JP5233112B2

JP5233112B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP5233112B2
Application number: JP2006324260A
Authority: JP
Inventors: 裕介鵜飼; 隆権田; 孝始城所
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2006-11-30
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2026-11-30
Also published as: JP2008139461A

Description

本発明は、シートに接触して揺動することによりシートの有無やそのループの形成量を検出するシートセンサを使用する画像形成装置に関する。

複写機やプリンタ等などの画像形成装置において、記録シートの紙詰まりや定着装置前における記録シートのループ量を検出するため、揺動式のシートセンサが使用されている。
このようなシートセンサは、シートに接触して揺動するレバーと、このレバーと一体に形成された扇状の遮蔽板とからなるアクチュエータを軸支し、搬送されてきたシートがレバーに当接して、アクチュエータ全体が揺動すると、遮蔽板がフォトインタラプタの検出光を遮り、これによりシートの有無やループ量を検出するように構成されている。
特開２００４−６１５９１号公報

しかしながら、最近では、画像形成装置全体のコンパクト化が強く要請されており、これに使用される揺動式のシートセンサについてもその省スペース化、特に上記レバーと追随して揺動する遮蔽板やその他の部材の省スペース化が望まれている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、設置スペースが従来よりも少なくて済むシートセンサを使用する画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、定着装置を着脱可能に備える画像形成装置であって、シートと接触して第1の方向に揺動するアクチュエータと、このアクチュエータの揺動動作を検出する検知手段とを備えたシートセンサを前記定着装置の記録シート搬送方向上流側に備え、前記アクチュエータは、シートに接触するシート接触レバー部を有する第１の揺動体と、前記第１の揺動体と同軸上に揺動可能に軸支され、前記第１の揺動体と当接する角度規制手段を備えた第２の揺動体と、第２の揺動体の揺動角が所定の揺動角になると、当該第２の揺動体の被係合部に係合して、第２の揺動体がそれ以上第１の方向に揺動しないように規制する揺動規制手段とを備え、前記角度規制手段は、前記第１の揺動体のシート接触レバー部に対して、前記第２の揺動体の前記被係合部を有する部分の、前記第１の方向になす角度が、所定の角度よりも大きくならないように規制し、前記定着装置を装着する際に、前記第２の揺動体が、前記定着装置に係合してアクチュエータ全体を第１の方向に揺動し、前記定着装置の装着が完了した状態で、前記第１の揺動体の先端部が、前記定着装置の記録シート受け入れ開口部に進入した姿勢となるように構成されていることを特徴とする。

このように構成することにより、当該定着装置の着脱操作の際に、第２の揺動体と定着装置の係合により第1の揺動体を揺動させて定着装置と干渉しないようにできるので、当該第1の揺動体が破損するようなことがない。しかも、定着装置を装着した状態で、第1の揺動体の先端部が定着装置の記録シート受け入れ開口部に進入した姿勢となるので、定着装置前において記録シートにループを形成した場合にそのループ量を的確に検出することができる。また、紙詰り等の理由で第1の揺動体が必要以上に揺動しても、第２の揺動体の揺動は、揺動規制手段により規制され、それ以上には揺動されないので、その分だけシートセンサの設置スペースを省くことができ、画像形成装置全体のコンパクト化に資する。

以下、本発明に係る画像形成装置を、タンデム型のフルカラー画像形成装置（以下、単に「プリンタ」という。）を例にして説明する。
［実施の形態１］
＜プリンタ１の構成＞
図１は、プリンタ１の全体の構成を示す概略図である。

プリンタ１は、大きく分けて、画像形成部１０、給紙部２０、定着部３０および再給紙部４０とからなる。
画像形成部１０は、中間転写ベルト１１０を、駆動ローラ１１１、従動ローラ１１２および補助ローラ１１３、１１４で張架し、これを不図示の駆動装置により矢印Ａ方向に周回駆動すると共に、当該中間転写ベルト１１０の下方にその走行方向に沿って4個の作像ユニット１２１〜１２４を列設してなる作像部１２０で形成されたイエロー、マゼンタ、シアン及びブラック（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）のトナー像を、中間転写ベルト１１０に多重転写（一次転写）するように構成される。

ここで、各作像ユニット１２１〜１２４は、感光体ドラムや帯電器、現像器、クリーニングブレードなどを備えた公知のものであり、それぞれの担当する現像色の静電潜像を露光装置１３０により描画され、これを現像して各色のトナー像が形成される。これらのトナー像が一次転写ローラによる静電力により中間転写ベルト１１０上に多重転写されるものである。

給紙部２０は、給紙カセット２０１、２０２や手差しトレイ２０３を備え、それぞれピックアップローラにより記録シートが1枚ずつ繰り出され、搬送ローラにより上方の二次転写部１４０に向けて搬送されるように構成される。
中間転写ベルト１１０上に転写されたトナー像は、二次転写ローラ１４１と中間転写ベルト１１０の駆動ローラ１１１で支持されている部分との当接部である転写ニップ部において所定の転写電界を受けて、給紙部２０からタイミングを合わせて搬送されてきた記録シート上に二次転写され、その後、定着ローラ３０１と加圧ローラ３０２とを備えた定着装置３０において熱定着された後、排紙トレイ３１上に排出される。

また、再給紙部４０は、第１面に画像が形成された記録シートを表裏反転させて再度二次転写部１４０に搬送するためのものであって、内部の給紙路で紙詰まりが発生したときのメンテナンスのため、支軸４１を中心にして図の矢印Ｂの方向に開放可能となっている。
また、本実施の形態では、定着装置３０がユニット化されており、上記再給紙部４０を開放した状態でさらに、定着装置３０を矢印Ｃの方向に取り外すことができ、必要に応じて交換が可能なようになっている。

この定着装置３０の直前の位置には、ループセンサ５０が配設されており、二次転写部１４０と定着装置３０間において記録シートに形成されたループ量を検知する。
定着装置３０の定着ローラ３０１の回転速度は制御可能となっており、この定着ローラ３０１による搬送速度Ｖ１を、二次転写部位１４０における中間転写ベルト１１０による搬送速度Ｖ２よりも若干遅くすることにより、二次転写部１４０と定着装置３０の各ニップ部で挟持された記録シートに徐々にループが形成されていく。ループセンサ５０により当該ループ量が所定の値、たとえば３０ｍｍに達したと検知されたら、次に定着ローラ３０１による搬送速度Ｖ１を二次転写部１４０における搬送側Ｖ２よりも少しだけ速くしてループを若干解消し、所定時間経過後、再度ループ形成するように制御する。これにより、記録シートが二次転写部１４０と定着装置３０のニップ部に同時に通紙されている間は、常に所定量の範囲のループが形成されるように構成されている。

なお、このように二次転写部１４０と定着装置３０間の記録シートにループを形成するのは、もし、当該転写・定着間でループが形成されなければ、定着装置３０における搬送速度の変動が、記録シートを介して二次転写位置における記録シートに引っ張りなどの悪影響を与えて転写ズレなどが発生し、画像が劣化してしまうからである。
＜ループセンサ５０の構成＞
図３は、ループセンサ５０の全体の構成を示す斜視図であり、内部が分かりやすいようにフレーム５４の一部を破断して示している。

同図に示すようにフレーム５４の一対の軸受け部５４１、５４２には、支軸５７を介してアクチュエータ５１が揺動自在に軸支されている。
このアクチュエータ５１は、図２（ａ）に示すようにアクチュエータ本体５２とアクチュエータ副体５３の２つの部品を図２（ｂ）に示すように同軸上に組み合わせて構成される。

アクチュエータ本体５２は、シート接触レバー部５２１と、軸穴部５２２と一対の扇状の遮蔽板５２４、５２５とこの遮蔽板５２４、５２５を連結して保持するアーム部５２３とからなる。
シート接触レバー部５２１は、搬送されてきた記録シートのループに押されて図の時計回りに揺動し、これに連れて遮蔽板５２４、５２５も揺動し、後述のフォトインタラプタの検出光を遮蔽、もしくは遮蔽を解除する（後者の場合を以下、「開放する」という。）。本例では遮蔽板５２４の方が、遮蔽板５２５よりも若干大きく形成されているため、両者の検出光を遮蔽・開放するタイミングが異なり、これにより２種の異なる揺動角（すなわち、異なるループ量）を検出できるようにしている。

また、アクチュエータ副体５３は、係合板５３１、回転規制部５３２、軸穴部５３３からなる。羽形状の係合板５３１は、後述するように定着装置３０の装着に際し、これと係合してアクチュエータ５１を所定の姿勢に設定する。
回転規制部５３２は、図２（ｂ）に示すように、アクチュエータを組み立てた状態において、アクチュエータ本体５２のアーム部５２３の上面に当接して、アクチュエータ本体５２とアクチュエータ副体５３の時計回りになす角度が同図に示す場合よりも大きくならないように規制し、また、反時計回りについての回転については許容する構成としている。

図３に戻り、アクチュエータ本体５２の軸穴部５２２にはコイルバネ５２６、５２７が外挿され、コイルバネ５２６の端部５２６ａ、５２６ｂ（図４参照）がそれぞれアクチュエータ本体５２とアクチュエータ副体５３の所定位置に係合して、アクチュエータ副体５３の回転規制部５３２がアクチュエータ本体５２に当接する方向に相対的に付勢する。このコイルバネ５２６の付勢力は、アクチュエータ本体５２が揺動したときにこれに追随して揺動する程度の強さがあればよい。

また、コイルバネ５２７の端部５２７ａ、５２７ｂが、それぞれアクチュエータ本体５２とフレーム５４の軸受部５４１に係合して、アクチュエータ本体５２をフレーム５４に対して矢印Ｄ方向に付勢する。このコイルバネ５２７の付勢力も記録シートの接触がなくなればもとの姿勢に復元できる程度の強さでよい。
遮蔽板５２４、５２５は、それぞれ「コ」の字型のフォトインタラプタ５５、５６の、検出光が通過する領域に配される。

図４は、図３におけるＸ−Ｘ線を含み、かつ支軸５７に垂直な平面で切断したときのループセンサ５０の断面図である。上述のコイルバネ５２７の付勢によりアクチュエータ本体５２の方が、アクチュエータ副体５３よりもやや下がり、回転規制部５３２の上面がフレーム５４に当接した状態で停止している。この状態で係合板５３１の上縁部がフレーム５４の開口部５４４より少し上方に突出した状態に維持される。

図５は、ユニット化された定着装置３０の装着動作とループセンサ５０のアクチュエータ５１との係合関係を示す図である。
不図示のガイドレールに沿って、定着装置３０を装着すべく図５（ａ）の矢印方向に水平に押し込むと定着装置３０の筐体３０３の下部に設けられている係合突起３０４が、係合板５３１の上縁部に当接して、これを下方に押し下げるため、アクチュエータ５１全体が時計回りに揺動し、そのシート接触レバー部５２１の先端が定着装置３０のシート受け入れ口３０５に少し挿入された位置で停止する。

このようにループセンサ５０のアクチュエータ５１のシート検出部５２１の先端をより定着ローラ３０１のニップ部に近付けることにより、通紙される記録シートのループ量をより的確に検出することが可能となるものである。
なお、定着装置３０を図の右側に抜き出す際には、係合突起３０４と係合板５３１の係合も解除され、アクチュエータ５１の姿勢も図５（ａ）の状態となり、シート接触レバー部５２１の先端が下方に後退するので、シート受け入れ口３０５と干渉することがなく、定着装置３０の脱着操作がスムーズに行える。

さて、通常、ループセンサ５０は、図５（ｂ）の姿勢の状態にあり、記録シートが搬送されてきて、シート検出レバー部５２１に当接すると図の時計回りに揺動し、記録シートにループが形成されるとさらに揺動する。これに伴って遮蔽板５２４、５２５のフォトインタラプタ５５、５６の検出光の遮蔽・開放の状態も変化するので、フォトインタラプタ５５、５６の各出力によりループ量を多段階に検出することができる。

このようなループセンサ５０において、通常のループ形成量の検出範囲においては、特に問題はないが、たとえば定着ローラ３０１前で紙詰りが発生したような場合には、その部分が蛇ばら状になってシート接触レバー部５２１をさらに時計回りに押し付けて図６の２点鎖線で示すような状態になるが、係合板５３１の方は、その下端がフレーム５４の下部に設けられたストッパ部５４３に当接して、それ以上下方には揺動しないように構成されている。そのため、従来この場合には係合板５３１が大きく下方に揺動するためのスペースが必要であったが、本実施の形態によれば、ストッパ部５４３より下方に揺動することがなくなり、その分省スペース化が図れるものである。
［実施の形態２］
上記実施の形態１においては、定着装置をユニット化し、これを画像形成装置本体に対して着脱可能に構成して、アクチュエータ５１の係合板５３１が装着された定着装置と係合することにより、上記アクチュエータ本体の先端が定着装置のシート受け入れ口に挿入された姿勢となるようにした。この際、遮蔽板５２４、５２５はアクチュエータ本体５２１と一体に形成したが、この遮蔽板５２４、５２５をアクチュエータ副体５３の方と一体にしても構わない。この場合には、図２（ａ）においてアーム部５２３、遮蔽板５２４、５２５がアクチュエータ副体５３と一体成形されることになる。
［実施の形態３］
定着装置が脱着可能となっていない機種においては、係合板５３１は不要なので、アクチュエータ本体と遮蔽板のみを別体にするようにしてもよい。

図７はこの場合のアクチュエータ６０の一例を示す図である。このアクチュエータ６０は、アクチュエータ本体６１とアクチュエータ副体６２が支軸６２４に同軸上に軸支されてなり、アクチュエータ本体６１は、シート接触レバー部６１１と軸穴部６１２と係合端６１３とを有し、アクチュエータ副体６２は、遮蔽板６２１とアーム部６２３と、軸穴部６２２（図８（ａ）参照）と回転規制部６２３１とを備える。

アクチュエータ副体６２の回転規制部６２３１は、アクチュエータ本体６１の係合端６１３の上面に当接して、アクチュエータ本体６１に対して同図に示す以上角度が開かないように規制している。
図８（ａ）（ｂ）は、図７のアクチュエータ６０の揺動動作を示す図である。ここでは図３におけるフレーム５４やコイルバネ５２６、５２７などは図示を省略している。

図８（ａ）の状態でシート接触レバー部６１１に記録シートのループが接触して矢印方向に揺動すると、これに追随してアクチュエータ副体６２が下がって、遮蔽板６２１の下端が、不図示のフォトインタラプタの検出光Ｌを遮光し、これにより記録シートのループが検出される。
紙詰まりなどが発生して、シート検出部６１１がそれ以上右方向に倒されても、遮蔽部６２１の下端がストッパ部材６３１に当接して、それ以上は揺動しないため、遮蔽部６２１の揺動するスペースがその分不要となるので、この場合でも、省スペース化に資するものである。

＜変形例＞
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内容が、上記の実施の形態に示された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を考えることができる。
（１）図３におけるコイルバネ５２６、５２７はそれぞれ板バネや引っ張りバネなどの付勢手段で代用することができる。

また、アクチュエータ本体５２とアクチュエータ副体５３の重さや重心の位置の調整により図４における反時計回りのモーメントが発生するようにすれば、コイルバネ５２７は省略可能である。
また、もともとアクチュエータ副体５３はその重量により図４の時計回りに回転しようとするため、コイルバネ５２６も必ずしも必要ではない場合もある。

（２）上記実施の形態においては、本発明に係る画像形成装置におけるシートセンサを、もっぱら定着装置前のループセンサに適用される例について説明してきたが、当該シートセンサは広く記録シートに当接して揺動することにより当該記録シートを検出するセンサとして使用できるのであって、通紙センサや紙詰まりセンサとしても適用可能である。
（３）また、検知手段として上記実施の形態では、フォトインタラプタを使用したが、これに限定されず、たとえば反射型の光電センサであってもよいし、また、遮蔽板を磁性体で構成すれば、磁気センサによりその揺動動作を検知することも可能である。
（４）上記においては、本発明に係る画像形成装置として、タンデム型のカラープリンタについて説明したが、いわゆる４サイクル型のカラープリンタ、モノクロプリンタであってもよい。また画像形成装置としては、プリンタの他に複写機、ＦＡＸ、これらの複合機（ＭＦＰ：Multiple Function Peripheral）などであってもよい。

本発明は、記録シートの通過やシートのループ形成量を検出するためのシートセンサに適用される。

プリンタの全体の構成を示す図である。（ａ）、（ｂ）はループセンサのアクチュエータの構成を示す図である。ループセンサの全体の斜視図である。図３のＸＸ線を含む平面におけるループセンサの縦断面図である。（ａ）、（ｂ）は、定着装置の装着動作に伴ってループセンサのアクチュエータが所定の姿勢になる様子を説明するための図である。アクチュエータの揺動動作を説明するための図である。本発明の変形例に係るシートセンサのアクチュエータの構成を示す斜視図である。図７のアクチュエータの揺動動作を説明するための図である。

符号の説明

１プリンタ
１０画像形成部
２０給紙部
３０定着装置
５０ループセンサ
５１アクチュエータ
５２アクチュエータ本体
５３アクチュエータ副体
５４フレーム
５５，５６フォトインタラプタ
５２１，６１１シート接触レバー部
５３１係合板
５３２，６２３１回転規制部
５２４，５２５，６２１遮蔽板
５４３，６３１ストッパ部

Claims

定着装置を着脱可能に備える画像形成装置であって、
シートと接触して第1の方向に揺動するアクチュエータと、このアクチュエータの揺動動作を検出する検知手段とを備えたシートセンサを前記定着装置の記録シート搬送方向上流側に備え、
前記アクチュエータは、
シートに接触するシート接触レバー部を有する第１の揺動体と、
前記第１の揺動体と同軸上に揺動可能に軸支され、前記第１の揺動体と当接する角度規制手段を備えた第２の揺動体と、
第２の揺動体の揺動角が所定の揺動角になると、当該第２の揺動体の被係合部に係合して、第２の揺動体がそれ以上第１の方向に揺動しないように規制する揺動規制手段と
を備え、
前記角度規制手段は、前記第１の揺動体のシート接触レバー部に対して、前記第２の揺動体の前記被係合部を有する部分の、前記第１の方向になす角度が、所定の角度よりも大きくならないように規制し、
前記定着装置を装着する際に、前記第２の揺動体が、前記定着装置に係合してアクチュエータ全体を第１の方向に揺動し、前記定着装置の装着が完了した状態で、前記第１の揺動体の先端部が、前記定着装置の記録シート受け入れ開口部に進入した姿勢となるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。