(57)【要約】【課題】簡易な構成で、より適切に記録材の特性に応じて画像形成装置の動作設定を制御することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、像形成手段７、９、１０と、像形成手段によってトナー像が形成された記録材Ｓを加熱処理する像加熱装置２０と、加熱処理時の伝熱量に関する第１の情報を取得する第１の取得手段２６、２８と、像形成手段によって記録材Ｓに形成されるトナー像のトナー量に関する第２の情報を取得する第２の取得手段３０と、像形成手段によって記録材Ｓにトナー像を形成し該記録材Ｓを像加熱装置２０によって加熱する画像出力動作の動作設定を制御する制御手段５０と、を有し、制御手段５０は、第１の記録材Ｓに対する画像出力動作において取得された第１の情報と第２の情報とに基づいて、第１の記録材Ｓに対する画像出力動作よりも後の第２の記録材Ｓに対する画像出力動作の動作設定を制御することが可能である構成とする。【選択図】図１０
2020071278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材にトナー像を形成する像形成手段と、
前記像形成手段によってトナー像が形成された記録材を加熱処理する像加熱装置であって、記録材に接触して記録材を加熱する加熱部材と、前記加熱部材を加熱する熱源と、を有する像加熱装置と、
前記加熱処理時の伝熱量に関する第１の情報を取得する第１の取得手段と、
前記像形成手段によって記録材に形成されるトナー像のトナー量に関する第２の情報を取得する第２の取得手段と、
前記像形成手段によって記録材にトナー像を形成し該記録材を前記像加熱装置によって加熱する画像出力動作の動作設定を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、第１の記録材に対する前記画像出力動作において取得された前記第１の情報と前記第２の情報とに基づいて、前記第１の記録材に対する前記画像出力動作よりも後の第２の記録材に対する前記画像出力動作の動作設定を制御することが可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の取得手段は、前記熱源の温度を検知する第１の温度検知手段と、前記加熱部材の温度を検知する第２の温度検知手段と、を有し、前記第１の情報として、前記加熱処理時の前記第１の温度検知手段によって検知された温度と前記第２の温度検知手段によって検知された温度との温度差に関する情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記熱源は、通電により発熱し、
前記第１の取得手段は、前記熱源に供給した電力を検知する電力検知手段を有し、前記第１の情報として、前記加熱処理時の前記電力検知手段によって検知された電力に関する情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第２の取得手段は、前記第２の情報として、前記像形成手段が形成するトナー像の画像濃度に関する情報を取得することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第１の記録材に関して取得された前記第１及び第２の情報に基づいて前記第１の記録材の坪量に関する情報を取得し、該坪量に関する情報に基づいて前記第２の記録材に対する前記画像出力動作の動作設定を制御することが可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、記録材にトナー像が形成されていない場合の前記第１の取得手段の取得結果と記録材の坪量との関係を示す情報と、前記第１の記録材に関して取得された前記第１の情報と、に基づいて前記第１の記録材の坪量に関する仮情報を取得し、該仮情報から、前記第１の記録材に関して取得された前記第２の情報に基づく補正量分を差し引いて、前記第１の記録材の坪量に関する情報を取得することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記画像出力動作の動作設定として、前記加熱処理時の前記加熱部材又は前記熱源の目標温度を制御することを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
記録材の坪量に関する情報を検知する坪量検知手段を有し、
前記制御手段は、前記第１の記録材に関して取得された前記第１及び第２の情報と、前記坪量検知手段によって検知された前記第１の記録材の坪量に関する情報と、に基づいて、前記第１の記録材の表面性に関する情報を取得し、該表面性に関する情報に基づいて前記第２の記録材に対する前記画像出力動作の動作設定を制御することが可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記坪量検知手段によって検知された前記第１の記録材の坪量に関する情報に、前記第１の記録材に関して取得された前記第２の情報に基づく補正量分を足し合わせて前記第１の記録材の坪量に関する仮情報を取得し、該仮情報と、前記第１の記録材に関して取得された前記第１の情報と、記録材にトナー像が形成されていない場合の前記第１の取得手段の取得結果と記録材の坪量と記録材の表面性との関係を示す情報と、に基づいて、前記第１の記録材の表面性に関する情報を取得することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記画像出力動作の動作設定として、前記加熱処理時の記録材の搬送速度を制御することを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
記録材の表面性に関する情報を検知する表面性検知手段を有し、
前記制御手段は、前記第１の記録材に関して取得された前記第１及び第２の情報と、前記表面性検知手段によって検知された前記第１の記録材の表面性に関する情報と、に基づいて、前記第１の記録材の坪量に関する情報を取得し、該坪量に関する情報に基づいて前記第２の記録材に対する前記画像出力動作の動作設定を制御することが可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記第１の記録材に関して取得された前記第１の情報を、前記表面性検知手段によって検知された前記第１の記録材の表面性に関する情報に基づいて補正し、補正後の前記第１の情報と、記録材にトナー像が形成されていない場合の前記第１の取得手段の取得結果と記録材の坪量との関係を示す情報と、に基づいて、前記第１の記録材の坪量に関する情報を取得することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記画像出力動作の動作設定として、前記加熱処理時の前記加熱部材又は前記熱源の目標温度を制御することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式などを用いた画像形成装置では、感光体などの像担持体上に形成されたトナー像は、記録材上に転写された後に、定着装置によって記録材上に定着される。定着装置としては、記録材に接触して記録材を加熱する加熱部材と、加熱部材を加熱する熱源と、を有する接触式のものが広く用いられている。
【０００３】
トナー像を記録材に定着させるために必要な熱量は、記録材の坪量や表面性といった特性によって異なる。そのため、定着処理時の最適な定着温度は、記録材の特性によって異なる。定着温度が低すぎる場合には十分な定着性が得られず、定着温度が高すぎる場合には無駄なエネルギーを消費することになるだけではなく、トナーを過剰に溶融させることで画質が損なわれたり記録材のカールが悪化したりする。
【０００４】
そのため、画像形成装置に記録材の坪量や表面性を検知する手段を設け、定着温度を補正する方法が知られている。坪量を検知する手段としては、記録材に超音波や光を透過させた際の減衰量に基づくものなどが知られている。また、表面性を検知する手段としては、記録材に光を照射した際の散乱光を検知することに基づくものや、記録材の表面を撮像することに基づくものなどが知られている。しかし、これらの手段の小型化は十分ではない。
【０００５】
そこで、簡易な構成で定着温度を制御する方法として、定着処理後の記録材の温度を温度検知素子で測定し、定着温度の制御に反映させることが提案されている（特許文献１）。定着処理後の記録材の温度から、記録材への伝熱のしやすさや記録材の熱容量などに影響する記録材の特性を判別して、記録材に応じた定着温度に設定するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２４２１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記定着処理後の記録材の温度を測定した結果を用いる従来の方法では、記録材に形成れたトナー像によって、記録材の特性の判別精度が低下することがあった。これは、記録材に形成されたトナー像のトナー量が多い場合と少ない場合とで、定着処理後の記録材の温度が変わってしまうことによるものと考えられる。
【０００８】
なお、以上では定着温度を例として説明したが、記録材の坪量などの特性に応じて制御することが望まれる画像形成装置の動作設定は定着温度に限られない。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、簡易な構成で、より適切に記録材の特性に応じて画像形成装置の動作設定を制御することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、記録材にトナー像を形成する像形成手段と、前記像形成手段によってトナー像が形成された記録材を加熱処理する像加熱装置であって、記録材に接触して記録材を加熱する加熱部材と、前記加熱部材を加熱する熱源と、を有する像加熱装置と、前記加熱処理時の伝熱量に関する第１の情報を取得する第１の取得手段と、前記像形成手段によって記録材に形成されるトナー像のトナー量に関する第２の情報を取得する第２の取得手段と、前記像形成手段によって記録材にトナー像を形成し該記録材を前記像加熱装置によって加熱する画像出力動作の動作設定を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、第１の記録材に対する前記画像出力動作において取得された前記第１の情報と前記第２の情報とに基づいて、前記第１の記録材に対する前記画像出力動作よりも後の第２の記録材に対する前記画像出力動作の動作設定を制御することが可能であることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡易な構成で、より適切に記録材の特性に応じて画像形成装置の動作設定を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の概略断面図である。
【図２】画像形成装置の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。
【図３】定着装置の概略横断面図である。
【図４】定着処理時のヒータと定着フィルムの温度の推移を示すグラフ図である。
【図５】坪量と温度差ΔＴとの関係を示すグラフである。
【図６】画像濃度と温度差ΔＴとの関係を示すグラフ図である。
【図７】画像長さと温度差ΔＴとの関係を示すグラフ図である。
【図８】ビデオコントローラの概略ブロック図である。
【図９】画像データ処理の概略を示すフローチャート図である。
【図１０】実施例１の制御のフローチャート図である。
【図１１】温度差ΔＴと坪量との関係（記録材情報設定ライン）を示すグラフ図である。
【図１２】画像濃度情報と坪量の補正量との関係（補正ライン）を示すグラフ図である。
【図１３】他の例の定着装置の概略横断面図である。
【図１４】他の例の画像形成装置の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。
【図１５】定着処理時のヒータに供給する電力の推移を示すグラフ図である。
【図１６】坪量と通紙電力との関係を示すグラフ図である。
【図１７】更に他の例の定着装置の概略横断面図である。
【図１８】記録材の表面性と温度差ΔＴとの関係を示すグラフ図である。
【図１９】他の例の画像形成装置の概略断面図である。
【図２０】実施例４の制御のフローチャート図である。
【図２１】坪量と温度差ΔＴと記録材の表面性との関係（表面性設定ライン）を示すグラフ図である。
【図２２】更に他の例の画像形成装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１４】
［実施例１］
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を用いてフルカラー画像を形成することが可能な、中間転写方式を採用したタンデム型のレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）である。
【００１５】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部としてそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像を形成する４個の画像形成部（ステーション）１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを有する。各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにおける同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用の要素であることを示す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して総括的に説明することがある。本実施例では、画像形成部１０は、後述する感光ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、一次転写ローラ５、ドラムクリーニング装置６などを有して構成される。
【００１６】
トナー像を担持する第１の像担持体としての、回転可能なドラム型（円筒形）の感光体（電子写真感光体）である感光ドラム１は、図中矢印Ｒ１方向に回転駆動される。回転する感光ドラム１の表面（外周面）は、帯電手段としてのローラ型の帯電部材である帯電ローラ２によって、所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電処理される。帯電処理された感光ドラム１の表面は、露光手段としての露光装置（レーザースキャナ）３によって、画像データに応じたレーザー光で走査露光され、感光ドラム１上に静電像（静電潜像）が形成される。感光ドラム１上に形成された静電像は、現像手段としての現像装置４によって、現像剤としてのトナーが供給されて現像（可視化）され、感光ドラム１上にトナー像が形成される。
【００１７】
４個の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと対向するように、トナー像を担持する第２の像担持体としての、回転可能な無端状のベルトで構成された中間転写ベルト７が配置されている。中間転写ベルト７は、複数の張架ローラとしての駆動ローラ８ａ、テンションローラｂ、及び二次転写対向ローラ８ｃに張架されている。中間転写ベルト７は、駆動ローラ８ａが回転駆動されることによって、図中矢印Ｒ２方向に回転（周回移動）する。本実施例では、中間転写ベルト７は、１００ｍｍ／ｓｅｃの周速度（プロセススピードに相当）で回転駆動される。中間転写ベルト７の内周面側には、各感光ドラム１に対応して、一次転写手段としてのローラ型の一次転写部材である一次転写ローラ５が配置されている。一次転写ローラ５は、中間転写ベルト７を介して感光ドラム１に向けて押圧され、感光ドラム１と中間転写ベルト７とが接触する一次転写ニップ部（一次転写部）Ｎ１を形成する。上述のように感光ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写ニップ部Ｎ１において、一次転写ローラ５の作用によって、回転している中間転写ベルト７上に一次転写される。一次転写時に、一次転写ローラ５には、トナーの正規の帯電極性（現像時の帯電極性）とは逆極性の直流電圧である一次転写バイアス（一次転写電圧）が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、各感光ドラム１上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、中間転写ベルト７上に重ね合わされるようにして順次一次転写される。
【００１８】
中間転写ベルト７の外周面側において、二次転写対向ローラ８ｃと対向する位置には、二次転写手段としてのローラ型の二次転写部材である二次転写ローラ９が配置されている。二次転写ローラ９は、中間転写ベルト７を介して二次転写対向ローラ８ｃに向けて押圧され、中間転写ベルト７と二次転写ローラ９とが接触する二次転写ニップ部（二次転写部）Ｎ２を形成する。上述のように中間転写ベルト７上に形成されたトナー像は、二次転写ニップ部Ｎ２において、二次転写ローラ９の作用によって、中間転写ベルト７と二次転写ローラ９とに挟持されて搬送されている記録材Ｓ上に二次転写される。二次転写時に、二次転写ローラ９には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である二次転写バイアス（二次転写電圧）が印加される。記録材Ｓは、給送カセット１１に積載されて収納されている。記録材Ｓは、給送ローラ１２によって給送カセット１１から１枚ずつ分離給送され、レジストローラ対１３へと搬送される。レジストローラ対１３は、中間転写ベルト７上のトナー像とタイミングを合わせて記録材Ｓを二次転写ニップ部Ｎ２に供給する。
【００１９】
二次転写ニップ部Ｎ２でトナーが転写された記録材Ｓは、定着手段としての定着装置２０へと搬送される。定着装置２０は、未定着のトナー像を担持した記録材Ｓを加熱及び加圧することにより、トナー像を記録材Ｓ上に定着（溶融、固着）させる。トナー像が定着された記録材Ｓは、画像形成装置１００の装置本体１１０の外部に設けられた排出トレイ１５に排出（出力）される。定着装置２０については、後述して更に説明する。
【００２０】
また、一次転写時に中間転写ベルト７に転写されずに感光ドラム１上に残留したトナー（一次転写残トナー）は、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置６によって感光ドラム１上から除去されて回収される。また、二次転写時に記録材Ｓに転写されずに中間転写ベルト７上に残留した二次転写残トナーは、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置１４によって中間転写ベルト７上から除去されて回収される。
【００２１】
本実施例では、各画像形成部１０、複数の張架ローラ８ａ、８ｂ、８ｃに張架された中間転写ベルト７、二次転写ローラ９などによって、記録材Ｓにトナー像を形成する像形成手段が構成される。
【００２２】
２．制御態様
図２は、本実施例の画像形成装置１００の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。制御手段としてのエンジンコントローラ５０は、演算処理を行う中心的素子である演算制御手段としてのＣＰＵ５１、記憶手段としてのＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３などのメモリ（記憶媒体）などを有して構成される。ＲＯＭ５２には、制御プログラム、予め求められたデータテーブルなどが格納されており、書き換え可能なメモリであるＲＡＭ５３には、エンジンコントローラ５０に入力された情報、検知された情報、演算結果などが格納される。ＣＰＵ５１とＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３などのメモリとは、互いにデータの転送や読込みが可能となっている。
【００２３】
エンジンコントローラ５０には、画像処理手段としてのビデオコントローラ３０が接続されている。エンジンコントローラ５０には、ホストコンピュータなどの外部装置２００が接続されている。ビデオコントローラ５０については、後述して更に説明する。また、エンジンコントローラ５０には、給送カセット１１に設けられた、給送カセット１１の開閉検知手段としてのカセット開閉センサ４１、給送カセット１１内の記録材Ｓの有無検知手段としての記録材有無センサ４２が接続されている。カセット開閉センサ４１による給送カセット１１の開閉の検知結果に関する情報、記録材有無センサ４２による記録材Ｓの有無の検知結果に関するの情報は、エンジンコントローラ５０に送られてＲＡＭ５３に格納される。また、エンジンコントローラ５０には、定着装置２０の駆動制御手段としての回転制御部６１、定着装置２０の加熱制御手段としての通電制御部６３が接続されている。回転制御部６１は、エンジンコントローラ５０の制御のもとで、定着装置２０の駆動源としての定着モータ６２の動作を制御する回路である。通電制御部６３は、エンジンコントローラ５０の制御のもとで、定着装置２０の後述するヒータへのヒータ電源６４からの通電を制御する回路である。また、エンジンコントローラ５０には、定着装置２０が有する後述する第１、第２の温度センサ２６、２８が接続されている。第１、第２の温度センサ２６、２８の検知結果に関する情報は、エンジンコントローラ５０に送られてＲＡＭ５３に格納される。
【００２４】
ビデオコントローラ３０は、ホストコンピュータなどの外部装置２００から画像情報を受信すると、エンジンコントローラ５０にプリント信号（プリント指令）を送信する。エンジンコントローラ５０は、ホストコンピュータなどの外部装置２００からプリント信号を受信すると、画像形成装置１００の各部を統括的に制御して、ジョブ（プリントジョブ）を実行させる。ジョブは、一のプリント信号により開始される、単一又は複数の記録材Ｓに対する画像出力動作（記録材に画像形成し定着して出力する動作）を含む一連の動作である。
【００２５】
３．定着装置
次に、本実施例における定着装置２０について更に説明する。ここで、定着装置２０やその要素に関して、後述する定着ニップ部ＮＦにおける記録材Ｓの搬送方向と略直交する方向（後述する加圧ローラ２１の回転軸線方向と略平行な方向）を「長手方向」ともいう。また、定着装置２０やその要素に関して、後述する定着ニップ部ＮＦにおける記録材Ｓの搬送方向と略平行な方向（後述する加圧ローラ２１の回転軸線方向と略直交する方向）を「短手方向」ともいう。
【００２６】
図３は、定着装置２０の概略横断面図（長手方向と略直交する断面）である。定着装置２０は、以下に説明するように、加圧ローラ２１を回転駆動し、定着フィルム２２を加圧ローラ２１の搬送力により回転させる、フィルム加熱方式、加圧ローラ駆動方式を採用した、所謂、テンションレスタイプの像加熱装置で構成されている。
【００２７】
定着装置２０は、加圧部材としての加圧ローラ（加圧回転体）２１、加熱部材としての定着フィルム（加熱回転体）２２、熱源（加熱体）としてのヒータ２３、保持部材としてのヒータホルダ２４、剛性部材としてのステー２５などを有する。加圧ローラ２１、定着フィルム２２、ヒータ２３、ヒータホルダ２４及びステー２５はいずれも長手方向に細長い部材である。
【００２８】
ヒータ２３は、耐熱性、絶縁性、及び良熱伝導性を備えた長手方向に細長いセラミック製の基板２３ａを有する。基板２３ａの表面側（加圧ローラ２１側）の短手方向中央部に、基板２３ａの長手方向に沿って抵抗発熱体（図示せず）が設けられている。基板２３ａの長手方向両端部の内側には、抵抗発熱体に給電するための給電電極（図示せず）が設けられている。また、基板２３ａの表面側に、抵抗発熱体の表面を覆うように耐熱性のオーバーコート層２３ｂが設けられている。
【００２９】
ヒータホルダ２４は、耐熱性及び剛性を有する液晶ポリマーにより、横断面略半円形樋型に形成されている。ヒータホルダ２４は、加圧ローラ２１側の側面の短手方向中央部に、長手方向に沿って設けられた溝部を有し、この溝部にヒータ２３の基板２３ａが固定されて保持されており、ヒータ２３のオーバーコート層２３ｂがこの溝部から露出している。ヒータホルダ２４は、その長手方向両端部が、画像形成装置１００の装置本体１１０のシャーシ（図示せず）の手前側と奥側の側板対に保持されている。
【００３０】
定着フィルム２２は、可撓性を有する耐熱樹脂材料により円筒形に形成されている。定着フィルム２２の外周長は５７ｍｍである。定着フィルム２２は、厚さ５０μｍのポリイミドで形成された円筒状のベース層２２ａを有する。また、定着フィルム２２は、ベース層２２ａの外周に厚さ２００μｍのシリコーンゴムで形成された弾性層２２ｂを有する。また、定着フィルム２２は、弾性層２２ｂの外周に厚さ１５μｍのフッ素樹脂で形成された離型層２２ｃを有する。定着フィルム２２の内周長は、ヒータ２３を保持したヒータホルダ２４の外周長よりも３ｍｍ大きくしてある。そして、定着フィルム２２は、ヒータ２３を保持したヒータホルダ２４に、周長に余裕をもたせてルーズに外嵌されている。すなわち、定着フィルム２２は、ヒータ２３を内包している。
【００３１】
ステー２５は、横断面下向きＵ字型の剛性部材で構成されている。ステー２５は、ヒータホルダ２４の加圧ローラ２１とは反対側の側面の短手方向中央部に配置されている。
【００３２】
加圧ローラ２１は、丸軸状の芯金（芯材）２１ａと、芯金２１ａの外周に芯金２１ａと同心一体にシリコーンゴムで形成された弾性層２１ｂと、弾性層２１ｂの周りに導電性のフッ素樹脂で形成された離型層２１ｃと、を有する。加圧ローラ２１の外周長は６３ｍｍである。なお、弾性層２１ｂは、フッ素ゴムなどの耐熱性ゴム、あるいはシリコーンゴムなどを発泡させて形成することができる。また、離型層２１ｃは、絶縁性のフッ素樹脂で形成されてもよい。
【００３３】
加圧ローラ２１は、本実施例では定着フィルム２２の下方において定着フィルム２２と並列に配置されている。また、加圧ローラ２１は、芯金２１ａの長手方向両端部が、画像形成装置１００の装置本体１１０のシャーシ（図示せず）の手前側と奥側の側板対に軸受け部材を介して回転可能に保持されている。加圧ローラ２１の芯金２１ａとステー２５とは、それぞれの長手方向両端部において、付勢手段としての付勢部材である加圧スプリングにより、加圧ローラ２１の外周面（表面）と定着フィルム２２の外周面（表面）とが接触するように加圧されている。その加圧力により、加圧ローラ２１の表面と定着フィルム２２の表面とが接触し、加圧ローラ２１の表面と定着フィルム２２の表面との間に所定の幅（短手方向）の定着ニップ部ＮＦが形成されている。本実施例では、この加圧力の総圧は２０ｋｇｆである。
【００３４】
本実施例では、加圧ローラ２１は、駆動源としての定着モータ６２（図２）によって、１００ｍｍ／ｓｅｃの周速度（プロセススピードに相当）で図中矢印Ｒ３方向に回転駆動される。エンジンコントローラ５０は、プリント信号に応じて、回転制御部６１（図２）を介して定着モータ６２を制御して、加圧ローラ２１を回転させる。これによって、定着ニップ部ＮＦにおける加圧ローラ２１の表面と定着フィルム２２の表面との摩擦力により、定着フィルム２２に回転力が作用する。この回転力によって、定着フィルム２２は、その内周面がヒータ２３と密着した状態で摺動しながら、ヒータホルダ２４の外周を図中矢印Ｒ４方向に従動して回転する。その際に、定着フィルム２２は、その内周形状に沿ように形成されているヒータホルダ２４の外周面によってガイドされる。これにより、定着フィルム２２の回転が安定し、定着フィルム２２は略同じ回転軌跡を描きながら回転する。また、エンジンコントローラ５０は、プリント信号に応じて、通電制御部６３（図２）を介してヒータ電源６４を制御して、ヒータ２３の抵抗発熱体に通電させる。この通電により、ヒータ２３は昇温し、定着フィルム２２を加熱する。
【００３５】
ヒータ２３の基板２３ａの裏面側（加圧ローラ２１とは反対側）に、第１の温度検知手段として、サーミスタなどの温度検知素子を有して構成された第１の温度センサ２６が配置されている。本実施例では、第１の温度センサ２６は、ヒータ２３に接触して配置されている。第１の温度センサ２６によって、ヒータ２３の温度が検知される。通電制御部６３（図２）は、第１の温度センサ２６の出力信号に基づいて、ヒータ２３の温度が所定の目標温度（温調温度）である定着温度（加熱温度）Ｔに維持されるように、ヒータ２３の抵抗発熱体への通電を制御する。本実施例では、通常の画像出力動作時の定着温度Ｔは、１２０℃〜２３０℃の値に設定される。
【００３６】
また、定着フィルム２２の内周面側に、第２の温度検知手段として、サーミスタなどの温度検知素子を有して構成された第２の温度センサ２８が配置されている。本実施例では、第２の温度センサ２８は、定着フィルム２２の内周面に接触して配置されており、定着フィルム２２の回転に伴い定着フィルム２２の内周面と摺動する。第２の温度センサ２８によって、定着フィルム２２の温度が検知される。特に、本実施例では、第２の温度センサ２８は、定着ニップ部ＮＦを通過した後、再度定着ニップ部ＮＦに到達する前の定着フィルム２２の温度を検知する。
【００３７】
なお、温度検知手段は、温度検知対象の温度を検知できるものであればよく、接触式のものに限定されず、温度検知対象に対し非接触で温度を検知する放射温度計などの非接触式のものであってもよい。また、第２の温度センサは、定着フィルム２２の内周面の温度を検知するものに限定されず、例えば定着フィルム２２の外周面の温度を検知する接触式又は非接触式の温度センサであってもよい。
【００３８】
加圧ローラ２１及び定着フィルム２２の回転が安定し、かつ、ヒータ２３の温度が定着温度Ｔに維持されると、未定着のトナー像ｔを担持した記録材Ｓが入り口ガイド２７を通って定着ニップ部ＮＦに導入される。この記録材Ｓは、定着ニップ部ＮＦにおいて、加圧ローラ２１の表面と定着フィルム２２の表面とに挟持されて搬送される。その搬送過程で、記録材Ｓ及び記録材Ｓ上のトナー像に、定着フィルム２２の熱が伝達（伝熱）されると共に、圧力が加えられる。これによって、記録材Ｓに担持された未定着トナー像ｔが記録材Ｓの表面に定着（溶融、固着）される。トナー像ｔが定着された記録材Ｓは、定着フィルム２２の表面から曲率分離されて、定着ニップ部ＮＦから排出される。
【００３９】
４．課題
トナー像を記録材に定着させるための最適な定着温度は、画像形成に使用される記録材の坪量や表面性といった特性によって異なる。定着温度が低すぎる場合には十分な定着性が得られず、定着温度が高すぎる場合には無駄なエネルギーを消費することになるだけでなく、トナーを過剰に溶融させることで画質が損なわれたり記録材のカールが悪化したりする。
【００４０】
そのため、画像形成に使用される記録材の情報を、ユーザーなどの操作者による設定に基づいて取得し、その情報に基づいて最適な定着温度に制御する方法が採用されることが多い。しかし、画像形成に使用される記録材の坪量や表面性といった特性を操作者が知り得ない場合があり、正確な設定が行われない場合がある。また、記録材の坪量や表面性を自動的に判別するために、画像形成装置に坪量センサや表面センサを設ける方法が知られているが、装置の大型化につながる。さらに、定着処理後の記録材の温度を温度検知素子で測定し、定着装置の定着温度の制御に反映させる方法が知られているが、前述のように従来の方法では記録材に形成れたトナー像によって記録材の特性の判別精度が低下することがある。
【００４１】
そのため、簡易な構成で、自動的に記録材の坪量や表面性といった特性を判別し、より適切に記録材の特性に応じて画像形成装置の動作設定を制御することが望まれている。特に、定着装置などの像加熱装置に関しては、簡易な構成で、より適切に記録材の特性に応じて定着温度を設定することで、省エネルギーを達成しつつ、良好な定着性を得ることが望まれている。
【００４２】
５．定着処理時の伝熱量の推定
次に、実験例の結果を参照して、定着処理時の伝熱量の推定について説明する。
【００４３】
（実験１）
記録材Ｓの坪量が定着フィルム２２の温度低下に与える影響について調べた。ここでは、本実施例の画像形成装置１００において、異なる坪量の記録材Ｓを用いて画像出力動作（通紙）を実行し、第１、第２の温度センサ２６、２８により検知される温度を調べる実験を行った。実験は、次の条件で行った。プロセススピードは１００ｍｍ／ｓｅｃ、定着装置２０のヒータ２３の目標温度である定着温度Ｔは２００℃とした。記録材Ｓとしては、一般的なＬＢＰ印刷用紙である、坪量が６０〜１２０ｇ／ｍ２のＡ４（幅２１０ｍｍ縦２９７ｍｍ）サイズ紙を用いた。また、記録材Ｓの坪量の影響だけをみるために、記録材Ｓ上にはトナー像を形成しなかった。
【００４４】
図４は、定着処理時（記録材Ｓが定着ニップ部ＮＦで加熱される時）のヒータ２３の温度と定着フィルム２２の温度の推移の一例を示すグラフ図である。横軸は時間、縦軸は第１、第２の温度センサ２６、２８により検知された温度である。図４からわかるように、ヒータ２３の温度は、ヒータ２３への通電が開始されると定着温度Ｔまで立ち上がり、通電制御部６３によって通電電力が制御されて定着温度Ｔに保たれる。このとき、定着フィルム２２の温度は、ヒータ２３の温度の立ち上がりに伴って立ち上がるが、定着ニップ部ＮＦに記録材Ｓが進入すると下がる。これは、定着フィルム２２から記録材Ｓに伝熱され、定着フィルム２２から熱が奪われたことによるものと考えられる。このように、定着ニップ部ＮＦに記録材が進入すると、定着処理時のヒータ２３の温度と定着フィルム２２の温度との温度差が大きくなる。ここで、定着処理時（定着ニップＮＦを記録材Ｓが通過中）のヒータ２３の温度と定着フィルム２２の温度との温度差の最大値を「温度差ΔＴ」と定義する。
【００４５】
図５は、実験１の結果である、記録材Ｓの坪量と温度差ΔＴとの関係を示すグラフ図である。温度差ΔＴと記録材Ｓの坪量との間には相関があり、坪量が大きいほど温度差ΔＴは大きくなった。これは、記録材Ｓの坪量が大きいほど記録材Ｓの熱容量が大きいため、定着処理時の記録材Ｓへの伝熱量が大きくなるためと考えられる。このように、定着処理時の伝熱量には、記録材Ｓの坪量が関係する。
【００４６】
（実験２）
記録材Ｓ上のトナー量が定着フィルム２２の温度低下に与える影響について調べた。ここでは、本実施例の画像形成装置１００において、記録材Ｓに形成するトナー像のトナー量を変えて画像出力動作を実行し、第１、第２の温度センサ２６、２８により検知される温度を調べる実験を行った。実験は、次の条件で行った。プロセススピードは１００ｍｍ／ｓｅｃ、定着装置２０のヒータ２３の目標温度である定着温度Ｔは２００℃とした。記録材Ｓとしては、一般的なＬＢＰ印刷用紙である、坪量が８０ｇ／ｍ２のＡ４（幅２１０ｍｍ縦２９７ｍｍ）サイズ紙を用いた。また、記録材Ｓの搬送方向の先後端、及び搬送方向と略直交する方向の両端のそれぞれから５ｍｍの範囲を余白として、余白を除いた全域にトナー像を形成し、単位面積当たりのトナー量を５×１０−３Ｋｇ／ｍ２、１×１０−２Ｋｇ／ｍ２とした。
【００４７】
図６は、実験１の結果を示すグラフに、実験２の結果である記録材Ｓ上のトナー量を変えた場合の温度差ΔＴをプロットしたグラフ図である。記録材Ｓ上のトナー量と温度差ΔＴとの間には相関があり、単位面積あたりのトナー量が多いほど温度差ΔＴは大きくなった。このように、記録材Ｓの坪量の他に、記録材Ｓ上のトナー量も、定着処理時の伝熱量に関係する。
【００４８】
（実験３）
記録材Ｓ上のトナー像の大きさが定着フィルム２２の温度低下に与える影響について調べた。ここでは、本実施例の画像形成装置１００において、記録材Ｓに形成するトナー像の面積を変えて画像出力動作を実行し、第１、第２の温度センサ２６、２８により検知される温度を調べる実験を行った。実験は、次の条件で行った。プロセススピードは１００ｍｍ／ｓｅｃ、定着装置２０のヒータ２３の目標温度である定着温度Ｔは２００℃とした。記録材Ｓとしては、一般的なＬＢＰ印刷用紙である、坪量が８０ｇ／ｍ２のＡ４（幅２１０ｍｍ縦２９７ｍｍ）サイズ紙を用いた。また、記録材Ｓの搬送方向と略直交する方向の両端のそれぞれから５ｍｍ及び搬送方向の先端から５ｍｍの範囲を余白として、単位面積当たりのトナー量５×１０−３Ｋｇ／ｍ２のトナー像を、搬送方向における長さを変えて形成した。搬送方向におけるトナー像の長さは、１４３ｍｍ、２８７ｍｍとし、該トナー像よりも搬送方向の後端側は余白とした。
【００４９】
図７は、実験１の結果を示すグラフに、実験３の結果である記録材Ｓ上のトナー像の長さを変えた場合の温度差ΔＴをプロットしたグラフ図である。記録材Ｓ上のトナー像の長さと温度差ΔＴとの間には相関があり、記録材Ｓ上のトナー像の面積が大きく、トナー量が多いほど、温度差ΔＴは大きくなった。
【００５０】
以上の実験結果より、定着処理時の伝熱量に関する情報としての、定着処理時のヒータ２３の温度と定着フィルム２２の温度との温度差ΔＴは、記録材Ｓの坪量及び記録材Ｓ上のトナー量に相関があることがわかる。
【００５１】
６．記録材上のトナー量の推定
次に、記録材Ｓ上のトナー像のトナー量の推定について説明する。本実施例では、ビデオコントローラ３０において画像データから取得される画像濃度情報に基づいて、記録材Ｓ上のトナー量を推定する。
【００５２】
まず、図８を参照して、ビデオコントローラ３０について更に説明する。図８は、ビデオコントローラ３０をより詳しく示すブロック図である。ビデオコントローラ３０は、ＣＰＵバス３１を介して相互に接続された、ホストインタフェース部３２、画像形成装置インタフェース部３３、ＲＯＭ３４、ＲＡＭ３５、及びＣＰＵ３６などの各デバイスを有している。ＣＰＵバス３１は、アドレス、データ、コントロールバスを含む。ホストインタフェース部３２は、ネットワークを介してホストコンピュータなどのデータ送信装置（外部装置２００）と双方向に通信接続する機能を有する。画像形成装置インタフェース部３３は、画像形成装置１００の各部と双方向に通信接続する機能を有する。ＲＯＭ３４は、後述する画像データ処理や、その他の処理を実行するための制御プログラムコードを保持する。ＲＡＭ３５は、画像形成装置インタフェース部３３で受信した画像データをレンダリングした結果のビットマップデータや画像濃度情報を保持したり、一時的なバッファエリアや各種処理ステータスを保持したりするためのメモリである。ＣＰＵ３６は、ＲＯＭ３４に保持された制御プログラムコードに基づいて、ＣＰＵバス３１に接続された各デバイスを制御する。
【００５３】
次に、図９を参照して、ビデオコントローラ３０による画像データ処理について説明する。図９は、ビデオコントローラ３０による画像データ処理の概略を示すフローチャート図である。ビデオコントローラ３０には、ホストコンピュータなどの外部装置２００から、画像情報として、画像データ、及び記録材Ｓのサイズ、動作モードなどを指定するコマンドが送られてくる（Ｓ１００）。画像データがカラー画像に関するものである場合には、ＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）データによる色情報の形式となっている。ビデオコントローラ３０は、上記各色情報を画像形成装置１００で再現可能なデバイスＲＧＢデータに割り付けて変換する（Ｓ１０１）。次に、ビデオコントローラ３０は、画像データの色情報を、デバイスＲＧＢデータからデバイスＹＭＣＫ（イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック）データに変換する（Ｓ１０２）。
【００５４】
上記ＹＭＣＫデータはそれぞれ、各色用の露光装置３のレーザーが全点灯した場合に記録材Ｓ上に得られるトナー量に対する、トナー量の比を表すものと定義され、０％〜１００％の幅を持つ。データ値０％とは、レーザーが全消灯され、トナー量が０となる場合である。本実施例では、ビデオコントローラ３０は、ＹＭＣＫデータに対して、各色の露光量と実際に使用されるトナー量との関係を示す階調テーブルを用いて、ＹＭＣＫ各色の露光量を算出する。画像濃度は、ＹＭＣＫデータから計算され、例えば、あるピクセルにおける画像データが、Ｙ＝５０％、Ｍ＝７０％、Ｃ＝２０％、Ｋ＝０％である場合には、画像濃度は１４０％（＝５０＋７０＋２０＋０）となる。例えば、データ値１００％のときに、記録材Ｓ上の単位面積当たりのトナー量が５×１０−３Ｋｇ／ｍ２となる画像形成装置１００において、データ値１４０％の場合には、記録材Ｓ上の単位面積当たりのトナー量は７×１０−３Ｋｇ／ｍ２となる。各ピクセルの画像濃度から、例えば１枚の記録材Ｓに形成されるトナー像の画像濃度の平均値（平均画像濃度）を求めることができる。あるいは、簡易な処理として、限定されたピクセルから代表的な値を抽出して平均画像濃度を求めることができる。
【００５５】
ビデオコントローラ３０は、上記平均画像濃度に記録材Ｓの画像領域の面積を掛けた値を、画像濃度情報Ｇとして取得する（Ｓ１０３）。例えば、画像域が２００ｍｍ×２８７ｍｍで、平均画像濃度が１００％である場合、画像濃度情報Ｇは５７４００となる。この画像濃度情報Ｇにより、記録材Ｓ上のトナー量を推定することができる。
【００５６】
その後、ビデオコントローラ３０は、各ピクセルに対して、各色の露光量を実際に用いる露光パターンに変換し（Ｓ１０４）、各色用の露光装置３の露光出力を制御する（Ｓ１０５）。
【００５７】
７．画像出力動作及び記録材情報取得シーケンス
本実施例の画像形成装置１００は、定着処理時（加熱処理時）の伝熱量に関する第１の情報を取得する第１の取得手段を有する。本実施例では、第１の取得手段は、ヒータ２３の温度を検知する第１の温度センサ２６と、定着フィルム２２の温度を検知する第２の温度センサ２８と、を有して構成される。本実施例では、第１の取得手段は、第１の情報として、定着処理時のヒータ２３の温度と定着フィルム２２の温度との温度差ΔＴに関する情報を取得する。また、本実施例の画像形成装置１００は、像形成手段によって記録材Ｓに形成されるトナー像のトナー量に関する第２の情報を取得する第２の取得手段を有する。本実施例では、第２の取得手段は、ビデオコントローラ３０を有して構成される。本実施例では、第２の取得手段は、第２の情報として、記録材Ｓに形成されるトナー像の画像濃度情報Ｇを取得する。
【００５８】
本実施例では、ビデオコントローラ３０により取得された画像濃度情報Ｇに基づいて、温度差ΔＴに対する記録材Ｓの坪量の影響と記録材Ｓ上のトナー量の影響とから、トナー量の影響を切り分けることができる。つまり、本実施例では、画像濃度情報Ｇに基づいて、定着処理時の記録材Ｓ及び記録材Ｓ上のトナーへの伝熱量から、トナーへの伝熱量を切り分けることができる。そのため、本実施例では、定着処理時の伝熱量に関する第１の情報と記録材Ｓ上のトナー量に関する第２の情報とに基づいて、定着処理時の記録材Ｓへの伝熱量を推定することができる。この定着処理時の記録材Ｓへの伝熱量は記録材Ｓの熱容量と相関するため、この定着処理時の記録材Ｓへの伝熱量に基づいて記録材Ｓの坪量（あるいは坪量と相関する厚さ）を判別することができる。
【００５９】
具体的には、本実施例では、一の記録材Ｓに対する画像出力動作における、定着処理時の温度差ΔＴと、画像濃度情報Ｇと、に基づいて、後続の記録材Ｓに対する画像出力動作における定着温度Ｔを制御する。これにより、後続の記録材Ｓに対する画像出力動作における定着処理時に、記録材Ｓ及び記録材Ｓ上のトナー像に最適な熱量を与えることができる。したがって、定着温度Ｔの過不足を抑制して、省エネルギーを達成しつつ、良好な定着性を得ることができる。以下、更に詳しく説明する。
【００６０】
図１０は、本実施例におけるジョブの動作の概略を示すフローチャート図である。ビデオコントローラ３０は、ホストコンピュータなどの外部装置２００から画像情報を受信すると、エンジンコントローラ５０にプリント信号を送信し、これによりエンジンコントローラ３０はジョブを開始させる（Ｓ２００）。次に、エンジンコントローラ５０は、前回記録材情報を取得した後に、給送カセット１１の開閉や、給送カセット１１内の記録材Ｓが無くなった履歴があるか否かを判断する（Ｓ２０１）。この履歴に関する情報は、エンジンコントローラ５０が、カセット開閉センサ４１、記録材有無センサ４２の検知結果に基づいてＲＡＭ５３に記憶させる。エンジンコントローラ５０は、Ｓ２０１で履歴があると判断した場合は（「Ｙｅｓ」）、ＲＡＭ５３に記憶されている記録材情報をリセット（消去）する（Ｓ２０２）。また、エンジンコントローラ５０は、Ｓ２０１で履歴が無いと判断した場合は（「Ｎｏ」）、記録材情報のリセットを行わずに、処理をＳ２０３に進める。次に、エンジンコントローラ５０は、定着処理を行う予定の画像データ（典型的には当該ジョブの１枚目の記録材Ｓに形成する画像の画像データ）の画像濃度情報Ｇをビデオコントローラ３０から取得する（Ｓ２０３）。次に、エンジンコントローラ５０は、当該ジョブで記録材Ｓを給送する給送カセット１１内の記録材Ｓの記録材情報がＲＡＭ５３に記憶されているか否かを判断する（Ｓ２０４）。
【００６１】
エンジンコントローラ５０は、Ｓ２０４で記録材情報が無いと判断した場合は（「Ｎｏ」）、記録材情報を仮設定して、定着温度Ｔを設定する（Ｓ２０５Ｂ）。本実施例では、記録材Ｓは、坪量に応じて、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの各定着ランクに区分されている。表１は、坪量に応じた定着ランクと定着温度Ｔの一例との関係（ここでは「温度設定テーブル」ともいう。）を示す。この温度設定テーブルの情報は、予め実験などにより求められてＲＯＭ５２に記憶されている。
【００６２】
【表１】
2020071278.tif 000003
【００６３】
ランクＡは、定着しやすく定着温度Ｔを低くできる紙である。ランクＥは定着しにくく定着温度Ｔを高くする必要がある紙である。そして、ランクＢ、Ｃ、Ｄは、ランクＡとランクＥとの間でこの順で定着しにくくなる紙である。本実施例では、記録材情報が無い場合、記録材情報は定着ランクＣに仮設定される。エンジンコントローラ５０は、記録材Ｓの定着ランクと、定着装置２０の温まり度合いや、画像形成装置１００の設置された環境などに応じて定着温度Ｔを設定する。定着温度Ｔは、異なる坪量の記録材Ｓを用いて予め実験した結果に基づいて、記録材Ｓ上のトナーを過不足なく定着できる温度としている。表１に示すように、典型的には、記録材Ｓの坪量が大きいほど（あるいは坪量と相関する厚さが大きいほど）、定着温度Ｔを大きくすることができる。
【００６４】
次に、エンジンコントローラ５０は、決定した定着温度Ｔで定着処理を行わせると共に、第１、第２の温度センサ２６、２８の検知結果を取得してヒータ２３の温度と定着フィルム２２の温度との温度差ΔＴを取得する（Ｓ２０６Ｂ）。つまり、エンジンコントローラ５０は、第１の温度センサ２６により検知されるヒータ２３の温度が、決定した定着温度Ｔとなるように、通電制御部６３により定着装置２０のヒータ２３への通電を制御させる。また、エンジンコントローラ５０は、定着ニップ部ＮＦにトナー像が転写された記録材Ｓを通過させ、その通過中の第１、第２の温度センサ２６、２８の検知結果を取得して、温度差ΔＴを取得する。このとき定着ニップ部ＮＦを通過する記録材Ｓは、典型的には当該ジョブの１枚目の記録材Ｓである。
【００６５】
図１１は、温度差ΔＴと、記録材Ｓの坪量と、の関係（ここでは「記録材情報設定ライン」ともいう。）を示すグラフ図である。この記録材情報設定ラインは、記録材Ｓ上にトナーが無い状態での温度差ΔＴと記録材Ｓの坪量との関係を示すものである。この記録材情報設定ラインの情報は、予め前述の実験１と同様の実験により求められてＲＯＭ５２に記憶されている。エンジンコントローラ５０は、この記録材情報設定ラインを参照して、Ｓ２０６Ｂで取得した温度差ΔＴに基づいて記録材Ｓの坪量を仮判別する（Ｓ２０７Ｂ）。この坪量は、記録材Ｓ上のトナーへの伝熱量を考慮していない値である。
【００６６】
図１２は、本実施例の画像形成装置１００における、記録材Ｓ上のトナー量と、記録材Ｓの坪量の補正量と、の関係（ここでは「補正ライン」ともいう。）を示すグラフ図である。この補正ラインの情報は、予め実験により求められてＲＯＭ５２に記憶されている。エンジンコントローラ５０は、この補正ラインを参照して、Ｓ２０７Ｂで仮判別した記録材Ｓの坪量を、トナーに伝熱された熱量分を考慮して補正し、記録材情報として設定してＲＡＭ５３に記憶させる（Ｓ２０８Ｂ）。つまり、エンジンコントローラ５０は、補正ラインを参照して、Ｓ２０３で取得した画像濃度情報Ｇに基づいて記録材Ｓの坪量の補正量を決定する。記録材Ｓ上のトナー量が多いほど、坪量を過剰に推定してしまっている。そのため、エンジンコントローラ５０は、Ｓ２０７Ｂで仮判別した坪量から、ここで決定した補正量を差し引いた坪量を、最終的な記録材Ｓの坪量情報（記録材情報）として設定してＲＡＭ５３に記憶させる。
【００６７】
エンジンコントローラ５０は、Ｓ２０４で記録材情報があると判断した場合は（「Ｙｅｓ」）、その記録材情報に基づいて、表１に示すような温度設定テーブルを参照して、定着温度Ｔを決定する（Ｓ２０５Ａ）。そして、エンジンコントローラ５０は、決定した定着温度Ｔで定着処理を行わせる（Ｓ２０６Ａ）。つまり、エンジンコントローラ５０は、第１の温度センサ２６により検知されるヒータ２３の温度が決定した定着温度Ｔとなるように、通電制御部６３により定着装置２０のヒータ２３への通電を制御させる。エンジンコントローラ５０は、ジョブにおける全ての記録材Ｓに対する画像形成、定着処理が終了したら（Ｓ２０９）、ジョブを終了させる（Ｓ２１０）。
【００６８】
ここで、一般的なオフィス用の記録材Ｓとしての用紙は、例えば５００枚などの束で販売されており、給送カセット１１には、同一の記録材Ｓの束がセットされる場合がほとんどである。給送カセット１１内の記録材Ｓが無くならない限り、前回の画像出力動作における記録材Ｓと、次回の画像出力動作における記録材Ｓは同一の種類である可能性が高い。本実施例では、前回の画像出力動作時の定着処理時に記録材Ｓを判別し、次回の画像出力動作時には、記録材Ｓの坪量に応じた最適な定着温度Ｔに設定することができる。つまり、典型的には、記録材情報が無い場合には、ジョブの１枚目に対する画像出力動作時に記録材情報を取得する。このときの定着温度Ｔは、仮設定する。そして、当該ジョブの２枚目以降の記録材Ｓの定着処理時、及び給送カセット１１の開閉又は記録材Ｓが無いことが検知されるまでの次回以降のジョブにおける定着処理時には、上記取得した記録材情報に基づいて定着温度Ｔを設定することができる。
【００６９】
８．効果
次に、実験例の結果を参照して、本実施例の効果について更に説明する。
【００７０】
（実験４）
本実施例の画像形成装置１００と、記録材情報を取得しない比較例の画像形成装置１００と、を用いて画像出力動作を実行し、定着温度、電力消費量、定着性を比較する実験を行った。比較例の画像形成装置１００の構成及び動作は、記録材情報を取得して定着温度の制御を行わないことを除いて実質的に本実施例の画像形成装置１００のものと同じである。なお、比較例の画像形成装置１００についても、本実施例の画像形成装置１００のものと同一又は対応する要素については同一の符号を付して説明する。実験は、次の条件で行った。プロセススピードは１００ｍｍ／ｓｅｃとした。記録材Ｓとしては、一般的なＬＢＰ印刷用紙である、坪量が７０ｇ／ｍ２のＡ４（幅２１０ｍｍ縦２９７ｍｍ）サイズ紙を用いた。また、記録材Ｓの搬送方向の先後端、及び搬送方向と略直交する方向の両端のそれぞれから５ｍｍの範囲を余白として、余白を除いた全域に画像濃度１００％の画像を形成した。そして、１０枚の画像出力動作を行い、消費電力を比較した。また、画像出力動作後に記録材Ｓ上のトナー像に定着不良が無いか否かを目視で確認した。実験結果を表２に示す。
【００７１】
【表２】
2020071278.tif 000004
【００７２】
本実施例の画像形成装置１００では、２枚目以降の記録材Ｓに対する画像出力動作に相当する期間の消費電力が、１枚目の記録材Ｓに対する画像出力動作に相当する期間の消費電力よりも低くなった。これは、本実施例の画像形成装置１００では、１枚目の記録材Ｓに対する画像出力動作時に記録材Ｓを判別し、２枚目以降の記録材Ｓに対する画像出力動作時にはより適正な定着温度Ｔに設定されたためである。また、本実施例の画像形成装置１００では、１枚目から１０枚目まで良好な定着性が得られた。
【００７３】
一方、比較例の画像形成装置１００では、２枚目以降の記録材に対する画像出力動作に相当する期間の消費電力が、本実施例の場合よりも高くなった。これは、比較例の画像形成装置１００では、記録材情報を取得しないため、常に高い定着温度Ｔが設定されたためである。なお、比較例１の画像形成装置１００においても、１枚目から１０枚目まで定着性は問題なかった。
【００７４】
このように、本実施例の画像形成装置１００は、像加熱装置２０における加熱処理時の伝熱量に関する第１の情報を取得する第１の取得手段２６、２８を有する。また、画像形成装置１００は、像形成手段によって記録材Ｓに形成されるトナー像のトナー量に関する第２の情報を取得する第２の取得手段３０を有する。また、画像形成装置１００は、像形成手段によって記録材Ｓにトナー像を形成し該記録材Ｓを像加熱装置２０によって加熱する画像出力動作の動作設定を制御する制御手段５０を有する。そして、本実施例では、制御手段５０は、第１の記録材Ｓに対する画像出力動作において取得された第１の情報と第２の情報とに基づいて、第１の記録材Ｓに対する画像出力動作よりも後の第２の記録材に対する画像出力動作の動作設定を制御することが可能である。本実施例では、第１の取得手段は、熱源２３の温度を検知する第１の温度検知手段２６と、加熱部材２２の温度を検知する第２の温度検知手段２８と、を有する。そして、この第１の取得手段は、第１の情報として、加熱処理時の第１の温度検知手段２６によって検知された温度と第２の温度検知手段２８によって検知された温度との温度差に関する情報を取得する。また、本実施例では、第２の取得手段は、第２の情報として、像形成手段が形成するトナー像の画像濃度に関する情報を取得する。また、本実施例では、制御手段５０は、第１の記録材Ｓに関して取得された第１及び第２の情報に基づいて第１の記録材Ｓの坪量に関する情報を取得し、該坪量に関する情報に基づいて第２の記録材Ｓに対する画像出力動作の動作設定を制御することが可能である。より詳細には、本実施例では、制御手段５０は、記録材Ｓにトナー像が形成されていない場合の第１の取得手段の取得結果と記録材Ｓの坪量との関係を示す情報と、第１の記録材Ｓに関して取得された第１の情報と、に基づいて第１の記録材Ｓの坪量に関する仮情報を取得する。そして、制御手段５０は、該仮情報から、第１の記録材Ｓに関して取得された第２の情報に基づく補正量分を差し引いて、第１の記録材Ｓの坪量に関する情報を取得する。また、本実施例では、制御手段５０は、画像出力動作の動作設定として、加熱処理時の加熱部材２２又は熱源２３の目標温度を制御する。
【００７５】
以上説明したように、本実施例によれば、簡易な構成で、より適切に記録材Ｓの特性に応じて定着温度Ｔを制御することができ、省エネルギーを達成しつつ、良好な定着性を得ることができる。
【００７６】
なお、本実施例では、定着処理時にヒータ２３の温度が所定の温度（定着温度Ｔ）で略一定となるようにヒータ２３への通電を制御し、定着処理時のヒータ２３の温度と定着フィルム２２の温度との温度差ΔＴを測定した。しかし、定着温度Ｔを制御する方法はこれに限定されるものではなく、定着フィルム２２の温度が所定の温度（定着温度Ｔ）で略一定となるようにヒータ２３への通電を制御してもよい。この場合、定着処理時に定着フィルム２２の温度を定着温度Ｔに維持するようにヒータ２３への通電が制御されることで、ヒータ２３の温度が上昇する。そのため、記録材Ｓの坪量に応じて定着処理時のヒータ２３の温度と定着フィルム２２の温度とに温度差ΔＴが生じる。したがって、本実施例と同様の制御を行うことができ、本実施例と同様の効果を得ることができる。
【００７７】
また、本実施例では、記録材Ｓ上のトナー量に関する情報として画像濃度情報を用いたが、例えば露光装置３の発光時間、ビデオカウント値、印字率など、記録材Ｓ上のトナー量と相関する任意の情報を用いることができる。
【００７８】
また、本実施例では、取得した記録材情報を用いて画像出力動作の動作設定を制御する一例として、定着温度Ｔを制御する場合について説明した。しかし、本実施例に従って制御することのできる画像出力動作の動作設定は、定着温度Ｔに限定されるものではない。例えば、取得した記録材情報に応じて、二次転写バイアスを制御することもできる。また、例えば、取得した記録材情報に応じて、給送ローラ１２によって給送カセット１１から記録材Ｓを分離給送する際の給送タイミングや給送ローラ１２の回転速度（給送速度）を制御することができる。つまり、定着装置２０の動作設定以外にも、記録材Ｓの特性に応じて適切に制御することが望ましい動作設定がある。例えば、二次転写バイアスは、記録材Ｓの坪量によって最適な値がある。二次転写バイアスの絶対値が大きすぎる場合には、放電現象などにより記録材Ｓ上のトナー像の飛び散りを発生させることがある。また、二次転写バイアスの絶対値が小さすぎる場合には、中間転写ベルト７から記録材Ｓに適切にトナー像を転写することができないことがある。典型的には、記録材Ｓの坪量が大きいほど、二次転写バイアスの絶対値を大きくすることができる。また、記録材Ｓを給送カセット１１から給送ローラ１２によって１枚ずつ分離給送する際の給送ローラ１２の駆動タイミングや回転速度は、記録材Ｓの坪量に応じて最適な設定が変わることがある。一般に、記録材Ｓは、搬送路に沿って曲げられながら分離給送されるので、坪量が大きく、剛性の強い記録材Ｓは、搬送抵抗が大きくなり、搬送速度が遅くなる傾向がある。そのため、そのような記録材Ｓの場合と同じ設定では、坪量が小さく、剛性の弱い記録材Ｓでは、搬送速度が速くなるなどの違いが出ることがある。そこで、給送ローラ１２による記録材Ｓの給送タイミングや給送ローラ１２の回転速度を記録材Ｓの坪量に応じて最適化することで、安定した搬送が可能になる。典型的には、記録材Ｓの坪量が小さいほど、給送タイミングを遅らせる、あるいは給送ローラ１２の回転速度を遅くすることができる。
【００７９】
［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置１００の基本的な構成及び動作は、実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００８０】
本実施例では、定着装置２０の構成が実施例１とは異なる。図１３は、本実施例の定着装置２０の概略横断面図（長手方向と略直交する断面）である。
【００８１】
本実施例の定着装置２０は、実施例１の定着装置２０と同様に、加圧ローラ２１、定着フィルム２２、ヒータホルダ２４と、ステー２５を有する。また、本実施例の定着装置２０は、実施例１の定着装置２０と同様に、定着フィルム２２の温度を検知する第２の温度センサ２８を有する。そして、本実施例の定着装置２０は、実施例１の定着装置２０における板状のヒータ２３の代わりに、ハロゲンヒータ７１、及びハロゲンヒータ７１によって加熱される摺動板（加熱板）７２を有する。また、本実施例の定着装置２０は、実施例１の定着装置２０におけるヒータ２３の温度を検知する第１の温度センサ２６の代わりに、摺動板７２の温度を検知する第１の温度センサ２６を有する。
【００８２】
摺動板７２は、実施例１におけるセラミックヒータ２３と同等の役割を果たす。摺動板７２は、例えば、アルミニウムやセラミックなどの高熱伝導材料からなる板状部材で構成される。摺動板７２は、ハロゲンヒータ７１に対向する表面に、ハロゲンヒータ７１の光熱を吸収しやすくする光吸収層を有し、ハロゲンヒータ７１の光熱を吸収して昇温し、定着フィルム２２に熱を伝える。
【００８３】
本実施例では、摺動板７２の温度が所定の定着温度（加熱温度）Ｔに維持されるように、通電制御部６３によってヒータ電源６４からハロゲンヒータ７１への通電が制御される。
【００８４】
本実施例の定着装置２０では、記録材Ｓの坪量に応じて、定着処理時の摺動板７２の温度と定着フィルム２２の温度とに温度差ΔＴが生じる。そのため、実施例１と同様の制御を行うことができ、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００８５】
［実施例３］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置１００の基本的な構成及び動作は、実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００８６】
１．本実施例の概要
本実施例では、定着処理時の伝熱量に関する第１の情報を取得する第１の取得手段が実施例１とは異なる。図１４は、本実施例における画像形成装置１００の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。
【００８７】
本実施例では、定着処理時の伝熱量に関する第１の情報を取得する第１の取得手段は、ヒータ２３に供給した電力を検知する電力検知手段としての電力検知部６３ａを有して構成される。本実施例では、電力検知部６３ａは、ヒータ２３への通電を制御する通電制御部６３に設けられている。これにより、本実施例では、より直接的に定着処理時の伝熱量を検知することができる。
【００８８】
また、本実施例では、定着フィルム２２の温度を検知する第２の温度センサ２８は、記録材情報の取得のためには必要ない。そのため、本実施例では、定着装置２０は、実施例１で説明した第１、第２の温度センサ２６、２８のうち第１の温度センサ２６だけを有するものとして説明する。
【００８９】
本実施例では、定着処理時のヒータ２３に供給される電力量と、画像濃度情報と、に基づいて、定着処理時の記録材Ｓへの伝熱量を推定する。
【００９０】
２．定着処理時の伝熱量の推定
次に、実験例の結果を参照して、本実施例における定着処理時の伝熱量の推定について説明する。
【００９１】
（実験５）
本実施例の画像形成装置１００において、異なる坪量の記録材Ｓを用いて画像出力動作（通紙）を実行し、電力検知部６３ａにより検知される電力を調べる実験を行った。実験は、次の条件で行った。プロセススピードは１００ｍｍ／ｓｅｃ、定着装置２０のヒータ２３の目標温度である定着温度Ｔは２００℃とした。記録材Ｓとしては、一般的なＬＢＰ印刷用紙である、坪量が６０〜１２０ｇ／ｍ２のＡ４（幅２１０ｍｍ縦２９７ｍｍ）サイズ紙を用いた。また、記録材Ｓの坪量の影響だけをみるために、記録材Ｓ上にはトナー像を形成しなかった。
【００９２】
図１５は、定着処理時（記録材Ｓが定着ニップ部ＮＦで加熱される時）のヒータ２３に供給される電力の推移の一例を示すグラフ図である。横軸は時間、縦軸はヒータ２３に供給された電力である。図１５からわかるように、定着ニップ部ＮＦに記録材Ｓが進入すると、ヒータ２３に供給される電力が増加する。これは、定着処理時に定着フィルム２２から記録材Ｓに伝熱されると、伝熱した熱量を補完してヒータ２３の温度を所定の定着温度Ｔに保つように、通電制御部６３によってヒータ２３への通電が制御されるためである。このとき、記録材Ｓに伝熱される熱量が大きくなっているため、ヒータ２３の温度と定着フィルム２２の温度との温度差が大きくなっているものと考えられる。ここで、定着処理時（定着ニップＮＦを記録材Ｓが通過中）にヒータ２３に供給される電力の平均値（平均電力）を「通紙電力Ｗｐ」と定義する。
【００９３】
図１６は、実験５の結果である、記録材Ｓの坪量と通紙電力Ｗｐとの関係を示すグラフ図である。通紙電力Ｗｐと記録材Ｓの坪量との間には相関があり、坪量が大きいほど通紙電力Ｗｐは大きくなった。
【００９４】
このように、記録材Ｓの坪量に応じて定着処理時の通紙電力Ｗｐが変わるため、実施例１における温度差Δの代わりに通紙電力Ｗｐを用いることで、実施例１と同様の制御を行うことができ、実施例１と同様の効果を得ることができる。つまり、本実施例では、図１０のＳ２０６Ｂの処理において、温度差ΔＴの代わりに通紙電力Ｗｐが取得される。また、本実施例では、図１０のＳ２０７Ｂの処理において、図１１に示すような温度差ΔＴと記録材Ｓの坪量との関係を示す情報の代わりに、図１６に示すような通紙電力Ｗｐと記録材Ｓの坪量との関係を示す情報が用いられて記録材Ｓの坪量が仮設定される。そして、本実施例では図１０のＳ２０８Ｂの処理において、画像濃度情報Ｇが用いられて、上記仮設定された記録材Ｓの坪量が補正される。
【００９５】
このように、本実施例では、像加熱装置２０の熱源２３は、通電により発熱する。そして、本実施例では、第１の取得手段は、熱源２３に供給した電力を検知する電力検知手段６３ａを有し、第１の情報として、加熱処理時の電力検知手段６３ａによって検知された電力に関する情報を取得する。
【００９６】
以上説明したように、本実施例によれば、実施例１と同様の効果を得ることができると共に、より直接的に定着処理時の伝熱量を検知することができるので、記録材Ｓの坪量の検知精度の向上を図ることができる。
【００９７】
なお、本実施例では、実施例１と同様の定着装置２０の構成を用いて説明したが、実施例２と同様の定着装置２０の構成を用いる場合にも本実施例の制御を適用することができ、本実施例と同様の効果を得ることができる。また、図１７に示すような、例えば薄肉の金属で形成された中空円筒状の定着ローラ２９の内部（中空部）にハロゲンヒータ７１などの熱源を有する熱ローラ定着装置にも、本実施例の制御を適用することができ、本実施例と同様の効果を得ることができる。つまり、記録材Ｓ及び記録材Ｓ上のトナーに接触してこれらを加熱する加熱部材を有し、加熱部材の熱容量が十分に小さい構成であれば、定着処理時の伝熱量を熱源に供給した電力量から推定することができる。そのため、本実施例の制御を同様に適用することができ、本実施例と同様の効果を得ることができる。
【００９８】
［実施例４］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置１００の基本的な構成及び動作は、実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００９９】
１．本実施例の概要
本実施例では、画像形成装置１が記録材Ｓの坪量を検知する坪量検知手段を有する点が実施例１とは異なる。
【０１００】
定着処理に影響する記録材Ｓの特性としては、坪量の他に、表面性がある。一般的なオフィス用の記録材Ｓとしての用紙（普通紙）は、表面性はある程度に揃っており、極端に平滑であったり、粗かったりすることはない。画像形成装置１００が一般的なオフィス用途であれば、記録材Ｓの坪量に応じて適正な定着温度Ｔに設定できることが重要である。一方、ボンド紙などの凹凸加工のある紙や、グロス紙（光沢紙）などの、普通紙とは表面性の異なる特殊紙もある。記録材Ｓの表面性が異なると、定着時の記録材Ｓへの伝熱のしやすさも変わり、定着処理時のヒータ２３の温度と定着フィルム２２の温度との温度差ΔＴも変化する。
【０１０１】
実施例１において定着処理時の温度差ΔＴと画像濃度情報Ｇとに基づいて求めた記録材Ｓの坪量は、記録材Ｓの表面性の影響を考慮していない値である。実際には、実施例１において取得した定着処理時の温度差ΔＴに、記録材Ｓの坪量と記録材Ｓ上のトナー量の他に、記録材Ｓの表面性の影響が含まれることがある。そこで、本実施例では、定着処理時の温度差ΔＴから、実施例１と同様にして記録材Ｓ上のトナー量の影響を切り分けると共に、坪量検知手段によって検知された坪量に基づいて記録材Ｓの坪量の影響を切り分けて、記録材Ｓの表面性を判別する。
【０１０２】
２．記録材の表面性の推定
次に、実験例の結果を参照して、記録材Ｓの表面性の推定について説明する。
【０１０３】
（実験６）
記録材Ｓの表面性が定着フィルム２２の温度低下に与える影響について調べた。ここでは、本実施例の画像形成装置１００において、一般的なＬＢＰ印刷用紙（普通紙）、ボンド紙、及びグロス紙の３種類を用いて画像出力動作（通紙）を実行し、第１、第２の温度センサ２６、２６を用いて検知される温度差ΔＴを調べる実験を行った。ボンド紙としては、いずれも表面に凹凸加工がある記録材Ｓである下記の３種類の紙を用いた。
ＮＥＥＮＡ  ＰＡＰＥＲ社製  ２５％ＣＯＴＴＯＮ  ＢＯＮＤ  ７５ｇ／ｍ２
ＮＥＥＮＡ  ＰＡＰＥＲ社製  ２５％ＣＯＴＴＯＮ  ＢＯＮＤ  ９０ｇ／ｍ２
ＮＥＥＮＡ  ＰＡＰＥＲ社製  ＣＬＡＳＳＩＣ  ＬＡＩＤ  １０５ｇ／ｍ２
【０１０４】
また、グロス紙としては、表面コート処理がされており、光沢がある記録材Ｓである、ＨＰ社製ＰＲＥＳＥＮＴＡＴＩＯＮ  ＰＡＰＥＲ１２０ｇ／ｍ２を用いた。なお、一般的なＬＢＰ印刷用紙としては、前述の実験１と同じものを用いた。
【０１０５】
実験は、次の条件で行った。プロセススピードは１００ｍｍ／ｓｅｃ、定着装置２０のヒータ２３の目標温度である定着温度Ｔは２００℃とした。また、記録材Ｓの表面性の影響だけをみるために、記録材Ｓ上にはトナー像を形成しなかった。
【０１０６】
図１８は、実験６の結果である、記録材Ｓの坪量と温度差ΔＴと記録材Ｓの表面性との関係を示すグラフ図である。○のプロットは、実験１と同様の一般的なＬＢＰ印刷用紙を用いた場合の結果である。□のプロットは、ボンド紙を用いた場合の結果である。△のプロットは、グロス紙を用いた場合の結果である。同じ坪量であっても、一般的なＬＢＰ印刷用紙を用いた場合に比べて、ボンド紙を用いた場合の温度差ΔＴは小さくなった。これは、記録材Ｓと定着フィルム２２とが密着せず、熱が伝わりにくいためであると考えられる。また、同じ坪量であっても、一般的なＬＢＰ印刷用紙を用いた場合に比べて、グロス紙を用いた場合の温度差ΔＴは大きくなった。これは、記録材Ｓと定着フィルム２２とが密着し、熱が伝わりやすいためであると考えられる。このように、定着処理時の伝熱量には、記録材Ｓの表面性が関係する。
【０１０７】
３．坪量検知手段
図１９は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、記録材Ｓの坪量を検知する坪量検知手段として坪量センサ８０を有する。本実施例では、坪量センサ８０は、記録材Ｓの搬送方向において、レジストローラ対１３よりも下流、かつ、二次転写ニップ部Ｎ２よりも上流に配置されている。本実施例では、坪量センサ８０は、超音波の減衰を利用したものである。つまり、坪量センサ８０は、記録材Ｓの搬送路を挟むように配置された、超音波発生部８１と、超音波受信部８２と、を有する。そして、坪量センサ８０は、超音波発生部８１から発生され、記録材Ｓを透過することで減衰した超音波を超音波受信部８２で受信して、その超音波の減衰量に基づいて記録材Ｓの坪量を判別する。なお、坪量検知手段は、記録材Ｓの坪量と相関する指標値を取得できるものであればよく、超音波を利用したものに限定されるものではなく、例えば光を利用したものであってもよい。また、坪量検知手段が検知した指標値に係る情報に基づいて、エンジンコントローラ５０などの制御手段が坪量を判別するようにしてもよい。
【０１０８】
３．画像出力動作及び記録材情報取得シーケンス
本実施例の画像形成装置１００は、実施例１と同様にして取得した温度差ΔＴ及び画像濃度情報Ｇと、坪量センサ８０を用いて取得した記録材Ｓの坪量情報と、に基づいて、記録材Ｓの表面性を判別する。そして、本実施例では、判別した記録材Ｓの表面性に応じて、画像出力動作モードを設定する。特に、本実施例では、プロセススピードが異なる複数の画像出力動作モードから最適な画像出力動作モードを選択する。また、本実施例では、坪量センサ８０を用いて取得した記録材Ｓの坪量情報に応じて、定着温度Ｔを設定する。
【０１０９】
図２０は、本実施例におけるジョブの動作の概略を示すフローチャート図である。ビデオコントローラ３０は、ホストコンピュータなどの外部装置２００から画像情報を受信すると、エンジンコントローラ５０にプリント信号を送信し、これによりエンジンコントローラ５０はジョブを開始させる（Ｓ３００）。次に、エンジンコントローラ５０は、前回記録材情報を取得した後に、給送カセット１１の開閉や、給送カセット１１内の記録材Ｓが無くなった履歴があるか否かを判断する（Ｓ３０１）。エンジンコントローラ５０は、Ｓ３０１で履歴があると判断した場合は（「Ｙｅｓ」）、ＲＡＭ５３に記憶されている記録材情報をリセット（消去）する（Ｓ３０２）。また、エンジンコントローラ５０は、Ｓ３０１で履歴が無いと判断した場合は（「Ｎｏ」）、記録材情報のリセットを行わずに、処理をＳ３０３に進める。次に、エンジンコントローラ５０は、定着処理を行う予定の画像データ（典型的には当該ジョブの１枚目の記録材Ｓに形成する画像の画像データ）の画像濃度情報Ｇをビデオコントローラ３０から取得する（Ｓ３０３）。次に、エンジンコントローラ５０は、当該ジョブで記録材Ｓを給送する給送カセット１１内の記録材Ｓの記録材情報がＲＡＭ５３に記憶されているか否かを判断する（Ｓ３０４）。
【０１１０】
本実施例では、記録材情報は、坪量情報と、表面性情報と、の２つの情報を含む。記録材Ｓは、表面性に応じて、ボンド紙、普通紙、グロス紙の３種類に分類される。ボンド紙は、表面に大きな凹凸がある紙である。グロス紙は、特に平滑な光沢紙である。普通紙は、ボンド紙とグロス紙との間の一般的なＬＢＰ用紙の表面性を持つ紙である。そして、本実施例では、記録材Ｓが普通紙であると判別された場合は、画像出力動作モードが普通紙モードに設定され、通常のプロセススピードで画像出力動作が行われる。また、ボンド紙は、表面の凹凸が大きいため、定着性のムラも大きくなりやすい。そのため、ボンド紙では、トナー像を均一に定着させるためには、プロセススピードを下げて、定着処理においてゆっくり加熱することが望ましい。そこで、本実施例では、記録材Ｓがボンド紙であると判別された場合は、画像出力動作モードがボンド紙モードに設定され、普通紙モードの５０％のプロセススピードで画像出力動作が行われる。また、グロス紙は、表面が平滑なため、定着性は良好である。しかし、グロス紙は、表面が平滑で光沢があるため、定着処理されたトナー像も、定着されているだけでなく、表面に光沢が出ることが望まれる。そのため、グロス紙では、トナー像に光沢が出るようにトナーを十分に溶かして潰すために、プロセススピードを下げて、定着処理においてゆっくり加熱することが望ましい。そこで、本実施例では、記録材Ｓがグロス紙であると判別された場合は、画像出力動作モードがグロス紙モードに設定され、普通紙モードの５０％のプロセススピードで画像出力動作が行われる。
【０１１１】
エンジンコントローラ５０は、Ｓ３０４で記録材情報が無いと判断した場合は（「Ｎｏ」）、記録材Ｓの表面性情報を普通紙として仮設定し、画像出力動作モードを普通紙モード（プロセススピード１００％）に設定する（Ｓ３０５Ｂ）。次に、エンジンコントローラ５０は、坪量センサ８０による記録材Ｓの坪量の判別結果を取得し、坪量情報として設定してＲＡＭ５３に記憶させる（Ｓ３０６Ｂ）。つまり、エンジンコントローラ５０は、給送カセット１１から記録材Ｓをピックアップさせて、坪量センサ８０による坪量の検知位置まで記録材Ｓを搬送させる。そして、エンジンコントローラ５０は、坪量センサ８０による記録材Ｓの坪量の判別結果を取得し、坪量情報としてＲＡＭ５３に記憶させる。次に、エンジンコントローラ５０は、実施例１と同様の表１の温度設定テーブルを参照して、坪量センサ８０を用いて取得した記録材Ｓの坪量情報に応じて定着温度Ｔを決定する（Ｓ３０７Ｂ）。次に、エンジンコントローラ５０は、決定した定着温度Ｔで定着処理を行わせると共に、第１、第２の温度センサ２６、２８の検知結果を取得してヒータ２３の温度と定着フィルム２２の温度との温度差ΔＴを取得する（Ｓ３０８Ｂ）。つまり、エンジンコントローラ５０は、第１の温度センサ２６により検知されるヒータ２３の温度が、決定した定着温度Ｔとなるように、通電制御部６３により定着装置２０のヒータ２３への通電を制御させる。また、エンジンコントローラ５０は、定着ニップ部ＮＦにトナー像が転写された記録材Ｓを通過させ、その通過中の第１、第２の温度センサ２６、２８の検知結果を取得して、温度差ΔＴを取得する。このとき定着ニップ部ＮＦを通過する記録材Ｓは、典型的には当該ジョブの１枚目の記録材Ｓである。
【０１１２】
次に、エンジンコントローラ５０は、次のようにして記録材Ｓの坪量と温度差ΔＴと記録材Ｓの表面性との関係の情報に基づいて、記録材Ｓの表面性を判別し、表面性情報として設定してＲＡＭ５３に記憶させる（３０９Ｂ）。図２１は、記録材Ｓの坪量と温度差ΔＴと記録材Ｓの表面性との関係（ここでは「表面性設定ライン」ともいう。）を示すグラフ図である。温度差ΔＴがＡラインより大きければ、記録材Ｓをグロス紙と判別する。温度差ΔＴがＢラインより小さければ、記録材Ｓをボンド紙と判別する。温度差ΔＴがＡラインとＢラインとの間にあれば、記録材Ｓを普通紙と判別する。この表面性設定ラインは、記録材Ｓ上にトナーが無い状態での、記録材Ｓの坪量と温度差ΔＴと記録材Ｓの表面性との関係を示すものである。この表面性設定ラインの情報は、予め前述の実験６と同様の実験により求められてＲＯＭ５２に記憶されている。
【０１１３】
ここで、Ｓ３０８Ｂで取得した温度差ΔＴには、記録材Ｓの坪量の影響と、トナーに伝熱された熱量の影響と、記録材Ｓの表面性の影響と、が含まれている。そのため、図２１の表面性設定ライン（トナー無し状態で求めたもの）に基づいて記録材Ｓの表面性を判別するために、Ｓ３０３で取得した画像濃度情報Ｇに基づいて、Ｓ３０６Ｂで取得した記録材Ｓの坪量情報を補正する。つまり、画像濃度情報Ｇに基づいて、温度差ΔＴに含まれるトナーに伝熱された熱量の影響分を考慮して、坪量センサ８０を用いて取得した坪量情報を補正する。具体的には、実施例１と同様の図１２の補正ラインを参照して、Ｓ３０３で取得した画像濃度情報Ｇに基づいて記録材Ｓの坪量の補正量を決定する。図２１の表面性設定ラインを用いるためには、坪量センサ８０を用いて取得した坪量に対して、トナーに伝熱された熱量の影響分だけ坪量を割り増す必要がある。そのため、決定した補正分を、坪量センサ８０を用いて取得した坪量に足し合わせて、補正後坪量とする。そして、補正後坪量を用いることで、図２１の表面性設定ラインから記録材Ｓの表面性を判別することができる。
【０１１４】
エンジンコントローラ５０は、Ｓ３０４で記録材情報（表面性情報、坪量情報）があると判断した場合は（「Ｙｅｓ」）、その記録材情報における表面性情報に基づいて画像出力動作モードを設定する（Ｓ３０５Ａ）。そして、エンジンコントローラ５０は、設定した画像出力モードのプロセススピードで記録材Ｓを給送させ、画像形成を開始させる（Ｓ３０６Ａ）。また、エンジンコントローラ５０は、記録材情報における坪量情報に基づいて定着温度Ｔを設定し（Ｓ３０７Ａ）、定着処理を行わせる（３０８Ａ）。エンジンコントローラ５０は、ジョブにおける全ての記録材Ｓに対する画像形成、定着処理が終了したら（Ｓ３１０）、ジョブを終了させる（Ｓ３１１）。
【０１１５】
本実施例では、典型的には、記録材情報が無い場合には、ジョブの１枚目に対する画像出力動作時に記録材情報（表面性情報、坪量情報）を取得する。このときのプロセススピードは仮設定し、定着温度Ｔは坪量センサ８０を用いて取得した坪量情報に基づいて設定する。そして、当該ジョブの２枚目以降の定着処理時、及び給送カセット１１の開閉又は記録材Ｓが無いことが検知されるまでの次回以降のジョブにおける定着処理時には、上記取得した記録材情報に基づいてプロセススピード、定着温度Ｔを設定することができる。
【０１１６】
このように、本実施例では、画像形成装置１００は、記録材Ｓの坪量に関する情報を検知する坪量検知手段８０を有する。そして、本実施例では、制御手段５０は、第１の記録材Ｓに関して取得された第１及び第２の情報と、坪量検知手段８０によって検知された第１の記録材Ｓの坪量に関する情報と、に基づいて、第１の記録材Ｓの表面性に関する情報を取得し、該表面性に関する情報に基づいて第２の記録材Ｓに対する画像出力動作の動作設定を制御することが可能である。より詳細には、本実施例では、制御手段５０は、坪量検知手段８０によって検知された第１の記録材Ｓの坪量に関する情報に、第１の記録材Ｓに関して取得された第２の情報に基づく補正量分を足し合わせて第１の記録材Ｓの坪量に関する仮情報を取得する。そして、制御手段５０は、該仮情報と、第１の記録材Ｓに関して取得された第１の情報と、記録材Ｓにトナー像が形成されていない場合の第１の取得手段の取得結果と記録材Ｓの坪量と記録材の表面性との関係を示す情報と、に基づいて、第１の記録材Ｓの表面性に関する情報を取得する。また、本実施例では、制御手段５０は、画像出力動作の動作設定として、加熱処理時の記録材Ｓの搬送速度を制御する。
【０１１７】
以上説明したように、本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られると共に、記録材Ｓの表面性に応じて適切な画像出力モード（プロセススピード）を設定することができ、例えば平滑性の低い記録材Ｓに対しても良好な定着性を得ることができる。また、本実施例によれば、記録材Ｓの表面性を検知する表面性検知手段と、記録材Ｓの坪量を検知する坪量検知手段と、の両方を設ける場合に比べて、簡易な構成で、記録材Ｓの坪量情報と表面性情報とを取得することができる。これにより、本実施例によれば、簡易な構成で、記録材Ｓに最適な画像出力モード、定着温度を選択し、トナー像に最適な熱量を与えることができ、省エネルギーを達成しつつ、良好な定着性を得ることができる。
【０１１８】
なお、本実施例では、実施例１と同様の定着装置２０の構成を用いて説明したが、実施例２と同様の定着装置２０の構成を用いる場合にも本実施例の制御を適用することができ、本実施例と同様の効果を得ることができる。また、本実施例では、定着処理時の伝熱量に関する情報として、実施例１と同様に温度差ΔＴを取得したが、実施例３と同様に通紙電力Ｗｐを取得する構成を用いる場合にも本実施例の制御を適用することができ、本実施例と同様の効果を得ることができる。その場合、定着装置２０の構成は、実施例３で説明したように図１７に示すような他の構成であってもよい。
【０１１９】
また、本実施例では、記録材Ｓの坪量を検知する坪量検知手段を設けることで、記録材Ｓの表面性を判別する場合について説明した。これに対し、記録材Ｓの表面性を検知する表面性検知手段を設けることで、記録材Ｓの坪量を判別することもできる。つまり、本実施例では、坪量検知手段を用いて取得した坪量情報に基づいて、温度差ΔＴに対する坪量の影響及び表面性の影響から坪量の影響を切り分け、記録材Ｓの表面性を判別した。これに対して、表面性検知手段を用いて取得した表面性情報に基づいて、温度差ΔＴに対する坪量の影響及び表面性の影響から表面性の影響を切り分け、記録材Ｓの坪量を判別することができる。表面性検知手段は、記録材Ｓの表面性と相関する指標値を取得できるものであればよい。例えば、記録材Ｓに光を照射し、正反射光、乱反射光の強さを光量センサで読み取る正乱反射光センサで構成された表面性センサなどが挙げられる。この場合、記録材Ｓの表面が平滑である場合、正反射光が強くなり、粗いと乱反射光が強くなる。
【０１２０】
図２２は、表面性検知手段としての表面性センサ９０を備えた画像形成装置１００の概略断面図である。図２２の画像形成装置１００は、図１９に示す本実施例の画像形成装置１００の坪量センサ８０に代えて、表面性センサ９０を有する。表面性センサ９０は、記録材Ｓの搬送方向において、レジストローラ対１３より下流、かつ、二次転写ニップ部Ｎ２より上流に配置することができる。本実施例では、坪量センサ８０を用いて取得した坪量情報を、画像濃度情報Ｇに基づいて補正した。これに対して、表面性センサ９０を用いて取得した表面性情報に基づいて、温度差ΔＴを補正することができる。つまり、例えば普通紙を用いた場合を基準として設定された温度差ΔＴと坪量との関係を用いて、温度差ΔＴから坪量を求めるものとする。このとき、実際に用いた記録材Ｓの平滑性が普通紙よりも低い場合（例えばボンド紙）には、坪量を実際よりも小さく推定してしまうことになる。そこで、表面性センサ９０を用いて取得した表面性情報に基づいて温度差ΔＴを大きくする方向に補正し、補正後の温度差ΔＴを用いて上記関係から坪量を求めることで、適切な坪量を判別することができる。逆に、実際に用いた記録材Ｓの平滑性が普通紙よりも高い場合（例えばグロス紙）には、坪量を実際よりも大きく推定してしまうことになる。そこで、表面性センサ９０を用いて取得した表面性情報に基づいて温度差ΔＴを小さくする方向に補正し、補正後の温度差ΔＴを用いて上記関係から坪量を求めることで、適切な坪量を判別することができる。あるいは、予め実施例１における図１１に示すような温度差ΔＴと坪量との関係を示す情報を記録材Ｓの表面性に応じて複数求めておき、表面検知手段を用いて取得した表面性に対応する関係を参照して温度差ΔＴから坪量を求めてもよい。なお、これらの方法により、記録材Ｓの坪量を判別する場合も、実施例１と同様に画像濃度情報Ｇに基づいた坪量の補正を行う。このように表面性検知手段を設ける場合も、表面性検知手段と坪量検知手段との両方を設ける場合に比べて、簡易な構成で、記録材Ｓの坪量情報と表面性情報とを取得することができる。
【０１２１】
このように、画像形成装置１００は、記録材Ｓの表面性に関する情報を検知する表面性検知手段９０を有していてよい。そして、制御手段５０は、第１の記録材Ｓに関して取得された第１及び第２の情報と、表面性検知手段９０によって検知された第１の記録材Ｓの表面性に関する情報と、に基づいて、第１の記録材Ｓの坪量に関する情報を取得し、該坪量に関する情報に基づいて第２の記録材Ｓに対する画像出力動作の動作設定を制御することが可能であってよい。また、制御手段５０は、第１の記録材Ｓに関して取得された第１の情報を、表面性検知手段９０によって検知された第１の記録材Ｓの表面性に関する情報に基づいて補正し、補正後の第１の情報と、記録材Ｓにトナー像が形成されていない場合の第１の取得手段の取得結果と記録材Ｓの坪量との関係を示す情報と、に基づいて、第１の記録材Ｓの坪量に関する情報を取得することができる。そして、制御手段５０は、画像出力動作の動作設定として、加熱処理時の加熱部材２２又は熱源２３の目標温度を制御することができる。
【０１２２】
［その他］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
【０１２３】
上述の実施例では、本発明を中間転写方式の画像形成装置に適用したが、例えば感光体から記録材にトナー像を直接転写するモノクロ画像形成装置などにも適用できるものであり、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。この場合、感光体にトナー像を形成する手段、感光体から記録材にトナー像を転写させる手段などによって、記録材にトナー像を形成する像形成手段が構成される。
【０１２４】
また、像加熱装置は、典型的には未定着のトナー像を記録材に定着させる定着装置であるが、例えばトナー像が定着された記録材を再加熱して光沢を制御する装置などであってもよい。
【符号の説明】
【０１２５】
７          中間転写ベルト
９          二次転写ローラ
２０        定着装置
２２        定着フィルム
２３        ヒータ
２６        第１の温度センサ
２８        第２の温度センサ
３０        ビデオコントローラ
５０        エンジンコントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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