JP2002099129A

JP2002099129A - カラー画像形成装置

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Publication number: JP2002099129A
Application number: JP2000287937A
Authority: JP
Inventors: Mitsuyoshi Terada; 光良寺田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-09-22
Filing date: 2000-09-22
Publication date: 2002-04-05

Abstract

(57)【要約】【課題】コンパクトでかつ簡単な構成で現像器の安定
した離接動作の制御を行うことができ、コスト低減が可
能なカラー画像形成装置を提供する。【解決手段】互いに異なる色の現像剤を収容した複数
個の現像器31B、31C、31M、31Yが、感光体ベルトの移動
方向に並べて配置されるとともに、感光体ベルトに対し
て離接可能に支持され、各現像器が、感光体ベルトから
離れる方向に付勢されていて、対応する離接カム35B、3
5C、35M、35Yによって感光体ベルトに当接させられる。
感光体ベルトの移動方向にのびる複数のカム軸33a、33b
が、感光体ベルトの幅方向に間隔をおいて並設されて、
共通の電動モータ37によって同期回転させられ、各カム
軸に、それぞれ、複数の現像器に対応する離接カムが固
定状に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式複写
機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ等の電子写真
式のカラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスとレーザ技術を用いた
レーザビームプリンタ（以下「ＬＢＰ」と称する）は、
記録速度と印字品質の点で優れており、パーソナルコン
ピュータ、ワークステーション等の出力端末であるプリ
ンタ装置として急速に普及し、とくに近年、カラーＬＢ
Ｐに対する需要が高まっている。

【０００３】モノクロＬＢＰでは、帯電された感光体上
に画像データが書き込まれて静電潜像が形成され、この
静電潜像が通常はブラックの１色の現像剤（トナー）で
現像されてトナー像が形成され、このトナー像が感光体
から普通紙等の転写材に転写され、さらに定着されるこ
とにより、転写材にモノクロ画像が印刷される。

【０００４】これに対し、カラーＬＢＰでは、シアン、
マゼンタ、イエローおよびブラックの４色の現像剤を重
ねて印刷する必要があるが、感光体上に一度に４色分の
画像を書き込むことができないため、感光体ベルト、４
色分の現像器および中間転写体が用いられ、感光体ベル
トへの１色分の画像データの書き込み、その色のトナー
による現像およびトナー像の感光体ベルトから中間転写
体への転写を４色分繰り返すことにより、中間転写体上
に４色分のトナー像が重ねて転写され、これが中間転写
体から転写材に一括転写され、転写材上の現像剤を溶融
して転写材に固着させる定着のプロセスを経て、転写材
にカラー画像が印刷される。

【０００５】この種のカラーＬＢＰは、上記のように、
各色ごとに現像を行い、現像された画像を重ねていくも
のであるから、ある色の現像器を使用して現像を行って
いる間は、他の色の現像器では現像が行われないように
して、現像状態にない現像器の現像剤が感光体ベルトに
付着したりあるいは現像された感光体ベルト上の現像剤
が現像状態にない現像器の現像ローラに付着することに
よる不必要な混色を防止しなければならない。そのため
の公知の方法の１つは、複数色の現像器のうち、使用す
る色の現像器の現像ローラだけを回転させ、残りの現像
器の現像ローラは回転させないようにするものである。
他の公知の方法は、複数色の現像器のうち、使用する色
の現像器の現像ローラだけを回転させるとともに、その
現像器だけを感光体ベルトに近接させて、残りの現像器
は感光体ベルトより退避させておくものである。

【０００６】この後者の方法を採用するカラーＬＢＰで
は、従来、各現像器ごとに現像器を移動させるための離
接カムおよび離接カムを回転駆動するためのＤＣモータ
を設けて、これらにより現像器に移動力を与えて感光体
ベルトへの離接を制御していた。

【０００７】このような従来のカラーＬＢＰの１例が、
図１４に示されている。

【０００８】カラーＬＢＰは、無端状の感光体ベルト
(1)を備えている。感光体ベルト(1)は、３つのローラ
(2)(3)(4)により支持されて、図示しない電動モータに
より図の矢印方向に回転させられ、感光体ベルト(1)の
周囲に、その回転方向に、帯電器(5)、露光光学系（以
下「ＬＳＵ」と称する）(6)、現像装置(7)、中間転写体
(8)、感光体クリーニング装置(9)および除電器(10)が順
に設けられている。

【０００９】現像装置(7)は、感光体ベルト(1)の移動方
向に並べて配置された４色分の現像器、すなわち、ブラ
ック（Ｂｋ）現像器(11B)、シアン（Ｃ）現像器(11C)、
マゼンタ（Ｍ）現像器(11M)およびイエロー（Ｙ）現像
器(11Y)を備えている。現像器は、符号(11)で総称す
る。各現像器(11)は、図示しないばねにより、感光体ベ
ルト(1)から離れる退避方向に付勢されており、各現像
器(11)に、それぞれ、離接カム(12B)(12C)(12M)(12Y)、
離接カム駆動用ＤＣモータ(13B)(13C)(13M)(13Y)および
現像器位置センサ(14B)(14C)(14M)(14Y)が設けられてい
る。ＤＣモータは符号(13)で、位置センサは符号(14)で
総称する。各現像器(11)には、それぞれに対応する色の
トナー（現像剤）が収容されている。各現像器(11)は、
それぞれ、対応するＤＣモータ(13)で駆動される離接カ
ム(12)の作用により、各色に対応したタイミングで感光
体ベルト(1)に当接されて、後述するように感光体ベル
ト(1)に形成された静電潜像を現像剤により現像する。
このとき、各位置センサ(14)によって各現像器(11)の感
光体ベルト(1)への当接、離間状態が検知され、それに
基づいてＤＣモータ(13)が制御される。

【００１０】中間転写体(8)は、図示しない電動モータ
により、感光体ベルト(1)と同期して図の矢印方向に回
転させられる。中間転写体(8)の周囲に、前記の感光体
ベルト(1)、転写ユニット(15)および中間転写体クリー
ニング装置(16)が設けられている。転写ユニット(15)
は、転写ベルト(17)、転写器(18)および分離器(19)を備
えている。

【００１１】カラーＬＢＰには、また、シート状の転写
材(S)を収容した転写材カセット(20)、転写材(S)をカセ
ット(20)から中間転写体(8)と転写ユニット(15)との間
の転写位置に供給するための給紙ローラ(21)および転写
材搬送路(22)、定着器(23)ならびに排紙トレイ(24)等が
設けられている。定着器(23)は、ヒートローラ(25)と加
圧ローラ(26)から構成されている。

【００１２】次に、上記のカラーＬＢＰについて、画像
の現像がブラック、シアン、マゼンタ、イエローの順で
行われる場合の動作を説明する。

【００１３】まず、ブラックトナー像を形成するため
に、帯電器(5)により感光体ベルト(1)の表面が均一に停
電され、ＬＳＵ(6)により、均一に帯電された感光体ベ
ルト(1)上にブラック画像データに基づいて書き込みが
行われて、ブラック画像データに対応する静電潜像が形
成される。そして、ブラック現像器(11B)が所定のタイ
ミングで感光体ベルト(1)に当接され、感光体ベルト(1)
上の静電潜像が顕像化されて、ブラックトナー像が形成
される。このとき、残りの現像器(11C)(11M)(11Y)は感
光体ベルト(1)から離れている。ブラックトナーによる
現像が終わると、ブラック現像器(11B)も感光体ベルト
(1)から離れ、感光体ベルト(1)上のブラックトナー像
が、図示しない転写器により、中間転写体(8)の表面に
転写され、感光体ベルト(1)の表面に残ったブラックト
ナーが感光体クリーニング装置(9)によって回収され、
さらに除電器(10)によって感光体ベルト(1)の表面の電
荷が除去される。その後、同様の動作が繰り返されて、
中間転写体(8)上に、シアン画像データに対応するシア
ントナー像、マゼンタ画像データに対応するマゼンタト
ナー像およびイエロー画像データに対応するイエロート
ナー像が順に転写される。

【００１４】上記のように４色のトナー像が中間転写体
(8)上に転写されたならば、これらのトナー像が、転写
ユニット(15)により、カセット(20)から給紙ローラ(21)
により搬送路(22)を通って１枚ずつ搬送されてくる転写
材(S)に転写され、転写材(S)が定着器(23)を通過するこ
とにより、転写材(S)上のトナーが転写材(S)に定着され
る。そして、定着の終了した転写材(S)が、排紙トレイ
(24)に排出される。

【００１５】上記のカラーＬＢＰでは、４色分の現像器
(11)ごとにＤＣモータ(13)、離設カム(12)および位置セ
ンサ(14)が必要であり、部品点数が多く、装置が複雑化
し、各現像器(11)の離接のための制御も複雑になる。

【００１６】そこで、たとえば特開平９−２１１９８４
号公報、特開平１０−１０８６５号公報、特開平１０−
６３０６０号公報等に記載されているように、４個の現
像器のうち、２個の現像器の離接を、それぞれ、１個の
離接制御用のステッピングモータで駆動される離接カム
により制御して、装置の簡単化とコスト低減を図ったカ
ラー画像形成装置が提案されている。特開平９−２１１
９８４号公報に記載されたカラー画像形成装置では、２
個のステッピングモータの発生するパルス数をカウント
して各現像器の感光体ベルトに対する離接を制御してい
る。特開平１０−１０８６５号公報に記載されたカラー
画像形成装置では、４個の現像器のうち、２個の現像器
に、それぞれ、１個の位置センサを設け、２個の位置セ
ンサで各現像器の感光体ベルトからの離間を検知すると
ともに、２個のステッピングモータの発生するパルス数
をカウントすることで各現像器の感光体ベルトへの当接
を検知している。特開平１０−６３０６０号公報に記載
されているカラー画像形成装置では、２個のステッピン
グモータの駆動方向を切り替えることで感光体ベルトに
当接する現像器を切り替えている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上記の各公開公報に記
載されたカラー画像形成装置では、離接駆動モータおよ
び位置センサの数を図１４の従来のものに比べて半減す
ることができるが、高価なステッピングモータが２個必
要である上、制御内容が複雑で制御系の負担が増加する
という問題がある。

【００１８】本発明の目的は、上記の問題を解決し、コ
ンパクトでかつ簡単な構成で現像器の安定した離接動作
の制御を行うことができ、コスト低減が可能なカラー画
像形成装置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段および発明の効果】本発明
によるカラー画像形成装置は、感光体上に形成された静
電潜像を複数色の現像剤ごとに現像し、複数色の現像剤
を重ね合わせてカラー画像を得るカラー画像形成装置で
あって、互いに異なる色の現像剤を収容した複数個の現
像器が、感光体の移動方向に並べて配置されるととも
に、感光体に対して離接可能に支持され、各現像器が、
感光体から離れる方向に付勢されていて、対応する離接
カムによって感光体に当接させられるようになっている
カラー画像形成装置において、感光体の移動方向にのび
る複数のカム軸が、感光体の幅方向に間隔をおいて並設
されて、共通の回転駆動源によって同期回転させられ、
各カム軸に、それぞれ、複数の現像器に対応する離接カ
ムが固定状に設けられていることを特徴とするものであ
る。

【００２０】カム軸は、好ましくは、２本設けられる
が、３本以上であってもよい。たとえば、複数の現像器
に対応する離接カムは全て同一のカムプロフィールを有
する。各カム軸において、複数の現像器に対応する離接
カムが所定の位相差を設けて配置され、かつ、複数のカ
ム軸の間で、同一の現像器に対応する離接カム同士は互
いに同位相に配置される。

【００２１】各カム軸は、最初、全ての現像器が感光体
から離れた初期位置に停止しており、各カム軸が１回転
する間に、複数組の離接カムが、複数の現像器を１つず
つ順に感光体に当接させる。したがって、各カム軸が１
回転する３６０度の範囲には、初期位置と各現像器が感
光体に当接する現像器と同数の位置（現像器当接位置）
があり、好ましくは、複数組の離接カムが、３６０度を
現像器の数より１つ多い数で等分した位相差を設けて配
置される。カラー画像形成装置における現像器の数は、
通常、４個であるから、その場合、カム軸が１回転する
３６０度の範囲には、初期位置と４つの現像器当接位置
があり、好ましくは、４組の離接カムが、３６０度を５
等分した７２度の位相差を設けて配置される。

【００２２】本発明によれば、全ての現像器の感光体へ
の離接動作を、共通の１つの回転駆動源から付与される
駆動力によって行うことができ、現像器の離接機構の簡
易化およびコンパクト化ならびにカラー画像形成装置の
コスト低減を実現することができる。

【００２３】また、各カム軸に複数の離接カムを所定の
位相差を設けて配置するだけで、全ての現像器に対応す
る離接カムを単純な形状のものに統一することができ、
カム形状を現像器によって細分化する必要がない。した
がって、この点からも、コスト低減ができる。

【００２４】本発明のカラー画像形成装置において、た
とえば、共通の回転駆動源からの駆動力が、回転駆動源
により駆動される中間駆動軸を介してカム軸に入力す
る。

【００２５】この場合、全ての現像器の感光体への離接
動作を、共通の１つの回転駆動源から中間駆動軸を介し
て付与される駆動力によって行うことができ、現像器の
離接機構の簡易化およびコンパクト化ならびにカラー画
像形成装置のコスト低減を実現することができる。

【００２６】中間駆動軸は、たとえば、カム軸と直交す
るように配置される。

【００２７】カム軸と直交するように配置された中間駆
動軸の回転は、たとえば、かさ歯車を介してカム軸に伝
達される。

【００２８】この場合、中間駆動軸の回転が、かさ歯車
を介して、各カム軸に確実に伝達されるため、カム軸間
で位相のずれが発生することがなく、したがって、現像
器の感光体への離接動作を安定して行うことができる。
とくに、はすばかさ歯車を用いた場合、歯にかかる力の
変動が滑らかで、歯形に誤差があっても回転が滑らかに
伝達され、現像器が感光体に当接するときに発生する衝
撃力を緩和でき、その結果、画像の乱れのない良好な画
像を得ることができる。

【００２９】カム軸と直交するように配置された中間駆
動軸の回転は、たとえば、ウォームとウォームホイール
を介してカム軸に伝達される。

【００３０】この場合、中間駆動軸の回転が、ウォーム
とウォームホイールを介して、各カム軸に確実に伝達さ
れるため、カム軸間で位相のずれが発生することがな
く、したがって、現像器の感光体への離接動作を安定し
て行うことができる。

【００３１】中間駆動軸は、たとえば、カム軸と平行に
配置される。

【００３２】カム軸と平行に配置された中間駆動軸の回
転は、たとえば、平歯車、はすば歯車等の円筒歯車を用
いた歯車列を介してカム軸に伝達される。

【００３３】この場合、中間駆動軸の回転が、円筒歯車
を介して、各カム軸に確実に伝達されるため、カム軸間
で位相のずれが発生することがなく、したがって、現像
器の感光体への離接動作を安定して行うことができる。
そして、中間駆動軸がカム軸と平行に配置されるので、
現像器の離接機構の現像器移動方向の寸法を抑えること
ができる。また、カム軸へ駆動力を伝達する歯車列を全
て円筒歯車で構成するので、各軸の端部での突出量が少
なくなり、現像器の離接機構の全長寸法を抑えることが
できる。したがって、現像器の離接機構全体のコンパク
ト化が可能となる。とくに、歯車列にはすば歯車を用い
た場合、歯にかかる力の変動が滑らかで、歯形に誤差が
あっても回転が滑らかに伝達され、現像器が感光体に当
接するときに発生する衝撃力を緩和でき、その結果、画
像の乱れのない良好な画像を得ることができる。

【００３４】上記のように共通の回転駆動源からの駆動
力が中間駆動軸を介してカム軸に入力する場合、たとえ
ば、共通の回転駆動源と中間駆動軸との間に、所定値以
下の駆動力を伝達するフリクションクラッチが設けられ
て、中間駆動軸と各カム軸が同期回転させられ、フリク
ションクラッチの中間駆動軸側の部分またはフリクショ
ンクラッチとこれに最も近いカム軸の間の中間駆動軸の
部分に、初期位置用係合部と各現像器に対応する複数の
現像器当接用係合部が円周方向の所定位置に設けられ、
これらの係合部に対応して、初期位置用係合部とは係合
するが現像器当接用係合部とは係合しない第１位置と現
像器当接用係合部とは係合するが初期位置用係合部とは
係合しない第２位置とに切り替えられる制御部材が設け
られている。

【００３５】本明細書において、フリクションクラッチ
とは、摩擦力によって動力伝達を行い、所定値より大き
い動力は伝達しないようになったクラッチをいい、初期
位置とは、前記のように、全ての現像器が感光体から離
れた位置をいう。

【００３６】制御部材は、たとえば、ソレノイド等をオ
ン・オフすることによって第１位置と第２位置に切り替
えられる。回転駆動源にはたとえば電動モータが用いら
れるが、これは、一定方向に一定の回転数で回転するも
のであればよく、任意のものを使用することができる。

【００３７】現像器の離接動作を行う場合、共通の回転
駆動源は、所定の回転数で一定方向に回転させられる。
そして、フリクションクラッチの働きにより、制御部材
がいずれの係合部とも係合していないときは、中間駆動
軸が回転して、各カム軸を同じ回転数で回転させ、制御
部材がいずれかの係合部と係合すると、中間駆動軸がそ
の位置に停止して、各カム軸をその位置に停止させる。
したがって、所定のタイミングで制御部材の位置を切り
替えることにより、中間駆動軸および各カム軸が間欠的
に回転させられて、複数の現像器が１つずつ順に感光体
に当接させられる。さらに詳しく説明すると、最初は、
制御部材は第１位置に切り替えられている。制御部材が
第２位置から第１位置に切り替えられると、制御部材が
現像器当接用係合部と係合しなくなるため、中間駆動軸
が回転するが、中間駆動軸が１回転するまでに制御部材
が初期位置用係合部と係合し、その時点で、中間駆動軸
が停止して、各カム軸が停止する。このとき、中間駆動
軸および各カム軸は初期位置にあり、全ての現像器が感
光体から離れている。このような状態で、制御部材が第
２位置に切り替えられる。すると、制御部材が初期位置
用係合部から外れるため、中間回転軸が回転するが、所
定角度回転した時点で、制御部材が第１の現像器当接用
係合部に係合し、中間駆動軸および各カム軸が第１の現
像器当接位置に停止する。このとき、各カム軸の第１の
現像器に対応する離接カムが当接位置にあり、これらの
カムが第１の現像器を押して、感光体に当接させる。次
に、制御部材が第１位置に切り替えられ、すぐに第２位
置に切り替えられる。制御部材が第１位置に切り替えら
れると、制御部材が第１の現像器当接用係合部から外れ
るため、中間駆動軸が回転するが、制御部材はすぐに第
２位置に戻るため、中間駆動軸が所定角度回転した時点
で、制御部材が第２の現像器当接用係合部に係合し、中
間駆動軸および各カム軸が第２の現像器当接位置に停止
する。このとき、各カム軸の第２の現像器に対応する離
接カムが当接位置にあり、これらのカムが第２の現像器
を押して、感光体に当接させる。そして、このような動
作を繰り返すことにより、中間駆動軸および各カム軸が
残りの現像器当接位置に停止させられて、残りの現像器
が対応する離接カムによって感光体に当接させられる。
制御部材が第２位置に切り替えられている時間を制御す
ることにより、各現像器が感光体に当接している時間が
制御される。次に、制御部材が第２位置に切り替えられ
て、中間駆動軸および各カム軸が最後の現像器当接位置
に停止している状態で、制御部材が第１位置に切り替え
られ、前記同様、制御部材が初期位置用係合部に係合
し、中間駆動軸および各カム軸が初期位置に停止して、
全ての現像器が感光体から離れる。

【００３８】この場合、回転駆動源を一定方向に一定速
度で回転させた状態で、制御部材の位置を所定のタイミ
ングで切り替えるだけで、感光体に対する現像器の離接
動作を正確に制御することができる。したがって、回転
駆動源に、従来のような高価なステッピングモータを使
用する必要がない。また、感光体に対する現像器の離接
動作を制御するために電動モータの回転を制御する必要
がないので、制御も簡単である。

【００３９】本発明のカラー画像形成装置において、た
とえば、共通の駆動源からの駆動力が一方のカム軸に入
力し、この一方のカム軸の回転が駆動力伝達手段を介し
て他方のカム軸に伝達される。

【００４０】この場合、全ての現像器の感光体への離接
動作を、共通の１つの回転駆動源から付与される駆動力
によって行うことができ、現像器の離接機構の簡易化お
よびコンパクト化ならびにカラー画像形成装置のコスト
低減を実現することができる。また、中間駆動軸を省略
することで、部品点数の削減ができる。

【００４１】カム軸間の駆動力伝達手段は、たとえば、
各カム軸に固設されたプーリと、これらのプーリに巻き
かけられたベルト、好ましくは、歯付ベルトとから構成
される。

【００４２】この場合、カム軸間の駆動力伝達をベルト
のみで行うので、部品点数の削減が可能となる。また、
カム軸の軸方向への突出量を抑えることができ、現像器
の離設機構全体のコンパクト化が可能となる。とくに、
歯付ベルトを用いる場合は、カム軸間で駆動力が確実に
伝達されるため、カム軸間で位相のずれが発生すること
がなく、したがって、現像器の感光体への離接動作を安
定して行うことができる。

【００４３】また、カム軸間の駆動力伝達手段は、たと
えば、各カム軸に固設されたスプロケットホイールと、
これらのスプロケットホイール間に張架されたチェーン
とから構成される。

【００４４】この場合、カム軸間の駆動力伝達をチェー
ンのみで行うので、部品点数の削減が可能となる。ま
た、カム軸の軸方向への突出量を抑えることができ、現
像器の離設機構全体のコンパクト化が可能となる。さら
に、チェーンを介してカム軸間で駆動力が確実に伝達さ
れるため、カム軸間で位相のずれが発生することがな
く、したがって、現像器の感光体への離接動作を安定し
て行うことができる。

【００４５】また、カム軸間の駆動力伝達手段は、たと
えば、各カム軸に固設されたホイールと、これらのホイ
ールを連結するリンクとから構成される。

【００４６】この場合、カム軸間の駆動力伝達をリンク
のみで行うので、部品点数の削減が可能となる。また、
カム軸の軸方向への突出量を抑えることができ、現像器
の離設機構全体のコンパクト化が可能となる。さらに、
リンクを介してカム軸間で駆動力が確実に伝達されるた
め、カム軸間で位相のずれが発生することがなく、した
がって、現像器の感光体への離接動作を安定して行うこ
とができる。

【００４７】上記のように共通の駆動源からの駆動力が
一方のカム軸に入力し、この一方のカム軸の回転が駆動
力伝達手段を介して他方のカム軸に伝達される場合、た
とえば、共通の回転駆動源と上記一方のカム軸との間
に、所定値以下の駆動力を伝達するフリクションクラッ
チが設けられ、フリクションクラッチの上記一方のカム
軸側の部分またはフリクションクラッチとこれに最も近
い離接カムの間の上記一方のカム軸の部分に、初期位置
用係合部と各現像器に対応する複数の現像器当接用係合
部が円周方向の所定位置に設けられ、これらの係合部に
対応して、初期位置用係合部とは係合するが現像器当接
用係合部とは係合しない第１位置と現像器当接用係合部
とは係合するが初期位置用係合部とは係合しない第２位
置とに切り替えられる制御部材が設けられている。

【００４８】この場合も、前記同様、回転駆動源を一定
方向に一定速度で回転させた状態で、制御部材の位置を
所定のタイミングで切り替えるだけで、感光体に対する
現像器の離接動作を正確に制御することができる。した
がって、回転駆動源に、従来のような高価なステッピン
グモータを使用する必要がない。また、感光体に対する
現像器の離接動作を制御するために電動モータの回転を
制御する必要がないので、制御も簡単である。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図１３を参照して、
この発明をカラーＬＢＰに適用した実施形態について説
明する。

【００５０】図１は、従来例の図１４に対応するもので
ある。すなわち、カラーＬＢＰを正面から見た概略構成
図である。なお、以下の説明において、図１の左右を左
右とし、同図の紙面表側を前、同裏側を後とする。

【００５１】このカラーＬＢＰは、現像装置(30)を除い
て、図１４の従来例と同じであり、同じ部分には同一の
符号を付している。

【００５２】現像装置(30)は、２つのローラ(2)(3)間に
おいて水平になって右から左に移動する感光体ベルト
(1)の部分の上側に配置されている。現像装置(30)は、
感光体ベルト(1)の水平部分の上方に左から順に並べて
配置された４色分の現像器、すなわち、ブラック（Ｂ
ｋ）現像器(31B)、シアン（Ｃ）現像器(31C)、マゼンタ
（Ｍ）現像器(31M)およびイエロー（Ｙ）現像器(31Y)、
ならびにこれらの離接機構(32)を備えている。現像器
は、符号(31)で総称する。

【００５３】現像器(31)は、左右幅に比べて前後幅およ
び上下高さが大きいものであり、左右方向に近接して配
置されている。また、各現像器(31)は、それぞれ、図示
しない現像装置(30)のフレームに上下に移動しうるよう
に支持され、図示しないばね等の弾性部材によって上向
きに付勢されている。

【００５４】図２および図３は離接機構(32)の１例を示
し、図４〜図７はその一部を詳細に示している。次に、
これらの図面を参照して、離接機構(32)について詳細に
説明する。

【００５５】現像器(31)の上方の前後２箇所に、左右方
向に水平にかつ互いに平行にのびる前後１対のカム軸(3
3a)(33b)が配置されている。カム軸は、符号(33)で総称
する。これらのカム軸(33)は、軸受(34)により、前記フ
レームに回転支持されている。各カム軸(33)に、それぞ
れ、各現像器(31)に対応する４つの離接カム、すなわ
ち、Ｂｋ離接カム(35B)、Ｃ離接カム(35C)、Ｍ離接カム
(35M)およびＹ離接カム(35Y)が固定されている。離接カ
ムは、符号(35)で総称する。

【００５６】カム軸(33)の右端部近傍に、前後方向に水
平にのびる中間駆動軸(36)が配置され、共通の回転駆動
源である電動モータ(37)により駆動される駆動軸(38)の
前端部が、フリクションクラッチ(39)を介して、中間駆
動軸(36)の後端部に連結されている。中間駆動軸(36)お
よび駆動軸(38)は、軸受(40)により、前記フレームに回
転支持されている。各カム軸(33)の右端部に固定された
かさ歯車(41)が、中間駆動軸(36)に固定されたかさ歯車
(42)にかみ合っており、各カム軸(33)が、同一方向に、
互いに同期して中間駆動軸(36)と同速度で回転するよう
になっている。フリクションクラッチ(39)は、駆動軸(3
8)に固定された駆動部(43)と、中間駆動軸(36)に固定さ
れた従動部(44)との間で、摩擦力によって動力伝達を行
い、所定値より大きい動力は伝達しないようになってい
る。

【００５７】離接カム(35)は、全て、単純な同一のカム
プロフィールを有する。各カム軸(33)において、各現像
器(31)に対するカム(35)が所定の位相差（この例では７
２度）を設けて配置され、かつ、２つのカム軸(33)の間
で、同一の現像器(31)に対応するカム(35)同士は互いに
同位相に配置されている。

【００５８】クラッチ(39)の従動部(43)側の部分に、現
像器(33)の感光体ベルト(1)への当接のタイミングを制
御するタイミング制御機構(45)が設けられている。

【００５９】クラッチ従動部(44)の後端部に外向きフラ
ンジ(46)が一体に形成されており、フランジ(46)のすぐ
前の従動部(44)の外周面に径方向外側に突出した初期位
置用係合部(47)が一体に形成され、フランジ(46)の外周
部に前方に突出した４つの現像器当接用係合部、すなわ
ち、Ｂｋ現像器当接用係合部(48B)、Ｃ現像器当接用係
合部(48C)、Ｍ現像器当接用係合部(48M)およびＹ現像器
当接用係合部(48Y)が一体に形成されている。現像器当
接用係合部は、符号(48)で総称する。現像器当接用係合
部(48)は、現像器(31)にそれぞれ対応し、カム(33)と同
じ位相差（この例では７２度）を設けて配置されてい
る。初期位置用係合部(47)は、Ｙ現像器当接用係合部(4
8Y)とＢ現像器当接用係合部(48B)との間に同じ位相差を
設けて配置されている。

【００６０】クラッチ従動部(44)の左側の部分に、前記
フレームに固定されたソレノイド(50)のオン・オフによ
って左右方向に移動させられる制御部材(51)が配置され
ている。制御部材(51)は、ソレノイド(50)がオフ状態の
ときには、右側のオフ位置（第１位置）に位置し、ソレ
ノイド(50)がオン状態に切り替えられると、左側のオン
位置（第２位置）に切り替えられる。制御部材(51)は平
面から見て後部が開口したＵ字状の部分を右端部に有
し、この切り込み部(51a)の右側が後方にのびる係合部
(51b)となっている。制御部材(51)がオフ位置にあると
きは、現像器当接用係合部(48)は切り込み部(51a)を通
過するため、係合部(51b)と係合することはないが、初
期位置用係合部(47)は係合部(51b)と係合する。また、
制御部材(51)がオン位置にあるときは、初期位置用係合
部(47)は係合部(51b)の右側を通過するため、係合部(51
b)と係合することはないが、現像器当接用係合部(48)は
係合部(51b)と当接する。

【００６１】現像器(31)の離接動作を行う場合、モータ
(37)は、所定の回転数で一定方向に回転させられる。そ
して、フリクションクラッチ(39)の働きにより、制御部
材(51)がいずれの係合部(47)(48)とも係合していないと
きは、中間駆動軸(36)が回転して、各カム軸(31)を同じ
回転数で回転させ、制御部材(36)がいずれかの係合部(4
7)(48)と係合すると、中間駆動軸(36)がその位置に停止
して、各カム軸(31)をその位置に停止させる。したがっ
て、タイミング制御機構(45)において、所定のタイミン
グで制御部材(51)の位置を切り替えることにより、中間
駆動軸(36)および各カム軸(31)が間欠的に回転させられ
て、複数の現像器(31)が１つずつ順に感光体ベルト(1)
に当接させられる。

【００６２】次に、図８を参照して、このときのタイミ
ング制御機構(45)およびカム(35)の動作をさらに詳しく
説明する。図８において、(a)〜(e)は、タイミング制御
機構(45)およびカム(35)の動きを順に表している。ま
た、タイミング制御機構(45)については、クラッチ(39)
の前側から見た状態を示し、カム(35)については、カム
軸(33b)の左側から見た状態を別々に示している。

【００６３】最初は、制御部材(51)はオフ位置に切り替
えられている。制御部材(51)がオン位置からオフ位置に
切り替えられると、制御部材(51)が現像器当接用係合部
(48)と係合しなくなるため、中間駆動軸(36)が回転する
が、中間駆動軸(36)が１回転するまでに制御部材(51)が
初期位置用係合部(47)と係合し、その時点で、中間駆動
軸(36)が停止して、各カム軸(33)が停止する。このと
き、中間駆動軸(36)および各カム軸(33)は初期位置にあ
り、全ての現像器(35)が感光体ベルト(1)から離れてい
る（図８(a)参照）。

【００６４】上記のような状態で、制御部材(51)がオン
位置に切り替えられる。すると、制御部材(51)が初期位
置用係合部(47)から外れるため、中間回転軸(36)が回転
するが、所定角度（この例では７２度）回転した時点
で、制御部材(51)がＢｋ現像器当接用係合部(48B)に係
合し、中間駆動軸(36)および各カム軸(33)がＢｋ現像器
当接位置に停止する。これにより、各カム軸(33)のＢｋ
現像器離接カム(35B)が当接位置に停止し、これらのカ
ム(35B)がＢｋ現像器(31B)を下に押して、感光体ベルト
(1)に当接させる（図８(b)参照）。

【００６５】次に、制御部材(51)がオフ位置に切り替え
られ、すぐにオン位置に切り替えられる。制御部材(51)
がオフ位置に切り替えられると、制御部材(51)がＢｋ現
像器当接用係合部(48B)から外れるため、中間駆動軸(3
6)が回転するが、制御部材(51)はすぐにオン位置に戻る
ため、中間駆動軸(36)が所定角度回転した時点で、制御
部材(51)がＣ現像器当接用係合部(48C)に係合し、中間
駆動軸(36)および各カム軸(33)が第２の現像器当接位置
に停止する。これにより、各カム軸(33)のＣ現像器離接
カム(35C)が当接位置に停止し、これらのカム(35C)がＣ
現像器(31C)を下に押して、感光体ベルト(1)に当接させ
る（図８(c)参照）。

【００６６】上記の動作を繰り返すことにより、中間駆
動軸(36)および各カム軸(31)がＭ現像器当接位置に停止
させられて、Ｍ現像器(31M)がＭ現像器離接カム(33M)に
よって感光体ベルト(1)に当接させられ（図８(d)参
照）、さらに、中間駆動軸(36)および各カム軸(31)がＹ
現像器当接位置に停止させられて、Ｙ現像器(31Y)がＹ
現像器離接カム(33Y)によって感光体ベルト(1)に当接さ
せられる（図８(e)参照）。

【００６７】最後に、図８(e)の状態から、制御部材(5
1)がオフ位置に切り替えられ、これにより、図８(a)の
状態に戻る。

【００６８】上記の動作中、制御部材(51)がオン位置に
切り替えられている時間を制御することにより、各現像
器(31)が感光体ベルト(1)に当接している時間が制御さ
れる。

【００６９】図９は、離接機構(32)の他の例を示してい
る。図９において、図１〜図７のものと同じ部分には同
一の符号を付している。

【００７０】この場合、モータ(37)により駆動される駆
動軸(38)に駆動部(43)が連結されたフリクションクラッ
チ(39)の従動部(44)の回転が、増速歯車列(52)を介して
中間駆動軸(36)に伝達され、中間駆動軸(36)の回転が、
中間駆動軸(36)に固定されたウォーム(53)と各カム軸(3
3)に固定されたウォームホイール(54)により、各カム軸
(33)に減速して伝達される。その結果、各カム軸(33)
が、同一方向に、互いに同期してクラッチ従動部(44)と
同速度で回転する。そして、クラッチ従動部(44)側に、
タイミング制御機構(45)が設けられている。他は、図１
〜図７のものと同様である。

【００７１】図１０は、離接機構(32)のさらに他の例を
示している。

【００７２】この場合、中間駆動軸(36)は各カム軸(33)
の中間にこれらと平行に配置され、この中間駆動軸(36)
の回転が平歯車またははすば歯車等の円筒歯車を用いた
歯車列(55)によって各カム軸(33)に伝達される。他は、
図１〜図７のものと同様であり、同じ部分には、同一の
符号を付している。

【００７３】図１１および図１２は、離接機構(32)のさ
らに他の例を示している。

【００７４】この場合、モータ(37)により駆動される駆
動軸(38)が、フリクションクラッチ(39)を介して一方の
カム軸(33b)に連結され、このカム軸(33b)の回転が、動
力伝達手段を構成する動力伝達装置(56)によって他方の
カム軸(33a)に伝達される。動力伝達装置(56)は、各カ
ム軸(33)に固定されたプーリ(57)と、これらのプーリ(5
7)に巻きかけられた歯付ベルト(58)とから構成されてお
り、各カム軸(33)が、同一方向に、互いに同期してクラ
ッチ従動部(44)と同速度で回転する。そして、クラッチ
従動部(44)側に、タイミング制御機構(45)が設けられて
いる。他は、図１〜図７のものと同様である。

【００７５】図１１および図１２の例における動力伝達
装置(56)の変形例が、図１３に示されている。

【００７６】この場合、動力伝達装置(56)は、各カム軸
(33)に固定されたホイール(59)と、これらのホイール(5
9)を連結するリンク(60)とから構成されている。他は、
図１１および図１２の場合と同様である。

【００７７】カラーＬＢＰの全体構成および各部の構成
は、上記実施形態のものに限らず、適宜変更可能であ
る。

【００７８】また、本発明は、カラーＬＢＰ以外のカラ
ー画像形成装置にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施形態を示すカラーＬＢＰ
の正面から見た概略構成図である。

【図２】図２は、図１のカラーＬＢＰの現像装置の構成
を示す正面図である。

【図３】図３は、同現像装置の平面図である。

【図４】図４は、図３IV-IV線の拡大断面図である。

【図５】図５は、同現像装置のタイミング制御機構の部
分の拡大斜視図である。

【図６】図６は、同タイミング制御機構の部分の一部切
欠き正面図である。

【図７】図７は、同タイミング制御機構の部分の平面図
である。

【図８】図８は、同現像装置の動作を示す説明図であ
る。

【図９】図９は、現像装置の他の例を示す平面図であ
る。

【図１０】図１０は、現像装置のさらに他の例を示す要
部の一部切欠き正面図である。

【図１１】図１１は、現像装置のさらに他の例を示す平
面図である。

【図１２】図１２は、図１１のXII-XII線の拡大断面図
である。

【図１３】図１３は、現像装置のさらに他の例を示す要
部の正面図である。

【図１４】図１４は、従来例を示すカラーＬＢＰの正面
から見た概略構成図である。

【符号の説明】

(1) 感光体ベルト (30) 現像装置 (31B)(31C)(31M)(31Y) 現像器 (32) 離接機構 (33a)(33b) カム軸 (35B)(35C)(35M)(35Y) 離接カム (36) 中間駆動軸 (37) 電動モータ (39) フリクションクラッチ (43) 駆動部 (44) 従動部 (45) タイミング制御機構 (47) 初期位置用係合部 (48B)(48C)(48M)(48Y) 現像器当接用係合部 (50) ソレノイド (51) 制御部材 (56) 動力伝達装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体上に形成された静電潜像を複数色の
現像剤ごとに現像し、複数色の現像剤を重ね合わせてカ
ラー画像を得るカラー画像形成装置であって、互いに異
なる色の現像剤を収容した複数個の現像器が、感光体の
移動方向に並べて配置されるとともに、感光体に対して
離接可能に支持され、各現像器が、感光体から離れる方
向に付勢されていて、対応する離接カムによって感光体
に当接させられるようになっているカラー画像形成装置
において、感光体の移動方向にのびる複数のカム軸が、感光体の幅
方向に間隔をおいて並設されて、共通の回転駆動源によ
って同期回転させられ、各カム軸に、それぞれ、複数の
現像器に対応する離接カムが固定状に設けられているこ
とを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】共通の回転駆動源からの駆動力が、回転駆
動源により駆動される中間駆動軸を介してカム軸に入力
することを特徴とする請求項１のカラー画像形成装置。
【請求項３】共通の回転駆動源と中間駆動軸との間に、
所定値以下の駆動力を伝達するフリクションクラッチが
設けられて、中間駆動軸と各カム軸が同期回転させら
れ、フリクションクラッチの中間駆動軸側の部分または
フリクションクラッチとこれに最も近いカム軸の間の中
間駆動軸の部分に、初期位置用係合部と各現像器に対応
する複数の現像器当接用係合部が円周方向の所定位置に
設けられ、これらの係合部に対応して、初期位置用係合
部とは係合するが現像器当接用係合部とは係合しない第
１位置と現像器当接用係合部とは係合するが初期位置用
係合部とは係合しない第２位置とに切り替えられる制御
部材が設けられていることを特徴とする請求項２のカラ
ー画像形成装置。
【請求項４】共通の駆動源からの駆動力が一方のカム軸
に入力し、この一方のカム軸の回転が駆動力伝達手段を
介して他方のカム軸に伝達されることを特徴とする請求
項１のカラー画像形成装置。
【請求項５】共通の回転駆動源と上記一方のカム軸との
間に、所定値以下の駆動力を伝達するフリクションクラ
ッチが設けられ、フリクションクラッチの上記一方のカ
ム軸側の部分またはフリクションクラッチとこれに最も
近い離接カムの間の上記一方のカム軸の部分に、初期位
置用係合部と各現像器に対応する複数の現像器当接用係
合部が円周方向の所定位置に設けられ、これらの係合部
に対応して、初期位置用係合部とは係合するが現像器当
接用係合部とは係合しない第１位置と現像器当接用係合
部とは係合するが初期位置用係合部とは係合しない第２
位置とに切り替えられる制御部材が設けられていること
を特徴とする請求項４のカラー画像形成装置。