JP2014145897A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モーターによる発電時にも誤動作を生じさせず、正常なインターロック機能を確保する。
【課題を解決するための手段】画像形成装置１は、モーターユニット７０と、電源６０と電力供給線５３との接続の有無を切り替える第１スイッチ回路５１と、電力供給線５３とモーターユニット７０との接続の有無を切り替える第２スイッチ回路５２と、電源６０からの電力供給が遮断されているか否かを検知する電源遮断検知部５０とを備え、第１スイッチ回路５１及び第２スイッチ回路５２は、本体カバー閉状態では、第１スイッチ回路５１は電源６０と電力供給線５３とを接続し、第２スイッチ回路５２は電力供給線５３とモーターユニット７０とを接続する。本体カバー開状態では、第１スイッチ回路５１は電源６０と電力供給線５３とを非接続とし、第２スイッチ回路５２は電力供給線５３とモーターユニット７０とを非接続とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、モーターユニットとその電源の接続に関する。

画像形成装置は、モーターから供給される駆動力で搬送ローラーが記録紙を搬送し、画像形成部が当該搬送されてきた記録紙に画像を形成する。今日では、当該モーターから搬送ローラーへの駆動力の伝達機構には、コスト低減の観点から双方向クラッチを設けず、ワンウェイクラッチを用いたり、或いは、クラッチを設けない機構が用いられることがある。この画像形成装置において、記録紙が搬送路に詰まった場合、すなわち、ジャムが発生した場合は、操作者は、本体カバーを開けて内部機構を露出させ、搬送路に詰まった記録紙を取り除く。このとき、本体カバーの開放に伴ってインターロックスイッチがオフとされ、モーターへの電力供給が遮断されると共に、電源遮断検知回路が当該電源遮断を検知してＣＰＵに出力することで、画像形成装置の各機構の動作を停止させる。

このジャム処理時に、操作者が搬送路に詰まっている記録紙を搬送路から引き抜き、当該記録紙を挟んでいた搬送ローラーが回転し、これに従動してモーターが回転すると、モーターが発電機として動作して起電力が発生する。このように、ジャム処理時にモーターに発生する起電力により電圧が発生すると、上記電源遮断回路が誤って電力が供給されていると検知し、この検知結果に基づいて、制御部が画像形成装置の各機構に通常時の動作を再開させる等の誤動作を引き起こす。

そこで、画像形成装置の本体カバーの開閉とインターロックスイッチの動作とを連動させ、本体カバーを閉じた場合は、モーターはインターロックスイッチにより駆動系の電源である＋２４Ｖ電源に接続し、本体カバーを開けた場合は、モーターはインターロックスイッチにより制御系の電源である＋５Ｖ電源に接続し、本体カバーを開けた状態でモーターに起電力が発生すると、当該起電力を５Ｖ電源に向かわせる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２８９７２号公報

上記特許文献１に記載の技術の場合、ジャム処理時にモーターに発生する起電力を消費しきれずに、これにより生じた電流が回路部に流れると、本体カバーが開いているにもかかわらず、電源遮断回路が誤って、電源が供給されている、すなわち、本体カバーが閉じられたと検知する可能性は否定できず、当該誤検知により、インターロック機能が損なわれる場合がある。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、モーターによる発電時にも誤動作を生じさせず、正常なインターロック機能を確保することを目的とする。

本発明の一局面に係る画像形成装置は、記録媒体を搬送する各回転部材に回転駆動力を付与する動力源としての駆動モーターを含むモーターユニットと、前記モーターユニットと、当該モーターユニットに電力を供給する電源とを接続する電力供給線に設けられ、本体カバーの閉時に前記モーターユニットと前記電源とを接続し、前記本体カバーの開時には前記モーターユニットと前記電源とを非接続とする第１スイッチ回路と、前記電力供給線に接続され、前記電源からの電力供給が遮断されているか否かを検知する電源遮断検知部と、前記電力供給線において、前記電源遮断検知部の接続部分と、前記モーターユニットと間に設けられ、前記本体カバーの閉時に前記第１スイッチ回路に繋がる前記電力供給線と前記モーターユニットとを接続し、前記本体カバーの開時には前記電力供給線と前記モーターユニットとを非接続とする第２スイッチ回路と、を備える。

本発明によれば、画像形成装置の本体カバーを開けてジャム処理を行っているときに駆動モーターに起電力が発生してもそれによる電圧が電力供給線に発生しないため、電源遮断検知部による誤検知が防止される。これにより、モーターによる発電時にも誤動作を生じさせず、正常なインターロック機能を確保することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。 画像形成装置の主要内部構成を示す機能ブロック図である。 （Ａ）（Ｂ）は、画像形成装置が備えるインターロック機構の構成を示す図であり、（Ａ）は、本体カバーが閉じているときのインターロック機構の状態を示し、（Ｂ）は、本体カバーが閉じているときのインターロック機構の状態を示す。 駆動モーターが複数存在する場合のインターロック機能の詳細構成図である。

以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、及びファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機である。画像形成装置１は、装置本体１１に、操作部４７、画像形成部１２、定着部１３、給紙部１４、原稿給送部６、及び原稿読取部５等を備えて構成されている。

操作部４７は、画像形成装置１が実行可能な各種動作及び処理について操作者から画像形成動作実行指示や原稿読取動作実行指示等の指示を受け付ける。操作部４７は、操作者への操作案内やジャム発生を報知する画像等を表示する表示部４７３を備えている。

画像形成装置１が原稿読取動作を行う場合、原稿給送部６により給送されてくる原稿、又は原稿載置ガラス１６１に載置された原稿の画像を原稿読取部５が光学的に読み取り、画像データを生成する。原稿読取部５により生成された画像データは内蔵ＨＤＤ又はネットワーク接続されたコンピューター等に保存される。

画像形成装置１が画像形成動作を行う場合は、上記原稿読取動作により生成された画像データ、又はネットワーク接続されたコンピューターから受信した画像データ、又は内蔵ＨＤＤに記憶されている画像データ等に基づいて、画像形成部１２が、給紙部１４から給紙される記録媒体としての記録紙Ｐにトナー像を形成する。カラー印刷を行う場合、画像形成部１２のマゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍ、シアン用の画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー用の画像形成ユニット１２Ｙ、及びブラック用の画像形成ユニット１２Ｂｋは、それぞれに、上記画像データを構成するそれぞれの色成分からなる画像に基づいて、帯電、露光、及び現像の工程により感光体ドラム１２１上にトナー像を形成し、当該トナー像を一次転写ローラー１２６により中間転写ベルト１２５上に転写させる。

中間転写ベルト１２５上に転写される上記各色のトナー画像は、転写タイミングを調整して中間転写ベルト１２５上で重ね合わされ、カラーのトナー像となる。２次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５の表面に形成された当該カラーのトナー像を、中間転写ベルト１２５を挟んで駆動ローラー１２５ａとのニップ部Ｎにおいて、給紙部１４から搬送路１９０を搬送されてきた記録紙Ｐに転写させる。この後、定着部１３が、記録紙Ｐ上のトナー像を、熱圧着により記録紙Ｐに定着させる。定着処理の完了したカラー画像形成済みの記録紙Ｐは、排出トレイ１５１に排出される。

給紙部１４は、複数の給紙カセットを備える。制御部１００（図３）は、操作者による指示で指定されたサイズの記録紙が収容された給紙カセットのピックアップローラー１４５（回転部材の一例）を回転駆動させて、各給紙カセットに収容されている記録紙Ｐを上記ニップ部Ｎに向けて搬送させる。

なお、画像形成装置１において、両面印刷を行う場合は、画像形成部１２より一方の面に画像が形成された記録紙Ｐを、排出ローラー対１５９にニップされた状態とした後、当該記録紙Ｐを排出ローラー対１５９によりスイッチバックさせて反転搬送路１９５に送り、搬送ローラー対１９により、上記ニップ部Ｎ及び定着部１３に対して記録紙Ｐの搬送方向上流域に再度搬送する。これにより、画像形成部１２により当該記録紙の他方の面に画像が形成される。

画像形成装置１の正面、側面等には開閉可能な本体カバー（図示せず）が配設されている。制御部１００は、後述する電源遮断検知回路から出力される電力供給があることを示す検知信号、すなわち、本体カバー閉信号に基づいて、当該本体カバーが閉じた状態で画像形成装置１の各機構を通常動作させる。一方、画像形成装置１内部で発生したジャムを処理したり、トナーを交換したりする場合、操作者は上記本体カバーを開き、記録紙ジャム部分を露出させる。その際、制御部１００は、電源遮断検知回路からの電源遮断を示す検知信号（本体カバー開信号）に基づいて、画像形成装置の各機構の動作を停止させる。すなわち、画像形成装置１では、本体カバーが開いている状態では、インターロック機能が働く。

図２は、画像形成装置１の主要内部構成を示す機能ブロック図である。画像形成装置１は、制御ユニット１０、操作部４７、原稿給送部６、原稿読取部５、画像メモリー３２、画像形成部１２、電源遮断検知部５０、モーターユニット７０、ファクシミリ通信部７１、ネットワークインターフェイス部９１、及びＨＤＤ９２等を備える。

原稿読取部５は、制御ユニット１０による制御の下、光照射部及びＣＣＤセンサー等を有する読取機構１６３（図１）を備える。原稿読取部５は、光照射部により原稿を照射し、その反射光をＣＣＤセンサーで受光することにより、原稿から画像を読み取る。

画像メモリー３２は、原稿読取部５による読取で得られた原稿画像のデータを一時的に記憶したり、画像形成部１２のプリント対象となるデータを一時的に保存する領域である。

ファクシミリ通信部７１は、図略の符号化／復号化部、変復調部及びＮＣＵ（Network Control Unit）を備え、公衆電話回線網を用いてのファクシミリの送信を行うものである。

ネットワークインターフェイス部９１は、ＬＡＮボード等の通信モジュールから構成され、当該ネットワークインターフェイス部９１に接続されたＬＡＮ等を介して、ローカルエリア内又はインターネット上のコンピューター２００等と種々のデータの送受信を行う。

ＨＤＤ９２は、原稿読取部５によって読み取られた原稿画像等を記憶する大容量の記憶装置である。

モーターユニット７０は、駆動モーター７０１を駆動する駆動回路（図示せず）を含む。駆動モーター７０１は、搬送ローラー対１９、その他の画像形成部１２等の各回転部材に回転駆動力を付与する駆動源である。駆動モーター７０１の回転駆動力は図示しないギアを介して各回転部材に伝達される。なお、本実施形態では、駆動モーター７０１から上記各回転部材に駆動力を伝達する機構として、ワンウェイクラッチを用いるか、又はクラッチを設けない機構が採用される。

電源遮断検知部５０は、電源６０（図３（Ａ）（Ｂ））からモーターユニット７０への電力供給が遮断されているか否かを検知する。電源遮断検知部５０は、例えば、電源６０とモーターユニット７０とを接続する電力供給線５３に発生する電圧に基づいて、当該電力供給がされているか遮断されているかを検知する。

制御ユニット１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び専用のハードウェア回路等から構成され、画像形成装置１の全体的な動作制御を司る。制御ユニット１０は、制御部１００を備える。

制御部１００は、操作部４７、原稿給送部６、原稿読取部５、画像メモリー３２、画像形成部１２、電源遮断検知部５０、モーターユニット７０、ファクシミリ通信部７１、ネットワークインターフェイス部９１、及びＨＤＤ９２等と接続され、これら各部の制御を行う。

また、制御部１００は、電源遮断検知部５０から電力供給ありを示す検知信号を受信しているときは、画像形成装置１の本体カバーが閉じられているとして、画像形成装置１の各機構に通常動作を行わせ、電源遮断検知部５０から電力供給なし（電源遮断）を示す検知信号を受信しているときは、画像形成装置１の本体カバーが開いているとして、画像形成装置１の各機構の動作を一時停止させる。

次に、画像形成装置１が備えるインターロック機構について説明する。図３（Ａ）（Ｂ）は、画像形成装置１が備えるインターロック機構の構成を示す図であり、（Ａ）は、本体カバーが閉じているときのインターロック機構２０の状態を示し、（Ｂ）は、本体カバーが閉じているときのインターロック機構２０の状態を示す。

インターロック機構２０は、モーターユニット７０への電力供給及び電力供給停止を切り換える。インターロック機構２０は、第１スイッチ回路５１、電源遮断検知部５０、第２スイッチ回路５２、及びモーターユニット７０を備えている。

第１スイッチ回路５１及び第２スイッチ回路５２は、画像形成装置１の本体カバーの開閉に連動して動作するインターロックスイッチである。なお、第１スイッチ回路５１及び第２スイッチ回路５２は、本体カバーの開動作時及び閉動作時に、本体カバーの動きと機械的に連動してオン／オフする構成とされ、例えば、画像形成装置１の本体カバーの配設位置近傍の適所に配置される。

第１スイッチ回路５１は、電力供給線５３に対する電源６０の接続及び非接続を切り換える。第１スイッチ回路５１は、モーターユニット７０と電源６０とを接続する電力供給線５３に設けられている。電源６０は、モーターユニット７０の電力供給元であり、本実施形態では＋２４Ｖ電源である。電力供給線５３は、電源６０をモーターユニット７０に接続する。

第１スイッチ回路５１は、本体カバーの開閉時の動きと機械的に連動して、本体カバーの閉時には、モーターユニット７０と電源６０とを接続し、本体カバーの開時にはモーターユニット７０と電源６０とを非接続にする。

第２スイッチ回路５２は、電力供給線５３とモーターユニット７０との接続及び非接続を切り換える。第２スイッチ回路５２は、本体カバーの開閉時の動きと機械的に連動して、本体カバーの閉時には、モーターユニット７０と電力供給線５３とを接続し、本体カバーの開時にはモーターユニット７０と電力供給線５３とを非接続にする。

また、インターロック機構２０は、グランド接続された抵抗素子５４を備える。第２スイッチ回路５２は、モーターユニット７０を電力供給線５３に対して非接続に切り換えるとき、モーターユニット７０を抵抗素子５４に接続する。抵抗素子５４は、操作者がジャムで詰まった記録媒体を引き抜く際にモーターユニット７０の駆動モーター７０１（図２）が回転した場合に駆動モーター７０１が発生する起電力を消費するために設けられている。

電源遮断検知部５０は、電力供給線５３に接続され、電力供給線５３の電圧を検知して、電源６０からの電力供給が遮断されているか否かを検知する。電源遮断検知部５０は、電力が供給されていることを示す検知信号と、電力供給がされていないこと（電源遮断）を示す検知信号とを択一的に、制御部１００に出力する。上述したように、制御部１００は、電源遮断検知部５０から受け取る当該検知信号の示す内容に基づいて、画像形成装置１の各機構を駆動又は駆動停止させる制御を行う。

続いて、本体カバー閉時におけるインターロック機構２０のスイッチングを説明する。本体カバーが閉じているときは（図３（Ａ））、第１スイッチ回路５１は、その接点ａと接点ｃとを接触させて、電源６０と電力供給線５３とを接続する。このとき、第２スイッチ回路５２は、その接点ｅと接点ｄとを接触させて、電力供給線５３とモーターユニット７０とを接続する。

このように、本体カバーが閉じているとき、モーターユニット７０に電源６０からの電源が供給され、図３（Ａ）中の矢印で示した方向に電流が流れる。このとき、電源遮断検知部５０は、電力供給線５３に電圧が発生したことを検知して、電力供給がされていることを示す検知信号を制御部１００に出力する。制御部１００は、電力供給がされていることを示す当該検知信号を受信すると、本体カバーが閉じられているとして、画像形成装置１の各機構を通常動作させる。

さらに、本体カバー開時におけるインターロック機構２０のスイッチングを説明する。本体カバーが開いているとき（図３（Ｂ））、第１スイッチ回路５１は、その接点ａと接点ｃとを非接触とし、電源６０を電力供給線５３に非接続の状態とする。また、第２スイッチ回路５２は、その接点ｄと接点ｅとを非接触とし、電力供給線５３とモーターユニット７０とを非接触の状態にする。このとき、第２スイッチ回路５２は、接点ｅを抵抗素子５４側の接点ｂに接触させ、モーターユニット７０を、グランド接続されている抵抗素子５４に接続する。

例えば、操作者がジャム処理時に、本体カバーを開いて、搬送ローラー対１９、又は画像形成部１２を露出させる状態として、搬送ローラー対１９、画像形成部１２の中間転写ベルト１２５と感光体ドラム１２１とのニップ部、又は、駆動ローラー１２５ａと２次転写ローラー２１０とのニップ部に挟み込まれた記録紙Ｐを引き抜いたとき、搬送ローラー対１９等が回転し、これに従動して駆動モーター７０１が回転して、駆動モーター７０１が発電機として動作して起電力が発生することがある。ここで、駆動モーターから上記各回転部材に駆動力を伝達する機構に、ワンウェイクラッチを用いるか、又はクラッチを設けない機構を採用していると、当該起電力が駆動モーターから電源に向かい、電源遮断検知部による誤検知を招く虞があるが、本実施形態では、本体カバーの開動作に応じて第２スイッチ回路５２が接点ｅと接点ｄとを開放するので、上記起電力の発生時であっても、当該起電力は電源遮断検知部５０及び電源６０には向かわないため、電源遮断検知部５０は電力供給線５３に電圧発生を検知しない。したがって、当該起電力を要因とする電源遮断検知部５０による電力供給の有無（電源遮断か否か）の誤検知が防止され、電源遮断検知部５０は電力供給がないこと（電源遮断）を示す検知信号を正確に出力する。制御部１００は、当該検知信号を受信するため、駆動モーター７０１による起電力発生に拘わらず、本体カバーが開いていることに的確に対応して、画像形成装置１の各機構に動作を停止させる。これにより、駆動モーター７０１による起電力発生時にも、画像形成装置１に誤動作を生じさせず、正常なインターロック機能を確保することができる。

また、このように本体カバーが開いているとき、駆動モーター７０１に発生した起電力は、図３（Ｂ）に矢印で示すように、第２スイッチ回路５２の接点ｅから接点ｂに供給され、抵抗素子５４を経由してモーターユニット７０に戻る。これにより、駆動モーター７０１に発生した起電力が抵抗素子５４によって消費されるため、モーターユニット７０が過電圧になるのを抑え、モーターユニット７０内部の各デバイスの耐圧破壊を抑止することができる。

なお、第１スイッチ回路５１及び第２スイッチ回路５２は、(1)それぞれ別個に本体カバーの開閉動作に連動する機構を有するインターロックスイッチであってもよいし、(2)１個の多極型インターロックスイッチであって、本体カバーの開閉動作に連動して第１スイッチ回路５１及び第２スイッチ回路５２の両方がオンオフされるものであってもよい。換言すれば、多極型インターロックスイッチは複数のスイッチ回路を有し、その各スイッチ回路を第１スイッチ回路５１及び第２スイッチ回路５２として用いる。多極型インターロックスイッチを用いることで、インターロック機構２０の部品点数を削減できる。

なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。図４は、駆動モーターが複数存在する場合のインターロック機能の詳細構成図である。例えば、モーターユニット７０が複数存在する場合には、図４に示すように、電力供給線５３を分岐させて、各モーターユニット７０を接続し、モーターユニット７０毎に第２スイッチ回路５２を設け、それぞれのモーターユニット７０と電力供給線５３との接続の有無を個別に切り替えるようにしてもよい。この場合、一方のモーターユニット７０が発生させた起電力が他方のモーターユニット７０に悪影響を与えるといった事態を防止すること等が可能になる。

また、例えば、上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置の一実施形態として複合機を用いて説明しているが、これは一例に過ぎず、他の電子機器、例えば、プリンター、コピー機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置でもよい。

また、上記実施形態では、図１乃至図４を用いて上記実施形態により示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。

１ 画像形成装置
１２１ 感光体ドラム（回転部材）
１２６ 一次転写ローラー（回転部材）
２１０ ２次転写ローラー（回転部材）
１２５ａ 駆動ローラー（回転部材）
１４５ ピックアップローラー（回転部材）
１５９ 排出ローラー対（回転部材）
１９ 搬送ローラー対（回転部材）
７０ モーターユニット
７０１ 駆動モーター
５０ 電圧検知部
５１ 第１スイッチ回路
５２ 第２スイッチ回路
５３ 電力供給線
５４ 抵抗素子

Claims (3)

1. 記録媒体を搬送する各回転部材に回転駆動力を付与する動力源としての駆動モーターを含むモーターユニットと、
   前記モーターユニットと、当該モーターユニットに電力を供給する電源とを接続する電力供給線に設けられ、本体カバーの閉時に前記モーターユニットと前記電源とを接続し、前記本体カバーの開時には前記モーターユニットと前記電源とを非接続とする第１スイッチ回路と、
   前記電力供給線に接続され、前記電源からの電力供給が遮断されているか否かを検知する電源遮断検知部と、
   前記電力供給線において、前記電源遮断検知部の接続部分と、前記モーターユニットと間に設けられ、前記本体カバーの閉時に前記第１スイッチ回路に繋がる前記電力供給線と前記モーターユニットとを接続し、前記本体カバーの開時には前記電力供給線と前記モーターユニットとを非接続とする第２スイッチ回路と、を備えた画像形成装置。
2. グランド接続された抵抗素子を更に備え、
   前記第２スイッチ回路は、前記本体カバーの開時には、前記モーターユニットを、前記第１スイッチ回路に繋がる前記電力供給線に非接続として前記抵抗素子を介してグラントに接続する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１及び第２スイッチ回路が１個の多極型スイッチ回路における各スイッチ回路である、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。