JP2020194106A - 電力制御装置、電力消費装置、画像形成装置、電力制御方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
上記画像形成装置の一例として特許文献1には、交流電源に接続された定着手段と、一次側が交流電源に接続され、二次側が負荷に接続されて負荷に直流電力を供給する直流電源と、直流電源の二次側電流を検知する検知手段と、二次側電流の検知信号に基づき定着手段に対する電力供給を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置が記載されている。
本発明は上述に鑑みてなされたものであり、定着手段等の負荷に供給する電力を最適化することを目的とする。
要するに、定着ヒータの消費電力を検出して個体毎の消費電力に合わせた供給電力制御を行うため、定着ヒータ個体の消費電力が設計値からマイナス側に振れている程、定着ヒータに供給する電力を多くして定着ヒータが必要とする電力を十分に供給することが特徴になっている。上記記載の特徴について、図面を用いて詳細に解説する。
図1は、本発明の一実施形態のシステムである、複合機能複写機の外観について説明する図である。
このフルカラーデジタル複合機能複写機(画像形成装置)MF1は、大略で、操作ボード(操作部)10と、自動原稿送り装置(ADF)120を備えたカラースキャナ(読取部)100と、プリンタ部200と、の各ユニットを備えて構成されている。
なお、操作部10と、カラースキャナ100は、プリンタ部200から分離可能なユニットであり、カラースキャナ100は、動力機器ドライバやセンサ入力およびコントローラを有する制御ボードを有して、エンジンコントローラと直接または間接に通信を行い、タイミング制御されて原稿画像の読取りを行う。
プリンタ部200は給紙ユニット210、露光装置220、作像ユニット230、トナー充填部240、第1転写ユニット250、第2転写ユニット260、定着装置270、搬送部280、及び排紙スタック290を備える。
本実施形態のプリンタ部200は、4連ドラム方式(タンデム方式)かつ直接転写方式と間接転写方式を組み合わせたフルカラー画像形成装置である。詳しくは、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)及び黒(ブラック:K)の各色の画像を形成する4組のトナー像形成ユニット(作像ユニット)230M、230C、230Y、230Kが、順に配置されており、これらに対向して、第1転写ベルト251が設けられている。
プリンタ部200の下部には、用紙(転写紙、記録媒体)を収容する給紙トレイ211、212と給紙(搬送)ローラ213とを備える給紙ユニット210が設けられている。給紙ローラ213とレジストローラ214との間には用紙を搬送する搬送路(搬送ガイド)が形成されている。給紙トレイ211、212のいずれかに収容された最上部の用紙が給紙ローラ213で1枚ずつ、複数の搬送ガイドを経てレジストローラ214に搬送される。
各作像ユニット230M〜Kには、回転可能に支持され矢印方向に回転する感光体231M〜Kが設けられており、該感光体231M〜Kの外周部には、ドラムクリーニング装置232、除電装置233、帯電装置234、及び現像装置235が配置されている。
第1転写ベルト251の上方で、排紙スタック290の下方には、補給用のトナーを収容するトナーボトル(トナーカートリッジ)241M、241C、241Y、241Kが収納できるトナー充填部(収容部)240が設けられている。トナーの色はマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの四色があり、トナーボトル241M〜Kは交換可能な形態にしてある。各色のトナーは、これらのトナーボトル241M〜Kから粉体ポンプ等により対応する色の現像装置235へ適宜補給される。
帯電装置234と現像装置235との間には、露光装置220のLD光源221から発せられる光情報の通るスペースが確保されている。
4つの感光体231M〜Kの一部が、第1転写ユニット250の第1転写ベルト251に接している。第1転写ユニット250において、第1転写ベルト251は矢印方向に走行可能に、回転する支持ローラ252及び駆動ローラ253間に支持、張架されている。第1転写ベルト251は無端状(ループ状)である。
第1転写ベルト251のループの外側に、第1転写ベルト用の第1ベルトクリーニング装置255が配置されている。第1ベルトクリーニング装置255は、第1転写ベルト251が用紙又は第2転写ベルト261にトナー像(トナー画像)を転写した後に、第1転写ベルト251の表面に残留する不要のトナーを拭い去る。
第1転写ベルト251の図中右方には、第2転写ユニット260の第2転写ベルト261が配置されている。第1転写ベルト251と第2転写ベルト261とは接触し、所定の二次転写ニップを形成する。
第2転写ユニット260の上方に、定着装置270が配置されている。定着装置270は、定着ヒータ273を有した加熱ローラ271と、加熱ローラ271に対向する加圧ローラ272とを備える。トナー像を担持した用紙が加熱ローラ271と加圧ローラ272との間に搬送されることで、トナー像は熱と圧力により用紙に定着する。
定着装置270の用紙搬送方向下流には、搬送部280である排紙ローラ281とガイド282とが設けられ、そのさらに下流には排紙スタック290が設けられている。
ここで、両面印刷のときの各部の動作を説明する。
まず、各作像ユニット230M〜Kにおいて、用紙の一方の面に形成する画像の作像が行われる。詳しくは、露光装置220のLD光源221からの光は、光学部品を経て、帯電装置234で一様に帯電された感光体231M〜Kの表面に至り、書き込み情報(色に応じた情報)に対応した潜像が感光体231M〜Kの表面に形成される。
感光体231M〜K上の潜像は現像装置235で現像され、トナーによる顕像(トナー像)が感光体231M〜Kの表面に形成され、感光体M〜Kによって担持される。
このトナー像は、第1転写ローラ254M〜Kにより、感光体231M〜Kの回転と同期して走行する第1転写ベルト251の表面に転写される。
その後、感光体231M〜Kの表面に残存するトナーがドラムクリーニング装置232でクリーニングされ、感光体231M〜Kの表面が除電装置233で除電され、感光体231M〜Kの表面は次の作像サイクルに備える。
走行する第1転写ベルト251に同期して、第2転写ベルト261は矢印方向に走行し、第2転写ローラ262、駆動ローラ253に圧接されて形成される二次転写ニップで、第2転写ベルト261の表面に第1転写ベルト251表面に作られたトナー像が転写される。
第1転写ベルト251が、所定の位置まで走行すると、用紙の他の面に作成されるべきトナー像が、前述したような工程で再度感光体231M〜Kにより作像され、給紙が開始される。
作像ユニット230M〜Kでのトナー像の形成に合わせて、給紙トレイ(カセット)211又は112内の最上部にある用紙が引き出され、レジストローラ214へ搬送される。
更に用紙は上方に搬送され、第2転写ベルト261表面のトナー像が、チャージャー265により用紙のもう一方の面に転写される。転写に際して、用紙は画像の位置が正規のものとなるよう、タイミングが合わせられて搬送される。
上記のように両面にトナー像が転写された用紙は、定着装置270へ送られ、加熱ローラ271と加圧ローラ272とにより、用紙上のトナー像(両面)が一度に溶融され、用紙へ定着される。
そして、用紙は、ガイド282を経て排紙ローラ281により本体フレーム上部の排紙スタック290に排出される。
第1転写ベルト251から直接に用紙に転写される画像は、感光体表面で正像にし、第2転写ベルト261から用紙に転写されるトナー像は、感光体表面で逆像(鏡像)になるよう露光される。このような頁揃えのための作像順、ならびに、正、逆像(鏡像)に切り換える画像処理も、制御部20上でのメモリに対する画像データの読書き制御によって行っている。
トナー像を第2転写ベルト261から用紙に転写した後、ブラシローラ、回収ローラ、ブレード等を備えた第2ベルトクリーニング装置266が、第2転写ベルト261の表面に残留する不要のトナーや紙粉を除去する。
以上が、「両面転写モード」を設定した両面印刷モードの作像プロセスである。両面印刷の場合には、常にこの作像プロセスで印刷が行われる。
前者の第2転写ベルト261を用いる片面転写モードを設定した場合には、第1転写ベルト251に3色又は4色重ねもしくは単色黒で形成された顕像が、第2転写ベルト261に一旦転写され、そして用紙の片面に転写される。用紙の他面には画像転写はない。この場合、排紙スタック290上に、印刷済用紙の上面が印刷画面となるように排出される。
後者の第1転写ベルト251を用いる片面転写モードを設定した場合には、第1転写ベルト251に3色又は4色重ねもしくは単色黒で形成された顕像が、第2転写ベルト261には転写されずに、直接用紙の片面に転写される。用紙の他面には画像転写はない。この場合は、排紙スタック290上に、印刷済用紙の下面が印刷画面となるように排出される。
図3は、図2に示された制御部のハードウェア構成を示すブロック図である。
制御部20は、CPU(Central Processing Unit)21、ROM(Read Only Memory)22、RAM(Random Access Memory)23、及びI/O(Input/Output)部24を備え、これらがバス25を介して接続された構成を有するコンピュータ装置である。
CPU21は、プリンタ部200の全体を制御する演算装置である。ROM22は、CPU21が実行する制御プログラムやデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。RAM23は、CPU21のワークエリア等として使用される揮発性のメモリである。I/O部24は、センサからの検出信号を入力し、各部に対する制御信号を出力する手段である。
制御部20が有する各種の機能は、CPU21がROM22に記憶された制御プログラムを読み出してRAM23に展開して実行することにより実現される。
図4は、第一の実施形態に係る複合機能複写機の電力制御に関わる主要な構成要素を示したブロック図である。
複合機能複写機MF1は、商用の交流電源301に接続されたノイズ除去フィルタ302と、ノイズ除去フィルタ302の後段に接続されてノイズ除去後の交流電圧を所定の直流電圧に変換する整流器303と、を備える。ノイズ除去フィルタ302は、交流電源301から入力されるノイズ及び突入電流を除去する手段であり、バリスタ、コンデンサ、及びチョークコイル等から構成される。整流器303は、例えばダイオードブリッジから構成され、変換した直流電圧を後段のDC負荷(第二の負荷の一例)に供給する。DC負荷は直流電力を消費する負荷である。
ノイズ除去フィルタ302と整流器303との間には、電力センサ410を介してAC負荷(第一の負荷の一例)である定着ヒータ273(273a、273b)が接続されている。定着ヒータ273は交流電力を消費する負荷である。各定着ヒータ273に供給される交流電力は、電力制御手段420からの点灯制御信号に基づくスイッチ274(274a、274b)のオン/オフによって制御される。
なお、電力センサ410と電力制御手段420は、電力制御システム400を構成する。また、電力制御手段420の各機能は、図2及び図3に示す制御部20により実現される。
定着ヒータ273に供給する交流電力を制御する電力制御システムについて説明する。
図4は、電力制御システムの概略構成を示す機能ブロック図である。
電力制御システム400(電力制御装置)は、定着ヒータ273に供給される電力を検出して電力測定値を出力する電力センサ410と、電力センサ410から出力された電力測定値に基づき定着ヒータ273に供給する電力を制御する電力制御手段420とを備える。
電流検出手段411は、定着ヒータ273に供給される交流電流を検出してアナログの電流検出信号を出力する。電圧検出手段412は、定着ヒータ273に印加される交流電圧を検出してアナログの電圧検出信号を出力する。電力算出手段413は、アナログの電流検出信号と電圧検出信号とをAD変換し、得られたデジタルの電流検出信号と電圧検出信号とに基づいて、定着ヒータ273に供給されている電力(電力測定値)を算出する。電力算出手段413は、例えば電力測定値の算出に必要な素子が組み込まれた集積回路(IC:Integrated Circuit)から構成される。
補正手段421は、電力センサ410から出力された電力測定値を電力センサ410の測定精度(許容されている測定誤差)に基づいて補正する手段であり、一次補正手段422と二次補正手段423とを備える。一次補正手段422は、電力測定値を電力センサ410の測定精度に係るデータ(センサ精度データ424)に基づいて一次補正して、一次補正電力値を出力する。二次補正手段423は、一次補正電力値を定着ヒータ273の消費電力に係る許容差(公差)に係るデータ(ヒータ許容差データ425)に基づいて二次補正して、二次補正電力値(最終的な補正電力値)を出力する。
なお、点灯制御手段426は、定着ヒータ273に供給する電力を、PWM(Pulse Width Modulation)制御、位相制御、半波制御等、種々の公知の方法により制御できる。点灯制御手段426が出力する点灯制御信号は、定着ヒータ273を駆動する駆動手段に所定のタイミングでスイッチ274をオン/オフさせる信号である。定着ヒータ273に供給される電力は、点灯制御信号に応じてスイッチ274が所定のタイミングでオン/オフされることにより、所望量に制御される。
定着ヒータ273における消費電力の許容差(又は公差)は、定着ヒータ273の消費電力に係る設計上の基準値(設計基準値、又は設計上の基準消費電力)に対して、実際の消費電力が取る値として許容される限界値との差を示す値である。許容差は、基準値との差(絶対誤差)、基準値に対する比(相対誤差)、又は百分率(相対誤差)によって表現される。
例えば、仕様が1000W±5%と表現される定着ヒータは、常時通電した場合(点灯Duty100%の場合)に消費する電力の設計基準値が1000Wであり、各定着ヒータが消費する電力が950Wから1050Wの範囲内に収まることを意味する。言い換えれば、仕様が1000W±5%の定着ヒータは、消費電力の設計基準値1000Wに対して、プラス側の許容差が5%(50W)、マイナス側の許容差が5%(50W)である。以下、設計基準値に対してプラス側の許容差を加算した消費電力の値1050Wを「消費電力上限値」と呼ぶ。
電力センサ410に許容されている測定誤差(許容誤差)は、測定対象となる量(ここでは消費電力)の真の値に対して、電力センサ410の測定値が取りうる値として許容される限界値を示す値である。許容される限界値は、測定範囲内における真の値との差(絶対誤差)、真の値に対する比(相対誤差)、又は百分率(相対誤差)によって表現される。
例えば、許容誤差が±2%の電力センサ410が定着ヒータ273の消費電力を測定した結果、測定値が1000Wであった場合に、消費電力の真値は980Wから1020Wの範囲内に収まる。即ち、許容誤差が±2%の電力センサ410は、真の値に対してプラス側の誤差の最大値が2%(20W)、マイナス側の誤差の最大値が2%(20W)となる。
図6(a)〜(c)は、消費電力の補正方法を説明する模式図である。
本実施形態は、常時通電時に定着ヒータ273が実際に消費する実消費電力と測定手段が実消費電力を測定した測定値との間に許容される最大測定誤差が、定着ヒータ273の設計上の基準消費電力と常時通電時に定着ヒータ273が実際に消費する実消費電力との間に許容される許容差よりも小さい場合に特に有効に機能する。
以下では、定着ヒータ273の消費電力の補正方法について、上述のように選定された仕様1000W±5%の定着ヒータ273を常時通電(点灯Duty100%となるように点灯制御)し、許容誤差±2%の電力センサ410にて消費電力を測定する場合の例により説明する。
例えば図6(a)に示すように、電力センサ410の測定値が950Wである場合、補正手段421が算出する補正電力値は970Wとなる。即ち、定着ヒータの常時通電時には、定着のために必要な最大電力値950Wに対して20Wを加えた970Wを定着ヒータに供給する電力の最大値として確保すればよい。
なお、定着ヒータ273の仕様及び許容差との関係から、常時通電時に定着ヒータの消費電力が950W未満となることはない。仮に、電力センサ410が930Wを測定値として出力した場合であっても、プラス側の最大許容差を加算した補正電力値は950Wとなり、補正電力値は定着ヒータ273の許容差範囲内に収まる値となる。
また、図6(b)に示すように、電力センサ410の測定値が1000Wである場合、補正手段421が算出する補正電力値は1020Wとなる。即ち、定着ヒータの常時通電時には、定着のために必要な最大電力値950Wに対して70Wを加えた1020Wを定着ヒータに供給する電力の最大値として確保すればよい。
図7(a)、(b)は、複合機能複写機の負荷に対する電力配分例を示す図である。
なお、本図は、複合機能複写機MF1が使用可能な電力の最大値(定格電力)が1500W、定着のために必要とされる電力の最大値が950W、且つ、複合機能複写機MF1のプリンタ部200に仕様1000W±5%の定着ヒータ273を搭載した場合の例を示している。
電力配分αは、定着ヒータの常時通電時の電力配分例を示している。定着のための電力として最大950Wを必要とする場合には、定着ヒータに供給する電力として少なくとも950Wが確保される。しかし、常時通電時において各定着ヒータが実際に消費する消費電力は、許容差範囲内のどの値を取るかは不明である。仮に、プリンタ部にプラス側の最大許容差を有する定着ヒータ(常時通電時における消費電力が1050Wとなる定着ヒータ)が搭載されている場合であっても、複合機能複写機全体として消費する電力が定格電力を超えないように電力を配分する必要がある。そのため、定着ヒータ用に、[1050W−950W=100W]が予備電力(許容差調整用の電力)として確保される。従って、定着ヒータに常時通電した場合にDC負荷が使用可能な最大電力は450Wとなる。
仮に、電力配分βに示すように、DC負荷の消費電力が増大し、DC負荷に対して600Wの電力を供給する必要が生じたとする。この場合は、総消費電力が複合機能複写機の定格電力を超えないようにするため、定着ヒータに供給する電力を低下させる処理が実行される。ただし、予備電力の100Wは定着ヒータの許容差調整用に引き続き確保しておく必要がある。そのため、従来の電力制御方法においては、選定上の基準となる定着ヒータに供給される電力が800Wとなるように、実際の定着ヒータに対する供給電力(点灯Duty)が調整されていた。このように、DC負荷の消費電力が増大した場合には定着ヒータへの供給電力が制限されるため、複合機能複写機の立ち上げや復帰に時間が掛かるという問題があった。
電力配分Aは、定着ヒータの常時通電時の電力配分例を示している。従来と同様に、定着ヒータに供給する電力として少なくとも950Wが確保される。ここで、定着ヒータの消費電力の測定及び補正の結果、定着ヒータの常時通電時の補正電力値が1000Wであった場合には、[1000W−950W=50W]が、許容差調整用の電力(予備電力)として確保される。つまり、従来の予備電力100Wとの差分である50Wを追加的にDC負荷に配分可能となる。従って、定着ヒータに常時通電した場合にDC負荷が使用可能な最大電力は500Wとなる。
更に、電力配分Cに示すように、電力センサ410の測定値が930Wの場合は補正電力値が950Wとなるため、常時通電時における電力配分は、定着ヒータ950W、DC負荷550Wとなり、予備電力を確保する必要がない。
図7は、電力制御システムが実行する定着ヒータの電力制御に関わる処理を示したフローチャートである。本処理は、例えば複合機能複写機の立ち上げ時等、定着ヒータが常時通電状態にあるとき(点灯Duty100%で点灯しているとき)に実行される。
ステップS1(測定ステップ)において、電力センサ410は、定着ヒータ273の消費電力を測定する。即ち、電力算出手段413は、電流検出手段411からのアナログの電流検出信号を入力し、電圧検出手段412からのアナログの電圧検出信号を入力し、両アナログ信号をAD変換した信号に基づいて、定着ヒータ273の消費電力を算出し、電力測定値として出力する。
ステップS2(一次補正ステップ)において、補正手段421は、電力センサ410の許容差データに基づいて電力測定値を一次補正する。即ち、補正手段421は、電力センサ410から出力された電力測定値に対して電力センサ410のプラス側の最大許容差を加算した値を一次補正電力値として算出する。
ステップS4(二次補正ステップ)において、補正手段421は、定着ヒータ273の消費電力上限値を二次補正電力値(最終的な補正電力値)として設定する。
ステップS6(制御ステップ)において、点灯制御手段426は、二次補正電力値に基づいて定着ヒータに配分する電力を決定し、決定した電力に基づいて定着ヒータ273に供給する電力を制御する。即ち、点灯制御手段426は、決定された電力に応じた点灯制御信号を生成してスイッチ274を制御することにより、定着ヒータ273に供給する電力を制御する。
上記補正処理が実行された後、点灯制御手段426は、二次補正電力値とDC負荷に供給する電力とに基づいて、定着ヒータ273に供給する電力を制御することとなる。
以上のように、本実施形態によれば、定着ヒータの消費電力に係る許容差を調整するために確保する予備電力を低減させてDC負荷に供給可能な電力を増大させることができるため、定着ヒータに対する電力制限を緩和できる。
プリンタ部200が複数の定着ヒータ273a、273b…を備える場合に、定着ヒータごとに二次補正電力値を設定する場合は、以下のように処理すればよい。
まず、電力制御手段420は、一方の定着ヒータ273aを常時通電状態とし、他方の定着ヒータ273bの非点灯状態(点灯Duty0%)として、定着ヒータ273aの二次補正電力値を算出する。次いで、電力制御手段420は、一方の定着ヒータ273aを非点灯状態とし、他方の定着ヒータ273bの常時通電状態として、定着ヒータ273bの二次補正電力値を算出する。
電力制御手段420が上記処理を実行することにより、定着ヒータの個数よりも少数の電力センサにより定着ヒータ夫々の電力測定値を取得することができ、夫々の定着ヒータの二次補正電力値を求めることができる。
図9は、本発明の第二の実施形態に係る複合機能複写機の電力制御に関わる主要構成を示したブロック図である。本実施形態に係る複合機能複写機MF1は、複数の定着ヒータ273a、273bを備えており、定着ヒータごとに電力センサ410a、410bを備える点に特徴がある。
電力センサ410a、410bの構成及び動作、その他の構成については第一の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
本実施形態のように、電力センサを定着ヒータごとに備える構成としてもよい。複合機能複写機が複数の定着ヒータを備える場合に、電力センサを定着ヒータごとに備えることにより、二次補正電力値の算出にかかる時間を短縮できる。
図10は、本発明の第三の実施形態に係る複合機能複写機の電力制御に関わる主要構成を示したブロック図である。第一の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して、適宜その説明を省略する。本実施形態に係る複合機能複写機MF1は、電力センサ410を構成する電圧検出手段412がDC負荷系統ライン(整流器303の後段)に配置されている点に特徴がある。
電力センサ410の動作、その他の構成については第一の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
上記で説明した実施形態の各機能は、一又は複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、本明細書における「処理回路」とは、電子回路により実装されるプロセッサのようにソフトウェアによって各機能を実行するようプログラミングされたプロセッサや、上記で説明した各機能を実行するよう設計されたASIC(Application Specific Integrated Circuit)、DSP(digital signal processor)、FPGA(field programmable gate array)や従来の回路モジュール等のデバイスを含むものとする。
上記実施形態において示された複合機能複写機MF1は、電力を消費する複数の負荷(第一の負荷、第二の負荷)を備え、各負荷が駆動の際に電力を消費する電力消費装置の一例であり、本発明はこのような電力消費装置一般に適用可能である。
即ち、本発明は、第一の負荷(例:AC負荷、定着ヒータ)に供給される電力を検出し、電力センサの精度に基づいて補正した電力値を算出することにより、従来、許容差調整用に確保していた予備電力を低減させるものである。予備電力の減少分を第二の負荷(例:DC負荷)に配分することができるので、仮に、第二の負荷が消費する電力が上昇した場合であっても、第一の負荷から第二の負荷に振り分ける電力を低減させることができる。従って、第二の負荷が消費する電力が上昇した場合であっても、第一の負荷には十分な電力を供給できる。
<第一の実施態様>
本態様に係る電力制御装置(電力制御システム400)は、第一の負荷(定着ヒータ273、AC負荷の一例)に供給される電力を測定する測定手段(電力センサ410)と、
測定手段に許容される測定誤差に基づいて、測定手段により測定された測定値を補正する補正手段421と、補正手段により補正された補正電力値と、負荷の消費電力上限値と、に基づいて、第一の負荷に供給する電力を制御する制御手段(点灯制御手段426)と、を備えることを特徴とする。
本態様に係る電力制御装置は、例えば複数の負荷(例:第一の負荷の例としてAC負荷、第二の負荷の例としてDC負荷)を備え、各負荷が電力を受けて駆動し、電力を消費する電力消費装置(例:複合機能複写機MF1)に搭載される。
また、測定手段の測定値と真値との間に生ずる誤差は、所定範囲内において許容されている。
従って、本態様によれば、予備電力を第一の負荷の各個体に合わせて設定することができるため、第二の負荷に配分する電力をより大きくすることができる。また、第二の負荷が消費する電力が上昇し、第一の負荷に供給する電力を減少させる必要が生じた場合であっても、第一の負荷に供給する電力の減少量を最小限にすることができる。
本態様に係る電力制御装置(電力制御システム400)において、常時通電時に第一の負荷(定着ヒータ273、AC負荷の一例)が実際に消費する実消費電力と、測定手段(電力センサ410)が実消費電力を測定した測定値と、の間に許容される最大許容誤差は、負荷の常時通電時における設計上の基準消費電力と、実消費電力と、の間に許容される最大許容差よりも小さいことを特徴とする。
本発明においては、第一の負荷に許容される消費電力の最大許容差よりも測定上の最大許容誤差が大きい測定手段を用いることも可能である。
しかし、本態様のように、第一の負荷に許容される消費電力の最大許容差よりも測定上の最大許容誤差が小さい測定手段を用いることによって、第一の負荷に供給する電力を増大可能な装置の割合が増加し、本発明は特に有効に機能する。
本態様に係る電力制御装置(電力制御システム400)において、補正手段421は、測定手段(電力センサ410)に許容されるプラス側の最大測定誤差を測定値に加算した一次補正電力値が消費電力上限値を超えない場合に、一次補正電力値を補正電力値に設定することを特徴とする。
第一の負荷(定着ヒータ273、AC負荷の一例)が消費する実消費電力が測定値よりも大きい場合であっても、実消費電力は、測定手段のプラス側の最大測定誤差を測定値に加算した一次補正電力値を超えることはない。
本態様によれば、実消費電力以上となる値を補正電力値として設定するので、第一の負荷を備えた電力消費装置の定格電力の範囲内で負荷に対する電力供給を最適化できる。また、第一の負荷へ供給する電力が増加し、第一の負荷(及びこれを含む装置)の復帰時間の遅延や生産性ダウンといった問題を解消できる。
本態様に係る電力制御装置(電力制御システム400)において、補正手段421は、測定手段(電力センサ410)に許容されるプラス側の最大測定誤差を測定値に加算した一次補正電力値が消費電力上限値を超える場合に、消費電力上限値を補正電力値に設定することを特徴とする。
負荷の消費電力上限値は、負荷の設計上(又は仕様上)の基準消費電力に対して、負荷に許容されているプラス側の最大許容差を加算した値であるため、実消費電力が消費電力上限値を超えることはない。
本態様によれば、消費電力上限値を補正電力値として設定するので、第一の負荷を備えた電力消費装置の定格電力の範囲内で負荷に対する電力供給を最適化できる。また、第一の負荷に対する電力制限を最小限とすることができる。
本態様に係る電力消費装置(複合機能複写機MF1)は、電力制御装置(電力制御システム400)と、外部から電力供給を受けて駆動する負荷(定着ヒータ273、AC負荷の一例)と、を備えることを特徴とする。
本態様に係る電力消費装置は、上記実施態様の効果を享受する。
本態様に係る電力消費装置(複合機能複写機MF1)は、測定手段(電力センサ410)による測定対象及び制御手段(点灯制御手段426)による制御の対象となる負荷(定着ヒータ273、AC負荷の一例)と、電力供給を受けて駆動し且つ該負荷とは異なる他の負荷(例:DC負荷)と、を備えることを特徴とする。
本態様に係る電力消費装置は、上記実施態様の効果を享受する。
本態様に係る画像形成装置(複合機能複写機MF1)は、電力制御装置(電力制御システム400)と、負荷としてトナー画像を記録媒体に定着させる定着ヒータ273と、を備え、記録媒体にトナー画像を形成することを特徴とする。
本態様に係る画像形成装置は、上記実施態様の効果を享受する。
特に、本実施態様においては定着ヒータに供給する電力を定着ヒータの個体差に応じて最大化できるため、定着ヒータへの電力供給不足による立ち上げ時間・復帰時間の遅延や生産性の低下といった問題を解決できる。
Claims (9)
- 負荷に供給される電力を測定する測定手段と、
該測定手段に許容される測定誤差に基づいて、該測定手段により測定された測定値を補正する補正手段と、
該補正手段により補正された補正電力値と、前記負荷の消費電力上限値と、に基づいて、前記負荷に供給する電力を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする電力制御装置。 - 常時通電時に前記負荷が実際に消費する実消費電力と、前記測定手段が該実消費電力を測定した測定値と、の間に許容される最大測定誤差は、前記負荷の常時通電時における設計上の基準消費電力と、前記実消費電力と、の間に許容される最大許容差よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の電力制御装置。
- 前記補正手段は、前記測定手段に許容されるプラス側の最大測定誤差を前記測定値に加算した一次補正電力値が前記消費電力上限値を超えない場合に、前記一次補正電力値を前記補正電力値に設定することを特徴とする請求項1又は2に記載の電力制御装置。
- 前記補正手段は、前記測定手段に許容されるプラス側の最大測定誤差を前記測定値に加算した一次補正電力値が前記消費電力上限値を超える場合に、前記消費電力上限値を前記補正電力値に設定することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の電力制御装置。
- 請求項1乃至4の何れか一項に記載の電力制御装置と、電力供給を受けて駆動する前記負荷と、を備えることを特徴とする電力消費装置。
- 前記測定手段による測定対象及び前記制御手段による制御の対象となる前記負荷と、電力供給を受けて駆動し且つ該負荷とは異なる他の負荷と、を備えることを特徴とする請求項5に記載の電力消費装置。
- 請求項1乃至4の何れか一項に記載の電力制御装置と、前記負荷としてトナー画像を記録媒体に定着させる定着ヒータと、を備え、記録媒体に前記トナー画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
- 測定手段が、負荷に供給される電力を測定する測定ステップと、
補正手段が、前記測定手段に許容される測定誤差に基づいて、前記測定ステップにより測定された測定値を補正する補正ステップと、
制御手段が、前記補正ステップにより補正された補正電力値と、前記負荷の消費電力上限値と、に基づいて、前記負荷に供給する電力を制御する制御ステップと、を実行することを特徴とする電力制御方法。 - コンピュータに請求項8に記載の電力制御方法を実行させるためのプログラム。
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