JP2003208024A - 駆動装置及びカラー画像形成装置 - Google Patents
駆動装置及びカラー画像形成装置Info
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Abstract
動側が回転中であっても比較的大きなトルクを確実に断
続する小型で低コストな機械式クラッチを採用した駆動
装置を提供する。 【解決手段】 プロセスカートリッジ7を複数併設し、
感光体ドラム1と現像ローラ40を離間させる離間板80を
有したカラー画像形整装置に用いられる駆動装置におい
て、現像ローラ40の回転、停止を制御するクラッチCL
は、回転可能に軸方向の位置を規制され、モータ100側
からの駆動を伝達する歯車111、駆動側係合部品113、従
動側係合部品114、コイルバネ112、駆動側係合部品113
を軸方向に移動させて係合、解除を行う解除部材115、
レバー部材116とを有し、駆動側係合部品113と従動側係
合部品114は、係合するとお互いに食い込む方向に傾い
た複数の駆動伝達面を有しており、駆動伝達面は回転中
心に対して対称に配置されている。
Description
等に用いられる駆動装置及びこれを具備したカラー画像
形成装置に関するものである。
て、現像剤の浪費の問題を解消するため、電子写真感光
体と現像器の回転を別々に制御して現像器の回転を最低
限に抑える方法が考えられている。また、インライン特
有の複数色の色ズレ対策として、各色独立のモータで感
光体の回転を制御する方法が採用されてきている。両者
の組み合わせを低コストで実現するためには、各色1つ
のモータで感光体と現像器を駆動し、現像駆動に回転、
停止を制御するクラッチを入れる方法が考えられる。
クラッチやバネクラッチを用いていることが多いが、コ
ストが高い、形状が限られる、スリップによる動作不良
等の問題があった。
て、歯車が公転することで相手歯車と係合、離間する遊
星式クラッチがある。
星式クラッチは、かみ合いの衝撃に起因する歯面摩耗が
ピッチムラ等の画像不良の原因になる。また、遊星歯車
の動作を確実にするための空転トルクによる効率悪化等
の問題が生じる。また、駆動の接続、解除の際にモータ
の正逆回転を伴うため、1つのモータで感光体と現像器
を同時に駆動する構成には適さない。
成装置の現像駆動において、感光体を回転している最中
でも駆動の断続が可能な、コストや信頼性に優れた機械
式のクラッチは使用されていなかった。
成装置において特に有効な、駆動側が回転中であっても
比較的大きなトルクを確実に断続することが可能な、小
型で低コストな機械式クラッチを採用した駆動装置を提
供することを目的とする。
に本発明に係る駆動装置及びカラー画像形成装置の代表
的な構成は、電子写真感光体と現像手段を有するプロセ
スカートリッジを複数併設し、電子写真感光体と現像ロ
ーラを離間させる離間手段を有したカラー画像形成装置
に用いられる駆動装置において、前記現像ローラの回
転、停止を制御するクラッチを有し、該クラッチは、従
動側の回転軸に対し、回転可能に軸方向の位置を規制さ
れ、モータ側からの駆動を伝達する駆動部品と、前記駆
動部品と同一回転し、軸方向に移動可能な駆動側係合部
品と、従動側の回転軸に固定され、前記駆動側係合部品
と係合する従動側係合部品と、駆動側係合部品を従動側
係合部品とかみ合う方向に付勢する弾性部材と、駆動側
係合部品を軸方向に移動させて係合、解除を行う制御手
段とを有し、前記駆動側係合部品と従動側係合部品は、
係合するとお互いに食い込む方向に傾いた複数の駆動伝
達面を有しており、該駆動伝達面は回転中心に対して対
称に配置されていることを特徴とする。
画像形成装置の実施形態について、図を用いて説明す
る。図1は本実施形態にかかるカラー画像形成装置の断
面図、図2はプロセスカートリッジの断面図、図3はプ
ロセスカートリッジの斜視図、図4はプロセスカートリ
ッジのカラー画像形成装置への装着方法を示す斜視図、
図5はプロセスカートリッジのカラー画像形成装置への
位置決め部を示す部分断面図、図6はプロセスカートリ
ッジのカラー画像形成装置への位置決め部を示す部分断
面図、図7はプロセスカートリッジの離間解除状態を示
す断面図、図8はプロセスカートリッジの、ブラック離
間解除、他色離間状態を示す断面図、図9は動作切換え
機構を示す斜視図、図10はカートリッジを駆動する駆
動部の斜視図、図11は機械式クラッチを示す斜視図、
図12はフルカラー記録時のクラッチの状態を示す模式
図、図13はモノカラー記録時のクラッチの状態を示す
模式図である。
体構成について、図1を参照して概要説明する。なお、
図1はカラー画像形成装置の一態様であるフルカラーレ
ーザービームプリンタAの全体構成を示す縦断面図であ
る。
は、垂直方向に並設された4個の感光体ドラム1a、1
b、1c、1dを備えている。感光体ドラム1は、図1
0に示す駆動手段によって、同図中、反時計回りに回転
駆動される。
に従って順に、感光体ドラム1表面を均一に帯電する帯
電装置2(2a、2b、2c、2d)、画像情報に基づ
いてレーザービームを照射し感光体ドラム1上の静電潜
像を形成するスキャナユニット3(3a、3b、3c、
3d)、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として
現像する現像装置4(4a、4b、4c、4d)(現像
ユニット)、感光体ドラム1上のトナー像を転写材Sに
転写させる静電転写装置5、転写後の感光体ドラム1表
面に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置6
(6a、6b、6c、6d)等が配設されている。
像ユニット4、クリーニング装置6は一体的にカートリ
ッジ化されプロセスカートリッジ7を形成している。
ルミシリンダの外周面に有機光導伝体層(OPC感光
体)を塗布して構成したものである。感光体ドラム1
は、その両端部を支持部材によって回転自在に支持され
ており、一方の端部に駆動モータ(不図示)からの駆動
力が伝達されることにより、反時計周りに回転駆動され
る。
を使用することができる。帯電部材は、ローラ状に形成
された導電性ローラであり、このローラを感光体ドラム
1表面に当接させるとともに、このローラに帯電バイア
ス電圧を印加することにより、感光体ドラム1表面を一
様に帯電させるものである。
水平方向に配置され、レーザーダイオード(不図示)に
よって画像信号に対応する画像光が、スキャナモーター
(不図示)によって高速回転されるポリゴンミラー9
(9a、9b、9c、9d)に照射される。ポリゴンミ
ラー9に反射した画像光は、結像レンズ10(10a、10
b、10c、10d)を介して帯電済みの感光体ドラム1表
面を選択的に露光して静電潜像を形成するように構成し
ている。またスキャナユニット3は、図5に示すように
長手方向において左右側板間ピッチより長く形成され、
側板32の開口穴35から突起部33が外側に飛び出すように
取り付けられる。その際のスキャナユニットの押圧方法
は、圧縮バネ36によって矢印で示す約45°下方に約1
0Nの力で押圧されている。これにより確実に突き当て
に押し付け、位置決めがされている。
ンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを夫々収納した
トナー容器41(41a、41b、41c、41d)から構成さ
れ、トナー容器41内のトナーを送り機構42によってトナ
ー供給ローラ43へ送り込み、図2中時計方向に回転する
トナー供給ローラ43および現像ローラ40の外周に圧接さ
れた現像ブレード44によって図示時計方向に回転する現
像ローラ40の外周にトナーを塗布し、且つトナーに電荷
を付与する。
向した現像ローラ40に現像バイアスを印加することによ
り、潜像に応じて感光ドラム1上にトナー現像を行うも
のである。
1dに対向し、接するように循環移動する静電転写ベル
ト11が配設される。静電転写ベルト11は1011〜1014
Ω・cmの体積固有抵抗を持たせた厚さ約150μmの
フィルム状部材で構成される。この静電転写ベルト11
は、垂直方向に4軸でローラに支持され、図中左側の外
周面に転写材Sを静電吸着して上記感光体ドラム1に転
写材Sを接触させるべく循環移動する。これにより、転
写材Sは静電転写ベルト11により転写位置まで搬送さ
れ、感光体ドラム1上のトナー像を転写される。
個の感光体ドラム1a、1b、1c、1dに対向した位
置に転写ローラ12(12a、12b、12c、12d)が並設さ
れる。これら転写ローラ12から正極性の電荷が静電転写
ベルト11を介して転写材Sに印加され、この電荷による
電界により、感光体ドラム1に接触中の転写材Sに、感
光体ドラム1上の負極性のトナー像が転写される。
さ150μmのベルトであり、駆動ローラ13、従動ロー
ラ14a、14b、テンションローラ15の4本のローラによ
り掛け渡され、図の矢印方向に回転する。これにより、
上述した静電転写ベルト11が循環移動して転写材Sが従
動ローラ14a側から駆動ローラ13側へ搬送される間にト
ナー像を転写される。
搬送するものであり、複数枚の転写材Sが給送カセット
17に収納されている。画像形成時には給送ローラ18(半
月ローラ)、レジストローラ対19が画像形成動作に応じ
て駆動回転し、給送カセット17内の転写材Sを1枚毎分
離給送するとともに、転写材S先端はレジストローラ対
19に突き当たり一旦停止し、ループを形成した後静電転
写ベルト11の回転と画像書出し位置の同期をとって、レ
ジストローラ対19によって静電転写ベルト11へと給送さ
れていく。
のトナー画像を定着させるものであり、回転する加熱ロ
ーラ21aと、これに圧接して転写材Sに熱及び圧力を与
える加圧ローラ21bとからなる。
転写した転写材Sは定着部20を通過する際に定着ローラ
対21で搬送されるとともに、定着ローラ対21によって熱
及び圧力を与えられる。これによって複数色のトナー像
が転写材S表面に定着される。
リッジ7a、7b、7c、7dが、記録タイミングに合
わせて順次駆動され、その駆動に応じて感光体ドラム1
a、1b、1c、1dが、反時計回り方向に回転駆動さ
れる。そして、各々のプロセスカートリッジ7に対応す
るスキャナユニット3が順次駆動される。この駆動によ
り、帯電ローラ2は感光体ドラム1の周面に一様な電荷
を付与し、スキャナユニット3は、その感光体ドラム1
周面に画像信号に応じて露光を行って感光体ドラム1周
面上に静電潜像を形成する。現像ユニット4内の現像ロ
ーラ40は、静電潜像の低電位部にトナーを転移させて感
光体ドラム1周面上にトナー像を形成(現像)する。
1a周面上に形成されたトナー像の先端が、静電転写ベ
ルト11との対向点に回転搬送されてくるタイミングで、
その対向点に転写材Sの記録開始位置が一致するよう
に、レジローラ対19が回転を開始して転写材Sを静電転
写ベルト11へ給送する。
ルト11とによって挟み込むようにして静電転写ベルト11
の外周に圧接し、かつ静電転写ベルト11と静電吸着ロー
ラ22との間に電圧を印加することにより、誘電体である
転写材Sと静電転写ベルト11の誘電体層に電荷を誘起
し、転写材を静電転写ベルト11の外周に静電吸着するよ
うに構成している。これにより、転写材Sは静電転写ベ
ルト11に安定して吸着され、最下流の転写部まで搬送さ
れる。
感光体ドラム1と転写ローラ12との間に形成される電界
によって、各感光体ドラム1のトナー像を順次転写され
る。
ベルト駆動ローラ13の曲率により静電転写ベルト11から
曲率分離され、定着部20に搬入される。転写材Sは、定
着部20で上記トナー像を熱定着された後、排出ローラ対
23によって、排出部24から画像面を下にした状態で本体
外に排出される。
リッジについて図2及び図3により詳細に説明する。図
2及び図3はトナーを収納したプロセスカートリッジ7
の主断面および斜視図を示している。なお、イエロー、
マゼンダ、シアン、ブラックの各プロセスカートリッジ
7a、7b、7c、7dは同一構成である。
るドラム状の電子写真感光体すなわち感光体ドラム1
と、帯電手段およびクリーニング手段を備えた感光体ド
ラムユニット50、および感光ドラム1上の静電潜像を現
像する現像手段である現像ローラ40を有する現像ユニッ
ト4に分かれている。
1が軸受31(31a、31b)を介してクリーニング枠体51
に回転自在に取り付けてられている。感光体ドラム1の
周上には、感光体ドラム1の表面を一様に帯電させるた
めの一次帯電手段2、および感光ドラム上に残った現像
剤(トナー)を除去するためのクリーニングブレード60
が配置されている。クリーニングブレード60近傍には、
トナー送り機構52が設けられ、トナー送り機構52は図示
後方の一方端に図示しない駆動モータの駆動力をに伝達
されることにより、感光体ドラム1を画像形成動作に応
じて図示反時計回りに回転駆動される。そしてクリーニ
ングブレード60によって感光体ドラム1表面から除去さ
れた残留トナーは、トナー送り機構52によってクリーニ
ング枠体後方に設けられた廃トナー室53に順次送られ
る。
して矢印Y方向に回転する現像ローラ40、およびトナー
が収容されたトナー容器41と現像枠体45とから構成され
る。現像ローラ40は軸受部材を介して回転自在に現像枠
体45に支持され、また現像ローラ40の周上には、現像ロ
ーラ40と接触して矢印Z方向に回転するトナー供給ロー
ラ43と現像ブレード44がそれぞれ配置されている。さら
にトナー容器41内には収容されたトナーを撹拌するとと
もにトナー供給ローラ43に搬送するための送り機構42が
設けられている。
の両端に取り付けられた軸受部材47、48にそれぞれ設け
られた支持軸49を中心に、ピン49aによって現像ユニッ
ト4全体が感光体ドラムユニット50に対して揺動自在に
支持された吊り構造となっている。そして、現像ユニッ
ト4はプロセスカートリッジ7単体(プリンタ本体に装
着しない)状態においては、支持軸49を中心に回転モー
メントにより現像ローラ40が感光体ドラム1に接触する
よう、加圧バネ54によって現像ユニット4が常に付勢さ
れている。さらに現像ユニット4のトナー容器41には、
現像ローラ40を感光体ドラム1から離間させる際にプリ
ンタ本体Aの離間手段(後述)が当接するためのリブ46
が一体的に設けられている。
をプリンタ本体Aに装着した際の動作機構について説明
する。なお、図4においては、構成をわかりやすく説明
するため、帯電手段2、現像ユニット4、クリーニング
装置6を一体的に構成したプロセスカートリッジ7(図
2参照)を感光体ドラム1と軸受31のみで簡略して示し
た。
は単体の状態では図2のように現像ローラ40が感光体ド
ラム1に常に接触した状態になっている。プロセスカー
トリッジ7のプリンタ本体Aへの装着は、図4に示すよ
うに矢印方向から第1のガイド溝34に沿って、感光ドラ
ム1を支持する軸受31を挿入することによって行なわれ
る。そして図6に示すように軸受31がガイド溝34の突き
当て面37、38に押しつけられることでプロセスカートリ
ッジ7の位置が決まる。
加締められており、軸39にねじりコイルバネ30が支持さ
れ、その端部30aが左右側板32の穴32aにはまり込み固
定されている。プロセスカートリッジ7がない状態にお
いては、ねじりコイルバネ30は左右側板32からの曲げ起
こし32bにより回転方向に規制されている。そしてプロ
セスカートリッジ7が挿入されると、ねじりコイルバネ
30は半時計周り方向にその力に反しながら回転し、軸受
31を乗り越えたとき、図5のように位置し、矢印方向に
約10Nの力でプリンタ本体内にプロセスカートリッジ
7を押圧する。
リッジ7の挿入方向奥側には、図1及び図7、図8に示
すように現像ユニット4の付勢力に抗して現像ローラ40
を感光ドラム1から離間させるための離間手段としての
離間板80が配置されている。イエロー、マゼンダ、シア
ン、ブラック各色の現像ユニット4(4a、4b、4
c、4d)に設けられたリブ46a、46b、46c、46dを
押し上げるために離間板80(80a、80b、80c、80d)
がそれぞれ設けられている。
し、そのカム93によって離間板80が押し上げられた状態
であり現像ローラ40を感光体ドラム1から離間させる離
間位置、およびカム93による離間板80の押し上げを解除
した状態であり現像ローラ40を感光体ドラム1に接触さ
せる現像位置に移動可能に設けられている。そして現像
作動時のみ離間板80の押し上げを解除して現像ユニット
4を現像位置に移動させる。
モードを限定することにより、構造を比較的簡単にする
ことができる。即ち、イエロー、マゼンダ、シアン、ブ
ラック全色の離間板80が押し上げられる待機状態(図
1)、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック全色の離
間板80の押し上げが解除されたフルカラー状態(図
7)、およびイエロー、マゼンダ、シアンの3色のみ離
間板80が押し上げられるモノカラー状態(図8)の3つ
の状態を選択できるようにする。
と、80a、80b、80cを一体化したカラー用80zの2種
類とし、これを動かすカム93に各々の離間板に対応する
2種類のプロフィールを持たせることにより、前述のモ
ード切換えが可能となる。
0のように各色毎に1つずつ設けた駆動モータ100か
ら、感光体ドラム1を駆動する系列101と現像ローラ40
を駆動する系列102に分岐し、モータ100側にクラッチC
Lを設け、感光体ドラム1回転時の現像ローラ40の回転
停止を切換えられるようにしている。
駆動を独立に制御できるため、インライン型フルカラー
画像形成装置で常に問題となる色ずれを低減する制御を
講じることが可能となる。また、現像駆動用に別のモー
タを設ける必要がなく、コストをおさえることができ
る。
図11を用いて説明する。
車111は、不図示の固定部材により従動側の回転軸118に
対して回転可能かつ軸方向の位置を決められている。歯
車111の内側は大きく肉抜きされており、中心近傍の摺
動ボス111aの内周は従動側の回転軸118に対する位置決
め及び摺動面となり、外周は駆動側係合部品113の位置
決め及び摺動面となる。同じく歯車111の内側の外周近
傍には4ヶ所の回り止め111bがあり、駆動側係合部品1
13の回り止めとなっている。
111の摺動ボス111aの外周部とはめ合うことにより摺動
可能に支持されるのと同時に、外周部に設けた回り止め
113bが歯車111の回り止め111bとかみ合うことにより
歯車111と同一回転する。一方、係合部品113には4ヶ所
の突起113cがあり、これが従動側の係合部品114の突起
114cとかみ合うと回転を伝達することができる。
手部品と食い込む方向に傾けて形成している。これによ
り、回転中にクラッチをつなげても確実にかみ合い、大
きなトルクが加わっても歯飛びが生じない。また、前記
駆動伝達面の間を緩やかな斜面でつなげることにより、
回転中にクラッチを接続させるときでもスムーズに係合
することができる。
後述する解除部材115と回転摺動する摺動部113dを有し
ている。また、係合部品113は弾性部材としてのコイル
バネ112により常に従動側係合部品114の方向に付勢され
ている。コイルバネ112の両端に接している部品が同一
回転するため、バネの端部摺動に関する問題や巻き径が
変化することに起因する動作不良は生じない。
溝114bに回転軸118および平行ピン119がはめ合い固定
される。また、4ヶ所の突起114cがあり、これが従動
側の係合部品113の突起113cとかみ合うと回転を伝達す
る。突起114cの駆動伝達面は、相手部品113cと同様に
食い込む方向に傾けており、また、駆動伝達面の間を緩
やかな斜面でつないでいる。
コイルバネ112は、歯車111の内側に内包されている。こ
れにより、スペースを有効に利用してコンパクトにでき
るとともに、歯面から伝えられた駆動力をそのまま内側
に伝えるため係合部品にねじれや倒れの力が発生せず、
部品強度を確保しやすく大トルクの伝達が可能となる。
ニットのフレーム120に対して回転自由に支持され、端
部に固定した歯車121からカートリッジの現像駆動部へ
回転を伝達する。軸受部材117は駆動ユニットのフレー
ム120に固定されており、外周部に、回り止めと位置決
め機能を有し軸方向に摺動可能な摺動部117aと、回転
摺動する円筒面117bの2つの摺動部を有する。
するのがレバー部材116であり、レバー部116aを後述す
る切換部材91により操作する。レバー部材116にはカム
部116cがあり、解除部材115のカム部115cと当接して
軸方向位置を制御している。また、カム部115c、116c
は回転中心に対して対称に複数設られている。これによ
り、解除部材115が傾くことによる動作不良や動作抵抗
の増加を防ぐことができる。
部材117の摺動部117aとはめ合い、回転を規制され軸方
向に移動可能に支持される。カム部115cはレバーのカ
ム部117cに対応した形状となっており、これと当接し
て軸方向位置が決まるのと同時に、カムと反対側の摺動
部115bが駆動側係合部品113と当接してこれの位置を決
めることになる。
部材115のカム部115cの山と山が合わさった状態におい
ては、解除部材115は歯車111の方向に押し出され、摺動
部115bが駆動側係合部材113の摺動部113dと当接して
バネ112に反して駆動側係合部材113を従動側係合部材11
4から引き離し、いわゆるクラッチが切れた状態とな
る。
13d、115bが摺動するが、クラッチが切れて従動側の
負荷が無いので摺動抵抗による損失は問題とならない。
16のカム部116cと解除部材115のカム部115cの山と谷
が合わさった状態においては、解除部材115は従動側の
歯車121の方向に移動し、駆動側係合部材113がバネ112
の弾性力により押圧され、従動側係合部材114とかみ合
い、クラッチがつながり回転が伝達される。係合部材が
完全に係合した状態において、駆動側係合部材113と解
除部材115およびレバー部材116との間に隙間が生じる設
定とすることにより、摺動部113d、115bにはほとんど
摺動負荷が発生せず、効率の低下がほとんど無い。
と従動側を反対にした構成とすることも可能である。
に、レバー部材116および解除部材115のカム形状を、ブ
ラック用と他の色用とで異ならせている。すなわち、ブ
ラック用のカムは富士山形をしており、ホームポジショ
ンにおいては山の頂点と頂点が当接してクラッチが切
れ、そこからレバーをどちらの方向に回してもクラッチ
がつながる。他の色のカム形状は、片側はブラック用と
同様の斜面を有するが、もう片側は頂点と同じ高さの平
坦部となっている。
り、そこからカムの山と谷が当接する方向にレバーを回
すとクラッチがつながるが(図12(b))、反対側に
回してもクラッチは切れたままである(図13
(b))。
準として、全てのクラッチCLをつなげたフルカラープ
リント状態、ブラックのクラッチCLdだけをつなげた
モノカラー状態を簡単に設定することが可能となる。
CLと離間板80を動かすカム93とは、切換部材91を1つ
のモータ90で上下動させて行うことができる。切換部材
91を動作させる際の負荷抵抗は、フルカラープリント終
了後に4つ全てのクラッチCLを切る時が最大となる。
材91を下方向に引っ張るバネ122を設けることにより、
フルカラープリント終了時に最上部に移動している切換
部材91を強いバネ力で下方に引き下げ、全色のクラッチ
CLを切る際の負荷を低減することができる。このバネ
力はプリント終了時に離間用のカム93を回転させて全色
の現像ローラを離間させる際の負荷の低減に対しても効
果的である。
3(a)のように最下部に移動している切換部材91に対
するバネ力が小さいため、ブラックのクラッチCLdを
切る際の負荷の増加は微小である。さらには、ホームポ
ジション位置近傍でバネ力がゼロとなるようなバネの設
定により、全色のクラッチCLを切る場合とブラックの
みのクラッチを切る場合の双方に対して有効な設定も可
能である。
のクラッチCLを切るときに使用するカムの斜面を、ブ
ラックのクラッチCLdのみ切るときの斜面より緩くす
ることにより、負荷を均等に配分することができる。
タ本体A装着の際には、本体側の現像駆動および離間装
置はホームポジションとなっており、切換部材91は不図
示のセンサーにより正確に位置決めされている。このと
き、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック全色の離間
板80は押し上げられた状態となっており、プロセスカー
トリッジ7の挿入動作に沿って現像ユニット4に設けら
れたリブ46が離間板80に乗り上げ、現像ローラ40は感光
体ドラム1と所定間隙だけ離間された状態となる。
なわれていない状態で常に維持される。従ってプロセス
カートリッジ7を装着した状態で長時間使用しない場合
であっても、現像ローラ40は感光体ドラム1に対して常
に離間された状態になるので、現像ローラ40を長期間感
光ドラム1に接触させることにより発生するローラ層の
永久変形を確実に防止することができる。
ラープリントに分けて説明する。
により記録動作が開始されると、プロセスカートリッジ
を駆動する全てのモータ100と転写ベルトの駆動モータ
が回転する。このとき、切換部材91はホームポジション
にあり、全てのクラッチCLが切れていて全ての現像ロ
ーラ40は回転しない。
グモータ90が図中時計回りに第1段階まで回転し、切換
部材91を上方向の第1段階まで上げることにより、全て
のクラッチCLのレバー部材116が角度θ1だけ回転
し、図12(b)のように全ての解除部材115および駆
動側係合部材113が図中右側に移動して従動側係合部材1
14と係合しクラッチが接続され、全ての現像ローラ40が
回転する。
まで回してからカートリッジ駆動モータ100を回転させ
た場合、クラッチがつながる際の衝撃負荷は小さくなる
が、現像ローラ40の回転時間を短くする目的に対しては
不利である。
第2段階まで回転すると、切換部材91は上方向の第2段
階まで上昇し、レバー部材116が角度θ2まで回転する
(不図示)。このとき解除部材115の位置は駆動側係合
部品113と係合部品114の係合を維持する位置にあるため
(図12(c))、全ての現像ローラ40は回転したまま
である。一方、離間用のカム93は回転してカラー用とブ
ラック用の離間板80z、80dの押し上げが解除され、全
ての現像ローラ40は感光ドラム1に接触して記録可能状
態となる。
1段階まで戻すことにより現像ローラ40を感光体ドラム
1から離間さる。そして、ステッピングモータ90を初期
状態まで戻す回転を行うことにより全てのクラッチCL
を切って現像ローラ40の回転を停止させ、カートリッジ
駆動モータ100および転写ベルト駆動ローラを停止す
る。なお、ステッピングモータ90を第1段階から初期状
態まで戻す回転を、カートリッジ駆動モータ100および
転写ベルト駆動ローラを停止させた後に行ってもよい。
により記録動作が開始されると、プロセスカートリッジ
を駆動する全てのモータ100と転写ベルトの駆動モータ
が回転する。このとき、全てのクラッチCLが切れてい
るため現像ローラ40は回転しない。
グモータ90が図中反時計回りに第1段階まで回転し、切
換部材91を下方向の第1段階まで下げると、全てのクラ
ッチCLのレバー部材116が角度θ3だけ回転し、図1
3(b)のようにブラックのクラッチCLdだけが接続
され、他のクラッチCLa〜CLcは切れたままなの
で、ブラックの現像ローラだけが回転する。
まで回してからカートリッジ駆動モータ100を回転させ
た場合、クラッチがつながる際の衝撃負荷は小さくなる
が、現像ローラの回転時間を短くする目的に対しては不
利である。
に第2段階まで回転すると、切換部材91は下方向の第2
段階まで下降し、レバー部材116が角度θ4まで回転す
る(不図示)。このとき、図13(c)に示すように、
ブラックの解除部材115の位置は第1段階の状態を維持
しているため、ブラックの現像ローラ40は回転したまま
である。一方、離間用のカム93が回転してブラック用の
離間板80dだけ押し上げが解除され、ブラックの現像ロ
ーラ40が感光ドラム1に接触して記録可能状態となる。
1段階まで戻すことにより現像ローラ40を感光体ドラム
1から離間さる。そしてステッピングモータ90を初期状
態まで戻す回転を行うことにより現像ローラ40の回転を
停止させ、カートリッジ駆動モータ100および転写ベル
ト駆動ローラを停止する。なお、ステッピングモータ90
を第1段階から初期状態まで戻す回転を、カートリッジ
駆動モータ100および転写ベルト駆動ローラを停止させ
た後に行ってもよい。
ては、スキャナユニット3による静電潜像を形成する前
に、感光体ドラム1の周面に一様な電荷を付与するため
に前回転が行われる。そして、トナー像を現像後に、感
光体ドラム1周面の電位を除電するために後回転等の行
程が行なわれる。この前回転および後回転の際に、感光
体ドラムに対して現像ローラ40が離間されているため、
かぶり等によるトナーの浪費が無く、また、感光体ドラ
ム1が現像ローラ40と摺擦して表層が削れるのを軽減す
ることができる。
機状態(図1)、全色の離間板80の押し上げが解除され
たフルカラー状態(図7)、イエロー、マゼンダ、シア
ンの3色のみ離間板80が押し上げられるモノカラー状態
(図8)の3つの状態を選択できるようにしてモードを
集約することで、部品構成と制御を簡略化することがで
きる。
に付勢するように、切換部材91にバネ122により弾性力
を付加することにより、動作トルクを低減し、モータ等
の電器部品や機械部品のコストダウンが可能となる。
転、停止を制御するクラッチを有し、該クラッチは、従
動側の回転軸に対し、回転可能に軸方向の位置を規制さ
れ、モータ側からの駆動を伝達する駆動部品と、前記駆
動部品と同一回転し、軸方向に移動可能な駆動側係合部
品と、従動側の回転軸に固定され、前記駆動側係合部品
と係合する従動側係合部品と、駆動側係合部品を従動側
係合部品とかみ合う方向に付勢する弾性部材と、駆動側
係合部品を軸方向に移動させて係合、解除を行う制御手
段とを有し、前記駆動側係合部品と従動側係合部品は、
係合するとお互いに食い込む方向に傾いた複数の駆動伝
達面を有しており、該駆動伝達面は回転中心に対して対
称に配置されている構成とした。これにより、駆動側が
回転中であっても比較的大きなトルクを確実に断続する
ことが可能な、小型で低コストな機械式クラッチを採用
した駆動装置を得ることができる。
るレバー部材を具備し、該レバー部材は回転中心に対し
て対称な複数のカム部を有し、軸方向に移動する切換部
材で前記レバー部材を回動させ、前記カム部により前記
駆動側係合部品又は従動側係合部品を軸方向に動かすこ
とによりクラッチの連結、遮断を行う。これにより、ク
ラッチ動作の制御を単純にすることができる。
他色のカートリッジ駆動部のカム形状は、全色のクラッ
チを切るときに使用するカムの斜面を、ブラックのクラ
ッチのみ切るときの斜面より緩くする。これにより、負
荷配分も最適化でき、電気部品のコストダウンも可能と
なる。
置を併設することにより、高品質で低コストなインライ
ンカラー画像形成装置の提供が可能となる。
である。
の装着方法を示す斜視図である。
の位置決め部を示す部分断面図である。
の位置決め部を示す部分断面図である。
面図である。
他色離間状態を示す断面図である。
る。
式図である。
式図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 電子写真感光体と現像手段を有するプロ
セスカートリッジを複数併設し、電子写真感光体と現像
ローラを離間させる離間手段を有したカラー画像形成装
置に用いられる駆動装置において、 前記現像ローラの回転、停止を制御するクラッチを有
し、 該クラッチは、従動側の回転軸に対し、回転可能に軸方
向の位置を規制され、モータ側からの駆動を伝達する駆
動部品と、 前記駆動部品と同一回転し、軸方向に移動可能な駆動側
係合部品と、 従動側の回転軸に固定され、前記駆動側係合部品と係合
する従動側係合部品と、 駆動側係合部品を従動側係合部品とかみ合う方向に付勢
する弾性部材と、 駆動側係合部品を軸方向に移動させて係合、解除を行う
制御手段とを有し、 前記駆動側係合部品と従動側係合部品は、係合するとお
互いに食い込む方向に傾いた複数の駆動伝達面を有して
おり、該駆動伝達面は回転中心に対して対称に配置され
ていることを特徴とする駆動装置。 - 【請求項2】 電子写真感光体と現像手段を有するプロ
セスカートリッジを複数併設し、電子写真感光体と現像
ローラを離間させる離間手段を有したカラー画像形成装
置に用いられる駆動装置において、 前記現像ローラの回転、停止を制御するクラッチを有
し、 該クラッチは、駆動側の回転軸に固定され、従動側係合
部品と係合する駆動側係合部品と、 軸方向に移動可能で前記駆動側係合部品と係合すること
により回転する従動側係合部品と、 前記従動側係合部品と同一回転し、軸方向の位置を規制
され、回転を伝達する部品と、 従動側係合部品を駆動側係合部品とかみ合う方向に付勢
する弾性部材と、 従動側係合部品を軸方向に移動させて係合、解除を行う
制御手段とを有し、 前記駆動側係合部品と従動側係合部品は、係合するとお
互いに食い込む方向に傾いた複数の駆動伝達面を有して
おり、該駆動伝達面は回転中心に対して対称に配置され
ていることを特徴とする駆動装置。 - 【請求項3】 各色のプロセスカートリッジに対してモ
ータを1つずつ設けられ、各々のモータから電子写真感
光体を駆動する系列と現像ローラを駆動する系列とに分
岐し、現像ローラを駆動する系列に前記クラッチを使用
する構成としたことを特徴とする請求項1又は2に記載
の駆動装置。 - 【請求項4】 前記駆動部品を歯車とし、駆動側係合部
品および従動側係合部品を前記歯車に内包した構造とす
ることを特徴とする請求項1又は2に記載の駆動装置。 - 【請求項5】 前記制御手段は回転軸周りに回転するレ
バー部材を具備し、該レバー部材は回転中心に対して対
称な複数のカム部を有し、軸方向に移動する切換部材で
前記レバー部材を回動させ、前記カム部により前記駆動
側係合部品又は従動側係合部品を軸方向に動かすことに
よりクラッチの連結、遮断を行うことを特徴とする請求
項1又は2に記載の駆動装置。 - 【請求項6】 前記切換部材は各色のプロセスカートリ
ッジに用いられた前記複数のレバー部材を回動させ、複
数のクラッチの制御を行うことを特徴とする請求項5に
記載の駆動装置。 - 【請求項7】 黒色のカートリッジ駆動部のカムと他色
のカートリッジ駆動部のカム形状を異ならせ、全色のク
ラッチを連結したフルカラープリント状態、全色のクラ
ッチを切断した待機状態、および黒色のみクラッチを連
結したモノカラー状態の3つの状態を切換え可能とした
ことを特徴とする請求項6に記載の駆動装置。 - 【請求項8】 黒色のカートリッジ駆動部のカムと他色
のカートリッジ駆動部のカム形状は、全色のクラッチを
切るときに使用するカムの斜面を、ブラックのクラッチ
のみ切るときの斜面より緩くすることを特徴とする請求
項7に記載の駆動装置。 【請求項8】 前記切換部材に1つの弾性部材を付加
し、複数のクラッチを解除する方向に付勢するようにし
たことを特徴とする請求項6に記載の駆動装置。 - 【請求項9】 請求項1乃至8に記載の駆動装置を具備
することを特徴とするカラー画像形成装置。
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