JP2017138406A - 画像形成装置、温度制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】動作モードの切り替えが行われてもシート特性の検出による画像形成時間を抑制する画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、シート材Ｓにトナー像を形成する画像形成部２０と、シート材Ｓに前記トナー像を定着させる定着器１７０と、シート材Ｓを検出するメディアセンサ１４と、ＣＰＵ１０とを備える。ＣＰＵ１０は、メディアセンサ１４の検出結果に応じて、該シート材Ｓのシート特性を検出してＲＡＭ１２に格納する。画像形成装置１００は、シート特性がユーザにより入力されるユーザ指定モードと、メディアセンサ１４を用いて検出されたシート特性に応じて画像形成を行う自動検出モードとで動作する。ＣＰＵ１０は、自動検出モード時にＲＡＭ１２にシート特性が格納されていれば、該シート特性に応じて定着温度を決定し、定着器１７０の温度を調整する。【選択図】図２

Description

本発明は、紙等のシート材に画像を形成するプリンタ、複写機、複合機等の画像形成装置に関する。

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シート材に転写し、熱定着することでシート材への画像形成を行う。画像形成装置は、シート材の厚みや表面の状態、シートの種類等のシート特性に応じて、最適な定着温度やシート材の搬送速度等の画像形成条件を設定する。シート特性は、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る。最近は、内蔵するセンサ（以下、「メディアセンサ」という。）を用いてシート特性を検出し、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も製品化されている。メディアセンサを用いることで、ユーザによるシート特性の設定が不要となり、利便性が高くなる。

このような画像形成装置は、メディアセンサを用いてシート特性を検出する「自動検出モード」と、ユーザの操作によりシート特性が設定される「ユーザ指定モード」とが動作モードとして選択可能になっている。メディアセンサを用いたシート特性の検出は、シート材の種類によっては困難である。そのために画像形成装置には、メディアセンサを用いずにシート特性を手動で設定するユーザ指定モードが用意される。動作モードは、ユーザにより指示される。

メディアセンサは、通常、シート材を給紙カセットからトナー像が転写される位置まで搬送する搬送経路上に設けられる。シート材は、メディアセンサの位置まで搬送されてシート特性が検出される。画像形成装置は、メディアセンサを用いてシート特性を検出し、検出したシート特性に応じた画像形成条件で画像形成を行うために、画像形成装置内の各部の調整を行う。この間、シート材の搬送は待機状態になる。このような待機状態の発生を抑制するために、特許文献１は、同一の給紙カセットから給紙されたシート材に対して、２枚目以降のシート特性の検出を行わず、１枚目のシート材から検出したシート特性を用いて画像形成を行う画像形成装置を開示する。この画像形成装置は、２枚目以降のシート材のシート特性を検出し、検出結果に応じて画像形成装置内の各部の調整を行う必要がないために、待機状態の発生を抑制して画像形成時間を短縮する。

特開２０１１−１３６７８号公報

同一の給紙カセットからシート材が給紙される場合であっても、ユーザ指定モードが設定されていれば、画像形成装置は、メディアセンサによるシート特性の検出を行わない。そのために、ユーザ指定モードから自動検出モードに動作モードが切り替わった場合にシート特性の検出が行われ、シート材の搬送が待機状態になって待機時間が発生する。そのために画像形成処理に要する時間が長くなる。

本発明は、上記の問題に鑑み、動作モードの切り替えが行われてもシート特性の検出による画像形成時間を抑制する画像形成装置を提供することを主たる課題とする。

本発明の画像形成装置は、シート材が収容される給紙カセットと、前記給紙カセットから給紙されたシート材にトナー像を形成する画像形成手段と、前記シート材に前記トナー像を定着させる定着手段と、前記画像形成手段へ搬送される前記シート材の特性を検出するセンサと、前記センサにより検出されたシート材の特性を格納する格納手段と、前記給紙カセットに収容されるシート材の特性を手動で入力し、入力されるシート材の特性に応じた画像形成条件で画像を形成させる第１の動作モード、及び前記センサの検出結果に応じた画像形成条件で画像を形成させる第２の動作モードのいずれかの動作モードで、前記画像形成手段及び前記定着手段に画像形成を行わせる制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第１の動作モード及び第２の動作モードのいずれでも、前記センサによりシート材の特性を検出させて前記格納手段に格納し、前記第２の動作モードで前記格納手段に前記シート材の特性が格納されている場合、前記格納手段に格納される当該シート材の特性に応じた画像形成条件で画像を形成させることを特徴とする。

本発明によれば、第２の動作モードで格納手段にシート特性が格納されている場合に、該シート特性に基づく画像形成を行うために、新たなシート特性を検出して画像形成装置内の各部を調整する必要がなくなる。そのために、第１の動作モードから第２の動作モードに動作モードが切り替わった場合であっても、シート搬送の待機時間の発生を抑制することができ、従来よりも画像形成時間を短縮することができる。

画像形成装置の構成図。 制御部の構成図。 メディアセンサの構成例示図。 （ａ）〜（ｄ）はシート材の搬送状態の説明図。 （ａ）、（ｂ）は反射光量の例示図。 シート特性をＲＡＭに格納した状態の説明図。 （ａ）、（ｂ）は搬送タイミング及び温度制御のタイミングを表すタイミングチャート。 温度制御処理を表すフローチャート。 シート材の検出処理を表すフローチャート。 印刷ジョブに対する具体的な動作の説明図。

以下、図面を参照して実施形態を詳細に説明する。

（構成）
図１は、本実施形態の画像形成装置の構成図である。画像形成装置１００は、画像形成ユニット１２０ａ〜１２０ｄ、レーザスキャナ１２２ａ〜１２２ｄ、一次転写部１２３ａ〜１２３ｄ、中間転写ベルト１３０、二次転写部１４０、定着器１７０、第１、第２給紙カセット２２０、２２１、及び操作部１３を備える。

画像形成ユニット１２０ａ〜１２０ｄは、各々、帯電器、感光体、及び現像器を備える。画像形成ユニット１２０ａ〜１２０ｄは、ユーザにより画像形成装置１００の本体から取り外しできる構成となっている。各感光体は、帯電器により表面が帯電され、対応するレーザスキャナ１２２ａ〜１２２ｄによりレーザ光を照射されることで、静電潜像が形成される。現像器は、静電潜像をトナーにより現像することで感光体にトナー像を形成する。画像形成ユニット１２０ａの感光体にはイエローのトナー像が形成される。画像形成ユニット１２０ｂの感光体にはマゼンタのトナー像が形成される。画像形成ユニット１２０ｃの感光体にはシアンのトナー像が形成される。画像形成ユニット１２０ｄの感光体にはブラックのトナー像が形成される。

一次転写部１２３ａ〜１２３ｄは、対応する画像形成ユニット１２０ａ〜１２０ｄの感光体に形成されたトナー像を、中間転写ベルト１３０に重なるように転写する。中間転写ベルト１３０は、図中時計回りに回転しており、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順にトナー像が転写される。中間転写ベルト１３０は、回転することで転写されたトナー像を二次転写部１４０に搬送する。

第１、第２給紙カセット２２０、２２１は、各々、画像が形成される紙等のシート材Ｓを収容する。第１、第２給紙カセット２２０、２２１は、同じ種類のシート材Ｓを収容していてもよく、材質や厚さ、サイズ等の種類が異なるシート材Ｓを収容していてもよい。シート材Ｓは、第１、第２給紙カセット２２０、２２１から給紙されて、二次転写部１４０に搬送される。第１、第２給紙カセット２２０、２２１から二次転写部１４０までの搬送経路には、ピックアップローラ１５１、１５３、ピックアップセンサ１５２、１５７、メディアセンサ１４、搬送ローラ１５５、搬送センサ１６０、及びレジストローラ１６１が設けられる。

第１給紙カセット２２０に収容されるシート材Ｓは、ピックアップローラ１５１により１枚ずつ給紙される。給紙されたシート材Ｓは、ピックアップセンサ１５２により、１枚ずつ給紙されたか否かが監視される。第２給紙カセット２２１に収容されるシート材Ｓは、ピックアップローラ１５３により１枚ずつ給紙される。給紙されたシート材Ｓは、ピックアップセンサ１５７により、１枚ずつ給紙されたか否かが監視される。

メディアセンサ１４は、給紙されたシート材Ｓの厚みや表面の状態、シート材Ｓの種類等のシート特性の検出に用いられる。メディアセンサ１４の詳細については後述する。搬送ローラ１５５は、シート材Ｓをメディアセンサ１４からレジストローラ１６１へ搬送する。レジストローラ１６１は、搬送センサ１６０が搬送されてきたシート材Ｓを検出すると、所定時間後に該シート材Ｓの搬送を一旦停止する。レジストローラ１６１は、中間転写ベルト１３０がトナー像を二次転写部１４０に搬送するタイミングに合わせて、シート材Ｓを二次転写部１４０へ搬送する。

二次転写部１４０は、レジストローラ１６１により搬送されたシート材Ｓに、中間転写ベルト１３０に形成されたトナー像を転写する。定着器１７０は、シート材Ｓにトナー像を熱定着させる。定着器１７０は、シート材Ｓのシート特性に応じた定着温度やシート材Ｓの搬送速度等の画像形成条件に応じて、トナー像の熱定着を行う。定着器１７０でトナー像が定着したシート材Ｓは、両面印刷の場合に両面搬送路２３０に搬送され、画像形成が終了した場合に排紙搬送路２３１に搬送される。搬送フラッパ１７２は、シート材Ｓを両面搬送路２３０及び排紙搬送路２３１のいずれかに振り分ける。両面搬送路２３０に搬送されたシート材Ｓは、表裏が反転されて搬送ローラ１５５からレジストローラ１６１まで搬送され、レジストローラ１６１から二次転写部１４０に搬送されて再度のトナー像の転写が行われる。

画像形成装置１００は、シート材Ｓが排出される胴内排紙トレイ１９６及び排紙トレイ２００を備える。排紙搬送路２３１に搬送されたシート材Ｓは、搬送ローラ２３２によりフェイスアップ搬送路１８０及びフェイスダウン搬送路１８１のいずれかに搬送される。搬送フラッパ１９０は、シート材Ｓをフェイスアップ搬送路１８０及びフェイスダウン搬送路１８１のいずれかに振り分ける。フェイスアップ搬送路１８０に振り分けられたシート材Ｓは、排紙トレイ２００に排出される。フェイスダウン搬送路１８１に振り分けられたシート材Ｓは、胴内排紙トレイ１９６に排出される。

操作部１３は、ディスプレイ及びタッチパッドにより構成されるタッチパネル、キーボタン等を備える入出力デバイスである。ユーザは、操作部１３を用いて画像形成処理に関する各種情報（枚数、画質、両面／片面印刷等）、シート材Ｓの厚みや表面の状態、シート材Ｓの材質等のシート特性、画像形成処理の開始指示等を入力することができる。
画像形成装置１００は、メディアセンサ１４及び操作部１３を備えるために、メディアセンサ１４を用いてシート特性を検出する「自動検出モード」と、ユーザの操作によりシート特性が設定される「ユーザ指定モード」とが動作モードとして選択可能である。ユーザは、操作部１３により、画像形成装置１００をいずれの動作モードで動作させるかを指示することができる。

図２は、このような画像形成装置１００の動作を制御する制御部の構成図である。制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２、画像形成部２０、及び外部Ｉ／Ｆ２１を備える。

ＣＰＵ１０は、上記の操作部１３、メディアセンサ１４、及び定着器１７０の他に、第１、第２給紙カセットシート有無センサ１６、１７、第１、第２給紙カセット開閉センサ１８、１９が接続される。ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１１からコンピュータプログラムを読み込み、ＲＡＭ１２を作業領域に用いて実行することで画像形成装置１００の動作を制御する。例えば、ＣＰＵ１０は、各種センサの検出結果、ユーザによる操作部１３からの各種情報、指示の入力、後述の外部装置２２からの各種情報、指示の入力に応じて、画像形成部２０及び定着器１７０の動作を制御して、画像形成処理を行う。

画像形成部２０は、ＣＰＵ１０の制御により、画像形成ユニット１２０ａ〜１２０ｄ、レーザスキャナ１２２ａ〜１２２ｄ、中間転写ベルト１３０、一次転写部１２３ａ〜１２３ｄ、二次転写部１４０、及びシート材Ｓを搬送する各種ローラの動作を制御する。画像形成部２０により、シート材Ｓへのトナー像の形成動作が制御される。

第１給紙カセットシート有無センサ１６は、第１給紙カセット２２０内のシート材Ｓの有無を検出する。第１給紙カセット開閉センサ１８は、第１給紙カセット２２０が画像形成装置１００の本体に装着されているか否かを検出する。第１給紙カセット２２０は、画像形成装置１００の本体に着脱可能である。第１給紙カセット開閉センサ１８は、画像形成装置１００本体の第１給紙カセット２２０が着脱される部分に設けられ、第１給紙カセット２２０の着脱、すなわち第１給紙カセット２２０の開閉を検出する。

第２給紙カセットシート有無センサ１７は、第２給紙カセット２２１内のシート材Ｓの有無を検出する。第２給紙カセット開閉センサ１９は、第２給紙カセット２２１が画像形成装置１００の本体に装着されているか否かを検出する。第２給紙カセット２２１は、画像形成装置１００の本体に着脱可能である。第２給紙カセット開閉センサ１９は、画像形成装置１００本体の第２給紙カセット２２１が着脱される部分に設けられ、第２給紙カセット２２１の着脱、すなわち第２給紙カセット２２１の開閉を検出する。

本実施形態では、給紙カセットが２つ設けられる例で説明するが、給紙カセットは１つでもよく、また更に多くの給紙カセットが設けられる構成であってもよい。複数の給紙カセットの各々に対して、給紙カセットシート有無センサ及び給紙カセット開閉センサが設けられる。

外部Ｉ／Ｆ２１は、パーソナルコンピュータ等の外部装置２２とのＬＡＮ（Local Area Network）やシリアルバスを介した通信を制御するインタフェースである。外部装置２２は、外部Ｉ／Ｆ２１を介して、ＣＰＵ１０に画像形成処理に関する各種情報（枚数、画質、両面／片面印刷等）、シート材Ｓの厚みや表面の状態、シート材Ｓの種類等のシート特性、画像形成処理の開始指示等を入力する。

（画像形成処理）
以上のような構成の画像形成装置１００は、ＣＰＵ１０により、操作部１３又は外部装置２２から各種情報、シート特性、画像形成処理の開始指示を受け付けて画像形成処理を開始する。ＣＰＵ１０は、画像形成処理の開始指示を受け付けると、画像形成部２０に画像形成を開始させる。

画像形成部２０は、ＣＰＵ１０の制御により、ピックアップローラ１５１又はピックアップローラ１５３を駆動して、第１給紙カセット２２０又は第２給紙カセット２２１からシート材Ｓを１枚ずつ給紙する。ピックアップセンサ１５２、１５７は、シート材Ｓが１枚ずつ給紙されているか否かを検出し、検出結果をＣＰＵ１０に送信する。第１給紙カセット２２０及び第２給紙カセット２２１のいずれからシート材Ｓを給紙するかは、開始指示ともに受け付ける各種情報で指示される。

メディアセンサ１４は、給紙されて搬送される途中のシート材Ｓの特性を検出する。メディアセンサ１４がシート材Ｓを検出すると、シート材Ｓの搬送が一時停止或いは搬送速度が低下される。これによりメディアセンサ１４は、シート材Ｓの特性の検出精度を高くすることができる。メディアセンサ１４は、検出結果をＣＰＵ１０に送信する。
自動検出モードが設定されている場合、ＣＰＵ１０は、メディアセンサ１４から取得する検出結果に応じてシート特性を検出し、このシート特性に応じて定着器１７０による定着温度や定着時のシート材Ｓの搬送速度等の画像形成条件を決定する。ＣＰＵ１０は、シート特性に応じてシート材Ｓにトナー像を定着させるための熱量を決定し、決定した熱量が得られるように、画像形成条件を決定する。画像形成条件は、例えば定着器１７０の定着温度や定着器１７０内のシート材Ｓの搬送速度、或いはこれらの組み合わせである。定着時の搬送速度は、例えばシート材Ｓが普通紙や薄紙の場合に対して、厚紙の場合には１／２の速度にする。これによりトナー像をシート材Ｓへ定着するときの定着温度が、シート材Ｓの種類によらず一定になる。なお、本実施形態では、シート特性に応じて定着温度を決定し、定着時の搬送速度は一定として説明する。ユーザ指定モードが設定されている場合、ＣＰＵ１０は、操作部１３又は外部装置２２から受け付けたシート特性に応じて、自動検出モード時と同様にして画像形成条件を決定する。

画像形成部２０は、メディアセンサ１４を通過したシート材Ｓを搬送ローラ１５５によりレジストローラ１６１へ搬送する。搬送センサ１６０がシート材Ｓを検出すると、ＣＰＵ１０は、この検出結果に応じて画像形成部２０にレジストローラ１６１の駆動を停止させて、シート材Ｓの搬送を停止する。

画像形成部２０は、画像形成ユニット１２０ａ〜１２０ｄにトナー像を形成させて、一次転写部１２３ａ〜１２３ｄにより中間転写ベルト１３０に転写させる。画像形成部２０は、中間転写ベルト１３０に形成されたトナー像が二次転写部１４０に搬送されるタイミングに合わせてレジストローラ１６１を駆動し、シート材Ｓを二次転写部１４０に搬送させる。これにより中間転写ベルト１３０に形成されたトナー像の先端と、シート材Ｓの先端とが二次転写部１４０で一致する。このようにして二次転写部１４０において中間転写ベルト１３０からシート材Ｓへトナー像が転写される。二次転写部１４０は、トナー像の転写後にシート材Ｓを定着器１７０に搬送する。

ＣＰＵ１０は、画像形成条件に基づいて定着器１７０の定着温度をシート材Ｓに最適な温度に制御する。トナー像が転写されたシート材Ｓは、定着器１７０によりトナー像が加熱定着される。トナー像が定着したシート材Ｓは、両面印刷の場合は両面搬送路２３０を搬送されて表裏が反転し、シート材Ｓの裏面に画像形成が行われる。片面印刷の場合、或いは両面への印刷が終了した場合、シート材Ｓは、排紙搬送路２３１へ搬送され、排紙トレイ２００又は胴内排紙トレイ１９６へ排出される。以上により、一連の画像形成処理が終了する。

（シート特性検出）
図３は、シート特性の検出に用いるメディアセンサ１４の構成例示図である。メディアセンサ１４は、発光部４８１、受光部４８０、ガイド部４８３、バネ４８２、及びカム４８４を備える。

発光部４８１は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子を備え、メディアセンサ１４を通過するシート材Ｓを照射する。受光部４８０は、フォトダイオード等の受光素子を備え、シート材Ｓによる発光部４８１からの光の反射光を受光する。受光部４８０は、受光した反射光の光量（以下、「反射光量」という。）に応じた検出結果をＣＰＵ１０に送信する。ＣＰＵ１０は、検出結果に応じてシート材Ｓのシート特性を検出する。

ガイド部４８３は、バネ４８２によりシート材Ｓを発光部４８１及び受光部４８０方向に押圧する。バネ４８２の押圧力は、不図示の駆動部により回転するカム４８４により変化する。バネ４８２の実行長が短くなる方向にカム４８４が回転する場合、押圧力が強くなり、バネ４８２の実行長が長くなる方向にカム４８４が回転する場合、押圧力が弱くなる。シート材Ｓを検出する間、カム４８４が回転し、バネ４８２の押圧力が変化するようになっている。

図４は、メディアセンサ１４を用いてシート材Ｓのシート特性を検出するときの、シート材Ｓの搬送状態の説明図である。

図４（ａ）は、シート材Ｓが薄紙でバネ４８２の押圧力が弱い（カム４８４が第１の位置）ときの搬送状態を表す。図４（ｂ）は、シート材Ｓが薄紙でバネ４８２の押圧力が強い（カム４８４が第２の位置）ときの搬送状態を表す。バネ４８２の押圧力にかかわらず、薄紙のシート材Ｓは、ガイド部４８３に沿って安定した状態で搬送される。

図４（ｃ）は、シート材Ｓが厚紙でバネ４８２の押圧力が弱いときの搬送状態を表す。図４（ｄ）は、シート材Ｓが厚紙でバネ４８２の押圧力が強いときの搬送状態を表す。シート材Ｓが厚紙であればシート材Ｓのコシが強いために、押圧力が弱い場合、シート材Ｓは、ガイド部４８３を押し上げた状態で搬送される。押圧力が強い場合、シート材Ｓはガイド部４８３に沿って安定した状態で搬送される。

このようにシート材Ｓのシート特性が厚紙か薄紙かにより、搬送状態の安定性が変化する。搬送状態の安定性に応じて、受光部４８０の受光する反射光量が変化する。図５は、反射光量の例示図である。

図５（ａ）は、シート材Ｓが薄紙の場合の反射光量を表す。シート材Ｓが薄紙の場合、バネ４８２の押圧力に関わらず、搬送状態が安定しているために、反射光量の平均値及びバラツキの大きさが安定する。

図５（ｂ）は、シート材Ｓが厚紙の場合の反射光量を表す。シート材Ｓが厚紙の場合、バネ４８２の押圧力が強ければ、反射光量の平均値が大きくなり、バラツキが小さくなる。バネ４８２の押圧力が弱ければ、反射光量の平均値が押圧力が強いときよりも下がり、バラツキが大きくなる。シート材Ｓが厚紙の場合、バネ４８２の押圧力が弱ければ搬送状態が不安定になるために、反射光量にこのような差異が生じる。

ＣＰＵ１０は、メディアセンサ１４から、このような反射光量を検出結果として取得して、シート特性としてシート材Ｓの材質（厚さ）を検出することができる。ＣＰＵ１０は、メディアセンサ１４から取得した検出結果に応じたシート特性をＲＡＭ１２に格納する。図６は、シート特性をＲＡＭ１２に格納した状態の説明図である。シート特性は、ＲＡＭ１２の所定の記憶領域に格納される。ＲＡＭ１２は、給紙カセットの数に応じて、シート特性が格納される記憶領域が形成される。記憶領域は、所定枚数分のシート材Ｓに対応して設けられる。１枚のシート材毎に異なる記憶領域にシート特性が格納される。

第１給紙カセット２２０から給紙されるシート材Ｓの特性のデータは、１枚ごとにＲＡＭ１２のアドレス２６０〜２６５に格納される。ＣＰＵ１０は、シート材１枚ごとにアドレス２６０から順に検出したシート特性を書き込む。ＲＡＭ１２には、第１給紙カセット２２０から給紙された１０枚分のシート材の特性データが順次格納され、１１枚目のシート材の特性データは１枚目のシート材の特性データが書き込まれているアドレス２６０に上書きされる。即ち、最新の１０枚分の特性データがＲＡＭ１２に格納される。第１給紙カセット２２０が画像形成装置１００から取り外された場合、アドレス２６０〜２６５に格納されたシート特性のデータが削除される。つまりＣＰＵ１０は、第１給紙カセット開閉センサ１８の検出結果により、第１給紙カセット２２０が画像形成装置１００の本体に装着されていないことを検出すると、ＲＡＭ１２のアドレス２６０〜２６５をクリアする。

第２給紙カセット２２１から給紙されるシート材Ｓのシート特性は、ＲＡＭ１２のアドレス２７０〜２７５に格納される。ＣＰＵ１０は、アドレス２７０から順に検出したシート特性を書き込む。第２給紙カセット２２１が画像形成装置１００から取り外された場合、アドレス２７０〜２７５に格納されたシート特性のデータが削除される。つまりＣＰＵ１０は、第２給紙カセット開閉センサ１９の検出結果により、第２給紙カセット２２１が画像形成装置１００の本体に装着されていないことを検出すると、ＲＡＭ１２のアドレス２７０〜２７５をクリアする。

（タイミングチャート）
上記の通り、画像形成装置１００の動作モードには、「自動検出モード」と「ユーザ指定モード」とがある。図７は、各モードにおけるシート材Ｓの搬送タイミング及び定着器１７０の温度制御のタイミングを表すタイミングチャートである。

図７（ａ）は、ユーザ指定モードで動作するときのタイミングチャートである。画像形成処理の開始指示を受け付けたＣＰＵ１０は、画像形成部２０に定着器１７０の温度調整を開始させ、定着器１７０の温度が目標温度になると、画像形成を開始させる。ユーザ指定モードでは、ユーザによりシート特性が入力されるために、ＣＰＵ１０は、このシート特性に応じた最適な定着温度（目標温度）になるように、定着器１７０の温度調整を開始する。

ＣＰＵ１０が定着器１７０の温度調整を開始するタイミングと画像形成部２０によるシート材Ｓの搬送開始のタイミングとは、同じになる。定着器１７０が目標温度になると、ＣＰＵ１０は、定着温度が目標温度から外れないように監視しつつシート材Ｓの到着まで待機することになる。シート材Ｓは、メディアセンサ１４によりシート特性が検出され、且つ定着器１７０の温度が目標温度に達したことが検出された後に、二次転写部１４０でトナー像が転写されて定着器１７０に搬送される。定着器１７０の温度が既に目標温度に到達しているために、シート材Ｓはすぐにトナー像が定着される。

このようにユーザ指定モードでは、ユーザによりシート特性が入力されるために、定着器１７０の起動を画像形成開始の指示後ただちに行うことが可能である。

図７（ｂ）は、自動検出モードで動作するときの一般的なタイミングチャートである。自動検出モードでは、ユーザによるシート特性の入力が行われないために、ＣＰＵ１０は、メディアセンサ１４の検出結果から定着器１７０の目標温度を決定する必要がある。そのためにＣＰＵ１０は、画像形成処理の開始指示を受け付けると、画像形成部２０に画像形成を開始させ、定着器１７０の温度調整の開始を、メディアセンサ１４から検出結果を取得して目標温度を決定するまで遅らせる。

シート材Ｓがメディアセンサ１４まで搬送されると、メディアセンサ１４は、シート材Ｓの特性の検出を開始する。メディアセンサ１４は、シートの特性に関する検出結果をＣＰＵ１０に送信する。ＣＰＵ１０は、メディアセンサ１４から取得した検出結果によりシート特性を判断し、これにより定着器１７０の目標温度を決定する。ＣＰＵ１０は、これにより定着器１７０の温度調整を開始することが可能になる。

定着器１７０の温度が目標温度に到達するまで、ＣＰＵ１０は、画像形成部２０にシート材Ｓの搬送をレジストローラ１６１の位置で一旦停止させる。定着器１７０が目標温度に到達すると、ＣＰＵ１０は、画像形成部２０にシート材Ｓの搬送を再開させて、シート材Ｓへの画像形成を行う。このように従来の自動検出モードではメディアセンサ１４を用いたシート特性の検出まで定着器１７０の温度調整を開始することができないために、シート材Ｓが搬送停止される時間Ｘだけ画像形成の時間が長くなってしまう。そのために、効率的な画像形成処理ができなくなる。

そこで本実施形態では、過去にメディアセンサ１４を用いて検出したシート特性に応じて定着器１７０の目標温度を決定する。そのために、自動検出モードであっても画像形成の時間がユーザ指定モードと同程度になるように、画像形成装置１００の動作を制御することができる。つまり、画像形成処理の開始指示を受け付けたＣＰＵ１０は、画像形成部２０に画像形成を開始させ、同時に定着器１７０の温度調整を開始する。この場合、メディアセンサ１４は、ユーザ指定モードであっても搬送されたシート材Ｓの特性を検出する。そのために、ユーザ指定モードから自動検出モードに動作モードが切り替わった場合であっても、１枚目のシート材Ｓへの画像形成時から、ユーザ指定モードと同程度の時間で画像形成が行われる。

（定着温度制御）
図８は、定着器１７０の温度制御処理を表すフローチャートである。ＣＰＵ１０は、画像形成処理の開始指示を受け付けてこの処理を行う。

ＣＰＵ１０は、まず、メディアセンサ１４がシート材Ｓの特性の検出を行っているか否かを確認する（Ｓ８０１）。この温度制御処理は、指示された枚数のシート材Ｓへの画像形成がすべて終了するまで繰り返し行われる。そのために、前回の温度制御処理によるシート材Ｓの特性の検出をメディアセンサ１４が終了していることをＳ８０１の処理により確認する必要がある。メディアセンサ１４がシート材Ｓの特性を検出中であれば（Ｓ８０１：Y）、ＣＰＵ１０は、終了まで待機する。

メディアセンサ１４がシート材Ｓの特性の検出中でなければ（Ｓ８０１：N）、ＣＰＵ１０は、画像形成部２０によりシート材Ｓの給紙及び搬送を行わせる。シート材Ｓがメディアセンサ１４に到達すると、メディアセンサ１４はシート材Ｓの特性の検出処理を行う（Ｓ８０２）。Ｓ８０２におけるシート材Ｓの検出処理は、ユーザ指定モード及び自動検出モードの何れが指定されていても実施されるが、その詳細については後述する。

ＣＰＵ１０は、動作モードに自動検出モードが設定されているか否かを確認する（Ｓ８０３）。自動検出モードが設定されている場合（Ｓ８０３：Y）、ＣＰＵ１０は、ＲＡＭ１２に画像形成で指定されるカセットに収納されているシートの特性データが格納されているか否かを確認する（Ｓ８０４）。即ち、ＲＡＭ１２には、第１給紙カセット２２０に収容されるシート材Ｓのシート特性と第２給紙カセット２２１に収容されるシート材Ｓのシート特性とのデータが格納されている。ＣＰＵ１０は、画像形成指示で指示された給紙カセットに収容されるシート材Ｓのシートの特性データが格納されているか否かを確認する。

ＲＡＭ１２にシート特性データが格納されている場合（Ｓ８０４：Y）、ＣＰＵ１０は、この格納されたシート特性データに基づいて、定着器１７０の目標温度を決定し、定着温度が目標温度になるように定着器１７０を制御する（Ｓ８０５）。ＲＡＭ１２にシート特性が格納されていない場合（Ｓ８０４：N）、ＣＰＵ１０は、メディアセンサ１４から検出結果を取得したか否かを判断する（Ｓ８０６）。ＣＰＵ１０は、メディアセンサ１４から検出結果を取得すると（Ｓ８０６：Y）、検出結果に応じて目標温度を決定し、定着温度が目標温度になるように定着器１７０を制御する（Ｓ８０７）。

ＣＰＵ１０は、動作モードがユーザ指定モードである場合（Ｓ８０３:N）、Ｓ８０２で検出したシート特性を参照せず、ユーザにより入力されたシート特性に応じて目標温度を決定し、定着温度が目標温度になるように定着器１７０を制御する（Ｓ８０８）。Ｓ８０５、Ｓ８０７、Ｓ８０８のいずれかの処理により定着器１７０の定着温度が目標温度に制御される。これにより定着器１７０は、トナー像が転写されたシート材Ｓへのトナー像の定着処理を行うことができるようになる。

定着器１７０の温度制御が終了すると、ＣＰＵ１０は、指示された枚数のシート材Ｓへの画像形成処理がすべて終了したか否かを判断する（Ｓ８０９）。すべて終了していない場合（Ｓ８０９：N）、ＣＰＵ１０がＳ８０１以降の処理を繰り返し行う。すべて終了している場合（Ｓ８０９：Y）、ＣＰＵ１０は処理を終了する。

図９は、Ｓ８０２のシート材Ｓの検出処理を表すフローチャートである。このフローチャートは、シート材Ｓの検出処理を行う以前の処理を含む。

ＣＰＵ１０は、画像形成装置１００に電源が投入されると、第１給紙カセット２２０が画像形成装置１００から取り外されたか否かを判断する（Ｓ９０１）。ＣＰＵ１０は、第１給紙カセット開閉センサ１８が第１給紙カセット２２０を検出しているか否かに基づいてこの判断を行う。第１給紙カセット２２０が画像形成装置１００から取り外された場合（Ｓ９０１：Y）、ＣＰＵ１０は、ＲＡＭ１２に格納されている第１給紙カセット２２０のシート特性を削除する（Ｓ９０２）。

ＣＰＵ１０は、第２給紙カセット２２１が画像形成装置１００から取り外されたか否かを判断する（Ｓ９０３）。ＣＰＵ１０は、第２給紙カセット開閉センサ１９が第２給紙カセット２２１を検出しているか否かに基づいてこの判断を行う。第２給紙カセット２２１が画像形成装置１００から取り外された場合（Ｓ９０３：Y）、ＣＰＵ１０は、ＲＡＭ１２に格納されている第２給紙カセット２２１のシート特性を削除する（Ｓ９０４）。

ＣＰＵ１０は、このような第１、第２給紙カセット２２０、２２１の取り外し及び挿着を繰り返し監視しており、画像形成装置１００から取り外されると、該当するシート特性をＲＡＭ１２から削除する。図８のＳ８０２の処理でシート材Ｓの検出処理が指示されると、ＣＰＵ１０は、シート材Ｓの検出処理を開始する（Ｓ９０５：Y）。ＣＰＵ１０は、メディアセンサ１４からシート材Ｓの検出結果を取得して（Ｓ９０６）、該検出結果に応じたシート特性をＲＡＭ１２に格納する（Ｓ９０７）。ＣＰＵ１０は、シート特性をＲＡＭ１２に格納することでシート材Ｓの検出処理を終了し、図８のＳ８０３の処理を行う。なお、ＣＰＵ１０は、シート材Ｓの検出処理の終了後もＳ９０１〜Ｓ９０５の処理を繰り返し行う。

（運用形態）
図１０は、印刷ジョブに対する画像形成装置１００の具体的な動作の説明図である。図中のＲＡＭの記憶領域３１１〜３１５は図６で説明した記憶領域に対応する。この記憶領域３１１〜３１５とは別の記憶領域３１０にユーザ指定モードで指定されたシート特性のデータが格納される。なお、図１０において、水平方向に記憶領域３１０〜３１５の記憶内容の変化の状態を示している。第１給紙カセット２２０に薄紙のシート材Ｓが収容されており、ユーザ指定モードでシート特性として薄紙が設定されているものとする。例として、ユーザ指定モードで第１給紙カセット２２０に収容される４枚のシート材Ｓに対する画像形成処理が行われ、その後、自動検出モードに切り替えられ、第１給紙カセット２２０から給紙された１枚のシート材Ｓに対する画像形成処理が行われるものとする。

図１０において、時刻ｔ１よりも前では、第１給紙カセット２２０が画像形成装置１００に装着されており、記憶領域３１１〜３１５には、第１給紙カセット２２０から給紙された４枚のシート材Ｓが薄紙であることを表すシート特性を表すデータが格納されている。このシート特性のデータは直前の画像形成動作で検出されたシート特性のデータである。なお、記憶領域３１０にはユーザ指定モードで指定された薄紙を示すシート特性が格納されている。時刻ｔ１で第１給紙カセット２２０が画像形成装置１００から取り外されると、記憶領域３１１〜３１５に格納されているシート特性が削除され、ＲＡＭ１２の該当領域は空白３１９になる。なお、記憶領域３１０のデータはユーザがシート特性を変更しない限り、そのままであり、給紙カセットが取り外されても変化しない。

給紙カセット２２０が画像形成装置に装着され、ユーザ指定モードでシート特性として厚紙が指定され、時刻ｔ２で、画像形成処理の開始が指示されると、画像形成装置１００は、第１給紙カセット２２０から４枚のシート材Ｓを順番に給紙する。

最初に給紙されるシート材３０１は、ユーザにより厚紙と指定されている。そのためにＣＰＵ１０は、図８のＳ８０８の処理により、定着器１７０を厚紙に対応する定着温度に制御する。また、ＣＰＵ１０は、図９のＳ９０７においてメディアセンサ１４の検出結果に応じたシート特性をＲＡＭ１２に格納する。ここでは第１給紙カセット２２０から厚紙が給紙されるために、メディアセンサ１４によりシート特性として厚紙が検出され、ＲＡＭ１２の１枚目の記憶領域３１１にシート材Ｓが厚紙であることを表すシート特性が格納される。

２枚目のシート材３０２についても同様の処理が行われ、２枚目の記憶領域３１２には、厚紙を示すシート特性が格納される。３枚目のシート材３０３についても同様の処理が行われ、３枚目の記憶領域３１３には、厚紙を示すシート特性が格納される。４枚目のシート材３０４についても同様の処理が行われ、４枚目の記憶領域には、厚紙を示すシート特性が格納される。画像形成処理は、ここで一旦終了する。従って、５枚目の記憶領域３１５は空白のままである。

時刻ｔ３では、自動検出モードが指定され、画像形成処理の開始が指示される。画像形成装置１００は、自動検出モードで、第１給紙カセット２２０から５枚目のシート材Ｓを給紙する。

ＣＰＵ１０は、動作モードが自動検出モードであり、ＲＡＭ１２の記憶領域３１１〜３１４に厚紙を示すシート特性が格納されているために、図８のＳ８０５の処理により、定着器１７０の定着温度をシート特性３０９（厚紙）に対応する温度に制御する。画像形成装置１００は、この温度でシート材３０５に対する画像形成を行う。なお、ＣＰＵ１０は、自動検出モード時にも図９のＳ９０７においてメディアセンサ１４の検出結果に応じたシート特性をＲＡＭ１２の記憶領域３１５に格納する。

本実施形態では画像形成装置１００がシート特性に応じて定着器１７０の温度や定着器１７０内で搬送されるシート材Ｓの搬送速度を調整する例を説明した。この他に画像形成装置１００は、シート特性に応じてレーザスキャナ１２２ａ〜１２２ｄや画像形成ユニット１２０ａ〜１２０ｄの動作を制御する構成であってもよい。例えばＣＰＵ１０は、シート特性に応じて画像形成部２０により、レーザスキャナ１２２ａ〜１２２ｄから出射されるレーザ光の光量を調整、現像器によるトナー濃度の調整等の、シート材Ｓに形成される画像の画質に関する調整を行う。定着器１７０の調整及びレーザスキャナ１２２ａ〜１２２ｄや画像形成ユニット１２０ａ〜１２０ｄの調整は、少なくとも一方が行われる構成であればよい。

以上のように、本実施形態の画像形成装置１００は、動作モードがユーザ指定モードの場合であっても、メディアセンサ１４によるシート特性の検出を行い、その検出結果をＲＡＭ１２に格納する。すべてのシート材Ｓをメディアセンサ１４が検出することになるが、メディアセンサ１４による検出時間は定着器１７０の温度調整時間に比較して短時間であるために、メディアセンサ１４による検出の画像形成処理にかかる時間への影響は少ない。そのために、画像形成装置１００は、ユーザ指定モードから自動検出モードに動作モードが切り替わった場合でも、従来の自動検出モード時よりも短時間で画像形成処理を行うことが可能となる。

１００…画像形成装置、１０…ＣＰＵ、１２…ＲＡＭ、１４…メディアセンサ、１７０…定着器、２２０…第１給紙カセット、２２１…第２給紙カセット

Claims (11)

1. シート材が収容される給紙カセットと、
   前記給紙カセットから給紙されたシート材にトナー像を形成する画像形成手段と、
   前記シート材に前記トナー像を定着させる定着手段と、
   前記画像形成手段へ搬送される前記シート材の特性を検出するセンサと、
   前記センサにより検出されたシート材の特性を格納する格納手段と、
   前記給紙カセットに収容されるシート材の特性を手動で入力し、入力されるシート材の特性に応じた画像形成条件で画像を形成させる第１の動作モード、及び前記センサの検出結果に応じた画像形成条件で画像を形成させる第２の動作モードのいずれかの動作モードで、前記画像形成手段及び前記定着手段に画像形成を行わせる制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記第１の動作モード及び第２の動作モードのいずれでも、前記センサによりシート材の特性を検出させて前記格納手段に格納し、前記第２の動作モードで前記格納手段に前記シート材の特性が格納されている場合、前記格納手段に格納される当該シート材の特性に応じた画像形成条件で画像を形成させることを特徴とする、
   画像形成装置。
2. 前記給紙カセットが前記画像形成装置に装着されているか否かを検出する開閉センサと、を備え、
   前記制御手段は、前記開閉センサの検出結果により前記給紙カセットが前記画像形成装置から取り外されたことを検出すると、前記格納手段に格納された前記シート材の特性を削除することを特徴とする、
   請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記格納手段は、前記給紙カセットから給紙される所定枚数分のシート材に対応した記憶領域を有し、１枚のシート材毎に異なる記憶領域に前記シート材の特性が格納されることを特徴とする、
   請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記格納手段は、前記所定枚数分の記憶領域のすべてに前記シート材の特性が格納された後は１枚目のシート材に対応した記憶領域から前記シート材の特性が格納されることを特徴とする、
   請求項３記載の画像形成装置。
5. 複数の前記給紙カセットが設けられており、
   前記開閉センサは複数の前記給紙カセットの各々に対応して設けられており、
   前記格納手段は、前記給紙カセットの数に対応して前記シート材の特性が格納される領域が設けられることを特徴とする、
   請求項２〜４のいずれか１項記載の画像形成装置。
6. 前記センサは、前記シート材を照射する発光手段と、前記シート材による前記発光手段からの光の反射光を受光し、その反射光量を前記検出結果として出力する受光手段と、を備えることを特徴とする、
   請求項１〜５のいずれか１項記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記シート材の特性に応じて前記定着手段が前記シート材に前記トナー像を定着させるための熱量を決定し、決定した熱量が得られるように前記画像形成条件を決定することを特徴とする、
   請求項１〜６のいずれか１項記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記シート材の特性に応じて、前記熱量が得られるように前記定着手段が前記シート材に前記トナー像を定着させるときの定着温度を決定し、前記定着手段の温度を前記定着温度に調整することを特徴とする、
   請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段は、前記シート材の特性に応じて、前記熱量が得られるように前記定着手段が前記シート材に前記トナー像を定着させるときの前記シート材の搬送速度を決定し、前記定着手段による前記シート材の搬送速度を制御することを特徴とする、
   請求項７又は８記載の画像形成装置。
10. 前記制御手段は、前記第１の動作モードの場合及び前記第２の動作モードで前記格納手段に前記シート材の特性が格納されている場合に、前記画像形成手段に画像形成を開始させ、同時に前記定着手段の温度調整を開始することを特徴とする、
    請求項１〜９のいずれか１項記載の画像形成装置。
11. シート材が収容される給紙カセットと、
    前記給紙カセットから給紙されたシート材にトナー像を形成する画像形成手段と、
    前記シート材に前記トナー像を定着させる定着手段と、
    前記画像形成手段へ搬送される前記シート材の特性を検出するセンサと、
    前記給紙カセットに収容されるシート材の特性を手動で入力し、入力されるシート材の特性に応じた画像形成条件で画像を形成させる第１の動作モード、及び前記センサの検出結果に応じた画像形成条件で画像を形成させる第２の動作モードのいずれかが指示される操作手段と、を備えた画像形成装置により実行される方法であって、
    前記センサにより検出されたシート材の特性を所定の格納手段に格納しておき、
    前記第１の動作モードが指示された場合に、前記操作手段から入力されるシート材の特性に応じて、前記定着手段が前記シート材に前記トナー像を定着させるときの定着温度を決定して、前記定着手段の温度を前記定着温度に調整し、
    前記第２の動作モードが指示された場合に、前記格納手段に格納される前記シート材の特性に応じて、前記定着手段が前記シート材に前記トナー像を定着させるときの定着温度を決定して、前記定着手段の温度を前記定着温度に調整することを特徴とする、
    温度制御方法。