JP5561150B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
前記搬送経路に沿って搬送される前記被記録媒体に対して接触可能に循環する無端ベルトと、
静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体にトナーを供給して、前記静電潜像を可視像化する現像ユニットとをそれぞれ有し、前記無端ベルトの上方で循環方向に沿って並んで、前記被記録媒体上又は前記無端ベルト上に複数色の画像を順次重ねて形成する複数のプロセスカートリッジと、
前記各プロセスカートリッジに対して相対変位することにより、前記各プロセスカートリッジを画像形成可能な第1状態と、画像形成不能な第2状態とに切り替える変位手段とを備える画像形成装置であって、
前記無端ベルトに対向する検出面を有し、前記各画像同士の位置ずれを検出するために前記各プロセスカートリッジが前記無端ベルト上に形成する検出用パターンを前記検出面を介して読み取る読取手段と、
前記読取手段の読み取り結果に基づいて、前記各プロセスカートリッジが形成する前記各画像同士の位置ずれを検出する検出手段と、
前記無端ベルトと前記検出面との間に設けられ、前記検出面を覆う閉鎖位置と、前記検出面を開放する開放位置とに変位可能とされたシャッター部材と、
前記変位手段の前記各プロセスカートリッジに対する相対変位に連動して、前記読取手段が作動しない場合には前記シャッター部材を前記閉鎖位置に変位させる一方、前記読取手段が作動する場合には前記シャッター部材を前記開放位置に変位させる連動機構とを備え、
前記変位手段は、複数の前記プロセスカートリッジを前記第1状態に切り替えた状態において、第1範囲と第2範囲とに変位可能であり、前記第1範囲では、前記シャッター部材を前記閉鎖位置に変位させ、前記第2範囲では、前記シャッター部材を前記開放位置に変位させるように構成されていることを特徴とする。
連動機構は、変位手段がカラー画像形成のために複数のプロセスカートリッジを第1状態に切り替える場合、シャッター部材を開放位置に変位させるように構成されていることが望ましい。この構成によれば、読取手段が作動する場合であるカラー画像形成時に、連動機構がシャッター部材を確実に開放位置に変位させる。このため、カラー画像形成時に、各画像同士の位置ずれ検出作業を確実に実行できる。
本発明の画像形成装置では、変位手段は、複数のプロセスカートリッジを第1状態に切り替えた状態において、第1範囲と第2範囲とに変位可能である。そして、変位手段は、第1範囲では、シャッター部材を閉鎖位置に変位させ、第2範囲では、シャッター部材を開放位置に変位させるように構成されている。カラー画像形成の場合、被記録媒体に画像を形成する期間とは別の期間において、各プロセスカートリッジが無端ベルト上に検出用パターンを形成し、読取手段がその検出用パターンを読み取る。そして、検出手段が読取手段の読み取り結果に基づいて、各プロセスカートリッジが形成する各画像同士の位置ずれを検出して、位置ずれ検出作業を終了する。その位置ずれ検出作業終了後に、位置ずれの調整処理等が行われ、実際に、被記録媒体にカラー画像が形成される。このため、上記構成によれば、変位手段が第2範囲に変位してシャッター部材を開放位置に変位させた状態で、読取手段及び検出手段が位置ずれ検出作業を行った後、変位手段が第1範囲に変位してシャッター部材を閉鎖位置に変位させることで、読取手段が作動しない場合である位置ずれ検出作業終了後のカラー画像形成中に、検出面への汚れの付着を確実に防止できる。その結果、読取手段の検出精度を一層維持し易くなり、各画像同士の位置ずれをより確実に防止できる。
図1に示すように、実施例の画像形成装置の一例としてのプリンタ1は、電子写真方式により被記録媒体としての用紙(OHPシート等を含む。)にカラー画像を形成するカラーレーザプリンタである。図1では、紙面右側を装置の前側と規定し、装置を前側から見た場合に左手に来る側(紙面手前側)を左側と規定して、前後、左右及び上下の各方向を表示する。そして、図2以降の各図に示す各方向は、全て図1に示す各方向に対応させて表示する。以下、図1に基づいて、プリンタ1が備える各構成要素について説明する。
図1に示すように、ハウジング2は略箱状体であり、その内側にはフレーム部材が設けられている。図4に、フレーム部材を構成する右側の本体側板81を示す。フレーム部材には、給紙部220、画像形成部10、搬送ユニット11及び定着器13等が組み付けられている。ハウジング2及びフレーム部材により、本発明の装置本体が構成されている。
給紙部220は、ハウジング2の下方に設けられた給紙トレイ221に収容された用紙を給紙ローラ222及び分離パッド223により1枚ずつ搬送経路Pに送り出す。そして、搬送経路Pの略U字状に後方に転向する部位に配設された搬送ローラ224、225及びレジストローラ226、227により、用紙を画像形成部10に向けて搬送する。
搬送ユニット11は、給紙トレイ221と画像形成部10との間に配設されており、搬送ベルト11C及び4つの転写ローラ12等を有している。搬送ベルト11Cは、本発明の無端ベルトの一例である。
画像形成部10は、スキャナ部9及び4つのプロセスカートリッジ7等により構成されている。各プロセスカートリッジ7は、用紙搬送面11Dを挟んで転写ローラ12と対向する感光体ドラム5と、感光体ドラム5の斜め上方に位置する現像ユニット8とを有している。感光体ドラム5は、本発明の像担持体の一例である。
定着器13は、用紙の搬送経路Pにおいて画像形成部10より搬送方向下流側に位置しており、加熱ローラ13A及び加圧ローラ13Bを有している。加熱ローラ13Aは、搬送ベルト11C等と同期して回転し、用紙に転写されたトナーを加熱しつつ、用紙に搬送力を付与する。一方、加圧ローラ13Bは、用紙を加熱ローラ13A側に押圧しながら従動回転する。これにより、定着器13は、用紙に転写されたトナーを加熱溶融させて用紙に定着させるとともに、用紙を搬送経路Pの下流側に搬送する。なお、搬送経路Pは、定着器13より下流側で、上方に略U字形状に湾曲している。そして、搬送経路Pの搬送方向の最も下流側には、排出ローラ228、229と排出トレイ14とが位置している。
画像形成時、制御部は、給紙部220、画像形成部10、搬送ユニット11及び定着器13等の制御を開始する。なお、カラー画像形成とモトクロ画像形成の切り替え、及びカラー画像形成時における各画像同士の位置ずれ検出作業については後述する。
図1に示すように、各プロセスカートリッジ7では、保守や消耗品の交換を容易にするため、以下に詳述する通り、各感光体ドラム5がドロワ−4に保持されているとともに、各現像ユニット8がドロワ−4に対して着脱可能に保持されている。そして、ドロワー4は、フロントカバー3を開放した状態で、ハウジング2内の図1に示す位置から、手前に向かって引き出されたり、手前からハウジング2内の奥側に向かって挿入されることにより、プリンタ1の装置本体に対して装着及び引き出し可能とされている。ドロワー4を引き出すことで、現像ユニット8が交換可能となる。また、ドロワー4は、ハウジング2の外側まで引き出された状態で装置本体から取り外すこともできる。
図3〜図5(a)に示すように、ドロワー4の各第2側板24には、現像ユニット8がドロワー4に装着される途中及び装着された状態で、各現像押圧ボス62に作用する接触機構75が設けられている。接触機構75は、4つの押圧カム76と、各押圧カム76を各現像押圧ボス62に弾性的に押圧する4つの押圧ばね77(図5(a)参照)とを備えている。
各色の現像ユニット8は、図3に示すように、左右の第2側板24の間に、上方から装着される。このとき、現像ユニット8の現像フレーム51の両側壁55から突出するローラ軸59の両端部が現像ユニット案内部37に上方から導入される。そして、ローラ軸59の両端部が現像ユニット案内部37に案内されることにより、現像ユニット8が下方に移動する。
図4に示すように、ハウジング2内には、幅方向に互いに間隔を空けて対向する1対の本体側板81(右側の本体側板81のみを示す。)が設けられている。本体側板81の前端部には、各第2側板24の鍔部33に下側から当接し、ドロワー4をハウジング2内に対してスライド自在に案内するためのころ部材82が回転可能に支持されている。また、左右の本体側板81の後端部間には、1本の本体基準軸83が架設されている。
図4に示すように、ハウジング2内において本体側板81の上方には、離間機構91が設けられている。離間機構91は、ドロワー4が装置本体に対して装着された状態において、接触機構75と連携動作することにより、各現像ユニット8が各感光ドラム5と接触する位置である「接触位置」(図5(a)に示す位置。)と、各現像ユニット8が各感光ドラム5から離間する位置である「離間位置」(図5(b)に示す位置。)とに移動させるものである。現像ユニット8が「接触位置」にある場合、プロセスカートリッジ7は、画像形成可能な状態、すなわち、本発明の第1状態となる。その一方、現像ユニット8が「離間位置」にある場合、プロセスカートリッジ7は、画像形成不能な状態、すなわち、本発明の第2状態となる。
図6に示すように、ハウジング2の左側の外壁(図示せず。)と、左側の本体側板(図示せず。)との間には、離間機構91を駆動する駆動手段90が設けられている。
図1、図8及び図9に示すように、読取手段300は、ハウジング2内において搬送ベルト11Cに対して後方から対向するように設けられた左右一対の光学式センサである。図示は省略するが、読取手段300は、搬送ベルト11Cの駆動ローラ11Aに巻き付けられた部分に斜め下方から光を照射する発光部と、発光部に隣接し、搬送ベルト11Cからの反射光を受光する受光部とを有している。
図1に示すように、検出手段390は、ハウジング2内に設けられて、信号配線390Aにより、読取手段300と接続されている。検出手段390は、画像形成部10等を制御する制御部の内部に設けられている。
図8(a)及び(b)に示すように、シャッター部材350は、断面略「L」字形状とされて、幅方向に細長く延在する遮蔽部351と、遮蔽部351の両端側から下方に延びる側壁部352とを有する樹脂製部材である。
図1、図6及び図9に示すように、連動機構400は、搬送ベルト11Cの幅方向外側、かつ駆動ローラ11Aに対して後方に配設されている。
カラー画像形成時、制御部は、図10に示すように、駆動手段90を制御して、直動カム92を前方に移動させて、案内部92Dが第2範囲E2にある状態とする。そうすると、図4に示すように、各カム96の第1傾斜面97とそれらの各後方に配置される移動部材61の入力部72とが、前後方向に間隔を隔てた非接触状態で対向する。最前方のカム96の第1傾斜面97とその後方に配置される移動部材61の入力部72との間には、後側3つのカム96の第1傾斜面97とそれらの各後方に配置される移動部材61の入力部72との間の間隔よりも大きな間隔が形成される。この際、各押圧カム76は、各現像ユニット8の現像押圧ボス62に上方から当接して、各現像押圧ボス62を下方に向けて押圧する。その結果、各現像ユニット8が接触位置になり、図10に示すように、全てのプロセスカートリッジ7が画像形成可能な第1状態となる(カラーモード)。
モノクロ画像形成時、読取手段300及び検出手段390による位置ずれ検出作業は不要であるので、制御部は読取手段300及び検出手段390を停止させたままとする。そして、制御部は、駆動手段90を制御して、図11に示す状態の直動カム92を後方に移動させて、図12に示すように、案内部92Dが第1範囲E1よりも後方にある状態とする。そうすると、図7に示すように、後側3つのカム96の第1傾斜面97が、それらの各後下方に配置される後側3つの移動部材61の入力部72に当接して、入力部72を後側下方に向けて押圧する。
実施例のプリンタ1によれば、各プロセスカートリッジ7を第1状態又は第2状態に切り替える直動カム92の変位に連動して、連動機構400がシャッター部材350を変位させる。この際、連動機構400は、読取手段300が作動しない場合にはシャッター部材350を閉鎖位置に変位させる一方、読取手段300が作動する場合にはシャッター部材350を開放位置に変位させる。このため、検出手段390を使用しない期間はシャッター部材350が検出面301を覆うので、検出面301へのトナーや埃等の汚れの付着を確実に防止できる。その結果、このプリンタ1は、読取手段300の検出精度を確実に維持できるので、カラー画像形成時における各画像同士の位置ずれを確実に防止できる。
5…像担持体(感光体ドラム)、8…現像ユニット、7…プロセスカートリッジ
92…変位手段(直動カム)、95…本体部、96…作用部(カム)
301…検出面、305C、305M、305Y、305K…検出用パターン
300…読取手段、390…検出手段、350…シャッター部材、400…連動機構
61…被作用部(移動部材)、360…清掃部材、E1…第1範囲、E2…第2範囲
Claims (7)
- 被記録媒体が搬送される搬送経路が設けられた装置本体と、
前記搬送経路に沿って搬送される前記被記録媒体に対して接触可能に循環する無端ベルトと、
静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体にトナーを供給して、前記静電潜像を可視像化する現像ユニットとをそれぞれ有し、前記無端ベルトの上方で循環方向に沿って並んで、前記被記録媒体上又は前記無端ベルト上に複数色の画像を順次重ねて形成する複数のプロセスカートリッジと、
前記各プロセスカートリッジに対して相対変位することにより、前記各プロセスカートリッジを画像形成可能な第1状態と、画像形成不能な第2状態とに切り替える変位手段とを備える画像形成装置であって、
前記無端ベルトに対向する検出面を有し、前記各画像同士の位置ずれを検出するために前記各プロセスカートリッジが前記無端ベルト上に形成する検出用パターンを前記検出面を介して読み取る読取手段と、
前記読取手段の読み取り結果に基づいて、前記各プロセスカートリッジが形成する前記各画像同士の位置ずれを検出する検出手段と、
前記無端ベルトと前記検出面との間に設けられ、前記検出面を覆う閉鎖位置と、前記検出面を開放する開放位置とに変位可能とされたシャッター部材と、
前記変位手段の前記各プロセスカートリッジに対する相対変位に連動して、前記読取手段が作動しない場合には前記シャッター部材を前記閉鎖位置に変位させる一方、前記読取手段が作動する場合には前記シャッター部材を前記開放位置に変位させる連動機構とを備え、
前記変位手段は、複数の前記プロセスカートリッジを前記第1状態に切り替えた状態において、第1範囲と第2範囲とに変位可能であり、前記第1範囲では、前記シャッター部材を前記閉鎖位置に変位させ、前記第2範囲では、前記シャッター部材を前記開放位置に変位させ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。 - 前記連動機構は、前記変位手段がカラー画像形成のために複数の前記プロセスカートリッジを前記第1状態に切り替える場合、前記シャッター部材を前記開放位置に変位させるように構成されている請求項1記載の画像形成装置。
- 前記変位手段は、前記各プロセスカートリッジの並び方向に沿って相対変位する本体部と、前記本体部における前記各プロセスカートリッジに対応する位置にそれぞれ設けられ、前記本体部と一体に変位する複数の作用部とを有し、前記本体部が前記各プロセスカートリッジに対して正方向又は逆方向に相対変位すると、前記作用部が対応する前記プロセスカートリッジにおける前記像担持体に対して前記現像ユニットを接触又は離間させて、対応する前記プロセスカートリッジを前記第1状態又は前記第2状態に切り替えるように構成されている請求項1又は2記載の画像形成装置。
- 前記本体部は、前記並び方向の一端側の前記プロセスカートリッジから他端側の前記プロセスカートリッジまで長く延びる延設部材であり、
前記各作用部は、前記本体部から対応する前記プロセスカートリッジに向かって凸設されたカムであり、
前記各プロセスカートリッジには、前記現像ユニットに連結されるとともに、対応する前記作用部の作用を受ける被作用部が形成され、
前記被作用部が前記作用部に案内されることにより、前記像担持体に対して前記現像ユニットを接触又は離間させるように構成されている請求項3記載の画像形成装置。 - 前記連動機構は、前記変位手段がモノクロ画像形成のために1つの前記プロセスカートリッジを前記第1状態にしたままで残りの前記プロセスカートリッジを前記第2状態に切り替える場合、前記シャッター部材を前記閉鎖位置に変位させるように構成されている請求項1乃至4のいずれか1項記載の画像形成装置。
- 前記シャッター部材は、前記閉鎖位置又は前記開放位置に変位する際に前記検出面に接触して清掃する清掃部材を備えている請求項1乃至5のいずれか1項記載の画像形成装置。
- 前記連動機構は、前記無端ベルトの幅方向外側に配設されている請求項1乃至6のいずれか1項記載の画像形成装置。
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