ジャム処理アシスト装置及び前記ジャム処理アシスト装置を備えた画像形成装置
【課題】ジャム処理に当たり、操作パネル上から指定する煩雑な操作をなくし、簡易に搬送ローラを駆動できるようにする。
【解決手段】搬送ローラでジャムした用紙を、当該搬送ローラを回転駆動することでジャム解除処理を行うジャム処理アシスト装置であって、前記搬送ローラを回転駆動するモータ１０７のジャム解除に必要な回転方向を検出する回転方向検出部１０５と、前記モータ１０７を前記検出した回転方向に回転駆動させるモータ駆動制御部１０４とを有し、前記回転方向検出部１０５は、前記ジャムした用紙を引っ張ったときの引出方向を検出して、前記検出した引出方向を前記モータの回転方向として決定して前記モータを通常の用紙搬送よりも低速で駆動する。
【解決手段】搬送ローラでジャムした用紙を、当該搬送ローラを回転駆動することでジャム解除処理を行うジャム処理アシスト装置であって、前記搬送ローラを回転駆動するモータ１０７のジャム解除に必要な回転方向を検出する回転方向検出部１０５と、前記モータ１０７を前記検出した回転方向に回転駆動させるモータ駆動制御部１０４とを有し、前記回転方向検出部１０５は、前記ジャムした用紙を引っ張ったときの引出方向を検出して、前記検出した引出方向を前記モータの回転方向として決定して前記モータを通常の用紙搬送よりも低速で駆動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は簡易な操作でジャム処理を行うことができるジャム処理アシスト装置及び前記ジャム処理アシスト装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
用紙を印刷媒体とする画像形成装置では、用紙送り中に搬送路内においてジャム（紙詰まり）が発生することがある。ジャムした用紙は紙搬送用のローラに挟まれた状態であることが多いため、ユーザーがジャムした用紙を画像形成装置から除去するためには、搬送ローラから引き出す際に負荷を伴うため大きな力を必要とする。そこで、このジャム処理に要する力を軽減するため、搬送ローラを駆動する駆動装置、例えばステッピングモータを回転させてジャムした用紙を送り出す補助装置（ジャム処理アシスト装置）が開発されている（特許文献１参照）。
【０００３】
即ち特許文献１には、ジャムした用紙を取り除き易くする目的で、搬送ローラを駆動するステッピングモータを用紙搬送（下流）方向に回転駆動させるジャム処理アシスト装置が開示されている。このジャム処理アシスト装置は、具体的には、操作パネルからジャムした場所の搬送ローラを駆動するモータを指定して、当該モータを回転させるものであって、その指定の際に、回転時間、回転距離も指定するようになっている。
【０００４】
このジャム処理アシスト装置はジャム処理には便利であるが、操作パネル上から搬送ローラを駆動するモータを指定する方式を採っており、この方式は操作パネル上から操作する作業がユーザーにとって煩雑な作業であるという点で、なお解決すべき課題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記従来のジャム処理アシスト装置の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ジャム処理に当たり、従来のジャム処理アシスト装置のように操作パネル上からモータなどを指定する煩雑な操作をなくし、簡易に搬送ローラを駆動できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、搬送ローラでジャムした用紙を、当該搬送ローラを回転駆動することでジャム解除処理を行うジャム処理アシスト装置であって、前記搬送ローラを回転駆動するモータと、前記モータのジャム解除に必要な回転方向を検出する回転方向検出部と、前記モータを前記検出した回転方向に回転駆動させるモータ駆動制御部と、を有し、前記回転方向検出部は、前記ジャムした用紙の外力による引出方向の検出に基づき、前記検出した引出方向を前記モータの回転方向として決定し、前記モータを決定した方向に駆動するジャム処理アシスト装置である。
請求項２の発明は、請求項１に記載されたジャム処理アシスト装置において、前記モータ駆動制御部は予め定めた所定時間だけ、通常の用紙搬送時における速度よりも低速で前記モータの回転駆動を行うジャム処理アシスト装置である。
請求項３の発明は、請求項２に記載されたジャム処理アシスト装置において、前記モータ駆動制御部は、前記所定時間以内でジャム処理が終了していないとき、前記モータの回転方向を逆にして前記モータを予め定めた所定時間回転駆動するジャム処理アシスト装置である。
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載されたジャム処理アシスト装置において、前記ジャム処理の成功又は失敗を判断する手段と、前記ジャム処理を失敗と判断したときエラー出力する出力手段と、を有するジャム処理アシスト装置である。
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載されたジャム処理アシスト装置において、前記回転方向検出部は、前記外力によるモータの回転方向を検出するエンコーダセンサの出力に基づき回転方向を検出するジャム処理アシスト装置である。
請求項６の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載されたジャム処理アシスト装置において、前記回転方向検出部は、前記外力によるモータの回転方向を検出するモータが備えるホール素子のホール信号に基づき回転方向を検出するジャム処理アシスト装置である。
請求項７の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載されたジャム処理アシスト装置において、前記回転方向検出部は、前記外力によるモータの回転によって発生する逆起電圧に基づき回転方向を検出するジャム処理アシスト装置である。
請求項８の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載されたジャム処理アシスト装置において、前記回転方向検出部は、前記外力によるモータの回転によって発生する逆起電圧による電流に基づきその回転方向を検出するジャム処理アシスト装置である。
請求項９の発明は、請求項１ないし８のいずれかに記載されたジャム処理アシスト装置を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ユーザーはジャム除去アシスト機能を利用するのに操作パネルからのモータなどの指定を要せず、用紙搬送ローラのモータを駆動してジャム処理を簡易に行うことができる。したがって、本発明を、操作パネルを持たない画像形成装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係るエンコーダ信号を使用したジャム処理アシスト装置を概略的に示した図である。
【図２】モータとエンコーダセンサを組み合わせた時の出力信号のロジック表であり、図２Ａは正回転、図２Ｂは逆回転におけるロジック表を示す。
【図３】ホール信号を利用したジャム処理アシスト装置の機能ブロック図である。
【図４】モータの回転方向とホール素子としてホールＩＣを用いた時のホール信号のロジック表であり、図４Ａは正回転、図４Ｂは逆回転におけるロジック表である。
【図５】モータのコイル端電圧信号を利用したジャム処理アシスト装置の機能ブロック図である。
【図６】モータの回転方向とコイル端電圧との関係を表すロジック表であり、図６Ａは正回転、図６Ｂは逆回転におけるロジック表を示す。
【図７】コイル電流を使ったジャム処理アシスト装置の機能ブロック図である。
【図８】モータの回転方向とコイル電流方向との関係を表すロジック表であり、図８Ａは正回転、図８Ｂは逆回転におけるロジック表を示す。
【図９】ジャム処理アシスト装置によるジャム処理アシストを実行する手順を説明するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明の実施形態を、添付図面を参照して説明する。
本実施形態に係るジャム処理アシスト装置は、ジャム処理に当たり用紙がジャムした搬送ローラを回転駆動して用紙を取り出すものである点では従来のものと類似するが、ジャムした搬送ローラを回転する方向を、従来のように操作パネルから指定することを要せず、ユーザーがジャムした用紙を除去し易い方向に用紙を少し引くだけで前記搬送ローラの回転すべき方向を検出すると共に、ジャムした用紙の除去を完了するまで、搬送ローラを駆動するモータをその回転方向で通常の用紙搬送速度よりも低速で回転させて自動的にジャム処理をアシストするものである。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係るエンコーダ信号を使用したジャム処理アシスト装置を概略的に示した図である。
本ジャム処理アシスト装置は、図示のように、ＣＰＵ１０１と、モータ駆動ドライバ１０６と、モータ１０７と、ホール素子１０８と、エンコーダ１０９とから成っている。
【００１１】
ＣＰＵ１０１は、その機能実現手段として、速度プロファイルが記憶されているプロファイルテーブル１０２と、モータ駆動信号を生成するモータ駆動信号生成部１０３と、モータ駆動制御を行うモータ駆動制御部１０４と、ジャム時に回転方向を検出する回転方向検出部１０５とを有し、搭載されたプログラムに応じて通常回転時とジャム除去時の処理を行う。
【００１２】
ここで、プロファイルテーブル１０２は、通常回転時の速度プロファイルやジャム処理時の低速回転速度プロファイルを持ったＲＯＭ（Read Only Memory）で構成されている。
モータ駆動信号生成部１０３は、例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号、回転方向信号、イネーブル信号、ブレーキ信号など、モータ１０７を駆動するための駆動信号を生成する。
モータ駆動制御部１０４は、プロファイルテーブル１０２の目標速度及びモータ１０７の回転位置とエンコーダ１０９からの信号を比較し、例えば、フィードフォワード、フィードバック制御等の制御を行う。
回転方向検出部１０５は、ジャム処理時にユーザーが少し用紙を引っ張ることで得られる回転方向を検出する。
【００１３】
モータ駆動ドライバ１０６は、モータを駆動するためのドライバであり、ホール素子１０８からモータ回転情報を得て駆動信号を出力する。
モータ１０７は、搬送ローラを回転させる動力源であり、本実施形態では３相ブラシレスＤＣモータ１０７（ここでは単に「モータ１０７」という）である。
ホール素子１０８は、モータ１０７の回転角度によって信号を出力する。出力するホール信号は、アナログのホール素子信号の場合は６本、ホールＩＣ出力の場合は３本となる。
【００１４】
エンコーダ１０９は、ここでは２相エンコーダ信号発生手段がモータ軸に取り付けられている。勿論モータ軸でなくそれに追随して駆動される設置し易い場所に設置されてもよい。２相エンコーダ信号はモータ駆動制御部１０４へ入力されフィードバック制御に使用される。
また、２相エンコーダ信号は、回転方向検出部１０５にも入力されジャム時にユーザーがジャムした用紙を引っ張り、ジャムを起こした駆動ローラが回転することで、モータ軸も回転するので、モータ軸に取り付けられているエンコーダ１０９から２相エンコーダ信号が出力され回転方向を検出する手段にも使用されている。
【００１５】
図２は、あるモータ１０７とエンコーダセンサを組み合わせた時の出力信号について説明する図であり、図２Ａは正回転における、図２Ｂは逆回転における出力信号を示している。
図２Ａ、Ｂで示すように、回転方向によってエンコーダ出力のＡ相，Ｂ相の出力信号パターンが異なる、つまり、モータ１０７の回転方向により、Ａ相とＢ相の出力信号パターンが入れ替わっているのが分かる。これによりモータ１０７の回転方向を検出することができる。つまり、本実施形態では２相のエンコーダ信号から回転方向を検出している。
【００１６】
図３は、ホール信号を使った場合のジャム処理アシスト装置の機能ブロック図である。
本ジャム処理アシスト装置と図１に示すジャム処理アシスト装置との違いは、本実施形態では、回転方向検出部１０５に入力される信号がモータ１０７のホール素子１０８から出力されたホール信号である点であり、その他の点では変わらない。ここでは、ホール素子１０８はモータ１０７の回転角に応じた信号を３相分出力する。そこで、この信号を利用することでモータ１０７の回転方向を検出することができる。
【００１７】
図４は、あるモータ１０７の回転方向と当該モータ１０７のホール素子１０８としてホールＩＣを用いた時のホール信号の出力パターン（ロジック表）を示す図であり、図４Ａは正回転時を、また、図４Ｂは逆回転時における出力パターンを示す。
図示のように、ホールＩＣから出たホール信号はＨＡ相、ＨＢ相、ＨＣ相の３相からなっており、図示の状態では、ＨＢ相は回転方向によらず同じパターンを示すが、ＨＡ相とＨＣ相は、回転方向に基づき入れ替わっている。これら３相のパターンの組み合わせの違いからモータ１０７の回転方向を検出することができる。
【００１８】
図５は、モータ１０７のコイル端電圧信号を使った場合のジャム処理アシスト装置の機能ブロック図である。
本実施形態のジャム処理アシスト装置と図１に示したジャム処理アシスト装置との違いは、回転方向検出部１０５に入力される信号がモータ１０７のコイル端電圧信号であることであり、その他の点では相違していない。
【００１９】
本ジャム処理アシスト装置においては、ユーザーがジャム用紙を引っ張ることによってローラと共に当該ローラを駆動するモータ１０７が回転し、その際、モータ１０７のコイル端には、外力でモータ１０７が回転したことによる３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）分の逆起電圧（ホール信号）が発生する。そこでこの３相分の逆起電圧関係を検出することによって、モータ１０７が外部の力によってどの方向に回転したかが分かる。なお、この時モータ１０７に印加する電圧は、ＯＦＦでないと、逆起電圧をモニタすることができないためＯＦＦにする必要がある。
【００２０】
図６は、あるモータ１０７の回転方向とコイル端電圧との関係を表すロジック表である。図示のようにそのＵ相、Ｖ相、Ｗ相で回転方向によりコイル電圧（コイル信号）のパターンが相違している。したがって、このパターンの違いからモータ１０７のコイル端に発生する逆起電圧信号から回転方向を検出することができる。
【００２１】
図７は、コイル電流を使った場合のジャム処理アシスト装置の機能ブロック図である。
本実施形態のジャム処理アシスト装置と図１に示すジャム処理アシスト装置との違いは、回転方向検出部１０５に入力される信号が、モータコイルに流れる電流信号である点であり、そのために、モータのコイル端に電流検出センサ１１０を接続した点を除きその他の構成は変わらない。
本ジャム処理アシスト装置において、ユーザーがジャム用紙を引っ張ることによってローラと共にジャムを起こした搬送ローラを駆動するモータ１０７が回転する。この時モータ１０７は外力で回転させられたので、モータ１０７のコイル端には逆起電圧が発生する。逆起電圧が発生することで電流が流れるので、その電流の方向からモータ１０７が外部の力で回転させられた方向を検出することができる。
【００２２】
ここで、電流検出センサ１１０は電流の大きさと方向を知るためのものであり、例えばホール効果（磁気−電圧変換）を利用した電流検出センサが考えられる。この電流検出センサ１１０でモータ１０７の３相の内、２相をモニタすれば電流方向を検出することができる。
図８は、あるモータ１０７の回転方向とコイル電流方向との関係を表すロジックを表わした図であり、図８Ａは正回転時におけるホール信号から得られるコイル電流方向を、図８Ｂは逆回転時におけるホール信号から得られるコイル電流方向を示す。
図８Ａ、Ｂに示すように、２相、ここではＵ相，Ｖ相のモータ起電力の電圧パターンがモータ１０７の回転方向によって相違するため、３相全てに電流検出センサ１１０を入れず、Ｕ相，Ｖ相のみに電流検出センサ１１０を入れれば電流方向を検出できることが分かる。また、その電流方向からモータ１０７の回転方向を検出できることが分かる。
なお、この時もモータ１０７に印加する電圧は、ＯＦＦでないと、逆起電圧をモニタすることができないためＯＦＦにする必要がある。
【００２３】
次に、以上で説明したジャム処理アシスト装置におけるジャム処理アシスト手順について説明する。
図９は、ジャム処理アシスト装置によるジャム処理アシストを実行する手順を説明するフロー図である。
画像形成装置において、用紙が搬送ローラに詰まったときは、ユーザーはジャム処理の始めの段階でジャム用紙を抜きやすい方向に引っ張る（Ｓ１０１）。このようにジャム用紙を抜きやすい方向に引っ張るのは、ジャム状態は様々なケースが想定される（用紙のつまみやすい位置、破け具合、紙折れ具合等）ため、この段階でジャム処理アシストのためモータ１０７の回転方向を一意的に決めるべきではないためである。
【００２４】
次に、ユーザーがジャム用紙を引っ張った方向を検出する。この検出手段については図１〜図７に関連して既に説明したとおりである。
モータ１０７の回転方向が決定されると（Ｓ１０２）、モータ１０７の回転をスタートさせ（Ｓ１０３）、モータ１０７を予め決められた回転速度（通常の用紙搬送速度よりも低速）で、ジャム処理を完了させるため設定された一定時間回転させる。ジャム除去即ちジャム処理完了は用紙搬送経路に設置されているセンサ（図示せず）で検出する（Ｓ１０４）。ここで、設定時間内にジャム用紙の除去が完了しない、つまり前記センサでジャム処理完了が検出されないときは（Ｓ１０４、ＮＯ）、ジャム用紙の除去アシストのために、モータ１０７の逆回転方向に回転をスタートさせる（Ｓ１０５）。
次に、再度設定時間内にジャム用紙が除去されたか否かを判断し（Ｓ１０６）、ジャム用紙が除去されていないと判断したときは（Ｓ１０６、ＮＯ）、ジャム用紙除去失敗のエラー出力を行い（Ｓ１０７）、ジャム処理アシストを終了する。
ステップＳ１０６において、ジャム用紙が除去されたと判断したときは（Ｓ１０６、ＹＥＳ）、ジャム用紙除去アシストのためのモータ１０７の回転を停止し（Ｓ１０８）、ジャム処理アシストを終了する。
【００２５】
なお、前記ジャム処理時に、モータ１０７を一定時間回転させる理由は、ジャム用紙が搬送ローラに絡まりモータ１０７がロック状態になることも想定されるため、モータ１０７の回転を一定時間に設定することで、安全機能の役割を確保するためである。
この一定時間はジャムした用紙の寸法で決める。即ち、搬送している用紙の寸法及びモータ１０７の設定回転速度は画像処理装置が把握しているので、当該用紙のジャム処理に要する時間は計算可能である。即ち、時間設定［ｓｅｃ］＝搬送方向の用紙長［ｍ］／アシスト速度（線方向）［ｍ／ｓｅｃ］＋マージン［ｓｅｃ］となる。
【００２６】
また、時間設定の代わりの安全対策として，モータ駆動信号生成部１０３の出力とエンコーダ１０９のエンコーダ信号の関係を用いた安全機能、例えば、モータ駆動信号生成部１０３からモータ駆動ドライバ１０６にモータ１０７を回転する信号（例えばＰＷＭ信号）を出力しても、エンコーダ１０９からそれに応じた信号が返ってこないときはエラーとする。
最終的にジャム除去アシストに失敗した場合は、フローに沿って操作パネル等にエラー出力することもできる。
【符号の説明】
【００２７】
１０１・・・ＣＰＵ、１０２・・・プロファイルテーブル、１０３・・・モータ駆動信号生成部、１０４・・・モータ駆動制御部、１０５・・・回転方向検出部、１０６・・・モータ駆動ドライバ、１０７・・・モータ（３相ブラシレスＤＣモータ）、１０８・・・ホール素子。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】特開２００９−１９０８０３号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は簡易な操作でジャム処理を行うことができるジャム処理アシスト装置及び前記ジャム処理アシスト装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
用紙を印刷媒体とする画像形成装置では、用紙送り中に搬送路内においてジャム（紙詰まり）が発生することがある。ジャムした用紙は紙搬送用のローラに挟まれた状態であることが多いため、ユーザーがジャムした用紙を画像形成装置から除去するためには、搬送ローラから引き出す際に負荷を伴うため大きな力を必要とする。そこで、このジャム処理に要する力を軽減するため、搬送ローラを駆動する駆動装置、例えばステッピングモータを回転させてジャムした用紙を送り出す補助装置（ジャム処理アシスト装置）が開発されている（特許文献１参照）。
【０００３】
即ち特許文献１には、ジャムした用紙を取り除き易くする目的で、搬送ローラを駆動するステッピングモータを用紙搬送（下流）方向に回転駆動させるジャム処理アシスト装置が開示されている。このジャム処理アシスト装置は、具体的には、操作パネルからジャムした場所の搬送ローラを駆動するモータを指定して、当該モータを回転させるものであって、その指定の際に、回転時間、回転距離も指定するようになっている。
【０００４】
このジャム処理アシスト装置はジャム処理には便利であるが、操作パネル上から搬送ローラを駆動するモータを指定する方式を採っており、この方式は操作パネル上から操作する作業がユーザーにとって煩雑な作業であるという点で、なお解決すべき課題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記従来のジャム処理アシスト装置の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ジャム処理に当たり、従来のジャム処理アシスト装置のように操作パネル上からモータなどを指定する煩雑な操作をなくし、簡易に搬送ローラを駆動できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、搬送ローラでジャムした用紙を、当該搬送ローラを回転駆動することでジャム解除処理を行うジャム処理アシスト装置であって、前記搬送ローラを回転駆動するモータと、前記モータのジャム解除に必要な回転方向を検出する回転方向検出部と、前記モータを前記検出した回転方向に回転駆動させるモータ駆動制御部と、を有し、前記回転方向検出部は、前記ジャムした用紙の外力による引出方向の検出に基づき、前記検出した引出方向を前記モータの回転方向として決定し、前記モータを決定した方向に駆動するジャム処理アシスト装置である。
請求項２の発明は、請求項１に記載されたジャム処理アシスト装置において、前記モータ駆動制御部は予め定めた所定時間だけ、通常の用紙搬送時における速度よりも低速で前記モータの回転駆動を行うジャム処理アシスト装置である。
請求項３の発明は、請求項２に記載されたジャム処理アシスト装置において、前記モータ駆動制御部は、前記所定時間以内でジャム処理が終了していないとき、前記モータの回転方向を逆にして前記モータを予め定めた所定時間回転駆動するジャム処理アシスト装置である。
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載されたジャム処理アシスト装置において、前記ジャム処理の成功又は失敗を判断する手段と、前記ジャム処理を失敗と判断したときエラー出力する出力手段と、を有するジャム処理アシスト装置である。
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載されたジャム処理アシスト装置において、前記回転方向検出部は、前記外力によるモータの回転方向を検出するエンコーダセンサの出力に基づき回転方向を検出するジャム処理アシスト装置である。
請求項６の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載されたジャム処理アシスト装置において、前記回転方向検出部は、前記外力によるモータの回転方向を検出するモータが備えるホール素子のホール信号に基づき回転方向を検出するジャム処理アシスト装置である。
請求項７の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載されたジャム処理アシスト装置において、前記回転方向検出部は、前記外力によるモータの回転によって発生する逆起電圧に基づき回転方向を検出するジャム処理アシスト装置である。
請求項８の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載されたジャム処理アシスト装置において、前記回転方向検出部は、前記外力によるモータの回転によって発生する逆起電圧による電流に基づきその回転方向を検出するジャム処理アシスト装置である。
請求項９の発明は、請求項１ないし８のいずれかに記載されたジャム処理アシスト装置を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ユーザーはジャム除去アシスト機能を利用するのに操作パネルからのモータなどの指定を要せず、用紙搬送ローラのモータを駆動してジャム処理を簡易に行うことができる。したがって、本発明を、操作パネルを持たない画像形成装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係るエンコーダ信号を使用したジャム処理アシスト装置を概略的に示した図である。
【図２】モータとエンコーダセンサを組み合わせた時の出力信号のロジック表であり、図２Ａは正回転、図２Ｂは逆回転におけるロジック表を示す。
【図３】ホール信号を利用したジャム処理アシスト装置の機能ブロック図である。
【図４】モータの回転方向とホール素子としてホールＩＣを用いた時のホール信号のロジック表であり、図４Ａは正回転、図４Ｂは逆回転におけるロジック表である。
【図５】モータのコイル端電圧信号を利用したジャム処理アシスト装置の機能ブロック図である。
【図６】モータの回転方向とコイル端電圧との関係を表すロジック表であり、図６Ａは正回転、図６Ｂは逆回転におけるロジック表を示す。
【図７】コイル電流を使ったジャム処理アシスト装置の機能ブロック図である。
【図８】モータの回転方向とコイル電流方向との関係を表すロジック表であり、図８Ａは正回転、図８Ｂは逆回転におけるロジック表を示す。
【図９】ジャム処理アシスト装置によるジャム処理アシストを実行する手順を説明するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明の実施形態を、添付図面を参照して説明する。
本実施形態に係るジャム処理アシスト装置は、ジャム処理に当たり用紙がジャムした搬送ローラを回転駆動して用紙を取り出すものである点では従来のものと類似するが、ジャムした搬送ローラを回転する方向を、従来のように操作パネルから指定することを要せず、ユーザーがジャムした用紙を除去し易い方向に用紙を少し引くだけで前記搬送ローラの回転すべき方向を検出すると共に、ジャムした用紙の除去を完了するまで、搬送ローラを駆動するモータをその回転方向で通常の用紙搬送速度よりも低速で回転させて自動的にジャム処理をアシストするものである。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係るエンコーダ信号を使用したジャム処理アシスト装置を概略的に示した図である。
本ジャム処理アシスト装置は、図示のように、ＣＰＵ１０１と、モータ駆動ドライバ１０６と、モータ１０７と、ホール素子１０８と、エンコーダ１０９とから成っている。
【００１１】
ＣＰＵ１０１は、その機能実現手段として、速度プロファイルが記憶されているプロファイルテーブル１０２と、モータ駆動信号を生成するモータ駆動信号生成部１０３と、モータ駆動制御を行うモータ駆動制御部１０４と、ジャム時に回転方向を検出する回転方向検出部１０５とを有し、搭載されたプログラムに応じて通常回転時とジャム除去時の処理を行う。
【００１２】
ここで、プロファイルテーブル１０２は、通常回転時の速度プロファイルやジャム処理時の低速回転速度プロファイルを持ったＲＯＭ（Read Only Memory）で構成されている。
モータ駆動信号生成部１０３は、例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号、回転方向信号、イネーブル信号、ブレーキ信号など、モータ１０７を駆動するための駆動信号を生成する。
モータ駆動制御部１０４は、プロファイルテーブル１０２の目標速度及びモータ１０７の回転位置とエンコーダ１０９からの信号を比較し、例えば、フィードフォワード、フィードバック制御等の制御を行う。
回転方向検出部１０５は、ジャム処理時にユーザーが少し用紙を引っ張ることで得られる回転方向を検出する。
【００１３】
モータ駆動ドライバ１０６は、モータを駆動するためのドライバであり、ホール素子１０８からモータ回転情報を得て駆動信号を出力する。
モータ１０７は、搬送ローラを回転させる動力源であり、本実施形態では３相ブラシレスＤＣモータ１０７（ここでは単に「モータ１０７」という）である。
ホール素子１０８は、モータ１０７の回転角度によって信号を出力する。出力するホール信号は、アナログのホール素子信号の場合は６本、ホールＩＣ出力の場合は３本となる。
【００１４】
エンコーダ１０９は、ここでは２相エンコーダ信号発生手段がモータ軸に取り付けられている。勿論モータ軸でなくそれに追随して駆動される設置し易い場所に設置されてもよい。２相エンコーダ信号はモータ駆動制御部１０４へ入力されフィードバック制御に使用される。
また、２相エンコーダ信号は、回転方向検出部１０５にも入力されジャム時にユーザーがジャムした用紙を引っ張り、ジャムを起こした駆動ローラが回転することで、モータ軸も回転するので、モータ軸に取り付けられているエンコーダ１０９から２相エンコーダ信号が出力され回転方向を検出する手段にも使用されている。
【００１５】
図２は、あるモータ１０７とエンコーダセンサを組み合わせた時の出力信号について説明する図であり、図２Ａは正回転における、図２Ｂは逆回転における出力信号を示している。
図２Ａ、Ｂで示すように、回転方向によってエンコーダ出力のＡ相，Ｂ相の出力信号パターンが異なる、つまり、モータ１０７の回転方向により、Ａ相とＢ相の出力信号パターンが入れ替わっているのが分かる。これによりモータ１０７の回転方向を検出することができる。つまり、本実施形態では２相のエンコーダ信号から回転方向を検出している。
【００１６】
図３は、ホール信号を使った場合のジャム処理アシスト装置の機能ブロック図である。
本ジャム処理アシスト装置と図１に示すジャム処理アシスト装置との違いは、本実施形態では、回転方向検出部１０５に入力される信号がモータ１０７のホール素子１０８から出力されたホール信号である点であり、その他の点では変わらない。ここでは、ホール素子１０８はモータ１０７の回転角に応じた信号を３相分出力する。そこで、この信号を利用することでモータ１０７の回転方向を検出することができる。
【００１７】
図４は、あるモータ１０７の回転方向と当該モータ１０７のホール素子１０８としてホールＩＣを用いた時のホール信号の出力パターン（ロジック表）を示す図であり、図４Ａは正回転時を、また、図４Ｂは逆回転時における出力パターンを示す。
図示のように、ホールＩＣから出たホール信号はＨＡ相、ＨＢ相、ＨＣ相の３相からなっており、図示の状態では、ＨＢ相は回転方向によらず同じパターンを示すが、ＨＡ相とＨＣ相は、回転方向に基づき入れ替わっている。これら３相のパターンの組み合わせの違いからモータ１０７の回転方向を検出することができる。
【００１８】
図５は、モータ１０７のコイル端電圧信号を使った場合のジャム処理アシスト装置の機能ブロック図である。
本実施形態のジャム処理アシスト装置と図１に示したジャム処理アシスト装置との違いは、回転方向検出部１０５に入力される信号がモータ１０７のコイル端電圧信号であることであり、その他の点では相違していない。
【００１９】
本ジャム処理アシスト装置においては、ユーザーがジャム用紙を引っ張ることによってローラと共に当該ローラを駆動するモータ１０７が回転し、その際、モータ１０７のコイル端には、外力でモータ１０７が回転したことによる３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）分の逆起電圧（ホール信号）が発生する。そこでこの３相分の逆起電圧関係を検出することによって、モータ１０７が外部の力によってどの方向に回転したかが分かる。なお、この時モータ１０７に印加する電圧は、ＯＦＦでないと、逆起電圧をモニタすることができないためＯＦＦにする必要がある。
【００２０】
図６は、あるモータ１０７の回転方向とコイル端電圧との関係を表すロジック表である。図示のようにそのＵ相、Ｖ相、Ｗ相で回転方向によりコイル電圧（コイル信号）のパターンが相違している。したがって、このパターンの違いからモータ１０７のコイル端に発生する逆起電圧信号から回転方向を検出することができる。
【００２１】
図７は、コイル電流を使った場合のジャム処理アシスト装置の機能ブロック図である。
本実施形態のジャム処理アシスト装置と図１に示すジャム処理アシスト装置との違いは、回転方向検出部１０５に入力される信号が、モータコイルに流れる電流信号である点であり、そのために、モータのコイル端に電流検出センサ１１０を接続した点を除きその他の構成は変わらない。
本ジャム処理アシスト装置において、ユーザーがジャム用紙を引っ張ることによってローラと共にジャムを起こした搬送ローラを駆動するモータ１０７が回転する。この時モータ１０７は外力で回転させられたので、モータ１０７のコイル端には逆起電圧が発生する。逆起電圧が発生することで電流が流れるので、その電流の方向からモータ１０７が外部の力で回転させられた方向を検出することができる。
【００２２】
ここで、電流検出センサ１１０は電流の大きさと方向を知るためのものであり、例えばホール効果（磁気−電圧変換）を利用した電流検出センサが考えられる。この電流検出センサ１１０でモータ１０７の３相の内、２相をモニタすれば電流方向を検出することができる。
図８は、あるモータ１０７の回転方向とコイル電流方向との関係を表すロジックを表わした図であり、図８Ａは正回転時におけるホール信号から得られるコイル電流方向を、図８Ｂは逆回転時におけるホール信号から得られるコイル電流方向を示す。
図８Ａ、Ｂに示すように、２相、ここではＵ相，Ｖ相のモータ起電力の電圧パターンがモータ１０７の回転方向によって相違するため、３相全てに電流検出センサ１１０を入れず、Ｕ相，Ｖ相のみに電流検出センサ１１０を入れれば電流方向を検出できることが分かる。また、その電流方向からモータ１０７の回転方向を検出できることが分かる。
なお、この時もモータ１０７に印加する電圧は、ＯＦＦでないと、逆起電圧をモニタすることができないためＯＦＦにする必要がある。
【００２３】
次に、以上で説明したジャム処理アシスト装置におけるジャム処理アシスト手順について説明する。
図９は、ジャム処理アシスト装置によるジャム処理アシストを実行する手順を説明するフロー図である。
画像形成装置において、用紙が搬送ローラに詰まったときは、ユーザーはジャム処理の始めの段階でジャム用紙を抜きやすい方向に引っ張る（Ｓ１０１）。このようにジャム用紙を抜きやすい方向に引っ張るのは、ジャム状態は様々なケースが想定される（用紙のつまみやすい位置、破け具合、紙折れ具合等）ため、この段階でジャム処理アシストのためモータ１０７の回転方向を一意的に決めるべきではないためである。
【００２４】
次に、ユーザーがジャム用紙を引っ張った方向を検出する。この検出手段については図１〜図７に関連して既に説明したとおりである。
モータ１０７の回転方向が決定されると（Ｓ１０２）、モータ１０７の回転をスタートさせ（Ｓ１０３）、モータ１０７を予め決められた回転速度（通常の用紙搬送速度よりも低速）で、ジャム処理を完了させるため設定された一定時間回転させる。ジャム除去即ちジャム処理完了は用紙搬送経路に設置されているセンサ（図示せず）で検出する（Ｓ１０４）。ここで、設定時間内にジャム用紙の除去が完了しない、つまり前記センサでジャム処理完了が検出されないときは（Ｓ１０４、ＮＯ）、ジャム用紙の除去アシストのために、モータ１０７の逆回転方向に回転をスタートさせる（Ｓ１０５）。
次に、再度設定時間内にジャム用紙が除去されたか否かを判断し（Ｓ１０６）、ジャム用紙が除去されていないと判断したときは（Ｓ１０６、ＮＯ）、ジャム用紙除去失敗のエラー出力を行い（Ｓ１０７）、ジャム処理アシストを終了する。
ステップＳ１０６において、ジャム用紙が除去されたと判断したときは（Ｓ１０６、ＹＥＳ）、ジャム用紙除去アシストのためのモータ１０７の回転を停止し（Ｓ１０８）、ジャム処理アシストを終了する。
【００２５】
なお、前記ジャム処理時に、モータ１０７を一定時間回転させる理由は、ジャム用紙が搬送ローラに絡まりモータ１０７がロック状態になることも想定されるため、モータ１０７の回転を一定時間に設定することで、安全機能の役割を確保するためである。
この一定時間はジャムした用紙の寸法で決める。即ち、搬送している用紙の寸法及びモータ１０７の設定回転速度は画像処理装置が把握しているので、当該用紙のジャム処理に要する時間は計算可能である。即ち、時間設定［ｓｅｃ］＝搬送方向の用紙長［ｍ］／アシスト速度（線方向）［ｍ／ｓｅｃ］＋マージン［ｓｅｃ］となる。
【００２６】
また、時間設定の代わりの安全対策として，モータ駆動信号生成部１０３の出力とエンコーダ１０９のエンコーダ信号の関係を用いた安全機能、例えば、モータ駆動信号生成部１０３からモータ駆動ドライバ１０６にモータ１０７を回転する信号（例えばＰＷＭ信号）を出力しても、エンコーダ１０９からそれに応じた信号が返ってこないときはエラーとする。
最終的にジャム除去アシストに失敗した場合は、フローに沿って操作パネル等にエラー出力することもできる。
【符号の説明】
【００２７】
１０１・・・ＣＰＵ、１０２・・・プロファイルテーブル、１０３・・・モータ駆動信号生成部、１０４・・・モータ駆動制御部、１０５・・・回転方向検出部、１０６・・・モータ駆動ドライバ、１０７・・・モータ（３相ブラシレスＤＣモータ）、１０８・・・ホール素子。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】特開２００９−１９０８０３号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送ローラでジャムした用紙を、当該搬送ローラを回転駆動することでジャム解除処理を行うジャム処理アシスト装置であって、
前記搬送ローラを回転駆動するモータと、
前記モータのジャム解除に必要な回転方向を検出する回転方向検出部と、
前記モータを前記検出した回転方向に回転駆動させるモータ駆動制御部と、
を有し、
前記回転方向検出部は、前記ジャムした用紙の外力による引出方向の検出に基づき、前記検出した引出方向を前記モータの回転方向として決定し、前記モータを決定した方向に駆動するジャム処理アシスト装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたジャム処理アシスト装置において、
前記モータ駆動制御部は予め定めた所定時間だけ、通常の用紙搬送時における速度よりも低速で前記モータの回転駆動を行うジャム処理アシスト装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたジャム処理アシスト装置において、
前記モータ駆動制御部は、前記所定時間以内でジャム処理が終了していないとき、前記モータの回転方向を逆にして前記モータを予め定めた所定時間回転駆動するジャム処理アシスト装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載されたジャム処理アシスト装置において、
前記ジャム処理の成功又は失敗を判断する手段と、
前記ジャム処理を失敗と判断したときエラー出力する出力手段と、
を有するジャム処理アシスト装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載されたジャム処理アシスト装置において、
前記回転方向検出部は、前記外力によるモータの回転方向を検出するエンコーダセンサの出力に基づき回転方向を検出するジャム処理アシスト装置。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれかに記載されたジャム処理アシスト装置において、
前記回転方向検出部は、前記外力によるモータの回転方向を検出するモータが備えるホール素子のホール信号に基づき回転方向を検出するジャム処理アシスト装置。
【請求項７】
請求項１ないし４のいずれかに記載されたジャム処理アシスト装置において、
前記回転方向検出部は、前記外力によるモータの回転によって発生する逆起電圧に基づき回転方向を検出するジャム処理アシスト装置。
【請求項８】
請求項１ないし４のいずれかに記載されたジャム処理アシスト装置において、
前記回転方向検出部は、前記外力によるモータの回転によって発生する逆起電圧による電流に基づきその回転方向を検出するジャム処理アシスト装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載されたジャム処理アシスト装置を備えた画像形成装置。
【請求項１】
搬送ローラでジャムした用紙を、当該搬送ローラを回転駆動することでジャム解除処理を行うジャム処理アシスト装置であって、
前記搬送ローラを回転駆動するモータと、
前記モータのジャム解除に必要な回転方向を検出する回転方向検出部と、
前記モータを前記検出した回転方向に回転駆動させるモータ駆動制御部と、
を有し、
前記回転方向検出部は、前記ジャムした用紙の外力による引出方向の検出に基づき、前記検出した引出方向を前記モータの回転方向として決定し、前記モータを決定した方向に駆動するジャム処理アシスト装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたジャム処理アシスト装置において、
前記モータ駆動制御部は予め定めた所定時間だけ、通常の用紙搬送時における速度よりも低速で前記モータの回転駆動を行うジャム処理アシスト装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたジャム処理アシスト装置において、
前記モータ駆動制御部は、前記所定時間以内でジャム処理が終了していないとき、前記モータの回転方向を逆にして前記モータを予め定めた所定時間回転駆動するジャム処理アシスト装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載されたジャム処理アシスト装置において、
前記ジャム処理の成功又は失敗を判断する手段と、
前記ジャム処理を失敗と判断したときエラー出力する出力手段と、
を有するジャム処理アシスト装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載されたジャム処理アシスト装置において、
前記回転方向検出部は、前記外力によるモータの回転方向を検出するエンコーダセンサの出力に基づき回転方向を検出するジャム処理アシスト装置。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれかに記載されたジャム処理アシスト装置において、
前記回転方向検出部は、前記外力によるモータの回転方向を検出するモータが備えるホール素子のホール信号に基づき回転方向を検出するジャム処理アシスト装置。
【請求項７】
請求項１ないし４のいずれかに記載されたジャム処理アシスト装置において、
前記回転方向検出部は、前記外力によるモータの回転によって発生する逆起電圧に基づき回転方向を検出するジャム処理アシスト装置。
【請求項８】
請求項１ないし４のいずれかに記載されたジャム処理アシスト装置において、
前記回転方向検出部は、前記外力によるモータの回転によって発生する逆起電圧による電流に基づきその回転方向を検出するジャム処理アシスト装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載されたジャム処理アシスト装置を備えた画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１７６８２７（Ｐ２０１２−１７６８２７Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４０７６６（Ｐ２０１１−４０７６６）
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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