JP6311598B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、印刷速度の変更を行う技術に関する。

印刷速度を変更することが可能な画像形成装置が知られている。例えば、特許文献１には、ユーザーが入力した指示情報に基づき印刷速度を変更する画像形成装置が開示されている。これにより、ユーザーが所望する印刷速度で印刷を行うことができる。

特開２０１１−１９３１３８号公報

しかしながら、上記の画像形成装置では、ユーザーが指示情報を入力する必要があり煩わしい。管理者等であれば現在の画像形成装置の使用状況を考慮してその使用状況に適した印刷速度を決定することができるものの、一般のユーザーがそのような画像形成装置の使用状況に適した印刷速度を決定することは困難である。

一般に、印刷速度が増加すると画像形成装置の各機構が摩耗等で劣化するスピードや各機構を動作させるのに必要となる電力および動作音等が増加するため、画像形成装置の使用状況に適した印刷速度で画像形成装置を動作させることが重要となる。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、ユーザーが指示情報を入力しなくとも画像形成装置の使用状況に適した印刷速度で印刷を行うことができ、かつ、画像形成装置の各機構が摩耗等で劣化するスピードや各機構を動作させるのに必要となる電力および動作音等をできるだけ抑えることを可能にすることを目的とする。

本発明の一局面にかかる画像形成装置は、印刷部と、前記印刷部の動作制御を行う動作制御部と、前記印刷部が印刷動作を行う印刷頻度を算出する印刷頻度算出部と、を備え、前記動作制御部は、前記印刷頻度の増加に応じて前記印刷部による印刷速度を速くし、前記印刷頻度の減少に応じて前記印刷部による印刷速度を遅くする、画像形成装置である。

本発明によれば、ユーザーが指示情報を入力しなくとも画像形成装置の使用状況に適した印刷速度で印刷を行うことができ、かつ、画像形成装置の各機構が摩耗等で劣化するスピードや各機構を動作させるのに必要となる電力および動作音等をできるだけ抑えることができる。

本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の構造を示す正面断面図である。 本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の主要内部構成を概略的に示すブロック図である。 （Ａ）は、単位時間当たりの印刷枚数（印刷頻度）の推移の一例を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示すように印刷頻度が推移した場合における印刷速度の推移を示す図である。 本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の動作の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態にかかる画像形成装置について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の構造を示す正面断面図である。

画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、及びファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機である。画像形成装置１は、装置本体１１に、操作部４７、画像形成部１２、定着部１３、給紙部１４、原稿給送部６、および原稿読取部５等を備えて構成されている。

画像形成装置１が原稿読取動作を行う場合、原稿給送部６により給送されてくる原稿、または原稿載置ガラス１６１に載置された原稿の画像を原稿読取部５が光学的に読み取り画像データを生成する。原稿読取部５により生成された画像データは内蔵ＨＤＤまたはネットワーク接続されたコンピューター等に保存される。

画像形成装置１が画像形成動作を行う場合は、上記原稿読取動作により生成された画像データまたは内蔵ＨＤＤに記憶されている画像データ等に基づいて、画像形成部１２が、給紙部１４から給紙ローラー１４１により給紙される記録媒体としての記録紙Ｐにトナー像を形成する。画像形成部１２の画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、及び１２Ｂｋは、感光体ドラム１２１と、帯電装置１２３と、露光装置１２４と、現像装置１２２と、１次転写ローラー１２６とをそれぞれ備えている。

画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、及び１２Ｂｋの各現像装置１２２は、静電潜像現像用のトナーを収容している。現像装置１２２は、当該トナーを、上記帯電装置１２３による帯電及び上記露光装置１２４による露光が完了した感光体ドラム１２１表面に供給する。

カラー印刷を行う場合、画像形成部１２のマゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍ、シアン用の画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー用の画像形成ユニット１２Ｙ及びブラック用の画像形成ユニット１２Ｂｋは、それぞれに、画像データを構成するそれぞれの色成分からなる画像に基づいて、帯電、露光及び現像の工程により感光体ドラム１２１上にトナー像を形成し、トナー像を１次転写ローラー１２６により、駆動ローラー１２５Ａ及び従動ローラー１２５Ｂに張架されている中間転写ベルト１２５上に転写させる。

中間転写ベルト１２５は、その外周面にトナー像が転写される像担持面が設定され、感光体ドラム１２１の周面に当接した状態で駆動ローラー１２５Ａによって駆動される。中間転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１と同期しながら、駆動ローラー１２５Ａと従動ローラー１２５Ｂとの間を無端走行する。

中間転写ベルト１２５上に転写される各色のトナー画像は、転写タイミングを調整して中間転写ベルト１２５上で重ね合わされ、カラーのトナー像となる。２次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像を、中間転写ベルト１２５を挟んで駆動ローラー１２５Ａとのニップ部Ｎにおいて、給紙部１４から搬送路１９０の適所に設けられた搬送ローラー対１９１により搬送路１９０内を搬送されてきた記録紙Ｐに転写させる。この後、定着部１３は、加熱ローラー及び加圧ローラーを有する定着ローラー１３３により、記録紙Ｐ上のトナー像を熱圧着により記録紙Ｐに定着させる。定着処理の完了したカラー画像形成済みの記録紙Ｐは、排出トレイ１５１に排出される。

次に、画像形成装置１の電気的構成を説明する。図２は画像形成装置１の主要内部構成を概略的に示す機能ブロック図である。

画像形成装置１は、既述の原稿読取部５、画像形成部１２、および定着部１３等に加えて、操作部４７、画像メモリー３２、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）９２、制御ユニット１０、および駆動部１７等を備えている。

操作部４７は、画像形成装置１が実行可能な各種動作及び処理についてユーザーからの指示を受け付けるタッチパネル部及び操作キー部を備える。タッチパネル部は、タッチパネルが設けられたＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示部４７３を備えてなる。

画像メモリー３２は、原稿読取部５による読取で得られた画像のデータを一時的に記憶したり、画像形成部１２のプリント対象となるデータを一時的に保存する領域である。

ＨＤＤ９２は、原稿読取部５によって読み取られた原稿画像等を記憶する大容量の記憶装置である。

ネットワークインターフェイス部９１は、ＬＡＮボード等の通信モジュールから構成され、当該ネットワークインターフェイス部９１に接続されたＬＡＮ等を介して、ローカルエリア内のコンピューター２００等の情報処理装置と種々のデータの送受信を行う。

制御ユニット１０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＡＭ（Random Access Memory）、およびＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成される。制御ユニット１０は、上記のＲＯＭまたはＨＤＤ９２に記憶された画像形成装置制御プログラムが上記のＣＰＵに実行されることにより、制御部１００、動作制御部１０１、印刷頻度算出部１０２、および表示制御部１０３として機能する。なお、制御ユニット１０の制御部１００、動作制御部１０１、印刷頻度算出部１０２、および表示制御部１０３は、画像形成装置制御プログラムに基づく動作によらず、それぞれハード回路により構成されてもよい。

制御部１００は、画像形成装置１の全体的な制御を司る。

動作制御部１０１は、画像形成部１２、定着部１３、およびステッピングモーターやギア等を有する複数の駆動部１７１〜１７７からなる駆動部１７等の印刷部と接続されており、当該印刷部による印刷動作を制御する機能を有する。動作制御部１０１は、後述する印刷頻度算出部１０２が算出した印刷頻度に応じて印刷部による印刷速度（ＰＰＭ：Page Per Minute）を増減させる。当該処理の詳細は後述する。

印刷頻度算出部１０２は、画像形成部１２等の印刷部が印刷動作を行う印刷頻度を算出する機能を有する。印刷頻度算出部１０２は、予め定められた期間内に印刷部が印刷した印刷枚数をカウントし、当該カウントした印刷枚数を印刷頻度を示す情報としてＨＤＤ９２に記憶させる。

表示制御部１０３は、表示部４７３による表示動作を制御する機能を有する。

以上が画像形成装置１の構成についての説明である。続いて、動作制御部１０１による印刷速度の増減処理の詳細を説明する。

印刷速度の上限速度（単位時間あたりに印刷可能な枚数の上限）は、画像形成装置１の印刷部を構成する各機構の性能限界（現像装置１２２の現像性能、定着部１３の定着性能、搬送ローラー対１９１の搬送性能等）により定まる。しかしながら、印刷速度が増加するにつれて印刷部を構成する各機構が摩耗等で劣化するスピードが速くなる。また、印刷速度が増加するにつれて各機構を動作させるのに必要となる電力や動作音が増加する。このため、画像形成装置１の製品出荷時には、製品寿命や消費電力等を考慮して、上限速度ではなく上限速度よりも遅い印刷速度で動作するように設定される。この設定は、ＨＤＤ９２内の一般のユーザーがアクセスできない領域に記憶される。動作制御部１０１は、ＨＤＤ９２に記憶される設定を読み出し、当該設定が示す印刷速度で印刷されるように、画像形成部１２、定着部１３、および駆動部１７等の印刷部を制御する。

このように、動作制御部１０１は、製品出荷時に設定された印刷速度で印刷されるように画像形成部１２、定着部１３、および駆動部１７等の印刷部を制御するが、印刷頻度算出部１０２が算出した印刷頻度が予め定められたしきい値以上となった場合には印刷速度を変更する。印刷頻度が高い場合、画像形成装置１を使用するユーザーが繁忙状態にあると考えられる。従って、本発明の一実施形態にかかる画像形成装置１では、動作制御部１０１が印刷速度を変更して、製品寿命や消費電力等よりも印刷速度を優先した印刷速度、すなわち、製品出荷時に設定された印刷速度よりも速い印刷速度に設定するようにしている。

印刷速度の変更は、動作制御部１０１が印刷部に印刷動作時におけるプロセス速度を変更させることで行う。具体的には、動作制御部１０１は、感光体ドラム駆動部１７５を制御して感光体ドラム１２１の周速を変更したり、搬送ローラー駆動部１７２を制御して記録紙Ｐの搬送速度を変更することにより、印刷動作時におけるプロセス速度を変更させる。

なお、動作制御部１０１は、印刷動作時におけるプロセス速度を変更させるのではなく、給紙ローラー駆動部１７１や搬送ローラー駆動部１７２等を制御して、印刷部に連続印刷動作時における記録紙Ｐの通紙間隔を変更させることで、印刷速度の変更を行ってもよい。

図３（Ａ）は、単位時間当たりの印刷枚数（印刷頻度）の推移の一例を示す図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示すように印刷頻度が推移した場合における印刷速度の推移を示す図である。図３（Ａ）に示す例では、Ｔ時間あたり６００枚の印刷枚数が予め定められたしきい値Ａとして設定されている。Ｔ０〜Ｔ１の期間では印刷枚数がしきい値Ａに達していないため、動作制御部１０１は、次の期間であるＴ１〜Ｔ２の期間の印刷速度を、通常の印刷速度（製品出荷時に設定された印刷速度）である６０枚／分に設定している。また、Ｔ１〜Ｔ２の期間では印刷枚数が１２００枚としきい値Ａ以上となっているため、動作制御部１０１は、次の期間であるＴ２〜Ｔ３の期間の印刷速度を、通常の印刷速度よりも速い印刷速度である８０枚／分に設定している。

Ｔ２〜Ｔ３の期間では印刷枚数が１０００枚としきい値Ａに以上であるものの、前の期間であるＴ１〜Ｔ２の期間の印刷枚数から減少しているため、動作制御部１０１は、Ｔ３〜Ｔ４の期間の印刷速度を、Ｔ２〜Ｔ３の期間の印刷速度よりも遅い印刷速度に設定している。このように、動作制御部１０１は、印刷頻度の増加に応じて印刷部による印刷速度を速くし、印刷頻度の減少に応じて前記印刷部による印刷速度を遅くする。例えば印刷頻度をＸとしたとき、動作制御部１０１は、印刷速度Ｙを以下の数式に従って算出する。
Ｙ＝６０＋（８０−６０）×｛（Ｘ−Ａ）／Ａ｝

これにより、ユーザーが何らかの指示情報を入力しなくとも、画像形成装置１の使用状況に適した印刷速度で印刷を行うことが可能となる。

なお、上記の数式のように印刷速度Ｙを印刷頻度Ｘとしきい値Ａとの差分に比例して連続的に変更するのではなく、印刷速度Ｙを印刷頻度Ｘとしきい値Ａとの差分に基づき段階的に変更するようにしてもよい。

Ｔ５〜Ｔ６の期間では印刷枚数がしきい値Ａに達していないため、動作制御部１０１は、次の期間であるＴ６〜Ｔ７の期間の印刷速度を、通常の印刷速度である６０枚／分に戻している。印刷頻度が低くなった場合、画像形成装置１を使用するユーザーが繁忙状態でなくなったと考えられる。従って、本発明の一実施形態にかかる画像形成装置１では、動作制御部１０１が印刷速度を通常の印刷速度に戻して、印刷速度よりも製品寿命や消費電力等を優先した印刷速度に設定するようにしている。

図４は、本発明の一実施形態にかかる画像形成装置１の動作の流れを示すフローチャートである。

ユーザーにより操作部４７等を用いて印刷ジョブが入力され、当該入力された印刷ジョブを制御部１００が受け付けた場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、動作制御部１０１は、画像形成部１２、定着部１３、および駆動部１７等の印刷部を制御して、ＨＤＤ９２に記憶されている設定が示す印刷速度で印刷ジョブを実行する（ステップＳ１１）。

印刷頻度算出部１０２は、ステップＳ１１の処理で印刷された印刷枚数をカウントする（ステップＳ１２）。そして、予め定められた時間が経過した場合（ステップＳ１３においてＹＥＳ）、印刷頻度算出部１０２は、予め定められた時間が経過するまでにカウントした印刷枚数を印刷頻度を示す情報として算出する（ステップＳ１４）。印刷頻度算出部１０２は、当該算出した印刷枚数をＨＤＤ９２に記憶させる。

動作制御部１０１は、ステップＳ１４の処理で印刷頻度算出部１０２が算出した印刷頻度が予め定められたしきい値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。印刷頻度が予め定められたしきい値に達しない場合（ステップＳ１５においてＮＯ）、動作制御部１０１は印刷速度を変更せずに処理を終える。

一方、印刷頻度が予め定められたしきい値以上である場合（ステップＳ１５においてＹＥＳ）、動作制御部１０１は、当該印刷頻度に基づき印刷速度を算出する（ステップＳ１６）。具体的には、動作制御部１０１は、既述の数式に基づき印刷速度を算出する。そして動作制御部１０１は、ステップＳ１６の処理で算出した印刷速度をＨＤＤ９２に記憶させる（ステップＳ１７）。

なお、本発明は、上記の実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。

＜変形例１＞
上記の実施形態では、印刷頻度算出部１０２が、予め定められた期間内に印刷部が印刷した印刷枚数を印刷頻度を示す情報として算出する場合を説明した。これに対して、変形例１にかかる画像形成装置１では、印刷頻度算出部１０２が、予め定められた期間内に印刷部が消費したトナー消費量を印刷頻度を示す情報として算出する。

トナーを収容するトナーコンテナ（不図示）には、トナー残量検出センサー（不図示）が設けられている。印刷頻度算出部１０２は、トナー残量検出センサーから出力される信号を取得して、当該取得した信号に基づき予め定められた期間内に印刷部が消費したトナー消費量を算出する。

なお、印刷頻度算出部１０２は、トナー残量検出センサーから出力される信号を用いずに、印刷対象の印刷データの印字率と印刷枚数とを用いて、予め定められた期間内に印刷部が消費したトナー消費量を算出してもよい。

＜変形例２＞
上記の実施形態では、印刷頻度算出部１０２が、予め定められた期間内に印刷部が印刷した印刷枚数を印刷頻度を示す情報として算出する場合を説明した。これに対して、変形例２にかかる画像形成装置１では、印刷頻度算出部１０２が、保留中の印刷ジョブの有無、または、保留中の印刷ジョブの数を印刷頻度を示す情報として算出する。その結果、動作制御部１０１は、保留中の印刷ジョブがある場合に、保留中の印刷ジョブがない場合における印刷速度（通常の印刷速度）よりも速い印刷速度で印刷ジョブを実行することができる。

また、動作制御部１０１は、保留中の印刷ジョブの数が多い場合に、通常の印刷速度よりも速い印刷速度で印刷ジョブを実行することができる。動作制御部１０１は、保留中の印刷ジョブの数の増加に応じて印刷部による印刷速度を速くし、保留中の印刷ジョブの減少に応じて印刷部による印刷速度を遅くすることができる。これにより、保留中の印刷ジョブのある場合、または、保留中の印刷ジョブの数が多い場合に、保留中の印刷ジョブの実行をより早い時間で完了することができる。

＜変形例３＞
上記の実施形態では、印刷頻度算出部１０２が、予め定められた期間内に印刷部が印刷した印刷枚数を印刷頻度を示す情報として算出する場合を説明した。これに対して、変形例３にかかる画像形成装置１では、印刷頻度算出部１０２が、画像形成装置１にネットワークインターフェイス部９１を介して接続されているコンピューター２００等の情報処理装置の稼働状況を示す情報を取得する。そして、印刷頻度算出部１０２は、当該取得した情報処理装置の稼働状況を示す情報を印刷頻度を示す情報として算出する

例えば、印刷頻度算出部１０２は、画像形成装置１に接続されている複数の情報処理装置のうち電源がオンされている情報処理装置の数を情報処理装置の稼働状況を示す情報を取得する。また、例えば、印刷頻度算出部１０２は、画像形成装置１に接続されている複数の情報処理装置のうち、予め定められた期間内に印刷ジョブを画像形成装置１に向けて送信した情報処理装置の数を情報処理装置の稼働状況を示す情報を取得する。

これにより、動作制御部１０１は、画像形成装置１に接続されている情報処理装置が高稼働状態である場合に、情報処理装置が高稼働状態にない（通常の稼働状態である）場合における印刷速度（通常の印刷速度）よりも速い印刷速度で印刷ジョブを実行することができる。

＜変形例４＞
上記の実施形態では、印刷頻度算出部１０２が、予め定められた期間内に印刷部が印刷した印刷枚数を印刷頻度を示す情報として算出する場合を説明した。これに対して、変形例４にかかる画像形成装置１では、印刷頻度算出部１０２が、ユーザーにより操作部４７等を用いて入力された印刷ジョブに示される印刷対象の原稿の枚数を取得する。そして、印刷頻度算出部１０２は、当該取得した印刷対象の原稿の枚数を印刷頻度を示す情報として算出する

これにより、動作制御部１０１は、印刷対象の原稿の枚数が予め定められた枚数以上である場合に、通常の印刷速度よりも速い印刷速度で印刷ジョブを実行することができる。

＜他の変形例＞
また、上記の実施の形態および変形例で説明した画像形成装置制御プログラムをコンピューター読み取り可能な非一時的な記録媒体、例えば、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリーなどに記録したものとしてもよい。

また、上記の実施の形態および変形例で示した構成を、部分的に組み合せてもよい。例えば、動作制御部１０１は、予め定められた期間内に印刷部が印刷した印刷枚数に加えて、保留中の印刷ジョブの数の２つの情報を用いて、印刷部が印刷動作を行う印刷頻度を示す値を算出してもよい。

１ 画像形成装置
１０ 制御ユニット
１２ 画像形成部
１３ 定着部
１４ 給紙部
１７ 駆動部
４７ 操作部
１００ 制御部
１０１ 動作制御部
１０２ 印刷頻度算出部
１０３ 表示制御部

Claims (6)

1. 印刷部と、
   前記印刷部の動作制御を行う動作制御部と、
   前記印刷部が印刷動作を行う印刷頻度を算出する印刷頻度算出部と、を備え、
   前記動作制御部は、前記印刷頻度の増加に応じて前記印刷部による印刷速度を速くし、前記印刷頻度の減少に応じて前記印刷部による印刷速度を遅くし、
   前記印刷頻度算出部は、予め定められた期間内に前記印刷部が消費したトナー消費量に基づき前記印刷頻度を算出する画像形成装置。
2. 印刷部と、
   前記印刷部の動作制御を行う動作制御部と、
   前記印刷部が印刷動作を行う印刷頻度を算出する印刷頻度算出部と、を備え、
   前記動作制御部は、前記印刷頻度の増加に応じて前記印刷部による印刷速度を速くし、前記印刷頻度の減少に応じて前記印刷部による印刷速度を遅くし、
   前記印刷頻度算出部は、本画像形成装置に接続されている情報処理装置の稼働状況を示す情報を前記情報処理装置から取得し、当該取得した情報処理装置の稼働状況を示す情報に基づき前記印刷頻度を算出する画像形成装置。
3. 印刷部と、
   前記印刷部の動作制御を行う動作制御部と、
   前記印刷部が印刷動作を行う印刷頻度を算出する印刷頻度算出部と、を備え、
   前記動作制御部は、前記印刷頻度の増加に応じて前記印刷部による印刷速度を速くし、前記印刷頻度の減少に応じて前記印刷部による印刷速度を遅くし、
   前記印刷頻度算出部は、印刷ジョブに示される印刷対象の原稿の枚数に基づき前記印刷頻度を算出する画像形成装置。
4. 前記動作制御部は、前記印刷部に印刷動作時におけるプロセス速度を変更させることで、前記印刷速度の変更を行う、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記動作制御部は、前記印刷部に連続印刷動作時における記録紙の通紙間隔を変更させることで、前記印刷速度の変更を行う、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記動作制御部は、前記印刷頻度が予め定められたしきい値以上である場合に前記印刷速度の変更を行う、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の画像形成装置。