JP2006234970A - 画像形成装置及びその制御方法、並びに制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 低コストで省エネルギーを可能にする画像形成装置を提供する。
【解決手段】 画像形成装置の各機能を実現するユニット毎にユニット分けを行い、その各ユニットを結ぶ電力線を用いた通信制御で制御ユニット１から各ユニット２〜９を制御することにより、画像形成動作を実現させる構成にする。さらに、各ユニット２〜９にリレー３３等の電源遮断手段を設け、画像形成モードに応じてユニット２〜９の使用／未使用を決定する。未使用である場合はそのリレー３３を駆動し、使用する場合はリレー３３を駆動しないように制御する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置及びその制御方法、並びに前記制御方法を実行するための制御プログラムに関する。

従来、この種の画像形成装置における省エネルギーの手法としては、次のようなものがあった。

例えば、特許文献１では、２つの電源をもって画像形成装置全体での省エネルギーを実現する技術が提案されている。この画像形成装置は、メイン電源とサブ電源の２系統の電源を備え、画像形成動作が行われる前の状態では、メインスイッチが通電状態であればサブ電源が記録用紙検知器を駆動するが、メイン電源は遮断されている。画像形成動作を行うため記録用紙検知器が記録用紙を検知すると、メイン電源にＡＣ入力が供給されるようになっている。

また、ネットワークで構成されたプリンタシステムにおけるスタンバイモード時の省エネルギーを促進する提案もなされている（例えば、特許文献２を参照）。この提案は、ホストコンピュータにおける電源のオン／オフ状態の変化を検出する回路を備え、ホストコンピュータが電源オフからオンへ遷移した時に給電系統をオンにして、プリンタを動作モードにする。さらに、省エネ待機に太陽電池や２次電池等を利用する。
特開平０５−１１９５５７号公報 特開２００２−０６３０１１号公報

しかしながら、上記従来技術には、次のような問題点があった。

両面プリントモードなど選択された画像形成モードにおいて、使用しないユニットがある場合でも、そのユニットへの電力は供給されていた。例えば、両面プリントモードが可能な画像形成装置であれば、両面プリントを実行するユニットにも紙検知センサや再給紙センサ等が備えられており、このセンサ類には片面プリントの画像形成動作中でも電力が供給されている（数十〜百ｍＡ程度）。さらに、画像形成動作中でも用紙の搬送位置によって、使用するユニットと使用しないユニットが存在し、これらの点を考慮した省エネルギーの手法が提案されていないため、省エネルギーの観点から大きな改善の余地があった。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、低コストで省エネルギーを可能にする画像形成装置、及びその制御方法、並びに制御プログラムを提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するため、画像形成動作を行うための複数のユニットを備えた画像形成装置であって、画像形成に関する情報を参照して、前記複数のユニットの中から制御を必要とするユニットと制御を必要としないユニットを判別する判別手段を有し、前記複数のユニットを電力線を用いた通信で制御する制御ユニットと、前記各ユニットに対して前記電力線を介して供給される電源をそれぞれ遮断する複数の遮断手段と、前記判別手段の判別結果に基づいて、前記各遮断手段の作動を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明は、画像形成動作を行うための複数のユニットと、前記複数のユニットを電力線を用いた通信で制御する制御ユニットとを備えた画像形成装置の制御方法であって、前記各ユニットに対して前記電力線を介して供給される電源をそれぞれ遮断する複数の遮断手段を設けておき、画像形成に関する情報を参照して、前記複数のユニットの中から制御を必要とするユニットと制御を必要としないユニットを判別する判別工程と、前記判別工程の判別結果に基づいて、前記各遮断手段の作動を制御する制御工程とを実行することを特徴とする。

また、本発明は、画像形成動作を行うための複数のユニットと、前記複数のユニットを電力線を用いた通信で制御する制御ユニットと、前記各ユニットに対して前記電力線を介して供給される電源をそれぞれ遮断する複数の遮断手段とを備えた画像形成装置の制御方法を実行するための、コンピュータで読み取り可能な制御プログラムであって、画像形成に関する情報を参照して、前記複数のユニットの中から制御を必要とするユニットと制御を必要としないユニットを判別する判別ステップと、前記判別ステップの判別結果に基づいて、前記各遮断手段の作動を制御する制御ステップとを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、画像形成装置において電気的なエネルギーを含む総合的なエネルギーの省力化を低コストで実現することが可能である。

本発明の画像形成装置、及びその制御方法、並びに制御プログラムの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

［第１の実施の形態］
＜画像形成装置の構成＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置のユニット構成を示すブロック図であり、図２は当該画像形成装置の要部の断面構成図である。

本実施の形態の画像形成装置は、図１に示すように、電力線を用いて制御ユニット１と他のユニット２〜９との間の通信を行うように構成されている。制御ユニット１は、当該画像形成装置の画像形成動作を実現させるために、各ユニット２〜９に通信で指令を伝えるメイン制御系のユニットである。ユニット２〜８は、記録用紙が搬送される紙搬送路（紙パス）の各区間毎に、クラッチやセンサ等の画像形成動作に必要な負荷をユニット分けしたものであり、またユニット９は、紙パス区間とは直接関係しない他のユニットである。ユニット２〜９は、それぞれ負荷２Ａ〜９Ａを備えている。なお、制御ユニット1及びユニット2〜9は画像形成装置の筐体内に設けられており、1つの画像形成装置を構成している。

そして、制御ユニット１とユニット２〜９との間には、制御ユニット１側からユニット２〜９側へ直流（ＤＣ）電源を供給するため、また通信を行うための電力線（Ｖｃｃ線とＧＮＤ線）が接続されている。制御ユニット１は、電力線を用いた通信により他の各ユニット２〜９に対して、指定したタイミングで負荷２Ａ〜９Ａの駆動を指示することで画像形成動作を実現させる。

前記電力線を用いた通信の方法としては、各ユニット２〜９に接続される２本の電力線、つまりＶｃｃ線とＧＮＤ線に対して、通信信号を変調して重畳させることにより、制御ユニット１と各ユニット２〜９間の通信を行う。また、受信時は、重畳された通信信号を復調して受信を行う。

即ち、通信時は、通信タイミング毎に、制御ユニット１と通信する通信相手のユニットを１つだけ選択し、その後に、電力線に重畳した通信信号で、制御ユニット１と選択されたユニット間の互いの情報や命令伝達を行い、画像形成動作を実現させている。

ユニット２は、記録用紙を格納する給紙カセット５１から縦パスローラ１０３までの範囲において、記録用紙の給紙とその搬送を行うユニットである。ユニット２の負荷である給紙クラッチ（１）は、給紙カセット５１内の記録用紙を給紙するため、図２の給紙ローラ１０１を駆動するクラッチであり、縦パスクラッチ（１）は、給紙された記録用紙を搬送するために図２の縦パスローラ１０３を駆動するクラッチである。その他の負荷として、ユニット２は給紙センサ（１）、縦パスセンサ（１）及び紙残検センサ（１）等を含む。

ユニット３は、記録用紙を格納する給紙カセット５２から縦パスローラ１０４までの範囲において、記録用紙の給紙とその搬送を行うユニットである。ユニット３の負荷である給紙クラッチ（２）は、給紙カセット５２内の記録用紙を給紙するため、図２の給紙ローラ１０２を駆動するクラッチであり、縦パスクラッチ（２）は給紙された記録用紙を搬送させるために図２の縦パスローラ１０４を回転させるクラッチである。その他の負荷として、ユニット３は給紙センサ（２）、縦パスセンサ（２）及び紙残検センサ（２）等を含む。

ユニット４は、図２の紙搬送ローラ１０５から排紙ローラ１１０までの範囲（但し、定着ローラ１０８は除く）において記録用紙の搬送を行うほか、感光ドラム１２１の回転を行うためのメインモータを駆動することにより感光ドラム１２１を図２の矢印ａ方向に回転させる。

ユニット４の負荷である縦パスクラッチ（３）は、図２の縦パスローラ１０５を駆動する。また、レジクラッチは、図２のレジローラ１０６を駆動して用紙を搬送するとともに、感光ドラム１２１上に作成するトナー像と用紙の先端位置とを合わせるために用いる。このレジローラ１０６の駆動タイミングと、感光ドラム１２１上に作像するタイミングとの同期を取ることにより、用紙搬送方向（副走査方向と記す）の画像の位置合わせを行う。さらに、排紙正転クラッチは、図２の排紙ローラ１１０を、用紙が画像形成装置外へ排出する方向（正転方向）に正転駆動する。排紙反転クラッチは、排紙ローラ１１０を画像形成装置外から用紙を引き込むように逆転駆動する。排紙ローラ１１０の正逆転駆動制御と、フラッパソレノイドによるフラッパ１０９の駆動制御により、用紙を反転させて中間トレイ５３へ入れるか（両面プリント時）、そのまま定着器から中間搬送ローラ１１１へ通す（多重プリント時）ことで、両面／多重プリントのモードを実現することができる。その他の負荷として、ユニット４は、縦パスセンサ（３）、レジセンサ（３）及び排紙センサ（３）等を含む。

ユニット５は、両面プリント時及び多重プリント時に用紙を中間トレイ５３へ搬送するために、中間搬送ローラ１１１から中間搬送ローラ１１２までの記録用紙の搬送を行うユニットである。ユニット５の負荷である中間搬送クラッチ（１），（２）はそれぞれ中間搬送ローラ１１１．１１２を回転駆動する。その他の負荷として、ユニット５は、中間搬送センサ（１），（２）を含む。

ユニット６は、記録用紙上に画像を転写させるために用いる高圧ユニットである。即ち、ユニット６では、感光ドラム１２１上に、画像信号に応じたレーザ光を照射して高圧電圧帯電による静電潜像を形成させ、その静電潜像上にトナーを載せるための現像バイアスを印加することでトナー像を作成させる。ユニット６の負荷としては、一次帯電部、現像帯電部、及び転写帯電部を含む。

本実施の形態の現像キット（図示せず）は、感光ドラム１２１と、ユニット６で作成された高圧を帯電させる３つの高圧帯電部と、現像用のトナーとで構成される。３つの高圧帯電部は、感光ドラム１２１上に帯電させる一次帯電部と、感光ドラム１２１上に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を作成する現像帯電部と、感光ドラム１２１上に形成されたトナー像を用紙Ｐ上に転写するため転写ローラ１２２に転写高圧を印加する転写帯電部とから成る。一次帯電部では、感光ドラム１２１の電位を例えば均一の白レベルにする。また、感光ドラム１２１上に作成された静電潜像に対して、現像帯電とトナーとで感光ドラム１２１上にトナー像を作成する役割を担うのが現像帯電部である。そして、そのトナー像を用紙上に転写する役割を担うのが転写帯電部である。本実施の形態では、転写ローラ１２２で感光ドラム１２１上のトナー像を用紙に転写させている。

ユニット７は、定着系を制御する定着ユニットである。このユニット７は、定着サーミスタの情報から定着ヒータの制御を行い、定着クラッチで駆動する定着ローラ１０８の温度を所定の高温に保ちながら記録用紙上に転写されたトナー像を記録用紙に定着させる役割を担っている。ユニット７の負荷である排熱ファンは、定着ヒータの影響で画像形成装置内の温度を上げないようにすると共に、高圧印加時に発生する物質、例えばオゾン等を画像形成装置外へ排出するためのファンである。その他の負荷として、ユニット７は、定着センサを含む。

定着ヒータへの電力は最低でも数百ワットと大きいため、商用電源の電圧源が用いられ、上記Ｖｃｃ線とＧＮＤ線以外のＡＣ電源の電力線が必要になる。ここで用いるＡＣ電源線には、上記で述べた通信信号は重畳しない。また、定着温度の制御に関しては、ユニット６の制御部自身が行う。未定着画像を熱定着させるための定着ローラ１０８に当接するように設けられたサーミスタを用いて、温度を検知する。検知する温度情報は、前記サーミスタと抵抗とを直列接続し、その分圧されたサーミスタの電圧を温度に変換する。この変換された温度情報を用いて定着温度の監視を行い、定着温度の制御を行っている。このような定着温度制御を通信で行うと、通信速度により定着温度の制御範囲が大きくなって、温度範囲が使用条件に合わなくなることがあるため、ユニット６の制御部自身で行うのである。また、温調温度の設定は、制御ユニット１からユニット７へ通信によって行うことができる。これは、スタンバイ時の温調温度とプリント時の温調温度を異なるように設定するときなどに有効である。

ユニット８は、中間トレイ５３内に入った紙の横レジ合わせを行う中間トレイモータの制御を行うほか、中間トレイ５３から給紙を行うための再給紙ローラ１１３を駆動する再給紙クラッチや、再給紙センサを有する。

ユニット９は、上記ユニット２〜８で説明した負荷以外の負荷の制御を担うユニットであり、その負荷として外部インターフェース、操作部、及びレーザスキャナモータ等がある。外部インターフェースは、外部からのプリント要求や画像信号を画像形成装置内へ入力するためインターフェースである。例えば、外部インターフェースとしてＵＳＢ端子が設けられ、画像形成装置の状態をパソコン等へ知らせることができる。なお、この外部インターフェースは、ネットワークと接続するＬＡＮ等の外部インターフェースであってもよい。操作部は、画像形成装置への指示入力を行うキー入力部や画像形成装置の状態を表示する表示部を備えている。

さらにユニット９は、レーザスキャナユニット１１４の制御を行う。レーザスキャナユニット１１４は、所定のスピードで駆動するポリゴンミラー（図示せず）に、画像信号に対応したレーザ光を照射して反射させて、感光ドラム１２１上にドラム軸方向（主走査方向）へ走査するユニットである。これによって、感光ドラム１２１上に画像の潜像が作成される。

＜制御ユニットの詳細＞
次に、本実施の形態に係る画像形成装置を制御する制御ユニット１について、図３を参照して説明する。図３は、図１中の制御ユニット１の構成を示すブロック図である。

本実施の形態の制御ユニット１は、マイクロコンピュータで構成された制御部２０と、ＲＡＭで構成された記憶部２１と、ＲＯＭで構成された記憶部２２と、電源／通信部２３とを備えている。

制御部２０は、電源／通信部２３の通信部を制御して各ユニット２〜９を制御することで、画像形成動作を実現させている。記憶部２１は、制御部２０が得た情報や計算値を記憶するためのメモリであり、記憶部２２は、制御部２０が実行するプログラムや、制御に必要なテーブル等を予め記憶しており、制御部２０が必要なときに読み出せる構成になっている。なお、制御部２０は、これらＲＯＭやＲＡＭが内蔵されたマイクロコンピュータで構成しても、容量の不足がなければ全く同じ効果が得られるのは明らかである。

電源／通信部２３は、ユニット２〜９に対してＤＣ電源（ＶｃｃとＧＮＤ）の供給を行う電源部と、各ユニット２〜９との通信を行う通信部とで構成されている。本実施の形態の電力線通信では、通信する内容を通信部で変調して電力線であるＶｃｃ線とＧＮＤ線に重畳して送信し、重畳された通信信号を相手側のユニットで復調することにより受信内容が得られる。各ユニット２〜９は、復調された受信内容を用いてユニット内の制御を行う。

このように、電源／通信部２３を介して制御部２０から各ユニット２〜９へ命令等を送信することにより、本画像形成装置に係る画像形成動作の制御を実現している。

なお、本実施の形態の制御ユニット１の電源／通信部２３は、電源部と通信部が一体的な形態になっているが、これらは形態的に全く別々に設けても構わない。例えば、制御ユニット１の外部に配置された電源部によって生成されたＤＣ電源に対して、制御ユニット１に配置された通信部が通信信号を重畳させるようにしても同じ効果が得られる。

＜他のユニットの詳細＞
図４は、他のユニット２〜９の構成を示すブロック図である。

各ユニット２〜９は、ユニット全体を制御する制御部３１と、制御ユニット１と電力線を介して通信を行う通信部３２と、各ユニット自体の負荷２Ａ〜９Ａに対する電力供給をオン／オフするリレー３３とをそれぞれ備えている。ここで、負荷２Ａ〜９Ａは、センサ類などの入力負荷３５と、モータやクラッチ、ヒータ類などの出力負荷３６とに分けることができる。入力負荷３５から出力されたセンス信号は制御部３１に取り込まれ、また制御部３１から出力負荷３６へは制御信号が送られるようになっている。

制御部３１は、制御ユニット１から通信部３２を通して受信した内容に従い、リレー３３のオン／オフ駆動を制御するほか、出力負荷３６の駆動制御と、入力負荷３５の状態を制御ユニット１へ送信するために通信部３２に対する制御を行う。

制御ユニット１から、ユニット２〜９のうちの所定ユニットに対してリレー３３を遮断する命令が送信されることにより、受信した所定ユニットの制御部３１は、トランジスタ３４を動作してリレー３３を遮断状態に駆動する。この作用により、所定ユニット側は、制御部３１と通信部３２以外の負荷３５，３６への電源供給を遮断することができる。

＜制御ユニットと他のユニットの通信＞
次に、制御ユニット１と他のユニット２〜９との通信の実行方法について、図５を参照して説明する。図５は、制御ユニット１と他のユニット２〜９との通信タイミングを示すタイミングチャートである。

図中のｔ０は、通信を行うための基本クロックである。そのｔ０のクロックをユニットの数だけ分周して、制御ユニット１と各ユニット２〜９間の通信を行うようにしている。ｔ１〜ｔ９はそれぞれ、制御ユニット１と通信するユニット２〜９の通信タイミングである。ｔ１は制御ユニット１とユニット２の通信、ｔ２は制御ユニット１とユニット３の通信という具合に、制御ユニット１と他の全てのユニット２〜９との間で通信を行うための通信タイミングｔ１〜ｔ９が設定されている。このようなタイミングで、制御ユニット１と各ユニット２〜９との通信を行い、画像形成動作を実現させている。

＜本実施の形態に係る画像形成動作の概略＞
次に、以上のように構成される画像形成装置の画像形成動作について、概略的に説明する。

Ｉ．準備動作
初めに画像形成装置へ電源が投入されてから画像形成動作を受け付ける状態になるまでの説明を行う。

画像形成装置本体に電源が投入されると、制御ユニット１は、各ユニット２〜９と電力線を介した通信を開始し、画像形成動作を行うための準備を行う。この準備期間（ウェイトアップ）中は、ユニット９に設けられたＵＳＢ端子から外部のパソコン等へ画像形成装置がウェイトアップ中であることを伝え、プリント命令を受け付けない状態にしている。また、表示部へウェイトアップ中であることを表示する。

次に制御ユニット１は、電力線を介した通信でユニット７に対し、定着温度を上げるための指令を伝える。この指令を受信したユニット７は、次のような制御を行う。

定着ローラ１０８に当接されたサーミスタからの定着温度情報から定着ヒータをＡＣ電源で駆動させて熱を与えることにより、定着ローラ１０８の定着ニップ部（用紙と用紙上の未定着トナー像を加圧し熱を加えて定着させる加圧部）で定着できる温度まで上昇させる。その制御の途中で、制御ユニット１は、サーミスタの温度情報が所定温度以上になったら（通常、定着ローラ１０８は低温状態で回転させると破損するため所定温度以上で駆動する必要がある）、ユニット２のメインモータを駆動するとともにユニット７の定着クラッチを駆動して定着ローラ１０８を回転させる。更にユニット６を用いて感光ドラム１２１上の初期化を行い、画像形成動作を実行できるように準備する。

これら一連の準備動作終了後にプリント命令を受け付ける状態（スタンバイ状態）にする。

ＩＩ．プリント命令入力後の動作
スタンバイ状態において、ユニット９に設けられた外部インターフェース（ＵＳＢ端子）を介して、パソコン等からプリント命令が入力されたことを制御ユニット１がユニット９との通信で検知すると、制御ユニット１は、画像形成動作を行うため、各ユニット２〜９に対し電力線を介した通信で以下のような制御を行う。なお、画像形成モードは、両面プリントモードで１枚の給紙であり、給紙カセット５１が選択された場合を想定する。

まず、画像形成を行うため、制御ユニット１は、感光ドラム１２１や記録用紙の搬送等の駆動源として用いるメインモータを駆動すると同時に排熱ファンを始動し、さらに高圧の一次帯電を出力する。また、定着ローラ１０８の温度を所定の定着温度で温度制御するようにユニット７に指令を出す。

メインモータの駆動直後から、メインモータが安定して回転するための所定時間経過後に、操作部からの操作入力で指定された給紙カセット５１の記録用紙を給紙するため、給紙ローラ１０１を反時計方向へ回転駆動する。このことにより給紙カセット５１から記録用紙Ｐが給紙される。

次に、給紙ローラ１０１に少し遅れて縦パスローラ１０３を回転させ（縦パスクラッチ（１）の駆動）、給紙ローラ１０１で給紙された用紙Ｐを縦パスローラ１０３で搬送する。そして、縦パスローラ１０３の駆動により縦パスセンサ（１）で用紙Ｐが検知できるまで、給紙クラッチ（１）の駆動を継続するように制御する。上記の制御を行うことにより、用紙Ｐが１枚だけ給紙される。用紙Ｐは、次に縦パスローラ１０３から縦パスローラ１０４へと搬送される。

制御ユニット１は、縦パスローラ１０４を回転させるため、ユニット３の縦パスクラッチを駆動する。これによって、縦パスローラ１０３から搬送されてきた用紙Ｐは、さらに縦パスローラ１０４で搬送されるため、縦パスセンサ２で検知することができる。

上記で述べたような、各クラッチの制御と各センサの検知処理により、記録用紙の搬送中に紙詰まりが起きたか否かを監視しながら制御を行うと同時に、前に給紙された記録用紙の後端を検知した後に次の用紙の給紙を行うように、次の用紙の給紙タイミングを制御する。

縦パスローラ１０４の回転により用紙Ｐは更に搬送されてレジローラ１０６に突き当たり、その結果、用紙Ｐは所定のループ量を得る。その後、レジローラ１０６を回転させるべくレジクラッチを駆動する。レジクラッチの駆動により、用紙Ｐが更に搬送されて感光ドラム１２１と転写ローラ１２２とが接触する位置に来たときには、感光ドラム１２１上に作成されたトナー像と用紙Ｐとの位置合わせを用紙搬送方向（副走査方向）で行う必要がある。そのため、制御ユニット１は、感光ドラム１２１上へ照射するレーザの書き出しタイミングをレジクラッチのオンタイミングに同期させて、副走査方向での位置が合うように画像形成の制御を行う。

本実施の形態では、レジローラ１０６から転写ローラ１２２までの距離Ｌ１と、感光ドラム１２１上へのレーザの照射位置から転写ローラ１２２までの感光ドラム１２１の周囲長Ｌ２とを同一にしているので、レーザの書き出しタイミングがレジクラッチのオンタイミングと一致する。レジローラ１０６の駆動により用紙Ｐが搬送されて、用紙Ｐの先端から転写ローラ１２２までの距離が前記Ｌ２になったタイミングでレーザの書き出しタイミングが決定される。

このように制御ユニット１は、感光ドラム１２１上に形成するトナー像と用紙Ｐとの副走査方向の位置を合わせるため、レジクラッチのオンタイミングにより、レーザスキャナユニット１１４から感光ドラム１２１上へ照射するレーザの書き出しタイミングを決定する。

また、レーザスキャナユニット１１４は、感光ドラム１２１上のレーザ走査方向（主走査方向）の書き出しタイミングに合わせ、画像信号に応じたレーザ光を反射ミラー１１５を介して感光ドラム１２１上に照射し、感光ドラム１２１上に所望の静電潜像を作成する。

さらに、感光ドラム１２１上に作像された静電潜像を基に、現像キット内の高圧帯電部とトナーとを用いてトナー像を形成する。そして、転写帯電の高圧を印加した転写ローラ１２２により、感光ドラム１２１上のトナー像を、レジローラ１０６でタイミングを合わせて搬送された用紙Ｐに転写し、その後、定着ローラ１０８によって用紙Ｐ上に熱定着する。

一方、正転クラッチの駆動により用紙Ｐの後端がフラッパ１０９を抜けたと排紙センサで検知すると、ユニット４のフラッパソレノイド及び反転クラッチを共に駆動する。この制御により、用紙Ｐは、中間搬送ローラ１１１へと搬送される。そして、ユニット５の中間搬送クラッチ（１），（２）を駆動することにより、用紙Ｐは中間トレイ５３へ排紙される。この間に、ジャムの監視や各クラッチの駆動を行うタイミングを作る必要があるため、用紙Ｐの搬送状態を中間搬送センサ（１），（２）や排紙センサで監視する必要があることは明らかである。

また、画像形成モードとして両面プリント時または多重プリント時の紙パス制御の違いを述べると、両面プリント時では、定着ローラ１０８で定着された用紙Ｐを、フラッパ１０９、排紙ローラ１１０、反転クラッチ、及び中間搬送ローラ１１１を用いて、中間トレイ５３へ反転して搬送する。多重プリント時では、用紙Ｐを反転せずにフラッパソレノイドを駆動しフラッパ１０９を動かすことでパスを変更して中間トレイ５３へ搬送する。

用紙Ｐは、中間搬送ローラ１１２によって中間トレイ５３に搬送されるが、このとき、搬送された用紙Ｐの位置（主走査方向）を合わせるため、中間トレイモータで用紙Ｐの位置合わせを行う。表面の最終紙が中間トレイ５３に入ることで、次に裏面時の制御を行う。

即ち、再給紙クラッチにより再給紙ローラ１１３を駆動して、中間トレイ５３から用紙Ｐの再給紙を行い、続いて縦パスローラ１０５へと搬送させる。その後は、前述したように、用紙Ｐをレジローラ１０６まで搬送させて、作成したトナー画像と位置合わせをして用紙Ｐへ転写する制御を行い、さらに定着ローラ１０８で定着後、排紙ローラ１１０によって画像形成装置から排紙トレイ上へと排出される。

＜本実施の形態の特徴を成す制御動作＞
次に、上述の画像形成動作を基にして、本実施の形態の特徴を成す制御動作について、図６〜図９を参照して説明する。

図６は、両面プリントでの表面プリント時の各負荷の駆動を示したタイミングチャートであり、図７は、両面プリントでの裏面プリント時の各負荷の駆動を示したタイミングチャートである。即ち、図６のタイミングチャートは、ユニット４のメインモータの駆動から始まり、画像を定着した後、中間トレイ５３に紙搬送されるまでをユニット別に示し、図７のタイミングチャートは、中間トレイ５３から再給紙して裏面に画像を定着させた後、排紙されるまでをユニット別に示している。なお、図６及び図７共に給紙カセット５１からの給紙枚数が１枚に設定された場合である。また、図中の“Ｈ”レベル時が負荷の駆動状態を示しており、“Ｌ”レベル時は、負荷の非駆動状態を示している。

図６に示す負荷の稼働状況によると、ユニット２では、最終紙を給紙した以降は、“Ｌ”レベルである。即ち、ユニット２では、最終紙が縦パスローラ１０３で搬送された後は、負荷を制御する必要がない、つまり給電する必要がないことが判る。ユニット３でも、表面プリント時に縦パスローラ１０３で搬送されてきた最終紙が縦パスローラ１０４で搬送された以降は、裏面プリント時も含めて制御を行う必要がないことが判る。このように、画像形成モードや給紙カセットの選択により、制御を必要とするユニットと制御を必要としないユニットが有ることが判る。

また、ユニット５では、最初の用紙が定着ローラ１０８を抜けてくるまでは制御を行う必要がなく、また、中間搬送ローラ１１１と１１２で最終紙が搬送された以降は、裏面プリント時の制御を含めて制御を行う必要がないことが判る。即ち、画像形成モードや用紙Ｐの搬送状況によって、給電が必要となるユニットと給電が不要なユニットが有るということになる。

このような点から、まず始めに、制御が必要なユニットと不要なユニットを判断することにより、制御が必要でないユニットへの電力を抑えるように、電力線通信による制御を行う実施例について、図８を参照して説明する。図８は、制御ユニット１の制御部２０で実行される制御ルーチンを示すフローチャートである。

本実施例の制御ルーチンは、画像形成モードが設定され且つプリント開始の命令が外部インターフェースから入力された後に行う。まず、ステップＳ１では、設定された画像形成モードを確認し、設定された画像形成モードに応じて、使用するユニットと使用しないユニットとを判別する。例えば、画像形成モードが片面プリントであれば、両面プリント用のユニット５は使用しないし、また、給紙カセット５２から給紙を行うように設定されていれば、給紙カセット５１用のユニット２は使用しないことは明らかである。

次のステップＳ２では、前記ステップＳ１での確認処理に基づき、各ユニット２〜９のうち、実際に使用しないユニットが有るか否かを判断する。そして、使用しないユニットが有ると判断された場合はステップＳ３へ進んで、その使用しないユニットのリレー３３を遮断状態するように、電力線を介して制御信号を送信する。即ち、画像形成モードが片面プリントであれば、ユニット５のリレー３３を遮断状態にする。また、給紙カセット５２から給紙を行うように設定されていれば、ユニット２のリレー３３を遮断状態にする。

これにより、使用しないユニットへ供給する電力のうち、制御部３１と通信部３２以外の負荷部分へ供給する電力を遮断することができる。

次に、画像形成動作中において、ある条件になるまでは、制御の必要がないユニットへの電力を抑えるように通信制御を行う、また、ある条件になると、制御の必要がなくなるユニットへの電力を抑えるように通信制御を行う実施例について、図９を参照して説明する。図９は、図８の制御動作後に制御部２０で実行される制御ルーチンを示すフローチャートである。

本実施例では、上記図８の制御ルーチンを実行した後、本実施例に係る図９の制御ルーチンを実行することで、最初に給紙した用紙が所定の位置まで搬送されてきた時に、それまで電源を遮断していたユニットへ電源を投入し、また、最終紙が所定の位置まで搬送されて来た時に、電源の供給が不要になったユニットへの電源を遮断する制御を実現する。

なお、各ユニット毎に電源のオンオフタイミングと用紙の位置との関連付けが記憶部２１或いは２２に記憶されている。

まず図９のステップＳ１１では、上流側（給紙側）である給紙カセット５１または５２から最初に給紙された用紙が所定位置まで搬送され、下流側（排紙側）で使用するユニットへの電源を供給しなければならないタイミングになっているか否かを判断する。

例えば、両面プリント用のユニット５へ電源を供給するタイミングのリミットは、定着ローラ１０８によって搬送されてきた用紙の先端が定着センサで検知されるタイミングである。したがって、その時点で、ユニット５への電源を供給しなければならない。このとき、電源投入時からユニットが準備完了するまでの時間は、一定時間（最低でもリセット時間＋イニシャル時間）を要するので、ユニット５の準備が間に合うように、画像形成装置が高速機になればなるほど、電源供給のタイミングとなる紙搬送位置は上流側のレジローラ１０６方向へ移動する必要がある。

ステップＳ１１の判断において、最初に給紙された用紙が所定位置まで到達していると判断された場合は、ステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、前記下流側で使用するユニットへの電源の供給を行うため、そのユニットのリレー３３を遮断状態から導通状態にする。即ち、紙搬送路へ最初に給紙した用紙の位置を縦パスセンサ等で検知し、最初に給紙した用紙が所定位置に到達するまでには、下流側で使用するユニットのリレー３３を導通状態にしておくように制御する。例えば、最初の紙が定着ローラ１０８によって搬送される位置に到達した時に、ユニット５のリレー３３を遮断状態から導通状態にして負荷５Ａへ電力を供給し、中間トレイ５３への搬送ができるように制御を行う。

ステップＳ１１の判断において、最初に給紙された用紙が所定位置で検知されないと判断された場合、またはステップＳ１２の処理後は、ステップＳ１３へ進む。ステップＳ１３では、最終紙が給紙カセット５１または５２から搬送され、上流側にあるユニットへの電源を遮断できる搬送位置に来ているか否かを判断する。

当該搬送位置において電源を遮断できるユニットが上流側にある場合は、ステップＳ１４において、そのユニットのリレー３３を導通状態から遮断状態に駆動するように制御する。即ち、最終紙の紙搬送路での搬送位置を縦パスセンサ等で検知し、最終紙が前記搬送位置を通り過ぎたときに、通過した上流側のユニットの中で、紙搬送駆動及び紙検知を行う必要がなくなったユニットがある場合、そのユニットのリレー３３を遮断状態に駆動するように制御するのである。

例えば、画像形成モードが給紙カセット５２からの給紙による両面プリントモードであれば、給紙カセット５２から給紙された最終紙が縦パスローラ１０４で搬送される状態になった時に、ユニット３のリレー３３を導通状態から遮断状態に駆動して、負荷３Ａへ供給していた電力を遮断することで、より省エネルギーを図ることができる。また、この場合、高速機になっても、最終紙が縦パスローラ１０４で搬送が終わるまでユニット３へ電力を供給しなければならないため、電源遮断のタイミングとなる紙搬送位置は変わらない。

なお、最終紙が前記搬送位置で検知されないと判断されたとき、またはステップＳ１４の処理後は、その次の処理へ進む。また、最終紙が搬送されても、上流側に電源を遮断しても構わないユニットがない場合も、その次の制御へ進むことになる。

また、例えばユニット４のように、殆ど常時駆動している負荷を備えたユニットについては、リレー３３を含む電源遮断手段を設けないように構成することにより、コストを下げることができる。即ち、全てのユニットに電源遮断手段を設けなければならないという制約はコストの面からは省いてよいのであり、したがって、省エネルギーの面から効果の高いユニットのみにリレー３３等の電源遮断手段を用いることで、省エネルギーとコストの両面から効果が期待できる。

＜第１の実施の形態の利点＞
このように本実施の形態では、電力線通信を用いた画像形成装置において、設定された画像形成モードに応じて、使用するユニットと使用しないユニットとを判別し、使用しないユニットに対して、制御ユニット１から電力線通信により制御信号を送ってリレー３３を駆動して電源を遮断するようにしたので、リレー３３を駆動するための制御信号用の信号線が不要となり、低コストで省エネルギーを実現することができる。

さらに、画像形成動作中において、１枚目の紙が所定位置まで搬送されるまでは、その下流側にあるユニットは未だ使用しないでも済むユニットであるため、リレー３３を遮断状態のままにして電源を供給しない。さらに、最終紙が所定位置に到達することにより、使用しなくても済むようになったユニットに対しては、リレー３３を導通状態から遮断状態に駆動して電源を遮断する。

このような制御を行うことにより、電気的なエネルギーを省き、さらにメインモータに対して機械的に加わる負荷も軽減できるため、総合的なエネルギーを省力化することが可能になる。

［第２の実施の形態］
電力線通信によって省エネルギー化を実現するにしても、上記第１の実施の形態の構成では、各ユニット２〜９内の通信部３１と制御部３２には常時電源が供給されている。第２の実施の形態では、その分のエネルギーをも省エネルギー化するものである。

図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置のユニット構成を示すブロック図であり、図１１は、第２の実施の形態に係る他のユニット２〜９の構成を示すブロック図である。図１及び図４に共通する要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態では、各ユニット２〜９のうち、使用する度合いが少ないユニット、例えばユニット２，３，５，８を選定し、その選定したユニット２，３，５，８に対してのみ、図１０に示すように、リレー３３を駆動するための信号線ｃｕｔ１〜ｃｕｔ４を制御ユニット１との間で接続し、その他のユニット４，６，７，９に対しては、制御ユニット１からの前記信号線やリレー３３を含む電源遮断手段を設けていない。即ち、画像形成モードや紙搬送の条件に関係なく殆ど常時駆動している負荷を備えたユニット４，６，７，９に対しては、省エネルギー効果が少ないユニットとして、前記電源遮断手段を省くようにしている。

このように、ユニットの選定時点で、省エネルギーに効果の高いユニットと効果の少ないユニットとに分け、省エネルギーに効果の高いユニット（本実施の形態ではユニット２，３，５，８）のみにリレー３３を含む電源遮断手段を設けるように構成することにより、コストを安くすることが可能である。この点は、前述した第１の実施の形態も同様である。

また、各ユニット２，３，５，８は、図１１に示すように、電力線Ｖｃｃを遮断するリレー３３の出力側Ｖｃｃ１にユニットの全負荷（制御部３１ａ、通信部３２、入力負荷３５、出力負荷３６）を接続する構成となっている。制御ユニット１により、信号線ｃｕｔ１〜ｃｕｔを“Ｈ”レベルにすることにより、リレー３３が遮断状態となり、制御部３１ａ及び通信部３２を含めたユニット内全負荷への電力が完全に遮断される。

このように、リレー３３の駆動を制御することにより、ユニット単位で電源を完全に切ることができ、大きな省エネルギー効果を得ることが可能である。

なお、本発明の目的は、実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も、本発明に含まれることは言うまでもない。

第１の実施の形態に係る画像形成装置のユニット構成を示すブロック図である。 図１に示した画像形成装置の要部の断面構成図である。 図１中の制御ユニットの構成を示すブロック図である。 他のユニットの構成を示すブロック図である。 制御ユニットと他のユニットとの通信タイミングを示すタイミングチャートである。 両面プリントでの表面プリント時の各負荷の駆動を示したタイミングチャートである。 両面プリントでの裏面プリント時の各負荷の駆動を示したタイミングチャートである。 制御ユニットの制御部で実行される制御ルーチンを示すフローチャートである。 図８の制御動作後に実行される制御ルーチンを示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る画像形成装置のユニット構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態に係る他のユニットの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 制御ユニット
２〜９ ユニット
２０，３１ 制御部
２３ 電源／通信部
３２ 通信部
３３ リレー
Ｖｃｃ，ＧＮＤ 電力線

Claims (7)

1. 画像形成動作を行うための複数のユニットを備えた画像形成装置であって、
   画像形成に関する情報を参照して、前記複数のユニットの中から制御を必要とするユニットと制御を必要としないユニットを判別する判別手段を有し、前記複数のユニットを電力線を用いた通信で制御する制御ユニットと、
   前記各ユニットに対して前記電力線を介して供給される電源をそれぞれ遮断する複数の遮断手段と、
   前記判別手段の判別結果に基づいて、前記各遮断手段の作動を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記電力線を用いた通信で前記制御ユニットから前記判別手段の判別結果を受け取ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記判別手段により、前記複数のユニットの中から、画像形成動作中に所定の条件を満すまでは前記制御ユニットによる制御を必要としないユニットを判別し、少なくとも該所定の条件を満すまでは該ユニットへの電源供給を遮断することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記判別手段により、前記複数のユニットの中から、画像形成動作中に所定の条件を満したときに前記制御ユニットによる制御が必要でなくなるユニットを判別し、該所定の条件を満したときは該ユニットへの電源供給を遮断するように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
5. 前記各遮断手段は、前記制御ユニットによる制御を必要とする度合いに基づいて選定された所定のユニットのみに対応して設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 画像形成動作を行うための複数のユニットと、前記複数のユニットを電力線を用いた通信で制御する制御ユニットとを備えた画像形成装置の制御方法であって、
   前記各ユニットに対して前記電力線を介して供給される電源をそれぞれ遮断する複数の遮断手段を設けておき、
   画像形成に関する情報を参照して、前記複数のユニットの中から制御を必要とするユニットと制御を必要としないユニットを判別する判別工程と、
   前記判別工程の判別結果に基づいて、前記各遮断手段の作動を制御する制御工程とを実行することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
7. 画像形成動作を行うための複数のユニットと、前記複数のユニットを電力線を用いた通信で制御する制御ユニットと、前記複数のユニットに対して前記電力線を介して供給される電源をそれぞれ遮断する複数の遮断手段とを備えた画像形成装置の制御方法を実行するための、コンピュータで読み取り可能な制御プログラムであって、
   画像形成に関する情報を参照して、前記複数のユニットの中から制御を必要とするユニットと制御を必要としないユニットを判別する判別ステップと、
   前記判別ステップの判別結果に基づいて、前記各遮断手段の作動を制御する制御ステップとを備えたことを特徴とする制御プログラム。

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