JP2022190394A - 画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】メディアセンサによって記録材の特性を検出する構成において、記録材の特性を検出する精度と、生産性の両立が可能な画像形成システムを提供する。【解決手段】記録材の搬送を行う搬送部と、記録材の搬送経路に配置され、記録材の記録材特性を検出する記録材特性検出部と、記録材に形成されたトナー像を定着する定着部と、定着部が画像形成ジョブに対してウォームアップを実行している間に、記録材特性検出部に記録材特性を検出させるとともに、検出した記録材特性に基づき画像形成ジョブにおける画像形成条件を設定する制御部と備える画像形成システムを構成する。【選択図】図５

Description

本発明は、画像形成システムに係わる。

画像形成装置は、感光体にレーザ光を照射して静電潜像を形成し、これをトナーにより現像することでトナー像を形成する。画像形成装置は、形成したトナー像を記録材に転写し、熱定着することで記録材への画像形成を行う。画像形成装置は、記録材の厚みや表面の状態、記録材の種類等の記録材特性に応じて、最適な定着温度や記録材の搬送速度等の画像形成条件を設定する。

記録材特性は、画像形成装置に設けられる操作部や、プリンタドライバの印刷設定画面から、ユーザの操作により設定されていた。最近は、内蔵するセンサ（以下、「メディアセンサ」という。）を用いて記録材特性を検出し、検出結果に応じて自動的に画像形成条件を設定する画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

上記特許文献１に記載された画像形成装置では、記録材の給紙部からトナー像が転写される位置までの搬送経路にメディアセンサが設けられる。記録材は、メディアセンサの位置まで搬送されて記録材特性が検出される。メディアセンサを用いて記録材特性を検出し、検出した記録材特性に応じて各部の条件設定を行って画像形成を行うことにより、ユーザによる記録材特性の設定が不要となり、利便性が高くなる。
メディアセンサにより記録材の特性を正確に検出するには、所定の時間を要するため記録材の搬送停止や、記録材の搬送速度を低下させ、記録材の挙動が安定した状態で記録材の特性を検出する。

特開２０１７－１３８４０６号公報

通常の画像形成装置では、記録材の特性に応じた定着目標温度が必要なため、メディアセンサによる記録材の特性の検知を行った後に、検出結果に応じて定着目標温度を決定する。このため、記録材の搬送を停止して記録材特性の検知が完了するまで待ち時間が発生し、定着含めた印刷開始が遅くなり、生産性が低下する。
また、上述の特許文献１に記載された画像形成装置のように、直前のジョブで検出した記録材特性や対応する定着目標温度を用いて、メディアセンサによる記録材特性の検出前に定着ウォームアップを開始し、待ち時間を減らすことが考えられる。しかし、この方法では、原稿のジョブで使用する記録材が直前のジョブと同じ特性とは限らないため、記録材の入れ替えや補充がされた場合には適用できず、生産性の低下を抑制することができない。

上述した問題の解決のため、本発明においては、メディアセンサによって記録材の特性を検出する構成において、記録材の特性を検出する精度と、生産性の両立が可能な画像形成システム、及び、画像形成装置を提供する。

本発明の画像形成システムは、記録材の搬送を行う搬送部と、記録材の搬送経路に配置され、記録材の記録材特性を検出する記録材特性検出部と、記録材に形成されたトナー像を定着する定着部と、定着部が画像形成ジョブに対してウォームアップを実行している間に、記録材特性検出部に記録材特性を検出させるとともに、検出した記録材特性に基づき画像形成ジョブにおける画像形成条件を設定する制御部と備える。

本発明によれば、メディアセンサによって記録材の特性を検出する構成において、記録材の特性を検出する精度と、生産性の両立が可能な画像形成システム、及び、画像形成装置を提供することができる。

画像形成システムの概略構成を示す図である。 画像形成システムの構成例を示すブロック図である。 画像形成システムの制御部の機能ブロック図である。 画像形成処理、及び、記録材特性の検出に係わる処理のフローチャートである。 図４に示すフローチャートのステップＳ１４の処理を説明するためのフローチャートである。 定着部の温度と温度閾値との関係を示す図である。 ウォームアップ中の定着部の温度上昇のグラフである。 ウォームアップ中の定着部の温度上昇のグラフである。 ウォームアップ中の定着部の温度上昇のグラフである。 ウォームアップ中の定着部の温度上昇のグラフである。

〈画像形成システムの実施形態〉
以下、本発明を実施するための形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
図１に、画像形成システムの概略構成を示す。図１に示す画像形成システム１は、連続紙であるロール状の記録材Ｓを記録媒体として使用し、この記録材Ｓ上に画像を形成する。画像形成システム１は、記録材Ｓの搬送方向の上流側から、給紙装置１０、メディア検出装置３０、画像形成装置４０、及び、回収装置６０を備える。図１に示す画像形成システム１では、メディア検出装置３０は、給紙装置１０の筐体内に配置されている。また、画像形成システム１は、給紙装置１０と画像形成装置４０との間には供給調整部２０を備え、画像形成装置４０と回収装置６０との間には回収調整部５０を備える。

給紙装置１０は、ロール状に巻介された状態の記録材Ｓを回転可能に保持する支持軸１１と、支持軸１１に巻回された記録材Ｓを複数のローラーによって一定の速度で供給調整部２０に搬送する搬送部１４とからなる給紙部を備える。なお、記録材Ｓの形状は、ロール状の連続紙に限られない。記録材Ｓは、メディア検出装置３０から画像形成装置４０の定着部４７まで到達する長さ以上の形状であればよい。例えば、折り畳み可能な形状や、、長尺紙の形状を記録材Ｓとして適用することができる。
また、給紙装置１０は、記録材を画像形成装置４０に供給する、記録材供給装置の一例である。

供給調整部２０は、給紙装置１０から搬送された記録材Ｓを、画像形成装置４０の画像形成部４６へと搬送する。供給調整部２０は、給紙装置１０からの記録材Ｓの給紙及び搬送速度と、画像形成部４６での記録材Ｓの搬送速度との速度差を吸収するために、記録材Ｓをたるませて保持し、画像形成部４６への記録材Ｓの給紙を調整する。

メディア検出装置３０は、給紙装置１０において、記録材Ｓの搬送経路に配置されている。メディア検出装置３０は、給紙装置１０から搬送される記録材Ｓの記録材特性を検出するメディア検出部３３（図２参照）を有する。メディア検出部３３は、画像形成ジョブを実行する際の記録材Ｓの条件設定時に、記録材Ｓの記録材特性を検出する。そして、メディア検出装置３０は、検出した検出情報を画像形成装置４０に出力する。
なお、メディア検出装置３０は、給紙装置１０内だけでなく、画像形成装置４０の画像形成部４６の上流側に配置されていればよく、例えば、供給調整部２０の筐体内、供給調整部２０と画像形成装置４０との間、及び、画像形成装置４０の筐体内のいずれかにおいて、記録材Ｓの搬送経路に設置されていてもよい。また、メディア検出装置３０は、記録材Ｓの特性を検出する記録材特性検出装置の一例である。メディア検出装置３０としては、記録材Ｓの記録材特性を検出可能な従来公知のメディアセンサーを適用することができる。メディア検出装置３０は、記録材特性として、例えば、記録材Ｓの厚みや表面の状態（平滑度）、記録材の種類（紙種）、剛度、帯電量、含水率、及び、流れ目（記録材の繊維方向の角度）等を検出する。

画像形成装置４０は、制御部４１、操作表示部４２、スキャナー部４３、搬送部４４、画像処理部４５、画像形成部４６、及び、定着部４７等を備える。なお、画像形成装置４０は、画像形成装置４０の装置内に上述の給紙装置１０を記録材供給部として備えていてもよい。また、画像形成装置４０は、画像形成装置４０の装置内に上述のメディア検出装置３０を記録材特性検出部として備えていてもよい。画像形成装置４０が装置内に記録材特性検出部を備える構成では、記録材特性検出部は給紙装置１０（記録材供給部）と画像形成部４６との間の記録材搬送経路に配置されることが好ましい。

スキャナー部４３は、原稿台に載置された原稿面を光源により露光走査して原稿面からの反射光を受光し、受光された反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）により光電変換して画像データを生成し、画像処理部４５に出力する。

制御部４１は、画像形成システム１、及び、画像形成装置４０の各構成を統括制御する。画像処理部４５は、スキャナー部４３や制御部４１から入力された画像データに画像処理を施して画像形成部４６に出力する。制御部４１、及び、画像処理部４５の構成の詳細については後述する。

操作表示部４２は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成され、制御部４１から入力される表示信号の指示に従って表示画面上に各種操作ボタンや装置の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。ＬＣＤの表示画面上は、透明電極を格子状に配置して構成された感圧式（抵抗膜圧式）のタッチパネルに覆われており、手指やタッチペン等で押下された力点のＸＹ座標を電圧値で検出し、検出された位置信号を操作信号として制御部４１に出力する。また、操作表示部４２は、数字ボタン、スタートボタン等の各種操作ボタンを備え、ボタン操作による操作信号を制御部４１に出力する。

画像形成部４６は、画像処理部４５から入力された各ページの画像データに基づいて、電子写真方式により、供給調整部２０から搬送される記録材Ｓに対して画像形成を行う。画像形成部４６には、搬送ベルト、レジストローラー等の搬送ローラー、及びこれらを駆動する図示しないモータが配置された記録材搬送経路が設けられており、制御部４１からの制御に従って、記録材Ｓを搬送しながら記録材Ｓに画像形成を行う。

画像形成部４６は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色成分に対応する４組の露光部４６１、感光体４６２、現像部４６３、一次転写ローラー４６４と、中間転写ベルト４６５と、二次転写ローラー４６６とを備えている。各色成分に対応する４組の露光部４６１、感光体４６２、現像部４６３、一次転写ローラー４６４は、上流からＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に並んでいる。

露光部４６１は、レーザー光源、ポリゴンモーター、ポリゴンミラー及び複数のレンズ等から構成される。露光部４６１は、記録材搬送速度に基づいて、帯電された感光体４６２上にレーザー光源及びポリゴンミラーによってレーザー光を照射して露光し、感光体４６２上に静電潜像を形成する。
現像部４６３は、露光された感光体４６２上に所定の色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、又はＫ）のトナーを供給して、感光体４６２上に形成された静電潜像を現像する。
一次転写ローラー４６４は、感光体４６２に対向して設けられている。一次転写ローラー４６４は、トナーと反対極性の１次転写バイアスが印加され、中間転写ベルト４６５上の所定位置を感光体４６２に圧着させることにより、感光体４６２に形成されたトナー像を中間転写ベルト４６５に転写（一次転写）する。Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの一次転写ローラー４６４が順次中間転写ベルト４６５の所定位置を感光体４６２に圧着させることにより、中間転写ベルト４６５に各色の層が重畳されたカラーのトナー像が書き込まれる。

中間転写ベルト４６５は、複数のローラーに懸架され回転可能に支持された半導電性エンドレスベルトであり、ローラーの回転に伴って回転駆動し、書き込まれたトナー像を二次転写ローラー４６６に搬送する。
二次転写ローラー４６６は、トナーと反対極性のバイアスが印加され、搬送された記録材Ｓを挟持搬送することにより記録材Ｓに中間転写ベルト４６５に書き込まれているカラーのトナー像を転写（二次転写）する。

定着部４７は、記録材Ｓに転写されたトナー像を加熱及び加圧し、トナー像を記録材Ｓに定着させる。定着部４７は、ハロゲンヒータ等を内蔵した定着ローラー４７１と、定着ローラー４７１に記録材の搬送経路を挟んで対向した位置に配置された、定着ローラー４７１を押圧する加圧部材としての加圧ローラー４７２とを備える。また、定着部４７は、定着ローラー４７１の温度を検出するための温度センサを備える。定着部４７は、定着ローラー４７１と加圧ローラー４７２との間に形成されたニップ部において、トナー像が転写された記録材Ｓを挟持及び搬送しながら、記録材Ｓのトナー像を加熱及び加圧して定着する。
また、定着部４７は、定着ローラー４７１と加圧ローラー４７２の間のニップ部のニップ圧の調整、及び、圧接の解除等を行うため、定着ローラー４７１の位置を調整する図示しない位置変更機構を有する。

回収調整部５０は、記録材Ｓの搬送方向において、画像形成装置４０の下流側、且つ、回収装置６０の上流側に設置される。回収調整部５０は、画像形成装置４０から搬送された記録材Ｓを回収装置６０へと搬送する装置であって、画像形成装置４０での記録材Ｓの搬送速度と、回収装置６０での記録材Ｓの搬送速度との速度差を吸収するために、記録材Ｓをたるませて保持し、画像形成装置４０からの記録材Ｓの排紙を調整する。
回収装置６０は、回収調整部５０から搬送されてきた記録材Ｓを、複数のローラーを経由して、一定の速度で支持軸６１によって巻き取る排紙部を備える。

［画像形成システムの構成］
次に、図２に、画像形成システム１の構成例のブロック図を示す。図２には、画像形成システム１として、本形態の主要な構成である給紙装置１０、メディア検出装置３０、及び、画像形成装置４０の構成を示し、供給調整部２０、回収調整部５０、及び、回収装置６０の構成については記載を省略している。

図２に示すように、画像形成装置４０は、制御部４１、操作表示部４２、搬送部４４、画像処理部４５、画像形成部４６、定着部４７、不揮発メモリ４８、及び、通信部４９を備える。給紙装置１０は、制御部１２、通信部１３、搬送部１４、及び、不揮発メモリ１５を備える。メディア検出装置３０は、制御部３１、通信部３２、メディア検出部３３、及び、不揮発メモリ３４を備える。

給紙装置１０の制御部１２は、例えば、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等により構成される。制御部１２のＣＰＵは、ＲＯＭに格納されている各種処理プログラムを読出してＲＡＭに展開し、展開したプログラムに従って給紙装置１０のシステムバス（図示省略）を介して接続された通信部１３、搬送部１４、及び、不揮発メモリ１５等の給紙装置１０の各部の動作を統括的に制御する。
不揮発メモリ１５は、制御部１２が実行するプログラム等が格納され、また、制御部１２の作業領域として使用される。
通信部１３は、画像形成システム１を構成する画像形成装置４０の通信部４９とデータの送信及び受信を行う。また、通信部１３は、画像形成装置４０の通信部４９を介して、メディア検出装置３０の通信部３２や、図示しない供給調整部２０、回収調整部５０、及び、回収装置６０等の各通信部とデータの送信及び受信を行う。
搬送部１４は、給紙装置１０に収納された記録材Ｓを繰り出して搬送し、画像形成装置４０に給紙する。
なお、回収装置６０も、上述の給紙装置１０と同様の構成とすることができる。

画像形成装置４０の制御部４１は、例えば、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等により構成される。制御部４１のＣＰＵは、ＲＯＭに格納されている各種処理プログラムを読出してＲＡＭに展開し、展開したプログラムに従って画像形成装置４０のシステムバスを介して接続された操作表示部４２、搬送部４４、画像処理部４５、画像形成部４６、定着部４７、不揮発メモリ４８、及び、通信部４９等の画像形成装置４０の各部の動作を統括的に制御する。
また、制御部４１は、通信部４９を介して、給紙装置１０、及び、メディア検出装置３０を制御する。

不揮発メモリ４８は、制御部４１が実行するプログラム等が格納され、また、制御部４１の作業領域として使用される。また、不揮発メモリ４８には、画像形成ジョブにおいて設定される画像形成条件や、記録材Ｓのサイズや種類等を含む記録材情報等が格納される。さらに、不揮発メモリ４８には、メディア検出装置３０で検出された記録材特性の情報等が格納される。格納される画像形成条件としては、例えば、画像形成部４６における実行条件、及び、定着部４７における実行条件（定着目標温度、圧力等）が挙げられる。

画像形成装置４０の通信部４９は、給紙装置１０の通信部１３や、メディア検出装置３０の通信部３２とデータの送信及び受信を行う。また、通信部４９は、図示しない供給調整部２０、回収調整部５０、及び、回収装置６０等の各通信部とデータの送信及び受信を行う。

画像処理部４５は、入力されたジョブ情報から画像データを取得し、画像処理を行う。画像処理部４５は、制御部４１の制御のもと、取得した画像データに対し、必要に応じて、シェーディング補正、画像濃度調整、画像圧縮等の画像処理を行う。そして、画像処理部４５によって処理された画像データが画像形成部４６に送信される。
搬送部４４は、制御部４１の制御に基づいて、給紙装置１０から給紙された記録材Ｓを、画像形成部４６、定着部４７等に搬送する。
画像形成部４６は、画像処理部４５によって画像処理された画像データを受け取り、この画像データに基づき、搬送部４４によって画像形成部４６に搬送された記録材Ｓに画像を形成する。

操作表示部４２は、液晶表示装置等のディスプレイから構成される表示部と、このディスプレイに重ねて設けられたタッチパネルや複数のキー等から構成される操作部とを有する。この操作表示部４２は、表示部及び操作部の一例であり、ユーザーに対する指示メニューや取得した画像データに関する情報等を表示する。さらに、操作表示部４２は、ユーザーの操作による各種の指示、文字、数字などのデータの入力を受け付けて、入力信号を制御部４１に出力する。

メディア検出装置３０の制御部３１は、例えば、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等により構成される。制御部３１のＣＰＵは、ＲＯＭに格納されている各種処理プログラムを読出してＲＡＭに展開し、展開したプログラムに従ってメディア検出装置３０のシステムバスを介して接続された通信部３２、及び、メディア検出部３３等の各部の動作を統括的に制御する。

メディア検出部３３は、光学センサや、機械式のセンサ等からなり、制御部３１の制御に基づいて、給紙装置１０の搬送経路や、画像形成装置４０の搬送経路を通過する記録材Ｓの記録材特性を検出する。そして、メディア検出部３３が検出した記録材特性の情報が、不揮発メモリ３４に格納される。
メディア検出装置３０の通信部３２は、画像形成システム１を構成する画像形成装置４０の通信部４９とデータの送信及び受信を行う。例えば、通信部３２は、不揮発メモリ３４に格納された記録材特性の情報を、画像形成装置４０の通信部４９に送信する。また、通信部３２は、画像形成装置４０の通信部４９を介して、給紙装置１０の通信部１３や、図示しない供給調整部２０、回収調整部５０、及び、回収装置６０等の各通信部とデータの送信及び受信を行う。

［制御部の構成］
次に、上述の画像形成システム１の給紙装置１０の制御部１２、メディア検出装置３０の制御部３１、及び、画像形成装置４０の制御部４１の機能構成について説明する。図３に、給紙装置１０の制御部１２、メディア検出装置３０の制御部３１、及び、画像形成装置４０の制御部４１の機能ブロック図を示す。

給紙装置１０の制御部１２は、通信制御部１２１と、搬送制御部１２２とを備える。なお、回収装置６０の制御部も、給紙装置１０の制御部１２と同様に構成することができる。
メディア検出装置３０の制御部３１は、通信制御部３１１と、メディア検出制御部３１２とを備える。
画像形成装置４０の制御部４１は、通信制御部４１１、定着管理部４１２、メディア検出管理部４１３、搬送制御部４１４、判定部４１５、条件設定部４１６、及び、条件履歴管理部４１７を備える。

給紙装置１０の制御部１２の通信制御部１２１は、給紙装置１０の通信部１３（図２）を介したデータの送受信を制御する。メディア検出装置３０の制御部３１の通信制御部３１１は、メディア検出装置３０の通信部３２(図２)を介したデータの送受信を制御する。画像形成装置４０の制御部４１の通信制御部４１１は、画像形成装置４０の通信部４９（図２）を介したデータの送受信を制御する。そして、給紙装置１０の制御部１２、メディア検出装置３０の制御部３１、及び、画像形成装置４０の制御部４１は、それぞれ通信制御部１２１、通信制御部３１１及び通信制御部４１１により、各装置の通信部１３，３２，４９を介して相互の通信を制御する。

給紙装置１０の制御部１２の搬送制御部１２２は、給紙装置１０の搬送部１４の駆動を制御することで、記録材Ｓの搬送速度の調整、及び、記録材Ｓの搬送の始動、停止等を制御する。
メディア検出装置３０の制御部３１のメディア検出制御部３１２は、メディア検出装置３０による記録材Ｓの記録材特性の検出を制御する。

画像形成装置４０の制御部４１の定着管理部４１２は、定着部４７（図１）を管理する、例えば、定着部４７に対してウォームアップの実行指示、定着部４７の温度制御等を行う。例えば、定着管理部４１２は、定着部４７を加熱するヒーターの点灯率を制御することにより、ウォームアップを実行中の定着部４７の温度上昇率を制御する。

メディア検出管理部４１３は、ウォームアップの実行中にメディア検出装置３０に対して、記録材特性の検出の実行を指示する。そして、この指示に基づいて、メディア検出装置３０の制御部３１は、メディア検出制御部３１２によって記録材Ｓの記録材特性を検出する。

判定部４１５は、定着部４７の温度センサで検出された定着部４７の温度ｔを基に、ウォームアップを実行中の定着部４７の温度ｔと所定の温度閾値、例えば、第１の温度閾値ｔＡや第２の温度閾値ｔＢ（ただし、ｔＡ＜ｔＢ）との温度の大小を比較することで、定着部４７のウォームアップの状態を判定する。そして、定着部４７の温度ｔと温度閾値Ｔとの比較結果、例えば、ｔ＜ｔＡ、ｔＡ≦ｔ＜ｔＢ、及び、ｔ≧ｔＢ等を判定する。
また、判定部４１５は、ウォームアップを実行中において、定着部の温度ｔが第１の温度閾値ｔＡ、第２の温度閾値ｔＢまで上昇する時間と、記録材特性の検出完了時間とを比較し、定着部４７の温度上昇時間が温度検出完了時間以下かどうかを判定する。

搬送制御部４１４は、画像形成装置４０の搬送部４４の駆動を制御することで、記録材Ｓの搬送速度の調整、及び、記録材Ｓの搬送の始動、停止等を制御する。例えば、上述の判定部４１５の判定結果に基づいて、記録材Ｓの搬送速度の調整、及び、記録材Ｓの搬送の始動、停止等を制御する。なお、この搬送制御は、給紙装置１０や回収装置６０における搬送制御と連動して行う。

条件設定部４１６は、ウォームアップの実行中にメディア検出装置３０で検出された記録材特性を基に、画像形成部４６における画像形成条件や、定着部４７における定着処理の実行条件等の画像形成装置４０における画像形成の実行条件を設定する。

条件履歴管理部４１７は、ウォームアップの実行中にメディア検出装置３０で検出された記録材特性と、この特性に合わせて条件設定部４１６が設定した画像形成の実行条件との履歴を管理する。例えば、条件履歴管理部４１７は、記録材特性と実行条件の履歴が含まれるデータテーブルを、不揮発メモリ４８（図２）等に格納する。
例えば、条件履歴管理部４１７は、条件設定部４１６がメディア検出装置３０から取得した記録材特性の条件を基に画像形成の実行条件を設定する際に、不揮発メモリ４８から記録材特性と実行条件の履歴を読み出す。そして、条件設定部４１６は、条件履歴管理部４１７が読み出した履歴データから、取得した記録材特性に該当する実行条件を選択することで、画像形成装置４０における画像形成の実行条件を設定する。また、メディア検出装置３０において記録材特性を取得できない場合には、条件設定部４１６は、条件履歴管理部４１７が読み出した履歴データから任意の実行条件を選択し、画像形成装置４０における画像形成の実行条件を設定することができる。例えば、直前に実施した実行条件を履歴データから選択し、この実行条件を画像形成装置４０における画像形成に設定することができる。

なお、上述の説明では、給紙装置１０、メディア検出装置３０、及び、画像形成装置４０における各制御部１２，３１，４１が連携して制御する例を示したが、これに限られず、これらの機能構成は、制御部１２，３１，４１のいずれかにおいて画像形成システム１の全体を制御するための全ての機能を実行することもできる。例えば、画像形成装置４０の制御部４１が、画像形成システム１全体を制御してもよい。同様に、給紙装置１０の制御部１２やメディア検出装置３０の制御部３１において画像形成システム１の全体を制御するための、全ての制御部の機能を実行することもできる。

［画像形成処理、及び、記録材特性の検出］
上述の図１に示すようなロール状の記録材Ｓを用いる画像形成システム１では、給紙装置１０から画像形成部４６、及び、回収装置６０まで記録材Ｓが連続している。このため、このような構成では、画像形成処理中に記録材の搬送速度の低下や、記録材Ｓの搬送停止により、画像形成動作が影響を受ける。従って、画像形成処理中は、メディア検出装置３０による記録材Ｓの記録材特性を精度よく検出することが難しい。また、記録材Ｓの搬送が停止すると定着部４７も停止した状態となる。このような定着部４７が停止した状態では、定着部４７に加熱ムラ等が発生しやすいため、定着部４７の定着処理に際して悪影響が発生しやすい。

そこで、本形態の画像形成システム１では、画像形成装置４０において定着部４７の定着ウォームアップ中に、メディア検出装置３０によって記録材Ｓの記録材特性を検出する。例えば、記録材Ｓの搬送が停止した状態において、画像形成装置４０に画像形成ジョブが入力されると、画像形成部４６が画像形成動作を開始する前に、定着管理部４１２において定着部４７にウォームアップが指示される。この時点では、画像形成が行われていないため、記録材Ｓの搬送停止や、搬送速度の低下によって、画像形成動作に影響を与えない。このため、画像形成動作に影響を与えずに、メディア検出装置３０による記録材Ｓの記録材特性を検出することができる。

上述の図１に示す画像形成システム１における、画像形成処理、及び、記録材特性の検出に係わる処理のフローチャートを図４に示す。
まず、画像形成装置４０に画像形成ジョブが入力されると、給紙装置１０の搬送制御部１２２、及び、画像形成装置４０の搬送制御部４１４は、記録材Ｓの搬送を停止する（ステップＳ１０）。このとき、給紙装置１０や回収装置６０においても同様に制御部１２の搬送制御部１２２において、記録材Ｓの搬送を停止する。なお、既に記録材Ｓの搬送が停止している場合には、この処理を省略してもよい。

次に、定着管理部４１２は、定着部４７のウォームアップを実行するかどうかを判定する（ステップＳ１１）。定着部４７の温度が所定の定着温度（定着目標温度）以上の場合、定着部４７のウォームアップを行う必要がない。一方、定着部４７の温度が所定の定着温度（定着目標温度）未満の場合には、定着管理部４１２によって定着部４７に対するウォームアップの実行が指示される。定着部４７においてウォームアップの実行判定の基準となる定着目標温度は、例えば、画像形成ジョブとして登録された紙種や画像形成面、カバレッジ、及び、その他の条件に基づいて制御部４１が設定するように、予め画像形成装置４０が構成されている。
なお、実際に画像形成を実行する際の定着温度は、定着目標温度に係わらず、メディア検出装置３０によって検出された記録材Ｓの記録材特性に応じて、設定される。

定着部４７のウォームアップを実行する場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）、制御部１１の定着管理部４１２は、定着温度４７に定着ウォームアップの実行を指示する（ステップＳ１２）。
次に、メディア検出管理部４１３は、画像形成ジョブにおいて記録材Ｓの記録材特性の検出が要求されているかどうかを判定する（ステップＳ１３）。
記録材特性の検出が要求されている場合（ステップＳ１３のＹｅｓ）、定着部４７の温度に応じたウォームアップの制御、搬送制御を行い、記録材特性を検出する処理（以下、処理Ｉと称する）を行う（ステップＳ１４）。ステップＳ１４の処理Ｉの詳細については後述する。

次に、処理Ｉにより検出された記録材特性に基づいて、条件設定部４１６が、画像形成ジョブにおける画像形成部４６での画像形成条件、及び、定着部４７での定着処理の実行条件等の画像形成装置４０における画像形成の実行条件を設定する（ステップＳ１５）。

ステップＳ１５の処理後、定着部４７のウォームアップを実行しない場合（ステップＳ１１のＮｏ）、又は、記録材特性の検出が要求されていない場合（ステップＳ１３のＮｏ）、定着管理部４１２は、定着部４７のウォームアップが完了したかどうかを判定する（ステップＳ１６）。
定着部４７のウォームアップが完了していない場合（ステップＳ１６のＮｏ）、定着部４７のウォームアップが完了するまでこの処理を継続する。

定着部４７のウォームアップが完了した場合（ステップＳ１６のＹｅｓ）、画像形成装置４０は、条件設定部４１６が設定した画像形成の実行条件に従って、画像形成部４６において画像形成を実行する（ステップＳ１７）。

次に、画像形成装置４０の制御部４１は、全て画像形成ジョブが終了したかどうかを判定する（ステップＳ１８）。未完了の画像形成ジョブが残っている場合（ステップＳ１８のＮｏ）、ステップＳ１１の処理に戻る。全て画像形成ジョブが終了している場合（ステップＳ１８のＹｅｓ）、本フローチャートによる処理を終了する。

（処理I）
次に、上述の図４に示すフローチャートにおけるステップＳ１４の処理Ｉの詳細について説明する。処理Ｉのフローチャートを図５に示す。

まず、画像形成装置４０の制御部４１の判定部４１５は、ウォームアップ中の定着部４７の温度ｔが第１の温度閾値ｔＡ未満かどうかを判定する（ステップＳ２０）。
定着部４７の温度ｔが第１の温度閾値ｔＡ以上の場合（ステップＳ２０のＮｏ）、判定部４１５は、ウォームアップ中の定着部４７の温度ｔが第２の温度閾値ｔＢ未満かどうかを判定する（ステップＳ２１）。なお、第１の温度閾値ｔＡ、及び、第２の温度閾値ｔＢは、画像形成装置４０の制御部４１の不揮発メモリ４８等に予め閾値温度のデータとして格納されている。例えば、第１の温度閾値ｔＡ、及び、第２の温度閾値ｔＢは、画像形成ジョブとして登録された紙種や画像形成面、カバレッジ、及び、その他の条件と、不揮発メモリ４８等に予め格納された閾値温度のデータとに基づいて設定される。

ここで、定着部４７の温度ｔと、第１の温度閾値ｔＡ及び第２の温度閾値ｔＢとの関係について説明する。図６に、定着部４７の温度ｔと、第１の温度閾値ｔＡ及び第２の温度閾値ｔＢの関係を示す。
図６は、縦軸は温度[℃]であり、第１の温度閾値ｔＡ、第２の温度閾値ｔＢ、及び、ウォームアップ（ＷＵ）完了温度（定着目標温度）をそれぞれ示している。また、横軸にウォームアップ（ＷＵ）中の定着部４７の温度ｔのパターンをパターン（１）～（３）を示している。

第１の温度閾値ｔＡは、定着部４７と接触した状態で記録材Ｓの搬送を停止した場合に、記録材Ｓに損傷や不具合が発生しない上限の温度である。
また、第２の温度閾値ｔＢは、定着部４７と接触した状態で記録材Ｓの搬送を停止した場合には、記録材Ｓに損傷や不具合が発生するが、画像形成処理時の通常搬送速度よりも低速で搬送した場合に、記録材Ｓに損傷や不具合が発生しない上限の温度である。
なお、第１の温度閾値ｔＡ、及び、第２の温度閾値ｔＢは、複数種類の記録材を用いた実験に基づいて事前に設定された閾値である。

即ち、図６に示すウォームアップ中の定着部４７の温度ｔのパターン（１）のように、定着部４７の温度ｔが第１の温度閾値ｔＡ未満であれば、定着部４７のウォームアップ中に記録材Ｓの搬送を停止することができる。このため、メディア検出装置３０は、画像形成システム１において記録材Ｓの搬送を停止した状態で、記録材Ｓの記録材特性の検出することができる。

また、ウォームアップ中の定着部４７の温度ｔのパターン（２）のように、定着部４７の温度ｔが第１の温度閾値ｔＡ以上、第２の温度閾値ｔＢ未満であれば、画像形成処理時の通常搬送速度よりも低速で記録材Ｓの搬送を行うことができる。このため、メディア検出装置３０は、画像形成システム１において記録材Ｓの搬送を通常搬送速度よりも低速で搬送しながら、記録材Ｓの記録材特性の検出することができる。

そして、ウォームアップ中の定着部４７の温度ｔのパターン（３）のように、定着部４７の温度ｔが第２の温度閾値ｔＢ以上の場合には、定着部４７による記録材Ｓに損傷や、定着部４７における不具合の発生を抑制するため、画像形成処理時の通常搬送速度で記録材Ｓの搬送を行う必要がある。このため、メディア検出装置３０は、記録材Ｓの記録材特性を正確に検出することが困難となる。

図５の説明に戻り、定着部４７の温度ｔが第１の温度閾値ｔＡ未満の場合（ステップＳ２０のＹｅｓ）、判定部４１５は、ウォームアップ中の定着部４７の温度ｔが第１の温度閾値ｔＡに到達する時間と、記録材特性の検出完了時間とを比較し、第１の温度閾値ｔＡへの到達時間が検出完了時間以下かどうかを判定する（ステップＳ２２）。
定着部４７の温度ｔが第２の温度閾値ｔＢ未満の場合（ステップＳ２１のＹｅｓ）、判定部４１５は、ウォームアップ中の定着部４７の温度ｔが第２の温度閾値ｔＢに到達する時間と、記録材特性の検出完了時間とを比較し、第２の温度閾値ｔＢへの到達時間が検出完了時間以下かどうかを判定する（ステップＳ２３）。
また、定着部４７の温度ｔが第２の温度閾値ｔＢ以上の場合（ステップＳ２１のＮｏ）、画像形成ジョブを停止して本フローチャートによる処理を終了する。定着部４７の温度ｔが第２の温度閾値ｔＢ以上の場合には、記録材Ｓを停止又は低速で搬送しても記録材Ｓへの損傷や、定着部４７において不具合が発生する状態である。このため、記録材特性の検出だけでなく画像形成もできない状態であり、画像形成ジョブを停止する。

メディア検出装置３０において記録材特性を検出している途中に定着部４７の温度ｔが第１の閾値温度ｔＡ以上となる場合、記録材Ｓの搬送を停止した状態では、記録材Ｓへの損傷や、定着部４７において不具合が発生する可能性がある。また、メディア検出装置３０において記録材特性を検出している途中に定着部４７の温度ｔが第２の閾値温度ｔＢ以上となる場合、記録材Ｓの搬送を通常搬送速度よりも低速で搬送した状態では、記録材Ｓへの損傷や、定着部４７において不具合が発生する可能性がある。このため、メディア検出装置３０において記録材特性を検出する前に、定着部４７の温度ｔが第１の閾値温度ｔＡ、又は、第２の閾値温度ｔＢ以上となる時間に対し、記録材Ｓの記録材特性の検出完了時間以下かどうかを判定する。

第１の温度閾値ｔＡの到達時間が検出完了時間以下の場合（ステップＳ２２のＹｅｓ）、定着管理部４１２は、ウォームアップ中の定着部４７の温度上昇率を低下させる制御を行う（ステップＳ２４）。
また、第２の温度閾値ｔＢの到達時間が検出完了時間以下の場合（ステップＳ２３のＹｅｓ）、定着管理部４１２は、ウォームアップ中の定着部４７の温度上昇率を低下させる制御を行う（ステップＳ２５）。

ここで、ウォームアップ中の定着部４７の温度上昇率の制御について説明する。図７から図１０に、ウォームアップ中の定着部４７の温度上昇のグラフを示す。図７から図１０に示すグラフでは、縦軸が定着部４７の定着部４７の温度ｔ[℃]、横軸がウォームアップ開始からの経過時間を示す。
また、図７から図１０に示すグラフでは、温度閾値の例として、第１の温度閾値ｔＡを８０℃、第２の温度閾値ｔＢを１２０℃に設定している。
また、図７から図１０に示すグラフでは、ウォームアップ開始と同時に、記録材Ｓの記録材特性の検出を開始した例であり、記録材特性の検出完了までの時間を４０秒とした例を示している。

図７は、ウォームアップ開始時の定着部４７の温度ｔが５０℃の場合であり、全てのヒーターを点灯させて定着部４７を加熱する通常のウォームアップを行っても、定着部４７の温度ｔが第１の温度閾値ｔＡ以上となる以前に記録材特性の検出が完了する。このように、記録材Ｓの記録材特性が完了する際の定着部４７の温度が、第１の温度閾値ｔＡ未満であれば、記録材Ｓに損傷や不具合を発生させることなく停止した状態で記録材Ｓの記録材特性の検出が可能となる。

これに対し、図８は、ウォームアップ開始時の定着部４７の温度ｔが６５℃の場合である。この場合には、破線で示す全てのヒーターを点灯させた場合のグラフでは、記録材特性の検出が完了する以前に定着部４７の温度ｔが第１の温度閾値ｔＡ以上となる。このため、実線で示すグラフのように、定着部４７の温度上昇率を通常のウォームアップよりも低下させる。具体的には、定着部４７の温度ｔが第１の温度閾値ｔＡ以上となる以前に記録材特性の検出が完了する温度上昇率に低下させる。
このように、記録材Ｓの記録材特性が完了する際の定着部４７の温度を、第１の温度閾値ｔＡ未満となるように定着部４７の温度上昇率を低下させることにより、記録材Ｓに損傷や不具合を発生させることなく停止した状態で記録材Ｓの記録材特性の検出が可能となる。

また、図９は、ウォームアップ開始時の定着部４７の温度ｔが９５℃の場合である。この場合には、ウォームアップ開始時点の定着部４７の温度ｔが、第１の温度閾値ｔＡ以上である。このため、停止した状態で記録材Ｓの記録材特性の検出ができない。しかし、ウォームアップ開始時の定着部４７の温度ｔが、第２の温度閾値ｔＢ未満である。そして、全てのヒーターを点灯させて定着部４７を加熱する通常のウォームアップを行っても、定着部４７の温度ｔが第２の温度閾値ｔＢ以上となる以前に記録材特性の検出が完了する。この場合、記録材Ｓを停止した状態では、記録材Ｓに損傷や不具合を発生させることなく、記録材Ｓの記録材特性を検出することはできないが、記録材Ｓを画像形成の際の通常速度よりも低い速度で搬送（低速搬送）することで記録材Ｓに損傷や不具合を発生させることなく記録材特性の検出が可能となる。

これに対し、図１０は、ウォームアップ開始時の定着部４７の温度ｔが１０５℃の場合である。この場合には、図９に示す場合と同様に、停止した状態で記録材Ｓの記録材特性の検出ができない。
さらに、破線で示す全てのヒーターを点灯させた場合のグラフでは、記録材特性の検出が完了する以前に定着部４７の温度ｔが第２の温度閾値ｔＢ以上となる。このため、図９の場合のように、記録材Ｓを低速搬送しても記録材特性の検出により記録材Ｓに損傷や不具合が発生してしまう。そこで、図１０に示す例では、実線で示すグラフのように、定着部４７の温度上昇率を通常のウォームアップよりも低下させる。具体的には、定着部４７の温度ｔが第２の温度閾値ｔＢ以上となる以前に記録材特性の検出が完了する温度上昇率に低下させる。
このように、記録材Ｓの記録材特性が完了する際の定着部４７の温度を、第２の温度閾値ｔＢ未満となるように定着部４７の温度上昇率を低下させることにより、画像形成の際の通常速度よりも低い速度で搬送（低速搬送）して記録材特性の検出が可能となる。

なお、上述の図７から図１０に示す例では、ウォームアップの開始と同時に記録材特性の検出を行っているが、記録材特性の検出は、ウォームアップと同時に行う必要はない。記録材特性の検出は、ウォームアップ完了までに記録材特性の検出が終了するように、ウォームアップ開始から所定に時間内に開始される構成であればよい。このため、上述の説明では、ウォームアップ開始時の定着部４７の温度ｔを基に、第１の温度閾値ｔＡ及び第２の温度閾値ｔＢとの比較判定を行っているが、ウォームアップ開始から所定に時間内にの定着部４７の温度ｔの温度に基づいて上述の比較判定をおこなってもよい。

定着部４７の温度上昇率の調整、定着部４７の温度ｔの温度閾値への到達時間の調整は、例えば、定着管理部４１２において、ヒーターの点灯時間／消灯時間の比率調整（Ｄｕｔｙ比の調整）や、ヒーター点灯本数の調整等によって行うことができる。
定着管理部４１２による温度上昇率の調整は、例えば、定着部４７の温度ｔと第１の温度閾値ｔＡ又は第２の温度閾値ｔＢとの温度差や、記録材特性の検出時間等によって求めることができる。

このように、定着部４７の温度ｔの閾値温度への到達時間がメディア検出装置３０における記録材特性の検出完了時間以上となるように、ウォームアップ中の定着部４７の温度上昇率を調整する。これにより、定着管理部４１２は、記録材特性の検出完了時間より遅くなるように、定着部４７の温度ｔが閾値温度に達する時間を調整する。これにより、記録材Ｓへの損傷や、定着部４７における不具合の発生を抑制して精度の高い記録材特性の検出が可能となる。

また、ステップＳ２４、又は、ステップＳ２５において定着部４７の温度ｔの温度上昇率を調整した場合は、記録材特性の検出を実行した後、図８及び図１０に示すように、定着部４７の温度ｔの温度上昇率を通常のウォームアップと同様の状態に戻すことが好ましい。定着管理部４１２が定着温度の上昇率を調整前の状態に戻すことにより、定着部４７のウォームアップの完了時間の遅れや画像形成ジョブの開始時間の遅れを最小にし、生産性の低下を抑制することができる。

図５の説明に戻り、第２の温度閾値ｔＢの到達時間が検出完了時間を超える場合（ステップＳ２３のＮｏ）、又は、ステップＳ２５の処理後、給紙装置１０の搬送制御部１２２、及び、画像形成装置４０の搬送制御部４１４は、通常搬送速度よりも低速で記録材Ｓの搬送を実行する（ステップＳ２６）。搬送制御部１２２、及び、搬送制御部４１４は、メディア検出装置３０において高い精度で記録材特性を検出でき、定着部４７において記録材Ｓへの損傷や、定着部４７における不具合が発生し難い搬送速度で記録材Ｓの搬送を開始する。

第１の温度閾値ｔＡの到達時間が検出完了時間を超える場合（ステップＳ２２のＮｏ）、ステップＳ２４の処理後、又は、ステップＳ２６の処理後、メディア検出装置３０において記録材特性の検出を実行する（ステップＳ２７）。記録材特性の検出後、本フローチャートによる処理を終了し、上述の処理Ｉを終了する。

上述の図４及び図５に示す処理によれば、画像形成を行っていない定着部４７のウォームアップ中に記録材Ｓの記録材特性を検出することにより、記録材Ｓの搬送を停止し、又は、搬送速度を低下させて、精度の高い記録材特性の検出が可能となる。さらに、定着部４７の温度ｔに応じて、記録材Ｓの搬送状態を調整することにより、記録材Ｓの損傷や不具合を抑制して精度の高い記録材特性の検出が可能となる。また、画像形成を行っていない定着部４７のウォームアップ中に記録材Ｓの記録材特性を検出することにより、生産性の低下を抑制することができる。

なお、本発明は上述の実施形態例において説明した構成に限定されるものではなく、その他本発明の構成を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能である。

１ 画像形成システム、１０ 給紙装置、１１，６１ 支持軸、１２，３１，４１ 制御部、１３，３２，４９ 通信部、１４，４４ 搬送部、１５，３４，４８ 不揮発メモリ、２０ 供給調整部、３０ メディア検出装置、３３ 検出部、４０ 画像形成装置、４２ 操作表示部、４３ スキャナー部、４５ 画像処理部、４６ 画像形成部、４７ 定着部、５０ 回収調整部、６０ 回収装置、１２１，３１１，４１１ 通信制御部、１２２，４１４ 搬送制御部、３１２ メディア検出制御部、４１２ 定着管理部、４１３ メディア検出管理部、４１５ 判定部、４１６ 条件設定部、４１７ 条件履歴管理部、４６１ 露光部、４６２ 感光体、４６３ 現像部、４６４ 一次転写ローラー、４６５ 中間転写ベルト、４６６ 二次転写ローラー、４７１ 定着ローラー、４７２ 加圧ローラー

Claims (16)

1. 記録材の搬送を行う搬送部と、
   前記記録材の搬送経路に配置され、前記記録材の記録材特性を検出する記録材特性検出部と、
   前記記録材に形成されたトナー像を定着する定着部と、
   前記定着部が画像形成ジョブに対してウォームアップを実行している間に、前記記録材特性検出部に前記記録材特性を検出させるとともに、検出した前記記録材特性に基づき前記画像形成ジョブにおける画像形成条件を設定する制御部と、備える
   画像形成システム。
2. 前記制御部は、ウォームアップ開始から所定の時間内の前記定着部の温度に基づき、前記記録材特性を検出する期間におけるウォームアップの温度上昇率を制御する
   請求項１に記載の画像形成システム。
3. 前記制御部は、ウォームアップ開始から所定の時間内の前記定着部の温度が第１の温度閾値未満の低い場合、前記定着部の温度が前記第１の温度閾値まで上昇する時間について、前記記録材特性の検出完了時間以下かどうかを判定し、
   判定結果が前記検出完了時間以下であった場合に、少なくとも前記記録材特性を検出する期間において、前記定着部のウォームアップの前記温度上昇率を所定の温度上昇率よりも低く設定する
   請求項２に記載の画像形成システム。
4. 前記制御部は、ウォームアップ開始から所定の時間内の前記定着部の温度が第１の温度閾値以上、第２の温度閾値未満の場合、前記定着部の温度が前記第２の温度閾値まで上昇する時間について、前記記録材特性の検出完了時間以下であるかどうかを判定し、
   判定結果が前記検出完了時間以下であった場合に、少なくとも前記記録材特性を検出する期間において、前記定着部のウォームアップの前記温度上昇率を所定の温度上昇率よりも低く設定するとともに、画像形成時の搬送速度よりも低い搬送速度で前記記録材を搬送させる、
   請求項２に記載の画像形成システム。
5. 前記制御部は、前記定着部を加熱するヒーターの点灯率を制御することにより、前記温度上昇率を制御する
   請求項２から４のいずれか１項に記載の画像形成システム。
6. 前記制御部は、前記記録材特性の検出を終了した後、前記温度上昇率を前記所定の温度上昇率に戻す
   請求項３または４に記載の画像形成システム。
7. 前記制御部は、ウォームアップ開始から所定の時間内の前記定着部の温度と所定の温度閾値とを比較した結果に基づいて、前記記録材特性を検出する期間において前記記録材を停止するか搬送するかを決定する
   請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成システム。
8. 前記制御部は、ウォームアップ開始から所定の時間内の前記定着部の温度が前記第１の温度閾値未満である場合に、少なくとも前記記録材特性を検出する期間において前記記録材の搬送を停止する
   請求項７に記載の画像形成システム。
9. 前記制御部は、ウォームアップ開始から所定の時間内の前記定着部の温度が前記第１の温度閾値以上である場合に、少なくとも前記記録材特性を検出する期間において、前記記録材の搬送速度を画像形成時の搬送速度よりも低い速度に設定する
   請求項７または８に記載の画像形成システム。
10. 前記記録材は連続紙である
    請求項１から９のいずれか１項に記載の画像形成システム。
11. 前記記録材は、ロール状に巻回された形状の連続紙である、
    請求項１０に記載の画像形成システム。
12. 前記記録材に前記トナー像を形成する画像形成部を有し、
    前記制御部は、ウォームアップの実行中に検出された前記記録材特性を基に、前記画像形成条件として前記画像形成部及び前記定着部の少なくとも一方の実行条件を設定する
    請求項１から１１のいずれか１項に記載の画像形成システム。
13. 前記定着部の前記実行条件は定着目標温度を含む
    請求項１２に記載の画像形成システム。
14. 前記記録材特性検出部が、前記画像形成部よりも前記記録材の経路の上流側に配置されている
    請求項１２又は１３に記載の画像形成システム。
15. 前記記録材特性検出部が、前記記録材の供給部と、前記画像形成部との間に配置されている
    請求項１２から１４のいずれか１項に記載の画像形成システム。
16. 前記記録材の供給部と前記記録材に画像を形成する前記画像形成部との間に、前記記録材の供給を調整する供給調整部を有し、
    前記供給部と前記供給調整部との間に前記記録材特性検出部を備える
    請求項１５に記載の画像形成システム。

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