JP4434419B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿走査を行ってシート材上に画像を形成するプリンタ、複写機等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な画像形成装置として、ここでは複写機の構成及び動作とその走査光学系の構成及び動作について図６を用いて説明する。図６は電子写真方式の画像形成装置である複写機の構成を示す断面図である。
【０００３】
図６において、１００は複写機本体、１０１は原稿を所定の露光位置に搬送する自動原稿搬送装置、１０２は原稿載置台としての原稿台ガラスである。原稿を複写するためのシート材１０３はカセット１０４に積載されており、ピックアップローラ１０５によりシート材１０３が送り出される。
【０００４】
上記カセット１０４からのシート材１０３は、分離給紙ローラ１０６，１０７により１枚に分離され、搬送経路１０８に送り込まれる。このシート材はさらに各搬送ローラ１０９，１１０によりレジスとローラ１１１まで搬送され、光学系等、他の条件が揃ったところでレジストローラ１１１が動作する。
【０００５】
一方、感光体ドラム１１２の潜像画像は現像器１１３により現像され、転写部１１４で上記シート材１０３に転写される。このシート材１０３は、分離部１１５により感光体ドラム１１２に巻き付かないように分離されて、搬送ベルト１１６に送り込まれる。そして、定着ローラ１１７と加圧ローラ１１８まで運ばれ、ここで熱定着された後、そのまま排紙ローラ１１９，１２０により機外へ排出される。
【０００６】
また、両面コピーを行う場合には、シート材１０３はフラッパ１２１により機外へ排出されず、一度矢印Ａ方向に搬送されて両面搬送ユニット１２２に送り込まれる。その後、転送ローラ１２３のスイッチバックによりＢ方向へ送り込まれることでシート材１０３が反転し、搬送経路１２４を経てレジストローラ１１１まで搬送される。また、片面に多重コピーする場合には、そのまま矢印Ｂ方向へ進み、同様にレジストローラ１１１まで搬送される。
【０００７】
上記定着ローラ１１７は、トナー等を熱融解してシート材１０３に定着させるものであるが、１００％シート材１０３に定着するとは限らず、原稿の濃度等により定着ローラ側に付着する場合がある。
【０００８】
そのため、特に通紙枚数の多くなる中、高速機においては定着ローラ１１７の通紙部以外の所にウエブ（図示せず）が配置されており、所定の量を巻き取りながら定着ローラ１１７を清掃するような機構が採られている。
【０００９】
なお、１２５は感光体ドラム１１２の残トナーを排除するクリーナ、１２６，１２７はシート材１０３の通過を検知するセンサである。
【００１０】
次に、画像読み取り動作について説明する。１３１は画像を読み取るための走査光学系であり、原稿照明ランプである露光ランプ１３２と、走査ミラー１３３と、レンズ１３４と、撮像素子であるＣＣＤ１３５で構成されている。この走査光学系１３１は、不図示のモータによって駆動されている。そして、該モータにより走査しつつ露光ランプ１３２で原稿を照射し、原稿からの反射光を走査ミラー１３３とレンズ１３４とによりＣＣＤ１３５に集光させる。
【００１１】
ＣＣＤ１３５は、反射光の強さを順次電気信号に変換し、読み取った画像を不図示の画像処理部に送る。ここで画像信号は、暗部と明部の２値に置き換えられ、この信号がレーザ点灯信号としてレーザドライバユニット１３６内のレーザドライバに送られる。レーザドライバは、レーザドライバユニット１３６内にある半導体レーザを駆動するための回路であり、このレーザドライバからの信号によって、例えば暗部はドットを形成し、明部はドットを形成しないように半導体レーザのオン・オフを繰り返す。そして、半導体レーザから放射されたレーザ光は、回転多面鏡１３７で左右方向に振らされて、感光体ドラム１１２上を走査露光し、多数のドットを形成することで、感光体ドラム１１２上に読み取った画像の静電潜像を形成させる。
【００１２】
また走査光学系１３１は、図６上で左から右に倍率に対応した必要速度で、また紙種、倍率により必要とされる距離だけ走査を行うと、反転して一定のバックスピードに制御され、右から左に戻ってきて走査光学系１３１の走査スタート位置であるホームポジションに停止する。
【００１３】
ところで、上述の一連の複写動作中に紙詰まりが起きた場合、使用者は紙詰まりの発生箇所に応じて開閉可能なドア等を操作部で指定された表示等に従って紙詰まり処理を行うことになる（この紙詰まり処理をジャム処理という）。
【００１４】
このジャムの発生は、大きくわけて４箇所であり、１番目はカセット１０４からの給紙部ジャム、２番目が給紙後感光体ドラム１１２までの縦パス搬送部ジャム、３番目が感光体ドラム１１２から定着部までの水平搬送部ジャム、そして４番目が定着後排出するまでの排出ジャムである。
【００１５】
図７〜１０はジャム処理時の本体１００の外観を示す図であり、ジャム処理時にドアを開けた状態を示している。図中、１４１は開閉可能な前ドア、１４２は開閉可能な右ドア、１４３は給紙１段目のカセット、１４４は給紙２段目のカセットで、カセット１０４は給紙３段目となっている。１４５は開閉可能な定着ドアである。また、１４６は定着ユニット部であり、前述の図６の定着ローラ１１７と加圧ローラ１１８が格納されている。
【００１６】
上記の大きくわけた４箇所のジャムの１番目は、ピックアップローラ１０５の動作に起因する給紙不良であり、図７に示すようにユーザにはカセット１０４（検知箇所によりカセット１４３やカセット１４４）の引き抜きと縦パス部の右ドア１４２を開け、ジャム処理を行うよう、指示（表示）が出される。
【００１７】
２番目は、給紙後ドラムまでの縦パス搬送部において、搬送ローラ１０９が所定の速度でシート材１０３を搬送できないときであり、図８に示すように縦パス部の右ドア１４２を開け、ジャム処理を行うよう、指示（表示）が出される。
【００１８】
３番目は、感光体ドラム１１２からシート材１０３への転写中、または転写後定着部への搬送不良が起きた場合であり、図９に示すように主に前ドア１４１を開けることが促される。また、検知箇所により縦パス部の右ドア１４２を開け、ジャム処理を行うよう、指示（表示）が出される。
【００１９】
４番目は、定着後所定の時間内に排出されない場合で、図１０に示すように定着（排出）ドア１４５を開けるよう、メッセージがでる。
【００２０】
これらは１枚の複写動作を設定したときで、複数枚であれば、ジャム紙だけでなくシート材１０３を検知した位置全てのシート材１０３が処理できるよう様々な組み合わせのジャム処理が必要となり、それに応じたジャム処理要求メッセージがでる。
【００２１】
上記１，２，４番目については、カセット引き出しやドアの開閉で、残されたシート材１０３は確認でき、容易にジャム処理が行える。
【００２２】
これに対し３番目のジャム処理においては、通常本体内の一番複雑に構成された場所であるため、図示していないが図９の前ドア開閉指示後もレバーの上下やノブの回転等いくつかの手順が求められる。特に、定着部までさしかかったシート材１０３がある場合、３番目の手順に従って処理作業を行おうとしても処理できず、４番目の処理手順が求められることがあり、シート材１０３が破れてしまったり、多岐にわたる処理作業が必要となる。
【００２３】
近年の複写機では、上述のジャム処理性を改善すべく、定着機や水平搬送部、あるいはその２つが一体となって可動式で手前に引き出せるような構成が主流となっている。
【００２４】
図１１は上記の可動式タイプでのジャム処理時の本体の外観を示す図であり、定着機と水平搬送部の２つが一体となり、可動式で手前に引き出した状態を示している。
【００２５】
このタイプで、例えば３番目のジャムが発生した場合、従来であれば、ユーザはまず前ドアを開け、次にジャム処理を行えるように、レバー等の上下により手を挿入できる箇所を確保し、そこで見える位置にジャム紙があれば処理できるが、もし定着部にさしかかり定着部のローラにかみ合っていれば、ノブを回して下流に押し進め更に４番目の処理作業に移行するといった煩雑な作業が必要となる。
【００２６】
また、複数枚のコピーを行っていた場合には、本体内は感光体ドラムを保護するために暗いので、処理した転写材以外に上流、下流にもまだシート材が残っているにもかかわらず見落としてしまい、ジャム処理を完了させてしまい、スタンバイ状態に復帰後、再度処理を求められる場合がある。
【００２７】
上述の可動式構成で、定着機と水平搬送部が一体となった構成を例に挙げると、ジャム発生時には前ドアを開け、ユニットを手前に引き出せばドラム転写部分から定着部までが見渡せ、取り除くべき転写材を見落とすことなく処理作業を行える。
【００２８】
また、従来機では使用者が前ドアを開けることで、電源部をシャットダウンし、ヒータの通電を止め、使用者の安全性を確保するとともに、前ドアを開けたところ（前ドアの裏側）にジャム処理方法の詳細を図示するシール等があり、これにより使用者は表示されたジャム箇所のジャム処理を図示に従って行えるような構成となっている。
【００２９】
ここで、通常本体の制御部は停止状態に移行し、全てのジャム処理作業が完了し、最後に前ドアを閉めることで各検知信号の状態を判定し、異常がないと判断されれば復帰動作に移行する。
【００３０】
それに対し、定着機と水平搬送部のユニット一体型では、ジャム処理は必ずユニットを引き出すため、ユニットが本体内に挿入された状態では定着機等の内部はカバーで覆われて容易に触れないようにすることで安全性を確保できる。したがって、前ドアを開けても必ずしも電源部をシャットダウンする必要がなくなり、操作部等はそのまま通電し、ジャム処理方法等を表示することができる。
【００３１】
但し、可動式のユニットであり、ヒータにはかなりの電流が流れるため、ヒータに通電中に、該ヒータに通電するコネクタの接点が離れるとリークが発生し、コネクタの寿命を落とすことになる。よって、定着機と搬送部の一体ユニットを着脱するとき（コネクタの接点が離れるとき）は必ずヒータの通電が切れていなくてはいけないので、前ドアを開けた時点でこれに同期してヒータの通電が必ず切れるように構成されている。
【００３２】
【発明が解決しようとする課題】
従来の画像形成装置は上記のように構成されており、例えば定着機のヒータ電流はかなり大きいため、必ずユニットを引き出す一連の流れの中で、センサやスイッチが切れる過程が含まれていて通電が切れるようにしているが、センサあるいは制御基板にいたっては微弱電流であり、特にリークの発生はないため、電流供給を遮断するような制御は行ってはいない。
【００３３】
しかしながら、ユニット側に制御基板を持たせた場合、通常であれば供給される電源−ＧＮＤ間にコンデンサ等の容量負荷が接続されており、この容量負荷は接続された瞬間にわずかな時間ではあるが大電流が流れる。このために電源及びＧＮＤが影響を受け、例えば瞬間的に電圧が下がったり、ＧＮＤ電位が上がってしまうという問題が生じる。
【００３４】
結果として、内部の回路動作が不安定になってしまったり、最悪の場合はリセット電圧以下となり、リセットがかかってしまうという事態につながっていた。
【００３５】
本発明は上記のような問題点に着目してなされたもので、本体への接続時にユニット側へ大きな電流が流れるのを防止でき、安定した動作が可能な画像形成装置を得ることを目的としている。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像形成装置は、次のように構成したものである。
【００３７】
（１）画像形成装置本体に引き出し可能に設けられ、記録材を搬送する搬送ユニットと、前記搬送ユニットの画像形成装置本体への挿入装着時に搬送ユニットと画像形成装置本体とを電気的に接続する接続手段と、画像形成装置本体から前記接続手段を介して前記搬送ユニットに直流電源を供給する電源供給手段と、前記搬送ユニットの電源入力ラインとグランドとの間に接続され、前記電源供給手段の出力により充電され、前記搬送ユニットが前記画像形成装置本体から引き抜かれると放電される第１の容量負荷と、前記電源供給手段と前記接続手段との間の電源供給ラインに直列に接続された抵抗体と、前記抵抗体と前記接続手段との間の点とグランドとの間に接続され、前記電源供給手段の出力により充電される第２の容量負荷と、を有し、前記搬送ユニットが前記接続手段を介して前記画像形成装置本体に装着されたときに、前記第２の容量負荷に充電されている電荷が前記第１の容量負荷に供給されるようにした。
【００３８】
（２）上記（１）において、第２の容量負荷は第１の容量負荷と同じかあるいはそれ以上の容量値を有しているようにした。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面について説明する。なお、本実施例による画像形成装置の構成は図６と同じであるので、重複する詳細説明は省略する。
【００４１】
図１は本実施例のシステム構成を示すブロック図である。同図において、１００は図６と同様の複写機本体、１１は５Ｖ，１２Ｖ，２４Ｖ等の直流電源を各部に供給するＤＣ電源ユニット（電源供給手段）、１２，１３はそれぞれ複写機本体１００に着脱可能（引き出し可能）は搬送ユニットであり、１２は定着部を含む定着搬送ユニット、１３は両面複写時に片面コピーの終わった転写材（記録材であるシート材）を排紙せずに反転して再び転写部に搬送するための経路を有する両面搬送ユニットである。
【００４２】
１４，１５は上記の搬送ユニット１２，１３に搭載された制御部で、一般的にはステッピングモータやＤＣモータ等を搭載しており、そのための駆動回路も搭載されている。
【００４３】
１６及び１７は複写機本体１００と搬送ユニット１２，１３とを電気的に接続するドロワコネクタと呼ばれるものであり、挿抜が簡易に行えるコネクタ（接続手段）である。これにより、ユニット１２，１３がユーザによって容易に着脱可能となる。図３に一般的なドロワコネクタの外観を示す。
【００４４】
図２は本実施例の回路構成を示すブロック図である。以下、図２を用いて本実施例の動作を説明する。
【００４５】
なお、図２中、１８は複写機本体１００のＤＣ電源ユニット１１からの電源供給（出力）ラインに接続された抵抗（体）で、同電源供給ラインのコネクタ１６ａに最も近い下流側に接続されたコンデンサ（第２の容量負荷）１９の上流側に直列に接続されている。２０は搬送ユニット１２のコネクタ１６ｂからの電源入力ラインに接続されたコンデンサ（第１の容量負荷）で、コンデンサ１９はコンデンサ２０と同じかあるいはそれ以上の容量値を有している。２１は搬送ユニット１２の負荷である。
【００４６】
図示していないが、本体電源が投入されるとＤＣ電源ユニット１１の電源が立ち上がる。この電源ユニット１１は上述のように装置によって各種出力電圧を有しており、例えば３．３Ｖ，５Ｖ，１２Ｖ，２４Ｖ，３８Ｖ等の出力経路がある。
【００４７】
そのうちの１系統であるＶｃｃの電圧が出力されると、この電圧により抵抗（Ｒ１）１８を介してコンデンサ（Ｃ１）１９とコンデンサ（Ｃ２）２０がＡ及びＢの経路で充電される。
【００４８】
ここで、定着搬送ユニット１２が本体１００から引き抜かれると、上記充電されたコンデンサ２０は負荷（Ｚ）２１により放電される。その後、再び定着搬送ユニット１２を挿入した場合、コンデンサ２０は、Ｃの経路で瞬間的にコンデンサ１９からの電荷が供給されるのと、抵抗１８とコンデンサ１９及び２０の合成容量の時定数により充電される。
【００４９】
これにより、瞬間的な突入電流は抵抗１８の下流側（Ｅ点）のみに発生し、抵抗１８の上流側（Ｄ点）のＶｃｃラインには影響を与えることがなく、電源供給が行われる。
【００５０】
図４は上記のようにスロースタートさせたユニット接続時の電圧波形を示す図であり、（ａ）はＤ点の電圧波形、（ｂ）はＥ点の電圧波形である。
【００５１】
また、図５は電流波形を示す図であり、（ａ）はＤ点の電流波形、（ｂ）はＥ点の電流波形である。
【００５２】
本実施例において、Ｖｃｃ電圧に与える影響を極力小さいものとするためには、各々のコンデンサ容量がＣ２＜Ｃ１の関係である方が好ましい。
【００５３】
また、抵抗１８は大きくするほどＶｃｃ電圧に与える影響を小さくできるが、同時に負荷２１との関係で、電圧降下も大きくなる。
【００５４】
このように、搬送ユニット１２が複写機本体１００に挿入装着された瞬間には、コンデンサ１９の電源ライン上流側に抵抗１８が入っているため、コンデンサ２０への充電はほとんどコンデンサ１９から供給され、さらにコンデンサ１９への充電は抵抗１８を介して行われるため、抵抗１８により電流制限がかかることになる。これにより、所定の時間を要して所定の電圧に達するので、大電流を引き起こすことなく電流供給を行うことができ、前述のような回路動作の不安定や、リセットがかかってしまうという事態を確実に回避でき、本体の動作を安定させることができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像形成装置本体の電源供給ラインには抵抗体が入っているため、第１の容量負荷への充電はほとんど第２の容量負荷から供給され、さらに第２の容量負荷への充電は抵抗体を介して行われるため、抵抗体により電流制限がかかることになる。これにより、所定の時間を要して所定の電圧に達するので、大電流を引き起こすことなく電流供給を行うことができ、回路動作の不安定や、リセットがかかってしまうという事態を確実に回避でき、本体の動作を安定させることができる。
【００５６】
また、第２の容量負荷を第１の容量負荷と同じかあるいはそれ以上の容量値とすることにより、共に電圧は同電位であるので、第１の容量負荷の電荷の充電は第２の容量負荷のみで満足し、第２の容量負荷の充電は抵抗体とその容量値の時定数によることとなるので、より効果的に突入電流を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例のシステム構成を示すブロック図
【図２】 実施例の回路構成を示すブロック図
【図３】 一般的なドロワコネクタの外観を示す斜視図
【図４】 実施例のユニット接続時の電圧波形を示す図
【図５】 実施例のユニット接続時の電流波形を示す図
【図６】 複写機の構成を示す断面図
【図７】 ジャム処理時の本体の外観を示す斜視図
【図８】 ジャム処理時の本体の外観を示す斜視図
【図９】 ジャム処理時の本体の外観を示す斜視図
【図１０】 ジャム処理時の本体の外観を示す斜視図
【図１１】 ジャム処理時の本体の外観を示す斜視図
【符号の説明】
１１ ＤＣ電源ユニット（電源供給手段）
１２ 定着搬送ユニット
１３ 両面搬送ユニット
１４ 制御部
１５ 制御部
１６ コネクタ（接続手段）
１７ コネクタ（接続手段）
１８ 抵抗（体）
１９ コンデンサ（第２の容量負荷）
２０ コンデンサ（第１の容量負荷）
２１ 負荷
１００ 複写機本体（画像形成装置本体）
１０１ 自動原稿搬送装置
１０３ シート材（記録材）
１１２ 感光体ドラム
１１７ 定着ローラ
１１８ 加圧ローラ
１３１ 走査光学系
１３２ 原稿照明ランプ
１３３ 走査ミラー
１３４ レンズ
１３５ ＣＣＤ
１３６ レーザドライバユニット
１３７ 回転多面鏡

Claims (2)

1. 画像形成装置本体に引き出し可能に設けられ、記録材を搬送する搬送ユニットと、
   前記搬送ユニットの画像形成装置本体への挿入装着時に搬送ユニットと画像形成装置本体とを電気的に接続する接続手段と、
   画像形成装置本体から前記接続手段を介して前記搬送ユニットに直流電源を供給する電源供給手段と、
   前記搬送ユニットの電源入力ラインとグランドとの間に接続され、前記電源供給手段の出力により充電され、前記搬送ユニットが前記画像形成装置本体から引き抜かれると放電される第１の容量負荷と、
   前記電源供給手段と前記接続手段との間の電源供給ラインに直列に接続された抵抗体と、
   前記抵抗体と前記接続手段との間の点とグランドとの間に接続され、前記電源供給手段の出力により充電される第２の容量負荷と、
   を有し、前記搬送ユニットが前記接続手段を介して前記画像形成装置本体に装着されたときに、前記第２の容量負荷に充電されている電荷が前記第１の容量負荷に供給されることを特徴とする画像形成装置。
2. 第２の容量負荷は第１の容量負荷と同じかあるいはそれ以上の容量値を有していることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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