JPH11311888A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】現像位置に対して多色現像装置の現像器を正確
に位置決めすることができる位置決め機構を備えた画像
形成装置の提供を目的としている。 【解決手段】本発明は、複数色のトナーを保持し、各色
に対応する複数の現像器Ｙ，Ｍ，Ｃの１つを所定の現像
位置に回転移動させることにより、静電潜像を担持した
像担持体１上に所定の色のトナーを供給して静電潜像を
可視化させる多色現像装置６を備えた画像形成装置にお
いて、ステッピングモータ９０からの駆動力を得て回転
される出力軸７３と、各現像器Ｙ，Ｍ，Ｃを回転移動さ
せるための回転機構に連結された入力軸７０とを備え、
入力軸７０と出力軸７３とが面係合することによって、
出力軸７３の回転力が入力軸７０に伝達されることを特
徴とする画像形成装置

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機、
レーザプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係わ
り、特に、回転して所定の色を現像する多色現像装置の
位置決め機構を有する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、静電写真プロセスが利用されてい
る画像形成装置では、原稿の画像を照明して得られる原
稿からの反射光により、予め所定の極性に帯電された像
担持体（例えば感光体ドラム）の表面に静電潜像が形成
される。像担持体の表面上に形成された静電潜像は、帯
電した微粉体であるトナーにより現像されて可視化され
る。その後、このトナー像は、像担持体の回転によって
転写部へと達し、転写部に搬送されてきた転写材（記録
紙）に転写される。

【０００３】ところで、この種の画像形成装置の中に
は、カラーコピーを実現するために、複数色のトナー像
が像担持体から順次に転写される中間転写体を備えたも
のがある。このような画像形成装置では、像担持体から
複数色のトナー像が順次に中間転写体に転写されて重ね
合わされ、その後、中間転写体の重ねトナー像が、中間
転写体の回転によって転写部へと達し、転写部に搬送さ
れてきた転写材に一括転写される。

【０００４】複数色のトナー像を像担持体上に形成する
ためには、シアン、マゼンタ、イエロー等の各色の現像
器を有する回転式現像装置（以下、多色現像装置とい
う。）が回転され、所定色の現像器が現像位置にセット
される。例えば、像担持体上に予め形成されたシアン潜
像の先端部が現像位置に到着する前に、回転式現像装置
の回転によってシアン用現像器が像担持体と対向される
とともに、シアン潜像の先端部が現像位置に到着した時
点で、シアン用現像器の現像スリーブの回転が開始され
て、像担持体上のシアン潜像がシアントナーで現像され
る。

【０００５】このような像形成過程では、所定色の現像
器を像担持体と対向する現像位置に正確に位置決めする
必要がある。従来、このような位置決めは、例えば、多
色現像装置の回転動力としてステッピングモータを用
い、所定のステップ数にて回転動力を切る方式を採用す
るとともに、ディテント爪を多色現像装置の所定部にセ
ットすることによって行なわれている。図６はディテン
ト爪１００が設けられた多色現像装置１１０を示してい
る。多色現像装置１１０は、シアン、マゼンタ、イエロ
ー等の各色の現像器１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃ，１
０５Ｄを有しており、その端部外周に設けられたギア１
０３がステッピングモータ１０１からの回動力を得て回
転する駆動ギア１０２と噛み合うことによって、回転軸
１０６を中心として回転する。この時、多色現像装置１
１０の外周部に設けられたディテント爪１００は、現像
位置に対する現像器の位置決めに貢献する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ステッピン
グモータを用いる目的は、現像位置に対して現像器を位
置決めすることにある。この場合、装置本体側の駆動系
からの駆動力を多色現像装置に伝達する駆動伝達系のバ
ックラッシュ等がなく且つイナーシャ等が小さければ、
正確な位置決めも行なえるが、現在のところ、駆動伝達
系のバックラッシュやイナーシャの問題は完全に解消さ
れておらず、現像器の正確な位置決めが難しいという問
題がある。

【０００７】本発明は前記事情に着目してなされたもの
であり、その目的とするところは、現像位置に対して多
色現像装置の現像器を正確に位置決めすることができる
位置決め機構を備えた画像形成装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、複数色のトナーを保持
し、各色に対応する複数の現像器の１つを所定の現像位
置にステッピングモータで回転移動させることにより、
静電潜像を担持した像担持体上に所定の色のトナーを供
給して静電潜像を可視化させる多色現像装置を備えた画
像形成装置において、ステッピングモータからの駆動力
を得て回転される出力軸と、前記各現像器を回転移動さ
せるための回転機構に連結された入力軸とを備え、前記
入力軸と前記出力軸とが面係合することによって、出力
軸の回転力が入力軸に伝達されることを特徴とする。

【０００９】この請求項１に記載の発明によれば、バッ
クラッシュやイナーシャ等の問題を生起させることな
く、多色現像装置の各現像器を所定の現像位置に正確に
位置決めすることができる。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、入力軸と出力軸は互いに面係合
するその面係合部がテーパ面として形成されていること
を特徴とする。

【００１１】この請求項２に記載の発明によれば、入力
軸と出力軸との面係合が確実且つスムーズになる。

【００１２】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
または請求項２に記載の発明において、入力軸と出力軸
の少なくとも一方の係合部に、入力軸と出力軸との間の
偏心を吸収する偏心吸収部材が設けられていることを特
徴とする。

【００１３】この請求項３に記載の発明によれば、入力
軸と出力軸との間の偏心に伴う回転力伝達時の振動を抑
制することが可能となる。

【００１４】また、請求項４に記載の発明は、請求項３
に記載の発明において、前記偏心吸収部材が緩衝部材と
して機能することを特徴とする。

【００１５】この請求項４に記載の発明によれば、偏心
吸収部材によって回転力伝達時の衝撃が吸収される。

【００１６】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
ないし請求項４のいずれか１項に記載の発明において、
前記入力軸と前記出力軸とを係脱可能に面係合させる接
離機構が設けられていることを特徴とする。

【００１７】この請求項５に記載の発明によれば、入力
軸と出力軸との係脱動作を確実且つ容易に制御すること
が可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
一実施形態について説明する。

【００１９】図１および図２本発明の実施に適する画像
形成装置の基本構成を示している。図示のように、画像
形成装置は、中間転写体としての中間転写ベルト１０を
備えるカラー用の静電画像形成装置であり、原稿画像を
色分解して読み取って電気的な信号であるカラー画像デ
ータに変換するカラースキャナと、露光手段としてのレ
ーザ書き込みユニット５とを有している。書き込みユニ
ット５は、図示しないレーザ発光手段（レーザダイオー
ド）と、レーザ発光手段の発光を制御する発光駆動制御
部（図示せず）と、ポリゴンミラー５Ｂと、ポリゴンミ
ラー５Ｂの回転用モータ５Ａと、ｆ／θレンズ５Ｃと、
反射ミラー５Ｆとから主に構成されている。そして、書
き込み光学ユニット５は、この構成によって、カラース
キャナからのカラー画像データを光信号に変換して、原
稿画像に対応した光書き込みを行ない、像担持体である
ベルト状の感光体１の表面上に静電潜像を形成する。す
なわち、レーザ発光手段からの光は、モータ５Ａにより
回転駆動されるポリゴンミラー５Ｂにより走査され、ｆ
／θレンズ５Ｃおよび反射ミラー５Ｆ等を経て、感光体
１に至り、帯電された感光体１上に書き込み情報に対応
した潜像を形成する。

【００２０】感光体１は、回転ローラ２，３により回転
可能に支持されており、例えば図中矢印Ａで示すように
時計回りに回転する。感光体１の周囲には、クリーニン
グブレード１５Ａと廃トナー回収容器１５とを有する感
光体クリーニングユニットと、除電ランプＬと、帯電器
４とが配置されている。帯電器４よりも下流側の位置に
は、レーザ書き込みユニット５から発せられるレーザ光
５Ｄが照射される光書き込み部が設けられている。光書
き込み部より下流側の位置には、現像手段としての回転
式現像装置６（以下、多色現像装置という。）の選択さ
れた現像器（図では、シアン用像器Ｃ）と、黒色トナー
を収容した黒現像ユニット７と、中間転写体としての中
間転写ベルト１０とが配置されている。

【００２１】回転式現像装置６は、シアン用現像器Ｃ
と、マゼンタ用現像器Ｍと、イエロー用現像器Ｙとを有
している。また、回転式現像装置６は、後述する回転駆
動部を介して１２０度ずつ回転されて、現像器Ｃ，Ｍ，
Ｙの１つが現像位置に移動される。なお、各現像器Ｃ，
Ｍ，Ｙは、感光体１上の静電潜像を可視化するために現
像剤の穂を感光体１の表面に接触させて回転する現像ス
リーブと、現像剤を汲み上げて撹拌するために回転する
現像パドルとから主に構成されている。また、本実施形
態では、現像器および現像ユニット７，Ｙ，Ｍ，Ｃのい
ずれか１つが、対応する色の現像タイミングに同期し
て、現像可能な位置に移動する。この場合、現像器Ｃ，
Ｍ，Ｙが稼働する時には、黒現像ユニット７が感光体１
から離間した位置に移動される。この移動はカム４５の
回転によって制御される。

【００２２】中間転写ベルト１０は回転ローラ１１，１
２によって回転可能に支持されている。中間転写ベルト
１０の裏面にはバイアス手段１３が設けられており、こ
のバイアス手段１３によって感光体１上のトナー像が中
間転写ベルト１０の表面に転写される。中間転写ベルト
１０を支持する回転ローラ１１の近傍部位には、中間転
写ベルト１０の表面をクリーニングするためのクリーニ
ング装置１６が設けられている。このクリーニング装置
１６のクリーニングブレード１６Ａは、図示しない接離
用アームを介して、中間転写ベルト１０に対して接離自
在となっている。

【００２３】なお、クリーニングブレード１６Ａは、感
光体１から中間転写ベルト１０にトナー像が転写される
際には中間転写ベルト１０から離れ、中間転写ベルト１
０から転写材（紙やプラスチック等の記録媒体）にトナ
ー像が転写された後に中間転写ベルト１０に接触して中
間転写ベルト１０上の残留トナーを掻き取る。

【００２４】トナー像が転写される転写材１７Ａは、給
紙装置（給紙カセット）１７から給紙ローラ１８と搬送
ローラ対１９とを介して送り出され、レジストローラ対
２０によって所定のタイミングで中間転写ベルト１０と
転写ローラ１４との間のニップ部に送り込まれる。一
方、このような転写材の搬送前の段階では、感光体１上
に所定の色のトナー像が順次に形成され、その都度、各
色のトナー像が中間転写ベルト１０の同一位置に順次に
転写される（中間転写ベルト１０が１回転する毎に１色
ずつ転写されていく）。この場合、感光体１は１色毎に
クリーニングされて次の色の形成に備える。中間転写ベ
ルト１０に順次に転写されて重ね合わされた複数色のト
ナー像は、転写ローラ１４の作用により、中間転写ベル
ト１０と転写ローラ１４との間のニップ部に送り込まれ
た転写材１７Ａに一括転写される。複数色のトナー像が
一括転写された転写材１７Ａは、その後、定着装置５０
に送られてトナー像が定着されるとともに、排紙ローラ
対５１によって装置本体のフレーム９の上部に設けられ
た排紙スタック部５２に排出される。

【００２５】なお、クリーニングブレード１５Ａ，１６
Ａによって感光体１および中間転写ベルト１０から掻き
取られた廃トナーは、回収容器１５に収納される。この
場合、クリーニング装置１６の内部に設けられた図示し
ないオーガおよび搬送手段が、ブレード１５Ａ，１６Ａ
によって掻き取られた廃トナーを搬送して回収容器１５
に送るようになっている。また、回収容器１５は、収納
される廃トナーの量に応じて適宜交換される。

【００２６】図２に示すように、ユニット化されたプロ
セスカートリッジ３１は、感光体１、帯電装置４、中間
転写ベルト１０、クリーニング装置１６、用紙搬送路を
形成する搬送ガイド等を一体に組み込み、寿命到来時に
交換可能な構成になっている。また、プロセスカートリ
ッジ３１、多色現像器６、黒現像器７等の交換およびジ
ャム処理を容易にするため、装置本体の一部の前フレー
ム８は支軸９Ａを中心として回動されて装置本体内を開
放するようになっている。

【００２７】なお、装置本体内には、図中左側に、電送
・制御装置Ｅが収納されている。電送・制御装置Ｅの上
方には、機内の温度過昇を防止すべく熱を外部に逃がす
ためのファンＦが設けられている。また、装置本体内に
は、図中右側に、比較的小規模の別の給紙装置ＭＦが備
えられている。図中ＯＰはオペレーションパネルであ
る。図３は多色現像装置６を示している。図示のよう
に、多色現像装置６は、シアン、マゼンタ、イエローの
各色の現像器Ｃ，Ｍ，Ｙを有しており、その端部外周に
設けられたギア６１がステッピングモータ９０からの回
動力を得て回転する駆動ギア６３と噛み合うことによっ
て、回転軸６２を中心として回転する。また、多色現像
装置６には各色用のトナーホッパ部６０を有している。
図４は多色現像装置６を回転させる回転駆動部を示して
いる。図中７０は多色現像装置６内に設けられた歯車列
の回転軸に連結された入力軸である。この入力軸７０に
回転力が伝達される（入力軸７０が回転される）ことに
より、各現像器Ｃ，Ｍ，Ｙが所定の現像位置に位置決め
される。回転力が入力される入力軸７０の端部には、断
面が凹状の入力部材７１が固定されている。凹部を形成
する入力部材７１の端面部位は、内側に向かって徐々に
その内径が小さくなるテーパ面７１ａとして形成されて
いる。一方、装置本体のフレーム９を貫通するように延
びる出力軸７３の端部には、入力部材７１と対向するよ
うに出力部材７２が固定されている。出力部材７２は、
入力部材７１の凹状のテーパ面７１ａと対向するその先
端部が凸状に形成されている。凸部を形成する出力部材
７２の端面は、入力部材７１のテーパ面７１ａと合致し
て係合し得る先細り状のテーパ面７２ｂとして形成され
ている。なお、出力軸７３は軸受９８を介してフレーム
９に回転可能に支持されている。出力部材７２の基端部
外周面には歯７２ａが形成されている。この歯７２ａは
ステッピングモータ９０（図３参照）からの駆動力を得
て回転する図示しない駆動ギアと噛み合っている。した
がって、ステッピングモータ９０の駆動によって出力部
材７２が回転すると、それに伴って出力軸７３が回転す
る。出力軸７３から入力軸７０へ駆動力の伝達は、出力
部材７２を入力部材７１に係脱自在に係合させる接離機
構によって行なわれる。この接離機構は、フレーム９を
貫通して外側に突出する出力軸７３の端部に固定された
カム７５と、カム７５とフレーム９との間に配置され且
つ出力部材７２を入力部材７１から離間させる方向に常
時付勢する圧縮バネ７４と、装置本体側に支持された支
軸７８に回転可能に取り付けられ且つカム７５と当接可
能なレバー７７と、レバー７７の端部に取り付けられ且
つレバー７７を支軸７８を中心に回動させるプランジャ
８４と、プランジャ８４を押し引き操作するソレノイド
８０とによって構成される。このような構成の接離機構
では、ソレノイド８０の吸引作用によってプランジャ８
４が図中Ｃ方向に移動されると、レバー７７が支軸７８
を中心に図中Ｄ方向に回動してカム７５をバネ７４の付
勢力に抗してＣ方向とは逆方向に移動させる。これによ
り、出力軸７３とともに出力部材７２がカム７５と同方
向に移動され、出力部材７２が入力部材７１と面係合す
る。したがって、ステッピングモータ９０からの駆動力
を得て回転する出力軸７３の回転力が入力軸７０に入力
（伝達）される。また、回転力の伝達を解除する場合に
は、ソレノイド８０をＯＦＦすれば良い。これにより、
出力軸７３（カム７５）がバネ７４の復元力によって押
し戻されて、出力部材７２と入力部材７１との面係合が
解除される。なお、本構成において、レバー７７は、図
４に示す未伝達状態時にはカム７５の細径部に接触して
いるが、プランジャ８４によって回動される際（回転力
伝達時）にカム７５の太径部と接触してカム７５を押圧
する。

【００２８】以上説明したように、本実施形態の画像形
成装置では、出力部材７２と入力部材７１との面係合す
なわち面接触によって多色現像装置６に対する回転力の
伝達が行なわれるため、歯車のみの伝達機構と異なり位
置ずれがなく、また、バックラッシュやイナーシャ等の
問題を生起させることなく、多色現像装置６の各現像器
Ｃ，Ｍ，Ｙを所定の現像位置に正確に位置決めすること
ができる。

【００２９】また、本実施形態において、入力軸７０と
出力軸７３の各係合部がテーパ面として形成されている
ため、入力軸７０と出力軸７３との係合が確実且つスム
ーズになる。また、入力軸７０と出力軸７３とを係脱可
能に面係合させる接離機構が設けられているため、入力
軸７０と出力軸７３との係脱動作を確実且つ容易に制御
することが可能となる。

【００３０】なお、本実施形態では、入力部材７１が凹
状に形成されるとともに出力部材７２が凸状に形成され
ているが、入力部材７１を凸状に形成するとともに出力
部材７２を凹状に形成しても同様の効果を得ることがで
きる。

【００３１】図５は上記実施形態の変形例を示してい
る。この変形例では、出力部材７２の凸状のテーパ面７
２ｂに沿ってゴム状の偏角吸収部材８５が設けられてい
る。この偏角吸収部材８５は、出力部材７２と入力部材
７１との面係合時に入力部材７１の凹状のテーパ面７１
ａと合致して両部材７１，７２間に介在することによっ
て、緩衝部材として機能し、出力軸７３と入力軸７０と
の間に生じる偏心（偏角）等を吸収して振動の発生を防
止する。なお、図中８１は入力部材７１を入力軸７０に
着脱自在に固定するための突起であり、この突起８１は
入力軸７０に設けられた図示しない溝に係止される。ま
た、図中８２は出力部材７２を出力軸７３に着脱自在に
固定するための突起であり、この突起８２も出力軸７３
に設けられた図示しない溝に係止される。

【００３２】このように出力部材７２の凸状のテーパ面
７２ｂに沿ってゴム状の偏角吸収部材８５を配設すれ
ば、接離機構において必要とされる緩衝機構を別途設け
る必要がなくなるため、有益である。

【００３３】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、バック
ラッシュやイナーシャ等の問題を生起させることなく、
多色現像装置の各現像器を所定の現像位置に正確に位置
決めすることができる。

【００３４】請求項２に記載の発明によれば、入力軸と
出力軸との面係合が確実且つスムーズになる。

【００３５】請求項３に記載の発明によれば、入力軸と
出力軸との間の偏心に伴う回転力伝達時の振動を抑制す
ることが可能となる。

【００３６】請求項４に記載の発明によれば、偏心吸収
部材によって回転力伝達時の衝撃が吸収される。

【００３７】請求項５に記載の発明によれば、入力軸と
出力軸との係脱動作を確実且つ容易に制御することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略
構成図である。

【図２】図１の画像形成装置の装置本体からユニット化
されたプロセスカートリッジを取り外した状態を示す図
である。

【図３】多色現像装置の斜視図である。

【図４】図１の画像形成装置に設けられた多色現像装置
を回転させる回転駆動部の構成を示す断面図である。

【図５】多色現像装置を回転させる回転駆動部の変形例
を示す断面図である。

【図６】従来の多色現像装置の斜視図である。

【符号の説明】

１…感光体（像担持体） ６…多色現像装置 ７０…入力軸 ７１…入力部材（面係合部） ７１ａ…テーパ面 ７２…出力部材（面係合部） ７２ｂ…テーパ面 ７３…出力軸 ８５…偏心吸収部材（偏角吸収部材） ９０…ステッピングモータ Ｙ，Ｍ，Ｃ…現像器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数色のトナーを保持し、各色に対応す
   る複数の現像器の１つを所定の現像位置にステッピング
   モータで回転移動させることにより、静電潜像を担持し
   た像担持体上に所定の色のトナーを供給して静電潜像を
   可視化させる多色現像装置を備えた画像形成装置におい
   て、 ステッピングモータからの駆動力を得て回転される出力
   軸と、前記各現像器を回転移動させるための回転機構に
   連結された入力軸とを備え、前記入力軸と前記出力軸と
   が面係合することによって、出力軸の回転力が入力軸に
   伝達されることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 入力軸と出力軸は互いに面係合するその
   面係合部がテーパ面として形成されていることを特徴と
   する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 入力軸と出力軸の少なくとも一方の面係
   合部には、入力軸と出力軸との間の偏心を吸収する偏心
   吸収部材が設けられていることを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記偏心吸収部材が緩衝部材として機能
   することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記入力軸と前記出力軸とを係脱可能に
   面係合させる接離機構が設けられていることを特徴とす
   る請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の画像
   形成装置。