JP5852989B2 - 画像形成装置及び電荷除去方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置及び電荷除去方法に関する。

画像形成装置（複写機、プリンター、ファクシミリ、或いはこれら各機器の機能を複合化した複合機等）の一部の機種には、ユーザーの利便性を向上させるために、主電源スイッチがオン状態にされなくとも、コンセントに接続された電源コードが装置本体に挿入されるだけで基板の一部が通電されるように構成されたものがある。これは、例えば、通信機能を備える画像形成装置において、スリープ状態（低消費電力状態）になった場合でも送信されてくるデータを受信できるようにするためである。

以下の特許文献１には、プリンター装置から離れた場所に設置されたホスト機器からの情報に基づいてプリンター装置の電源をオフすることが可能な技術が開示されている。具体的には、ホスト機器からの電源オフ指令を受信した場合に、プリンター装置に設けられた電磁リセット機能付き電源スイッチに対してオフ信号を送信し、電源がオフしない場合には再度オフ信号を送出し、予め定めた回数の電源オフ処理を行っても電源がオフしない場合には、アラーム信号をホスト機器に送出して高電圧で作動する定着ユニット等の駆動を停止させる技術が開示されている。

特開平０９−１２８１７７号公報

ところで、上述した画像形成装置は、基板の一部が通電されている状態では負荷が小さい。このため、例えば画像形成装置がスリープ状態のときに、例えば電源コードが抜かれる等によって画像形成装置への電源供給が停止されると、画像形成装置内に残存した電荷が除去されるまで（抜けるまで）に時間がかかってしまうという問題がある。

これに対し、画像形成装置が通常動作状態のときに、例えば電源コードが抜かれる等によって画像形成装置への電源供給が停止されると、スリープ状態のときよりは負荷が大きくなるものの、依然として画像形成装置内に電荷が残存してしまうことも考えられる。また、画像形成装置の動作中に画像形成装置への電源供給が停止されると、画像形成装置内に設けられた冷却システムが停止してしまい、画像形成装置内に設けられた半導体素子（例えば、制御ＩＣ）の温度が上昇して破損する虞も考えられる。更に、例えば主電源スイッチがオン状態のときに電源コードが抜かれてしまった場合には、次回、電源コードが装置本体に挿入されるときに画像形成装置が直ちに起動してしまい、電力を無駄に消費してしまうという副次的な問題も生ずる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電源供給が停止された場合に装置内に残存した電荷を早急に除去することができ、更には装置内の冷却を継続することが可能な画像形成装置及び電荷除去方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、外部電源に接続されて直流電圧を生成する電源部と、前記電源部で生成される直流電圧を電源として駆動する駆動部と、前記電源部に対する前記外部電源の断状態を検出する検出部と、前記検出部で前記外部電源の断状態が検出された場合に、前記駆動部を駆動する制御を行う制御部とを備えることを特徴としている。
また、本発明の画像形成装置は、前記外部電源と前記電源部との間に接続される電源スイッチを備えており、前記制御部は、前記検出部で前記外部電源の断状態が検出された場合に、前記電源スイッチを制御してオフ状態にすることを特徴としている。
また、本発明の画像形成装置は、前記外部電源に接続される電源コードが挿入される挿入部を備え、前記検出部が、前記挿入部に対する前記電源コードの挿入又は未挿入を検出する検出スイッチを有し、該検出スイッチによって前記電源コードの未挿入が検出されたことにより前記外部電源の断状態を検出することを特徴としている。
また、本発明の画像形成装置は、前記検出部が、前記電源部で生成される直流電圧が予め規定された閾電圧以下になったか否かを検出する電圧検出部を有し、該電圧検出部によって前記電源部で生成される直流電圧が前記閾電圧以下になったことが検出されたことにより前記外部電源の断状態を検出することを特徴としている。
また、本発明の画像形成装置は、前記駆動部が、前記電源部又は前記制御部を冷却する冷却ファンを備えることを特徴としている。
また、本発明の電荷除去方法は、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置から電荷を除去する電荷除去方法であって、直流電圧を生成する電源部に対する外部電源の断状態を検出する第１ステップと、前記第１ステップで前記電源部に対する前記外部電源の断状態が検出された場合に、前記電源部で生成される直流電圧を電源として駆動する駆動部を駆動する制御を行う第２ステップとを有することを特徴としている。
また、本発明の画像形成装置は、前記第１ステップで前記電源部に対する前記外部電源の断状態が検出された場合に、前記外部電源と前記電源部との間に接続される電源スイッチを制御してオフ状態にする第３ステップを有することを特徴としている。

本発明によれば、電源部に対する外部電源の断状態を検出し、外部電源の断状態が検出された場合に、電源部で生成される直流電圧を電源として駆動する駆動部を駆動する制御を行うようにしている。これにより、電源供給が停止された場合に装置内に残存した電荷を早急に除去することができるという効果がある。また、上記の駆動部が冷却ファンを備えていれば、装置内の冷却を継続することが可能であるという効果もある。

本発明の第１実施形態による画像形成装置としての複合機の斜視図である。 本発明の第１実施形態による画像形成装置としての複合機の背面図である。 本発明の第１実施形態による画像形成装置としての複合機の要部構成を示す回路図である。 本発明の第１実施形態による電荷除去方法を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態による画像形成装置としての複合機内の電圧変化を示す図である。 本発明の第２実施形態による画像形成装置としての複合機の要部構成を示す回路図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態による画像形成装置及び電荷除去方法について詳細に説明する。尚、以下では、画像形成装置が複合機である場合を例に挙げて説明する。

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態による画像形成装置としての複合機の斜視図である。図１に示す通り、複合機１は、本体部１ａ、スキャナー部１ｂ、及び操作表示パネル１ｃ等を備えており、コピー機能、プリント機能、ファクシミリ送信／受信機能を併せ持っている。この複合機１は、スキャナー部１ｂで用いられるＡＤＦ（自動原稿送り装置）、記録媒体としての用紙を収容する給紙カセット、ステープル処理やパンチ処理等が可能なフィニッシャー等の各種オプション機器（拡張機器）の装着が可能に構成されている。

複合機１が備える本体部１ａの正面には、複合機１の主電源スイッチＳＷ（電源スイッチ）が設けられている。この主電源スイッチＳＷは、例えばユーザーによって一端側が押圧されるとオン状態になり、ユーザーによって他端側が押圧されるとオフ状態になるシーソースイッチである。詳細は後述するが、主電源スイッチＳＷは、ユーザーの操作によってオン状態とオフ状態とが切り替え可能であるとともに、複合機１の内部制御によってオン状態からオフ状態への切り替えが可能である。尚、主電源スイッチＳＷは、必ずしも本体部１ａの正面に設けられている必要は無く、本体部１ａの側面や本体部１ａの背面に設けられていても良い。

図２は、本発明の第１実施形態による画像形成装置としての複合機の背面図である。尚、図２では、理解を容易にするために、複合機１が備える本体部１ａの背面の一部のみを図示している。図２に示す通り、本体部１ａの背面には、電源コードＣＤ（図３参照）が挿入される挿入口Ａ（挿入部）が設けられている。この挿入口Ａの内部には、挿入口Ａに対する電源コードＣＤの挿入・未挿入を検出する検出スイッチＳＷ１（検出部）が設けられている。この検出スイッチＳＷ１は、例えば挿入口Ａに電源コードＣＤが挿入されていない場合にはオフ状態になり、挿入口Ａに電源コードＣＤが挿入されるとオン状態になるプッシュスイッチである。尚、挿入口Ａは、本体部１ａの側面に設けられていても良い。

図３は、本発明の第１実施形態による画像形成装置としての複合機の要部構成を示す回路図である。尚、図３においては、図１，図２に示した構成と同じ構成については同一の符号を付してある。図３に示す通り、複合機１は、上述した挿入口Ａ、主電源スイッチＳＷ、及び検出スイッチＳＷ１に加えて、電源部１１、冷却ファン１２（駆動部）、スイッチ駆動回路１３（制御部）、及び制御回路１４（制御部）等を備える。

図示の通り、主電源スイッチＳＷは、挿入口Ａ内に設けられた不図示の接続端子（電源コードＣＤが挿入口Ａに挿入されたときに電源コードＣＤと電気的に接続される端子）と電源部１１との間に接続される。この主電源スイッチＳＷは、電源コードＣＤのプラグＴ１が不図示のコンセントに接続され、且つ電源コードＣＤのソケットＴ２が複合機１の挿入口Ａに挿入された場合には、外部電源（電圧が１００［Ｖ］である交流の商用電源）と電源部１１との間に接続されることになる。

また、主電源スイッチＳＷは、図示の通り、内部にソレノイドＳを備える。このソレノイドＳは、ユーザーの操作によらずに複合機１の内部制御によって主電源スイッチＳＷをオン状態からオフ状態に切り替えるためのものである。尚、詳細は後述するが、本実施形態では、主電源スイッチＳＷがオン状態である場合であって、電源コードＣＤが抜かれたとき（電源コードＣＤのソケットＴ２が挿入口Ａから取り外されたとき）に、複合機１の内部制御によって主電源スイッチＳＷがオン状態からオフ状態に切り替えられる。

検出スイッチＳＷ１は、図３に示す通り、挿入口Ａに取り付けられている。この検出スイッチＳＷ１は、電気的には一端が抵抗Ｒ１に接続され、他端が接地されている。尚、図３においては、図示の都合上、２つの検出スイッチＳＷ１を図示しているが、これらは同じものである。検出スイッチＳＷ１は、前述の通り、挿入口Ａに対する電源コードＣＤの挿入・未挿入によってオン状態又はオフ状態になるスイッチであるため、電源部１１に対する外部電源の断状態を検出するために用いられる。

電源部１１は、外部電源に接続されて、複合機１で用いられる直流電圧Ｖ１〜Ｖ３を生成する。例えば、電源部１１は、２４［Ｖ］の直流電圧Ｖ１を生成し、５［Ｖ］の直流電圧Ｖ２を生成し、３．３［Ｖ］の直流電圧Ｖ３を生成する。ここで、電源部１１が直流電圧Ｖ１〜Ｖ３を生成する方法は任意である。例えば、直流電圧Ｖ１〜Ｖ３をそれぞれ個別に生成しても良く、或いは、直流電圧Ｖ１を最初に生成し、生成した直流電圧Ｖ１を用いて直流電圧Ｖ２，Ｖ３を生成しても良い。

冷却ファン１２は、例えば電源部１１又は制御回路１４を冷却するために設けられたファンである。この冷却ファン１２は、電源部１１で生成される直流電圧Ｖ１を電源としており、制御回路１４の制御によって駆動される（回転する）。スイッチ駆動回路１３は、検出スイッチＳＷ１と抵抗Ｒ１との接続点Ｐに接続されるとともに、主電源スイッチＳＷのソレノイドＳに接続されており、接続点Ｐの電圧が予め規定された電圧Ｖｔ（例えば、２．８５［Ｖ］）以上になった場合に、主電源スイッチＳＷを駆動してオン状態からオフ状態に切り替える。

具体的に、スイッチ駆動回路１３は、上記の接続点Ｐに接続される入力回路１３ａと、主電源スイッチＳＷのソレノイドＳに接続される駆動回路１３ｂとを備える。入力回路は、エミッタ端子が接地されたＮＰＮ型のトランジスタＱ１、一端が上記の接続点Ｐに接続されて他端がトランジスタＱ１のベース端子に接続された抵抗Ｒ１１、及びトランジスタＱ１のベース端子とエミッタ端子との間に接続された抵抗Ｒ１２を備える。

また、駆動回路１３ｂは、エミッタ端子に直流電圧Ｖ２が供給されるＰＮＰ型のトランジスタＱ２、一端がトランジスタＱ１のコレクタ端子に接続されて他端がトランジスタＱ２のベース端子に接続された抵抗Ｒ２１、トランジスタＱ２のベース端子とエミッタ端子との間に接続された抵抗Ｒ２２、及びアノード電極が接地されてカソード電極がトランジスタＱ２のコレクタ端子に接続されたダイオードＤ１とを備える。尚、ダイオードＤ１のアノード電極とカソード電極との間には、主電源スイッチＳＷのソレノイドＳが接続されている。つまり、駆動回路１３ｂは、電源部１１で生成される直流電圧Ｖ２を電源として主電源スイッチＳＷを駆動する。

制御回路１４は、電源部１１で生成される直流電圧Ｖ３を電源としており、複合機１の動作を制御する。この制御回路１４は、ＣＰＵ（中央処理装置）を備えており、操作表示パネル１ｃから出力される操作信号や、不図示の通信部から出力される各種指示に応じて複合機１の動作を統括して制御する。例えば、スキャナー部１ｂによる画像データの読み取り制御、不図示の通信部における画像データの受信制御、或いは、画像データの印刷制御等を行う。また、制御回路１４は、検出スイッチＳＷ１がオフ状態になって接続点Ｐの電圧が直流電圧Ｖ３になった場合（制御回路１４の入力ポートＩＰに「Ｈ（ハイ）」レベルの信号が入力された場合には、冷却ファン１２を駆動する制御を行う。

次に、上記構成における複合機１の動作を説明する。図４は、本発明の第１実施形態による電荷除去方法を示すフローチャートであり、図５は、本発明の第１実施形態による画像形成装置としての複合機内の電圧変化を示す図である。尚、図５中の符号Ｌ１を付した曲線は接続点Ｐ（図３参照）の電圧変化を示す曲線であり、符号Ｌ２を付した曲線は電源部１１から出力される直流電圧Ｖ１の電圧変化を示す曲線である。

ここで、複合機１の挿入口Ａには、電源コードＣＤ（不図示のコンセントにプラグＴ１が接続された電源コードＣＤ）のソケットＴ２が挿入されており、複合機１の主電源スイッチＳＷは、オン状態であるとする。電源コードＣＤのソケットＴ２が複合機１の挿入口Ａに挿入されていることから、検出スイッチＳＷ１はオン状態になっている。このため、図５中の曲線Ｌ１で示される通り、初期状態（時刻ｔ１よりも前の時点）においては、接続点Ｐの電圧は接地電圧（０［Ｖ］）である。

図４に示す通り、複合機１では、まず電源コードＣＤの抜け（電源部１１に対する外部電源の断状態）の検出が行われる（ステップＳ１１：第１ステップ）。具体的には、検出スイッチＳＷ１が開状態になることによって生ずる接続点Ｐの電圧上昇の検出が行われる。尚、ステップＳ１１の処理は、電源コードＣＤの抜けが検出されない場合には継続される。

ここで、図５の時刻ｔ１において、電源コードＣＤのソケットＴ２が複合機１の挿入口Ａから取り外されたとする。すると、検出スイッチＳＷ１がオン状態からオフ状態になるため、接続点Ｐの電圧は、図５中の曲線Ｌ１に示す通り急激に上昇する。これにより、制御回路１４の入力ポートＩＰには「Ｈ」レベルの信号が入力され、制御回路１４によって冷却ファン１２が駆動される（ステップＳ１２：第２ステップ）。尚、電源コードＣＤの抜けが生じても、複合機１内に残存する電荷により直流電圧Ｖ３が維持されるため、制御回路１４は動作が可能である。

また、接続点Ｐの電圧が急激に上昇して予め規定された電圧Ｖｔ（例えば、２．８５［Ｖ］）以上になると、スイッチ駆動回路１３によって主電源スイッチＳＷが駆動されオン状態からオフ状態に切り替えられる（ステップＳ１３：第３ステップ）。尚、電源コードＣＤの抜けが生じても、複合機１内に残存する電荷により直流電圧Ｖ２が維持されるため、スイッチ駆動回路１３による主電源スイッチＳＷの駆動は可能である。

上記のステップＳ１２，Ｓ１３が行われることにより、主電源スイッチＳＷがオフ状態にされて冷却ファン１２が駆動されている状態になる。冷却ファン１２は、電源部１１で生成される直流電圧Ｖ１を電源としているため、冷却ファン１２が駆動されると、複合機１内に残存した電荷（直流電圧Ｖ１が供給される経路に残存した電荷）が消費される。これにより、直流電圧Ｖ１は、図５中の曲線Ｌ２に示す通り電圧が低下していく。尚、電源部１１において、直流電圧Ｖ１を用いて直流電圧Ｖ３を生成する場合には、直流電圧Ｖ１の低下とともに直流電圧Ｖ３も低下していく。

以上の通り、本実施形態では、電源コードＣＤの抜けを検出スイッチＳＷ１で検出するようし、電源コードＣＤの抜けが検出された場合には、冷却ファン１２を駆動するとともに、主電源スイッチＳＷをオン状態からオフ状態に切り替えるようにしている。これにより、電源供給が停止された場合に複合機１内に残存した電荷を早急に除去することができる。また、冷却ファン１２を駆動することで、複合機１内の冷却を継続することができるため、温度上昇による半導体素子の破損を防止することができる。

加えて、電荷を早急に除去することができるため、電荷が残った状態での電源再投入による破損を防止することができる。更には、主電源スイッチＳＷが自動的にオン状態からオフ状態に切り替えられるため、次回、電源コードＣＤが複合機１の挿入口Ａに挿入されたときに、無駄な電力消費が生ずるのを防止することができる。

〔第２実施形態〕
図６は、本発明の第２実施形態による画像形成装置としての複合機の要部構成を示す回路図である。尚、図６においては、図３に示した構成と同じ構成については同一の符号を付してある。図６に示す通り、複合機２は、図３に示す複合機１が備える挿入口Ａ、検出スイッチＳＷ１、及び抵抗Ｒ１を省略するとともに、電源部１１に電圧検出部１１ａを設け、制御回路１４に代えて制御回路２１（制御部）を設けた構成である。

図３に示す複合機１は、検出スイッチ１１によって電源コードＣＤの抜け（未挿入）を検出することにより、電源部１１に対する外部電源の断状態を検出するものであった。これに対し、図６に示す複合機２は、電源部１１で生成される直流電圧Ｖ１が予め規定された閾電圧以下になったことを検出することにより、電源部１１に対する外部電源の断状態を検出するものである。

電源部１１に設けられる電圧検出部１１ａは、電源部１１で生成される直流電圧Ｖ１が、上記の閾電圧以下になったことを検出する。ここで、上記の閾電圧は、複合機２が通常動作をしているときに許容される直流電圧Ｖ１の最低電圧よりも低い電圧が設定される。つまり、外部電源が断状態になったときにしか生じ得ないと考えられる低い電圧が設定される。

制御回路２１は、図３に示す制御回路１４と同様に、電源部１１で生成される直流電圧Ｖ３を電源としており、複合機１の動作を制御する。但し、図３に示す制御回路１４は、外部電源の断状態が検出された場合に、冷却ファン１２を駆動する制御のみを行っていたが、制御回路２１は、冷却ファン１２の駆動制御を行うとともに、スイッチ駆動回路１３の駆動制御を行う。

以上の構成の複合機２は、外部電源の断状態の検出を電圧検出部１１ａで行い、外部電源の断状態が検出された場合に、制御回路２１が冷却ファン１２に加えてスイッチ駆動回路１３の駆動制御を行う点を除いて、基本的には上述した第１実施形態の複合機１と同様の動作が行われる。このため、ここでの詳細な動作の説明は省略する。

以上の通り、本実施形態では、直流電圧Ｖ１の低下を電圧検出部１１ａで検出するようし、直流電圧Ｖ１の低下が検出された場合には、冷却ファン１２を駆動するとともに、主電源スイッチＳＷをオン状態からオフ状態に切り替えるようにしている。これにより、電源供給が停止された場合に複合機１内に残存した電荷を早急に除去することができる。また、冷却ファン１２を駆動することで、複合機１内の冷却を継続することができるため、温度上昇による半導体素子の破損を防止することができる。加えて、電荷が残った状態での電源再投入による破損を防止することができる。

以上、本発明の実施形態による画像形成装置及び電荷除去方法について説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上述した第１，第２実施形態では、冷却ファン１２を駆動するとともに、主電源スイッチＳＷをオン状態からオフ状態に切り替えるようにしていたが、主電源スイッチＳＷのオン状態からオフ状態への切り替えを省略し、冷却ファン１２を駆動するだけでも良い。

また、上述した第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせ、電源コードＣＤの抜けが検出スイッチＳＷ１で検出された場合、或いは直流電圧Ｖ１の低下が電圧検出部１１ａで検出された場合に、冷却ファン１２の駆動や電源スイッチＳＷの切り替えを行うようにしても良い。また、上記実施形態では、冷却ファン１２を駆動するようにしたが、冷却ファン１２に代えて（或いは、冷却ファン１２とともに）モーターを駆動しても良い。ここで、駆動するモーターとしては、例えば、記録媒体としての用紙を搬送する搬送モーター等が挙げられる。

また、上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置が複合機である場合を例に挙げて説明したが、本発明は、プリンター、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置にも適用することができる。

１，２ 複合機
１１ 電源部
１１ａ 電圧検出部
１２ 冷却ファン
１３ スイッチ駆動回路
１４ 制御回路
２１ 制御回路
Ａ 挿入口
ＣＤ 電源コード
ＳＷ 主電源スイッチ
ＳＷ１ 検出スイッチ
Ｖ１〜Ｖ３ 直流電圧

Claims (5)

1. 記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
   外部電源に接続されて直流電圧を生成する電源部と、
   装置の本体部の外面に設けられていて前記外部電源と前記電源部との間に接続される電源スイッチと、
   冷却ファンを有しており、前記電源部で生成される直流電圧を電源として前記冷却ファンを駆動する駆動部と、
   前記電源部に対する前記外部電源の断状態を検出する検出部と、
   前記検出部で前記外部電源の断状態が検出された場合に、装置内に残存する電荷によって動作し、前記駆動部を制御して前記冷却ファンを駆動させるとともに前記電源スイッチを制御してオフ状態にする制御部と
   を備え、
   装置内に残存する電荷によって動作する前記制御部は、装置内に残存する電荷によって駆動される前記冷却ファンによって冷却される
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記外部電源に接続される電源コードが挿入される挿入部を備え、
   前記検出部は、前記挿入部に対する前記電源コードの挿入又は未挿入を検出する検出スイッチを有し、該検出スイッチによって前記電源コードの未挿入が検出されたことにより前記外部電源の断状態を検出する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記検出部は、前記電源部で生成される直流電圧が予め規定された閾電圧以下になったか否かを検出する電圧検出部を有し、該電圧検出部によって前記電源部で生成される直流電圧が前記閾電圧以下になったことが検出されたことにより前記外部電源の断状態を検出することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記電源スイッチは、シーソースイッチであることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の画像形成装置。
5. 記録媒体上に画像を形成する画像形成装置から電荷を除去する電荷除去方法であって、
   直流電圧を生成する電源部に対する外部電源の断状態を検出するステップと、
   前記電源部に対する前記外部電源の断状態が検出された場合に、装置内に残存する電荷によって動作する制御部が、駆動部を制御して前記制御部を冷却する冷却ファンを装置内に残存する電荷によって駆動させるとともに、装置の本体部の外面に設けられていて前記外部電源と前記電源部との間に接続される電源スイッチを制御してオフ状態にするステップと
   を有することを特徴とする電荷除去方法。

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