JP6004783B2 - 画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置の内部にアクセスするためのドアの開閉検知に関する。
複写機等の画像形成装置は、搬送路中に詰まった記録紙を取り除く場合、あるいは、プロセスカートリッジを交換する場合などにおいて、ユーザが装置のドアを開けて装置内部にアクセス可能にする機構を有するのが一般的である。このような画像形成装置では、ドアを開けると、モータや高圧回路などの駆動機構への電力供給を機械的に遮断するインターロック機構が備えられる。これにより、画像形成装置が動作中であっても、ドアが開放されると駆動機構の動作が停止するため、予期せぬ事態を防止することができる。
上述したインターロック機構に関する従来技術として、例えば特許文献1や特許文献2に開示されたものが知られている。これらの従来技術では、ドア開閉状態を検知するドア開閉検知センサと、エンジンコントローラ(以後、制御部)とを備えている。制御部は、ドアが開いたことを検知すると駆動機構を停止させ、ユーザが操作する操作部に、ドアの開閉状態を表示するなど、ドアオープン時の処理を施す。
特開2009−198708号公報 特開2007−140044号公報
しかしながら、従来技術におけるドアの開閉状態は、制御部においてドア開閉検知センサの出力が確認されたタイミングでしか認識することができなかった。なぜなら、制御部は、ドア開閉検知センサの検知結果を確認していない間、ドアが開いたことを認識できないためである。例えば、制御部がドア開閉状態を認識する周期よりも早い時間間隔でドアの開閉動作が行なわれると、制御部は、ドアが開いたことを認識できない場合があった。
画像形成装置では、通常、画像形成動作中にドアが開かれると、記録紙の搬送が停止する。その後、再びドアが閉じられると、搬送路中に滞った記録紙を取り除くように操作部等でユーザへ通知する。ユーザによって記録紙が取り除かれると、画像形成動作が再開される。
しかし、画像形成動作中にドアが一時的に開かれたことを制御部が認識できない場合、次に示すような問題が発生する。
画像形成装置が画像形成動作を開始すると、制御部は感光ドラムへ照射するレーザの主走査方向の画出し位置を決定するために、BD信号(主走査同期信号)を検知する。この時ドアが開かれると、インターロック電源が遮断される場合がある。この場合、スキャナユニットへの電力供給が停止し、制御部は、BD信号が検出できなくなる。
画像形成装置の制御部が画像形成動作中に行なう処理手順を図7に示す。
画像形成動作がスタートすると(S301)、制御部は、周期的にBD信号を検知し続ける(S302)。このとき、所定の時間中にBD信号を検知した場合、画像形成動作を継続させる(S303)。
一方、所定時間経過してもBD信号が検知できなかった場合、制御部は、ドア開閉検知センサの出力を監視する(S302:No,S304)。ドアが開いている場合(S304:Yes)、制御部は、ドアがオープンされ、インターロック電源が遮断されたことによりBD信号が検知できなくなったと認識し(S305)、画像形成動作を中止させる(S306)。
他方、BD信号が検知できないにも関わらず、ドアが閉じられている場合がある(S304:No)。例えば制御部がドアの開閉状態を認識するよりも前にドアの開閉動作が行われ、制御部がドアの開閉状態を認識したときには既にドアが閉じられていたという場合である。この場合、制御部は、ドアは閉じられていると判断する(S307)ので、スキャナユニットに不具合が生じたことによりBD信号が検出できなくなったと誤認し(S308)、画像形成動作を停止させる(S309)。そうすると、画像形成装置は正常状態にあるにも係らず、操作部等でユーザに画像形成装置に不具合が発生したことが誤報されることになる。また、画像形成動作が停止するため、ユーザの利便性を大きく損ねることになる。
本発明は、装置筐体のドアが閉じているにも関わらず、ドアが一時的に開き、画像形成のための機構への電源供給が遮断された事実を確実に検知する画像形成装置を提供することを課題とする。
本発明の他の課題は、ドアが一時的に開き、これにより一時的に停止した上記機構の動作をユーザの利便性を損なうことなく再開可能にする画像形成装置の制御方法を提供することにある。
本発明の画像形成装置は、画像形成のための機構を収容した装置筐体のドアが開いた状態と閉じた状態とで異なる情報を出力するドア状態検知手段を備える。また、ドア状態検知手段の出力情報に基づいて前記ドアが開いた状態を表すドアオープン情報を生成し、生成したドアオープン情報を保持する保持手段と、制御手段とを備える。制御手段は、開いた状態の前記ドアが閉じたことを前記ドア状態検知手段の出力情報により認識した後に、前記保持手段に保持されているドアオープン情報を破棄する。前記ドア状態検知手段は、前記ドアが開いた状態及び閉じた状態を検知するセンサと、前記センサで前記ドアが開いた状態が検知された後に作動して前記機構への電源供給を遮断し、前記センサで前記ドアが閉じた状態を検知する前に前記電源供給を復帰させるインターロックスイッチとを含む。前記保持手段は、前記制御手段による前記ドアが閉じたことの認識とは独立に、前記インターロックスイッチが前記電源供給を遮断した状態を表す情報を前記ドアオープン情報として保持する。前記制御手段は、前記センサにより前記ドアが閉じられた状態が検知され、かつ、前記インターロックスイッチが前記電源供給を復帰させているときに、前記保持手段に保持されているドアオープン情報を破棄する。
上記他の課題を解決する本発明の制御方法は、画像形成中は所定の信号を周期的に出力する機構及び前記機構を収容した装置筐体のドアの開閉状態を検知するセンサを備えた画像形成装置の制御方法である。この制御方法は、前記機構を収容した装置筐体のドアが閉じた状態では前記機構への電源供給を行い、前記ドアが開いた状態では当該電源供給を遮断するインターロックスイッチの電源レベルを検出する。そして、検出した電源レベルが遮断を表すときは、前記センサの検知結果にかかわらずドアオープン情報を生成するとともに、生成したドアオープン情報を保持しておく。前記電源供給が復帰し、かつ、前記ドアの閉じた状態が前記センサにより検知された後は、前記保持されているドアオープン情報を破棄する。これにより、前記所定の信号が出力されないときの出力再開を可能にする。
本発明の画像形成装置により、ドアの開閉状態の検知周期よりも短い時間だけドアが開いた状態及び画像形成のための機構への電力供給が遮断されたことを確実に検知することができる。また、ドアが閉じた状態が認識されたときはドアオープン情報が破棄されるので、動作の自動復旧の制御が容易になる。
本発明の制御方法によれば、画像形成中に出力される所定の信号が出力されないときに、それが画像形成のための機構の不具合によるものか、あるいは、ドアが開いたことによるものかの切り分けが容易になる。後者の場合は、ユーザの利便性を損なわずに、機構の出力再開を行うことが可能となる。
本発明を適用した画像形成装置の概略構成例を示す断面図。 本実施形態に係る画像形成装置のドア開閉検知に係る機能構成図。 画像形成装置が備える制御ユニットの構成図。 制御ユニットにおけるドア開閉制御の手順説明図。 画像形成動作中においてBD信号が検出されなかった場合の制御ユニットの制御手順説明図。 ドア開閉状態の検知周期よりも短い時間でドアの開閉動作が行われた場合のタイミングチャート。 従来装置における画像形成動作の手順説明図。
図1は、本発明を適用した画像形成装置の概略構成例を示す断面図である。
図1に示す画像形成装置は、複数の画像形成部を並列に配した電子写真方式のカラー画像形成装置である。この画像形成装置は、大別して、画像読取部1Rと、画像出力部1Pとを含んで構成される。画像読取部1Rは、原稿画像を光学的に読み取り、電気信号に変換して画像出力部1Pへ伝達する。
画像出力部1Pは、それぞれカラー画像を形成する4つの並設された画像形成部10(10a〜10d)を有する。画像形成部10(10a〜10d)は、像担持体としての感光ドラム11a〜11dがその中心で回転自在に軸支され、矢印方向に回転駆動される。各感光ドラム11a〜11dの外周面に対向する部位には、一次帯電器12a〜12dが設けられる。一次帯電器12a〜12dは、感光ドラム11a〜11dの表面に均一な帯電量の電荷を与える。レーザスキャナユニット13a〜13dは、画像読取部1Rからの画像信号に応じて変調されたレーザビームなどの光線を折り返しミラー16a〜16dを介して感光ドラム11a〜11dの外周面に露光する。これにより、感光ドラム11a〜11d上に静電潜像が形成される。
この静電潜像に現像装置14a〜14dで現像剤を付着させることにより、可視像が形成される。この可視像は、1次転写装置35a〜35dによって中間転写ユニット30に転写された後、2次転写装置34,36によって給紙ユニット20より搬送された記録紙Pに転写される。その後、記録紙Pは、定着ユニット40によって熱定着され、装置外部に排出される。感光ドラム11a〜11d上に残った現像剤は、クリーニング装置15a〜15dで除去される。また、中間転写ユニット30に可視像は、クリーニングユニット50,60,70で除去される。
画像出力部1Pは、また、制御ユニット80とドアユニット90とを有する。
制御ユニット80は、画像形成装置の動作を制御するものである。この制御ユニット80については、後述する。
ドアユニット90は、突起92a,92bが形成されたドア91を含んで構成される。ユーザは、例えば搬送路で紙詰まりが発生した際に、このドア91を開くことで搬送路中に詰まった記録紙を取り除くことができる。ドアユニット90は、また、ドア91が開いた状態及び閉じた状態を検知するドア開閉検知センサ93と、ドア91が開いた状態では画像形成のための機構への電源供給を遮断するインターロックスイッチ94が備えられている。
ドア開閉検知センサ93は、例えばフォトインタラプタであり、ドア91の突起92aが凹部から離脱したときに作動する。
インターロックスイッチ94は、ドア開閉検知センサ93が作動した後に作動して電源供給を遮断する。また、ドア開閉検知センサ93がドアの閉じた状態を検出する前に、ドア91の突起92bに押圧されてON状態となり、電源供給を再開する。これにより、ドア開閉検知センサ93によるドア91の開閉状態の検知精度が安定する。
なお、ドアユニット90を複数設ける場合、ドア開閉検知センサ93及びインターロックスイッチ94もまた、ユニット数分設けられる。
制御ユニット80の動作のうち、ドア開閉検知に関する部分の機能ブロックを図2に示す。また、制御ユニット80の詳細機能図を図3に示す。
図2を参照すると、制御ユニット80には、ドア開閉検知センサ93及びインターロックスイッチ94と、駆動機構105と、画像形成部106と、操作部100とが電気的に接続されている。主電源101から供給された電源電圧Vは、制御ユニット80を経由した後、インターロックスイッチ94を介してインターロック電源電圧V_ILとして再び制御ユニット80に入力される。その後、駆動機構105及び画像形成部106に供給される。ドア91が開くと、インターロックスイッチ94が作動し(オープンとなり)、インターロック電源電圧V_ILが遮断される。そのため、駆動機構105及び画像形成部106への電源供給が遮断される。つまり、インターロックスイッチ94は、制御ユニット80を通じて供給されるインターロック電源電圧V_ILの通電および遮断を切換えるように動作する。
駆動機構105は、ドア91の開閉に同期し、画像形成のための各種駆動部品を駆動させる機構である。画像形成部106は、画像出力部1Pのうち画像出力に関わる構成部品全体を指す。画像形成中は、画像形成部106から、感光体ドラム11への1ラインの走査毎に、BD信号が制御ユニット80へ周期的に出力される。
図3を参照すると、制御ユニット80は、主電源101から供給される電源電圧Vにより動作する制御回路301を有する。
ドア開閉検知センサ93は、少なくとも1つのドア91の開閉状態を表すドア検知信号Sを制御ユニット80の制御回路301へ出力する。ドア検知信号Sの信号レベルは、ドア91が閉じられているときは論理H、ドア91が開いたときは論理Lとなる。なお、論理値はインバータを介在させれば逆転するので、信号レベルは逆であってもよい。いずれにしても、ドア検知信号Sは、ドア91の開閉動作に応じてその信号レベルが変化する。
制御回路301は、ドア検知信号Sを一定の周期で検知し、信号レベルの変化により、ドア91の開閉状態を確認する。本実施形態における検知周期は、数10[ms]を想定するが、それより短い検知周期または長い検知周期であってもよい。但し、検知周期はBD信号よりも長い時間間隔であることが好ましい。検知周期がBD信号の出力周期よりも短いと、検知周期内にBD信号が検知されない場合があるためである。この場合は、後述するように、スキャナユニットの不具合と認識される。
ドア91が開くことでインターロック電源電圧V_ILが遮断されると、図3のスイッチング回路201がオフとなり、本例ではD型フリップフロップで構成したラッチ回路202のK端子の入力電圧が変化する。ラッチ回路202は、K端子入力変化を検出すると、K端子が変化したことをラッチし、制御回路301へドア検知信号Lを出力する。ラッチ回路202のラッチは、制御回路301によるドア91が開かれたことの検知とは独立に行われる。制御回路301は、ドアが閉じられた状態から、ドア開閉検知センサ93から出力されるドア検知信号S、及び、ラッチ回路202から出力されるドア検知信号Lの信号レベルに基づいて、ドアが開いた状態を認識する。その後、ドア91が閉じられ、ドア検知信号Sが出力されなくなる(論理Hに復帰する)と、ラッチ回路202へラッチクリア信号を出力する。ラッチ回路202は、このラッチクリア信号により、ラッチ中の情報を破棄する。
図4に、制御ユニット80(制御回路301)におけるドア開閉制御の手順例を示す。
制御回路301は、ドア開閉状態の監視を開始すると(S101)、まずドア検知信号Sがドアオープンを検知しているかどうかを、その信号レベルにより確認する(S102)。ドアオープンが検知されていた場合、制御回路301は、ドアオープン(ドア91が開いている)と認識する(S102:Yes、S103)。そして、ドアオープン処理として、駆動機構105の動作を停止させ、操作部100にドアが開いていることを表す警告情報を出力する。
ドア検知信号S及びドア検知信号L共にドアオープンを検知しない場合(S102:No,S105:No)、制御回路301は、ドアクローズ(ドア91が閉じられている)と認識し、ドア開閉状態監視を継続する(S106、S107)。ドア検知信号Sはドアオープンを検知しないがドア検知信号Lがドアオープンを検知した場合(S102:No、S105:Yes)、制御回路301は、ドア検知信号Sによりドアクローズと認識する。また、制御回路301は、ドア検知信号Lにより、一時的にドアが開いてインターロック電源電圧V_ILが遮断されたと認識する(S108)。この場合は、ラッチ回路202へラッチクリア信号を出力する(S109)。その後、制御ユニット80は、画像形成装置を初期化させ(S110)、スタンバイ状態に移行もしくは画像形成動作を再開させる。
図5は、画像形成動作中においてBD信号が検出されなかった場合の制御ユニット80(制御回路301)の動作手順図である。
画像形成動作がスタートすると(S201)、制御回路301は、所定時間中にBD信号が検知されたかどうかを監視する(S202)。BD信号が検知された場合は、画像形成動作を継続する(S202:Yes、S203)。
BD信号が検知されない場合、制御回路301は、ドア検知信号Sがドアオープンを検知しているかどうか(ドア91が開いているかどうか)を確認する(S202:No、S204)。ドアオープンが検知された場合、制御回路301は、ドアが開いているためにBD信号が検出できなくなったと認識する(S204:Yes、S205)。そして、ドアオープン処理を実施して画像形成動作を中止する(S206)。
ドア検知信号Sがドアオープンを検知していない場合は、ドア検知信号Lがドアオープンを検知しているかどうかを確認する(S204:No、S207)。ドア検知信号Lがドアオープンを検知しない場合(S207:No)、制御回路301は、ドアクローズなので、スキャナユニットに不具合が生じていると認識する(S208,S209)。この場合は、画像形成装置に不具合が発生したことを表す警告情報を生成し、これを操作部100に通知する。また、画像形成動作を行わないように画像形成装置を停止させる。
一方、ドア検知信号Sはドアオープンを検知しないがドア検知信号Lがドアオープンを検知している場合(S207:Yes)、制御回路301は、ドアクローズであるが画像形成に支障を生じないと認識する(S211)。この場合、制御回路301は、ラッチクリア信号をラッチ回路202へ出力する(S212)。このラッチクリア信号の受信により、制御ユニット80(ラッチ回路202)は、画像形成装置を初期化させる(S213)。これにより、画像形成動作が再開される。
制御回路301における上記ドア開閉検知の手順を、図6を参照してより詳しく説明する。図6は、制御回路301のドア開閉状態の検知周期よりも短い時間間隔で、ドア91の開閉動作が行われた場合のタイミングチャートである。
1度目のドア開閉状態検知のタイミングでは、ドア検知信号S及びドア検知信号Lが、その状態を検知することができない。ドア検知信号S及びドア検知信号Lの信号レベルが、共に論理Hだからである。このとき、制御回路301は、ドアクローズと認識する。
その後、ドア91が開いたことで、ドア検知信号Sがドアオープンを検知する。また、インターロック電源電圧V_ILが遮断されるので、図3のスイッチング回路201がオフとなり、ラッチ回路202のK端子の入力電圧が論理Hから論理Lへ変化する。ラッチ回路202は、K端子の入力電圧の変化を検出すると、制御回路301へ論理Lのドア検知信号L(ドアオープン情報)を出力する。このドア検知信号Lは、制御回路301が、ラッチクリア信号をラッチ回路202に出力しない限り、論理Lを維持している。
2度目のドア開閉状態検知のタイミングでは、既にドア91が閉じられているため、ドア検知信号Sの信号レベルは論理Hに復帰しており、インターロック電源電圧V_ILも正常なレベルに復帰している。しかし、この時点では、ドア検知信号Lは論理Lレベルを維持しているため、制御回路301は、ドア91が一時開いていたことを認識することができる。
このように、本実施形態の画像形成装置は、制御ユニット80のラッチ回路202で、ドアオープン情報、すなわち、ドア91が開いたことによりインターロック電源電圧V_ILが遮断されたことを表す情報を制御回路301が認識するまでラッチする。そして、認識した後は、ドアオープン情報を破棄する。これにより、装置筐体のドア91が閉じているにも関わらず、ドア91が一時的に開き、画像形成のための機構への電源供給が遮断された事実を、簡易な構成部品を用いて確実に検知することができる。
また、本実施形態の画像形成装置の制御方法によれば、ドア91が閉じているにも関わらずBD信号が検知されないときの原因の切り分けが容易になる。すなわち、ラッチ回路202にドアオープン情報が保持されている場合は、ドア91が一時的に開いたことが原因と認識することができる。そのため、保持されているドアオープン情報を破棄することにより、ユーザの利便性を損なうことなく、動作の再開を行うことが可能となる。
なお、本実施形態では、画像形成のための機構の例として、駆動機構105を説明したが、本発明は、ドア91が開いたときに電源供給が遮断されるすべての部品、例えば画像形成部106に対しても適用が可能である。
また、本実施形態では、画像形成中に出力される信号としてBD信号を例に挙げて説明したが、稼働状態を表す他の信号であってもよいことは勿論である。
さらに、本実施形態では、ドア検知信号Lを生成し、これを保持する手段として、スイッチング回路201及びラッチ回路202を用いた場合の例を説明したが、メモリを用いた情報処理により、同様の機能を実現することもできる。
1R…画像読取部、1P…画像出力部、10…画像形成部、20…給紙ユニット、30…中間転写ユニット、40…定着ユニット、50,60,70…クリーニングユニット。80…制御ユニット、90…ドアユニット、91…ドア、94…インターロックスイッチ、93…ドア開閉検知センサ、100…操作部、101…主電源、105…駆動機構、201…スイッチング回路、202…ラッチ回路、301…制御回路。

Claims (5)

  1. 画像形成のための機構を収容した装置筐体のドアが開いた状態と閉じた状態とで異なる情報を出力するドア状態検知手段と、
    前記ドア状態検知手段の出力情報に基づいて前記ドアが開いた状態を表すドアオープン情報を生成し、生成したドアオープン情報を保持する保持手段と、
    開いた状態の前記ドアが閉じたことを前記ドア状態検知手段の出力情報により認識した後に、前記保持手段に保持されているドアオープン情報を破棄する制御手段とを有し、
    前記ドア状態検知手段は、前記ドアが開いた状態及び閉じた状態を検知するセンサと、前記センサで前記ドアが開いた状態が検知された後に作動して前記機構への電源供給を遮断し、前記センサで前記ドアが閉じた状態を検知する前に前記電源供給を復帰させるインターロックスイッチとを含み、
    前記保持手段は、前記制御手段による前記ドアが閉じたことの認識とは独立に、前記インターロックスイッチが前記電源供給を遮断した状態を表す情報を前記ドアオープン情報として保持し、
    前記制御手段は、前記センサにより前記ドアが閉じられた状態が検知され、かつ、前記インターロックスイッチが前記電源供給を復帰させているときに、前記保持手段に保持されているドアオープン情報を破棄することを特徴とする、
    画像形成装置。
  2. 前記画像形成のための機構は、画像形成中は所定の信号を周期的に前記制御手段へ出力し、他方、前記インターロックスイッチが作動したときは前記信号の出力を停止するものであり、
    前記制御手段は、前記センサにより前記ドアが閉じられた状態が検知され、前記インターロックスイッチが前記機構への電源供給を維持しているにも関わらず前記保持手段に前記ドアオープン情報が保持されているときに、当該ドアオープン情報を破棄するとともに、前記信号の出力を再開させることを特徴とする、
    請求項記載の画像形成装置。
  3. 前記制御手段は、前記センサにより前記ドアが閉じられた状態が検知され、前記インターロックスイッチが前記機構への電源供給を維持しており、前記保持手段に前記ドアオープン情報が保持されていないにも関わらず、前記信号を一定時間内に受領しないときに、前記機構に不具合が生じていることを表す警告情報を出力することを特徴とする、
    請求項記載の画像形成装置。
  4. 前記信号は、一定時間毎に周期的に出力されるものであり、
    前記制御手段は、前記センサ及び前記インターロックスイッチの出力情報を当該信号よりも長い時間間隔で、周期的に受領することを特徴とする、
    請求項又は記載の画像形成装置。
  5. 画像形成中は所定の信号を周期的に出力する機構及び前記機構を収容した装置筐体のドアの開閉状態を検知するセンサを備えた画像形成装置の制御方法であって、
    前記ドアが閉じた状態では前記機構への電源供給を行い、前記ドアが開いた状態では当該電源供給を遮断するインターロックスイッチの電源レベルを検出し、
    検出した電源レベルが遮断を表すときは、前記センサの検知結果にかかわらずドアオープン情報を生成するとともに、生成したドアオープン情報を保持しておき、前記電源供給が復帰し、かつ、前記ドアの閉じた状態が前記センサにより検知された後に、前記保持されているドアオープン情報を破棄することにより、前記所定の信号が出力されないときの出力再開を可能にすることを特徴とする、画像形成装置の制御方法。
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