JP6991715B2 - Image forming device - Google Patents

Image forming device Download PDF

Info

Publication number
JP6991715B2
JP6991715B2 JP2017007605A JP2017007605A JP6991715B2 JP 6991715 B2 JP6991715 B2 JP 6991715B2 JP 2017007605 A JP2017007605 A JP 2017007605A JP 2017007605 A JP2017007605 A JP 2017007605A JP 6991715 B2 JP6991715 B2 JP 6991715B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
heater
printing
image forming
cpu
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017007605A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018116186A (en
Inventor
哲也 山本
雅俊 伊藤
大輔 宇佐美
賢太郎 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2017007605A priority Critical patent/JP6991715B2/en
Priority to US15/873,134 priority patent/US11156949B2/en
Publication of JP2018116186A publication Critical patent/JP2018116186A/en
Priority to US17/481,522 priority patent/US11720040B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6991715B2 publication Critical patent/JP6991715B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、未定着のトナー像を定着させるための定着器を備えた、例えば、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, which is provided with a fixing device for fixing an unfixed toner image.

近年の画像形成装置の高速化に伴い画像形成装置が消費する電力は増加している。特に複数のトナー像の画像形成を同時に行う必要のある高速のカラーレーザプリンタは、モータ等をはじめとした駆動装置が消費する電流も大きい。標準的な交流電源電圧、周囲温度、負荷等の条件下で定着処理に必要な電力を定着器に供給できるように画像形成装置は設計されているが、消費電力の大きな画像形成装置は、交流電源の供給可能な最大電流に対し余裕の少ない設計となりつつある。そのため、交流電源の入力電圧が低い、室温が低い、老朽化により負荷の消費電力が大きい、等の要因が重なり、定着処理に必要な電力を定着器に供給できない状態が生じることもある。 With the recent increase in speed of image forming apparatus, the power consumed by the image forming apparatus is increasing. In particular, a high-speed color laser printer that needs to form images of a plurality of toner images at the same time consumes a large amount of current in a driving device such as a motor. Image forming devices are designed to supply the fuser with the power required for fixing under standard AC power supply voltage, ambient temperature, load, etc., but image forming devices with high power consumption are AC. It is becoming a design with a small margin for the maximum current that can be supplied by power. Therefore, factors such as a low input voltage of the AC power supply, a low room temperature, and a large load power consumption due to aging may overlap, and a state may occur in which the power required for the fixing process cannot be supplied to the fuser.

そこで、室温等の環境条件や定着器の温度状態、プリンタの負荷の状態を検知し、これらの検知結果に基づきプリンタの動作に必要な電流が交流電源の供給可能な最大電流を超えるか否かを予測する提案がある(例えば、特許文献1参照)。超過すると判断した場合には、印刷初期の記録紙の搬送間隔を広げることにより単位時間あたりの印刷枚数であるスループットを下げている。これにより、プリンタの動作に必要な電流を供給可能な最大電流以下に抑えつつ、良好な定着性を確保するのに必要な電力を定着器に供給できない事態を回避している。 Therefore, environmental conditions such as room temperature, the temperature state of the fuser, and the load state of the printer are detected, and based on these detection results, whether or not the current required for printer operation exceeds the maximum current that can be supplied by the AC power supply. There is a proposal to predict (see, for example, Patent Document 1). When it is determined that the amount is exceeded, the throughput, which is the number of sheets to be printed per unit time, is reduced by widening the transport interval of the recording paper at the initial stage of printing. As a result, the current required for the operation of the printer is suppressed to the maximum current that can be supplied or less, and the situation in which the power required for ensuring good fixability cannot be supplied to the fuser is avoided.

特開2015-099180号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-099180

搬送間隔を広げることで消費電力を抑え、必要電流を最大電流以下に抑える印刷方法は、例えば、継続される連続印刷中に定着器が温まり、定着器の必要電力が低下する状態に変化した場合、搬送間隔を狭めてスループットを回復させることが容易である。しかしながら、定着処理に必要な電力を大幅に低減させようとすると、印刷の初期に、搬送間隔を大きく広げなければならなくなる。その結果、印刷ジョブが1枚又は2枚程度の印刷であった場合には、指定された印刷ジョブを完了するのに要する時間が長くなってしまうこともある。 A printing method that suppresses power consumption by widening the transport interval and keeps the required current below the maximum current is, for example, when the fuser warms up during continuous continuous printing and the required power of the fuser decreases. , It is easy to recover the throughput by narrowing the transport interval. However, in order to significantly reduce the electric power required for the fixing process, it is necessary to greatly widen the transport interval at the initial stage of printing. As a result, when the print job is about one or two sheets, the time required to complete the designated print job may become long.

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、プリンタの動作に必要な電流を供給可能な最大電流以下に抑えつつ生産性が高い画像形成装置を提供す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 provide an image forming apparatus having high productivity while suppressing the current required for printer operation to a maximum current that can be supplied.

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-mentioned problems, the present invention includes the following configurations.

(1)記録材に未定着のトナー像を形成する画像形成手段と、ヒータを有し、前記画像形成手段により形成された未定着のトナー像を前記ヒータの熱によって記録材に定着させる定着手段と、前記ヒータに供給可能な供給可能電力を取得する供給可能電力取得手段と、未定着のトナー像を記録材に定着させるために前記ヒータに必要と想定される必要電力を取得する必要電力取得手段と、を有し、前記供給可能電力から前記必要電力を引いた差分に基づいて、第1のモードで印刷を開始するか、前記第1のモードよりも未定着のトナー像を前記ヒータの熱によって記録材に定着させる定着処理中に前記ヒータに供給する電力を低減させる第2のモードで印刷を開始するかを選択する画像形成装置において、前記装置は、定着処理を実行する前の、前記ヒータを発熱させることにより前記定着手段を温める期間を延長させる第1の制御と、先行して搬送される記録材の後端と続いて搬送される記録材の先端との間である紙間を広げる第2の制御と、画像形成速度を前記第1のモードの時よりも遅くする第3の制御と、を実行可能であり、前記装置は、前記第2のモードを選択した場合であって前記差分が第1の閾値より小さい場合、前記第1の制御を選択し、前記差分が前記第1の閾値より大きく前記第1の閾値より大きな第2の閾値より小さい場合、前記第1の制御と前記第2の制御の組み合わせを選択し、前記差分が前記第2の閾値より大きい場合、前記第3の制御を選択することを特徴とする画像形成装置。 (1) An image forming means for forming an unfixed toner image on a recording material, and a fixing means having a heater and fixing the unfixed toner image formed by the image forming means on the recording material by the heat of the heater. And the supplyable power acquisition means for acquiring the supplyable power that can be supplied to the heater, and the necessary power acquisition for acquiring the required power that is assumed to be required for the heater in order to fix the unfixed toner image on the recording material. Means, and based on the difference obtained by subtracting the required power from the available power, printing is started in the first mode, or a toner image that is less fixed than the first mode is printed on the heater. In an image forming apparatus that selects whether to start printing in a second mode that reduces the power supplied to the heater during the fixing process of fixing to the recording material by heat, the device is used before performing the fixing process. The first control for extending the period for heating the fixing means by generating heat of the heater, and the space between the papers between the rear end of the recording material previously conveyed and the tip of the recording material subsequently conveyed. It is possible to execute a second control for expanding the image and a third control for slowing down the image formation speed as compared with the case of the first mode, and the apparatus is the case where the second mode is selected. If the difference is smaller than the first threshold, the first control is selected, and if the difference is larger than the first threshold and smaller than the second threshold larger than the first threshold, the first control is selected. The image forming apparatus is characterized in that a combination of the control and the second control is selected, and when the difference is larger than the second threshold value, the third control is selected .

本発明によれば、プリンタの動作に必要な電流を供給可能な最大電流以下に抑えつつ生産性が高い画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus having high productivity while suppressing the current required for the operation of the printer to the maximum current that can be supplied or less.

実施例1、2の画像形成装置の断面図Cross-sectional view of the image forming apparatus of Examples 1 and 2. 実施例1、2の定着器の断面図Cross-sectional view of the fuser of Examples 1 and 2 実施例1、2に適用される回路を説明する図The figure explaining the circuit applied to Examples 1 and 2. 実施例1、2の画像形成装置のシステム構成を示すブロック図A block diagram showing a system configuration of the image forming apparatus of Examples 1 and 2. 実施例1、2の電力供給可否の判断処理を示すフローチャートFlow chart showing the determination process of power supply availability in Examples 1 and 2. 実施例1の印字率を判断する際の範囲を説明する図The figure explaining the range at the time of determining the printing rate of Example 1. 実施例1の省電力モードの選択処理を示すフローチャートA flowchart showing the selection process of the power saving mode of the first embodiment. 実施例1の印刷開始後のスループットの変更要否の判断処理を示すフローチャートA flowchart showing a process of determining whether or not to change the throughput after the start of printing in the first embodiment. 実施例1の印刷開始後のスループットの変更要否の判断処理を示す図The figure which shows the judgment process of the necessity change of the throughput after the start of printing of Example 1. 実施例1の印刷開始後の印刷速度の変更判断処理を示すフローチャートA flowchart showing a change determination process of the printing speed after the start of printing in the first embodiment. 実施例2の各省電力モードの印刷所要時間を説明する図The figure explaining the printing time required for each power saving mode of Example 2. 実施例2の省電力モードの選択処理を示すフローチャートA flowchart showing the selection process of the power saving mode of the second embodiment.

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。なお、以下の実施例はあくまで例示であり、本発明はこれらの構成に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings by way of examples. The following examples are merely examples, and the present invention is not limited to these configurations.

[画像形成装置]
図1は電子写真プロセスを用いたタンデム方式のカラー画像形成装置の断面図である。図1を用い、画像形成装置90の構成と画像形成動作を説明する。タンデム方式のカラー画像形成装置は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナーを重ねあわせることでフルカラー画像を出力できるように構成されている。以下、色を表す符号の末尾の記号Y、M、C、Kは、必要な場合を除き省略する。
[Image forming device]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a tandem color image forming apparatus using an electrophotographic process. The configuration of the image forming apparatus 90 and the image forming operation will be described with reference to FIG. The tandem color image forming apparatus is configured to be able to output a full-color image by superimposing four color toners of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). Hereinafter, the symbols Y, M, C, and K at the end of the code representing the color will be omitted unless necessary.

各色の画像形成のために、レーザスキャナ11とカートリッジ12とが備えられている。カートリッジ12は、図中矢印の方向に回転する感光体である感光ドラム13と、感光ドラム13に接するように設けられたドラムクリーナ14、帯電ローラ15、及び現像ローラ16を有した現像器から構成されている。更に、各色の感光ドラム13には、中間転写ベルト19が接しており、中間転写ベルト19を挟んで感光ドラム13と対向するように一次転写ローラ18が設置されている。 A laser scanner 11 and a cartridge 12 are provided for image formation of each color. The cartridge 12 includes a photosensitive drum 13 which is a photoconductor that rotates in the direction of the arrow in the figure, and a developer having a drum cleaner 14, a charging roller 15, and a developing roller 16 provided in contact with the photosensitive drum 13. Has been done. Further, an intermediate transfer belt 19 is in contact with the photosensitive drum 13 of each color, and a primary transfer roller 18 is installed so as to face the photosensitive drum 13 with the intermediate transfer belt 19 interposed therebetween.

記録材である用紙21を格納するカセット22の、用紙21の搬送方向における下流側(以下、搬送方向下流側という)には、給紙ローラ25、分離ローラ26a、26b、レジストレーションローラ(以下、レジストローラという)27が設けられている。レジストローラ27の搬送方向下流側の近傍には、搬送センサ28が設けられている。更に、搬送路の搬送方向下流側には、中間転写ベルト19と接するように二次転写ローラ29が設けられ、二次転写ローラ29の搬送方向下流側には定着手段である定着器30が配設されている。また、エンジン制御部302はレーザプリンタの制御部である。エンジン制御部302は、ROM32a、RAM32b、タイマ32c等を具備したCPU(中央演算処理装置)32、及び各種の入出力用の制御回路(不図示)等で構成されている。用紙21上(記録材上)に未定着のトナー像を形成する部材は、画像形成手段として機能する。 On the downstream side (hereinafter referred to as the downstream side in the transport direction) of the cassette 22 for storing the paper 21 as a recording material in the transport direction, the paper feed roller 25, the separation rollers 26a and 26b, and the registration roller (hereinafter referred to as the registration roller) are located. A resist roller) 27 is provided. A transport sensor 28 is provided in the vicinity of the resist roller 27 on the downstream side in the transport direction. Further, a secondary transfer roller 29 is provided on the downstream side of the transport path in the transport direction so as to be in contact with the intermediate transfer belt 19, and a fixing device 30 as a fixing means is arranged on the downstream side of the secondary transfer roller 29 in the transport direction. It is set up. Further, the engine control unit 302 is a control unit of the laser printer. The engine control unit 302 includes a CPU (central processing unit) 32 equipped with a ROM 32a, a RAM 32b, a timer 32c, and the like, and various input / output control circuits (not shown). A member that forms an unfixed toner image on the paper 21 (on the recording material) functions as an image forming means.

次に電子写真プロセスについて簡単に説明する。カートリッジ12内の暗所にて、感光ドラム13表面を帯電ローラ15により均一に帯電させる。次にレーザスキャナ11により画像データ(画像情報)に応じて変調したレーザ光を感光ドラム13表面に照射する。これにより、感光ドラム13上におけるレーザ光が照射された部分の帯電電荷が除去されることで、感光ドラム13表面に静電潜像が形成される。現像器では一定量のトナー層が保持された現像ローラ16から現像電圧によりトナーが感光ドラム13上の静電潜像に付着する。これにより、各色のトナー像が各感光ドラム13表面に形成される。 Next, the electrophotographic process will be briefly described. The surface of the photosensitive drum 13 is uniformly charged by the charging roller 15 in a dark place in the cartridge 12. Next, the surface of the photosensitive drum 13 is irradiated with a laser beam modulated according to the image data (image information) by the laser scanner 11. As a result, the charged charge of the portion of the photosensitive drum 13 irradiated with the laser beam is removed, so that an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 13. In the developing device, toner adheres to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 13 due to the developing voltage from the developing roller 16 holding a certain amount of toner layer. As a result, toner images of each color are formed on the surface of each photosensitive drum 13.

感光ドラム13表面上に形成されたトナー像は、感光ドラム13と中間転写ベルト19とのニップ部において、一次転写ローラ18に印加された転写電圧により中間転写ベルト19に転写される。更に、CPU32が中間転写ベルト19の搬送速度に応じたタイミングにより、各カートリッジ12における画像形成のタイミングを制御する。CPU32は、各感光ドラム13上に形成された各色のトナー像を、中間転写ベルト19上に順次転写させる。これにより、最終的に中間転写ベルト19上にフルカラー画像が形成される。 The toner image formed on the surface of the photosensitive drum 13 is transferred to the intermediate transfer belt 19 by the transfer voltage applied to the primary transfer roller 18 at the nip portion between the photosensitive drum 13 and the intermediate transfer belt 19. Further, the CPU 32 controls the timing of image formation in each cartridge 12 by the timing according to the transfer speed of the intermediate transfer belt 19. The CPU 32 sequentially transfers the toner images of each color formed on each photosensitive drum 13 onto the intermediate transfer belt 19. As a result, a full-color image is finally formed on the intermediate transfer belt 19.

一方、カセット22内の用紙21は給紙ローラ25により搬送され、分離ローラ26a、26bにより用紙21が一枚だけ分離され、分離された用紙21はレジストローラ27を通過し、二次転写ローラ29へ搬送される。その後、レジストローラ27の搬送方向下流側にある二次転写ローラ29と中間転写ベルト19とのニップ部において、中間転写ベルト19上のトナー像は用紙21に転写される。未定着のトナー像が転写された用紙21は、定着器30へと搬送され、用紙21上のトナー像が定着器30によって定着処理される。定着処理が施された用紙21は、画像形成装置90外に排出される。画像形成装置90は装置内の温度を測定する温度センサ40を備えており、CPU32は、温度センサ40によって測定された温度に応じた画像形成の設定を行うことが可能となっている。画像形成装置90には、オプションの装置として、給紙できる用紙の量を増やすための給紙ユニット91、排出できる用紙の量を増やすための排出ユニット92、原稿の画像を読み取るイメージスキャナ(イメージリーダ)93が接続されている。なお、画像形成装置90に接続するオプションの組合せは図1の構成に限定されない。 On the other hand, the paper 21 in the cassette 22 is conveyed by the paper feed roller 25, only one sheet of paper 21 is separated by the separation rollers 26a and 26b, and the separated paper 21 passes through the resist roller 27 and the secondary transfer roller 29. Will be transported to. After that, the toner image on the intermediate transfer belt 19 is transferred to the paper 21 at the nip portion between the secondary transfer roller 29 and the intermediate transfer belt 19 on the downstream side in the transport direction of the resist roller 27. The paper 21 on which the unfixed toner image is transferred is conveyed to the fixing device 30, and the toner image on the paper 21 is fixed by the fixing device 30. The paper 21 that has been subjected to the fixing process is discharged to the outside of the image forming apparatus 90. The image forming apparatus 90 includes a temperature sensor 40 for measuring the temperature inside the apparatus, and the CPU 32 can set the image forming according to the temperature measured by the temperature sensor 40. The image forming apparatus 90 includes, as an optional device, a paper feeding unit 91 for increasing the amount of paper that can be fed, an ejection unit 92 for increasing the amount of paper that can be ejected, and an image scanner (image reader) that reads an image of a document. ) 93 is connected. The combination of options connected to the image forming apparatus 90 is not limited to the configuration shown in FIG.

[定着器]
定着器30の構成を図2を用いて説明する。図2は、定着器30の断面図である。定着器30は、例えばエンドレスフィルム(筒状フィルム)を用いた、加圧ローラを駆動してフィルムを従動回転させるタイプのフィルム加熱方式の加熱装置である。定着器30は、ヒータ100、ヒータホルダ101、耐熱フィルム(以下、定着フィルムという)102、加圧ローラ103、保護素子104、サーミスタ54(図3参照)を備えている。ヒータ100はセラミック製の基板上に発熱体111を印刷したセラミックヒータである。ヒータホルダ101は、ヒータ100の発熱体111が印刷された面と接するようにヒータ100を保持している。その材質はPPS(Polyphenylenesulfide)であり耐熱性及び剛性が優れている。定着フィルム102は、ヒータ100を取付けたヒータホルダ101にルーズに外嵌されている。加圧ローラ103は、定着フィルム102を挟んでヒータ100と相互に圧接して定着ニップ部Nを形成している。本例の保護素子104はサーモスイッチであり、ヒータ100の面上にサーモスイッチの感熱面が当接する。温度検出素子であるサーミスタ54は、ヒータ100の長手方向(図2の紙面に直交する方向)において、保護素子104と同一直線上に並んで配置されている。
[Fuser]
The configuration of the fuser 30 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the fuser 30. The fuser 30 is a film heating type heating device using, for example, an endless film (cylindrical film), which drives a pressure roller to drive and rotate the film. The fuser 30 includes a heater 100, a heater holder 101, a heat-resistant film (hereinafter referred to as a fixing film) 102, a pressure roller 103, a protective element 104, and a thermistor 54 (see FIG. 3). The heater 100 is a ceramic heater in which a heating element 111 is printed on a ceramic substrate. The heater holder 101 holds the heater 100 so that the heating element 111 of the heater 100 is in contact with the printed surface. The material is PPS (Polyphenylene sulfide) and has excellent heat resistance and rigidity. The fixing film 102 is loosely fitted to the heater holder 101 to which the heater 100 is attached. The pressure roller 103 sandwiches the fixing film 102 and presses against the heater 100 to form a fixing nip portion N. The protective element 104 of this example is a thermo switch, and the heat-sensitive surface of the thermo switch comes into contact with the surface of the heater 100. The thermistor 54, which is a temperature detection element, is arranged side by side on the same straight line as the protection element 104 in the longitudinal direction of the heater 100 (the direction orthogonal to the paper surface of FIG. 2).

加圧ローラ103はモータ(不図示)により矢印の方向に駆動される。加圧ローラ103が回転すると摩擦力で定着フィルム102が従動して回転する。定着フィルム102はその内面がヒータ100に密着して摺動しながらヒータホルダ101の外回りを矢印で示される時計回り方向に回転する。 The pressure roller 103 is driven in the direction of the arrow by a motor (not shown). When the pressure roller 103 rotates, the fixing film 102 is driven by frictional force and rotates. The fixing film 102 rotates the outer loop of the heater holder 101 in the clockwise direction indicated by the arrow while the inner surface thereof slides in close contact with the heater 100.

ヒータ100は、定着処理中、所定の温度を維持するように制御される。ヒータ100が所定の温度に制御された状態において、定着ニップ部Nに未定着のトナー像Tを担持した用紙21が搬送されてくる。定着ニップ部Nにおいて、用紙21上の未定着のトナー像Tが加熱及び加圧されて溶融し、トナー像Tは用紙21に定着される。 The heater 100 is controlled to maintain a predetermined temperature during the fixing process. In a state where the heater 100 is controlled to a predetermined temperature, the paper 21 carrying the unfixed toner image T is conveyed to the fixing nip portion N. In the fixing nip portion N, the unfixed toner image T on the paper 21 is heated and pressurized to melt, and the toner image T is fixed on the paper 21.

図2に示すような構成の定着器30は、定着フィルム102の熱容量が小さく、短い時間で所定の温度まで上昇させることができるという特徴を有している。その一方で、定着フィルム102以外の構造物は定着フィルム102に比べ熱容量が大きい。このため、印刷指示と同時にヒータ100へ電力を供給開始しても、定着ニップ部Nに印刷ジョブ中の1枚目(最初)の用紙21が到達した段階では、定着フィルム102以外の構造物は十分に温まっていない。そのため、画像形成が開始された初期の定着器30に必要となる電力は定着器30内部の構造物を温めるために必要な電力もあるので大きく、定着器30が徐々に温まってくるとともに必要な電力は低くなる。なお、本例の定着器は、印刷指示を待つスタンバイ中、ヒータ100へ電力を一切供給しない。 The fuser 30 having a structure as shown in FIG. 2 has a feature that the heat capacity of the fixing film 102 is small and the temperature can be raised to a predetermined temperature in a short time. On the other hand, the structures other than the fixing film 102 have a larger heat capacity than the fixing film 102. Therefore, even if power is started to be supplied to the heater 100 at the same time as the printing instruction, when the first sheet (first) paper 21 in the printing job reaches the fixing nip portion N, the structures other than the fixing film 102 are present. Not warm enough. Therefore, the electric power required for the initial fuser 30 at which image formation is started is large because the electric power required for heating the structure inside the fuser 30 is also large, and is required as the fuser 30 gradually warms up. The power will be low. The fuser of this example does not supply any electric power to the heater 100 during standby waiting for a print instruction.

[回路構成]
続いて、実施例1に関わる主な回路構成を図3の回路図を用いて説明する。画像形成装置90は商用の交流電源50に接続されている。交流電源50は、ACフィルタ51を介してスイッチング電源(以下、電源とする)64と定着器30のヒータ100とに接続されている。CPU32は、ヒータ100の駆動制御をはじめとした、画像形成装置90の各制御を実行する制御手段であり、各入出力ポートとROM32a及びRAM32b等から構成される。更に、交流電源50はACフィルタ51を介してゼロクロス信号を生成する生成回路52に接続されている。生成回路52は、交流電源50の電圧が、0V近辺にある閾値電圧未満又は閾値電圧以上で、出力信号であるゼロクロス信号が反転する構成になっている。ゼロクロス信号はヒータ100の駆動のタイミングの制御に利用される。生成回路52の出力信号は、CPU32のPA1ポートに入力される。ヒータ100は、双方向サイリスタ(以下、トライアックという)71とトライアックカプラ72を中心に構成されたヒータ100の駆動回路70によって、ゼロクロスタイミングを基準として駆動される。駆動回路70は、ヒータ100に供給する電力を制御する。
[Circuit configuration]
Subsequently, the main circuit configuration according to the first embodiment will be described with reference to the circuit diagram of FIG. The image forming apparatus 90 is connected to a commercial AC power source 50. The AC power supply 50 is connected to a switching power supply (hereinafter referred to as a power supply) 64 and a heater 100 of the fuser 30 via an AC filter 51. The CPU 32 is a control means for executing each control of the image forming apparatus 90 including the drive control of the heater 100, and is composed of each input / output port, a ROM 32a, a RAM 32b, and the like. Further, the AC power supply 50 is connected to a generation circuit 52 that generates a zero-cross signal via an AC filter 51. The generation circuit 52 is configured such that the zero cross signal, which is an output signal, is inverted when the voltage of the AC power supply 50 is less than or higher than the threshold voltage in the vicinity of 0V. The zero cross signal is used to control the drive timing of the heater 100. The output signal of the generation circuit 52 is input to the PA1 port of the CPU 32. The heater 100 is driven with reference to zero cross timing by a drive circuit 70 of the heater 100 configured around a bidirectional thyristor (hereinafter referred to as a triac) 71 and a triac coupler 72. The drive circuit 70 controls the electric power supplied to the heater 100.

ヒータ100は、電力が供給されることにより発熱する。ヒータ100の温度はヒータ100の裏面に配置された温度検出素子であるサーミスタ54により検知される。サーミスタ54と固定抵抗55とにより分圧された電圧は、CPU32のアナログ入力ポートAN0(以下、AN0ポートという)に入力される。サーミスタ54は高温になると抵抗値が低下する特性を有しており、CPU32は、AN0ポートに入力された電圧をモニタすることにより、予め設定された電圧-温度変換テーブルを参照して、ヒータ100の現在の温度を検出する。CPU32は、電圧-温度変換テーブルにより検出した温度と制御目標温度との差分に基づき、駆動回路70を駆動するためのDrive信号をPA2ポートから駆動回路70に出力する。一方、電源64は、交流電圧を整流するためのダイオードブリッジ61と平滑コンデンサ62と、その後段にある直流電圧を生成するための電源部であるDC-DCコンバータ63とを有している。電源64にて生成された直流電圧は、画像形成装置90の制御部及び駆動部といった二次側の負荷65に供給される。 The heater 100 generates heat when electric power is supplied. The temperature of the heater 100 is detected by a thermistor 54, which is a temperature detection element arranged on the back surface of the heater 100. The voltage divided by the thermistor 54 and the fixed resistor 55 is input to the analog input port AN0 (hereinafter referred to as AN0 port) of the CPU 32. The thermistor 54 has a characteristic that the resistance value decreases when the temperature becomes high, and the CPU 32 monitors the voltage input to the AN0 port and refers to a preset voltage-temperature conversion table to the heater 100. Detects the current temperature of. The CPU 32 outputs a Drive signal for driving the drive circuit 70 from the PA2 port to the drive circuit 70 based on the difference between the temperature detected by the voltage-temperature conversion table and the control target temperature. On the other hand, the power supply 64 has a diode bridge 61 for rectifying an AC voltage, a smoothing capacitor 62, and a DC-DC converter 63 which is a power supply unit for generating a DC voltage in the subsequent stage. The DC voltage generated by the power supply 64 is supplied to a load 65 on the secondary side such as a control unit and a drive unit of the image forming apparatus 90.

ACフィルタ51の下流側のラインは、交流電圧を検知する第1の検知手段である電圧検知回路66に接続されている。電圧検知回路66は、例えばトランスを用いて一次側と絶縁された出力ラインに、交流電源50の実効値電圧に対応した電圧値を出力する。電圧検知回路66からの電圧値はアナログ入力ポートAN1(以下、AN1ポートという)に入力される。CPU32は、入力した電圧値に基づき交流電源50の実効値電圧を検出する。交流電流を検知する第2の検知手段である電流検知回路67は、電源64と駆動回路70への分岐部よりも交流電源50の側に設けられている。電流検知回路67は、トランスを用いて一次側と絶縁された出力ラインに流れた交流電流の実効値、に対応した電圧値を出力する。電流検知回路67からの電圧値はアナログ入力ポートAN2(以下、AN2ポートという)に入力される。CPU32は、入力した電圧値に基づき、負荷としての電源64及び定着器30のヒータ100で消費される合算の電流値を検出することが可能となる。 The line on the downstream side of the AC filter 51 is connected to the voltage detection circuit 66, which is the first detection means for detecting the AC voltage. The voltage detection circuit 66 outputs a voltage value corresponding to the effective value voltage of the AC power supply 50 to an output line isolated from the primary side by using, for example, a transformer. The voltage value from the voltage detection circuit 66 is input to the analog input port AN1 (hereinafter referred to as AN1 port). The CPU 32 detects the effective value voltage of the AC power supply 50 based on the input voltage value. The current detection circuit 67, which is the second detection means for detecting the alternating current, is provided on the side of the alternating current power supply 50 with respect to the branch portion to the power supply 64 and the drive circuit 70. The current detection circuit 67 outputs a voltage value corresponding to the effective value of the alternating current flowing through the output line isolated from the primary side by using a transformer. The voltage value from the current detection circuit 67 is input to the analog input port AN2 (hereinafter referred to as AN2 port). Based on the input voltage value, the CPU 32 can detect the total current value consumed by the power supply 64 as a load and the heater 100 of the fuser 30.

一方、第3の検知手段である電流検知回路68は、電源64には流れずヒータ100に流れる電流値を検出できる位置に配置されている。電流検知回路68は、検知した電流値に対応した電圧値をCPU32に出力する。電流検知回路68からの電圧値はアナログ入力ポートAN3(以下、AN3ポートという)に入力される。CPU32は、入力した電圧値に基づき、ヒータ100に流れる電流を検出する。また、CPU32は、電圧検知回路66の検知結果と電流検知回路68の検知結果とに基づいて、ヒータ100によって消費された電力を検出する。 On the other hand, the current detection circuit 68, which is the third detection means, is arranged at a position where the current value flowing through the heater 100 without flowing through the power supply 64 can be detected. The current detection circuit 68 outputs a voltage value corresponding to the detected current value to the CPU 32. The voltage value from the current detection circuit 68 is input to the analog input port AN3 (hereinafter referred to as AN3 port). The CPU 32 detects the current flowing through the heater 100 based on the input voltage value. Further, the CPU 32 detects the electric power consumed by the heater 100 based on the detection result of the voltage detection circuit 66 and the detection result of the current detection circuit 68.

[プリンタのシステム構成]
次に、プリンタのシステム構成及びインタフェイスについて説明する。図4は、図1に示すプリンタ周辺のシステム構成を示すブロック図である。エンジン制御部302の動作は、CPU32内部のROM32aに予め書き込まれたプログラムに基づいて実現される。
[Printer system configuration]
Next, the system configuration and interface of the printer will be described. FIG. 4 is a block diagram showing a system configuration around the printer shown in FIG. The operation of the engine control unit 302 is realized based on a program written in advance in the ROM 32a inside the CPU 32.

エンジン制御部302は、用紙21の紙種に関する情報を検知する紙種検知部303、予めユーザ等により設定された用紙21の紙種に関する情報を取得する紙種取得部304、画像形成装置90内の温度を検知する温度センサ40から情報を受ける。また、エンジン制御部302は、電源64、駆動回路70を制御する。また、エンジン制御部302は、消費電力を測定する電力測定部308と、ヒータ100に供給可能な最大電力を算出する供給可能電力算出部(供給可能電力取得手段)309と、画像形成動作(画像形成プロセス)の画像形成速度(印刷速度)を制御する速度制御部310と、を有する。また、エンジン制御部302は、用紙21の搬送を行う搬送部311と、帯電工程から転写工程までの画像形成動作を実行する感光ドラム13等の部材である実行部312と、定着器30と、を制御する。また、エンジン制御部302は、ヒータ100の温度を制御する温度制御部314と、定着器30の暖まりの度合い(暖気状態)を算出する暖気状態算出部315と、を有する。また、エンジン制御部302は、用紙21の1面に印刷されるトナー像の印字率を画像情報に基づいて取得する印字率取得部316と、印字率取得部316により取得した印字率の平均の印字率を求める平均手段である印字率平均部317と、を有する。また、エンジン制御部302は、複数の用紙21の中から所定の印字率よりも高い印字率となっている用紙21を特定する枚数取得部318を有する。また、エンジン制御部302は、ヒータ100に必要と想定される電力を算出する必要電力算出部(必要電力取得手段)319と、消費電力の平均を求める電力平均部320と、を有する。コントローラ部301は、ホストコンピュータ300及びエンジン制御部302と相互に通信が可能となっている。なお、以下の説明において、高印字率とは所定の印字率よりも高い印字率を指し、低印字率とは所定の印字率以下の印字率を指す。 The engine control unit 302 includes a paper type detection unit 303 that detects information about the paper type of the paper 21, a paper type acquisition unit 304 that acquires information about the paper type of the paper 21 preset by a user or the like, and an image forming apparatus 90. Information is received from the temperature sensor 40 that detects the temperature of the paper. Further, the engine control unit 302 controls the power supply 64 and the drive circuit 70. Further, the engine control unit 302 includes a power measurement unit 308 that measures power consumption, a supplyable power calculation unit (supplyable power acquisition means) 309 that calculates the maximum power that can be supplied to the heater 100, and an image forming operation (image). It has a speed control unit 310 that controls the image formation speed (printing speed) of the formation process). Further, the engine control unit 302 includes a transport unit 311 that transports the paper 21, an execution unit 312 that is a member such as a photosensitive drum 13 that executes an image forming operation from the charging process to the transfer process, and a fixing device 30. To control. Further, the engine control unit 302 includes a temperature control unit 314 that controls the temperature of the heater 100, and a warm air state calculation unit 315 that calculates the degree of warmth (warm air state) of the fuser 30. Further, the engine control unit 302 is an average of the print rate acquisition unit 316 that acquires the print rate of the toner image printed on one side of the paper 21 based on the image information and the print rate acquisition unit 316. It has a print rate averaging unit 317, which is an averaging means for obtaining a print rate. Further, the engine control unit 302 has a number acquisition unit 318 for specifying the paper 21 having a printing rate higher than a predetermined printing rate from among the plurality of papers 21. Further, the engine control unit 302 has a required power calculation unit (required power acquisition means) 319 for calculating the power assumed to be required for the heater 100, and a power averaging unit 320 for obtaining the average power consumption. The controller unit 301 can communicate with the host computer 300 and the engine control unit 302. In the following description, the high print rate means a print rate higher than the predetermined print rate, and the low print rate means the print rate equal to or lower than the predetermined print rate.

[印刷モードの選択処理]
続いて、実施例1の具体的な制御に関して、図5及び図7、図8のフローチャートを用いて説明する。なお、フローチャートに示す制御処理は、予めROM32aに格納されたプログラムに従って、エンジン制御部302が有するCPU32により実行される。実施例1の制御は、大きく次の3つにわかれる。
(1)ヒータに電力供給が可能か否か(以下、電力供給可否という)の判断処理
(2)省電力モードの選択処理
(3)印刷開始後にスループットの変更が必要か否か(以下、変更要否という)の判断処理
以降、各処理について、詳細に説明する。
[Print mode selection process]
Subsequently, the specific control of the first embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 5, 7, and 8. The control process shown in the flowchart is executed by the CPU 32 of the engine control unit 302 according to the program stored in the ROM 32a in advance. The control of the first embodiment can be roughly divided into the following three.
(1) Judgment processing of whether power can be supplied to the heater (hereinafter referred to as power supply availability) (2) Power saving mode selection process (3) Whether it is necessary to change the throughput after the start of printing (hereinafter referred to as change) Each process will be described in detail after the determination process (referred to as necessity).

(1)電力供給可否の判断処理
CPU32は、印刷ジョブが送信されてくると、供給可能電力算出部309により定着器30のヒータ100に供給可能な電力を算出し、必要電力算出部319により印刷ジョブの初期にヒータ100に必要と想定される電力を算出する。CPU32は、算出したヒータ100に供給可能な電力とヒータ100が必要とする電力とを比較する。CPU32は、比較結果に基づいて、ヒータ100に電力を供給することが可能か否かを判断する。そして、CPU32は、通常の画像形成を実行するか、消費電力を削減する省電力モードで画像形成を実行するかを判断する。図5のフローチャートを用いて、電力供給可否の判断処理について説明する。
(1) Power supply availability determination process When a print job is transmitted, the CPU 32 calculates the power that can be supplied to the heater 100 of the fuser 30 by the supplyable power calculation unit 309, and prints by the required power calculation unit 319. Calculate the expected power required for the heater 100 at the beginning of the job. The CPU 32 compares the calculated electric power that can be supplied to the heater 100 with the electric power required by the heater 100. The CPU 32 determines whether or not it is possible to supply electric power to the heater 100 based on the comparison result. Then, the CPU 32 determines whether to execute normal image formation or to execute image formation in a power saving mode that reduces power consumption. The process of determining whether or not power can be supplied will be described with reference to the flowchart of FIG.

ステップ(以下、Sとする)101でCPU32は、供給可能電力算出部309によりヒータ100に供給可能な電力Plimitを算出するために、二次側の負荷65が消費する電源負荷電力である電力Ppsuを、以下の式(1)で算出する。
Ppsu=Pe+Pfeed+Pdeliv+Pis・・・(1)
ここで、電力Peは、ヒータ100で消費される電力を除いた画像形成装置90の負荷電力であり、電圧検知回路66及び電流検知回路67により検知された結果から求められた電力が用いられる。電力Peが取得されるタイミングは、ヒータ100に電力が投入されていないタイミングが望ましい。例えば、前回の画像形成終了時にヒータ100への電力の投入が終了した後のタイミング等で取得される。そのようなタイミングで取得され算出された電力Peは、例えばRAM32bに格納され、次の印刷ジョブ時の電力Ppsuを算出する際に使用される。電力Pfeedは、給紙ユニット91で消費される電力、電力Pdelivは、排出ユニット92で消費される電力、更に電力Pisは、イメージスキャナ93で消費される電力である。
In step 101 (hereinafter referred to as S), the CPU 32 uses the power Ppusu, which is the power load power consumed by the load 65 on the secondary side, in order to calculate the power Limit that can be supplied to the heater 100 by the supplyable power calculation unit 309. Is calculated by the following equation (1).
Ppus = Pe + Pfeed + Pdeliv + Pis ... (1)
Here, the electric power Pe is the load power of the image forming apparatus 90 excluding the electric power consumed by the heater 100, and the electric power obtained from the results detected by the voltage detection circuit 66 and the current detection circuit 67 is used. The timing at which the electric power Pe is acquired is preferably the timing at which the electric power is not applied to the heater 100. For example, it is acquired at the timing after the power input to the heater 100 is completed at the end of the previous image formation. The electric power Pe acquired and calculated at such a timing is stored in, for example, the RAM 32b, and is used when calculating the electric power Ppus at the time of the next print job. The power Pfeed is the power consumed by the paper feed unit 91, the power Pdeliv is the power consumed by the discharge unit 92, and the power Pis is the power consumed by the image scanner 93.

電力Pfeedは、給紙ユニット91がプリンタに装着された状態にあり、かつ印刷ジョブにおいて給紙ユニット91からの給紙が指定されている場合に、Pfeed=60Wを一律に加算する。また、電力Pdelivは、排出ユニット92がプリンタに装着された状態にあり、かつ印刷ジョブにおいて排出ユニット92への排出が指定されている場合に、Pdeliv=80Wを一律に加算する。オプションの給紙ユニット91及び排出ユニット92の電力値は、各ユニットの必要電力を設計段階の検討によって求めたものであり、固定値として予めROM32aに格納された値である。なお、他の手段として、画像形成動作以外のタイミングでそれぞれ個別に動作させて、動作時の電力を実測する方法も可能である。 The power Pfed uniformly adds Pfed = 60W when the paper feed unit 91 is mounted on the printer and the paper feed from the paper feed unit 91 is specified in the print job. Further, the electric power Pdeliv uniformly adds Pdeliv = 80W when the discharge unit 92 is mounted on the printer and the discharge to the discharge unit 92 is specified in the print job. The power values of the optional paper feed unit 91 and discharge unit 92 are obtained by examining the required power of each unit at the design stage, and are values stored in the ROM 32a in advance as fixed values. As another means, it is also possible to measure the electric power at the time of operation by operating each of them individually at a timing other than the image forming operation.

また、電力Pisはイメージスキャナ93により消費される電力である。イメージスキャナ93は、読み取った(スキャンした)画像を印刷する複写機能以外にも、スキャンしたデータをメールに添付して送信したり、FAXで送信したりする機能等、印刷ジョブとは関係なくユーザにより動作させることを想定する必要がある。このため、イメージスキャナ93がプリンタに装着されている場合には、Pis=80Wを一律に加える。給紙ユニット91及び排出ユニット92の場合と同様に、電力Pisについても固定値ではなく、個別に動作させて動作時の電力を実測して使用する方法も可能である。 Further, the electric power Pis is the electric power consumed by the image scanner 93. The image scanner 93 has a function of attaching scanned data to an e-mail and sending it by fax, in addition to a copy function of printing a scanned (scanned) image, and the like, regardless of the print job. It is necessary to assume that it will be operated by. Therefore, when the image scanner 93 is attached to the printer, Pis = 80W is uniformly added. As in the case of the paper feed unit 91 and the discharge unit 92, the power Pis is not a fixed value, but a method of operating the power Pis individually and actually measuring the power during operation is also possible.

S102でCPU32は、供給可能電力算出部309によりヒータ100に供給可能な電力Plimitを、以下の式(2)を用いて算出する。
Plimit=Ilimit×Vin×Kpf-Ppsu・・・(2)
ここで、電圧Vinは電圧検知回路66により検知された入力電圧値である。Kpfは装置全体で想定される力率である。力率は、例えば実施例1では、90(%)という固定値とする。これは、電源64の電流波形と駆動回路70の位相制御によるヒータ100に供給される電流波形とによって、おおむね決定されるものであり、設計時に求められた最悪値である。電流Ilimitは、供給源に対して制限しなければならない実効電流値である。例えば、100V~127Vの地域向けの製品では、電流Ilimitとして12Armsが初期の設定値として予めROM32aに格納されている。220V~240Vの地域向けの製品では、電流Ilimitとして6Armsが初期の設定値としてとして予めROM32aに格納されている。更に、電流Ilimitは、ユーザが画像形成装置90が有する操作部(不図示)を用いて設定することも可能である。例えば、20Aブレーカに対応しているユーザや、個別の都合により低い電流に制限しなければならないユーザに対しても、適切に対応することが可能なものとなっている。CPU32は、ROM32aに格納された上述したパラメータ等を用いてヒータ100に供給可能な電力Plimitを算出する。
In S102, the CPU 32 calculates the power limit that can be supplied to the heater 100 by the supplyable power calculation unit 309 using the following equation (2).
Plimit = Illimit x Vin x Kpf-Ppusu ... (2)
Here, the voltage Vin is an input voltage value detected by the voltage detection circuit 66. Kpf is the power factor assumed for the entire device. For example, in Example 1, the power factor is a fixed value of 90 (%). This is generally determined by the current waveform of the power supply 64 and the current waveform supplied to the heater 100 by the phase control of the drive circuit 70, and is the worst value obtained at the time of design. Current Ilimit is an effective current value that must be limited to the source. For example, in a product for regions of 100V to 127V, 12Arms as a current Illimit is stored in ROM 32a in advance as an initial setting value. In the products for regions of 220V to 240V, 6Arms as the current Illimit is stored in the ROM 32a in advance as the initial setting value. Further, the current Illimit can be set by the user using an operation unit (not shown) included in the image forming apparatus 90. For example, it is possible to appropriately cope with a user who supports a 20A breaker and a user who has to limit the current to a low current due to individual circumstances. The CPU 32 calculates the power limit that can be supplied to the heater 100 by using the above-mentioned parameters and the like stored in the ROM 32a.

続いて、CPU32は、必要電力算出部319によりヒータ100に必要と想定される電力Pfsrを算出する。電力Pfsrは、以下の3つのパラメータと表1のテーブルの情報とに基づいて算出される。表1は、ヒータ100に必要と想定される電力Pfsrを決定するための情報を含んだテーブルである。
・現在の環境温度
温度センサ40により検知される。
・定着器30の暖気レベル
定着器30の蓄熱の度合いを算出する暖気状態算出部315により決定される。
・印刷初期の平均印字率情報
印字率取得部316により取得され、印字率平均部317により平均の印字率が求められる。
Subsequently, the CPU 32 calculates the power Pfsr assumed to be required for the heater 100 by the required power calculation unit 319. The power Pfsr is calculated based on the following three parameters and the information in the table of Table 1. Table 1 is a table containing information for determining the power Pfsr assumed to be required for the heater 100.
-Current environmental temperature Detected by the temperature sensor 40.
-Warm air level of the fuser 30 It is determined by the warm air state calculation unit 315 that calculates the degree of heat storage of the fuser 30.
-Average print rate information at the initial stage of printing The information is acquired by the print rate acquisition unit 316, and the average print rate is obtained by the print rate average unit 317.

必要電力算出部319は、温度センサ40により検知された装置内の温度と、暖気状態算出部315により算出された定着器30の蓄熱の度合いと、印字率取得部316により取得された印字率と、に基づいて、必要電力Pfsrを求める。ここで、印字率取得部316により取得された所定の枚数の用紙21のそれぞれの印字率は、更に印字率平均部317により平均の印字率として求められ、平均の印字率に基づいて、電力Pfsrが求められる。 The required power calculation unit 319 includes the temperature inside the device detected by the temperature sensor 40, the degree of heat storage of the fuser 30 calculated by the warm air state calculation unit 315, and the print rate acquired by the print rate acquisition unit 316. , The required power Pfsr is obtained. Here, the print rate of each of the predetermined number of sheets of paper 21 acquired by the print rate acquisition unit 316 is further obtained as an average print rate by the print rate average unit 317, and the power Pfsr is obtained based on the average print rate. Is required.

Figure 0006991715000001
表1の値は、定着器30の性能のばらつきを考慮して検討により得られた設計値であり、予めCPU32のROM32aに格納されるテーブルとなる。表1では、平均印字率情報、環境温度レベル及び暖気レベルDxに応じて、ヒータ100に必要と想定される電力(W)が決定される。3つのパラメータの算出方法に関して次に説明する。なお、3つのパラメータはそれぞれ並行して算出されるものとし、図5に示すようにS102に続く処理を分岐させた流れとして記載する。
Figure 0006991715000001
The values in Table 1 are design values obtained by consideration in consideration of variations in the performance of the fuser 30, and are tables stored in the ROM 32a of the CPU 32 in advance. In Table 1, the electric power (W) assumed to be required for the heater 100 is determined according to the average print rate information, the ambient temperature level, and the warm air level Dx. The calculation method of the three parameters will be described below. It is assumed that each of the three parameters is calculated in parallel, and as shown in FIG. 5, the process following S102 is described as a branched flow.

(環境温度レベル)
表1の横軸にある環境温度レベル(11℃~15℃等)は外気の温度である。温度センサ40は、外気の温度と略等しい温度を検知することができるような、画像形成装置90の中の位置に配置されている。S103でCPU32は、温度センサ40により検知した温度を環境温度レベルとして検知する。
(Environmental temperature level)
The environmental temperature level (11 ° C to 15 ° C, etc.) on the horizontal axis of Table 1 is the temperature of the outside air. The temperature sensor 40 is arranged at a position in the image forming apparatus 90 so as to be able to detect a temperature substantially equal to the temperature of the outside air. In S103, the CPU 32 detects the temperature detected by the temperature sensor 40 as the ambient temperature level.

(暖気レベルDx)
表1の縦軸にある定着器30の暖気レベルDxは、暖気状態算出部315により、加圧ローラ103の予測される温度(以下、予測温度という)Dと印刷開始時のサーミスタ54により検知されたヒータの温度とから算出される。まず、加圧ローラ103の予測温度Dは、以下の式(3)により算出される。
D=D0+画像形成の準備動作中の回転回数×Δm-連続印刷済枚数×Δtp
-印刷停止時間×Δtw・・・(3)
ここで、D0は加圧ローラ103の初期温度であり、加圧ローラ103が冷えた状態から印刷動作を開始する場合には、加圧ローラ103の初期温度は、略室温となる。また、加圧ローラ103が温かい状態で印刷動作を開始する場合には、印刷動作を開始する時点で算出された加圧ローラ103の予測温度Dが用いられる。Δmは、画像形成の準備動作中において、加圧ローラ103が1回転するごとに加圧ローラ103が上昇する温度(以下、上昇温度という)である。Δtpは、加圧ローラ103が1枚印刷するごとに用紙21に奪われる温度である。Δtwは、印刷停止時の加圧ローラ103が単位時間当たりに冷却される温度(以下、冷却温度という)である。
(Warm air level Dx)
The warm air level Dx of the fuser 30 on the vertical axis of Table 1 is detected by the warm air state calculation unit 315 by the predicted temperature (hereinafter referred to as the predicted temperature) D of the pressurizing roller 103 and the thermistor 54 at the start of printing. It is calculated from the temperature of the heater. First, the predicted temperature D of the pressurizing roller 103 is calculated by the following equation (3).
D = D0 + Preparation for image formation Number of rotations during operation x Δm-Number of continuously printed sheets x Δtp
-Print stop time x Δtw ... (3)
Here, D0 is the initial temperature of the pressure roller 103, and when the printing operation is started from the state where the pressure roller 103 is cold, the initial temperature of the pressure roller 103 is substantially room temperature. When the printing operation is started in a warm state of the pressure roller 103, the predicted temperature D of the pressure roller 103 calculated at the time when the printing operation is started is used. Δm is a temperature (hereinafter referred to as an increase temperature) in which the pressure roller 103 rises each time the pressure roller 103 rotates during the preparation operation for image formation. Δtp is a temperature at which the paper 21 is deprived of each time the pressure roller 103 prints one sheet. Δtw is the temperature at which the pressurizing roller 103 when printing is stopped is cooled per unit time (hereinafter referred to as the cooling temperature).

S104でCPU32は、式(3)から、加圧ローラ103の予測温度Dを算出する。加圧ローラ103の予測温度Dは、画像形成の準備動作中に加圧ローラ103が回転する回数と、連続して印刷された用紙21の枚数と、印刷が停止されていた時間と、に基づいて算出される。 In S104, the CPU 32 calculates the predicted temperature D of the pressurizing roller 103 from the equation (3). The predicted temperature D of the pressurizing roller 103 is based on the number of times the pressurizing roller 103 rotates during the preparatory operation for image formation, the number of sheets of paper 21 printed continuously, and the time during which printing is stopped. Is calculated.

実施例1では、画像形成の準備動作中に、加圧ローラ103が1回転するごとの加圧ローラ103の上昇温度Δmは、例えば40℃とする。また、1枚印刷するごとに加圧ローラ103が用紙21から奪われる温度Δtpは、例えば5℃とする。更に、印刷停止時の単位時間当たりの冷却温度Δtwは、例えば1℃とする。Δm、Δtp、Δtwは、それぞれ固定値としている。例えば、図1で説明した実施例1の画像形成装置90が、初期温度25℃の状態で3枚連続印刷を5秒おきに3回繰り返した場合、印刷終了後の加圧ローラ103の予測温度Dは、式(3)を用いて、
25℃+3回×40℃-(3枚×3回)×5℃-(5秒×2回)×1℃=90℃
と算出される。
Δm、Δtp、Δtwは、固定値に限られるものではない。例えば、より精度を必要とする場合には、環境温度やサーミスタ温度、暖気状態、連続して搬送される枚数(以下、通紙枚数という)等によって可変としてもよい。
In the first embodiment, the temperature rise Δm of the pressure roller 103 for each rotation of the pressure roller 103 during the preparatory operation for image formation is, for example, 40 ° C. Further, the temperature Δtp at which the pressure roller 103 is deprived of the paper 21 each time one sheet is printed is set to, for example, 5 ° C. Further, the cooling temperature Δtw per unit time when printing is stopped is, for example, 1 ° C. Δm, Δtp, and Δtw are fixed values, respectively. For example, when the image forming apparatus 90 of the first embodiment described with reference to FIG. 1 repeats continuous printing of three sheets three times every 5 seconds at an initial temperature of 25 ° C., the predicted temperature of the pressurizing roller 103 after printing is completed. D uses equation (3) to
25 ° C + 3 times x 40 ° C- (3 sheets x 3 times) x 5 ° C- (5 seconds x 2 times) x 1 ° C = 90 ° C
Is calculated.
Δm, Δtp, and Δtw are not limited to fixed values. For example, when more accuracy is required, it may be variable depending on the environmental temperature, thermistor temperature, warm-up state, the number of sheets continuously conveyed (hereinafter referred to as the number of sheets to be passed), and the like.

続いて、S105でCPU32は、サーミスタ54によりヒータ100の温度を検知する。S106でCPU32は、定着器30の暖気レベルDxを、S104で算出した加圧ローラ103の予測温度Dと、S105で検出したヒータ100の温度とに基づいて、表2を参照して求める。 Subsequently, in S105, the CPU 32 detects the temperature of the heater 100 by the thermistor 54. In S106, the CPU 32 obtains the warm air level Dx of the fuser 30 with reference to Table 2 based on the predicted temperature D of the pressurizing roller 103 calculated in S104 and the temperature of the heater 100 detected in S105.

Figure 0006991715000002
表2は定着器30の暖気レベルDxを求めるためのテーブルであり、加圧ローラ103の予測温度Dとヒータ100の温度とから暖気レベルDxが求められる。例えば、加圧ローラ103の予測温度Dが100℃、ヒータ100の温度が90℃である場合、定着器30の暖気レベルDxは2と求められる。
Figure 0006991715000002
Table 2 is a table for obtaining the warm air level Dx of the fuser 30, and the warm air level Dx can be obtained from the predicted temperature D of the pressurizing roller 103 and the temperature of the heater 100. For example, when the predicted temperature D of the pressurizing roller 103 is 100 ° C. and the temperature of the heater 100 is 90 ° C., the warm air level Dx of the fuser 30 is determined to be 2.

なお、加圧ローラ103の予測温度Dが高い程、加圧ローラ103の蓄熱量は多く、より少ない電力で定着することができる。同様に、ヒータ100の温度が高ければ高いほど定着フィルム102の蓄熱量は多く、より少ない電力で定着することができる。そのため、表2の暖気レベルDxは、ヒータ100の温度及び加圧ローラ103の予測温度Dの値が高い程、高い数値(高いレベル)になっている。 The higher the predicted temperature D of the pressurizing roller 103, the larger the amount of heat stored in the pressurizing roller 103, and the smaller the electric power can be used for fixing. Similarly, the higher the temperature of the heater 100, the larger the amount of heat stored in the fixing film 102, and the less power can be used for fixing. Therefore, the warm air level Dx in Table 2 becomes a higher value (higher level) as the values of the temperature of the heater 100 and the predicted temperature D of the pressurizing roller 103 are higher.

(平均印字率情報)
図6は、用紙の印字率について説明する図である。サーミスタ54が配置されている位置に対応する用紙21上の仮想の位置psを中心として幅方向に所定の幅を有し、搬送方向については用紙21の先端から後端までの長さを有する領域を、領域Rとする。なお、幅方向とは、搬送方向に直交する方向である。表1の横軸にある印字率の情報は、用紙21の領域Rに転写されるトナー像の印字率である。具体的には、図6に示す画像部分の1枚中の平均印字率の情報である。ここでいう平均印字率とは、各色の濃度パーセンテージの合計値である。例えば、図6で示す領域Rが、マゼンタ色が100%、シアン色が100%の画像(以下、2次色べた画像という)である場合には、平均印字率は200%(=100%+100%)ということになる。例えば、その2次色べた画像が領域Rの半分にある場合には、平均印字率は100%(=200%÷2)となる。1枚中の領域Rにおける平均印字率の情報(以下、平均印字率情報ともいう)は、印字率取得部316による印字率情報の取得、及び印字率平均部317による印字率の平均化によって算出される。
(Average print rate information)
FIG. 6 is a diagram illustrating a printing rate of paper. A region having a predetermined width in the width direction about the virtual position ps on the paper 21 corresponding to the position where the thermistor 54 is arranged, and having a length from the front end to the rear end of the paper 21 in the transport direction. Let be the area R. The width direction is a direction orthogonal to the transport direction. The information on the printing rate on the horizontal axis of Table 1 is the printing rate of the toner image transferred to the area R of the paper 21. Specifically, it is information on the average print rate in one image portion shown in FIG. The average printing rate here is the total value of the density percentages of each color. For example, when the region R shown in FIG. 6 is an image having 100% magenta color and 100% cyan color (hereinafter referred to as a secondary color solid image), the average print rate is 200% (= 100% + 100). %)It turns out that. For example, when the secondary color solid image is in half of the area R, the average print rate is 100% (= 200% ÷ 2). The information on the average print rate in the area R in one sheet (hereinafter, also referred to as the average print rate information) is calculated by acquiring the print rate information by the print rate acquisition unit 316 and averaging the print rates by the print rate average unit 317. Will be done.

定着器30のヒータ100の温度制御は、サーミスタ54の検知結果に基づいて行われている。サーミスタ54の位置における印字率が高いと、サーミスタ54の位置において温度が低下しやすくなる。このため、CPU32は、ヒータ100の温度制御としては、電力を多く投入してサーミスタ54の位置における温度を下げないように制御する。一方、サーミスタ54の位置における印字率が低いと、上述した制御とは逆で、投入される電力が少なくなるようなフィードバック制御となる。 The temperature of the heater 100 of the fuser 30 is controlled based on the detection result of the thermistor 54. If the printing rate at the position of the thermistor 54 is high, the temperature tends to decrease at the position of the thermistor 54. Therefore, the CPU 32 controls the temperature of the heater 100 so as not to lower the temperature at the position of the thermistor 54 by applying a large amount of electric power. On the other hand, if the printing rate at the position of the thermistor 54 is low, the feedback control is performed so that the power input is reduced, which is the opposite of the control described above.

まず、S107でCPU32は、印字率取得部316及び印字率平均部317によって印刷ジョブ中の1枚目から所定の枚数、例えば印刷ジョブの初期の3枚分(所定の枚数分)の平均印字率情報をそれぞれ取得する。S108でCPU32は、3枚分の平均印字率情報について、平均印字率情報が70%以上のものを高印字率、70%未満のものを低印字率とし、枚数取得部318により3枚中1枚でも高印字率の印刷があるか否かを判断する。なお、3枚という枚数は一例であり、3枚に限定されるものではない。実施例1では以下の理由により3枚としている。後述するように、印刷開始後の電力の判断結果に応じて、用紙21の搬送間隔を短くしたり長くしたりという再調整が行われる場合がある。この場合、画像形成装置90の中に既に搬送されてしまった用紙21が存在したり、用紙21に転写されるべく感光ドラム13上にトナー像の形成が既に行われていたりする。これらの既に搬送されている用紙間の搬送間隔を変更することができない。例えば、実施例1の画像形成装置90では、再調整が行われる場合、搬送間隔を変更することができない用紙21の枚数を3枚としている。この枚数は3枚に限定するものではなく、個々の画像形成装置によって決定される枚数である。搬送間隔の切り替え制御が実際に実行されるのは、装置内に既に搬送されている3枚の用紙を排出した後になってしまうので、最短でも搬送間隔の切り替えを決定した後の3イメージ以降からとなる。 First, in S107, the CPU 32 uses the print rate acquisition unit 316 and the print rate averaging unit 317 to determine the average print rate of a predetermined number of sheets from the first sheet in the print job, for example, the initial three sheets (predetermined number of sheets) of the print job. Get information respectively. In S108, the CPU 32 sets the average print rate information for three sheets as a high print rate when the average print rate information is 70% or more and a low print rate when the average print rate information is less than 70%. It is determined whether or not there is printing with a high printing rate even on a sheet. The number of 3 sheets is an example and is not limited to 3 sheets. In Example 1, the number is set to 3 for the following reasons. As will be described later, readjustment may be performed such as shortening or lengthening the transport interval of the paper 21 depending on the determination result of the electric power after the start of printing. In this case, the paper 21 that has already been conveyed exists in the image forming apparatus 90, or the toner image is already formed on the photosensitive drum 13 so as to be transferred to the paper 21. It is not possible to change the transport interval between these already transported papers. For example, in the image forming apparatus 90 of the first embodiment, when readjustment is performed, the number of sheets of paper 21 whose transport interval cannot be changed is set to three. This number is not limited to three, but is a number determined by each image forming apparatus. Since the transfer interval switching control is actually executed after the three sheets of paper that have already been conveyed in the device are ejected, the transfer interval switching control is actually executed from the third image or later after the transfer interval switching is decided at the earliest. Will be.

S108でCPU32は、3枚の中に1枚でも高印字率の用紙があると判断した場合、処理をS109に進める。S109でCPU32は、ヒータ100に必要と想定される電力Pfsrを求める際のパラメータとして、印字率モードを高印字率モードとする。S108でCPU32は、3枚の中に1枚も高印字率の用紙がなかったと判断した場合、処理をS110に進める。S110でCPU32は、ヒータ100に必要と想定される電力Pfsrを求める際のパラメータとして、印字率モードを低印字率モードとする。
以上のように、ヒータ100に必要と想定される電力Pfsrを求めるために必要な3つのパラメータ、即ち、環境温度レベル、暖気レベルDx、及び印字率情報が求められる。
If the CPU 32 determines in S108 that even one of the three sheets has a high printing rate, the process proceeds to S109. In S109, the CPU 32 sets the print rate mode to the high print rate mode as a parameter for obtaining the power Pfsr assumed to be required for the heater 100. If the CPU 32 determines in S108 that none of the three sheets has a high printing rate, the process proceeds to S110. In S110, the CPU 32 sets the print rate mode as the low print rate mode as a parameter for obtaining the power Pfsr assumed to be required for the heater 100.
As described above, the three parameters necessary for obtaining the electric power Pfsr assumed to be required for the heater 100, that is, the environmental temperature level, the warm air level Dx, and the print rate information are obtained.

S111でCPU32は、環境温度レベル、暖気レベルDx、及び印字率モード(平均印字率情報)の3つのパラメータと、表1のテーブルとに基づいて、必要電力算出部319によりヒータ100に必要と想定される電力Pfsrを求める。例えば、環境温度レベルが18℃、暖気レベルDxが2、印字率モードが低印字率モードである場合、CPU32は、表1からヒータ100に必要と想定される電力Pfsrを750Wと求める。S112でCPU32は、S102で算出したヒータ100に供給可能な電力PlimitとS111で求めたヒータ100に必要と想定される電力Pfsrとを用いて、電力の差分(以下、差分電力という)ΔPiniを以下の式(4)により算出する。
ΔPini=Plimit-Pfsr・・・(4)
In S111, the CPU 32 is assumed to be necessary for the heater 100 by the required power calculation unit 319 based on the three parameters of the environmental temperature level, the warm air level Dx, and the print rate mode (average print rate information) and the table in Table 1. The electric power Pfsr to be generated is obtained. For example, when the environmental temperature level is 18 ° C., the warm air level Dx is 2, and the print rate mode is the low print rate mode, the CPU 32 determines from Table 1 that the power Pfsr assumed to be required for the heater 100 is 750 W. In S112, the CPU 32 uses the power Primit that can be supplied to the heater 100 calculated in S102 and the power Pfsr that is assumed to be required for the heater 100 obtained in S111, and sets the difference in power (hereinafter referred to as differential power) ΔPini as follows. It is calculated by the formula (4) of.
ΔPini = Plimit-Pfsr ... (4)

S113でCPU32は、S112で算出した差分電力ΔPiniが0W以上か否かを判断する。S113でCPU32は、差分電力ΔPiniが0W以上であると判断した場合は、処理をS114に進める。S114でCPU32は、通常モード(第1のモード)の印刷を実行する。通常モードとは、後述する省電力モード(第2のモード)のような電力削減のための動作を行わない印刷モードである。S113でCPU32は、差分電力ΔPiniが0W未満であると判断した場合は、処理をS115に進める。S115でCPU32は、省電力モードでの印刷を実行する。 In S113, the CPU 32 determines whether or not the differential power ΔPini calculated in S112 is 0 W or more. If the CPU 32 determines in S113 that the differential power ΔPini is 0 W or more, the process proceeds to S114. In S114, the CPU 32 executes printing in the normal mode (first mode). The normal mode is a print mode in which an operation for power reduction such as a power saving mode (second mode) described later is not performed. If the CPU 32 determines in S113 that the differential power ΔPini is less than 0 W, the process proceeds to S115. In S115, the CPU 32 executes printing in the power saving mode.

(2)省電力モードの選択処理
続いて、図5の判断処理で、省電力モードで印刷を実行すると判断された場合に、図5のS112で算出した差分電力ΔPiniに基づいて、どの省電力モードで印刷を開始するかを確定する。実施例1における画像形成装置90は、ヒータ100に必要な電力を低減させる第1~第3の制御を有している。第1の制御は、1枚目の画像形成開始を遅延させ(印刷開始前のヒータの発熱期間を延長する)、定着処理を実行する前に定着器全体をより温める制御である。実施例1では、画像形成の準備動作の時間を延長することにより1枚目の画像形成の開始を遅延させる。熱容量の大きい加圧ローラ103に予め多くの熱を蓄えることにより、用紙が定着ニップ部Nを通過している期間で必要となる電力を低減させる効果がある。しかしながら、1枚目の用紙21の排出が完了するまでのファーストプリントアウトタイム(以下、FPOTとする)が長くなってしまうという課題がある。以降、第1の制御をFPOT延長制御ともいう。
(2) Power saving mode selection process Next, when it is determined in the determination process of FIG. 5 that printing is to be executed in the power saving mode, which power saving is performed based on the differential power ΔPini calculated in S112 of FIG. Confirm whether to start printing in the mode. The image forming apparatus 90 in the first embodiment has first to third controls for reducing the electric power required for the heater 100. The first control is a control that delays the start of image formation of the first image (extends the heat generation period of the heater before the start of printing) and warms the entire fuser before executing the fixing process. In the first embodiment, the start of the first image formation is delayed by extending the time of the image formation preparation operation. By storing a large amount of heat in advance in the pressurizing roller 103 having a large heat capacity, there is an effect of reducing the electric power required during the period when the paper passes through the fixing nip portion N. However, there is a problem that the first printout time (hereinafter referred to as FPOT) until the ejection of the first sheet 21 is completed becomes long. Hereinafter, the first control is also referred to as FPOT extension control.

第2の制御は、用紙21の搬送間隔を広げる制御である。用紙21の搬送間隔を広げるとは、先行して搬送されている用紙21の後端と、続いて搬送される用紙21の先端との間隔(以下、紙間という)を広げることである。用紙21を1枚定着させることにより、定着フィルム102も加圧ローラ103も用紙21に熱を奪われる。用紙21に奪われた熱量を、広げた紙間の期間で補うことにより、平均的な電力が低減される。紙間を広げて開始された印刷ジョブは、容易に紙間を小さくすることができる。このため、後に記述する印刷中のスループットの変更に対応しやすくなる。一方で、後述する第3の制御のように印刷速度を下げて電力を削減する場合に比べて電力の削減量は少ない。このため、電力の削減量を多くしようとすると、印刷の初期においてある程度大きな紙間を設ける必要が生じてしまう。 The second control is a control for widening the transport interval of the paper 21. Increasing the transport interval of the paper 21 means widening the spacing (hereinafter, referred to as paper spacing) between the rear end of the paper 21 previously transported and the front end of the subsequently transported paper 21. By fixing one sheet of paper 21, both the fixing film 102 and the pressure roller 103 are deprived of heat by the paper 21. By compensating for the amount of heat lost to the paper 21 by the period between the spread papers, the average electric power is reduced. A print job started by widening the space between papers can easily reduce the space between papers. Therefore, it becomes easy to cope with the change of the throughput during printing described later. On the other hand, the amount of power reduction is smaller than that in the case of reducing the printing speed to reduce the power as in the third control described later. Therefore, if an attempt is made to increase the amount of power reduction, it becomes necessary to provide a certain amount of large paper space in the initial stage of printing.

第3の制御は、画像形成速度(即ち、印刷速度)を通常モード時の画像形成速度よりも遅くする(感光ドラムや搬送ローラ等の回転速度を遅くする)制御である。印刷速度を遅くすることで、定着処理中の単位時間当たりに必要な電力が低減する。印刷速度を遅くする制御は、必要な電力を低減させる制御としては最も効果的である。一方で、印刷を開始した後に余剰の電力が生じ、印刷速度を通常モード時の速度に戻すことによりスループットを通常モード時と同じ状態に戻そうとした場合には、画像形成動作を一旦停止して、装置全体の動作速度を変更する必要がある。このため、スループットを戻す際には、数秒のタイムロスを生じるという制御的な課題を有する。 The third control is a control in which the image forming speed (that is, the printing speed) is made slower than the image forming speed in the normal mode (the rotation speed of the photosensitive drum, the transport roller, or the like is slowed down). By slowing down the printing speed, the power required per unit time during the fixing process is reduced. The control that slows down the printing speed is the most effective as the control that reduces the required power. On the other hand, if excess power is generated after printing is started and an attempt is made to return the throughput to the same state as in normal mode by returning the printing speed to the speed in normal mode, the image formation operation is temporarily stopped. Therefore, it is necessary to change the operating speed of the entire device. Therefore, when returning the throughput, there is a control problem that a time loss of several seconds occurs.

このように、第1の制御~第3の制御は、それぞれ長所、短所を有しており、画像形成装置90の状態や印刷ジョブに応じてどの制御が最適であるかが異なる。実施例1では、3つの制御の特徴を鑑みて、差分電力ΔPiniに応じて表3に示すテーブルに従い、印刷開始前のヒータの発熱期間を延長する時間(以下、延長時間(印刷開始前)という)(s)と印刷初期の紙間の延長時間(以下、延長時間(紙間)という)(s)、更に、画像形成の速度(印刷速度)を決定する。延長時間(紙間)(s)は、通常モード時の紙間(s)に対して追加する時間である。 As described above, the first control to the third control have advantages and disadvantages, respectively, and which control is optimal depends on the state of the image forming apparatus 90 and the print job. In the first embodiment, in view of the characteristics of the three controls, the time for extending the heat generation period of the heater before the start of printing according to the table shown in Table 3 according to the differential power ΔPini (hereinafter referred to as the extension time (before the start of printing)). ) (S) and the extension time between the papers at the initial stage of printing (hereinafter referred to as extension time (paper spacing)) (s), and further, the speed of image formation (printing speed) is determined. The extension time (paper spacing) (s) is the time added to the paper spacing (s) in the normal mode.

Figure 0006991715000003
例えば、図5のS112で算出された差分電力ΔPiniが-50Wだった場合、表3から、画像形成の準備動作の延長時間(印刷開始前)を3s、延長時間(紙間)を0s、印刷速度を通常速度、とする省電力モードで印刷が実行される。
Figure 0006991715000003
For example, when the differential power ΔPini calculated in S112 of FIG. 5 is −50 W, from Table 3, the extension time (before the start of printing) of the image formation preparation operation is 3s, the extension time (between papers) is 0s, and printing is performed. Printing is executed in the power saving mode in which the speed is the normal speed.

(省電力モードの選択処理)
図5のS115で省電力モードで印刷が実行される場合の制御を図7のフローチャートを用いて説明する。図5のS113の判断の結果、S115で省電力モードによる印刷が選択された場合、S120以降の処理が実行される。S120でCPU32は、差分電力ΔPiniが-100W以上であるか否かを判断する。S120でCPU32は、差分電力Piniが-100W以上であると判断した場合、S122でFPOTの延長を行うと判断し、その後、通常の印刷動作(延長時間(紙間)0s、印刷速度は通常速度)が実行される。S123でCPU32は、差分電力Piniと表3とに基づいて、FPOTの延長、即ち画像形成の準備動作の延長時間を決定し、S127で省電力モードによる印刷を開始する。
(Power saving mode selection process)
The control when printing is executed in the power saving mode in S115 of FIG. 5 will be described with reference to the flowchart of FIG. As a result of the determination in S113 of FIG. 5, when printing in the power saving mode is selected in S115, the processing after S120 is executed. In S120, the CPU 32 determines whether or not the differential power ΔPini is −100 W or more. When the CPU 32 determines in S120 that the differential power Pini is -100 W or more, it determines that the FPOT is extended in S122, and then the normal printing operation (extension time (paper spacing) 0 s, printing speed is normal speed). ) Is executed. In S123, the CPU 32 determines the extension of the FPOT, that is, the extension time of the preparatory operation for image formation, based on the differential power Pini and Table 3, and starts printing in the power saving mode in S127.

S120でCPU32は、差分電力ΔPiniが-100W未満であると判断した場合、処理をS121に進める。S121でCPU32は、差分電力ΔPiniが-200W以上であるか否かを判断する。S121でCPU32は、差分電力Piniが-200W以上であると判断した場合、処理をS124に進める。S124でCPU32は、FPOTの延長及び紙間の延長を行うと判断し、省電力モードで印刷を実行する。S125でCPU32は、差分電力ΔPiniと表3とに基づいて、FPOTの延長、即ち画像形成の準備動作の延長時間を決定する。また、CPU32は、印刷開始時の紙間延長時間を差分電力Piniと表3とに基づき決定し、S127で省電力モードによる印刷を開始する。 If the CPU 32 determines in S120 that the differential power ΔPini is less than −100 W, the process proceeds to S121. In S121, the CPU 32 determines whether or not the differential power ΔPini is −200 W or more. When the CPU 32 determines in S121 that the differential power Pini is −200 W or more, the process proceeds to S124. In S124, the CPU 32 determines that the FPOT is extended and the paper spacing is extended, and printing is executed in the power saving mode. In S125, the CPU 32 determines the extension of the FPOT, that is, the extension time of the preparatory operation for image formation, based on the differential power ΔPini and Table 3. Further, the CPU 32 determines the paper-to-paper extension time at the start of printing based on the differential power Pini and Table 3, and starts printing in the power saving mode in S127.

S121でCPU32は、差分電力ΔPiniが-200Wよりも小さい(即ち、電力が大きく不足している)と判断した場合、処理をS126に進める。S126でCPU32は、表3に示すように、より少ない消費電力での省電力モードとなる、低速での画像形成動作を実行する。この場合、CPU32は、画像形成の準備動作の延長時間を0秒、紙間の延長時間を0秒とし、速度制御部310により印刷速度を通常速度よりも遅い低速とし、S127で省電力モードによる印刷を開始する。 When the CPU 32 determines in S121 that the differential power ΔPini is smaller than −200 W (that is, the power is significantly insufficient), the process proceeds to S126. In S126, as shown in Table 3, the CPU 32 executes an image forming operation at a low speed, which is a power saving mode with less power consumption. In this case, the CPU 32 sets the extension time of the image formation preparation operation to 0 seconds, the extension time between papers to 0 seconds, the printing speed to be slower than the normal speed by the speed control unit 310, and the power saving mode in S127. Start printing.

(3)印刷開始後のスループットの変更要否の判断処理
続いて、紙間を延長した省電力モードで印刷を開始した場合(図7のS125、S127)のその後の動作を説明する。差分電力ΔPini及び表3に基づいて、初期の判断で決定した紙間延長時間(s)で印刷を開始した場合、印刷中も継続して次の紙間延長時間を決定する制御が行われる。その制御を図8のフローチャートを用いて説明する。紙間を延長する省電力モードでの印刷が開始されると、S140以下の処理が実行される。S140で印刷枚数をカウントするための変数Nを1とする。S141でCPU32は、印刷枚数の変数Nが3未満か否かを判断する。S141でCPU32は、印刷枚数の変数Nが3未満であると判断した場合、S142の処理に進む。S142でCPU32は、印刷動作を実行し、S143でN枚目の印刷動作で実際に消費された電力(以下、消費電力という)を、電力測定部308により測定する。電力測定部308は、電圧検知回路66により検知された交流電源50の入力電圧と、電流検知回路68により検知されたヒータ100に流れる電流と、に基づいて、N枚目の印刷動作で実際にヒータ100が消費した電力を測定する。なお、CPU32は、測定した消費電力を例えばRAM32bに記憶しておく。CPU32は、印刷枚数Nが3枚となるまで印刷動作を継続しつつ、それぞれの1枚の印刷動作でヒータ100が消費した実際の消費電力を測定する。なお、S141で3枚を判断の基準としているが、上述したように、この値は個々の画像形成装置90に応じて決定される値である。
(3) Process for determining whether or not to change the throughput after the start of printing Next, the subsequent operation when printing is started in the power saving mode in which the space between papers is extended (S125 and S127 in FIG. 7) will be described. When printing is started with the inter-paper extension time (s) determined in the initial judgment based on the differential power ΔPini and Table 3, the control for continuously determining the next inter-paper extension time is performed even during printing. The control will be described with reference to the flowchart of FIG. When printing in the power saving mode for extending the space between papers is started, the process of S140 or less is executed. The variable N for counting the number of prints in S140 is set to 1. In S141, the CPU 32 determines whether or not the variable N of the number of printed sheets is less than 3. When the CPU 32 determines in S141 that the variable N of the number of printed sheets is less than 3, the process proceeds to the process of S142. In S142, the CPU 32 executes a printing operation, and the power actually consumed in the printing operation of the Nth sheet in S143 (hereinafter referred to as power consumption) is measured by the power measuring unit 308. The power measuring unit 308 actually prints the Nth sheet based on the input voltage of the AC power supply 50 detected by the voltage detection circuit 66 and the current flowing through the heater 100 detected by the current detection circuit 68. The electric power consumed by the heater 100 is measured. The CPU 32 stores the measured power consumption in, for example, the RAM 32b. The CPU 32 measures the actual power consumption consumed by the heater 100 in each printing operation while continuing the printing operation until the number of printed sheets N becomes three. In S141, three images are used as a criterion for determination, but as described above, this value is a value determined according to each image forming apparatus 90.

S144でCPU32は、印刷が終了したか否かを判断し、印刷が終了したと判断した場合、処理を終了する。例えば、1枚又は2枚で終了する印刷ジョブである場合には、1枚又は2枚の印刷が終了した時点で印刷が終了となる。一方、S144でCPU32は、印刷が終了していないと判断した場合、S145で印刷枚数の変数Nに1を加算し(N=N+1)、S141の処理に戻る。例えば、印刷が3枚以上継続された場合には、印刷枚数の変数Nは3となり、S141の判断において、S146以降のヒータ100に必要と想定される電力を予測する処理(S146~S155)に移行する。 In S144, the CPU 32 determines whether or not printing is completed, and if it is determined that printing is completed, the process ends. For example, in the case of a print job that ends with one or two sheets, printing ends when printing of one or two sheets is completed. On the other hand, if the CPU 32 determines in S144 that printing has not been completed, it adds 1 to the variable N of the number of prints in S145 (N = N + 1), and returns to the process of S141. For example, when printing is continued for three or more sheets, the variable N of the number of printed sheets becomes 3, and in the determination of S141, the process of predicting the power assumed to be required for the heater 100 after S146 (S146 to S155). Transition.

S141でCPU32は、印刷枚数Nが3以上であると判断した場合、処理をS146に進める。S146でCPU32は、ヒータ100に必要と想定される電力を予測する計算を行うために、過去の3枚分のヒータの実際の消費電力の平均値を算出する。ここで、S143で測定したN枚目の消費電力をP、N-1枚目の消費電力をPN-1、N-2枚目の消費電力をPN-2とし、CPU32は、電力平均部320により消費電力P、PN-1、PN-2の平均値を算出する。S147でCPU32は、N枚目、N-1枚目、N-2枚目の過去3枚の印字率情報に基づいて、枚数取得部318により3枚のうち高印字率である用紙の枚数をMとしてRAM32bに格納しておく。S148でCPU32は、画像情報に基づいて印字率取得部316により、次(今後)の3枚(N+1枚目、N+2枚目、N+3枚目)の平均印字率情報を取得する。なお、平均印字率情報は、図6で説明したものである。 When the CPU 32 determines in S141 that the number of printed sheets N is 3 or more, the process proceeds to S146. In S146, the CPU 32 calculates the average value of the actual power consumption of the past three heaters in order to perform the calculation for predicting the power expected to be required for the heater 100. Here, the power consumption of the Nth sheet measured in S143 is PN, the power consumption of the N -1th sheet is PN-1 , the power consumption of the N-2th sheet is PN-2 , and the CPU 32 is a power source. The average value of the power consumption PN , PN-1 , and PN-2 is calculated by the average unit 320. In S147, the CPU 32 uses the number acquisition unit 318 to determine the number of sheets having the highest printing rate among the three sheets based on the printing rate information of the past three sheets of the Nth sheet, the N-1st sheet, and the N-2 sheet. It is stored in RAM 32b as M. In S148, the CPU 32 acquires the average print rate information of the next (future) three sheets (N + 1st sheet, N + 2nd sheet, N + 3rd sheet) by the print rate acquisition unit 316 based on the image information. The average print rate information is described with reference to FIG.

S149でCPU32は、枚数取得部318により、S148で取得したN+1枚目、N+2枚目、N+3枚目の平均印字率情報の中に、1枚でも高印字率の用紙があるか否かを判断する。S149でCPU32は、1枚でも高印字率の用紙があると判断した場合には、処理をS150に進める。S150でCPU32は、今後3枚分の印刷のモードを高印字率モードとする。以降、今後3枚分の印刷においてヒータ100に必要と想定される電力を、予測必要電力PNEXTという。S151でCPU32は、高印字率モード時に必要な予測必要電力PNEXTを、以下の式(5)により求め、処理をS154に進める。
NEXT={(P+PN-1+PN-2)+PH-L×(3-M)}/3・・・(5)
ここで、Mは前述した過去3枚の中の高印字率である用紙の枚数である。また、PH-Lは、高印字率時と低印字率時の電力差であり、実施例1においては検討によって予め得られている固定値、例えば80Wが用いられる。このように、CPU32は、過去の所定の枚数分の用紙21を定着処理した際に実測した所定枚数分の電力の平均値と、これから印刷される所定の枚数分のトナー像の印字率と、に基づいて、これからヒータ100に必要と想定されるPNEXTを算出する。
In S149, the CPU 32 determines, by the number acquisition unit 318, whether or not even one sheet has a high print rate in the average print rate information of the N + 1st sheet, the N + 2nd sheet, and the N + 3rd sheet acquired in S148. do. If the CPU 32 determines in S149 that even one sheet has a high printing rate, the process proceeds to S150. In S150, the CPU 32 will set the printing mode for three sheets in the future as the high printing rate mode. Hereinafter, the electric power assumed to be required for the heater 100 in printing for three sheets in the future is referred to as the predicted required electric power PNEXT . In S151, the CPU 32 obtains the predicted required power P NEXT required in the high print rate mode by the following equation (5), and proceeds to S154 for processing.
P NEXT = {(PN + P N -1 + P N-2 ) + PHL × (3-M)} / 3 ... (5)
Here, M is the number of sheets of paper having the highest printing rate among the above-mentioned three sheets in the past. Further, PHL is the power difference between the high print rate and the low print rate, and in Example 1, a fixed value obtained in advance by the study, for example, 80 W is used. As described above, the CPU 32 determines the average value of the electric power for the predetermined number of sheets actually measured when the predetermined number of sheets of paper 21 in the past is fixed, the printing rate of the toner image for the predetermined number of sheets to be printed from now on, and the printing rate. Based on the above, the PNEXT assumed to be required for the heater 100 is calculated from now on.

S149でCPU32は、1枚も高印字率の用紙がないと判断した場合には、処理をS152に進める。S152でCPU32は、今後3枚分の印刷のモードを低印字率モードとする。S153でCPU32は、低印字率モード時に必要な予測必要電力PNEXTを、以下の式(6)により求め、処理をS154に進める。
NEXT={(P+PN-1+PN-2)-PH-L×M}/3・・・(6)
ここで、M、PH-Lは式(5)と同様であり、説明を省略する。
If the CPU 32 determines in S149 that there is no paper having a high printing rate, the process proceeds to S152. In S152, the CPU 32 sets the printing mode for three sheets in the future as the low printing rate mode. In S153, the CPU 32 obtains the predicted required power PNEXT required in the low print rate mode by the following equation (6), and proceeds to S154 for processing.
P NEXT = {(PN + P N -1 + P N-2 ) -PH -L x M} / 3 ... (6)
Here, M and PHL are the same as those in the equation (5), and the description thereof will be omitted.

(予測必要電力PNEXTの算出の具体例)
予測必要電力PNEXTの算出の具体例を図9を用いて説明する。図9はPの時点が現在であり、N-2枚目が3枚前の用紙21、N-1枚目が2枚前の用紙21、N枚目が1枚前の用紙21を表している。各用紙21には、印字率情報(一枚平均)(低印字率、高印字率等)と、電力測定部308により測定された消費電力(一枚平均)が記載されている。また、N+1枚目~N+3枚目には、今後印刷される予定である3枚の印字率情報が記載されている。
(Specific example of calculation of predicted required power PNEXT )
A specific example of the calculation of the predicted required power PNEXT will be described with reference to FIG. In FIG. 9, the time point of P is the present, and the N-2nd sheet represents the paper 21 three sheets before, the N-1st sheet represents the paper 21 two sheets before, and the Nth sheet represents the paper 21 one sheet before. There is. On each sheet 21, print rate information (average per sheet) (low print rate, high print rate, etc.) and power consumption measured by the power measuring unit 308 (average per sheet) are described. Further, in the N + 1th to N + 3rd sheets, the printing rate information of the three sheets to be printed in the future is described.

図9(a)に示すケースAの場合、今後3枚の印字率情報の中に高印字率情報が存在する(N+2枚目)。このため、図8のS151で予測必要電力PNEXTとして、高印字率モード時の予測必要電力PNEXTが式(5)を用いて算出される。過去3枚の印字率情報(M=0)及び電力の測定結果より、以降に必要となる予測必要電力PNEXTは、以下のように算出される。
NEXT={(980+990+1000)+80×(3-0)}/3=1070(W)
In the case of case A shown in FIG. 9A, high print rate information exists in the print rate information of three sheets in the future (N + 2nd sheet). Therefore, as the predicted required power P NEXT in S151 of FIG. 8, the predicted required power P NEXT in the high print rate mode is calculated using the equation (5). From the print rate information (M = 0) of the past three sheets and the measurement result of the power, the predicted required power PNEXT required thereafter is calculated as follows.
P NEXT = {(980 + 990 + 1000) +80 x (3-0)} / 3 = 1070 (W)

図9(b)に示すケースBの場合、今後3枚の印字率情報の中に高印字率情報が1枚も存在しない。このため、図8のS153で予測必要電力PNEXTとして、低印字率モード時の予測必要電力PNEXTが式(6)を用いて算出される。過去3枚の印字率情報(M=2)及び電力の測定結果より、以降に必要となる予測必要電力PNEXTは、以下のように算出される。
NEXT={(960+1025+1040)-80×2}/3=955(W)
In the case B shown in FIG. 9B, there is no high print rate information among the three print rate information in the future. Therefore, as the predicted required power P NEXT in S153 of FIG. 8, the predicted required power P NEXT in the low print rate mode is calculated using the equation (6). From the print rate information (M = 2) of the past three sheets and the measurement result of the power, the predicted required power PNEXT required thereafter is calculated as follows.
P NEXT = {(960 + 1025 + 1040) -80 × 2} / 3 = 955 (W)

実施例1では、今後3枚の印字率情報が高印字率か否かによって予測必要電力PNEXTの計算式を使い分けるような構成を説明した。しかし、今後3枚の印字率情報[%]に基づいて予測必要電力PNEXTを算出するような構成であってもよい。例えば、過去3枚の印字率情報I、IN-1、IN-2と電力の測定結果、及び今後3枚の印字率情報IN+1、IN+2、IN+3に基づいて、必要となる予測必要電力PNEXTは、以下の式(7)により算出される。 In the first embodiment, a configuration has been described in which the calculation formula of the predicted required power PNEXT is used properly depending on whether or not the print rate information of the three sheets is high print rate in the future. However, the configuration may be such that the predicted required power PNEXT is calculated based on the print rate information [%] of three sheets in the future. For example, it is required based on the past three print rate information IN, IN - 1 , IN-2 and the power measurement result, and the future three print rate information IN + 1 , IN + 2 , IN + 3 . The predicted required power PNEXT is calculated by the following equation (7).

NEXT=(P+PN-1+PN-2)/3+PINK×{(I+IN-1+IN-2
-(IN+1+IN+2+IN+3)}/3・・・(7)
ここで、PINKは印字率情報が1%変化したときの電力差である。
P NEXT = (PN + P N -1 + P N -2 ) / 3 + PINK × {(IN + IN -1 + IN-2 )
-( IN + 1 + IN + 2 + IN + 3 )} / 3 ... (7)
Here, PINK is the power difference when the print rate information changes by 1%.

図8のフローチャートの説明に戻る。S154でCPU32は、図5のS102で算出したヒータ100に供給可能な電力Plimitと、S151又はS153で算出した予測必要電力PNEXTとに基づいて、差分電力ΔPN+1を算出する。差分電力ΔPN+1は、以下の式(8)により求められる。
ΔPN+1=Plimit-PNEXT・・・(8)
Returning to the description of the flowchart of FIG. In S154, the CPU 32 calculates the differential power ΔPN + 1 based on the power Limit that can be supplied to the heater 100 calculated in S102 of FIG. 5 and the predicted required power P NEXT calculated in S151 or S153. The differential power ΔP N + 1 is obtained by the following equation (8).
ΔP N + 1 = Plimit-P NEXT ... (8)

S155でCPU32は、差分電力ΔPN+1の値に応じて、紙間(s)の短縮又は延長を決定する。紙間の短縮又は延長の決定に用いられるテーブルは表4に示されるテーブルであり、予めCPU32内のROM32aに格納されている。 In S155, the CPU 32 determines the shortening or extension of the paper spacing (s) according to the value of the differential power ΔPN + 1 . The table used for determining the shortening or extension between papers is the table shown in Table 4, and is stored in ROM 32a in the CPU 32 in advance.

Figure 0006991715000004
例えば、S154で算出された差分電力ΔPN+1が、-160Wである場合、CPU32は、表4から紙間の延長を1.25秒と決定する。
Figure 0006991715000004
For example, when the differential power ΔPN + 1 calculated in S154 is −160 W, the CPU 32 determines that the extension between papers is 1.25 seconds from Table 4.

[低速で印刷を開始した場合]
前述の説明においては、紙間を延長した省電力モードで印刷を開始した場合のその後の動作を説明した。続いて、低速での省電力モード(図7のS126、S127)で印刷を開始した場合のその後の動作に関して図10のフローチャートを用いて説明する。図10において図8と同じ処理には同じステップ番号を付し、説明を省略する。図8と異なるS160~S164の処理を説明する。電力を算出する過程は紙間を延長した省電力モード時と同じである。低速での省電力モードの場合は、印刷の途中で電力が十分に足りると判断したときに、印刷ジョブの紙間で画像形成装置90の駆動を一旦停止し、再度、今よりも速い印刷速度で画像形成を再開させることとなる。これにはある程度の時間が必要となり、この処理を頻繁に実行すると生産性を低下させてしまう結果となる。そのため、低速の省電力モードから通常速度の省電力モード、又は通常モードへ移行させる場合には、十分に電力に余裕があると判断した場合に高速での印刷に切り替える判断を行うことが重要となる。
[When printing starts at low speed]
In the above description, the subsequent operation when printing is started in the power saving mode in which the space between papers is extended has been described. Subsequently, the subsequent operation when printing is started in the low-speed power saving mode (S126, S127 in FIG. 7) will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 10, the same process as in FIG. 8 is assigned the same step number, and the description thereof will be omitted. The processing of S160 to S164 different from that of FIG. 8 will be described. The process of calculating the power is the same as in the power saving mode in which the space between papers is extended. In the low-speed power saving mode, when it is determined that the power is sufficient in the middle of printing, the driving of the image forming apparatus 90 is temporarily stopped between the papers of the print job, and the printing speed is faster than now again. Image formation will be restarted at. This takes some time, and frequent execution of this process results in reduced productivity. Therefore, when shifting from a low-speed power saving mode to a normal speed power saving mode or a normal mode, it is important to make a decision to switch to high-speed printing when it is judged that there is sufficient power. Become.

S160でCPU32は、その後の3枚の画像情報によらず、高印字率モードとなった場合の電力が必要と想定し、印字率モードを高印字率モードとする。予測必要電力PNEXT及び差分電力ΔPN+1の算出は、S151、S154と同様である。すなわち、CPU32は、高印字率モード時の式(5)を用いて、予測必要電力PNEXTを算出する。S161でCPU32は、S154で算出した差分電力ΔPN+1が300W以上であるか否か、即ち十分に電力に余裕があるか否かを判断する。S161でCPU32は、差分電力ΔPN+1が300W以上であると判断した場合、処理をS162に進める。S162でCPU32は、十分に電力に余裕があると判断し、速度制御部310により画像形成速度(印刷速度)を変更し、高速に切り替える(速度アップ)。ここで、S161の判断に用いられる300Wという値はあくまで一例であり、その数値に限られるものではない。 In S160, the CPU 32 assumes that the power required when the high print rate mode is set is required regardless of the subsequent three image information, and sets the print rate mode to the high print rate mode. The calculation of the predicted required power P NEXT and the differential power ΔP N + 1 is the same as in S151 and S154. That is, the CPU 32 calculates the predicted required power PNEXT by using the equation (5) in the high print rate mode. In S161, the CPU 32 determines whether or not the differential power ΔPN + 1 calculated in S154 is 300 W or more, that is, whether or not there is sufficient power margin. When the CPU 32 determines in S161 that the differential power ΔPN + 1 is 300 W or more, the process proceeds to S162. In S162, the CPU 32 determines that there is sufficient power margin, changes the image forming speed (printing speed) by the speed control unit 310, and switches to a high speed (speed up). Here, the value of 300 W used for the determination of S161 is merely an example, and is not limited to that value.

実施例1の画像形成装置は、表3のテーブルのように、電力が200W足りない時に、低速の省電力モードに設定する構成である。このことを鑑みて、200Wという数値に少しマージンを追加した電力値である300Wを速度変更の判断時の閾値としている。また、残りの印刷ジョブの枚数がわかっている構成の場合においては、残りの印刷枚数が少ない場合には、画像形成速度を切り替えないという制御を行う方が望ましい。即ち、予測必要電力PNEXTと印刷ジョブにおける残りの印刷枚数とに基づいて、印刷速度を切り替えるか否かを判断する構成としてもよい。 As shown in the table of Table 3, the image forming apparatus of the first embodiment has a configuration in which a low-speed power saving mode is set when the power is insufficient by 200 W. In view of this, 300 W, which is a power value obtained by adding a small margin to the numerical value of 200 W, is set as the threshold value at the time of determining the speed change. Further, in the case of a configuration in which the number of remaining print jobs is known, it is desirable to control not to switch the image formation speed when the number of remaining print jobs is small. That is, it may be configured to determine whether or not to switch the printing speed based on the predicted required power PNEXT and the remaining number of prints in the print job.

S163でCPU32は、S162で画像形成速度を変更した(速度アップした)後は印刷動作を継続する。S164でCPU32は、図8のフローチャートへ移行する。なお、図10のS164の処理では、念のため、その後も電力確認は行うこととし、必要に応じて紙間を調整するように図8のフローチャートへ移行する制御を行っている。しかし、電力について十分にマージンを確保して、画像形成速度の切り替えを行った後であるので、S164で図8のフローチャートに移行せずにその後の電力の確認は行わず、そのまま印刷動作を継続する構成としてもよい。 In S163, the CPU 32 continues the printing operation after changing (increasing the speed) the image forming speed in S162. In S164, the CPU 32 shifts to the flowchart of FIG. In the process of S164 in FIG. 10, just in case, the power is confirmed after that, and the control is performed to shift to the flowchart of FIG. 8 so as to adjust the paper spacing as necessary. However, since the image formation speed has been switched with a sufficient margin secured for the electric power, the printing operation is continued as it is without shifting to the flowchart of FIG. 8 in S164 and not confirming the electric power thereafter. It may be configured to be used.

以上説明した制御を行った場合、交流電源50の電力の制限により、最大スループットよりも低いスループットで画像形成を開始する必要がある装置において、電力の不足量に応じた最適な省電力モードの選択が行われる。これにより、ユーザに対して可能な限り最大の生産性を提供することが可能となる。以上、実施例1によれば、電力条件や印刷条件に応じて最適な省電力モードを選択し、可能な範囲で生産性を向上させることができる。 When the control described above is performed, the optimum power saving mode is selected according to the power shortage in the device that needs to start image formation with a throughput lower than the maximum throughput due to the power limitation of the AC power supply 50. Is done. This makes it possible to provide the user with the maximum productivity possible. As described above, according to the first embodiment, the optimum power saving mode can be selected according to the power condition and the printing condition, and the productivity can be improved to the extent possible.

実施例1では、差分電力ΔPiniのみに基づいて省電力モードの選択が行われた。実施例2では、差分電力ΔPini及び印刷ジョブの総印刷枚数に関する情報のパラメータを用いて省電力モードの選択を行う例を説明する。 In the first embodiment, the power saving mode is selected based only on the differential power ΔPini. In the second embodiment, an example in which the power saving mode is selected by using the differential power ΔPini and the parameters of the information regarding the total number of printed sheets of the print job will be described.

[印刷枚数と印刷所要時間との関係]
図11に示すグラフは、横軸に連続印刷枚数(枚)、縦軸に印刷に必要とされる時間(印刷所要時間)(s)を示したグラフである。Aの実線で表されるプロットは、低速で印刷を開始した場合の印刷所要時間を表している。一方、点線Bは一例として差分電力ΔPiniが60WのときにFPOTを3秒延長した後、紙間を延長して印刷開始し、その後紙間を短縮していった場合の印刷所要時間の推移を表している。実線Aと点線Bでは、印刷枚数が少ない間は低速で印刷した実線Aのケースの方が紙間を延長した後に徐々に紙間を短縮した点線Bよりも印刷ジョブが早く完了している。一方、印刷枚数が多い場合には点線Bで示すような印刷動作をした方が、実線Aのケースよりも印刷ジョブが早く完了することがわかる。
[Relationship between the number of prints and the time required for printing]
The graph shown in FIG. 11 is a graph showing the number of continuous prints (sheets) on the horizontal axis and the time required for printing (printing time) (s) on the vertical axis. The plot represented by the solid line A represents the printing time when printing is started at a low speed. On the other hand, the dotted line B shows, for example, the transition of the printing time when the FPOT is extended for 3 seconds when the differential power ΔPini is 60 W, the paper spacing is extended and printing is started, and then the paper spacing is shortened. Represents. With regard to the solid line A and the dotted line B, the case of the solid line A printed at a low speed while the number of printed sheets is small completes the printing job earlier than the dotted line B in which the paper spacing is gradually shortened after the paper spacing is extended. On the other hand, when the number of printed sheets is large, it can be seen that the printing job is completed earlier than the case of the solid line A when the printing operation as shown by the dotted line B is performed.

同様に、一点鎖線Cは差分電力ΔPiniが120WのときにFPOTを5秒延長し、更に紙間を延長して印刷を開始した例、二点鎖線Dは差分電力ΔPiniが180WのときにFPOTを5秒延長し、更に紙間を延長して印刷を開始した例を表している。それぞれ差分電力ΔPiniの量に応じて実線Aと交わる点は異なるものの、印刷枚数が少ない場合には低速の省電力モードで印刷を開始した方が、ユーザに印刷後の完了物を早く提供できる。 Similarly, the alternate long and short dash line C extends the FPOT for 5 seconds when the differential power ΔPini is 120 W, further extends the space between papers, and starts printing. It shows an example in which printing is started by extending the length of 5 seconds and further extending the space between papers. Although the point of intersection with the solid line A differs depending on the amount of the differential power ΔPini, when the number of printed sheets is small, it is better to start printing in the low-speed power saving mode so that the finished product after printing can be provided to the user earlier.

[省電力モードの選択処理]
実施例2では、画像形成装置90の構成、(1)電力供給可否の判断処理、及び(3)印刷開始後のスループットの変更要否の判断処理は実施例1と同様であり、説明を省略する。実施例2において実施例1と異なる(2)省電力モードの選択処理に関して図12を用いて説明する。図5の電力供給可否の判断処理において、S115で省電力モードが必要とされると、図12のS201以降の処理が実行される。
[Power saving mode selection process]
In the second embodiment, the configuration of the image forming apparatus 90, (1) power supply availability determination process, and (3) throughput change necessity determination process after the start of printing are the same as in the first embodiment, and the description thereof will be omitted. do. The second embodiment, which is different from the first embodiment, will be described with reference to FIG. 12 regarding (2) the selection process of the power saving mode. When the power saving mode is required in S115 in the power supply availability determination process of FIG. 5, the processes after S201 of FIG. 12 are executed.

S201でCPU32は、1つの印刷ジョブの総印刷枚数の情報を取得する。S202でCPU32は、図5のS112で算出された差分電力ΔPiniの値を取得する。S203でCPU32は、S202で取得した差分電力ΔPiniに基づき、表5のテーブルを用いて、省電力モードを確定する。 In S201, the CPU 32 acquires information on the total number of prints of one print job. In S202, the CPU 32 acquires the value of the differential power ΔPini calculated in S112 of FIG. In S203, the CPU 32 determines the power saving mode using the table in Table 5 based on the differential power ΔPini acquired in S202.

Figure 0006991715000005
表5は、差分電力ΔPiniと印刷ジョブの総印刷枚数とに基づいて、省電力モードを決定するための表である。例えば、算出した差分電力ΔPiniが-120Wで、印刷ジョブの総印刷枚数が20枚であった場合、CPU32は、FPOTを5秒延長し、かつ、紙間を延長する省電力モードを選択する。
Figure 0006991715000005
Table 5 is a table for determining the power saving mode based on the differential power ΔPini and the total number of printed sheets of the print job. For example, when the calculated differential power ΔPini is −120 W and the total number of printed sheets of the print job is 20, the CPU 32 selects a power saving mode in which the FPOT is extended by 5 seconds and the space between papers is extended.

表5の特徴として、差分電力ΔPiniが少ない場合(0W>ΔPini≧-40W)には、画像形成の準備動作を短時間(例えば2秒)延長することで、熱量の補充ができるため、FPOTの延長を行い、通常速度で印刷を行う。一方、差分電力ΔPiniが大きい場合(-200W>ΔPini)には、より低い電力で印刷を実行しなければならないため、印刷速度を通常速度よりも下げた低速での印刷(低速印刷)としている。また、差分電力ΔPiniがある程度の不足量である場合(-40W>ΔPini≧-200W)には、印刷ジョブの総印刷枚数に応じて、印刷ジョブが早く完了するような設定となっている。すなわち、図11で説明したように、総印刷枚数が少ない場合には低速で印刷を行い、総印刷枚数が多い場合にはFPOT及び紙間を延長して印刷を行う。S204でCPU32は、S203で決定した省電力モードで印刷を開始する。 As a feature of Table 5, when the differential power ΔPini is small (0W> ΔPini ≧ -40W), the amount of heat can be replenished by extending the preparatory operation for image formation for a short time (for example, 2 seconds). Extend and print at normal speed. On the other hand, when the differential power ΔPini is large (−200 W> ΔPini), printing must be performed with a lower power, so printing is performed at a low speed (low-speed printing) in which the printing speed is lower than the normal speed. Further, when the differential power ΔPini is a certain amount of shortage (-40W> ΔPini ≧ −200W), the print job is set to be completed early according to the total number of prints of the print job. That is, as described with reference to FIG. 11, when the total number of printed sheets is small, printing is performed at a low speed, and when the total number of printed sheets is large, FPOT and the space between papers are extended for printing. In S204, the CPU 32 starts printing in the power saving mode determined in S203.

以上説明した制御を行った場合、交流電源50の電力の制限により、最大スループットよりも低いスループットで画像形成を開始した装置において、電力の不足量及び印刷ジョブの総印刷枚数に応じた最適な省電力モードの選択が行われる。これにより、ユーザに対して可能な限り最大の生産性を提供することが可能となる。以上、実施例2によれば、電力条件や印刷条件に応じて最適な省電力モードを選択し、可能な範囲で生産性を向上させることができる。 When the control described above is performed, due to the power limitation of the AC power supply 50, in the device that started image formation with a throughput lower than the maximum throughput, the optimum power saving according to the power shortage and the total number of prints of the print job. The power mode is selected. This makes it possible to provide the user with the maximum productivity possible. As described above, according to the second embodiment, the optimum power saving mode can be selected according to the power condition and the printing condition, and the productivity can be improved to the extent possible.

30 定着器
32 CPU
100 ヒータ
309 供給可能電力算出部
319 必要電力算出部
30 Fuser 32 CPU
100 Heater 309 Supplyable power calculation unit 319 Required power calculation unit

Claims (4)

記録材に未定着のトナー像を形成する画像形成手段と、
ヒータを有し、前記画像形成手段により形成された未定着のトナー像を前記ヒータの熱によって記録材に定着させる定着手段と、
前記ヒータに供給可能な供給可能電力を取得する供給可能電力取得手段と、
未定着のトナー像を記録材に定着させるために前記ヒータに必要と想定される必要電力を取得する必要電力取得手段と、
を有し、
前記供給可能電力から前記必要電力を引いた差分に基づいて、第1のモードで印刷を開始するか、前記第1のモードよりも未定着のトナー像を前記ヒータの熱によって記録材に定着させる定着処理中に前記ヒータに供給する電力を低減させる第2のモードで印刷を開始するかを選択する画像形成装置において、
前記装置は、
定着処理を実行する前の、前記ヒータを発熱させることにより前記定着手段を温める期間を延長させる第1の制御と、
先行して搬送される記録材の後端と続いて搬送される記録材の先端との間である紙間を広げる第2の制御と、
画像形成速度を前記第1のモードの時よりも遅くする第3の制御と、
を実行可能であり、
前記装置は、前記第2のモードを選択した場合であって
前記差分が第1の閾値より小さい場合、前記第1の制御を選択し、
前記差分が前記第1の閾値より大きく前記第1の閾値より大きな第2の閾値より小さい場合、前記第1の制御と前記第2の制御の組み合わせを選択し、
前記差分が前記第2の閾値より大きい場合、前記第3の制御を選択することを特徴とする画像形成装置。
An image forming means for forming an unfixed toner image on a recording material,
A fixing means having a heater and fixing an unfixed toner image formed by the image forming means to a recording material by the heat of the heater.
A supplyable power acquisition means for acquiring the supplyable power that can be supplied to the heater, and
Necessary power acquisition means for acquiring the required power assumed to be required for the heater in order to fix the unfixed toner image to the recording material, and
Have,
Printing is started in the first mode based on the difference obtained by subtracting the required power from the supplyable power, or a toner image unfixed from the first mode is fixed to the recording material by the heat of the heater. In an image forming apparatus that selects whether to start printing in a second mode that reduces the electric power supplied to the heater during the fixing process .
The device is
The first control for extending the period for heating the fixing means by generating heat before executing the fixing process, and
A second control that widens the space between the papers between the rear end of the recording material that is conveyed in advance and the tip of the recording material that is subsequently conveyed.
A third control that slows down the image formation speed compared to the first mode, and
Is feasible and
The device is the case where the second mode is selected.
If the difference is less than the first threshold, select the first control and select
When the difference is larger than the first threshold value and smaller than the second threshold value larger than the first threshold value, the combination of the first control and the second control is selected.
An image forming apparatus characterized in that when the difference is larger than the second threshold value, the third control is selected .
前記装置は更に、印刷ジョブの枚数に基づいて、前記第1の制御乃至第3の制御の中から1つ又はその組合せを選択することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the apparatus further selects one or a combination thereof from the first control to the third control based on the number of print jobs. 前記装置は更に、
交流電源の電圧を検知する第1の検知手段と、
前記交流電源の電流を検知する第2の検知手段と、
を備え、
前記供給可能電力取得手段は、前記第1の検知手段により検知された電圧と、前記第2の検知手段により検知された電流と、に基づいて、前記供給可能電力を算出することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
The device further
The first detection means to detect the voltage of the AC power supply,
The second detection means for detecting the current of the AC power supply and
Equipped with
The supplyable power acquisition means is characterized in that the supplyable power is calculated based on the voltage detected by the first detection means and the current detected by the second detection means. The image forming apparatus according to claim 1 or 2 .
前記装置は更に、前記ヒータに流れる電流を検知する第3の検知手段を有し、
前記装置は、複数の前記第2のモードの中から前記第2の制御を含むモードが選択した場合に、過去の所定の枚数分の記録材に前記定着手段により定着処理が行われたときに前記第3の検知手段の検知結果に基づき測定された前記所定の枚数分の電力の平均値と、これから印刷される前記所定の枚数分のトナー像の第1の印字率と、に基づいて、これから前記ヒータに必要と想定される必要電力を算出し、算出した前記必要電力に基づいて前記紙間の延長時間を判断することを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。
The device further comprises a third detecting means for detecting the current flowing through the heater.
When the mode including the second control is selected from the plurality of the second modes, the apparatus performs a fixing process on a predetermined number of recording materials in the past by the fixing means. Based on the average value of the electric power for the predetermined number of sheets measured based on the detection result of the third detection means and the first printing rate of the toner image for the predetermined number of sheets to be printed from now on. The image forming apparatus according to claim 3 , further comprising calculating the required power assumed to be required for the heater and determining the extension time between the papers based on the calculated required power.
JP2017007605A 2017-01-19 2017-01-19 Image forming device Active JP6991715B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017007605A JP6991715B2 (en) 2017-01-19 2017-01-19 Image forming device
US15/873,134 US11156949B2 (en) 2017-01-19 2018-01-17 Image forming apparatus
US17/481,522 US11720040B2 (en) 2017-01-19 2021-09-22 Image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017007605A JP6991715B2 (en) 2017-01-19 2017-01-19 Image forming device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018116186A JP2018116186A (en) 2018-07-26
JP6991715B2 true JP6991715B2 (en) 2022-01-12

Family

ID=62985411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017007605A Active JP6991715B2 (en) 2017-01-19 2017-01-19 Image forming device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6991715B2 (en)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005321672A (en) 2004-05-11 2005-11-17 Kyocera Mita Corp Image forming apparatus
JP2008096659A (en) 2006-10-11 2008-04-24 Kyocera Mita Corp Image forming apparatus
JP2008304647A (en) 2007-06-06 2008-12-18 Ricoh Co Ltd Fixing device, image forming device, temperature control method, program, and recording medium
JP2010117652A (en) 2008-11-14 2010-05-27 Canon Inc Image forming device and control method of the same
JP2013003553A (en) 2011-06-22 2013-01-07 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus and image forming method
JP2014006337A (en) 2012-06-22 2014-01-16 Konica Minolta Inc Image forming apparatus, method for controlling image forming apparatus, and control program for image forming apparatus
JP2014219561A (en) 2013-05-08 2014-11-20 コニカミノルタ株式会社 Image forming apparatus
JP2015099180A (en) 2013-11-18 2015-05-28 キヤノン株式会社 Image forming apparatus
JP2015176010A (en) 2014-03-17 2015-10-05 株式会社リコー Fixing control device, fixing control method, and image forming apparatus
JP2015215523A (en) 2014-05-13 2015-12-03 キヤノン株式会社 Image forming apparatus

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005321672A (en) 2004-05-11 2005-11-17 Kyocera Mita Corp Image forming apparatus
JP2008096659A (en) 2006-10-11 2008-04-24 Kyocera Mita Corp Image forming apparatus
JP2008304647A (en) 2007-06-06 2008-12-18 Ricoh Co Ltd Fixing device, image forming device, temperature control method, program, and recording medium
JP2010117652A (en) 2008-11-14 2010-05-27 Canon Inc Image forming device and control method of the same
JP2013003553A (en) 2011-06-22 2013-01-07 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus and image forming method
JP2014006337A (en) 2012-06-22 2014-01-16 Konica Minolta Inc Image forming apparatus, method for controlling image forming apparatus, and control program for image forming apparatus
JP2014219561A (en) 2013-05-08 2014-11-20 コニカミノルタ株式会社 Image forming apparatus
JP2015099180A (en) 2013-11-18 2015-05-28 キヤノン株式会社 Image forming apparatus
JP2015176010A (en) 2014-03-17 2015-10-05 株式会社リコー Fixing control device, fixing control method, and image forming apparatus
JP2015215523A (en) 2014-05-13 2015-12-03 キヤノン株式会社 Image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018116186A (en) 2018-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220382189A1 (en) Image forming apparatus and image heating apparatus
JP5458594B2 (en) Image forming apparatus
JP2010002702A (en) Image forming apparatus and image forming method
JP6188552B2 (en) Image forming apparatus
US20180267446A1 (en) Image forming apparatus, method of controlling image forming apparatus, and program
US10394173B2 (en) Image forming apparatus
US8699897B2 (en) Image forming apparatus capable of saving energy, method of controlling the same, and storage medium
JP4922842B2 (en) Fixing apparatus, image forming apparatus, temperature control method, program, and storage medium
EP2645179A2 (en) Image forming apparatus
JP2008139505A (en) Fixing device and image-forming device
US11720040B2 (en) Image forming apparatus
JP5116137B2 (en) Method and apparatus for controlling temperature of fixing device in image forming apparatus
JP6800761B2 (en) Image forming device
JP6528577B2 (en) Image forming apparatus, control method, and control program
JP6991715B2 (en) Image forming device
JP5822592B2 (en) Image forming apparatus
JP6800762B2 (en) Image forming device
JP2019200403A (en) Image forming apparatus
JP6004929B2 (en) Image heating control device
JP6028753B2 (en) Image forming apparatus
JP2010262035A (en) Image forming apparatus
JP2012230146A (en) Cooling mechanism and cooling mechanism mounting device having cooling mechanism mounted thereon
US8238775B2 (en) Image heating apparatus
JP2019128476A (en) Image forming apparatus and image heating device
JP2011033808A (en) Image forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20171201

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200115

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201222

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210706

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210903

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211208

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6991715

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151