JP2015014695A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙の種類を判別する紙種判別センサを搭載した画像形成装置において、紙種切替動作が入っても、定着やスキャナなどを起動するプリント準備動作を最適なモードで動作させ、最適なファーストプリントアウトタイムを実現可能な画像形成装置の提供。【解決手段】用紙の種類を判別する紙種判別センサを搭載した画像形成装置において、紙種自動判別モード指定時の紙種を判別するまでの定着制御やカートリッジの駆動等のプリント準備動作を、ユーザの紙種使用履歴に基づき変更する。【選択図】図１０

Description

本発明は、全体としては複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置及びその制御方法に関し、特に詳細には用紙の紙種判別を行う機能を有した画像形成装置及びその制御方法に関するものである。

複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に現像剤を付与することにより上記潜像を現像剤像として可視化する現像装置と、所定方向に搬送される用紙に該現像装置による該現像剤像を転写する転写手段と、該転写手段によって上記現像剤像の転写を受けた上記用紙を所定の定着処理条件にて加熱及び加圧することにより上記現像剤像を上記用紙に定着させる定着装置を備えている。

従来、かかる画像形成装置においては、例えば、画像形成装置本体に設けられた操作パネル等に用紙たる用紙のサイズや種類（以下、紙種）がユーザによって設定され、その設定に応じて定着処理条件（例えば、定着温度や定着装置を通過する用紙の搬送速度）を設定するよう制御する。

近年、画像形成装置内部に用紙を判別するセンサ（以下、紙種判別センサ）を設置し、用紙の種類を判別し、定着条件、搬送条件あるいは転写条件等を、自動で設定できる画像形成装置が登場している。

例えば特許文献１において提案されているように、発光素子と、発光素子から発射された光が検出面により反射され、その反射光を受光する位置に設置された第一の受光センサと、前記受光センサと異なる角度で設置された第二の受光センサとを備えた反射型光学センサが設置される場合がある。このようなセンサでは、光沢度の高いグロスフィルムと、光沢度の低い普通紙とを判別することができる。

さらに、特許文献２で提案されているように前記用紙を判別するセンサに対向する位置に発光源を設け、透過光を検出することにより、透過光による用紙の厚さを判別する装置が提案されている。

その他にも、特許文献３で提案されているように用紙の表面画像をＣＣＤセンサあるいはＣＭＯＳセンサによって撮像しその光の大小関係から用紙の粗度を検出する方法や、用紙端部に出来る影の長さから用紙の厚みを検出する方法が提案されている。

紙類判別センサは、画像形成装置に備えた全ての給紙口に設置されることもあるものの、より低コストで紙種を自動判別可能な画像形成装置を実現するために、各給紙口の搬送路の合流地点より下流に１つだけ設置することが一般的である。

そのような紙種判別センサを１つだけ備えた画像形成装置においては、搬送路上の紙種判別センサ位置まで用紙を搬送しないと紙種を判別できないため、プリント開始時点では、ユーザが用意した用紙の種類が不明である。

そのため、従来の発明では、紙種を自動で判別するプリントを行う場合、定着条件、搬送条件あるいは転写条件をあらかじめ定められた仮の紙種でプリント準備動作を開始し、それと並行して紙種判別動作を行う。紙種判別が終了した時点で、仮の紙種と確定した紙種が同一であれば、そのまま画像形成を行い、仮の紙種と確定した紙種が異なれば、定着条件、搬送条件あるいは転写条件を再設定する切替動作を行った後に、画像形成を開始する。

特開平２−１３８８０５号公報 特開２００１−１３９１８９号公報 特開２００２−１８２５１８号公報

従来の発明では、画像形成装置は紙種を自動で判別するプリントを行う場合、あらかじめ定められた紙種を仮の紙種としてプリント準備動作を実行しており、あらかじめ定められた紙種と同一の紙種を使うユーザにおいては、最速のファーストプリントアウトタイムを実現できていた。

一方、あらかじめ定められた紙種と異なる紙種を使うユーザにおいては、紙種判別動作後に、必ず切替動作が入ってしまう。準備動作後に切替動作が入ることにより、ファーストプリントアウトタイムが大きくなることだけでなく、準備動作内において、消耗品であるプロセスカートリッジの駆動回転を開始していることから、切替が入ることにより、不必要なプロセスカートリッジの寿命劣化を招いてしまう可能性があった。

具体的には、画像形成装置は、最も一般的である普通紙を仮の紙種として準備動作を実行しており、定着温度調整やモータの駆動を例えば普通紙モード（１／１速）で実行している。その後、紙種判別センサにより普通紙以外の紙種、例えばＯＨＴであることを検出した場合には、エンジンは一旦普通紙モード（１／１速）で起動したモータの駆動や定着温度調整をＯＨＴモード（１／３速）で実行しなおす必要が発生してしまう。

その場合、定着温調の冷却が必要になり、準備動作を最初からＯＨＴモード（１／３速）で開始した場合に比べて、ファーストプリントアウトタイムが大きくなってしまい、また、プロセスカートリッジは、無駄なダウンタイムが発生し、切替中も駆動回転を継続しているため、切替時間が長くなれば、寿命劣化につながる可能性がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、自動紙種判別を行うプリント準備動作を行う場合に、紙種判別結果の履歴状況に応じて、モータや定着制御、および、プロセスカートリッジの駆動回転の起動方法等を適宜変えて、画像形成を行うまでに必要な前処理全体にかかる時間を最適化して、自動紙種判別を行うプリントにおいて、最適なファーストプリントアウトタイムの実現、および、プロセスカートリッジの駆動時間の寿命劣化を防ぐことが可能な画像形成装置を提供することにある。

上述の課題を解決するために、本発明では、
画像形成部に用紙を搬送する搬送手段と、用紙に画像を形成する像但持体及び現像手段から成る画像形成部と前記像但持体に露光して静電潜像を形成する潜像手段と、前記可視像を用紙に転写する転写手段と、前記可視像を転写した用紙を熱定着させる定着手段と、用紙搬送路上に用紙の種類を判別する紙種判別センサと、用紙の種類に応じた複数の異なるプロセス速度と、用紙の種類を自動で判別する紙種自動判別モードと、を有した画像形成装置において、前記紙種自動判別モードの画像形成準備動作の開始時点で仮想の用紙の種類を定め、前記定着手段を仮想の用紙の種類に対応した温度に加熱し、仮想の用紙の種類に対応したプロセス速度で画像形成準備を開始する手段を有し、前記紙種判別センサにより判別した用紙の種類と仮想の用紙の種類が異なる場合は、前記定着手段を判別した用紙の種類に応じて制御変更し、判別した用紙の種類に応じたプロセス速度に切り替えた後、画像形成を開始する画像形成装置であって、前記紙種自動判別モードにおける紙種判別結果の履歴に基づき、仮想の用紙の種類を決定することを特徴とする。

さらに、本発明では、
画像形成部に用紙を搬送する搬送手段と、用紙に画像を形成する像但持体及び現像手段から成る画像形成部と、前記像但持体に露光して静電潜像を形成する潜像手段と、前記可視像を用紙に転写する転写手段と、前記可視像を転写した用紙を熱定着させる定着手段と、用紙搬送路上に用紙の種類を判別する紙種判別センサと、用紙の種類に応じた複数の異なるプロセス速度と、用紙の種類を自動で判別する紙種自動判別モードと、を有した画像形成装置において、紙種自動判別モードにおける紙種判別結果の履歴に基づき、紙種の交換頻度を算出する紙種交換頻度算出手段を有し、前記紙種自動判別モードの画像形成準備動作の開始時点で、前記紙種交換頻度算出手段により紙種の交換頻度が大きいと判断した場合は、前記定着手段をあらかじめ定められた判別時用温度で加熱し、前記潜像手段を最も遅いプロセス速度で駆動し、前記画像形成部に関わる駆動回転を行わず、紙種判別センサにより用紙の種類を判別した後に、判別した用紙の種類に応じて前記定着手段を制御変更し、判別した用紙の種類に応じて前記潜像手段を速度変更し、前記画像形成部に関わる駆動を開始した後に、画像形成を開始することを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、特定の紙種を継続して使うユーザにおいては、紙種自動判別モードでプリントを行う際に、ユーザが使用する可能性の高い紙種を予測し、予測した紙種に応じてプリント準備シーケンスを実行することで、切替によるダウンタイムを削減し、ファーストプリントアウトタイムを最適化することを実現させることが可能な画像形成装置を提案する。また、様々な紙種を使用するユーザにおいて紙種の予測が困難な場合は、紙種自動判別モードでプリントを行う際に、紙種判別に備えたプリント準備動作を行うことにより、判別した紙種に応じてプリント開始可能になるのに要する時間を出来るだけ短くし、また、不必要にプロセスカートリッジ寿命を進行させない画像形成装置を提供する。

本発明の画像形成装置の概略図 本発明の画像形成装置システム構成の概略図 従来技術を説明するタイミングチャート１ 従来技術を説明するタイミングチャート２ 実施例１にかかわる紙種判別履歴 実施例１にかかわるフローチャート 実施例２にかかわるフローチャート 実施例２にかかわるタイミングチャート１ 実施例２にかかわるタイミングチャート２ 実施例３にかかわるタイミングチャート

［実施例１］
本実施例では、ユーザの使用した紙種情報の履歴から、最も使用する確率が高い紙種を予測し、紙種自動判別モード指定時の紙種を判別するまでのプリント準備動作を、その予測紙種に従い実施する形態を説明する。

（画像形成装置の構成）
まず、カラー電子写真画像形成装置の全体構成について、図１を参照して概略を説明する。

図１において、画像形成装置は、本体１０１に、用紙２１３を収納するカセットシート供給ユニット２０２ｂ、ユーザによって手差しで用紙２１３が送り込まれるマルチシート供給トレイ２０２ａ、用紙２１３をカセットシート供給ユニット２０２ｂ及びマルチシート供給トレイ２０２ａから供給するシート供給ユニット２１９、画像処理を行う画像形成部２１８等を備えている。

画像形成装置は、画像形成部２１８は、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色に対応する４個の感光体ドラム２１５ａ、２１５ｂ、２１５ｃ、２１５ｄと、各感光体ドラムの表面を均一に帯電する帯電手段２１７ａ、２１７ｂ、２１７ｃ、２１７ｄと、レーザビームを照射して感光体ドラム２１５上の静電潜像を形成する露光手段としての光学部１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃ、１１７ｄと、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として顕像化する現像手段２１６ａ、２１６ｂ、２１６ｃ、２１６ｄと、感光体ドラム２１５上のトナー像を用紙２１３に転写させる転写手段としての転写ローラ２０８ａ、２０８ｂ、２０８Ｃ、２０８ｄなどで構成されている。

帯電手段２１７と現像手段２１６は、感光体ドラム２１５の周囲に、感光ドラム２１５の回転方向に従って順に配設されている。

ここで、感光体ドラム２１５と、帯電手段２１７と、現像手段２１６は、一体的にカートリッジ化されプロセスカートリッジ２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃ、２０６ｄを形成している。

シート供給ユニット２１９では、不図示の給紙モータ１３０駆動回転中に不図示のマルチ給紙ソレノイド１３１ａを２００ｍｓ吸引することにより給紙ローラ２０３ａを回転し、マルチシート供給トレイ２０２ａから用紙２１３を画像形成部に供給し、用紙搬送方向上流側（図の下方）から下流側（図の上方）へ向かって搬送される。同様の手順で、不図示のカセット給紙ソレノイド１３１ｂを吸引すると、カセットシート供給ユニット２０２ｂから用紙２１３を供給することができる。

カセットシート供給ユニット２０２から給送された用紙２１３は、搬送路２０１に沿って搬送され、搬送路２０１中に配設されたレジストセンサ１１０、定着前センサ１１１、排紙センサ１１２によって用紙２１３が適宜検出される。

前記の各センサに用紙２１３が検出されるタイミングに同期して、画像形成部２１８の各画像形成プロセスが作動し、用紙２１３には、プロセスカートリッジ２０６によって、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの順に、各色のトナー像が順次重畳転写されてカラー画像が形成される。用紙２１３に重畳転写されたカラートナー像は、定着器２１４によって加熱及び加圧され、用紙２１３表面に溶融定着される。その後、用紙２１３は排出トレイ２１０に排出される。

紙種判別センサ２５０は、各給紙口からの搬送路の合流部であるレジストセンサ１１０下流部に設置されている。紙種判別センサ２５０により、給紙した用紙２１３の種類を判別する場合は、レジストセンサ１１０により用紙２１３の先端を検知したタイミングから用紙先端が確実に紙種判別センサ２５０位置に到達したタイミングで給紙モータ１３０を停止し、給紙モータ１３０が停止した後、紙種判別センサ２５０により、用紙２１３の種類を特定する。

また、カセットシート供給ユニット２０２ｂは、不図示のカセット有無センサによりカセットの開閉を検知可能であり、カセット内に異紙種混載されることは一般的にないため、用紙２１３の種類を判別するのは、カセット開閉を検知した後の１枚目、または、電源オン後の１枚目だけである。マルチシート供給トレイ２０２ａからのプリントにおいては、ジョブの１枚目は必ず用紙２１３の種類を判別する。

（画像形成装置の制御システムの全体構成）
図２は、画像形成装置のシステム構成を説明するためのブロック図である。コントローラ部３０１は、ホストコンピュータ３００、エンジン制御部３０３と相互に通信が可能となっている。コントローラ部３０１は、ホストコンピュータ３００から画像情報と印字命令を受け取り、受け取った画像情報を解析してビットデータに変換し、ビデオインターフェイス部３１０を介して、用紙毎に印字予約コマンド、印字開始コマンド、および、ビデオ信号をエンジン制御部３０３に送出する。

コントローラ部３０１は、エンジン制御部３０３へ、ホストコンピュータ３００からの印字命令に従って印字予約コマンドを送信し、印字可能な状態となったタイミングで、エンジン制御部３０３へ印字開始コマンドを送信する。

エンジン制御部３０３は、コントローラ部３０１からの印字予約コマンドの順に印字の実行準備を行い、コントローラ部３０１からの印字開始コマンドを待つ。エンジン制御部３０３は、印字指示を受信すると、コントローラ部３０１に、ビデオ信号の出力の基準タイミングとなる/ＴＯＰ信号を出力し、印字予約コマンドに従って印字動作を開始する。

印字予約コマンドでは、紙種、給紙口、用紙サイズなどの情報を指定する。紙種として、普通紙やＯＨＴといった特定の紙種が指定されている場合、ＲＯＭ３２０に格納された表１に示す対応表から搬送速度や定着温調の目標温度を決定し、プリント動作を行う。特定の紙種でなく自動判別モードを指定された場合、エンジン制御部３０３は、紙種を自動で判別し、判別した紙種に応じた搬送速度や定着温調の目標温度でプリントを行う。

（従来の紙種自動判別プリントのタイミングチャート）
紙種自動判別プリントの動作を図３、図４のタイミングチャートを用いて説明する。

図４は、ユーザにより、普通紙が用紙２１３として置かれていた場合の紙種自動判別モードにおけるタイミングチャートである。

エンジン制御部３０３は、コントローラ部３０１から紙種自動判別指示の予約と、印字開始コマンドを受け取ると、プリント準備動作を開始する。従来の画像形成装置においては、既に述べたように普通紙を仮の紙種としてプリント準備動作を開始する。そのため、準備動作内で、光学部１１７、ドラム駆動部２１５を普通紙モード（１／１速）で回転開始し、定着器２１４の温調温度１４０が普通紙モード（１８０℃）になるように立ち上げる（Ｔ１００）。

また、給紙モータ１３０を１／１速で駆動した後、定常速に達した後、指定の給紙口から用紙２１３の給送を行い、レジストセンサ１１０にて、用紙先端を検出してから、紙種判別センサ２５０位置まで用紙２１３が到達したところで、給紙モータ１３０を停止し、給紙モータが停止した後、紙種判別センサ２５０により、用紙２１３の種類の特定を行う紙種判別動作を実行する。判別した紙種が普通紙であれば、仮の紙種と同一であるため、そのままコントローラ部３０１に、/ＴＯＰ信号７００を出力し、通常のプリントを行う（Ｔ１０１）。

図５は、ユーザによりＯＨＴが用紙２１３として置かれていた場合の紙種自動判別モードにおけるタイミングチャートである。

エンジン制御部３０３は、同様に、普通紙を仮の紙種としてプリント準備動作を開始し、紙種判別動作を実行する（Ｔ２００）。その結果、ＯＨＴを検出すると、光学部１１７、ドラム駆動部２１５をＯＨＴモード（１／３速）に速度変更開始し、定着器２１４の温調温度１４０もＯＨＴモード（１４８℃）になるように目標温度を変更する（Ｔ２０１）。定着器２１４は、普通紙の目標温度で加熱しているため、既に十分あったまっている。各モータの速度変更が完了し、作像開始しても定着部でホットオフセット等の画像不良が発生しない温度にまで定着器２１４が冷却したタイミングで、コントローラ部３０１に、/ＴＯＰ信号７００を出力し、通常のプリントを継続する（Ｔ２０２）。

以上、説明したように、従来の発明では、仮の紙種を普通紙に設定しており、実際に普通紙をユーザがセットした場合は、最適なファーストプリントアウトタイムでプリントが終了される。一方、普通紙以外の用紙がセットされた場合は、モータの速度変更や定着温調の速度変更が必要になる。一般に知られているように、定着器は熱容量が大きく、加熱時間に比べ、冷却時間の方がより時間を必要とするため、切替時間は、小さくない。その結果、ファーストプリントアウトタイムが大きくなってしまうだけでなく、また、ドラム駆動に伴い、カートリッジ寿命が進行し、不必要な寿命劣化につながる可能性がある。

従って本実施例では、エンジン制御部３０３が準備シーケンスを実行する際に、ユーザが設置している可能性の最も高い用紙の種類を予測し、予測した紙種に応じて準備シーケンスを実行することで、紙種判別の後に、切替動作が入る確率を減らし、ファーストプリントアウトタイムを最適化することを実現させる。

エンジン制御部３０３は最も可能性の高い紙種を予測する方法として、紙種判別した紙種の履歴情報から最も使用頻度の高い紙種を用いる。ユーザが同一給紙口からは同じ紙種をプリントする可能性が高い為である。

（使用頻度の高い紙種に従い、準備動作を開始する）
本実施例では、各給紙口に過去８回分の紙種判別結果の紙種をＣＰＵ３１１は、不揮発メモリ３１８に記憶し、紙種判別動作を行う毎に、不揮発メモリの内容を更新する。過去８回分の判別紙種を不揮発メモリに記憶した様子を図５に示す。この不揮発メモリに記憶した判別紙種の履歴情報をもとに、最も使用される可能性の高い紙種を予測する。

図６のフローチャートを用いて、本実施例における動作を説明する。コントローラ部３０１からエンジン制御部３０３に対して、紙種の自動判別モードのプリント指示を受け、エンジン制御部３０３がコントローラ部３０１に対して、/ＴＯＰ信号７００を出力するまでのフローチャートである。

まず、プリント予約された給紙口の紙種が決定済みであるか判断する（Ｓ１００）。上述したように、給紙口がカセットシート供給ユニット２０２ｂの場合、電源オン、または、カセット開閉後は、紙種未判定状態であるため、紙種未決定と判断する。給紙口がマルチシート供給トレイ２０２ａの場合、ジョブ１枚目は、紙種未決定と判断する。

紙種決定済みと判断した場合、既に決まっている紙種を確定した紙種と定め（Ｓ１０１）、その確定した紙種から搬送速度や定着温調温度を決定し、プリント準備動作を開始する（Ｓ１０２）。そして、/ＴＯＰ信号の出力タイミングになり（Ｓ１０３）、定着器２１４の温度が普通紙の目標温度に対して、/ＴＯＰ出力ＯＫ温度（定着レディ）になれば（Ｓ１０４）、/ＴＯＰ信号を出力する（Ｓ１０５）。

定着レディは、ＲＯＭ３２０に格納している表２に示すテーブルに従い、各紙種に対する定着器２１４の下限温度と上限温度を参照し、定着器２１４の温度が下限温度以上かつ上限温度以下になれば、/ＴＯＰ出力ＯＫ温度になったと判断する。

Ｓ１００において、紙種が決定済みでない場合、まず、不揮発メモリに記憶した判別紙種履歴の情報から最頻出の紙種を算出する（S１１０）。その最頻出の紙種を仮の紙種設定し（Ｓ１１１）、その紙種に従い、搬送速度や定着温調温度を決定し、プリント準備動作を開始する（Ｓ１１２）。準備動作内において、用紙２１３を給送するための給紙モータ１３０が定常速に立ち上げ完了すれば（Ｓ１１３）、用紙２１３を紙種判別センサ２５０まで搬送し、紙種判別動作を行う（Ｓ１１４）。紙種判別動作が終了すると、ＣＰＵ３１１は、まず不揮発メモリ３１８に判別紙種情報を記憶する（Ｓ１１６）。

そして、判別した紙種がＳ１１１で設定した仮の紙種と一致しているか判断し（Ｓ１１７）、一致していれば、仮の紙種をそのまま確定した紙種に設定し（Ｓ１１８）、紙種判別動作を実施していないとき同様に、/ＴＯＰ信号を出力する（Ｓ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０５）。

Ｓ１１７で判別した紙種と仮の紙種が不一致の場合、まず、判別した紙種を確定した紙種に設定し（Ｓ１２０）、その確定した紙種に従い、定着温調温度を変更し（Ｓ１２１）、また、光学部１１７やドラム２１５駆動部等の駆動中のモータ速度を変更する（Ｓ１２２）。そして、速度変更したモータの速度が切り替わったのを確認し（Ｓ１２３）、定着器２１４の温度が普通紙の目標温度に対して、/ＴＯＰ出力ＯＫ温度（定着レディ）になれば（Ｓ１２４）、/ＴＯＰ信号を出力する（Ｓ１０５）。

本実施例を用いれば、普通紙のみを利用する一般的なユーザにおいては、普通紙を仮の紙種として予測するため、最適なファーストプリントアウトタイムを達成し、また、プロセスカートリッジ寿命も損なうことがない。また、厚紙といった特殊な用紙２１３のみを利用するユーザにおいても、本実施例によれば、厚紙を仮の紙種として予測することになるため、同様の効果を得ることができる。

なお、本実施例において、記憶回数を１回とした場合、前回に判別した紙種を使用することになる。ユーザは、前回の用紙を使用する確率が比較的高く、不揮発メモリの容量が小さい場合は、記憶回数を１回としても、十分な効果が得られると考えられる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から除くものではない。

［実施例２］
本実施例では、ユーザの使用した紙種情報の履歴から、ユーザが様々な紙種を利用する可能性が高く、紙種の予測が難しいと判断した場合に、通常のプリント動作と異なる特殊なプリント準備動作を実施する形態を説明する。

なお、第２の実施例では第１の実施例で説明した内容については詳細な説明を省略し、図表も同一の番号を付すものとする。

画像形成装置は、使用用途によっては、様々な紙種に対してプリントされる状況が十分想定できる。その場合、第１の実施例の形態により、紙種判別履歴情報から仮の紙種を予測しても、実際にプリントする紙種と予測した紙種が不一致になってしまう可能性が高く、ファーストプリントアウトタイムが大きくなってしまうだけでなく、プロセスカートリッジ寿命を損なう可能性がある。

そこで、本実施例では、判別紙種の履歴から、ユーザが様々な紙種を利用しており、紙種の予測が難しい場合を判断し、予測困難な場合には、紙種判別した後に、プリント開始可能になるのに要する時間を出来るだけ短くし、また、不必要にプロセスカートリッジ寿命を進行させることのないプリント準備動作を実施する。

そのため、エンジン制御部３０３は駆動可能なモータは最も遅い速度で駆動する。エンジン制御部３０３は最も遅い速度で駆動する理由は、遅い起動しているアクチュエータをスローアップさせて動作が安定するまでの時間の方が、早い速度で起動しているアクチュエータをスローダウンさせて動作が安定するまでの時間よりも短いためである。

定着器２１４の温度は、画像形成装置が対応している全紙種の目標温度の中で、最も低い目標温度で加熱しておく。これは、定着器２１４の温度推移は、冷却する時間に比べて、加熱する時間の方が、短いためである。

また、プロセスカートリッジの寿命劣化に関わるモータは、駆動開始させない。プロセスカートリッジは回転駆動することにより、耐久が進み、寿命が進行してしまうためである。

本実施例でも、第１の実施例同様に、不揮発メモリ３１８に記憶した各給紙口の過去８回分の紙種判別履歴に基づき、画像形成装置において、該給紙口において紙種の予測が容易かどうか判断する。

図７のフローチャートを用いて、本実施例の形態を詳細に説明する。

コントローラ部３０１からエンジン制御部３０３に対して、紙種の自動判別モードのプリント指示を受け、エンジン制御部３０３がコントローラ部３０１に対して、/ＴＯＰ信号７００を出力するまでのフローチャートである。

まず、プリント予約された給紙口の紙種が決定済みであるか判断する（Ｓ２００）。紙種決定済みと判断した場合、既に決まっている紙種を確定した紙種と定め（Ｓ２０１）、その確定した紙種から搬送速度や定着温調温度を決定し、プリント準備動作を開始する（Ｓ２０２）。そして、/ＴＯＰ信号の出力タイミングになり（Ｓ２０３）、定着器２１４の温度が普通紙の目標温度に対して、/ＴＯＰ出力ＯＫ温度（定着レディ）になれば（Ｓ２０４）、/ＴＯＰ信号を出力する（Ｓ２０５）。

Ｓ２００において、紙種が決定済みでない場合、まず、不揮発メモリに記憶した判別紙種履歴の情報から最近８回分に登場した紙種の数をカウントする（S２１０）。登場した紙種の数が１であれば、特定の紙種を使いつづけるユーザであると判断し（Ｓ２１１）、その唯一の紙種を仮の紙種設定し（Ｓ２１２）、その紙種に従い、プリント準備動作を開始する（Ｓ２１３）。その後は、準備動作内において、用紙２１３を給送するための給紙モータ１３０が定常速に立ち上げ完了すれば（Ｓ２１４）、紙種判別動作を行う（Ｓ２１５）。紙種判別動作が終了すると（Ｓ２１６）、ＣＰＵ３１１は、まず不揮発メモリ３１８に判別紙種情報を記憶する（Ｓ２１７）。

そして、判別した紙種がＳ２１２で設定した仮の紙種と一致しているか判断し（Ｓ２１８）、一致していれば、仮の紙種をそのまま確定した紙種に設定し（Ｓ２１９）、/ＴＯＰ信号を出力する（Ｓ２０３、Ｓ２０４、Ｓ２０５）。Ｓ２１８で判別した紙種と仮の紙種が不一致の場合、第１の実施例同様に、モータ速度や定着器２１４の制御温度を切り替えた後に（Ｓ２２０〜Ｓ２２４）、/ＴＯＰ信号を出力する（Ｓ２０５）。

Ｓ２１１において、ユーザが多種の用紙を使用していると判断した場合は、予測が外れる可能性が高いので、特殊なプリント準備動作を開始する。まず、定着器２１４を全紙種の中で最も低い温度であるＯＨＴの目標温度（１４８℃）で温調開始する（Ｓ２３０）。次いで、カートリッジの寿命に関係しない光学部１１７などのモータを駆動開始する（Ｓ２３１）。そして、紙種判別のために、給紙モータ１１８を駆動開始し（Ｓ２３２）、給紙モータスローアップ完了したら（Ｓ２２３）、紙種判別動作を実行する（Ｓ２３４）。紙種判別が終了したら（Ｓ２３５）、不揮発メモリ３１８に判別紙種情報を記憶する（Ｓ２３６）。

そして、判別した紙種を確定した紙種に設定し（Ｓ２３７）、その紙種情報に従い、定着器２１４の制御温度を変更し（Ｓ２３８）、さらに、既に駆動しているモータの速度を変更する（Ｓ２３９）。停止していたドラム駆動部２１５の駆動を開始させる（Ｓ２４０）。光学部１１７やドラム駆動部２１５等の全モータの速度が切り替わったのを確認し（Ｓ２４１）、定着器２１４の温度が/ＴＯＰ出力ＯＫ温度（定着レディ）になれば（Ｓ２４２）、/ＴＯＰ信号を出力する（Ｓ２０５）。

図５の紙種判別履歴の状況で、マルチシート供給トレイ２０２ａから自動判別モードでプリントされ、実際には普通紙がセットされていたケースのタイミングチャートを図8示す。図３に比べて、ファーストプリントアウトタイムは伸びているが、定着器の加熱時間は短いため、延長時間は大きくならない。

同様の状況で、実際にはＯＨＴがセットされていたケースのタイミングチャートを、図9に示す。図４に比べて、ファーストプリントアウトタイムは大きく短くなっており、また、カートリッジの耐久に影響するドラム駆動時間も短くなる。

本実施例によれば、様々な紙種を利用するユーザにおいて紙種自動判別モードのプリントを実行した場合に、ファーストプリントアウトタイムを大きく損なわず、また、不必要にカートリッジ寿命の耐久を進行させることがなくなる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から除くものではない。

［実施例３］
本実施例では、第２の実施例における切替時の定着器２１４の加熱待ち時間を更に少なくするべく、紙種判別に備えたプリント準備動作の定着器２１４の制御温度を最適化した形態を説明する。

第３の実施例では第１〜２の実施例で説明した内容については詳細な説明を省略し、図表も同一の番号を付すものとする。

本実施例では、ユーザが使用する紙種の予測が難しいと判断した場合に、全紙種の中で、最も高い目標温度と最も低い目標温度のいずれの紙種を判別しても、定着ＯＫ温度に至る時間が等価となる中間温度で定着器２１４を加熱することで、切替時間を短縮する。
中間温度の算出方法に関して、説明する。

全紙種の中で、最も高い目標温度（普通紙）に対応した定着レディ条件の下限温度Ｔｈｏｔ、最も低い目標温度（ＯＨＴ）に対応した定着レディ条件の下限温度Ｔｃｏｌｄ、を求める。

本実施例では、Ｔｈｏｔ＝１６５℃、Ｔｃｏｌｄ＝１５８℃、である。

また、単位時間当たりの定着器２１４の加熱可能温度Ｒｈｏｔ（℃／ｓｅｃ）と冷却可能温度Ｒｃｏｌｄ（℃／ｓｅｃ）をＲＯＭ３２０から参照する。

本実施例では、実験により、
Ｒｈｏｔ＝５（℃／ｓｅｃ）、Ｒｃｏｌｄ＝２（℃／ｓｅｃ）
として算出する。

これらのパラメータから、定着ＯＫ温度になるための加熱に要する時間と冷却に要する時間が等価になる温度Ｔｍｉｄは、以下式で求められる。

Ｔｍｉｄ＝（Ｔｈｏｔ×Ｒｃｏｌｄ＋Ｔｃｏｌｄ×Ｒｈｏｔ）／（Ｒｃｏｌｄ＋Ｒｈｏｔ）
本実施例では、Ｔｍｉｄ＝１６０℃となる。

図１０は本実施例によるタイミングチャートを示す。全紙種の中で、普通紙の目標温度とＯＨＴの目標温度の中間温度でプリント準備動作を行うことにより、紙種判別結果により、どの紙種が判別されても、定着器２１４の温度を速やかに変更可能である。

また、本実施例では、全紙種の中の最も高い目標温度と最も低い目標温度から中間温度を求めたが、紙種判別履歴の中に登場する紙種の中で最も高い目標温度と最も低い目標温度から中間温度を求めてもよい。

本実施例によれば、様々な紙種を利用するユーザにおいて紙種自動判別モードのプリントを実行した場合に、定着器２１４の制御温度を中間温度に設定することにより、定着器２１４の作像許可にいたる時間が短くなり、よりファーストプリントアウトタイムを短くできる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から除くものではない。

101…画像形成装置本体
110…レジストセンサ
111…定着前センサ
112…排紙センサ
117a、117b、117c、117d…光学部
201…搬送路
202a…マルチシート供給トレイ
202b…カセットシート供給トレイ
203a…マルチ給紙ローラ
203b…カセット給紙ローラ
206a、206b、206c、206d…プロセスカートリッジ
207a、207b、207c、207d…レーザビーム
208a、208b、208c、208d…転写ローラ
210…排出トレイ
213a、213b…用紙
214…定着器
215a、215b、215c、215d…感光ドラム
216a、216b、216c、216d…現像器
217a、217b、217c、217d…帯電器
218…画像形成部
219…シート供給ユニット
250…紙種判別センサ
301…コントローラ部
300…ホストコンピュータ
303…エンジン制御部
310…ビデオインターフェイス部
320…ＲＯＭ
311…ＣＰＵ
318…不揮発メモリ

Claims (8)

1. 画像形成部に用紙を搬送する搬送手段と、
   用紙に画像を形成する像但持体及び現像手段から成る画像形成部と
   前記像但持体に露光して静電潜像を形成する潜像手段と、
   前記可視像を用紙に転写する転写手段と、前記可視像を転写した用紙を熱定着させる定着手段と、
   用紙搬送路上に用紙の種類を判別する紙種判別センサと、
   用紙の種類に応じた複数の異なるプロセス速度と、
   用紙の種類を自動で判別する紙種自動判別モードと、を有した画像形成装置において、
   前記紙種自動判別モードの画像形成準備動作の開始時点で仮想の用紙の種類を定め、前記定着手段を仮想の用紙の種類に対応した温度に加熱し、仮想の用紙の種類に対応したプロセス速度で画像形成準備を開始する手段を有し、
   前記紙種判別センサにより判別した用紙の種類と仮想の用紙の種類が異なる場合は、前記定着手段を判別した用紙の種類に応じて制御変更し、判別した用紙の種類に応じたプロセス速度に切り替えた後、画像形成を開始する画像形成装置であって、
   前記紙種自動判別モードにおける紙種判別結果の履歴に基づき、仮想の用紙の種類を決定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記紙種判別結果の履歴において、最も判別された回数の多い用紙の種類を仮想の用紙の種類として決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 最後に判別した用紙の種類を仮想の用紙の種類として決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 画像形成部に用紙を搬送する搬送手段と、
   用紙に画像を形成する像但持体及び現像手段から成る画像形成部と
   前記像但持体に露光して静電潜像を形成する潜像手段と、
   前記可視像を用紙に転写する転写手段と、前記可視像を転写した用紙を熱定着させる定着手段と、
   用紙搬送路上に用紙の種類を判別する紙種判別センサと、
   用紙の種類に応じた複数の異なるプロセス速度と、
   用紙の種類を自動で判別する紙種自動判別モードと、を有した画像形成装置において、
   紙種自動判別モードにおける紙種判別結果の履歴に基づき、紙種の交換頻度を算出する紙種交換頻度算出手段を有し、
   前記紙種自動判別モードの画像形成準備動作の開始時点で、前記紙種交換頻度算出手段により紙種の交換頻度が大きいと判断した場合は、前記定着手段をあらかじめ定められた判別時用温度で加熱し、前記潜像手段を最も遅いプロセス速度で駆動し、前記画像形成部に関わる駆動回転を行わず、
   紙種判別センサにより用紙の種類を判別した後に、判別した用紙の種類に応じて前記定着手段を制御変更し、判別した用紙の種類に応じて前記潜像手段を速度変更し、前記画像形成部に関わる駆動を開始した後に、画像形成を開始することを特徴とする画像形成装置。
5. 前記紙種交換頻度算出手段とは、前記紙種判別結果の履歴に登場する用紙の種類が1種類でない場合は、用紙の交換頻度が大きいと判断することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 紙種判別時の判別時用温度とは、画像形成装置が印刷可能な全紙種に対応した前記定着手段の制御温度の中で、最も低い制御温度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。
7. 紙種判別時の判別時用温度とは、画像形成装置が印刷可能な全ての紙種に対応した前記定着手段の制御温度の中で、最も低い制御温度に冷却するまでの時間と、最も高い制御温度に加熱するまでの時間とが一致する温度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。
8. 紙種判別時の判別時用温度とは、紙種判別結果の履歴に登場する紙種の前記定着手段の制御温度において、最も低い制御温度に冷却するまでの時間と、最も高い制御温度に加熱するまでの時間とが一致する温度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。