JP2006242981A - 画像形成装置の除湿制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電源スイッチのオン時であっても電力使用効率のよい状態で除湿できる画像形成装置の除湿制御装置を提供する。
【解決手段】 画像形成装置による画像形成動作及び省電力動作を制御するメイン制御手段１と、除湿ヒータ６により前記画像形成装置の要部の湿度を調整する除湿制御手段３と、前記メイン制御手段１及び前記除湿制御手段３に制御電力を供給する第一制御電源Ｐ２とを備えてなり、前記メイン制御手段１の非作動状態にかかわらず、所定時間に前記除湿制御手段３に制御電力を供給して前記除湿制御させるとともに、所定タイミングで前記制御電力を遮断する給電制御手段１０を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像形成装置による画像形成動作及び省電力動作を制御するメイン制御手段と、除湿ヒータにより前記画像形成装置の要部の湿度を調整する除湿制御手段と、前記メイン制御手段及び前記除湿制御手段に制御電力を供給する第一制御電源とを備えてなる画像形成装置の除湿制御装置に関する。

複写機のような電子写真方式を用いた画像形成装置では、装置の設置環境によって機械内部の画像形成のための要部、つまり、給紙カセット、感光体ドラム、光学系のレンズやミラー等が結露して画像が乱れたり、紙詰まりが発生する等の問題がある。その対策として、複数のヒータを要部に配置し、電源スイッチがオフされる夜間であっても、そのヒータを作動させるように給電ラインが設けられている。このヒータは、温度飽和後に適切な温度になるべく、その消費電力が決定されているのが一般的で、通常は何ら制御されず通電状態が維持されるため、省電力の観点から、給電ラインにヒータへの通電を制御するタイマの接点を介在させ、結露の可能性の高い明け方に通電されるように構成されたものが提案されている。
特開平９−２６９７０６号公報

しかし上述の画像形成装置では、電源スイッチのオフされている夜間に除湿されるものに過ぎず、電源スイッチがオンされている昼間であっても結露するような設置環境では効果が無い。そこで、電源スイッチのオン時にも作動させると、省電力の要請に反するものとなる。

特に近年、省電力のために、定着温度の制御のみならず、搭載されている記憶媒体であるハードディスクドライブへの電源供給のオフ、制御用マイクロコンピュータのＣＰＵのスリープ、制御電源のオフ等の複数の制御が段階的に行なわれている状況で、電源スイッチの状態にかかわらず効率よく除湿するために更なる改善の余地があった。

本発明は、電源スイッチのオン時であっても電力使用効率のよい状態で除湿できる画像形成装置の除湿制御装置を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による画像形成装置の除湿制御装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、画像形成装置による画像形成動作及び省電力動作を制御するメイン制御手段と、除湿ヒータにより前記画像形成装置の要部の湿度を調整する除湿制御手段と、前記メイン制御手段及び前記除湿制御手段に制御電力を供給する第一制御電源とを備えてなる画像形成装置の除湿制御装置であって、前記メイン制御部の非作動状態にかかわらず、所定時間に前記除湿制御手段に制御電力を供給して前記除湿制御させるとともに、所定タイミングで前記制御電力を遮断する給電制御手段を設けてある点にある。

上述の構成によれば、メイン制御手段が如何なる省電力動作の実行中であっても、給電制御手段により除湿制御の必要な所定時間に除湿制御手段に給電されるので、確実に除湿制御を行なうことができ、給電制御の終了する所定タイミングで遮断されるので、除湿のための消費電力を無駄が生じないように管理できるようになる。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記給電制御手段は、前記第一制御電源が停止しているときに作動するリアルタイムクロックを備え、前記リアルタイムクロックの出力により前記第一制御電源が作動するように構成されている点にあり、リアルタイムクロックを備えることにより制御電源が停止しているような省電力モードであっても所定時間に制御電力を作動させて除湿制御を開始させることができるようになるのである。

同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二特徴構成に加えて、前記画像形成装置の電源スイッチがオフされたときに作動し、前記除湿制御手段に制御電力を供給する第二制御電源を備えてある点にあり、このように構成することにより電源スイッチがオフされたときであっても、第二制御電源により除湿制御が行なえるようになる。尚、このときには、除湿制御手段への電力供給のみであり、電流容量も小さいので第二制御電源は安価に構成することも可能となる。

同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記画像形成装置が設置されている地域の環境情報を記憶する環境情報記憶手段を備え、前記除湿制御手段は、記憶された環境情報に応じて、前記除湿ヒータを制御する点にあり、このように構成することにより、画像形成装置が設置された地域に応じて必要とされる最善の除湿制御を行なうことができるようになる。

同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記画像形成装置に設置された環境センサによる検出値を含む制御履歴情報を格納する制御履歴情報記憶手段を備え、前記除湿制御手段は、記憶された制御履歴情報に基づいて前記除湿ヒータを制御する点にあり、過去の制御履歴情報に基づいて学習することにより最適な除湿制御を行なうことができるようになる。

以上説明した通り、本発明によれば、電源スイッチのオン時であっても電力使用効率のよい状態で除湿できる画像形成装置の除湿制御装置を提供することができるようになった。

以下に本発明による画像形成装置の除湿制御装置について説明する。本発明の対象は画像形成装置であり、特に光半導体表面に静電潜像を形成し、トナーにより可視化した像を記録紙に転写定着処理する電子写真方式の画像形成装置に好適なものである。

除湿制御装置は、図１に示すように、画像形成装置による画像形成動作及び省電力動作を制御するメイン制御マイクロコンピュータで構成されるメイン制御手段１と、画像形成装置の給紙カセット、感光体ドラム、光学系のレンズやミラー等の要部に設置されたパネル型ヒータで構成される除湿ヒータ６と、前記除湿ヒータ６に対する半導体スイッチ回路で構成される除湿ヒータ制御回路５と、前記除湿ヒータ制御回路５を制御する除湿制御マイクロコンピュータで構成される除湿制御手段３と、前記除湿制御手段３に前記パネルヒータが設置された要部の湿度や温度を検出する環境センサ７，８，９と、前記メイン制御手段１及び前記除湿制御手段３に制御電力を供給するスイッチング電源で構成される第一制御電源Ｐ２と、リアルタイムクロック手段２と、後述するように、電源スイッチＳＷ１がオフされたときに通電される第二制御電源Ｐ３等を備えて構成されている。

前記メイン制御手段１は、画像形成動作、即ち、前記カセットからの記録紙の搬送、前記感光体への帯電、画像情報に基づいた露光、現像、前記記録紙への転写、定着、排出といった一連の画像形成動作を制御するとともに、待機中は予め設定された複数段の省電力動作、即ち、定着温度の低下による第一段階の省電力モード、定着ヒータをオフする第二段階の省電力モード、自身がスリープ状態になり、前記第一制御電源を停止させる第三段階の省電力モードに切替制御する。各省電力モードは予め不図示の操作パネルから操作入力された省電力モードデータに基づいて制御され、例えば、設定された待機時間の経過等を条件として作動するように構成されており、各省電力モードの何れを作動させるかを選択的に設定することも可能に構成されている。

前記第一段階及び第二段階の省電力モード中に、操作パネルの操作、装置のメンテナンス扉の開閉、カセットの着脱操作等が行われると、その操作を監視するメイン制御手段１が通常動作モードに復帰するようにモード変更する。前記第三段階の省電力モード中には、前記リアルタイムクロック手段２からの定期的な割込み信号によってメイン制御手段１がスリープ状態から復帰し、そのときに上述と同様の操作が行われたか否かを判断し、同様の操作が行われたときには通常動作モードに復帰し、同様の操作が行われなかったときには、引き続きスリープ状態に戻る。前記第四段階の省電力モード時には、メイン制御手段１は補助バッテリで給電されながらスリープ状態を維持しており、同様に、前記リアルタイムクロック手段２からの定期的な割込み信号によってメイン制御手段１がスリープ状態から復帰して前記第一制御電源Ｐ２を作動させた後に上述と同様の動作を行なう。

前記除湿制御手段３は、給紙カセット周辺に設置された第一環境センサ７、光学系付近に設置された第二環境センサ８、感光体周辺に設置された第三環境センサ９の三つの環境センサからの入力に基づいて結露の可能性がある環境条件のときに前記除湿ヒータ制御回路５に対して駆動信号をオン出力し、所定条件が満たされたときに前記駆動信号をオフするように構成されている。

ここに、環境センサとは、温度、湿度、特定のガス濃度等の設置環境を検出するセンサの総称であり、本実施形態では、湿度センサや温度センサが該当する。前記除湿制御手段３は、検出された温度とそのときの湿度に基づいて結露の虞のあるときには、結露の可能性が低くなる温度になるまで、或いは、予め設定された所定時間、前記除湿ヒータ制御回路５に対して駆動信号をオン出力する。尚、環境センサの数は特に制限されるものではなく、画像形成装置の複数の要部の温度、湿度の相関が取れるときには、何れか一箇所にのみ設置されるものであってもよい。

前記除湿制御手段３には、さらに、画像形成装置が設置されている地域の環境情報を記憶する環境情報記憶手段、及び、環境センサによる検出値を含む制御履歴情報を格納する制御履歴情報記憶手段として機能する情報記憶部４を備えてあり、前記情報記憶部４に記憶された制御情報に基づいて前記除湿ヒータ制御回路５に対する駆動信号が調整される。

例えば、環境情報として当該画像形成装置が設置された地域の季節毎の一日の温湿度の推移データが格納された場合には、そのデータから結露の可能性の高い時間帯を導出してその時間に前記駆動信号を出力するように構成できる。その際に環境センサによって検出された温湿度情報に基づいて前記駆動信号を補正するように構成することもできる。環境情報記憶手段への環境情報の格納処理は、操作パネルを介してサービスマンが入力でき、また、汎用のインターフェース回路を介して電子記憶媒体を介して記憶することも可能である。

例えば、前記制御履歴情報として、過去の所定期間の駆動信号のオン／オフ時刻とそのときの環境値を格納することにより、その値と現在の環境センサによる検出値とから最も除湿効率の良い駆動信号のオン／オフ時刻を学習して駆動制御するように構成することができる。

上述の除湿制御手段３は、前記除湿ヒータ制御回路５に対して除湿ヒータ６を通電させるための駆動信号を出力するものであるが、除湿ヒータの発熱容量を大きくし、除湿制御手段３により位相制御等の電力制御を行なうように構成するものであってもよい。

上述の除湿制御装置には、前記メイン制御手段１の非作動状態にかかわらず、所定時間に前記除湿制御手段３に制御電力を供給して前記除湿制御させるとともに、所定タイミングで前記制御電力を遮断する給電制御手段１０を設けてある。

前記除湿制御手段３は、前記メイン制御手段１に比較して低機能の安価なマイクロコンピュータで構成され、それ自身の消費電力は少ないものであるが、前記メイン制御手段１によって前記第一制御電源Ｐ２が停止している状態においては給電されず、従って除湿制御ができない。そこで、前記給電制御手段１０によって、前記第一制御電源Ｐ２が停止している状態であっても、適切に給電されるように構成されている。

詳述すると、前記給電制御手段１０は、前記第一制御電源Ｐ２が停止しているときであっても作動するリアルタイムクロック手段２を備え、前記リアルタイムクロック手段２の出力により前記第一制御電源Ｐ２が作動するように構成されている。前記リアルタイムクロック手段２は、前記メイン制御手段１から予め割込み信号を発生させる時刻が設定され、当該時刻になると前記メイン制御手段１に割込み信号を出力する。割込み信号を受けたメイン制御手段１は、スリープ状態から復帰して前記第一制御電源Ｐ２にリモート信号ラインＳ１を介して作動信号を出力して作動させる。前記制御電源Ｐ２から給電された前記除湿制御手段３は、除湿制御の必要があると判断したときに前記メイン制御手段１に接続された通信ラインとしてのシリアルバスＳ２を介して除湿制御を開始する旨の信号を出力するとともに、前記除湿ヒータ制御回路５に駆動信号を出力する。このとき、前記制御手段１は、他の省電力モード復帰条件を満たさないときには第二段階の省電力モードに移行する。このようにして、前記メイン制御手段１がスリープモード中であっても、除湿制御が実行されるようになるのである。このときの制御動作を図２のフローチャートに示す。

ここで、前記メイン制御手段１から前記リアルタイムクロック手段２に設定される割込み信号を発生させる時刻は、省電力モード復帰確認のための時刻と、前記シルアルバスＳ２を介して前記除湿制御手段３から入力された除湿制御の要否を判断するための時刻の双方が設定されるように構成されている。除湿制御の要否を判断するための時刻は、前記除湿制御手段３が、前記情報記憶部４に格納された履歴データや環境データに基づいて予め設定することができるものである。

前記除湿制御手段３が除湿制御を終了するときには、前記メイン制御手段１に前記シリアルバスＳ２を介してその旨の信号を送信する。その信号を受信した前記メイン制御手段１は、前記リモート信号ラインＳ１を介して停止信号を出力することにより第三段階の省電力モードに移行するのである。このようにして、電源スイッチＳＷ１がオンされているときであっても、無駄な電力を消費することなく除湿制御することが可能になるのである。つまり、前記給電制御手段１０は、前記メイン制御部１とリアルタイムクロック手段２と第一制御電源Ｐ２等で構成されている。

前記電源ＳＷ１がオフされると、ＡＣ電源Ｐ１からの給電が絶たれ、前記第一制御電源Ｐ２は停止するが、同時に作動する低容量の第二制御電源Ｐ３に給電されるように構成されており、前記除湿制御手段３に制御電力が供給される。前記除湿制御手段３は、除湿制御の必要があると判断したときに前記除湿ヒータ制御回路５に駆動信号を出力する。この構成によって、電源スイッチが遮断される夜間等であっても、適切に除湿制御が可能に構成されている。尚、電源スイッチＳＷ１の遮断操作に連動してスイッチＳＷ２が開放されるようにリレー回路が設けられており、前記第二制御電源Ｐ３から前記メイン制御手段１に給電されることが無いように構成されている。このときの動作を図３のフローチャートに示す。

上述した、回路構成は本発明の一実施形態に過ぎず、該記載により本発明の技術的範囲が限定されるものでは無く、具体的な回路構成は適宜設計されるものである。

上述の実施形態では、リアルタイムクロック手段２が前記メイン制御手段１に接続されるものを説明したが、リアルタイムクロック手段２が前記除湿制御手段３に接続され、前記除湿制御手段３が前記第一制御電源Ｐ２を制御するように構成してもよく、前記第一制御電源Ｐ２を分割して、前記除湿制御手段３によって制御される除湿制御のための専用の制御電源を構築するものであってもよい。つまり、前記給電制御手段１０の構成要素は、そのシステム構成によって変動するものである。

画像形成装置の除湿制御装置の回路ブロック構成図 電源スイッチがオンされているときの除湿制御装置の動作を示すフローチャート 電源スイッチがオフされているときの除湿制御装置の動作を示すフローチャート

符号の説明

１：メイン制御手段
２：リアルタイムクロック
３：除湿制御手段
４：環境情報記憶手段、制御履歴情報記憶手段
５：除湿ヒータ制御回路
６：除湿ヒータ
７，８，９：環境センサ
Ｐ１：ＡＣ電源
Ｐ２：第一制御電源
Ｐ３：第二制御電源
ＳＷ１：電源スイッチ

Claims (5)

1. 画像形成装置による画像形成動作及び省電力動作を制御するメイン制御手段と、除湿ヒータにより前記画像形成装置の要部の湿度を調整する除湿制御手段と、前記メイン制御手段及び前記除湿制御手段に制御電力を供給する第一制御電源とを備えてなる画像形成装置の除湿制御装置であって、
   前記メイン制御手段の非作動状態にかかわらず、所定時間に前記除湿制御手段に制御電力を供給して前記除湿制御させるとともに、所定タイミングで前記制御電力を遮断する給電制御手段を設けてある画像形成装置の除湿制御装置。
2. 前記給電制御手段は、前記第一制御電源が停止しているときに作動するリアルタイムクロックを備え、前記リアルタイムクロックの出力により前記第一制御電源が作動するように構成されている請求項１記載の画像形成装置の除湿制御装置。
3. 前記画像形成装置の電源スイッチがオフされたときに作動し、前記除湿制御手段に制御電力を供給する第二制御電源を備えてある請求項１または２記載の画像形成装置の除湿制御装置。
4. 前記画像形成装置が設置されている地域の環境情報を記憶する環境情報記憶手段を備え、前記除湿制御手段は、記憶された環境情報に応じて、前記除湿ヒータを制御する請求項１から３の何れかに記載の画像形成装置の除湿制御装置。
5. 前記画像形成装置に設置された環境センサによる検出値を含む制御履歴情報を格納する制御履歴情報記憶手段を備え、前記除湿制御手段は、記憶された制御履歴情報に基づいて前記除湿ヒータを制御する請求項１から４の何れかに記載の画像形成装置の除湿制御装置。

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