(57)【要約】【課題】半導体デバイスの発熱量に応じて，小発熱量時の低消費電力と大発熱量時の半導体デバイスの冷却性能とを両立するようにした制御基板，およびその制御基板を搭載した画像形成装置を提供すること。【解決手段】半導体デバイス３と，半導体デバイスからの排熱を受ける主放熱器４とを搭載した制御基板１はさらに，主放熱器からの排熱を受ける副放熱器８と，主放熱器と副放熱器との間に配置されたペルチェ素子７と，ペルチェ素子に，主放熱器側の面を吸熱面とし副放熱器側の面を放熱面とするように給電するとともに，その給電のオンオフ切り替えを行う給電制御部１１とを有する。給電制御部は，ペルチェ素子への給電を，半導体デバイスの発熱量が大きいときにオンし小さいときにオフする。この制御基板を画像形成装置に搭載し，演算処理デバイスを主放熱器に，メカ制御デバイスを副放熱器に，それぞれ接触させた構成とすることができる。【選択図】図１
2017136730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体デバイスと，前記半導体デバイスからの排熱を受ける主放熱器とを搭載した制御基板であって，
前記主放熱器からの排熱を受ける副放熱器と，
前記主放熱器と前記副放熱器との間に，前記主放熱器に第１面を接触させ，前記副放熱器に第２面を接触させて配置されたペルチェ素子と，
前記ペルチェ素子に，前記第１面を吸熱面とし前記第２面を放熱面とするように給電するとともに，その給電のオンオフ切り替えを行う給電制御部とを有し，
前記給電制御部は，前記ペルチェ素子への給電を，前記半導体デバイスの発熱量が大きいときにオンし小さいときにオフするものであることを特徴とする制御基板。
【請求項２】
請求項１に記載の制御基板であって，
前記半導体デバイスが第１半導体デバイスであるとともにそれとは別に第２半導体デバイスを有し，
前記副放熱器は，前記ペルチェ素子を介さずに前記第２半導体デバイスからの排熱を受けるように配置されていることを特徴とする制御基板。
【請求項３】
画像データに基づく画像形成を，メカ駆動を伴いつつ行う画像形成装置であって，
請求項２に記載の制御基板を搭載しており，
前記第１半導体デバイスは，画像形成に供する画像データに関わる演算処理を行う演算処理デバイスであり，
前記第２半導体デバイスは，メカ駆動を制御するメカ制御デバイスであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置であって，前記給電制御部は，
前記メカ制御デバイスの動作中には，前記演算処理デバイスの発熱量に拘わらず前記ペルチェ素子への給電をオフし，
前記メカ制御デバイスの非動作中には，前記演算処理デバイスの発熱量の大小に応じて前記ペルチェ素子への給電のオンオフ切り替えを行うものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３に記載の画像形成装置であって，
前記メカ制御デバイスの温度を示す信号を出力する温度検出部と，
前記ペルチェ素子のゼーベック電圧を検出する電圧検出部とを有し，
前記給電制御部は，
前記ペルチェ素子への給電をオフした状態で前記電圧検出部が検出したゼーベック電圧に基づき，前記演算処理デバイスと前記メカ制御デバイスとの温度差を算出し，
算出した温度差と，前記温度検出部が検出した前記メカ制御デバイスの温度とから，前記演算処理デバイスの温度を算出し，
算出した前記演算処理デバイスの温度があらかじめ定めた上限値より高い場合に前記ペルチェ素子への給電をオンし，
前記ペルチェ素子への給電をオンしない場合には前記ペルチェ素子への給電をオフするものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３に記載の画像形成装置であって，
前記演算処理デバイスおよび前記メカ制御デバイスの動作状況に応じた複数種類の動作モードごとに，前記ペルチェ素子への給電のオンオフを指定する動作モード制御部を有し，
前記給電制御部は，前記動作モード制御部の指定内容に従って，前記ペルチェ素子への給電のオンオフ切り替えを行うものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項３に記載の画像形成装置であって，前記給電制御部は，
前記メカ制御デバイスが非動作中であり，かつ，前記演算処理デバイスの発熱量があらかじめ定められた大レベルに相当する場合に前記ペルチェ素子への給電をオンし，
前記ペルチェ素子への給電をオンしない場合には前記ペルチェ素子への給電をオフするものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成装置であって，
少なくとも前記主放熱器に対して冷却風を供給する冷却ファンと，
前記メカ制御デバイスが動作中であり，かつ，前記演算処理デバイスの発熱量があらかじめ定められた大レベルに相当する場合に前記冷却ファンを作動させ，前記冷却ファンを作動させない場合には前記冷却ファンを停止させる冷却ファン制御部とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項３に記載の画像形成装置であって，前記給電制御部は，
前記メカ制御デバイスが給電を受けておらず，かつ，前記演算処理デバイスの発熱量があらかじめ定められた大レベルに相当する場合には，前記メカ制御デバイスの温度があらかじめ定められた保存上限温度に達しない範囲内で前記ペルチェ素子への給電をオンし，  前記メカ制御デバイスが給電を受けつつも非動作中であり，かつ，前記演算処理デバイスの発熱量が前記大レベルに相当する場合には，前記メカ制御デバイスの温度があらかじめ前記保存上限温度より低く定められた動作上限温度に達しない範囲内で前記ペルチェ素子への給電をオンし，
前記ペルチェ素子への給電をオンしない場合には前記ペルチェ素子への給電をオフするものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
感光体と，前記感光体に露光を行う露光部とを有し，前記感光体および前記露光部を用いて画像データに基づく画像形成を行う画像形成装置であって，
前記露光部は，請求項２に記載の制御基板を有しており，
前記第１半導体デバイスは，画像データに基づき前記感光体に光を照射する発光素子アレイであり，
前記第２半導体デバイスは，前記発光素子アレイの発光制御を行うものであること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，半導体デバイスを搭載しその半導体デバイスにより機器の制御を行う制御基板，およびその制御基板を搭載した画像形成装置に関する。さらに詳細には，半導体デバイスが発生する熱を放熱する放熱器を備えた制御基板およびその制御基板を搭載した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から，各種の機器を半導体デバイスで制御する制御基板が使用されている。一般的に半導体デバイスは使用時に発熱するものであるが，特に近年では高集積化に伴い発熱量が増加する傾向にある。半導体デバイスの放熱については，制御基板中のグランド層を利用する手法があるが，基板の層数にも制約があるためこの手法で十分な放熱性を確保するのは必ずしも容易ではない。そのため制御基板に放熱器を搭載して，半導体基板から放熱器へ放熱させるようにしているものがある。例えば特許文献１に記載されているものがその例である。同文献に記載されている撮像装置では，プリント基板（制御基板）上にＣＣＤ（半導体デバイス）の他に，放熱筺体とペルチェ素子とが搭載されている。これにより，ＣＣＤからペルチェ素子を介して放熱筺体へ放熱されるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８２９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら前記した従来の技術には，次のような問題点があった。すなわち，ペルチェ素子自体が電力消費要因なのである。ペルチェ素子は，通電することにより吸熱部と放熱部とを生じ，吸熱部により高温の部材（半導体デバイス）から排熱を受け，放熱部により低温の部材（放熱器）へ放熱する。通電しない状態でのペルチェ素子は，この熱伝達機能を奏しないばかりか，むしろ断熱材として機能してしまう。このため従来の構成では，少なくとも半導体デバイスの動作中には常時ペルチェ素子への通電をオンしておく必要があり，電力消費要因となっていた。
【０００５】
また，このような制御基板を搭載する機器の例として，画像形成装置が挙げられる。画像形成装置では，動作モードにより，処理する情報量に著しい差がある。例えば，モノクロ印字を少数枚のみ行う場合の情報量はさほど多くないが，カラー印字を多数枚行う場合の情報量は膨大なものとなる。この情報量の多寡により制御基板の演算素子（半導体デバイス）の発熱量も当然大きく異なる。このような特性を有する画像形成装置に従来技術のような制御基板を搭載すると，発熱量の小さい動作モードの場合でもペルチェ素子の電力消費があり，省エネルギーの要請に反することとなった。
【０００６】
本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，半導体デバイスの発熱量に応じて，小発熱量時の低消費電力と大発熱量時の半導体デバイスの冷却性能とを両立するようにした制御基板を提供することにある。さらには，その制御基板を搭載することで，小情報量時の低消費電力と大情報量時の半導体デバイスの冷却性能とを両立するようにした画像形成装置をも提供するものである。また，その制御基板を搭載することで，小発光量時の低消費電力と大発光量時の半導体デバイスの冷却性能とを両立するようにした画像形成装置をも提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る制御基板は，半導体デバイスと，半導体デバイスからの排熱を受ける主放熱器とを搭載したものであって，主放熱器からの排熱を受ける副放熱器と，主放熱器と副放熱器との間に，主放熱器に第１面を接触させ，副放熱器に第２面を接触させて配置されたペルチェ素子と，ペルチェ素子に，第１面を吸熱面とし第２面を放熱面とするように給電するとともに，その給電のオンオフ切り替えを行う給電制御部とを有し，給電制御部は，ペルチェ素子への給電を，半導体デバイスの発熱量が大きいときにオンし小さいときにオフするものである。
【０００８】
本態様の制御基板では，半導体デバイスの発熱量が小さいときには，半導体デバイスの熱の放熱は主放熱器のみによって行われる。半導体デバイスの発熱量が大きいときには，主放熱器と副放熱器との両方によって半導体デバイスからの放熱が行われる。給電されているペルチェ素子を介して主放熱器から副放熱器へ熱が伝達されるからである。したがって，半導体デバイスの発熱量が大きいときの必要な放熱性能を確保しているが，ペルチェ素子へ常時給電する訳ではない。これにより，放熱性能の確保と，ペルチェ素子での電力消費の抑制とが両立されている。
【０００９】
前記態様の制御基板ではさらに，前記半導体デバイスが第１半導体デバイスであるとともにそれとは別に第２半導体デバイスを有し，副放熱器は，ペルチェ素子を介さずに第２半導体デバイスからの排熱を受けるように配置されている構成とすることができる。この場合でも，第１半導体デバイスの発熱量が大きい状況では，主放熱器と副放熱器との両方を，第１半導体デバイスからの放熱に利用することができる。
【００１０】
本発明の別の一態様に係る画像形成装置は，画像データに基づく画像形成を，メカ駆動を伴いつつ行う装置であって，前記態様の２つの半導体デバイスを有する制御基板を搭載しており，第１半導体デバイスは，画像形成に供する画像データに関わる演算処理を行う演算処理デバイスであり，第２半導体デバイスは，メカ駆動を制御するメカ制御デバイスである構成のものである。このような構成では，演算処理デバイスは，画像形成装置の動作状況により発熱量が相当に大きくなる場合がある。そのような場合でも，主放熱器と副放熱器とを併用して放熱できるので，放熱性能は十分である。
【００１１】
前記態様の画像形成装置では，給電制御部を，メカ制御デバイスの動作中には，演算処理デバイスの発熱量に拘わらずペルチェ素子への給電をオフし，メカ制御デバイスの非動作中には，演算処理デバイスの発熱量の大小に応じてペルチェ素子への給電のオンオフ切り替えを行うものとすることができる。このようにすると，副放熱器の放熱性能に余裕がある状態，すなわちメカ制御デバイスの非動作中にて，ペルチェ素子の熱伝達機能を利用して演算処理デバイスの効率的な放熱を行うことができる。
【００１２】
前記態様の画像形成装置ではあるいは，メカ制御デバイスの温度を示す信号を出力する温度検出部と，ペルチェ素子のゼーベック電圧を検出する電圧検出部とを有し，給電制御部は，ペルチェ素子への給電をオフした状態で電圧検出部が検出したゼーベック電圧に基づき，演算処理デバイスとメカ制御デバイスとの温度差を算出し，算出した温度差と，温度検出部が検出したメカ制御デバイスの温度とから，演算処理デバイスの温度を算出し，算出した演算処理デバイスの温度があらかじめ定めた上限値より高い場合にペルチェ素子への給電をオンし，ペルチェ素子への給電をオンしない場合にはペルチェ素子への給電をオフする構成とすることもできる。
【００１３】
このようになっていると，メカ制御デバイスと演算処理デバイスとの両方に対してそれぞれ温度検出を行わなくても，両デバイスの温度差を把握できる。これによりペルチェ素子に対して適切な給電制御を行うことができる。
【００１４】
前記態様の画像形成装置ではあるいは，演算処理デバイスおよびメカ制御デバイスの動作状況に応じた複数種類の動作モードごとに，ペルチェ素子への給電のオンオフを指定する動作モード制御部を有し，給電制御部は，動作モード制御部の指定内容に従って，ペルチェ素子への給電のオンオフ切り替えを行うものとすることもできる。このようにすると，各種の動作モードの内容に応じて，ペルチェ素子に対して適切な給電制御を行うことができる。
【００１５】
前記態様の画像形成装置ではあるいは，給電制御部を，メカ制御デバイスが非動作中であり，かつ，演算処理デバイスの発熱量があらかじめ定められた大レベルに相当する場合にペルチェ素子への給電をオンし，ペルチェ素子への給電をオンしない場合にはペルチェ素子への給電をオフするものとすることもできる。このようにすると，副放熱器の放熱性能に余裕があり，かつ，演算処理デバイスの発熱量が大きい場合に，副放熱器と主放熱器との両方を，演算処理デバイスの放熱に利用できる。
【００１６】
この場合にはさらに，画像形成装置に，少なくとも主放熱器に対して冷却風を供給する冷却ファンと，メカ制御デバイスが動作中であり，かつ，演算処理デバイスの発熱量があらかじめ定められた大レベルに相当する場合に冷却ファンを作動させ，冷却ファンを作動させない場合には冷却ファンを停止させる冷却ファン制御部とを備えることができる。このようにすると，演算処理デバイスの発熱量は大きいがメカ制御デバイスも発熱中である場合に，冷却ファンの冷却風を演算処理デバイスの放熱に利用することができる。ここでメカ制御デバイスが動作中であるため，冷却ファンの動作音はそれほど目立たない。
【００１７】
前記態様の画像形成装置ではあるいは，給電制御部を，メカ制御デバイスが給電を受けておらず，かつ，演算処理デバイスの発熱量があらかじめ定められた大レベルに相当する場合には，メカ制御デバイスの温度があらかじめ定められた保存上限温度に達しない範囲内でペルチェ素子への給電をオンし，メカ制御デバイスが給電を受けつつも非動作中であり，かつ，演算処理デバイスの発熱量が大レベルに相当する場合には，メカ制御デバイスの温度があらかじめ保存上限温度より低く定められた動作上限温度に達しない範囲内でペルチェ素子への給電をオンし，ペルチェ素子への給電をオンしない場合にはペルチェ素子への給電をオフするものとすることもできる。
【００１８】
このようにすると，メカ制御デバイスが動作を開始する可能性が低い非給電状態にあるときには，メカ制御デバイスが保存上限温度に達しないぎりぎり広い範囲内で，副放熱器を演算処理デバイスの放熱に利用できる。メカ制御デバイスが動作を開始する可能性がある給電状態にあるときには，副放熱器を演算処理デバイスの放熱に利用できる範囲を限定することで，メカ制御デバイスへの熱の逆流による過昇温を防止できる。
【００１９】
本発明のさらに別の一態様に係る画像形成装置は，感光体と，感光体に露光を行う露光部とを有し，感光体および露光部を用いて画像データに基づく画像形成を行う装置であって，露光部は，前記態様の２つの半導体デバイスを有する制御基板を有しており，第１半導体デバイスは，画像データに基づき感光体に光を照射する発光素子アレイであり，第２半導体デバイスは，発光素子アレイの発光制御を行うものである。この態様の画像形成装置の露光部では，フル点灯もしくはそれに近い状態のように発光素子アレイの発光量が多いときの十分な冷却性能を確保しつつ，ペルチェ素子７での消費電力の抑制も図られている。
【発明の効果】
【００２０】
本構成によれば，半導体デバイスの発熱量に応じて，小発熱量時の低消費電力と大発熱量時の半導体デバイスの冷却性能とを両立するようにした制御基板が提供されている。さらには，その制御基板を搭載することで，小情報量時の低消費電力と大情報量時の半導体デバイスの冷却性能とを両立するようにした画像形成装置も提供されている。また，小発光量時の低消費電力と大発光量時の半導体デバイスの冷却性能とを両立するようにした画像形成装置も提供されている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の形態に係る制御基板の側面図である。
【図２】第１の形態に係る制御基板の斜視図である。
【図３】第１の形態において，ペルチェ素子を主放熱器のベース板部に密着させて配置した制御基板の斜視図である。
【図４】第１の形態の制御基板におけるペルチェ素子への給電のオンオフ制御のフローチャートである。
【図５】第２の形態に係る制御基板の斜視図である。
【図６】第２の形態に係る制御基板の側面図である。
【図７】第３の形態に係る制御基板の斜視図である。
【図８】第４の形態に係る画像形成装置の断面図である。
【図９】第４の形態に係る画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図１０】第４の形態に係る画像形成装置の制御系の動作状況を示すブロック図（その１）である。
【図１１】第４の形態に係る画像形成装置の制御系の動作状況を示すブロック図（その２）である。
【図１２】第４の形態の制御基板におけるペルチェ素子への給電のオンオフ制御のフローチャート（その１）である。
【図１３】第４の形態に係る画像形成装置の制御系の動作状況を示すブロック図（その３）である。
【図１４】第４の形態に係る画像形成装置の制御系の動作状況を示すブロック図（その４）である。
【図１５】給電制御部の構成例を示すブロック図である。
【図１６】給電をオンしている状況でのペルチェ素子の状態を示す断面図である。
【図１７】給電をオフしている状況でのペルチェ素子の状態を示す断面図である。
【図１８】画像形成装置の動作モードと制御基板の各部の状態との拡径を示す表である。
【図１９】第４の形態の制御基板におけるペルチェ素子への給電のオンオフ制御のフローチャート（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［第１の形態］
以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。まず，第１の形態に係る制御基板を説明する。図１に示す第１の形態の制御基板１は基本的に，プリント配線板２の上に半導体デバイス３を搭載したものである。半導体デバイス３は，多数のトランジスタその他の半導体素子を集積した集積回路（ＡＳＩＣ：特定用途向け集積回路やＳｏＣ：一連の機能を１チップに集約した集積回路，等）である。
【００２３】
半導体デバイス３の上にはさらに，放熱器４が搭載されている。放熱器４は，ベース板部５とフィン部６とを有する金属部材で，ヒートシンクと通称されるものである。ベース板部５が半導体デバイス３に接している。放熱器４の上にはさらに，ペルチェ素子７が搭載されている。さらにペルチェ素子７の上に，放熱器８が搭載されている。放熱器８は放熱器４と同じような金属部材であり，ベース板部９とフィン部１０とを有している。ベース板部９がペルチェ素子７に接している。
【００２４】
また，ペルチェ素子７には，給電制御部１１が接続されている。給電制御部１１は，ペルチェ素子７に直流電流を給電するとともに，その給電をオンオフできるものである。つまり給電制御部１１は，直流電源１２とスイッチング素子１３とを有するものである。スイッチング素子１３は，半導体スイッチでもよいしサーモスタットでもよい。スイッチング素子１３が半導体スイッチの場合，給電制御部１１自体が半導体デバイス３の一部であってもよい。以下，特記しない限り，スイッチング素子１３は半導体スイッチであり，半導体デバイス３の制御により操作されるようになっているものとする。給電制御部１１が印加する直流電流の向きは，ペルチェ素子７の放熱器４側の面を吸熱面とし放熱器８側の面を放熱面とする向きである。
【００２５】
図１の制御基板１の斜視図を図２に示す。ただし図２では，放熱器８を簡略化して透視状に描いている。ペルチェ素子７を見えやすくするためである。半導体デバイス３と放熱器４とは，図１に示したように密着している。同様に，放熱器４とペルチェ素子７とも密着しており，ペルチェ素子７と放熱器８とも密着している。図２中の矢印Ｗは，放熱器４のフィン部６を冷却するための冷却風の好ましい方向を示している。なお，図１，図２にはペルチェ素子７が放熱器４のフィン部６に接している構成を示したが，図３に示すようにペルチェ素子７がベース板部５に接する構成であってもよい。
【００２６】
図１および図２に示した第１の形態の制御基板１では，半導体デバイス３はその動作中，必ず発熱する。半導体デバイス３には放熱器４が接触しているので，半導体デバイス３で発生した熱が放熱器４にも伝わる。これにより半導体デバイス３ばかりでなく放熱器４も高温となる。このため，半導体デバイス３で発生した熱の大気への放出は，主として放熱器４を通じてなされることになる。
【００２７】
ここで給電制御部１１は，半導体デバイス３の発熱量に応じてペルチェ素子７への給電をオンオフするようになっている。すなわち，半導体デバイス３の発熱量が小さい場合には，給電制御部１１からペルチェ素子７への給電がオフされる。この状態では，放熱器４からペルチェ素子７および放熱器８への熱伝達はほとんどなされない。このため，半導体デバイス３で発生した熱の放出は，もっぱら放熱器４のみによってなされることとなる。半導体デバイス３の発熱量が小さければこれでも放熱性能は十分で，半導体デバイス３が過度に高温となることはない。
【００２８】
しかし半導体デバイス３の発熱量が大きい場合には，給電制御部１１からペルチェ素子７への給電がオンされる。この状態では，ペルチェ素子７の放熱器４側の面が吸熱面となり，放熱器８側の面が放熱面となる。このため，高温となっている放熱器４からペルチェ素子７に熱が伝達され，さらに放熱器８にも熱が伝達される。これにより，半導体デバイス３や放熱器４ばかりでなく放熱器８も高温となる。このため，半導体デバイス３で発生した熱の放出は，放熱器４と放熱器８の両方によりなされることになる。したがって，半導体デバイス３の発熱量が大きくても放熱性能は十分で，半導体デバイス３が過度に高温となることはない。
【００２９】
このペルチェ素子７への給電のオンオフ制御をフローチャートとして表すと図４のようになる。まず，ペルチェ素子７への給電はオフがデフォルト状態である。図４のフローチャートではまず，半導体デバイス３の発熱量を測定する（Ｓ１）。そして測定した発熱量が大きいか否かを判定する（Ｓ２）。発熱量が大きいと判定された場合には（Ｓ２：Ｙｅｓ），ペルチェ素子７への給電をオンする（Ｓ３）。発熱量が大きくないと判定された場合には（Ｓ２：Ｎｏ），ペルチェ素子７への給電をオフのままとする（Ｓ４）。なお，一旦給電がオンされても，その後再び発熱量が大きくないと判定されるに至った場合には（Ｓ２：Ｎｏ），ペルチェ素子７への給電をオフへ戻す（Ｓ４）ことはもちろんである。
【００３０】
上記のように第１の形態の制御基板１では，半導体デバイス３の発熱量が大きい場合にのみペルチェ素子７への給電をオンするので，ペルチェ素子７に電流を常時印加する訳ではない。これにより，ペルチェ素子７での消費電力の削減と，高発熱時の十分な冷却性能の確保とが両立されている。
【００３１】
半導体デバイス３の発熱量の測定は，具体的には，半導体デバイス３の演算処理量によって行えばよい。半導体デバイス３の発熱量の大小は，その演算処理量の多寡に依存するからである。そして，単位時間当たりの半導体デバイス３の演算処理量にあらかじめしきい値を設定しておくのである。そして，単位時間当たりの演算処理量がしきい値以内である場合には発熱量が小さいと判定し，単位時間当たりの演算処理量がしきい値を超えている場合には発熱量が大きいと判定するようにすればよい。
【００３２】
あるいは，温度センサーを用いて同様の制御を行うこともできる。すなわち制御基板１に，半導体デバイス３もしくは放熱器４の温度を検出する温度センサーを設けるのである。そして温度センサーによる検出温度にしきい値を設定しておけばよい。スイッチング素子１３がサーモスタットである場合には，サーモスタットの位置を，半導体デバイス３もしくは放熱器４から熱の伝達を受ける位置とすればよい。
【００３３】
［第２の形態］
次に第２の形態に係る制御基板を説明する。第２の形態の制御基板１４の斜視図を図５に示す。図５の制御基板１４の，図２の制御基板１に対する相違点は，プリント配線板２の表面上に，半導体デバイス３に加えて半導体デバイス１５も搭載されていることにある。そしてこれに伴い放熱器８の位置が，半導体デバイス１５の上とされている。もちろん制御基板１４における放熱器８は，そのベース板部９が半導体デバイス１５に接するように配置されている。
【００３４】
制御基板１４ではさらに，ペルチェ素子７の位置が，放熱器４と放熱器８との間とされている。より詳細にはベース板部５とベース板部９との間の位置である。図５ではベース板部５とペルチェ素子７との間，およびペルチェ素子７とベース板部９との間に隙間があるように描いているが，これはペルチェ素子７の位置を図５上で把握しやすくするためである。実際には図６の側面図に示すように，ベース板部５とペルチェ素子７とは密着している。ペルチェ素子７とベース板部９とも密着している。なお制御基板１４でも，半導体デバイス３と放熱器４のベース板部５とは密着している。またペルチェ素子７には給電制御部１１が接続されている。
【００３５】
図５および図６に示した第２の形態の制御基板１４では，基本的には，放熱器４が半導体デバイス３の放熱を担当し，放熱器８が半導体デバイス１５の放熱を担当する。ここで制御基板１４では，半導体デバイス３の最大発熱量が半導体デバイス１５の最大発熱量より大きい設定になっている。また，放熱器８の放熱性能は，放熱器４の放熱性能と同等で，半導体デバイス１５の最大発熱量に対しては余裕がある設定になっている。
【００３６】
制御基板１４でもペルチェ素子７への給電は，半導体デバイス３の発熱量に応じてオンオフされる。これにより，半導体デバイス３の発熱量が小さいときにはペルチェ素子７への給電がオフされる。この状態では半導体デバイス３の放熱は放熱器４のみによってなされ，放熱器８は半導体デバイス１５の放熱のみを行うことになる。半導体デバイス３の発熱量が小さければそれで十分である。半導体デバイス３の発熱量が大きいときにはペルチェ素子７への給電がオンされる。この状態では放熱器４から放熱器８への熱伝達が行われる。このため，半導体デバイス３の放熱は，放熱器４と放熱器８との両方によってなされる。むろん放熱器８は，半導体デバイス１５の放熱をも行う。
【００３７】
これにより制御基板１４でも，ペルチェ素子７での消費電力の削減と，半導体デバイス３の高発熱時の十分な冷却性能の確保とが両立されている。また，放熱器４と放熱器８とは同種のものでよいので，部品の種類の数は少なくて済む。なお，ペルチェ素子７への給電のオンオフ操作の詳細は，第１の形態の制御基板１で説明したのと同様に行えばよい。
【００３８】
［第３の形態］
続いて，第３の形態に係る制御基板を説明する。第３の形態の制御基板１６の斜視図を図７に示す。図７の制御基板１６の，図５の制御基板１４に対する相違点は，プリント配線板２に替えてガラス基板１７を用いていること，半導体デバイス３に替えて発光素子アレイ１８を搭載していることである。発光素子アレイ１８は，多数の発光素子（発光ダイオードまたは有機発光ダイオード）を集積したものであり，ガラス基板１７側に発光面を向けて配置されている。本形態における半導体デバイス１５は，発光素子アレイ１８の発光制御を行うものである。
【００３９】
制御基板１６においては，発光素子アレイ１８上に放熱器１９が，半導体デバイス１５上に放熱器２０が，それぞれ配置されている。放熱器１９，２０は，サイズや形状は異なるが放熱器４，８と同じようなヒートシンクである。放熱器１９の方が放熱器２０よりも高い放熱性能を有している。また，放熱器１９と放熱器２０との間にはペルチェ素子７が配置されている。図７では各要素が分離状態で描かれているが，実際には図６のように密着配置となっている。すなわち，発光素子アレイ１８と放熱器１９（より詳細にいえばそのベース板部）とが密着しており，半導体デバイス１５と放熱器２０（同）とが密着している。また，ペルチェ素子７に対して放熱器１９（同）および放熱器２０（同）がいずれも密着している。もちろん制御基板１６のペルチェ素子７にも給電制御部１１が接続されている。
【００４０】
制御基板１６におけるペルチェ素子７への給電は，発光素子アレイ１８の発熱量に応じてオンオフされる。発光素子アレイ１８の発熱量はその発光状況による。発光量が大きいときには発熱量も大きいし，発光量が小さいときには発熱量も小さい。発光素子アレイ１８の最大発熱量は，半導体デバイス１５の最大発熱量よりも大きい。発光素子アレイ１８の発光量が少ないときには，ペルチェ素子７への給電がオフされる。この状態では発光素子アレイ１８の放熱は放熱器１９のみによってなされ，放熱器２０は半導体デバイス１５の放熱のみを行うことになる。発光素子アレイ１８の発熱量が小さいのでそれで十分である。
【００４１】
フル点灯もしくはそれに近い状態のように発光素子アレイ１８の発光量が多いときには，ペルチェ素子７への給電がオンされる。これによりペルチェ素子７の放熱器１９側の面が吸熱面となり，放熱器２０側の面が放熱面となる。このため，発光素子アレイ１８の放熱は放熱器１９と放熱器２０との両方によってなされる。したがって発光素子アレイ１８の発熱量が大きくても放熱性能は十分である。こうして，ペルチェ素子７での消費電力の削減と，大光量時の十分な冷却性能の確保とが両立されている。なお，ペルチェ素子７のオン時の熱移動の左右の向きが図５の場合と図７の場合とで逆であることに注意されたい。
【００４２】
制御基板１６におけるペルチェ素子７への給電のオンオフ操作は，半導体デバイス１５から発光素子アレイ１８への発光指令信号に基づいて行えばよい。すなわち，発光量にあらかじめしきい値を設定しておくのである。もちろん，発光素子アレイ１８もしくは放熱器１９の温度に基づいてオンオフ操作を行ってもよい。
【００４３】
［第４の形態］
次に，第４の形態を説明する。第４の形態は，図８に示すような画像形成装置２１に本発明を適用したものである。画像形成装置２１は，中間転写ベルト２２と，その下側に沿って配置された４色の画像形成部２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋとを有している。以下，特に必要がある場合を除き色記号を省略する。各画像形成部２３はそれぞれ，感光体２４，帯電装置２５，露光装置２６，現像装置２７，および１次転写ローラー２８を有している。
【００４４】
また，中間転写ベルト２２の図８中で下端には２次転写ローラー２９が設けられている。２次転写ローラー２９の左方には定着装置３０が設けられている。また，画像形成装置２１内の下部には給紙部３１が配置されている。これにより，画像形成部２３でトナー像が形成され，それらのトナー像が，給紙部３１から供給された用紙Ｐ上に転写され，その用紙が定着装置３０での定着を経ることによって画像形成がなされるようになっている。
【００４５】
また，２次転写ローラー２９と給紙部３１との間には，両面印刷のための用紙戻し経路３２が設けられている。定着装置３０の下流には排紙ローラー３３が設けられており，その先にはフィニッシャーを取り付けることができる。フィニッシャーとは，印刷済み用紙に紙折りやステープル打ち，パンチ穴あけ等の後処理を行う装置である。画像形成装置２１にはまた，種々の動作を制御する制御部３４が設けられている。制御部３４は，図５および図６に示した制御基板１４で構成されている。さらに，画像形成装置２１の上部には，スキャナー部３５と操作・表示部３６とが設けられている。
【００４６】
画像形成装置２１の制御系の構成を図９のブロック図に示す。図９の制御系は，制御基板１４上に搭載されている半導体デバイス３，１５を中心に構成されている。画像形成装置２１では，半導体デバイス３は情報処理を担当し，半導体デバイス１５は各部のメカ駆動（スキャナー部３５を除く）の制御を担当するようになっている。各部のメカ駆動とは，中間転写ベルト２２の搬送や，紙送り系の種々のローラー類の駆動などである。図９の制御系ではさらに，情報処理用の半導体デバイス３に，前述のスキャナー部３５および操作・表示部３６が接続されている。半導体デバイス３にはさらに，ＬＡＮ接続部３７，ＵＳＢ接続部３８，記憶部３９，動作モード制御部４０が接続されている。また，画像形成装置２１では，給電制御部１１は半導体デバイス３，１５の両方に接続されている。
【００４７】
また，メカ駆動制御用の半導体デバイス１５には，前述の給紙部３１が接続されている。フィニッシャー４１が画像形成装置２１に付属する場合にはこれも制御上は半導体デバイス１５の制御下に置かれる。また，画像形成装置２１には冷却ファン４２が備えられており，これも半導体デバイス１５に接続されている。冷却ファン４２は，前述の冷却風Ｗを起こすためのファンである。また，プリンター部４３は，半導体デバイス３，１５の両方に接続されている。プリンター部４３とは，前述の各画像形成部２３や中間転写ベルト２２，定着装置３０の総称である。さらに画像形成装置２１では，素子温度センサー４４（例えば温度センサーＩＣ）を備えることができる。
【００４８】
続いて，図９に示した制御系の動作中における状況を説明する。まず，素子温度センサー４４が備えられていない場合の動作状況を説明する。図１０に示すのは，素子温度センサー４４が備えられていない場合であって，半導体デバイス３，１５がいずれも制御を実行している場合の動作状況である。半導体デバイス３，１５がいずれも制御を実行している場合とは例えば，画像形成装置２１が画像形成を実行しているときが挙げられる。なお図１０中では，熱移動に関わる半導体デバイス３，１５，放熱器４，８については，基本的に熱移動が上向きとなるように配置している。また図１０では，図９に示されたもののうち，説明上無関係なものは省略している。
【００４９】
図１０の状況では，半導体デバイス３，１５がいずれも動作中でありそれぞれ発熱している。半導体デバイス３で発生した熱は放熱器４を経て，半導体デバイス１５で発生した熱は放熱器８を経て，それぞれ大気へ放熱されている。このとき給電制御部１１は，ペルチェ素子７への給電をオフしている。したがって，放熱器４からペルチェ素子７を経由して放熱器８への熱移動は行われていない。この状態で半導体デバイス３は，例えば，ＬＡＮ接続部３７またはＵＳＢ接続部３８から受領した印刷ジョブについての画像処理を，記憶部３９と通信しつつ行っている。また，半導体デバイス１５は，画像形成装置２１内の各所にあるモーター類４５（中間転写ベルト２２の駆動や給紙部３１の駆動等）の駆動を制御している。半導体デバイス１５はまた，冷却ファン４２を回転させている。これにより冷却風Ｗを起こし，フィン部６，１０（図５参照）の放熱効率を高めている。
【００５０】
図１１は，図１０に対して，半導体デバイス１５が停止している場合である。すなわち，半導体デバイス３での画像処理や通信処理は行われているが，画像形成自体は行われていない状態である。この状態では，冷却ファン４２も停止させている。画像形成が行われていない状態ではメカ駆動音がしないため，冷却ファン４２の動作音がすると目立ってしまうからである。
【００５１】
この状態では，半導体デバイス１５は発熱しておらず，半導体デバイス３のみが発熱している。この状態でも，半導体デバイス３で発生した熱は基本的には放熱器４を経由して放熱される。しかし半導体デバイス３の発熱量が多くなってくると，給電制御部１１からペルチェ素子７への給電がオンされる。これにより，放熱器４からペルチェ素子７を経由して放熱器８への熱移動は行われる。この状況では，半導体デバイス３で発生した熱は，放熱器４，８の両方を利用して大気へ放熱される。これにより，半導体デバイス３の過度な温度上昇が防止される。また，ペルチェ素子７への給電が常時行われる訳ではないので，ペルチェ素子７での消費電力は平均的にはそれほど多くない。
【００５２】
画像形成装置２１は，図１０および図１１に示される動作状況を使い分けながら動作することができるものである。その場合の画像形成装置２１は，半導体デバイス１５の動作中には，半導体デバイス３の発熱量に拘わらずペルチェ素子７への給電をオフし，半導体デバイス１５の非動作中には，半導体デバイス３の発熱量の大小に応じてペルチェ素子７への給電をオンオフすることになる。ここで，半導体デバイス３の発熱量については，半導体デバイス３での演算処理量で判定することができる。あるいは，素子温度センサー４４を備える場合にはそれを用いて判定することができる。すなわち素子温度センサー４４を，半導体デバイス３もしくは放熱器４の温度を検出する位置に配置しておけばよい。素子温度センサー４４の替わりにサーモスタットを用いてもよい。
【００５３】
ペルチェ素子７のこのような給電制御をフローチャートに表すと図１２のようになる。図１２のフローチャートではまず，半導体デバイス１５が停止しているか否かを判定する（Ｓ１１）。半導体デバイス１５が停止していない場合には（Ｓ１１：Ｎｏ），半導体デバイス３の発熱量に拘わらず，ペルチェ素子７への給電をオフのままとする（Ｓ１５）。半導体デバイス１５が停止している場合には（Ｓ１１：Ｙｅｓ），半導体デバイス３の発熱量を測定する（Ｓ１２）。そして測定した発熱量が大きいか否かを判定する（Ｓ１３）。発熱量が大きいと判定された場合には（Ｓ１３：Ｙｅｓ），ペルチェ素子７への給電をオンする（Ｓ１４）。発熱量が大きくないと判定された場合には（Ｓ１３：Ｎｏ），ペルチェ素子７への給電をオフのままとする（Ｓ１５）。
【００５４】
図１３は，素子温度センサー４４が備えられている場合の動作状況の例である。図１３の例における素子温度センサー４４は，半導体デバイス１５の温度を検出して半導体デバイス３に報知するようになっている。この例では，給電制御部１１からペルチェ素子７への給電のオンオフ切り替えを，半導体デバイス１５の保存温度の上限をしきい値として行うことができる。例えば半導体デバイス１５の仕様上の動作温度（安定して動作しうる温度範囲）が０℃〜＋７０℃で，仕様上の保存温度（特段の劣化を伴わずに保存しうる温度範囲）がそれより広い−４０℃〜＋１２０℃であったとする。すると半導体デバイス３は，保存温度の上限である１２０℃をしきい値として給電制御部１１を制御する。すなわち，素子温度センサー４４の検知温度が１２０度に達しない範囲内で，放熱器４から放熱器８へ熱移動させるのである。動作温度の上限でなく保存温度の上限をしきい値とするのは，半導体デバイス１５が休止中だからである。
【００５５】
図１４は，素子温度センサー４４が備えられている場合の動作状況のもう１つの例である。図１４の例における半導体デバイス１５は，モーター類４５や冷却ファン４２の駆動は行っていないが，動作中である。具体的には給電制御部１１の制御を行っている。すなわち図１４の例では，給電制御部１１は半導体デバイス３でなく半導体デバイス１５の制御下にある。そして素子温度センサー４４は，半導体デバイス１５の温度を検出して半導体デバイス１５自身に報知するようになっている。これにより図１４の例では，ペルチェ素子７への給電が行われるしきい値温度は，動作温度の上限である７０℃とされる。半導体デバイス１５が動作中だからである。このように給電制御部１１の制御は，半導体デバイス３，１５のどちらで行ってもよい。給電制御部１１の制御を半導体デバイス１５で行うことで，半導体デバイス３の負担を少し軽くすることができる。
【００５６】
図１３および図１４から，素子温度センサー４４を備えて半導体デバイス１５の温度（放熱器８の温度でもよい）を検出するように配置している場合の画像形成装置２１は，次のように使用することができる。すなわち，半導体デバイス１５の非動作中には，半導体デバイス１５の温度があらかじめ定めたしきい値温度未満である場合にペルチェ素子７への給電をオンするとともにしきい値温度以上である場合にペルチェ素子７への給電をオフし，半導体デバイス１５の動作中には，半導体デバイス１５の温度があらかじめ定めた別のしきい値温度未満である場合にペルチェ素子７への給電をオンするとともに別のしきい値温度以上である場合にペルチェ素子７への給電をオフするのである。ここで「しきい値温度」は半導体デバイス１５の仕様上の保存上限温度もしくはそれ以下の温度であり，「別のしきい値温度」は半導体デバイス１５の仕様上の動作上限温度もしくはそれ以下の温度である。むろんさらに，半導体デバイス１５の温度が保存上限温度未満もしくは動作上限温度未満であっても，半導体デバイス３の発熱量が低い場合にはペルチェ素子７への給電をオンしない，ということにしてもよい。
【００５７】
また，給電制御部１１は，放熱器４と放熱器８との温度差の測定回路を兼ねることができる。ペルチェ素子７のゼーベック電圧を利用するのである。その場合の給電制御部１１の構成を図１５に示す。図１５の給電制御部１１は，電圧計４６と，スイッチ４７，４８とを有している。電圧計４６の両端子間には抵抗４９が配置されている。また，図１５中に示すＤＣ電源５０は，半導体デバイス３もしくは半導体デバイス１５から供給されるＤＣ入力のことである。スイッチ４７，４８は，ペルチェ素子７の端子線を，ＤＣ電源５０と電圧計４６とのいずれに接続するかを切り替えるものである。スイッチ４７，４８は，半導体デバイス１５（半導体デバイス３でもよい）からの操作により，揃ってＤＣ電源５０側となり，あるいは揃って電圧計４６側となるものである。なお，単にペルチェ素子７への給電をオンオフするだけなら，電圧計４６や抵抗４９は不要である。
【００５８】
図１５の給電制御部１１において，スイッチ４７，４８が揃ってＤＣ電源５０側とされている状態が，前述のペルチェ素子７への給電をオンする状態である。図１６によりこの状態を説明する。図１６に示されるようにペルチェ素子７は，Ｎ型熱電半導体５１とＰ型熱電半導体５２とを交互に配置し，金属電極５３で千鳥状に２つずつ接続して全体に直列接続体となるようにしたものである。さらに，両面をセラミック板５４で覆っている。この構造においてペルチェ素子７に直流電流を印加すると，Ｎ型半導体５１では電流と逆向きに熱が移動し，Ｐ型半導体５２では電流と同じ向きに熱が移動する。このため，Ｎ型→Ｐ型の向きに電流が流れる金属電極５３の箇所が吸熱部となり，Ｐ型→Ｎ型の向きに電流が流れる金属電極５３の箇所が放熱部となる。これにより前述のようにペルチェ素子７による熱移動が行われる。
【００５９】
スイッチ４７，４８が揃って電圧計４６側とされている状態では，ペルチェ素子７への給電はオフされる。この状態では，ペルチェ素子７にて上述の熱移動が起こらず，替わりに温度差に基づくゼーベック電圧が発生する。すなわち，Ｎ型半導体５１では高温側が高電位となり低温側が低電位となる。Ｐ型半導体５２では逆に低温側が高電位となり高温側が低電位となる。高温側となるのは給電時に吸熱面となる側であり低温側となるのは給電時に放熱面となる側であるから図１７に示すように，給電時の電流の向きと同じ向きに電流を流そうとするゼーベック電圧が発生することとなる。この電圧が電圧計４６により検出される。この電圧が高いほど，放熱器４（高温側）と放熱器８（低温側）との温度差が大きいことを意味する。この温度差は，半導体デバイス３もしくは半導体デバイス１５で算出することができる。
【００６０】
これより，ペルチェ素子７の温度差検出機能を用いれば，画像形成装置２１を，次のように使用することができる。すなわち，図１３および図１４に示したように素子温度センサー４４が半導体デバイス１５の温度（放熱器８の温度でもよい）を検出するように設けられている場合であっても，半導体デバイス３の温度（放熱器４の温度でもよい）に基づく制御を行うことができるのである。具体的には，素子温度センサー４４で検出した半導体デバイス１５の温度と，給電をオフにしたペルチェ素子７のゼーベック電圧から算出される温度差とにより，半導体デバイス３の温度を算出することができる。よって，算出された半導体デバイス３の温度があらかじめ定めたしきい値温度未満であるか否かにより，ペルチェ素子７への給電のオンオフを決定すればよい。ここでいう「しきい値温度」はむろん，半導体デバイス３の仕様上の動作上限温度もしくはそれ以下の温度である。そして，定期的にゼーベック電圧の測定を行えばよい。さらに，半導体デバイス１５の温度の検出値に基づく制御と併用してもよい。
【００６１】
また，本形態の画像形成装置２１では，上記のような温度制御による以外に，動作モードに応じてペルチェ素子７への給電のオンオフを制御することもできる。すなわち，画像形成装置２１には，図１８中の左の「動作モード」欄に示すように種々の動作モードがある。そして図１８には動作モードごとに，半導体デバイス３および半導体デバイス１５の動作状況も示されている。図１８中の「メカ駆動制御用半導体デバイス」の欄は，半導体デバイス１５の動作状況および発熱量の程度を示している。同じく「情報処理用半導体デバイス」の欄は，半導体デバイス３の動作状況および発熱量の程度を示している。なお，これらの「発熱量」の欄の「大」，「中」，「小」は，それぞれの半導体デバイスごとにあらかじめ定められた発熱量の程度である。同じ「中」でも，「メカ駆動制御用半導体デバイス」の「中」と「情報処理用半導体デバイス」の「中」とは同じレベルではない。
【００６２】
画像形成装置２１では，これらの動作モードごとに，ペルチェ素子７への給電のオンオフをあらかじめ決定しておくことができる。冷却ファン４２の駆動のオンオフも同様にあらかじめ決定しておくことができる。図１８中の「ペルチェ素子ＯＮ／ＯＦＦ」の欄は，各モードごとにあらかじめ定められたペルチェ素子７への給電のオンオフを示している。ここで，「カラープリント」モードでの「ペルチェ素子ＯＮ／ＯＦＦ」は，「ＯＦＦ（ＯＮでも良い）」となっている。これは，原則的にはこの欄は「ＯＦＦ」であるが前述の素子温度センサー４４の検出温度次第でオンする設定であってもよい，という意味である。あるいは，原則的には「ＯＦＦ」であるがこの欄を「ＯＮ」とする設定であってもよい，という意味である。以下の説明では特記しない限り，この欄は「ＯＦＦ」であるものとする。図１８中の右の「冷却ファンＯＮ／ＯＦＦ」の欄は，各モードごとにあらかじめ定められた，冷却ファン４２の駆動のオンオフを示している。この図１８の内容は，動作モード制御部４０（図９参照）に記憶されている。
【００６３】
「カラープリント」モードでは，給紙や中間転写ベルト２２の駆動が行われ，フィニッシャー４１を使用する場合にはその駆動も行われる。このため，「メカ駆動制御用半導体デバイス」の「動作状況」は「動作中」であり，その「発熱量」は「中」である。また，「情報処理用半導体デバイス」は４色分の画像処理を行うため当然「動作中」であり，その「発熱量」は「大」である。図１８ではこの「カラープリント」モードについて，「ペルチェ素子ＯＮ／ＯＦＦ」を「ＯＦＦ」とし，「冷却ファンＯＮ／ＯＦＦ」を「ＯＮ」としている。
【００６４】
「ペルチェ素子ＯＮ／ＯＦＦ」を「ＯＦＦ」としたのは，半導体デバイス１５（メカ駆動）でも中程度の発熱量があるからである。しかし半導体デバイス３（情報処理）の発熱量が大きいので，「冷却ファンＯＮ／ＯＦＦ」を「ＯＮ」とすることで放熱性能を確保している。このときメカ駆動が動作中であるため，冷却ファン４２を駆動させてもその騒音はそれほど目立たない。なお，半導体デバイス３の発熱量が特に大きい場合には，ペルチェ素子７への給電をオンしてもよい。また，冷却ファン４２の冷却風が，少なくとも放熱器４のフィン部６に供給される構成となっている必要があるが，放熱器８のフィン部１０に対しても冷却風が供給される構成であってもよい。
【００６５】
「モノクロプリント」モードでは，「メカ駆動制御用半導体デバイス」の状況は「カラープリント」モードの場合と同様である。一方で「情報処理用半導体デバイス」は，画像処理が１色分のみのため「発熱量」が「中」となる。図１８ではこの「モノクロプリント」モードについても，「ペルチェ素子ＯＮ／ＯＦＦ」を「ＯＦＦ」としている。半導体デバイス１５に中程度の発熱量があるからである。しかし「冷却ファンＯＮ／ＯＦＦ」は「ＯＦＦ」としている。半導体デバイス３の発熱量が中レベルに止まるからである。
【００６６】
「スキャンｔｏＵＳＢメモリ」モードは，スキャナー部３５で画像データを読み取り，ＵＳＢメモリに保存するモードである。ＵＳＢメモリは，ＵＳＢ接続部３８（図９参照）に接続されているものとする。このモードでは，「メカ駆動制御用半導体デバイス」は「停止」で給電のみされている状況であり，その「発熱量」は「小」である。スキャナー部３５以外のメカが駆動されないからである。一方で「情報処理用半導体デバイス」は，カラープリント時と同様の状況であるため「発熱量」が「大」である。図１８ではこの「スキャンｔｏＵＳＢメモリ」モードについて，「ペルチェ素子ＯＮ／ＯＦＦ」を「ＯＮ」とし，「冷却ファンＯＮ／ＯＦＦ」を「ＯＦＦ」としている。半導体デバイス３の発熱量が大きい一方で，本体のメカが停止しており冷却ファン４２を駆動させたくないからである。
【００６７】
「ＰＣプリント」モードは，接続されている外部機器（パソコン等）からのプリント指示により画像形成を行うモードである。ただし実際のプリントは指示者が画像形成装置２１の前まで来てログインしてから実行されるので，それまでの間は「メカ駆動制御用半導体デバイス」は「停止」で給電のみされている状況であり，その「発熱量」は「小」である。一方で「情報処理用半導体デバイス」は，カラープリント時と同様の状況であるため「発熱量」が「大」である。「サーバー」モードは，ネットワークから画像情報を取得して記憶部３９（図９参照）に保存するモードである。このモードでは，「メカ駆動制御用半導体デバイス」は給電もされず「発熱量」が「なし」である状況である。一方で「情報処理用半導体デバイス」は，カラープリント時と同様の状況であるため「発熱量」が「大」である。図１８ではこれら２つのモードについても，「スキャンｔｏＵＳＢメモリ」モードと同様に，「ペルチェ素子ＯＮ／ＯＦＦ」を「ＯＮ」とし，「冷却ファンＯＮ／ＯＦＦ」を「ＯＦＦ」としている。
【００６８】
「省電力」モードでは，「メカ駆動制御用半導体デバイス」は給電もされず「発熱量」が「なし」である状況である。「情報処理用半導体デバイス」は，給電こそされているが「停止」状態であり「発熱量」は「小」である。図１８ではこの「省電力」モードについて，「ペルチェ素子ＯＮ／ＯＦＦ」，「冷却ファンＯＮ／ＯＦＦ」とも「ＯＦＦ」としている。つまり半導体デバイス３の放熱を放熱器４のみで行うこととしている。
【００６９】
画像形成装置２１で動作モードに応じてオフを制御する場合には，給電制御部１１は，図１８の「ペルチェ素子ＯＮ／ＯＦＦ」欄の内容を動作モード制御部４０から読み出す。そして読み出した内容に従ってペルチェ素子７への給電を行う。すなわち，カラーコピーモード，モノクロコピーモード，省電力モードのときにはペルチェ素子７への給電をオフし，スキャンｔｏＵＳＢメモリモード，ＰＣプリントモード，サーバーモードのときにはペルチェ素子７への給電をオンする。このようなやり方でも，ペルチェ素子７への給電を必要時のみ行い，半導体デバイス３の過昇温防止とペルチェ素子７での電力消費の抑制とを両立することができる。
【００７０】
なお図１８に示されている「ペルチェ素子ＯＮ／ＯＦＦ」欄の内容は，「メカ駆動制御用半導体デバイス」の「動作状況」が「停止」であり，かつ，「情報処理用半導体デバイス」の「発熱量」が「大」である動作モードについてのみ「ＯＮ」とし，それ以外の動作モードについては「ＯＦＦ」とするように決定したものである。なお，「情報処理用半導体デバイス」の「発熱量」が「大」であれば「メカ駆動制御用半導体デバイス」の状況に拘わらず「ＯＮ」とするように決定することもできる。その場合には前述のように，「カラーコピー」モードでの「ペルチェ素子ＯＮ／ＯＦＦ」が「ＯＮ」となる。
【００７１】
さらに，図１９のフローチャートに基づく制御を行うこともできる。図１９のフローチャートではまず，半導体デバイス１５が非給電状態か否かを判定する（Ｓ２１）。半導体デバイス１５が非給電状態にあるということは当然，半導体デバイス１５は停止状態にある。半導体デバイス１５が非給電状態にある場合には（Ｓ２１：Ｙｅｓ），半導体デバイス３の発熱量を測定する（Ｓ２２）。そして測定した発熱量が大きいか否かを判定する（Ｓ２３）。発熱量が大きくないと判定された場合には（Ｓ２３：Ｎｏ），ペルチェ素子７への給電をオフのままとする（Ｓ２７）。発熱量が大きいと判定された場合には（Ｓ２３：Ｙｅｓ），ペルチェ素子７への給電をオンする（Ｓ２４）。そして，半導体デバイス１５がその保存上限温度に達したか否かを判定する（Ｓ２５）。半導体デバイス１５が保存上限温度に達しない限り（Ｓ２５：Ｎｏ），ペルチェ素子７への給電をオンし続ける（Ｓ２４）。半導体デバイス１５が保存上限温度に達した場合には（Ｓ２５：Ｙｅｓ），ペルチェ素子７への給電をオフする（Ｓ２６）。
【００７２】
つまり，半導体デバイス１５が給電すらされておらず（Ｓ２１：Ｙｅｓ），かつ，半導体デバイス３の発熱量が大きい場合には（Ｓ２３：Ｙｅｓ），半導体デバイス１５が保存上限温度に達しない範囲内で（Ｓ２５：Ｎｏ），ペルチェ素子７への給電をオンする（Ｓ２４）のである。これにより，半導体デバイス３の放熱を効率よく行いつつ，半導体デバイス１５を保護できる。ここで，半導体デバイス１５が給電されておらず，動作を開始する可能性が著しく低いことから，保存上限温度ぎりぎりまで，放熱器８への熱移動を行うことができる。
【００７３】
図１９のフローチャートで最初に半導体デバイス１５が非給電状態でない場合には（Ｓ２１：Ｎｏ），半導体デバイス１５が停止しているか否かを判定する（Ｓ２８）。半導体デバイス１５が停止していない場合には（Ｓ２８：Ｎｏ），半導体デバイス３の発熱量に拘わらず，ペルチェ素子７への給電をオフのままとする（Ｓ２７）。半導体デバイス１５が停止している場合，すなわち給電はされているものの動作していない場合には（Ｓ２８：Ｙｅｓ），Ｓ２９〜Ｓ３１の処理へ進む。Ｓ２９〜Ｓ３１の処理は，前述のＳ２２〜Ｓ２４の処理と同じである。すなわち，半導体デバイス３の発熱量が大きい場合に限り（Ｓ３０：Ｙｅｓ），ペルチェ素子７への給電をオンする（Ｓ３１）。そして，半導体デバイス１５がその動作上限温度（保存上限温度ではない）に達したか否かを判定する（Ｓ３２）。半導体デバイス１５が動作上限温度に達しない限り（Ｓ３２：Ｎｏ），ペルチェ素子７への給電をオンし続ける（Ｓ３１）。半導体デバイス１５が動作上限温度に達した場合には（Ｓ３２：Ｙｅｓ），ペルチェ素子７への給電をオフする（Ｓ２６）。
【００７４】
つまり，半導体デバイス１５に給電されている場合には（Ｓ２１：Ｎｏ），放熱器８への熱移動を許容するための半導体デバイス１５の上限温度を，保存上限温度より低い動作上限温度に留めるのである。半導体デバイス１５が停止中とはいえ給電は受けているので，半導体デバイス１５の動作が開始される可能性があるからである。
【００７５】
［第５の形態］
第５の形態も，図８のような画像形成装置２１に本発明を適用したものである。ただし，前述の第４の形態では制御部３４に本発明を適用したのに対し，第５の形態では露光装置２６に本発明を適用している。すなわち第５の形態における露光装置２６は，第３の形態として説明した図７の制御基板１６を用いて構成されている。これにより第５の形態の画像形成装置２１における露光装置２６では，フル点灯もしくはそれに近い状態のように発光素子アレイ１８の発光量が多いときの十分な冷却性能を確保しつつ，ペルチェ素子７での消費電力の抑制も図られている。なお，第４の形態と第５の形態とを併用してもよい。すなわち画像形成装置２１において制御部３４と露光装置２６との両方にそれぞれ本発明を適用してもよい。
【００７６】
以上詳細に説明したように本実施の形態によれば，２つの放熱器（４と８，もしくは１９と２０）の間にペルチェ素子７を配置している。そしてペルチェ素子７に給電制御部１１を接続し，必要な場合にのみペルチェ素子７に給電するようにしている。これにより，半導体デバイス３（もしくは発光素子アレイ１８）の発熱量が大きいときの必要な放熱性能を確保しつつ，ペルチェ素子７での電力消費を必要最小限に抑えている。こうして，半導体デバイス３（もしくは発光素子アレイ１８）の過昇温を防止しつつ，省エネルギーにも配慮した制御基板１，１４，１６，画像形成装置２１が実現されている。
【００７７】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，第２の形態の制御基板１４およびこれを使用する第４の形態の画像形成装置２１において，半導体デバイス３と半導体デバイス１５との役割分担は，任意であり適宜変更可能である。また，第４の形態の画像形成装置２１における画像形成自体の方式は，説明したようなトナー方式のものに限らず，液状の発色材を用いる方式であってもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１，１４，１６      制御基板
２                  プリント配線板
３，１５            半導体デバイス
４，８，１９，２０  放熱器
７                  ペルチェ素子
１１                給電制御部
１７                ガラス基板
１８                発光素子アレイ
２１                画像形成装置
２３Ｙ〜２３Ｋ      画像形成部
２６                露光装置
３４                制御部
４３                プリンター部
４４                素子温度センサー
４６                電圧計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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