JP2007058084A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録材に自動検出機能を有する画像形成装置において、検出結果が自動判別しにくい領域であった場合、どちらのモードにも切替可能とすることで、ユーザビリティーの向上、より最適なパフォーマンスを得る。
【解決手段】 検出結果が自動判別しにくい領域であった場合、モードにも切り替え可能とすること。または、画像形成装置を一旦停止し、メッセージを出すことでユーザが所望の設定を選択することを可能とすること。
【選択図】 図５

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

複写機、レーザープリンタ等の画像形成装置は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に現像剤を付与することにより上記潜像を現像剤像として可視化する現像装置と、所定方向に搬送される記録材に該現像装置による該現像剤像を転写する転写手段と、該転写手段によって上記現像剤像の転写を受けた上記記録材を所定の定着処理条件にて加熱及び加圧することにより上記現像剤像を上記記録材に定着させる定着装置を備えている。

従来、かかる画像形成装置においては、例えば、画像形成装置本体に設けられた操作パネル等に記録材たる記録材のサイズや種類がユーザによって設定され、その設定に応じて現像条件、転写条件あるいは定着処理条件（例えば、定着温度や定着装置を通過する記録材の搬送速度）または画像処理を変える制御を行う。またはホストコンピュータからユーザが印刷時に紙種を設定することにより、画像形成装置は指定された紙種に応じて、現像条件、転写条件あるいは定着処理条件または画像処理を変える制御を行う。

上記設定を自動的に行う手段としては、画像形成装置内部に反射光により記録材を判別するセンサを用いて、記録材の種類によって現像条件、転写条件あるいは定着処理条件等の設定条件、または画像処理を可変制御する。

さらに、前記記録材を判別するセンサに対向する位置に発光源を設け、透過光を検出することにより、透過光による記録材の判別を行う装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。

上述の自動的に記録材の種類を検出する技術で検出された結果に基づき、記録材の種類を判断し適したモードで印字動作は行う。
特開２００２−１８２５１８号公報

しかしながら、上述の従来の画像形成装置では、次のような課題がある。
自動的に記録材の種類を検出する技術で検出された自動検出結果は、同一種類の記録材でも一定の分布を持っている。扱われる紙種が多くなってくると、精度の良い判別ができない場合が発生する。

例えば、設定条件Ａが最適な記録材aと設定条件Ｂが最適な記録材ｂとがあり、記録材aと記録材ｂの検出結果の分布に重なりがあった場合、自動検出結果ではどちらかの設定条件を自動的に選択するように設定しておかなければならない。検出結果が分布の重なりの範囲ないだった場合、記録材ｂを通紙時に設定条件Aを選択してしまう場合が生じ、最適なパフォーマンスを得ることが出来なくなってしまうという課題があった。

そこで本発明は、ユーザビリティーを向上することを目的とする。また、判別が難しい紙種においても画像品質やプリントパフォーマンスの低下を防止しすることを目的とする。

出力結果に応じて記録材の種類を自動判別可能なセンサを有し、その出力結果に応じて、画像形成パラメータを制御させる複数のモードを有する画像形成装置において、出力結果が記録材種類の自動判別の境界領域において、適切なモードとは異なるモードが選択された場合に、ユーザが適切なモードに選択し直すことが可能であるとともに、以後出力結果が自動判別の境界領域であった場合には、該ユーザ選択し直した適切なモードを選択することを特徴とした請求項１に記載の画像形成装置。

出力結果に応じて記録材の種類を自動判別可能なセンサを有し、その出力結果に応じて、画像形成パラメータを制御させる複数のモードを有する画像形成装置において、出力結果が記録材種類の自動判別の境界領域と判断した場合には画像形成装置を停止することが可能な請求項2に記載の画像形成装置。画像形成装置。

請求項2の画像形成装置において、出力結果が記録材種類の自動判別の境界領域と判断した場合には画像形成装置を停止するとともに、記録材種類に応じた適切なモードに手動で設定を推奨するメッセージを出すことが可能な請求項3に記載の画像形成装置。

請求項2または、請求項3の画像形成装置において、出力結果が記録材種類の自動判別の境界領域と判断した場合には画像形成装置を停止するとともに、記録材種類に応じた適切なモードに手動で設定を推奨するメッセージを出し、ユーザが選択することが可能であり、以後出力結果が自動判別の境界領域であった場合には自動的にユーザが選択したモードを選択することが可能な請求項4に記載の画像形成装置。

請求項1〜4の画像形成装置において、画像形成パラメータには搬送速度、定着制御温度、もしくは転写バイアスのいずれかが含まれる請求項5に記載の画像形成装置。

請求項1〜5の画像形成装置において、透過光量により厚みを判断するセンサを有する請求項6に記載の画像形成装置。

以上説明したように、本発明によれば、検出結果が自動判別しにくい領域であった場合、どちらのモードにも切替可能とすることで、ユーザビリティーの向上を得る効果がある。

また、検出結果が自動判別しにくい領域であった場合、画像形成装置を一旦停止し、メッセージを出すことでユーザが所望の設定を選択することが可能となり、より最適なパフォーマンスを得ることができる効果がある。

以下、図面を参照して本発明による記録材判別装置および画像形成装置並びにその方法を説明する。

（画像形成装置）
本発明の画像形成装置の断面図を図１に示す。図１において、画像形成装置101は、用紙カセット102、給紙ローラ103、転写ベルト駆動ローラ104、転写ベルト105、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各感光ドラム106〜109、各色用の転写ローラ110〜113、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各カートリッジ114〜117、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各光学ユニット118〜121、および定着ユニット122を備えている。

画像形成装置101は、一般に電子写真プロセスを用い記録材上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を重ねて転写し、定着ローラを含む定着ユニット122によって転写されたトナー画像を温度制御することにより熱定着させる。また、各色の光学ユニット118〜121は、各感光ドラム106〜109の表面をレーザビームによって露光走査して潜像を形成するよう構成され、これら一連の画像形成動作は搬送される記録材上のあらかじめ決まった位置から画像が転写されるよう同期がとられている。

さらに、画像形成装置101は記録材であるところの記録材を給紙、搬送する給紙モータを備え、給紙された記録材は、転写ベルト、定着ローラへと搬送されながらその表面上に所望の像を形成する。

センサユニット123は、記録材が転写ベルトまで搬送される前に配置され、搬送されてきた記録材の表面に光を照射させて、その反射光を集光し結像させて、記録材表面の特定エリアの画像を読み出す。

以下に図２を参照して説明する画像形成装置101の制御手段である制御CPU210は、定着ユニット122によって、所望の熱量を記録材に与えることによって、記録材上のトナー画像を融着し定着させる。

次に、図２を用いて、本発明の記録材判別装置およびその方法を用いる画像形成装置の一実施形態の制御CPUの動作について説明する。図２は、制御CPU210が制御する各ユニットの構成を示す図である。図２において、CPU210は、センサ211、並びに各色用の光学ユニットに含まれるポリゴンミラー、モータおよびレーザ212〜215に接続され、感光ドラム面上にレーザを走査し、所望の潜像を描くための光学ユニットの制御を行う。同様に、記録材を搬送するための給紙モータ216、記録材を給紙するための給紙ローラの駆動開始に使用する給紙ソレノイド217、記録材が所定位置にセットされているか否かを検知する紙有無センサ218、電子写真プロセスに必要な帯電、現像、転写バイアスを制御する高圧電源219、感光ドラムおよび転写ローラを駆動するドラム駆動モータ220、転写ベルトおよび定着ユニットのローラを駆動するためのベルト駆動モータ221、定着ユニットおよび低圧電源ユニット122を制御する。さらに、制御CPU210によってサーミスタ（図示せず）により温度をモニタし、定着温度を一定に保つ制御がなされる。

また、制御CPU210は、バス等（図示せず）によりメモリ224に接続されており、メモリ224には、以上の制御および本明細書に記載される各実施形態において制御CPU210が行う処理のすべてまたは一部を実行するためのプログラムおよびデータが格納される。すなわち、制御CPU210はメモリ224に格納されたプログラムおよびデータを用いて本発明の各実施形態の動作を実行する。

ASIC223は、制御CPU210の指示に基づき、センサ211および光学ユニット212〜215内部のモータ速度制御、給紙モータの速度制御を行う。

制御CPU210は、ホストコンピュータ（図示せず）からの指示のプリントコマンドを受信すると、紙有無センサ218によって記録材の有無を判断し、紙有りの場合は、給紙モータ216、ドラム駆動モータ220、ベルト駆動モータ221を駆動するとともに、給紙ソレノイド217を駆動して記録材を所定位置まで搬送する。

記録材がセンサ211の位置まで搬送されると、センサ211で給紙された記録材の種類を判別し、その結果に応じて搬送速度・定着制御温度・転写バイアス等の条件を変更するよう制御する。

次に、記録材の種類判別の方法について説明する。記録材に光を照射しその透過光の量から記録材の坪量を判別する手法を用いている。図３は、記録材の透過光量検出を行う装置の概略構成を示す模式的断面図である。

センサユニット123は、図３に示すように、記録材304に対して反対側に設置された透過光量検出用の光照射手段たるLED302、読取手段たるセンサ211、結像レンズたるレンズ303を有している。

記録材304の透過率測定方法について説明する。光照射手段たる透過用LED302を光源とする光は、記録材304に対しセンサユニット123の反対側から、記録材上のセンサユニット123の読取エリアを照射する。

記録材304の透過光は、レンズ303を介し集光されてセンサ211に照射される。このとき、センサの値を用いて透過光量を判断する。厚紙のように坪量の大きい記録材304は透過光量が少ない。一方、薄紙のような坪量の小さい記録材304は透過光量が多い。透過光量によって記録材304の坪量を判断している。

本実施例で用いた画像形成装置は、様々な坪量の記録材に対応すべく、複数のモードを持っている。

以下に、本実施例で用いた画像形成装置が有するモードの記録材・搬送速度・転写バイアス・定着制御温度について示す。

普通紙モードは通常オフィスで使用されると想定される記録材に対応する。搬送速度は通常速度で、普通紙に最適化した転写バイアス・定着制御温度が設定されている。

薄紙モードは坪量の小さい薄い記録材に対応する。搬送速度・転写バイアスは普通紙モードと同じであるが、普通紙モードに比べ定着に必要な熱量が少ない為、定着制御温を低く設定してある。

厚紙モードは坪量の大きい厚い記録材に対応する。普通紙モードに比べ定着に必要な熱量がたくさん必要な為、搬送速度を遅くしている。搬送速度を遅くしたことに伴い、転写バイアス・定着制御温度を下げ、坪量の大きい厚い記録材に最適化した設定がなされている。

本実施例では、坪量６０g／ｍ^２以上７５g／ｍ^２までの場合を薄紙モード・７５g／ｍ^２以上１０５g／ｍ^２以下の場合を普通紙モード、１０５g／ｍ^２より大きく２００g／ｍ^２以下の場合を厚紙モードで対応する様に最適化している。以上の様に複数のモードを設けることで６０g／ｍ^２から２００g／ｍ^２まで対応可能な画像形成装置となっている。

次に本実施例で用いた記録材の坪量の自動判別方法について述べる。

前述のように、センサユニット１２３を使って、透過光量を検知しその結果から坪量を判断している。

図４に複数の坪量の異なる記録材を検知したときの検知結果の分布、及び、検知結果から選択されるモードの初期設定値を示す。横軸に検知結果の数値を、縦軸に検知された割合を示す。記録材の坪量は６０g／ｍ^２から１６０ｇ／ｍ^２までの範囲で測定した。

図４に示す通り複数枚の記録材で調べると、坪量の近い記録材どうしでは同じ検知結果になる場合が生じている。同じ検知結果の場合、どちらの記録材かわからない為、自動判別が難しい領域を検知境界領域とする。

本実施例では、検知境界領域と自動判別で判断した場合、以下の様に初期設定しておく。薄紙モードと普通紙モードの検知境界領域である場合は普通紙モードを選択する。普通紙モードと厚紙モードの検知境界領域である場合は厚紙モードを選択する。

薄紙モードと普通紙モードの検知境界領域である場合は普通紙モードを選択した場合、検知境界領域で坪量の小さい薄紙が普通紙モードとして通紙された場合、熱が過剰になるので、ホットオフセットやカールといった問題が発生する可能性がある。本実施例では、ホットオフセットやカールに対して不満をもったユーザは検知境界領域の閾値を切りかえることで検知境界領域は薄紙モードとして画像形成動作を行うようにする。

普通紙モードと厚紙モードの検知境界領域である場合は厚紙モードを選択した場合、検知境界領域で坪量の普通紙が厚紙モードとして通紙された場合、熱が過剰になるので、ホットオフセットやカールといった問題が発生する可能性がある。また、搬送速度が低下するという問題もある。

本実施例では、ホットオフセットやカール、搬送速度の低下に対して不満をもったユーザは検知境界領域の閾値を切りかえることで検知境界領域は普通紙モードとして画像形成動作を行うようにする。

図５に一例として、普通紙を通紙したとき、検知結果が普通紙モードと厚紙モードの検知境界領域を示す可能性がある場合のフローチャートを示す。

検知境界領域と検知された場合、どちらのモードにも切り替え可能とすることで、ユーザビリティーの向上になる。

尚、本実施例では記録材の厚みを検知した場合について述べたが、検知手段は厚み検知に限定されるものではない。表面性の検知等その他の記録材検知手段についても同様の効果が得られる。

実施例２は、自動判別後のモード選択以外の、基本的な構成は実施例１と同様であるため詳細な説明は省略する。

本実施において自動判別時に判断しにくい値であった場合、画像形成装置を停止することを特徴とする。更には、画像形成装置にあるオペレーションパネルもしくは、コントローラへの情報を出しホストコンピュータに判断難しい旨のメッセージを出すことを特徴とする。画像形成装置を停止しユーザに知らせることで、ユーザの印字したい記録材に適したモードに選択しなおすことが可能となる。

図６に検知結果が検知可能領域と検知境界領域をあらわした図を示す。図６中に画像形成装置を一旦停止させる検知領域を示す。

また、図７に本実施例を行ったときのフローチャートを示す。

図７に示す様に検知可能領域では通常通り画像形成動作を行い、検知境界領域では画像形成動作を一旦停止し、コントローラへのその旨の情報出しを行う。コントローラはホストコンピュータもしくは、オペレーションパネル上に“ユーザ設定推奨”等の「記録材種類のマニュアル設定」を推奨する旨の情報を表示させる。指示に従ってユーザが設定したあとに画像形成動作を再開する。

例えば、坪量１０５g／ｍ^２の転写材の検知結果が普通紙モードと厚紙モードの検知境界領域と検知した場合、画像形成動作を一旦停止し、ユーザに普通紙モードなのか、厚紙モードなのか選択してもらうメッセージをだす。ユーザが選択したモードで一旦停止していた画像形成動作を開始する。

本実施例のように、画像形成装置を停止することにより、検知境界領域で自動検知が不完全な場合は、ユーザが直接設定することにより最適なパフォーマンスを得ることができる。

また、本実施例の別の形態として、図8に示す様に、検知境界領域において一度ユーザがモードを設定した場合、次回以降は検知境界領域検知時にはユーザが選択したモードを自動的に選択するようにしても良い。

実施例３は、自動判別後のモード選択以外の、基本的な構成は実施例１と同様であるため詳細な説明は省略する。

本実施例は実施例１でおこなった方法と、実施例２で行った方法のどちらかをユーザが選択可能とすることを特徴としている。

簡単に画像形成動作を行いたいときは実施例１を選択し、精度よく記録材の坪量を検知したい場合は実施例２の選択する。

本実施例を実施することで、ユーザは時と場合によって使い分けることが可能となり、より最適なパフォーマンスを達成することが可能となる。

本発明の実施例１で用いられる画像形成装置を示す概略図。 本発明の実施例１で用いられる制御CPUが制御する各ユニットの構成を示す図。 本発明の実施例１で用いられる、記録材の透過光量検出を行うための概略構成を示す模式図。 本発明の実施例１における、複数の坪量の異なる記録材を検知したときの検知結果の分布図。 本発明の実施例１における、フローチャートの一例。 本発明の実施例２における、複数の坪量の異なる記録材を検知したときの検知結果の分布図。 本発明の実施例２における、フローチャートの一例。 発明の実施例２における、フローチャートの一例。

符号の説明

１０１ 画像形成装置
１０２ 用紙カセット
１０３ 給紙ローラ
１０４ 転写ベルト駆動ローラ
１０５ 転写ベルト
１０６〜１０９ イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各感光ドラム
１１０〜１１３ 各色用の転写ローラ
１１４〜１１７ イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各カートリッジ
１１８〜１２１ イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各光学ユニット
１２２ 定着ユニット
１２３ 画像読取センサ
２１０ 制御CPU
２１１ センサ
２１２〜２１５ ポリゴンミラー、モータおよびレーザ
２１６ 給紙モータ
２１７ 給紙ソレノイド
２１８ 紙有無センサ
２１９ 高圧電源
２２０ ドラム駆動モータ
２２１ ベルト駆動モータ
２２２ 低圧電源
２２３ ASIC
２２４ メモリ
３０１ 反射用LED
３０２ 透過用LED
３０３ レンズ
３０４ 記録材

Claims (6)

1. 出力結果に応じて記録材の種類を自動判別可能なセンサを有し、その出力結果に応じて、画像形成パラメータを制御させる複数のモードを有する画像形成装置において、
   出力結果が記録材種類の自動判別の境界領域において、適切なモードとは異なるモードが選択された場合に、ユーザが適切なモードに選択し直すことが可能であるとともに、以後出力結果が自動判別の境界領域であった場合には、該ユーザ選択し直した適切なモードを選択することを特徴とした画像形成装置。
2. 出力結果に応じて記録材の種類を自動判別可能なセンサを有し、その出力結果に応じて、画像形成パラメータを制御させる複数のモードを有する画像形成装置において、
   出力結果が記録材種類の自動判別の境界領域と判断した場合には画像形成装置を停止すること特徴とした画像形成装置。
3. 請求項２の画像形成装置において、出力結果が記録材種類の自動判別の境界領域と判断した場合には画像形成装置を停止するとともに、記録材種類に応じた適切なモードに手動で設定を推奨するメッセージを出すことを有する画像形成装置。
4. 請求項２または、請求項３の画像形成装置において、出力結果が記録材種類の自動判別の境界領域と判断した場合には画像形成装置を停止するとともに、記録材種類に応じた適切なモードに手動で設定を推奨するメッセージを出し、ユーザが選択することが可能であり、以後出力結果が自動判別の境界領域であった場合には自動的にユーザが選択したモードを選択する画像形成装置。
5. 請求項１〜４の画像形成装置において、画像形成パラメータには搬送速度、定着制御温度、もしくは転写バイアスのいずれかが含まれる画像形成装置。
6. 請求項１〜５の画像形成装置において、透過光量により厚みを判断するセンサを有する画像形成装置。

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