(57)【要約】【課題】感光体と、画像情報に応じて変調された光を偏向する回転鏡が取り付けられているスキャナモータを有しており感光体を走査する走査手段と、感光体に形成されたトナー像を転写位置で記録材に転写する転写手段と、記録材に転写されたトナー像を加熱定着する定着手段と、記録材の搬送を制御する搬送制御手段と、を有する画像形成装置について、定着不良の発生を抑えつつ、プリント一枚目の出力時間を短くする。【解決手段】搬送制御手段は、画像形成開始時の前記定着手段の温まり具合と、電源電圧状態と、環境温度と、に応じて前記転写位置への記録材搬送開始タイミングを設定することを特徴とする。【選択図】図５
2007108297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、画像情報に応じて変調された光を偏向する回転鏡が取り付けられているスキャナモータを有しており感光体を走査する走査手段と、感光体に形成されたトナー像を転写位置で記録材に転写する転写手段と、記録材に転写されたトナー像を加熱定着する定着手段と、記録材の搬送を制御する搬送制御手段と、を有する画像形成装置において、
前記搬送制御手段は、画像形成開始時の前記定着手段の温まり具合と、電源電圧状態と、環境温度と、に応じて前記転写位置への記録材搬送開始タイミングを設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記搬送制御手段は、前記定着手段の温まり具合、電源電圧状態、環境温度の３つの条件のうち、定着性に不利な条件が多いほど記録材搬送開始タイミングを遅らせ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】
前記搬送制御手段は、前記３つの条件のうち一つでも定着性に不利な条件がある場合は前記定着手段の温度を検知する検知素子の検知温度を基準に記録材の搬送を開始し、定着性に不利な条件がない場合は、プリント信号入力から所定時間後に記録材の搬送を開始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】
前記転写手段は前記感光体に接触する転写部材を有し、前記搬送制御手段は、定着性に不利な条件がなく且つ前記転写部材の抵抗値が所定値より低い場合は前記所定時間に拘わらず記録材の搬送を開始す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】
前記定着手段の温まり具合を、プリント信号が入力した後の第１のタイミングにおける前記定着手段の昇温状態によって判断し、電源電圧状態を第１のタイミングより遅い第２のタイミングの前記定着手段の昇温状態によって判断し、環境温度を前記スキャナモータの回転状態によって判断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６】
前記定着手段は記録材を搬送する回転体を有し、前記第１のタイミングは前記回転体が回転を開始した後一回転するまでの時間内に設定されていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真記録技術や静電記録技術を用いたプリンタやファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トナーを用いて記録紙上に画像を形成する画像形成装置においては、記録紙に対するトナーの良好な定着性が求められる。しかしながら、トナーの定着性を左右する要因は種々存在する。例えば、画像形成装置が設置されている場所の環境温度（雰囲気温度）や電源電圧状態等である。
【０００３】
これら種々の定着性を作用する要因を考慮して良好な定着性を確保するのが好ましい。
【０００４】
一方、近年の画像形成装置では、ユーザビリティを考慮して、プリント命令を与えてから一枚目の記録紙を出力するまでの時間（first printout time、以下ＦＰＯＴと称する）を短くすることも求められている。したがって、定着性を左右する要因にかかわらず良好な定着性を確保しつつＦＰＯＴを短縮することが望まれている。
【０００５】
特許文献１には、スキャナモータが画像走査時の回転数より低い所定回転数に達したら給紙を開始することによりＦＰＯＴを短くすることが開示されている。
【０００６】
特許文献２には、定着器やスキャナモータの立ち上がり完了タイミングを予測し、これらの立ち上がりが完了する前に給紙を開始してＦＰＯＴを短くすることが開示されている。
【０００７】
特許文献３には、電源電圧状態や環境温度等の定着性に影響を与える環境指数に応じてウォームアップ制御を設定することが開示されている。
【０００８】
特許文献４の第４実施形態には、室温情報に応じて記録紙の給紙タイミングを設定することが開示されている。
【特許文献１】特開平６−６４２１９号公報
【特許文献２】特開平８−１５２８３４号公報
【特許文献３】特開平８−８３０１６号公報
【特許文献４】特開２００１−２９０３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１や２のものは、環境温度等の定着性を左右する要因を考慮していないため、場合によっては定着不良が発生することも考えられる。例えば、前回のプリント直後であるため定着器は充分に温まっているが、低温環境が低いために記録紙が冷めており、定着性を確保できないという可能性もある。
【００１０】
特許文献３のものは、環境指数に合わせてウォームアップすることが開示されているだけであり、いずれの環境指数においても給紙タイミングはウォームアップが完了した後であると思われる。
【００１１】
特許文献４のものは、室温しか考慮しておらず、その他の定着性に影響を与える要因は考慮していない。
【００１２】
そこで本発明は、定着不良の発生を抑えつつ、プリント一枚目の出力時間を短くできる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】
【００１３】
上述の課題を解決するための本発明は、感光体と、画像情報に応じて変調された光を偏向する回転鏡が取り付けられているスキャナモータを有しており感光体を走査する走査手段と、感光体に形成されたトナー像を転写位置で記録材に転写する転写手段と、記録材に転写されたトナー像を加熱定着する定着手段と、記録材の搬送を制御する搬送制御手段と、を有する画像形成装置において、前記搬送制御手段は、画像形成開始時の前記定着手段の温まり具合と、電源電圧状態と、環境温度と、に応じて前記転写位置への記録材搬送開始タイミングを設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、定着不良の発生を抑えつつ、プリント一枚目の出力時間を短くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明の第１実施例のレーザビームプリンタの概略断面図である。
【００１７】
同図において、１は像担持体であるドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）である。この感光ドラム１は装置本体Ｍによって回転自在に支持されており、不図示の駆動手投によって矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピードで回転駆動されるようになっている。この感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に帯電装置（帯電ローラ）２、露光装置（走査手段）３、現像装置４、転写装置（転写手段）５、クリーニング装置６が配設されている。感光ドラム１、帯電装置２、現像装置４、クリーニング装置６は装置本体Ｍに対して着脱自在なカートリッジとして一つのユニットになっていても良い。
【００１８】
同図において、給紙カセット７は装置本体Ｍの下部に配置され、紙等のシート状の記録材Ｐが収納されている。記録材Ｐは搬送経路Ｒに沿って上流側から順に、給紙装置（給紙手段）１５、搬送ローラ８、トップセンサ９、転写装置（転写手段）５、板金状搬送ガイド１０、定着装置（定着手段）１１、搬送ローラ１２、排紙ローラ１３の順に搬送される。給紙手段１５は装置本体のメインモータ１６（図４に表示）によって駆動される給紙ローラ１８（図４に表示）と、メインモータ１６と給紙ローラ１８との間の動力伝達を切り替えるソレノイド１７（図４に表示）を有する。メインモータ１６は感光ドラム１や現像ローラ４ａ、搬送ローラ８等も駆動している。
【００１９】
図２は露光装置の模式図である。図１及び図２に示すように、露光装置３の光学箱には画像情報に応じて変調されたレーザー光を出射する光源３１、光源３１から出射されたレーザー光を平行光にするコリメータレンズ３２、レーザー光を偏向する回転多面鏡（回転鏡）３３が配置されている。また、この回転多面鏡３３を取り付けたモータ（以下、スキャナモータと記す）３０、ｆθレンズ３４（以下、走査レンズと記す）、反射鏡３５等が配置されている。そして、画像情報に応じたレーザー光は反射鏡３５を介して感光ドラム１に照射される。
【００２０】
また、図２に示すように、走査ビームの一部はフォトディテクタ３６により光検知されている。フォトディテクタ３６の出力に応じてレーザー光の発光開始タイミングが制御され主走査方向の画像書き込み位置ずれを抑えている。また、フォトディテクタ３６はスキャナモータ３０の回転数に比例したパルス信号を出力するので、このパルス信号の間隔によってスキャナモータ３０の回転状態を把握できるようになっている。
【００２１】
スキャナモータ３０の軸受は動圧流体軸受である。流体としてオイルを用いている（オイル軸受）。このオイル軸受に使用されるオイルの粘性は温度依存性を有する。スキャナモータシャフトと軸受けブランケットの隙間にオイルが充填されており、スキャナモータシャフトと軸受ブランケットは回転中非接触となっている。
【００２２】
次に、本実施例のプリンタにおける画像形成動作について説明する。
【００２３】
画像形成動作が開始されると、まず駆動手段によって矢印Ｒ１方向に回転駆動された感光ドラム１は、帯電ローラ２によって所定の極性、所定の電位に一様に帯電される。
【００２４】
表面が帯電された後の感光ドラム１は、上述の露光装置３によって画像情報に応じたレーザー光Ｌで走査され、この結果、露光部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。
【００２５】
次に、この静電潜像は、現像装置４によって現像され、感光ドラム上にトナー像が形成される。なお、この現像装置４は現像ローラ４ａを有しており、この現像ローラ４ａに現像バイアスを印加し、感光ドラム１上の静電潜像にトナーを付着させる。これにより感光ドラム１上にトナー像が形成される。
【００２６】
一方、このようなトナー像形成動作に並行して、給紙カセット７に収納されている記録材Ｐが搬送制御されている。給紙カセット７に収納されている記録材Ｐは、給紙装置（給紙手段）１５、搬送ローラ８によって給紙・搬送され、トップセンサ９を通過した後、感光ドラム１と転写ローラ５との間の転写ニップ部（転写位置）に搬送される。
【００２７】
なお、このとき記録材Ｐはトップセンサ９によって先端が検知され、感光ドラム１上のトナー像と同期がとられるようになっている。これにより、記録材Ｐが転写ニップ部に搬送されると、転写ローラ５に印加される転写バイアスにより感光ドラム上のトナー像が記録材Ｐ上の所定の位置に転写される。
【００２８】
未定着トナー像を担持した記録材Ｐは、搬送ガイド１０に沿って定着装置１１内の定着ニップ部に搬送され、記録材上に加熱定着される。その後、記録材Ｐは搬送ローラ１２や排紙ローラ１３によって装置本体Ｍ上面に設けられた排紙トレイ１４上に排出される。
【００２９】
一方、トナー像転写後の感光ドラム１は、クリーニング装置６のクリーニングブレード６ａによってクリーニングされ、次の画像形成に備える。以上の動作を繰り返すことで、次々と画像形成を行うことができる。
【００３０】
次に、図３を参照して、本実施例の画像形成装置に搭載される定着装置１１について詳述する。なお、同図は、記録材Ｐの搬送方向（矢印Ｋ方向）に沿った縦断面図である。
【００３１】
同図に示す定着装置１１は、トナーを加熱する加熱体としてのセラミックヒータ２０と、このヒータ２０を内包する定着フィルム（可撓性部材）２５と、定着フィルム２５を介してヒータ２０と定着ニップ部Ｎを形成する加圧ローラ２６と、を有している。また、ヒータ２０の裏面にはヒータ２０の温度を検知する温度検知素子２１が設けられている。加圧ローラ２６は定着用モータ２９（図４に表示）によって駆動されている。
【００３２】
ヒータ２０は、装置本体Ｍに取り付けられたヒータ保持部材２２（以下、ヒータホルダと記す）によって保持されている。そのヒータホルダ２２は耐熱樹脂製であり、断面が半円形状である。このヒータホルダは定着フィルム２５の回転をガイドする機能も有している。
【００３３】
定着フィルム２５は、ポリイミド等の耐熱樹脂を円筒状に形成したものであり、上述のヒータ２０及びヒータホルダ２２の周りを回転する。定着フィルム２５は、後述の加圧ローラ２６によってヒータ２０に押し付けられており、定着フィルム２５の内周面がヒータ２０の下面と接触している。定着フィルム２５は、加圧ローラ２６の矢印Ｒ２６方向の回転により矢印Ｒ２５方向に従動回転する。なお、定着フィルム２５の長手方向（図３の紙面に対し垂直な方向）両端面には、ヒータホルダ２２に設けられたフランジ部（不図示）が対向しており、このフランジ部によって定着フィルムの長手方向への移動が規制されている。
【００３４】
加圧ローラ２６は、金属製の芯金２６ａの外周面に、シリコーンゴム等の弾性層２６ｂを設けたものである。
【００３５】
ヒータ２０の裏面にはサーミスタ（温度検知素子）２１が接触しており、ＣＰＵ（温度制御手段）はサーミスタ２１が検出する温度に基づいてトライアック２４を制御しヒータ２０に対する通電を制御している。温度制御手段はサーミスタの検知温度が設定温度を維持するようにトライアックを制御する。
【００３６】
上述のように、定着装置１１は、加圧ローラ２６の矢印Ｒ２６方向の回転により記録材Ｐを定着ニップ部Ｎにて狭持搬送しつつ、ヒータ２０によって記録材Ｐ上のトナーを加熱する。この際、加圧ローラ２６の回転を制御することにより、記録材Ｐの搬送速度を適宜に制御することができ、また、温度制御手段によってヒータ２０の温度を適宜に制御することができるものである。また、本実施例の定着器はプリント開始信号が入力されてからヒータへの通電を開始するものである。プリント開始信号の入力を待つ待機状態の時にはヒータへは通電しておらず、待機状態の時にヒータに通電していないため消費電力が非常に少ない。
【００３７】
図４は、本実施例の画像形成装置のＣＰＵ（搬送制御手段を含む）を中心とする給紙手段１５、走査手段３、定着手段１１の関係を示すブロック図である。
【００３８】
図４において、矢印線は定着器の温度情報及びスキャナモータの回転数情報のＣＰＵへの情報伝達系統、及びＣＰＵから給紙手段１５のソレノイド１７への命令伝達系統を示しており、これらの伝達系統は本実施例の主要な部分である。図４の実線は走査手段３、定着手段１１、給紙手段１５、内の駆動伝達を示しており、破線は各手段とＣＰＵとの命令伝達系統を示している。
【００３９】
次に本実施例のプリンタの記録材搬送開始タイミング（給紙タイミング）決定方法を示す。本実施例のプリンタは、スキャナモータの回転数上昇推移に基づきプリンタが設置された環境温度（雰囲気温度）を判断し、ヒータの温度上昇推移に基づき定着器の温まり具合と電源電圧状態とを判断している。これら３つの基準に基づき記録材搬送開始タイミングを決定している。
【００４０】
まず、本実施例のプリンタに搭載するオイル軸受のスキャナモータの立ち上がり特性を図７を用いて説明する。縦軸は目標回転数に対する検知回転数の割合（％）、横軸は時間（秒）である。このグラフはスキャナモータの温度がプリンタが設置された環境温度（雰囲気温度）で平衡になっている状態から通電開始した場合の回転数上昇推移を示している。
【００４１】
図７のように、本実施例のプリンタが搭載しているスキャナモータは、その周囲が常温環境（２３℃）の場合、モータへの通電開始後約１秒で画像情報に応じた走査を行う際（プリントを行っている時）の目標回転数（１００％）の９８．３％まで立ち上がる。そして若干オーバーシュートした後、目標回転数に収束する。
【００４２】
一方、低温環境ではオイルの粘性が高くなり、スキャナモータの立ち上がり速度は常温環境の場合より遅くなり、逆に高温環境ではオイルの粘性が低くなり、常温環境の場合より立ち上がり速度は早くなる。
【００４３】
また、図７を参照すると、スキャナモータの回転数が目標回転数に近づくほど高温環境と低温環境の差が大きくなっていることが分かる。したがって、例えばスキャナモータの起動後１秒経過した時のスキャナモータの回転数によって環境温度をある程度判断できることがわかる。
【００４４】
次に、スキャナモータの周囲の温度とスキャナモータがレーザー光走査時の目標回転数（１００％）の９８．３％まで立ち上がるのに要する時間（立ち上がり時間）との関係を図８に示す。縦軸が目標回転数の９８．３％まで立ち上がるのに要する時間（秒）、横軸が環境温度である。なお、スキャナモータの立ち上がり特性は若干の個体差があるので、図８には、複数のサンプルのうち立ち上がり時間が最も長かったもの（Ｍａｘのライン）と最も短かったもの（Ｍｉｎのライン）の両方を示した。また、図８の拡大図はＭａｘ及びＭｉｎのラインの円で囲った部分を夫々線形にして示したものである。
【００４５】
図８のように、常温（２３℃）環境から高温（６０℃）環境までの領域では、ＭａｘのものもＭｉｎのものも、ほとんど立ち上がり時間は変わらないが、低温（２３℃より低い温度）になると急激に立ち上がり時間が長くなっていることがわかる。スキャナモータ３０の立ち上がり特性は上述のようにモータの個体差によって異なるが、図８の拡大図からわかるように１５℃環境と２３℃環境とでは個体差に拘わらず立ち上がり時間の差が現れる。
【００４６】
つまり、図７及び図８を参照すると、スキャナモータの立ち上がり状態を測定すれば環境温度をある程度判断できることが分かる。特に、図７のようにスキャナモータへの電力投入開始からある程度時間が経ってからモータの回転数をモニターする。例えば本実施例のスキャナモータの場合、モータへの電力投入開始から１秒経過時点でモータの回転数が目標回転数の９８．３％に達しているかどうかをモニターする。このようにモニターすれば、環境温度の高低をより正確に推測できることが分かる。
【００４７】
次に本実施例の定着器の立ち上がり特性（目標温度をトナー像定着時の目標温度１８０℃にしている）を図９に示す。このグラフはヒータ２０の温度が環境温度（ここでは２３℃）で平衡になっている状態から通電開始した場合の昇温推移を示している。なお、このグラフはセラミックヒータ２０に当接したサーミスタ２１の検知温度をモニターしたものである。
【００４８】
図９のように、プリンタに投入される商用電源の電圧の振れにより定着器に投入される電力も異なるので、ヒータ２０への通電開始時の環境温度にかかわらず、ヒータ２０の昇温速度は投入電力が高電力になるほど速く、低電力では遅くなる。また、通電開始からの時間が経過するほど電源電圧の違いによるヒータ２０の温度差が大きくなっていることが分かる。
【００４９】
つまり、定着器の温度の立ち上がり状態を測定すれば電源電圧をある程度判断できることが分かる。特に、ヒータ２０への電力投入開始からある程度時間が経ってからヒータ２０の温度をモニターすれば（例えば電力投入開始から２秒経過時点でヒータ２０の温度が１２５℃に達しているかどうかをモニターすれば）電源電圧の大小をより正確に推測できることが分かる。
【００５０】
図７及び図８を用いて説明したように、スキャナモータの回転数上昇推移を検知すればプリンタの周囲の環境をある程度把握することが出来るが、スキャナモータの回転数上昇推移だけではプリントを開始する時の定着器の温まり具合は判断できない。例えば、前回のプリントが終了した後の経過時間が短く定着器がまだ充分に温まっている場合、仮に環境温度が低くても比較的早いタイミングの給紙で定着性を確保できる場合がある。この場合、スキャナモータの回転数上昇推移の検知による環境温度の判断基準及び電源電圧の判断基準の二つの判断基準だけで給紙タイミングを決定すると、ＦＰＯＴが長くなってしまい好ましくない。
【００５１】
そこで本実施例では、プリント開始時の定着器の温まり具合も給紙開始タイミングを決定する基準の一つにしている。
【００５２】
図１０（ａ）は定着器の温まり具合別の定着器の立ち上がり特性を示している。なお、このグラフは投入電力がいずれも５００Ｗの場合であり、セラミックヒータ２０に当接したサーミスタ２１の検知温度をモニターしたものである。図１０（ａ）の実線は、プリンタが２３℃の環境に長時間置かれた状態でヒータに通電を開始した場合であり、通電開始時の定着器の温度は２３℃である。図１０（ａ）の破線は、プリンタが１５℃の環境に長時間置かれた状態でヒータに通電を開始した場合であり、通電開始時の定着器の温度は１５℃である。
【００５３】
図１０（ａ）のように、定着目標温度（１８０℃）に近づくにつれて実線と破線の差（検知温度差）は小さくなるが、ヒータへの通電開始時の定着器の温度（ヒータの温度）は異なり、実線と破線とでは差が見られる。
【００５４】
また、ヒータ温度が１５℃で平衡状態にある時にヒータへ５００Ｗの電力を投入した場合のサーミスタの検知温度と、ヒータ温度が２３℃で平衡状態にある時にヒータへ５００Ｗの電力を投入した場合のサーミスタの検知温度と、の差の推移を図１０（ｂ）に示す。このグラフからわかるように０．５秒時に検知温度差が最大となっている。本実施例の定着器は定着フィルム２５と加圧ローラ２６の直径が共にφ１８であり、ヒータへの通電開始と略同時に両回転体の回転を開始する。また、プロセススピードを１１５ｍｍ／ｓｅｃに設定してある。したがって、この０．５秒というタイミングは加圧ローラ２６（または定着フィルム２５）が回転を開始した後、略一周する直前のタイミングに相当する。つまり、両回転体２５・２６が回転を開始して一周する直前に温度差のピークが現れていることがわかる。
【００５５】
プリント開始時に定着器が温まっていれば定着フィルムや加圧ローラが一回転するまでに定着フィルムや加圧ローラに奪われる熱量も少ないのでヒータの温度も急激に上昇する。しかしながら、プリント開始時に定着器が冷めていると、定着フィルムや加圧ローラが一回転するまでに定着フィルムや加圧ローラに奪われる熱量が多くなり、ヒータの温度上昇速度が遅くなる。したがって、定着フィルムや加圧ローラが一回転する直前に温度差のピークが現れているのである。定着フィルムが一回転した後は定着フィルムも加圧ローラもある程度暖められているので、実線と破線の差は小さくなっていく。定着フィルムや加圧ローラの外径とプロセススピードを変更しても回転開始後略一周するタイミングで温度差が大きく現れるので、両回転体が回転を開始した後、略一周する直前のタイミングでサーミスタの検知温度をモニターすれば定着器の温まり具合を判断しやすいことが分かる。
【００５６】
つまり、図１０（ａ）を参照すると、定着器の回転開始直後の温度状態を測定すれば定着器の温まり具合をある程度判断できることが分かる。特に、図１０（ｂ）のようにヒータ２０への電力投入開始直後のヒータ２０の温度をモニターすれば（例えば本実施例の定着器の場合、電力投入開始から０．５秒経過時点でヒータ２０の温度が４５℃に達しているかどうかをモニターすれば）定着器の温まり具合をより正確に推測することができることが分かる。
【００５７】
以上のように、１．スキャナモータ３０の立ち上がり状態を測定すれば環境温度をある程度判断できる。２．ヒータ２０への電力投入開始からある程度時間が経ってからヒータ２０の温度をモニターすれば電源電圧をある程度判断できる。３．ヒータ２０への電力投入開始直後のヒータ２０の温度をモニターすればプリント開始時の定着器の温まり具合をある程度判断できる、ということが分かる。
【００５８】
なお、本実施例のスキャナモータは、回転停止後約４分で環境温度と同じ温度になる。したがって、前回のプリント終了後４分以上経過した後に次のプリントを開始する場合は環境温度を正確に判断できる。しかし、前回のプリント終了後４分未満で次のプリントを開始する場合、環境温度が低くてもスキャナモータの起動後１秒後の回転速度は９８．３％以上になる。しかしながら、前回のプリント終了後４分未満で次のプリントを開始する場合、定着器、特に加圧ローラはまだ充分に温まっており、環境温度の違いによる定着不良は殆ど発生しない。したがって、この場合、スキャナモータの回転速度の検知結果は無視することが出来る。
【００５９】
図１１に前回のプリントが終了した後の放置時間と、本実施例で用いているスキャナモータが９８．３％の回転速度に達するまでの時間と、の関係を環境温度別に示す。同様に、前回のプリントが終了した後の放置時間と、本実施例で用いている定着器が４５℃に達するまでの時間と、の関係を環境温度別に示す。このグラフの定着器の立ち上がり特性はヒータに５３８Ｗ入力した時のものである。前述したように本実施例で用いたスキャナモータは放置時間が約４分以内であると環境温度に拘わらず９８．３％の回転速度に達するまでの時間は１秒以内となる。また、本実施例で用いた定着器は放置時間が約２０分以内であると環境温度に拘わらずヒータが４５℃に達するまでの時間は０．５秒以内となる。
【００６０】
以上説明したように、スキャナモータと定着器夫々の立ち上がり状態を適切なタイミングでモニターすることによって、環境温度、電源電圧、定着器の温まり具合をある程度判断できる。本実施例では、このような判断基準（定着性に不利な条件の数）を用いて、転写位置へ向けての適切な記録材搬送開始タイミングを設定し、定着不良の発生を抑えつつ、プリント一枚目の出力時間を短くするものである。
【００６１】
図１２は、実際にプリントを開始する時の具体例を状況別に整理した表である。なお、本実施例の画像形成装置では、プリントを開始する際、ヒータへの通電開始と同時にスキャナモータへの通電も開始しているが、これらの通電開始タイミングは若干ずれていても構わない。
【００６２】
まず、ヒータへの通電開始後０．５秒後にヒータの温度が４５℃に達している場合を説明する。
【００６３】
この場合、前回のプリントが終わった後の放置時間が短い（約２０分未満）。そのために定着器が前回のプリントによる蓄熱状態にある状態、または放置時間が長い（約２０分以上）けれども環境温度が常温（２３℃）以上であるためプリント開始時のヒータ温度が２３℃以上であることが分かる。いずれにしても定着性を確保する上で有利な状況である。一方、ヒータへの通電開始後０．５秒後にヒータの温度が４５℃に達していない場合、前回のプリントが終わった後の放置時間が長く、且つ環境温度が低温であることが分かる。この場合、定着性を確保する上で不利な状況である。
【００６４】
スキャナモータへの通電開始後１秒後のスキャナモータの回転数が９８．３％以上の場合、前回のプリントが終わった後の放置時間が約４分未満であるか、または放置時間が４分以上であるが環境温度が常温（２３℃）以上であることが分かる。いずれにしても定着性を確保する上で有利な状況である。一方、モータへの通電開始後１秒後のスキャナモータの回転数が９８．３％未満の場合、前回のプリントが終わった後の放置時間が約４分以上であり、且つ環境温度が低温であることが分かる。この場合、定着性を確保する上で不利な状況である。
【００６５】
ヒータへの通電開始後２秒後にヒータの温度が１２５℃に達している場合、電源電圧が通常以上（ヒータへの入力電力は５００Ｗ以上）であることが分かる。この場合、定着性を確保する上で有利な状況である。一方、ヒータへの通電開始後２秒後にヒータの温度が１２５℃に達していない場合、電源電圧が通常未満（ヒータへの入力電力は５００Ｗ未満）であることが分かる。この場合、定着性を確保する上で不利な状況である。
【００６６】
本実施例は、定着性を確保する上で不利な条件（給紙搬送不可能条件数）が増えるほど給紙開始タイミングを遅らせている。換言すると、定着性を確保する上で不利な条件が少ないほど早めに給紙を開始し、できるだけＦＰＯＴを短くしている。
【００６７】
なお、本実施例の定着装置は、通常以上の電源電圧で、且つ常温（２３℃）以上の環境温度であれば、ヒータへの通電開始後２．５秒後に給紙カセットから記録材の給紙を開始しても、記録材が定着ニップに達する時には充分な定着性を確保できる。ここで、通常以上の電源電圧とはヒータへの入力電力５００Ｗ以上である。
【００６８】
以上を踏まえて図１２及び図１３を詳述する。まず、状況１は定着器が前回のプリントによる蓄熱状態にある状態もしくは常温以上の環境温度であり、且つ電源電圧が通常以上の状況である。したがって状況１の場合、給紙搬送不可能条件数がゼロであるのでプリント信号が入力した後２．５秒後に給紙を開始する。
【００６９】
次に、状況２は、定着器が前回のプリントによる蓄熱状態にある状態もしくは常温以上の環境温度であり、且つ電源電圧が低い状況である。したがって状況２の場合、電源電圧条件だけが悪いので給紙搬送不可能条件数を１とする。この場合、プリント信号が入力した後２．５秒後に給紙を開始すると定着不良が発生する可能性があるので、サーミスタ２１の検知温度が（目標温度−２０ｄｅｇ）に達した時点で給紙を開始する。
【００７０】
次に、状況３は、定着器が前回のプリントによる蓄熱状態にある状態であるが環境温度は低く、且つ電源電圧は通常以上である。環境温度が低いと記録紙が冷めている可能性があるので、その分定着性は不利な状況である。したがって状況３の場合、環境温度条件だけが悪いので給紙搬送不可能条件数を１とする。この場合、プリント信号が入力した後２．５秒後に給紙を開始すると定着不良が発生する可能性があるので、サーミスタ２１の検知温度が（目標温度−２０ｄｅｇ）に達した時点で給紙を開始する。
【００７１】
次に、状況４は、定着器が前回のプリントによる蓄熱状態にある状態であるが環境温度は低く、且つ電源電圧が低い状況である。したがって状況４の場合、環境温度条件と電源電圧条件の２つの条件が悪いので給紙搬送不可能条件数を２とする。この場合、サーミスタ２１の検知温度が（目標温度−２０ｄｅｇ）に達した時点で給紙を開始しても定着不良が発生する可能性があるので、サーミスタ２１の検知温度が（目標温度−１０ｄｅｇ）に達した時点で給紙を開始する。
【００７２】
次に、状況５及び状況６を説明する。状況５、６では通電開始から０．５秒のタイミングにおけるサーミスタによる検知結果が低温環境状態を示しているにも拘わらず、通電開始から１秒のタイミングにおけるスキャナモータによる検知結果は常温環境以上の状態を示している。これら二つの検知結果は矛盾しているように思われるが、これには理由がある。プリンタの設置されている場所が室内の空調設備の近くであったりすると、空調設備からの冷気がプリンタに直接当ることがある。通常、スキャナモータは光学箱の中に密閉状態に近い状態で収納されているのでこの冷気は当りにくいが、プリンタの定着器収納部付近に冷却用ルーバーが設けられていると、この隙間から空調設備の冷気が入り込み定着器を冷やすことがある。このように定着器の温度が室温以上に低下することがあり、一方、スキャナモータは光学箱の中にあるため定着器ほど冷却されない。このため、状況５、６のような矛盾した検知結果が現れることがあるのである。このように状況５、６は特殊な状況であるが、現実に起こりうる状況である。状況５は電源電圧が通常以上であるので、給紙搬送不可能条件数を１とする。この場合、プリント信号が入力した後２．５秒後に給紙を開始すると定着不良が発生する可能性があるので、サーミスタ２１の検知温度が（目標温度−２０ｄｅｇ）に達した時点で給紙を開始する。状況６は電源電圧が低い状況であるので、給紙搬送不可能条件数を２とする。この場合、サーミスタ２１の検知温度が（目標温度−２０ｄｅｇ）に達した時点で給紙を開始しても定着不良が発生する可能性があるので、サーミスタ２１の検知温度が（目標温度−１０ｄｅｇ）に達した時点で給紙を開始する。
【００７３】
次に、状況７は、定着器が冷めており、環境温度も低く、電源電圧は通常以上である。よって、給紙搬送不可能条件数を２とする。この場合、サーミスタ２１の検知温度が（目標温度−２０ｄｅｇ）に達した時点で給紙を開始しても定着不良が発生する可能性があるので、サーミスタ２１の検知温度が（目標温度−１０ｄｅｇ）に達した時点で給紙を開始する。
【００７４】
次に、状況８は、定着器が冷めており、環境温度も低く、電源電圧も低い状況である。この状況は定着器が充分に温まるまで待つ必要がある状況である。状況８の給紙搬送不可能条件数は３であり、サーミスタ２１の検知温度が（目標温度−１０ｄｅｇ）に達した時点で給紙を開始しても定着不良が発生する可能性があるので、サーミスタ２１の検知温度が目標温度に達した時点で給紙を開始する。
【００７５】
以上を纏めると、本実施例のプリンタは図５に示すフローチャート及び図６に示すタイムチャートのように動作する。図５及び図６に示すように、状況１の場合、給紙タイミング１で給紙する。状況２、３、５の場合、給紙タイミング２で給紙する。状況４、６、７の場合、給紙タイミング３で給紙する。状況８の場合、給紙タイミング４で給紙する。
【００７６】
図１４は定着器の温まり具合（前回のプリントによる蓄熱状態）や環境温度、電源電圧が異なる種々の状況における定着性とＦＰＯＴを示したグラフである。横軸に示す３つの指標は、上から順にヒータへの入力電力（電源電圧の違いにより差が生じる）、環境温度、定着器の温まり具合（蓄熱状態）である。定着器の温まり具合のうちＣＯＬＤは、前回のプリントが終了した後の経過時間が充分に長い（２０分以上）状態を示しており、ＨＯＴは経過時間が短い（２０分未満）状態を示している。また、右側の二つのグラフは、環境温度が１５℃、ヒータへの入力電力が５３８Ｗで、前回のプリントが終了した後の経過時間が３分と５分のものである。
【００７７】
定着性は出力された記録紙の搬送方向先端３点を擦り、擦る前の濃度と擦った後の濃度の差（濃度低下率）を調べて判定した。図の左の縦軸に濃度低下率のスケールを示している。また、このグラフには濃度低下率の平均値（Ａｖｅ）と最も濃度低下率が大きかったもの（Ｍａｘ）を表示している。濃度低下率が２０％未満であれば良好な定着性を維持していると判断した。
【００７８】
このグラフのように、どの状況においても濃度低下率は２０％未満を達成している。また、図の右の縦軸にプリント信号が入力してから記録紙が出力されるまでの時間のスケールを示している。この図のように、良好な定着性を確保できる条件が多いほど給紙タイミングが早くなっており、短いＦＰＯＴを達成できていることがわかる。
【００７９】
また、ＨＯＴ状態（前回のプリントが終了した後の経過時間が２０分未満）のうち経過時間が３分程度であれば、定着器の蓄熱量が非常に高い。この場合、仮に環境温度が低くても良好な定着性を確保できる（電源電圧が通常以上であるという条件付き）。本実施例の場合は経過時間が３分程度であれば、図１１に示したように、スキャナモータが環境温度まで低下しておらず、低温度環境であってもプリント信号入力後１秒の検知回転数は９８．３％以上となる。したがって図１４のグラフに示すように経過時間が３分後のＦＰＯＴが、低温度環境であるにも拘わらず非常に早くなっており、経過時間が３分程度の場合のように充分な定着性を確保できる条件ではＦＰＯＴが短くなっていることがわかる。一方、経過時間が５分になるとスキャナモータの回転数検知による環境温度判断が正確になるので、その分ＦＰＯＴが長くなっている。しかしながらこの場合は、定着器の蓄熱量が経過時間３分の場合に比べて低下しているので、良好な定着性を確保する上で適切なＦＰＯＴであると言える。
【００８０】
以上のように、本実施例によれば、良好な定着性を確保しつつ適切な給紙タイミングを設定できる。
【実施例２】
【００８１】
本実施例はスキャナモータ３０の回転数情報と定着器１１の温度情報（ヒータ２０の温度情報）だけでなく、転写ローラ５０の抵抗値情報もモニターするものである。なお、給紙タイミングを決定するためにモニターする情報、及び給紙不可能条件数がゼロの場合の給紙タイミングが実施例１と異なる以外は実施例１と同じであるので、重複する部分の説明は省略する。
【００８２】
図１５は本実施例のブロック図である。本実施例では上述したように転写ローラ５０の抵抗値をモニターし、この情報も給紙タイミングを決定するために用いている。５１は直流高電圧発生装置、５２は電流電圧検知装置である。
【００８３】
ＣＰＵは破線のように直流高電圧発生装置５１に命令を出し、直流高電圧発生装置５１は電流電圧検知装置５２を通して転写ローラ５０に転写バイアスを印加する。電流電圧検知装置５２は転写ローラ５０の抵抗の情報をＣＰＵにフィードバックして、この情報に基づきＣＰＵは雰囲気湿度を求めることができる。
【００８４】
トナー像を転写するための転写バイアスが印加される転写ローラ５０は、Ｆｅ、ＳＵＳ等の芯金５ａと、この芯金上に設けられた導電性ゴムあるいは導電性スポンジ等の弾性層５ｂを有している。弾性層５ｂはカーボン等を混入することにより１０６〜１０１０Ω程度の抵抗値に抵抗調整されている。
【００８５】
転写ローラの弾性層５ｂは環境によって抵抗値が変化する。例えばＨ／Ｈ環境で２．５×１０７Ω〜８×１０７Ω、Ｎ／Ｎ環境で１×１０８Ω〜３×１０８Ω、Ｌ／Ｌ環境で４×１０８Ω〜１．２×１０９Ω程度に変化する。Ｈ／Ｈ環境は高温度、高湿度環境：例えば３３℃／８０％である。Ｎ／Ｎ環境は通常温度、通常湿度環境：例えば２３℃／６０％である。Ｌ／Ｌ環境は低温度、低湿度環境：例えば１５℃／１０％である。
【００８６】
次に、図１６を用いて、本実施例のフローを説明する。本実施例では給紙不可能上件数をカウントするところまでは実施例１と同等であるが、カウントがゼロの場合の給紙タイミングが実施例１と異なっている。給紙不可能条件数がゼロの場合、転写ローラの抵抗をモニターする。転写ローラの抵抗値が９×１０７Ω以下の場合、すなわちＨ／Ｈ環境（３３℃／８０％）と判断した場合には、プリント信号入力からの経過時間２．５秒を待たずに即座に給紙を開始する。高温環境では定着目標温度は１０ｄｅｇ低くても定着性を満足するため、定着目標温度を−１０ｄｅｇ程度下げることができ、即給紙しても定着性を確保できる。図１７に本実施例を採用した場合のタイムチャートを示す。
【００８７】
本実施例によれば、高温高湿環境におけるＦＰＯＴを更に短くすることができる。
【００８８】
上述した実施例１、２ではセラミックヒータを用いた定着器について説明したが、定着ローラの内部にハロゲンランプを内蔵したようなヒートローラタイプの定着器や、電磁誘導の原理を用いた定着器などにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】実施例１のレーザビームプリンタの概略断面図
【図２】露光装置の模式図
【図３】定着装置の説明図
【図４】給紙手段、走査手段、定着手段の関係を示すブロック図
【図５】フロー図
【図６】タイムチャート
【図７】オイル軸受のスキャナモータの立ち上がり特性の説明図
【図８】スキャナモータの周囲の温度とスキャナモータがレーザー光走査時の目標回転数（１００％）の９８．３％まで立ち上がるのに要する時間（立ち上がり時間）との関係を示す図
【図９】定着器の立ち上がり特性（目標温度をトナー像定着時の目標温度１８０℃にしている）を示す図
【図１０】（ａ）は定着器の温まり具合別の定着器の立ち上がり特性を示した図、（ｂ）はヒータへの電力投入直後のヒータ温度のモニター図
【図１１】前回のプリントが終了した後の放置時間と、実施例１で用いているスキャナモータが９８．３％の回転速度に達するまでの時間と、の関係を環境温度別に示した図
【図１２】プリントを開始する時の具体例を状況別に整理した表（その１）
【図１３】プリントを開始する時の具体例を状況別に整理した表（その２）
【図１４】定着器の温まり具合や環境温度、電源電圧が異なる種々の状況における定着性とＦＰＯＴを示したグラフ
【図１５】実施例２のブロック図
【図１６】フロー図
【図１７】タイムチャート
【符号の説明】
【００９０】
１‥‥像担持体（感光ドラム）、２‥‥帯電装置（帯電ローラ）、３‥‥露光装置（走査手段）、４‥‥現像装置、５‥‥転写装置（転写手段）、６‥‥クリーニング装置、７‥‥給紙カセット、８‥‥搬送ローラ、９‥‥トップセンサ、１０‥‥搬送ガイド、１１‥‥定着装置（定着手段）、１２‥‥搬送ローラ、１３‥‥排紙ローラ、１４‥‥排紙トレイ、１５‥‥給紙装置（給紙手段）、１６‥‥メインモータ、１７‥‥ソレノイド、１８‥‥給紙ローラ、２０‥‥加熱体（セラミックヒータ）、２１‥‥温度検知素子（サーミスタ）、２２‥‥ヒータホルダ、２４‥‥トライアック、２５‥‥定着回転体（定着フィルム）、２６‥‥定着回転体（加圧ローラ）、２９‥‥定着モータ、３１‥‥レーザー光源、３２‥‥シリンドリカルレンズ、３３‥‥ポリゴンミラー、３４‥‥走査レンズ、３５‥‥折り返しミラー、３６‥‥フォトディテクタ、５０‥‥転写ローラ、５１‥‥直流高電圧発生装置、５２‥‥電流電圧検知装置、Ｐ‥‥シート（記録材）
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図２】
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【図３】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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