JP2023182953A - 画像形成装置、動作制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】無駄な電力消費を抑制可能な画像形成装置、及び動作制御方法を提供すること。【解決手段】画像形成装置100Aは、画像形成処理の実行指示の入力時から当該画像形成処理の開始時までの間に実行される複数の準備処理に対応する複数の基準時間に基づいて、前記準備処理各々の実行時間の予測値を取得する第1取得処理部51Aと、第1取得処理部51Aによって取得される前記準備処理各々の前記予測値に基づいて、前記準備処理各々の開始タイミングを制御するタイミング制御部52と、前記準備処理各々の実行時間の実測値を取得する第2取得処理部53と、前記準備処理ごとに取得される前記予測値と前記実測値との差を用いて、前記基準時間各々を調整する調整処理部55と、を備える。【選択図】図2
Description
本発明は、画像形成装置、及び画像形成装置で実行される動作制御方法に関する。
電子写真方式の画像形成装置では、画像を形成する画像形成処理の実行指示が入力された場合に、当該画像形成処理の開始前に、複数の準備処理が並行して実行される。例えば、複数の前記準備処理には、定着ローラーなどの定着部材の温度が予め定められた目標温度に達するまで当該定着部材を加熱する加熱処理、及びポリゴンミラーの回転速度が予め定められた目標速度に達するまで当該ポリゴンミラーを加速させる加速処理などが含まれる。
また、無駄な電力消費を抑制するために、前記準備処理各々の実行時間の予測値に基づいて、前記準備処理各々の終了タイミングが一致するように、前記準備処理各々の開始タイミングを制御する画像形成装置が関連技術として知られている(特許文献1参照)。
しかしながら、上述の関連技術に係る画像形成装置では、前記準備処理に用いられる装置の個体誤差及び経時劣化などが考慮されておらず、精度よく前記準備処理各々の終了タイミングを一致させることができない。そのため、上述の関連技術に係る画像形成装置では、無駄な電力消費が発生することがある。
本発明の目的は、無駄な電力消費を抑制可能な画像形成装置、及び動作制御方法を提供することにある。
本発明の一の局面に係る画像形成装置は、第1取得処理部と、タイミング制御部と、第2取得処理部と、調整処理部とを備える。前記第1取得処理部は、画像を形成する画像形成処理の実行指示の入力時から当該画像形成処理の開始時までの間に実行される複数の準備処理に対応する複数の基準時間に基づいて、前記準備処理各々の実行時間の予測値を取得する。前記タイミング制御部は、前記第1取得処理部によって取得される前記準備処理各々の前記予測値に基づいて、前記準備処理各々の開始タイミングを制御する。前記第2取得処理部は、前記準備処理各々の実行時間の実測値を取得する。前記調整処理部は、前記準備処理ごとに取得される前記予測値と前記実測値との差を用いて、前記基準時間各々を調整する。
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、第1取得処理部と、タイミング制御部と、第2取得処理部と、再学習処理部とを備える。前記第1取得処理部は、画像を形成する画像形成処理の実行指示の入力時から当該画像形成処理の開始時までの間に実行される複数の準備処理のそれぞれの実行時間を予測する複数の学習モデルを用いて、前記準備処理各々の実行時間の予測値を取得する。前記タイミング制御部は、前記第1取得処理部によって取得される前記準備処理各々の前記予測値に基づいて、前記準備処理各々の開始タイミングを制御する。前記第2取得処理部は、前記準備処理各々の実行時間の実測値を取得する。前記再学習処理部は、前記第2取得処理部によって取得される前記準備処理各々の前記実測値を用いて、前記学習モデル各々を再学習させる。
本発明の他の局面に係る動作制御方法は、第1取得ステップと、タイミング制御ステップと、第2取得ステップと、調整ステップとを含む。前記第1取得ステップでは、画像を形成する画像形成処理の実行指示の入力時から当該画像形成処理の開始時までの間に実行される複数の準備処理に対応する複数の基準時間に基づいて、前記準備処理各々の実行時間の予測値が取得される。前記タイミング制御ステップでは、前記第1取得ステップによって取得される前記準備処理各々の前記予測値に基づいて、前記準備処理各々の開始タイミングが制御される。前記第2取得ステップでは、前記準備処理各々の実行時間の実測値が取得される。前記調整ステップでは、前記準備処理ごとに取得される前記予測値と前記実測値との差が用いられて、前記基準時間各々が調整される。
本発明の他の局面に係る動作制御方法は、第1取得ステップと、タイミング制御ステップと、第2取得ステップと、再学習ステップとを含む。前記第1取得ステップでは、画像を形成する画像形成処理の実行指示の入力時から当該画像形成処理の開始時までの間に実行される複数の準備処理のそれぞれの実行時間を予測する複数の学習モデルが用いられて、前記準備処理各々の実行時間の予測値が取得される。前記タイミング制御ステップでは、前記第1取得ステップによって取得される前記準備処理各々の前記予測値に基づいて、前記準備処理各々の開始タイミングが制御される。前記第2取得ステップでは、前記準備処理各々の実行時間の実測値が取得される。前記再学習ステップでは、前記第2取得ステップによって取得される前記準備処理各々の前記実測値を用いて、前記学習モデル各々が再学習する。
本発明によれば、無駄な電力消費を抑制することが可能である。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
[第1実施形態]
まず、図1及び図2を参照しつつ、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置100Aの構成について説明する。ここで、図1は画像形成装置100Aの構成を示す断面図である。
まず、図1及び図2を参照しつつ、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置100Aの構成について説明する。ここで、図1は画像形成装置100Aの構成を示す断面図である。
画像形成装置100Aは、画像データに基づいてシートに画像を形成するプリント機能を有する。具体的に、画像形成装置100Aは、前記プリント機能を含む複数の機能を有する複合機である。なお、画像形成装置100Aは、プリンター、ファクス装置、又はコピー機などであってもよい。
図1及び図2に示されるように、画像形成装置100Aは、ADF(Auto Document Feeder)1、画像読取部2、画像形成部3、給紙部4、操作表示部5、記憶部6、及び制御部7を備える。
ADF1は、画像読取部2によって画像が読み取られる原稿を搬送する。ADF1は、原稿セット部、複数の搬送ローラー、原稿押さえ、及び排紙部を備える。
画像読取部2は、原稿から画像を読み取るスキャン機能を実現する。画像読取部2は、原稿台、光源、複数のミラー、光学レンズ、及びCCD(Charge Coupled Device)を備える。画像読取部2は、ADF1によって搬送される原稿から画像を読み取り、読み取った画像を含む画像データを出力する。また、画像読取部2は、前記原稿台に載置された原稿から画像を読み取り、読み取った画像を含む画像データを出力する。
画像形成部3は、前記プリント機能を実現する。
給紙部4は、画像形成部3にシートを供給する。
操作表示部5は、画像形成装置100Aのユーザーインターフェイスである。操作表示部5は、表示部及び操作部を備える。前記表示部は、制御部7からの制御指示に応じて各種の情報を表示する。例えば、前記表示部は、液晶ディスプレーのような表示装置である。前記操作部は、ユーザーの操作に応じて制御部7に各種の情報を入力する。例えば、前記操作部は、タッチパネルのような操作装置である。
記憶部6は、不揮発性の記憶装置である。例えば、記憶部6は、フラッシュメモリーなどの不揮発性メモリーである。
制御部7は、画像形成装置100Aを統括的に制御する。図2に示されるように、制御部7は、CPU11、ROM12、及びRAM13を備える。CPU11は、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。ROM12は、CPU11に各種の処理を実行させるための制御プログラムなどの情報が予め格納される不揮発性の記憶装置である。RAM13は、CPU11が実行する各種の処理の一時記憶メモリー(作業領域)として使用される揮発性又は不揮発性の記憶装置である。制御部7では、CPU11によりROM12に予め格納された各種の制御プログラムが実行される。これにより、制御部7は、画像形成装置100Aを統括的に制御する。なお、制御部7は、集積回路(ASIC)などの電子回路で構成されたものでもよい。また、制御部7は、画像形成装置100Aを統括的に制御するメイン制御部とは別に設けられた制御部でもよい。
[画像形成部3及び給紙部4の構成]
次に、図1及び図2を参照しつつ、画像形成部3及び給紙部4の構成について説明する。
次に、図1及び図2を参照しつつ、画像形成部3及び給紙部4の構成について説明する。
図1に示されるように、画像形成部3は、感光体ドラム21、帯電装置22、光走査装置23、現像装置24、転写ローラー25、クリーニング装置26、定着装置27、及び排紙トレイ28を備える。また、画像形成部3は、図2に示される温湿度センサー39を備える。
感光体ドラム21は、画像形成装置100Aの筐体によって回転可能に支持されている。感光体ドラム21は、不図示のモーターから伝達される回転駆動力を受けて、図1に示される矢印方向に回転する。
帯電装置22は、感光体ドラム21の表面を帯電させる。
光走査装置23は、帯電装置22によって帯電された感光体ドラム21の表面へ向けて、画像データに基づく光を射出する。光走査装置23によって、感光体ドラム21の表面に静電潜像が形成される。
光走査装置23は、不図示のポリゴンミラーを備える。また、光走査装置23は、図2に示されるポリゴンモーター31、及び速度センサー32を備える。前記ポリゴンミラーは、光走査装置23の内部において回転可能に設けられる。ポリゴンモーター31は、前記ポリゴンミラーを回転させる。速度センサー32は、前記ポリゴンミラーの回転速度を検知する。速度センサー32は、制御部7によるポリゴンモーター31の駆動制御に用いられる。
現像装置24は、トナーを含む現像剤を用いて、感光体ドラム21の表面に形成された静電潜像を現像する。現像装置24によって、感光体ドラム21の表面にトナー像が形成される。図1に示されるように、現像装置24には、トナーコンテナ33が接続されている。トナーコンテナ33は、現像装置24に供給されるトナーを収容する。
現像装置24は、図2に示されるトナーセンサー34を備える。トナーセンサー34は、現像装置24の内部に収容されたトナーの量を検知する。トナーセンサー34は、制御部7によるトナーコンテナ33から現像装置24へのトナーの供給の制御に用いられる。
転写ローラー25は、感光体ドラム21の表面に形成されたトナー像を、給紙部4によって搬送されるシートに転写する。
クリーニング装置26は、転写ローラー25によってトナー像が転写された後の感光体ドラム21の表面を清掃する。
定着装置27は、シートに転写されたトナー像を加熱して当該トナー像をシートに定着させる。図1に示されるように、定着装置27は、定着ローラー35、及び加圧ローラー36を備える。定着ローラー35及び加圧ローラー36は、トナー像が転写されたシートを挟持搬送する定着ニップ部を形成する。
定着装置27は、図2に示されるヒーター37、及び温度センサー38を備える。ヒーター37は、定着ローラー35を加熱する。温度センサー38は、定着ローラー35の温度を検知する。温度センサー38は、制御部7によるヒーター37の駆動制御に用いられる。
排紙トレイ28には、定着装置27によってトナー像が定着したシートが排出される。
温湿度センサー39は、画像形成装置100Aの筐体内部の温湿度を検知する。
図1に示されるように、給紙部4は、給紙カセット41、シート搬送路42、給紙ユニット43、レジストローラー対44、及び排紙ローラー対45を備える。
給紙カセット41は、画像形成部3によって画像が形成されるシートを収容する。例えば、給紙カセット41には、紙、コート紙、ハガキ、封筒、及びOHPシートなどのシート部材が収容される。給紙カセット41は、内部に収容された複数枚のシートを持ち上げるリフト板を有する。
シート搬送路42は、給紙カセット41から転写ローラー25、及び定着装置27を経由して排紙トレイ28へ至るシートの移動通路である。シート搬送路42には、レジストローラー対44、及び排紙ローラー対45を含む複数のローラー対が設けられている。シート搬送路42では、給紙カセット41から搬出されたシートが当該複数のローラー対によって排紙トレイ28へ向かう方向へ搬送される。シート搬送路42は、画像形成装置100Aの筐体内に設けられた一対の搬送ガイド部材によって形成される。
給紙ユニット43は、給紙カセット41に収容されたシートを一枚ずつシート搬送路42へ送り出す。給紙ユニット43は、ピックアップローラー、給紙ローラー、及びリタードローラーを備える。前記ピックアップローラーは、給紙カセット41の前記リフト板によって持ち上げられた複数枚のシートのうち、最上層のシートの上面に接触して回転することで、当該シートを前記給紙ローラーへ送り出す。前記給紙ローラーは、前記ピックアップローラーによって送り出されたシートの上面に接触して回転することで、当該シートをシート搬送路42へ送り出す。前記リタードローラーは、前記給紙ローラーの下側から前記給紙ローラーへ向けて付勢されて設けられる。前記リタードローラーは、前記ピックアップローラーによって複数枚のシートが重なり合って送り出された場合に、その重なり合う複数枚のシートから最上層以外のシートを分離する。
レジストローラー対44は、感光体ドラム21の表面に形成されたトナー像が感光体ドラム21の回転によって転写ローラー25による転写位置に搬送されるタイミングに合わせて、シートを当該転写位置へ搬送する。
排紙ローラー対45は、定着装置27によってトナー像が定着されたシートを排紙トレイ28に排出する。
画像形成装置100Aでは、画像を形成する画像形成処理の実行指示が入力された場合に、複数の準備処理が並行して実行される。具体的に、複数の前記準備処理は、前記画像形成処理の実行指示の入力時から当該画像形成処理の開始時までの間に実行される。また、前記画像形成処理は、実行対象の全ての前記準備処理が終了した後に実行される。
例えば、複数の前記準備処理には、加熱処理、加速処理、及び一次給紙処理が含まれる。前記加熱処理は、定着ローラー35の温度が予め定められた目標温度に達するまで定着ローラー35を加熱する処理である。前記加速処理は、前記ポリゴンミラーの回転速度が予め定められた目標速度に達するまで当該ポリゴンミラーを加速させる処理である。前記一次給紙処理は、給紙カセット41に収容されたシートをレジストローラー対44まで搬送する処理である。
なお、複数の前記準備処理には、現像装置24におけるトナーの収容量が予め定められた基準量に達するまでトナーコンテナ33のトナーを現像装置24に供給するトナー供給処理が含まれてもよい。また、複数の前記準備処理には、前記画像形成処理で用いられる画像データを取得するデータ取得処理が含まれてもよい。例えば、前記データ取得処理には、画像読取部2を用いて原稿から画像を読み取る工程、及び画像読取部2から出力される画像データに対して予め定められた画像処理を実行する工程が含まれる。また、複数の前記準備処理には、感光体ドラム21に形成される予め定められた検査用トナー像のトナー濃度に基づいて、現像装置24に含まれる現像ローラーに印加される現像バイアス電圧などのトナー像の形成条件を調整するキャリブレーション処理が含まれてもよい。
ところで、無駄な電力消費を抑制するために、前記準備処理各々の実行時間の予測値に基づいて、前記準備処理各々の終了タイミングが一致するように、前記準備処理各々の開始タイミングを制御する画像形成装置が関連技術として知られている。
しかしながら、上述の関連技術に係る画像形成装置では、前記準備処理に用いられる装置の個体誤差及び経時劣化などが考慮されておらず、精度よく前記準備処理各々の終了タイミングを一致させることができない。そのため、上述の関連技術に係る画像形成装置では、無駄な電力消費が発生することがある。
例えば、前記加熱処理、前記加速処理、及び前記一次給紙処理が並行して実行される場合において、前記加速処理の終了が予定よりも遅れた場合には、前記加速処理が終了するまで定着装置27及び給紙部4において無駄な電力消費が発生する。また、前記加速処理の終了が予定よりも早い場合には、前記加熱処理及び前記一次給紙処理が終了するまで光走査装置23において無駄な電力消費が発生する。
これに対し、本発明の実施形態に係る画像形成装置100Aでは、以下に説明するように、無駄な電力消費を抑制することが可能である。
[制御部7の構成]
以下、図2を参照しつつ、制御部7の構成についてより詳細に説明する。
以下、図2を参照しつつ、制御部7の構成についてより詳細に説明する。
図2に示されるように、制御部7は、第1取得処理部51A、タイミング制御部52、第2取得処理部53、格納処理部54、及び調整処理部55を含む。
具体的に、制御部7のROM12には、CPU11を上述の各部として機能させるための第1動作制御プログラムが予め格納されている。そして、CPU11は、ROM12に格納された前記第1動作制御プログラムを実行することにより、第1取得処理部51A、タイミング制御部52、第2取得処理部53、格納処理部54、及び調整処理部55として機能する。
なお、前記第1動作制御プログラムは、CD、DVD、及びフラッシュメモリーなどのコンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されており、前記記録媒体から読み取られて記憶部6などの記憶装置に格納されてもよい。また、第1取得処理部51A、タイミング制御部52、第2取得処理部53、格納処理部54、及び調整処理部55の一部又は全部は、集積回路(ASIC)などの電子回路で構成されたものでもよい。
第1取得処理部51Aは、複数の前記準備処理に対応する複数の基準時間に基づいて、前記準備処理各々の実行時間の予測値を取得する。
ここで、いずれかの前記準備処理に対応する前記基準時間は、当該準備処理を予め定められた実行条件で実行した場合の当該準備処理の実行時間に相当する時間である。
例えば、前記加熱処理に対応する前記基準時間は、前記加熱処理を予め定められた第1実行条件で実行した場合の当該加熱処理の実行時間に相当する時間である。例えば、前記第1実行条件には、前記目標温度に関する条件、定着ローラー35の初期温度に関する条件、及び画像形成装置100Aの筐体内部の温湿度に関する条件が含まれる。
また、前記加速処理に対応する前記基準時間は、前記加速処理を予め定められた第2実行条件で実行した場合の当該加速処理の実行時間に相当する時間である。例えば、前記第2実行条件には、前記目標速度に関する条件、前記ポリゴンミラーの初期回転速度に関する条件、及び画像形成装置100Aの筐体内部の温湿度に関する条件が含まれる。
また、前記一次給紙処理に対応する前記基準時間は、前記一次給紙処理を予め定められた第3実行条件で実行した場合の当該一次給紙処理の実行時間に相当する時間である。例えば、前記第3実行条件には、搬送対象のシートに関する条件、シートの搬送速度に関する条件、画像形成装置100Aの累計印刷枚数に関する条件、及び画像形成装置100Aの筐体内部の温湿度に関する条件が含まれる。
例えば、画像形成装置100Aでは、複数の前記準備処理に対応する複数の前記基準時間が予め記憶部6に格納されている。
例えば、第1取得処理部51Aは、前記準備処理ごとに以下の手順を実行して、前記準備処理各々の前記予測値を取得する。
まず、第1取得処理部51Aは、前記準備処理に対応する前記基準時間を記憶部6から読み出す。次に、第1取得処理部51Aは、現在の前記準備処理の実行条件に基づいて、読み出した前記基準時間を補正する。そして、第1取得処理部51Aは、補正後の前記基準時間を、前記準備処理の前記予測値として取得する。
以下、前記加熱処理を例に挙げて、前記予測値の取得手順を具体的に説明する。
まず、第1取得処理部51Aは、前記加熱処理に対応する前記基準時間を記憶部6から読み出す。
次に、第1取得処理部51Aは、現在の前記加熱処理の実行条件に基づいて、読み出した前記基準時間を補正する。具体的に、第1取得処理部51Aは、現在の前記目標温度、現在の定着ローラー35の温度、及び現在の画像形成装置100Aの筐体内部の温湿度に基づいて、前記基準時間を補正する。
例えば、画像形成装置100Aでは、現在の前記目標温度と前記基準時間の補正値とが対応付けられた第1テーブルデータが予め記憶部6に格納されている。前記第1テーブルデータでは、現在の前記目標温度と前記第1実行条件の前記目標温度との差が大きいほど、前記基準時間の補正値の絶対値が大きくなるように、現在の前記目標温度と前記基準時間の補正値との対応関係が定められている。第1取得処理部51Aは、前記第1テーブルデータを用いて、現在の前記目標温度に対応する前記基準時間の補正値を取得する。そして、第1取得処理部51Aは、取得した補正値を前記基準時間に加算することにより、当該基準時間を補正する。なお、現在の前記目標温度は、実行が指示された前記画像形成処理の実行条件に基づいて判定される。
また、画像形成装置100Aでは、現在の定着ローラー35の温度と前記基準時間の補正値とが対応付けられた第2テーブルデータが予め記憶部6に格納されている。前記第2テーブルデータでは、現在の定着ローラー35の温度と前記第1実行条件の定着ローラー35の温度との差が大きいほど、前記基準時間の補正値の絶対値が大きくなるように、現在の定着ローラー35の温度と前記基準時間の補正値との対応関係が定められている。第1取得処理部51Aは、前記第2テーブルデータを用いて、現在の定着ローラー35の温度に対応する前記基準時間の補正値を取得する。そして、第1取得処理部51Aは、取得した補正値を前記基準時間に加算することにより、当該基準時間を補正する。なお、現在の定着ローラー35の温度は、温度センサー38が用いられて取得される。
また、画像形成装置100Aでは、現在の画像形成装置100Aの筐体内部の温湿度と前記基準時間の補正値とが対応付けられた第3テーブルデータが予め記憶部6に格納されている。前記第3テーブルデータでは、現在の画像形成装置100Aの筐体内部の温湿度と前記第1実行条件の画像形成装置100Aの筐体内部の温湿度との差が大きいほど、前記基準時間の補正値の絶対値が大きくなるように、現在の画像形成装置100Aの筐体内部の温湿度と前記基準時間の補正値との対応関係が定められている。第1取得処理部51Aは、前記第3テーブルデータを用いて、現在の画像形成装置100Aの筐体内部の温湿度に対応する前記基準時間の補正値を取得する。そして、第1取得処理部51Aは、取得した補正値を前記基準時間に加算することにより、当該基準時間を補正する。なお、現在の画像形成装置100Aの筐体内部の温湿度は、温湿度センサー39が用いられて取得される。
そして、第1取得処理部51Aは、現在の前記加熱処理の実行条件に基づく補正後の前記基準時間を、前記加熱処理の前記予測値として取得する。
タイミング制御部52は、第1取得処理部51Aによって取得される前記準備処理各々の前記予測値に基づいて、前記準備処理各々の開始タイミングを制御する。
例えば、タイミング制御部52は、実行対象の前記準備処理が3つである場合に、3つの前記準備処理のうち、前記予測値が最も長い前記準備処理を最初に開始する。
また、タイミング制御部52は、実行対象の3つの前記準備処理のうち、前記予測値が2番目に長い前記準備処理を2番目に開始する。ここで、タイミング制御部52は、最初に開始される前記準備処理の開始時から、当該準備処理の前記予測値と2番目に開始される前記準備処理の前記予測値との差に応じた時間が経過したタイミングで、2番目の前記準備処理を開始する。
また、タイミング制御部52は、実行対象の3つの前記準備処理のうち、前記予測値が3番目に長い前記準備処理を3番目に開始する。ここで、タイミング制御部52は、2番目に開始される前記準備処理の開始時から、当該準備処理の前記予測値と3番目に開始される前記準備処理の前記予測値との差に応じた時間が経過したタイミングで、3番目の前記準備処理を開始する。
第2取得処理部53は、前記準備処理各々の実行時間の実測値を取得する。
具体的に、第2取得処理部53は、前記準備処理ごとに、当該準備処理が開始してから当該準備処理が終了するまでの経過時間を計測する。
格納処理部54は、前記準備処理ごとに、第1取得処理部51Aによって取得される前記予測値と第2取得処理部53によって取得される前記実測値との差を取得する。
また、格納処理部54は、複数の前記準備処理に対応する複数の前記差が取得されるごとに、当該複数の前記差を記憶部6に格納する。記憶部6は、本発明の予め定められた記憶部の一例である。
調整処理部55は、前記準備処理ごとに取得される前記予測値と前記実測値との前記差を用いて、前記基準時間各々を調整する。
具体的に、調整処理部55は、前記準備処理ごとに算出される、当該準備処理に対応する記憶部6への格納タイミングが新しい順で連続する特定数の前記差の平均値に基づいて、前記基準時間各々を調整する。これにより、前記予測値の取得過程で考慮されていない偶発的な事情によって前記実測値が前記予測値から大きく乖離した場合に、当該偶発的な事情による前記準備処理各々の開始タイミングの制御への影響を抑制可能である。
例えば、調整処理部55は、記憶部6に格納されている前記加熱処理に対応する複数の前記差のうち、記憶部6への格納タイミングが新しい順で連続する10個の前記差の平均値を算出する。そして、調整処理部55は、算出した平均値を記憶部6に格納されている前記加熱処理に対応する前記基準時間に加算することにより、当該基準時間を調整する。つまり、調整処理部55は、調整前の前記基準時間に替えて、調整後の前記基準時間を記憶部6に格納する。
なお、調整処理部55は、前記準備処理ごとに算出される、当該準備処理に対応する記憶部6への格納タイミングが新しい順で連続する前記特定数の前記差から最大値及び最小値を除外した残余の平均値に基づいて、前記基準時間各々を調整してもよい。これにより、前記偶発的な事情による前記準備処理各々の開始タイミングの制御への影響をより効果的に抑制可能である。
また、調整処理部55は、前記準備処理ごとに、当該準備処理に対応する前記差を記憶部6に格納されている当該準備処理に対応する前記基準時間に加算してもよい。この場合、制御部7は、格納処理部54を含んでいなくてもよい。
[第1駆動制御処理]
以下、図3を参照しつつ、画像形成装置100Aにおいて制御部7により実行される第1駆動制御処理の手順の一例とともに、本発明の駆動制御方法について説明する。ここで、ステップS11、S12・・・は、制御部7により実行される処理手順(ステップ)の番号を表している。なお、前記第1駆動制御処理は、前記画像形成処理の実行指示が入力された場合に実行される。
以下、図3を参照しつつ、画像形成装置100Aにおいて制御部7により実行される第1駆動制御処理の手順の一例とともに、本発明の駆動制御方法について説明する。ここで、ステップS11、S12・・・は、制御部7により実行される処理手順(ステップ)の番号を表している。なお、前記第1駆動制御処理は、前記画像形成処理の実行指示が入力された場合に実行される。
<ステップS11>
まず、ステップS11において、制御部7は、実行対象の複数の前記準備処理を決定する。
まず、ステップS11において、制御部7は、実行対象の複数の前記準備処理を決定する。
例えば、制御部7は、前記加熱処理、前記加速処理、及び前記一次給紙処理を、実行対象の複数の前記準備処理として決定する。
なお、制御部7は、現像装置24におけるトナーの収容量が前記基準量未満である場合に、前記トナー供給処理を実行対象の複数の前記準備処理に含めてもよい。また、制御部7は、コピー処理の実行指示が入力された場合に、前記データ取得処理を実行対象の複数の前記準備処理に含めてもよい。また、制御部7は、前記キャリブレーション処理の実行タイミングが到来したと判定した場合に、前記キャリブレーション処理を実行対象の複数の前記準備処理に含めてもよい。
<ステップS12>
ステップS12において、制御部7は、実行対象の複数の前記準備処理に対応する複数の前記基準時間に基づいて、実行対象の前記準備処理各々の前記予測値を取得する。ここで、ステップS12の処理は、本発明の第1取得ステップの一例であって、制御部7の第1取得処理部51Aにより実行される。
ステップS12において、制御部7は、実行対象の複数の前記準備処理に対応する複数の前記基準時間に基づいて、実行対象の前記準備処理各々の前記予測値を取得する。ここで、ステップS12の処理は、本発明の第1取得ステップの一例であって、制御部7の第1取得処理部51Aにより実行される。
<ステップS13>
ステップS13において、制御部7は、ステップS12の処理によって取得される実行対象の前記準備処理各々の前記予測値に基づいて、実行対象の前記準備処理各々の開始タイミングを制御する。ここで、ステップS13の処理は、本発明のタイミング制御ステップの一例であって、制御部7のタイミング制御部52により実行される。
ステップS13において、制御部7は、ステップS12の処理によって取得される実行対象の前記準備処理各々の前記予測値に基づいて、実行対象の前記準備処理各々の開始タイミングを制御する。ここで、ステップS13の処理は、本発明のタイミング制御ステップの一例であって、制御部7のタイミング制御部52により実行される。
<ステップS14>
ステップS14において、制御部7は、実行対象の前記準備処理各々の前記実測値を取得する。ここで、ステップS14の処理は、本発明の第2取得ステップの一例であって、制御部7の第2取得処理部53により実行される。
ステップS14において、制御部7は、実行対象の前記準備処理各々の前記実測値を取得する。ここで、ステップS14の処理は、本発明の第2取得ステップの一例であって、制御部7の第2取得処理部53により実行される。
<ステップS15>
ステップS15において、制御部7は、実行対象の前記準備処理ごとに、ステップS12の処理によって取得される前記予測値とステップS14の処理によって取得される前記実測値との前記差を取得する。そして、制御部7は、取得された複数の前記準備処理に対応する複数の前記差を、記憶部6に格納する。ここで、ステップS15の処理は、制御部7の格納処理部54により実行される。
ステップS15において、制御部7は、実行対象の前記準備処理ごとに、ステップS12の処理によって取得される前記予測値とステップS14の処理によって取得される前記実測値との前記差を取得する。そして、制御部7は、取得された複数の前記準備処理に対応する複数の前記差を、記憶部6に格納する。ここで、ステップS15の処理は、制御部7の格納処理部54により実行される。
<ステップS16>
ステップS16において、制御部7は、実行対象の前記準備処理ごとに取得される前記差を用いて、実行対象の前記準備処理各々に対応する前記基準時間を調整する。ここで、ステップS16の処理は、本発明の調整ステップの一例であって、制御部7の調整処理部55により実行される。
ステップS16において、制御部7は、実行対象の前記準備処理ごとに取得される前記差を用いて、実行対象の前記準備処理各々に対応する前記基準時間を調整する。ここで、ステップS16の処理は、本発明の調整ステップの一例であって、制御部7の調整処理部55により実行される。
具体的に、制御部7は、実行対象の前記準備処理ごとに算出される、当該準備処理に対応する記憶部6への格納タイミングが新しい順で連続する前記特定数の前記差の平均値に基づいて、実行対象の前記準備処理各々に対応する前記基準時間を調整する。
なお、ステップS15の処理のうち、複数の前記差を記憶部6に格納する処理は、ステップS16の処理の後で実行されてもよい。
また、ステップS16の処理は、次の前記第1駆動制御処理におけるステップS12の処理の前に実行されてもよい。
このように、画像形成装置100Aでは、前記準備処理ごとに取得される前記予測値と前記実測値との前記差が用いられて、前記基準時間各々が調整される。これにより、前記準備処理に用いられる装置の個体誤差及び経時劣化などによる影響を前記基準時間に反映させることが可能となる。そのため、当該装置の個体誤差及び経時劣化などが考慮されない構成と比較して、精度よく前記準備処理各々の終了タイミングを一致させることが可能である。従って、画像形成装置100Aでは、従来の構成と比較して、より効果的に、無駄な電力消費を抑制することが可能である。
[第2実施形態]
以下、図4を参照しつつ、本発明の第2実施形態に係る画像形成装置100Bの構成について説明する。
以下、図4を参照しつつ、本発明の第2実施形態に係る画像形成装置100Bの構成について説明する。
画像形成装置100Bは、記憶部6及び制御部7の構成が、画像形成装置100Aとは異なる。なお、画像形成装置100Bのその他の構成は、画像形成装置100Aと共通である。以下、画像形成装置100Bの記憶部6及び制御部7についてのみ説明する。
図4に示されるように、制御部7は、第1取得処理部51B、タイミング制御部52、第2取得処理部53、及び再学習処理部56を含む。
具体的に、制御部7のROM12には、CPU11を上述の各部として機能させるための第2動作制御プログラムが予め格納されている。そして、CPU11は、ROM12に格納された前記第2動作制御プログラムを実行することにより、第1取得処理部51B、タイミング制御部52、第2取得処理部53、及び再学習処理部56として機能する。
なお、画像形成装置100Bのタイミング制御部52及び第2取得処理部53の構成は、画像形成装置100Aのタイミング制御部52及び第2取得処理部53と同じである。以下、第1取得処理部51B及び再学習処理部56についてのみ説明する。
第1取得処理部51Bは、複数の前記準備処理のそれぞれの実行時間を予測する複数の学習モデル61(図4参照)を用いて、前記準備処理各々の実行時間の前記予測値を取得する。
ここで、複数の学習モデル61は、複数の前記準備処理に対応している。いずれかの前記準備処理に対応する学習モデル61は、当該準備処理に対応する複数の入力パラメーターと当該準備処理の実行時間とが関連付けられた教師データ62(図4参照)を用いた機械学習により構築される。
例えば、前記加熱処理に対応する複数の前記入力パラメーターには、現在の前記目標温度、現在の定着ローラー35の温度、現在の画像形成装置100Bの累計印刷枚数、及び現在の画像形成装置100Bの筐体内部の温湿度が含まれる。
また、前記加速処理に対応する複数の前記入力パラメーターには、現在の前記目標速度、現在の前記ポリゴンミラーの回転速度、現在の画像形成装置100Bの累計印刷枚数、及び現在の画像形成装置100Bの筐体内部の温湿度が含まれる。
また、前記一次給紙処理に対応する複数の前記入力パラメーターには、搬送対象のシートの種類、現在のシートの搬送速度、現在の画像形成装置100Bの累計印刷枚数、及び現在の画像形成装置100Bの筐体内部の温湿度が含まれる。
例えば、画像形成装置100Bでは、前記準備処理各々に対応する学習モデル61と、前記準備処理各々に対応する教師データ62とが、予め記憶部6に格納されている。いずれかの前記準備処理に対応する学習モデル61は、当該準備処理に対応する複数の前記入力パラメーターの入力に応じて当該準備処理の実行時間を出力するプログラムである。例えば、いずれかの前記準備処理に対応する学習モデル61は、当該準備処理に対応する複数の前記入力パラメーターが入力される入力層と、当該準備処理の実行時間が出力される出力層とを有するニューラルネットワークである。いずれかの前記準備処理に対応する教師データ62は、当該準備処理に対応する学習モデル61の構築に用いられるデータである。記憶部6には、前記準備処理各々に対応する、当該準備処理に対応する複数の前記入力パラメーターと当該準備処理の実行時間との組み合わせが互いに異なる複数の教師データ62が格納されている。
ここで、学習モデル61の構築とは、ニューラルネットワークに含まれるニューロン間の重みづけのような、学習モデル61に含まれる内部パラメーターを調整することである。具体的に、学習モデル61が、教師データ62に含まれる複数の前記入力パラメーターの入力に応じて当該教師データ62に含まれる前記準備処理の実行時間を出力可能となるように、前記内部パラメーターを調整することである。例えば、制御部7は、前記準備処理ごとに、当該準備処理に対応する学習モデル61を、当該準備処理に対応する複数の教師データ62を用いた機械学習により構築する。なお、前記準備処理各々に対応する予め構築された学習モデル61が、予め記憶部6に格納されてもよい。
第1取得処理部51Bは、前記準備処理ごとに、当該準備処理に対応する学習モデル61を用いて、当該準備処理の前記予測値を取得する。具体的に、第1取得処理部51Bは、前記準備処理に対応する複数の前記入力パラメーターを当該準備処理に対応する学習モデル61に入力し、その入力に応じて学習モデル61から出力される実行時間を当該準備処理の前記予測値として取得する。
なお、前記準備処理各々に対応する学習モデル61、及び前記準備処理各々に対応する教師データ62は、画像形成装置100Bと通信可能に接続された外部の情報処理装置の記憶部に格納されてもよい。この場合、第1取得処理部51Bは、前記準備処理各々に対応する複数の前記入力パラメーターを前記外部の情報処理装置に送信すればよい。また、前記外部の情報処理装置は、画像形成装置100Bからの前記準備処理各々に対応する複数の前記入力パラメーターの受信に応じて、前記準備処理ごとに、当該準備処理に対応する学習モデル61を用いて、当該準備処理の前記予測値を取得すればよい。また、第1取得処理部51Bは、前記外部の情報処理装置から前記準備処理各々の前記予測値を取得すればよい。
再学習処理部56は、第2取得処理部53によって取得される前記準備処理各々の前記実測値を用いて、学習モデル61各々を再学習させる。
具体的に、再学習処理部56は、前記準備処理ごとに以下の手順を実行して、学習モデル61各々を再学習させる。まず、再学習処理部56は、前記準備処理に対応する学習モデル61に入力された複数の前記入力パラメーターと当該準備処理の前記実測値とを用いて、新たな教師データ62を生成する。次に、再学習処理部56は、生成された新たな教師データ62を記憶部6に格納する。そして、再学習処理部56は、新たに追加された教師データ62を含む複数の教師データ62を用いた機械学習により、学習モデル61を再構築する。つまり、学習モデル61に含まれる前記内部パラメーターを再調整する。
[第2駆動制御処理]
以下、図5を参照しつつ、画像形成装置100Bにおいて制御部7により実行される第2駆動制御処理の手順の一例とともに、本発明のもう一つの駆動制御方法について説明する。なお、前記第2駆動制御処理は、前記画像形成処理の実行指示が入力された場合に実行される。
以下、図5を参照しつつ、画像形成装置100Bにおいて制御部7により実行される第2駆動制御処理の手順の一例とともに、本発明のもう一つの駆動制御方法について説明する。なお、前記第2駆動制御処理は、前記画像形成処理の実行指示が入力された場合に実行される。
なお、前記第2駆動制御処理に含まれる複数の処理のうち、ステップS11、ステップS13、及びステップS14の処理は、前記第1駆動制御処理に含まれるステップS11、ステップS13、及びステップS14の処理と共通である。以下、前記第1駆動制御処理には含まれていないステップS21及びステップS22の処理についてのみ説明する。
<ステップS21>
ステップS21において、制御部7は、複数の前記準備処理に対応する複数の学習モデル61(図4参照)を用いて、前記準備処理各々の実行時間の前記予測値を取得する。ここで、ステップS21の処理は、本発明のもう一つの駆動制御方法の第1取得ステップの一例であって、制御部7の第1取得処理部51Bにより実行される。
ステップS21において、制御部7は、複数の前記準備処理に対応する複数の学習モデル61(図4参照)を用いて、前記準備処理各々の実行時間の前記予測値を取得する。ここで、ステップS21の処理は、本発明のもう一つの駆動制御方法の第1取得ステップの一例であって、制御部7の第1取得処理部51Bにより実行される。
<ステップS22>
ステップS22において、制御部7は、ステップS14の処理によって取得される前記準備処理各々の前記実測値に基づいて、学習モデル61各々を再学習させる。ここで、ステップS22の処理は、本発明のもう一つの駆動制御方法の再学習ステップの一例であって、制御部7の再学習処理部56により実行される。
ステップS22において、制御部7は、ステップS14の処理によって取得される前記準備処理各々の前記実測値に基づいて、学習モデル61各々を再学習させる。ここで、ステップS22の処理は、本発明のもう一つの駆動制御方法の再学習ステップの一例であって、制御部7の再学習処理部56により実行される。
このように、画像形成装置100Bでは、複数の前記準備処理に対応する複数の学習モデル61が用いられて、前記準備処理各々の前記予測値が取得される。また、画像形成装置100Bでは、前記準備処理各々の前記実測値が用いられて、前記準備処理各々に対応する学習モデル61が再学習する。これにより、前記準備処理に用いられる装置の個体誤差及び経時劣化などによる影響を前記基準時間に反映させることが可能となる。そのため、当該装置の個体誤差及び経時劣化などが考慮されない構成と比較して、精度よく前記準備処理各々の終了タイミングを一致させることが可能である。従って、画像形成装置100Bでは、従来の構成と比較して、より効果的に、無駄な電力消費を抑制することが可能である。
なお、本発明は、インクジェット方式のような電子写真方式とは異なる方式で画像を形成する画像形成装置に適用されてもよい。
1 ADF
2 画像読取部
3 画像形成部
4 給紙部
5 操作表示部
6 記憶部
7 制御部
21 感光体ドラム
22 帯電装置
23 光走査装置
24 現像装置
25 転写ローラー
26 クリーニング装置
27 定着装置
28 排紙トレイ
41 給紙カセット
42 シート搬送路
43 給紙ユニット
44 レジストローラー対
45 排紙ローラー対
51A 第1取得処理部
52 タイミング制御部
53 第2取得処理部
54 格納処理部
55 調整処理部
56 再学習処理部
61 学習モデル
62 教師データ
100A 画像形成装置
100B 画像形成装置
2 画像読取部
3 画像形成部
4 給紙部
5 操作表示部
6 記憶部
7 制御部
21 感光体ドラム
22 帯電装置
23 光走査装置
24 現像装置
25 転写ローラー
26 クリーニング装置
27 定着装置
28 排紙トレイ
41 給紙カセット
42 シート搬送路
43 給紙ユニット
44 レジストローラー対
45 排紙ローラー対
51A 第1取得処理部
52 タイミング制御部
53 第2取得処理部
54 格納処理部
55 調整処理部
56 再学習処理部
61 学習モデル
62 教師データ
100A 画像形成装置
100B 画像形成装置
Claims (6)
- 画像を形成する画像形成処理の実行指示の入力時から当該画像形成処理の開始時までの間に実行される複数の準備処理に対応する複数の基準時間に基づいて、前記準備処理各々の実行時間の予測値を取得する第1取得処理部と、
前記第1取得処理部によって取得される前記準備処理各々の前記予測値に基づいて、前記準備処理各々の開始タイミングを制御するタイミング制御部と、
前記準備処理各々の実行時間の実測値を取得する第2取得処理部と、
前記準備処理ごとに取得される前記予測値と前記実測値との差を用いて、前記基準時間各々を調整する調整処理部と、
を備える画像形成装置。 - 複数の前記準備処理に対応する複数の前記差が取得されるごとに、当該複数の前記差を予め定められた記憶部に格納する格納処理部を備え、
前記調整処理部は、前記準備処理ごとに算出される当該準備処理に対応する前記記憶部への格納タイミングが新しい順で連続する特定数の前記差の平均値に基づいて、前記基準時間各々を調整する、
請求項1に記載の画像形成装置。 - 複数の前記準備処理に対応する複数の前記差が取得されるごとに、当該複数の前記差を予め定められた記憶部に格納する格納処理部を備え、
前記調整処理部は、前記準備処理ごとに算出される当該準備処理に対応する前記記憶部への格納タイミングが新しい順で連続する特定数の前記差から最大値及び最小値を除外した残余の平均値に基づいて、前記基準時間各々を調整する、
請求項1に記載の画像形成装置。 - 画像を形成する画像形成処理の実行指示の入力時から当該画像形成処理の開始時までの間に実行される複数の準備処理のそれぞれの実行時間を予測する複数の学習モデルを用いて、前記準備処理各々の実行時間の予測値を取得する第1取得処理部と、
前記第1取得処理部によって取得される前記準備処理各々の前記予測値に基づいて、前記準備処理各々の開始タイミングを制御するタイミング制御部と、
前記準備処理各々の実行時間の実測値を取得する第2取得処理部と、
前記第2取得処理部によって取得される前記準備処理各々の前記実測値を用いて、前記学習モデル各々を再学習させる再学習処理部と、
を備える画像形成装置。 - 画像を形成する画像形成処理の実行指示の入力時から当該画像形成処理の開始時までの間に実行される複数の準備処理に対応する複数の基準時間に基づいて、前記準備処理各々の実行時間の予測値を取得する第1取得ステップと、
前記第1取得ステップによって取得される前記準備処理各々の前記予測値に基づいて、前記準備処理各々の開始タイミングを制御するタイミング制御ステップと、
前記準備処理各々の実行時間の実測値を取得する第2取得ステップと、
前記準備処理ごとに取得される前記予測値と前記実測値との差を用いて、前記基準時間各々を調整する調整ステップと、
を含む動作制御方法。 - 画像を形成する画像形成処理の実行指示の入力時から当該画像形成処理の開始時までの間に実行される複数の準備処理のそれぞれの実行時間を予測する複数の学習モデルを用いて、前記準備処理各々の実行時間の予測値を取得する第1取得ステップと、
前記第1取得ステップによって取得される前記準備処理各々の前記予測値に基づいて、前記準備処理各々の開始タイミングを制御するタイミング制御ステップと、
前記準備処理各々の実行時間の実測値を取得する第2取得ステップと、
前記第2取得ステップによって取得される前記準備処理各々の前記実測値を用いて、前記学習モデル各々を再学習させる再学習ステップと、
を含む動作制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022096253A JP2023182953A (ja) | 2022-06-15 | 2022-06-15 | 画像形成装置、動作制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022096253A JP2023182953A (ja) | 2022-06-15 | 2022-06-15 | 画像形成装置、動作制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023182953A true JP2023182953A (ja) | 2023-12-27 |
Family
ID=89321328
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022096253A Pending JP2023182953A (ja) | 2022-06-15 | 2022-06-15 | 画像形成装置、動作制御方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2023182953A (ja) |
-
2022
- 2022-06-15 JP JP2022096253A patent/JP2023182953A/ja active Pending
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