CN1284075C

CN1284075C - 图像形成装置

Info

Publication number: CN1284075C
Application number: CNB2003101232135A
Authority: CN
Inventors: 松仓隆
Original assignee: Canon Precision Inc
Current assignee: Canon Precision Inc
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2023-12-19
Also published as: US7062191B2; CN1519690A; US20050063725A1; JP2004202692A

Abstract

本发明提供一种图像形成装置。打印机(图像形成装置)(10)具有由交流电源驱动的交流负荷，由逻辑用的单一电源线和信号线连接到外部装置(30)。具体地说，打印机驱动器(11)和机械控制器(13)由通过USB电缆(20)获得的5V电源电压动作，当成为待机状态时，通过使继电器(17)断开，隔断交流电源相对驱动电源部分(19)的供给，并隔断电源对交流负荷的供给。当根据来自PC(30)的信号接收解除待机状态时，相对继电器(17)发生接通信号，进行交流电源的供给。这样减少待机电力，从而进一步实现节能化。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种作为用于从外部接收信号的外部端子具有用于与PC(个人计算机)那样的外部装置连接的USB(通用串行总线)等的串行通信接口的打印机等中的图像形成装置。

背景技术

过去，在图像形成装置中，作为与PC的连接端子，一般具有集中交换并行接口、USB、网络用的LAN等的连接端子，但仅具有容易连接的USB的廉价的图像形成装置不断增加。

作为在连接端子仅具有USB的装置，一般的图像扫描仪在装置侧不带电源部分，通过连接的USB从PC接收电源进行动作。

从USB的电源线相对装置接受供给的电源通常为+5V，按以下的任一消耗模式的任一个动作。

(1)最大电流100mA以下的消耗模式

(2)最大电流500mA以下的消耗模式

(3)最大电流500μA以下的暂停消耗模式

上述(1)的模式为在USB中成为基准的电流消耗模式，器件初次连接于USB供给电流时，从总线可消耗的电流的最大值定义为100mA，即使在为了通常动作消耗100mA以上的电流的那样的USB器件的场合，也在从PC指示之前采用该消耗模式，必须将消耗电流抑制到100mA以下。

上述(2)的模式不是所有器件都具有，而是仅对为了通常的动作需要从总线消耗100mA以上的电流的器件所需要的模式。在该消耗模式中，仅在将器件的构成情况向PC报告后(在由PC识别器件、成为可使用的状态下)从PC许可该消耗模式的使用时起有效。

上述(3)的模式为必须支持所有USB器件的模式，在由于PC进入到休止状态(暂停)等原因使得USB总线上没有总线活动达到预定时间(例如3mS)以上的场合，USB器件自动检测出这一状态，进入暂停消耗模式。

然而，作为外部信号接收用的外部端子仅具有USB的图像形成装置(例如打印机)通常消耗从USB接受供给的+5V、超过最大500mA的电力，所以，一般不从USB接受电力供给，而是在装置内部或如交流适配器那样具有专用电源部分，使装置整体动作。

在这里，根据图1说明为了与PC30那样的外部装置进行连接仅具有USB接口的打印机100的示意构成。该打印机100的动作主要是通过将处于交流电源(AC)输入部分25的电源开关118接通，在驱动电源部分119中通电，由该驱动电源部分119生成作为装置必要的逻辑电源电压(5V、3.3V等)及比其高的驱动电源电压(24V等)。当接通电源开关118时，逻辑电源(5V、3.3V等)供给打印机驱动器111、机械(engine)控制器113等，进行初期动作，成为备用状态。该备用状态除了打印机驱动器111、机械控制器113中必要的逻辑电源之外还包含负荷驱动时需要的驱动电源(备用时没有必要)，消耗待机电力。

动作命令(例如打印动作)从外部装置通过USB电缆20发送到打印机时，在外部装置、打印机驱动器111、机械控制器113间进行通信，机械控制器113控制装置内的各各负荷(电动机、螺线管、高压部分等)，进行打印动作。此时，在图像形成装置内对必要的交流(AC)负荷(例如定影加热器)的电力供给也可通过从机械控制器113将继电器控制信号115接通、将作为1次侧继电器的安全继电器117接通而进行。

实际的AC负荷的通断控制在接通安全继电器117后由设于117与AC负荷之间的双向可控硅(图中未示出)进行。该安全继电器117在用纸卡在装置内(用纸堵塞)的场合(第1异常)和发生加热器的温度控制异常(第2异常)的场合由来自机械控制器113的继电器控制信号(或加热器异常检测电路的继电器控制信号)隔断安全继电器117、强制地切断对AC负荷的电力供给为主要目的，在图像形成装置不可缺少。

在该打印机100中，USB的5V电源不特别用作动作电力。

目前，设计以小型、廉价为目的的图像形成装置时最大的课题为降低成本，而电源电路的简化是一个有效途径。然而，具有低电压的逻辑电源(5V、3.3V等)和比其高的电压的负荷驱动电源(24V等)的多个输出的电源回路构成变得复杂，成为进一步的成本降低的障碍。

另外，近年来，在装置中要求节能，特别是要求在装置不动作(打印动作)的待机状态下的电力削减。为了使得用户立即可使用装置，需要不停地形成为待机状态，结果消耗了无用的待机电力，这成为节能的障碍。另外，图像形成装置仅在PC等的外部装置使用时使用，为了减少外部装置未使用时的待机电力，必须具有使图像形成装置的电力通断的电源开关118。

发明内容

本发明就是在这样的背景下作出的，其目的在于提供一种图像形成装置，该图像形成装置具有由交流电源驱动的交流负荷，由逻辑用的单一电源线和信号线连接外部装置；其中，通过减少待机电力，可进一步实现节能。

本发明的另一目的在于通过简化用于装置的控制和动作的电源回路构成，实现成本降低。

本发明的再另一目的在于提高那样的图像形成装置使用时的操作性。

本发明的图像形成装置具有由交流电源驱动的交流负荷；其中：具有用于通过包含单一电源电压的电源线和信号线的电缆与外部装置连接的连接端子，输入相对交流负荷的交流电源的交流电源输入端子，基于上述交流电源生成比上述单一电源电压高的电压的直流电压的驱动电源部分，连接于上述交流电源输入端子与上述驱动电源部分间的开关单元，及将来自上述外部装置的单一电源电压用作内部的逻辑用电源、控制装置动作的控制单元。该控制单元在从上述外部装置接受上述单一电源电压的供给的状态下成为待机状态时，相对上述开关单元产生断开信号，隔断交流电源相对上述驱动电源部分的输入，根据从上述外部装置的信号接收解除待机状态时，相对上述开关产生接通信号，从而相对上述驱动电源部分输入交流电源。

这样，当图像形成装置处于待机状态时，隔断交流电源相对上述驱动电源部分的输入，因而减少待机电力。另外，可削除由使用者的操作使交流电源的输入通断的电源开关。结果，通过使电源回路构成简化，可实现成本降低。另外，将电缆连接到图像形成装置即可使图像形成装置能够使用，其操作性提高。

当从上述外部装置接受上述单一电源电压的供给时，上述控制单元为了进行预先确定的初期动作在预定时间相对上述开关单元产生接通信号。这样，以从上述外部装置接受上述单一电源电压的供给为契机，实施需要由上述驱动电源部分获得的驱动电源的初始化动作。

上述开关单元可由设于上述图像形成装置内的、基于预定的原因隔断上述交流电源的输入的继电器构成。这样，可在图像形成装置的异常时的电源隔断用和备用时的电源隔断用的场合兼用单一的开关单元。

例如，相对上述交流负荷的交流电源从上述开关单元的后级导出，上述控制单元在检测到预先设定的的异常时，相对上述开关单元产生断开信号，从而可隔断交流电力相对上述交流负荷的供给。上述预先确定的异常例如为用纸堵塞的发生或定影加热器的温度控制异常。

按照本发明，图像形成装置可以不具有由使用者的操作进行上述交流电源的输入的通断的电源开关。另外，在图像形成装置中不需要具有与从上述外部装置接受供给的上述单一电源电压相同的电压的电源。

附图说明

图1为示出为了与外部装置连接仅具有USB接口的已有打印机的示意构成的框图。

图2为反映本发明实施形式打印机的备用时的动作状态的构成图。

图3为反映本发明实施形式打印机的打印时的动作状态的构成图。

图4为示出本发明实施形式的机械控制器的分部构成的框图。

图5为用于说明本发明实施形式的控制的流程的流程图。

具体实施方式

下面以打印机为例说明本发明的图像形成装置的实施形式。

在图2和图3中，示出反映本实施形式的打印机的备用时和打印时的动作状态的构成图。

打印机10作为与外部装置即PC30的连接接口仅具有SUB接口，具有仅由通过USB电缆20从PC30接受供给的5V电源进行动作的打印机驱动器11，通过与该打印机驱动器11连接而接受5V的电源的供给进行动作的机械控制器(控制单元)13，AC输入部分25，从该AC输入部分25接受交流电源、在逻辑电源电压(5V)下动作的一次侧继电器17，通过该一次侧继电器17接通从而可进行电力供给的驱动电源部分(24V等)19，及图中未示出的AC负荷(例如定影加热器)。相对AC负荷的AC电源从一次侧继电器17的后级导出。

在使用打印机10之前，使用者由USB电缆20将该打印机10连接到PC30，使PC动作(也可连接动作中的PC)。这样，可从PC30通过电缆20内的电源线接受5V的电源供给。接受供给的5V电源根据需要变压为在打印机10内使用的另一逻辑电源电压(例如3.V)，供给到打印机10内的打印机驱动器11、机械控制器13、传感器(图中未示出)等。

打印机驱动器11、机械控制器13由从PC30接受供给的5V电源动作，进行PC30与打印机10间的通信。这样，可识别PC30与打印机10相互连接的状态。另外，作为打印机进行必要的初期动作后，成为备用状态。

备用时，不需要驱动各种DC负荷(电压机、螺线管、高压等)和AC负荷(例如定影加热器)，所以，通过使来自机械控制器13的继电器(RL)控制信号15停止，切断对打印机内的驱动电源部分(24V等)19和AC负荷的电力供给，除来自PC30的5V电源供给以外，不消耗无用的待机电力。即，在备用时不使用一切打印机本体侧的电源。

但是，实际上在刚接通电源开关后，作为初期动作，为了使打印机可立即动作，使各种DC负荷(电压机、加热器等)动作，进行事前确认。在其间的预定时间，一时使用驱动电源(24V等)。当该动作结束时，成为完全仅由逻辑电源动作的备用状态。

该打印机只要与P30连接而且使PC30动作这样的条件不成立则不动作，也不消耗电力。因此，不需要打印机的电源开关(图1的118)。

下面根据图3说明打印机10的动作时(例如打印时)的主要内容。

在图2的备用状态下，动作命令(例如打印动作)通过USB电缆20从PC30送到打印机10时，在打印机驱动器11与机械控制器13间进行通信，根据来自机械控制器13的继电器控制信号15接通一次侧继电器17。这样，将电力供给到打印机10内的驱动电源部分(24V等)和AC负荷(例如定影加热器)，可进行打印动作。

与过去的装置同样，实际的AC负荷(例如定影加热器)的通断控制在一次侧继电器17接通后由设于一次侧继电器17与AC负荷间的双向可控硅(图中未示出)进行。

在用纸卡在打印机内(用纸堵塞)的场合或加热器的温度控制发生异常的场合，作为根据由来自机械控制器13的继电器控制信号或加热器异常检测电路的继电器控制信号隔断一次侧继电器17、强制地隔断对AC负荷的电力供给的安全电路用继电器兼用一次侧继电器17。

在本发明的打印机10的场合，一次侧继电器17不仅隔断AC负荷，而且在从驱动电源部分进行供给的负荷驱动短路等异常电流被检测到时，可由一次侧继电器17隔断。

一次侧继电器17的驱动多由已有驱动电源(24V等)进行，但在本发明中由于在备用时不能利用驱动电源，所以，由逻辑电源电压(在这里为5V)进行。

图4示出机械控制器13的本实施形式的要部构成。该机械控制器13具有低电压电源131、控制部分132、异常检测电路134、“与”门136。低电压电源131基于从PC30通过USB电缆20获得的5V电压生成必要的低直流电压(例如3.3V)。控制部分132为控制机械控制器13的动作的部位，在预定的条件下产生输出信号133，控制继电器控制信号15的通断。控制部分132除在打印动作时接通输出信号133外，在根据图中未示出的用纸传感器的输出检测到用纸卡在打印机内(用纸堵塞)的场合等时使输出信号133停止。异常检测电路134根据用于检测定影装置的加热器温度的图中未示出的温度传感器的输出检测加热器温度控制异常等，在发生那样的异常的场合，将异常检测信号135设为高电平。输出信号133和异常检测信号135输入到“与”门136，其“与”输出成为继电器控制信号(RL控制信号)15。继电器控制信号15在输出信号133为高电平而且异常检测信号135为低电平时，产生高电平(继电器接通)信号。

另外，低电压电源131也可设于打印机驱动器11。在不需要5V以外的低电压的场合，也可取消低电压电源131。

图5为用于说明本发明实施形式的控制流程的流程图。

通过在打印机10连接USB、使PC30动作，从而通过USB电缆20将5V的电压供给打印机10。以此为契机，由与P30的通信进行初期动作(S11)，在备用状态下待机(S12)当从PC30接收到打印命令时(S13，是)，由逻辑电源电压接通AC电源的一次侧继电器17(S14)，可利用驱动电源(24V等)(S15)，进行打印动作(S16)。在该打印动作结束后(S17，是)，通过停止继电器控制信号15，从而隔断一次侧继电器17(S18)，切断驱动电源输出(S19)。此后，返回到备用状态(S13)，在接收到下一打印命令之前待机。

在本实施形式中，作为节能措施，通过取消电源开关而使PC未通电时的待机电力为0W，获得使PC使用时的待机电力为最低限度必要的逻辑电源消耗电流(5V、50mA以下)的打印机。

在使用热定影装置的打印机中，最好采用驱动电源开始输出后在短时间获得定影温度的定影方式(例如被称为沙夫(サ一フ)定影的方式)。

以上说明了本发明的优选实施形式，但在不脱离本发明的权利要求范围的前提下可进行多种变形和变更。例如，在本实施形式中，以USB为例进行了说明，但也可适用于使用具有供给低电压电源的电源线和信号线的电缆的其它接口(例如IEEE1394)。

按照本发明，图像形成装置具有由交流电源驱动的交流负荷，由逻辑用的单一电源线和信号线连接到外部装置，其中，在从外部装置接受单一电源的电压供给的状态下，当成为待机状态时，隔断交流电源相对驱动电源部分的输入，当根据来自外部装置的信号接收解除待机状态时，相对上述驱动电源部分输入交流电源，由这样的构成可减小待机电力，同时，简化用于装置的控制和动作的电源回路构成，进一步降低成本。另外，通过利用装置内已有的安全继电器作为交流电源隔断用开关，可实现装置的成本降低。

Claims

1.一种图像形成装置，具有由交流电源驱动的交流负荷；其特征在于：具有，

用于通过包含单一电源电压的电源线和信号线的电缆与外部装置连接的连接端子；

输入相对交流负荷的交流电源的交流电源输入端子；

基于上述交流电源生成比上述单一电源电压高的电压的直流电压的驱动电源部分；

连接于上述交流电源输入端子与上述驱动电源部分间的开关单元；及

将来自上述外部装置的单一电源电压用作内部的逻辑用电源并控制装置动作的控制单元；

该控制单元在从上述外部装置接受上述单一电源电压的供给的状态下成为待机状态时，对上述开关单元产生断开信号，从而隔断交流电源对上述驱动电源部分的输入，根据从上述外部装置的信号的接收而解除待机状态时，对上述开关单元产生接通信号，从而对上述驱动电源部分输入交流电源。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于：当从上述外部装置接受上述单一电源电压的供给时，上述控制单元为了进行预先确定的初期动作而在预定时间对上述开关单元产生接通信号。

3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于：上述开关单元由设于上述图像形成装置内的用于隔断上述交流电源的输入的继电器构成。

4.根据权利要求1或3所述的图像形成装置，其特征在于：相对上述交流负荷的交流电源从上述开关单元的后级导出，上述控制单元在检测到预先指定的异常时，对上述开关单元产生断开信号，从而隔断交流电力对上述交流负荷的供给。

5.根据权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于：上述预先指定的异常为用纸堵塞的发生。

6.根据权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于：上述预先指定的异常为定影加热器的温度控制异常。

7.根据权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于：上述图像形成装置不具有由使用者的操作而进行上述交流电源的输入的通断的电源开关。