(57)【要約】【課題】画像形成に使用している記録媒体が正しいか否かを判断し、誤った記録媒体での画像形成の継続を抑制する仕組みを提供する。【解決手段】画像形成装置は、ジョブの設定に応じて複数の記録媒体へ連続して画像形成を行っている際に、画像形成に関わるパラメータを計測した計測値と、記録媒体の種別ごとに対応して予め記憶されている予測値とを比較し、計測値と予測値との差異が所定の閾値以上である場合にはジョブの設定とは異なる記録媒体で画像形成が行われていると判断して当該画像形成を停止し、差異が所定の閾値以上でない場合は画像形成を継続する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置であって、
ジョブの設定に応じて複数の記録媒体へ連続して画像形成を行っている際に、画像形成に関わるパラメータを計測する計測手段と、
前記計測手段によって計測された計測値と、記憶手段に記録媒体の種別ごとに対応して予め記憶されている予測値とを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づき、前記計測値と前記予測値との差異が所定の閾値以上である場合には前記ジョブの設定とは異なる記録媒体で画像形成が行われていると判断して当該画像形成を停止し、該差異が前記所定の閾値以上でない場合は画像形成を継続する制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記録媒体の補充が行われたか否かを検出する検出手段をさらに備え、
前記比較手段は、前記検出手段によって記録媒体の補充が行われたことが検出されている場合に前記計測値と前記予測値とを比較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】
前記比較手段による比較を行うタイミングであるか否かを現在の記録媒体への画像形成枚数に基づいて判定するタイミング判定手段をさらに備え、
前記比較手段は、前記検出手段によって記録媒体の補充が行われたことが検出されている場合であって、かつ、前記タイミング判定手段によって比較を行うタイミングであると判定された場合に、前記計測値と前記予測値とを比較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４】
前記画像形成に関わるパラメータは、画像形成後の記録媒体の定着温度と、画像形成中の消費電力との少なくとも一方であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記定着温度と、前記消費電力との少なくとも一方に対応する前記所定の閾値を設定する設定手段をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記記憶手段には、さらに、前記画像形成装置の使用環境ごとに対応する予測値が記憶されており、
前記比較手段は、現在の使用環境に応じて、前記記憶手段から使用する予測値を選択することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成装置の外気温を計測する手段と、
前記画像形成装置の外気湿度を計測する手段とをさらに備え、
前記比較手段は、計測された前記外気温、及び前記外気湿度の少なくとも一方に従って、前記記憶手段から前記使用する予測値を選択することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、画像形成を停止する場合に、さらに、前記ジョブの設定とは異なる記録媒体が収納されたカセットの再確認を促す画面を表示することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記ジョブの設定における記憶媒体の種別が誤っている場合に、正しい記録媒体の種別を予測する手段をさらに備え、
前記制御手段は、画像形成を停止する場合に、さらに、予測される正しい記録媒体の種別を表示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、画像形成を停止した場合に、前記ジョブの設定に対応する記録媒体を供給可能なカセットがあれば、該カセットから記録媒体を供給して画像形成を再開することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
画像形成装置での制御方法あって、
計測手段が、ジョブの設定に応じて複数の記録媒体へ連続して画像形成を行っている際に、画像形成に関わるパラメータを計測する計測工程と、
比較手段が、前記計測工程で計測された計測値と、記憶手段に記録媒体の種別ごとに対応して予め記憶されている予測値とを比較する比較工程と、
制御手段が、前記比較工程での比較結果に基づき、前記計測値と前記予測値との差異が所定の閾値以上である場合には前記ジョブの設定とは異なる記録媒体で画像形成が行われていると判断して当該画像形成を停止し、該差異が前記所定の閾値以上でない場合は画像形成を継続する制御工程と
を実行することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１０の何れか１項に記載の画像形成装置としてコンピュータを機能させるための該コンピュータで読み取り可能なプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷時に誤った印刷用紙種別の使用を防止する画像形成装置、その制御方法、及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタル印刷、特にプロダクションプリントの分野では、印刷に利用されるプリンタが多くの種別の用紙をサポートすることが望まれている。例えば、様々な種別の厚みや表面処理が施された印刷用紙に対応することが望まれている。レーザプリンタやデジタル複合機などの画像形成装置は、印刷速度やトナーの定着温度等の印刷プロセスを様々に変化させて高品位な印刷物を得ることができる。具体的には、オペレータが画像形成装置の操作部から設定する用紙情報に従って、画像形成装置は最適な定着温度や定着速度を保つことで高画質な出力結果を保証する。一方、設定された用紙情報と異なった用紙を誤って給紙トレイに載置してしまうと、設定情報と、実際に載置した用紙に対して適切な設定とで、印刷プロセス条件が合わないために印刷不良を起こす可能性がある。例えば、定着不良によるトナー剥がれや過剰な加熱による用紙のそりなどがある。そこで、特許文献１では、給紙トレイや用紙搬送経路に用紙種別・厚みセンサを設置して、センサ出力によって判別された用紙の種別に従って印刷プロセス条件を変更する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１８１２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術には以下に記載する問題がある。例えば、上記従来技術では用紙種別を検出するために機械的、光学的な機構を有する専用のセンサを設ける必要があり、製造コストが増大してしまう。また、検出した用紙の厚さやおおよその種別は識別できるものの、用紙の熱容量を正確に知ることはできない。つまり、用紙ごとの熱容量に応じて用紙種別を判断していないため、定着不良の問題が起きる可能性は依然として残り、画像形成装置のオペレータが誤って異なる種別の用紙を補充した際にはトナー剥がれ等の問題が発生してしまう。このように、オペレータが誤った種別の用紙を載置した場合であっても、本体載置すべき用紙との差異を検知することができず、誤った用紙で画像形成を継続して実行してしまう場合がある。
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みて成されたものであり、画像形成に使用している記録媒体が正しいか否かを判断し、誤った記録媒体での画像形成の継続を抑制する仕組み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】
【０００６】
本発明は、画像形成装置であって、ジョブの設定に応じて複数の記録媒体へ連続して画像形成を行っている際に、画像形成に関わるパラメータを計測する計測手段と、前記計測手段によって計測された計測値と、記憶手段に記録媒体の種別ごとに対応して予め記憶されている予測値とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づき、前記計測値と前記予測値との差異が所定の閾値以上である場合には前記ジョブの設定とは異なる記録媒体で画像形成が行われていると判断して当該画像形成を停止し、該差異が前記所定の閾値以上でない場合は画像形成を継続する制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、画像形成に使用している記録媒体が正しいか否かを判断し、誤った記録媒体での画像形成の継続を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】画像形成装置のハードウェア構成を示す図。
【図２】画像形成装置の制御構成を示す図。
【図３】プリンタコントローラの機能構成を示す図。
【図４】定着部の断面を示す図。
【図５】ＩＨ方式の原理を説明する図。
【図６】定着部におけるセンサの配置例を示す図。
【図７】予測温度及び予測電力の変化テーブルの一例を示す図。
【図８】予測温度及び予測電力の変化のグラフの一例を示す図。
【図９】温度測定結果及び消費電力測定結果の一例を示す図。
【図１０】温度測定結果及び消費電力測定結果のグラフの一例を示す図。
【図１１】画像形成装置の機能ブロック図。
【図１２】誤った用紙種別の補充検出方法のフローチャート。
【図１３】定着温度・電力比較処理のフローチャート。
【図１４】用紙補充間違い警告ダイアログの一例を示す図。
【図１５】塗りつぶしとトナー剥がれサンプルを示す図。
【図１６】用紙補充間違い検知機能の設定画面の一例を示す図。
【図１７】画像形成装置の機能ブロック図。
【図１８】定着消費電力監視部の機能ブロック図。
【図１９】用紙補充間違い警告ダイアログの一例を示す図。
【図２０】温度測定結果及び消費電力測定結果の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１０】
＜第１の実施形態＞
＜デジタル複合機のハードウェア構成＞
以下では、本発明の第１の実施形態について説明する。まず、図１を参照して、本実施形態に係る画像形成装置であるデジタル複合機１０００の構成について説明する。デジタル複合機１０００は、紙原稿を読み取るイメージリーダ１と、電子写真方式で作像を行うレーザプリンタ６と、制御部４４とを備える。また、デジタル複合機１０００を機能構成の面から見た場合、大きく分けて次の６ブロックで構成されている。それらは原稿露光系、コントローラ系、レーザ露光系、作像系、定着系、給紙／搬送系である。
【００１１】
制御部４４は、メインコントローラ３０、ＨＤＤ３１、プリンタコントローラ３２、及びオプションボード３３を備える。メインコントローラ３０は、ＣＰＵやメモリを有する制御装置であり、ＨＤＤ３１に記憶されたプログラムに従ってデジタル複合機１０００の全体を統括的に制御する。プリンタコントローラ３２は、レーザプリンタ６のメカ制御を担当するコントローラである。メインコントローラ３０からの指示に従って機械部品を制御して印刷出力を得ることに責任を持つ。また、プリンタコントローラ３２に接続されるオプションアクセサリと通信することで、オプションアクセサリの制御も行う。オプションアクセサリとは、具体的にはスタッカ、中綴じ製本機等である。
【００１２】
イメージリーダ１は、リーダコントローラ３、ＣＣＤ４、及び露光ランプ５を備える。リーダコントローラ３は、露光ランプ５を制御して点灯させ、ＣＣＤ４によって原稿のイメージを読み取らせ、読取信号をデジタルデータに変換する。
【００１３】
レーザプリンタ６は、各トナー色に対応して、レーザスキャナユニット８、９、１０、１１、ドラムユニット１３、１４、１５、１６、中間転写ベルト１７、転写部１８、定着部２０、排紙部２８、給紙部２６、及び両面搬送部２７を備える。さらに、レーザプリンタ６には、機内に給紙する用紙等の記録媒体を積載するための右デッキ２２、左デッキ２３、三段目トレイ２４、及び四段目トレイ２５が設けられている。レーザプリンタ６は、これらのデバイスを用いて複数の記録媒体へ連続して画像形成を行うことができる。以下に画像形成手順について説明する。
【００１４】
まず、レーザ露光系７が有するＹＭＣＫ用の４つのレーザスキャナユニット８、９、１０、１１を用いて、作像系１２のＹＭＣＫ用のドラムユニット１３、１４、１５、１６の感光ドラム上に静電潜像を形成する。ドラムユニット１３、１４、１５、１６は、各色に対応する感光ドラムと現像器がセットで設けられている。現像器には画像を作り出すトナーとトナーに電荷を与えるキャリアが含まれている。
【００１５】
静電潜像の元となる作像データは、メインコントローラ３０がレーザ露光系７に送信する。当該データは、イメージリーダ１から読み出された原稿のデータであるか、又はメインコントローラ３０がホストコンピュータから受信したＰＤＬデータである。メインコントローラ３０は、ネットワーク機能を有しており、ホストコンピュータと通信が可能である。前述のようにレーザスキャナユニットのレーザによって感光ドラム上に形成された静電潜像は、現像器内のトナーが付着することで現像化される。
【００１６】
続いて、ベルト状の転写体である中間転写ベルト１７にトナーが転移される。ドラムユニット上の画像がＹＭＣＫの４色のトナーをすべて転移することで、中間転写ベルト１７上にフルカラーのトナー画像が形成される。ここで、一旦作像系１２の説明から離れて、給紙搬送系２１の説明を行う。右デッキ２２、左デッキ２３、三段目トレイ２４、及び四段目トレイ２５は印刷用紙を格納するための用紙トレイである。右デッキ２２、及び左デッキ２３は、比較的小さい用紙サイズの用紙を格納できるのに対して、三段目トレイ２４、及び四段目トレイ２５には、大きいサイズの用紙が格納可能である。給紙部２６は、各用紙トレイから引き出された印刷用紙を作像系１２へ運ぶための機構である。両面搬送部２７は両面印刷時に、片面が印刷された用紙を再度作像系１２に搬送することができる。給紙搬送系２１によって取り出された印刷用紙が作像系１２の転写部１８に運ばれると、中間転写ベルト１７に形成されたトナー画像が印刷用紙に転写される。その後、定着部２０の定着ローラによって加熱、圧着されたトナー画像が印刷用紙に固着することで印刷物ができ上がる。印刷された用紙は、排紙部２８を通してデジタル複合機１０００の機外に排出される。
【００１７】
また、定着部２０は、ヒーター４０と、定着部センサ４１とを備える。ヒーター４０は、トナー画像を用紙に定着させるべく加熱する際に用いられる。定着部センサ４１は、トナー画像を定着した後の用紙の温度を測定するためのセンサである。給紙部２６は、給紙部センサ４２を備える。給紙部センサ４２は、複数のセンサで構成され、各給紙トレイの用紙の残量や、用紙のサイズ等を検知するためのセンサである。
【００１８】
＜コントローラ系＞
次に、図２を参照して、画像形成装置の制御を司るコントローラ系２９のハードウェア構成について説明する。コントローラ系２９には、図１に示すコントローラ関係のコンポーネントが含まれる。メインコントローラ３０は、プリンタ制御システムの中心であり、レーザプリンタ６、イメージリーダ１、操作部１２０、外部メモリ１２１などを利用してプリンタ機能を提供する。メインコントローラ３０は、ＣＰＵ１１２、ＲＡＭ１１３、ＲＯＭ１１４、入力部１１６、印刷部Ｉ／Ｆ１１７、外部メモリＩ／Ｆ１１８、リーダ部Ｉ／Ｆ１２２、及びＲＴＣ１２４を備える。
【００１９】
ＣＰＵ１１２は、制御プログラム等に基づいてシステムバス１１５に接続される印刷部Ｉ／Ｆ１１７に出力情報として画像信号を出力する。なお、制御プログラムはＲＯＭ１１４のプログラム用ＲＯＭや外部メモリ１２１等に予め記憶される。ＲＯＭ１１４のフォント用ＲＯＭには上記出力情報を生成する際に使用するフォントデータ等が記憶される。ＲＯＭ１１４のデータ用ＲＯＭにはハードディスク等の外部メモリ１２１がないプリンタの場合には、ホストコンピュータ上で利用される情報等が記憶されている。プリンタコントローラ３２は、印刷部Ｉ／Ｆ１１７から送信される画像信号に従って、電子写真プロセスによって印刷画像を形成するようにレーザプリンタ６を制御する。図２に示すように、後処理や用紙積載を行う場合には、プリンタコントローラ３２にフィニッシャ（中綴じ製本機）コントローラ１２５又はスタッカコントローラ１２６が接続される。リーダコントローラ３は、紙原稿を読み取って電子データを出力する。ＣＰＵ１１２は、リーダ部Ｉ／Ｆ１２２を経由してリーダコントローラ３の電子データを読み取ることができる。
【００２０】
ＣＰＵ１１２は、入力部１１６を介してホストコンピュータとの通信処理が可能となっており、プリンタ内の情報等を図示しないホストコンピュータに通知可能に構成されている。１１３はＣＰＵ１１２の主メモリ、ワークエリア等として機能するＲＡＭで、図示しない増設ポートに接続されるオプションＲＡＭによりメモリ容量を拡張することができるように構成されている。なお、ＲＡＭ１１３は、出力情報展開領域、環境データ格納領域、ＮＶＲＡＭ等に用いられる。前述したハードディスク（ＨＤ）、ＩＣカード等の外部メモリ１２１は、メモリコントローラ（ＭＣ）１１８によりアクセスを制御される。
【００２１】
外部メモリ１２１は、オプションとして接続され、フォントデータ、エミュレーションプログラム、フォームデータ等を記憶する。また、上記外部メモリ１２１は、少なくとも１個以上備え、内蔵フォントに加えてオプションフォントカード、言語系の異なるプリンタ制御言語を解釈するプログラムを格納した外部メモリを複数接続できるように構成されてもよい。さらに、ＮＶＲＡＭを有し、操作部１２０からのプリンタモード設定情報を記憶するようにしてもよい。操作部１２０には、タッチパネル式の操作パネル、操作のためのスイッチ、及びＬＥＤ表示器が設けられている。
【００２２】
ＲＴＣ１２４は、リアルタイムクロック回路であり、時間の計時や一定間隔の時間をカウントするためのデバイスである。内蔵電池から電力供給を受けて動作しているため、メインコントローラ３０が停止した場合であってもＲＴＣ自体は常に動作することが可能である。ＣＰＵ１１２からＲＴＣ内のレジスタに書き込まれた値に従って、所定の時刻や一定時間で割り込み信号を発生し、結線されているＣＰＵ１１２に割り込みを通知することが可能である。
【００２３】
＜プリンタコントローラ＞
次に、図３を用いてプリンタコントローラ３２の制御構成について詳細に説明する。プリンタコントローラ３２は、電子写真プロセスを実現するための制御構成として、画像形成制御部３０１、ＣＰＵ３０２、給紙制御部３０４、定着制御部３０６、及び排紙制御部３０５を備える。給紙制御部３０４には、給紙部センサ４２が接続される。給紙部センサ４２は、複数のセンサで構成され、給紙部２６の給紙段が開閉されたことを電気的に検知する。さらに、給紙部センサ４２は、給紙制御部３０４の給紙段に給紙されている用紙サイズと用紙残量を電気的に検知することができる。定着制御部３０６は、画像形成制御部３０１が用紙上に形成したトナー画像を定着させるためのヒーター４０と、定着温度を制御するための定着部センサ４１とを備える。
【００２４】
＜定着部の構成＞
次に、図４乃至図６を参照して、デジタル複合機１０００の定着部２０の構成について説明する。図４は、定着部２０の断面を示す。図４に示すように、定着部２０には、上部にＩＨユニット４０１が設けられている。ＩＨユニット４０１は、用紙にトナーを定着させる定着フィルムを加熱するためのユニットであり、ＩＨコイル４０３、外コア４０２、及び移動銅版４０４を備える。ＩＨコイル４０３は、定着フィルム４０７をＩＨ方式により加熱する。ＩＨ方式の説明は図５を用いて後述する。外コア４０２は、定着フィルム４０７の加熱効率を上げる。移動銅版４０４は、小サイズの用紙を印刷するときに定着フィルムの長手方向端の非通紙部の温度が上昇してしまうことを防ぐ。
【００２５】
用紙に直接接触する定着フィルムユニット４０５は、定着フィルム４０７とその内部に内コア４０６を備える。定着フィルムユニット４０５はＩＨ方式によって加熱され、内コア４０６は定着フィルムの加熱効率を高めるものである。加圧ローラ４０８は、印刷用紙に対して図面下側から圧力をかけ、より定着を強固にする。
【００２６】
移動銅版４０４によって定着フィルム４０７の端部が昇温することを防止することができるが、それでも若干の熱は残ってしまう。均熱ローラ４０９は、この端部の熱を均熱ローラ４０９を通して逃がすことで昇温を低減させる。ウェブユニット４１０は、この均熱ローラ４０９を定期的に清掃するものである。
【００２７】
図５は、定着ベルトの加熱方式を説明する図である。本発明のデジタル複合機１０００は、定着ベルトの加熱方式としてＩＨ（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｈｅａｔｉｎｇ：誘導加熱）方式を採用している。本方式は電磁誘導を利用して金属を自己発熱させる方式である。コイルに高周波の交流電流を流して周辺に発生する磁束が金属を通過することにより金属に渦電流が流れる。結果として金属部分にジュール熱が発生する。これを誘導加熱という。本実施形態に係る定着フィルム４０７は、金属にシリコンゴムをコートしており、この誘導加熱を利用して定着フィルムを自己発熱させている。
【００２８】
図６は、定着部２０に設けられた定着部センサ４１の詳細な構成を示す。定着部センサ４１は、計測手段として機能し、定着フィルムユニット４０５及び加圧ローラ４０８に設けられた温度管理を行うための複数のセンサ、サーミスタによって構成され、画像形成に関わるパラメータを計測する。ここで、画像形成に関わるパラメータとは、定着部センサ４１によって計測される画像形成後の記録媒体の定着温度や、画像形成中の消費電力などを示す。本実施形態では、これら２つのパラメータを用いた制御について説明するが、本発明はこれに限定されず、他の画像形成に関わるパラメータが用いられてもよい。
【００２９】
図６に示すように、温度制御の中心となる定着メインサーミスタ６０１が定着フィルムユニット４０５の中心部に設置される。定着メインサーミスタ６０１によって計測される定着温度によってＩＨユニット４０１を使った温度調整フィードバックが可能となる。その両脇には定着サブサーミスタ６０２と定着サブサーミスタ６０３が異常昇温検知の為に装備されている。もし何らかの問題で異常昇温が検知された時には即座にＩＨユニット４０１の加熱が停止される。また、定着端部前サーミスタ６０５と定着端部後サーミスタ６０４とが定着フィルムユニット４０５の長手方向端に取り付けられており、小サイズ用紙印刷で定着端部が異常高温にならないかを監視している。加圧ローラ４０８には、加圧ローラサーミスタ６０６が取り付けられ、検知された温度は定着フィルムユニット４０５の温度制御に用いられている。
【００３０】
＜定着温度管理＞
次に、図７乃至図１０を参照して、デジタル複合機１０００における定着温度の管理について説明する。デジタル複合機１０００は、図７に示すように、サポートする用紙種別毎に印刷中の定着温度がどの様に変化するかを定義した予測温度変化テーブル７０１を有する。予測温度変化テーブル７０１は、デジタル複合機ベンダのテストデータに基づき、予めデジタル複合機１０００の制御ソフトウェアの一部として組み込まれる。予測温度変化テーブル７０１には、印刷ページ数に応じた用紙種別ごとの定着温度が定義されている。用紙種別としては、薄紙、普通紙、コート紙１、及びエンボス８が含まれている。しかし、これらの用紙種別は一例であり、本願発明を限定する意図はなく、他の種別の用紙が定義されてもよい。具体例として、印刷ページ数が２０ページの場合には、薄紙が１５５度、普通紙が１６０度、コート紙１が１８５度、エンボス８が１９４度と定義されている。
【００３１】
予測電力変化テーブル７０２は、予測温度変化テーブル７０１の値で印刷時の定着温度が変化したときに必要となる電力量をレベルで表したものである。例えば普通紙とコート紙１の値に注目すると、普通紙よりコート紙１の熱容量が大きいため定着目標温度も高い。このため、定着フィルム４０７を加熱するための電力も大きくなることがわかる。このように、温度変化は、その用紙の熱容量がどの程度なのかによって決定されうる。一般的には、用紙重量（坪量）が重い方が熱容量は大きくなる。また、用紙種別では、普通紙よりコート紙の方が熱容量は大きい。
【００３２】
図８は、予測温度変化グラフ８０１と予測電力変化グラフ８０２とを示す。これらのグラフは、予測温度変化テーブル７０１と予測電力変化テーブル７０２をグラフ化したものである。それぞれ横軸が印刷ページ数を示し、縦軸が定着温度又は電力レベルを示す。デジタル複合機１０００が使用する合計消費電力は、予測電力変化グラフ８０２の折れ線と横軸（ページ数）で囲まれた面積で表される。予測電力変化グラフ８０２は面積の大きいコート紙１の方が普通紙より多く消費電力を必要とすることを表している。さらに、普通紙の目標温度１６０度を保持するには電力レベル２で加熱すればよいことを表している。
【００３３】
デジタル複合機１０００の定着部２０は、センサで定着温度を読み取ってフィードバック制御を行っている。定着温度の測定値が目標とする温度と差がある場合には、加熱制御を変化させて目標温度に合わせようとする。予測温度変化グラフ８０１と予測電力変化グラフ８０２とを見ると、印刷後４０ページ付近で目標温度より高い温度が検出されたときにはＩＨユニット４０１の加熱を一旦停止させて温度が下がるのを待っていることが分かる。
【００３４】
続いて、オペレータが誤った用紙を用紙トレイに補充した場合の定着部２０のフィードバック制御の挙動を説明する。用紙種別ごとの定着温度の変化と消費電力の変化の遷移を図９及び図１０に示す。１００１は、定着温度の変化を表したグラフである。９０１の数値をグラフにプロットした折れ線グラフとして表している。１００２は加熱に使用する電力レベルを表したグラフである。９０２の数値をグラフにプロットした折れ線グラフで表している。それぞれ横軸が印刷ページ数を示し、縦軸が定着温度又は電力レベルを示す。ここでは、１００１と１００２を使ってより詳細にデジタル複合機１０００の動きを説明する。
【００３５】
なお、図９及び図１０では、デジタル複合機１０００に登録した用紙種別が「普通紙」であり、目標定着温度を１６０度とした場合の定着温度及び電力レベルを示す。「普通紙」が設定されているため、最初にＩＨユニット４０１で加熱する電力レベルは２となる。しかし、オペレータが誤って厚紙２の用紙を補充してしまった場合は、普通紙よりも厚く熱容量の大きい厚紙２は熱を多く吸収してしまう。したがって、５ページ目辺りの印刷では、誤って補充した用紙が厚紙２であるため、定着温度が１４５度辺りであり、普通紙の場合の予測温度よりも低くなってしまう。したがって、デジタル複合機１０００は、通常、不足している定着温度を上げるために、電力レベルを上げる。これは、定着温度と定着電力が不足したままの状態を続けると、定着不良が起きてしまうからである。特に、図１５に示すように、塗りつぶしを多用した印刷出力の場合には、トナー剥がれが起きやすい。定着しきれていないトナーが定着器内部に残り、定着ローラの汚れにつながることも考えられる。
【００３６】
具体的には、正常な状態に復帰させるため、デジタル複合機１０００は、標準の電力レベル２より大きい電力レベル４で加熱を行う。しかし、１０ページ目付近でも目標の１６０度とは大きな差があるため、さらに電力レベル４で加熱を続ける。２０ページ付近で目標温度との差が小さくなってきたため、既定の電力レベル２での加熱に切り替える。そして温度が安定した５０ページ付近までそのままの状態を保つ。しかし、厚紙２は普通紙より熱の吸収量が大きい。結果として６０ページ付近から定着温度が下がり出す。デジタル複合機１０００は、再び電力レベル４での加熱を始めることになる。このように、デジタル複合機１０００は、定着後の用紙における定着温度の測定結果から、予測される温度と所定以上の差が有れば当該予測温度へ近づけるためのフィードバック制御を行う。
【００３７】
デジタル複合機１０００が定着のために使用した電力は、１００２における折れ線グラフと横軸に挟まれた面積の合計で求められる。普通紙の折れ線で囲まれる面積に比べて、厚紙２の折れ線で囲まれる面積は２倍に近い。したがって、この定着電力の実測値と目標値の差に着目し、当該差異が所定の値より大きくなった時点でオペレータが誤った用紙を補充したと判断することができる。
【００３８】
＜機能モジュールの構成＞
次に、図１１を参照して、本実施形態に係るデジタル複合機１０００の機能モジュールの構成について説明する。各機能モジュールは、メインコントローラ３０のプログラムＲＯＭ１１４に記憶された制御プログラムをＲＡＭ１１３や外部メモリ１２１を使ってＣＰＵ１１２が実行することによって実現される。
【００３９】
デジタル複合機１０００は、機能モジュールとして、用紙交換検出部１１０１、定着温度調整部１１０２、印刷用紙供給管理部１１０３、定着温度監視部１１０４、及び定着消費電力監視部１１０８を備える。用紙交換検出部１１０１は、給紙制御部３０４が有する給紙部センサ４２によってオペレータが給紙トレイの開閉および用紙の補充がなされたか否かを判定する。定着温度監視部１１０４は、その内部に定着温度計測部１１０５と、基準定着温度記憶部１１０６と、定着温度比較部１１０７とを備える。印刷中の定着温度を監視して定着が正しく行われているかを監視する。定着温度計測部１１０５は、図３の定着部センサ４１、より具体的には図６の定着メインサーミスタ６０１によって定着フィルム４０７の温度を計測する。基準定着温度記憶部１１０６は、図７に示した用紙種別毎の定着温度の基準値を記憶する。定着温度比較部１１０７は、定着温度計測部１１０５が出力する定着温度と、基準定着温度記憶部１１０６から得られる目標とする定着温度の比較を行う。
【００４０】
定着温度調整部１１０２は、定着温度比較部１１０７の比較結果と、７０２に示した加熱に必要な電力レベルに従って基準定着温度に近づくように定着温度の調整を行う。即ち、定着温度調整部１１０２は、上述した定着温度のフィードバック制御を行う。定着温度調整部１１０２によって行われた定着温度調整の結果は、定着消費電力監視部１００８によって監視される。
【００４１】
定着消費電力監視部１００８は、定着消費電力計測部１００９、基準定着消費電力記憶部１０１０、及び定着消費電力比較部１０１１を備える。定着消費電力計測部１００９は、定着制御部３０６のヒーター４０、より具体的には図４のＩＨユニット４０１が消費する電力を計測する。基準定着消費電力記憶部１０１０は、７０２で示される理想的な状態での定着消費電力値を定義したテーブルを記憶する。定着消費電力比較部１０１１は、定着消費電力計測部１００９で測定した電力値と、基準定着消費電力記憶部１０１０に記憶されている消費電力値とを比較する。デジタル複合機１０００は、この比較結果に基づき、印刷中の用紙がデジタル複合機１０００に設定されている用紙種別であるか否かを判定する。そして、用紙種別が異なっていると判定した場合には、印刷用紙供給管理部１１０３は、給紙制御部３０４の用紙トレイを使用不可とし、誤った用紙種別での印刷を継続することを防止する。
【００４２】
＜処理手順＞
次に、図１２を参照して、本画像形成装置における印刷中の処理手順について説明する。特に、印刷用紙の誤使用を検知するための処理について説明する。以下で説明する処理は、メインコントローラ３０の処理であり、図１１に示されたデジタル複合機１０００の各機能モジュールによって実現される。なお、本フローに係わるメインコントローラ３０のプログラムは、メインコントローラ３０のプログラムＲＯＭ１１４に記憶されており、ＲＡＭ１１３に読み出されＣＰＵ１１２によって実行される。
【００４３】
まず、Ｓ１２０１で、用紙交換検出部１１０１は、給紙部センサ４２の出力信号に基づき、オペレータによって用紙交換又は用紙補充が行われたか否かを判定する。当該出力信号は、例えば、オペレータが給紙トレイの開閉を行ったか否かや、用紙補充を行ったか否かを示す信号である。交換・補充が行われていない場合には印刷用紙の判定はすでに行われているので、これ以降の処理は行わず、処理を終了する。一方、用紙交換・補充が行われたと判定した場合にはＳ２１０２に進む。
【００４４】
Ｓ１２０２で、メインコントローラ３０は、印刷実行中でかつ定着処理実行中であるか否かを判定する。定着処理実行中でない場合は、処理を終了する。一方、定着処理実行中と判定された場合にはＳ１２０３に進み、定着温度監視部１１０４又は定着消費電力監視部１１０８は、タイミング判定手段として機能し、画像形成に関するパラメータである定着温度・消費電力の比較を行うタイミングか否かを判定する。印刷実行直後は、定着温度が安定しないため比較には適していない。また、ある短い期間での測定値を平均した値を比較に使うことで突発的な異常値の影響を減らすことができる。したがって、本実施形態では、画像形成枚数、例えば、５ページ目、１０ページ目、２０ページ目といった一定の間隔で比較を行うこととする。つまり、定着温度監視部１１０４又は定着消費電力監視部１１０８は、これらのタイミングであるか否かを判定する。比較のタイミングであると判定した場合はＳ１２０４に進み、そうでない場合は処理を終了する。
【００４５】
Ｓ１２０４で、定着温度比較部１１０７及び定着消費電力比較部１１１１は、予め定義された基準値と印刷中の測定値とを比較する。比較方法の詳細は、図１３を用いて後述する。比較の結果は、Ｓ１２０５で定着温度比較部１１０７と定着消費電力比較部１１１１とによって評価される。差が認められない場合には使用されている用紙は正しいという判断になるので印刷を継続し、処理を終了する。一方、Ｓ１２０５で基準値と一定以上の差が認められると判定した場合にはＳ１２０６に進み、印刷用紙供給管理部１１０３は、現在使用中の給紙制御部３０４の用紙カセットを使用禁止に設定する。
【００４６】
次に、Ｓ１２０７で、印刷用紙供給管理部１１０３は、給紙制御部３０４の他の用紙カセットに収納された用紙が印刷に利用可能であれば印刷用紙の供給元を変更する。つまり、ジョブの設定に対応する用紙を供給可能な用紙カセットがあれば当該用紙カセットに供給元を変更し、停止した画像形成を再開する。続いて、Ｓ１２０８で、印刷用紙供給管理部１１０３は、操作部１２０に警告画面を表示し、処理を終了する。図１４は操作部１２０に表示される警告画面１４０１である。警告画面１４０１では、誤った印刷用紙の補充が検出されたことと、該当用紙カセットに収納された用紙を再確認するように促す表示が含まれる。
【００４７】
次に、図１３を参照して、図１２のＳ１２０４の詳細について説明する。図１２と同じく、本フローチャートの処理は図１１に示されたデジタル複合機１０００の各機能モジュールによって実現される。また、本フローに係わるメインコントローラ３０のプログラムは、メインコントローラ３０のプログラムＲＯＭ１１４に記憶されており、ＲＡＭ１１３に読み出されＣＰＵ１１２によって実行される点も共通である。
【００４８】
まず、Ｓ１３０１で、定着温度計測部１１０５は、外部メモリ１２１に記録された設定値を読み出し、定着温度での用紙種別の比較をするか否かを判定する。外部メモリ１２１に記録された当該設定値は、図１６に図示された用紙補充間違い検知機能の設定ダイアログの入力によって更新される。当該ダイアログは、操作部１２０にグラフィックイメージとして表示され、ユーザからの入力を受け付ける。ダイアログに表示される設定項目は、「定着温度による用紙種別比較」と、「定着消費電力による用紙種別比較」との適用のオンオフを個別に切り替えることができる。つまり、何れか一方のみを適用することもできるし、両方を適用することもできる。さらに、「定着消費電力による用紙種別比較」の選択と、定着中の読み取り値と基準値を比較してどの程度の違いがあれば用紙補充間違いと判断するかの閾値を入力することもできる。図１６においては、定着温度及び定着消費電力ともに「２５％」と設定されている。したがって、後述するように、計測値と予測値との間で、所定の閾値以上の差があれば用紙が誤って補充されたと判断できる。
【００４９】
Ｓ１３０１の判断の結果、定着温度での用紙種別比較をする設定である場合、Ｓ１３０２で、定着温度計測部１１０５は、定着部センサ４１によって測定され、メモリ等に格納された印刷中の定着温度を読み出す。さらに、Ｓ１３０３で、基準定着温度記憶部１１０６は、現在の印刷ページ数に応じた基準定着温度を読み出す。そして、Ｓ１３０４で、定着温度比較部１１０７は両方の値を比較し、外部メモリ１２１に記録された定着温度比較時の閾値以上の違いが認められるかどうかを判定する。ここで、閾値以上の差がある場合にはＳ１３１０に進み、定着温度比較部１１０７は、差分があったことを記憶して一連の処理を終了する。
【００５０】
一方、Ｓ１３０４で定着温度比較部１１０７が差分を認めない場合にはＳ１３０５に進み、定着消費電力での用紙種別比較の処理に移動する。Ｓ１３０５で、定着消費電力計測部１１０９は、外部メモリ１２１に記録された設定値を読み出し、定着消費電力による用紙種別比較をするかどうかを判定する。定着消費電力での用紙種別比較をする設定である場合はＳ１３０６に進み、定着消費電力計測部１１０９は、ジョブ開始からの累計消費電力を読み出す。さらに、Ｓ１３０７で、基準定着消費電力記憶部１１１０は、現在の印刷ページ数に応じた基準定着消費電力を読み出す。そして、Ｓ１３０８で、定着消費電力比較部１１１１は、両方の値を比較し、外部メモリ１２１に記録された定着消費電力比較時の閾値以上の違いが認められるか否かを判定する。ここで、閾値以上の差がある場合にはＳ１３１０に進み、定着消費電力比較部１１１１は、差分があったことを記憶して、一連の処理を終了する。一方、差分を認めない場合にはＳ１３０９に進み、定着消費電力比較部１１１１は、差分が無かったことを記憶して、一連の処理を終了する。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置は、印刷中の定着温度や消費電力を測定し監視することで、印刷に利用する用紙種別が予め設定された用紙種別と異なることを検知することができる。これにより、オペレータが誤った用紙を使用し続けることを防止できる。よって、印刷不良による画像形成装置内の汚れも防ぐことが可能になり、印刷システムの利用可能時間を延ばすことができる。
【００５２】
＜第２の実施形態＞
以下では、図１７及び図２０を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。上記第１の実施形態においては、定着温度監視部１１０４と、定着消費電力監視部１１０８とは、基準となるテーブルを１つだけ保持していた。しかし、本実施形態では、このようなテーブルを複数保持する場合について説明する。以下では、上記第１の実施形態と異なる部分についてのみ説明を記載する。まず、図１７を参照して、本実施形態に係る機能モジュールについて説明する。
【００５３】
定着温度の実測値は、デジタル複合機１０００の外気温や湿度によって影響を受けることがある。デジタル複合機１０００は、給紙制御部３０４内に、カセットヒータを設け、外気温や湿度の変化から印刷用紙を保護する機能を有している。しかし、基準定着温度記憶部１１０６を作成した時点の外気温度や湿度からあまりにも差異が大きい場合には、定着温度比較部１１０７の比較結果に影響を与えることも考えられる。このような事象に備えるため、図１７の機能ブロック図では基準定着温度記憶部１７０３と基準定着消費電力記憶部１７０４を備える。各記憶部は、複数の記憶領域を備え、複数のテーブルを記憶することができる。
【００５４】
それぞれの基準値テーブルは、各外気温・湿度に対応したテーブルである。本実施形態では、これらの複数のテーブルを、外気温を計測する外気温計測部１７０１と、外気湿度を検出する外気湿度計測部１７０２とから取得される値に従って、適用する基準値テーブルを切り替える。
【００５５】
切替制御の詳細について説明する。デジタル複合機１０００は、外気温計測部１７０１と外気湿度計測部１７０２から取得するデータを元に使用環境を分類する。具体的には、「常温」「低温」「高温」「高温高湿」の四種別の使用環境毎に制御を変更する。つまり、デジタル複合機１０００は、基準定着温度記憶部１７０３と基準定着消費電力記憶部１７０４を４つの種別ごとに保持している。
【００５６】
図２０の２００１は、「低温」環境での定着温度変化テーブルの例であり、２００２は、「低温」環境での消費電力変化テーブルの例である。低温環境での定着温度変化テーブル２００１では、常温環境での定着温度変化テーブル９０１に比べて違いが有る。特に、厚紙２とコート紙１とは、低温環境の方が５度程度温度が低くなっている。これは、極端な低温が原因で印刷用紙が加熱されにくいことを示している。結果として、消費電力変化テーブル２００２は、常温環境での消費電力変化テーブル９０２に比較してより多くの電力を必要とすることを示している。これらのテーブルに加えて、「高温」、「高温高湿」の使用環境に対して同様の定着温度変化テーブルと消費電力変化テーブルが設けられる。低温環境とは逆に、常温環境に比べて印刷用紙が加熱されやすく、消費電力の値が小さくなる。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置では、基準定着温度記憶部１７０３と、基準定着消費電力記憶部１７０４という、複数の環境条件ごとに対応するテーブルを保持し、印刷中の使用環境を判断して、最適なテーブルを適用する。これにより、画像形成装置の設置されている使用環境に応じて、上記第１の実施形態で説明した制御の精度が低下することを防止することができる。つまり、外気温や外気湿度の影響があっても、安定した用紙種別監視を行うことができる。
【００５８】
＜変形例＞
なお、本発明は、上記実施形態に限らず様々な変形が可能である。上記第１の実施形態において、図１４の用紙補充間違い警告ダイアログは、用紙種別の間違いを検出したことを警告しているだけである。例えば、印刷中の用紙は、オペレータが使いたい用紙であって、給紙制御部３０４に用紙情報を登録し忘れている場合には、デジタル複合機１０００が予測される用紙種別をオペレータに提示して用紙情報の登録を手助けできることが望ましい。
【００５９】
図１８は、図１１で説明した上記第１の実施形態に係る定着消費電力監視部１１０８の変形例を示す。定着消費電力監視部１８００は、定着消費電力監視部１１０８の構成に加えて、さらに、印刷用紙推定部１８０１を備える。定着消費電力計測部１１０９は、一定の時間間隔で定着制御部３０６が消費する定着消費電力を計測している。そして、基準定着消費電力記憶部１１１０には、様々な用紙種別における定着消費電力のデータを保持している。印刷用紙推定部１８０１は、この両者を比較して現在印刷中の正しい用紙種別の候補を推定する。そして、図１９の警告画面で推測される正しい用紙種別を操作部１２０に表示する。これにより、ユーザは、設定情報を変更して、誤った条件で画像形成が継続されることを防止することができる。
【００６０】
＜その他の実施形態＞
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００６１】
１１０１：用紙交換検出部、１１０２：定着温度調整部、１１０３：印刷用紙供給管理部、１１０５：定着温度計測部、１１０６：基準定着温度記憶部、１１０７：定着温度比較部、１１０９：定着消費電力計測部、１１１０：基準定着消費電力記憶部、１１１１：定着消費電力比較部
【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１５】
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