JP4141408B2 - Electronics - Google Patents
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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。 The present invention relates to an electronic device that receives power supply from an external power source via a main switch and operates with the supplied power, and in particular, heat generated by an operation unit of the electronic device is generated by a cooling unit. The present invention relates to an electronic device that cools and operates the cooling means for a predetermined time after the main switch is opened.
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。 Conventionally, as this type of technology, for example, there is an image forming apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-5366. In an electronic apparatus such as this image forming apparatus, particularly in the fixing process in the image forming process, heating is performed, so that the heat stagnates in the apparatus. This heat causes problems such as melting and fixing of toner, acceleration of deterioration of photosensitive material, malfunction of electronic components, and the like. Therefore, the image forming apparatus not only provides cooling by providing a cooling means, but also performs so-called “post-rotation” in which the cooling fan of the cooling means is rotated for a predetermined time after the image forming process of the apparatus main body is completed. In this way, after the processing of the apparatus main body is completed, a phenomenon in which the temperature inside the apparatus main body, the cartridge, or the like rises due to stagnation of air is prevented. However, when the AC power supply is cut off due to a power failure, the main power switch being cut off, or the like, the cooling fan immediately stops rotating and the temperature inside the apparatus body rises abnormally.
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。
In view of this, the prior art disclosed in
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。 Therefore, it is possible to determine whether or not the AC input is interrupted by monitoring the zero cross signal by the detecting means. The main body fan, which is a cooling means, is connected to a capacitor via a normally closed relay contact, separately from the ON / OFF switching transistor. When the AC input is shut off, the normally-closed relay contact is closed, and the post-cut-off drive means discharges the voltage charged in the capacitor via the main body fan. In this way, the main body fan operates only during the discharge period to cool the generated heat.
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。 On the other hand, various methods have been proposed for image forming apparatuses as countermeasures for heat dissipation. For example, as shown in the following Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-338333), a technique for blocking heat transfer from a heating roller as a heat source to a protected part such as an electronic substrate or a cleaning device is proposed. Has been. This not only provides a space between the heat source part and the protected part, but also provides a cooling effect by using a Peltier element that is a heat conversion element. The Peltier element is provided with its cooling surface in contact with the thermoelectric unit, and supplies power to dissipate heat absorbed from the cooling surface. In this way, temperature rise during operation of the image forming apparatus can be prevented in a low noise state.
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。 As another conventional example of heat dissipation measures in the image forming apparatus, there is one disclosed in, for example, the following Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-81510). This utilizes the feature that the Peltier element which is a thermoelectric element is silent. Specifically, the transfer paper that has been heated by passing through the fixing nip portion is cooled by the heat absorbing portion of the heat pipe. The heat pipe instantaneously moves the heat received by the heat absorbing part to the heat radiating part of the heat pipe. The heat radiating part of the heat pipe is in contact with the heat absorbing part of the Peltier element, and is cooled by this heat absorbing part. The Peltier element moves the heat of the heat absorbing portion to the heat radiating portion by passing an electric current. In this way, the transfer paper is cooled in a silent state.
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。 As another conventional example of heat radiation countermeasures in an image forming apparatus, for example, there is one disclosed in the following Patent Document 4 (International Publication No. 01/088631 pamphlet). In this method, a Peltier unit is provided as a preheating unit in front of the optical fixing device, and preheating is performed to warm the continuous paper in front of the optical fixing device. The Peltier unit is disposed with the waste heat surface facing the paper conveyance path side, and the lower side is the heat absorption surface. A cooling chamber is disposed on the heat absorption surface side of the Peltier unit. The cooling chamber receives air sucked by an air blower installed in the lower part, cools the air sucked by the cooling chamber facing the heat absorbing surface of the Peltier unit, and sends the cooling air to the optical fixing device for cooling.
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。 For this reason, the Peltier unit performs preheating to warm the continuous paper sent to the light fixing unit by the waste heat, and at the same time, the air sucked by the air blower cools the air by the heat absorption of the Peltier unit and passes the cooled air. The light fixing device is cooled by passing the light through the light fixing device. The Peltier unit is disposed with its waste heat surface facing the paper conveyance path side, and after the continuous paper passing along the conveyance path is heated by the heat from the waste heat surface, it enters the optical fixing device. The lower side of the Peltier unit is an endothermic surface, and a cooling chamber is arranged in contact with the endothermic surface.
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。 Further, in the following Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-155802), a conventional technique using a power generation function of a Peltier element is disclosed. In this snow melting apparatus, a Peltier element is provided on the top plate attached to the roof, and power is generated by the temperature difference between the front surface and the back surface of the Peltier element that touch the outside air. This generated power is stored in a battery. When melting snow, the heat rays are heated by the battery power to melt the snow. That is, the Peltier element charges the battery by a power generation function based on the temperature difference between the front and back surfaces.
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。
However, in the prior art disclosed in the above-mentioned
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。
On the other hand, in an electronic apparatus having a heat source such as an image forming apparatus, it is considered that cooling is performed using a Peltier element as shown in
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。 Therefore, the present invention eliminates the conventional problems, and in cooling the heat generated by the electronic device by the cooling means, even if the power supply from the external power supply is interrupted, the cooling means is operated reliably to cool the remaining heat. An object is to provide a sufficiently performed electronic device.
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、
前記交流遮断検知手段により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、を備えてなることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
Energy conversion means for converting thermal energy generated during operation of the operating portion into electrical energy;
A rechargeable battery for charging the power obtained by the energy conversion means;
AC interruption detection means (for example, thermoelectric element 20) that detects that the power supply from the external power supply is cut off and sends a detection signal;
First control means for operating said cooling means to supply the power for the predetermined time to the cooling means from the charging battery when the detection signal is sent by the AC cutting detection unit (e.g.,
また、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。
In the invention of
A detection circuit (for example, the detection circuit 17) for detecting the open / closed state of the main switch and a first control means (for example, a control means comprising an
The AC cutoff detection means detects that the power supply from the external power source is shut off in the closed state of the main switch, and sends a detection signal,
The first control unit supplies the electric power from the rechargeable battery to the cooling unit for the predetermined time when the detection signal is sent to operate the cooling unit.
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。
Further, in the invention according to
A detection circuit for detecting the open / closed state of the main switch and a second control means (for example, a control means comprising a timer circuit 18, an
The AC shutoff detection means detects that power supply from the external power source is shut off during the cooling operation of the cooling means after the main switch is switched from the closed state to the open state, and sends a detection signal. And
The second control means supplies power from the rechargeable battery to the cooling means until the predetermined time ends, and continues the cooling operation.
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、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。
The present invention has the following excellent effects by including the above-described configuration. That is, in the invention according to
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。 Therefore, since the cooling means can be operated for a predetermined time by the power charged in the rechargeable battery during operation, firstly, wasteful thermal energy generated by the operation of the electronic device is removed when the external power source is shut off. Since it is used for cooling power, the rechargeable battery does not need to be charged from an external power source, and the power consumption of the electronic device itself can be reduced. Secondly, when charging a rechargeable battery, it is possible to obtain a large amount of large power for a relatively long period of time at a high temperature and to sufficiently charge it, and it operates for a long time using a powerful cooling means. It is possible to reliably eliminate the adverse effects of residual heat.
また、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、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。
In the invention according to
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。
Therefore, the present invention removes the abnormally high temperature of the electronic equipment due to residual heat and prevents the equipment casing, parts, consumables, etc. from being damaged or deteriorated. Have.
First, since wasteful heat energy generated by the operation of the electronic device is used as cooling power when the external power supply is shut off, the rechargeable battery does not need to be charged from the external power supply and the power consumption of the electronic device itself is reduced. Savings can be achieved.
Secondly, when charging a rechargeable battery, it is possible to obtain a large amount of large power for a relatively long period of time at a high temperature and to sufficiently charge it, and it operates for a long time using a powerful cooling means. It is possible to reliably eliminate the adverse effects of residual heat.
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。
Further, in the invention according to
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。 Therefore, the present invention removes the abnormally high temperature of the electronic equipment due to residual heat and prevents the equipment casing, parts, consumables, etc. from being damaged or deteriorated. Have. First, since wasteful heat energy generated by the operation of the electronic device is used as cooling power when the external power supply is shut down, the rechargeable battery does not need to be charged from the external power supply and the power consumption of the electronic device itself Can be saved. Second, after the main switch is switched from the closed state to the open state, the cooling means is supplied from the rechargeable battery even if the power supply from the external power source is cut off during the cooling operation by receiving the power supply from the external power source. Since the cooling operation is continued upon receiving the power supply, the remaining heat can be reliably cooled. Thirdly, when charging a rechargeable battery, it is possible to obtain a large amount of large power for a relatively long period of time at a high temperature and sufficiently charge it, and operate for a long time using a powerful cooling means. It is possible to reliably eliminate the adverse effects of residual heat.
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。 An embodiment as the best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an electronic apparatus in an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a specific arrangement state of the thermoelectric elements in FIG. FIG. 3 is a time chart showing the operation when the main switch is opened in the state where the AC power is normally supplied in FIG. FIG. 4 is a time chart showing the operation when the supply of AC power is cut off while the electronic device is operating in FIG. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the arithmetic processing circuit in FIG. FIG. 6 is a time chart showing an operation when the supply of AC power is cut off within a predetermined time after the main switch is opened in a state where the external power is normally supplied in FIG.
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。
In FIG. 1, for example, an
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。
Furthermore, the
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。
Furthermore, the
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。
When the detection output S2 is input under the condition that the detection signal S1 is not input, the
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。
A specific arrangement state of the
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1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。
Next, the operation of the
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。
The
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R1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。
Next, when the work of the
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。
Therefore, as shown in FIG. 3 (3F), it is detected that the
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。
By this switching, the
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。
Next, the operation of the case where the supply of AC power, which is an external power supply, is interrupted while the
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。
As shown in FIG. 4 (4E), the
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。
However, the AC
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。
Then, during the counting period, the output signal S3 is sent to close the
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。
The
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。
In addition, when the
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R1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。
Next, when the work of the
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。
Therefore, as shown in FIG. 6 (6F), it is detected that the
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。
However, at time T7 in FIG. 6 (6G), if power supply from the AC power supply is interrupted during cooling of the remaining heat, power supply from the power supply circuit 12 to the
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。
The
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。
As described above, in the embodiment of the present invention, power is supplied from the AC power source, which is an external power source, via the
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。
Then, after the
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。
In addition, when the power supply from the external power supply is cut off with the
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。
Therefore, the
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。
In the above-described embodiments of the present invention, the image forming apparatus is applied as the
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
10
14 operation switch (SW)
Claims (2)
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、
前記交流遮断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第1の制御手段と、
前記主スイッチの開閉状態を検出する検知回路と、
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前記検知信号を送出し、
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電子機器。 An electric power supply is received from an external power source through a main switch, and an operation unit that operates by the supplied electric power and a cooling unit are provided, and heat generated from the operation unit is cooled by the cooling unit, and the main switch is In an electronic device that operates the cooling means for a predetermined time after opening,
Energy conversion means for converting thermal energy generated during operation of the operating portion into electrical energy;
A rechargeable battery for charging the power obtained by the energy conversion means;
AC interruption detection means for detecting that the power supply from the external power supply is cut off and sending a detection signal;
First control means for operating the cooling means by supplying electric power from the rechargeable battery to the cooling means for the predetermined time when a detection signal is sent by the AC interruption detection means;
A detection circuit for detecting an open / closed state of the main switch;
With
The AC cutoff detection means detects that the power supply from the external power source is shut off in the closed state of the main switch, and sends the detection signal.
The electronic device according to claim 1, wherein when the detection signal is sent, the first control unit supplies electric power from the rechargeable battery to the cooling unit for the predetermined time to operate the cooling unit .
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、A detection circuit for detecting an open / closed state of the main switch and a second control means;
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前記検知信号を送出し、The AC interruption detection means detects that the power supply from the external power source is cut off during the cooling operation of the cooling means after the main switch is switched from the closed state to the open state, and outputs the detection signal. Send out,
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に記載の電子機器。2. The electronic device according to claim 1, wherein the second control unit supplies power from the rechargeable battery to the cooling unit until the end of the predetermined time to continue the cooling operation.
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