JP6685792B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式、静電記録方式等の画像形成装置に関する。

レーザビーム光により感光体上に形成された静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成し、形成したトナー像を用紙に転写し、熱定着する画像形成装置において、用紙等のメディアの厚みや表面性等の特性情報が制御パラメータとして重要である。メディアの特性情報を使用することで、用紙に最適な定着温度や、搬送速度を実現することが可能である。用紙の特性情報は、画像形成装置に設けられた操作部や、ドライバ画面上から、ユーザの操作により設定されることが一般的に知られている。しかし、近年では、メディアの特性を検知するセンサを画像形成装置内部に設ける構成が提案されており、ユーザの操作を不要とする等、利便性を高めている。

メディアの特性を検知するセンサ（以下、メディアセンサとする）を備えた画像形成装置において、所定のメディアに適した制御パラメータで画像形成動作を実施している最中に、異なるメディアを検知した場合の制御が開示されている。例えば、搬送路上に用紙の特性を検知するメディアセンサを配し、連続して給紙される複数の用紙に対してメディアの検知を行う（例えば、特許文献１参照）。そして、すでに出力された用紙の特性と、新たに検知した用紙の特性とが異なっていた場合には、印刷ジョブを停止する。

特開２０１０−２１１０６２号公報

しかし、搬送路上に配したメディアセンサでメディアの検知を行うためには、用紙を給紙して搬送路上のメディアセンサが配置された位置まで用紙を搬送する必要がある。そして、メディアセンサによる検知結果と、現在動作している制御パラメータとで不一致が判断された場合には、その判断のタイミングで用紙の搬送動作及び画像形成動作を停止させる必要がある。したがって、ユーザがその後の印刷ジョブを再開させるためには、給紙カセットの用紙の種類を確認し、用紙の種類の設定を変更するとともに、さらに、搬送路上に停止している用紙を取り除く必要がある。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、設定された用紙の種類と記憶手段に記憶された用紙の種類とが一致しない場合でも、ユーザビリティを向上させることを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。

（１）給紙部に積載された記録媒体を給紙する給紙手段と、前記給紙手段により給紙された記録媒体の種類を検知する検知手段と、記録媒体の種類を手動で設定する設定手段と、前記設定手段により設定された記録媒体の種類に基づき印刷動作を制御する第一のモードと、前記検知手段による検知結果に基づき印刷動作を制御する第二のモードのいずれかで印刷動作を制御する制御手段と、前記検知手段により過去に検知された記録媒体の種類に関する情報を記憶した記憶手段と、を備え、前記制御手段は、前記第一のモードで印刷動作を開始する際に、前記設定手段により設定された記録媒体の種類と前記記憶手段に記憶されている記録媒体の種類に関する情報に基づき判別した結果とが一致せず、前記記憶手段に記憶された情報に基づく判別の結果、記録媒体の種類に複数の候補がある場合には、前記給紙手段による記録媒体の給紙を開始させないように制御することを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、設定された用紙の種類と記憶手段に記憶された用紙の種類とが一致しない場合でも、ユーザビリティを向上させることができる。

実施の形態の画像形成装置の断面図 実施の形態の画像形成装置のブロック図 実施の形態の定着器の断面図 実施の形態のメディアセンサの説明図 実施の形態のメディアセンサの説明図 実施の形態の紙種による反射光量の説明図 実施の形態の用紙の種類の判別を説明する図 実施の形態の自動検知モードと指示モードの説明図 実施の形態の印刷制御を示すフローチャート 実施の形態の操作部を示す図 実施の形態の印刷制御を示すフローチャート

［実施の形態］
＜画像形成装置＞
図１は、実施の形態の画像形成装置１００の断面図、図２は、本実施の形態の構成を示すブロック図である。図１、図２を用いて、基本的な構成を説明する。図２で、ＣＰＵ１０、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２、記憶手段である記憶部１５は制御部を構成している。設定手段である操作部１３から、プリント動作開始の指示（以下、動作開始指示という）がＣＰＵ１０に入力される。ＣＰＵ１０は、操作部１３から入力された動作開始指示に従い、給紙モータ１５０を駆動制御し、用紙を給紙搬送することが可能である。またＣＰＵ１０は、給紙ピックアップセンサ１５２等を監視することにより、画像形成装置１００内の用紙の位置を検知する。

また、ＣＰＵ１０は、画像形成部１７を制御する。画像形成部１７は、図１のカートリッジ１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄの高電圧印加、駆動を制御する。ここで、符号の添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは、色を表し、例えばａはイエロー色（Ｙ）、ｂはマゼンタ色（Ｍ）、ｃはシアン色（Ｃ）、ｄはブラック色（Ｋ）を表している。以降、特定の色を説明する場合を除き、添え字ａ〜ｄを省略する。画像形成部１７は、中間転写ベルト１３０、一次転写部１２３、二次転写部１４０等の高電圧、駆動の制御、及び、レーザスキャナ１２２の制御が可能である。ＲＯＭ１１には、画像形成の手順及び後述するフローチャートの手順が記憶されている。検知手段を構成するメディアセンサ１４は、搬送路上を搬送されている用紙の材質（例えば、厚さ等）を検知し、用紙の種類に関する情報を後述するＣＰＵ１０に出力することが可能である。メディアセンサ１４の詳細については後述する。

次に図１、図２を用いて、基本的な画像形成動作について説明する。操作部１３等から動作開始指示を受信すると、ＣＰＵ１０は、記録媒体である用紙を積載している給紙部である給紙カセット２２０から用紙の給紙動作を開始する。給紙手段である給紙ピックアップローラ１５１の駆動源となる給紙モータ１５０を駆動させて、給紙ピックアップローラ１５１が回転駆動され、給紙カセット２２０内の用紙が１枚ずつ給紙搬送される。このとき、ＣＰＵ１０は、用紙の給紙動作が正常に行えたか否かを、給紙ピックアップセンサ１５２を用いて監視する。

ＣＰＵ１０は、給紙ピックアップローラ１５１によりピックアップされ、搬送ローラ１５４により搬送された用紙がメディアセンサ１４の位置に搬送されてくると、メディアセンサ１４によって用紙の材質（厚さ等）を検知する。このとき、メディアセンサ１４の構成によっては、読み取り精度を向上させるために、用紙をメディアセンサ１４の位置において一時停止させたり、搬送速度を落としたりする場合がある。本実施の形態では、メディアセンサ１４による検知を行う際の、用紙の搬送の一時停止又は搬送速度の低下は必要ない構成とする。ＣＰＵ１０は、メディアセンサ１４により検知した用紙の情報を画像形成処理における画像形成条件、例えば、定着器１７０による定着処理の際の定着温度へと反映させる。なお、他の画像形成条件として、例えば、用紙の搬送速度を、メディアセンサ１４により検知した情報に対応した搬送速度に変更して、用紙の搬送を継続することも考えられる。例えば、メディアセンサ１４の検知結果により、搬送されている用紙が厚紙であると判断された場合、普通紙や薄紙の搬送速度に対して、厚紙では、その搬送速度の１／２の搬送速度（１／２速ともいう）に変更するといったように、搬送速度を変化させる。本実施の形態では、一例として、用紙の搬送速度は一定として変更させず、メディアセンサ１４による検知結果を定着器１７０の定着温度に反映させる構成としている。

ＣＰＵ１０は、二次転写部１４０に用紙が到着するタイミングに間に合うように、カートリッジ１２０によって画像形成動作を開始する。なお、カートリッジ１２０は、画像形成装置１００本体に装着されており、取り外し可能な構成となっている。感光ドラム１２１の表面が帯電ローラ１２４によって帯電された後、レーザスキャナ１２２から照射されるレーザ光により、感光ドラム１２１上に潜像が形成される。感光ドラム１２１上に形成された潜像は、現像装置１２５内のトナーにより現像され、感光ドラム１２１上にトナー像が形成される。感光ドラム１２１上に形成されたトナー像は、転写電圧が印加された一次転写部１２３によって、中間転写ベルト１３０へ転写される。中間転写ベルト１３０上に転写されたトナー像は、中間転写ベルト１３０の移動とともに二次転写部１４０へ移動される。

ＣＰＵ１０は、搬送ローラ１５５により搬送された用紙の位置を、レジ前搬送センサ１６０を監視することで検知する。ＣＰＵ１０は、レジ前搬送センサ１６０に用紙の先端が到達したタイミングを考慮し、用紙の先端と、中間転写ベルト１３０上のトナー像の先端とが、二次転写部１４０で一致するように、用紙の搬送を制御する。例えば、レジ前搬送センサ１６０の検知結果に基づき、用紙が規定のタイミングより早く到着していると判断した場合には、ＣＰＵ１０は、レジ前搬送ローラ１６１の位置で用紙を所定時間停止させた後に、再度搬送を再開させる。

二次転写部１４０に転写電圧を印加することにより、二次転写部１４０に到達した用紙にトナー像が転写される。トナー像が転写された用紙は、定着器１７０へ搬送される。ＣＰＵ１０は、メディアセンサ１４の検知結果に従い、用紙にとって最適な温度に定着器１７０の温度を制御する。定着器１７０の詳細については後述する。ＣＰＵ１０は、定着器１７０で用紙上のトナー像を用紙に定着した後、用紙の搬送方向における定着器１７０の下流側へ用紙を搬送する。定着後の用紙の先端が、搬送センサ１７１に到達すると、ＣＰＵ１０は、あらかじめ操作部１３から指定されている指示に従って、搬送路２３０又は搬送路２３１のどちらに用紙を搬送するのかを判断する。ＣＰＵ１０は、判断に従ってフラッパ１７２を切り替えることで、用紙の搬送先を切り替える。具体的には、ＣＰＵ１０は、両面プリント指示の場合には用紙を搬送路２３０へ搬送し、片面プリント又は両面プリントの裏面（二面目）の場合には用紙を搬送路２３１へ搬送する。

以下、搬送路２３１へ用紙を搬送した場合を説明する。搬送路２３１へ搬送された用紙は、搬送ローラ２３２によりさらに搬送方向の下流側へ搬送される。ここでも、先の切り替えと同様に、あらかじめ操作部１３から指定されている指示に従い、フラッパ１９０を切り替えることにより、用紙が搬送路１８０側へ搬送されるか、搬送路１８１側へ搬送されるかを切り替え可能な構成となっている。用紙は、ユーザの排紙指定先が排紙トレイ２００の場合には搬送路１８０へ搬送され、排紙指定先が排紙トレイ１９６の場合には搬送路１８１側へ搬送される。なお、上述した基本的な画像形成動作は一例であり、本発明は上述した構成に限定されるものではない。

＜定着器１７０の説明＞
図３は定着器１７０の構成を説明する図であり、トナーＴを担持した用紙Ｓが図中矢印方向から定着器１７０に搬送されてきた様子を示す。定着器１７０は、ヒータホルダ２０７と、定着ヒータ２０４と、定着フィルム２０３とを備えている。定着ヒータ２０４は、ヒータホルダ２０７の下面にヒータホルダの長手方向（図面に直交する方向、用紙の搬送方向に直交する方向でもある）に沿って固定して配設されている。定着フィルム２０３は、弾性層を有している。加圧ローラ２０５は、芯金の両端部を定着器１７０の側板間に回転自由に軸受させて配設されている。定着器１７０は、定着ヒータ２０４側を加圧ローラ２０５と接する向きにして加圧ローラ２０５に並行に配列させ、ヒータホルダ２０７の両端部側を不図示の付勢手段で所定の押圧力で押圧した状態にしてある。

これにより、定着ヒータ２０４の面が、定着フィルム２０３を挟んで加圧ローラ２０５の弾性に抗して圧接させて所定幅の定着ニップ部２０６を形成させている。加圧ローラ２０５は、不図示の駆動機構により矢印方向（反時計回り方向）に所定の周速度で回転駆動される。定着ヒータ２０４は、セラミック基板上に抵抗発熱体を形成したものである。定着ヒータ２０４にはサーミスタ２０８が当接している。ＣＰＵ１０は、定着ヒータ２０４の温度をサーミスタ２０８により検知し、定着ヒータ２０４の温度が所定の温度になるように定着ヒータ２０４に対する供給電力を制御する。

定着ヒータ２０４の目標とする温度は、用紙の種類と環境温度等で決定される。ＣＰＵ１０は、操作部１３から設定されたメディアの種類、又はメディアセンサ１４によって検知されたメディアの種類に従って、定着ヒータ２０４の目標温度を決定する。このとき、さらに環境温度等が分かる場合には、ＣＰＵ１０は、環境温度を加味して、定着ヒータ２０４の目標温度を補正する構成も一般的である。

＜メディアセンサ１４の説明＞
次に、図４（ａ）を用いてメディアセンサ１４についての一例を説明する。メディアセンサ１４の内部には、発光素子としてＬＥＤ４８１、受光素子としてフォトダイオード４８０が配置されたセンサ部４７０を有している。フォトダイオード４８０は、ＬＥＤ４８１から対象物（用紙Ｓ）に照射され、対象物から反射された光の光量（反射光量）を検知することが可能となっている。また、用紙Ｓが突入するガイド部４８３は、押圧手段であるバネ４８２によって用紙側へ押圧される。バネ４８２の押圧力は不図示の駆動部によって回転されるカム４８４によって変化する。バネ４８２の実効長が短くなる方向にカム４８４が回転している場合にはバネ４８２がガイド部４８３を押圧する押圧力は強く、バネ４８２の実効長が長くなる方向にカム４８４が回転している場合にはバネ４８２がガイド部４８３を押圧する押圧力は弱い。メディアセンサ１４により用紙Ｓの材質が検知されている間、カム４８４は回転駆動され、バネ４８２の押圧力が変化するようになっている。

図４（ｂ）〜図４（ｅ）は、一例として、薄紙と厚紙が搬送されるときの様子を示した模式図である。図４（ｂ）は薄紙搬送時でバネ４８２の押圧力が弱いときの状態を、図４（ｃ）は薄紙搬送時でバネ４８２の押圧力が強いときの状態を示している。薄紙が搬送されている場合、バネ４８２の押圧力にかかわらず、薄紙はガイド部４８３に対して安定した状態で搬送される。一方、図４（ｄ）は厚紙搬送時でバネ４８２の押圧力が弱いときの状態を、図４（ｅ）は厚紙搬送時でバネ４８２の押圧力が強いときの状態を示している。バネ４８２の押圧力が弱い状態では、コシの強い厚紙がガイド部４８３を押した状態である。一方、バネ４８２の押圧力が強い状態では、バネ４８２の押圧力とガイド部４８３によって、厚紙である用紙Ｓがセンサ部４７０に押しつけられ、安定した状態である。

次に、用紙Ｓが薄紙であるときに、フォトダイオード４８０によって得られる反射光量のプロット２５０を図５（ａ）に、用紙Ｓが厚紙であるときに、フォトダイオード４８０によって得られる反射光量のプロット２５５を図５（ｂ）に示す。図５は、横軸に時間、縦軸にフォトダイオード４８０によって得られる反射光量を示し、タイミングｔ１１、ｔ１２でバネ４８２の押圧力を弱い状態（図４（ｂ）、図４（ｄ））から強い状態（図４（ｃ）、図４（ｅ））に変化させている。用紙Ｓが薄紙のときに得られる反射光量は、バネ４８２の押圧力にかかわらず（２５１、２５２）、用紙Ｓが安定してガイド部４８３に沿って搬送される。このため、タイミングｔ１１の前後で反射光量の平均値、反射光量の最大値と最小値の差（以下、振幅という）の大きさ、ともに変化しない（２５０）。

一方、用紙Ｓが厚紙のときに得られる反射光量は、タイミングｔ１２でバネ４８２の押圧力が弱い状態から（２５６）強い状態になると（２５７）、バネ４８２の押圧力が弱い状態に比べて平均値が大きくなり反射光量の振幅が小さくなる（２５５）。ここでいう平均値とは、押圧力が弱い状態での平均値と押圧力が強い状態での平均値というような、それぞれの範囲での平均値を指すのではなく、弱い状態も強い状態も含めての図に示す全範囲での平均値であり、後述する図６（ｂ）についても同様である。用紙が厚紙のときに得られる反射光量は、バネ４８２の押圧力に応じて、反射光量の平均値、振幅の大きさが変化する。これは、バネ４８２の押圧力が弱い（２５６）ときには、用紙Ｓがガイド部４８３に沿って安定して搬送されていないのに対して、バネ４８２の押圧力が強い（２５７）ときには、用紙Ｓがガイド部４８３に沿って安定して搬送されるからである。

ＣＰＵ１０は、フォトダイオード４８０の入力信号をメディアセンサ１４の出力値として受信する。ＣＰＵ１０は、バネ４８２により、用紙Ｓを所定の力で押圧しているときにメディアセンサ１４により検知した反射光量と、所定の力よりも強い力で押圧しているときにメディアセンサ１４により検知した反射光量と、に基づき用紙Ｓの種類を判別する。このように、ＣＰＵ１０は、用紙Ｓ毎にメディアセンサ１４の出力値に基づいて、搬送されている用紙の種類（用紙Ｓの材質、厚み等）を判別することが可能である。

図６、図７を用いて、さらに詳細に説明する。ＣＰＵ１０は、フォトダイオード４８０の入力信号を検知し、検知した入力信号に基づき、反射光量の平均値とバラツキの大きさを算出する。図６の横軸、縦軸は図５と同様であり、説明を省略する。図６（ａ）の薄紙の例では、平均値は図中２６０に示す値となる。また、反射光量のバラツキの大きさは、フォトダイオード４８０の入力信号の最大値と最小値の差（以下、振幅とする）を検知し、入力信号の各周期の振幅の内、最大振幅と最小振幅との差分をバラツキの大きさとする。図６（ａ）に示す薄紙の例では、反射光量の振幅が一様になっているため、例えば振幅２６１と振幅２６２の差分であるバラツキの大きさは０又は非常に小さな値となる。

図６（ｂ）に示す厚紙の例では、反射光量の平均値は図中２７０に示す値となり、薄紙の反射光量の平均値２６０と比較すると、少し高い値となる。また、バラツキの大きさは、図６（ｂ）に示す厚紙の場合は、振幅２７１と振幅２７２の差分である。前述したとおり、厚紙の場合は、反射光量のバラツキが、薄紙の場合の反射光量のバラツキと比較して大きくなっている。

＜反射光量と用紙の種類＞
次に、フォトダイオード４８０の入力信号値、即ち、反射光量と用紙の種類との関係について説明する。図７（ａ）は、反射光量と用紙の種類との関係について示した図であり、横軸は反射光量の平均値、縦軸は反射光量のバラツキの大きさである。図７（ａ）に示すように、厚紙１と定義される用紙は、反射光量の平均値が図中Ｂで示される範囲にあり、かつ、反射光量のバラツキの大きさが図中Ａで示される範囲にある用紙である。一方、薄紙と定義される用紙は、反射光量の平均値が図中Ｄで示される範囲にあり、かつ、反射光量のバラツキの大きさが図中Ｃで示される範囲にある用紙である。ＣＰＵ１０は、メディアセンサ１４により検知された反射光量に基づいて用紙の種類を判別する際に反射光量の平均値及びバラツキの大きさの範囲を示すＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ等の値を、予めＲＯＭ１１に記憶している。したがって、ＣＰＵ１０は、用紙がメディアセンサ１４を通過する際のフォトダイオード４８０の入力信号を検知し、反射光量の平均値とバラツキの大きさを求めることで、搬送されている用紙の種類を判別することが可能である。ＣＰＵ１０は、メディアセンサ１４の検知結果に基づき判別した用紙の種類に従って、定着器１７０の温度を最適に制御する。さらに、ＣＰＵ１０は、判別した用紙の種類を、記憶部１５に記憶する。ＣＰＵ１０は、給紙部が複数ある場合には、給紙部毎に用紙の種類の情報を記憶部１５に記憶するように構成してもよい。

なお、上述したように、本実施の形態で説明するメディアセンサ１４は、搬送路上に配置されており、メディアセンサ１４に対向する位置を用紙Ｓが通過することで用紙の種類を検知する構成である。したがって、ＣＰＵ１０は、メディアセンサ１４により検知した用紙の種類が、操作部１３から設定されている用紙の種類とは異なっている場合、用紙Ｓの搬送を停止させる。この場合、停止した用紙Ｓをユーザが除去することが必要となる。さらに、ユーザにより用紙が除去された後に、ＣＰＵ１０は、再度、画像形成動作をやり直すことが必要な構成である。

以上、本実施の形態で使用するメディアセンサ１４の構成の一例を説明した。なお、ここで説明したメディアセンサ１４の構成は一例であり、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、本実施の形態で説明した発光素子、受光素子に加えて、圧電素子等の超音波センサを組み合わせる方法等も有効である。そのような構成の場合には、超音波センサの受信信号を用いて、用紙の坪量等を検知することが可能となり、さらに高精度に用紙の種類を判別することが可能である。それら他の構成を備えるメディアセンサ１４であっても、本発明は有効な構成である。

＜自動検知モードと指示モード＞
（自動検知モード）
次に、図８を用いて、本実施の形態の第二のモードである自動検知モードと第一のモードである指示モードについて説明する。図８では、横軸は時間を示し、プリント動作開始等、画像形成装置１００で発生するイベントや、用紙がメディアセンサ１４に到達したタイミング等を示している。また、図８の縦軸には、定着制御、用紙搬送制御等の制御対象を示している。

図８（ａ）を用いて、操作部１３によって、自動検知モードが設定されている場合の動作について説明する。タイミングｔ１で操作部１３から動作開始指示が入力されると、ＣＰＵ１０は、用紙搬送制御を開始する。このとき、用紙の実際の種類は不明となっているため、定着器１７０に対する制御は開始されない。その後、ＣＰＵ１０は、給紙ピックアップセンサ１５２等を監視し、用紙がメディアセンサ１４に到達するのを待つ。そして、タイミングｔ２で用紙の先端がメディアセンサ１４に到達した後は、ＣＰＵ１０は、前述した制御によって、メディアセンサ１４の検知結果に基づき搬送された用紙の紙種の判別を行う。メディアセンサ１４を用いた用紙の種類の判別が終了したら、ＣＰＵ１０は、判別した用紙の紙種に応じて定着器１７０に対して目標温度を定めるとともに、定着立ち上げ制御を開始する。

定着立ち上げ制御を開始したとき、定着器１７０の温度が目標温度よりも低く、用紙が定着器１７０の定着ニップ部２０６に到着するまでに温度が目標温度に到達しないと判断した場合には、ＣＰＵ１０は、用紙の搬送を一旦停止させる。ＣＰＵ１０は、定着器１７０の温度が目標温度に到達するのを待つ（図８の（Ｘ））。そして、定着器１７０の温度が目標温度に到達したタイミングｔ３で、ＣＰＵ１０は、モータを駆動して用紙の搬送を再開させる用紙搬送制御を行う。また、ＣＰＵ１０は、定着器１７０の温度が目標温度に維持されるように制御する定着温度制御を行い、タイミングｔ４で用紙が定着器１７０に到達すると、定着処理が行われる。

以上、自動検知モードは、ユーザが手動で設定する際に用紙種類を意識したり、選択したりする必要がない一方で、用紙の種類が判明するまで、定着立ち上げ動作を開始できないため、画像形成終了のタイミングが遅れる。なお、過去に行ったメディアセンサ１４の検知結果に基づいて、自動検知モード時の定着立ち上げ制御を早める方法もある。しかし、給紙カセット２２０を開閉した直後や、画像形成装置１００の電源をオンした直後等、用紙の種類が不確定な状態となっている状態では、用紙の種類が確定するまでは、定着器１７０の立ち上げ動作を開始できない。この場合も、画像形成終了が遅れるおそれがある。

（指示モード）
次に、図８（ｂ）を用いて、操作部１３から指示モードに設定されている場合の動作について説明する。タイミングｔ５で操作部１３から用紙の種類が選択されるとともに、動作開始指示が入力されると、ＣＰＵ１０は用紙搬送動作を開始する。また、タイミングｔ５で用紙の種類が選択されているため、この時点で定着器１７０に対する目標温度が確定している。したがって、ＣＰＵ１０は、タイミングｔ５において、用紙搬送動作とともに定着器１７０に対する立ち上げ動作も開始する。ＣＰＵ１０は、給紙ピックアップセンサ１５２等の搬送センサを監視するとともに、サーミスタ２０８を監視する。

ＣＰＵ１０は、タイミングｔ６でサーミスタ２０８による検知温度が目標温度に到達したことを検知し、タイミングｔ７で用紙の先端がメディアセンサ１４に到達した例を示す。このように、定着器１７０の温度が目標温度に到達した後に用紙がメディアセンサ１４に到達した場合、ＣＰＵ１０は、メディアセンサ１４を用いた用紙の種類の判別が終了したタイミングで、用紙を停止させることなく動作を継続させることができる。これは、用紙が定着器１７０に到達するタイミングｔ８において、すでに定着器１７０の温度が目標温度に到達しているからである。したがって、指示モードでは、自動検知モード（図８（ａ））の（Ｘ）のような待ち時間が発生しないため、プリント動作開始（タイミングｔ５）から用紙が排出されるまでの時間を短縮することが可能である。

以上、指示モードでは、ユーザが用紙の種類を意識したり、選択したりする必要がある一方で、定着立ち上げ動作を最速で行うことが可能である。これにより、画像形成終了のタイミングを最速で行うことが可能である。

本実施の形態の画像形成装置１００は、このような自動検知モードと指示モードの両方のモードを備えることで、用紙の種類を意識して設定する動作を行いたくないユーザにも対応することが可能である。また、用紙の種類を意識して設定する必要があるとしても、最速で成果物が必要なユーザに対しても対応することが可能になる。

なお、上述した実施の形態は一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、自動検知モードと指示モードの指示は、操作部１３以外の、プリンタドライバを有するパーソナルコンピュータ上から設定する構成も可能である。また、上述した実施の形態では、自動検知モードで画像形成終了のタイミングが遅れるという課題の要因として、定着立ち上げ制御を例に説明を行った。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。画像形成動作の準備動作として時間が必要な制御であれば、同様の課題が生じる構成である。例えば、用紙の種類に従って、二次転写部１４０に印加する電圧値を確定させるための動作等が必要な画像形成装置であれば、同様の課題が存在する。

＜用紙種類の指示間違いを判別するフローチャートの説明＞
次に、本実施の形態の特徴となる、給紙動作開始前に、設定された用紙の種類とメディアセンサ１４により検知された用紙の種類とが一致しないこと（以下、用紙種類の不一致という）を判断する方法について、図９のフローチャートを用いて説明する。操作部１３よりユーザが指示モードを選択し、搬送される用紙の種類の選択を実施するとともに、動作開始指示が入力されると、ＣＰＵ１０は、ステップ（以下、Ｓという）３００以降の動作を開始する。Ｓ３００でＣＰＵ１０は、指示モードでプリントジョブを開始する。Ｓ３０１でＣＰＵ１０は、ユーザにより設定された用紙の種類を取得する。

（記憶部にメディアセンサの検知結果が記憶されている場合）
Ｓ３０２でＣＰＵ１０は、記憶部１５にメディアセンサ１４による用紙の検知結果が記憶されているか否かを判断する。Ｓ３０２でＣＰＵ１０は、記憶部１５に用紙の検知結果があると判断した場合、処理をＳ３０３に進める。Ｓ３０３でＣＰＵ１０は、Ｓ３０１で取得した用紙の種類と、記憶部１５に記憶されている用紙の検知結果、言い換えれば、過去の検知結果とが一致しているか否かを判断する。Ｓ３０３でＣＰＵ１０は、操作部１３から設定された用紙の種類と記憶部１５に記憶されている用紙の検知結果とが一致しないと判断した場合、処理をＳ３１２に進める。

この場合、ユーザにより設定された用紙の種類と、過去にメディアセンサ１４により検知された、言い換えれば、給紙カセット２２０内の用紙の種類とが、一致していない可能性がある。Ｓ３１２でＣＰＵ１０は、操作部１３等に、ユーザの設定に間違いがある可能性がある旨のメッセージを表示させ、ユーザに通知して処理を終了する。このように、操作部１３は報知手段としても機能する。図１０（ａ）は、操作部１３に表示させる画面の一例を示す図である。図１０（ａ）のような画面を操作部１３に表示させることにより、ユーザに、用紙種類の設定の確認や給紙カセット２２０内の用紙の確認を促す。なお、この場合、ＣＰＵ１０は、給紙モータ１５０、画像形成部１７等の動作（印刷動作）を開始させない。

以上の動作を行うことで、指示モードで、且つ、記憶部１５にメディアセンサ１４による検知結果が記憶されている場合には、給紙モータ１５０による給紙動作を行う前に、用紙種類の不一致を判断することが可能になる。その結果、給紙を開始した後で用紙種類の不一致と判断した際に必要となる、搬送路上に停止した用紙の除去を行う動作が必要なくなり、ユーザビリティが向上する。

Ｓ３０３でＣＰＵ１０は、記憶部１５に記憶されている検知結果と、ユーザにより設定された用紙の種類とが一致したと判断した場合、処理をＳ３０５に進める。Ｓ３０５でＣＰＵ１０は、用紙の給紙動作、画像形成動作等の印刷動作を開始する。Ｓ３０６でＣＰＵ１０は、用紙のページ毎に、メディアセンサ１４による用紙の検知動作を実施し、搬送されている用紙の種類を判別する。これは、給紙カセット２２０内の用紙に、異なる種類の用紙が誤って混在していた場合でも対応できるようにするために実施する。また、ＣＰＵ１０は、メディアセンサ１４により検知した反射光量の情報を、記憶部１５に記憶する。なお、ＣＰＵ１０は、メディアセンサ１４により検知した反射光量に基づき判別した用紙の種類に関する情報を、記憶部１５に記憶する構成としてもよい。本実施の形態では、記憶部１５には、メディアセンサ１４により検知された反射光量が記憶されているものとする。

Ｓ３０８でＣＰＵ１０は、ユーザにより設定された用紙の種類と、Ｓ３０６でメディアセンサ１４の検知結果に基づき判別された用紙の種類とが一致しているか否かを判断する。Ｓ３０８でＣＰＵ１０は、ユーザから設定された用紙の種類とメディアセンサ１４による用紙の種類の判別結果とが一致しないと判断した場合、処理をＳ３０９に進める。Ｓ３０９でＣＰＵ１０は、印刷動作を停止させる。Ｓ３１３でＣＰＵ１０は、操作部１３等に、給紙カセット２２０に異なる種類の用紙が混ざっていることを通知するメッセージを表示させ、処理を終了する。Ｓ３１３で操作部１３に表示される画面の一例を、図１０（ｂ）に示す。例えば、ＣＰＵ１０は、プリントを中断したこと、用紙の種類が変化したこと等を操作部に表示させ、ユーザに用紙種類の設定の確認や給紙カセット２２０内の用紙の確認を促す。

Ｓ３０８でＣＰＵ１０は、ユーザから設定された用紙の種類とメディアセンサ１４による用紙の種類の判別結果とが一致したと判断した場合、動作を継続し、Ｓ３１０で最終ページか否かを判断する。Ｓ３１０でＣＰＵ１０は、最終ページであると判断した場合、Ｓ３１１で印刷を終了し、処理を終了する。Ｓ３１０でＣＰＵ１０は、最終ページではないと判断した場合、処理をＳ３０６に戻す。

（記憶部にメディアセンサの検知結果が記憶されていない場合）
図９のフローチャートを用いて、指示モードが選択された場合で、かつ、記憶部１５にメディアセンサ１４の検知結果が記憶されていない場合の動作について説明する。Ｓ３０２でＣＰＵ１０は、記憶部１５にメディアセンサ１４による検知結果が記憶されていないと判断した場合、処理をＳ３０４に進める。Ｓ３０４でＣＰＵ１０は、用紙の給紙動作、画像形成動作を開始し、ユーザから設定された用紙の種類に応じて、上述した定着制御や高電圧制御等のスタンバイ状態からプリント状態に移行する際の処理（前回転処理という）を開始し、処理をＳ３０５に進める。Ｓ３０５でＣＰＵ１０は、印刷を開始し、給紙ピックアップローラ１５１により搬送された用紙が、メディアセンサ１４に到達するのを待つ。Ｓ３０６でＣＰＵ１０は、用紙がメディアセンサ１４に到達すると、メディアセンサ１４を用いた用紙の種類の判別処理を実施する。Ｓ３０８以降の処理は上述したため、説明を省略する。

記憶部１５に用紙の種類の検知結果が記憶されていなかった場合、Ｓ３０８の処理でユーザから設定された用紙の種類とメディアセンサ１４により判別された用紙の種類とが一致しなかった場合には、Ｓ３０９でＣＰＵ１０は印刷動作を停止させることとなる。この場合、メディアセンサ１４により用紙の種類を判別しプリント動作を停止させる場合には、上述したように、搬送路上に停止している用紙の除去が必要となる。

＜用紙種類が一意に決まらない場合＞
市場には、非常に多くの種類の用紙が流通している。また、画像形成装置が設置される環境によって、用紙の水分吸湿量等、用紙の状態も様々である。したがって、メディアセンサ１４による検知結果によって、用紙の種類を一意に特定できないケースが存在する。以下、用紙の種類を一意に特定できないケースも考慮した、用紙種類の不一致を判断する方法について説明する。

図７（ｂ）に反射光量と用紙の種類の関係について示した図を示す。図７（ｂ）の横軸、縦軸は図７（ａ）と同様であり、説明を省略する。厚紙１よりもより坪量の大きい用紙として、厚紙２、厚紙３という種類の用紙を用いる場合を一例として説明する。厚紙２を判別する際の反射光量の平均値の範囲は、図中Ｆで示した範囲となる。一方、厚紙３を判別する際の反射光量の平均値の範囲は、図中Ｇで示した範囲となる。この場合、図中Ｈで示した領域は、厚紙２を判別する際の範囲Ｆにも厚紙３を判別する際の範囲Ｇにも属している。このため、メディアセンサ１４の検知結果により、反射光量の平均値が範囲Ｈの中の値である場合には、厚紙２と厚紙３の何れにも判定される可能性があり、用紙の種類を一意に特定することができない。言い換えれば、メディアセンサ１４の検知結果に基づき用紙の種類を判別した結果、用紙の種類について複数の候補がある場合がある。前述したように、用紙の種類が非常に多く存在し、かつ、用紙の状態も様々な状態があり得るため、特定の用紙については、このように用紙の種類を判別するための領域が重なってしまう場合がある。なお、図７（ｂ）中Ｈで示した領域の用紙の定着制御については、例えば、厚紙２の目標の定着温度と厚紙３の目標の定着温度との平均値を求めて目標値とする、という構成にすることも可能である。

以下、図７（ｂ）の厚紙２、厚紙３のように、用紙の種類を判別するための領域に重なりが生じ、メディアセンサ１４による検知結果に基づき、用紙の種類を一意に特定できない場合も考慮した、用紙種類の不一致を判断する方法について説明する。図１１は、用紙の種類を一意に特定できない場合の用紙種類の不一致を判断する処理を示すフローチャートである。なお、図９で説明したフローチャートと同じ処理には同じステップ番号を付し、説明を省略する。

Ｓ３０３でＣＰＵ１０は、ユーザから設定された用紙の種類と記憶部１５に記憶されている用紙の種類とが一致しなかった場合、処理をＳ４００に進める。Ｓ４００でＣＰＵ１０は、記憶部１５に記憶された用紙の検知結果が図７（ｂ）における用紙の種類が一意に決まらない領域（Ｈ）に入っており、かつ、ユーザから設定された用紙の種類が記憶部１５に記憶された用紙の検知結果と類似した種類か否かを判断する。ここで、用紙の種類が類似するとは、例えば、図７（ｂ）の厚紙２と厚紙３のように、用紙の特性情報（例えば反射光量の平均値）が近似していることをいう。なお、図７（ｂ）の厚紙１と厚紙３は、用紙の特性情報が近似しておらず、類似した種類ではない。例えば、記憶部１５に記憶されている用紙の検知結果に基づき、反射光量のバラツキの大きさからは用紙が厚紙であると判別されるが、反射光量の平均値が図７（ｂ）の領域Ｈに含まれている場合には、用紙が厚紙２か厚紙３かを特定することができない。この場合、設定された用紙が厚紙２又は厚紙３である場合には、設定された用紙の種類は、記憶部１５に記憶された用紙の検知結果と類似した種類であるといえる。一方、設定された用紙が厚紙１である場合には、設定された用紙の種類は、記憶部１５に記憶された用紙の検知結果と類似した種類であるとはいえない。

Ｓ４００でＣＰＵ１０は、過去の検知結果が用紙の種類が一意に決まらない領域に入っており、かつ、ユーザから設定された用紙の種類が過去の検知結果と類似した種類であるとは判断できない場合、処理をＳ３１２に進める。Ｓ３１２でＣＰＵ１０は、操作部１３等に、ユーザの設定等に間違いがある可能性がある旨を表示、通知して処理を終了する。

一方、Ｓ４００でＣＰＵ１０は、過去の検知結果が用紙の種類が一意に決まらない領域に入っており、かつ、ユーザから設定された用紙の種類が過去の検知結果と類似した種類であると判断した場合、処理をＳ４０１に進める。この場合、メディアセンサ１４による検知結果が上述した領域Ｈに含まれ、複数の候補があって用紙の種類を一意に決定できず、検知結果の精度が低いことになる。ＣＰＵ１０は、設定された用紙の種類が複数の候補の何れであるか確定できない場合には、Ｓ４０１で印刷、給紙動作を開始する。この場合、ＣＰＵ１０は、ユーザから設定された用紙の種類に基づき、画像形成条件を決定する。また、この場合は、Ｓ３０６の処理のような印刷動作中の用紙の検知も実施しない。Ｓ４０２でＣＰＵ１０は、最終ページか否かを判断し、最終ページではないと判断した場合には処理をＳ４０２に戻し、最終ページであると判断した場合には、処理を終了する。なお、Ｓ３０６の処理で、メディアセンサ１４による検知結果が用紙の種類が一意に決定できない領域であった場合には、その旨、記憶部１５に記憶される。

以上、用紙の種類を一意に特定できないケースも考慮した、給紙動作開始前に用紙種類の不一致を判断する方法について説明した。以上の動作を行うことで、メディアセンサ１４による検知結果で、用紙の種類が一意に決まらない場合は、印刷動作を停止させることなく継続させることが可能である。一方で、メディアセンサ１４による検知結果で、用紙の種類が一意に決まる場合には、給紙モータ１５０による給紙動作を行う前に、的確に用紙種類の不一致を判別することが可能になる。

なお、上述した例は一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。本実施の形態では、反射光量の平均値の領域で重なりが生じた場合を一例として説明したが、反射光量のバラツキの大きさの領域で重なりが生じた場合も同様に制御することが可能である。また、他の用紙の種類の検知方法を用いた場合においても、用紙の種類が一意に決まらないようなケースがあるのであれば、同様に制御することが可能な構成である。

以上、本実施の形態によれば、設定された用紙の種類と記憶手段に記憶された用紙の種類とが一致しない場合でも、ユーザビリティを向上させることができる。

１０ ＣＰＵ
１３ 操作部
１４ メディアセンサ
１５ 記憶部
１５１ 給紙ピックアップローラ

Claims (10)

1. 給紙部に積載された記録媒体を給紙する給紙手段と、
   前記給紙手段により給紙された記録媒体の種類を検知する検知手段と、
   記録媒体の種類を手動で設定する設定手段と、
   前記設定手段により設定された記録媒体の種類に基づき印刷動作を制御する第一のモードと、前記検知手段による検知結果に基づき印刷動作を制御する第二のモードのいずれかで印刷動作を制御する制御手段と、
   前記検知手段により過去に検知された記録媒体の種類に関する情報を記憶した記憶手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記第一のモードで印刷動作を開始する際に、前記設定手段により設定された記録媒体の種類と前記記憶手段に記憶されている記録媒体の種類に関する情報に基づき判別した結果とが一致せず、前記記憶手段に記憶された情報に基づく判別の結果、記録媒体の種類に複数の候補がある場合には、前記給紙手段による記録媒体の給紙を開始させないように制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 情報を報知するための報知手段を備え、
   前記制御手段は、前記設定手段による記録媒体の種類の設定に誤りがないかを前記報知手段に報知させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記複数の候補がある場合であっても、前記設定手段により設定された記録媒体の種類が、前記複数の候補に含まれる場合には、印刷動作を開始することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記設定された記録媒体の種類と前記判別した記録媒体の種類とが一致した場合に、印刷動作を開始して前記給紙手段により前記給紙部から記録媒体の給紙を開始し、前記検知手段により前記給紙部から給紙された記録媒体を検知し、検知結果を前記記憶手段に記憶することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記設定された記録媒体の種類と前記検知手段により検知された記録媒体の種類とが一致しない場合に、前記印刷動作を停止させることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 情報を報知するための報知手段を備え、
   前記制御手段は、前記給紙部に異なる種類の記録媒体が混ざっている可能性があることを前記報知手段に報知させることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記検知手段は、記録媒体に光を照射する発光素子と、前記発光素子から記録媒体に照射され、前記記録媒体から反射された光量を検知する受光素子とを有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記検知手段は、記録媒体を前記発光素子及び前記受光素子が配置された方向に押圧する押圧手段を有し、前記押圧手段により記録媒体を所定の力で押圧しているときに検知した反射光量と、前記押圧手段により前記所定の力よりも強い力で押圧しているときに検知した反射光量と、に基づいて、前記記録媒体の種類を判別することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記検知手段は、前記反射光量の平均値と、前記反射光量のバラツキの大きさとに基づいて、記録媒体の種類を判別することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記制御手段は、前記記憶手段に前記検知手段により検知された記録媒体の種類に関する情報が記憶されていない場合には、前記設定手段により設定された記録媒体の種類に従い、印刷動作を開始することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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