(57)【要約】【課題】新たな構成を追加することなく、画像形成時の画質を維持しつつ、ＦＰＯＴを短縮すること。【解決手段】制御装置２００は、定着器１３０が目標温度まで上昇したときに用紙が定着器１３０に到達するように搬送モータ３０１が給紙可能なタイミングと、帯電ローラ１２３が帯電を開始し、感光ドラム１２２上のトナー像と用紙が転写ローラ１０６に到達するように搬送モータ３０１が給紙可能なタイミングと、スキャナユニット１０８が感光ドラム１２２の露光を開始し、感光ドラム１２２上のトナー像と用紙が転写ローラ１０６に到達するように搬送モータ３０１が給紙可能なタイミングと、用紙搬送が開始された給紙開始タイミングと、に基づいて、用紙が転写ローラ１０６に到達するまでに加速可能な距離を算出し、算出された加速可能な距離に応じて、搬送速度ＶＰＳ又は搬送速度ＶＡｃｃで用紙を搬送するよう、搬送モータ３０１を制御する。【選択図】図４
2018081221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光ドラムと、前記感光ドラムを所定の電位に帯電する帯電部と、前記感光ドラムに静電潜像を形成する露光部と、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像部と、用紙に前記トナー像を転写する転写部と、を有し、用紙に画像形成を行う画像形成部と、
ヒータを有し、用紙に転写された前記トナー像を前記ヒータで加熱して用紙に定着させる定着部と、
用紙を格納する給紙部から第１の搬送速度、又は前記第１の搬送速度よりも速い第２の搬送速度で用紙を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段を制御して、用紙が前記転写部及び前記定着部に到達するタイミングを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記定着部の前記ヒータが目標温度まで上昇したときに用紙が前記定着部に到達するように、前記搬送手段が用紙搬送を開始可能な第１のタイミングと、前記帯電部が前記感光ドラムの帯電を開始し、前記感光ドラム上に形成されたトナー像が前記転写部に到達するタイミングで用紙が前記転写部に到達するように、前記搬送手段が用紙搬送を開始可能な第２のタイミングと、前記露光部が前記感光ドラムに前記静電潜像の形成を開始し、前記感光ドラム上に形成されたトナー像が前記転写部に到達するタイミングで用紙が前記転写部に到達するように、前記搬送手段が用紙搬送を開始可能な第３のタイミングと、前記搬送手段により用紙搬送が開始された給紙開始タイミングと、に基づいて、用紙が前記転写部に到達するまでに加速可能な距離を算出し、前記算出された加速可能な距離に応じて、前記第１の搬送速度又は前記第２の搬送速度で用紙を搬送するよう、前記搬送手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１のタイミングは、前記ヒータの温度が前記目標温度よりも低い所定の温度に到達したタイミングであ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】
前記給紙部と前記転写部との搬送路に設けられ、搬送される用紙を検知する検知手段を備え、
前記第２のタイミングは、前記帯電部が前記感光ドラムの帯電を開始してから前記感光ドラムが１周する時間と、前記露光部による前記感光ドラムの露光位置が前記転写部に移動するまでの時間と、用紙が前記給紙部から給紙され、前記検知手段に到達するまでの所定の時間と、前記検知手段から前記転写部までの用紙の搬送時間と、に基づいて決定され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】
前記露光部は、光源からの光を偏向する回転多面鏡と、前記回転多面鏡を駆動する駆動部と、を有し、
前記第３のタイミングは、前記駆動部の回転速度が所定の速度に到達してから前記所定の速度よりも速い目標速度に到達し、前記露光部による露光が開始可能になるまでの時間と、前記露光部による前記感光ドラムの露光位置が前記転写部に移動するまでの時間と、前記所定の時間と、前記検知手段から前記転写部までの用紙の搬送時間と、に基づいて決定されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記算出された加速可能な距離は、前記第１のタイミングから前記給紙開始タイミングまで前記第１の搬送速度で用紙が搬送されたときの第１の距離、前記第２のタイミングから前記給紙開始タイミングまで前記第１の搬送速度で用紙が搬送されたときの第２の距離、及び前記第３のタイミングから前記給紙開始タイミングまで前記第１の搬送速度で用紙が搬送されたときの第３の距離のうち、最小の距離であ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】
前記制御手段は、前記最小の距離が、用紙を前記給紙部から前記転写部まで前記第１の搬送速度で搬送したときに要する時間で、前記第２の搬送速度で用紙を搬送したときの搬送距離が前記第１の搬送速度での搬送距離よりも増加する第４の距離よりも大きい場合には、前記第４の距離に基づいて、前記第２の搬送速度で用紙を搬送するよう、前記搬送手段を制御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、前記最小の距離が０の場合には、前記第１の搬送速度で用紙を搬送するよう、前記搬送手段を制御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８】
前記制御手段は、用紙が前記給紙部から給紙されてから前記検知手段により検知されるまでの搬送時間が前記所定の時間よりも大きい場合には、前記搬送時間と前記所定の時間との差分に前記第１の搬送速度を乗じて求めた距離と、用紙が前記検知手段に到達するまでに前記第１の搬送速度により搬送された距離よりも増加した距離と、に応じて、前記第２の搬送速度で用紙を搬送するよう、前記搬送手段を制御することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記所定の時間は、用紙が前記給紙部から給紙されてから前記検知手段により検知されるまでの最小の時間であ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】
感光ドラムと、前記感光ドラムを所定の電位に帯電する帯電部と、前記感光ドラムに静電潜像を形成する露光部と、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像部と、用紙に前記トナー像を転写する転写部と、を有し、用紙に画像形成を行う画像形成部と、
ヒータを有し、用紙に転写された前記トナー像を前記ヒータで加熱して用紙に定着させる定着部と、
用紙を格納する給紙部から第１の搬送速度、又は前記第１の搬送速度よりも遅い第２の搬送速度で用紙を搬送する搬送手段と、
前記給紙部と前記転写部との搬送路に設けられ、搬送される用紙を検知する検知手段と、
前記搬送手段を制御して、用紙が前記転写部及び前記定着部に到達するタイミングを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記定着部の前記ヒータが目標温度まで上昇したときに用紙が前記定着部に到達するように、前記搬送手段が用紙搬送を開始可能な第１のタイミングと、前記帯電部が前記感光ドラムの帯電を開始し、前記感光ドラム上に形成されたトナー像が前記転写部に到達するタイミングで用紙が前記転写部に到達するように、前記搬送手段が用紙搬送を開始可能な第２のタイミングと、前記露光部が前記感光ドラムに前記静電潜像の形成を開始し、前記感光ドラム上に形成されたトナー像が前記転写部に到達するタイミングで用紙が前記転写部に到達するように、前記搬送手段が用紙搬送を開始可能な第３のタイミングと、に基づいて決定された用紙搬送が開始される給紙開始タイミングで、用紙を前記第１の搬送速度で搬送し、
用紙が前記検知手段により検知されたときに、前記第１のタイミングから用紙が前記検知手段に検知されるまでの時間、前記第２のタイミングから用紙が前記検知手段に検知されるまでの時間、及び前記第３のタイミングから用紙が前記検知手段に検知されるまでの時間と、用紙が前記給紙部から給紙され、前記検知手段に到達するまでの所定の時間との差分に基づいて、用紙が前記検知手段から前記転写部に到達するまでに減速が必要な距離を算出し、前記算出された減速が必要な距離に応じて、前記第１の搬送速度又は前記第２の搬送速度で用紙を搬送するよう、前記搬送手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記第１のタイミングは、前記ヒータの温度が前記目標温度よりも低い所定の温度に到達したときであることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記第２のタイミングは、前記帯電部が前記感光ドラムの帯電を開始してから前記感光ドラムが１周する時間と、前記露光部による前記感光ドラムの露光位置が前記転写部に移動するまでの時間と、前記所定の時間と、前記検知手段から前記転写部までの用紙の搬送時間と、に基づいて決定され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】
前記露光部は、光源からの光を偏向する回転多面鏡と、前記回転多面鏡を駆動する駆動部と、を有し、
前記第３のタイミングは、前記駆動部の回転速度が所定の速度に到達してから前記所定の速度よりも速い目標速度に到達し、前記露光部による露光が開始可能になるまでの時間と、前記露光部による前記感光ドラムの露光位置が前記転写部に移動するまでの時間と、前記所定の時間と、前記検知手段から前記転写部までの用紙の搬送時間と、に基づいて決定されることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記算出された減速が必要な距離は、前記第１のタイミングから用紙が前記検知手段に検知されるまでの時間と前記所定の時間との差分に前記第１の搬送速度を乗じて算出される第１の距離、前記第２のタイミングから用紙が前記検知手段に検知されるまでの時間と前記所定の時間との差分に前記第１の搬送速度を乗じて算出される第２の距離、及び前記第３のタイミングから用紙が前記検知手段に検知されるまでの時間と前記所定の時間との差分に前記第１の搬送速度を乗じて算出される第３の距離のうち、最大の距離であることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記所定の時間は、用紙が前記給紙部から給紙されてから前記検知手段により検知されるまでの最大の時間であることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記制御手段は、前記最大の距離が０の場合には、前記第１の搬送速度で用紙を搬送するよう、前記搬送手段を制御することを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記制御手段は、用紙を前記第１の搬送速度で前記検知手段から前記転写部に搬送する時間に、用紙が搬送される距離が前記最大の距離だけ少ない距離となるように決定された前記第２の搬送速度で用紙を搬送するよう、前記搬送手段を制御することを特徴とする請求項１６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、複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成では、次のような印刷プロセスが一般に行われている。すなわち画像形成部では帯電、露光、現像工程の各工程が実施され、所定の電位に帯電された感光ドラム上に露光工程により静電潜像が形成され、現像工程により静電潜像が現像され、トナー像が形成される。そして、転写工程により、感光ドラム上のトナー像が用紙へ転写され、最後に定着部でトナー像に加熱、加圧を行うことで、トナー像を用紙に定着させる定着工程からなる印刷プロセスが行われている。
【０００３】
画像形成装置は、１枚目の印刷動作を実施する場合には、印刷プロセスでの画質を満足するために画像形成部及び定着部の印刷動作に先立つ事前準備として、前処理を実施する。画像形成部では、印刷プロセスを開始するタイミングまでに各種ローラ、例えば帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ等に高電圧を印加する高電圧電源や露光に使用するスキャナの立ち上げ制御が完了している必要がある。また、用紙が定着部に到達するタイミングは、定着部のヒータが十分に加熱され、トナー像の用紙への定着性を十分保証できる状態になった後でなければ、画質を満足させることができない。そのため、定着部に関しても、給紙動作を開始する前にヒータが所定の温度に到達するか、あるいは所定の時間だけ予熱動作を実施する等の前処理が必要となる。
【０００４】
以上のような前処理を必要とするために、画像形成装置のユーザが印刷開始を指示してから１枚目の用紙が排出されるまでの時間は、連続印刷中の１枚当たりの印刷時間に比較して長い時間を必要とし、ユーザに待ち時間を強いることになる。なお、印刷動作の開始を指示してから１枚目の用紙が排出されるまでの時間をファーストプリントアウトタイム（ＦＰＯＴ）といい、以下ではＦＰＯＴと略する。ＦＰＯＴを短縮する技術として、例えば特許文献１では、用紙が画像形成部を通過する区間を除いた区間では搬送速度を増加させ、用紙が給紙されてから排出されるまでの時間を短縮する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−３２０８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述した従来技術の手法は、用紙の搬送時間の短縮のみに着目しているため、搬送時間を短縮したことによる画質への影響については考慮されていない。すなわち、搬送速度を速くすることにより搬送時間を短縮した場合には、用紙が画像形成部に到達するタイミングが早くなる。その結果、画像形成部の立ち上げ制御が完了する前に印刷プロセスを開始するタイミングになってしまい、画像品質に影響が出たり、定着部が所定の温度に予熱される前に用紙が到達し、トナー像の用紙への定着性が不十分になったりするおそれがある。そのため、搬送速度の増加量を小さくしたり、給紙タイミングを遅らせたりといった対応が考えられるが、前処理に必要な時間は画像形成部と定着部の状態によって変動する。その結果、用紙の搬送速度の加速区間は一定であり、前処理時間が最大の場合でも画像品質に影響が出ないようにするため、搬送時間の短縮量はマージンを持たせた設計となり、ＦＰＯＴ短縮の効果が十分に得られない。また、搬送速度を増加させることによって、モータやギアの駆動音の増大やトルクマージンの不足、モータのドライバＩＣ等の昇温といったことが懸念され、コストアップにつながるおそれがある。
【０００７】
また、特許文献１のように用紙の搬送速度を増加させないような場合、用紙が給紙されてから画像形成部や定着部に到達するまでの時間を考慮して、１枚目の給紙は画像形成部や定着部の前処理が完了する所定時間前に開始される制御が行われる。ただし、前述したように前処理に必要な時間や、用紙が画像形成部、定着部に到達する時間は変動する。そのため、前処理が完了する前に画像形成が開始されたり、定着部での加熱定着を開始するタイミングにならないよう、給紙開始のタイミングを決定しなければならない。そのため、前処理は最長の時間となる想定で、かつ給紙開始から画像形成部、定着部に用紙が到達する時間は最短の時間になる想定で、必ず前処理が完了した後に印刷プロセスが開始されるように給紙タイミングを決定している。しかし、実際には必ずしも前処理にかかる時間が最長となり、画像形成部と定着部に到達する時間が最短になるとは限らない。そのため、結果的には想定した時間と実際の時間の差分だけ給紙タイミングを不必要に遅らせることとなり、ＦＰＯＴが大きくなる要因となっている。
【０００８】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、新たな構成を追加することなく、画像形成時の画質を維持しつつ、ＦＰＯＴを短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。
【００１０】
（１）感光ドラムと、前記感光ドラムを所定の電位に帯電する帯電部と、前記感光ドラムに静電潜像を形成する露光部と、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像部と、用紙に前記トナー像を転写する転写部と、を有し、用紙に画像形成を行う画像形成部と、ヒータを有し、用紙に転写された前記トナー像を前記ヒータで加熱して用紙に定着させる定着部と、用紙を格納する給紙部から第１の搬送速度、又は前記第１の搬送速度よりも速い第２の搬送速度で用紙を搬送する搬送手段と、前記搬送手段を制御して、用紙が前記転写部及び前記定着部に到達するタイミングを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記定着部の前記ヒータが目標温度まで上昇したときに用紙が前記定着部に到達するように、前記搬送手段が用紙搬送を開始可能な第１のタイミングと、前記帯電部が前記感光ドラムの帯電を開始し、前記感光ドラム上に形成されたトナー像が前記転写部に到達するタイミングで用紙が前記転写部に到達するように、前記搬送手段が用紙搬送を開始可能な第２のタイミングと、前記露光部が前記感光ドラムに前記静電潜像の形成を開始し、前記感光ドラム上に形成されたトナー像が前記転写部に到達するタイミングで用紙が前記転写部に到達するように、前記搬送手段が用紙搬送を開始可能な第３のタイミングと、前記搬送手段により用紙搬送が開始された給紙開始タイミングと、に基づいて、用紙が前記転写部に到達するまでに加速可能な距離を算出し、前記算出された加速可能な距離に応じて、前記第１の搬送速度又は前記第２の搬送速度で用紙を搬送するよう、前記搬送手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
【００１１】
（２）感光ドラムと、前記感光ドラムを所定の電位に帯電する帯電部と、前記感光ドラムに静電潜像を形成する露光部と、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像部と、用紙に前記トナー像を転写する転写部と、を有し、用紙に画像形成を行う画像形成部と、ヒータを有し、用紙に転写された前記トナー像を前記ヒータで加熱して用紙に定着させる定着部と、用紙を格納する給紙部から第１の搬送速度、又は前記第１の搬送速度よりも遅い第２の搬送速度で用紙を搬送する搬送手段と、前記給紙部と前記転写部との搬送路に設けられ、搬送される用紙を検知する検知手段と、前記搬送手段を制御して、用紙が前記転写部及び前記定着部に到達するタイミングを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記定着部の前記ヒータが目標温度まで上昇したときに用紙が前記定着部に到達するように、前記搬送手段が用紙搬送を開始可能な第１のタイミングと、前記帯電部が前記感光ドラムの帯電を開始し、前記感光ドラム上に形成されたトナー像が前記転写部に到達するタイミングで用紙が前記転写部に到達するように、前記搬送手段が用紙搬送を開始可能な第２のタイミングと、前記露光部が前記感光ドラムに前記静電潜像の形成を開始し、前記感光ドラム上に形成されたトナー像が前記転写部に到達するタイミングで用紙が前記転写部に到達するように、前記搬送手段が用紙搬送を開始可能な第３のタイミングと、に基づいて決定された用紙搬送が開始される給紙開始タイミングで、用紙を前記第１の搬送速度で搬送し、用紙が前記検知手段により検知されたときに、前記第１のタイミングから用紙が前記検知手段に検知されるまでの時間、前記第２のタイミングから用紙が前記検知手段に検知されるまでの時間、及び前記第３のタイミングから用紙が前記検知手段に検知されるまでの時間と、用紙が前記給紙部から給紙され、前記検知手段に到達するまでの所定の時間との差分に基づいて、用紙が前記検知手段から前記転写部に到達するまでに減速が必要な距離を算出し、前記算出された減速が必要な距離に応じて、前記第１の搬送速度又は前記第２の搬送速度で用紙を搬送するよう、前記搬送手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、新たな構成を追加することなく、画像形成時の画質を維持しつつ、ＦＰＯＴを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１〜３の画像形成装置の構成を示す断面図
【図２】実施例１〜３の各種ローラとモータの関係を示す模式図
【図３】実施例１〜３の制御系の構成を示すブロック図
【図４】実施例１の前処理と給紙タイミングを説明するタイミングチャート
【図５】実施例１のスキャナ立ち上げ制御を説明する図
【図６】実施例１の給紙タイミングを説明するタイミングチャート
【図７】実施例３の前処理と給紙タイミングを説明するタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
［画像形成装置の構成］
図１は、実施例１の画像形成装置１００の構成を示す断面図である。図１において、感光ドラム１２２は、有機感光体やアモルファスシリコン感光体でできており、図中矢印方向（時計回り方向）に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。感光ドラム１２２は、帯電部である帯電ローラ１２３により表面を所定の極性、電位に帯電される。感光ドラム１２２を露光する露光部であるスキャナユニット１０８には、レーザ光を出射するレーザ光源（不図示）、レーザ光を偏向する回転多面鏡１１０、回転多面鏡１１０を回転駆動する駆動部であるスキャナモータ１１２が収容されている。レーザ光源（不図示）からは、画像読取装置やコンピュータ等の画像信号発生装置から入力された画像情報に応じて変調（オン／オフ変換）されたレーザ光が出射される。出射されたレーザ光は回転多面鏡１１０により偏向されてスキャナユニット１０８から出力され、レーザ光反射ミラー１０７によって反射されて感光ドラム１２２の表面を照射する。これにより感光ドラム１２２の表面の露光が行われ、画像情報に対応した静電潜像が感光ドラム１２２の表面に形成される。感光ドラム１２２上に形成された静電潜像は、現像部である現像ローラ１２１によりトナーが付着して現像され、トナー像が形成される。なお、感光ドラム１２２、帯電ローラ１２３、現像ローラ１２１は、トナーカートリッジ１２０に収容されている。また、画像形成を行う画像形成部は、スキャナユニット１０８、感光ドラム１２２、帯電ローラ１２３、現像ローラ１２１から構成されている。
【００１６】
用紙Ｐは給紙カセット１１４から給紙ローラ１０２により１枚だけ給紙され、給紙された用紙Ｐは、搬送ローラ１０３、レジストレーションローラ１０４により転写部である転写ローラ１０６へと搬送される。高電圧電源からトナーとは逆極性の電圧が転写ローラ１０６に印加されることにより、感光ドラム１２２上に形成されたトナー像は用紙Ｐに転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、定着器１３０へ搬送される。定着器１３０は、定着フィルム１３３を加熱するヒータ１３２、用紙Ｐ上のトナー像を加熱する定着フィルム１３３、加圧ローラ１３４、ヒータ１３２の温度を検知するサーミスタ１３１から構成されている。定着器１３０に搬送された用紙Ｐのトナー像は、定着フィルム１３３、加圧ローラ１３４により加熱、加圧され、用紙Ｐに定着される。トナー像が加熱定着された用紙Ｐは、排出ローラ１１１により排出トレイ１１３に排出される。なお、検知手段であるトップセンサ１０５、排出センサ１０９は、搬送される用紙Ｐを検知するために設けられている。
【００１７】
［搬送モータ、定着モータ、各ローラとの駆動関係］
本実施例の画像形成装置１００では、画像形成に用いられるモータとして、上述したスキャナユニット１０８に設けられたスキャナモータ１１２の他に、搬送モータ３０１、及び定着モータ３０２がある。図２は、搬送モータ３０１及び定着モータ３０２と、搬送モータ３０１及び定着モータ３０２により駆動される各ローラの関係を表した模式図である。搬送モータ３０１（図中、Ｍと表示）は、給紙ローラ１０２、搬送ローラ１０３、レジストレーションローラ１０４を駆動する。一方、定着モータ３０２（図中、Ｍと表示）は、感光ドラム１２２、転写ローラ１０６、定着フィルム１３３、加圧ローラ１３４、排出ローラ１１１を駆動する。
【００１８】
［画像形成装置の制御系の構成］
図３（ａ）は本実施例の画像形成装置１００における制御系、すなわち画像形成を制御する制御装置と、制御装置により制御される各種回路やセンサ、モータ等の装置との関係を示すブロック図である。画像形成装置１００を制御する制御装置２００は、画像形成制御部２０１、用紙搬送制御部２０２、搬送速度算出部２０３から構成されている。
【００１９】
画像形成制御部２０１は、感光ドラム１２２上に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写し、用紙Ｐ上のトナー像を加熱定着させるために、高電圧電源、スキャナユニット１０８、定着器１３０を制御することにより、画像形成動作を制御する。すなわち画像形成制御部２０１は、感光ドラム１２２にトナー像を形成するための帯電ローラ１２３や現像ローラ１２１、用紙Ｐに感光ドラム１２２上のトナー像を転写するための転写ローラ１０６に印加する高電圧を供給する高電圧発生回路１２６を制御する。また、画像形成制御部２０１は、ヒータ１３２の温度を検知するサーミスタ１３１の検知結果に応じて、用紙Ｐ上のトナー像を加熱定着させるために定着器１３０の温度を上昇させるヒータ１３２の温度制御を行う。また、画像形成制御部２０１は、スキャナユニット１０８を制御するためのスキャナ・レーザ制御回路４００を介して、スキャナモータ１１２の制御を行う。
【００２０】
用紙搬送制御部２０２は、用紙搬送路に配置されたトップセンサ１０５、排出センサ１０９による検知結果に基づいて、搬送中の用紙Ｐの位置を検知する。更に、用紙搬送制御部２０２は、画像形成制御部２０１からの情報や、搬送速度算出部２０３によって算出された用紙搬送速度の算出結果に基づいて用紙搬送を行う搬送モータ３０１、定着モータ３０２を制御する。搬送速度算出部２０３は、画像形成制御部２０１や用紙搬送制御部２０２からの情報に基づいて、搬送モータ３０１による用紙搬送速度の加速量・減速量を算出する。
【００２１】
図３（ｂ）は、制御装置２００のハードウェア構成を示すブロック図である。制御装置２００は、ＣＰＵ２００ａ、ＲＯＭ２００ｂ、ＲＡＭ２００ｃを有している。ＣＰＵ２００ａは、ＲＯＭ２００ｂに格納された制御プログラム等に基づいて、画像形成装置１００の画像形成動作を一括して制御する。また、制御装置２００は、ＣＰＵ２００ａにより制御される、時間を計測するためのタイマ２００ｄを有している。ＲＡＭ２００ｃは、ＣＰＵ２００ａの主メモリ、ワークエリア等として使用される。なお、上述した画像形成制御部２０１、用紙搬送制御部２０２、搬送速度算出部２０３は、ＣＰＵ２００ａにより実行される機能でもある。
【００２２】
［前処理と給紙タイミング］
図４は、本実施例における定着部と画像形成部の前処理の状態と給紙カセット１１４から用紙Ｐの給紙が開始される給紙タイミングとの関係を説明するタイミングチャートである。図４において、（ａ）は、定着器１３０の前処理での状態遷移を示している。（ｂ）〜（ｄ）は画像形成部の前処理での状態遷移を示している。（ｂ）は定着モータ３０２の駆動状態を、（ｃ）はスキャナユニット１０８のスキャナモータ１１２の駆動状態を、（ｄ）は帯電ローラ１２３による感光ドラム１２２の表面の帯電状態を示している。（ｅ）は、給紙ローラ１０２、搬送ローラ１０３、レジストレーションローラ１０４を駆動して用紙Ｐの搬送を行う搬送モータ３０１の駆動状態を示している。なお、図４の横軸は、時間を示している。図４において、実線で示されるボックス（例えば、（ａ）の「定着給紙Ｒｅａｄｙ待ち」等）は、前処理の状態を示している。また、点線で示されるボックス（例えば、（ａ）の「給紙時間Ｍｉｎ」等）は、給紙のタイミングを決定する時間要因を示しており、画像形成装置１００の用紙Ｐの搬送路長や高電圧発生回路１２６の性能等に基づいて、予め決定されている時間パラメータである。
【００２３】
［給紙Ｒｅａｄｙタイミング］
図４の定着給紙Ｒｅａｄｙ、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ、帯電給紙Ｒｅａｄｙは、それぞれ定着器１３０やスキャナモータ１１２の状態、感光ドラム１２２の帯電状態が、給紙カセット１１４から用紙搬送を開始可能な条件が成立したことを示すタイミングである。用紙搬送制御部２０２は、定着給紙Ｒｅａｄｙ、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ、帯電給紙Ｒｅａｄｙの各タイミングに基づいて、すべての給紙Ｒｅａｄｙが成立したタイミング（給紙開始タイミング）で、給紙ローラ１０２を駆動して１枚目の給紙を行う。以下に、プリント動作開始から、定着器１３０、スキャナモータ１１２、感光ドラム１２２において給紙Ｒｅａｄｙとなるタイミングについて説明する。
【００２４】
（定着給紙Ｒｅａｄｙタイミング）
画像形成制御部２０１は、プリント動作開始により定着モータ３０２の起動（図４（ｂ）参照）とともに、ヒータ１３２による加熱、サーミスタ１３１による温度検知による温度調整を実施し、定着フィルム１３３の加熱を行う。図４に示す「定着給紙Ｒｅａｄｙ待ち」状態は、この状態を示している。続いて、サーミスタ１３１の検知温度が目標温度よりも低い所定の温度に到達したタイミングが「定着給紙Ｒｅａｄｙ」タイミング（第１のタイミング）である。「定着給紙Ｒｅａｄｙ」タイミングから、サーミスタ１３１の検知温度が目標温度に到達するタイミングまでの状態が「定着Ｒｅａｄｙ待ち」状態である。そして、図４の「定着Ｒｅａｄｙ」は、定着フィルム１３３、加圧ローラ１３４が十分に加熱され、定着フィルム１３３、加圧ローラ１３４のニップ部（以下、定着ニップ部という）に用紙Ｐが突入してもトナー像の加熱定着が可能な状態を示す。定着Ｒｅａｄｙの状態は予め実験によって決定された状態であり、例えばサーミスタ１３１の検知温度が温度調整時の目標温度に到達したタイミング以降の状態を、本実施例では「定着Ｒｅａｄｙ」状態とする。
【００２５】
「定着給紙Ｒｅａｄｙ」タイミングは、定着器１３０が「定着Ｒｅａｄｙ」状態に遷移した後に定着ニップ部に用紙Ｐが突入するタイミングとなるように、給紙を開始するタイミングである。そこで、「定着給紙Ｒｅａｄｙ待ち」に遷移するタイミングは、用紙Ｐを給紙してから定着ニップ部に突入するまでの「定着Ｒｅａｄｙ待ち」状態での温度上昇分を考慮して、例えばサーミスタ１３１の検知温度が目標温度−１０℃に到達したタイミングとする。なお、「−１０℃」は、画像形成装置１００の使用環境やヒータ１３２の性能のバラツキ等を考慮して、予め実験によって決定された値である。なお、サーミスタ１３１の検知温度の上昇具合等から、これ以外の温度を用いて、「定着給紙Ｒｅａｄｙ」のタイミングを判断してもよい。また、図４（ａ）の点線で囲まれた所定の時間である「給紙時間Ｍｉｎ」は、給紙ローラ１０２を駆動して用紙Ｐの搬送を開始してから、用紙Ｐの先端がトップセンサ１０５に検知されるまでの時間が最小になる場合の時間（所定値）を示している。更に、「Ｔｏｐ〜定着」は、用紙Ｐの先端がトップセンサ１０５に検知されてから、用紙Ｐの先端が定着ニップ部に到達するまでに要する時間を示している。
【００２６】
（スキャナ給紙Ｒｅａｄｙタイミング）
次に、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙタイミング（第３のタイミング）について説明する。プリント動作開始により定着モータ３０２が起動され、定着モータ３０２が「定常回転」状態に遷移すると（図４（ｂ））、画像形成制御部２０１はスキャナユニット１０８の回転多面鏡１１０を回転させるスキャナモータ１１２を駆動する。スキャナモータ１１２の前処理の状態は、「突入待ち」状態、「収束待ち」状態、「スキャナＲｅａｄｙ」状態の順に遷移する。「突入待ち」状態は、スキャナモータ１１２が起動開始されてから目標速度より遅い所定の回転速度（以下、状態遷移閾値という）に到達するまでの状態を示している。「収束待ち」状態は、スキャナモータ１１２の回転速度が状態遷移閾値に到達してから、目標速度に到達するまでの状態を示している。「スキャナＲｅａｄｙ」状態は、スキャナモータ１１２の回転速度が目標速度で安定した状態を示している。スキャナユニット１０８からレーザ光が出射され、感光ドラム１２２の表面を露光する露光工程を行っている際に、スキャナモータ１１２の速度変動が発生すると、感光ドラム１２２上に形成される静電潜像が歪み、画質が低下する。そのため、露光工程は、スキャナモータ１１２の回転速度が安定した「スキャナＲｅａｄｙ」状態に遷移した後に実施する必要がある。
【００２７】
また、本実施例ではスキャナモータ１１２にオイル軸受けのモータを使用している。オイル軸受けのスキャナモータ１１２の場合は、温度によってオイルの粘性が変化する。その結果、スキャナモータ１１２を起動したときの温度環境により、スキャナモータ１１２の立ち上がり方が変化する。図５は、画像形成装置１００の使用が想定される最低温度、最高温度環境でのスキャナモータ１１２の立ち上がり時の回転速度の変化を示す波形を示したグラフである。図５において、実線は低温環境で起動した場合のスキャナモータ１１２の回転速度を示し、一点鎖線は高温環境で起動した場合のスキャナモータ１１２の回転速度を示し、縦軸はスキャナモータ１１２の回転速度を示し、横軸は時間を示す。
【００２８】
また、時刻ｔ０は、スキャナモータ１１２を低温環境で起動した場合のタイミングを示し、時刻ｔ１は、スキャナモータ１１２を高温環境で起動した場合のタイミングを示している。また、時刻ｔ２は、スキャナモータ１１２の回転速度が状態遷移閾値に到達したタイミングを示し、時刻ｔ３は、スキャナモータ１１２の回転速度が目標速度に到達したタイミングを示している。なお、図５では、高温環境及び低温環境でのスキャナモータ１１２の回転速度が目標速度で安定するタイミングである時刻ｔ３が一致するように重ねて示している。また、図４（ｃ）の「突入待ち」状態に対応する図５の状態は、時刻ｔ０〜時刻ｔ２（低温環境の場合）、時刻ｔ１〜時刻ｔ２（高温環境の場合）である。同様に、図４（ｃ）の「収束待ち」状態、「スキャナＲｅａｄｙ」状態に対応する図５の状態は、それぞれ時刻ｔ２〜時刻ｔ３、時刻ｔ３〜である。
【００２９】
本実施例では、最も温度変化の影響が大きいスキャナモータ１１２の低速領域を「突入待ち」状態として、「収束待ち」状態に遷移したことを判断するための状態遷移閾値は、オイルの温度の影響が小さくなるように、例えば目標速度の９５％等に設定する。このように設定することにより、「収束待ち」状態に遷移してから「スキャナＲｅａｄｙ」状態になるまでの時刻ｔ２〜時刻ｔ３までの時間（以下、収束待ち時間という）のバラツキを小さくすることができる。これにより、収束待ち時間を、予め実験によって測定した測定結果に基づいて決定した所定の時間とすることができる。
【００３０】
図４（ｃ）に示すように、スキャナモータ１１２が「スキャナＲｅａｄｙ」状態に遷移したタイミングで露光が開始される場合について考える。この場合、感光ドラム１２２上に静電潜像が形成され、現像ローラ１２１により静電潜像が現像され、感光ドラム１２２上のトナー像が形成される。そして、感光ドラム１２２上のトナー像は、感光ドラム１２２と転写ローラ１０６のニップ部（以下、転写ニップ部という）に到達する。一方、「スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ」タイミングで用紙Ｐの給紙が開始され給紙時間Ｍｉｎで用紙Ｐが搬送された場合でも、次のようなタイミング関係を満たす必要がある。すなわち、上述した「スキャナＲｅａｄｙ」状態に遷移したタイミングで露光を開始して感光ドラム１２２上に形成されたトナー像の先端が転写ニップ部に到達するタイミング以降に、用紙Ｐが転写ニップ部に到達する必要がある。言い換えれば、以下の式（１）に示される図４（ｃ）の時間関係を満足する必要がある。
［収束待ち遷移〜スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ］≧［収束待ち時間］＋［露光〜転写ドラム回転時間］−［給紙時間Ｍｉｎ］−［Ｔｏｐ〜転写ニップ搬送時間］・・・（１）
［収束待ち遷移〜スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ］は、図４（ｃ）のスキャナモータ１１２が「突入待ち」状態から「収束待ち」状態に遷移してから「スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ」タイミングに到達するまでの時間を示す。［収束待ち時間］は、スキャナモータ１１２が「収束待ち」状態に遷移してから「スキャナＲｅａｄｙ」状態に遷移するまでの時間を示す。［露光〜転写ドラム回転時間］は、図４（ｃ）の「露光〜転写」に対応し、感光ドラム１２２の周長上の露光位置から転写ニップ部まで感光ドラム１２２が回転するのに要する時間を示している。［Ｔｏｐ〜転写ニップ搬送時間］は、図４（ｃ）の「Ｔｏｐ〜転写」に対応し、用紙Ｐの先端がトップセンサ１０５に検知されてから、用紙Ｐの先端が転写ニップ部に到達するまでに要する時間を示している。
【００３１】
なお、給紙カセット１１４から転写ニップ部までの用紙Ｐの搬送路が長い場合や、スキャナモータ１１２を起動してから回転速度が安定するまでの時間が短い等の理由によって、上述した式（１）の右辺の計算結果がマイナスの値になる場合がある。この場合、スキャナモータ１１２が「収束待ち」状態に遷移したタイミングを「スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ」タイミングとすると、最速の場合の「スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ」タイミングよりも給紙タイミングが遅れることになり、ＦＰＯＴが大きくなる。そのため、このような場合には、スキャナモータ１１２の「収束待ち」状態へ遷移させる回転速度を示す状態遷移閾値をより低い回転速度に下げて、式（１）の右辺の計算結果が０以上になるようにしなければならない。ところが、図５からわかるように、状態遷移閾値が示すスキャナモータ１１２の回転速度が遅くなるほど、収束待ち時間の温度環境による変動が大きくなってしまい、スキャナ回転速度から［収束待ち時間］を一意に決定することが困難となる。このような場合、「スキャナＲｅａｄｙ」状態に遷移するタイミングと露光開始タイミングの順序が逆転しないよう、次のようにして、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙとするタイミングを決定してもよい。すなわち画像形成装置１００の温度環境で最も低温の場合のスキャナモータ１１２を起動する際の回転制御手順を格納した起動プロファイルをＲＯＭ２００ｂに記憶させておき、起動プロファイルに基づいて、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙとするタイミングを決定する。ただし、スキャナモータ１１２の立ち上がり方の温度変動が大きい場合や給紙時間Ｍｉｎ、トップセンサ１０５から転写ニップ部までの搬送時間が大きく、状態遷移閾値を大きく下げる必要がある場合等では、次のようにスキャナ給紙Ｒｅａｄｙを設定してもよい。すなわち、画像形成装置１００の構成によっては、状態遷移閾値を下げて収束待ち時間を長くするよりも、状態遷移閾値の９５％のタイミングでスキャナ給紙Ｒｅａｄｙとする方が、常温ではスキャナ給紙Ｒｅａｄｙとなるタイミングが早いことも考えられる。本実施例では、式（１）の右辺の計算結果がマイナスになる場合を想定しており、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙは、収束遷移閾値の９５％に到達したタイミングとする。
【００３２】
（帯電給紙Ｒｅａｄｙタイミング）
続いて、帯電給紙Ｒｅａｄｙタイミングについて説明する。帯電工程に関しては、プリント開始時の感光ドラム１２２の表面電位の状態によっては、帯電ローラ１２３で一度帯電電圧を印加するだけでは感光ドラム１２２の表面電位が均一にならず、画質低下が発生するおそれがある。そのため、本実施例では、帯電ローラ１２３で少なくとも２回帯電電圧を印加した後の感光ドラム１２２の面にトナー像を形成するように、「帯電給紙Ｒｅａｄｙ」タイミング（第２のタイミング）を設定する。
【００３３】
具体的には、図４（ｄ）に示すように、帯電の前処理では、高電圧発生回路１２６が起動され、帯電電圧の立ち上げが行われる（図４（ｃ）の「起動」）。そして、帯電電圧の立ち上げが完了すると、「帯電１周待ち」状態に遷移し、感光ドラム１２２の表面電位を均一にするため、帯電ローラ１２３により、感光ドラム１２２の表面に帯電電圧が印加される。感光ドラム１２２が１周することにより、帯電ローラ１２３による１回目の帯電電圧の印加が終了すると、「帯電Ｒｅａｄｙ」状態に遷移する。「帯電Ｒｅａｄｙ」状態では、１周して戻ってきた感光ドラム１２２に２回目の帯電電圧の印加が終了した面からスキャナユニット１０８による露光処理が行われ、感光ドラム１２２上に静電潜像が形成される。そして、現像ローラ１２１により静電潜像がトナーにより現像され、感光ドラム１２２上にトナー像が形成され、感光ドラム１２２上のトナー像は、転写ニップ部に移動する。
【００３４】
一方、「帯電給紙Ｒｅａｄｙ」タイミングで用紙Ｐの給紙が開始され、給紙時間Ｍｉｎで用紙が搬送された場合でも、感光ドラム１２２上に形成されたトナー像の先端が転写ニップ部に到達するタイミング以降に、用紙Ｐは転写ニップ部に到達する必要がある。すなわち、以下の式（２）により示される図４（ｄ）の時間関係を満足する必要がある。
［帯電１周待ち遷移〜帯電給紙Ｒｅａｄｙ］≧［感光ドラム１周回転時間］＋［帯電〜転写ドラム回転時間］−［給紙時間Ｍｉｎ］−［Ｔｏｐ〜転写ニップ搬送時間］・・（２）
［帯電１周待ち遷移〜帯電給紙Ｒｅａｄｙ］は、図４（ｄ）の「帯電１周待ち」状態に遷移してから「帯電給紙Ｒｅａｄｙ」タイミングに到達するまでの時間を示す。［感光ドラム１周回転時間］は、図４（ｄ）の「帯電１周待ち」に対応し、帯電ローラ１２３が感光ドラム１２２の表面全体（全周）に帯電電圧を印加する時間を示している。［帯電〜転写ドラム回転時間］は、図４（ｄ）の「帯電〜転写」に対応し、感光ドラム１２２の周長上の帯電ローラ１２３が接触する位置から転写ニップ部まで感光ドラム１２２が回転するのに要する時間を示している。本実施例では、式（２）で右辺と左辺の等号が成立するタイミングを「帯電給紙Ｒｅａｄｙ」のタイミングとする。
【００３５】
なお、本実施例では現像工程や転写工程に関しては、高電圧発生回路１２６において現像ローラ１２１や転写ローラ１０６に印加する現像電圧や転写電圧を立ち上げる起動時間さえ確保できればよい。そのため、現像工程や転写工程については定着器１３０やスキャナモータ１１２、感光ドラム１２２の帯電状態に比較して、給紙時間の制約条件になるほどの時間を必要としない。そのため、図４からは現像工程、及び転写工程の前処理の状態についての説明を省略している。
【００３６】
上述したように、本実施例では、定着給紙Ｒｅａｄｙ、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ、帯電給紙Ｒｅａｄｙのすべての給紙Ｒｅａｄｙタイミングが成立したタイミングで給紙動作が実施される。ところが、上述したように、式（１）の右辺の計算結果がマイナスになる場合があり、その場合には、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙのタイミングを本来設定したかったタイミングよりも遅い「収束待ち」状態へ遷移したタイミングと同じタイミングとしている。図６は、定着給紙Ｒｅａｄｙ、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ、帯電給紙Ｒｅａｄｙの時間関係を説明するため、図４の（ａ）、（ｃ）、（ｄ）を抜き出して示したタイミングチャートであり、図６の横軸は時間を示す。図６の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ定着器１３０の前処理における状態遷移、スキャナユニット１０８のスキャナモータ１１２の前処理における状態遷移、感光ドラム１２２の表面の前処理における帯電状態の遷移を示している。図６（ａ）〜（ｃ）に示す各状態は、図４と同様であり、ここでの説明を省略する。
【００３７】
また、図６において、時刻ＴＡは、本来、設定したかったスキャナ給紙Ｒｅａｄｙのタイミングを示している。時刻ＴＢは、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙのタイミングが本来設定したかったタイミングである時刻ＴＡの場合に給紙動作が開始されるタイミングを示している。すなわち時刻ＴＢは、定着給紙Ｒｅａｄｙ、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ、帯電給紙Ｒｅａｄｙの３つの給紙Ｒｅａｄｙが成立するタイミングであり、この場合には、定着給紙Ｒｅａｄｙのタイミングがボトルネックのタイミングとなっている。時刻ＴＣは、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙのタイミングがボトルネックとなり、給紙動作が開始されるタイミングを示している。例えば、上述したように、低温環境の場合には、画像形成装置１００が使用される温度環境で最も低温の場合の起動プロファイルからスキャナ給紙Ｒｅａｄｙとするタイミングを決定する場合がある。このような場合には、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙタイミングがボトルネックとなって、時刻ＴＣで給紙動作が開始されることになる。その結果、給紙タイミングが時刻ＴＡ、又は時刻ＴＢよりも遅れることとなり、ＦＰＯＴが大きくなるという課題が生じる。
【００３８】
［加速可能距離の算出］
そこで、本実施例では、用紙Ｐの搬送速度を加速する制御を実施することで、用紙Ｐが給紙カセット１１４から給紙されてから転写ニップ部に到達するまでの搬送時間を短縮させる。通常、搬送モータ３０１による用紙Ｐの搬送速度は、定着モータ３０２による用紙Ｐの搬送速度と同じ速度（以下、定常速度という）ＶＰＳ（第１の搬送速度）である。本実施例では、給紙開始時点で定着給紙Ｒｅａｄｙ、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ、帯電給紙Ｒｅａｄｙが成立したタイミングを考慮し、搬送モータ３０１による用紙Ｐの搬送速度を第２の搬送速度ＶＡｃｃ（ＶＡｃｃ＞ＶＰＳ）に増加させる加速制御を実施する。これにより、給紙動作の開始が遅れても、給紙された用紙Ｐが転写ニップ部に到達するまでの搬送時間を短縮させ、ＦＰＯＴの改善を図る。なお、用紙Ｐの搬送速度の制御を行うための演算は、搬送速度算出部２０３により実行される。
【００３９】
（定着要因の加速可能距離）
まず、定着器１３０の前処理がボトルネック（律速）となった場合の加速制御が可能な距離（以下、加速可能距離という）ＤＦｓｒについて説明する。定着給紙Ｒｅａｄｙは、そのタイミングで定常速度ＶＰＳで給紙を開始し、用紙Ｐが定着ニップ部に到達したときに、定着器１３０が目標温度に到達しており、用紙Ｐに十分な加熱定着を実施可能な定着Ｒｅａｄｙ状態となるタイミングである。したがって定着給紙Ｒｅａｄｙとなるタイミングで給紙が開始される場合に、用紙Ｐの搬送速度の加速制御が実施されると、定着器１３０が定着Ｒｅａｄｙ状態になる前に用紙Ｐが定着ニップ部に突入してしまう。その結果、定着器１３０で用紙Ｐ上のトナー像を十分加熱することができないため、トナー像の用紙Ｐへの定着不良が発生するおそれがある。
【００４０】
一方、定着給紙Ｒｅａｄｙ、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ、帯電給紙Ｒｅａｄｙのうち、定着器１３０が定着給紙Ｒｅａｄｙとなったタイミングが最も遅いタイミング（定着律速）である場合を仮定する。そして、定着給紙Ｒｅａｄｙのタイミングから、更に遅れて給紙動作が開始される場合には、用紙Ｐを定常速度ＶＰＳよりも速い搬送速度ＶＡｃｃで搬送することにより、定常速度ＶＰＳで搬送した場合に比べ、ＦＰＯＴを改善することができる。以上を踏まえて、定着要因で加速可能な距離ＤＦｓｒは、以下の式（３）で表すことができる。
2018081221.tif 000003
なお、時間ＴＦｓｒＲｄｙＴｏＰｉｃｋは、定着給紙Ｒｅａｄｙとなったタイミングから定着給紙Ｒｅａｄｙ、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ、帯電給紙Ｒｅａｄｙの各タイミングが成立して、用紙Ｐの給紙が開始されるまでの経過時間（待ち時間）を示している。
【００４１】
（スキャナ要因の加速可能距離）
次に、スキャナモータ１１２の前処理がボトルネック（律速）となった場合の加速制御が可能な距離である加速可能距離ＤＳｃｎについて説明する。図６で説明したように、上述した、本来、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙとしたかったタイミングと実際のスキャナ給紙Ｒｅａｄｙとするタイミングが異なる場合がある。その結果、定着給紙Ｒｅａｄｙ、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ、帯電給紙Ｒｅａｄｙのうち、スキャナモータ１１２がスキャナ給紙Ｒｅａｄｙとなったタイミングが最も遅いタイミング（スキャナ律速）である場合を仮定する。そして、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙのタイミングから更に遅れて給紙動作が開始される場合には、用紙Ｐを定常速度ＶＰＳよりも速い搬送速度ＶＡｃｃで搬送することにより、定常速度ＶＰＳで搬送した場合に比べ、ＦＰＯＴを改善することができる。
【００４２】
この場合のスキャナモータ１１２の要因で加速可能な距離ＤＳｃｎは、［スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ〜給紙開始までの時間］×定常速度ＶＰＳにより算出することができる。そして、［スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ〜給紙開始までの時間］は、［収束待ち遷移〜給紙開始までの時間］−［収束待ち遷移〜スキャナ給紙Ｒｅａｄｙの時間］により算出することができる。また、図４（ｃ）、式（１）より、［収束待ち遷移〜スキャナ給紙Ｒｅａｄｙの時間］＝［収束待ち時間］＋［露光〜転写ドラム回転時間］−［給紙時間Ｍｉｎ］−［Ｔｏｐ〜転写ニップ搬送時間］で表すことができる。したがって、［スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ〜給紙開始までの時間］＝［収束待ち遷移〜給紙開始までの時間］−（［収束待ち時間］＋［露光〜転写ドラム回転時間］−［給紙時間Ｍｉｎ］−［Ｔｏｐ〜転写搬送時間］）と表すことができる。これにより、スキャナモータ１１２による露光が要因の加速可能な距離ＤＳｃｎは、以下の式（４）で表すことができる。
2018081221.tif 000004
【００４３】
式（４）において、時間ＴＳｃｎＷａｉｔＲｄｙＴｏＰｉｃｋは、式（１）の［収束待ち遷移〜スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ］の時間と［スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ〜給紙開始］の時間を合計した時間を示している。また、時間ＴＳｃｎＷａｉｔＲｄｙ、ＴＰｉｃｋＭｉｎは、それぞれ式（１）の［収束待ち時間］、［給紙時間Ｍｉｎ］を示している。距離ＤＥｘｐＴｏＴｒは、スキャナユニット１０８からのレーザ光により露光が開始される感光ドラム１２２上の露光位置から転写ニップ部までの距離を示している。距離ＤＴｏｐＴｏＴｒは、トップセンサ１０５から転写ニップ部までの搬送路上の距離を示している。
【００４４】
（帯電要因の加速可能距離）
続いて、帯電ローラ１２３による感光ドラム１２２の帯電処理がボトルネック（律速）となった場合の加速制御が可能な距離である加速可能距離ＤＰｒについて説明する。帯電給紙Ｒｅａｄｙは、そのタイミングで給紙を開始し、定常速度ＶＰＳで用紙Ｐが転写ニップ部に到達した場合に、感光ドラム１２２の表面には帯電電圧が２回印加された帯電Ｒｅａｄｙ状態であるタイミングとなるように設定されている。その結果、スキャナユニット１０８による露光によって、帯電電位の安定した感光ドラム１２２の表面に静電潜像を形成することができる。したがって帯電給紙Ｒｅａｄｙとなるタイミングと同時に給紙が開始される場合に、用紙Ｐの搬送速度の加速制御が実施されると、感光ドラム１２２の表面に帯電電圧が２回印加された帯電Ｒｅａｄｙ状態になる前に、用紙Ｐが転写ニップ部に到達してしまう。その結果、帯電電圧が２回印加されていない感光ドラム１２２の面にスキャナユニット１０８による露光が開始され、露光が開始された後に帯電電圧が２回印加された感光ドラム１２２の面に切り替わる。そのため、帯電電位がばらつき、正常に静電潜像が形成されないおそれがある。
【００４５】
一方、定着給紙Ｒｅａｄｙ、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ、帯電給紙Ｒｅａｄｙのうち、帯電給紙Ｒｅａｄｙとなったタイミングが最も遅いタイミング（帯電律速）であった場合を仮定する。そして、定着給紙Ｒｅａｄｙのタイミングから更に遅れて給紙動作が開始された場合には、用紙Ｐを定常速度ＶＰＳよりも速い搬送速度ＶＡｃｃで搬送することにより、定常速度ＶＰＳで搬送した場合に比べ、ＦＰＯＴを改善することができる。以上を踏まえて、帯電要因で加速可能な距離ＤＰｒは、以下の式（５）で表すことができる。
2018081221.tif 000005
なお、時間ＴＰｒＲｄｙＴｏＰｉｃｋは、帯電給紙Ｒｅａｄｙから、定着給紙Ｒｅａｄｙ、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ、帯電給紙Ｒｅａｄｙの各タイミングが成立し、用紙Ｐの給紙が開始されるまでの経過時間（待ち時間）を示している。
【００４６】
（搬送路要因の加速可能距離）
最後に、用紙Ｐが搬送される搬送路の距離がボトルネック（律速）となった場合の加速制御が可能な距離である加速可能距離ＤＡｃｃＥｎｂについて説明する。本実施例では搬送ローラ１０３、レジストレーションローラ１０４の搬送速度を定常速度ＶＰＳから速度ＶＡｃｃに増加させる加速制御を実施することにより、定常速度ＶＰＳで搬送した場合に比べ、ＦＰＯＴを改善することができる。ところで、加速制御を実施できる区間は、給紙部から転写ニップ部までの区間である。したがって、用紙Ｐが定常速度ＶＰＳで搬送された距離と、用紙Ｐが加速制御により搬送された距離の合計は、給紙部から転写ニップ部までの搬送路の距離となる。以上を踏まえて、搬送路要因で加速可能な距離ＤＡｃｃＥｎｂは、以下の式（６）で表すことができる。
2018081221.tif 000006
【００４７】
式（６）において、距離ＤＡｃｃＥｎｂは、用紙Ｐの加速制御を行った時間（期間）に、定常速度ＶＰＳで用紙Ｐを搬送した場合に比べて、搬送された距離の増加分を示している。距離ＤＡｃｃＳｌｏｗＵｐＤｏｗｎは、定常速度ＶＰＳから速度ＶＡｃｃに到達するまでの期間、及び速度ＶＡｃｃから定常速度ＶＰＳに減速するまでの期間に、定常速度ＶＰＳで用紙Ｐを搬送した場合よりも増えた搬送距離を指している。距離ＤＳｌｏｗＵｐＤｏｗｎは、定常速度ＶＰＳから速度ＶＡｃｃに到達するまでの期間、及び速度ＶＡｃｃから定常速度ＶＰＳに減速するまでの期間に用紙Ｐが搬送された距離を示す。すなわち距離ＤＳｌｏｗＵｐＤｏｗｎは、距離ＤＡｃｃＳｌｏｗＵｐＤｏｗｎと、定常速度ＶＰＳから速度ＶＡｃｃまでの期間、及び速度ＶＡｃｃから定常速度ＶＰＳまでの期間に定常速度Ｖｐｓで用紙Ｐが搬送される距離を合計した距離である。式（６）の（ＤＰｉｃｋＴｏＴｒ−ＤＳｌｏｗＵｐＤｏｗｎ）は、速度ＶＡｃｃ又は定常速度ＶＰＳにより用紙Ｐが搬送された距離を示している。また、（ＶＡｃｃ−ＶＰＳ）／ＶＡｃｃは、速度ＶＡｃｃにより用紙Ｐが搬送された距離のうち、定常速度ＶＰＳで搬送された場合の距離を除いた割合、すなわち速度ＶＡｃｃによる加速処理により増加した搬送距離の割合を示している。
【００４８】
以上、定着、露光、帯電、搬送路距離が要因の加速可能距離ＤＦｓｒ、ＤＳｃｎ、ＤＰｒ、ＤＡｃｃＥｎｂについて説明した。本実施例では、定着給紙Ｒｅａｄｙ、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ、帯電給紙Ｒｅａｄｙの３つの給紙Ｒｅａｄｙのタイミングが成立し、用紙Ｐの給紙動作を開始する際に、各加速可能距離を算出する。そして、給紙時に算出した加速可能距離ＤＦｓｒ、ＤＳｃｎ、ＤＰｒ、ＤＡｃｃＥｎｂのうちの最小値を加速制御での加速可能距離とすることで、画質に影響が出ない範囲でＦＰＯＴを短縮することができる。加速可能距離ＤＦｓｒ、ＤＳｃｎ、ＤＰｒ、ＤＡｃｃＥｎｂのうちの最小値をＭｉｎ（ＤＦｓｒ、ＤＳｃｎ、ＤＰｒ、ＤＡｃｃＥｎｂ）とする。速度ＶＡｃｃで用紙Ｐを搬送している期間（時間）は、（（Ｍｉｎ（ＤＦｓｒ、ＤＳｃｎ、ＤＰｒ、ＤＡｃｃＥｎｂ）−ＤＡｃｃＳｌｏｗＵｐＤｏｗｎ）／（ＶＡｃｃ−ＶＰＳ）により算出することができる。また、決定された加速可能距離の最小値と、決定された加速可能距離に応じた用紙搬送制御部２０２の制御情報とを対応付けたテーブルを制御装置２００のＲＯＭ２００ｂに格納し、用紙搬送制御部２０２が制御情報に基づいて用紙搬送の加速制御を行ってもよい。なお、用紙搬送制御部２０２の制御情報とは、例えば、定常速度ＶＰＳから速度ＶＡｃｃまでの加速制御、又は減速制御や、速度ＶＡｃｃでの搬送時間等である。
【００４９】
また、本実施例では、現像工程や転写工程に関しては、高電圧発生回路１２６において現像ローラ１２１や転写ローラ１０６に印加する現像電圧や転写電圧を立ち上げる起動時間さえ確保できればよいため、詳しい説明は省略した。例えば、転写工程の前処理として、ＡＴＶＣ制御によって転写電圧として印加する基準電圧を決定する等、時間を要する処理を実施する場合は、スキャナユニット１０８や帯電処理と同様に、給紙Ｒｅａｄｙや加速可能距離の算出を行うようにしてもよい。
以上説明したように、本実施例によれば、新たな構成を追加することなく、画像形成時の画質を維持しつつ、ＦＰＯＴを短縮することができる。
【実施例２】
【００５０】
実施例１では、１枚目の給紙時間がバラツキ等を考慮した最小の場合であっても、画質に影響を及ぼさないように、用紙Ｐが転写ニップ部や定着ニップ部に到達した際に各部材がＲｅａｄｙ状態になっているように、加速可能距離の算出を行っている。しかし、画像形成装置１００では、画像形成装置１００の使用期間が長くなるにつれて、例えば給紙ローラ１０２や搬送ローラ１０３の摩耗が進む。その結果、これらのローラにより搬送される用紙Ｐの搬送距離が短くなり、用紙Ｐを搬送開始してから用紙Ｐがトップセンサ１０５に到達するまでの給紙時間が徐々に長くなる（遅くなる）。また、用紙Ｐにスリップしやすい用紙を使用する等の要因により、実際の給紙時間と給紙時間Ｍｉｎとの間に差異が生じることがある。その結果、定着器１３０やスキャナモータ１１２の前処理、帯電ローラ１２３の帯電処理のいずれが律速となった場合で、律速となった部材がＲｅａｄｙ状態に遷移してから使用が開始されるまでに、給紙時間と給紙時間Ｍｉｎの時間差分だけ待ち時間が生じる。
【００５１】
そこで、実施例２では、実施例１の制御に加えて、トップセンサ１０５で用紙Ｐの先端を検知したときに、以下に述べる加速可能距離を再計算する。そして、再計算の結果、取得された実際の給紙時間と給紙時間Ｍｉｎとの時間差を考慮して更なる加速制御を行い、ＦＰＯＴの短縮を図る。なお、本実施例での画像形成装置１００の構成や制御装置２００の構成は実施例１と同様であり、ここでの説明を省略する。
【００５２】
［加速可能距離の算出］
まず、定着器１３０の前処理がボトルネック（律速）となった場合のトップセンサ１０５から加速制御が可能な距離である加速可能距離ＤＦｓｒＦｒｏｍＴｏｐは、次の式（７）で表すことができる。
2018081221.tif 000007
【００５３】
なお、式（ＴＦｓｒＲｄｙＴｏＰｉｃｋ×ＶＰＳ）は、実施例１で説明した定着要因での加速可能距離ＤＦｓｒを算出する式である。また、式（（ＴＰｉｃｋＭｓｒ−ＴＰｉｃｋＭｉｎ）×ＶＰＳ）は、用紙Ｐがトップセンサ１０５に到達するのに遅れた時間分だけ加速可能な距離を示している。式（７）により、トップセンサ１０５から転写ニップ部までの区間において、更に加速すべき距離を算出することができる。ところで、距離ＤＡｃｃＴｏＴｏｐは、例えば実施例１でのＭｉｎ（ＤＦｓｒ、ＤＳｃｎ、ＤＰｒ、ＤＡｃｃＥｎｂ）が０であれば、給紙が開始され用紙Ｐの先端がトップセンサ１０５に到達するまでの時間に定常速度ＶＰＳを乗じて、算出することができる。また、Ｍｉｎ（ＤＦｓｒ、ＤＳｃｎ、ＤＰｒ、ＤＡｃｃＥｎｂ）が０より大きいのであれば、前述した用紙搬送制御部２０２が制御装置２００のＲＯＭ２００ｂに格納されたテーブルの制御情報に基づいて実行する加速制御の状態に応じて、算出すればよい。
【００５４】
次に、スキャナモータ１１２の前処理がボトルネック（律速）となった場合のトップセンサ１０５から加速制御が可能な距離である加速可能距離ＤＳｃｎＦｒｏｍＴｏｐは、次の式（８）で表すことができる。
2018081221.tif 000008
なお、式（（ＴＳｃｎＷａｉｔＲｄｙＴｏＰｉｃｋ−ＴＳｃｎＷａｉｔＲｄｙ＋ＴＰｉｃｋＭｉｎ）×ＶＰＳ−ＤＥｘｐＴｏＴｒ＋ＤＴｏｐＴｏＴｒ）は、実施例１で説明したスキャナモータ１１２が要因での加速可能距離ＤＳｃｎを算出する式である。式（８）により、トップセンサ１０５から転写ニップ部までの区間において、更に加速すべき距離を算出することができる。
【００５５】
続いて、帯電ローラ１２３による感光ドラム１２２の帯電処理がボトルネック（律速）となった場合のトップセンサ１０５から加速制御が可能な距離である加速可能距離ＤＰｒＦｒｏｍＴｏｐは、次の式（９）で表すことができる。
2018081221.tif 000009
なお、式（ＴＰｒＲｄｙＴｏＰｉｃｋ×ＶＰＳ）は、実施例１で説明した帯電要因での加速可能距離ＤＰｒを算出する式である。式（９）により、トップセンサ１０５から転写ニップ部までの区間において、更に加速すべき距離を算出することができる。
【００５６】
最後に、用紙Ｐが搬送される搬送路の距離がボトルネック（律速）となった場合のトップセンサ１０５から加速制御が可能な距離である加速可能距離ＤＡｃｃＥｎｂＦｒｏｍＴｏｐは、次の式（１０）で表すことができる。
2018081221.tif 000010
なお、式（ＤＡｃｃＳｌｏｗＵｐＤｏｗｎ２＋（ＤＴｏｐＴｏＴｒ−ＤＳｌｏｗＵｐＤｏｗｎ２）×（ＶＡｃｃ−ＶＰＳ）／ＶＡｃｃ）は、実施例１で説明した搬送路要因での加速可能距離ＤＡｃｃＥｎｂを算出する式である。式（１０）により、トップセンサ１０５から転写ニップ部までの区間において、更に加速すべき距離を算出することができる。
【００５７】
以上、定着、露光、帯電、搬送路距離が要因の加速可能距離ＤＦｓｒＦｒｏｍＴｏｐ、ＤＳｃｎＦｒｏｍＴｏｐ、ＤＰｒＦｒｏｍＴｏｐ、ＤＡｃｃＥｎｂＦｒｏｍＴｏｐについて説明した。本実施例では、用紙Ｐの先端がトップセンサ１０５に到達したときに加速可能距離ＤＦｓｒＦｒｏｍＴｏｐ、ＤＳｃｎＦｒｏｍＴｏｐ、ＤＰｒＦｒｏｍＴｏｐ、ＤＡｃｃＥｎｂＦｒｏｍＴｏｐを算出し、算出された加速可能距離のうちの最小値を決定する。そして、決定された最小値をトップセンサ１０５から転写ニップ部までの区間における加速制御での更なる加速可能距離として、更なる加速制御を行う。これにより、給紙ローラ１０２や搬送ローラ１０３の摩耗が進み、１回転あたりの搬送距離が短くなり、その結果、用紙Ｐの搬送時間が長くなっても、画質に影響が出ない範囲でＦＰＯＴを短縮することができる。
以上説明したように、本実施例によれば、新たな構成を追加することなく、画像形成時の画質を維持しつつ、ＦＰＯＴを短縮することができる。
【実施例３】
【００５８】
実施例３では、搬送モータ３０１による用紙Ｐの搬送速度を定常速度ＶＰＳから、それよりも遅い搬送速度ＶＳｌｏｗに切り替える減速制御を実施する例について説明する。これにより、実施例１、２で説明した加速制御とは逆の減速制御によっても、ＦＰＯＴ短縮を実現することができる。
【００５９】
実施例１、２では、給紙バラツキを考慮した給紙時間Ｍｉｎの場合を基準に、各部材の給紙Ｒｅａｄｙタイミングを決定した。一方、本実施例では、給紙バラツキを考慮した所定の時間である給紙時間Ｍａｘを基準に、各部材の給紙Ｒｅａｄｙタイミングを決定する。すなわち給紙時間が最大（Ｍａｘ）となる場合に、給紙開始のタイミングを決定する律速（ボトルネック）になった部材がＲｅａｄｙ状態になるタイミングと、実際にその部材を使用開始するタイミングとが一致するようにする。ここで、給紙時間Ｍａｘとは、実施例１、２の給紙時間Ｍｉｎとは逆に、給紙ローラ１０２を駆動して用紙Ｐの搬送を開始してから、用紙Ｐの先端がトップセンサ１０５により検知されるまでの時間が最大（Ｍａｘ）になる場合の時間（所定値）を指している。このように、本実施例では、給紙Ｒｅａｄｙタイミングを実施例１、２に比べ前倒しにすることにより、用紙Ｐの給紙開始を早める。これにより、実際の給紙時間（給紙を開始してから用紙Ｐの先端がトップセンサ１０５に到達するまでの時間）が給紙時間Ｍａｘより短い場合には、各部材がＲｅａｄｙ状態になる前に使用開始タイミングとなってしまい、画質の低下が生じる。そこで、本実施例では、実際の給紙時間と給紙時間Ｍａｘの時間差だけ用紙Ｐの搬送速度を減速する搬送モータ３０１の減速制御を行い、定着、スキャナ、帯電の各部材のＲｅａｄｙタイミングと使用開始タイミングの順序を保証する制御を行う。
【００６０】
［給紙Ｒａｅｄｙタイミングの算出］
図７は、本実施例における定着部と画像形成部の前処理の状態と給紙カセット１１４から用紙Ｐの給紙が開始される給紙タイミングとの関係を説明するタイミングチャートである。図７において、（ａ）は、定着器１３０の前処理における状態遷移を示している。（ｂ）〜（ｄ）は画像形成部の前処理における状態遷移を示している。（ｂ）は定着モータ３０２の駆動状態を、（ｃ）はスキャナユニット１０８のスキャナモータ１１２の駆動状態を、（ｄ）は帯電ローラ１２３による感光ドラム１２２の表面の帯電状態を示している。（ｅ）は、給紙ローラ１０２、搬送ローラ１０３、レジストレーションローラ１０４を駆動して用紙Ｐの搬送を行う搬送モータ３０１の駆動状態を示している。なお、図７の横軸は、時間を示している。図７は、実施例１の図４の「給紙時間Ｍｉｎ」が「給紙時間Ｍａｘ」に変更されている点を除けば、図の見方は図４と同様であり、ここでの説明は省略する。
【００６１】
次に、本実施例での定着給紙Ｒｅａｄｙ、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ、帯電給紙Ｒｅａｄｙのタイミングについて簡単に説明する。定着給紙Ｒｅａｄｙのタイミングは、サーミスタ１３１の検知温度が（目標温度−１５℃）に到達したタイミングとする。「定着給紙Ｒｅａｄｙ」タイミングは、定着器１３０が「定着Ｒｅａｄｙ」状態に遷移した後に定着ニップ部に用紙Ｐが突入するタイミングとなるように、給紙を開始するタイミングである。そこで、「−１５℃」は、用紙Ｐを給紙してから定着ニップ部に突入するまでの定着Ｒｅａｄｙ待ち状態での温度上昇バラツキを考慮して、目標温度まで温度上昇が保証されるような値である。
【００６２】
次に、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙのタイミングは、用紙Ｐの給紙が開始され、給紙時間Ｍａｘで用紙が搬送された場合に、感光ドラム１２２上に形成されたトナー像の先端が転写ニップ部に到達するタイミングで用紙Ｐが転写ニップ部に到達するタイミングである。そのため、以下の式（１１）に示される図７（ｃ）の時間関係を満足する必要がある。
【００６３】
［収束待ち遷移〜スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ］≧［収束待ち時間］＋［露光〜転写ドラム回転時間］−［給紙時間Ｍａｘ］−［Ｔｏｐ〜転写搬送時間］・・・（１１）
本実施例では、簡単化のために式（１１）の右辺の結果が０以上とし、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙとなるタイミングは、等号が成立する（左辺＝右辺となる）タイミングとする。
【００６４】
最後に、帯電給紙Ｒｅａｄｙのタイミングは、用紙Ｐの給紙が開始され、給紙時間Ｍａｘで用紙が搬送された場合に、感光ドラム１２２上に形成されたトナー像の先端が転写ニップ部に到達するタイミングで、用紙Ｐが転写ニップ部に到達するタイミングである。そのため、帯電給紙Ｒｅａｄｙのタイミングは、以下の式（１２）に示される図７（ｄ）の時間関係を満足する必要がある。
［帯電１周待ち遷移〜帯電給紙Ｒｅａｄｙ］≧［感光ドラム１周回転時間］＋［帯電〜転写ドラム回転時間］−［給紙時間Ｍａｘ］−［Ｔｏｐ〜転写ニップ搬送時間］・・・（１２）
【００６５】
［搬送速度の減速が必要な距離の算出］
次に、定着器１３０の前処理、スキャナモータ１１２の前処理、帯電ローラ１２３による感光ドラム１２２の帯電処理が律速（ボトルネック）となった場合の用紙搬送速度の減速が必要な距離について説明する。本実施例では、用紙Ｐの給紙開始時は、定常速度ＶＰＳの速度で、用紙Ｐの搬送を行う。そして、トップセンサ１０５が用紙Ｐの先端を検知したタイミングで、用紙Ｐの搬送速度の減速量を決定し、決定された減速量に基づいて、搬送モータ３０１の減速時の搬送速度ＶＳｌｏｗ（第２の搬送速度）が決定される。なお、本実施例においても、用紙Ｐの給紙は、定着給紙Ｒｅａｄｙ、スキャナ給紙Ｒｅａｄｙ、帯電給紙Ｒｅａｄｙの３つのタイミングがすべて成立したタイミングで開始される。
【００６６】
まず、定着要因で減速が必要な距離ＤＦｓｒＳｌｏｗは、以下の式（１３）により求めることができる。
2018081221.tif 000011
時間ＴＰｉｃｋＭａｘは、給紙を開始してから用紙Ｐの先端がトップセンサ１０５により検知されるまでの時間が最大となる場合の時間（給紙時間Ｍａｘ）を指している。時間ＴＰｉｃｋＭｓｒは、給紙を開始してからトップセンサ１０５が用紙Ｐの先端を検知するまでの時間を示し、時間ＴＦｓｒＲｄｙＴｏＰｉｃｋは、定着給紙Ｒｅａｄｙのタイミングから給紙が開始されるまでの時間を示している。したがって、式（ＴＰｉｃｋＭａｘ−ＴＰｉｃｋＭｓｒ−ＴＦｓｒＲｄｙＴｏＰｉｃｋ）は、用紙Ｐが給紙時間Ｍａｘよりもトップセンサ１０５に早く到達した時間の差分（時間差）を示している。算出された時間差に用紙Ｐの搬送速度である定常速度ＶＰＳを乗じることにより、用紙Ｐをトップセンサ１０５から転写ニップ部まで搬送する間に、減速が必要な距離を求めることができる。
【００６７】
次に、スキャナモータ１１２の要因で減速が必要な距離ＤＳｃｎＳｌｏｗは、以下の式（１４）で求めることができる。
2018081221.tif 000012
【００６８】
同様に、帯電要因で減速が必要な距離ＤＰｒＳｌｏｗは、以下の式（１５）で求めることができる。
2018081221.tif 000013
用紙Ｐの先端がトップセンサ１０５を通過してから、転写ニップ部に到達するまでに減速が必要な距離は、３つの減速が必要な距離ＤＦｓｒＳｌｏｗ、ＤＳｃｎＳｌｏｗ、ＤＰｒＳｌｏｗのうちの最大の距離である。
【００６９】
次に、本実施例の減速制御について説明する。実施例１では、予め用紙Ｐの加速制御時の搬送速度をＶＡｃｃとし、用紙Ｐの給紙部から転写ニップ部までの加速制御が実施される区間で、できるだけ用紙搬送を加速するような制御を行っている。その結果、搬送路の加速可能な距離ＤＡｃｃＥｎｂは、関係式（ＤＡｃｃＥｎｂ＜ＭＩＮ（ＤＦｓｒ，ＤＳｃｎ，ＤＰｒ））を満足するケースがある。そのようなケースでは、定着、スキャナ、帯電律速の各加速可能距離から決定される加速量だけ加速を実施できない。しかし、その場合は各部材の状態がＲｅａｄｙ状態に遷移してから使用されるまでに待ち時間が生じるだけであり、画質への影響は生じない。
【００７０】
一方、本実施例の減速制御に関しては、予め用紙Ｐの搬送速度の最小速度ＶＳｌｏｗを予め設定しておくと、次のような課題が生じる。距離ＤＦｓｒＳｌｏｗ、ＤＳｃｎＳｌｏｗ、ＤＰｒＳｌｏｗの最大値をＭＡＸ（ＤＦｓｒＳｌｏｗ，ＤＳｃｎＳｌｏｗ，ＤＰｒＳｌｏｗ）とする。求められた最大の減速距離を減速制御の実施区間で減速しきれない場合には、定着、スキャナ、帯電の各状態がＲｅａｄｙに遷移する前に用紙Ｐが転写ニップ部や定着ニップ部に到達して、使用開始タイミングになってしまい、画質に影響が出てしまう。このような状態の発生を回避するために、本実施例では次のような用紙Ｐを搬送する最小速度による減速制御を行う。すなわちＭＡＸ（ＤＦｓｒＳｌｏｗ，ＤＳｃｎＳｌｏｗ，ＤＰｒＳｌｏｗ）により決定された減速距離と、減速制御が実施されるトップセンサ１０５から転写ニップ部までの距離に基づいて、用紙Ｐの搬送速度の最小速度ＶＳｌｏｗを算出する。ここで、最小速度ＶＳｌｏｗは、関係式（最小速度ＶＳｌｏｗによる減速量≧Ｍａｘ（ＤＦｓｒＳｌｏｗ，ＤＳｃｎＳｌｏｗ，ＤＰｒＳｌｏｗ））を満足する速度である。
【００７１】
例えば、決定された減速距離と、決定された減速距離に応じた用紙搬送制御部２０２の制御情報とを対応付けたテーブルを制御装置２００のＲＯＭ２００ｂに格納しておき、用紙搬送制御部２０２が制御情報に基づいて用紙搬送の減速制御を行ってもよい。なお、用紙搬送制御部２０２の制御情報とは、例えば、減速距離に対応する最小速度ＶＳｌｏｗ、定常速度ＶＰＳから速度ＶＳｌｏｗまでの減速制御又は速度ＶＳｌｏｗから定常速度ＶＰＳへの増速制御や、最小速度ＶＳｌｏｗでの搬送時間等である。
【００７２】
本実施例では、以上説明した減速制御、すなわち用紙Ｐの給紙タイミングを前倒しし、その後、トップセンサ１０５により検知された給紙時間に応じて減速制御を行う。これにより、搬送モータ３０１を定常速度ＶＰＳより加速することなく、画質に影響が出ない範囲で、ＦＰＯＴの短縮を図ることができる。なお、式（１１）の右辺の計算結果がマイナスの値になり、かつ搬送モータ３０１の減速制御のみを実施してＦＰＯＴの短縮を図りたい場合は、次のようにして、収束待ち時間と状態遷移閾値を決定すればよい。すなわち、実施例１で説明した図５の高温環境での立ち上がりタイミングに合わせて、式（１１）の右辺の計算結果が０になるような収束待ち時間と突入待ち状態から収束待ち状態に遷移するときの状態遷移閾値を決定する。なお、この場合には、実際のスキャナモータ１１２の立ち上がり時間と高温環境での立ち上がり時間の差分を減速制御に反映させる必要がある。また、収束待ち時間とは。収束待ち状態からスキャナＲｅａｄｙ状態に遷移するまでの時間を指している。
以上説明したように、本実施例によれば、新たな構成を追加することなく、画像形成時の画質を維持しつつ、ＦＰＯＴを短縮することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１０６    転写ローラ
１０８    スキャナユニット
１２２    感光ドラム
１２３    帯電ローラ
１３０    定着器
２００    制御装置
３０１    搬送モータ
【図１】
2018081221.tif 000014
【図２】
2018081221.tif 000015
【図３】
2018081221.tif 000016
【図４】
2018081221.tif 000017
【図５】
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【図６】
2018081221.tif 000019
【図７】
2018081221.tif 000020