JP2015116669A - 画像形成装置及び画像形成装置における駆動制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像形成装置において、バッテリの種類や数、残量に応じて、動作可能な動作モードのみを設定可能とする。【解決手段】バッテリ210で駆動可能な画像形成装置であって、前記画像形成装置において動作モードを実行したときの前記バッテリ210の出力電圧の降下量を検知するADコンバータ225、ASICと、実行した各動作モードと各動作モード実行時における前記出力電圧の降下量を対応付けて記録するテーブルと、前記バッテリ210の残量を検知するASIC、ガスゲージIC228と、検知された前記バッテリ210の残量と、前記動作モード実行時における出力電圧の降下量に基づき、動作可又は動作不可の動作モードの判別を行うASICを有する。【選択図】 図8
Description
本発明は、画像形成装置及び画像形成装置における駆動制御方法に関する。
従来のバッテリ搭載機器、例えばプリンタにおいて、プリンタ動作が蓄電池(バッテリ)の残量不足で停止するなどの故障が発生しないように、蓄電池の残量を検出することが知られている。
従来の蓄電池の残量の検出方法では、電流を流してバッテリの電圧がどの程度降下するかの補正をかけたり、バッテリ充電回数などの補正をかけたりして残量を計算している。しかし、一次電池や二次電池は、その種類によって内部抵抗が異なるため、負荷をかけたときに発生する電圧降下はさまざまである。
したがって、前記従来のプリンタでは、そのバッテリに複数種の電池を使用すると、その残量検出が正確に行われなくなる。そのため、動作が停止したり、或いは動作しないなどという問題が生じる虞がある。
従来の蓄電池の残量の検出方法では、電流を流してバッテリの電圧がどの程度降下するかの補正をかけたり、バッテリ充電回数などの補正をかけたりして残量を計算している。しかし、一次電池や二次電池は、その種類によって内部抵抗が異なるため、負荷をかけたときに発生する電圧降下はさまざまである。
したがって、前記従来のプリンタでは、そのバッテリに複数種の電池を使用すると、その残量検出が正確に行われなくなる。そのため、動作が停止したり、或いは動作しないなどという問題が生じる虞がある。
特許文献1(特開平3−211473号公報)には、電池の残量を検知する目的で、電池の電圧を測定する電池残量表示装置が開示されている。
本発明とは確かにバッテリ(電池)の電圧を検知するという点では類似する点がある。しかし、複数種の電池を使用可能な機器を想定したものではないため、前記従来の問題は解消できていない。
本発明とは確かにバッテリ(電池)の電圧を検知するという点では類似する点がある。しかし、複数種の電池を使用可能な機器を想定したものではないため、前記従来の問題は解消できていない。
本発明は、前記従来の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、画像形成装置において、バッテリの種類や数量、残量に応じて、動作可能な動作モードのみを設定可能として、バッテリの残量不足に起因する故障を防止することである。
本発明は、バッテリで駆動可能な画像形成装置であって、前記画像形成装置において動作モードを実行したときの前記バッテリの出力電圧の降下量を検知する電圧検知手段と、実行した各動作モードと各動作モード実行時における前記出力電圧の降下量を対応付けて記録するテーブルと、前記バッテリの残量を検知する残量検知手段と、検知された前記バッテリの残量と、前記動作モード実行時における前記出力電圧の降下量に基づき、動作可又は動作不可の動作モードの判別を行う動作モード判別手段を有する画像形成装置である。
本発明によれば、画像形成装置において、バッテリの種類や数量、残量に応じて、動作可能な動作モードのみを設定可能としたため、バッテリの残量不足に起因する故障を防止することができる。
次に、本発明の実施形態について説明する。
まず、それに先立って、本発明を適用する画像形成装置の一例としてインクジェット記録装置の構造について概略的に説明する。
図1は、従来のインクジェット記録装置の機構部の全体構成を概略的に示す側面図であり、図2は、同要部平面図である。
図1、図2に示すように、インクジェット記録装置のフレーム21を構成する左右の側板21A、21Bには、ガイド部材であるガイドロッド31が横架されている。キャリッジ33はこのガイドロッド31とステー32により保持されて、主走査モータ(図3;109(1))によりタイミングベルト(図示せず)を介して駆動され、図2の矢示方向(キャリッジ主走査方向)に移動走査する。
まず、それに先立って、本発明を適用する画像形成装置の一例としてインクジェット記録装置の構造について概略的に説明する。
図1は、従来のインクジェット記録装置の機構部の全体構成を概略的に示す側面図であり、図2は、同要部平面図である。
図1、図2に示すように、インクジェット記録装置のフレーム21を構成する左右の側板21A、21Bには、ガイド部材であるガイドロッド31が横架されている。キャリッジ33はこのガイドロッド31とステー32により保持されて、主走査モータ(図3;109(1))によりタイミングベルト(図示せず)を介して駆動され、図2の矢示方向(キャリッジ主走査方向)に移動走査する。
キャリッジ33には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する4個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド34が、複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列され、インク滴吐出方向を下方に向けた状態で装着されている。
記録ヘッド34を構成するインクジェットヘッドは、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段、例えば圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを備えたものが使用可能である。
記録ヘッド34を構成するインクジェットヘッドは、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段、例えば圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを備えたものが使用可能である。
記録ヘッド34は、全インク吐出口を同時に駆動させる以外に、時間的に分割して駆動させることができる。ここで、全インク吐出口を同時に駆動させると、各全インク吐出口間のクロストークの影響による記録品位の低下や、一時的に大電流が必要になることによる電源の大容量化などの不利益が生じる場合がある。これに対し、時分割駆動することでこれらの不利益を避けることができる。
この記録ヘッド34は、ドライバICが搭載されており、図示しない制御部に対してはハーネス(フレキシブルプリントケーブル)22を介して接続されている。
この記録ヘッド34は、ドライバICが搭載されており、図示しない制御部に対してはハーネス(フレキシブルプリントケーブル)22を介して接続されている。
キャリッジ33には、記録ヘッド34に各色のインクを供給するための各色のサブタンク35が搭載されている。この各色のサブタンク35には、各色のインク供給チューブ36を介して、カートリッジ装填部4に装着された各色のインクカートリッジ10(10k、10c、10m、10y)から各色のインクが補充供給される。
なお、カートリッジ装填部4には、インクカートリッジ10内のインクを送液するための供給ポンプユニットが設けられている。また、インク供給チューブ36は、這い回しの途中で、フレーム21を構成する後板21Cに係止部材25で保持されている。
なお、カートリッジ装填部4には、インクカートリッジ10内のインクを送液するための供給ポンプユニットが設けられている。また、インク供給チューブ36は、這い回しの途中で、フレーム21を構成する後板21Cに係止部材25で保持されている。
一方、給紙トレイ2の用紙積載部(圧板)41上に積載した用紙42を給紙するための給紙部として、用紙積載部41から用紙42を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)43、及び給紙コロ43に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド44が備えられている。分離パッド44は、給紙コロ43側に付勢されている。
給紙部から給紙された用紙42を記録ヘッド34の下方側に送り込むため、用紙42を案内するガイド部材45と、カウンタローラ46と、搬送ガイド部材47と、先端加圧コロ49を有する押さえ部材48とが備えられている。また、給送された用紙42を静電吸着して記録ヘッド34に対向する位置で搬送するための搬送手段として、搬送ベルト51が備えられている。
給紙部から給紙された用紙42を記録ヘッド34の下方側に送り込むため、用紙42を案内するガイド部材45と、カウンタローラ46と、搬送ガイド部材47と、先端加圧コロ49を有する押さえ部材48とが備えられている。また、給送された用紙42を静電吸着して記録ヘッド34に対向する位置で搬送するための搬送手段として、搬送ベルト51が備えられている。
搬送ベルト51は、無端状ベルトであり、搬送ローラ52とテンションローラ53との間に掛け渡されている。搬送ベルト51は、例えば、抵抗制御を行っていない純粋な厚さ40μm程度の樹脂材、例えば、ETFE(エチレン−テトラフルオロエチレン共重合)ピュア材で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層(中抵抗層、アース層)とを有している。
本インクジェット記録装置は、搬送ベルト51の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ56を備えている。帯電ローラ56は、搬送ベルト51の表層に接触し、搬送ベルト51の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に所定の押圧力が印加されている。なお、搬送ローラ52はアースローラの役目も担っており、搬送ベルト51の中抵抗層(裏層)と接触配置され接地されている。
また、搬送ベルト51の裏側には、記録ヘッド34による印写領域に対応してガイド部材57が配置されている。このガイド部材57は、上面が搬送ベルト51を支持する2つのローラ(搬送ローラ52とテンションローラ53)の接線よりも記録ヘッド34側に突出させることで、搬送ベルト51の高精度な平面性を維持するようにしている。
また、搬送ベルト51の裏側には、記録ヘッド34による印写領域に対応してガイド部材57が配置されている。このガイド部材57は、上面が搬送ベルト51を支持する2つのローラ(搬送ローラ52とテンションローラ53)の接線よりも記録ヘッド34側に突出させることで、搬送ベルト51の高精度な平面性を維持するようにしている。
搬送ベルト51は、副走査モータ(図3;111(1))によって搬送ローラ52が回転駆動されることにより、用紙42を図2のベルト搬送方向(副走査方向)に移動する。
本インクジェット記録装置1は、さらに、記録ヘッド34で記録された用紙42を排紙するための排紙部として、搬送ベルト51から用紙42を分離するための分離爪61と、排紙ローラ62及び排紙コロ63とを備え、排紙ローラ62の下方に排紙トレイ3を備えている。ここで、排紙ローラ62と排紙コロ63との間から排紙トレイ3までの高さは、排紙トレイ3のストック量を多くするためにある程度高くしている。
本インクジェット記録装置1は、さらに、記録ヘッド34で記録された用紙42を排紙するための排紙部として、搬送ベルト51から用紙42を分離するための分離爪61と、排紙ローラ62及び排紙コロ63とを備え、排紙ローラ62の下方に排紙トレイ3を備えている。ここで、排紙ローラ62と排紙コロ63との間から排紙トレイ3までの高さは、排紙トレイ3のストック量を多くするためにある程度高くしている。
インクジェット記録装置1の背面部には両面ユニット71が着脱自在に装着されている。この両面ユニット71は搬送ベルト51の逆方向回転で戻される用紙42を取り込んで反転させて再度カウンタローラ46と搬送ベルト51との間に給紙する。また、この両面ユニット71の上面は手差しトレイ72となっている。
さらに、図2に示すように、キャリッジ33の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド34のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構81が配置されている。この維持回復機構81には、記録ヘッド34の各ノズル面をキャッピングするための各キャップ部材(以下「キャップ」という)82a〜82d(区別しないときは「キャップ82」という)と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード83と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け84などが備えられている。ここでは、キャップ82aを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ82b〜82dは保湿用キャップとしている。
さらに、図2に示すように、キャリッジ33の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド34のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構81が配置されている。この維持回復機構81には、記録ヘッド34の各ノズル面をキャッピングするための各キャップ部材(以下「キャップ」という)82a〜82d(区別しないときは「キャップ82」という)と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード83と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け84などが備えられている。ここでは、キャップ82aを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ82b〜82dは保湿用キャップとしている。
維持回復機構81による維持回復動作で生じる記録液の廃液、キャップ82に排出されたインク、あるいはワイパーブレード83に付着してワイパークリーナで除去されたインク、空吐出受け84に空吐出されたインクは、図示しない廃液タンクに排出されて収容される。
また、図2に示すように、キャリッジ33の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け88が配置され、この空吐出受け88には、記録ヘッド34のノズル列方向に沿った開口89などが備えられている。
さらに、インクジェット記録装置1の内部後方側にはホストとの間でデータを送受するためのUSBなどの通信回路部(インタフェース)が設けられるとともに、このインクジェット記録装置全体の制御を司る制御部を構成する制御回路基板が設けられている。
さらに、インクジェット記録装置1の内部後方側にはホストとの間でデータを送受するためのUSBなどの通信回路部(インタフェース)が設けられるとともに、このインクジェット記録装置全体の制御を司る制御部を構成する制御回路基板が設けられている。
次に、以上のように構成されたインクジェット記録装置1の動作について説明する。即ち、インクジェット記録装置1の動作時には、給紙トレイ2から用紙42が1枚ずつ分離給紙される。用紙42は略鉛直上方に給紙され、ガイド部材45で案内されて、搬送ベルト51とカウンタローラ46との間に挟まれて搬送される。用紙42は、その先端が搬送ガイド部材47で案内されて、先端加圧コロ49で搬送ベルト51に押し付けられ、略90°搬送方向が転換される。
このとき、図示しない制御回路によって、ACバイアス供給部から帯電ローラ56に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返す電圧、つまり交番電圧が印加される。これによって、搬送ベルト51が交番する帯電電圧パターン、すなわち、副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電される。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト51上に用紙42が給送されると、用紙42が搬送ベルト51に吸着され、搬送ベルト51の移動によって用紙42が副走査方向に搬送される。
そこで、キャリッジ33を移動させながら、画像信号に応じて記録ヘッド34を駆動することで、停止している用紙42にインク滴を吐出して1行分を記録する。1行分の記録が終了したときは用紙42を所定量搬送し、次の行の記録を行う。記録動作は、記録終了信号又は用紙42の後端が記録領域に到達した信号のいずれかを受けることにより終了し、用紙42は排紙トレイ3に排紙される。
なお、印字(記録)待機中、キャリッジ33は、維持回復機構81側に移動されて、キャップ82で記録ヘッド34がキャッピングされ、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良の防止を行う。また、キャップ82で記録ヘッド34をキャッピングした状態で図示しない吸引ポンプによってノズルから記録液を吸引し(「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という)し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行う。さらに、記録開始前、記録途中などに記録と関係のないインクを吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド34の安定した吐出性能を維持する。
図3は、従来のインクジェット記録装置1において採用されている制御部100を概略的に示すブロック図である。
この制御部100は、用紙の搬送動作及び記録ヘッドの移動動作に関する制御を司る手段を兼ねたCPU(Central Processing Unit)101と、CPU101が実行するプログラム、その他の固定データを格納するROM102と、画像データ等を一時格納するRAM103と、インクジェット装置1の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能なNVRAM(不揮発性メモリ)104と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他インクジェット装置1全体を制御するための入出力信号を処理するASIC(application specific integrated circuit)105とを備えている。
この制御部100は、用紙の搬送動作及び記録ヘッドの移動動作に関する制御を司る手段を兼ねたCPU(Central Processing Unit)101と、CPU101が実行するプログラム、その他の固定データを格納するROM102と、画像データ等を一時格納するRAM103と、インクジェット装置1の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能なNVRAM(不揮発性メモリ)104と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他インクジェット装置1全体を制御するための入出力信号を処理するASIC(application specific integrated circuit)105とを備えている。
制御部100は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのホストI/F(インタフェース)106と、記録ヘッド34を駆動するための駆動波形を生成すると共に、記録ヘッド34の圧力発生手段を選択駆動させる画像データ及びそれに伴う各種データをヘッドドライバ108(1)に出力するヘッド制御部108と、主走査モータ109(1)を駆動するための主走査モータ駆動部109と、帯電ローラ56にACバイアスを供給するACバイアス供給部110と、副走査モータ111(1)を駆動するための副走査モータ駆動部111と、リニアエンコーダ112(1)、ホイールエンコーダ112(2)からの検出パルス、及びその他の各種センサからの検知信号を入力するためのI/O(入出力部)112などを備えている。また、この制御部100には、この装置の動作に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル207が接続されている。
ここで、制御部100は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホストのプリンタドライバ120が生成した印刷データ等をケーブル或いはネットを介してホストI/F106で受信する。
制御部100のCPU101は、ホストI/F106に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ASIC105にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ってヘッド制御部108に転送する。ヘッド制御部108からは、所要のタイミングでヘッドドライバ108(1)に画像データや駆動波形を出力する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばROM102にフォントデータを格納して行う。或いは、ホスト側のプリンタドライバ120で画像データをビットマップデータに展開して、インクジェット記録装置1に転送するようにしてもよい。ここでは、プリンタドライバ120でドットパターンデータの生成を行う。
制御部100のCPU101は、ホストI/F106に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ASIC105にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ってヘッド制御部108に転送する。ヘッド制御部108からは、所要のタイミングでヘッドドライバ108(1)に画像データや駆動波形を出力する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばROM102にフォントデータを格納して行う。或いは、ホスト側のプリンタドライバ120で画像データをビットマップデータに展開して、インクジェット記録装置1に転送するようにしてもよい。ここでは、プリンタドライバ120でドットパターンデータの生成を行う。
ヘッド制御部108の駆動波形生成部(図示せず)は、ROM102に格納されてCPU101で読み出される駆動パルスのパターンデータを、D/A変換するD/A変換器及び増幅器等で構成され、1つの駆動パルス或いは複数の駆動パルスで構成される駆動波形をヘッドドライバ108(1)に対して出力する。
ヘッドドライバ108(1)は、シリアルに入力される記録ヘッド34の1行分に相当する画像データ(ドットパターンデータ)に基づいて、ヘッド制御部108の駆動波形生成部から与えられる駆動波形を構成する駆動パルスを、選択的に記録ヘッド34の圧力発生手段に対して印加することで記録ヘッド34を駆動する。
ヘッドドライバ108(1)は、シリアルに入力される記録ヘッド34の1行分に相当する画像データ(ドットパターンデータ)に基づいて、ヘッド制御部108の駆動波形生成部から与えられる駆動波形を構成する駆動パルスを、選択的に記録ヘッド34の圧力発生手段に対して印加することで記録ヘッド34を駆動する。
なお、このヘッドドライバ108(1)は、いずれも図示しない、例えば、クロック信号及び画像データであるシリアルデータを入力するシフトレジスタと、シフトレジスタのレジスト値をラッチ信号でラッチするラッチ回路と、ラッチ回路の出力値をレベル変化するレベル変換回路(レベルシフタ)と、このレベルシフタでオン/オフが制御されるアナログスイッチアレイ(スイッチ手段)等を含み、アナログスイッチアレイのオン/オフを制御することで駆動波形に含まれる所要の駆動パルスを選択的に記録ヘッドの圧力発生手段に印加する。このヘッドドライバ108の構成及び機能はいずれも既によく知られたものである。
図4は、以上で説明した従来のインクジェット記録装置を備え、バッテリ210で駆動可能な画像形成装置の一例であるマルチファンクションインクジェットプリンタ(以下MFP200と略記する)の外観図である。
なお、以下の説明ではMFP200について行うが、本発明はその適用対象をMFP200に限定するものではなく、インクジェットによるプリント方式だけではなく、静電記録方式のプリンタ、或いは複写機などを含むMFP200であっても、或いは単機能を備えたプリンタ、FAX(ファクシミリ)などであってもよい。また、バッテリは、ここでは一次電池、二次電池のいずれをも含む用語として使用する。
なお、以下の説明ではMFP200について行うが、本発明はその適用対象をMFP200に限定するものではなく、インクジェットによるプリント方式だけではなく、静電記録方式のプリンタ、或いは複写機などを含むMFP200であっても、或いは単機能を備えたプリンタ、FAX(ファクシミリ)などであってもよい。また、バッテリは、ここでは一次電池、二次電池のいずれをも含む用語として使用する。
MFP200は、ここではスキャナユニット201とプリンタ202から構成されている。しかし、これに加え、コピー機能やプリンタ機能は勿論、FAX(ファクシミリ)機能、USBメモリ或いはデジカメ(デジタルカメラ)などからダイレクトに印刷が可能な機能を搭載しているものであってもよい。
MFP200には、インクカートリッジを挿入するスペース203、印刷用紙の保管場所204、印刷後に排紙されるトレイ205、プリンタ202の操作を行う操作パネル207、プリンタ202の状態を表示する液晶パネル208などが備えられている。バッテリ210の残量は、マシンフロント(装置表面)に設けたLED(Light Emitting Diode)209を用いて、ユーザが目視可能である。
MFP200には、インクカートリッジを挿入するスペース203、印刷用紙の保管場所204、印刷後に排紙されるトレイ205、プリンタ202の操作を行う操作パネル207、プリンタ202の状態を表示する液晶パネル208などが備えられている。バッテリ210の残量は、マシンフロント(装置表面)に設けたLED(Light Emitting Diode)209を用いて、ユーザが目視可能である。
図5は、MFP200を駆動させるためのバッテリパック221の外観斜視図である。基本的には機器(MFP200)専用のバッテリパック221を使用することが想定される。端子217によりプリンタ202本体へ電源の供給を行う。
図6は、MFP200の電源制御部200(1)を示すブロック図である。
図6に示すように、MFP200の例えばプリンタ202の駆動にはバッテリ210とACアダプタ211の両方を使用する。バッテリ210は、一般的にリチウムイオン電池やニッケル水素電池が用いられる。ACアダプタ211とバッテリ210の切り替えは、FET(電界効果トランジスタ;Field effect transistor)と制御IC(Integrated Circuit)からなる切替回路(制御IC)212で行われる。切替回路212は、制御基板215に搭載した図3に図示したASIC105で制御(216)され、電源の切り替えとバッテリ210への充電制御を行う。即ち、切替回路212は、電源をACアダプタ211およびバッテリ210のいずれかに切替える。DC/DCコンバータ213、214は、切り替えた電源に基づき、制御基板215やプリンタ202のヘッド駆動、用紙搬送などで使用するための電圧を生成する。
図6に示すように、MFP200の例えばプリンタ202の駆動にはバッテリ210とACアダプタ211の両方を使用する。バッテリ210は、一般的にリチウムイオン電池やニッケル水素電池が用いられる。ACアダプタ211とバッテリ210の切り替えは、FET(電界効果トランジスタ;Field effect transistor)と制御IC(Integrated Circuit)からなる切替回路(制御IC)212で行われる。切替回路212は、制御基板215に搭載した図3に図示したASIC105で制御(216)され、電源の切り替えとバッテリ210への充電制御を行う。即ち、切替回路212は、電源をACアダプタ211およびバッテリ210のいずれかに切替える。DC/DCコンバータ213、214は、切り替えた電源に基づき、制御基板215やプリンタ202のヘッド駆動、用紙搬送などで使用するための電圧を生成する。
図7は、図6に示すバッテリ210である各電池222を収納したバッテリパック(ケース)221を示し、図7Aはその斜視図、図7Bはその平面図を示す。
図7A、7Bに示すように、各電池222をバッテリパック221に入れてユーザが自由に電池の種類及び数量を選択し、交換用バッテリパックとして使用できるようにしている。
図7Bに示すように、このバッテリパック代替用電池接続インタフェースは、各電池222を保持するためのバネ端子224を使用し、図示の状態では、直列に並べた3個の電池222が固定端子223とバネ端子224で挟み込まれている。ここで使用する列数を調整することで、電池の個数(数量)を自由に決定できる。ケース221は、単1電池用、単2電池用など、各種用意しておく。
図7A、7Bに示すように、各電池222をバッテリパック221に入れてユーザが自由に電池の種類及び数量を選択し、交換用バッテリパックとして使用できるようにしている。
図7Bに示すように、このバッテリパック代替用電池接続インタフェースは、各電池222を保持するためのバネ端子224を使用し、図示の状態では、直列に並べた3個の電池222が固定端子223とバネ端子224で挟み込まれている。ここで使用する列数を調整することで、電池の個数(数量)を自由に決定できる。ケース221は、単1電池用、単2電池用など、各種用意しておく。
図8は、本発明の実施形態に係るMFP200の電源制御部200(2)を示すブロック図である。
図示のように、電源制御部200(2)は、電源制御部200(1)のブロック図において、バッテリ210の電源ラインに並列に、ADコンバータ225が挿入されている。こうすることで、ASIC105は、バッテリ210の出力電圧を常にモニタすることができる。
図示のように、電源制御部200(2)は、電源制御部200(1)のブロック図において、バッテリ210の電源ラインに並列に、ADコンバータ225が挿入されている。こうすることで、ASIC105は、バッテリ210の出力電圧を常にモニタすることができる。
ADコンバータ225でバッテリ210の出力電圧をデジタル値に変換したデータは、ASIC105で読み取りを行う。ASIC105は、読み取った電圧値と、ROM102(図3)に予め記憶した、電圧値と電池残量を対応させて記録したテーブルと比較して残量を割り出す。
したがって、ADコンバータ225とASIC105は、本発明の電圧検知手段及び残量検知手段に対応する。
なお、バッテリ210の出力回路に接続された電池残量計IC(ガスゲージIC)228については後述する。また、テーブルに記録する電圧値と電池残量との関係を表すデータは、バッテリの種類や電池の数に応じて予め取得しておく。
したがって、ADコンバータ225とASIC105は、本発明の電圧検知手段及び残量検知手段に対応する。
なお、バッテリ210の出力回路に接続された電池残量計IC(ガスゲージIC)228については後述する。また、テーブルに記録する電圧値と電池残量との関係を表すデータは、バッテリの種類や電池の数に応じて予め取得しておく。
また、プリンタ202に任意の動作負荷を与え(つまり、作動時の負荷(消費電圧)が異なる種々の動作モードを実行し)、それによって、どの程度電圧降下が発生するかを記録しておく。即ち、プリンタ202の各動作モード実行時におけるバッテリ210の出力電圧の降下量を対応付けてテーブルに記憶しておく。また、プリンタ202が動作可能な最低電圧を求め、それを予めROM102のテーブルに蓄えておく。
ここで、バッテリ210の残量が所定値以下になったときは、後述する図9に示すテーブルを参照し、それによって、動作モードの動作の可否を判別する。即ち、ASIC105は、プリンタ202が動作可能な最低電圧を下回るような急激な電流を必要とする動作モードについては使用不可とする。また、ASIC105は、各動作モード毎の消費電力(Wh)と残量から当該動作モード毎の作業可能量を算出する。
したがって、ASIC105は、本発明の動作モード判別手段としても機能する。
ここで、バッテリ210の残量が所定値以下になったときは、後述する図9に示すテーブルを参照し、それによって、動作モードの動作の可否を判別する。即ち、ASIC105は、プリンタ202が動作可能な最低電圧を下回るような急激な電流を必要とする動作モードについては使用不可とする。また、ASIC105は、各動作モード毎の消費電力(Wh)と残量から当該動作モード毎の作業可能量を算出する。
したがって、ASIC105は、本発明の動作モード判別手段としても機能する。
図9は、このASIC105が判別に用いるテーブルの一例を示した図である。
テーブルには、図示のように、動作モードとして印刷とコピーに分け、それぞれモノクロとカラーのカラー設定、速度設定として、それぞれ高速、普通、低速(高画質)に分け、さらにそれぞれが片面か、両面かに分けて、消費電力(Wh)と電圧降下(V)が記録されている。
これにより、ASIC105は、残電圧からどの動作モードを実行できるかを判定すると共に、予めROM102に保存されたプリンタ202で使用可能な最低電圧及び電池残量から、どの動作モードなら何枚印刷できるか算出する。したがって、ASIC105は、本発明の動作量算出手段にも対応する。
テーブルには、図示のように、動作モードとして印刷とコピーに分け、それぞれモノクロとカラーのカラー設定、速度設定として、それぞれ高速、普通、低速(高画質)に分け、さらにそれぞれが片面か、両面かに分けて、消費電力(Wh)と電圧降下(V)が記録されている。
これにより、ASIC105は、残電圧からどの動作モードを実行できるかを判定すると共に、予めROM102に保存されたプリンタ202で使用可能な最低電圧及び電池残量から、どの動作モードなら何枚印刷できるか算出する。したがって、ASIC105は、本発明の動作量算出手段にも対応する。
即ち、ASIC105は、例えば、副走査モータを回したときの電圧降下をADコンバータ225で確認し、電圧降下の度合とバッテリ210の残量とを比較する。その結果、バッテリ210の残量が予め定めた値以下になったときは、動作負荷(電圧降下)が大きな動作モード(即ち、その動作モードを実行すると、バッテリ電圧がプリンタ202の動作可能な最低電圧を下回る値に降下する動作モード;具体的には、例えば高速印刷、バンクからの給紙など)は、プリンタドライバ120の印刷設定画面(図示せず)から選択できないようにする。
この場合、ASIC105は、動作モードを使用するバッテリ210毎にその残量に応じて動作(又は選択)不可にする動作モードを判別する。
この場合、ASIC105は、動作モードを使用するバッテリ210毎にその残量に応じて動作(又は選択)不可にする動作モードを判別する。
なお、本実施形態では、プリンタ202で使用可能な最低電圧を予めROM102に保存しておき、ADコンバータ225でバッテリ210の電圧をAD変換した値と、動作モードにより降下することとなる電圧と、ROM102に保存されている最低電圧とを比較する。
また、本実施形態では、バッテリ210の充電量、放電量を正確にカウント可能な電池残量計IC(ガスゲージIC)228を使用することで、制御基板上のASIC105とI2Cバス(Inter-IC バス)で通信を行い、より正確な電池残量を割り出すことができる。したがって、電池残量計IC(ガスゲージIC)228も本発明の残量検知手段に対応する。
また、本実施形態では、バッテリ210の充電量、放電量を正確にカウント可能な電池残量計IC(ガスゲージIC)228を使用することで、制御基板上のASIC105とI2Cバス(Inter-IC バス)で通信を行い、より正確な電池残量を割り出すことができる。したがって、電池残量計IC(ガスゲージIC)228も本発明の残量検知手段に対応する。
一般に、市販の電池は内部抵抗が大きく、電池の残量が多くても急激な電流変化で大きく電圧降下する。ユーザがセットした電池の数が、プリンタ202の動作可能な電圧に対して余裕がない数の場合、動作した瞬間に最低電圧以下に電圧降下して、プリンタ202の電源が落ちてしまう。これに対し、本実施形態では、バッテリ(電池)の種類や数量に応じて作成したテーブルに基づき、MFP200の例えばプリンタ202で予め機器(プリンタ)が動作可能な最低電圧を下回るような急激な電流を必要とする動作モードを使用不可にするため、予期しない状態でプリンタ202の電源が落ちることが防止される。
また、ユーザが、動作量、例えばコピーを何枚とるか、あるいは印刷を何枚するかを設定する際、使用中のバッテリ210の残量と電圧降下の関係と、動作可能と判別した動作モードにおける消費電力から、何枚までならプリンタ202の動作可能電圧を下回ることなく動作できるかをASIC105が判別し、ユーザがその数を上限に設定する。
図10は、MFP200の操作パネル207を示す図である。
図10に示すように、前記残量検知による実行可能動作モードを決定したあと、液晶パネル208上に動作不可の状態(「両面コピーは出来ません バンクからの給紙はできません」)を表示するとともに、操作パネル207に設けられたFAXやコピーなどの動作実行ボタン226の操作や給紙方法設定画面での設定が出来ないようにする(例えば、動作実行ボタン226の操作を無効にする)。
また、コピーを実施する際、前述のとおり予め算出された枚数の上限値までしかユーザは設定できないようにする。
こうすることで、ユーザが気にすることなく、バッテリ210あるいは電池222の種類や数、残量に応じて動作可能な動作、枚数のみ選択することができる。
図10に示すように、前記残量検知による実行可能動作モードを決定したあと、液晶パネル208上に動作不可の状態(「両面コピーは出来ません バンクからの給紙はできません」)を表示するとともに、操作パネル207に設けられたFAXやコピーなどの動作実行ボタン226の操作や給紙方法設定画面での設定が出来ないようにする(例えば、動作実行ボタン226の操作を無効にする)。
また、コピーを実施する際、前述のとおり予め算出された枚数の上限値までしかユーザは設定できないようにする。
こうすることで、ユーザが気にすることなく、バッテリ210あるいは電池222の種類や数、残量に応じて動作可能な動作、枚数のみ選択することができる。
図11は、PCのプリンタドライバ120における印刷設定のための表示例を示す図である。
本実施形態では、図11に示すように、前記残量検知による実行可能動作を決定したあと、PCのプリンタドライバ120での印刷設定時、動作実行不可能な設定はグレーダウンで選択できないようにする。図示例では、例えば印字モードの「高速」、用紙設定の「両面」は、グレーダウンされており、選択不可であることを示している。また、印刷部数についても、注として、上限が55枚であることが表示されている。このように、予めプリンタ202で算出された枚数の上限値までしか印刷枚数の設定ができないようにすることで、ユーザが実行不可能な設定を誤って選択することがなくなる。
本実施形態では、図11に示すように、前記残量検知による実行可能動作を決定したあと、PCのプリンタドライバ120での印刷設定時、動作実行不可能な設定はグレーダウンで選択できないようにする。図示例では、例えば印字モードの「高速」、用紙設定の「両面」は、グレーダウンされており、選択不可であることを示している。また、印刷部数についても、注として、上限が55枚であることが表示されている。このように、予めプリンタ202で算出された枚数の上限値までしか印刷枚数の設定ができないようにすることで、ユーザが実行不可能な設定を誤って選択することがなくなる。
本実施形態では、このように動作不可の動作モードの設定を禁止する動作モード設定禁止手段や実行不可能な動作量の設定を禁止する動作量設定禁止手段を備える。動作モード設定禁止手段及び動作量設定禁止手段は、ASICに設けてもよいし、或いはCPUにプログラムによる機能実現手段として設けてもよい。
これら、動作モード設定禁止手段、動作量設定禁止手段の動作により、以上で説明した、操作パネルやプリンタドライバにおける設定を不能にする処理が行われる。
これら、動作モード設定禁止手段、動作量設定禁止手段の動作により、以上で説明した、操作パネルやプリンタドライバにおける設定を不能にする処理が行われる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。
(1)使用中のバッテリの残量に応じて動作可能な動作モードのみ実行することができるため、動作途中で電源が落ちてしまうことによる無駄、例えば印刷中に停止するなどの無駄を防げる。
(2)バッテリごとに、残量検知、動作モード毎の電圧降下量、使用中のバッテリの残量に応じた電圧降下量を検出するため、バッテリの種類やバッテリを構成する電池の数などによらず、好きなバッテリが使用可能である。装着可能なバッテリパックに例えば好きな量の電池を収容して動作させることができる。
(1)使用中のバッテリの残量に応じて動作可能な動作モードのみ実行することができるため、動作途中で電源が落ちてしまうことによる無駄、例えば印刷中に停止するなどの無駄を防げる。
(2)バッテリごとに、残量検知、動作モード毎の電圧降下量、使用中のバッテリの残量に応じた電圧降下量を検出するため、バッテリの種類やバッテリを構成する電池の数などによらず、好きなバッテリが使用可能である。装着可能なバッテリパックに例えば好きな量の電池を収容して動作させることができる。
200・・・MFP、200(1)、200(2)・・・電源制御部、201・・・スキャナユニット、202・・・プリンタ、210・・・バッテリ、212・・・切替回路、213、214・・・DC/DCコンバータ、215・・・制御基板、225・・・ADコンバータ。
Claims (7)
- バッテリで駆動可能な画像形成装置であって、
前記画像形成装置において動作モードを実行したときの前記バッテリの出力電圧の降下量を検知する電圧検知手段と、
実行した各動作モードと各動作モード実行時における前記出力電圧の降下量を対応付けて記録するテーブルと、
前記バッテリの残量を検知する残量検知手段と、
検知された前記バッテリの残量と、前記動作モード実行時における前記出力電圧の降下量に基づき、動作可又は動作不可の動作モードの判別を行う動作モード判別手段を有する画像形成装置。 - 請求項1に記載された画像形成装置において、
前記動作モード判別手段は、前記テーブルから取得した動作モード実行時の前記出力電圧の降下量と、前記バッテリの残量に応じた当該バッテリの出力電圧に基づき、前記動作可又は動作不可の動作モードの判別を行う画像形成装置。 - 請求項1又は2に記載された画像形成装置において、
前記バッテリの残量に基づき、前記動作モード判別手段で動作可と判別された動作モードにおける動作量を算出する動作量算出手段を有する画像形成装置。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載された画像形成装置において、
バッテリパックに任意の種類及び数量のバッテリを収容して構成したバッテリパック代替用電池接続インタフェースを、交換用バッテリとして搭載可能である画像形成装置。 - 請求項1又は2に記載された画像形成装置において、
前記動作モード判別手段が動作不可の動作モードを判別したとき、その旨を表示する表示手段と、前記動作不可の動作モードの設定を禁止する動作モード設定禁止手段を有する画像形成装置。 - 請求項3に記載された画像形成装置において、
前記動作量算出手段が当該動作モードにおける動作量を算出したとき、前記動作量を表示する表示手段と、前記動作量を超える動作量の設定を禁止する動作量設定禁止手段を有する画像形成装置。 - バッテリで駆動可能な画像形成装置における駆動制御方法であって、
前記画像形成装置において動作モードを実行したときの前記バッテリの出力電圧の降下量を検知する電圧検知工程と、
実行した各動作モードと各動作モード実行時における前記出力電圧の降下量を対応付けてテーブルに記録する記録工程と、
前記バッテリの残量を検知する残量検知工程と、
検知された前記バッテリの残量と、前記動作モード実行時における前記出力電圧の降下量に基づき、動作可又は動作不可の動作モードの判別を行う動作モード判別工程を有する画像形成装置における駆動制御方法。
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