JP5677075B2 - 画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、ネットワークを介して電力監視装置に接続される画像形成装置に関するものである。

近年、例えば、二酸化炭素（ＣＯ２）やメタンガス等の大気中に存在する温室効果ガスの増大による地球環境の温暖化が懸念されている。この地球温暖化は、自然の生態系に悪影響を及ぼす恐れがあることから、地球温暖化の原因となる二酸化炭素を排出する電力の削減が強く求められている。

また、電力会社から施設に供給される電力量の制限や、経費面の制限からも使用電力量の抑制が求められている。

このような状況の下、施設全体の使用電力量（消費電力量）の抑制を図る技術が様々提案されている。例えば、特定のネットワークに接続された複数の機器が使用する電力量を管理することによって、複数の機器の安定稼動を図るサーバー装置が提案されている。

詳しくは、ネットワーク接続された機器の各月の使用電力量（累積の消費電力）を記憶し、過去の使用電力量に基づいて当月の消費電力量を予測することが行われている（特許文献１参照）。

また、画像形成装置は、連続動作を行うと、機内昇温など様々な要因によって、色ずれや、濃度ずれ等が発生し、画像品質の劣化を招く。そこで、画像形成装置では定期的に色ずれ補正制御や濃度補正制御等のキャリブレーションを行う必要があった。このキャリブレーション時の電力を削減するために、キャリブレーション中に定着ヒータの制御をオフ又は低温制御する技術が提案されている（特許文献２参照）。

特開２００７−１５９２９８公報 特開２００５−０１７４５９公報

しかしながら、画像形成装置の使用頻度が高いほど、画像品質を保つために、キャリブレーションの実行回数が増加する。しかし、キャリブレーション動作は、画像形成装置の感光ドラムや中間転写ベルトを動作させるため、画像品質の維持のために頻繁にキャリブレーションが実行されると、使用電力量が使用可能な残りの電力量を超えてしまうことがある。

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、画像形成システムに定められている使用可能な電力量に応じて、キャリブレーション動作間隔を変更することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

更に、キャリブレーション間隔を広げても、画像品質の低下を極力防止できる画像形成装置の提供を目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段を動作させて画像形成に係わる条件を調整するためのキャリブレーション動作を定期的に実行するキャリブレーション手段と、を有し、所定の期間における使用電力量が制限される画像形成装置において、前記画像形成装置が使用可能な残りの電力量を取得する取得手段と、前記取得手段により取得される残りの電力量に基づいて前記キャリブレーション動作を実行する間隔を決定し、決定した間隔が到達すると前記キャリブレーション動作を実行させる制御手段と、前記キャリブレーション動作の結果を記憶する記憶手段と、所定枚数の画像形成を行う毎にトリガ信号を発生する発生手段と、前記発生手段により前記トリガ信号が発生されたタイミングが前記制御手段により決定されるキャリブレーション動作の間隔に基づくキャリブレーション動作を実行するタイミングでない場合、前記記憶手段に記憶される過去に実行されたキャリブレーション動作の結果に基づいて、画像形成に係わる条件を調整する予測キャリブレーションを実行する予測キャリブレーション手段と、を有することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段を動作させて画像形成に係わる条件を調整するためのキャリブレーション動作を定期的に実行するキャリブレーション手段と、を有し、所定の期間における使用電力量が制限される画像形成装置において、前記画像形成装置が使用可能な残りの電力量を取得する取得手段と、前記画像形成装置が使用した過去の使用電力量を記憶する電力量記憶手段と、前記電力量記憶手段に記憶された使用電力量と前記取得手段により取得される残りの電力量に基づいて前記キャリブレーション動作を実行する間隔を決定し、決定した間隔が到達すると前記キャリブレーション動作を実行させる制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、予め設定された使用可能な消費電力量に応じて、画像形成装置のキャリブレーション動作を行う間隔を変更することで、画像形成システムの使用電力量の低減を図ることができる。さらに、キャリブレーション動作間隔が開いた場合、過去のキャリブレーション結果を用いて補正係数を決定することで、使用電力量を抑えつつ、画像品質劣化を防止することできる。

画像形成装置の構成を示す断面図。 画像形成装置の構成を示すブロック図。 キャリブレーション動作の１つである濃度補正制御を表すフローチャート。 濃度制御用のパッチ画像の構成を示す図。 中間転写体に形成されるパッチ画像を示す図。 キャリブレーション動作の１つである色ずれ補正制御に関するフローチャート。 色ずれ補正用のパターン画像の構成を示す図。 中間転写体に形成される色ずれ補正用のパターン画像を示す図。 ネットワークに接続される機器を示す図。 画像形成装置の制御を示すフローチャート。 画像形成装置の使用可能電力量とキャリブレーション間隔を示す図。 画像形成装置の使用可能電力量とキャリブレーション間隔を示すタイミングチャート。 画像形成装置が使用した電力量の履歴を示す図。 画像形成装置が使用可能な電力量と使用予測電力量及び実使用電力量の関係を示す図。

（第１の実施の形態）
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
図１に、本発明を適用する画像形成装置１９０の断面図を示す。画像形成装置１９０は、画像形成ユニット１８０と、画像読取ユニット１７６、原稿搬送ユニット１７７から構成される。

画像形成ユニット１８０は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を形成する画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの４つの画像形成部（画像形成ユニット）を備えている。これら４つの画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは一定の間隔において一列に配置される。さらにその下方に給紙ユニット１７を配置し、記録媒体の搬送パスＲを縦方向に配置し、その上方に定着ユニット１６を備えている。

次に個々のユニットについて詳しく説明する。各画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋには、それぞれ像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムという）２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが設置されている。各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの周囲には、一次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、クリーニングブレード６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄがそれぞれ配置されている。一次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄと現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとの間の上方には、レーザユニット１１７が設置されている。各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、不図示のモータによって矢印方向（反時計回り方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。一次帯電手段としての一次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、帯電バイアス電源（不図示）から印加される帯電バイアスによって各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの表面を負極性の所定電位に均一に帯電する。感光ドラム上方に配置されるレーザユニット１１７は、画像信号により変調されたレーザ光を照射するレーザ発光部、ポリゴンレンズ、反射ミラー等で構成される。レーザにより各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが露光されることにより、各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。各現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、それぞれイエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー、ブラックトナーが収納されていて、各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ上に形成される静電潜像に各色のトナーを付着させてトナー像として現像する。転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、各一次転写部３２ａ〜３２ｄにて中間転写ベルト８を介して各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに当接可能に配置されており、各感光ドラム上のトナー像を順次中間転写ベルト８上に転写し重ね合わせていく。クリーニングブレード６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、中間転写ベルト８に転写されずに各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに上残留した転写残トナーを掻き落とし清掃する。中間転写ベルト８は、各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの下面側に配置されて、二次転写対向ローラ１０とテンションローラ１１間に張架されている。二次転写対向ローラ１０は、二次転写部３４において、中間転写ベルト８を介して二次転写ローラ１２と当接可能に配置されている。中間転写ベルト８に転写された画像は二次転写部３４において、給紙ユニット１７から搬送される記録媒体上に転写される。

給紙ユニット１７は、記録媒体Ｐを収納したカセットからピックアップローラ３０により記録媒体Ｐを一枚ずつ送り出す。給紙ユニット１７から送り出された記録媒体Ｐはレジストレーションローラ１９まで搬送され、レジストレーションローラ１９により画像形成部の画像形成タイミングに合わせて二次転写領域へ送り出される。

定着ユニット１６は、内部にセラミック基板などのヒータ１１６を備えた定着フィルム１６ａと基板にフィルム１６ａをはさんで加圧される加圧ローラ１６ｂ（このローラに熱源を備える場合もある）から成る。また、定着ユニット１６は、記録媒体Ｐに転写されたトナー像を熱により定着する。定着ユニット１６から排出された記録媒体Ｐは排紙ローラ２１により排紙トレイへ排出される。

色ずれ検知センサ１３１、濃度検知センサ１３２がテンションローラ１１近傍の中間転写ベルト８の所定位置に対向して設けられる。色ずれ検知センサ１３１と濃度検知センサ１３２は中間転写ベルト８の搬送方向に対し直交する方向に配置される（図面の手前、奥の同位置に配置される）。色ずれ検知センサ１３１は、中間転写ベルト８上に形成される色ずれ検知パターン画像を検知し、各画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋで形成される色毎の画像の相対位置のずれを検出するために用いられる。濃度検知センサ１３２は、所定の濃度の画像信号に基づいて形成されるパッチ画像の濃度を検出し、濃度補正を行うために用いられる。なお、濃度検知センサ１３２は、色ずれ検知センサとしても機能も兼ね備えている。

画像読取ユニット１７６は、読取センサ基板１７８に実装された読取センサ１７２を用いて、原稿台ガラス上にセットされた原稿の画像の読取を行い、読み取った画像データを画像処理コントローラ部１５０（図２）へ転送する。原稿搬送ユニット１７７は、モータ１７３、ソレノイド１７４、センサ１７５などを用いて、積載された複数の原稿を１枚ずつ連続して原稿読取ユニット１７６へ搬送する。

図２に、画像形成装置１９０の構成を示すブロック図を示す。制御コントローラ部１００は、画像形成ユニット１８０の紙搬送や、高圧、レーザ、定着ユニットなどの画像形成制御を司る。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３に格納された制御プログラムに基づいて画像形成ユニット１８０の制御を行う。ＣＰＵ１０１と画像形成装置の各負荷は、アドレスバスやデータバスによって接続されている。また、ＲＡＭ１０４は入力データの記憶や作業用記憶領域等として用いられる。不揮発性ＲＡＭ１２０は、画像形成の制御に関わるパラメータを記憶する。Ｉ／Ｏインターフェース１０６には、給紙系、搬送系、光学系の駆動を行うモータ類１０７、クラッチ類１０８、ソレノイド類１０９、また、搬送される用紙を検知するための紙検知センサ類１１０等が接続される。現像装置４ａ〜４ｄには現像器内のトナー量を検知するトナー残検センサ１１１が配置されており、その出力信号がＩ／Ｏポート１０６に入力される。さらに、各負荷のホームポジション等を検知するためのスイッチ類１１２の信号もＩ／Ｏポート１０６に入力される。

高圧ユニット１１３は、ＣＰＵ１０１の指示に従って、前述の１次帯電器３ａ〜３ｄ、現像装置４ａ〜４ｄ、転写ローラ５ａ〜５ｄへ高圧を出力する。

画像処理コントローラ部１５０は、読取処理部１７０や、ＰＣ等の外部接続機器からの画像信号を画像処理し、レーザユニット１１７に書き込ためのデータを作成する。画像処理コントローラ部１５０は、読取処理部１７０からの画像信号を画像処理し、ＰＣ等の外部接続機器や、操作部１８１に接続されたＵＳＢメモリ等の記録媒体に画像データを格納することもできる。画像処理コントローラ部１５０に搭載されるＣＰＵ１５１は、ＲＯＭ１５３に格納された画像処理制御プログラムに基づいて画像処理を行う。ＲＡＭ１５４は、入力データの記憶や、作業用の記憶領域等として使用される。記録処理ＩＣ１５７は、読取処理部１７０や、ＰＣ等の外部接続機器からの画像信号を画像処理し、レーザユニット１１７に転送するためのＰＷＭデータを生成し、レーザユニット１１７に実装されるレーザを画像データに合わせて点灯する制御を行っている。レーザユニット１１７から出力されるレーザ光は感光ドラム２ａ〜２ｄを露光するとともに受光センサであるＢＤセンサ１１４によって発光状態が検知され、その出力信号（ＢＤ信号）がスキャナ制御ＩＣ１２１に入力さる。スキャナ制御ＩＣ１２１は、ＢＤ信号を用いて、レーザユニット１１７に搭載されるポリゴンモータ（不図示）の回転制御や、画像処理コントローラ部１５０に、画像同期信号を出力している。

不揮発ＲＡＭ１６１は、画像処理に関わるパラメータの記憶領域として使用される。Ｉ／Ｏインターフェース１５６には、読取処理部１７０に実装されるモータ類１７３、ソレノイド類１７４、センサ類１７５等が接続される。読取処理ＩＣ１６０は、読取処理部１７０に実装される読取センサ１７２からの画像データの処理や、読取センサ１７２の駆動を読取制御ＩＣ１７１を介して行う。画像処理ＲＡＭ１５９は、読取処理ＩＣ１６０が受信したデータや、ＰＣ等の外部接続機器からのデータを画像処理する際に、データを一時格納する記憶領域として使用される。これらのＩＣは、ＣＰＵ１５１によって制御される。

ＬＡＮコントローラ１５８は、ＬＡＮケーブルを介して接続されるＰＣ等の外部接続機器との通信を制御するためのものである。ＣＰＵ１５１は、ユーザが画像形成装置１９０を操作するためのユーザインターフェースである操作部１８１や、ＦＡＸの制御を行うＮＣＵ１８５の制御も行っている。制御コントローラ部１００のＣＰＵ１０１と画像処理コントローラ部１５０のＣＰＵ１５１とは、シリアル通信で接続されている。お互いに通信を行うことで、画像形成装置１９０のレーザユニット１１７への画像データの出力タイミングの制御や、画像形成装置１９０の起動、終了、スリープモードへの移行制御を行う。

次に、キャリブレーション動作に関して述べる。図３は、キャリブレーション動作の１つである濃度補正制御に関するフローチャートである。このフローチャートの処理はＣＰＵ１５１により実行される。ＣＰＵ１５１は、ＣＰＵ１０１からフラグ／割り込み信号を受信したか否かを判断する（Ｓ３０１）。制御コントローラ部１００のＣＰＵ１０１は、所定枚数の印刷が行われる毎に、ＣＰＵ１５１に対して、フラグ／割り込み信号を出力するよう構成されている。ＣＰＵ１５１は、ＣＰＵ１０１からフラグ／割り込み信号を受けると、記録処理ＩＣ１５７に対して、不揮発ＲＡＭ１６１に記憶されている濃度測定用画像データの出力を指示する（Ｓ３０２）。ＣＰＵ１０１は、この濃度測定用画像データに基づいて中間転写ベルト８上に濃度測定用画像を形成する。なお、濃度測定用画像とは、所定サイズ／所定濃度の画像データに基づいて形成される画像であり、パッチ画像と呼ばれることもある。この濃度測定用画像の形成のためには、感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、中間転写ベルト８の駆動、レーザユニット１１７の駆動や、帯電、現像、転写などの高圧出力が必要となり、画像形成装置の電力消費が発生する。

図４は、パッチ画像の構成を示す一例であり、各色成分毎に、感光ドラムの回転方向に直交する方向である主走査方向にＨ画素、感光ドラムの回転方向である副走査方向にＶ画素で構成される。

ＣＰＵ１０１は、中間転写ベルト８上に形成されたパッチ画像の濃度を濃度検知センサ１３２により読み取る。図５は、パッチ画像が濃度検知センサ１３２によって測定される様子を示している。ＣＰＵ１５１は、濃度検知センサ１３２によって読み取られたデータをＣＰＵ１０１から取得する（Ｓ３０３）。パッチ画像を読み取った濃度が、パッチ画像を形成するための画像データが示す濃度レベルと同じであれば、特に問題はないが、電子写真方式においては、印刷枚数の増加とともに濃度特性に変化が生じる。例えば、濃度レベルを０〜２５５で表わす場合、例えば、濃度６４のパッチ画像の読取濃度値が６４を大きく上回ったり下回る場合がある。この濃度のずれ幅は、印刷装置内外の温度、湿度といった環境による影響と、どれだけの量のトナーを消費して印刷したかによって異なる。つまり、白い紙に対して、ベタに近い画像データを所定枚数分印刷した場合と、文字画像のように白部分の大きい比率の画像データを所定枚数分印刷した場合とでは、パッチ画像の濃度ずれ幅が異なる。濃度制御は、この濃度ずれを補正するものである。そこで、ＣＰＵ１５１は、濃度検知センサ１３２によって読み取られた濃度に基づいて、画像形成に係わる条件を調整する。例えば、ＣＰＵ１５１は、濃度ずれを補正する補正テーブルを更新する（Ｓ３０４）。

図６は、キャリブレーション動作の１つである色ずれ補正制御に関するＣＰＵ１５１のフローチャートである。画像処理コントローラ部１５０のＣＰＵ１５１は、制御コントローラ部１００のＣＰＵ１０１からフラグ／割り込み信号が入力されたか否かを判断する（Ｓ６０１）。ＣＰＵ１０１は、所定枚数の印刷が行われる毎に、ＣＰＵ１５１に対して、フラグ／割り込み信号を出力するよう構成されている。ＣＰＵ１５１は、前記フラグ／割り込み信号を受けると、記録処理ＩＣ１５７に対して、不揮発ＲＡＭ１６１に記録されている色ずれ検知パターン画像データの出力を指示する（Ｓ６０２）。ＣＰＵ１０１は、この色ずれ検知パターン画像データに基づいて、中間転写ベルト８上に色ずれ検知パターン画像を形成し、形成された色ずれ検知パターン画像を色ずれ検知センサ１３１、濃度検知センサ１３２により読み取る。

図７は、色ずれ検知パターン画像の構成を示す一例である。色ずれ検知センサ１３１は、中間転写ベルト８の搬送方向に対して直交する方向（主走査方向）に沿って少なくとも２つ配置される。このうち１つは、濃度検知センサ１３２と兼用で用いられる。図７において、パターン１を用いて中間転写ベルト８の搬送方向（副走査方向）のずれ量と主走査方向の傾きが検知され、パターン２を用いて主走査方向のずれ量と倍率が検知される。ブラックＫの副走査方向のずれが発生すると、パターン１のｄＫｓ１が規定と異なるので、ｄＫｓ１が規定値となるように補正が行われる。また、主走査方向のずれが発生すると、パターン２のｄＫｍ１とｄＫｍ２で示すスペースが規定値と異なる幅で検出されるので、これらが規定値になるように補正が行われる。また、主走査方向の傾きが発生すると、ｄＫｓ２が０でなくなるので、ｄＫｓ２が０になるように補正が行われる。また、主走査方向の位置により倍率が異なると、ｄＫｍ１とｄＫｍ２の値が異なるので、これらが等しくなるように補正が行われる。なお、これらの各補正処理は周知技術であるので、詳細な説明は省略する。

図８は、中間転写ベルト８に形成された色ずれ検知パターン画像が読み取られる様子を示す。中間転写ベルト８上に形成された色ずれ検知パターン画像（パターン１、パターン２）は、色ずれ検知センサ１３１、濃度検知センサ１３２で読み取られ、ＣＰＵ１０１がずれ量を算出した結果をＣＰＵ１５１へ転送する。

ＣＰＵ１５１は、ＣＰＵ１０１から色ずれ検知パターン画像を読み取った結果のデータを受け取り（Ｓ６０３）、受け取ったデータに基づいて色ずれをなくすための補正データを決定し、色ずれ補正テーブルを更新する（Ｓ６０４）。

図９は、ネットワークに接続される機器を示す図である。ネットワーク４０２に接続される複数の機器をまとめて画像形成システムと称す。本実施形態にかかる画像形成システムは、ネットワーク４０２に接続された画像形成装置１９０Ａ、１９０Ｂ、１９０Ｃ、ＰＣ（パソコン）４０４Ａ、４０４Ｂなどの装置が、ネットワーク４０２を介して電力管理装置４０１と接続されている。画像形成装置１９０Ａには、電力計２０２が接続されており、電力計２０２は、交流電源２０１から供給される電力の消費量の累積（使用した電力量）を測定する。電力計２０２で測定された電力量は、画像形成装置１９０Ａから電力管理装置４０１へ定期的に通知される。即ち、画像形成装置１９０Ａの累積の使用電力量が電力管理装置４０１で管理される。画像形成装置１９０Ｂ，１９０Ｃにも同様に電力計が接続される。本画像形成システムでは、電力管理装置４０１が、ホストコンピュータとして働き、ネットワークシステム全体の使用電力量を管理することで、使用電力量の経費の増加抑制や、システムの安定稼動を行っている。画像形成装置が使用可能な残りの電力量（残りの使用可能な電力の累積）の取得に関しては、画像形成装置が電力管理装置４０１から定期的に受け取る構成とすればよい。或いは、画像形成装置が電力管理装置４０１から使用可能な電力量の初期値を受け取り、画像形成装置側で、その初期値から実際に使用した電力量を減算していくことにより、累積して使用可能な残りの電力量を取得する構成としてもよい。

図１０は、ネットワーク４０２に接続されている画像形成装置１９０Ａに印刷ジョブが入力された場合の制御フローチャートを示す。他の画像形成装置１９０Ｂ，Ｃの制御は画像形成装置１９０Ａと同様であるとする。また、画像形成装置１９０Ａの構成は図２に示した構成であり、図１０のフローチャートはＣＰＵ１５１により実行される。画像形成装置１９０Ａに、印刷ジョブが入力されると、ＣＰＵ１５１は、ＬＡＮＣ１５８を介して、電力管理装置４０１に電力使用依頼を送信する（Ｓ１００１）。ＣＰＵ１５１は電力管理装置４０１からの電力使用依頼の応答を受信するのを待ち（Ｓ１００２）、応答があると、その応答が画像形成可能であることを表しているか否かを判断する（Ｓ１００３）。この応答には、画像形成可能を許可するか否か及び、使用可能な残電力量のデータが含まれる。画像形成が許可されていなければ、ＣＰＵ１５１は、画像形成を実行できない旨の警告表示を操作部１８１へ表示させ（Ｓ１００６）、処理を終了する。画像形成が許可されていれば、ＣＰＵ１５１は、残電力量に応じて、キャリブレーションを実施する間隔を決定する（Ｓ１００４）。

キャリブレーション間隔は、残電力量が多いほど短くなり、残電力量が少ないほど長くなる。例えば、残電力量が予め設定されている使用可能電力量Ｐａの５０％以上あれば、デフォルトの間隔Ｔｄが設定される。残電力量が使用可能電力量Ｐａの５０〜３０％の範囲であれば、キャリブレーション間隔はデフォルト間隔Ｔｄの２倍の間隔となるように設定される。例えば、キャリブレーションの実施タイミングがデフォルトでは２００枚の印刷が行われる毎である場合、４００枚の印刷が行われる毎にキャリブレーションの実施タイミングとなる。残電力量が使用可能電力量Ｐａの３０〜１０％であれば、キャリブレーション間隔はデフォルト間隔Ｔｄの３倍となるように設定される。残電力量が使用可能電力量Ｐａの１０％未満であれば、キャリブレーション間隔はデフォルト間隔Ｔｄの４倍となるように設定される。なお、これらのキャリブレーション間隔の値は一例であり、他の値であってもよい。

その後、ＣＰＵ１５１は、ＣＰＵ１０１に対して画像形成の開始を指示する（Ｓ１００５）。ＣＰＵ１０１は、画像形成の開始の指示を受けると、定着ヒータ１１６の温調制御やポリゴンモータの起動等の準備動作を開始し、準部動作が終了すると、画像形成を開始する。ＣＰＵ１０１は、印刷ジョブの実行中に、予め設定されているキャリブレーションタイミングになると、ＣＰＵ１５１へキャリブレーションのトリガ信号を送信する。このキャリブレーションタイミングは、上述した残電力量に応じて決められるキャリブレーション間隔のデフォルト枚数の印刷を行ったタイミングに相当する。あるいは、環境（温度、湿度）の変化が所定量以上あったタイミングに相当する。

ＣＰＵ１５１は、ＣＰＵ１０１からキャリブレーショントリガ信号を受信したか否かを判断する（Ｓ１００９）。キャリブレーショントリガ信号が受信されていなければ、ＣＰＵ１５１は、入力された印刷ジョブのすべての画像形成が終了したか否かを判断し（Ｓ１０１０）、終了すれば処理を終了する。キャリブレーショントリガ信号を受信した場合、ＣＰＵ１５１は、前回のキャリブレーションを実行してからＳ１００４で決定したキャリブレーション間隔（印刷枚数）に到達しているか否かを判断する（Ｓ１０１３）。前回のキャリブレーションを実行してから決定したキャリブレーション間隔に到達していれば、ＣＰＵ１５１は、図３或いは図６で示したキャリブレーション動作を実行させる（Ｓ１０１４）。この時、キャリブレーション実行した印刷枚数や、温度等の条件と、補正係数を不揮発ＲＡＭ１２０に記憶する（Ｓ１０１５）。

前回のキャリブレーションを実行してから決定したキャリブレーション間隔に到達していなければ、キャリブレーション予測補正を実行する（Ｓ１０１６）。キャリブレーション予測補正とは、画像形成部でパッチ画像を形成することなく、不揮発ＲＡＭ１２０に記憶された過去の複数回分のキャリブレーション結果に基づいて補正係数を決定する予測キャリブレーション動作である。例えば、ＣＰＵ１５１は、過去複数回分のキャリブレーション結果と、前回キャリブレーションを実行してからの印刷枚数、環境変化の量に基づいて、印刷枚数と環境変化が近い複数の結果を平均化して、補正係数を予測する。以上の処理は、入力された印刷ジョブが終了するまで繰り返される。

図１１は、画像形成装置１９０Ａの使用可能電力量とキャリブレーション間隔を示したグラフである。縦軸は、画像形成装置１９０Ａが使用可能な電力量を示し、横軸は、キャリブレーション動作を何枚毎に行うかの間隔を示している。ＣＰＵ１５１は、電力管理装置４０１から受信した使用可能電力量（残電力量）を所定値と比較する。即ちＣＰＵ１５１は、残電力量がどの範囲に入るか確認する。ここで、Ｐ１は予め決められている最初の使用可能電力量の５０％に相当する値である。同様に、Ｐ２は３０％、Ｐ３は１０％に相当する。使用可能電力量が、Ｐ１以上の場合、パッチ画像を形成するキャリブレーションはＴＣ１（前述のＴｄに相当）枚の画像形成毎に実行される。この回数は、画像形成装置の初期値として設定されている枚数である。使用可能電力量がＰ１〜Ｐ２の範囲の場合、キャリブレーション間隔は、ＴＣ２枚毎になり、使用可能電力がＰ１以上の場合に比べてキャリブレーション間隔が広げる。同様に、使用可能電力量がＰ２〜Ｐ３の場合、キャリブレーション間隔はＴＣ３枚毎に広がり、使用可能電力量がＰ３以下の場合、キャリブレーション間隔はＴＣ４枚毎に広がる。このように、使用可能電力量が少なくなるほど、キャリブレーション間隔が広がることで、画像形成装置の消費電力を低減する。

図１２は、画像形成装置の使用可能電力とキャリブレーション間隔を示したタイミングチャートである。画像形成装置１９０ＡがＴＣ１枚数の印刷を行うと、キャリブレーションを実施するためのキャリブレーショントリガ信号が発生される。使用可能電力量がＰ１以上の場合、キャリブレーショントリガが発生する毎即ち、ＴＣ１枚の印刷毎に、パッチ画像形成を伴うキャリブレーション動作が実行される。使用可能電力量がＰ１〜Ｐ２の場合、キャリブレーション動作は、ＴＣ２枚の印刷毎に行われる。この場合、２ｎ−１個目（ｎは自然数）のキャリブレーショントリガ信号に対しては、キャリブレーションが行われないことになるがこのタイミングでは、過去に行ったキャリブレーション動作結果より、補正係数を予測（算出）して補正を行う。この補正は、過去の複数回のキャリブレーション結果から、前回のキャリブレーション実行時からの印刷枚数と温度変化が近い複数の結果を平均化して、補正係数を決定する。即ち、パッチ画像が形成されることなく補正係数が決定されるので、電力消費が抑えられる。同様に使用可能電力量がＰ２〜Ｐ３の場合、ＴＣ３枚の印刷毎にキャリブレーション動作が実行され、３ｎ−２個目及び３ｎ−１個目のキャリブレーショントリガ信号に対しては予測補正が行われる。使用可能電力量がＰ３以下の場合、ＴＣ４枚の印刷毎にキャリブレーション動作が行われ、４ｎ−３個目、４ｎ−２個目、４ｎ−１個目のキャリブレーショントリガ信号に対しては予測補正が行われる。

上述した実施形態では、使用可能電力量Ｐ１〜Ｐ３を予め設定されている最初の使用可能電力量に対する割合として説明したが、割合ではなく、Ｐ１〜Ｐ３を電力量の値としてもよい。

このように、ＴＣ１枚の印刷毎に発生するキャリブレーショントリガ信号に対して、予測制御と実キャリブレーションを適切に行うことで、消費電力を抑えながら画像品質劣化を防止することできる。

（第２の実施の形態）
第２の実施形態では、過去の使用電力量の履歴から今後の使用電力量を予測し、予測した結果に基づいてキャリブレーション間隔を決定するものである。

図１３は、過去３ヶ月間の画像形成装置の使用電力量を１週間毎に積算した図を示す。ここでは、画像形成装置で使用可能な電力量が、１ヶ月毎に設定されている場合について述べる。なお、説明の簡略化のため、１カ月を４週間として説明する。また、図において、ｗは週を表しており、斜線部分が各週の使用電力量を表している。３ヶ月前の１週目の使用電力量がＰｎ１−２、２週目の使用電力量がＰｎ２−２、３週目の使用電力量がＰｎ３−２、４週目の使用電力量がＰｎ４−２とする。今月の月初めに過去３ヶ月の平均使用電力量から、ＣＰＵ１５１は今月の各週の使用電力量を推測する。今月１週目の使用電力量予測値をＰｎ１、２週目の使用電力量の予測値をＰｎ２、３週目の使用電力量の予測値をＰｎ３、４週目の使用電力量の予測値をＰｎ４とすると、Ｐｎ１〜Ｐｎ４は以下のように算出される。
Ｐｎ１＝（（Ｐｎ１−３）＋（Ｐｎ１−２）＋（Ｐｎ１−１））／３
Ｐｎ２＝（（Ｐｎ２−３）＋（Ｐｎ２−２）＋（Ｐｎ２−１））／３
Ｐｎ３＝（（Ｐｎ３−３）＋（Ｐｎ３−２）＋（Ｐｎ３−１））／３
Ｐｎ４＝（（Ｐｎ４−３）＋（Ｐｎ４−２）＋（Ｐｎ４−１））／３
ＣＰＵ１５１は、算出された使用電力量の予測値から、キャリブレーション間隔を設定する。

図１４は、１ヶ月（今月）の画像形成装置で使用可能な電力量と、過去の画像形成装置の使用電力量から予測した予測電力量、及び実使用電力量の関係を示す図である。１ヶ月の画像形成装置の使用可能電力量をＰｔとすると、図１４（ａ）のようにＰｔが１ヶ月の使用電力量予測値以上の場合（Ｐｔ≧Ｐｎ１＋Ｐｎ２＋Ｐｎ３＋Ｐｎ４）、キャリブレーショントリガ毎にキャリブレーションが行われる。

図１４（ｂ）にようにＰｔが１ヶ月の使用電力量の予測値よりも小さい場合（Ｐｔ＜Ｐｎ１＋Ｐｎ２＋Ｐｎ３＋Ｐｎ４）、第１の実施形態で説明したキャリブレーションの予測制御が行われる。

１週目のキャリブレーション間隔の設定方法に関して述べる。図１４（ｃ）のＰｄ１は、１ヶ月の使用可能電力量を４週間で均等割りしたＰｔ／４から、過去３ヶ月の履歴から予測した１週目の電力量Ｐｎ１を減算した電力を示す。Ｐｄ１＞Ｐ１の場合、キャリブレーショントリガ毎に、キャリブレーション動作が行われる。Ｐ２＜Ｐｄ１≦Ｐ１の場合、キャリブレーション間隔は、ＴＣ２枚の印刷毎になる。同様に、Ｐ３＜Ｐｄ１≦Ｐ２の場合、キャリブレーション間隔は、ＴＣ３枚の印刷毎になり、Ｐｄ１≦Ｐ３の場合、キャリブレーション間隔は、ＴＣ４枚の印刷毎になる。

次に２週目のキャリブレーション間隔の設定に関して述べる。１週目に使用した実電力量をＰａ１とすると、図１４（ｄ）のようにＰｔから１週目の実使用電力量を減算した値が２〜４週目の使用電力量の予測値以上である場合（Ｐｔ−Ｐａ１≧Ｐｎ２＋Ｐｎ３＋Ｐｎ４）、キャリブレーショントリガ毎にキャリブレーションが行われる。

Ｐｔから１週目の実使用電力量を減算した値が２〜４週目の使用電力量の予測値よりも小さい場合（Ｐｔ−Ｐａ１＜Ｐｎ２＋Ｐｎ３＋Ｐｎ４）、キャリブレーションの予測制御が行われる。

２週目のキャリブレーション間隔の設定方法に関して述べる。図１４（ｆ）のＰｄ２は、１ヶ月の使用可能電力量から、１週目に使用した実電力量Ｐａ１を引き、残り３週間で均等割りした（Ｐｔ−Ｐａ１）／３から、過去３ヶ月の履歴から予測した２週目の電力量Ｐｎ２を引いた電力量を示す。Ｐｄ２＞Ｐ１の場合、キャリブレーショントリガ毎に、キャリブレーション動作が行われる。Ｐ２＜Ｐｄ２≦Ｐ１の場合、キャリブレーション間隔は、ＴＣ２枚の印刷毎になる。同様に、Ｐ３＜Ｐｄ２≦Ｐ２の場合、キャリブレーション間隔は、ＴＣ３枚の印刷毎になる。広げ、Ｐｄ２≦Ｐ３の場合、キャリブレーション間隔は、ＴＣ４枚の印刷毎になる。

３週目に関しても同様に算出する。１週目に使用した実電力量をＰａ１、２週目に使用した実電力量をＰａ２とすると、図１４（ｇ）のように、（Ｐｔ−Ｐａ１−Ｐａ２）≧Ｐｎ３＋Ｐｎ４の場合、キャリブレーショントリガ毎にキャリブレーションが行われる。一方、図１４（ｈ）のように、（Ｐｔ−Ｐａ１−Ｐａ２）／２＜Ｐｎ３＋Ｐｎ４の場合、キャリブレーションの予測制御が行われる。

３週目のキャリブレーション間隔の設定方法に関して述べる。図１４（ｉ）のＰｄ３は、１ヶ月の使用可能電力量から、１週目に使用した実電力量Ｐａ１と２週目に使用した実電力量Ｐａ２を引き、残り２週間で均等割りした（Ｐｔ−Ｐａ１−Ｐａ２）／２から、過去３ヶ月の履歴から予測した３週目の電力量Ｐｎ３を引いた電力量を示す。Ｐｄ３＞Ｐ１の場合、キャリブレーショントリガ毎に、キャリブレーションが行われる。Ｐ２＜Ｐｄ３≦Ｐ１の場合、キャリブレーション間隔は、ＴＣ２枚の印刷毎になる。同様に、Ｐ３＜Ｐｄ３≦Ｐ２の場合、キャリブレーション間隔は、ＴＣ３枚の印刷毎になり、Ｐｄ３≦Ｐ３の場合、キャリブレーション間隔は、ＴＣ４枚の印刷毎になる。

４週目のキャリブレーション間隔の設定方法に関して述べる。図１４（ｇ）のＰｄ４は、１ヶ月の使用可能電力量から、１〜３週目にそれぞれ使用した実電力量Ｐａ１，Ｐａ２，Ｐａ３を引いた値（Ｐｔ−Ｐａ１−Ｐａ２−Ｐａ３）から、過去３ヶ月の履歴から予測した４週目の電力量Ｐｎ４を引いた電力量を示す。Ｐｄ４＞Ｐ１の場合、キャリブレーショントリガ毎に、キャリブレーションが行われる。Ｐ２＜Ｐｄ４≦Ｐ１の場合、キャリブレーション間隔はＴＣ２枚の印刷毎になる。同様に、Ｐ３＜Ｐｄ４≦Ｐ２の場合、キャリブレーション間隔はＴＣ３枚の印刷毎になり、Ｐｄ４≦Ｐ３の場合、キャリブレーション間隔はＴＣ４枚の印刷毎になる。

このように、画像形成装置が予め決められた期間に使用可能な電力量と過去に画像形成装置が使用した電力量との比較結果に基づいてキャリブレーション間隔を広げることで、画像形成装置の消費電力量を低減する。また、ＴＣ１枚の印刷毎に発生するキャリブレーショントリガに対して、予測制御と実キャリブレーションを適切に行うことで、使用電力量を抑えつつ、画像品質劣化を防止することできる。

また、上述した実施形態では、１台の画像形成装置で使用可能な電力量を制限することについて説明したが、ネットワーク４０２に接続されている複数の画像形成装置の使用電力量の合計が制限される構成であってもよい。

１００ 制御コントローラ部
１０１ ＣＰＵ
１３１ 色ずれ検知センサ
１３２ 濃度検知センサ
１５０ 画像処理コントローラ部
１５１ ＣＰＵ
１８０ 画像形成ユニット
１９０ 画像形成装置
４０１ 電力管理装置
４０２ ネットワーク

Claims (7)

1. 画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段を動作させて画像形成に係わる条件を調整するためのキャリブレーション動作を定期的に実行するキャリブレーション手段と、
   を有し、所定の期間における使用電力量が制限される画像形成装置において、
   前記画像形成装置が使用可能な残りの電力量を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得される残りの電力量に基づいて前記キャリブレーション動作を実行する間隔を決定し、決定した間隔が到達すると前記キャリブレーション動作を実行させる制御手段と、
   前記キャリブレーション動作の結果を記憶する記憶手段と、
   所定枚数の画像形成を行う毎にトリガ信号を発生する発生手段と、
   前記発生手段により前記トリガ信号が発生されたタイミングが前記制御手段により決定されるキャリブレーション動作の間隔に基づくキャリブレーション動作を実行するタイミングでない場合、前記記憶手段に記憶される過去に実行されたキャリブレーション動作の結果に基づいて、画像形成に係わる条件を調整する予測キャリブレーションを実行する予測キャリブレーション手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記残りの電力量が所定値より少ない場合のキャリブレーション動作の間隔を、前記残りの電力量が前記所定値よりも多い場合のキャリブレーション動作の間隔よりも広くすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、所定期間で使用可能な電力量に対する前記残りの電力量の割合に基づいて前記キャリブレーション動作を実行する間隔を決定することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記割合が所定割合より小さい場合の実行間隔が前記所定割合より大きい場合の実行間隔よりも長くなるように実行間隔を決定することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記キャリブレーション手段は、前記画像形成手段により測定用の画像を形成し、前記測定用の画像を読み取ることにより前記画像形成に係わる条件を調整するものであり、
   前記予測キャリブレーション手段は、前記測定用の画像を形成することなく、前記キャリブレーション手段により過去に実行されたキャリブレーション動作の結果に基づいて、画像形成に係わる条件を調整することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記画像形成装置はネットワークに接続されており、
   前記取得手段は、前記ネットワークに接続される電力管理装置から使用可能な残りの電力量を取得することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段を動作させて画像形成に係わる条件を調整するためのキャリブレーション動作を定期的に実行するキャリブレーション手段と、
   を有し、所定の期間における使用電力量が制限される画像形成装置において、
   前記画像形成装置が使用可能な残りの電力量を取得する取得手段と、
   前記画像形成装置が使用した過去の使用電力量を記憶する電力量記憶手段と、
   前記電力量記憶手段に記憶された使用電力量と前記取得手段により取得される残りの電力量に基づいて前記キャリブレーション動作を実行する間隔を決定し、決定した間隔が到達すると前記キャリブレーション動作を実行させる制御手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。

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