(57)【要約】【課題】必要最低限の駆動電流に抑えたソレノイドを使用することができ、省エネを実現できる画像形成装置を提供する。【解決手段】両面印刷するために記録媒体の搬送方向を反転する紙搬送方向反転手段と、紙搬送方向反転手段を駆動するソレノイドと、紙搬送方向反転手段の上流にある定着器からの排紙の有無を検知する排紙有無検知手段と、両面搬送部の記録媒体の有無を検知する両面搬送部紙有無検知手段と、記録媒体が前記排紙有無検知手段を通過し、前記両面搬送部紙有無検知手段に到達するまでの時間を測定する時間測定手段と、時間測定手段で測定した時間があらかじめ設定された時間より長い場合は、記録媒体が前記排紙有無検知手段を通過してから前記ソレノイドを駆動するまでの時間をあらかじめ決められた時間より短くするように制御する（Ｓ１０）制御手段と、を備えた画像形成装置。【選択図】図４
2007298808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面印刷するために記録媒体の搬送方向を反転する紙搬送方向反転手段と、
前記紙搬送方向反転手段を駆動するソレノイドと、
前記紙搬送方向反転手段の上流にある定着器からの排紙の有無を検知する排紙有無検知手段と、
両面搬送部の記録媒体の有無を検知する両面搬送部紙有無検知手段と、
記録媒体が前記排紙有無検知手段を通過し、紙搬送方向が切り換り、前記両面搬送部紙有無検知手段に到達するまでの時間を測定する時間測定手段と、
前記時間測定手段で測定した時間があらかじめ設定された時間より長い場合は、記録媒体が前記排紙有無検知手段を通過してから前記ソレノイドを駆動するまでの時間をあらかじめ決められた時間より短くするように制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記時間測定手段で測定した時間に基づいて前記ソレノイドを駆動するまでの時間をあらかじめ決められた時間より短くすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
両面印刷するために記録媒体の搬送方向を反転する紙搬送方向反転手段と、
前記紙搬送方向反転手段を駆動するソレノイドと、
前記紙搬送方向反転手段の上流にある定着器からの排紙の有無を検知する排紙有無検知手段と、
両面搬送部の記録媒体の有無を検知する両面搬送部紙有無検知手段と、
記録媒体が前記排紙有無検知手段を通過し、紙搬送方向が切り換り、前記両面搬送部紙有無検知手段に到達するまでの時間を測定する時間測定手段と、
前記時間測定手段により測定した時間に基づいて、記録媒体の紙詰まりを判断する紙詰まり検知手段とを有し、
前記時間測定手段で測定した時間があらかじめ設定された時間より長い場合は、前記紙詰まり検知手段によって記録媒体の紙詰りと判断するための判断時間を変更するように制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やレーザプリンタ等の電子写真プロセスを用いた両面印刷可能な画像形成装置に関し、特にその両面印刷時の搬送方向を反転させる反転ソレノイドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の画像形成装置においては、両面プリントを行う際に片面プリントを行った後の紙を逆方向に搬送させるために、特許文献１に記載のようにソレノイドを駆動し、搬送ローラの回転方向を切り換えることで実現させている。また、ソレノイドは巻き線を円柱状の鉄芯に巻き、巻き線に電流を流して磁力を発生させて、鉄でできたフラッパを引く、という動作原理となっている。
【０００３】
なお、ソレノイドは駆動してすぐの初期状態時は、巻き線に電流を流してから実際にフラッパを引くまでの時間は短い。しかし、長時間使用していると自己昇温によって巻き線の温度が上がり、巻線抵抗が上昇してしまうことで電流値が下がり、フラッパを引く力（吸引力）も低下し、これによってフラッパを引くまでの時間が長くなってしまう。
このため、従来は自己昇温によってフラッパを引くまでの時間（動作時間）が長くなってしまうことを想定してソレノイドの電流値を大きくして対応している。
【特許文献１】特開平０４−１１６５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述のような構成の場合、通常状態では必要のない、オーバスペックのソレノイド、すなわち電流値が大きいソレノイドを使用しなくてはならない。これによってプリンタシステム全体の電流値が増えてしまい、プリンタの電源に対して無駄な電力を見込んで設計する必要が生じていた。
【０００５】
また、温度上昇時を考えずに初期設定電流値を下げる、すなわち巻き線抵抗を上げてしまうと、温度上昇時には動作時間が長くなり、場合によっては紙詰まり検知時間をオーバしてしまい紙詰まりと誤検知されることになる、という問題があった。
【０００６】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、必要最低限の駆動電流に抑えたソレノイドを使用することができ、省エネを実現できる画像形成装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明では、画像形成装置を次の（１）、（２）のとおりに構成する。
【０００８】
（１）両面印刷するために記録媒体の搬送方向を反転する紙搬送方向反転手段と、
前記紙搬送方向反転手段を駆動するソレノイドと、
前記紙搬送方向反転手段の上流にある定着器からの排紙の有無を検知する排紙有無検知手段と、
両面搬送部の記録媒体の有無を検知する両面搬送部紙有無検知手段と、
記録媒体が前記排紙有無検知手段を通過し、紙搬送方向が切り換り、前記両面搬送部紙有無検知手段に到達するまでの時間を測定する時間測定手段と、
前記時間測定手段で測定した時間があらかじめ設定された時間より長い場合は、記録媒体が前記排紙有無検知手段を通過してから前記ソレノイドを駆動するまでの時間をあらかじめ決められた時間より短くするように制御する制御手段と、
を備えた画像形成装置。
【０００９】
（２）両面印刷するために記録媒体の搬送方向を反転する紙搬送方向反転手段と、
前記紙搬送方向反転手段を駆動するソレノイドと、
前記紙搬送方向反転手段の上流にある定着器からの排紙の有無を検知する排紙有無検知手段と、
両面搬送部の記録媒体の有無を検知する両面搬送部紙有無検知手段と、
記録媒体が前記排紙有無検知手段を通過し、紙搬送方向が切り換り、前記両面搬送部紙有無検知手段に到達するまでの時間を測定する時間測定手段と、
前記時間測定手段により測定した時間に基づいて、記録媒体の紙詰まりを判断する紙詰まり検知手段とを有し、
前記時間測定手段で測定した時間があらかじめ設定された時間より長い場合は、前記紙詰まり検知手段によって記録媒体の紙詰りと判断するための判断時間を変更するように制御する制御手段を備えた画像形成装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、必要最低限の駆動電流に抑えたソレノイドを使用することができ、省エネを実現できる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明を実施するための最良の形態をレーザプリンタの実施例により詳しく説明する。なお、本発明は、“紙”にかぎらず、合成樹脂のシートなどを用いる場合も同様に実施できるので、請求項では“記録媒体”と表示している。排紙などの用語については慣例に従い“紙”を用いているが、合成樹脂のシートなどの記録媒体を含む意味で用いている。
【実施例１】
【００１２】
図１は、実施例１である“レーザビームプリンタ”（電子写真プロセスを用いた画像形成装置の１例として）の概略構成を示す断面図である。
【００１３】
レーザビームプリンタ本体１０１（以下、本体１０１）は、記録紙Ｓを収納するカセット１０２を有し、カセット１０２の記録紙Ｓの有無を検知するカセット有無センサ１０３が設けられている。また、カセット１０２の記録紙Ｓのサイズを検知するカセットサイズセンサ１０４（複数個のマイクロスイッチで構成される）、カセット１０２から記録紙Ｓを繰り出す給紙ローラ１０５等が設けられている。そして、給紙ローラ１０５の下流には記録紙Ｓを同期搬送するレジストローラ対１０６が設けられている。また、レジストローラ対１０６の下流にはレーザスキャナ部１０７からのレーザ光に基づいて記録紙Ｓ上にトナー像を形成する画像形成部１０８が設けられている。
【００１４】
さらに、画像形成部１０８の下流には記録紙Ｓ上に形成されたトナー像を熱定着する定着器１０９が設けられている。さらに定着器１０９の上流には給紙した紙を検知するトップセンサ１５０、定着器１０９の下流には排紙部の搬送状態を検知する排紙センサ１１０、記録紙Ｓを排紙する排紙ローラ１１１、記録の完了した記録紙Ｓを積載する積載トレイ１１２が設けられている。
【００１５】
また、両面時の搬送方向を反転させるために反転ソレノイド１４６が設けられており、この反転ソレノイド１４６を駆動することで反転動作を行うことが可能になる。
【００１６】
両面通紙時には反転された紙が通ったことを検知するために反転センサ１４７が設けられている。
【００１７】
また、前記レーザスキャナ１０７は、後述する外部装置１２８から送出される画像信号（画像信号ＶＤＯ）に基づいて変調されたレーザ光を発光するレーザユニット１１３を有する。そして、レーザスキャナ１０７は、レーザユニット１１３、このレーザユニット１１３からのレーザ光を後述する感光ドラム１１７上に走査するためのポリゴンモータ１１４、結像レンズ１１５、折り返しミラー１１６等により構成されている。
【００１８】
そして、前記画像形成部１０８は、公知の電子写真プロセスに必要な、感光ドラム１１７、１次帯電ローラ１１９、現像器１２０、転写帯電ローラ１２１、クリーナ１２２等から構成されている。また、定着器１０９は定着フィルム１０９ａ、加圧ローラ１０９ｂ、定着フィルム１０９ａ内部に設けられたセラミックヒータ１０９ｃ、セラミックヒータ１０９ｃの発熱体毎の表面温度を検出するサーミスタ１０９ｄから構成されている。
【００１９】
また、メインモータ１２３は、給紙ローラ１０５には給紙ソレノイド１２４を介して、レジストローラ対１０６にはレジクラッチ１２５を介して、搬送ローラ対１４０には搬送ローラクラッチ１４３を介して駆動力を与えている。さらに感光ドラム１１７を含む画像形成部１０８の各ユニット、定着器１０９、排紙ローラ１１１にも駆動力を与えている。
【００２０】
また１４２は手差し給紙口であり、手差し紙有り無しセンサ１４１によって手差し口に紙が入れられたかどうかを検知する。
【００２１】
そして１２６はエンジンコントローラであり、レーザスキャナ部１０７、画像形成部１０８、定着器１０９による電子写真プロセスの制御、前記本体１０１内の記録紙の搬送制御を行っている。エンジンコントローラ１２６内には制御を行うためのＣＰＵ１３５が設けられており、メインモータ１２３の駆動制御及び、ＬＢＰ本体の全般制御を行っている。
【００２２】
そして、１２７はビデオコントローラであり、パーソナルコンピュータ等の外部装置１３１と汎用のインタフェース（セントロニクス、ＲＳ２３２Ｃ等）１３０で接続されている。この汎用インタフェースから送られてくる画像情報をビットデータに展開し、そのビットデータをＶＤＯ信号として、エンジンコントローラ１２６へ送出している。
【００２３】
図２に本実施例におけるソレノイドの駆動及び制御回路を示す。
ＣＰＵ１３５内にはコンパレータ１３５ａ、ＲＯＭ１３５ｂ、タイマー１３５ｃが設けられていて、排紙センサ１１０で紙が通過してから反転ソレノイド１４７駆動によって反転センサ１４７に戻ってくるまでの時間をタイマー１３５ｃによって計測する。この時間とＣＰＵ１３５内のＲＯＭ１３５ｂ内に予め設定された時間（例えば、紙詰まり時間等）との比較をコンパレータ１３５ａによって行っている。
【００２４】
また、排紙センサ１１０の発光部（ダイオード）１１０ａのアノードは制限抵抗４０８を介してＶｒｅｆへ、カソードはＧＮＤへ、受光部１１０ｂトランジスタのコレクタ部は制限抵抗４０７を介してＶｒｅｆへ接続される。そしてコレクタ部は抵抗４０９を介してＣＰＵ１３５に接続、エミッタ部はＧＮＤへ接続されていて、排紙センサ１１０が遮光か透過かを判断して、排紙センサ１１０に紙があるかどうかの検知を行っている。
【００２５】
また、反転センサ１４７の発光部（ダイオード）１４７ａのアノードは制限抵抗４０４を介してＶｒｅｆへ、カソードはＧＮＤへ、受光部１４７ｂトランジスタのコレクタ部は制限抵抗４０３を介してＶｒｅｆへ接続される。そしてコレクタ部は抵抗４０６を介してＣＰＵ１３５に接続、エミッタ部はＧＮＤへ接続されていて、反転センサ１４７が遮光か透過かを判断して、反転センサ１４７に紙があるかどうかの検知を行っている。
【００２６】
また、反転ソレノイド１４６については、ＣＰＵ１３５から制限抵抗２０１を介してトランジスタ２０２のベースへ、エミッタはＧＮＤへ、コレクタは反転ソレノイド１２６と逆起電圧防止ダイオード２０３のアノードへ接続される。カソードと反転ソレノイドのもう一方は電源Ｖｒｅｆへ接続されており、このトランジスタ２０２を駆動することでソレノイド１４６をオンし、排紙ローラ１１１を逆方向に回転させる。
【００２７】
また、ソレノイド１４６は銅線等の巻き線を鉄芯に巻いたものであり、この巻き線に電流を流すことで磁力を発生し、フラッパを引く構成となっている。
【００２８】
ソレノイドの一般的な特性として、巻き線に電流を流した初期状態と、電流を流し続けて自己昇温によって巻き線の温度が上がった状態とを比較すると、初期状態より昇温時の方が巻き線の抵抗値が上昇するために電流が減り、フラッパを引く力も下がる。これによってソレノイドに電流を流してから実際にフラッパを引くまでの時間が長くなるという特性を持っている。
【００２９】
図３は初期状態と昇温状態とでの排紙センサ、反転センサ、反転ソレノイド駆動信号、ソレノイド電流（フラッパ動作点で波形が歪む）の動作を示したタイミングチャートである。
この図のように初期状態と昇温状態とで比較すると、フラッパを引くまでの時間（動作時間）が長くなる。すなわち、反転動作の開始が遅れるため、排紙センサ１１０を紙が通過してから反転センサ１４７に紙が到達するまでの時間が延びる（斜線部分が延びる）。
【００３０】
次に本実施例の制御を図４のフローチャートにより説明する。
まず、プリントが指示された場合（ステップ１、Ｓ１と略記、以下同様）、両面プリントが指示されたかどうか判断し（Ｓ２）、片面プリント指示の場合は所定プリント動作を行う（Ｓ１２）。
【００３１】
両面プリントの場合は所定プリント動作を行い（Ｓ３）、排紙センサ１１０に紙が到達して通過したかどうか判断し（Ｓ４）、通過後に紙なしになった場合はタイマー１３５ｃ（図２）をスタートさせる（Ｓ５）。タイマーの時間Ｔｔがあらかじめ決められたソレノイド駆動時間Ｔｓｏｌに到達したかどうか判断して（Ｓ６）Ｔｔ≧Ｔｓｏｌの場合は反転ソレノイド１４６の駆動を開始し（Ｓ７）、反転センサ１４７に紙が到達したかどうか判断する（Ｓ８）。紙が到達した場合はタイマーの値Ｔｔがあらかじめ設定されたＴｓ１以上か比較し（Ｓ９）、Ｔｓ１以上ならばソレノイド駆動時間ＴｓｏｌをＴｓｏｌ´＝Ｔｓｏｌ−（Ｔｔ２−Ｔｔ１）にして（Ｓ１０）、次のプリント動作を行う（Ｓ１１）。
【００３２】
ただし、前記ソレノイド駆動時間Ｔｓｏｌは排紙センサ１１０を紙が通過してからソレノイド１４６を駆動開始するまでの時間、すなわちソレノイド１４６の駆動タイミングである。Ｔｔ１は前回ソレノイド駆動時間を変更した際のタイマー１３５ｃで測定した時間Ｔｔ、Ｔｔ２は今回タイマー１３５ｃで測定した時間Ｔｔである。
【００３３】
このような構成にすることで、ソレノイド１４６の温度が上昇し、動作時間が長くなった場合には、ソレノイドの駆動を開始するタイミングを早く制御することで必要最低限の電流に抑えたソレノイドを使用することができ、省エネを実現できる。
【実施例２】
【００３４】
実施例２の“レーザビームプリンタ”について説明する。本実施例のハードウエア構成は実施例１とほぼ同じであるので、ハードウエア構成は実施例１の説明を援用する。実施例１ではソレノイドの動作時間が長くなった場合にはソレノイド駆動の開始タイミングを早めに設定したが、本実施例ではソレノイドの動作時間が長くなった場合にはジャム検知時間を長くするものである。
【００３５】
本実施例の制御を図５のフローチャートにより説明する。
まず、プリントが指示された場合（Ｓ１１）、両面プリントが指示されたかどうか判断し（Ｓ１２）、片面プリント指示の場合は所定プリント動作を行う（Ｓ２２）。両面プリントの場合は所定プリント動作を行い（Ｓ１３）、排紙センサ１１０に紙が到達して通過したかどうか判断し（Ｓ１４）、通過後に紙なしになった場合はタイマー１３５ｃをスタートさせる（Ｓ１５）。タイマーの時間Ｔｔがあらかじめ設定されたソレノイド駆動時間Ｔｓｏｌに到達したかどうか判断して（Ｓ１６）、Ｔｔ≧Ｔｓｏｌの場合は反転ソレノイド１４６の駆動を開始し（Ｓ１７）、反転センサ１４７に紙が到達したかどうか判断する（Ｓ１８）。紙が到達した場合はタイマーの値Ｔｔがあらかじめ設定されたＴｓ１以上か比較し（Ｓ１９）、以上ならば紙詰まりと判断するまでの時間Ｔｊａｍ時間を通常値のＴｊａｍａからＴｊａｍｂへ延ばす（Ｓ２０）。
【００３６】
なお、ここでＴｊａｍａ時間とは、図３における紙詰まり検知時間に相当する時間であり、Ｔｊａｍａ＜Ｔｊａｍｂであって、Ｔｊａｍｂはタイマーの値Ｔｔの時間に応じて適宜設定すればよい。
【００３７】
このような構成にすることでソレノイド１４６の温度が上昇し、動作時間が長くなった場合には紙詰まり検知時間を延ばすことで温度上昇による紙詰まり誤検知をなくし、必要最低限の電流に抑えたソレノイドを使用することができ、省エネを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例１の構成を示す断面図
【図２】ソレノイド及びセンサ周りの制御回路を示す図
【図３】実施例１のタイミングチャート
【図４】実施例１の制御を示すフローチャート
【図５】実施例２の制御を示すフローチャート
【符号の説明】
【００３９】
１１０    排紙センサ
１３５    ＣＰＵ
１３５ｃ  タイマー
１４６    反転ソレノイド
１４７    反転センサ
【図１】
2007298808.tif 000003
【図２】
2007298808.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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