JP2016122060A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】人体を非接触で検知する人体感知センサと、印刷シートにトナーを定着して画像形成を行う定着部と、前記定着部の加熱温度を検知する温度センサと、前記人体感知センサからの出力信号を増幅または減衰させるフィルタと、前記人体感知センサ、前記定着部、前記温度センサおよび前記フィルタを制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記フィルタを制御して前記加熱温度に応じて前記出力信号を増幅または減衰させることを特徴とする画像形成装置。
【選択図】図6
Description
また、人体感知センサの検知感度を高く設定した場合、ユーザーを早期に検知して装置を起動することが可能となるが、装置の近傍を通り過ぎるだけの非ユーザーも検知し、頻繁な装置の起動により、周囲の人間に迷惑をかけるだけでなく、電力を無駄に消費してしまうことがある。
一方、人体感知センサの検知感度を低く設定した場合、非ユーザーの検知による誤動作の可能性は低くなるが、ユーザーを検知して装置を起動させるまでに時間がかかるため、印刷できるようになるまでの間、ユーザーを待たせてしまうことがある。
図1〜図6に基づき、この発明の画像形成装置の一実施形態であるデジタル複合機1について説明する。
図1は、この発明の画像形成装置の一実施形態であるデジタル複合機1の外観を示す斜視図である。図2は、図1に示すデジタル複合機1の平面図である。図3は、図1に示すデジタル複合機1の本体部分の機構的構成を示す断面図である。
ここで、図3に示すデジタル複合機1の内部的な構成を簡単に説明しておく。
デジタル複合機1においては、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色を用いたカラー画像を印刷シートに印刷する。あるいは、単色(例えばブラック)を用いたモノクロ画像を印刷シートに印刷する。このため、現像装置12、感光体ドラム13、ドラムクリーニング装置14、および帯電器15等は、それぞれ4個ずつ設けられる。各色に応じた4種類のトナー像を形成するために、それぞれがブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローに対応付けられて、4つの画像ステーションPa、Pb、Pc、Pdが構成されている。
図4は、本実施形態のデジタル複合機1の電気的構成を示すブロック図である。
図4に示すように、デジタル複合機1は、人体感知センサ51、通信部55、制御部100、印刷部102、操作部103、メモリ104、原稿読取装置111、原稿搬送装置112およびオペアンプ113を備える。
通信部55は、外部の機器と通信データを送受し、例えば外部のコンピュータから印刷ジョブの実行要求を受信する通信インターフェースの回路およびファームウェアである。
制御部100は、デジタル複合機1全体の動作をコントロールするために、各センサの検知、モーター、クラッチ、定着ランプ等、あらゆる負荷の監視・制御を行う。
ROM104bは、サーミスタ109からの電圧(サーミスタ電圧Vrth)に関連付けられた複数のフィルタテーブルを格納する。各フィルタテーブルは、例えば、サーミスタ電圧Vrthに対する係数α(Vrth)の関係を示す。
以上がデジタル複合機1の構成の概要である。
実施形態1において、印刷部102は電子写真方式により画像形成を行うので、印刷シートに転写されたトナーを所定温度に加熱して前記印刷シートに定着させる定着装置17を有している。制御部100は、省電力モード中に定着装置17の加熱温度Tempを定着温度T1より低い待機温度T2に下げることによって省電力を実現する。通常モードへの復帰に際して、加熱ローラ24の温度を前述の所定温度まで上昇させるために時間を要する。
省電力モード時に印刷ジョブの指示を受けた場合、稼働状態制御部100aは、デジタル複合機1の各部分を一旦省電力モードから通常モードに復帰させる。続いて、加熱温度制御部100bは、加熱回路120を制御して、加熱ローラ24の温度を定着温度T1に上昇させる。加熱ローラ24の温度が定着温度T1になったとき、制御部100は、印刷部102に印刷ジョブを実行させる。その後、印刷ジョブが終了し、省電力待機時間を経過した後、制御部100は、稼働状態制御部100aに省電力モードに移行させる。
オペアンプ113は、人体感知センサ51からの出力を反転出力する回路構成をとっており、制御部100からの制御により、人体感知センサ51の出力電圧Vhsを増幅または減衰する。また、オペアンプ113の増幅率または減衰率は、周辺抵抗定数で決定される。
人体感知センサ51は、対象物が予め定められた範囲(例えば、0m〜5m)内に存在する場合に出力し、その出力レベルは対象物との距離に応じて変動する。
なお、実施形態1においては、アナログ電圧を出力するセンサを例に説明する。
次に、図5に基づき、加熱回路120の電気的構成について説明する。
図5は、この発明の加熱回路120の電気的構成を示すブロック図である。
図5に示すように、加熱回路120は、ヒーターランプ105、リレー106、フォトトライアック107、電源回路108およびサーミスタ109を備える。
以下、加熱回路120の各構成要素を説明する。
制御部100は、リレー106の出力をON/OFF制御することにより、ヒーターランプ105への電力の供給を制御し、加熱ローラ24の加熱を開始/停止させる。
ヒーターランプ105の温度は、サーミスタ109で電圧変換され、その値を制御部100のアナログポートで読み取り、ROM104bに格納されたテーブルと比較演算することにより検出される。
制御部100は、その演算結果に基づき、フォトトライアック107をON/OFF制御させて、定着装置17が予め設定された定着温度T1になるように制御・監視する。
次に、図6に基づき、定着装置17の加熱温度Tempに基づく人体感知センサ51の検知感度制御について説明する。
図6は、図1に示すデジタル複合機1の定着装置17の加熱温度Temp、サーミスタ電圧Vrthおよびフィルタ係数α(Vrth)の関係を示す説明図である。
次に、定着装置17の加熱温度Tempの制御について説明する。
定着温度T1は、定着装置17において印刷シートに転写されたトナーを加熱して前記印刷シートに定着させるのに最適な温度である。
待機温度T2は、省電力モード中に定着装置17の加熱温度Tempを定着温度T1より低い温度に下げることによって省電力を実現するのに最適な温度である。
次に、フィルタ係数α(Vrth)の制御について説明する。
制御部100は、人体感知センサ51の出力電圧Vhsにフィルタをかけることによって、人体感知センサ51の検知感度を変化させる。
(1)Vrth>V2のとき、α(Vrth)=1.2
(2)Vrth<V2のとき、α(Vrth)=0.8
(3)Vrth=V2のとき、α(Vrth)=1.0
(1)Vrth>V2(Temp<T2)の場合
現在の加熱温度Tempが省電力モード時の待機温度T2よりも低い場合、定着温度T1との温度差が大きく、定着温度T1に到達するまでに時間がかかるため、ユーザーを待たせてしまうおそれがある。
このようにすれば、ユーザーを早期に感知した後、すぐに定着装置17を加熱することによって、ユーザーの待ち時間を短くすることが可能となる。
現在の加熱温度Tempが省電力モード時の待機温度T2よりも高い場合、定着温度T1との温度差が小さく、定着温度T1に到達するまでの時間が短くなるため、人体感知センサ51の検知感度を低くして、通常よりも遅く定着装置17の加熱を開始することができる。
また、人体感知センサ51の検知感度を低くすることにより、デジタル複合機1を使用する意思のない非ユーザーの検知による装置の誤動作の可能性も低くなるため、無駄な電力消費もなくなる。
このようにすれば、無駄な電力を消費することなく、ユーザーにとって適切なタイミングで印刷を開始することが可能となる。
また、非ユーザーを検知することによって、デジタル複合機1が誤動作することも回避できる。
現在の加熱温度Tempが省電力モード時の待機温度T2に等しい場合、フィルタをかけず(または、フィルタ係数α(Vrth)を1に設定し)、人体感知センサ51を予め設定された検知感度のままにする。
次に、図7に基づき、この発明の実施形態2における人体感知センサ51のフィルタの制御について説明する。
図7は、この発明の実施形態2に係るデジタル複合機1の定着装置17の加熱温度Temp、サーミスタ電圧Vrthおよびフィルタ係数α(Vrth)の関係を示す説明図である。
ここでは、図6のグラフと異なる時刻t0〜t2のグラフについて説明する。
図7において、時刻t0で電源がONになったとき、加熱温度制御部100bは、リレー106をONにしてヒーターランプ105に加熱を開始させる。その後、加熱温度Tempが室温から上昇すると、それに応じてサーミスタ電圧VrthもV0から低下する。加熱温度制御部100bは、時刻t1において、サーミスタ電圧Vrthが待機温度T2に対応する電圧V2に到達すると、加熱温度Tempが待機温度T2で維持されるようにフォトトライアック107をON/OFF制御させる。
次に、フィルタ係数α(Vrth)の制御について説明する。
次に、図8に基づき、この発明の実施形態3における人体感知センサ51のフィルタの制御について説明する。
図8は、この発明の実施形態3に係るデジタル複合機1の定着装置17の加熱温度Temp、サーミスタ電圧Vrthおよびフィルタ係数α(Vrth)の関係を示す説明図である。
シャットオフモードとは、操作部103や定着装置17などの電源を切り、最も低い消費電力の状態で待機するモードである。
省電力モードとシャットオフモードとの違いは、省電力モードが定着装置17の電源をONにしたまま、省電力モードに移行するのに対し、シャットオフモードは、定着装置17の電源を完全にOFFにする点で異なる。
ここでは、図7のグラフと異なる時刻t6以降のグラフについて説明する。
図8において、時刻t6以降、省電力モードに移行してから予め定められた時間を経過してもデジタル複合機1が使用されなかった場合、制御部100は、リレー106をOFFにしてヒーターランプ105を消した後、シャットオフモードに移行する。その後、加熱温度Tempは室温に向かって下がり続ける。
次に、フィルタ係数α(Vrth)の制御について説明する。
時刻t6〜t8の間は、加熱温度Tempが待機温度T2よりも低いため、フィルタ係数α(Vrth)を通常よりも高く設定して、人体感知センサ51の検知感度を高くすることにより、ユーザーを早期に検知できるようにする。
時刻t8以降は、フィルタをかけず(または、フィルタ係数α(Vrth)を1に設定し)、人体感知センサ51を予め定められた検知感度にしておく。
制御部100は、ユーザーが操作パネルを操作するまでの経過時間tHと、省電力モードからの復帰後、定着装置17のウォームアップまでのウォームアップ時間tUを計測して、メモリ104に保持する。
1.実施形態1〜3において、フィルタ係数α(Vrth)の設定は、3段階に限られず、2段階または4段階以上であってもよい(実施形態5)。
(1)Vrth≧V3のとき、α(Vrth)=1.2
(2)V2<Vrth<V3のとき、α(Vrth)=1.1
(3)Vrth=V2のとき、α(Vrth)=1.0
(4)V4≦Vrth<V2のとき、α(Vrth)=0.9
(5)Vrth<V4のとき、α(Vrth)=0.8
(i)この発明による画像形成装置は、人体を非接触で検知する人体感知センサと、印刷シートにトナーを定着して画像形成を行う定着部と、前記定着部の加熱温度を検知する温度センサと、前記人体感知センサからの出力信号を増幅または減衰させるフィルタと、前記人体感知センサ、前記定着部、前記温度センサおよび前記フィルタを制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記フィルタを制御して前記加熱温度に応じて前記出力信号を増幅または減衰させることを特徴とする。
(ii)前記制御部は、前記加熱温度が予め定められた基準温度よりも高い場合、前記フィルタを制御して予め定められた減衰率で前記出力信号を減衰させ、前記加熱温度が前記基準温度よりも低い場合、前記フィルタを制御して予め定められた増幅率で前記出力信号を増幅させるものであってもよい。
一方、定着部の加熱温度が低い場合は、定着温度に到達するまでのウォームアップ時間が長くなるため、人体感知センサの検知感度を高めて、ユーザーを早期に検知することによって、ユーザーの待ち時間を短くすることを優先させることが可能となる。
前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。
Claims (8)
- 人体を非接触で検知する人体感知センサと、
印刷シートにトナーを定着して画像形成を行う定着部と、
前記定着部の加熱温度を検知する温度センサと、
前記人体感知センサからの出力信号を増幅または減衰させるフィルタと、
前記人体感知センサ、前記定着部、前記温度センサおよび前記フィルタを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記フィルタを制御して前記加熱温度に応じて前記出力信号を増幅または減衰させることを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部は、前記加熱温度が予め定められた基準温度よりも高い場合、前記フィルタを制御して予め定められた減衰率で前記出力信号を減衰させ、前記加熱温度が前記基準温度よりも低い場合、前記フィルタを制御して予め定められた増幅率で前記出力信号を増幅させる、請求項1に記載の画像形成装置。
- 記憶部をさらに備え、
前記記憶部は、前記加熱温度に応じて前記出力信号の適切な強度を定めた参照データを保持し、
前記制御部は、前記加熱温度および前記参照データに基づき、前記出力信号の増幅率または減衰率を決定する、請求項1または2に記載の画像形成装置。 - 前記フィルタは、電気または電子回路によって構成される、請求項1〜3のいずれか1つに記載の画像形成装置。
- ユーザーからの操作を受け付ける操作部と、
前記人体感知センサが人体を感知してから前記操作部が操作を受け付けるまでの経過時間を計測する時間計測部とをさらに備え、
前記制御部は、前記経過時間と、装置が起動してから前記定着部が定着温度に到達するまでのウォームアップ時間とを比較して、前記経過時間が前記ウォームアップ時間よりも短い場合は、前記フィルタを制御して前記出力信号を予め定められた増幅率だけ増幅させ、前記経過時間が前記ウォームアップ時間よりも長い場合は、前記フィルタを制御して前記出力信号を予め定められた減衰率だけ減衰させる、請求項1〜4のいずれか1つに記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、予め定められた期間内における前記経過時間の平均時間を算出し、前記平均時間と、前記ウォームアップ時間とを比較して、前記平均時間が前記ウォームアップ時間よりも短い場合は、前記フィルタを制御して前記出力信号を予め定められた増幅率だけ増幅させ、前記平均時間が前記ウォームアップ時間よりも長い場合は、前記フィルタを制御して前記出力信号を予め定められた減衰率だけ減衰させる、請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記出力信号に基づき、装置の稼働状態を制御する、請求項1〜6のいずれか1つに記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記出力信号が増幅された状態で装置を起動する場合、予め定められた時間、前記定着部のみに通電して動作させた後、前記人体感知センサが人体の感知を継続している場合、装置全体の起動を行う、請求項7に記載の画像形成装置。
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