JP2010039437A - 交換ユニット、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】新品及び使用済みのいずれであるかの識別を確実に行うことが可能な交換ユニットを提供する。
【解決手段】新たな２次転写ユニット１１が装置本体Ａに装着された状態で、転写ローラ１１ａのギア７３を回転駆動し、このギア７３に歯合する移動部材１０１のラックギア１０１ｇを該ギア７３から外れるまで直線移動させて、移動部材１０１を移動させ、このときのリミットスイッチ１０４のオンからオフへの切り換わりに基づいて新たな２次転写ユニット１１の装着を判定している。また、使用済みのユニット１１が装置本体Ａに装着されたときには、移動部材１０１が既に移動していることから、転写ローラ１１ａのギア７３を回転駆動しても、移動部材１０１が移動せず、リミットスイッチ１０４もオフのままで切り換わらず、このときのリミットスイッチ１０４のオフに応じて使用済みのユニット１１の装着を判定している。
【選択図】図８

Description

本発明は、装置本体への着脱が可能な交換ユニット、及び交換ユニットが着脱自在に装着される画像形成装置に関する。

例えば、電子写真方式の画像形成装置は、複数のユニットを組み合わせて構成されることが多く、トナーカートリッジや転写ユニット等の交換が可能である。トナーカートリッジの場合は、トナーカートリッジの交換時点からの装置稼動時間等を求め、この装置稼動時間等に応じてカートリッジ内のトナー残量を判定する。従って、トナーカートリッジ交換の検出が必要になる。簡単な方法としては、装着されたトナーカートリッジに接触してオンとなるリミットスイッチを用いる方法がある。しかしながら、この場合は、使用済みのトナーカートリッジが装着されても、リミットスイッチがオンになるという欠点がある。

このため、特許文献１には、新品のトナーカートリッジと使用済みのトナーカートリッジを識別することが可能な構成が記載されている。ここでは、図９（ａ）に示すように攪拌駆動用の円形ギア２０１と扇形ギア２０２とを偏芯させて重なるように設け、円形ギア２０１に対する一定の摩擦力を扇形ギア２０２に持たせている。新品のトナーカートリッジ２０３が画像形成装置本体に装着されたときには、扇形ギア２０２が回動開始位置Ｐ1にあって、扇形ギア２０２が装置本体の駆動ギア２０４に歯合し、円形ギア２０１が駆動ギア２０４から離間している。装置本体の駆動ギア２０４が回転すると、扇形ギア２０２が回転して行くが、図９（ｂ）に示すように扇形ギア２０２の回転角度が一定以上になると、駆動ギア２０４が扇形ギア２０２から外れて円形ギア２０１に歯合し、円形ギア２０１が回転するようになる。そして、円形ギア２０１の回転が小ギア２０５に伝達されて、エンコーダ２０６が回転し、エンコーダ２０６の回転が検出される。

従って、新品のトナーカートリッジ２０３に交換されたときには、駆動ギア２０４の回転開始から一定時間が経過した後に、エンコーダ２０６の回転が検出されることになり、この一定時間経過後の回転検出に基づいて新品のトナーカートリッジ２０３の装着を判定することができる。

また、図９（ｂ）に示すように駆動ギア２０４が扇形ギア２０２から外れたときには、扇形ギア２０２が回動終了位置Ｐ2に到達して、扇形ギア２０２の爪部２０２ａが係止爪２０７に係止して、扇形ギア２０２が回動終了位置Ｐ2に保持される。

トナーカートリッジ２０３が使用途中で抜き取られて、装置本体に再び装着されても、扇形ギア２０２の爪部２０２ａが係止爪２０７に係止されたままであって、扇形ギア２０２が回動終了位置Ｐ2に保持される。このため、使用済みのトナーカートリッジ２０３が装着されたときには、扇形ギア２０２が初めから回動終了位置Ｐ2にあって、駆動ギア２０４が円形ギア２０１に歯合し、駆動ギア２０４の回転が開始されると同時に、円形ギア２０１が回転して、エンコーダ２０６も回転し、エンコーダ２０６の回転が検出される。

従って、使用済みのトナーカートリッジ２０３に交換されたときには、駆動ギア２０４の回転開始直後からエンコーダ２０６の回転が検出されることになり、この駆動ギア２０４の回転開始直後からの回転検出に基づいて使用済みのトナーカートリッジ２０３の装着を判定することができる。
特開２００３−３１６２２７号公報

しかしながら、特許文献１では、円形ギア２０１に対する一定の摩擦力を扇形ギア２０２に持たせるだけで、扇形ギア２０２の初期の回動開始位置Ｐ1を保持していることから、トナーカートリッジ２０３が装置本体に装着されていなくても、振動や外力が扇形ギア２０２に作用すると、扇形ギア２０２が回動終了位置Ｐ2まで変位して、扇形ギア２０２の爪部２０２ａが係止爪２０７に係止することがある。

例えば、トナーカートリッジの製造工程において扇形ギア２０２に対する摩擦力がばらつく可能性がある。あるいは、油やホコリ等の侵入によってもその摩擦力がばらつく可能性がある。そして、トナーカートリッジの輸送中には、様々な振動や外力がトナーカートリッジに作用するので、扇形ギア２０２が初期の回動開始位置Ｐ1に保持されるとは限らず、扇形ギア２０２が回動終了位置Ｐ2まで変位して、扇形ギア２０２の爪部２０２ａが係止爪２０７に係止する可能性がある。

この場合は、新品のトナーカートリッジ２０３が装置本体に装着されると、装置本体の駆動ギア２０４が円形ギア２０１に歯合して、駆動ギア２０４の回転が開始されると同時に、円形ギア２０１が回転し、エンコーダ２０６も回転して、エンコーダ２０６の回転が検出されるので、使用済みのトナーカートリッジが装着されたと判定されることになる。

そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、新品及び使用済みのいずれであるかの識別を確実に行うことが可能な交換ユニット、及びそのような交換ユニットが着脱自在に装着される画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の交換ユニットは、移動可能に支持された移動部材を備えており、装置本体に装着された状態で該装置本体からの駆動力の伝達により前記移動部材が移動され、この移動部材の移動が装置本体側で検出されて、装置本体への装着が認識される交換ユニットにおいて、前記装置本体に装着されていない状態で前記移動部材の移動を禁止し、該装置本体に装着された状態で該移動部材の移動禁止を解除する移動禁止解除手段を備えている。

また、前記移動禁止解除手段は、交換ユニットが前記装置本体に装着されたときの該移動禁止解除手段に対する該装置本体の部材の接触により前記移動部材の移動禁止を解除する。

次に、本発明の画像形成装置は、移動可能に支持された移動部材を備える交換ユニットが着脱自在に装着され、装着された交換ユニットに駆動力を伝達して該交換ユニットの移動部材を移動させ、この移動部材の移動を検出して、交換ユニットの装着を認識する画像形成装置において、前記交換ユニットは、画像形成装置に装着されていない状態で前記移動部材の移動を禁止し、画像形成装置に装着された状態で該移動部材の移動禁止を解除する移動禁止解除手段を備えている。

また、前記交換ユニットの装着部位を開放又は閉鎖するための開閉体を備え、前記移動禁止解除手段は、前記開閉体が開かれた後、前記装着部位に交換ユニットが装着されかつ前記開閉体が閉じられると、前記移動部材の移動禁止を解除する。

本発明では、装置本体に装着された時点で交換ユニットの移動部材が移動されていなければ、装置本体側で移動部材が移動され、この移動部材の移動が検出されて、交換ユニットが新たなものであると判定され、また装置本体に装着された時点で交換ユニットの移動部材が既に移動されていれば、移動部材が移動されず、装置本体側で移動部材の移動が検出されず、交換ユニットが使用済みのものであると判定される。移動禁止解除手段は、交換ユニットが装置本体に装着されていない状態で交換ユニットの移動部材の移動を禁止し、交換ユニットが装置本体に装着された状態で交換ユニットの移動部材の移動禁止を解除する。このため、新たな交換ユニットの場合は、交換ユニットが装置本体に装着される前に移動部材が移動されることはなく、振動や外力によっても移動部材が移動されず、交換ユニットが装置本体に装着された後に移動部材の移動が可能となり、移動部材が移動されて、この移動が検出され、交換ユニットが新たなものであると判定される。これにより、交換ユニットが新たなものであるか否かの判定が確実に行われる。

例えば、移動禁止解除手段は、交換ユニットが装置本体に装着されたときの該移動禁止解除手段に対する該装置本体の部材の接触により移動部材の移動禁止を解除する。

また、本発明の画像形成装置においては、上記本発明の交換ユニットが着脱自在に装着され、装着された交換ユニットに駆動力を伝達して該交換ユニットの移動部材を移動させ、この移動部材の移動を検出して、交換ユニットの装着を認識するようにしているので、上記本発明の交換ユニットと同様の作用効果を奏する。

例えば、交換ユニットの移動禁止解除手段は、画像形成装置本体の開閉体が開かれた後、交換ユニットが装着されかつ開閉体が閉じられると、移動部材の移動禁止を解除する。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す側面図である。この画像形成装置は、原稿の画像を読取る原稿読取り装置Ｂと、原稿読取り装置Ｂにより読取られた原稿の画像又は外部から受信した画像をカラーもしくは単色で記録用紙に記録形成する装置本体Ａとを備えている。

原稿読取り装置Ｂでは、原稿が原稿セットトレイ４１にセットされると、原稿ピックアップローラ４４が原稿表面に押し付けられて回転され、原稿がトレイ４１から引き出され、原稿がサバキローラ４５と分離パッド４６間を通過して１枚ずつに分離されてから搬送経路４７へと搬送される。

この搬送経路４７では、原稿の先端が原稿レジストローラ４９に当接して、原稿の先端が原稿レジストローラ４９と平行に揃えられ、この後に原稿が原稿レジストローラ４９により搬送されて読取りガイド５１と読取りガラス５２間を通過する。このとき、第１走査部５３の光源の光が読取りガラス５２を介して原稿表面に照射され、その反射光が読取りガラス５２を介して第１走査部５３に入射し、この反射光が第１及び第２走査部５３、５４のミラーで反射されて結像レンズ５５へと導かれ、結像レンズ５５によって原稿表面の画像がＣＣＤ（Charge Coupled Device）５６上に結像される。ＣＣＤ５６は、原稿表面の画像を読取り、原稿表面の画像を示す画像データを出力する。更に、原稿は、搬送ローラ５７により搬送され、排紙ローラ５８を介して原稿排出トレイ５９に排出される。

また、原稿台ガラス６１上に載置された原稿を読取ることができる。原稿レジストローラ４９、読取りガイド５１、原稿排出トレイ５９等とそれらよりも上側の部材とは、一体化されて、原稿読取り装置Ｂの背面側で開閉可能に枢支されたカバー体となっており、この上側のカバー体が開かれると、原稿台ガラス６１が解放されて、原稿台ガラス６１上に原稿を載置することができる。原稿が載置されて、カバー体が閉じられると、第１及び第２走査部５３、５４が副走査方向に移動されつつ、第１走査部５３によって原稿台ガラス６１上の原稿表面が露光され、第１及び第２走査部５３、５４によって原稿表面からの反射光が結像レンズ５５へと導かれ、結像レンズ５５によって原稿表面の画像がＣＣＤ５６上に結像される。このとき、第１及び第２走査部５３、５４が相互に所定の速度関係を維持しつつ移動されて、原稿表面→第１及び第２走査部５３、５５→結像レンズ５５→ＣＣＤ５６という反射光の光路の長さが変化しないように第１及び第２走査部５３、５４の位置関係が常に維持され、これによりＣＣＤ５６上での原稿表面の画像のピントが常に正確に維持される。

こうして読取られた原稿の画像全体は、画像データとして画像形成装置の装置本体Ａへと送受され、装置本体Ａにおいて画像が記録用紙に記録される。

一方、画像形成装置の装置本体Ａは、レーザ露光装置１、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナ装置４、中間転写ベルト装置８、定着装置１２、用紙搬送装置１８、給紙トレイ１０、及び用紙排出トレイ１５等により構成されている。

画像形成装置の装置本体Ａにおいて扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたもの、又は単色（例えばブラック）を用いたモノクロ画像に応じたものである。従って、現像装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、感光体ドラム３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、帯電器５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）、クリーナ装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）は各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれａがブラックに、ｂがシアンに、ｃがマゼンタに、ｄがイエローに対応付けられて、４つの画像ステーションが構成されている。

感光体ドラム３は、装置本体Ａのほぼ中央に配置されている。

帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、接触型であるローラ型やブラシ型の帯電器のほか、チャージャー型の帯電器が用いられる。

レーザ露光装置１は、レーザダイオード及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）であり、帯電された感光体ドラム３表面を画像データに応じて露光して、その表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。

現像装置２は、感光体ドラム３上に形成された静電潜像を（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）のトナーにより現像する。クリーナ装置４は、現像及び画像転写後に感光体ドラム３表面に残留したトナーを除去及び回収する。

感光体ドラム３の上方に配置されている中間転写ベルト装置８は、中間転写ベルト７、中間転写ベルト駆動ローラ２１、従動ローラ２２、中間転写ローラ６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）、及び中間転写ベルトクリーニング装置９を備えている。

中間転写ベルト駆動ローラ２１、中間転写ローラ６、従動ローラ２２等は、中間転写ベルト７を張架して支持し、中間転写ベルト７を矢印Ｃ方向に周回移動させる。

中間転写ローラ６は、中間転写ベルト７近傍に回転可能に支持され、中間転写ベルト７を介して感光体ドラム３に圧接され、感光体ドラム３のトナー像を中間転写ベルト７に転写するための転写バイアスを印加されている。

中間転写ベルト７は、各感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに接触するように設けられており、各感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ表面のトナー像を中間転写ベルト７に順次重ねて転写することによって、カラーのトナー像（各色のトナー像）を形成する。この転写ベルトは、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端ベルト状に形成されている。

感光体ドラム３から中間転写ベルト７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト７裏面に圧接されている中間転写ローラ６によって行われる。中間転写ローラ６には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。中間転写ローラ６は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面は、導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、記録用紙に対して均一に高電圧を印加することができる。

上述の様に各感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ表面のトナー像は、中間転写ベルト７で積層され、画像データによって示されるカラーのトナー像となる。このように積層された各色のトナー像は、中間転写ベルト７と共に搬送され、中間転写ベルト７と接触する２次転写ユニット１１によって記録用紙上に転写される。

中間転写ベルト７と２次転写ユニット１１の転写ローラ１１ａとは、相互に圧接されてニップ域を形成する。また、２次転写ユニット１１の転写ローラ１１ａには、中間転写ベルト７上の各色のトナー像を記録用紙に転写させるための電圧（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加される。さらに、そのニップ域を定常的に得るために、２次転写ユニット１１の転写ローラ１１ａもしくは中間転写ベルト駆動ローラ２１の何れか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラ、または発泡性樹脂ローラ等）としている。

また、２次転写ユニット１１によって中間転写ベルト７上のトナー像が記録用紙上に完全に転写されず、中間転写ベルト７上にトナーが残留することがあり、この残留トナーが次工程でトナーの混色を発生させる原因となる。このため、中間転写ベルトクリーニング装置９によって残留トナーを除去及び回収する。中間転写ベルトクリーニング装置９には、例えばクリーニング部材として中間転写ベルト７に接触するクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する部位で、従動ローラ２２により中間転写ベルト７裏側が支持されている。

給紙トレイ１０は、記録用紙を格納しておくためのトレイであり、装置本体Ａの画像形成部の下側に設けられている。また、画像形成部の上側に設けられている用紙排出トレイ１５は、印刷済みの記録用紙をフェイスダウンで載置するためのトレイである。

また、装置本体Ａには、給紙トレイ１０の記録用紙を２次転写ユニット１１や定着装置１２を経由させて用紙排出トレイ１５に送るための用紙搬送装置１８が設けられている。この用紙搬送装置１８は、Ｓの字形状の用紙搬送経路Ｓを有し、用紙搬送経路Ｓに沿って、用紙ピックアップローラ１６、用紙レジストローラ１４、定着装置１２、各搬送ローラ１３、及び排紙ローラ１７等を配置したものである。

用紙ピックアップローラ１６は、給紙トレイ１０の端部に設けられ、給紙トレイ１０から記録用紙を１枚ずつ用紙搬送経路Ｓに供給する呼び込みローラである。各搬送ローラ１３は、記録用紙の搬送を促進補助するための小型のローラであり、用紙搬送経路Ｓに沿って複数箇所に設けられている。

用紙レジストローラ１４は、搬送されて来た記録用紙を一旦停止させて、記録用紙の先端を揃え、中間転写ベルト７と２次転写ユニット１１の転写ローラ１１ａ間のニップ域で中間転写ベルト７上のカラーのトナー像が記録用紙に転写されるように、感光体ドラム３及び中間転写ベルト７の回転にあわせて、記録用紙をタイミングよく搬送する。

例えば、用紙レジストローラ１４は、中間転写ベルト７と転写ローラ１１ａ間のニップ域で中間転写ベルト７上のカラーのトナー像の先端が記録用紙における画像形成範囲の先端に合うように、記録用紙を搬送する。

定着装置１２は、トナー像が転写された記録用紙を受け取り、この記録用紙をヒートローラ３１及び加圧ローラ３２間に挟み込んで搬送する。

ヒートローラ３１は、所定の定着温度となるように制御されており、加圧ローラ３２とともに記録用紙を熱圧着することにより、記録用紙に転写されたトナー像を溶融、混合、圧接し、記録用紙に対して熱定着させる機能を有している。

各色のトナー像の定着後の記録用紙は、排紙ローラ１７によって用紙排出トレイ１５上に排出される。

尚、１つの画像形成ステーションだけを用いて、モノクロ画像を形成し、モノクロ画像を中間転写ベルト装置８の中間転写ベルト７に転写することも可能である。このモノクロ画像も、カラー画像と同様に、中間転写ベルト７から記録用紙に転写され、記録用紙上に定着される。

また、記録用紙の表面だけではなく、両面の印字を行なう場合は、記録用紙の表面の画像を定着装置１２により定着した後に、記録用紙を用紙搬送経路Ｓの排紙ローラ１７により搬送する途中で、排紙ローラ１７を停止させてから逆回転させ、記録用紙を反転経路Ｓｒに通して、記録用紙の表裏を反転させてから、記録用紙を用紙レジストローラ１４へと導き、記録用紙の表面と同様に、記録用紙の裏面に画像を記録して定着し、記録用紙を用紙排出トレイ１５に排出する。

ところで、図１の装置本体Ａにおいて、用紙搬送経路Ｓが設けられている側の側壁を開閉可能なドアユニット８３としている。ドアユニット８３は、その下端近傍で軸８３ａにより軸支されており、ドアユニット８３を軸８３ａ周りで時計周り方向に回転移動させて開くことができる。このとき、用紙搬送経路Ｓが開放されるので、２次転写ユニット１１を交換したり、用紙搬送経路Ｓで詰まった用紙を容易に除去することができる。この後、ドアユニット８３を軸８３ａ周りで反時時計回り方向に回転移動させて閉じる。

２次転写ユニット１１には寿命があって、例えば２次転写ユニット１１の稼働時間もしくは転写処理枚数が一定値に達すると、２次転写ユニット１１の性能が劣化し始めて、記録用紙に転写された画像品質が劣化する。このため、２次転写ユニット１１の交換が可能になっている。

また、２次転写ユニット１１が交換されたときには、この交換時点から稼働時間もしくは転写処理枚数を計数し、この計数値が一定値に達すると、２次転写ユニット１１の交換時期になったとみなして、２次転写ユニット１１の交換を促すための表示等を行っている。利用者や保守管理者等は、その表示等に応じて２次転写ユニット１１の交換作業を行う。

しかしながら、交換された２次転写ユニット１１が新たなものであれば良いが、使用済みのものである可能性もある。仮に、使用済みの２次転写ユニット１１に交換された後、これを検知することができなかったならば、性能が劣化した使用済みの２次転写ユニット１１を使用し続けることになり、画像品質の劣化が必然となる。

また、逆に、交換された２次転写ユニット１１が新たなものであるにもかかわらず、これを使用済みのものと誤認したならば、２次転写ユニット１１の交換時期の的確な判定が不可能になる。

そこで、本実施形態では、２次転写ユニット１１が新品及び使用済みのいずれであるかの識別を確実に行うことができるようにしている。次に、図２乃至図８を参照しつつ、交換された２次転写ユニット１１が新品及び使用済みのいずれであるかを識別するための構成を説明する。

図２は、２次転写ユニット１１を示す斜視図である。図２に示すように２次転写ユニット１１では、その枠体７１の内側に転写ローラ１１ａを軸支し、転写ローラ１１ａの軸７２にギア７３を固定し、枠体７１の両側からそれぞれの係合軸７４を突出させ、枠体７１の片側の壁７１ａにレバー７５を設けている。

後で述べるように２次転写ユニット１１がドアユニット８３にセットされ、ドアユニット８３が閉じられて、２次転写ユニット１１が装置本体Ａに装着された状態では、転写ローラ１１ａの軸７２に固定されたギア７３が装置本体Ａ側の駆動ギアに歯合し、この駆動ギアの回転駆動力が転写ローラ１１ａの軸７２のギア７３に伝達されて、転写ローラ１１ａが回転する。

また、２次転写ユニット１１がドアユニット８３にセットされ、ドアユニット８３が閉じられると、枠体７１の片側のレバー７５が装置本体Ａの解除リブ９８（図５に示す）に押し付けられて、枠体７１の片側のレバー７５が押下される。

図３は、ドアユニット８３の内側の構成を示す斜視図であり、ドアユニット８３に２次転写ユニット１１をセットした状態を示している。また、図４は、ドアユニット８３から２次転写ユニット１１を外した状態を示している。

図３及び図４に示すようにドアユニット８３の下端両側には一対の軸受け部８３ｂが形成されており、これらの軸受け部８３ｂで軸８３ａ（図１に示す）が支持されて、該ドアユニット８３が開閉自在に支持される。

また、ドアユニット８３には、一対の用紙レジストローラ１４の一方が配置されており、ドアユニット８３が閉じられると、一方の用紙レジストローラ１４が装置本体Ａ側に配置された他方の用紙レジストローラ１４に圧接する。

更に、図４に示すようにドアユニット８３には、２次転写ユニット１１を着脱自在にセットするための一対の凹所８３ｃが設けられている。図３に示すように２次転写ユニット１１の両側の各係合軸７４をドアユニット８３のそれぞれの凹所８３ｃに嵌合させて、２次転写ユニット１１をドアユニット８３にセットする。この状態で、ドアユニット８３が閉じられると、２次転写ユニット１１の転写ローラ１１ａが中間転写ベルト７に圧接する。

図５は、装置本体Ａのフレームを示す斜視図である。この装置本体Ａのフレーム９１は、板金加工により作製されたものであり、原稿読取り装置Ｂが搭載される上部９２、４色のトナーカートリッジが収納される収納部９３、４色の画像形成ステーションが収容される収容部９４、レーザ露光装置１が収容される収容部９５、給紙トレイ１０が収容される収容部９６等が設けられている。

また、装置本体Ａのフレーム９１の右側は、用紙搬送装置１８が収容されるスペース９７となっており、その下端両側にはドアユニット８３の軸８３ａが設けられている。図３のドアユニット８３の内側が用紙搬送装置１８側に向けられて、ドアユニット８３の下端両側の一対の軸受け部８３ｂがフレーム９１の軸８３ａに嵌合され、ドアユニット８３が開閉自在に支持される。

更に、フレーム９１の右側のスペース９７の内壁面９７ａには、解除リブ９８が形成されている。ドアユニット８３に２次転写ユニット１１がセットされ、ドアユニット８３が閉じられると、２次転写ユニット１１の片側のレバー７５が内壁面９７ａの解除リブ９８に押し付けられて、２次転写ユニット１１の片側のレバー７５が押下される。

また、図６（ａ）に示すように２次転写ユニット１１の内部では、四角柱状の移動部材１０１が矢印方向Ｄに移動自在に支持され、移動禁止解除部材１０２が矢印方向Ｅに移動自在に支持されている。

図７（ａ）は、図６（ａ）における移動部材１０１及び移動禁止解除部材１０２を上方から見て示している。図７（ａ）に示すように移動部材１０１の側壁１０１aには鉤部１０１bが突設され、移動禁止解除部材１０２がコの字型となっている。

ここで、装置本体Ａに装着される前の新たな２次転写ユニット１１においては、移動禁止解除部材１０２が図６（ａ）及び図７（ａ）の位置にあり、移動禁止解除部材１０２の端面１０２ａが２次転写ユニット１１の片側のレバー７５に当接し、移動禁止解除部材１０２の規制部１０２ｂが移動部材１０１の鉤部１０１ｂ先端の直下にあって、移動禁止解除部材１０２の規制部１０２ｂにより移動部材１０１の矢印方向Ｄの移動が禁止されている。

このような新たな２次転写ユニット１１がドアユニット８３にセットされ、ドアユニット８３が閉じられると、図６（ｂ）及び図７（ｂ）に示すように２次転写ユニット１１の片側のレバー７５がフレーム９１の内壁面９７ａの解除リブ９８に押し付けられて、２次転写ユニット１１の片側のレバー７５が押下され、レバー７５により移動禁止解除部材１０２が矢印方向Ｅに押されて移動する。このとき、移動禁止解除部材１０２の凹所１０２ｃが移動部材１０１の鉤部１０１ｂ先端の直下に移動することから、移動部材１０１の鉤部１０１ｂ先端が移動禁止解除部材１０２の凹所１０２ｃを通過し得る状態となって、移動部材１０１が矢印方向Ｄに移動することが可能になる。

一方、移動部材１０１の側壁１０１ｄには凸部１０１ｅが設けられ、また移動部材１０１の側壁１０１ｆにはラックギア１０１ｇが設けられている。

先に述べたように新たな２次転写ユニット１１がドアユニット８３にセットされ、ドアユニット８３が閉じられて、図６（ｂ）に示すように移動禁止解除部材１０２の凹所１０２ｃが移動部材１０１の鉤部１０１ｂ先端の直下に移動したときには、図８（ａ）に示すように転写ローラ１１ａのギア７３が装置本体Ａ側の駆動ギア１０３に歯合する。また、図８（ａ）に示すように移動部材１０１の凸部１０１ｅが装置本体Ａ側のリミットスイッチ１０４の波型可動子１０４ａに圧接する。この波型可動子１０４ａは、自己の弾性力によりリミットスイッチ１０４の固定子１０４ｂから離間する方向に付勢されているが、移動部材１０１の凸部１０１ｅの圧接により該自己の弾性力に抗して固定子１０４ｂに接触する。これにより、リミットスイッチ１０４がオンとなる。

この状態で、図８（ｂ）に示すように装置本体Ａの駆動ギア１０３が回転駆動されると、転写ローラ１１ａのギア７３が回転し、ギア７３に歯合しているラックギア１０１ｇが該ギア７３から外れるまで直線移動し、図６（ｃ）、図７（ｂ）、図８（ｂ）に示すように移動部材１０１が矢印方向Ｄに移動する。このとき、移動部材１０１の凸部１０１ｅが装置本体Ａ側のリミットスイッチ１０４の波型可動子１０４ａの谷間に移動して、可動子１０４ａが固定子１０４ｂから離間する方向に移動可能となり、可動子１０４ａが自己の弾性力により固定子１０４ｂから離間する。これにより、リミットスイッチ１０４がオフとなる。

装置本体Ａでは、図８（ａ）、（ｂ）に示すようにリミットスイッチ１０４の可動子１０４ａと固定子１０４ｂをそれぞれのリード線１０５を介して制御部１０６に接続し、この制御部１０６によりリミットスイッチ１０４のオンオフを監視している。

また、制御部１０６は、装置本体Ａの駆動ギア１０３の回転駆動を制御もしくは検知しており、装置本体Ａの駆動ギア１０３の回転駆動が開始される前後で、リミットスイッチ１０４がオンからオフに切り換わると、２次転写ユニット１１の移動部材１０１が移動されたものとみなして、新たな２次転写ユニット１１が装着されたと判定する。そして、制御部１０６は、２次転写ユニット１１の稼働時間もしくは転写処理枚数を計数するカウンタをリセットし、この新たな２次転写ユニット１１の装着時点からの稼働時間もしくは転写処理枚数の計数に備える。

このように新たな２次転写ユニット１１がドアユニット８３にセットされ、ドアユニット８３が閉じられると、図６（ｂ）に示すように２次転写ユニット１１の片側のレバー７５がフレーム９１の内壁面９７ａの解除リブ９８に押し付けられて押下され、レバー７５により移動禁止解除部材１０２が矢印方向Ｅに押されて移動する。このとき、移動禁止解除部材１０２の凹所１０２ｃが移動部材１０１の鉤部１０１ｂ先端の直下に移動することから、図６（ｃ）及び図７（ｂ）に示すように移動部材１０１が矢印方向Ｄに移動することが可能になる。また、図８（ａ）に示すように転写ローラ１１ａのギア７３が装置本体Ａ側の駆動ギア１０３に歯合する。この状態で、図８（ｂ）に示すように装置本体Ａの駆動ギア１０３が回転駆動されると、ギア７３に歯合しているラックギア１０１ｇが該ギア７３から外れるまで直線移動し、図６（ｃ）、図７（ｂ）、図８（ｂ）に示すように移動部材１０１が矢印方向Ｄに移動して、移動部材１０１の凸部１０１ｅがリミットスイッチ１０４の波型可動子１０４ａの谷間に移動し、リミットスイッチ１０４がオンからオフに切り換わる。制御部１０６は、装置本体Ａの駆動ギア１０３の回転駆動が開始される前後で、リミットスイッチ１０４がオンからオフに切り換わると、２次転写ユニット１１の移動部材１０１が移動したとみなして、新たな２次転写ユニット１１が装着されたと判定する。

次に、使用済みの２次転写ユニット１１においては、図６（ｃ）及び図７（ｂ）に示すようにラックギア１０１ｇがギア７３から外れるまで直線移動し、移動部材１０１が矢印方向Ｄに移動し切っている。この使用済みの２次転写ユニット１１がドアユニット８３にセットされ、ドアユニット８３が閉じられると、図８（ｂ）に示すように移動部材１０１の凸部１０１ｅがリミットスイッチ１０４の波型可動子１０４ａの谷間に入った状態となる。この状態で、装置本体Ａの駆動ギア１０３が回転駆動され、ギア７３が回転しても、ラックギア１０１ｇが移動することはなく、移動部材１０１も移動せず、リミットスイッチ１０４が切り換わることもなく、リミットスイッチ１０４がオフのままである。このとき、制御部１０６は、装置本体Ａの駆動ギア１０３の回転駆動が開始される前後で、リミットスイッチ１０４がオンからオフに切り換わらずにオフのままであることから、使用済みの２次転写ユニット１１が装着されたと判定する。

更に、新たな２次転写ユニット１１においては、先に述べたように移動禁止解除部材１０２の規制部１０２ｂが移動部材１０１の鉤部１０１ｂ先端の直下にあって、移動部材１０１の矢印方向Ｄの移動が禁止されている。このため、２次転写ユニット１１の輸送中などに様々な振動や外力が移動部材１０１に作用したとしても、移動部材１０１が矢印方向Ｄに移動することはない。そして、先に述べたように新たな２次転写ユニット１１が装置本体Ａに装着された後に移動部材１０１の矢印方向Ｄの移動が可能となって、移動部材１０１が移動され、これに伴うリミットスイッチ１０４のオンからオフの切り換わりに基づいて新たな２次転写ユニット１１が装着されたと判定される。よって、新たな２次転写ユニット１１が使用済みのものと誤認されることはない。

このように本実施形態では、新たな２次転写ユニット１１が装置本体Ａに装着された状態で、転写ローラ１１ａのギア７３を回転駆動し、このギア７３に歯合する移動部材１０１のラックギア１０１ｇを該ギア７３から外れるまで直線移動させて、移動部材１０１を移動させ、このときのリミットスイッチ１０４のオンからオフへの切り換わりに基づいて新たな２次転写ユニット１１の装着を判定している。また、使用済みの２次転写ユニット１１が装置本体Ａに装着されたときには、移動部材１０１が既に移動していることから、転写ローラ１１ａのギア７３を回転駆動しても、移動部材１０１が移動せず、リミットスイッチ１０４もオフのままで切り換わらず、このときのリミットスイッチ１０４のオフに応じて使用済みの２次転写ユニット１１の装着を判定している。更に、新たな２次転写ユニット１１では、移動部材１０１の移動が禁止されているので、２次転写ユニット１１の輸送中などに移動部材１０１が移動することはなく、装着された新たな２次転写ユニット１１を使用済みのものと誤認することはない。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。

本発明の画像形成装置の一実施形態を示す側面図である。 図１の画像形成装置における２次転写ユニットを示す斜視図である。 図１の画像形成装置におけるドアユニットの内側の構成を示す斜視図であり、ドアユニットに２次転写ユニットをセットした状態を示している。 図１の画像形成装置におけるドアユニットの内側の構成を示す斜視図であり、ドアユニットから２次転写ユニットを外した状態を示している。 図１の画像形成装置のフレームを示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、２次転写ユニットにおける移動部材、移動禁止解除部材、及びレバーの動作遷移状態を示す正面図である。 （ａ）、（ｂ）は、２次転写ユニットにおける移動部材、移動禁止解除部材、及びレバーの動作遷移状態を示す上面図である。 （ａ）、（ｂ）は、２次転写ユニットにおける移動部材、転写ローラのギア、及び装置本体側のリミットスイッチの動作遷移状態を示す側面図である。 （ａ）、（ｂ）は、従来の装置の動作遷移状態を示す側面図である。

符号の説明

Ａ 画像形成装置
Ｂ 原稿読取り装置
Ｓ 用紙搬送経路
１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ） レーザ露光装置
２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ） 現像装置
３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ） 感光体ドラム
４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ） クリーナ装置
５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ） 帯電器
７ 中間転写ベルト
８ 中間転写ベルト装置
１０ 給紙トレイ
１１ ２次転写ユニット
１２ 定着装置
１４ 用紙レジストローラ
１５ 用紙排出トレイ
１８、１８Ａ 用紙搬送装置
４１ 原稿セットトレイ
４４ 原稿ピックアップローラ
５３ 第１走査部
５４ 第２走査部
５５ 結像レンズ
５６ ＣＣＤ
７５ レバー
８３ ドアユニット
９１ フレーム
９８ 解除リブ
１０１ 移動部材
１０２ 移動禁止解除部材
１０３ 駆動ギア
１０４ リミットスイッチ
１０６ 制御部

Claims (4)

1. 移動可能に支持された移動部材を備えており、装置本体に装着された状態で該装置本体からの駆動力の伝達により前記移動部材が移動され、この移動部材の移動が装置本体側で検出されて、装置本体への装着が認識される交換ユニットにおいて、
   前記装置本体に装着されていない状態で前記移動部材の移動を禁止し、該装置本体に装着された状態で該移動部材の移動禁止を解除する移動禁止解除手段を備えることを特徴とする交換ユニット。
2. 前記移動禁止解除手段は、交換ユニットが前記装置本体に装着されたときの該移動禁止解除手段に対する該装置本体の部材の接触により前記移動部材の移動禁止を解除することを特徴とする請求項１に記載の交換ユニット。
3. 移動可能に支持された移動部材を備える交換ユニットが着脱自在に装着され、装着された交換ユニットに駆動力を伝達して該交換ユニットの移動部材を移動させ、この移動部材の移動を検出して、交換ユニットの装着を認識する画像形成装置において、
   前記交換ユニットは、画像形成装置に装着されていない状態で前記移動部材の移動を禁止し、画像形成装置に装着された状態で該移動部材の移動禁止を解除する移動禁止解除手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
4. 前記交換ユニットの装着部位を開放又は閉鎖するための開閉体を備え、
   前記移動禁止解除手段は、前記開閉体が開かれた後、前記装着部位に交換ユニットが装着されかつ前記開閉体が閉じられると、前記移動部材の移動禁止を解除することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

Images