JPH09511456A - レーザプリンタ電力節約装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 フューザ・ヒータ（15）を備えたプリンタ（13）を使用するシステムは、印刷が要求されない期間中にフューザ・ヒータ（15）をオフに切替え、一方印刷システムの残りの部分を動作可能にしておく制御部材（22）を有している。印刷要求の間の時間（ｔ_WI）が監視され、印刷要求なしで予め設定された時間（ｔ_TRIG）に達した場合、フューザ・ヒータ（15）がオフに切替えられる。次の要求は、フューザ・ヒータ（15）を再度オンに切替える。データは低下された速度で受取られ、一方ヒータがウォームアップされる。

Description

【発明の詳細な説明】 レーザプリンタ電力節約装置 ［発明の分野］ 本発明は、ノンインパクトレーザプリンタまたはレーザ型プリンタを制御する 装置および方法の分野のものであり、特に電力節約装置として適用される。 ［発明の背景］ 印刷技術は益々精巧になっており、プリンタはほとんどどのような意図の適用 に対して許容可能な品質を持つテキストおよびグラフィックスを生成することが できるようになっているため、全てのコンピュータユーザーがプリンタを利用で きるようになってきている。使用し易く、動作が静かで信頼できるために最も人 気のあるプリンタはレーザ型の静電プリンタであり、このプリンタは優れた印刷 品質を生成し、ドットマトリクス、デイジィホイール、サーマルおよびインクジ ェットのような従来のタイプのプリンタより高速で静かである。この明細書の目 的のために、レーザの代わりにＬＥＤまたはＬＣＤによってドラム上に書込み、 トナーを紙に融着するためにフューザ・ヒータを使用したプリンタがレーザ型プ リンタとして含まれている。 レーザ型プリンタは、写真コピー装置に類似した機構を使用する。画像はレー ザプリンタの場合レーザによって感光性ドラムに書込まれる。別のプリンタにお いて、画像はＬＥＤ バーまたはＬＣＤシャッタによって書込まれる。書込まれたドラム上の領域にト ナーが吸引される。その後フューザ・ヒータがトナーを加熱して、紙にそれを融 着し、印刷物を生成する。レーザ型プリンタは一度に１つのページ全体を印刷し 、ドラムが迅速に走査されるため、それらは大部分の他のタイプのプリンタより はるかに高速である。典型的に、このようなプリンタは、使用可能なメモリ量に 応じて１乃至数ページのデータを記憶できる電子バッファを有している。いくつ かのコンピュータおよびプリンタを含むネットワークにおいて、プリンタバッフ ァはかなり大型である傾向があり、ネットワークサーバーが存在するならば、そ れは通常十分に満足できる量のメモリが利用できることを意味する。コンピュー タによって送られた印刷要求は、プリンタバッファによって受取られ、印刷を予 定され、印刷は典型的にバッファがページ全体を含み、“使用中でない(not bus y)”メッセージがプリンタから受取られたときに始まる。印刷プロセスは、コン ピュータによってプリンタに送られプリンタのバッファに保持されているページ の処理の１つである。プリンタに送られているデータ量がバッファの大きさより 大きい場合、ホストコンピュータは、バッファがクリアされて印刷入力を再び受 取ることができるまで、全てのページが印刷されるまで等、強制的にホールド状 態にされる。 典型的な作業環境において、プリンタはユーザーにとって都合がよいように常 時オン状態にされており、適切な動作温度にフューザ・ヒータを維持し、プリン タが接続されたコン ピュータからの命令、すなわち印刷要求に応答していつでも印刷できるようにし ておくために必然的に電力を消費する。フューザ・ヒータはレーダ型プリンタに おいて電力を消費する主なものであり、典型的にフューザ・ヒータからの熱を放 散するファンが主要な雑音源である。プリンタが連続的にランされることを可能 にされ、受取られる印刷命令がない場合、フューザ・ヒータはある設定温度に維 持され、ファンはプリンタの残りの部分を冷却するために動作を継続し、プリン タは待機状態である。プリンタが使用されていないときにオフに切替えられた場 合、印刷命令に応答して再度オンに切替えられたときに、フューザ・ヒータを適 切な温度にして、コンピュータからの命令を実行し始めるにはある量の時間が必 要である。フューザ・ヒータが動作温度に達するために要求される時間量は、各 プリンタに特有のいくつかの要因に依存している。必然的に付随する待ち時間は 、マルチ・ユーザー環境において不便であり不経済である。 閉じ込められた領域でランしているいくつかのコンピュータおよび１以上のプ リンタに関して、成功的な動作を維持するために熱の上昇が温度調節装置により 回避されなければならない。使用されていない期間中にレーザ型プリンタ中の主 な熱生成素子であるフューザ・ヒータをオフに切替えることができるならば、こ の問題は大幅に軽減される。 動作を劣化せずに、非活動期間中プリンタのフューザ・ヒータをシャットダウ ンし、既存のシステムと適合する自動管理システムが明らかに必要とされている 。 ［図面の簡単な説明］ 図１は、本発明により使用されるレーザ型プリンタの図である。 図２は、複数のコンピュータを備えたネットワークで本発明により動作される レーザ型プリンタの図である。 図３は、本発明による印刷プロセスのフローチャートである。 ［発明の要約］ 本発明の１実施形態において、プリンタ回路およびフューザ・ヒータを初期化 して、印刷されるべき要求およびデータを受取るようにプリンタの準備を整える 手段と、印刷要求およびデータをプリンタに伝送する手段と、印刷要求が受取ら れたときにプリンタが初期化されるか否かを決定し、そうであるならばフューザ ・ヒータがオフであるか、オンであり動作温度でないか、或はオンであり動作温 度であるかを決定する手段とを備えているフューザ・ヒータを有するプリンタを 動作するシステムが提供される。印刷要求およびデータが受取られ、プリンタが 初期化され、フューザ・ヒータがオフである状況に応答してフューザ・ヒータを オンに切替える手段が存在する。 さらに、プリンタが初期化され、フューザ・ヒータがオンであるが動作温度で ないという状況に応答して最大データ伝送速度より遅い速度にデータ受取り速度 を制限し、かつ、プリンタが初期化され、フューザ・ヒータがオンで動作温度で あることに応答して最大速度でデータを受取る手段が存在す る。 プリンタが初期化され、印刷要求およびデータが受取られ、フューザ・ヒータ がオンであり動作温度である状況に応答して時間を測定する手段も存在し、この 測定された時間は、印刷要求が受取られるたびにゼロにリセットされる。最後に 、測定された時間がゼロにリセットされずに予め設定された最大時間に達した時 にフューザ・ヒータをオフに切替える手段が存在する。 本発明のいくつかの実施形態において、印刷要求からフューザ・ヒータがオフ に切替えられるまでの最大時間は、ユーザーによって変更されてもよい変数であ る。 単一のコンピュータによって動作される単一のプリンタの場合、或はいくつか のコンピュータが１以上のプリンタに接続されてそれらを共有するネットワーク 状況において、本発明が有効である。１実施形態において、本発明はフューザ・ ヒータを備えたプリンタに完全に一体に構成される。本発明を使用することによ って電力を節約する目的を達成する方法が提供される。 本発明は、印刷動作を損なわずに最小の電力使用量により印刷要求が実行され ることを可能にする。 ［好ましい実施形態の説明］ 図１は、本発明にしたがって動作可能なレーザ型プリンタ13の斜視図であり、 このプリンタ13はフューザ・ヒータ15、ドラム16、ファン18、バッファ20、制御 装置22、およびホストコンピュータまたはネットワークにプリンタを結合する接 続ケーブル23を含んでいる。フューザ・ヒータは、画像がドラムに書込まれた後 、ドラムに供給されたトナーを加熱して、トナーを紙に融着することができる。 コンピュータによって送られた命令は何が書込まれるかを制御し、プロセス全体 が制御ルーチンによって管理される。プリンタ中のファン（使用されるならば） は始動時にパワーオンされ、通常内部温度に反応する熱感知機構によって制御さ れ、プリンタ機械および電子素子の冷却を行うように反応して動作する。大部分 のプリンタは、制御ルーチンによって伝送された構成ページを電子的に記憶し、 プリンタがデータを受取る準備ができたときにプリンタの処理装置にそのデータ を送るメモリバッファを有している。バッファがその内容をプリンタに移し、コ ンピュータからの全ての命令が実行されたとき、プリンタは次の入力を待機し、 その全素子を待機状態に維持する。実際の動作は、プリンタの型式および速度並 びにプリンタバッファの大きさに応じてプリンタごとに異なることが可能である 。 この説明の目的はレーザ型印刷を詳細に説明することではなく、比較的共通し た印刷機能の一例を挙げ、本発明に関係するその機能素子を示すことである。図 ２に示されている本発明の実施形態は、別のコンピュータ25および恐らく別のプ リンタのネットワーク環境内においてネットワークサーバーコンピュータ27と共 に動作するレーザ型プリンタ13を示す。本発明は、プリンタを動作させて印刷の 準備が整った状態を維持するが、レーザ型プリンタのフューザ・ヒータ部分をオ フに切替えることによって電力を節約する手段を提供する。 ファンは、フューザ・ヒータをオフに切替えたことによる発生熱の低下に応答し てシャットダウンし、動作するとしても別の熱源からの周囲の熱に応答してたま にしか動作しない。 コンピュータへの接続は遮断されない。フューザ・ヒータのオフ切替えは、電 力消費量と熱放散要求を大幅に減少させる。 本発明の一部分である制御ルーチンは、フューザ・ヒータを使用したプリンタ を使用した任意のコンピュータで実施可能であり、或は図２におけるサーバー27 のようなネットワークサーバーでのみ実施されることが可能であり、或はプリン タにおいて実施されることが好ましい。本発明のシステムは、ネットワークサー バーまたは接続されたコンピュータから入力されずに所定の設定時間が経過した 後、レーザ型プリンタ13中のフューザ・ヒータ15をオフに切替え、接続が初期化 されたとき（ネットワークのコンピュータがオンに切替えられたときのように） 、或は印刷要求が結合されたネットワークサーバーまたは単一のコンピュータか ら送られたときに、それを再びオンに切替える手段を具備している。プリンタは 常時オン状態であり、フューザ・ヒータ素子のみがオフに切替えられる。 フューザ・ヒータがパワーダウンされた後で再びオンに切替えられた場合、正 しい動作温度に達するにはある時間量が必要である。この期間中プリンタバッフ ァは完全に活動状態であり、依然として入力を受取るが、それはフューザ・ヒー タが動作温度に達するまでの時間より通常遅い。この遅いデ ータ受取り速度は、ＤＯＳから印刷しているときに発生する可能性のあるソフト ウェアタイムアウトを回避する。ユーザーは遅い動作をほとんど認識せず、プリ ンタ中の素子がオフに切替えられるか、或は逆に再びオンに切替えられたことに 気付かない。システムは、この機能を自動的に実行する。好ましい動作モードに おいて、遅くされたデータ受取り速度は、バッファの大きさをウォームアップ時 間で割算した値以下に設定される。いくつかの実施例において、制御ルーチンは 、フューザ・ヒータを何時でも手動でオンまたはオフに切替えるように操作され ることができる。 図３は、レーザー型プリンタの機能を制御し、それによって電力を節約し、雑 音を減少する本発明の動作を示したフロー図である。 ＩＮＩＴ信号（ポイント２６）は意図的稼働休止時間の後のようなシステムが 始動したときにホストシステムから受信される。ＩＮＩＴは、プリンタ自身をオ ンに切替えた結果、ポイント31でフューザ・ヒータ15をオンに切替える。ＩＮＩ Ｔ信号または類似した信号は、レーザ型プリンタが直接オンに切替えられたとき にも受取られる。始動後、システムはネットワーク上のサーバー27またはコンピ ュータ25の任意の１つ（図２）からの印刷要求に応答する。システムはポイント 24で印刷要求を受取り、フューザ・ヒータがオン、オフまたはウォームアップモ ードであるかを決定する（ポイント２９）。 印刷要求が受取られたときに、フューザ・ヒータがオン状態で動作温度である 場合、データはバッファによって最大速 度で受取られる（37）。特定の印刷バッファに対する速度は各レーザ型プリンタ に特有である。 プリンタフューザ・ヒータは、印刷要求の間の時間を監視することによって管 理される。この時間は、入力なしの時間としてｔ_WIで示され、制御回路中のタイ マーによって測定される。タイマーは、印刷要求が受取られるたびにゼロにリセ ットされ（43）、プリンタは初期化されて動作温度になることが決定される。印 刷要求の間の最大期間に対してトリガー時間ｔ_TRIGが設定され（39）、ｔ_WI＝ｔ_TRIG の場合にフューザ・ヒータがオフに切替えられる（45）。いくつかの実施形 態において、トリガー時間はソフトウェア中に設定され、変数としてユーザーが 制御することはできない。 印刷要求が受取られたときに、フューザ・ヒータがウォームアップモードであ る場合（35）、印刷要求からのデータは利用可能最大データ伝送速度より遅い速 度で受取られる。データは、フューザ・ヒータが動作温度になってから最大速度 で受取られる。 印刷要求が受取られたときに、フューザ・ヒータがオフである場合、制御シス テムはそれをオンに切替え（31）、フューザ・ヒータをウォームアップモードに し、プリンタバッファは、フューザ・ヒータが動作温度になるまでさらにゆっく りとデータを受取る。フューザ・ヒータがウォームアップするのに要する時間量 は特定のプリンタに依存し、変化することができる。ウォームアップ時間の長さ に影響を与える付加的な要因には、プリンタが意図的な稼働休止時間後にパワー オンされ、当然ながらウォームアップに要する時間が長い場合と、印刷要求がほ んの少し前に処理され、短時間のウォームアップしか必要としない場合との相違 が含まれる。 本発明の別の幾分複雑な実施形態において、１以上のトリガー時間が存在し、 フューザ・ヒータはいくつかの例において部分的にのみシャットダウンされる。 例えば、フューザ・ヒータが５分間の第１の期間後に２／３のパワーに減少され るように、制御ルーチンが書込まれ、ハードウェアがプリンタに内蔵されてもよ い。30分後に印刷要求が受取られない場合、パワーは１／３に減じられ、１時間 後に要求が受取られない場合には、パワーはオフにされる。 この実施形態は、印刷要求の不存在の考えられる理由を表している。５分間の トリガーは、ユーザーがプリンタを周期的にしか必要とせず、新しい要求が受取 られたとき迅速なウォームアップが可能であると仮定した進行状況を表す。30分 のトリガーは昼食時間およびシフト変化に似た状況を仮定し、依然として完全な シャットダウンより短いウォームアップが可能である。１時間のトリガーは、全 員が１日が終わりまたは週末で帰宅しており、パワーを完全にオフにすることを 仮定している。 この実施形態において、特定の機構の要求パターンに対して最小の電力使用量 を実現するように時間が実験的に調節されてもよく、別の実施形態ではトリガー 時間がそれより多くてもまたは少なくても有効である。 当業者は、ここに記載された本発明の実施形態に対する多 数の変更が本発明の技術的範囲を逸脱することなく行われることができることを 理解するであろう。これらのうちの１つは、本発明が任意の特定のコンピュータ 、ネットワークサーバーまたはプリンタに限定されないことである。制御ルーチ ンがコンピュータおよびプリンタが要求する言語で記載されているならば、任意 のフューザ・ヒータを備えたコンピュータおよびプリンタが使用されることが可 能である。本発明はまた一緒にネットワークに接続された数台のプリンタを制御 するために使用されることができ、さらにプリンタの任意の１つの手動動作が可 能である。本発明は、フューザ・ヒータを有するプリンタを使用した任意のシス テムに広く適用されることができる。したがって、本発明の技術的範囲を逸脱す ることなく多数の変更がなされることができることが理解される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｇ０６Ｆ 3/12 9565−5Ｅ Ｇ０６Ｆ 1/00 ３３４Ｇ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．フューザ・ヒータを備えたプリンタを有するコンピュータシステムにおいて 、プリンタによる電力使用量を管理するシステムは、 データリンクによってプリンタに接続された汎用コンピュータと、 データリンクに結合され、データおよび印刷要求を受取るプリンタ中の受信回 路と、 受信回路に結合され、印刷されるべきデータを記憶するデータバッファと、 受信回路の非活動状態を検出するタイマーと、 フューザ・ヒータへの電力供給を含むプリンタの動作を管理するように構成さ れたプリンタ中の制御回路とを含んでおり、 第１の期間を越える受信回路の非活動状態に応答してフューザ・ヒータへの電 力を減少するように構成されているシステム。 ２．プリンタ中の制御回路は、第１の期間を越える受信回路の非活動状態に応答 して部分的な電力レベルにフューザ・ヒータへの電力を減少し、第１の期間より 長い第２の期間を越える受信回路の非活動状態に応答してフューザ・ヒータへの 電力を停止するように構成されている請求項１記載のシステム。 ３．電力管理制御ルーチンはプリンタに接続された汎用コンピュータに設置され 、実行される請求項１記載のシステム。 ４．電力管理制御ルーチンはプリンタ中の制御回路に設置され、実行される請求 項１記載のシステム。 ５．さらに、システムは全電力より小さい電力レベルに応答してフューザ・ヒー タを全電力に戻し、受信回路の活動状態を新しくするように構成されている請求 項１記載のシステム。 ６．さらに、パワーオフ、パワーオンおよび温度を含むフューザ・ヒータ状態を 監視する回路を含み、オンであるが動作温度でないフューザ・ヒータに応答して 時間にわたってバッファによって記憶されたデータ量を減少するように構成され ている請求項１記載のシステム。 ７．時間にわたって記憶されたデータ量は、バッファデータの大きさをフューザ ・ヒータウォームアップ時間で割算した値以下であるように調節される請求項６ 記載のシステム。 ８．コンピュータシステムは、ローカルエリアネットワークシステムを含み、ネ ットワークステーションがプリンタを共有している請求項１記載のシステム。 ９．電力管理制御ルーチンは、ローカルエリアネットワーク中に接続されたネッ トワークサーバーコンピュータに設置され、実行される請求項８記載のシステム 。 １０．電力管理制御ルーチンは、プリンタ中の制御回路に設置され、実行される 請求項８記載のシステム。 １１．フューザ・ヒータと、 データリンクに接続可能であり、データおよび印刷要求を受取る受信回路と、 受信回路に結合され、印刷されるべきデータを記憶するデ ータバッファと、 受信回路の非活動状態の期間を検出するタイマーと、 受信回路の非活動状態の第１の期間に応答してフューザ・ヒータへの電力を減 少するように構成されている制御回路とを具備しているプリンタ。 １２．制御回路は、受信回路の非活動状態の第１の期間に応答して部分的な電力 レベルにフューザ・ヒータへの電力を減少させ、受信回路の非活動状態の第２の 期間に応答してフューザ・ヒータへの電力を停止するように構成されている請求 項１１記載のプリンタ。 １３．制御回路は、遠隔地コンピュータシステムから電力管理命令を受取るよう に構成されている請求項１１記載のプリンタ。 １４．電力管理制御ルーチンはプリンタ中の制御回路に設置され、実行される請 求項１１記載のプリンタ。 １５．制御回路は、全電力より小さい電力レベルに応答してフューザ・ヒータを 全電力に戻し、受信回路の活動状態を新しくするように構成されている請求項１ １記載のプリンタ。 １６．さらに、パワーオフ、パワーオンおよび温度を含むフューザ・ヒータ状態 を監視する回路を含み、オンであるが動作温度でないフューザ・ヒータに応答し て時間にわたってバッファによって記憶されたデータ量を減少するように構成さ れている請求項１１記載のプリンタ。 １７．時間にわたって記憶されたデータ量は、バッファデータの大きさをフュー ザ・ヒータのウォームアップ時間で割算 した値以下であるように調節される請求項１６記載のプリンタ。 １８．フューザ・ヒータを有するプリンタの動作における電力を節減する方法に おいて、 （ａ）プリンタへのデータ伝送を監視し、 （ｂ）データ伝送時の非活動状態の検出に応答してフューザ・ヒータへの電力 を減少するステップを含んでいる方法。 １９．データ伝送時の非活動状態の第１の期間に応答して部分的電力レベルにフ ューザ・ヒータへの電力を減少し、データ伝送時の非活動状態の第２の期間に応 答してフューザ・ヒータへの電力を停止するステップを含んでいる請求項１８記 載の方法。 ２０．監視および電力減少ステップは、プリンタに接続された汎用コンピュータ に設置され、実行される制御ルーチンによって開始される請求項１８記載の方法 。 ２１．監視および電力減少ステップは、プリンタ中の制御回路に設置され、実行 される制御ルーチンによって開始される請求項１８記載の方法。 ２２．さらに、全電力より小さい電力レベルに応答してフューザ・ヒータを全電 力に戻し、データ伝送時に活動状態を新しくするステップを含んでいる請求項１ ８記載の方法。 ２３．さらに、パワーオフ、パワーオンおよび温度を含むフューザ・ヒータ状態 を監視し、オンであるが動作温度でないフューザ・ヒータに応答して時間にわた って伝送されたデータ量を減少するステップを含んでいる請求項１８記載の方法 。 ２４．時間にわたって伝送されたデータ量は、バッファデータの大きさを周囲の 温度から動作温度までのフューザ・ヒータウォームアップ時間で割算した値以下 であるように調節される請求項２３記載の方法。 ２５．プリンタは、ネットワークステーションがプリンタを共有しているローカ ルエリアネットワークシステムから動作するように構成されている請求項１８記 載の方法。 ２６．監視および電力減少ステップは、ローカルエリアネットワークにおいて接 続されたネットワークサーバーコンピュータに設置され、実行される制御ルーチ ンによって開始される請求項２５記載の方法。 ２７．監視および電力減少ステップは、プリンタ中の制御回路に設置され、実行 される制御ルーチンによって開始される請求項２５記載の方法。 ２８．データ受信回路、バッファおよび電力管理フューザ・ヒータを有するプリ ンタへのデータ伝送時のタイムアウトを回避する方法において、 （ａ）フューザ・ヒータのオフ・オン状態および温度を監視し、 （ｂ）オンであるが動作温度でないフューザ・ヒータに応答して時間にわたっ て伝送されたデータの量を減少するステップを含んでいる方法。 ２９．時間にわたって伝送されたデータの量は、周囲の温度から動作温度までの フューザ・ヒータのウォームアップ時間によって除算されたバッファの容量より 大きくならないよう に調節されている請求項２８記載の方法。