(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るフルカラーの印刷装置(以下、プリンタともいう)の内部構成を説明する断面図である。
【0009】
図1はプリンタ1内部の本体部5の構成を示すものである。本体部5は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部10、転写ベルトユニット30、トナー供給部40、給紙部50、定着器60、及び両面印刷用搬送ユニット70で構成されている。
【0010】
上記画像形成部10は、転写ベルトユニット30の中間転写ベルト31の下部走行面31aに接して同図の右から左へ4個の現像装置12(12k、12c、12m、12y)を多段式に並設して構成される。この画像形成部10は、
図1に示す印刷実行時位置から、それより下方の保守位置に、昇降可能にプリンタ1の本体部5のフレームに保持されている。
【0011】
上記4個の現像装置12のうち上流側(図の左側)の3個の現像装置12c、12m及び12yは、それぞれ減法混色の三原色であるシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の色トナーによるモノカラー画像を形成し、現像装置12kは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック(K)トナーによるモノクロ画像を形成する。
【0012】
上記の各現像装置12は、画像を現像するトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下イエロー(Y)のトナー用の現像装置12yを例にしてその構成を説明する。
【0013】
現像装置12は、最上部に感光体ドラム14を備えている。この感光体ドラム14は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム14の周面に接して又は近傍を取り巻いて、クリーナ15、帯電ローラ16、光書込ヘッド17、及び現像器18の現像ローラ19が配置されている。
【0014】
この現像器18には、トナー供給部40の4個のトナーカートリッジ41から、同図にK、C、M、Yで示すブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)のいずれかのトナーが供給される。
【0015】
転写ベルトユニット30は、本体部5のほぼ中央で図の左右方向に扁平なループ状になって延在する無端状の上述した中間転写ベルト31と、この中間転写ベルト31を掛け渡されて中間転写ベルト31を図の矢印aで示す反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ32と従動ローラ33を備えている。
【0016】
転写ベルトユニット30は、更に、駆動ローラ32も上方で中間転写ベルト31を掛け渡されている二次転写バックアップローラ34を備えている。二次転写バックアップローラ34には、中間転写ベルト31を介して二次転写ローラ35が圧接して、二次転写部を形成している。
【0017】
上記の中間転写ベルト31には、一次転写ローラ36がユニットと一体に組み込まれている。一次転写ローラ36は感光体ドラム14に対し中間転写ベルト31の循環移動方向下流側にややシフトした位置で中間転写ベルト31を挟むように配置されている。
【0018】
一次転写ローラ36は、下方を循環移動するベルト表面にトナー像を直接転写(一次転写)する。中間転写ベルト31は、そのトナー像を更に用紙等の被印刷媒体に転写(二次転写)すべく、二次転写ローラ35が中間転写ベルト31を介して二次転写バックアップローラ34に圧接する、二次転写部まで搬送する。
【0019】
中間転写ベルト31には、従動ローラ33に掛け渡されている表面に当接してベルトクリーナ37が配置されている。ベルトクリーナ37の下方には、ベルトクリーナ37が中間転写ベルト31から除去した廃トナーを収容する廃トナー回収容器38が着脱自在に配置されている。
【0020】
トナー供給部40は、中間転写ベルト31の上部走行面の上方に配置されている4個のトナーカートリッジ41で構成される。4個のトナーカートリッジ41には、それぞれブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の補給用トナーが収容されている。
【0021】
このトナー供給部40の左方には、ベルトクリーナ37の左方から従動ローラ33の上方にかけて2つの電装部80が配設されている。電装部80には、複数の電子部品からなる制御装置が搭載された回路基盤が装着されている。
【0022】
給紙部50は、上下2段に配置された2個の給紙カセット51(51a、51b)を備えている。2個の給紙カセット51の給紙口(図の右方)近傍には、それぞれ被印刷媒体取出ローラ53、給送ローラ54、捌きローラ55、待機搬送ローラ対56が配置されている。
【0023】
待機搬送ローラ対56の被印刷媒体搬送方向(図の鉛直上方向)には、前述した二次転写部が形成されている。この二次転写部の下流(図では上方)側には定着器60が配置されている。二次転写部まで鉛直方向に搬送される被印刷媒体に中間転写ベルト31を介してトナー像を転写し、更に鉛直方向に被印刷媒体を定着器60に搬送する。定着器60は、例えばベルト式熱定着器で、トナー像を定着させる。
【0024】
定着器60の更に下流側には、定着後の被印刷媒体を定着器60から搬出する搬出ローラ対57、及びその搬出される被印刷媒体を装置上面に形成されている排紙トレー90に排紙する排紙ローラ対91が配設されている。
【0025】
両面印刷用搬送ユニット70は、外面(図の右方外側面)がプリンタ1の内部を側面から外部に開放又は遮蔽する開閉部材を兼ねている。
【0026】
この両面印刷用搬送ユニット70は、排紙ローラ対91の直前から図の右横方向に分岐して最終的に返送被印刷媒体を反転させる返送路92を備えている。
【0027】
図2は、本体部5を内部に備えるプリンタ1全体の外観斜視図である。本体部5の概略の外形を破線で示す。プリンタ1には、前方に前扉98が備えられている。消耗品の着脱の操作は、前扉98を開いて、キット類を前扉方向に入れ替え操作するように構成されている。また、破線で示す定着器60は、本体部5に1点鎖線で示す定着器収納部82内部に配置される。定着器60の底面が、定着器収納部82の載置面82aに載置される。なお、本図では、載置面82aを明確にするために、載置面82aを定着器60の底面から離して示している。そして、定着器60は、保守や交換時には、本体部5の定着器収納部82から、手前側(r方向)に引出し移動できるように取付けられる。
【0028】
また、プリンタ1には、右側面の上部に取っ手94が付いているサイド扉96が備えられている。サイド扉96には
図1に示した両面印刷用搬送ユニット70が一体化されている。右側のサイド扉96はp方向に回動可能になっているので、右側のサイド扉96を時計方向に開放することで、定着器60付近を露出させることができる。定着器60で被印刷媒体のジャム等が発生した場合には、サイド扉96を開けて、ジャムの被印刷媒体を取り出して、ジャムの解消をすることができる。
【0029】
図3は、プリンタ1の制御装置を含む回路ブロック図である。
図3に示すように回路ブロックは、CPU(central processing unit)100を中心にして、このCPU100に、それぞれデータバスを介してインターフェイスコントローラ(I/F_CONT)102及びプリンタコントローラ(PR_CONT)104が接続されている。このPR_CONT104にはプリンタ印字部106が接続されている。
【0030】
また、CPU100には、ROM(read only memory)108、EEPROM(electrically erasable programmable ROM)110、本体操作部の操作パネル112、及び各部に配置されたセンサからの出力が入力されるセンサ部114が接続されている。ROM108には、システムプログラムが記憶され、CPU100は、このシステムプログラムに従って各部を制御して処理を行う。
【0031】
すなわち、各部において、先ず、I/F_CONT102は、例えばパーソナルコンピュータ等のホスト機器から供給される印字データをビットマップデータに変換し、フレームメモリ116に展開する。フレームメモリ116は、ブラック(K)、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)ごとに記憶エリアが設定されており、各色のデータが対応するエリアに展開される。
【0032】
フレームメモリ116に展開されたデータはPR_CONT104に出力され、PR_CONT104からプリンタ印字部106に出力される。
【0033】
プリンタ印字部106は、エンジン部であり、PR_CONT104からの制御の下で、
図1に示した転写ベルトユニット30の上下移動や回転駆動などを行うベルト駆動部118への駆動出力を制御する。
【0034】
更にプリンタ印字部106は、被印刷媒体取出ローラ53、感光体ドラム14、定着器60の加熱ローラ等の回転駆動される各部からなる搬送機構を駆動する搬送機構駆動部120への駆動出力を制御する。
【0035】
更にプリンタ印字部106は、帯電ローラ16、光書込ヘッド17、一次転写ローラ36等の被駆動部を有する画像形成部のプロセス負荷、二次転写ローラ35を含む回転駆動系等への電圧印加を行う印加電圧出力部122の出力を制御する。
【0036】
図4は、プリンタ1の正面図である。
図2で示した前扉98が正面になるような方向からの図である。前扉98の下部に給紙部50が設けられる。この正面図でプリンタ1の内部右上に、破線で示す位置に定着器60が設けられる。
【0037】
図5−1は、定着器60の外形形状を示す3面図である。
図5(A)は正面図(
図4と同じ向き)で、
図5(B)は側面図で、
図5(C)は底面図である。
図5−2は、検知部132に対するレバー部131の回動位置を詳細に説明するため図である。
図5−2で、(D)は被印刷媒体200が進入する前のレバー部131の状態で、(E)は、被印刷媒体200が進入した後のレバー部131の状態である。
【0038】
図5−2(D)、(E)とも、左側が側面図で、
図5−1(A)を拡大して、90度時計方向に回転させた図に相当する。右側が上面から見た図である。
図5−1(B)の上から、定着器60を透過させて見たような図である。
【0039】
定着器60の外形は、奥行き方向に細長い略直方体形状である。定着器60の底面60bには、定着器60内部へ被印刷媒体を進入させるための入口部61が設けられる。入口部61は、定着器60の底面60bに台形状の凹部形状で形成され、奥行き方向全体に渡って設けられる。
【0040】
入口部61には、定着器60への被印刷媒体の進入を検出する進入検出部130が設けられる。進入検出部130は、レバー部131と、センサ等の検知部132と、からなる。検知部132は、コ字状であり、一方が発光部132aで他方が受光部132bであり、発光部132aの発光素子から発光した光を、受光部132bの受光素子が受光する仕組みになっている。
【0041】
レバー部131は、接触部131a、回動軸131b及び被検出部131cを有する。接触部131aは、入口部61に進入した被印刷媒体200が接触する部分である。接触部131aは、台形状の薄板形状であって、奥行き方向で入口部61の略中央の位置に配置される(
図4(C))。
【0042】
回動軸131bは、入口部61の空間で約90度程度回動自在なるように、奥行き方向全長に渡る長さで入口部61に取り付けられる(
図4(C))。レバー部131は、入口部61の空間に対して、
図4(A)の紙面に垂直な方向を軸として、回動される。
【0043】
回動軸131bの中央の位置に接触部131aが取付けられる。また、レバー部131は、不図示のバネによって、矢印q方向、つまり入口部61を塞ぐ方向に付勢され、被印刷媒体200が不在の状態では、接触部131aは底面60bとほぼ同一面の水平に近い角度(
図4(A))に保持される。
【0044】
被検出部131cは、回動軸131bの回動角度に応じて、検知部132上を移動して、検知部132に被印刷媒体200の進入を検出させるものである。例えば、被検出部131cは、
図4(C)に示すように、回動軸131bの端部にL字状に設けられる。
【0045】
前述のように、検知部132は、対向する発光部132aと受光部132bを持ち、発光部132aからの光を遮るのを受光部132bで検出することによって、被印刷媒体の有無を検知するセンサであるフォトインタラプタ等の光学センサである。検知部132は、被検出部131cの位置に応じて光路が遮蔽または開放される。
【0046】
図5-2に示すように、被検出部131cは、扇型の形状で、扇型の先端が湾曲部になって、回動によってその湾曲部が検知部132を遮蔽するようになっている。これにより、検知部132は、レバー部131の回動角度に応じた信号をセンサ部114に出力する。センサ部114は、検知部132の状態を検出して、CPU100に通知する。
【0047】
定着器60の底面60bには、電気エネルギーを機械的な直線運動に変換する電磁機能部品であり、銅線を巻いたコイルの中で可動部の鉄芯のプランジャが動く仕組みになっているソレノイド等の移動阻止部62が設けられている。移動阻止部62は、本体部5から定着器60の移動を阻止する移動阻止部である。移動阻止部62は、通電の有無あるいは通電の極性に応じて駆動される可動部が、底面60bより突出あるいは収納される方向になるように、定着器60に配置される。
【0048】
移動阻止部62の可動部が、定着器60の移動を阻止するロック部63である。ロック部63は、奥行き方向で前扉98に近い位置に設けられ、本体部5のフレームの一部に嵌合する。
図4(A)、
図4(B)は、ロック部63が、突出した状態を示す。
【0049】
ロック部63は、
図2に示すr方向と直交する面方向に突出する。なお、移動阻止部62の形式としては、通電によって可動部の鉄芯であるプランジャが磁界内に引き込まれるプルソレノイド、通電時に往復運動する可動部の鉄芯であるプランジャが飛び出るようにし、突出した位置を通電して保持するプッシュソレノイド、あるいは永久磁石を組込むことによりそれぞれの動作を保持し、例えば通電停止後でも突出した位置を保持する自己保持型ソレノイド、のいずれでもよい。
【0050】
プルソレノイドおよびプッシュソレノイドでは、通電によって引き込まれた(あるいは押し出された)プランジャは、電流を切れば保持力を失う構成になっている。移動阻止部62は、印加電圧出力部122によって駆動される。
【0051】
図6は、被印刷媒体200が内部に進入する様子を示す定着器60の概略の断面図である。
図1で示した定着器60の部分を簡略化して示すものである。定着器60は、定着熱ベルト65と押圧ローラ66を備え、押圧ローラ66と定着熱ベルト65により被印刷媒体200を挟持し、被印刷媒体200を上方向に搬送されながらトナー像を定着させ、定着器60の上面に設けられた排出口(不図示)から排出させる構成になっている。
【0052】
図7は、定着器60へ進入する被印刷媒体200の位置に対応するロック部63の状態を示す図である。
図7(A)は、被印刷媒体200が定着器60に進入する直前の状態を示す。前述したように、トナーが転写された被印刷媒体200は、二次転写ローラ35によってs方向(上方向)に搬送され、定着器60内部に送られる。
【0053】
図7(A)のように、被印刷媒体200の先端が、進入検出部130の接触部131aの位置に達しない状態で、つまり、接触部131aが水平に近い角度にある場合には、ロック部63は底面60bより内部に位置に保持されている。
【0054】
図7(B)は、定着器60へ被印刷媒体200が進入した後の状態を示す。被印刷媒体200が、
図5−2(D)に示す位置からs方向に進み、接触部131aを立ち上げる方向(時計方向)に回動させる。これにより被検出部131cの検知部132に対する位置が変化する。例えば、
図5−2(E)に示すように検知部132であるフォトインタラプタの光路が被検出部131cによって遮蔽される。
【0055】
被印刷媒体200が定着器60に進入されたことを検知部132の出力によってセンサ部114が検知すると、センサ部114はこれをCPU100に通知する。CPU100は、印加電圧出力部122を介して移動阻止部62を駆動させてロック部63を底面60bから突出させる。定着器60を支持するプリンタ1の本体部5のフレームには、ロック部63の位置に対応して嵌合部68が形成されていて、ロック部63が嵌合部68にはまり込む。
【0056】
これにより、前扉98を開けて、定着器60を手前側に引き出そうとしても、ロック部63が嵌合部68に嵌合しているために、定着器60の移動が阻止される。
【0057】
図8は、プリント中の発生するジャムに対する制御処理の手順を示すフローチャートである。この制御処理は、ROM108に記憶されたシステムプログラムを読込んだCPU100により主として実行される。
【0058】
まず、ジャム発生の有無を判断する(ステップS10)。ジャム発生の有無は、被印刷媒体200搬送路等に適宜配置された光学センサの出力によって判断する。また、定着器60でのジャム発生は、検知部132の出力により、被印刷媒体200の連続滞留時間によっても判断する。ジャムの発生がなければ、被印刷媒体200は所定時間以内に定着器60を通過するからである。つまり、検知部132によって、被印刷媒体200が進入してから所定時間以内に通過終了が検知されない場合には、定着器60でジャムが発生したと判断する。
【0059】
ジャムが発生しないと判断する場合には(ステップS10NO)、以降の処理をジャンプしてこのフローを終了する。ジャムが発生したと判断すると(ステップS10YES)、検知部132の状態を検知する(ステップS12)。検知部132の状態から、定着器60内での被印刷媒体200の有無を判断する。
【0060】
検知部132の出力により、定着器60内に被印刷媒体200がないと判断すると(ステップS12NO)、このフローを終了する。定着器60でのジャムではないからである。検知部132により、定着器60内に被印刷媒体200があると判断すると(ステップS12YES)、定着器をロックする(ステップS14)。印加電圧出力部122を制御して移動阻止部62に通電して、ロック部63をロック位置に移動させることで(嵌合部68に突出させる)、定着器60をロックして、移動を阻止する。
【0061】
定着器60のロック後は、ジャム処理がなされたかを判断する(ステップS16)。定着器60でのジャム解消処理は、サイド扉96を開けて、定着器60内で詰まった被印刷媒体200を取り出すことにより行われる。紙の先端はローラ間に狭持されているが、後端はローラより下に位置しているため、プリンタ側面から手を入れて、紙を引っ張って取り出すことができる。
【0062】
ジャム処理がなされたかは、検知部132の出力を検出して判断する。ジャム処理が終了したと判断できない場合には(ステップS16NO)、ステップ14をループする。ジャム処理が終了したと判断すると(ステップS16YES)、定着器60のロックを解除する(ステップS18)。印加電圧出力部122を制御して移動阻止部62への通電を停止して(あるいは逆方向に通電し)、ロック部63を非ロック位置に移動させて(定着器60に収納)、定着器60のロックを解除する。
【0063】
以上のように、印刷装置本体正面方向から出し入れする方式の定着器60において、被印刷媒体が定着器60に進入した状態でジャムが発生した場合、ジャム処理を行おうとして定着器60を誤って本体部5から取り出そうとすると、定着器60からはみ出した部分の被印刷媒体が本体部5と接触して破れてしまう。その結果、ジャム処理が困難になる。
【0064】
そこで、定着器60内への被印刷媒体の進入を検知する進入センサを設けて、被印刷媒体の進入を検知して、被印刷媒体の進入を検知している状態では定着器60が本体部5から取り出せないようにロックがかかる構造にした。これにより、ジャム発生時に使用者が誤って定着器60を取出し方向に移動させて、ジャム被印刷媒体を本体部5の他の箇所に引っかけてしまうことが確実に防止することができる。
【0065】
また、ジャム発生時にのみ移動阻止部(ソレノイド)62を駆動させればよいので、移動阻止部に必要な消費電力もごくわずかである。
【0066】
本発明の実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下、本件特許出願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
【0067】
〔付記1〕
本体部と、
前記本体部内に載置され、搬送される被印刷媒体に対してトナー像を定着させる定着器と、
前記定着器への前記被印刷媒体の進入の有無を検知する検知部と、
前記定着器の移動を阻止する移動阻止部と、
前記検知部により前記被印刷媒体の進入を検知している場合には、前記定着器の移動を阻止するよう前記移動阻止部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする印刷装置。
〔付記2〕
前記移動阻止部は、前記定着部から前記本体部または前記本体部から前記定着部に突出して、前記定着部の移動を阻止するロック部を備える
ことを特徴とする付記1に記載の印刷装置。
〔付記3〕
前記検知部は、前記定着器の被印刷媒体の進入する入口に配置される
ことを特徴とする付記1に記載の印刷装置。
〔付記4〕
前記移動阻止部は、ソレノイドである
ことを特徴とする付記1に記載の印刷装置。
【0068】
また、上記説明した実施形態につき、以下の変形が可能である。
1)上記実施形態では、ソレノイドを定着器側に設けたが、ソレノイドを本体側に設置してもよい。この場合には、定着器側に対応する嵌合部を形成しておき、ロック部を定着器側の嵌合部に突入させて、定着器の移動を阻止するようにしてもよい。
2)サイド扉が開放された場合に、サイド扉の開放を検出して、ロック部を引っ込めてロックを解除するようにしてもよい。
3)ロック部は1か所に限るものではなく、複数備えるようにしてもよい。
4)ソレノイドを設ける面は定着器の底面に限らず、定着器の側面や上面であってもよい。
5)定着器でジャムが発生した場合にロック部を突出させると説明したが、ジャム発生後さらに前扉が開放された場合に、ロック部を突出させるようにしてもよい。
6)ロック部を駆動する手段としてソレノイドを示したが、ロック部を挿脱移動できるアクチュエータであればよく、例えばモータでもよい。
7)被印刷媒体の進入を検出する手段として、被印刷媒体の進入によって機械的に移動するレバー部と、レバー部の移動を電気信号に変換するセンサの組み合わせを示した。これに限らず、被印刷媒体の通過位置にセンサを配置して、センサのみで、被印刷媒体の進入を非接触で検出する形式にしてもよい。
8)ロック部をソレノイドで駆動するのではなく、レバー部の回動によって機械的にロック部を移動させるようにしてもよい。
【0069】
なお、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではく、実施段階でのその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素を適宜組み合わせても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。このような、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることはもちろんである。