JP2023182953A - 画像形成装置、動作制御方法 - Google Patents

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）。

特開２０１６－９０７７号公報

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。

図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置で実行される第１動作制御処理の一例を示すフローチャートである。 図４は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。 図５は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置で実行される第２動作制御処理の一例を示すフローチャートである。

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。

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。

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。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (6)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
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。