CN102625014A - 图像形成设备 - Google Patents

Abstract

一种图像形成设备包括多个操作模式。图像读取部从原始文档读取图像信息。图像记录部将图像信息记录在记录介质上。电功率供给将电功率提供给图像读取部和图像记录部。控制器控制电功率供给。当图像形成设备操作在涉及图像记录部的第一操作模式中时，如果控制器接收到涉及图像记录部的新操作命令，则控制器驱动图像记录部以操作在第二操作模式中，在第二操作模式中图像形成设备以低于第一操作模式中的速度操作。

Description

图像形成设备

技术领域

本发明涉及包括图像读取部和图像记录部的图像形成设备。

背景技术

现有的图像形成设备包括印刷机单元和位于印刷机单元上的扫描器单元。印刷机单元和扫描器单元从单个电源单元接收电功率。

一个这样的图像形成设备在日本专利No. 2000-013567中被公开，根据该专利，图像读取部中的图像读取头的操作速度根据图像记录部的状态被控制。

常规多功能外围装置/多功能印刷机并入图像读取部和图像记录部。这种设备需要具有大容量的电源，使得图像读取部和图像记录部都能够同时操作。

发明内容

本发明的目的是提供一种图像形成设备，其中小容量电源可以将足够的电功率同时提供给图像读取部和图像记录部两者。

本发明的另一目的是提供一种图像形成设备，其中当图像记录部在第一操作模式（高速印刷模式）执行印刷时，如果图像读取部接收操作命令，则图像记录部的操作被停止，然后被转变到第二操作模式（低速模式）。以这种方式，具有有限容量的电源可以仍允许图像读取部和图像记录部同时操作。

一种图像形成设备包括多个操作模式。图像读取部从原始文档读取图像信息。图像记录部选择性地在第一操作模式（其中图像记录部以第一速度操作）中和在第二操作模式（其中图像记录部以低于第一速度的第二速度操作）中将图像信息记录在记录介质上。电功率供给将电功率提供给图像读取部和图像记录部。控制器控制记录部。当图像形成设备操作在第一操作模式中时，如果控制器接收到新操作命令，则控制器驱动图像记录部以操作在第二操作模式中。

一种图像形成设备（10A）包括多个操作模式。图像读取部（60）被配置成从原始文档读取图像信息。图像记录部（70）被配置成选择性地在第一操作模式（其中图像记录部以第一速度操作）中和在第二操作模式（其中图像记录部以低于第一速度的第二速度操作）中将图像信息记录在记录介质上。电功率供给（50）被配置成将电功率提供给图像读取部（60）和图像记录部（70）。控制器（80）控制记录部。当图像记录部（70）操作在第一操作模式中时，如果控制器接收新操作命令，则控制器（80）持续驱动图像记录部（70）以操作在第一操作模式中并开始执行新命令。当图像记录部已经完成其在第一操作模式中的操作时，图像记录部进入冷却模式，其中图像记录部（70）在一段时间（Tc）保持空闲。控制器（80）驱动图像记录部（70）以在所述一段时间（Tc）之后操作在第二操作模式中。

本发明的进一步的应用范围将从下文给出的详细描述变得明显。然而，应当理解的是，详细描述和具体实例，在表示本发明的优选实施例的同时，仅作为说明给出，因为在本发明内的各种变化和修改将从该详细描述对本领域技术人员变得明显。

附图说明

从下面给出的详细描述和仅作为说明给出并且由此不限制本发明的附图，本发明将被更充分地理解，在附图中：

图1示出根据第一实施例的图像形成设备的一般配置；

图2是根据第一实施例的图像形成设备的截面图；

图3示出黑图像形成单元的图像形成单元体；

图4是示出第一实施例的图像形成设备的操作的流程图；

图5示出第一实施例中的操作模式、功率消耗和所涉及的部分之间的关系；

图6示出在根据第一实施例的图像形成设备接通电源之后的总功率消耗的变化；

图7示出根据第二实施例的图像形成设备的一般配置；

图8是示出图7中所示的图像形成设备的操作的流程图；

图9示出根据第二实施例用于减慢印刷操作的预备操作；

图10示出用于印刷引擎减速的操作；以及

图11示出在根据第二实施例的图像形成设备接通电源之后的总功率消耗的变化。

具体实施方式

将参考附图详细描述本发明。将理解的是其并不旨在使本发明局限于所述附图。

{构造}

图1示出根据第一实施例的图像形成设备的一般配置。

多功能图像形成设备10采取例如多功能印刷机（MFP）的形式。电源50将电功率提供给图像形成设备10中的各个部分。图像读取部60读取原始文档的图像。图像记录部70将图像印刷在印刷介质上。控制器80控制图像读取部60和图像记录部70。图像读取部60和图像记录部70通过地址/数据总线81彼此通信。

读取部60执行从原始文档120（图2）读取图像信息的功能，和通过公共交换电话网络传送图像信息的功能。图像记录部70记录从公共交换电话网、原始文档120和主计算机200接收的图像信息。电源50将电功率提供给图像读取部60和图像记录部70两者。

图像读取部60包括传真（FAX）部63、从原始文档120读取图像信息的扫描器单元64、从用户接收命令以操作图像形成设备10的人机接口65、和控制图像读取部60的图像读取控制器61。图像读取控制器61包括通过地址数据总线81将通过扫描器单元64获得的图像信息传输到图像记录部70的扫描器接口62。扫描读取控制器61与传真部63、扫描器单元64和人机接口65通信。人机接口65包括显示操作现状的液晶显示器（LCD）、触摸屏和多个按钮，用户通过所述触摸屏输入命令和数据。

图像读取控制器61连接到地址/数据总线81，并且与图像记录部70的图像记录控制器71通信。传真部63连接到公共交换电话网300，并且与外部传真设备（未示出）通信。

图像记录部70具有根据图像信息将图像记录在记录介质上的功能。图像记录部70包括将图像印刷在记录介质上的印刷引擎79、和控制印刷引擎79的图像记录控制器71。图像记录控制器71包括印刷引擎接口72、中央处理单元（CPU）73、只读存储器（ROM）75、数据储存存储器76、设置信息存储器77和主机接口78。印刷引擎接口72通过地址/数据总线81将图像信息发送给印刷引擎79。ROM 75存储由CPU 73执行的软件。设置信息存储器77存储用于图像形成设备10的设置。主机接口78通过通信线路从主计算机210接收图像信息。CPU 73起预测功率消耗或预测从电源50汲取的电功率量的作用，或者起确定所预测的功率消耗是超过连续最大容量Wmax（第一功率输出值）还是超过绝对最大容量Wabs（第二功率输出值）的作用。

图像读取控制器71控制印刷引擎79并且通过地址/数据总线81与图像读取控制器61通信。

控制器81将命令发送给图像读取控制器61和图像记录控制器71以控制图像读取部60和图像记录部70。控制器80将命令发送给电源50以将电功率提供给图像读取部60和图像记录部70。

图2是根据第一实施例的图像形成设备10的截面图。读取部60位于图像形成设备10的上部上，图像记录部70的印刷引擎79位于图像记录部60下面，电源50将电功率提供给图像记录部70和图像读取部60。图像读取部60包括在图像形成设备10的顶部的扫描器单元64、传真部63、和位于扫描器单元64附近的人机接口65。

扫描器单元64包括：可打开并且覆盖原始文档120的文档固定板91、原始文档120被置于其上的稿台玻璃（platen glass）92、位于稿台玻璃92下面的滑架单元93、固定到滑架单元93的驱动带94、驱动驱动带94运转的步进电机95、和皮带轮96。驱动带94被布置在步进电机95和皮带轮96周围。滑架单元93包括冷阴极管作为光源，用于照射原始文档120以及用于形成光学图像，还包括由排成直线的电荷耦合器件（CCD）构成的行传感器（line sensor）。

人机接口65包括例如液晶显示器（LCD）或发光二极管（LED）形式的显示单元、用户通过其输入命令的触摸屏、和布置在显示单元周围的多个按钮，用户通过所述按钮来命令所述设备。用户操作人机接口65来将多个命令输入到图像形成设备10中。

印刷引擎79包括用于给送印刷介质（例如纸）100的纸给送机构11、和在记录纸100上形成调色剂图像的图像形成部20、将调色剂图像定影到记录纸100上的定影单元40、排出记录纸100的纸排出部、和支撑从图像形成设备100排出的记录纸100的堆叠的堆叠器49a。印刷引擎79包括循环地驱动各个辊的电机（未示出）、沿传输路径101A和101B布置的连接和断开到辊的机械驱动力的离合器、位于图像形成部120下面并且提供200－5000V的高电压的高电压电源51、和位于印刷引擎79上面并且被配置成打开和闭合的盖子49。用作曝光单元的多个LED头25（25－1到25－4）被安装到盖子49的下侧。堆叠器49a位于盖子44的顶部并在其上支撑被排出的印刷介质的堆叠。

纸给送机构11包括布置在图像形成设备10的下部的纸盒110、逐张地从纸盒110捡拾印刷介质的给送辊12、分离辊13、一对辊14a和14b、一对辊15a和15b、和位置传感器（开始写位置传感器）16。

纸盒110支持多张记录纸100，并且可拆卸地附着到图像形成设备10的下部。记录纸100包括高级纸、再生纸、蜡光纸、绒面纸和透明纸（OHP）。

给送辊12与记录纸100压力接触地旋转，并且相对于记录纸100的行进方向与在给送辊12下游的分离辊13协作。输送辊14a和14b彼此协作以将记录纸100以夹在中间的关系支持在它们之间，并且在分离辊13的下游。输送辊15a和15b彼此协作以将记录纸100以夹在中间的关系支持在它们之间，并且在输送辊14a和14b的下游。输送辊14a和14b以及输送辊15a和15b沿输送路径101A排列，并且被电机（未示出）驱动。位置传感器（开始写位置传感器）16在输送辊15a和15b的下游。

图像形成部20包括从上游到下游排列的四个图像形成单元22-1（K）、22-2（Y）、22-3（M）和22-4（C）。LED头25-1、25-2、25-3和25-4布置在相应的图像形成单元22-1（K）、22-2（Y）、22-3（M）和22-4（C）上。输送单元22-1、22-2、22-3和22-4布置在相应的图像形成单元22-1（K）、22-2（Y）、22-3（M）和22-4（C）下面。

图像形成单元22-1（K）、22-2（Y）、22-3（M）和22-4（C）中的每一个包括图像形成单元体22a、容纳相应颜色的显影剂材料的色剂盒21。色剂盒21可拆卸地附着到图像形成单元体22a的上部。图3示出图像形成单元21-1（K）的图像形成单元体22a。图像形成单元体22a包括光导鼓23-1、充电辊24、显影辊26、调色剂供应辊27、显影刮刀（blade）28和清洁刮刀29。

输送单元30包括输送辊31-1、31-2、31-3、和31-4，驱动辊33，从动辊34、布置在驱动辊33和从动辊34周围的输送带32。输送辊32输送记录纸100并且还用作将调色剂图像从光导鼓23转印到记录纸100上的转印体。输送带32被夹在光导鼓23和转印辊31之间。

定影单元40包括热辊41、压力辊42、温度检测传感器43和卤素加热器44。热辊41将卤素灯并入其中。温度检测传感器43相对于记录纸100的行进方向在上游位于热辊41的表面上。温度检测传感器43采取热敏电阻器的形式，并且检测热辊41的表面温度。

纸排出部包括一对输送辊47a和47b、一对排出辊48a和48b，其位于定影单元40的下游并且被电机（未示出）驱动以输送以夹在中间的关系位于其间的记录纸100。

图3示出根据第一实施例的图像形成单元的配置。

充电辊24将光导鼓23的表面均匀地充电。显影辊26将调色剂保持在其上并且将调色剂供应给光导鼓23。调色剂供应辊27将调色剂供应给显影辊26。显影刮刀28在显影辊26上形成调色剂薄层。在调色剂图像转印到记录纸100上之后，清洁刮刀29去除在光导鼓23上的残余调色剂。图像形成单元体22a在调色剂供应辊27上具有凹进，该凹进容纳色剂盒21。图像形成单元体22a在光导鼓23上具有开口，通过该开口，LED头25（图2）照射光导鼓23的带电表面。

光导鼓23是可旋转体，其包括例如由铝圆柱体形成的芯、形成在其上的感光层。感光层包括电荷产生层和电荷输运层。充电辊24和显影辊26与光导鼓23接触地旋转，并且清洁刮刀29的宽度方向的自由端毗连光导鼓23的表面。当曝光单元或LED头根据图像数据照射光导鼓23的带电表面时，在光导鼓23上形成静电潜像。光导鼓23与转印辊31协作以将转印带32保持在其间。图像形成单元22的配置将被详细描述。

充电辊24是圆柱形元件并且可与光导鼓23压力接触地旋转。充电辊24包括被半导体橡胶材料（例如硅酮）覆盖的金属轴。充电辊24从高电压电源51接收高电压，由此将预定电压施加到光导鼓23以便给光导鼓23的表面均匀地充电。

LED头25包括LED阵列芯片、棒形透镜阵列、LED驱动器电路，并且位于光导鼓23上。LED头25利用光照射光导鼓23的带电表面以在光导鼓23上形成静电潜像。

调色剂供应辊27是圆柱形元件，其包括被橡胶层覆盖的金属轴。调色剂供应辊从高电压电源51接收高电压，并且与显影辊26压力接触地旋转，以便将调色剂供应给显影辊26。

显影辊26是圆柱形元件，其包括被半导体氨基甲酸乙酯橡胶层覆盖的金属轴。显影辊26从高电压电源51接收高电压并且从调色剂供应辊27接收调色剂。显影辊26与光导鼓23接触地旋转。

显影刮刀28是由例如不锈钢制成的刀状元件，并且具有与光导鼓23的表面接触的宽度方向的端部。显影刮刀28在显影辊26上形成调色剂薄层。

清洁刮刀29是由例如橡胶材料形成的板状元件，并且具有毗连光导鼓23的表面的宽度方向的端。在将调色剂图像从光导鼓23转印到记录纸100上之后，清洁刮刀29刮掉光导鼓23上的残余调色剂。

{操作}

将参考图2描述图像形成设备10的扫描器单元64的操作。

原始文档120具有附着到其的白纸。原始文档120被置于稿台玻璃92上，且白纸在位置上相对于稿台玻璃92压住原始文档120，使得原始文档120与稿台玻璃92紧密接触。驱动带94跨过驱动带94的宽度被固定到滑架单元93。驱动带被布置在皮带轮96和步进电机95的周围。

步进电机95旋转以驱动驱动带94运转，使得滑架单元93沿稿台玻璃92滑动。在滑架93中的冷阴极管照射原始文档120上的图像，并从原始文档120接收被反射回的光，使得光学系统在CCD行传感器上形成图像。采用这种方式，CCD行传感器获得原始文档120的一维光学图像，该光学图像沿基本垂直于滑架单元93移动的方向的方向延伸。由于滑架沿稿台玻璃92移动，因此原始文档120的图像可以以二维图像的形式被获得。

将参考图1-3描述图像形成设备10的印刷操作。记录纸100被从输送路径101a和101B的上游输送到下游。滑架110位于最上游端并且堆叠器49a位于最下游端。

图像形成设备10通过电缆或通过无线通信与主计算机200通信。一从主计算机200接收到印刷数据和印刷命令，捡拾电机（未示出）就驱动给送辊12旋转，其又将多张记录纸逐张地给送到输送路径101A中。记录纸100依次经过图像形成单元22-1、22-2、22-3和22-4。各个图像形成单元开始旋转它们的滚动元件并且驱动它们的光导鼓以做出至少一次完整的旋转。

当分离辊13被电机（未示出）旋转地驱动时，记录纸100被给送辊12输送，分离辊13进一步输送记录纸100。记录纸100在输送路径101a的下游被辊14a和14b以及辊15a和15b进一步输送，然后引起位置传感器（开始写位置传感器）16。在开始写传感器16检测到记录纸100之后的预定时段，四个图像形成单元22-1、22-2、22-3和22-4的LED头25开始分别照射对应的光导鼓23-1、23-2、23-3、23-4，以形成对应颜色的静电潜像。

记录纸100被布置在输送路径101A的下游的输送带32输送。辊33旋转以驱动布置在驱动辊33和从动辊34周围的输送带32运转。输送带32输送其上的记录纸100，顺序地经过各个图像形成单元22-1、22-2、22-3和22-4。各个图像形成单元开始旋转它们的滚动元件并驱动它们的光导鼓以做出至少一次完整的旋转。

图3示出图像形成单元22-1。图像形成单元22-1、22-2、22-3和22-4中的每一个可以基本上相同；为了简明，将仅描述图像形成单元22-1的操作，应当理解其它图像形成单元22-2、22-3和22-4可以以类似的方式工作。光导鼓23在被充电辊24均匀地充电的同时顺时针旋转。LED头25照射光导鼓23的均匀带电表面以在光导鼓23上形成静电潜像。显影辊26将调色剂供应给光导鼓23以利用调色剂将静电潜像显影成调色剂图像。转印辊31接收在+1000到3000V范围内的高电压，其沿调色剂图像被拖向转印辊31所沿的方向形成电场。采用这种方式，调色剂图像被转印到位于光导鼓23和转印辊31之间的记录纸100上。在其上具有调色剂图像的记录纸100被输送带32输送到定影单元40。在光导鼓23上形成新的静电潜像之前刮掉光导鼓23上的残余调色剂。

记录纸100顺序地经过各图像形成单元，使得对应颜色的调色剂图像被定位地转印到记录纸100上。记录纸100然后经过被限定在热辊41和压力辊42之间的定影点，在此调色剂图像在热和压力下被定影成永久图像。

记录纸100然后被输送辊47a和47b以及排出辊48a和48b输送经过输送路径101B，并且最后被排出到堆叠器49a上。

图4是示出图像形成设备10的操作的流程图。一旦加电，电源50就将电功率供应给图像形成设备10的各部分，并且CPU 73开始多个过程。

在S10中，CPU 73初始化半导体集成电路和数据储存存储器76。CPU 73还初始化印刷引擎79、扫描器单元64和传真部63，使得印刷引擎79可以与扫描器单元64和传真部63通信。

在S11中，CPU 73开始等待命令，由此预测图像形成设备10中的功率消耗Wa。图像形成设备10进入备用状态。任何新操作命令通过地址/数据总线81从人机接口65、传真部63和主计算机200被发送到CPU 73。CPU 73将保存在设置信息存储器77中的总功率消耗Wa设置为0瓦。

CPU 73将新操作命令中所涉及的功率消耗添加到所预测的功率消耗Wa。然后，CPU 73检查所预测的功率消耗Wa是否超过电源50的连续最大容量Wmax，例如170瓦。

执行新操作命令所需的当前功率消耗和附加功率消耗可以基于图5所示的操作模式和对应的功率消耗来计算，稍后将描述图5。操作模式和对应的功率消耗被预先存储在设置信息存储器77中。

在S12中，CPU 73作出决定来确定是否接收新命令。如果新命令被接收，则程序继续进行到S14。如果新命令没有被接收，则程序继续进行到S13。

在S13中，CPU 73作出决定来确定是否已经完成当前操作。如果否，则程序返回到S12。如果是，则程序继续进行到S30。

在S14中，CPU 73作出决定来确定是否可以与当前正在执行的操作同时地执行新命令的操作。如果是，则程序继续进行到S20。如果否，则程序继续进行到S15，其中新命令的操作被暂时保存在设置信息存储器77中，然后程序继续进行到S12。

将以更具体的方式描述在S14中的操作。假设当图像形成设备10正在复制模式中操作时命令扫描操作。此时，扫描器单元64和印刷引擎79操作在复制模式中。为此，图像形成设备10不能立即接受涉及扫描器单元64的扫描操作。当接收到扫描命令时，扫描器单元64操作在扫描模式中。为此，不能接受传真传输命令，因为传真传输命令的执行涉及扫描器单元64，其当前正用在当前执行的操作中。采用这种方式，如果该操作命令涉及当前正使用的硬件则不能接受任何操作命令，并且任何操作命令因此处于不被执行直到当前执行的操作已经完成为止。

对于当图像形成设备10处于扫描模式中时接收到的传真传输命令也是这样。例如，当接收到传真传输命令时，扫描器单元64操作在扫描模式中。由此，不能接受传真传输命令，因为传真传输命令的执行涉及当前正用在扫描模式中的扫描器单元64。采用这种方式，如果该操作命令涉及当前正使用的硬件则不能接受任何操作命令，并且任何操作命令因此处于不被执行直到当前执行的操作已经完成为止。

在S20中，CPU 73将新接受的操作命令中涉及的功率消耗添加到总功率消耗Wa。

在步骤S21，CPU 73作出决定来确定总功率消耗Wa是否大于170瓦，其是电源50的连续最大容量Wmax（图6中示出）。如果Wa                                                

Wmax，则程序继续进行到S26。

在S22中，在留在输送路径101A和101B中的多张印刷纸全部被印刷和排出之后，图像记录部70停止高速印刷模式中的操作，然后没有纸张100被给送到输送路径101A和101B。

在S23中，图像记录部70执行用于减慢印刷操作的预备操作来减慢印刷操作。用于减慢印刷操作的预备操作涉及制作以低速印刷的图像数据，根据图像数据调节纸输送速度来减慢印刷操作，根据纸输送速度来调节定影单元40的温度，以及调节由电源50施加到各图像形成部20中的各部分的偏置电压。

在S24中，图像记录部70从高速印刷模式转变到低速印刷模式。

在S25中，CPU 73将总功率消耗Wa减小了30瓦，其是高速印刷中的功率消耗（160瓦）和低速模式中的功率消耗（130瓦）之间的差。

在S26中，图像形成设备10执行新接收的操作命令，然后跳回S12。

在S30中，CPU 73将总功率消耗Wa减小了用于完成的操作命令的功率消耗。

在S31中，CPU 73作出决定来确定任何操作命令是否留在队列中。如果操作命令留在队列中，则程序继续进行到S14。如果没有操作命令在队列中，则程序跳回S12。

换句话说，一旦在印刷模式期间接收到用于扫描的操作命令，则作为决定部的CPU 73基于印刷模式和扫描模式来预测总功率消耗Wa。如果总功率消耗Wa超过了连续最大容量Wmax，则CPU 73停止高速印刷模式，然后开始执行扫描模式中的操作命令，并且然后在低速印刷模式中执行印刷。

图5示出第一实施例中所涉及的部分、功率消耗和操作模式之间的关系。

例如，如果操作处于扫描模式中，则功率消耗是30瓦，并且所涉及的部分是扫描器单元64。

类似地，如果操作处于低速印刷模式中，则功率消耗是130瓦，并且所涉及的部分是印刷引擎79。如果操作处于高速印刷模式中，则消耗是160瓦，并且所涉及的部分是印刷引擎79。

如果操作处于复制模式中，则功率消耗是160瓦，并且所涉及的部分是扫描器单元64。

如果操作处于传真传输模式，则功率消耗是40瓦，并且所涉及的部分是扫描器单元64和传真部63。如果操作处于传真接收模式中并且仅涉及传真部63，则功率消耗是10瓦。

在各个模式中的功率消耗的值是预先测量的最大值，并且与各个模式中的对应部分的名称一起被存储在存储器70中。操作模式和对应的功率消耗之间的关系在图4所示的流程图的S20中被提及。类似地，操作模式和对应的所涉及的部分之间的关系在图4所示的流程图的S14中被提及。

图6示出根据第一实施例在图像形成设备10接通电源之后的总功率消耗的变化。

绝对最大容量Wabs是可以从电源50安全汲取的功率的最大值并且在第一实施例中是300瓦。因此，从电源汲取的功率在任何时候必须低于绝对最大容量Wabs。连续最大容量Wmax是可以连续地从电源50安全汲取的功率的最大值，并且在第一实施例中是170瓦。

在周期A中，图像形成设备10被接通电源并且开始操作。在这个时间点，CPU 73不开始监视总功率消耗Wa。

在周期B中，CPU 73执行相关联的LSI和数据储存存储器76的初始化。CPU 73还初始化印刷引擎79并且建立印刷引擎79和扫描器单元64之间的通信以及印刷引擎79和传真部63之间的通信。在周期B期间，CPU 73不开始监视总功率消耗Wa。

在周期C中，图像形成设备10进入备用状态。CPU 73则开始监视任何操作命令。CPU 73还监视反映任何操作命令的总功率消耗Wa。总功率消耗Wa最初是0瓦。

在周期D中，图像形成设备10从主计算机200接收印刷命令，并且在高速印刷模式中操作。CPU 73监视当前执行的操作来检测当前执行的操作何时已经完成，并且还连续地等待新操作命令。周期D中的总功率消耗Wa是160瓦。

在周期E中，图像形成设备10完成高速印刷模式中的操作，然后进入备用模式。一旦完成高速印刷模式中的操作，则CPU 73从设置信息存储器77读取刚完成的操作的功率消耗值，然后将总功率消耗减少160瓦，使得周期C中的总功率消耗Wa现在是0瓦。

在周期F中，图像形成设备10从主计算机200接收印刷数据和印刷命令，然后被置于高速印刷模式中。周期F中的总功率消耗Wa是160瓦。

当在周期F中操作在高速印刷模式中时，图像形成设备10通过人机接口65从用户接收扫描命令。当前执行的操作命令不涉及扫描器单元64。然而，在扫描模式中的功率消耗是30瓦，因此，总功率消耗Wa是高速印刷模式中的功率消耗（160瓦）和扫描模式中的功率消耗（30瓦）的总和。该总和是190瓦，其大于连续最大容量Wmax（170瓦）。

由此，在周期G中，CPU 73发出命令给印刷引擎79以退出高速印刷模式，开始用于减慢印刷操作的预备操作，并且操作在扫描模式中，使得图像形成设备10在周期H中进入低速印刷模式。低速印刷模式中的功率消耗是130瓦，其比高速印刷模式中的功率消耗小30瓦。用于减慢印刷操作的预备操作中的功率消耗与扫描模式中的功率消耗（30瓦）相比小到可以忽略不计。为此，扫描模式中的功率消耗（30瓦）和低速印刷模式中的功率消耗（130瓦）的总和是160瓦，其小于连续最大容量Wmax（170瓦）。因此，小容量电源50可以仍同时操作图像读取部60和图像记录部70。

在周期I中，图像形成设备10完成低速印刷模式中的操作，并且在队列中不存在操作命令。扫描器单元64在周期I中继续操作，并且总功率消耗Wa是30瓦。

在周期J中，图像形成设备10完成扫描模式中的操作，并且进入备用状态。周期J中的总功率消耗Wa是0瓦。

第一实施例的效果

第一实施例提供下述优势。

图像形成设备10是并入了图像读取部60和图像记录部70的MFP。小容量电源50能够同时驱动图像读取部60和图像记录部70两者。

当图像形成设备10操作在高速印刷模式中时，如果用户输入涉及图像读取部60和图像记录部70两者的另外的操作命令，则图像形成设备首先停止高速印刷模式中的操作，然后立即开始执行所述另外的操作命令，并且然后图像记录部70转变到低速印刷模式。该配置允许小容量电源50同时驱动图像读取部60和图像记录部70两者。

第二实施例

图7示出根据第二实施例的图像形成设备10A的一般配置。类似于第一实施例中的那些元件的元件被给予相同的参考标记。

图像形成设备10A具有基本上与图像形成设备10相同的配置，除了使用图像记录部70A以外。

图像记录部70A不同于图像记录部70之处在于使用了图像记录控制器71A。

图像记录控制器71A包括连接到地址/数据总线81的定时器74。定时器74测量从预定基准逝去的时间。

{操作}

图8是示出图像形成设备10A的操作的流程图。

图8中所示的S10-S15与第一实施例中的S10-S15相同。

在S20中，CPU 73将对应于新操作命令的功率消耗添加到总功率消耗Wa。

在S20A中，如果总功率消耗Wa大于绝对最大容量Wabs，其是可以从电源50汲取的最大功率值，则在S16中，CPU 73将总功率消耗Wa减少对应于新命令的操作的功率消耗。在S15中，CPU 73将新命令的操作存储到设置信息存储器77中，然后返回到S12。如果总功率消耗Wa不大于绝对最大容量Wabs，则程序继续进行到S26A。如上所述，CPU 73控制总功率消耗Wa，使得总功率消耗Wa总是小于绝对最大容量Wabs。

在S26A中，CPU 73执行新命令的操作。

在S21中，如果总功率消耗Wa超过了连续最大容量Wmax，则程序继续进行到S40。如果总功率消耗Wa不超过绝对最大容量Wabs，则程序跳回到S12。

在S40中，CPU 73使定时器74来测量从扫描模式中的操作开始直到高速印刷模式中的印刷操作已经完成为止的过多功率消耗时间T0。该过多功率消耗时间T0是总功率消耗Wa超过连续最大容量Wmax的持续时间。

在S41中，CPU 73计算冷却时间Tc，其是电源50被冷却的持续时间。冷却时间Tc由等式（1）如下给出：

              等式（1）

其中，Mmax是电源50的连续最大容量，T0是总功率消耗Wa超过连续最大容量Wmax的持续时间，Wa1是在过多功率消耗时间T0期间的总功率消耗，Wa2是在用于减慢印刷操作的预备操作期间的总功率消耗。

在S22中，图像记录部70A停止高速印刷模式中的操作，然后在S23A中，在冷却时间Tc期间，图像记录部70A执行用于减慢印刷操作的预备操作。在S24中，图像记录部70A转变到低速印刷模式，并且在S25中将总功率消耗Wa减少了30瓦。S22、S24、和S25与第一实施例中的S22、S24、和S25相同。S30和S31与第一实施例中的S30和S31相同。

换句话说，当图像形成设备操作在印刷模式中时，如果用户输入扫描模式中的操作，则CPU 73基于印刷模式和扫描模式中的功率消耗来估计总功率消耗Wa。如果总功率消耗Wa大于连续最大容量Wmax，则CPU 73使定时器74来测量过多功率消耗时间T0并且基于该过多功率消耗时间T0计算冷却时间Tc。CPU 73停止高速印刷模式中的操作，然后执行扫描模式中的操作。在冷却时间Tc结束时，CPU 73将图像形成设备10A置于低速印刷模式中。

将通过比较图9所示的图像形成设备10的操作与图像形成设备10A的操作来描述在周期G1-H期间的图像形成设备10A的操作。

图9示出根据第一实施例的用于减慢印刷操作的预备操作。类似于图6示出的那些元件的元件已经被给予相同的参考标记。

图9的上部示出扫描器单元64的操作随时间的变化，下部示出印刷引擎79的操作随时间的变化。

在周期E中，扫描器64和印刷引擎79被停止，图像形成设备10A的功率消耗保持最小值。

在周期F1中，印刷引擎79操作在高速印刷模式中，而扫描器单元64保持被停止。

在周期F2，图像形成设备10A接收扫描命令，而印刷引擎79继续操作在高速印刷模式中，并且扫描器仍保持被停止。周期F1和F2等效于图6中示出的周期F。

在周期G中，印刷引擎79停止在高速印刷模式中的操作，并且扫描器单元64开始用于减慢印刷操作的预备操作。

在周期H中，印刷引擎79操作在低速印刷模式中。

在图4中示出的流程图中，图像记录部70，如果在S21中Wa>Wmax，则程序继续进行到S23，其中执行用于减慢印刷操作的预备操作，然后图像形成设备10A进入低速印刷模式。因此，当图像记录部70等待印刷引擎79停止其在高速印刷模式中的操作的同时，扫描器单元64和印刷引擎79不能同时操作。

到印刷引擎79接收到在低速印刷模式中操作的命令时，图像数据已经准备好印刷，并且各个辊已经被设置成进行操作以执行高速印刷操作模式中的操作。另外，定影单元40的温度已经准备好用于高速印刷模式中的操作，并且高电压电源51已经为图像形成部20中的各个部分设置了偏置电压。因此，为了中止高速印刷模式中的操作，在输送路径101a和101B中被输送的多张记录纸100全部必须被印刷上并且然后被排出。如果图像形成设备10并入了双面印刷机构，则其在对留在输送路径中的所有记录纸100已经完成印刷之前花费大约30秒，并且在用于双面印刷模式的路径选择程序（router）中可以印刷其。换句话说，在高速印刷模式中的操作停止之前，用户必须等待相当长的时间。

图10示出印刷引擎减速的操作。类似于图9示出的那些元件的元件已经被给予类似的参考标记。

图10的上部示出扫描器单元64的操作随时间的变化，下部示出印刷引擎79的操作随时间的变化。

在周期E和F1期间的操作与在第一实施例的周期E和F1期间的操作相同。在周期G1中，扫描器单元64启动扫描模式中的操作。扫描器单元64在周期G1、G2和H期间持续操作。图像形成设备10A具有的特征是：当用户输入扫描命令时，立即启动扫描操作而不用等待高速印刷模式中的操作被中止。

在周期G2和H期间的操作与在第一实施例的周期G和H期间的操作相同。图11示出在图像形成设备10A接通电源之后总功率消耗的变化。类似于图6示出的那些元件的元件已经被给予相同的参考标记。

在周期A到E期间的操作与在图6示出的周期A到E期间的操作相同。在周期F中，图像形成设备10A响应于从主计算机200接收的印刷命令和印刷数据操作在高速印刷模式中。在周期D期间的总功率消耗Wa是160瓦。

在周期G1中，图像形成设备10A从人机接口65接收扫描命令。由于在当前执行的操作中不涉及扫描器单元64，因此扫描器单元64准备好进行操作。

图像形成设备10A能够立即执行新操作命令，只要包括执行新操作所需的功率消耗的总功率消耗Wa不超过绝对最大容量Wabs。在周期G1中，总功率消耗Wa是190瓦，其是扫描模式所需的功率消耗（30瓦）和高速印刷模式中的操作所需的功率消耗（160瓦）的总和。

在周期G1期间总功率消耗Wa超过连续最大容量Wmax。换句话说，电源50提供超过连续最大容量Wmax的电功率。CPU 73基于过多功率消耗时间T0来计算冷却时间Tc。

假设过多功率消耗时间T0是14秒且在T0期间总功率消耗Wa是190瓦。过多功率是20瓦（即Wa-Wmax），需要冷却时间Tc来消散因提供20瓦长达14秒产生的热。

在周期G2中，图像形成设备10A执行用于减慢印刷操作的预备操作，使得印刷引擎79从高速印刷模式转变到低速印刷模式。而且，扫描器单元64操作在扫描模式中。电源50为扫描器单元64提供30瓦的功率，并且因此能够提供另外的140瓦的功率（＝170-30瓦）。因此，电源50产生比其提供连续最大容量Wmax时少的热量。这使得可以通过热消散来冷却图像形成设备10A。

由电功率乘以时间给出电能。在周期G1（14秒）期间从电源50汲取的电能由20瓦×14秒给出，即280瓦-秒（Ws）。由此，对应于280Ws的电能的热量产生在电源50中。如果从电源50汲取比当汲取连续最大容量Wmax时少的功率，则该热量可以被消散。在周期G2中，冷却时间Tc由280Ws除以140瓦给出（＝2秒），其中140瓦是连续最大容量Wmax和当停止印刷时的总功率消耗Wa之间的差。

换句话说，冷却时间Tc由等式（2）如下给出：

               等式（2）

其中T0是冷却时间，Wa1是在T0期间的总功率消耗，Wa2是在印刷引擎操作在低速模式中时的总功率消耗，Wmax是电源的连续最大容量。

周期G2是冷却时间Tc或者是用于减慢印刷操作的预备操作所需的时间，更长的为准。采用这种方式，利用冷却时间Tc来消散由于在周期G1期间提供功率而产生的过多的热量，由此允许立即执行新命令的操作而不用必须停止高速印刷模式中的操作。

在周期I和J期间的图像形成设备的操作与图6所示的周期I和J期间的操作相同。

对于图像形成设备10A，周期G1期间的总功率消耗Wa是190瓦，其超过了电源50的连续最大容量Wmax（＝170瓦）。

电源50是开关模式电源，并且其连续最大容量Wmax依赖于电部件的额定电功率和热特性。

一般来说，在能够提供期望的连续最大容量Wmax的电源的设计中，通常重要的不仅是在电部件的制造的额定值内使用电部件，而且还重要的是设计冷却条件以便满足电源的温度上限。换句话说，热产生是实现电源50的连续最大容量Wmax的关键因素。功率转换损耗被转换成热。由此，从电源50汲取越多功率，就产生越多热量。相反，当汲取越少功率时，就产生越少热量。考虑在图像形成设备加电之后不久的冲流、当激励电机时出现的脉冲状短时负荷、和短时热产生来设计电源50的连续最大容量Wmax。因此，作为开关模式电源的电源50被设计成在充足的冷却时间下操作以消散由于短时过度负荷产生的热，由此提供超过连续最大容量Wmax的电功率。

当在图像形成设备10A操作在印刷模式中的同时图像形成设备10A接收到扫描模式中或传真传输模式中的操作时，CPU 73基于当前印刷模式和新命令的操作来估计新的总功率消耗Wa。如果总功率消耗Wa超过连续最大功率Wmax，则定时器74测量总功率消耗Wa超过连续最大功率Wmax所持续的时间T0。然后，CPU计算电源50被冷却所持续的冷却时间Tc，然后中止印刷模式中的当前操作。当达到冷却时间Tc时，图像记录部70从高速印刷模式转变到低速印刷模式。

冷却时间Tc由等式（3）如下给出：

              等式（3）

其中T0是冷却时间，Wa1是在T0期间的总功率消耗，Wa2是当停止当前印刷操作时的总功率消耗，Wmax是电源的连续最大容量。

第一实施例的效果

当在高速印刷模式中的操作期间记录纸张100被输送到图像形成设备10A中时，如果用户通过人机接口65输入扫描命令或传真传输命令，则立即启动扫描操作而不用等待印刷引擎79排出所有纸张。

{修改}

本发明可以以多种方式来修改而不会脱离本发明的范围。本发明可以修改如下：

本发明不限于第一和第二实施例，并且可以应用于包括多功能传真机、复印机和其它外围装置的多种设备。

在第二实施例中，定时器74测量从扫描模式中的操作启动直到排出在高速印刷模式中印刷的所有记录纸张100为止的过多功率消耗时间T0。在T0期间，预测的总功率消耗Wa超过电源的连续最大容量Wmax。T0是短的，并且基于T0计算的Tc是非常短的时间。由此，Tc可以由等式（4）如下给出：

          等式（4）

其中Wmax是连续最大容量，Tmax是排出在高速印刷中印刷的记录纸张100所需的时间，Wa4是在Tmax预测的总消耗功率Wa，Wa5是当停止在高速印刷模式中的操作时预测的总消耗功率Wa。

在第一和第二实施例中，如果总功率消耗Wa超过连续最大容量Wmax，则高速印刷模式中的操作被中止并且然后操作被转变到低速印刷模式。本发明不限于此。在例如扫描模式、复制模式或传真传输模式中的当前执行的操作可以被中止并且然后图像形成设备可以切换到低速模式中的操作，由此降低总功率消耗Wa，使得图像读取部60和图像记录部70和70A可以被同时操作。

在第二实施例中，当用户通过人机接口65输入新操作命令时立即接收该新操作命令，所有纸张被输送到图像形成设备10A内，并且然后执行用于减慢印刷操作的预备操作，最后在低速印刷中执行操作。本发明不限于此。图像形成设备10A可以被修改使得作出决定来确定当已经完成当前执行的工作时的电能是否超过可以从电源50安全汲取的预定电能。如果当已经完成当前执行的作业时的电能没有超过预定电能，则立即执行新操作命令，同时还继续印刷整个当前执行的印刷作业。采用这种方式，如果当前执行的印刷作业大小小，则新命令的操作的执行将不会延长用户等待其印刷作业印出所需的时间。

在第二实施例中，定时器74测量电源50暂时输出超过连续最大容量Wmax的电能的量所持续的时间T0。基于所述电能的量和T0计算冷却时间Tc。执行控制使得电源50在Tc期间不输出超过连续最大容量Wmax的电功率。本发明不限于此。电源50的当前温度可以基于由总功率消耗Wa产生的热量、由于对流、传导和辐射从电源50损失的热量、以及电源50的比热来计算。然后可以根据当前温度是否超过某一温度来进行控制，在该某一温度以下，电源50的操作被保证。提供总功率消耗Wa长达T0引起温度从T1增加到T2。提供低于Wmax的总功率消耗引起温度从T2下降到T1。冷却时间Tc是温度T2下降到T1所需的时间。

由此描述了本发明，显然其可以以多种方式改变。这种变型不应被认为是脱离了本发明的范围，并且所有这种对本领域技术人员来说明显的修改旨在被包括在下面的权利要求的范围内。

Claims (9)

1.一种包含多个操作模式的图像形成设备（10），包括：

图像读取部（60），其被配置成从文档读取图像信息；

图像记录部（70），其被配置成选择性地在第一操作模式中和在第二操作模式中将图像信息记录在记录介质上，在第一操作模式中图像记录部（70）以第一速度操作，在第二操作模式中图像记录部（70）以低于第一速度的第二速度操作；

电功率供给（50），其被配置成将电功率提供给图像读取部和图像记录部；

控制器（80），其控制图像记录部（70）；

其中，当控制器执行第一操作命令时，其中图像记录部（70）操作在第一操作模式中，如果控制器（80）接收到涉及图像记录部（70）的第二操作命令，则控制器（80）驱动图像记录部（70）以操作在第二操作模式中。

2.根据权利要求1所述的图像形成设备，还包括：

预测部（73），其被配置成通过计算从电功率供给汲取的电功率来预测图像形成设备（10）的总功率消耗（Wa）；和

确定部（73），其被配置成确定总功率消耗（Wa）是否超过参考值（Wmax）；

其中，当控制器执行第一操作命令时，其中图像记录部（70）操作在第一操作模式中，如果控制器（80）接收到涉及图像记录部（70）的第二操作命令并且如果确定部（73）确定总功率消耗（Wa）超过参考值（Wmax），则控制器（80）驱动图像记录部（70）以操作在第二操作模式中。

3.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中当图像记录部（70）进入第二操作模式时，图像记录部（70）将第一操作模式中的总功率消耗（Wa）减少了第一操作模式中的总功率消耗（Wa）和第二操作模式中的总功率消耗（Wa）之差。

4.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中第二操作模式包括扫描模式和传真传输模式，在扫描模式中从所述文档读取图像信息，在传真传输模式中从所述文档读取图像信息并且然后将图像信息传输到外部传真设备。

5.一种包含多个操作模式的图像形成设备（10A），包括：

图像读取部（60），其被配置成从原始文档读取图像信息；

图像记录部（70），其被配置成选择性地在第一操作模式中和在第二操作模式中将图像信息记录在记录介质上，在第一操作模式中图像记录部（70）以第一速度操作，在第二操作模式中图像记录部（70）以低于第一速度的第二速度操作；

电功率供给（50），其被配置成将电功率提供给图像读取部（60）和图像记录部（70）；

控制器（80），其控制图像记录部（70）；

其中，当图像记录部（70）操作在第一操作模式中时，如果控制器接收到新操作命令，则控制器（80）持续驱动图像记录部（70）以操作在第一操作模式中并开始执行新操作命令；

其中，当图像记录部（70）已经完成其在第一操作模式中的操作时，图像记录部（70）进入冷却模式，其中图像记录部（70）在一段时间（Tc）保持空闲；

其中，控制器（80）驱动图像记录部（70）以在所述一段时间（Tc）之后操作在第二操作模式中。

6.根据权利要求5所述的图像形成设备，其中所述一段时间（Tc）是第一时间段（Tc），其中图像记录部（70）还包括：

预测部（73），其被配置成通过计算从电功率供给（50）汲取的电功率来预测总功率消耗（Wa）；和

确定部（73），其被配置成确定总功率消耗（Wa）是否超过参考值（Wmax）；

其中当图像记录部（70）操作在第一操作模式中时，如果控制器（80）接收到新操作命令并且确定部（73）确定总功率消耗（Wa）超过参考值（Wmax），如果执行所述新操作命令，则预测部（73）计算：

（i）第二时间段（T0），在其期间总功率消耗（Wa）超过参考值（Wmax），

（ii）然后驱动图像记录部（70）来在第一时间段（Tc）停止第一操作模式中的操作，

（iii）启动所述新操作命令的执行，以及

（iiii）然后驱动图像记录部（70）以在第一时间段（Tc）之后操作在第二操作模式中。

7.根据权利要求6所述的图像形成设备，其中参考值（Wmax）是第一参考值（Wmax），其是可以连续地从电源（50）汲取的电功率的最大值；以及

其中，总功率消耗（Wa）小于第二参考值（Wabs），其大于第一参考值（Wmax），第二参考值（Wabs）是可以在有限的时间段（T0）从电源（50）汲取的电功率的最大值。

8.根据权利要求6所述的图像形成设备，其中第一时间段（Tc）由下式给出：

其中，Mmax是表示可以连续地从电源（50）汲取的电功率的最大值的参考值，T0是总功率消耗（Wa）超过参考值（Wmax）的持续时间，Wa1是在T0期间的总功率消耗，Wa2是当控制器（80）在第一时间段（Tc）保持图像记录部（70）停止时的总功率消耗。

9.根据权利要求6所述的图像形成设备，其中所述多个操作模式包括印刷模式、扫描模式和复制模式，在印刷模式中图像信息被印刷在记录介质上，在扫描模式中从原始文档读取图像信息，在复制模式中从原始文档读取图像信息并且然后将图像信息印刷在记录介质上。

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