(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。
【0012】
そして、本実施形態は、電子写真方式の画像形成装置に本発明を適用したものである。以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
なお、各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものであり、本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「2つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも1つ設けられている。
【0013】
1.画像形成装置の概要
画像形成装置1の筐体3内には、
図1に示すように、画像形成部5、露光器9及び定着器11等が収納されている。画像形成部5は、複数の現像カートリッジ7及び感光ドラム8等を有している。
【0014】
複数の現像カートリッジ7各々は、現像ローラ7A及び貯留部7B等を有している。各現像ローラ7Aの回転中心線は互いに平行である。感光ドラム8も各現像カートリッジ7に対応して複数設けられている。
【0015】
感光ドラム8は現像剤像を担持する。帯電器8Aは感光ドラム8を帯電させる。露光器9は、帯電した感光ドラム8を露光して感光ドラム8に静電潜像を形成する。現像ローラ7Aは、貯留部7Bに貯留されている現像剤を感光ドラム8に供給して静電潜像に対応した現像剤像を形成する。
【0016】
各現像カートリッジ7は、ドロワー10に着脱自在に装着されている。ドロワー10は、装置本体に対して移動可能に装着されている。筐体3のうちドロワー10の移動方向一端側には、開口部3Bを開閉するカバー3Aが設けられている。開口部3Bは、ドロワー10を装置本体、つまり筐体3に対して出し入れするための開口である。
【0017】
ドロワー10が装置本体に対して前方側に引き出されると、複数の現像カートリッジ7は、装置本体及びドロワー10に対して着脱自在な状態となる。このように、ドロワー10が引き出されたときに現像カートリッジ7が着脱自在となるため、本実施形態では、ドロワー10を含めて画像形成部5という。
【0018】
装置本体とは、例えば、メインフレーム等の利用者により着脱もしくは交換されない部分をいう。メインフレームは、上記回転中心線の方向において、ドロワー10を挟んで両側に配設された略板状の強度部材である。
【0019】
ベルト13Aは、駆動ローラ13B及び従動ローラ13Cに架け渡された帯状の無端ベルトである。ベルト13A、駆動ローラ13B及び従動ローラ13Cは、図示しないフレームを介して一体化されてベルトユニット13を構成している。ベルトユニット13は装置本体に着脱自在に装着されている。
【0020】
ベルト13Aのうち各感光ドラム8と対向する面(以下、転写面という。)は、従動ローラ13C側から駆動ローラ13B側に移動しながらシートを定着器11側に搬送する。転写面を挟んで各感光ドラム8と対向する位置には、転写体15が配設されている。
【0021】
各転写体15は、各感光ドラム8に担持されている現像剤像を転写面上に載置されたシートに転写させる。このため、各感光ドラム8の現像剤像は、シートに重畳転写される。定着器11は、シートに転写された現像剤を加熱して定着させる。
【0022】
ベルト13Aよりシート搬送方向上流側には、フィーダ機構17が設けられている。フィーダ機構17は、給紙トレイ19に載置されているシートを1枚ずつ分離してベルト13A側に送出する。給紙トレイ19は、画像が形成されるシートが載置されるとともに、装置本体に着脱自在に装着されている。
【0023】
2.センサユニット
駆動ローラ13B及び従動ローラ13Cのうちいずれか一方のローラと対向する部位には、センサユニット30が配設されている。なお、本実施形態に係るセンサユニット30は、駆動ローラ13Bと対向する位置に配設されている。
【0024】
センサユニット30は、
図2(a)に示すように、発光素子30A、第1受光素子30B及び第2受光素子30Cが、回路基板30Dを介して一体化されたものである。具体的には、
図2(b)に示すように、発光素子30A、第1受光素子30B及び第2受光素子30Cの端子30Fは、回路基板30Dにスルーホール実装されている。
【0025】
発光素子30Aは、ベルト13Aに形成された補正用マーク(図示せず。)に向けて光を発する。第1受光素子30Bは、ベルト13Aで正反射した光を受ける。第2受光素子30Cは、ベルト13Aで拡散反射した光を受ける。正反射した光は、ベルト13Aに向けて出射された光の入射角と同一の反射角で反射した光である。拡散反射した光は、正反射以外の反射光である。
【0026】
補正用マークは、シートに重畳転写された現像剤像のずれや濃度等を補正する際の補正量を決定するためにベルト13Aに転写された現像剤像である。つまり、画像形成部や露光器9等を制御する制御部(図示せず。)は、センサユニット30から出力される信号を利用して露光器9等を必要に応じて補正制御する。
【0027】
センサユニット30は、樹脂製のホルダ30Eに組み付けられている。具体的には、発光素子30A及び一対の第1受光素子30Bは、ホルダ30Eに設けられた穴部(図示せず。)に嵌め込まれて保持されている。
【0028】
発光素子30A、第1受光素子30B及び第2受光素子30Cは、駆動ローラ13Bの回転中心線と平行な方向(以下、幅方向ともいう。)に並んで配設されている。発光素子30Aの発光側、並びに第1受光素子30B及び第2受光素子30Cの受光側は、透光カバー31により覆われている。
【0029】
透光カバー31のうちベルト13Aに面する部位には、光が通過可能な透光部31Aが設けられている。透光部31Aは、無色透明又は有色透明な部位であって、発光素子30Aの発光側、並びに第1受光素子30B及び第2受光素子30Cの受光側を覆う部位である。
【0030】
3.センサユニットの組付構造
3.1 組付構造の概要
センサユニット30は、
図3に示す取付フレーム33に組み付けられている。取付フレーム33は幅方向に延びる梁状の部材である。本実施形態では、取付フレーム33の長手方向両端側それぞれに、同一のセンサユニット30が組み付けられている。
【0031】
取付フレーム33は、
図4に示すように、装置本体を構成する上記一対のメインフレーム間に配設された状態で、その長手方向両端側が、各メインフレームに直接的又は間接的に組み付けられる。
【0032】
取付フレーム33には、
図5に示すように、第1透光窓35A及び第2透光窓35Bを有する遮断部材35が組み付けられている。なお、
図5においては、遮断部材35の外縁を示す線を他の部位に比べて太く表示されている。
【0033】
遮断部材35は、取付フレーム33に取り付けられたセンサユニット30に対して変位可能である。第1透光窓35A及び第2透光窓35Bは、遮断部材35の移動方向に並んで設けられている。なお、本実施形態に係る遮断部材35の移動方向は、取付フレーム33の長手方向と平行な方向、つまり幅方向である。
【0034】
第1透光窓35Aは、発光素子30Aから出射された出射光、第1受光素子30Bに入射する第1入射光、及び第2受光素子30Cに入射する第2入射光が通過可能な開口部である。第2透光窓35Bは、出射光及び第1入射光が通過可能かつ第1透光窓35Aより小さい開口部である。なお、第1透光窓35A及び第2透光窓35Bは貫通穴により構成されている。
【0035】
変位機構37は、第1位置と第2位置との間で遮断部材35を変位させる機構である。第1位置は、遮断部材35が
図4に示す位置にあるときであって、出射光が第1透光窓35Aを通過する位置である。第2位置は、遮断部材35が
図6に示す位置にあるときであって、出射光が第2透光窓35Bを通過する位置である。
【0036】
このため、遮断部材35が第1位置にあるときには、第1入射光及び第2入射光がセンサユニット30にて受光され得る状態となる。遮断部材35が第2位置にあるときには、第1入射光はセンサユニット30に受光可能となるが、第2入射光はセンサユニット30にて受光不可能となる。
【0037】
遮断部材35のうち透光カバー31と面する部位には、清掃部材31Cが固定されて遮断部材35に一体化されている。清掃部材31Cは、透光部31Aに滑り接触可能である。このため、遮断部材35が変位すると、透光部31Aは、清掃部材31Cにより払拭されることなり、透光部31Aが清掃される。
【0038】
なお、清掃部材31Cは、第1透光窓35Aと第2透光窓35Bとの間に配設されている。このため、遮断部材35が第2位置から第1位置に移動すると、透光部31Aのうち、発光素子30A、第1受光素子30B及び第2受光素子30Cに対応する部位が清掃される。因みに、清掃部材31Cは、スポンジ等の多孔質弾性部材製の弾性変形可能な材料からなる部材であって、圧縮変形した状態で透光部31Aに接触している。
【0039】
3.2 変位機構
変位機構37は、
図3に示すように、バネ37A及び作用部37Bを有して構成されている。バネ37Aは、遮断部材35を第1位置から第2位置側に変位させる弾性力を発揮する。本実施形態に係るバネ37Aは、引っ張りコイルバネであって、延び方向一端側が取付フレーム33に連結され、延び方向他端側が遮断部材35に連結されている。
【0040】
作用部37Bは、バネ37Aの弾性力に対抗する力、つまり遮断部材35を第2位置から第1位置側に変位させる対抗力を遮断部材35に作用させる。具体的には、作用部37Bは、装置本体に直接的又は間接的に揺動可能に支持された第1アーム37C及び第2アーム37Dを有して構成されている。
【0041】
第1アーム37Cの揺動中心線L1と第2アーム37Dの揺動中心線L2とは、ねじれの位置にある。第1アーム37Cの揺動中心線L1は、ドロワー10の移動方向と直交する水平方向、つまり遮断部材35の移動方向に平行である。第2アーム37Dの揺動中心線L2は、ドロワー10の移動方向に平行である。
【0042】
そして、第1アーム37Cは、
図1に示すように、画像形成部5、つまりドロワー10が装置本体をなすメインフレームに装着されたときに、ドロワー10から押圧されて装着の向き、つまり後方側に揺動する。
【0043】
第1アーム37Cが装着の向きに揺動すると、
図4に示すように、第2アーム37Dが第1アーム37Cにより押圧される。このため、第2アーム37Dは、その先端側が遮断部材35に近づく向きに揺動し、遮断部材35を第2位置から第1位置側に押圧する。
【0044】
つまり、作用部37Bは、ドロワー10が装置本体に装着されたときに、ドロワー10から押圧されてバネ37Aに対抗する対抗力を遮断部材35に作用させて遮断部材35を第1位置に移動させる。したがって、ドロワー10が装置本体から引き出されると、上記対抗力が消失するので、遮断部材35は、バネ37Aの弾性力により第1位置から第2位置に移動する。
【0045】
上記の説明から明らかなように、遮断部材35が第1位置にあるときには、ドロワー10が装置本体に装着されている。つまり、カバー3Aが閉じられてドロワー10が装置本体に装着されているときには、変位機構37は、遮断部材35を第1位置に保持することになる。そこで、以下、第1位置を装着位置ともいう。
【0046】
カバー3Aが開かれてドロワー10ーが装置本体から引き出されると、遮断部材35は第2位置となる。そこで、以下、第2位置を非装着位置ともいう。
3.3 ベルトユニットの装着判定
本実施形態では、少なくとも遮断部材35が非装着位置にあるときに、第1受光素子30Bが受光した検知結果を利用してベルトユニット13が装置本体に装着されているか否かを判断する。
【0047】
図7に示す制御部40は、上記の判断、つまり「ベルトユニットの装着判定」を行う。制御部40は、CPU、ROM及びRAM等を有するマイクロコンピュータにより構成されたものであって、上記の判断を実行する判断部を構成する。
【0048】
制御部40には、カバー3Aが開かれたか否かを検出するカバーセンサ41から信号、及び第1受光素子30B及び第2受光素子30Cから信号が入力されている。なお、制御部40は、発光素子30Aの作動も制御する。
【0049】
そして、制御部40、つまりCPUは、ROM等の不揮発性記憶部に予め記憶されているプログラムに従って「ベルトユニットの装着判定」を行う。
図8は、制御部40が行う「ベルトユニットの装着判定」の制御作動(以下、本制御という。)を示すフローチャートである。
【0050】
画像形成装置1の電源スイッチ(図示せず。)が投入されると、制御部40は、画像形成装置全体を制御するためのメイン制御を起動する。そして、本制御は、制御部40によりメイン制御の実行中に割り込み処理として定期的に起動・実行される。
【0051】
メイン制御を実行するためのプログラムも上記の不揮発性記憶部等に記憶され、かつ、制御部40にて実行される。なお、電源スイッチが遮断されると、その時点でメイン制御及び本制御は停止する。
【0052】
本制御が起動されると、制御部40は、カバーセンサ41から信号を利用してカバー3Aが開かれたか否かが判定する(S1)。カバー3Aが開かれていないと判定された場合には(S1:NO)、本制御は終了する。
【0053】
カバー3Aが開かれていると判定された場合には(S1:YES)、制御部40は、第1受光素子30Bにて第1入射光が受光されたか否かを判定する(S3)。そして、第1受光素子30Bにて第1入射光が受光されたと判定された場合には(S3:YES)、制御部40は、ベルトユニット13が装置本体に装着されていると判定する(S5)。
【0054】
第1受光素子30Bにて第1入射光が受光できないと判定された場合には(S3:NO)、制御部40は、ベルトユニット13が装置本体に装着されていないと判定する(S7)。そして、S5及びS7の判定が終了すると、本制御が終了する。
【0055】
なお、ベルトユニット13が装置本体に装着されていないと判定された場合には(S7)、制御部40は、その旨の表示又は警告ランプ等により、「ベルトユニット13が装置本体に装着されていない」旨が利用者に報知するとともに、画像形成処理の実行が停止又は実行不可能なモードに移行する。
【0056】
ところで、ドロワー10が引き出されているとき、つまり遮断部材35が非装着位置(第2位置)にあるときには、必ず、カバー3Aが開かれている。カバー3Aが閉じているときには、遮断部材35は装着位置(第1位置)に保持された状態となる。
【0057】
そこで、本実施形態では、カバー3Aが開かれているときには、遮断部材35が非装着位置(第2位置)にあるとみなして、「ベルトユニットの装着判定」を実行している。
なお、本実施形態では、カバー3Aが開かれているときに、「ベルトユニットの装着判定」を実行するので、遮断部材35が装着位置(第1位置)にあるときにも「ベルトユニットの装着判定」が実行される。
【0058】
しかし、上述したように、遮断部材35が非装着位置(第2位置)にあるときには、必ず、カバー3Aが開かれているので、カバー3Aが開かれているときには、遮断部材35が非装着位置(第2位置)にあるとみなして、「ベルトユニットの装着判定」を実行しても実用上問題ない。
【0059】
4.本実施形態に係る画像形成装置の特徴
本実施形態では、少なくとも遮断部材35が非装着位置(第2位置)にある状態でベルトユニット13の装着判定が行われる。そして、第2透光窓35Bは、第1透光窓35Aより小さいので、第2透光窓35Bは、第1透光窓35Aに比べて、その他光が第1受光素子30Bに入射し難い。したがって、誤った装着判定の発生を抑制できる。
【0060】
本実施形態に係る作用部37Bは、画像形成部5、つまりドロワー10が装置本体に装着されたときに、ドロワー10から押圧されて上記対抗力を遮断部材35に作用させることを特徴としている。
【0061】
これにより、本実施形態では、画像形成部5、つまりドロワー10の着脱に連動して遮断部材35が装着位置(第1位置)と非装着位置(第2位置)との間を変位する。つまり、画像形成部5が装着されているときには、遮断部材35は装着位置(第1位置)となる。画像形成部5が取り外されたときには、遮断部材35は非装着位置(第2位置)となる。
【0062】
本実施形態では、発光素子30A、第1受光素子30B及び第2受光素子30Cを覆う光が通過可能な透光カバー31と、遮断部材35のうち透光カバー31と面する部位に固定され、透光カバー31を清掃する清掃部材31Cとを備えることを特徴としている。
【0063】
これにより、本実施形態では、画像形成部5、つまりドロワー10の着脱に連動して透光カバー31を清掃できる。つまり、本実施形態では、清掃部材31Cを変位させるソレノイド等のアクチュエータを必要としない。
【0064】
本実施形態では、第1受光素子30Bは、主にベルト13Aにて正反射した光を受光し、第2受光素子30Cは、主にベルト13Aにて拡散反射した光を受光することを特徴としている。
【0065】
これにより、本実施形態では、装着判定は、主にベルト13Aにて正反射した光を受光して行われる。したがって、拡散反射した光を受光して装着判定を行う場合に比べて、その他光の影響を小さくできるので、誤った装着判定を抑制できる。
【0066】
(その他の実施形態)
上述の実施形態では、感光ドラム8に担持されている現像剤像をシートに直接的に転写するダイレクト方式であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ベルト13Aに転写した後、ベルト13Aに転写された現像剤像をシートに転写する中間転写方式であってもよい。
【0067】
上述の実施形態では、カバー3Aが開かれているときには、遮断部材35が非装着位置(第2位置)にあるとみなして、「ベルトユニットの装着判定」を実行したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0068】
すなわち、例えば、制御部40は、「遮断部材35が非装着位置(第2位置)にあるか否かを判定し、かつ、遮断部材35が非装着位置(第2位置)にあると判定したときに、ベルトユニットの装着判定を実行してもよい。
【0069】
なお、遮断部材35が非装着位置(第2位置)にあるか否かの判定は、例えば、第2受光素子30Cにて第2入射光を受光したか否かに基づいて判定してもよい。
上述の実施形態に係る第1透光窓35A及び第2透光窓35Bは、貫通穴であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、透光可能な透明な部材にて第1透光窓35A及び第2透光窓35Bのうち少なくとも一方を構成してもよい。
【0070】
上述の実施形態では、遮断部材35のうち第1透光窓35Aと第2透光窓35Bとの間の部位に清掃部材31Cが固定されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、清掃部材31Cを廃止する、又は上記部位以外に清掃部材31Cを配設する等してもよい。
【0071】
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【0072】
1… 画像形成装置 3… 筐体 3B… 開口部 3A… カバー
5… 画像形成部 7… 現像カートリッジ 7A… 現像ローラ
7B… 貯留部 8… 感光ドラム 8A… 帯電器
9… 露光器 10… ドロワー 11… 定着器
13A… ベルト 13B… 駆動ローラ 13C… 従動ローラ
13… ベルトユニット 13A…ベルト 15… 転写体
30… センサユニット 30A… 発光素子 30B… 第1受光素子
30C… 第2受光素子 30D… 回路基板 30F… 端子 30E… ホルダ
31… 透光カバー 31A… 透光部 31B… 係止部 31C… 清掃部材
33… 取付フレーム 35A… 第1透光窓 35B… 第2透光窓
35… 遮断部材 37… 変位機構 37A… バネ 37B… 作用部
37C… 第1アーム 37D… 第2アーム 40… 制御部
41… カバーセンサ L1… 揺動中心線 L2… 揺動中心線