JP2005340427A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 電子機器が発生する熱を冷却手段により冷却するに当たり、外部電源からの電力供給が遮断されても冷却手段を確実に動作させ余熱の冷却を十分に行う電子機器を提供する。
【解決手段】 外部電源から主スイッチ１３を介して電力供給を受けて作動する作動部１１から発生する熱を、前記電力よって動作するファン１５により冷却すると共に、主スイッチ１３を開成した後に所定時間だけファン１５を動作させる電子機器１０において、作動部１１の作動中に発生する熱を電気に変換する熱電素子２０と、熱電素子で得られた電力を充電電池２１に充電し、主スイッチの閉成状態において電力供給が遮断されたことを検知して検知信号を送出する交流電源供給遮断検知回路２２と、これにより検知信号が送出されたときに充電電池２１からファンに所定時間電力を供給して動作させる演算処理回路２３と第３のスイッチ回路２４からなる制御手段とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、外部電源から主スイッチを介して電力供給を受け、供給を受けた電力でもって作動する電子機器に係るものであって、特に、電子機器の作動部が発生する熱を冷却手段により冷却すると共に、主スイッチを開成した後に所定時間だけ冷却手段を動作させる電子機器に関するものである。

従来、この種の技術としては、例えば、特許文献１（特開２００１−５３６６号公報）に開示された画像形成装置がある。この画像形成装置のような電子機器は、特に画像形成処理での定着工程では、加熱を行なうので熱が装置内に停滞する。この熱はトナーの溶解、固着、感光材料の劣化の促進、電子部品の誤動作等の問題を引き起こす原因となる。そこで、画像形成装置は冷却手段を設けて冷却を行うだけでなく、装置本体の画像形成処理終了後に所定時間内だけ冷却手段の冷却ファンを回転させる、いわゆる「後回転」を行っている。このようにして、装置本体の処理終了後に、装置本体内部やカートリッジ等の温度がエアーの停滞によって上昇する現象を防止している。しかし、停電や主電源スイッチの切断等により、交流電源が遮断された場合には、直ちに冷却ファンの回転が停止し装置本体内部の温度が異常に上昇してしまう。

そこで、上記特許文献１における従来技術は、画像形成処理により発生した熱を冷却するための冷却手段を備えた画像形成装置において、交流電源が遮断されたことを検知して信号を発する検知手段と、前記検知手段が発する信号を受けたときに、前記交流電源が遮断された後も前記冷却手段を所定時間だけ駆動する遮断後駆動手段とを備えたものである。具体的には、検知手段はＡＣ入力が印加されている時には、ＡＣ電源電圧の波形により所定のタイミングでゼロクロス信号を検知することができるが、ＡＣ入力が遮断されるとゼロクロス信号の送出を停止するものである。

したがって、検知手段によるゼロクロス信号を監視することによりＡＣ入力が遮断されたか否かを判断することができる。冷却手段である本体ファンは、ＯＮ／ＯＦＦスイッチング用のトランジスタとは別に、ノーマルクローズのリレー接点を介してコンデンサが接続されている。遮断後駆動手段は、ＡＣ入力が遮断されるとノーマルクローズのリレー接点が閉成し、コンデンサに充電された電圧を本体ファンを介して放電させる。このようにして、本体ファンは放電期間だけ作動して発生した熱を冷却する。

一方、画像形成装置は、その放熱対策として種々の方法が提案されている。例えば、下記の特許文献2（特開平１１−３３８３３３号公報）で示すように、熱源部である加熱ローラから電子基板、クリーニング装置のような被保護部への熱の伝達を遮てる技術が提案されている。これは、熱源部と被保護部との間には空間部を設けるだけでなく、熱変換素子であるペルチェ素子を用いて冷却効果をもたらすようにしたものである。ペルチェ素子は、その冷却面を熱電動部に接して設け、電力を供給して冷却面より吸収した熱を放熱する。このようにして、画像形成装置の作動中の温度上昇は騒音の少ない状態で防止できる。

画像形成装置における放熱対策の他の従来例としては、例えば下記の特許文献３（特開２００３−８１５１０号公報）に開示されたものがある。これは、熱電素子であるペルチェ素子が無音であることの特徴を利用したものである。具体的には、定着ニップ部を通過して過熱された転写紙をヒートパイプの吸熱部によって冷却する。ヒートパイプは吸熱部で受け取った熱をヒートパイプの放熱部へと瞬時に移動させる。ヒートパイプの放熱部はペルチェ素子の吸熱部に当接しており、この吸熱部で冷却されることになる。ペルチェ素子は電流を流すことにより吸熱部の熱を放熱部に移動させる。このようにして、転写紙は無音の状態で冷却される。

画像形成装置における放熱対策の更に他の従来例としては、例えば下記の特許文献４（国際公開番号０１／０８８６３１号パンフレット）に開示されたものがある。これは、光定着器の手前にプレヒートユニットとしてペルチェユニットを設け、光定着器の前で連続用紙を温めるプレヒートを行っている。ペルチェユニットは廃熱面を用紙搬送路側に向けて配置され、下側が吸熱面となる。ペルチェユニットの吸熱面側には冷却チャンバが配置されている。冷却チャンバは、下部に設置されたエアブロアによる空気の吸い込みを受け、ペルチェユニットの吸熱面に対向した冷却チャンバによって吸入した空気を冷却し、光定着器に冷却空気を送り込んで冷却している。

このためペルチェユニットは、その廃熱によって光定着部に送り込む連続用紙を暖めるプレヒートを行うと同時に、エアブロアで吸引した空気が冷却チャンバを通るときにペルチェユニットの吸熱により空気を冷却し、冷却した空気を光定着器を通すことで光定着器の冷却を行っている。ペルチェユニットは、その廃熱面を用紙搬送路側に向け配置し、廃熱面からの熱によって搬送路に沿って通過する連続用紙を温めた後に、光定着器に入るようにしている。ペルチェユニットの下側は吸熱面であり、この吸熱面に接触して冷却チャンバを配置している。

また、下記の特許文献５（特開２００３−１５５８０２号公報）においてペルチェ素子の発電機能を利用した従来技術が開示されている。これは融雪装置において屋根に取り付けたトッププレートにペルチェ素子を設け、ペルチェ素子の外気に触れる表面と裏面との温度差により発電させる。この発電された電力はバッテリーに蓄えられる。融雪に当たっては、バッテリーの電力で熱線を加熱して融雪が行なわれる。即ち、ペルチェ素子は表裏面の温度差による発電機能によってバッテリーへの充電を行っている。

特開２００１−５３６６号公報（段落〔０００２〕、段落〔００１１〕、段落〔００１４〕、段落〔００１６〕〜段落〔００２０〕） 特開平１１−３３８３３３号公報（段落〔００２０〕〜段落〔００２３〕） 特開２００３−８１５１０号公報（段落〔００４２〕〜段落〔００５０〕） 国際公開番号０１／０８８６３１号パンフレット（８頁、図１及び図３） 特開２００３−１５５８０２号公報（段落〔００１４〕、段落〔００１５〕、段落〔００２０〕、段落〔００２１〕）

しかしながら、上記特許文献１で示す従来技術では、ＡＣ電源の遮断された後においてコンデンサの充電電圧を冷却手段であるファンに放電させて作動させているので、ファンを充分に作動させることができない。即ち、発熱量が多く高温になっている電子機器にあっては、その余熱も高温になっているので充分に冷却しなければならないが、コンデンサに充電される電力に限界があり、ファンを十分に作動させることは不可能である。特に、このような従来技術では、強力なファンで充分な時間をかけて確実に余熱を冷却することができないという問題点があった。

一方、画像形成装置のような発熱源を有する電子機器にあっては、上記特許文献２〜特許文献４で示すようにペルチェ素子を用いて冷却を行うことが考えられている。更に、上記特許文献５で示すようにペルチェ素子の発電機能を利用してバッテリーを充電することが考えられている。しかし、これらの技術をもってしても、外部電源であるＡＣ電源が遮断された後の確実な冷却を達成させることができない。

そこで、本発明は、従来の問題点を排除し、電子機器が発生する熱を冷却手段により冷却するに当たり、外部電源からの電力供給が遮断されても冷却手段を確実に動作させ余熱の冷却を十分に行う電子機器を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本願の請求項１に係る発明は、外部電源から主スイッチを介して電力供給を受け、供給を受けた電力により作動する作動部と冷却手段とを備え、前記作動部から発生する熱を前記冷却手段により冷却すると共に、該主スイッチを開成した後に所定時間だけ該冷却手段を動作させる電子機器において、
前記作動部の作動中に発生する熱エネルギーを電気エネルギーに変換するエネルギー変換手段と、
前記エネルギー変換手段によって得られた電力を充電する充電電池と、
前記外部電源からの電力供給が遮断されたことを検知して検知信号を送出する交流遮断検知手段（例えば、熱電素子２０）と、
前記検知手段により検知信号が送出されたときに前記充電電池から前記冷却手段に前記所定時間だけ電力を供給して該冷却手段を動作させる制御手段（例えば、演算処理回路２３、第３のスイッチ回路２４からなる制御手段）と、を備えてなることを特徴とする。

また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１の発明において、前記電子機器は、
前記主スイッチの開閉状態を検出する検知回路（例えば、検知回路１７）と第１の制御手段（例えば、演算処理回路２３、第３のスイッチ回路２４からなる制御手段）とを備え、
前記交流遮断検知手段は、前記主スイッチの閉成状態において前記外部電源からの電力供給が遮断されたことを検知して検知信号を送出し、
前記第１の制御手段は、前記検知信号が送出されたときに前記充電電池から前記冷却手段に前記所定時間だけ電力を供給して該冷却手段を動作させることを特徴とする。

また、本願の請求項３に係る発明は、請求項１または２の発明において、前記電子機器は、
前記主スイッチの開閉状態を検出する検知回路と第２の制御手段（例えば、タイマー回路１８、演算処理回路２３、第３のスイッチ回路２４等からなる制御手段）とを備え、
前記交流遮断検知手段は、前記主スイッチの閉成状態から開成状態への転換後における前記冷却手段の冷却動作中に前記外部電源からの電力供給が遮断されたことを検知して検知信号を送出し、
前記第２の制御手段は、前記所定時間の終了時点まで前記充電電池から該冷却手段に電力を供給して冷却動作を継続させることを特徴とする。

また、本願の請求項４に係る発明の電子機器は、前記エネルギー変換手段は熱電素子からなり、一方の面が発熱源に向けられ他方の面が低温部に向けられて配されていることを特徴とする。

本願発明は、上記の構成を備えることにより以下のような優れた効果を奏する。すなわち、本願の請求項１に係る発明においては、外部電源から主スイッチを介して電力供給を受け、供給を受けた電力により作動する作動部と冷却手段を備え、作動部が発生する熱を前記冷却手段により冷却すると共に、該主スイッチを開成した後に所定時間だけ該冷却手段を作動させる電子機器において、作動中に発生する熱エネルギーがエネルギー変換手段により電気エネルギーに変換されて充電電池に充電される。そして、何らかの原因で外部電源からの電力供給が遮断されると交流遮断検知手段がこれを検知して、制御手段により前記充電電池から前記冷却手段に電力を供給する。

従って、作動中に充電電池に充電した電力により所定時間冷却手段を作動することができるようになるので、第1に、電子機器の作動により発生する無駄な熱エネルギーを外部電源の遮断の際に冷却用の電力に活用するので、充電電池は外部電源から充電する必要がなくなり電子機器自体の消費電力の節減を達成できる。第2に、充電電池に対する充電にあっては、高温下で比較的長期間となる多量の大電力を得て十分に充電することが可能となり、冷却手段に強力なものを用いて長い時間作動させ、余熱の弊害を確実に排除することができる。

また、本願の請求項２に係る発明においては、外部電源から主スイッチを介して電力供給を受け、供給を受けた電力により作動する作動部と冷却手段を備え、作動部が発生する熱を前記冷却手段により冷却すると共に、該主スイッチを開成した後に所定時間だけ該冷却手段を作動させる電子機器において、作動中に発生する熱エネルギーがエネルギー変換手段により電気エネルギーに変換されて充電電池に充電される。そして、主スイッチが開成されて作動が停止された後にも継続して所定時間だけ冷却手段を作動させて余熱を冷却するが、主スイッチが閉成された状態で外部電源からの電力供給が遮断されると、検知回路と交流遮断検知手段がこれを検知して第１の制御手段により前記充電電池から前記冷却手段に電力を供給する。

そのため、本発明は電子機器が余熱により異常に高温になることを除去し、機器の筐体、部品、消耗品等が損傷したり劣化したりすることを防止するが、以下の特有の効果を有する。
第1に、電子機器の作動により発生する無駄な熱エネルギーを外部電源の遮断の際に冷却用の電力に活用するので、充電電池は外部電源から充電する必要がなくなり電子機器自体の消費電力の節減を達成できる。
第2に、充電電池に対する充電にあっては、高温下で比較的長期間となる多量の大電力を得て十分に充電することが可能となり、冷却手段に強力なものを用いて長い時間作動させ、余熱の弊害を確実に排除することができる。

また、本願の請求項３に係る発明においては、外部電源から主スイッチを介して電力供給を受け、供給を受けた電力により作動する作動部と冷却手段を備え、作動部が発生する熱を前記冷却手段により冷却すると共に、該主スイッチを開成した後に所定時間だけ該冷却手段を作動させる電子機器において、作動中に発生する熱エネルギーがエネルギー変換手段により電気エネルギーに変換されて充電電池に充電される。そして、主スイッチが開成されて作動が停止された後にも継続して所定時間だけ冷却手段を作動させて余熱を冷却するが、主スイッチを閉成状態から開成状態に転換した後の冷却動作中に外部電源からの電力供給が遮断されると、検知回路と交流遮断検知手段がこれを検知して第２の制御手段により所定時間終了時点まで前記充電電池から前記冷却手段に電力を供給する。

そのため、本発明は電子機器が余熱により異常に高温になることを除去し、機器の筐体、部品、消耗品等が損傷したり劣化したりすることを防止するが、以下の特有の効果を有する。第1に、電子機器の作動により発生する無駄な熱エネルギーを外部電源の遮断の際に冷却用の電力に活用するので、前記充電電池は外部電源から充電する必要がなくなり電子機器自体の消費電力の節減を達成できる。第２に、前記主スイッチを閉成状態から開成状態に転換した後に外部電源から電力供給を受けて冷却動作中において、外部電源からの電力供給が遮断されても前記冷却手段は充電電池からの電力供給を受けて冷却動作を継続するので、余熱を確実に冷却することができる。第３に、充電電池に対する充電にあっては、高温下で比較的長期間となる多量の大電力を得て十分に充電することが可能となり、冷却手段に強力なものを用いて長い時間作動させ、余熱の弊害を確実に排除することができる。

また、本願の請求項４に係る発明の電子機器においては、請求項１ないし３の電子機器において、エネルギー変換手段は一方の面を発熱源に向け他方の面を低温部に向けて配するだけでよいので、簡単な構成で安定的に熱起電力を発生させることができる効果を有する。

本発明を実施するための最良の形態としての実施例を、以下図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施例における電子機器を示すブロック図である。図２は、図１における熱電素子の具体的な配置状態を示す説明図である。図３は図1において正常に交流電源が供給されている状態で主スイッチが開成された場合の動作を示すタイムチャートである。図４は図1において電子機器が作動中に交流電源の供給が遮断された場合の動作を示すタイムチャートである。図５は図１における演算処理回路の動作を示すフローチャートである。図６は図1において正常に外部電源が供給されている状態で主スイッチが開成された後、所定時間内に交流電源の供給が遮断された場合の動作を示すタイムチャートである。

図１において、例えば電子複写機である電子機器１０は、画像形成装置からなる作動部１１と、外部電源である交流電源から電力供給を受ける電源回路１２と、操作部の主スイッチ１３と、電源回路１２と作動部１１との間に介挿され主スイッチ（メインＳＷ）１３によって制御される作動スイッチ回路１４と、作動部１１で発生する熱を冷却するためのファン１５と、電源回路１２とファン１５との間に介挿され主スイッチ１３によって制御される第１のスイッチ回路（第１ＳＷ回路）１６とを備えている。そして、電源回路１２が交流電源から電力供給を受けた状態で主スイッチ１３が閉成されると作動スイッチ回路１４が閉成して作動部１１が作動されるようになっている。同時に、第１のスイッチ回路１６が閉成されファン１５が作動されるようになり、電源回路１２、第１のスイッチ回路１６、ファン１５からなる第1のループＲ１が形成されるようになっている。

更に、電子機器１０は、主スイッチ１３が閉成状態から開成状態に転換されたことを検知し検知信号Ｓ１を送出する検知回路１７と、検知回路１７の検知信号Ｓ１をトリガーとして所定時間をカウントするタイマー回路１８と、電源回路１２とファン１５との間に介挿されタイマー回路１８のカウント中だけ閉成される第２のスイッチ回路１９とを備えている。そして、電源回路１２、第2のスイッチ回路（第２ＳＷ回路）１９、ファン１５からなる第2のループＲ２が形成されるようになっている。

更にまた、電子機器１０は、作動部１１において発生する熱を受けるように配された熱電素子２０と、熱電素子２０が作動部１１から受けた熱エネルギーを変換して発生した電力でもって充電される充電電池２１と、電源回路１２において交流電源の供給が遮断されたことを検知する検知信号Ｓ２を送出する交流遮断検知回路２２と、交流遮断検知回路２２の検知信号Ｓ２と検知回路１７の検知信号Ｓ１とタイマー回路１８のカウント出力とを入力とする演算処理回路２３と、演算処理回路２３の出力信号Ｓ３の有無によって開閉制御され充電電池２１とファン１５との間に介挿された第３のスイッチ回路（第３ＳＷ回路）２４とを備えている。

演算処理回路２３は、検知信号Ｓ１が入力されていない条件下で検知出力Ｓ２が入力されると、所定時間だけ出力信号Ｓ３を出力する処理動作を行うものである。また、演算処理回路２３は、検知信号Ｓ１が入力されて所定時間以内に検知信号Ｓ２が入力されるとタイマー回路１８の所定時間終了までの残りの時間だけカウントし、出力信号Ｓ３を所定時間の終了時まで送出する処理動作を行うものである。そして、第３のスイッチ回路２４は出力信号Ｓ３によって閉成されものである。第３のスイッチ回路２４が閉成することによって、充電電池２１と、第３のスイッチ回路２４、ファン１５からなる第３のループＲ３が形成されるようになっている。ここで、演算処理回路２３、第３のスイッチ回路２４等は電源回路１２からの電力供給が遮断されるが、出力信号Ｓ３の送出によって充電電池２１からの電力供給に切換るようになっている。

熱電素子２０の具体的な配置状態は、図２によって示されているが、熱電素子２０は作動部１１の定着部１１１に配置されている。定着部１１１は発熱源となる加熱ローラ１１２と加圧ローラ１１３とからなり、搬送ユニット１１４によって搬送された用紙１１５を加熱、加圧して定着するものである。そして、複数の熱電素子２０でもって加熱ローラ１１２と加圧ローラ１１３を囲い、これら熱電素子２０の一面を加熱ローラ１１２側に向けて配置する。このように配置することにより、熱電素子２０の他方の面は低温部１１６に向いた状態となる。熱電素子２０は一方の面と他方の面との間に温度差が生じ、ゼーベック効果により熱起電力を発生して充電電池２１に充電を行うようになっている。

次に、上述した構成による電子機器１０の動作を、図３〜図６を参照して説明する。図３は正常に交流電源が供給されている状態で主スイッチ１３の開閉動作がなされた状態を示す。まず、図３（３Ａ）において示すように正常に交流電源が供給された状態で、図３（３Ｂ）の時点Ｔ１において主スイッチ１３を閉成する。主スイッチ１３の閉成により作動スイッチ回路１４が閉成され、図３（３Ｃ）で示すように作動部１１が作動する。同時に、主スイッチ１３の閉成により第２のスイッチ回路１６が閉成され、図３（３Ｄ）で示すように第１のループＲ１が形成され、ファン１５に電力が供給される。

ファン１５は図３（３E）で示すように電力供給によって動作し作動部１１を冷却する。このファン１５による冷却動作は、画像形成のための定着部１１１の加熱ロール１１２から発生する多量の熱量を強制的に冷却し、各種部品、消耗品等への悪影響を除去し電子機器１０の正常な作動を維持させる。同時に、熱電素子２０は加熱ローラ１１２で発生する熱を受け、その熱エネルギーを電気エネルギーに変換した熱起電力によって充電電池２１を充電する。

次に、電子機器１０の作業を終了する場合は、図３（３Ｂ）の時点Ｔ２で示すように主スイッチ１３を開成する。主スイッチ１３の開成により作動スイッチ回路１４を開成して図３（３Ｃ）で示すように作動部１１の作動が停止する。同時に、第１のスイッチ回路１６も開成され図３（３Ｄ）で示すように時点Ｔ２でループＲ１が形成されなくなる。そのため、ファン１５へのループＲ２による電力供給が停止される。しかし、余熱のため異常に高温になってしまうので暫くはファン１５を動作させて冷却する必要がある。

そこで、図３（３Ｆ）で示すように主スイッチ１３が閉成状態から開成状態に転換されたことを検知してトリガー信号としての検知信号Ｓ１を送出し、この検知信号Ｓ１によって図３（３Ｇ）で示すようにタイマー回路１８のカウント動作を開始し所定時間経過後の時点Ｔ３までの間、第２のスイッチ回路１９を閉成して第２のループＲ２を形成する。この第２のループＲ２の形成によってファン１５に電源回路１２から電力供給がなされる。従って、時点Ｔ２においてファン１５には第１のループＲ１からの電力供給が第２のループＲ２による電力供給に自動的に切換る。

この切換によってファン１５は時点Ｔ２以降も自動的に継続して作動する。そして、時点Ｔ３において、出力信号Ｓ３は消滅して第２のスイッチ回路１９が開成する。この第２のスイッチ回路１９の開成により第２のループＲ２が形成されなくなりファン１５の動作が停止される。即ち、ファン１５は主スイッチ１３の開成により作動部１１の作動が停止されると所定時間の間だけ電源回路１２から電力供給を受けて冷却動作を行い、電子機器１０内の余熱を自動的に冷却する。

次に、電子機器１０が作動中に外部電源である交流電源の供給を遮断された場合について、図４、図５を参照してその動作を説明する。まず、図４（４Ａ）において示すように正常に交流電源が供給された状態で、図４（４Ｂ）の時点Ｔ１において主スイッチ１３を閉成し作動スイッチ回路１４を閉成する。作動スイッチ回路１４の閉成により図４（４Ｃ）で示すように作動部１１が作動する。同時に、主スイッチ１３の閉成により第１のスイッチ回路１６が閉成され、図４（４Ｄ）で示すように第１のループＲ１が形成され、ファン１５に電力が供給される。

ファン１５は図４（４Ｅ）で示すように電力供給によって動作し冷却動作を行う。同時に、熱電素子２０は加熱ローラ１１２で発生する熱を受けて起電力により充電電池２１を充電する。主スイッチ１３が閉成され作動部１１が作動中の時点Ｔ４において、交流電源の供給が停電、コンセントが不用意に外れてしまう等により遮断された場合は、電源回路１２からの供給がなくなるので作動部１１の作動が停止すると共に、ループＲ１によるファン１５への電力供給がなくなる。

しかし、交流遮断検知回路２２が交流電源の供給が遮断されたことを検知し、図４（４Ｆ）、図５のステップ１０１で示すように検知信号Ｓ２を送出して演算処理回路２３に入力する。演算処理回路２３は検知信号Ｓ２が入力された状態で検知信号Ｓ１が既に入力されたか否かを判別する。検知信号Ｓ１が得られていないときには、図５のステップ１０２で示すように主スイッチ１３が閉成状態であるとき、即ち第1のスイッチ回路１６が閉成された状態で交流電源の供給が遮断されたものと判別される。更に、演算処理回路２３は、この判別に基づいて図４（４Ｇ）、図５のステップ１０３で示すように内部タイマーが所定時間のカウントを開始する。

そして、カウント期間中に出力信号Ｓ３を送出して第３のスイッチ回路２４を閉成する。この第３のスイッチ回路２４の閉成によって第３のループＲ３が形成され、ファン１５への電力供給が第２のループＲ２から第３のループＲ３にというように供給路が転換される。同時に、演算処理回路２３、第３のスイッチ回路２４等への電力供給が充電電池からなされる。従って、ファン１５は図４（４Ｅ）及び図５のステップ１０４で示すように充電電池２１からの電力供給で継続して動作される。

演算処理回路２３は、図５のステップ１０５で示すように時点Ｔ５において所定時間経過を検知する。この検知により演算処理回路２３は図４（４Ｇ）で示すように出力信号Ｓ３の送出を停止する。この出力信号Ｓ３の送出停止により、図５のステップ１０６において、第3のスイッチ回路２４が開成され第３のループＲ３が形成されなくなる。次のステップ１０７及び図４（４E）で示すようにファン１５への電力供給が停止される。即ち、時点Ｔ５以降はファン１５の動作が停止される。このようにして、ファン１５は主スイッチ１３の開成操作がなされない状態で交流電源からの電力供給が遮断された場合、自動的に所定時間の間だけそれまで熱電素子２０により充電されていた充電電池２１からの電力供給を受けて冷却動作を行い、電子機器１０内の余熱を冷却する。

また、主スイッチ１３が操作によって開成され自動的にファン１５へ電源回路１２から電力供給がなされ、正常にファン１５による冷却動作を行っている最中に交流電源からの電力供給が遮断された場合について、図５、図６を参照して説明する。まず、図６（６Ａ）において示すように正常に交流電源が供給された状態で、図６（６Ｂ）の時点Ｔ１において主スイッチ１３を閉成し、作動スイッチ回路１４を閉成する。作動スイッチ回路１４の閉成により、図６（６Ｃ）で示すように作動部１１が作動する。同時に、主スイッチ１３の閉成により第2のスイッチ回路１６が閉成され、図６（６Ｄ）で示すように第１のループＲ１が形成され、ファン１５に電力が供給される。ファン１５は図６（６Ｅ）で示すように電力供給によって動作し冷却動作を行う。同時に、熱電素子２０は加熱ローラ１１２で発生する熱を受け熱起電力により充電電池２１を充電する。

次に、電子機器１０の作業を終了する場合は、図６（６Ｂ）の時点Ｔ６で示すように主スイッチ１３を開成する。主スイッチ１３の開成により作動スイッチ回路１４を開成して図６（６Ｃ）で示すように作動部１１の作動が停止する。同時に、第１のスイッチ回路１６も開成され図６（６Ｄ）で示すように時点Ｔ６でループＲ１が形成されなくなる。そのため、ファン１５へのループＲ２による電力供給が停止されるが、しかし、余熱のため異常に高温になってしまうので暫くはファン１５を動作させて冷却する必要がある。

そこで、図６（６Ｆ）で示すように主スイッチ１３が閉成状態から開成状態に転換されたことを検知してトリガー信号としての検知信号Ｓ１を送出し、この検知信号Ｓ１によって図６（６Ｇ）で示すようにタイマー回路１８のカウント動作を開始し、第２のスイッチ回路１９を閉成して第２のループＲ２を形成する。この第２のループＲ２の形成によってファン１５に電源回路１２から電力供給がなされる。従って、時点Ｔ６においてファン１５には第１のループＲ１からの電力供給が第２のループＲ２による電力供給に自動的に切換わる。この切換わりによってファン１５は時点Ｔ７以降も継続して作動する。

ところが、図６（６Ｇ）の時点Ｔ７において、余熱の冷却中に交流電源からの電力供給が遮断されると、電源回路１２からファン１５に対する第２のループＲ２による電力供給は停止される。しかし、交流遮断検知回路２２が交流電源の供給が遮断されたことを検知し、図６（６Ｆ）及び図５のステップ１０１で示すように検知信号Ｓ２を送出して演算処理回路２３に入力する。演算処理回路２３は、図５のステップ１０２において主スイッチ１３が閉成状態でない、即ち、正常な操作によって開成状態にされた条件下にあることを判別する。そして、図５のステップ１０８においてタイマー回路１８のタイマー出力が供給され所定期間内にあるか否かが判別される。ステップ１０８において所定期間内にあると判別された場合は、次のステップ１０９及び図６（６Ｉ）で示すように演算処理回路２３の内部カウンターが時点Ｔ７から残りの時間を継続してカウントして出力信号Ｓ３を送出する。

第３のスイッチ回路２４は出力信号Ｓ３の送出により閉成する。この第３のスイッチ回路２４の閉成によって第３のループＲ３が形成され、ファン１５への電力供給が第2のループＲ２から第３のループＲ３へと供給路が転換される。同時に、演算処理回路２３、第３のスイッチ回路２４等への電力供給が充電電池からなされる。次のステップ１１０において残りの時間が経過したか否かが伴別される。残りの時間が経過し図６（６Ｉ）で示すように所定時間終了の時点Ｔ８に至ると、出力信号Ｓ３の送出が停止される。出力信号Ｓ３が停止されるとステップ１１１で示すように第３のスイッチ回路２４が開成されループＲ３が形成されなくなりファン１５の動作を停止する。このようにして、ファン１５は主スイッチ１３が閉成され自動的に冷却動作を行っている最中に交流電源からの電力供給が遮断された場合、充電電池２１からの電力供給を受けて冷却動作を継続し電子機器１０内の余熱を冷却する。

上述したように、本発明の実施例にあっては、外部電源である交流電源から主スイッチ１３を介して電力供給を受け、供給を受けた電力によって作動部１１が作動し、作動部１１で発生する熱を、該電力よって作動する冷却手段であるファン１５により冷却すると共に、主スイッチ１３を開成した後に所定時間だけファン１５を作動させる電子機器１０において、作動部１１の作動中に発生する熱エネルギーがエネルギー変換手段である熱電素子２０により電気エネルギーに変換される。この変換によって得られた熱起電力は充電電池２１に充電される。

そして、主スイッチ１３が開成されて作動が停止された後にも継続して所定時間だけファンを作動させて余熱を冷却するが、何らかの原因で外部電源からの電力供給が遮断されると交流遮断検知手段がこれを検知して、制御手段により前記充電電池から前記冷却手段に電力を供給する。従って、作動中に充電電池に充電した電力により所定時間冷却手段を作動することができるようになるので、第1に、電子機器の作動により発生する無駄な熱エネルギーを外部電源の遮断の際に冷却用の電力に活用するので、充電電池は外部電源から充電する必要がなくなり電子機器自体の消費電力の節減を達成できる。第2に、充電電池に対する充電にあっては、高温下で比較的長期間となる多量の大電力を得て十分に充電することが可能となり、冷却手段に強力なものを用いて長い時間作動させ、余熱の弊害を確実に排除することができる。

また、主スイッチ１３が閉成された状態で外部電源からの電力供給が遮断されると、検知手段である交流電源供給遮断検知回路２２がこれを検知して第１の制御手段を形成する演算処理回路２３、第３のスイッチ回路２４により充電電池からファン１５に電力を供給する。更に、主スイッチ１３を閉成状態から開成状態に転換した後の冷却動作中に外部電源からの電力供給が遮断されると、交流電源供給遮断検知回路２２がこれを検知して第２の制御手段を形成するタイマー回路１８、演算処理回路２３、第３のスイッチ回路２４等により所定時間終了時点まで充電電池２１からファン１５に電力を供給する。

そのため、ファン１５は電子機器１０が余熱により異常に高温になることを除去する。この余熱の除去の最中に外部電源が遮断されても、ファン１５は充電電池２１により電力供給を受けて如何なる場合でも所定時間の終了まで回転して冷却を行う。また、充電電池２１は電子機器１０の作動中に発生する無駄な熱エネルギーを用いた熱起電力によって充電されるので、電子機器１０自体の節電になる。更に、充電電池２１は必要に応じて十分に大きな容量のものを用いて強力に余熱を冷却することができる。

なお、上述した本発明の実施例にあっては、電子機器１０として画像形成装置を適用したが、これに限定されることなくプロジェクター、液晶ディスプレイ等の高温の発熱源を有する電子機器にも適用できることは勿論である。

本発明の実施例における電子機器を示すブロック図である。 図１における熱電素子の具体的な配置状態を示す説明図である。 図1において正常に交流電源が供給されている状態で主スイッチが開成された場合の動作を示すタイムチャートである。 図1において電子機器が作動中に交流電源の供給が遮断された場合の動作を示すタイムチャートである。 図１における演算処理回路の動作を示すフローチャートである。 図1において正常に外部電源が供給されている状態で主スイッチが開成された後、所定時間内に交流電源の供給が遮断された場合の動作を示すタイムチャートである。

符号の説明

１０ 電子機器
１１ 作動部
１２ 電源回路
１３ 主スイッチ（メインＳＷ）
１４ 作動スイッチ（ＳＷ）回路
１５ ファン
１６ 第１スイッチ（ＳＷ）回路
１７ 検知回路
１８ タイマー回路
１９ 第２スイッチ（ＳＷ）回路
２０ 熱電素子
２１ 充電電池
２２ 交流遮断検知回路
２３ 演算処理回路
２４ 第３スイッチ（ＳＷ）回路
１１１ 定着部
１１２ 加熱ローラ
１１３ 加圧ローラ
１１４ 搬送ユニット
１１５ 用紙
１１６ 低温部

Claims (4)

1. 外部電源から主スイッチを介して電力供給を受け、供給を受けた電力により作動する作動部と冷却手段とを備え、前記作動部から発生する熱を前記冷却手段により冷却すると共に、該主スイッチを開成した後に所定時間だけ該冷却手段を動作させる電子機器において、
   前記作動部の作動中に発生する熱エネルギーを電気エネルギーに変換するエネルギー変換手段と、
   前記エネルギー変換手段によって得られた電力を充電する充電電池と、
   前記外部電源からの電力供給が遮断されたことを検知して検知信号を送出する交流遮断検知手段と、
   前記検知手段により検知信号が送出されたときに前記充電電池から前記冷却手段に前記所定時間だけ電力を供給して該冷却手段を動作させる制御手段と、
   を備えてなることを特徴とする電子機器。
2. 前記電子機器は、
   前記主スイッチの開閉状態を検出する検知回路と第１の制御手段を備え、
   前記交流遮断検知手段は、前記主スイッチの閉成状態において前記外部電源からの電力供給が遮断されたことを検知して検知信号を送出し、
   前記第１の制御手段は、前記検知信号が送出されたときに前記充電電池から前記冷却手段に前記所定時間だけ電力を供給して該冷却手段を動作させることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記電子機器は、
   前記主スイッチの開閉状態を検出する検知回路と第２の制御手段を備え、
   前記交流遮断検知手段は、前記主スイッチの閉成状態から開成状態への転換後における前記冷却手段の冷却動作中に前記外部電源からの電力供給が遮断されたことを検知して検知信号を送出し、
   前記第２の制御手段は、前記所定時間の終了時点まで前記充電電池から該冷却手段に電力を供給して冷却動作を継続させることを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
4. 前記エネルギー変換手段は熱電素子からなり、一方の面が発熱源に向けられ他方の面が低温部に向けられて配されていることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の電子機器。

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