JP3847967B2

JP3847967B2 - Electrophotographic image forming apparatus

Info

Publication number: JP3847967B2
Application number: JP22863598A
Authority: JP
Inventors: 俊文森谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-07-29
Filing date: 1998-07-29
Publication date: 2006-11-22
Anticipated expiration: 2018-07-29
Also published as: JP2000047486A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば複写機あるいはレーザービームプリンタ等とされる電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、複数の現像カートリッジを用いて電子写真感光体に一色ずつトナー像を形成させ、中間転写体にそれぞれ転写して複数色のトナー像を形成し、さらに、これらのトナー像を記録材に転写してカラー画像を形成する電子写真画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の現像カートリッジを用い電子写真感光ドラムに一色ずつトナー像を形成させ、このトナー像を順次中間転写体上に転写してカラー画像を形成し、さらにこのカラー画像を記録材に転写してカラー画像を得る電子写真画像形成装置では、複数の現像カートリッジを、一つの軸を中心にして駆動源によって回転運動する現像ロータリー（回転支持体）に設置し、現像ロータリーを割り出し回転させて現像カートリッジを電子写真感光体ドラムに対面させ、複数色のトナー像を電子写真感光体ドラム上に形成させる方法をとることが多い。
【０００３】
このような電子写真画像形成装置においては、現像カートリッジの交換のために現像ロータリーの回転動作を停止させる必要がある。このため現像カートリッジの交換のために開ける開閉カバーの動作に連動して現像ロータリーの回転動作を停止したり、その停止を解除する制動手段としてのブレーキ機構を一般的に備えている。
【０００４】
ここで、上記のごとき電子写真画像形成装置のブレーキ機構について図５〜図７を参照して説明する。
【０００５】
図５において、回転支持体としての現像ロータリー１は、その中心に設けられた回転軸２と、所定の間隔で現像カートリッジＤを支持するための４個の支持部材１０８とを有し、さらにその外周にはロータリーギア（回転支持体ギア）１ａが形成されており、駆動源であるモータＭＯの駆動によりロータリーギア１ａを介して回転軸２の回りに回動可能とされている。
【０００６】
ロータリーギア１ａには、メカニカルブレーキ機構Ｍに構成された３つのギアのうち第１ギア（第１噛み合い部材）５が常時噛み合っている。この第１ギア５は装置本体の側板１４ａに小ネジ１３ａで固定された支持部材としてのブラケット１３に固定した軸１３ｂに回転自在に嵌合している。
【０００７】
また、第２ギア（第２噛み合い部材）６、第３ギア（第３噛み合い部材）７が第１ギア５と常時噛み合っている。第２ギア６はブラケット１３に固定した固定軸１３ｃに回転自在に嵌合している。第３ギア７は第１ギア５の中心付近を中心にして揺動する揺動部材８に固定された固定軸（不図示）に回転自在に嵌合している。
【０００８】
さらに第２ギア６、第３ギア７には、同軸上に、それぞれのギアの歯先円直径よりも大きな直径をもつ摩擦係数の大きな弾性体のローラ（当接部材）９ａ、９ｂが第２、第３ギア６、７とそれぞれ一体に形成されている。ローラ９ａ、９ｂの外周部材は例えばゴムである。
【０００９】
また、第２ギア６、第３ギア７に一体に形成されたローラ９ａ、９ｂは、お互いに接触する方向にバネなどの付勢部材１０によって付勢されている。すなわち、引っ張りコイルばね１０がブラケット１３と揺動部材８間に張設されている。
【００１０】
図６に示すように、現像カートリッジＤ（図５参照）を交換するためにユーザーが開ける開閉カバー１１に突起部１２が設けられている。突起部１２は開閉カバー１１の閉まる動作によって、メカニカルブレーキ機構Ｍの揺動部材８のカム８ａに接して引っ張りコイルバネ１０のバネ力に抗して揺動部材８を固定軸を中心に図中時計回りに回動させることで、第２ギア６、第３ギア７に一体に形成されたローラ９ａ、９ｂの接触状態が解除され、第１ギア５、第２ギア６、第３ギア７は無負荷状態となり、回転自在となることで、現像ロータリー１が回転可能状態となる。
【００１１】
反対に現像カートリッジＤを交換するため開閉カバー１１の開く動作によって、開閉カバー１１の突起部１２がメカニカルブレーキ機構Ｍの揺動部材８から離れ、引っ張りコイルばね１０のばね力によって第２ギア６、第３ギア７に一体に形成されたローラ９ａ、９ｂは互いに接触する方向に付勢されるため第１、第２、第３ギア５、６、７は全て回転不能となる。そのため現像ロータリー１の外周に形成されたギア１ａが回転不能となるため現像ロータリー１の回転が停止する。
【００１２】
以上のような構成およびその作用により、開閉カバー１１の開閉動作に連動して現像ロータリー１の回転を機械的に停止することができる。そのため現像ロータリー１を電気的にステッピングモータなどの励磁によって保持する必要がなくなったため、装置本体のインターロック電源スイッチ１０９を切ることができるようになった。
【００１３】
これにより、それまでステッピングモータなどの駆動源を電気的に励磁させることで現像ロータリー１の回転を固定することで生じていた、長期間の放置におけるモータの昇温によってその励磁力が著しく弱まり、ユーザーが現像カートリッジＤを挿入しようとしたとき現像ロータリー１が回ってしまい、現像カートリッジＤがうまく挿入できないという欠点は克服された。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、揺動部材８に付勢力を与えるばね１０はある限界値を下回ると現像ロータリー１の停止能力が弱まる。したがって、その付勢力をあまり弱くすることができないため、開閉カバー１１が閉じた状態では開閉カバー１１は大きな力で揺動部材８を押し続けなければならない。
【００１５】
そのため、揺動部材８を直接開閉カバー１１で回転移動させる場合、つぎに挙げるような問題が発生していた。
【００１６】
まず、図６に示すように開閉カバー１１で略垂直方向に揺動部材８を押す場合、ばね１０による反力に対して開閉カバー１１の剛性が耐えきれなくなり、長期に亘って開閉カバー１１が閉め続けられると、開閉カバー１１が塑性変化をおこし、ついには揺動部材８を押せなくなるというトラブルが発生していた。
【００１７】
これを改善するため、図７に示すように、揺動部材８の形状を変えて、開閉カバー１１で略水平方向に揺動部材８が押す構成とした。この構成により、開閉カバー１１で略水平方向に揺動部材８を押して回転移動させる場合、揺動部材８の回転移動量が小さいため、開閉カバー１１がバネ１０から受ける反力を小さくすることができた。しかしその反面、開閉カバー１１の寸法精度が厳しく要求され、開閉カバー１１の大きさから考慮すると大量生産における寸法管理ができないという欠点があった。
【００１８】
さらに従来発生していたもう一つの不具合について説明する。
【００１９】
まず、例えば図５に示すように、現像カートリッジＤのいずれか一つのみが現像ロータリー１に装填し、二つ目の現像カートリッジを装填するために、その装填位置を開閉カバー１１を開いた部分に対向する位置に電気的制御により現像ロータリー１を回転および停止させる。
【００２０】
つぎに、ユーザーが開閉カバー１１を開くとき、現像ロータリー１の制動動作が働くがそのとき上記のインターロック電源スイッチがもしメカニカルブレーキ機構よりも先にオフしてしまうと、その瞬間にすでに装填されていた一つの現像カートリッジによって偏重していた現像ロータリー１が重力により回転してしまう。結果的につぎに装填しようとした現像カートリッジの挿入ができないという不具合が発生してしまう。
【００２１】
そのため上記の２つの動作タイミングはメカニカル的に非常に厳しい精度にて、その順番が逆にならないよう寸法公差を設定しなければならないが、開閉カバー１１に形成されているインターロック電源スイッチ１０９を押す突起部１１ｂ（図６参照）と、メカニカルブレーキ機構Ｍを押す突起部１２は通常開閉カバー１１の離れた位置に設置されているため、その寸法精度の管理が難しく、また少しでも開閉カバー１１が反った場合にはやはり上記の不具合が発生していた。
【００２２】
従って、本発明の目的は、複数の現像カートリッジを支持した回転支持体を備えた電子写真画像形成装置において、現像カートリッジの交換の際に回転支持体を制動するための制動手段を動作させるとき、前記制動手段を動作させるためにユーザーが開ける開閉カバーの変形を防止し、確実に回転支持体を制止した後、回転支持体の電気的駆動の解除を行うことを可能とした、簡単な構成の制動手段を備えた電子写真画像形成装置を提供することである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る電子写真画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、複数の現像カートリッジを支持し回転可能な回転支持体と、画像形成装置本体の開閉カバーの開閉動作に伴って前記回転支持体の回転移動の停止およびその解除を行う制動手段とを有し、該制動手段は、前記回転支持体の外周に形成された回転支持体ギアに常時噛み合う第１の噛み合い部材と、該第１の噛み合い部材に常時噛み合う第２および第３の噛み合い部材と、該第２および第３の噛み合い部材にそれぞれ同軸上に設けられ互いに当接したときに前記第１の噛み合い部材の回転を不能とする移動側および固定側当接部材と、を有する画像形成装置において、前記制動手段は、さらに、前記第２の噛み合い部材を支持し前記移動側当接部材を前記固定側当接部材に対して当接離間可能とする揺動部材と、該揺動部材および、前記第３の噛み合い部材を支持する支持部材にそれぞれ端部を係止され、前記移動側当接部材を前記固定側当接部材に当接するように付勢する付勢部材と、前記開閉カバーの閉動作に伴い、前記付勢部材の付勢力に抗して前記揺動部材を押圧して揺動せしめ、前記移動側当接部材を前記固定側当接部材から離間させる、前記支持部材に回転可能に取り付けられた押圧部材とを有することを特徴とする電子写真画像形成装置である。
【００２４】
前記第１、第２および第３の噛み合い部材と、前記支持部材と、前記揺動部材と、前記押圧部材と、前記付勢部材とを一体としたユニットして前記画像形成装置本体に取り付けることが好ましい。前記押圧部材の回動中心から前記開閉カバーとの接触ポイントまでの距離をＸとし、前記回動中心から前記揺動部材との接触ポイントまでの距離をＹとしたとき、Ｘ＞Ｙであることが好ましい。
【００２５】
前記現像カートリッジへ給電するための金属製露出部品と、前記画像形成装置本体または前記支持部材に設けられ、前記押圧部材の回動に応じて、前記金属製露出部品へのまたは前記回転支持体の回転駆動のための通電のオンオフを行うインターロック電源スイッチとを有することが好ましい。前記金属製露出部品は現像カートリッジへ高圧の現像バイアスを印加するための電極であることが好ましい。前記インターロック電源スイッチは前記画像形成装置本体に備える高圧あるいは低圧電源を制御することが好ましい。前記第１、第２、および第３の噛み合い部材はギアであり、前記第２、および第３の当接部材はローラであり、前記第２および第３のギアの外径は前記ローラの外径より小さいことが好ましい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子写真画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。なお、前出の部材と同一部材には同一符号を付す。
【００２７】
本実施例において、電子写真画像形成装置Ａは、図３に示すように、一定速度で回転する電子写真感光体である感光ドラム３と、回転支持体である現像ロータリー１に支持され回転可能な４個の色の異なるトナー（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）を収納した現像器（現像カートリッジ）Ｄｙ、Ｄｃ、Ｄｍ、Ｄｂとからなる画像形成部、および画像形成部で形成され多重転写されたカラー画像を保持し給送部３７から給送された転写材１０２を定着部１０４へ搬送してカラー画像を転写材１０２に定着し、排出手段１０６ａ、１０６ｂによって装置上面の排出部４０へ排出するものである。なお、上記回転可能な現像器Ｄｙ、Ｄｃ、Ｄｍ、Ｄｃは現像ロータリー１に対して個別に着脱可能な構成とされている。
【００２８】
つぎに上記画像形成装置の各部の構成について順次説明する。
【００２９】
像担持体ユニットＣは感光ドラム３と、感光ドラム３のホルダーを兼ねるクリーニング装置の容器３６とが一体に構成され、画像形成装置本体１４に対して着脱自在に支持され、感光ドラム３の寿命に合わせて容易にユニット交換可能なように構成されている。
【００３０】
感光ドラム３の周上には、一次帯電ローラ３２、クリーナブレード３６ａが配置され、感光ドラム３は図示しない駆動モータの駆動力により図示矢印方向に回転される。
【００３１】
一次帯電ローラ３２は不図示のバイアス電源により感光ドラム３の表面を均一に帯電する。
【００３２】
感光ドラム３への露光はスキャナー部１０７から行われる。すなわち、画像信号がレーザーダイオードに与えられると、レーザーダイオードは画像信号に対応するレーザー光をポリゴンミラー１０７ａへ照射し、高速で回転されたポリゴンミラー１０７ａで反射されたレーザー光が反射ミラー１０７ｂを介して感光ドラム３の表面を選択的に露光し、静電潜像を形成する。
【００３３】
４個の各現像器すなわち現像カートリッジＤｙ、Ｄｃ、Ｄｍ、Ｄｂは回転軸２を中心に回転する回転支持体である現像ロータリー１にそれぞれ着脱可能に保持され、画像形成に際しては、各現像器が現像ロータリー１に保持された状態で回転軸２を中心に回転移動し、所定の現像器が感光ドラム３に対向した位置に静止する。このとき現像器の現像スリーブＤＳと感光ドラム３との距離は微小間隔をもって位置決めされた後、トナー（現像剤）Ｄｔが供給ローラＤｐにより現像スリーブＤＳに送られ、次いで現像スリーブＤＳ上に担持され、感光ドラム３の静電潜像を現像し、可視像を形成する。
【００３４】
中間転写体４は３個のローラ４ｂ、４ｃ、４ｄ、これらのローラに巻回された中間転写ベルト４ａ、感光ドラム３に対向配置された一次転写ローラ４ｊ、および中間転写ベルトクリーナ４ｅを備えており、中間転写ベルト４ａは、カラー画像形成動作時には、各現像器によって可視化された感光ドラム３上のトナー像を４回（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂの４色の各画像）にわたり多重転写を受ける。また、多重転写を受けた転写ベルト４ａは、給紙部３７から２次転写ローラ１０３との間に給紙されてきた記録材１０２に、２次転写ローラ１０３の作用により各色のトナー像を同時に多重転写する。多重転写終了後の中間転写ベルト４ａは中間転写ベルトクリーナ４ｅによってクリーニングされる。
【００３５】
クリーニングブレード３６ａは、各現像器によって感光ドラム３に可視像化されたトナーが中間転写体４に転写された後、感光ドラム３上に残ったトナーをクリーニングするものであり、クリーニングされた廃トナーは容器３６に蓄えられる。容器３６に蓄えられる廃トナー量は、感光ドラム３の寿命より早く容器３６を満たすことはなく、したがって、容器３６は感光ドラム３の寿命交換時に同時に一体で交換処理される。
【００３６】
給紙部３７は、給紙カセット３７ａ、紙押さえ爪１０１、ピックアップローラ３７ｅ、給紙ローラ３７ｂ、給紙ガイド３７ｃ、およびレジストローラ３７から主に構成される。
【００３７】
画像形成時には、ピックアップローラ３７ｅが画像形成動作に応じて回転し、給紙カセット３７ａ内の記録材１０２を１枚ずつ分離給送すると共に、給紙ローラ３７ｂおよび給紙ガイド３７ｃを介してレジストローラ３７ｄに給送する。
【００３８】
画像形成動作中にレジストローラ３７ｄは、記録材１０２を静止待機させる非回転の動作と、記録材１０２を中間転写体４に向けて搬送する回転動作とを所定のシーケンスで行い、次工程である転写工程時の画像と記録材１０２との位置合わせを行う。
【００３９】
定着部１０４は、定着ローラ１０４ｂと加圧ローラ１０４ｂとを有し、両ローラ間を未定着トナー像を担持した記録材１０２が通過する際に熱と圧力とにより、未定着トナー像を記録材１０２に定着する。
【００４０】
定着工程が終了した記録材１０２は排出ローラ対１０５と排出手段１０６ａ、１０６ｂによって装置上面の排出部４０へ排出する。
【００４１】
つぎに、本実施例の電子写真画像形成装置における現像ロータリー１の制動手段であるブレーキ機構Ｍについて図１および図２を参照して説明する。
【００４２】
現像ロータリー１の外周に形成されたロータリーギア１ａに、メカニカルブレーキ機構Ｍに構成された３つのギアのうち第１ギア（第１の噛み合い部材）５が常時噛み合っている。この第１ギア５は、従来例にて説明したように、装置本体１４の側板１４ａ（図５参照）に固定された支持部材であるブラケット１３に固定した軸１３ｂに回転自在に嵌合している。
【００４３】
また、第２ギア（第２の噛み合い部材）６、および第３ギア（第３の噛み合い部材）７は第１ギア５と常時噛み合っている。第２ギア６は第１ギア５の中心付近を中心にして揺動する揺動部材８に固定された固定軸６ａに回転自在に嵌合している。第３ギア７はブラケット１３に固定した固定軸１３ｃに回転自在に嵌合している。
【００４４】
さらに第２ギア６、第３ギア７同軸上にはそれぞれのギアの歯先円直径よりも大きな直径をもつ摩擦係数の大きな弾性体のローラ（移動側当接部材および固定側当接部材）９ａ、９ｂが第２、第３ギア６、７とそれぞれ一体に形成されている。ローラ９ａ、９ｂの外周部材は例えばゴムである。
【００４５】
また、第２ギア６、第３ギア７に一体に形成されたローラ９ａ、９ｂは、お互いに接触する方向にバネなどの付勢部材１０によって付勢されている。すなわち、引っ張りコイルばね１０がブラケット１３と揺動部材８間に張設されている。
【００４６】
ブラケット１３には立設部１３ｄが設けられ、この立設部１３ｄに対して回動自在に取り付けられた押圧部材１５が取り付けられている。図１に示されるように、開閉カバー１１が開放された状態から、図２と図３に示されるように、開閉カバー１１をその支点１１ａの回りに回動して閉じると、押圧部材１５の押圧ポイント１５ａは開閉カバー１１の内側に設けられた突起部１２によって下方に押され、押圧部材１５はその回動中心１５ｃの回りに図示矢印方向に回動する。その結果、押圧部材１５の動作ポイント１５ｂが揺動部材８に当接し、揺動部材８を引っ張りコイルばね１０の付勢力に抗して図中矢印方向に回動させる。この動きによってローラ９ａ、９ｂは互いに離間し、従来例のごとく現像ロータリー１の回転を可能とする。逆に、開閉カバー１１の突起部１２による押圧部材１５の押圧を解除した場合には、引っ張りコイルばね１０の作用によりローラ９ａ、９ｂは互いに当接し、現像ロータリー１の回転を停止させる。
【００４７】
また、図１に示すように、押圧部材１５の回動中心１５ｃと押圧ポイント１５ａの距離Ｘと、押圧部材１５の回動中心１５ｃと、動作ポイント１５ｂの距離Ｙとは、Ｘ＞Ｙの関係にある。
【００４８】
また、押圧部材１５の先端１５ｄはブラケット１３に取り付けられたインターロック電源スイッチ１０９をオンオフさせるように配設されている。
【００４９】
上記構成において、本実施例のブレーキ機構は以下のように作用する。
【００５０】
図２において、開閉カバー１１が閉じられると突起部１２が押圧部材１５の押圧ポイント１５ａに当接し押圧力をかける。すると押圧部材１５が回動中心１５ｃの回りに回動し動作ポイント１５ｂが揺動部材８に当接し、引っ張りコイルばね１０の付勢力に抗して押圧力をかける。結果的にローラ９ａ、９ｂは互いに離間し、現像ロータリー１の停止は解除される。
【００５１】
このとき、Ｘ＞Ｙの関係により従来開閉カバー１１が受けていた反力はＹ／Ｘに減少するため、従来生じていた長期放置による開閉カバー１１の塑性変形を防止できるようになった。
【００５２】
また、押圧部材１５の先端１５ｄが直接インターロック電源スイッチ１０９をオンオフさせるように配設されているため、従来発生していた開閉カバー１１のたわみによる、現像ロータリー１の制動とインターロック電源スイッチ１０９のオンオフタイミングの不具合による現像カートリッジの装填不能のトラブルもなくなった。
【００５３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、第２の噛み合い部材を支持し第２の当接部材を第３の当接部材に対して当接離間可能とする揺動部材と、該揺動部材および、第３の噛み合い部材を支持する支持部材にそれぞれ端部を係止され、前記第２の当接部材を前記第３の当接部材に当接するように付勢する付勢部材と、開閉カバーの閉動作に伴い、前記付勢部材の付勢力に抗して前記揺動部材を押圧して揺動せしめ、前記第２の当接部材を前記第３の当接部材から離間させる押圧部材とを有することにより、現像カートリッジの交換の際に回転支持体を制動するためのメカニカルブレーキ機構を動作させるとき、前記メカニカルブレーキ機構を動作させるためにユーザーが開ける開閉カバーの変形を防止し、確実に回転支持体を制止した後、回転支持体の電気的駆動の解除を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例において、現像ロータリーのブレーキ作動時を示す要部構成図である。
【図２】図１の現像ロータリーのブレーキ解除時を示す要部構成図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置（ブレーキ作動時）を示す全体構成図である。
【図４】本発明に係る画像形成装置（ブレーキ解除時）を示す全体構成図である。
【図５】従来のブレーキ機構の一例を示す斜視図である。
【図６】図５のブレーキ機構の作動時を示す説明図である。
【図７】従来のブレーキ機構の他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１現像ロータリー（回転支持体）
１ａロータリーギア（回転支持体ギア）
５第１ギア（第１の噛み合い部材）
６第２ギア（第２の噛み合い部材）
７第３ギア（第３の噛み合い部材）
８揺動部材
９ａ移動側ローラ（当接部材）
９ｂ固定側ローラ（当接部材）
１０引っ張りコイルバネ（付勢部材）
１１開閉カバー
１２突起部
１３ブラケット（支持部材）
１５押圧部材
１０９インターロック電源スイッチ
Ｍメカニカルブレーキ機構（制動手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a laser beam printer. In particular, a toner image is formed on an electrophotographic photosensitive member one by one using a plurality of developing cartridges, and an intermediate transfer member is formed. The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus that forms a color image by transferring a toner image of a plurality of colors by transferring each of the toner images onto a recording material.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a toner image is formed on each electrophotographic photosensitive drum using a plurality of developing cartridges, the toner images are sequentially transferred onto an intermediate transfer member to form a color image, and the color image is further transferred to a recording material. In an electrophotographic image forming apparatus that obtains a color image, a plurality of developing cartridges are placed on a developing rotary (rotating support) that rotates around a single axis by a driving source, and the developing rotary is indexed and rotated for development. In many cases, a method is adopted in which the cartridge faces the electrophotographic photosensitive drum, and toner images of a plurality of colors are formed on the electrophotographic photosensitive drum.
[0003]
In such an electrophotographic image forming apparatus, it is necessary to stop the rotation operation of the developing rotary in order to replace the developing cartridge. For this reason, a brake mechanism is generally provided as a braking means for stopping or releasing the rotation of the developing rotary in conjunction with the operation of the opening / closing cover that is opened to replace the developing cartridge.
[0004]
Here, the brake mechanism of the electrophotographic image forming apparatus as described above will be described with reference to FIGS.
[0005]
In FIG. 5, a developing rotary 1 as a rotating support has a rotating shaft 2 provided at the center thereof and four support members 108 for supporting the developing cartridge D at a predetermined interval. A rotary gear (rotary support gear) 1a is formed on the outer periphery, and can be rotated around the rotary shaft 2 via the rotary gear 1a by driving of a motor MO as a drive source.
[0006]
Of the three gears configured in the mechanical brake mechanism M, the first gear (first meshing member) 5 is always meshed with the rotary gear 1a. The first gear 5 is rotatably fitted to a shaft 13b fixed to a bracket 13 as a support member fixed to the side plate 14a of the apparatus main body with a small screw 13a.
[0007]
Further, the second gear (second meshing member) 6 and the third gear (third meshing member) 7 are always meshed with the first gear 5. The second gear 6 is rotatably fitted to a fixed shaft 13 c fixed to the bracket 13. The third gear 7 is rotatably fitted to a fixed shaft (not shown) fixed to a swinging member 8 that swings around the center of the first gear 5.
[0008]
Further, the second gear 6 and the third gear 7 are provided with elastic rollers (abutting members) 9a and 9b having a large friction coefficient and having a diameter larger than the diameter of the tip circle of each gear. The third gears 6 and 7 are formed integrally with each other. The outer peripheral members of the rollers 9a and 9b are rubber, for example.
[0009]
The rollers 9a and 9b formed integrally with the second gear 6 and the third gear 7 are urged by a urging member 10 such as a spring in a direction in which they are in contact with each other. That is, the tension coil spring 10 is stretched between the bracket 13 and the swing member 8.
[0010]
As shown in FIG. 6, a protrusion 12 is provided on an opening / closing cover 11 that can be opened by a user in order to replace the developing cartridge D (see FIG. 5). The protrusion 12 is in contact with the cam 8a of the swing member 8 of the mechanical brake mechanism M by the closing operation of the opening / closing cover 11, and resists the spring force of the tension coil spring 10 so that the swing member 8 is centered on the fixed axis. By rotating around, the contact state of the rollers 9a, 9b formed integrally with the second gear 6 and the third gear 7 is released, and the first gear 5, the second gear 6, and the third gear 7 are not used. The developing rotary 1 becomes rotatable by being in a load state and being rotatable.
[0011]
On the contrary, when the opening / closing cover 11 is opened to replace the developing cartridge D, the protrusion 12 of the opening / closing cover 11 is separated from the swinging member 8 of the mechanical brake mechanism M, and the second gear 6, Since the rollers 9a and 9b formed integrally with the third gear 7 are urged in a direction in which they contact each other, the first, second, and third gears 5, 6, and 7 cannot be rotated. Therefore, since the gear 1a formed on the outer periphery of the developing rotary 1 cannot be rotated, the rotation of the developing rotary 1 is stopped.
[0012]
With the configuration and operation as described above, the rotation of the developing rotary 1 can be mechanically stopped in conjunction with the opening / closing operation of the opening / closing cover 11. Therefore, it is no longer necessary to electrically hold the developing rotary 1 by exciting a stepping motor or the like, so that the interlock power switch 109 of the apparatus main body can be turned off.
[0013]
As a result, the exciting force is remarkably weakened by the temperature rise of the motor in the long-term leaving, which has been caused by fixing the rotation of the developing rotary 1 by electrically exciting a driving source such as a stepping motor until then, When the user tried to insert the developing cartridge D, the developing rotary 1 was rotated, and the disadvantage that the developing cartridge D could not be inserted successfully was overcome.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the spring 10 that applies the urging force to the swing member 8 falls below a certain limit value, the stopping ability of the developing rotary 1 is weakened. Therefore, since the urging force cannot be weakened, the open / close cover 11 must continue to push the swing member 8 with a large force when the open / close cover 11 is closed.
[0015]
Therefore, when the swinging member 8 is directly rotated by the opening / closing cover 11, the following problems have occurred.
[0016]
First, as shown in FIG. 6, when the swinging member 8 is pushed in the substantially vertical direction by the opening / closing cover 11, the rigidity of the opening / closing cover 11 can not withstand the reaction force of the spring 10, and the opening / closing cover 11 can be kept for a long time. If the opening / closing cover 11 continues to be closed, the opening / closing cover 11 undergoes a plastic change, which eventually causes a trouble that the swinging member 8 cannot be pushed.
[0017]
In order to improve this, as shown in FIG. 7, the shape of the swing member 8 is changed, and the swing member 8 is pushed substantially horizontally by the opening / closing cover 11. With this configuration, when the swinging member 8 is pushed and rotated in the substantially horizontal direction by the opening / closing cover 11, since the rotational movement amount of the swinging member 8 is small, the reaction force received by the opening / closing cover 11 from the spring 10 can be reduced. did it. On the other hand, however, the dimensional accuracy of the opening / closing cover 11 is strictly required, and considering the size of the opening / closing cover 11, there is a drawback in that dimensional management in mass production cannot be performed.
[0018]
Furthermore, another problem that has conventionally occurred will be described.
[0019]
First, as shown in FIG. 5, for example, only one of the developing cartridges D is loaded into the developing rotary 1, and the loading position is a portion where the opening / closing cover 11 is opened in order to load the second developing cartridge. The developing rotary 1 is rotated and stopped by electrical control at a position opposite to.
[0020]
Next, when the user opens the opening / closing cover 11, the braking operation of the developing rotary 1 works. At that time, if the interlock power switch is turned off before the mechanical brake mechanism, it is already loaded at that moment. The developing rotary 1 that has been biased by the single developing cartridge rotates due to gravity. As a result, there arises a problem that the next developing cartridge to be loaded cannot be inserted.
[0021]
For this reason, the above two operation timings must be mechanically very strict and dimensional tolerances must be set so that the order is not reversed, but the interlock power switch 109 formed on the open / close cover 11 is pushed. Since the protrusion 11b (see FIG. 6) and the protrusion 12 that pushes the mechanical brake mechanism M are usually installed at positions away from the opening / closing cover 11, it is difficult to manage the dimensional accuracy, and even the opening / closing cover 11 is a little. When it warps, the above-mentioned trouble has occurred.
[0022]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrophotographic image forming apparatus having a rotating support that supports a plurality of developing cartridges, when operating a braking means for braking the rotating support when the developing cartridge is replaced. A simple configuration that prevents the deformation of the opening / closing cover that is opened by the user to operate the braking means, and enables the release of the electric drive of the rotating support after reliably stopping the rotating support. An electrophotographic image forming apparatus provided with a braking means is provided.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the electrophotographic image forming apparatus according to the present invention. In summary, according to the present invention, a rotation support that supports and rotates a plurality of developing cartridges, and stops and releases the rotational movement of the rotation support in accordance with the opening / closing operation of the opening / closing cover of the image forming apparatus main body. Braking means, and the braking means is a first meshing member that always meshes with a rotation support gear formed on the outer periphery of the rotation support, and second and third meshing always with the first meshing member. And a movable-side and fixed-side abutting member that is provided coaxially with each of the second and third meshing members and that prevents rotation of the first meshing member when they abut against each other. In the image forming apparatus, the braking unit further includes a swinging member that supports the second meshing member and that allows the moving-side contact member to come into contact with and separate from the fixed-side contact member; Swing part And an urging member that is engaged with the supporting member that supports the third meshing member, and that urges the moving-side abutting member to abut against the fixed-side abutting member; The support member that presses and swings the swinging member against the biasing force of the biasing member and closes the moving-side contact member from the fixed-side contact member as the cover is closed. An electrophotographic image forming apparatus having a pressing member rotatably attached to the apparatus.
[0024]
The first, second and third meshing members, the support member, the swinging member, the pressing member, and the biasing member are integrated as a unit and attached to the image forming apparatus main body. Is preferred. X> Y, where X is the distance from the rotation center of the pressing member to the contact point with the opening / closing cover and Y is the distance from the rotation center to the contact point with the swinging member. Is preferred.
[0025]
A metal exposed part for supplying power to the developing cartridge, and provided in the image forming apparatus main body or the support member. Depending on the rotation of the pressing member, the metal exposed part or the rotation support body It is preferable to have an interlock power switch for turning on and off energization for rotational driving. The exposed metal part is preferably an electrode for applying a high-voltage developing bias to the developing cartridge. The interlock power switch preferably controls a high-voltage or low-voltage power source provided in the image forming apparatus main body. The first, second, and third meshing members are gears, the second and third contact members are rollers, and the outer diameters of the second and third gears are outside the rollers. It is preferably smaller than the diameter.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the electrophotographic image forming apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same member as the above-mentioned member.
[0027]
In this embodiment, as shown in FIG. 3, the electrophotographic image forming apparatus A is supported by a photosensitive drum 3 that is an electrophotographic photosensitive member that rotates at a constant speed and a developing rotary 1 that is a rotating support, and is rotatable. An image forming unit composed of a developing device (developing cartridge) Dy, Dc, Dm, and Db containing toners of four different colors (yellow, cyan, magenta, and black), and an image forming unit that was multiple-transferred The transfer material 102 that holds the color image and is fed from the feeding unit 37 is conveyed to the fixing unit 104 to fix the color image on the transfer material 102, and is discharged to the discharge unit 40 on the upper surface of the apparatus by the discharge units 106a and 106b. Is. The rotatable developing devices Dy, Dc, Dm, and Dc can be individually attached to and detached from the developing rotary 1.
[0028]
Next, the configuration of each part of the image forming apparatus will be sequentially described.
[0029]
The image carrier unit C includes a photosensitive drum 3 and a cleaning device container 36 that also serves as a holder for the photosensitive drum 3, and is detachably supported with respect to the image forming apparatus main body 14. In addition, the unit can be easily replaced.
[0030]
A primary charging roller 32 and a cleaner blade 36a are disposed on the circumference of the photosensitive drum 3, and the photosensitive drum 3 is rotated in the direction of the arrow in the drawing by a driving force of a driving motor (not shown).
[0031]
The primary charging roller 32 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 3 by a bias power source (not shown).
[0032]
The exposure to the photosensitive drum 3 is performed from the scanner unit 107. That is, when an image signal is given to the laser diode, the laser diode irradiates the polygon mirror 107a with a laser beam corresponding to the image signal, and the laser beam reflected by the polygon mirror 107a rotated at a high speed passes through the reflection mirror 107b. Then, the surface of the photosensitive drum 3 is selectively exposed to form an electrostatic latent image.
[0033]
Each of the four developing units, that is, the developing cartridges Dy, Dc, Dm, and Db is detachably held by a developing rotary 1 that is a rotating support that rotates about a rotating shaft 2. While being held by the developing rotary 1, it rotates around the rotation shaft 2, and a predetermined developing device stops at a position facing the photosensitive drum 3. At this time, the distance between the developing sleeve DS of the developing device and the photosensitive drum 3 is positioned with a small interval, and then the toner (developer) Dt is sent to the developing sleeve DS by the supply roller Dp and then carried on the developing sleeve DS. The electrostatic latent image on the photosensitive drum 3 is developed to form a visible image.
[0034]
The intermediate transfer member 4 includes three rollers 4b, 4c, and 4d, an intermediate transfer belt 4a wound around these rollers, a primary transfer roller 4j disposed opposite to the photosensitive drum 3, and an intermediate transfer belt cleaner 4e. The intermediate transfer belt 4a multi-transfers the toner image visualized by each developing device on the photosensitive drum 3 four times (each image of four colors of Y, M, C, and B) during the color image forming operation. receive. Further, the transfer belt 4 a that has undergone multiple transfer simultaneously applies the toner images of the respective colors to the recording material 102 fed between the paper feeding unit 37 and the secondary transfer roller 103 by the action of the secondary transfer roller 103. Multiple transcription. The intermediate transfer belt 4a after completion of the multiple transfer is cleaned by an intermediate transfer belt cleaner 4e.
[0035]
The cleaning blade 36a cleans the toner remaining on the photosensitive drum 3 after the toner visualized on the photosensitive drum 3 by each developing device is transferred to the intermediate transfer body 4, and is cleaned waste. The toner is stored in the container 36. The amount of waste toner stored in the container 36 does not fill the container 36 earlier than the life of the photosensitive drum 3, so the container 36 is integrally replaced at the same time when the life of the photosensitive drum 3 is replaced.
[0036]
The paper feed unit 37 mainly includes a paper feed cassette 37 a, a paper presser claw 101, a pickup roller 37 e, a paper feed roller 37 b, a paper feed guide 37 c, and a registration roller 37.
[0037]
At the time of image formation, the pickup roller 37e rotates according to the image forming operation to separate and feed the recording material 102 in the paper feed cassette 37a one by one, and at the same time, a registration roller through the paper feed roller 37b and the paper feed guide 37c. Feed to 37d.
[0038]
During the image forming operation, the registration roller 37d performs a non-rotating operation for causing the recording material 102 to stand still and a rotating operation for conveying the recording material 102 toward the intermediate transfer body 4 in a predetermined sequence, and is the next step. The image and the recording material 102 in the transfer process are aligned.
[0039]
The fixing unit 104 includes a fixing roller 104b and a pressure roller 104b. When the recording material 102 carrying the unfixed toner image passes between both rollers, the fixing unit 104 converts the unfixed toner image into a recording material by heat and pressure. Fix to 102.
[0040]
The recording material 102 after the fixing process is discharged to the discharge portion 40 on the upper surface of the apparatus by the discharge roller pair 105 and discharge means 106a and 106b.
[0041]
Next, a brake mechanism M that is a braking means of the developing rotary 1 in the electrophotographic image forming apparatus of this embodiment will be described with reference to FIGS.
[0042]
A first gear (first meshing member) 5 of the three gears configured in the mechanical brake mechanism M is always meshed with a rotary gear 1 a formed on the outer periphery of the developing rotary 1. As described in the conventional example, the first gear 5 is rotatably fitted to a shaft 13b fixed to a bracket 13 which is a support member fixed to a side plate 14a (see FIG. 5) of the apparatus main body 14. Yes.
[0043]
The second gear (second meshing member) 6 and the third gear (third meshing member) 7 are always meshed with the first gear 5. The second gear 6 is rotatably fitted to a fixed shaft 6 a fixed to a swing member 8 that swings around the center of the first gear 5. The third gear 7 is rotatably fitted to a fixed shaft 13 c fixed to the bracket 13.
[0044]
Further, on the second gear 6 and the third gear 7 coaxially, an elastic roller (moving side contact member and fixed side contact member) 9a having a diameter larger than the diameter of the tip of each gear and having a large friction coefficient. 9b are formed integrally with the second and third gears 6 and 7, respectively. The outer peripheral members of the rollers 9a and 9b are, for example, rubber.
[0045]
The rollers 9a and 9b formed integrally with the second gear 6 and the third gear 7 are urged by a urging member 10 such as a spring in a direction in which they are in contact with each other. That is, the tension coil spring 10 is stretched between the bracket 13 and the swing member 8.
[0046]
The bracket 13 is provided with a standing portion 13d, and a pressing member 15 that is rotatably attached to the standing portion 13d is attached. As shown in FIG. 1, when the opening / closing cover 11 is rotated around its fulcrum 11a and closed as shown in FIGS. The pressing point 15a is pressed downward by the protrusion 12 provided on the inner side of the opening / closing cover 11, and the pressing member 15 rotates around the rotation center 15c in the direction indicated by the arrow. As a result, the operating point 15b of the pressing member 15 comes into contact with the swing member 8, and the swing member 8 is rotated in the direction of the arrow in the drawing against the urging force of the tension coil spring 10. By this movement, the rollers 9a and 9b are separated from each other, and the developing rotary 1 can be rotated as in the conventional example. Conversely, when the pressing of the pressing member 15 by the protrusion 12 of the opening / closing cover 11 is released, the rollers 9 a and 9 b are brought into contact with each other by the action of the tension coil spring 10 to stop the rotation of the developing rotary 1.
[0047]
As shown in FIG. 1, the distance X between the rotation center 15c of the pressing member 15 and the pressing point 15a, the rotation center 15c of the pressing member 15, and the distance Y between the operation points 15b are in a relationship of X> Y. It is in.
[0048]
Further, the tip 15d of the pressing member 15 is disposed so as to turn on and off an interlock power switch 109 attached to the bracket 13.
[0049]
In the above configuration, the brake mechanism of the present embodiment operates as follows.
[0050]
In FIG. 2, when the opening / closing cover 11 is closed, the protrusion 12 abuts against the pressing point 15 a of the pressing member 15 and applies a pressing force. Then, the pressing member 15 rotates around the rotation center 15 c, the operation point 15 b comes into contact with the swing member 8, and a pressing force is applied against the urging force of the tension coil spring 10. As a result, the rollers 9a and 9b are separated from each other, and the stop of the developing rotary 1 is released.
[0051]
At this time, since the reaction force that the conventional opening / closing cover 11 received due to the relationship X> Y is reduced to Y / X, it has become possible to prevent the plastic deformation of the opening / closing cover 11 that has occurred for a long time.
[0052]
Further, since the tip 15d of the pressing member 15 is arranged so as to directly turn on / off the interlock power switch 109, the braking of the developing rotary 1 and the interlock power switch 109 due to the deflection of the opening / closing cover 11 which has been conventionally generated. There is no longer a trouble that the developing cartridge cannot be loaded due to a malfunction of the on / off timing.
[0053]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the swing member that supports the second meshing member and enables the second contact member to contact and separate from the third contact member; Ends of the swinging member and the supporting member that support the third meshing member are respectively engaged, and the second abutting member is urged so as to abut against the third abutting member. As the member and the opening / closing cover are closed, the swinging member is pressed and swung against the biasing force of the biasing member, and the second contact member is moved away from the third contact member. By having a pressing member that separates, when operating the mechanical brake mechanism for braking the rotation support body when replacing the developing cartridge, the opening / closing cover that the user opens to operate the mechanical brake mechanism is deformed. Prevent and securely stop the rotating support After, it is possible to release the electric drive of the rotary support.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a main part configuration diagram showing when a developing rotary is braked in an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention;
FIG. 2 is a main part configuration diagram showing when the developing rotary of FIG. 1 is released.
FIG. 3 is an overall configuration diagram showing an image forming apparatus (when a brake is operated) according to the present invention.
FIG. 4 is an overall configuration diagram showing an image forming apparatus (when brake is released) according to the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing an example of a conventional brake mechanism.
6 is an explanatory view showing the operation of the brake mechanism of FIG. 5; FIG.
FIG. 7 is an explanatory view showing another example of a conventional brake mechanism.
[Explanation of symbols]
1 Development rotary (rotating support)
1a Rotary gear (rotating support gear)
5 First gear (first meshing member)
6 Second gear (second meshing member)
7 Third gear (third meshing member)
8 Swing member 9a Moving side roller (contact member)
9b Fixed side roller (contact member)
10 Tensile coil spring (biasing member)
11 Opening / closing cover 12 Protruding part 13 Bracket (supporting member)
15 Pressing member 109 Interlock power switch M Mechanical brake mechanism (braking means)

Claims

複数の現像カートリッジを支持し回転可能な回転支持体と、画像形成装置本体の開閉カバーの開閉動作に伴って前記回転支持体の回転移動の停止およびその解除を行う制動手段とを有し、該制動手段は、前記回転支持体の外周に形成された回転支持体ギアに常時噛み合う第１の噛み合い部材と、該第１の噛み合い部材に常時噛み合う第２および第３の噛み合い部材と、該第２および第３の噛み合い部材にそれぞれ同軸上に設けられ互いに当接したときに前記第１の噛み合い部材の回転を不能とする移動側および固定側の当接部材と、を有する電子写真画像形成装置において、
前記制動手段は、さらに、前記第２の噛み合い部材を支持し前記移動側当接部材を前記固定側当接部材に対して当接離間可能とする揺動部材と、該揺動部材および、前記第３の噛み合い部材を支持する支持部材にそれぞれ端部を係止され、前記移動側当接部材を前記固定側当接部材に当接するように付勢する付勢部材と、前記開閉カバーの閉動作に伴い、前記付勢部材の付勢力に抗して前記揺動部材を押圧して揺動せしめ、前記移動側当接部材を前記固定側当接部材から離間させる、前記支持部材に回転可能に取り付けられた押圧部材とを有することを特徴とする電子写真画像形成装置。A rotating support that supports and rotates a plurality of developing cartridges, and a braking means that stops and releases the rotational movement of the rotating support in accordance with the opening and closing operation of the opening and closing cover of the image forming apparatus main body. The braking means includes a first meshing member that always meshes with a rotation support gear formed on the outer periphery of the rotation support, second and third meshing members that always mesh with the first meshing member, and the second meshing member. An electrophotographic image forming apparatus having a moving side and a fixed side abutting member that are provided coaxially with each of the third meshing members and that prevent the first meshing member from rotating when they abut against each other. ,
The braking means further supports a swinging member that supports the second meshing member and allows the moving-side contact member to be contacted and separated from the fixed-side contact member; the swinging member; A biasing member that has its end portions locked by support members that support the third meshing member and biases the moving-side abutting member so as to abut against the fixed-side abutting member; and closing the opening / closing cover Along with the operation, the swinging member is pressed and swung against the biasing force of the biasing member, and the movable contact member is separated from the fixed contact member, and the support member is rotatable. An electrophotographic image forming apparatus, comprising: a pressing member attached to the head.

前記第１、第２および第３の噛み合い部材と、前記支持部材と、前記揺動部材と、前記押圧部材と、前記付勢部材とを一体としたユニットして前記画像形成装置本体に取り付けたことを特徴とする請求項１の電子写真画像形成装置。The first, second and third meshing members, the support member, the swinging member, the pressing member, and the biasing member are integrated as a unit and attached to the image forming apparatus main body. The electrophotographic image forming apparatus according to claim 1.

前記押圧部材の回動中心から前記開閉カバーとの接触ポイントまでの距離をＸとし、前記回動中心から前記揺動部材との接触ポイントまでの距離をＹとしたとき、Ｘ＞Ｙであることを特徴とする請求項１または２の電子写真画像形成装置。X> Y, where X is the distance from the rotation center of the pressing member to the contact point with the opening / closing cover, and Y is the distance from the rotation center to the contact point with the swinging member. The electrophotographic image forming apparatus according to claim 1 or 2.

前記現像カートリッジへ給電するための金属製露出部品と、前記画像形成装置本体または前記支持部材に設けられ、前記押圧部材の回動に応じて、前記金属製露出部品へのまたは前記回転支持体の回転駆動のための通電のオンオフを行うインターロック電源スイッチとを有することを特徴とする請求項１、２、または３の電子写真画像形成装置。A metal exposed part for supplying power to the developing cartridge, and provided in the image forming apparatus main body or the support member. Depending on the rotation of the pressing member, the metal exposed part or the rotation support body 4. The electrophotographic image forming apparatus according to claim 1, further comprising an interlock power switch for turning on and off energization for rotational driving.

前記金属製露出部品は現像カートリッジへ高圧の現像バイアスを印加するための電極であることを特徴とする請求項４の電子写真画像形成装置。5. The electrophotographic image forming apparatus according to claim 4, wherein the exposed metal part is an electrode for applying a high developing bias to the developing cartridge.

前記インターロック電源スイッチは前記画像形成装置本体に備える高圧あるいは低圧電源を制御することを特徴とする請求項４または５の電子写真画像形成装置。6. The electrophotographic image forming apparatus according to claim 4, wherein the interlock power switch controls a high voltage or low voltage power source provided in the main body of the image forming apparatus.

前記第１、第２、および第３の噛み合い部材はギアであり、前記移動側および固定側当接部材はローラであり、前記第２および第３のギアの外径は前記ローラの外径より小さいことを特徴とする請求項１の電子写真画像形成装置。The first, second, and third meshing members are gears, the moving side and fixed side contact members are rollers, and the outer diameters of the second and third gears are larger than the outer diameters of the rollers. 2. The electrophotographic image forming apparatus according to claim 1, wherein the electrophotographic image forming apparatus is small.