JP7562302B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式により記録材に画像を形成する画像形成装置に関する。

電子写真画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」と呼ぶ。）では、一般に、トナー補給や各種のプロセス手段のメンテナンスを必要とする。このトナー補給やメンテナンスを容易にするために、感光体ドラム、帯電手段、現像手段、クリーニング手段などを枠体内にまとめてカートリッジ化し、画像形成装置の装置本体に着脱可能に構成したものが実用化されている。このようなカートリッジ方式の画像形成装置は、プロセスカートリッジ等のカートリッジが挿入されていることを検知するための検知機構を有している。これはカートリッジを挿入せずにプリント動作をさせたときに不要なジャムを発生させないためのものである。この機構をカートリッジ有無検知機構と呼ぶ。すなわち、カートリッジ有無検知機構が「カートリッジ無し」を検知しているときには画像形成装置は動作せず、「カートリッジ有り」を検知したときには画像形成装置は動作可能となる。

また、上述した画像形成装置では、特許文献１に記載されているように、定着装置の入口にシャッタ部材を設けることがある。これはユーザ保護を目的としており、ジャム処理時等において、ユーザが発熱部に触れることを防止するためである。以降、このシャッタ部材を定着入口シャッタと呼ぶ。定着入口シャッタを駆動する機構としては、特許文献１に記載されているようにドアの開閉に連動するものや、特許文献２に記載されているように、カートリッジの挿抜に連動するものが知られている。これらは、装置本体の構成やカートリッジの構成によって、適宜選択されている。

そして従来、定着入口シャッタの駆動機構とカートリッジ有無検知機構は、それぞれ目的が異なるため、互いに独立した機構として、個別に配置されていた。

特開２００２－３２３８２２号公報 特開２０１９－９５６４３号公報

前述のように、従来はカートリッジ有無検知機構と定着入口シャッタを動作させる機構はそれぞれ別個に配置していた。また、それぞれの機構には、それぞれの連動動作のトリガーとなる部分として、ドアの開閉動作やカートリッジの挿抜動作の影響を直接的に受けて動作するインタフェース部分をそれぞれ必要としていた。そのため、大きなスペースを必要とし、本体が大型化してしまう、という課題があった。また、それぞれの機構を構成する部品数が増え、コストが増えてしまう、という課題があった。

本発明は、画像形成装置におけるシャッタ駆動機構とカートリッジ有無検知機構とを、省スペース、低コストで連動させることができる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、
記録材にトナー画像を形成するための画像形成装置であって、
当接部を有するカートリッジと、
前記カートリッジが着脱可能な装着部が設けられた装置本体であって、前記カートリッジの前記装着部への装着の有無を検知する検知機構と、前記トナー画像が形成された記録材を定着ニップ部で搬送しつつ加熱することによって前記トナー画像を記録材に定着するための定着部と、を有する装置本体と、
を備え、
前記検知機構は、
センサと、
前記センサに作用するように構成された作用部であって、前記カートリッジが前記装着部に装着されていない未装着状態において第１位置にあり且つ前記カートリッジが前記装着部に装着されている装着状態において前記センサが前記第１位置にある時と異なる信号を出力する第２位置にあるように、前記第１位置と前記第２位置の間を移動可能な作用部と、
を有し、
前記定着部は、前記未装着状態において前記定着ニップ部の入り口を塞ぐ閉鎖位置にあり且つ前記装着状態において前記入り口を開放する開放位置にあるように、前記閉鎖位置と前記開放位置の間を移動可能であるシャッタを備え、
前記装置本体は、前記カートリッジを前記装着部に装着する際に前記カートリッジの前記当接部と当接するように構成された被当接部が設けられ且つ前記シャッタとは別部材であるインタフェース部材を有し、
前記インタフェース部材の前記被当接部と前記カートリッジの前記当接部の当接によって前記インタフェース部材が移動させられることによって、前記作用部は前記第１位置から前記第２位置へ移動させられ、前記シャッタは前記閉鎖位置から前記開放位置へ移動させられるように構成されている、
ことを特徴とする。

本発明によれば、画像形成装置におけるシャッタ駆動機構とカートリッジ有無検知機構とを、省スペース、低コストで連動させることができる。

実施例１の画像形成装置の模式的断面図 実施例１の画像形成装置本体の開閉扉が開いた状態の説明図 実施例１の画像形成装置本体の開閉扉が開いた状態の模式的断面図 実施例１のプロセスカートリッジの説明図 実施例１の画像形成装置本体の駆動伝達部及び位置決め部の説明図 実施例１の画像形成装置本体の開閉扉が閉じた状態の模式的断面図 実施例１のインタフェース部材の説明図 実施例１のカートリッジ有無検知レバーの説明図 実施例１のセンサリンク部材の説明図 実施例１の定着入口シャッタの説明図 実施例１のシャッタリンク部材の説明図 実施例１のインタフェース部材の本体内配置の説明図 実施例１のカートリッジが挿入されていない状態の説明図 実施例１のカートリッジが挿入されていない状態の説明図 実施例１のカートリッジが挿入さている状態の説明図 実施例１のカートリッジが挿入さている状態の説明図 実施例１のカートリッジ有無検知機構と紙幅検知機構の説明図 実施例１のカートリッジ有無検知機構と紙幅検知機構の説明図 実施例１のカートリッジ有無検知機構と紙幅検知機構の説明図 実施例１の定着入口シャッタ動作の説明図 実施例１の定着入口シャッタ動作の説明図 実施例１の定着入口シャッタ動作の説明図 実施例２のインタフェース部材の説明図 実施例２のカートリッジが挿入されていない状態の説明図 実施例２のカートリッジが挿入されていない状態の説明図 実施例２のカートリッジが挿入さている状態の説明図 実施例２のカートリッジが挿入さている状態の説明図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施例に限定する趣旨のものではない。

＜実施例１＞
本発明の実施例１について説明する。本発明が適用される電子写真画像形成装置（以下
、画像形成装置）の例としては、電子写真複写機、電子写真プリンタ（ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。本実施例に係る画像形成装置により画像が形成される記録材には、例えば、記録用紙、プラスチックシートなどが含まれる。

以下の説明では、電子写真感光体ドラムの回転軸線方向を長手方向とし、各構成との位置関係等を規定している。また、長手方向において、画像形成装置本体から電子写真感光体ドラムが駆動力を受ける側を駆動側とし、その反対側を非駆動側とする。また、図１等の画像形成装置の模式的断面は、通常想定される装置設置床面として水平面上に画像形成装置が載置された状態と示す。また、図１等の模式的断面図において、ユーザが、非駆動側が左側、駆動側が右側となるように画像形成装置に正対した状態を基準として、装置手前側と装置奥側が規定される方向をｘ軸とする。また、非駆動側と駆動側とが規定される方向をｙ軸とし、装置設置面に垂直な方向（上下方向）をｚ軸とする。

図１は、本発明の実施例１の画像形成装置の装置本体Ａ及びプロセスカートリッジＢ（以下、カートリッジＢと記載する）の断面図である。ここで、装置本体Ａとは、電子写真画像形成装置からカートリッジＢを除いた部分である。

＜電子写真画像形成装置全体構成＞
図１に示す画像形成装置は、カートリッジＢを装置本体Ａに着脱自在とした電子写真技術を利用したレーザービームプリンタである。カートリッジＢが装置本体Ａに装着されたとき、カートリッジＢの像担持体としての電子写真感光体ドラム６２に潜像を形成するための露光装置３（レーザースキャナユニット）が配置される。また、カートリッジＢの下側に画像形成対象となる記録材（以下、シートＰＡと記載する）を収納したシートトレイ４が配置されている。電子写真感光体ドラム６２は、電子写真画像形成用に用いられる感光体（電子写真感光体）である。

更に、装置本体Ａには、シートＰＡの搬送方向Ｄに沿って、ピックアップローラ５ａ、給送ローラ対５ｂ、搬送ローラ対５ｃ、転写ローラ７、定着装置９、排出ローラ対１０、排出トレイ１１等が順次配置されている。

＜画像形成プロセス＞
次に、画像形成プロセスの概略を説明する。プリントスタート信号に基づいて、電子写真感光体ドラム６２（以下、単に感光体ドラム６２と記載する）は、矢印Ｒ方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。バイアス電圧が印加された帯電ローラ（帯電部材）６６は、感光体ドラム６２の外周面に接触し、感光体ドラム６２の外周面を一様均一に帯電する。露光装置３は、画像情報に応じたレーザー光Ｌを出力する。そのレーザー光Ｌは、カートリッジＢのレーザー開口を通り、感光体ドラム６２の外周面を走査露光する。これにより、感光体ドラム６２の外周面には画像情報に対応した静電潜像が形成される。一方、カートリッジＢ内のトナーは、現像ローラ３２に担持され、静電潜像に応じて感光体ドラム６２へ供給され、潜像を現像する。これにより、潜像はトナー像（現像剤像）として可視像化される。

また、図１に示すように、レーザー光Ｌの出力タイミングとあわせて、ピックアップローラ５ａ、給送ローラ対５ｂ、搬送ローラ対５ｃによって、装置本体Ａの下部に収納されたシートＰＡがシートトレイ４から送り出される。そして、そのシートＰＡがドラム６２と転写ローラ７との間の転写位置へ搬送される。この転写位置において、トナー像は感光体ドラム６２からシートＰＡに順次転写されていく。

トナー像が転写されたシートＰＡは、感光体ドラム６２から分離されて定着装置９に搬
送される。そしてシートＰＡは、定着装置９を構成するニップ部で加圧・加熱定着処理が行われてトナー像はシートＰＡに定着される。トナー像の定着処理を受けたシートＰＡは、排出ローラ対１０まで搬送され、排出トレイ１１に排出される。

＜カートリッジ装着＞
次にカートリッジの装着について、図２～図６を用いて具体的に説明する。図２は、開閉扉が開いた状態の画像形成装置の説明図であり、図３は、開閉扉が開いた状態の画像形成装置の断面図である。図４は、カートリッジＢの説明図である。図５は、画像形成装置本体の駆動伝達部及び位置決め部の説明図である。図６は、開閉扉が閉じた状態の画像形成装置の断面図である。

まず、装置本体Ａの開閉扉１３が開いた状態を説明する。図２、図３に示すように、装置本体Ａには、開閉扉１３と、上カバー１４とが設けられており、開閉扉１３には、カートリッジ押圧部材１、２と、カートリッジ押圧バネ１９、２１とが設けられている。開閉扉１３は、上カバー１４に回動可能に取付けられている。着脱可能なカートリッジＢを装置本体Ａに装着する場合は、図２、図３に示すように、開閉扉１３を本体上方向に回動してカートリッジ挿入口１７を開放する。

次に、カートリッジＢの装着の説明をする。図２に示すように、装置本体Ａには、駆動側側板１５と、非駆動側側板１６と、搬送ガイド９１とが設けられている。駆動側側板１５は、ガイドとしてのガイドレール１５ｇを有している。非駆動側板１６は、ガイドレール上１６ｄと、ガイドレール１６ｅとを有している。搬送ガイド９１は、転写ローラ７や、搬送ローラ対５ｃや、搬送ガイド（不図示）を有している（図３参照）。

また、図４に示すように、カートリッジＢは、駆動側に被回転止め部７３ｃを有しており、非駆動側に被位置決め部７１ｄと被回転止め部７１ｇとを有している。

なお、カートリッジＢの装置本体Ａに対する装着方向は、感光体ドラム６２の軸線と実質的に直交する方向である。また、装着方向の上流もしくは下流といった場合、装置本体Ａへの装着が完了する直前のカートリッジＢの移動方向において、上流と下流を定義する。

カートリッジＢを装置本体Ａのカートリッジ挿入口１７から装着すると、カートリッジＢの駆動側は、カートリッジＢの被回転止め部７３ｃが、装置本体Ａのガイドレール上１５ｇにガイドされる。カートリッジＢの非駆動側は、カートリッジＢの被位置決め部７１ｄと被回転止め部７１ｇとが、装置本体Ａのガイドレール１６ｄとガイドレール１６ｅにガイドされる。これによって、カートリッジＢは装置本体Ａに装着される。

また、図５に示すように装置本体Ａの搬送ガイド９１は、カートリッジＢの長手方向における位置決め部である嵌合部１０１を有する。また、図４に示すように、カートリッジＢの駆動側には装置本体Ａの嵌合部１０１と嵌合可能な被位置決め部としての被嵌合部１２１が設けられている。上述の装着する過程で、カートリッジＢの被嵌合部１２１が、装置本体Ａの嵌合部１０１と嵌合することにより（カートリッジＢの長手方向（軸線方向）と直交する方向に凹状の被嵌合部１２１に凸状の嵌合部１０１が嵌合することにより）、カートリッジＢの長手方向（軸線方向）の位置が決まる。

次に、開閉扉１３を閉じた状態を説明する。図２、図３、図５に示すように、装置本体Ａの搬送ガイド９１は、駆動側に位置決めとしての位置決め部上９１ａと位置決め部下９１ｂを有しており、非駆動側に位置決め部９１ｃを有している。装置本体Ａの駆動側側板１５は、回転止め部１５ｃ（ガイドレール上１５ｇの装着方向終端に設けられている。図
６参照）を有しており、非駆動側側板１６は、回転止め部１６ｃを有している。図４（ａ）で示すように、カートリッジＢは、駆動側に被位置決め部上７３ｄと被位置決め部下７３ｆとを有している。

また、カートリッジ押圧部材１、２は、開閉扉１３の長手方向両端に設けられている。カートリッジ押圧バネ１９、２１は、カートリッジ押圧部材１、２に取り付けられている。カートリッジＢは、駆動側にて付勢力受け部としての被押圧部７３ｅを有し、非駆動側にて被押圧部７１ｏを有する。開閉扉１３を閉じることにより、カートリッジＢの被押圧部７３ｅ、７１ｏが、装置本体Ａのカートリッジ押圧バネ１９、２１によって付勢されたカートリッジ押圧部材１、２によって押圧される（図６参照）。

これによって、駆動側においては、カートリッジＢの被位置決め部上７３ｄと被位置決め部下７３ｆと回転止め部７３ｃとが、それぞれ装置本体Ａの位置決め部上９１ａと位置決め部下９１ｂと回転止め部１５ｃとに当接する。この結果、カートリッジＢや感光体ドラム６２が駆動側で位置決めされる。また、非駆動側において、カートリッジＢの被位置決め部７１ｄと被回転止め部７１ｇとが、それぞれ装置本体Ａの位置決め部９１ｃと回転止め部１６ｃとに当接する。これによって、非駆動側にてカートリッジＢや感光体ドラム６２が位置決めされる。

＜カートリッジ有無検知機構と定着入口シャッタ機構の構成＞
次に、カートリッジ有無検知機構と定着入口シャッタ機構の構成について、図４、図７～図１３Ｂを用いて説明する。図７～図１１は、本実施例における単部品の説明図である。図１２は、装置本体Ａ内でのインタフェース部材１２０の配置を示した図で、図２（ｂ）の内部を拡大した図である。また、図１３Ａ、図１３Ｂは、カートリッジＢが挿入されていない状態を示しており、図１３Ａは、装置本体Ａの左側（非駆動側）から見た図であり、図１３Ｂは、装置本体Ａの右斜め後ろ（駆動側かつ奥側）から見た図である。なお、図１３Ａ、図１３Ｂは、本発明に関する部分を可視化するため、搬送ガイド９１や紙幅を検知する機構（以下、紙幅検知機構と呼ぶ）等の本発明に関わらない部品は表示していない。

本実施例におけるカートリッジＢは、非駆動側に感光体ドラム６２よりもカートリッジＢの挿入方向側に突出したカートリッジ側突出部１０２を有している。

なお、本実施例におけるカートリッジ側突出部１０２は、カートリッジＢを装置本体Ａ外に取り出した後、床面にカートリッジＢを置いたときに、床面と当接することで感光体ドラム６２が接触することによる汚れや傷を防止する保護部材（当接部）を兼ねている。

装置本体Ａの搬送ガイド９１は、カートリッジＢの挿入方向に対して略直動可能なインタフェース部材１２０を有している。インタフェース部材１２０は、カートリッジ側当突出部１０２と当接するための本体側当接部１２２を有している（図４（ｂ）、図１２）。インタフェース部材１２０は、カートリッジ有無検知機構と定着入口シャッタ機構のそれぞれにおいて共通のインタフェース部材である。すなわち、カートリッジ有無検知機構と定着入口シャッタ機構の夫々の連動動作のトリガーとなる部材が、単一の部材として、両機構に共有された構成となっている。つまり、一つのインタフェース部材の動作によって複数の機構が連動して動作する。

また、搬送ガイド９１は、回動可能なカートリッジ有無検知レバー１３０と、カートリッジ有無検知レバー１３０と連動するセンサリンク部材１３１とを有している。センサリンク部材１３１は、遮光部材としての遮光部１３２を有している。センサリンク部材１３１の姿勢変化に伴って遮光部１３２の位置が変化し、遮光部１３２の位置変化に伴って、
発光部から受光部への検知光の受光状態が透過状態と遮光状態のいずれかに切り替えられる光学センサとしてのフォトインタラプタ１３３を有している。この部分をカートリッジ有無検知機構と呼ぶ。

なお、本実施例におけるカートリッジ有無検知機構は、搬送されたシートＰＡの横幅が、ある一定のサイズよりも大きいか小さいかを検知する機能を兼ねている。すなわち、センサリンク部材１３１は、図１３Ａ、図１３Ｂにおいては不図示の紙幅検知機構と連動している。詳しくは後述するが、上述した遮光部１３２とフォトインタラプタ１３３からなる光学検知部は、カートリッジ有無検知機構と後述する紙幅検知機構のそれぞれに用いられる共通の光学検知手段である。すなわち、本実施例に係る画像形成装置は、一つの光学検知部を用いて複数の検知機構の検知動作が実現される構成となっている。

また、搬送ガイド９１は、定着装置９へシートＰＡが搬送される定着入口部１４１に、記録材搬送路における定着装置９への入口である定着入口部１４１を開閉する定着入口シャッタ１４０と、シャッタリンク部材１４２を有する。定着入口シャッタ１４０は、ｙ軸方向に延びるシャッタ回動中心１４６を中心にｙ軸回りに回動可能に設けられている。シャッタリンク部材１４２は、インタフェース部材１２０と連動して定着入口シャッタ１４０の開閉動作を行う。シャッタリンク部材１４２は、図１３Ａにおける上下方向（ｚ軸方向）のみに直動可能に備えられている。これらを定着入口シャッタ機構と呼ぶ。

インタフェース部材１２０は、カートリッジ有無検知レバー１３０と連動するための係合溝１２３を有し、カートリッジ有無検知レバー１３０の係合ボス１３４が係合溝１２３に係合することで、カートリッジ有無検知レバー１３０と連結されている。また、インタフェース部材１２０は、シャッタリンク部材１４２と連動するための斜面部を含むスライド面１２４を有している。シャッタリンク部材１４２は、スライド面１２４と当接するスライド面当接部１４３を有している。

また、インタフェース部材１２０は、スプリング等の付勢手段１２５により、カートリッジＢが挿入される方向と逆方向に常に付勢されている。また、定着入口シャッタ１４０は、不図示の付勢部材によって、常に矢印Ｒ１方向に付勢されている。

＜カートリッジ有無検知機構と定着入口シャッタ機構の連動＞
カートリッジ有無検知機構と定着入口シャッタ機構の連動について、図４、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１４Ａ、図１４Ｂで詳細に説明する。

図１３Ａ、図１３Ｂを用いて、はじめにカートリッジＢが装置本体Ａに挿入されていない状態を説明する。

カートリッジ有無検知機構について説明する。インタフェース部材１２０は、付勢手段１２５によってカートリッジＢの挿入方向と逆方向に付勢され、本体側当接部１２２がカートリッジＢの装着スペース内に突出した位置となっている。このとき、カートリッジ有無検知レバー１３０の姿勢は、係合溝１２３と係合ボス１３４との係合によって一義的に決まっている。カートリッジ有無検知レバー１３０は、レバー側当接部１３５を有し、センサリンク部材１３１は、センサリンク側当接部１３６を有している。センサリンク部材１３１は、不図示の付勢手段によってｙ軸回りに矢印Ｒ２方向に付勢されている。ここで、センサリンク部材１３１を付勢する不図示の付勢手段の付勢力は、インタフェース部材１２０を付勢する付勢手段１２５の付勢力よりも小さい。よって、一義的に位置が決められたレバー側当接部１３５に対してセンサリンク側当接部１３６が追従するように当接状態となっている。これにより、センサリンク部材１３１はカートリッジ有無検知レバー１３０と連動し、カートリッジ有無検知レバー１３０の姿勢が決まることにより、センサリ
ンク部材１３１の姿勢が決まる。

前述のとおり、センサリンク部材１３１は、フォトインタラプタ１３３の光軸（不図示）の透過、遮光を切り替えるための遮光部１３２を有している。本実施例において、カートリッジＢが挿入されていない図１３Ａ、図１３Ｂの状態では、遮光部１３２は、光軸が透過状態になる位置になっている。

次に、定着入口シャッタ機構について説明する。図１３Ａ、図１３Ｂの状態では、シャッタリンク部材１４２のスライド面当接部１４３は、インタフェース部材１２０のスライド面１２４の内、斜面下側に位置している。シャッタリンク部材１４２は、スライド面当接部１４３と逆側（図１３Ａ、図１３Ｂの上側）にシャッタ押上げ部１４４を有している。また、定着入口シャッタ１４０は、シャッタ押上げ部１４４と当接する位置にシャッタ側当接部１４５を有している。すなわち、定着入口シャッタ１４０は、シャッタリンク部材１４２から回転力が付与されるシャッタ側当接部１４５を一体に備える回転部材である。また、本実施例の定着入口シャッタ１４０は、シャッタ回転中心１４６を中心に回動可能であり、前述のとおり、付勢手段（不図示）により、矢印Ｒ１方向に常に付勢されている。すなわち、シャッタ押上げ部１４４とシャッタ側当接部１４５が当接している状態となっている。また、破線矢印ＳＰはシート搬送路（記録材搬送路）を示している。すなわち、カートリッジＢが挿入されていない状態では、定着入口シャッタ１４０は、搬送路を塞ぐ姿勢となっている。

次に、カートリッジＢが装置本体Ａに挿入された状態を、図４、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１５Ｃを用いて説明する。図１４Ａは、装置本体Ａの左側（非駆動側）から見た図であり、図１４Ｂは、装置本体Ａの右斜め後ろ（駆動側かつ奥側）から見た図である。なお、図１４Ａ、図１４Ｂは、本発明に関する部分を可視化するため、搬送ガイド９１や紙幅を検知する機構等の本発明に関わらない部品は表示していない。

カートリッジ有無検知機構について説明する。カートリッジＢが装置本体Ａに挿入された状態では、前述のとおり、位置決め部、回転止め部、押圧部（７１ｄ、７１ｇ、７１ｏ、７３ｃ、７３ｄ、７３ｆ、７３Ｅ）、押圧部材（１、２）によって、カートリッジ側突出部１０２の位置が一義的に決まる。よって、カートリッジ側突出部１０２が本体側当接部１２２を押し込み、インタフェース部材１２０がカートリッジＢ挿入方向に移動した状態となる。

前述のとおり、カートリッジ有無検知レバー１３０の係合ボス１３４とインタフェース部材１３０の係合溝１２３が係合することによってインタフェース部材１２０とカートリッジ有無検知レバー１２０が連結されている。ここで、インタフェース部材１２０は略直動であり、カートリッジ有無検知レバー１３０は回動である。両者を連動させるために、本実施例の係合溝１２３は、カートリッジＢの挿入方向（装着方向）と略垂直方向に隙間を有している。すなわち、カートリッジ有無検知レバー１３０が回動するときに係合ボス１３４は図１４Ａ、図１４Ｂの上下方向に変位するが、係合溝１２３は上下方向に隙間を設けているため、変位しても係合可能である（係合状態を維持できる）。

前述の係合のため、インタフェース部材１２０がカートリッジＢの挿入方向に移動すると、カートリッジ有無検知レバー１３０は、矢印Ｒ３方向にレバー回転中心１３７を中心として回動する。これに伴い、レバー側当接部１３５も矢印Ｒ３方向に回動する。ここで、センサリンク部材１３１は、不図示の付勢手段によって、矢印Ｒ２方向に付勢されている。すなわち、レバー側当接部１３５とセンサリンク側当接部１３６が当接状態を保ちながら、センサリンク部材１３１が矢印Ｒ２方向に回動する。これに伴って、遮光部１３２も回動し、フォトインタラプタ１３３の光軸（不図示）に対して、本実施例においては遮
光状態となる。

ここで、本実施例におけるセンサリンク部材１３１は、先に述べたように不図示の紙幅検知機構と連動している。センサリンク部材１３１は、Ｒ２方向への回動は一定量回動した後は、不図示の紙幅検知機構に当接することで回動が止まる。このとき、センサリンク部材１３１は、遮光部１３２がフォトインタラプタ１３３の光軸（不図示）を遮光した状態を維持する。本実施例では、カートリッジＢが完全に挿入された状態では、カートリッジ有無検知レバー１３０は更に回動した状態であるため、図４に示すように、レバー側当接部１３５はセンサリンク側当接部１３６から離れる位置となっている。

ここで、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１５Ｃを用いて、第２の検知機構としての紙幅検知機構との連動について詳細に説明する。図１５Ａ、図１５Ｂ、図１５Ｃは、装置本体Ａを左斜め後ろ（非駆動側かつ奥側）から見た図である。図１５Ａは、カートリッジＢが挿入されていない状態であり、図１５Ｂは、カートリッジＢが挿入された状態であり、図１５Ｃは、図１５Ｂの状態からシートＰＡが紙幅検知機構に到達し、シートＰＡ幅を検知した状態を示している。なお、搬送ガイド９１は説明のため不図示としている。

図１５Ａにて、カートリッジＢが挿入される前の状態を説明する。本実施例における紙幅検知レバー１５０（図１３Ａ、図１３Ｂ、図１４Ａ、図１４Ｂでは不図示）は、シートＰＡの搬送方向と直交する方向に左右１対配置されており、それぞれ付勢力が同一な不図示の付勢手段によって、ｙ軸回りに矢印Ｒ４方向に付勢されている。なお、本実施例においては、左右同じ動作であるため、片方の構成のみ説明する。また、搬送ガイド９１の不図示の当接部と紙幅検知レバー１５０の突き当て部１５１が接触して停止している。またこのとき、本実施例においては、センサリンク部材１３１のセンサリンク側当接部１３６と紙幅検知レバー側当接部１５２との間には隙間が生じている。また、センサリンク部材１３１の遮光部１３２は、フォトインタラプタ１３３の光軸（不図示）が透過状態になる位置となっている。

図１５Ｂにて、カートリッジＢが挿入された状態を説明する。前述のようにカートリッジＢが挿入されると、センサリンク部材１３１は矢印Ｒ２方向に回転する。ここで、センサリンク部材１３１を付勢する付勢手段の付勢力は、紙幅検知レバー１５０を付勢する付勢手段（不図示）の付勢力の合計に対して小さく設定している。すなわち、カートリッジ有無検知レバー１３０と連動して回動するセンサリンク部材１３１は、センサリンク側当接部１３６と紙幅検知レバー側当接部１５２が当接して停止する。このため、レバー側当接部１３５とセンサリンク側当接部１３６との間には隙間が生じている。またこのとき、センサリンク部材１３１の遮光部１３２は、フォトインタラプタ１３３の光軸（不図示）が遮光状態になる位置となっている。また、接触部材としての紙幅検知部１５３は、シートＰＡの搬送路側に突出した位置となっている。

図１５Ｃにて、搬送されたシートＰＡの横幅が、ある一定のサイズよりも大きいことを検知した状態（第２の連動機構の動作）を説明する。シートＰＡの先端が紙幅検知部１５３に当接すると、紙幅検知部１５３はシートＰＡに押されるため、紙幅検知レバー１５０が回動する。紙幅検知レバー１５０の回動によって、紙幅検知レバー側当接部１５２が回動する。ここで、センサリンク部材１３１は、不図示の付勢手段により、矢印Ｒ２方向に付勢されているため、紙幅検知レバー側当接部１５２とセンサリンク側当接部１３６は当接状態を維持する。これによりセンサリンク部材１３１が回動し、シートＰＡによる紙幅検知レバー１５０の回動がある一定量を超えたとき、センサリンク部材１３１の遮光部１３２は光軸（不図示）が透過状態になる位置となる。これにより、シートＰＡがある一定のサイズよりも大きいことを検知することができる。

その後、シートＰＡの後端が紙幅検知部１５３を抜けると、紙幅検知レバー１５０は図１５Ｂの状態に戻る。また、シートＰＡがある一定のサイズよりも小さい場合は、紙幅検知部１５３とシートＰＡが当接することは無い。よって、紙幅検知レバー１５０は回動せず、フォトインタラプタ１３３の光軸（不図示）は遮光状態を維持する。

以上述べた紙幅検知機構によるシートＰＡのサイズ検知結果を元に、不図示のエンジンコントローラは、例えば、ある一定のサイズよりも小さいと検知された場合は定着温調を下げる、等の制御を行っている。

なお、本実施例では、カートリッジ有無検知機構において遮光部１３２がフォトインタラプタ１３３を透光状態とさせる回転位相と、紙幅検知機構において遮光部１３２がフォトインタラプタ１３３を透光状態とさせる回転位相とが異なっている。すなわち、カートリッジ有無検知機構において、フォトインタラプタ１３３が遮光状態から透光状態に変化する際（カートリッジＢが取り外されるとき）の遮光部１３２の回転方向は、一方の回転方向となる。紙幅検知機構において、フォトインタラプタ１３３が遮光状態から透光状態に変化する際（記録材の通過を検知するとき）の遮光部１３２の回転方向は、上記一方の回転方向とは逆の他方の回転方向となる。見方を変えると、カートリッジＢが装置本体Ａに装着され、記録材の搬送の幅が検知されるまでの一連の流れにおいて、遮光部１３２がフォトインタラプタ１３３に対して回転する方向は、一つの方向（他方の回転方向）となる。同様に、記録材の通過が検知されなくなり、カートリッジＢが装置本体Ａから取り外されるまでの一連の流れにおいても、遮光部１３２がフォトインタラプタ１３３に対して回転する方向は、一つの方向（一方の回転方向）となる。

次に、定着入口シャッタ機構について説明する。前述のとおり、インタフェース部材１２０は、斜面を含むスライド面１２４を有している。すなわち、インタフェース部材１２０がカートリッジＢ挿入方向に移動すると、スライド面１２４もカートリッジＢ挿入方向に移動する。シャッタリンク部材１４２のスライド面当接部１４３は常にスライド面１２４と当接状態であり、かつ、図１４Ａにおける上下方向（ｚ軸方向）のみに直動可能であるため、スライド面１２４の移動に伴って、スライド面当接部１４３が上方向に移動する。すなわち、スライド面１２４の斜面は、カム面として機能している。これによりシャッタ押上げ部１４４も上方向に移動する。

ここで、本実施例におけるカートリッジＢの挿入に伴う、インタフェース部材１２０とシャッタリンク部材１４２、定着入口シャッタの動作を図１６Ａ、図１６Ｂ、図１６Ｃに示す。図１６Ａ、図１６Ｂ、図１６Ｃは、装置本体Ａを左側（非駆動側）から見た図であり、また、本発明に関する部分を可視化するため搬送ガイド９１等の本発明に関わらない部品は表示していない。

図１６Ａは、カートリッジＢのカートリッジ側突出部１０２と本体側当接部１２２が接触した瞬間の状態を示している。カートリッジＢの挿入に伴い、インタフェース部材１２０は、カートリッジＢの挿入方向に移動する。図１６Ｂは、カートリッジＢの挿入を更に進めた瞬間の図である。本実施例においては、図１６Ｂに示すように、インタフェース部材１２０の移動途中で、シャッタ押上げ部１４４とシャッタ側当接部１４５の接触を先端部から根元部へと切り替えている。すなわち、定着入口シャッタ１４０は、シャッタ押上げ部１４４が当接するの被当接部としてのシャッタ側当接部１４５の回転軸中心からの距離が、回転に伴い変化する構成となっており、閉状態から開状態への移動では回転に伴い短くなる。これは、インタフェース部材１２０の移動量、シャッタリンク部材１４２の移動量を減らすことで、装置本体Ａの更なる小型化を図るためである。例えば、シャッタ側当接部１４５の回転軸中心からの距離が一定の場合には、インタフィール部材１２の移動量を本実施例よりも長くしなければならなくなる。図１６Ｃは、カートリッジＢが完全に
挿入された状態を示している。この状態において、シャッタリンク部材１４２のスライド面当接部１４３は、インタフェース部材１２０のスライド面１２４の最上部である平面部に到達している。すなわち、シャッタ押上げ部１４４は最も上部にあり、シャッタ側当接部１４５の根元側が最も持ち上げられている状態である。このとき、定着入口シャッタ１４０は完全に開いた開放状態となる。

前述したとおり、本実施例におけるシャッタ押上げ部１４４とシャッタ側当接部１４５の接触の切り替えは、装置本体Ａの更なる小型化を目的としている。よって、インタフェース部材１２０やシャッタリンク部材１４２の動作に十分な空間がある場合、すなわち、シャッタリンク部材１４２のシャッタ押上げ部１４４が、図１６Ｃにおける定着入口シャッタ１４０のシャッタ側当接部１４５の先端側と接触する位置まで上昇させることができる場合は、接触の切り替え無しでも構成可能である。

以上説明したように、カートリッジ有無検知機構と定着入口シャッタ機構を一つのインタフェース部材で連動させることで、省スペース、部品点数削減によるコストダウンを達成することができる。

また、本実施例ではインタフェース部材１２０を直動とし、カートリッジ有無検知機構を係合溝を用いた直動と回動のリンク機構、定着入口シャッタ機構をスライド面を用いたカム機構とした。しかし、一つのインタフェース部材を介した連動機構については、本実施例で示した構成に限定されるものではない。また、カートリッジＢが装着状態から取り外される際の各機構の動作は、上述した説明と逆の順序で動作することになる。かかる動作の説明は省略する。

＜実施例２＞
以下、本発明の実施例２を図面に基づいて詳細に説明する。実施例２は、不図示の紙幅検知機構との連動が不要である場合を示している。なお、画像形成装置本体Ａ、カートリッジＢに関する構成や画像形成プロセス、カートリッジＢの挿抜の動作等は実施例１と同様であるため、再度の説明を省略する。実施例２において特に説明しない事項は実施例１と同様である。

＜カートリッジ有無検知機構と定着入口シャッタ機構の構成＞
カートリッジ有無検知機構の構成について、図１７、図１８Ｂを用いて説明する。図１７は、本発明の実施例２におけるインタフェース部材２２０の単部品の説明図である。図１８Ａ、図１８Ｂは、カートリッジＢが挿入されていない状態を示しており、図１８Ａは、装置本体Ａの左側から見た図であり、図１８Ｂは、装置本体Ａの右斜め後ろから見た図である。なお、図１８Ａ、図１８Ｂは、本発明に関する部分を可視化するため、搬送ガイド９１等の本発明に関わらない部品は表示していない。

装置本体Ａの搬送ガイド９１は、カートリッジＢの挿入方向に対して略直動可能なインタフェース部材２２０を有している。インタフェース部材２２０は、カートリッジ側当突出部１０２と当接するための本体側当接部２２２を有している。

インタフェース部材２２０は、遮光部２２３を有している。また装置本体Ａには、遮光部２２３によって光軸（不図示）が透過または遮光に状態が切り替えられるフォトインタラプタ２３３が備えられている。この部分が本実施例におけるカートリッジ有無検知機構である。

また、搬送ガイド９１は、定着装置９へシートＰＡが搬送される定着入口部１４１に、定着入口シャッタ機構を有している。定着入口シャッタ機構は、インタフェース部材２２
０に備えているスライド面２２４を含めて、実施例１で説明したものと同様であるため説明を省略する。

また、実施例１での説明と同様に、本実施例におけるインタフェース部材２２０は、スプリング等の付勢手段１２５により、カートリッジＢが挿入される方向と逆方向に常に付勢されている。

また、実施例１での説明と同様に、本実施例における定着入口シャッタ１４０は、不図示の付勢部材によって、常に矢印Ｒ１方向に付勢されている。

＜カートリッジ有無検知機構と定着入口シャッタ機構の連動＞
カートリッジ有無検知機構と定着入口シャッタ機構の連動について図１８Ａ、図１８Ｂ、１９で詳細に説明する。

はじめにカートリッジＢが装置本体Ａに挿入されていない状態を、図１８Ａ、図１８Ｂを用いて説明する。インタフェース部材２２０は付勢手段１２５によって本体側当接部２２２がカートリッジＢの挿入方向と逆方向に付勢されて突出した位置となっている。この時、遮光部２２３はフォトインタラプタ２３３の光軸（不図示）が透過状態となる位置になっている。また、破線矢印ＳＰはシート搬送路を示している。すなわち、カートリッジＢが挿入されていない状態では、定着入口シャッタ１４０は搬送路を塞ぐ姿勢となっている。定着入口シャッタ機構に関しては実施例１で説明したものと同様であるため、説明は省略する。

次に、カートリッジＢが装置本体Ａに挿入された状態を、図１９Ａ、図１９Ｂを用いて説明する。図１９Ａは、装置本体Ａの左側から見た図であり、図１９Ｂは、装置本体Ａの右斜め後ろから見た図である。なお、図１９Ａ、図１９Ｂは本発明に関する部分を可視化するため、搬送ガイド９１等の本発明に関わらない部品は表示していない。

カートリッジＢが装置本体Ａに挿入された状態では、実施例１での説明と同様に、カートリッジ側突出部１０２が本体側当接部２２２を押し込み、インタフェース部材２２０がカートリッジＢ挿入方向に移動した状態となる。

前述のとおり、インタフェース部材２２０には遮光部２２３が備えられており、カートリッジＢの挿入に伴い、遮光部２２３も移動する。そして、カートリッジＢが完全に挿入された状態（図１９Ａ、図１９Ｂ）では、フォトインタラプタ２３３の光軸（不図示）が遮光状態となる位置に移動する。

前述のとおり、定着入口シャッタ機構に関しては、インタフェース部材２２０のスライド面２２４を含めて、実施例１と同様である。すなわち、実施例１での説明のように、カートリッジＢが挿入されると、定着入口シャッタ１４０が回転し、定着入口部１４１が完全に開いた状態になる。

以上説明したように、本実施例によれば、紙幅検知機構との連動が不要である場合でも、カートリッジ有無検知機構と定着入口シャッタ機構を一つのインタフェース部材で連動させることで、省スペース、部品点数削減によるコストダウンを達成することができる。

また、本実施例ではインタフェース部材２２０を直動とし、定着入口シャッタ機構をスライド面を用いたカム機構とした。しかし、一つのインタフェース部材を介した連動機構については、本実施例で示した構成に限定されるものではない。

また、本実施例ではインタフェース部材２２０に遮光部２２３を設けたが、シャッタリンク部材１４２や定着入口シャッタ１４０に遮光部を設けても良い。

９…定着装置、６２…電子写真感光体ドラム、１０２…カートリッジ側突出部、１２０…インタフェース部材、１２３…係合溝、１２４…スライド面、１３０…カートリッジ有無検知レバー、１３１…センサリンク部材、１３２…遮光部、１３３…フォトインタラプタ（検出部）、１３４…係合ボス、１３５…レバー側当接部、１３６…センサリンク側当接部、１４０…定着入口シャッタ、１４１…定着入口部、１４２…シャッタリンク部材、１４３…スライド面当接部、１４４…シャッタ押上げ部、１４５…シャッタ側当接部、１４６…シャッタ回転中心、１５０…紙幅検知レバー、１５１…突き当て部、１５２…紙幅検知レバー側当接部、１５３…紙幅検知部

Claims (15)

1. 記録材にトナー画像を形成するための画像形成装置であって、
   当接部を有するカートリッジと、
   前記カートリッジが着脱可能な装着部が設けられた装置本体であって、前記カートリッジの前記装着部への装着の有無を検知する検知機構と、前記トナー画像が形成された記録材を定着ニップ部で搬送しつつ加熱することによって前記トナー画像を記録材に定着するための定着部と、を有する装置本体と、
   を備え、
   前記検知機構は、
   センサと、
   前記センサに作用するように構成された作用部であって、前記カートリッジが前記装着部に装着されていない未装着状態において第１位置にあり且つ前記カートリッジが前記装着部に装着されている装着状態において前記センサが前記第１位置にある時と異なる信号を出力する第２位置にあるように、前記第１位置と前記第２位置の間を移動可能な作用部と、
   を有し、
   前記定着部は、前記未装着状態において前記定着ニップ部の入り口を塞ぐ閉鎖位置にあり且つ前記装着状態において前記入り口を開放する開放位置にあるように、前記閉鎖位置と前記開放位置の間を移動可能であるシャッタを備え、
   前記装置本体は、前記カートリッジを前記装着部に装着する際に前記カートリッジの前記当接部と当接するように構成された被当接部が設けられ且つ前記シャッタとは別部材であるインタフェース部材を有し、
   前記インタフェース部材の前記被当接部と前記カートリッジの前記当接部の当接によって前記インタフェース部材が移動させられることによって、前記作用部は前記第１位置から前記第２位置へ移動させられ、前記シャッタは前記閉鎖位置から前記開放位置へ移動させられ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。
2. 前記装置本体は、前記インタフェース部材を前記カートリッジの前記装着部への装着方
   向と反対方向に付勢する付勢部材を有し、
   前記インタフェース部材は、前記被当接部が前記カートリッジの当接部に当接させられることによって、前記付勢部材の付勢力に抗して前記装着方向に直線移動するように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記作用部は、前記インタフェース部材とは別部材であり、
   前記シャッタは、前記閉鎖位置と、前記開放位置と、の間を第１回転軸線を中心に回転するように構成され、
   前記作用部は、前記第１位置と、前記第２位置と、の間を第２回転軸線を中心に回転するように構成されている、
   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。
4. 前記シャッタの前記閉鎖位置から前記開放位置への回転方向は、前記作用部の前記第１位置から前記第２位置への回転方向と反対方向である、
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記第２回転軸線は、前記第１回転軸線と同じ方向に延びており、
   前記第１回転軸線の方向にみたときに、重力方向において前記第１回転軸線は、前記第２回転軸線よりも上方にあり、
   前記センサは、重力方向において前記第１回転軸線と前記第２回転軸線の間にある、
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
6. 前記装置本体は、
   記録材を前記定着ニップ部へ向けて搬送する搬送部材と、
   前記搬送部材によって搬送されている記録材と接触して前記第２回転軸線を中心に回転するように構成された接触部を有し、
   前記作用部は、前記接触部が記録材に回転させられることによって前記第２回転軸線を中心に前記第２位置から第３位置に回転させられるように構成され、
   前記センサは、前記第３位置にあるときに前記第２位置にあるときとは異なる信号を出力する、
   ことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記第３位置は、前記作用部が前記第１位置から前記第２位置へ向かう回転方向に前記作用部が前記第２位置から回転した位置である、
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記接触部は、所定幅以上の幅を有する記録材と接触し、前記所定幅より狭い幅を有する記録材とは接触しない位置に設けられている、
   こと特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
9. 前記インタフェース部材は、前記装着方向に向かうほど下方に向かうように傾斜した傾斜面を有し、
   前記装置本体は、前記カートリッジが前記装着方向に移動させられる際に前記インタフェース部材の前記傾斜面と当接して上方に押し上げられることによって前記シャッタを前記閉鎖位置から開放位置へ回転させるための中間部材を有する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
10. 前記カートリッジは感光ドラムを有し、
    前記カートリッジの当接部は、前記カートリッジが前記装着部への装着のために移動さ
    せられる装着方向において前記感光ドラムよりも下流側であり且つ前記感光ドラムの回転軸線の方向において前記カートリッジの端部に設けられている、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記作用部は、前記インタフェース部材に一体的に形成されている、
    ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
12. 前記カートリッジは感光ドラムを有し、
    前記感光ドラムと当接して転写ニップを形成する転写ローラを更に有し、
    前記定着部は前記感光ドラムよりも上方に設けられ、
    前記転写ニップから前記定着ニップ部の間において記録材は上方に向けて搬送されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 前記センサは、光を発する発光素子と、前記発光素子から発光された光を受光する受光素子と、を有し、前記作用部が前記第１位置にある時と前記第２位置にある時とで前記受光素子の受光状態が異なる、
    ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 前記センサは、光を発する発光部と、前記発光部から発光された光を受光する受光部と、を有し、前記作用部が前記第１位置にある時と前記第２位置にある時とで前記受光部の受光状態が異なり、前記作用部が前記第１位置にある時と前記第３位置にあるときは前記受光状態が同じである、
    ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
15. 前記インタフェース部材の前記被当接部は、前記第１回転軸線の方向において、前記センサよりも外側に設けられている、
    ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
    

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