JP2005147351A - Foreward/reverse rotating clutch mechanism using rocking gear and image forming apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、揺動ギアを用いた正転逆転クラッチ機構、およびこのクラッチ機構を用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a forward / reverse clutch mechanism using a swing gear and an image forming apparatus using the clutch mechanism.
便宜上、異なる色の複数の画像形成部を並列して配設し、各画像形成部を通過して移動する中間転写体を配設した電子写真方式フルカラー画像形成装置を例にして説明する。 For convenience, an electrophotographic full-color image forming apparatus in which a plurality of image forming units of different colors are arranged in parallel and an intermediate transfer member that moves through each image forming unit is arranged will be described as an example.
この画像形成装置は、フルカラー画像出力時（フルカラー画像形成モード時）は、各画像形成部の像担持体である感光ドラム面にフルカラー画像の成分色像として形成される各色のトナー画像を各画像形成部を通過して移動する中間転写体の面に順次に一次転写手段により重畳転写させることでフルカラーのトナー画像を合成形成させる。そしてその中間転写体の面に合成形成されたフルカラーのトナー画像を二次転写手段で紙やプラスチックシートなどの被記録体へ一括して二次転写させ、熱定着手段で熱溶融・混色・定着させてフルカラー画像形成物を出力させる。また、モノクロ画像出力時（モノクロ画像形成モード時）は上記の異なる色の複数の各画像形成部のうちの黒トナー画像を形成する画像形成部のみを作像動作させてこの画像形成部の感光ドラム面に形成される黒トナー画像を中間転写体の面に一次転写させ、さらに二次転写部にて中間転写体の面から被記録体へ二次転写させ、熱定着手段で熱溶融・定着させてモノクロ画像形成物を出力させる。 When outputting a full-color image (in full-color image formation mode), the image forming apparatus converts each color toner image formed as a component color image of a full-color image on the surface of the photosensitive drum, which is an image carrier of each image forming unit. A full-color toner image is synthesized and formed by sequentially superimposing and transferring by a primary transfer means on the surface of the intermediate transfer member that moves through the forming portion. Then, the full-color toner image synthesized and formed on the surface of the intermediate transfer member is secondarily transferred to a recording material such as paper or plastic sheet by a secondary transfer unit, and then thermally fused, mixed, and fixed by a thermal fixing unit. To output a full-color image formed product. When a monochrome image is output (in the monochrome image formation mode), only the image forming unit that forms a black toner image among the plurality of image forming units having different colors is operated to perform photosensitivity of the image forming unit. The black toner image formed on the drum surface is primarily transferred onto the surface of the intermediate transfer member, and then secondary transferred from the surface of the intermediate transfer member to the recording medium at the secondary transfer portion, and is thermally melted and fixed by the heat fixing means. To output a monochrome image formed product.
そして、モノクロ画像出力時は、画像形成に関与していない、黒トナー画像画像形成部以外の他の画像形成部の感光ドラムと中間転写体との接触による劣化などを防ぐ目的で、黒トナー画像形成部以外の他の色トナー画像形成部の感光ドラムに対して中間転写体を離間させて接触させない中間転写体回避機構が採用されている（例えば、特許文献１参照）。
本発明の目的は、例えば、コンピュータ用プリンタや複写機など、電子写真方式等を利用した画像形成装置において、上記のような中間転写体回避機構の駆動伝達部に用いられる正転逆転クラッチ機構として、センサや電磁クラッチなどの電気部品を用いずにメカ構成だけで、モータの駆動時間と回転方向により、所定の位相で動力伝達を切断できる正転逆転クラッチ機構を実現することである。 An object of the present invention is, for example, as a forward / reverse clutch mechanism used in a drive transmission portion of an intermediate transfer member avoidance mechanism as described above in an image forming apparatus using an electrophotographic method such as a computer printer or a copying machine. An object of the present invention is to realize a forward / reverse clutch mechanism capable of disconnecting power transmission at a predetermined phase according to the drive time and rotation direction of a motor, using only a mechanical configuration without using electric parts such as sensors and electromagnetic clutches.
本発明は下記の構成を特徴とする揺動ギアを用いた正転逆転クラッチ機構、およびこのクラッチ機構を用いた画像形成装置である。 The present invention is a forward / reverse clutch mechanism using a swing gear characterized by the following configuration, and an image forming apparatus using the clutch mechanism.
［１］：
１）正転逆転する入力ギアと、
２）第一位相と第二位相の間で回転自在に保持され、第一位相、第二位相においては、前記入力ギアとかみ合わず、第一位相、第二位相以外の位相においては前記入力ギアとかみ合うように配置された歯群と、中心にボスを持つ第一揺動ギア、第二揺動ギアと、前記第一揺動ギア、前記第二揺動ギアとそれぞれ係合する第一突起、第二突起と、前記第一揺動ギア、前記第二揺動ギアのボスをガイドする第一ガイド穴、第二ガイド穴と、から成る出力ギアユニットと、
を有し、
第一位相において、前記入力ギアが正転したときには前記出力ギアユニット上の前記第一揺動ギアが前記第一突起から離れ、前記入力ギアが逆転したときには前記出力ギアユニット上の前記第一揺動ギアが前記第一突起と係合し、少なくとも前記出力ギアユニットの前記歯群が前記入力ギアと係合する位相まで、前記入力ギアは前記第一揺動ギアと係合し続け、
第二位相において、前記入力ギアが逆転したときには前記出力ギアユニット上の前記第二揺動ギアが前記第二突起から離れ、前記入力ギアが正転したときには前記出力ギアユニット上の前記第二揺動ギアが前記第二突起と係合し、少なくとも前記出力ギアユニットの前記歯群が前記入力ギアと係合する位相まで、前記入力ギアは前記第二揺動ギアと係合し続ける
ことを特徴とする正転逆転クラッチ機構。
[1]:
1) An input gear that rotates forward and backward,
2) It is rotatably held between the first phase and the second phase, and does not mesh with the input gear in the first phase and the second phase, and the input gear in phases other than the first phase and the second phase. Tooth groups arranged to engage with each other, a first oscillating gear having a boss in the center, a second oscillating gear, and a first protrusion engaging with the first oscillating gear and the second oscillating gear, respectively. An output gear unit comprising a second protrusion, the first swing gear, a first guide hole for guiding a boss of the second swing gear, and a second guide hole;
Have
In the first phase, when the input gear rotates forward, the first swing gear on the output gear unit moves away from the first protrusion, and when the input gear rotates reversely, the first swing on the output gear unit. The input gear continues to engage with the first swing gear until a phase where the moving gear engages with the first protrusion and at least the teeth of the output gear unit engage with the input gear,
In the second phase, when the input gear reverses, the second swing gear on the output gear unit moves away from the second protrusion, and when the input gear rotates forward, the second swing on the output gear unit. The moving gear engages with the second protrusion, and the input gear continues to engage with the second swinging gear until at least the phase of the teeth of the output gear unit engages with the input gear. A forward and reverse clutch mechanism.
［２］：前記第一ガイド穴、前記第二ガイド穴は、前記第一揺動ギア、前記第二揺動ギアが、それぞれ前記第一突起、前記第二突起に係合している状態から、前記第一突起、前記第二突起より離れた状態にまで移動する間、前記第一揺動ギア、前記第二揺動ギアの中心と、前記入力ギアの中心との距離を一定に、前記第一揺動ギア、前記第二揺動ギアを案内する円弧型形状であることを特徴とする［１］に記載の正転逆転クラッチ機構。 [2]: From the state where the first guide hole and the second guide hole are engaged with the first protrusion and the second protrusion, respectively. The distance between the center of the first oscillating gear and the second oscillating gear and the center of the input gear is constant while moving to a state away from the first and second protrusions. The forward / reverse clutch mechanism according to [1], wherein the forward / reverse clutch mechanism has an arc shape for guiding the first swing gear and the second swing gear.
［３］：前記出力ギアユニットが、第一位相、第二位相にとどまるように付勢、位置決めする付勢手段を設けたことを特徴とする［１］に記載の正転逆転クラッチ機構。 [3]: The forward / reverse rotation clutch mechanism according to [1], wherein the output gear unit includes an urging unit that urges and positions the output gear unit so as to remain in the first phase and the second phase.
［４］：画像形成部の像担持体上に形成担持させたトナー像を中間転写体上に一次転写させ、その中間転写体上のトナー像を被記録媒体に二次転写させて画像形成を実行する画像形成装置において、
前記中間転写体を前記画像形成部の像担持体に対して接離移動させる、正転逆転クラッチ機構を含む中間転写体移動機構を有し、前記正転逆転クラッチ機構が［１］から［３］の何れかに記載の正転逆転クラッチ機構であることを特徴とする画像形成装置。
[4]: The toner image formed and supported on the image carrier of the image forming unit is primarily transferred onto the intermediate transfer member, and the toner image on the intermediate transfer member is secondarily transferred to the recording medium to form an image. In the image forming apparatus to be executed,
An intermediate transfer member moving mechanism including a forward / reverse rotation clutch mechanism for moving the intermediate transfer member toward and away from the image carrier of the image forming unit, wherein the forward / reverse rotation clutch mechanism is [1] to [3] An image forming apparatus comprising the forward / reverse clutch mechanism according to any one of the above.
［５］：異なる色の複数の画像形成部を有し、中間転写体上に複数のトナー像が重畳されて一次転写されることを特徴とする［４］に記載の画像形成装置。 [5] The image forming apparatus according to [4], wherein the image forming apparatus includes a plurality of image forming units of different colors, and a plurality of toner images are superimposed on the intermediate transfer member and primarily transferred.
図１は、本発明に従う揺動ギアを用いた正転逆転クラッチ機構を、一次転写ローラユニットの揺動機構に組み込んで使用した画像形成装置の概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus in which a forward / reverse clutch mechanism using a swing gear according to the present invention is incorporated in a swing mechanism of a primary transfer roller unit.
本例の画像形成装置は、複数の像担持体である感光ドラムを上下に並べて配置したタンデム型で、中間転写ベルト方式のモノクロ兼用電子写真フルカラープリンタである。 The image forming apparatus of this example is a tandem-type electrophotographic full-color printer that combines a plurality of photosensitive drums that are image carriers, and is an intermediate transfer belt type monochrome / electrophotographic full-color printer.
Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋはそれぞれイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの各色のトナー画像を形成する第１〜第４の４つの画像形成部であり、下から上に順に並列配置されている。 Y, M, C, and K are first to fourth image forming units that form toner images of yellow, magenta, cyan, and black, respectively, and are arranged in parallel from the bottom to the top.
これらの第１〜第４の４つの画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋは互いに形成するトナー画像の色が上記のように異なる他は、同一の構成・電子写真作像機能を有している。すなわち、第１〜第４の各画像形成部はそれぞれ、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（感光ドラム）２、一次帯電手段としての帯電ローラ３、露光手段としてのレーザー照射装置４、現像手段としてのトナー現像装置５、一次転写手段としての転写ローラ６、感光ドラムクリーニング器７等からなる。第１〜第４の各画像形成部のトナー現像装置５に収容させている現像剤はそれぞれイエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー、ブラックトナーである。 These first to fourth image forming units Y, M, C, and K have the same configuration and electrophotographic image forming function except that the colors of the toner images to be formed are different as described above. Yes. That is, each of the first to fourth image forming units includes a drum-type electrophotographic photosensitive member (photosensitive drum) 2 as an image carrier, a charging roller 3 as a primary charging unit, and a laser irradiation device 4 as an exposure unit. And a toner developing device 5 as a developing means, a transfer roller 6 as a primary transfer means, a photosensitive drum cleaner 7 and the like. The developers accommodated in the toner developing devices 5 of the first to fourth image forming units are yellow toner, cyan toner, magenta toner, and black toner, respectively.
８は中間転写体としてのエンドレスベルト状の中間転写ベルトであり、上記の第１〜第４の４つの画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋの感光ドラム２側においてこの４つの画像形成部の全体部に亘らせて、複数の支持ローラ９・１０・１１間に懸回張設させて縦方向に配設してある。第１〜第４の各画像形成部において、一次転写ローラ６はそれぞれこの中間転写ベルト８を介して感光ドラム２に圧接させてある。各感光ドラム２と中間転写ベルト８との接触部が一次転写部である。 Reference numeral 8 denotes an endless belt-shaped intermediate transfer belt as an intermediate transfer member. The four image forming units Y, M, C, and K of the four image forming units are arranged on the photosensitive drum 2 side. Over the entire portion, the plurality of support rollers 9, 10, 11 are suspended and arranged in the vertical direction. In each of the first to fourth image forming units, the primary transfer roller 6 is brought into pressure contact with the photosensitive drum 2 via the intermediate transfer belt 8. A contact portion between each photosensitive drum 2 and the intermediate transfer belt 8 is a primary transfer portion.
フルカラー画像出力時において、第１〜第４の各画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋの感光ドラム２は矢印の反時計方向に回転駆動され、その回転過程で帯電バイアスが印加された帯電ローラ２により所定の極性及び電位に一様に一次次帯電処理され、その帯電処理面に対してレーザースキャナ装置４によりそれぞれフルカラー画像の色分解成成分像である、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像パターンにしたがった光像露光ＬＹ・ＬＭ・ＬＣ・ＬＫがなされ、各感光ドラム２上に画像情報の静電潜像が形成される。その静電潜像がそれぞれ現像装置５によってトナー画像として現像されることで、第１〜第４の４つの画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋの各感光ドラム２の面にそれぞれ電子写真プロセスによりフルカラー画像の色分解成分像である、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナー画像が所定のシーケンス制御タイミングにて形成される。 At the time of full-color image output, the photosensitive drums 2 of the first to fourth image forming units Y, M, C, and K are rotationally driven counterclockwise as indicated by arrows, and a charging roller to which a charging bias is applied during the rotation process. 1 is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by the laser scanner device 4, and each color separation component image of a full-color image is applied to the charged surface by yellow, magenta, cyan, and black. Optical image exposure LY, LM, LC, and LK is performed according to the image pattern, and an electrostatic latent image of image information is formed on each photosensitive drum 2. Each of the electrostatic latent images is developed as a toner image by the developing device 5, whereby an electrophotographic process is performed on each of the surfaces of the photosensitive drums 2 of the first to fourth image forming units Y, M, C, and K. As a result, yellow, magenta, cyan, and black color toner images, which are color separation component images of the full-color image, are formed at a predetermined sequence control timing.
そして、第１〜第４の各画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋにおいて、各感光ドラム２の面に形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナー画像が、各感光ドラム２の回転方向に順方向の矢印の時計方向に感光ドラム２と略同速で回転駆動される中間転写ベルト８の面に対して、第１〜第４の各画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋの一次転写部において一次転写ローラ６に印加される一次転写バイアスによって順次に重畳転写される。これにより回転駆動される中間転写ベルト８の面に未定着のフルカラートナー画像（鏡像）が合成形成される。第１〜第４の各画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋにおいて中間転写ベルト８の面に対するトナー画像の一次転写後の感光ドラム２上の転写残トナーはクリーニング器７により感光ドラム２の面から除去される。 In each of the first to fourth image forming units Y, M, C, and K, yellow, magenta, cyan, and black color toner images formed on the surface of each photosensitive drum 2 are rotated by each photosensitive drum 2. The first to fourth image forming units Y, M, C, and K are rotated with respect to the surface of the intermediate transfer belt 8 that is rotationally driven at substantially the same speed as the photosensitive drum 2 in the clockwise direction indicated by the forward arrow. The images are sequentially superimposed and transferred by a primary transfer bias applied to the primary transfer roller 6 in the primary transfer portion. As a result, an unfixed full-color toner image (mirror image) is synthesized and formed on the surface of the intermediate transfer belt 8 that is rotationally driven. In each of the first to fourth image forming portions Y, M, C, and K, residual toner on the photosensitive drum 2 after the primary transfer of the toner image to the surface of the intermediate transfer belt 8 is transferred to the surface of the photosensitive drum 2 by the cleaning device 7. Removed from.
１２は２次転写ローラであり、中間転写ベルト８を懸回張設している複数のローラ９〜１１のうちのローラ１０を対向ローラにして、このローラ１０との間に中間転写ベルト８を挟ませて該中間転写ベルト８の外面に当接させて配設してある。２次転写ローラ１２と中間転写ベルト８との接触部が二次転写部である。 Reference numeral 12 denotes a secondary transfer roller. The roller 10 of the plurality of rollers 9 to 11 that suspends the intermediate transfer belt 8 is used as an opposing roller, and the intermediate transfer belt 8 is interposed between the rollers 10. The intermediate transfer belt 8 is interposed between the outer surfaces of the intermediate transfer belt 8. A contact portion between the secondary transfer roller 12 and the intermediate transfer belt 8 is a secondary transfer portion.
１３はプリンタ本体の下部に配設した給紙カセットであり、被記録体としての転写材Ｐを積載収容させてある。所定のシーケンス制御タイミングにてピックアップローラ１４が駆動されて給紙カセット１３内の転写材Ｐが１枚分離給紙され、搬送ローラ１５・レジストローラ１６を含むシートパス１７を通って所定のタイミングにて二次転写部に給送される。中間転写ベルト８上の未定着のフルカラートナー画像はこの二次転写部において二次転写ローラ１２に印加される転写バイアスによって転写材Ｐの面に一括して転写されていく。中間転写ベルト８上に残った転写残トナーはクリーニング器１８によって除かれる。 Reference numeral 13 denotes a paper feed cassette disposed in the lower part of the printer main body, in which a transfer material P as a recording medium is stacked and accommodated. The pickup roller 14 is driven at a predetermined sequence control timing, and the transfer material P in the paper feed cassette 13 is separated and fed, and passes through the sheet path 17 including the conveying roller 15 and the registration roller 16 at a predetermined timing. Is fed to the secondary transfer section. Unfixed full-color toner images on the intermediate transfer belt 8 are collectively transferred onto the surface of the transfer material P by the transfer bias applied to the secondary transfer roller 12 in the secondary transfer portion. Transfer residual toner remaining on the intermediate transfer belt 8 is removed by a cleaning device 18.
二次転写部を通過した転写材Ｐは中間転写ベルト８の面から分離されて搬送ベルト１９によって定着装置２０に送られ、転写材Ｐ上の未定着のフルカラートナー画像はこの定着装置２０により熱および圧を加えられて転写材Ｐに溶融・混色、固着され、シートパス２１を通ってプリンタ本体の上面に配設した排紙トレイ２２上にカラー画像形成物として排出される。 The transfer material P that has passed through the secondary transfer portion is separated from the surface of the intermediate transfer belt 8 and sent to the fixing device 20 by the conveying belt 19. The unfixed full-color toner image on the transfer material P is heated by the fixing device 20. Then, the pressure is applied to the transfer material P so that it is melted, mixed and fixed, and is discharged as a color image formed product through a sheet path 21 onto a discharge tray 22 disposed on the upper surface of the printer main body.
モノクロ画像出力時は、上記の第１〜第４の各画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋのうちの黒トナー画像を形成する画像形成部である最上位の第４の画像形成部Ｋのみが作像動作して、この画像形成部Ｋの感光ドラム２の面に形成される黒トナー画像が中間転写ベルト８の面に一次転写され、さらに二次転写部にて中間転写ベルト８の面から転写材Ｐに二次転写され、定着装置２０で画像定着されてモノクロ画像形成物として出力される。 At the time of monochrome image output, only the uppermost fourth image forming unit K, which is an image forming unit that forms a black toner image among the first to fourth image forming units Y, M, C, and K described above. Is formed, the black toner image formed on the surface of the photosensitive drum 2 of the image forming unit K is primarily transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 8, and the surface of the intermediate transfer belt 8 is further transferred at the secondary transfer unit. To the transfer material P, the image is fixed by the fixing device 20 and output as a monochrome image formed product.
１００は中間転写体回避機構部である。図２・図３はこの中間転写体回避機構部１００部分の拡大図であり、図２はフルカラー画像出力時の状態、図３はモノクロ画像出力時の状態を示している。 Reference numeral 100 denotes an intermediate transfer member avoiding mechanism. 2 and 3 are enlarged views of the intermediate transfer member avoiding mechanism 100. FIG. 2 shows a state when a full-color image is output, and FIG. 3 shows a state when a monochrome image is output.
３１は固定フレームであり、このフレーム３１に中間転写ベルト８を懸回張設している複数のローラ９〜１１を回転自由に配設してある。３２は一次転写ローラユニットであり、上記の固定フレーム３１に対してユニット上端側のボス３２ａを中心に矢印のＡ・Ｂ方向に揺動自由に支持させて配設してある。この一次転写ローラユニット３２には、イエロートナー画像、マゼンタトナー画像、シアントナー画像をそれぞれ形成する第１〜第３の画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃの各感光ドラム２に対する都合３つの一次転写ローラ５を回転自由に配設してある。第４の画像形成部Ｋの感光ドラム２に対する一次転写ローラ５だけは固定フレーム３１に回転自由に配設して該画像形成部Ｋの感光体ドラム２に対して中間転写ベルト８を挟んで所定に圧接して常時一次転写部を形成している状態に保持させている。 Reference numeral 31 denotes a fixed frame, and a plurality of rollers 9 to 11 with the intermediate transfer belt 8 suspended and stretched on the frame 31 are rotatably arranged. Reference numeral 32 denotes a primary transfer roller unit, which is supported by the fixed frame 31 so as to freely swing in the directions of arrows A and B around the boss 32a on the upper end side of the unit. The primary transfer roller unit 32 includes three primary transfer rollers for each photosensitive drum 2 of the first to third image forming portions Y, M, and C that respectively form a yellow toner image, a magenta toner image, and a cyan toner image. 5 is rotatably arranged. Only the primary transfer roller 5 with respect to the photosensitive drum 2 of the fourth image forming unit K is rotatably disposed on the fixed frame 31, and the intermediate transfer belt 8 is sandwiched between the photosensitive drum 2 of the image forming unit K and a predetermined value. The primary transfer portion is always formed in pressure contact with the substrate.
揺動機構３３は、出力ギアユニット（揺動ギアを用いた正転逆転クラッチ機構）１、モータ３４、カム３５、入力ギア３６から構成されている。出力ギアユニット１は、図６のように、歯群１ａ、第一揺動ギア１ｂ、第二揺動ギア１ｃ、第一突起１ｄ、第二突起１ｅ、第一ガイド穴１ｆ、第二ガイド穴１ｇから構成されている。 The swing mechanism 33 includes an output gear unit (a forward / reverse clutch mechanism using a swing gear) 1, a motor 34, a cam 35, and an input gear 36. As shown in FIG. 6, the output gear unit 1 includes a tooth group 1a, a first swing gear 1b, a second swing gear 1c, a first protrusion 1d, a second protrusion 1e, a first guide hole 1f, and a second guide hole. 1g.
一次転写ローラユニット３２は、フルカラー画像出力時は揺動機構３３のカム３５が図２・図４の第一位相の回転角状態に切換え制御される。この第一位相の回転角状態に切換え制御されたカム３５により一次転写ローラユニット３２が加圧されてボス３２ａを中心に第１〜第３の画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃの方に寄るＡ方向に中間転写ベルト８のテンションに抗して揺動してこの一次転写ローラユニット３２に配設した３つの一次転写ローラ５がそれぞれ第１〜第３の画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃの感光体ドラム２に対して中間転写ベルト８を挟んで所定に圧接して一次転写部を形成している状態に保持される。 The primary transfer roller unit 32 is controlled so that the cam 35 of the swing mechanism 33 is switched to the first phase rotation angle state shown in FIGS. The primary transfer roller unit 32 is pressurized by the cam 35 controlled to be switched to the rotation angle state of the first phase, and is approaching the first to third image forming portions Y, M, and C around the boss 32a. The three primary transfer rollers 5 disposed in the primary transfer roller unit 32 while oscillating against the tension of the intermediate transfer belt 8 in the direction are photosensitive of the first to third image forming portions Y, M, and C, respectively. The intermediate transfer belt 8 is pressed against the body drum 2 with a predetermined pressure so as to form a primary transfer portion.
また、一次転写ローラユニット３２は、モノクロ画像出力時は揺動機構３３のカム３５が図３・図５の第二位相の回転角状態に切換え制御される。この第二位相の回転角状態に切換え制御されたカム３５により一次転写ローラユニット３２の加圧が解除されて一次転写ローラユニット３２が中間転写ベルト８のテンションによりボス３２ａを中心に第１〜第３の画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃから離間するＢ方向に揺動してこの一次転写ローラユニット３２に配設した３つの一次転写ローラ５がそれぞれ第１〜第３の画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃの感光体ドラム２から離間して、第１〜第３の画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃの感光体ドラム２からは中間転写ベルト８が非接触状態に保持される。黒トナー画像を形成する画像形成部である第４の画像形成部Ｋの一次転写ローラ５だけは該画像形成部Ｋの感光体ドラム２に対して中間転写ベルト８を挟んで所定に圧接して一次転写部を形成している状態に保持される。 The primary transfer roller unit 32 is controlled to switch the cam 35 of the swing mechanism 33 to the rotation angle state of the second phase in FIGS. 3 and 5 when outputting a monochrome image. The pressure of the primary transfer roller unit 32 is released by the cam 35 that is controlled to be switched to the rotation angle state of the second phase, and the primary transfer roller unit 32 is first to first centered on the boss 32 a by the tension of the intermediate transfer belt 8. The three primary transfer rollers 5 disposed in the primary transfer roller unit 32 by swinging in the B direction away from the three image forming units Y, M, and C are respectively provided in the first to third image forming units Y and M. The intermediate transfer belt 8 is held in a non-contact state from the photosensitive drums 2 of the first to third image forming units Y, M, and C apart from the C photosensitive drum 2. Only the primary transfer roller 5 of the fourth image forming unit K, which is an image forming unit for forming a black toner image, is pressed against the photosensitive drum 2 of the image forming unit K with the intermediate transfer belt 8 therebetween. The primary transfer portion is maintained.
カム３５は、軸３５ａを介し出力ギアユニット１と連結している。出力ギアユニット１は、歯群１ａがモータ３４と連結している入力ギア３６とかみ合うように配してあり、入力ギア３６が、モータ３４の駆動により、図示Ｄ方向に正転、図示Ｅ方向に逆転することから、出力ギアユニット１も、図示Ｄ方向に正転、図示Ｅ方向に逆転し、これに伴いカム３５も回転する。出力ギアユニット１には、第一位相、第二位相では、歯群１ａと入力ギア３６とかみ合わず、第一位相、第二位相以外の位相では入力ギア３６とかみ合う歯群１ａが設けてある。第一揺動ギア１ｂ、第二揺動ギア１ｃはボスを有し、それぞれ第一ガイド穴１ｆ、第二ガイド穴１ｇに回転可能で取り付けてあり、第一位相においては、第一揺動ギア１ｂと入力ギア３６が、第二位相においては、第二揺動ギア１ｃと入力ギア３６がかみ合うように配置されている。 The cam 35 is connected to the output gear unit 1 through a shaft 35a. The output gear unit 1 is arranged so that the tooth group 1a meshes with an input gear 36 connected to the motor 34, and the input gear 36 rotates forward in the direction D in the figure and driven in the direction E in the figure by driving the motor 34. Therefore, the output gear unit 1 also rotates forward in the direction D in the figure and reversely in the direction E in the figure, and the cam 35 rotates accordingly. The output gear unit 1 is provided with a tooth group 1a that does not mesh with the tooth group 1a and the input gear 36 in the first phase and the second phase but meshes with the input gear 36 in phases other than the first phase and the second phase. . The first oscillating gear 1b and the second oscillating gear 1c have bosses, which are rotatably attached to the first guide hole 1f and the second guide hole 1g, respectively. 1b and the input gear 36 are arranged so that the second oscillating gear 1c and the input gear 36 are engaged in the second phase.
第一突起１ｄは、出力ギアユニット１が、第一位相において、入力ギア３６が逆転した場合には第一揺動ギア１ｂと係合するように、入力ギア３６が正転した場合には第一揺動ギア１ｂが離れるように配置され、第二突起１ｅは、出力ギアユニット１が、第二位相において、入力ギア３６が正転した場合には第二揺動ギア１ｃと係合するように、入力ギア３６が逆転した場合には第二揺動ギア１ｃが離れるように配置されている。 The first protrusion 1d is the first protrusion 1d when the input gear 36 rotates forward so that the output gear unit 1 engages with the first swing gear 1b when the input gear 36 reverses in the first phase. The second protrusion 1e is arranged so that the one oscillating gear 1b is separated, and the output gear unit 1 is engaged with the second oscillating gear 1c when the input gear 36 is rotated forward in the second phase. In addition, when the input gear 36 rotates in the reverse direction, the second oscillating gear 1c is arranged to be separated.
また、第一ガイド穴１ｆ、第二ガイド穴１ｇは、それぞれ第一位相と第二位相において、第一揺動ギア１ｂ、第二揺動ギア１ｃの中心と、入力ギア３６の中心との距離が一定になるような円弧型形状であり、入力ギア３６の正転逆転により、第一揺動ギア１ｂ、第二揺動ギア１ｃが、それぞれ、第一突起１ｄ、第二突起１ｅに係合している状態から離れた状態まで、あるいは、その逆である離れた状態から係合する状態まで移動できるように、第一揺動ギア１ｂ、第二揺動ギア１ｃを案内している。 Further, the first guide hole 1f and the second guide hole 1g are distances between the centers of the first swing gear 1b and the second swing gear 1c and the center of the input gear 36 in the first phase and the second phase, respectively. Is formed in a circular arc shape so that the first oscillating gear 1b and the second oscillating gear 1c are engaged with the first protrusion 1d and the second protrusion 1e, respectively, by forward and reverse rotation of the input gear 36. The first oscillating gear 1b and the second oscillating gear 1c are guided so that they can move from the separated state to the separated state or vice versa.
フルカラー画像出力時は、モータ３４が駆動することから、入力ギア３６、出力ギアユニット１が図示Ｄ方向に正転し、出力ギアユニット１が第一位相に到達した状態では、第一揺動ギア１ｂのみが入力ギア３６とかみ合い、第一揺動ギア１ｂは空転するため、出力ギアユニット１への動力伝達は切断される（図６）。これに伴いカム３５が第一位相で転写ローラユニット３２と接触し、転写ローラユニット３２は図２・図４の状態に保持される。 When the full color image is output, the motor 34 is driven, so that the input gear 36 and the output gear unit 1 rotate forward in the direction D in the figure, and the output gear unit 1 reaches the first phase. Only 1b meshes with the input gear 36, and the first oscillating gear 1b rotates idly, so that the power transmission to the output gear unit 1 is cut (FIG. 6). Accordingly, the cam 35 comes into contact with the transfer roller unit 32 in the first phase, and the transfer roller unit 32 is held in the state shown in FIGS.
この状態から、モノクロ画像出力時に切り替える場合は、モータ３４が駆動することから、入力ギア３６が図示Ｅ方向に逆転する。出力ギアユニット１において、まず、第一揺動ギア１ｂが入力ギア３６とかみ合い回転し、第一揺動ギア１ｂが第一突起１ｄに係合することから、出力ギアユニット１へ動力が伝達され（図７）、その後、歯群１ａが入力ギア３６とかみ合うことから、出力ギアユニット１は図示Ｅ方向に逆転する。出力ギアユニット１が第二位相に到達した状態では、第二揺動ギア１ｃのみが入力ギア３６とかみ合い、第二揺動ギア１ｃは空転するため、出力ギアユニット１への動力伝達は切断される（図８）。これに伴いカム３５が第二位相で転写ローラユニット３２と接触し、モノクロ用以外の第一転写ローラ４ａとそれぞれ対応する像担持体２ａとの当接は解除され、転写ローラユニット３２は図３・図５の状態に保持される。 When switching from this state to monochrome image output, since the motor 34 is driven, the input gear 36 reverses in the direction E in the figure. In the output gear unit 1, first, the first oscillating gear 1 b meshes with the input gear 36 and rotates, and the first oscillating gear 1 b engages with the first protrusion 1 d, so that power is transmitted to the output gear unit 1. (FIG. 7) Then, since the tooth group 1a meshes with the input gear 36, the output gear unit 1 reverses in the direction E shown in the figure. When the output gear unit 1 reaches the second phase, only the second oscillating gear 1c meshes with the input gear 36, and the second oscillating gear 1c rotates idly, so that power transmission to the output gear unit 1 is cut off. (FIG. 8). Accordingly, the cam 35 comes into contact with the transfer roller unit 32 in the second phase, the contact between the first transfer roller 4a other than the monochrome transfer roller 4a and the corresponding image carrier 2a is released, and the transfer roller unit 32 is shown in FIG. -It is held in the state of FIG.
ここで、図１０に示すように、出力ギアユニット１が、第一位相、第二位相にそれぞれとどまるように、第一位相において、出力ギアユニット１が正転する方向に突き当たる第一突き当て部材１ｈと、第二位相において、出力ギアユニット１が逆転する方向に突き当たる第二突き当て部材１Ｊと、出力ギアユニットが、第一突き当て部材１ｈ、第二突き当て部材１Ｊに突き当たるように付勢する、例えば、引張りコイルバネなどの付勢手段１ｋとを設ければ、出力ギアユニット１の自重の影響で発生する、出力ギアユニット上１の歯群１ａと、入力ギア３６との歯面が、断続的に当たることによる騒音、磨耗などを抑えることができる。 Here, as shown in FIG. 10, the first abutting member that abuts in the direction in which the output gear unit 1 rotates forward in the first phase so that the output gear unit 1 stays in the first phase and the second phase, respectively. 1h and in the second phase, the second abutting member 1J that abuts in the reverse direction of the output gear unit 1 and the output gear unit are urged so as to abut against the first abutting member 1h and the second abutting member 1J. For example, if the biasing means 1k such as a tension coil spring is provided, the tooth surfaces of the tooth group 1a on the output gear unit 1 and the input gear 36, which are generated by the influence of the weight of the output gear unit 1, Noise and wear due to intermittent contact can be suppressed.
なお、本発明の揺動ギアを用いた正転逆転クラッチ機構は上記実施例に示した画像形成装置の一次転写ローラユニット揺動機構のクラッチ手段に限られず、広く駆動伝達部に用いられるクラッチ機構として用いて有効である。 The forward / reverse clutch mechanism using the swing gear of the present invention is not limited to the clutch means of the primary transfer roller unit swing mechanism of the image forming apparatus shown in the above embodiment, and is widely used in the drive transmission unit. It is effective to use as.
すなわち、センサや電磁クラッチなどの電気部品を用いずにメカ構成だけで、モータの駆動時間と回転方向により，所定の位相で駆動伝達を切断できる正逆転クラッチ機構を実現し構成の簡素化、コストダウンを図ることができる。 In other words, a forward / reverse clutch mechanism capable of disconnecting the drive transmission at a predetermined phase according to the drive time and rotation direction of the motor is realized by using only the mechanical configuration without using electric parts such as sensors and electromagnetic clutches, thereby simplifying the configuration and reducing the cost. You can go down.
１‥‥出力ギアユニット
１ａ‥‥歯群
１ｂ‥‥第一揺動ギア
１ｃ‥‥第二揺動ギア
１ｄ‥‥第一突起
１ｅ‥‥第二突起
１ｆ‥‥第一ガイド穴
１ｇ‥‥第二ガイド穴
１ｈ‥‥第一突き当て部材
１Ｊ‥‥第二突き当て部材
１ｋ‥‥付勢手段
Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋ‥‥第１〜第４の画像形成部
２‥‥像担持体（感光ドラム）
６‥‥第一転写ローラ
８‥‥中間転写体（中間転写ベルト）
１２‥‥第二転写ローラ
３１‥‥固定フレーム
３２‥‥転写ローラユニット
３２ａ‥‥ボス
３４‥‥モータ
３５‥‥カム
３５ａ‥‥軸
３６‥‥入力ギア
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Output gear unit 1a ... Tooth group 1b ... 1st swing gear 1c ... 2nd swing gear 1d ... 1st protrusion 1e ... 2nd protrusion 1f ... 1st guide hole 1g ... 1st Two guide holes 1h ··· First abutting member 1J ··· Second abutting member 1k ··· Energizing means Y, M · C · K · · · First to fourth image forming portions 2 · · · Image carrier ( Photosensitive drum)
6 ... 1st transfer roller 8 ... Intermediate transfer body (intermediate transfer belt)
12 ... Second transfer roller 31 ... Fixed frame 32 ... Transfer roller unit 32a ... Boss 34 ... Motor 35 ... Cam 35a ... Shaft 36 ... Input gear
Claims (5)
２）第一位相と第二位相の間で回転自在に保持され、第一位相、第二位相においては、前記入力ギアとかみ合わず、第一位相、第二位相以外の位相においては前記入力ギアとかみ合うように配置された歯群と、中心にボスを持つ第一揺動ギア、第二揺動ギアと、前記第一揺動ギア、前記第二揺動ギアとそれぞれ係合する第一突起、第二突起と、前記第一揺動ギア、前記第二揺動ギアのボスをガイドする第一ガイド穴、第二ガイド穴と、から成る出力ギアユニットと、
を有し、
第一位相において、前記入力ギアが正転したときには前記出力ギアユニット上の前記第一揺動ギアが前記第一突起から離れ、前記入力ギアが逆転したときには前記出力ギアユニット上の前記第一揺動ギアが前記第一突起と係合し、少なくとも前記出力ギアユニットの前記歯群が前記入力ギアと係合する位相まで、前記入力ギアは前記第一揺動ギアと係合し続け、
第二位相において、前記入力ギアが逆転したときには前記出力ギアユニット上の前記第二揺動ギアが前記第二突起から離れ、前記入力ギアが正転したときには前記出力ギアユニット上の前記第二揺動ギアが前記第二突起と係合し、少なくとも前記出力ギアユニットの前記歯群が前記入力ギアと係合する位相まで、前記入力ギアは前記第二揺動ギアと係合し続ける
ことを特徴とする正転逆転クラッチ機構。 1) An input gear that rotates forward and backward,
2) is rotatably held between the first phase and a second phase, the first phase, in the second phase, not meshed with the input gear, the first phase, in the second phase other than the phase the input gear Tooth groups arranged to engage with each other, a first oscillating gear having a boss in the center, a second oscillating gear, and a first protrusion engaging with the first oscillating gear and the second oscillating gear, respectively. An output gear unit comprising a second protrusion, the first swing gear, a first guide hole for guiding a boss of the second swing gear, and a second guide hole;
Have
In the first phase, when the input gear rotates forward, the first swing gear on the output gear unit moves away from the first protrusion, and when the input gear rotates reversely, the first swing on the output gear unit. The input gear continues to engage with the first swing gear until a phase where the moving gear engages with the first protrusion and at least the teeth of the output gear unit engage with the input gear,
In the second phase, when the input gear reverses, the second swing gear on the output gear unit moves away from the second protrusion, and when the input gear rotates forward, the second swing on the output gear unit. The moving gear engages with the second protrusion, and the input gear continues to engage with the second swinging gear until at least the phase of the teeth of the output gear unit engages with the input gear. A forward and reverse clutch mechanism.
前記中間転写体を前記画像形成部の像担持体に対して接離移動させる、正転逆転クラッチ機構を含む中間転写体移動機構を有し、前記正転逆転クラッチ機構が請求項１から３の何れかに記載の正転逆転クラッチ機構であることを特徴とする画像形成装置。 Image formation in which the toner image formed and supported on the image carrier of the image forming unit is primarily transferred onto the intermediate transfer member, and the toner image on the intermediate transfer member is secondarily transferred to the recording medium and image formation is performed. In the device
4. An intermediate transfer body moving mechanism including a forward / reverse rotation clutch mechanism for moving the intermediate transfer body toward and away from the image carrier of the image forming unit, wherein the forward / reverse clutch mechanism is defined in claim 1. An image forming apparatus comprising the forward / reverse clutch mechanism according to any one of the above.
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