JP2017083825A - 画像形成装置、画像形成装置の制御方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 像担持体上に形成された潜像を現像手段により現像し、記録媒体上に転写することにより上記記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、1ページ分の画像が転写完了する時刻t1yの後、次のページの画像形成を行うタイミングまで第1所定時間T1以下であることが決定済みでなければ、現像手段を停止させ、現像手段の停止中に次のページの露光開始タイミングt5yが時刻t3で決定された場合に、該タイミングt5yまでの時間が第1所定時間T1以下であれば、直ちに現像手段の動作を再開させるようにした。ここで、現像手段の停止は、転写完了の時刻t1yの後、第3所定時間T3が経過するまで待ち、その時点で次のページの露光開始タイミングが決定されていない場合に行うようにするとよい。
【選択図】 図5
Description
また、引用文献1には、カラー画像を形成するためのYMCKの画像形成手段を備える画像形成装置において、モノクロの画像を形成する場合に、使用しないYMCの画像形成手段において現像器を停止させることが開示されている。
このような場合、空き時間の間も常に現像器を動作させるとすると、その間に現像剤を無駄に消費し、画像形成枚数当たりの現像剤の消費量が増加してしまうという問題があった。
以下、この発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図1に、この発明の第1実施形態である画像形成装置を含む画像形成システムの概略構成を示す。図1は、この画像形成システムにおいて、シートへの画像形成、定着、および後処理に関与する部分の構成を、断面模式図として示したものである。
また、画像形成装置101は、作像部102と定着部201とを備える。
作像部102は、シート状の記録媒体である記録用紙130上に画像データに基づきトナー像を形成することにより画像の印刷を行う画像形成手段である。定着部201は、作像部102により形成されたトナー像を定着部材により加熱及び加圧処理して記録用紙130に定着させる定着手段である。
各作像ユニット110は、帯電部111、露光部112、現像部113及び感光体ドラム114を備える。図では、これら各部を示す符号の末尾に、「110Y」のように、形成する画像の色を示すアルファベットを付したが、各色に共通の構成を説明する際には、アルファベットのない符号を用いる。
これらの作像ユニット110により形成された各色のトナー像は、各色と対応する転写ローラ115Y〜115Kにより、中間転写ベルト103上に重ね合わせて一次転写される。
定着部201は、さらに表示器203を備え、この表示器203に、画像形成装置101の状態等を表示する。
図2に示すように、画像形成装置101の制御部140は、CPU141、ROM142、RAM143、通信I/F(インタフェース)144、操作部145、表示部146、エンジンI/F147を備え、これらをシステムバス148により接続した構成としている。
ROM142は、不揮発性記憶媒体(記憶手段)であり、CPU141が実行する各種プログラムや処理に必要な各種データを格納している。
通信I/F144は、後処理装置301や後述する印刷制御装置401等の他の装置と通信するためのインタフェースである。この通信は、専用線によって行うものでも、汎用のネットワークを介して行うものでもよく、有線、無線を問わず、任意のプロトコルを採用可能である。
表示部146は、画像形成装置101の動作状態や設定内容、メッセージ等をユーザに提示するための、図1に示した表示器203等の提示手段であり、液晶ディスプレイやランプ等により構成することができる。
エンジンI/F147は、エンジン部150をシステムバス148に接続し、CPU141から制御可能とするためのインタフェースである。
まず図3に、画像形成装置101及びその周辺装置が備える、現像部113の動作の停止及び再開を含む印刷のタイミング制御に関する機能の概略構成を示す。
後処理装置301は、画像形成装置101と共に画像形成システム100を構成する装置である。
ジョブ受付部411が上記のジョブの指定及び実行指示の受け付けに係る機能を備え、ジョブ管理部412が、ジョブの実行管理に係る機能を備える。
エンジン制御部151は、作像ユニット110に対し、各部の動作のオンオフを制御する信号や、印刷すべき画像の画像データを供給して、作像ユニット110の動作を制御する。この制御は、各色の作像ユニット110に対して個別に行う。
この場合、破線で示すタイミングにおいては、印刷すべき画像がないため、画像形成を行わない。従って、作像ユニット110は、1枚目の記録用紙130の第1面に印刷すべき画像を形成した後、その第2面に印刷すべき画像を形成するまで、X2の時間だけ、画像形成を行わない期間があることになる。後に続く用紙があってもなくても、第1面に印刷済みの記録用紙130を反転させてニップ点106に戻すために要する時間は変わらないため、このように間隔が開くことになる。
ただし、印刷の効率を向上させるため、(b)のX2の期間内に他の印刷ジョブが発生した場合、その印刷ジョブに係る印刷を割り込みで実行することが考えられる。
(c)の例では、1枚目の記録用紙130の第1面に印刷すべき画像を形成した後、次に画像形成を行うまでの期間はX3となる。従って、割り込み印刷を考慮すると、あるページの画像を形成した後、次のページの画像を形成するまでに要する期間が不明である、ということも起こりえる。
画像形成装置101において、エンジン制御部151は、大まかに以下の(1)〜(5)の基準で現像部113の動作を停止及び再開させる。また、これらの停止及び再開の制御は、色毎に個別に行う。
(2)1ページ分の一次転写の完了時点で、次のページの印刷タイミングが決定されている場合、該当色の露光(書き込み)開始タイミングまで第1所定時間T1より長い時間があれば、現像部113の動作を停止させる(T1以下であれば、露光開始タイミングに間に合うように現像部113の動作を再開させられないため、停止は行わない)。
(3)次のページの印刷タイミングに応じて、該当色の露光(書き込み)開始タイミングよりもT1前に現像部113の動作を再開させる。
(4)次のページの印刷タイミングが決定された時点で、該当色の露光開始タイミングまでの時間がT1以下である場合、直ちに現像部113の動作を再開させる。このとき、該当色の露光開始タイミングが現在からT1後となるように、次のページの印刷タイミングを遅らせる調整を行う。
(5)現像部113の動作を停止させてから第2所定時間T2だけ経過した時点で現像部113の動作を再開させる。
第2所定時間T2は、作像ユニット110のうち感光体ドラム114を動作(回転)させたまま現像部113を停止させて差し支えない時間である。現像部113を停止させると、感光体ドラム114に現像剤が供給されなくなり、それに伴って感光体ドラム114表面の潤滑性が低下する。この状態で長時間感光体ドラム114を動作させると、感光体ドラム114の表面をクリーニングするためのクリーニング部材との摩擦が増加してブレードがめくれる等、クリーニング部材の動作に悪影響を及ぼすことが考えられる。このため、ここでは、感光体ドラム114を動作(回転)させたまま現像部113を停止させる期間を最大でT2としている。
第3所定時間T3の意味については図13を用いて後述する。
この例においては、1〜3番目のページの一次転写の終了時点では、次のページの印刷タイミングが決定されており、かつ露光開始タイミングまでの時間がT1以下であるとする。従って、この期間ではいずれの色についても現像部113は停止されない。
Mについては、時点t3から調整後の露光開始タイミングt5mまでの時間がT1以上あるため、基準(3)に従い、露光開始タイミングt5mからT1だけ前の時刻t4mに、現像部113Mの動作が再開される。
この例においては、1番目のページのYの一次転写が完了する時刻t1y(現像部113の停止の基準とする時刻であるという意味で図5のt1yと同じ符号を用いる、Mについても同様)において、次のページの印刷タイミングが決定されていないため、基準(1)に従い、そこからT3経過後の時刻t2yに、Yの現像部113Yが停止される。
この動作により、T2の間だけ各現像部113を停止させることができ、この間の現像剤の消費を抑えることができる。印刷タイミングに悪影響を及ぼすこともない。また、現像部113の停止期間の上限をT2としているため、クリーニング部材への影響もない。
この例においては、4番目のページのYの一次転写が完了する時刻t1yにおいて、次のページの印刷タイミングが決定されており、かつ、次のページのYの露光開始タイミングt5yまでT1より長い時間がある。このため、基準(2)に従い、時刻t1yに現像部113Yが停止される。
この動作により、A3y及びA3mで示す期間だけ各現像部113を停止させることができ、この間の現像剤の消費を抑えることができる。印刷タイミングに悪影響を及ぼすこともない。また、この例では一次転写の終了後T3の待機を行っていないが、後述のように現像部113の停止時点で次のページの印刷タイミングが既知の場合にはT3の待機は不要であり、T3の待機を省略することによりその分だけ現像部113の停止期間を長く取ることができる。
この例においても、1番目のページのYの一次転写が完了する時刻t1yにおいて、次のページの印刷タイミングが決定されており、かつ、次のページのYの露光開始タイミングt5yまでT1より長い時間がある。このため、基準(2)に従い、時刻t1yに現像部113Yが停止される。
また、Mについても同様な制御であり、1番目のページの一次転写が完了する時刻t1mにて基準(2)に従い現像部113Mが停止され、そのT2後の時刻t6mに現像部113Mの動作が再開される。
この動作により、T2の間だけ各現像部113を停止させることができ、この間の現像剤の消費を抑えることができる。印刷タイミングに悪影響を及ぼすこともない。また、現像部113の停止期間の上限をT2としているため、クリーニング部材への影響もない。
この処理において、エンジン制御部151はまず、露光信号をオンにして作像ユニット110に露光開始を指示する(S11)。この処理は、従来と同じものである。その後、エンジン制御部151は1ページ分の一次転写の完了まで待機する(S12)。この間、1ページ分の画像の形成に必要な処理は随時実行するものとする。
現像部113の停止からT2が経過すると(S17のYes)、エンジン制御部151は、現像信号をオンにし、基準(5)に従って作像ユニット110に現像部113の動作再開を指示して(S24)、図9の処理を終了する。
基準(3)及び(4)に関する処理は、第2制御手順の処理であり、この処理を行うエンジン制御部151は第2制御手段として機能する。
基準(5)に関する処理は、第3制御手順の処理であり、この処理を行うエンジン制御部151は第3制御手段として機能する。
次に、図11乃至図13を用いて、以上説明してきた第1実施形態の効果について説明する。
まず図11に、第1比較例として、現像部113の停止を行わない場合の、図5と対応するタイミング図を示す。
この場合、時刻t2yで停止されるYの現像部113Yの動作は、図5の場合と同様、時刻t3において次のページの印刷タイミングが決定された時点で再開される。また、時刻t2mで停止されるMの現像部113Mの動作は、図5の場合と同様、時刻t4mに再開される。
しかし、図6に示したように現像部113の停止からT2経過後に現像部113の動作再開を行うことにより、このような悪影響を回避しつつ、現像剤の消費低減を図ることができる。
図13の例は、図5等とは時間軸の縮尺が異なり、また、Yについてのみ一次転写と現像部113の動作のタイミングを示している。
次に、この発明の第2実施形態について説明する。この第2実施形態の画像形成装置は、第1実施形態で説明した現像部の停止に加え、印刷ジョブの実行中に所定の条件が満たされた場合に、全作像ユニット110及び中間転写ベルト103を含む画像形成手段の動作を一旦停止させる制御を行う点が、第1実施形態と異なる。
これ以外の点については第1実施形態と共通であるので、第2実施形態については、上記の点に関連して第1実施形態と異なる点についてのみ説明する。符号も、第1実施形態と共通のあるいは対応する構成については、同じものを用いる。
図14に示す構成は、図3に示したものと概ね共通であるが、エンジン部150内に中間転写ベルト駆動部152を追加すると共に、エンジン制御部151から作像ユニット110へ供給する信号として「作像ON/OFF」を追加した点が図3と異なる。
中間転写ベルト駆動部152は、中間転写ベルト103を架け渡すと共に長手方向へ向かって駆動するためのローラ及びモータ等の駆動手段である。また、中間転写ベルト103が蛇行しているか否かを検出するためのセンサも含む。
(B)特定の一色の1ページ分の一次転写の完了時点からT5経過後の時点で、次のページの印刷タイミングが決定されている場合も、その時点でまだ先頭の色の露光(書き込み)開始タイミングになっていなければ、全色の作像ユニット110及び中間転写ベルト103の動作を停止させる(T5経過後の時点で既に露光開始タイミングになっていれば、作像ユニット110及び中間転写ベルト103の動作を停止させる必要はないため、停止は行わない)。
(D)次のページの印刷タイミングが決定された時点で、先頭の色の露光開始タイミングまでの時間がT6以下である場合、直ちに全色の作像ユニット110(現像部113を除く)及び中間転写ベルト103の動作を再開させる。
(F)中間転写ベルト103の動作再開後、第7所定時間T7以内に中間転写ベルト103の蛇行が解消しない場合、T7経過時点で先頭の色の現像部113の動作を再開させる。また、蛇行解消の時点で、現像部113の動作再開からT1以上経過していればただちに次のページの印刷を開始し、経過していなければ、先頭の色の露光開始タイミングが現像部の動作再開からT1経過後となるように次のページの印刷タイミングを遅らせる調整を行う。
なお、上記(E)及び(F)では、作像ユニット110及び中間転写ベルト103の動作を停止させた場合には、第1実施形態で説明した、T2を用いた現像部113の動作再開制御は行っていない。これは、作像ユニット110全体を停止させる場合には、感光体ドラム114に現像剤を供給する必要がないため、現像部113を長時間停止させて差し支えないためである。
第2実施形態の画像形成装置101において、作像ユニット110及び中間転写ベルト103の動作を停止させた場合の、先頭の色以外の現像部113の動作再開の制御は、第1実施形態で説明した(3)及び(4)に従って行うが、ここでも(5)を考慮する必要はない。
この例においては、1番目のページのYの一次転写が完了する時刻t1yにおいて次のページの印刷タイミングが決定されていないため、図6の場合と同様、基準(1)に従い、そこからT3経過後の時刻t2yに、Yの現像部113Yが停止される。
その後、時刻t3において次のページの印刷タイミングが決定されると、それに応じて各色の露光開始タイミングが判明する。
なお、他の色の現像部113の動作再開は上述のように基準(3)及び(4)に従って制御されるが、上記の露光開始タイミングの調整を行えば、基準(4)が適用されることはないと考えられ、実質的には基準(3)に従って制御される。
この例では、時刻t3までは図15の例と同じであるが、中間転写ベルト103の蛇行解消に要する時間B2がT7よりも長いとする。この場合、t3からT7経過後の時刻t8′ではまだ蛇行が解消できていないが、基準(F)に従い、この時点でYの現像部113Yの動作が再開される。ただし、この時点ではまだ次のページのYの露光開始タイミングを決定できない。
この調整により、時刻t8の蛇行解消まで待ってから現像部113Yの動作を再開させる場合に比べ、2番目のページの印刷タイミングの遅れを減らすことができる。
この例においても、時刻t2yでの現像部113Yの停止は図15及び図16の場合と同様である。
ステップS51でYesの場合、一次転写完了からT5経過した時点で次のページの印刷タイミングが決定されていないことになる。このため、エンジン制御部151は、基準(A)に従って、全作像ユニット110及び中間転写ベルト103の停止を指示する(S54)。
以上のステップS69又はS72で、図20までの一連の処理は終了する。
以上の処理により、図15乃至図17を用いて説明した制御を実現し、印刷ジョブの実行中でも、作像ユニット110及び中間転写ベルト103を含む画像形成手段を停止させて、消費電力及び現像剤消費の低減を図ることができる。また、このことにより生じる印刷のスループットの低下も低く抑えることができる。
なお、ここで説明した例では、作像ユニット110及び中間転写ベルト103の停止に際しては、第1実施形態で説明したT3に当たる待ち時間は設けていないが、これを設けるようにしてもよい。
従って、これらを考慮し、ステップSB及びステップS53で、一次転写の完了から次のページの露光開始までT5+T6以下であるか否かを判定するようにしてもよい。この場合、全体として、1ページ分の画像の転写完了後T5経過した時点で、次のページの画像形成を行うタイミングまでT6以下であることが決定済みでなければ、作像ユニット110及び中間転写ベルト103の動作を停止させる、という処理を行うことになる。
以上で実施形態の説明を終了するが、この発明において、装置の具体的な構成、各部の動作の具体的な手順、現像手段の停止あるいは動作再開の具体的なタイミング等は、各実施形態で説明したものに限るものではない。
このようなプログラムは、はじめからコンピュータに備えるROMや他の不揮発性記憶媒体(フラッシュメモリ,EEPROM等)などに格納しておいてもよい。しかし、メモリカード、CD、DVD、ブルーレイディスク等の任意の不揮発性記録媒体に記録して提供することもできる。それらの記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータにインストールして実行させることにより、上述した各手順を実行させることができる。
さらに、ネットワークに接続され、プログラムを記録した記録媒体を備える外部装置あるいはプログラムを記憶手段に記憶した外部装置からダウンロードし、コンピュータにインストールして実行させることも可能である。
Claims (10)
- 像担持体上に形成された潜像を現像手段により現像し、記録媒体上に転写することにより前記記録媒体上に画像を形成する画像形成手段を備える画像形成装置であって、
1ページ分の画像の転写完了後、次のページの画像形成を行うタイミングまで第1所定時間以下であることが決定済みでなければ前記現像手段を停止させる第1制御手段と、
前記現像手段の停止中に次のページの画像形成を行うタイミングが決定された場合に、該タイミングまでの時間が第1所定時間以下であれば、直ちに前記現像手段の動作を再開させる第2制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置であって、
前記第1制御手段が前記現像手段を停止させた後、第2所定時間の経過後に前記現像手段の動作を再開させる第3制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1又は2に記載の画像形成装置であって、
前記第1制御手段は、1ページ分の画像の転写完了後第3所定時間経過した時点で、次のページの画像形成を行うタイミングが決定されていない場合に前記現像手段を停止させることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3に記載の画像形成装置であって、
前記第1制御手段により前記現像手段が停止された停止期間の長さを計測する計測手段と、
前記停止期間の長さに従って前記第3所定時間を設定する設定手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4に記載の画像形成装置であって、
前記設定手段は、前記停止期間が第4所定時間より大きい場合に、前記第3所定時間をゼロとし、前記停止期間が前記第4所定時間以下である場合に、前記第3所定時間をゼロより大きい所定の値とすることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記画像形成手段を色毎に備え、各色の画像形成手段により前記記録媒体上にカラー画像を形成する画像形成装置であり、
前記現像手段を停止させるタイミングを、各色の画像形成手段について個別に制御することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
1ページ分の画像の転写完了後第5所定時間経過した時点で前記画像形成手段を停止させる第4制御手段と、
前記画像形成手段の停止中に次のページの画像形成を行うタイミングが決定された場合に、該タイミングまでの時間が第6所定時間以下であれば、直ちに前記画像形成手段のうち前記現像手段以外の部分の動作を再開させる第5制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項7に記載の画像形成装置であって、
前記第4制御手段が前記画像形成手段を停止させた場合に前記第2制御手段を無効化し、前記第5制御手段による前記画像形成手段の動作再開中の所定のイベントを検出した時点で、前記現像手段の動作を再開させる第6制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体上に形成された潜像を現像手段により現像し、記録媒体上に転写することにより前記記録媒体上に画像を形成する画像形成装置の制御方法であって、
1ページ分の画像の転写完了後、次のページの画像形成を行うタイミングまで第1所定時間以下であることが決定済みでなければ前記現像手段を停止させる第1制御手順と、
前記現像手段の停止中に次のページの画像形成を行うタイミングが決定された場合に、該タイミングまでの時間が第1所定時間以下であれば、直ちに前記現像手段の動作を再開させる第2制御手順とを備えることを特徴とする画像形成装置の制御方法。 - 像担持体上に形成された潜像を現像手段により現像し、記録媒体上に転写することにより前記記録媒体上に画像を形成する画像形成装置を制御するコンピュータに、
1ページ分の画像の転写完了後、次のページの画像形成を行うタイミングまで第1所定時間以下であることが決定済みでなければ前記現像手段を停止させる第1制御手順と、
前記現像手段の停止中に次のページの画像形成を行うタイミングが決定された場合に、該タイミングまでの時間が第1所定時間以下であれば、直ちに前記現像手段の動作を再開させる第2制御手順とを実行させるためのプログラム。
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