(57)【要約】【課題】本体装置に非同期で動作するオプション装置の動作開始検出及び異常電流検知を専用の信号線を用いずに行う事。【解決手段】画像を出力媒体に形成する画像形成手段と、装置の動作待機状態において省電力制御を行う電源供給手段と、画像形成手段と非同期で動作し、動作開始前に消費電力を変化させる手段を持つオプション装置と、このオプション装置への供給電源の電流変化を検出する手段を有する。【選択図】        図１
2006035443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上位装置から送信される画像データに基づき画像を生成する画像生成手段と、該画像生成手段で生成された画像を出力媒体に形成する画像形成手段と、画像形成手段が画像形成動作を行っていない間は省電力制御を行う該画像形成制御手段へ電力を供給する電源手段と、該画像形成制御手段の制御と非同期で動作し、動作要求時に消費電力を変化させる手段を有するオプション装置と、該オプション装置に対して電源を供給する手段と、該電源供給手段での電流検出手段とを有し、該オプション装置に対する供給電源の電流変化に基づき省電力制御から通常電力供給制御へ切り替える事を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電流検出手段は、該オプション装置の異常を検出すると共に、該オプション装置への電源供給を停止する事を特徴とする、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記電源供給手段は、前記オプション装置に対して供給する電圧を可変する手段を有し、前記画像形成制御手段の処理手段の制御が停止し、且つ前記オプション装置の動作停止時には、前記オプション装置に対して供給する電圧を前記オプション装置の動作電圧より下げ、前記オプション装置の動作要求の発生時に消費電力の変化の検出を前記画像形成装置へ報知する事により、前記オプション装置の動作電圧に昇圧させる事を特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成動作に対し非同期で動作するオプション装置を内蔵した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタなど画像形成装置では省エネルギー化が要望されている、とりわけ装置の待機時における消費電力の低下のための技術開発が課題となっている。これは、プリンタなどにおいては印字時と待機時の電源負荷の変動が激しく、待機時には装置駆動用電源、例えば２４Ｖは使用しておらず、装置制御用電源、例えば３．３Ｖも印字時と比べて非常に負荷が少ない。このような電源を設計する上では、電源負荷の最大になる状態を基準に設計しなければならず、その為に電源系の安定を図るには、電源負荷変動の幅を抑えるために抵抗負荷を設け、待機時間での消費電力を上げなければならない。
【０００３】
このような課題を解消する為に、省電力時に電源供給手段を切り替えて、待機時における消費電力の低減を実現するような手段が発明されている。例えば、特許文献１の発明によれば、待機時においては、通常使用する電源供給手段の他に、供給電力を抑えた補助電源供給手段を用いて待機時における消費電力の低下を図っている。
【０００４】
この様な装置では、装置制御用のマイクロプロセッサが装置の状態遷移を管理しており、装置駆動中と待機中との状態を判断して省電力用電源供給手段への切り替えを行っている。
【特許文献１】特開平７−１８６４９２号公報
【特許文献２】特開平７−３１５６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、ＦＡＸ機能やコピー機能を搭載した、いわゆる“Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｒｉｎｔｅｒ”と呼ばれる多機能画像装置が開発されている。この様な画像形成装置は、本来の画像形成装置以外の機能をオプションとして搭載可能になっている。例えば記録材排出後の記録材を綴じるために、ステイプラと呼ばれる紙綴じ装置が装着された排紙装置を備えたものがある。この様な、画像形成装置の動作とは別の機能を制御するには、装置制御用のマイクロプロセッサからの命令に従って制御されている。昨今では装置の小型化、及び低価格化が進んでおり、部品点数の削減、及び制御の簡素化によるコスト削減を行う必要がある。その為、画像形成装置本体からオプション装置への命令を伝達する信号線を省き、電源供給とグランド用の２線を接続すればいい。しかしながら、装置の制御とは非同期に制御される為、例えばステイプラが装置本体の制御とは独立して制御を行う場合、省電力切り替え機能を有する画像形成装置において、装置本体が省電力状態にステイプラが動作してしまうと、電力供給が不十分になってしまう。さらに、オプション装置に異常がある場合、例えばステイプラの駆動源に異常があり、通常制御以上に電流が流れた場合、ステイプラへの電源供給を停止する必要があるが、オプション装置への接続が、電源供給とグランド用の２線のみの為、画像形成装置本体への異常報知を行うことができない。
【０００６】
本発明は、これらの解決する為になされたものであり、その目的とするところは、画像形成装置本体の制御と非同期に動作するオプション装置に対し、２線のみの接続により、装置の動作待機中にオプション装置が動作したときでも、十分な電力をオプション装置に供給すると共に、画像形成装置本体の待機中電力の低減を図ること、さらには、他の信号線を増やすことなくオプション装置の異常を本体装置に報知する事である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する為に、本出願にかかる第一の発明では、画像生成手段で生成された画像を出力媒体に形成する画像形成手段と、装置の動作待機状態において省電力制御を行う電源供給手段と、画像形成手段と非同期で動作し、動作開始前に消費電力を変化させる手段を持つオプション装置と、このオプション装置への供給電源の電流変化を検出する手段を有する画像形成装置であって、この電流変化に基づき、オプション装置の動作開始を検出して省電力制御から、通常電力供給制御に切り替わる機能を有する。
【０００８】
また、本出願にかかる第二の発明では、オプション装置への供給電源の電流変化を検出する手段により、過大電流が供給された場合に、電力供給を停止する機能を有する。
【０００９】
さらに、本出願にかかる第三の発明では、前記オプション装置への供給電源を可変する手段により、装置本体の状態に応じて、オプション装置の起動を制御する機能を有する。
【００１０】
以上、本発明の第一の発明について詳細に整理して示せば、上位装置から送信される画像データに基づき画像を生成する画像生成手段と、該画像生成手段で生成された画像を出力媒体に形成する画像形成手段と、画像形成手段が画像形成動作を行っていない間は省電力制御を行う該画像形成制御手段へ電力を供給する電源手段と、該画像形成制御手段の制御と非同期で動作し、動作要求時に消費電力を変化させる手段を有するオプション装置と、該オプション装置に対して電源を供給する手段と、該電源供給手段での電流検出手段とを有し、該オプション装置に対する供給電源の電流変化に基づき省電力制御から通常電力供給制御へ切り替える事を特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本出願にかかる第一の発明によれば、オプション装置が起動を開始する事を画像形成装置本体で認識することが可能である事から、省電力制御から通常電力供給制御に切り替えることが可能である事から、装置として常に適切な電力を消費する装置を提供することが可能である。
【００１２】
また、本出願にかかる第二の発明によれば、オプション装置の異常を検出する事が可能である事から、安全性を確保し、安価な装置構成を実現することが可能である。
【００１３】
さらに、本出願にかかる第三の発明によれば、画像形成装置本体の制御と同期を取りながらオプション装置の動作を制御することができ、且つオプション装置の構成を安価にする事が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例であるプリンタ・コントローラーおよびプリンタ・エンジンを含む、プリンタ・システムのブロック図である。１０１はディスプレイ、１０２はホスト・コンピュータである。１０３はプリンタ・コントローラーであり、コンピュータ１０２から送信された画像データをラスタ・スキャンできるように画像信号に変換したり、プリンタ・エンジン１０４をインタフェースを通じて制御したりする。コントローラー１０３とエンジン１０４は、共に同じプリンタ筐体に収められている。
【００１６】
コントローラー１０３内の各部は以下のとおりである。
１０３ａ：プリンタ筐体表面の表示部。
１０３ｂ：プリンタ筐体表面の操作部。
１０３ｃ：コントローラーＣＰＵ。
１０３ｄ：ＣＰＵ１０３ｃ内のＲＯＭ。
１０３ｅ：ＣＰＵ１０３ｃ内のＲＡＭ。
【００１７】
図２は、実施例のエンジンの機械構成図である。
【００１８】
２０１はエンジン本体である。２０２は手差し給紙部の前カバーであり、これを開くと、手差し給紙部２０３を使用できる。２０４は標準給紙部であるＰＣＴ（Ｐａｐｅｒ  Ｃａｓｓｅｔｔｅ  Ｔｒａｙ）である。２０５はＰＣＴ上の用紙有りを検知するセンサーのフラグである。２０６はＰＣＴ２０４上の用紙をプリンタ内部に搬送するためのＰＣＴ給紙ローラーである。２０７はＰＣＴから給紙された用紙をさらにプリンタ内部へと搬送するためのローラーである。
【００１９】
手差し給紙部、及びＰＣＴから給紙された用紙は、レジ前センサーのフラグ２０８がレジスト・シャッタ２０９にその先端を一時当接させることにより搬送の向きを矯正され、所定の搬送力が加わるとさらにその先の搬送ローラー２１０へ達することにより、搬送される。搬送ローラー２１０の直後にＴＯＰセンサーのフラグ２１１があり、これにより搬送される用紙と画像との同期をとる。
【００２０】
２１２は、周知のトナー・カートリッジである。一次帯電ローラー２１３、感光ドラム２１４、現像スリーブ２１５を内部に備える。２１６は転写ローラーである。
【００２１】
静電潜像の書き込みは、スキャナ・ユニット２１７内において、不図示の露光手段より照射されるレーザービームをモータ２１８により回転駆動されるポリゴン・ミラー２１９に照射し、折り返しミラー２２０により、感光ドラム２１４へ照射することによる。
【００２２】
用紙は、トナー転写位置を過ぎた後、搬送ベルト２２１により定着ローラー２２２と加圧ローラー２２３よりなる定着器に搬送され、ここで、トナー画像が用紙に定着する。
【００２３】
２２４は排紙センサーであり、定着器直後の用紙の存在を検出する。
【００２４】
定着器を通過した用紙はさらに排紙ローラー２２５により搬送される。排紙トレイ２２６が開いているときには、用紙はこの排紙トレイ２２６に積載する。
【００２５】
排紙トレイ２２６が開いているときには、その後用紙はローラー２２７に達し、フェイス・ダウン・トレイ２２８上に積載される。
【００２６】
２２９はカートリッジドアであり、これを装置全面方向に開くと、トナー・カートリッジ２１２の出し入れができる。
【００２７】
ここで、本出願にかかる第１の発明を説明するにあたり、オプション装置としてステイプラを例として説明する。
【００２８】
図３は、装置本体におけるステイプラの位置を表している。エンジン本体２０１において、ステイプラ３０１が手差し給紙部の前カバー２０２の右横に設置されている。
【００２９】
図４は、本実施例で説明するステイプラの構成である。ＤＣモータ４０１が回転すると、モータ軸に圧入されたギア４０２によりギア４０３へ回転が伝達する。このギア４０３が回転するとシャフト４０４及び４０５が動作し、ステイプル４０６を押し下げる。ステイプルする用紙４０７がスイッチ４０８を押すことによりＤＣモータを回転させる。ギア４０３に設けられた基準位置フラグ４０９がスイッチ４１０を動作させる事で１回のステイプル動作が終了する。
【００３０】
このステイプラの制御を、図５を用いて説明する。
【００３１】
ステイプラ５０１は、エンジンコントロール基板５０２と電源線５０３及びグランド５０４の２線で接続されている。
【００３２】
まず、ステイプルする用紙４０７が無いときには、スイッチ４０８が切れている為、トランジスタ５０５はベース電圧が低い為に動作しないので、ＤＣモータ４０１は動作しない。
【００３３】
次に、ステイプルする用紙４０７によりスイッチ４０８が入ると、トランジスタ５０６のベース電圧が上がり、抵抗５０７に電流が流れ、エンジンコントロール基板５０２上に構成されているＤＣ電源５０８から出力している２４Ｖの電源に接続された電流検出抵抗５０９に流れる電流が上昇する。この電流の変化は、電流検出抵抗５０９の電圧変化により検出する。この電圧変化は、演算増幅器５１０とトランジスタ５１１を介して、エンジン制御を行っているマイクロプロセッサ５１２のアナログ入力端子に接続することで検出する。この検出手段により、マイクロプロセッサ５１２は、スイッチ４０８が入ったことを認識する。そして、ＤＣ電源５０８が省電力制御にある場合、すなわち電力制御切り替え信号５１３が“Ｔｒｕｅ”となっているとき、マイクロプロセッサ５１２は、電力制御切り替え信号５１３を“Ｆａｌｓｅ”にする。
【００３４】
一方、スイッチ４０８が入ると同時に、抵抗５１４を介して、トランジスタ５０５が動作する。ただし、この時コンデンサ５１５および抵抗５１６の時定数により、トランジスタ５０５のベース電圧の上昇時間を遅らせる。この遅延時間により、省電力制御の状態にあるＤＣ電源５０８が、通常電力供給状態に戻るまでの時間を確保することが可能である。そしてトランジスタ５０５のベース電圧が上がると、コレクタエミッタ間に電流が流れ、ＤＣモータ４０１の回転が始まる。
【００３５】
基準位置フラグ４０９によりスイッチ４１０が入ると、コンデンサ５１７に電荷が蓄積され、トランジスタ５１８のベース電圧が上がりトランジスタ５０５のベース電圧を下げ、トランジスタ５０５の動作が停止し、ＤＣモータ４０１は停止する。尚、トランジスタ５０５は、コンデンサ５１７の容量により、ベース電圧の上昇時間が変わり、トランジスタ５０５の動作を停止させる時間が変化する。そこで、基準位置フラグ４０９がスイッチ４１０の位置で停止しないように、コンデンサ５１７の容量は、トランジスタ５０５の停止までの時間を確保する値に設定されている。
【００３６】
用紙４０７によりスイッチ４０８が入っている間はトランジスタ５０６のコレクタは“Ｌ”になるので、トランジスタ５１９は動作していない。しかしながら、用紙４０７が取り払われてスイッチ４０８が切れると、トランジスタ５１９が動作してコンデンサ５１７の電荷を抜くので、トランジスタ５１８の動作は停止する。そして、電流検出抵抗５０９に流れる電流が下がり、マイクロプロセッサ５１２は、ステイプラ５０１が動作を停止したことを検出し、ＤＣ電源５０８が省電力制御に入る事が可能となる。ここまでの動作のタイミングと電圧との関係をあらわしたグラフが図６である。波形６０１はトランジスタ５０６のベース電圧、波形６０２はトランジスタ５０５のベース電圧、波形６０３はトランジスタ５０５のコレクタ電圧、波形６０４が電流検出抵抗５０９の電圧波形である。ｔ６０１でスイッチ４０８が入ると、トランジスタ５０６のベース電圧６０１が上昇し、それと同時に電流検出抵抗５０９の電圧６０４が上昇する。そして、コンデンサ５１５および抵抗５１６の時定数による遅延時間経過後のｔ６０２でトランジスタ５０５のコレクタ電圧６０３の電圧が下がる。これによりＤＣモータ４０１が回転を開始する。これと共に、電流検出抵抗５０９の電圧６０４がさらに上昇する。その後ｔ６０３でスイッチ４１０が基準位置フラグ４０９を検出すると、トランジスタ５０５のベース電圧６０２の電圧が降下し、トランジスタ５０５のコレクタ電圧６０３の電圧が上昇し、ＤＣモータ４０１の回転が停止する。そして電流検出抵抗５０９の電圧６０４が降下する。最後に、用紙４０７が取り除かれてスイッチ４０８が切れると、トランジスタ５０６のベース電圧６０１が降下し、電流検出抵抗５０９の電圧６０４がさらに降下する。この電圧降下により、マイクロプロセッサ５１２は、用紙４０７が取り除かれた事を検知する。
【００３７】
尚、用紙の検出や基準位置フラグの位置検出にスイッチを用いて説明してきたが、このスイッチは、例えばメカニカルスイッチやフォトインタラプタ等を用いてもかまわない。また、ＤＣ電源５０８は、エンジンコントロール基板５０２上に無くてもよい。
【実施例２】
【００３８】
図７を用いて、本出願にかかる第２の発明を説明する。
【００３９】
電流検出抵抗５０９と直列に電界効果トランジスタ７０１を設ける。ここでマイクロプロセッサ５１２は、電流検出抵抗５０９によって検出される電流がＤＣモータ４０１の通常回転時よりも多いと認識すると、電界効果トランジスタ７０１をＯＦＦすると共に、プリンタ・コントローラーを介してホストコンピューターやオペレーターに報知する。
【実施例３】
【００４０】
図８を用いて、本出願にかかる第３の発明を説明する。
【００４１】
ＤＣ電源５０８が省電力制御の状態にあるとき、切り替えスイッチ８０１は３．３Ｖを供給している。
【００４２】
次に、ステイプルする用紙４０７によりスイッチ４０８が入ると、抵抗５０７に電流が流れ、電流検出抵抗５０９に流れる電流が増加する。同時に、抵抗５１４にも電流が流れ、トランジスタ５０５はベース電圧が上昇する。ただし、トランジスタ５０５のベース電圧は、抵抗５１４と抵抗５１６によって決定するので、エンジンコントロール基板５０２から供給される電源電圧が３．３Ｖの場合、動作しない定数に設定されている。
【００４３】
マイクロプロセッサ５１２が電流検出抵抗５０９によって検出される電流値からステイプルする用紙４０７が挿入されたと検出すると、マイクロプロセッサ５１２は、電力制御切り替え信号５１３を“Ｆａｌｓｅ”にした後、電圧切り替え信号８０２により切り替えスイッチ８０１を切り替えてステイプラ５０１に２４Ｖを供給する。その後は、トランジスタ５０５のベース電圧が上昇し、後の動作は実施例１で説明した通りである。
【００４４】
その後、ステイプラ５０１が動作を停止したことをマイクロプロセッサ５１２が認識すると、ＤＣ電源５０８が省電力制御に入る事が可能となる。そしてマイクロプロセッサ５１２は、電圧切り替え信号８０２により切り替えスイッチ８０１を切り替え、ステイプラ５０１に３．３Ｖを供給する。そして、電力制御切り替え信号５１３を“Ｔｒｕｅ”に切り替え、ＤＣ電源５０８は省電力制御に入る。
【００４５】
以上、オプション装置の例として、ステイプラを用いて説明してきた。しかしながら、例えば用紙に穴をあける穿孔装置等、画像形成装置に非同期で動作することが可能な装置に対して適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に用いられるレーザープリンターの電気ブロック図である。
【図２】本発明に用いられるレーザープリンターの装置概略図である。
【図３】本発明に用いられる装置本体におけるステイプラの構成図である。
【図４】本発明に用いられるステイプラの構造図である。
【図５】第１の発明に用いられる電気構成図である。
【図６】第１の発明における信号波形である。
【図７】第２の発明における電気構成図である。
【図８】第３の発明における電気構成図である。
【符号の説明】
【００４７】
２０１  エンジン本体
４０１  ＤＣモータ
５０８  ＤＣ電源
５０９  電流検出抵抗
５１３  電力制御切り替え信号
【図１】
2006035443.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006035443.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2006035443.tif 000008
【図７】
2006035443.tif 000009
【図８】
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