JP2004138893A

JP2004138893A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004138893A
Application number: JP2002304557A
Authority: JP
Inventors: Jun Haruna; 春名　純; Hirofumi Hori; 堀　浩文
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-10-18
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】待機時消費電力を低減しつつ、安価な構成で省電力モード時の開閉機構の開閉状態を確実に監視できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】駆動系電圧と駆動系電圧より低い制御系電圧とを含む少なくとも２系統の電圧を供給する電源装置３と、開状態または閉状態となる開閉機構１１８と、開閉機構１１８の開閉状態に応じてオン／オフするインタロックスイッチ１１９と、インタロックスイッチ１１９を介した駆動系電圧の供給状態を検知するエンジンコントローラ３０１と、制御系電圧により駆動され、開閉機構１１８の開閉状態を検知し得る廃トナー満タン検知センサとを有し、通常動作時はインタロックスイッチ１１９により開閉機構１１８の開閉状態を検知し、省電力モード時は廃トナー満タン検知センサにより開閉機構の開閉状態を検知する。
【選択図】　　　　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置は、装置内部に紙詰まりが発生した時にジャム処理を行う場合や、画像形成装置の消耗部品（トナーカートリッジや感光体ドラムカートリッジ等）を交換する場合に、装置内部へアクセス可能にするために設けられたドア等の開閉機構が開かれた時に、ユーザにとって危険とされる、装置内部のモータ類や高圧回路を停止させている。具体的には、ドアの開閉に応じてオン／オフされるインタロックスイッチをモータ類や高圧回路と電源を供給する電源回路との間に設けている。
【０００３】
また、画像形成装置を制御するエンジンコントローラは画像形成装置内部の消耗部品等が交換されたか否かを検知するために、インタロックスイッチ後段側の電圧の有無によって開閉機構が開閉されたことを監視している。
【０００４】
一方近年、画像形成装置が画像形成動作を行なわない待機時における画像形成装置の消費電力を低減させる動きが高まっている。画像形成装置においてはとりわけモータ類や高圧回路など画像形成に係る駆動系ユニットの消費電力が大きく、待機時であっても画像コントローラなどの制御系ユニットに比較するとその消費電力は非常に大きいものとなっている。
【０００５】
上述の理由から省電力モード時には駆動系電圧を遮断するなどの提案がなされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上に示した従来の構成の場合、以下のような問題点があった。
【０００７】
従来の画像形成装置においては、省電力モード時に駆動系電圧を遮断してしまうためドア等の開閉機構の開閉状態を検知するインタロックスイッチに電源が供給されず、ユーザが開閉機構を開閉したことを検知できない。そのため、消耗品が交換されたことやユニットが着脱された等を検知できず、画質への影響も懸念される不具合があった。また開閉機構を閉じても監視手段がないために、省電力モードから復帰できずに操作パネルから解除操作するか、画像信号を送信して復帰させなければならなかった。このような場合には、操作パネルからの設定解除方法が煩わしく、画像信号を送信しても自己診断に時間がかかり、即座にプリントアウトできないなどの不具合があった。またこのような不具合に対応するために、駆動系電源ライン遮断用のインタロックスイッチの近傍に、省電力モード時にも電源供給を遮断しない制御系電源ライン用のインタロックスイッチを併設する提案などがある。この場合には装置内部の配線が複雑になりかつコスト高となってしまう不具合があった。
【０００８】
本発明は、上述のような問題点に着目してなされたもので、待機時消費電力を低減しつつ、安価な構成で省電力モード時の開閉機構の開閉状態を確実に監視できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願発明の画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、第１の電圧と前記第１の電圧より低い第２の電圧とを含む少なくとも２系統の電圧を供給する電圧供給手段と、前記画像形成装置に設けられ、開状態または閉状態となる開閉手段と、前記開閉手段の開閉状態に応じて前記電圧供給手段が前記画像形成装置へ供給する前記第１の電圧を供給状態または非供給状態へ移行させるスイッチと、前記スイッチを介した前記電圧供給手段から前記画像形成装置への前記第１の電圧の供給状態を検知する第１の検知手段と、前記第２の電圧により駆動され、前記開閉手段の開閉状態を検知し得る第２の検知手段とを有し、前記第１の電圧および前記第２の電圧を前記画像形成装置へ供給する場合は前記第１の検知手段により前記開閉手段の開閉状態を検知し、前記第１の電圧を供給せずに前記第２の電圧を前記画像形成装置へ供給する場合は前記第２の検知手段により前記開閉手段の開閉状態を検知するよう制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
（第１の実施例）
次に本発明に係る画像形成装置の構成の一例について説明する。
【００１２】
図１はカラー画像形成装置１００の構成を示す図である。図１に示すカラー画像形成装置１００には、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｂｋ）の各色ごとに４つの画像形成部が配置されている。それぞれの画像形成部は、像担持体１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｂｋ、像担持体１０１Ｙ〜１０１Ｂｋを一様に所定の電位に帯電するための帯電手段１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｂｋ、帯電された像担持体１０１Ｙ〜１０１Ｂｋ上に各色画像データに対応したレーザ光１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｂｋを照射して静電潜像を形成するためのレーザスキャナユニット１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｂｋ、像担持体１０１Ｙ〜１０１Ｂｋ上に形成された静電潜像を現像して顕像化するための現像手段１０５Ｙ，１０５Ｍ，１０５Ｃ，１０５Ｂｋ、現像手段１０５Ｙ〜１０５Ｂｋ内の各色トナーを像担持体１０１Ｙ〜１０１Ｂｋに送り出すためのスリーブローラ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｂｋ、像担持体１０１Ｙ〜１０１Ｂｋ上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１０９に転写するための転写ローラ１０８Ｙ，１０８Ｍ，１０８Ｃ，１０８Ｂｋから構成される。また、１２１は中間転写ベルト１０９上に残った廃トナーを回収するためクリーニングブレードで、１２１のクリーニングブレードによって回収された廃トナーは、廃トナー搬送機構１２２により搬送され、廃トナー回収ユニット２０８内に保持される。また、廃トナー回収ユニット２０８、廃トナー搬送機構１２２、中間転写ベルト１０９は開閉機構１１８に組み付けられており開閉機構の動作にあわせて位置が移動する構成である。また、廃トナー回収ユニット２０８には、廃トナーの満タン検知を行うために、廃トナー満タン検知センサの光透過部２０６が設置されており、開閉機構を閉じた際（閉状態）に、その廃トナー満タン検知センサの光透過部２０６の位置に対応する本体側に、廃トナー満タン検知センサの光学式センサ部２０７が位置するように構成されている。なお、開閉機構を開いた際（開状態）には、その廃トナー満タン検知センサの光透過部２０６には、廃トナー満タン検知センサの光学式センサ部２０７が位置しないように構成されている。
【００１３】
カラー画像形成装置１００の下部には記録媒体１０７が収納された給紙カセット１１１が配置されている。給紙カセット１１１からの記録媒体１０７の搬送経路には、記録媒体の給紙用のピックアップローラ１１２、給紙された記録媒体１０７を画像形成部から定着手段へ搬送するための搬送ベルト１１３、記録媒体１０７の先端を検出し、画像形成プロセスのタイミングをはかるための検出センサ１１４、中間転写ベルト１０９上に形成された現像剤画像を２次転写するタイミングをとるために記録媒体１０７を待機させるためのレジストローラ１１５、記録媒体１０７に２次転写する手段１１６が配置されている。レジストローラ１１５で待機した記録媒体１０７は、画像形成プロセスとのタイミングをとって、搬送ベルト１１３上を搬送されるとともに、２次転写する手段１１６によって、中間転写ベルト上のトナー画像が転写される。１１７は定着手段であり、記録媒体１０７上に転写された４色のトナー画像を溶融定着させる。定着された記録媒体１０７は機外に排出され、画像形成動作を終了する。
【００１４】
図６を用いて本画像形成装置の電源系統を説明する。本実施例の電源装置３０４は、駆動系３０７への駆動系電圧、および、エンジンコントローラ３０１、制御系センサ３０９を含む制御系への制御系電圧の２系統の電圧を供給可能な構成である。
【００１５】
なお、ここで駆動系３０７とは、現像手段１０５を駆動する現像モータ、像担持体１０１および中間転写ベルトを回転駆動させるメインモータ、定着手段を構成するローラ対を回転駆動させる定着モータ、帯電手段１０２及びスリーブローラ１０６及び転写ローラ１０８に電圧を印加する高圧電源回路（不図示）等の比較的高い駆動電圧（例えば＋２４Ｖ等）で動作する負荷を有する系をいう。また制御系とは、画像コントローラ３０２、エンジンコントローラ３０１等の回路や、検出センサ１１４、廃トナー満タン検知センサの光学式センサ部２０７等の各種センサ等の比較的低い駆動電圧（例えば＋５Ｖ等）で動作する負荷を有する系をいう。
【００１６】
駆動系電圧は、駆動系電圧供給スイッチ３１４を切り替えることで、画像形成装置の駆動系へ供給する電圧を供給状態または非供給状態を選択することが可能であり、駆動系電圧ライン３０５上には、インタロックスイッチ１１９が配置され、開閉機構１１８が開かれた際には前記駆動系３０７への電圧を遮断して供給状態から非供給状態へ移行させる構成となっている。エンジンコントローラ３０１上に配置されたエンジン制御ＣＰＵ３０３は、インタロックスイッチ１１９後段の駆動系電源ライン３１５の電圧レベルをモニタすることで、省電力モード時以外における開閉機構１１８の開閉状態を検知している。また、画像形成装置が一定時間以上使用されないときには、画像コントローラ３０２から、エンジン制御ＣＰＵ３０３へ省電力指示３１２が送信される。エンジン制御ＣＰＵ３０３は省電力指示を受けると、省電力切り替え３１３を実行することで、前記駆動系電圧供給スイッチ３１４の状態を非供給状態に変更する。従って、省電力モード時にはインタロックスイッチ１１９後段の駆動系電源ライン３１５には電力が供給されていないのでインタロックスイッチ１１９がオフ状態とされていてもエンジン制御ＣＰＵ３０３は開閉機構１１８の開閉状態を検知することができない。一方、制御系への電力は省電力モード時でも制御系電圧ライン３０８を通して常に供給されるので、エンジン制御ＣＰＵ３０３は、廃トナー満タン検知センサの光学式センサ部２０７の検知状態を認識することができる。
【００１７】
図２を用いて廃トナー満タン検知センサの仕組みを説明する。発光素子２０１と受光素子２０２を備えた、廃トナー満タン検知センサの光学式センサ部分２０７は、発光素子２０１からの光を、廃トナー満タン検知センサの光透過部分２０６のライトガイド前側２０３に照射し、ライトガイド前側２０３で反射させて、廃トナー回収ユニット２０８の突起部分２０９を透過させ、ライトガイド後側２０４で反射させて、受光素子２０２で光を検知することにより、廃トナーの満タンか否かを検知する仕組みになっている。
【００１８】
なお、廃トナー満タン検知センサの光学式センサ部２０７はカラー画像形成装置１００の本体側（開閉機構１１８の開閉に連動して位置が移動しない部分）に装着されており、廃トナー満タン検知センサの光透過部２０６は開閉機構１１８の開閉に連動して位置が移動する部分に装着されている。
【００１９】
図２は廃トナーが満タンではない状態を示している。図３は、ライトガイド前側２０３で反射された光が、満タンになった廃トナー２１０により押された遮光板２０５により遮光された状態を示し、本状態においては受光素子２０２において透過光の検知が行えないため、満タンであると判断される。
【００２０】
画像形成装置のエンジンコントローラ３０１は廃トナーが満タンであることを検知した際には、エンジンコントローラ３０１内のメモリ（不図示）に満タン状態を記憶し、以降駆動系３０７への電力を遮断すべく駆動系電圧供給スイッチ３１４をオフにする。
【００２１】
上述の画像形成装置において、稀に紙しわのある記録媒体１０７に印字した場合に、装置内部の搬送経路途中で記録媒体１０７が詰まり滞留してしまうことがある。このような場合に、ユーザが装置内部に紙詰まり滞留している記録紙を除去する必要が生じる。その際には所定の開閉機構１１８を開いて装置内部に手を入れなければならないため、ユーザに怪我をさせないようにモータ類や高圧回路などの駆動系３０７への電力を機械的に遮断する、いわゆるインタロックという安全面での配慮が要求されている。図１において１１８は開閉機構、１１９は駆動系電源に直列に接続されるインタロックスイッチであり、開閉機構１１８が開かれた場合に、これと連動してインタロックスイッチ１１９はオープン（開状態）になり、インタロックスイッチ１１９より後段側に接続された、駆動系３０７への電力を遮断する。
【００２２】
また、画像形成装置のエンジンコントローラ３０１は装置内部の消耗品等が交換されたか否かを検知するために、インタロックスイッチ１１９後段側の電圧の有無によって開閉機構１１８が開閉されたことを監視している。
【００２３】
本実施例の画像形成装置は、省電力モード時には駆動系電圧を遮断するため、インタロックスイッチ１１９より後段側の電圧が降下し、電圧による開閉機構１１８の開閉状態検知が行えなくなる。
【００２４】
上記の構成を持つ画像形成装置において、省電力モード時における開閉機構１１８の状態を検知する方法を図２、図４を用いて、説明する。図２で説明した廃トナー満タン検知センサの光透過部２０６は、開閉機構１１８に組みつけられている廃トナー回収ユニット２０８に設置されており、廃トナーの満タンを検知する際には、開閉機構１１８が閉じていることが必要である。図４に開閉機構１１８が開いているときの状態を示す。開閉機構１１８が開いている際には、本体の廃トナー満タン検知センサの光学式センサ部分２０７と、廃トナー満タン検知センサの光透過部２０６が対応する位置にないため、発光素子２０１から照射された光は、ライトガイド前側２０３に進入することができず、そのため、廃トナーの状態に関わらず、受光素子２０２においては透過光を検知することができない。すなわち、廃トナーが満タンではない状態において、受光素子２０２において透過光が認識されない状態であるならば、開閉機構１１８が開いていると検知することができる。
【００２５】
図５を用いて、省電力モード時に開閉機構１１８が開いていることを検知するための手順を説明する。
【００２６】
まず、画像形成装置の電源が入ると、ステップＳ１０１で、駆動電源ＯＮモードから処理が開始される。続くステップＳ１０２では、駆動系電圧供給スイッチ３１４がエンジンコントローラ３０１によりオンされる。
【００２７】
ステップＳ１０３では、画像形成装置は廃トナー満タン検知を行い、満タンである場合には、ステップＳ１０８へ進み、廃トナー回収ユニット交換待ち状態（ステップＳ１１０）へ移行する。
【００２８】
ステップＳ１１０の廃トナー回収ユニット交換待ち状態から、ステップＳ１１１で駆動電源ＯＦＦすべく駆動系電圧供給スイッチ３１４がオフされた後のステップＳ１１２では、ユーザに対して廃トナーが満タンで回収ユニットの交換が必要であることを通知し、交換が行われた場合（ステップＳ１１３でＹ）には、再び駆動電源ＯＮモードへ移行させるべく駆動系電圧供給スイッチ３１４がエンジンコントローラ３０１によりオンされる（ステップＳ１１４）。
【００２９】
一方、ステップＳ１０４において、廃トナーが満タンではなかった場合は、省電力モードへ移行する必要があるかどうかを判断し（ステップＳ１０５）、省電力モードへ移行する必要がない場合は、前述したステップＳ１０３へ戻り前述の処理を繰り返す。また、省電力モードに移行する必要がある場合（例えば印字動作を行なってから所定時間が経過するまでに新たな印字指示を画像コントローラ３０２がホストコンピュータ等の外部装置から受信しなかった場合）は、開閉機構１１８が閉じていることを確認し（ステップＳ１０６）省電力モードへ移行させる。
【００３０】
ステップＳ１０７の動作を示すステップＳ１２０〜ステップＳ１２３においては、まず、ステップＳ１２１でエンジンコントローラ３０１は、駆動電源をＯＦＦさせるべく駆動系電圧供給スイッチ３１４をオフした後、ステップＳ１２２で廃トナー満タン検知センサの光学式センサ部２０７の検知状態を常に監視する。ステップＳ１２２では、エンジンコントローラ３０１は、廃トナー満タン検知センサが遮光状態と同様の検知結果になったことが確認できたら（ステップＳ１２２でＹＥＳ）、ユーザによって開閉機構１１８が開状態とされたと判断し、駆動電源ＯＮモードへ移行すべく駆動系電圧供給スイッチ３１４をオンする（ステップＳ１２３）。
【００３１】
なお、この開閉機構１１８の開閉検知を省電力モード時に行うことにより、画像コントローラ３０２からの命令や、操作パネルをユーザが操作して省電力モードから復帰した場合には、開閉機構１１８が開かれていないことが保証される。
【００３２】
以上に説明したように、インタロックスイッチを用いて、インタロックスイッチ後段の駆動電圧をモニタすることで開閉機構１１８の開閉状態を検知している系において、制御系電源ライン用のインタロックスイッチを併設する等のコストアップを伴うことなく、駆動電圧を遮断している省電力モード時においても開閉機構１１８の開閉状態を検知することが可能となり、開閉状態がわからないために消耗品が交換された、ユニットが着脱された等の検知を不必要に行う時間が省略可能となり、速やかな印字が可能となるとともに、省電力モードを解除する際の操作パネルからの設定解除方法が煩わしいなどの不具合を解消可能となる。
【００３３】
また、省電力モード時に開閉機構１１８の開閉状態の検知を可能とすることにより、駆動系への電力供給を遮断して待機時消費電力を低減しつつ、消耗品や装置内部のユニットの着脱状態を即座に把握できるので、画像形成装置を安定した機内状態に保つとともに、消耗部品等を交換した後から画像形成装置が画像形成可能状態となるまでの待機時間を短縮することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１の電圧および第１の電圧より低い第２の電圧を前記画像形成装置へ供給する場合は第１の検知手段により前記開閉手段の開閉状態を検知し、第１の電圧を供給せずに前記第２の電圧を前記画像形成装置へ供給する場合は第２の検知手段により前記開閉手段の開閉状態を検知するので、待機時消費電力を低減しつつ、安価な構成で省電力モード時の開閉機構の開閉状態を確実に監視できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の構成を示す図
【図２】本発明の廃トナー満タン検知センサの構成を表す図
【図３】本発明の廃トナー満タン検知センサの満タン時を表す図
【図４】本発明の廃トナー満タン検知センサの開閉装置が開かれた状態を表す図
【図５】本発明の実施例における省電力時の開閉装置の状態を検知するシーケンス
【図６】本発明の画像形成装置の電源系統の説明図
【符号の説明】
１００　カラー画像形成装置
１０１　像担持体
１０２　帯電手段
１０３　レーザ光
１０４　レーザスキャナユニット
１０５　現像手段
１０６　スリーブローラ
１０７　記録媒体
１０８　転写ローラ
１０９　中間転写ベルト
１１１　給紙カセット
１１２　ピックアップローラ
１１３　搬送ベルト
１１４　検出センサ
１１５　レジストローラ
１１７　定着手段
１１９　インタロックスイッチ
１２１　クリーニングブレード
１２２　廃トナー搬送機構
２０１　発光素子
２０２　受光素子
２０３　ライトガイド前側
２０４　ライトガイド後側
２０５　遮光板
２０６　廃トナー満タン検知センサの光透過部
２０７　廃トナー満タン検知センサの光学式センサ部
２０８　廃トナー回収ユニット
２０９　突起部分
２１０　廃トナー
３０１　エンジンコントローラ
３０２　画像コントローラ
３０３　エンジン制御ＣＰＵ
３０４　電源装置
３０５　駆動系電圧ライン
３０７　駆動系
３１４　駆動系電圧供給スイッチ

Claims

記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
第１の電圧と前記第１の電圧より低い第２の電圧とを含む少なくとも２系統の電圧を供給する電圧供給手段と、
前記画像形成装置に設けられ、開状態または閉状態となる開閉手段と、
前記開閉手段の開閉状態に応じて前記電圧供給手段が前記画像形成装置へ供給する前記第１の電圧を供給状態または非供給状態へ移行させるスイッチと、
前記スイッチを介した前記電圧供給手段から前記画像形成装置への前記第１の電圧の供給状態を検知する第１の検知手段と、
前記第２の電圧により駆動され、前記開閉手段の開閉状態を検知し得る第２の検知手段とを有し、
前記第１の電圧および前記第２の電圧を前記画像形成装置へ供給する場合は前記第１の検知手段により前記開閉手段の開閉状態を検知し、
前記第１の電圧を供給せずに前記第２の電圧を前記画像形成装置へ供給する場合は前記第２の検知手段により前記開閉手段の開閉状態を検知するよう制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
前記第２の検知手段は、前記画像形成装置に設けられた発光部および受光部を有する光学式センサ部と、前記開閉手段に設けられ、前記開閉手段が閉状態の場合に前記発光部から照射された光を前記受光部へ透過させ得る光透過部とを有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記記録媒体にトナーを転写させることで画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成に用いられることなく残った廃トナーを回収する廃トナー回収手段と、
前記開閉手段が閉状態の場合に前記廃トナーが満タンである場合に前記光透過部内の光路を遮断する遮光部材とを有し、
前記第２の検知手段は、前記第１の電圧および前記第２の電圧を前記画像形成装置へ供給する場合は前記発光部から照射された光の前記受光部での受光状態から前記廃トナーが満タンであるか否かを検知することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。