画像形成装置
【課題】 ベルト上の被検知物を検知する為の検出手段を有する画像形成装置において、装置を小型化する。
【解決手段】 回転可能なベルトと、検知位置で前記ベルト上の被検知物を検知する検知手段と、前記ベルトとは独立して装置本体に対して着脱可能なカートリッジと、前記カートリッジを装置本体から着脱する為に装置本体に対して開閉可能な開閉部材と、を有し、前記ベルトを用いて記録材上に画像形成を行う画像形成装置において、前記検知位置にある前記検知手段は、少なくとも一部が前記カートリッジを着脱する為の空間に位置しており、前記検知手段は、前記検知手段が前記カートリッジを着脱する為の空間から退避した退避位置と、前記検知位置との間を移動可能であり、前記退避位置にある前記検知手段は、少なくとも一部が前記開閉部材を装置本体に対して開くことで形成された空間に位置している。
【解決手段】 回転可能なベルトと、検知位置で前記ベルト上の被検知物を検知する検知手段と、前記ベルトとは独立して装置本体に対して着脱可能なカートリッジと、前記カートリッジを装置本体から着脱する為に装置本体に対して開閉可能な開閉部材と、を有し、前記ベルトを用いて記録材上に画像形成を行う画像形成装置において、前記検知位置にある前記検知手段は、少なくとも一部が前記カートリッジを着脱する為の空間に位置しており、前記検知手段は、前記検知手段が前記カートリッジを着脱する為の空間から退避した退避位置と、前記検知位置との間を移動可能であり、前記退避位置にある前記検知手段は、少なくとも一部が前記開閉部材を装置本体に対して開くことで形成された空間に位置している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カートリッジを装着して、電子写真方式で記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、感光ドラムから中間転写ベルト上に順次各色のトナー像を転写し、中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体に転写することで画像形成を行う画像形成装置がある。このような装置では、感光ドラムから中間転写ベルトへのトナー像の転写位置が所定の位置からずれると、色ずれとなって画像品質を低下させることがある。また、中間転写ベルト上での各色のトナー濃度が異なると、色ずれと同様に色味の違いが生じ、画像品質を低下させることがある。そこで、中間転写ベルト上のトナー像の位置や濃度を検知するための検知手段を中間転写ベルトに対向して設けている。
【０００３】
特許文献１には、中間転写ベルトのたるみや波打ちによる検知不良を防ぐため、検知手段を、中間転写ベルトを張架するローラに対向して配置し、ローラへ巻付きついている部分の中間転写ベルト上のトナー像を検知することが開示されている。
【０００４】
特許文献２には、感光ドラムを備えるカートリッジを複数引出トレイで支持し、この引出トレイを中間転写ベルトが張られた方向に沿って引き出すことにより、カートリッジを装置本体から着脱することが開示されている。
【０００５】
図６は、このような中間転写ベルト１３１上のトナー像やトナー濃度を検知する検知手段２６１を備える従来の画像形成装置１０１を示したものである。中間転写ベルト１３１は、ローラ１５１及びローラ１４１により感光ドラム１の配列方向（Ｌ方向）に張られて張架されており、ローラ１４１に対向して２次転写ローラ２２１が設けられている。引出トレイ３４１に支持されたカートリッジＣＲＧはＬ方向に引き出されて装置本体から着脱される。検知手段２６１は、中間転写ベルト１３１を介してローラ１５１に対向し、カートリッジＣＲＧを着脱する為の空間Ｓの外に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１９４８５３
【特許文献２】特開２００７−１２１９８３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来はカートリッジを着脱する為の空間、及び、検知手段を配置する空間を別々に装置内に設けている為、これらの空間が装置の更なる小型化を行う上での制約となってしまっていた。
【０００８】
そこで本発明は、上記の課題に鑑みて、装置を小型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、回転可能なベルトと、検知位置で前記ベルト上の被検知物を検知する検知手段と、感光ドラムを備え、前記ベルトとは独立して装置本体に対して着脱可能なカートリッジと、前記カートリッジを装置本体から着脱する為に装置本体に対して開閉可能な開閉部材と、を有し、前記ベルトを用いて記録媒体上に画像形成を行う画像形成装置において、前記検知位置にある前記検知手段は、少なくとも一部が前記カートリッジを着脱する為の空間に位置しており、前記検知手段は、前記検知手段が前記カートリッジを着脱する為の空間から退避した退避位置と、前記検知位置との間を移動可能であり、前記退避位置にある前記検知手段は、少なくとも一部が前記開閉部材を装置本体に対して開くことで形成された空間に位置していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、ベルト上のもの（被検知物）を検知する為の検出手段を有する画像形成装置において、装置を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）画像形成装置の外観斜視図。 （ｂ）画像形成装置の概略断面図。
【図２】（ａ）検知手段を支持するベルトユニットの斜視図。 （ｂ）検知手段とドアとの連動機構の斜視図。
【図３】カートリッジ着脱時の画像形成装置の概略断面図。
【図４】（ａ）ドアを閉じた時の検知手段の位置を示す概略断面図。 （ｂ）ドアを開放した時の検知手段の位置を示す概略断面図。
【図５】本実施形態の画像形成装置１００と従来の画像形成装置１０１の概略断面図。
【図６】従来の画像形成装置の概略断面図。
【図７】（ａ）ドアを閉じた時の検知手段の位置を示す概略断面図。 （ｂ）ドアを開放した時の検知手段の位置を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第１実施形態＞
（画像形成装置の全体構成）
本実施形態の画像形成装置１００の全体構成について説明する。ここで、画像形成装置とは、電子写真方式を用いて記録媒体に画像を形成するものであり、例えば複写機、レーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ、ファクシミリ及びワードプロセッサ等が含まれる。また、記録媒体とは、例えば、紙、ＯＨＰシート等が含まれる。
【００１３】
図１（ａ）は、画像形成装置１００の外観斜視図、（ｂ）は、画像形成装置１００の概略断面図である。画像形成装置１００は、電子写真プロセスを用いた、４色フルカラーのレーザプリンタである。即ち、パソコン・イメージリーダ・相手方ファクシミリ装置等の外部ホスト装置からコントローラ部（制御部）に入力する画像信号に基づいて記録媒体（被転写材）Ｐに画像を形成する。以下の説明において、画像形成装置１００に関して、前側（正面側）とはドア３１を配設した側である。後側（奥側）とはそれとは反対側である。また、左右とは装置本体を前側から見て左または右である。
【００１４】
図１の（ｂ）に示すように、画像形成装置１００の装置本体には、着脱部材としての第１から第４のカートリッジＣＲＧ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）が装置本体に装着された状態で水平方向に並んで配設されている。各カートリッジは、収容するトナーの色が異なるだけで、互いに同様の構成のものである。各カートリッジＣＲＧは、それぞれ、像担持体としての感光ドラム１と、この感光ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電器２、現像器３、クリーニング器４をカートリッジ枠体内に一体的に支持するものである。
【００１５】
第１〜第４のカートリッジＣＲＧは、夫々の現像器３にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーを収容している。第１〜第４のカートリッジＣＲＧを装置本体への着脱は、後に詳述するが、開閉部材としてのドア３１をドアヒンジ３２によって回動させ、開口３０を開いて装置内部を開放することによって行う。
【００１６】
第１〜第４のカートリッジＣＲＧの上方部には、露光手段としてのスキャナユニット１１が配設されている。このスキャナユニット１１は、外部ホスト装置から入力する画像情報に対応して変調したレーザ光を出力し、そのレーザ光で各カートリッジの感光ドラム１上を走査し露光する。
【００１７】
第１〜第４のカートリッジＣＲＧの下方部には、中間転写ベルトユニット１２を配設されている。このベルトユニット１２は、中間転写体としての、可撓性を有する無端形状のベルト１３（エンドレスベルト）と、このベルト１３を張架して回転させる為の駆動ローラ１４、ターンローラ１５、テンションローラ１６とを有する。ターンローラ１５は装置本体内の前側に配設してある。ここで、ベルトの張架方向とはベルトが主に張られた方向である。本実施形態では、主としてベルトを張架し、装置内に保持する駆動ローラ１４とターンローラ１５が並ぶ方向である。
【００１８】
第１〜第４のカートリッジＣＲＧはこのベルトの張架方向に配列されており、各カートリッジの感光ドラム１は、その下面が、張架されたベルト１３の上側部分の上面に接している。ベルト１３の上側部分と下側部分の間であるベルト１３の内側には、ベルト１３の上側部分を介して各カートリッジの感光ドラム１に対向する４つの一次転写ローラ１７が配設されている。各感光ドラム１と各一次転写ローラ１７でベルト１３の上側部分を挟んで一次転写ニップ部Ｎ１を形成している。なお、一次転写ローラ１７は、弾性体により構成される１次転写パッドであっても良い。
【００１９】
駆動ローラ１４には、ベルト１３を介して二次転写ローラ２２を当接させてあり、駆動ローラ１４と二次転写ローラ２２でベルト１３を挟んで二次転写ニップ部Ｎ２を形成している。また、駆動ローラ１４の上方で、駆動ローラに対向して、ベルト上のトナーを清掃する為の部材４１が設けられている。本実施形態では、この清掃する為の部材４１はベルト１３上のトナーを帯電する帯電ローラである。
【００２０】
ベルト１３のターンローラ１５に対向する位置には、後に詳述するベルト上のトナーを検知する為の検知手段２６が支持部材２７に支持されて設けられている。
【００２１】
ベルトユニット１２の下方には、給紙ユニット１８が配設されている。この給紙ユニット１８は、給紙トレイ１９、給紙ローラ２０、分離パッド２１を有する。給紙トレイ１９は装置本体前側から挿抜可能である。
【００２２】
装置本体内の後側の上部には、定着装置２３と、排紙ローラ対２４を配設してある。装置本体の上面は排紙トレイ２５にしてある。定着装置２３は定着フィルムアセンブリ２３ａと加圧ローラ２３ｂを有するものを用いている。排紙ローラ対２４は排紙ローラ２４ａと排紙コロ２４ｂである。
【００２３】
装置本体内の装着位置に装着されている状態にある各カートリッジは、そのカートリッジの駆動入力部に対して装置本体側の駆動出力部が連結している。また、そのカートリッジの電気接点に対して装置本体側の給電系統が導通化している。
【００２４】
（画像形成動作）
次に記録媒体Ｐにカラー画像を形成するための動作について説明する。第１〜第４のカートリッジＣＲＧの各感光ドラム１が矢印の方向に回転駆動される。ベルト１３も矢印の時計方向（感光ドラム１の回転に順方向）に回転駆動される。各カートリッジＣＲＧにおいてそれぞれ所定のタイミングで帯電ローラ２が感光ドラム１の表面を所定の極性、電位に一様に帯電する。スキャナユニット１１は各感光ドラム１の表面を各色の画像信号に応じて変調されたレーザ光で走査し露光する。これにより、各感光ドラム１の表面は、レーザ光で走査露光された領域が、画像信号に応じた静電潜像となる。各感光ドラム１の表面に形成された静電潜像が、各現像器３によりトナー像として現像される。
【００２５】
上記のような電子写真画像形成プロセスにより、第１のカートリッジＰＹの感光ドラム１にはＹ色トナー像が形成され、そのトナー像がベルト１３上に一次転写される。第２のカートリッジＰＭの感光ドラム１にはＭ色トナー像が形成され、そのトナー像が、ベルト１３上にすでに転写されているＹ色トナー像に重畳されて一次転写される。同様に、第３、第４のカートリッジＰＣ、ＰＫの感光ドラム１に形成されたＣ色トナー像、Ｋ色トナー像が、ベルト１３上にすでに転写されているＹ色＋Ｍ色トナー像に順次重畳されて一次転写される。かくして、ベルト１３上にＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の４色フルカラーの未定着トナー像が形成される。
【００２６】
一方、所定の制御タイミングで給紙ローラ２０が駆動される。これにより、給紙ローラ２０と分離パッド２１との協働で、給紙トレイ１９上に積載されている記録媒体である用紙Ｐが１枚分離給送されて、二次転写ニップ部Ｎ２に搬送される。これにより、記録媒体Ｐが二次転写ニップ部Ｎ２を挟持搬送されていく過程でベルト１３上の４色重畳のトナー像が用紙Ｐの面に順次に一括転写される。
【００２７】
記録媒体Ｐはベルト１３の面から分離されて定着装置２３へ搬送され、定着ニップ部で加熱し、加圧され、トナー像が記録媒体Ｐ上に定着される。そして、さらに搬送された記録媒体Ｐは、定着装置２３を出て、排紙ローラ対２４で排紙トレイ２５上に排出される。
【００２８】
二次転写ニップ部Ｎ２を通過したベルト１３の表面に残留した二次転写残トナーは、ベルト上のトナーを清掃するための部材４１である帯電ローラによって帯電される。そして、第１のプロセスカートリッジＰＹの一次転写部においてドラム１の表面に静電的に付着し、クリーニング器４にて除去される。なお、本実施形態では、ベルト上のトナーを清掃するための部材４１は、ベルト１３上のトナーを感光ドラム１で回収する為にトナーを帯電させる帯電ローラである。しかし、ベルト上のトナーを清掃するための部材４１は、ベルト上のトナーを掻きとるブレード等、ベルト上のトナーを清掃する為の部材であれば良い。
【００２９】
（検知手段２６の機能）
次に、ベルト１３上のもの（被検知物）を検知する検知手段２６について説明する。本実施形態における、検知手段２６は、ベルト１３上のトナーを検知する為の検知手段であり、レジスト検知センサと濃度検知センサを内部に備える。
【００３０】
レジスト検知センサは、光学式センサであり、発光部としてのＬＥＤと受光部としてのフォトダイオードで構成されている。レジスト検知センサは、ベルト１３上に形成されたトナー像のレジスト検知パターンＡ（図２（ａ）参照）にＬＥＤで発光した光を照射し、反射した光をフォトダイオードで受光して受光した光量検知する。そして、その受光した光量に基づいて基準色に対してのずれ量が検出される。この検出結果に基づいて制御手段６０は、ずれ量に応じて各感光ドラム１へのレーザ光の書出しタイミングを変更し、色ずれを補正する。即ち、例えば、レジスト検知センサによって、Ｙ色のサンプル基準トナー像の位置を基準にして、他の色のサンプルトナー像の位置ずれを検出する。これにより、上記ずれ量に応じてスキャナユニット１１内の折り返しミラーを位置調整したり、感光ドラム１１に書き込むレーザ光の位置を調整したり、レーザ光の書出しタイミングを変更したりして各色のトナー像の位置ずれを補正する。
【００３１】
濃度検知センサは、光学式センサであり、レジスト検知センサと同様に、発光部としてのＬＥＤと受光部としてのフォトダイオード等で構成されている。濃度検知センサは、ベルト１３上に作成した濃度検知パターンにＬＥＤで発光した光を照射し、反射した光をフォトダイオードで受光して受光した光量を検知する。そして、その受光した光量に基づいてベルト１３上のトナー濃度が検出される。この検出結果に基づいて制御手段６０は最適な現像バイアスや転写バイアス等の画像形成条件を決定し、ドラム劣化、環境の変化、トナー劣化などによる画像濃度変動を防止するようになっている。即ち、例えば、濃度検知センサによって、Ｙ色のサンプル基準トナー像の位置を基準にして、他の色のサンプルトナー像の濃度の差を読み取り、各色の現像バイアスを調整し、トナー濃度を調整する。
【００３２】
上述した、レジスト検知センサを用いたトナー像の位置ずれ補正や、濃度検知センサを用いたトナー像の濃度調整は、主に装置の電源立ち上げ時や、ジャム処理後のリスタート時、電源立ち上げ後所定の時間経過した時等に行われる。なお、上述の制御手段６０はＣＰＵ等の演算デバイスからなっている。
【００３３】
（検知手段２６の配置）
次に、検知手段２６の配置について説明する。ここで、カートリッジＣＲＧは、引出トレイ３４上に支持（収容）されている。ドア３１を開き、引出トレイ３４をベルト１３の張られた方向（Ｘ方向）に実質的に沿う方向に引き出して装置本体外に取り出すことで、カートリッジＣＲＧを装置本体から着脱することができる。このため、装置本体内には、着脱部材を着脱する為の空間であるカートリッジＣＲＧ及び引出トレイ３４が移動する為の空間がある。そこで、本実施形態では、この空間に検知手段２６の少なくとも一部が入る（位置する）ように検知手段２６を配置している。しかし、そのままではカートリッジＣＲＧを着脱することができない。このため、本実施形態では、カートリッジＣＲＧ着脱時にはカートリッジＣＲＧの着脱を邪魔しない位置に検知手段２６を退避するよう構成している。
【００３４】
また、図６に示す従来の画像形成装置のように検知手段２６１を配置すると、ベルト１３１が張られた方向（以下Ｌ方向と称す）の装置の長さに関して、少なくとも検知手段２６１の分だけ装置が長くなってしまう。特に鉛直方向の幅よりも水平方向の幅が長くベルトが張架されている（ベルトが張られた方向が水平方向又は水平方向に対して４５°よりも小さい角度で傾斜している）場合は、装置は水平方向に長くなる。このため、装置の設置面積が大きくなってしまう。そこで、本実施形態では、ローラ１５の軸方向から見てＬ方向においてベルト１３と重なる位置に検知手段２６を配置している。つまり、水平方向の面にベルト１３及び検知手段２６を配置した際に、ベルト１３に検知手段２６の少なくとも一部が重なるように配置している。
【００３５】
また、検知手段２６をベルト１３の下側に配置すると、トナーの飛散によって検知手段が汚れ検知精度が落ちてしまう。このため、本実施形態では検知手段２６をベルト１３の上側に配置している。
【００３６】
また、検知手段２６が精度良くベルト１３上のトナーを検知するには、検知手段２６が検知するトナーは、ベルト上に一次転写された状態からなるべく変化していない状態のトナーであることが好ましい。そこで、本実施形態では、検知手段２６は、ベルト１３の回転方向において、最下流の一次転写ニップ部Ｎ１の下流、且つ、二次転写ニップＮ２及びベルト１３上のトナーを清掃するための部材４１の上流に配置している。
【００３７】
また、ベルト１３のたるみや波打ちにより検知手段２６とベルト１３との距離が変化しないよう、検知手段２６はベルト１３を張架するローラにベルトを介して対向して配置することが好ましい。このため、本実施形態では、検知手段２６をターンローラ１５にベルト１３を介して対向して配置している。
【００３８】
（検知手段２６の移動構成）
次に、検知手段２６を移動して退避させる構成について説明する。図２（ａ）は、検知手段２６を支持するベルトユニット１２の斜視図である。（ｂ）は、検知手段２６とドアとの連動機構の斜視図である。図３は、カートリッジＣＲＧ着脱時の画像形成装置１００の概略断面図である。
【００３９】
図２（ａ）に示すように、検知手段２６はベルト１３を張架しているベルトユニット１２に、コの字の板形状の支持部材２７を介して支持されている。つまり、検知手段２６は支持部材２７に固定されており、支持部材２７の両端は、ターンローラ１５を軸支する軸受部材２９に支持されている。
【００４０】
そして、支持部材２７は軸受部材２９の外側に軸支されており、ターンローラ１５と略同軸で回転することができる。即ち、このような構成により、支持部材２７の回転軸とターンローラ１５の回転軸の同軸度の精度を高めることができる。
【００４１】
本実施形態では、カートリッジＣＲＧの着脱するために開閉するドア３１の開閉動作と連動して検知手段２６を移動させ退避する構成としている。次に、この検知手段２６をドア３１の開閉動作と連動して移動させる構成について説明する。
【００４２】
カートリッジＣＲＧは、引出トレイ３４上に支持（収容）されており、引出トレイ３４をベルト１３の張られた方向（Ｘ方向）に実質的に沿う方向に引き出して装置本体外に取り出し、装置本体から着脱することができる。引出トレイ３４は、装置本体に対してＸ方向に移動可能に、レール３５に支持されており、画像形成位置からカートリッジＣＲＧを支持した状態で画像形成位置からカートリッジＣＲＧの着脱位置まで移動することができる。上述したように、画像形成装置１００の前面側には、引出トレイ３４をＸ方向に引き出す為の開口３０が設けられている。そして、この開口３０を閉じる閉位置と、開口３０を開放した開放位置と、の間を移動可能なドア３１を設けてある。つまり、このドア３１は、装置本体に固定されたドアヒンジ３２を回転中心として装置本体に対して閉じた閉位置と開いた開放位置との間を移動して開口３０を開閉する。
【００４３】
ドアヒンジ３２には、ドアリンク３３がドアリンク回転軸４０を回転中心として回転自在に保持されている。このドアリンク３３は、支持部材２７に設けられたガイド穴２８に嵌合する軸３６、レール３５と嵌合する軸３７、ドアリンクガイド穴と嵌合する軸３８の３つの軸を備えている。ドアリンク３３の軸３８は、ドア３１の両端に設けられた長穴形状のドアリンクガイド穴３９に嵌合しており、ドアリンク３３は、ドア３１の開閉動作と連動してドアリンク回転軸４０を中心に回転する。
【００４４】
ドアリンク３３の軸３６は、支持部材２７の両端に設けられたガイド穴２８内に摺動可能に嵌合しており、支持部材２７は、ドアリンク３３の回転に連動して軸受部材２９を回転中心に回動する。また、軸３７は、引出トレイ３４の左右のレール３５と嵌合しており、レール３５は、ドアリンク３３の回転に連動してベルト１３から退避又は近づく方向に移動する。ドア３１を開くと、ドアリンク３３に連動してレール３５がベルト１３から退避する方向に移動し、レール３５に支持された引出トレイ３４もベルト１３から退避する方向に移動する。このため、画像形成装置本体に設けられた不図示のカートリッジ位置決め部からカートリッジＣＲＧが離隔し、画像形成装置へのカートリッジＣＲＧの位置決めが解除される。
【００４５】
上述した構成により、ドア３１の開閉動作に連動して、検知手段２６は軸受部材２９を回転中心として回転し、引出トレイ３４をベルト１３から退避する又は近づく方向に移動し、装置本体に対するカートリッジＣＲＧの位置決めが解除される。
【００４６】
次に、カートリッジＣＲＧ着脱時における検知手段２６の移動について説明する。図４（ａ）は、ドア３１を閉じた時の検知手段２６の位置を示す概略断面図、（ｂ）は、ドア３１を開放した時の検知手段２６の位置を示す概略断面図である。なお、図４では、便宜上、装置のカートリッジＣＲＧ、ベルト１３、引出トレイ３４、検知手段２６等の一部分のみを示し、その他の部分は省略している。
【００４７】
図４（ａ）に示すように、ドア３１が装置本体に対して閉じた閉位置にある時は、検知手段２６はターンローラ１５の上方で且つカートリッジＣＲＧの配列方向（Ｌ方向）でカートリッジＣＲＧに並んで検知位置に配置されている。つまり、カートリッジＣＲＧ及び引出トレイ３４の移動軌跡Ｓ上に検知手段２６が配置されている。また、検知手段２６は、この検知位置に配置された状態ではＬ方向におけるベルト１３の幅内に収まっている。
【００４８】
そして、ドア３１を閉位置から装置に対して開いた開放位置へ移動させると、上述したドアリンク３３の回転に連動して、検知手段２６は、軸受部材２９を回転中心として回転し、図４（ｂ）に示す位置へと移動する。この状態で検知手段２６は、カートリッジＣＲＧが引出トレイ３４に支持され装置本体から引き出されるときに通過する経路外に配置されている為、引出トレイ３４を引き出す動作を妨げない。つまり、検知手段２６は、カートリッジＣＲＧ及び引出トレイ３４の移動軌跡Ｓから退避した退避位置に配置されている。ここで、移動軌跡Ｓとは、着脱部材であるカートリッジＣＲＧの着脱時に、着脱部材及び着脱部材を着脱する際に移動する部材である引出トレイ３４が通過する空間であり、着脱部材を着脱する為の空間である。また、退避位置は、ドア３１を開くことで形成された空間内に少なくとも検知手段２６の一部が入る（位置する）位置である。
【００４９】
よって、画像形成位置にある引出トレイ３４を、検知手段２６に妨げられることなく、装置本体１００の外側に位置するカートリッジＣＲＧ着脱位置まで引き出し、カートリッジＣＲＧを着脱することができる。
【００５０】
このように、本実施形態では、検知位置にある検知手段は、カートリッジ着脱の為の空間に入って（位置して）おり、カートリッジの着脱時は、検知手段は該検知位置からカートリッジ着脱の為の空間から退避した退避位置へ移動するようにした。加えて、退避位置にある検知手段は、開閉部材を装置本体に対して開くことで形成された空間に入って（位置して）いる。つまり、カートリッジの着脱時に検知手段は検知を行わないことに着目し、カートリッジを着脱する為の空間に検知時に検知手段を配置している。このため、検知時に検知手段を配置する空間、及び、カートリッジを着脱する為の空間と別々に設けるよりも、画像形成装置を小型化することができる。つまり、本実施形態では、検知手段が退避する対象は、検知対象のベルトではなく、検知対象では無いカートリッジであり、検知対象ではない部材の着脱の為の空間に検知時の検知手段を配置することで装置を小型化するものである。
【００５１】
なお、検知位置にある検知手段は、少なくとも一部がカートリッジ着脱の為の空間に入っていれば、従来に比べ装置を小型化することができる。同様に退避位置にある検知手段は、少なくとも一部が開閉部材を装置本体に対して開くことで形成された空間に入っていれば従来に比べ装置を小型化することができる。
【００５２】
また、図５は、本実施形態の画像形成装置１００と従来の画像形成装置１０１の概略断面図である。図５上側が本実施形態の画像形成装置１００で下側が従来の画像形成装置である。本実施形態では、検知位置は、検知手段２６をドア３１に連動させて、ベルト１３の張られた方向（Ｌ方向）においてベルト１３の幅内に収まり、且つ、カートリッジＣＲＧの着脱軌跡上の位置である。また、退避位置は、ドア３１を開くことで形成された空間内で、且つ、カートリッジＣＲＧの着脱軌跡から退避した位置である。このため、従来と比べて画像形成装置のベルト１３の張架方向（Ｌ方向）における長さを抑え、設置面積を小さくすることができる。
【００５３】
また、本実施形態では、検知手段２６がターンローラ１５の軸受部材２９に支持された支持部材２７に支持されることで、検知位置における検知手段２６とターンローラ１５との相対位置関係が精度良く決まる。このため、検知手段２６の良好な検知精度を保つことができる。また、検知手段２６をターンローラ１５の回転軸まわりに回転させて、検知位置と退避位置との間を移動する構成とすることで、新たに別の回転軸を設けることなく、検知手段２６を移動可能な構成としも検知手段２６を強固に支持することができる。また、検知位置において検知手段２６の位置が多少回転方向にずれたとしても、検知手段２６は支持部材２７を介して軸受部材２９に支持されているので、検知手段２６とベルト１３の被検知部分との距離は変化しにくく、良好な検知精度を保つことができる。
【００５４】
なお、本実施形態では、カートリッジＣＲＧを引出トレイ３４に支持した状態で装置本体から取り出したが、引出トレイ３４が無くユーザがカートリッジＣＲＧを装置本体内から直接取り出す構成であっても良い。また、本実施形態では、ベルト１３は水平方向に張られているが、その他の方向に張られていてもよい。
【００５５】
また、本実施形態のカートリッジＣＲＧは、感光ドラム１とそれに作用するプロセス手段を備えるプロセスカートリッジであったが、トナーカートリッジ等の画像形成の為のカートリッジや、廃トナー容器等の装置本体に着脱可能な着脱部材であれば良い。また、本実施形態では、検知手段２６は、ドア３１の開閉に連動して移動したが、引出トレイ３４の移動に連動して移動するよう構成しても良い。以上のように構成しても、上述した本実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態について説明する。ここで、第１実施形態では、ベルト１３は感光ドラム１から転写されたトナー像を二次転写ニップＮ２で記録媒体Ｐ上に転写する中間転写体であった。第２実施形態では、ベルトが記録媒体を搬送する記録媒体搬送ベルトである場合について説明する。なお、第１実施形態と同様の部分については同様の符号を付しその説明は省略する。
【００５７】
図７は画像形成装置の概略断面図であり、（ａ）はドア２３１を閉じた状態、（ｂ）はドア２３１を開いた状態を示す。本実施形態の画像形成装置２００は、記録媒体を搬送する記録媒体搬送ベルトとしてのベルト２１３を備えたベルトユニット２１２を用いている。ベルト２１３は給紙された記録媒体Ｐを静電的に吸着して搬送し、記録媒体Ｐを各カートリッジ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）の各感光ドラム１とベルト２１３との間のニップを通過させる。この際、ベルト２１３に担持される記録媒体Ｐ上には、各感光ドラム１からトナー像が順次重ねて転写され、記録媒体Ｐ上に４色のトナー像を得ることができる。その後は第１実施形態同様の方法にてトナー像を記録媒体上Ｐに定着させる。
【００５８】
第１実施形態同様に、ベルトユニット２１２には検知手段２６が配置されており、ベルト２１３上のトナー像や記録媒体等の被検知物を検知する。そして、ドア２３１を閉位置から装置に対して開いた開放位置へ移動させると、不図示のドアリンクの回転に連動して、検知手段２６は、ローラ１５の軸を回転中心として回転し、図７（ｂ）に示す位置へと移動する。
【００５９】
この状態で検知手段２６は、カートリッジが引出トレイに支持され装置本体から引き出されるときに通過する経路外に配置されている為、引出トレイを引き出す動作を妨げない。つまり、検知手段２６は、カートリッジ及び引出トレイの移動軌跡から退避した退避位置に配置されている。
【００６０】
なお、移動軌跡とは、カートリッジの着脱時に、カートリッジ及びカートリッジを着脱する際に移動する部材である引出トレイが通過する空間であり、カートリッジを着脱する為の空間である。また、退避位置は、ドア２３１を開くことで形成された空間内に少なくとも検知手段２６の一部が入る位置である。
【００６１】
以上説明したように、本発明は、記録材搬送ベルトとしてのベルト１３にも適用することができ、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【００６２】
１００、２００ 画像形成装置
１ 感光ドラム
１２、２１２ ベルトユニット
１３、２１３ ベルト
１４ 駆動ローラ
１５ ターンローラ
２６ 検知手段
２７ 支持部材
２８ ガイド穴
２９ 軸受部材
３０ 開口
３１、２１３ ドア
３２ ドアヒンジ
３３ ドアリンク
３４ 引出トレイ
３５ レール
３６ 軸
３７ 軸
３８ 軸
３９ ドアリンクガイド穴
４０ ドアリンク回転軸
Ｐ 記録媒体
Ｌ ベルトの張架方向
Ｓ カートリッジ及び引出トレイの移動軌跡
ＣＲＧ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ） カートリッジ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カートリッジを装着して、電子写真方式で記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、感光ドラムから中間転写ベルト上に順次各色のトナー像を転写し、中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体に転写することで画像形成を行う画像形成装置がある。このような装置では、感光ドラムから中間転写ベルトへのトナー像の転写位置が所定の位置からずれると、色ずれとなって画像品質を低下させることがある。また、中間転写ベルト上での各色のトナー濃度が異なると、色ずれと同様に色味の違いが生じ、画像品質を低下させることがある。そこで、中間転写ベルト上のトナー像の位置や濃度を検知するための検知手段を中間転写ベルトに対向して設けている。
【０００３】
特許文献１には、中間転写ベルトのたるみや波打ちによる検知不良を防ぐため、検知手段を、中間転写ベルトを張架するローラに対向して配置し、ローラへ巻付きついている部分の中間転写ベルト上のトナー像を検知することが開示されている。
【０００４】
特許文献２には、感光ドラムを備えるカートリッジを複数引出トレイで支持し、この引出トレイを中間転写ベルトが張られた方向に沿って引き出すことにより、カートリッジを装置本体から着脱することが開示されている。
【０００５】
図６は、このような中間転写ベルト１３１上のトナー像やトナー濃度を検知する検知手段２６１を備える従来の画像形成装置１０１を示したものである。中間転写ベルト１３１は、ローラ１５１及びローラ１４１により感光ドラム１の配列方向（Ｌ方向）に張られて張架されており、ローラ１４１に対向して２次転写ローラ２２１が設けられている。引出トレイ３４１に支持されたカートリッジＣＲＧはＬ方向に引き出されて装置本体から着脱される。検知手段２６１は、中間転写ベルト１３１を介してローラ１５１に対向し、カートリッジＣＲＧを着脱する為の空間Ｓの外に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１９４８５３
【特許文献２】特開２００７−１２１９８３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来はカートリッジを着脱する為の空間、及び、検知手段を配置する空間を別々に装置内に設けている為、これらの空間が装置の更なる小型化を行う上での制約となってしまっていた。
【０００８】
そこで本発明は、上記の課題に鑑みて、装置を小型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、回転可能なベルトと、検知位置で前記ベルト上の被検知物を検知する検知手段と、感光ドラムを備え、前記ベルトとは独立して装置本体に対して着脱可能なカートリッジと、前記カートリッジを装置本体から着脱する為に装置本体に対して開閉可能な開閉部材と、を有し、前記ベルトを用いて記録媒体上に画像形成を行う画像形成装置において、前記検知位置にある前記検知手段は、少なくとも一部が前記カートリッジを着脱する為の空間に位置しており、前記検知手段は、前記検知手段が前記カートリッジを着脱する為の空間から退避した退避位置と、前記検知位置との間を移動可能であり、前記退避位置にある前記検知手段は、少なくとも一部が前記開閉部材を装置本体に対して開くことで形成された空間に位置していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、ベルト上のもの（被検知物）を検知する為の検出手段を有する画像形成装置において、装置を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）画像形成装置の外観斜視図。 （ｂ）画像形成装置の概略断面図。
【図２】（ａ）検知手段を支持するベルトユニットの斜視図。 （ｂ）検知手段とドアとの連動機構の斜視図。
【図３】カートリッジ着脱時の画像形成装置の概略断面図。
【図４】（ａ）ドアを閉じた時の検知手段の位置を示す概略断面図。 （ｂ）ドアを開放した時の検知手段の位置を示す概略断面図。
【図５】本実施形態の画像形成装置１００と従来の画像形成装置１０１の概略断面図。
【図６】従来の画像形成装置の概略断面図。
【図７】（ａ）ドアを閉じた時の検知手段の位置を示す概略断面図。 （ｂ）ドアを開放した時の検知手段の位置を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第１実施形態＞
（画像形成装置の全体構成）
本実施形態の画像形成装置１００の全体構成について説明する。ここで、画像形成装置とは、電子写真方式を用いて記録媒体に画像を形成するものであり、例えば複写機、レーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ、ファクシミリ及びワードプロセッサ等が含まれる。また、記録媒体とは、例えば、紙、ＯＨＰシート等が含まれる。
【００１３】
図１（ａ）は、画像形成装置１００の外観斜視図、（ｂ）は、画像形成装置１００の概略断面図である。画像形成装置１００は、電子写真プロセスを用いた、４色フルカラーのレーザプリンタである。即ち、パソコン・イメージリーダ・相手方ファクシミリ装置等の外部ホスト装置からコントローラ部（制御部）に入力する画像信号に基づいて記録媒体（被転写材）Ｐに画像を形成する。以下の説明において、画像形成装置１００に関して、前側（正面側）とはドア３１を配設した側である。後側（奥側）とはそれとは反対側である。また、左右とは装置本体を前側から見て左または右である。
【００１４】
図１の（ｂ）に示すように、画像形成装置１００の装置本体には、着脱部材としての第１から第４のカートリッジＣＲＧ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）が装置本体に装着された状態で水平方向に並んで配設されている。各カートリッジは、収容するトナーの色が異なるだけで、互いに同様の構成のものである。各カートリッジＣＲＧは、それぞれ、像担持体としての感光ドラム１と、この感光ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電器２、現像器３、クリーニング器４をカートリッジ枠体内に一体的に支持するものである。
【００１５】
第１〜第４のカートリッジＣＲＧは、夫々の現像器３にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーを収容している。第１〜第４のカートリッジＣＲＧを装置本体への着脱は、後に詳述するが、開閉部材としてのドア３１をドアヒンジ３２によって回動させ、開口３０を開いて装置内部を開放することによって行う。
【００１６】
第１〜第４のカートリッジＣＲＧの上方部には、露光手段としてのスキャナユニット１１が配設されている。このスキャナユニット１１は、外部ホスト装置から入力する画像情報に対応して変調したレーザ光を出力し、そのレーザ光で各カートリッジの感光ドラム１上を走査し露光する。
【００１７】
第１〜第４のカートリッジＣＲＧの下方部には、中間転写ベルトユニット１２を配設されている。このベルトユニット１２は、中間転写体としての、可撓性を有する無端形状のベルト１３（エンドレスベルト）と、このベルト１３を張架して回転させる為の駆動ローラ１４、ターンローラ１５、テンションローラ１６とを有する。ターンローラ１５は装置本体内の前側に配設してある。ここで、ベルトの張架方向とはベルトが主に張られた方向である。本実施形態では、主としてベルトを張架し、装置内に保持する駆動ローラ１４とターンローラ１５が並ぶ方向である。
【００１８】
第１〜第４のカートリッジＣＲＧはこのベルトの張架方向に配列されており、各カートリッジの感光ドラム１は、その下面が、張架されたベルト１３の上側部分の上面に接している。ベルト１３の上側部分と下側部分の間であるベルト１３の内側には、ベルト１３の上側部分を介して各カートリッジの感光ドラム１に対向する４つの一次転写ローラ１７が配設されている。各感光ドラム１と各一次転写ローラ１７でベルト１３の上側部分を挟んで一次転写ニップ部Ｎ１を形成している。なお、一次転写ローラ１７は、弾性体により構成される１次転写パッドであっても良い。
【００１９】
駆動ローラ１４には、ベルト１３を介して二次転写ローラ２２を当接させてあり、駆動ローラ１４と二次転写ローラ２２でベルト１３を挟んで二次転写ニップ部Ｎ２を形成している。また、駆動ローラ１４の上方で、駆動ローラに対向して、ベルト上のトナーを清掃する為の部材４１が設けられている。本実施形態では、この清掃する為の部材４１はベルト１３上のトナーを帯電する帯電ローラである。
【００２０】
ベルト１３のターンローラ１５に対向する位置には、後に詳述するベルト上のトナーを検知する為の検知手段２６が支持部材２７に支持されて設けられている。
【００２１】
ベルトユニット１２の下方には、給紙ユニット１８が配設されている。この給紙ユニット１８は、給紙トレイ１９、給紙ローラ２０、分離パッド２１を有する。給紙トレイ１９は装置本体前側から挿抜可能である。
【００２２】
装置本体内の後側の上部には、定着装置２３と、排紙ローラ対２４を配設してある。装置本体の上面は排紙トレイ２５にしてある。定着装置２３は定着フィルムアセンブリ２３ａと加圧ローラ２３ｂを有するものを用いている。排紙ローラ対２４は排紙ローラ２４ａと排紙コロ２４ｂである。
【００２３】
装置本体内の装着位置に装着されている状態にある各カートリッジは、そのカートリッジの駆動入力部に対して装置本体側の駆動出力部が連結している。また、そのカートリッジの電気接点に対して装置本体側の給電系統が導通化している。
【００２４】
（画像形成動作）
次に記録媒体Ｐにカラー画像を形成するための動作について説明する。第１〜第４のカートリッジＣＲＧの各感光ドラム１が矢印の方向に回転駆動される。ベルト１３も矢印の時計方向（感光ドラム１の回転に順方向）に回転駆動される。各カートリッジＣＲＧにおいてそれぞれ所定のタイミングで帯電ローラ２が感光ドラム１の表面を所定の極性、電位に一様に帯電する。スキャナユニット１１は各感光ドラム１の表面を各色の画像信号に応じて変調されたレーザ光で走査し露光する。これにより、各感光ドラム１の表面は、レーザ光で走査露光された領域が、画像信号に応じた静電潜像となる。各感光ドラム１の表面に形成された静電潜像が、各現像器３によりトナー像として現像される。
【００２５】
上記のような電子写真画像形成プロセスにより、第１のカートリッジＰＹの感光ドラム１にはＹ色トナー像が形成され、そのトナー像がベルト１３上に一次転写される。第２のカートリッジＰＭの感光ドラム１にはＭ色トナー像が形成され、そのトナー像が、ベルト１３上にすでに転写されているＹ色トナー像に重畳されて一次転写される。同様に、第３、第４のカートリッジＰＣ、ＰＫの感光ドラム１に形成されたＣ色トナー像、Ｋ色トナー像が、ベルト１３上にすでに転写されているＹ色＋Ｍ色トナー像に順次重畳されて一次転写される。かくして、ベルト１３上にＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の４色フルカラーの未定着トナー像が形成される。
【００２６】
一方、所定の制御タイミングで給紙ローラ２０が駆動される。これにより、給紙ローラ２０と分離パッド２１との協働で、給紙トレイ１９上に積載されている記録媒体である用紙Ｐが１枚分離給送されて、二次転写ニップ部Ｎ２に搬送される。これにより、記録媒体Ｐが二次転写ニップ部Ｎ２を挟持搬送されていく過程でベルト１３上の４色重畳のトナー像が用紙Ｐの面に順次に一括転写される。
【００２７】
記録媒体Ｐはベルト１３の面から分離されて定着装置２３へ搬送され、定着ニップ部で加熱し、加圧され、トナー像が記録媒体Ｐ上に定着される。そして、さらに搬送された記録媒体Ｐは、定着装置２３を出て、排紙ローラ対２４で排紙トレイ２５上に排出される。
【００２８】
二次転写ニップ部Ｎ２を通過したベルト１３の表面に残留した二次転写残トナーは、ベルト上のトナーを清掃するための部材４１である帯電ローラによって帯電される。そして、第１のプロセスカートリッジＰＹの一次転写部においてドラム１の表面に静電的に付着し、クリーニング器４にて除去される。なお、本実施形態では、ベルト上のトナーを清掃するための部材４１は、ベルト１３上のトナーを感光ドラム１で回収する為にトナーを帯電させる帯電ローラである。しかし、ベルト上のトナーを清掃するための部材４１は、ベルト上のトナーを掻きとるブレード等、ベルト上のトナーを清掃する為の部材であれば良い。
【００２９】
（検知手段２６の機能）
次に、ベルト１３上のもの（被検知物）を検知する検知手段２６について説明する。本実施形態における、検知手段２６は、ベルト１３上のトナーを検知する為の検知手段であり、レジスト検知センサと濃度検知センサを内部に備える。
【００３０】
レジスト検知センサは、光学式センサであり、発光部としてのＬＥＤと受光部としてのフォトダイオードで構成されている。レジスト検知センサは、ベルト１３上に形成されたトナー像のレジスト検知パターンＡ（図２（ａ）参照）にＬＥＤで発光した光を照射し、反射した光をフォトダイオードで受光して受光した光量検知する。そして、その受光した光量に基づいて基準色に対してのずれ量が検出される。この検出結果に基づいて制御手段６０は、ずれ量に応じて各感光ドラム１へのレーザ光の書出しタイミングを変更し、色ずれを補正する。即ち、例えば、レジスト検知センサによって、Ｙ色のサンプル基準トナー像の位置を基準にして、他の色のサンプルトナー像の位置ずれを検出する。これにより、上記ずれ量に応じてスキャナユニット１１内の折り返しミラーを位置調整したり、感光ドラム１１に書き込むレーザ光の位置を調整したり、レーザ光の書出しタイミングを変更したりして各色のトナー像の位置ずれを補正する。
【００３１】
濃度検知センサは、光学式センサであり、レジスト検知センサと同様に、発光部としてのＬＥＤと受光部としてのフォトダイオード等で構成されている。濃度検知センサは、ベルト１３上に作成した濃度検知パターンにＬＥＤで発光した光を照射し、反射した光をフォトダイオードで受光して受光した光量を検知する。そして、その受光した光量に基づいてベルト１３上のトナー濃度が検出される。この検出結果に基づいて制御手段６０は最適な現像バイアスや転写バイアス等の画像形成条件を決定し、ドラム劣化、環境の変化、トナー劣化などによる画像濃度変動を防止するようになっている。即ち、例えば、濃度検知センサによって、Ｙ色のサンプル基準トナー像の位置を基準にして、他の色のサンプルトナー像の濃度の差を読み取り、各色の現像バイアスを調整し、トナー濃度を調整する。
【００３２】
上述した、レジスト検知センサを用いたトナー像の位置ずれ補正や、濃度検知センサを用いたトナー像の濃度調整は、主に装置の電源立ち上げ時や、ジャム処理後のリスタート時、電源立ち上げ後所定の時間経過した時等に行われる。なお、上述の制御手段６０はＣＰＵ等の演算デバイスからなっている。
【００３３】
（検知手段２６の配置）
次に、検知手段２６の配置について説明する。ここで、カートリッジＣＲＧは、引出トレイ３４上に支持（収容）されている。ドア３１を開き、引出トレイ３４をベルト１３の張られた方向（Ｘ方向）に実質的に沿う方向に引き出して装置本体外に取り出すことで、カートリッジＣＲＧを装置本体から着脱することができる。このため、装置本体内には、着脱部材を着脱する為の空間であるカートリッジＣＲＧ及び引出トレイ３４が移動する為の空間がある。そこで、本実施形態では、この空間に検知手段２６の少なくとも一部が入る（位置する）ように検知手段２６を配置している。しかし、そのままではカートリッジＣＲＧを着脱することができない。このため、本実施形態では、カートリッジＣＲＧ着脱時にはカートリッジＣＲＧの着脱を邪魔しない位置に検知手段２６を退避するよう構成している。
【００３４】
また、図６に示す従来の画像形成装置のように検知手段２６１を配置すると、ベルト１３１が張られた方向（以下Ｌ方向と称す）の装置の長さに関して、少なくとも検知手段２６１の分だけ装置が長くなってしまう。特に鉛直方向の幅よりも水平方向の幅が長くベルトが張架されている（ベルトが張られた方向が水平方向又は水平方向に対して４５°よりも小さい角度で傾斜している）場合は、装置は水平方向に長くなる。このため、装置の設置面積が大きくなってしまう。そこで、本実施形態では、ローラ１５の軸方向から見てＬ方向においてベルト１３と重なる位置に検知手段２６を配置している。つまり、水平方向の面にベルト１３及び検知手段２６を配置した際に、ベルト１３に検知手段２６の少なくとも一部が重なるように配置している。
【００３５】
また、検知手段２６をベルト１３の下側に配置すると、トナーの飛散によって検知手段が汚れ検知精度が落ちてしまう。このため、本実施形態では検知手段２６をベルト１３の上側に配置している。
【００３６】
また、検知手段２６が精度良くベルト１３上のトナーを検知するには、検知手段２６が検知するトナーは、ベルト上に一次転写された状態からなるべく変化していない状態のトナーであることが好ましい。そこで、本実施形態では、検知手段２６は、ベルト１３の回転方向において、最下流の一次転写ニップ部Ｎ１の下流、且つ、二次転写ニップＮ２及びベルト１３上のトナーを清掃するための部材４１の上流に配置している。
【００３７】
また、ベルト１３のたるみや波打ちにより検知手段２６とベルト１３との距離が変化しないよう、検知手段２６はベルト１３を張架するローラにベルトを介して対向して配置することが好ましい。このため、本実施形態では、検知手段２６をターンローラ１５にベルト１３を介して対向して配置している。
【００３８】
（検知手段２６の移動構成）
次に、検知手段２６を移動して退避させる構成について説明する。図２（ａ）は、検知手段２６を支持するベルトユニット１２の斜視図である。（ｂ）は、検知手段２６とドアとの連動機構の斜視図である。図３は、カートリッジＣＲＧ着脱時の画像形成装置１００の概略断面図である。
【００３９】
図２（ａ）に示すように、検知手段２６はベルト１３を張架しているベルトユニット１２に、コの字の板形状の支持部材２７を介して支持されている。つまり、検知手段２６は支持部材２７に固定されており、支持部材２７の両端は、ターンローラ１５を軸支する軸受部材２９に支持されている。
【００４０】
そして、支持部材２７は軸受部材２９の外側に軸支されており、ターンローラ１５と略同軸で回転することができる。即ち、このような構成により、支持部材２７の回転軸とターンローラ１５の回転軸の同軸度の精度を高めることができる。
【００４１】
本実施形態では、カートリッジＣＲＧの着脱するために開閉するドア３１の開閉動作と連動して検知手段２６を移動させ退避する構成としている。次に、この検知手段２６をドア３１の開閉動作と連動して移動させる構成について説明する。
【００４２】
カートリッジＣＲＧは、引出トレイ３４上に支持（収容）されており、引出トレイ３４をベルト１３の張られた方向（Ｘ方向）に実質的に沿う方向に引き出して装置本体外に取り出し、装置本体から着脱することができる。引出トレイ３４は、装置本体に対してＸ方向に移動可能に、レール３５に支持されており、画像形成位置からカートリッジＣＲＧを支持した状態で画像形成位置からカートリッジＣＲＧの着脱位置まで移動することができる。上述したように、画像形成装置１００の前面側には、引出トレイ３４をＸ方向に引き出す為の開口３０が設けられている。そして、この開口３０を閉じる閉位置と、開口３０を開放した開放位置と、の間を移動可能なドア３１を設けてある。つまり、このドア３１は、装置本体に固定されたドアヒンジ３２を回転中心として装置本体に対して閉じた閉位置と開いた開放位置との間を移動して開口３０を開閉する。
【００４３】
ドアヒンジ３２には、ドアリンク３３がドアリンク回転軸４０を回転中心として回転自在に保持されている。このドアリンク３３は、支持部材２７に設けられたガイド穴２８に嵌合する軸３６、レール３５と嵌合する軸３７、ドアリンクガイド穴と嵌合する軸３８の３つの軸を備えている。ドアリンク３３の軸３８は、ドア３１の両端に設けられた長穴形状のドアリンクガイド穴３９に嵌合しており、ドアリンク３３は、ドア３１の開閉動作と連動してドアリンク回転軸４０を中心に回転する。
【００４４】
ドアリンク３３の軸３６は、支持部材２７の両端に設けられたガイド穴２８内に摺動可能に嵌合しており、支持部材２７は、ドアリンク３３の回転に連動して軸受部材２９を回転中心に回動する。また、軸３７は、引出トレイ３４の左右のレール３５と嵌合しており、レール３５は、ドアリンク３３の回転に連動してベルト１３から退避又は近づく方向に移動する。ドア３１を開くと、ドアリンク３３に連動してレール３５がベルト１３から退避する方向に移動し、レール３５に支持された引出トレイ３４もベルト１３から退避する方向に移動する。このため、画像形成装置本体に設けられた不図示のカートリッジ位置決め部からカートリッジＣＲＧが離隔し、画像形成装置へのカートリッジＣＲＧの位置決めが解除される。
【００４５】
上述した構成により、ドア３１の開閉動作に連動して、検知手段２６は軸受部材２９を回転中心として回転し、引出トレイ３４をベルト１３から退避する又は近づく方向に移動し、装置本体に対するカートリッジＣＲＧの位置決めが解除される。
【００４６】
次に、カートリッジＣＲＧ着脱時における検知手段２６の移動について説明する。図４（ａ）は、ドア３１を閉じた時の検知手段２６の位置を示す概略断面図、（ｂ）は、ドア３１を開放した時の検知手段２６の位置を示す概略断面図である。なお、図４では、便宜上、装置のカートリッジＣＲＧ、ベルト１３、引出トレイ３４、検知手段２６等の一部分のみを示し、その他の部分は省略している。
【００４７】
図４（ａ）に示すように、ドア３１が装置本体に対して閉じた閉位置にある時は、検知手段２６はターンローラ１５の上方で且つカートリッジＣＲＧの配列方向（Ｌ方向）でカートリッジＣＲＧに並んで検知位置に配置されている。つまり、カートリッジＣＲＧ及び引出トレイ３４の移動軌跡Ｓ上に検知手段２６が配置されている。また、検知手段２６は、この検知位置に配置された状態ではＬ方向におけるベルト１３の幅内に収まっている。
【００４８】
そして、ドア３１を閉位置から装置に対して開いた開放位置へ移動させると、上述したドアリンク３３の回転に連動して、検知手段２６は、軸受部材２９を回転中心として回転し、図４（ｂ）に示す位置へと移動する。この状態で検知手段２６は、カートリッジＣＲＧが引出トレイ３４に支持され装置本体から引き出されるときに通過する経路外に配置されている為、引出トレイ３４を引き出す動作を妨げない。つまり、検知手段２６は、カートリッジＣＲＧ及び引出トレイ３４の移動軌跡Ｓから退避した退避位置に配置されている。ここで、移動軌跡Ｓとは、着脱部材であるカートリッジＣＲＧの着脱時に、着脱部材及び着脱部材を着脱する際に移動する部材である引出トレイ３４が通過する空間であり、着脱部材を着脱する為の空間である。また、退避位置は、ドア３１を開くことで形成された空間内に少なくとも検知手段２６の一部が入る（位置する）位置である。
【００４９】
よって、画像形成位置にある引出トレイ３４を、検知手段２６に妨げられることなく、装置本体１００の外側に位置するカートリッジＣＲＧ着脱位置まで引き出し、カートリッジＣＲＧを着脱することができる。
【００５０】
このように、本実施形態では、検知位置にある検知手段は、カートリッジ着脱の為の空間に入って（位置して）おり、カートリッジの着脱時は、検知手段は該検知位置からカートリッジ着脱の為の空間から退避した退避位置へ移動するようにした。加えて、退避位置にある検知手段は、開閉部材を装置本体に対して開くことで形成された空間に入って（位置して）いる。つまり、カートリッジの着脱時に検知手段は検知を行わないことに着目し、カートリッジを着脱する為の空間に検知時に検知手段を配置している。このため、検知時に検知手段を配置する空間、及び、カートリッジを着脱する為の空間と別々に設けるよりも、画像形成装置を小型化することができる。つまり、本実施形態では、検知手段が退避する対象は、検知対象のベルトではなく、検知対象では無いカートリッジであり、検知対象ではない部材の着脱の為の空間に検知時の検知手段を配置することで装置を小型化するものである。
【００５１】
なお、検知位置にある検知手段は、少なくとも一部がカートリッジ着脱の為の空間に入っていれば、従来に比べ装置を小型化することができる。同様に退避位置にある検知手段は、少なくとも一部が開閉部材を装置本体に対して開くことで形成された空間に入っていれば従来に比べ装置を小型化することができる。
【００５２】
また、図５は、本実施形態の画像形成装置１００と従来の画像形成装置１０１の概略断面図である。図５上側が本実施形態の画像形成装置１００で下側が従来の画像形成装置である。本実施形態では、検知位置は、検知手段２６をドア３１に連動させて、ベルト１３の張られた方向（Ｌ方向）においてベルト１３の幅内に収まり、且つ、カートリッジＣＲＧの着脱軌跡上の位置である。また、退避位置は、ドア３１を開くことで形成された空間内で、且つ、カートリッジＣＲＧの着脱軌跡から退避した位置である。このため、従来と比べて画像形成装置のベルト１３の張架方向（Ｌ方向）における長さを抑え、設置面積を小さくすることができる。
【００５３】
また、本実施形態では、検知手段２６がターンローラ１５の軸受部材２９に支持された支持部材２７に支持されることで、検知位置における検知手段２６とターンローラ１５との相対位置関係が精度良く決まる。このため、検知手段２６の良好な検知精度を保つことができる。また、検知手段２６をターンローラ１５の回転軸まわりに回転させて、検知位置と退避位置との間を移動する構成とすることで、新たに別の回転軸を設けることなく、検知手段２６を移動可能な構成としも検知手段２６を強固に支持することができる。また、検知位置において検知手段２６の位置が多少回転方向にずれたとしても、検知手段２６は支持部材２７を介して軸受部材２９に支持されているので、検知手段２６とベルト１３の被検知部分との距離は変化しにくく、良好な検知精度を保つことができる。
【００５４】
なお、本実施形態では、カートリッジＣＲＧを引出トレイ３４に支持した状態で装置本体から取り出したが、引出トレイ３４が無くユーザがカートリッジＣＲＧを装置本体内から直接取り出す構成であっても良い。また、本実施形態では、ベルト１３は水平方向に張られているが、その他の方向に張られていてもよい。
【００５５】
また、本実施形態のカートリッジＣＲＧは、感光ドラム１とそれに作用するプロセス手段を備えるプロセスカートリッジであったが、トナーカートリッジ等の画像形成の為のカートリッジや、廃トナー容器等の装置本体に着脱可能な着脱部材であれば良い。また、本実施形態では、検知手段２６は、ドア３１の開閉に連動して移動したが、引出トレイ３４の移動に連動して移動するよう構成しても良い。以上のように構成しても、上述した本実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態について説明する。ここで、第１実施形態では、ベルト１３は感光ドラム１から転写されたトナー像を二次転写ニップＮ２で記録媒体Ｐ上に転写する中間転写体であった。第２実施形態では、ベルトが記録媒体を搬送する記録媒体搬送ベルトである場合について説明する。なお、第１実施形態と同様の部分については同様の符号を付しその説明は省略する。
【００５７】
図７は画像形成装置の概略断面図であり、（ａ）はドア２３１を閉じた状態、（ｂ）はドア２３１を開いた状態を示す。本実施形態の画像形成装置２００は、記録媒体を搬送する記録媒体搬送ベルトとしてのベルト２１３を備えたベルトユニット２１２を用いている。ベルト２１３は給紙された記録媒体Ｐを静電的に吸着して搬送し、記録媒体Ｐを各カートリッジ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）の各感光ドラム１とベルト２１３との間のニップを通過させる。この際、ベルト２１３に担持される記録媒体Ｐ上には、各感光ドラム１からトナー像が順次重ねて転写され、記録媒体Ｐ上に４色のトナー像を得ることができる。その後は第１実施形態同様の方法にてトナー像を記録媒体上Ｐに定着させる。
【００５８】
第１実施形態同様に、ベルトユニット２１２には検知手段２６が配置されており、ベルト２１３上のトナー像や記録媒体等の被検知物を検知する。そして、ドア２３１を閉位置から装置に対して開いた開放位置へ移動させると、不図示のドアリンクの回転に連動して、検知手段２６は、ローラ１５の軸を回転中心として回転し、図７（ｂ）に示す位置へと移動する。
【００５９】
この状態で検知手段２６は、カートリッジが引出トレイに支持され装置本体から引き出されるときに通過する経路外に配置されている為、引出トレイを引き出す動作を妨げない。つまり、検知手段２６は、カートリッジ及び引出トレイの移動軌跡から退避した退避位置に配置されている。
【００６０】
なお、移動軌跡とは、カートリッジの着脱時に、カートリッジ及びカートリッジを着脱する際に移動する部材である引出トレイが通過する空間であり、カートリッジを着脱する為の空間である。また、退避位置は、ドア２３１を開くことで形成された空間内に少なくとも検知手段２６の一部が入る位置である。
【００６１】
以上説明したように、本発明は、記録材搬送ベルトとしてのベルト１３にも適用することができ、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【００６２】
１００、２００ 画像形成装置
１ 感光ドラム
１２、２１２ ベルトユニット
１３、２１３ ベルト
１４ 駆動ローラ
１５ ターンローラ
２６ 検知手段
２７ 支持部材
２８ ガイド穴
２９ 軸受部材
３０ 開口
３１、２１３ ドア
３２ ドアヒンジ
３３ ドアリンク
３４ 引出トレイ
３５ レール
３６ 軸
３７ 軸
３８ 軸
３９ ドアリンクガイド穴
４０ ドアリンク回転軸
Ｐ 記録媒体
Ｌ ベルトの張架方向
Ｓ カートリッジ及び引出トレイの移動軌跡
ＣＲＧ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ） カートリッジ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能なベルトと、
検知位置で前記ベルト上の被検知物を検知する検知手段と、
感光ドラムを備え、前記ベルトとは独立して装置本体に対して着脱可能なカートリッジと、
前記カートリッジを装置本体から着脱する為に装置本体に対して開閉可能な開閉部材と、
を有し、前記ベルトを用いて記録媒体上に画像形成を行う画像形成装置において、
前記検知位置にある前記検知手段は、少なくとも一部が前記カートリッジを着脱する為の空間に位置しており、
前記検知手段は、前記検知手段が前記カートリッジを着脱する為の空間から退避した退避位置と、前記検知位置との間を移動可能であり、
前記退避位置にある前記検知手段は、少なくとも一部が前記開閉部材を装置本体に対して開くことで形成された空間に位置していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記検知手段は、前記開閉部材を装置本体に対して開くこと連動して前記検知位置から前記退避位置へ移動することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ベルトはローラに張架されており、
前記検知手段は、前記検知位置では前記ベルトを介して前記ローラに対向して配置されており、
前記検知手段は、前記ローラの軸まわりに回動して前記検知位置と前記退避位置との間を移動することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ローラを軸支する軸受部材を有し、
前記検知手段は、前記軸受部材に回動可能に支持されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記カートリッジは、各々が感光ドラムとそれに作用するプロセス手段を備えた複数のカートリッジであり、
前記複数のカートリッジが装置本体に装着された状態において、前記複数のカートリッジの配列方向は前記ベルトの張られた方向であり、前記ベルトは、前記感光ドラムと当接し、
前記複数のカートリッジは、前記ベルトの張られた方向に実質的に沿って着脱可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ベルトは鉛直方向の幅よりも水平方向の幅が長い状態で張架され、
前記検知位置は、前記検知手段が、且つ、前記ベルトの上側にあり、且つ、前記ローラの軸方向から見て前記ベルトの張られた方向において前記ベルトと重なる位置であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記装置本体から引き出し可能で、前記複数のカートリッジを収容するトレイを有し、前記トレイを引き出すことによって、前記複数のカートリッジを、装置本体内で画像形成する為の画像形成位置から、前記複数のカートリッジを前記トレイに着脱可能な着脱位置に移動可能であること特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記検知手段は、前記ベルトへ光を照射し前記ベルトで反射した光を受光してベルト上に形成されたトナー像を検知することを特徴とする請求項１乃至７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記検知手段の出力に基づいて、前記ベルト上に形成されたトナー像に対する他のトナー像の位置のずれを検出することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記検知手段の出力に基づいて、前記ベルト上に形成されたトナー像の濃度を検知することを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
【請求項１】
回転可能なベルトと、
検知位置で前記ベルト上の被検知物を検知する検知手段と、
感光ドラムを備え、前記ベルトとは独立して装置本体に対して着脱可能なカートリッジと、
前記カートリッジを装置本体から着脱する為に装置本体に対して開閉可能な開閉部材と、
を有し、前記ベルトを用いて記録媒体上に画像形成を行う画像形成装置において、
前記検知位置にある前記検知手段は、少なくとも一部が前記カートリッジを着脱する為の空間に位置しており、
前記検知手段は、前記検知手段が前記カートリッジを着脱する為の空間から退避した退避位置と、前記検知位置との間を移動可能であり、
前記退避位置にある前記検知手段は、少なくとも一部が前記開閉部材を装置本体に対して開くことで形成された空間に位置していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記検知手段は、前記開閉部材を装置本体に対して開くこと連動して前記検知位置から前記退避位置へ移動することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ベルトはローラに張架されており、
前記検知手段は、前記検知位置では前記ベルトを介して前記ローラに対向して配置されており、
前記検知手段は、前記ローラの軸まわりに回動して前記検知位置と前記退避位置との間を移動することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ローラを軸支する軸受部材を有し、
前記検知手段は、前記軸受部材に回動可能に支持されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記カートリッジは、各々が感光ドラムとそれに作用するプロセス手段を備えた複数のカートリッジであり、
前記複数のカートリッジが装置本体に装着された状態において、前記複数のカートリッジの配列方向は前記ベルトの張られた方向であり、前記ベルトは、前記感光ドラムと当接し、
前記複数のカートリッジは、前記ベルトの張られた方向に実質的に沿って着脱可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ベルトは鉛直方向の幅よりも水平方向の幅が長い状態で張架され、
前記検知位置は、前記検知手段が、且つ、前記ベルトの上側にあり、且つ、前記ローラの軸方向から見て前記ベルトの張られた方向において前記ベルトと重なる位置であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記装置本体から引き出し可能で、前記複数のカートリッジを収容するトレイを有し、前記トレイを引き出すことによって、前記複数のカートリッジを、装置本体内で画像形成する為の画像形成位置から、前記複数のカートリッジを前記トレイに着脱可能な着脱位置に移動可能であること特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記検知手段は、前記ベルトへ光を照射し前記ベルトで反射した光を受光してベルト上に形成されたトナー像を検知することを特徴とする請求項１乃至７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記検知手段の出力に基づいて、前記ベルト上に形成されたトナー像に対する他のトナー像の位置のずれを検出することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記検知手段の出力に基づいて、前記ベルト上に形成されたトナー像の濃度を検知することを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１２８４０３（Ｐ２０１２−１２８４０３Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２６０２７（Ｐ２０１１−２２６０２７）
【出願日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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