JP2011162274A - シート搬送装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】電磁部品を備えたシート搬送装置において、発生が予想される逆起電力による問題を回避して信頼性を確保しつつ、消費電力の低減を図る。
【解決手段】MFPでは、トランジスタTR1がONされれば、直流電源Vcc1からクラッチソレノイドL1に通電され、クラッチソレノイドL1が励磁され、給紙ローラとギヤ等の部材が連結され、モータ520の回転動力が給紙ローラに伝達される。その後、トランジスタTR1がOFFされると、クラッチソレノイドL1において逆起電力が発生することにより、A点の電圧が直流電源Vcc1の電圧より高くなり、整流用ダイオードD1を介して平滑用電解コンデンサC1が充電される。平滑用電解コンデンサC1に充電された電力は、抵抗R1および発光素子592Aに供給される。発光素子592Aに電流が流れることで、当該発光素子592Aが発光し、フォトセンサ592が動作を開始する。
【選択図】図6

Description

本発明は、シート搬送装置に関し、特に、電磁部品を備えたシート搬送装置に関する。
従来から、画像形成装置等のシート(原稿、記録紙等)を搬送する機構を有する装置では、ソレノイドやモータ、アクチュエータなどの電磁部品が用いられている。ここで、電磁部品とは、電磁力を利用する部品であって、電磁力により装置の中で機能する部品のことをいう。電磁力を利用するこれらの部品では、磁界を発生させるための通電を終了させると、通電終了によって生じる磁界の変化を打ち消すための起電力、いわゆる逆起電力が生じる。
特許文献1では、プリンタや複合機における逆起電力による電流に起因した駆動部の破壊を回避するべく、モータにおいて発生した逆起電力をインターロックスイッチと並列に接続されたダイオードによって吸収させる技術が開示されている。
一方、このような装置の分野では、部品の破壊を防止することにより装置の信頼性を向上させるとともに、消費電力の低減についても、常に望まれることである。特許文献2には、プリンタ装置における信頼性と消費電力の低減の双方を実現すべく、センサの作動のための電源を周期的にオン・オフ制御し、そして、当該オン・オフ制御のタイミングに関連するタイミング信号に従って、センサの出力信号をラッチする技術が開示されている。
特開2008−164999号公報 特開平5−193230号公報
なお、特許文献2に記載の技術では、従来問題となっていた逆起電力の発生については、検討がなされていない。
本発明は、係る実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、電磁部品を備えたシート搬送装置において、発生が予想される逆起電力による問題を回避して信頼性を確保しつつ、消費電力の低減を図ることである。
本発明に従ったシート搬送装置は、シートが搬送される搬送路と、電磁部品により、搬送路に沿ってシートを搬送する搬送部と、搬送部よりも搬送路の下流側に設置され、搬送路におけるシートの有無を検出する検出部と、電磁部品において発生する逆起電力を、検出部の電力として供給する供給部とを備える。
また、本発明に従ったシート搬送装置では、供給部は、シートを搬送する際に電磁部品で発生した逆起電力を、同じシートを検出するための電力として検出部に供給することが好ましい。
また、本発明に従ったシート搬送装置では、供給部の特性は、少なくとも、シートの後端が検出部の検出位置を通過するまで、検出部に電力を供給するように決定されることが好ましい。
また、本発明に従ったシート搬送装置では、供給部は、逆起電力によって流れる電流による電荷を蓄積するためのコンデンサと、電流を整流するためのダイオードとを含むことが好ましい。
また、本発明に従ったシート搬送装置は、電磁部品への通電を制御する制御部をさらに備え、供給部は、電磁部品への通電のON/OFFを切り替えるスイッチング素子をさらに含み、制御部は、スイッチング素子のON/OFFを切り替えることにより、電磁部品への通電を制御することが好ましい。
また、本発明に従ったシート搬送装置では、電磁部品はソレノイドであり、搬送部は、シートを搬送させるための駆動源となるモータと、シートに当接し、モータの駆動力により回転するローラとをさらに含み、ソレノイドは、モータの駆動力をローラに伝達するか否かを切り替え、モータを回転させない状態で、ソレノイドの通電を切り替えることにより、動作確認を行なうことが好ましい。
また、本発明に従ったシート搬送装置では、動作確認は、検出部が正常に動作するか否かを確認するものであることが好ましい。
また、本発明に従ったシート搬送装置では、動作確認は、搬送路にシートがあるか否かを確認するものであることが好ましい。
また、本発明に従ったシート搬送装置では、スイッチング素子はバイポーラトランジスタであることが好ましい。
また、本発明に従ったシート搬送装置では、検出部はフォトセンサであることが好ましい。
また、本発明に従ったシート搬送装置では、シートは画像形成される記録紙であり、シート搬送装置は画像形成装置によって構成されることが好ましい。
また、本発明に従ったシート搬送装置では、シートは画像形成された記録紙であり、シート搬送装置は後処理装置によって構成されることが好ましい。
また、本発明に従ったシート搬送装置では、シートは画像を読み取られる原稿であり、シート搬送装置は画像読取装置であることが好ましい。
本発明によれば、電磁部品に通電されることによって発生が予想される逆起電力による部品の破壊を回避してシート搬送装置の信頼性を確保しつつ、装置全体としての消費電力の低減を図ることができる。
本発明のシート搬送装置の一実施の形態であるMFP(Multi Function Peripheral)の概略構成図である。 MFPのハードウェア構成を模式的に示すブロック図である。 MFPの給紙部の詳細な構成を模式的に示す図である。 MFPの給紙部の詳細な構成を模式的に示す図である。 MFPの給紙部の詳細な構成を模式的に示す図である。 MFPの給紙部における電磁部品の逆起電力を検出部の電力源として利用するための回路図である。 MFPの記録紙の搬送時における、電磁部品のON/OFFタイミングと検出部の動作タイミングを表すタイミングチャートである。 MFPの給紙部において、電磁部品の逆起電力を検出部の電力源として利用するための定量的な条件を説明するための図である。 MFPの動作確認時の、給紙部の電磁部品のON/OFFタイミングと検出部の動作タイミングを表すタイミングチャートである。 MFPの自動原稿搬送部における電磁部品の逆起電力を検出部の駆動源として利用するための回路図である。 MFPの原稿の搬送時における、電磁部品のON/OFFタイミングと検出部の動作タイミングを表すタイミングチャートである。 MFPの動作確認時の、自動原稿搬送部での電磁部品のON/OFFタイミングと検出部の動作タイミングを表すタイミングチャートである。 MFPのフィニッシャにおける電磁部品の逆起電力を検出部の駆動源として利用するための回路図である。 MFPのフィニッシャにおけるシートの搬送時の、電磁部品のON/OFFタイミングと検出部の動作タイミングを表すタイミングチャートである。 MFPの動作確認時の、フィニッシャでの電磁部品のON/OFFタイミングと検出部の動作タイミングを表すタイミングチャートである。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、各図において、同じ機能を奏する要素については、同一の参照符号を付し、その説明は繰返さない。
[1.画像形成装置の全体構成]
本発明は、シートを搬送する機構を有する装置(シート搬送装置)であればどのような装置にも適用できるものであり、具体的には、コピー機、レーザプリンタ、ファクシミリ、複合機(MFP)などのいわゆる画像形成装置や、スキャナなどの画像読取装置、フィニッシャなどの後処理装置に適用される。以下では、本発明に係るシート搬送装置の典型例として、複写機能、プリント機能、ファクシミリ機能、およびスキャナ機能といった複数の機能を搭載した、画像形成装置である複合機について説明する。
図1は、本発明のシート搬送装置の一例であるMFPの概略構成図である。
図1を参照して、MFPは、自動原稿搬送部20と、スキャナ部30と、プリントエンジン40と、給紙部50と、フィニッシャ60とを含む。
自動原稿搬送部20は、原稿の連続的なスキャンを行なうためのものであり、原稿給紙台21と、送出ローラ22と、レジストローラ23と、搬送ドラム24と、排紙台25とを含む。スキャン対象の原稿は、原稿給紙台21上に載置され、送出ローラ22の作動により一枚ずつ搬送路に送り出される。そして、この送り出された原稿は、レジストローラ23により一旦停止されて先端が整えられた後に、搬送ドラム24へ搬送される。自動原稿搬送部20には、送出ローラ22によって搬送ドラム24へと搬送される原稿の通過を検出するセンサユニット29が備えられている。
さらに、この原稿は、搬送ドラム24のドラム面と一体に回転し、その過程において後述するスキャナ部30により原稿上の画像がスキャンされる。その後、原稿は、搬送ドラム24のドラム面を略半周した位置においてドラム面から分離されて排紙台25へ排出される。
スキャナ部30は、第1ミラーユニット31と、第2ミラーユニット32と、結像レンズ33と、撮像素子34と、プラテンガラス35とを含む。第1ミラーユニット31は、光源311とミラー312とを含み、搬送ドラム24の直下の画像読取位置において、通過する原稿に向けて光源311から光を照射する。この光源311から照射された光のうち、原稿によって反射した光は、第2ミラーユニット32へ入射する。第2ミラーユニット32は、原稿の移動方向に直交する向きに沿って配置されたミラー321および322を含み、第1ミラーユニット31からの反射光は、ミラー321および322で順次反射されて結像レンズ33へ導かれる。結像レンズ33は、この反射光をライン状の撮像素子34に結像する。
なお、操作者が原稿をプラテンガラス35上に手置きした場合には、第1ミラーユニット31と、第2ミラーユニット32がスライドすることにより、プラテンガラス35上の原稿による反射光が、結像レンズ33へ導かれる。
撮像素子34は、受光した反射光を電気信号に変換して、後述する制御部10へ出力する。スキャナ部30によって取得された原稿の画像情報、すなわち撮像素子34から出力される電気信号は、制御部10にて各種の画像処理が行なわれる。
プリントエンジン40は、電子写真方式の画像形成プロセスの一例として、フルカラーのプリント出力が可能である。具体的には、プリントエンジン40は、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー像を生成するイメージング(作像)ユニット44Y,44M,44C,44Kを含む。イメージングユニット44Y,44M,44C,44Kは、プリントエンジン40内に張架されて駆動される転写ベルト27に沿って、その順序に配置される。
イメージングユニット44Y,44M,44C,44Kは、それぞれ画像書込部43Y,43M,43C,43Kと、感光体ドラム41Y,41M,41C,41Kとを含む。画像書込部43Y,43M,43C,43Kの各々は、対象の画像データに含まれる各色イメージに応じたレーザ光を発するレーザダイオードと、このレーザ光を偏向して対応の感光体ドラム41Y,41M,41C,41Kの表面を主走査方向に露光させるポリゴンミラーとを含んでいる。
感光体ドラム41Y,41M,41C,41Kの表面には、上述ような画像書込部43Y,43M,43C,43Kによる露光によって静電潜像が形成され、この静電潜像がそれぞれ対応するトナーユニット441Y,441M,441C,441Kから供給されるトナー粒子によってトナー像として現像される。
感光体ドラム41Y,41M,41C,41Kの表面に現像された各色のトナー像は、転写ベルト27に順次転写(一次転写)される。さらに、この転写ベルト27上に重ねられたトナー像は、給紙部50からタイミングを合わせて供給される記録紙にさらに転写(二次転写)される。
この記録紙上に転写されたトナー像は、下流部に配置された定着装置47において定着された後、フィニッシャ60へと搬送される。
なお、本発明は、上述のようなフルカラー(4色)のトナー像を重ね合わせるプリントエンジンに限られず、いわゆるモノクロ画像のみを形成可能な画像形成装置にも適用可能である。
上述のイメージングユニット44Y,44M,44C,44Kにおける動作と並行して、記録紙を収容する給紙部50の給紙カセットに設けられた給紙ローラ52が作動して記録紙を供給する。この供給された記録紙は、搬送ローラ55ならびにタイミングローラ56によって搬送路500内を搬送され、転写ベルト27上に形成されたトナー像に同期するように、転写部(二次転写部)に供給される。給紙部50は、搬送路500上の記録紙の有無を検出するセンサユニット59を含む。
定着装置47は、加熱ローラ471と加圧ローラ472とを含む。定着装置47においては、加熱ローラ471により記録紙を加熱することで、当該記録紙上に転写されたトナーを溶融するとともに、加熱ローラ471と加圧ローラ472とにより圧力を加えることで、溶融したトナーが記録紙上に定着される。そして、トナーが定着された記録紙はフィニッシャ60へと搬送される。なお、定着装置47としては、図1に示すような定着ローラを用いた定着方式に代えて、定着ベルトなど用いた定着方式、もしくは非接触の定着方式を採用してもよい。
IDC(Image Density Control)センサ49は、転写ベルト27上に形成されるトナー像の濃度を検出する。IDCセンサ49は、代表的に反射型フォトセンサからなる光強度センサであり、転写ベルト27の表面からの反射光強度を検出する。
フィニッシャ60は、パンチユニット626、折ユニット627、ステープラ628、中綴じステープラ630、およびトレイユニット631を主に含む。
定着装置47を通過した記録紙は、ローラ対637a,637bを介してフィニッシャ60内部で搬送される。なお、フィニッシャ60では、記録紙の搬送路上の記録紙の有無を検出するセンサユニット69が設けられている。
ステープラ628の付近には、記録紙をステープラ628に引き込むための収容ローラ629、および、記録紙をトレイユニット631に排出するための排出ローラ対632aが設置されている。また、排出ローラ対632aの一方のローラを他方のローラに対して離隔、圧接する図示省略の離隔圧接機構が設置されている。
中綴じステープラ630の付近には、記録紙をトレイユニット631から第1排出トレイ633に排出するための排出ローラ対632bが設置されている。
また、フィニッシャ60では、設定に応じて、第2排出トレイ634、第3排出トレイ635、第4排出トレイ636のいずれかに記録紙を排出するために、トレイユニット631が上下方向に移動する。トレイユニット631の移動により、排出ローラ対632aから、第2排出トレイ634、第3排出トレイ635、または第4排出トレイ636に、記録紙が、適宜排出される。
フィニッシャ60では、記録紙に対して、設定に応じて、パンチユニット626によってパンチ処理が行なわれ、折ユニット627によって折り目を入れる処理が行なわれ、ステープラ628または中綴じステープラ630によってステープル処理が行なわれる。
[2.シート搬送装置のハードウェア構成]
図2は、MFPのハードウェア構成を模式的に示すブロック図である。
図2を参照して、MFPは、当該MFP全体の制御を行なう制御部10と、自動原稿搬送部20と、スキャナ部30と、プリントエンジン40と、給紙部50と、フィニッシャ60とを含む。
制御部10は、CPU(Central Processing Unit)101と、データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)102と、CPU101が実行するプログラムや定数などを記憶するROM(Read Only Memory)103と、画像データなどを記憶するための記憶部であるHDD104とを含む。また、制御部10は、フィニッシャ60における記録紙の排出についての制御を行なう出力制御部や、ネットワークを介してパーソナルコンピュータなどの他の機器と通信を行なうための通信I/Oを含んでいても良い。
また、MFPは、当該MFPの状態や操作を補助する情報などを表示する表示部11、およびユーザがMFPに対して情報を入力するときに操作する操作部12を含む。
[3.記録紙搬送機構]
(給紙部の外観構成)
図3〜図5は、MFPにおける記録紙搬送機構を構成する、給紙部50の詳細な構成を模式的に示す図である。なお、図3は給紙前の状態を示し、図4は給紙中の状態を示し、図5は給紙後の状態を示している。
図3〜図5を参照して、記録紙(シート)Pは、記録紙Pを格納する記録紙トレイ51および記録紙後端を規制する用紙規制板51Aからなる用紙格納部に格納されている。記録紙Pは、図3に示される状態から、給紙ローラ52が、矢印A1方向に回転し、これにより、記録紙Pと紙さばき部材52Aが接触する。紙さばき部材52Aは、給紙ローラ52の外周上に装着されている。
図4および図5では、用紙格納部において最上部に格納されている記録紙P1が搬送路500へ送られる状態が示されている。図4を参照して、さらに給紙ローラ52が矢印A2方向に回転することにより、記録紙P1は、搬送路500へと送られる。図5を参照して、給紙ローラ52は、矢印A3方向に回転することにより初期の状態に戻る。
給紙ローラ52は、ギヤ等の部材と連結可能に構成されている。MFPでは、クラッチソレノイド(後述するクラッチソレノイドL1)への通電状態のON/OFFを切り替えられることにより、給紙ローラ52とギヤ等の部材との連結/連結解除の状態が切り替えられる。給紙ローラ52は、上記ギヤ等の部材と連結されれば、モータ(後述するモータ520)からの回転動力を伝達され、上記ギヤ等の部材との連結が解除されれば、モータからの回転動力を受けない。
搬送路500には記録紙P1を搬送するための搬送ローラ55が設置されている。搬送ローラ55は、モータ(図示略)の回転動力を受けて回転しており、記録紙P1をさらに下流方向へ搬送する。
搬送路500の、搬送ローラ55よりもさらに下流には、記録紙P1の有無を検出するためのセンサユニット59が設置されている。センサユニット59は、用紙検出用レバー591とフォトセンサ592を含む。フォトセンサ592は、後述するように発光素子と受光素子(発光素子592Aと受光素子592B)を含む。
用紙検出用レバー591に記録紙Pが当接すると、図5に示すように、用紙検出用レバー591が軸591Aを中心として回動する。このような用紙検出用レバー591の回動により、フォトセンサ592の電気的状態が変化する。
このようなフォトセンサ592の電気的状態の変化に基づいて、MFPでは、搬送路500上のセンサユニット59の検出位置における記録紙Pの有無を検出することができる。また、MFPでは、上記した電気的状態の変化の開始により、記録紙Pの先端部分がセンサユニット59の検出位置に到達したことを検出でき、また、上記した電気的状態の変化の終了により、記録紙Pの後端部分がセンサユニット59の検出位置を通過したことを検出できる。フォトセンサ592は、たとえば透過型フォトセンサや反射型フォトセンサから構成される。
(給紙部の回路構成)
図6は、給紙部50における電磁部品の逆起電力を、検出部であるフォトセンサ592の電力源として利用するための回路図である。
図6を参照して、MFPでは、トランジスタTR1をONすることにより、直流電源Vcc1からクラッチソレノイドL1に通電され、クラッチソレノイドL1が励磁される。クラッチソレノイドL1が励磁されると、上記した給紙ローラ52とギヤ等の部材とが連結された状態となる。モータ520は、給紙ローラ52の駆動源となり、当該給紙ローラ52に回転動力を与えるためのモータである。したがって、モータ520がONされた状態で、トランジスタTR1がONされれば、モータ520の回転動力が給紙ローラ52に伝達される。これにより、給紙ローラ52が回転し、用紙格納部内の記録紙Pが搬送路500へと搬送される。図6では、クラッチソレノイドL1が励磁されている時の電流の流れが白抜きの矢印で示されている。
MFPでは、CPU101がトランジスタTR1にリモート信号Signal1としてHigh(例えば5Vの電圧信号)を出力することにより、トランジスタTR1がONされる。
CPU101がトランジスタTR1に、Signal1としてLow(例えば0Vの電圧信号)を出力すると、トランジスタTR1はOFFする。トランジスタTR1がONされた後にOFFされることで、クラッチソレノイドL1に逆起電力が発生し、A点の電圧が直流電源Vcc1の電圧より高くなる。
図6において、トランジスタTR1がONされた後OFFされたときの電流の流れが、破線の矢印で示されている。
トランジスタTR1が、ONされた後OFFされると、クラッチソレノイドL1に発生した逆起電圧によりA点の電圧が直流電源Vcc1より高くなるため、整流用ダイオードD1を介して平滑用電解コンデンサC1が充電される。平滑用電解コンデンサC1に充電された電力は、平滑用電解コンデンサC1と並列に接続された抵抗R1および検出部であるフォトセンサ592の発光側の素子(発光素子592A)に供給される。このように発光素子592Aに電流が流れることで、当該発光素子592Aが発光し、フォトセンサ592が動作を開始することとなる。ダイオードD2は、トランジスタTR1がOFFの状態において、平滑用電解コンデンサC1に逆電圧が印加されることを防ぐために設けられている。
なお、本実施の形態では、検出部として、発光素子592Aと受光素子592Bを含むフォトセンサ592が採用されたが、本発明における検出部の具体的構成はこれに限定されない。電磁部品であるクラッチソレノイドにおいて発生する逆起電力を供給されることによりシートの有無を検出できる手段であれば、他の態様であっても良い。
(記録紙搬送時の給紙部の動作タイミング)
図7は、MFPにおける記録紙の搬送時の、電磁部品(クラッチソレノイドL1)のON/OFFタイミングと検出部(フォトセンサ592)の動作タイミングを表すタイミングチャートである。図7では、上から、Signal1信号の状態、発光素子592Aへの逆起電力の供給状態、そして、受光素子592BからCPU101への検知信号(Signal2)の状態が示されている。なお、受光素子592Bは、直流電源Vcc2から電力を供給され、また、発光素子592Aが発する光を受光しているときはLow信号を、受光できていないときはHigh信号を、それぞれSignal2信号として、CPU101へ出力する。
図7を参照して、MFPでは、まず記録紙Pを搬送路500へ供給するために、給紙ローラ52を回転させる。具体的には、CPU101は、時刻T1から時刻T2まで、トランジスタTR1に対するSignal1信号としてHighを出力する。なお、CPU101は、時刻T1より前に、モータ520をONしている。これにより、Signal1信号としてHighが出力されている期間中、モータ520の回転動力が給紙ローラ52に伝達されて、図3〜図5を参照して説明したように、用紙格納部内の記録紙が搬送路500へと送り出される。
時刻T2でSignal1信号をHighからLowに切り替えると、クラッチソレノイドL1において発生した逆起電力が、発光素子592Aへ供給される。これにより、図7の2段目の、発光素子592Aへの電力供給状態が、時刻T2において、OFFからONに切り替わる。そして、発光素子592Aへの電力の供給が開始されることにより、発光素子592Aが発する光を受光素子592Bが受け、これにより、時刻T2では、Signal2信号がHighからLowに切り替わる。
一方、給紙ローラ52の回転により搬送路500に送られた記録紙Pは、センサユニット59の検出位置に到達し、用紙検出用レバー591を回動させる。
図7では、時刻T3に、記録紙の先端がセンサユニット59の検出位置に到達し、用紙検出用レバー591を回動させた例が示されている。時刻T3に、記録紙の先端がセンサユニット59の検出位置に到達したことにより、用紙検出用レバー591が図5に示すように回動した状態となり、これにより、受光素子592Bは、発光素子592Aの発する光を受けられなくなる。したがって、時刻T3で、Signal2が、LowからHighに切り替わっている。
図7では、時刻T3にセンサユニット59の検出位置に到達した記録紙Pが、時刻T4で、センサユニット59の検出位置を通過する例が示されている。時刻T4に、記録紙Pの後端がセンサユニット59の検出位置を通過したことにより、用紙検出用レバー591の回動状態(図5参照)が初期状態に戻る。当該回動状態が初期状態に戻ることにより、受光素子592Bは、発光素子592Aが発する光を受けられる状態となる。これにより、時刻T4では、Signal2が、HighからLowに切り替わっている。
図7では、時刻T5まで、クラッチソレノイドL1の逆起電力が発光素子592Aに供給される例が示されている。つまり、図7の2段目では、時刻T5で、発光素子592Aへの電力供給状態がOFFに切り替わっている。そして、時刻T5で、発光素子592Aへの逆起電力の供給が終了すると、受光素子592Bは、発光素子592Aの発する光を受けられなくなる。これにより、時刻T5では、Signal2信号の出力が、LowからHighに切り替わっている。
MFPにおいては、記録紙Pの搬送速度が予め定められ、かつ、給紙ローラ52からセンサユニット59の検出位置までの距離は一定である。よって、Signal1をLowからHighに切り替えた時点(T1)から、搬送された記録紙の先端がセンサユニット59の検出位置に到達する時点(T3)までの時間はほぼ一定となる。
CPU101は、記録紙Pの搬送速度等に基づき、予め、Signal1をLowからHighに切り替えたときから、記録紙の先端がセンサユニット59の検出位置まで到達するまでの、時間についての基準値を、取得している。
そして、CPU101は、Signal1をLowからHighに切り替えてから、当該基準値の時間が経過してもSignal2がLowからHighに切り替わらない場合には、記録紙の搬送に異常(ジャム等)が発生したと判断し、異常信号を出力し、または、異常が発生している旨を報知する。CPU101は、たとえば表示部11に所定のメッセージを表示することにより、異常を報知する。
なお、記録紙Pの搬送速度が予め定められ、かつ、給紙ローラ52からセンサユニット59の検出位置までの距離が一定であれば、Signal1がHighからLowに切り替えられた時点(T2)から上記T3までの時間もほぼ一定となる。したがって、上記したようなCPU101によって異常が発生したと判断される際の時間についての基準値は、Signal1がHighからLowに切り替えられたときから記録紙の先端がサンセユニット59の検出位置まで到達するまでの時間について、設定されても良い。この場合、CPU101は、Signal1をHighからLowに切り替えてから、基準値の時間が経過してもSignal2がLowからHighに切り替わらない場合に、異常信号を出力し、または、異常が発生している旨を報知する。
(逆起電力を電力源とするための条件)
以上説明した本実施の形態では、記録紙の搬送のためにONされるクラッチソレノイドL1において、当該クラッチソレノイドL1がOFFされた際に発生する逆起電力が、搬送路500における記録紙の有無を検出するために発光する発光素子592Aの電力源として利用されている。
ここで、発光素子592Aを用いて、確実に、搬送路500上の記録紙Pの検出が行なわれるためには、少なくとも、クラッチソレノイドL1がOFFされてから、記録紙Pの後端がセンサユニット59の検出位置を通過するまでの間、発光素子592Aが点灯していなければならない。この条件についての定量的な検討を、図8を参照して説明する。
図8を参照して、クラッチソレノイドL1の自己インダクタンスを「L」とし、直流電源Vcc1から電力を供給されることによりクラッチソレノイドL1に流れる電流値を「I」とした場合、クラッチソレノイドL1のA点において発生する逆起電力のエネルギJは、図8中の式(1)で表される。
一方、フォトセンサ592を含む回路において消費される電力は、抵抗R1の消費電力と発光素子592Aの消費電力の和として表される。よって、当該回路に流れる電流値を「i」とし、抵抗R1の抵抗値を「R」とし、発光素子592Aに印加される電圧を「V」とした場合、上記回路において消費される電力Wは、図8中の式(2)で表される。
ここで、フォトセンサ592を含む回路において電流が流れる時間を「t」とした場合、「W=J×t」の関係がある。よって、式(1)と式(2)に基づいて式(3)が成立し、これにより式(4)に示されるようにtが求められる。
なお、上記tは、発光素子592Aに電力が供給される時間の長さ、つまり、発光素子592Aが上記逆起電力を供給されることにより点灯する時間の長さに相当する。
一方、クラッチソレノイドL1がOFFされてから、記録紙Pの後端が搬送路500上のセンサユニット59の検出位置に到達するまでの時間は、搬送路500に沿った給紙ローラ52とセンサユニット59の検出位置との距離と、記録紙Pの搬送速度とに依存する。
以上の次第で、MFPにおいて、クラッチソレノイドL1で発生した逆起電力を発光素子592Aの駆動源として利用するためには、記録紙Pの後端がセンサユニット59の検出位置を通過するまでの時間(T)を算出し、そして、式(4)中のtがTを超えるように、クラッチソレノイドL1の自己インダクタンスや、直流電源Vcc1からクラッチソレノイドL1に供給される電流値等が選択される。
なお、上記Tは、記録紙Pの後端がセンサユニット59の検出位置に到達するまでの時間を算出し、そして、当該時間に、記録紙Pの先端がセンサユニット59の検出位置に到達してから記録紙Pの後端がセンサユニット59の検出位置を通過するまでの時間を加えることによって得られる。記録紙Pの先端がセンサユニット59の検出位置に到達してから記録紙Pの後端がセンサユニット59の検出位置を通過するまでの時間は、記録紙Pの搬送方向の寸法と、記録紙Pの搬送速度とによって求めることができる。
また、図7におけるT3からT4までの長さ、つまり、Signal2がLowからHighに切り替わってから再度Lowに切り替わるまでの時間の長さは、記録紙の搬送速度と記録紙の搬送方向の長さに依存する。よって、CPU101は、記録紙の搬送速度と、Signal2がLowからHighに切り替わってから再度Lowに切り替わるまでの時間の長さとに基づいて、搬送路500に送られた記録紙のシートサイズが適切であるか否かを判定することができる。このような判定を行なうためには、発光素子592Aに対して、Signal1がLowにされてから、記録紙が用紙検出用レバー591を通過するまでの時間を越えて、クラッチソレノイドL1の逆起電力が供給されるように、式(4)の「t」が設定され、そのためのクラッチソレノイドL1の自己インダクタンス等が選択される必要がある。
なお、MFPにおいて、記録紙Pの後端がセンサユニット59の検出位置を通過したことまで検出することを必要とせず、記録紙Pの先端がセンサユニット59の検出位置に到達したことを検出されれば良いとされる場合には、上記した時間Tは、記録紙Pの先端がセンサユニット59の検出位置に到達するまでの時間とすることができる。
(動作確認時の給紙部の動作タイミング)
MFPでは、電源投入時やジャムからの復帰時等において、センサユニット59が正常に動作することや、搬送路500上の(ジャムの原因となった)記録紙Pが取り除かれたことを確認するための動作確認を行なう。動作確認は、給紙ローラ52を回転させることなくクラッチソレノイドL1を一旦励磁し、その後、クラッチソレノイドL1の励磁を停止した場合のフォトセンサ592による出力を判定することにより、行なわれる。
図9は、MFPにおける動作確認時の、電磁部品(クラッチソレノイドL1)のON/OFFタイミングと検出部(フォトセンサ592)の動作タイミングを表すタイミングチャートである。図9では、図7と同様に、上から、Signal1信号の状態、発光素子592Aへの逆起電力の供給状態、そして、受光素子592BからCPU101への検知信号(Signal2)の状態が示されている。なお、動作確認時には、CPU101は、モータ520への通電を行なわない。これにより、動作確認時では、Signal1としてHighが出力され、クラッチソレノイドL1がONされても、給紙ローラ52は回転しない。
図9を参照して、動作確認時には、CPU101は、時刻T11からT12まで、Signal1としてHighを出力した後、Signal1をLowに切り替える。これにより、時刻T2で、クラッチソレノイドL1において逆起電力が発生するため、時刻T12で、発光素子592Aへの電力供給状態がOFFからONに切り替わる。これに応じて、受光素子592Bが発光素子592Aの発する光を受け始めることにより、時刻T12で、Signal2がHighからLowに切り替わる。
図9に示される例では、時刻T12から時刻T13まで、クラッチソレノイドL1の逆起電力が発光素子592Aに供給される。これにより、時刻T13で、発光素子592Aへの電力供給状態がOFFに切り替わり、そして、Signal2の出力がLowからHighに切り替わる。
なお、図9は、正常な動作が実行されたときのタイミングチャートである。
たとえば、発光素子592Aが破壊していて発光しない場合には、CPU101からSignal1としてHighが出力されたとしても発光素子592Aは発光せず、これにより、Signal2の出力がHighのまま、Lowに切り替わらない。よって、CPU101は、Signal1をLowにした後、Signal2の出力が予め定められた時間が経過してもLowに切り替わらなければ、異常を報知する。CPU101は、たとえば表示部11に所定のメッセージを表示することにより、異常を報知する。
また、発光素子592Aが発光しても、搬送路500において記録紙Pが詰まる等して、用紙検出用レバー591が図5に示したような回動した状態とされている場合には、Signal2はLowのままとなる。上記のように、CPU101は、Signal2の出力が適切なタイミングでHighからLowに切り替わらなければ、異常を報知する。したがって、紙詰まり等によりSignal2がLowのままとなり、適切なタイミングでHighからLowに切り替わらない場合でも、CPU101によって異常が報知される。
(記録紙搬送機構についての動作のまとめ)
以上説明した本実施の形態では、クラッチソレノイドL1に通電されることにより搬送路500に沿って記録紙を搬送する給紙ローラ52により、搬送部が構成されている。
また、給紙ローラ52よりも搬送路500の下流側に設置され、搬送路500における記録紙の有無を検出するフォトセンサ592により、検出部が構成されている。
そして、クラッチソレノイドL1において発生した逆起電力を、逆流させることなく発光素子592Aに送るために設けられた、整流用ダイオードD1、コンデンサC1、ダイオードD2および抵抗R1(図6参照)により、電磁部品において発生する逆起電力を、検出部の電力として供給する供給部が構成されている。
なお、本実施の形態において、電磁部品はクラッチソレノイドL1に限定されない。MFPにおいて、クラッチソレノイドL1が設けられず、給紙ローラ52とモータ520が直接連結されているような場合、給紙ローラ52の回転が開始される際にはモータ520への通電が開始され、当該回転が停止される際にはモータ520への通電が停止させる。そして、MFP100は、たとえば図6においてクラッチソレノイドL1の代わりにモータ520が接続される等して、モータ520への通電の停止により、モータ520において発生した逆起電力が、発光素子592Aに供給されるように構成されていても良い。
また、クラッチソレノイドL1において発生した逆起電力は、整流用ダイオードD1によって整流され、そして、抵抗R1を経て発光素子592Aへ送られる。これにより、或る記録紙を搬送させるための給紙ローラ52の回転のためにクラッチソレノイドL1へ通電がなされると、当該通電の停止により発生した逆起電力は、当該或る記録紙の搬送路500の通過を検出できるタイミングで発光素子592Aに供給される。
また、図8を参照して説明したように、抵抗R1の抵抗値は、上記tが上記Tを超えるように設定される。これにより、供給部の特性は、少なくともシートの後端が検出部の検出位置を通過するまで、検出部に電力を供給するように決定される。
なお、本実施の形態では、上記逆起電力の供給を受ける発光素子592Aは、記録紙の搬送方向において、給紙ローラ52よりも下流側に設置されている。これにより、記録紙の搬送の際、電磁部品(クラッチソレノイド)への通電が行なわれ、当該電磁部品への通電を停止した後、検出部(フォトセンサ)による記録紙の検出が行なわれることになる。これにより、電磁部品への通電の停止により発生した逆起電力を速やかに検出部による検出動作に利用することができるため、当該逆起電力を蓄電するための特別な機構を備えなくとも、当該逆起電力の有効利用が図れる。
また、MFPでは、通常の画像形成時には、モータ520を回転させ、クラッチソレノイドL1に通電されることにより、当該回転の動力が給紙ローラ52に伝達される。一方、動作確認時には、モータ520への通電が行なわれないため、クラッチソレノイドL1に通電されても、モータ520の回転動力が給紙ローラ52に伝達されず、給紙ローラ52は回転しない。このことから、本実施の形態では、CPU101により構成される制御部による、電磁部品に通電させた状態で部材に動力が伝達される第1の状態と、電磁部品に通電させた状態で部材に動力が伝達されない第2の状態との制御が実現されている。
[4.原稿搬送機構]
以上説明した本実施の形態では、給紙部50での記録紙Pの搬送機構において、電磁部品に発生した逆起電力が、搬送路500の記録紙Pの検出のための部品(検出部)に供給された。
MFPでは、自動原稿搬送部20において、原稿(シート)の搬送に利用される電磁部品に発生した逆起電力を、当該搬送の経路上での原稿の検出のための部品(検出部)に供給することができる。
上記したように、自動原稿搬送部20では、原稿給紙台21上の原稿が、送出ローラ22が回転することによって、搬送路に送り出され、その原稿は、センサユニット29によって検出される。
図10は、自動原稿搬送部20における電磁部品(クラッチソレノイドL2)の逆起電力を検出部(センサユニット29内のフォトセンサ292)の電力源として利用するための回路図である。
図10を参照して、自動原稿搬送部20では、トランジスタTR2をONすることにより、直流電源Vcc3からクラッチソレノイドL2に通電され、クラッチソレノイドL2が励磁される。クラッチソレノイドL2が励磁されると、上記した送出ローラ22とギヤ等の部材とが連結された状態となる。モータ220は、送出ローラ22に回転動力を与えるためのモータである。モータ220がONされた状態で、トランジスタTR2がONされれば、モータ220の回転動力が送出ローラ22に伝達される。これにより、送出ローラ22が回転し、原稿給紙台21上の原稿が搬送路へと送り出される。図10では、クラッチソレノイドL2が励磁されている時の電流の流れが白抜きの矢印で示されている。
センサユニット29は、たとえばフォトセンサ292を含む。フォトセンサ292は、発光素子292Aと受光素子292Bを含む。
自動原稿搬送部20では、CPU101がトランジスタTR2にリモート信号Signal3としてHighを出力することにより、トランジスタTR2がONされる。
CPU101がトランジスタTR2に、Signal3としてLowを出力すると、トランジスタTR2はOFFする。トランジスタTR2がONされた後OFFされることで、クラッチソレノイドL2に逆起電圧が発生し、B点の電圧が直流電源Vcc3より高くなる。
図10において、トランジスタTR2がONされた後OFFされたときの電流の流れが、破線の矢印で示されている。
トランジスタTR2が、ONされた後OFFされると、クラッチソレノイドL2に発生した逆起電圧によりB点の電圧が直流電源Vcc3より高くなるため、整流用ダイオードD3を介して平滑用電解コンデンサC2が充電される。平滑用電解コンデンサC2に充電された電力は、平滑用電解コンデンサC2と並列に接続された抵抗R3および検出部であるフォトセンサ292の発光側の素子(発光素子292A)に供給される。このように発光素子292Aに電流が流れることで、当該発光素子292Aが発光し、フォトセンサ292が動作を開始することとなる。ダイオードD4は、トランジスタTR2がOFFの状態において、平滑用電解コンデンサC2に逆電圧が印加されることを防ぐために設けられている。
図10の自動原稿搬送部20と図6を参照して説明した給紙部50とを比較すると、トランジスタTR2はトランジスタTR1に相当し、クラッチソレノイドL2はクラッチソレノイドL1に相当し、発光素子292Aは発光素子592Aに相当し、受光素子292Bは受光素子592Bに相当する。
(原稿搬送時の自動原稿搬送部の動作タイミング)
図11は、自動原稿搬送部20における原稿の搬送時の、電磁部品(クラッチソレノイドL2)のON/OFFタイミングと検出部(フォトセンサ292)の動作タイミングを表すタイミングチャートである。図11では、上から、Signal3信号の状態、発光素子292Aへの逆起電力の供給状態、そして、受光素子292BからCPU101への検知信号(Signal4)の状態が示されている。なお、受光素子292Bは、直流電源Vcc4から電力を供給され、また、発光素子292Aが発する光を受光しているときはLow信号を、受光できていないときはHigh信号を、それぞれSignal4信号として、CPU101へ出力する。
図11を参照して、CPU101は、時刻T21から時刻T22まで、トランジスタTR2に対するSignal3信号としてHighを出力する。なお、CPU101は、時刻T21より前に、モータ220をONしている。これにより、Signal3信号としてHighが出力されている期間中、モータ220の回転動力が送出ローラ22に伝達されて、原稿給紙台21上の原稿が上記した搬送路へと送り出される。
時刻T22でSignal3信号がHighからLowに切り替えられると、クラッチソレノイドL2において発生した逆起電力が、発光素子292Aへ供給される。これにより、図9の2段目の、発光素子292Aへの電力供給状態が、時刻T22において、OFFからONに切り替わっている。そして、発光素子292Aへの電力の供給が開始されることにより、発光素子292Aが発する光を受光素子292Bが受け、これにより、時刻T22では、Signal4信号がHighからLowに切り替わる。
一方、送出ローラ22の回転により搬送路に送られた原稿は、発光素子292Aの発光の受光素子292Bによる受光を妨げる状態となる。
図11では、時刻T23に、原稿の先端がセンサユニット29の検出位置に到達し、上記受光を妨げる状態となった例が示されている。時刻T23に、原稿の先端がセンサユニット29の検出位置に到達したことにより、受光素子292Bは、発光素子292Aの発する光を受けられなくなる。したがって、時刻T23で、Signal4が、LowからHighに切り替わる。
図11では、時刻T23にセンサユニット29の検出位置に到達した原稿が、時刻T24で、センサユニット29の検出位置を通過する例が示されている。時刻T24に、原稿がセンサユニット29の検出位置を通過したことにより、受光素子292Bは、発光素子292Aが発する光を受けられる状態となる。これにより、時刻T24では、Signal4が、HighからLowに切り替わる。
図11では、時刻T25まで、クラッチソレノイドL2の逆起電力が発光素子292Aに供給される例が示されている。つまり、図11の2段目では、時刻T25で、発光素子292Aへの駆動源供給状態がOFFに切り替わっている。そして、時刻T25で、発光素子292Aへの逆起電力の供給が終了すると、受光素子292Bは、発光素子292Aの発する光を受けられなくなる。これにより、時刻T25では、Signal4信号の出力が、LowからHighに切り替わっている。
自動原稿搬送部20においては、原稿の搬送速度が予め定められ、かつ、送出ローラ22からセンサユニット29の検出位置までの距離が一定である。よって、Signal3をLowからHighに切り替えた時点(T21)から、搬送された原稿の先端がセンサユニット29の検出位置に到達する時点(T23)までの時間はほぼ一定となる。
CPU101は、原稿の搬送速度等に基づき、予め、Signal3をLowからHighに切り替えたときから原稿の先端がセンサユニット29の検出位置に到達するまでの時間についての基準値を、取得している。
そして、CPU101は、Signal3をLowからHighに切り替えてから、当該基準値の時間が経過してもSignal4がLowからHighに切り替わらない場合には、原稿の搬送に異常(ジャム等)が発生したと判断し、異常信号を出力し、または、異常が発生している旨を報知する。
なお、自動原稿発送部20では、Signal3がHighからLowに切り替えられた時点(T22)から上記T23までの時間もほぼ一定となる。よって、自動原稿搬送装置20では、原稿の搬送における異常発生の有無の判断に利用される上記基準値は、上記したT21からT23までの時間についてのものに代えて、上記T22からT23までの時間についてものとすることができる。このように基準値が設定された場合には、CPU101は、Signal3をHighからLowに切り替えてから当該基準値の時間が経過してもSignal4がLowからHighに切り替わらない場合には、異常信号を出力し、または、異常が発生している旨を報知する。
(動作確認時の自動原稿搬送部の動作タイミング)
自動原稿搬送部20では、電源投入時やジャムからの復帰時等において、センサユニット29が正常に動作することや、搬送路上の(ジャムの原因となった)原稿が取り除かれたことを確認するための動作確認を行なう。動作確認は、送出ローラ22を回転させることなくクラッチソレノイドL2を一旦励磁し、その後、クラッチソレノイドL2の励磁を停止した場合のフォトセンサ292の出力を判定することにより、行なわれる。
図12は、MFPにおける動作確認時の、電磁部品(クラッチソレノイドL2)のON/OFFタイミングと検出部(フォトセンサ292)の動作タイミングを表すタイミングチャートである。
図12では、図11と同様に、上から、Signal3信号の状態、発光素子292Aへの逆起電力の供給状態、そして、受光素子292BからCPU101への検知信号の状態が示されている。なお、動作確認時には、CPU101は、モータ220への通電を行なわない。これにより、動作確認時では、Signal3としてHighが出力され、クラッチソレノイドL2がONされても、送出ローラ22は回転しない。
図12を参照して、動作確認時には、CPU101は、時刻T31からT32まで、Signal3としてHighを出力した後、Signal3をLowに切り替える。これにより、時刻T2で、クラッチソレノイドL2において逆起電力が発生するため、時刻T32で、発光素子292Aへの電力供給状態がOFFからONに切り替わる。これに応じて、受光素子292Bが発光素子292Aの発する光を受け始めることにより、時刻T32で、Signal4がHighからLowに切り替わる。
図12に示される例では、時刻T32から時刻T33まで、クラッチソレノイドL2の逆起電力が発光素子292Aに供給される。これにより、時刻T33で、発光素子292Aへの電力供給状態がOFFに切り替わり、そして、Signal4の出力がLowからHighに切り替わる。
なお、図12は、正常な動作が実行されたときのタイミングチャートである。
たとえば、発光素子292Aが破壊していて発光しない場合には、CPU101からSignal3としてHighが出力されたとしても発光素子292Aは発光せず、これにより、Signal4の出力がHighのまま、Lowに切り替わらない。よって、CPU101は、Signal3をLowにした後、Signal4の出力が予め定められた時間が経過してもLowに切り替わらなければ、異常を報知する。
また、発光素子292Aが発光しても、原稿の搬送路において原稿が詰まる等して受光素子292Bが発光素子292Aの光を受光できない場合には、Signal4はLowのままとなる。上記のように、CPU101は、Signal4の出力が適切なタイミングでHighからLowに切り替わらなければ、異常を報知する。したがって、紙詰まり等によりSignal4がLowのままとなり、適切なタイミングでHighからLowに切り替わらない場合でも、CPU101によって異常が報知される。
(原稿搬送機構についての動作のまとめ)
以上説明した本実施の形態では、クラッチソレノイドL2に通電されることにより原稿を搬送路に沿って搬送する送出ローラ22により、搬送部が構成されている。
また、送出ローラ22よりも原稿の搬送路の下流側に設置され、当該搬送路における原稿の有無を検出するフォトセンサ292により、検出部が構成されている。
そして、クラッチソレノイドL2において発生した逆起電力を、逆流させることなく発光素子292Aに送るために設けられた整流用ダイオードD3、コンデンサC2、ダイオードD4および抵抗R3(図10参照)により、電磁部品において発生する逆起電力を、検出部の電力として供給する供給部が構成されている。
また、クラッチソレノイドL2において発生した逆起電力は、整流用ダイオードD3によって整流され、そして、抵抗R3を経て発光素子292Aへ送られる。これにより、或る原稿を搬送させるための送出ローラ22の回転のためにクラッチソレノイドL2へ通電がなされると、当該通電の停止により発生した逆起電力は、当該或る原稿の搬送路の通過を検出できるタイミングで発光素子292Aに供給される。
なお、本実施の形態において、電磁部品はクラッチソレノイドL2に限定されない。MFPにおいて、クラッチソレノイドL2が設けられず、送出ローラ22とモータ220が直接連結されているような場合、送出ローラ22の回転が開始される際にはモータ220への通電が開始され、当該回転が停止される際にはモータ220への通電が停止させる。そして、MFP100は、たとえば図10においてクラッチソレノイドL2の代わりにモータ220が接続される等して、モータ220への通電の停止により、モータ220において発生した逆起電力が、発光素子292Aに供給されるように構成されていても良い。
[5.後処理機構]
本実施の形態のMFPでは、フィニッシャ60により、プリントエンジン40において画像を形成された記録紙(シート)に対するパンチ処理やステープル処理などの後処理を行なう後処理装置が構成されている。
そして、フィニッシャ60においても、記録紙(シート)の搬送に利用される電磁部品に発生した逆起電力を、当該搬送の経路上での原稿の検出のための部品(検出部)に供給することができる。
図13は、フィニッシャ60における電磁部品(クラッチソレノイドL3)の逆起電力を検出部(センサユニット69内のフォトセンサ692)の電力源として利用するための回路図である。
図13を参照して、フィニッシャ60では、トランジスタTR3をONすることにより、直流電源Vcc5からクラッチソレノイドL3に通電され、クラッチソレノイドL3が励磁される。クラッチソレノイドL3が励磁されると、上記したローラ対637a(図1参照)とギヤ等の部材とが連結された状態となる。モータ637は、ローラ対637aに回転動力を与えるためのモータである。モータ637がONされた状態で、トランジスタTR3がONされれば、モータ637の回転動力がローラ対637aに伝達される。これにより、ローラ対637aが回転し、原稿給紙台21上の原稿が搬送路へと送り出される。図13では、クラッチソレノイドL3が励磁されている時の電流の流れが白抜きの矢印で示されている。
センサユニット69は、たとえばフォトセンサ692を含む。フォトセンサ692は、発光素子692Aと受光素子692Bを含む。
フィニッシャ60では、CPU101がトランジスタTR3にリモート信号Signal5としてHighを出力することにより、トランジスタTR3がONされる。
CPU101がトランジスタTR3に、Signal5としてLowを出力すると、トランジスタTR3はOFFする。トランジスタTR3がONされた後OFFされることで、クラッチソレノイドL3に逆起電圧が発生し、C点の電圧が直流電源Vcc5より高くなる。
図13において、トランジスタTR3がONされた後OFFされたときの電流の流れが、破線の矢印で示されている。
トランジスタTR3が、ONされた後OFFされると、クラッチソレノイドL3に発生した逆起電圧によりC点の電圧が直流電源Vcc5より高くなるため、整流用ダイオードD5を介して平滑用電解コンデンサC3が充電される。平滑用電解コンデンサC3に充電された電力は、平滑用電解コンデンサC3と並列に接続された抵抗R5および検出部であるフォトセンサ692の発光側の素子(発光素子692A)に供給される。このように発光素子692Aに電流が流れることで、当該発光素子692Aが発光し、フォトセンサ692が動作を開始することとなる。ダイオードD6は、トランジスタTR3がOFFの状態において、平滑用電解コンデンサC3に逆電圧が印加されることを防ぐために設けられている。
図13のフィニッシャ60と図6を参照して説明した給紙部50とを比較すると、トランジスタTR3はトランジスタTR1に相当し、クラッチソレノイドL3はクラッチソレノイドL1に相当し、発光素子692Aは発光素子592Aに相当し、受光素子692Bは受光素子592Bに相当する。
(フィニッシャにおける記録紙搬送についての動作タイミング)
図14は、フィニッシャ60における記録紙の搬送時の、電磁部品(クラッチソレノイドL3)のON/OFFタイミングと検出部(フォトセンサ692)の動作タイミングを表すタイミングチャートである。図14では、上から、Signal5信号の状態、発光素子692Aへの逆起電力の供給状態、そして、受光素子692BからCPU101への検知信号(Signal6)の状態が示されている。なお、受光素子692Bは、直流電源Vcc6から電力を供給され、また、発光素子692Aが発する光を受光しているときはLow信号を、受光できていないときはHigh信号を、それぞれSignal6信号として、CPU101へ出力する。
図14を参照して、CPU101は、時刻T41から時刻T42まで、トランジスタTR3に対するSignal5信号としてHighを出力する。なお、CPU101は、時刻T41より前に、モータ637をONしている。これにより、Signal5信号としてHighが出力されている期間中、モータ637の回転動力がローラ対637aに伝達されて、フィニッシャ60に送り込まれた記録紙が、パンチユニット626(図1参照)等を含むフィニッシャ60内の搬送路上を搬送される。
時刻T42でSignal5信号がHighからLowに切り替えられると、クラッチソレノイドL3において発生した逆起電力が、発光素子692Aへ供給される。これにより、図14の2段目の、発光素子692Aへの電力供給状態が、時刻T42において、OFFからONに切り替わっている。そして、発光素子692Aへの電力の供給が開始されることにより、発光素子692Aが発する光を受光素子692Bが受け、これにより、時刻T42では、Signal6信号がHighからLowに切り替わる。
一方、ローラ対637aの回転により搬送路を搬送される記録紙は、発光素子692Aの発光の受光素子692Bによる受光を妨げる状態となる。
図14では、時刻T43に、記録紙の先端がセンサユニット69の検出位置に到達し、上記受光を妨げる状態となった例が示されている。時刻T43に、記録紙の先端がセンサユニット69の検出位置に到達したことにより、受光素子692Bは、発光素子692Aの発する光を受けられなくなる。したがって、時刻T43で、Signal6が、LowからHighに切り替わる。
図14では、時刻T43にセンサユニット69の検出位置に到達した記録紙が、時刻T44で、センサユニット69の検出位置を通過する例が示されている。時刻T44に、記録紙がセンサユニット69の検出位置を通過したことにより、受光素子692Bは、発光素子692Aが発する光を受けられる状態となる。これにより、時刻T44では、Signal6が、HighからLowに切り替わる。
図14では、時刻T45まで、クラッチソレノイドL3の逆起電力が発光素子692Aに供給される例が示されている。つまり、図14の2段目では、時刻T45で、発光素子692Aへの駆動源供給状態がOFFに切り替わっている。そして、時刻T45で、発光素子692Aへの逆起電力の供給が終了すると、受光素子692Bは、発光素子692Aの発する光を受けられなくなる。これにより、時刻T45では、Signal6信号の出力が、LowからHighに切り替わっている。
フィニッシャ60においては、記録紙の搬送速度が予め定められ、かつ、ローラ対637aからセンサユニット69の検出位置までの距離が一定である。よって、Signal5をLowからHighに切り替えた時点(T41)から、搬送された記録紙の先端がセンサユニット69の検出位置に到達する時点(T43)までの時間はほぼ一定となる。
CPU101は、記録紙の搬送速度等に基づき、予め、Signal5をLowからHighに切り替えたときから記録紙の先端がセンサユニット69の検出位置に到達するまでの時間についての基準値を、取得している。
そして、CPU101は、Signal5をLowからHighに切り替えてから、当該基準値の時間が経過してもSignal6がLowからHighに切り替わらない場合には、記録紙の搬送に異常(ジャム等)が発生したと判断し、異常信号を出力し、または、異常が発生している旨を報知する。
なお、フィニッシャ60では、Signal5がHighからLowに切り替えられた時点(T42)から上記T43までの時間もほぼ一定となる。よって、フィニッシャ60では、記録紙の搬送における異常発生の有無の判断に利用される上記基準値は、上記したT41からT43までの時間についてのものに代えて、上記T42からT43までの時間についてものとすることができる。このように基準値が設定された場合には、CPU101は、Signal5をHighからLowに切り替えてから当該基準値の時間が経過してもSignal6がLowからHighに切り替わらない場合に葉、異常信号を出力し、または、異常が発生している旨を報知する。
(動作確認時のフィニッシャの動作タイミング)
フィニッシャ60では、電源投入時やジャムからの復帰時等において、センサユニット69が正常に動作することや、搬送路上の(ジャムの原因となった)記録紙が取り除かれたことを確認するための動作確認が行なわれる。動作確認は、ローラ対637aを回転させることなくクラッチソレノイドL3を一旦励磁し、その後、クラッチソレノイドL3の励磁を停止した場合のフォトセンサ692の出力を判定することにより、行なわれる。
図15は、MFPにおける動作確認時の、電磁部品(クラッチソレノイドL3)のON/OFFタイミングと検出部(フォトセンサ692)の動作タイミングを表すタイミングチャートである。
図15では、図14と同様に、上から、Signal5信号の状態、発光素子692Aへの逆起電力の供給状態、そして、受光素子692BからCPU101への検知信号の状態が示されている。なお、動作確認時には、CPU101は、モータ637への通電を行なわない。これにより、動作確認時では、Signal5としてHighが出力され、クラッチソレノイドL3がONされても、ローラ対637aは回転しない。
図15を参照して、動作確認時には、CPU101は、時刻T51からT52まで、Signal5としてHighを出力した後、Signal5をLowに切り替える。これにより、時刻T4で、クラッチソレノイドL3において逆起電力が発生するため、時刻T52で、発光素子692Aへの電力供給状態がOFFからONに切り替わる。これに応じて、受光素子692Bが発光素子692Aの発する光を受け始めることにより、時刻T52で、Signal6がHighからLowに切り替わる。
図15に示される例では、時刻T52から時刻T53まで、クラッチソレノイドL3の逆起電力が発光素子692Aに供給される。これにより、時刻T53で、発光素子692Aへの電力供給状態がOFFに切り替わり、そして、Signal6の出力がLowからHighに切り替わる。
なお、図15は、正常な動作が実行されたときのタイミングチャートである。
たとえば、発光素子692Aが破壊していて発光しない場合には、CPU101からSignal5としてHighが出力されたとしても発光素子692Aは発光せず、これにより、Signal6の出力がHighのまま、Lowに切り替わらない。よって、CPU101は、Signal5をLowにした後、Signal6の出力が予め定められた時間が経過してもLowに切り替わらなければ、異常を報知する。
また、発光素子692Aが発光しても、記録紙の搬送路において記録紙が詰まる等して受光素子692Bが発光素子692Aの光を受光できない場合には、Signal6はLowのままとなる。上記のように、CPU101は、Signal6の出力が適切なタイミングでHighからLowに切り替わらなければ、異常を報知する。したがって、紙詰まり等によりSignal6がLowのままとなり、適切なタイミングでHighからLowに切り替わらない場合でも、CPU101によって異常が報知される。
(フィニッシャにおける記録紙搬送動作についてのまとめ)
以上説明した本実施の形態では、クラッチソレノイドL3に通電されることにより記録紙を搬送路に沿って搬送するローラ対637aにより、搬送部が構成されている。
また、ローラ対637aよりも記録紙の搬送路の下流側に設置され、当該搬送路における原稿の有無を検出するフォトセンサ692により、検出部が構成されている。
そして、クラッチソレノイドL3において発生した逆起電力を、逆流させることなく発光素子692Aに送るために設けられた整流用ダイオードD5、コンデンサC3、ダイオードD6および抵抗R5(図13参照)により、電磁部品において発生する逆起電力を、検出部の電力として供給する供給部が構成されている。
また、クラッチソレノイドL3において発生した逆起電力は、整流用ダイオードD5によって整流され、そして、抵抗R5を経て発光素子692Aへ送られる。これにより、或る記録紙を搬送させるためのローラ対637aの回転のためにクラッチソレノイドL3へ通電がなされると、当該通電の停止により発生した逆起電力は、当該或る記録紙の搬送路の通過を検出できるタイミングで発光素子692Aに供給される。
なお、本実施の形態において、電磁部品はクラッチソレノイドL3に限定されない。MFPにおいて、クラッチソレノイドL3が設けられず、ローラ対637aとモータ637が直接連結されているような場合、ローラ対637aの回転が開始される際にはモータ637への通電が開始され、当該回転が停止される際にはモータ637への通電が停止させる。そして、MFP100は、たとえば図13においてクラッチソレノイドL3の代わりにモータ637が接続される等して、モータ637への通電の停止により、モータ637において発生した逆起電力が、発光素子692Aに供給されるように構成されていても良い。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
以上説明した本実施の形態では、図6を参照して説明した、給紙ローラ52を回転させることにより記録紙Pを搬送路500に沿って搬送させる機構を有するMFPにより、シート搬送装置が構成される。
また、MFPでは、図13〜図15を主に参照して説明したように、フィニッシャ60における記録紙の搬送について、ローラ対637aを回転させることにより記録紙を搬送させる機構を有するフィニッシャ60(後処理装置)により、シート搬送装置が構成されることになる。なお、フィニッシャ60は、MFPの他の部分(自動原稿搬送部20、スキャナ部30、プリントエンジン40および給紙部50を含む)に対して分離可能でありかつ独立して取引される場合もあると考えられる。
また、本実施の形態では、送出モータ22を回転させることにより原稿を搬送路に沿って搬送させる機構を有する自動原稿搬送部20およびスキャナ部30からなる画像読取装置によって、シート搬送装置が構成される。なお、本発明に係るシート搬送装置の一例である自動原稿搬送部20は、本実施の形態で記述されたようにMFPの一部として構成されても良いし、原稿等の用紙を自動的に搬送する装置として独立して構成および取引されることもできるし、また、スキャナ部30に相当する機能を有する装置と組み合わされてスキャナ装置として独立して構成および取引されることもできると考えられる。
10 制御部、20 自動原稿搬送部、21 原稿給紙台、22 送出ローラ、29,59 センサユニット、30 スキャナ部、31,32 ミラーユニット、40 プリントエンジン、41 感光体ドラム、50 給紙部、51 記録紙トレイ、51A 用紙規制板、52 給紙ローラ、52A 部材、55 搬送ローラ、60 フィニッシャ、101 CPU、220,520 モータ、292,592 フォトセンサ、292A,592A 発光素子、292B,592B 受光素子、L1,L2 クラッチソレノイド、MFP 画像形成装置、TR1,TR2 トランジスタ。

Claims (13)

  1. シートが搬送される搬送路と、
    電磁部品により、前記搬送路に沿って前記シートを搬送する搬送部と、
    前記搬送部よりも前記搬送路の下流側に設置され、前記搬送路におけるシートの有無を検出する検出部と、
    前記電磁部品において発生する逆起電力を、前記検出部の電力として供給する供給部とを備える、シート搬送装置。
  2. 前記供給部は、シートを搬送する際に前記電磁部品で発生した逆起電力を、同じシートを検出するための電力として前記検出部に供給する、請求項1に記載のシート搬送装置。
  3. 前記供給部の特性は、少なくとも、前記シートの後端が前記検出部の検出位置を通過するまで、前記検出部に電力を供給するように決定される、請求項2に記載のシート搬送装置。
  4. 前記供給部は、
    前記逆起電力によって流れる電流による電荷を蓄積するためのコンデンサと、
    前記電流を整流するためのダイオードとを含む、
    請求項1〜請求項3のいずれかに記載のシート搬送装置。
  5. 前記電磁部品への通電を制御する制御部をさらに備え、
    前記供給部は、前記電磁部品への通電のON/OFFを切り替えるスイッチング素子をさらに含み、
    前記制御部は、前記スイッチング素子のON/OFFを切り替えることにより、前記電磁部品への通電を制御する、請求項1〜請求項4のいずれかに記載のシート搬送装置。
  6. 前記電磁部品はソレノイドであり、
    前記搬送部は、
    前記シートを搬送させるための駆動源となるモータと、
    前記シートに当接し、前記モータの駆動力により回転するローラとをさらに含み、
    前記ソレノイドは、前記モータの駆動力を前記ローラに伝達するか否かを切り替え、
    前記モータを回転させない状態で、前記ソレノイドの通電を切り替えることにより、動作確認を行なう、請求項1〜請求項5のいずれかに記載のシート搬送装置。
  7. 前記動作確認は、前記検出部が正常に動作するか否かを確認するものである、請求項6に記載のシート搬送装置。
  8. 前記動作確認は、前記搬送路にシートがあるか否かを確認するものである、請求項6に記載のシート搬送装置。
  9. 前記スイッチング素子はバイポーラトランジスタである、請求項5〜請求項8のいずれかに記載のシート搬送装置。
  10. 前記検出部はフォトセンサである、請求項1〜請求項9のいずれかに記載のシート搬送装置。
  11. 前記シートは画像形成される記録紙であり、前記シート搬送装置は画像形成装置によって構成される、請求項1〜請求項10のいずれかに記載のシート搬送装置。
  12. 前記シートは画像形成された記録紙であり、前記シート搬送装置は後処理装置によって構成される、請求項1〜請求項10のいずれかに記載のシート搬送装置。
  13. 前記シートは画像を読み取られる原稿であり、前記シート搬送装置は画像読取装置である、請求項1〜請求項10のいずれかに記載のシート搬送装置。
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