JP4321091B2 - Image forming apparatus and fan control method for image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装置に係り、特に装置内に設けられたファンの駆動を制御する技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
プリンタ、複写機およびファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装置には、一般に、機内を冷却するための冷却用ファンが設けられている。この冷却用ファンは、オンオフ駆動されたり、駆動速度が切換可能なものであれば高速駆動や低速駆動に切り換えられる。冷却用ファンを駆動すると、風切り音や振動によって騒音が発生し、消費電力も増大するという問題がある。特に冷却用ファンを高速駆動すると、冷却能力は向上するものの、上記のような問題が大きくなる。そこで、従来、冷却用ファンの駆動(あるいは高速駆動)は、必要なときにのみ行うようにしている(例えば特許文献1、2参照)。上記特許文献1に記載の装置では、画像形成枚数または画像形成時間が所定値以上になると冷却用ファンの駆動を開始するように構成されている。また、上記特許文献2に記載の装置では、連続プリント枚数に応じた時間だけプリント終了から経過した後に、高速駆動中の冷却用ファンを低速駆動に切り換えている。すなわち、連続プリント枚数が多くなると、プリント終了後の高速駆動時間を長くしている。
【0003】
【特許文献1】
特開平9−26745号公報(段落[0005])
【特許文献2】
特開平9−311613号公報(段落[0068])
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、画像形成装置の構成や冷却用ファンの冷却対象によっては、画像形成枚数や画像形成時間が所定値になるまで冷却用ファンが動作しなかったり、単にプリント開始で冷却用ファンを高速駆動するのでは、温度上昇を十分に抑制できない虞がある。そのため、装置の動作状況に応じて冷却用ファンの駆動を好適に制御することが望まれている。
【0005】
この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、装置の動作状況に応じて冷却用ファンの駆動を好適に制御することができる画像形成装置および画像形成装置のファン制御方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明にかかる画像形成装置は、回転する感光体上に静電潜像を形成し、静電潜像を顕像化してトナー像を形成する画像形成装置において、装置の各部を駆動する複数のモータと、複数のモータに電力を供給する電源供給回路と、高速駆動と低速駆動の少なくとも2段階に切換可能であり、電源供給回路を冷却する電源冷却用ファンと、動作状態にあるモータの個数の増加に応じて電源冷却用ファンの駆動速度を低速駆動から前記高速駆動に切り換えるファン制御手段とを備えたことを特徴としている。
【0007】
また、上記目的を達成するために、この発明にかかる画像形成装置のファン制御方法は、回転する感光体上に静電潜像を形成し、静電潜像を顕像化してトナー像を形成する画像形成装置において、装置の各部を駆動する複数のモータに電力を供給する電源供給回路を冷却するとともに、高速駆動と低速駆動の少なくとも2段階に駆動速度を切換可能な電源冷却用ファンの駆動速度を、動作状態にあるモータの個数の増加に応じて低速駆動から高速駆動に切り換えるようにしたことを特徴としている。
【0008】
これらの構成によれば、高速駆動と低速駆動の少なくとも2段階に切換可能な冷却用ファンの駆動速度が、複数のモータの動作状況に応じて切り換えられることにより、例えば複数のモータの動作状況によって温度が大きく上昇するときには、高速駆動に切り換えることによって温度上昇を抑制することができ、例えば複数のモータの動作状況によって温度がそれほど上昇しないときには、低速駆動に切り換えることによって騒音の抑制や消費電力の低減を図ることができる。これによって、冷却用ファンを効率良く駆動することができる。なお、装置の各部を駆動する複数のモータは、感光体を回転駆動するモータ、静電潜像を形成する例えば露光手段を駆動するモータ、静電潜像を顕像化してトナー像を形成する例えば現像手段を駆動するモータなどとすることができる。また、トナー像を転写紙に転写する構成であって、転写紙を搬送する搬送手段を備える場合には、その搬送手段を駆動するモータとすることもできる。
【0009】
また、複数のモータの動作状況に応じて電力供給回路の温度の上昇度合いが変化することから、複数のモータの動作状況に応じて電源冷却用ファンの駆動速度を切り換えることによって、電力供給回路の温度上昇を効率良く抑制することができる。
【0010】
また、所定の高速切換条件を満足するか否かを判定する高速条件判定手段をさらに備え、前記高速条件判定手段は、前記複数のモータのうち少なくとも一つが動作状態であるモータ条件を満足すると、前記高速切換条件を満足すると判定するものであり、前記ファン制御手段は、前記高速条件判定手段が前記高速切換条件を満足すると判定すると、前記電源冷却用ファンを高速駆動に切り換えるものであるとしてもよい。
【0011】
複数のモータのうち少なくとも一つが動作状態になると、電力供給回路の温度が大きく上昇することになるが、この構成によれば、複数のモータのうち少なくとも一つが動作状態であるモータ条件を満足すると高速切換条件を満足すると判定され、高速切換条件を満足すると判定されると電源冷却用ファンが高速駆動に切り換えられることから、電力供給回路の温度上昇を好適に抑制することができる。
【0012】
また、装置内の雰囲気温度を検出する温度検出手段をさらに備え、前記高速条件判定手段は、前記モータ条件を満足し、かつ前記温度検出手段の検出温度が所定値以上である温度条件を満足すると、前記高速切換条件を満足すると判定するものであるとしてもよい。
【0013】
温度検出手段の検出温度が所定値未満のときは、電源冷却用ファンを高速駆動する必要性に乏しいと考えられるが、この構成によれば、複数のモータのうち少なくとも一つが動作状態であるモータ条件を満足し、かつ温度検出手段の検出温度が所定値以上である温度条件を満足すると、高速切換条件を満足すると判定するようにしているので、必要性が高いときのみ電源冷却用ファンを高速駆動に切り換えることができ、これによって消費電力の増大を抑制することができる。
【0014】
また、所定の低速切換条件を満足するか否かを判定する低速条件判定手段をさらに備え、前記低速条件判定手段は、前記複数のモータの全てが動作を停止すると前記低速切換条件を満足すると判定するものであり、前記ファン制御手段は、前記電源冷却用ファンの高速駆動中に前記低速条件判定手段が前記低速切換条件を満足すると判定すると、前記電源冷却用ファンを低速駆動に切り換えるものであるとしてもよい。
【0015】
複数のモータの全てが動作を停止すると、電力供給回路の温度上昇度合いが低下すると考えられるが、この構成によれば、電源冷却用ファンの高速駆動中に複数のモータの全てが動作を停止すると低速切換条件を満足すると判定されて、電源冷却用ファンが低速駆動に切り換えられることから、騒音の抑制および消費電力の低減を実現できるとともに、緩やかではあるが、低速駆動により電力供給回路の冷却を継続することができる。
【0016】
また、転写紙上に転写されたトナー像を当該転写紙に定着する定着手段を冷却する、高速駆動と低速駆動の少なくとも2段階に切換可能な定着冷却用ファンをさらに備え、前記ファン制御手段は、前記定着手段の動作状況に応じて前記定着冷却用ファンの駆動速度の切換制御を行うものであるとしてもよい。
【0017】
温度上昇は、放置しておくと装置の故障を引き起こすこととなるが、この構成によれば、温度上昇を抑制するための電源冷却用ファンや定着冷却用ファンを、高速駆動および低速駆動の少なくとも2段階に切換可能なものとし、複数のモータの動作状況に応じて電源冷却用ファンの駆動速度の切換制御を行い、定着手段の動作状況に応じて定着冷却用ファンの駆動速度の切換制御を行うようにしているので、電源冷却用ファンや定着冷却用ファンをそれぞれ必要に応じて駆動することができ、制御効率や電力効率の向上を図ることができる。
【0018】
また、一定の駆動速度で動作する非冷却用ファンをさらに備え、前記ファン制御手段は、画像形成動作における特定動作時に前記非冷却用ファンを駆動するものであるとしてもよい。この構成によれば、装置の故障を引き起こすこととなる温度上昇を抑制するためのものではない非冷却用ファンは、一定の駆動速度で動作するものとして画像形成動作における特定動作時に駆動することにより、非冷却用ファンの制御構成を簡素化することができる。なお、特定動作とは、非冷却用ファンの駆動が必要な動作を意味しており、例えば非冷却用ファンが感光体の近傍で発生するオゾンを吸引するためのファンである場合には、感光体の近傍でオゾンが発生する動作が特定動作であり、例えば非冷却用ファンがトナー像を形成する例えば現像手段から飛散するトナーを吸引するためのファンである場合には、現像手段からトナーが飛散する動作が特定動作である。
【0019】
また、この構成によれば、装置の故障を引き起こすこととなる温度上昇を抑制するための冷却用ファンと、温度上昇を抑制するためのものではない非冷却用ファンとの複数のファンを備え、冷却用ファンを高速駆動と低速駆動の少なくとも2段階に切換可能なものとし、非冷却用ファンを一定の駆動速度で動作するものとしているので、それぞれ必要に応じたファンの駆動を行うことにより、装置全体の制御効率および電力効率の向上が可能になる。
【0020】
【発明の実施の形態】
図1はこの発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。この装置は、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の4色のトナーを重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック(K)のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する画像形成装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号を含む印字指令信号がコントローラ(CPU)160(図2参照)に与えられると、このCPU160からの指令に応じて装置本体1に設けられたエンジン部EGが所定の画像形成動作を実行し、シートSに画像信号に対応する画像を形成する。
【0021】
このエンジン部EGでは、感光体22が図1の矢印方向D1に回転自在に設けられている。また、この感光体22の周りにその回転方向D1に沿って、帯電ユニット23、ロータリー現像ユニット4およびクリーニング部25がそれぞれ配置されている。帯電ユニット23は所定の帯電バイアスを印加されており、感光体22の外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。また、これらの感光体22、帯電ユニット23およびクリーニング部25は一体的に感光体カートリッジ2を構成しており、この感光体カートリッジ2が一体として装置本体1に対し着脱自在となっている。
【0022】
そして、この帯電ユニット23によって帯電された感光体22の外周面に向けて露光ユニット6から光ビームLが照射される。この露光ユニット6は、外部装置から与えられた画像信号に応じた光ビームLにより感光体22上を露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。
【0023】
こうして形成された静電潜像は現像ユニット4によってトナー現像される。すなわち、現像ユニット4は、回転軸4aを中心に回転自在に設けられた支持フレーム40、支持フレーム40に対して着脱自在のカートリッジとして構成されてそれぞれの色のトナーを内蔵するイエロー用の現像器4Y、シアン用の現像器4C、マゼンタ用の現像器4M、およびブラック用の現像器4Kを備えている。この現像ユニット4は、CPU160により制御されている。そして、このCPU160からの制御指令に基づいて、現像ユニット4が回転駆動されるとともに、これらの現像器4Y,4C,4M,4Kが選択的に感光体22と当接してまたは所定のギャップを隔てて対向する所定の現像位置に現像ユニット4が位置決めされると、当該現像器(図1では現像器4Y)に設けられて選択された色のトナーを担持する現像ローラ(図1では現像ローラ41Y)から感光体22の表面にトナーを付与する。これによって、感光体22上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。
【0024】
上記のようにして現像ユニット4で現像されたトナー像は、一次転写領域TR1で転写ユニット7の中間転写ベルト71上に一次転写される。中間転写ベルト71は、複数のローラ72〜75に掛け渡されており、ローラ73が感光体駆動モータ92(図2参照)により回転駆動されることで、所定の回転方向D2に回転するように構成されている。そして、カラー画像をシートSに転写する場合には、感光体22上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト71上に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、カセット8から1枚ずつ取り出され搬送経路Fに沿って二次転写領域TR2まで搬送されてくるシートS上にカラー画像を二次転写する。
【0025】
このとき、中間転写ベルト71上の画像をシートS上の所定位置に正しく転写するため、二次転写領域TR2にシートSを送り込むタイミングが管理されている。具体的には、搬送経路F上において二次転写領域TR2の手前側にゲートローラ81が設けられており、中間転写ベルト71の周回移動のタイミングに合わせてゲートローラ81が回転することにより、シートSが所定のタイミングで二次転写領域TR2に送り込まれる。
【0026】
また、こうしてカラー画像が転写されたシートSは、定着ユニット9によって搬送されつつシートS上のカラー画像が定着され、さらに排出前ローラ82および排出ローラ83を経由して装置本体1の上面部に設けられた排出トレイ部89に搬送される。また、シートSの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートSの後端部が排出前ローラ82後方の反転位置PRまで搬送されてきた時点で排出ローラ83の回転方向を反転し、これによりシートSは反転搬送経路FRに沿って矢印D3方向に搬送される。そして、ゲートローラ81の手前で再び搬送経路Fに乗せられるが、このとき、二次転写領域TR2において中間転写ベルト71と当接し画像を転写されるシートSの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートSの両面に画像を形成することができる。このように、この実施形態では、シートSが本発明の「転写紙」に相当し、定着ユニット9が本発明の「定着手段」に相当する。
【0027】
さらに、図1に示すように、露光ユニット6の近傍には、後述する電源回路61(図2参照)およびモータ駆動回路95(図2参照)が実装されている電源基板62と、この電源基板62上の上記回路61,95および露光ユニット6のスキャナモータ91(図2参照)を冷却する冷却用ファン101とが配設されている。また、定着ユニット9の近傍には、この定着ユニット9を冷却する冷却用ファン102が配設されている。また、一次転写領域TR1の近傍には、高電圧の帯電ユニット23で発生するオゾンをオゾンフィルタ(図示省略)に向けて吸引するオゾン吸引ファン103が配設されている。また、現像ユニット4の左方には、オゾンをオゾンフィルタ(図示省略)に向けて吸引するオゾン吸引ファン104および現像ユニット4から飛散するトナーをトナーフィルタ(図示省略)に向けて吸引するトナー吸引ファン105が配設されている。また、ゲートローラ81の近傍であってシートSの搬送経路Fに臨む位置には、温度センサ63が配設されている。この温度センサ63は雰囲気温度を検出するものであり、その検出温度は、転写ユニット7の転写バイアスを決定するのに用いられるとともに、後述するように冷却用ファン101の制御に用いられる。このように、この実施形態では、冷却用ファン101が本発明の「電源冷却用ファン」に相当し、冷却用ファン102が本発明の「定着冷却用ファン」に相当し、オゾン吸引ファン103,104およびトナー吸引ファン105が本発明の「非冷却用ファン」に相当し、温度センサ63が本発明の「温度検出手段」に相当する。
【0028】
図2はこの画像形成装置の電気的構成を示す図である。この画像形成装置には、図2に示すように、各部の動作を制御するコントローラ(CPU)160が設けられており、本体メモリ161などが接続されている。本体メモリ161は、CPU160の制御プログラムが格納されたROM部や、外部装置から送られてくる画像信号その他のデータを一時的に格納するRAM部を備え、好ましくは不揮発性メモリが用いられる。このような不揮発性メモリとしては、例えばフラッシュメモリなどのEEPROMや強誘電体メモリ(Ferroelectric RAM)などを採用することができる。
【0029】
スキャナモータ91は、露光ユニット6のポリゴンミラーを予め設定された回転速度、例えば30,000rpm(回転/分)で高速に回転駆動するもので、例えばDCサーボモータが用いられる。感光体駆動モータ92は、感光体22および中間転写ベルト71をほぼ同一の周速で回転駆動するもので、例えばステッピングモータが用いられる。搬送系駆動モータ93は、ゲートローラ81、排出前ローラ82、排出ローラ83、定着ユニット9の加熱ローラなどを回転駆動してシートSを所定速度で搬送するもので、例えばDCサーボモータが用いられる。現像系駆動モータ94は、現像ユニット4を回転駆動するとともに、現像位置に位置決めされている現像ローラ(例えば図1では現像ローラ41Y)を回転駆動するもので、例えばステッピングモータが用いられる。
【0030】
電源回路61は、各モータ91〜94に電力を供給するための電源を生成するもので、例えばAC100Vの商用電源から所定の直流電圧(例えばDC24V)を生成する。そして、CPU160は、モータ駆動回路95に対して制御指令を出力し、モータ駆動回路95は、この制御指令に応じて、各モータ91〜94に対し、電源回路61で生成される電圧を、各モータ91〜94に応じた駆動信号(例えば所定パルス数の駆動パルス信号など)として出力する。
【0031】
ファンモータ111〜115は、それぞれファン101〜105を回転駆動するもので、例えばDCモータが用いられる。このうち、冷却用ファン101,102を駆動するファンモータ111,112は、駆動速度が高速駆動および低速駆動の2段階に切換可能に構成されており、吸引ファン103〜105を駆動するファンモータ113〜115は、一定の駆動速度でのみ駆動可能なものとしている。
【0032】
そして、CPU160は、ファンモータ111,112の駆動のオンオフを制御するとともに、モータ駆動回路116からファンモータ111,112に出力する電圧レベルを切り換えることによって、高速駆動および低速駆動の切換制御を行う。これによって冷却用ファン101,102の駆動が制御される。また、CPU160は、モータ駆動回路117を介して、ファンモータ113〜115の駆動のオンオフを制御する。これによって吸引ファン103〜105の駆動が制御される。
【0033】
また、現像器操作部150は、例えば装置本体1の外部カバー(図示省略)が開かれたときに露出するように設けられている。この画像形成装置では、ユーザが現像器操作部150を操作することによって、ロータリー現像ユニット4が着脱位置に移動し、これにより初めて現像器の着脱が可能となる。具体的には、現像器操作部150に設けられた現像器操作ボタン151Y,151C,151M,151Kのうちユーザが交換を希望するトナー色に対応したボタンを押すと、現像ユニット4が所定量回転駆動されて着脱位置に位置決めされ、これによって選択されたトナー色に対応する現像器が、例えば上記外部カバーが開かれたときに露出する現像器用開口部(図示省略)に現れる。
【0034】
また、CPU160は、この画像形成装置の動作モードを制御するモード制御手段としての機能を有する。例えば、電源投入時には所定のイニシャル処理を実行する。イニシャル処理の実行後は、外部装置から印字指令信号が入力されていなければ待機モードに移行する。そして、外部装置から印字指令信号が入力されると画像形成モードに移行する。また、上記外部カバーが開かれると待機モードに移行し、この待機モードで現像器操作ボタン151Y,151C,151M,151Kのいずれかが押されるとカートリッジ交換モードに移行する。
【0035】
そして、CPU160は、動作モードに応じて各部の動作を制御する。例えば現像ユニット4を、待機モードでは所定のホームポジションに位置決めし、画像形成モードでは現像位置に位置決めし、カートリッジ交換モードでは着脱位置に位置決めする。また、例えば定着ユニット9を、画像形成モードでは所定の定着温度(例えば180℃)に維持し、待機モードおよびカートリッジ交換モードでは上記定着温度より低い待機温度(例えば160℃)に維持する。また、例えば冷却用ファン102(ファンモータ112)の駆動速度を定着ユニット9の動作状況に応じて切り換える。すなわち例えば定着ユニット9が上記定着温度を超えるときは高速駆動し、上記待機温度未満のときは低速駆動する。
【0036】
また、CPU160は、例えばオゾン吸引ファン103,104(ファンモータ113,114)を、帯電ユニット23が動作する画像形成モードでは駆動し、待機モードおよびカートリッジ交換モードでは停止する。また、例えばトナー吸引ファン105(ファンモータ115)を、現像ユニット4が回転駆動する画像形成モードおよびカートリッジ交換モードでは駆動し、待機モードでは停止する。このように、この実施形態では、オゾン吸引ファン103,104の場合には画像形成モードが本発明の「特定動作」に相当し、トナー吸引ファン105の場合には画像形成モードおよびカートリッジ交換モードが本発明の「特定動作」に相当する。
【0037】
ここで、CPU160による冷却用ファン101(ファンモータ111)の駆動制御について説明する。冷却用ファン101は、上述したように、電源基板62に実装されている電源回路61およびモータ駆動回路95を冷却するものである。このため、冷却用ファン101は、動作モードが画像形成モードか否かではなく、モータ91〜94の動作状況に応じて駆動することが望ましい。
【0038】
そこで、CPU160は、所定の高速切換条件を満足するか否かを判定し、高速切換条件を満足すると判定すると、ファンモータ111を高速駆動に切り換える。この実施形態では、CPU160は、モータ91〜94の少なくとも一つが動作状態であるモータ条件を満足するか否かを判定するとともに、温度センサ63の検出温度が所定値(例えば45℃)以上である温度条件を満足するか否かを判定する。そして、CPU160は、モータ条件を満足し、かつ温度条件を満足すると、高速切換条件を満足すると判定する。
【0039】
また、CPU160は、所定の低速切換条件を満足するか否かを判定し、ファンモータ111の高速駆動中に低速切換条件を満足すると判定すると、ファンモータ111を低速駆動に切り換える。この実施形態では、CPU160は、モータ91〜94の全てが動作を停止すると低速切換条件を満足すると判定する。さらにまた、CPU160は、全モータ91〜94の停止状態が所定時間継続すると、休止指示信号を出力して、ファンモータ111の駆動を停止する。
【0040】
ここで、「モータが動作状態」とは、モータが回転駆動していないホールド状態も含んでいる。すなわち、モータ91〜94が動作状態とは、電源回路61からモータ駆動回路95を介してモータ91〜94に電力が供給されている状態を意味している。このように、この実施形態では、電源回路61およびモータ駆動回路95が本発明の「電力供給回路」に相当し、CPU160が本発明の「ファン制御手段」、「高速条件判定手段」および「低速条件判定手段」に相当する。以下、ファンモータ111の制御手順の一例について説明する。
【0041】
図3はファンモータ111の制御手順の一例を示すフローチャートである。CPU160は、図3の動作を所定周期(例えば30msec)で実行している。図3において、まず休止指示があるか否かの判別を行い(#10)、休止指示がなければ(#10でNO)、ファンモータ111が停止中か否かを判別する(#12)。そして、停止中でなければ(#12でNO)、次のステップ#16に進み、停止中であれば(#12でYES)、休止指示がないのでファンモータ111を低速駆動にして(#14)、次のステップ#16に進む。
【0042】
ステップ#16において、現在ファンモータ111が低速駆動中であるか否かの判別を行い、低速駆動中であれば(#16でYES)、上記高速切換条件を満足するか否かを判別し(#18)、上記高速切換条件を満足すれば(#18でYES)、ファンモータ111を高速駆動に切り換えて(#20)、次のステップ#22に進む。一方、ステップ#16,#18でNOであれば、次のステップ#22に進む。
【0043】
ステップ#22において、現在ファンモータ111が高速駆動中であるか否かの判別を行い、高速駆動中であれば(#22でYES)、上記低速切換条件を満足するか否かを判別し(#24)、上記低速切換条件を満足すれば(#24でYES)、ファンモータ111を低速駆動に切り換えて(#26)、このルーチンを終了する。一方、ステップ#22,#24でNOであれば、そのままこのルーチンを終了する。
【0044】
また、最初のステップ#10において、休止指示信号があるときは(#10でYES)、ファンモータ111の駆動を停止して(#28)、ステップ#16に進む。なお、このときはステップ#16でNO、さらにステップ#22でNOになるので、そのままこのルーチンを終了することとなる。
【0045】
このように、この実施形態によれば、モータ91〜94の少なくとも一つが動作状態であるモータ条件を満足し、かつ温度センサ63の検出温度が所定値以上である温度条件を満足すると、高速切換条件を満足すると判定して、ファンモータ111(すなわち冷却用ファン101)を高速駆動するようにしているので、電源回路61およびモータ駆動回路95の過熱を未然に防止することができる。このとき、転写条件を決める既存の温度センサ63を用いているため、冷却用ファン101の駆動制御用に別途温度センサを設ける必要がない。
【0046】
また、この実施形態によれば、ファンモータ111の高速駆動中において、モータ91〜94の全てが停止すると低速切換条件を満足すると判定して、高速駆動から低速駆動に切り換えるようにしているので、必要以上に冷却用ファン101を高速駆動するのを避けることができ、これによって、騒音の抑制および消費電力の低減を図ることができる。
【0047】
また、温度上昇は、放置しておくと装置の故障を引き起こすこととなるが、この実施形態によれば、そのような温度上昇を抑制するための冷却用ファン101,102のみ高速駆動および低速駆動の2段階に切換可能なものとしているので、必要な冷却能力を確実に得ることができる。また、非冷却用の吸引ファン103〜105は、一定の駆動速度でのみ駆動可能なものとしているので、制御構成を簡素化することができ、制御効率や電力効率の向上を図ることができる。
【0048】
なお、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では高速切換条件の判定に温度条件を加味している。すなわち、CPU160は、モータ91〜94の少なくとも一つが動作状態であるモータ条件を満足し、かつ温度センサ63の検出温度が所定値以上である温度条件を満足すると、高速切換条件を満足すると判定している。しかし、本発明はこれに限られない。例えば温度条件を外し、CPU160は、モータ91〜94の少なくとも一つが動作状態であるモータ条件を満足すると、高速切換条件を満足すると判定して、冷却用ファン101を高速駆動するようにしてもよい。この場合でも、モータ91〜94の動作状況に応じて冷却用ファン101を駆動するという効果を奏することができる。しかしながら、温度センサ63の検出温度が所定値未満のときは、冷却用ファン101を高速駆動する必要性が乏しいとも考えられるので、騒音および消費電力の観点からすると、上記実施形態の方が好ましい。
【0049】
また、上記実施形態では、冷却用ファン101,102(ファンモータ111,112)を高速駆動および低速駆動の2段階に切換可能なものとしているが、これに限られず、3段階以上や無段階でも、要するに駆動速度の切換可能なものであればよい。
【0050】
また、上記実施形態は、イエロー、シアン、マゼンタおよびブラックの4色に対応した4個の現像器を装着可能なロータリー現像ユニットを備えるとともに、反転搬送経路FRを備えることによりシートSの両面に画像を形成することができる装置である。本発明はこれに限定されず、例えば、上記とは異なる個数の現像器を装着可能な現像ユニットを備える装置や、シートSの片面のみに画像を形成する装置に対しても適用することが可能である。特に、本発明は、画像形成モード以外にモータの駆動が行われるような種々の動作モードを備える画像形成装置に適用すると効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図。
【図2】 この画像形成装置の電気的構成を示す図。
【図3】 電源冷却用のファンモータの動作例のフローチャート。
【符号の説明】
9…定着ユニット(定着手段)、22…感光体、61…電源回路(電力供給回路)、63…温度センサ(温度検出手段)、91〜94…モータ、95…モータ駆動回路(電力供給回路)、101…冷却用ファン(電源冷却用ファン)、102…冷却用ファン(定着冷却用ファン)、103〜105…吸引ファン(非冷却用ファン)、160…CPU(ファン制御手段、高速条件判定手段、低速条件判定手段)、S…シート(転写紙)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile machine, and more particularly to a technique for controlling driving of a fan provided in the apparatus.
[0002]
[Prior art]
In general, an electrophotographic image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile apparatus is provided with a cooling fan for cooling the inside of the apparatus. The cooling fan can be switched to high speed driving or low speed driving if it can be driven on / off or the driving speed can be switched. When the cooling fan is driven, there is a problem that noise is generated by wind noise and vibration, and power consumption is increased. In particular, when the cooling fan is driven at a high speed, although the cooling capacity is improved, the above-described problems are increased. Therefore, conventionally, driving of the cooling fan (or high speed driving) is performed only when necessary (see, for example,
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-9-26745 (paragraph [0005])
[Patent Document 2]
JP-A-9-311613 (paragraph [0068])
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, depending on the configuration of the image forming apparatus and the cooling target of the cooling fan, the cooling fan does not operate until the number of images to be formed and the image forming time reach a predetermined value, or the cooling fan is simply driven at high speed when printing is started. Therefore, there is a possibility that the temperature rise cannot be sufficiently suppressed. Therefore, it is desired to suitably control the driving of the cooling fan in accordance with the operation status of the apparatus.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides an image forming apparatus and a fan control method for an image forming apparatus that can suitably control the driving of a cooling fan in accordance with the operation status of the apparatus. Objective.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention forms an electrostatic latent image on a rotating photoconductor, visualizes the electrostatic latent image, and forms a toner image. A plurality of motors for driving each part of the apparatus, a power supply circuit for supplying power to the plurality of motors, a power cooling fan that can be switched to at least two stages of high-speed driving and low-speed driving, and cools the power supply circuit; And a fan control means for switching the driving speed of the power cooling fan from the low speed driving to the high speed driving in accordance with an increase in the number of motors in the operating state.
[0007]
In order to achieve the above object, the fan control method of the image forming apparatus according to the present invention forms an electrostatic latent image on a rotating photosensitive member, and visualizes the electrostatic latent image to form a toner image. In the image forming apparatus, the power supply circuit that supplies power to a plurality of motors that drive each part of the apparatus is cooled, and the power cooling fan that can switch the driving speed in at least two stages of high speed driving and low speed driving The speed is switched from low speed driving to high speed driving in accordance with an increase in the number of motors in an operating state.
[0008]
According to these configurations, the driving speed of the cooling fan that can be switched to at least two stages of high-speed driving and low-speed driving is switched according to the operation status of the plurality of motors, for example, depending on the operation status of the plurality of motors. When the temperature rises greatly, switching to high speed driving can suppress the temperature rise. For example, when the temperature does not increase so much due to the operating conditions of multiple motors, switching to low speed driving can suppress noise and reduce power consumption. Reduction can be achieved. Thereby, the cooling fan can be driven efficiently. A plurality of motors for driving each part of the apparatus include a motor for rotating the photosensitive member, a motor for forming an electrostatic latent image, for example, a motor for driving an exposure unit, and developing the electrostatic latent image to form a toner image. For example, a motor for driving the developing unit can be used. Further, in the case where the toner image is transferred onto the transfer paper and provided with a transport means for transporting the transfer paper, a motor for driving the transport means may be used.
[0009]
In addition, since the degree of increase in the temperature of the power supply circuit changes according to the operation status of the plurality of motors, by switching the driving speed of the power cooling fan according to the operation status of the plurality of motors, The temperature rise can be suppressed efficiently.
[0010]
In addition, it further comprises a high speed condition determination means for determining whether or not a predetermined high speed switching condition is satisfied, and the high speed condition determination means satisfies a motor condition in which at least one of the plurality of motors is in an operating state, The fan control means determines that the high-speed switching condition is satisfied, and the fan control means switches the power supply cooling fan to high-speed driving when the high-speed condition determination means determines that the high-speed switching condition is satisfied. Good.
[0011]
If at least one of the plurality of motors is in the operating state, the temperature of the power supply circuit will increase greatly. According to this configuration, if at least one of the plurality of motors satisfies the motor condition in the operating state, Since it is determined that the high-speed switching condition is satisfied, and it is determined that the high-speed switching condition is satisfied, the power supply cooling fan is switched to high-speed driving, so that the temperature increase of the power supply circuit can be suitably suppressed.
[0012]
The apparatus further comprises temperature detecting means for detecting an atmospheric temperature in the apparatus, and the high speed condition determining means satisfies the motor condition and satisfies a temperature condition in which a temperature detected by the temperature detecting means is equal to or higher than a predetermined value. It may be determined that the high-speed switching condition is satisfied.
[0013]
When the detected temperature of the temperature detecting means is less than the predetermined value, it is considered that there is little need to drive the power supply cooling fan at high speed. According to this configuration, at least one of the plurality of motors is in an operating state. If the temperature condition that satisfies the conditions and the temperature detected by the temperature detection means is equal to or higher than the specified value, it is determined that the high-speed switching condition is satisfied. It is possible to switch to driving, thereby suppressing an increase in power consumption.
[0014]
Further, it further comprises a low speed condition determining means for determining whether or not a predetermined low speed switching condition is satisfied, and the low speed condition determining means determines that the low speed switching condition is satisfied when all of the plurality of motors stop operating. The fan control means switches the power cooling fan to low speed driving when the low speed condition determining means determines that the low speed switching condition is satisfied during high speed driving of the power cooling fan. It is good.
[0015]
If all of the plurality of motors stop operating, the temperature increase degree of the power supply circuit is considered to decrease, but according to this configuration, when all of the plurality of motors stop operating during the high-speed driving of the power cooling fan. Since it is determined that the low-speed switching condition is satisfied and the power-supply cooling fan is switched to low-speed driving, noise suppression and power consumption reduction can be achieved. Can continue.
[0016]
And a fixing cooling fan that cools a fixing unit that fixes the toner image transferred onto the transfer paper to the transfer paper and that can be switched to at least two stages of high speed driving and low speed driving. Switching control of the driving speed of the fixing cooling fan may be performed according to the operation status of the fixing unit.
[0017]
If the temperature rise is left unattended, it will cause a failure of the apparatus. According to this configuration, the power supply cooling fan and the fixing cooling fan for suppressing the temperature rise are at least operated at high speed and low speed. It is possible to switch between two stages, control the switching of the driving speed of the power cooling fan according to the operating status of the plurality of motors, and control the switching of the driving speed of the fixing cooling fan according to the operating status of the fixing means. Thus, the power supply cooling fan and the fixing cooling fan can be driven as necessary, and the control efficiency and power efficiency can be improved.
[0018]
In addition, a non-cooling fan that operates at a constant driving speed may be further provided, and the fan control unit may drive the non-cooling fan during a specific operation in an image forming operation. According to this configuration, the non-cooling fan that is not for suppressing the temperature rise that causes the failure of the apparatus is driven at a specific operation in the image forming operation as operating at a constant driving speed. The control configuration of the non-cooling fan can be simplified. The specific operation means an operation that requires driving of the non-cooling fan. For example, when the non-cooling fan is a fan for sucking ozone generated in the vicinity of the photoconductor, When the operation of generating ozone near the body is a specific operation, for example, when the non-cooling fan forms a toner image, for example, a fan for sucking the toner scattered from the developing unit, the toner is discharged from the developing unit. The scattered operation is a specific operation.
[0019]
In addition, according to this configuration, a cooling fan for suppressing a temperature rise that causes a failure of the apparatus, and a plurality of fans of a non-cooling fan that is not for suppressing the temperature rise, The cooling fan can be switched to at least two stages of high-speed driving and low-speed driving, and the non-cooling fan is operated at a constant driving speed. The control efficiency and power efficiency of the entire apparatus can be improved.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a view showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. This apparatus forms a full color image by superposing four color toners of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K), or monochrome using only black (K) toner. An image forming apparatus for forming an image. In this image forming apparatus, when a print command signal including an image signal is supplied from an external device such as a host computer to a controller (CPU) 160 (see FIG. 2), the image forming apparatus is provided in the apparatus
[0021]
In the engine unit EG, the photosensitive member 22 is provided so as to be rotatable in an arrow direction D1 in FIG. Further, a charging unit 23, a
[0022]
Then, the light beam L is irradiated from the
[0023]
The electrostatic latent image thus formed is developed with toner by the developing
[0024]
The toner image developed by the developing
[0025]
At this time, in order to correctly transfer the image on the
[0026]
Further, the sheet S on which the color image is transferred in this way is fixed by the color image on the sheet S while being conveyed by the fixing
[0027]
Further, as shown in FIG. 1, in the vicinity of the
[0028]
FIG. 2 is a diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus. As shown in FIG. 2, the image forming apparatus is provided with a controller (CPU) 160 that controls the operation of each unit, and is connected to a main body memory 161 and the like. The main body memory 161 includes a ROM section that stores a control program for the
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
The fan motors 111 to 115 rotate the fans 101 to 105, respectively. For example, a DC motor is used. Among them, the fan motors 111 and 112 that drive the cooling
[0032]
The
[0033]
Further, the developing
[0034]
The
[0035]
Then, the
[0036]
Further, the
[0037]
Here, drive control of the cooling fan 101 (fan motor 111) by the
[0038]
Therefore, the
[0039]
Further, the
[0040]
Here, “the motor is in an operating state” includes a hold state in which the motor is not rotationally driven. That is, the operation state of the
[0041]
FIG. 3 is a flowchart showing an example of the control procedure of the fan motor 111. The
[0042]
In step # 16, it is determined whether or not the fan motor 111 is currently driven at a low speed. If the fan motor 111 is currently driven at a low speed (YES in # 16), it is determined whether or not the high speed switching condition is satisfied ( # 18) If the high speed switching condition is satisfied (YES in # 18), the fan motor 111 is switched to high speed driving (# 20), and the process proceeds to the next step # 22. On the other hand, if NO at steps # 16 and # 18, the process proceeds to the next step # 22.
[0043]
In step # 22, it is determined whether or not the fan motor 111 is currently being driven at high speed. If it is being driven at high speed (YES in # 22), it is determined whether or not the low speed switching condition is satisfied ( # 24) If the low speed switching condition is satisfied (YES in # 24), the fan motor 111 is switched to low speed driving (# 26), and this routine is terminated. On the other hand, if NO at steps # 22 and # 24, this routine is ended as it is.
[0044]
If there is a pause instruction signal in the first step # 10 (YES in # 10), the driving of the fan motor 111 is stopped (# 28), and the process proceeds to step # 16. At this time, step # 16 is NO and step # 22 is NO, so this routine is terminated as it is.
[0045]
As described above, according to this embodiment, when the motor condition in which at least one of the
[0046]
Further, according to this embodiment, during the high speed driving of the fan motor 111, when all of the
[0047]
Further, if the temperature rise is left unattended, it causes a failure of the apparatus. According to this embodiment, only the cooling
[0048]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the invention. For example, in the above embodiment, the temperature condition is added to the determination of the high-speed switching condition. That is, the
[0049]
In the above embodiment, the cooling fans 101 and 102 (fan motors 111 and 112) can be switched between two stages of high speed driving and low speed driving. However, the present invention is not limited to this. In short, it is sufficient if the drive speed can be switched.
[0050]
Further, the above embodiment includes a rotary developing unit that can be equipped with four developing devices corresponding to four colors of yellow, cyan, magenta, and black, and an image on both sides of the sheet S by including a reversal conveyance path FR. It is an apparatus that can form. The present invention is not limited to this. For example, the present invention can also be applied to an apparatus including a developing unit that can be equipped with a different number of developing devices, and an apparatus that forms an image only on one side of the sheet S. It is. In particular, the present invention is effective when applied to an image forming apparatus having various operation modes in which a motor is driven in addition to the image forming mode.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus.
FIG. 3 is a flowchart of an operation example of a fan motor for power supply cooling.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (7)
装置の各部を駆動する複数のモータと、
前記複数のモータに電力を供給する電源供給回路と、
高速駆動と低速駆動の少なくとも2段階に切換可能であり、前記電源供給回路を冷却する電源冷却用ファンと、
動作状態にある前記モータの個数の増加に応じて前記電源冷却用ファンの駆動速度を前記低速駆動から前記高速駆動に切り換えるファン制御手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。In an image forming apparatus that forms an electrostatic latent image on a rotating photoreceptor and visualizes the electrostatic latent image to form a toner image.
A plurality of motors for driving each part of the device;
A power supply circuit for supplying power to the plurality of motors;
A power cooling fan that can be switched to at least two stages of high speed driving and low speed driving, and that cools the power supply circuit;
An image forming apparatus comprising: fan control means for switching the driving speed of the power cooling fan from the low speed driving to the high speed driving according to an increase in the number of the motors in an operating state.
前記ファン制御手段は、前記高速条件判定手段が前記高速切換条件を満足すると判定すると、前記電源冷却用ファンを高速駆動に切り換える請求項1に記載の画像形成装置。When at least one of the plurality of motors is in an operating state, it further comprises a high speed condition determining means that determines that a high speed switching condition is satisfied,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the fan control unit switches the power supply cooling fan to a high-speed drive when the high-speed condition determination unit determines that the high-speed switching condition is satisfied.
前記複数のモータのうち少なくとも1つが動作状態であって、かつ前記温度検出手段の検出温度が所定値以上である場合に、高速切換条件を満足すると判定する高速条件判定手段と、
前記ファン制御手段は、前記高速条件判定手段が前記高速切換条件を満足すると判定すると、前記電源冷却用ファンを高速駆動に切り換える請求項1に記載の画像形成装置。Temperature detecting means for detecting the ambient temperature in the apparatus;
High-speed condition determination means for determining that a high-speed switching condition is satisfied when at least one of the plurality of motors is in an operating state and the temperature detected by the temperature detection means is equal to or higher than a predetermined value;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the fan control unit switches the power supply cooling fan to a high-speed drive when the high-speed condition determination unit determines that the high-speed switching condition is satisfied.
前記ファン制御手段は、前記電源冷却用ファンの高速駆動中に前記低速条件判定手段が前記低速切換条件を満足すると判定すると、前記電源冷却用ファンを低速駆動に切り換えるものである請求項2または3に記載の画像形成装置。When all of the plurality of motors stop operating, further comprising a low speed condition determining means for determining that the low speed switching condition is satisfied,
4. The fan control means switches the power cooling fan to low speed driving when the low speed condition determining means determines that the low speed switching condition is satisfied during high speed driving of the power cooling fan. The image forming apparatus described in 1.
前記ファン制御手段は、前記定着手段の動作状況に応じて前記定着冷却用ファンの駆動速度の切換制御を行うものである請求項2〜4のいずれかに記載の画像形成装置。A fixing cooling fan that cools a fixing unit that fixes the toner image transferred onto the transfer paper to the transfer paper, and that can be switched between at least two stages of high speed driving and low speed driving;
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the fan control unit performs switching control of a driving speed of the fixing cooling fan in accordance with an operation state of the fixing unit.
前記ファン制御手段は、画像形成動作における特定動作時に前記非冷却用ファンを駆動するものである請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成装置。It further includes a non-cooling fan that operates at a constant driving speed,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the fan control unit drives the non-cooling fan during a specific operation in an image forming operation.
装置の各部を駆動する複数のモータに電力を供給する電源供給回路を冷却するとともに、高速駆動と低速駆動の少なくとも2段階に駆動速度を切換可能な電源冷却用ファンの前記駆動速度を、動作状態にある前記モータの個数の増加に応じて前記低速駆動から前記高速駆動に切り換えるようにしたことを特徴とする画像形成装置のファン制御方法。In an image forming apparatus that forms an electrostatic latent image on a rotating photoreceptor and visualizes the electrostatic latent image to form a toner image.
To cool the power supply circuit for supplying power to a plurality of motors for driving the respective units of the apparatus, the driving speed of the switchable power cooling fan drive speed at least two stages of high-speed driving and low speed driving, operation A fan control method for an image forming apparatus, wherein the low speed drive is switched to the high speed drive in accordance with an increase in the number of motors in a state.
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