JP2012163911A - 画像形成装置及び制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 外部光の有無の検出により移行・復帰を行う省電力制御を行う。このため、外装カバー29の小窓24を通して外部光を受光する照度センサ23を搭載する。照度センサ23は、発光素子25の発する一定光量の基準光を検知するための手段としても用いる。照度センサは、基準光を受光したときの検出値がセンサの劣化度を表すので、基準光検出値に基づいて、所定の移行・復帰条件の成立を判定するために設定される閾値(移行・復帰条件を定める照度の基準値)を調整し、照度センサの劣化を補償する。
【選択図】 図2
Description
画像形成装置における省電力化は、処理すべき印刷ジョブがない、所謂アイドル状態に機器があることを認識し、この状態を認識したとき、常時電源を必要とする動作部(例えば、指令入力を受付ける操作部等)には給電を保つが、それ以外には、基本的に電源供給を停止する待機モード或いはスリープモードといわれる動作モードの省電力制御を実行する方法によるものがよく知られている。
後者の手法を採る従来例として、特許文献1(特開2006−184346号公報)を挙げることができる。
本発明は、上述の従来技術の問題に鑑みてなされたもので、その目的は、ユーザーに設定操作といった手間を掛けさせることなく、省電力制御動作を適正に保つことができるようにすることにある。
本発明は、入力操作による指令に従い、画像データをもとに像担持体に画像を形成する画像形成部、外部光が受光可能であり、受光量に応じた検出値を出力する受光部、基準光を発光する点灯制御可能な光源を有し、該光源からの光を前記受光部で受光し得るように設けた発光部を有し、前記受光部の検出値に対し、予め設定された第1基準値による閾値処理を行い、第1基準値を下回ったときに、画像形成時の電源供給状態から省電力時の電源供給状態へ移行する制御を行う画像形成装置における制御方法であって、前記発光部が有する光源を点灯しないときに得られる外部光受光信号によって、前記発光部が有する光源を点灯したときに得られる外部光に基準光が加わった受光信号を補正し、該補正によって基準光受光信号を求め、得られる基準光受光信号に基づいて、画像形成時の電源供給状態から省電力時の電源供給状態へ移行する制御における前記閾値処理に用いる基準値を設定することを特徴とする。
本発明に係る画像形成装置(以下、単に「機器」ともいう)は、機器の設置場所を照らす自然光や人工光(以下、「外部光」という)が存在するか否かを検出する受光部を有し、受光部で検出する外部光がなくなれば、機器が使用される可能性が低く、逆に外部光があれば、使用可能性が高い、という推定のもとに、外部光の有無の検出結果に基づいて、省電力制御動作として、画像形成時の電源供給状態(以下「通常モード」という)から省電力時の電源供給状態(以下「省電力モード」という)への移行制御及び省電力モードから通常モードへの復帰制御を行う。
この実施形態では、受光部における上記外部光の有無の検出を、入射光の光量を検知する照度センサによる外部光の検出値に対する閾値処理として行う。この閾値処理は、移行・復帰条件としてそれぞれ予め定めた照度の基準値を閾値とし、この処理によって、検出した外部光の光量が移行・復帰条件を満たすか否かの判定結果を得る。従って、得られた判定結果に従って、当該省電力制御を実行する。
そこで、本実施形態では、外部光の光量を検出し得る照度センサの劣化による出力の低下に応じて閾値(移行・復帰条件を定める照度の基準値)を変動させることで、上述のような経時変化の影響を受けることなく、移行・復帰条件の判定を適正に行え、省電力制御における誤動作を防ぐことを可能とする。
即ち、一定光量の基準光を照度センサに照射し、受光量に応じた検出値を得ることで、照度センサの劣化度を知ることができ、このようにして得られる劣化度に基づいて、所定の移行・復帰条件を保つように、これらの条件を判定するために設定される上記閾値(移行・復帰条件を定める照度の基準値)を調整する。
具体的には、照度センサに一定光量の基準光を照射する発光部を備え、調整時に、この発光部を駆動し、基準光を照度センサで受光し、基準値を調整する。また、照度センサには、発光部からの基準光のほか外部光が入射するので、外部光が加わった検出値に対する補正を行うことにより、基準光の検出値を求める処理が必要になる。
なお、基準光の発光部及び基準光の検出結果を省電力制御動作に反映させるための手順については、後記で詳述する。
なお、以下の実施形態は、電子写真方式の画像形成装置(複写機、プリンタ、複合機等)を例にする、なお、同様の方法で省電力制御を行い、有効に省電力が働く画像形成装置であれば、電子写真以外の画像形成方式であってもよい。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の構成の概要を示す図である。
ここでは、図1を参照して、画像形成に係る動作部を主に本画像形成装置に係る動作部の構成及びその動作の概要を説明する。なお、同図には、タンデムタイプのカラー画像形成装置を例示するが、他のタイプでもよく、モノクロ機であってもよい。
なお、省電力動作に直接係る外部光が検知可能な照度センサ等の構成及びこの実施形態に係る画像形成装置の制御システムの構成については、後記にて、詳細に説明する。
中間転写ベルト12は、エンドレスのベルトで反時計方向に(図1中、矢示にて示す)回転し、回転方向の上流側から順に、各カラー成分色(ブラック、シアン、マゼンダ、イエロー)のAIOカートリッジ2A、2B、2C、2Dが配列され、所謂、タンデムタイプの構成をなす。なお、各AIOカートリッジは形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。
AIOカートリッジ2Aは、ドラム外周を感光面とした感光体5A、この感光体5Aの周囲に配置された帯電器6A、露光器7、現像器8A、クリーニングブレード9A、等から構成されている。
露光器7は、各AIOカートリッジ2A、2B、2C、2Dが形成するカラー成分色に対応する露光光であるレーザ光10A、10B、10C、10Dを照射するように構成されている。
さらに、中間転写ベルト12に形成された濃度等の調整用画像(パターン)や、用紙15に転写されずに残ったトナーを回収する廃トナーボックス22が配置されている。
画像形成に際し、感光体5Aの外周面は、暗中にて帯電器6Aにより一様に帯電された後、露光器7からのレーザ光10Aにより露光され、静電潜像が形成される。現像器8Aは、この静電潜像をトナーにより可視像化する過程を経て、感光体5A上にトナー画像を形成する。感光体5A上のトナー画像は、感光体5Aと中間転写ベルト12とが接する位置(1次転写位置)で、1次転写ローラ11Aの働きにより転写ベルト12上に転写される。この転写により、中間転写ベルト12上にトナー画像が担持される。トナー画像の転写が終了した感光体5Aは、外周面に残留した不要なトナーをクリーニングブレード9Aにより払拭された後、次の画像形成のために待機する。
印刷要求時、用紙15は、収納された給紙トレイ14から送り出され、レジストローラ17の位置にて待機した後、中間転写ベルト12により搬送されるトナー画像と用紙15の位置が重なり合うタイミングでレジストローラ17にて送り出される。
送り出された用紙15は、2次転写ローラ13にて中間転写ベルト12上のトナー画像を用紙15に転写した後、定着器18にてトナー画像を熱および圧力にて定着し、排紙ローラ19にて画像形成装置1の外部に排紙される。
本実施形態の画像形成装置1は、外部光の有無の検出により移行・復帰を行う省電力制御を行う。このため、外部光の受光部として照度センサを搭載する。本実施形態においては、上述のように、省電力制御の制御条件を判定する目的で外部光を検知するので、照度センサは、その目的に適う位置で機器の設置場所を照らす自然光や人工光の光量を検知できるように設け、受光量に応じた信号を出力する。
図1に示す例では、機器の外装カバー29の上面に、例えば、機器の周囲を照らす照明器具40の光源で発生した外部光を採光する小窓24を設けるとともに、照度センサ23は、この小窓24を通して射し込む外部光を受光するように、機器に搭載される。
この照度センサ23は、外部光を検知するためのものであるが、この実施形態においては、上述のように、基準光を検知するための手段としても用いる。
ここに、発光素子25は、点灯制御が可能であり、また、基準光として一定光量の光を発光することが求められ、この条件を満たす発光素子として、LED(発光ダイオード)が好適である。
この配置をとることで、小さい駆動電力によって発光するパワーの小さい光でも、無駄なく照度センサ23によって検知できる。また、必要なときだけ発光素子25を点灯するように制御することで、省電力を図るとともに、発光素子25そのものの劣化を抑制し、結果として光量を安定化できる。
また、照度センサ23は、小窓24を通して射し込む外部光のほか、発光素子25が発する基準光を受光し、また、基準光を発する発光素子25として、点灯制御が可能なLEDが好適である、という点、さらに、必要なときだけ発光素子25を点灯するように制御することで、省電力を図るとともに、発光素子25そのものの劣化を抑制し、結果として光量を安定化できる、という点でも、図2と同様である。
なお、上記した基準反射部は、外装カバー29の内側面が、反射光を基準光として用いるための条件に適う反射特性を持っていれば、その内側面を利用できるが、こうした反射特性が得られない面である場合、図3の例に示すように、基準光として用いるための条件に適う反射特性を持つ白基準板27を設け、照度センサ23に入射する反射光を安定化させることで、基準光としての利用を可能にする。
図3の例に示す反射光タイプにおいて、発光素子25を照度センサ23と横並びにすることで、照度センサ23の外装カバーに対する配置を、図2の例に示す直接光タイプに比べ、より近傍に配置できる(図3に示す“L”を最短にする)ことから、小窓24から採光する外部光の入射角を広くとることが可能になる。この結果、外部光の検出精度を高めることができる。さらに、この配置は、機器の全体寸法を小さくすることにも有効に働く。
上記画像形成装置1(図1)における省電力動作を制御するシステムの構成について、説明する。
図4は、本実施形態の省電力動作を制御するシステムの構成を示すブロック図である。なお、同図に示す制御システムは、画像形成装置全体を制御するメインコントローラの下に構成されるが、説明の便宜上、省電力動作に関連する要素のみを示し、他の要素は記載を省略している。
電源供給手段34は、制御手段30の指令により、この制御システムを構成する各要素への電源供給(図4において破線で矢示する)、停止を行う。
メモリ32は、制御手段30の管理下にあって、この実施形態では省電力制御において移行・復帰条件を定める基準照度値(後記[省電力制御]で詳述)を記憶しておくために用いる。なお、このメモリ32は、制御手段30内蔵のメモリであってもよい。
制御手段30が行う省電力制御における制御信号等のデータの流れは、図4において実線で矢示する。なお、省電力制御動作については、後記[省電力制御]で詳細に説明する。
また、電装部品36には、画像形成部の動作に必要な各種モータ、定着器18のヒータ等の各種電動デバイスが含まれる。
コンピュータによって実施するメインコントローラのROMには、本実施形態の省電力制御に係る動作として後述する図5〜7の制御フローに示す動作を実行するためのプログラムを記録しておくことで、メインコントローラのCPUが、この制御動作を実現する。なお、プログラムを記録する媒体としては、上記のROMに限らず、HDD(ハードディスク)、CD−ROM,MO(Magneto Optical Disk)等のディスク型を含む各種記憶媒体を用いることができる。
本実施形態では、上記制御システム(図4)は、省電力動作として、画像形成時の電源供給状態とする通常モードから省電力時の電源供給状態とする省電力モードへの移行制御及び省電力モードから通常モードへの復帰制御を行う。
この省電力制御における上記移行条件及び復帰条件は、機器が使用される可能性が高いか低いかが推定可能な所定の外部光の存在によって定める。つまり、通常モードの間、検出される外部光の照度が閾値として予め設定した所定値(後述する図5の制御フローにおける「基準照度値」)より小さくなったとき、機器が使用される可能性が低くなったとみなして、通常モードから省エネモードへ移行し、省エネモードの間、検出される外部光の照度が閾値として予め設定した所定値(後述する図7の制御フローにおける「基準照度値」)を超えるとき、機器が使用される可能性が高くなったとみなして、省エネモードから通常モードへ復帰する。
この省電力制御動作において、外部光の検出値は、上記[照度センサ]において説明した照度センサ23が検出する受光量(照度)を用いる。
以下、上述の移行条件及び復帰条件に従って行う各々の省電力制御動作を制御フローに基づいて説明する。
図5は、この実施形態に係る省電力動作(移行時)の制御フローを示す図である。
制御手段30は、印刷要求に応え、機器が即時に画像形成動作を開始できるステータスになると、この制御フローを起動する。
この制御フローを起動すると、先ず、外部光を受光する照度センサ23が出力する受光量に応じた照度検出値を取得する(ステップS101)。なお、照度センサ23は、常時、検出動作をしており、発光素子25としてのLEDは、後述するように、初期化時における所定の期間しか発光しないので、このときの受光量は、外部光のみによる照度である。
ここで、外部光の検出値が基準照度値を下回らなかった場合(ステップS102-NO)、移行条件を満たさないので、外部光の検出値を取得するステップS101に戻し、再び移行条件の判定を行う。
他方、外部光の検出値が基準照度値を下回った場合(ステップS102-YES)、この時点からの経過時間の計時を始め、この経過時間が時間tに達したか否かを確認する(ステップS103)。この確認は、基準照度値を下回る外部光検出値が偶発的な要因による異常値であった場合、誤動作を招かないようにするために行うもので、経過時間tの間、取得する検出値において、基準照度値を下回った状態が継続することを確認する。なお、経過時間tは、上述の目的に適う適当な時間を設定する。
この確認の結果、基準照度値を上回っていれば(ステップS104-YES)、経過時間tのリセットを含め現行処理をリセットし、外部光の検出値を取得するステップS101に戻し、あらためて移行条件の判定を行う。また、ステップS104の確認の結果、基準照度値を上回っていなければ(ステップS104-NO)、経過時間tを確認するステップS103に戻す。
他方、ステップS103で、外部光の検出値において、基準照度値を下回った状態が、経過時間tの間、継続したことを確認した場合(ステップS103-YES)、通常モードから省エネモードへ移行し、電源供給手段34に省電力制御の実行を指示する(ステップS105)。
この後、この制御フローを終了する。
上記“省電力モードへの移行制御”で説明したように、本実施形態では、省電力モードへの移行条件の成立の判定を、照度センサ23によって外部光の検出値に対する基準照度値による閾値処理によって行う。また、後述する“通常モードへの復帰制御”でも、通常モードへの復帰条件の成立を同様の閾値処理によって判定する。
ただ、上述のように、照度センサ23は、常時動作状態にあって、劣化が避けられないので、本実施形態では照度センサ23の劣化を補償する手段を設ける。
この補償手段は、一定光量の基準光を照度センサ23に照射し、受光量に応じた検出値を得ることで、照度センサの劣化度を知り、劣化度に基づいて、上記閾値(移行・復帰条件を定める照度の基準値)を調整する。この調整を行うことで、適正な移行・復帰条件の成立の判定が可能になる。なお、基準光を発する発光素子25(LED)と照度センサ23の間連構成は、図2,3を参照して上記[照度センサ]で説明したとおりである。
図6は、省電力制御(図5,図7)で用いる基準照度値(閾値)の設定処理フローを示す図である。
この処理フローは、照度センサ23の経時変化(劣化)という、短時間で急激に変化することがない特性の変動を補償するために行うので、機器の電源投入時の初期化の際に実行することが適当である。ただ、使用状況や設置環境によっては、電源投入時に行う方法が適当ではない場合もあり得、この場合には、例えば所定の時間間隔で実行する方法を採用してもよい。
この設定処理を起動すると、先ず、照度センサ23が受光した外部光の光量に応じた照度検出値を取得し、取得した外部光の照度検出値を、後段のステップS206で用いるためにメモリに保持する(ステップS202)。
次に、基準光を発する発光素子25(LED)を点灯させる(ステップS203)。
この後、照度センサ23が受光した、外部光にLEDの発した基準光が加わった入力光量に応じた照度検出値を取得し、取得した照度検出値におけるピーク検出を行う(ステップS204)。
ステップS204で照度検出値を取得した後、直ぐ基準光を発していた発光素子25(LED)を消灯させる(ステップS205)。
ステップS207の設定を行った後、このフローによる処理を終了する。
図7は、この実施形態に係る省電力動作(復帰時)の制御フローを示す図である。
制御手段30は、上記“省電力モードへの移行制御”で説明した制御によって、機器が省電力モードのステータスになると、この制御フローを起動する。
この制御フローを起動すると、先ず、外部光を受光する照度センサ23が出力する受光量に応じた照度検出値を取得する(ステップS301)。なお、照度センサ23は、常時、検出動作をしており、発光素子25としてのLEDは、初期化時における所定の期間しか発光しないので、このときの受光量は、外部光のみによる照度である。
ここで、外部光の検出値が基準照度値を上回らなかった場合(ステップS302-NO)、復帰条件を満たさないので、外部光の検出値を取得するステップS301に戻し、再び復帰条件の判定を行う。
他方、外部光の検出値が基準照度値を上回った場合(ステップS302-YES)、この時点からの経過時間の計時を始め、この経過時間が時間tに達したか否かを確認する(ステップS303)。この確認は、基準照度値を上回る外部光の検出値が偶発的な要因による異常値であった場合、誤動作を招かないようにするために行うもので、経過時間tの間、取得する検出値において、基準照度値を上回った状態が継続することを確認する。なお、経過時間tは、上述の目的に適う適当な時間を設定する。
この確認の結果、基準照度値を下回っていれば(ステップS304-YES)、経過時間tのリセットを含め現行処理をリセットし、外部光の検出値を取得するステップS301に戻し、あらためて復帰条件の判定を行う。また、ステップS304の確認の結果、基準照度値を下回っていなければ(ステップS304-NO)、経過時間tを確認するステップS303に戻す。
他方、ステップS303で、外部光の検出値において、基準照度値を上回った状態が、経過時間tの間、継続したことを確認した場合(ステップS303-YES)、省電力モードから通常モードへ復帰し、電源供給手段34に通常電力制御の実行を指示する(ステップS305)。
この後、この制御フローを終了する。
また、機器自身で基準照度値の自動調整を行うようにしたことで、照度センサ23の劣化等によって生じる制御条件の不適合を調整するために必要となる設定操作をユーザーに行わせる、といった手間をユーザーに掛けさせることをなくすことが可能になって、利用性の向上を図ることができる。
Claims (6)
- 入力操作による指令に従い、画像データをもとに像担持体に画像を形成する画像形成部と、
外部光が受光可能であり、受光量に応じた検出値を出力する受光部と、
電源を必要とする各動作部への電源供給・停止制御を行うことができ、前記受光部の検出値に対し、予め設定された第1基準値による閾値処理を行い、第1基準値を下回ったときに、画像形成時の電源供給状態から省電力時の電源供給状態へ移行する制御を行う省電力制御手段を有する画像形成装置であって、
基準光を発光する点灯制御可能な光源を有し、該光源からの光を前記受光部で受光し得るように設けた発光部を備え、
前記受光部は、前記発光部が有する光源を点灯しないときに得られる外部光受光信号によって、前記発光部が有する光源を点灯したときに得られる外部光に基準光が加わった受光信号を補正し、この補正によって得られる基準光受光信号を前記省電力制御手段に出力し、
前記省電力制御手段は、前記受光部が出力する基準光受光信号に基づいて、前記閾値処理に用いる第1基準値を設定する
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載された画像形成装置において、
前記省電力制御手段は、前記受光部の検出値に対し、予め設定された第2基準値による閾値処理を行い、第2基準値を上回ったときに、省電力時の電源供給状態から画像形成時の電源供給状態へ復帰する制御を行い、その制御の際、前記受光部が出力する基準光受光信号に基づいて、前記閾値処理に用いる第2基準値を設定する
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1又は2に記載された画像形成装置において、
前記発光部が有する光源を、電源投入時における初期化の際にのみ点灯するとともに、このとき受光された基準光受光信号を保管する手段を備え、
前記省電力制御手段は、保管された基準光受光信号を電源が切断されるまで継続的に前記閾値処理の第1又は第2の基準値の設定に用いることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載された画像形成装置において、
前記受光部が前記発光部の発光する光を近接した位置で直接受光できる配置となるように、該発光部を設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載された画像形成装置において、
基準反射部を備え、前記受光部が前記基準反射部で反射した前記発光部の発光する光を受光できる配置となるように、該基準反射部及び該発光部を設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 入力操作による指令に従い、画像データをもとに像担持体に画像を形成する画像形成部、外部光が受光可能であり、受光量に応じた検出値を出力する受光部、基準光を発光する点灯制御可能な光源を有し、該光源からの光を前記受光部で受光し得るように設けた発光部を有し、前記受光部の検出値に対し、予め設定された第1基準値による閾値処理を行い、第1基準値を下回ったときに、画像形成時の電源供給状態から省電力時の電源供給状態へ移行する制御を行う画像形成装置における制御方法であって、
前記発光部が有する光源を点灯しないときに得られる外部光受光信号によって、前記発光部が有する光源を点灯したときに得られる外部光に基準光が加わった受光信号を補正し、該補正によって基準光受光信号を求め、
得られる基準光受光信号に基づいて、画像形成時の電源供給状態から省電力時の電源供給状態へ移行する制御における前記閾値処理に用いる基準値を設定する
ことを特徴とする制御方法。
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