(57)【要約】【課題】高速搬送の通常印字モードを持ちながら通常紙であれ極薄紙であれ低速搬送で印字立ち上げを早め且つ極薄紙のカール発生が可及的に少ない画像形成装置を提供する。【解決手段】熱ローラと圧ローラの両方に熱源を持つ高速印字対応定着器の早期印字立上げの温度制御において、極薄用紙の印字開始の設定温度Ｔａ´℃を通常紙の場合の設定温度Ｔａ℃のように熱ローラ５１のみでなく、圧ローラ５２にも温度Ｔｂ´℃のように設定を行って両ローラの温度差Ａ´を通常紙の場合の温度差Ａよりも小さくし、且つ熱ローラ５１の設定温度Ｔａ´℃を通常紙の場合の設定温度Ｔａ℃よりも低い温度に設定する。その後、熱ローラヒータ６６ａと圧ローラヒータ６６ｂを交互に通電して両ローラの温度差Ａ´を維持したまま両ローラの温度を高速印字の対応温度Ｔａａ℃とＴｂ℃まで上昇させていく。【選択図】      図７
2006162768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙部から給紙される用紙を転写部および定着部を通過させ排紙部まで搬送する給紙搬送手段と、
該給紙搬送手段による用紙搬送の速度を所定速度と該所定速度よりも遅い低速度にて搬送すべく制御する給紙搬送速度制御手段と、
前記転写部に設けられ、用紙が搬送される間に該用紙上にトナー像を転写する転写手段と、
第１の熱源を有する定着ローラと第２の熱源を有して前記定着ローラに圧接する加圧ローラとからなり、前記給紙搬送手段の一部を構成すべく前記定着部に設けられ、前記転写手段により前記トナー像が転写された用紙を扶持搬送しつつ該用紙に前記トナー像を定着させる熱定着手段と、
前記第１および第２の熱源に電力を供給する電力供給手段と、
該電力供給手段による前記第１および第２の熱源への電力供給と遮断とを各々切り換え制御する第１および第２の電力供給切換制御手段と、
前記定着ローラと加圧ローラの各温度を検知する定着温度検知手段と、
前記第１および第２の電力供給切換制御手段の制御に基いて前記電力供給手段から前記第１または第２の熱源に電力が供給されて前記定着ローラと加圧ローラの温度が上昇する過程において、前記定着温度検知手段が前記定着ローラと加圧ローラの各温度が前記低速度で搬送される用紙へのトナー像の定着を可能とする第１温度群であることを検知したとき前記給紙搬送手段による前記用紙の搬送を前記低速度にて開始させる早期給紙モードにて制御し、前記定着温度検知手段が前記定着ローラと加圧ローラの各温度が前記所定速度で搬送される用紙へのトナー像の定着を可能とする第２温度群であることを検知したとき前記給紙搬送手段による前記用紙の搬送を前記所定速度にて開始させる通常給紙モードにて制御すべく前記給紙搬送速度制御手段の制御を切り換える給紙搬送速度切り換え制御手段と、
該給紙搬送速度切り換え制御手段による前記通常給紙モードへの切り換え制御に応じて、前記定着ローラと加圧ローラの各温度が前記第２温度群に維持されるよう前記第１および第２の電力供給切換制御手段による前記第１および第２の熱源への電力供給制御を行う定着温度維持制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記給紙搬送速度切り換え手段は、前記通常給紙モードと前記早期給紙モードとの選択を手動で選択可能な選択指示手動操作手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記給紙搬送速度切り換え手段は、前記通常給紙モードと前記早期給紙モードとの選択を自動的に行う選択自動指示手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記給紙搬送速度切り換え手段は、用紙の厚みを検知する用紙厚検知手段を備え、該用紙厚検知手段により検知された前記用紙の厚みに基づいて該用紙の搬送を前記早期給紙モードにて開始させるか否かを決定することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記用紙厚検印手段は、ホスト機器からの１ジョブ毎の情報により用紙の厚みを検知することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記給紙搬送速度切り換え手段は、前記熱定着手段の定着温度が前記所定の定着温度となったことを前記定着温度検知手段が検知した以降、所定のタイミングで前記給紙搬送手段による前記用紙の搬送を前記所定速度に自動的に切り換えることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記所定のタイミングは、前記低速度の早期給紙モードで搬送されている最後の用紙が少なくとも前記熱定着手段を通過完了後に設定されることを特徴とする請求項６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、定格の高速搬送で印字可能な定着温度よりも低い温度の段階で低速搬送で一刻も早く印字処理を開始する早期給紙モードを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、トナーを用いて電子写真方式でトナー像を像担持体上に形成し、このトナー像を用紙に転写し、この転写トナー像を定着器により圧力と熱とで用紙に定着して画像を形成するカラー画像形成装置がある。
【０００３】
図８は、そのような従来の電子写真方式のカラー画像形成装置の主要部の構成を模式的に示す図である。同図に示すように、カラー画像形成装置１は、用紙Ｐを積載収納した給紙カセット２、この給紙カセット２から用紙Ｐを一枚ごとに取り出す不図示の給紙コロ、この給紙コロによって給紙される用紙Ｐを図の矢印Ａで示すように案内する不図示の用紙搬送ガイド、この用紙搬送ガイドの終端に配置された不図示の待機ローラ対、この待機ローラ対により印字タイミングに合わせて給送される用紙を図の反時計回り方向に循環移動して搬送する搬送ベルト３、この搬送ベルト３を駆動する駆動ローラ４ａ及び４ｂを備えている。
【０００４】
更に、上記搬送ベルト３の用紙搬送面に近接して、用紙搬送方向上流側から下流側へ４つの画像形成部５（５−１、５−２、５−３、５−４）が多段式に並設され、搬送ベルト３の図の矢印Ｂで示す用紙搬送方向下流側には、定着器６が配設されている。
【０００５】
上記４つの画像形成部５は、いずれも同一の構成であり、感光体ドラム７を中心にして、その周面近傍に、クリーナ８、帯電器９、記録ヘッド１０、現像器１１及び搬送ベルト３を挟んで転写器１２が順次配設されている。上記の現像器１１には、減法混色の三原色であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のカラートナー及び主として文字部分に専用されるクロ（Ｋ）のトナーがそれぞれ収容されており、下部側面の開口部には現像ローラ１３が配設されている。また、駆動ローラ４ａの下部近傍には制御回路基板を搭載された電装部１４が配置されている。
【０００６】
上記の感光体ドラム７は、矢印Ｃで示す時計回り方向に回転し、その周面をクリーナ８によって清掃され、その清掃された周面に帯電器９によって一様なマイナス高電荷を与えられて初期化され、その初期化された周面を記録ヘッド１０によって露光されて、上記初期化によるマイナス高電位部と上記露光によって電位が減衰したマイナス低電位部とからなる静電潜像を形成される。
【０００７】
このマイナス低電位部に、現像器１１に収容されているトナーが現像ローラ１３によって転写されて、上記の静電潜像が顕像化（現像）される。この現像されたトナー像は、搬送ベルト３によって搬送されてくる用紙Ｐに、転写器１２によって順次重ね合わせて転写される。このように４色のトナー像を順次重ね合わせて転写された用紙Ｐは、定着器に搬入され、熱と圧力でトナー像を紙面に定着されて、不図示の排紙ローラによって機外に排出される。これにより、４色のトナーの合成色によるカラー画像が用紙Ｐに形成される。
【０００８】
このように、カラー画像形成装置１のような４色のトナー像を順次転写して重ね合わせる方式である場合、用紙Ｐに正しい画像形成を行うためには、定着部において、重ね転写されている４色のトナー像を溶融する適宜な熱の供給が不可欠となる。
【０００９】
図９は、そのような従来のカラー画像形成装置における、定着温度コントロール回路のブロック図である。図９に示すように、定着温度コントロール回路は、プリントコントローラ（以下ＰＲ＿ＣＯＮＴという）１５、ＣＰＵ（central processing unit）１６、ＲＯＭ（read only memory）１７、定着ＳＷ（スイッチ）電源１８、および定着器１９より構成されている。
【００１０】
定着器１９には、定着ＳＷ電源１８より熱ローラ電源と圧ローラ電源が供給されており、それぞれ熱ローラヒータ１９−２ａと圧ロ−ラヒータ１９−２ｂを発熱駆動している。熱ローラ１９−１ａと圧ローラ１９−１ｂの表面温度は、図示しない温度センサによりそれぞれ熱ローラ温度信号と圧ローラ温度信号としてＰＲ＿ＣＯＮＴ１５に送られる。ＰＲ＿ＣＯＮＴ１５は各信号をアナログ／デジタル変換処理してＣＰＵ１６に出力する。
【００１１】
ＣＰＵ１６は、上記ＰＲ＿ＣＯＮＴ１５から入力された変換された信号を、予めＲＯＭ１７に設定されている値と比較演算処理し、予めＲＯＭ１７に格納されているプログラムに従って、定着制御指令をＰＲ＿ＣＯＮＴ側に出力する。
【００１２】
ＰＲ＿ＣＯＮＴ１５は、上記ＣＰＵ１６から入力される定着制御指令に従って、定着温度制御信号を定着ＳＷ電源１８に出力する。定着ＳＷ電源１８は、ＰＲ＿ＣＯＮＴ１５から入力される定着温度制御信号に基づいて、熱ローラ電源と圧ローラ電源を定着器１９に供給する。
【００１３】
旧来では、定着温度は熱ローラ１９−１ａのみに配設された熱ローラヒータ１９−２ａによって得ていたが、両面印字や高速印字の要望が強まり、その要望に対応して両面印字や高速印字を実現するために、現今では圧ローラ１９−１ｂにも圧ロ−ラヒータ１９−２ｂを配設して、定着温度を熱ローラ１９−１ａと圧ローラ１９−１ｂの両方から得るようにしている。ただし、この場合、熱ローラ１９−１ａと圧ローラ１９−１ｂの両方を同時に加熱していったのでは、電力の消耗が大きくなり過ぎるので、一般には熱ローラ電源と圧ローラ電源を交互に切り替えながら熱ローラ１９−１ａと圧ローラ１９−１ｂを交互に加熱し、双方の温度を上昇させていく方法が採用される。
【００１４】
熱ローラ１９−１ａと圧ローラ１９−１ｂからは、不図示の温度センサにより熱ローラ温度信号と圧ローラ温度信号がＰＲ−ＣＯＮＴ１５を介してＣＰＵ１６に通知される。ＣＰＵ１６は、ＲＯＭ１７に予め記憶されている定格の定着温度データと比較して、その定格定着温度に定着器１９の定着温度が保たれるようにＰＲ−ＣＯＮＴ１５を介して定着ＳＷ電源１８を制御する。
【００１５】
図１０は、上記熱ローラ１９−１ａの熱ローラヒータ１９−２ａ（上ヒータ）と圧ローラ１９−１ｂの圧ロ−ラヒータ１９−２ｂ（下ヒータ）の印刷可能な定着温度までの温度上昇の経過を模式的に示す図である。
【００１６】
同図は横軸に時間Ｔを示し、縦軸に定着器１９の上下２つのローラ温度Ｔｎ℃を示している。Ｔｘ℃（ｎ＝ｘ）は、カラー画像形成装置１に印字指令が入力された時点の定着器１９の温度（上下２つのローラ温度、以下同様）を示しており、電源投入と同時の印字指令であれば、Ｔｘ℃は室温であり、スタンバイモードからの印字指令であれば、Ｔｘ℃はスタンバイ温度の例えば９０°〜１００℃であり、スリープモードからの印字指令であれば、Ｔｘ℃はスタンバイモードから所定時間経過後に定着電源を切断されてスタンバイ温度９０°〜１００℃から室温までの自然冷却中の温度である。
【００１７】
この印字指令の時刻Ｔｓにおいて加熱開始前温度Ｔｘ℃から定着電源による加熱を開始されて、上ヒータと下ヒータが交互に定着電源のオン／オフを繰り返されて加熱され、それらの温度が徐々に上昇し、時刻Ｔｐにおいて、定着器１９の温度が定着可能温度Ｔｔ℃となったとき、印刷が開始される。（例えば、特許文献１及び２参照）
ここで図９に示した制御装置によって制御され維持される定着可能温度Ｔｔ℃は、使用されるトナーの性質や用紙の搬送速度によって変化するので一概には言えないが、一般的には、例えばＡ４サイズの用紙を横方向に連続毎分３１枚（３１ｐｐｍ（print-per-minute））の割合で印刷するものとすれば、１８０℃〜１８５℃の範囲の温度とされている。
【００１８】
ところで、例えば上記の印字指令が電源投入と同時の印字指令又は長時間スリープ待機後の印字指令であれば、図１０に示す加熱開始前温度Ｔｘ℃は室温となっており、この場合は室温からの印字立ち上げとなる。
【００１９】
上記のカラー画像形成装置１の基本仕様を、上述したようにＡ４サイズの用紙を横に搬送して３１枚／分（定着温度１８０℃〜１８５℃）とした場合、室温からの印字立ち上げで、装置本体の操作パネルの表示装置にレディ表示が出るまでには、およそ２分４０秒程度の待ち時間がユーザ側に発生する。
【００２０】
すなわち、図９に示す例では、加熱開始前温度Ｔｘ℃が室温である場合、印字指令が出された時刻Ｔｓから定着器１９の温度が定着可能温度Ｔｔ℃となり印刷が開始される時刻Ｔｐまでの待ち時間Ｔｍ（＝Ｔｐ−Ｔｓ）は、およそ２分４０秒である。
【００２１】
このユーザ側の待ち時間Ｔｍは、装置本体に印字指令が来てからの印刷エンジン側のウォームアップ時間であり、いずれにしても、電子写真方式の画像形成装置では、印字指令が来てから定着器の温度が所定の定着温度となるまでの所定のウォームアップ時間をとってからでないと印字を開始することはできない。このウォームアップ時間の後、印字が実行されて印字物が機外に排出される。
【００２２】
このような、画像形成装置において、定着装置（定着器）の定着温度を適正に維持することは極めて重要なことであり、これには種々の提案がなされている。例えば、通常の用紙と厚手の用紙それぞれに専用の定着温度（第１の定着温度、第２の定着温度）を設定することで、用紙の厚さの如何に拘わらず良好な定着を可能にするというものがある。これは、用紙の厚さに応じて定着温度を設定し、定着器の熱ローラの温度がその設定された定着保証温度に到達したことを確認してから用紙の給送を開始している。（例えば、特許文献１参照。）
ただし、上記の技術は、実際にプリント動作を行っている時間に比べて定着温度の調節に要している時間（図１０の待ち時間Ｔｍ）の占める割合が非常に大きくなり、プリント処理が非効率であるという問題を有している。
【特許文献１】実公昭６２−０３７２４５号公報（＜技術分野＞、第５図）
【特許文献２】特開平０６−３３７６１６号公報（［要約］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
一般に、画像形成装置は、その仕様として、例えば「Ａ４サイズ用紙を横（又は縦）に連続毎分何枚」とか「ファーストプリント時間何々」と言うように標記される。上記のファーストプリント時間は、室温から印字を立ち上げた場合の待ち時間のことである。
【００２４】
ところで、近年、例えば３１ｐｐｍというように印字速度が高速化され、快適な印字環境が得られるようになった反面、室温から印字を立ち上げた場合の待ち時間が長すぎて、ユーザにとって、その待ち時間を我慢できない、あるいは、早く印字が開始されて出来上がった印字物を一刻も早く手に取るという「実感」を得たい、という要求が有り、全体の高速印字の要求と共にファーストプリント時間の短縮が望まれている。
【００２５】
例えば何秒かでも用紙の給送開始を早めるということでは、先ず前述の技術同様に厚紙用と普通紙用の２通りの定着温度を設定できるようにし、厚紙の次に普通紙の印字指令が出たときは、厚紙用のヒータの通電を遮断した後、定着器の温度が普通紙用の定着温度に下がったタイミングで普通紙が定着器に到達するタイミングを予測して、定着器の温度が普通紙用の定着温度に下がるのを待たずに普通紙の搬送を開始する給紙予測スタートの方法が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）
この方法は、定着器の温度が室温から定格温度まで上昇するタイミングで用紙が定着器に搬入されることを見計らって、定着器の温度が定格温度まで上昇する前に用紙の給送を開始する予測スタートに適用することもできる。しかし、これとても、例えば３１ｐｐｍの仕様の画像形成装置の場合であれば、用紙の給送開始が早まるのは、６０（秒）÷３１（ｐｐｍ）≒２であって、約２秒の短縮に過ぎない。
【００２６】
これでは、仕様上、２秒短縮されていると謳うことは出来ても、実際上の実感として、印字物を定格仕様の印字速度の場合よりも早く手に取ることが出来るという満足感をユーザに与えることはできない。
【００２７】
また、全体に熱容量の少ない定着器を使用すると、温度上昇が早まるから印字開始時間は短くなるが、熱容量が少ないため、用紙１枚の印字でも定着温度が下がり、その回復のタイミングで次の用紙を印字しなければならないから印刷速度が遅くなり高速化ができないという問題が残される。また、厚紙印刷時に未定着が発生し易く、厚紙印刷に対応できなくなる虞もある。
【００２８】
また、定着器の温度が定格温度まで上昇する前に用紙の給送を開始すると、定着器の熱ローラと圧ローラとの温度差が大きいため、高温高湿時に上記のモードで薄紙を印字すると薄紙のカール（筒状に丸くなること）が大きくなるという問題も有していた。
【００２９】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、印字立ち上げ時の長い待ち時間を必要とする最高仕様の高速搬送の通常印字モードを持ちながら、通常紙であれ極薄紙であれ、印字立ち上げ後に印字物を一刻も早く手に取ることが出来るだけでなく、極薄紙でもカールが可及的に少ないという実感と満足感をユーザに与えることが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】
【００３０】
以下に、本発明に係わる画像形成装置の構成を述べる。
本発明の画像形成装置は、給紙部から給紙される用紙を転写部および定着部を通過させ排紙部まで搬送する給紙搬送手段と、該給紙搬送手段による用紙搬送の速度を所定速度と該所定速度よりも遅い低速度にて搬送すべく制御する給紙搬送速度制御手段と、上記転写部に設けられ、用紙が搬送される間に該用紙上にトナー像を転写する転写手段と、第１の熱源を有する定着ローラと第２の熱源を有して上記定着ローラに圧接する加圧ローラとからなり、上記給紙搬送手段の一部を構成すべく上記定着部に設けられ、上記転写手段により上記トナー像が転写された用紙を扶持搬送しつつ該用紙に上記トナー像を定着させる熱定着手段と、上記第１および第２の熱源に電力を供給する電力供給手段と、該電力供給手段による上記第１および第２の熱源への電力供給と遮断とを各々切り換え制御する第１および第２の電力供給切換制御手段と、上記定着ローラと加圧ローラの各温度を検知する定着温度検知手段と、上記第１および第２の電力供給切換制御手段の制御に基いて上記電力供給手段から上記第１または第２の熱源に電力が供給されて上記定着ローラと加圧ローラの温度が上昇する過程において、上記定着温度検知手段が上記定着ローラと加圧ローラの各温度が上記低速度で搬送される用紙へのトナー像の定着を可能とする第１温度群であることを検知したとき上記給紙搬送手段による上記用紙の搬送を上記低速度にて開始させる早期給紙モードにて制御し、上記定着温度検知手段が上記定着ローラと加圧ローラの各温度が上記所定速度で搬送される用紙へのトナー像の定着を可能とする第２温度群であることを検知したとき上記給紙搬送手段による上記用紙の搬送を上記所定速度にて開始させる通常給紙モードにて制御すべく上記給紙搬送速度制御手段の制御を切り換える給紙搬送速度切り換え制御手段と、該給紙搬送速度切り換え制御手段による上記通常給紙モードへの切り換え制御に応じて、上記定着ローラと加圧ローラの各温度が上記第２温度群た維持されるよう上記第１および第２の電力供給切換制御手段による上記第１および第２の熱源への電力供給制御を行う定着温度維持制御手段と、を備えて構成される。
【００３１】
上記給紙搬送速度切り換え手段は、例えば上記通常給紙モードと上記早期給紙モードとの選択を手動で選択可能な選択指示手動操作手段を備えて構成され、また、例えば上記通常給紙モードと上記早期給紙モードとの選択を自動的に行う選択自動指示手段を備えて構成され、また、例えば用紙の厚みを検知する用紙厚検知手段を備え、該用紙厚検知手段により検知された上記用紙の厚みに基づいて該用紙の搬送を上記早期給紙モードにて開始させるか否かを決定するように構成される。
【００３２】
また、上記用紙厚検印手段は、例えばホスト機器からの１ジョブ毎の情報により用紙の厚みを検知するように構成され、また、上記給紙搬送速度切り換え手段は、例えば上記熱定着手段の定着温度が上記所定の定着温度となったことを上記定着温度検知手段が検知した以降、所定のタイミングで上記給紙搬送手段による上記用紙の搬送を上記所定速度に自動的に切り換えるように構成され、また、上記所定のタイミングは、例えば上記低速度の早期給紙モードで搬送されている最後の用紙が少なくとも上記熱定着手段を通過完了後に設定されるように構成される。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、低速搬送ならば定着温度が低温でも印字が可能であることに着目し、同一種類の用紙に対して本来の画像形成装置本体が持つ最高仕様の高速搬送用の定着温度にならなくても低速搬送で印字を開始し、また、普通紙よりも薄い用紙の場合には更に低温の定着温度で早期に給紙を開始するので、印字立ち上げから通常の待ち時間よりも短い時間で早期に印字結果を手にすることができるだけでなく、普通紙よりも薄い用紙の場合でも用紙が筒状に丸まって排紙されることがないので、用紙の種類に拘わりなく常に印刷の立ち上がりが早く印刷後の取扱いも容易であるという実感と満足感をユーザに与えることができ、印字業務の多い職場のストレス解消に貢献する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
尚、以下の説明において、上記の給紙搬送手段は、例えばモータ駆動回路６７、給紙コロ４２、待機ローラ対４６、搬送ベルト４０等から成り、上記の給紙搬送速度制御手段は、例えばＣＰＵ６２、ＰＲ＿ＣＯＮＴ６１、モータ駆動回路６７等から成り、上記の転写手段は、例えば感光体ドラム３４、転写器４１等から成り、上記の熱定着手段は、例えば定着ユニット５０等から成り、上記の電力供給手段、又は上記の第１および第２の電力供給切換制御手段は、例えばＰＲ＿ＣＯＮＴ６１、定着ＳＷ電源６５等から成り、上記の定着温度検知手段は、例えば熱ローラ５１及び圧ローラ５２用の２個の温度センサ６８ａ及び６８ｂ、これら温度センサ６８ａ及び６８ｂからの熱ローラ温度信号Ｔｈ及び圧ローラ温度信号Ｔｐを受け取るＰＲ＿ＣＯＮＴ６１等から成り、上記の給紙搬送速度切り換え制御手段は、例えばＣＰＵ６２、ＰＲ＿ＣＯＮＴ６１、モータ駆動回路６７等から成り、上記の定着温度維持制御手段は、例えばＰＲ＿ＣＯＮＴ６１、定着ＳＷ電源６５等から成り、上記の選択指示手動操作手段は、例えばオペレーションパネル２３、キー操作部２３ａ等から成り、上記の選択自動指示手段は、例えばＲＯＭ６３、ＥＰＲＯＭ６４、ＣＰＵ６２等から成り、そして、上記の用紙厚検知手段は、例えば案内路４４に配置された不図示の透過型光センサ等から成る。
【００３５】
また、以下の説明において、印字と印刷と画像形成は同義に用いている。
図１は、本発明の実施の形態における定着装置を組み込まれたカラー画像形成装置（以下、単にプリンタという）の外観を示す斜視図である。本例のプリンタは、タンデム方式のカラープリンタの例を示している。また、本例のプリンタは、両面印刷用のカラープリンタの例を示している。
【００３６】
同図において、プリンタ２０はケーブルによって不図示のパーソナルコンピュータ等のホスト機器に接続されている。このプリンタ２０は装置本体上部２１と装置本体下部２２によって構成され、装置本体上部２１の上面にはオペレーションパネル２３が配設され、更に印字用紙の排紙部２４が形成されている。
【００３７】
オペレーションパネル２３は複数のキーが配設されたキー操作部２３ａと、不図示のＣＰＵから出力される表示情報に基づき表示を行う液晶ディスプレイ２３ｂで構成されている。また、排紙部２４には、排紙ローラ２５の回転によって後述する画像形成ユニットによりカラー画像を形成された用紙が排出され、排紙部２４上に順次積載される。
【００３８】
装置本体下部２２には、後述する両面印刷用搬送ユニットや給紙カセットがセットされ、例えばプリンタ２０の側面に設けられた不図示の蓋を開放することによって、後述する両面印刷用搬送ユニットを着脱できる構成である。また、装置本体下部２２には、その前面に開閉可能なフロントカバー２６及び装置本体下部２２より着脱自在な給紙カセット２７が設けられ、例えばフロントカバー２６はジャム処理やメンテナンス等において開放される。
【００３９】
また、装置本体下部２２の右側面には、ＭＰＦ（マルチペーパーフィーダー）トレイの装着部に装着部カバー２８、及びその下方にメンテナンス用カバー２９が設けられている。但し、図１において上記装着部カバー２８にＭＰＦトレイは装着されていない。また、メンテナンス用カバー２９は後述する用紙搬送路確認用のカバーであり、このメンテナンス用カバー２９を開放して、用紙詰まり等のメンテナンスを行う。
【００４０】
尚、本例のプリンタ２０の最下段には前述のように給紙カセット２７が収納され、給紙カセット２７に用紙を補給する際、例えば取手２７ａを手前に引くことによって、給紙カセット２７を矢印方向に引き出すことができる。
【００４１】
図２は、上記の外観構成を有するプリンタ２０の内部構成を説明する断面図である。同図に示すように、プリンタ２０は、画像形成部３０、両面印刷用搬送ユニット３１、及び給紙部３２で構成されている。上記の画像形成部３０は、４個の画像形成ユニット３３（３３−１、３３−２、３３−３、３３−４）を多段式に並設した構成からなる。
【００４２】
上記４個の画像形成ユニット３３のうち用紙搬送方向上流側の３個の画像形成ユニット３３−１、３３−２及び３３−３は、それぞれ減法混色の三原色であるマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の色トナーによるモノカラー画像を形成し、画像形成ユニット３３−４は、主として文字等のクロ（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。
【００４３】
上記の各画像形成ユニット３３は、それぞれドラムセットＣ１とトナーセットＣ２で構成され、現像容器に収納された現像剤（の色）を除き同じ構成である。したがって、以下イエロー（Ｙ）用の画像形成ユニット３３−３を例にしてその構成を説明する。
【００４４】
ドラムセットＣ１には、感光体ドラム３４が配設され、この感光体ドラム３４は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されており、この感光体ドラム３４の周面近傍を取り巻いて、感光体ドラム３４と共にドラムセットＣ１を構成しているクリーナ３５及び帯電器３６が配置され、続いて本体装置のフレームに支持された印字ヘッド３７が配置され、更にトナーセットＣ２を構成する現像容器３８及び現像ローラ３９が配置され、下部には搬送ベルト４０とこの搬送ベルト４０を挟んで転写器４１が配置されている。上記の現像容器３８は、内部にトナーを収容し、下部側面の開口部には現像ローラ３９を支持している。
【００４５】
上記の感光体ドラム３４は、図の時計回り方向に回転し、クリーナ３５により周面を清掃され、帯電器３６からの電荷付与により、感光体ドラム３４の周面が一様に帯電する。次に、印字ヘッド３７からの印字情報に基づく光書き込みにより、感光体ドラム３４の周面に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像は、現像ローラ３９による現像処理によって、現像容器３８に収納したイエロー（Ｙ）色のトナーによりトナー像化される。
【００４６】
このようにして感光体ドラム３４の周面に形成されるトナー像は、感光体ドラム３４の回転に伴われて、感光体ドラム３４と転写器４１とが対向する転写部に到達する。転写部に達したトナー像は、感光体ドラム３４の直下を用紙搬送方向上流側から下流側へ移動する用紙上に転写される。
【００４７】
上記の用紙は、給紙コロ４２の一回転によって給紙カセット２７から搬出されて、ガイドローラ対４３、案内路４４、給送ローラ対４５を介し、待機ローラ対４６に給送される。あるいは、開成された装着部カバー２８に装着されたＭＰＦトレイ２８ａ上から給紙コロ２８ｂによって給送される。待機ローラ対４６は、用紙の印字開始位置が用紙搬送方向最上流の画像形成ユニット３３−１の感光体ドラム３４のトナー像の先端に一致するタイミングで搬送ベルト４０上に給送する。
【００４８】
尚、特には図示していないが、上記の給紙カセット２７には、用紙残量を検知するための用紙センサが配設されており、また、上記の案内路４４には、案内路４４を給送されていく用紙の厚さを検知するための透過型光センサが配置されている。
【００４９】
搬送ベルト４０は、駆動ローラ４７と従動ローラ４８に掛け渡されて、駆動ローラ４７により駆動され、図の反時計回り方向に循環移動する。用紙は、この循環移動する搬送ベルト４０の上面に静電的に吸着されて搬送され、画像形成ユニット３３−１の転写部でマゼンタ（Ｍ）のトナー像を転写され、画像形成ユニット３３−２の転写部でシアン（Ｃ）のトナー像を転写され、画像形成ユニット３３−３の転写部でイエロー（Ｙ）のトナー像を転写され、そして、画像形成ユニット３３−４の転写部でクロ（Ｋ）のトナー像を転写される。
【００５０】
このように４色のトナー像を重ねて転写された用紙は、定着装置である定着ユニット５０に搬入される。定着ユニット５０は、熱ローラ５１、圧ローラ５２、オイル塗布ローラ５３等で構成され、用紙を上述の熱ローラ５１と圧ローラ５２間に挟持して搬送しながら、トナー像を溶融し紙面に圧着して定着する。また、オイル塗布ローラ５３は、熱ローラ５１周面にトナー離型性オイルを塗布するとともに熱ローラ５１上に残留するトナーを除去する機能を備えている。
【００５１】
このように、定着ユニット５０によってトナー像を定着された用紙は、切換板５４が図の実線で示すように上に回動しているときは、搬出ローラ対５５によって側面排出口５６から画像形成面を上にして機外に排出され、切換板５４が図の破線で示すように下に回動しているときは、搬送ローラ対５７により上に案内され排紙ローラ２５によって画像形成面を下にして排紙部２４に排出される。
【００５２】
また、両面印刷用搬送ユニット３１は、装置本体に対して着脱自在に構成され、本例のプリンタ２０によって両面印刷を行う際装着するユニットであり、内部に複数の搬送ローラ５８ａ〜５８ｅが配設されている。
【００５３】
両面印刷の場合には、上記切換板５４によって一旦上方に用紙が送られ、例えば用紙の後端が搬送ローラ対５７に達した時、用紙の搬送を停止し、更に用紙を逆方向に搬送する。この制御によって、用紙は点線で示す位置に設定された切換板５４の左側を下方に搬送され、両面印刷用搬送ユニット３１の用紙搬送路に搬入され、搬送ローラ５８ａ〜５８ｅによって用紙が送られ、案内路４４、及び給送ローラ対４５を介して待機ローラ対４６に達し、前述と同様トナー像と一致するタイミングで転写部に送られ、トナー像が用紙の裏面に転写される。
【００５４】
尚、駆動ローラ４７の近傍に設けられている近赤外線正反射型センサ５９は、レジストパッチとして搬送ベルト４０の周面に直接形成されるトナー像のトナー濃度と印字位置とを測定するためのものである。
【００５５】
図３(a) は、上記プリンタ２０のフロントカバー２６を開放し、図１に示した側面の装着部カバー２８とメンテナンス用カバー２９を取り除いて内部を示す図であり、同図(b) は、装置本体上部２１を開成した状態を示す図である。
【００５６】
同図(b) に示すように、装置本体上部２１は、装置本体下部２２に対し略水平を保ったまま開成される。よって、その開成時には、ドラムセットＣ１、トナーセットＣ２は、略水平方向で抜き差し可能となる。すなわち、同図に示すように、ドラムセットＣ１を手前に抜き出して、新たなドラムセットＣ１を挿入することが容易にできる。
【００５７】
図４(a) は、上記の図３(b) の状態から定着ユニット５０を着脱する状態を示す図であり、図４(b) は、プリンタ２０本体から脱抜した定着ユニット５０の構成を詳細に示す断面図である。
【００５８】
図４(a) に示す定着ユニット５０は図示しない固定機構によりプリンタ２０本体に固定されており、図の矢印イで示すように容易に外部に脱離可能に構成されている。又、逆の動作を行えば容易に定着ユニット５０をプリンタ２０本体に装着可能である。つまり定着ユニット５０は、いわゆるユニット化されている。
【００５９】
図４(b) に示すように、上記の定着ユニット５０は、図２にも示したように熱ローラ５１、圧ローラ５２、及びオイル塗布ローラ５３の他に、熱ローラ５１及び圧ローラ５２用の温度センサ６８ａ及び６８ｂを含んで構成されている。用紙が図４(b) の破線矢印Ｄに示すように、熱ローラ５１と圧ローラ５２により挟持されて搬送される間に、用紙に転写された例えば複数色のトナー像が溶融して、多色画像として用紙に熱定着される。
【００６０】
図５は、本例のプリンタ２０における、定着温度コントロール回路のブロック図である。図５に示すように、定着温度コントロール回路は、ＰＲ＿ＣＯＮＴ６１、ＣＰＵ６２、ＲＯＭ６３、ＥＰＲＯＭ（erasable and programmable ROM）６４、定着ＳＷ電源６５、モータ駆動回路６７、および定着ユニット５０より構成されている。
【００６１】
尚、以下の説明で「定着温度」とは、用紙を挟持して搬送する熱ローラ５１と圧ローラ５２の用紙挟持部（定着部）の温度を指して言っている。
図４(ｂ) および図５に示すように、定着ユニット５０には、定着ＳＷ電源６５より熱ローラ電源Ｖｈと圧ローラ電源Ｖｐが供給されており、それぞれ熱ローラヒータ６６ａと圧ロ−ラヒータ６６ｂを交互に発熱駆動している。
【００６２】
定着ユニット５０の熱ローラ５１と圧ローラ５２には、上述したように、それぞれローラ表面の温度を計測するための温度センサ６８ａ及び６８ｂが配設されており、これらの温度センサ６８ａ及び６８ｂにより検出された熱ローラ５１と圧ローラ５２の表面温度は、それぞれ熱ローラ温度信号Ｔｈと圧ローラ温度信号ＴｐとしてＰＲ＿ＣＯＮＴ６１に送られる。ＰＲ＿ＣＯＮＴ６１は各信号をアナログ／デジタル変換処理してＣＰＵ６２に出力する。
【００６３】
ＣＰＵ６２は、上記ＰＲ＿ＣＯＮＴ６１から入力されたアナログ／デジタル変換された熱ローラ温度信号Ｔｈと圧ローラ温度信号Ｔｐを、予めＲＯＭ６３に設定されている値と比較演算処理して、その演算結果が予めＥＰＲＯＭ６４に設定されている通常給紙モードによる高速搬送用の定着温度であるか早期給紙モードによる低速搬送用の定着温度であるかによって、予めＲＯＭ６３に格納されているプログラムとに従って定着制御指令と搬送速度切り換え搬送速度切り換え指令をＰＲ＿ＣＯＮＴ６１に出力する。
【００６４】
また、ＣＰＵ６２は、カウンタを内蔵しており、印字実行枚数をカウントしてそのカウントした印字実行枚数と、予めキー入力又はホスト機器からのジョブ情報の中で指定された印字指定枚数とを比較演算して、印刷すべき用紙残数を算出する。
【００６５】
ＰＲ＿ＣＯＮＴ６１は、上記ＣＰＵ６２から入力される定着制御指令に従って、温度制御信号Ｔｃを定着ＳＷ電源６５に出力すると共に、同じくＣＰＵ６２から入力される搬送速度切り換え指令に従って、搬送速度切り換え制御信号Ｓｐをモータ駆動回路６７に出力する。
【００６６】
定着ＳＷ電源６５は、ＰＲ＿ＣＯＮＴ６１から入力される温度制御信号Ｔｃに基づいて、熱ローラ電源Ｖｈと圧ローラ電源Ｖｐを定着ユニット５０に供給する。他方、モータ駆動回路６７は、ＰＲ＿ＣＯＮＴ６１から入力される搬送速度切り換え制御信号Ｓｐに基づいて、熱ローラ（以下「ＦＲ」又は「フューザーローラ」ともいう）５１と圧ローラ（以下「ＢＲ」又は「バックアップローラ」ともいう）５２を回転駆動する不図示のモータの回転数を制御する。
【００６７】
上記の構成において、高速搬送は、通常給紙モード（以下、通常モード、ともいう）に対応する最高仕様の高速の搬送形態であり、低速搬送は、上記最高仕様の印字形態に拘ること無く、とにもかくにも早めに印字結果を得るための早期給紙モード（以下、クイックモード、ともいう）に対応する低速の搬送形態である。
【００６８】
また、本例における通常給紙モードに対応する高速搬送は、例えばＡ４サイズの用紙を横にして３１ｐｐｍの搬送速度であり、その場合の定着温度は約１８０℃である。他方、早期給紙モードに対応する低速搬送は、例えばＡ４サイズの用紙を横にして１７ｐｐｍの搬送速度であり、その場合の定着温度は約１６０℃である。
【００６９】
すなわち、本例の早期給紙モードは、低速搬送ならば定着温度が低温でも印字が可能であることに着目し、同一種類の用紙に対して、本来の画像形成装置２０が持つ最高仕様の高速搬送で印字を行う場合の他に、印字枚数が少ないときや印字結果の入手を急ぐときなどに、最高仕様の高速搬送用の定着温度にならなくても給紙を開始して低速搬送で印字を行うことができるようにするものである。
【００７０】
これにより、通常給紙モードのときに室温から印字を立ち上げて印刷開始できるまでに要する通常の待ち時間（実測値で２分４０秒）よりも短い待ち時間（同じく実測値で１分４０秒）で印字を開始でき、早期に印字結果を排出することができる。
【００７１】
この通常給紙モードと早期給紙モードとの選択は、ユーザが図１に示す装置本体上部２１の上面のオペレーションパネル２３からキー操作部２３ａを操作することにより、手動で選択することが可能である。
【００７２】
また、ＣＰＵ６２が、予めキー入力又はホスト機器からのジョブ情報の中で指定された各種の条件と、予めＲＯＭ６３又はＥＰＲＯＭ６４等に設定されている条件とが一致するか否かによって自動的に行うこともできる。
【００７３】
（実施形態１）
図６は、第１の実施の形態としての通常用紙における上記の高速搬送と低速搬送の２種類の搬送速度に関わる定着ユニット５０の各ローラ温度と時間との関係を示す特性図である。同図は横軸に時間ｔ（ｔ０、ｔ１、ｔ２）を示し、縦軸に定着ユニット５０の上下２つのローラ温度Ｔｎ℃を示している（ｎ＝ｘ、ｂ、ａ、・・・）。
【００７４】
また、同図は、低速搬送が手動又は自動で選択されたときの定着ユニット５０における熱ローラ５１の熱ローラヒータ（ＦＲヒータ）６６ａと圧ローラ５２の圧ロ−ラヒータ（ＢＲヒータ）６６ｂの印刷可能な定着温度までの温度上昇の経過を模式的に示している。
【００７５】
この場合も縦軸に示すローラ温度Ｔｘ℃（ｎ＝ｘ）は、画像形成装置２０に印字指令が入力された時点の定着ユニット５０の温度（上下２つのローラを合わせたローラ温度、以下同様）を示しており、電源投入と同時の印字指令であれば、Ｔｘ℃は室温であり、スタンバイモードからの印字指令であれば、Ｔｘ℃はスタンバイ温度の例えば９０°〜１００℃であり、スリープモードからの印字指令であれば、Ｔｘ℃はスタンバイモードから所定時間経過後に定着電源を切断されてスタンバイ温度９０°〜１００℃から室温までの自然冷却中の温度である。
【００７６】
また、ＦＲヒータ６６ａによる熱ローラ５１のローラ温度がＴａ℃で、ＢＲヒータ６６ｂによる圧ローラ５２のローラ温度がほぼＴｘ℃のままの状態では、両ローラ温度の間には温度Ａの温度差があるが、これはクイックモードの搬送速度で定着可能なローラ温度の状態であり、本例では、上記のローラ温度Ｔａ℃は、１７ｐｐｍの搬送速度で定着可能な約１６０℃である。
【００７７】
また、ＦＲヒータ６６ａによる熱ローラ５１のローラ温度Ｔａａ℃で、ＢＲヒータ６６ｂによる圧ローラ５２のローラ温度Ｔｂ℃の状態は、通常モードの搬送速度で定着可能なローラ温度の状態であり、本例では、上記のローラ温度Ｔａａ℃は、最高仕様の定格速度である３１ｐｐｍの搬送速度で定着可能な約１８０℃である。
【００７８】
同図に示すように、時刻ｔ０において、電源投入、スタンバイモード、又はスリープモードからの印字指令が出されると、ＣＰＵ６２からＰＲ＿ＣＯＮＴ６１を介して定着ＳＷ電源６５に入力される温度制御信号Ｔｃによって、先ず熱ローラ５１のＦＲヒータ６６ａのみがＯＮされる。
【００７９】
ＦＲヒータ６６ａと圧ローラ５２のＢＲヒータ６６ｂの交互加熱でなく、ＦＲヒータ６６ａのみの休みの無い加熱であるのでローラ温度の上昇は極めて早く、時刻ｔ１で、ローラ温度Ｔａ℃に到達する。
【００８０】
このローラ温度Ｔａ℃に到達したことが、定着ユニット５０内の２つの温度センサ６８ａ及び６８ｂからの熱ローラ温度信号Ｔｈ及び圧ローラ温度信号Ｔｐによって、判断されると、熱ローラ５１のローラ温度がＴａ℃（１６０℃）に達すれば通常紙の場合は１７ｐｐｍの低速搬送で定着が可能であるので、図５の定着温度コントロール回路は、この低速搬送で通常紙の給紙を開始し、印刷を実行する。また、この印刷実行開始と同時に、ヒータの加熱方法をＦＲヒータ６６ａとＢＲヒータ６６ｂの交互加熱に切り替える。
【００８１】
これにより、同図の横軸に示す時間ｔ１〜ｔ２の間に示すように、ＦＲヒータ６６ａとＢＲヒータ６６ｂの温度が、それぞれ徐々に上昇し、時刻ｔ２で、熱ローラ５１のローラ温度（以下、単にＦＲヒータ温度という）がＴａａ℃に到達し、圧ローラ５２のローラ温度（以下、単にＢＲヒータ温度という）がＴｂ℃に到達する。
【００８２】
このＦＲヒータ温度Ｔａａ℃（１８０℃）及びＢＲヒータ温度Ｔｂ℃に到達したことが、定着ユニット５０内の２つの温度センサ６８ａ及び６８ｂからの熱ローラ温度信号Ｔｈ及び圧ローラ温度信号Ｔｐによって判断されると、これらのローラ温度の状態は３１ｐｐｍの定格高速搬送で定着が可能な状態であるので、図５の定着温度コントロール回路は、定格の高速搬送で通常用紙の給紙を開始し、印刷を実行する。
【００８３】
尚、上記の印刷実行開始の後、ＢＲヒータ温度Ｔｂ℃は、温度Ｔａ℃近傍の温度Ｔｂｂ℃まで上昇する。そして、定着温度コントロール回路は、ＦＲヒータ温度がＴａａ℃を維持し、ＢＲヒータ温度が温度Ｔｂｂ℃を維持するように、ＦＲヒータ６６ａとＢＲヒータ６６ｂの交互加熱の間隔を調節する。
【００８４】
このように、最高仕様の高速搬送印字（通常給紙モード）を行う定格仕様を有しながら、それよりも遅い低速搬送印字（早期給紙モード）を行う別仕様を同一種類の普通紙に用紙に対して使い分けることが出来る。
【００８５】
実測によれば、図６に示す印字指令時刻ｔ０から印字開始が可能な時刻ｔ１までの待ち時間ＴＱは、１分４０秒であり、図１０に示した従来方法の印字指令時刻Ｔｓから３１ｐｐｍの印刷開始時刻Ｔｐまでの２分４０秒に比較すると、本例では印刷開始が１分早くなっている。
【００８６】
本例では、２つのヒータの加熱方法が従来とは異なるが、本例の方法でも、図６に示す印字指令時刻ｔ０から３１ｐｐｍの定格高速搬送で定着が可能となる時刻ｔ２までの待ち時間ＴＳよりも、待ち時間ＴＱの方が短縮されていることは明らかである。
【００８７】
このように通常の搬送速度による印刷開始よりも１分早く最初の印刷が開始されるので、たとえ印刷速度が１７ｐｐｍと遅くとも、最初の印刷が上がった用紙は６０／１７秒後、つまり約３．５秒後には排出される。したがって、ユーザは更に１分４０秒を待って通常の搬送速度による印刷を開始するよりも遥かに速く印刷物を手にすることができ、これにより、印刷物（印字物）を速く確認することができる。
【００８８】
尚、上記の説明では、印刷速度を１７ｐｐｍと３１ｐｐｍの２段階に分けて、その印刷速度に対応する定着ユニットのローラ温度を検知するようにしているが、これに限ることなく、印刷速度をＮ段階に分けることも可能である。例えば、３段階の場合は、１７ｐｐｍ、２２ｐｐｍ、３１ｐｐｍの３段階に分けて、それぞれの印刷速度に対応する定着ユニットのローラ温度の適温を検知して、搬送速度を変更し、定着ユニットのローラ温度が３１ｐｐｍに対応する適温まで上昇するのを待つことなく、早め早めに給紙を行うようにする。いずれにしても、印刷物の確認をより迅速に行いたいときには有効な印刷方法となる。
【００８９】
また、上記のように早期給紙モードによる低速搬送では、給紙開始が１分間短縮されるので、用紙１７枚以下の印刷であれば、早期給紙モードによる低速搬送で印刷を行った方が良いことになる。このような場合は、指定された印字用紙枚数を認識して自動的に給紙モードを最適に切り替えるようにすれば良い。
【００９０】
このように自動的に給紙モードを最適に切り替えるには、先ず、ホスト機器からジョブで指定される印字枚数に基づいて搬送速度（給紙モード）を切り替え、可及的に短時間で印刷を完了できるようにする。つまり、搬送速度を途中で切り替えるには、一旦停止して内部的に給紙モードを切り替えなくてはならないから、このための印字一時停止時間が必要となる。
【００９１】
この印字一時停止時間を考慮したとき、印字枚数が少ない場合は、上記のように１７ｐｐｍの搬送速度から時刻ｔ２（ローラ温度Ｔａ℃）で３１ｐｐｍの搬送速度に切り替えが出来るようになった場合でも、切り替えずに１７ｐｐｍの搬送速度のままで印刷を続行するほうが良い。
【００９２】
逆に、印字枚数が多い場合は、時刻ｔ１（ローラ温度Ｔｂ℃）になっても、１７ｐｐｍの搬送速度の印刷を行わず、３１ｐｐｍの搬送速度で印刷が可能になるまで待機してから、３１ｐｐｍの搬送速度で印刷を実行するほうが良い。尚、この場合は、ＦＲヒータ６６ａ下の加熱は、初めから交互に加熱する方法を採用すると良い。
【００９３】
つまり、印字枚数が少ない場合と多い場合とでは、早期給紙モードで印刷した場合と通常給紙モード（装置本体の有する最高仕様の印刷モードつまり従来の印刷モード）で印刷した場合とで、最終的な合計の印字所要時間に差が生じることになる。この差を考慮して、可及的に短時間で印刷を完了できるようにする。
【００９４】
先ず、室温２５℃の環境において、早期給紙モードでの待ち時間をＴＱ、通常給紙モードでの待ち時間をＴＳ、毎分当り低速印字枚数をＮＬ、毎分当り高速印字枚数をＮＨ、指令印字枚数をｎ、とすると、それぞれの印字完了所要時間ｔｌ及びｔｈは、
ｔｌ＝６０／ＮＬ×ｎ＋ＴＱ  ・・・・・・・（１）
ｔｈ＝６０／ＮＨ×ｎ＋ＴＳ  ・・・・・・・（２）
で表わされる。
【００９５】
ここで、指令印字枚数をｎが、どちらの給紙モードで印字を行っても印字完了所要時間が同じになる、つまり「ｔｌ＝ｔｈ」になるような枚数であるとすると、上記の式（１）及び式（２）から
６０／ＮＬ×ｎ＋ＴＱ＝６０／ＮＨ×ｎ＋ＴＳ
と置くことができる。これを、ｎについて解くと、
６０ｎ（１／ＮＬ−１／ＮＨ）＝ＴＳ−ＴＱ
６０ｎ（（ＮＨ−ＮＬ）／（ＮＬ×ＮＨ））＝ＴＳ−ＴＱ
ｎ＝((ＮＬ×ＮＨ）×（ＴＳ−ＴＱ))／（６０×（ＮＨ−ＮＬ))・・・（３）
となる。
【００９６】
つまり、いずれの給紙モードで印字しても印字完了所要時間が同じになる枚数が存在することが確認される。これは逆に、上記の式が成り立つｎ以外の枚数では、印字完了所要時間を可及的に短縮するためには、いずれかの給紙モードを選択する必要があることが判明する。
【００９７】
また、プリンタ本体の状態としては、電源入力時に限らず、レディ状態、スタンバイ状態、スリープ状態、又はそれぞれの中間の状態が存在するので、上記のようなプリンタ本体の状態において、印字指令時の定着温度を検知し、その印字指令時の定着温度に対応する予め実験等で求めた待ち時間ＴＳ及びＴＱと、印字指令枚数ｎを基に、特には図示しない演算式を用いて印字指令枚数ｎに対する印字完了所要時間ｔｌ及びｔｈを算出し、印字完了所要時間の短い方の給紙モードを自動的に選択して、印字を実行するようにするとよい。
【００９８】
上記実験により予め取得しておく待ち時間ＴＱ及びＴＳは、電源入力時の室温を初めとして、スタンバイ状態、スリープ状態それぞれにおけるローラ温度の初期温度、中間温度、最終温度等に対応する待ち時間ＴＱ及びＴＳのテーブルとして、ＲＯＭ６３、又はＥＰＲＯＭ６４に記憶しておくようにする。
【００９９】
ところで、印字指令の用紙枚数分だけの用紙が給紙部３２の給紙カセット２７に残されていない場合がある。このような場合、単に印字指令の用紙枚数だけで単純に演算を行って最適（最短）な印字完了所要時間を算出しても、給紙カセット２７に用紙を補充のために印字処理が途中停止したのでは、せっかくの印字完了所要時間の算出が役に立たなくなる虞がある。
【０１００】
例えば、用紙１００枚の印字指令が出た場合は、通常の計算では３１ｐｐｍの搬送速度で行う通常給紙モードで印字を実行するのが良いという結論がでる。しかし、このとき給紙カセット２７に残されている用紙が例えば１７枚以下であったとすると、この１７枚を１７ｐｐｍの搬送速度で行う早期給紙モードで印字したほうが、上記設定された通常給紙モードで印字を実行するための待ち時間ＴＳの間に、印字を終了させることができるだけでなく、更にユーザに用紙補充の必要を知らせる表示報知をオペレーションパネル２３の液晶ディスプレイ２３ｂに表示する時間さえ充分にとれる。
【０１０１】
この問題は、用紙残量が１７枚以下と限るものではない。例えば、低速印字機能が１７ｐｐｍ、通常印字機能が３１ｐｐｍ、印字立ち上げからの双方の待ち時間の差が５８秒、指令印字枚数が１００枚、給紙カセット２７の用紙残量が３０枚であったとする。
【０１０２】
この場合、印字を開始してからの低速印字の印字完了所要時間は「１００÷１７＝５．８８（分）」、通常印字の印字完了所要時間は低速印字開始可能時からの待ち時間も入れて「１００÷３１＝２．９４＋５８÷６０＝３．９（分）」であるから、通常印字機能で印刷したほうが良いという結論がでる。
【０１０３】
しかし、用紙残量は３０枚であるから、３０枚の印字終了時点で用紙補充のため一旦停止することになる。この３０枚の通常印字機能による印字時間は「３０÷３１＋５８÷６０＝１．９３（分）である。ところが、この３０枚を低速印字機能で印刷すると「３０÷１７＝１．７６（分）」であるから、最初の用紙残量の３０枚については低速印字機能で印刷するほうが良いということになる。
【０１０４】
したがって、そのような場合に備えて、先ず、給紙カセット２７の近傍または給紙カセット２７そのものに、用紙残量を検知する用紙センサを備えるようにする。この用紙センサにより検知された用紙残量と、ＥＰＲＯＭ６４に記憶されている印字指定枚数とに基づいて最適な給紙モードを選択することができるようにするとよい。
【０１０５】
ところで、上記の例では定格の通常給紙モードの他に早期給紙モードの２種類の給紙モードを備えて、同一種類の用紙に対して２種類の給紙モードを使い分けているが、２種類の給紙モードを印字に使用される用紙の厚みよって使い分けるようにしてもよい。
【０１０６】
一般に、用紙の厚さにより、同じ搬送速度でも定着可能な適正定着温度は異なり、薄い用紙ほど低い定着温度で定着可能である。したがって、印字待機している用紙の厚さによって、低い定着温度で定着する搬送速度の遅い早期給紙モードで印字を開始させるか否かを決定するようにしてもよい。つまり、薄い用紙の場合は早期給紙モードで印字を開始するようにする。
【０１０７】
この場合は、先ず用紙の厚みを検知する透過型光センサ等からなる用紙厚検知センサを案内路４４を前後に挟んで配置する。そして、この用紙厚検知センサによって検知された用紙の厚みに基づいて、その用紙の搬送を早期給紙モードで開始させるか否かを決定する。
【０１０８】
より一般的には、待機している用紙の種類（厚さ）を検知すると共に、その用紙の厚さでの定着が可能な温度にローラ温度が達しているかを検知して、ローラ温度が定着可能温度に達するごとに、その定着可能温度に対応する用紙の印字を開始するようにして、最終的には全ての厚さの用紙を印字できるようにすることができる。
【０１０９】
（実施形態２）
ところで、早期給紙モードにおけるＦＲヒータ温度とＢＲヒータ温度との温度差が、図６に示したＦＲヒータ温度Ｔａ℃とＢＲヒータ温度Ｔｘ℃との温度差Ａのように温度差が大きなと、通常の用紙では問題ないが、特に薄い用紙では、カールする（筒状に丸まる）という取り扱い上で好ましくない現象が起きる。
【０１１０】
そこで、用紙厚検知センサが特に薄い用紙を検知したときは、上記第１の実施の形態の場合よりも更に特別はローラ温度の制御が必要になってくる。以下、これについて第２の実施の形態として説明する。
【０１１１】
図７は、第２の実施の形態としての極薄用紙における高速搬送と低速搬送の２種類の搬送速度に関わる定着ユニットの各ローラ温度と時間との関係を示す特性図である。同図も横軸に時間ｔ（ｔ０、ｔ１、ｔ２）を示し、縦軸に定着ユニット５０の上下２つのローラ温度Ｔｎ℃を示している（ｎ＝ｘ、ｂ´、ａ´、ｂ、ａ、・・・）。
【０１１２】
本例の特徴を要約すると、熱ローラと圧ローラの両方に熱源を持つ高速印字対応定着器の早期印字立上げの温度制御において、極薄用紙の印字開始の設定温度を熱ローラのみでなく圧ローラにも行って両ローラの温度差を小さくし、且つ熱ローラの設定温度を通常紙の場合よりも低い温度に設定することにより、通常紙の早期印字開始とほぼ同じタイミングで極薄用紙の早期印字を行い、且つ早期印字時の極薄用紙のカールを可及的に少なくするものである。
【０１１３】
図７に示すように、本例では、第１の実施形態で述べた通常紙の場合の図６に示した熱ローラ５１のローラ温度Ｔａ℃及びＴａａ℃、並びに圧ローラ５２のローラ温度Ｔｂ℃及びＴｂｂ℃よりも低い、熱ローラ５１のローラ温度Ｔａ´℃及び圧ローラ５２のローラ温度Ｔｂ´℃、が設定される。
【０１１４】
また、図７も、低速搬送が手動又は自動で選択されたときの定着ユニット５０における熱ローラ５１の熱ローラヒータ（ＦＲヒータ）６６ａと圧ローラ５２の圧ロ−ラヒータ（ＢＲヒータ）６６ｂの印刷可能な定着温度までの温度上昇の経過を模式的に示している。
【０１１５】
この場合も縦軸に示すローラ温度Ｔｘ℃（ｎ＝ｘ）は、画像形成装置２０に印字指令が入力された時点の定着ユニット５０の温度（上下２つのローラを合わせたローラ温度、以下同様）を示しており、電源投入と同時の印字指令であれば、Ｔｘ℃は室温であり、スタンバイモードからの印字指令であれば、Ｔｘ℃はスタンバイ温度の例えば９０°〜１００℃であり、スリープモードからの印字指令であれば、Ｔｘ℃はスタンバイモードから所定時間経過後に定着電源を切断されてスタンバイ温度９０°〜１００℃から室温までの自然冷却中の温度である。
【０１１６】
図７において、ＦＲヒータ６６ａによる熱ローラ５１のローラ温度がＴａ´℃まで上昇し、ＢＲヒータ６６ｂによる圧ローラ５２のローラ温度がＴｂ´℃まで上昇した状態では、極薄紙は小さな温度差Ａ´で熱ローラ５１と圧ローラ５２の両方から熱エネルギーを受けることができるため、熱ローラ５１の早期印字開始温度を図６に示した第１の実施形態の場合よりも低く設定することができる。
【０１１７】
したがって、圧ローラ５２のローラ温度がＴｂ´℃まで上昇するまでに、さほど時間がかからず、立ち上げ時間ｔ０から早期印字開始時間ｔ１´までの待ち時間「ｔ１´−ｔ０」は第１の実施形態の場合の立ち上げ時間ｔ０から早期印字開始時間ｔ１までの待ち時間「ｔ１−ｔ０」と大差はなく、すなわち「ｔ１´−ｔ０≒ｔ１−ｔ０」であり、ほぼ同じ時間に設定することができる。
【０１１８】
この後、第１の実施形態の場合と同様に、定着温度コントロール回路により、ＦＲヒータ温度がＴａａ℃となり、ＢＲヒータ温度が温度Ｔｂ℃となるまで、ＦＲヒータ６６ａとＢＲヒータ６６ｂが交互に加熱され、更にＢＲヒータ温度がＴｂｂ℃まで上昇した後は、定着温度コントロール回路により、ＦＲヒータ温度がＴａａ℃を維持し、ＢＲヒータ温度が温度Ｔｂｂ℃を維持するように、ＦＲヒータ６６ａとＢＲヒータ６６ｂの交互加熱の間隔が調節される。
【０１１９】
上記のＦＲヒータ温度Ｔａ´℃とＢＲヒータ温度Ｔｂ´℃との間の温度差Ａ´は、第１の実施形態の場合の早期印字開始時の温度差Ａのおよそ１／２と小さく、且つこの温度差Ａ´は、両ヒータ温度が通常モードすなわち高速搬送で印字を開始できる温度Ｔａａ℃及びＴｂ℃となる通常印字開始時間ｔ２´に到達するまで継続される。
【０１２０】
このように、極薄紙の場合は、早期印字開始時の熱ローラと圧ローラの温度差Ａ´を通常紙の場合の温度差Ａに比べて小さくするので、高温高湿時に生じがちな極薄紙のカール発生が少なくなり、通紙性、スタック性、印字後の用紙形状などに見られた不具合が解消される。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の実施の形態におけるカラー画像形成装置（プリンタ）の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるプリンタの内部構成を説明する断面図である。
【図３】(a) は本発明の実施の形態におけるプリンタのフロントカバーを開放し側面のＭＰＦ装着部カバーとメンテナンス用カバーを取り除いて内部を示す図、(b) は装置本体上部を開成した状態を示す図である。
【図４】(a) は本発明の実施の形態におけるプリンタの本体上部を開成した状態から定着装置を着脱する状態を示す図、(b) はプリンタ本体から脱抜された定着装置の構成を詳細に示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるプリンタにおける定着温度コントロール回路のブロック図である。
【図６】第１の実施の形態としての通常用紙における高速搬送と低速搬送の２種類の搬送速度に関わる定着ユニットの各ローラ温度と時間との関係を示す特性図である。
【図７】第２の実施の形態としての極薄用紙における高速搬送と低速搬送の２種類の搬送速度に関わる定着ユニットの各ローラ温度と時間との関係を示す特性図である。
【図８】従来のカラー画像形成装置の主要部の構成を模式的に示す図である。
【図９】従来のカラー画像形成装置における定着温度コントロール回路のブロック図である。
【図１０】従来の熱ローラのヒータ（上ヒータ）と圧ローラのヒータ（下ヒータ）の印刷可能な定着温度までの温度上昇の経過を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１      カラー画像形成装置
２      給紙カセット
Ｐ      用紙
３      搬送ベルト
４ａ、４ｂ  駆動ローラ
５（５−１、５−２、５−３、５−４）  画像形成部
６      定着器
７      感光体ドラム
８      クリーナ
９      帯電器
１０    記録ヘッド
１１    現像器
１２    転写器
１３    現像ローラ
１４    電装部
１５    プリントコントローラ（ＰＲ＿ＣＯＮＴ）
１６    ＣＰＵ（central processing unit）
１７    ＲＯＭ（read only memory）
１８    定着ＳＷ（スイッチ）電源
１９    定着器
１９−１ａ  熱ローラ
１９−１ｂ  圧ローラ
１９−２ａ  熱ローラヒータ
１９−２ｂ  圧ロ−ラヒータ
２０    カラープリンタ
２１    装置本体上部
２２    装置本体下部
２３    オペレーションパネル
２３ａ  キー操作部
２３ｂ  液晶ディスプレイ
２４    排紙部
２５    排紙ローラ
２６    フロントカバー
２７    給紙カセット
２７ａ  取手
２８    装着部カバー
２８ａ  ＭＰＦトレイ
２８ｂ  給紙コロ
２９    メンテナンス用カバー
３０    画像形成部
３１    両面印刷用搬送ユニット
３２    給紙部
３３（３３−１、３３−２、３３−３、３３−４）  画像形成ユニット
Ｃ１    ドラムセット
Ｃ２    トナーセット
３４    感光体ドラム
３５    クリーナ
３６    帯電器
３７    印字ヘッド
３８    現像容器
３９    現像ローラ
４０    搬送ベルト
４０ａ  用紙搬送面
４１    転写器
４２    給紙コロ
４３    ガイドローラ対
４４    案内路
４５    給送ローラ対
４６    待機ローラ対
４７    駆動ローラ
４８    従動ローラ
５０    定着ユニット
５１    熱ローラ（ＦＲ、フューザーローラ）
５２    圧ローラ（ＢＲ、バックアップローラ）
５３    オイル塗布ローラ
５４    切換板
５５    搬出ローラ対
５６    側面排出口
５７    搬送ローラ対
５８ａ〜５８ｅ  搬送ローラ
５９    近赤外線正反射型センサ
６１    ＰＲ＿ＣＯＮＴ
６２    ＣＰＵ
６３    ＲＯＭ
６４    ＥＰＲＯＭ（erasable and programmable ROM）
６５    定着ＳＷ電源
６６ａ  熱ローラヒータ（ＦＲヒータ）
６６ｂ  圧ロ−ラヒータ（ＢＲヒータ）
６７    モータ駆動回路
６８ａ、６８ｂ  温度センサ
【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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