JP4007881B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートに画像を形成する画像形成装置に関し、特に、空冷のためのファンモータの制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シートに画像を形成する複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等の画像形成装置の多くは、空冷のためにファンを備えている。近年では、電力消費低減のために、画像を形成しないときには、動作させる必要のない部位への電力供給を休止するようにしているが、空冷用のファンは画像形成後も暫時動作させる必要がある。画像形成後直ちにファンを停止させると、定着ヒータのように高温になっている部位の余熱により装置内の温度が上昇して、部品が劣化したり、トナーが凝固したりするからである。したがって、ファンを駆動するためのファンモータは、画像形成が終了した後も、装置内が所定温度以下になるまで駆動される。
【０００３】
画像形成装置には、電源ユニットと装置全体の動作を制御する制御基板が備えられる。電源ユニットは、商用電源からの交流電力を直流電力に変換して制御基板に供給し、また、定着ヒータ等の交流電力で動作する部位に交流電力を供給する。制御基板は、電源ユニットから供給される直流電力を各部に供給するとともに、各部の動作を制御する。制御基板は自己から各部位への電力供給の制御も行う。電源ユニットから交流電力で動作する部位への電力供給は、制御基板から電源ユニットへの指示によって制御される。
【０００４】
これにより、画像を形成しないときに動作させる必要のある部位とない部位を分けて、必要な部位のみに電力を供給することが容易になる。制御基板は１つだけ備えられており、ファンモータもそれ以外の部位も、共通の制御基板によって制御される。したがって、制御基板には、画像を形成しないときでも、ファンモータの駆動のために電力を供給しなければならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、制御基板自体も電力を消費するから、画像を形成しないときに、ファンモータ以外の制御を行う部分を含めて、制御基板全体に電力を供給するのは無駄である。従来の画像形成装置では、この無駄が看過されており、電力消費の低減が必ずしも十分に達成されていない。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、画像を形成しないときにファンモータを駆動することが可能でありながら、電力消費をさらに低減した画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、シートに画像を形成する画像形成装置であって、空冷のためのファンとファンを駆動するファンモータを備えるものにおいて、第１の制御基板と、第１の制御基板よりも電力消費の少ない第２の制御基板とを備え、第２の制御基板がファンモータを制御する構成とする。
【０００８】
この画像形成装置では、装置全体の制御を２つの制御基板に分担させる。画像を形成しないときに動作させる必要のない部位の制御を第１の制御基板に行わせ、画像を形成しないときにも動作させる必要のあるファンモータの制御を第２の制御基板に行わせることで、画像を形成しないときには第１の制御基板への電力供給を休止することが可能になり、したがって、電力消費を低減することができる。しかも、第２の制御基板は第１の制御基板よりも電力消費が少ないから、制御基板による電力消費は従来の半分未満になる。
【０００９】
ここで、第２の制御基板が、ファンモータと共に、画像の形成に関わる部位のうち電気信号としての画像を処理する部位を制御するようにするとよい。電気信号の処理に要する電力は少なく、その制御に要する電力も僅かで済むから、第２の制御基板の電力消費を第１の制御基板の電力消費よりも少なくすることが容易になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の１実施形態であるデジタル複写機について、図面を参照しながら説明する。本実施形態のデジタル複写機１の構成を図１に模式的に示す。複写機１は、シートに画像を形成する形成部１０、形成部１０にシートを供給する供給部２０、原稿画像を読み取る読取部３０、画像が形成されたシートを載置する排紙トレイ４０、および空冷用のファン５０を備える。
【００１１】
形成部１０は、感光体ドラム１１、感光体ドラム１１を帯電させる帯電部１２、帯電した感光体ドラム１１にレーザ光を照射して部分的に除電し、感光体ドラム１１に潜像を形成する露光部１３、潜像が形成された感光体ドラム１１にトナーを付着させて現像する現像部１４、現像された感光体ドラム１１上の像（トナー）をシートに転写する転写部１５、転写後の感光体ドラム１１から残存するトナーを除去するとともに除電する除電部１６、加熱しつつ押圧して画像をシートに定着させる定着部１７より成る。定着部１７は１対のローラから成り、その一方にはヒータ１７ａが内蔵されている。
【００１２】
供給部２０は、複数の給紙トレイ２１より成る。給紙トレイ２１にはそれぞれ大きさの異なるシートが載積され、選択された給紙トレイ２１からシートを形成部１０の転写部１５に供給する。読取部３０はスキャナ３１と、原稿を順次スキャナ３１に移送する原稿フィーダ（ＡＤＦ）３２より成る。スキャナ３１は、読み取った画像をデジタルの画像データとして出力する。
【００１３】
複写機１の回路構成を図２に模式的に示す。複写機１は、上述の各部を構成する諸要素のほか、電源ユニット６０、エンジン制御基板６１、および画像処理制御基板６２を備える。
【００１４】
電源ユニット６０は、商用電源からの交流電力を直流電力に変換して、エンジン制御基板６１および画像処理制御基板６２に供給する。電源ユニット６０は、また、交流電力を適宜変圧して、変圧後の交流電力を定着部１７のヒータ１７ａに供給する。
【００１５】
エンジン制御基板６１は、複写機１のうち、画像を表す画像データの処理に関与する部位とファン５０を駆動するファンモータ５０ａとを除くほとんど全て部位に、電源ユニット６０から供給される直流電力を供給するとともに、自己が電力を供給する各部と定着部１７のヒータ１７ａの動作を制御する。エンジン制御基板６１は、ＣＰＵ６１ａを有し、また、種々のセンサに接続されており、センサからの出力に基づいてＣＰＵ６１ａによって制御を行う。
【００１６】
エンジン制御基板６１が電力を供給し制御する部位には、メインモータ１０ａ、排紙モータ１０ｂ、レジストクラッチ１０ｃ、高電圧ユニット１２ａ、除電ランプ１６ａ、給紙クラッチ２０ａ、スキャナモータ３１ａ、スキャナランプ３１ｃ、および表示ユニット６３が含まれる。また、エンジン制御基板６１に接続されたセンサ類には、レジストセンサ１０ｄ、排紙センサ１０ｅ、温度センサ１０ｆ、湿度センサ１０ｇ、定着温度センサ１７ｂ、シートセンサ２０ｂ、およびスキャナ位置センサ３１ｂが含まれる。
【００１７】
メインモータ１０ａは、感光体ドラム１１および定着部１７のローラをはじめ、機械的に動作する部位を駆動する。排紙モータ１０ｂは、画像が形成されたシートを排紙トレイ４０に排出し、レジストクラッチ１０ｃは、供給部２０から移送されてきたシートを転写部１５に供給する。高電圧ユニット１２ａは、帯電部１２に含まれ、感光体ドラム１１を帯電させるための高電圧を生成する。除電ランプ１６ａは除電部１６に含まれ、光を発して感光体ドラム１１を除電する。
【００１８】
給紙クラッチ２０ａは、供給部２０の各給紙トレイ２１に設けられており、載積されたシートを１枚ずつ送り出す。スキャナモータ３１ａおよびスキャナランプ３１ｃは、スキャナ３１に含まれており、前者は原稿画像読み取りのためのイメージセンサ、光学系の一部、およびスキャナランプ３１ｃを移動させ、後者は原稿を照明する。表示ユニット６３は、発光ダイオードおよび液晶表示器より成り、画像の形成に関する情報を表示する。
【００１９】
レジストセンサ１０ｄは、転写部１５にシートが供給されたことを検出し、排紙センサ１０ｅは画像形成後のシートが排紙トレイ４０に排出されたことを検出する。温度センサ１０ｆおよび湿度センサ１０ｇは、複写機１内の温度および湿度を検出する。温度センサ１０ｆによって検出された温度は、ファンモータ５０ａの制御に用いられる。定着温度センサ１７ｂは、定着部１７のローラの温度を検出する。シートセンサ２０ｂは、供給部２０の各給紙トレイ２１に設けられており、シートの有無を検出する。スキャナ位置センサ３１ｂは、スキャナ３１に設けられており、イメージセンサが所定の初期位置にあることを検出する。
【００２０】
画像処理制御基板６２は、電源ユニット６０から供給される直流電力を、画像を表す画像データの処理に関与する部位、ファン５０を駆動するファンモータ５０ａ、および使用者からの指示を受け付ける部位に供給するとともに、それらの動作を制御する。画像処理制御基板６２はＣＰＵ６２ａを有し、ＣＰＵ６２ａによって制御を行う。画像処理制御基板６２が電力を供給し制御する部位には、スキャナセンサユニット３１ｄ、画像処理ユニット６５、レーザユニット１３ａ、および操作ユニット６４が含まれる。
【００２１】
スキャナセンサユニット３１ｄは、スキャナ３１に含まれ、ＣＣＤラインセンサとその駆動回路およびその出力信号をデジタル化する回路より成り、画像を読み取る。画像処理ユニット６５は、スキャナセンサユニット３１ｄの出力信号にホワイトレベル調整、レベルバランス補正等の処理を施して、読み取った画像を表す画像データを生成する。レーザユニット１３ａは、露光部１３に含まれ、半導体レーザとその駆動回路より成る。ファンモータ５０ａは複写機１を空冷するためのファンモータ５０を駆動する。操作ユニット６４はいくつかのキーを有し、キー操作によって使用者から与えられる指示を受け付ける。
【００２２】
エンジン制御基板６１と画像処理制御基板６２はシリアルインターフェースを有しており、そのぞれのインターフェースを介して通信して、複写機１の制御に必要な情報を授受する。画像処理制御基板６２がエンジン制御基板６１から得る情報には、温度センサ１０ｆが検出した複写機１の温度が含まれる。
【００２３】
電源ユニット６０から画像処理制御基板６２への電力供給は常時行われる。一方、電源ユニット６０からエンジン制御基板６１への電力供給は、画像を形成した後所定時間が経過した時点で停止され、その後、再開の指示が与えられたときに再開される。画像を形成しない間、エンジン制御基板６１が制御を行う部位への電力供給を休止することにより、電力消費が低減される。しかも、その間、エンジン制御基板６１自体への電力供給も休止することにより、電力消費はさらに低減される。
【００２４】
電源ユニット６０からエンジン制御基板６１および定着部１７のヒータ１７ａへの電力の供給は、画像処理制御基板６２が電源ユニット６０に指示を与えて制御する。画像処理制御基板６２は、電源ユニット６０からエンジン制御基板６１およびヒータ１７ａへの電力供給を停止させている間、操作ユニット６４の所定のキーが操作されたときに、電源ユニット６０にエンジン制御基板６１およびヒータ１７ａへの電力供給を再開させる。つまり、使用者による操作ユニット６４の操作が電力供給再開の指示となる。
【００２５】
画像処理制御基板６２は、電源ユニット６０からエンジン制御基板６１およびヒータ１７ａに電力が供給されている間は、ファンモータ５０ａを駆動する。画像処理制御基板６０は、また、電源ユニット６０からエンジン制御基板６１への電力供給を停止させる前に、温度センサ１０ｆによって検出された温度をエンジン制御基板６１から取得し、その温度と所定温度の差に応じた時間だけ、ファンモータ５０ａの駆動を継続して、その後ファンモータ５０ａを停止させる。所定温度は、複写機１内の各部の劣化や現像部１４のトナーの凝固を招くことのない温度に設定されており、ファンモータ５０ａを停止させた後も複写機１には何の障害も発生しない。
【００２６】
電気信号である画像データの処理に関する部位のほかにファンモータ５０ａと操作ユニット６４のみの制御を行う画像処理制御基板６２の電力消費は、機械的駆動や発熱を制御するエンジン制御基板６１の電力消費に比べて少なく、数分の１程度である。したがって、画像を形成しないときの複写機１の電力消費は、エンジン制御基板６１にも電力を供給する場合に比べて、大きく低減される。なお、電源ユニット６０からエンジン制御基板６１への電力供給を停止させているとき、画像処理制御基板６２は、スキャナセンサユニット３１ｄ、画像処理ユニット６５、およびレーザユニット１３ａへの電力供給を停止する。エンジン制御基板６１への電力供給を停止させているときは、画像処理制基板６２、ファンモータ５０ａ、および操作ユニット６４のみが電力を消費するにすぎない。
【００２７】
画像処理制御基板６２による電力供給の制御の流れを図３に示す。複写機１の使用が開始された時（電源ユニット６０が商用電源に接続された時）、または画像を形成し終えた時、画像処理制御基板６２は、電源ユニット６０からエンジン制御基板６１および定着部１７のヒータ１７ａへの電力供給を開始させて、または継続させて、複写機１を直ちに画像の形成が可能な状態である待機モードに設定する（ステップ＃５）。次いで、画像形成の指示が与えられたか否かを判定する（＃１０）。指示が与えられたときは、画像の読み取りを行わせるとともに、エンジン制御基板６１に指示を与えて、読み取った画像をシートに形成させる（＃１５）。画像形成の指示が与えられないときは、待機モードに設定してから所定時間が経過したか否かを判定し（＃２０）、経過していなければステップ＃１０に戻る。
【００２８】
画像形成の指示が与えられないまま所定時間が経過したときは、電源ユニット６０からエンジン制御基板６１およびヒータ１７ａへの電力供給を停止させて、電力消費を抑える省電力モードに設定する（＃２５）。そして、温度センサ１０ｆの検出温度と所定温度の差に応じた時間が経過するのを待って（＃３５）、ファンモータ５０ａの駆動を停止する（＃４０）。その間、電力供給再開の指示の有無を監視しておき（＃３０）、指示があればステップ＃５に戻る。ファンモータ５０ａの停止後も電力供給再開の指示の有無を監視し（＃４５）、指示があった時点でステップ＃５に戻る。
【００２９】
なお、本実施形態では、ヒータ１７ａへの電力供給を停止してからファンモータ５０ａの駆動を終了するまでの時間を、温度センサ１０ｆによる検出温度と所定温度との差に応じて設定するようにしているが、一定時間としてもよい。また、ここではデジタル複写機の例を掲げたが、本発明は、ファクシミリ装置、プリンタ等の他の画像形成装置、あるいはこれら全ての機能を併せ持つ複合型画像形成装置に適用することも可能である。
【００３０】
【発明の効果】
シートに画像を形成する画像形成装置であって、空冷のためのファンとファンを駆動するファンモータを備えるものにおいて、本発明のように、第１の制御基板と、第１の制御基板よりも電力消費の少ない第２の制御基板とを備え、第２の制御基板がファンモータを制御する構成とすると、画像を形成しないときに、動作させる必要のない部位の制御を第１の制御基板に行わせることで、第１の制御基板への電力供給を休止することが可能になり、電力消費を低減することができる。しかも、第２の制御基板は第１の制御基板よりも電力消費が少ないから、制御基板による電力消費を従来の半分未満にすることが可能である。
【００３１】
第２の制御基板が、ファンモータと共に、画像の形成に関わる部位のうち電気信号としての画像を処理する部位を制御するようにすると、電気信号の処理およびその制御に要する電力は少ないから、第２の制御基板の電力消費を第１の制御基板の電力消費よりも少なくすることが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の１実施形態のデジタル複写機の構成を模式的に示す図。
【図２】 上記デジタル複写機の回路構成を模式的に示す図。
【図３】 上記デジタル複写機の画像処理制御基板による電力供給の制御の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
１ デジタル複写機
１０ 形成部
１０ａ メインモータ
１０ｂ 排紙モータ
１０ｃ レジストクラッチ
１０ｄ レジストセンサ
１０ｅ 排紙センサ
１０ｆ 温度センサ
１０ｇ 湿度センサ
１１ 感光体ドラム
１２ 帯電部
１２ａ 高電圧ユニット
１３ 露光部
１３ａ レーザユニット
１４ 現像部
１５ 転写部
１６ 除電部
１６ａ 除電ランプ
１７ 定着部
１７ａ 定着部ヒータ
１７ｂ 定着温度センサ
２０ 供給部
２０ａ 給紙クラッチ
２０ｂ シートセンサ
３０ 読取部
３１ スキャナ
３１ａ スキャナモータ
３１ｂ スキャナ位置センサ
３１ｃ スキャナランプ
３１ｄ スキャナセンサユニット
３２ 原稿フィーダ
４０ 排紙トレイ
５０ 空冷用ファン
５０ａ ファンモータ
６１ エンジン制御基板
６１ａ ＣＰＵ
６２ 画像処理制御基板
６２ａ ＣＰＵ
６３ 表示ユニット
６４ 操作ユニット
６５ 画像処理ユニット

Claims (2)

1. 空冷のためのファンと該ファンを駆動するファンモータと、装置内の温度を検出する温度センサと、所定の部材を加熱するヒータと、を備え、シートに画像を形成する画像形成装置であって、
   少なくとも前記温度センサに電力を供給し制御する第１の制御基板と、
   該第１の制御基板よりも電力消費が少なく、前記ファンモータを制御する第２の制御基板と、を有して成り、
   前記第２の制御基板は、第１の時間が経過しても所定の指示を受信しない場合には、前記温度センサによって検出された温度を前記第１の制御基板から取得した後に、前記第１の制御基板及び前記ヒータへの電力供給を停止させ、更に、第２の時間が経過した後に、前記ファンモータの駆動を停止させることを特徴とする画像形成装置。
2. 第２の制御基板が、ファンモータと共に、画像の形成に関わる部位のうち電気信号としての画像を処理する部位を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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