画像形成装置
【課題】ジャム紙が用紙センサにより検知されない位置に存在する場合であっても、ジャム紙が除去されたタイミングで、除去されたことを検知する。
【解決手段】 ユーザがジャム紙Ｐ１を取り出すために、ジャム紙Ｐ１を搬送方向の斜め前方に引っ張ると、ジャム紙Ｐ１と搬送ローラＲ１との間の摩擦力により、搬送ローラＲ１が回転する。搬送ローラＲ１に取り付けたロータリーエンコーダの出力パルスや、モータの起電力に基づいて、搬送ローラＲ１の回転方向及び回転量を検知することで、用紙センサＳｎ１、Ｓｎ２の間に存在するジャム紙Ｐ１が除去されたことを、ジャム紙Ｐ１が除去されたドア開状態のタイミングでリアルタイムに検知することができる。
【解決手段】 ユーザがジャム紙Ｐ１を取り出すために、ジャム紙Ｐ１を搬送方向の斜め前方に引っ張ると、ジャム紙Ｐ１と搬送ローラＲ１との間の摩擦力により、搬送ローラＲ１が回転する。搬送ローラＲ１に取り付けたロータリーエンコーダの出力パルスや、モータの起電力に基づいて、搬送ローラＲ１の回転方向及び回転量を検知することで、用紙センサＳｎ１、Ｓｎ２の間に存在するジャム紙Ｐ１が除去されたことを、ジャム紙Ｐ１が除去されたドア開状態のタイミングでリアルタイムに検知することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙を装置内の用紙搬送路に沿って搬送して画像形成を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複合機、複写機等の画像形成装置には、用紙カセット等の用紙供給手段から供給された用紙を、装置内の用紙搬送路に沿って搬送して画像形成を行うものがある。この用紙搬送路に沿って、例えば、トナー像を用紙に転写する画像形成手段や用紙上のトナーを加熱・溶融して定着させる定着手段等が設けられ、画像形成が行われる。しかし、溶融したトナーの粘着性のため、定着手段通過時に定着手段としてのローラへの巻き付きや、用紙を搬送する搬送ローラ対の異常や、用紙が搬送路内で斜行状態になるなど、様々な理由で、用紙の搬送中、用紙が詰まってしまう（ジャムが発生する）ことがある。
【０００３】
ジャムが発生した場合、用紙搬送路に沿って配置されている用紙センサの出力に基づいて、ジャム紙の位置が検知され、表示される。ユーザは装置の操作パネルなどに表示されているジャム紙の位置を確認し、装置本体内にアクセスするためのドアの内側等に貼られたシールに示された操作手順や作業方法或いは操作表示部に表示されるジャム紙除去手順に従ってジャム紙を除去する。
【０００４】
このとき、ジャム紙除去手順に従ってジャム紙を除去していれば用紙センサにより用紙が検知されない限り、正常にジャム紙の除去作業が終了したとして認識される。しかし、用紙センサにより検知されない位置、即ち用紙センサ間の用紙搬送位置にもジャム紙が存在していた場合には、ユーザがジャム紙の存在に気づかず再度ジャムを引き起こしてしまうおそれがある。
【０００５】
この問題に対処した画像形成装置として、ジャム紙除去手順を実行し、ドアを閉めたタイミングで、用紙搬送モータを所定時間回転させ、用紙センサで用紙が検知されない場合にジャム紙が除去できたと判断するようにした画像形成装置がある（特許文献１）。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された画像形成装置では、ジャム紙が除去されたタイミングにてジャム紙が除去されたことを認識できないため、ジャム紙の存在する位置を示すユーザインタフェースの表示状態をリアルタイムで更新することができないという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ジャム紙が用紙センサにより検知されない位置に存在する場合であっても、ジャム紙が除去されたタイミングで、除去されたことを検知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】
【０００８】
本発明の画像形成装置は、ローラを回転させて用紙を搬送する用紙搬送手段と、当該用紙搬送手段の搬送路に存在するジャム紙を検知するジャム紙検知手段と、ユーザによるジャム紙引き出しに伴う前記ローラの回転を検知する回転検知手段と、当該回転検知手段の出力に基づいて、前記ジャム紙検知手段により検知されたジャム紙が除去されたことを検知するジャム紙除去検知手段と、を有する画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ジャム紙が用紙センサにより検知されない位置に存在する場合であっても、ジャム紙が除去されたタイミングで、除去されたことを検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態の画像形成装置の機構部の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態の画像形成装置の制御部の概略構成を示す図である。
【図３】用紙センサ間の用紙搬送位置に存在するジャム紙を検知する原理を説明するための図である。
【図４】用紙センサ間の用紙搬送位置に存在するジャム紙を示す図である。
【図５】用紙センサ間の用紙搬送位置に存在するジャム紙がユーザにより除去される様子を示す図である。
【図６】ユーザによるジャム紙の除去操作により搬送ローラの回転を検知する手段の一例を示す図である。
【図７】図６に示す手段の出力を用いて、ジャム紙が除去されたことを検知する手段を示す図である。
【図８】ユーザによるジャム紙の除去操作により搬送ローラの回転を検知する手段の別の一例を示す図である。
【図９】図８に示す手段の出力を用いて、ジャム紙が除去されたことを検知する手段を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態の画像形成装置の動作の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態の画像形成装置の動作の別の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
〈画像形成装置の機構部の構成〉
図１は、本発明の実施形態の画像形成装置の機構部の概略構成を示す図である。
【００１２】
図示のように、本発明の実施形態の画像形成装置は、原稿の給紙部１００、原稿の読み込みを行うスキャナ部１０１、及び用紙に画像を形成する画像形成部１０２、給紙トレイ内から用紙を取り出すためのピックアップローラ１０３、ピックアップローラ１０３により取り出された用紙を搬送するための給紙ローラ１０４、用紙の先端又は後端を検知する検知器である給紙センサ１０５、給紙センサ１０５を通過した用紙を搬送するための搬送ローラ１０６、用紙の先端又は後端を検知する検知器である縦搬送センサ１０７、レジストレーション前で用紙の先端又は後端を検知する検知器であるレジストレーションセンサ１０８、画像形成部１０２と同期を取るために用紙を一時的に停止、待機させるレジストレーションローラ１０９、画像形成部１０２において形成された像を用紙に転写する紙転写ローラ１１０、用紙に転写された像を定着させるための定着ローラ１１１、像が定着された用紙の先端又は後端を検知する検知器である排紙センサ１１２、機外に排紙された用紙をためる排紙トレイ１１３、及び手差し給紙を行うための手差し給紙部１１４を備えている。
【００１３】
ここで、ピックアップローラ１０３、給紙ローラ１０４、搬送ローラ１０６、レジストレーションローラ１０９、紙転写ローラ１１０、及び定着ローラ１１１は、用紙搬送手段として機能する。また、用紙センサとしての、給紙センサ１０５、縦搬送センサ１０７、レジストレーションセンサ１０８、及び排紙センサ１１２は、上述した用紙搬送手段により形成される用紙搬送路に沿って配置されている。
【００１４】
また、本発明の実施形態の画像形成装置は、ユーザが動作条件を設定したり、装置が動作状態を表示したりするユーザインタフェースである操作パネル１１５と、排紙センサ１１２でのジャム処理等に使用する排紙ドア１１６と、給紙センサ１０５、縦搬送センサ１０７、レジストレーションセンサ１０８でのジャム処理等に使用する給紙縦搬送ドア１１７と、レジストレーションセンサ１０８、排紙センサ１１２でのジャム処理等に使用する前ドア１１８とを備えている。
【００１５】
また、本発明の実施形態の画像形成装置は、用紙搬送路の近くの用紙センサの間の位置に配置されたジャム紙除去補助ＬＥＤ（Light Emitting Diode）１２１〜１２４を備えている。ジャム紙除去補助ＬＥＤ１２１、１２２、１２３、１２４は、それぞれ給紙センサ１０５と縦搬送センサ１０７の間の給紙センサ１０５付近、縦搬送センサ１０７とレジストレーションセンサ１０８の間、レジストレーションセンサ１０８と排紙センサ１１２の間のレジストレーションセンサ１０８付近、レジストレーションセンサ１０８と排紙センサ１１２の間の排紙センサ１１２付近にジャム紙が存在するときに発光（点灯又は点滅）することで、ユーザにジャム紙の存在する位置を知らせる。
【００１６】
〈画像形成装置の制御部の構成〉
図２は、本発明の実施形態の画像形成装置の制御部の概略構成を示す図である。
図示のように、本発明の実施形態の画像形成装置は、メイン制御部１と、それぞれがメイン制御部１に接続された用紙搬送部２、用紙位置検知部３、用紙位置記憶部４、ジャム紙除去検知部５、操作表示部６、及び画像処理部７を備えている。
【００１７】
メイン制御部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備えており、ＲＯＭに記憶されている各種プログラムをＣＰＵがＲＡＭをワークエリアとして実行することにより、画像形成装置全体の動作を制御する。
【００１８】
用紙搬送部２は、ピックアップローラ１０３、給紙ローラ１０４、搬送ローラ１０６、レジストレーションローラ１０９、紙転写ローラ１１０、定着ローラ１１１などにより用紙を搬送するためにメイン制御部１とやりとりを行う。
【００１９】
用紙位置検知部３は、給紙センサ１０５、縦搬送センサ１０７、レジストレーションセンサ１０８、排紙センサ１１２により検知された状態をメイン制御部１に伝える。用紙位置記憶部４は、用紙位置検知部３の検知出力を基に、用紙の先端位置、後端位置を記憶する。ジャム紙除去検知部５は、ユーザのジャム紙除去操作によりジャム紙が除去されたことを検知する（詳細については後述）。
【００２０】
操作表示部６は、メイン制御部１からの指示を操作パネル１１５に表示するための制御を行う。画像処理部７は、スキャナ部１０１により読み込まれた画像情報を処理し、画像形成部１０２に送る。
【００２１】
〈センサ間ジャム紙の検知〉
図３は、用紙センサ間の用紙搬送位置に存在するジャム紙を検知する原理を説明するための図である。
図示のように、用紙搬送路Ｗに沿って用紙センサＳｎ１，Ｓｎ２が配置されており、用紙Ｐ１がＶｐ［ｍｍ/sec］の速度で搬送されている。用紙Ｐ１の長さＬｐ［ｍｍ］よりも、用紙センサＳｎ１，Ｓｎ２の間の距離Ｌｓ［ｍｍ］の方が長い。ここで、用紙センサＳｎ１，Ｓｎ２は、図１において隣り合う２個のセンサ、即ち、給紙センサ１０５と縦搬送センサ１０７、縦搬送センサ１０７とレジストレーションセンサ１０８、レジストレーションセンサ１０８と排紙センサ１１２に対応する。
【００２２】
用紙Ｐ１の先端が用紙センサＳｎ２の検知位置を通過してから用紙センサＳｎ１の検知位置を通過するまでの時間の期待値は、Ｌｓ/Ｖｐ［sec］となる。しかし、用紙搬送路Ｗ上の障害物や、搬送ローラの滑りなどにより、用紙センサＳｎ２の検知位置を通過してからＬｓ/Ｖｐ［sec］後から大きくずれて用紙が用紙センサＳｎ１の検知位置に到達する、若しくは到達しないなどのことが起こると、ジャムとなる。
【００２３】
この用紙をジャム紙として検知するには、用紙先端が用紙センサＳｎ２を通過してから用紙センサＳｎ１に到達するまでの時間にマージンα[sec]を持たせた時間内、つまり、用紙センサＳｎ２を通過してから｛（Ｌｓ/Ｖｐ）±α｝［sec］内に用紙センサＳｎ１にて用紙の先端を検知できない場合に、ジャムが発生したことを検知できる。
【００２４】
〈センサ間ジャム紙及びその除去〉
図４は、図３に示す原理で検知したジャム紙Ｐ１を示し、図５は、ユーザがジャム紙Ｐ１を引き抜くことで、ジャム紙Ｐ１を除去する様子を示している。これらの図において、搬送ローラＲ１は、搬送ローラ１０６、レジストレーションローラ１０９、画像形成部１０２及び紙転写ローラ１１０、定着ローラ１１１に対応する。
【００２５】
図５に示すように、ユーザがジャム紙Ｐ１を取り出すために、ジャム紙Ｐ１を搬送方向の斜め前方に引っ張ると、ジャム紙Ｐ１と搬送ローラＲ１との間の摩擦力により、搬送ローラＲ１が回転する。つまり、ユーザによるジャム紙引き出し操作時の張力を駆動力として、搬送ローラＲ１が回転する。なお、ユーザはジャム紙Ｐ１の引き出し操作と併せて搬送ローラＲ１の回転操作を行ってもよい。このようなユーザによるジャム紙Ｐ１の引き出しに伴う搬送ローラＲ１の回転を後述する手段により検知することで、用紙センサＳｎ１、Ｓｎ２の間に存在するジャム紙Ｐ１が除去されたことを、ジャム紙Ｐ１が除去されたドア開状態のタイミングでリアルタイムに検知することができる。
【００２６】
〈搬送ローラの回転に基づくセンサ間ジャム紙の除去の検知〉
図６は、搬送ローラＲ１の回転を検知する手段の一例を示す図である。図示のように、ロータリーエンコーダＥｎ１が搬送ローラＲ１に従動して回転するように付加されている。ユーザがジャム紙Ｐ１を引っ張った際は、搬送ローラＲ１の回転をロータリーエンコーダＥｎ１で検知することができる。
【００２７】
図７は、図６に示す手段の出力を用いて、ジャム紙が除去されたことを検知する手段を示す図である。図示のように、バス１０と、それぞれがバス１０に接続されたＣＰＵ１１、ＲＡＭ１２、ＲＯＭ１３、ＧＰ（汎用）ＩＯ１４、及びパルスカウンタ１５を備えている。ＧＰＩＯ１４には、搬送ローラＲ１を回転駆動するモータＭｔ１が接続されており、パルスカウンタ１５にはロータリーエンコーダＥｎ１が接続されている。
【００２８】
ここで、バス１０、ＣＰＵ１１、ＲＡＭ１２、ＲＯＭ１３、及びＧＰＩＯ１４は、図２のメイン制御部１に対応し、ロータリーエンコーダＥｎ１及びパルスカウンタ１５が、図２のジャム紙除去検知部５に対応する。
【００２９】
ロータリーエンコーダＥｎ１が回転した際は、パルスが出力されるため、これをパルスカウンタ１５にて計測し、以後に述べる式［１］を用いて計算することで、搬送ローラＲ１の回転量を知ることが出来る。
【００３０】
即ち、ｘをジャム紙Ｐ１が移動した量［ｍ］、ＫＥｎ１をロータリーエンコーダＥｎ１の分解能［pulse/revolution］、ｎをパルスカウンタ１５でカウントしたパルス数［pulse］、ｒＲ１を搬送ローラＲ１の半径［ｍ］とすると、
【００３１】
【数１】
【００３２】
として、ジャム紙Ｐ１が移動した量を求めることができる。この移動量として一定値以上の値が得られた場合に、ジャム紙Ｐ１がユーザにより除去されたことをリアルタイムで検知することができる。
【００３３】
図８は、搬送ローラＲ１の回転を検知する手段の別の一例を示す図である。図示のように、モータＭｔ１は、搬送ローラＲ１に従動して回転する。なお、このモータＭｔ１として、搬送ローラＲ１のローラ対の内の駆動側を回転駆動するモータとは別に、従動側のローラに付加してもよい。ユーザがジャム紙Ｐ１を引っ張った際は、搬送ローラＲ１の回転をモータＭｔ１の起電力で検知することができる。
【００３４】
図９は、図８に示す手段の出力を用いて、ジャム紙が除去されたことを検知する手段を示す図である。この図において、図７と同一の部分には、図７と同じ参照符号が付されている。図示のように、モータＭｔ１の起電力をＡＤＣ（アナログ・ディジタル・コンバータ）１６に入力することが特徴である。
【００３５】
図９において、印刷時はＧＰＩＯ１４を介してモータＭｔ１に出力電圧が流れるが、ジャムが発生した際は、ＧＰＩＯ１４からの電圧は出力されず、モータＭｔ１は停止した状態となる。ここで、ユーザによるジャム紙除去時に搬送ローラＲ１が回転するのに連動してモータＭｔ１が回転すると、モータＭｔ１に起電力が発生するため、これをＡＤＣ１６でディジタル化し、以後に述べる式［２］〜［４］を用いて計算することにより、搬送ローラＲ１の回転量を知ることができる。
【００３６】
即ち、ｔを時間［sec］、ｅ(ｔ)を起電力の大きさ［Ｖ］、ｒｃをモータＭｔ１のコイルの半径［ｍ］、Ｂを磁束密度［Ｔ］、Ｌをコイル有効長［ｍ］、Ｎをコイル巻き数［回］、ω(ｔ)をモータＭｔ１の角速度［rad/sec］とすると、
【００３７】
【数２】
【００３８】
の関係が成立する。この式をω(ｔ)の式に直して両辺を時間ｔで積分すると、
【００３９】
【数３】
【００４０】
が得られる。式［３］は、図９のＡＤＣ１６から得られた起電力ｅ(ｔ)から、モータＭｔ１の回転角度［rad］が得られることを意味する。さらに、
【００４１】
【数４】
【００４２】
となるので、ＡＤＣ１６より得られたモータＭｔ１の起電力ｅ(ｔ)から、ジャム紙Ｐ１が移動した量を得ることができる。この移動量として一定値以上の値が得られた場合に、ジャム紙Ｐ１がユーザにより除去されたことをリアルタイムで検知することができる。
【００４３】
〈画像形成装置の動作〉
図１０は、本発明の実施形態の画像形成装置の動作の一例を示す図である。この動作は、ジャム紙除去補助アニメーションの進行を制御する手順を含む印刷動作である。
【００４４】
メイン制御部１は、操作表示部６から印刷開始指示を受けると、モータの駆動などを行い、印刷動作を開始する（ステップＳ１）。次に、用紙センサにより、ジャムの検知を開始する（ステップＳ２）。通常は、ジャムが発生することなく印刷は正常終了する（ステップＳ２：No）が、ジャムが発生した場合（ステップＳ２：Yes）には、印刷動作を全て停止させ（ステップＳ３）、各負荷も停止させる（ステップＳ４）。
【００４５】
次いで、ユーザにジャム紙除去の手順を促すべく、操作パネル１１５に対して、ジャム紙に対するジャム紙除去の手順を記したアニメーションを表示させる（ステップＳ５）。次に、図７又は図９に示す手段により、ジャム紙除去のアニメーションに対応したジャム紙が除去されたか否かを判断し（ステップＳ６）、除去されたと判断した場合（ステップＳ６：Yes）は、操作パネル１１５の表示を更新する（ステップＳ７）。
【００４６】
次に、全てのジャム紙が除去されたか否かを判断する（ステップＳ８）。判断の結果、まだ機内にジャム紙が残っている場合（ステップＳ８：No）、次のジャム紙に対するジャム紙除去の手順を記したアニメーションを表示させ（ステップＳ９）、ステップＳ６に戻る。機内のジャム紙が全て除去されたと判断された場合（ステップＳ８：Yes）、アニメーション表示を終了させ（ステップＳ１０）、復帰動作（ステップＳ１１）を実行し、一連の動作を終了する。
【００４７】
ここでは、ジャム紙除去のアニメーションに対応していないジャム紙が除去された場合には何もせず、ジャム紙除去のアニメーションに対応するジャム紙が除去された場合のみ、アニメーション表示を切り替えることで、ユーザのジャム紙除去アニメーション表示手動切替えの手間を軽減している。
【００４８】
図１１は、本発明の実施形態の画像形成装置の動作の別の一例を示す図である。この動作は、ジャム紙除去補助ＬＥＤ１２１〜１２４の点灯制御手順を含む印刷動作である。この図において、図１０と対応するステップには、図１０と同じ参照符号（ステップ番号）が付されている。
【００４９】
印刷動作の開始（ステップＳ１）から、ジャムが発生した場合（ステップＳ２：Yes）に、印刷動作を全て停止させ（ステップＳ３）、各負荷も停止させる（ステップＳ４）までの動作は図１０と同じである。
【００５０】
次に、ユーザにジャム紙除去の手順を促すべく、ジャム紙のある場所に近い位置のジャム紙除去補助ＬＥＤを点灯させる（ステップＳ５ａ）。次いで、図７又は図９に示す手段により、点灯したジャム紙除去補助ＬＥＤに対応したジャム紙が除去されたか否かを判断し（ステップＳ６ａ）、除去されたと判断した場合（ステップＳ６ａ：Yes）は、ジャム紙除去補助ＬＥＤの表示を更新する（ステップＳ７ａ）。
【００５１】
次に、全てのジャム紙が除去されたか否かを判断する（ステップＳ８）。判断の結果、まだ機内にジャム紙が残っている場合（ステップＳ８：No）、次のジャム紙に対応するジャム紙除去補助ＬＥＤを点灯させ（ステップＳ９ａ）、ステップＳ６ａに戻る。機内のジャム紙が全て除去されたと判断された場合（ステップＳ８：Yes）、ジャム紙除去補助ＬＥＤの点灯を終了させ（ステップＳ１０ａ）、復帰動作（ステップＳ１１）を実行し、一連の動作を終了する。
【００５２】
このように本発明の実施形態の画像形成装置によれば、用紙センサ間の用紙搬送位置に存在するジャム紙が除去されたことを除去されたタイミングで認識できるため、ジャム紙の存在する位置を示すユーザインタフェースの表示状態（操作パネル１１５におけるアニメーション表示状態、ジャム紙除去補助ＬＥＤ１２１〜１２４の点灯状態）をリアルタイムに更新することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１…メイン制御部、２…用紙搬送部、３…用紙位置検知部、４…用紙位置記憶部、５…ジャム紙除去検知部、６…操作表示部、１５…パルスカウンタ、１６…ＡＤＣ、１２１〜１２４…ジャム紙除去補助ＬＥＤ、Ｅｎ１…ロータリーエンコーダ、Ｍｔ１…モータ、Ｒ１…搬送ローラ、Ｓｎ１，Ｓｎ２…用紙センサ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５４】
【特許文献１】特開２００９−８４０３８号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙を装置内の用紙搬送路に沿って搬送して画像形成を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複合機、複写機等の画像形成装置には、用紙カセット等の用紙供給手段から供給された用紙を、装置内の用紙搬送路に沿って搬送して画像形成を行うものがある。この用紙搬送路に沿って、例えば、トナー像を用紙に転写する画像形成手段や用紙上のトナーを加熱・溶融して定着させる定着手段等が設けられ、画像形成が行われる。しかし、溶融したトナーの粘着性のため、定着手段通過時に定着手段としてのローラへの巻き付きや、用紙を搬送する搬送ローラ対の異常や、用紙が搬送路内で斜行状態になるなど、様々な理由で、用紙の搬送中、用紙が詰まってしまう（ジャムが発生する）ことがある。
【０００３】
ジャムが発生した場合、用紙搬送路に沿って配置されている用紙センサの出力に基づいて、ジャム紙の位置が検知され、表示される。ユーザは装置の操作パネルなどに表示されているジャム紙の位置を確認し、装置本体内にアクセスするためのドアの内側等に貼られたシールに示された操作手順や作業方法或いは操作表示部に表示されるジャム紙除去手順に従ってジャム紙を除去する。
【０００４】
このとき、ジャム紙除去手順に従ってジャム紙を除去していれば用紙センサにより用紙が検知されない限り、正常にジャム紙の除去作業が終了したとして認識される。しかし、用紙センサにより検知されない位置、即ち用紙センサ間の用紙搬送位置にもジャム紙が存在していた場合には、ユーザがジャム紙の存在に気づかず再度ジャムを引き起こしてしまうおそれがある。
【０００５】
この問題に対処した画像形成装置として、ジャム紙除去手順を実行し、ドアを閉めたタイミングで、用紙搬送モータを所定時間回転させ、用紙センサで用紙が検知されない場合にジャム紙が除去できたと判断するようにした画像形成装置がある（特許文献１）。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された画像形成装置では、ジャム紙が除去されたタイミングにてジャム紙が除去されたことを認識できないため、ジャム紙の存在する位置を示すユーザインタフェースの表示状態をリアルタイムで更新することができないという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ジャム紙が用紙センサにより検知されない位置に存在する場合であっても、ジャム紙が除去されたタイミングで、除去されたことを検知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】
【０００８】
本発明の画像形成装置は、ローラを回転させて用紙を搬送する用紙搬送手段と、当該用紙搬送手段の搬送路に存在するジャム紙を検知するジャム紙検知手段と、ユーザによるジャム紙引き出しに伴う前記ローラの回転を検知する回転検知手段と、当該回転検知手段の出力に基づいて、前記ジャム紙検知手段により検知されたジャム紙が除去されたことを検知するジャム紙除去検知手段と、を有する画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ジャム紙が用紙センサにより検知されない位置に存在する場合であっても、ジャム紙が除去されたタイミングで、除去されたことを検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態の画像形成装置の機構部の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態の画像形成装置の制御部の概略構成を示す図である。
【図３】用紙センサ間の用紙搬送位置に存在するジャム紙を検知する原理を説明するための図である。
【図４】用紙センサ間の用紙搬送位置に存在するジャム紙を示す図である。
【図５】用紙センサ間の用紙搬送位置に存在するジャム紙がユーザにより除去される様子を示す図である。
【図６】ユーザによるジャム紙の除去操作により搬送ローラの回転を検知する手段の一例を示す図である。
【図７】図６に示す手段の出力を用いて、ジャム紙が除去されたことを検知する手段を示す図である。
【図８】ユーザによるジャム紙の除去操作により搬送ローラの回転を検知する手段の別の一例を示す図である。
【図９】図８に示す手段の出力を用いて、ジャム紙が除去されたことを検知する手段を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態の画像形成装置の動作の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態の画像形成装置の動作の別の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
〈画像形成装置の機構部の構成〉
図１は、本発明の実施形態の画像形成装置の機構部の概略構成を示す図である。
【００１２】
図示のように、本発明の実施形態の画像形成装置は、原稿の給紙部１００、原稿の読み込みを行うスキャナ部１０１、及び用紙に画像を形成する画像形成部１０２、給紙トレイ内から用紙を取り出すためのピックアップローラ１０３、ピックアップローラ１０３により取り出された用紙を搬送するための給紙ローラ１０４、用紙の先端又は後端を検知する検知器である給紙センサ１０５、給紙センサ１０５を通過した用紙を搬送するための搬送ローラ１０６、用紙の先端又は後端を検知する検知器である縦搬送センサ１０７、レジストレーション前で用紙の先端又は後端を検知する検知器であるレジストレーションセンサ１０８、画像形成部１０２と同期を取るために用紙を一時的に停止、待機させるレジストレーションローラ１０９、画像形成部１０２において形成された像を用紙に転写する紙転写ローラ１１０、用紙に転写された像を定着させるための定着ローラ１１１、像が定着された用紙の先端又は後端を検知する検知器である排紙センサ１１２、機外に排紙された用紙をためる排紙トレイ１１３、及び手差し給紙を行うための手差し給紙部１１４を備えている。
【００１３】
ここで、ピックアップローラ１０３、給紙ローラ１０４、搬送ローラ１０６、レジストレーションローラ１０９、紙転写ローラ１１０、及び定着ローラ１１１は、用紙搬送手段として機能する。また、用紙センサとしての、給紙センサ１０５、縦搬送センサ１０７、レジストレーションセンサ１０８、及び排紙センサ１１２は、上述した用紙搬送手段により形成される用紙搬送路に沿って配置されている。
【００１４】
また、本発明の実施形態の画像形成装置は、ユーザが動作条件を設定したり、装置が動作状態を表示したりするユーザインタフェースである操作パネル１１５と、排紙センサ１１２でのジャム処理等に使用する排紙ドア１１６と、給紙センサ１０５、縦搬送センサ１０７、レジストレーションセンサ１０８でのジャム処理等に使用する給紙縦搬送ドア１１７と、レジストレーションセンサ１０８、排紙センサ１１２でのジャム処理等に使用する前ドア１１８とを備えている。
【００１５】
また、本発明の実施形態の画像形成装置は、用紙搬送路の近くの用紙センサの間の位置に配置されたジャム紙除去補助ＬＥＤ（Light Emitting Diode）１２１〜１２４を備えている。ジャム紙除去補助ＬＥＤ１２１、１２２、１２３、１２４は、それぞれ給紙センサ１０５と縦搬送センサ１０７の間の給紙センサ１０５付近、縦搬送センサ１０７とレジストレーションセンサ１０８の間、レジストレーションセンサ１０８と排紙センサ１１２の間のレジストレーションセンサ１０８付近、レジストレーションセンサ１０８と排紙センサ１１２の間の排紙センサ１１２付近にジャム紙が存在するときに発光（点灯又は点滅）することで、ユーザにジャム紙の存在する位置を知らせる。
【００１６】
〈画像形成装置の制御部の構成〉
図２は、本発明の実施形態の画像形成装置の制御部の概略構成を示す図である。
図示のように、本発明の実施形態の画像形成装置は、メイン制御部１と、それぞれがメイン制御部１に接続された用紙搬送部２、用紙位置検知部３、用紙位置記憶部４、ジャム紙除去検知部５、操作表示部６、及び画像処理部７を備えている。
【００１７】
メイン制御部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備えており、ＲＯＭに記憶されている各種プログラムをＣＰＵがＲＡＭをワークエリアとして実行することにより、画像形成装置全体の動作を制御する。
【００１８】
用紙搬送部２は、ピックアップローラ１０３、給紙ローラ１０４、搬送ローラ１０６、レジストレーションローラ１０９、紙転写ローラ１１０、定着ローラ１１１などにより用紙を搬送するためにメイン制御部１とやりとりを行う。
【００１９】
用紙位置検知部３は、給紙センサ１０５、縦搬送センサ１０７、レジストレーションセンサ１０８、排紙センサ１１２により検知された状態をメイン制御部１に伝える。用紙位置記憶部４は、用紙位置検知部３の検知出力を基に、用紙の先端位置、後端位置を記憶する。ジャム紙除去検知部５は、ユーザのジャム紙除去操作によりジャム紙が除去されたことを検知する（詳細については後述）。
【００２０】
操作表示部６は、メイン制御部１からの指示を操作パネル１１５に表示するための制御を行う。画像処理部７は、スキャナ部１０１により読み込まれた画像情報を処理し、画像形成部１０２に送る。
【００２１】
〈センサ間ジャム紙の検知〉
図３は、用紙センサ間の用紙搬送位置に存在するジャム紙を検知する原理を説明するための図である。
図示のように、用紙搬送路Ｗに沿って用紙センサＳｎ１，Ｓｎ２が配置されており、用紙Ｐ１がＶｐ［ｍｍ/sec］の速度で搬送されている。用紙Ｐ１の長さＬｐ［ｍｍ］よりも、用紙センサＳｎ１，Ｓｎ２の間の距離Ｌｓ［ｍｍ］の方が長い。ここで、用紙センサＳｎ１，Ｓｎ２は、図１において隣り合う２個のセンサ、即ち、給紙センサ１０５と縦搬送センサ１０７、縦搬送センサ１０７とレジストレーションセンサ１０８、レジストレーションセンサ１０８と排紙センサ１１２に対応する。
【００２２】
用紙Ｐ１の先端が用紙センサＳｎ２の検知位置を通過してから用紙センサＳｎ１の検知位置を通過するまでの時間の期待値は、Ｌｓ/Ｖｐ［sec］となる。しかし、用紙搬送路Ｗ上の障害物や、搬送ローラの滑りなどにより、用紙センサＳｎ２の検知位置を通過してからＬｓ/Ｖｐ［sec］後から大きくずれて用紙が用紙センサＳｎ１の検知位置に到達する、若しくは到達しないなどのことが起こると、ジャムとなる。
【００２３】
この用紙をジャム紙として検知するには、用紙先端が用紙センサＳｎ２を通過してから用紙センサＳｎ１に到達するまでの時間にマージンα[sec]を持たせた時間内、つまり、用紙センサＳｎ２を通過してから｛（Ｌｓ/Ｖｐ）±α｝［sec］内に用紙センサＳｎ１にて用紙の先端を検知できない場合に、ジャムが発生したことを検知できる。
【００２４】
〈センサ間ジャム紙及びその除去〉
図４は、図３に示す原理で検知したジャム紙Ｐ１を示し、図５は、ユーザがジャム紙Ｐ１を引き抜くことで、ジャム紙Ｐ１を除去する様子を示している。これらの図において、搬送ローラＲ１は、搬送ローラ１０６、レジストレーションローラ１０９、画像形成部１０２及び紙転写ローラ１１０、定着ローラ１１１に対応する。
【００２５】
図５に示すように、ユーザがジャム紙Ｐ１を取り出すために、ジャム紙Ｐ１を搬送方向の斜め前方に引っ張ると、ジャム紙Ｐ１と搬送ローラＲ１との間の摩擦力により、搬送ローラＲ１が回転する。つまり、ユーザによるジャム紙引き出し操作時の張力を駆動力として、搬送ローラＲ１が回転する。なお、ユーザはジャム紙Ｐ１の引き出し操作と併せて搬送ローラＲ１の回転操作を行ってもよい。このようなユーザによるジャム紙Ｐ１の引き出しに伴う搬送ローラＲ１の回転を後述する手段により検知することで、用紙センサＳｎ１、Ｓｎ２の間に存在するジャム紙Ｐ１が除去されたことを、ジャム紙Ｐ１が除去されたドア開状態のタイミングでリアルタイムに検知することができる。
【００２６】
〈搬送ローラの回転に基づくセンサ間ジャム紙の除去の検知〉
図６は、搬送ローラＲ１の回転を検知する手段の一例を示す図である。図示のように、ロータリーエンコーダＥｎ１が搬送ローラＲ１に従動して回転するように付加されている。ユーザがジャム紙Ｐ１を引っ張った際は、搬送ローラＲ１の回転をロータリーエンコーダＥｎ１で検知することができる。
【００２７】
図７は、図６に示す手段の出力を用いて、ジャム紙が除去されたことを検知する手段を示す図である。図示のように、バス１０と、それぞれがバス１０に接続されたＣＰＵ１１、ＲＡＭ１２、ＲＯＭ１３、ＧＰ（汎用）ＩＯ１４、及びパルスカウンタ１５を備えている。ＧＰＩＯ１４には、搬送ローラＲ１を回転駆動するモータＭｔ１が接続されており、パルスカウンタ１５にはロータリーエンコーダＥｎ１が接続されている。
【００２８】
ここで、バス１０、ＣＰＵ１１、ＲＡＭ１２、ＲＯＭ１３、及びＧＰＩＯ１４は、図２のメイン制御部１に対応し、ロータリーエンコーダＥｎ１及びパルスカウンタ１５が、図２のジャム紙除去検知部５に対応する。
【００２９】
ロータリーエンコーダＥｎ１が回転した際は、パルスが出力されるため、これをパルスカウンタ１５にて計測し、以後に述べる式［１］を用いて計算することで、搬送ローラＲ１の回転量を知ることが出来る。
【００３０】
即ち、ｘをジャム紙Ｐ１が移動した量［ｍ］、ＫＥｎ１をロータリーエンコーダＥｎ１の分解能［pulse/revolution］、ｎをパルスカウンタ１５でカウントしたパルス数［pulse］、ｒＲ１を搬送ローラＲ１の半径［ｍ］とすると、
【００３１】
【数１】
【００３２】
として、ジャム紙Ｐ１が移動した量を求めることができる。この移動量として一定値以上の値が得られた場合に、ジャム紙Ｐ１がユーザにより除去されたことをリアルタイムで検知することができる。
【００３３】
図８は、搬送ローラＲ１の回転を検知する手段の別の一例を示す図である。図示のように、モータＭｔ１は、搬送ローラＲ１に従動して回転する。なお、このモータＭｔ１として、搬送ローラＲ１のローラ対の内の駆動側を回転駆動するモータとは別に、従動側のローラに付加してもよい。ユーザがジャム紙Ｐ１を引っ張った際は、搬送ローラＲ１の回転をモータＭｔ１の起電力で検知することができる。
【００３４】
図９は、図８に示す手段の出力を用いて、ジャム紙が除去されたことを検知する手段を示す図である。この図において、図７と同一の部分には、図７と同じ参照符号が付されている。図示のように、モータＭｔ１の起電力をＡＤＣ（アナログ・ディジタル・コンバータ）１６に入力することが特徴である。
【００３５】
図９において、印刷時はＧＰＩＯ１４を介してモータＭｔ１に出力電圧が流れるが、ジャムが発生した際は、ＧＰＩＯ１４からの電圧は出力されず、モータＭｔ１は停止した状態となる。ここで、ユーザによるジャム紙除去時に搬送ローラＲ１が回転するのに連動してモータＭｔ１が回転すると、モータＭｔ１に起電力が発生するため、これをＡＤＣ１６でディジタル化し、以後に述べる式［２］〜［４］を用いて計算することにより、搬送ローラＲ１の回転量を知ることができる。
【００３６】
即ち、ｔを時間［sec］、ｅ(ｔ)を起電力の大きさ［Ｖ］、ｒｃをモータＭｔ１のコイルの半径［ｍ］、Ｂを磁束密度［Ｔ］、Ｌをコイル有効長［ｍ］、Ｎをコイル巻き数［回］、ω(ｔ)をモータＭｔ１の角速度［rad/sec］とすると、
【００３７】
【数２】
【００３８】
の関係が成立する。この式をω(ｔ)の式に直して両辺を時間ｔで積分すると、
【００３９】
【数３】
【００４０】
が得られる。式［３］は、図９のＡＤＣ１６から得られた起電力ｅ(ｔ)から、モータＭｔ１の回転角度［rad］が得られることを意味する。さらに、
【００４１】
【数４】
【００４２】
となるので、ＡＤＣ１６より得られたモータＭｔ１の起電力ｅ(ｔ)から、ジャム紙Ｐ１が移動した量を得ることができる。この移動量として一定値以上の値が得られた場合に、ジャム紙Ｐ１がユーザにより除去されたことをリアルタイムで検知することができる。
【００４３】
〈画像形成装置の動作〉
図１０は、本発明の実施形態の画像形成装置の動作の一例を示す図である。この動作は、ジャム紙除去補助アニメーションの進行を制御する手順を含む印刷動作である。
【００４４】
メイン制御部１は、操作表示部６から印刷開始指示を受けると、モータの駆動などを行い、印刷動作を開始する（ステップＳ１）。次に、用紙センサにより、ジャムの検知を開始する（ステップＳ２）。通常は、ジャムが発生することなく印刷は正常終了する（ステップＳ２：No）が、ジャムが発生した場合（ステップＳ２：Yes）には、印刷動作を全て停止させ（ステップＳ３）、各負荷も停止させる（ステップＳ４）。
【００４５】
次いで、ユーザにジャム紙除去の手順を促すべく、操作パネル１１５に対して、ジャム紙に対するジャム紙除去の手順を記したアニメーションを表示させる（ステップＳ５）。次に、図７又は図９に示す手段により、ジャム紙除去のアニメーションに対応したジャム紙が除去されたか否かを判断し（ステップＳ６）、除去されたと判断した場合（ステップＳ６：Yes）は、操作パネル１１５の表示を更新する（ステップＳ７）。
【００４６】
次に、全てのジャム紙が除去されたか否かを判断する（ステップＳ８）。判断の結果、まだ機内にジャム紙が残っている場合（ステップＳ８：No）、次のジャム紙に対するジャム紙除去の手順を記したアニメーションを表示させ（ステップＳ９）、ステップＳ６に戻る。機内のジャム紙が全て除去されたと判断された場合（ステップＳ８：Yes）、アニメーション表示を終了させ（ステップＳ１０）、復帰動作（ステップＳ１１）を実行し、一連の動作を終了する。
【００４７】
ここでは、ジャム紙除去のアニメーションに対応していないジャム紙が除去された場合には何もせず、ジャム紙除去のアニメーションに対応するジャム紙が除去された場合のみ、アニメーション表示を切り替えることで、ユーザのジャム紙除去アニメーション表示手動切替えの手間を軽減している。
【００４８】
図１１は、本発明の実施形態の画像形成装置の動作の別の一例を示す図である。この動作は、ジャム紙除去補助ＬＥＤ１２１〜１２４の点灯制御手順を含む印刷動作である。この図において、図１０と対応するステップには、図１０と同じ参照符号（ステップ番号）が付されている。
【００４９】
印刷動作の開始（ステップＳ１）から、ジャムが発生した場合（ステップＳ２：Yes）に、印刷動作を全て停止させ（ステップＳ３）、各負荷も停止させる（ステップＳ４）までの動作は図１０と同じである。
【００５０】
次に、ユーザにジャム紙除去の手順を促すべく、ジャム紙のある場所に近い位置のジャム紙除去補助ＬＥＤを点灯させる（ステップＳ５ａ）。次いで、図７又は図９に示す手段により、点灯したジャム紙除去補助ＬＥＤに対応したジャム紙が除去されたか否かを判断し（ステップＳ６ａ）、除去されたと判断した場合（ステップＳ６ａ：Yes）は、ジャム紙除去補助ＬＥＤの表示を更新する（ステップＳ７ａ）。
【００５１】
次に、全てのジャム紙が除去されたか否かを判断する（ステップＳ８）。判断の結果、まだ機内にジャム紙が残っている場合（ステップＳ８：No）、次のジャム紙に対応するジャム紙除去補助ＬＥＤを点灯させ（ステップＳ９ａ）、ステップＳ６ａに戻る。機内のジャム紙が全て除去されたと判断された場合（ステップＳ８：Yes）、ジャム紙除去補助ＬＥＤの点灯を終了させ（ステップＳ１０ａ）、復帰動作（ステップＳ１１）を実行し、一連の動作を終了する。
【００５２】
このように本発明の実施形態の画像形成装置によれば、用紙センサ間の用紙搬送位置に存在するジャム紙が除去されたことを除去されたタイミングで認識できるため、ジャム紙の存在する位置を示すユーザインタフェースの表示状態（操作パネル１１５におけるアニメーション表示状態、ジャム紙除去補助ＬＥＤ１２１〜１２４の点灯状態）をリアルタイムに更新することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１…メイン制御部、２…用紙搬送部、３…用紙位置検知部、４…用紙位置記憶部、５…ジャム紙除去検知部、６…操作表示部、１５…パルスカウンタ、１６…ＡＤＣ、１２１〜１２４…ジャム紙除去補助ＬＥＤ、Ｅｎ１…ロータリーエンコーダ、Ｍｔ１…モータ、Ｒ１…搬送ローラ、Ｓｎ１，Ｓｎ２…用紙センサ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５４】
【特許文献１】特開２００９−８４０３８号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラを回転させて用紙を搬送する用紙搬送手段と、
当該用紙搬送手段の搬送路に存在するジャム紙を検知するジャム紙検知手段と、
ユーザによるジャム紙引き出しに伴う前記ローラの回転を検知する回転検知手段と、
当該回転検知手段の出力に基づいて、前記ジャム紙検知手段により検知されたジャム紙が除去されたことを検知するジャム紙除去検知手段と、
を有する画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載された画像形成装置において、
前記回転検知手段は、前記ローラの回転軸に取り付けられたロータリーエンコーダの出力により、前記ローラの回転方向及び回転量を検知する画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載された画像形成装置において、
前記回転検知手段は、前記ローラ又は当該ローラに従動する回転軸に付加されたモータの起電力により、前記ローラの回転方向及び回転量を検知する画像形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載された画像形成装置において、
前記ジャム紙検知手段は、前記搬送路に沿って配置された用紙センサにより検知されない位置に存在するジャム紙を検知する画像形成装置。
【請求項５】
請求項１に記載された画像形成装置において、
前記ジャム紙検知手段により検知されたジャム紙の位置を表示するジャム表示手段と、前記ジャム紙除去検知手段の出力に基づいて、前記ジャム表示手段の表示を更新する手段とを有する画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載された画像形成装置において、
前記ジャム表示手段は、操作表示部である画像形成装置。
【請求項７】
請求項５に記載された画像形成装置において、
前記ジャム表示手段は、前記搬送路に沿って配置された発光手段である画像形成装置。
【請求項１】
ローラを回転させて用紙を搬送する用紙搬送手段と、
当該用紙搬送手段の搬送路に存在するジャム紙を検知するジャム紙検知手段と、
ユーザによるジャム紙引き出しに伴う前記ローラの回転を検知する回転検知手段と、
当該回転検知手段の出力に基づいて、前記ジャム紙検知手段により検知されたジャム紙が除去されたことを検知するジャム紙除去検知手段と、
を有する画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載された画像形成装置において、
前記回転検知手段は、前記ローラの回転軸に取り付けられたロータリーエンコーダの出力により、前記ローラの回転方向及び回転量を検知する画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載された画像形成装置において、
前記回転検知手段は、前記ローラ又は当該ローラに従動する回転軸に付加されたモータの起電力により、前記ローラの回転方向及び回転量を検知する画像形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載された画像形成装置において、
前記ジャム紙検知手段は、前記搬送路に沿って配置された用紙センサにより検知されない位置に存在するジャム紙を検知する画像形成装置。
【請求項５】
請求項１に記載された画像形成装置において、
前記ジャム紙検知手段により検知されたジャム紙の位置を表示するジャム表示手段と、前記ジャム紙除去検知手段の出力に基づいて、前記ジャム表示手段の表示を更新する手段とを有する画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載された画像形成装置において、
前記ジャム表示手段は、操作表示部である画像形成装置。
【請求項７】
請求項５に記載された画像形成装置において、
前記ジャム表示手段は、前記搬送路に沿って配置された発光手段である画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−５０６３１（Ｐ２０１３−５０６３１Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８９２４９（Ｐ２０１１−１８９２４９）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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