(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の画像形成プロセスにより記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、
前記画像を形成する画像形成部と、
前記記録媒体を搬送する搬送部と、
前記画像形成部及び前記搬送部を駆動する複数の駆動部と、
前記画像形成プロセスの条件を設定するための情報を所定の対象物から読み取る読取部と、
前記対象物と前記読取部との間に介在し、前記読取部を遮蔽する遮蔽部材と、
前記駆動部の何れかの駆動力により、前記遮蔽部材を、前記読取部による読み取りを可能にする開状態及び前記読取部を遮蔽する閉状態の何れかに切り替える開閉機構と、
前記遮蔽部材が前記開状態にあるときに当接する突き当て部と、
前記開閉機構は、前記駆動力を受けるセクタ歯車からなり、
前記セクタ歯車のギヤ歯は、前記遮蔽部材が開状態となったとき前記駆動力を受ける部分に可撓性ダミーギヤ歯を有し、
前記可撓性ダミーギヤ歯は、前記遮蔽部材が前記開状態となった後、前記遮蔽部材に前記開状態とするための駆動力が与えられた場合に、受けた前記駆動力を逃がす方向に移動可能に設けられる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記対象物は前記画像形成プロセスによりトナー像が形成される像担持体であり、
前記情報は前記トナー像の色に関する情報であ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】
前記像担持体は前記記録媒体を搬送する搬送ベルトであり、
前記色に関する情報は色ずれ情報または濃度情報であることを特徴とする、請求項２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置、特に、電子写真プロセスにより記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体の搬送ベルトに現像剤（以下、トナーと称す）からなる評価パターンを形成し、この評価パターンをフォトセンサにより検出し、この検出結果に基づいて画像の色ずれや濃度を補正する画像形成装置がある。このような画像形成装置では、フォトセンサの表面にトナーが付着すると評価パターンの検出が正確にできないため、フォトセンサを使用しない時には、フォトセンサの表面をシャッタなどの遮蔽部材で覆う必要がある。
【０００３】
フォトセンサの表面を覆う遮蔽部材を有する画像形成装置に関する発明が、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の画像形成装置は、記録媒体を搬送するベルトと、ベルト上に転写された評価パターンを検出するフォトセンサと、フォトセンサの表面を覆うシャッタ（遮蔽部材）とを備えている。シャッタの回動は、例えば、定着ローラを駆動するモータの回転を利用している。そして、シャッタの回動に必要な駆動力は、定着ローラを駆動するモータで発生した駆動力を、遊星ギア等を用いた歯車列を介してシャッタの機構部に伝達することで得られる。
【特許文献１】特開２００４−１３８７７６号公報（７−１０頁、第１２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、フォトセンサを覆うシャッタの開放角度は、フォトセンサの形状的な制約などにより、所定の範囲内に限定されることになる。そのため、シャッタを駆動するためのモータの回転量は、指定されるシャッタの開放角度に応じた量だけ回転するように制御される必要がある。しかしながら、シャッタの開閉動作にはばらつきがあり、必ずしもモータの回転量に対して常に同じ開放角度でシャッタが開くとは限らない。そのため、特許文献１に記載の画像形成装置などでは、シャッタの開放位置を検出するための位置決めセンサなどを別途設ける必要があるものと思われ、構造及び制御が煩雑化する虞がある。
【０００５】
また、シャッタの動作ばらつきを見込んで、理論上シャッタが全開状態となる基準のモータの回転量よりも多くモータを回転させるようにして、フォトセンサ使用時にシャッタが常に全開状態となるように制御することも考えられる。この場合は、シャッタの開放位置を検出するための位置決めセンサなどは不要となる。しかしながら、シャッタの動作ばらつきの発生形態は様々であり、例えば、モータの駆動力を伝達する駆動ギアと、シャッタを開閉するための遊星ギアとが所定のタイミングよりも早い段階で噛合った場合、シャッタの開放動作が物理的な開放限界点（例えば、フレームの障壁やストッパなど）を超えても継続され、上述した駆動ギアや遊星ギアが破損する虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る画像形成装置は、所定の画像形成プロセスにより記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、前記画像を形成する画像形成部と、前記記録媒体を搬送する搬送部と、前記画像形成部及び前記搬送部を駆動する複数の駆動部と、前記画像形成プロセスの条件を設定するための情報を所定の対象物から読み取る読取部と、前記対象物と前記読取部との間に介在し、前記読取部を遮蔽する遮蔽部材と、前記駆動部の何れかの駆動力により、前記遮蔽部材を、前記読取部による読み取りを可能にする開状態及び前記読取部を遮蔽する閉状態の何れかに切り替える開閉機構と、前記遮蔽部材が前記開状態にあるときに当接する突き当て部と、前記開閉機構は、前記駆動力を受けるセクタ歯車からなり、前記セクタ歯車のギヤ歯は、前記遮蔽部材が開状態となったとき前記駆動力を受ける部分に可撓性ダミーギヤ歯を有し、前記可撓性ダミーギヤ歯は、前記遮蔽部材が前記開状態となった後、前記遮蔽部材に前記開状態とするための駆動力が与えられた場合に、受けた前記駆動力を逃がす方向に移動可能に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る画像形成装置によれば、遮蔽部材が開放され、突き当て部に当接した後に駆動部から継続的に駆動力が与えられたとしても、駆動力が遮蔽部材に伝達されることを阻止できる位置維持機構を設けたので、遮蔽部材を開閉するための開閉機構の構造及び制御を簡略化しつつ、遮蔽部材に駆動力を伝達するための歯車等が破損することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
１）第１実施形態
〔構成〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１０００の概略構成図である。
【０００９】
画像形成装置１０００は、電子写真プロセスを利用してカラー画像を形成するものであり、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色に対応した画像形成部２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃを配列した、いわゆるタンデム方式の画像形成装置である。
【００１０】
画像形成部２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃは、記録媒体Ｐの搬送方向（図１において矢印Ａで示す方向）に順に配列されている。なお、以下の説明では、図１における左側、すなわち、記録媒体Ｐの搬送方向下流側をＦ方向（前方向）とし、図１における右側、すなわち、記録媒体Ｐの搬送方向上流側をＲ方向（後方向）とする。
【００１１】
画像形成部２Ｋは、図中時計回りに回転する像担持体としての感光体ドラム２０を有している。感光体ドラム２０は、ドラムモータ３０８Ｋ（図２）により回転駆動される。この感光体ドラム２０の周囲には、帯電ローラ２１、ＬＥＤヘッド２２及び現像ユニット２３が配設されている。現像ユニット２３は、ブラックのトナーを収容するトナー収容器２３ｃを有しており、このトナー収容器２３ｃの下方には、現像ローラ２３ａ及び供給ローラ２３ｂが設けられている。感光体ドラム２０の下側には、感光体ドラム２０との間で記録媒体Ｐを挟み込むように、例えば、転写器としての転写ローラ２４が設けられている。
【００１２】
帯電ローラ２１は、感光体ドラム２０の表面を一様に帯電させる。ＬＥＤヘッド２２は、一様に帯電した感光体ドラム２０の表面を画像情報に応じて選択的に露光する。感光ドラム２０の表面のうち、露光された部分は電荷が除去され、露光されなかった部分は電荷が残って静電潜像が形成される。現像ユニット２３は、感光体ドラム２０の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して、トナーからなる可視像（以下、トナー像と称す）を形成する。転写ローラ２４は、記録媒体Ｐの背面からトナーと逆極性の電圧を印加し、感光体ドラム２０の表面に形成されたトナー像を電気的な吸引力により記録媒体Ｐに転写する。
【００１３】
画像形成部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃは、いずれも画像形成部２Ｋと同様の構成を有している。ただし、画像形成部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃの各現像ユニット２３は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアンのトナーを収容している。
【００１４】
記録媒体Ｐを搬送するベルト１は、いわゆる無端ベルトであり、一対のローラ２５，２６の間に掛け渡されている。ローラ２５，２６は、いずれも回転軸方向がベルト１の幅方向に一致し、転写ローラ２４を挟み込むように設けられている。なお、ローラ２５は、ベルト駆動モータ３０６（図２）により回転駆動されるベルト駆動ローラであり、ローラ２６は、ベルト駆動ローラ２５に連動して回転する従動ローラである。ベルト駆動ローラ２５の回転により、ベルト１は図１の矢印Ａで示す方向に移動する。
【００１５】
ベルト駆動ローラ２５の図中左側、すなわち、記録媒体Ｐの搬送方向下流側には、未定着のトナー像が担持された記録媒体Ｐを熱加圧してトナー像を定着させる定着部１６が配設されている。定着部１６は、ヒータ３０５（図２）を内蔵した定着ローラ１６ａと、定着ローラ１６ａとの間で記録媒体Ｐを挟み込んで加圧する加圧ローラ１６ｂと、定着ローラ１６ａを回転させるための駆動力を供給する定着モータ２００（図２）と、定着モータ２００の駆動力を定着ローラ１６ａに伝達する機構（例えば、歯車列）とを有している。
【００１６】
定着部１６の図中左側、すなわち、記録媒体Ｐの搬送方向下流側には、記録媒体Ｐを画像形成装置１０００の上部に設けられた排出部１９に案内する２組の排出ローラ対１７，１８が設けられている。
【００１７】
画像形成装置１０００の下部には、記録媒体Ｐを収容する収容部１０が設けられている。収容部１０の図中右側、すなわち、記録媒体Ｐの搬送方向下流側には、記録媒体Ｐを収容部１０から取り出す小径の補助ローラ１２と、大径の給紙ローラ１３とが並設されている。補助ローラ１２及び給紙ローラ１３は、給紙モータ３０７（図２）により回転駆動される。収容部１０の補助ローラ１２側には、記録媒体Ｐの先端を補助ローラ１２及び給紙ローラ１３に押し当てるための傾斜板１１が設けられている。収容部１０から画像形成部２Ｋに到る記録媒体Ｐの搬送路には、記録媒体Ｐを搬送する２組の搬送ローラ対１４，１５が設けられている。
【００１８】
画像形成装置１０００には、搬送路に沿って記録媒体Ｐの通過を検知する媒体センサ２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄが設けられている。媒体センサ２７ａは搬送ローラ対１４の上流側に配設され、媒体センサ２７ｂは搬送ローラ対１５の上流側に配設されている。また、媒体センサ２７ｃは従動ローラ２６の上流側に配設され、媒体センサ２７ｄは定着部１６の下流側に配設されている。
【００１９】
ベルト駆動ローラ２５の近傍には、色ずれに関する情報を検出する読取部としての色ずれセンサ３ａ，３ｂが設けられている。色ずれセンサ３ａ，３ｂは、ベルト１上に形成されたトナー像からなる色ずれ検出用の評価パターンを光学的に検出する。色ずれセンサ３ａ，３ｂは、ベルト駆動ローラ２５の下側に、ベルト１の幅方向の両端部に対向するように配設されている。これらの色ずれセンサ３ａ，３ｂは、いずれも発光素子と受光素子とを有している。発光素子は、ベルト１上に形成された色ずれ検出用の評価パターンに光を照射する。受光素子は、評価パターンからの反射光を検出し、反射光の強度に応じた電圧信号を出力する。
【００２０】
また、ベルト駆動ローラ２５の近傍には、濃度に関する情報を検出する読取部としての濃度センサ４が設けられている。濃度センサ４は、画像形成部２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃによりベルト１に形成されたトナー像からなる濃度検出用の評価パターンを光学的に検出する。濃度センサ６は、発光素子と受光素子とを有している。発光素子は、ベルト１上に形成された濃度検出用の評価パターンに光を照射する。受光素子は、評価パターンからの反射光を検出し、反射光の強度に応じた電圧信号を出力する。
【００２１】
また、画像形成装置１０００には、色ずれセンサ３ａ，３ｂ及び濃度センサ４を使用しない時に、これらのセンサを覆う遮蔽部材としてのシャッタと、シャッタの開閉機構（図１において破線で示す構成１００）が備えられている。
【００２２】
図３は、図１で示された構成１００、すなわち、色ずれセンサ３ａ，３ｂ及び濃度センサ４と、これらのセンサを覆うシャッタと、シャッタの開閉機構とを含む構成を示す斜視図である。図４は、構成１００を示す分解斜視図である。図５は、構成１００を示す平面図である。
【００２３】
色ずれセンサ３ａ，３ｂ及び濃度センサ４を支持するフレーム１１０は、ベルト駆動ローラ２５（図１）の回転軸方向と略平行に延びる支持板１１１を有している。支持板１１の長手方向の両端には、互いに平行な一対の側板１１２ａ，１１２ｂが取付けられている。側板１１２ａ，１１２ｂには、ベルト駆動ローラ２５が軸受（図示せず）を介して装着されるローラ装着部１１３ａ，１１３ｂが形成されている。
【００２４】
図４に示すように、支持板１１１の下端から後方（図４において矢印Ｒで示す方向）に向かって底部１１４が延び、底部１１４の長手方向両端部における後端から後方（矢印Ｒの方向）に向かってセンサ支持部１１５ａ，１１５ｂが延びている。また、側板１１２ａ，１１２ｂの下端から下方に向かってシャッタ支持部１１６ａ，１１６ｂが延びている。
【００２５】
色ずれセンサ３ａ，３ｂは、検出面、すなわち、発光素子及び受光素子が形成された面を上方に向けた状態で、取付け板１２０に取付けられている。取付け板１２０は、センサ支持部１１５ａ，１１５ｂの下側にネジ１２１ａ,１２１ｂにより固定されており、色ずれセンサ３ａ，３ｂは、それぞれセンサ支持部１１５ａ，１１５ｂに形成された孔部１１７ａ，１１７ｂを貫通して上方に突出している。また、色ずれセンサ３ａ，３ｂの上面及び側面は、センサ支持部１１５ａ，１１５ｂを介して、例えば、アクリル樹脂からなる透明のカバー１２２ａ，１２２ｂでそれぞれ覆われている。
【００２６】
底部１１４の長手方向中央部における後端から上方に向かって鉛直部１１８ａ，１１８ｂが延び、取付け板１１９を介して鉛直部１１８ａ，１１８ｂに濃度センサ４が取付けられている。
【００２７】
側板１１２ａ，１１２ｂの間には、色ずれセンサ３ａ，３ｂ及び濃度センサ４を覆うシャッタ（遮蔽部材）１３０が設けられている。シャッタ１３０は、センサカバー１３１と、回転軸１３２ａ，１３２ｂとを有しており、シャッタ支持部１１６ａ，１１６ｂを回動中心として、所定の角度内で回動可能に取付けられている。
【００２８】
センサカバー１３１の中央部には、シャッタ１３０の開放時に濃度センサ４の取付け板１１９に当接し、シャッタ１３０の最大開放角を規定するストッパ部１３３が設けられている。ストッパ部１３３には、濃度センサ４の上面に付着した異物、例えば、トナーなどをシャッタ１３０の回動に伴って除去する、除去部材としてのワイパー１３４が取付けられている。
【００２９】
センサカバー１３１には、３つの開口部１３５ａ，１３５ｂ，１３５ｃが形成されている。開口部１３５ａ，１３５ｂは、シャッタ１３０が図３に示す開位置にある時、色ずれセンサ３ａ，３ｂの上方に位置し、それぞれ色ずれセンサ３ａ，３ｂの上面を開放する。一方、シャッタ１３０が後方（図３において矢印Ｒで示す方向）に回動して閉位置となった時、開口部１３５ａ，１３５ｂはそれぞれ色ずれセンサ３ａ，３ｂの上方位置から離れ、センサカバー１３１が色ずれセンサ３ａ，３ｂの上面を遮蔽する。同様に、開口部１３５ｃは、シャッタ１３０が図３に示す開位置にある時、濃度センサ４の上方に位置し、濃度センサ４の上面を開放する。一方、シャッタ１３０が後方（図３において矢印Ｒで示す方向）に回動して閉位置となった時、開口部１３５ｃは濃度センサ４の上方位置から離れ、センサカバー１３１が濃度センサ４の上面を遮蔽する。
【００３０】
なお、開口部１３５ａ，１３５ｂの近傍には、色ずれセンサ３ａ，３ｂの上面に付着した異物、例えば、トナーなどをシャッタ１３０の回動に伴って除去する、除去部材としてのブレード１３６ａ，１３６ｂがそれぞれ取付けられている。ブレード１３６ａ，１３６ｂは、例えば、シリコンゴム等の弾性体で形成されている。
【００３１】
シャッタ１３０と支持板１１１との間には、シャッタ１３０を支持板１１１から離れる方向（図４において矢印Ｒで示す方向）に付勢するコイルバネ１３７が設けられている。
【００３２】
次に、シャッタ１３０を開閉するための駆動系について説明する。図６（Ａ）及び（Ｂ）は、シャッタ１３０を開閉するための駆動系を示す図である。なお、図６（Ａ）及び（Ｂ）においては、駆動系を構成する各歯車を実際の歯型及びピッチ円で表している。
【００３３】
シャッタ１３０の回転軸１３２ａにはシャッタギア１４０が取付けられている。シャッタギア１４０は、回転軸１３２ａに形成されたキー部１３８に勘合するキー溝部（図示せず）を有している。これらのキー構造により、シャッタギア１４０はシャッタ１３０と一体となって回動することができる。なお、シャッタギア１４０は、部分的にギア歯１４１が形成されたセクタ歯車の一種である。
【００３４】
シャッタギア１４０には、ダミーギア１５０が設けられている。そして、ダミーギア１５０の上端には、可撓性を有する腕部１５２が形成されており、腕部１５２の先端にはギア歯１４１と同形状のギア歯１５１が形成されている。ダミーギア１５０は、シャッタギア１４０の突き当て部１４２に付勢して当接された状態で固定されている。
【００３５】
シャッタ１３０の開閉は、例えば、定着ローラ１６ａを駆動する定着モータ２００の駆動力を利用して行われる。定着モータ２００の出力軸には、モータ歯車２０１が取付けられている。このモータ歯車２０１に係合するように、主歯車２０２が設けられている。主歯車２０２と同軸に、この主歯車２０２よりも径の小さい小径歯車２０３が主歯車２０２と一体に形成されている。主歯車２０２及び小径歯車２０３は、共通の回転軸Ｓにより回転可能に支持されている。小径歯車２０３に係合するように、揺動レバー２０８に支持された揺動歯車２０４及び揺動歯車２０５が設けられている。揺動レバー２０８は、長尺状の部材を略中央部で屈曲させた形状をしており、その略中央部を上述した回転軸Ｓが貫通し、この回転軸Ｓを中心に揺動可能となっている。揺動レバー２０８の両端には、揺動歯車２０４，２０５を支持するための支軸部２０４ａ，２０５ａがそれぞれ突出形成されている。揺動レバー２０８の時計回り方向及び反時計回り方向の揺動範囲を規制する位置に、ストッパーピン２０８ａ，２０８ｂがそれぞれ設けられている。
【００３６】
図６（Ａ）に示すように、定着モータ２００が図中時計回り（正方向）に回転すると、その出力軸に取付けられたモータ歯車２０１が図中時計回りに回転し、これに係合する主歯車２０２は図中反時計回りに回転する。主歯車２０２と一体に形成された小径歯車２０３も図中反時計回りに回転する。小径歯車２０３と揺動歯車２０４，２０５との係合、及び揺動歯車２０４，２０５と支軸部２０４ａ，２０５ａとの間の摩擦により、揺動レバー２０８が図中反時計回りに揺動する。揺動レバー２０８が図中反時計回りに揺動した時、揺動歯車２０５が係合する位置に定着ローラ１６ａ(図１)を回転させるための定着ローラ駆動歯車２０６が設けられている。この定着ローラ駆動歯車２０６には、排出ローラ対１７，１８を回転させるための排出ローラ駆動歯車２０７が係合している。
【００３７】
一方、図６（Ｂ）に示すように、定着モータ２００が図中反時計回り（逆方向）に回転すると、その出力軸に取付けられたモータ歯車２０１が図中反時計回りに回転し、これに係合する主歯車２０２は図中時計回りに回転する。主歯車２０２と一体に形成された小径歯車２０３も図中時計回りに回転する。これにより、揺動レバー２０８が図中時計回りに揺動する。揺動レバー２０８が図中時計回りに揺動した時、揺動歯車２０５が係合する位置にシャッタギア１４０が設けられている。
【００３８】
次に、画像形成装置１０００の制御系について説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１０００の制御系を示すブロック図である。
【００３９】
画像形成装置１０００の制御部３００は、上述した色ずれセンサ３ａ，３ｂ、濃度センサ４及び媒体センサ２７ａ〜２７ｄのほか、コマンド／画像処理部３０２に接続されている。コマンド／画像処理部３０２は、インターフェース３０１を介して外部のコンピュータから入力されたコマンド及び画像データを処理する。また、制御部３００は、ＬＥＤ制御部３０３、高圧制御部３０４及びヒータ３０５に接続され、これらを制御する。ＬＥＤ制御部３０３は、画像形成部２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃの各ＬＥＤヘッド２２の制御を司る。さらに、制御部３００は、定着ローラ１６ａを回転駆動する定着モータ２００、ベルト駆動ローラ２５を回転駆動するベルト駆動モータ３０６、給紙ローラ１３等を回転駆動する給紙モータ３０７、各画像形成部２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃにおける感光体ドラム２０を回転駆動するドラムモータ３０８Ｋ，３０８Ｙ，３０８Ｍ，３０８Ｃを制御する。
【００４０】
〔動作〕
次に、画像形成装置１０００の動作について説明する。
【００４１】
画像形成装置１０００の制御部３００は、画像形成装置１０００の電源を投入した後、または現像ユニット２３等を交換した後に、定着ローラ１６ａのヒータ３０５を加熱し、次いで、シャッタ１３０を閉位置から開位置に移動させる処理を行う。
【００４２】
すなわち、制御部３００は、まず、図６（Ａ）に示すように、定着モータ２００を一旦図中時計回りに回転させ、揺動レバー２０８を図中反時計回りに揺動させてストッパーピン２０８ｂに当接させる。
【００４３】
次いで、制御部３００は、図６（Ｂ）に示すように、定着モータ２００を図中反時計回りに所定のパルス数だけ回転させ、揺動レバー２０８を図中時計回りに揺動させてストッパーピン２０８ａに当接させる。これにより、揺動歯車２０４がシャッタギア１４０に係合する。揺動歯車２０４とシャッタギア１４０が係合することにより、定着モータ２００の駆動力がモータ歯車２０１、主歯車２０２、小径歯車２０３、揺動歯車２０４、シャッタギア１４０を介してシャッタ１３０に伝達される。
【００４４】
定着モータ２００がさらに図中反時計回りに回転すると、シャッタ１３０は、コイルバネ１３７の付勢力に抗して前方（図６（Ｂ）において矢印Ｆで示す方向）に移動する。これにより、シャッタ１３０の開口部１３５ａ，１３５ｂが色ずれセンサ３ａ，３ｂの上方に位置し、それぞれ色ずれセンサ３ａ，３ｂの上面を開放する。また、シャッタ１３０の開口部１３５ｃが濃度センサ４の上方に位置し、濃度センサ４の上面を開放する。この時、シャッタ１３０は全開状態となり、シャッタ１３０のストッパ部１３３は濃度センサ４の取付け板１１９に当接している。
【００４５】
なお、制御部３００による定着モータ２００の回転制御は、モータパルス数のカウントのみに基づく、いわゆるオープンループ制御である。図６（Ａ）に示すように、定着モータ２００を一旦図中時計回りに回転させ、揺動レバー２０８をストッパーピン２０８ｂに当接させたのは、揺動レバー２０８を一旦原点位置に移動させるためである。
【００４６】
ここで、揺動レバー２０８は、例えば、揺動歯車２０４と支軸部２０４ａとの間で発生する摩擦と、揺動歯車２０５と支軸部２０５ａとの間で発生する摩擦とのバランスにより、必ずしも定着モータ２００から入力されたモータパルス数と同じ比率で揺動するとは限らない。すなわち、揺動レバー２０８の動作には常に多少のばらつきが存在する。もし、揺動レバー２０８の動作量がモータパルス数の指定量よりも小さく、揺動歯車２０４とシャッタギア１４０とが所定のタイミングよりも遅い段階で噛合った場合、シャッタ１３０は完全に開放されない虞がある。そこで、このオープンループ制御では、揺動レバー２０８の動作ばらつきを見込んで、理論上シャッタ１３０が全開状態となる基準のモータパルス数よりも、僅かに多いモータパルス数で定着モータ２００を回転させる必要がある。
【００４７】
上述したように、定着モータ２００のモータパルス数を多く設定しておくと、揺動レバー２０８のばらつきにより、もし、揺動レバー２０８の動作量がモータパルス数の指定量よりも大きく、揺動歯車２０４とシャッタギア１４０とが所定のタイミングよりも早い段階で噛合った場合、シャッタ１３０のストッパ部１３３が濃度センサ４の取付け板１１９に当接した後も、定着モータ２００からの駆動力がシャッタギア１４０に伝達されることになる。しかしながら、本実施形態では、ダミーギア１５０のギア歯１５１が腕部１５２の撓みによって図６（Ｂ）の矢印Ｂで示す方向に変位するため、ギア歯１５１が瞬間的に歯飛びを繰り返し、揺動歯車２０４からシャッタギア１４０に伝達される駆動力を逃がすことができる。これにより、シャッタ１３０の全開に必要な回転量以上の駆動力がシャッタギア１４０に与えられても、シャッタギア１４０を破損することなく、シャッタ１３０を常に全開位置に維持することができる。
【００４８】
シャッタ１３０を開位置に回動させた後、制御部３００は、色ずれ補正処理を行う。すなわち、制御部３００は、ＬＥＤ制御部３０３及び高圧制御部３０４を駆動し、画像形成部２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃにより色ずれ検出用のトナー像を形成し、転写ローラ２４によりベルト１の幅方向両端近傍に色ずれ検出用の評価パターンを順に転写する。次いで、色ずれセンサ３ａ，３ｂにより、ベルト１上に形成された評価パターンを検出する。ブラックトナーで形成されたパターンの光反射率、イエロートナーで形成されたパターンの光反射率、マゼンタトナーで形成されたパターンの光反射率、シアントナーで形成されたパターンの光反射率、及びベルト１表面の光反射率はそれぞれ異なる。色ずれセンサ３ａ，３ｂは、ベルト１上に形成された色ずれ検出用の評価パターンの位置及び色に応じた波形の電圧信号を出力する。制御部３００は、色ずれセンサ３ａ，３ｂから出力された電圧信号を受信し、受信した電圧信号に基づいてベルト１上に形成された各評価パターンのずれ量を検出し、検出されたずれ量に基づいて画像形成部２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃにおけるトナー像形成のタイミングを調整する。この調整は、画像形成部２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃの各ＬＥＤヘッド２２による静電潜像の形成のタイミングを調整することで行われる。すなわち、制御部３００は、主走査方向（ベルト１の幅方向）及び副走査方向（ベルト１の進行方向）の各色のパターンのずれを補正するために、各ＬＥＤヘッド２２による走査位置及び走査開始タイミングを調整する。
【００４９】
上記色ずれ補正処理が実行されている間は定着モータ２００の回転は行われないが、定着モータ２００には保持電流が流れており、現位置を保持するための保持トルクは発生している。また、ダミーギア１５０の腕部１５２の撓み反力による付勢力は、コイルバネ１３７の付勢力よりも大きいため、定着モータ２００が停止している間もシャッタ１３０は全開状態を維持することができる。
【００５０】
色ずれ補正処理が完了した後、制御部３００は、シャッタ１３０を閉位置に移動させる処理を行う。すなわち、制御部３００は、図６（Ａ）に示すように、定着モータ２００を図中時計回りに回転させる。シャッタ１３０は、コイルバネ１３７の付勢力により、後方（図６（Ａ）において矢印Ｒで示す方向）に移動する。これにより、シャッタ１３０の開口部１３５ａ，１３５ｂが色ずれセンサ３ａ，３ｂの上方位置から離れ、センサカバー１３１が色ずれセンサ３ａ，３ｂの上面を遮蔽する。同様に、開口部１３５ｃは濃度センサ４の上方位置から離れ、センサカバー１３１が濃度センサ４の上面を遮蔽する。この時、コイルバネ１３７は延びきった状態となり、シャッタギア１４０と揺動歯車２０４との間には付勢力が作用しなくなるので、揺動歯車２０４がシャッタギア１４０から離間し、揺動レバー２０８が図中反時計回りに揺動する。これにより、揺動歯車２０５が定着ローラ駆動歯車２０６に係合し、定着ローラ１６ａ及び排出ローラ１７，１８が回転を開始する。
【００５１】
さらに、必要に応じて濃度補正処理を行う。濃度補正処理は、例えば、累積印刷枚数が一定値に達した時に実行される。この濃度補正処理においては、制御部３００は、ＬＥＤ制御部３０３及び高圧制御部３０４を駆動し、画像形成部２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃにより濃度検出用のトナー像を形成し、転写ローラ２４によりベルト１の幅方向中央部に濃度検出用の評価パターンを順に転写する。次いで、濃度センサ４により、ベルト１上に形成された評価パターンを検出する。濃度センサ４は、ベルト１上に形成された濃度検出用の評価パターンの位置及び濃度に応じた波形の電圧信号を出力する。制御部３００は、濃度センサ４から出力された電圧信号に基づいて、画像形成部２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃの各現像ユニット２３に現像パラメータ等を調整する指示を送信する。
【００５２】
なお、本実施形態では、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、シャッタ１３０の開閉動作に伴い、シャッタ１３０に取付けられたブレード１３６ａ，１３６ｂが色ずれセンサ３ａ，３ｂの上面に接触しながら表面に付着した異物を除去する。また、説明の便宜上、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）では図示されていないが、上述したブレード１３６ａ，１３６ｂと同様に、シャッタ１３０の開閉動作に伴い、シャッタ１３０に取付けられたワイパー１３４が濃度センサ４の上面に接触しながら表面に付着した異物を除去する。このように、ワイパー１３４及びブレード１３６ａ，１３６ｂにより濃度センサ４及び色ずれセンサ３ａ，３ｂの表面をクリーニングすることできるため、センサの感度を常に最適な状態に維持することが可能となる。
【００５３】
以降、公知の画像形成処理により、記録媒体Ｐ上に画像を形成する。なお、上述したシャッタ１３０の開閉動作は、ヒータ３０５の通電開始後、ヒータ３０５が所定温度、例えば、１００℃に達するまでの時間内で行うことが望ましい。このようにすることで、ヒータ３０５が所定温度に達した後、速やかに画像形成処理を行うことができる。
【００５４】
〔作用効果〕
本発明の第１実施形態によれば、シャッタギア１４０に可撓性を有するダミーギア１５０を設け、シャッタ１３０の全開に必要な回転量以上の駆動力がシャッタギア１４０に与えられても、シャッタギア１４０に伝達される駆動力を逃がしてシャッタ１３０に駆動力が伝達されることを阻止するようにしている。これにより、シャッタ１３０を開閉するための構造及び制御を簡略化しつつ、シャッタ１３０に駆動力を伝達するためのギア等が破損することを防止することができる。さらに、濃度センサ４及び色ずれセンサ３ａ，３ｂを使用する際、常にシャッタ１３０を全開状態に維持することができるため、確実に色ずれ補正または濃度補正を行うことができる。
【００５５】
２）第２実施形態
本発明の第２実施形態では、第１実施形態におけるシャッタギア１４０に代わり、シャッタギア１６０を使用する。その他の構成は第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と共通な構成については同一の番号を付し、一部その説明を省略する。
【００５６】
〔構成〕
図７（Ａ）乃至（Ｃ）は、それぞれ本発明の第２実施形態におけるシャッタギア１６０の構成を示す斜視図、平面図、分解斜視図である。
【００５７】
シャッタギア１６０は、部分的にギア歯１６１が形成されたセクタ歯車の一種である。シャッタギア１６０には、シャッタギア１６０の回転軸を形成するボス１７０が別体に設けられている。ボス１７０の周囲には、捩りバネ１８０が巻かれている。捩りバネ１８０の端部１８０ａは、ボス１７０のキー溝部１７１にフックされている。また、捩りバネ１８０の端部１８０ｂは、シャッタギア１６０の突き当て部１６２にフックされている。
【００５８】
図７（Ｂ）に示すように、捩りバネ１８０は、シャッタギア１６０を矢印Ｃで示す方向に回転させるように付勢力を発生しており、シャッタギア１６０は、ボス１７０に形成された突き当て部１７２ａ，１７２ｂに一定の力で押付けられた状態にある。ボス１７０に対するシャッタギア１６０の回転角度は、外部から駆動力が加わらない限り図７の状態を維持している。
【００５９】
次に、シャッタ１３０を開閉するための駆動系について説明する。図８（Ａ）乃至（Ｃ）は、シャッタ１３０を開閉するための駆動系を示す図である。なお、図６（Ａ）乃至（Ｃ）においては、駆動系を構成する各歯車を実際の歯型及びピッチ円で表している。
【００６０】
シャッタ１３０の回転軸１３２ａにはボス１７０を介してシャッタギア１６０が取付けられている。ボス１７０は、回転軸１３２ａに形成されたキー部（図示せず）に勘合するキー溝部１７１を有している。これらのキー構造により、ボス１７０及びシャッタギア１６０はシャッタ１３０と一体となって回動することができる。
【００６１】
シャッタギア１６０の構成は、図７で説明した通りである。すなわち、シャッタギア１６０とボス１７０とは別体に形成されており、ボス１７０の周囲に巻かれた捩りバネ１８０により、シャッタギア１６０がボス１７０に対して付勢された状態で固定されている。
【００６２】
シャッタ１３０の開閉は、例えば、定着ローラ１６ａを駆動する定着モータ２００の駆動力を利用して行われる。定着モータ２００の出力軸には、モータ歯車２０１が取付けられている。このモータ歯車２０１に係合するように、主歯車２０２が設けられている。主歯車２０２と同軸に、この主歯車２０２よりも径の小さい小径歯車２０３が主歯車２０２と一体に形成されている。主歯車２０２及び小径歯車２０３は、共通の回転軸Ｓにより回転可能に支持されている。小径歯車２０３に係合するように、揺動レバー２０８に支持された揺動歯車２０４及び揺動歯車２０５が設けられている。揺動レバー２０８は、長尺状の部材を略中央部で屈曲させた形状をしており、その略中央部を上述した回転軸Ｓが貫通し、この回転軸Ｓを中心に揺動可能となっている。揺動レバー２０８の両端には、揺動歯車２０４，２０５を支持するための支軸部２０４ａ，２０５ａがそれぞれ突出形成されている。揺動レバー２０８の時計回り方向及び反時計回り方向の揺動範囲を規制する位置に、ストッパーピン２０８ａ，２０８ｂがそれぞれ設けられている。
【００６３】
図８（Ａ）に示すように、定着モータ２００が図中時計回り（正方向）に回転すると、その出力軸に取付けられたモータ歯車２０１が図中時計回りに回転し、これに係合する主歯車２０２は図中反時計回りに回転する。主歯車２０２と一体に形成された小径歯車２０３も図中反時計回りに回転する。小径歯車２０３と揺動歯車２０４，２０５との係合、及び揺動歯車２０４，２０５と支軸部２０４ａ，２０５ａとの間の摩擦により、揺動レバー２０８が図中反時計回りに揺動する。揺動レバー２０８が図中反時計回りに揺動した時、揺動歯車２０５が係合する位置に定着ローラ１６ａ(図１)を回転させるための定着ローラ駆動歯車２０６が設けられている。この定着ローラ駆動歯車２０６には、排出ローラ対１７，１８を回転させるための排出ローラ駆動歯車２０７が係合している。
【００６４】
一方、図８（Ｂ）に示すように、定着モータ２００が図中反時計回り（逆方向）に回転すると、その出力軸に取付けられたモータ歯車２０１が図中反時計回りに回転し、これに係合する主歯車２０２は図中時計回りに回転する。主歯車２０２と一体に形成された小径歯車２０３も図中時計回りに回転する。これにより、揺動レバー２０８が図中時計回りに揺動する。揺動レバー２０８が図中時計回りに揺動した時、揺動歯車２０５が係合する位置にシャッタギア１６０が設けられている。
【００６５】
〔動作〕
次に、画像形成装置１０００の動作について説明する。
【００６６】
画像形成装置１０００の制御部３００は、画像形成装置１０００の電源を投入した後、または現像ユニット２３等を交換した後に、定着ローラ１６ａのヒータ３０５を加熱し、次いで、シャッタ１３０を閉位置から開位置に移動させる処理を行う。
【００６７】
すなわち、制御部３００は、まず、図８（Ａ）に示すように、定着モータ２００を一旦図中時計回りに回転させ、揺動レバー２０８を図中反時計回りに揺動させてストッパーピン２０８ｂに当接させる。
【００６８】
次いで、制御部３００は、図８（Ｂ）に示すように、定着モータ２００を図中反時計回りに所定のパルス数だけ回転させ、揺動レバー２０８を図中時計回りに揺動させてストッパーピン２０８ａに当接させる。これにより、揺動歯車２０４がシャッタギア１６０に係合する。揺動歯車２０４とシャッタギア１６０が係合することにより、定着モータ２００の駆動力がモータ歯車２０１、主歯車２０２、小径歯車２０３、揺動歯車２０４、シャッタギア１６０を介してシャッタ１３０に伝達される。
【００６９】
定着モータ２００がさらに図中反時計回りに回転すると、シャッタ１３０は、コイルバネ１３７の付勢力に抗して前方（図８（Ｂ）において矢印Ｆで示す方向）に移動する。これにより、シャッタ１３０の開口部１３５ａ，１３５ｂが色ずれセンサ３ａ，３ｂの上方に位置し、それぞれ色ずれセンサ３ａ，３ｂの上面を開放する。また、シャッタ１３０の開口部１３５ｃが濃度センサ４の上方に位置し、濃度センサ４の上面を開放する。この時、シャッタ１３０は全開状態となり、シャッタ１３０のストッパ部１３３は濃度センサ４の取付け板１１９に当接している。
【００７０】
なお、制御部３００による定着モータ２００の回転制御は、モータパルス数のカウントのみに基づく、いわゆるオープンループ制御である。図８（Ａ）に示すように、定着モータ２００を一旦図中時計回りに回転させ、揺動レバー２０８をストッパーピン２０８ｂに当接させたのは、揺動レバー２０８を一旦原点位置に移動させるためである。
【００７１】
ここで、揺動レバー２０８は、例えば、揺動歯車２０４と支軸部２０４ａとの間で発生する摩擦と、揺動歯車２０５と支軸部２０５ａとの間で発生する摩擦とのバランスにより、必ずしも定着モータ２００から入力されたモータパルス数と同じ比率で揺動するとは限らない。すなわち、揺動レバー２０８の動作には常に多少のばらつきが存在する。もし、揺動レバー２０８の動作量がモータパルス数の指定量よりも小さく、揺動歯車２０４とシャッタギア１４０とが所定のタイミングよりも遅い段階で噛合った場合、シャッタ１３０は完全に開放されない虞がある。そこで、このオープンループ制御では、揺動レバー２０８の動作ばらつきを見込んで、理論上シャッタ１３０が全開状態となる基準のモータパルス数よりも、僅かに多いモータパルス数で定着モータ２００を回転させる必要がある。
【００７２】
上述したように、定着モータ２００のモータパルス数を多く設定しておくと、揺動レバー２０８のばらつきにより、もし、揺動レバー２０８の動作量がモータパルス数の指定量よりも大きく、揺動歯車２０４とシャッタギア１６０とが所定のタイミングよりも早い段階で噛合った場合、シャッタ１３０のストッパ部１３３が濃度センサ４の取付け板１１９に当接した後も定着モータ２００からの駆動力がシャッタギア１６０に伝達されることになる（図８（Ｃ）の状態）。しかしながら、本実施形態では、シャッタ１３０に連結されたボス１７０に対し、シャッタギア１６０は捩りバネ１８０の付勢力に抗いながら図８（Ｃ）の矢印Ｂで示す方向に変位することができる。すなわち、シャッタ１３０のストッパ部１３３が濃度センサ４の取付け板１１９に当接した後は、シャッタギア１６０がボス１７０に対して空転することにより、揺動歯車２０４からシャッタギア１６０に伝達される駆動力を吸収することができる。これにより、シャッタ１３０の全開に必要な回転量以上の駆動力がシャッタギア１６０に与えられても、シャッタギア１６０を破損することなく、シャッタ１３０を常に全開位置に維持することができる
【００７３】
なお、シャッタギア１６０におけるギア歯１６１の歯数は、揺動レバー２０８の動作ばらつきを見込んで多めに設定したモータパルス数で定着モータ２００を回転させた場合であっても、定着モータ２００の回転が停止するまで、揺動歯車２０４とシャッタギア１６０との噛合いが維持されるのに十分な数だけ形成しておけばよい。
【００７４】
シャッタ１３０を開位置に回動させた後、制御部３００は、色ずれ補正処理を行う。色ずれ補正処理に関しては、既に第１実施形態で説明したため、ここではその説明を省略する。
【００７５】
色ずれ補正処理が実行されている間は定着モータ２００の回転は行われないが、定着モータ２００には保持電流が流れており、現位置を保持するための保持トルクは発生している。このため、定着モータ２００が停止している間も揺動歯車２０４とシャッタギア１６０の噛合いは、図８（Ｃ）の全開状態を維持することができる。
【００７６】
色ずれ補正処理が完了した後、制御部３００は、シャッタ１３０を閉位置に移動させる処理を行う。すなわち、制御部３００は、図８（Ａ）に示すように、定着モータ２００を図中時計回りに回転させる。シャッタ１３０は、コイルバネ１３７の付勢力により、後方（図８（Ａ）において矢印Ｒで示す方向）に移動する。これにより、シャッタ１３０の開口部１３５ａ，１３５ｂが色ずれセンサ３ａ，３ｂの上方位置から離れ、センサカバー１３１が色ずれセンサ３ａ，３ｂの上面を遮蔽する。同様に、開口部１３５ｃは濃度センサ４の上方位置から離れ、センサカバー１３１が濃度センサ４の上面を遮蔽する。この時、コイルバネ１３７は延びきった状態となり、シャッタギア１４０と揺動歯車２０４との間には付勢力が作用しなくなるので、揺動歯車２０４がシャッタギア１４０から離間し、揺動レバー２０８が図中反時計回りに揺動する。これにより、揺動歯車２０５が定着ローラ駆動歯車２０６に係合し、定着ローラ１６ａ及び排出ローラ１７，１８が回転を開始する。
【００７７】
さらに、必要に応じて濃度補正処理を行う。濃度補正処理に関しては、既に第１実施形態で説明したため、ここではその説明を省略する。
【００７８】
なお、本実施形態では、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、シャッタ１３０の開閉動作に伴い、シャッタ１３０に取付けられたブレード１３６ａ，１３６ｂが色ずれセンサ３ａ，３ｂの上面に接触しながら表面に付着した異物を除去する。また、説明の便宜上、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）では図示されていないが、上述したブレード１３６ａ，１３６ｂと同様に、シャッタ１３０の開閉動作に伴い、シャッタ１３０に取付けられたワイパー１３４が濃度センサ４の上面に接触しながら表面に付着した異物を除去する。このように、ワイパー１３４及びブレード１３６ａ，１３６ｂにより濃度センサ４及び色ずれセンサ３ａ，３ｂの表面をクリーニングすることできるため、センサの感度を常に最適な状態に維持することが可能となる。
【００７９】
以降、公知の画像形成処理により、記録媒体Ｐ上に画像を形成する。なお、上述したシャッタ１３０の開閉動作は、ヒータ３０５の通電開始後、ヒータ３０５が所定温度、例えば、１００℃に達するまでの時間内で行うことが望ましい。このようにすることで、ヒータ３０５が所定温度に達した後、速やかに画像形成処理を行うことができる。
【００８０】
〔作用効果〕
本発明の第２実施形態によれば、シャッタギア１６０と別体にボス１７０を形成し、シャッタギア１６０とボス１７０との間に捩りバネ１８０を設け、シャッタ１３０の全開に必要な回転量以上の駆動力がシャッタギア１６０に与えられても、シャッタギア１６０に伝達される駆動力を吸収してシャッタ１３０に駆動力が伝達されることを阻止するようにしている。これにより、シャッタ１３０を開閉するための構造及び制御を簡略化しつつ、シャッタ１３０に駆動力を伝達するためのギア等が破損することを防止することができる。また、濃度センサ４及び色ずれセンサ３ａ，３ｂを使用する際、常にシャッタ１３０を全開状態に維持することができるため、確実に色ずれ補正または濃度補正を行うことができる。さらに、シャッタ１３０の全開に必要な回転量以上の駆動力がシャッタギア１６０に与えられても、シャッタギア１６０のギア歯１６１が歯飛びすることがないので、動作時に異音が発生することもない。
【００８１】
（その他の実施形態）
第１及び第２実施形態では、定着モータ２００の駆動力を利用してシャッタ１３０を駆動するようにしたが、ベルト駆動モータ３０６や他のモータ（例えば、ドラムモータ３０８Ｋ，３０８Ｙ，３０８Ｍ，３０８Ｃ）の駆動力を利用しても良い。また、第１及び第２実施形態では、画像形成装置１０００がタンデム方式の画像形成装置である場合を例に説明したが、中間転写方式、すなわち、感光体で形成されたトナー像を中間転写体であるベルト上に順次重ね合わせ、このベルト上に重ね合わせたトナー像を一括して記録媒体に転写する方式の画像形成装置に適用することも可能である。
【００８２】
さらに、第１及び第２実施形態では、本発明を画像形成装置の色ずれセンサ又は濃度センサに対するシャッタ開閉機構に適用した場合を説明した。しかしながら、本発明は、その他のセンサ、例えば、媒体を検知するセンサを始めとし、画像形成装置内で使用されるあらゆるセンサに対するシャッタ開閉機構に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】第１実施形態に係る画像形成装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る画像形成装置におけるシャッタ及びその開閉のための構成を示す斜視図である。
【図４】第１実施形態に係る画像形成装置におけるシャッタ及びその開閉のための構成を示す分解斜視図である。
【図５】第１実施形態に係る画像形成装置におけるシャッタ及びその開閉のための構成を示す平面である。
【図６】第１実施形態に係る画像形成装置におけるシャッタの開閉のための駆動系を示す図である。
【図７】第２実施形態に係る画像形成装置におけるシャッタギアの構成図である。
【図８】第２実施形態に係る画像形成装置におけるシャッタの開閉のための駆動系を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１・・・ベルト
２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ．２Ｃ・・・画像形成部
３ａ，３ｂ・・・色ずれセンサ
４・・・濃度センサ
１１０・・・フレーム
１３０・・・シャッタ
１３３・・・ストッパ
１４０，１６０・・・シャッタギア
１５０・・・ダミーギア
１７０・・・ボス
１８０・・・捩りバネ
２００・・・定着モータ
２０１・・・モータ歯車
２０２・・・主歯車
２０３・・・小径歯車
２０４，２０５・・・揺動歯車
２０８・・・揺動レバー
【図１】
0004721840.tif 000002
【図２】
0004721840.tif 000003
【図３】
0004721840.tif 000004
【図４】
0004721840.tif 000005
【図５】
0004721840.tif 000006
【図６】
0004721840.tif 000007
【図７】
0004721840.tif 000008
【図８】
0004721840.tif 000009