定着装置、画像形成装置、及び画像形成プログラム
【課題】印刷終了までの時間を短縮することを目的とする。
【解決手段】用紙サイズ、紙種、枚数（Ｎ）を認識し（１００）、現在の定着装置の温度と、定着温度上昇率から定着目標温度への到達時間を算出し（１０２、１０４）、印刷条件、及び搬送速度より印刷開始から終了までの時間を算出して、印刷終了時間を算出する（１０６、１０８）。各印刷モードについて印刷終了時間を算出して印刷終了時間が短い印刷モードを選択する（１１０〜１２６）。
【解決手段】用紙サイズ、紙種、枚数（Ｎ）を認識し（１００）、現在の定着装置の温度と、定着温度上昇率から定着目標温度への到達時間を算出し（１０２、１０４）、印刷条件、及び搬送速度より印刷開始から終了までの時間を算出して、印刷終了時間を算出する（１０６、１０８）。各印刷モードについて印刷終了時間を算出して印刷終了時間が短い印刷モードを選択する（１１０〜１２６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置、画像形成装置、及び画像形成プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像データに応じたトナー像を記録媒体上に形成して、加熱や加圧してトナー像を記録媒体に定着させることにより、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置が一般的に知られている。
【０００３】
ところで、定着不良を起こすことなく画像形成するためには、定着温度と搬送速度を制御する必要があり、印刷速度が定着温度に依存する。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載の技術では、用紙１枚毎にそのときの定着器の温度に応じて、用紙の排出までの時間が最短になるような搬送速度を設定して印刷することが提案されている。
【０００５】
また、特許文献２に記載の技術では、省エネモードからの印刷では通常の定着制御温度以下でも通常よりも低速にて印刷を開始して、通常温度に達した時点で通常の搬送速度に切り替えることが提案されている。また、紙種（サイズ）や、枚数、環境状況等から印刷速度を算出することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１３７４０７号公報
【特許文献２】特開２００４−１４５０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、印刷終了までの時間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】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、記録媒体種、記録媒体の大きさ、及び記録媒体数を含む印刷条件を認識する認識手段と、画像を記録媒体に定着させるための定着目標温度及び該定着目標温度に対応する記録媒体の搬送速度がそれぞれ異なる複数の印刷モードを有し、現在の定着温度、及び定着温度上昇率に基づいて、各前記印刷モードの前記定着目標温度になるまでの時間を各前記印刷モードについてそれぞれ算出する算出手段と、前記算出手段の算出結果及び前記認識手段の認識結果に基づいて、各前記印刷モードの印刷終了時間を演算する演算手段と、前記演算手段の演算結果に基づいて、複数の前記印刷モードのうち前記印刷終了時間が短い前記印刷モードを選択する選択手段と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、省電力優先または印刷時間優先を設定する設定手段と、前記認識手段の認識結果及び前記算出手段の算出結果に基づいて、各前記印刷モードの消費電力を算出する電力算出手段と、を更に備え、前記選択手段が、前記設定手段によって省電力優先が設定されている場合には、前記電力算出手段の算出結果に基づいて、複数の前記印刷モードのうち消費電力が小さい前記印刷モードを選択し、前記設定手段によって印刷時間優先が設定されている場合には、前記演算手段の演算結果に基づいて、複数の前記印刷モードのうち前記印刷終了時間が短い前記印刷モードを選択することを特徴としている。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記認識手段の認識結果及び前記算出手段の算出結果に基づいて、各前記印刷モードの消費電力を算出する電力算出手段と、前記演算手段の演算結果及び前記電力算出手段の算出結果を表示する表示手段と、前記印刷モードの選択操作を行うための操作手段と、を更に備え、前記選択手段が、前記操作手段によって前記印刷モードの選択操作が行われた場合に、前記操作手段の操作結果に応じた前記印刷モードを選択することを特徴としている。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置を備えることを特徴としている。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、コンピュータを、請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置の各手段として機能させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べて、印刷終了までの時間を短縮することができる、という効果がある。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、消費電力の低減も可能となり、ユーザの状況によって変化する要求に応えることができる、という効果がある。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、消費電力の低減も可能となり、ユーザの状況によって変化する要求に応えることができる、という効果がある。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べて、印刷終了までの時間を短縮することができる、という効果がある。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べて、印刷終了までの時間を短縮することができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係わる画像形成装置の該着構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係わる画像形成装置の制御部で行われる定着装置の制御の流れの一例を示す図である。
【図３】生産性毎の印刷開始温度テーブルの一例を示す図である。
【図４】通常印刷モードと、通常印刷モードよりも生産性が低い他の印刷モード（生産性Ａ、生産性Ｂ、生産性Ｃ）の各印刷開始時間と印刷終了時間の算出結果の一例を示す図である。
【図５】各印刷モードにおける印刷開始温度の求め方を説明するための図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係わる画像形成装置の制御部で行われる印刷終了時間及び消費電力の算出処理の流れの一例を示す図である。
【図７】紙種毎の印刷モード、定着温度、及び搬送速度（プロセススピード）の一例を示す図である。
【図８】（Ａ）上昇時間より到達時間の方が短い場合を示す図であり、（Ｂ）は上昇時間より到達時間の方が長い場合を示す図である。
【図９】Ｎ枚印刷する場合の印刷終了時間の算出を説明するための図である。
【図１０】普通紙の紙種における印刷モード毎の印刷終了時間及び消費電力の算出結果の一例を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係わる画像処理装置の制御部で行われる印刷モード選択実行処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１２】２つの印刷モード（印刷モードＡ、印刷モードＢ）で印刷を実行した場合の定着装置の温度と印刷終了時間の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係わる画像形成装置の該着構成を示すブロック図である。
【００２０】
本発明の実施の形態に係わる画像形成装置１０は、制御部１２を備えており、該制御部１２が画像形成装置１０の動作を制御することにより、記録用紙に印刷を行う。
【００２１】
制御部１２は、ＣＰＵ１２Ａ、ＲＡＭ１２Ｂ、ＲＯＭ１２Ｃ、及びＩ／Ｏ（インプットアウトプットインタフェース）Ｄがバス１２Ｅに接続されたマイクロコンピュータで構成されている。ＲＯＭ１２Ｃには、画像形成装置１０の各種動作を行うための制御プログラムが記憶されている。ＲＡＭ１２Ｂはワークメモリとして機能する。すなわち、ＣＰＵ１２Ａは、ＲＯＭ１２Ｃに記憶された制御プログラムをＲＡＭ１２Ｂに展開して実行することにより画像形成装置１０の各種動作を制御する。
【００２２】
Ｉ／Ｏ１２Ｄには、操作部１４、原稿送り部１６、画像読取部１８、画像処理部２０、用紙送り部２２、画像形成部２４、定着装置２６、及び通信制御部２８が接続されている。
【００２３】
操作部１４は、タッチパネルディスプレイ等により構成され、表示機能及び操作入力機能を備えている。すなわち、ユーザが、タッチパネルディスプレイに指先等で接触することにより、画像形成装置１０の各種設定、印刷時の指示入力や各種設定等を指示入力する。また、タッチパネルディスプレイには、画像形成装置１０の動作状態等が表示される。なお、操作部１４は、タッチパネルディスプレイに限るものではなく、操作入力キーと液晶等のディスプレイを適用するようにしてもよい。
【００２４】
原稿送り部１６は、所謂自動原稿装置であって、原稿置き台、給紙ローラ、原稿排紙台、給紙ローラを駆動する駆動部等により構成されている。原稿送り部１６は、原稿置き台上に置かれた原稿束から、給紙ローラにより最上面の原稿を１枚ずつ分離し、プラテンガラス上に搬送する。プラテンガラス上に搬送された原稿は、画像読取部１８によりスキャンされ、スキャンされた原稿が、原稿排紙台に排出されるか、もしくは再度原稿置き台に戻される。
【００２５】
画像読取部１８は、プラテンガラス上に置かれた原稿を照明する原稿照明ランプ、スキャナ等により構成されている。プラテンガラス上に置かれた原稿は、図示しないモータによって予め定めた方向に往復動作するスキャナによって走査される。原稿照明ランプにより照明された原稿からの反射光がスキャナを構成するＣＣＤセンサ等の撮像素子に結像され、電気信号に変換されることによって画像データとして取り込まれる。
【００２６】
また、画像処理部２０は、画像読取部１８から入力された画像データに対して濃度調整等の各種画像処理を施す。
【００２７】
用紙送り部２２は、図示しない多段の用紙格納部から記録用紙を画像形成部２４に搬送する搬送経路、画像形成部２４で画像形成された記録用紙を排出する排紙経路、及びこれら搬送経路や排紙経路に沿って配設された複数の搬送ローラを駆動する駆動部等を含んで構成されている。
【００２８】
画像形成部２４は、用紙送り部２２により搬送された記録用紙に画像を形成することにより印刷を実行する。画像形成部２４は、露光部、感光体、帯電器、現像器、転写機等を含んで構成されている。すなわち、帯電器により感光体が所望の電位に帯電された後、露光部から画像データに応じて変調されたレーザ光等の光が照射され、感光体上に潜像が形成される。露光部は、レーザ出力部及びポリゴンミラー等を含んで構成され、露光部より照射されるレーザ光は、画像読取部１８で原稿が読み取られ画像処理部で画像処理された後の画像データや外部より入力される画像データに基づいて変調される。感光体上に形成された静電潜像は、現像器により現像されて、トナー像として可視かされる。感光体上に可視かされたトナー像は、転写機で、用紙送り部２２により搬送された記録用紙に転写される。
【００２９】
定着装置２６は、画像形成部２４によってトナー像が転写された記録用紙を加圧及び加熱して、上記転写されたトナー像を記録用紙に定着する。そして、画像が定着された記録用紙は、用紙送り部２２によって画像形成装置１０から排出される。また、定着装置２６には、加熱温度を管理するために温度センサが設けられている。
【００３０】
通信制御部２８は、図示しないネットワーク等の通信手段に接続され、通信手段に接続されたクライアントコンピュータ等から画像形成指示を受信して、画像形成のための通信を制御する。
【００３１】
ところで、定着装置２６は、予め定めた定着目標温度で記録用紙を搬送して加熱及び加圧することにり記録用紙に転写されたトナー像を定着するが、本実施の形態では、予め定めた少量の印刷（以下、少量印刷モードという。）時に、予め定めた定着目標温度で記録用紙を搬送する通常印刷モードよりも低い温度で印刷を開始することにより、印刷開始時間の短縮を図るようにしている。すなわち、用紙の搬送速度を通常印刷モードよりも遅くして加熱時間を長くし、代りに定着装置２６の印刷開始時の温度を低くすることにより印刷開始までの時間短縮を図るようにしている。
【００３２】
また、定着目標温度を下げて印刷開始時間を早くしても、印刷枚数等によっては印刷終了時間が長くなってしまうので、印刷終了時間を算出して、印刷終了時間が早い印刷モードを実行することにより、印刷終了までの時間を短縮するようにしている。
（第１実施形態）
ここで、本発明の第１実施形態に係わる画像形成装置１０の制御部１２で行われる定着装置２６の制御について説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係わる画像形成装置１０の制御部１２で行われる定着装置２６の制御の流れの一例を示す図である。
【００３３】
まず、ステップ１００では、印刷条件入力が行われてステップ１０２へ移行する。印刷条件入力は、オペレータによる操作部１４の操作またはクライアントコンピュータ等からの印刷要求から印刷条件として用紙サイズ（搬送方向Ｌ[mm]×奥行ｄ[mm]）、紙種（普通紙や厚紙等）、枚数（Ｎ[枚]）を認識する。
【００３４】
ステップ１０２では、定着温度上昇率が算出されてステップ１０４へ移行する。定着温度上昇率（Ｈ[℃／秒]）を加熱履歴から算出してもよいし、温度センサの検出結果から算出するようにしてもよいし、予め定めた定着温度上昇率を記憶しておいて読み出すようにしてもよい。
【００３５】
ステップ１０４では、定着目標温度到達時間が算出されてステップ１０６へ移行する。定着目標温度到着時間の算出は、温度センサによって検出した定着装置２６の現在の温度（Ｔcurrent[℃]）と、ステップ１０２で算出した定着温度上昇率（Ｈ[℃／秒]）から、定着目標温度（Ｔready[℃]）への到達時間（Δｔstart[秒]）を以下の式によって算出する。
【００３６】
Δｔstart＝（Ｔready−Ｔcurrent）／Ｈ
ステップ１０６では、印刷開始から終了までの時間が算出されてステップ１０８へ移行する。印刷開始から終了までの時間の算出は、印刷条件（用紙サイズＬ、枚数Ｎ）、生産性（Ｐ[枚／分]）、及び搬送速度（Ｓ[mm／秒]）より印刷開始（ｔstart[ｓ]）から印刷終了（ｔend[ｓ]）までの時間（Δｔprint[ｓ]）を以下の式によって算出する。
【００３７】
Δｔprint＝｜ｔstart−ｔend｜
ここで、定着目標温度到達時点で印刷開始とし、ｔready＝ｔstartとすると、
Δｔprint＝｜ｔready−ｔend｜
＝（Ｌ／Ｓ＋ＬGAP）×Ｎ
なお、ＬGAPは、用紙１枚毎のオーバーヘッドである。オーバーヘッドは、１分間のうちの用紙搬送時間（Ｌ×Ｐ）／Ｐであり、残りの時間がＬGAPとなり１枚あたりでは、｛６０−（Ｌ×Ｐ／Ｓ）｝／Ｐとなる。
【００３８】
ステップ１０８では、通常印刷モード時の印刷終了時間が算出されてステップ１１０へ移行する。印刷終了時間の算出は、上記で算出した２つの値（ｔready、ｔprint）を加算することにより算出する。
【００３９】
Δｔend＝Δｔstart＋Δｔprint
ステップ１１０では、予め生産性テーブルを記憶しておき、最も低い生産性の印刷モードのテーブルを読み出してステップ１１２へ移行する。例えば、図３に示す生産性毎の印刷開始温度テーブルを予め記憶しておき、当該テーブル中の最も生産性の低いテーブルを読み出す。
【００４０】
ステップ１１２では、参照中の印刷モード時の定着目標到達時間が算出されてステップ１１４へ移行する。例えば、図３に示すテーブルから、印刷条件に該当する印刷開始温度Ｔstartを読出し、定着装置の温度上昇率Ｈから印刷開始温度Ｔstartの到達時間Δｔstart'を以下の式によって算出する。
【００４１】
Δｔstart'＝（Ｔstart−Ｔcurrent）／Ｈ
ステップ１１４では、参照中の印刷モード時の印刷開始から終了までの時間が算出されてステップ１１６へ移行する。印刷開始から終了までの時間の算出は、印刷条件（用紙サイズＬ、枚数Ｎ）、生産性（Ｐ[枚／分]）、及び搬送速度（Ｓ[mm／秒]）より印刷開始（ｔstart'[ｓ]）から印刷終了（ｔend'[ｓ]）までの時間（Δｔprint'[ｓ]）を以下の式によって算出する。
【００４２】
Δｔprint'＝｜ｔstart'−ｔend'｜
＝（Ｌ／Ｓ＋ＬGAP）×Ｎ
ステップ１１６では、他の印刷モード時の印刷終了時間が算出されてステップ１１８へ移行する。印刷終了時間の算出は、上記で算出した２つの値（ｔstart'、ｔprint'）を加算することにより算出する。
【００４３】
Δｔend'＝Δｔstart'＋Δｔprint'
続いてステップ１１８では、参照印刷モード時の印刷終了時間と、通常印刷モード時の印刷終了時間が比較され、参照印刷モードの方が早いか否か判定され、該判定が肯定された場合にはステップ１２０へ移行し、否定された場合にはステップ１２２へ移行する。なお、参照中の印刷モードと通常印刷モードの印刷終了時間が同じ場合には、ステップ１２０へ移行して参照中の印刷モードを選択して印刷を実行する。
【００４４】
ステップ１２０では、参照中の印刷モードが選択されて印刷が実行されて一連の処理を終了する。
【００４５】
また、ステップ１２２では、１段階高い生産性テーブルがあるか否か判定され、該判定が肯定された場合にはステップ１２４へ移行し、否定された場合にはステップ１２６へ移行する。
【００４６】
ステップ１２４では、１段階高い生産性の印刷モードのテーブルを読み出してステップステップ１１２に戻って上述の処理が繰り返される。
【００４７】
一方、ステップ１２６では、通常印刷モードが選択され、印刷が実行されて一連の処理を終了する。
【００４８】
例えば、通常印刷モードと、通常印刷モードよりも生産性（１分間当たりの印刷枚数）が低い他の印刷モード（生産性Ａ、生産性Ｂ、生産性Ｃ）の各印刷開始時間と印刷終了時間の算出結果を図４に示す。
【００４９】
通常印刷モードの印刷開始時間ｔstartと他の印刷モードの印刷開始時間ｔstart'を比較すると、印刷開始温度が低い印刷モードの印刷開始時間ｔstartの方が印刷開始時間が早くなる。
【００５０】
しかしながら、定着時の熱量を確保するためには搬送速度を遅くする必要があるため、印刷開始を低くしても印刷終了時間が早くなる訳ではない。
【００５１】
例えば、図４の例では、生産性Ｃが印刷開始時間が最も早いが、印刷終了時間は最も遅くなる。
【００５２】
そこで、上述のように制御部１２が処理を行うことにより、通常印刷モードより早い印刷終了時間の印刷モードを検索して印刷を実行するので、印刷終了までの時間が短縮される。
【００５３】
続いて、図３に示したテーブルの各印刷モードにおける印刷開始温度の求め方について図５を参照して説明する。
【００５４】
通常印刷モード以外の印刷開始時間を早くした印刷モード（例えば、図４の生産性Ａ、生産性Ｂ、生産性Ｃ）の印刷開始温度は、通常の定着目標温度未満、トナー融解の下限温度（定着性能下限温度）以上、かつ印刷開始から終了までの間に定着性能下限温度を下回らないことが条件とされる。
【００５５】
図３のテーブル中の印刷開始温度は、実験により求めることも可能であるが、以下のように計算によって算出するようにしてもよい。なお、以下では、印刷開始後から終了まで必要最低限の定着熱量が得られる温度を印刷開始温度とし、定着装置２６加熱量と定着に必要な熱量の計算により算出する。
【００５６】
まず、印刷条件（用紙サイズＬ×ｄ）、紙種（比熱ｃ）、枚数Ｎ）から定着に必要な熱量Ｑを以下の式により算出する。
【００５７】
Ｑ＝（Ｌ×ｄ）×ｃ×Ｎ
次に定着温度が定着性能下限温度ＴLowに到達した時点ｔLowで印刷開始可能とし、印刷終了までこの温度以上を維持する。
【００５８】
ここで、印刷開始から終了までのの加熱量は温度上昇率Ｈと加熱時間Δｔの積であり、定着熱量との関係は以下の通りである。
【００５９】
Ｑ＝Ｈ×Δｔ
ここで、加熱時間Δｔは定着性能下限到達時間ｔLowから印刷終了ｔendまでであり、
Ｑ＝Ｈ×（｜ｔLow−ｔend｜）
となる。さらに加熱時間Δｔは、印刷可能定着性能下限温度到達時間ｔLowから印刷開始時間ｔstartまでの時間Δｔwaitと、印刷開始時間ｔstartから印刷終了時間ｔendまでの時間Δｔprintに分割できる。
【００６０】
ここで、Δｔprintは用紙の生産性に依存して決定するので、上式を変形してΔｔwaitを求めると、
Ｑ＝Ｈ×Δｔ
＝Ｈ×（Δｔwait＋Δｔprint）
∵Δｔwait＝Ｑ／Ｈ−Δｔprint
となり、定着性能下限温度到達時間ｔLowからΔｔwait経過した時間がｔstartとなる。
【００６１】
ｔstart＝ｔLow＋Δｔwait
但し、ｔLow＝（｜Ｔcurrent−ＴLow｜）／Ｈとする。
【００６２】
従って、印刷開始温度Ｔstart＝Ｈ×ｔstartとなる。
（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態に係わる画像形成装置の制御部で行われる定着装置２６の制御について説明する。図６は、本発明の第２実施形態に係わる画像形成装置の制御部１２で行われる印刷終了時間及び消費電力の算出処理の流れの一例を示す図である。なお、本実施形態では、図７に示すように紙種に対して複数（２種類）の搬送速度（プロセススピード）を持つ場合を一例として説明する。
【００６３】
まず、ステップ２００では、印刷条件入力が行われてステップ２０２へ移行する。印刷条件入力は、オペレータによる操作部１４の操作またはクライアントコンピュータ等からの印刷要求から印刷条件として用紙サイズ（搬送方向Ｌ[mm]×奥行ｄ[mm]）、紙種（普通紙や厚紙等）、枚数Ｎを認識する。
【００６４】
ステップ２０２では、印刷モード数が確認されてステップ２０４へ移行する。印刷モード数の確認は、予め設定されている印刷モード数を確認する。
【００６５】
ステップ２０４では、定着目標温度までの上昇時間が算出されてステップ２０４へ移行する。上昇時間の算出は、印刷を指示された時点の温度センサによって検出された定着装置２６の温度Ｔcurrent[℃]と、定着装置２６の一秒当たりの温度上昇率Ｈ[℃／秒]とから、定着目標温度Ｔreadyまでの時間Δｔup[sec]を以下の式によって算出する。
【００６６】
Δｔup＝（Ｔready−Ｔcurrent）／Ｈ
なお、Ｔcurrent＞Ｔreadyの印刷モードについては候補から除外して、これ以降の印刷時間算出の処理は行わない。但し、全ての印刷モードに対して、Ｔcurrent＞Ｔreadyが成り立つ場合は、一番定着温度目標が高い印刷モードで印刷を実行する。
【００６７】
ステップ２０６では、用紙の定着位置までの到達時間が算出されてステップ２０８へ移行する。到達時間の算出は、印刷の際に記録用紙を供給する供給部から定着装置２６までの距離Ｘ[mm]と搬送速度ｖ[mm/s]より、記録用紙が供給部から定着装置２６まで到達する時間Δｔ0を以下の式によって算出する。
【００６８】
Δｔ0＝Ｘ／ｖ
ステップ２０８では、算出した上昇時間と到達時間を比較して、上昇時間＜到達時間か否か判定される。該判定が否定された場合にはステップ２１０へ移行し、肯定された場合にはステップ２１２へ移行する。
【００６９】
ステップ２１０では、定着開始時間Δｔstart＝上昇時間Δｔupとされてステップ２１４へ移行する。すなわち、図８（Ａ）に示すように、定着装置２６が定着目標温度まで上昇するまでの上昇時間より、記録用紙が定着位置まで到達する到達時間の方が短いので、定着装置２６が定着目標温度に達した時点から定着を開始することができる。従って、定着開始時間を上昇時間とする。
【００７０】
ステップ２１２では、定着開始時間Δｔstart＝到達時間Δｔ0とされてステップ２１４へ移行する。すなわち、図８（Ｂ）に示すように、定着装置２６が定着目標温度まで上昇するまでの上昇時間より、記録用紙が定着位置まで到達するまで到達時間の方が長いので、定着装置２６が定着目標温度に達しても、記録用紙が定着位置まで搬送されないために定着を開始することができない。従って、定着開始時間を到達時間とする。
【００７１】
ステップ２１４では、印刷終了時間が算出されてステップ２１６へ移行する。印刷終了時間の算出は、定着開始時間ｔstart、印刷枚数Ｎ[枚]、用紙間距離ＬGAP[mm]、用紙サイズ奥行Ｌ[mm]より、算出する。例えば、図９のようにＮ枚印刷する場合には、記録用紙Ｎ[枚]に対して、用紙間ＬGAPは（Ｎ−１）となるようので、印刷終了時間ｔfinishを以下式によって算出する。
【００７２】
ｔfinish＝Δｔstart＋（ＮＬ＋（Ｎ−１）ＬGAP）／ｖ
なお、本実施形態では、用紙間距離が全て同じとして計算する場合を一例として説明したが、記録用紙毎に用紙間距離が異なる場合には、各用紙間距離について考慮する必要がある。
【００７３】
ステップ２１６では、消費電力が算出されてステップ２１８へ移行する。消費電力の算出は、例えば、印刷が終了するまでに、記録用紙を搬送する際に印加する電力や、定着装置２６へ印加する電力の合計等を算出する。これによって、図１０に示すように、例えば、普通紙の紙種における印刷モード毎の印刷終了時間及び消費電力の算出結果が得られる。
【００７４】
ステップ２１８では、全ての印刷モードの印刷終了時間（消費電力算出も含む）が算出されたか否か判定され、該判定が否定された場合にはステップ２０４に戻って上述の処理が繰り返され、判定が肯定されたところで一連の処理を終了する。
【００７５】
続いて、上述の印刷終了時間及び消費電力の算出処理が終了すると、図１１に示す印刷モード選択実行処理が行われる。なお、図１１は、本発明の第２実施形態に係わる画像処理装置の制御部１２で行われる印刷モード選択実行処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００７６】
ステップ３００では、印刷終了時間が最小かつ消費電力が最小の印刷モードがあるか否か判定される。該判定は、印刷終了時間及び消費電力の算出処理の算出結果から、印刷終了時間が最小で、かつ消費電力が最小となっている印刷モードがあるか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ３０２へ移行し、否定された場合にはステップ３０４へ移行する。
【００７７】
ステップ３０２では、印刷終了時間が最小かつ消費電力が最小の印刷モードが選択されてステップ３１０へ移行する。
【００７８】
一方、ステップ３０４では、省エネ優先が設定されているか否か判定する。該判定は、操作部１４の操作によって予め省エネ設定（消費電力が少ない印刷モードを優先的に選択）が予め行われているか否かが判定され、該判定が肯定された場合にはステップ３０６へ移行し、否定された場合にはステップ３０８へ移行する。なお、該判定は、操作部１４の操作によって予め設定されているか否かを判定するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、操作部１４のディスプレイ等に省エネ優先か印刷時間優先かを選択させるための画面を表示して、操作部１４を操作させることによりユーザに選択させるようにしてもよい。
【００７９】
ステップ３０６では、消費電力が最小の印刷モードが選択されてステップ３１０へ移行する。
【００８０】
また、ステップ３０８では、印刷終了時間が最小の印刷モードが選択されてステップ３１０へ移行する。
【００８１】
そして、ステップ３１０では、選択された印刷モードでの印刷が実行されて一連の処理を終了する。
【００８２】
図１２は、本実施形態において、２つの印刷モード（印刷モードＡ、印刷モードＢ）で印刷を実行した場合の定着装置２６の温度と印刷終了時間の一例を示す図である。
【００８３】
図１２の場合には、印刷モードＡは印刷モードＢに比べて定着目標温度が低いために、１枚の定着に要する時間を長くする必要がある。しかし、定着目標温度に達するまでの時間が短いために、ある一定の印刷条件（印刷枚数）の場合は印刷時間が短縮され、印刷モードＢよりも印刷終了時間が短くなる。図１２の例では、印刷枚数が３枚以内の場合は印刷時間が短縮される。
【００８４】
また、印刷モードＡは印刷モードＢに比べて４枚目以降は印刷時間が長くなるが、定着装置２６の温度を低くして印刷を行うので、消費電力を低い。これによって、ユーザの状況（操作部１４の設定）に合わせて印刷モードを選択することにより、印刷時間短縮と省エネを選択することが可能となる。
【００８５】
なお、上記の実施の形態では、記録用紙に画像を形成する画像形成装置を例として説明したが、記録媒体はこれに限るものではなく、他の記録媒体を適用するようにしてもよい。
【００８６】
また、上記の実施の形態では、電子写真方式によって記録用紙にトナー像を転写する画像形成装置を例として説明したが、これに限るものではなく、インクジェットプリンタのように、インクを記録用紙に吐出して定着装置で定着させる画像形成装置を適用するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１０ 画像形成装置
１２ 制御部
２６ 定着装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置、画像形成装置、及び画像形成プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像データに応じたトナー像を記録媒体上に形成して、加熱や加圧してトナー像を記録媒体に定着させることにより、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置が一般的に知られている。
【０００３】
ところで、定着不良を起こすことなく画像形成するためには、定着温度と搬送速度を制御する必要があり、印刷速度が定着温度に依存する。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載の技術では、用紙１枚毎にそのときの定着器の温度に応じて、用紙の排出までの時間が最短になるような搬送速度を設定して印刷することが提案されている。
【０００５】
また、特許文献２に記載の技術では、省エネモードからの印刷では通常の定着制御温度以下でも通常よりも低速にて印刷を開始して、通常温度に達した時点で通常の搬送速度に切り替えることが提案されている。また、紙種（サイズ）や、枚数、環境状況等から印刷速度を算出することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１３７４０７号公報
【特許文献２】特開２００４−１４５０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、印刷終了までの時間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】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、記録媒体種、記録媒体の大きさ、及び記録媒体数を含む印刷条件を認識する認識手段と、画像を記録媒体に定着させるための定着目標温度及び該定着目標温度に対応する記録媒体の搬送速度がそれぞれ異なる複数の印刷モードを有し、現在の定着温度、及び定着温度上昇率に基づいて、各前記印刷モードの前記定着目標温度になるまでの時間を各前記印刷モードについてそれぞれ算出する算出手段と、前記算出手段の算出結果及び前記認識手段の認識結果に基づいて、各前記印刷モードの印刷終了時間を演算する演算手段と、前記演算手段の演算結果に基づいて、複数の前記印刷モードのうち前記印刷終了時間が短い前記印刷モードを選択する選択手段と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、省電力優先または印刷時間優先を設定する設定手段と、前記認識手段の認識結果及び前記算出手段の算出結果に基づいて、各前記印刷モードの消費電力を算出する電力算出手段と、を更に備え、前記選択手段が、前記設定手段によって省電力優先が設定されている場合には、前記電力算出手段の算出結果に基づいて、複数の前記印刷モードのうち消費電力が小さい前記印刷モードを選択し、前記設定手段によって印刷時間優先が設定されている場合には、前記演算手段の演算結果に基づいて、複数の前記印刷モードのうち前記印刷終了時間が短い前記印刷モードを選択することを特徴としている。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記認識手段の認識結果及び前記算出手段の算出結果に基づいて、各前記印刷モードの消費電力を算出する電力算出手段と、前記演算手段の演算結果及び前記電力算出手段の算出結果を表示する表示手段と、前記印刷モードの選択操作を行うための操作手段と、を更に備え、前記選択手段が、前記操作手段によって前記印刷モードの選択操作が行われた場合に、前記操作手段の操作結果に応じた前記印刷モードを選択することを特徴としている。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置を備えることを特徴としている。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、コンピュータを、請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置の各手段として機能させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べて、印刷終了までの時間を短縮することができる、という効果がある。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、消費電力の低減も可能となり、ユーザの状況によって変化する要求に応えることができる、という効果がある。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、消費電力の低減も可能となり、ユーザの状況によって変化する要求に応えることができる、という効果がある。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べて、印刷終了までの時間を短縮することができる、という効果がある。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べて、印刷終了までの時間を短縮することができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係わる画像形成装置の該着構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係わる画像形成装置の制御部で行われる定着装置の制御の流れの一例を示す図である。
【図３】生産性毎の印刷開始温度テーブルの一例を示す図である。
【図４】通常印刷モードと、通常印刷モードよりも生産性が低い他の印刷モード（生産性Ａ、生産性Ｂ、生産性Ｃ）の各印刷開始時間と印刷終了時間の算出結果の一例を示す図である。
【図５】各印刷モードにおける印刷開始温度の求め方を説明するための図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係わる画像形成装置の制御部で行われる印刷終了時間及び消費電力の算出処理の流れの一例を示す図である。
【図７】紙種毎の印刷モード、定着温度、及び搬送速度（プロセススピード）の一例を示す図である。
【図８】（Ａ）上昇時間より到達時間の方が短い場合を示す図であり、（Ｂ）は上昇時間より到達時間の方が長い場合を示す図である。
【図９】Ｎ枚印刷する場合の印刷終了時間の算出を説明するための図である。
【図１０】普通紙の紙種における印刷モード毎の印刷終了時間及び消費電力の算出結果の一例を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係わる画像処理装置の制御部で行われる印刷モード選択実行処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１２】２つの印刷モード（印刷モードＡ、印刷モードＢ）で印刷を実行した場合の定着装置の温度と印刷終了時間の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係わる画像形成装置の該着構成を示すブロック図である。
【００２０】
本発明の実施の形態に係わる画像形成装置１０は、制御部１２を備えており、該制御部１２が画像形成装置１０の動作を制御することにより、記録用紙に印刷を行う。
【００２１】
制御部１２は、ＣＰＵ１２Ａ、ＲＡＭ１２Ｂ、ＲＯＭ１２Ｃ、及びＩ／Ｏ（インプットアウトプットインタフェース）Ｄがバス１２Ｅに接続されたマイクロコンピュータで構成されている。ＲＯＭ１２Ｃには、画像形成装置１０の各種動作を行うための制御プログラムが記憶されている。ＲＡＭ１２Ｂはワークメモリとして機能する。すなわち、ＣＰＵ１２Ａは、ＲＯＭ１２Ｃに記憶された制御プログラムをＲＡＭ１２Ｂに展開して実行することにより画像形成装置１０の各種動作を制御する。
【００２２】
Ｉ／Ｏ１２Ｄには、操作部１４、原稿送り部１６、画像読取部１８、画像処理部２０、用紙送り部２２、画像形成部２４、定着装置２６、及び通信制御部２８が接続されている。
【００２３】
操作部１４は、タッチパネルディスプレイ等により構成され、表示機能及び操作入力機能を備えている。すなわち、ユーザが、タッチパネルディスプレイに指先等で接触することにより、画像形成装置１０の各種設定、印刷時の指示入力や各種設定等を指示入力する。また、タッチパネルディスプレイには、画像形成装置１０の動作状態等が表示される。なお、操作部１４は、タッチパネルディスプレイに限るものではなく、操作入力キーと液晶等のディスプレイを適用するようにしてもよい。
【００２４】
原稿送り部１６は、所謂自動原稿装置であって、原稿置き台、給紙ローラ、原稿排紙台、給紙ローラを駆動する駆動部等により構成されている。原稿送り部１６は、原稿置き台上に置かれた原稿束から、給紙ローラにより最上面の原稿を１枚ずつ分離し、プラテンガラス上に搬送する。プラテンガラス上に搬送された原稿は、画像読取部１８によりスキャンされ、スキャンされた原稿が、原稿排紙台に排出されるか、もしくは再度原稿置き台に戻される。
【００２５】
画像読取部１８は、プラテンガラス上に置かれた原稿を照明する原稿照明ランプ、スキャナ等により構成されている。プラテンガラス上に置かれた原稿は、図示しないモータによって予め定めた方向に往復動作するスキャナによって走査される。原稿照明ランプにより照明された原稿からの反射光がスキャナを構成するＣＣＤセンサ等の撮像素子に結像され、電気信号に変換されることによって画像データとして取り込まれる。
【００２６】
また、画像処理部２０は、画像読取部１８から入力された画像データに対して濃度調整等の各種画像処理を施す。
【００２７】
用紙送り部２２は、図示しない多段の用紙格納部から記録用紙を画像形成部２４に搬送する搬送経路、画像形成部２４で画像形成された記録用紙を排出する排紙経路、及びこれら搬送経路や排紙経路に沿って配設された複数の搬送ローラを駆動する駆動部等を含んで構成されている。
【００２８】
画像形成部２４は、用紙送り部２２により搬送された記録用紙に画像を形成することにより印刷を実行する。画像形成部２４は、露光部、感光体、帯電器、現像器、転写機等を含んで構成されている。すなわち、帯電器により感光体が所望の電位に帯電された後、露光部から画像データに応じて変調されたレーザ光等の光が照射され、感光体上に潜像が形成される。露光部は、レーザ出力部及びポリゴンミラー等を含んで構成され、露光部より照射されるレーザ光は、画像読取部１８で原稿が読み取られ画像処理部で画像処理された後の画像データや外部より入力される画像データに基づいて変調される。感光体上に形成された静電潜像は、現像器により現像されて、トナー像として可視かされる。感光体上に可視かされたトナー像は、転写機で、用紙送り部２２により搬送された記録用紙に転写される。
【００２９】
定着装置２６は、画像形成部２４によってトナー像が転写された記録用紙を加圧及び加熱して、上記転写されたトナー像を記録用紙に定着する。そして、画像が定着された記録用紙は、用紙送り部２２によって画像形成装置１０から排出される。また、定着装置２６には、加熱温度を管理するために温度センサが設けられている。
【００３０】
通信制御部２８は、図示しないネットワーク等の通信手段に接続され、通信手段に接続されたクライアントコンピュータ等から画像形成指示を受信して、画像形成のための通信を制御する。
【００３１】
ところで、定着装置２６は、予め定めた定着目標温度で記録用紙を搬送して加熱及び加圧することにり記録用紙に転写されたトナー像を定着するが、本実施の形態では、予め定めた少量の印刷（以下、少量印刷モードという。）時に、予め定めた定着目標温度で記録用紙を搬送する通常印刷モードよりも低い温度で印刷を開始することにより、印刷開始時間の短縮を図るようにしている。すなわち、用紙の搬送速度を通常印刷モードよりも遅くして加熱時間を長くし、代りに定着装置２６の印刷開始時の温度を低くすることにより印刷開始までの時間短縮を図るようにしている。
【００３２】
また、定着目標温度を下げて印刷開始時間を早くしても、印刷枚数等によっては印刷終了時間が長くなってしまうので、印刷終了時間を算出して、印刷終了時間が早い印刷モードを実行することにより、印刷終了までの時間を短縮するようにしている。
（第１実施形態）
ここで、本発明の第１実施形態に係わる画像形成装置１０の制御部１２で行われる定着装置２６の制御について説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係わる画像形成装置１０の制御部１２で行われる定着装置２６の制御の流れの一例を示す図である。
【００３３】
まず、ステップ１００では、印刷条件入力が行われてステップ１０２へ移行する。印刷条件入力は、オペレータによる操作部１４の操作またはクライアントコンピュータ等からの印刷要求から印刷条件として用紙サイズ（搬送方向Ｌ[mm]×奥行ｄ[mm]）、紙種（普通紙や厚紙等）、枚数（Ｎ[枚]）を認識する。
【００３４】
ステップ１０２では、定着温度上昇率が算出されてステップ１０４へ移行する。定着温度上昇率（Ｈ[℃／秒]）を加熱履歴から算出してもよいし、温度センサの検出結果から算出するようにしてもよいし、予め定めた定着温度上昇率を記憶しておいて読み出すようにしてもよい。
【００３５】
ステップ１０４では、定着目標温度到達時間が算出されてステップ１０６へ移行する。定着目標温度到着時間の算出は、温度センサによって検出した定着装置２６の現在の温度（Ｔcurrent[℃]）と、ステップ１０２で算出した定着温度上昇率（Ｈ[℃／秒]）から、定着目標温度（Ｔready[℃]）への到達時間（Δｔstart[秒]）を以下の式によって算出する。
【００３６】
Δｔstart＝（Ｔready−Ｔcurrent）／Ｈ
ステップ１０６では、印刷開始から終了までの時間が算出されてステップ１０８へ移行する。印刷開始から終了までの時間の算出は、印刷条件（用紙サイズＬ、枚数Ｎ）、生産性（Ｐ[枚／分]）、及び搬送速度（Ｓ[mm／秒]）より印刷開始（ｔstart[ｓ]）から印刷終了（ｔend[ｓ]）までの時間（Δｔprint[ｓ]）を以下の式によって算出する。
【００３７】
Δｔprint＝｜ｔstart−ｔend｜
ここで、定着目標温度到達時点で印刷開始とし、ｔready＝ｔstartとすると、
Δｔprint＝｜ｔready−ｔend｜
＝（Ｌ／Ｓ＋ＬGAP）×Ｎ
なお、ＬGAPは、用紙１枚毎のオーバーヘッドである。オーバーヘッドは、１分間のうちの用紙搬送時間（Ｌ×Ｐ）／Ｐであり、残りの時間がＬGAPとなり１枚あたりでは、｛６０−（Ｌ×Ｐ／Ｓ）｝／Ｐとなる。
【００３８】
ステップ１０８では、通常印刷モード時の印刷終了時間が算出されてステップ１１０へ移行する。印刷終了時間の算出は、上記で算出した２つの値（ｔready、ｔprint）を加算することにより算出する。
【００３９】
Δｔend＝Δｔstart＋Δｔprint
ステップ１１０では、予め生産性テーブルを記憶しておき、最も低い生産性の印刷モードのテーブルを読み出してステップ１１２へ移行する。例えば、図３に示す生産性毎の印刷開始温度テーブルを予め記憶しておき、当該テーブル中の最も生産性の低いテーブルを読み出す。
【００４０】
ステップ１１２では、参照中の印刷モード時の定着目標到達時間が算出されてステップ１１４へ移行する。例えば、図３に示すテーブルから、印刷条件に該当する印刷開始温度Ｔstartを読出し、定着装置の温度上昇率Ｈから印刷開始温度Ｔstartの到達時間Δｔstart'を以下の式によって算出する。
【００４１】
Δｔstart'＝（Ｔstart−Ｔcurrent）／Ｈ
ステップ１１４では、参照中の印刷モード時の印刷開始から終了までの時間が算出されてステップ１１６へ移行する。印刷開始から終了までの時間の算出は、印刷条件（用紙サイズＬ、枚数Ｎ）、生産性（Ｐ[枚／分]）、及び搬送速度（Ｓ[mm／秒]）より印刷開始（ｔstart'[ｓ]）から印刷終了（ｔend'[ｓ]）までの時間（Δｔprint'[ｓ]）を以下の式によって算出する。
【００４２】
Δｔprint'＝｜ｔstart'−ｔend'｜
＝（Ｌ／Ｓ＋ＬGAP）×Ｎ
ステップ１１６では、他の印刷モード時の印刷終了時間が算出されてステップ１１８へ移行する。印刷終了時間の算出は、上記で算出した２つの値（ｔstart'、ｔprint'）を加算することにより算出する。
【００４３】
Δｔend'＝Δｔstart'＋Δｔprint'
続いてステップ１１８では、参照印刷モード時の印刷終了時間と、通常印刷モード時の印刷終了時間が比較され、参照印刷モードの方が早いか否か判定され、該判定が肯定された場合にはステップ１２０へ移行し、否定された場合にはステップ１２２へ移行する。なお、参照中の印刷モードと通常印刷モードの印刷終了時間が同じ場合には、ステップ１２０へ移行して参照中の印刷モードを選択して印刷を実行する。
【００４４】
ステップ１２０では、参照中の印刷モードが選択されて印刷が実行されて一連の処理を終了する。
【００４５】
また、ステップ１２２では、１段階高い生産性テーブルがあるか否か判定され、該判定が肯定された場合にはステップ１２４へ移行し、否定された場合にはステップ１２６へ移行する。
【００４６】
ステップ１２４では、１段階高い生産性の印刷モードのテーブルを読み出してステップステップ１１２に戻って上述の処理が繰り返される。
【００４７】
一方、ステップ１２６では、通常印刷モードが選択され、印刷が実行されて一連の処理を終了する。
【００４８】
例えば、通常印刷モードと、通常印刷モードよりも生産性（１分間当たりの印刷枚数）が低い他の印刷モード（生産性Ａ、生産性Ｂ、生産性Ｃ）の各印刷開始時間と印刷終了時間の算出結果を図４に示す。
【００４９】
通常印刷モードの印刷開始時間ｔstartと他の印刷モードの印刷開始時間ｔstart'を比較すると、印刷開始温度が低い印刷モードの印刷開始時間ｔstartの方が印刷開始時間が早くなる。
【００５０】
しかしながら、定着時の熱量を確保するためには搬送速度を遅くする必要があるため、印刷開始を低くしても印刷終了時間が早くなる訳ではない。
【００５１】
例えば、図４の例では、生産性Ｃが印刷開始時間が最も早いが、印刷終了時間は最も遅くなる。
【００５２】
そこで、上述のように制御部１２が処理を行うことにより、通常印刷モードより早い印刷終了時間の印刷モードを検索して印刷を実行するので、印刷終了までの時間が短縮される。
【００５３】
続いて、図３に示したテーブルの各印刷モードにおける印刷開始温度の求め方について図５を参照して説明する。
【００５４】
通常印刷モード以外の印刷開始時間を早くした印刷モード（例えば、図４の生産性Ａ、生産性Ｂ、生産性Ｃ）の印刷開始温度は、通常の定着目標温度未満、トナー融解の下限温度（定着性能下限温度）以上、かつ印刷開始から終了までの間に定着性能下限温度を下回らないことが条件とされる。
【００５５】
図３のテーブル中の印刷開始温度は、実験により求めることも可能であるが、以下のように計算によって算出するようにしてもよい。なお、以下では、印刷開始後から終了まで必要最低限の定着熱量が得られる温度を印刷開始温度とし、定着装置２６加熱量と定着に必要な熱量の計算により算出する。
【００５６】
まず、印刷条件（用紙サイズＬ×ｄ）、紙種（比熱ｃ）、枚数Ｎ）から定着に必要な熱量Ｑを以下の式により算出する。
【００５７】
Ｑ＝（Ｌ×ｄ）×ｃ×Ｎ
次に定着温度が定着性能下限温度ＴLowに到達した時点ｔLowで印刷開始可能とし、印刷終了までこの温度以上を維持する。
【００５８】
ここで、印刷開始から終了までのの加熱量は温度上昇率Ｈと加熱時間Δｔの積であり、定着熱量との関係は以下の通りである。
【００５９】
Ｑ＝Ｈ×Δｔ
ここで、加熱時間Δｔは定着性能下限到達時間ｔLowから印刷終了ｔendまでであり、
Ｑ＝Ｈ×（｜ｔLow−ｔend｜）
となる。さらに加熱時間Δｔは、印刷可能定着性能下限温度到達時間ｔLowから印刷開始時間ｔstartまでの時間Δｔwaitと、印刷開始時間ｔstartから印刷終了時間ｔendまでの時間Δｔprintに分割できる。
【００６０】
ここで、Δｔprintは用紙の生産性に依存して決定するので、上式を変形してΔｔwaitを求めると、
Ｑ＝Ｈ×Δｔ
＝Ｈ×（Δｔwait＋Δｔprint）
∵Δｔwait＝Ｑ／Ｈ−Δｔprint
となり、定着性能下限温度到達時間ｔLowからΔｔwait経過した時間がｔstartとなる。
【００６１】
ｔstart＝ｔLow＋Δｔwait
但し、ｔLow＝（｜Ｔcurrent−ＴLow｜）／Ｈとする。
【００６２】
従って、印刷開始温度Ｔstart＝Ｈ×ｔstartとなる。
（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態に係わる画像形成装置の制御部で行われる定着装置２６の制御について説明する。図６は、本発明の第２実施形態に係わる画像形成装置の制御部１２で行われる印刷終了時間及び消費電力の算出処理の流れの一例を示す図である。なお、本実施形態では、図７に示すように紙種に対して複数（２種類）の搬送速度（プロセススピード）を持つ場合を一例として説明する。
【００６３】
まず、ステップ２００では、印刷条件入力が行われてステップ２０２へ移行する。印刷条件入力は、オペレータによる操作部１４の操作またはクライアントコンピュータ等からの印刷要求から印刷条件として用紙サイズ（搬送方向Ｌ[mm]×奥行ｄ[mm]）、紙種（普通紙や厚紙等）、枚数Ｎを認識する。
【００６４】
ステップ２０２では、印刷モード数が確認されてステップ２０４へ移行する。印刷モード数の確認は、予め設定されている印刷モード数を確認する。
【００６５】
ステップ２０４では、定着目標温度までの上昇時間が算出されてステップ２０４へ移行する。上昇時間の算出は、印刷を指示された時点の温度センサによって検出された定着装置２６の温度Ｔcurrent[℃]と、定着装置２６の一秒当たりの温度上昇率Ｈ[℃／秒]とから、定着目標温度Ｔreadyまでの時間Δｔup[sec]を以下の式によって算出する。
【００６６】
Δｔup＝（Ｔready−Ｔcurrent）／Ｈ
なお、Ｔcurrent＞Ｔreadyの印刷モードについては候補から除外して、これ以降の印刷時間算出の処理は行わない。但し、全ての印刷モードに対して、Ｔcurrent＞Ｔreadyが成り立つ場合は、一番定着温度目標が高い印刷モードで印刷を実行する。
【００６７】
ステップ２０６では、用紙の定着位置までの到達時間が算出されてステップ２０８へ移行する。到達時間の算出は、印刷の際に記録用紙を供給する供給部から定着装置２６までの距離Ｘ[mm]と搬送速度ｖ[mm/s]より、記録用紙が供給部から定着装置２６まで到達する時間Δｔ0を以下の式によって算出する。
【００６８】
Δｔ0＝Ｘ／ｖ
ステップ２０８では、算出した上昇時間と到達時間を比較して、上昇時間＜到達時間か否か判定される。該判定が否定された場合にはステップ２１０へ移行し、肯定された場合にはステップ２１２へ移行する。
【００６９】
ステップ２１０では、定着開始時間Δｔstart＝上昇時間Δｔupとされてステップ２１４へ移行する。すなわち、図８（Ａ）に示すように、定着装置２６が定着目標温度まで上昇するまでの上昇時間より、記録用紙が定着位置まで到達する到達時間の方が短いので、定着装置２６が定着目標温度に達した時点から定着を開始することができる。従って、定着開始時間を上昇時間とする。
【００７０】
ステップ２１２では、定着開始時間Δｔstart＝到達時間Δｔ0とされてステップ２１４へ移行する。すなわち、図８（Ｂ）に示すように、定着装置２６が定着目標温度まで上昇するまでの上昇時間より、記録用紙が定着位置まで到達するまで到達時間の方が長いので、定着装置２６が定着目標温度に達しても、記録用紙が定着位置まで搬送されないために定着を開始することができない。従って、定着開始時間を到達時間とする。
【００７１】
ステップ２１４では、印刷終了時間が算出されてステップ２１６へ移行する。印刷終了時間の算出は、定着開始時間ｔstart、印刷枚数Ｎ[枚]、用紙間距離ＬGAP[mm]、用紙サイズ奥行Ｌ[mm]より、算出する。例えば、図９のようにＮ枚印刷する場合には、記録用紙Ｎ[枚]に対して、用紙間ＬGAPは（Ｎ−１）となるようので、印刷終了時間ｔfinishを以下式によって算出する。
【００７２】
ｔfinish＝Δｔstart＋（ＮＬ＋（Ｎ−１）ＬGAP）／ｖ
なお、本実施形態では、用紙間距離が全て同じとして計算する場合を一例として説明したが、記録用紙毎に用紙間距離が異なる場合には、各用紙間距離について考慮する必要がある。
【００７３】
ステップ２１６では、消費電力が算出されてステップ２１８へ移行する。消費電力の算出は、例えば、印刷が終了するまでに、記録用紙を搬送する際に印加する電力や、定着装置２６へ印加する電力の合計等を算出する。これによって、図１０に示すように、例えば、普通紙の紙種における印刷モード毎の印刷終了時間及び消費電力の算出結果が得られる。
【００７４】
ステップ２１８では、全ての印刷モードの印刷終了時間（消費電力算出も含む）が算出されたか否か判定され、該判定が否定された場合にはステップ２０４に戻って上述の処理が繰り返され、判定が肯定されたところで一連の処理を終了する。
【００７５】
続いて、上述の印刷終了時間及び消費電力の算出処理が終了すると、図１１に示す印刷モード選択実行処理が行われる。なお、図１１は、本発明の第２実施形態に係わる画像処理装置の制御部１２で行われる印刷モード選択実行処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００７６】
ステップ３００では、印刷終了時間が最小かつ消費電力が最小の印刷モードがあるか否か判定される。該判定は、印刷終了時間及び消費電力の算出処理の算出結果から、印刷終了時間が最小で、かつ消費電力が最小となっている印刷モードがあるか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ３０２へ移行し、否定された場合にはステップ３０４へ移行する。
【００７７】
ステップ３０２では、印刷終了時間が最小かつ消費電力が最小の印刷モードが選択されてステップ３１０へ移行する。
【００７８】
一方、ステップ３０４では、省エネ優先が設定されているか否か判定する。該判定は、操作部１４の操作によって予め省エネ設定（消費電力が少ない印刷モードを優先的に選択）が予め行われているか否かが判定され、該判定が肯定された場合にはステップ３０６へ移行し、否定された場合にはステップ３０８へ移行する。なお、該判定は、操作部１４の操作によって予め設定されているか否かを判定するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、操作部１４のディスプレイ等に省エネ優先か印刷時間優先かを選択させるための画面を表示して、操作部１４を操作させることによりユーザに選択させるようにしてもよい。
【００７９】
ステップ３０６では、消費電力が最小の印刷モードが選択されてステップ３１０へ移行する。
【００８０】
また、ステップ３０８では、印刷終了時間が最小の印刷モードが選択されてステップ３１０へ移行する。
【００８１】
そして、ステップ３１０では、選択された印刷モードでの印刷が実行されて一連の処理を終了する。
【００８２】
図１２は、本実施形態において、２つの印刷モード（印刷モードＡ、印刷モードＢ）で印刷を実行した場合の定着装置２６の温度と印刷終了時間の一例を示す図である。
【００８３】
図１２の場合には、印刷モードＡは印刷モードＢに比べて定着目標温度が低いために、１枚の定着に要する時間を長くする必要がある。しかし、定着目標温度に達するまでの時間が短いために、ある一定の印刷条件（印刷枚数）の場合は印刷時間が短縮され、印刷モードＢよりも印刷終了時間が短くなる。図１２の例では、印刷枚数が３枚以内の場合は印刷時間が短縮される。
【００８４】
また、印刷モードＡは印刷モードＢに比べて４枚目以降は印刷時間が長くなるが、定着装置２６の温度を低くして印刷を行うので、消費電力を低い。これによって、ユーザの状況（操作部１４の設定）に合わせて印刷モードを選択することにより、印刷時間短縮と省エネを選択することが可能となる。
【００８５】
なお、上記の実施の形態では、記録用紙に画像を形成する画像形成装置を例として説明したが、記録媒体はこれに限るものではなく、他の記録媒体を適用するようにしてもよい。
【００８６】
また、上記の実施の形態では、電子写真方式によって記録用紙にトナー像を転写する画像形成装置を例として説明したが、これに限るものではなく、インクジェットプリンタのように、インクを記録用紙に吐出して定着装置で定着させる画像形成装置を適用するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１０ 画像形成装置
１２ 制御部
２６ 定着装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体種、記録媒体の大きさ、及び記録媒体数を含む印刷条件を認識する認識手段と、
画像を記録媒体に定着させるための定着目標温度及び該定着目標温度に対応する記録媒体の搬送速度がそれぞれ異なる複数の印刷モードを有し、現在の定着温度、及び定着温度上昇率に基づいて、各前記印刷モードの前記定着目標温度になるまでの時間を各前記印刷モードについてそれぞれ算出する算出手段と、
前記算出手段の算出結果及び前記認識手段の認識結果に基づいて、各前記印刷モードの印刷終了時間を演算する演算手段と、
前記演算手段の演算結果に基づいて、複数の前記印刷モードのうち前記印刷終了時間が短い前記印刷モードを選択する選択手段と、
を備えた定着装置。
【請求項２】
省電力優先または印刷時間優先を設定する設定手段と、前記認識手段の認識結果及び前記算出手段の算出結果に基づいて、各前記印刷モードの消費電力を算出する電力算出手段と、を更に備え、
前記選択手段が、前記設定手段によって省電力優先が設定されている場合には、前記電力算出手段の算出結果に基づいて、複数の前記印刷モードのうち消費電力が小さい前記印刷モードを選択し、前記設定手段によって印刷時間優先が設定されている場合には、前記演算手段の演算結果に基づいて、複数の前記印刷モードのうち前記印刷終了時間が短い前記印刷モードを選択する請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記認識手段の認識結果及び前記算出手段の算出結果に基づいて、各前記印刷モードの消費電力を算出する電力算出手段と、前記演算手段の演算結果及び前記電力算出手段の算出結果を表示する表示手段と、前記印刷モードの選択操作を行うための操作手段と、を更に備え、
前記選択手段が、前記操作手段によって前記印刷モードの選択操作が行われた場合に、前記操作手段の操作結果に応じた前記印刷モードを選択する請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【請求項５】
コンピュータを、請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置の各手段として機能させるための画像形成プログラム。
【請求項１】
記録媒体種、記録媒体の大きさ、及び記録媒体数を含む印刷条件を認識する認識手段と、
画像を記録媒体に定着させるための定着目標温度及び該定着目標温度に対応する記録媒体の搬送速度がそれぞれ異なる複数の印刷モードを有し、現在の定着温度、及び定着温度上昇率に基づいて、各前記印刷モードの前記定着目標温度になるまでの時間を各前記印刷モードについてそれぞれ算出する算出手段と、
前記算出手段の算出結果及び前記認識手段の認識結果に基づいて、各前記印刷モードの印刷終了時間を演算する演算手段と、
前記演算手段の演算結果に基づいて、複数の前記印刷モードのうち前記印刷終了時間が短い前記印刷モードを選択する選択手段と、
を備えた定着装置。
【請求項２】
省電力優先または印刷時間優先を設定する設定手段と、前記認識手段の認識結果及び前記算出手段の算出結果に基づいて、各前記印刷モードの消費電力を算出する電力算出手段と、を更に備え、
前記選択手段が、前記設定手段によって省電力優先が設定されている場合には、前記電力算出手段の算出結果に基づいて、複数の前記印刷モードのうち消費電力が小さい前記印刷モードを選択し、前記設定手段によって印刷時間優先が設定されている場合には、前記演算手段の演算結果に基づいて、複数の前記印刷モードのうち前記印刷終了時間が短い前記印刷モードを選択する請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記認識手段の認識結果及び前記算出手段の算出結果に基づいて、各前記印刷モードの消費電力を算出する電力算出手段と、前記演算手段の演算結果及び前記電力算出手段の算出結果を表示する表示手段と、前記印刷モードの選択操作を行うための操作手段と、を更に備え、
前記選択手段が、前記操作手段によって前記印刷モードの選択操作が行われた場合に、前記操作手段の操作結果に応じた前記印刷モードを選択する請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【請求項５】
コンピュータを、請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置の各手段として機能させるための画像形成プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−１８１７１１（Ｐ２０１０−１８１７１１Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６０７４（Ｐ２００９−２６０７４）
【出願日】平成２１年２月６日（２００９．２．６）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月６日（２００９．２．６）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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