JP2016148723A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】カートリッジ209、定着器119、搬送部を制御するエンジン制御部202は、コントローラ201によって画像データの処理を開始された後、印刷指示に応じて画像形成の準備動作を開始する第一の動作と、コントローラ201によって画像データの処理が開始される以前に、コントローラ201からの起動指示に応じて画像形成の準備動作を開始させる第二の動作と、を選択可能であり、エンジン制御部202は、第二の動作を選択したことによりカートリッジ209の準備動作が開始されてから終了するまでの余剰駆動時間と、第二の動作を選択したことにより定着器119、搬送部の準備動作が開始されてから終了するまでの余剰駆動時間のそれぞれの積算値に基づいて(S701〜S704)、第一の動作(S708)又は第二の動作(S705)を選択する。
【選択図】図4
Description
実施例1の画像形成装置の構成について、以下に説明する。図1(a)は、本実施例のレーザビームプリンタ100(以下、プリンタ100ともいう)の全体構成を示す概略構成図である。図1(a)において、感光ドラム110は、例えば有機感光体やアモルファスシリコン感光体の像担持体であり、所定の周速度(プロセススピード)で、図中矢印方向(時計回り方向)に回転駆動される。帯電ローラ109は、感光ドラム110の周面を所定の電位で一様に帯電する。スキャナ113では、画像読取装置やコンピュータ等の画像信号発生装置から入力された画像情報に応じて変調されたレーザ光は、回転多面鏡114や反射ミラー112によって偏向される。そして、スキャナ113から出射されたレーザ光は、感光ドラム110の周面を照射する。これにより、感光ドラム110の周面に画像情報に対応した静電潜像が形成される。なお、感光ドラム110の副走査方向(回転方向)の走査開始タイミングは、副走査同期信号により画像形成装置から画像信号発生装置に通知される。感光ドラム110上に形成された静電潜像は、現像ローラ108により供給されるトナー(現像剤)により現像され、可視像化される。上述した感光ドラム110、現像ローラ108、帯電ローラ109はカートリッジ209に内蔵されており、カートリッジ209は交換可能な部材である。
次に、図2を参照して、本実施例の画像形成装置の制御部について説明する。図2は、本実施例のプリンタ100の制御部の構成を示すブロック図である。プリンタ100は、プリンタコントローラ201及びプリンタエンジン203を備えている。プリンタコントローラ201(以下、コントローラ201という)は、ホストコンピュータ等の外部装置200から送信されたコードデータを受信し、印字に必要なビットマップデータ(画像データ)に展開処理する(画像展開ともいう)。また、コントローラ201は、プリンタエンジン203のエンジン制御部202と、例えばシリアル通信により、データの送受信を行ったり、プリンタ100内部の情報を不図示の表示部に表示したりする。
次に、エンジン制御部202によるファーストプリントアウトタイム(FPOT)を短縮するための画像形成動作の制御について、図3を用いて説明する。図3では、エンジン制御部202による画像形成動作を行うための印字準備動作は、コントローラ201からの起動指示、又は印字指示(印刷指示)に基づいて行われる。ここで、起動指示とは、外部装置200からコードデータを受信したコントローラ201が、画像展開(画像データへの展開処理)を開始した時点でエンジン制御部202へ印字準備の開始を指示する信号である。一方、印字指示(以下、プリント指示という)は、コントローラ201が画像展開(画像データへの展開処理)を完了したことを通知する信号である。なお、本実施例におけるプリント指示は、コントローラ201からエンジン制御部202に対してコマンドを送信することにより実行されるものとする。
図3(A)は、コントローラ201から起動指示を受けた時点で、エンジン制御部202が印字準備の開始を指示する場合の各装置の動作を示すタイミングチャートである。図3(A)に示すタイミングチャートは、縦軸の上から順に、外部装置200、コントローラ201、エンジン制御部202、定着器119、スキャナ113、感光ドラム110、用紙搬送制御部204による用紙搬送の状態を示している。また、図3(A)の横軸は時間を示し、t301〜t307はタイミング(時間)を示す。
ΔT=Tready1−Tth (1)
ここで、時間Tthは、印字準備に要する時間を実験により予め求めた時間であり、エンジン制御部202の不図示のROMに記憶されている。なお、時間Tthは、図3(C)で後述する、エンジン制御部202がコントローラ201からプリント指示を受信したときに開始する印字準備に要する時間と同じである。
図3(B)は、コントローラ201から起動指示を受けた時点で、エンジン制御部202が印字準備の開始を指示する場合の各装置の動作を示すタイミングチャートである。図3(A)のタイミングチャートとの違いは、コントローラ201での画像展開時間が、上述した時間Tthよりも長くなっている点である。図3(B)のタイミングチャートも、図3(A)と同じ構成であるため、縦軸に示す装置等についての説明は省略する。なお、t309〜t313は、タイミング(時間)を示す。また、t301、t302については、図3(A)と同じタイミングである。
図3(C)は、エンジン制御部202がコントローラ201から起動指示を受信したときに印字準備を開始しない場合の動作を示すタイミングチャートである。図3(C)のタイミングチャートも、図3(A)と同じ構成であるため、縦軸に示す装置等についての説明は省略する。なお、t308、t314〜t317は、タイミング(時間)を示す。また、t301、t302については、図3(A)、(B)と同じタイミングである。
図4は、上述したエンジン制御部202がコントローラ201より起動指示を受信してから、用紙搬送を開始するまでの制御シーケンスを示すフローチャートである。図4は、エンジン制御部202がコントローラ201より起動指示を受信したときに起動され、エンジン制御部202により実行される。図3では、説明を簡単にするために、各制御部における余剰駆動時間についてΔTを用いて説明したが、図4では、2つの余剰駆動時間を用いて、印字準備の可否を判断する制御シーケンスについて説明する。2つの余剰駆動時間のうち、1つは、エンジン制御部202の不揮発性メモリ208に記憶されるエンジン制御部202の余剰駆動時間TEng(第二の時間情報)である。もう1つは、カートリッジ209の不揮発性メモリ210に記憶されるカートリッジ209の余剰駆動時間TCRG(第一の時間情報)である。余剰駆動時間TEngは、第二の画像形成手段である用紙搬送制御部204、光学制御部205、定着温度制御部206が制御する各装置の余剰駆動時間を管理するデータである。本実施例では1つのデータで、用紙搬送制御部204、光学制御部205、定着温度制御部206の余剰駆動時間の管理を行う。一方、余剰駆動時間TCRGは、高圧制御部207の印字準備により駆動される第一の画像形成手段であるカートリッジ209の余剰駆動時間を管理するデータである。
図5は、上述した図3、図4の処理に従って、プリンタエンジン203を制御した際の、プリンタエンジン203の寿命に対して、カートリッジ209が交換された場合の印字準備開始の可否判断の推移を示すタイミングチャートである。図5の縦軸は、プリンタエンジン203(図中、Engine)、カートリッジ209のそれぞれの印字準備の開始可否状態、プリンタ100の印字準備の開始可否状態を示す。なお、本実施例では、プリンタエンジン203の寿命は、用紙搬送装置、定着器119、スキャナ113の寿命に対応し、図5ではプリンタエンジン203(図中、Engine)として示している。また、図中、「Enable」は、該当する装置の印字準備を開始可能であることを示している。即ち、プリンタエンジン203については許容時間TLimEng>積算値ΣTEngであり、カートリッジ209については許容時間TLimCRG>積算値ΣTCRGであることを示している。一方、「Disable」は、該当する装置の印字準備を開始できないことを示している。即ち、プリンタエンジン203については許容時間TLimEng≦積算値ΣTEngであり、カートリッジ209については許容時間TLimCRG≦積算値ΣTCRGであることを示す。なお、図中、「交換」は、カートリッジ209が新品に交換されたことを示す。更に、図中、「Yes」は、プリンタ100として、コントローラ201からの起動指示による印字準備が開始可能であることを示している。一方、「No」は、プリンタ100として、コントローラ201からの起動指示による印字準備を開始できないことを示している。横軸は時間を示し、t401〜t407はタイミング(時間)を示す。
図6(a)は、本実施例のプリンタ100の制御部の構成を示すブロック図である。図2に示す実施例1の制御部の構成に比べ、図6(a)では次の点が異なる。即ち、図6(a)では、光学制御部205及び定着温度制御部206が、それぞれ不揮発性メモリ220、221を備えている。実施例1では、光学制御部205により制御されるスキャナ113、定着温度制御部206により制御される定着器119における余剰駆動時間の積算値は、エンジン制御部202の不揮発性メモリ208に記憶されていた。本実施例では、スキャナ113、定着器119の余剰駆動時間は、それぞれ光学制御部205の不揮発性メモリ220、定着温度制御部206の不揮発性メモリ221に記憶される点が実施例1と異なる。本実施例でのコントローラ201からの起動指示による印字準備の対象となる部材は、光学制御部205により制御されるスキャナ113、定着温度制御部206により制御される定着器119、カートリッジ209とする。そして、対象となるスキャナ113、定着器119、カートリッジ209の余剰駆動時間の積算値は、それぞれ不揮発性メモリ220、221、210に記憶されるものとする。
(全ての装置の印字準備動作が起動指示により起動される場合)
図7(A)は、コントローラ201から起動指示を受けた時点で、エンジン制御部202が印字準備の開始を指示する場合の各部材の動作を示すタイミングチャートである。図7(A)に示すタイミングチャートは、縦軸の上から順に、外部装置200、コントローラ201、エンジン制御部202、定着器119、スキャナ113、感光ドラム110、用紙搬送制御部204による用紙搬送の状態を示している。また、図7(A)の横軸は時間を示し、t501、t502a、t503a、t504a、t505〜t507、t512、t513はタイミング(時間)を示す。
ΔTFuse=TFuse−TthFuse (2)
TthFuseは予め実験により求めた定着温度制御部206が印字準備完了となるまでの時間であり、定着温度制御部206の不図示のROMに記憶されているものとする。エンジン制御部202は、ΔTFuse>0ならば、定着温度制御部206の不揮発性メモリ221に記憶された余剰駆動時間ΔTFuseの積算値に、式(2)により算出した余剰駆動時間ΔTFuseを加算する。一方、余剰駆動時間ΔTFuse≦0であれば、エンジン制御部202は、不揮発性メモリ221に記憶された余剰駆動時間ΔTFuseの積算値への加算を行わない。
ΔTScan=TScan−TthScan (3)
ΔTDrum=TDrum−TthDrum (4)
ここで、TthScanは、予め実験により求めたスキャナ113が印字準備完了となるまでの時間であり、光学制御部205の不図示のROMに記憶されているものとする。また、TthDrumは、高圧制御部207により制御される高電圧部がカートリッジ209に対して印字準備完了となるまでの時間であり、カートリッジ209のROMに記憶されているものとする。エンジン制御部202は、余剰駆動時間ΔTScan>0ならば、光学制御部205の不揮発性メモリ220に記憶された余剰駆動時間ΔTScanの積算値に加算し、余剰駆動時間ΔTScan≦0であれば、加算をしない。同様に、エンジン制御部202は、余剰駆動時間ΔTDrum>0ならば、カートリッジ209の不揮発性メモリ210の余剰駆動時間ΔTDrumの積算値に加算し、余剰駆動時間ΔTDrum≦0ならば、加算をしない。
図7(B)は、コントローラ201から起動指示が来た場合に、スキャナ113の余剰駆動時間ΔTScanの積算値が後述する余剰駆動許容時間を超え、印字準備を開始できない場合のタイミングチャートの例である。
図8は、本実施例のエンジン制御部202がコントローラ201より起動指示を受信してから、用紙搬送を開始するまでの制御シーケンスを示すフローチャートである。図8は、エンジン制御部202がコントローラ201より起動指示を受信したときに起動され、エンジン制御部202により実行される。また、余剰駆動時間ΔTFuse、ΔTScan、ΔTDrumに対して、起動指示による印字準備の開始が可能かどうかを判断するための閾値である余剰駆動許容時間TLimFuse、TLimScan、TLimDrumが設けられている。余剰駆動許容時間TLimTFuse、TLimScan、TLimDrumは、ここではエンジン制御部202のROMに記憶されているものとする。なお、余剰駆動許容時間TLimFuse、TLimScan、TLimDrumが記憶されているメモリは、例えば、それぞれ定着温度制御部206、光学制御部205、カートリッジ209のROMでもよい。以下では、余剰駆動許容時間TLimFuseを許容時間TLimFuse、余剰駆動許容時間TLimScanを許容時間TLimScan、余剰駆動許容時間LimDrumを許容時間LimDrumともいう。
図9は、上述した図7、図8の処理に従って、プリンタエンジン203を制御した際の、定着器119とカートリッジ209が交換された場合の、起動指示による印字準備開始の可否判断の推移を示すタイミングチャートである。図9の縦軸は、上から順に定着器119、スキャナ113、カートリッジ209のそれぞれの余剰駆動時間状態、印字準備開始の可否状態を示す。また、図中、「Enable」は、該当する部材の余剰駆動時間の積算値が余剰駆動許容時間よりも小さい状態を示し、「Disable」は、該当する部材の余剰駆動時間の積算値が余剰駆動許容時間以上である状態を示している。更に、「Yes」は、該当部材が、起動指示による印字準備が開始可能であることを示し、「No」は、起動指示による印字準備を開始できないことを示している。図中、「定着器交換」、「カートリッジ交換」は、定着器119、カートリッジ209が新品に交換されたことを示す。図9の横軸は時間を示し、t601〜t609はタイミング(時間)を示す。
201 プリンタコントローラ
202 エンジン制御部
209 カートリッジ
Claims (24)
- 画像データを処理するコントローラからの印刷指示に応じて、前記画像データに応じた画像を形成するための第一の画像形成手段及び第二の画像形成手段と、
前記第一の画像形成手段及び前記第二の画像形成手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記コントローラによって前記画像データの処理が開始された後、前記印刷指示に応じて前記第一の画像形成手段と前記第二の画像形成手段の準備動作を開始させる第一の動作と、前記コントローラによって前記画像データの処理が開始される以前に、前記コントローラからの起動指示に応じて前記第一の画像形成手段と前記第二の画像形成手段のうちの少なくともどちらか一方の画像形成手段の準備動作を開始させる第二の動作と、を選択することが可能であり、
前記制御手段は、前記第二の動作を選択したことにより、前記第一の画像形成手段の前記準備動作が開始されてから終了するまでの第一の時間情報と、前記第二の動作を選択したことにより、前記第二の画像形成手段の前記準備動作が開始されてから終了するまでの第二の時間情報のそれぞれの積算値に基づいて、前記第一の動作又は前記第二の動作を選択することを特徴とする画像形成装置。 - 前記第一の時間情報とは、前記第二の動作により前記第一の画像形成手段の前記準備動作が開始されてから終了するまでの時間情報から、前記第一の動作により前記第一の画像形成手段の前記準備動作が開始されてから終了するまでの時間情報との時間差であり、
前記第二の時間情報とは、前記第二の動作により前記第二の画像形成手段の前記準備動作が開始されてから終了するまでの時間情報から、前記第一の動作により前記第二の画像形成手段の前記準備動作が開始されてから終了するまでの時間情報との時間差であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 前記第一の画像形成手段及び前記第二の画像形成手段を駆動する駆動源を備え、
前記制御手段は、前記第一の画像形成手段及び前記第二の画像形成手段の前記準備動作を行うため、前記駆動源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。 - 前記駆動源は、前記第一の画像形成手段と前記第二の画像形成手段を同時に駆動することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記駆動源は、前記第一の画像形成手段を駆動した後に前記第二の画像形成手段を駆動する、又は前記第二の画像形成手段を駆動した後に前記第一の画像形成手段を駆動することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記第一の時間情報の積算値が第一の閾値をこえない、かつ前記第二の時間情報の積算値が第二の閾値をこえない場合には、前記第二の動作を選択し、前記第一の時間情報の積算値が前記第一の閾値をこえる、又は前記第二の時間情報の積算値が前記第二の閾値をこえる場合には、前記第一の動作を選択することを特徴とする請求項4又は5に記載の画像形成装置。
- 前記第一の画像形成手段は、像担持体に形成された静電潜像を可視像化し、記録材に転写する画像形成部であり、
前記画像形成部は、前記画像形成部の前記第一の時間情報の積算値を記憶する第一の記憶手段を有することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成部の前記準備動作とは、前記像担持体に画像形成するための高圧を印加するための動作であることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記第二の画像形成手段は、記録材に転写された未定着の画像を定着させる定着器であり、
前記制御手段は、前記定着器の前記第二の時間情報の積算値を記憶する第二の記憶手段を有することを特徴とする請求項7又は8に記載の画像形成装置。 - 前記定着器の前記準備動作とは、記録材を加熱するためのヒータを所定の温度に設定するための動作であることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
- 前記第二の画像形成手段は、前記画像形成部に記録材を搬送する搬送部であり、
前記制御手段は、前記搬送部の前記第二の時間情報の積算値を記憶する第二の記憶手段を有することを特徴とする請求項7又は8に記載の画像形成装置。 - 前記搬送部の前記準備動作とは、記録材を搬送するためのローラの回転数を所定の回転数にするための動作であることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。
- 前記第二の画像形成手段は、前記画像形成部に記録材を搬送する搬送部及び記録材に転写された未定着の画像を定着させる定着器であり、
前記制御手段は、前記第二の時間情報の積算値を記憶する第二の記憶手段を有し、
前記第二の時間情報は、前記搬送部と前記定着器の前記第一の動作による前記準備動作が開始されてから終了するまでの時間情報のうちの短い方の時間情報と、前記搬送部と前記定着器の前記第二の動作による前記準備動作が開始されてから終了するまでの時間情報のうちの長い方の時間情報との時間差であることを特徴とする請求項7又は8に記載の画像形成装置。 - 前記搬送部の前記準備動作とは、記録材を搬送するためのローラの回転数を所定の回転数にするための動作であり、
前記定着器の前記準備動作とは、記録材を加熱するためのヒータを所定の温度に設定するための動作であることを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。 - 前記第二の閾値は、前記搬送部の前記第二の閾値と前記定着器の前記第二の閾値のうちの短い方の閾値であることを特徴とする請求項13又は14に記載の画像形成装置。
- 前記第一の画像形成手段を駆動する駆動源と、前記第二の画像形成手段を駆動する駆動源と、を備え、
前記制御手段は、前記第一の画像形成手段の前記準備動作及び前記第二の画像形成手段の前記準備動作を行うため、各々の前記駆動源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。 - 前記制御手段は、前記第一の画像形成手段に対し、前記第一の時間情報の積算値が第一の閾値をこえない場合には前記第二の動作を選択し、前記第一の時間情報の積算値が第一の閾値をこえる場合には前記第一の動作を選択し、前記第二の画像形成手段に対し、前記第二の時間情報の積算値が第二の閾値をこえない場合には前記第二の動作を選択し、前記第二の時間情報の積算値が第二の閾値をこえる場合には前記第一の動作を選択することを特徴とする請求項16に記載の画像形成装置。
- 前記第一の画像形成手段は、像担持体に形成された静電潜像を可視像化し、記録材に転写する画像形成部であり、
前記画像形成部は、前記画像形成部の前記第一の時間情報の積算値を記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項17に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成部の前記準備動作とは、前記像担持体に画像形成するための高圧を印加するための動作であることを特徴とする請求項18に記載の画像形成装置。
- 前記第二の画像形成手段は、前記像担持体に前記画像データに応じた静電潜像を形成するスキャナと、前記画像形成部に記録材を搬送する搬送部と、記録材に転写された未定着の画像を定着させる定着器のうちの少なくとも一つ以上の画像形成手段であり、
前記スキャナを駆動するための駆動源と、
前記搬送部を駆動するための駆動源と、
前記定着器を駆動するための駆動源と、を有し、
前記スキャナは、前記スキャナの前記第二の時間情報の積算値を記憶する記憶手段を有し、
前記搬送部は、前記搬送部の前記第二の時間情報の積算値を記憶する記憶手段を有し、
前記定着器は、前記定着器の前記第二の時間情報の積算値を記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項18又は19に記載の画像形成装置。 - 前記スキャナの前記準備動作とは、前記像担持体に照射するレーザ光を偏向する回転多面鏡の回転数を所定の回転数にするための動作であり、
前記搬送部の前記準備動作とは、記録材を搬送するためのローラの回転数を所定の回転数にするための動作であり、
前記定着器の前記準備動作とは、記録材を加熱するためのヒータを所定の温度に設定するための動作であることを特徴とする請求項20に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記スキャナ、前記搬送部、前記定着器ごとに、前記第二の時間情報の積算値と前記第二の閾値とに基づいて、前記第一の動作又は前記第二の動作を選択することを特徴とする請求項21に記載の画像形成装置。
- 前記第二の閾値は、前記スキャナ、前記搬送部、前記定着器ごとに予め定められていることを特徴とする請求項22に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記画像形成部、前記スキャナ、前記搬送部、前記定着器のうちの少なくとも2つ以上について前記第二の動作を選択した場合、前記準備動作が略同じタイミングで終了するように、前記準備動作の開始を制御することを特徴とする請求項20乃至23のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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