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JP2015059992A - Power supply controller, printer, method, and program - Google Patents

Power supply controller, printer, method, and program Download PDF

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JP2015059992A
JP2015059992A JP2013192163A JP2013192163A JP2015059992A JP 2015059992 A JP2015059992 A JP 2015059992A JP 2013192163 A JP2013192163 A JP 2013192163A JP 2013192163 A JP2013192163 A JP 2013192163A JP 2015059992 A JP2015059992 A JP 2015059992A
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timing
lighting
heater
power supply
power
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JP2013192163A
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Japanese (ja)
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友主 山下
Tomoyuki Yamashita
友主 山下
慶太 前嶋
Keita Maejima
慶太 前嶋
岡田 憲和
Norikazu Okada
憲和 岡田
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply controller which suppresses the voltage flicker caused by turning on a heater at the time when toner is fixed and effectively reduces an amount of power consumption of the heater, and to provide a printer, a method, and a program.SOLUTION: A power supply controller of the present invention calculates the timing of turning on/off of a heater on the basis of image information so that an image area on a printing medium is heated but a non-image area is not heated by the heater. Then, the power supply controller of the present invention calculates the amount of variation in power consumed by the heater driven at the turn on timing and at the turn off timing, specifies a plurality of heaters which maximize the amount of variation in power, classifies the heaters into a plurality of groups, and changes the turn on timing and the turn off timing of the classified heaters for each group.

Description

本発明は、印刷装置の消費電力の制御技術に関し、より詳細には、トナー定着時の消費電力量を低減する電源制御装置、印刷装置、方法およびプログラムに関する。   The present invention relates to a technique for controlling power consumption of a printing apparatus, and more particularly to a power supply control apparatus, printing apparatus, method, and program for reducing power consumption during toner fixing.

従来、レーザプリンタ等のトナー方式の印刷装置は、ヒータで熱した定着ベルトと加圧装置で印刷媒体を押圧することによって印刷媒体に付着したトナーを定着させる。通常、ヒータは発熱に多量の電力を消費するため、トナーの定着を行うときに印刷装置の電力消費量が急激に増加し、商用電源の電圧が降下して電圧フリッカが生じるという問題があった。   2. Description of the Related Art Conventionally, a toner-type printing apparatus such as a laser printer fixes toner adhered to a print medium by pressing the print medium with a fixing belt heated by a heater and a pressure device. Usually, since the heater consumes a large amount of power for heat generation, when the toner is fixed, the power consumption of the printing apparatus increases rapidly, and the voltage of the commercial power supply drops to cause voltage flicker. .

この点に関し、特許文献1が開示するヒータ制御装置は、複数のヒータを点灯させる場合に、これらのヒータへ同時には通電させず、通電タイミングをずらして個別に点灯させることにより、ヒータの点灯による電圧フリッカを抑制することを図っている。   With respect to this point, the heater control device disclosed in Patent Document 1 does not energize these heaters at the same time when lighting a plurality of heaters. It is intended to suppress voltage flicker.

しかしながら、特許文献1が開示するヒータ制御装置は、複数のヒータを用いて定着ベルトを加熱する際に、ヒータの点灯タイミングや消灯タイミングを単に画一的にずらす構成を採用するため、トナーが付着していない非画像領域に接する定着ベルトを不要に加熱させるという問題があった。   However, since the heater control apparatus disclosed in Patent Document 1 employs a configuration in which the heater lighting timing and the lighting timing are simply shifted uniformly when the fixing belt is heated using a plurality of heaters, the toner adheres. There is a problem that the fixing belt in contact with the non-image area that is not heated is unnecessarily heated.

より詳細には、特許文献1が開示するヒータ制御装置では、図6に示す印刷対象の画像パターンを印刷する場合、印刷媒体上の画像領域に接する定着ベルトを加熱するヒータ7〜9の点灯タイミングおよび消灯タイミングをずらして電圧フリッカを抑制する。しかしながら、特許文献1が開示する方法では、これらのヒータの点灯による電力変動が小さく電圧フリッカへの影響が少ない場合でも、点灯タイミングおよび消灯タイミングをずらして、非画像領域である印刷媒体の領域外に対応する定着ベルトを不要に加熱してしまうため、電力を無駄に消費するという問題があった。   More specifically, in the heater control device disclosed in Patent Document 1, when the image pattern to be printed shown in FIG. 6 is printed, the lighting timings of the heaters 7 to 9 that heat the fixing belt in contact with the image area on the print medium. Also, the voltage flicker is suppressed by shifting the turn-off timing. However, in the method disclosed in Patent Document 1, even when the power fluctuation due to the lighting of these heaters is small and the influence on the voltage flicker is small, the lighting timing and the lighting timing are shifted, and the area outside the print medium which is a non-image area is shifted. This unnecessarily heats the fixing belt corresponding to the above, and thus there is a problem that power is wasted.

本発明は、上記従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、トナーの定着時にヒータの点灯による電圧フリッカを抑制すると共に、ヒータの電力消費量を効果的に削減する電源制御装置、印刷装置、方法およびプログラムを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and suppresses voltage flicker caused by lighting of the heater during toner fixing, and effectively reduces the power consumption of the heater and printing apparatus. The object is to provide a method and a program.

上記課題を解決するために、本発明の電源制御装置は、画像情報に基づいて、加熱装置によって印刷媒体上の画像領域が加熱され、かつ、非画像領域が加熱されないように、加熱装置の点灯タイミングおよび消灯タイミングを算出する。そして、本発明の電源制御装置は、当該点灯タイミングおよび消灯タイミングで駆動する加熱装置が消費する電力の変化量を算出し、電力の変化量を最大にする複数の加熱装置を特定して複数のグループに分類し、分類した加熱装置の点灯タイミングおよび消灯タイミングをグループ毎に変更する。   In order to solve the above-described problems, the power control device of the present invention turns on the heating device so that the image area on the print medium is heated by the heating device and the non-image area is not heated based on the image information. Timing and turn-off timing are calculated. And the power supply control apparatus of this invention calculates the variation | change_quantity of the electric power consumed by the heating apparatus driven with the said lighting timing and light extinction timing, specifies the several heating apparatus which maximizes the variation | change_quantity of electric power, and is a plurality of It classify | categorizes into a group and changes the lighting timing and extinction timing of the classified heating apparatus for every group.

本発明の電源制御装置は、上記構成要件を採用することにより、トナーの定着時に加熱装置の点灯による電圧フリッカを抑制すると共に、画像領域に接する定着装置のみを加熱して加熱装置の電力消費量を効果的に削減することができる。   The power supply control device according to the present invention employs the above-described configuration requirements, thereby suppressing voltage flicker due to lighting of the heating device during toner fixing and heating only the fixing device in contact with the image area to consume power of the heating device. Can be effectively reduced.

本発明のPSU制御装置が組み込まれる印刷装置の内部機構を示す概略図。1 is a schematic diagram showing an internal mechanism of a printing apparatus in which a PSU control device of the present invention is incorporated. 本発明のPSU制御装置の機能構成を示す図。The figure which shows the function structure of the PSU control apparatus of this invention. 図2に示すPSU制御装置が実行する処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the process which the PSU control apparatus shown in FIG. 2 performs. ヒータの点灯タイミングおよび消灯タイミングの算出方法を示す概念図。The conceptual diagram which shows the calculation method of the lighting timing of a heater, and a light extinction timing. ヒータへの電力供給の状態を示す図。The figure which shows the state of the electric power supply to a heater. 従来技術によるヒータの点灯タイミングおよび消灯タイミング制御を示す図。The figure which shows the lighting timing and extinguishing timing control of a heater by a prior art.

以下、本発明について実施形態をもって説明するが、本発明は、後述する実施形態に限定されるものではない。図1は、本発明のPSU(Power Supply Unit)制御装置が組み込まれる印刷装置の内部機構を示す概略図である。   Hereinafter, although this invention is demonstrated with embodiment, this invention is not limited to embodiment mentioned later. FIG. 1 is a schematic view showing an internal mechanism of a printing apparatus in which a PSU (Power Supply Unit) control device of the present invention is incorporated.

図1に示す印刷装置は、PSU制御装置100と、PSU102と、ヒータ110と、定着ベルト120と、加圧ローラ130とを含む。   The printing apparatus shown in FIG. 1 includes a PSU control device 100, a PSU 102, a heater 110, a fixing belt 120, and a pressure roller 130.

PSU制御装置100は、用紙等の印刷媒体140に形成される画像の情報(以下、「画像情報」とする。)に基づいて電力供給装置であるPSU102を制御する電源制御装置である。PSU制御装置100は、トナーが付着された印刷媒体140の画像領域が定着ベルト120によって熱せられるように、ヒータ110への電力供給の開始および終了タイミングを算出し、PSU102にヒータ110への電力供給の開始および終了を指示する。   The PSU control apparatus 100 is a power supply control apparatus that controls the PSU 102 that is a power supply apparatus based on information on an image formed on a print medium 140 such as paper (hereinafter referred to as “image information”). The PSU control device 100 calculates the start and end timing of power supply to the heater 110 so that the image area of the print medium 140 to which the toner is attached is heated by the fixing belt 120, and supplies power to the heater 110 to the PSU 102. Instruct the start and end of

PSU102は、PSU制御装置100の制御下でヒータ110に電力を供給する電力供給装置である。PSU102は、交流電源(図示せず)に接続されており、PSU制御装置100が指示するタイミングで、ヒータ110の各ヒータに対する電力供給を開始または終了する。   The PSU 102 is a power supply device that supplies power to the heater 110 under the control of the PSU control device 100. The PSU 102 is connected to an AC power supply (not shown), and starts or ends power supply to each heater of the heater 110 at a timing instructed by the PSU control device 100.

ヒータ110は、定着ベルト120を加熱する加熱装置である。ヒータ110は、定着ベルト120の長手方向に配列された複数のヒータで構成される。各ヒータはPSU102から電力が供給されると、それぞれ個別に発熱し、定着ベルト120の表面部を加熱する。   The heater 110 is a heating device that heats the fixing belt 120. The heater 110 includes a plurality of heaters arranged in the longitudinal direction of the fixing belt 120. When electric power is supplied from the PSU 102, each heater generates heat individually and heats the surface portion of the fixing belt 120.

定着ベルト120は、印刷媒体140に付着したトナーを熱と圧力によって定着させる定着装置である。加圧ローラ130は、印刷媒体140を加圧する加圧装置である。ヒータ110によって加熱された定着ベルト120の表面部と加圧ローラ130とが印刷媒体140を加圧することにより、トナーが印刷媒体140に定着する。   The fixing belt 120 is a fixing device that fixes the toner adhering to the print medium 140 by heat and pressure. The pressure roller 130 is a pressure device that pressurizes the print medium 140. The surface of the fixing belt 120 heated by the heater 110 and the pressure roller 130 pressurize the print medium 140, whereby the toner is fixed to the print medium 140.

図2は、本発明のPSU制御装置の機能構成を示す図である。以下、図2を参照して、PSU制御装置100の機能構成について説明する。   FIG. 2 is a diagram showing a functional configuration of the PSU control apparatus of the present invention. Hereinafter, the functional configuration of the PSU control apparatus 100 will be described with reference to FIG.

PSU制御装置100は、制御部200と、タイミング算出部201と、電力変化量算出部202と、分類部203と、タイミング変更部204と、点灯時間最適化部205とを備える。PSU制御装置100は、CPUやROM、RAM、I/Oインタフェース等を備える半導体集積回路によって実現することができる。   The PSU control device 100 includes a control unit 200, a timing calculation unit 201, a power change amount calculation unit 202, a classification unit 203, a timing change unit 204, and a lighting time optimization unit 205. The PSU control device 100 can be realized by a semiconductor integrated circuit including a CPU, a ROM, a RAM, an I / O interface, and the like.

制御部200は、PSU制御装置100の制御手段である。制御部200は、後述する機能部を使用して、PSU102によるヒータ110への電力供給を制御する。   The control unit 200 is a control unit of the PSU control device 100. The control unit 200 controls the power supply to the heater 110 by the PSU 102 using a function unit described later.

タイミング算出部201は、画像情報に基づいて、ヒータ110への電力供給の開始タイミングおよび停止タイミング、すなわち、ヒータの点灯タイミングおよび消灯タイミングを算出する手段である。   The timing calculation unit 201 is a unit that calculates the start timing and stop timing of power supply to the heater 110, that is, the heater lighting timing and extinguishing timing, based on the image information.

本実施形態では、タイミング算出部201は、印刷媒体140の画像領域に接する定着ベルト120が加熱され、かつ、印刷媒体140の非画像領域に接する定着ベルト120が加熱されないように、ヒータ110の点灯タイミングおよび消灯タイミングを算出する。   In the present embodiment, the timing calculation unit 201 turns on the heater 110 so that the fixing belt 120 in contact with the image area of the print medium 140 is heated and the fixing belt 120 in contact with the non-image area of the print medium 140 is not heated. Timing and turn-off timing are calculated.

他の実施形態では、タイミング算出部201は、定着ベルト120の表面温度を検知し、印刷媒体140の画像領域に接する定着ベルト120が加熱され、印刷媒体140の非画像領域に接する定着ベルト120の温度が所定の温度に維持されるように、ヒータ110の点灯タイミングおよび消灯タイミングを算出してもよい。   In another embodiment, the timing calculation unit 201 detects the surface temperature of the fixing belt 120, the fixing belt 120 in contact with the image area of the print medium 140 is heated, and the fixing belt 120 in contact with the non-image area of the print medium 140 is heated. The lighting timing and extinguishing timing of the heater 110 may be calculated so that the temperature is maintained at a predetermined temperature.

電力変化量算出部202は、ヒータ110の消費電力の変化量を算出する手段である。電力変化量算出部202は、タイミング算出部201が算出した点灯タイミングおよび消灯タイミングで駆動するヒータ110の消費電力の変化量を算出する。   The power change amount calculation unit 202 is a means for calculating the amount of change in power consumption of the heater 110. The power change amount calculation unit 202 calculates a change amount of power consumption of the heater 110 that is driven at the lighting timing and the extinguishing timing calculated by the timing calculation unit 201.

分類部203は、電力変化量を最大にするヒータ群を特定し、当該ヒータ群を複数のグループに分類する手段である。分類部203は、電力変化量算出部202が算出した点灯タイミングおよび消灯タイミングでヒータ110を駆動した場合に、電力変化量を最大にするヒータ群を特定し、当該ヒータ群を任意の数のグループに分類する。   The classification unit 203 is a unit that identifies a heater group that maximizes the amount of power change and classifies the heater group into a plurality of groups. The classification unit 203 identifies a heater group that maximizes the power change amount when the heater 110 is driven at the lighting timing and the extinction timing calculated by the power change amount calculation unit 202, and the heater group is set to an arbitrary number of groups. Classify into:

タイミング変更部204は、分類部203によって分類されたヒータの点灯タイミングおよび/または消灯タイミングを変更する手段である。タイミング変更部204は、分類されたヒータの点灯タイミングを所定時間ずらし、グループ毎に点灯タイミングを変更する。   The timing changing unit 204 is a unit that changes the lighting timing and / or the extinguishing timing of the heaters classified by the classification unit 203. The timing changing unit 204 shifts the lighting timing of the classified heaters by a predetermined time, and changes the lighting timing for each group.

また、タイミング変更部204は、変更した点灯タイミングおよび/または消灯タイミングでヒータ110を駆動した場合に、印刷媒体140に付着しているトナーが定着ベルト120によって正しく熱処理されるか判断する。トナーが定着ベルト120によって正しく熱処理されないと判断した場合には、タイミング変更部204は、トナーが正しく熱処理されるように当該ヒータの点灯タイミングおよび/または消灯タイミングを変更する。   Further, the timing changing unit 204 determines whether the toner attached to the print medium 140 is correctly heat-treated by the fixing belt 120 when the heater 110 is driven at the changed lighting timing and / or extinguishing timing. When it is determined that the toner is not correctly heat-treated by the fixing belt 120, the timing changing unit 204 changes the lighting timing and / or the extinguishing timing of the heater so that the toner is correctly heat-treated.

点灯時間最適化部205は、ヒータ110の点灯時間を最適化する手段である。点灯時間最適化部205は、ヒータ110の点灯時間がタイミング算出部201の算出した当初の点灯時間よりも長くならないように、ヒータ110の点灯タイミングおよび消灯タイミングを所定時間ずらし、点灯時間を最適化する。   The lighting time optimization unit 205 is means for optimizing the lighting time of the heater 110. The lighting time optimization unit 205 optimizes the lighting time by shifting the lighting timing and extinguishing timing of the heater 110 by a predetermined time so that the lighting time of the heater 110 is not longer than the initial lighting time calculated by the timing calculation unit 201. To do.

図3は、本発明のPSU制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。以下、図3を参照して、印刷媒体140に付着したトナーを定着させる場合に、PSU制御装置100が実行する処理について説明する。   FIG. 3 is a flowchart showing processing executed by the PSU control apparatus of the present invention. Hereinafter, with reference to FIG. 3, processing executed by the PSU control device 100 when fixing the toner attached to the print medium 140 will be described.

図3の処理は、ステップS300から開始し、ステップS301でPSU制御装置100のタイミング算出部201が、画像情報に基づいて、ヒータ110の点灯タイミングおよび消灯タイミングを算出する。ステップS302では、電力変化量算出部202が、ヒータ110の点灯タイミングおよび消灯タイミングによってヒータを駆動した場合の消費電力の変化量を算出する。   The processing in FIG. 3 starts from step S300, and in step S301, the timing calculation unit 201 of the PSU control device 100 calculates the lighting timing and extinguishing timing of the heater 110 based on the image information. In step S <b> 302, the power change amount calculation unit 202 calculates the amount of change in power consumption when the heater is driven according to the turn-on timing and turn-off timing of the heater 110.

ステップS303では、制御部200が、ステップS302で算出した消費電力の変化量のうち最大の電力変化量を特定し、当該最大の電力変化量が所定の閾値を超えるか否か判断する。所定の閾値は、電圧フリッカが発生しない電力変化量とすることが好適である。   In step S303, the control unit 200 specifies the maximum power change amount among the power consumption change amounts calculated in step S302, and determines whether or not the maximum power change amount exceeds a predetermined threshold. The predetermined threshold is preferably a power change amount that does not cause voltage flicker.

最大の電力変化量が所定の閾値を超えない場合には(no)、ステップS312に処理が分岐する。一方、最大の電力変化量が所定の閾値を超える場合には(yes)、ステップS304に処理が分岐する。   If the maximum power change amount does not exceed the predetermined threshold (no), the process branches to step S312. On the other hand, if the maximum power change amount exceeds the predetermined threshold (yes), the process branches to step S304.

ステップS304では、分類部203が、電力変化量を最大にするヒータ群を特定し、当該ヒータ群を複数のグループに分類する。ステップS305では、タイミング変更部204が、分類されたグループ毎に点灯タイミングおよび/または消灯タイミングを所定時間ずらして、ヒータ110の点灯タイミングおよび/または消灯タイミングをグループ毎に変更する。ステップS306では、タイミング変更部204は、変更後の点灯タイミングおよび/または消灯タイミングで駆動されるヒータ110によって加熱された定着ベルト120によって、印刷媒体140に付着しているトナーが正しく熱処理されるか否か判断する。   In step S304, the classification unit 203 identifies a heater group that maximizes the amount of power change, and classifies the heater group into a plurality of groups. In step S305, the timing changing unit 204 changes the lighting timing and / or the lighting timing of the heater 110 for each group by shifting the lighting timing and / or the lighting timing for each classified group by a predetermined time. In step S306, the timing changing unit 204 determines whether the toner attached to the print medium 140 is correctly heat-treated by the fixing belt 120 heated by the heater 110 driven at the changed lighting timing and / or extinguishing timing. Judge whether or not.

本実施形態では、タイミング変更部204は、変更後の点灯タイミングおよび変更前の消灯タイミングを使用して点灯時間を算出し、画像情報、変更後の点灯タイミング、点灯時間、および定着ベルト120の回転速度等を使用して、印刷媒体140に付着しているトナーが定着ベルト120によって正しく熱処理されるか否か判断することができる。   In the present embodiment, the timing changing unit 204 calculates the lighting time using the lighting timing after the change and the lighting timing before the change, and the image information, the lighting timing after the change, the lighting time, and the rotation of the fixing belt 120. The speed or the like can be used to determine whether the toner adhering to the print medium 140 is correctly heat-treated by the fixing belt 120.

ステップS306で変更後のタイミングで正しく熱処理されると判断した場合には(yes)、ステップS308に処理が分岐する。一方、変更後のタイミングで正しく熱処理されないと判断した場合には(no)、ステップS307に処理が分岐する。ステップS307では、タイミング変更部204は、印刷媒体140に付着しているトナーが定着ベルト120によって正しく熱処理されるように、ヒータ110の点灯タイミングおよび/または消灯タイミングを変更する。   If it is determined in step S306 that the heat treatment is correctly performed at the changed timing (yes), the process branches to step S308. On the other hand, if it is determined that the heat treatment is not correctly performed at the changed timing (no), the process branches to step S307. In step S <b> 307, the timing changing unit 204 changes the lighting timing and / or the lighting timing of the heater 110 so that the toner adhering to the printing medium 140 is correctly heat-treated by the fixing belt 120.

ステップS308では、制御部200は、点灯タイミングおよび/または消灯タイミングの変更によって、ヒータ110の点灯時間が増加するか否か判断する。制御部200は、ステップS301で算出した点灯タイミングおよび消灯タイミングを使用して変更前の点灯時間を算出すると共に、ステップS305およびステップS307で変更した点灯タイミングおよび/または消灯タイミングを使用して、変更後の点灯時間を算出し、ヒータ110の点灯時間が増加するか否か判断することができる。   In step S308, the control unit 200 determines whether or not the lighting time of the heater 110 is increased by changing the lighting timing and / or the lighting timing. The control unit 200 calculates the lighting time before the change using the lighting timing and the lighting extinction timing calculated in step S301, and changes the lighting timing and / or the lighting extinction timing changed in step S305 and step S307. A later lighting time can be calculated to determine whether or not the lighting time of the heater 110 increases.

ヒータの点灯時間が増加しないと判断した場合には(no)、ステップS312に処理が分岐する。一方、ヒータの点灯時間が増加すると判断した場合には(yes)、ステップS309に処理が分岐する。   If it is determined that the heater lighting time does not increase (no), the process branches to step S312. On the other hand, if it is determined that the heater lighting time is increased (yes), the process branches to step S309.

ステップS309では、点灯時間最適化部205が、点灯時間の増加したヒータ110の点灯タイミングおよび/または消灯タイミングを所定時間ずらし、当該ヒータの点灯時間を最適化する。ステップS310では、制御部200が、当該ヒータの最適化前の点灯時間と最適化前の点灯時間とを比較し、点灯時間が減少したか否か判断する。点灯時間が減少した場合には(yes)、ステップS312に処理が分岐する。一方、点灯時間が減少しない場合には(no)、ステップS311に処理が分岐する。   In step S309, the lighting time optimization unit 205 shifts the lighting timing and / or the lighting timing of the heater 110 whose lighting time has increased by a predetermined time, and optimizes the lighting time of the heater. In step S310, the control unit 200 compares the lighting time before optimization of the heater with the lighting time before optimization, and determines whether or not the lighting time has decreased. If the lighting time has decreased (yes), the process branches to step S312. On the other hand, if the lighting time does not decrease (no), the process branches to step S311.

ステップS311では、制御部200は、点灯時間の最適化の回数が上限値に達したか否か判断する。本実施形態では、任意の回数を上限値とすることができる。点灯時間の最適化の回数が上限値に達していない場合には(no)、ステップS309に処理が分岐し、ステップS309およびステップS310の処理を反復する。一方、点灯時間の最適化の回数が上限値に達した場合には(yes)、ステップS312に処理が分岐する。   In step S311, the control unit 200 determines whether or not the number of times of optimization of the lighting time has reached the upper limit value. In the present embodiment, any number of times can be set as the upper limit value. If the number of times of optimization of the lighting time has not reached the upper limit (no), the process branches to step S309, and the processes of step S309 and step S310 are repeated. On the other hand, if the number of times of optimization of the lighting time has reached the upper limit (yes), the process branches to step S312.

ステップS312では、制御部200が、上述した処理によって算出したグループ毎の点灯タイミングおよび消灯タイミングに基づいて、PSU102によるヒータ110への電力供給の開始および停止を制御し、ステップS313で処理が終了する。   In step S312, the control unit 200 controls the start and stop of power supply to the heater 110 by the PSU 102 based on the lighting timing and extinguishing timing for each group calculated by the above-described processing, and the processing ends in step S313. .

図4は、ヒータ110の点灯タイミングおよび消灯タイミングの算出方法を示す概念図である。以下、図4を参照して、ヒータ110の点灯タイミングおよび消灯タイミングの算出方法について説明する。   FIG. 4 is a conceptual diagram showing a method for calculating the turn-on timing and the turn-off timing of the heater 110. Hereinafter, with reference to FIG. 4, a calculation method of the turn-on timing and the turn-off timing of the heater 110 will be described.

印刷媒体400は、画像情報に基づいてトナーが付着された印刷媒体である。PSU制御装置100は、当該画像情報に基づいて、トナーが付着した印刷媒体400の画像領域に接する定着ベルト120が加熱されるように、ヒータ110の点灯タイミングおよび消灯タイミングを算出し、当該点灯タイミングおよび消灯タイミングでヒータ110を駆動した場合の消費電力の変化量を算出する。   The print medium 400 is a print medium to which toner is attached based on image information. Based on the image information, the PSU control device 100 calculates the lighting timing and the lighting timing of the heater 110 so that the fixing belt 120 in contact with the image area of the printing medium 400 to which the toner has adhered is heated. The amount of change in power consumption when the heater 110 is driven at the turn-off timing is calculated.

加熱領域マップ410は、当該点灯タイミングおよび消灯タイミングで駆動したヒータ110によって加熱される定着ベルト120の加熱領域を示す。図4に示す実施形態では、加熱領域マップ410の白抜き以外の四角形領域がヒータ110によって加熱される部分に該当する。   The heating area map 410 shows the heating area of the fixing belt 120 heated by the heater 110 driven at the lighting timing and the lighting timing. In the embodiment shown in FIG. 4, a square area other than white in the heating area map 410 corresponds to a portion heated by the heater 110.

例えば、印刷媒体400の第1行第1列はトナーが付着していない非画像領域であるため、当該非画像領域に対応する定着ベルト120上の第1行第1列部分は加熱されない。一方、印刷媒体400の第1行第2列はトナーが付着している画像領域であるため、当該画像領域に対応する定着ベルト120上の第1行第2列部分は加熱される。   For example, since the first row and first column of the print medium 400 is a non-image region to which toner is not attached, the first row and first column portion on the fixing belt 120 corresponding to the non-image region is not heated. On the other hand, since the first row and the second column of the print medium 400 are image regions to which toner is attached, the first row and second column portion on the fixing belt 120 corresponding to the image region is heated.

本実施形態では、ヒータ110を構成する各ヒータは、それぞれ定着ベルト120の1列を加熱するものとし、各ヒータの消費電力量を100Wとする。加熱領域マップ410では、例えば、定着ベルト120の第1行部分を加熱するのに必要な電力は700Wであり、このときの電力変化量は+700Wとなる。また、第2行部分を加熱するのに必要な電力は700Wであり、このときの電力変化量は、第1行部分と第2行部分の消費電力量(700W)の差分になるため±0Wである。   In the present embodiment, each heater constituting the heater 110 heats one row of the fixing belt 120, and the power consumption of each heater is 100W. In the heating area map 410, for example, the electric power required to heat the first row portion of the fixing belt 120 is 700 W, and the electric power change amount at this time is +700 W. In addition, the electric power necessary for heating the second row portion is 700 W, and the power change amount at this time is a difference between the power consumption amounts (700 W) of the first row portion and the second row portion, and thus ± 0 W It is.

同様に、総ての行部分について消費電力量を算出し、最大電力変化量を特定する。加熱領域マップ410では、最大電力変化量が700Wであり、当該最大電力変化量は、所定の閾値(例えば、400W)を超えると仮定して説明を続ける。   Similarly, the power consumption amount is calculated for all the row portions, and the maximum power change amount is specified. In the heating area map 410, the maximum power change amount is 700 W, and the description will be continued assuming that the maximum power change amount exceeds a predetermined threshold (for example, 400 W).

最大電力変化量が所定の閾値を超える場合、PSU制御装置100は、電力変化量を最大にするヒータ群を特定する。本実施形態では、定着ベルト120の第1行第2列〜第8列部分を加熱するヒータが該当し、これらのヒータが3つのグループに分類される。PSU制御装置100は、これらのヒータの点灯タイミングおよび消灯タイミングをグループ毎に所定時間ずらして変更する。   When the maximum power change amount exceeds a predetermined threshold, the PSU control device 100 specifies a heater group that maximizes the power change amount. In the present embodiment, heaters for heating the first row, second column to eighth column portions of the fixing belt 120 correspond, and these heaters are classified into three groups. The PSU control device 100 changes the lighting timing and extinguishing timing of these heaters by shifting a predetermined time for each group.

加熱領域マップ420は、第1のヒータグループ、第2のヒータグループおよび第3のヒータグループの点灯タイミングおよび消灯タイミングを変更したものである。PSU制御装置100は、これらのヒータの点灯タイミングおよび消灯タイミングを変更すると、印刷媒体400に付着したトナーが定着ベルト120によって正しく熱力処理されるか判断する。   The heating area map 420 is obtained by changing the lighting timing and lighting extinction timing of the first heater group, the second heater group, and the third heater group. When the turn-on timing and turn-off timing of these heaters are changed, the PSU control device 100 determines whether or not the toner attached to the print medium 400 is correctly heat-processed by the fixing belt 120.

正しく熱力処理されないと判断した場合には、PSU制御装置100は、印刷媒体400に付着したトナーが定着ベルト120によって正しく熱力処理されるように、ヒータの点灯タイミングおよび消灯タイミングを変更して加熱領域を変更する。本実施形態では、第2のヒータグループの加熱領域422と、第3のヒータグループの加熱領域が変更される。   If it is determined that the heat treatment is not correctly performed, the PSU control device 100 changes the heater turn-on timing and the turn-off timing so that the toner attached to the print medium 400 is correctly heat-treated by the fixing belt 120. To change. In the present embodiment, the heating area 422 of the second heater group and the heating area of the third heater group are changed.

本実施形態では、加熱領域マップ420に示すように、電力変化量を最大にするヒータ群の点灯タイミングおよび消灯タイミングを変更することにより、電力変化量の最大値を700Wから300Wに低減でき、電圧フリッカを効果的に抑制することができる。   In the present embodiment, as shown in the heating region map 420, the maximum value of the power change amount can be reduced from 700 W to 300 W by changing the lighting timing and extinguishing timing of the heater group that maximizes the power change amount. Flicker can be effectively suppressed.

次いで、PSU制御装置100は、ヒータ110の点灯時間を最適化する。図4に示す実施形態では、加熱領域マップ410に示す加熱領域412が、加熱領域マップ420に示す加熱領域422に拡大している。このため、PSU制御装置100は、加熱領域マップ430に示すように、第2のヒータグループの点灯タイミングおよび消灯タイミングを、さらに所定時間ずらすことにより、第2のヒータグループの点灯時間を最適化する。これにより、第2のヒータグループの加熱領域422が加熱領域432に減少し、電力消費量を一層効果的に低減することができる。   Next, the PSU control device 100 optimizes the lighting time of the heater 110. In the embodiment shown in FIG. 4, the heating region 412 shown in the heating region map 410 is expanded to the heating region 422 shown in the heating region map 420. Therefore, the PSU control device 100 optimizes the lighting time of the second heater group by shifting the lighting timing and lighting timing of the second heater group by a predetermined time as shown in the heating region map 430. . Thereby, the heating area | region 422 of a 2nd heater group reduces to the heating area | region 432, and can reduce electric power consumption still more effectively.

本発明では、図4に示すように、印刷媒体400の画像領域に接する定着ベルト部分のみを加熱するため、電力消費量を効果的に低減することができる。   In the present invention, as shown in FIG. 4, only the fixing belt portion in contact with the image area of the print medium 400 is heated, so that power consumption can be effectively reduced.

図5は、ヒータ110への電力供給の状態を示す図である。以下、図5を参照して、図4に示す加熱領域マップ430に基づくヒータ110への電力供給について説明する。   FIG. 5 is a diagram illustrating a state of power supply to the heater 110. Hereinafter, the power supply to the heater 110 based on the heating region map 430 shown in FIG. 4 will be described with reference to FIG.

PSU102は、ヒータ110の各ヒータに対応するヒータトリガおよびトライアックまたはFET(Field Effect Transistor)を備えており、PSU制御装置100がヒータトリガをONにすることにより、トライアックまたはFETが各ヒータに電力を供給する。PSU制御装置100は、商用電源電圧に同期したゼロクロス信号に同期して、ヒータトリガをON/OFF制御する。   The PSU 102 includes a heater trigger and a triac or FET (Field Effect Transistor) corresponding to each heater of the heater 110. When the PSU control device 100 turns on the heater trigger, the triac or FET supplies power to each heater. . The PSU control device 100 performs ON / OFF control of the heater trigger in synchronization with a zero cross signal synchronized with the commercial power supply voltage.

図5に示す実施形態では、まず、PSU制御装置100は、第1のヒータグループに対応するPSU102のヒータトリガをONにし、PSU102のトライアックが第1のヒータグループへの電力供給を開始する。   In the embodiment shown in FIG. 5, first, the PSU control device 100 turns on the heater trigger of the PSU 102 corresponding to the first heater group, and the triac of the PSU 102 starts supplying power to the first heater group.

次に、PSU制御装置100は、当該電力供給の開始から所定時間が経過すると、第2のヒータグループに対応するPSU102のヒータトリガをONにし、PSU102のトライアックまたはFETが第2のヒータグループへの電力供給を開始する。本実施形態では、ゼロクロス信号の2つ分の時間をずらし量として採用するが、ずらし量が1制御周期未満である限り、任意の時間をずらし量として採用することができる。   Next, when a predetermined time has elapsed from the start of the power supply, the PSU control device 100 turns on the heater trigger of the PSU 102 corresponding to the second heater group, and the PSU 102 triac or FET supplies power to the second heater group. Start supplying. In this embodiment, the time for two zero-cross signals is used as the shift amount, but any time can be used as the shift amount as long as the shift amount is less than one control cycle.

さらに、PSU制御装置100は、当該電力供給の開始から所定時間が経過すると、第3のヒータグループに対応するPSU102のヒータトリガをONにし、PSU102のトライアックまたはFETが第3のヒータグループへの電力供給を開始する。   Furthermore, when a predetermined time has elapsed from the start of the power supply, the PSU control device 100 turns on the heater trigger of the PSU 102 corresponding to the third heater group, and the PSU 102 triac or FET supplies power to the third heater group. To start.

加熱領域マップ430では、第1のヒータグループ、第2のヒータグループおよび第3のヒータグループは、それぞれ定着ベルト120上の4行分の領域、3行分の領域および2行分の領域を加熱する。また、本実施形態では、1の制御周期で1行分の領域を加熱するものとする。このため、第1のヒータグループ、第2のヒータグループおよび第3のヒータグループへの電力供給は、それぞれ4の制御周期分の時間、3の制御周期分の時間、2の制御周期分の時間継続される。   In the heating area map 430, the first heater group, the second heater group, and the third heater group heat the area for four lines, the area for three lines, and the area for two lines on the fixing belt 120, respectively. To do. Moreover, in this embodiment, the area | region for 1 row shall be heated with one control period. For this reason, the power supply to the first heater group, the second heater group, and the third heater group takes four control cycles, three control cycles, two control cycles, respectively. Will continue.

上述した実施形態では、トライアックを用いたヒータ制御の例であるが、他の実施形態では、トライアックの代わりにFETを用いてヒータ制御をしてもよい。FETを使用した場合、ゼロクロス信号周期よりも細かい時間でヒータ制御が可能となる。   The embodiment described above is an example of heater control using a triac, but in other embodiments, heater control may be performed using an FET instead of a triac. When an FET is used, heater control can be performed in a time finer than the zero cross signal cycle.

これまで本実施形態につき説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本実施形態の構成要素を変更若しくは削除し、または本実施形態の構成要素に他の構成要素を追加するなど、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。   Although the present embodiment has been described so far, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the constituent elements of the present embodiment are changed or deleted, or other constituent elements are included in the constituent elements of the present embodiment. It can be changed within a range that can be conceived by those skilled in the art, such as adding an element, and any aspect is included in the scope of the present invention as long as the effects of the present invention are exhibited.

100…PSU制御装置、102…PSU、110…ヒータ、120…定着ベルト、130…加圧ローラ、140…印刷媒体   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... PSU control apparatus, 102 ... PSU, 110 ... Heater, 120 ... Fixing belt, 130 ... Pressure roller, 140 ... Printing medium

特開2003−217793号公報JP 2003-217793 A

Claims (8)

定着装置と、当該定着装置を加熱する複数の加熱装置と備える印刷装置の電力供給を制御する電源制御装置であって、
画像情報に基づいて、前記加熱装置によって印刷媒体上の画像領域が加熱され、かつ、非画像領域が加熱されないように、加熱装置の点灯タイミングおよび消灯タイミングを算出するタイミング算出手段と、
前記点灯タイミングおよび消灯タイミングで駆動する加熱装置が消費する電力の変化量を算出する電力変化量算出手段と、
電力の変化量が所定の閾値を超える場合に、電力の変化量を最大にする複数の加熱装置を特定して複数のグループに分類する分類手段と、
分類した加熱装置の点灯タイミングおよび消灯タイミングをグループ毎に変更するタイミング変更手段と
を備える、電源制御装置。
A power supply control device for controlling the power supply of a printing apparatus provided with a fixing device and a plurality of heating devices for heating the fixing device,
Timing calculation means for calculating the lighting timing and extinguishing timing of the heating device so that the image area on the print medium is heated by the heating device and the non-image area is not heated based on image information;
A power change amount calculating means for calculating a change amount of power consumed by the heating device driven at the turn-on timing and the turn-off timing;
Classification means for identifying a plurality of heating devices that maximize the amount of change in power when the amount of change in power exceeds a predetermined threshold and classifying it into a plurality of groups,
A power control device comprising: timing changing means for changing the lighting timing and extinguishing timing of the classified heating device for each group.
前記電源制御装置は、
加熱装置の点灯時間が当初の点灯時間よりも長くならないように、点灯時間を最適化する最適化手段をさらに備える、請求項1に記載の電源制御装置。
The power supply control device
The power supply control device according to claim 1, further comprising optimization means for optimizing the lighting time so that the lighting time of the heating device does not become longer than the initial lighting time.
前記タイミング算出手段は、
前記加熱装置によって非画像領域が加熱されないように、加熱装置の点灯タイミングおよび消灯タイミングを算出する代わりに、前記非画像領域が所定温度に維持されるように、加熱装置の点灯タイミングおよび消灯タイミングを算出することを特徴とする請求項1または2に記載の電源制御装置。
The timing calculation means includes
Instead of calculating the lighting timing and extinguishing timing of the heating device so that the non-image area is not heated by the heating device, the lighting timing and extinguishing timing of the heating device are set so that the non-image area is maintained at a predetermined temperature. The power supply control device according to claim 1, wherein the power supply control device is calculated.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の電源制御装置を備える印刷装置。   A printing apparatus provided with the power supply control apparatus of any one of Claims 1-3. 定着装置と、当該定着装置を加熱する複数の加熱装置と備える印刷装置の電力供給を制御する電源制御装置が実行する方法であって、
画像情報に基づいて、前記加熱装置によって印刷媒体上の画像領域が加熱され、かつ、非画像領域が加熱されないように、加熱装置の点灯タイミングおよび消灯タイミングを算出するステップと、
前記点灯タイミングおよび消灯タイミングで駆動する加熱装置が消費する電力の変化量を算出するステップと、
電力の変化量が所定の閾値を超える場合に、電力の変化量を最大にする複数の加熱装置を特定して複数のグループに分類するステップと、
分類した加熱装置の点灯タイミングおよび消灯タイミングをグループ毎に変更するステップと
を含む、方法。
A method executed by a power supply control device for controlling power supply of a printing apparatus provided with a fixing device and a plurality of heating devices for heating the fixing device,
Based on image information, calculating the lighting timing and extinguishing timing of the heating device so that the image area on the print medium is heated by the heating device and the non-image area is not heated,
Calculating a change amount of electric power consumed by the heating device driven at the lighting timing and the lighting timing;
When the amount of change in power exceeds a predetermined threshold, identifying a plurality of heating devices that maximize the amount of change in power and classifying them into a plurality of groups;
Changing the lighting timing and extinguishing timing of the classified heating device for each group.
前記方法は、
加熱装置の点灯時間が当初の点灯時間よりも長くならないように、点灯時間を最適化するステップをさらに含む、請求項5に記載の方法。
The method
6. The method of claim 5, further comprising optimizing the lighting time so that the lighting time of the heating device does not become longer than the initial lighting time.
前記点灯タイミングおよび消灯タイミングを算出するステップは、
前記加熱装置によって非画像領域が加熱されないように、加熱装置の点灯タイミングおよび消灯タイミングを算出する代わりに、前記非画像領域が所定温度に維持されるように、加熱装置の点灯タイミングおよび消灯タイミングを算出することを特徴とする請求項5または6に記載の方法。
The step of calculating the lighting timing and the lighting timing is:
Instead of calculating the lighting timing and extinguishing timing of the heating device so that the non-image area is not heated by the heating device, the lighting timing and extinguishing timing of the heating device are set so that the non-image area is maintained at a predetermined temperature. The method according to claim 5, wherein the method is calculated.
印刷装置の電力供給を制御する電源制御装置が実行するプログラムであって、前記電源制御装置に、請求項5〜7のいずれか1項に記載の方法を実行させるためのプログラム。   A program that is executed by a power supply control device that controls power supply of a printing apparatus, and that causes the power supply control device to execute the method according to claim 5.
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