(57)【要約】      （修正有）【課題】記録材の搬送方向相対位置と透過波成分の関係から、単層シートの重送と封筒を判別し、記録材に適した像形成条件を自動的に適用して像形成することで、ダウンタイム発生頻度を減らし、ユーザビリティー向上が計られた画像形成装置を提供する。【解決手段】記録材の先後端位置検知手段とパルス状に発信する超音波の透過波の検知結果を、記録材の先後端位置と関連付け、透過波強度が記録材先端位置から後端にかけて増加、減少、あるいは閾値範囲内であるかから、記録材の種類、および封筒と重送の判別を行う。さらに透過波の周波数成分に応じた強度を演算することにより、搬送する記録材にシートの積層面存在の有無、あるいは重ね合わせの回数の推定を行う。前記情報と記録材の先後端位置情報及び検知される副走査長から、封筒と重送の判別を行う。【選択図】図９
2019108218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材搬送路上に設けられ、記録材の端部を検出する検出手段と、
前記記録材搬送路上に設けられる超音波発信手段と、
前記超音波発信手段に対応して前記記録材搬送路上に設けられ、前記超音波発信手段から発信され、記録材を透過した透過波を受信する超音波受信手段と、
前記超音波受信手段により検出された波形の振幅を検出し、演算を実行する演算手段と、を有し、
前記超音波発信手段は、記録材が前記記録材搬送路上を搬送される過程において、前記記録材の搬送方向にわたって複数の超音波が照射されるようにパルス波を発信し、
前記演算手段は、前記記録材が前記記録材搬送路上を搬送される過程において前記記録材の搬送方向の先端領域から後端領域に向かう複数の個所における前記透過波の強度または周波数成分に基づいて、前記記録材の重送と封筒との判別を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記演算手段は、前記記録材の略先端部を含む第１領域を透過した前記透過波の強度に対して、搬送方向において前記第１領域に続く前記記録材の第２領域を透過した前記透過波の強度が低下したことを検出したときに、前記記録材が封筒であると判別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】
前記演算手段は、前記記録材の搬送方向の略先端部から略中央の領域にかけて前記透過波の強度の有意な段差を検出したときに、前記記録材が重送されたと判別す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。
【請求項４】
前記記録材が封筒であると前記演算手段が判別したときに、封筒に対応した条件に応じて像形成プロセスを実行することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記演算手段は、前記記録材の略先端部を含む第１領域を透過した前記透過波の強度に応じて、前記記録材が薄紙、普通紙、厚紙であるかの種別を判別することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記演算手段が判別した前記種別に応じて、前記超音波発信手段の発信する信号の強度を変更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】
前記演算手段は、前記透過波に含まれる基本周波数成分の強度Ａ１とｎ次高調波成分の強度Ａｎとの比較αｎ＝Ａｎ/Ａ１に基づいて前記記録材の重送と封筒の判別を行う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８】
前記αｎとして、α２とα３を用いることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記記録材の略先端部を含む第１領域を透過した透過波についてのα２と、搬送方向において前記第１領域に続く前記記録材の第２領域を透過した透過波についてのα３を用い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】
記録材搬送路上に設けられ、記録材の端部を検出する検出手段と、
前記記録材搬送路上に設けられる超音波発信手段と、
前記超音波発信手段に対応して前記記録材搬送路上に設けられ、前記超音波発信手段から発信され、記録材を透過した透過波を受信する超音波受信手段と、
前記超音波受信手段により検出された波形の振幅を検出し、演算を実行する演算手段と、を有する画像形成装置を用いた記録材の判別方法であって、
前記超音波発信手段が、記録材が前記記録材搬送路上を搬送される過程において、前記記録材の搬送方向にわたって複数の超音波が照射されるようにパルス波を発信する工程と、
前記演算手段が、前記記録材が前記記録材搬送路上を搬送される過程において前記記録材の搬送方向の先端領域から後端領域に向かう複数の個所における前記透過波の強度に基づいて、前記記録材の重送と封筒との判別を行う工程と、を有することを特徴とする画像形成装置を用いた記録材の判別方法。
【請求項１１】
コンピュータに請求項１０に記載の判別方法を実行させるためのプログラム。
【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、例えばマルチファンクションプリンタ、レーザビームプリンタ、ファクシミリ、印刷装置等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真や静電記録方式による画像形成装置は、像坦持体上に形成されたトナー像を様々なメディア（記録材）に転写、定着して出力できることが、一つの特徴とされている。
ただし、トナー像を紙等に代表される記録材に転写、定着する工程は、記録材の表面性、坪量、厚さや表面抵抗等に応じ適正な条件範囲で実行されないと、転写不良や定着不良、ホットオフセット等を招く場合がある。
そのため、一般に使用比率が高いとされる記録材とは異なる坪量、厚さ、寸法等を有する記録材、例えば坪量が90g/m2超、あるいは60g/m2未満、葉書や封筒等の記録材に良好な印刷を行うには、その記録材の特性に対応する用紙設定をするのが従来一般的である。
例えば複写機の場合、液晶タッチパネル上などのオペレーター画面上に表示されるプリント設定画面上の'用紙種類'等の設定項目にて、対応すると考えられる用紙種類の選択をするのが、現在のところ一般的である。
【０００３】
反面、オフィス用途向けから軽印刷用途向け、一般家庭向けまで電子写真方式の画像形成装置が広く普及するに伴い、ユーザー全体の中での比率は高くないものの、特殊な記録材を比較的高い頻度で利用するユーザー数は、増える傾向にある。
【０００４】
前述の如く、使用する記録材に合わせて設定画面にて用紙種類を選択することは、ユーザーやオペレーターにマニュアルの参照や、ある程度の経験を要求することになる。また、選択を誤った場合は、取り直し等が必要となり、使い勝手の向上が望まれている。
【０００５】
そこで、画像形成装置の使い勝手の向上や、より確実な動作実現を目的として、記録材の厚さや、坪量、表面性等を、自動的に判別する手段（以下、メディアセンサとも記す）を搭載することにより、用紙種類の決定を自動で行う画像形成装置に係る技術提案がなされてきている。
【０００６】
特許文献１は、記録媒体に対し超音波を照射する手段と、透過波を受信する手段および反射波を受信する手段を有し、前記透過波強度と反射波強度を演算処理することにより、記録媒体の厚さと種類を求めるものである。
【０００７】
特許文献２は、記録材に対し光を照射する手段と、透過光および反射光を検知する手段を有し、得られた光学情報の演算処理、画像処理により記録材の種類を特定し、画像形成条件の制御を行なう。
【０００８】
また、記録材の厚さ、坪量の検知を兼ねた重送検知手段、あるいはミスプリント防止の観点から重送を検知、警告する方法、装置の提案がなされている。
特許文献３は、記録材を重送した際、透過波強度が、正常な記録材搬送時あるいは非通紙時の強度と比較して大幅に小さくなることを利用して重送検知を行う。
【０００９】
特許文献４は、超音波のバースト波強度が、重送時と非重送時で異なることからバースト波を積分した値を基に、重送検知を行っている。
【００１０】
以上、照射した超音波や光の透過成分や反射成分を計測し、特定の手順により設定された閾値と前記計測値を比較することにより、記録材の厚みや坪量の推定、シートの積層状態の判別が、行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−１０７０３０
【特許文献２】特開２００７−２３３１８６
【特許文献３】特開２０００−２５９８６
【特許文献４】特開２００９−２９２５４９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、前述したようなメディアセンサを有する画像形成装置において、封筒印刷を実行しようとした場合、厚いメディアと認識し、必要以上に高い定着温度を適用させる結果、シワやカール等を招く場合がある。
【００１３】
あるいは、特に重送検知機能を兼ねたメディアセンサを利用した場合、封筒を重送と判別することでエラーとなり、エラー処理や手動による用紙種類の選択、再印刷等をユーザーに強いる結果、使い勝手の向上に反する事態を招く場合がある。
【００１４】
つまり、メディアセンサを搭載したにも拘らず前記用紙設定画面にて'封筒'を手動で選択する、あるいは重送検知機能をオフにする等の手動設定を行わないと、封筒印刷が難しくなる問題がある。
【００１５】
本発明は、記録材に照射した超音波の透過波について振幅及び周波数成分を検出し、演算することにより記録材の厚みや坪量を推定するメディアセンサを利用する画像形成装置において、前記記録材の搬送方向相対位置と前記透過波成分の関係から、単層シートの重送と封筒の判別を実行し、記録材に適した像形成条件を自動的に適用して像形成を実行することで、ダウンタイム発生の頻度を減らし、ユーザビリティーの向上が計られた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、記録材搬送路上に設けられ、記録材の端部を検出する検出手段と、前記記録材搬送路上に設けられる超音波発信手段と、前記超音波発信手段に対応して前記記録材搬送路上に設けられ、前記超音波発信手段から発信され、記録材を透過した透過波を受信する超音波受信手段と、前記超音波受信手段により検出された波形の振幅を検出し、演算を実行する演算手段と、を有し、前記超音波発信手段は、記録材が前記記録材搬送路上を搬送される過程において、前記記録材の搬送方向にわたって複数の超音波が照射されるようにパルス波を発信し、前記演算手段は、前記記録材が前記記録材搬送路上を搬送される過程において前記記録材の搬送方向の先端領域から後端領域に向かう複数の個所における前記透過波の強度または周波数成分に基づいて、前記記録材の重送と封筒との判別を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、記録材搬送方向の複数個所に超音波を照射し、その透過波成分と搬送方向の位置関係、および記録材の搬送長さから、封筒と単層の記録材の重送を判別し、封筒と判別された場合は、封筒モードでの転写、定着を実行する。
従来、メディアセンサを装備することでユーザビリティーの向上を目指していたにもかかわらず、封筒印刷時に重送エラーと検知されダウンタイムを生じさせ、エラー処理や手動再設定、再印刷をユーザーに強いていた点が大きく改善されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の要部構成断面図
【図２】図１の画像形成装置の制御ブロック図
【図３】本発明の実施例において超音波発信器12より発振される超音波波形を表した図
【図４】実施例１において、単層記録材に対し照射した超音波を検出した波形を表した図
【図５】実施例１において、封筒のシート２枚重ね領域に照射した超音波を検出した波形を表した図
【図６】実施例１において、封筒のシート３枚重ね領域に照射した超音波を検出した波形を表した図。
【図７】実施例１において、超音波発信器12と超音波受信器13の間を封筒が移動する様子を表した図
【図８】実施例１において、超音波発信器12と超音波受信器13の間を重送搬送された記録材が移動する様子を表した図
【図９】実施例１において、搬送する記録材の種類あるいは重送を判別するフローを表した図
【図１０】実施例１及び実施例２において、超音波発信器12より発信される超音波の周波数と振幅の関係を規格化して表した図
【図１１】実施例２において、単層記録材に対し照射した超音波の透過波について、基本周波数成分とｎ次高調波成分の強度関係を表した図
【図１２】実施例２において、封筒の２枚重ね領域に照射した超音波の透過波について、基本周波数成分とｎ次高調波成分の強度関係を表した図
【図１３】実施例２において、封筒の３枚重ね領域に照射した超音波の透過波について、基本周波数成分とｎ次高調波成分の強度関係を表した図
【図１４】実施例２において、記録材に対し照射した超音波の透過波強度を、記録材の種類別に表した図
【図１５】実施例２において、検出された透過波の二次高調波成分の相対強度α2を記録材の種類別に表した図
【図１６】実施例２において、記録材の２重送時に検出された透過波の二次高調波成分の相対強度α2を記録材の種類別に表した図
【図１７】実施例２において、記録材の２重送時に検出された透過波の三次高調波成分の相対強度α3を記録材の種類別に表した図
【図１８】実施例２において、記録材の３重送時に検出された透過波の三次高調波成分の相対強度α3を記録材の種類別に表した図
【図１９】実施例２において、搬送する記録材の種類あるいは重送を判別するフローを表した図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例を図面に即して詳述する。
【実施例１】
【００２０】
本発明の実施例１の説明を、図１〜９と図１４及び表１を用いて行う。
【００２１】
本実施例では、先ず記録材の先後端位置を、トップセンサ11により検出する。そして、パルス発信させた超音波を記録材搬送方向の複数個所に照射し、それぞれの透過波を超音波受信器13により検出し、パルス毎にピークホールドした振幅を各パルスの検出波強度とする。
【００２２】
そして前記複数の検出波強度が、搬送方向の特定長さに渡り増加、減少、あるいは決められた閾値の範囲内にあるかと、記録材の搬送長さと選択された記録材寸法を比較する。それにより、搬送する記録材を薄紙、普通紙、厚紙、封筒、あるいは重送と判別する。
【００２３】
以下、本実施例の具体的な説明を行う。
【００２４】
まず、図１及び図２を用い画像形成装置全体の動作について説明する。
図１は、電子写真方式採用の画像形成装置であるマルチファンクションプリンタ（ＭＦＰ）100の要部構成断面図である。図２は図１の画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
図中、データ処理コントローラ90は、インターフェース70を介してプリントサーバー200等から入力されるイメージデータを、レーザスキャナーユニット3による露光走査に適した形式のシリアルデータに変換するである。
ＤＣコントローラ80は、エンジンハードウェアの制御を行う制御部として機能し、データ処理コントローラ90からのイメージデータに応じ、各種の制御を実行し、それにより画像出力が行われる。以降、ＤＣコントローラ80を制御部80と称することもある。各種の制御には、メインモータ、感光ドラムモータ、
用紙の搬送用のモータなどの各種モータ類50の駆動制御及び画像形成部40の制御がある。画像形成部40の制御としては、スキャナー3、帯電、現像、転写等の各種バイアス出力制御、定着ヒーターの通電制御等がある。また、制御部80には、図示しないＲＯＭ、ＣＰＵ、ＲＡＭなどが備えられ、後述する、搬送される記録材の種類、及び重送の判別を行う。
操作部60は、液晶タッチパネル、テンキー、オペレーションキー等からなり、画像形成装置100のステイタスが表示されるとともに、オペレーターからのコマンド入力が可能である。
感光ドラム1a、1b、1c、1dは、アルミシリンダー等の導体回転体の表層に有機感光層が形成されている。本実施例においては像形成時に周速180mm/secで駆動制御されるとともに、後述の像形成プロセスにより表面にトナー像が形成される。
本例において、感光体1aにはイエロートナー像、感光体1bにはマゼンダトナー像、感光体1cにはシアントナー像、感光体1dにはブラックトナー像が表面に形成される。その後、トナー像は中間転写ベルト6上に一次転写され、さらに転写ローラ14を介して記録材上に、前記４色のトナー像が二次転写された後、定着器20を経て出力される。
【００２５】
以下、簡単のためにイエロートナー像形成を例にとり、トナー像形成プロセスの説明を行う。
感光ドラム1aは、駆動開始とともに一次帯電ローラ2aに不図示の制御回路を介してバイアス印加制御が行われ、表面が一様帯電される。
レーザスキャナーユニット3は、半導体レーザ30a、レーザドライバー、ポリゴンミラー31、f−θレンズ32a、等からなる。イエロー成分に相当するイメージデータにより、半導体レーザ30aは駆動制御が行われ、感光ドラム1a表面にイエローに対応した静電潜像が形成される。
前記静電潜像は、現像器4aによりイエロートナー像として画像化される。
イエロートナー像は、一次転写ローラ5aを介して中間転写ベルト6上に転写される。
イエロートナー像と同様に、マゼンダトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像が、それぞれ中間転写体6上に重ね合わせられる。
その後、二次転写ローラ14に対し、記録材種類に応じたバイアス印加制御が行われることにより、トナー像が転写され、定着器20による定着工程を経て、排紙トレイ上に出力される。
なお、本実施例において記録材は、カセット41あるいはマルチトレイ43上に収容され、給紙ローラ9あるいは19により、像形成タイミングに同期して給紙され、感光ドラム1の周速と同じ180mm/secの速度で搬送される。
【００２６】
給紙された記録材は、レジストローラ10により像形成タイミング及び姿勢の補正が行われ、トップセンサ11により端部、すなわち、記録材の先端位置や後端位置が検出される。
本実施例において、トップセンサ11の下流20mm位置に、記録材搬送路を挟んで、互いに対向する位置に、信号発振手段としての超音波発信器12と、信号受信手段としての超音波受信器13が、距離6mmを隔てて配置されている。
【００２７】
本実施例においては、後述するように、記録材給紙後、超音波のパルス発信が開始される。そして、超音波受信器13により検出される強度を、記録材先端領域から後端領域にかけて搬送方向の複数個所にわたり計測、演算処理した結果に応じ、搬送される記録材の種類および重送の判別が、行われる。
【００２８】
前記記録材の種類あるいは重送状態の判別結果に応じ、転写ローラ14に転写バイアスが印加され、トナー像が記録材上に転写される。そして、加熱ユニット21および加圧ローラ22等からなる定着器20を通過することで、トナー像の定着が行われた記録材は、排紙トレイ上に出力される。
【００２９】
図３は、超音波発信器12により出力される超音波波形を表す。
本実施例においては、超音波発信器12から振幅P0、周波数30kHzの超音波が１０波単位で20msec毎にパルス発信される際の、１０波分の波形を表している。
すなわち、後述するように、１０波単位のパルス状超音波が搬送方向長さに換算して3.6mm毎に、発信器12から発せられる。
【００３０】
記録材がない状態での超音波受信器13によるピークホールド値をPaとした場合、記録材を介した状態における検出値が、前記Paの何倍に相当するかに応じて超音波発信器12により発信される超音波の振幅を、２倍の2P0もしくは、５倍の5P0にして検出を継続する。
【００３１】
図４は、記録材としてキヤノン製、GF-C081（81g/m2）を搬送させた際、超音波発信器12より振幅2P0、周波数30ｋHzの超音波１０波を記録材に照射したときに超音波受信器13により検出された波形の振幅を３倍に増幅した波形を示す。この波形のピークホールド値は、振幅P0、増幅率を１倍とした場合に換算すると、約0.17Paである。
【００３２】
図５は、記録材としてキングコーポレーション社製、長型３クラフト、70ｇ封筒を搬送させた際、シートの２枚重ね領域に、振幅5P0、周波数30kHzの超音波１０波を照射し、超音波受信器13により検出された波形の振幅を２倍に増幅した波形を示す。この波形のピークホールド値は約0.09Paである。
【００３３】
図６は、記録材としてキングコーポレーション社製、長型３クラフト、70ｇ封筒を搬送させた際、シートの３枚重ね領域（フラップ部）に、振幅5P0、周波数30kHzの超音波１０波を照射し、超音波受信器13により検出された波形の振幅を４倍に増幅した波形を示す。この波形のピークホールド値は約0.045Paである。
【００３４】
紙種別に透過波のピークホールド値を、記録材なし時の強度（Pa）の何倍で検出されるかを図１４に示す。
【００３５】
図７は、前記封筒の先端付近が、本例におけるメディアセンサを構成する超音波発信器12と超音波受信器13の間を、矢印方向に移動する様子である。
【００３６】
図中、20msec毎に発振される超音波パルスのうち、記録材の最先端位置における透過強度がP1として、以降P6までが表されている。
【００３７】
図８は、重送搬送された記録材の先端付近が、本実施例における超音波発信器12と超音波受信器13の間を、矢印方向に移動する様子である。
【００３８】
図９は、本実施例におけるプリントジョブ実行時、搬送する記録材の種類（薄紙、普通紙、厚紙、封筒）及び重送を判別するフローを表す図である。
なお、本例における画像形成装置100において封筒印刷を行う場合、推奨される搬送方向は、フラップが搬送方向の先端側になる方向である。
【００３９】
以下、図９に示すフローチャートに従い記録材の種類、及び重送判別の手順に関し説明を行う。前記フローチャートの処理は、制御部80のＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。
【００４０】
制御部80は、ジョブ開始に伴い、記録材の給紙を行う（S802）。
【００４１】
制御部80は、記録材の先端がトップセンサ11を通過する信号を検出すると（S803）、超音波発信器12から振幅P0、周波数30kHz、１０波の超音波を、20msec毎にパルス発信させる（図３を参照）（S804）。
【００４２】
制御部80は、発信開始からｉ回目の発信波を超音波受信器13により検出した波形のピークホールド値をPiとする（S805）。
次に、パルス発信から、記録材先端が超音波発信器12と超音波受信器13の間に達するまでの間に発せられる４パルスのピークホールド値の平均を取り、Paとする（S806）。
【００４３】
制御部80は、超音波発信開始以降、検出レベルが0.6Pa未満に至ったかを判断する（S807）。
そして、検出レベルが0.6Pa未満に至ったら（S807:Y）、その値をもってP1、すなわち記録材の先端から3.6mm以内の位置における透過波のピークホールド値とする。
P1検出以降、発信強度を2P0として透過光強度の検出を行う（図４を参照）（S808）。
４パルス（P1〜P4）分の平均をS（1-4）として、S(1-4)＝(P1+P2+P3+P4)/4  を算出する。前記S(1-4) の値により記録材は、表１のとおり、３種類に分類される（S809）。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
なお、記録材の種類と前記ピークホールド値の関係を図１４に示す。
【００４６】
S807で、検出レベルが0.6Paに至っていないと判断された場合、処理はS805に戻る。
制御部80は、S809で算出されたS(1-4)が0.1Pa未満であるかを判別し、0.1Pa未満でないと判断した場合（S810:N）、搬送された記録材が普通紙または薄紙であるとみなし、処理をS811に進める。その後、その種類に対応した転写バイアス制御及び定着制御にて像形成プロセスが実行される（S811）。
【００４７】
S810の工程において、搬送する記録材が普通紙もしくは薄紙以外と判別された場合（S810:Y）、制御部80は記録材の透過に伴う超音波の減衰が大きいとみなす。そして、P5以降は、超音波発信器12による発信強度を5P0に変更し、透過波強度Piのサンプリングを継続する（図５を参照）（S812）。
【００４８】
ここで、搬送する記録材を封筒、重送、もしくは厚紙と判別する条件の説明を行う。
【００４９】
図７は、封筒を搬送した際、記録材先端付近が、本例におけるメディアセンサを構成する超音波発信器12と超音波受信器13の間を、矢印方向に移動する様子を表している。
図中、記録材の最先端位置において検出された透過波強度をP1として、20msec（3.6ｍｍ）毎にP6までが表されている。
【００５０】
また図８は、記録材が重送搬送された場合の先端付近が、本実施例における超音波発信器12と超音波発信器13の間を、矢印方向に移動する様子を表している。
前記S(1-4)は、記録材の先端領域（先端0〜１8mm、第１領域とも呼ぶ）付近における超音波の透過波強度４ヶ所の平均を表す。S(5-8)は、先端約18〜36mm付近に相当する領域（第２領域とも呼ぶ）に照射した透過波強度４ヶ所の平均値を表す。
ここで、記録材の先端領域（第１領域）とは、記録材が封筒である場合にフラップが折られた状態で存在する領域である。通常は、記録材の搬送方向における先端から１8mm程度の領域が設定されるが、この値には限られない。また、第２領域とは、フラップの終端部から始まり中央部に向かう領域である。通常は、記録材の搬送方向において、第１領域以降の、先端から１8mm〜36mm程度の領域が設定されるが、これもこの値には限られない。
【００５１】
ここで、S813で、S(1-4)＜0.6S(5-8)  の場合（S813:Y）、制御部80は、記録材の先端領域に透過波強度を弱める要因、すなわち封筒のフラップ等が折られた状態、が存在するとみなす（S813）。
そして、制御部80は、封筒に対応した転写、定着条件にて像形成プロセスを実行する（S816）。
その後、制御部80は、記録材後端がトップセンサ11を通過したことを検知すると、超音波のパルス発信を停止する（S817）、（S818）。
【００５２】
S813で、S（1-4)≧0.6S(5-8)  であり（S813:N）、かつ、S(i-(i+3))＞2S((i-4)-(i-1))  （ただしi≧5）の場合（S814:Y）、制御部80は、搬送方向の先端部から中央領域にかけて、有意に透過波強度を弱める段差、つまりシートの重ね合わせ等があると判別する（S813）、（S814）。
その場合、制御部80は、操作部60に重送エラー表示を行う（S815）。
【００５３】
本実施例においては、搬送する記録材が重送したとしても排紙に成功すれば（S826:Y）、ジョブは継続される。
重送された記録材の排紙に失敗した場合は（S826:N）、紙詰りとしてジョブは中断する（S826）、（S827）。なお、ユーザーが紙詰まりの解除処理を行った後に、正常に終了しなかった画像に対しては、再度画像形成が実行される。
【００５４】
また、S(1-4)＜0.1Pa（S810:Y）、かつ、S(1-4)＞0.6S(5-8)（S813:N）であり、かつ、S(i-(i+3))≦2S((i-4)-(i-1)) （ただしi≧5）（S814:N）の場合、搬送する記録材に、制御部80は、少なくとも先端領域において有意に透過波強度を変化させる段差はないと判別する（S814）。
そして、厚紙（坪量が90g/m2超）に対応する転写バイアス、および定着制御温度にて像形成プロセスを実行する（S819）。
【００５５】
その後、制御部80は、記録材後端がトップセンサ11を通過すると、超音波のパルス発信を停止する（S820）、（S821）。
そして、P(Z)を記録材の最後端における超音波受信器13により受信された超音波の透過強度のピークホールド値とする。ここで、P（i）＞2P（i−1） を満たすi−1をZ（＝i−1）とする。
S((Z-3）-(Z））≦0.6S((Z-7)-(Z-4))  を満たす場合（S822:Y）、制御部80は、記録材後端の約15mm領域に透過強度を有意に弱める領域、つまり封筒のフラップ等が折られた状態がメディアセンサ位置を通過したと判別する（S822）。
そして、制御部80は、操作部60に'封筒の向き（フラップの位置）を確認してください'等のメッセージを表示させる（S823）。
【００５６】
また、記録材の後端がトップセンサ11を通過すると、制御部80は超音波発信器12のパルス発信を停止させる（S817）、（S818）、（S820）、（S821）。
そして、制御部80は、記録材の搬送長さが、イメージデータあるいは選択されたプリントコマンドから選ばれる記録材の副走査方向寸法に照らし、±5mmの範囲内にあるか否かを判別する（S824）。なお、記録材が厚紙である場合には（S814:N）、S((Z-3）-(Z））≦0.6S((Z-7)-(Z-4))  を満たさない場合（S822:N）、この判別を行う。
前記範囲にない場合、制御部80は、'メディアサイズ不一致'等のメッセージを操作部60に表示させる（S825）。
【００５７】
前記の場合においても排紙に成功すればジョブは継続する（S826）。
排紙に失敗した場合は、ジョブは中断する（S827）。
【００５８】
そして、搬送する記録材の副走査方向寸法が、許容内かつプリントジョブにおける最後の記録材であった場合、プリントジョブは終了となる（S828）。
【００５９】
搬送する記録材が、最後の記録材でない場合、次の給紙が継続し、プリントジョブは続行される（S828）、（S829）。
【００６０】
本実施例における転写バイアス制御は、薄紙、普通紙、厚紙においては制御電流値をそれぞれの紙種に対応させた定電流制御が実行され、封筒と判別された場合は定電圧制御が行われる。
定着制御では、記録材種および封筒の場合分けの結果に応じ、制御目標温度を可変させる。
本実施例における定着器20は、セラミックヒーターを熱源とするいわゆるオンデマンド定着器である。定着器20は、ジョブ開始直前のセラミックヒーター温度に応じジョブ１枚目の定着目標温度を可変させる。また、ジョブ中の制御積算時間から加圧ローラ22の温度上昇を概算し、セラミックヒーターの制御温度を可変させる。
【００６１】
本実施例においては、記録材が薄紙と判定された場合、転写バイアスの定電流制御値は、普通紙の０．９倍に変更されるとともに、定着制御温度は普通紙を基準に１０℃低い温度にオフセットさせた目標温度が適用される。
【００６２】
厚紙の場合は、転写バイアスの定電流制御値が、普通紙の１．１５倍に変更されるとともに、定着制御温度が普通紙設定を基準に１０℃高い温度にオフセットされ、かつ、連続ジョブ時の給紙間隔が拡げられることで定着性が確保される。
記録材が封筒と判別された場合、普通紙に適用される定電流値の１．１倍で出力される電圧が、定電圧制御により転写ローラ14に印加されトナー像の転写が行われるとともに、定着制御温度は、普通紙と同じ目標値が適用される。
また、封筒通紙の場合、給紙間隔が普通紙に比べて広げられるとともに、加熱ユニット21の長手に複数配置された不図示のサブサーミスター温度に応じ給紙間隔の制御、調整が実行されることで、非通紙部昇温の抑制、定着性の確保とシワ発生の防止が行われる。
【００６３】
以上のとおり、記録材の搬送時、超音波発信器12から１０波単位の超音波パルスが、20msec毎に受信器13方向に発信される。受信器13にて受信される波形強度に応じ、前記発信強度を可変させて前記超音波の透過波強度Piを計測し、演算を行うことで、記録材の種類、坪量の推定、および封筒と重送の判別が可能になる。
【００６４】
その結果、用紙種類の設定を手動で実行しなくとも、自動的に適切な像形成プロセスが実行される。特に封筒印刷の際、給紙後に重送エラーと判別され、エラー解除や手動による再設定等を行う必要のない、ユーザビリティーと信頼性に優れた画像形成装置の提供が可能になる。
【実施例２】
【００６５】
本発明の実施例２を、図１０〜図１９を用いて説明する。
【００６６】
本実施例は、記録材の先端領域に超音波を照射し、検出される透過波強度の減衰レベルから普通紙あるいは薄紙以外とみなされた場合に、検出波の周波数成分からシートの重ね合わせの有無および回数の判別を行う。それにより、厚紙と封筒、あるいは重送の判別を行う。
【００６７】
以下、図を用い検出波の周波数成分から、シートの重ね合わせ回数の推定手順と、厚紙と封筒、及び重送を判別する手順に関し説明を行う。
図１０は、超音波発信器12より発信される超音波の周波数に対する振幅強度を規格化したスペクトルを表した図である。本実施例では、照射波が30kHzの正弦波であることを示している。
【００６８】
図１１は、記録材としてGF-C081を用い、前記超音波を照射し、透過波を受信器13で検波した後、基本周波数のｎ次高調波成分に関しＦＦＴ解析した結果を、基本周波数の検出強度で規格化した結果を表した図である。
ここで、基本周波数成分の強度をＡ１、ｎ次高調波成分の強度をＡｎとしたときαｎ＝Ａｎ/Ａ１と表現してある。
【００６９】
図１２は、記録材として、キングコーポレーション社製、長型３クラフト、70ｇ封筒を用い、シート２枚重ね領域に、前記超音波を照射し、透過波を受信器13で検波した後、前記αｎに関し、ｎ＝1、2、3、4の結果を表した図である。
【００７０】
図１３は、記録材として、キングコーポレーション社製、長型３クラフト、70ｇ封筒を用い、シート３枚重ね領域に、前記超音波を照射し、透過波を受信器13で検波した後、前記αｎに関し、ｎ＝1、2、3、4、5の結果を表した図である。
【００７１】
図１４は、記録材として、GF-C081（１枚搬送と重送）、NPI 52g紙、NPI 128g紙、Xerox 4200 20lb紙、および24lb紙、長形３クラフト封筒（２枚重ね領域と３枚重ね領域）を用いた場合の図である。それぞれに対し、超音波発信器12から超音波を照射し、超音波受信器13により得られた透過波のピークホールド値を、紙なし時に検出されるピークホールド値（Pa）の倍数で表している。
図１４から判るように、重送の判別は、搬送される記録材が厚紙（90g/m2超）以上の厚さになると、先端領域に生じる１枚部分と２枚重ね領域における透過波のピークホールド値を確実に検出できないと誤検知する恐れがある。
【００７２】
本実施例では、前述したように透過波の周波数成分、特に前記αnとして表現したパラメーターのうち、α2とα3の値を用い、搬送する記録材に重ね合わせの境界面が含まれるか否かを判別する。
【００７３】
図１５は、記録材としてGF-C081、NPI 52gおよび128g紙、Xerox4200 20lbおよび24lb紙を用い、各１枚搬送時におけるα2をそれぞれ表した図である。
【００７４】
図１６は、前記各種記録材をそれぞれ２重送させた際、超音波受信器13により検出される波形のα2をそれぞれ表した図である。
図１７は、前記各種記録材をそれぞれ２重送させた際、超音波受信器13により検出される波形のα3をそれぞれ表した図である。
図１８は、前記各種記録材をそれぞれ３重送させた際、超音波受信器13により検出される波形のα3をそれぞれ表した図である。
【００７５】
本実施例においては、図１５と図１６の結果から、α2が０．３未満であれば紙種によらず１枚搬送、０．３超であれば２枚搬送、と判別する。
また図１７と図１８の結果から、α3が０．２未満であれば２重送、０．２超であれば３重搬送以上、と判別する。
【００７６】
図１９は、本実施例におけるプリントジョブ実行時、搬送する記録材の種類を、薄紙、普通紙、厚紙、封筒、あるいは重送に判別するフローチャートを表した図である。
以下、フローチャートに従い、記録材の種類、及び重送判別の手順に関し説明を行う。前記フローチャートの処理は、制御部のＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。
【００７７】
ジョブ開始に伴い、１枚目の給紙実行から、記録材種類を、薄紙、普通紙、厚紙に分類するまでのフローは、実施例１のS801からS811と同様のフローであるので説明を省略する（S1801）〜（S1811）。
【００７８】
本実施例においては、搬送する記録材が薄紙もしくは普通紙の何れでもないと判別された場合、制御部は発信される超音波の振幅を5P0に変更する（S1812）。
【００７９】
そして、記録材を透過した透過光の基本周波数成分の強度Ａ１と２次高調波成分の強度Ａ２との比Ａ２/Ａ１である前記α2、基本周波数成分の強度Ａ１と３次高調波成分の強度Ａ３との比Ａ３/Ａ１である前記α3の算出値に基づき、制御部80はシートの重ね合わせ回数の推定を行い、厚紙、封筒、および重送の判別を行う。
【００８０】
発振開始からi回目の超音波パルスの透過波から算出されるαｎを、αｎ（i）とする。実施例１と同様、20msec毎に発信される超音波パルスに対し、記録材先端0〜3.6mmの範囲に対し照射されたパルスを、トップセンサ信号あるいは受信器13による受信信号から特定し、i＝1とする。
【００８１】
α2（i）に関し、記録材の先端0〜18mm付近すなわちi＝1〜4を算出する。３ヶ所以上において、α2（i）＜0.3の場合、制御部80は、記録材を厚紙と判別し、転写、定着制御を実行する（S1813）、（S1814）。
【００８２】
α2（i）≧0.3（S1813:N）、かつ、α3（i）≧0.2  （i＝1、2、3、4）でα3（i）＜0.2  （i≧5：整数）の場合（S1815:Y）、制御部80は記録材を封筒と判別し、封筒に応じた転写、定着制御を実行する（S1813）、（S1815）、（S1816）。
その後、記録材後端がトップセンサ11を通過すると、制御部80は、超音波のパルス発信を停止する（S1817）、（S1818）。
【００８３】
前記S1815の判別結果がNo、かつ、5≦i（整数）≦15中、７ヶ所以上にて  α3（i）≧0.2  の場合（S1820:Y）、制御部80は重送エラーと判別し、表示を行う（S1815）、（S1819）、（S1820）、（S1821）。
【００８４】
本実施例においては、重送と判別された記録材も、排紙に成功した場合、以降のジョブが継続される（S1827）、（S1830）。
但し、重送記録材の排紙に失敗した場合は、紙詰りとしてプリントジョブは中断する（S1829）。
【００８５】
ざらに、前記S1815の判別結果が否、かつ、5≦i（整数）≦14中、７ヶ所以上で  α3（i）＜0.2（S1820:N）、かつ、記録材の最後端位置において検出される透過波をi＝z回目としたとき、z-3≦i（整数）≦zの４ヶ所中、３ヶ所以上にて、α3（i）≧0.2  の場合（S1824:Y）、制御部80は封筒フラップが後端側であると判別し、表示を行う（S1815）、（S1819）、（S1820）、（S1822）〜（S1824）、（S1828）。
【００８６】
封筒のフラップが、推奨と逆向きであっても排紙に成功した場合、ジョブは継続する（S1828）、（S1827）、（S1830）。排紙が不成功だった場合は、制御部80は、紙詰りとしてジョブを中断する（S1827）、（S1829）。
【００８７】
また、記録材の後端がトップセンサ11を通過すると、制御部80は超音波発信器12のパルス発信を停止させる（S1817）、（S1818）、（S1822）、（S1823）。
そして、制御部80は、記録材の搬送長さが、イメージデータあるいは選択されたプリントコマンドから選ばれる記録材の副走査方向寸法に照らし、±5mmの範囲内にあるか否かを判別する（S1825）。なお、S1820で否の場合には、制御部80は、z-3≦i（整数）≦zの４ヶ所中、α3（i）≧0.2  が２ヶ所以下の場合に（S1824:N）、この判別を行う。
そして制御部80は、トップセンサ11が記録材の先端を検知してから後端を検知するまでの時間から記録材の副走査方向寸法が、選択された記録材寸法に一致しているか否かを判別し、サイズ不一致であればその旨の表示を行う（S1825）、（S1826）。
サイズ不一致であった場合においても、排紙に成功した場合、ジョブは継続する（S1827）、（S1830）。
そしてプリントジョブ中の最後の記録材であれば、出力とともにジョブを終了しする（S1832）。ジョブ途中であれば、次の記録材を給紙する（S1831）。
排紙が不成功だった場合は、制御部80は、紙詰りとしてジョブを中断する（S1829）。
【００８８】
以上のとおり、搬送する記録材に対し、先後端位置の検出とパルス状の超音波照射を行う。そして、記録材を透過した超音波の振幅変化、および周波数成分から、搬送する記録材の坪量の推定及びシートの重ね合わせの有無、あるいは回数の判別を行う。
【００８９】
推定される坪量とシートの重ね合わせ回数が、記録材搬送方向の先端領域から後端にかけて、増加、減少、あるいは閾値範囲内であるか、及び搬送長さから、記録材の坪量の推定と、封筒及び重送の判別を自動で実行することが可能になる。
【００９０】
上述した実施例１、２では、紙詰まりとしてジョブを中断させた場合、ユーザーが紙詰まりを解除した後に、リカバリー動作が実行されるものとして説明した。しかし、装置の初期設定として、リカバリー動作を行わない設定も可能である。その場合、重送が発生したと判断されると、ジョブは途中終了する。画像形成をやり直す場合は、ユーザーが再度ジョブの設定を行えばよい。
【００９１】
(その他の実施例) 
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用してもよい。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形（各実施例の有機的な組合せを含む）が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。即ち、上述した各実施例及びその変形例を組み合わせた構成も全て本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００９２】
１１  トップセンサ
１２  超音波発振器
１３  超音波受信器
８０  ＤＣコントローラ
１００  マルチファンクションプリンタ
【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】
2019108218.tif 000018
【図１６】
2019108218.tif 000019
【図１７】
2019108218.tif 000020
【図１８】
2019108218.tif 000021
【図１９】
2019108218.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月21日(2017.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
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