JP2015176127A - 画像形成装置及び画像形成装置の電圧供給制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、定着部の温度に応じて点灯デューティ比を制御することで、過剰な電圧の供給を制限することができるため、画像形成装置としての消費電力を低減(安定)させることができる。
そのため、特許文献1に記載された画像形成装置では、印刷処理時において、定着部の表面温度を目標温度に維持するために、必要以上の電力を消費することとなる。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の内部構成を示した機能ブロック図である。
画像形成装置100は、図1に示すように、外部インタフェース(I/F)10、コントローラ制御部11、エンジン制御部14、定着部18から主に構成される。
画像処理装置12は、外部インタフェース10により転送された画像データ、及び外部インタフェース10により通知されたプリントジョブ(プリント指示の内容;例えば、カラー20枚、片面、普通紙A4等)を、一時的にメモリ13に記憶(保存)する。
エンジンCPU15は、画像形成装置100に画像データが入力されると、ヒータ19の温度を目標温度に設定するために、ヒータ駆動回路17を制御して、ヒータ19に電圧を供給する。そして、後述の温度センサ20よりヒータ19の温度が目標温度に到達したことが通知されると、エンジンCPU15は、ヒータ19の温度が目標温度で保たれるように、ヒータ19に供給する電圧の点灯デューティ比を制御する(ヒータ19をON/OFFして電圧の供給制御を行う)。
定着部18は、サーマルヘッド等の発熱素子を主走査方向に複数備えたヒータ19と、ヒータの温度を検出する、サーモパイル等の温度センサ20から構成される。
温度センサ20は、ヒータ19を構成する各加熱体の温度を監視し、監視結果(温度)をエンジンCPU15にフィードバックする。
なお、コントローラ制御部11によりPGO通知がなされると、画像形成装置100は、印刷処理を実行する。
コントローラ制御部11は、プリントジョブが通知されると、プリントジョブをメモリ13に格納し、エンジン制御部14を通常のエネルギー状態に復帰させるため、エンジン立ち上げ信号(PONENG信号)をエンジン制御部14に送信する。
ヒータ駆動回路17によりヒータ19が駆動されると、ヒータ19の近傍に設置される温度センサ20は、ヒータ19の温度を監視し、監視結果(温度)をエンジンCPU15にフィードバックする。
エンジンCPU15は、図3Cに示すように、ヒータ19に供給する電圧の点灯デューティ比を特定の周期で制御している。図3Cでは、図示の制御周期において、網掛けされた時間にのみ電圧を供給することで、(点灯デューティ比を100%に制御した場合に比べて)消費電力量を70%に低減している。
なお、立ち上げ時の点灯デューティ比は、ヒータ19を所定時間内に目標温度にまで加熱できるのであれば、必ずしも100%に限定されず、また、ヒータ19の温度についても、それが維持できるのであれば、必ずしも70%に限定されない。
したがって、コントローラ制御部11が、ヒータ19が目標温度に到達したことを表す信号を受信してから、PGO通知を通知するまでの時間は、画像処理装置12でのプリントデータ量に応じたレンダリング処理、またプリントジョブを受け付けた時の処理状況に起因してばらつくことがある。
また、画像処理装置12は受け付けたジョブを受け付けた順番に従って処理することから、図4Bに示すように、プリントジョブの前に、プリントジョブ以外の他のジョブが既に投入されている場合、PGO通知が通知されるまでの時間は、他にジョブが投入されていない場合に比べて遅くなる。
本実施形態では、エンジン制御部14が、ヒータ19が目標温度に到達したことを信号として受信してからPGO通知が通知されるまでの時間の予測手法として、ユーザによる画像形成装置100の使用傾向を用いる手法、具体的には、時間毎のPGO通知が通知される頻度数を算出して、それを利用して、ヒータ19に供給する電圧の点灯デューティ比を制御する手法を採用したので、以下、これについて説明する。
エンジンCPU15は、1プリントジョブ時間Tの各単位時間帯tにおけるPGO通知の回数をカウントし、PGO通知の回数を各単位時間帯tごとにメモリ16に記録する。エンジンCPU15は、記録したPGO通知の各単位時間帯tごとの回数(以下、PGO通知頻度数)から、例えば、図5に示すような1プリントジョブ時間TにおけるPGO通知がなされた各単位時間帯tごとのPGO通知頻度数の分布(PGO通知頻度分布)を作成する。
実施形態1では、PGO通知頻度数から、PGO通知回数が最も多い時間にPGO通知が通知されると予測し、その時間にのみ、ヒータ19に電圧を供給する。
実施形態2では、PGO通知頻度数から、PGO通知回数が所定の回数を超える時間とその時間(時間帯)の数を算出し、その時間(時間帯)の数が所定の数以下である場合に、当該時間(時間帯)にPGO通知が通知されると予測し、その時間に合わせてヒータ19に電圧を供給する。
実施形態3では、PGO通知頻度数から、PGO通知回数が所定の回数を超える時間とその時間(時間帯)の数を算出し、その時間(時間帯)の数が所定の数より多い場合に、単位時間tにおけるPGO通知回数及び1プリントジョブ時間TにおけるPGOが通知された総数に応じて、ヒータ19に電圧を供給する。
本実施形態では、エンジンCPU15は、PGO通知頻度数から、PGO通知回数が最も多い時間にPGO通知が通知されると予測し、その時間にのみ、ヒータ19に(点灯デューティ比を制御した)電圧を供給する。
図6Bは、従来の画像形成装置における、ヒータ19に供給する電圧の点灯デューティ比を示している。
図6Cは、本実施形態に係る画像形成装置100における、PGO通知頻度数に対応させた、ヒータ19に供給する電圧の点灯デューティ比を示している。
本実施形態において、画像形成装置100は、PGO通知頻度数に応じてヒータ19に供給する電圧及びその点灯デューティ比を制御することで、従来の画像形成装置(図6B)に比べて、約14%まで消費電力を低減することができる。
本実施形態では、エンジンCPU15は、PGO通知頻度数から、PGO通知回数が所定の回数を超える時間とその時間(時間帯)の数を算出し、その時間(時間帯)の数が所定の数以下である場合に、その時間にPGO通知が通知されると予測し、その時間に合わせてヒータ19に(点灯デューティ比を制御した)電圧を供給する。
図7Bは、従来の画像形成装置における、ヒータ19に供給する電圧の点灯デューティ比を示している。
図7Cは、本実施形態に係る画像形成装置100における、PGO通知頻度数に対応させた、ヒータ19に供給する電圧の点灯デューティ比を示している。
なお、PGO通知集中判定パラメータn及びPGO通知分散判定パラメータaは、PGO通知頻度数の算出結果等から、任意に設定することができる。
そして、PGO通知回数がPGO通知集中判定パラメータnより多いと判定した時間(時間帯)の数がPGO通知分散判定パラメータa以下であると判定すると、エンジンCPU15は、PGO通知回数がPGO通知集中判定パラメータnより多いと判定した時間に、点灯デューティ比を例えば100%に制御して、ヒータ19に電圧を供給する(ヒータ19をONに制御する)。
本実施形態では、図7Aに示すように、PGO通知回数がPGO通知集中判定パラメータnよりも多いと判定された時間(時間帯)が2箇所あり、PGO通知頻度数は2極化することになるが、エンジンCPU15は、各々の時間でヒータ19に電圧を供給することから、どちらのタイミングでPGO通知がされても、通常の起動時間で印刷することができる。
本実施形態では、エンジンCPU15は、PGO通知頻度数から、PGO通知回数が所定の回数を超える時間とその時間(時間帯)の数を算出し、その時間(時間帯)の数が所定の数より多い場合に、単位時間tにおけるPGO通知回数及び1プリントジョブ時間TにおけるPGOが通知された総数に応じて、ヒータ19に(点灯デューティ比を制御した)電圧を供給する。
図8Bは、従来の画像形成装置における、ヒータ19に供給する電圧の点灯デューティ比を示している。
図8Cは、本実施形態に係る画像形成装置100における、PGO通知頻度数に対応させた、ヒータ19に供給する電圧の点灯デューティ比を示している。
そして、PGO通知回数がPGO通知集中判定パラメータnより多いと判定した時間(時間帯)の数がPGO通知分散判定パラメータaより多いと判定すると、エンジンCPU15は、単位時間tにおけるPGO通知回数をx、1プリントジョブ時間TにおけるPGO通知回数の総数をyとして、その単位時間(時間帯)tにおける点灯デューティ比をx/y×100%に制御して、ヒータ19に電圧を供給する。
実施形態1、及び実施形態2における画像形成装置100において、(PGO通知頻度数との関係で)消費電力をあまり低減することができない場合であっても、本実施形態に係る画像形成装置100のように点灯デューティ比を制御して、ヒータ19に電圧を供給することで、消費電力を相応に低減することができる。
また、実施形態1〜実施形態3に示すように、PGO通知頻度数に基づき予測した経過時間帯に応じて点灯デューティ比を制御することで、消費電力を適切に低減することができる。
なお、以上の実施形態の説明では、経過時間計測手段により計測された経過時間を含む所定の経過時間帯を設け、各経過時間帯毎の計測頻度を算出する頻度算出手段を有し、電圧供給制御手段は、頻度算出手段により算出された計測頻度に応じて経過時間を予測するものとしているが、必ずしも頻度数を算出するものに限定されず、例えば所定計測回数時における計測された経過時間の平均値であってもよい。
Claims (6)
- 定着部の温度が所定の温度に到達したとき画像データの画像処理を行い、画像処理した画像データで印刷処理を行う画像形成装置であって、
定着部の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された温度が所定の温度に到達してから印刷処理が可能になるまでの経過時間を計測する経過時間計測手段と、
前記経過時間計測手段により計測された前記経過時間に応じて前記経過時間を予測し、予測した前記経過時間を含む経過時間帯に応じて定着部に供給する電圧の供給制御を行う電圧供給制御手段と、
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、
前記経過時間計測手段により計測された前記経過時間を含む所定の経過時間帯毎の計測頻度を算出する頻度算出手段を有し、
前記電圧供給制御手段は、前記頻度算出手段により算出された計測頻度に応じて前記経過時間を予測し、予測した前記経過時間を含む経過時間帯に応じて定着部に供給する電圧の供給制御を行う画像形成装置。 - 請求項2に記載された画像形成装置において、
前記電圧供給制御手段は、前記計測頻度における最頻値となる経過時間帯においてのみ、定着部に電圧を供給するよう電圧の供給制御を行う画像形成装置。 - 請求項2に記載された画像形成装置において、
前記電圧供給制御手段は、前記計測頻度において計測頻度数が所定値以上である経過時間帯においてのみ、定着部に供給する電圧の供給制御を行う画像形成装置。 - 請求項2に記載された画像形成装置において、
前記電圧供給制御手段は、前記計測頻度において計測頻度数が所定値以上である経過時間帯が所定数以上である場合に、各経過時間帯における測定頻度数/総頻度数に応じて、定着部に供給する電圧の供給制御を行う画像形成装置。 - 定着部の温度が所定の温度に到達したとき画像データの画像処理を行い、画像処理した画像データで印刷処理を行う画像形成装置の電圧供給制御方法であって、
定着部の温度を検出する温度検出工程と、
前記温度検出工程において検出された温度が所定の温度に到達してから印刷処理が可能になるまでの経過時間を計測する経過時間計測工程と、
前記経過時間計測工程において計測された前記経過時間に応じて前記経過時間を予測し、予測した前記経過時間を含む経過時間帯に応じて定着部に供給する電圧の供給制御を行う電圧供給制御工程と、
を有する画像形成装置の電圧供給制御方法。
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