JP2005258187A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】着脱自在な複数のドラムユニットのドラム軸と装置本体側のカップリングギアとを連結させてギアの回転位相合わせとドラムユニットの装着検出とを同時に行う画像形成装置を提供する。
【解決手段】装置本体側の最終出力用駆動系を形成しているカップリングギヤ５５はサブフレーム５２との間に介装されたカップリングバネ５６によりサブフレーム５２から離れる方向に付勢されている。カップリングギヤ５５とドラムカップリング５１とが連結されていないときはカップリングギヤ５５はその位相検知用反射マーク６１の位置が光学センサ５３の設定検知位置５７よりもずれている位置にあり光学センサ５３は位相検知用反射マーク６１を検知できず制御部は画像形成ユニット７が非装着であると判断する。画像形成ユニット７が装着されると光学センサ５３は位相検知用反射マーク６１を検知して画像形成ユニット７の装着を検知すると共に回転位相を検出する。
【選択図】 図３

Description

着脱自在に構成された複数のユニットの装着時に各ユニットの被回転体をそれぞれ装置本体側の最終出力用駆動回転体に係合させて装置本体からの駆動を受ける形式の複数のユニットを有する画像形成装置に関する。

従来のタンデム型の画像形成装置において、例えば複数の画像形成ユニットのドラムユニットを装置本体に装着して装置本体側の駆動系に連結した場合、各画像形成ユニットで形成される異なる色毎の画像を用紙に正しく重ね転写するためには、本稼動を行う前に各ドラムユニットの被連結部同士の駆動位相を合わせる必要がある。

このような駆動位相合わせには、一般に、ドラムユニットの被連結ギア部に位相確認用の反射板を設け、この反射板の位置を光学センサで検出し、駆動系に配置されているクラッチによって各ドラムギア間の位相を一致させるという方式が採用されている。（例えば、特許文献１参照。）
上記特許文献１の画像形成装置の例では、ドラムユニットの着脱をドラム軸に直交する方向に着脱しているが、後年ではドラム軸方向に平行する方向に着脱するものも提案されている。（例えば、特許文献２参照。）
いずれにしても、これらに使用されるドラムユニットでは、ドラムギアを用いて装置本体側からの駆動を取っており、その駆動位相合わせには、ドラムフランジに設けた位相マークを光学式の位相センサで検出するようにしている。

ところで、上記特許文献１又は２の方式は、位相センサでの検知によりドラムユニットの有無の検知も兼ねることができるので、１個のセンサで位相センサとドラム有無センサを兼ねる便利な方式であるといえる。

ところが、ドラムユニットをドラム軸方向に平行に沿って着脱する方式では、装着時にドラムギアを装置本体側の駆動ギアと噛合させるのが容易でないという点と、位相制御系が複雑な点で、改良が望まれていた。

そこで、ギア同士の噛合の容易でない点についての改善策としては、ドラムユニットをドラム軸方向に装着する場合に駆動部をカップリング連結する方法が考えられる。（例えば、特許文献３参照。）
特開平１１−０５２６５１号公報（［要約］、図１、図２） 特開２００１−１４５１２０号公報（図４、図５） 特開２００１−００３９２３号公報

しかしながら、カップリング連結方式を採用した場合、従来のドラムギアに変わるカップリングギアが装置本体側に実装されることになるため、ドラムユニットの有無に拘わりなく位相センサが常に装置本体側に実装されているカップリングギアを検知することになり、従来ではドラムユニットの有無の検知にも兼用されていた位相センサがドラムユニットの有無の検知に使用できなくなるという問題が残されることになった。

また、或るドラムユニットつまり画像形成ユニットを取り外して印刷を行うという特別な印刷方法で印刷を行う場合、それに応じた特別な位相制御機構を予め考慮しておかないと、取り外した画像形成ユニットつまりドラムユニットを再度装着部に装着した場合、トルクの変動により位相ずれが発生するという問題が生じ勝ちである。

本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、着脱自在に構成された複数のドラムユニットの装着時に、ドラム軸と装置本体側のカップリングギアとをカップリング連結させて、ギアの位相合わせとドラムユニットの検出とを同時に行う駆動機構を有する画像形成装置を提供することである。

本発明の画像形成装置は、第１位置と第２位置間で装置本体に移動自在に設けられ駆動源からの駆動力を伝達する最終出力用駆動回転体と、該最終出力用駆動回転体に係合可能な被回転体を有し上記装置本体に装着した際に上記最終出力用駆動回転体を上記第２位置に移動させるべく着脱自在に構成されたユニット部材と、を備える画像形成装置であって、上記最終出力用駆動回転体に設けられた被検知部と、上記最終出力用駆動回転体が上記第２位置に移動しているのに対応して上記被検知部を検知する検知手段と、を備えて構成される。

上記最終出力用駆動回転体は、例えば上記第１位置と上記第２位置間での移動方向が軸方向であるように構成される。また、例えばカップリングギアで構成される。また、上記ユニット部材は、例えば複数存在するものであってもよい。

また、画像形成装置は、例えば複数の上記ユニット部材が多段式に並設されるタンデム型の画像形成装置であってもよい。
また、複数の上記被検知部又は複数の上記検知手段は、複数それぞれの配置位置が互いに異なるように構成される。また、例えば上記第１位置は自由位置であり、上記第２位置は検知位置である。

本発明によれば、自由位置と検知位置とに移動自在に装置本体側に設けれられた複数のカップリングギア又はこのカップリングギア位置を検知する複数の検知手段の複数それぞれの配置位置が互いに異なるように構成されるので、カップリング連結によってギアの位相合わせとユニットの検出とを同時に行う駆動機構を構築することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
図１は、実施形態１における電子写真式のカラー画像形成装置の内部構成を説明する側断面図である。同図に示すように、カラー画像形成装置（以下、カラープリンタという）１は、カット用紙一枚毎に印字を行なうタンデム型のプリンタである。このカラープリンタ１は、本体２の内部上方に配設された画像形成部３、ほぼ中央に配設された搬送ベルトユニット４、その下方に配設された給紙部５及び画像形成部３の用紙搬送方向下流側（図の左方）に配設された定着部６で構成されている。

上記の画像形成部３は、４個の画像形成ユニット７（７−１、７−２、７−３、７−４）を用紙搬送方向上流側（図の右方）から下流側へ多段式（タンデム式）に並設されている。それらの下方に、上述した搬送ベルトユニット４が、偏平なループ状に形成された用紙搬送ベルト８の用紙搬送面をほぼ水平にして上記用紙搬送方向に沿ってほぼ中央に配設されている。

上記４個の画像形成ユニット７は、現像器に収納された現像剤（トナーの色）を除いて他は全て同じ構成であるので、以下、画像形成ユニット７−４を例にとり、その各部に番号を付与して説明する。

画像形成ユニット７は、感光体ドラム９と、この感光体ドラム９の周面を図の時計回り方向に取り囲んで、クリーナ１１、帯電器１２、露光ヘッド１３、現像器１４、現像ローラ１５、及び搬送ベルト８を挟んで転写シート１６の諸装置が配置されている。

用紙搬送方向上流側から３個の画像形成ユニット７の現像器１４内には、減法混色の三原色であるマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びイエロー（Ｙ）の色の非磁性トナーが夫々収容され、最下流の画像形成ユニット７−４の現像器１４内には、文字や画像の黒部分に専用されるブラック（Ｂｋ）の非磁性トナーが収容されている。これら４個の画像形成ユニット７は、それぞれマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｂｋ）の分光画像を形成する。

上記の現像ローラ１５は、現像器１４の下部開口部に回転自在に支持されて、感光体ドラム９に圧接している。感光体ドラム９は、搬送ベルト８の上循環部（用紙搬送面）に夫々接して配置される。感光体ドラム９は、導電性の金属ローラの周面に有機光導電性材料を一様に被着して形成され、金属ローラ部は接地されている。この感光体ドラム９は、図の時計回り方向に回転する。

また、用紙搬送ベルト８は、例えばフッ素樹脂にカーボンブラックを添加して抵抗調整することにより固有の表面抵抗と体積抵抗を持たせた厚さおよそ１５０μｍのフィルム状部材で構成され、不図示のベルトユニットのフレームに回動アーム１７と共に組み付けられ、駆動ローラ１８と従動ローラ１９間に張設され、駆動ローラ１８に駆動されて、図の反時計回り方向に循環移動する。

回動アーム１７は、下流側端部の固定支持ローラに支持され、可動支持ローラを備えた上流側端部が上下に回動する。ここでは本発明の要部ではないので詳述しないが、回動アーム１７が上下に回動することで、印刷モードをフルカラーモードとモノクロモードとに切り替えることができる。

用紙搬送ベルト８の上流側には、待機ローラ対２１が配設されており、更にその上流は横と下に分岐して、横方向には給紙ローラ２２、捌き部材２３、及び開閉給紙トレー２４が配設されている。

また、下方には２枚のガイド板から成る給送路２５が形成され、その給送路２５の下方に延びる中間部に搬送ローラ対２６が配設され、その下方は、鉛直方向に延び、終端部には給紙ローラ対２７及び用紙案内コロ２８が配設され、その下方に、給紙部５の用紙カセット２９の給紙端が位置している。その給紙カセット２９の給紙端の上方には、上記用紙案内コロ２８とほぼ並ぶ位置に、断面が半月形の給紙コロ３１が配設されている。上記の給紙カセット２９には多枚数の用紙が載置・収容されている。

一方、用紙搬送ベルト８の用紙搬送方向下流側（図の左方）には、その端部に当接して用紙分離爪３３が配設され、その下流に上述した定着部６が配置されている。定着部６は、断熱性の匡体３４内に発熱ローラ、圧接ローラ、発熱ローラに当接するクリーニングローラ、オイル塗布ローラ等から構成されている。

定着部６の下流には、排紙ローラ対３８及び切換フラップ３９が配設されている。この切換フラップ３９は、同図に実線で示す下位置と破線で示す上位置の上下に回動する。この切換フラップ３９より上には、搬送ローラ対４１及び上方向から前方へ反転する排紙路４２が形成され、排紙路４２の終端には排紙ローラ対４３の配置された上部排紙口４４が上部排紙トレー部４５の後部上方に開口している。

また、切換フラップ３９より下流横方向には排紙ローラ対４６が配置されその下流に後部排紙口４７が外部に開口している。
続いて、上記構成におけるカラープリンタ１の基本動作を説明する。先ず、本体装置１に電源が投入され、使用する用紙の枚数、印字モード、その他の指定がキー入力あるいは接続するホスト機器からの信号として入力されると印字（印刷）を開始する。

まず給紙コロ３１が一回転して用紙カセット２９に収容されている用紙の最上部の一枚を取り出し、用紙案内コロ２８、給紙ローラ対２７、搬送ローラ対２６及び給送路２５を介して待機ローラ対２１へ給送する。

待機ローラ対２１は、回転を一時停止し、用紙の先端を挟持部に突き当たらせて用紙の進行を制止すると共に用紙の斜行を補正して、搬送タイミングを待機する。駆動ローラ１８が反時計回り方向に回転して、用紙搬送ベルト８の循環移動を開始させる。各画像形成ユニット７が印字タイミングに合わせて順次駆動され感光体ドラム９が時計回り方向に回転する。

帯電器１２が感光体ドラム９周面に摺接しながら一様な高マイナス電荷を付与して感光体ドラム９を初期化する。露光ヘッド１３は上記初期化された感光体ドラム９の周面に画像信号に応じて選択的に露光して低マイナス電位に減衰したマイナス低電位部を形成する。これにより上記初期化されたマイナス高電位部と露光により電位が減衰したマイナス低電位部とからなる静電潜像が形成される。

現像器１４の現像ローラ９には現像バイアスが不図示のバイアス電源から印加されている。一方、現像器１４内のトナーは、現像器１４内に配設された不図示の撹拌器や規制ブレード等による摩擦により弱いマイナス電位に帯電し且つ一定の層厚に規制されて現像ローラ１５表面に付着する。

このトナーを現像ローラ１５が回転しながら感光体ドラム９との対向部に搬送する。現像ローラ１５と感光体ドラム９との対向部では、上記静電潜像の低電位部と現像ローラ１５との間に電位差が形成され、静電潜像の低電位部は現像ローラ１５に対して相対的にプラス極性の電位を形成する。この電位差により、上記マイナス極性に帯電しているトナーが感光体ドラム９の静電潜像のプラス極性のマイナス低電位部に転移してトナー像を形成（反転現像）する。このトナー像は、感光体ドラム９の回転によって、感光体ドラム９と転写シート１６とが対向する転写部に搬送される。

用紙搬送方向最上流の画像形成ユニット７−１の感光体ドラム９周面上のマゼンタのトナー像の先端が、用紙搬送ベルト８との対向部に回転搬送されてくるタイミングで、その対向部に用紙の印字開始位置が一致するように、待機ローラ対２１が回転を開始して用紙を用紙搬送ベルト８へ向けて給送する。

用紙搬送ベルト８は、用紙を静電的に吸着しながら搬送し、用紙は上記画像形成ユニット７−１の感光体ドラム９と転写シート１６により形成されている最初の転写部へ搬送される。

転写シート１６は、不図示の転写バイアス電源から出力される正極性の転写電流を用紙搬送ベルト８を介して用紙に印加する。これにより感光体ドラム９上のマゼンタのトナー像が用紙に転写される。続いて、用紙搬送方向上流から２番目の画像形成ユニット７−２の感光体ドラム９と転写シート１６によりシアンのトナー像が転写され、更に３番目の画像形成ユニット７−３の感光体ドラム９と転写シート１６によりイエローのトナー像が転写され、そして、最下流の画像形成ユニット７−４の感光体ドラム９と転写シート１６によりブラックのトナー像が転写される。

４色のトナー像を重ねて転写された用紙は、用紙分離爪３３により用紙搬送ベルト８から分離されて定着装置６内に搬入される。定着装置６は、発熱ローラと圧接ローラにより用紙を押圧挟持し、下流方向に搬送しながら、用紙に熱と圧力とを加えてトナー像を紙面に定着させ、後方へ排出する。

上記はフルカラーモードにおける印字動作を説明したが、モノクロモードにおいては、回動アーム１７の図の右方が左方端部の固定支持ローラの支持軸を支点にして下方に回動し、これにより、用紙搬送ベルト８の上流側が降下して上流側の画像形成ユニット７−１〜７−３の３個の感光体ドラム９との当接から外れ、用紙搬送ベルト８の下流側端部と最下流の画像形成ユニット７−４の感光体ドラム９との当接のみが維持されて、最下流の感光体ドラム９と転写シート１６によって形成されている黒トナーの転写部のみが実働可能に形成され、モノクロモードが設定される。この後の処理は上述のフルカラー印字モードの場合と大同小異であるので説明は省略する。

このような印刷が繰り返されて、一定枚数以上の印刷が行われると、画像形成ユニットの寿命が切れ、新品の画像形成ユニットと交換することになる。
また、ＰＯＰ（Point of purchase advertising：購買時点広告）などでは、顧客の目に目立つように原色印刷を行う場合が多く、そのような場合はイエローの画像形成ユニットを取り外してマゼンタとシアンとブラックのみによる印刷、あるいはブラックの画像形成ユニットも取り外してマゼンタとシアンのみによる印刷などを行うこともある。

このように、画像形成ユニットを新品と交換した場合、あるいは一時的に取り外した２つの画像形成ユニットを装着し直した場合に、実稼動の前に回転の位相合わせを行う必要があることは先行技術の特許文献１又は特許文献２において説明されている通りである。

この場合、基本的には、カラーとモノクロの切替によって位相ずれが生じるので、それに合わせて、特許文献１又は特許文献２において図示されているように、少なくともカラー画像形成部のシアン、マゼンタ、イエローの３色は連結ギア列によって一組になって連結されているので、これらカラー画像形成部の代表の１箇所の感光体ドラムの位相の検知と、黒画像形成部の位相の検知を行うようにすれば、位相合わせを行うことができる。

本例のカラープリンタ１では、画像形成ユニットを長手方向（感光体ドラム軸の方向）に平行に押し込んで、装置本体の装着部にカップリング連結で装着する。そして光学センサにより、画像形成ユニットの回転位相合わせを行うと共に、ユニット装着位置に画像形成ユニットが装着されているか否かも同じ光学センサによって検出するようにしている。以下、これについて説明する。

図２(a) は、装置本体側のカップリングギアと、このカップリングギアに連結前の画像形成ユニット７を示す斜視図であり、同図(b) は、画像形成ユニット７の連結部側から見た斜視図である。

同図(a),(b) に示すように、画像形成ユニット７は、現像キット４８とドラムキット４９から成り、ドラムキット４９側に配設されているドラムカップリング５１が外部から回転駆動されることによって、内部に組み込まれている諸装置が駆動されるようになっている。

カラープリンタ装置本体側には、上記画像形成ユニット７の装着押し込み方向の最奥部に、同図(a) に示すように、サブフレーム５２と、このサブフレーム５２の内部に配置される（図ではフレーム外部に取り出して示している）光学センサ５３、この光学センサ５３の検知用光ビームの透過用窓５４、及びこの透過用窓５４に回転面周辺部が対向するように配設されたカップリングギア５５が配置される。

図３(a) は、画像形成ユニット７のドラムカップリング５１が装置本体のカップリングギア５５の連結部５５ａと連結する前の状態を示す側面図であり、同図(b) は、その連結後の状態を示す図である。

同図(a),(b) に示すように、カップリングギヤ５５は、装置本体側の駆動系に連結する減速二枚ギア５８の小径歯車に噛合しており、装置本体側の最終出力用駆動回転体を形成している。このカップリングギヤ５５は、サブフレーム５２との間に押し付勢力を有するカップリングバネ５６を介装されて、サブフレーム５２から離れる方向、換言すれば光学センサ５３の検知位置５７から離れる方向に付勢されている。

これにより、同図(a) に示すように、感光体ドラム軸５９のドラムカップリング５１が未だカップリングギヤ５５とカップリング連結していない自由状態のときには、カップリングバネ５６の付勢最大位置である減速二枚ギア５８の小径歯車の最外側端部で噛合する第１位置に在る。

この場合は、カップリングバネ５６の付勢最大位置である自由位置に在って、カップリングギヤ５５の裏面に設けられている詳しくは後述する位相検知用反射マークが光学センサ５３の検知位置５７から離れているので、センサ光が分散されて受光部に正しく入射できず検出エラー（画像形成ユニット７が未装着）となる。

そして、画像形成ユニット７が、同図(b) に示すように、カップリングギヤ５５と（正しくはその連結部５５ａと）連結したときは、カップリングギヤ５５はカップリングバネ５６の付勢力に抗してサブフレーム５２側に押し込まれ、カップリングギヤ５５裏面の位相検知用反射マークがちょうど光学センサ５３の検知位置５７に位置するので、センサ光が受光部に正しく入射し、特には図示しない制御部によって、この装着部に画像形成ユニット７が装着されたと認識される。

図４(a) は、カップリングギヤ５５の裏面を示す図であり、同図(b) は、その上１／２を断面で示す側面図、同図(c) は、正面図である。同図(b) に示すように、カップリングギヤ５５の裏面は開口している。通常、ギア歯は、同図(b) に示すようにムクではなく内部に空間がある場合は、ギア歯が形成する円周内に形成される円板部６０は、内部中央に形成されて前後が開口部を形成する。しかし、本例の場合は、円板部６０が最前面に形成されいる。

同図(a),(b) には、その円板部６０に設けられた位相検知用反射マーク６１を示している。また、同図(b) には、その位相検知用反射マーク６１と光学センサ５３との位置対応関係を示している。そして同図(c) には前面に形成されている連結部５５ａを示している。制御部は、装着部に画像形成ユニット７が装着されたことを認識するだけでなく、位相検知用反射マーク６１の回転周期を検知することによって位相合わせを行っている。

このように、本例によれば、カップリングギヤを位相検知用マークの検知用センサに対して画像形成ユニット非装着の自由位置と画像形成ユニット装着時の検出位置とに遠近移動するように構成したので、設置本体側に配設された１つのセンサだけで、駆動位相位置の検出と画像形成ユニットの装着の検出の両方を行うことができて便利である。

尚、上記の実施形態１では、反射型の光学センサによって２つの検出を行うためにカップリングギヤに反射板を設けているが、これに限ることなく、カップリングギヤそのものが直接反射するように構成してもよい。

また、反射型でなく透過型の光学センサを用いるようにしてもよい。その場合は、カップリングギアの後部開口からギア歯を挟んで向かい合う位置に発光部と受光部を配置するとよい。また、光学センサでなく、レバー型センサによる接触型としてもよい。その場合は、ギヤ側面のリブ形状等を利用するようにしても良い。

（実施形態２）
ところで、４つの画像形成ユニットを全部交換するときや、ＰＯＰ印刷などで一時的に取り外した２つの画像形成ユニットを装着し直した場合には、使用者が誤って装着位置に対応する正しい画像形成ユニットを装着しなかった場合、正しい画像を印刷できないという不具合が発生する。

また、上記実施形態１では、位相ずれが基本的にカラーとモノクロの切替で生じることから、カラー画像を形成する一組になって連結されているシアン、マゼンタ、イエローの３色の代表の１箇所の感光体ドラムの位相検知と、黒画像形成部の感光体ドラムの位相検知を行うようにする例で説明した。しかし、各画像形成部が独立して独立駆動系により駆動される構成の場合には、各画像形成ユニット全ての位相を検知することが必要になってくる。

そのような場合にも、カップリングギヤの位相検知用マークと位相検知用センサとが一組となる本案の検知機構を、４つの画像形成ユニットごとに配置することによって、画像形成ユニットの誤装着時の装着不良を検出し、正しい画像形成ユニットの装着を検出した後の位相の検知の両方を行うことができる。これを実施形態２として以下に説明する。

図５は、実施形態２としての４つの画像形成ユニット７（図１の画像形成ユニット７−１、７−２、７−３、７−４参照）の感光体ドラム軸５９のドラムカップリング５１（５１−１、５１−２、５１−３、５１−４）と、それらに対応する装置本体側のカップリングギヤとの連結状態を示す図である。

尚、本例における装置本体側連結部の構成は図３(a),(b) に示した構成とほぼ同様であるが、光学センサ５３の配設位置が４つの画像形成ユニットごとに少しずつ、例えば１ｍｍずつずれている。図５には本例における各光学センサ５３の配設位置を各画像形成ユニット７−１、７−２、７−３、７−４に対応させて、配設位置５３−１、５３−２、５３−３、５３−４として示している。

また、本例のカップリングギヤ６２の構成は、図４(a),(b),(c) の場合とやや異なり、図４(b) に示したカップリングギヤ５５のように裏面が開口部に形成されてなく、図４(b) の円板部６０が、図５ではカップリングギヤ６２の最後部に形成されて、そのまま平面を形成している。その平面の円周部の光学センサ５３に対向する回転位置に、図４(a),(b) に示したと同様の位相検知用反射マーク６１が設けられている。図５には、それらの各位相検知用反射マーク６１の位置（各カップリングギヤ６２の平面位置でもある）を、各画像形成ユニット７−１、７−２、７−３、７−４に対応させて、各位相検知用反射マーク６１の設定検知位置５７−１、５７−２、５７−３、５７−４として示している。

これらの設定検知位置５７（５７−１、５７−２、５７−３、５７−４）は、それらの各カップリングギヤ６２に連結される各画像形成ユニット７（７−１、７−２、７−３、７−４）の各感光体ドラム軸５９のドラムカップリング５１（５１−１、５１−２、５１−３、５１−４）のカップリング長５１ａ（５１−１ａ、５１−２ａ、５１−３ａ、５１−４ａ）が、それぞれ例えば１ｍｍずつ長さが異なることによって設定されている。

例えば、画像形成ユニット７−１のドラムカップリング５１−１のカップリング長５１−１ａは、４個のドラムカップリング５１の中で一番短かく、その分、これに対応するカップリングギヤ６２は、カップリングバネ５６の付勢力によって、４個のカップリングギヤ６２の中で一番サブフレーム５２から離れた位置にあり、したがって、その設定検知位置５７−１も、サブフレーム５２から最も離れた位置にある。

これに対して、画像形成ユニット７−４のドラムカップリング５１−４のカップリング長５１−４ａは、４個のドラムカップリング５１の中で一番長く、その分、これに対応するカップリングギヤ６２は、カップリングバネ５６の付勢力に抗して、４個のカップリングギヤ６２の中で一番サブフレーム５２に近づいた位置にあり、したがって、その設定検知位置５７−４も、サブフレーム５２に最も近い位置にある。

中間の２個の画像形成ユニット７−２及び７−３のドラムカップリング５１−２及び５１−３のカップリング長５１−２ａ及び５１−３ａは、上記両端の２個のドラムカップリング５１の中間であり、１ｍｍずつ順次長くなっている。そして、その分、これに対応するカップリングギヤ６２は、カップリングバネ５６の付勢力に抗して、画像形成ユニット７−１に対応するカップリングギヤ６２よりも順次１ｍｍずつサブフレーム５２に近づいており、したがって、その設定検知位置５７−２及び５７−３は、サブフレーム５２に順次１ｍｍずつ近ずいた位置にある。

これらの設定検知位置５７−１、５７−２、５７−３、５７−４に対応して、上述したように各光学センサ５３の配設位置５３−１、５３−２、５３−３、５３−４が構成されているので、装着位置に対応していない画像形成ユニット７が装着されると、ドラムカップリング５１のカップリング長５１ａが正しくないためにカップリングギヤ６２の設定検知位置５７が設定検知位置より前後いずれかの方向にずれ込んで、光学センサ５３による検出が不可となり、制御部によって誤装着の警告報知が行われる。そして、正しい画像形成ユニット７が装着されると、光学センサ５３による位相検知用反射マーク６１の検出が行われて位相合わせが行われる。

このように、画像形成ユニットが複数ある場合には、本発明の検出機構によって、位相の検出は勿論、画像形成ユニットの装着・被装着だけでなく、誤装着も検出できる。
図６は、上記実施形態２の変形例を示す図である。この変形例では、各光学センサ５３の配設位置は各画像形成ユニット７（７−１、７−２、７−３、７−４）に対して一律に同一の配設位置５３−０に配置される。したがって、検知位置５７の設定位置も各画像形成ユニット７に対して一律に同一の設定検知位置５７−０が設定されている。

他方、４つの各画像形成ユニット７に対応する装置本体側のカップリングギヤ６３（６３−１、６３−２、６３−３、６３−４）は、ギア歯が形成する円周内に形成される円板部６４（６４−１、６４−２、６４−３、６４−４）の形成位置が、それぞれ異なり、例えば１ｍｍずつずれている。そして、その１ｍｍずつ形成位置がずれている円板部６４の円周部の光学センサ５３に対向する回転位置に、図４(a),(b) に示したと同様の位相検知用反射マーク６１が設けられている。

そして、その各画像形成ユニット７に対応するごとに形成位置がずれている位相検知用反射マーク６１の位置（円板部６４の背面の位置でもある）が、上述した同一の設定検知位置５７−０に一致するように、カップリングギヤ６３に連結される各画像形成ユニット７の各感光体ドラム軸５９のドラムカップリング５１のカップリング長５１ａ（５１−１ａ、５１−２ａ、５１−３ａ、５１−４ａ）が、この場合もそれぞれ例えば１ｍｍずつ長さが異なるように設定されている。

例えば、画像形成ユニット７−１のドラムカップリング５１−１のカップリング長５１−１ａは、４個のドラムカップリング５１の中で一番短かく、その分、これに対応するカップリングギヤ６２は、カップリングバネ５６の付勢力によって、４個のカップリングギヤ６２の中で一番サブフレーム５２から離れた位置にあるが、その円板部６４−１は４個のカップリングギヤ６２の中で一番サブフレーム５２に近い位置に形成されているので、同一の設定検知位置５７−０に一致するようになっている。

これに対して、画像形成ユニット７−４のドラムカップリング５１−４のカップリング長５１−４ａは、４個のドラムカップリング５１の中で一番長く、その分、これに対応するカップリングギヤ６２は、カップリングバネ５６の付勢力に抗して、４個のカップリングギヤ６２の中で一番サブフレーム５２に近づいた位置にあるが、その円板部６４−４は４個のカップリングギヤ６２の中で一番サブフレーム５２に遠い位置に形成されているので、同一の設定検知位置５７−０に一致するようになっている。

中間の２個の画像形成ユニット７−２及び７−３のドラムカップリング５１−２及び５１−３のカップリング長５１−２ａ及び５１−３ａは、上記両端の２個のドラムカップリング５１の中間であり、１ｍｍずつ順次長くなっている。そして、その分、これに対応するカップリングギヤ６２は、カップリングバネ５６の付勢力に抗して、画像形成ユニット７−１に対応するカップリングギヤ６２よりも順次１ｍｍずつサブフレーム５２に近づいているが、その円板部６４−２及び６４−３が、サブフレーム５２に順次１ｍｍずつ近ずいた位置に形成されているので、いずれも同一の設定検知位置５７−０に一致するようになっている。

これら同一の設定検知位置５７−０に対応して、上述したように各光学センサ５３も同一の配設位置５３−０に配設されているので、装着位置に対応していない画像形成ユニット７が装着されると、ドラムカップリング５１のカップリング長５１ａが正しくないためにカップリングギヤ６３の円板部６４が設定検知位置５７−０より前後いずれかの方向にずれ込んで、光学センサ５３による検出が不可となり、制御部によって誤装着の警告報知が行われる。そして、正しい画像形成ユニット７が装着されると、光学センサ５３による位相検知用反射マーク６１の検出が行われて位相合わせが行われる。

実施形態１における電子写真式のカラー画像形成装置（カラープリンタ）の内部構成を説明する側断面図である。 (a) は実施形態１におけるカラープリンタのカップリングギアとそれに連結前の画像形成ユニットを示す斜視図、(b) は画像形成ユニットの連結部側から見た斜視図である。 (a) は実施形態１における画像形成ユニットのドラムカップリングが装置本体のカップリングギアの連結部と連結する前の状態を示す側面図、(b) はその連結後の状態を示す図である。 (a) は実施形態１におけるカップリングギヤの裏面を示す図、(b) はその上１／２を断面で示す側面図、(c) は正面図である。 実施形態２における４つの画像形成ユニットの感光体ドラム軸のドラムカップリングとそれらに対応する装置本体側のカップリングギヤとの連結状態を示す図である。 実施形態２における変形例を示す図である。

符号の説明

１ カラープリンタ
２ 本体
３ 画像形成部
４ 搬送ベルトユニット
５ 給紙部
６ 定着部
７（７−１、７−２、７−３、７−４） 画像形成ユニット
８ 用紙搬送ベルト
９ 感光体ドラム
１１ クリーナ
１２ 帯電器
１３ 露光ヘッド
１４ 現像器
１５ 現像ローラ
１６ 転写シート
１７ 回動アーム
１８ 駆動ローラ
１９ 従動ローラ
２１ 待機ローラ対
２２ 給紙ローラ
２３ 捌き部材
２４ 開閉給紙トレー
２５ 給送路
２６ 搬送ローラ対
２７ 給紙ローラ対
２８ 用紙案内コロ
２９ 用紙カセット
３１ 給紙コロ
３３ 用紙分離爪
３４ 匡体
３８ 排紙ローラ対
３９ 切換フラップ
４１ 搬送ローラ対
４２ 排紙路
４３ 排紙ローラ対
４４ 上部排紙口
４５ 上部排紙トレー部
４６ 排紙ローラ対
４７ 後部排紙口
４８ 現像キット
４９ ドラムキット
５１（５１−１、５１−２、５１−３、５１−４） ドラムカップリング
５１ａ（５１−１ａ、５１−２ａ、５１−３ａ、５１−４ａ） カップリング長
５２ サブフレーム
５３ 光学センサ
５３−０、５３−１、５３−２、５３−３、５３−４ 光学センサ配設位置
５４ 透過用窓
５５ カップリングギア
５５ａ 連結部
５６ カップリングバネ
５７ 設定検知位置
５７−０、５７−１、５７−２、５７−３、５７−４ 設定検知位置
５８ 減速二枚ギア
５９ 感光体ドラム軸
６０ 円板部
６１ 位相検知用反射マーク
６２ カップリングギヤ
６３（６３−１、６３−２、６３−３、６３−４） カップリングギヤ
６４（６４−１、６４−２、６４−３、６４−４） 円板部

Claims (7)

1. 第１位置と第２位置間で装置本体に移動自在に設けられ駆動源からの駆動力を伝達する最終出力用駆動回転体と、該最終出力用駆動回転体に係合可能な被回転体を有し前記装置本体に装着した際に前記最終出力用駆動回転体を前記第２位置に移動させるべく着脱自在に構成されたユニット部材と、を備える画像形成装置であって、
   前記最終出力用駆動回転体に設けられた被検知部と、
   前記最終出力用駆動回転体が前記第２位置に移動しているのに対応して前記被検知部を検知する検知手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記最終出力用駆動回転体は、前記第１位置と前記第２位置間での移動方向が軸方向である、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記最終出力用駆動回転体は、カップリングギアである、ことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記ユニット部材は、複数存在する、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 複数の前記ユニット部材が多段式に並設されるタンデム型の画像形成装置であることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 複数の前記被検知部又は複数の前記検知手段は、複数それぞれの配置位置が互いに異なる、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記第１位置は自由位置であり、前記第２位置は検知位置である、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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