(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙搬送経路に沿って搬送される用紙に画像を形成する画像形成装置であって、
用紙を載置するための用紙載置部と、
この用紙載置部に載置された用紙のうちの１枚を取り出し、取り出した用紙を上記用紙搬送経路に沿って搬送する給紙ローラと、
上記用紙搬送経路に沿って搬送されてくる用紙上にトナー像を形成する画像形成手段と、
この画像形成手段によって用紙上に形成されたトナー像を当該用紙に加熱定着させる定着処理手段と、
上記用紙搬送経路に関して上記給紙ローラよりも下流側かつ上記画像形成手段よりも上流側の位置に設けられていて、その位置における用紙の有無に応じてオン／オフする用紙検知スイッチと、
上記給紙ローラの回転開始から予め定める第１基準時間が経過した時点で上記用紙検知スイッチがオフであることに基づいて、上記用紙載置部に用紙が載置されていない用紙切れ状態を検出する用紙切れ検出手段と、
上記用紙検知スイッチがオンになってから予め定める第２基準時間経過した時点で上記用紙検知スイッチがオンのままであることに基づいて、上記給紙ローラの近傍における用紙ジャムを検出する給紙部ジャム検出手段と、
上記用紙検知スイッチがオンになってから第３基準時間経過時以降の上記定着処理手段の加熱状態に基づいて、上記定着処理手段の近傍における用紙ジャムを検出する定着部ジャム検出手段とを含み、
上記定着部ジャム検出手段は、
用紙ジャムが発生している否かを判別する際の基準となる判別基準データを記憶した判別基準データ記憶手段と、
上記定着処理手段の加熱状態を確認する加熱状態確認手段と、
この加熱状態確認手段によって確認された上記定着処理手段の加熱状態と上記判別基準データ記憶手段に記憶されている判別基準データとを比較する比較手段とを含み、
この比較手段による比較の結果に基づいて、上記定着処理手段の近傍における用紙ジャムを検出するものであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえばプリンタ、複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。特に、小型プリンタなどの小型の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、電子写真方式のプリンタでは、パソコンなどで作成された文書などに基づいてレーザ光が出力され、このレーザ光が感光体表面に照射されて静電潜像が形成される。この静電潜像はトナー像に現像され、さらにトナー像が供給された用紙に転写される。トナー像は、定着装置によって加熱・加圧されて用紙に定着される。
【０００３】
トナー像が転写される用紙は、プリンタに備えられた給紙トレイに収容されており、搬送経路に沿って搬送される。この搬送経路上には、用紙の搬送状態を検知するための種々のスイッチ類が配設されている。たとえば、給紙トレイに収容された用紙の有無を検知するために、給紙トレイの近傍の搬送経路上には、用紙切れ検知スイッチが設けられている。また、感光体の近傍で用紙が正常に搬送されているかどうかを検知するための搬送スイッチや、定着装置に用紙が到達したかどうかを検知するための定着スイッチなどが設けられている。これにより、搬送経路上の用紙ジャムを検知できるので、たとえば定着装置の近傍で用紙ジャムが発生しても、用紙が焦げたりするおそれがない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年では、個人の机の上で使用されるパーソナルコンピュータ（パソコン）の普及に伴って、パソコンで作成された文書などを手軽にプリントアウトできるように、パソコンと共に個人の机の上に設置できる小型のプリンタが要望されている。
【０００５】
かかる小型プリンタは、パーソナルユースを目的としているので、装置の小型化はもちろん、低価格化が要求されている。したがって、装置を構成する部品点数をできるだけ削減する必要がある。それにもかかわらず、上述のように多数のスイッチ類を配設していたのでは、それだけでコストアップとなり、安価なプリンタを提供することができない。特に、用紙の有無が目で確認できる給紙トレイの場合には、用紙切れ検知スイッチの必要性は小さい。
【０００６】
そこで、この発明は、上述の技術的課題を解決し、装置の機能を低下させずに、装置を構成する部品点数をできるだけ削減し、小型で安価な画像形成装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、用紙搬送経路に沿って搬送される用紙に画像を形成する画像形成装置であって、用紙を載置するための用紙載置部と、この用紙載置部に載置された用紙のうちの１枚を取り出し、取り出した用紙を上記用紙搬送経路に沿って搬送する給紙ローラと、上記用紙搬送経路に沿って搬送されてくる用紙上にトナー像を形成する画像形成手段と、この画像形成手段によって用紙上に形成されたトナー像を当該用紙に加熱定着させる定着処理手段と、上記用紙搬送経路に関して上記給紙ローラよりも下流側かつ上記画像形成手段よりも上流側の位置に設けられていて、その位置における用紙の有無に応じてオン／オフする用紙検知スイッチと、上記給紙ローラの回転開始から予め定める第１基準時間が経過した時点で上記用紙検知スイッチがオフであることに基づいて、上記用紙載置部に用紙が載置されていない用紙切れ状態を検出する用紙切れ検出手段と、上記用紙検知スイッチがオンになってから予め定める第２基準時間経過した時点で上記用紙検知スイッチがオンのままであることに基づいて、上記給紙ローラの近傍における用紙ジャムを検出する給紙部ジャム検出手段と、上記用紙検知スイッチがオンになってから第３基準時間経過時以降の上記定着処理手段の加熱状態に基づいて、上記定着処理手段の近傍における用紙ジャムを検出する定着部ジャム検出手段とを含み、上記定着部ジャム検出手段は、用紙ジャムが発生している否かを判別する際の基準となる判別基準データを記憶した判別基準データ記憶手段と、上記定着処理手段の加熱状態を確認する加熱状態確認手段と、この加熱状態確認手段によって確認された上記定着処理手段の加熱状態と上記判別基準データ記憶手段に記憶されている判別基準データとを比較する比較手段とを含み、この比較手段による比較の結果に基づいて、上記定着処理手段の近傍における用紙ジャムを検出するものであることを特徴とする画像形成装置である。
【０００８】
なお、上記第１基準時間は、上記用紙載置部に載置されている用紙が搬送開始されてから、当該用紙が上記用紙検知スイッチに到達するのに必要十分な時間であってもよい。
また、上記第２基準時間は、上記用紙搬送経路に沿って搬送される用紙の先端が上記用紙検知スイッチに到達してから、当該用紙の後端が上記用紙検知スイッチを通過し終えるのに必要十分な時間であってもよい。
さらに、上記第３基準時間は、上記用紙搬送経路上を搬送される用紙の先端が上記用紙検知スイッチに到達してから、当該用紙の後端が上記定着処理手段を通過するのに必要十分な時間であってもよい。
【０００９】
この発明の構成によれば、用紙載置部に載置された用紙のうちの１枚が、給紙ローラによって搬送経路上に繰り出される。給紙ローラが回転開始されてから第１基準時間経過しても用紙検知スイッチがオンされない場合には、用紙切れ検出手段によって用紙切れであると判断される。また、用紙検知スイッチがオンされてから第２基準時間経過しても用紙検知スイッチがオフされない場合には、給紙ローラ近傍の用紙搬送経路上で用紙ジャムが発生していると判断される。さらに、用紙検知スイッチによって用紙が検出されてから第３基準時間経過時以降の定着処理手段の加熱状態に基づいて、その定着処理手段の近傍における用紙ジャムが検出される。
【００１０】
すなわち、搬送される用紙が用紙検知スイッチに到達しているべき時間に、用紙検知スイッチがオンされていないときには用紙切れと判断され、用紙が用紙検知スイッチを離れるべき時間に、用紙検知スイッチがオフされないときには用紙ジャムと判断される。また、たとえば、定着処理手段に用紙が存在しないときの連続加熱時間を判別基準データとして判別基準データ記憶手段に記憶させておけば、用紙の後端が定着処理手段を通過しているべき時間以降に定着処理手段の連続加熱時間を計測し、この計測により得られた連続加熱時間が判別基準データ記憶手段に記憶されている連続加熱時間とほぼ同じである場合に、定着処理手段の近傍で用紙ジャムが発生していると判別できる。
このように、１つの用紙検知スイッチの状態に基づいて、用紙載置部に用紙が載置されていない用紙切れ状態、給紙ローラの近傍における用紙ジャム、および定着処理手段の近傍における用紙ジャムを検出することができる。よって、用紙切れ、給紙ローラ近傍における用紙ジャムおよび定着処理手段近傍における用紙ジャムを検出するためのスイッチを個別に設ける必要がない。
【００１１】
よって、装置を構成する部品点数を削減することができ、装置を安価に構成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態に係るプリンタの外観構成を示す斜視図である。このプリンタは、たとえば、オフィスなどにおいて各個人の机上に設置されて用いられるパーソナルユース型のものであり、パーソナルコンピュータなどに接続されて、文書や図形のような画像を出力するために用いられる。
【００１３】
装置本体１は、互いに嵌め合わされた上ハウジング４、および下ハウジング５を有している。上ハウジング４には開閉可能なカバー３が取り付けられている。カバー３の背後には、用紙を載置するための給紙トレイ２が斜めに立ち上がった状態で配置されている。
図２は、上記のプリンタの内部構成を示す断面図である。カバー３は、プリンタの前半分程度の部分の上面を覆うことができるもので、後部の両端に設けられた支点部６を中心に、その前部を矢印Ａ方向に引き上げることによって、開放することができる。
【００１４】
カバー３の上面の後方には、トレイ差込口７が形成されており、このトレイ差込口７に給紙トレイ２が抜き取り自在に差し込まれている。この給紙トレイ２は、カバー３を開放する際には、取り外されることが好ましい。
上ハウジング４の後面部４ａには、プリンタケーブル９のコネクタ部８が結合できるように、コネクタ（図示せず）が設けられている。
【００１５】
給紙トレイ２の下端部付近に相当する装置本体１の内部には、給紙トレイ２に載置された用紙を１枚ずつ給紙するための給紙ローラ２１が備えられている。さらに、装置本体１内には、給紙ローラ２１から供給された用紙上にトナー像を形成するための画像形成手段をなすイメージングユニット４０、現像ユニット５０および転写ユニット６０、ならびにトナー粒子を用紙上に定着させるための定着処理手段としての定着ユニット７０が設けられている。用紙が搬送される搬送経路９０は、給紙トレイ２から用紙排出口８０に向かって下り勾配のほぼ直線状に形成されている。イメージングユニット４０および転写ユニット６０は、搬送経路９０を挟んで配置されている。定着ユニット７０は、用紙排出口８０の付近に配置されている。また、現像ユニット５０は、イメージングユニット４０に対して回動可能に結合されており、図示しないばねによってイメージングユニット４０に向けて付勢されている。
【００１６】
給紙トレイ２に載置された用紙は、給紙ローラ２１によって搬送経路９０上に１枚ずつ繰り出される。用紙の搬送方向に関して給紙ローラ２１より下流側の所定位置には、給紙制御のために給紙ローラ２１によって供給される用紙を検出する用紙検知スイッチ２２が配設されている。給紙制御は次のようにして行われる。
【００１７】
搬送開始された用紙は所定時間後に用紙検知スイッチ２２に到達する。ところが、用紙が給紙トレイ２に載置されていない場合には、上記所定時間が経過しても用紙検知スイッチ２２はオンにならないはずである。そこで、この実施形態において、給紙ローラ２１が駆動開始されてから、第１基準時間Ｔ１  が経過しても用紙検知スイッチ２２がオンしない場合には、用紙切れと認知される。第１基準時間Ｔ１  は、給紙ローラ２１のすべりを考慮して、搬送開始された用紙が用紙検知スイッチ２２に到達するのに十分な時間に設定されている。
【００１８】
給紙ローラ２２は、用紙検知スイッチ２２がオンになってから所定時間経過後に、駆動力の伝達が中止されて自由回転状態にされる。この時間は、供給された用紙が定着ユニット７０に到達するのに十分な時間に設定されている。定着ユニット７０に到達した用紙は、定着ユニット７０によって搬送される。
用紙の後端が用紙検知スイッチ２２を通過すると、用紙検知スイッチ２２はオフになる。ところが、用紙が搬送経路９０上でジャムをおこしていると、用紙の搬送が中断され、用紙後端は用紙検知スイッチ２２に到達しない。そこで、用紙検知スイッチ２２がオンになってから第２基準時間Ｔ２  が経過してもオフにならない場合には、用紙ジャムが発生していると認知される。第２基準時間Ｔ２  は、用紙の後端が用紙検知スイッチ２２を通過し終えるのに十分な時間に設定されている。
【００１９】
現像ユニット５０の下方には、プリンタケーブル９から与えられるデータに基づいて変調されたレーザビームを発生するためのレーザ光照射ユニット３０が配置されている。このレーザ光照射ユニット３０は、半導体レーザ光源、レーザ光を平行光にコリメートしてレーザビームＬＢを生成するためのレンズ系、およびレーザビームＬＢを走査するためのポリゴンミラーを含む。生成されたレーザビームＬＢは、イメージングユニット４０に導かれる。
【００２０】
イメージングユニット４０は、装置本体１内のほぼ中央に配置されており、図中矢印Ｂ方向に回転駆動されるドラム状の感光体４１、その下方に配置されたチャージャ４２、およびチャージャ４２よりも感光体４１の回転方向に関して上流側に配置された紙粉回収ブラシ４３を、プラスチック成形品からなる保持部材４４によって保持したものである。紙粉回収ブラシ４３は、感光体４１の表面に付着した紙粉を回収して感光体４１の表面を清掃する。
【００２１】
現像ユニット５０は、トナーを収容するトナーホッパ５１、サブローラ５２および現像ローラ５３を含む。上述のように、この現像ユニット５０は、イメージングユニット４０に向けてばね付勢されており、これにより、現像ローラ５３が感光体４１に押し付けられるようになっている。そのため、この現像ローラ５３は、必要な量のトナーを感光体４１に供給する機能を有するだけでなく、感光体４１の表面の不要なトナーを回収するクリーニング機能をも有することができる。
【００２２】
転写ユニット６０は、カバー３に取り付けられており、用紙搬送路９０を挟んで感光体４１に対向する転写ローラ６１を有している。転写ローラ６１は、プラスチック成形品からなる保持部材６３に回転可能に保持されており、この保持部材６３には、給紙ローラ２１によって供給される用紙を検出するための用紙検知スイッチ２２が取り付けられている。
【００２３】
定着ユニット７０は、搬送経路９０に沿って、上定着ユニット部７１と下定着ユニット部７２とに分割されている。上下の定着ユニット部７１および７２は、支点部７３において回動可能に結合されており、ジャム処理の際には、上定着ユニット部７１を矢印Ｃの方向に持ち上げて開放することができるようになっている。上定着ユニット部７１および下定着ユニット部７２は、それぞれ、上定着ローラ７４および下定着ローラ７５を回転自在に保持している。そして、下定着ローラ７５には、ヒータ７９（図４参照）が内蔵されている。カバー３が閉じられた状態では、カバー３の内面に突出して形成された押止部３ａにより、上定着ユニット部７１が、下定着ユニット部７２に押し付けられる。これにより、上下の定着ローラ７４および７５の間を通る用紙に圧力をかけることができる。
【００２４】
画像の形成に際しては、感光体４１の表面は、チャージャ４２によって一様に帯電される。この一様に帯電された感光体４１の表面は、レーザ光照射ユニット３０からのレーザビームによって露光される。これにより、形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像ユニット５０の働きによってトナー像に現像され、さらにこのトナー像は、転写ユニット６０の働きによって、給紙ローラ２１によって給紙された用紙の下面に転写される。トナー像を下面に担持した用紙は、定着ユニット７０に導かれる。この定着ユニット７０による加熱および加圧作用によって、トナー粒子が用紙上に定着させられることになる。定着処理後の用紙は、用紙排出口８０の付近に用紙搬送路９０を挟んで配置された上排出ローラ７６および下排出ローラ７７によって装置本体１の外部に排出される。
【００２５】
図３は、上記プリンタが正常に動作しているときの、上述の給紙制御に関する各部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
図２および図３を参照して、プリント動作が開始されると、給紙ローラ２１の回転が開始されて（ｔ１  ）、搬送経路９０上に用紙が繰り出される。このときすでに、感光体４１、上部定着ローラ７４、下部定着ローラ７５およびハロゲンヒータ７９はオンになっている。
【００２６】
搬送経路９０上に繰り出された用紙は、給紙ローラ２１によって搬送されて、所定時間経過後（ｔ２  ）、給紙ローラ２１の下流に設けられた用紙検知スイッチ２２の位置に到達する。これにより、用紙検知スイッチ２２がオンになる。すなわち、給紙ローラ２１の回転開始から用紙検知スイッチ２２がオンになるまでの時間は、時間（ｔ２  −ｔ１  ）で表される。この時間（ｔ２  −ｔ１  ）は、給紙ローラ２１と用紙検知スイッチ２２との距離に関係し、用紙のサイズとは無関係である。
【００２７】
ところが、給紙トレイ２に用紙が載置されていない場合には、時間（ｔ２  −ｔ１  ）経過しても用紙検知スイッチ２２はオンにならない。そこで、給紙ローラ２１の回転開始から第１基準時間Ｔ１  が経過したとき（ｔ３  ）に、用紙検知スイッチ２２がオンでないときには、用紙切れと判断される。
給紙ローラ２１によって用紙がさらに搬送されて、用紙の先端が定着ローラ７４および７５の位置に到達すると、用紙は定着ローラ７４および７５に引っ張られて搬送されるから、給紙ローラ２１への駆動力の伝達がオフされる。これにより、給紙ローラ２１は、自由回転状態となる。このプリンタには、用紙が定着ローラ７４および７５に到達したことを検知するための検知スイッチは設けられていない。そこで、給紙ローラ２１への駆動力の伝達は、用紙検知スイッチ２２がオンしてから所定時間経過した後（ｔ４  ）にオフされる。所定時間（ｔ４  −ｔ１  ）は、用紙のすべり等を考慮した結果、用紙が定着ローラ７４および７５に到達するのに充分な時間に設定されている。この所定時間は、用紙サイズによって異なるものであるから、このプリンタに用いられる最大サイズの用紙長（たとえばＡ４判の用紙の場合、２９７ｍｍ）分、用紙が送られるのに必要な時間に設定される。
【００２８】
定着ローラ７４および７５によって用紙の搬送が続けられて、用紙が用紙検知スイッチ２２に到達してから所定時間経過した後（ｔ５  ）に、用紙の後端が用紙検知スイッチ２２を通過して、用紙検知スイッチ２２はオフになる。
ところが、用紙の搬送が異常である場合には、用紙が用紙検知スイッチ２２に到達してから時間（ｔ５  −ｔ２  ）が経過しても、用紙検知スイッチ２２はオフにならない。そこで、第２の基準時間Ｔ２  が経過したとき（ｔ６  ）に、用紙検知スイッチ２２がオンのままであれば、用紙ジャムが発生していると判断される。
【００２９】
図４は、本実施形態に係るプリンタの電気的構成を示すブロック図である。
このプリンタには、上述したように、プリンタケーブル９を介してパソコン１５４と接続されている。具体的には、プリンタに備えられたＣＰＵ１５０と、パソコン１５４に備えられたＣＰＵ１５５とが接続されており、相互間で各種データのやりとりが行われる。また、パソコン１５４には、ディスプレイ１５６が接続されており、プリンタの動作状態などが表示される。
【００３０】
ＣＰＵ１５０には、ＲＡＭ１５２およびＲＯＭ１５３を含むメモリ１５１が接続されている。ＲＯＭ１５３には、用紙切れ状態か否かを判別するときの基準となるデータや、用紙ジャム発生か否かを判別するときの基準となるデータなどが記憶されている。
また、ＣＰＵ１５０には、用紙検知スイッチ２２から出力される信号が与えられる。さらに、ＣＰＵ１５０には、下部定着ローラ７５の近傍に設けられて、下部定着ローラ７５の表面温度（以下、「定着温度」という）を検出するためのサーミスタ７８からの出力が与えられる。ＣＰＵ１５０は、用紙検出スイッチ２２からの入力信号と、ＲＯＭ１５３に記憶されている判別基準データとに基づいて、用紙切れまたは用紙ジャムが発生しているか否かを判別する。また、ＣＰＵ１５０は、サーミスタ７８によって検出された定着温度と、ＲＯＭ１５３に記憶されている判別基準データとに基づいて、用紙ジャムが発生しているか否かを判別する。ＣＰＵ１５０の処理については、後に詳述する。
【００３１】
さらにまた、ＣＰＵ１５０には、給紙ローラ２１、感光体４１、上部定着ローラ７４、下部定着ローラ７５およびヒータ７９が接続されており、ＣＰＵ１５０によって各部のオン／オフが制御される。
ヒータ７９の制御について以下に説明する。
ヒータ７９のオン／オフは、トナー像の用紙への定着性を安定させるために、定着温度が所定の温度範囲内（たとえば、１２８℃〜１３０℃）に保たれるように制御される。具体的には、下部定着ローラ７５の近傍に設けられたサーミスタ７８によって検出される温度に基づいて、ヒータ７９のオン／オフがＣＰＵ１５０によって制御される。
【００３２】
より具体的には、プリンタの電源がオンされると同時に、ヒータ７９がオンされて、定着温度が１３０℃になるまで、下部定着ローラ７５がヒータ７９によって加熱される。加熱が続けられて、定着温度が第１の所定温度（たとえば、１３０℃）に達すると、ヒータ７９がオフにされる。
ヒータ７９がオフにされた後、下部定着ローラ７５が放熱し、定着温度は除々に下がる。そして、定着温度が第２の所定温度（たとえば、１２８℃）以下になったときに、ヒータ７９への通電が再び開始される。これにより、定着温度は再び上昇する。その後、定着温度が第１所定温度に達すると、ヒータ７９はオフされる。このように、ヒータ７９のオン／オフが繰り返されて、定着温度は所定の温度範囲内に保たれる。
【００３３】
ところで、小型のプリンタに備えられている熱ローラ（下部定着ローラ７５）は、たとえば、アルミ管（厚さ約０．８ｍｍ）の表面に、フッ素樹脂コート（厚さ数ミクロン）を施したもので、周囲の温度変化を受けやすい。したがって、定着ローラ７４および７５間に用紙が存在している場合には、下部定着ローラ７５の熱は用紙に奪われてしまう。ゆえに、定着ローラ７４および７５間に用紙が存在するときと、存在しないときとでは、ヒータ７９が連続してオンされている時間（以下、「オン時間」という）などが異なる。
【００３４】
そこで、用紙が定着ローラ７４および７５間に存在しないときと、存在するときとのヒータ７９の動作タイミングを示すタイミングチャートを、図５に示す。図５（ａ）は、定着ローラ７４および７５間に用紙が存在しないときの動作タイミングを示しており、図５（ｂ）は、定着ローラ７４および７５間に用紙が存在しているときの動作タイミングを示している。
【００３５】
図５を参照して、用紙が存在しない場合のヒータ７９のオン時間Ｐ２  は、用紙が存在している場合のオン時間Ｑ２  と比べて短い。これは、用紙が存在する場合には、用紙が存在しない場合と比べて、定着温度が上昇しにくいからである。
また、先のオンから次のオンまでの時間（以下、「オン周期」という）を比べると、用紙が存在しない場合の時間Ｐ１  は、用紙が存在している場合の時間Ｑ１  よりも長い。これは、用紙が存在する場合には、用紙が存在しない場合と比べて、定着温度が下がりやすいからである。
【００３６】
さらに、先のオンから次のオンまでの時間に対するオンになっている時間の割合（以下、「オン割合」という）を比べると、用紙が存在しない場合の割合Ｐ２  ／Ｐ１  は、用紙が存在する場合の割合Ｑ２  ／Ｑ１  よりも小さくなっている。
図６は、用紙切れを検知するための処理の流れを示すフローチャートである。図３および図４を参照しつつ、図６のフローチャートの流れに従って説明する。
【００３７】
プリント動作が開始されて、給紙ローラ２１の回転が開始されると同時に、タイマがセットされ（ステップＳ１）、用紙の搬送時間ｔｎ  が計時される。ＣＰＵ１５０は、用紙検知スイッチ２２からの入力信号を参照して、用紙が用紙検知スイッチ２２に到達したかどうかを判断する（ステップＳ２）。給紙ローラ２１の回転開始後すぐには、用紙検知スイッチ２２がオンにならないので、ステップＳ２の判断は否定されて、ステップＳ３で用紙搬送時間ｔｎ  が第１基準時間Ｔ１  に達したかどうかが調べられる。
【００３８】
第１基準時間Ｔ１  は、給紙ローラ２１の回転が開始されてから、用紙経路９０上に繰り出された用紙の先端が、用紙検知スイッチ２２に達するのに充分な時間に設定されている。つまり、第１基準時間Ｔ１  は、図３に示したように、時間（ｔ２  −ｔ１  ）に、用紙のすべり等を考慮した余裕時間を加えた時間にされている。
【００３９】
搬送開始後すぐには、ステップＳ３の処理は否定されて、ステップＳ２に戻り、用紙検知スイッチ２２がオンされたかどうかが再び調べられる。用紙が正常に搬送されているときには、用紙搬送時間ｔｎ  が第１基準時間Ｔ１  に達する前に、用紙検知スイッチ２２はオンになる。このとき、ステップＳ２の判断が肯定されて、タイマがリセットされた後、用紙切れ判別処理は終了する。
【００４０】
ところが、用紙搬送時間ｔn が第１基準時間Ｔ1 に達しても、用紙検知スイッチ２２がオンにならないときには、用紙が用紙検知スイッチ２２に到達していないと判断される。言い換えれば、用紙が給紙トレイ２上にセットされていないと判別される。したがって、このとき、ステップＳ３の判断が否定されて、プリンタの動作が強制停止される（ステップＳ５）。そして、パソコン１５４に接続されているディスプレイ１５６に、用紙切れである旨が表示される（ステップＳ６）。なお、この実施形態では、上述のステップＳ２，Ｓ３の処理が用紙切れ検出手段の機能に相当する。
【００４１】
図７は、給紙ローラ２１近傍における用紙ジャムを検知するための処理の流れを示すフローチャートである。図３および図４を参照しつつ、図７のフローチャートの流れに従って説明する。
給紙ローラ２１の回転により用紙の搬送が開始されて、用紙が用紙検知スイッチ２２に到達したことに応答して（ステップＳ７）、タイマがセットされる（ステップＳ８）。タイマによって用紙検知スイッチ２２が連続してオンされている時間ｔｆ  が計時される。タイマセット後、ＣＰＵ１５０は、用紙検知スイッチ２２から入力される信号を参照して、用紙検知スイッチ２２がオフになったかどうかを判断する（ステップＳ９）。用紙検知スイッチ２２がオンされている間は、ステップＳ９の判断は否定されて、用紙検知スイッチ２２が第２基準時間Ｔ２  以上連続してオンされていないかどうかが判断される（ステップＳ１０）。ステップＳ１０の判断が否定されたときには、ステップＳ９に戻り、用紙検知スイッチ２２がオフになったかどうかが再び判断される。
【００４２】
第２基準時間Ｔ２  は、用紙検知スイッチ２２に用紙の先端が到達してから、用紙の後端が用紙検知スイッチ２２を通過し終えるのに充分な時間に設定されている。すなわち、図３に示したように、時間（ｔ４  −ｔ２  ）に、用紙のすべり等を考慮した余裕時間を加えた時間にされている。
用紙が正常に搬送されているときには、用紙検知スイッチ２２の連続オン時間ｔｆ  が、第２基準時間Ｔ２  に達する前に、用紙検知スイッチ２２がオフとなる。このとき、ステップＳ９の判断は肯定されて、ステップＳ１１でタイマがリセットされた後、処理が終了する。
【００４３】
ところが、用紙が正常に搬送されていないときには、用紙検知スイッチ２２の連続オン時間ｔf が第２基準時間Ｔ2 に達しても、用紙検知スイッチ２２がオフにならない。このとき、ＣＰＵ１５０は、搬送経路９０上で、用紙ジャムが発生していると判断する。そして、プリンタ動作が強制的に停止された後（ステップＳ１２）、パソコン１５４に接続されているディスプレイ１５６に、用紙ジャムが発生している旨が表示されて（ステップＳ１３）、タイマがリセットされる（ステップＳ１１）。なお、この実施形態では、上述のステップＳ９，Ｓ１０の処理が給紙部ジャム検出手段の機能に相当する。
【００４４】
以上のように、給紙ローラ２１が回転開始されてから第１基準時間Ｔ１  が経過しても、用紙検知スイッチ２２がオンにならない場合には、ＣＰＵ１５０は用紙切れと判断する。また、用紙検知スイッチ２２がオンされてから第２基準時間Ｔ２  が経過しても、用紙検知スイッチ２２がオフされない場合には、用紙ジャムが発生していると判断する。すなわち、ＣＰＵ１５０は、用紙検知スイッチ２２から入力されるオン／オフ信号に基づいて、用紙検知スイッチ２２のオン時間／オフ時間を監視することによって、用紙切れおよび用紙ジャムが発生しているか否かを判別することができる。
【００４５】
したがって、用紙切れを検知するため専用のセンサや、用紙ジャムを検知するため専用のセンサを設ける必要がない。よって、プリンタを構成する部品点数を削減することができ、プリンタのコストを低くすることができる。
図８は、定着ローラ７４および７５の近傍における用紙ジャムを検知するための処理の流れを示すフローチャートである。図３および図４を参照しつつ、図８のフローチャートの流れに従って説明する。
【００４６】
プリンタの電源がオンされると、ヒータ７９がオンされて、下部定着ローラ７５の予熱が開始される。パソコン１５４に備えられているキーボード等が操作されて、プリンタ動作開始の信号がＣＰＵ１５０に入力されると、給紙ローラ２１が回転駆動される。給紙トレイ２上にセットされた用紙は、給紙ローラ２１の回転により、搬送経路９０上に繰り出される。
【００４７】
用紙の先端が用紙検知スイッチ２２に到達し、用紙検知スイッチ２２がオンになると（ステップＵ１）、タイマがセットされる（ステップＵ２）。これにより、用紙検知スイッチ２２に到達後の用紙の搬送時間ｔｊ  が計測される。ステップＵ２で用紙搬送時間ｔｊ  の計測が開始されると、次に、用紙搬送時間ｔｊ  が第３基準時間Ｔ３  に達したかどうかが調べられる（ステップＵ３）。
【００４８】
第３基準時間Ｔ３  は、用紙の先端が用紙検知スイッチ２２に到達してから、用紙の後端が定着ローラ７４および７５を離れるのに充分な時間に設定されている。具体的には、第３基準時間Ｔ３  とは、用紙の先端が用紙検知スイッチ２２に到達してから用紙の後端が用紙検知スイッチ２２を通過するまでに要する時間（ｔ４  −ｔ２  ）と、用紙の後端が用紙検知スイッチ２２に到達してから定着ローラ７４および７５に到達するまでに要する時間と、用紙のすべり等を考慮した余裕時間を加えた時間である。したがって、用紙が正常に搬送されている場合には、用紙の先端が用紙検知スイッチ２２に到達した後、第３基準時間Ｔ３  が経過する前に、用紙の後端が定着ローラ７４および７５に到達する。
【００４９】
タイマによって計時されている用紙の搬送時間ｔｊ  が第３基準時間Ｔ３  に達すると（ステップＵ３）、タイマがリセットされる（ステップＵ４）。そして、ヒータ７９のオン時間ｔｈ  が計時される（ステップＵ５）。
オン時間ｔｈ  の計時は、以下のようにして行われる。
用紙の搬送時間ｔｊ  が第３基準時間Ｔ３  に達したときに、ＣＰＵ１５０は、ヒータ７９がオン状態か、オフ状態かを判別する。ヒータ７９がオン状態のときには、ヒータ７９がオフされるのを待った後、ヒータ７９がオフからオンに変わったときにタイマがセットされる。そして、ヒータ７９がオフされたときにタイマがリセットすることによって、オン時間ｔｈ  が計測される。
【００５０】
ヒータ７９のオン時間ｔhは、図６を参照して説明したように、定着ローラ７４および７５に用紙が存在しているときと、存在していないときとでは、時間の長さが異なる。そこで、不揮発性のメモリである判別基準データ記憶手段としてのＲＯＭ１５３に、用紙が存在していないときの、ヒータ７９のオン時間Ｐ2を記憶させておき、計測されたオン時間ｔhと比較することによって、定着ローラ７４および７５に用紙が存在しているか否かを検知することができる。
【００５１】
具体的には、図８のステップＵ６で、オン時間ｔｈ  が、ＲＯＭ１５３に記憶されているオン時間Ｐ２  よりも大きいか否かが判別される。用紙が正常に搬送されている場合には、用紙の後端はすでに定着ローラ７４および７５を通過し終えているので、オン時間ｔｈ  はオン時間Ｐ２  とほぼ等しくなり、ステップＵ６の判別は否定される。ところが、搬送経路９０上で用紙ジャムが発生している場合には、用紙が定着ローラ７４および７５の位置に止まっており、オン時間ｔｈ  はオン時間Ｐ２  よりも長くなる。このとき、用紙ジャムが発生していると判断され、プリンタ動作が強制的に停止されて（ステップＵ７）、パソコン１５４に接続されているディスプレイ１５６に、用紙ジャムが発生している旨が表示される（ステップＵ８）。なお、ステップＵ７ではヒータ７９もオフにされる。これは、用紙ジャムが発生しているときに、下部定着ローラ７５の熱によって用紙が加熱されて、焦げたりするのを防ぐためである。
【００５２】
以上のように、用紙の先端が用紙検知スイッチ２２に到達してから用紙の後端が定着ローラ７４および７５を通過すると予測される時間Ｔ３  が経過したときに、ヒータ７９のオン時間が参照されて、オン時間が所定時間よりも長い場合には、用紙ジャムが発生していると判断される。言い換えれば、用紙の後端が定着ローラ７４および７５を通過すると予測される時間に、定着ローラ７４および７５に用紙が存在する場合には、用紙ジャムが発生していると判断される。
【００５３】
したがって、用紙ジャムを検知するため専用のセンサを設ける必要がない。よって、プリンタを構成する部品点数を削減することができ、プリンタのコストを低くすることができる。なお、この実施形態では、上述のステップＵ５の処理が加熱状態確認手段の機能に相当し、ステップＵ６の処理が比較手段の機能に相当する。
上述の実施形態では、図８のステップＵ６で、ヒータ７９のオン時間に基づいて、用紙ジャムが発生しているか否かが判別された。しかし、図５を参照して説明したように、オン周期やオン割合も、定着ローラ７４および７５に用紙が存在するときと、存在しないときとでは異なるものであるから、オン周期またはオン割合に基づいて用紙の有無を判別することができる。
【００５４】
たとえば、図８のステップＵ５で、オン時間の代わりに、先のオンから次のオンまでの時間（オン周期）を計測する。一方、定着ローラ７４および７５に用紙が存在しないときのオン周期Ｐ１  をＲＯＭ１５３に記憶させておく。ステップＵ５で計測開始されたオン周期と、記憶されているオン周期Ｐ１  とを比較する。この比較結果が、オン周期Ｐ１  よりも短ければ、用紙ジャムが発生していると判断すればよい。
【００５５】
また、たとえば、オン割合に基づいて用紙ジャムを検知する場合には、ＲＯＭ１５３に、定着ローラ７４および７５に用紙が存在しないときのオン割合（Ｐ２  ／Ｐ１  ）を記憶させておく。そして、ステップＵ５でオン割合を実際に算出し、算出したオン割合が、記憶されているオン割合（Ｐ２  ／Ｐ１  ）よりも大きいときには、用紙ジャムが発生していると判断すればよい。
【００５６】
【発明の効果】
この発明によれば、搬送される用紙が用紙検知スイッチに到達しているべき時間に、用紙検知スイッチがオンされていないときには用紙切れと判断され、用紙が用紙検知スイッチを離れるべき時間に、用紙検知スイッチがオフされないときには用紙ジャムと判断される。また、用紙検知スイッチによって用紙が検出されてから第３基準時間経過時以降の定着処理手段の加熱状態に基づいて、その定着処理手段の近傍における用紙ジャムが検出される。
したがって、用紙切れを検知するためのスイッチと、給紙ローラの近傍における用紙ジャムを検知するためのスイッチと、定着処理手段の近傍での用紙ジャムを検知するための専用のスイッチとを別々に設ける必要がない。ゆえに、装置を構成する部品点数を削減することができ、装置を安価に構成することができる。
【００５７】
よって、装置を構成する部品点数を削減することができ、装置を安価に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリンタの外観を示す斜視図である。
【図２】上記プリンタの内部構成を示す簡略化した断面図である。
【図３】上記プリンタが正常に動作しているときの各部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図４】上記プリンタの電気的構成を示すブロック図である。
【図５】ヒータの動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図６】用紙切れを検知するための処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】給紙ローラ近傍での用紙ジャムを検知するための処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】定着ローラ近傍での用紙ジャムを検知するための処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１    装置本体
２１  給紙ローラ
２２  用紙検知スイッチ
４１  感光体
７４  上部定着ローラ
７５  下部定着ローラ
７８  サーミスタ
７９  ヒータ
１５０  ＣＰＵ
１５１  メモリ
１５２  ＲＡＭ
１５３  ＲＯＭ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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