JP2007199283A

JP2007199283A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2007199283A
Application number: JP2006016524A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Nakase; 貴大中瀬
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-01-25
Filing date: 2006-01-25
Publication date: 2007-08-09

Abstract

【課題】ユーザを待たせることなく定着不良を発生させず、また、定着装置の破壊を防ぎ、定着装置の寿命を延ばすことを目的とする。
【解決手段】単位時間当たりの連続画像形成枚数であるスループットが、通常速度に対し、画像形成装置の状態に応じて変更する可変スループットダウンモードと、可変スループットダウンモードのもっとも速いスループットよりも遅いスループットで一定の保つ定速スループットダウンモードの２種類のモードを持つ画像形成装置において、ユーザがその出力を画像形成装置の前で待っていると想定される場合には、可変モードで、待っていないと想定される場合には定速スループットで画像出力を続けるモードを用いることにより、人が画像形成装置の前で待っているときに、少ない出力枚数であれば速く画像形成を完了することができ、待っていないときには定着の温度をできるだけ上げないようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、パソコンなどからデータを送信するような遠隔で画像形成を行うモードと、本体のリーダスキャナから原稿を読み込ませて複写を行うような本体のそばで画像形成を行うモードを有するプリンタ，複写機，ファクシミリ、およびそれらの複数の機能を有する電子写真画像形成装置に関する。

画像形成枚数が多い場合や、転写紙の種類によっては定着装置の温度低下により定着不良が発生することがある。温度が低下しないように定着装置を構成する熱ローラの肉厚を厚くするなどして熱容量増やすことで解決できるが、その分予熱が長くなるという不具合が生じる。また、転写紙のサイズが小さい場合には定着不良は発生しなくとも、非通紙域では転写材が通らないにもかかわらず加熱されるために端部昇温するという問題が起きる。過度な端部昇温は定着装置を破壊することがある。これに対しては定着装置の温度情報により画像形成速度を制御するようにしたものが知られている。（特開昭６２−１４３０６７）制御の方法としては、定着装置温度が定着不良を生じないようにあらかじめ設定された下限値以下になった場合には、一旦中断させて、その後再度安定した定着が行えるあらかじめ設定された温度まで到達すると自動的に再開させる。また、設定または検知された画像形成枚数と転写紙の種類から画像形成速度（画像出力間隔）をあらかじめ制御するようにしたものもある。（特開平３−１６３４６４）
特開昭６２−１４３０６７号公報特開平３−１６３４６４号公報

しかしながら、定着装置の温度情報から画像形成を中断、再開するような制御は、定着装置の破壊にいたらなくとも、温度が上がったり下がったりを極度に繰り返すことで熱疲労を促進させ、たとえば定着ローラなどの寿命を短くするという問題が発生する。

また、画像形成枚数や転写紙の種類から画像形成速度をあらかじめ制御する方法は、実際には破壊には至らない温度範囲内で画像出力を完了することが可能な場合でも、ゆっくりと画像出力をすることになる。これにより、プリンタのように、ユーザが遠隔で操作して出力するような場合にはゆっくり画像出力をおこなっても差し支えないが、例えばコピーのように画像形成装置の前にユーザいると想定される場合でも、ゆっくりと画像出力を行うためにユーザを必要以上に待たせることになる。また、近年では画像形成の完了時間を知らせる機能がある。特にパソコンからプリンタとして大量部数を出力するような場合には便利であるが、複雑なスループット制御を行う装置はその計算も困難なため表示することができない、または表示した時間と実際の時間の差がでる可能性があり、ユーザが画像形成装置の前で画像出力完了を待つこともしばしばである。

本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、ユーザを待たせることなく定着不良を発生させず、また、定着装置の破壊を防ぎ、定着装置の寿命を延ばすことを目的とする。

請求項１にかかわる発明は、単位時間当たりの連続画像形成枚数であるスループットが、通常のスループット速度に対し、画像形成装置の状態に応じてスループットを変更する可変スループットダウンモードと、可変スループットダウンモードのもっとも速いスループットよりも遅いスループットで一定の保つ定速スループットダウンモードの２種類のスループットダウンモードを持つ画像形成装置において、ユーザがその出力を画像形成装置の前で待っていると想定される場合には、はじめは速く徐々にスループットをダウンしていくモードで、待っていないと想定される場合にははじめから遅く一定のスループットで画像出力を続けるモードを用いる。

請求項２にかかわる発明は、ユーザがその出力を画像形成装置の前で待っているかの判断を、その画像形成ジョブが画像形成装置を操作されたことによって行うものか、データが送られてきて行うものか、によって判断する。

請求項３にかかわる発明は、画像形成装置は人検知センサを有し、ユーザがその出力を画像形成装置の前で待っているかの判断を、人検知センサにより行う。

以上説明したように、本発明によると、
単位時間当たりの連続画像形成枚数であるスループットが、通常のスループット速度に対し、画像形成装置の状態に応じてスループットを変更する可変スループットダウンモードと、可変スループットダウンモードのもっとも速いスループットよりも遅いスループットで一定の保つ定速スループットダウンモードの２種類のスループットダウンモードを持つ画像形成装置において、ユーザがその出力を画像形成装置の前で待っていると想定される場合には、はじめは速く徐々にスループットをダウンしていくモードで、待っていないと想定される場合にははじめから遅く一定のスループットで画像出力を続けるモードを用いることにより、人が画像形成装置の前で待っているときに、少ない出力枚数であれば速く画像形成を完了することができ、待っていないときには定着の温度をできるだけ上げないようにすることで定着装置の寿命を延ばすことができる。

ユーザがその出力を画像形成装置の前で待っているかの判断を、その画像形成ジョブが画像形成装置を操作されたことによって行うものか、データが送られてきて行うものか、によって判断することで、簡易に人が画像形成装置の前で待機しているかを判断でき、遠隔で操作しているユーザに正確な画像出力完了時間を伝えることが可能となる。

画像形成装置は人検知センサを有し、ユーザがその出力を画像形成装置の前で待っているかの判断を、人検知センサにより行うことで、正確またリアルタイムに人が画像形成装置の前で待機しているかを判断することができる。

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。

＜実施の形態１＞
図２に一例として、実施の形態１に係る画像形成装置を示す。同図に示す画像形成装置は、電子写真方式の画像形成装置であり、同図はその主要部の概略構成を模式的に示す縦断面図である。

同図に示す画像形成装置は、像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）を備えている。感光ドラム１は画像形成装置本体（不図示）によって矢印Ｒ１方向に回転可能に支持されている。

感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、一次帯電器（帯電手段）２、露光装置（露光手段）９、電位センサ３、現像装置（現像手段）１３、トナー載り量センサ４、転写帯電器（転写手段）５、分離帯電器（分離手段）６、クリーニング装置（クリーニング手段）７、前露光器（前露光手段）８が、転写後の通紙部に１１、定着ローラ１２、加圧ローラを備える１０、定着装置が配設されている。

上述の画像形成装置において、画像形成時には、感光ドラム１は、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動される。

感光ドラム１表面は、一次帯電器２によって所定の極性・電位に一様に（均一に）帯電される。帯電後の感光ドラム１表面は、露光装置３によって画像情報に基づいた光照射がなされ、照射部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置４によってトナーが付着されトナー像として現像される。現像剤としては、例えば、非磁性一成分現像剤を使用することができる。

こうして感光ドラム１上に形成されたトナー像は、感光ドラム１の矢印Ｒ１方向に回転によって感光ドラム１と転写帯電器５との間の転写部Ｔに到達する。このトナー像にタイミングをあわせるようにして、転写材Ｐ（例えば、紙、透明フィルム）が転写部Ｔに供給され、トナー像と逆極性の転写バイアスが印加された転写帯電器５により、感光ドラム１と転写帯電器５間に発生する静電力によって感光ドラム１上のトナー像が転写材Ｐに転写される。

トナー像転写後の転写材Ｐは、分離バイアスが印加された分離帯電器６によって、感光ドラム１から分離されて定着装置１０に搬送される。定着装置に搬送された転写材Ｐは、定着ローラ１１と加圧ローラ１２との間を通過する際に加熱・加圧されて表面にトナー像が定着されて、画像形成装置外部に排出される。

一方、トナー像転写後の感光ドラム１は、上述の転写時に転写材Ｐに転写されないで表面に残った転写残トナーがクリーニング装置７によって除去され、さらに表面に残った電荷が前露光器８によって除去され、次の画像形成に供される。

画像形成装置は不図示のリーダスキャナを備えておりコピー出力や、一旦画像形成装置内に配置されているハードディスクなどのメモリ機構にデータとして画像を記録し後にそのデータを呼び出して出力するボックス出力が可能である。また、ネットワークに接続でき、パソコンなどからのプリンタ出力や、FAXの送受信、サーバなどのネットワーク上のデータを引き出して画像出力することも可能な複合画像形成装置であり、普通紙のA4サイズでは１分間当たり４０枚（以下４０PPMと記す）のスループットで画像形成ができる。

図３に示すように、定着装置内には定着ローラの温度を監視する温度センサが２つ設けられている。第1センサ１３は定着ローラ温度を一定保つためのセンサであり、温調温度である２００℃なるように温度センサの出力に応じて加熱ヒータの制御を行う。また、温度低下した場合にはスループットダウンして温度を定着不良が発生しないようにする。第２センサ１４は定着ローラの端部温度を監視しており、小サイズ紙が通紙された場合に端部昇温で定着装置が破壊されないようにスループットダウンなどにより温度を低下させる。

本実施例の画像形成装置の構成においては、図４に示すように、定着ローラ温度が１８５℃になると定着不良が発生する。これより、第１センサ検知値が１９０℃でスループットダウンするように、また、２００℃に上昇復帰した際にはスループットアップするように設定されている。また、端部昇温は２４０℃で定着装置が破壊されるため、第２センサで検知される端部温度が２３５℃でスループットダウンするように、２１０℃まで低下復帰した場合にはスループットアップするように設定されている。スループットは標準の４０PPMに加え、前述のような条件によりスループットダウンされた場合には第1スループットダウンである２０PPM、第2スループットダウンである１０PPMの３段階の設定がある。

図１に示すように、人が画像形成装置の前で待っている場合と待っていない場合とで、スループットのモードを選択する。

まず、ユーザが画像形成装置の前で画像出力の完了を待っていると想定される場合について図５に従って説明する。例えばコピー出力や、ボックス出力、サーバ上のデータを引き出して画像出力するようにユーザが画像形成装置を操作して出力する場合には、ユーザが画像形成完了を画像形成装置の前で待っていると想定される。このような場合にはまず、通常のスループットである４０PPMで画像形成を開始する。ユーザの使用した転写材は厚紙であり、図６に示すように、１０枚ほどしゅつりょくしたところで第1温度センサの温度が１９０℃まで低下した。これにより第1スループットダウンの２０PPMに変更して画像形成を完了した。この間、定着ローラの最高温度は最初から２０PPMである場合に比べて差がないため、定着装置のダメージは特になく、ユーザを待たせる時間を短縮することができた。

次に、ユーザが画像形成装置を遠隔で操作していると想定される場合について説明する。例えばパソコンからのプリンタ出力、FAX受信のようにデータが画像形成装置に送信されてきて出力される場合にはユーザは画像形成装置の前で操作していないと判断できる。パソコンからの出力の場合にはあらかじめユーザに画像出力にかかる時間を通知しておくとさらにユーザを画像形成装置の前で待たせることがない。データ上転写材が端部昇温の起こりうるB５（小サイズ）で１００枚の画像形成ジョブであったとする。このような場合にははじめから２０PPMで画像形成を開始する。図に示すように温度が低いほうが定着装置、特に定着ローラの寿命を延ばすことができる。はじめは４０PPMで出力した場合には端部の温度が２３５℃に到達する可能性があるが、２０PPMで出力し続ける限り端部の温度は２２０℃にしか到達しない。図７に示すように、寿命は４０PPMのときの１０万枚にくらべ、１２万枚と定着ローラの寿命を延ばすことができた。また、スループット一定であるため、正確にユーザに画像形成完了時間を５分と知らせることができ、ユーザを待たせることがなかった。

また、ここでは定着装置に関するスループットダウンのみを説明したが、画像形成装置の状態による、例えば現像の補給状態などによるスループットダウンでも同様の制御により同様の効果を得ることができる。

＜実施の形態２＞
ここでは人が画像形成装置の前で待っているかを人検知センサを用いて判断する場合を説明し、画像形成装置の構成は実施の形態１と同様とする。

画像形成装置は光センサからなる人検知センサを有している。簡単には、光センサの検知する光量が、あらかじめ定められた基準値と異なる場合、画像形成装置の前に人がいると判断する。

人検知センサにより人がいると判断される状態において、B５の１００枚の画像形成ジョブを設定されたとする。４０PPMで画像出力を開始する。図８に示すように、５０枚出力したところで、第２温度センサが２３５℃を検知したため、スループットを２０PPMにダウンした。続いて８０枚出力したところで再度２３５℃に到達したため、さらにスループットを１０PPMにダウンした。９０枚出力したときには２１０℃まで温度が低下したため、今度はスループットを２０PPMにアップして１００枚まで画像形成を完了した。次のユーザがサイズは同じＢ５だが、４０枚の画像形成ジョブを設定した。このジョブはスループットが４０ＰＰＭのまま完了した。

Ｂ５の１００枚の画像形成ジョブが設定されたとする。４０ＰＰＭで画像出力を開始したが、２０枚出力したところで人検知センサにより人がいないと判断される状態になり、スループットを一定の２０ＰＰＭにダウンして画像出力を行った。この間、第２温度センサの検知温度が２３５℃に到達することはなかった。

このように、人検知センサから画像形成装置の前でユーザが待っている場合には徐々にスループットダウンしていくモードで画像出力を行うことで、スループットダウンが必要な転写材のジョブにおいても、出力枚数が少ないジョブの場合には速く画像出力が完了することができる。また、途中で人が離れたような場合には途中からスループットをダウンすることにより、実施の形態１同様に定着ローラの寿命を延ばすことが可能となる。

本発明に関するフローチャート図。実施の形態に関する画像形成装置の概略断面図。実施の形態に関する定着装置の概略図。実施の形態１に関するスループットのフローチャート図。実施の形態１、２に関するスループットのフローチャート図。実施の形態１に関する第１センサ温度とスループットのタイミングチャート図。実施の形態１に関する定着ローラ温度と定着ローラ寿命との相関図。実施の形態２に関する第２センサ温度とスループットのタイミングチャート図。

符号の説明

１像担持体（感光ドラム）
２帯電手段（帯電器）
３露光手段（露光装置）
４現像手段（現像装置）
５転写帯電器
６分離帯電器
７クリーニング装置
８前露光器
９電位センサ
１０定着装置
１１定着ローラ
１２加圧ローラ
１３第１センサ
１４第２センサ
Ｐ転写材

Claims

単位時間当たりの連続画像形成枚数であるスループットが、通常のスループット速度に対し、画像形成装置の状態に応じてスループットを変更する可変スループットダウンモードと、可変スループットダウンモードのもっとも速いスループットよりも遅いスループットで一定の保つ定速スループットダウンモードの２種類のスループットダウンモードを持つ画像形成装置において、
ユーザがその出力を画像形成装置の前で待っていると想定される場合には、はじめは速く徐々にスループットをダウンしていくモードで、待っていないと想定される場合にははじめから遅く一定のスループットで画像出力を続けるモードを用いる
ことを特徴とする画像形成装置。
ユーザがその出力を画像形成装置の前で待っているかの判断を、その画像形成ジョブが画像形成装置を操作されたことによって行うものか、データが送られてきて行うものか、によって判断する、
ことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
画像形成装置は人検知センサを有し、ユーザがその出力を画像形成装置の前で待っているかの判断を、人検知センサにより行う
ことを特徴とする請求項１の画像形成装置。