JP4561805B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置に関する。

特許文献１に従来の電子写真方式の画像形成装置が開示されている。この画像形成装置は、用紙を搬送するための搬送路を有するケーシング等の本体と、この本体に対して着脱可能であって、ベルトの上面が搬送路の一部を構成するベルトユニットとを備えている。ベルトユニットは、並列配置した複数の感光体ドラムに沿うように配置されている。この種の画像形成装置においては、感光体ドラムに形成されたトナー像が、搬送されてくる用紙の所定位置に形成されるように、用紙の通過タイミングを検知したり、紙詰まりの有無等を検知したりするための検知手段が設けられている。

特開２００７−５５７７４号公報

このような検知手段としては、用紙が通過する搬送路に一部が突出し、搬送中の用紙が検知位置に到達したときにその用紙の押圧力によって変位動作を行うアクチュエータと、電力供給を受け、アクチュエータの変位動作に伴ってアクチュエータの被検知部が待機位置から検知位置へ移動したことを検知する位置センサとが一般に用いられている。アクチュエータ及び位置センサが精度よく用紙の通過タイミングを検知できなければ、用紙に形成される画像の位置もずれることとなるため、その検知精度が重要となる。よって、アクチュエータ及び位置センサは、ともにベルトユニットと別体に設けられるのではなく、位置センサが通電を必要とすることから、電源基板のあるベルトユニットに一体的に設けられることが望ましい。

しかし、アクチュエータ及び位置センサをベルトユニットに設けた場合、耐用寿命に達したベルトユニットを廃棄して新品のものと交換するときには、位置センサも一緒に交換されることになる。位置センサは機械的な動きを伴うベルトに比べると耐用寿命が長いため、ベルトが寿命となっても、位置センサ自体は一般に寿命となっておらず、そのような場合には使用可能な位置センサを無駄に廃棄することになる。

一方、位置センサを無駄に廃棄しないようにするため、アクチュエータ及び位置センサを本体に設けることも考えられる。ところが、一般的に複数の部材が組み付けられる画像形成装置においては、部材同士が組み付け公差の寸法分だけ必然的に位置ずれを生じることから、本体とベルトユニットとの間にも必然的に組み付け公差分の位置ずれが生じる。この場合、アクチュエータ及び位置センサとベルトユニットとに位置ずれが生じ、用紙の通過タイミングを精度よく検知できない虞がある。

本発明は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、着脱可能なベルトユニットを備えた画像形成装置において、位置センサを無駄に廃棄することなく、用紙に精度よく画像を形成可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、上記の目的を達成するための手段として、用紙を搬送するための搬送路を有する本体と、
前記本体に対して着脱可能であって、ベルトの表面が前記搬送路の一部を構成するベルトユニットと、
前記ベルトユニットに設けられ、搬送中の前記用紙が検知位置に到達したときにその用紙の押圧力によって変位動作を行うアクチュエータと、
電力供給を受け、前記アクチュエータの変位動作に伴って前記アクチュエータの被検知部が待機位置から検知位置へ移動したことを検知する位置センサを有するセンサユニットと、
前記本体に設けられ、前記センサユニットを前記本体に対して相対移動可能に保持する保持機構と、
前記センサユニット及び前記ベルトユニットの一方に設けられた係合部と、前記センサユニット及び前記ベルトユニットの他方に設けられた被係合部とを有し、該係合部と該被係合部との係合により前記センサユニットを前記ベルトユニットに対して位置決めする位置決め機構とを備えていることを特徴とする（請求項１）。

本発明の画像形成装置では、位置センサに電力供給が必要なセンサユニットを本体に設け、電力供給を必要としなくても待機位置から検知位置への変位動作を行うアクチュエータをベルトユニットに設けたので、ベルトユニットの交換時に位置センサを廃棄せずに済む。電力供給が必要な位置センサに比べると、電力供給が不要なアクチュエータは安価に済ませることが可能であることに鑑みると、本発明によれば、ベルトユニットの交換に際してランニングコストの低減を図ることができる。

また、本発明の画像形成装置では、アクチュエータがベルトユニットに設けられているので、アクチュエータの位置は、アクチュエータを本体に設ける場合に比べ、ベルトユニットに対して精度がよい。そして、保持機構によってセンサユニットを本体に対して相対移動可能とした上で、位置決め機構によってセンサユニットをベルトユニット及びこれに設けられているアクチュエータに対して位置決めするようにしたので、位置センサをアクチュエータに対して高い精度で位置決めすることができ、ひいては高い精度で用紙の位置を検知することができる。

さらに、本発明の画像形成装置では、センサユニットとベルトユニットとを直接係合させるので、位置決め機構は両者間の公差の寸法分しか位置ずれせず、位置センサとアクチュエータとが高い精度で組み付けられることとなる。

したがって、本発明の画像形成装置によれば、着脱可能なベルトユニットを備えても、位置センサを無駄に廃棄することなく、用紙に精度よく画像を形成することが可能である。

係合部及び被係合部は、ベルトユニットを本体に組み付けるのに伴って、センサユニットを位置センサ及び被検知部の並び方向に対して略平行な方向へ押圧して正規位置へ移動させる第１位置決め面を有し得る（請求項２）。

このようにすれば、両第１位置決め面により、センサユニットを位置センサ及び被検知部の並び方向において位置決めすることができるので、被検知部と位置センサとの干渉を回避できる。

また、係合部及び被係合部は、ベルトユニットを本体に組み付けるのに伴って、センサユニットを被検知部の移動方向と略平行な方向へ押圧して正規位置へ移動させる第２位置決め面を有し得る（請求項３）。

この構成によれば、両第２位置決め面により、センサユニットを被検知部の移動方向において位置決めすることができるので、位置センサの検知精度を向上させることができる。

また、位置センサ及び被検知部の並び方向と、被検知部の移動方向とが略直角であり、位置センサ及び被検知部の並び方向と、被検知部の移動方向とがいずれも本体に対するベルトユニットの組み付け方向と略直角となっている場合がある。この場合、係合部及び被係合部は、センサユニットを位置センサ及び被検知部の並び方向と略平行な方向へ押圧して正規位置へ移動させる第１位置決め面と、センサユニットを被検知部の移動方向と略平行な方向へ押圧して正規位置へ移動させる第２位置決め面とを有していることが好ましい。そして、本体にベルトユニットを組み付ける過程では、第１位置決め面は、第２位置決め面よりも先にセンサユニットに当接し、センサユニットを位置センサ及び被検知部の並び方向へ押圧するように構成されていることが好ましい（請求項４）。

この構成によれば、被検知部の移動方向が位置センサ及び被検知部の並び方向と略直角であるため、被検知部の移動が原因となって被検知部と位置センサとが干渉する虞はない。そして、被検知部の移動方向と略平行な方向における位置決めよりも、位置センサ及び被検知部の並び方向と略平行な方向における位置決めを先に行うので、位置センサと被検知部との干渉を確実に回避することができる。

また、係合部はベルトユニットに設けられ、被係合部はセンサユニットに設けられ得る。この場合、係合部の第１位置決め面は、位置センサ及び被検知部の並び方向において、被係合部の第１位置決め面を挟むように当接し得る（請求項５）。

この構成によれば、ベルトユニットにおける係合部の第１位置決め面がセンサユニットにおける被係合部の第１位置決め面を挟むように当接するので、センサユニットは、位置センサ及び被検知部の並び方向における正逆いずれの方向においても、移動が確実に規制される。これにより、位置センサと被検知部との干渉を確実に防止できる。

また、係合部はベルトユニットに設けられ、被係合部はセンサユニットに設けられ得る。この場合、保持機構は、センサユニットを被検知部の移動方向と略平行な方向へ付勢する付勢手段を有し得る。そして、係合部の第２位置決め面と被係合部の第２位置決め面とは、付勢手段の付勢力によって当接することが好ましい（請求項６）。

この構成によれば、ベルトユニットにおける係合部の第２位置決め面とセンサユニットにおける被係合部の第２位置決め面とは、付勢手段の付勢力によって当接した状態に保たれるので、被検知部の移動方向における位置決めの精度が高い。よって、位置センサの検知精度の信頼性に優れている。

また、係合部及び被係合部は、ベルトユニットを本体に組み付けるのに伴い、位置センサ及び被検知部の並び方向と略直角であり、且つ被検知部の移動方向と略直角な方向へセンサユニットを押圧して正規位置へ移動させる第３位置決め面を有し得る（請求項７）。

この構成によれば、両第３位置決め面により、位置センサ及び被検知部の並び方向と略直角であり、且つ被検知部の移動方向と略直角な方向にセンサユニットを位置決めすることができ、これにより位置センサの検知精度を向上させることができる。

また、係合部はベルトユニットに設けられ、被係合部はセンサユニットに設けられ得る。この場合、係合部の第３位置決め面が被係合部の第３位置決め面を押圧する方向は、本体に対するベルトユニットの組み付け方向と略平行であり得る（請求項８）。

この構成によれば、ベルトユニットを本体に組み付けることにより、ベルトユニットにおける係合部の第３位置決め面とセンサユニットにおける被係合部の第３位置決め面とが当接した状態に保たれるので、ベルトユニットの組み付け方向における位置決めの精度が高い。

また、ベルトユニットには、ベルトの表面における搬送方向の上流端部を覆う形態であって、用紙をベルトの表面に搬送するためのシュートガイドが一体に設けられ得る（請求項９）。

この構成によれば、シュートガイドをベルトユニットに一体に設けたので、ベルトユニットを本体に対して着脱する際に、ベルトユニットがシュートガイドに干渉する虞がない。

また、この場合、用紙は搬送方向の前端がシュートガイドに当接した後にアクチュエータを押圧するようになっており、アクチュエータがシュートガイドに支持されていることが好ましい（請求項１０）。

この構成によれば、シュートガイドとアクチュエータとの位置関係が高い精度で決まるので、アクチュエータによる用紙の位置検知動作の精度が高い。

また、本体は、搬送路を挟んでベルトユニットとは反対側に位置し、搬送路に沿って並んで配置された複数の感光体ドラムを備えていることが好ましい（請求項１１）。

これによりタンデム型の画像形成装置が構成される。この構成よれば、搬送路に沿って並べられた複数の感光体ドラムが、位置センサからの位置検知信号に基づき、搬送される用紙に対して所定のタイミングで画像の形成を順次に開始していくのであるが、位置センサによる用紙の検知精度が高いので、良好な画像形成を行うことができる。

以下、本発明の画像形成装置の一例として、電子写真方式のタンデム型プリンタを実施例とし、この実施例について図面を参照しながら説明する。

＜全体構成＞
図１は実施形態のプリンタ１の模式断面図である。なお、以下では、説明の便宜のため、プリンタ１における定着ローラ２１ａ側（図１における左側）を後側、定着ローラ２１ａとは反対側（図１における右側）を前側、給紙トレイ１２側を下側、排紙トレイ１３側を上側とする。

同図に示すように、プリンタ１は、ケーシング１１と、このケーシング１１に固定された図示しない複数のフレームとからなる本体を備えている。ケーシング１１内には、給紙トレイ１２、給紙ユニット２７、ベルトユニット３０、タンデム型の画像形成部２４及び定着器２１が備えられているとともに、ケーシング１１の上面に排紙トレイ１３が形成されている。また、ケーシング１１内には、給紙トレイ１２、ベルトユニット３０、画像形成部２４、定着器２１及び排紙トレイ１３に順に用紙Ｐを搬送するための搬送路１４が構成されている。

＜給紙トレイ＞
給紙トレイ１２はケーシング１１の底部に配置されている。この給紙トレイ１２内には用紙Ｐが積層された状態で収容されている。給紙トレイ１２は、ケーシング１１に対し、前側から水平に引き出すことにより、着脱可能である。

＜給紙ユニット＞
給紙ユニット２７はケーシング１１の前部に配置されている。この給紙ユニット２７は、給紙トレイ１２内の用紙Ｐを上方へ送り出す４つの給紙ローラ１５と、給紙ローラ１５の上方において、用紙Ｐを斜め上前方から斜め上後方へ転向させる第１ガイド１６と、用紙Ｐをベルトユニット３０に搬送するための一対のレジストローラ１７とを有して構成されている。

＜ベルトユニット＞
ベルトユニット３０は、ケーシング１１内において、給紙トレイ１２の上方に配置されている。このベルトユニット３０は、詳細は後述するが、ベルト３５を有しており、画像形成部２４によってベルト３５上の用紙Ｐにトナー像を形成するため、プリンタ１の前方から後方に向かって用紙Ｐを搬送するようになっている。

図２は、ケーシング１１に対するベルトユニット３０の着脱の様子を表す断面図である。同図に示すように、ベルトユニット３０は、ケーシング１１の排紙トレイ１３を開け、画像形成部２４を上方へ取り出した後、上方に垂直に持ち上げることで取り外すことが可能になっている。また、ベルトユニット３０は、逆の手順で取付けられる。

＜画像形成部＞
図１に示す画像形成部２４は、ケーシング１１内において、ベルトユニット３０の上方に並列配置されている。画像形成部２４は、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの４色に対応する各色のトナーを収容する４つのプロセスカートリッジ２５と、これら４つのプロセスカートリッジ２５と個別に対応して設けられた４つの感光体ドラム２６とを備えている。４組のプロセスカートリッジ２５と感光体ドラム２６とは、ベルトユニット３０のベルト３５の上面に沿うように、前後方向に等間隔で並んで配置されている。

４つの感光体ドラム２６は、ベルト３５の上面との間で用紙Ｐを挟みながら、形成されたトナー像をその用紙Ｐに対して転写することにより画像成形を行う。各感光体ドラム２６による用紙Ｐへの画像形成は、後述するアクチュエータ１９の動きを検知した位置センサ５６（図１０参照）からの検知信号に基づき、所定のタイミングに用紙Ｐを感光体ドラム２６へ搬送することによって行われる。

＜定着器＞
図１に示す定着器２１は、ケーシング１１内において、ベルトユニット３０の後方に配置されている。この定着器２１は一対の定着ローラ２１ａからなる。この定着器２１により、用紙Ｐに形成されたトナー像を加熱しながら加圧して用紙に定着させて画像とする。

＜排紙トレイ＞
排紙トレイ１３はケーシング１１の上面に形成されている。この排紙トレイ１３には、画像形成済みの用紙Ｐが積層される。図２に示すように、排紙トレイ１３は、ベルトユニット３０の着脱を可能にするために、ケーシング１１から外せるようになっている。なお、排紙トレイ１３は、後側が軸支されて前側が揺動される構成でもよい。

＜搬送路＞
図１に示すように、搬送路１４はケーシング１１内に設けられている。この搬送路１４は、給紙トレイ１２の前端近傍において用紙Ｐを上方へ送り出す４つの給紙ローラ１５と、給紙ローラ１５の上方において、用紙Ｐを斜め上前方から斜め上後方へ転向させる第１ガイド１６とを有する。第１ガイド１６の上端近傍には、用紙Ｐをシュートガイド１８ａ、１８ｂに向けて斜め上後方へ送り出す一対のレジストローラ１７が設けられている。レジストローラ１７の後方近傍位置には、用紙Ｐを斜め下後方へ転向させる上側シュートガイド１８ａと、上側シュートガイド１８ａの下方に位置する下側シュートガイド１８ｂとが設けられている。レジストローラ１７、上側シュートガイド１８ａ及び下側シュートガイド１８ｂも搬送路１４を構成している。また、ベルトユニット３０のベルト３５の上面も搬送路１４を構成している。

ケーシング１１には、ベルトユニット３０の後端近傍に、用紙Ｐを搬送方向の向きから斜め上後方へ転向させる第２ガイド２０が設けられている。また、ケーシング１１には、定着器２１によって定着された用紙Ｐを送り出す搬送ローラ２１ｂが設けられており、搬送ローラ２１ｂの後方には、用紙Ｐを斜め後向きから斜め上前方へ転向させる第３ガイド２２が設けられている。第３ガイド２２の上端近傍には、用紙Ｐを排紙トレイ１３に向けて概ね前方へ送り出す一対の排紙ローラ２３が設けられている。これら第２ガイド２０、搬送ローラ２１ｂ、第３ガイド２２及び排紙ローラ２３も搬送路１４を構成している。

以上のように構成されたプリンタ１では、給紙トレイ１２に収容されている用紙Ｐは、搬送路１４によって搬送され、画像形成部２４を通過する。用紙Ｐが画像形成部２４を通過する間、用紙Ｐにはトナー像が転写され、用紙Ｐに形成されたトナー像が定着器２１によって定着される。そして、画像定着済みの用紙Ｐは搬送路１４によって排紙トレイ１３に排出される。

このプリンタ１において、ベルトユニット３０には、搬送路１４を搬送中の用紙Ｐが検知位置に到達したときにその用紙Ｐの押圧力によって変位動作を行うアクチュエータ１９が設けられている。以下、ベルトユニット３０の詳細を説明する。

図３はベルトユニット３０の斜視図である。なお、図３においては、説明の便宜のため、ベルトユニット３０に設けられている上側シュートガイド１８ａが取り外されているとともに、給紙ユニット２７の一部が図示されている。また、図４は、図３において、下側シュートガイド１８ｂを取り外した状態のベルトユニット３０の斜視図であり、図３と同様、給紙ユニット２７の一部が図示されている。

図３及び図４に示すように、ベルトユニット３０は、前後方向に長い左右一対のサイドフレーム３１と、サイドフレーム３１の後端に支持された駆動ローラ３３と、サイドフレーム３１の前端に支持された従動ローラ３４と、駆動ローラ３３と従動ローラ３４とに張架された無端状のベルト３５と、従動ローラ３４の側端部に設けられて上側シュートガイド１８ａ及び下側シュートガイド１８ｂを保持するフロントフレーム３７と、下側シュートガイド１８ｂに保持されるアクチュエータ１９とを有する。

駆動ローラ３３を図示しないフレームに設けられた図示しないモータにより回転駆動すると、ベルト３５は、循環走行し、上面が後方へ水平に移動する。また、サイドフレーム３１間には、図１及び図２に示すように、ベルト３５の上面を挟んで、４つの感光体ドラム２６と対向配置される４本の転写ローラ３６が差し渡されている。

図３及び図４に示すように、ベルトユニット３０のフロントフレーム３７には、その全幅に亘って、下側シュートガイド１８ｂと、上側シュートガイド１８ａとが設けられている。下側シュートガイド１８ｂは、図１に示すように、ベルト３５に近づくにつれて厚みが薄くなるように傾斜しており、図３に示すように、幅方向の中央にはアクチュエータ１９を上方に突出させるための開口１８ｃがあけられている。

上側シュートガイド１８ａは、図１に示すように、全体として板状をなし、下側シュートガイド１８ｂと対向して配置されている。この上側シュートガイド１８ａは、前端部の水平部３８と、水平部３８の後端から斜め下後方へ一体に延出する傾斜部３９とから構成されている。水平部３８は、ベルトユニット３０の前端よりも前方に位置し、傾斜部３９は、ベルトユニット３０の前端部に対して上から覆うように位置している。傾斜部３９のうち最も低い後端は、ベルトユニット３０のベルト３５の前端よりも少し後方の位置に接近した位置にある。

図１０はベルトユニット３０とセンサユニット５０とを上下に分離した状態を表す斜視図である。同図に示すように、このプリンタ１においては、ケーシング１に固定されたフレームの１種であるベース部材６１にセンサユニット５０が設けられている。このセンサユニット５０は、電力供給を受け、アクチュエータ１９の変位動作に伴ってアクチュエータ１９の被検知部４３が待機位置から検知位置へ移動したことを検知する位置センサ５６を有している。センサユニット５０は、ベース部材６１に形成された保持機構６０によってベース部材６１に対して相対移動可能に保持されている。そして、センサユニット５０とベルトユニット３０との間には、センサユニット５０をベルトユニット３０に対して位置決めする位置決め機構７０が設けられている。以下、センサユニット５０、位置センサ５６、保持機構６０及び位置決め機構７０について、詳細に説明する。

図５は、ベルトユニット３０をケーシング１１に組み付けた状態において、アクチュエータ１９とセンサユニット５０との位置関係を表す部分拡大平面図であり、上側シュートガイド１８ａ及び下側シュートガイド１８ｂは省略している。図６は図５のＢ−Ｂ矢視断面図であり、図７は図５のＣ−Ｃ矢視断面図であり、図５〜７には、アクチュエータ１９が図示されている。

図５、図６及び図７に示すように、アクチュエータ１９は、軸線を左右方向に向けて揺動可能に設けられた揺動軸４０と、揺動軸４０の左端に一体に揺動し得るように設けられた被押圧片４１と、揺動軸４０の右端に一体に揺動し得るように設けられた被検知片４２とを備えている。

図８は、ベルトユニット３０をケーシング１１内の図しないフレームに組み付けた状態における部分拡大側面図であって、アクチュエータ１９が図示されている。また、図８では、ベルトユニット３０として、フロントフレーム３７のみを図示している。同図に示すように、アクチュエータ１９の被押圧片４１は、ベルトユニット３０における左右方向中央位置に配置され、下側シュートガイド１８ｂから上側シュートガイド１８ａに向けて開口１８ｃ（図３参照）から上方へ突出して配され、揺動軸４０を中心に揺動自在に配されている。

図５に示すように、被検知片４２は、ベルトユニット３０の右端部に配置されている。アクチュエータ１９は、常には被検知片４２の自重により待機位置に保持されているが、用紙Ｐがその通過によって被押圧片４１を押して揺動軸４０を回動させることにより、検知位置へ揺動し得ることができる。なお、被検知片４２の検知位置への保持は、自重だけではなく、ねじりコイルばね等により付勢しておいてもよい。

図９は図５のＡ−Ａ矢視断面図である。同図に示すように、被検知片４２は、揺動軸４０から下方へ板状に延出した形態である。アクチュエータ１９が待機位置にある状態では、被検知片４２は、揺動軸４０からほぼ真下へ突出する向きとなり、被検知片４２の下端の被検知部４３は、後述する位置センサ５６の発光部５７と受光部５８（図１０参照）との隙間の待機位置に位置する。アクチュエータ１９が検知位置へ揺動すると、これに伴って、被検知片４２が揺動軸４０から斜め上前方へ突出する向きに変位するとともに、被検知部４３が発光部５７及び受光部５８と非対応の検知位置へ変位する。つまり、被検知部４３の変位方向は概ね前後方向である。

こうして、アクチュエータ１９は、図１及び図３に示すように、搬送中の用紙Ｐの搬送方向の前端がレジストローラ１７を通過して上側シュートガイド１８ａの水平部３８の下面に当接したとき（即ち、検知位置に到達したとき）、図８に示すように、被押圧片４１がその用紙Ｐの前端縁からの押圧力によって変位することによって動作する。

図１０に示すように、センサユニット５０は、ケーシング１１に固定されたベース部材６１に設けられ、ベルトユニット３０のフロントフレーム３７における右端縁部の下方に配置されている。

図１１は、ベルトユニット３０側の位置決め機構７０を表す斜視図である。図６、図７、図１０及び図１１に示すように、ベルトユニット３０のフロントフレーム３７には、その下面から下方へ板状に突出する第１片７１が形成されている。第１片７１の側面は、前後方向と直角であってケーシング１１のフレームに対するベルトユニット３０の組み付け方向と平行をなす第１位置決め面７１ａとされている。第１片７１の左右方向の幅寸法は、後述する一対の第１位置決め面７８の間隔と同じ寸法となっている。第１片７１の左右両側縁部の下端には、ケーシング１１のフレームに対するベルトユニット３０の組み付け方向に対して傾斜した案内面７２が形成されている。

図８、図９及び図１１に示すように、フロントフレーム３７の下面における第１片７１よりも後方の位置において、左右に並んで対をなす第２片７３が形成されている。各第２片７３は、上下方向に延びる第２位置決め面７４と、前縁面７４から斜め下後方へ延出する案内面７５とからなる。

図６、図１０及び図１１に示すように、第１片７１の下端には、さらに下方へ突出した第３片７６が形成されている。この第３片７６は、第１片７１の幅方向における中央位置に配置されており、下面が第３位置決め面７６ａとされている。第１〜３片７１、７３、７６はベルトユニット３０に設けられた係合部７０ａである。位置決め機構７０はこの係合部７０ａと後述する被係合部７０ｂとからなる。

図１２はセンサユニット５０と保持機構６０とを表す分解斜視図である。図１２に示すように、センサユニット５０は、ブロック状のセンサホルダ５２と、センサホルダ５２の左端に連なる位置決め部５３とを一体成形したユニットボディ５１を有する。センサホルダ５２には、その上面及び後面に開放された形態の検知溝５４が形成されている。検知溝５４の左右両内側面には、夫々取付け溝５５が形成されている。

この２つの取付け溝５５には、位置センサ５６を構成する発光部５７と受光部５８とが収容されている。発光部５７と受光部５８は、左右方向に並び、互いに対向するように位置されている。発光部５７と受光部５８はケーシング１１に固定された図示しない電源基板に接続されている。この位置センサ５６は、電力供給を受けることにより、発光部５７から検知光を発し、受光部５８が検知光を受けると、検知信号としての電気信号を出力するようになっている。

例えば、図９に示すように、アクチュエータ１９の被検知部４３が発光部５７と受光部５８との間の位置（即ち、待機位置）に存在している状態では、被検知部４３が遮光し、受光部５８が検知光を受光できないので、位置センサ５６からは検知信号は出力されない。一方、用紙Ｐの通過によって、被検知部４３が検知位置へ変位して、受光部５８が検知光を受光すると、位置センサ５６から検知信号が出力される。この検知信号に基づいて、用紙Ｐの通過タイミングが検知される。

図１３はセンサユニット５０と保持機構６０とを表す部分拡大平面図であり、図１４は図１３のＥ−Ｅ矢視断面図である。図１２〜１４に示すように、センサユニット５０には、その前後両下端縁における左右両端位置から略Ｌ字形に突出する二対の係止片６７が形成されている。右端に配置された係止片６７は、第１位置決め面７８等を有する位置決め部５３よりも右方へ突出してセンサホルダ５２の下方に位置し、左端に配置された係止片６７は、位置決め部５３よりも左方へ突出している。この係止片６７は保持機構６０を構成する。

図１５は図１３のＤ−Ｄ矢視断面図である。保持機構６０では、図６、図１２及び図１５に示すように、センサホルダ５２の位置決め部５３には被係合部７０ｂが凹設されている。被係合部７０ｂ内における下方位置には、略方形の板バネ８１が収容されている。板バネ８１は、前後方向及び左右方向に対して略平行であり、ケーシング１１のフレームに対するベルトユニット３０の組み付け方向と略直角に延びている。板バネ８１は、その前後両端の突片８２を第１位置決め面７８の下端の係止孔８３に係止することにより、被係合部７０ｂの下底面から浮いた状態で保持されている。板バネ８１の上面が被係合部７０ｂの第３位置決め面とされている。

図１２に示すように、ケーシング１１には、センサユニット５０の設置領域にベース部材６１が固定されている。図１６はベース部材６１及びセンサユニット５０の底面図である。図１２及び図１６に示すように、ベース部材６１には、センサユニット５０を移動可能に保持するために、その水平な載置面６２からベース部材６１の下面に連通する４つの切欠６３が前後左右に間隔を空けて形成されている。切欠６３における載置面６２側の開口は略Ｌ字形をなしており、各切欠６３における載置面６２側の開口縁の一部は抜止部６４となっている。ベース部材６１の前縁には、上方へ立ち上がる支持壁６５が形成され、支持壁６５の後面には左右一対のバネ受け６６が形成されている。

図１６に示すように、センサユニット５０の二対の係止片６７が切欠６３内に差し込まれることにより、センサユニット５０は、載置面６２上を滑りながら、ベース部材６１に対して前後方向及び左右方向へ僅かにスライドし得る状態で固定される。切欠６３に差し込まれた係止片６７は抜止部６４の下面に係止されるため、センサユニット５０は、ベース部材６１に対して上下方向への僅かな移動は許容されるものの、ベース部材６１から上方へ離脱することが規制されている。

また、図５、図７、図８、図１０、図１２〜１５に示すように、バネ受け６６と位置決め部５３の前面との間には、付勢手段として、左右一対の圧縮コイルバネ６８が装着されている。この圧縮コイルバネ６８の弾性復元力により、センサユニット５０は、ベース部材６１に対して後方へ付勢され、常には後側の係止片６７が切欠６３の後面に突き当たる状態（最も後方の位置）に保持されている。

かかる保持機構６０により、センサユニット５０は、ケーシング１１のベース部材６１に対して、上下方向、前後方向及び左右方向への相対変位を許容された状態で保持されている。上下方向は、ケーシング１１のフレームに対するベルトユニット３０の組み付け方向と平行な方向である。前後方向は、被検知部４３の移動方向と略平行な方向である。左右方向は、被検知部４３が待機位置にある状態における位置センサ５６と被検知部４３との並び方向と略平行な方向である。

そして、位置センサ５６と被検知部４３との並び方向は、被検知部４３の移動方向及びケーシング１１のフレームに対するベルトユニット３０の組み付け方向の両方向に対して略直角である。被検知部４３の移動方向は、ケーシング１１のフレームに対するベルトユニット３０の組み付け方向と略直角である。また、圧縮コイルバネ６８の付勢方向は被検知部４３の移動方向と略平行である。

図６、図７及び図１２に示すように、センサユニット５０の位置決め部５３には、上面及び前後両面に大きく開放された被係合部７０ｂが形成されている。被係合部７０ｂの左右両内側面は、一対の第１位置決め面７８となっている。この一対の第１位置決め面７８は、ケーシング１１のフレームに対するベルトユニット３０の組み付け方向と平行であり、且つ前後方向に対しても平行な平面となっている。この一対の第１位置決め面７８の上端には、上方に向かって間隔が幅広となる一対の被案内面７９が形成されている。

また、図８、図９、図１０、図１２、図１３及び図１５に示すように、位置決め部５３の後方には、被係合部７０ｂの左右方向の下端縁に沿う形態の第２位置決め面８０が形成されている。この左右方向に細長く延びる第２位置決め面８０は、位置決め部５３の後面から突出しており、第２位置決め面８０の長さ方向と直角な断面形状は、略半円形をなしている。

以上のように構成されたプリンタ１において、図２の状態から、ケーシング１１のフレームに対してベルトユニット３０を上から組み付けると、まず、図６及び図７に示すように、第１片７１が被係合部７０ｂ内に進入し、案内面７２と被案内面７９の誘導作用によって第１位置決め面７１ａが第１位置決め面７８間に嵌入する。この第１位置決め面７１ａと第１位置決め面７８の嵌合作用により、センサユニット５０はベース部材６１に対して左右方向に相対移動させられて正規の位置に位置決めされる。この状態はベルトユニット３０の組み付けが完了するまで維持される。

この状態からさらにベルトユニット３０の組み付けを進めると、図８及び図９に示すように、第２片７３の案内面７５が第２位置決め面８０に対して斜め上後方から当接し、圧縮コイルバネ６８の付勢力に抗してセンサユニット５０がベース部材６１に対して前方へ相対的に押し動かされる。

さらにベルトユニット３０の組み付けが進むと、第２片７３の第２位置決め面７４が第２位置決め面８０に対して後方から当接する状態となる。この第２位置決め面７４と第２位置決め面８０との係合作用により、センサユニット５０が前後方向において正規の位置に位置決めされる。この状態もベルトユニット３０の組み付けが完了するまで維持される。

この後、さらにベルトユニット３０の組み付けを進めると、図６に示すように、第３片７６の第３位置決め面７６ａが板バネ８１の上面に当接し、その後、さらにベルトユニット３０の組み付けが進むのに伴い、板バネ８１が下方へ湾曲するように弾性撓みする。そして、板バネ８１の弾性復元力により、センサユニット５０がベース部材６１の載置面６２に対して強く押し付けられる。これにより、センサユニット５０が上下方向において正規の高さに位置決めされる。この状態もベルトユニット３０の組み付けが完了するまで維持される。

そして、ベルトユニット３０がケーシング１１のフレームに対して正規の組み付け位置に組み付けられると、センサユニット５０は、ベルトユニット３０のフロントフレーム３７に対し左右方向、前後方向及び上下方向において、正規の位置に位置決めされることとなる。これにより、アクチュエータ１９の被検知部４３は、位置センサ５６の発光部５７と受光部５８とに対して正規の位置関係となるように配置される。

以上のように、本実施形態のプリンタ１によれば、位置センサ５６に電力供給が必要なセンサユニット５０をケーシング１１のベース部材６１に設け、電力供給を必要としなくても待機位置から検知位置への変位動作を行うアクチュエータ１９をベルトユニット３０に設けたので、ベルトユニット３０の交換時にセンサユニット５０を廃棄せずに済む。電力供給が必要な位置センサ５６に比べると、電力供給が不要なアクチュエータ１９は安価に済ませることが可能であることに鑑みると、このプリンタ１によれば、ベルトユニット３０交換に関してランニングコストの低減を図ることができる。

また、このプリンタ１では、アクチュエータ１９がベルトユニット３０に設けられているので、アクチュエータ１９の位置は、アクチュエータ１９をケーシング１１のフレームに設ける場合に比べ、ベルトユニット３０に対して精度がよい。そして、保持機構６０によってセンサユニット５０をケーシング１１のベース部材６１に対して相対移動可能とした上で、位置決め機構７０によってセンサユニット５０をベルトユニット３０及びこれに設けられているアクチュエータ１９に対して位置決めするようにしているので、位置センサ５６をアクチュエータ１９に対して高い精度で位置決めすることができ、ひいては、高い精度で用紙Ｐの位置を検知することができる。

特に、このプリンタ１では、ベルトユニット３０をケーシング１１のフレームに組み付けるのに伴って、センサユニット５０は、第１位置決め面７１ａと第１位置決め面７８とによる位置決め機能により、位置センサ５６と被検知部４３との並び方向に対して略平行な左右方向へ押圧されて正規位置へ移動する。このため、被検知部４３と位置センサ５６との干渉を回避できる。

また、センサユニット５０は、第２位置決め面７４と第２位置決め面８０とによる位置決め機能により、被検知部４３の移動方向と略平行な前後方向へ押圧されて正規位置へ移動するので、位置センサ５６の検知精度が向上する。

さらに、被検知部４３の移動方向を位置センサ５６及び被検知部４３の並び方向と略直角としたので、被検知部４３の移動が原因となって被検知部４３と位置センサ５６とが干渉する虞はない。そして、被検知部４３の移動方向と略平行な方向における位置決めよりも、位置センサ５６及び被検知部４３の並び方向と略平行な方向における位置決めを先に行うようにしたので、位置センサ５６と被検知部４３との干渉を確実に回避することができる。

また、センサユニット５０は、第１位置決め面７８が第１位置決め面７１ａを挟むように当接するので、位置センサ５６及び被検知部４３の並び方向における正逆いずれの方向、即ち左右いずれの方向においても、移動が確実に規制される。これにより、位置センサ５６と被検知部４３との干渉を確実に防止できる。

さらに、このプリンタ１では、保持機構６０は、センサユニット５０を被検知部４３の移動方向と略平行な後方へ付勢する圧縮コイルバネ６８を有している。そして、センサユニット５０は、圧縮コイルバネ６８の付勢力によって第２位置決め面７４と第２位置決め面８０とが当接している。このため、被検知部４３の移動方向における位置決めの精度が高い。よって、位置センサ５６の検知精度の信頼性に優れている。

また、センサユニット５０は、第３位置決め面７６ａと板バネ８１とによる位置決め機能により、位置センサ５６及び被検知部４３の並び方向と略直角であり、且つ被検知部４３の移動方向と略直角な上下方向に位置決めされ、位置センサ５６の検知精度が高い。

さらに、このプリンタ１では、第３位置決め面７６ａがセンサユニット５０を押圧する方向をケーシング１１のフレームに対するベルトユニット３０の組み付け方向と略平行とし、ケーシング１１のフレームに対してベルトユニット３０を組み付ける過程で、板バネ８１が第３位置決め面７６ａで押圧されることにより弾性変形するようにしている。このため、第３位置決め面７６ａと板バネ８１とは、板バネ８１の弾性復元力により、常に当接した状態に保たれることから、ベルトユニット３０の組み付け方向における位置決めの精度が高い。

また、ベルトユニット３０には、ベルト３５の上面における用紙Ｐの搬送方向の上流端部（前端部）を上から覆う形態であって、用紙Ｐをベルト３５の表面に搬送するための上側シュートガイド１８ａと下側シュートガイド１８ｂとを一体的に設けている。このため、ベルトユニット３０をケーシング１１のフレームに対して着脱する際に、ベルトユニット３０がシュートガイド１８ａ、１８ｂに干渉する虞がない。

また、用紙Ｐにおける搬送方向の前端は、上側シュートガイド１８ａに当接した後にアクチュエータ１９を押圧するようになっているが、アクチュエータ１９の揺動軸４０を上側シュートガイド１８ａの取付け母体であるフロントフレーム３７に支持している。このため、上側シュートガイド１８ａとアクチュエータ１９との位置関係が高い精度で決まるので、アクチュエータ１９による用紙Ｐの位置検知動作の精度が高い。

そして、このプリンタ１では、ケーシング１１のフレームには、搬送路１４であるベルト３５の上面を挟んでベルトユニット３０とは反対側に位置する４つの感光体ドラム２６が設けられている。このため、位置センサ５６による用紙Ｐの検知精度が高められているので、良好な画像形成を行うことができる。

本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）位置センサは、光学式のセンサに限定されず、磁気センサ等、電力供給が必要な他のタイプのセンサであってもよい。

（２）アクチュエータの変位形態は、揺動に限定されず、平行移動する形態であってもよい。

（３）位置センサ及び被検知部の並び方向（第１位置決め面がセンサユニットを押圧する方向）は、本体に対するベルトユニットの組み付け方向と略直角な方向である場合に限定されず、両者の並び方向がベルトユニットの組み付け方向と略平行であってもよい。

（４）被検知部の移動方向（第２位置決め面がセンサユニットを押圧する方向）は、本体に対するベルトユニットの組み付け方向と略直角な方向である場合に限定されず、被検知部の移動方向がベルトユニットの組み付け方向と略平行であってもよい。

（５）第３位置決め面によってセンサユニットが押圧される方向は、本体に対するベルトユニットの組み付け方向と略平行である場合に限定されず、ベルトユニットの組み付け方向と略直角な方向であってもよい。

（６）上記実施形態では係合部の第１位置決め面が被係合部の第１位置決め面によって挟まれる形態としたが、本発明によれば、係合部の第１位置決め面が被係合部の第１位置決め面を挟む形態としてもよい。

（７）付勢手段は、圧縮コイルバネに限らず、引張りコイルバネや捻りコイルバネなど、他の形態のバネであってもよい。

本発明は、電子写真方式であるレーザ露光方式のプリンタ、複写機、ファクシミリ装置等に利用可能である。

実施形態の画像形成装置であるプリンタの断面図である。 実施形態のプリンタに係り、ベルトユニットの着脱の様子を表す断面図である。 実施形態のプリンタに係るベルトユニットの斜視図である。 実施形態のプリンタに係るベルトユニットを示し、下側シュートガイドを外した状態を表す斜視図である。 実施形態のプリンタに係り、ベルトユニットを本体に組み付けた状態において、アクチュエータとセンサユニットとの位置関係を表す部分拡大平面図である。 図５のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図５のＣ−Ｃ矢視線断面図である。 実施形態のプリンタに係り、ベルトユニットを本体に組み付けた状態において、第２位置決め面と第２位置決め面とによる位置決めが行われている様子を表す部分拡大側面図である。 図５のＡ−Ａ矢視断面図である。 実施形態のプリンタに係り、ベルトユニットとセンサユニットとを上下に分離した状態を表す斜視図である。 実施形態のプリンタに係り、ベルトユニット側の位置決め機構を表す斜視図である。 実施形態のプリンタに係り、センサユニットと保持機構とを表す分解斜視図である。 実施形態のプリンタに係り、センサユニットと保持機構とを表す部分拡大平面図である。 図１３のＥ−Ｅ矢視断面図である。 図１３のＤ−Ｄ矢視断面図である。 実施形態のプリンタに係り、センサユニットの底面図である。

符号の説明

Ｐ…用紙
１４…搬送路
１１…ケーシング（本体）
３５…ベルト
３０…ベルトユニット
１９…アクチュエータ
４３…被検知部
５６…位置センサ
５０…センサユニット
６０…保持機構
５３…位置決め部
７０…位置決め機構
７０ａ…係合部
７１…第１片
７１ａ…第１位置決め面
７８…第１位置決め面
７３…第２片
７４…第２位置決め面
８０…第２位置決め面
７６…第３片
７６ａ…第３位置決め面
８４…板バネ（第３位置決め面）
６８…圧縮コイルバネ（付勢手段）
１８ａ…上側シュートガイド
１８ｂ…下側シュートガイド
２６…感光体ドラム

Claims (11)

1. 用紙を搬送するための搬送路を有する本体と、
   前記本体に対して着脱可能であって、ベルトの表面が前記搬送路の一部を構成するベルトユニットと、
   前記ベルトユニットに設けられ、搬送中の前記用紙が検知位置に到達したときにその用紙の押圧力によって変位動作を行うアクチュエータと、
   電力供給を受け、前記アクチュエータの変位動作に伴って前記アクチュエータの被検知部が待機位置から検知位置へ移動したことを検知する位置センサを有するセンサユニットと、
   前記本体に設けられ、前記センサユニットを前記本体に対して相対移動可能に保持する保持機構と、
   前記センサユニット及び前記ベルトユニットの一方に設けられた係合部と、前記センサユニット及び前記ベルトユニットの他方に設けられた被係合部とを有し、該係合部と該被係合部との係合により前記センサユニットを前記ベルトユニットに対して位置決めする位置決め機構とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記係合部及び前記被係合部は、前記ベルトユニットを前記本体に組み付けるのに伴って、前記センサユニットを前記位置センサ及び前記被検知部の並び方向に対して略平行な方向へ押圧して正規位置へ移動させる第１位置決め面を有している請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記係合部及び前記被係合部は、前記ベルトユニットを前記本体に組み付けるのに伴って、前記センサユニットを前記被検知部の移動方向と略平行な方向へ押圧して正規位置へ移動させる第２位置決め面を有している請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記位置センサ及び前記被検知部の並び方向と、前記被検知部の移動方向とは略直角であり、
   前記位置センサ及び前記被検知部の並び方向と、前記被検知部の移動方向とは、いずれも前記本体に対する前記ベルトユニットの組み付け方向と略直角であり、
   前記係合部及び前記被係合部は、前記センサユニットを前記位置センサ及び前記被検知部の並び方向と略平行な方向へ押圧して正規位置へ移動させる第１位置決め面と、前記センサユニットを前記被検知部の移動方向と略平行な方向へ押圧して正規位置へ移動させる第２位置決め面とを有しており、
   前記本体に前記ベルトユニットを組み付ける過程では、両前記第１位置決め面が両前記第２位置決め面よりも先に前記センサユニットに当接して前記センサユニットを前記位置センサ及び前記被検知部の並び方向へ押圧するように構成されている請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記係合部は前記ベルトユニットに設けられ、前記被係合部は前記センサユニットに設けられ、
   前記係合部の前記第１位置決め面は、前記位置センサ及び前記被検知部の並び方向において、前記被係合部の前記第１位置決め面を挟むように当接する請求項２又は４記載の画像形成装置。
6. 前記係合部は前記ベルトユニットに設けられ、前記被係合部は前記センサユニットに設けられ、
   前記保持機構は、前記センサユニットを前記被検知部の移動方向と略平行な方向へ付勢する付勢手段を有しており、
   前記係合部の前記第２位置決め面と前記被係合部の前記第２位置決め面とは、前記付勢手段の付勢力によって当接する請求項３又は４記載の画像形成装置。
7. 前記係合部及び前記被係合部は、前記ベルトユニットを前記本体に組み付けるのに伴い、前記位置センサ及び前記被検知部の並び方向と略直角であり、且つ前記被検知部の移動方向と略直角な方向へ前記センサユニットを押圧して正規位置へ移動させる第３位置決め面を有する請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の画像形成装置。
8. 前記係合部は前記ベルトユニットに設けられ、前記被係合部は前記センサユニットに設けられ、
   前記係合部の前記第３位置決め面が前記被係合部の前記第３位置決め面を押圧する方向は、前記本体に対する前記ベルトユニットの組み付け方向と略平行である請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記ベルトユニットには、前記ベルトの表面における搬送方向の上流端部を覆う形態であって、前記用紙を前記ベルトの表面に搬送するためのシュートガイドが一体に設けられている請求項１乃至８のいずれか１項記載の画像形成装置。
10. 前記用紙は前記搬送方向の前端が前記シュートガイドに当接した後に前記アクチュエータを押圧するようになっており、
    前記アクチュエータは前記シュートガイドに支持されている請求項９記載の画像形成装置。
11. 前記本体は、前記搬送路を挟んで前記ベルトユニットとは反対側に位置し、前記搬送路に沿って並んで配置された複数の感光体ドラムを備えている請求項１乃至１０のいずれか１項記載の画像形成装置。

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