JP2023061498A - オプション装置、画像形成システム及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】省エネルギーモード時におけるオプション装置の消費電力を低減すること。
【解決手段】交流電圧を供給されて動作する駆動回路部２０２と、導通状態となって駆動回路部２０２に交流電圧を供給し、非導通状態となって駆動回路部２０２への交流電圧の供給を遮断するリレー２０８と、プリンタ１００が備えるＤＣＤＣコンバータ１１２が生成した直流電圧３０２により動作し、リレー２０８を制御する制御部２０１と、を備え、制御部２０１は、第１モードから第２モードに移行するときに、リレー２０８を非導通状態とし、駆動回路部２０２の動作を停止させるよう制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、オプション装置、画像形成システム及び電子機器に関し、例えば、ヒータを内蔵する加熱装置を備えるオプション装置及び画像形成装置において、省エネルギーモード時の消費電力の低減を図る技術に関する。

従来、オプション装置及びオプション装置が接続される画像形成装置を備えるプリンタシステムがある。このようなプリンタシステムでは、オプション装置にヒータを内蔵する加熱装置を備えることで、画像形成装置のコスト、設置面積を抑えながらユーザの使用用途に応じた最適な印刷物を出力する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５－２４１７０７号公報

しかしながら、加熱装置に内蔵されたヒータを駆動させるヒータ駆動回路は、ヒータの駆動動作を停止している状態でも待機電力が発生してしまうという課題がある。このため、省エネルギーモード時における消費電力をさらに低減させることが求められている。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、省エネルギーモード時におけるオプション装置の消費電力を低減することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。
（１）所定の動作を行う第１モード又は前記第１モードよりも消費する電力を低減させた第２モードで動作することが可能であり、電源部を備える画像形成装置と協働して動作するオプション装置であって、交流電圧を供給されて動作する動作部と、導通状態となって前記動作部に前記交流電圧を供給し、非導通状態となって前記動作部への前記交流電圧の供給を遮断する第１切替部と、前記画像形成装置が備える前記電源部が生成した直流電圧により動作し、前記第１切替部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１モードから前記第２モードに移行するときに、前記第１切替部を前記非導通状態とし、前記動作部の動作を停止させるよう制御することを特徴とするオプション装置。
（２）電源部を備え、記録材に画像を形成する画像形成装置と、前記画像形成装置と協働して動作するオプション装置と、を備え、前記画像形成装置及び前記オプション装置は、所定の動作を行う第１モード又は前記第１モードよりも消費する電力を低減させた第２モードで動作することが可能である画像形成システムであって、前記オプション装置は、交流電圧を供給されて動作する動作部と、導通状態となって前記動作部に前記交流電圧を供給し、非導通状態となって前記動作部への前記交流電圧の供給を遮断する第１切替部と、前記画像形成装置が備える前記電源部が生成した直流電圧により動作し、前記第１切替部を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記第１モードから前記第２モードに移行するときに、前記第１切替部を前記非導通状態とし、前記動作部の動作を停止させるよう制御することを特徴とする画像形成システム。
（３）所定の動作を行う第１モード又は前記第１モードよりも消費する電力を低減させた第２モードで動作することが可能であり、電源部を有する他の電子機器と協働して動作する電子機器であって、交流電圧を供給されて動作する動作部と、導通状態となって前記動作部に前記交流電圧を供給し、非導通状態となって前記動作部への前記交流電圧の供給を遮断する切替部と、前記他の電子機器が有する前記電源部が生成した直流電圧により動作し、前記切替部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１モードから前記第２モードに移行するときに、前記切替部を前記非導通状態とし、前記動作部の動作を停止させるよう制御することを特徴とする電子機器。

本発明によれば、省エネルギーモード時におけるオプション装置の消費電力を低減することができる。

実施例１、２のプリンタシステムの概略構成図 実施例１のプリンタ及びオプションの回路構成図 実施例２のプリンタ及びオプションの回路構成図

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。

［プリンタシステム］
（プリンタ）
図１に実施例１の画像形成システムであるプリンタシステム１が備える画像形成装置とオプション装置の概略構成の一例を示す。レーザビームプリンタ１００（以下、プリンタ１００という）は、感光ドラム１０１、帯電部１０２、現像部１０３を備えている。感光ドラム１０１は、静電潜像が形成される像担持体である。帯電部１０２は、感光ドラム１０１を一様に帯電する。現像部１０３は、感光ドラム１０１に形成された静電潜像をトナーにより現像することでトナー像を形成する。感光ドラム１０１上（像担持体上）に形成されたトナー像をカセット１０４から供給された記録材としてのシートＰに転写部１０５によって転写し、シートＰに転写した未定着のトナー像を定着器１０６によって定着する。この感光ドラム１０１、帯電部１０２、現像部１０３、転写部１０５が画像形成部である。定着されたシートＰは、シートＰの排出先を切り換えるフラッパ１１０によってトレイ１０７又は排出オプション装置２００（以下、オプション２００という）のいずれかに排出される。また、プリンタ１００は電源装置１０８を備え、電源装置１０８はプリンタ１００及びオプション２００が有する後述する制御部２０１へ電力を供給している。制御部１０９は、ＣＰＵ１０９ａ、ＲＯＭ１０９ｂ、ＲＡＭ１０９ｃを有している。ＣＰＵ１０９ａは、ＲＯＭ１０９ｂに記憶された各種プログラムに従い、ＲＡＭ１０９ｃを作業領域として用いながら、画像形成部による画像形成動作やシートＰの搬送動作等を制御している。

（オプション）
オプション２００は、プリンタ１００に接続され、プリンタ１００から搬送されたシートＰを、トレイ２０７に排出する。また、オプション２００は、制御部２０１、駆動回路部２０２、ヒータ部２０４を内蔵した加熱部２０３を備える。駆動回路部２０２は、加熱部２０３に内蔵されたヒータ部２０４に投入する電力を制御する。制御部２０１は、ＣＰＵ２０１ａ、ＲＯＭ２０１ｂ、ＲＡＭ２０１ｃを有している。ＣＰＵ２０１ａは、ＲＯＭ２０１ｂに記憶された各種プログラムに従い、ＲＡＭ２０１ｃを作業領域として用いながら、オプション２００内部でのシートＰの搬送動作や駆動回路部２０２の動作等を制御している。加熱部２０３は、内蔵するヒータ部２０４、ヒータ部２０４の熱を伝える定着ローラ２０５、定着ローラ２０５とニップ部を形成する加圧ローラ２０６を有している。加熱部２０３は、ヒータ部２０４、定着ローラ２０５、加圧ローラ２０６を用いて、プリンタ１００から搬送されたシートＰに加熱及び加圧を行うことで、シートＰの光沢度等を調整しつつ、トレイ２０７へとシートＰを搬送する。なお、本発明のオプション装置を適用することができる画像形成装置は、図１に例示された構成に限定されない。

［プリンタシステムの回路構成］
図２に実施例１のプリンタ１００及びオプション２００の回路構成図を示す。交流電源１１１から入力された交流電圧は、プリンタ１００の電源装置１０８及びオプション２００に入力される。電源装置１０８はＡＣＤＣコンバータであり、入力された交流電圧を直流電圧３０１に変換する。以降、電源装置１０８をＡＣＤＣコンバータ１０８という。直流電圧３０１は、プリンタ１００のモータ等の駆動部（不図示）に供給されるとともに、ＤＣＤＣコンバータ１１２に供給される。ＡＣＤＣコンバータ１０８及びＤＣＤＣコンバータ１１２は、画像形成装置が備える電源部に含まれる。ＤＣＤＣコンバータ１１２は降圧型ＤＣＤＣコンバータであり、入力された直流電圧３０１を直流電圧３０１より低い電圧である直流電圧３０２に変換する。直流電圧３０２は、制御部１０９に供給されるとともに、オプション２００の制御部２０１に供給される。すなわち、制御部１０９は、画像形成装置が備える電源部が生成した直流電圧により動作する。直流電圧３０２が制御部２０１に供給されるラインには、スイッチ１１３が接続されている。スイッチ１１３は、閉状態となって直流電圧３０２を制御部２０１に供給し、開状態となって直流電圧３０２の制御部２０１への供給を遮断する。制御部１０９は、スイッチ１１３の開状態又は閉状態の切り替えを制御する。制御部１０９は、信号ライン４０１を介して制御部２０１と通信を行う。

オプション２００に入力された交流電圧は、リレー２０８を介して駆動回路部２０２（駆動回路）に接続される。駆動回路部２０２は、交流電圧を供給されて動作する動作部である。制御部２０１は信号ライン４０２を介してリレー２０８に信号を送り、リレー２０８の導通又は非導通を制御することで、リレー２０８を制御する。リレー２０８が導通の場合、駆動回路部２０２には交流電圧が入力される。リレー２０８は、導通状態となって動作部に交流電圧を供給し、非導通状態となって動作部への交流電圧の供給を遮断する第１切替部である。駆動回路部２０２は、双方向サイリスタ（以下、トライアックという）等を備えたスイッチング回路であり、駆動回路部２０２に入力された交流電圧をスイッチング動作によって加熱部２０３が有するヒータ部２０４に電力を投入する。制御部２０１は、信号ライン４０３を介して駆動回路部２０２に信号を送り、駆動回路部２０２のスイッチング動作を制御する。制御部２０１は、信号ライン４０３を介してヒータ部２０４へ投入される電力を制御し、ヒータ部２０４の温度を所定の値に制御する。

プリンタ１００及びオプション２００は、例えば、プリント動作を実行するプリントモード、プリント動作をすぐに実行できる状態で待機するスタンバイモード、低消費電力の状態で待機する省エネルギーモードの３つのモードで動作することが可能である。ここで、プリントモード及びスタンバイモードは所定の動作を行う第１モードである。省エネルギーモードは第１モードよりも消費する電力を低減させた第２モードである。制御部１０９及び制御部２０１は、プリンタ１００及びオプション２００の状態やユーザからの指示等に基づき、プリンタ１００及びオプション２００をそれぞれのモードに遷移させる。

プリンタ１００がユーザからプリント指示を受け付けた場合、制御部１０９はプリンタ１００をプリントモードに切り替えるとともに、信号ライン４０１を介して制御部２０１にプリント指示を送る。制御部２０１はプリント指示を受け付けると、オプション２００をプリントモードに遷移させる。プリント動作が終了してから所定時間が経過すると。制御部１０９及び制御部２０１は、プリンタ１００及びオプション２００をスタンバイモードに遷移させる。スタンバイモードに遷移した後、さらに所定時間が経過すると、制御部１０９及び制御部２０１は、プリンタ１００及びオプション２００の状態を確認する。制御部１０９及び制御部２０１は、エラー等が発生しておらず省エネルギーモードに移行可能であると判断した場合、プリンタ１００及びオプション２００の状態を省エネルギーモードに遷移させる。

制御部１０９は、プリンタ１００を省エネルギーモードに遷移させると、プリンタ１００のモータ等の駆動部に供給される直流電圧３０１をロードスイッチ（不図示）により遮断し、プリンタ１００で消費される電力を削減する。制御部２０１は、オプション２００を省エネルギーモードに遷移させると、信号ライン４０２を介してリレー２０８を非導通に切り替える。リレー２０８が導通状態の場合、駆動回路部２０２のスイッチング動作を停止させたとしても、駆動回路部２０２の内部抵抗やＡＣライン間のコンデンサ等（不図示）で待機時電力が発生し続ける。そのため、制御部２０１は、省エネルギーモードに遷移すると、リレー２０８を非導通にし、駆動回路部２０２への交流電圧の供給自体を遮断する。このように、制御部２０１は、スタンバイモードから省エネルギーモードに移行するときに、リレー２０８を非導通状態とし、駆動回路部２０２の動作を停止させる。これにより、駆動回路部２０２で発生する待機時電力を含めてリレー２０８より負荷側で発生する消費電力を削減することができる。

実施例１では、さらに、リレー２０８をオプション２００に備え、制御部２０１がリレー２０８を制御する。これにより、プリンタ１００にリレーを備えた場合や、オプション２００のリレー２０８をプリンタ１００の制御部１０９が制御する構成に比べてプリンタ１００のコストを低減することができる。なお、オプション２００における更なる省エネルギーを実現するために、制御部１０９は、スイッチ１１３を開状態として制御部２０１への直流電圧３０２の供給を遮断してもよい。

以上より、実施例１によれば、省エネルギーモード時は制御部２０１がリレー２０８を非導通にし、リレー２０８より負荷側で発生する消費電力を削減する。これにより、プリンタ１００のコストアップを抑制しつつオプション２００及びプリンタシステム１の消費電力を低減することができる。なお、実施例１において、リレー２０８はトライアック等その他スイッチ素子で構成してもよい。また、オプション２００の省エネルギーモードへの遷移は、制御部２０１が制御部１０９から信号ライン４０１を介して省エネルギーモード移行指示を受け付けると、オプション２００を省エネルギーモードに遷移させるように制御してもよい。

また、本発明が適用される装置は、オプション装置に限定されない。例えば、所定の動作を行う第１モード又は第１モードよりも消費する電力を低減させた第２モードで動作することが可能である電子機器に適用することも可能である。この電子機器は、電源部を有する他の電子機器と協働して動作する。この電子機器は、動作部と、切替部と、制御部と、を備えている。動作部は、交流電圧を供給されて動作する。切替部は、導通状態となって動作部に交流電圧を供給し、非導通状態となって動作部への交流電圧の供給を遮断する。制御部は、他の電子機器が有する電源部が生成した直流電圧により動作し、切替部を制御する。このような構成を備える電子機器の制御部は、第１モードから第２モードに移行するときに、切替部を非導通状態とし、動作部の動作を停止させる。これにより、第２モードにおける電子機器の消費電力を低減することができる。ここで、上述したオプション装置が電子機器に相当し、画像形成装置が他の電子機器に相当する。

以上、実施例１によれば、省エネルギーモード時におけるオプション装置の消費電力を低減することができる。

［プリンタシステムの回路構成］
実施例２のプリンタシステム１について説明する。主な部分の説明は実施例１と同様であり、実施例１の構成と同じ構成には同じ符号を付し説明を省略する。ここでは、実施例１と異なる部分のみを説明する。

図３に実施例２のプリンタ１００及びオプション２００の回路構成図を示す。実施例２のオプション２００は、電源装置５０１とリレー５０２、サーミスタ５０３、制御部２０１からリレー５０２までの信号ライン４０４、サーミスタ５０３から制御部２０１までの信号ライン４０５を備える。電源装置５０１は、交流電圧を直流電圧に変換する変換部である。オプション２００に入力された交流電圧は、リレー２０８への経路とは別の経路で、リレー５０２を介して電源装置５０１に接続される。制御部２０１は信号ライン４０４を介してリレー５０２に信号を送り、リレー５０２の導通又は非導通を制御する。リレー５０２が導通の場合、電源装置５０１には交流電圧が入力される。リレー５０２は、導通状態となって電源装置５０１に交流電圧を供給し、非導通状態となって電源装置５０１への交流電圧の供給を遮断する第２切替部である。

電源装置５０１は例えばＡＣＤＣコンバータであり、入力された交流電圧を直流電圧３０３に変換する。直流電圧３０３は、オプション２００内部にあるモータ等の駆動部（不図示）へ供給される。駆動部は、オプション２００内部のシートＰの搬送動作などを行う。サーミスタ５０３は、ヒータ部２０４の温度を検知する検知手段である。制御部２０１は、信号ライン４０５を介して入力されたサーミスタ５０３の検知した温度をモニターする。制御部２０１は、サーミスタ５０３が検知した温度に基づき駆動回路部２０２のスイッチング動作を制御する。さらに制御部２０１は、サーミスタ５０３が所定の設定温度範囲外の温度を検知した場合、ヒータ部２０４に異常状態が発生したと判断し、駆動回路部２０２のスイッチング動作を停止するとともに、リレー２０８を非導通状態する。このように、制御部２０１は、サーミスタ５０３により検知したヒータ部２０４の温度が、所定の範囲から外れた場合に、非導通状態となるようにリレー２０８を制御する。これにより制御部２０１は、駆動回路部２０２及びヒータ部２０４への電力供給を停止する保護動作を実行する。

ここで、電源装置５０１への交流電圧の経路をリレー２０８の下流から分岐して接続した場合、リレー５０２は削減できる。しかし、ヒータ部２０４の温度が異常状態となったときにリレー２０８は非導通となるため、電源装置５０１への交流電圧も入力されなくなる。その結果、電源装置５０１も停止してしまうため、電源装置５０１から電力を供給されていたオプション２００内部のモータなどの駆動部も動作を停止してしまう。すなわち、プリント動作中にヒータ部２０４の温度が異常状態となった場合、駆動部も動作を停止してしまい、シートＰの搬送動作も停止し、オプション２００内部にシートＰが滞留するジャムが発生してしまう。

実施例２では、リレー２０８とは別にリレー５０２を設け、電源装置５０１への交流電圧の経路をリレー２０８の上流から分岐しリレー５０２を介して接続する。これにより、プリント動作中にヒータ部２０４の温度が異常状態となり、リレー２０８が非導通になった場合でも、リレー５０２は導通状態を維持することができる。その結果、シートＰの搬送動作を継続することができ、ヒータ部２０４で異常が発生してもシートＰをトレイ２０７まで排出することができる。このため、ユーザがジャム処理用のドア（不図示）を開けて搬送途中で停止したシートＰを処理する等のジャム処理を行うことを避けることができ、不要なジャム処理の発生を防止できる。

実施例１の駆動回路部２０２と同様、電源装置５０１もスイッチング動作を停止させた状態でも、電源装置５０１のスイッチング動作を制御する電源制御ＩＣ等の制御回路で待機時電力が発生し続ける。そのため、省エネルギーモード時はリレー２０８に加えてリレー５０２を非導通にし、電源装置５０１への交流電圧の供給自体を遮断する。実施例２では、制御部２０１は、スリープモードから省エネルギーモードに移行するときに、リレー５０２を非導通状態とし、電源装置５０１の動作を停止させる。これにより実施例２においても、電源装置５０１で発生する待機時電力を含めてリレー５０２より負荷側で発生する消費電力を削減することができる。

以上より、実施例２によれば、リレー２０８とは別にリレー２０８の上流から分岐した交流電圧の経路にリレー５０２を設け、ヒータ部２０４の温度が異常状態となってもリレー５０２は導通状態を維持する。これにより、省エネルギーモード時の消費電力を抑制しつつ、プリント動作中のヒータ部２０４の異常が発生してもユーザに対して不要なジャム処理が発生することを防止できる。

なお、実施例２において、リレー５０２はトライアック等その他スイッチ素子で構成してもよい。また、サーミスタ５０３はその他半導体や抵抗体を用いた温度センサで構成してもよい。また、実施例１及び実施例２において、交流電源１１１から入力される交流電圧は、プリンタ１００及びオプション２００がそれぞれ装置外部につながるプラグを有し、交流電源１１１と各プラグとをＡＣケーブルで接続する。このようにして、プリンタ１００及びオプション２００の内部に交流電圧が入力される構成にしてもよい。さらに、交流電源１１１からオプション２００へ入力された交流電圧を、オプション２００内部で分岐してオプション２００からプリンタ１００へ交流電圧を供給する構成にしてもよい。

また、実施例１及び実施例２において、オプション２００は排出オプション装置として説明したが、これに限定されず、例えば給紙オプション装置や両面オプション装置など、その他のオプション装置でもよい。

以上、実施例２によれば、省エネルギーモード時におけるオプション装置の消費電力を低減することができる。

１００ プリンタ
２００ オプション装置
２０１ 制御部
２０２ 駆動回路部
２０８ リレー

Claims (9)

1. 所定の動作を行う第１モード又は前記第１モードよりも消費する電力を低減させた第２モードで動作することが可能であり、電源部を備える画像形成装置と協働して動作するオプション装置であって、
   交流電圧を供給されて動作する動作部と、
   導通状態となって前記動作部に前記交流電圧を供給し、非導通状態となって前記動作部への前記交流電圧の供給を遮断する第１切替部と、
   前記画像形成装置が備える前記電源部が生成した直流電圧により動作し、前記第１切替部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記第１モードから前記第２モードに移行するときに、前記第１切替部を前記非導通状態とし、前記動作部の動作を停止させるよう制御することを特徴とするオプション装置。
2. 記録材を加熱する加熱部と、
   前記加熱部を駆動する駆動回路と、
   を備え、
   前記動作部は、前記駆動回路であることを特徴とする請求項１に記載のオプション装置。
3. 前記加熱部の温度を検知する検知手段を備え、
   前記制御部は、前記検知手段により検知した前記加熱部の温度が、所定の範囲から外れた場合に、前記非導通状態となるように前記第１切替部を制御することを特徴とする請求項２に記載のオプション装置。
4. 前記交流電圧を直流電圧に変換する変換部と、
   前記第１切替部の上流から分岐した前記交流電圧の経路に設けられ、導通状態となって前記変換部に前記交流電圧を供給し、非導通状態となって前記変換部への前記交流電圧の供給を遮断する第２切替部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記第１モードから前記第２モードに移行するときに、前記第２切替部を前記非導通状態とし、前記変換部の動作を停止させるよう制御することを特徴とする請求項３に記載のオプション装置。
5. 電源部を備え、記録材に画像を形成する画像形成装置と、
   前記画像形成装置と協働して動作するオプション装置と、
   を備え、前記画像形成装置及び前記オプション装置は、所定の動作を行う第１モード又は前記第１モードよりも消費する電力を低減させた第２モードで動作することが可能である画像形成システムであって、
   前記オプション装置は、
   交流電圧を供給されて動作する動作部と、
   導通状態となって前記動作部に前記交流電圧を供給し、非導通状態となって前記動作部への前記交流電圧の供給を遮断する第１切替部と、
   前記画像形成装置が備える前記電源部が生成した直流電圧により動作し、前記第１切替部を制御する制御部と、
   を有し、
   前記制御部は、前記第１モードから前記第２モードに移行するときに、前記第１切替部を前記非導通状態とし、前記動作部の動作を停止させるよう制御することを特徴とする画像形成システム。
6. 前記オプション装置は、記録材を加熱する加熱部と、前記加熱部を駆動する駆動回路と、を有し、
   前記動作部は、前記駆動回路であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成システム。
7. 前記オプション装置は、前記加熱部の温度を検知する検知手段を有し、
   前記制御部は、前記検知手段により検知した前記加熱部の温度が、所定の範囲から外れた場合に、前記非導通状態となるように前記第１切替部を制御することを特徴とする請求項６に記載の画像形成システム。
8. 前記オプション装置は、前記交流電圧を直流電圧に変換する変換部と、前記第１切替部の上流から分岐した前記交流電圧の経路に設けられ、導通状態となって前記変換部に前記交流電圧を供給し、非導通状態となって前記変換部への前記交流電圧の供給を遮断する第２切替部と、を有し、
   前記制御部は、前記第１モードから前記第２モードに移行するときに、前記第２切替部を前記非導通状態とし、前記変換部の動作を停止させるよう制御することを特徴とする請求項７に記載の画像形成システム。
9. 所定の動作を行う第１モード又は前記第１モードよりも消費する電力を低減させた第２モードで動作することが可能であり、電源部を有する他の電子機器と協働して動作する電子機器であって、
   交流電圧を供給されて動作する動作部と、
   導通状態となって前記動作部に前記交流電圧を供給し、非導通状態となって前記動作部への前記交流電圧の供給を遮断する切替部と、
   前記他の電子機器が有する前記電源部が生成した直流電圧により動作し、前記切替部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記第１モードから前記第２モードに移行するときに、前記切替部を前記非導通状態とし、前記動作部の動作を停止させるよう制御することを特徴とする電子機器。

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