JP2019133100A - Image formation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷却手段を有する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus having a cooling unit.
画像形成装置等に設けられる冷却手段の制御として、冷却手段の不要な動作を省くことで省電力化を実現する様々な制御手法が提案されてきた。例えば、印刷動作が開始されるとともに冷却を開始し、印刷動作が終了した後に印刷枚数に応じた時間が経過したところで冷却手段を停止させる制御がある(例えば、特許文献1参照)。このような制御を行うことで、印刷動作が終了した後に固定時間が経過したところで冷却手段を停止させるような従来の制御と比べて、省電力化を実現している。 Various control methods for realizing power saving by omitting unnecessary operation of the cooling means have been proposed as control of the cooling means provided in the image forming apparatus or the like. For example, there is a control in which the cooling operation is started when the printing operation is started and the cooling unit is stopped when a time corresponding to the number of printed sheets has elapsed after the printing operation is finished (for example, see Patent Document 1). By performing such control, power saving is realized as compared with the conventional control in which the cooling unit is stopped when a fixed time has elapsed after the printing operation is completed.
更に、画像形成装置の置かれた環境や、設定される使用モード等の種々の条件ごとに電装部上の素子の温度を推定し、推定した温度が所定温度以上になった場合にのみ冷却手段を動作させる制御がある(例えば、特許文献2参照)。この制御によって、一律に制御値を設定する従来の制御と比べて、省電力化を実現している。ここで、制御値は、画像形成装置の使用限界として設定される最も厳しい環境下、及び、どの使用モードにおいても電装部上の素子の温度が推奨動作温度の上限以下となるように、一律に設定された値である。また印刷枚数に応じた時間が経過したところで冷却手段を停止させる制御に比べても、印刷動作中に冷却手段を動作させない期間があるため、より省電力化を実現した制御手法となっている。 Further, the temperature of the element on the electrical component is estimated for each of various conditions such as the environment where the image forming apparatus is placed and the set use mode, and the cooling means only when the estimated temperature exceeds a predetermined temperature. There is a control to operate (see, for example, Patent Document 2). This control realizes power saving compared to the conventional control in which the control values are uniformly set. Here, the control value is uniformly set so that the temperature of the element on the electrical component is below the upper limit of the recommended operating temperature in the most severe environment set as the use limit of the image forming apparatus and in any use mode. It is a set value. Compared with the control in which the cooling unit is stopped when the time corresponding to the number of printed sheets has elapsed, there is a period during which the cooling unit is not operated during the printing operation, so that the control method achieves further power saving.
推定した温度に基づき冷却手段を動作させる制御では、印刷動作中に冷却手段を動作させると電装部上の素子の温度が低下する素子を有する画像形成装置に対しては大きな効果を発揮する。しかし、印刷動作中に冷却手段を動作させても素子の温度上昇率が低下するだけで温度の上昇自体は防げない素子を有する画像形成装置に関しては十分な効果を発揮できない。このような素子の場合、素子の温度がいずれ推奨動作温度の上限を越えてしまうため、画像形成装置は印刷動作を停止する、又はスループットを低下させる等の処置を行い素子の温度上昇を防ぐ必要がある。画像形成装置において素子の昇温を抑制するモードに移行すると、生産性を低下させるおそれがある。 In the control of operating the cooling unit based on the estimated temperature, if the cooling unit is operated during the printing operation, a great effect is exhibited for an image forming apparatus having an element in which the temperature of the element on the electrical component is lowered. However, even if the cooling means is operated during the printing operation, the image forming apparatus having an element that does not prevent the temperature increase only by decreasing the temperature rise rate of the element cannot be sufficiently exhibited. In the case of such an element, since the temperature of the element will eventually exceed the upper limit of the recommended operating temperature, it is necessary for the image forming apparatus to prevent the temperature of the element from increasing by stopping the printing operation or reducing the throughput. There is. When the image forming apparatus shifts to a mode in which the temperature rise of the element is suppressed, the productivity may be reduced.
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、生産性を低下させないようにしつつ、冷却手段による消費電力を低減させることを目的とする。 The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to reduce the power consumption by the cooling means while not reducing the productivity.
上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。 In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration.
(1)記録材に画像を形成する画像形成装置であって、プリント動作に伴って昇温する部材と、前記部材を冷却するための冷却手段と、前記部材の温度を検知する検知手段と、前記冷却手段の駆動を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、前記プリント動作が開始されたときに前記検知手段によって検知された前記部材の温度と前記プリント動作に要する時間とに基づいて、前記プリント動作が終了したときの前記部材の温度が所定の温度を超えないように前記冷却手段を駆動するためのパラメータを決定することを特徴とする画像形成装置。 (1) An image forming apparatus that forms an image on a recording material, a member that increases in temperature with a printing operation, a cooling unit that cools the member, a detection unit that detects the temperature of the member, Control means for controlling the drive of the cooling means, the control means based on the temperature of the member detected by the detection means when the printing operation is started and the time required for the printing operation A parameter for driving the cooling means is determined so that the temperature of the member when the printing operation is finished does not exceed a predetermined temperature.
本発明によれば、生産性を低下させないようにしつつ、冷却手段による消費電力を低減させることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the power consumption by the cooling means while not reducing the productivity.
以下、本発明を実施するための形態を、実施例により図面を参照しながら詳しく説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail by way of examples with reference to the drawings.
[画像形成装置]
図1は実施例1の画像形成装置100の概略断面図である。図1において、感光体である感光ドラム122は有機感光体やアモルファスシリコン感光体等であり、時計回り方向に所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動される。感光ドラム122は、帯電ローラ123によりその周面が所定の極性、電位に一様に帯電される。感光ドラム122の帯電面に、レーザ光学箱108から出力されたレーザ光が、反射ミラー107によって光路を変更されて照射されることにより、走査露光が行われ、画像情報に対応した静電潜像が形成される。レーザ光は、画像読取装置やコンピュータ等の画像信号発生装置(不図示)から入力された目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調(オン/オフ変換)されている。感光ドラム122上(感光体上)に形成された静電潜像に対して、現像手段である現像ローラ121がトナー容器124内のトナーを供給することにより、目的の画像に対応して形成された静電潜像は現像剤像であるトナー像として現像される。ここで、現像ローラ121、感光ドラム122、帯電ローラ123、トナー容器124、クリーニング装置125は1つのプロセスカートリッジ(以下、カートリッジという)120内に収められている。カートリッジ120は画像形成装置100に対して着脱可能に構成されており、カートリッジ120ごと交換可能となっている。また、カートリッジ120内の部材が画像形成手段として機能する。
[Image forming apparatus]
FIG. 1 is a schematic sectional view of an
次に、給紙カセット151から記録材である用紙Pが給紙ローラ102により1枚給紙され、搬送ローラ103、レジストレーションローラ(以下、レジストローラという)104により搬送され、感光ドラム122に対して送り込まれる。紙有無センサ101は、給紙カセット151に用紙Pが載置されていることを検知するために用いられる。これにより、用紙Pに感光ドラム122上に形成されたトナー像が転写手段である転写ローラ106により転写される。転写ローラ106は用紙Pの背面からトナーと逆極性の電荷を供給することで、感光ドラム122から用紙Pにトナー像を転写する。なお、画像形成装置100は給紙口として1つの給紙カセット151を有しているが、複数の給紙カセットや手差しトレイを有していてもよいし、オプション装置として接続された大容量の給紙口から用紙Pが給紙される構成でもよい。複数の給紙口(例えば、給紙口1、給紙口2等)がある場合、プリント時にはいずれか1つの給紙口が指定されることとなる。
Next, one sheet of recording paper P is fed from a
トナー像が転写された用紙Pは、感光ドラム122から分離されて定着手段である熱定着装置130へ送り込まれ、ヒータ132、定着フィルム133、加圧ローラ134によって未定着のトナー像が用紙P上(記録材上)に定着される。サーミスタ131は、ヒータ132の温度を検知しており、サーミスタ131の検知結果は、熱定着装置130を用紙Pの定着処理に適した温度に制御するために用いられる。定着後のトナー像を担持した用紙Pは、排出ローラ110とFDローラ111により搬送されトレイ112に排出される。ここで、用紙Pが正常に搬送されていることは、搬送路上に装備されたトップセンサ105、定着処理が施された用紙Pを検知する記録材検知手段である定着排出センサ109によって確認される。各センサは、例えば、フォトインタラプタと、その光路を遮る形で設置されたフラグと、により構成されており、用紙Pがフラグを倒して、フォトインタラプタへの光路が確保されることで、用紙Pの通過を確認できる。なお、画像形成装置100は排出口として1つのトレイ112を有している。しかし、複数のトレイを有していてもよいし、オプション装置として接続された種々の後処理を実施する後処理装置から後処理が施された用紙P(又は用紙束)が排出される排出口を有する構成でもよい。複数の排出口(例えば、排出口1、排出口2等)がある場合、プリント時にはいずれか1つの排出口が指定されることとなる。
The sheet P on which the toner image has been transferred is separated from the
また画像形成装置100には、冷却手段であるファン140が装備されている。ファン140は、画像形成動作に伴い温度上昇する素子や部材(以下、素子という)であるカートリッジ120と定着排出センサ109のフラグ(以下、センサフラグという)を冷却している。画像形成装置100は、素子を1つ有してもよいし、素子を複数有してもよい。これらの素子は、十分に冷却されず昇温し続けると部品が変形してしまうおそれがある。部品が変形すると、画像形成装置100は正確な画像を描画することができなくなったり、用紙Pが排出部を通過したか否かの確認ができなくなったりするおそれがある。また、冷却する対象は定着排出センサ109のフォトインタラプタでもよい。フォトインタラプタが昇温すると出力される光量が変化するため、この場合も同様に、用紙Pが排出部を通過したか否かの確認ができなくなるおそれがある。
Further, the
カートリッジ120の近傍にカートリッジ120の温度を検知する検知手段である温度センサ400が設けられている。温度センサ400は、カートリッジ120のプリント動作中の温度を検知する。また、定着排出センサ109の近傍に定着排出センサ109のセンサフラグの温度を検知する検知手段である温度センサ500が設けられている。なお、画像形成装置100が温度や湿度を検知する環境センサ(不図示)を有している場合には次のようにしてもよい。例えば、環境センサにより検知される温度とカートリッジ120又は定着排出センサ109のセンサフラグの温度とに相関がある場合には、環境センサの検知結果に基づきこれらの素子の温度を検知する構成としてもよい。
In the vicinity of the
[ファンの稼働の有無と素子の温度との関係]
図2は、プリント動作中にファン140による冷却を行わなかったケースと冷却を行ったケースの、カートリッジ120の温度変化を示すグラフである。図2は、横軸に時間[min(分)]、縦軸に素子の温度(以下、素子温度という)T[℃]を示す。また、Aのグラフはファン140による冷却を行わなかったケースを示し、Bのグラフはファン140による冷却を行ったケースを示す。図2において、各グラフの切片はプリント動作が開始されたとき(プリント動作開始時)の素子温度を示し、素子の推奨動作温度の上限を破線で示す。ファン140による冷却を行わなかった場合、カートリッジ120の温度は急激に上昇し、図示されていないが推奨動作温度の上限を越えたところで放熱量と発熱量とが熱平衡となり温度上昇が停止する。
[Relationship between fan operation and element temperature]
FIG. 2 is a graph showing the temperature change of the
一方、ファン140による冷却を行った場合は、冷却を行わなかった場合に比べて比較的緩やかにカートリッジ120の温度が上昇する。ファン140を駆動していてもある程度の時間が経過すると、時刻t01でカートリッジ120の温度は推奨動作温度の上限を越え、その後熱平衡となる。図2には示さないものの、素子の一例である定着排出センサ109のセンサフラグについても、同様の温度上昇カーブを描く。
On the other hand, when the cooling by the
[画像形成装置のブロック図]
図3は画像形成装置100の制御系のブロック図である。画像形成制御部200は、画像形成装置100全体を制御する制御手段であるCPU201、制御プログラムを格納したROM202、データ等を記憶するRAM203等により構成されている。CPU201は、ビデオインタフェース制御回路204を介して後述のコントローラ部300と通信することができる。また、CPU201は、ファン制御回路205を介してファン140を制御することもできる。CPU201は、温度センサ400により検知した結果に基づきカートリッジ120の温度を判断する。CPU201は、温度センサ500により検知した結果に基づき定着排出センサ109のセンサフラグの温度を判断する。
[Block diagram of image forming apparatus]
FIG. 3 is a block diagram of a control system of the
CPU201は、タイマ(不図示)を有し、タイマを用いて時間を測定することもできる。ここではファン140が1つの例を説明する。ただし、ファン140は複数搭載されていてもよい。複数のファンが搭載されている場合には、一部のファンにのみ本発明のファンの駆動制御を適用することも可能であるし、全部のファンに本発明のファンの駆動制御を適用することも可能である。
The
コントローラ部300は、コントローラ部300全体を制御するCPU301、制御プログラムを格納したROM302、データ等を記憶するRAM303等により構成されている。コントローラ部300は、画像読取装置やコンピュータ等の装置(不図示)、及び、画像形成制御部200とは、ビデオインタフェース制御回路304を介して接続されている。コントローラ部300は、ビデオインタフェース制御回路304を介して、ジョブ情報やプリント指示を画像形成制御部200に出力している。ここで、ジョブ情報には、例えば、プリント枚数、片面印刷か両面印刷かの情報、プリントモードの指定、給紙口及び排出口(以下、給排出口という)の指定等が含まれる。
The
実施例1で画像形成制御部200が行う具体的な処理を説明する前に、説明に必要な用語について説明する。なお、素子の温度上昇を抑制するために、プリント動作を停止させる、又はスループットを落とす等の処置を行うモードを、以下、昇温抑制モードという。ここで、スループットとは、1分間あたりに画像形成される用紙Pの枚数をいう。
温度Tmax:昇温抑制モードに移行するための判断に用いられる閾値(温度)。
推奨動作温度の上限より低く設定されている(温度Tmax<推奨動作温度の上限の温度)。温度Tmaxに素子温度Tが到達したと画像形成制御部200が判断した場合は、昇温抑制モードに移行し、プリント動作を停止させる、又はスループットを落とす等の処置が行われる。これにより、素子が推奨動作温度の上限を越えてしまうことが防止される。
温度Tm:温度Tmaxを超えないように制御するための目標値(温度)。
具体的には、プリント動作が終了した後に素子の推定温度が温度Tmaxを越えないよう制御するための目標値(温度)。温度Tmaxよりもマージンを持って低く設定される(Tm<Tmax)。
Before describing specific processing performed by the image
Temperature T max : A threshold value (temperature) used for determination to shift to the temperature rise suppression mode.
It is set lower than the upper limit of the recommended operating temperature (temperature T max <the upper limit temperature of the recommended operating temperature). When the image forming
Temperature T m : Target value (temperature) for controlling so as not to exceed temperature T max .
Specifically, a target value (temperature) for controlling the estimated temperature of the element so as not to exceed the temperature T max after the printing operation is completed. It is set lower than the temperature T max with a margin (T m <T max ).
[ファンの駆動制御]
実施例1の画像形成制御部200が行う具体的な処理を図4と図5を用いて説明する。コントローラ部300が、画像読取装置やコンピュータ等の装置からの情報に基づいて、ジョブ情報とプリント指示を画像形成制御部200へ送信すると、CPU201はステップ(以下、Sとする)401以降の処理を開始する。
[Fan drive control]
Specific processing performed by the image
S401でCPU201は、コントローラ部300から受信したジョブ情報に基づいて、プリント動作時間tpを算出する。プリント動作時間tpの算出に必要な各種パラメータ(例えば、スループット、プリント速度等)は予めROM202に記憶させておきCPU201はROM202からこれらの情報を読み出して算出に用いるものとする。
S401 in CPU201, based on the job information received from the
(プリント動作時間tpの算出)
ここで、ジョブ情報の例として、『プリント枚数N』、『プリント速度V』、『片面プリント』、『給紙口1から給紙して排出口1へ排出する』という条件のジョブを受信し、プリントを行う場合のプリント動作時間tpの算出方法を示す。CPU201は、プリント速度Vで給紙口1から用紙Pを給紙して排出口1へ排出する片面プリントのスループットTh[枚/min]をROM202から読み出し、式(1)の計算を行う。
tp=N/Th [min] 式(1)
ただし、式(1)を用いた算出方法は一例でありこれに限られるものではない。
(Calculation of the print operation time t p)
Here, as an example of job information, a job having the conditions “number of prints N”, “printing speed V”, “single-sided printing”, and “feed from
t p = N / Th [min] Formula (1)
However, the calculation method using Formula (1) is an example, and is not limited thereto.
フローチャートの説明に戻る。S402でCPU201は、プリント動作が開始されたときの素子(ここではカートリッジ120)の素子温度Tsを、例えば温度センサ400から取得する。S403でCPU201は、プリント動作が開始されたときの素子温度Ts及びジョブ情報に基づいて、ファン140を制御する際のパラメータ(以下、制御パラメータという)であるファン140を停止させる時刻(以下、停止時刻という)tfを決定する。
Return to the description of the flowchart. In step S <b> 402, the
(ファンの停止時刻tf)
図5は、ファン140の停止時刻tfの決定方法を説明する図である。図5で、(i)は横軸に時間[min]、縦軸に素子温度T[℃]を示す。(i)には、プリント動作が開始されたときの素子温度Ts、目標とする温度Tm、昇温抑制モード移行の判断に用いられる閾値である温度Tmaxをそれぞれ破線で示している。(ii)は画像形成装置100の状態(プリンタ状態)を示し、プリント動作が実行されている間はプリント状態であり、時刻tpfでプリント動作が終了するとスタンバイ状態へ移行する。プリント動作時間tpは、時刻0から時刻tpfまでの時間である。(iii)はファン140の動作を示し、ファン140が動作しているときは「ON」、ファン140が停止しているときは「OFF」としている。
(Fan of stop time t f)
Figure 5 is a diagram for explaining a method for determining the stop time t f of the
停止時刻tfは、ファン140をプリント動作の途中で停止させてもプリント動作が終了した時刻tpfにおいて素子温度Tが温度Tmを越えないような時刻とする。停止時刻tfは、プリント動作が開始されたときの素子温度Ts、プリント動作時間tp、プリント速度Vに応じて予め実験的に求められており、これらを対応付けたテーブルとしてROM202に格納されている。CPU201はROM202のテーブルを参照することにより、プリント動作が開始されたときの素子温度Ts、プリント動作時間tp、プリント速度Vをインデックスとしてテーブルの中から適切な停止時刻tfを選択する。
Stop time t f is the element temperature T at time t pf even printing operation has been completed is stopped in the middle of the printing operation of the
フローチャートの説明に戻る。S404でCPU201は、全ての冷却の対象となる素子(以下、対象素子という)の停止時刻tfを決定したか否かを判断する。S404でCPU201は、全ての対象素子に対して停止時刻tfを決定していないと判断した場合、処理をS402に戻す。CPU201は次の素子(ここでは定着排出センサ109のセンサフラグ)の停止時刻tfを決定する。S404でCPU201は、全ての対象素子の停止時刻tfを決定したと判断した場合、処理をS405に進める。CPU201は、各対象素子と各対象素子について得られたファン140の各停止時刻tfとを対応付けてRAM203に記憶しておく。
Return to the description of the flowchart. S404 in CPU201 is subject to all the cooling elements (hereinafter, referred to as target device) it determines whether to determine the stop time t f of. S404 in CPU201, when it is determined that not decided stop time t f for all target devices, the process returns to S402. CPU201 determines stop time t f of the following elements (the sensor lever of the fixing
S405でCPU201は、S403で決定した各対象素子のファン140の停止時刻tfの中で、ファン140の駆動時間が最も長くなる停止時刻tfを選択する。このような方法で停止時刻tfを選択することで、全対象素子の温度が昇温抑制モードに入る閾値である温度Tmaxを越えることを防ぐ。CPU201は、S406以降でプリント動作を開始し、選択した停止時刻tfに基づいてプリント中のファン140を制御する。
In
S406でCPU201は、プリント動作を開始する。S407でCPU201は、ファン140を停止させるまでの経過時間の測定をタイマ(不図示)により開始する。S408でCPU201は、ファン140の駆動を開始する。S409でCPU201は、タイマを参照することにより、S405で選択した停止時刻tfになったか否かを判断する。S409でCPU201は、停止時刻tfになっていないと判断した場合、処理をS409に戻し、停止時刻tfになるまでファン140の駆動を継続する。S409でCPU201は、停止時刻tfになったと判断した場合、処理をS410に進める。S410でCPU201は、プリント動作の終了を待たずにファン140を停止させる。プリント動作が終了したとき(図5の時刻tpf)にファン140を停止させる場合に比べて、図5(i)に示す時間Δtだけ早くファン140を停止させることとなる。
In step S406, the
図5(i)に示すように、プリント動作中にファン140を停止させるため、素子温度Tはファン140を駆動している場合に比べて急激に上昇する。しかし、プリント終了時(時刻tpf)に目標の温度Tmを越えないようファン140を停止させているため、素子温度Tが昇温抑制モードに入る閾値である温度Tmaxを越えることはない。つまり素子の推奨動作温度の上限を越えることはない。これは対象となる全ての素子に対していえる。なぜなら、ファン140の駆動時間が最も長くなる停止時刻tfを選択しているからである。言い換えれば、最も早く推奨動作温度の上限に到達する素子の制御パラメータを採用しているからである。更に、ファン140の動作を停止させている時間Δt(図5)分に相当する消費電力を抑えることができる。また、プリント終了前にファン140を停止させていることから、ユーザがプリント終了後の用紙Pを取りに画像形成装置100に近づいたときに感じる動作音(ファン140の駆動音等)を軽減することもできる。実施例1では、電子写真方式の画像形成装置100を例に説明したが、本発明は電子写真方式の画像形成装置100に限定されるものではなく、冷却手段を有する装置に適用できる。
As shown in FIG. 5I, since the
以上、実施例1によれば、生産性を低下させないようにしつつ、冷却手段による消費電力を低減させることができる。 As described above, according to the first embodiment, it is possible to reduce the power consumption by the cooling unit while not reducing the productivity.
印刷動作が終了した後に連続して印刷動作を開始する場合等に、素子温度Tや素子の放熱率、印刷動作の時間によっては、昇温抑制モードに移行してしまうおそれがある。図6を用いてこのような場合について説明する。図6は図5と同様の図であり、(i)〜(iii)は図5の(i)〜(iii)に対応している。 When the printing operation is started continuously after the printing operation is finished, the temperature rising suppression mode may be shifted depending on the element temperature T, the heat dissipation rate of the element, and the printing operation time. Such a case will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram similar to FIG. 5, and (i) to (iii) correspond to (i) to (iii) of FIG.
図6(a)では、実施例1で説明したように、ROM202に記憶された予め実験的に求められたテーブルの中から、プリント動作開始時の素子温度Ts、プリント動作時間tp、プリント速度Vをインデックスとして適切な制御パラメータを選択する。ただし、実施例2では、ファン140の制御パラメータは、ファン140の駆動を開始する時刻(以下、駆動時刻という)tf1及び停止時刻tf2の2種類となっている。CPU201は、ファン140の制御パラメータに従い、プリント動作が開始された直後はファン140を停止させ、駆動時刻tf1になったらファン140を駆動させる。更に、CPU201は、停止時刻tf2になったら再びファン140を停止させる。
In FIG. 6A, as described in the first embodiment, the element temperature Ts at the start of the printing operation, the printing operation time t p , and the printing speed are selected from the table experimentally obtained in advance stored in the
ファン140の制御パラメータは、プリント動作が終了したとき(時刻tpf)に素子温度Tsが温度Tmを越えないよう予め実験的に求められた値である。このため、ファン140の動作時間を削減するとともに素子温度Tsを温度Tm以下に抑えることができる。ここまでは、実施例1に対して駆動時刻tf1が加わっただけで、処理の概要は実施例1で説明したものと同様である。
The control parameter of the
次に、実施例1のプリント動作と同じプリント動作を実施している間の時刻ts’に、別のプリントジョブがコントローラ部300から画像形成制御部200に送信された場合を図6(b)に示す。最初のプリントジョブ中におけるファン140の動作を上述したように制御すると、最初のプリントジョブが終了した段階(時刻tpf)では素子温度Tは温度Tmになっている。このため、時刻tpfで再び適切な制御パラメータを選択したとしても、素子温度Tがもともと高いため、次のプリントジョブに要する時間によっては次のプリント動作が終了する前に温度Tmaxを超えるおそれがある。素子温度Tが時刻tm’で温度Tmaxを超えると、CPU201は、時刻tm’で昇温抑制モードに移行してしまい、全てのプリントジョブが終了する時刻tpf’までの生産性が低下してしまう。
Next, a case where another print job is transmitted from the
[ファンの駆動制御]
そこで実施例2では、印刷動作が終了した後に続けて印刷動作を開始する場合でも、可能な限り昇温抑制モードに入らないようにする制御手法を図7と図8を用いて説明する。最初のプリントジョブが画像形成制御部200に送信されたときの画像形成制御部200の処理は実施例1で説明したものと同じである。ただし、ファン140の制御パラメータは上述したように駆動時刻tf1及び停止時刻tf2の2種類とする。
[Fan drive control]
Therefore, in the second embodiment, a control method for preventing the temperature rise suppression mode from entering as much as possible even when the printing operation is started after the printing operation is completed will be described with reference to FIGS. 7 and 8. The processing of the image
図7は、図5と同様のグラフである。(i)には、実施例2の制御を行った場合のグラフを実線で示し、実施例2の制御を行わなかった場合のグラフを破線で示す。図7の(a)に示す丸枠内は、連続して実行される次のプリントジョブを受信した時刻ts’近傍を拡大したものである。CPU201は、最初のプリントジョブに対して決定した駆動時刻tf1、停止時刻tf2(制御パラメータ)でファン140を制御していたところに、時刻ts’に次のプリントジョブを受信する。CPU201は、これまで実施していた図4のフローチャートの処理を中断し、図8のフローチャートで示した処理を開始する。
FIG. 7 is a graph similar to FIG. In (i), the graph when the control of the second embodiment is performed is indicated by a solid line, and the graph when the control of the second embodiment is not performed is indicated by a broken line. Round frame shown in FIG. 7 (a) is an enlarged view of the time t s' neighborhood that has received the next print job to be executed sequentially. CPU201 is driving time t f1 decided for the first print job, where that controlled the
S801でCPU201は、プリントジョブの内容から、現時刻ts’からプリントジョブが全て完了するまで(時刻tpf’)のプリント動作時間tp’を算出する。プリント動作時間は、図7(i)に示すように時刻ts’から全てのプリントジョブが終了する時刻tpf’までの時間である(tpf’−ts’)。S802でCPU201は、プリントジョブを受信した時刻ts’での素子温度Ts’を取得する(図7(a)のポイントP1)。S803でCPU201は、プリントジョブを受信した時刻ts’での素子温度Ts’、S801で算出したプリント動作時間tp’、プリント速度Vをインデックスとしてテーブルを参照し、適切な駆動時刻tf1’及び停止時刻tf2’を選択する。
In step S <b> 801, the
ここで、最初のプリントジョブと次のプリントジョブのプリント速度Vが異なっている場合は、素子の昇温率が大きい方のプリント速度Vをインデックスとして採用する。このように選択した制御パラメータを用いてファン140を制御することにより、素子の推奨動作温度の上限を越えることはない。また、複数のプリントジョブを受信した場合は、素子の昇温率が最も大きいプリントジョブのプリント速度Vを選択する。更に、プリント速度Vごとの素子の昇温率の大小は予め実験的に求めておきROM202に記憶させておく。CPU201は、ROM202に記憶されたプリント速度Vごとの素子の昇温率に基づいて、プリント速度Vを選択する。
Here, when the print speed V of the first print job is different from that of the next print job, the print speed V with the higher temperature rise rate of the element is adopted as an index. By controlling the
S804でCPU201は、全ての対象素子の駆動時刻tf1’及び停止時刻tf2’を決定したか否かを判断する。S804でCPU201は、全ての対象素子に対して駆動時刻tf1’及び停止時刻tf2’を決定していないと判断した場合、処理をS802に戻す。S804でCPU201は、全ての対象素子の駆動時刻tf1’及び停止時刻tf2’を決定したと判断した場合、処理をS805に進める。
In step S804, the
S805でCPU201は、全対象素子の温度が昇温抑制モードに移行する閾値である温度Tmaxを越えることを防ぐために、次のようにして制御パラメータを選択する。すなわち、CPU201は、S803で決定した各対象素子の駆動時刻tf1’及び停止時刻tf2’の中で、ファン140の駆動時間が最も長くなる駆動時刻tf1’及び停止時刻tf2’を選択する。
In step S805, the
S806でCPU201は、タイマにより時刻ts’からの経過時間の測定を開始する。S807でCPU201は、ファン140を停止させる。なお、最初のプリントジョブによってはファン140を開始させている場合もあるため、S807の処理を行っている。S808でCPU201は、タイマを参照し、駆動時刻tf1’となったか否かを判断する。S808でCPU201は、駆動時刻tf1’となっていないと判断した場合、処理をS808に戻し、駆動時刻tf1’となったと判断した場合、処理をS809に進める。S809でCPU201は、ファン140を駆動する。
In step S806, the
S810でCPU201は、タイマを参照し、停止時刻tf2’となったか否かを判断する。S810でCPU201は、停止時刻tf2’となっていないと判断した場合、処理をS810に戻し、停止時刻tf2’となったと判断した場合、処理をS811に進める。S811でCPU201は、ファン140を停止する。
In S810, the
プリント動作の開始時にのみファン140の制御パラメータを決定する場合(図7(i)の破線のグラフ参照)に比べ、実施例2のファン140の駆動制御(実線)では、昇温抑制モードに入ることなくプリント動作を終了でき、生産性が低下しない。また、プリント動作中にファン140の動作を停止させている分に相当する消費電力を抑えることができている。
Compared with the case where the control parameters of the
以上、実施例2によれば、生産性を低下させないようにしつつ、冷却手段による消費電力を低減させることができる。 As described above, according to the second embodiment, it is possible to reduce the power consumption by the cooling means while not reducing the productivity.
実施例1ではプリント開始のタイミングでプリント終了時の素子温度Tを推定しファン140の制御パラメータを決定していた。実施例2ではプリント開始時にファン140の制御パラメータを決定し、プリント動作中に別のジョブが入ってきたときはその際に全てのプリント終了時の素子温度Tを再度推定し制御パラメータを再度決定していた。実施例3では、制御周期ごとにその時点での素子温度Tを取得し、その都度ごとにプリント終了時の素子温度Tを推定して、ファン140の制御パラメータを補正(決定)し続ける方法を説明する。
In the first embodiment, the element temperature T at the end of printing is estimated at the print start timing, and the control parameter of the
[ファンの駆動制御]
コントローラ部300が、画像読取装置やコンピュータ等の装置からの情報に基づいて、ジョブ情報とプリント指示を画像形成制御部200へ送信すると、CPU201は図9のフローチャートの処理を開始する。S901でCPU201は、昇温の厳しい素子、すなわち最も早く推奨動作温度の上限に到達する素子を選定する。図9(b)で、S901の昇温の厳しい素子の選定処理を説明する。S911でCPU201は、実施例1、2と同様に、プリントジョブの内容から、プリント動作時間tpを算出する。S912でCPU201は、プリント動作を開始するときの素子温度Tsを取得する。S913でCPU201は、プリント開始時の素子温度Ts、S911で算出したプリント動作時間tp、プリント速度Vをインデックスとしてテーブルを参照し適切な駆動時刻tf1及び停止時刻tf2を決定する。
[Fan drive control]
When the
S914でCPU201は、全ての対象素子の駆動時刻tf1及び停止時刻tf2を決定したか否かを判断する。S914でCPU201は、全ての対象素子に対して駆動時刻tf1及び停止時刻tf2を決定していないと判断した場合、処理をS912に戻す。S914でCPU201は、全ての対象素子の駆動時刻tf1及び停止時刻tf2を決定したと判断した場合、処理をS915に進める。S915でCPU201は、S913で決定した各対象素子の駆動時刻tf1及び停止時刻tf2の中で、ファン140の駆動時間が最も長くなる素子を選定し、処理を図9(a)の処理に戻す。このようにして選定された素子を、以下、選定素子という。
S914 in CPU201 determines whether to determine the driving time t f1 and stop time t f2 of all subjects elements. If the
図9(a)のフローチャートの説明に戻る。S902でCPU201は、プリント動作を開始する。S903でCPU201は、ファン140の動作を切り替えるタイミングを計測するための経過時間の測定を、タイマにより開始する。S904でCPU201は、駆動時刻tf1’になるまでファン140の駆動を停止する。図9(c)で、S904の駆動時刻tf1’までの停止処理を説明する。
Returning to the description of the flowchart of FIG. In step S902, the
S941でCPU201は、現時刻での選定素子の素子温度Ts’を取得する。このように、所定の時刻で素子温度Ts’を取得する際には、図9(b)の処理で選定された選定素子が対象となる。S942でCPU201は、プリントジョブの内容から、現時刻からプリントジョブが全て完了するまでのプリント動作時間tp’を算出する。S943でCPU201は、選定素子の素子温度Ts’、プリント動作時間tp’、プリント速度Vをインデックスとしてテーブルを参照し適切な駆動時刻tf1’を決定する。ここで、テーブルを参照して停止時刻tf2’も決定できるが、現時点では駆動時刻tf1’のみ必要なので駆動時刻tf1’のみ決定している。
In S941, the
S944でCPU201は、タイマを参照することにより、現時刻が駆動時刻tf1’になったか否かを判断する。S944でCPU201は、駆動時刻tf1’になっていないと判断した場合、S945でファン140を停止させて、処理をS941に戻す。S941からS945の処理を繰り返しているうちに、選定素子の素子温度Ts’は変化する。このため、S943で決定される駆動時刻tf1’は、より適切な値へと更新(補正ともいえる)されていく。S944でCPU201は、駆動時刻tf1’になったと判断した場合、処理を図9(a)の処理に戻す。なお、CPU201は、S941からS945の処理を繰り返す間に駆動時刻tf1’を補正している。このことから、S941からS945を繰り返す周期(制御周期ともいえる)で素子温度Tを取得し、プリント終了時の素子温度Tを推定して、制御パラメータである駆動時刻tf1’を補正しているともいえる。
In S944, the
図9(a)のフローチャートの説明に戻る。S905でCPU201は、停止時刻tf2’になるまでファン140を駆動する。図9(d)で、S905の停止時刻tf2’までの駆動処理を説明する。S951でCPU201は、現時刻での選定素子の素子温度Ts’を取得する。S952でCPU201は、プリントジョブの内容から、現時刻からプリントジョブが全て完了するまでのプリント動作時間tp’を算出する。S953でCPU201は、選定素子の素子温度Ts’、プリント動作時間tp’、プリント速度Vをインデックスとしてテーブルを参照し適切な停止時刻tf2’を決定する。
Returning to the description of the flowchart of FIG. In step S905, the
S954でCPU201は、タイマを参照することにより、現時刻が停止時刻tf2’になったか否かを判断する。S954でCPU201は、停止時刻tf2’になっていないと判断した場合、S955でファン140を駆動させて、処理をS951に戻す。この際、上述したように、選定素子の素子温度Ts’の変化に応じて停止時刻tf2’は更新(補正)されていく。S954でCPU201は、停止時刻tf2’になったと判断した場合、処理を図9(a)の処理に戻す。なお、CPU201は、S951からS955の処理を繰り返す間に停止時刻tf2’を補正している。このことから、S951からS955を繰り返す周期(制御周期)で素子温度Tを取得し、プリント終了時の素子温度Tを推定して、制御パラメータである停止時刻tf2’を補正しているともいえる。図9(a)のフローチャートの説明に戻る。S906でCPU201は、ファン140を停止させ、処理を終了する。
S954 in the CPU201 is, by referring to the timer, it is determined whether or not the current time has become to stop time t f2 '. S954 in CPU201, when it is determined that not in the stop time t f2 ', by driving the
このように、素子温度Tの取得とプリント終了時の素子温度Tの推定の回数を増やすことで、制御パラメータ(駆動時刻tf1と停止時刻tf2)はより最適な値へと更新(補正)されていく。ファン140の動作をより最適に制御することができるため、省電力化が図れる。また素子温度Tが推定した温度とずれて昇温抑制モードに移行してしまうことを防ぐことができるため、生産性の低下も軽減できる。
Thus, by increasing the number of times of obtaining the element temperature T and estimating the element temperature T at the end of printing, the control parameters (drive time t f1 and stop time t f2 ) are updated (corrected) to more optimal values. It will be done. Since the operation of the
以上、実施例3によれば、生産性を低下させないようにしつつ、冷却手段による消費電力を低減させることができる。 As described above, according to the third embodiment, it is possible to reduce the power consumption by the cooling unit while not reducing the productivity.
109 定着排出センサ
120 プロセスカートリッジ
140 ファン
201 CPU
400 温度センサ
500 温度センサ
109 Fixing / Emitting
400
Claims (9)
プリント動作に伴って昇温する部材と、
前記部材を冷却するための冷却手段と、
前記部材の温度を検知する検知手段と、
前記冷却手段の駆動を制御する制御手段と、
を備え、
制御手段は、前記プリント動作が開始されたときに前記検知手段によって検知された前記部材の温度と前記プリント動作に要する時間とに基づいて、前記プリント動作が終了したときの前記部材の温度が所定の温度を超えないように前記冷却手段を駆動するためのパラメータを決定することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus for forming an image on a recording material,
A member whose temperature rises with the printing operation;
Cooling means for cooling the member;
Detecting means for detecting the temperature of the member;
Control means for controlling the driving of the cooling means;
With
The control means determines whether the temperature of the member when the printing operation is completed is predetermined based on the temperature of the member detected by the detection means when the printing operation is started and the time required for the printing operation. An image forming apparatus, wherein a parameter for driving the cooling unit is determined so as not to exceed a temperature of the image forming apparatus.
前記制御手段は、前記複数の部材の各々に対して前記パラメータを決定し、決定した複数の前記パラメータの中で、前記冷却手段が駆動される時間が最も長くなる前記パラメータを選択し、選択した前記パラメータを用いて前記冷却手段の駆動を制御することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 A plurality of the members;
The control unit determines the parameter for each of the plurality of members, and selects and selects the parameter in which the cooling unit is driven for the longest time among the plurality of determined parameters. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the driving of the cooling unit is controlled using the parameter.
前記プロセスカートリッジにより形成された現像剤像を記録材に転写する転写手段と、
前記転写手段により転写された記録材上の未定着の現像剤像に定着処理を施す定着手段と、
前記定着手段により前記定着処理が施された記録材を検知する記録材検知手段と、
を備え、
前記部材は、前記プロセスカートリッジ又は前記記録材検知手段を含むことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 A process cartridge including at least a photosensitive member on which an electrostatic latent image is formed, and developing means for developing the electrostatic latent image on the photosensitive member with toner to form a developer image;
Transfer means for transferring a developer image formed by the process cartridge to a recording material;
Fixing means for performing a fixing process on an unfixed developer image on the recording material transferred by the transfer means;
A recording material detecting means for detecting the recording material subjected to the fixing process by the fixing means;
With
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the member includes the process cartridge or the recording material detection unit.
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