JP2006267872A - 画像形成装置、及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成時においても省電力化を図ることが可能であり、また必要に応じて画像形成能力を最大限に活用することが可能な画像形成装置、及び画像形成方法を提供する。
【解決手段】ユーザが選択する動作モードに基づいて、画像形成時の定着部の温度を下げると共に、定着部の低い温度で適切な画像形成が可能な速度に画像形成速度を下げて画像形成を行う。また、低い消費電力で動作している場合であっても、動作モード及び待機中の印刷ジョブの状況に応じて、通常の定着温度及び通常の画像形成速度で画像形成を行うか否かの判断を行い、ユーザが動作モードを切り替えることなく運転動作の切り替えを行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像形成装置、及び画像形成方法に関し、特に、省電力化を図ることが可能な画像形成装置、及び画像形成方法に関する。

省電力化を図るための様々な工夫が成された画像形成装置があり、例えば、待機時に定着部の温度を下げたり、ＵＩ(user interface)を消灯するものがある。

そして、定着部の温度を下げて待機している画像形成装置においては、画像形成動作開始時から定着部の温度が通常温度となるまでの間は低速で画像形成を行い、その後、画像形成速度を通常速度とする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、騒音を発生する装置の動作速度を抑えて画像形成を行うモードを設け、騒音を発生させる装置を低速で動作させて画像形成を行う技術も提案されている。（例えば、特許文献２参照）
特開２００４−１４５０８６号公報 特開２００２−０７７４８８号公報

しかし、待機時の電力消費を抑える方法では、画像形成時に定着部の温度を上昇させるため、画像形成能力を最大限活用することができるものの、省電力化を継続することができず、画像形成能力を抑えてでも省電力化を図りたいユーザの要望を満たすことはできなかった。

また、騒音を発生させる装置を低速で動作させて画像形成を行う方法は、あくまで騒音を抑えるためであって、消費電力を抑えることができるか否かは特許文献２から明確ではなく、さらに騒音を抑えるモードに設定すると、対象となる装置は常に低速度で動作するため、画像形成能力を最大限に利用したい場合は動作モードの変更や解除といった操作を行わなければならなかった。

そこで本発明では、画像形成時においても省電力化を図ることが可能であり、また、必要に応じて画像形成能力を最大限に活用することが可能な画像形成装置、及び画像形成方法を提供することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、媒体に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段の動作条件を設定する設定手段と、前記画像形成手段を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段は、前記動作条件に基づいて前記画像形成手段の定着部温度及び画像形成速度を制御する。

また、前記制御手段は、前記動作条件が消費電力を抑えて画像形成を行う動作条件であると判断すると、待機時の前記画像形成手段の定着部温度を抑え、画像形成時の前記定着部温度を通常の画像形成時の定着部温度よりも低温とすると共に、前記定着部の温度に応じた画像形成速度で画像形成動作を行う。

また、前記定着部温度及び前記画像形成速度の切り替えを判断する切り替え判断手段をさらに具備し、前記切り替え判断手段は、画像形成動作中に新たな画像形成情報を受信すると、前記定着部温度及び前記画像形成速度を切り替えるか否かの判断を行い、前記制御手段は、前記切り替え判断手段の判断に基づいて、前記定着部温度及び前記画像形成速度の切り替えを行う。

また、前記切り替え手段は、待機中の画像形成情報に基づいて出力される画像形成物の出力枚数に基づいて切り替えの判断を行う。

次に本発明に係る画像形成方法は、媒体に画像を形成する画像形成手段の動作条件を設定手段で設定し、前記画像形成手段を制御手段で制御する画像形成方法において、前記動作条件に基づいて前記画像形成手段の定着部温度及び画像形成速度を前記制御手段で制御する。

本発明では、消費電力を抑えた動作で画像形成を行うことができる。

以下、本発明に係る画像形成装置、及び画像形成方法を実施するための最良の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は、画像形成装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。同図に示すように、画像形成装置１には、ＣＰＵ(Central Processing Unit)１０と、プログラム格納部１１と、記憶部１２と、モード設定部１３と、速度設定部１４と、温度設定部１５と、設定変更判断部１６と、電子写真プロセス制御部１７と、定着制御部１８と、給紙制御部１９と、用紙搬送制御部２０と、画像形成部３０とが設けられている。

そして、ＣＰＵ１０と、画像（印字）イメージを創出する外部コントローラ２とがシリアルインターフェイス(Ｉ／Ｆ)２１を介して接続している。

ＣＰＵ１０は、画像形成装置全体を制御するための処理を行う。

プログラム記憶部１１は、ＲＯＭ(Read Only Memory)などの記憶装置からなり、画像形成装置を制御するための制御プログラムを格納する。

記憶部１２は、ＲＡＭ(Random Access Memory)や、ＮＶＭ(不揮発性メモリ：nonvolatile memory)などの記憶装置からなり、制御プログラムの実行するにあたって、必要に応じて情報を一時的に記憶し、また、画像形成装置の動作を制御するためのパラメータである動作制御パラメータの設定値を記憶する。

モード設定部１３は、通常モードや省エネモード、速度優先自動モード、省エネ優先自動モードなど、各種動作モード（動作条件）の設定を受け付け、受け付けた動作モードを示す設定値を動作制御パラメータに設定する。

ここで、通常モードとは、画像形成装置の能力を最大限生かして画像形成を行うモードであり、省エネモードとは、消費電力を抑えて画像形成を行うモードである。また、速度優先自動モードは、画像形成時の速度を優先しつつ消費電力を抑えた動作を行うモードであり、省エネ優先自動モードは、消費電力を抑えた動作を優先しつつ、必要に応じて画像形成時の速度の高速化を図るモードである。

なお、本実施例では、通常モード、省エネモード、速度優先自動モード、省エネ優先自動モードを動作モードとして用いているが、動作モードはこれらのモードに限られるものではなく、必要に応じて任意の条件を定めた動作モードを設けてもよい。

また、このモードの設定は、例えば、外部コントローラを介して接続されたＰＣ(personal computer)などの図示しない情報処理装置を用いた操作や、画像形成装置に設けられたタッチパネルなどの図示しない操作端末を用いて行う。

速度設定部１４は、画像形成速度を適切に制御するため、動作モード、及び画像形成装置の状態（待機中、画像形成動作中など）に応じて、用紙の搬送速度などの動作作業パラメータを設定する。

温度設定部１５は、定着部温度を適切に制御するため、動作モード、及び画像形成装置の状態に応じて、定着部の温度の動作作業パラメータを設定する。

設定変更判断部１６は、動作モード、及び待機中の印刷ジョブによって出力される画像形成物の出力予定枚数に基づいて、定着部の温度、及び画像形成速度を変更するか否かの判断を行う。

電子写真プロセス制御部１７は、電子写真制御部の制御を行なう。

定着制御部１８は、定着部の制御を行なう。

給紙制御部１９は、給紙トレイから用紙を給紙する給紙動作の制御を行なう。

用紙搬送制御部２０は、給紙された用紙を排紙トレイに排紙する用紙搬送動作の制御を行なう。

ここで図２は、画像形成部３０の構成の一例を示す概略概念図である。同図に示すように画像形成部３０には、給紙トレイ３１−１、３１−２と、フィードローラ３２−１、３２−２と、用紙搬送ローラ３３−１、３３−２と、レジストローラ３４と、感光体ドラム３５と、クリーニング部３６と、帯電部３７と、レーザービームスキャナーユニット３８と、現像部３９と、転写部４０と、定着部４１と、排出ローラ４２と、排紙トレイ４３とが設けられている。

また、感光体ドラム３５を取り囲むように、クリーニング部３６と、帯電部３７と、レーザービームスキャナーユニット３８と、現像部３９と、転写部４０とが配置され、用紙に転写する画像を感光体ドラム上に形成する電子写真プロセス部を構成している。

そして、画像形成部３０は、給紙トレイからフィードローラによって用紙を給紙し、用紙搬送ローラ及びレジストローラを介して転写部に用紙を搬送する。そして、用紙に画像を転写し、定着部で画像を定着させて画像形成を行った後、排紙トレイに排紙する。

上記構成を用いて本実施例に係る画像形成装置では、動作モードに応じて待機時の定着部温度の制御を行い、画像イメージ、用紙サイズ、及び出力枚数などからなる画像形成情報（印刷ジョブ）を外部コントローラから受信すると、動作モードに応じて定着部温度及び画像形成速度の制御を行なう。

また、画像形成中に新たな印刷ジョブを受信すると、動作モード及び待機中の印刷ジョブの状況に応じて、定着部温度及び画像形成速度の制御を行なう。

なお、図１において点線で囲まれた部分（モード設定部１３、速度設定部１４、温度設定部１５、設定変更判断部１６）は、ソフトウェア等により実現される部分である。

図３は、待機状態における定着部温度を制御する際の処理の流れを示すフローチャートである。

まず、画像形成装置に電源が投入される、又は動作モードの設定が変更される（ステップ１００）と、動作制御パラメータから動作モードを示す設定値を読み出す（ステップ１０１）。

そして、通常モードであるか否かの判断を行い（ステップ１０２）、通常モードであると判断する（ステップ１０２でＹＥＳ）と、定着部の温度を通常の待機温度（Ｔｎ１）とする（ステップ１０３）。

また、ステップ１０２において通常モードでないと判断する（ステップ１０２でＮＯ）と、省エネモードであるか否かの判断を行う（ステップ１０４）。

ここで、省エネモードであると判断する（ステップ１０４でＹＥＳ）と、定着部温度を通常の待機時の温度（Ｔｎ１）より抑えた温度（Ｔｓ１）とする（Ｔｎ１＞Ｔｓ１）（ステップ１０５）。

一方、ステップ１０４において省エネモードではないと判断する（ステップ１０４でＮＯ）と、速度優先モードであるか否かの判断を行う（ステップ１０６）。

そして、速度優先モードであると判断する（ステップ１０６でＹＥＳ）と、定着部の温度を通常の待機温度（Ｔｎ１）とする（ステップ１０３）。

また、ステップ１０６において速度優先モードではない（省エネ優先モードである）と判断する（ステップ１０６でＮＯ）と、定着部温度を通常の待機温度（Ｔｎ１）より抑えた温度（Ｔｓ１）とする（ステップ１０５）。

図４は、画像形成開始時に定着部温度を制御する際の処理の流れを示すフローチャートである。

まず、画像形成情報を受信する（ステップ２００）と、動作制御パラメータから動作モードを示す設定値を読み出す（ステップ２０１）。

そして、通常モードであるか否かの判断を行い（ステップ２０２）、通常モードであると判断する（ステップ２０２でＹＥＳ）と、定着部の温度を画像形成時の通常温度（Ｔｎ２）とし（Ｔｎ２≧Ｔｎ１）、画像形成速度を通常速度（Ｖｎ）として画像形成を行う（ステップ２０３）。

また、ステップ２０２において通常モードでないと判断する（ステップ２０２でＮＯ）と、省エネモードであるか否かの判断を行う（ステップ２０４）。

ここで、省エネモードであると判断する（ステップ２０４でＹＥＳ）と、定着部温度を画像形成時の通常温度（Ｔｎ２）より抑えた温度（Ｔｓ２）とする（Ｔｎ２＞Ｔｓ２、Ｔｓ２≧Ｔｓ１）と共に、画像形成速度を通常の温度よりも低い定着部の温度に合わせた省エネ速度（Ｖｓ）として画像形成を行う（Ｖｎ＞Ｖｓ）（ステップ２０５）。

一方、ステップ２０４において省エネモードではないと判断する（ステップ２０４でＮＯ）と、定着部温度及び画像形成速度を判断する動作判定データを読み出す（ステップ２０６）。

そして、画像形成情報に基づいて画像形成物の出力枚数を判断し、動作判定データで定められている閾値との比較を行う（ステップ２０７）。

ここで、出力枚数が閾値より少ないと判断する（ステップ２０７でＹＥＳ）と、定着部温度を画像形成時の通常温度（Ｔｎ２）より抑えた温度（Ｔｓ２）とすると共に、画像形成速度を定着部の温度に対応した省エネ速度（Ｖｓ）として画像形成を行う（ステップ２０５）。

また、ステップ２０７において出力枚数が閾値以上であると判断する（ステップ２０７でＮＯ）と、定着部の温度を画像形成時の通常温度（Ｔｎ２）とし、画像形成速度を通常速度（Ｖｎ）として画像形成を行う（ステップ２０３）。

なお、速度優先モードと省エネ優先モードとで閾値が異なる場合は、現在の動作モードに応じてステップ２０６で動作判定データの読み出しを行って閾値を判断し、ステップ２０７で画像形成物の出力枚数と閾値との比較を行う。

図５は、画像形成中に新たな画像形成情報を外部コントローラから受信した際に行う動作判定の処理の流れを示すフローチャートである。

まず、画像形成情報を受信する（ステップ３００）と、現在の動作速度を読み出し（ステップ３０１）、現在の画像形成速度が通常の画像形成速度（Ｖｎ）より遅い省エネ速度（Ｖｓ）であるか否かの判断を行う（ステップ３０２）。

そして、省エネ速度ではない（通常速度である）と判断する（ステップ３０２でＮＯ）と、動作判定を終了し、現在の定着部温度及び画像形成速度を維持して画像形成を継続する。

また、ステップ３０２で現在の画像形成速度が省エネ速度（Ｖｓ）であると判断する（ステップ３０２でＹＥＳ）と、動作制御パラメータから動作モードを示す設定値を読み出し（ステップ３０３）、省エネモードであるか否かの判断を行う（ステップ３０４）。

ここで、省エネモードであると判断する（ステップ３０４でＹＥＳ）と、動作判定を終了し、現在の定着部温度及び画像形成速度を維持して画像形成を継続する。

一方、ステップ３０４で省エネモードではない（速度優先モード、又は省エネ優先モードである）と判断する（ステップ３０４でＮＯ）と、動作を切り替えた後に画像形成出力する画像形成物の出力枚数を算出する（ステップ３０５）と共に、定着部温度及び画像形成速度を判断する動作判定データを読み出し（ステップ３０６）、動作切り替え後の画像形成物出力枚数と、動作判定データで定められている閾値との比較を行う（ステップ２０７）。

そして、出力枚数が閾値より少ないと判断する（ステップ３０７でＹＥＳ）と、動作判定を終了し、現在の定着部温度及び画像形成速度を維持して画像形成を継続する。

また、ステップ３０７において出力枚数が閾値以上であると判断する（ステップ３０７でＮＯ）と、画像形成動作を一旦停止し、定着部の温度を画像形成時の通常温度（Ｔｎ２）とすると共に、画像形成速度を通常速度（Ｖｎ）として画像形成動作を再開する（ステップ３０８）。

なお、定着部の温度及び画像形成速度の変更（動作の切り替え）は、次の用紙のフィードをいったん停止し、それ以前にフィードした用紙が定着部を通過した後に行なわなければならないが、この動作切り替えのタイミングは、例えば、印刷ジョブと印刷ジョブとの切れ目など、任意のタイミングを利用することが可能であり、印刷ジョブを受信した際に実行中の印刷ジョブを一時停止して動作の切り替えを行ってもよい。

また、本実施例では、動作モードを示す設定値を動作制御パラメータとして画像形成装置の記憶部に記憶させ、画像形成装置側で定着部の温度や画像形成速度の切り替えを判断しているが、例えば、動作モードを設定・記憶する手段、及び動作モードの切り替えを判断する手段を外部コントローラに設け、外部コントローラ側で動作の切り替えを判断し、外部コントローラからの指示に応じて画像形成装置側で動作の切り替えを行うように構成してもよい。

このように本発明では、ユーザが消費電力を抑えた画像形成動作（省エネモードなど）を選択すると、定着部の温度を画像形成時の通常温度より低温とすると共に、用紙を搬送するための搬送モータの回転速度、感光体の回転速度、ＲＯＳの回転速度、ファンの回転速度などを抑え、通常より低い定着部の温度で適切な画像形成が行えるように画像形成速度を制御するため、消費電力を抑えながら画像形成を行うことができる。

また、動作モード及び画像形成物の出力予定枚数に基づいて、定着部温度及び画像形成速度の制御を行ない、消費電力を抑えながら画像形成を行う（比較的低速で画像形成を行う）か、通常の消費電力で画像形成を行う（比較的高速で画像形成を行う）かを自動的に判断して切り替えるため、ユーザが動作モードの切り替えを行う必要がなく、ユーザの操作性を向上させることができる。

さらに、感光体やＲＯＳの劣化は動作速度の影響を受けるため、低速で画像形成を行うことにより、感光体などの寿命を伸ばすこともできる。

本発明に係る画像処理装置の構成の一例を示す機能ブロック図 本発明における画像形成部の構成の一例を示す概略構成図 待機状態における定着部温度を制御する際の処理の流れを示すフローチャート 画像形成開始時に定着部温度を制御する際の処理の流れを示すフローチャート 画像形成中に新たな画像形成情報を受信した際の動作判定の処理の流れを示すフローチャート

符号の説明

１…画像形成装置
２…外部コントローラ
１０…ＣＰＵ
１１…プログラム格納部
１２…記憶部
１３…モード設定部
１４…速度設定部
１５…温度設定部
１６…設定変更判断部
１７…電子写真プロセス制御部
１８…定着制御部
１９…給紙制御部
２０…用紙搬送制御部
２１…シリアルＩ／Ｆ
３０…画像形成部
３１−１、３１−２…給紙トレイ
３２−１、３２−２…フィードローラ
３３−１、３３−２…用紙搬送ローラ
３４…レジストローラ
３５…感光体ドラム
３６…クリーニング部
３７…帯電部
３８…レーザービームスキャナーユニット
３９…現像部
４０…転写部
４１…定着部
４２…排出ローラ
４３…排紙トレイ

Claims (5)

1. 媒体に画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段の動作条件を設定する設定手段と、
   前記画像形成手段を制御する制御手段と
   を具備し、
   前記制御手段は、前記動作条件に基づいて前記画像形成手段の定着部温度及び画像形成速度を制御する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記動作条件が消費電力を抑えて画像形成を行う動作条件であると判断すると、
   待機時の前記画像形成手段の定着部温度を抑え、
   画像形成時の前記定着部温度を通常の画像形成時の定着部温度よりも低温とすると共に、前記定着部の温度に応じた画像形成速度で画像形成動作を行う
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記定着部温度及び前記画像形成速度の切り替えを判断する切り替え判断手段をさらに具備し、
   前記切り替え判断手段は、画像形成動作中に新たな画像形成情報を受信すると、前記定着部温度及び前記画像形成速度を切り替えるか否かの判断を行い、
   前記制御手段は、前記切り替え判断手段の判断に基づいて、前記定着部温度及び前記画像形成速度の切り替えを行う
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記切り替え手段は、待機中の画像形成情報に基づいて出力される画像形成物の出力枚数に基づいて切り替えの判断を行う
   ことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 媒体に画像を形成する画像形成手段の動作条件を設定手段で設定し、前記画像形成手段を制御手段で制御する画像形成方法において、
   前記動作条件に基づいて前記画像形成手段の定着部温度及び画像形成速度を前記制御手段で制御する
   ことを特徴とする画像形成方法。

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