JP2021110774A - 画像形成装置 - Google Patents

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陽介 香川
Yosuke Kagawa
陽介 香川
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Abstract

【課題】メモリを追加することなし装着部に装着されたユニットを判断する。【解決手段】画像形成装置101は、第一のファン161aが設けられた第一のユニット103aと、第一のファンと異なる第二のファン161bが設けられた第二のユニット103bと、が互いに排他的に装着される装着部180と、第一のユニットが装着部に装着された場合に第一のファンを駆動し、第一のファンからの第一の回転検出信号181aを受信し、第二のユニットが装着部に装着された場合に第二のファンを駆動し、第二のファンからの第二の回転検出信号181bを受信するファン制御部160と、ファン制御部が受信した第一の回転検出信号または第二の回転検出信号に基づいて、装着部に第一のユニットが装着されているか第二のユニットが装着されているかを判断する制御部150aと、を備える。【選択図】図5

Description

本発明は、複数のユニットが互いに排他的に装着部に装着可能な画像形成装置に関する。
複写機等の画像形成装置は、多機能化や製造品質(組み立て性)、コスト、開発効率の観点から、異なる種々の機能を有する装置を容易に構成する為に、要部の構成をユニット化し、仕様の異なるユニットを選択して装置本体に装着できることが好都合である。しかし、仕様の異なる誤ったユニットの装着に伴う障害が発生する可能性がある。この課題を解決する為に、ユニットに不揮発性メモリを設けて識別情報を保存し、識別情報に基づいて装置本体に取り付けられたユニットを判断し、そのユニットに応じた適切な制御を行う画像形成装置が提案されている(特許文献1)。
また、画像形成装置の仕様(生産性、対応紙種等)毎に異なるユニットの例として、用紙に転写されたトナー画像を加熱定着した後、用紙を冷却する用紙冷却ユニットがある(特許文献2)。用紙冷却ユニットは、熱を持った用紙が機外の排出トレイに積載された際に隣接する用紙同士が貼りつく現象(排紙接着)を防ぐために設けられる。用紙冷却ユニットは、冷却性能を変えた複数種のユニットが存在し、画像形成装置の仕様に応じて組み替えることで、装置構成を容易に変えることができる。
特開平6−233022号公報 特開2004−118113号公報
しかし、複数の用紙冷却ユニットの中から本来取り付けるべきユニットとは別のユニットをサービスマンが出荷して市場で取り付けてしまった場合、問題が生じることがある。例えば、本来取り付けられるべきユニットより冷却能力の低いユニットが画像形成装置に取り付けられると、成果物の品質の低下(排紙接着性)が発生する。また、本来取り付けられるべきユニットより冷却能力の高いユニットが画像形成装置に取り付けられると、騒音が発生する。この問題を解決するために、特許文献1のようにユニットに不揮発性メモリを設けて識別情報を保存し、識別情報に基づいて装置本体に取り付けられたユニットを判断することができる。しかし、不揮発性メモリの追加および不揮発性メモリとの通信によるインターフェース部の肥大化によって、コストアップに繋がる。
本発明は、第一のユニットおよび第二のユニットにメモリを追加することなしに装着部に第一のユニットが装着されているか第二のユニットが装着されているかを判断することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明の一実施例による画像形成装置は、
第一のファンが設けられた第一のユニットと、前記第一のファンと異なる第二のファンが設けられた第二のユニットと、が互いに排他的に装着される装着部と、
前記第一のユニットが前記装着部に装着された場合に前記第一のファンを駆動し、前記第一のファンからの第一の回転検出信号を受信し、前記第二のユニットが前記装着部に装着された場合に前記第二のファンを駆動し、前記第二のファンからの第二の回転検出信号を受信するファン制御部と、
前記ファン制御部が受信した前記第一の回転検出信号または前記第二の回転検出信号に基づいて、前記装着部に前記第一のユニットが装着されているか前記第二のユニットが装着されているかを判断する制御部と、
を備えることを特徴とする。
本発明によれば、第一のユニットおよび第二のユニットにメモリを追加することなしに装着部に第一のユニットが装着されているか第二のユニットが装着されているかを判断することができる。
画像形成装置の断面図。 画像形成装置の制御構成を示すブロック図。 用紙冷却ファンユニットの制御構成を示す説明図。 ファンの回転検出信号を示す図。 ユニット種類検出動作を示す流れ図。
以下、図面を参照して、実施例を説明する。
(画像形成装置)
図1は、画像形成装置101の断面図である。画像形成装置101は、各色成分のトナー像を形成する4つの画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdが中間転写ベルト7の搬送方向に並んで配置される。画像形成部Paはイエローのトナー像を形成し、画像形成部Pbはマゼンタのトナー像を形成し、画像形成部Pcはシアンのトナー像を形成し、画像形成部Pdはブラックのトナー像を形成する。
画像形成装置101には、画像形成装置101に着脱可能なトナーボトルTa、Tb、Tc及びTdが装着される。トナーボトルTaはイエローのトナーが収容されており、トナーボトルTbはマゼンタのトナーが収容されており、トナーボトルTcはシアンのトナーが収容されており、トナーボトルTdはブラックのトナーが収容されている。トナーボトルTa、Tb、Tc及びTdは、それぞれ現像剤としてのトナーを収容する収容容器に相当する。
なお、画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdは同様の構成であるので、以下ではイエローのトナー像を形成する画像形成部Paについて説明し、他の画像形成部Pb、Pc及びPdの構成に関する説明を省略する。
画像形成部Paは、円柱状の金属ローラの表面に感光体として機能する感光層を備えた感光ドラム1aと、感光ドラム1aを帯電する帯電器2aと、トナーが蓄積された現像器100aを有する。画像形成部Paは、画像形成装置101に対して着脱可能なカートリッジとして形成されている。矢印A方向は、感光ドラム1aが回転する方向である。感光ドラム1aが帯電器2aによって帯電された後、レーザ露光装置3aがイエローの色成分の画像データに基づき感光ドラム1aを露光する。これにより、感光ドラム1a上にイエローの色成分の静電潜像が形成される。
現像器100aは、感光ドラム1a上の静電潜像を、トナーを用いて現像する。これにより、感光ドラム1a上にトナー像が形成される。なお、現像器100aは、現像器100a内に蓄積されるトナーの量を検出する透磁率センサ(不図示)を備える。透磁率センサにより現像器100a内のトナーの量が減少したことが検出された場合、トナーボトルTaから現像器100aにトナーが供給される。
中間転写ベルト7は、二次転写対向ローラ8、従動ローラ17、第1テンションローラ18及び第2テンションローラ19に掛け回されている。中間転写ベルト7は、二次転写対向ローラ8の回転によって矢印B方向に回転する。
画像形成部Paは、感光ドラム1a上のトナー像を中間転写ベルト7に転写する一次転写ローラ4aを備える。感光ドラム1aと中間転写ベルト7とが一次転写ローラ4aに押圧されている一次転写ニップ部T1aを、感光ドラム1a上に形成されたトナー像が通過している間、一次転写ローラ4aには一次転写電圧が印加される。これによって、感光ドラム1a上のトナー像が中間転写ベルト7に転写される。画像形成部Paは、転写後に感光ドラム1a上に残留したトナーを除去するドラムクリーナ6aを有する。
各感光ドラム1a、1b、1c及び1dに形成されたトナー像が中間転写ベルト7に重ねて転写されることによって、中間転写ベルト7にはフルカラーのトナー像が担持される。給送ローラ(不図示)は、カセット部60に収納された記録媒体(以下、用紙という)Sを給送する。搬送ローラ対61は、用紙Sをレジストレーションローラ対62に向けて搬送する。レジストレーションローラ対62は、中間転写ベルト7上のトナー像が用紙S上の所望の位置に転写されるように、用紙Sを二次転写ニップ部T2に搬送するタイミングを調整する。
中間転写ベルト7を基準にして二次転写対向ローラ8の反対側には二次転写ローラ9が設けられている。二次転写ローラ9は、中間転写ベルト7を二次転写対向ローラ8に押圧して二次転写ローラ9と中間転写ベルト7の間に二次転写ニップ部T2を形成する。二次転写対向ローラ8に二次転写電圧が印加されることによって、二次転写ニップ部T2において中間転写ベルト7上のトナー像が用紙Sに転写される。なお、二次転写ニップ部T2において用紙Sに転写されずに中間転写ベルト7に残留したトナーは、ベルトクリーナ11によって除去される。
二次転写ローラ9によりトナー像が用紙Sに転写された後、用紙Sは定着器13へ搬送される。定着器13は、ヒータを有する定着ローラと加圧ローラとを備え、ヒータの熱と、定着ローラと加圧ローラの圧力とによって、用紙S上のトナー像を用紙Sに定着させる。定着器13によってトナー像が定着された用紙Sは用紙Sを冷却する用紙冷却ファンユニット103によって冷却されながら、排出ローラ対64によって排出トレイ120上に排出される。
また、画像形成装置101は、操作部102を備えている。操作部102は、ユーザによる画像形成装置101の操作及び動作状況等の表示も兼ねた操作パネルである。
(制御構成)
次に、図2を用いて、画像形成装置101の制御構成を説明する。図2は、画像形成装置101の制御構成を示すブロック図である。システムコントローラ150は、CPU(制御部)150a、ROM(記憶部)150b及びRAM150cを備え、画像形成装置101の全体を制御する。システムコントローラ150は、画像処理部151、操作部102、A/D変換器(アナログ・デジタル変換器)153、高圧制御部155、モータ制御部157、センサ類159、ファン制御部160及びACドライバ162に電気的に接続されている。システムコントローラ150は、接続された各ユニットとの間でデータの交換が可能である。
CPU150aは、記憶部としてのROM150bに保存された各種プログラムを読み出して実行することによって、予め定められた画像形成シーケンスに関連する各種シーケンスを実行する。RAM150cは、揮発性の記憶デバイスである。CPU150aは、RAM150cを、各種プログラムを実行するためのワークエリアとして、または各種データが一時的に保存される一時記憶領域として使用する。RAM150cには、例えば、高圧制御部155に対する設定値、モータ制御部157に対する指令値、操作部102から受信される情報等のデータが保存される。
システムコントローラ150は、ユーザが各種の設定を行うための操作画面を、操作部102に設けられた表示部102aに表示するよう、操作部102を制御することで、操作部102を介してユーザによる設定を受け付ける。システムコントローラ150は、操作部102を介したユーザによる設定の内容(複写倍率の設定値、濃度設定値等)を示す情報を、操作部102から受信する。また、システムコントローラ150は、画像形成装置101の状態をユーザに知らせるためのデータを操作部102へ送信する。操作部102は、システムコントローラ150から受信したデータに基づいて、画像形成装置101の状態を示す情報を表示部102aに表示する。
システムコントローラ150(CPU150a)は、画像処理部151における画像処理に必要となる、画像形成装置101内の各デバイスの設定値データを、画像処理部151へ送信する。また、システムコントローラ150は、各デバイスからの信号(センサ類159からの信号)を受信し、受信した信号に基づいて高圧制御部155を制御する。高圧ユニット156は、帯電器2a、2b、2c及び2d、現像器100a、100b、100c及び100d、一次転写ローラ4a、4b、4c及び4d、及び二次転写対向ローラ8によって構成される。高圧制御部155は、システムコントローラ150から出力される設定値に基づいて、高圧ユニット156の構成要素のそれぞれの動作に必要な電圧を供給する。
A/D変換器153は、定着ヒータ163の温度を検出するためのサーミスタ154から検出信号を受信し、検出信号をデジタル信号に変換してシステムコントローラ150へ送信する。システムコントローラ150は、A/D変換器153から受信したデジタル信号に基づいてACドライバ162を制御することによって、定着ヒータ163の温度を、定着処理のための所望の温度に制御する。なお、定着ヒータ163は、定着器13に含まれる、定着処理に用いられるヒータである。
また、システムコントローラ150は、モータ制御部157を介して、モータ158の駆動を制御する。システムコントローラ150は、制御対象のモータ158の位置や速度などの指令信号を生成し、指令信号をモータ制御部157へ出力する。モータ制御部157は、CPU150aから与えられる指令信号に従って、モータ158の駆動を制御する。さらに、システムコントローラ150は、ファン制御部160を介して、ファン161の駆動を制御する。以上のように、システムコントローラ150は、画像形成装置101を制御する。
(用紙冷却ファンユニット)
次に、図3を用いて、用紙冷却ファンユニット103の制御構成を説明する。用紙冷却ファンユニット103は、ファン161(161a又は161b)とダクト170を有する。用紙冷却ファンユニット103は、冷却性能を変えた複数種のユニットが存在する。用紙冷却ファンユニット103自体を組み替えることで、画像形成装置101の仕様(生産性、対応紙種等)を変更することができる。用紙冷却ファンユニット103の冷却性能は、ファン161の違いによるものである。
図3は、用紙冷却ファンユニット103の制御構成を示す説明図である。本実施例では、用紙冷却ファンユニット103として第一のユニット103aと第二のユニット103bの二種類のユニットを説明する。図3(a)は、画像形成装置101に設けられた装着部としてのインターフェース(以下、I/Fという)180に装着された第一のユニット103aを示す説明図である。図3(b)は、I/F180に装着された第二のユニット103bを示す説明図である。
第一のユニット103aは、軸流ファン(第一のファン)161aが設けられている。第二のユニット103bは、シロッコファン(第二のファン)161bが設けられている。異なるファンが設けられた第一のユニット103a及び第二のユニット103bは、同じI/F180に互いに排他的に取り外し可能に装着される。第一のユニット103a又は第二のユニット103bは、I/F180を介してファン制御部160に電気的に接続される。ファン制御部160は、システムコントローラ150に電気的に接続されている。ファン制御部160は、ファン駆動部260及び回転検出手段としての回転検出器261を有する。ファン駆動部260及び回転検出器261は、システムコントローラ150のCPU150aに電気的に接続されている。
第一のユニット103a又は第二のユニット103bは、ファン制御部160内のファン駆動部260に電気的に接続される。ファン駆動部260は、軸流ファン161a又はシロッコファン161bへ電源電圧Vccを供給するとともにファン駆動信号182を出力し、軸流ファン161a又はシロッコファン161bの駆動を制御する。軸流ファン161a又はシロッコファン161bの駆動時に、ファン161の回路基板164(164a、164b)から回転検出信号181(181a、181b)がファン制御部160内の回転検出器261へ出力される。CPU150aは、回転検出器261の出力結果に基づいてファン駆動部260を制御する。
(回転検出信号)
次に、図4を用いて、軸流ファン161aとシロッコファン161bの回転検出信号181(181a、181b)の違いを説明する。図4は、ファン161(161a又は161b)の回転検出信号181(181a、181b)を示す図である。ファン駆動部260は、I/F180に接続された軸流ファン161a又はシロッコファン161bへファン駆動信号182を出力する。ファン駆動信号182がLowレベルからHighレベルになると、軸流ファン161a又はシロッコファン161bは回転を開始する。ファン駆動信号182がHighレベルからLowレベルになると、軸流ファン161a又はシロッコファン161bは回転を停止する。
軸流ファン161aは、第一の回路基板164aを有する。軸流ファン161aの第一の回路基板164aは、停止時にHighレベルになり回転時にLowレベルになるオンオフ信号である第一の回転検出信号(以下、ロック信号という)181aを出力する。シロッコファン161bは、第二の回路基板164bを有する。シロッコファン161bの第二の回路基板164bは、停止時にHighレベルになり回転時に回転数に応じたパルス信号(連続パルス信号)になる第二の回転検出信号(以下、FG信号という)181bを出力する。本実施例では、回転検出信号181の違いから複数種の用紙冷却ファンユニット103の違いを検出し、誤組みによって用紙冷却ファンユニット103の冷却機能に違いが生じた際の成果物の品質低下や性能の低下を防ぐ。ロック信号181aとFG信号181bは、単位時間内の立下りエッジ数が異なる。回転検出信号181の単位時間内の立下りエッジ数をカウントすることによって、回転検出信号181がロック信号181aであるかFG信号181bであるかを識別する。回転検出信号181の識別結果に基づいて、用紙冷却ファンユニット103の種類を特定することができる。
(ユニット種類検出動作)
次に、図5を用いて、画像形成装置101の電源がオンされたときに用紙冷却ファンユニット103の種類を検出するユニット種類検出動作を説明する。図5は、ユニット種類検出動作を示す流れ図である。システムコントローラ150内のCPU150aは、ROM150bに保存された制御プログラムに従ってユニット種類検出動作を実行する。
画像形成装置101の電源がオンされると、ユニット種類検出動作が開始される。ユニット種類検出動作が開始されると、CPU150aは、ファン161の駆動を開始する(S501)。CPU150aは、ファン161の回転が安定するように、ファン161の駆動を開始した時から所定の時間PT1が経過するのを待つ(S502)。本実施例において、所定の時間PT1は、1秒に設定されている。しかし、所定の時間PT1は、これに限定されるものではなく、0.5秒、1.5秒などの任意の値に設定してもよい。その後、CPU150aは、ファン161から出力される回転検出信号181の立下りエッジ数のカウントを開始する(S503)。
CPU150aは、立下りエッジ数のカウントを開始した時から所定の時間PT2が経過したか否かを判断する(S504)。本実施例において、所定の時間PT2は、1秒に設定されている。しかし、所定の時間PT2は、これに限定されるものではなく、0.5秒、1.5秒などの任意の値に設定してもよい。所定の時間PT2が経過していない場合(S504でNO)、CPU150aは、処理をS503へ戻し、立下りエッジ数のカウントを継続する。所定の時間PT2が経過した場合(S504でYES)、CPU150aは、立下りエッジ数のカウントを終了し(S505)、カウントした立下りエッジ数をRAM150cに保存する。CPU150aは、ファン161の駆動を停止する(S506)。
CPU150aは、カウントした立下りエッジ数が所定の回数PN以上であるか否かを判断する(S507)。本実施例において、所定の回数PNは、5回に設定されている。しかし、所定の回数PNは、これに限定されるものではなく、4回、6回などの任意の値に設定してもよい。所定の回数PNは、軸流ファン161a及びシロッコファン161bの回転情報として、ROM(記憶部)150bに保存されている。カウントした立下りエッジ数が所定の回数PN以上である場合(S507でYES)、CPU150aは、I/F180に装着された用紙冷却ファンユニット103がシロッコファン161bを有する第二のユニット103bであると判断する(S508)。カウントした立下りエッジ数が所定の回数PNより小さい場合(S507でNO)、CPU150aは、I/F180に装着された用紙冷却ファンユニット103が軸流ファン161aを有する第一のユニット103aであると判断する(S509)。
CPU150aは、判断されたユニットが、システムコントローラ150内のROM150bに保存されている画像形成装置101の機種情報に基づいて本来装着されるべき用紙冷却ファンユニット103に一致しているか否かを判断する(S510)。判断されたユニットが画像形成装置101の機種情報に一致している場合(S510でYES)、CPU150aは、ユニット種類検出動作を終了する。これは、画像形成装置101に適合した用紙冷却ファンユニット103が画像形成装置101に装着されていると判断されるからである。判断されたユニットが画像形成装置101の機種情報に一致していない場合(S510でNO)、正しくない用紙冷却ファンユニット103がI/F180に装着されているという判断結果を表示部102aに表示し(S511)、ユニット種類検出動作を終了する。
本実施例によれば、冷却性能が異なる複数の用紙冷却ファンユニット103が装着可能な画像形成装置101に、正しくない冷却性能の用紙冷却ファンユニット103が装着されていることを警告することができる。本実施例によれば、用紙冷却ファンユニット103に設けられたファン161の回転検出信号181を検出することによって、I/F180に装着されている用紙冷却ファンユニット103の種類を特定することができる。したがって、メモリ追加やメモリとの通信インターフェース部の肥大化によるコストアップをすることなく、I/F180に正しくない用紙冷却ファンユニット103が装着されているか否かを検出することができる。よって、正しくない用紙冷却ファンユニット103が誤って画像形成装置101に装着されることによる不適切な冷却機能による成果物の品質低下や性能の低下(騒音等)を防ぐことができる。
本実施例では、複数の異なる種類の用紙冷却ファンユニット103が互いに排他的に同じI/F180に装着可能な画像形成装置101を説明した。しかし、本実施例は、用紙冷却ファンユニット103に限定されるものではない。本実施例は、異なる種類のファンが設けられた複数種類のユニットが互いに排他的に一つの装着部に装着可能な画像形成装置に適用可能である。また、本実施例では、正しくない用紙冷却ファンユニット103が誤って画像形成装置101に装着されることを表示部102aに表示した。しかし、本実施例は、これに限らす、警告音を発生するなど他の報知方法でユーザに警告してもよい。また、正しくないユニットが装着部に装着されている場合に画像形成装置101を停止させてもよい。
本実施例によれば、第一のユニット103aおよび第二のユニット103bにメモリを追加することなしにI/F180に第一のユニット103aが装着されているか第二のユニット103bが装着されているかを判断することができる。
101 ・・・画像形成装置
103a・・・第一のユニット
103b・・・第二のユニット
150a・・・CPU
160 ・・・ファン制御部
161a・・・軸流ファン
161b・・・シロッコファン
180 ・・・I/F
181a・・・ロック信号
181b・・・FG信号

Claims (8)

  1. 第一のファンが設けられた第一のユニットと、前記第一のファンと異なる第二のファンが設けられた第二のユニットと、が互いに排他的に装着される装着部と、
    前記第一のユニットが前記装着部に装着された場合に前記第一のファンを駆動し、前記第一のファンからの第一の回転検出信号を受信し、前記第二のユニットが前記装着部に装着された場合に前記第二のファンを駆動し、前記第二のファンからの第二の回転検出信号を受信するファン制御部と、
    前記ファン制御部が受信した前記第一の回転検出信号または前記第二の回転検出信号に基づいて、前記装着部に前記第一のユニットが装着されているか前記第二のユニットが装着されているかを判断する制御部と、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記第一のファンは、軸流ファンであり、
    前記第二のファンは、シロッコファンであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記ファン制御部は、前記第一のファンからの前記第一の回転検出信号を受信した後に前記第一のファンの駆動を停止し、前記第二のファンからの前記第二の回転検出信号を受信した後に前記第二のファンの駆動を停止することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
  4. 前記第一のファンおよび前記第二のファンの回転情報と、前記画像形成装置の機種情報と、を保存する記憶部を備え、
    前記制御部は、前記回転情報、前記第一の回転検出信号または前記第二の回転検出信号、及び前記機種情報に基づいて、前記装着部に前記第一のユニットが装着されているか前記第二のユニットが装着されているかを判断することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  5. 前記画像形成装置の状態を表示する表示部を備え、
    前記制御部は、前記装着部に前記第一のユニットが装着されているか前記第二のユニットが装着されているかの判断結果を前記表示部に表示することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  6. 前記画像形成装置の状態を表示する表示部を備え、
    前記制御部は、前記装着部に前記第一のユニットが装着されているか前記第二のユニットが装着されているかの判断結果に基づいて前記装着部に前記画像形成装置に適合しないユニットが装着されていると判断した場合に、前記表示部に正しくないユニットが装着されていることを表示することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  7. 前記第一のファンは、前記第一のファンの回転および停止に応じたオンオフ信号を前記第一の回転検出信号として出力する第一の回路基板を有し、
    前記第二のファンは、前記第二のファンの回転数に応じた連続パルス信号を前記第二の回転検出信号として出力する第二の回路基板を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  8. 前記ファン制御部は、前記第一の回転検出信号または前記第二の回転検出信号の立下りエッジ数をカウントし、前記立下りエッジ数に基づいて前記装着部に前記第一のユニットが装着されているか前記第二のユニットが装着されているかを判断することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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