JP2024012897A - 画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及び画像形成装置の制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】生産性の低下を抑制しつつ、常時、定着装置の定着条件の適正化を行うことが可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】本発明に係る電子写真方式の画像形成装置は、メディアセンサにて検出された記録媒体の物性に基づいて、定着部における目標定着条件を決定し、前記定着部の実定着条件を逐次的に自動調整する定着条件調整部４３３と、前記記録媒体が、前記定着部に到達するまでの間に前記定着部の切り替え処理が完了するか否かを判定する切り替え判定部４３４と、前記記録媒体が、前記定着部に到達するまでの間に前記切り替え処理が完了しないと判断された場合、前記記録媒体をパージトレイに排出すると共に印刷動作を停止し、前記切り替え処理完了後に、前記給紙部から後続記録媒体の給紙を開始すると共に印刷動作を再開するジョブ実行制御部４３５と、を備えている。【選択図】図６

Description

本開示は、画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及び画像形成装置の制御プログラムに関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置においては、感光体ドラムの電荷を蓄える帯電プロセス、画像データの存在する位置に光を照射する露光プロセス、露光された部分にトナー像を付着させる現像プロセス、現像されたトナーを記録媒体に転写させる転写プロセス、記録媒体上に載っているトナー像を熱及び圧力で定着させる定着プロセスの順で行われる電子写真プロセスによって、紙等の記録媒体上に画像を形成するようになっている。

特開２０１３－２２４９９２号 特開２００４－１２６２９７号 特開２００５－０３７８７１号 特開２０２２－０４４９６０号

ところで、この種の画像形成装置においては、一般に、印刷プロセスに入る前に、印刷ジョブに設定された用紙の物性（例えば、用紙の厚さや材質）に基づいて定着装置における最適な定着条件（例えば、定着温度、定着ローラ圧、及び定着速度等）を決定し、当該定着条件になるように定着装置の状態を調整してから印刷を開始するようになっている。

例えば、トナーを用紙に十分に定着するには、トナーはもちろんのこと、用紙も十分に加熱する必要がある。トナーが定着ローラの熱によって溶融しても、用紙にも十分に熱が加えられなければ、十分な定着強度が得られないためである。そのため、例えば、温度上昇しにくい用紙（例えば、厚さが厚かったり、又は坪量が大きい用紙）は、定着時に多くの熱量が得られるように、定着条件が調整される必要がある。

又、紙抵抗が小さく若しくは平滑度が高い用紙においては、定着時に、用紙に滑りが発生し、画質劣化が生じる可能性があるため、当該用紙に対して定着処理を行う際には、定着ローラ圧を高める必要がある。又、用紙の水分率が多い場合には、用紙にカールが発生しやすいため、当該用紙に対して定着処理を行う際には、定着速度を遅速化する必要がある。

このような背景から、例えば、従来技術に係る特許文献１においては、印刷プロセスに入る前に、印刷対象の用紙と同一種別の用紙を用いて、試験的に定着処理を行い、その際に検出される温度特性から、当該用紙における最適な定着条件（例えば、定着温度、定着ローラ圧、及び定着速度）を自動的に決定する手法が採られている。

又、従来技術に係る特許文献２や特許文献３においては、メディアセンサで、画像形成装置の電源オン時や、印刷ジョブの最初の一枚目に、用紙の厚さ等を測定して、その後の印刷ジョブにおいては、その際に測定された用紙の物性をもとに決定された定着条件にて定着装置を作動させる手法が採られている。

しかしながら、通常、画像形成装置に用いられる印刷対象の用紙の物性は、必ずしも完全に同一のものではなく、一つの印刷ジョブの中でも変化する。例えば、一つの印刷ジョブが数百ページ又は数千ページのオーダーである場合には、当該印刷ジョブの途中で用紙物性が異なる用紙に変更されることが多々ある。特に、この種の画像形成装置においては、そのときに保有する用紙の枚数の関係上、一つの印刷ジョブの途中から、用紙のサイズや主材料自体は、同一であっても、用紙の厚さ、坪量、平滑度、又は水分率等の物性が異なる用紙が、印刷対象となる場合が多々あり、このような場合、印刷プロセスに入る前に設定した定着装置の定着条件では不適切となるおそれがある。

加えて、同一の種類の用紙であっても、用紙毎に物性のばらつきが存在する場合もあり、より精細なレベルでは、用紙毎の物性にあわせて、定着装置の定着条件を最適化するのが好ましい。

このような事情を考慮すると、定着装置の定着条件は、給紙装置から給紙される印刷対象の用紙の物性にあわせて、常時、フィードバック制御されるのが望ましいが、メディアセンサで用紙の物性を測定する処理や、定着装置の定着条件を切り替える処理には、一定の時間を要する。そのため、定着装置の定着条件の調整の度に、印刷動作を停止するとなると、著しく生産性を低下させることになってしまう。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、生産性の低下を抑制しつつ、常時、定着装置の定着条件の適正化を行うことが可能な画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及び、画像形成装置の制御プログラムを提供することを目的とする。

前述した課題を解決する主たる本発明は、
電子写真方式の画像形成装置であって、
記録媒体搬送経路中に配されたメディアセンサを用いて、給紙部から給紙される記録媒体の物性を検出する記録媒体物性検出部と、
検出された前記記録媒体の物性に基づいて、定着部における目標定着条件を決定し、前記定着部の実定着条件を逐次的に自動調整する定着条件調整部と、
前記定着部における、現状の前記実定着条件から前記目標定着条件への切り替え処理に要する切り替え時間を算出し、前記記録媒体が、前記定着部に到達するまでの間に前記切り替え処理が完了するか否かを判定する切り替え判定部と、
前記切り替え判定部において、前記記録媒体が、前記定着部に到達するまでの間に前記切り替え処理が完了しないと判断された場合、前記記録媒体をパージトレイに排出すると共に印刷動作を停止し、前記切り替え処理完了後に、前記給紙部から後続記録媒体の給紙を開始すると共に印刷動作を再開するジョブ実行制御部と、
を備える画像形成装置である。

又、他の局面では、
電子写真方式の画像形成装置の制御方法であって、
記録媒体搬送経路中に配されたメディアセンサを用いて、給紙部から給紙される記録媒体の物性を検出する第１処理と、
検出された前記記録媒体の物性に基づいて、定着部における目標定着条件を決定し、前記定着部の実定着条件を逐次的に自動調整する第２処理と、
前記定着部における、現状の前記実定着条件から前記目標定着条件への切り替え処理に要する切り替え時間を算出し、前記記録媒体が、前記定着部に到達するまでの間に前記切り替え処理が完了するか否かを判定する第３処理と、
前記第３処理において、前記記録媒体が、前記定着部に到達するまでの間に前記切り替え処理が完了しないと判断された場合、前記記録媒体をパージトレイに排出すると共に印刷動作を停止し、前記切り替え処理完了後に、前記給紙部から後続記録媒体の給紙を開始すると共に印刷動作を再開する第４処理と、
を有する制御方法である。

又、他の局面では、
電子写真方式の画像形成装置の制御プログラムであって、
記録媒体搬送経路中に配されたメディアセンサを用いて、給紙部から給紙される記録媒体の物性を検出する第１処理と、
検出された前記記録媒体の物性に基づいて、定着部における目標定着条件を決定し、前記定着部の実定着条件を逐次的に自動調整する第２処理と、
前記定着部における、現状の前記実定着条件から前記目標定着条件への切り替え処理に要する切り替え時間を算出し、前記記録媒体が、前記定着部に到達するまでの間に前記切り替え処理が完了するか否かを判定する第３処理と、
前記第３処理において、前記記録媒体が、前記定着部に到達するまでの間に前記切り替え処理が完了しないと判断された場合、前記記録媒体をパージトレイに排出すると共に印刷動作を停止し、前記切り替え処理完了後に、前記給紙部から後続記録媒体の給紙を開始すると共に印刷動作を再開する第４処理と、
を有する制御プログラムである。

本開示に係る画像形成装置によれば、生産性の低下を抑制しつつ、常時、定着装置の定着条件の適正化を行うことが可能である。

本発明の一実施形態に係る画像形成システムの全体構成例を示す概要図 本発明の一実施形態に係る画像形成システムの制御系の構成例を示す図 本発明の一実施形態に係メディアセンサの構成例を示す図 本発明の一実施形態に係る画像形成装置のエンジン制御部の内部構成例を示す機能ブロック図 本発明の一実施形態に係る切り替え判定部による判定ロジックの一例を示す図 本発明の一実施形態に係るエンジン制御部による、定着部における定着条件を調整する際の制御手順の一例を示すフローチャート

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜画像形成システムの構成＞
始めに、図１を参照して、本発明の一実施の形態に係る画像形成システムの構成例について説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る画像形成システム１の全体構成例を示す概要図である。

本実施の形態に係る画像形成システム１は、給紙装置２、画像形成装置３及び後処理装置５を備える。

給紙装置２は、３段の給紙トレイ２１を備えており、給紙トレイ２１から画像形成部３０に搬送される用紙Ｓｈを供給（給紙）する。給紙トレイ２１は、画像形成部３０で画像形成が行われる用紙Ｓｈを格納する容器である。以下の説明では、用紙Ｓｈを「メディア」とも呼ぶ。上述したように給紙トレイ２１にセットされた用紙は、画像形成装置３に給紙される。

画像形成装置３は、電子写真方式によって用紙に画像を形成する画像形成装置の一例である。画像形成装置３は、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー画像を重ねるタンデム形式によって、用紙Ｓｈ上にカラー画像を形成する。画像形成装置３には、不図示のＬＡＮ（Local Area Network）を介して、オペレーターによって操作されるＰＣ６が接続されている。そして、画像形成装置３は、ＰＣ６からＬＡＮを介して投入されたジョブに従って、画像形成処理等の各種の処理を行う。

後処理装置５は、正しく画像が形成された用紙Ｓｈに所定の後処理（フィニッシャ処理とも称される）を行う。正常に後処理が行われた用紙Ｓｈは、排紙トレイ５１に排紙される。又、排紙トレイ５２には、後処理部５０による後処理がされない用紙Ｓｈが排紙される。又、サブトレイ５３には、画像形成が不良の用紙Ｓｈ、又はジョブの中断時に搬送中であった用紙Ｓｈが排紙される。

ここで、画像形成装置３の詳細な内部構成例について説明する。

画像形成装置３は、自動原稿給送装置（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）１２を有する画像入力部１１、操作表示部１３に加えて、画像形成部３０を有する印刷部１０を備える。

画像入力部１１は、自動原稿給送装置１２の原稿台上の原稿から画像を光学的に読み取り、読み取った画像をＡ／Ｄ変換して画像データ（スキャンデータ）を生成する。なお、画像入力部１１は、印刷部１０の上面に設けられたプラテンガラス上で読み込むこともできる。

操作表示部１３は、液晶パネル等からなる表示部、及び、タッチセンサ等からなる操作部で構成される。表示部及び操作部は、例えばタッチパネルとして一体に形成される。オペレーターは、操作表示部１３に表示されるダイアログや画面を確認する。そこで、操作表示部１３は、オペレーターにジョブの実行再開が停止されたことを報知する情報を表示する表示部として用いられる。また、操作表示部１３は、オペレーターが、ジョブの中断又は実行指示を入力する入力部としても用いられる。

操作表示部１３は、オペレーターにより入力された操作の内容を表す操作信号を生成し、該操作信号をエンジン制御部４３（後述する図２を参照）に供給する。また、操作表示部１３は、エンジン制御部４３から供給される表示信号に基づいて、オペレーターによる操作内容や設定情報等を表示する。

画像形成装置３には、給紙装置２から給紙された用紙Ｓｈを後処理装置５まで搬送する搬送路３７が設けられる。搬送路３７には、用紙Ｓｈを搬送するための複数の搬送ローラが設けられる。又、２次転写部３５より上流の搬送路３７には、給紙装置２から給紙される用紙Ｓｈの物性を検出するメディアセンサ４１（図３を参照して後述）が設けられる。

定着部３６の下流側では、搬送路３７が伸長して後処理装置５の搬送路（不図示）に接続されている。また、搬送路３７には、定着部３６の下流側で分岐して、印刷部１０の上流側の搬送路３７に合流する反転搬送路３８が接続されている。反転搬送路３８には、用紙Ｓｈを反転させる反転部３９が設けられている。反転部３９で反転された用紙Ｓｈは、反転搬送路３８を通して搬送路３７の上流側に返される。

画像形成部３０は、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの各色のトナー画像を形成するための、４つの画像形成ユニット３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ及び３１Ｋを備え、ジョブに基づいて用紙Ｓｈに画像を形成する。画像形成ユニット３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ及び３１Ｋはそれぞれ、帯電部、露光部（いずれも不図示）、像担持体としての感光体ドラム３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋ、及び、現像部３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｋを備える。

現像部３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｋは、感光体ドラム３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋの各表面（外周部）に、画像に応じた光を照射することにより、各感光ドラムの周上に静電潜像を形成させる。そして、現像部３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｋは、該静電潜像にトナーを付着させることにより、感光体ドラム３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋ上にトナー画像を現像する。

また、画像形成部３０は、中間転写ベルト３４、２次転写部３５及び定着部３６を備える。中間転写ベルト３４は、感光体ドラム３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋに形成されたトナー画像が１次転写されるベルトである。２次転写部３５は、中間転写ベルト３４上に１次転写された各色のトナー画像を、搬送路３７を搬送された用紙Ｓｈに２次転写するローラである。

定着部３６は、２次転写部３５の用紙搬送方向の下流側に配置されて、画像形成部３０から供給されるカラーのトナー画像が形成された用紙Ｓｈに対して、定着処理を施す。定着部３６は、搬送された用紙Ｓｈを加熱及び加圧することにより用紙Ｓｈの表面側に、画像形成部３０により転写されたトナー画像を定着する。このように用紙Ｓｈに形成された画像が定着することで、印刷が完了する。

定着部３６は、例えば、一対の定着部材である定着上ローラ３６ａ及び定着下ローラ３６ｂで構成されている。定着上ローラ３６ａ及び定着下ローラ３６ｂは、互いに圧接した状態で配置されており、定着上ローラ３６ａと定着下ローラ３６ｂとの圧接部として定着ニップ部が形成される。

定着上ローラ３６ａの内部には、加熱部（例えば、ハロゲンヒータ）が設けられている。この加熱部からの輻射熱により定着上ローラ３６ａのローラ部が温められる。そして、定着上ローラ３６ａのローラ部の熱が用紙Ｓｈへ伝達されることにより、用紙Ｓｈ上のトナー画像が熱定着される。

用紙Ｓｈは、２次転写部３５によりトナー画像が転写された面（定着対象面）が定着上ローラ３６ａと向き合うように搬送され、定着ニップ部を通過する。したがって、定着ニップ部を通過する用紙Ｓｈには、定着上ローラ３６ａと定着下ローラ３６ｂとによる加圧と、定着上ローラ３６ａのローラ部の熱による加熱が行われる。

定着部３６の定着条件としては、例えば、定着ニップ部の温度（即ち、定着温度）、定着ニップ部にかかる圧力（即ち、定着ローラ圧）、及び、定着ニップ部を用紙Ｓｈが通過する速度（即ち、定着速度）等が挙げられる。定着部３６の定着温度は、例えば、定着上ローラ３６ａの内部に設けられた加熱部の温度制御（例えば、ハロゲンヒータに供給する駆動電力のＰＷＭ制御）によって調整可能となっている。又、定着部３６の定着ローラ圧は、例えば、定着上ローラ３６ａと定着下ローラ３６ｂとの間の距離の可変制御によって、調整可能となっている。又、定着部３６の定着速度は、例えば、定着ニップ部における用紙Ｓｈの搬送速度を可変制御することによって、調整可能となっている。

尚、定着部３６に隣接する位置には、当該定着部３６の現在の定着条件（ここでは、定着温度）を検出するための定着部センサ４８が配設されている。

定着部３６により画像が定着した用紙Ｓｈは、搬送路３７によって後処理装置５に搬送される。後処理装置５の後処理部５０は、画像が形成された用紙Ｓｈに対して様々な後処理を行う。この後処理には、例えば、用紙Ｓｈを折る動作、用紙Ｓｈをバインドする動作、用紙Ｓｈに穿孔する動作、用紙Ｓｈに糊付けする動作、及び用紙Ｓｈを断裁する動作のうち、少なくとも一つが含まれる。上述したように後処理された用紙Ｓｈは、排紙トレイ５１、排紙トレイ５２、又は排紙トレイ５３のいずれかに排紙される。

尚、画像形成装置３の機内には、その他、機内環境を検出するための機内環境センサ４７が配設されている。

＜画像形成システムの機能構成例＞
図２は、画像形成システム１の制御系の構成例を示す図である。図３は、メディアセンサ４１の構成例を示す図である。

給紙装置２は、給紙トレイ２１に格納される用紙Ｓｈを画像形成装置３に給紙する給紙制御部２３を備える。給紙制御部２３は、画像形成装置３が備えるエンジン制御部４３の制御により、給紙動作を行う。また、給紙制御部２３は、給紙トレイ２１に格納される用紙Ｓｈの有無、給紙トレイ２１の開閉有無等の情報をエンジン制御部４３に送信する。

画像形成装置３は、メディアセンサ４１、コントローラ４２、エンジン制御部４３、記憶装置４４、プリンタエンジン４５、機内環境センサ４７、及び、定着部センサ４８を備える。

メディアセンサ４１は、画像形成部３０より上流の搬送路３７中に配され、給紙装置２から給紙される用紙Ｓｈの物性を検出する（図３を参照）。メディアセンサ４１は、例えば、用紙Ｓｈの坪量を検出するセンサ部４１ａ、用紙Ｓｈの厚さを検出するセンサ部４１ｂ、用紙Ｓｈの水分率を検出するセンサ部４１ｃ、用紙Ｓｈの平滑度を検出するセンサ部４１ｄ、用紙Ｓｈの剛度を検出するセンサ部４１ｅ、用紙Ｓｈの目方向を検出するセンサ部４１ｆ、及び、用紙Ｓｈの紙抵抗（即ち、摩擦抵抗）を検出するセンサ部４１ｇを有している。尚、メディアセンサ４１の各センサ部４１ａ～４１ｇの詳細構成については、例えば、本願の出願人の先願である特許文献４を参照されたい。

メディアセンサ４１は、用紙Ｓｈのいずれか一つの物性（例えば、厚さ）を検出するものであってもよいが、少なくとも用紙Ｓｈの厚さ、水分率、坪量、及び平滑度を検出し得るのが好ましい。用紙Ｓｈの厚さ、水分率、坪量、及び平滑度は、用紙Ｓｈに対する最適な定着条件を決する上で、大きな影響力を有するためである。

メディアセンサ４１は、内部に、搬送路３７から分岐する垂直搬送路４１Ｈを有し、当該垂直搬送路４１Ｈに沿って、センサ部４１ｄ～４１ｇを配した構成を採る。そして、メディアセンサ４１は、搬送路３７を搬送されている用紙Ｓｈを、一旦、搬送路３７から垂直搬送路４１Ｈに引き込み、垂直搬送路４１Ｈに沿って搬送しながら、用紙Ｓｈの物性を検出する。そして、メディアセンサ４１は、用紙Ｓｈの物性の検出を行った後、再度、用紙Ｓｈを垂直搬送路４１Ｈから搬送路３７に搬送する。

垂直搬送路４１Ｈの端部には、パージトレイ３Ｈ（図１中では図示せず）が接続されている。そして、メディアセンサ４１は、場合によっては、用紙Ｓｈの物性の検出を行った後、用紙Ｓｈを、垂直搬送路４１Ｈから搬送路３７に戻すことなく、パージトレイ３Ｈに排出し得るようになっている（図６を参照して後述）。換言すると、パージトレイ３Ｈは、メディアセンサ４１で物性検出された用紙Ｓｈを、定着部３６を通過させることなく搬送部３７から排出させ得るように、定着部３６の上流側で、搬送部３７の搬送経路から分岐する位置に配設されている。

尚、図３に示すメディアセンサ４１及びパージトレイ３Ｈの構成は、一例であって、これらの構成は種々に変形可能である。メディアセンサ４１は、用紙Ｓｈを搬送路３７から引き込む垂直搬送路４１Ｈを有しない構成であってもよく、例えば、搬送路３７に沿って各センサ部４１ａ～４１ｇを配した構成であってもよい。又、パージトレイ３Ｈは、メディアセンサ４１の下流側で、搬送路３７から分岐して設けられた分岐搬送路に接続される構成であってもよい。

機内環境センサ４７は、画像形成装置３の機内環境をセンシングするためのセンサであり、例えば、画像形成装置３の機内の雰囲気温度及び湿度を検出する。

定着部センサ４８は、定着部３６の定着条件をセンシングするためのセンサであり、例えば、赤外線センサやサーミスタによって構成され、定着温度を検出する。

コントローラ４２は、図１に示したＰＣ６から転送された画像データのＲＩＰ（Raster Image Processor）処理を行う。そして、ＲＩＰ処理後の画像データをエンジン制御部４３に出力する。

エンジン制御部４３は、プリンタエンジン４５の動作を制御する。このエンジン制御部４３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４３ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）４３ｂ及びＲＡＭ（Random Access Memory）４３ｃを備える。ＣＰＵ４３ａ、ＲＯＭ４３ｂ及びＲＡＭ４３ｃは、不図示のバスにそれぞれ接続されている。エンジン制御部４３は、メディアセンサ４１、コントローラ４２、記憶装置４４及びプリンタエンジン４５との通信を行う。

ＣＰＵ４３ａは、本実施の形態に係る各機能を実現する制御プログラムのプログラムコードをＲＯＭ４３ｂから読み出してＲＡＭ４３ｃにロードし、本実施の形態に係る各種の制御を実行する。ＣＰＵ４３ａに代えてＭＰＵ（Micro Processing Unit）を用いてもよい。

ＲＯＭ４３ｂは、ＣＰＵ４３ａが読み出す制御プログラムを格納する。また、ＲＯＭ４３ｂには、ＯＳ（Operating System）、各種のパラメーターの他に、エンジン制御部４３を機能させるためのプログラムが記録されている。

ＲＡＭ４３ｃは、制御プログラムを実行するためのデータを一時的に保存するために用いられる。ＲＡＭ４３ｃには、ＣＰＵ４３ａの演算処理の途中で発生した変数やパラメーター等が一時的に書き込まれ、これらの変数やパラメーター等がＣＰＵ４３ａによって適宜読み出される。

記憶装置４４は、不揮発性ストレージの一例であり、エンジン制御部４３から出力される各種のデータを保存する。記憶装置４４としては、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、又は不揮発性のメモリ等が用いられる。また、ＣＰＵ４３ａは、記憶装置４４に格納されたプログラムを読み出して実行するようにしてもよい。このため、記憶装置４４及びＲＯＭ４３ｂは、エンジン制御部４３によって実行されるプログラムを格納したコンピューター読取可能な非一過性の記憶媒体の一例として用いられる。

プリンタエンジン４５には、コントローラ４２によりＲＩＰ処理された画像データがエンジン制御部４３から入力される。プリンタエンジン４５は、エンジン制御部４３の指示に基づき、画像形成部３０によって行われる画像形成に関わる動作を制御する。

後処理装置５は、フィニッシャ制御部５５を備える。フィニッシャ制御部５５は、後処理部５０で行われる各種の後処理（フィニッシャ処理）を制御する。

＜エンジン制御部の機能構成例＞
図４は、画像形成装置３のエンジン制御部４３の内部構成例を示す機能ブロック図である。

エンジン制御部４３は、用紙物性検出部４３１と、機内環境検出部４３２と、定着条件調整部４３３と、切り替え判定部４３４と、ジョブ実行制御部４３５とを有する。

用紙物性検出部４３１は、メディアセンサ４１からセンサ信号を取得して、給紙装置２から給紙される用紙Ｓｈの物性を検出する。

機内環境検出部４３２は、機内環境センサ４７からセンサ信号を取得して、機内環境を検出する。

定着条件調整部４３３は、メディアセンサ４１にて検出された給紙装置２２から給紙される用紙Ｓｈの物性に基づいて、定着部３６における目標定着条件を決定し、定着部３６の実定着条件（実際の定着条件を意味する。以下同じ）を目標定着条件に近づけるように、定着部３６の実定着条件を逐次的に自動調整する。尚、定着条件調整部４３３が自動調整する定着条件は、例えば、定着温度、定着ロール圧、及び定着速度である。

尚、定着条件調整部４３３が、用紙Ｓｈの物性に基づいて、定着部３６における目標定着条件を決定する手法自体は、従来公知の手法（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３を参照）と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

定着条件調整部４３３は、例えば、用紙Ｓｈの厚さが厚かったり、又は坪量が大きい場合には、定着時に多くの熱量が用紙Ｓｈに与えられるように、定着部３６における目標定着温度を高めに設定したり、目標定着速度を遅速化する。又、定着条件調整部４３３は、例えば、用紙Ｓｈの厚さが厚い場合には、目標定着ローラ圧を下げ（即ち、定着上ローラ３６ａと定着下ローラ３６ｂとの間の距離を離隔させる）、逆に薄い場合には、目標定着ローラ圧を上げる（即ち、定着上ローラ３６ａと定着下ローラ３６ｂとの間の距離を近接させる）ように設定する。

切り替え判定部４３４は、機内環境センサ４７にて検出された機内環境に基づいて、定着部３６における、現状の実定着条件から目標定着条件への切り替え処理（以下、「定着条件切り替え処理」と称する）に掛かる切り替え時間を算出し、メディアセンサ４１の位置に存在する用紙Ｓｈが、定着部３６に到達するまでの間に定着条件切り替え処理が完了するか否かを判定する。

切り替え判定部４３４にてかかる処理を実行するのは、次に印刷対象となる用紙Ｓｈ（即ち、メディアセンサ４１で検出対象となった用紙Ｓｈ）上への画像形成が行われる際に、定着部３６における定着条件が最適な状態（即ち、当該用紙Ｓｈの物性にあわせた定着条件）に移行されることを確保するためである。

図５は、切り替え判定部４３４による判定ロジックの一例を示す図である。尚、図５には、説明の便宜として、定着部３６の定着温度のみに着目した判定ロジックを記載している。

切り替え判定部４３４は、第１演算部４３４ａ、第２演算部４３４ｂ、第３演算部４３４ｃ、及び、判定処理部４３４ｄを有する。

第１演算部４３４ａは、定着条件調整部４３３に決定された目標定着温度Ｔ１ａと、定着部センサ４８にて検出された現状の実定着温度Ｔ１ｂとの温度差ΔＴ１（＝Ｔ１ａ－Ｔ１ｂ）を算出する。尚、ここでは、第１演算部４３４ａは、定着部センサ４８で検出された温度を、現状の実定着温度Ｔ１ｂとして定義しているが、第１演算部４３４ａは、一時刻前に決定された目標定着温度をもって、現状の実定着温度Ｔ１ｂとして定義してもよい。

第２演算部４３４ｂは、第１演算部４３４ａにて算出された温度差ΔＴ１と、機内環境センサ４７にて検出された機内温度Ｔ２及び機内湿度Ｍ２と、に基づいて、定着部３６の定着温度に係る定着条件を目標定着条件に切り替えるための切り替え処理時間を算出する。

ここで、第２演算部４３４ｂが切り替え処理時間を算出する際に、機内環境センサ４７にて検出された機内温度Ｔ２及び機内湿度Ｍ２を参照するのは、定着部３６における定着温度の変化速度は、機内温度Ｔ２及び機内湿度Ｍ２に依拠するためである。典型的には、定着上ローラ３６ａの内部の加熱部を制御した際に、機内温度Ｔ２が高い場合には、定着部３６における定着温度の温度上昇速度は、速くなり、機内温度Ｔ２が低い場合には、定着部３６における定着温度の温度上昇速度は、遅くなる。又、同様に、定着上ローラ３６ａの内部の加熱部を制御した際に、機内湿度Ｍ２が高い場合には、定着部３６における定着温度の温度上昇速度は、速くなり、機内湿度Ｍ２が低い場合には、定着部３６における定着温度の温度上昇速度は、遅くなる。

かかる観点から、第２演算部４３４ｂは、例えば、予め定めた演算式により、定着上ローラ３６ａの内部の加熱部を制御した際の、単位時間当たりの温度上昇速度（又は温度低下速度）を、機内温度Ｔ２及び機内湿度Ｍ２で補正し、当該補正後の温度上昇速度（又は温度低下速度）をもとに、第１演算部４３４ａにて算出された温度差ΔＴ１だけ調整するための切り替え処理時間を算出する。

第３演算部４３４ｃは、現在の搬送設定情報（即ち、用紙Ｓｈの搬送速度）を取得し、当該搬送設定情報に基づいて、メディアセンサ４１の位置に存在する用紙Ｓｈが、定着部３６に到達するまでの時間を算出する。第３演算部４３４ｃは、例えば、メディアセンサ４１と定着部３６との間の距離を、現在の用紙Ｓｈの搬送速度で除算することで、メディアセンサ４１の位置に存在する用紙Ｓｈが、定着部３６に到達するまでの時間を算出する。尚、ここでは、用紙Ｓｈの搬送速度は、例えば、ジョブ内容に応じて自動的に設定された値、又は、ユーザーの操作入力により設定された値が用いられる。

判定処理部４３４ｄは、第２演算部４３４ｂにて算出された定着部３６の定着温度に係る実定着条件を目標定着条件に切り替えるための切り替え処理時間と、第３演算部４３４ｃにて算出された用紙Ｓｈが定着部３６に到達するまでの時間と、を比較し、これにより、メディアセンサ４１の位置に存在する用紙Ｓｈが、定着部３６に到達するまでの間に定着条件切り替え処理が完了するか否かを判定する。判定処理部４３４ｄの判定結果は、後述するジョブ実行制御部４３５に参照される。

図５には、説明の便宜として、定着部３６の定着温度のみに着目した判定ロジックを記載したが、切り替え判定部４３４は、定着部３６の定着ローラ圧及び／又は定着速度についても、実定着条件から目標定着条件に切り替える処理が必要か否かを判定し、切り替え判定部４３４は、これらの定着条件切り替え処理に要する時間についても考慮した上で、判定処理を行うのが好ましい。この場合、切り替え判定部４３４は、定着部３６の定着温度を切り替える処理、定着部３６の定着ローラ圧を切り替える処理、及び、定着部３６の定着速度を切り替える処理のうちで、最も切り替え時間を要する処理を基準に、メディアセンサ４１の位置に存在する用紙Ｓｈが、定着部３６に到達するまでの間に定着条件切り替え処理が完了するか否かを判定する。

尚、定着部３６の定着ローラ圧を切り替える処理に要する時間は、例えば、定着上ローラ３６ａと定着下ローラ３６ｂとの間の距離を変更する際のローラ移動速度に基づいて、算出可能である。又、定着部３６の定着速度を切り替える処理に要する時間は、例えば、搬送部３７の搬送速度を切り替える駆動機構の切り替え速度に基づいて、算出可能である。

ジョブ実行制御部４３５は、切り替え判定部４３４において、メディアセンサ４１の位置に存在する用紙Ｓｈが、定着部３６に到達するまでの間に、定着部３６の定着条件切り替え処理が完了すると判断された場合、当該用紙Ｓｈを搬送路３７に再度送り出し、印刷ジョブをそのまま継続する。

尚、ジョブ実行制御部４３５は、ジョブが実行されている間、メディアセンサ４１での用紙物性の検出処理、及び、定着部３６における定着条件切り替え処理を行いつつ、印刷動作を継続実施させるため、給紙装置２に対して用紙Ｓｈの連続給紙を実行させる。

一方、ジョブ実行制御部４３５は、切り替え判定部４３４において、メディアセンサ４１の位置に存在する用紙Ｓｈが、定着部３６に到達するまでの間に定着条件切り替え処理が完了しないと判断された場合、当該用紙Ｓｈをパージトレイ３Ｈに排出すると共に印刷動作を停止する。この場合、ジョブ実行制御部４３５は、定着条件切り替え処理が完了したことを検知した後に、給紙装置２から後続用紙Ｓｈの給紙を開始すると共に停止中のジョブの印刷動作を再開する。

尚、ここで、ジョブ実行制御部４３５が、メディアセンサ４１の位置に存在する用紙Ｓｈが、定着部３６に到達するまでの間に定着条件切り替え処理が完了しないと判断された場合、当該用紙Ｓｈをパージトレイ３Ｈに排出する処理を行うのは、搬送路３７中で先行用紙Ｓｈと後続用紙Ｓｈとが衝突して紙詰まりが発生することを抑制するためである。又、かかる構成によって、定着部３６において定着条件の切り替え処理が行われている最中に、用紙Ｓｈが、定着部３６を通過することに起因する、切り替え処理の遅延の発生（例えば、定着部３６を昇温する熱源からの熱が用紙Ｓｈに拡散してしまい、定着部３６の温度上昇が緩慢になったり、定着部センサ４８により検出される定着温度の検出値に乱れが生じたりする）を抑制することが可能である。加えて、定着部３６の定着条件が、用紙Ｓｈの種別とそぐわないことに起因する定着部３６への用紙Ｓｈの巻き付き事故の発生を抑制することも可能である。

＜エンジン制御部の動作フロー＞
以下、本実施形態に係るエンジン制御部４３の動作フローの一例を示す。

図６は、エンジン制御部４３による、定着部３６における定着条件を調整する際の制御手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、例えば、ジョブ実行中、所定間隔（例えば、１分間隔）で繰り返し実行される処理である。

ステップＳ１において、エンジン制御部４３は、メディアセンサ４１から搬送路３７を搬送される用紙Ｓｈの物性の検出結果を取得し、メディアセンサ４１で検出した用紙Ｓｈの物性に基づいて、定着部３６の目標定着条件（定着温度、定着ローラ圧及び定着速度）を決定する。

ステップＳ２において、エンジン制御部４３は、定着部３６における、現状の実定着条件と目標定着条件との差異が所定の閾値を超えているか否かにより、現状の実定着条件から変更が必要か否かを判定する。そして、エンジン制御部４３は、現状の実定着条件から変更が必要と判定した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、ステップＳ３に処理を進め、現状の実定着条件から変更が不要と判定した場合（Ｓ２：ＮＯ）、特に処理を実行することなく、図６の一連のフローチャートの処理を終了する（即ち、現在実行中のジョブをそのまま継続する）。

ステップＳ３において、エンジン制御部４３は、メディアセンサ４１の位置に存在する用紙Ｓｈが定着部３６に到着するまでに定着条件切り替え処理が完了するか否かを判定する。そして、エンジン制御部４３は、用紙Ｓｈが定着部３６に到着するまでに定着条件切り替え処理が完了しないと判定した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、ステップＳ４に処理を進め、用紙Ｓｈが定着部３６に到着するまでに定着条件切り替え処理が完了すると判定した場合（Ｓ３：ＮＯ）、特に処理を実行することなく、図６の一連のフローチャートの処理を終了する（即ち、現在実行中のジョブをそのまま継続する）。

尚、メディアセンサ４１の位置に存在する用紙Ｓｈが定着部３６に到着するまでに定着条件切り替え処理が完了するか否かを判定するための処理の一例は、図５を参照して上記した通りである。

ステップＳ４において、エンジン制御部４３は、画像形成装置３の印刷動作を停止させ、且つ、メディアセンサ４１の位置に存在する用紙Ｓｈをパージトレイ３Ｈに排出させる。尚、この際、エンジン制御部４３は、給紙装置２からの後続用紙Ｓｈの給紙もストップさせる。

ステップＳ５において、エンジン制御部４３は、定着部３６における定着条件切り替え処理が完了することを待ち受け（Ｓ５：ＮＯ）、定着条件切り替え処理が完了したことを検知するに応じて（Ｓ５：ＹＥＳ）、ステップＳ６に処理を進める。尚、このステップＳ５においては、エンジン制御部４３は、例えば、定着部センサ４８からのセンサ信号に基づいて、定着部３６における定着条件切り替え処理が完了を検知する。

ステップＳ６において、エンジン制御部４３は、給紙装置２からの後続用紙Ｓｈの給紙（連続給紙）を再開させ、且つ、画像形成装置３の停止中のジョブの印刷動作を再開させる。

以上のような一連のフローによって、エンジン制御部４３は、定着部３６における定着条件を、用紙Ｓｈの物性にあわせて、逐次的に自動調整する。

尚、図６は、印刷ジョブを実行している際中における、定着部３６における定着条件の調整処理を示すものであるが、印刷ジョブを開始する際にも、当該調整処理の内容は何ら変わることはない。但し、印刷ジョブを開始する際には、定着部３６における定着条件は、通常、未決定であり、定着部３６における定着条件切り替え処理に時間を要するため、エンジン制御部４３は、給紙装置２に対して、用紙Ｓｈの連続給紙を指令する代わりに、用紙Ｓｈを１枚だけ給紙するように指令するのが望ましい。

＜効果＞
以上のように、本実施形態に係る画像形成装置３によれば、印刷対象の用紙Ｓｈの物性に大きな変更がない限り、印刷動作を継続しながら、印刷処理を遅速化することなく、メディアセンサ４１により検出された給紙装置２から給紙された用紙Ｓｈの物性（例えば、用紙Ｓｈの厚さ、用紙Ｓｈの水分率、用紙Ｓｈの錘量等）に基づいて、定着部３６における定着条件の自動調整を逐次的に実施することが可能である。

そして、本実施形態に係る画像形成装置３によれば、印刷対象の用紙Ｓｈの種別等が変更された場合であっても、当該用紙Ｓｈをパージトレイ３Ｈに排出すると共に印刷動作を停止し、定着部３６における定着条件の切り替え処理完了後に、給紙装置２から後続用紙Ｓｈの給紙を開始すると共に印刷動作を再開することができるため、先行用紙Ｓｈと後続用紙Ｓｈとが衝突して紙詰まり等を引き起こすことなく、印刷動作を継続することが可能である。

つまり、これによって、用紙Ｓｈとの紙詰まりや印刷遅延を引き起こすことなく、常時、印刷対象の用紙Ｓｈの物性にあわせた最適な定着条件にて、用紙Ｓｈに対する定着処理を施すことが可能である。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

本開示に係る画像形成装置によれば、生産性の低下を抑制しつつ、常時、定着装置の定着条件の適正化を行うことが可能である。

１ 画像形成システム
２ 給紙装置
３ 画像形成装置
１０ 印刷部
１１ 画像入力部
１１ 画像入力部
１２ 自動原稿給送装置
１３ 操作表示部
２１ 給紙トレイ
２３ 給紙制御部
３０ 画像形成部
３４ 中間転写ベルト
３５ 二次転写部
３６ 定着部
３７ 搬送路
３８ 反転搬送路
３９ 反転部
４１ メディアセンサ
４２ コントローラ
４３ エンジン制御部
４３１ 用紙物性検出部
４３２ 機内環境検出部
４３３ 定着条件調整部
４３４ 切り替え判定部
４３５ ジョブ実行制御部
４４ 記憶装置
４５ プリンタエンジン
４７ 機内環境センサ
４８ 定着部センサ
５ 後処理装置
５０ 後処理部
５１、５２、５３ 排紙トレイ
３Ｈ パージトレイ

Claims (9)

1. 電子写真方式の画像形成装置であって、
   記録媒体搬送経路中に配されたメディアセンサを用いて、給紙部から給紙される記録媒体の物性を検出する記録媒体物性検出部と、
   検出された前記記録媒体の物性に基づいて、定着部における目標定着条件を決定し、前記定着部の実定着条件を逐次的に自動調整する定着条件調整部と、
   前記定着部における、現状の前記実定着条件から前記目標定着条件への切り替え処理に要する切り替え時間を算出し、前記記録媒体が、前記定着部に到達するまでの間に前記切り替え処理が完了するか否かを判定する切り替え判定部と、
   前記切り替え判定部において、前記記録媒体が、前記定着部に到達するまでの間に前記切り替え処理が完了しないと判断された場合、前記記録媒体をパージトレイに排出すると共に印刷動作を停止し、前記切り替え処理完了後に、前記給紙部から後続記録媒体の給紙を開始すると共に印刷動作を再開するジョブ実行制御部と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記切り替え判定部は、環境センサにて検出された機内環境に基づいて、前記定着部における、現状の前記実定着条件から前記目標定着条件への切り替え処理に要する前記切り替え時間を算出する、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ジョブ実行制御部は、印刷ジョブ開始時以外のタイミングにおいては、前記給紙部に対して前記記録媒体の連続給紙を実行させる、
   請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記定着部の前記実定着条件及び前記目標定着条件は、少なくとも定着温度に係る前記実定着条件及び前記目標定着条件を含む、
   請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記メディアセンサが検出する前記記録媒体の前記物性は、少なくとも前記記録媒体の厚さ、水分率、坪量、及び平滑度を含む、
   請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記環境センサが検出する前記機内環境は、機内の雰囲気温度及び湿度の少なくとも一方を含む、
   請求項２に記載の画像形成装置。
7. 前記パージトレイは、前記メディアセンサで物性検出された前記記録媒体を、前記定着部を通過させることなく前記記録媒体搬送経路から排出させ得るように、前記定着部の上流側で、前記記録媒体搬送経路から分岐する位置に配設されている、
   請求項１に記載の画像形成装置。
8. 電子写真方式の画像形成装置の制御方法であって、
   記録媒体搬送経路中に配されたメディアセンサを用いて、給紙部から給紙される記録媒体の物性を検出する第１処理と、
   検出された前記記録媒体の物性に基づいて、定着部における目標定着条件を決定し、前記定着部の実定着条件を逐次的に自動調整する第２処理と、
   前記定着部における、現状の前記実定着条件から前記目標定着条件への切り替え処理に要する切り替え時間を算出し、前記記録媒体が、前記定着部に到達するまでの間に前記切り替え処理が完了するか否かを判定する第３処理と、
   前記第３処理において、前記記録媒体が、前記定着部に到達するまでの間に前記切り替え処理が完了しないと判断された場合、前記記録媒体をパージトレイに排出すると共に印刷動作を停止し、前記切り替え処理完了後に、前記給紙部から後続記録媒体の給紙を開始すると共に印刷動作を再開する第４処理と、
   を有する制御方法。
9. 電子写真方式の画像形成装置の制御プログラムであって、
   記録媒体搬送経路中に配されたメディアセンサを用いて、給紙部から給紙される記録媒体の物性を検出する第１処理と、
   検出された前記記録媒体の物性に基づいて、定着部における目標定着条件を決定し、前記定着部の実定着条件を逐次的に自動調整する第２処理と、
   前記定着部における、現状の前記実定着条件から前記目標定着条件への切り替え処理に要する切り替え時間を算出し、前記記録媒体が、前記定着部に到達するまでの間に前記切り替え処理が完了するか否かを判定する第３処理と、
   前記第３処理において、前記記録媒体が、前記定着部に到達するまでの間に前記切り替え処理が完了しないと判断された場合、前記記録媒体をパージトレイに排出すると共に印刷動作を停止し、前記切り替え処理完了後に、前記給紙部から後続記録媒体の給紙を開始すると共に印刷動作を再開する第４処理と、
   を有する制御プログラム。

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