JP2022029719A - 記録材検知装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検知結果のばらつきを抑制すること。【解決手段】超音波Ｕを発信する超音波送信部２２６ａと、超音波送信部２２６ａから発信された超音波Ｕを受信する超音波受信部２２６ｂと、超音波送信部２２６ａと超音波受信部２２６ｂとの間に記録媒体Ｓがある状態で超音波受信部２２６により受信された超音波Ｕに応じた超音波受信信号３０９の電圧に基づいて、記録媒体Ｓの坪量を検知するＣＰＵ２０９（Ｓ１０３）と、超音波送信部２２６ａから記録媒体Ｓに超音波Ｕが発信された回数を計測する計測手段（Ｓ１０２）と、計測手段により計測された回数に応じて、ＣＰＵ２０９により検知された記録媒体Ｓの坪量を補正する補正手段（Ｓ１０５）と、を備える。【選択図】図１１

Description

本発明は、記録材検知装置及び画像形成装置に関し、特に、超音波を用いる坪量センサを備えた画像形成装置に関する。

従来、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、内部に記録媒体の種類を判別するセンサを備えている画像形成装置がある。このような画像形成装置では、センサの検知結果に基づいて記録媒体の種類を判別し、判別結果に応じて記録媒体の定着条件（例えば定着温度や定着時の記録媒体の搬送速度）を設定している。例えば、特許文献１には、記録媒体の坪量を検知する坪量センサを備えた画像形成装置が記載されている。特許文献１に記載された画像形成装置は、記録媒体に超音波を照射する送信部と、送信部に対向した位置に配置され、記録媒体を介して送信部から照射された超音波を受信する受信部と、を有する坪量センサを備えている。送信部から照射された超音波は、記録媒体を透過して受信部で受信されるが、記録媒体を通過する際に記録媒体の坪量に応じて減衰する。坪量センサでは、受信部が検知した超音波の振幅の大きさに基づいて、記録媒体の坪量を検知する。そして、特許文献１に記載された画像形成装置では、坪量センサが検知した記録媒体の坪量に応じて定着条件等の画像形成条件が設定されている。

また、記録媒体は搬送路を搬送されることによって振動し、例えば搬送方向に対して垂直方向に振動したり、撓んだり、傾いたりして、姿勢が変化する。超音波を用いる坪量センサにおいては、記録媒体の姿勢等によってその検知結果が変化することが知られている。そのため、上述した特許文献１では複数の検知結果から平均値を算出し、算出した平均値に基づいた処理（以下、平均化処理という）を行い、総合的に坪量の判別を行っている。

特開２０１０－１８４３３号公報

上述した超音波による検知方式のセンサにおいては、１枚の記録媒体で検知可能な回数は、センサによる検知周期と、記録媒体の搬送速度と、記録媒体の搬送方向の長さによって変わる。検知の回数が変わると、検知結果がばらついてしまう可能性があるという課題がある。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、検知結果のばらつきを抑制することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明では、以下の構成を備える。

（１）超音波を発信する発信手段と、前記発信手段から発信された前記超音波を受信する受信手段と、前記発信手段と前記受信手段との間に記録材がある状態で前記受信手段により受信された前記超音波に応じた電圧に基づいて、前記記録材の坪量を検知する検知手段と、を備える記録材検知装置であって、前記超音波に応じた電圧に基づいて、前記記録材の坪量を検知した回数を計測する計測手段と、前記計測手段により計測された前記回数に応じて、前記検知手段により検知された前記記録材の坪量を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする記録材検知装置。

（２）記録材に画像を形成する画像形成手段と、超音波を発信する発信手段と、前記発信手段から発信された前記超音波を受信する受信手段と、前記超音波に応じた電圧に基づいて、前記記録材の坪量を検知した回数を計測する計測手段と、前記計測手段により計測された前記回数に応じて、前記受信手段により受信された前記超音波に応じた電圧に基づいて検知された前記記録材の坪量を補正する補正手段と、補正された前記記録材の坪量に基づいて、前記画像形成手段により画像を形成するための画像形成条件を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、検知結果のばらつきを抑制することができる。

実施例１、２の画像形成装置の構成を示す断面図 実施例１、２の記録材検知装置の構成を説明する制御ブロック図 実施例１、２の送信信号及び受信信号を説明する図 実施例１、２の送信信号及び受信信号を説明する図 実施例１、２の受信信号の最大値と記録媒体の坪量との関係を説明する図 実施例１、２の受信信号のサンプリング方法を説明する図 実施例１、２の複数の受信信号を取得する方法を説明する図 実施例１、２の記録媒体の坪量と坪量を算出した受信信号の数との関係を説明する図 実施例１、２の記録媒体の定着温度と受信信号の数に応じて算出した坪量との関係を説明する図 実施例１、２の補正係数と坪量を算出した受信信号の数との関係を説明する図 実施例１の記録媒体の坪量に応じた定着温度を設定する制御シーケンスを示すフローチャート 実施例１、２の記録媒体の坪量を取得する制御シーケンスを示すフローチャート 実施例２の記録媒体の坪量に応じた定着温度を設定する制御シーケンスを示すフローチャート

以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

［画像形成装置の構成］
図１は、本発明が適用される画像形成装置であるカラーレーザビームプリンタ２０１（以下、プリンタ２０１という）の構成を示す概略断面図である。プリンタ２０１は、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の４色のトナーにより形成されたトナー像を重畳させてカラー画像を形成するために、各色のトナー像を形成する画像形成部を備えている。図１において、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）のトナー像を形成する画像形成部は、それぞれプロセスカートリッジ２２５ｙ、２２５ｍ、２２５ｃ、２２５ｋである。なお、図１において符号末尾のｙ、ｍ、ｃ、ｋは、それぞれトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに関係する部材を意味している。また、各プロセスカートリッジ２２５ｙ、２２５ｍ、２２５ｃ、２２５ｋの構成は同一であり、以下の説明では、特定のプロセスカートリッジや部材を指す場合を除き、符号末尾のｙ、ｍ、ｃ、ｋの記載を省略する。

プロセスカートリッジ２２５は、静電潜像が形成される感光ドラム２１５、感光ドラム２１５の表面を一様な電位に帯電する帯電部２１６、感光ドラム２１５上に形成された静電潜像を現像する現像部２１７を備えている。現像部２１７は、現像ローラ２２９を有し、現像ローラ２２９で感光ドラム２１５上に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像し、トナー像を形成する。

プリンタ２０１では、ホストコンピュータ２０２から画像データ２０３が入力されると、ビデオコントローラ２０４は受信した画像データ２０３を展開し、画像形成するための画像データに変換する。そして、ビデオコントローラ２０４は、変換された画像データに基づいて光学装置２１０のレーザダイオード２１１を発光制御するビデオ信号２０５を生成する。ビデオコントローラ２０４にて生成されたビデオ信号２０５は、エンジンコントローラ２０６に送信され、エンジンコントローラ２０６から光学装置２１０に送信される。

エンジンコントローラ２０６は、制御手段であるＣＰＵ２０９を有している。ＣＰＵ２０９は、ビデオコントローラ２０４から画像形成開始の指示を受信すると、次のような画像形成動作の制御を行う。画像形成動作が開始されると、各プロセスカートリッジ２２５において、感光ドラム２１５が図中矢印方向（時計回り方向）に駆動され、帯電部２１６により、感光ドラム２１５の表面が一様な電位に帯電される。光学装置２１０は、エンジンコントローラ２０６からビデオ信号２０５を受信すると、レーザ制御基板２３０上に配置された各レーザダイオード２１１をビデオ信号２０５に応じて駆動する。各レーザダイオード２１１から出射されたレーザビーム２１２は、回転多面鏡２０７、レンズ２１３、折り返しミラー２１４を介して、対応するプロセスカートリッジ２２５の感光ドラム２１５に照射される。各感光ドラム２１５は、帯電部２１６により所望の電位に帯電されているため、レーザダイオード２１１からのレーザビーム２１２が照射されることにより表面電位が下がり、感光ドラム２１５表面に静電潜像が形成される。そして、現像部２１７により、感光ドラム２１５上に形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

感光ドラム２１５上に形成されたトナー像は、一次転写部材２１８に一次転写電圧を印加することにより、中間転写ベルト２１９上に重畳して転写される。詳細には、図中矢印で示す中間転写ベルト２１９の移動方向に従って、最初に感光ドラム２１５ｙ上のイエロー（ｙ）のトナー像が中間転写ベルトに転写され、その上に、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）のトナー像が順次転写される。

給紙部である給紙カセット２２０内の記録媒体（記録材ともいう）Ｓは、給紙ローラ２２２によって搬送路に給紙された後、レジ部２２７を通過し、中間転写ベルト２１９上に転写されたトナー像に同期するように二次転写部２２３へと搬送される。ここで、レジ部２２７は、記録媒体Ｓが通過する一対のレジストローラが当接している当接部を指し、二次転写部２２３は、記録媒体Ｓが通過する、中間転写ベルト２１９と二次転写ローラ２２８とが当接している当接部を指している。そして、二次転写ローラ２２８に二次転写電圧を印加することにより、二次転写部２２３において中間転写ベルト２１９上に転写されたトナー像が記録媒体Ｓ上（記録材上）に転写される。なお、上述した帯電部２１６、現像部２１７、一次転写部材２１８、二次転写ローラ２２８には高電圧が印加されており、ＣＰＵ２０９により、記録媒体Ｓの特性に応じた高電圧が印加されるように制御が行われる。トナー像が転写された記録媒体Ｓは、定着器２２４に搬送され、定着器２２４において加熱、加圧されて、トナー像は、記録媒体Ｓに定着される。定着部である定着器２２４によりトナー像の熱定着が行われた記録媒体Ｓは、排出口よりプリンタ２０１外部に排出される。

坪量センサ２２６は、レジ部２２７と二次転写部２２３との間の記録媒体Ｓの搬送路上に配置され、搬送路を搬送される記録媒体Ｓの坪量を検知するセンサである。坪量センサ２２６は、発信手段である超音波を送信する超音波送信部２２６ａ（以下、送信部２２６ａという）と、受信手段である超音波を受信する超音波受信部２２６ｂ（以下、受信部２２６ｂという）で構成されている。坪量センサ２２６は、記録媒体Ｓが送信部２２６ａと受信部２２６ｂとの間を搬送されているときに、送信部２２６ａから超音波を出力し、受信部２２６ｂで記録媒体Ｓを透過した超音波を検知する。そして、ＣＰＵ２０９は、受信部２２６ｂで検知された検知信号を取得して処理を行うことにより、記録媒体Ｓの坪量を算出する機能を有する。また、ＣＰＵ２０９は、時間を計測するタイマ機能を有している。

また、ＣＰＵ２０９は、定着器２２４が記録媒体Ｓの特性に応じて、記録媒体Ｓを加熱してトナー像を記録媒体Ｓに定着させる定着温度になるように温度制御を行っている。ＣＰＵ２０９は、坪量が大きい記録媒体Ｓを加熱してトナー像を定着させる場合には、定着器２２４の定着温度の設定値を高く設定し、坪量が小さい記録媒体Ｓに対しては定着温度の設定値を低く設定することで、定着器２２４の加熱温度の最適化を行う。

［記録材検知装置の構成］
次に、記録媒体Ｓの坪量又は記録媒体Ｓの種類（例えば厚紙、薄紙）を検知する記録材検知装置３１０の構成について説明をする。図２は、記録材検知装置３１０の構成を示す制御ブロック図である。図２に示すように、記録材検知装置３１０は、超音波送信制御部３０２、坪量センサ２２６（送信部２２６ａ、受信部２２６ｂ）、超音波受信回路部３０６を有している。ＣＰＵ２０９は、出力ポート２０９ａから超音波送信信号３０１（以下、送信信号３０１という）を超音波送信制御部３０２に出力する。ＣＰＵ２０９は、送信信号３０１を、後述する送信部２２６ａから送信する周波数及び送信するタイミングで出力する。超音波送信制御部３０２は信号増幅器３０３を有し、入力された送信信号３０１の信号レベル（電圧）を増幅する。そして、信号レベル（電圧）が増幅された送信信号３０１は、送信部２２６ａを駆動する駆動信号３０４として、送信部２２６ａに出力される。送信部２２６ａは、信号増幅器３０３から出力された駆動信号３０４に基づいて、搬送路を搬送中の記録媒体Ｓに対して超音波Ｕを照射する。ＣＰＵ２０９は、送信信号３０１の周波数を、送信部２２６ａ及び受信部２２６ｂの構成、坪量の判別精度等に応じて適切な範囲で設定する。本実施例では、超音波送信信号３０１の周波数は、一例として４０ｋＨｚ（送信部２２６ａから照射される超音波Ｕの周波数が４０ｋＨｚ）に設定している。これにより、送信部２２６ａは、温度が１５℃の場合には８．５ｍｍ（＝（３３１ｍ＋０．６ｍ×１５℃）／４０，０００Ｈｚ）の波長を有する超音波Ｕを出力する。

受信部２２６ｂは、送信部２２６ａから出力され、記録媒体Ｓを透過した超音波Ｕを受信し、受信した超音波Ｕを受信波電気信号３０５に変換して、超音波受信回路部３０６に出力する。超音波受信回路部３０６は、受信信号増幅回路３０７、バンドパスフィルタ回路３０８を有している。受信信号増幅回路３０７は、受信部２２６ｂから出力された微弱な信号である受信波電気信号３０５を増幅し、バンドパスフィルタ回路３０８に出力する。受信波電気信号３０５は、外来ノイズ等も含んでいるため、受信信号増幅回路３０７により増幅された受信波電気信号３０５では、ノイズも増幅されてしまい、坪量の検知結果に影響を与えてしまう。そのため、バンドパスフィルタ回路３０８は、増幅された受信波電気信号３０５のうち、周波数が４０ＫＨｚ近傍の信号のみを通過させるバンドパスを形成してノイズ成分を除去し、超音波受信信号３０９（以下、受信信号３０９という）を出力する。受信信号３０９は、ＣＰＵ２０９のＡＤコンバータ２０９ｂに入力され、ＡＤコンバータ２０９ｂによって、アナログの電圧信号は、電圧に応じたデジタル値に変換される。ＣＰＵ２０９は、入力されたアナログの電圧信号に応じて変換されたデジタル値に基づいて、記録媒体Ｓの坪量を判別する処理を行う。

［送信信号及び受信信号の信号波形と受信信号の取得］
次に、送信信号３０１、受信信号３０９の信号波形、受信信号３０９をＡＤコンバータ２０９ｂでサンプリングする方法について、図３を用いて説明する。図３において、（ａ）は送信信号３０１（図中、超音波送信信号と表示）の信号波形を示し、（ｂ）は受信信号３０９（図中、超音波受信信号と表示）の信号波形を示している。なお、図３において、縦軸は各信号の出力電圧を示し、横軸は時間を示し、Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は時間（タイミング）を示している。

図３（ａ）は、ＣＰＵ２０９の出力ポート２０９ａから超音波送信制御部３０２に出力されるパルス信号である送信信号３０１の電圧波形であり、送信信号３０１は周波数４０ｋＨｚ（１周期が２５μｓｅｃ（マイクロ秒））の信号である。超音波送信制御部３０２は、送信信号３０１を増幅した駆動信号３０４を送信部２２６ａに出力し、送信部２２６ａは受信した駆動信号３０４に基づいた超音波Ｕを、搬送される記録媒体Ｓに対して照射する。

一方、図３（ｂ）は、超音波受信回路部３０６からＣＰＵ２０９のＡＤコンバータ２０９ｂに出力される受信信号３０９の電圧波形を示している。受信信号３０９は、送信信号３０１が送信される時間Ｓ０から所定時間Ｔ１が経過した時間Ｓ１において、徐々に出力電圧が増加する特性を示している。図３（ｂ）には、所定時間Ｔ１が経過した後に、送信信号３０１に基づいた超音波Ｕに対応する受信信号３０９の１波目、２波目、３波目、・・の電圧波形を示している。所定時間Ｔ１とは、送信部２２６ａから出力された超音波Ｕが受信部２２６ｂに到達するまでの時間であり、送信部２２６ａと受信部２２６ｂとの間の距離や周囲の環境（温度、湿度）等によって変化する。なお、本実施例では、送信信号３０１が送信されてから送信部２２６ａが超音波Ｕを出力するまでの時間、及び受信部２２６ｂが超音波Ｕを受信してからＣＰＵ２０９のＡＤコンバータ２０９ｂに受信信号３０９が入力されるまでの時間は、無視できるものとする。

ＣＰＵ２０９は、超音波受信回路部３０６から入力された受信信号３０９の電圧波形に基づいて、記録媒体Ｓの坪量を検知する。本実施例では、受信信号３０９の５波目の電圧波形に基づいて、記録媒体Ｓの坪量の検知を行う。図３（ｂ）において、時間Ｓ２は、受信信号３０９の５波目の電圧波形における電圧値を検知するために、電圧値のサンプリングを開始するタイミングを示し、時間Ｓ３は電圧値のサンプリングを終了するタイミングを示している。超音波受信回路部３０６から出力される受信信号３０９は、ＣＰＵ２０９に入力され、ＡＤコンバータ２０９ｂによりＡＤ変換が行われる。ＣＰＵ２０９は、時間Ｓ２から時間Ｓ３の期間に、ＡＤコンバータ２０９ｂによるＡＤ変換によりデジタルデータに変換された受信信号３０９の信号レベルの電圧値のみを、ＣＰＵ２０９が有する記憶部であるＲＡＭ（不図示）に格納する。

送信部２２６ａから照射される超音波Ｕの伝播速度は、プリンタ２０１内部の温度・湿度の影響を受ける。そのため、ＣＰＵ２０９は、プリンタ２０１内に設置した温度・湿度センサ（不図示）の検知結果に基づいて音（超音波Ｕ）の伝播速度を算出し、時間Ｓ０から所定時間Ｔ１が経過した時間Ｓ１までの時間を算出する。そして、ＣＰＵ２０９は、送信信号３０１の駆動周波数（４０ＫＨｚ）から１波あたりの周期を算出し、サンプリング開始タイミングである時間Ｓ２、及びサンプリング終了タイミングである時間Ｓ３を算出する。詳細には、時間Ｓ１に１波あたりの周期の整数倍である４波分加算すれば、時間Ｓ２が算出され、時間Ｓ１に１波あたりの周期の整数倍である５波分加算すれば、時間Ｓ３が算出される。本実施例では、ＣＰＵ２０９は、受信信号３０９の５波目の信号レベル（電圧）の最大値を検知する時間Ｓ２から時間Ｓ３までの期間のみ、ＡＤコンバータ２０９ｂによりＡＤ変換された受信信号３０９の取り込みを行い、ＲＡＭ（不図示）に格納している。例えば、ＣＰＵ２０９が有するＲＡＭ（不図示）の記憶容量が多ければ、より長い期間にわたって、ＡＤコンバータ２０９ｂによりＡＤ変換された受信信号３０９をＲＡＭ（不図示）に格納してもよい。

［記録媒体の坪量による受信信号の変化］
送信部２２６ａから照射され、記録媒体Ｓを透過して受信部２２６ｂにより受信された超音波Ｕは、記録媒体Ｓの坪量に応じて受信波形の振幅が変化する。図４は、記録媒体Ｓの坪量に応じて受信信号３０９の信号波形の振幅が変化する様子を説明する図である。図４（ａ）は、上述した図３（ａ）と同様に、ＣＰＵ２０９から超音波送信制御部３０２に出力される送信信号３０１の電圧波形を示した図である。一方、図４（ｂ）は、上述した図３（ｂ）と同様に、超音波受信回路部３０６からＣＰＵ２０９のＡＤコンバータ２０９ｂに出力される受信信号３０９の電圧波形を示した図である。図４（ｂ）では、受信信号３０９の電圧波形は、実線で示された電圧波形５０１と破線で示された電圧波形５０２が示されている。電圧波形５０１は、例えば厚紙のような坪量が大きい記録媒体Ｓを透過した超音波Ｕの受信波形を示しており、超音波Ｕが坪量の大きい記録媒体Ｓを透過する際には減衰量が大きいため、振幅が小さい電圧波形となっている。一方、電圧波形５０２は、例えば薄紙のような坪量が小さい記録媒体Ｓを透過した超音波Ｕの受信波形を示している。超音波Ｕが坪量の小さい記録媒体Ｓを透過する際には、坪量の大きい記録媒体Ｓに比べて減衰量が小さいため、振幅が大きい電圧波形となっている。

［記録媒体の坪量と受信信号の振幅との関係］
図５は、記録媒体Ｓの坪量Ｂと、上述した受信信号３０９の５波目の振幅が最大のときの電圧値（図中、最大値Ｐ（ｍａｘ））との関係を示した図であり、横軸は記録媒体Ｓの坪量を示し、縦軸は受信信号３０９の最大値を示している。図５は、薄紙のように坪量が小さい記録媒体Ｓの場合は、受信信号３０９の振幅の最大値Ｐ（ｍａｘ）が大きく、逆に厚紙のように坪量が大きい記録媒体Ｓの場合は、受信信号３０９の振幅の最大値Ｐ（ｍａｘ）が小さくなる特性を示している。図５に示す記録媒体Ｓの特性に基づいて、受信信号３０９の電圧波形の振幅の最大値から記録媒体Ｓの坪量を算出することができる。

［受信信号の振幅最大値の抽出］
上述したように、ＣＰＵ２０９は、受信信号３０９の信号レベル（電圧）の最大値Ｐ（ｍａｘ）を検知する時間Ｓ２から時間Ｓ３の期間のみ、ＡＤコンバータ２０９ｂによりＡＤ変換された受信信号３０９の取り込みを行い、ＲＡＭ（不図示）に格納している。そして、ＣＰＵ２０９は、ＲＡＭに格納された信号レベル（電圧）の中から信号レベル（電圧）の最大値Ｐ（ｍａｘ）を決定する。図６は、図３（ｂ）に示す受信信号３０９のうち、第２波以降の波形を拡大して示した図である。図６において、縦軸は受信信号３０９の信号レベル（電圧）を示し、横軸は時間を示し、時間Ｓ２、Ｓ３は、それぞれ受信信号３０９のサンプリング開始タイミング、サンプリング終了タイミングを示す。

ＣＰＵ２０９は、ＲＡＭ（不図示）に格納された受信信号３０９の信号レベル（電圧）のうち、ｘ個のデータを抽出し、抽出されたデータの内で信号レベル（電圧）の最大値Ｐ（ｍａｘ）を決定する。図６に示すＰ（１）、Ｐ（２）、・・・、Ｐ（ｘ－１）、Ｐ（ｘ）は、ＣＰＵ２０９によりサンプリングされた受信信号３０９の信号レベル（電圧）のデータを指している。図６において、抽出されたｘ個のデータのうちで、Ｐ（ｍａｘ）で示されたＰ（７）の信号レベル（電圧）のデータが時間Ｓ２から時間Ｓ３における信号レベル（電圧）の最大値である。

なお、本実施例では受信信号３０９の信号レベル（電圧）を検知するサンプリング区間は受信信号３０９の５波目としているが、これに限定されるものではない。受信信号３０９のサンプリング区間は、坪量センサ２２６の配置位置、送信部２２６ａと受信部２２６ｂとの距離、照射される超音波Ｕの周囲からの反響音による影響を考慮して、十分なＳ／Ｎ比が得られる区間を選択すればよい。

［受信信号の信号レベルの最大値の平均化処理］
記録媒体Ｓは搬送されることによって振動し、その結果、記録媒体Ｓの姿勢は一定ではなく、例えば搬送方向に対して垂直方向に振動したり、撓んだり、傾いたりする。これにより、送信部２２６ａと記録媒体Ｓ、記録媒体Ｓと受信部２２６ｂとの間の距離が記録媒体Ｓを搬送するたびに変動し、受信部２２６ｂでの超音波Ｕの受信レベルが変動するため、正確に超音波Ｕを検知できない可能性がある。そのため、受信部２２６ｂでの超音波Ｕの受信した信号レベルは、記録媒体Ｓの姿勢等が変化することにより受信した信号レベルの最大値にばらつきが生じる。このばらつきの影響を抑えるために、超音波Ｕを複数回受信し、受信した各回の信号レベルの最大値を平均化することにより、ばらつきを抑制する必要がある。

図７は、本実施例において、複数回の超音波Ｕを受信して信号レベルの最大値を取得する方法を説明する図である。図７において、図７（ａ）は、ＣＰＵ２０９から超音波送信制御部３０２に出力される送信信号３０１の電圧波形を示した図である。一方、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す送信信号３０１に対応して、超音波受信回路部３０６からＣＰＵ２０９のＡＤコンバータ２０９ｂに出力される受信信号３０９の電圧波形を示した図である。図７において、縦軸は各信号の電圧を示し、横軸は時間を示し、Ｓ０、Ｓ４は時間（タイミング）を示している。

ＣＰＵ２０９は、図７（ａ）に示すように、時間Ｓ０に送信信号３０１の出力を開始し、所定の数のパルス信号を出力した後に送信信号３０１の出力を停止する。一方、図７（ｂ）に示すように、受信信号３０９の第１波は、送信信号３０１が出力されてから所定時間Ｔ１が経過したタイミングで出力される。そして、送信信号３０１の出力が停止されてから所定時間Ｔ１が経過したタイミングで、受信信号３０９の信号レベルは徐々に減衰していく。そして、受信信号３０９の信号レベルの振幅が０付近まで減衰した後、時間Ｓ４になると、ＣＰＵ２０９は、再び、送信信号３０１の出力を開始する。ＣＰＵ２０９は、この一連の動作を、記録媒体Ｓが坪量センサ２２６を通過している状態の間、繰り返すことで、受信信号３０９の信号レベルの最大値を複数回、取得することが可能になる。ＣＰＵ２０９は、この一連の動作における受信信号３０９の信号レベルの最大値の取得回数をＲＡＭ（不図示）に格納する。なお、受信信号３０９の信号レベルの最大値の取得回数は、送信部２２６ａからの超音波Ｕの発信回数でもある。

［受信信号の取得回数に応じた坪量の算出］
坪量センサ２２６を通過する記録媒体Ｓの姿勢等が変化することにより、受信信号３０９の信号レベルの最大値にはばらつきが生じる。そのため、受信信号３０９の信号レベルの最大値を複数取得し、最大値の平均値を求めることにより、最大値のばらつきを抑えることができる。ここで、受信信号３０９の信号レベルの最大値のばらつきが正規分布化されていると仮定する。すると、取得された受信信号３０９の信号レベルの最大値に基づいて算出される記録媒体Ｓの坪量の平均値は、ＲＡＭ（不図示）に記憶された受信信号３０９の最大値の取得回数に応じて、所定の確率で坪量の平均値＋αから坪量の平均値－αの範囲に収まる。なお、αは坪量の平均値に対するばらつき量を示している。

図８は、ある記録媒体Ｓに対して受信信号３０９の信号レベルの最大値を取得した回数と、取得したｎ個の受信信号３０９の信号レベルの最大値の平均値に対応する記録媒体Ｓの坪量との関係を示す図である。図８において、横軸は受信信号３０９の信号レベルの最大値を取得した回数（カウンタ値ｎ）を示し、縦軸は受信信号３０９の信号レベルの最大値に対応する記録媒体Ｓの坪量（単位：ｇ／ｍ^２）を示している。図８より、受信信号３０９の信号レベルの最大値を取得した回数（カウンタ値ｎ）が大きくなるほど、信号レベルの最大値のばらつきが抑制され、坪量のばらつきも小さくなることが分かる。

受信信号３０９の信号レベルの最大値のばらつきは正規分布に従うため、標準偏差をσとすると、信号レベルの最大値の平均値に対応する記録媒体Ｓの坪量は、坪量の平均値＋σ～坪量の平均値－σの範囲に６８％の坪量のデータが含まれる。同様に、信号レベルの最大値の平均値に対応する記録媒体Ｓの坪量は、坪量の平均値＋２σ～坪量の平均値－２σの範囲に９５％の坪量のデータが含まれ、坪量の平均値＋３σ～坪量の平均値－３σの範囲に９９．７％の坪量のデータが含まれる。図８において、坪量をプロットしたグラフが３種類示されている。図中、中央のプロットしたデータを実線で繋いだグラフ８０２は、カウンタ値ｎに対応する坪量の平均値を示すグラフであり、上側のプロットしたデータを破線で繋いだグラフ８０１は、カウンタ値ｎに対応する坪量の平均値＋３σのデータを示すグラフである。また、図中、下側のプロットしたデータを点線で繋いだグラフ８０３は、カウンタ値ｎに対応する坪量の平均値－３σのデータを示すグラフである。したがって、図８は、記録媒体Ｓの取得された受信信号３０９の信号レベルの最大値の平均値に対応する真の坪量は、カウンタ値ｎ毎に、９９．７％の確率で、坪量の平均値＋３σから坪量の平均値－３σの範囲に収まることを示している。

［記録媒体の坪量に応じた定着器の定着温度の決定］
ＣＰＵ２０９は、定着器２２４の定着温度が記録媒体Ｓの特性（坪量）に応じた温度になるように温度制御を行っている。そのため、ＣＰＵ２０９は、坪量が大きい記録媒体Ｓに対しては定着器２２４の定着温度を高く設定し、坪量が小さい記録媒体Ｓに対しては定着温度を低く設定する。

図９は、ある記録媒体Ｓに対して受信信号３０９の信号レベルの最大値を取得した回数と、受信信号３０９の信号レベルの最大値を取得した回数に対応する記録媒体Ｓの坪量に適した定着器２２４の定着温度との関係を示す図である。図９において、横軸は受信信号３０９の信号レベルの最大値を取得した回数（カウンタ値ｎ）を示し、縦軸は記録媒体Ｓに適した定着器２２４の定着温度（単位：℃）を示している。

図９において、定着器２２４の定着温度をプロットしたグラフが３種類ある。図中、中央のプロットしたデータを実線で繋いだグラフ９０２は、記録媒体Ｓの坪量の平均値に適した定着器２２４の定着温度を示すグラフである。一方、上側のプロットしたデータを破線で繋いだグラフ９０１は、記録媒体Ｓの坪量の平均値＋３σに適した定着器２２４の定着温度を示すグラフである。また、図中、下側のプロットしたデータを点線で繋いだグラフ９０３は、記録媒体Ｓの坪量の平均値－３σに適した定着器２２４の定着温度を示すグラフである。そこで、ＣＰＵ２０９は、定着器２２４の記録媒体Ｓを加熱する定着温度を、カウンタ値ｎに対応する坪量の平均値＋３σに応じた温度（図９の坪量の平均値＋３σに適した温度）に設定する。これにより、定着器２２４の定着温度が低いことによる定着不良によって印刷品質の低下が生じることを防止することができ、必要以上の電力消費を抑制することができる。

［坪量の補正係数］
図１０は、記録媒体Ｓに対して受信信号３０９の信号レベルの最大値を取得した回数と、取得した受信信号３０９の信号レベルの最大値の平均値に応じた記録媒体Ｓの坪量のばらつき量を算出するための補正係数との関係を示す図である。図１０において、横軸は受信信号３０９の信号レベルの最大値を取得した回数（カウンタ値ｎ）を示し、縦軸は坪量のばらつき量を算出するための補正係数を示している。図１０において、坪量のばらつき量の増加方向の変動率を示す補正係数Ｃｎは、記録媒体Ｓの坪量の平均値に乗じると、坪量の平均値＋３σとなる坪量が得られる値である。一方、坪量のばらつき量の減少方向の変動率を示す補正係数Ｃｎ´は、記録媒体Ｓの坪量の平均値に乗じると、坪量の平均値－３σとなる坪量が得られる値である。

図１０に示すデータを取得するために、予め、記録材検知装置３１０により記録媒体Ｓの坪量の測定を行う。次に、坪量の測定結果から、記録媒体Ｓの信号レベルの最大値の取得回数（カウンタ値）と、各カウンタ値における坪量の平均値と分散σを算出して、カウンタ値毎に坪量の平均値＋３σ、坪量の平均値－３σに対応する補正係数を算出する。そして、記録媒体Ｓの信号レベルの最大値の取得回数（カウンタ値）と、各カウンタ値における坪量の平均値＋３σ、坪量の平均値－３σに対応する補正係数を対応づけたテーブルを作成し、ＣＰＵ２０９のＲＯＭ等の記憶部に格納しておく。

［記録媒体の坪量に応じた定着器の温度制御の制御シーケンス］
図１１は、記録材検知装置３１０により検知された坪量に応じて、定着器２２４の定着温度Ｔを制御する制御シーケンスを示すフローチャートである。図１１の処理は、プリンタ２０１が記録媒体Ｓに画像形成を行う印刷ジョブを実行する場合に起動され、ＣＰＵ２０９により実行される。なお、図１１は、搬送される記録媒体Ｓの坪量に応じた定着器２２４の定着温度Ｔの制御を示すフローチャートであり、記録媒体Ｓに対する画像形成制御についての記載は省略している。また、ＣＰＵ２０９は、ＲＯＭ等の記憶部に、図５で説明した、受信信号３０９の信号レベルの最大値と記録媒体Ｓの坪量Ｂとを対応づけた第１の情報を有する変換テーブル１を格納しているものとする。更に、ＣＰＵ２０９は、ＲＯＭ等の記憶部に、図９で説明した、記録媒体Ｓの坪量と、定着器２２４の定着温度Ｔとを対応づけた情報を有する変換テーブル２を格納しているものとする。そしてＣＰＵ２０９はＲＯＭ等の記憶部に、図１０で説明した記録媒体Ｓの信号レベルの最大値の取得回数と、坪量の平均値＋３σ、坪量の平均値－３σに対応する補正係数Ｃｎ、Ｃｎ’を対応づけた第２の情報を有する変換テーブル３を格納しているものとする。

ステップ（以下、Ｓとする）１０１では、ＣＰＵ２０９は、印刷ジョブで画像形成を行う記録媒体Ｓの枚数を示すカウンタ値ｍに１を設定する。また、ＣＰＵ２０９は、定着器２２４の定着温度Ｔが所定の定着温度となるように、定着温度Ｔに初期値を設定して温度制御を行う。

Ｓ１０２では、ＣＰＵ２０９は、搬送される記録媒体Ｓに対する受信信号３０９の取得回数を示すカウンタ値ｎに１を設定する。Ｓ１０３では、ＣＰＵ２０９は、画像形成を行うため、給紙カセット２２０から１枚の記録媒体Ｓを搬送路に搬送させる。ＣＰＵ２０９は、搬送路を搬送される記録媒体Ｓが坪量センサ２２６を通過する際に、記録材検知装置３１０により検知されたカウンタ値ｎに対応する複数の坪量（Ｂ（１）～Ｂ（ｎ））を取得する。

Ｓ１０４では、ＣＰＵ２０９は、印刷ジョブで指定された枚数の記録媒体Ｓに対する画像形成が終了したかどうか（印刷ジョブ終了？）判断する。ＣＰＵ２０９は、印刷ジョブが終了したと判断した場合には処理を終了し、印刷ジョブが終了していないと判断した場合には、処理をＳ１０５に進める。

Ｓ１０５では、ＣＰＵ２０９は、Ｓ１０３で取得した坪量Ｂ（１）～Ｂ（ｎ）の平均値を算出し、カウンタ値ｎに対応する補正係数Ｃ（ｎ）を上述した変換テーブル３より取得する。ＣＰＵ２０９は、取得した補正係数Ｃ（ｎ）を坪量Ｂの平均値に乗じることにより、坪量Ｂの検知ばらつきを考慮した坪量Ｂｍａｘ（ｍ）を算出する。このように、ＣＰＵ２０９は、カウンタ値ｎに応じて、記録媒体Ｓの坪量の最大値を補正する補正手段としても機能する。Ｓ１０６では、ＣＰＵ２０９は、上述した変換テーブル２より、坪量Ｂｍａｘ（ｍ）に対応する定着器２２４の定着温度を取得して定着温度Ｔに設定し、定着器２２４の温度制御を行う。Ｓ１０７では、ＣＰＵ２０９は、記録媒体Ｓの枚数を示すカウンタ値ｍの値に１加算して、処理をＳ１０２に戻す。

このように、ＣＰＵ２０９は、図１１の処理により、１枚の記録媒体Ｓに画像形成を行う毎に、記録媒体Ｓの坪量情報の取得、及び記録媒体Ｓの坪量に応じた定着器２２４の定着温度Ｔの設定を行うことができる。

続いて、図１２は、記録媒体Ｓに画像形成を行いながら、複数の坪量情報を取得する制御シーケンスを示すフローチャートである。図１２に示す処理は、図１１のＳ１０３を実行する際に起動される。なお、記録媒体Ｓを検知するレジセンサ（不図示）が、レジ部２２７と坪量センサ２２６との間の搬送路上に設けられているものとする。そして、ＣＰＵ２０９は、レジセンサの検知結果に基づいて、記録媒体Ｓの先端の通過、後端の通過を検知するものとする。また、ＣＰＵ２０９は、記録材検知装置３１０から受信した受信信号３０９の５波目の信号レベルに基づいて、記録媒体Ｓの坪量を算出するものとする。

Ｓ２０１では、ＣＰＵ２０９は、レジセンサの検知結果に基づいて、画像形成を行うために給紙カセット２２０から給紙された記録媒体Ｓの先端がレジ部２２７に到達したかどうか判断する。ＣＰＵ２０９は、レジセンサが記録媒体Ｓの先端を検知した場合には記録媒体Ｓの先端がレジ部２２７に到達したと判断し、処理をＳ２０２に進める。一方、ＣＰＵ２０９は、レジセンサが記録媒体Ｓの先端を検知していない場合には、記録媒体Ｓの先端がレジ部２２７に到達していないと判断し、処理をＳ２０１に戻す。

Ｓ２０２では、ＣＰＵ２０９は、記録媒体Ｓの先端が中間転写ベルト２１９上のトナー像が記録媒体Ｓに転写される二次転写部２２３に到達するまでの時間を計測するために、タイマをリセットしスタートさせる。なお、レジ部２２７から二次転写部２２３までの搬送路の距離は一定であり、ＣＰＵ２０９は、記録媒体Ｓの搬送速度に基づいて、記録媒体Ｓが二次転写部２２３に到達するまでの搬送時間Ｔ２を算出する。Ｓ２０３では、ＣＰＵ２０９は、タイマを参照して、記録媒体Ｓの先端が二次転写部２２３に到達したかどうか判断する。ＣＰＵ２０９は、タイマのタイマ値が搬送時間Ｔ２以上の場合には記録媒体Ｓの先端が二次転写部２２３に到達したと判断し、処理をＳ２０４に進める。一方、ＣＰＵ２０９は、タイマのタイマ値が搬送時間Ｔ２未満の場合には記録媒体Ｓの先端が二次転写部２２３に到達していないと判断し、処理をＳ２０３に戻す。

Ｓ２０４では、ＣＰＵ２０９は、記録媒体Ｓの坪量を算出するために、記録材検知装置３１０に超音波の送信信号３０１を出力するとともに、タイマをリセットしスタートさせる。また、ＣＰＵ２０９は、記録媒体Ｓの坪量を算出するため、記録材検知装置３１０から出力される受信信号３０９のうち、ＡＤ変換された信号レベルのサンプリングを開始する時間Ｓ２、サンプリングを終了する時間Ｓ３を、上述した方法により算出する。Ｓ２０５では、ＣＰＵ２０９は、記録材検知装置３１０から出力される超音波の受信信号３０９を受信し、ＡＤ変換を行う。Ｓ２０６では、ＣＰＵ２０９は、受信信号３０９の５波目の信号レベルに基づいて、カウンタ値ｎに対応する記録媒体Ｓの坪量（ｎ）を算出する。詳細には、ＣＰＵ２０９は、タイマを参照し、タイマのタイマ値が時間Ｓ２から時間Ｓ３の期間にＡＤ変換され、ＲＡＭに格納された信号レベルを取得し、取得した信号レベルの最大値Ｐ（ｍａｘ）を求める。ＣＰＵ２０９は、求めた信号レベルの最大値Ｐ（ｍａｘ）と、上述した受信信号３０９の信号レベルの最大値と記録媒体Ｓの坪量Ｂとを対応づけた変換テーブル１と、により、求めた信号レベルの最大値Ｐ（ｍａｘ）に対応する記録媒体Ｓの坪量Ｂ（ｎ）を求める。そして、ＣＰＵ２０９は、求めた記録媒体Ｓの坪量Ｂ（ｎ）をＲＡＭに格納する。このように、ＣＰＵ２０９は、記録媒体Ｓの坪量を検知する検知手段としても機能する。

Ｓ２０７では、ＣＰＵ２０９は、レジセンサの検知結果に基づいて、記録媒体Ｓの後端がレジ部２２７に到達したかどうかどうか判断する。ＣＰＵ２０９は、レジセンサが記録媒体Ｓの後端を検知した場合には、記録媒体Ｓの後端がレジ部２２７に到達したと判断し、処理を終了する。一方、ＣＰＵ２０９は、レジセンサが記録媒体Ｓの後端を検知していない場合には、記録媒体Ｓの後端がレジ部２２７に到達していないと判断し、処理をＳ２０８に進める。Ｓ２０８では、ＣＰＵ２０９は、受信信号３０９の取得回数を示すカウンタ値ｎに１加算し、処理をＳ２０４に戻す。このようにＣＰＵ２０９は、受信信号３０９の取得回数、すなわち坪量センサ２２６の送信部２２６ａから発信される超音波Ｕの発信回数を計測する計測手段としても機能する。以上説明したように、ＣＰＵ２０９は、図１２の処理により、１枚の記録媒体Ｓに画像形成を行う間に、記録材検知装置３１０から出力された受信信号３０９に基づいて記録媒体Ｓの坪量の情報を複数取得することができる。

図１１、図１２で説明したように、本実施例では、画像形成動作時に記録媒体Ｓの坪量情報を複数取得し、取得した坪量情報と補正係数に基づいて検知ばらつきを考慮した坪量を算出する。そして、算出した坪量に応じた定着器２２４の定着温度を、次に画像形成する２枚目以降の記録媒体Ｓの定着温度に反映させる。これにより、記録材検知装置３１０による記録媒体Ｓの坪量の検知結果の回数が少ない場合においても、定着温度の低下による定着不良の発生を回避することができるとともに、坪量に応じた定着温度の設定により不要な電力消費を抑制することができる。なお、本実施例では、二次転写部２２３から定着器２２４までの搬送路の距離が短く、定着器２２４の温度変更が記録媒体Ｓの到達に間に合わない構成としている。例えば、定着器２２４の温度変更が記録媒体Ｓの到達に間に合う構成の場合には、算出した坪量に応じた定着器の定着温度を、画像形成中の記録媒体Ｓの定着温度へ反映させるようにしてもよい。

以上説明したように、本実施例によれば、検知結果のばらつきを抑制することができる。

実施例２では、給紙カセットに載置されている記録媒体とは異なる坪量の記録媒体が給紙カセットに追加されている場合に、搬送される記録媒体の坪量に応じて、定着器の定着温度を制御する実施例について説明する。なお、本実施例におけるプリンタ２０１の構成や記録材検知装置３１０の構成は実施例１と同様であり、同じ部材については同じ符号を用いることで説明を省略する。

［記録媒体の坪量に応じた定着器の温度制御の制御シーケンス］
図１３は、実施例２における記録材検知装置３１０により検知された坪量に応じて、定着器２２４の定着温度Ｔを制御する制御シーケンスを示すフローチャートである。図１３の処理は、プリンタ２０１が記録媒体Ｓに画像形成を行う印刷ジョブを実行する場合に起動され、ＣＰＵ２０９により実行される。なお、図１３は、搬送される記録媒体Ｓの坪量に応じた定着器２２４の定着温度Ｔの制御を示すフローチャートであり、記録媒体Ｓに対する画像形成制御についての記載は省略している。また、ＣＰＵ２０９は、ＲＯＭ等の記憶部に、図５で説明した、受信信号３０９の信号レベルの最大値と記録媒体Ｓの坪量Ｂとを対応づけた情報を有する変換テーブル１を格納しているものとする。更に、ＣＰＵ２０９は、ＲＯＭ等の記憶部に、図９で説明した、記録媒体Ｓの坪量と、定着器２２４の定着温度Ｔとを対応づけた情報を有する変換テーブル２を格納しているものとする。そして、ＣＰＵ２０９は、ＲＯＭ等の記憶部に、図１０で説明した、記録媒体Ｓの信号レベルの最大値の取得回数と、坪量の平均値＋３σ、坪量の平均値－３σに対応する補正係数Ｃｎ、Ｃｎ’を対応づけた情報を有する変換テーブル３を格納しているものとする。

Ｓ３０１では、ＣＰＵ２０９は、印刷ジョブで画像形成を行う記録媒体Ｓの枚数を示すカウンタ値ｍに１を設定する。また、ＣＰＵ２０９は、定着器２２４の定着温度Ｔが所定の定着温度となるように、定着温度Ｔに初期値を設定して温度制御を行う。

Ｓ３０２では、ＣＰＵ２０９は、搬送される記録媒体Ｓに対する受信信号３０９の取得回数を示すカウンタ値ｎに１を設定する。Ｓ３０３では、ＣＰＵ２０９は、画像形成を行うため、給紙カセット２２０から１枚の記録媒体Ｓを搬送路に搬送させる。ＣＰＵ２０９は、搬送路を搬送される記録媒体Ｓが坪量センサ２２６を通過する際に、記録材検知装置３１０により検知されたカウンタ値ｎに対応する複数の坪量（Ｂ（１）～Ｂ（ｎ））を取得する。

Ｓ３０４では、ＣＰＵ２０９は、印刷ジョブで指定された枚数の記録媒体Ｓに対する画像形成が終了したかどうか（印刷ジョブ終了？）判断する。ＣＰＵ２０９は、印刷ジョブが終了したと判断した場合には処理を終了し、印刷ジョブが終了していないと判断した場合には、処理をＳ３０５に進める。

Ｓ３０５では、ＣＰＵ２０９は、カウンタ値ｍが１かどうか判断する。ＣＰＵ２０９は、カウンタ値ｍが１であると判断した場合には、給紙カセット２２０から給紙された１枚目の記録媒体Ｓであると判断し、処理をＳ３０７に進める。一方、ＣＰＵ２０９は、カウンタ値ｍが１ではないと判断した場合には、処理をＳ３０６に進める。Ｓ３０６では、ＣＰＵ２０９は、Ｓ３０３で取得した坪量Ｂ（１）～Ｂ（ｎ）の平均値を算出し、算出した平均値が直近の記録媒体Ｓの坪量Ｂｍｉｎ（ｍ－１）以上で、坪量Ｂｍａｘ（ｍ－１）以下であるかどうか判断する。ＣＰＵ２０９は、算出した平均値が直近の記録媒体Ｓの坪量Ｂｍｉｎ（ｍ－１）以上で、坪量Ｂｍａｘ（ｍ－１）以下である場合には、搬送される記録媒体Ｓは同じ坪量の記録媒体Ｓであると判断し、処理をＳ３０７に進める。一方、ＣＰＵ２０９は、算出した平均値が直近の記録媒体Ｓの坪量Ｂｍｉｎ（ｍ－１）未満、又は坪量Ｂｍａｘ（ｍ－１）よりも大きい場合には、搬送される記録媒体Ｓは同じ坪量の記録媒体Ｓではないと判断し、処理をＳ３０１に戻す。

Ｓ３０７では、ＣＰＵ２０９は、記憶部よりカウンタ値ｎに対応する補正係数Ｃ（ｎ）を取得し、算出した坪量Ｂ（１）～Ｂ（ｎ）の平均値に乗じることにより、坪量Ｂの検知ばらつきを考慮した坪量Ｂｍａｘ（ｍ）を算出する。同様に、Ｓ３０８では、ＣＰＵ２０９は、記憶部よりカウンタ値ｎに対応する補正係数Ｃ’（ｎ）を取得し、算出した坪量Ｂの平均値に乗じることにより、坪量Ｂの検知ばらつきを考慮した坪量Ｂｍｉｎ（ｍ）を算出する。Ｓ３０８では、ＣＰＵ２０９は、上述した変換テーブル２より、坪量Ｂｍａｘ（ｍ）に対応する定着器２２４の定着温度を取得して定着温度Ｔに設定し、定着器２２４の温度制御を行う。Ｓ３０９では、ＣＰＵ２０９は、記録媒体Ｓの枚数を示すカウンタ値ｍの値に１加算して、処理をＳ３０２に戻す。

本実施例では、予め載置されている記録媒体Ｓとは異なる坪量の記録媒体Ｓが給紙カセット２２０に追加されている場合に、搬送される記録媒体Ｓの坪量に応じて、定着器２２４の定着温度を制御する方法について説明した。本実施例では、記録材検知装置３１０の検知結果に基づいて算出した記録媒体Ｓの坪量が、画像形成を行った直近の記録媒体Ｓの坪量の所定の範囲内かどうかを判断する。ここで、所定の範囲とは、画像形成を行った直近の記録媒体Ｓの坪量の平均値±３σにより示される坪量の最小値から最大値までの範囲を指している。今回の記録媒体Ｓの坪量が、直近の画像形成を行った記録媒体Ｓの坪量の所定の範囲から外れている場合には、直近の記録媒体Ｓとは坪量の異なる記録媒体Ｓと判断し、記録媒体Ｓの定着温度を初期値に設定する。また、記録媒体Ｓの枚数を示すカウンタ値ｍは、直近の記録媒体Ｓと坪量が異なるため、初期値である１を設定する。以降、坪量が異なると判断された記録媒体Ｓについて、坪量の平均値を取得し、検知ばらつきを考慮した坪量に基づいて、定着器２２４の定着温度を設定する。これにより、記録材検知装置３１０による記録媒体Ｓの坪量の検知結果の回数が少ない場合においても、定着温度の低下による定着不良の発生を回避することができるとともに、坪量に応じた定着温度の設定により不要な電力消費を抑制することができる。

以上説明したように、本実施例によれば、検知結果のばらつきを抑制することができる。

２２６ａ 超音波送信部
２２６ｂ 超音波受信部
２０９ ＣＰＵ
Ｓ 記録媒体

Claims (14)

1. 超音波を発信する発信手段と、
   前記発信手段から発信された前記超音波を受信する受信手段と、
   前記発信手段と前記受信手段との間に記録材がある状態で前記受信手段により受信された前記超音波に応じた電圧に基づいて、前記記録材の坪量を検知する検知手段と、
   を備える記録材検知装置であって、
   前記超音波に応じた電圧に基づいて、前記記録材の坪量を検知した回数を計測する計測手段と、
   前記計測手段により計測された前記回数に応じて、前記検知手段により検知された前記記録材の坪量を補正する補正手段と、
   を備えることを特徴とする記録材検知装置。
2. 前記受信手段は、前記発信手段が前記超音波を出力してから所定の時間が経過した後に、前記超音波を受信することを特徴とする請求項１に記載の記録材検知装置。
3. 前記所定の時間は、前記発信手段と前記受信手段との間の距離、前記記録材検知装置の周囲の温度及び湿度により変化することを特徴とする請求項２に記載の記録材検知装置。
4. 前記検知手段は、前記受信手段が受信した前記超音波の１周期の期間において検知した前記電圧の最大値に基づいて前記記録材の坪量を検知することを特徴とする請求項３の記載の記録材検知装置。
5. 前記検知手段が前記電圧の最大値を検知するタイミングは、前記受信手段が前記超音波を受信してから前記超音波の周期の整数倍に対応する時間が経過した後の１周期であることを特徴とする請求項４に記載の記録材検知装置。
6. 前記電圧と前記記録材の坪量とを対応づけた第１の情報を記憶する記憶部を有し、
   前記検知手段は、検知した前記電圧の最大値と前記第１の情報とに基づいて、前記記録材の坪量を検知することを特徴とする請求項５に記載の記録材検知装置。
7. 前記発信手段は、１枚の記録材に対して前記超音波を複数回、発信し
   前記検知手段は、前記受信手段により受信された前記超音波の前記電圧に応じて検知した複数の前記坪量を、前記計測手段により計測された前記回数に応じて平均化した坪量を前記記録材の坪量とすることを特徴とする請求項６に記載の記録材検知装置。
8. 前記発信手段が前記記録材に前記超音波を発信する回数は、前記超音波の周波数、前記記録材が搬送される搬送速度、及び前記記録材の搬送方向の長さに基づいて決定されることを特徴とする請求項７に記載の記録材検知装置。
9. 前記記憶部は、前記超音波の発信回数と、前記発信回数に応じた前記坪量の増加方向の変動率である第１の補正係数、及び減少方向の変動率である第２の補正係数と、を対応づけた第２の情報を有し、
   前記補正手段は、前記平均化した坪量に、前記計測手段により計測された前記回数に応じて前記第２の情報より取得した前記第１の補正係数、及び前記第２の補正係数を乗じた坪量を、それぞれ前記記録材の坪量の最大値、最小値とすることを特徴とする請求項８に記載の記録材検知装置。
10. 前記記録材の坪量の前記最大値、及び前記最小値は、それぞれ、前記電圧の最大値に対応する記録材の坪量を正規分布化したときの坪量の所定の範囲内の最大の坪量、最小の坪量であることを特徴とする請求項９に記載の記録材検知装置。
11. 記録材に画像を形成する画像形成手段と、
    超音波を発信する発信手段と、
    前記発信手段から発信された前記超音波を受信する受信手段と、
    前記超音波に応じた電圧に基づいて、前記記録材の坪量を検知した回数を計測する計測手段と、
    前記計測手段により計測された前記回数に応じて、前記受信手段により受信された前記超音波に応じた電圧に基づいて検知された前記記録材の坪量を補正する補正手段と、
    補正された前記記録材の坪量に基づいて、前記画像形成手段により画像を形成するための画像形成条件を制御する制御手段と、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
12. 前記画像形成手段は、
    給紙部から搬送される前記記録材に画像形成を行う画像形成部と、
    前記記録材上に形成された画像を加熱、加圧して、前記記録材に定着させる定着部と、
    を有し、
    前記制御手段は、前記補正手段により補正された前記記録材の坪量の最大値に基づいて、前記定着部が前記画像を加熱する定着温度を設定することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記制御手段は、前記受信手段により受信された前記超音波に応じた電圧に基づいて検知された前記記録材の坪量が、直近の記録材の坪量の所定の範囲から外れている場合には、直近の記録材とは坪量の異なる記録材であると判断し、前記定着温度を所定の温度に設定することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記所定の範囲は、前記直近の記録材の坪量の最小値から最大値までの範囲であることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。

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