(57)【要約】【課題】  温度・湿度といった環境センサを外部に持ち、または、別用途に用いられているセンサの値を画像形成装置の制御に流用する画像形成装置の環境検知システムを提供すること。【解決手段】  外部の温度センサ３０３及び湿度センサ３０４と接続され、温度センサ３０３及び湿度センサ３０４の検知内容に基づき、プリンタ１２の画像形成動作における画像形成に関する情報を可変させる制御回路２０２を有することを特徴とする、画像形成装置の環境検知システム。【選択図】  図５
2005324396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体と、
前記画像形成装置に接続され、前記画像形成に関する情報を送信することによって前記画像形成装置に画像形成動作を行わせる制御装置と、
前記画像形成装置制御装置に接続された環境検知センサと、
前記環境検知センサの検知内容に基づき、前記画像形成に関する情報を可変させる制御手段を持つ前記制御装置と、
を有することを特徴とする、画像形成装置の環境検知システム。
【請求項２】
前記環境検知センサは、他用途に用いられ、前記制御装置とも接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置の環境検知システム。
【請求項３】
前記他用途とは、室内の環境制御であることを特徴とする、請求項２に記載の画像形成装置の環境検知システム。
【請求項４】
前記他用途とは、生活用品の使用状況検知であることを特徴とする、請求項２に記載の画像形成当地の環境検知システム。
【請求項５】
画像形成装置の画像形成動作に関するデータのうち、画像形成装置の環境に関するセンサである環境検知センサを、画像形成装置本体外に持つことを特徴とする、画像形成装置の環境検知システム。
【請求項６】
前記環境検知センサは、別用途に給されることを特徴とする、請求項５に記載の前記環境検知システム。
【請求項７】
前記他用途とは、室内の環境制御であることを特徴とする、請求項６に記載の画像形成装置の環境検知システム。
【請求項８】
前記他用途とは、生活用品の使用状況検知であることを特徴とする、請求項６に記載の画像形成装置の環境検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、特に電子写真式の画像形成装置に関する。またさらには、環境情報を検知し、前記画像形成装置の制御を最適化するシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＦＡＸやプリンタ、複写機等の画像形成装置においては、給紙手段から記録紙を作像プロセス手段に搬送し、電子写真方式あるいはインクジェット方式等により記録紙上に画像を形成し、必要であれば、定着手段により記録紙上の画像を記録紙に定着させる処理を施し、生成物として出力する。
【０００３】
近年、これらの画像形成装置は装置の小型化や低価格化がすすんでいる。また画像形成装置に対して、画像形成出力を要求する側のＰＣ等においても、処理機能の高速化や装置の低価格化が進み、急速に普及している。
【０００４】
前記プリントシステムにおける制御内容として、用紙検知や定着温度検知など画像形成装置本体に付随した情報のみならず、周辺の温度・湿度といった環境情報を検知する環境センサを設け、それに基づき前記各プロセスをより適切に動作させ、前記生成物の品質を向上させる提案がされてきている。
【０００５】
通常、このような制御を行う場合、画像形成装置本体に環境センサを設け、その検知内容に基づき前記プロセス制御を行っている。
【０００６】
一方で、画像形成装置と画像形成装置に対して出力要求を発するＰＣ等の装置を接続するデバイスとして、シリアル通信やセントロニクスに代表されるパラレル通信が一般的であった。しかし近年ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）が広く普及し始めている。
【０００７】
ＵＳＢは高速通信可能なシリアルバスの規格であり、接続されたノード間のデータの高速通信が可能であり、またノードとケーブルの括電挿抜が可能であると言った特徴を有しており、ＰＣや画像形成装置に限らず、さまざまなデバイス装置にＩ／Ｆとして採用されている。
【０００８】
そこで例えば、画像形成装置の制御をすべて、ホスト側の装置から通信経由で制御する構成が提案されているものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
前述のように環境センサを用いてプロセス制御を行う画像形成装置においては、画像形成装置本体に環境センサを設け、通信回線を通じてホスト側に環境に関するデータを渡し、ホスト側の装置から通信経由で制御する構成が通常考えられ、多くの画像形成装置において、本体に取り付けられた環境センサを用いた制御を行っていた。
【特許文献１】特開平１０−１０９４６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら前記従来例では、特に低価格化が進む画像形成装置において、温度センサや湿度センサなどを画像形成装置の制御のためだけに本体に設けなければならず、コストアップや部品が有効に活用されないことが問題であった。
【００１１】
また、本体に環境センサを設けるとヒータＯＮや通紙など、本体に付随する動作内容が環境センサに影響を与える恐れがあり、十分に環境を反映しようとすると位置やエアフローが制約されるといった問題点があった。
【００１２】
一方、前述したように通信経由で制御を行うプリンタシステムの場合、制御に通信回線の帯域を多く消費することが考えられるが、上記従来例ではさらに環境センサの情報をプリンタ側からホスト側に吸い上げるために帯域を消費しなければならず、通信資源の有効活用上問題があった。これは、通信回線上に接続されたほかのデバイスの使用制限がより大きくなることを意味する。
【００１３】
さらに、このようなシステムの特徴として、ＰＣ側に搭載されたプリンタドライバのバージョンアップによって機能の拡張が容易であることが挙げられるが、本体に環境センサを取り付けてしまうと、得る情報の種類が限られてしまい、その拡張性が十分に発揮できなくなるという問題点があった。
【００１４】
本発明ではこのような課題に鑑み、温度・湿度といった環境センサを外部に持ち、または、別用途に用いられているセンサの値を画像形成装置の制御に流用する画像形成装置の環境検知システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記課題を解決するために、本発明は、画像形成装置本体と、前記画像形成装置に接続され、前記画像形成に関する情報を送信することによって前記画像形成装置に画像形成動作を行わせる制御装置と、前記画像形成装置制御装置に接続された環境検知センサと、前記環境検知センサの検知内容に基づき、前記画像形成に関する情報を可変させる制御手段を持つ前記制御装置と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の発明によれば、画像形成装置本体に環境検知センサを持つことがなく、画像形成装置の動作内容によらない環境検知を行うことができ、特に画像形成制御を通信回線で行う場合、帯域の消費量が少なくてすみ、他のデバイスの並行処理がより行いやすくなるという効果がある。また、システムの柔軟性も上がるという効果もある。
【００１７】
請求項２記載の発明によれば、前記環境検知センサは、他用途に用いられ、前記制御装置とも接続されているので、コストメリットが増すとともに、環境センサの有効活用も果たすことができるという効果がある。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、前記他用途とは、室内の環境制御であり、通常の家庭、もしくはＳＯＨＯにおいて一般的に用いられている装置であるため、コストメリットをより増大させることができるという効果がある。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、前記他用途とは、生活用品の使用状況検知であるので、便利な生活を営むために必要なインフラを有効に活用してコストの上昇を抑えながら、生活用品の使用状況によって、通常のセンサでは知りえない環境データを把握することができ、より良好な画像を形成することができるという効果がある。
【００２０】
請求項５記載の発明によれば、画像形成装置の制御装置への接続の有無にかかわらず、画像形成装置本体内にセンサを持たないことによる画像形成装置の動作内容によらない環境検知を行うことができるという効果がある。
【００２１】
請求項６記載の発明によれば、前記環境検知センサは、別用途に給されるので、コストメリットとともにセンサの有効活用を果たすことができるという効果がある。
【００２２】
請求項７記載の発明によれば、前記他用途とは、室内の環境制御であり、通常の家庭、もしくはＳＯＨＯにおいて一般的に用いられている装置であるため、コストメリットをより増大させることができるという効果がある。
【００２３】
請求項８記載の発明によれば、前記他用途とは、生活用品の使用状況検知であるので、便利な生活を営むために必要なインフラを有効に活用してコストの上昇を抑えながら、生活用品の使用状況によって、通常のセンサでは知りえない環境データを把握することができ、より良好な画像を形成することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて具体的に説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明が適用された画像形成装置の使用環境の概要を示した図である。
【００２６】
図において、１２が本発明が施された画像形成装置である。また２２が画像形成装置に対し、プリント出力を要求しかつ、画像形成装置１２の制御を実行するＰＣである。３２は画像形成装置１２とＰＣ２２を接続する通信ケーブル、４２は画像形成装置に電力を供給する外部電源ケーブルである。
【００２７】
画像形成装置１２は、電子写真方式の画像形成により、記録紙上に画像を記録することを特徴としている。画像形成装置１２はＣＰＵを持たず、すべての制御処理はＰＣ２２内で処理され、通信ケーブル３２を経由して画像形成装置１２が駆動されることを特徴としている。
【００２８】
図２は、本発明が適用された画像形成装置の詳細構成を示した図である。
【００２９】
ここで、１０２から１０４は搬送ローラ、１０６は定着ローラ、１０８は感光ドラム、１０９は給紙ソレノイド、１１２はポリゴンミラー、１１４は折り返しミラー、１２２は給紙トレイ、１２４は排紙トレイ、１３２から１３４は紙検知センサである。
【００３０】
画像形成装置１２に対し、ＰＣ２２より画像形成処理要求が発生した場合、給紙ソレノイド１０９を駆動し、給紙トレイ１２２を搬送ローラ１０２に押し当てる動作が行われる。もし、給紙トレイ１２２上に記録紙が存在していれば、搬送ローラ１０２の駆動に従動し、記録紙の搬送が開始される。
【００３１】
搬送された記録紙は、搬送ローラ１０２を通過後、紙検知センサ１３２上を通過する。もし規定時間内に紙検知センサ１３２が紙検知状態に遷移しなければ、ＰＣ２２は画像形成装置１２の給紙トレイ１２２上に記録紙がないと判断する。
【００３２】
紙検知センサ１３２の記録紙通過を検知後、感光ドラム１０８上に画像形成を開始する。具体的には、感光ドラム１０８上に基準電位が印加され、レーザ（図外）から画像データに従ったレーザ光を一定速度で回転しているポリゴンミラー１１２により走査された後、折り返しミラー１１４で感光ドラム１０８上に照射される。感光ドラム１０８上ではレーザ光が照射された部分のみ電位が変化し、電位差による潜像画像が形成される。
【００３３】
感光ドラム１０８上に形成された潜像画像はトナーにより現像され、記録紙に転写されることで、記録紙上にトナー像が形成される。
【００３４】
トナー像が形成された記録紙は定着ローラ１０６に搬送される。感光ドラムにより転写されたトナー像に加圧・加熱することで記録紙上に定着する処理がここで施される。
【００３５】
定着ローラ１０６を通過した記録紙は、搬送ローラ１０３、１０４を介して排紙トレイ１２４へ搬送される。記録紙の後端が紙検知センサ１３４を通過した後、画像形成処理要求を行ったＰＣ２２に対して、記録紙が排紙されたことを通知する。
【００３６】
また搬送ローラ１０２・１０４、定着ローラ１０６、感光ドラム１０８はステッピングモータ（図外）により駆動されている。
【００３７】
本実施例の画像形成装置１２においては、これら一連の制御処理をＰＣ２２側で実行することを特徴としている。
【００３８】
図３は、本発明が適用された画像形成装置内の電気回路構成を示した図である。
【００３９】
２０２は制御回路、２０４は定着ヒータ駆動回路、２０６はモータ駆動回路、２０８は高圧駆動回路、２１０はサーミスタ、２１２は定着ヒータ、２１４はモータ、２１６は高圧出力装置、３０２は通信Ｉ／Ｆ、４０２は外部電源である。
【００４０】
定着ヒータ２１２は定着ローラ１０６内にあり、定着ローラ１０６を加熱するための装置である。またモータ２１４は紙搬送ローラ１０３、１０４、定着ローラ１０６、感光ドラム１０８を駆動するための駆動源である。高圧出力装置２１６は感光ドラム１０８上に高圧を印加するための装置である。
【００４１】
定着ヒータ２１２、モータ２１４、高圧出力装置２１６はそれぞれ駆動回路２０４〜２０８で駆動される。駆動制御はＰＣ２２（図外）より通信Ｉ／Ｆ３０２から、制御回路２０２を介して実行される。
【００４２】
また定着ヒータ２１２、モータ２１４、高圧出力装置２１６はそれぞれ、電源ケーブル４２を介し、外部電源４０２より電力の供給を受ける。
【００４３】
一方、通信系統に対してもＰＣ２２から電力が供給されている。この電力により、通常は制御回路２０２が駆動される。また図中の破線で示されているように、モータ駆動回路２０６に対しても結線されている。
【００４４】
図４は、本発明が適用された画像形成装置の制御回路内の構成の詳細を示した図である。
【００４５】
２５２は通信Ｉ／Ｆ制御部であり、ホスト機器であるＰＣ等との相互通信が可能である。
【００４６】
２５４がレジスタ群、２５６はバッファ制御部、２５８がＩ／Ｏポート、２６０がＩ／Ｏポート制御部、２６２がレーザ制御部である。
【００４７】
ここで示した制御回路はすべて１つのＩＣ上に実装されている。また前述のように通信ケーブルより、ホスト機器からの電力供給も行われるが、本回路もこのホスト機器からの電力供給により、駆動している。
【００４８】
また、本実施例の画像形成装置の大きな特徴として、画像形成装置の制御処理が通信ケーブルを介し、ホスト機器側で実行される。ホスト側で実行される制御処理は対応するレジスタ群２５４に対し、所定のデータを書き込むことで画像形成装置の制御を行う構成である。
【００４９】
図５にＰＣ２２及びプリンタ１２を接続したネットワークシステム（便宜的に室内ネットワーク３０１とする）について説明する。このネットワークシステムは、ネットワーク３０２にすべての機器が接続されており、それらはＰＣ２２、温度センサ３０３、湿度センサ３０４、エアコン３０５、暖房機３０６、加湿器３０７によって構成されている。ＰＣ２２は、温度センサ３０３及び湿度センサ３０４が検知した値をそれぞれネットワーク３０２を介して要求し、値を得る。ＰＣ２２は、これらの値を元に、室内環境が最も適切となるような駆動形態を算出し、同じくネットワーク３０２を介してエアコン３０５、暖房機３０６、加湿器３０７に駆動データを送付する。このネットワークは、通常用いられているＴＣＰ／ＩＰプロトコルが最もふさわしいと考えられるが、現在のＩＰｖ４では一般家電にまでアドレスを割り振ることは難しいことから、現在実施に向けて検討が進んでいるＩＰｖ６が適切である。
【００５０】
もちろん、温度センサ３０３及び湿度センサ３０４をエアコン３０５に包含してもよく、この場合は、エアコン３０５がＰＣ２２に対して環境データを送付する形となる。
【００５１】
このようにして得られた環境に関するデータは、プリンタ１２の高圧制御、ヒータ制御、搬送タイミングの制御やジャムマージンの調整に用いられる。この制御は、図６に示すフローによって行われる。
【００５２】
最初にプリントスタートを発行すると、ＰＣ２２は、ネットワーク３０２上の各種情報（この場合は温度センサ３０２の温度情報と、湿度センサ３０３の湿度情報）や、エアコン３０５、暖房機３０６、加湿器３０７の駆動情報を元にした環境情報を取り込む（Ｓ６０２）。次にそのような処々のデータをもととした制御内容を決定する環境情報の制御への反映を行う（Ｓ６０３）。最後にＳ６０４で決定付けた制御内容を元に、プリント動作を行う（Ｓ６０４）。所望のプリントが終了すると、プリントエンドとなる（Ｓ６０５）。
【実施例２】
【００５３】
実施例２で説明する画像形成装置においても図１から図４までは同様の構成であるため、説明は割愛する。また、温度や湿度を制御に反映させる方式については図５・図６において述べた。
【００５４】
画像形成装置を制御するために必要となる環境情報としては、温度・湿度があれば、通常は十分である。しかしながら、画像形成装置の制御には、直接的な値よりも、周囲の状況をうまく捉えたほうが制御がうまくいく場合が多い。例えば、一時的に湿度が低くても雨が降っている場合は湿度が高いほうに順応した制御のほうがうまくいく。また、同じ雨が降っていても、窓が開いているときと閉まっているときでは室内の環境も変わってくる。
【００５５】
そこで、本実施例では、天候や室内の状況も加味した制御についての例を述べる。
【００５６】
本実施例に示す一般家庭、あるいはＳＯＨＯでは、前述の室内ネットワーク３０１よりさらに、前述の冷蔵庫３３２、サーバ３３３、窓３３４、庇（開閉可能）３３５、洗濯バサミ３３６、雨降り検知センサ３３７、洗濯機３４０を備え付ける家庭内ネットワークシステム３３１が備え付けられている。ネットワーク３０２は室内ネットワーク３０１と共通である。また、サーバ３３３は、ＷＡＮ３３８を介して、セキュリティセンタ３３９に接続されている。また、このシステムの使用者はこれから述べる各種情報をＷＡＮを介して携帯電話や、別室からアクセスして確認することができる。
【００５７】
冷蔵庫３３２は、開閉情報、内部の温度情報のほかに、保管しているチップＩＣ付きの商品とも通信を行い、常に保管物のデータを更新してネットワーク３０２にその情報を乗せている。このシステムのユーザは、冷蔵庫の保管物を携帯端末などで適宜確認し、出かけているときに食料品などを過不足なく買い揃えることができる。
【００５８】
また、窓３３４は、その開閉情報を常に把握し、ユーザが出かけるときに戸締りの確認をするために用いたり、エアコン３０５などの駆動を開始するときに窓が開いているとユーザに警告を行うといった制御を行う。また、留守中に窓３３４がこじ開けられたり、振動が与えられたりすると、その情報はサーバ３３３に伝えられ、ＷＡＮ３３８を介してセキュリティセンタ３３９に報知され、ガードマンの要請等を行う。
【００５９】
庇３３５は、開閉自在な構成となっており、ユーザの意思、または、雨降りセンサ３３７の検知内容に基づいて開閉を行う。これは例えば、洗濯バサミ３３６が屋外において洗濯物を保持していることを検知しているとき、かつ、雨降りセンサ３３７が雨降りを検知したときに、デフォルトで閉まる設定となることで、洗濯物がぬれないように制御している。
【００６０】
洗濯バサミ３３６は、洗濯物をつかんでいるか、ストックされているかを、どの部材の付近にいるかで判断する。これは、洗濯バサミに取り付けられたＩＣチップが直接無線でネットワーク３０２に接続してもよいし、窓３３４に取り付けられたセンサによって、洗濯バサミ３３６に取り付けられたＩＣチップの位置を検知するようにしてもよい。
【００６１】
洗濯機３４０は、使用状況を把握し、洗濯終了直前や、洗濯終了時に警告を発し、ユーザに洗濯物を干すことを促す表示を行う。
【００６２】
これら警告などは、ＰＣ２２上の画面や、その他適宜取り付けられた警告端末や携帯端末（図示しない）に表示、もしくは発音される。
【００６３】
さて、これらの情報と図５に示したプリンタ１２の制御内容との関連だが、実は、これらの生活用品の使用内容と、季節やその日の天候は密接な関連がある。
【００６４】
冷蔵庫３３２は、真夏は開閉回数も多く、稼動してもなかなか保管物が冷えないといった状況が起こり、また、ビール、ジュース、アイスクリームといった冷たい食品が多くストックされる。一方で、暑い日は保管物の回転率が高くなる一方、真夏でも若干気温が低いときは回転率も下がる。ほかにも、真冬は開閉回数も少なく、おでんや鍋物の材料が多くストックされ、自動製氷機の氷の回転数も下がる傾向にある。
【００６５】
また、時期物の傾向を把握できるのも特徴である。冷蔵庫の中には、土用の丑の日の前後にはうなぎ、年末年始にはそばや餅、その前にはクリスマスケーキがおかれる可能性が大きい。また、２月前半にはチョコレートの材料、後半にはチョコレートケーキなどがおかれる傾向もある。
【００６６】
これらの情報は、現在の日時をピンポイントで押さえられる可能性があり、情報としても貴重である。ＰＣ２２の内部のカレンダーを用いることも可能だが、カレンダーは狂うこともあり、二重の検知手段をもつことができる。
【００６７】
普段何気なく回している洗濯機３４０の稼動状況は、その日が洗濯日和かどうか、すなわち晴天かどうかを反映する。また、暑い日は汗をかくなど洗濯機を多く回す傾向にあるため、季節も反映する。一方、冷蔵庫の使用状況と異なり、暑くても蒸し暑いだけで曇りのときは洗濯を控える傾向にあり、湿度も反映する。洗濯バサミ３３６も、室外にあるときは晴天か曇りだが、室内で干されていることを検知したときは明らかに雨か、雨が降ることが十分考えられる天候である。
【００６８】
窓３３４は、晴れの日は開けられ、雨の日は閉じられる傾向にあるが、開けてあると外部の気温・湿度の影響を受けやすく、閉めてあると外部よりは内部の冷暖房機器の稼動状況に影響を受けやすいということが言える。
【００６９】
以上の情報は、プリンタ１２の開発時点で想定された状況と、想定状況下で実験を行った結果から得られた制御内容の関連付けを元に、ＰＣ２２によって処理される事となる。パラメータも多く、それらの制御対象に対する関連性もあいまいであるのが実際であるため、公知のファジー推論を用いることが好ましい。また、ユーザのライフスタイルによっても関連が変わってくるため、適宜ルールを変更する必要があり、そのルールを自動で生成する公知のニューラルネットワークによって行うことが好ましい。その学習用として用いられるセンサは、前述の温度センサ３０３、湿度センサ３０４および雨降り検知センサ３３７となる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明が適用された画像形成装置の使用環境の概要を示した図である。
【図２】本発明が適用された画像形成装置の詳細構成を示した図である。
【図３】本発明が適用された画像形成装置内の電気回路構成を示した図である。
【図４】本発明が適用された画像形成装置の制御回路内の構成の詳細を示した図である。
【図５】本発明が適用された画像形成装置の周辺状況を示す図である。
【図６】本発明が適用された画像形成装置の動作を示すフロー図である。
【図７】本発明が適用された画像形成装置の周辺状況を示す図のうち、第２の実施例に記述したものである。
【符号の説明】
【００７１】
１２  プリンタ
２２  ＰＣ
３２  通信ケーブル
２０２  制御回路
３０２  ネットワーク
３０３  温度センサ
３０４  湿度センサ
３０５  エアコン
３０６  加湿器
３０７  暖房機
【図１】
2005324396.tif 000003
【図２】
2005324396.tif 000004
【図３】
2005324396.tif 000005
【図４】
2005324396.tif 000006
【図５】
2005324396.tif 000007
【図６】
2005324396.tif 000008
【図７】
2005324396.tif 000009