(57)【要約】      （修正有）【課題】プリンタやイメージスキャナなどの入力装置を組み合わせてＭＦＰを構成する画像装置において、接続された外部機器の構成ごとに、許される最大消費電力の範囲内でプリントスループットを最大に発揮できる画像形成装置を提供する。【解決手段】接続された外部機器を認識する認識手段と、最大許容消費電力を設定する設定手段と、認識された外部機器情報に基づいて、最大許容消費電力を設定し、この電力を超えない範囲で定着器を加熱制御する。【選択図】図１
2005047152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続された外部機器を認識する認識手段と、
最大許容消費電力を設定する設定手段と、
認識された外部機器情報に基づいて、最大許容消費電力を設定し、この電力を超えない範囲で動作することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像入力装置が接続され、ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｒｉｎｔｅｒ）を構成することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
接続された外部機器が必要とする消費電力情報を通知する手段と、
該手段によって通知された外部機器の必要とする消費電力情報に基づいて、最大消費電力を切り替えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
接続された外部機器の動作状況を検知する手段と、
該手段によって検知した外部機器の動作状況に応じて、最大消費電力を切り替えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は文字データや画像データを紙などの出力媒体上に画像形成して出力するプリンタやイメージスキャナ等の入力装置と組み合わせて、ＭＦＰを構成する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年電子写真方式を用いたレーザビームプリンタが広く普及している。また、このレーザビームプリンタを出力装置に用い、画像入力装置と組み合わせて、デジタル複写機の機能を持たせたＭＦＰも普及してきている。
【０００３】
レーザビームプリンタ方式では、トナーを定着させるために、高温を発生する定着ヒータを用いた定着器を持っている。
【０００４】
通常、電源がオンされるとこの定着器を一定温度まで加熱し、一定温度に到達した後プリント動作可能な状態になる。
【０００５】
定着器の温度が動作状態で安定するまでには時間がかかるため、一定温度到達後は定着器を一定温度に保持するための制御が常時行われている。
【０００６】
プリンタとしては、この一定温度到達までの時間が短いほどユーザビリティが良くなるため、できる限りの電力を定着器の過熱に割り当てて、早急にプリント動作可能状態になるように制御する。
【０００７】
また、プリントを行うと、定着器の熱は印字媒体に奪われるため、印字後の定着器の温度が下がってしまう。このときは定着可能温度に到達するまで、印字動作を停止して、定着器を過熱する必要がある。
【０００８】
このときの加熱に割り振れる電力によって印字スループットが制限されることになるため、この場合もできる限りの電力を定着器の過熱に割り振る。
【０００９】
また、１つのコンセントから供給できる電流および１つの電源ケーブルで供給できる電流には制限がある。このため、プリンタとしては、最大消費電流がこの制限値以下の範囲で割り振れる最大電力を定着に供給し、電源ＯＮから印字可能状態までにかかる時間をできるだけ短くし、印字スループットを最大にするよう制御する。
【特許文献１】特開平０８−１５６３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、プリンタとして、最大のスループットが出るように設計されたプリンタに、読取装置を取り付けて、ＭＦＰを構成しようとした場合、読取装置が消費する電力を供給すると、前記の制限電流値を超えてしまう。また、その他のオプション装置、例えば、排紙スタッカーや、給紙装置を取り付けた場合も、同様に、制限電流値を超えてしまう。
【００１１】
また、これらのオプション装置が取り付けられた場合でも制限電流値を超えないようにプリンタの定着器へ供給する電力を設定すると、これらのオプションがついていない場合でも、電力が制限されるため、プリンタのスループットが低下してしまう。
【００１２】
例えば特開平０８−１５６３５４号公報に開示されるように、オプション装置が取り付けられた場合の消費電力を抑制するように動作を制御する方法がいろいろと試みられている。
【００１３】
本発明は、以上の点に着目してなされたもので接続された外部機器の構成ごとに、許される範囲内でプリントスループットを最大に発揮できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上述の問題を解決するためのものであり、接続された外部機器を認識する認識手段と、最大許容消費電力を設定する設定手段と、認識された外部機器情報に基づいて、最大許容消費電力を設定し、この電力を超えない範囲で定着器を加熱制御し、接続された外部機器の構成ごとに、プリントスループットを最大に発揮できる画像形成装置を提供するものである。
【００１５】
以上、本発明を整理して要約すれば以下の構成に集約できる。
【００１６】
（１）接続された外部機器を認識する認識手段と、
最大許容消費電力を設定する設定手段と、
認識された外部機器情報に基づいて、最大許容消費電力を設定し、この電力を超えない範囲で動作することを特徴とする画像形成装置。
【００１７】
（２）画像入力装置が接続され、ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｒｉｎｔｅｒ）を構成することを特徴とする前記（１）記載の画像形成装置。
【００１８】
（３）接続された外部機器が必要とする消費電力情報を通知する手段と、
該手段によって通知された外部機器の必要とする消費電力情報に基づいて、最大消費電力を切り替えることを特徴とする前記（１）記載の画像形成装置。
【００１９】
（４）接続された外部機器の動作状況を検知する手段と、
該手段によって検知した外部機器の動作状況に応じて、最大消費電力を切り替えることを特徴とする前記（１）記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明によれば、接続された外部機器を認識する認識手段を備え、認識された外部機器情報に基づいて、最大許容消費電力を設定し、この電力を超えない範囲で定着器を加熱制御することで、接続された外部機器の構成ごとに、許される範囲内でプリントスループットを最大に発揮できる画像形成装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２２】
図２に、本発明に係わるＭＦＰの略図構成を示す。
【００２３】
１は画像形成装置であり、単独でプリンタとして機能する。
【００２４】
２は画像読み取りオプション装置であり、画像形成装置１に接続して、ＭＦＰを構成する。
【００２５】
３は給紙のオプション装置、４は排紙のオプション装置である。
【００２６】
次に、画像形成装置１の構成及び動作の概要を説明する。
【００２７】
図３は画像形成装置１の概略構成の説明図である。
【００２８】
画像形成装置本体１の最下部には、記録紙を積載した給紙カセット１３１が装着されている。給紙カセット１３１の給紙側の上方には、最上位の記録紙から順次搬送路給紙する給紙ローラ１２４が配置されている。
【００２９】
給紙ローラ１２４によって給紙カセット１３１から１枚だけ分離されて搬送路に給紙された記録紙は、搬送ローラ１１９、１１８、１１５によってセンサ１２７の位置まで搬送される。
【００３０】
このセンサ１２７は、記録紙の先端位置と露光光源であるレーザスキャナ１０４の発光タイミングとを同期させ、記録紙の所定位置から画像の描き出しをするために配置されたものである。
【００３１】
表面に画像が形成される感光ドラム（感光体）１１０は、プロセスカートリッジ１２０内に、現像器１０９、不図示の帯電器、クリーニング装置等とともに一体的に、ユニット化されている。
【００３２】
この感光ドラム１１０は、その表面が帯電器によって一様に帯電された後、レーザスキャナ１０４から発光されてポリゴンミラー１０５、ミラー１０８を介して感光ドラム１１０に至るレーザ光によって露光され、静電潜像が形成される。
【００３３】
感光ドラム１１０上に形成された静電潜像は、現像器１０９によってトナーが付着されてトナー像となり、このトナー像が感光ドラム１１０と転写ローラ１１７との間を通過する記録紙に転写される。
【００３４】
トナー像が転写された記録紙は、搬送ローラ１１６によって搬送ガイドに沿って定着器（定着部）１２６に搬送される。
【００３５】
定着器１２６は、不図示のヒータによって加熱された定着ローラ１１１ａと、これに圧接された加圧ローラ１１１ｂを有し、両ローラ１１１ａ、１１１ｂのニップ部を記録紙が通過する際に、記録紙上のトナー像を加熱加圧して記録紙に固着する。
【００３６】
定着器１２６を通過した記録紙は、排紙ローラ対１１２によって排紙トレイ１１３上に排紙される。
【００３７】
次に、定着器の制御について説明する。
【００３８】
ＣＰＵ１０１のＡ／Ｄ変換入力ポートには定着ローラ１１１ａ表面に接して配置されたサーミスタの抵抗値の変化を電圧に変換した信号が入力されている。
【００３９】
このＡ／Ｄ変換入力ポートの入力信号を監視することにより、定着ローラ１１１ａ表面の温度を検出する。
【００４０】
また、定着ローラ１１１ａ、１１１ｂを加熱するヒータへの通電のＯＮ／ＯＦＦ制御をＣＰＵ１０１で行うことにより、定着器１２６の温度制御を行う。
【００４１】
実際のヒータ制御については、大きく分けて、
１：朝一立ち上げ時、
２：前多回転時、
３：前回転時、
４：プリント時、
５：スタンバイ時、
の５つのモードに分けられる。
【００４２】
画像形成装置１単体駆動時のそれぞれのヒータの点灯状態を図６に示す。
１：朝一立ち上げ時は、ヒータを連続点灯状態とし、
２：前多回転時は、オーバーシュートを防止するため点滅状態でヒータを駆動する。
３：前回転時においては、所定温度に到達するまではヒータを連続点灯もしくは点滅点灯とする。
なお、この点灯状態はヒータの強さや定着ローラ１１１ａ、１１１ｂの熱容量により異なる。
４：プリント時、５：スタンバイ時においては所定温度に達していればヒータへの通電をＯＦＦとし、所定温度未満であればヒータへの通電をＯＮにする。
プリント時において、ヒータは２から３秒周期でＯＮ／ＯＦＦされることにより所定の温度に制御される。
【００４３】
プリント可能な状態になるまでの立ち上げ時間を最短にするためには、１：朝一立ち上げ時のヒータを連続点灯すればよい。
【００４４】
このときの消費電力がすべてのモードのうちで最大となるため、この状態での消費電力が、仕向地のコンセントの許容電流値に（国内では１５Ａ）以下になるように定着ヒータのワッテージを設定すれば、最短でプリント可能状態に移行できるプリンタを構成できる。
【００４５】
しかしながら、このような定着ヒータの設定では、オプション装置が接続されると、オプション装置で消費される電力の分だけ余計に電力が消費されるため、仕向地のコンセントの許容電流値を超えてしまうことになる。
【００４６】
したがって、予め接続されるオプション装置で消費される電力の分だけの余裕を差し引いたワッテージに定着ヒータを設定する。
【００４７】
図４は画像形成装置１に画像読み取り装置２、給紙オプション装置３、排紙オプション装置４が接続された構成のＭＦＰの電力系統の説明図である。
【００４８】
この構成のとき、画像読取装置２の電源２０２は画像形成装置１の電源１０２と同じコンセントからＡＣ電源を供給されるので、少なくとも画像形成装置１は、画像読取装置２の電源２０２に供給される電流分だけ、単独で動作するときよりも消費できる電力を削減しなければならない。
【００４９】
このため、従来は定着ヒータのワッテージを低く設定するため、図９に示すように、朝一立ち上げ時にヒータを常時フル点灯しても前多回転までに要する時間が図６に示すオプションの設定のない画像形成装置１単体だけを考慮したプリンタより長くかかってしまうことになってしまっていた。
【００５０】
図５は給紙オプション装置３の電源３０２のＡＣ入力を画像形成装置１のアウトレットから取る構成のＭＦＰの電力系統の説明図である。
【００５１】
このばあい、図４の構成に加え、給紙オプション装置３の電源３０２に供給される電流分がさらに画像形成装置１で使用できる電流から減ることなり、さらに画像形成装置１の定着ヒータのワッテージが削減されて、プリンタの立ち上げ時間が長くなってしまうことになる。
【００５２】
図１に、本発明に関わる接続機器検出手段の概略構成図を示す。
【００５３】
本実施例では、画像入力装置（イメージスキャナ）２の接続情報は、ＣＰＵ１０１の入力ポートに入力されている。
【００５４】
イメージスキャナ２が接続されていないときは、この入力ポートは抵抗を解してＶｃｃにプルアップされているため、Ｈｉｇｈレベルとなる。
【００５５】
イメージスキャナ２が接続されるとこの入力ポートは、コネクタを介してイメージスキャナ２に接続され、イメージスキャナ２経由でＧＮＤに接続されるため、Ｌｏｗレベルとなる。
【００５６】
画像形成装置（プリンタ）はＣＰＵ１０１のこのポートの信号レベルにより、イメージスキャナ２が接続されているか否かを検知する。
【００５７】
同様に、給紙オプション装置３、排紙オプション装置４の接続情報も各入力ポートの信号レベルによって検知することができる。
【００５８】
本発明の画像形成装置１の定着ヒータのワッテージは、画像形成装置１単体での連続点灯状態で仕向地のコンセントの許容電流値（国内では１５Ａ）以下になるように設定してある。
【００５９】
次に、本発明の定着制御について説明する。
【００６０】
電源ＯＮ時、ＣＰＵ１０１は各ポート情報を取得し、オプション装置の接続状況を検出する。
【００６１】
いま、何も接続されていないと検出されたとする。この場合は，定着ヒータには最大電力を供給することができるので、定着ヒータの点灯比率は最大１００％まで許可する。つまり、図６に示すグラフのように、立ち上げ時に連続点灯する。
【００６２】
電源ＯＮ時、画像入力装置２のみが検出された場合は、定着ヒータに供給する最大の電力を１０％減じ、定着ヒータの最大点灯比率を９０％に制限する。この点灯比率の範囲内で定着ヒータをＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【００６３】
電源ＯＮ時、給紙オプション装置３のみが検出された場合は、定着ヒータに供給する最大の電力を５％減じ、定着ヒータの最大点灯比率を９５％に制限する。この点灯比率の範囲内で定着ヒータをＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【００６４】
電源ＯＮ時、排紙オプション装置４のみが検出された場合は、定着ヒータに供給する最大の電力を５％減じ、定着ヒータの最大点灯比率を９５％に制限する。この点灯比率の範囲内で定着ヒータをＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【００６５】
電源ＯＮ時複数のオプション装置が検出された場合は、各オプション装置に対応する電力の合計を減じて、定着ヒータの最大点灯比率を制限する。
【００６６】
例えば、画像入力装置２と給紙オプション装置３が検出された場合には、１０％と５％の合計１５％を減じて、定着ヒータの最大点灯比率を８５％に制限し、この点灯比率の範囲内で定着ヒータをＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【００６７】
画像入力装置２と給紙オプション装置３と排紙オプション４すべてが検出された場合には、各１０％、５％、５％の合計２０％を減じて、定着ヒータの最大点灯比率を８０％に制限し、この点灯比率の範囲内で定着ヒータをＯＮ／ＯＦＦ制御する。このときの定着器の温度グラフは図７になる。
【実施例２】
【００６８】
図８に第２実施例のオプション装置検出手段の概略構成を示す。
【００６９】
本実施例では、画像形成装置１と各オプション装置は双方向の通信ラインで各々のＣＰＵが接続される構成となっている。
【００７０】
電源ＯＮ時画像形成装置１のＣＰＵ１０１はこの通信ラインにオプション装置が接続されているか、所定のプロトコルで通信を行うことで検出する。
【００７１】
まず、画像入力装置２が応答するか試みる。画像入力装置が接続されている場合には、ＣＰＵ２０１が所定の返答をＣＰＵ１０１に返す。したがって、所定の返答が帰ってくるか否かで、画像入力装置２が接続されているか否かを判断する。
【００７２】
同様に、給紙オプション装置３、排紙オプション装置４についても順に応答があるか否かをＣＰＵ１０１が試み、それぞれ、接続されている場合には、ＣＰＵ３０１、ＣＰＵ４０１が所定の返答を返す。
【００７３】
このようにして、接続情報を電源ＯＮ時に取得して、定着ヒータの最大点灯比率を実施例１と同様に設定し、この点灯比率の範囲内で定着ヒータをＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【実施例３】
【００７４】
第３の実施例では、接続の物理的構成は、図８に示す実施例２と同様である。
【００７５】
本実施例では、画像形成装置１と各オプション装置は双方向の通信ラインで各々のＣＰＵが接続される構成となっている。
【００７６】
電源ＯＮ時画像形成装置１のＣＰＵ１０１はこの通信ラインにオプション装置が接続されているか、所定のプロトコルで通信を行うことで検出する。
【００７７】
まず、画像入力装置２が応答するか試みる。画像入力装置が接続されている場合には、ＣＰＵ２０１が所定の返答をＣＰＵ１０１に返す。このとき画像入力装置２のＣＰＵ２０１は画像入力装置が消費する電力情報も通知する。
【００７８】
画像形成装置１のＣＰＵ１０１は所定の返答が帰ってくるか否かで、画像入力装置２が接続されているか否かを判断し、所定の返答が帰ってきた場合には、付加情報の画像入力装置２の消費電力情報に基づき、画像形成装置１で消費できる電力から該画像入力装置２の消費電力相当分を定着ヒータに許可する最大点灯比率から減じて、この点灯比率の範囲内で定着ヒータをＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【００７９】
同様に、給紙オプション装置３、排紙オプション装置４についても順に応答があるか否かをＣＰＵ１０１が試み、それぞれ、接続されている場合には、ＣＰＵ３０１、ＣＰＵ４０１が所定の返答および、それぞれの装置で消費する電力情報を返す。
【００８０】
このようにして、接続情報と、各装置の消費電力情報を電源ＯＮ時に取得して、定着ヒータの最大点灯比率を接続されているオプション装置の消費電力の合計を算出し、該算出した消費電力相当分を定着ヒータに許可する最大点灯比率から減じて、この点灯比率の範囲内で定着ヒータをＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明に関わる第１の実施例の接続機器検知手段の概略構成図
【図２】本発明に関わるＭＦＰの概略構成図
【図３】本発明に関わる画像形成装置の概略図
【図４】本発明に関わるＭＦＰの電源系統を示す第１のブロック図
【図５】本発明に関わるＭＦＰの電源系統を示す第２のブロック図
【図６】本発明に関わるヒータ点灯と定着ローラ温度の関係を示す第１の図
【図７】本発明に関わるヒータ点灯と定着ローラ温度の関係を示す第２の図
【図８】本発明に関わる第２の実施例の接続機器検知手段の概略構成図
【図９】従来のヒータ点灯と定着ローラ温度の関係を示す図
【符号の説明】
【００８２】
１    画像形成装置
２    画像読み取り装置（イメージスキャナ）
３    給紙オプション装置
４    排紙オプション装置
１０１    ＣＰＵ
１０２    電源
１０４    レーザスキャナ
１０５    ポリゴンミラー
１０８    ミラー
１０９    現像器
１１０    感光ドラム
１１１ａ  定着上ローラ
１１１ｂ  定着下ローラ
１１２    排紙ローラ
１１３    排紙トレイ
１１５    搬送ローラ
１１６    搬送ローラ
１１７    転写ローラ
１１８    搬送ローラ
１１９    搬送ローラ
１２０    プロセスカートリッジ
１２４    給紙ローラ
１２６    定着器
１２７    レジストセンサ
１３１    給紙カセット
２０１    ＣＰＵ
２０２    電源
３０１    ＣＰＵ
３０２    電源
４０１    ＣＰＵ
【図１】
2005047152.tif 000003
【図２】
2005047152.tif 000004
【図３】
2005047152.tif 000005
【図４】
2005047152.tif 000006
【図５】
2005047152.tif 000007
【図６】
2005047152.tif 000008
【図７】
2005047152.tif 000009
【図８】
2005047152.tif 000010
【図９】
2005047152.tif 000011