画像形成装置
【課題】消費電力が小さい画像形成装置を提供する。
【解決手段】駆動手段６０,６２,６４に駆動されてシートＳを搬送するローラ２４,３６,２６と、該ローラ２４,３６,２６近傍位置でのシートＳの存在を検出するセンサ４４,４２,４６とを備える画像形成装置であって、駆動中のローラ２４,３６,２６の振動によって発電し、発電した電力をセンサ４４,４２,４６に供給する振動発電手段８０,８２,８４を有する。これにより、センサ４４,４２,４６に必要な電力を外部から取り込む必要がなくなり、画像形成装置の消費電力が小さくなる。
【解決手段】駆動手段６０,６２,６４に駆動されてシートＳを搬送するローラ２４,３６,２６と、該ローラ２４,３６,２６近傍位置でのシートＳの存在を検出するセンサ４４,４２,４６とを備える画像形成装置であって、駆動中のローラ２４,３６,２６の振動によって発電し、発電した電力をセンサ４４,４２,４６に供給する振動発電手段８０,８２,８４を有する。これにより、センサ４４,４２,４６に必要な電力を外部から取り込む必要がなくなり、画像形成装置の消費電力が小さくなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、画像形成装置の電力制御の分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
近年、消費電力が小さい画像形成装置が望まれている。その要望に応えるために、稼動中に発生する振動を電力に変換し、該電力を一部の構成要素の作動に使用する画像形成装置が提案されている。例えば、特許文献１に記載されている画像形成装置の場合、稼動中に発生する振動を圧電素子によって電力に変換し、その電力を二次電池に蓄電し、蓄電電力を画像形成装置の電源ＯＦＦ時の余熱やスタートボタンの点灯などに利用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１２１４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置の場合、二次電池と、圧電素子が発電した電力を二次電池に充電し、二次電池の蓄電電力をヒータなどに放電する手段、例えば回路を必要とする。そのため、画像形成装置が高価になる。また、二次電池は、時間の経過とともに性能が低下するので、いずれは新品との交換が必要である。そのため、画像形成装置の維持コストも高くなる。
【０００５】
そこで、本発明は、製造コストや維持コストが高くなる二次電池等の構成要素がなくても、稼動中に発生する振動から変換された電力を有効利用することができ、消費電力が小さい画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するために、本願の請求項１に記載の発明は、駆動手段に駆動されてシートを搬送するローラと、該ローラ近傍位置でのシートの存在を検出するセンサとを備える画像形成装置であって、
駆動中のローラの振動によって発電し、発電した電力をセンサに供給する振動発電手段を有することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
駆動手段は、センサがローラ近傍位置でのシートの存在を検出しなくなると、該ローラの駆動を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、ローラ近傍位置でのシートの存在を検出するセンサが、駆動中の該ローラの振動によって発電する振動発電手段から供給された電力によって作動する。そのため、画像形成装置の外部からセンサに必要な電力を取り込む必要がない。その結果、画像形成装置の消費電力が小さくなる。また、振動発電手段が発電した電力が、発電後すぐにセンサに使用されるので、二次電池と該二次電池に対して充電するまたは放電する手段、例えば回路を必要としない。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明によれば、センサがローラ近傍位置でのシートの存在を検出しなくなると、該ローラの駆動が停止される。すなわち、しばらくの間シートを搬送しないローラは停止される。それとともに、センサも停止する。その結果、ローラを駆動する駆動手段の電力消費が抑制され、センサの作動も必要最低限に抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の動力系と制御系とを概略的に示す図である。
【図３】振動発電部の構成を概略的に示す図である。
【図４】定着ローラに対する制御のフローチャートである。
【図５】循環搬送ローラに対する制御のフローチャートである。
【図６】片面印刷における排出／反転ローラに対する制御のフローチャートである。
【図７】両面印刷における排出／反転ローラに対する制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示している。また、図２は、画像形成装置の制御系と動力系とが概略的に示されている。図において符号１０に示される画像形成装置は、シートＳ（用紙）の両面に画像形成可能に構成されている。
【００１２】
画像形成装置１０は、図１に示すように、シートＳの主搬送路ＭＰの上流側から順に説明すると、複数のシートＳを重ねて収容するストッカ１２と、ストッカ１２に収容されているシートＳを下流側に送る給紙ローラ１４と、給紙ローラ１４から送られたシートＳを所定のタイミングで下流側に送るタイミングローラ１６と、タイミングローラ１６から送られたシートＳに画像を形成する画像形成部１８と、画像形成部１８によって形成された画像をシートＳに定着させる定着部２０と、定着部２０による定着が完了したシートＳを排出口２２方向に送る排出／反転ローラ２４とを有する。
【００１３】
また、画像形成装置１０は、シートＳの両面に画像を形成するために、定着部２０下流側の主搬送路ＭＰの部分からタイミングローラ１６上流側の部分に、片面に画像が形成されたシートＳを循環搬送するための循環搬送路ＣＰを備えている。この循環搬送路ＣＰには、シートＳを搬送するための２つの循環搬送ローラ２６、２８が配置されている。また、排出／反転ローラ２４が、この循環搬送路ＣＰにシートＳを送れるように、反転可能（排出口２２方向に送るときの回転（正転）と逆方向に回転可能）に構成されている。
【００１４】
画像形成部１８は、中間転写ベルト３０と、中間転写ベルト３０の像担持面にトナー画像を形成する４つの現像ユニット３２Ｋ,３２Ｃ,３２Ｍ,３２Ｙと、中間転写ベルト３０上のトナー画像をシートＳに転写する二次転写ローラ３４とを有する。現像ユニット３２Ｋは、黒トナーを使用してトナー画像を形成する。現像ユニット３２Ｃはシアン、３２Ｍはマゼンタ、３２Ｙはイエローのトナーを使用する。中間転写ベルト３０の像担持面には、現像ユニット３２Ｋ,３２Ｃ,３２Ｍ,３２Ｙそれぞれが順番に各色のトナー画像を重ねて形成することにより、フルカラーのトナー画像が形成される。中間転写ベルト３０の像担持面に形成されたフルカラーのトナー画像は、該ベルト３０と二次転写ローラ３４との間に搬送されたシートＳに転写される。
【００１５】
定着部２０は、シートＳを下流側に送りつつ、該シートＳを加熱する定着ローラ３６を有する。この定着部２０により、画像形成部１８によって形成されたトナー画像がシートＳに定着される。
【００１６】
このような画像形成装置１０によれば、ストッカ１２に収容されているシートＳは、給紙ローラ１４によってタイミングローラ１６に送られる。タイミングローラ１６に送られたシートＳは、該ローラ１６によって一度止められ、該ローラ１６により所定のタイミングに下流側の画像形成部１８に向かって送られる。画像形成部１８に送られたシートＳは、その面にトナー画像が形成される。画像形成部１８によってトナー画像が形成されたシートＳは、そのトナー画像がシートＳに定着部２０によって定着される。
【００１７】
定着部２０によってトナー画像が定着されたシートＳは、定着ローラ３６によって排出／反転ローラ２４に送られる。排出／反転ローラ２４に送られたシートＳは、片面印刷の場合または両面印刷において両面への画像形成が完了している場合は、該ローラ２４によって排出口２２に送られ、該排出口２２を介して装置外部に排出される。一方、両面印刷において片面のみ画像形成が完了している場合、シートＳは、排出／反転ローラ２４によって循環搬送路ＣＰに送られる。
【００１８】
循環搬送路ＣＰに送られたシートＳは、２つの循環搬送ローラ２６,２８によって順に送られ、タイミングローラ１６の上流側に戻される。そして、画像形成部１８によって残りの面にトナー画像が形成され、定着部２０を経て、排出口２２から排出される。
【００１９】
ここからは、本発明の特徴に係る、画像形成装置１０の構成について説明する。
【００２０】
図２に示すように、画像形成装置１０の制御部５０は、該装置１０の構成要素に対する電力供給を制御するとともに、該構成要素に対して制御信号を送信したり、該構成要素からの検出信号を受信するように構成されている。図では、電力を実線矢印によって示し、駆動力を一点鎖線によって示し、信号を点線によって示している。
【００２１】
具体的には、制御部５０は、主電源５２から電力の供給を受け、自身が作動するとともに、画像形成部１８、定着部２０、給紙ローラ１４を回転させるモータ（駆動手段）５４、タイミングローラ１６を回転させるモータ５６、二次転写ローラ３４を回転させるモータ５８、排出／反転ローラ２４を回転させるモータ６０、定着ローラ３６を回転させるモータ６２、循環搬送ローラ２６を回転させるモータ６４、および循環搬送ローラ２８を回転させるモータ６６に対して電力供給制御を実行するように構成されている。この主電源５２は、主電源スイッチ６８を介してＡＣ電源７０に接続されている。
【００２２】
また、制御部５０は、複数のセンサ４０〜４６それぞれからの信号に基づいて、複数のモータ５４〜６６それぞれを制御するように構成されている。
【００２３】
複数のセンサ４０〜４６それぞれは、その検出領域におけるシートＳの詰まり（滞留）やシートＳの未到着を検出するためのセンサであって、それぞれ所定の位置に配置されている。
【００２４】
タイミングセンサ４０は、図１に示すように、その検出領域がタイミングローラ１６の上流側近傍に位置するように配置され、該ローラ１６を通過するシートＳを検出するように構成されている。また、タイミングセンサ４０は、その検出領域にシートＳが存在している間、図２に示すように、制御部５０にシート検出信号を出力するように構成されている。
【００２５】
定着後センサ４２は、図１に示すように、その検出領域が定着部２０の下流側近傍に位置するように配置され、定着部２０の定着ローラ３６を通過するシートＳを検出する。また、定着後センサ４２は、その検出領域にシートＳが存在している間、タイミングセンサ４０と同様に、制御部５０にシート検出信号を出力する。
【００２６】
排出センサ４４は、図１に示すように、その検出領域が排出／反転ローラ２４の排出口２２側近傍に位置するように配置され、該ローラ２４を通過するシートＳを検出する。また、排出センサ４４は、その検出領域にシートＳが存在している間、タイミングセンサ４０と同様に、制御部５０にシート検出信号を出力する。
【００２７】
循環搬送センサ４６は、図１に示すように、その検出領域が循環搬送ローラ２６の下流側近傍に位置するように配置され、該ローラ２６を通過するシートＳを検出する。また、循環搬送センサ４６は、その検出領域にシートＳが存在している間、タイミングセンサ４０と同様に、制御部５０にシート検出信号を出力する。
【００２８】
これら４つのセンサ４０〜４６は、当然ながら電力の供給を受けて作動するが、その電力供給元がそれぞれ異なっている。
【００２９】
タイミングセンサ４０は、図２に示すように、制御部５０を介して主電源５２から電力の供給を受けている。
【００３０】
一方、定着後センサ４２、排出センサ４４、循環搬送センサ４６は、図２に示すように、主電源５２から電力の供給を受けず、振動発電部８０〜８４から電力の供給を受けている。
【００３１】
これら振動発電部８０〜８４は、対応するローラの振動を電力に変換するように構成されている。振動発電部８０は排出／反転ローラ２４の振動を電力に変換し、その電力を排出センサ４４に供給するように構成されている。また、振動発電部８２は、定着ローラ３６の振動を電力に変換し、その電力を定着後センサ４２に供給するように構成されている。さらに、振動発電部８４は、循環搬送ローラ２６の振動を電力に変換し、その電力を循環搬送センサ４６に供給するように構成されている。
【００３２】
これらの振動発電部８０〜８４の詳細について、図３を参照しながら説明する。
【００３３】
振動発電部８０〜８４それぞれは、対応するローラ２４,２６,３６の振動によって発電する圧電素子（ピエゾ素子）９０と、圧電素子９０が発電した電力を整流、平滑、および変圧（電圧変換）して対応するセンサ４２,４４,４６に供給する整流・平滑・変圧部９２とから構成されている。
【００３４】
圧電素子９０は、一方向に圧縮されるまたは引張されると発電する圧電効果を利用したものであって、該一方向がローラの振動方向（最大振幅の振動方向）とほぼ一致するように、且つローラの振動によって発電できるように配置されている。例えば、図３に示すように、ローラは支持部材９４に支持され、該支持部材９４は圧電素子９０を介して画像形成装置１０の筐体９６に支持されている。
【００３５】
整流・平滑・変圧部９２は、圧電素子９０が発電する不安定で一定でない電力（振動が不安定で一定でないことによる）を、安定したほぼ一定のセンサの作動に必要な電力に調整するためのものであって、例えば回路によって構成されている。
【００３６】
したがって、定着後センサ４２、排出センサ４４、循環搬送センサ４６それぞれは、対応するローラ２４,２６,３６が駆動し始めると作動し始め、該ローラの駆動中は作動し続け、該ローラの駆動が停止するとその作動が停止する。言い換えると、対応するローラが停止しているときはシートＳの詰まりや未到着を検出する必要がないので、センサ４２〜４６は停止している。
【００３７】
図２に戻り、さらに制御部５０は、画像形成の実行が決定されると、例えば画像形成装置１０が複写機である場合は「コピー」ボタンが操作されると、複数のモータ５４〜６６を始動させるように構成されている。ただし、循環搬送ローラ用モータ６４,６６は、ユーザによって「両面印刷」に設定されているときのみ始動させる。
【００３８】
加えて、制御部５０は、複数のセンサ４０〜４６それぞれからの信号に基づいて、複数のモータ５４〜６６それぞれを停止させるように構成されている。その詳細は、以下のローラに対する制御とともに説明する。
【００３９】
ここからは、本発明に係るローラに対して制御部５０が実行する制御について説明する。定着ローラ３６、循環搬送ローラ２６、排出／反転ローラ２４の順に説明する。
【００４０】
図４は、定着ローラ３６に対する一例の制御の流れを示すフローチャートである。
【００４１】
図４に示すように、ステップＳ１００において印刷実行条件（画像形成実行条件）が成立すると、本フローチャートに示す制御が開始される。印刷実行条件は、例えば、画像形成装置１０が複写機である場合は、「コピー」ボタンが操作されると成立する。なお、ここでの印刷実行条件は、片面印刷と両面印刷とを区別しない。
【００４２】
ステップＳ１００で印刷実行条件が成立すると、ステップＳ１１０において、制御部５０は、定着ローラ用モータ６２を始動させる。これにより、定着ローラ３６が回転し始め（振動し始め）、振動発電部８２が定着後センサ４２に対して電力を供給し始める（定着後センサ４２の作動が開始する）。
【００４３】
ステップＳ１２０において、制御部５０は、定着後センサ４２からのシート検出信号が入力されているか否か、すなわちシートＳが定着ローラ３６を通過中か否かを判定する。定着後センサ４２からのシート検出信号が入力されている場合は、ステップＳ１３０に進む。そうでない場合はステップＳ１５０に進む。
【００４４】
ステップＳ１３０において、制御部５０は、定着後センサ４２からのシート検出信号の入力がなくなったか否か、すなわちシートＳの定着ローラ３６（厳密には定着後センサ４２の検出領域）の通過が完了したか否かを判定する。定着後センサ４２からのシート検出信号の入力がなくなると、ステップＳ１４０に進む。そうでない場合はステップＳ１７０に進む。
【００４５】
ステップＳ１４０において、制御部５０は、定着ローラ用モータ６２を停止させる。これにより、定着後センサ４２が停止する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。
【００４６】
一方、ステップＳ１２０で定着後センサ４２からのシート検出信号の入力がない、すなわち定着ローラ３６にシートＳが到着していないと判定した場合、ステップＳ１５０において、制御部５０は、タイムアウトか否かを判定する。例えば、ステップＳ１００で印刷実行条件が成立してから予め決められたタイムアウト時間経過したか否かが判定される。タイムアウトの場合、定着ローラ３６にシートＳが到着しない異常が発生しているとみなして、ステップＳ１６０に進み、エラーを報知する（例えば、警告灯を点灯する）。そして、ステップＳ１４０に進む。タイムアウトでない場合は、ステップＳ１２０に戻る。
【００４７】
また、一方、ステップＳ１３０で定着後センサ４２からのシート検出信号の入力がなくならない、すなわちシートＳの定着ローラ３６の通過が完了していないと判定した場合、ステップＳ１７０において、制御部５０は、タイムアウトか否かを判定する。例えば、定着後センサ４２がシートＳを検出し始めてから予め決められたタイムアウト時間経過したか否かが判定される。タイムアウトの場合、定着ローラ３６からシートＳが移動しない異常（シートＳの詰まり）が発生しているとみなして、ステップＳ１８０に進み、エラーを報知する。そして、ステップＳ１４０に進む。タイムアウトでない場合は、ステップＳ１３０に戻る。
【００４８】
次に、循環搬送ローラ２６に対する制御について説明する。図５は、循環搬送ローラ２６に対する一例の制御の流れを示すフローチャートである。
【００４９】
図５に示すように、ステップＳ３００において両面印刷実行条件が成立すると、本フローチャートに示す制御が開始される。両面印刷実行条件は、例えば、画像形成装置１０が複写機である場合は、ユーザがタッチパネルを操作して「両面印刷」に設定した後、「コピー」ボタンが操作されると成立する。なお、両面印刷実行条件は、両面印刷において１つの面に対する画像形成が完了すると、例えば、循環搬送路ＣＰ上の循環搬送センサ４６をシートＳが通過すると、不成立となる。
【００５０】
ステップＳ３００で両面印刷実行条件が成立すると、ステップＳ３１０において、制御部５０は、循環搬送ローラ用モータ６４を始動させる。これにより、循環搬送ローラ２６が回転し始め（振動し始め）、振動発電部８４が循環搬送センサ４６に対して電力を供給し始める（循環搬送センサ４６の作動が開始する）。
【００５１】
ステップＳ３２０において、制御部５０は、循環搬送センサ４６からのシート検出信号が入力されているか否か、すなわちシートＳが循環搬送ローラ２６を通過中か否かを判定する。循環搬送センサ４６からのシート検出信号が入力されている場合は、ステップＳ３３０に進む。そうでない場合はステップＳ３５０に進む。
【００５２】
ステップＳ３３０において、制御部５０は、循環搬送センサ４６からのシート検出信号の入力がなくなったか否か、すなわちシートＳの循環搬送ローラ２６（厳密には循環搬送センサ４６の検出領域）の通過が完了したか否かを判定する。循環搬送センサ４６からのシート検出信号の入力がなくなると、ステップＳ３４０に進む。そうでない場合はステップＳ３７０に進む。
【００５３】
ステップＳ３４０において、制御部５０は、循環搬送ローラ用モータ６４を停止させる。これにより、循環搬送センサ４６が停止する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。
【００５４】
一方、ステップＳ３２０で循環搬送センサ４６からのシート検出信号の入力がない、すなわち循環搬送ローラ２６にシートＳが到着していないと判定した場合、ステップＳ３５０において、制御部５０は、タイムアウトか否かを判定する。例えば、ステップＳ３００で両面印刷実行条件が成立してから予め決められたタイムアウト時間経過したか否かが判定される。タイムアウトの場合、循環搬送ローラ２６にシートＳが到着しない異常が発生しているとみなして、ステップＳ３６０に進み、エラーを報知する。そして、ステップＳ３４０に進む。タイムアウトでない場合は、ステップＳ３２０に戻る。
【００５５】
また、一方、ステップＳ３３０で循環搬送センサ４６からのシート検出信号の入力がなくならない、すなわちシートＳの循環搬送ローラ２６の通過が完了していないと判定した場合、ステップＳ３７０において、制御部５０は、タイムアウトか否かを判定する。例えば、循環搬送センサ４６がシートＳを検出してから予め決められたタイムアウト時間経過したか否かが判定される。タイムアウトの場合、循環搬送ローラ２６からシートＳが移動しない異常（シートＳの詰まり）が発生しているとみなして、ステップＳ３８０に進み、エラーを報知する。そして、ステップＳ３４０に進む。タイムアウトでない場合は、ステップＳ３３０に戻る。
【００５６】
続いて、排出／反転ローラ２４に対する制御について説明する。なお、排出／反転ローラ２４に対する制御は、片面印刷用と両面印刷用とがある。
【００５７】
図６は、片面印刷用の排出／反転ローラ２４に対する一例の制御の流れを示すフローチャートである。
【００５８】
図６に示すように、ステップＳ５００において片面印刷実行条件が成立すると、本フローチャートに示す制御が開始される。片面印刷実行条件は、例えば、画像形成装置１０が複写機である場合は、ユーザがタッチパネルを操作して「片面印刷」に設定した後、「コピー」ボタンが操作されると成立する。または、「両面印刷」に設定されていても、両面印刷において１つの面に対する画像形成が完了すると成立する。
【００５９】
ステップＳ５００で片面印刷実行条件が成立すると、ステップＳ５１０において、制御部５０は、排出／反転ローラ用モータ６０を正転方向に回転始動する。正転方向は、シートＳを排出口２２に向かって送る方向である。これにより、搬出／反転ローラ２４が正転し始め（振動し始め）、振動発電部８０が排出センサ４４に対して電力を供給し始める（排出センサ４４の作動が開始する）。
【００６０】
ステップＳ５２０において、制御部５０は、排出センサ４４からのシート検出信号が入力されているか否か、すなわちシートＳが排出／反転ローラ２４を通過中か否かを判定する。排出センサ４４からのシート検出信号が入力されている場合は、ステップＳ５３０に進む。そうでない場合はステップＳ５５０に進む。
【００６１】
ステップＳ５３０において、制御部５０は、排出センサ４４からのシート検出信号の入力がなくなったか否か、すなわちシートＳの排出／反転ローラ２４（厳密には排出センサ４４の検出領域）の通過が完了したか否かを判定する。排出センサ４４からのシート検出信号の入力がなくなると、ステップＳ５４０に進む。そうでない場合はステップＳ５７０に進む。
【００６２】
ステップＳ５４０において、制御部５０は、排出／反転ローラ用モータ６０を停止させる。これにより、排出センサ４４が停止する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。
【００６３】
一方、ステップＳ５２０で排出センサ４４からのシート検出信号の入力がない、すなわち排出／反転ローラ２４にシートＳが到着していないと判定した場合、ステップＳ５５０において、制御部５０は、タイムアウトか否かを判定する。例えば、ステップＳ５００で片面印刷実行条件が成立してから予め決められたタイムアウト時間経過したか否かが判定される。タイムアウトの場合、排出／反転ローラ２４にシートＳが到着しない異常が発生しているとみなして、ステップＳ５６０に進み、エラーを報知する。そして、ステップＳ５４０に進む。タイムアウトでない場合は、ステップＳ５２０に戻る。
【００６４】
また、一方、ステップＳ５３０で排出センサ４４からのシート検出信号の入力がなくならない、すなわちシートＳの排出／反転ローラ２４の通過が完了していないと判定した場合、ステップＳ５７０において、制御部５０は、タイムアウトか否かを判定する。例えば、排出センサ４４がシートＳを検出してから予め決められたタイムアウト時間経過したか否かが判定される。タイムアウトの場合、排出／反転ローラ２４からシートＳが移動しない異常（シートＳの詰まり）が発生しているとみなして、ステップＳ５８０に進み、エラーを報知する。そして、ステップＳ５４０に進む。タイムアウトでない場合は、ステップＳ５３０に戻る。
【００６５】
図７は、両面印刷用の排出／反転ローラ２４に対する一例の制御の流れを示すフローチャートである。
【００６６】
図７に示すように、ステップＳ７００において両面印刷実行条件が成立すると、本フローチャートに示す制御が開始される。両面印刷実行条件は、例えば、画像形成装置１０が複写機である場合は、ユーザがタッチパネルを操作して両面印刷に設定した後、「コピー」ボタンが操作されると成立する。なお、両面印刷実行条件は、両面印刷において１つの面に対する画像形成が完了すると、例えば、循環搬送路ＣＰ上の循環搬送センサ４６をシートＳが通過すると、不成立となる。
【００６７】
両面印刷実行条件が成立すると、ステップＳ７１０において、制御部５０は、排出／反転ローラ用モータ６０を正転方向に回転始動させる。これにより、搬出／反転ローラ２４が正転し始め（振動し始め）、振動発電部８０が排出センサ４４に対して電力を供給し始める（排出センサ４４の作動が開始する）。
【００６８】
ステップＳ７２０において、制御部５０は、排出センサ４４からのシート検出信号が入力されているか否か、すなわち排出／反転ローラ２４をシートＳが通過中か否かを判定する。なお、このときのシートＳの通過方向は、排出口２２に向かう方向である。排出センサ４４からのシート検出信号が入力されている場合は、ステップＳ７３０に進む。そうでない場合はステップＳ７８０に進む。
【００６９】
ステップＳ７３０において、制御部５０は、排出センサ４４からのシート検出信号の入力が開始されてから所定時間Ｔ１経過したか否かを判定する。所定時間Ｔ１経過した場合は、ステップＳ７４０に進む。
【００７０】
この所定時間Ｔ１は、排出センサ４４がシート検出信号を出力し始めたタイミングから該シートＳの後端（反排出口２２側端）が排出／反転ローラ２４を通過し終わるタイミングまでの時間に比べて短い時間に設定されている。
【００７１】
すなわち、後述するように所定時間Ｔ１経過後に排出／反転ローラ２４が反転開始したときに（ステップＳ７４０）、該ローラ２４がシートＳを挟持しているように、該所定時間Ｔ１は設定されている（所定時間Ｔ１経過後にシートＳを挟持していないと、反転したときにローラ２４は循環搬送路ＣＰにシートＳを送れない）。この所定時間Ｔ１は、排出／反転ローラ２４と排出センサ４４との間の距離、シートＳの搬送方向長さ、搬送速度に基づいて算出される。
【００７２】
ステップＳ７４０において、制御部５０は、排出／反転ローラ用モータ６０を反転させ、正転している排出／反転ローラ２４を反転させる。
【００７３】
ステップＳ７５０において、制御部５０は、排出センサ４４からのシート検出信号の入力がなくなったか否か、すなわちシートＳの排出／反転ローラ２４の通過（排出口２２から循環搬送路ＣＰに向かう方向）が完了したか否かを判定する。排出センサ４４からのシート検出信号の入力がなくなると、ステップＳ７６０に進む。そうでない場合はステップＳ８００に進む。
【００７４】
ステップＳ７６０において、制御部５０は、排出センサ４４からのシート検出信号の入力がなくなってから所定時間Ｔ２経過したか否かを判定する。所定時間Ｔ２経過した場合は、ステップＳ７７０に進む。
【００７５】
この所定時間Ｔ２は、排出センサ４４がシート検出信号の出力を停止したタイミングから該シートＳの後端（排出口２２側端）が排出／反転ローラ２４を通過し終わるタイミングまでの時間に比べて長い時間に設定されている。
【００７６】
これは、排出／反転ローラ２４が反転した場合、排出センサ４４が該ローラ２４の搬送方向上流側に位置することによる。すなわち、排出センサ４４の検出領域からシートＳが完全に脱去するとほぼ同時（シート検出信号の出力停止と同時）に該ローラ２４を停止させることができないからである（同時にローラ２４を停止すると、該ローラ２４にシートＳが残る）。この所定時間Ｔ２は、排出／反転ローラ２４と排出センサ４４との間の距離、シートＳの搬送方向長さ、搬送速度に基づいて算出される。
【００７７】
ステップＳ７７０において、制御部５０は、排出／反転ローラ用モータ６０を停止させる。これにより、排出センサ４４が停止する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。
【００７８】
一方、ステップＳ７２０で排出センサ４４からのシート検出信号の入力がない、すなわち排出／反転ローラ２４にシートＳが到着していないと判定した場合、ステップＳ７８０において、制御部５０は、タイムアウトか否かを判定する。例えば、ステップＳ７００で両面印刷実行条件が成立してから予め決められたタイムアウト時間経過したか否かが判定される。タイムアウトの場合、排出／反転ローラ２４にシートＳが到着しない異常が発生しているとみなして、ステップＳ７９０に進み、エラーを報知する。そして、ステップＳ７７０に進む。タイムアウトでない場合は、ステップＳ７２０に戻る。
【００７９】
また、一方、ステップＳ７５０で排出センサ４４からのシート検出信号の入力がなくならない、すなわちシートＳの排出／反転ローラ２４の通過が完了していないと判定した場合、ステップＳ８００において、制御部５０は、タイムアウトか否かを判定する。例えば、排出センサ４４がシートＳを検出してから予め決められたタイムアウト時間経過したか否かが判定される。タイムアウトの場合、排出／反転ローラ２４からシートＳが移動しない異常（シートＳの詰まり）が発生したとみなして、ステップＳ８１０に進み、エラーを報知する。そして、ステップＳ７７０に進む。タイムアウトでない場合は、ステップＳ７５０に戻る。
【００８０】
なお、定着ローラ３６、循環搬送ローラ２６、排出／反転ローラ２４以外のローラは、例えば、「コピー」ボタンが押されてから所定の時間経過すると、制御部５０によって停止される。
【００８１】
本実施形態によれば、排出センサ４４、循環搬送センサ４６、定着後センサ４２が、駆動中の対応するローラ２４,２６,３６の振動によって発電する対応する振動発電手段８０〜８４から供給された電力によって作動する。そのため、画像形成装置１０の外部からセンサ４２〜４６に必要な電力を取り込む必要がない。その結果、画像形成装置１０の消費電力が小さくなる。また、振動発電手段８０〜８４それぞれが発電した電力が、発電後すぐに対応するセンサ４２〜４６に使用されるので、二次電池と該電池に対して充電するまたは放電する手段、例えば回路を必要としない。
【００８２】
また、センサ４２〜４６が対応するローラ２４,２６,３６近傍位置でのシートＳの存在を検出しなくなると、該ローラの駆動が停止される。すなわち、しばらくの間シートＳを搬送しないローラ２４,２６,３６は停止される。それとともに、センサ４２〜４６も停止する。その結果、ローラ２４,２６,３６を駆動する排出／反転ローラ用モータ６０、循環搬送ローラ用モータ６４、定着ローラ用モータ６２の電力消費が抑制され、センサ４２〜４６の作動も必要最低限に抑制される。
【００８３】
以上、上述の一実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。
【００８４】
例えば、上述の実施形態の場合、ローラの振動によってセンサの作動電力を発電する振動発電手段は、圧電素子、すなわち圧電式であるが、これに限らず、例えば静電式であってもよく、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００８５】
静電式を採用する場合、例えば、２つの平板状の電極を用意し、ローラを支持する支持部（例えば、画像形成装置の筐体の一部であってローラとともに振動する部分）に一方の電極を取り付け、他方の電極を一方の電極と平行に対向配置させる。また、いずれか一方の電極の対向面にはエレクトレット材（半永久的に電荷を保持する部材）を貼りつける。この場合、ローラの振動によって両電極間の距離が変動することにより、すなわち静電容量が変化することにより、両電極間に電圧が発生する（電力が発生する）。この発生した電力をセンサに供給する。
【００８６】
また、上述の実施形態の場合、振動から変換された電力によって作動するセンサ（４２〜４６）のシート検出信号の出力が停止すると、その停止をトリガにして対応するローラ（２４,２６,３６）が停止されるが、本発明は、これに限らない。発生する振動が電力に変換されてセンサに供給されるローラ（２４,２６,３６）の停止条件は、別にあってもよい。例えば、画像形成装置が複写機である場合、「コピー」ボタンが操作されてから所定時間経過後を停止条件としてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
２４ ローラ（排出／反転ローラ）
２６ ローラ（循環搬送ローラ）
３６ ローラ（定着ローラ）
４２ 定着後センサ
４４ 排出センサ
４６ 循環搬送センサ
６０ 駆動手段（排出／反転ローラ用モータ）
６２ 駆動手段（定着ローラ用モータ）
６４ 駆動手段（循環搬送ローラ用モータ）
８０〜８４ 振動発電手段（振動発電部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、画像形成装置の電力制御の分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
近年、消費電力が小さい画像形成装置が望まれている。その要望に応えるために、稼動中に発生する振動を電力に変換し、該電力を一部の構成要素の作動に使用する画像形成装置が提案されている。例えば、特許文献１に記載されている画像形成装置の場合、稼動中に発生する振動を圧電素子によって電力に変換し、その電力を二次電池に蓄電し、蓄電電力を画像形成装置の電源ＯＦＦ時の余熱やスタートボタンの点灯などに利用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１２１４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置の場合、二次電池と、圧電素子が発電した電力を二次電池に充電し、二次電池の蓄電電力をヒータなどに放電する手段、例えば回路を必要とする。そのため、画像形成装置が高価になる。また、二次電池は、時間の経過とともに性能が低下するので、いずれは新品との交換が必要である。そのため、画像形成装置の維持コストも高くなる。
【０００５】
そこで、本発明は、製造コストや維持コストが高くなる二次電池等の構成要素がなくても、稼動中に発生する振動から変換された電力を有効利用することができ、消費電力が小さい画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するために、本願の請求項１に記載の発明は、駆動手段に駆動されてシートを搬送するローラと、該ローラ近傍位置でのシートの存在を検出するセンサとを備える画像形成装置であって、
駆動中のローラの振動によって発電し、発電した電力をセンサに供給する振動発電手段を有することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
駆動手段は、センサがローラ近傍位置でのシートの存在を検出しなくなると、該ローラの駆動を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、ローラ近傍位置でのシートの存在を検出するセンサが、駆動中の該ローラの振動によって発電する振動発電手段から供給された電力によって作動する。そのため、画像形成装置の外部からセンサに必要な電力を取り込む必要がない。その結果、画像形成装置の消費電力が小さくなる。また、振動発電手段が発電した電力が、発電後すぐにセンサに使用されるので、二次電池と該二次電池に対して充電するまたは放電する手段、例えば回路を必要としない。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明によれば、センサがローラ近傍位置でのシートの存在を検出しなくなると、該ローラの駆動が停止される。すなわち、しばらくの間シートを搬送しないローラは停止される。それとともに、センサも停止する。その結果、ローラを駆動する駆動手段の電力消費が抑制され、センサの作動も必要最低限に抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の動力系と制御系とを概略的に示す図である。
【図３】振動発電部の構成を概略的に示す図である。
【図４】定着ローラに対する制御のフローチャートである。
【図５】循環搬送ローラに対する制御のフローチャートである。
【図６】片面印刷における排出／反転ローラに対する制御のフローチャートである。
【図７】両面印刷における排出／反転ローラに対する制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示している。また、図２は、画像形成装置の制御系と動力系とが概略的に示されている。図において符号１０に示される画像形成装置は、シートＳ（用紙）の両面に画像形成可能に構成されている。
【００１２】
画像形成装置１０は、図１に示すように、シートＳの主搬送路ＭＰの上流側から順に説明すると、複数のシートＳを重ねて収容するストッカ１２と、ストッカ１２に収容されているシートＳを下流側に送る給紙ローラ１４と、給紙ローラ１４から送られたシートＳを所定のタイミングで下流側に送るタイミングローラ１６と、タイミングローラ１６から送られたシートＳに画像を形成する画像形成部１８と、画像形成部１８によって形成された画像をシートＳに定着させる定着部２０と、定着部２０による定着が完了したシートＳを排出口２２方向に送る排出／反転ローラ２４とを有する。
【００１３】
また、画像形成装置１０は、シートＳの両面に画像を形成するために、定着部２０下流側の主搬送路ＭＰの部分からタイミングローラ１６上流側の部分に、片面に画像が形成されたシートＳを循環搬送するための循環搬送路ＣＰを備えている。この循環搬送路ＣＰには、シートＳを搬送するための２つの循環搬送ローラ２６、２８が配置されている。また、排出／反転ローラ２４が、この循環搬送路ＣＰにシートＳを送れるように、反転可能（排出口２２方向に送るときの回転（正転）と逆方向に回転可能）に構成されている。
【００１４】
画像形成部１８は、中間転写ベルト３０と、中間転写ベルト３０の像担持面にトナー画像を形成する４つの現像ユニット３２Ｋ,３２Ｃ,３２Ｍ,３２Ｙと、中間転写ベルト３０上のトナー画像をシートＳに転写する二次転写ローラ３４とを有する。現像ユニット３２Ｋは、黒トナーを使用してトナー画像を形成する。現像ユニット３２Ｃはシアン、３２Ｍはマゼンタ、３２Ｙはイエローのトナーを使用する。中間転写ベルト３０の像担持面には、現像ユニット３２Ｋ,３２Ｃ,３２Ｍ,３２Ｙそれぞれが順番に各色のトナー画像を重ねて形成することにより、フルカラーのトナー画像が形成される。中間転写ベルト３０の像担持面に形成されたフルカラーのトナー画像は、該ベルト３０と二次転写ローラ３４との間に搬送されたシートＳに転写される。
【００１５】
定着部２０は、シートＳを下流側に送りつつ、該シートＳを加熱する定着ローラ３６を有する。この定着部２０により、画像形成部１８によって形成されたトナー画像がシートＳに定着される。
【００１６】
このような画像形成装置１０によれば、ストッカ１２に収容されているシートＳは、給紙ローラ１４によってタイミングローラ１６に送られる。タイミングローラ１６に送られたシートＳは、該ローラ１６によって一度止められ、該ローラ１６により所定のタイミングに下流側の画像形成部１８に向かって送られる。画像形成部１８に送られたシートＳは、その面にトナー画像が形成される。画像形成部１８によってトナー画像が形成されたシートＳは、そのトナー画像がシートＳに定着部２０によって定着される。
【００１７】
定着部２０によってトナー画像が定着されたシートＳは、定着ローラ３６によって排出／反転ローラ２４に送られる。排出／反転ローラ２４に送られたシートＳは、片面印刷の場合または両面印刷において両面への画像形成が完了している場合は、該ローラ２４によって排出口２２に送られ、該排出口２２を介して装置外部に排出される。一方、両面印刷において片面のみ画像形成が完了している場合、シートＳは、排出／反転ローラ２４によって循環搬送路ＣＰに送られる。
【００１８】
循環搬送路ＣＰに送られたシートＳは、２つの循環搬送ローラ２６,２８によって順に送られ、タイミングローラ１６の上流側に戻される。そして、画像形成部１８によって残りの面にトナー画像が形成され、定着部２０を経て、排出口２２から排出される。
【００１９】
ここからは、本発明の特徴に係る、画像形成装置１０の構成について説明する。
【００２０】
図２に示すように、画像形成装置１０の制御部５０は、該装置１０の構成要素に対する電力供給を制御するとともに、該構成要素に対して制御信号を送信したり、該構成要素からの検出信号を受信するように構成されている。図では、電力を実線矢印によって示し、駆動力を一点鎖線によって示し、信号を点線によって示している。
【００２１】
具体的には、制御部５０は、主電源５２から電力の供給を受け、自身が作動するとともに、画像形成部１８、定着部２０、給紙ローラ１４を回転させるモータ（駆動手段）５４、タイミングローラ１６を回転させるモータ５６、二次転写ローラ３４を回転させるモータ５８、排出／反転ローラ２４を回転させるモータ６０、定着ローラ３６を回転させるモータ６２、循環搬送ローラ２６を回転させるモータ６４、および循環搬送ローラ２８を回転させるモータ６６に対して電力供給制御を実行するように構成されている。この主電源５２は、主電源スイッチ６８を介してＡＣ電源７０に接続されている。
【００２２】
また、制御部５０は、複数のセンサ４０〜４６それぞれからの信号に基づいて、複数のモータ５４〜６６それぞれを制御するように構成されている。
【００２３】
複数のセンサ４０〜４６それぞれは、その検出領域におけるシートＳの詰まり（滞留）やシートＳの未到着を検出するためのセンサであって、それぞれ所定の位置に配置されている。
【００２４】
タイミングセンサ４０は、図１に示すように、その検出領域がタイミングローラ１６の上流側近傍に位置するように配置され、該ローラ１６を通過するシートＳを検出するように構成されている。また、タイミングセンサ４０は、その検出領域にシートＳが存在している間、図２に示すように、制御部５０にシート検出信号を出力するように構成されている。
【００２５】
定着後センサ４２は、図１に示すように、その検出領域が定着部２０の下流側近傍に位置するように配置され、定着部２０の定着ローラ３６を通過するシートＳを検出する。また、定着後センサ４２は、その検出領域にシートＳが存在している間、タイミングセンサ４０と同様に、制御部５０にシート検出信号を出力する。
【００２６】
排出センサ４４は、図１に示すように、その検出領域が排出／反転ローラ２４の排出口２２側近傍に位置するように配置され、該ローラ２４を通過するシートＳを検出する。また、排出センサ４４は、その検出領域にシートＳが存在している間、タイミングセンサ４０と同様に、制御部５０にシート検出信号を出力する。
【００２７】
循環搬送センサ４６は、図１に示すように、その検出領域が循環搬送ローラ２６の下流側近傍に位置するように配置され、該ローラ２６を通過するシートＳを検出する。また、循環搬送センサ４６は、その検出領域にシートＳが存在している間、タイミングセンサ４０と同様に、制御部５０にシート検出信号を出力する。
【００２８】
これら４つのセンサ４０〜４６は、当然ながら電力の供給を受けて作動するが、その電力供給元がそれぞれ異なっている。
【００２９】
タイミングセンサ４０は、図２に示すように、制御部５０を介して主電源５２から電力の供給を受けている。
【００３０】
一方、定着後センサ４２、排出センサ４４、循環搬送センサ４６は、図２に示すように、主電源５２から電力の供給を受けず、振動発電部８０〜８４から電力の供給を受けている。
【００３１】
これら振動発電部８０〜８４は、対応するローラの振動を電力に変換するように構成されている。振動発電部８０は排出／反転ローラ２４の振動を電力に変換し、その電力を排出センサ４４に供給するように構成されている。また、振動発電部８２は、定着ローラ３６の振動を電力に変換し、その電力を定着後センサ４２に供給するように構成されている。さらに、振動発電部８４は、循環搬送ローラ２６の振動を電力に変換し、その電力を循環搬送センサ４６に供給するように構成されている。
【００３２】
これらの振動発電部８０〜８４の詳細について、図３を参照しながら説明する。
【００３３】
振動発電部８０〜８４それぞれは、対応するローラ２４,２６,３６の振動によって発電する圧電素子（ピエゾ素子）９０と、圧電素子９０が発電した電力を整流、平滑、および変圧（電圧変換）して対応するセンサ４２,４４,４６に供給する整流・平滑・変圧部９２とから構成されている。
【００３４】
圧電素子９０は、一方向に圧縮されるまたは引張されると発電する圧電効果を利用したものであって、該一方向がローラの振動方向（最大振幅の振動方向）とほぼ一致するように、且つローラの振動によって発電できるように配置されている。例えば、図３に示すように、ローラは支持部材９４に支持され、該支持部材９４は圧電素子９０を介して画像形成装置１０の筐体９６に支持されている。
【００３５】
整流・平滑・変圧部９２は、圧電素子９０が発電する不安定で一定でない電力（振動が不安定で一定でないことによる）を、安定したほぼ一定のセンサの作動に必要な電力に調整するためのものであって、例えば回路によって構成されている。
【００３６】
したがって、定着後センサ４２、排出センサ４４、循環搬送センサ４６それぞれは、対応するローラ２４,２６,３６が駆動し始めると作動し始め、該ローラの駆動中は作動し続け、該ローラの駆動が停止するとその作動が停止する。言い換えると、対応するローラが停止しているときはシートＳの詰まりや未到着を検出する必要がないので、センサ４２〜４６は停止している。
【００３７】
図２に戻り、さらに制御部５０は、画像形成の実行が決定されると、例えば画像形成装置１０が複写機である場合は「コピー」ボタンが操作されると、複数のモータ５４〜６６を始動させるように構成されている。ただし、循環搬送ローラ用モータ６４,６６は、ユーザによって「両面印刷」に設定されているときのみ始動させる。
【００３８】
加えて、制御部５０は、複数のセンサ４０〜４６それぞれからの信号に基づいて、複数のモータ５４〜６６それぞれを停止させるように構成されている。その詳細は、以下のローラに対する制御とともに説明する。
【００３９】
ここからは、本発明に係るローラに対して制御部５０が実行する制御について説明する。定着ローラ３６、循環搬送ローラ２６、排出／反転ローラ２４の順に説明する。
【００４０】
図４は、定着ローラ３６に対する一例の制御の流れを示すフローチャートである。
【００４１】
図４に示すように、ステップＳ１００において印刷実行条件（画像形成実行条件）が成立すると、本フローチャートに示す制御が開始される。印刷実行条件は、例えば、画像形成装置１０が複写機である場合は、「コピー」ボタンが操作されると成立する。なお、ここでの印刷実行条件は、片面印刷と両面印刷とを区別しない。
【００４２】
ステップＳ１００で印刷実行条件が成立すると、ステップＳ１１０において、制御部５０は、定着ローラ用モータ６２を始動させる。これにより、定着ローラ３６が回転し始め（振動し始め）、振動発電部８２が定着後センサ４２に対して電力を供給し始める（定着後センサ４２の作動が開始する）。
【００４３】
ステップＳ１２０において、制御部５０は、定着後センサ４２からのシート検出信号が入力されているか否か、すなわちシートＳが定着ローラ３６を通過中か否かを判定する。定着後センサ４２からのシート検出信号が入力されている場合は、ステップＳ１３０に進む。そうでない場合はステップＳ１５０に進む。
【００４４】
ステップＳ１３０において、制御部５０は、定着後センサ４２からのシート検出信号の入力がなくなったか否か、すなわちシートＳの定着ローラ３６（厳密には定着後センサ４２の検出領域）の通過が完了したか否かを判定する。定着後センサ４２からのシート検出信号の入力がなくなると、ステップＳ１４０に進む。そうでない場合はステップＳ１７０に進む。
【００４５】
ステップＳ１４０において、制御部５０は、定着ローラ用モータ６２を停止させる。これにより、定着後センサ４２が停止する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。
【００４６】
一方、ステップＳ１２０で定着後センサ４２からのシート検出信号の入力がない、すなわち定着ローラ３６にシートＳが到着していないと判定した場合、ステップＳ１５０において、制御部５０は、タイムアウトか否かを判定する。例えば、ステップＳ１００で印刷実行条件が成立してから予め決められたタイムアウト時間経過したか否かが判定される。タイムアウトの場合、定着ローラ３６にシートＳが到着しない異常が発生しているとみなして、ステップＳ１６０に進み、エラーを報知する（例えば、警告灯を点灯する）。そして、ステップＳ１４０に進む。タイムアウトでない場合は、ステップＳ１２０に戻る。
【００４７】
また、一方、ステップＳ１３０で定着後センサ４２からのシート検出信号の入力がなくならない、すなわちシートＳの定着ローラ３６の通過が完了していないと判定した場合、ステップＳ１７０において、制御部５０は、タイムアウトか否かを判定する。例えば、定着後センサ４２がシートＳを検出し始めてから予め決められたタイムアウト時間経過したか否かが判定される。タイムアウトの場合、定着ローラ３６からシートＳが移動しない異常（シートＳの詰まり）が発生しているとみなして、ステップＳ１８０に進み、エラーを報知する。そして、ステップＳ１４０に進む。タイムアウトでない場合は、ステップＳ１３０に戻る。
【００４８】
次に、循環搬送ローラ２６に対する制御について説明する。図５は、循環搬送ローラ２６に対する一例の制御の流れを示すフローチャートである。
【００４９】
図５に示すように、ステップＳ３００において両面印刷実行条件が成立すると、本フローチャートに示す制御が開始される。両面印刷実行条件は、例えば、画像形成装置１０が複写機である場合は、ユーザがタッチパネルを操作して「両面印刷」に設定した後、「コピー」ボタンが操作されると成立する。なお、両面印刷実行条件は、両面印刷において１つの面に対する画像形成が完了すると、例えば、循環搬送路ＣＰ上の循環搬送センサ４６をシートＳが通過すると、不成立となる。
【００５０】
ステップＳ３００で両面印刷実行条件が成立すると、ステップＳ３１０において、制御部５０は、循環搬送ローラ用モータ６４を始動させる。これにより、循環搬送ローラ２６が回転し始め（振動し始め）、振動発電部８４が循環搬送センサ４６に対して電力を供給し始める（循環搬送センサ４６の作動が開始する）。
【００５１】
ステップＳ３２０において、制御部５０は、循環搬送センサ４６からのシート検出信号が入力されているか否か、すなわちシートＳが循環搬送ローラ２６を通過中か否かを判定する。循環搬送センサ４６からのシート検出信号が入力されている場合は、ステップＳ３３０に進む。そうでない場合はステップＳ３５０に進む。
【００５２】
ステップＳ３３０において、制御部５０は、循環搬送センサ４６からのシート検出信号の入力がなくなったか否か、すなわちシートＳの循環搬送ローラ２６（厳密には循環搬送センサ４６の検出領域）の通過が完了したか否かを判定する。循環搬送センサ４６からのシート検出信号の入力がなくなると、ステップＳ３４０に進む。そうでない場合はステップＳ３７０に進む。
【００５３】
ステップＳ３４０において、制御部５０は、循環搬送ローラ用モータ６４を停止させる。これにより、循環搬送センサ４６が停止する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。
【００５４】
一方、ステップＳ３２０で循環搬送センサ４６からのシート検出信号の入力がない、すなわち循環搬送ローラ２６にシートＳが到着していないと判定した場合、ステップＳ３５０において、制御部５０は、タイムアウトか否かを判定する。例えば、ステップＳ３００で両面印刷実行条件が成立してから予め決められたタイムアウト時間経過したか否かが判定される。タイムアウトの場合、循環搬送ローラ２６にシートＳが到着しない異常が発生しているとみなして、ステップＳ３６０に進み、エラーを報知する。そして、ステップＳ３４０に進む。タイムアウトでない場合は、ステップＳ３２０に戻る。
【００５５】
また、一方、ステップＳ３３０で循環搬送センサ４６からのシート検出信号の入力がなくならない、すなわちシートＳの循環搬送ローラ２６の通過が完了していないと判定した場合、ステップＳ３７０において、制御部５０は、タイムアウトか否かを判定する。例えば、循環搬送センサ４６がシートＳを検出してから予め決められたタイムアウト時間経過したか否かが判定される。タイムアウトの場合、循環搬送ローラ２６からシートＳが移動しない異常（シートＳの詰まり）が発生しているとみなして、ステップＳ３８０に進み、エラーを報知する。そして、ステップＳ３４０に進む。タイムアウトでない場合は、ステップＳ３３０に戻る。
【００５６】
続いて、排出／反転ローラ２４に対する制御について説明する。なお、排出／反転ローラ２４に対する制御は、片面印刷用と両面印刷用とがある。
【００５７】
図６は、片面印刷用の排出／反転ローラ２４に対する一例の制御の流れを示すフローチャートである。
【００５８】
図６に示すように、ステップＳ５００において片面印刷実行条件が成立すると、本フローチャートに示す制御が開始される。片面印刷実行条件は、例えば、画像形成装置１０が複写機である場合は、ユーザがタッチパネルを操作して「片面印刷」に設定した後、「コピー」ボタンが操作されると成立する。または、「両面印刷」に設定されていても、両面印刷において１つの面に対する画像形成が完了すると成立する。
【００５９】
ステップＳ５００で片面印刷実行条件が成立すると、ステップＳ５１０において、制御部５０は、排出／反転ローラ用モータ６０を正転方向に回転始動する。正転方向は、シートＳを排出口２２に向かって送る方向である。これにより、搬出／反転ローラ２４が正転し始め（振動し始め）、振動発電部８０が排出センサ４４に対して電力を供給し始める（排出センサ４４の作動が開始する）。
【００６０】
ステップＳ５２０において、制御部５０は、排出センサ４４からのシート検出信号が入力されているか否か、すなわちシートＳが排出／反転ローラ２４を通過中か否かを判定する。排出センサ４４からのシート検出信号が入力されている場合は、ステップＳ５３０に進む。そうでない場合はステップＳ５５０に進む。
【００６１】
ステップＳ５３０において、制御部５０は、排出センサ４４からのシート検出信号の入力がなくなったか否か、すなわちシートＳの排出／反転ローラ２４（厳密には排出センサ４４の検出領域）の通過が完了したか否かを判定する。排出センサ４４からのシート検出信号の入力がなくなると、ステップＳ５４０に進む。そうでない場合はステップＳ５７０に進む。
【００６２】
ステップＳ５４０において、制御部５０は、排出／反転ローラ用モータ６０を停止させる。これにより、排出センサ４４が停止する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。
【００６３】
一方、ステップＳ５２０で排出センサ４４からのシート検出信号の入力がない、すなわち排出／反転ローラ２４にシートＳが到着していないと判定した場合、ステップＳ５５０において、制御部５０は、タイムアウトか否かを判定する。例えば、ステップＳ５００で片面印刷実行条件が成立してから予め決められたタイムアウト時間経過したか否かが判定される。タイムアウトの場合、排出／反転ローラ２４にシートＳが到着しない異常が発生しているとみなして、ステップＳ５６０に進み、エラーを報知する。そして、ステップＳ５４０に進む。タイムアウトでない場合は、ステップＳ５２０に戻る。
【００６４】
また、一方、ステップＳ５３０で排出センサ４４からのシート検出信号の入力がなくならない、すなわちシートＳの排出／反転ローラ２４の通過が完了していないと判定した場合、ステップＳ５７０において、制御部５０は、タイムアウトか否かを判定する。例えば、排出センサ４４がシートＳを検出してから予め決められたタイムアウト時間経過したか否かが判定される。タイムアウトの場合、排出／反転ローラ２４からシートＳが移動しない異常（シートＳの詰まり）が発生しているとみなして、ステップＳ５８０に進み、エラーを報知する。そして、ステップＳ５４０に進む。タイムアウトでない場合は、ステップＳ５３０に戻る。
【００６５】
図７は、両面印刷用の排出／反転ローラ２４に対する一例の制御の流れを示すフローチャートである。
【００６６】
図７に示すように、ステップＳ７００において両面印刷実行条件が成立すると、本フローチャートに示す制御が開始される。両面印刷実行条件は、例えば、画像形成装置１０が複写機である場合は、ユーザがタッチパネルを操作して両面印刷に設定した後、「コピー」ボタンが操作されると成立する。なお、両面印刷実行条件は、両面印刷において１つの面に対する画像形成が完了すると、例えば、循環搬送路ＣＰ上の循環搬送センサ４６をシートＳが通過すると、不成立となる。
【００６７】
両面印刷実行条件が成立すると、ステップＳ７１０において、制御部５０は、排出／反転ローラ用モータ６０を正転方向に回転始動させる。これにより、搬出／反転ローラ２４が正転し始め（振動し始め）、振動発電部８０が排出センサ４４に対して電力を供給し始める（排出センサ４４の作動が開始する）。
【００６８】
ステップＳ７２０において、制御部５０は、排出センサ４４からのシート検出信号が入力されているか否か、すなわち排出／反転ローラ２４をシートＳが通過中か否かを判定する。なお、このときのシートＳの通過方向は、排出口２２に向かう方向である。排出センサ４４からのシート検出信号が入力されている場合は、ステップＳ７３０に進む。そうでない場合はステップＳ７８０に進む。
【００６９】
ステップＳ７３０において、制御部５０は、排出センサ４４からのシート検出信号の入力が開始されてから所定時間Ｔ１経過したか否かを判定する。所定時間Ｔ１経過した場合は、ステップＳ７４０に進む。
【００７０】
この所定時間Ｔ１は、排出センサ４４がシート検出信号を出力し始めたタイミングから該シートＳの後端（反排出口２２側端）が排出／反転ローラ２４を通過し終わるタイミングまでの時間に比べて短い時間に設定されている。
【００７１】
すなわち、後述するように所定時間Ｔ１経過後に排出／反転ローラ２４が反転開始したときに（ステップＳ７４０）、該ローラ２４がシートＳを挟持しているように、該所定時間Ｔ１は設定されている（所定時間Ｔ１経過後にシートＳを挟持していないと、反転したときにローラ２４は循環搬送路ＣＰにシートＳを送れない）。この所定時間Ｔ１は、排出／反転ローラ２４と排出センサ４４との間の距離、シートＳの搬送方向長さ、搬送速度に基づいて算出される。
【００７２】
ステップＳ７４０において、制御部５０は、排出／反転ローラ用モータ６０を反転させ、正転している排出／反転ローラ２４を反転させる。
【００７３】
ステップＳ７５０において、制御部５０は、排出センサ４４からのシート検出信号の入力がなくなったか否か、すなわちシートＳの排出／反転ローラ２４の通過（排出口２２から循環搬送路ＣＰに向かう方向）が完了したか否かを判定する。排出センサ４４からのシート検出信号の入力がなくなると、ステップＳ７６０に進む。そうでない場合はステップＳ８００に進む。
【００７４】
ステップＳ７６０において、制御部５０は、排出センサ４４からのシート検出信号の入力がなくなってから所定時間Ｔ２経過したか否かを判定する。所定時間Ｔ２経過した場合は、ステップＳ７７０に進む。
【００７５】
この所定時間Ｔ２は、排出センサ４４がシート検出信号の出力を停止したタイミングから該シートＳの後端（排出口２２側端）が排出／反転ローラ２４を通過し終わるタイミングまでの時間に比べて長い時間に設定されている。
【００７６】
これは、排出／反転ローラ２４が反転した場合、排出センサ４４が該ローラ２４の搬送方向上流側に位置することによる。すなわち、排出センサ４４の検出領域からシートＳが完全に脱去するとほぼ同時（シート検出信号の出力停止と同時）に該ローラ２４を停止させることができないからである（同時にローラ２４を停止すると、該ローラ２４にシートＳが残る）。この所定時間Ｔ２は、排出／反転ローラ２４と排出センサ４４との間の距離、シートＳの搬送方向長さ、搬送速度に基づいて算出される。
【００７７】
ステップＳ７７０において、制御部５０は、排出／反転ローラ用モータ６０を停止させる。これにより、排出センサ４４が停止する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。
【００７８】
一方、ステップＳ７２０で排出センサ４４からのシート検出信号の入力がない、すなわち排出／反転ローラ２４にシートＳが到着していないと判定した場合、ステップＳ７８０において、制御部５０は、タイムアウトか否かを判定する。例えば、ステップＳ７００で両面印刷実行条件が成立してから予め決められたタイムアウト時間経過したか否かが判定される。タイムアウトの場合、排出／反転ローラ２４にシートＳが到着しない異常が発生しているとみなして、ステップＳ７９０に進み、エラーを報知する。そして、ステップＳ７７０に進む。タイムアウトでない場合は、ステップＳ７２０に戻る。
【００７９】
また、一方、ステップＳ７５０で排出センサ４４からのシート検出信号の入力がなくならない、すなわちシートＳの排出／反転ローラ２４の通過が完了していないと判定した場合、ステップＳ８００において、制御部５０は、タイムアウトか否かを判定する。例えば、排出センサ４４がシートＳを検出してから予め決められたタイムアウト時間経過したか否かが判定される。タイムアウトの場合、排出／反転ローラ２４からシートＳが移動しない異常（シートＳの詰まり）が発生したとみなして、ステップＳ８１０に進み、エラーを報知する。そして、ステップＳ７７０に進む。タイムアウトでない場合は、ステップＳ７５０に戻る。
【００８０】
なお、定着ローラ３６、循環搬送ローラ２６、排出／反転ローラ２４以外のローラは、例えば、「コピー」ボタンが押されてから所定の時間経過すると、制御部５０によって停止される。
【００８１】
本実施形態によれば、排出センサ４４、循環搬送センサ４６、定着後センサ４２が、駆動中の対応するローラ２４,２６,３６の振動によって発電する対応する振動発電手段８０〜８４から供給された電力によって作動する。そのため、画像形成装置１０の外部からセンサ４２〜４６に必要な電力を取り込む必要がない。その結果、画像形成装置１０の消費電力が小さくなる。また、振動発電手段８０〜８４それぞれが発電した電力が、発電後すぐに対応するセンサ４２〜４６に使用されるので、二次電池と該電池に対して充電するまたは放電する手段、例えば回路を必要としない。
【００８２】
また、センサ４２〜４６が対応するローラ２４,２６,３６近傍位置でのシートＳの存在を検出しなくなると、該ローラの駆動が停止される。すなわち、しばらくの間シートＳを搬送しないローラ２４,２６,３６は停止される。それとともに、センサ４２〜４６も停止する。その結果、ローラ２４,２６,３６を駆動する排出／反転ローラ用モータ６０、循環搬送ローラ用モータ６４、定着ローラ用モータ６２の電力消費が抑制され、センサ４２〜４６の作動も必要最低限に抑制される。
【００８３】
以上、上述の一実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。
【００８４】
例えば、上述の実施形態の場合、ローラの振動によってセンサの作動電力を発電する振動発電手段は、圧電素子、すなわち圧電式であるが、これに限らず、例えば静電式であってもよく、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００８５】
静電式を採用する場合、例えば、２つの平板状の電極を用意し、ローラを支持する支持部（例えば、画像形成装置の筐体の一部であってローラとともに振動する部分）に一方の電極を取り付け、他方の電極を一方の電極と平行に対向配置させる。また、いずれか一方の電極の対向面にはエレクトレット材（半永久的に電荷を保持する部材）を貼りつける。この場合、ローラの振動によって両電極間の距離が変動することにより、すなわち静電容量が変化することにより、両電極間に電圧が発生する（電力が発生する）。この発生した電力をセンサに供給する。
【００８６】
また、上述の実施形態の場合、振動から変換された電力によって作動するセンサ（４２〜４６）のシート検出信号の出力が停止すると、その停止をトリガにして対応するローラ（２４,２６,３６）が停止されるが、本発明は、これに限らない。発生する振動が電力に変換されてセンサに供給されるローラ（２４,２６,３６）の停止条件は、別にあってもよい。例えば、画像形成装置が複写機である場合、「コピー」ボタンが操作されてから所定時間経過後を停止条件としてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
２４ ローラ（排出／反転ローラ）
２６ ローラ（循環搬送ローラ）
３６ ローラ（定着ローラ）
４２ 定着後センサ
４４ 排出センサ
４６ 循環搬送センサ
６０ 駆動手段（排出／反転ローラ用モータ）
６２ 駆動手段（定着ローラ用モータ）
６４ 駆動手段（循環搬送ローラ用モータ）
８０〜８４ 振動発電手段（振動発電部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動手段に駆動されてシートを搬送するローラと、該ローラ近傍位置でのシートの存在を検出するセンサとを備える画像形成装置であって、
駆動中のローラの振動によって発電し、発電した電力をセンサに供給する振動発電手段を有する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、
駆動手段は、センサがローラ近傍位置でのシートの存在を検出しなくなると、該ローラの駆動を停止することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
駆動手段に駆動されてシートを搬送するローラと、該ローラ近傍位置でのシートの存在を検出するセンサとを備える画像形成装置であって、
駆動中のローラの振動によって発電し、発電した電力をセンサに供給する振動発電手段を有する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、
駆動手段は、センサがローラ近傍位置でのシートの存在を検出しなくなると、該ローラの駆動を停止することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−６５０１５（Ｐ２０１１−６５０１５Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１６７８６（Ｐ２００９−２１６７８６）
【出願日】平成２１年９月１８日（２００９．９．１８）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１８日（２００９．９．１８）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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