(57)【要約】  【課題】  装置の作動中に電力供給が停止した場合にも紙詰まりを起こさず装置内部の用紙を排出する画像形成装置を提供する。  【解決手段】  装置本体各部へ電力を供給する主電源３４と、主電源３４によって充電される二次電池３５とを備え、さらにメインモータ３２及びフィードモータ３３への電力供給を制御する制御手段３６を備えた画像形成装置において、制御手段３６は、何らかの原因で主電源３４からの電力の供給が停止した時に二次電池３５によりメインモータ３２及びフィードモータ３３へ電力が供給されるように制御する。【選択図】      図２
2005181603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体各部へ電力を供給する主電源と、
前記主電源によって充電される二次電池と、
前記主電源からの電力供給によって装置を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段への電力供給を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置において、
前記制御手段は、装置の作動中に前記主電源からの電力の供給が停止した場合に前記二次電池から前記駆動手段へ電力を供給するよう制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数の前記駆動手段と、装置本体内の用紙位置を検知する用紙検知手段と、を備えており、前記制御手段は、前記主電源からの電力の供給が停止した際の前記用紙検知手段の検知結果に基づいて、前記複数の駆動手段のうち用紙排出に必要な駆動手段のみに前記二次電池から電力を供給するよう制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記主電源とは別に前記二次電池を充電する電力供給手段を備えており、前記二次電池は前記主電源又は前記電力供給手段によって充電されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記電力供給手段は、太陽電池であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタやファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関し、特に、装置各部を駆動する駆動手段の制御機能に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタや複写機などの画像形成装置において、装置の作動中に停電が発生したり、或いはユーザが誤ってコンセントを抜いてしまったり、メインスイッチをＯＦＦにしたりするなどの原因により電力の供給が停止した場合、装置内の用紙搬送が中断し、紙詰まりが発生するという問題点があった。この問題を解決するためには、主電源とは別に予め充電可能な二次電池等を設けておき、主電源からの電力供給が停止した場合に二次電池からの電力供給に切り換える必要がある。
【０００３】
従来、太陽電池から充電可能な二次電池を利用して画像形成装置の省エネルギー化を実現する方法が種々提案されている。例えば特許文献１には、主電源又は太陽電池によって充電される二次電池を備え、二次電池の電圧がある閾値を超えて降下した場合には二次電池からの電力供給を遮断する方法が開示されている。また、特許文献２には、消費電力の少ない操作パネル部に限定して二次電池から電力を供給する方法が開示されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２の方法では、画像形成装置の消費電力の低減は可能であるが、装置の作動中に主電源からの電力供給が停止した場合に二次電池から電力を供給することはできず、紙詰まりの発生を防ぐことはできなかった。
【特許文献１】特開２００３−２９５７９号公報
【特許文献２】特開２００３−１９１５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑み、装置の作動中に電力供給が停止した場合にも紙詰まりを起こさず装置内部の用紙を排出する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は、装置本体各部へ電力を供給する主電源と、前記主電源によって充電される二次電池と、前記主電源からの電力供給によって装置を駆動する駆動手段と、前記駆動手段への電力供給を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置において、前記制御手段は、装置の作動中に前記主電源からの電力の供給が停止した場合に前記二次電池から前記駆動手段へ電力を供給するよう制御することを特徴としている。
【０００７】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、複数の前記駆動手段と、装置本体内の用紙位置を検知する用紙検知手段と、を備え、前記制御手段は、前記主電源からの電力の供給が停止した際の前記用紙検知手段の検知結果に基づいて、前記複数の駆動手段のうち用紙排出に必要な駆動手段のみに前記二次電池から電力を供給するよう制御することを特徴としている。
【０００８】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記主電源とは別に前記二次電池を充電する電力供給手段を備えており、前記二次電池は前記主電源又は前記電力供給手段によって充電されることを特徴としている。
【０００９】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記電力供給手段は、太陽電池であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の構成によれば、装置の作動中に何らかの原因により主電源からの電力の供給が停止した場合であっても、二次電池から電力を供給することができ、搬送中の用紙を装置外部に排出して紙詰まりの発生を防止することができる。
【００１１】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、電力の供給が停止した際の装置本体内の用紙位置を把握し、用紙排出に必要な駆動手段のみを駆動させることにより、紙詰まりの発生の防止とともに画像形成装置の消費電力の低減にも貢献できる。
【００１２】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の画像形成装置において、二次電池に充電可能な電力供給手段をさらに備え、主電源と電力供給手段の両方から二次電池の充電が可能としたことにより、主電源から二次電池への電力供給量を抑えて画像形成装置の消費電力を低減する。
【００１３】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第３の構成の画像形成装置において、電力供給手段が太陽電池であることにより、画像形成装置の消費電力をより一層低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。図１において、１は画像形成装置であり、ここでは一例としてデジタル複合機を示している。画像形成装置１では、コピー動作を行う場合、複合機本体２内の画像形成部３において、帯電ユニット４により図中のＡ方向に回転する小径の感光体ドラム５が一様に帯電され、画像読取部６で読み取られた原稿画像データに基づく露光ユニット（レーザ走査ユニット等）７からのレーザビームにより感光体ドラム５上に静電潜像が形成され、現像ユニット８により静電潜像に現像剤（以下、トナーという）が付着されてトナー像が形成される。この現像ユニット８へのトナーの供給はトナーコンテナ９から行われる。
【００１５】
上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム５に向けて、用紙が給紙機構１０から用紙搬送路１１及びレジストローラ対１２を経由して画像形成部３に搬送され、この画像形成部３において転写ローラ１３（画像転写部）により感光体ドラム５の表面におけるトナー像が用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム５から分離され、定着ローラ対１４ａを有する定着部１４に搬送されてトナー像が定着される。定着部１４を通過した用紙は、複数方向に分岐した用紙搬送路１５に送られて、用紙搬送路１５の分岐点に設けられた複数の経路切換ガイドを有する経路切換機構２１、２２、２３によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、用紙搬送路１６に送られて両面コピーされた後に）、第１排出トレイ１７ａ、第２排出トレイ１７ｂ又は第３排出トレイ１７ｃの用紙排出部に排出される。
【００１６】
また、図示しないが、感光体ドラム５の表面の残留電荷を除去する除電装置がクリーニング装置１８の下流側に設けられている。さらに、給紙機構１０は、複合機本体２に着脱自在に取り付けられ、用紙を収納する複数の給紙カセット１０ａ、１０ｂと、その上方に設けられるスタックバイパス（手差しトレイ）１０ｃとを備えてなり、これらは用紙搬送路１１によって感光体ドラム５及び現像ユニット８等からなる画像形成部３に繋がっている。
【００１７】
用紙搬送路１５は、具体的には、定着ローラ対１４ａの下流側において、まず左右二股に分岐し、一方の経路（図１では右方向に分岐する経路）は第１排出トレイ１７ａに連通するように構成されている。そして、他方の経路（図１では左方向に分岐する経路）は搬送ローラ対１９を経由して、上下二股に分岐し、一方の経路（図１では上方向に分岐する経路）は第２排出トレイ１７ｂに連通するように構成されている。これに対し、他方の経路（図１では下方向に分岐する経路）は、上記分岐点の直下において二股に分岐し、一方の経路は排出ローラ対２０を経由して第３排出トレイ１７ｃに用紙を排出するように構成されている一方、他方の経路は用紙搬送路１６に連通するように構成されている。
【００１８】
次に、図２を参照して、本実施形態の画像形成装置の動作について説明する。図２は本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の電源部を示すブロック図である。この画像形成装置は、大別すると主電源や二次電池などを含む電源回路部３０と、商用電源３１と、メインモータ３２と、フィードモータ３３から構成される。
【００１９】
次に電源回路部３０について説明する。電源回路部３０は、主電源３４と、二次電池３５と、制御手段３６から構成されている。主電源３４はスイッチング電源であり、商用電源３１からの交流電圧を整流し、直流電圧を発生させて図１に示した画像形成装置１の各部へ電力を供給する。二次電池３５は主電源３４によって充電され、主電源３４からの電力の供給が停止した時に直流電圧を発生させる。制御手段３６は、後述するメインモータ３２及びフィードモータ３３への電力の供給を制御する。
【００２０】
メインモータ３２及びフィードモータ３３は、主電源３４から電力の供給を受けて装置各部を駆動する駆動手段であり、メインモータ３２は、図１に示す画像形成部３の感光体ドラム５や定着部１４の定着ローラ対１４ａ、現像ユニット８内の現像ローラ８ａ等を駆動し、フィードモータ３３は図１に示すレジストローラ対１２や用紙搬送路１１、１５、１６、４２に設けられた搬送ローラ対、給紙ローラ対４３、４４、排出ローラ対２０、４５等からなる用紙搬送手段を駆動する。
【００２１】
装置の作動中に何らかの原因により主電源３４からの電力の供給が停止した場合、制御手段３６はメインモータ３２及びフィードモータ３３への電力の供給元を主電源３４から二次電池３５に切り換える。これにより、停電や誤操作等による突然の電源停止状態においても装置内の用紙は全て外部に排出することができ、紙詰まりの発生を防止できる。
【００２２】
図３は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の電源部を示すブロック図である。図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態においては、二次電池３５への電力供給手段として主電源３４に加えて太陽電池３７を備えており、主電源３４又は太陽電池３７を用いて二次電池３５の充電が可能な構成としている。太陽電池３７は、昼間時に照射される太陽光若しくは室内照明の照射レベルに応じた電力を発電し、二次電池３５を充電する。
【００２３】
従って、主電源３４を用いずに太陽電池３７のみで二次電池３５を充電するようにしておけば、主電源３４から二次電池３５への電力供給が不要となって、画像形成装置の消費電力を節約することができる。また、例えば画像形成装置の設置場所が明るい時は、主電源３４に優先して太陽電池３７により二次電池３５を充電し、太陽光や室内照明等の照射光が少なく太陽電池３７のみによる充電では不十分な場合には太陽電池３７及び主電源３４を併用して充電し、夜間消灯時等には主電源３４により充電するようにして、二次電池３５の充電を迅速に行うようにしても良く、さらに、上記の充電方法をユーザが適宜選択可能とすることもできる。
【００２４】
図４は、画像形成装置に太陽電池を設置した状態を示す上面図である。３８は操作パネルであり、ユーザが装置の機能や印刷条件等の設定を行う操作キー３８ａと、設定条件や装置の状態等を表示する表示部３８ｂとから構成される。３９は図１の画像読取部６上の原稿を押さえる原稿押さえであり、ヒンジ部（図示せず）を介して上下方向（図の紙面方向）に回動可能に支持されている。原稿押さえ３９の上部にはセットされたシート原稿を画像読取部６に自動搬送する原稿搬送部４０が付設されている。
【００２５】
太陽電池３７は、太陽光や室内照明を受光可能であれば、画像形成装置の任意の場所に配置することができるが、ここでは、画像形成装置を窓際に設置した際に受光面３７ａが受光しやすく、且つユーザによる操作パネル３８の操作や原稿押さえ３９の開閉に支障のない画像形成装置の上面奥側（図の右側）に配置されている。例えばデジタル方式の画像形成装置においては奥側にコントロールユニット等の制御基板のカバー５０が設けられていることが多く、その上面に配置することができる。また、太陽電池３７の受光面３７ａは設置面に対して上下方向（矢印Ａ方向）及び左右方向（矢印Ｂ方向）に回動可能となっている。
【００２６】
これにより、受光面３７ａをなるべく多くの光が照射される方向に向けて設置することができ、太陽電池３７による二次電池３５の充電が効率良く行われる。なお、太陽電池３７と装置本体とを配線コードで繋ぐことにより、太陽電池３７を装置本体から取り外し可能な構成としておけば、画像形成装置本体を窓際に設置できない場合でも太陽電池３７を最も太陽光の当たる場所に設置することが可能となるためより好ましい。
【００２７】
次に、図２及び図３に示したような画像形成装置の動作について説明する。図５は第１及び第２実施形態の画像形成装置の動作を示すフローチャートである。まず、ユーザにより印刷が開始されると（ステップ１）、主電源３４より装置各部に電力が供給され（ステップ２）、用紙の搬送が開始される（ステップ３）。
【００２８】
次に、制御手段３６において主電源３４からの電力供給が停止したか否かが判断される（ステップ４）。主電源３４からの電力供給が停止したと判断された場合は、制御手段３６が電力供給元を主電源３４から二次電池３５に切り換え、二次電池３５から電力の供給が開始される（ステップ５）。二次電池３５からの電力によりメインモータ３２及びフィードモータ３３が駆動し（ステップ６）、用紙が装置外部に排出される（ステップ７）。一方、ステップ４において主電源３４からの電力供給が停止しないと判断された場合は、そのまま主電源３４から継続して電力が供給され、画像形成が行われた後に用紙が排出される（ステップ６、７）。
【００２９】
これにより、画像形成動作中に何らかの原因により主電源３４からの電力供給が停止した場合であっても、メインモータ３２及びフィードモータ３３は二次電池３５から継続して電力供給されるため駆動可能となり、装置内部を移動中の用紙は紙詰まりを起こすことなく全て装置外部に排出される。
【００３０】
図６は、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の電源部を示すブロック図である。図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態においては、第１実施形態の構成に加えて、画像形成装置内部の用紙位置を検知する用紙検知手段４１を備えている。また、制御手段３６は、メインモータ３２及びフィードモータ３３への電力の供給を別個に制御可能となっている。
【００３１】
画像形成動作中に主電源３４からの電力供給が停止した場合、二次電池３５からの電力供給を開始する前に、用紙検知手段４１により装置内部の用紙位置を検知し、検知信号を制御手段３６に送信する。制御手段３６は検知された用紙位置に応じてメインモータ３２及びフィードモータ３３への電力の供給を制御する。
【００３２】
例えば、用紙がメインモータ３２或いはフィードモータ３３のいずれかの駆動により排出可能な位置にある場合はメインモータ３２又はフィードモータ３３のうち一方のみに電力を供給し、メインモータ３２及びフィードモータ３３双方の駆動が必要な位置にある場合はメインモータ３２及びフィードモータ３３に電力を供給する。この構成とすることにより、主電源３４からの電力供給停止時に必要最低限の電力供給によって用紙の排出が可能となるため、画像形成装置のランニングコストの低減や省エネルギー化に貢献する。
【００３３】
図７は、本発明の第４実施形態に係る画像形成装置の電源部を示すブロック図である。本実施形態においては、第３実施形態の構成に加えて、第２実施形態と同様に二次電池３５への電力供給手段として主電源３４及び太陽電池３７を備えており、主電源３４又は太陽電池３７を用いて二次電池３５の充電が可能な構成としている。この構成によれば、太陽電池３７により優先的に二次電池３５を充電することにより、主電源３４から二次電池３５への給電量を抑制することができ、第３実施形態に比べて画像形成装置の消費電力を低減可能となるためより好ましい。
【００３４】
第３及び第４実施形態の画像形成装置の動作を、図６、図７を参照しながら図８のフローチャートを用いて説明する。まず、ユーザにより印刷が開始されると（ステップ１）、主電源３４より装置各部に電力が供給され（ステップ２）、用紙の搬送が開始される（ステップ３）。次に、制御手段３６において主電源３４からの電力供給が停止したか否かが判断される（ステップ４）。主電源３４からの電力供給が停止していないと判断された場合は、そのまま主電源３４から継続して電力の供給が行われてメインモータ３２及びフィードモータ３３が駆動し（ステップ９）、画像形成を行った後、用紙が排出される（ステップ１０）。
【００３５】
ステップ４において主電源３４からの電力供給が停止したと判断された場合は、用紙検知手段４１により装置内部の用紙位置が検知される（ステップ５）。検知された用紙位置は制御手段３６に送信され、制御手段３６において用紙の排出にメインモータ３２の駆動が必要か否かを判断する（ステップ６）。メインモータ３２の駆動が必要であると判断された場合は、次にフィードモータ３３の駆動が必要であるか否かが判断される（ステップ７）。フィードモータ３３の駆動が必要であると判断された場合は二次電池３５からメインモータ３２及びフィードモータ３３へ電力の供給が開始される（ステップ８）。
【００３６】
そして、二次電池３５からの電力によりメインモータ３２及びフィードモータ３３が駆動し（ステップ９）、用紙が装置外部に排出される（ステップ１０）。一方、ステップ７においてフィードモータ３３の駆動は必要でないと判断された場合は、二次電池３５からメインモータ３２へ電力の供給が開始される（ステップ１１）。そして、二次電池３５からの電力によりメインモータ３２のみが駆動し（ステップ１２）、用紙が装置外部に排出される（ステップ１０）。
【００３７】
ステップ６においてメインモータ３２の駆動は必要でないと判断された場合は、フィードモータ３３の駆動が必要であるか否かが判断される（ステップ１３）。フィードモータ３３の駆動が必要であると判断された場合は、二次電池３５からフィードモータ３３へ電力の供給が開始され（ステップ１４）、二次電池３５からの電力によりフィードモータ３３のみが駆動し（ステップ１５）、用紙が装置外部に排出される（ステップ１０）。また、ステップ１３においてフィードモータ３３の駆動も必要でないと判断された場合は、装置内部に用紙が残存していないため、二次電池３５からメインモータ３２及びフィードモータ３３への電力の供給は行われず、排出動作を行わずに処理を終了する。
【００３８】
これにより、画像形成動作中に何らかの原因により主電源３４からの電力供給が停止した場合であっても、二次電池３５からメインモータ３２又はフィードモータ３３のうち用紙の排出に必要なモータのみに継続して電力供給されるため、必要最低限の電力を供給するだけで装置内部を移動中の用紙は全て装置外部に排出される。即ち、主電源が突然停止した場合であっても紙詰まりを防止することができ、紙詰まり処理の必要が無くなるとともに、画像形成装置のランニングコストの低減や省エネルギー化にも貢献する。
【００３９】
上記第３及び第４実施形態においては、駆動手段としてメインモータ３２及びフィードモータ３３の２つを備えた画像形成装置について説明したが、例えばフィードモータ３３を消費電力の小さい複数のステッピングモータにより構成することも可能である。このような画像形成装置を図９に示す。図９において、フィードモータ３３は複数のステッピングモータ３３ａ、３３ｂ、．．．から構成されており、各ステッピングモータ３３ａ、３３ｂ、．．．は、図１のレジストローラ対１２ａや用紙搬送路１１、１５、１６内に配置される各紙送りローラを駆動する。
【００４０】
制御手段３６は、各ステッピングモータへの電力供給をそれぞれ別個に制御可能となっており、主電源３４からの電力供給が停止した際、用紙検知手段４１の検知結果に応じて用紙の排出に必要なステッピングモータのみに二次電池３５から電力を供給する。これにより、主電源３４の停止時の紙詰まり防止を必要最低限の消費電力で実現することができる。各ステッピングモータの具体的な制御動作については、図８と同様に行うことができるので、ここでは説明は省略する。
【００４１】
なお、この例においては、フィードモータ３３を複数のステッピングモータで構成しているが、メインモータ３２についても同様に複数のステッピングモータで構成し、各ステッピングモータをそれぞれ別個に制御できるようにすれば、消費電力の低減により有利となる。また、二次電池３５は主電源３４によって充電される構成としたが、第２及び第４実施形態のように、電力供給手段として太陽電池３７を設けることもできるのはもちろんである。
【００４２】
また、上記第２及び第４実施形態においては、二次電池３５への電力供給手段として主電源３４に加えて太陽電池３７を設けることとしたが、電力供給手段としては太陽電池に限られるものではなく、例えば風力を利用した風力発電機等を用いることも可能である。なお、ここでは画像形成装置としてモノクロデジタル複合機についてのみ説明したが、本発明は、タンデム方式等のカラー複写機やモノクロ複写機等の他のタイプの複写機、或いはファクシミリやスキャナ、レーザプリンタ等の画像形成装置にも適用できるのはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、装置本体各部へ電力を供給する主電源と、主電源によって充電される二次電池と、主電源からの電力供給によって装置を駆動する駆動手段と、駆動手段への電力供給を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置において、制御手段は、装置の作動中に主電源からの電力の供給が停止した場合に二次電池から駆動手段へ電力を供給するよう制御する。これにより、装置の作動中に何らかの原因により主電源からの電力の供給が停止した場合であっても、二次電池から電力を供給することができ、搬送中の用紙を装置外部に排出して紙詰まりの発生を防止することができる。
【００４４】
また、用紙検知手段を用いて電力の供給が停止した際の装置本体内の用紙位置を把握し、用紙排出に必要な駆動手段のみを駆動させることにより、必要最低限の電力供給を行うことができ、画像形成装置の消費電力を低減してランニングコストの低下や省エネルギー化に貢献できる。
【００４５】
また、二次電池を主電源又は電力供給手段によって充電可能とすることにより、主電源からの電力供給量を低減して画像形成装置の省エネルギー化を促進する。また、電力供給手段を太陽電池とすることにより、太陽電池により優先的に二次電池を充電するようにしておけば、画像形成装置の消費電力をより一層低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の電源部を示すブロック図である。
【図３】は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の電源部を示すブロック図である。
【図４】は、太陽電池パネルを設置した画像形成装置の上面図である。
【図５】は、第１及び第２実施形態に係る画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】は、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の電源部を示すブロック図である。
【図７】は、本発明の第４実施形態に係る画像形成装置の電源部を示すブロック図である。
【図８】は、第３及び第４実施形態に係る画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】は、本発明の第５実施形態に係る画像形成装置の電源部を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４７】
１    画像形成装置
２    装置本体
３    画像形成部
５    感光体ドラム
１１、１５、１６    用紙搬送路
１４  定着部
２１、２２、２３    経路切換機構
３０  電源回路部
３１  商用電源
３２  メインモータ
３３  フィードモータ
３３ａ、３３ｂ  ステッピングモータ
３４  主電源
３５  二次電池
３６  制御手段
３７  太陽電池
３７ａ  受光面
３８  操作パネル
３９  原稿押さえ
４１  用紙検知手段
【図１】
2005181603.tif 000003
【図２】
2005181603.tif 000004
【図３】
2005181603.tif 000005
【図４】
2005181603.tif 000006
【図５】
2005181603.tif 000007
【図６】
2005181603.tif 000008
【図７】
2005181603.tif 000009
【図８】
2005181603.tif 000010
【図９】
2005181603.tif 000011