JP6681032B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置に関するものである。
プリンター、複合機などの画像形成装置において、ジャムなどの不具合が発生した際に、ユーザーは、搬送路の途中に止まっている印刷用紙を引き出して、その不具合を解消する。印刷用紙を引き出す際に、搬送用のローラーなどを介して、そのローラーを駆動するモーターが回転する。そのため、モーターに起電力が生じる。そのような起電力により電源電圧が上昇し、その電源電圧で動作している制御回路などが誤動作する可能性がある。
そのため、ある画像形成装置（第１の画像形成装置という）は、モーターの起電力によって電源電圧が基準電圧を超えたことを検出回路で検出した場合、モーター駆動用のスイッチング素子を制御して、その起電力による電流をグランドへ流すようにして、電源電圧の上昇を抑制している（例えば特許文献１参照）。
また、別の画像形成装置（第２の画像形成装置という）は、モーターとモーター駆動系の電源（ここでは、２４Ｖ系）との間に３極のインターロックスイッチを備え、通常時では、インターロックスイッチを介して、モーターへ電源電力が供給され、インターロックスイッチが動作すると、モーターがシステム制御系の電源（ここでは、５Ｖ系）側へ電気的に接続される（例えば特許文献２参照）。このようにして、モーター駆動系の回路を保護するために、システム制御系で上述のモーターの起電力を消費している。
しかしながら、第１の画像形成装置では上述の検出回路を設ける必要があり、また、第２の画像形成装置では３極のインターロックスイッチを設ける必要があるため、装置のコストが高くなってしまう。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、装置のコストの増加を抑制しつつ、印刷用紙、原稿などのシートの引き出し時のモーターの起電力に起因する不具合の発生を抑制する画像形成装置を得ることを目的とする。
本発明に係る画像形成装置は、印刷用紙または原稿を搬送するローラーと、所定の電源系の電源電力を供給され前記ローラーを駆動するモーターと、前記所定の電源系に接続された制御回路と、前記電源系において前記モーターと前記制御回路との間に配置されたインターロックスイッチと、前記インターロックスイッチに設けられた回生用ダイオードとを備える。そして、前記制御回路は、プログラムに従って動作するプロセッサーを備え、前記インターロックスイッチによって前記電源系から前記モーターへの電源電力の供給が遮断された場合、前記プロセッサーの動作を変更させて前記プロセッサーの消費電力を増加させる。
本発明によれば、装置のコストの増加を抑制しつつ、印刷用紙、原稿などのシートの引き出し時のモーターの起電力に起因する不具合の発生を抑制する画像形成装置が得られる。
本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。図１に示す画像形成装置は、プリンター、ファクシミリ装置、複写機、複合機などといった、電子写真方式の印刷機能を有する装置である。
この実施の形態の画像形成装置は、タンデム方式のカラー現像装置を有する。このカラー現像装置は、感光体ドラム１ａ〜１ｄ、露光装置２ａ〜２ｄおよび現像ユニット３ａ〜３ｄを有する。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色の感光体である。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、例えばアモルファスシリコン製である。
露光装置２ａ〜２ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄへレーザー光を走査しつつ照射して静電潜像を形成する装置である。レーザー光は、感光体ドラム１ａ〜１ｄの回転方向（副走査方向）に垂直な方向（主走査方向）に走査される。露光装置２ａ〜２ｄは、レーザー光の光源であるレーザーダイオード、およびそのレーザー光を感光体ドラム１ａ〜１ｄへ導く光学素子（レンズ、ミラー、ポリゴンミラーなど）を含むレーザースキャニングユニットを有する。
さらに、感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲には、スコロトロン等の帯電器、クリーニング装置、除電器などが配置されている。クリーニング装置は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の残留トナーを除去し、除電器は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄを除電する。
現像ユニット３ａ〜３ｄは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のトナーがそれぞれ充填されるトナーカートリッジと、トナーカートリッジ内のトナーホッパーから搬送されてくるトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄへ付着させる現像器とを有し、そのトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像に付着させてトナー画像を形成する。トナーは、図示せぬモーターなどの駆動装置によって動作するトナー搬送部によって、トナーホッパーから現像器へ搬送される。
感光体ドラム１ａ、露光装置２ａおよび現像ユニット３ａにより、マゼンタの現像が行われ、感光体ドラム１ｂ、露光装置２ｂおよび現像ユニット３ｂにより、シアンの現像が行われ、感光体ドラム１ｃ、露光装置２ｃおよび現像ユニット３ｃにより、イエローの現像が行われ、感光体ドラム１ｄ、露光装置２ｄおよび現像ユニット３ｄにより、ブラックの現像が行われる。
中間転写ベルト４は、感光体ドラム１ａ〜１ｄに接触し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー画像を１次転写される環状の像担持体（中間転写体）である。中間転写ベルト４は、駆動ローラー５に張架され、駆動ローラー５からの駆動力によって、感光体ドラム１ｄとの接触位置から感光体ドラム１ａとの接触位置への方向へ周回していく。
転写ローラー６は、後述するように搬送されてくる用紙を中間転写ベルト４に接触させ、中間転写ベルト４上のトナー画像を用紙に２次転写する。なお、トナー画像を転写された用紙は、定着器９へ搬送され、トナー画像が用紙へ定着される。
ローラー７は、クリーニングブラシを有し、クリーニングブラシを中間転写ベルト４に接触させ、用紙へのトナー画像の転写後やキャリブレーション後に中間転写ベルト４に残ったトナーを除去する。
センサー８は、中間転写ベルト４に光線を照射し、中間転写ベルト４の表面またはその表面上のトナーパターンからの反射光を検出する。例えば、センサー８は、トナー階調のキャリブレーションの際に、中間転写ベルト４の所定の領域（キャリブレーション用のトナーパッチが転写される領域）に光線を照射し光線の反射光を検出し、その光量に応じた電気信号を出力する。
さらに、この実施の形態に係る画像形成装置は、複数の給紙カセット１１，１２を備えている。
給紙カセット１１は、開閉可能であって、開状態でユーザー等により供給されたあるサイズの１または複数枚の用紙１０１（つまり、用紙束）を収容し、閉状態で、リフト板２１で用紙１０１を上方に押し上げてピックアップローラー２２に当接させる。リフト板２１の駆動機構は、例えば、給紙カセット１１が閉状態となることで機械的にリフト板２１を上方に押し上げるように構成されている。給紙カセット１１に載置された用紙１０１は上側から１枚ずつピックアップローラー２２によって給紙ローラー２３へピックアップされる。給紙ローラー２３は、給紙カセット１１からピックアップローラー２２によって給紙された用紙１０１を１枚ずつ搬送路上へ搬送するローラーである。
同様に、給紙カセット１２は、開閉可能であって、開状態でユーザー等により供給されたあるサイズの１または複数枚の用紙１０２（つまり、用紙束）を収容し、閉状態で、リフト板２４で用紙１０１を上方に押し上げてピックアップローラー２５に当接させる。リフト板２４の駆動機構は、例えば、給紙カセット１２が閉状態となることで機械的にリフト板２４を上方に押し上げるように構成されている。給紙カセット１２に載置された用紙１０２は上側から１枚ずつピックアップローラー２５によって給紙ローラー２６へピックアップされる。給紙ローラー２６は、給紙カセット１２からピックアップローラー２５によって給紙された用紙１０２を１枚ずつ搬送路上へ搬送するローラーである。
搬送ローラー２７は、給紙カセット１１，１２から搬送されてくる用紙１０１，１０２に共通な搬送路上の搬送ローラーである。
レジストローラー２８は、搬送されてくる用紙を一時停止させ、その用紙上の指定された位置に中間転写ベルト４上のトナー画像が転写されるように搬送タイミングを調節してその用紙を転写ローラー６へ搬送する。
レジストセンサー２９は、レジストローラー２８の近傍に設置され、用紙がレジストローラー２８へ到達したことを検出するセンサーである。
用紙検出センサー３０は、給紙カセット１１，１２とレジストセンサー２９との間の搬送路上の所定の位置に設けられ、給紙カセット１１，１２から搬送されてくる用紙の通過（ここでは用紙先端の通過）を検出するセンサーである。用紙検出センサー３０は、例えば光学センサーである。
用紙検出センサー３０は、搬送路上で用紙ジャムの発生を検出するために使用される。図１に示す用紙検出センサー３０は、複数の給紙カセット１１，１２に共通な搬送路に設置されているが、複数の給紙カセット１１，１２の搬送路に対して複数の用紙検出センサー３０が別々に設置されていてもよい。
印刷時に給紙元として給紙カセット１１が指定された場合、ローラー２３，２７によって、用紙１０１がレジストローラー２８へ搬送されていく。同様に、印刷時に給紙元として給紙カセット１２が指定された場合、ローラー２６，２７によって、用紙１０２がレジストローラー２８へ搬送されていく。
図２は、図１に示す画像形成装置におけるモーター駆動系の構成の一例を示す回路図である。
図２に示すように、当該画像形成装置は、モーター４１、スイッチング素子４２、回生用ダイオードＤ１、およびプロセッサー４３を備える。
モーター４１は、所定の電源系（ここでは、２４Ｖ系）の電源電力を供給され、印刷用紙を搬送するローラー（搬送ローラー２７など）を駆動する。
スイッチング素子４２は、オン／オフ動作し、モーター４１を制御する。ここでは、スイッチング素子４２は、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）である。
回生用ダイオードＤ１は、スイッチング素子４２に設けられており、スイッチング素子４２が開状態であるときに、駆動されていないモーター４１で発生した起電力による電流を上流側へ回生するためのダイオードである。
プロセッサー４３は、上述の電源系とは異なる電源系（ここでは５Ｖ系）で動作し、スイッチング素子４２をオン／オフ制御し、モーター４１に所定の動作をさせる。プロセッサー４３としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などが使用される。
さらに、図２に示すように、当該画像形成装置は、制御基板４４、インターロックスイッチ４５、回生用ダイオードＤ２、およびカバー開検知回路４６を備える。
制御基板４４は、上述の所定の電源系（ここでは、２４Ｖ系）に接続された制御回路４４ａを備える。
インターロックスイッチ４５は、上述の電源系（ここでは、２４Ｖ系）においてモーター４１と制御回路４４ａとの間に配置されており、図示せぬカバーが開けられたときにモーター４１への電力供給を遮断し、用紙搬送などを停止させる。
図示せぬカバー（ここでは、ジャムなどにより搬送経路上で停止している原稿用紙または原稿をユーザーが引き出す際に開けられるカバー）が開けられると、インターロックスイッチ４５は、開状態（遮断状態）となり、図示せぬカバーが閉められていると、インターロックスイッチ４５は、閉状態（導通状態）となる。
回生用ダイオードＤ２は、インターロックスイッチ４５に設けられており、インターロックスイッチ４５が開状態であるときに、駆動されていないモーター４１で発生した起電力による電流を制御基板４４側へ回生するためのダイオードである。
そして、制御回路４４ａは、プログラムに従って動作するプロセッサー５１を備え、インターロックスイッチ４５によって上述の電源系からモーター４１への電源電力の供給が遮断された場合、そのプロセッサー５１の動作を変更させてそのプロセッサーの消費電力を増加させる。
例えば、インターロックスイッチ４５によって上述の電源系からモーター４１への電源電力の供給が遮断された場合、制御回路４４ａは、プロセッサー５１にノーオペレーションコードを繰り返し処理させてプロセッサー５１の消費電力を増加させる。
また、例えば、プロセッサー５１は、特定の処理を実行する図示せぬアナログ回路を備え、そのアナログ回路の動作をオン／オフ制御する。そして、インターロックスイッチ４５によって上述の電源系からモーター４１への電源電力の供給が遮断された場合、制御回路４４ａは、プロセッサー５１に、オフ状態のアナログ回路の動作をオンさせてプロセッサー５１の消費電力を増加させる。
例えば、インターロックスイッチ４５によって上述の電源系からモーター４１への電源電力の供給が遮断された場合、制御回路４４ａは、プロセッサー５１のクロック周波数を増加させてプロセッサー５１の消費電力を増加させる。プロセッサー５１としては、ＣＰＵや、プロセッサーコアを内蔵したＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などが使用される。
なお、プロセッサー５１が、上述の電源系の電源電圧（ここでは、２４Ｖ）とは異なる電圧（例えば５Ｖ）で動作する場合には、制御回路４４ａは、ＤＣ−ＤＣコンバーターを備え、そのＤＣ−ＤＣコンバーターで電圧を変換して、変換後の電圧で電源電力をプロセッサー５１に供給する。
また、カバー開検知回路４６は、インターロックスイッチ４５のモーター４１側の電圧に基づいて、所定のカバーが開けられたことを検知する回路である。
つまり、インターロックスイッチ４５のモーター４１側の電圧が所定値未満である場合には、カバー開検知回路４６は、所定のカバーが開けられたと判定し、カバー開を示す信号をプロセッサー４３に供給する。プロセッサー４３は、その信号を受け付けると、スイッチング素子４２を継続的にオフする。
次に、上記画像形成装置の動作について説明する。
用紙搬送中に用紙検出センサー３０などで用紙ジャムが検出されると、プロセッサー４３は、スイッチング素子４２を制御して、モーター４１の動作を停止させる。これにより、用紙搬送が停止する。その後、ユーザーが、搬送経路上の用紙を取り除くために所定のカバーを開けると、インターロックスイッチ４５が開状態となる。そして、カバー開検知回路４６により、カバー開が検知される。
また、用紙搬送中に所定のカバーが開けられると、インターロックスイッチ４５が開状態となる。これにより、インターロックスイッチ４５のモーター４１側の電圧が低下する。そして、カバー開検知回路４６により、カバー開が検知され、プロセッサー４３は、スイッチング素子４２を制御して、モーター４１の動作を停止させる。
上述のようにしてカバー開検知回路４６によりカバー開が検知されると、制御回路４４ａは、上述のようにしてプロセッサー５１の動作を変更して、プロセッサー５１の消費電力を増加させる。
モーター４１の動作が停止しているときには、電源系＋Ｖｃｃから導通する電源電流ｉ１は、すべて制御基板４４に流入する。つまり、制御基板４４に流入する電流である流入電流ｉ２は、電源電流ｉ１と同一となる。
そして、ユーザーが、搬送ローラー２７などのローラーに接触した状態で停止している用紙を引き出すと、ローラーの回転に合わせてモーター４１も回転し起電力が生じる。
この起電力による電流ｉ３は、モーター４１から、回生用ダイオードＤ１，Ｄ２を介して制御基板４４側へ導通する。
このとき、プロセッサー５１の消費電力の増加による流入電流ｉ２の増加分ｄｉ２が起電力による電流ｉ３より大きく設定されているため、制御基板４４に印加される電源電圧は定電圧に制御されていても、この起電力による電流ｉ３は、制御基板４４に流入し、電源電流ｉ１は、この起電力による電流ｉ３だけ低下するだけで、この起電力による電流ｉ３が、電源側へ逆流していくことはない。
その後、上述の所定のカバーが閉じられたことがカバー開検知回路４６により検知されると、制御回路４４ａは、プロセッサー５１の動作を元に戻し、プロセッサー５１の消費電力も元の通常動作時に戻る。
以上のように、上記実施の形態によれば、モーター４１は、所定の電源系の電源電力を供給され、印刷用紙または原稿を搬送するローラーを駆動する。また、インターロックスイッチ４５が、その電源系においてモーター４１と制御回路４４ａとの間に配置されている。また、インターロックスイッチ４５には回生用ダイオードＤ２が設けられている。そして、制御回路４４ａは、プログラムに従って動作するプロセッサー５１を備え、インターロックスイッチ４５によって上述の電源系からモーター４１への電源電力の供給が遮断された場合、プロセッサー５１の動作を変更させてプロセッサー５１の消費電力を増加させる。
これにより、装置のコストの増加を抑制しつつ、ジャムなどに起因する印刷用紙の引き出し時のモーター４１の起電力に起因する不具合の発生が抑制される。
なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。
例えば、上記の実施の形態において、画像形成装置が、原稿から原稿画像を光学的に読み取る画像読取装置を内蔵し、モーター４１が、画像読取装置の自動原稿搬送器において原稿を搬送する搬送ローラーを駆動するモーターでもよい。
また、上記の実施の形態では、プロセッサー５１とは別に、プロセッサー４３が設けられているが、プロセッサー４３の機能をプロセッサー５１に持たせて、プロセッサー４３を省略してもよい。
本発明は、例えば、画像形成装置に適用可能である。
２７ 搬送ローラー（ローラーの一例）
４１ モーター
４４ａ 制御回路
４５ インターロックスイッチ
５１ プロセッサー
４１ モーター
４４ａ 制御回路
４５ インターロックスイッチ
５１ プロセッサー
Claims (4)
- 印刷用紙または原稿を搬送するローラーと、
所定の電源系の電源電力を供給され前記ローラーを駆動するモーターと、
前記所定の電源系に接続された制御回路と、
前記電源系において前記モーターと前記制御回路との間に配置されたインターロックスイッチと、
前記インターロックスイッチに設けられた回生用ダイオードとを備え、
前記制御回路は、プログラムに従って動作するプロセッサーを備え、前記インターロックスイッチによって前記電源系から前記モーターへの電源電力の供給が遮断された場合、前記プロセッサーの動作を変更させて前記プロセッサーの消費電力を増加させること、
を特徴とする画像形成装置。 - 前記制御回路は、前記インターロックスイッチによって前記電源系から前記モーターへの電源電力の供給が遮断された場合、前記プロセッサーにノーオペレーションコードを繰り返し処理させて前記プロセッサーの消費電力を増加させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
- 前記プロセッサーは、アナログ回路を備え、前記アナログ回路の動作をオン／オフ制御し、
前記制御回路は、前記インターロックスイッチによって前記電源系から前記モーターへの電源電力の供給が遮断された場合、前記プロセッサーに、オフ状態の前記アナログ回路の動作をオンさせて前記プロセッサーの消費電力を増加させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。 - 前記制御回路は、前記インターロックスイッチによって前記電源系から前記モーターへの電源電力の供給が遮断された場合、前記プロセッサーのクロック周波数を増加させて前記プロセッサーの消費電力を増加させ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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