(57)【要約】【課題】ウォームアップ時間の短縮と消費電力の低減を図ることができる画像形成装置及びプログラムを提供する。【解決手段】画像形成装置に含まれるマイコン１８１は、定着器１６を待機温度まで加熱する加熱処理にかかる時間を算出し（ステップＳ１）、印刷前に実行される画質調整処理にかかる時間を算出し（ステップＳ３）、加熱処理及び画質調整処理が同一のタイミングで終了するように、加熱処理及び画質調整処理の開始タイミングを制御する（ステップＳ４）。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着器を待機温度まで加熱する加熱処理にかかる時間を算出する第１算出手段と、
印刷前に実行される画質調整処理にかかる時間を算出する第２算出手段と、
前記加熱処理及び前記画質調整処理が同一のタイミングで終了するように、前記加熱処理及び前記画質調整処理の開始タイミングを制御する制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画質調整処理は、複数の処理を含み、
前記複数の処理と各処理の実行時間との関係を規定したデータと、当該複数の処理のうち、実施条件を満たす処理を特定する特定手段とを備え、
前記第２算出手段は、前記データに基づいて、前記特定手段により特定された処理にかかる合計時間を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記複数の処理は、トナー像の位置ずれを調整する第１処理、感光体の劣化状態を検出する第２処理、及び前記感光体を露光する光量を調整する第３処理であり、
前記特定手段は、前記第１処理を前回実施したときの装置内温度と現在の装置内温度との差分が予め決められた定数よりも大きい場合、又は前記第１処理を前回実施したときの装置内湿度と現在の装置内湿度との差分が予め決められた定数よりも大きい場合に、前記第１処理の実施条件を満たすと判断し、
前記第２処理を前回実行したときの累積印刷枚数と現在の累積印刷枚数との差分が予め決められた定数よりも大きい場合に、前記第２処理の実施条件を満たすと判断し、
前記第３処理を最後に実施した時間と現在の時間との差分が予め決められた定数よりも大きい場合に、前記第３処理の実施条件を満たすと判断することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１算出手段は、前記定着器に供給可能な電力を考慮して、前記定着器を待機温度まで加熱する加熱処理にかかる時間を算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１算出手段は、印刷モードの種類を考慮して、前記定着器を待機温度まで加熱する加熱処理にかかる時間を算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
画像形成装置を、
定着器を待機温度まで加熱する加熱処理にかかる時間を算出する第１算出手段、
印刷前に実行される画質調整処理にかかる時間を算出する第２算出手段、及び
前記加熱処理及び前記画質調整処理が同一のタイミングで終了するように、前記加熱処理及び前記画質調整処理の開始タイミングを制御する制御手段
として機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、定着ユニットが所定温度に達したときに、他の動作部材が全て動作可能な所定の状態に達しているように各動作部材を制御する画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の画像形成装置は、各動作部材に対する通電が開始されると、定着ユニット２１７の加熱ローラ２１表面の現在温度を所定温度まで上昇させるために要する所要時間を求め、コピーランプ１ａの現在光量を所定光量まで上昇させるために要する時間、及び、ポリゴンミラー１２を駆動するモータ１３の現在速度を所定速度まで上昇させるためにようする時間が所要時間より長い場合には、コピーランプ１ａ及びモータ１３に供給する電力波形のデューティ比を増加し、所要時間が経過する前にコピーランプ１ａ及びモータ１３が所定状態に達しているようにする。
【特許文献１】特開２００３−３０２８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、ウォームアップ時間の短縮と消費電力の低減を図ることができる画像形成装置及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１の画像形成装置は、定着器を待機温度まで加熱する加熱処理にかかる時間を算出する第１算出手段と、印刷前に実行される画質調整処理にかかる時間を算出する第２算出手段と、前記加熱処理及び前記画質調整処理が同一のタイミングで終了するように、前記加熱処理及び前記画質調整処理の開始タイミングを制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項２の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記画質調整処理は、複数の処理を含み、前記複数の処理と各処理の実行時間との関係を規定したデータと、当該複数の処理のうち、実施条件を満たす処理を特定する特定手段とを備え、前記第２算出手段は、前記データに基づいて、前記特定手段により特定された処理にかかる合計時間を算出することを特徴とする。
【０００７】
請求項３の画像形成装置は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記複数の処理は、トナー像の位置ずれを調整する第１処理、感光体の劣化状態を検出する第２処理、及び前記感光体を露光する光量を調整する第３処理であり、前記特定手段は、前記第１処理を前回実施したときの装置内温度と現在の装置内温度との差分が予め決められた定数よりも大きい場合、又は前記第１処理を前回実施したときの装置内湿度と現在の装置内湿度との差分が予め決められた定数よりも大きい場合に、前記第１処理の実施条件を満たすと判断し、前記第２処理を前回実行したときの累積印刷枚数と現在の累積印刷枚数との差分が予め決められた定数よりも大きい場合に、前記第２処理の実施条件を満たすと判断し、前記第３処理を最後に実施した時間と現在の時間との差分が予め決められた定数よりも大きい場合に、前記第３処理の実施条件を満たすと判断することを特徴とする。
【０００８】
請求項４の画像形成装置は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記第１算出手段は、前記定着器に供給可能な電力を考慮して、前記定着器を待機温度まで加熱する加熱処理にかかる時間を算出することを特徴とする。
【０００９】
請求項５の画像形成装置は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記第１算出手段は、印刷モードの種類を考慮して、前記定着器を待機温度まで加熱する加熱処理にかかる時間を算出することを特徴とする。
【００１０】
請求項６のプログラムは、画像形成装置を、定着器を待機温度まで加熱する加熱処理にかかる時間を算出する第１算出手段、印刷前に実行される画質調整処理にかかる時間を算出する第２算出手段、及び前記加熱処理及び前記画質調整処理が同一のタイミングで終了するように、前記加熱処理及び前記画質調整処理の開始タイミングを制御する制御手段として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、ウォームアップ時間の短縮と消費電力の低減を図ることができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、画質調整処理として実行される処理の内容又は個数が変動しても、加熱処理及び画質調整処理を同一のタイミングで終了させることができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、装置内温度、装置内湿度、累積印刷枚数、又は経過時間に応じて画質調整処理として実行される処理の内容又は個数が変動しても、加熱処理及び画質調整処理を同一のタイミングで終了させることができる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、定着器に供給可能な電力が変動しても、加熱処理及び画質調整処理を同一のタイミングで終了させることができる。
【００１５】
請求項５の発明によれば、印刷モードが変動しても、加熱処理及び画質調整処理を同一のタイミングで終了させることができる。
【００１６】
請求項６の発明によれば、ウォームアップ時間の短縮と消費電力の低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【００１９】
画像形成装置１は、カラープリンターで構成されており、トナーカートリッジ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ、画像形成ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ、中間転写ベルト１３、ベルトクリーナー１４、２次転写部１５、定着器１６、給紙部１７、制御部１８、温度計１９、及び湿度計２０を備えている。また、画像形成ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの各々は、感光体２１、一次転写部２２、クリーナー２３、帯電器２４、潜像形成部２５、現像部２６及び膜厚検知センサー２７を備えている。
【００２０】
制御部１７は、画像形成ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ、中間転写ベルト１３、２次転写部１５、及び定着器１６を駆動する複数のモータ（不図示）と接続されている。また、制御部１８は、感光体２１の膜厚を検出する膜厚検知センサー２７、装置内の温度を測定する温度計１９、及び装置内の湿度を測定する湿度計２０と接続されている。
【００２１】
トナーカートリッジ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは、画像形成ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋに含まれる現像部２６に現像剤（トナー）を供給する。
【００２２】
制御部１８が印刷すべき画像データを受信すると、帯電器２４が感光体２１を帯電し、潜像形成部２５が感光体２１を露光し、静電潜像を形成する。現像部２６は、現像剤（トナー）を感光体２１上に供給し、一次転写部２２は感光体２１上に現像されたトナー像を中間転写ベルト１３に転写する。感光体２１上に残ったトナーは、クリーナー２３によって回収される。
【００２３】
このような処理が、中間転写ベルト１３が回転されながら、画像形成ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの各々で実行される。これにより、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マジェンダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色のトナー像が中間転写ベルト１３の所定の位置で互いに重なるように形成される。ベルトクリーナー１４は、中間転写ベルト１３上に残ったトナーを回収する。
【００２４】
そして、２次転写部１５が、給紙部１７から搬送された用紙に、中間転写ベルト１３上のトナー像を転写し、定着器１６がトナー像を用紙に定着する。トナー像が定着された用紙は、搬送路を経由して、装置外に排出される。
【００２５】
図２（Ａ）は、制御部１８の構成を示す図であり、図２（Ｂ）は、定着器１６の構成を示す図である。
【００２６】
図２（Ａ）において、制御部１８は、マイコン１８１及びメモリ１８２を備えている。マイコン１８１は、各種の算出処理を実行したり、不図示のモータの駆動を制御する。メモリ１８２は、各種のデータやプログラムを記憶している。
【００２７】
図２（Ｂ）において、定着器１６は、ヒートローラ１６１及びプレッシャーローラ１６２を備えている。ヒートローラ１６１の内部には、ヒートローラ１６１とプレッシャーローラ１６２との間を通過するトナーが転写された用紙を加熱するメインランプ１６４及びサブランプ１６５が設けられている。また、プレッシャーローラ１６２上には定着器１６の温度を測定する温度センサ１６３が設けられている。
【００２８】
制御部１８のマイコン１８１は、温度センサ１６３、メインランプ１６４及びサブランプ１６５に接続されており、温度センサ１６３の測定温度の情報を取得し、メインランプ１６４及びサブランプ１６５の点灯の開始及び終了を制御する。
【００２９】
図３（Ａ），（Ｂ）は、一般的な画像形成装置で実行される画質調整処理及び定着器の加熱処理における温度と時間との関係を示す図であり、図４は画像形成装置１で実行される画質調整処理及び定着器１６の加熱処理における温度と時間との関係を示す図である。
【００３０】
図３（Ａ），（Ｂ）及び図４に示すように、一般的な画像形成装置及び画像形成装置１では、電源投入又は節電解除からスタートボタン（印刷開始ボタン）が押下できる印刷待機状態までの間に、即ち、ウォームアップ時間に、画質調整処理及び定着器１６の加熱処理が実行される。
【００３１】
画質調整処理とは、各色のトナー像が中間転写ベルト１３上の所定の位置で重なるように中間転写ベルト１３の回転速度や転写タイミングなどを調整する（即ち、トナー像の位置ズレを調整する）レジストレーション調整処理、膜厚検知センサー２７により感光体２１の膜厚を検出する膜厚検出処理（即ち、感光体２１の劣化状態を検出する処理）、又は中間転写ベルト１３上に転写される濃度を調整するために、潜像形成部２５が感光体２１を露光する光量を調整する光量調整処理などを含む。
【００３２】
図３（Ａ），（Ｂ）及び図４において、待機温度は、印刷待機状態に到達するときの定着器１６の温度を示し、印刷温度とは、実際に印刷を実行するときの定着器１６の温度を示す。定着器１６の温度は、温度センサ１６３により測定され、定着器１６の温度情報はマイコン１８１に送信される。また、待機温度や印刷温度は予め所定値に設定されている。
【００３３】
図３（Ａ）の一般的な画像形成装置では、定着期１６の加熱処理を実行する間、全体の９０％の電力が定着器１６へ供給され、定着器１６の温度は待機温度に到達する。その後、画質調整処理を実行する間、定着器１６の温度を維持するため、全体の１０％の電力が定着器１６へ供給される。
【００３４】
図３（Ｂ）の一般的な画像形成装置では、画質調整処理及び定着器１６の加熱処理が同時に開始され、画質調整処理及び定着器１６の加熱処理の実行中は、全体の４０％の電力が定着器１６へ供給され、定着器１６の温度は待機温度に到達する。その後、定着器１６の加熱処理が終了し、画質調整処理が実行されている間は、定着器１６の温度を維持するため、全体の１０％の電力が定着器１６へ供給される。
【００３５】
図４の画像形成装置１では、制御部１８が予め画質調整処理にかかる時間及び定着器１６の加熱処理にかかる時間を算出し、画質調整処理及び定着器１６の加熱処理が同一のタイミングで終了するように、画質調整処理及び定着器１６の加熱処理の開始タイミングを制御する。これにより、画質調整処理のみが実行されている間は、電力が定着器１６へ供給されることはない。このように、図４の画像形成装置１では、定着器１６の温度を維持するために定着器１６へ供給される電力が不要になり、消費電力が低減される。また、図４の画像形成装置１では、図３（Ａ）の一般的な画像形成装置よりも、ウォームアップ時間が短縮される。
【００３６】
図５は、画像調整処理に含まれる各処理と各処理の実行時間との関係を規定するテーブルデータの一例を示す図である。図６（Ａ）〜（Ｃ）は、画像調整処理に含まれる各処理の実施条件を示す図である。
【００３７】
図５のテーブルデータは、メモリ１８２に格納されている。このテーブルデータは、マイコン１８１が画質調整処理にかかる時間を算出するときに利用される。
【００３８】
マイコン１８１が、図６（Ａ）のレジストレーション調整処理の実施条件を満たすと判断したときに、レジストレーション調整処理は実行され、図６（Ｂ）の膜厚検出処理の実施条件を満たすと判断したときに、膜厚検出処理は実行され、図６（Ｃ）の光量調整処理の実施条件を満たすと判断したときに、光量調整処理は実行される。
【００３９】
図６（Ａ）のレジストレーション調整処理の実施条件では、マイコン１８１は、温度計１９で測定された、前回レジストレーション調整処理を実施したときの装置内温度と現在の装置内温度との差分が予め決められた定数よりも大きい場合、又は湿度計２０で測定された、前回レジストレーション調整処理を実施したときの装置内湿度と現在の装置内湿度との差分が予め決められた定数よりも大きい場合に、レジストレーション調整処理の実施条件を満たすと判断する。
【００４０】
図６（Ｂ）の膜厚検出処理の実施条件では、マイコン１８１は、前回膜厚検出処理を実行したときの累積印刷枚数と現在の累積印刷枚数との差分が予め決められた定数よりも大きい場合に、膜厚検出処理の実施条件を満たすと判断する。前回膜厚検出処理を実行したときの累積印刷枚数及び現在の累積印刷枚数は、マイコン１８１によりカウントされている。
【００４１】
図６（Ｃ）の光量調整処理の実施条件では、マイコン１８１は、最後に光量調整処理を実施した時間と現在の時間と差分が予め決められた定数よりも大きい場合に、光量調整処理の実施条件を満たすと判断する。最後に光量調整処理を実施した時間及び現在の時間は、マイコン１８１により計時されている。
【００４２】
マイコン１８１は、画質調整処理にかかる時間を算出するときに、図６（Ａ）〜（Ｃ）の実施条件を満たすか否かを判断し、実施条件を満たす処理にかかる時間を図５のテーブルデータから検出し、検出された時間を合計することで画質調整処理にかかる時間を算出する。このように、画質調整処理にかかる時間は、図５のテーブルデータ、及び装置内温度又は装置内湿度（即ち画像形成装置１の環境温度）、若しくは累積印刷枚数又は経過時間（即ち画像形成装置１の使用状態）に基づいて算出される。
【００４３】
図７は、画像形成装置１で実行される処理を示すフローチャートである。
【００４４】
まず、制御部１８のマイコン１８１は、定着器１６を待機温度まで加熱するのにかかる時間を算出する（ステップＳ１）。ここで、待機温度まで加熱するのにかかる時間は、下記（１）式により算出される。
【００４５】
時間[s]＝（Temp_goal−Temp_now）／α …（１）
ここで、Temp_goalは、待機温度（℃）であり、Temp_nowは、現在の定着器１６の温度（℃）である。係数αは、単位時間あたりの定着器１６の温度上昇率（℃／ｓ）である。尚、待機温度及び係数αは、予め制御部１８に設定されているものとする。制御部１８は、現在の定着器１６の温度を温度センサ１６３から取得する。
【００４６】
次に、マイコン１８１は、図６（Ａ）〜（Ｃ）の実施条件を満たすか否かを判断し、実施条件を満たす処理を特定する（ステップＳ２）。
【００４７】
次いで、マイコン１８１は、実施条件を満たす処理にかかる時間を図５のテーブルデータから検出し、検出された時間を合計することで画質調整処理にかかる時間を算出する（ステップＳ３）。
【００４８】
最後に、マイコン１８１は、ステップＳ１で算出された時間とステップＳ３で算出された時間とに基づいて、画質調整処理及び定着器１６の加熱処理が同一のタイミングで終了するように、画質調整処理及び定着器１６の加熱処理の開始タイミングを制御して（ステップＳ４）、本処理を終了する。
【００４９】
尚、本実施の形態では、印刷モードを特定していないが、白黒印刷モードとカラー印刷モードとでは、若しくは速度優先印刷モードと画質優先印刷モードとでは、定着器１６の加熱に使用できる消費電力が異なる。
【００５０】
例えば、白黒印刷モード又は速度優先印刷モードでは、定着器１６以外の構成部材に必要な消費電力が９００ｗであり、カラー印刷モード又は画質優先印刷モードでは、定着器１６以外の構成部材に必要な消費電力が１１００ｗであり、画像形成装置１の最大消費電力が１５００ｗであるとする。
【００５１】
この場合、白黒印刷モード又は速度優先印刷モードで、定着器１６の加熱に使用できる消費電力は６００Ｗであり、カラー印刷モード又は画質優先印刷モードで、定着器１６の加熱に使用できる消費電力は４００Ｗである。
【００５２】
このように、印刷モードの種類により定着器１６に供給可能な電力は異なるので、単位時間あたりの定着器１６の温度上昇率（℃／ｓ）を示す係数αも、印刷モードの種類により異なる。
【００５３】
よって、図７のステップＳ１において、マイコン１８１は、印刷モードの種類に変更される、定着器１６に供給可能な電力をも考慮して、定着器１６を待機温度まで加熱するのにかかる時間を算出する。
【００５４】
以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、マイコン１８１は、定着器１６を待機温度まで加熱する加熱処理にかかる時間を算出し、印刷前に実行される画質調整処理にかかる時間を算出し、加熱処理及び画質調整処理が同一のタイミングで終了するように、加熱処理及び画質調整処理の開始タイミングを制御する。よって、ウォームアップ時間が短縮されると共に消費電力が低減される。
【００５５】
上記実施の形態では、画像形成装置１は、カラープリンターで構成されているが、コピー機、白黒プリンター、ファクシミリ、又はコピー機能、プリント機能及びファクシミリ機能を有する複合機などにも適用可能である。
【００５６】
画像形成装置１の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムが記録されている記録媒体を、画像形成装置１に供給し、マイコン１８１が記憶媒体に格納されたプログラムを読み出し実行することによっても、上記実施の形態と同様の効果を奏する。プログラムを供給するための記憶媒体としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、又はＳＤカードなどがある。
【００５７】
画像形成装置１のマイコン１８１が、画像形成装置１の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムを実行することによっても、上記実施の形態と同様の効果を奏する。
【００５８】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】（Ａ）は、制御部１８の構成を示す図であり、（Ｂ）は、定着器１６の構成を示す図である。
【図３】（Ａ），（Ｂ）は、一般的な画像形成装置で実行される画質調整処理及び定着器の加熱処理における温度と時間との関係を示す図である。
【図４】画像形成装置１で実行される画質調整処理及び定着器１６の加熱処理における温度と時間との関係を示す図である。
【図５】画像調整処理に含まれる各処理と各処理の実行時間との関係を規定するテーブルデータの一例を示す図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、画像調整処理に含まれる各処理の実施条件を示す図である。
【図７】画像形成装置１で実行される処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１  画像形成装置
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ  トナーカートリッジ
１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ  画像形成ユニット
１３  中間転写ベルト
１４  ベルトクリーナー
１５  ２次転写部
１６  定着器
１７  給紙部
１８  制御部
１９  温度計
２０  湿度計
２１  感光体
２２  一次転写部
２３  クリーナー
２４  帯電器
２５  潜像形成部
２６  現像部
１８１  マイコン
【図１】
2010134130.tif 000003
【図２】
2010134130.tif 000004
【図３】
2010134130.tif 000005
【図４】
2010134130.tif 000006
【図５】
2010134130.tif 000007
【図６】
2010134130.tif 000008
【図７】
2010134130.tif 000009