JP5156687B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ジャム検知用の検知部を備える画像形成装置に関する。

画像形成装置には、画像形成動作を行わない間における消費電力を削減するために省エネモードを有するものがある。省エネモード中は、定着器やその他不要な部分への供給電力を削減し、画像形成装置全体としての消費電力を削減している。省エネモードは、例えば特許文献１に開示されている画像形成装置において採用されている。

特開２００４−０１２９６２号公報

特許文献１に開示されている画像形成装置は、省エネモードから復帰するためのトリガとなる復帰用センサを有し、省エネモード中は、復帰用センサ以外のセンサへの通電をオフして消費電力を削減している。

しかし、特許文献１に開示されている画像形成装置は、省エネモード中は上記のように消費電力を削減しているが、省エネモードからの復帰動作中においては、搬送路の用紙ジャムの検出のための検出センサに通電される消費電力を削減していない。つまり、省エネモードからの復帰動作中において搬送路の用紙ジャムの検出のために検出センサへの通電がオンされた場合には、再度省エネモードに移行するまで検出センサへの通電がオンされたままである。また、省エネモードからの復帰動作中に限らず、画像形成装置本体への電源投入時の準備動作中などの画像形成準備動作中についても同様である。

そこで本発明の目的は、上記課題に鑑み、画像形成準備動作中の消費電力の削減が可能な画像形成装置を提供することにある。

本発明の画像形成装置は、複数の検知部、電源部および制御部を備える。検知部は、給紙部で給紙された記録用紙を排紙部まで搬送するための搬送路における記録用紙を検知する。電源部は、検知部へ通電する。制御部は、電源部から検知部への通電を制御する。また、制御部は、画像形成準備動作時に電源部から検知部への通電を実行し、少なくとも検知部の検知動作終了時から画像形成準備動作完了時まで電源部から検知部への通電を停止する。画像形成準備動作とは、例えば、画像形成装置本体への電源投入時の準備動作や省エネモードからの復帰動作を示す。

この構成では、画像形成準備動作時において、搬送路上の用紙を検知するための複数の検知部へ通電して用紙の検知動作を行う。この検知動作により、画像形成準備動作時に用紙を検知することができるため、画像形成準備動作が完了すれば、すぐに印刷が可能となる。

そして、少なくとも検知部の検知動作終了時から画像形成準備動作完了時まで電源部から検知部への通電を停止する。この間は、画像形成装置に印刷指示がされた場合でもすぐに印刷が開始されないため、検知部への通電を停止させても問題がない。

したがって、画像形成準備動作時において搬送路上の用紙を検知することができるとともに、画像形成準備動作中の消費電力の削減が可能である。

本発明における画像形成装置は、画像形成準備動作中の消費電力の削減が可能である。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の電源部と接続する構成要素を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の制御内容を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の復帰動作に対応する検知部の状態を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の復帰動作に対応する検知部の状態を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の制御内容を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の制御内容を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の復帰動作に対応する検知部の状態を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の復帰動作に対応する検知部の状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態に係る用紙搬送装置を、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。

画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート（記録用紙）に対して多色または単色の画像を形成するものである。画像形成装置１００は、原稿処理装置１２０、給紙部８０、画像形成部１１０、排紙部９０および搬送部１３０から構成されている。

原稿処理装置１２０は、原稿載置台１２１、原稿搬送装置１２２、原稿読取部１２３および複数の検知部１２６を有する。原稿載置台１２１は、透明ガラスからなり、原稿が載置可能な構成となっている。原稿搬送装置１２２は、原稿トレイに積載された原稿を１枚ずつ搬送する。また、原稿搬送装置１２２は、矢印１２４方向に回動自在に構成され、原稿載置台１２１の上を開放することにより原稿載置台１２１に原稿を置くことができるようになっている。原稿読取部１２３は、原稿搬送装置１２１で搬送中の原稿または原稿載置台１２２に載置された原稿を読み取る。検知部１２６は、原稿搬送装置１２２の搬送路上の原稿を検知するために設けられる。

給紙部８０は、給紙カセット８１、手差し給紙カセット８２、ピックアップローラ８３およびピックアップローラ８４が設けられている。給紙カセット８１は、定形シートを蓄積しておくためのトレイである。手差し給紙カセット８２は、不定形シートを載置することができるトレイである。ピックアップローラ８３は、給紙カセット８１の端部近傍に備えられ、給紙カセット８１からシートを１枚ずつピックアップして用紙搬送路１０１に供給する。同様にピックアップローラ８４は、手差し給紙カセット８２の端部近傍に設けられ、手差し給紙カセット８２からシートを１枚ずつピックアップして用紙搬送路１０１に供給する。

画像形成部１１０は、画像形成ステーション３１，３２，３３，３４、露光ユニット３０、中間転写ベルトユニット５０および定着ユニット７０から構成されている。画像形成ステーション３１，３２，３３，３４は、それぞれ感光体ドラム１０、帯電器２０、現像器４０およびクリーナユニット６０が設けられており、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。本実施形態では、画像形成ステーション３１について説明する。

感光体ドラム１０は、画像形成時に回転し、現像剤像を担持するためのものである。感光体ドラム１０の周囲には、回転方向上流から帯電器２０、露光ユニット３０、現像器４０、中間転写ベルトユニット５０、クリーナユニット６０の順に配置されている。定着ユニット７０は、搬送路１０１上において画像形成部１１０の最も下流に位置する。

帯電器２０は、感光体ドラム１０の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、図１に示すようなチャージャ型の他、接触型のローラ型やブラシ型の帯電器が用いられることもある。

露光ユニット３０は、帯電された感光体ドラム１０を入力された画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。露光ユニット３０は、レーザ射出部および反射ミラー等を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）として構成される。露光ユニット３０は、レーザビームを走査するポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を感光体ドラム１０に導くためのレンズやミラー等の光学要素が配置されている。露光ユニット３０としては、この他発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書き込みヘッドを用いる手法も採用できる。

現像器４０は、感光体ドラム１０上に形成された静電潜像をトナーにより顕像化するものである。

中間転写ベルトユニット５０は、中間転写ベルト５１、中間転写ベルト駆動ローラ５２、中間転写ベルト従動ローラ５３、中間転写ローラ５４および中間転写ベルトクリーニングユニット５５を備えている。

中間転写ベルト駆動ローラ５２、中間転写ベルト従動ローラ５３および中間転写ローラ５４は、中間転写ベルト５１を張架して回転駆動させる。また、中間転写ローラ５４は、感光体ドラム１０のトナー像を、中間転写ベルト５１上に転写するための転写バイアスを与える。

中間転写ベルト５１は、感光体ドラム１０に接触するように設けられている。そして、感光体ドラム１０に形成されたトナー像を中間転写ベルト５１に転写することによって、中間転写ベルト５１上にトナー像を形成する機能を有している。中間転写ベルト５１は、例えば厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。

感光体ドラム１０から中間転写ベルト５１へのトナー像の転写は、中間転写ベルト５１の裏側に接触している中間転写ローラ５４によって行われる。中間転写ローラ５４には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。中間転写ローラ５４は、直径８ｍｍ〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト５１に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施形態では転写電極としてローラ形状を使用しているが、それ以外にブラシなども用いることが可能である。

上述のように感光体ドラム１０上で顕像化された静電像は中間転写ベルト５１で積層される。このように、積層された画像情報は中間転写ベルト５１の回転によって、用紙と中間転写ベルト５１との接触位置に配置される転写ローラ５６によって用紙上に転写される。

このとき、中間転写ベルト５１と転写ローラ５６は所定ニップで圧接されるとともに、転写ローラ５６にはトナーを用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。さらに、転写ローラ５６は上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ５６もしくは中間転写ベルト駆動ローラ５２のいずれか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等）としている。

また、上記のように、感光体ドラム１０に接触することにより中間転写ベルト５１に付着したトナーもしくは転写ローラ５６によって用紙上に転写が行われず中間転写ベルト５１上に残存したトナーは、中間転写ベルトクリーニングユニット５５によって除去・回収されるように設定されている。中間転写ベルトクリーニングユニット５５には、中間転写ベルト５１に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する中間転写ベルト５１は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ５３で支持されている。

クリーナユニット６０は、現像・画像転写後における感光体ドラム１０上の表面に残留したトナーを除去・回収する。

定着ユニット７０は、加熱ローラ７１および加圧ローラ７２を備えており、加熱ローラ７１および加圧ローラ７２は、シートを挟んで回転するようになっている。また加熱ローラ７１は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ７２とともにトナーをシートに熱圧着することにより、シートに転写されたトナー像を溶融・混合・圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。また加熱ローラ７１を外部から加熱するための外部加熱ベルト７３が設けられている。

排紙部９０は、排紙トレイ９１を有する。定着ユニット７０を通過した用紙は、排紙ローラ９２を経て排紙トレイ９１に排出される。排紙トレイ９１は、印刷済みのシートを集積するためのトレイである。

搬送部１３０は、用紙搬送路１０１、複数の検出部１３２および用紙搬送路１０１上の複数の搬送ローラから構成される。検出部１３２は、用紙搬送路１０１上の用紙を検出するために設けられる。

両面印字要求のときは、上記のように片面印字が終了し定着ユニット７０を通過したシートの後端が排紙ローラ９２で把持されたときに、排紙ローラ９２が逆回転することによってシートを搬送ローラ１０２，１０３に導く。そしてその後レジストローラ１０４を経てシート裏面に印字が行われた後にシートが排紙トレイ９１に排出される。

図２は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。

ＣＰＵ２００は、ＲＯＭ２１０、ＲＡＭ２２０、給紙部８０、画像形成部１１０、原稿処理装置１２０、搬送部１３０および電源部１４０と接続している。ＣＰＵ２００は、本発明の制御部に相当する。

ＣＰＵ２００は、ＲＯＭ２１０からプログラムを読み出して実行し、各部を総括的に制御する。ＲＡＭ２２０は、ＣＰＵ２００のワーキングエリアとして活用される。

電源部１４０は、図３に示すように、商用電源１４１からの電圧を変圧器１４２にてそれぞれ２４Ｖ、１２Ｖおよび５Ｖに変圧し、画像形成装置１００の各部へ電力を供給している。そのうち、５Ｖに変圧した電圧を検知部１３２および検知部１２６に供給する。画像形成装置１００は、通常モードと省エネモードとを有する。通常モードは、画像形成装置１００の各部へ電力を供給し、印刷準備が完了しているモードである。省エネモードは、通常モード時に所定時間印刷指示がされなかった場合に、定着ユニット７０等への電力の供給を削減し、消費電力の削減が可能なモードである。

電源部１４０は、検知部１３２へ通電する電源系統１４４と、検知部１２６へ通電する電源系統１４５と、を有する。検知部１３２へ通電する電源系統１４４は、スイッチ１４３を介して検知部１３２と接続している。ＣＰＵ２００は、スイッチ１４３と接続してスイッチ１４３のオン／オフの切り換えを行い、検知部１３２への通電を制御する。したがって、検知部１３２は、ＣＰＵ２００によって通電されるタイミングが制御される。これに対して、検知部１２６は、スイッチを介して接続されていないため、常に通電されている状態となる。

以上のように、電源部１４０が検知部１３２へ通電する電源系統と検知部１２６へ通電する電源系統とを有することにより、検知部１３２および検知部１２６への通電を別々に制御することができる。

図４は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御内容を示すフローチャートである。

本実施形態では、画像形成装置１００が電源オフ時または省エネモード時における制御内容を示す。そして、図５および図６では、画像形成装置１００が省エネモードから復帰する際の加熱ローラ７１の表面温度と検知部１１２の状態とを対比させて示す。図５は、ＣＰＵ２００がＳ６０において用紙が検知されなかったと判断した場合を示し、図６は、ＣＰＵ２００がＳ６０において用紙が検知されたと判断した場合を示す。図４〜図６は、画像形成装置１００の主電源が投入された場合にも適用できる。

ＣＰＵ２００は、復帰トリガが引かれるまで待機する（Ｓ１０のＮ）。復帰トリガとは、例えば、画像形成装置１００の主電源がオフ時には主電源がオンされた場合を示し、省エネモード時にはタッチパネルがユーザに触れられた場合等を示す。ＣＰＵ２００は、復帰トリガが引かれたと判断すると（Ｓ１０のＹ）、画像形成装置１００の復帰動作を開始し（Ｓ２０）、検知部１３２への通電を実行するためにスイッチ１４３をオンに切り換える（Ｓ３０）。図５において、Ｓ２０に対応するのは時刻３１０で、Ｓ３０に対応するのは時刻３２０である。図６において、Ｓ２０に対応するのは時刻４１０で、Ｓ３０に対応するのは時刻４２０である。

そして、ＣＰＵ２００は、検知部１３２による用紙の検知動作が終了するまで待機する（Ｓ４０のＮ）。ＣＰＵ２００は、検知部１３２による用紙の検知動作が終了したと判断すると（Ｓ４０のＹ）、検知部１３２への通電を停止するためにスイッチ１４３をオフに切り換える（Ｓ５０）。ＣＰＵ２００は、Ｓ４０で用紙が検知されたか否かをＲＡＭ２２０に記憶させる。図５において、Ｓ５０に対応するのは時刻３３０である。図６において、Ｓ５０に対応するのは時刻４３０である。

そして、ＣＰＵ２００は、ＲＡＭ２２０を参照し、Ｓ４０にて用紙が検知されたかどうかを判断する（Ｓ６０）。ＣＰＵ２００は、Ｓ４０にて用紙が検知されたと判断すると（Ｓ６０のＹ）、用紙が用紙搬送路１０１上に残っていることをユーザに報知する（Ｓ７０）。そして、ＣＰＵ２００は、画像形成装置１００の扉が開放されるまで待機する（Ｓ８０のＮ）。ＣＰＵ２００は、画像形成装置１００の扉が開放されたと判断すると（Ｓ８０のＹ）、画像形成装置１００の扉が閉鎖されるまで待機する（Ｓ９０のＮ）。ＣＰＵ２００は、画像形成装置１００の扉が閉鎖されたと判断すると（Ｓ９０のＹ）、Ｓ３０の処理に戻る。図６において、用紙が検知された後のＳ３０に対応するのは時刻４４０であり、その後のＳ５０に対応するのは時刻４５０である。

ＣＰＵ２００は、Ｓ４０にて用紙が検知されなかったと判断すると（Ｓ６０のＮ）、画像形成装置１００の復帰動作が完了するまで待機する（Ｓ１００のＮ）。ＣＰＵ２００は、画像形成装置１００の復帰動作が完了したと判断すると（Ｓ１００のＹ）、検知部１３２への通電を実行するためにスイッチ１４３をオンに切り換える（Ｓ１１０）。図５において、Ｓ１１０に対応するのは時刻３４０である。図６において、Ｓ１１０に対応するのは時刻４６０である。

本実施形態では、画像形成装置１００の復帰動作中に検知部１３２への通電を実行して用紙の検知動作をし、検知動作終了時に検知部１３２への通電を停止している。そして、画像形成装置１００の復帰動作完了時に再び検知部１３２への通電を実行している。したがって、簡単な制御で、画像形成装置１００の復帰動作時において用紙搬送路１０１上の用紙を検知することができ、画像形成装置１００の復帰動作中の消費電力の削減が可能である。

図７および図８は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の制御内容を示すフローチャートである。

Ｓ２１０〜Ｓ３００は、第１実施形態のＳ１０〜Ｓ１００と制御内容が同じであるので、説明を省略する。図９および図１０では、画像形成装置１００が省エネモードから復帰する際の加熱ローラ７１の表面温度と検知部１１２の状態とを対比させて示す。図９は、印刷指示がされない場合を示し、図１０は、ＣＰＵ２００がＳ３１０において印刷指示がされたと判断した場合を示す。図７〜図１０は、画像形成装置１００の主電源が投入された場合にも適用できる。

ＣＰＵ２００は、Ｓ３００で画像形成装置１００の復帰動作が完了したと判断すると（Ｓ３００のＹ）、印刷指示がされたか判断する（Ｓ３１０）。ＣＰＵ２００は、印刷指示がされたと判断すると（Ｓ３１０のＹ）、検知部１３２への通電を実行するためにスイッチ１４３をオンに切り換える（Ｓ３２０）。図１０において、Ｓ３２０に対応するのは時刻６５０である。

そして、ＣＰＵ２００は、印刷処理が終了するまで待機する（Ｓ３３０のＮ）。ＣＰＵ２００は、印刷処理が終了したと判断すると（Ｓ３３０のＹ）、検知部１３２への通電を停止するためにスイッチ１４３をオフに切り換え（Ｓ３４０）、Ｓ３１０の処理に戻る。図１０において、Ｓ３４０に対応するのは時刻６６０である。

ＣＰＵ２００は、Ｓ３１０にて印刷指示がされていないと判断すると（Ｓ３１０のＮ）、Ｓ３００で画像形成装置１００の復帰動作が完了してから所定時間が経過したかどうかを判断する（Ｓ３５０）。所定時間は、任意の時間でよい。ＣＰＵ２００は、Ｓ３５０において所定時間が経過していないと判断すると（Ｓ３５０のＮ）、Ｓ３１０の処理に戻る。ＣＰＵ２００は、Ｓ３５０にて所定時間が経過したと判断すると（Ｓ３５０のＹ）、画像形成装置１００を省エネモードに移行させ（Ｓ３６０）、Ｓ２１０の処理に戻る。画像形成装置１００の復帰動作が完了してから所定時間が経過するまで印刷指示がこなかった場合は、図９に示すように検知部１３２はずっとオフしたままである。

本実施形態では、画像形成装置１００の復帰動作時に用紙の検知動作をし、検知動作終了時に検知部１３２への通電を停止している。そして、印刷指示がされたときに再び検知部１３２への通電を実行し、印刷処理の終了時に検知部１３２への通電を停止している。したがって、画像形成装置１００の復帰動作時において用紙搬送路１０１上の用紙を検知することができ、画像形成装置１００の復帰動作中の消費電力の削減が可能である。また、復帰後は印刷中においてだけ検知部１３２へ通電するので、復帰後においても消費電力の削減が可能である。

最後に、上述の実施形態の説明は、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、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、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。

８０−給紙部
９０−排紙部
１００−画像形成装置
１０１−用紙搬送路
１３２−検知部
１４０−電源部
２００−ＣＰＵ

Claims (5)

1. 給紙部で給紙された記録用紙を排紙部まで搬送するための搬送路における記録用紙を検知する複数の検知部と、
   前記検知部へ通電する電源部と、
   前記電源部から前記検知部への通電を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、画像形成準備動作時に前記電源部から前記検知部への通電を実行し、少なくとも前記検知部の検知動作終了時から画像形成準備動作完了時まで前記電源部から前記検知部への通電を停止する画像形成装置。
2. 前記制御部は、画像形成準備動作完了時から印刷開始時まで前記電源部から前記検知部への通電を停止し、印刷開始時に前記電源部から前記検知部への通電を実行し、印刷終了時に前記電源部から前記検知部への通電を停止するように制御する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記電源部は、前記検知部へ通電する電源系統と、原稿搬送装置の搬送路における原稿を検知する検知部へ通電する電源系統と、を有する請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 各部への通電を低減する省エネモードを有する画像形成装置であって、
   前記制御部は、省エネモードからの復帰動作時に前記電源部から前記検知部への通電を実行し、少なくとも前記検知部の検知動作終了時から画像形成準備動作完了時まで前記電源部から前記検知部への通電を停止する請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、電源投入時の準備動作時に前記電源部から前記検知部への通電を実行し、少なくとも前記検知部の検知動作終了時から画像形成準備動作完了時まで前記電源部から前記検知部への通電を停止する請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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