JP2010139874A - 画像形成装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】従来の画像形成装置よりも１枚目の印刷出力を早くすることができる画像形成装置及びプログラムを提供する。
【解決手段】マイコン１８１が、印刷開始指示を入力した場合に、印刷の下流工程で使用される駆動モータほど駆動開始時間を遅らせるように複数の駆動モータ及び定着器１６に供給される電力を制御するので、定着器１６に供給される電力が徐々に減少し、定着器１６が印刷温度に到達する時間が従来の画像形成装置よりも短くなる。このため、従来の画像形成装置よりも１枚目の印刷出力が早くなる。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置及びプログラムに関する。

従来より、定着ユニットが所定温度に達したときに、他の動作部材が全て動作可能な所定の状態に達しているように各動作部材を制御する画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の画像形成装置は、各動作部材に対する通電が開始されると、定着ユニット２１７の加熱ローラ２１表面の現在温度を所定温度まで上昇させるために要する所要時間を求め、コピーランプ１ａの現在光量を所定光量まで上昇させるために要する時間、及び、ポリゴンミラー１２を駆動するモータ１３の現在速度を所定速度まで上昇させるためにようする時間が所要時間より長い場合には、コピーランプ１ａ及びモータ１３に供給する電力波形のデューティ比を増加し、所要時間が経過する前にコピーランプ１ａ及びモータ１３が所定状態に達しているようにする。
特開２００３−３０２８７４号公報

本発明の目的は、従来の画像形成装置よりも１枚目の印刷出力を早くすることができる画像形成装置及びプログラムを提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１の画像形成装置は、記憶媒体に現像剤を定着する定着手段と、複数の駆動手段と、印刷開始指示を入力した場合に、印刷の下流工程で使用される駆動手段ほど駆動開始時間を遅らせるように前記複数の駆動手段及び前記定着手段に供給される電力を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする。

請求項２の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、基準点から各駆動手段までの距離、処理速度及び各駆動手段の動作の安定に要する時間に基づいて、各駆動手段の駆動開始時間を算出する算出手段を備え、前記算出された各駆動手段の駆動開始時間に従って、前記複数の駆動手段及び前記定着手段に供給される電力を制御することを特徴とする。

請求項３の画像形成装置は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記各駆動手段の駆動開始時間は、前記基準点から各駆動手段までの距離を処理速度で除算し、その除算結果から前記各駆動手段の動作の安定に要する時間を減算した値であることを特徴とする。

請求項４の画像形成装置は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記算出手段で算出された各駆動手段の駆動開始時間の情報を記憶する記憶手段を備え、前記制御手段は、前記印刷開始指示を入力した場合に、前記記憶手段に記憶された各駆動手段の駆動開始時間の情報に基づいて、前記複数の駆動手段及び前記定着手段に供給される電力を制御することを特徴とする。

請求項５の画像形成装置は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、電源の投入後に画質調整処理が実行されている間の前記定着手段の待機温度を従来の画像形成装置の待機温度よりも低く設定する設定手段を備えることを特徴とする。

請求項６のプログラムは、画像形成装置を、記憶媒体に現像剤を定着する定着手段、複数の駆動手段、及び印刷開始指示を入力した場合に、印刷の下流工程で使用される駆動手段ほど駆動開始時間を遅らせるように前記複数の駆動手段及び前記定着手段に供給される電力を制御する制御手段として機能させることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、従来の画像形成装置よりも１枚目の印刷出力を早くすることができる。

請求項２の発明によれば、基準点から各駆動手段までの距離及び各駆動手段の動作の安定に要する時間を考慮して、複数の駆動手段及び定着手段に供給される電力を詳細に制御することができる。

請求項３の発明によれば、印刷開始指示の入力時からの各駆動手段の駆動開始時間を正確に算出することができる。

請求項４の発明によれば、印刷開始指示が入力される度に各駆動手段の駆動開始時間を算出する処理が不要になる。

請求項５の発明によれば、画像形成装置の待機中の消費電力を従来の画像形成装置の待機中の消費電力よりも低減することができる。

請求項６の発明によれば、従来の画像形成装置よりも１枚目の印刷出力を早くすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。

画像形成装置１は、カラープリンターで構成されており、トナーカートリッジ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ、画像形成ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ、中間転写ベルト１３、ベルトクリーナー１４、２次転写部１５、定着器１６（定着手段）、給紙部１７、制御部１８、温度計１９、湿度計２０、定着器駆動モータ２９、フィニッシャー部３０及び操作部３３を備えている。フィニッシャー部３０は、用紙を束ねるステイプラ部３１及びステイプラ部３１を駆動する駆動モータ３２を備えている。また、画像形成ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの各々は、感光体２１、一次転写部２２、クリーナー２３、帯電器２４、潜像形成部２５、現像部２６、感光体駆動モータ２７、及び一次転写駆動モータ２８を備えている。

制御部１８は、感光体２１を駆動する感光体駆動モータ２７（駆動手段）、一次転写部２２を駆動する一次転写駆動モータ２８（駆動手段）、定着器１６を駆動する定着器駆動モータ２９（駆動手段）、駆動モータ３２（駆動手段）、及び中間転写ベルト１３並びに２次転写部１５を駆動するモータ（不図示）（駆動手段）と接続されている。また、制御部１８は、装置内の温度を測定する温度計１９、装置内の湿度を測定する湿度計２０、及び指示を入力する操作部３３と接続されている。

トナーカートリッジ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは、画像形成ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋに含まれる現像部２６に現像剤（トナー）を供給する。

制御部１８が印刷すべき画像データを受信すると、帯電器２４が感光体２１を帯電し、潜像形成部２５が感光体２１を露光し、静電潜像を形成する。現像部２６は、現像剤（トナー）を感光体２１上に供給し、一次転写部２２は感光体２１上に現像されたトナー像を中間転写ベルト１３に転写する。感光体２１上に残ったトナーは、クリーナー２３によって回収される。

このような処理が、中間転写ベルト１３が回転されながら、画像形成ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの各々で実行される。これにより、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マジェンダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色のトナー像が中間転写ベルト１３の所定の位置で互いに重なるように形成される。ベルトクリーナー１４は、中間転写ベルト１３上に残ったトナーを回収する。

そして、２次転写部１５が、給紙部１７から搬送された用紙に、中間転写ベルト１３上のトナー像を転写し、定着器１６がトナー像を用紙に定着する。トナー像が定着された用紙は、搬送路を経由して、装置外に排出される、又は、ステイブラ部３１に搬送され、ステイブラで用紙が束ねられて、冊子として装置外に排出される。

図２（Ａ）は、制御部１８の構成を示す図であり、図２（Ｂ）は、定着器１６の構成を示す図である。

図２（Ａ）において、制御部１８は、マイコン１８１（制御手段、算出手段）及びメモリ１８２（記憶手段）を備えている。マイコン１８１は、各種の算出処理を実行したり、各駆動モータの駆動を制御する。メモリ１８２は、不揮発性のＲＯＭ又はハードディスク等で構成されており、各種のデータやプログラムを記憶している。

図２（Ｂ）において、定着器１６は、ヒートローラ１６１及びプレッシャーローラ１６２を備えている。ヒートローラ１６１の内部には、ヒートローラ１６１とプレッシャーローラ１６２との間を通過するトナーが転写された用紙を加熱するメインランプ１６４及びサブランプ１６５が設けられている。また、プレッシャーローラ１６２上には定着器１６の温度を測定する温度センサ１６３が設けられている。

制御部１８のマイコン１８１は、温度センサ１６３、メインランプ１６４及びサブランプ１６５に接続されており、温度センサ１６３の測定温度の情報を取得し、メインランプ１６４及びサブランプ１６５の点灯の開始及び終了を制御する。

図３（Ａ）は、各駆動モータの駆動開始時間の算出式を示す図であり、図３（Ｂ）は、駆動モータ毎の回転の安定に要する時間及び駆動開始時間を示すテーブル情報を示す図である。

マイコン１８１は、図３（Ａ）の各駆動モータの駆動開始時間の算出式に基づいて、印刷開始指示の入力時（例えば、スタートボタン（印刷開始ボタン）の押下時）からの各駆動モータの駆動開始時間を算出する。図３（Ａ）の各駆動モータの駆動開始時間の算出式はメモリ１８２に格納されている。

ここで、駆動モータが感光体駆動モータ２７である場合には、図３（Ａ）の基準点Ａからの距離は、図１の基準点Ａから点Ｂまでの距離である。駆動モータが一次転写駆動モータ２７である場合には、図３（Ａ）の基準点Ａからの距離は、図１の基準点Ａから点Ｃまでの距離である。駆動モータが定着器駆動モータ２９である場合には、図３（Ａ）の基準点Ａからの距離は、図１の基準点Ａから点Ｄまでの距離である。駆動モータが駆動モータ３２である場合には、図３（Ａ）の基準点Ａからの距離は、図１の基準点Ａから点Ｅまでの距離である。基準点Ａから点Ｂまでの距離、基準点Ａから点Ｃまでの距離、基準点Ａから点Ｄまでの距離及び基準点Ａから点Ｅまでの距離は、予めメモリ１８２に格納されている。

また、図３（Ａ）の処理速度は、例えば１７５（mm/s）であり、予めメモリ１８２に格納されている。尚、図３（Ａ）の処理速度の単位が（mm/ms）である場合には、基準点Ａから各駆動モータまでの距離を処理速度で除算した結果をさらに1000で除算することは不要である。

図３（Ａ）の駆動モータの回転の安定に要する時間は、図３（Ｂ）に示すように、例えば５００（ms）である。マイコン１８１により算出された各駆動モータの駆動開始時間は、図３（Ｂ）のテーブル情報に登録され、このテーブル情報はメモリ１８２に格納される。

図３（Ｂ）の各駆動モータの駆動開始時間によれば、印刷の下流工程で使用される駆動モータほど、駆動開始時間が遅らされている。

マイコン１８１は、画像を形成するたびに、図３（Ａ）の算出式により各駆動モータの駆動開始時間を算出してもよいが、テーブル情報に各駆動モータの駆動開始時間を登録した後は、図３（Ｂ）のテーブル情報に登録された各駆動モータの駆動開始時間を利用してもよい。

図４（Ａ）は、一般的な画像形成装置における、定着器の温度、各駆動モータの駆動開始タイミング、定着器に供給される電力のデューティー比、及び定着器並びに各駆動モータの消費電力の割合の関係を示す図である。図４（Ｂ）は、画像形成装置１における、定着器の温度、各駆動モータの駆動開始タイミング、定着器に供給される電力のデューティー比、及び定着器並びに各駆動モータの消費電力の割合の関係を示す図である。図５は、画像形成装置１における、定着器の温度、各駆動モータの駆動開始タイミング、定着器に供給される電力のデューティー比、及び定着器並びに各駆動モータの消費電力の割合の関係の変形例を示す図である。

図４（Ａ），（Ｂ）及び図５において、待機温度は、電源の投入後に画質調整処理が実行されている間の定着器の温度を示し、印刷温度とは、印刷開始指示が入力され（例えば、スタートボタンが押下され）、実際に印刷を実行するときの定着器１６の温度を示す。定着器１６の温度は、温度センサ１６３により測定され、定着器１６の温度情報はマイコン１８１に送信される。尚、図４（Ａ），（Ｂ）では、例えば、待機温度は８０度に固定されており、印刷温度は１７０度に固定されている。図５では、例えば、待機温度は６０度に設定されており、印刷温度は１７０度に設定されている。

画質調整処理は、トナーカートリッジ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋから画像形成ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋへ自動でトナーを入れ替える処理、感光体２１を交換する処理、画像の濃度を調整する処理、及びトナー像の位置ズレを調整する処理などを含む。

図４（Ａ）の一般的な画像形成装置では、電源投入後、定着器１６の温度が待機温度に上昇するまで、定着器１６の加熱処理が実行される。定着器１６の加熱処理が実行されている間、例えば全体の９０％の電力が定着器１６（具体的にはメインランプ１６４又はサブランプ１６５）へ供給される。残りの電力は、制御部１８などに供給される。定着器１６の温度が待機温度に到達すると、全体の１０％の電力が、定着器１６の温度を維持するために定着器１６へ供給される。

その後、スタートボタン（印刷開始ボタン）が押下されると、全体の４０％の電力（それぞれ２０％）が感光体駆動モータ２７及び駆動モータ３２に供給され、全体の２０％の電力（それぞれ１０％）が一次転写駆動モータ２８及び定着器駆動モータ２９に供給され、全体の３０％の電力がメインランプ１６４又はサブランプ１６５に供給される。残りの電力は、制御部１８などに供給される。このように、スタートボタン（印刷開始ボタン）が押下されると、感光体駆動モータ２７、一次転写駆動モータ２８、駆動モータ３２及び定着器駆動モータ２９は同時に回転を開始し、定着器１６が加熱されている。そして、定着器１６の温度が印刷温度に到達すると、印刷が開始される。

図４（Ｂ）の画像形成装置１では、スタートボタン（印刷開始ボタン）が押下される前まで図４（Ａ）の一般的な画像形成装置と同様の処理が実行される。

スタートボタン（印刷開始ボタン）が押下されると、マイコン１８１は、各駆動モータの駆動開始時間を算出する又はテーブル情報内の各駆動モータの駆動開始時間を読み出す。そして、感光体駆動モータ２７の駆動開始時間が経過すると、マイコン１８１は、全体の２０％の電力を感光体駆動モータ２７に供給し、全体の７０％の電力を定着器１６のメインランプ１６４又はサブランプ１６５に供給するように、電力供給を制御する。図４（Ｂ）の「１０％ その他」に対応する電力は、制御部１８などに供給される。

次に、一次転写駆動モータ２８の駆動開始時間が経過すると、マイコン１８１は、全体の２０％の電力を感光体駆動モータ２７に供給し、全体の１０％の電力を一次転写駆動モータ２８に供給し、全体の６０％の電力を定着器１６のメインランプ１６４又はサブランプ１６５に供給するように、電力供給を制御する。

さらに、定着器駆動モータ２９の駆動開始時間が経過すると、マイコン１８１は、全体の２０％の電力を感光体駆動モータ２７に供給し、全体の１０％の電力を一次転写駆動モータ２８に供給し、全体の１０％の電力を定着器駆動モータ２９に供給し、全体の５０％の電力を定着器１６のメインランプ１６４又はサブランプ１６５に供給するように、電力供給を制御する。

最後に、駆動モータ３２の駆動開始時間が経過すると、マイコン１８１は、全体の２０％の電力を感光体駆動モータ２７に供給し、全体の１０％の電力を一次転写駆動モータ２８に供給し、全体の１０％の電力を定着器駆動モータ２９に供給し、全体の２０％の電力を駆動モータ３２に供給し、全体の３０％の電力を定着器１６のメインランプ１６４又はサブランプ１６５に供給するように、電力供給を制御する。

このように、図４（Ｂ）の画像形成装置１では、印刷の下流工程で使用される駆動モータほど、駆動開始時間が遅らされており、画像形成装置１で供給可能な電力全体から各駆動モータに供給される電力及び制御部１８などに供給される電力を除いた残りの電力が、定着器１６のメインランプ１６４又はサブランプ１６５に供給される。従って、図４（Ｂ）の定着器１６は、図４（Ａ）の定着器１６よりも印刷温度に早く到達し、１枚目の印刷出力が早くなる。

図５の画像形成装置１では、図４（Ｂ）の画像形成装置１と同様の処理が実行される。図５の画像形成装置１及び図４（Ａ）の一般的な画像形成装置において、定着器１６の温度が印刷温度に到達する時間を同一に設定した場合、図５の画像形成装置１の待機温度は図４（Ａ）の一般的な画像形成装置の待機温度よりも低く設定される。尚、図５の画像形成装置１の待機温度は、操作部３３又は外部機器のプリンタドライバからマイコン１８１に設定される。

図４（Ａ）の一般的な画像形成装置と比べて、図５の画像形成装置１では、印刷の下流工程で使用される駆動モータほど、駆動開始時間が遅らされ、定着器１６の加熱に利用される電力が徐々に減少する。このため、図５の定着器１６では、図４（Ａ）の定着器１６よりも待機温度から印刷温度に到達するまでの速度が速くなる。よって、図５の画像形成装置１の待機温度は図４（Ａ）の一般的な画像形成装置の待機温度よりも低く設定され、画像形成装置１の待機中の消費電力は一般的な画像形成装置の待機中の消費電力よりも低減する。

図６は、画像形成装置１で実行される処理を示すフローチャートである。

画像形成装置１の電源が投入されると、マイコン１８１は、定着器１６の温度が設定された待機温度になるように、定着器１６へ供給される電力を制御する（ステップＳ１）。

次いで、マイコン１８１は、温度センサ１６３から取得される測定温度の情報に基づいて、定着器１６の温度が設定された待機温度に到達したか否かを判別する（ステップＳ２）。ステップＳ２でＮＯの場合には、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ２でＹＥＳの場合には、マイコン１８１は、印刷開始指示を入力したか否かを判別する（ステップＳ３）。マイコン１８１は、外部機器から印刷データを受信した場合又はスタートボタン（印刷開始ボタン）が押下された場合に、印刷開始指示を入力したと判断する。

ステップＳ３でＮＯの場合には、当該判別を繰り返す。一方、ステップＳ３でＹＥＳの場合には、マイコン１８１は、基準点Ａから各駆動モータまでの距離、処理速度、各駆動モータの回転の安定に要する時間（即ち、図３（Ａ）の各駆動モータの駆動開始時間の算出式）に基づいて、印刷開始指示の入力時からの各駆動モータの駆動開始時間を算出する（ステップＳ４）。

マイコン１８１は、算出された各駆動モータの駆動開始時間に従って、各駆動モータ及び定着器１６へ供給される電力を制御する（ステップＳ５）。

次いで、マイコン１８１は、温度センサ１６３から取得される測定温度の情報に基づいて、定着器１６の温度が設定された印刷温度に到達したか否かを判別する（ステップＳ６）。ステップＳ６でＮＯの場合には、ステップＳ５に戻る。ステップＳ６でＹＥＳの場合には、画像形成ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋが印刷を開始し（ステップＳ７）、本処理を終了する。

以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、マイコン１８１が、印刷開始指示を入力した場合に、印刷の下流工程で使用される駆動モータほど駆動開始時間を遅らせるように複数の駆動モータ及び定着器１６に供給される電力を制御するので、定着器１６に供給される電力が徐々に減少し、定着器１６が印刷温度に到達する時間が従来の画像形成装置よりも短くなる。このため、従来の画像形成装置よりも１枚目の印刷出力が早くなる。

上記実施の形態では、画像形成装置１は、カラープリンターで構成されているが、画像形成装置１は、コピー機、白黒プリンター、ファクシミリ、又はコピー機能、プリント機能及びファクシミリ機能を有する複合機で構成されていてもよい。

画像形成装置１の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムが記録されている記録媒体を、画像形成装置１に供給し、マイコン１８１が記憶媒体に格納されたプログラムを読み出し実行することによっても、上記実施の形態と同様の効果を奏する。プログラムを供給するための記憶媒体としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、又はＳＤカードなどがある。

画像形成装置１のマイコン１８１が、画像形成装置１の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムを実行することによっても、上記実施の形態と同様の効果を奏する。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能である。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 （Ａ）は、制御部１８の構成を示す図であり、（Ｂ）は、定着器１６の構成を示す図である。 （Ａ）は、各駆動モータの駆動開始時間の算出式を示す図であり、（Ｂ）は、駆動モータ毎の回転の安定に要する時間及び駆動開始時間を示すテーブル情報を示す図である。 （Ａ）は、一般的な画像形成装置における、定着器の温度、各駆動モータの駆動開始タイミング、定着器に供給される電力のデューティー比、及び定着器並びに各駆動モータの消費電力の割合の関係を示す図である。（Ｂ）は、画像形成装置１における、定着器の温度、各駆動モータの駆動開始タイミング、定着器に供給される電力のデューティー比、及び定着器並びに各駆動モータの消費電力の割合の関係を示す図である。 画像形成装置１における、定着器の温度、各駆動モータの駆動開始タイミング、定着器に供給される電力のデューティー比、及び定着器並びに各駆動モータの消費電力の割合の関係の変形例を示す図である。 画像形成装置１で実行される処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 画像形成装置
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ トナーカートリッジ
１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ 画像形成ユニット
１３ 中間転写ベルト
１４ ベルトクリーナー
１５ ２次転写部
１６ 定着器
１７ 給紙部
１８ 制御部
１９ 温度計
２０ 湿度計
２１ 感光体
２２ 一次転写部
２３ クリーナー
２４ 帯電器
２５ 潜像形成部
２６ 現像部
１８１ マイコン
１８２ メモリ

Claims (6)

1. 記憶媒体に現像剤を定着する定着手段と、
   複数の駆動手段と、
   印刷開始指示を入力した場合に、印刷の下流工程で使用される駆動手段ほど駆動開始時間を遅らせるように前記複数の駆動手段及び前記定着手段に供給される電力を制御する制御手段と
   を備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、基準点から各駆動手段までの距離、処理速度及び各駆動手段の動作の安定に要する時間に基づいて、各駆動手段の駆動開始時間を算出する算出手段を備え、
   前記算出された各駆動手段の駆動開始時間に従って、前記複数の駆動手段及び前記定着手段に供給される電力を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記各駆動手段の駆動開始時間は、前記基準点から各駆動手段までの距離を処理速度で除算し、その除算結果から前記各駆動手段の動作の安定に要する時間を減算した値であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記算出手段で算出された各駆動手段の駆動開始時間の情報を記憶する記憶手段を備え、
   前記制御手段は、前記印刷開始指示を入力した場合に、前記記憶手段に記憶された各駆動手段の駆動開始時間の情報に基づいて、前記複数の駆動手段及び前記定着手段に供給される電力を制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 電源の投入後に画質調整処理が実行されている間の前記定着手段の待機温度を従来の画像形成装置の待機温度よりも低く設定する設定手段を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 画像形成装置を、
   記憶媒体に現像剤を定着する定着手段、
   複数の駆動手段、及び
   印刷開始指示を入力した場合に、印刷の下流工程で使用される駆動手段ほど駆動開始時間を遅らせるように前記複数の駆動手段及び前記定着手段に供給される電力を制御する制御手段と
   して機能させることを特徴とするプログラム。

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