JPH10288919A

JPH10288919A - 画像形成システムおよび画像形成方法

Info

Publication number: JPH10288919A
Application number: JP9095783A
Authority: JP
Inventors: Masashi Ooyumi; 大弓　　正志
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-04-14
Filing date: 1997-04-14
Publication date: 1998-10-27

Abstract

(57)【要約】【課題】記録媒体の種類に応じて最適の速度で画像形
成ができ、関連の情報を容易に知ることができる画像形
成システム，画像形成方法を提供する。【解決手段】厚み検知センサ３６０により記録媒体の
厚さを検知し、この検知した厚さに最適の定着速度と、
この定着速度による画像形成の所要時間をＣＰＵ１０１
により算出し、前記最適の定着速度で定着器３５６を駆
動し、前記所要時間を操作部１０９の表示器に表示す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機，プリンタ
等の画像形成装置および画像形成方法に関し、特にその
使用する記録媒体に対する最適化に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラー画像形成の多量化、高速化
を目的として、図１０に示すような、各記録色に対応す
る記録用発光光源３２１〜３２４とその駆動部３２６、
および感光ドラム３６１〜３６４と現像器３７１〜３７
４を中心とする画像形成部３３１〜３３４を有する画像
形成装置が開発されるようになってきた。そして、一般
的にはマゼンタ（Ｍ）３７１，シアン（Ｃ）３７２，イ
エロ（Ｙ）３７３，ブラック（Ｂｋ）３７４の４色の現
像器によって、感光ドラム３６１〜３６４上の潜像を現
像し、その像を記録媒体３７０上に重ね合わせることで
カラー画像を形成し、記録媒体上に定着することで画像
の形成が行われることになる。

【０００３】このような画像形成の構成をとることによ
り、画像形成媒体の搬送路に関しても、手差し給紙部３
５３からの搬送の場合には、ほぼ直線的な媒体の搬送が
可能となる。このことにより、湾曲しにくい厚みのある
記録媒体の搬送も可能となってきている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、画像を記録する
媒体として、通常の用紙以外の厚紙など様々な媒体を利
用したいということが、利用上のニーズとして挙げられ
ており、前述したような構成の画像形成装置により、そ
の実現が可能となってきている。

【０００５】しかしながら、特に電子写真方式などの画
像形成においては、記録媒体の種類によって最適な画像
を形成するための各種の条件が異なるため、多種多様な
記録媒体へ画像形成を行うことは、画質の問題から困難
となっている。

【０００６】粉体の現像材により記録媒体上に形成され
た画像を記録媒体上に定着させるプロセスにおいて、一
般的に用いられている加熱式の定着においては、厚さや
材質といった異なる要因を有する記録媒体に対して、定
着に必要な熱量は異なるため、記録媒体の種類によっ
て、定着速度を切り替える必要がある。

【０００７】そのため、同じ用紙サイズのコピーを同じ
枚数だけ出力する場合でも、用紙の種類によってトータ
ル的にコピーに要する時間が異なってくることになる。
特に多量のコピーを行う場合、通常の用紙へのコピーの
場合と定着速度を遅くする厚紙コピーの場合とで終了ま
でに要する時間も大きく異なってくる。例えば、通常の
用紙コピーの場合のコピー速度が毎分５０枚、厚紙コピ
ーの場合のコピー速度が半分の毎分２５枚とすると、５
００枚のコピーに要する時間は、通常用紙の場合は１０
分で終了するのに対して厚紙の場合は２０分かかること
となる。この用紙の違いによるコピー時間の相違によっ
て操作者に不要な待ち時間を与えることが問題となって
きている。

【０００８】本発明は、このような状況のもとでなされ
たもので、記録媒体の種類に応じて最適の速度で画像形
成ができ、関連の情報を容易に知ることのできる画像形
成装置を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、画像形成装置を次の（１）〜（６）の
とおりに、また画像形成方法を次の（７）のとおりに構
成する。

【００１０】（１）記録媒体の種類を検知する種類検知
手段と、この種類検知手段で検知した記録媒体の種類に
応じて最適の画像形成速度を設定する速度設定手段と、
この速度設定手段で設定した速度によって画像形成する
場合の所要時間を表示する表示手段とを備えた画像形成
システム。

【００１１】（２）種類検知手段は、記録媒体の厚みを
検知するセンサである前記（１）記載の画像形成システ
ム。

【００１２】（３）表示手段は、画像形成の進行に伴
い、画像形成に要する残時間の表示を更新するものであ
る前記（１）記載の画像形成システム。

【００１３】（４）表示手段は、通常の画像形成より時
間がかかる場合、その警告をも併せて表示するものであ
る前記（１）記載の画像形成システム。

【００１４】（５）表示手段は、通常の画像形成より時
間がかかる場合、関連する情報をも併せて表示するもの
である前記（１）記載の画像形成システム。

【００１５】（６）関連する情報は、画像形成速度であ
る前記（５）記載の画像形成システム。

【００１６】（７）記録媒体の種類を検知するステップ
と、このステップで検知した記録媒体の種類に応じて最
適の画像形成速度を設定するステップと、このステップ
で設定した速度で画像形成する場合の所要時間を表示す
るステップとを備えた画像形成方法。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を複写機
の実施例により詳しく説明する。

【００１８】なお本発明は、実施例のようなスタンドア
ロンの形に限らず、プリンタとホストコンピュータのよ
うにラインで結ばれた形で実施でき、この場合ホストコ
ンピュータの表示器を表示手段として用いる。また、画
像形成システムに限らず、画像形成方法の形で実施でき
る。

【００１９】

【実施例】

（実施例１）まず、実施例１の“複写機”全体について
説明を行う。複写機は図３に示すように、リーダ部３０
１とプリンタ部３０２から構成される。

【００２０】原稿台３１０上と原稿圧板３１１の間にお
かれた原稿を、ランプ３１２で照射しながら矢印Ｖ方向
に走査していく。原稿からの反射光像はミラー群３１
３，レンズ３１４を通してＲＧＢ３色のフィルタが施さ
れたＣＣＤ３１５上に結像し、ＣＣＤによりＲＧＢの各
色の信号に光電変換される。

【００２１】電気信号となった画像信号は画像処理部４
０１にて、図４に示すような流れで以下のような処理を
行う。ＣＣＤ３１５からの信号はＡ／Ｄ＆Ｓ／Ｈ部４１
０においてデジタルデータへの変換を行い、シェーディ
ング補正部４１１と入力マスキング部４１２により画像
データを補正する。変倍動作時には変倍処理部４１３で
変倍処理を行う。次に、ＬＯＧ変換部４１４でＲＧＢの
データをＣＭＹのデータに替えて、画像データの圧縮，
記憶，伸長を行う圧伸部４１５に入る。格納された画像
データは、後述のプリンタのそれぞれの色に同期して読
み出され、マスキング・ＵＣＲ部４１６にてマスキング
処理された後、γ補正部４１７とエッジ強調部４１８に
よりＣＭＹＫの出力画像データを作り、プリンタ部３０
２に送出される。

【００２２】３２５はレーザ光を感光ドラム上に走査さ
せるポリゴンスキャナであり、３３１は初段のマゼンタ
（Ｍ）の画像形成部であり、３３２，３３３，３３４は
同様の構成のシアン（Ｃ），イエロ（Ｙ），ブラック
（Ｋ）の各色についての画像形成部を示す。

【００２３】画像制御部３２６により各色の同期をと
り、リーダ部３０１からの画像データに応じてＭＣＹＫ
独立に駆動されるレーザ素子３２１〜３２４からのレー
ザビームを各色の感光ドラム上に走査する。画像形成部
３３１において、３４０はレーザ光の露光により潜像を
形成する感光ドラムである。３４１は、ドラム３４０上
にトナー現像を行う現像器であり、現像器３４１内の３
４２は現像バイアスを印加し、トナー現像を行うスリー
ブである。３４３は現像スリーブ３４２上の現像剤から
の反射光量により現像剤濃度を検出する現像剤濃度セン
サである。３４４は感光ドラム３４０を所望の電位に帯
電させる１次帯電器であり、３４５は転写後のドラム３
４０の表面を清掃するクリーナであり、３４６はクリー
ナ３４５で清掃された感光ドラム３４０の表面を除電
し、１次帯電器３４４において良好な帯電を得られるよ
うにする補助帯電器であり、３４７はドラム３４０上の
残留電荷を消去する前露光ランプであり、３４８は、転
写ベルト３５４の内部から放電を行い、感光ドラム３４
０上のトナー画像を転写部材に転写する転写帯電器であ
る。３４９は感光ドラム３４０上に形成される現像から
の反射光量を検出する現像濃度センサである。

【００２４】一方、紙などの画像形成媒体３７０は、用
紙送り装置３５１，３５２、再給紙装置３５０または手
差し用紙送り装置３５３から給紙搬送され、転写ベルト
３５４上に送られる。そして、前記感光ドラム３４０上
に形成されたトナー像を転写ベルト３５４により搬送さ
れる転写媒体に転写することで、マゼンタの画像が転写
媒体上に形成される。この電子写真プロセスをシアン，
イエロ，ブラックで各現像ステーションにおいて同様に
行うことで、原稿に対応したカラー画像が転写媒体上に
形成される。画像形成媒体は、定着前搬送路３５５を通
過し、定着器３５６によってトナー像を転写媒体に加熱
定着させ、転写媒体上の画像として出力される。画像面
を裏返して排出する裏面排紙を行う場合には記録媒体は
反転搬送路３５７に搬送され、反転搬送路で反転された
後、排紙される。また、両面の画像形成を行うモードで
は、定着された画像形成媒体は、反転搬送路３５７から
再給紙搬送路３５８へと搬送され、再給紙装置３５０に
送り込まれ、２面目の画像形成を行うための媒体として
配置される。

【００２５】そして、３６０が画像形成媒体の厚みを検
知する厚み検知センサである。３６１は記録媒体を一度
停止し、画像形成部への記録媒体の搬送のタイミングを
決定するレジストローラである。

【００２６】この画像形成装置では図示しない操作部に
よって、操作者から装置への操作、および装置から操作
者への指示が可能となっている。

【００２７】図１に記録媒体の種類として、記録媒体の
厚さを検知し、その結果に基づき定着速度を変化させた
画像形成を行うとともに、コピー時間の表示を行う、本
実施例のブロック図を示す。３６０は媒体の厚みの検知
を行う厚み検知センサ、１０１は本機体のシーケンス制
御を司る中央処理装置（ＣＰＵ）、１０２は制御プログ
ラムが記録されたＲＯＭ、１０３はＣＰＵ１０１が制御
シーケンスにおいて記憶に用いるＲＡＭ、１０４はアナ
ログ値をデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータであ
る。１０５はＣＰＵ１０１からの命令によりモータ駆動
をはじめとする各負荷のオン／オフ制御の信号を与える
Ｉ／Ｏポート、１０６はモータの速度基準信号を生成す
るＣＬＫ生成回路、１０７はＩ／Ｏポート１０５からの
オン／オフ信号およびＣＬＫ生成回路１０６からの速度
基準信号に基づきモータを速度制御駆動するモータ駆動
部、１０８はモータ駆動部１０７によって駆動される定
着駆動モータである。１０９は操作者への表示を表示す
る操作部、３５６は定着機構部、３７０は画像形成媒体
である。

【００２８】図３に示すように、厚み検知センサ３６０
を給紙搬送路上に設けることにより、これから画像形成
を行うために給紙を行った画像形成媒体に対して、画像
形成を行う前に、その厚みの検知を行う。そして、媒体
の厚みとして検知されたアナログ信号を、Ａ／Ｄコンバ
ータ１０４によりデジタル値に変換する。

【００２９】図２に一般的に知られた厚み検知センサ３
６０の例を示す。発光ダイオード２０１からの照射光
は、測定面である反射面２０３で反射し、受光位置セン
サ２０２に入射する。ここで、反射面は記録媒体表面で
ある。センサ群から反射面までの距離によって、この受
光センサ２０２に対する入射位置が変化することによ
り、受光位置に応じたアナログ信号２０４が出力され
る。現状のこのようなセンサでの分解能は約十ミクロン
程度であり、電子写真のプロセスの各パラメータを変更
する必要が生じる程の媒体の厚みの違いの検知は可能と
なっている。

【００３０】記録媒体の厚みの違いを考慮し、最適な画
質の維持を行うために変更が必要な電子写真プロセスの
パラメータとして、定着熱量制御が挙げられる。記録媒
体の厚みが厚い程、裏面から加える熱量が定着に関与で
きなくなるために、結果として、より多くの熱量を与え
る必要が生じる。そこで、定着速度はより遅くなるよう
に制御を行えばよい。

【００３１】定着器３５６の機構の概略を図５に示す。
定着器３５６は、回転自在に配設された定着ローラ５０
１と、定着ローラ５０１に圧接しながら回転する加圧ロ
ーラ５０２の間に画像形成媒体３７０を挟持すること
で、転写媒体３７０上の未定着の現像剤像を、加熱およ
び加圧することで転写媒体３７０に定着を行う熱ローラ
定着方式が広く用いられており、これに加え、離型剤供
給塗布手段である離型剤塗布装置５０３とクリーニング
装置５０４ａ，５０５ｂを有する構成となっている。定
着ローラ５０１および加圧ローラ５０２の内部には、加
熱手段としてハロゲンランプなどの加熱ヒータ５０６
ａ，５０６ｂが配設されて、ローラ５０１，５０２の加
熱が可能となっている。そして、定着ローラ５０１，加
圧ローラ５０２の一方または両方の表面に、温度を測定
する手段として、サーミスタなどの温度測定装置５０７
が当接されており、ヒータ５０６ａ，５０６ｂによって
加熱されたローラ表面の温度を検出する。その検出され
た温度の信号は、複写機全体の動作制御を行う不図示の
処理装置に入力される。その温度の情報をもとに、処理
装置はローラの表面温度が定着に必要な温度の範囲に維
持されるように制御を行う。

【００３２】定着速度の制御に関して以下に述べる。通
常、定着器のように回転駆動を行うためにかなり大きな
負荷トルクを要する場合には、その回転駆動体としては
ＤＣモータが利用される。このＤＣモータでは、ロータ
の回転周波数をホール素子などで検出し、その周波数に
基準周波数に対するＰＬＬ制御を行うことで回転数制御
を行っている。そのため、回転速度の変更は基準周波数
を変更することで可能となる。

【００３３】つまり、記録媒体の厚みの検知を行った値
に基づき、ＣＰＵから設定可能な分周比による分周によ
って任意の周波数を生成するＣＬＫ生成回路をＣＰＵ制
御することにより、定着速度の制御が可能となる。この
とき、記録媒体の厚みの値に対するそれぞれの制御値の
生成については、ＣＰＵによる演算やルックアップテー
ブルの利用などが考えられる。

【００３４】また、定着速度の設定においては、前述の
構成以外にも、複数の基準周波数の中からの一つの周波
数を選択するような回路によっても実現可能である。

【００３５】図６に記録媒体の厚みを検知し、定着速度
の制御を行うとともに、コピー時間に要する時間を表示
するシーケンスのフローチャートを示す。

【００３６】操作部１０９（図１参照）から画像形成を
行うための各種モード設定を行いコピー枚数Ｖを決定す
る（Ｓ１−１）。操作者からのコピースタートの入力
（Ｓ１−２）により、給紙シーケンスを開始する（Ｓ１
−３）。そしてレジストローラ３６１（図３参照）で記
録媒体を挟持した時点で厚みの検知を行い、デジタル化
された厚み値Ｄの入力を行う（Ｓ１−４）。厚み値Ｄが
範囲Ｄ１〜Ｄ２の間にあるかどうか判定し（Ｓ１−
５）、その範囲内にある場合、定着速度を規定する制御
データＣＳ＝ＣＳ１とする（Ｓ１−６）。範囲外にある
場合、Ｄが範囲Ｄ２〜Ｄ３の間にあるかどうか判定し
（Ｓ１−７）、その範囲内にある場合、定着速度を規定
する制御データＣＳ＝ＣＳ２とする（Ｓ１−８）。Ｄが
それ以外の場合、定着速度を規定する制御データＣＳ＝
ＣＳ３とする（Ｓ１−９）。そして、定着速度制御デー
タＣＳに基づき定着モータ駆動部１０７（図１参照）に
所要の周波数を送出する（Ｓ１−１０）。それととも
に、コピー出力枚数値ｖを初期値である０とし（Ｓ１−
１１）、（Ｓ１−１）で設定されたコピー枚数Ｖと、決
定された定着速度制御データＣＳからコピー時間Ｔの算
出を行う（Ｓ１−１２）。

【００３７】Ｔ＝（Ｖ−ｖ）＊ＣＳ＊（Ｌ＋ｌ）＊ｎ＊
Ｎ／（Ｘ＊ｎ＊Ｒ）ここで、モータ速度基準周波数ＭＳ＝Ｘ／ＣＳ（ＣＳは分周比）分周用基準周波数＝Ｘモータの速度基準周波数ＭＳとモータ出力回転数比＝ｎモータ出力から定着ローラまでのメカ的な減速比＝Ｎ定着ローラ直径＝Ｒ円周率＝π 用紙副走査長＝Ｌ用紙間隔＝ｌすでに出力されたコピー枚数＝ｍそして、算出されたコピー時間Ｔを操作部に表示する
（Ｓ１−１３）。これらの制御量に基づいた定着熱量に
よる加熱定着を含む画像形成シーケンス（Ｓ１−１４）
を行うとともに、コピー出力枚数に応じてｖを増加させ
（Ｓ１−１５）、変化するＴを表示していき、設定され
たコピー枚数Ｖまでの画像形成処理を遂行する（Ｓ１−
１６）。

【００３８】また、ここで区分分けに用いた値Ｄ１〜Ｄ
３は予めプログラム上で決められた値である。

【００３９】図７に操作部１０９の表示例を示す。コピ
ー残数Ｖ−ｖとともに、コピー残時間Ｔを表示する。例
として、コピー置数５００枚、コピー残数４００枚（７
０１）、判別されたコピー速度＝毎分２５枚として、コ
ピー残時間１６分（７０２）を表示しているものを示
す。

【００４０】ここで、媒体の厚みを３区分に分け、ＣＰ
Ｕが制御量を決定するシーケンスを例としたが、区分数
や制御量の決定方法はこれに限定されるものではない。

【００４１】また、画像形成速度の変更を定着速度のみ
の切り替えにより実現しているが、それ以外の画像形成
全体の速度を切り替える方法などにおいても同様であ
る。

【００４２】以上説明したように、本実施例によれば、
記録媒体の厚さに応じて定着速度が自動的に変更される
と共に、画像形成に要する時間が表示されるので、操作
者は最適の画像を得ることができ、また待ち時間を正確
に知ることができる。

【００４３】（実施例２）実施例１と同様のハードウエ
ア構成の複写機において、用紙自動判別の結果、画像形
成に通常よりも時間が要する場合に警告または画像形成
速度を表示する例を実施例２として説明する。

【００４４】図８に記録媒体の厚みを検知し、定着速度
の制御を行うとともに、コピー時間に関する警告および
コピー速度を表示する本実施例のシーケンスのフローチ
ャートを示す。

【００４５】操作部１０９から画像形成を行うための各
種モード設定を行いコピー枚数Ｖを決定する（Ｓ２−
１）。操作者からのコピースタートの入力（Ｓ２−２）
により、給紙シーケンスを開始する（Ｓ２−３）。そし
てレジストローラ３６１で記録媒体を挟持した時点で厚
みの検知を行い、デジタル化された厚み値Ｄの入力を行
う（Ｓ２−４）。厚み値Ｄが範囲Ｄ１〜Ｄ２の間にある
かどうか判定し（Ｓ２−５）、その範囲内にある場合、
定着速度を規定する制御データＣＳ＝ＣＳ１とする（Ｓ
２−６）。範囲外にある場合、Ｄが範囲Ｄ２〜Ｄ３の間
にあるかどうか判定し（Ｓ２−７）、その範囲内にある
場合、定着速度を規定する制御データＣＳ＝ＣＳ２とす
る（Ｓ２−８）。Ｄがそれ以外の場合、定着速度を規定
する制御データＣＳ＝ＣＳ３とする（Ｓ２−９）。そし
て、ＣＳ＝ＣＳ１以外の場合には、算出されたコピー速
度比Ｃ＝ＣＳ／ＣＳ１および警告内容を操作部に表示す
る（Ｓ２−１０）。ここで、ＣＳ１が標準のコピー速度
である。そして、定着速度制御データＣＳに基づき定着
モータ駆動回路に所要の周波数を送出する（Ｓ２−１
１）。これらの制御量に基づいた定着熱量による加熱定
置を含む画像形成シーケンス（Ｓ２−１２）を行い画像
形成処理を遂行する。

【００４６】また、ここで区分分けに用いた値Ｄ１〜Ｄ
３は予めプログラム上で決められた値である。

【００４７】図９に操作部の表示の例を示す。コピー速
度が通常より遅くなる場合、つまりＣＳ＝ＣＳ１以外の
場合、コピー残数（Ｖ−ｖ）とともに、コピー速度比Ｃ
（９０１）および警告内容（９０２）を表示する。例と
してＣ＝１／３（ＣＳ３＝３＊ＣＳ１）とした表示を示
す。

【００４８】以上説明したように、本実施例によれば、
操作者は最適の画像を得ることができると共に、待ち時
間を正確に知ることができ、更に待ち時間が通常より長
くなる場合その理由を知ることができるので、信頼性が
高まる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録媒体に最適な画像の形成を可能とするとともに、画
像形成に要する時間，警告を操作者に表示することで、
不要な操作者の待ち時間を減ずることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の要部の構成を示す図

【図２】厚み検知センサの説明図

【図３】実施例１の構成を示す図

【図４】画像処理系のブロック図

【図５】定着器の構成を示す図

【図６】実施例１の動作を示すフローチャート

【図７】操作部の表示例を示す図

【図８】実施例２の動作を示すフローチャート

【図９】操作部の表示例を示す図

【図１０】従来例の構成を示す図

【符号の説明】１０１ＣＰＵ１０９操作部（表示手段）３６０厚み検知センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体の種類を検知する種類検知手段
と、この種類検知手段で検知した記録媒体の種類に応じ
て最適の画像形成速度を設定する速度設定手段と、この
速度設定手段で設定した速度によって画像形成する場合
の所要時間を表示する表示手段とを備えたことを特徴と
する画像形成システム。
【請求項２】種類検知手段は、記録媒体の厚みを検知
するセンサであることを特徴とする請求項１記載の画像
形成システム。
【請求項３】表示手段は、画像形成の進行に伴い、画
像形成に要する残時間の表示を更新するものであること
を特徴とする請求項１記載の画像形成システム。
【請求項４】表示手段は、通常の画像形成より時間が
かかる場合、その警告をも併せて表示するものであるこ
とを特徴とする請求項１記載の画像形成システム。
【請求項５】表示手段は、通常の画像形成より時間が
かかる場合、関連する情報をも併せて表示するものであ
ることを特徴とする請求項１記載の画像形成システム。
【請求項６】関連する情報は、画像形成速度であるこ
とを特徴とする請求項５記載の画像形成システム。
【請求項７】記録媒体の種類を検知するステップと、
このステップで検知した記録媒体の種類に応じて最適の
画像形成速度を設定するステップと、このステップで設
定した速度で画像形成する場合の所要時間を表示するス
テップとを備えたことを特徴とする画像形成方法。