JP4066410B2

JP4066410B2 - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP4066410B2
Application number: JP2002131138A
Authority: JP
Inventors: 田晴彦福
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-05-07
Filing date: 2002-05-07
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2022-05-07
Also published as: JP2003323085A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、これに限定する意図ではないが、汎用商用交流配線から受電して多量の電力を消費する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像形成装置の高速化への要求が高まっている。それを実現するためには、高速処理をするために定着ヒータのワット数やモータのワット数を大きくする必要があるが、これにより電力消費が増加する。さらに、カラー化や高精度化の要素が加わると、高圧負荷，モータ負荷，電気回路負荷等が増大するので、電力消費がさらに増加する。周知のように、日本国内では最も一般的な商用１００Ｖ交流配線のコンセントからＡＣ入力を１本の電源コードでとる場合は、電流は１５Ａ以内に制限される。したがって、前述の画像形成装置の電気負荷がＡＣ入力換算で１５Ａを越える場合は、電源コードを２本以上設けて、１本からの入力が１５Ａ以下になるような電源回路を構成する必要がある。
【０００３】
特公平０４−７６１２５号公報は、定着器に主ヒータと補助ヒータを備え、オプションのソータも独立に商用電源から給電されるものとし、複写機本体にはソータの接続を検出してソータの接続があるときには補助ヒータ給電回路を本体の給電端子からソータの給電端子に切換え接続する制御部を備える複写機を提示している。オプションのソータが複写機本体に接続されているときには、主ヒータは本体に接続した電源コードから、補助ヒータはソータに接続した電源コードから、それぞれ別個に給電されるので、両ヒータ合わせると、大きな電力を定着器に投入でき、立上げを高速にすることができ又通紙を高速にできる。しかし、ソータを接続しない使用態様では、両ヒータ合わせて１系統の電源コードで給電可能な範囲内の給電になるので、定着器の立上げは遅く通紙の高速化はできない。
【０００４】
そこで２本以上の電源コードを常備して、1本で定着ヒータや除湿ヒータなどのＡＣ負荷に給電し、もう1本にＤＣ電源回路を接続して直流負荷に給電する構成を考えると、回路構成上簡単になり、また、電流分配上も比較的バランスがとりやすい。
【０００５】
ところで、複写機などの画像形成装置は、複数の動作モードをもち、各動作モード時の負荷のＯＮ／ＯＦＦ状態によって、消費電力は異なる。主な動作モードは、電源投入後の立上りモード、立上り後の待機モード、および、画像を作像するコピーモードである。待機モード時は、定着ヒータが設定温度に立ち上がり、モータなども停止しているので、必要な電流は少ない。コピーモード時は画像を作像し、転写紙を定着する必要があり、モータなどの駆動負荷も動作するので、定着ヒータもＤＣ電源回路も電力消費が増加する。このコピーモードで２本の電源コードの電流がそれぞれ１５Ａ以下になるように、装置の電気負荷を２本の電源コードに分配しておくことが考えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、立上りモードでは、定着ローラなどの定着部温度を定着ヒータによって、室温から１５０℃〜２００℃の設定温度まで上げなくてはならない。市場の要求に従い、この立上り時間を出来る限り短くしたいが、コピーモードでの負荷配分で、定着ヒータに流せる電流の上限値（たとえば、電源コードの規格値１５Ａ）を定着ヒータに流した場合が、最も早く設定温度に達し、それ以上は不可である。
【０００７】
本発明は、複数の電源コードから、画像形成装置の定着ユニットに、その電力需要の変動に適応して能率よく給電することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）画像形成プロセス機器；
第１ヒータ(42a)および第２ヒータ(42b)を備える定着ユニット (42) ；
第１および第２電源コード(48,49)；
第２電源コード(49)から給電され前記画像形成プロセス機器に給電するＤＣ電源回路(40b)；
第１電源コード(48)から第１ヒータ(42a)および第２ヒータ(42b)に給電する第１給電モードと、第１電源コード(48)から第１ヒータ(42a)に給電しかつ第２電源コード(49)から第２ヒータ(42b)に給電する第２給電モードを有するスイッチ手段(RA1,RA2)；および、
画像形成装置が、第１ヒータ(42a)および第２ヒータ(42b)の消費電力の和が設定値を超える立上りモードのときは第２給電モードに、設定値以下となる待機モードのときには第１給電モードに、前記スイッチ手段(RA1,RA2)を設定する給電モード制御手段(20)；
を備える画像形成装置。
【０００９】
なお、理解を容易にするためにカッコ内には、図面に示し後述する実施例の対応要素または対応事項の記号を、例示として参考までに付加した。
【００１０】
この画像形成装置によれば、立上りモードでは、給電モード制御手段(20)がスイッチ手段(RA1,RA2)を第２給電モードに設定する。これにより、第１電源コード(48)から第１ヒータ (42a)に給電しかつ第２電源コード(49)から第２ヒータ (42b)に給電するので、それぞれのヒータに、第１電源コードおよび第２電源コードの各給電容量内の高電力を給電することができる。これにより各ヒータの立上がりを早く能率良く動作させることができる。
【００１１】
待機モードでは、給電モード制御手段(20)がスイッチ手段(RA1,RA2)を第１給電モードに設定する。これにより、第１電源コード(48)から第１ヒータ (42a)および第２ヒータ (42b)に給電する。第２電源コード(49)の負荷が軽くなるので、第２電源コード(49)に、第１ヒータ (42a)および第２ヒータ(42b)が大きな電力需要のときには低い電力需要である画像形成プロセス機器を接続して、第２電源コード(49)による給電を有効に利用する。
【００１２】
立上りモードでは、第１電源コード(48)から第１ヒータ(42a)に給電しかつ第２電源コード(49)から第２ヒータ(42b)に給電するので、それぞれのヒータに、第１電源コードおよび第２電源コードの各給電容量内の高電力を給電することができる。これにより定着ユニットの温度の立上りを早くすることができる。立上りモードでは、第２電源コード(49)から第２ヒータ(42b)およびＤＣ電源回路(40b)が給電されるが、立上りモードでは画像プロセスを行わないのでＤＣ電源回路(40b)が給電する直流負荷が小さいので、ＤＣ電源回路(40b)の電力需要は低く、第２ヒータ(42b)に高電力を給電することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（２）前記スイッチ手段(RA1,RA2)に接続されて、それぞれが第１ヒータ (42a)および第２ヒータ (42b)に給電する第１組および第２組の交流給電回路(51a,51b)を含むＡＣ電源回路(40a)、を備える上記（１）の画像形成装置。
【００１４】
これは、第１ヒータ (42a)および第２ヒータ (42b)の電力需要が高いときには、第２給電モードで、第１電源コードからは第１ヒータ (42a)に給電し、第２電源コードからは第２ヒータ (42b)およびＤＣ電源回路(40b)に給電し、第１ヒータ (42a)および第２ヒータ (42b)の電力需要が低いときには、第１電源コードからは第１ヒータ (42a)および第２ヒータ (42b)に給電し、第２電源コードからはＤＣ電源回路(40b)に給電する態様である。これにより、第１および第２電源コードを共に効率よい給電に活用できる。
【００１５】
（３）第２電源コード(49)とＤＣ電源回路(40b)の間に電源スイッチ(45)を介挿し、第１電源コード(48)と前記スイッチ手段(RA1,RA2)の間にＤＣ電源回路(40b)の出力によって閉じられる電気リレー(RA0)を介挿した上記（１）又は（２）の画像形成装置。
【００１６】
これによれば、電源スイッチ(45)が閉じられると、ＤＣ電源回路(40b)が第２電源コード(49)から給電されて直流電圧を発生する。この直流出力により電気リレー(RA0)が閉じて第１組および第２組の交流給電回路(51a,51b)が第１電源コードに接続となる。
【００１７】
したがって、給電モード制御手段(20)が直流給電されて負荷への通電制御可になってから、交流給電回路(51a,51b)が交流を出力する、交流給電のタイミング設定が容易である。ＤＣ電源回路(40b)の直流出力が消えると電気リレー(RA0)が開いて交流出力も自動的に止められるので、給電モード制御手段(20)への給電が止まるときには自動的に交流負荷への給電も止まり、交流負荷の異常動作が防がれる。また、各電源コードに電源スイッチを備えるとユーザのスイッチ操作が煩わしくなるが、この実施態様では、１つの電源スイッチ(45)を操作するだけでよく、操作性が良い。
【００１８】
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明により明らかになろう。
【００１９】
【実施例】
−第１実施例−
図１に本発明の１実施例の複合機能複写機の外観を示す。この複合機能複写機は、大略で、自動原稿送り装置〔ＡＤＦ〕２２と、操作部２３と、カラースキャナ２１と、カラープリンタ１００と、中継ユニット１８と、ステープラ及び作像された用紙を大量に積載可能なシフトトレイ付きのフィニッシャ４１と、両面ユニット３２と、給紙ユニット３１と、大容量給紙トレイ１９及び１ビン排紙トレイ１７、の各ユニットで構成されている。
【００２０】
図２に、図１に示す複写機の電気システムの概要を示す。図２において複写機メカ制御部としては、ＭＰＵ（Micro Processing Unit；マイクロプロセッサユニット）２０１は作像シーケンス制御，定着制御，システム関係の制御およびネットワークＩ／Ｆ（インターフェース）２０５を介した外部（パソコンＰＣ，ファクシミリ）との通信制御を行う。ネットワークＩ／Ｆ２０５には、パソコンＰＣが接続したＬＡＮ(Local Area Network)ならびに交換器ＰＢＸが接続されており、交換器ＰＢＸに、電話回線ＰＮ（ファクシミリ通信回線）が接続されている。ＣＰＵ（Center Processing Unit；中央処理ユニット）３０１は、スキャナ関係の制御を行う。ＭＰＵ２０１とＣＰＵ３０１とは、画像データＩ／Ｆ及びシリアルＩ／Ｆによって接続されている。
【００２１】
２０はメイン制御板であり、ＭＰＵ２０１，プログラムやデータを格納するＲＯＭ２０１，ＲＡＭ２０２，時刻を取得するためのリアルタイムクロック（ＲＴＣ）２０３およびネットワークＩ／Ｆ２０４が備わっている。２１はスキャナユニットで、ＲＯＭ３０２およびＲＡＭ３０３が搭載されている。２２はＡＤＦ（自動原稿供給装置）、２３は操作部である。３０はメイン制御板２０からの信号に応じてＩ／Ｏ（入出力ポート）をドライブするＩ／Ｏ制御板であり、給紙ユニット３１，両面ユニット３２等の負荷が接続されている。そして４０はＡＣ／ＤＣ電源であり、周辺機のフィニッシャ４１，定着ユニット４２，キーカードユニット４３，メインモータ４４，高圧電源ユニット４５等への電源供給を行っている。このＡＣ／ＤＣ電源４０は、メイン制御板２０からの信号に応じて、定着ユニット４２，スキャナユニット２１，キーカードユニット４３等への電源の供給をＯＮ／ＯＦＦすることが可能である。
【００２２】
キーカードユニット４３は、磁気カードの読み書きをする磁気リーダ部と、メイン制御板２０とデータを授受するＣＰＵおよび双方向パラレルＩ／Ｆを有し、キーカードユニット４３の読み書きコントローラであるＣＰＵは、メイン制御板２０のＭＰＵ２０１と、双方向パラレルデータラインを介してデータのやり取りをする。なお、フィニッシャ４１も、メイン制御板２０のＭＰＵ２０１と、双方向パラレルデータラインを介してデータのやり取りをする。
【００２３】
Ｉ／Ｏ制御板３０には電源ＳＷ４６が接続されている。この電源ＳＷ４６は、待機モード／省電力モードを指定する入力スイッチであり、省電力モード（省電力状態）のときに閉じられると、これは待機モード（動作状態）への復帰を指示する。待機モードのときに閉じられると、これは省電力モードへの移行を指示する。
【００２４】
図３に、ＡＣ／ＤＣ電源４０の概要を示す。ＡＣ／ＤＣ電源４０には、ＡＣ電源回路４０ａとＤＣ電源回路４０ｂがある。ＡＣ電源回路４０ａには、トライアックの導通位相制御により給電電力を制御する交流通電回路５０，５１ａおよび５１ｂがあり、これらはそれぞれ、交流負荷である除湿ヒータ４７ａ，第１定着ヒータ４２ａおよび第２定着ヒータ４２ｂに給電する。ＤＣ電源回路４０ｂは、メイン制御板２０およびＩ／Ｏ制御板３０に直流電圧を印加する。
【００２５】
ＡＣ／ＤＣ電源４０には、一般家庭用の商用１００Ｖ交流配線にそれぞれ別個のコネクタで接続される第１電源コード４８および第２電源コード４９がそれぞれ、一般家庭用の商用１００Ｖ交流であるＡＣ入力１およびＡＣ入力２を給電する。
【００２６】
第２電源コード４９とＡＣ／ＤＣ電源４０の間には、主電源ＳＷ４５が介挿されており、この電源ＳＷ４５を介してＤＣ電源回路４０ｂが第２電源コード４９のＡＣ入力２の交流電力を受ける。ＤＣ電源回路４０ｂは、図２に示す画像形成プロセス機器および制御器に必要なＤＣ電圧（3.3V・5V・12V・24Vなど）を内部の整流回路（ＡＣ／ＤＣ変換回路）およびＤＣ／ＤＣコンバータで生成する。また、ＡＣ電源回路４０ａの、第１電源コード４８からのＡＣ入力１を受電するラインに介挿された電気リレーＲＡ０に２４Ｖを供給する。
【００２７】
ＡＣ電源回路４０ａには、第１電源コード４８からのＡＣ入力１を除湿ヒータ４７ａおよび第１定着ヒータ４２ａに給電する交流通電回路５０および５１ａ、ならびに、第１電源コード４８からのＡＣ入力１又は第２電源コード４９からのＡＣ入力２を第２定着ヒータ４２ｂに給電する交流通電回路５１ｂがある。第１および第２定着ヒータ４２ａ，４２ｂは、メイン制御板２０から交流通電回路５１ａ，５１ｂへの制御信号を用いるトライアックの導通位相制御によって所定の温度に成るように通電が制御される。除湿ヒータ４７ａの役割は、省電力モードの時の転写紙の除湿や、光学系などの結露防止である。
【００２８】
第１定着ヒータ４２ａは、立上りモード，待機モードおよびコピーモードの全モードで給電されるメインヒータであり、第２定着ヒータ４２ｂは、立上りモードおよびコピーモードで給電されるサブヒータであり、この第２定着ヒータ４２ｂに給電することにより、定着器の温度の立上りが速く、コピー時には高速で転写紙を通紙できる。
【００２９】
ＡＣ電源回路４０ａには更に、第１電源コード４８からのＡＣ入力１および第２電源コード４９からのＡＣ入力２を選択的に交流通電回路５１ｂ（第２定着ヒータ４２ｂ）に給電するための電気リレーＲＡ１およびＲＡ２がある。これらのリレーのＯＮ／ＯＦＦは、メイン制御板２０のＭＰＵ２０１が制御する。なお、後述するように、電気リレーＲＡ１をＯＮ（閉）にするときには電気リレーＲＡ２はＯＦＦ（開）、電気リレーＲＡ２をＯＮにするときには電気リレーＲＡ１をＯＦＦにするので、両リレーＲＡ１，ＲＡ２を、一方が閉であると他方が開となる双極の１個の電気リレーに変えても良い。
【００３０】
定着器が設定温度に達し、いつでもコピー可能な状態である待機モードにおいては、定着器は転写紙に熱が奪われないので設定温度を維持すればいいので、第１定着ヒータ４２ａ（１０００Ｗ）のみに、交流通電回路５１ａで通電し、最高で１０００Ｗを消費する。待機モードにおいては、モータなどの駆動負荷が動かないのでＤＣ負荷は小さく、ＤＣ電源回路４０ｂ以下のＤＣ負荷は６００Ｗ以下を消費し、合計電力は１６００Ｗ以下である。この時は、定着電力は１５００Ｗ（１５Ａ）以下なので、ＡＣ入力１からのみの給電とする。すなわち、リレーＲＡ１をＯＮ、ＲＡ２をＯＦＦにする。すなわちリレーＲＡ１，ＲＡ２を、第１給電モードに設定する。
【００３１】
コピーモードにおいては、転写紙が定着器の熱を奪うので定着器の温度が低下する。そこで第１定着ヒータ４２ａ（１０００Ｗ）に交流通電回路５１ａで通電して最高で１０００Ｗ消費して、第２定着ヒータ４２ｂ（８００Ｗ）は５０％デューティを中心に点灯制御して、略４００Ｗ消費する。ＤＣ負荷はモータなどの駆動負荷が動くのでＤＣ負荷は高く、ＡＣ入力換算で略１２００Ｗ消費し、合計電力は略２６００Ｗになる。この時も、定着電力は１５００Ｗ（１５Ａ）以下なので、第１定着ヒータ４２ａ，第２定着ヒータ４２ｂともにＡＣ入力１を給電し、ＤＣ電源回路４０ｂ以下の直流負荷には、ＡＣ入力２から給電するに、リレーＲＡ１をＯＮ、ＲＡ２をＯＦＦにする。すなわちリレーＲＡ１，ＲＡ２を、第１給電モードに設定する。
【００３２】
電源ＳＷ４５が開から閉に切換わった電源投入直後の立上りモードにおいては、室温である定着器をできるだけ早く設定温度に立ち上げるために、第１定着ヒータ４２ａ（１０００Ｗ）および第２定着ヒータ４２ｂ（８００Ｗ）ともフル点灯制御するので、最高で１８００Ｗ消費する。ＤＣ負荷は待機モードと同様に、モータなどの駆動負荷が動かないのでＤＣ負荷は小さく、ＤＣ電源回路４０ｂ以下のＤＣ負荷は６００Ｗ以下を消費し、合計電力は最高で２４００Ｗだが、定着電力は１５００Ｗ（１５Ａ）をオーバーし、ＤＣ電源回路４０ｂへのＡＣ入力２には余裕があるので、第１定着ヒータ４２ａはＡＣ入力１から給電し、第２定着ヒータ４２ｂとＤＣ電源回路４０ｂはＡＣ入力２から給電するように、リレーＲＡ１をＯＦＦ、リレーＲＡ２をＯＮにする。すなわちリレーＲＡ１，ＲＡ２を、第２給電モードに設定する。各モードでの、ＤＣ負荷，第１定着ヒータ４２ａ，第２定着ヒータ４２ｂの、入力交流電力換算の消費電力と合計電力、ならびに、リレーＲＡ１，ＲＡ２のＯＮ／ＯＦＦ状態を、次の表１に示す。
【００３３】
【表１】

【００３４】
この実施例では、リレーＲＡ１，ＲＡ２のＯＮ／ＯＦＦによるＡＣ入力の選択は、待機モードとコピーモードで同一とし、立上りモードで切り換えたが、電源コード１，２の電流規格値と各モードでの各定着ヒータＷ数，ＤＣ負荷(交流入力換算)Ｗ数の関係により設定する。また、電源コードが３本以上の複数本でも、各コードの規格値に収めるために、動作モードによって負荷接続を切り換える。
【００３５】
−第２実施例−
第２実施例のハードウエアは上述の第１実施例と同様であるが、全般にＤＣ負荷が小さく、ヒータ投入電力は、立ち上がりモードは同一であるが、待機モードおよびコピーモードで少し小さい。
【００３６】
図４に、第２実施例のＡＣ／ＤＣ電源４０の概要を示す。定着器が設定温度に達し、いつでもコピー可能な状態である待機モードにおいては、定着器は転写紙に熱が奪われないので設定温度を維持すればいいので、第１定着ヒータ４２ａ（１０００Ｗ）はフル点灯し、最高で１０００Ｗ消費し、第２定着ヒータ４２ｂ（８００Ｗ）は、２５％デューティを中心に点灯制御して、略２００Ｗ消費する。ＤＣ電源回路４０ｂ以下のＤＣ負荷は、モータなどの駆動負荷が動かないので交流入力換算で、最高で４００Ｗ消費し、合計電力は最高で１６００Ｗになる。
【００３７】
この待機モードの時は、定着電力は１５００Ｗ（１５Ａ）以下なので、ＡＣ入力１からのみの給電とする。すなわち、リレーＲＡ１がＯＮ、リレーＲＡ２がＯＦＦの第１給電モードに設定する。
【００３８】
コピーモードにおいては、転写紙が定着器の熱を奪うので、第１定着ヒータ４２ａ（１０００Ｗ）はフル点灯し、最高で１０００Ｗ消費して、第２定着ヒータ４２ｂ（８００Ｗ）は７５％デューティを中心に点灯制御して、略６００Ｗ消費する。ＤＣ電源回路４０ｂ以下のＤＣ負荷は、モータなどの駆動負荷が動くので最高で交流入力換算で８００Ｗ消費し、合計電力は最高で２４００Ｗになる。合計電力は２４００Ｗだが、定着電力は１５００Ｗ（１５Ａ）をオーバーし、ＤＣ電源回路４０ｂへのＡＣ入力は余裕があるので、第１定着ヒータ４２ａはＡＣ入力１から給電し、第２定着ヒータ４２ｂとＤＣ電源回路４０ｂはＡＣ入力２から給電するように、リレーＲＡ１がＯＦＦ、リレーＲＡ２がＯＮの第２給電モードに設定する。
【００３９】
電源ＳＷ４５が開から閉に切換わった電源投入直後の立上りモードにおいては、室温である定着器をできるだけ早く設定温度に立ち上げるために、第１定着ヒータ４２ａ（１０００Ｗ）および第２定着ヒータ４２ｂ（８００Ｗ）ともフル点灯制御するので、合わせて最高で１８００Ｗ消費する。ＤＣ電源回路４０ｂ以下のＤＣ負荷は、待機モードと同様に、駆動負荷が動かないので低く、最高で交流入力換算で４００Ｗ消費する。合計電力は最高で２２００Ｗだが、定着電力は１５００Ｗ（１５Ａ）をオーバーする。ＤＣ電源回路４０ｂ以下のＤＣ負荷が低くＡＣ入力２には余裕があるので、コピーモードと同様に、第１定着ヒータ４２ａはＡＣ入力１から給電し、第２定着ヒータ４２ｂとＤＣ電源回路４０ｂ以下のＤＣ負荷にはＡＣ入力２から給電するように、リレーＲＡ１がＯＦＦ、リレーＲＡ２がＯＮの第２給電モードを設定する。各モードでの、ＤＣ負荷，第１定着ヒータ４２ａ，第２定着ヒータ４２ｂの、入力交流電力換算の消費電力と合計電力、ならびに、リレーＲＡ１，ＲＡ２のＯＮ／ＯＦＦ状態を、次の表２に示す。
【００４０】
【表２】

【００４１】
【発明の効果】
第１組および第２組の電気負荷(42a,42b)が共に大きな電力需要になるときには、スイッチ手段(RA1,RA2)を第２給電モードに設定することにより、それぞれの電気負荷に、第１電源コード(48)および第２電源コード(49)の各給電容量内の高電力を給電することができる。これにより各電気負荷の立上がりを早く能率良く動作させることができる。第１組および又は第２組の電気負荷が小さな電力需要になるときには、スイッチ手段(RA1,RA2)を第１給電モードに設定することにより、２電源コードの負荷が軽くなるので、第３組の電気負荷(40b)を接続して、第２電源コードによる給電を有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の、複合機能がある複写機の外観を示す正面図である。
【図２】図１に示す複写機の画像処理システムの概要を示すブロック図である。
【図３】図２に示すＡＣ／ＤＣ電源４０の概要を示すブロック図である。
【図４】第２実施例のＡＣ／ＤＣ電源４０の概要を示すブロック図である。
【符号の説明】
ＰＣ：パソコンＰＢＸ：交換器
ＰＮ：電話回線ＲＡ〜ＲＡ２：電気リレー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to images forming device, in particular, but is not limited to this, regarding images forming apparatus that consumes a large amount of power by receiving from the general commercial AC line.
[0002]
[Prior art]
In recent years, there has been an increasing demand for higher speed image forming apparatuses. In order to realize this, it is necessary to increase the wattage of the fixing heater and the wattage of the motor in order to perform high-speed processing, which increases power consumption. Further, when elements for colorization and high accuracy are added, high-voltage loads, motor loads, electric circuit loads, and the like increase, so that power consumption further increases. As is well known, when AC input is taken with a single power cord from the most common commercial 100V AC wiring outlet in Japan, the current is limited to 15 A or less. Therefore, when the electric load of the above-described image forming apparatus exceeds 15 A in terms of AC input, it is necessary to configure a power supply circuit so that two or more power cords are provided and the input from one becomes 15 A or less. .
[0003]
In Japanese Patent Publication No. 04-76125, the fixing device is provided with a main heater and an auxiliary heater, and an optional sorter is also independently supplied with power from a commercial power source. A copier is provided that includes a controller for switching and connecting the auxiliary heater power supply circuit from the power supply terminal of the main body to the power supply terminal of the sorter. When the optional sorter is connected to the copier body, the main heater is powered separately from the power cord connected to the body, and the auxiliary heater is powered separately from the power cord connected to the sorter. Electric power can be input to the fixing device, startup can be performed at high speed, and paper can be fed at high speed. However, in the usage mode in which the sorter is not connected, since both the heaters supply power within a range where power can be supplied by one power cord, the start-up of the fixing device is slow and the speed of paper feeding cannot be increased.
[0004]
Therefore, considering a configuration in which two or more power cords are always provided, one power is supplied to an AC load such as a fixing heater or dehumidification heater, and the other is connected to a DC power supply circuit to supply a DC load. The configuration is simple, and the current distribution is relatively easy to balance.
[0005]
Incidentally, an image forming apparatus such as a copying machine has a plurality of operation modes, and the power consumption varies depending on the ON / OFF state of the load in each operation mode. The main operation modes are a startup mode after power-on, a standby mode after startup, and a copy mode for creating an image. In the standby mode, the fixing heater rises to the set temperature, and the motor and the like are also stopped, so that less current is required. In the copy mode, it is necessary to create an image and fix the transfer paper, and since a driving load such as a motor is also operated, both the fixing heater and the DC power supply circuit increase power consumption. In this copy mode, it is conceivable to distribute the electric load of the apparatus to the two power cords so that the currents of the two power cords are each 15 A or less.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the start-up mode, the temperature of the fixing unit such as the fixing roller must be raised from room temperature to a set temperature of 150 ° C. to 200 ° C. by the fixing heater. According to market requirements, this rise time is desired to be as short as possible. However, when the load distribution in the copy mode is used, the upper limit value of the current that can be supplied to the fixing heater (for example, the power cord standard value 15A) is supplied to the fixing heater. The set temperature is reached the earliest, and no further is possible.
[0007]
The present invention aims a plurality of power cords, the fixing unit of the image forming apparatus, to feed be efficiently adapted to the variation of the electricity demand.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
(1) Image forming process equipment;
A fixing unit (42) including a first heater (42a) and a second heater (42b ) ;
First and second power cords (48, 49);
A DC power circuit (40b) that is fed from the second power cord (49) and feeds power to the image forming process device;
A first power supply mode for supplying power to the first heater (42a) and the second heater (42b) from the first power cord (48), and a second power supply to the first heater (42a) from the first power cord (48). Switch means (RA1, RA2) having a second power feeding mode for feeding power from the power cord (49) to the second heater (42b);
When the image forming apparatus is in the rising mode in which the sum of the power consumption of the first heater (42a) and the second heater (42b) exceeds the set value, the image forming apparatus is in the second power supply mode, and in the standby mode where the sum is less than the set value, the first Power supply mode control means (20) for setting the switch means (RA1, RA2) in a power supply mode;
An image forming apparatus comprising:
[0009]
In addition, in order to make an understanding easy, the code | symbol of the corresponding element or the corresponding matter of the Example shown in drawing and mentioned later in parenthesis was added for reference.
[0010]
According to this image forming apparatus, in the start-up mode, the power supply mode control means (20) sets the switch means (RA1, RA2) to the second power supply mode. Thus, since the power supply from the first heater from the first power supply cord (48) to power the (42a) and a second power cord (49) to the second heater (42b), each of the heater, the first power and High power within each power supply capacity of the second power cord can be supplied. This makes it possible to operate each heater quickly and efficiently.
[0011]
In the standby mode, the power supply mode control means (20) sets the switch means (RA1, RA2) to the first power supply mode. Thus, power is supplied from the first power cord (48) to the first heater (42a) and the second heater (42b) . Since the load of the second power cord (49) is lightened, the image forming process has a low power demand when the first heater (42a) and the second heater (42b) have a large power demand. connect the device, effectively use the power supply by the second power cord (49).
[0012]
In the start-up mode, power is supplied from the first power cord (48) to the first heater (42a) and from the second power cord (49) to the second heater (42b). And the high electric power in each electric power feeding capacity of the 2nd power cord can be fed. As a result, the temperature rise of the fixing unit can be accelerated. In the start-up mode, the second heater (42b) and the DC power supply circuit (40b) are supplied with power from the second power supply cord (49). However, since the image process is not performed in the start-up mode, the direct current supplied by the DC power supply circuit (40b) is supplied. Since the load is small, the power demand of the DC power supply circuit (40b) is low, and high power can be supplied to the second heater (42b).
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(2) A first set and a second set of AC power supply circuits (51a, 51b) connected to the switch means (RA1, RA2 ) and supplying power to the first heater (42a) and the second heater (42b) , respectively. The image forming apparatus according to (1), further comprising an AC power supply circuit (40a) including:
[0014]
This is because when the power demand of the first heater (42a) and the second heater (42b) is high, power is supplied from the first power cord to the first heater (42a) in the second power feeding mode, and from the second power cord. Supplies power to the second heater (42b) and the DC power supply circuit (40b) , and when the power demand of the first heater (42a) and the second heater (42b) is low, the first heater (42a) In addition, power is supplied to the second heater (42b) and power is supplied from the second power cord to the DC power supply circuit (40b) . Thereby, both the first and second power cords can be utilized for efficient power feeding.
[0015]
( 3 ) Insert a power switch (45) between the second power cord (49) and the DC power circuit (40b), and connect a DC power source between the first power cord (48) and the switch means (RA1, RA2). The image forming apparatus according to ( 1) or (2 ), wherein an electrical relay (RA0) closed by the output of the circuit (40b) is interposed.
[0016]
According to this, when the power switch (45) is closed, the DC power circuit (40b) is fed from the second power cord (49) to generate a DC voltage. The electric relay (RA0) is closed by this DC output, and the first and second sets of AC power supply circuits (51a, 51b) are connected to the first power cord.
[0017]
Therefore, it is easy to set the timing of AC power feeding in which the AC power feeding circuit (51a, 51b) outputs alternating current after the power feeding mode control means (20) is fed with direct current and becomes capable of controlling energization to the load. When the DC output of the DC power supply circuit (40b) disappears, the electrical relay (RA0) opens and the AC output is automatically stopped. Therefore, when the power supply to the power supply mode control means (20) stops, the power supply to the AC load is automatically Power supply is also stopped, and abnormal operation of the AC load is prevented. Further, if each power cord is provided with a power switch, the user's switch operation becomes troublesome. However, in this embodiment, only one power switch (45) needs to be operated, and the operability is good.
[0018]
Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.
[0019]
【Example】
-1st Example-
FIG. 1 shows the appearance of a multifunction copying machine according to an embodiment of the present invention. This multi-function copying machine is roughly an automatic document feeder [ADF] 22, an operation unit 23, a color scanner 21, a color printer 100, a relay unit 18, a stapler and a large amount of imaged paper. The finisher 41 includes a stackable shift tray 41, a duplex unit 32, a paper feed unit 31, a large-capacity paper feed tray 19, and a 1-bin paper discharge tray 17.
[0020]
FIG. 2 shows an outline of the electric system of the copying machine shown in FIG. In FIG. 2, as a copying machine mechanical control unit, an MPU (Micro Processing Unit) 201 is an image forming sequence control, fixing control, system-related control, and external (personal computer) via a network I / F (interface) 205. Communication control with PC, facsimile). The network I / F 205 is connected to a LAN (Local Area Network) connected to the personal computer PC and an exchange PBX, and a telephone line PN (facsimile communication line) is connected to the exchange PBX. A CPU (Center Processing Unit) 301 performs scanner-related control. The MPU 201 and the CPU 301 are connected by an image data I / F and a serial I / F.
[0021]
A main control board 20 includes an MPU 201, a ROM 201 for storing programs and data, a RAM 202, a real-time clock (RTC) 203 for acquiring time, and a network I / F 204. Reference numeral 21 denotes a scanner unit on which a ROM 302 and a RAM 303 are mounted. Reference numeral 22 denotes an ADF (automatic document feeder), and 23 denotes an operation unit. Reference numeral 30 denotes an I / O control board that drives an I / O (input / output port) in response to a signal from the main control board 20 and is connected to loads such as a paper feed unit 31 and a duplex unit 32. Reference numeral 40 denotes an AC / DC power supply that supplies power to the finisher 41, the fixing unit 42, the key card unit 43, the main motor 44, the high voltage power supply unit 45, and the like of peripheral devices. The AC / DC power supply 40 can turn on / off the supply of power to the fixing unit 42, the scanner unit 21, the key card unit 43, and the like according to a signal from the main control board 20.
[0022]
The key card unit 43 includes a magnetic reader unit that reads and writes magnetic cards, a CPU that exchanges data with the main control board 20, and a bidirectional parallel I / F. The CPU that is the read / write controller of the key card unit 43 includes: Data is exchanged with the MPU 201 of the main control board 20 via a bidirectional parallel data line. The finisher 41 also exchanges data with the MPU 201 of the main control board 20 via a bidirectional parallel data line.
[0023]
A power supply SW 46 is connected to the I / O control board 30. The power supply SW 46 is an input switch for designating the standby mode / power saving mode. When the power switch 46 is closed in the power saving mode (power saving state), it instructs to return to the standby mode (operating state). When closed during the standby mode, this indicates a transition to the power saving mode.
[0024]
FIG. 3 shows an outline of the AC / DC power supply 40. The AC / DC power supply 40 includes an AC power supply circuit 40a and a DC power supply circuit 40b. The AC power supply circuit 40a includes

AC energization circuits

50, 51a, and 51b that control power supply by TRIAC conduction phase control, which are respectively a dehumidifying heater 47a, a first fixing heater 42a, and a second fixing that are AC loads. Power is supplied to the heater 42b. The DC power supply circuit 40 b applies a DC voltage to the main control board 20 and the I / O control board 30.
[0025]
The AC / DC power supply 40 includes a first power cord 48 and a second power cord 49, which are connected to a commercial 100V AC wiring for general households by separate connectors, respectively, and are AC inputs that are commercial 100V AC for general households. 1 and AC input 2 are powered.
[0026]
A main power supply SW45 is inserted between the second power supply cord 49 and the AC / DC power supply 40, and the DC power supply circuit 40b supplies the AC power of the AC input 2 of the second power supply cord 49 via the power supply SW45. receive. The DC power supply circuit 40b converts a DC voltage (3.3V, 5V, 12V, 24V, etc.) required for the image forming process device and controller shown in FIG. 2 into an internal rectifier circuit (AC / DC conversion circuit) and a DC / DC converter. Generate with In addition, 24V is supplied to the electric relay RA0 inserted in the line for receiving the AC input 1 from the first power cord 48 of the AC power circuit 40a.
[0027]
The AC power supply circuit 40a includes

AC energization circuits

50 and 51a for supplying the AC input 1 from the first power cord 48 to the dehumidifying heater 47a and the first fixing heater 42a, and the AC input 1 from the first power cord 48 or There is an AC energization circuit 51b that feeds the AC input 2 from the second power cord 49 to the second fixing heater 42b. The energization of the first and second fixing heaters 42a and 42b is controlled to reach a predetermined temperature by the triac conduction phase control using a control signal from the main control board 20 to the

AC energization circuits

51a and 51b. The role of the dehumidifying heater 47a is to dehumidify the transfer paper in the power saving mode and to prevent condensation of the optical system.
[0028]
The first fixing heater 42a is a main heater that is powered in all modes of the rising mode, standby mode, and copy mode, and the second fixing heater 42b is a sub-heater that is powered in the rising mode and copy mode. By supplying power to the fixing heater 42b, the temperature of the fixing device rises rapidly, and the transfer paper can be passed at high speed during copying.
[0029]
The AC power circuit 40a further includes an electric power for selectively supplying the AC input 1 from the first power cord 48 and the AC input 2 from the second power cord 49 to the AC energizing circuit 51b (second fixing heater 42b). There are relays RA1 and RA2. The MPU 201 of the main control board 20 controls ON / OFF of these relays. As will be described later, when the electric relay RA1 is turned on (closed), the electric relay RA2 is turned off (opened), and when the electric relay RA2 is turned on, the electric relay RA1 is turned off. , It may be changed to one bipolar electric relay in which one is closed and the other is open.
[0030]
In the standby mode in which the fixing device reaches the set temperature and is ready to be copied, the fixing device does not take heat away from the transfer paper, so it is only necessary to maintain the set temperature, so only the first fixing heater 42a (1000 W). In addition, the AC energization circuit 51a energizes and consumes 1000 W at maximum. In the standby mode, the driving load such as the motor does not move, so the DC load is small, the DC load below the DC power supply circuit 40b consumes 600W or less, and the total power is 1600W or less. At this time, since the fixing power is 1500 W (15 A) or less, power is supplied only from the AC input 1. That is, the relay RA1 is turned on and the RA2 is turned off. That is, relays RA1 and RA2 are set to the first power supply mode.
[0031]
In the copy mode, the transfer paper takes heat from the fixing unit, so that the temperature of the fixing unit decreases. Therefore, the first fixing heater 42a (1000 W) is energized by the AC energizing circuit 51a and consumed up to 1000 W, and the second fixing heater 42b (800 W) is controlled to be lighted around 50% duty and consumes approximately 400 W. Since the DC load is a drive load such as a motor, the DC load is high and consumes approximately 1200 W in terms of AC input, resulting in a total power of approximately 2600 W. Also at this time, since the fixing power is 1500 W (15 A) or less, the AC input 1 is supplied to both the first fixing heater 42 a and the second fixing heater 42 b, and the DC load below the DC power supply circuit 40 b is supplied from the AC input 2. Then, relay RA1 is turned on and RA2 is turned off. That is, relays RA1 and RA2 are set to the first power supply mode.
[0032]
In the start-up mode immediately after power-on when the power SW 45 is switched from open to closed, the first fixing heater 42a (1000 W) and the second fixing heater 42b ( 800W) is fully lit, so it consumes a maximum of 1800W. As in the standby mode, the DC load is small because the driving load of the motor or the like does not move, the DC load below the DC power supply circuit 40b consumes 600W or less, and the total power is 2400W at the maximum, but the fixing power is 1500W. Since the AC input 2 to the DC power supply circuit 40b has a margin, the first fixing heater 42a supplies power from the AC input 1, and the second fixing heater 42b and the DC power supply circuit 40b have AC input 2 The relay RA1 is turned off and the relay RA2 is turned on so that power is supplied from the power source. That is, relays RA1 and RA2 are set to the second power supply mode. The following table 1 shows the DC load, the power consumption in terms of input AC power and the total power of the first fixing heater 42a and the second fixing heater 42b, and the ON / OFF states of the relays RA1 and RA2 in each mode. Show.
[0033]
[Table 1]

[0034]
In this embodiment, the selection of AC input by ON / OFF of the relays RA1 and RA2 is the same in the standby mode and the copy mode, and is switched in the start-up mode. It is set according to the relationship between each fixing heater W number and DC load (AC input conversion) W number. Further, even when there are a plurality of power cords of three or more, the load connection is switched depending on the operation mode in order to keep the standard value of each cord.
[0035]
-Second Example-
The hardware of the second embodiment is the same as that of the first embodiment described above, but generally the DC load is small, and the heater input power is the same in the start-up mode but slightly smaller in the standby mode and the copy mode.
[0036]
FIG. 4 shows an outline of the AC / DC power supply 40 of the second embodiment. In the standby mode in which the fixing device reaches the set temperature and is ready for copying, the fixing device does not lose heat to the transfer paper, so it is only necessary to maintain the set temperature. Therefore, the first fixing heater 42a (1000 W) It is fully lit and consumes a maximum of 1000 W, and the second fixing heater 42b (800 W) controls the lighting around 25% duty and consumes approximately 200 W. The DC load below the DC power supply circuit 40b consumes a maximum of 400 W in terms of AC input because the drive load such as a motor does not move, and the total power is a maximum of 1600 W.
[0037]
In this standby mode, since the fixing power is 1500 W (15 A) or less, power is supplied only from the AC input 1. That is, the first power supply mode in which the relay RA1 is ON and the relay RA2 is OFF is set.
[0038]
In the copy mode, the transfer paper takes the heat of the fixing device, so the first fixing heater 42a (1000W) is fully lit and consumes a maximum of 1000W, and the second fixing heater 42b (800W) is centered on 75% duty. The lighting is controlled to consume approximately 600W. The DC load below the DC power supply circuit 40b consumes 800 W at maximum in terms of AC input because the driving load such as a motor moves, and the total power becomes 2400 W at maximum. Although the total power is 2400 W, the fixing power exceeds 1500 W (15 A), and there is room for AC input to the DC power supply circuit 40 b, so the first fixing heater 42 a supplies power from the AC input 1, and the second fixing heater 42 b The DC power supply circuit 40b sets the second power feeding mode in which the relay RA1 is OFF and the relay RA2 is ON so that power is supplied from the AC input 2.
[0039]
In the start-up mode immediately after power-on when the power SW 45 is switched from open to closed, the first fixing heater 42a (1000 W) and the second fixing heater 42b ( 800W) is fully lit, so a total of 1800W is consumed. The DC load below the DC power supply circuit 40b is low because the drive load does not move, as in the standby mode, and consumes 400 W in terms of AC input at the maximum. The total power is 2200 W at the maximum, but the fixing power exceeds 1500 W (15 A). Since the DC load below the DC power supply circuit 40b is low and the AC input 2 has a margin, as in the copy mode, the first fixing heater 42a supplies power from the AC input 1, and the second fixing heater 42b and the DC power supply circuit 40b or less. The second power feeding mode in which the relay RA1 is OFF and the relay RA2 is ON is set so that power is supplied from the AC input 2 to the DC load. The following table 2 shows the DC load, the power consumption in terms of input AC power and the total power of the first fixing heater 42a and the second fixing heater 42b, and the ON / OFF states of the relays RA1 and RA2 in each mode. Show.
[0040]
[Table 2]

[0041]
【The invention's effect】
When the first set and the second set of electric loads (42a, 42b) both have a large power demand, the switch means (RA1, RA2) is set to the second power feeding mode, so that each electric load High power in each power supply capacity of the power cord (48) and the second power cord (49) can be fed. As a result, each electric load can be quickly and efficiently operated. When the first set and / or the second set of electrical loads have a small power demand, setting the switch means (RA1, RA2) to the first power supply mode reduces the load of the two power cords. The electric load (40b) can be connected and the power supply by the second power cord can be used effectively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an appearance of a copier having a composite function according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an outline of an image processing system of the copying machine shown in FIG.
3 is a block diagram showing an outline of an AC / DC power supply 40 shown in FIG. 2. FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing an outline of an AC / DC power supply 40 of a second embodiment.
[Explanation of symbols]
PC: PC PBX: Exchanger PN: Telephone line RA-RA2: Electric relay

Claims

Image forming process equipment;
A fixing unit including a first heater and a second heater ;
First and second power cords;
A DC power supply circuit that is fed from a second power cord and feeds power to the image forming process device;
The first power supply mode supplies power to the first heater and the second heater from the first power cord, and the second power supply mode supplies power from the first power cord to the first heater and from the second power cord to the second heater. Switch means; and
The switch is set to the second power supply mode when the image forming apparatus is in the rising mode in which the sum of the power consumption of the first heater and the second heater exceeds the set value, and to the first power supply mode when the image forming apparatus is in the standby mode where the sum is less than the set value. Power supply mode control means for setting the means;
An image forming apparatus comprising:

The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a; the connected to the switch means, AC power circuit each comprising a first and second sets of alternating power supply circuit for supplying power to the first heater and the second heater.

Interposed the power switch between the DC power supply circuit and the second power cord was interposed an electrical relay which is closed by the output of the DC power supply circuit between said switching means and the first power supply cord; claim 1 or 2 The image forming apparatus described in 1.