JP5107086B2

JP5107086B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP5107086B2
Application number: JP2008039314A
Authority: JP
Inventors: 康博岩島
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2008-02-20
Filing date: 2008-02-20
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2028-02-20
Also published as: JP2009198729A

Description

本発明は、ファクシミリ、プリンタ、スキャナ、複写機、あるいはこれらの機能を併せ持つ複合機等の画像形成装置に関する。

近年、ファクシミリ、プリンタ、スキャナ、複写機等の機能を併せ持つデジタル複合機(以下「複合機」と略す)が広く普及しつつある。コンビニエンスストアの店頭などでも、従来の複写機に代えてこのような複合機を設置する場合が多くなってきており、ユーザは従来通り複写を行えるほか、例えばファクシミリ送信などもすることができるようになっている。

ところで、昨今ではあらゆる電化製品において省エネルギー化が求められており、上記のような複合機もその例外ではない。複合機の場合、上述のような多様な機能を併せ持っているのであるが、その中で最も電力を消費する機能の1つが印刷である。即ち、トナーを用紙等の記録媒体に定着させるためには、定着手段（定着ローラ）を400℃程度に加熱してやる必要があり、この加熱にかなりの電力を消費する。

図8は、この加熱の様子を示すグラフであり、縦軸に上記定着ローラの温度（以下「定着温度」という）をとり、横軸に時間の経過をとっている。原点Oでは、まだこの複合機が使用されておらず、定着ローラは加熱されていないため、定着温度はほぼ室温と同一である。

ここで、時刻τ1において、ユーザが例えば複写に関する何らかの操作を行ったとする。何らかの操作とは、上記のようにコンビニエンスストアの店頭に設置されている複合機の場合であれば、例えば、コインの投入である。するとこの時刻τ1から定着ローラの加熱が始まり、時刻τ2に定着温度が印刷に必要な400℃に達し、その後この温度を維持する(図8の実線)。

もちろんこの400℃という値は例示であって、複合機の機種によって異なる。また、時刻τ1から時刻τ2に至る時間は、これも複合機の機種によって異なるが、概ね10秒から数10秒である。

さて、こうして定着ローラを加熱している間に、ユーザは、用紙サイズの選択や、原稿サイズの設定など、様々な設定操作を行うであろう。そして、時刻τ4になって最終的に複写を実行するための実行キーを押下したとする。

仮に、この時刻τ4を予測できたとすると、定着ローラの加熱を時刻τ3から開始して、点線のように定着温度を上昇させれば、加熱に要する電力は最小で済む。しかし、実際にはユーザが実行キーを押下する時刻τ4を予測することなどできない。このため、結果として、図8の実線、点線及び横軸で囲まれた部分Λの面積に対応するエネルギー(電力)が無駄遣いされてしまうことになる。

そこで、このような無駄遣いを減少させるための1つの技術が、下記の特許文献1に開示されている。これは、ユーザがセットした原稿のサイズに基づいてこの原稿の読取時間を算出しておき、読取時間内に印刷に必要な温度(上記の例でいう400℃)に達することができるような温度に控えて、定着ローラの温度を保持しておく技術である。
特開平９−２２２８２２号公報

しかし、上記の従来技術には次のような問題点がある。

第1に、上記のように定着ローラの温度を控えて保持していたとしても、例えばユーザが原稿のセットの後で、用紙サイズの選択や、原稿サイズの設定などの設定操作に時間がかかったとすると、その間もこの温度を保持していなければならず、やはりこの部分は電力の無駄遣いとなってしまう。

第2に、上記の従来技術は複写機に関する技術であり、ユーザが最終的に複写を行うことが前提となっている。しかし、複合機の場合には、原稿がセットされたからといって必ずしも複写が行われるとは限らず、例えばファクシミリ送信するかもしれない。そして、ファクシミリ送信するのであれば、定着ローラは使用されないので、全く加熱する必要がない。このように、複合機では、ユーザが印刷を伴わない操作をする場合も有るので、この従来技術では対応しきれないのである。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ユーザの様々な操作を考慮した上で、定着ローラの加熱を制御し、省電力効果の上がる画像形成装置を提供することを目的とする。

以上の目的を達成するために、本発明では以下のような手段を採用している。

まず、本発明は、加熱によりトナーを記録媒体に定着させる定着手段を備えるとともに、ユーザによる複数の操作により上記定着手段の作動を含む画像形成を実行する画像形成装置を前提としている。

そして、このような画像形成装置において、上記ユーザの各操作を識別する識別手段と、所定の操作と、当該操作が上記定着手段の作動に近づいていく場合に段階的に高い値を示す蓋然性と、当該蓋然性に対応して印刷に必要な上記定着手段の温度に段階的に近づく定着温度とを関連付けた表を保持し、上記識別された操作に対応する上記表の定着温度に上記定着手段の温度を段階的に上昇又は下降する制御手段とを備える。

即ち、ユーザの操作1つ1つが、段階的に定着手段の作動、つまり印刷に近づいていくような場合には、定着手段の温度をこれらの操作をトリガーとして段階的に上げていくのである。逆に、例えばファクシミリ送信など、印刷とは離れていくような操作が段階的に行われた場合には、定着手段の温度を段階的に下げていくのである。これにより、定着ローラの加熱に要する電力を節減できるとともに、実際に印刷が行われた場合の待ち時間も短くすることができる。

なお、上記制御手段は、ユーザがFAXボタンを押下すると、上記定着手段の温度を降下させることもできる。さらに、ユーザにより上記表を書き換え可能な設定手段を備えることもできる。又、上記表は、上記操作を、ユーザが操作する場面別に分類した表である。

以上のように、本発明によれば、ユーザの様々な操作を段階的に識別した上で、定着ローラの加熱を制御するため、省電力効果の上がる画像形成装置を実現することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。この実施の形態では、画像形成装置の一形態であるデジタル複合機(以下「複合機」と略記する)として本発明を具体化している。

図1は、本実施の形態における複合機100の全体構成の概略図である。ユーザが複合機100を利用して原稿の複写を行う場合、原稿を例えば原稿台103に載置し、原稿台103近傍に備えられたタッチパネル300の操作ボタンに対して複写の指示を行う。当該指示があると、以下に示す各部（駆動部）が作動することで、複写が行われる。

画像読取部101において、光源104から照射された光は、原稿台103に置かれた原稿に反射し、ミラー105、106、107によってCCD(Charge Coupled Device)等の撮像素子108に導かれる。撮像素子108は受光した光を光電変換し、原稿の画像データを生成する。このようにして原稿の画像データが、画像読取部101にて読み取られる。

画像形成部102に備えられた感光体ドラム109は、一定速度で所定の方向に回転し、その周囲には、回転方向の上流側から順に、帯電器110、露光器111、現像器112、転写器113などが配置されている。帯電器111は、感光体ドラム109表面を一様に帯電させる。露光器111は、画像読取部101によって読み取られた画像データに応じて光を照射し、感光体ドラム109上に静電潜像を形成する。現像器112は、上記露光器111によって形成された静電潜像にトナーを付着させ、感光体ドラム109上にトナー像を形成する。転写器113は、感光体ドラム109上のトナー像を用紙に転写する。このようにして、感光体ドラム109が回転することによりこれらの一連のプロセスが画像形成部102において行われる。

また画像形成部102は、印刷を行うときは、何れか１つの給紙カセット114から用紙１枚がピックアップローラ115を用いて搬送路Lへ引き出される。各給紙カセット114には、それぞれ異なるサイズの用紙が収納されており、ユーザが用途に応じて選んだサイズの用紙が給紙される。搬送路Lに引き出された用紙は、搬送ローラ116やレジストローラ117によって感光体ドラム109と転写器113の間に送り込まれる。

定着装置118において、定着ローラ119と加圧ローラ120の間を用紙が通過すると、この定着ローラ119の熱と加圧ローラ120用紙への押圧力とによって可視像が用紙に定着する。定着を適切に行うため、定着ローラ119の熱量は用紙サイズに応じて最適に設定されている。画像形成部102は、定着装置118を通過した用紙を排紙トレイ121へ排紙する。

図2は、本実施の形態における複合機100の制御関連の概略構成図である。

複合機100は、CPU（Central Processing Unit）201、RAM（Random Access Memory）202、ROM（Read Only Memory）203、HDD（Hard Disk Drive）204及び上記印刷における各駆動部に対応するドライバ205が内部バス206を介して接続されている。
上記CPU201は、例えばRAM202を作業領域として利用し、ROM203やHDD204等に記憶されているプログラムを実行し、当該実行結果に基づいて上記ドライバ205とデータや命令を授受することにより上記図1に示した各駆動部の動作を制御する。また、上記駆動部以外の後述する各手段（図3に示す）についても、CPU201がプログラムを実行することで各手段として動作する。

図3は、本実施の形態における複合機100のソフトウェア構成図である。なお、この図3において、定着手段303は上記定着装置118を動作させるためのプログラムである。この複合機100を用いて、上述のような複写を行う場合のユーザの操作の一例を、図4のフローチャートを参照しながら説明する。

例えば、この複合機100が会社内等に設置されているとすると、まず、ユーザはIDカードリーダ1にIDカード2を装着する。すると、認証手段305がユーザ認証を行う(図4ステップS401)。

このとき、定着手段303が上記定着ローラ119の加熱を開始する。ここで、印刷に必要な定着ローラ119の温度を上記背景技術と同様にTf=400℃とすると、定着手段303は、一気にこのTfまで定着ローラ119を加熱しない。

本発明の複合機100では、まず、認証手段305の動作があったことを識別手段301が識別する。そして、識別手段301の識別に基づいて、制御手段302が定着手段303を制御し、図5に示すように、上記定着ローラ119をまず温度T1(例えば80℃)まで加熱する。

次に、例えば、ユーザは原稿を上記原稿台103に載置する(図4ステップS402)。すると、この原稿の載置を検出手段306が検出する。そして、検出手段306の動作があったことを識別手段301が識別し、この識別に基づいて制御手段302が定着手段303を制御し、定着ローラ119を温度T2(例えば160℃)まで加熱する。

上記のようにユーザ認証が行われると、タッチパネル300には、例えば図6(a)に示すような機能選択画面610が表示される。この機能選択画面610でユーザが複写ボタン611を押下したとする(図4ステップS403)。すると、ユーザが複写を行う蓋然性、即ち定着ローラ119が作動する蓋然性が高まる。そこで、複写ボタン611の押下を識別手段301が識別し、制御手段302が定着手段303を制御して、定着ローラ119をT3(例えば240℃)まで加熱する。

このように、ユーザの操作1つ1つをトリガーとして、各操作を定着手段303が作動する蓋然性と関連付けて識別し、定着ローラ119の温度(以下「定着温度」という)を段階的に図5の実線のように上げていくのが、本発明の最大の特徴である。以下、同様に説明を続ける。

次に、タッチパネル300には、例えば図6(b)に示すような複写先選択画面620が表示される。ここで、ユーザが用紙ボタン621を押下したとする(図4ステップS404Yes)。すると、定着ローラ119が作動する蓋然性がさらに高まる。そこで、同様に、制御手段302が定着手段303を制御して、定着温度をT4(例えば320℃)まで上昇させる。

次に、タッチパネル300には、例えば図6(c)に示すような部数入力画面620が表示される。ここで、ユーザがタッチパネル300外のテンキー(ハードキー)から部数を入力すれば(図4ステップS405)、定着ローラ119が作動するのはほぼ確実といえるので、定着温度を上記Tf(＝400℃)まで上昇させる。

こうして、図5に示すように、時刻tfには定着温度が現実にTfに達する。そして、時刻teにユーザがタッチパネル300外の実行キー(ハードキー)を押下すると、複写が実行される(図4ステップS406)。

このような構成に基づく本発明の最大の効果を、上記背景技術の図8と比較して説明すると、次のようなことがいえる。

仮に、上記時刻teを予測できたとすると、定着ローラ119の加熱を時刻tiから開始して、点線のように定着温度を上昇させれば、加熱に要する電力は最小で済む。しかし、実際にはユーザが実行キーを押下する時刻teを予測することなどできない。このため、結果として、図5の実線、点線及び横軸で囲まれた部分Lの面積に対応するエネルギー(電力)が無駄遣いされてしまうことになる。

しかし、これは、上記背景技術で無駄遣いされるエネルギー、即ち図8の実線、点線及び横軸で囲まれた部分Λの面積よりはるかに小さくて済む。このように、本発明によれば、従来技術に比べて省電力化を図ることができるのである。

ところで、上記図6(b)の複写先選択画面620において、ユーザがHDDボタン622を押下したとする(図4ステップS404No)。これは原稿をハードディスクに保存することを意味するが、この場合は定着ローラ119を加熱する必要がなくなる。そこで、この時点では定着温度はT3(＝240℃)となっているが、制御手段302が定着手段303を制御して、図5の一点鎖線に示すように定着温度をT3からT2まで下げる。

ここで、定着温度を一気に室温まで降下させる(加熱をやめる)ことをしないのは、次のような理由による。例えば、ユーザが誤操作した場合、ユーザは複写先選択画面620に戻って再び用紙ボタン621を押下することになるが、この際にこれまでに行った加熱を無駄にしないようにするのである。あるいは、ユーザがハードディスクに保存するとともに、引き続き用紙にも複写する場合も考えられる。この際にも既に行った加熱を無駄にしないようにするのである。

他にも、例えば、上記機能選択画面610でユーザがFAXボタン612を押下した場合に、定着温度をT2からT1へと1段階降下させるように構成することも考えられる。

以上のように、本発明では、定着温度を上昇させる場合も下降させる場合も、ユーザの操作1つ1つを識別手段301が識別し、各操作を定着手段303が作動する蓋然性と関連付けて定着温度を段階的に制御する。これにより、上記のような誤操作などがあったときにも、それまでに行われた加熱が無駄にならないため、定着温度はすぐに前段階の定着温度まで復帰する。このため、ユーザがやり直しの複写を行う際の持ち時間も少なくて済む。これが本発明のいま一つの効果である。もちろんやり直しでない場合にも、ユーザの操作中に定着温度を上昇させておくので、ユーザの待ち時間は少なくて済む。

このような定着温度の段階的制御を行うためには、例えば次のようにすればよい。即ち、図7に示すように、上述したカードリーダ1、原稿台103、機能選択画面610、複写先選択画面620、部数入力画面630など、ユーザが操作する場面別に分類した表を、制御手段302に保持しておく。そして、各場面におけるユーザの操作を、定着手段119が作動する蓋然性と定着温度とに関連付けておく。

図7の例では、例えば、複写先選択画面という場面では、上記用紙ボタン621の押下とそれ以外の操作とで、それぞれ上記蓋然性が4と2、定着温度が320℃と160℃に設定されている。用紙ボタン621の押下のほうが蓋然性が高く、これがそれぞれ、図4ステップS404Yesで定着温度を320℃に上げ、図4ステップS404Noで定着温度を160℃に下げることに対応している。

なお、この図7はもちろん例示であり、複合機100の利用人数や設置場所によって異なってくる。このため上記表をユーザが設定する(あるいは書き換える)設定手段304を備えておくこともできる。

このようにして、定着温度の上昇、下降を段階的に制御することが可能となり、省電力化に資するとともに、複写実行の際の待ち時間を短縮することができるのである。

以上では、複写を行う場合のユーザの操作を図4のフローチャートと図6のタッチパネルの表示とに基づいて説明したが、これらも例示であって、もっと複雑な構成となっていてもよい。その場合に、それらの構成に対応して図7の表も変更されることはもちろんである。また、テンキーと実行キーがタッチパネル300の外部にハードキーとして設けられていると説明したが、これも例示であって、タッチパネル300の内部に表示されるように構成してもよい。

本発明に係る画像形成装置は、ユーザの様々な操作を段階的に識別した上で、定着ローラの加熱を制御するため、省電力を実現することができる。また、複写を実行する際の待ち時間も短くて済む。従って、とくに、多くのユーザが共同で利用するタイプの複合機として有用である。

本発明の画像形成装置の概略構成図。本発明の画像形成装置のハードウェア構成図。本発明の画像形成装置のソフトウェア構成図。本発明における複写の操作を示すフローチャート。本発明における定着温度の変化を示すグラフ。本発明におけるタッチパネルの表示例。本発明でユーザの操作について識別を行うための表の例。従来の定着温度の変化を示すグラフ。

符号の説明

1 カードリーダ
2 認証カード
100 複合機
103 原稿台
119 定着ローラ
300 タッチパネル
301 識別手段
302 制御手段
303 定着手段
304 設定手段
305 認証手段
306 検出手段
610 機能選択画面
620 複写先選択画面
630 部数入力画面

Claims

加熱によりトナーを記録媒体に定着させる定着手段を備えるとともに、ユーザによる複数の操作により上記定着手段の作動を含む画像形成を実行する画像形成装置において、
上記ユーザの各操作を識別する識別手段と、
所定の操作と、当該操作が上記定着手段の作動に近づいていく場合に段階的に高い値を示す蓋然性と、当該蓋然性に対応して印刷に必要な上記定着手段の温度に段階的に近づく定着温度とを関連付けた表を保持し、上記識別された操作に対応する上記表の定着温度に上記定着手段の温度を段階的に上昇又は下降する制御手段と
を備えることを特徴とする、画像形成装置。
上記制御手段は、ユーザがFAXボタンを押下すると、上記定着手段の温度を降下させる、請求項１に記載の画像形成装置。
ユーザにより上記表を書き換え可能な設定手段を備える、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
上記表は、上記操作を、ユーザが操作する場面別に分類した表である、請求項１−３のいずれか一項に記載の画像形成装置。