JP2007078875A - 画像形成装置および記録材搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 定着装置の所定部位における温度上昇を防止しつつ、連続プリント枚数毎の最速なプリントを実現できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 連続プリントを行う際、単位時間当たりの定着装置への搬送枚数を表すスループットに従って、定着装置に記録紙を搬送する際、定着装置のローラ端部の温度が上限温度まで達する上昇スループットを、最高スループットからスタートさせる。そして、途中にローラ端部の温度が確実に降下する下降スループットを挟みつつ、漸次小さくなるように上昇スループットを切り替える。
【選択図】 図３１

Description

本発明は、記録材に担持された画像を定着する定着装置に記録材を搬送する画像形成装置および記録材搬送方法に関する。

従来、画像形成装置に搭載される定着装置は主に２本の定着ローラから構成される。２本の定着ローラのうち、一方は、内部にヒータが組み込まれ、このヒータを通電することによって熱を生じさせるヒートローラ９０１（図４０参照）である。尚、ヒートローラの代わりに、円筒形のフィルムを用いてもよい。他方は、このヒートローラ９０１に圧接され、その接触部分にニップ部を形成する加圧ローラ９０２である。図４０は従来の定着装置のニップ部における軸方向の温度分布を示す図である。

トナーを担持した記録材がこの２本の定着ローラのニップ部を通過する際に受ける熱と圧力で、トナーは記録材に定着する。トナーが記録材に適正に定着されるのに必要十分な定着温度になるように、定着装置は、サーミスタからの温度データを基に定着温度を制御する。

また、定着装置を通過する記録材のサイズは、大きめのＡ３サイズから小さめの葉書サイズまでまちまちである。従って、ニップ部では、記録材のサイズによって、記録材が接触する部分と接触しない部分が生ずる。どのサイズの記録材も定着ローラの軸方向の中央部を通過するようにした場合、定着温度制御用のサーミスタは、通常、軸方向の中央部に設置される。図４０では、軸方向の中央部に第１のサーミスタ９０３が配置されている。また、軸方向の端部に第２のサーミスタ９０４が配置されている。

ここで、第２のサーミスタ９０４がローラ端部に配置される理由は以下の通りである。記録材が定着装置に無い場合、ニップ部の軸方向の温度はほぼ均一である（図４０参照）。これは、ヒータが軸方向に均一に発熱する構造を有するからである。従来、定着装置には、装置のコストダウン、制御のし易さ、耐久性等の理由から、このようなヒータが多く用いられている。

図４１はローラの中央部を記録材が通過する際のニップ部における軸方向の温度分布を示す図である。記録材９１０がローラの中央部を通過するとき、中央部の熱が記録材９１０に奪われ、中央部の温度は低下する。このとき、第１のサーミスタ９０３が中央部の温度低下を検知するので、所定の定着温度を維持するべく、ヒータへの通電を増やし、発熱量が増加する。一方、軸方向の端部では、記録材が熱を奪わないので、温度低下が発生しない。つまり、中央部で温度が低く、端部で温度が高くなるような温度分布が生じる。

図４２は連続通紙を行う際のニップ部における軸方向の温度分布を示す図である。連続通紙の場合、前の記録材と次の記録材との間（紙間）、中央部では記録材により熱が奪われないので、温度が低下することなく、ヒータの発熱量も少ない。また、端部の熱が温度の低い中央部に移動することも手伝って端部の温度も上昇せず、温度分布は平坦に近づく。

このように、記録材の幅が定着ローラの軸方向の幅より小さい場合、端部の温度が上昇する傾向にある。端部の温度が所定の上限温度を超えると、定着装置の故障に繋がることが知られている。このため、定着ローラの軸方向端部の温度上昇を防ぐ工夫が必要であり、その提案もなされている（特許文献１参照）。端部の温度は、記録材がニップ部を通過する際に上昇し、紙間で低下するので、連続通紙の際、記録材と記録材の間隔（紙間）を空ければ、端部の温度上昇を防げる。特許文献１では、記録紙のサイズ毎に、連続プリント時のスループットを一定に決めて、記録紙を搬送し、途中で定着装置の端部の温度上昇が起きた場合、その温度を下げるために、途中からスループットを下降させていた。また、幅の狭い記録紙の紙間をより多く空けることで端部の温度上昇を抑えていた。

図４３は異なる紙間による搬送状況および紙間毎の１分間当たり搬送枚数を示す図である。ここでは、１分間当たりの搬送枚数を、ｐｐｍ（ｐａｇｅ ｐａｒ ｍｉｎｉｔｕｓ）の単位で表し、スループットと呼ぶ。長さが同じ記録紙である場合、紙間が狭いほどスループットは大きく、逆に紙間が広いほどスループットは小さい。

図４４は連続プリントを行う際、紙間が広いほど端部の温度が低下する様子を示すグラフである。図４４では、説明を分かり易くするために、通紙と紙間の部分は拡大表示されている。通紙状態では、端部温度が上昇し、紙間では端部温度が下降する。このような変化を繰り返しながら、次第に端部温度が上昇する。また、紙間の狭いグラフＧは、紙間の広いグラフＨより早く上限温度（２１０℃）に達する。このように、紙間によってグラフの上昇度合いが異なる。

図４５はスループットと端部の温度との関係を示すグラフである。スループットが２０ｐｐｍの場合、時刻ＴＤ１で端部の温度が上限温度２１０℃に達し、１８ｐｐｍの場合、時刻ＴＤ２で達し、１６ｐｐｍの場合、時刻ＴＤ３で達し、１４ｐｐｍの場合、時刻ＴＤ４で達する。このように、スループットが小さくなるに従って、端部温度の上昇カーブが緩くなり、上限温度（２１０℃）に達するまでの時間も長くなる。

前述した特許文献１では、紙サイズに応じた固定のスループットで連続搬送をスタートさせ、途中で端部温度が上限温度に達した場合、それ以降のスループットを下げて搬送し、端部温度の上昇を防いでいた。しかし、このような制御では、連続プリント枚数が少ない場合、大きなスループットで連続プリントを実現できるが、連続プリント枚数が多くなると、途中でスループットダウンを余儀なくされる。この結果、全体の平均スループットは小さくなってしまう。

図４６は連続プリント枚数とプリント時間との関係を示すグラフである。縦軸は連続プリント枚数を表し、横軸はプリント時間を表す。各線の傾きは単位時間当たりのプリント枚数、つまりスループットに相当する。例えば、２０ｐｐｍでスタートした場合、時刻ＴＤ１で端部の温度が上限温度（２１０℃）に達するので、その時点からスループットを５ｐｐｍに落とす。図中点ａで２０ｐｐｍから５ｐｐｍに落ち、線の傾きも小さくなる。スループットを５ｐｐｍに落とすと、端部の温度は２１０℃から下降し、２１０℃より低い温度で安定することが実験から予め分かっている場合、残りの枚数は５ｐｐｍで搬送されることになる。

このようにして、例えば、９９枚の連続プリントを行った場合、９９枚のプリントが終了する時刻は時刻Ｔ１である。そして、座標原点からダウン点ａまで２０ｐｐｍのスループット、ダウン点ａから終了点Ｉまでが５ｐｐｍのスループットとなる。また、１８ｐｐｍのスループットからスタートし、同じ記録紙を９９枚プリントした場合、単位時間当たりのプリント枚数である線の傾きは緩やかになる。この場合、２０ｐｐｍより紙間が広く、端部の温度上昇は緩やかであるので、２１０℃に達する時間は時刻ＴＤ２となり、２０ｐｐｍの場合に比べて遅くなる。このダウン点ｂから、同様に５ｐｐｍに落とすと、５ｐｐｍの傾きは２０ｐｐｍの場合と同じであるので、９９枚終了時刻は時刻Ｔ２となり、時刻Ｔ１より早い時刻である。以降、同様に、スループットを落としていくと、９９枚終了点は図中、Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖとなる。結局、１２ｐｐｍでスタートした場合、点Ｖに達する９９枚まで線が折れず（スループットが落ちず）、最も早い時刻Ｔ５で９９枚の連続プリントが終了する。このように、９９枚連続プリントの場合、２０ｐｐｍより１２ｐｐｍの方が、全プリント終了時間が短くなった。
特開平１−１４９０８１号公報

前述したように、上記従来例では、記録紙のサイズ毎に、連続プリント時のスループットを一定に決めて、記録紙を搬送していたので、連続プリント枚数が多くなると、途中で定着装置の端部の温度上昇が起こり、その温度を下げるために、途中からスループットを下降させなければならなかった。その結果として、プリント終了までに多くの時間を要し、連続プリント枚数毎の最適な搬送制御、つまり最短時間でのプリント終了を実現する制御を行うことができなかった。即ち、従来では、連続プリントが完了するまで、上限温度を越えるような端部の温度上昇が起きないように、固定かつ最速のスループットを設定することができなかった。

また、厚い紙、薄い紙、ＯＨＰシートなどの紙種により適正な定着温度が異なり、端部の温度上昇もさまざまに異なるので、紙種によりスタート時のスループットを変更する制御も行われていたが、連続プリント枚数が多くなった場合、同様に途中でのスループットダウンは避けられなかった。

そこで、本発明は、定着装置の所定部位における温度上昇を防止しつつ、連続プリント枚数毎の最速なプリントを実現できる画像形成装置および記録材搬送方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、少なくとも一方が加熱される２つの部材を有し、前記２つの部材によって形成されるニップ部に記録材を通過させる際、前記記録材に担持された画像を定着する定着装置を備え、予め固定に設定された、単位時間当たりの前記定着装置への搬送枚数を表すスループットに従って、前記定着装置に前記記録材を搬送する画像形成装置であって、連続プリントを行う際、前記ニップ部を通過させる記録材のプリント枚数を設定する連続プリント枚数設定手段と、前記記録材のサイズを取得するサイズ取得手段と、前記設定されたプリント枚数および前記取得した記録材のサイズを基に、前記定着装置における所定部位の温度が上限値に達する前に前記連続プリントを完了させる略最速のスループットを設定するスループット設定手段とを備えたことを特徴とする。

本発明の画像形成装置は、少なくとも一方が加熱される２つの部材を有し、前記２つの部材によって形成されるニップ部に記録材を通過させる際、前記記録材に担持された画像を定着する定着装置を備え、単位時間当たりの前記定着装置への搬送枚数を表すスループットに従って、前記定着装置に前記記録材を搬送する画像形成装置であって、前記定着装置における所定部位の温度が上限値に達する上昇スループットを切り替えて連続プリントを行う際、前記所定部位の温度が上限値に達しない下降スループットを挟みつつ、前記切り替えられる上昇スループットを漸次小さくするスループット切替手段を備えたことを特徴とする。

本発明の記録材搬送方法は、少なくとも一方が加熱される２つの部材を有し、前記２つの部材によって形成されるニップ部に記録材を通過させる際、前記記録材に担持された画像を定着する定着装置に対し、予め固定に設定された、単位時間当たりの前記定着装置への搬送枚数を表すスループットに従って、前記記録材を搬送する記録材搬送方法であって、連続プリントを行う際、前記ニップ部を通過させる記録材のプリント枚数を設定する連続プリント枚数設定ステップと、前記記録材のサイズを取得するサイズ取得ステップと、前記設定されたプリント枚数および前記取得した記録材のサイズを基に、前記定着装置における所定部位の温度が上限値に達する前に前記連続プリントを完了させる略最速のスループットを設定するスループット設定ステップとを有することを特徴とする。

本発明の記録材搬送方法は、少なくとも一方が加熱される２つの部材を有し、前記２つの部材によって形成されるニップ部に記録材を通過させる際、前記記録材に担持された画像を定着する定着装置に対し、単位時間当たりの前記定着装置への搬送枚数を表すスループットに従って、前記記録材を搬送する記録材搬送方法であって、前記定着装置における所定部位の温度が上限値に達する上昇スループットを切り替えて連続プリントを行う際、前記所定部位の温度が上限値に達しない下降スループットを挟みつつ、前記切り替えられる上昇スループットを漸次小さくするスループット切替ステップを有することを特徴とする。

本発明の請求項１に係る画像形成装置によれば、連続プリントを行う際、ニップ部を通過させる記録材のプリント枚数を設定し、録材のサイズを取得し、設定されたプリント枚数および取得した記録材のサイズを基に、定着装置における所定部位の温度が上限温度に達する前に前記連続プリントを完了させる略最速のスループットを設定するので、定着装置の所定部位（ローラ端部）の温度上昇を確実に防止しつつ、連続プリント枚数毎の最速なプリントを実現でき、生産性を向上できる。

請求項２に係る画像形成装置によれば、記録材の種類によらず、最速なプリントを実現できる。請求項３に係る画像形成装置によれば、環境温度によらず、最速なプリントを実現できる。請求項７に係る画像形成装置によれば、不定形サイズの記録材に対しても最速なスループットを設定することができる。

本発明の請求項８に係る画像形成装置によれば、定着装置における所定部位の温度が上限値に達する上昇スループットを切り替えて連続プリントを行う際、前記所定部位の温度が上限値に達しない下降スループットを挟みつつ、前記切り替えられる上昇スループットを漸次小さくするので、定着装置の所定部位（ローラ端部）の温度上昇を確実に防止しつつ、連続プリント枚数毎の最速なプリントを実現でき、生産性を向上できる。しかも、途中で連続プリント枚数を変更しても容易に対処できる。

本発明の画像形成装置および記録材搬送方法の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の画像形成装置は複合機（ＭＦＰ）に適用される。

［第１の実施形態］
図１は第１の実施形態における複合機５の外観的構成を示す図である。この複合機５は、画像入力デバイスであるスキャナ部１０、および画像出力デバイスであるプリンタ部２０から構成される。スキャナ部１０は、原稿画像をランプにより照射し、ＣＣＤラインセンサ（単にＣＣＤという）でその反射光を読み取り、電気信号に変換することで、画像データとして処理する。原稿の読み取りを行う際、原稿用紙を原稿フィーダ１４２にセットし、使用者が操作部１４０から読み取り起動を指示すると、原稿フィーダ１４２は原稿用紙を１枚ずつフィードする。

プリンタ部２０は、画像データを記録用紙上の画像に変換する部分であり、本実施形態では、感光体ドラムや感光体ベルトを用いた電子写真方式により印刷を行う。プリント動作は、装置内部のコントローラユニット３０からの指示によって開始する。プリンタ部２０には、異なる用紙サイズまたは異なる用紙の向きを選択できるように、複数の給紙段が用意されており、それぞれに対応した用紙カセット（給紙ユニット）１２２、１２４、１４６、１４４が設けられている。また、画像が形成された用紙は、排紙トレイ１３２上に排出される。

図２は複合機５の内部構成を示す縦断面図である。スキャナ部１０側では、原稿自動送り装置（原稿フィーダ）１４２から給送された原稿は順次、原稿台ガラス１０１上の所定位置に載置される。原稿照明ランプ１０２は、例えばハロゲンランプから構成され、原稿台ガラス１０１上に載置された原稿を露光する。走査ミラー１０３、１０４、１０５は、光学走査ユニット（図示せず）に収容されており、往復動しながら原稿からの反射光をＣＣＤユニット１０６に導く。ＣＣＤユニット１０６は、撮像素子（ＣＣＤ）１０８、原稿からの反射光を撮像素子１０８に結像させる結像レンズ１０７、この撮像素子１０８を駆動するＣＣＤドライバ１０９等から構成される。撮像素子１０８から出力される画像信号は、例えば８ビットのデジタルデータに変換された後、コントローラユニット３０に入力される。

一方、プリンタ部２０側では、画像形成に備え、感光ドラム１１０は前露光ランプ１１２によって除電される。１次帯電器１１３はで感光ドラム１１０を一様に帯電させる。露光手段としての半導体レーザ１１７は、コントローラユニット３０で処理された画像データに基づき、感光ドラム１１０を露光し、静電潜像を形成する。現像器１１８は黒色の現像剤（トナー）を収容する。転写前帯電器１１９は感光ドラム１１０上に現像されたトナー像を用紙に転写する前に高圧をかける。手差し給紙ユニット１２０および給紙ユニット１２２、１２４、１４６、１４４では、それぞれ各給紙ローラ１２１、１２３、１２５、１４３、１４５の駆動により、転写用紙が装置内に給送され、レジストローラ１２６の位置で一旦停止する。そして、感光ドラム１１０に形成された画像との書き出しタイミングに一致するように、再給送が行われる。給紙ローラ１２１およびレジストローラ１２６間には、後述するように、不定形サイズの記録紙の幅および長さをそれぞれ検知する幅検知センサ７１８、長さ検知センサ７１９が設けられている。また同様に、給紙ローラ１２１、１２３、１２５、１４３、１４５およびレジストローラ１２６間には、後述するように、搬送される転写用紙の先端を検知するＴｏｐセンサ７１１が設けられている。

転写帯電器１２７は、感光ドラム１１０に現像されたトナー像を給送される転写用紙に転写する。分離帯電器１２８は、転写動作が終了した転写用紙を感光ドラム１１０から分離する。転写されずに感光ドラム１１０上に残ったトナーは、クリーナ１１１によって回収される。

搬送ベルト１２９は、転写プロセスが終了した転写用紙を定着装置１３０に搬送し、加熱により定着する。フラッパ１３１は、定着プロセスが終了した転写用紙の搬送パスを、ソータ１３２または中間トレイ１３７の配置方向のいずれかに切り替える。また、給送ローラ１３３〜１３６は、一旦定着プロセスが終了した転写用紙を、中間トレイ１３７上で反転（多重）させ、あるいは非反転（両面）のまま給送する。再給送ローラ１３８は、中間トレイ１３７に載置された転写用紙を再度、レジストローラ１２６の位置まで搬送する。コントローラユニット３０は、マイクロコンピュータ等を有し、操作部１４０からの指示に従って、上記画像形成動作を制御する。

図３は定着装置１３０の概略的構成を示す図である。定着装置１３０は、ヒータが組み込まれたヒートローラ２０１と、このヒートローラ２０１を圧接し、ヒートローラ２０１とともにニップ部２０７を形成する加圧ローラ２０２とから主に構成される。２本のローラ２０１、２０２は、平行な軸を中心に互いに反対向きに回転し、ニップ部２０７に記録紙２１０を通過させる。また、ニップ部２０７には、トナーが記録紙２１０に適正に定着されるのに必要な定着温度を制御するための第１のサーミスタ２０５および第２のサーミスタ２０６が設けられている。第１のサーミスタ２０５は軸方向の中心部に配置され、第２のサーミスタ２０６は軸方向の端部に配置されている。また、定着装置１３０の周囲には、環境温度を検知する環境温度センサ７０８が設置されている（図２参照）。尚、ヒートローラとしては、電磁誘導加熱（ＩＨ）によりローラそのものを加熱する方式のものであってもよい。

図４は複合機５におけるスキャナ部１０およびプリンタ部２０の構成を示す図である。スキャナ部１０内のＣＰＵ７５１は、スキャナ部１０内の各部を制御するものであり、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）７５３に記憶された制御プログラムを順次読み取って実行する。ＣＰＵ７５１のバス７５２には、ＲＯＭ７５３、ＲＡＭ７５４、Ｉ／Ｏインタフェース７５５等の各部が接続されている。また、バス７５２はコントローラユニット（メインコントローラ）３０内のＣＰＵ（３１１）に接続され、ＣＰＵ７５１はメインコントローラ内のＣＰＵと通信可能である。

ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７５４は、入力データの記憶や作業用記憶領域等として用いられる主記憶装置である。Ｉ／Ｏインターフェース７５５には、給紙系、搬送系および光学系の駆動を行うモータ類７５６、ランプ類７５７、搬送される用紙を検知するセンサ類７５８等が接続される。また、ＣＣＤユニット１０６によって読み込まれた画像データは、コントローラユニット３０に転送される。

一方、プリンタ部２０内ＣＰＵ７０１は、プリンタ部２０内の各部を制御するものであり、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）７０３に記憶された制御プログラムを順次読み取って実行する。ＣＰＵ７０１のバス７３０には、ＣＰＵ７０１、ＲＯＭ７０３の他、ＲＡＭ７０４、タイマ７０２、テーブルメモリ７３１、Ｉ／Ｏインタフェース７０５等が接続されている。このタイマ７０２は、後述するスループットタイマ等として使用される。

ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７０４は、入力データの記憶や作業用記憶領域等として用いられる主記憶装置である。Ｉ／Ｏインタフェース７０５には、給紙系、搬送系および光学系の駆動を行うモータ類、クラッチ類、ソレノイド類（図示せず）の他、搬送される用紙のサイズ（定型紙サイズ）を検知する紙サイズ検知部７０７が接続される。また、定着装置１３０の周囲の環境温度を検知する環境温度センサ７０８、定着装置１３０に配置された第１のサーミスタ２０５、第２のサーミスタ２０６、およびヒートローラ２０１内部に組み込まれた発熱体（ヒータ）７１０がＩ／Ｏインタフェース７０５に接続されている。また、定着装置１３０に搬送される記録紙（転写用紙）の先端を検知するＴｏｐセンサ７１１、手差し給紙ユニット１２０から給紙される記録紙（不定形サイズ等の記録紙）の幅および長さをそれぞれ検知する幅検知センサ７１８、長さ検知センサ７１９がＩ／Ｏインタフェース７０５に接続されている。その他、高圧ユニット７１５、ビーム検知センサ７１３等が接続されている。高圧ユニット７１５は、ＣＰＵ７０１の指示に従って、１次帯電器１１３、現像器１１８、転写前帯電器１１９、転写帯電器１２７および分離帯電器１２８に高圧を出力する。

コントローラユニット（メインコントローラ）３０は、バス３１６を介して接続されるＣＰＵ３１１、ＲＯＭ３１２、ＲＡＭ３１４、Ｉ／Ｏインタフェース３１３等を有し、スキャナ部１０およびプリンタ部２０と通信可能であるとともに、操作部１４０に対してデータ入出力可能である。ＲＡＭ３１４には、操作部１４０を介してオペレータの操作により連続プリント枚数、記録紙サイズおよび紙種がそれぞれ設定される連続プリント枚数設定部３１４ａ、紙サイズ設定部３１４ｂおよび紙種設定部３１４ｃが設けられている。また、コントローラユニット３０は、ＣＣＤユニット１０６から出力される画像信号に対し、画像処理を行い、レーザユニット１１７に画像データに応じた制御信号を出力する。レーザユニット１１７は、レーザ光を出力して感光ドラム１１０を照射し、露光する。非画像領域に設けられた受光センサとしてのビーム検知センサ７１３がその発光状態を検知すると、その出力信号がＩ／Ｏポート７０５に入力される。

図５は定型紙の記録紙サイズおよび連続プリント枚数毎の最適なスループットを示すテーブルである。このスループットテーブルはエンジンコントローラ内のテーブルメモリ７３１に格納されている。ここでは、記録紙サイズがＬＴＲ−Ｒ、Ａ４−Ｒ、ＬＧＬである場合、それぞれの連続プリント枚数に最適（最速）なスループットが示されている。具体的に、記録紙サイズＬＴＲ−Ｒの場合、連続プリント枚数１〜２０枚のとき、スループット２０ｐｐｍであり、２１〜４０枚のとき、１８ｐｐｍであり、４１〜６０枚のとき、１６ｐｐｍであり、６１〜８０枚のとき、１４ｐｐｍであり、８１〜９９枚のとき、１２ｐｐｍである。また、記録紙サイズＡ４−Ｒの場合、連続プリント枚数１〜２０枚のとき、スループット１８ｐｐｍであり、２１〜４０枚のとき、１６ｐｐｍであり、４１〜６０枚のとき、１４ｐｐｍであり、６１〜８０枚のとき、１２ｐｐｍであり、８１〜９９枚のとき、１０ｐｐｍである。また、記録紙サイズＬＧＬの場合、連続プリント枚数１〜２０枚のとき、スループット１６ｐｐｍであり、２１〜４０枚のとき、１４ｐｐｍであり、４１〜６０枚のとき、１２ｐｐｍであり、６１〜８０枚のとき、１０ｐｐｍであり、８１〜９９枚のとき、９ｐｐｍである。これらのスループットの設定値については後述する。

上記構成を有する複合機５における記録紙の搬送動作を示す。図６は記録紙の搬送に用いられるスループットタイマの決定処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムはエンジンコントローラ内のＲＯＭ７０３に格納されており、ＣＰＵ７０１によって実行される。予め、メインコントローラ３０のＲＡＭ３１４内の連続プリント枚数部３１４ａおよび紙サイズ部３１４ｂには、それぞれ操作部１４０を介してオペレータにより設定された連続プリント枚数および紙サイズが記憶されている。

まず、コントローラユニット（メインコントローラ）３０から連続プリント枚数コマンドおよび記録紙サイズコマンドを受信する（ステップＳ１、Ｓ２）。ここでは、ユーザ（オペレータ）により操作部１４０を介して設定された記録紙サイズを、メインコントローラ３０からエンジンコントローラが受け取る場合を示す。尚、複合機が記録紙サイズを検知する機能を有する場合、ユーザによって設定された記録紙サイズを用いることなく、検知された記録紙サイズを用いてもよいことは勿論である。

図７はステップＳ１、Ｓ２でそれぞれ受信される連続プリント枚数コマンドおよび記録紙サイズコマンドを示す図である。同図（Ａ）は連続プリント枚数コマンドを表し、同図（Ｂ）は記録紙サイズコマンドを表す。これらのコマンドは、１６ビット（ｂｉｔ）で構成される。第１ビットから第７ビットまでのビット群でコマンドの種類（連続プリント枚数コマンド、記録紙サイズコマンド）が表される。それ以降のビット群で可変情報（連続プリント枚数、記録紙サイズ）が表される。

連続プリント枚数コマンドおよび記録紙サイズコマンドを受信した後、連続プリント枚数および記録紙サイズを基にスループットテーブル（図５参照）を検索する（ステップＳ３）。検索の結果、該当するスループットを最適なスループットとし、スループットタイマ（タイマ７０２）にセットされるタイマ値として、最適なスループットの逆数であるＴｏｐ−ｔｏｐ時間を決定する（ステップＳ４）。この後、本処理を終了する。

つぎに、決定されたＴｏｐ−ｔｏｐ時間を用いて、紙間が作り出される記録紙の搬送動作を示す。図８は給紙ローラにより給紙された記録紙の先端がＴｏｐセンサによって検知される様子を示す図である。同図（Ａ）は記録紙２１０の先端がＴｏｐセンサ７１１に到達した状態を示し、同図（Ｂ）は記録紙２１０の先端がＴｏｐセンサ７１１に到達してからＴｏｐ−ｔｏｐ時間経過後の状態を示す。給紙された記録紙２１０がＴｏｐセンサ７１１に到達してから、Ｔｏｐ−ｔｏｐ時間経過後に、次の記録紙２１０をカセットから給紙する。先行して給紙された記録紙の後端と次に給紙される記録紙の先端との距離が紙間となる。Ｔｏｐ−ｔｏｐ時間が変更されると、紙間も変更される。

図９は給紙動作処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムはエンジンコントローラ内のＲＯＭ７０３に格納されており、ＣＰＵ７０１によって実行される。まず、給紙された記録紙の先端がＴｏｐセンサ７１１に到達するのを待つ（ステップＳ１１）。記録紙の先端がＴｏｐセンサ７１１に到達すると、スループットテーブル（図５参照）からスループットを読み出し、その逆数であるＴｏｐ−ｔｏｐ時間を取得する（ステップＳ１２）。本実施形態では、Ｔｏｐ−ｔｏｐ時間は、連続プリント枚数および記録紙サイズに基づくものである。読み出したＴｏｐ−ｔｏｐ時間をタイマ７０２にセットする（ステップＳ１３）。そして、タイマ７０２をスタートさせ（ステップＳ１４）、タイムアウトするまで待つ（ステップＳ１５）。タイムアウトすると、次の記録紙２１０の給紙をスタートさせる（ステップＳ１６）。そして、連続プリント枚数に達したか否かを判別し（ステップＳ１７）、達していない場合、ステップＳ１１の処理に戻り、達している場合、本処理を終了する。

この給紙動作の具体例として、サイズＬＴＲ−Ｒの記録紙に対し、９９枚連続プリントを行う際、２０ｐｐｍからスタートさせる場合と１２ｐｐｍからスタートさせる場合とでは、プリント終了までの所要時間は、以下の通りである。図１０は異なるスループットにおけるプリント終了までの所要時間を示すグラフである。スループット２０ｐｐｍの場合、プリント終了までの所要時間は２０分弱であるが、スループット１２ｐｐｍの場合、８分弱であった。

このように、第１の実施形態の複合機によれば、連続プリントを行う際、連続プリント枚数および記録紙サイズに適した最速なプリントを行うことができる。即ち、定着装置のローラ端部の温度上昇を防止しつつ、連続プリント枚数毎に最速なプリントを実現できる。

ここで、図５のスループットテーブルにおけるスループット値の設定について考察する。第１の考察として、スループットによってローラ端部の温度が上限値に達する時間が異なることは前述した通りである。具体的に、２０ｐｐｍ、１８ｐｐｍ、１６ｐｐｍと、スループットが下がるにつれて、端部温度が上限値に達する時間が長くなった。これは、スループットが下がるにつれて、端部温度が上限値に達するまでの連続プリント枚数が多くなるのと同じであり、連続プリント枚数に応じた最適なスループットが存在することになる。図１１はＬＴＲ−Ｒの場合における各スループットの連続プリント枚数を示すグラフである。記録紙サイズがＬＴＲ−Ｒの場合、連続プリント枚数２０枚まで２０ｐｐｍ、４０枚まで１８ｐｐｍ、６０枚まで１６ｐｐｍ、８０枚まで１４ｐｐｍ、９９枚まで１２ｐｐｍが最速なスループットとなる。図１２はＡ４−Ｒの場合における各スループットの連続プリント枚数を示すグラフである。記録紙サイズがＡ４−Ｒの場合、連続プリント枚数２０枚まで１８ｐｐｍ、４０枚まで１６ｐｐｍ、６０枚まで１４ｐｐｍ、８０枚まで１２ｐｐｍ、９９枚まで１０ｐｐｍが最速なスループットとなる。このように、連続プリント枚数に応じたプリントスタート時のスループットを適正に決めることで、連続プリント枚数毎の最短のプリント時間を実現することができる。

第２の考察として、前述したように、定着装置の端部温度の上昇の度合いは、そのニップ部を通過する記録紙の幅に影響される。幅が大きい程、記録紙により熱が奪われる軸方向の範囲が広がるので、その分、端部の熱移動量が多くなり、端部温度低下の効果がある。前述したように、特許文献１では、幅の狭い記録紙の紙間をより多く空けることで端部の温度上昇を抑えている。

一方、定着装置の端部温度の上昇度合いは、そのニップ部を記録紙が通過する時間にも影響される。この時間が長いほど、ローラ中央部の熱は記録紙に奪われ続け、ヒータの発熱量も増加を続ける。そして、熱が奪われない端部も温度上昇を続けることになる。連続プリント時にニップ部を通過する時間は、平均して記録紙の長さと間隔（紙間）で決まり、端部の温度上昇の度合いは、この長さと紙間の比率で決まる。

これらのことから、端部温度の上昇の度合いは、記録紙の幅に反比例し、長さと紙間の比率に比例することになる。図１３は記録紙Ａ、Ｂの連続プリント時における紙間を示す図である。ここで、記録紙の幅、長さ、紙間をそれぞれＷ、Ｌ、Ｋで表す。２つの記録紙Ａ、Ｂにおける記録紙の幅、長さ、紙間の関係は、数式（１）に示す通りである。

Ｗ（Ａ）＜Ｗ（Ｂ），Ｌ（Ａ）＜Ｌ（Ｂ），Ｋ（Ａ）＝Ｋ（Ｂ） …… （１）
記録紙の幅Ｗだけを考慮すると、連続プリント時のスループットダウンが起こる枚数（最大連続プリント枚数）は、前述したように、記録紙Ｂの方が多くなる。この最大連続プリント枚数以上の領域をスルーダウン領域という。図１４は記録紙の幅Ｗに対するスローダウン領域を示す図である。

一方、記録紙の長さの要因を考慮すると、端部温度の上昇の度合いは記録紙の長さＬと紙間Ｋの比率Ｘが大きい方が、より端部の熱を中央部に移動させ易いので、端部温度の上昇度合いが小さくなる。ここでは、Ｘ＝Ｋ／Ｌであり、Ｘ（Ａ）＞Ｘ（Ｂ）であるので、連続プリント時のスループットダウンが起こる枚数（最大連続プリント枚数）は、幅の狭い記録紙Ａの方が多くなる。図１５は記録紙の長さＬと紙間Ｋの比率Ｘに対するスローダウン領域を示す図である。

このことは、一概に、記録紙の幅Ｗだけでは、最適なスループットを設定できないことを意味する。図１６は端部温度の時間変化を示すグラフである。紙間をＫ（Ａ）＝Ｋ（Ｂ）に設定した場合、幅の狭い記録紙Ａの方は、上昇度合いが小さく、スタートしてから上限温度に達するまで時間ＴＤ（Ａ）を要するのに対し、幅の広い記録紙Ｂの方はより短い時間ＴＤ（Ｂ）で上限温度に達する。

図１７は９９枚の連続プリントを行った場合の所要時間を示すグラフである。グラフＳ（Ａ）の傾きは記録紙Ａのスタート時のスループットである。グラフＳ（Ｂ）の傾きは記録紙Ｂのスタート時のスループットである。スループットダウン後のスループットは、どちらも５ｐｐｍである。記録紙Ｂの方が長く、紙間は同じであるので、グラフＳ（Ａ）の方がグラフＳ（Ｂ）より大きなスループットになることは自明である。一方、前述したように、スループットダウンに至る時間は記録紙Ａの方が遅い。従って、グラフＳ（Ａ）、Ｓ（Ｂ）は、図示するような関係になる。

例えば、記録紙Ａでは、スループットダウンする枚数が８０枚であるとすると、記録紙Ｂでは、８０枚までにスループットがさらに小さくなり、その紙間は広がる。つまり、記録紙Ａの方が幅は狭いにもかかわらず紙間は狭くなり、特許文献１とは異なった結果となる。従って、図５のスループットテーブルにおけるスループット値は、このような第１、第２の考察を加味して設定されている。

尚、上記実施形態では、スループットテーブルとして、連続プリント枚数および記録紙サイズに適したもの（図５参照）を用いたが、環境温度を考慮したものを用いてもよい。図１８は環境温度を考慮した場合の定型紙の記録紙サイズおよび連続プリント枚数毎の最適なスループットを示すテーブルである。記録紙サイズおよび連続プリント枚数が同じでも、環境温度が高い場合、それだけ早くローラ端部の温度が上昇するので、設定されるスループット値が小さくなる。ここでは、環境温度は定着装置の周囲に配置された環境温度センサ７０８によって直接検知される。そして、環境温度を考慮した最適なスループットは、前述した図６のステップＳ３の処理において、スループットテーブル（図１８参照）から検索される。

［第２の実施形態］
第２の実施形態の複合機では、最適なスループットを決定するための条件として、前記第１の実施形態で考慮された記録紙サイズ、連続プリント枚数、環境温度の他に、記録紙の種類（例えば、厚紙、薄紙、ＯＨＰシート等）を考慮する。尚、第２の実施形態の複合機の構成は、前記第１の実施形態と同じであるので、その説明を省略する。

図１９は第２の実施形態における紙種コマンドを示す図である。紙種コマンドは、前記第１の実施形態と同様、メインコントローラ３０からエンジンコントローラに送信されるものであり、記録紙サイズコマンドと同じ構造を有する。即ち、紙種コマンドは、１６ビット（ｂｉｔ）で構成され、その第１ビットから第７ビットまでのビット群で紙種コマンドであることが表される。さらに、それ以降のビット群で紙種が表される。

図２０はエンジンコントローラ内のテーブルメモリ７３１に格納されたスループットを示すテーブルである。ここでは、紙種が厚紙、普通紙である場合、記録紙サイズがＬＴＲ−Ｒ、Ａ４−Ｒである場合、環境温度が１５℃未満、１５℃以上である場合に分けて、連続プリント枚数毎に最適（最速）なスループットの逆数であるＴｏｐ−ｔｏｐ時間（Ｔｏｐ−ｔｏｐ時間１−３１）が示されている。紙種によって適正な定着温度が異なるので、最適なスループットも紙種に応じて異なっている。尚、ここでは、スループットテーブルには、厚紙、普通紙の場合が示されているが、薄紙、ＯＨＰシート等、種々の紙種についても同様に登録可能である。

上記構成を有する第２の実施形態の複合機５における記録紙の搬送動作を示す。図２１は記録紙の搬送に用いられるスループットタイマの決定処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムはエンジンコントローラ内のＲＯＭ７０３に格納されており、ＣＰＵ７０１によって実行される。予め、メインコントローラ３０のＲＡＭ３１４内の連続プリント枚数部３１４ａ、紙サイズ部３１４ｂおよび紙種部３１４ｃには、それぞれ操作部１４０を介してオペレータにより設定された連続プリント枚数、紙サイズおよび紙種が記憶されている。

まず、前記第１の実施形態におけるステップＳ１、Ｓ２の処理と同様、コントローラユニット（メインコントローラ）３０から連続プリント枚数コマンドおよび記録紙サイズコマンドを受信する（ステップＳ２１、Ｓ２２）。さらに、紙種コマンドを受信する（ステップＳ２３）。また、環境温度センサ７０８により定着装置１３０の周囲の環境温度を読み込む（ステップＳ２４）。

受信した連続プリント枚数コマンド、記録紙サイズコマンド、紙種コマンド、および読み込んだ環境温度の情報を基にスループットテーブル（図２０参照）を検索する（ステップＳ２５）。検索の結果、スループットタイマにセットされるタイマ値として、該当するＴｏｐ−ｔｏｐ時間を決定する（ステップＳ２５）。この後、本処理を終了する。尚、決定されたＴｏｐ−ｔｏｐ時間を用いて紙間が作り出される記録紙の搬送動作は、前記第１の実施形態と同様である。

このように、第２の実施形態の複合機によれば、記録紙の種類に応じて最適なスループットを決定することができる。

［第３の実施形態］
前記第１、第２の実施形態では、記録紙のサイズ（幅、長さ）が予めわかっている定型紙を搬送する場合を示した。一般に、複合機は、手差し給紙ユニットから記録紙を給紙する機能を有する。オペレータは、この手差し給紙ユニットに必ずしも定型紙をセットするとは限らない。定型紙については、そのスループットタイマ値（Ｔｏｐ−ｔｏｐ時間）がメモリに記憶されているが、不定形紙については、対応するスループットタイマ値が存在しない。そこで、第３の実施形態では、不定型紙を搬送する場合においても、最適なスループットを実現する方法を示す。第３の実施形態における複合機の構成は、前記第１、第２の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

図２２は第３の実施形態における搬送中の記録紙に対するサイズ検知の仕方を示す図である。記録紙の搬送方向に直交する方向（主走査方向）において、基準点Ａから幅Ｗの距離に、記録紙の幅を検知する幅検知センサ７１８が設置されている。また、記録紙が通過する搬送路上には、記録紙の長さを検知する長さ検知センサ７１９が設置されている。

ここで、搬送される記録紙の幅によっては、幅検知センサ７１８が記録紙を検知しないこともあるが、長さ検知センサ７１９は全ての記録紙を検知するように配置されている。記録紙の搬送中、幅検知センサ７１８が記録紙を検知すると、記録紙の幅は幅Ｗ以上であることがわかる。また、搬送中の記録紙の長さは、長さ検知センサ７１９に記録紙の先端が到達してから後端が長さ検知センサを抜けるまでの時間を計測することにより検出される。尚、長さ検知センサとして、前述したＴｏｐセンサを兼用させることも可能である。

このようにして検出された不定型紙の記録紙サイズ（幅、長さ）に最も近い定型紙の記録紙サイズを選択し、この選択された定型紙に対応するスループットタイマ値（Ｔｏｐ−ｔｏｐ時間）を、スループットテーブル（図５、図２０参照）から読み出す。そして、読み出されたスループットタイマ値を用いて２枚目以降の記録紙を給紙し、前記第１、第２の実施形態と同様の給紙動作を行い、最適なスループットを実現する。

図２３は不定型紙の記録紙サイズ検知処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムはエンジンコントローラ内のＲＯＭ７０３に格納されており、ＣＰＵ７０１によって実行される。まず、給紙を開始し（ステップＳ３１）、幅検知センサ７１８が設置されている位置まで記録紙が搬送される時間を計測するためのタイマ７０２をスタートさせる（ステップＳ３２）。そして、タイマ７０２がタイムアウトするまで待つ（ステップＳ３３）。タイマ７０２がタイムアウトすると、幅検知センサ７１８が記録紙を検知しているか否かを判別する（ステップＳ３４）。

幅検知センサ７１８が記録紙を検知している場合、幅Ｗに所定値以上の値ＬａｒｇｅＷをセットする（ステップＳ３５）。一方、幅検知センサ７１８が記録紙を検知していない場合、幅Ｗに所定値未満の値ＳｍａｌｌＷをセットする（ステップＳ３６）。例えば、所定値を「２１０」、値ＬａｒｇｅＷを「２２０」、値ＳｍａｌｌＷを「２００」にそれぞれ設定する。この場合、所定値はＡ４サイズの幅に相当する。また、これらの値は、実際の装置内で幅検知センサが設置される位置に応じて決定される。

つづいて、長さ検知センサ７１９に記録紙の先端が到達して、長さ検知センサ７１９がオンするまで待つ（ステップＳ３７）。本実施形態では、幅検知センサ７１８が長さ検知センサ７１９より上流に設置されている。記録紙の先端が長さ検知センサ７１９に到達すると、タイマ７０２をスタートさせ（ステップＳ３８）、記録紙が長さ検知センサ７１９から抜けるまで待つ（ステップＳ３９）。記録紙が抜けると、タイマ７０２をストップさせる（ステップＳ４０）。そして、タイマ７０２で計測されたタイマ値を読み出し、長さ検知センサ７１９がオンしていた時間から記録紙の長さＬを算出する（ステップＳ４１）。

幅Ｗの値と算出された長さＬの値に最も近い定型紙を選択し、その選択された定型紙に対応するスループットをスループットタイマテーブル（図５参照）から読み出し、スループットタイマ値（Ｔｏｐ−ｔｏｐ時間）をタイマ７０２にセットする（ステップＳ４２）。この後、本処理を終了する。

このように、第３の実施形態の複合機によれば、不定型紙であっても、最適なスループットで記録紙を給紙することができる。尚、不定型紙の場合も、定型紙の場合と同様、環境温度や紙種に応じて、最適なスループットを決定するようにしてもよいことは勿論である。

［第４の実施形態］
前記第１乃至第３の実施形態の複合機では、連続プリントを行う際、連続プリント枚数、記録紙サイズ等の条件に適した固定のスループットで最速のプリントを実現していたが、第４の実施形態では、定着装置を構成する２本のローラ（ヒートローラ、加圧ローラ）の端部の温度（単に、端部温度という）が上限値を越えることなく、最終ページに至るように、スループットを切り替えることで、最速のプリントを実現する場合を示す。尚、第４の実施形態の複合機の構成は、前記第１の実施形態と同じであるので、その説明を省略する。

始めに、スループットの切替の概略を示す。端部温度は、前述したように、通紙状態で上昇し、紙間で下降する。これを繰り返しながら次第に上昇していく。また、紙間を所定値以上空けて通紙すると、端部温度が次第に降下するものが存在する。図２４は上昇から下降に転じる端部温度の変化を示すグラフである。図２５はスループットの切替を示すグラフである。例えば、２０ｐｐｍのスループットで通紙を開始し、上限温度２１０℃に達してから紙間を空けて、その温度下降線が１９ｐｐｍの上昇線と交差する。この交差点Ｊでは、スタートから１９ｐｐｍで達した場合と、２０ｐｐｍからダウンして達した場合とで同じ端部温度および時間となる。従って、交差点Ｊに達した後、１９ｐｐｍにスループットを切り替えることにより、端部温度の上昇線はスタートからの１９ｐｐｍの上昇線と同じように変化する。

つぎに、具体的なスループットの切替を示す。図２６は通紙の途中、交差点で切り替えられるスループットの変化を示すグラフである。縦軸はプリント枚数を表し、横軸はプリント時間を表す。例えば、最初に２０ｐｐｍのスループットで点（Ｔ１，Ｎ１）まで通紙を行い、そこから５ｐｐｍにスループットを落とす。点（ＸＸ１，ＹＹ１）に達すると、１９ｐｐｍにスループットを切り替え、点（Ｔ２，Ｎ２）までそのスループットを維持する。以降同様に進み、所望の連続プリント枚数を実現する。

図２７は図２６における各点の座標を示すテーブルである。例えば、点（ＸＸ１，ＹＹ１）は、点（Ｔ１，Ｎ１）を用いて数式（２）で表される。

ＸＸ１＝（Ｎ１−５×Ｔ１）／１４ ，ＹＹ１＝１９×（Ｎ１−５Ｔ１）／１４ …… （２）
このテーブルは、エンジンコントローラ内のテーブルメモリ７３１に格納されており、必要に応じて、ＣＰＵ７０１によって参照される。

上記構成を有する第４の実施形態の複合機の給紙動作を示す。図２８、図２９および図３０は給紙動作処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムはエンジンコントローラ内のＲＯＭ７０３に格納されており、ＣＰＵ７０１によって実行される。予め、メインコントローラ３０のＲＡＭ３１４内の連続プリント枚数部３１４ａおよび紙サイズ部３１４ｂには、それぞれ操作部１４０を介してオペレータにより設定された連続プリント枚数および紙サイズが記憶されている。

まず、メインコントローラ（コントローラユニット）３０から連続プリント枚数Ｍおよび記録紙サイズを受信する（ステップＳ６１）。さらに、プリント指示を受信することにより給紙をスタートさせる（ステップＳ６２）。

記録紙の先端がＴｏｐセンサ７１１の位置に到着してＴｏｐセンサ７１１がオンになるまで待つ（ステップＳ６３）。Ｔｏｐセンサ７１１がオンになると、給紙枚数Ｎを値１増やすとともに、連続プリント枚数Ｍを値１減らす（ステップＳ６４）。尚、給紙枚数Ｎの初期値は値０である。そして、連続プリント枚数Ｍが値０であるか否かを判別する（ステップＳ６５）。連続プリント枚数Ｍが値０である場合、そのまま本処理を終了する。

一方、連続プリント枚数Ｍが値０でない場合、給紙枚数Ｎが値Ｎ１になったか否かを判別する（ステップＳ６６）。値Ｎ１に達していない場合、最高スループットで給紙を行うために、最高スループットのＴｏｐ−ｔｏｐ時間をタイマ７０２にセットしてタイマ動作をスタートさせる（ステップＳ６７）。本実施形態では、最高スループットは２０ｐｐｍである。尚、最高スループットは、前述したように、連続プリント枚数の他、記録紙サイズ、紙種、環境温度等に応じて設定される。そして、タイムアウトするまで待つ（ステップＳ６８）。タイムアウトすると、次の給紙をスタートさせる（ステップＳ６９）。そして、ステップＳ６３の処理に戻る。すなわち、給紙枚数Ｎが値Ｎ１になるまで最高スループット２０ｐｐｍで給紙が行われる。

一方、ステップＳ６６で給紙枚数Ｎが値Ｎ１になった場合、スループット５ｐｐｍのＴｏｐ−ｔｏｐ時間をタイマ７０２にセットしてタイマ動作をスタートさせる（ステップＳ７０）。紙間は５ｐｐｍに相当するものになる。そして、タイムアウトするまで待ち（ステップＳ７１）、タイムアウトすると、次の給紙をスタートさせる（ステップＳ７２）。

この後、前述したステップＳ６３〜Ｓ６５の処理と同様、記録紙の先端がＴｏｐセンサ７１１の位置に到着してＴｏｐセンサ７１１がオンになるまで待つ（ステップＳ７３）。Ｔｏｐセンサ７１１がオンになると、給紙枚数Ｎを値１増やすとともに、連続プリント枚数Ｍを値１減らす（ステップＳ７４）。そして、連続プリント枚数Ｍが値０であるか否かを判別する（ステップＳ７５）。連続プリント枚数Ｍが値０である場合、そのまま本処理を終了する。一方、連続プリント枚数Ｍが値０でない場合、給紙枚数Ｎが値ＹＹ１に達したか否かを判別する（ステップＳ７６）。値ＹＹ１に達していない場合、ステップＳ７０に戻り、スループット５ｐｐｍの給紙動作を継続する。

一方、ステップＳ７６で給紙枚数Ｎが値ＹＹ１に達した場合、スループット１９ｐｐｍのＴｏｐ−ｔｏｐ時間をタイマ７０２にセットしてタイマ動作をスタートさせる（ステップＳ７７）。そして、タイムアウトするまで待ち（ステップＳ７８）、タイムアウトすると、次の給紙をスタートさせる（ステップＳ７９）。

この後のステップＳ８０〜Ｓ９１の処理は、前述したステップＳ６３〜Ｓ７７の処理と同様である。即ち、給紙枚数Ｎが値Ｎ２に達すると、スループット５ｐｐｍのタイマ動作をスタートさせ、給紙枚数Ｎが値ＹＹ２に達すると、スループット１８ｐｐｍのタイマ動作をスタートさせる。

このスループットを順に落としていく処理（ステップＳ６３〜Ｓ７７と同様の処理）を、スループットが１２ｐｐｍに到達するまで行う（ステップＳ９２〜Ｓ９７）。即ち、ステップＳ９７で連続プリント枚数Ｍが値０でない場合、１２ｐｐｍのままとし、スループットを変更することなく、ステップＳ９３の処理に戻る。

図３１はスループットの時間変化を示すグラフである。前述した図２８〜図３０に示したように、２０ｐｐｍから順に１２ｐｐｍまで落としていく給紙動作ａと、前記第１の実施形態のように、最初から１２ｐｐｍの固定スループットによる給紙動作ｂとを比較すると、全プリント所要時間はともに８分弱でほぼ同じある。但し、連続プリント枚数を途中で少なくするような変更が生じた場合、２０ｐｐｍスタートの方が全プリント所要時間を短くできる。また、１２ｐｐｍのような、最適なスループットが未知である場合、このようなスループットの切替制御を行うことで、全体として最適なスループットに近いスループットを実現できる。

このように、第４の実施形態の複合機によれば、端部の温度が上限温度まで達する上昇スループットを、最高スループットからスタートさせる。そして、端部の温度が確実に降下する下降スループットを途中に挟みつつ、漸次小さくなるように上昇スループットを切り替える。これにより、端部の温度上昇を防止しつつ、連続プリント枚数毎の最速なプリントを実現できる。したがって、装置の性能として、最高スループットによる通紙に限りなく近づけることができ、ユーザに満足感を与えることができる。

尚、上記実施形態では、５ｐｐｍ落とした後、次の上昇スループットを単純にその前の上昇スループットより１ｐｐｍ下がったスループットに切り替えていたが、次の上昇スループットをどの値に設定するかは、種々の条件に応じて任意に決定される。次の上昇スループットを決定するための条件としては、連続プリント枚数、環境温度、記録紙サイズ、紙種、スタートからのプリント継続時間等が挙げられる。

図３２は通常の場合におけるスループットの切り替えを示すグラフである。図３３は図３２のスループットの切り替えが行われた場合のプリント枚数の時間変化を示すグラフである。この場合、上限温度（２１０℃）で５ｐｐｍに落とした後、端部温度が所定温度として２０５℃近傍で交差するようなスループットに切り替えられる。従って、スループットの遷移は、２０ｐｐｍ→１９ｐｐｍ→１７ｐｐｍ→１５ｐｐｍ→１３ｐｐｍ→１２ｐｐｍとなる。

図３４はプリントスタート時の環境温度が高い場合におけるスループットの切り替えを示すグラフである。図３５は図３４のスループットの切り替えが行われた場合のプリント枚数の時間変化を示すグラフである。この場合、上限温度で５ｐｐｍに落とした後、端部温度が所定温度として２００℃近傍で交差するようなスループットに切り替えられる。従って、スループットの遷移は、２０ｐｐｍ→１７ｐｐｍ→１３ｐｐｍ→となる。

図３６は厚紙あるいは紙幅が広い場合におけるスループットの切り替えを示すグラフである。図３７は図３６のスループットの切り替えが行われた場合のプリント枚数の時間変化を示すグラフである。この場合、上限温度で５ｐｐｍに落とした後、端部温度が所定温度として１９５℃近傍で交差するようなスループットに切り替えられる。従って、スループットの遷移は、２０ｐｐｍ→１５ｐｐｍ→１１ｐｐｍとなる。

図３８はプリントの継続時間が長くて蓄熱が多くなるような場合におけるスループットの切り替えを示すグラフである。図３９は図３８のスループットの切り替えが行われた場合のプリント枚数の時間変化を示すグラフである。この場合、上限温度で５ｐｐｍに落とした後、端部温度が所定温度として順に２０５℃、２００℃、１９５℃近傍で交差するようなスループットに切り替えられる。従って、スループットの遷移は、２０ｐｐｍ→１９ｐｐｍ→１６ｐｐｍ→１２ｐｐｍとなる。

尚、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。

例えば、上記実施形態では、印刷機能、コピー機能、スキャナ機能等を有する複合機（ＭＦＰ）に適用された場合を示したが、電子写真方式で画像を形成するファクシミリ装置、印刷装置、複写装置であってもよいことは勿論である。

また、本発明の目的は、実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、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）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

第１の実施形態における複合機５の外観的構成を示す図である。 複合機５の内部構成を示す縦断面図である。 定着装置１３０の概略的構成を示す図である。 複合機５におけるスキャナ部１０およびプリンタ部２０の構成を示す図である。 定型紙の記録紙サイズおよび連続プリント枚数毎の最適なスループットを示すテーブルである。 記録紙の搬送に用いられるスループットタイマの決定処理手順を示すフローチャートである。 ステップＳ１、Ｓ２でそれぞれ受信される連続プリント枚数コマンドおよび記録紙サイズコマンドを示す図である。 給紙ローラにより給紙された記録紙の先端がＴｏｐセンサによって検知される様子を示す図である。 給紙動作処理手順を示すフローチャートである。 異なるスループットにおけるプリント終了までの所要時間を示すグラフである。 ＬＴＲ−Ｒの場合における各スループットの連続プリント枚数を示すグラフである。 Ａ４−Ｒの場合における各スループットの連続プリント枚数を示すグラフである。 記録紙Ａ、Ｂの連続プリント時における紙間を示す図である。 記録紙の幅Ｗに対するスローダウン領域を示す図である。 記録紙の長さＬと紙間Ｋの比率Ｘに対するスローダウン領域を示す図である。 端部温度の時間変化を示すグラフである。 ９９枚の連続プリントを行った場合の所要時間を示すグラフである。 環境温度を考慮した場合の定型紙の記録紙サイズおよび連続プリント枚数毎の最適なスループットを示すテーブルである。 第２の実施形態における紙種コマンドを示す図である。 エンジンコントローラ内のテーブルメモリ７３１に格納されたスループットを示すテーブルである。 記録紙の搬送に用いられるスループットタイマの決定処理手順を示すフローチャートである。 第３の実施形態における搬送中の記録紙に対するサイズ検知の仕方を示す図である。 不定型紙の記録紙サイズ検知処理手順を示すフローチャートである。 上昇から下降に転じる端部温度の変化を示すグラフである。 スループットの切替を示すグラフである。 通紙の途中、交差点で切り替えられるスループットの変化を示すグラフである。 図２６における各点の座標を示すテーブルである。 給紙動作処理手順を示すフローチャートである。 図２８につづく給紙動作処理手順を示すフローチャートである。 図２８および図２９につづく給紙動作処理手順を示すフローチャートである。 スループットの時間変化を示すグラフである。 通常の場合におけるスループットの切り替えを示すグラフである。 図３２のスループットの切り替えが行われた場合のプリント枚数の時間変化を示すグラフである。 プリントスタート時の環境温度が高い場合におけるスループットの切り替えを示すグラフである。 図３４のスループットの切り替えが行われた場合のプリント枚数の時間変化を示すグラフである。 厚紙あるいは紙幅が広い場合におけるスループットの切り替えを示すグラフである。 図３６のスループットの切り替えが行われた場合のプリント枚数の時間変化を示すグラフである。 プリントの継続時間が長くて蓄熱が多くなるような場合におけるスループットの切り替えを示すグラフである。 図３８のスループットの切り替えが行われた場合のプリント枚数の時間変化を示すグラフである。 従来の定着装置のニップ部における軸方向の温度分布を示す図である。 ローラの中央部を記録材が通過する際のニップ部における軸方向の温度分布を示す図である。 連続通紙を行う際のニップ部における軸方向の温度分布を示す図である。 異なる紙間による搬送状況および紙間毎の１分間当たり搬送枚数を示す図である。 連続プリントを行う際、紙間が広いほど端部の温度が低下する様子を示すグラフである。 スループットと端部の温度との関係を示すグラフである。 連続プリント枚数とプリント時間との関係を示すグラフである。

符号の説明

２０ プリンタ部
３０ コントローラユニット（メインコントローラ）
１３０ 定着装置
１４０ 操作部
２０１、２０２ ローラ
２０６ 第２のサーミスタ
２０７ ニップ部
７０１ ＣＰＵ
７０２ タイマ
７０３ ＲＯＭ
７１１ Ｔｏｐセンサ

Claims (18)

1. 少なくとも一方が加熱される２つの部材を有し、前記２つの部材によって形成されるニップ部に記録材を通過させる際、前記記録材に担持された画像を定着する定着装置を備え、予め固定に設定された、単位時間当たりの前記定着装置への搬送枚数を表すスループットに従って、前記定着装置に前記記録材を搬送する画像形成装置であって、
   連続プリントを行う際、前記ニップ部を通過させる記録材のプリント枚数を設定する連続プリント枚数設定手段と、
   前記記録材のサイズを取得するサイズ取得手段と、
   前記設定されたプリント枚数および前記取得した記録材のサイズを基に、前記定着装置における所定部位の温度が上限値に達する前に前記連続プリントを完了させる略最速のスループットを設定するスループット設定手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記記録材の種類を判別する記録材種類判別手段を備え、
   前記スループット設定手段は、更に、前記判別された記録材の種類を基に、前記略最速のスループットを設定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記定着装置の周囲の環境温度を検出する環境温度検出手段を備え、
   前記スループット設定手段は、更に、前記検出された環境温度を基に、前記略最速のスループットを設定することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記サイズ取得手段は、操作部で設定された記録材のサイズを取得することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記サイズ取得手段は、搬送される記録材のサイズを検知することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記プリント枚数および前記記録材のサイズ毎に前記略最速のスループットを複数記憶するスループット記憶手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 搬送される記録材の幅を検知する幅検知手段と、
   搬送される記録材の長さを検知する長さ検知手段とを備え、
   前記サイズ取得手段は、前記記録材のサイズが不定形サイズである場合、前記検知された記録材の幅および長さを基に、前記不定形サイズに最も近い定型紙のサイズを前記記録材のサイズとして取得することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
8. 少なくとも一方が加熱される２つの部材を有し、前記２つの部材によって形成されるニップ部に記録材を通過させる際、前記記録材に担持された画像を定着する定着装置を備え、単位時間当たりの前記定着装置への搬送枚数を表すスループットに従って、前記定着装置に前記記録材を搬送する画像形成装置であって、
   前記定着装置における所定部位の温度が上限値に達する上昇スループットを切り替えて連続プリントを行う際、前記所定部位の温度が上限値に達しない下降スループットを挟みつつ、前記切り替えられる上昇スループットを漸次小さくするスループット切替手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
9. 前記スループット切替手段は、前記上昇スループットの初期値である略最速のスループットから前記切り替えられる上昇スループットを漸次小さくすることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
10. 前記上昇スループットを前記下降スループットに切り替える際の上限状態と、前記下降スループットを前記上昇スループットに切り替える際の下限状態とを記憶する切替状態記憶手段を備え、
    前記スループット切替手段は、前記上限状態で前記上昇スループットから前記下降スループットに切り替え、前記下限状態で前記下降スループットから前記上昇スループットに切り替える動作を交互に行うことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
11. 前記上限状態は、前記所定部位の温度が上限値に達する、上昇スループット毎の最大連続プリント枚数で表される状態であり、
    前記下限状態は、前記上限状態で切り替えられた下降スループットに従って前記上限状態からの時間とともに増加するプリント枚数と、前記切り替えられる上昇スループットに従ってプリントスタートからの時間とともに増加するプリント枚数とが交差する交差プリント枚数で表される状態であることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
12. 前記スループット切替手段は、前記記録材のサイズ、前記定着装置の周囲の環境温度、前記記録材の種類およびプリント継続時間の少なくとも１つを基に、前記切り替えられる上昇スループットを選択することを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載の画像形成装置。
13. 前記スループットにしたがって、前記定着装置に搬送される前記記録材の間隔は可変されることを特徴とする請求項１または８記載の画像形成装置。
14. 前記部材は、電磁誘導加熱により加熱されることを特徴とする請求項１または８記載の画像形成装置。
15. 少なくとも一方が加熱される２つの部材を有し、前記２つの部材によって形成されるニップ部に記録材を通過させる際、前記記録材に担持された画像を定着する定着装置に対し、予め固定に設定された、単位時間当たりの前記定着装置への搬送枚数を表すスループットに従って、前記記録材を搬送する記録材搬送方法であって、
    連続プリントを行う際、前記ニップ部を通過させる記録材のプリント枚数を設定する連続プリント枚数設定ステップと、
    前記記録材のサイズを取得するサイズ取得ステップと、
    前記設定されたプリント枚数および前記取得した記録材のサイズを基に、前記定着装置における所定部位の温度が上限値に達する前に前記連続プリントを完了させる略最速のスループットを設定するスループット設定ステップとを有することを特徴とする記録材搬送方法。
16. 少なくとも一方が加熱される２つの部材を有し、前記２つの部材によって形成されるニップ部に記録材を通過させる際、前記記録材に担持された画像を定着する定着装置に対し、単位時間当たりの前記定着装置への搬送枚数を表すスループットに従って、前記記録材を搬送する記録材搬送方法であって、
    前記定着装置における所定部位の温度が上限値に達する上昇スループットを切り替えて連続プリントを行う際、前記所定部位の温度が上限値に達しない下降スループットを挟みつつ、前記切り替えられる上昇スループットを漸次小さくするスループット切替ステップを有することを特徴とする記録材搬送方法。
17. 請求項１乃至１４のいずれかに記載の画像形成装置を実現するためのコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを有するプログラム。
18. 請求項１７記載のプログラムを格納した記憶媒体。

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