JP2006126596A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロータリに装着された複数の現像器により、フルカラー等の2色以上の多色現像を行うロータリ現像方式の現像装置を備えた、静電複写機やプリンタ等の画像形成装置の技術分野に関しし、特に、潜像担持体に対して複数の現像器の現像剤担持体を選択的に現像位置に設定するようにロータリを所定位置に位置決めしてロックするロック手段を備えている画像形成装置の技術分野に関する。 The present invention relates to a technology of an image forming apparatus such as an electrostatic copying machine or a printer, which includes a developing device of a rotary developing system that performs multi-color development of two or more colors such as full color by a plurality of developing devices mounted on the rotary. In particular, the image includes a locking unit that positions and locks the rotary at a predetermined position so that the developer carriers of a plurality of developing units are selectively set at the development position with respect to the latent image carrier. The present invention relates to the technical field of forming apparatuses.
従来、静電複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、ロータリに装着された複数の現像器により、フルカラー等の2色以上の多色現像を行う現像装置を備えた画像形成装置が種々開発されている。この画像形成装置は、画像形成動作時にロータリを回転させて各現像器の現像ローラを順次現像位置に設定して感光体の潜像を各色毎に順次現像して画像を形成するようになっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus such as an electrostatic copying machine or a printer, an image forming apparatus including a developing device that performs multicolor development of two or more colors such as full color by a plurality of developing devices mounted on a rotary. Various devices have been developed. In this image forming apparatus, a rotary is rotated during an image forming operation so that the developing roller of each developing device is sequentially set to the developing position, and the latent image on the photoreceptor is sequentially developed for each color to form an image. Yes.
ロータリを所定位置に順次位置決めしてロックする方法として、ロータリを回転するための駆動モータのホールド力を利用するのが最も単純であるが、ホールド時の駆動モータの消費電力やホールド性等を考慮すると、駆動モータのホールド力に頼らず、何らかの機械的手段でロータリの位置決めをすることが望ましい。そこで、従来は、画像形成装置本体に設けられたレバーの凸部または凹部をロータリの凹部または凸部にそれぞれ係合させることで、ロータリを機械的に位置決めすることが提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。 The simplest way to position and lock the rotary in place is to use the holding force of the drive motor to rotate the rotary, but consider the power consumption and holdability of the drive motor during hold. Then, it is desirable to position the rotary by some mechanical means without depending on the holding force of the drive motor. Therefore, conventionally, it has been proposed to mechanically position the rotary by engaging the convex portion or concave portion of the lever provided in the image forming apparatus main body with the concave portion or convex portion of the rotary, respectively (for example, (See Patent Document 1 and Patent Document 2).
これらの特許文献1に開示の機械的なロータリの位置決め手段は、レバーに設けられた凸部であるストップローラがロータリーに一体的に回転可能に設けられたカムの凹溝に付勢ばねの付勢力で係合することによりロータリが機械的に位置決めるとともに、カムのカムプロファイルでストップローラをカムの凹溝から脱出させることによりロータリが位置決め解除されるようになっている。また、特許文献2に開示の機械的なロータリの位置決め手段は、レバーに設けられた凹部がロータリーに一体に設けられ凸部に付勢ばねの付勢力で係合することによりロータリが機械的に位置決めるとともに、ソレノイドの励磁力でレバーの凹部をロータリーの凸部から脱出させることによりロータリが位置決め解除されるようになっている。
しかしながら、前述の特許文献1および2に開示の機械的なロータリの位置決め手段では、回転するロータリを位置決めするためにレバーがロータリに係合する際、ロータリとレバーとの衝突音が発生する。特に、近年の画像形成速度の高速化に伴い、ロータリの切替回転速度も高速化しているとともに、レバーのロータリーとの係合位置と係合解除位置との間での切り換え動作も迅速化しているため、ロータリとレバーとの衝撃が大きくなり、衝撃による衝突音が無視できない状況であるという問題がある。 However, in the mechanical rotary positioning means disclosed in Patent Documents 1 and 2 described above, when the lever is engaged with the rotary to position the rotating rotary, a collision noise between the rotary and the lever is generated. In particular, along with the recent increase in image formation speed, the rotary switching speed of the rotary is also increased, and the switching operation between the lever rotary position and the engagement release position is also speeded up. Therefore, there is a problem that the impact between the rotary and the lever becomes large, and the collision sound due to the impact cannot be ignored.
このため、緩衝材等のダンパーを用いることで衝撃を緩和し、衝突音を低減することが考えられる。しかし、このようなダンパーを用いた場合、複数の現像器内にトナー残量の不均衡やいくつかの現像器のロータリー内への未装着等によって生じるロータリーの偏荷重、あるいは現像時の現像駆動反力等によってロータリーに発生するモーメント等でロータリーが捻られた状態で、レバーをロータリーとの係合から解除するため移動させようとすると、レバーとロータリーとの係合解除方向の表面摩擦が増加することにより、レバーをロータリーとの係合から解除する力が大きくなってしまい、ロータリの駆動安定性がその影響を受けるという問題が生じる。 For this reason, it is conceivable to reduce the impact and reduce the impact sound by using a damper such as a cushioning material. However, when such a damper is used, the rotational load of the rotary caused by an imbalance of the remaining amount of toner in a plurality of developing units, the non-mounting of some developing units in the rotary, or the development driving during development If the lever is moved to release the engagement with the rotary while the rotary is twisted due to the moment generated by the reaction force, etc., the surface friction in the release direction of the lever and the rotary increases. As a result, the force for releasing the lever from the engagement with the rotary is increased, which causes a problem that the driving stability of the rotary is affected.
しかも、ロータリ駆動部におけるモータの駆動力をロータリーに伝達する歯車動力伝達機構のバックラッシュと慣性とによって生じる歯車の弾性変形により、ロータリーの回転停止位置ずれが生じるが、この回転停止位置ずれを許容するためレバーおよびロータリの凹凸部(係合部)にクリアランス(係合がた)を持たせなければならない。しかし、モータの停止後に、ロータリが前述の偏荷重によりこのモータ停止で停止した位置から前述の係合がた分不定に動いた位置に停止する。このため、係合がたを大きく取り過ぎると、ロータリの停止位置がそれだけ大きくずれてしまい、特にロータリ駆動モータに多用されているステッピングモータの場合には、モータが次の起動時に脱調するおそれがある。具体的には、ロータリーの軸上の換算角度として、ロータリー停止位置角度誤差をδ、ロータリ駆動部のバックラッシュをB、ストップ手段の係合がたをs、ロータリ駆動減速比をn、および駆動モータステップ角をθとすると、
δ = B+s < n×θ
を満足しなければならない。しかし、これを満足させるためには、前述のクリアランスを小さくする必要があるが、そのためには、レバーおよびロータリの凹凸部の寸法公差を厳しく設定しなければならないだけでなく、凹凸部の係合不良が生じたり、前述のロータリーの捻れによりレバーの係合解除時の移動力が増大したりする。
Moreover, the rotational stop position shift of the rotary occurs due to the elastic deformation of the gear caused by the backlash and inertia of the gear power transmission mechanism that transmits the driving force of the motor to the rotary in the rotary drive unit. Therefore, it is necessary to provide clearance (engagement) to the concave and convex portions (engagement portions) of the lever and the rotary. However, after the motor is stopped, the rotary is stopped at the position where the engagement is moved indefinitely from the position where the rotary is stopped due to the above-described offset load. For this reason, if the engagement is excessively large, the stop position of the rotary is greatly shifted, and particularly in the case of a stepping motor frequently used for a rotary drive motor, the motor may step out at the next start-up. There is. Specifically, as the converted angle on the rotary shaft, the rotary stop position angle error is δ, the backlash of the rotary drive unit is B, the engagement of the stop means is s, the rotary drive reduction ratio is n, and the drive If the motor step angle is θ,
δ = B + s <n × θ
Must be satisfied. However, in order to satisfy this, it is necessary to reduce the above-mentioned clearance. To that end, not only the dimensional tolerance of the concave and convex portions of the lever and the rotary has to be set strictly but also the engagement of the concave and convex portions. Defects may occur, or the moving force at the time of releasing the lever engagement may increase due to the aforementioned twisting of the rotary.
このように、レバーとロータリーとの係合制御を行うソレノイドの制御とロータリー回転制御を正確に合わせ込んだり、部品の寸法公差を厳しく設定したりするなど、ロータリの停止位置精度を確保するための調整が必要でありかつレバーおよびロータリー等の部品の高精度化を図る必要があるという問題がある。 In this way, the control of the solenoid that controls the engagement between the lever and the rotary is precisely matched with the rotary rotation control, and the dimensional tolerances of the parts are set strictly. There is a problem that adjustment is necessary and it is necessary to improve the accuracy of parts such as a lever and a rotary.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ロータリの駆動安定性を確保しつつロータリの位置決めする際の静穏化を実現することができ、しかも、部品の高精度化を追求することなくロータリの停止位置精度を向上することのできる画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the object thereof is to achieve quietness when positioning the rotary while ensuring the driving stability of the rotary, An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of improving the stop position accuracy of a rotary without pursuing higher accuracy.
前述の課題を解決するために、請求項1の発明は、回転可能に設けられかつ複数の現像器を搭載するロータリーと、このロータリーを回転駆動する駆動源と、前記現像器を選択的に所定位置に設定するために前記ロータリーを位置決めしかつこの位置決め位置にロックするロック手段とを備え、前記ロック手段により前記ロータリーを位置決めすることで前記複数の現像器のうち1つの現像器を選択的に像担持体に対向する現像位置に設定し、この現像位置に設定された現像器により前記像担持体上の潜像を現像するようになっている画像形成装置において、前記ロック手段が、画像形成装置本体に前記ロータリの回転に連動して回転するようにかつ位置が固定されて設けられた第1歯車と、この第1歯車と同心でかつ一体的に回転する第1弾性摩擦部材と、前記画像形成装置本体に前記ロータリの回転に連動しかつ前記第1歯車の回転方向と同じ回転方向に回転するようにかつ揺動可能に設けられた第2歯車と、この第2歯車と同心でかつ一体的に回転するようにかつ前記第1弾性摩擦部材に離接可能に設けられた第2弾性摩擦部材と、この第2弾性摩擦部材を前記第1弾性摩擦部材に対して離接制御する離接制御手段とを備えていることを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 is a rotary device that is rotatably provided and includes a plurality of developing devices, a drive source that rotationally drives the rotary devices, and the developing devices are selectively specified. Locking means for positioning the rotary to set the position and locking to the positioning position, and positioning the rotary by the locking means to selectively select one of the plurality of developing devices. In the image forming apparatus which is set at a development position facing the image carrier and the latent image on the image carrier is developed by the developing device set at the development position, the lock unit includes the image forming unit. A first gear that is provided in the apparatus main body so as to rotate in conjunction with the rotation of the rotary and is fixed in position, and a first gear that rotates concentrically and integrally with the first gear. And a second gear provided on the image forming apparatus main body in association with the rotation of the rotary and so as to rotate in the same rotation direction as the rotation direction of the first gear and to be able to swing. A second elastic friction member that is concentric with the two gears and that rotates integrally with the first gear, and is detachable from the first elastic friction member; and the second elastic friction member is attached to the first elastic friction member. And a separation / contact control means for controlling the separation / contact.
また、請求項2の発明は、前記駆動源の駆動力が伝達されるロータリー歯車が前記ロータリーと一体的に回転可能に設けられ、このロータリー歯車に前記第1および第2歯車がともにアイドラ歯車を介して常時回転接続されていることを特徴としている。
更に、請求項3の発明は、前記駆動源の駆動力が歯車動力伝達機構を介して前記ロータリーに伝達されるようになっており、前記第1歯車が、前記歯車動力伝達機構の歯車であることを特徴としている。
更に、請求項4の発明は、前記離接制御手段が、オン時に前記第2弾性摩擦部材を前記第1弾性摩擦部材から離間させるソレノイドと、このソレノイドのオフ時に前記第2弾性摩擦部材を前記第1弾性摩擦部材に当接させる付勢ばねとからなることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, a rotary gear to which the driving force of the driving source is transmitted is provided so as to be rotatable integrally with the rotary, and both the first and second gears are idler gears. It is characterized in that it is always connected in rotation.
Further, the invention of claim 3 is such that the driving force of the driving source is transmitted to the rotary via a gear power transmission mechanism, and the first gear is a gear of the gear power transmission mechanism. It is characterized by that.
Furthermore, the invention according to claim 4 is characterized in that the separation / contact control means includes a solenoid that separates the second elastic friction member from the first elastic friction member when the solenoid is on, and the second elastic friction member when the solenoid is off. It is characterized by comprising an urging spring abutting against the first elastic friction member.
このように構成された本発明の画像形成装置によれば、ロータリのロック状態およびロック解除状態を、それぞれ第2弾性摩擦部材の第1弾性摩擦部材への圧接および第2弾性摩擦部材の第1弾性摩擦部材からの離間により設定しているので、ロータリの位置決めおよびロックを簡単に行うことができる。 According to the image forming apparatus of the present invention configured as described above, the rotary state of the rotary is set to the pressure contact of the second elastic friction member to the first elastic friction member and the first of the second elastic friction member, respectively. Since it is set by the separation from the elastic friction member, the rotary can be positioned and locked easily.
その場合、第1および第2弾性摩擦部材の回転方向を同じに設定していることから、第1および第2弾性摩擦部材の圧接部において、第1弾性摩擦部材の接線方向の移動と第2弾性摩擦部材の接線方向の移動とが互いに逆向きとなるため、第1および第2弾性摩擦部材間の摩擦力を、例えば一般的な摩擦ブレーキのように回転しない摩擦材を回転する第1弾性摩擦部材に単純に圧接する場合に比べてはるかに大きくなる。したがって、大きなロック力が得られ、ロータリーのロックを確実なものにすることができる。これにより、ロータリーの停止位置精度を向上することができる。 In this case, since the rotation directions of the first and second elastic friction members are set to be the same, the tangential movement of the first elastic friction member and the second direction are pressed at the press contact portions of the first and second elastic friction members. Since the movement of the elastic friction member in the tangential direction is opposite to each other, the first elastic force that rotates the friction material between the first and second elastic friction members, such as a general friction brake, that does not rotate. This is much larger than when it is simply pressed against the friction member. Therefore, a large locking force can be obtained and the rotary lock can be ensured. Thereby, the stop position accuracy of the rotary can be improved.
更に、第2弾性摩擦部材を第1弾性摩擦部材に圧接するだけであるので、ロータリの位置決め停止時の衝撃を小さくできるので、衝撃による衝突音を低減することができる。特に、互いに係合する2つの部材が弾性摩擦部材であることから、衝突音をより効果的に低減することができる。
これにより、近年の画像形成速度の高速化に伴い、ロータリの切替回転速度の高速化の要求およびロータリーのロック位置とロック解除位置との間での切り換え動作の迅速化の要求にも、大きな衝撃および大きな衝突音を発生させることなく柔軟に対応することができる。
Furthermore, since only the second elastic friction member is brought into pressure contact with the first elastic friction member, the impact when the rotary positioning is stopped can be reduced, so that the collision noise due to the impact can be reduced. In particular, since the two members engaged with each other are elastic friction members, the collision noise can be reduced more effectively.
As a result, with the recent increase in image formation speed, there has been a great impact on the demand for faster rotary switching speed and the demand for faster switching between the rotary lock position and unlock position. And it can respond flexibly without generating a loud collision sound.
更に、第2弾性摩擦部材を第1弾性摩擦部材に単に当接させかつを第1弾性摩擦部材から単に離間させるだけであるので、各現像器内のトナー残量の不均衡やいくつかの現像器のロータリー内への未装着等によって生じるロータリーの偏荷重、あるいは現像時の現像駆動反力等によってロータリーに発生するモーメント等でロータリーが捻られた状態でロータリーをロック解除する際、第1弾性摩擦部材と第2弾性摩擦部材との間に、第2弾性摩擦部材が第1弾性摩擦部材から離間する方向の表面摩擦が増加することはなく、第2弾性摩擦部材を第1弾性摩擦部材との係合から解除する力を小さくすることができ、ロータリーの駆動安定性を確保することができる。 Furthermore, since the second elastic friction member is simply brought into contact with the first elastic friction member and is merely separated from the first elastic friction member, the remaining amount of toner in each developing device and some developments When the rotary is unlocked when the rotary is twisted due to the unbalanced load of the rotary caused by the non-mounting of the container in the rotary or the moment generated in the rotary due to the development drive reaction force during development, etc. There is no increase in surface friction between the friction member and the second elastic friction member in the direction in which the second elastic friction member is separated from the first elastic friction member, and the second elastic friction member is connected to the first elastic friction member. The force for releasing the engagement can be reduced, and the driving stability of the rotary can be ensured.
しかも、ロータリの停止位置精度を高精度にできることから、この停止位置精度を確保するための調整を不要にできる。したがって、ロータリの停止位置精度を確保するための調整を不要にできるので、ロック手段およびロータリー等の各部品の精度をそれほど高精度にしなくても済ませることができる。 Moreover, since the rotary stop position accuracy can be made high, adjustment for ensuring the stop position accuracy can be eliminated. Accordingly, since adjustment for ensuring the stop position accuracy of the rotary can be eliminated, the accuracy of each component such as the lock means and the rotary can be reduced to a very high level.
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図1は本発明の画像形成装置の実施の形態の一例を概略的に示す図、図2はこの例の画像形成装置に用いられているロータリー式現像装置を模式的に示す図である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows an example of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention, and FIG. 2 schematically shows a rotary developing device used in the image forming apparatus of this example.
図1に示すように、この例の画像形成装置1は、概略的には、露光装置2、ロータリー式現像装置3、露光装置2によって露光されて静電潜像が形成されるとともにこの静電潜像がロータリー式現像装置3からのトナーによって現像されて可視像化されたトナー像が形成される感光体4、無端状の転写ベルトからなる中間転写媒体5、感光体4上のトナー像を中間転写媒体5に一次転写する一次転写装置6、中間転写媒体5上に一次転写されたトナー像を紙等の記録媒体(以下、紙を例に説明する)7に二次転写する二次転写装置8、給紙カセット9に収容された紙7を給紙ローラ10aで二次転写装置8に給送する給紙装置10、紙7に二次転写されたトナー像を定着する定着ユニット11、および定着ユニット11で定着されて所定の画像が形成された紙7を収容する排紙トレイ12からなっている。
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 of this example is generally exposed by an exposure device 2, a rotary developing device 3, and an exposure device 2 to form an electrostatic latent image and this electrostatic image. The latent image is developed with the toner from the rotary developing device 3 to form a visible toner image, the photosensitive member 4, the intermediate transfer medium 5 including an endless transfer belt, and the toner image on the photosensitive member 4. Primary transfer device 6 for primary transfer to the intermediate transfer medium 5, and secondary transfer for secondary transfer of the toner image primarily transferred onto the intermediate transfer medium 5 to a recording medium 7 such as paper (hereinafter, paper will be described as an example). The
図2に示すように、ロータリー式現像装置3は、回転可能に設けられたロータリーフレーム13aを有するロータリー13と、このロータリー13に搭載されかつ現像カートリッジで構成された、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、および黒(K)の各現像器14,15,16,17とを備えている。
As shown in FIG. 2, the rotary developing device 3 includes a rotary 13 having a rotary frame 13a rotatably provided, and yellow (Y) and magenta (mounted on the rotary 13 and configured by a developing cartridge. M), cyan (C), and black (K) developing
図2において、各現像器14,15,16,17はロータリー13の周方向にこれらの順に時計回りでかつ等間隔で配設されており、それぞれ、現像ローラ14a,15a,16a,17aと、各現像ローラ14a,15a,16a,17aにそれぞれそれらと同軸にかつそれらと一体回転可能に設けられた現像ローラ駆動歯車14b,15b,16b,17bと、図示しない現像器駆動モータの駆動力が入力される入力歯車14c,15c,16c,17cと、各入力歯車14c,15c,16c,17cに入力された現像器駆動モータの駆動力をそれぞれ対応する各現像ローラ駆動歯車14b,15b,16b,17bに減速して伝達する歯車動力伝達機構14d,15d,16d,17dとを備えている。なお、図示しないが、各現像器14,15,16,17は、それぞれ、従来と同様にトナー貯溜部、トナー貯溜部のトナーを現像ローラ14a,15a,16a,17aに供給するトナー供給手段、および感光体4に搬送される現像ローラ14a,15a,16a,17a上のトナーの薄層を規制するトナー規制手段等を備えていることは言うまでもない。
In FIG. 2, the developing
また、ロータリー13の軸方向(図1および図2の図面に直交する方向)の一端側においてこのロータリー13の外周に近接して、現像器駆動モータからの駆動力が伝達されかつこの駆動力を入力歯車14c,15c,16c,17cの1つに選択的に噛合して伝達可能な現像駆動出力歯車18が回転可能に設けられている。この現像駆動出力歯車18は図示しない歯車動力伝達機構を介して同じく図示しない現像器駆動駆動モータに接続されており、この現像器駆動駆動モータの駆動力が歯車動力伝達機構で減速されて現像駆動出力歯車に伝達されるようになっている。
Further, the driving force from the developing device driving motor is transmitted close to the outer periphery of the rotary 13 on one end side in the axial direction of the rotary 13 (direction orthogonal to the drawings of FIGS. 1 and 2), and this driving force is transmitted. A developing
更に、現像駆動出力歯車18には、ワンウェイクラッチが内蔵されている。そして、後述するロータリー13を駆動する際には、現像駆動出力歯車18と現像駆動入力歯車14c,15c,16c,17cのいずれかが噛み合ったとしても、ワンウェイクラッチがロータリー13の回転方向に対応する回転方向に対しては空転することにより現像駆動入力歯車14c,15c,16c,17cには駆動力が伝達されない。また、現像器14,15,16,17のいずれかを選択的に駆動する(すなわち、現像動作をさせる)際には、ワンウェイクラッチが現像方向に対応する回転方向に対してはロック(接続)することにより、現像駆動入力歯車14c,15c,16c,17cの選択された現像駆動入力歯車に駆動力が伝達されるようになっている。
Further, the development
更に、ロータリー13の同じく軸方向の一端側においてロータリー歯車19がこのロータリー13と同軸にかつこれと一体的に回転可能に設けられるとともに、このロータリー歯車19に噛合しかつ後述する図3に示すロータリー駆動モータ30からの駆動力が伝達されるロータリー駆動出力歯車20が回転可能に設けられている。このロータリー駆動出力歯車20は図示しない歯車動力伝達機構を介してロータリー駆動モータ30に接続されている。そして、ロータリー駆動モータ30の駆動力が歯車動力伝達機構で減速されてロータリー駆動出力歯車20に伝達されるようになっている。
なお、前述の現像器駆動駆動モータとロータリー駆動モータとを共通の1つの駆動モータで構成することもできる。
Further, a
Note that the developing device drive motor and the rotary drive motor described above can be configured by a single common drive motor.
このように構成されたロータリー式現像装置3は、ロータリー13が図2に矢印で示すように反時計回りに90度ずつ回転駆動されることで、各現像器14,15,16,17がこれらの順に感光体4に対向する現像位置に設定されて、感光体4上の静電潜像を各色毎に順次トナー像に現像する。
The rotary type developing device 3 configured as described above is configured such that each of the developing
ところで、各現像器14,15,16,17がそれぞれ現像位置に設定されて現像動作を行う際には、ロータリー13を現像位置に停止させる、つまりロック位置に位置決めし、かつそのロック位置に保持しなければならない。また、現像位置以外の位置にも、同じくロータリー13を所定のロック位置に位置決めし、かつそのロック位置に保持する必要がある。
By the way, when each developing
そこで、この例の画像形成装置1では、図3に示すようにロータリー13の軸方向の一端側に、ロータリー13を所定のロック位置に位置決めしかつそのロック位置に保持するロック手段21が設けられている。このロック手段21は、画像形成装置本体に固定された固定ブラケット22と、この固定ブラケット22に回転軸23aで回転可能に支持されかつロータリー歯車19に常時噛合するアイドル歯車23と、同じく固定ブラケット22に回転軸24aで回転可能にかつ取付位置が固定されて支持されるとともにアイドル歯車23に常時噛合する第1ロック作動歯車(本発明の第1歯車に相当)24bおよびこの第1ロック作動歯車24bと同心でかつ一体的に回転する第1弾性摩擦部材24cとを有する第1ロック作動機構24と、アイドル歯車23の回転軸23aを中心に揺動可能に設けられた揺動ブラケット25と、この揺動ブラケット25に回転軸26aで回転可能に支持されかつアイドル歯車23に常時噛合する第2ロック作動歯車(本発明の第2歯車に相当)26bおよびこの第2ロック作動歯車26bと同心でかつ一体的に回転するとともに第1弾性摩擦部材24cに離接可能に設けられた第2弾性摩擦部材26cとを有する第2ロック作動機構26と、固定ブラケット22および揺動ブラケット25間に縮設されて第2弾性摩擦部材26cが第1弾性摩擦部材24cに当接する方向(つまり、図3において反時計回り)に揺動ブラケット25を付勢する付勢ばね27と、画像形成装置本体に回動可能に設けられた揺動ブラケット25を回動するレバー28と、このレバー28を作動するソレノイド29とからなっている。
Therefore, in the image forming apparatus 1 of this example, as shown in FIG. 3, a
なお、図3において、30はロータリー13の駆動源である例えばステッピングモータからなるロータリー駆動モータであり、このロータリー駆動モータ30の駆動力が図示しない歯車動力伝達機構を介してロータリー駆動出力歯車20に伝達されて、このロータリー駆動出力歯車20が回転することでロータリー13が回転駆動されるようになる。
そして、この例の画像形成装置1では、第1および第2ロック作動歯車24b,26bがともにアイドラ歯車23を介してロータリー歯車19に常時回転接続されて、ロータリー13に回転に連動してロータリー13と同方向に回転する。
In FIG. 3,
In the image forming apparatus 1 of this example, both the first and second lock operating gears 24 b and 26 b are always connected to the
このロック手段21においては、図3に示すようにソレノイド29がオン(励磁)されたときは、このソレノイド29はその励磁力でレバー28を反時計回りに回動させる。すると、揺動ブラケット25はこのレバー28の回転力で付勢ばね27の付勢力に抗して回動軸23aを中心に時計回りに回動するので、第2弾性摩擦部材26cが第1弾性摩擦部材24cからこの第1弾性摩擦部材24cの径方向に離間し、ロック手段21は非ロック位置となる。このとき、第2弾性摩擦部材26cおよび第2ロック作動歯車26bがアイドル歯車23の回動軸23aを中心に時計回りに回動するので、第2ロック作動歯車26bとアイドル歯車23との噛合は維持されている。
これにより、第1および第2ロック作動歯車24b,26bはともに自由になるので、アイドル歯車23も回転自由となる。したがって、ロータリー13は回転可能となり、ロータリー13のロック解除状態となる。
In the lock means 21, when the
As a result, the first and second lock operating gears 24b and 26b are both free, and the
また、図4に示すようにソレノイド29がオフ(非励磁)されたときは、このソレノイド29はレバー28に励磁力を作用しない。すると、揺動ブラケット25は付勢ばね27の付勢力で回動軸23aを中心に反時計回りに回動するので、第2弾性摩擦部材26cが第1弾性摩擦部材24cにこの第1弾性摩擦部材24cの径方向に当接し、ロック手段21はロック位置となる。このとき、第2弾性摩擦部材26cおよび第2ロック作動歯車26bがアイドル歯車23の回動軸23aを中心に反時計回りに回動するので、第2ロック作動歯車26bとアイドル歯車23との噛合は維持されている。そして、ロータリー13が、例えば反時計回りに回転しようとすると、アイドル歯車23が時計回りに回転しようとするとともに、第1および第2ロック作動歯車24b,26bがともに反時計回りに回転しようとする。しかし、第2弾性摩擦部材26cが第1弾性摩擦部材24cに付勢ばね27の付勢力で圧接しているため、第1および第2弾性摩擦部材24c,26c間の摩擦力で第1および第2ロック作動歯車24b,26bがともに回転不能となっている。このため、第1および第2ロック作動歯車24b,26bがともに回転しないので、アイドル歯車23も回転不能となる。したがって、ロータリー13も回転不能となり、ロータリー13のロック状態となる。
As shown in FIG. 4, when the
このとき、第1および第2弾性摩擦部材24c,26cの圧接部においては、第1弾性摩擦部材24cの接線方向の移動と第2弾性摩擦部材26cの接線方向の移動とが互いに逆向き(カウンター方向)となっていて摺擦方向となっているため、第1および第2弾性摩擦部材24c,26c間の摩擦力は、例えば一般的な摩擦ブレーキのように回転しようとしない摩擦材を第2弾性摩擦部材26cに単純に圧接する場合に比べてはるかに大きくなる。したがって、大きなロック力が得られ、ロータリー13のロックは確実なものとなる。
また、ロータリー13の停止位置誤差は、歯車動力伝達機構の歯車のバックラッシュによる変位角内となるので、前述の特許文献1および2に開示されているようなレバーの凹凸嵌合方式における凹凸部材の高精度化の要求や部品の組立調整を必要とすることなく、ロータリー13の停止位置を高精度に設定することができる。
At this time, in the pressure contact portions of the first and second
Further, since the stop position error of the rotary 13 is within the displacement angle due to the backlash of the gear of the gear power transmission mechanism, the concavo-convex member in the concavo-convex fitting method of the lever as disclosed in the aforementioned Patent Documents 1 and 2 Therefore, the stop position of the rotary 13 can be set with high accuracy without requiring high accuracy and assembly adjustment of parts.
更に、このロック手段21によるロック機能は可逆であるので、第1および第2弾性摩擦部材24c,26cが互いに圧接されたロック手段21のロック位置では、ロータリー13が逆に時計回りに回転しようとしたときも、ロータリー13が回転不能となり、ロータリー13のロック状態となる。したがって、ロック手段21がロック位置にあるときは、例えば4つの現像器内にトナー残量の不均衡やいくつかの現像器のロータリー13内への未装着等によって生じるロータリー13の偏荷重、あるいは現像時の現像駆動反力等によってロータリー13にモーメントが発生し、ロータリー13が正転(反時計回り;つまり、現像動作時の回転方向)または逆転しようとしても、確実にロック状態に保持される。
このようにして、ソレノイド29と付勢ばね27とにより、第1および第2弾性摩擦部材を離接制御する本発明の離接制御手段が構成されている。
Further, since the locking function by the locking means 21 is reversible, the rotary 13 is conversely rotated clockwise in the locking position of the locking means 21 where the first and second
In this way, the
次に、各現像器14,15,16,17を切り換えてそれぞれ現像位置に設定するために、ロック手段21によりロータリー13を現像位置に対応するロック位置へ位置決めする動作について説明する。
いま、図1および図2に示すようにイエロー(Y)の現像器14が現像位置に設定され、ロータリー13が図4に示すロック状態に設定されているとする。現像器14によるイエロー(Y)の現像が終了すると、まず、ロータリー駆動モータ30を駆動した後、図3に示すようにソレノイド29をオンして第2弾性摩擦部材26cを第1弾性摩擦部材24cから離間させてロータリー13のロックを解除する。
Next, the operation of positioning the rotary 13 to the lock position corresponding to the development position by the lock means 21 in order to switch the developing
Now, as shown in FIGS. 1 and 2, it is assumed that the yellow (Y) developing
すると、ロータリー駆動モータ30の駆動力でロータリー13が反時計回りに回転駆動する。このとき、アイドル歯車23に噛合している第1および第2ロック作動歯車24b,26bがともに回転自由となっているため、アイドル歯車23も自由に回転可能となっており、ロータリー13の回転でこれらのアイドル歯車23、第1および第2ロック作動歯車24b,26bがともに空回転するだけであるので、ロータリー13はアイドル歯車23、第1および第2ロック作動歯車24b,26bに影響されることなくスムーズに回転する。
Then, the rotary 13 is driven to rotate counterclockwise by the driving force of the
ロータリー駆動モータ30が90度回転してロック位置になると、制御装置がソレノイド29をオフして付勢ばね27の付勢力で第2弾性摩擦部材26cを第1弾性摩擦部材24cに圧接させる。第2弾性摩擦部材26cが第1弾性摩擦部材24cに完全に当接するのに十分な時間が経過した後、制御装置がロータリー駆動モータ30を停止する。これにより、ロータリー13はロック位置に停止しかつそのロック状態が保持される。このロータリー13のロック位置では、次のマゼンタ(M)の現像器15が現像位置に設定される。以下、同様にしてロータリ13のロック状態およびロック解除状態が設定されかつロータリ13の回転駆動が制御されることで、シアン(C)の現像器16およびブラック(K)の現像器17が順次現像位置に設定される。
なお、ロック手段21によるロータリー13のロック位置の設定は、現像機の現像位置に限らず、所望する所定位置にロータリー13をロックする場合にも行うことができる。
When the
The setting of the lock position of the rotary 13 by the lock means 21 is not limited to the developing position of the developing machine, but can be performed when the rotary 13 is locked at a desired predetermined position.
この例の画像形成装置1によれば、ロータリー式現像装置3のロータリ13のロック状態およびロック解除状態を、それぞれ第2弾性摩擦部材26cの第1弾性摩擦部材24cへの圧接および第2弾性摩擦部材26cの第1弾性摩擦部材24cからの離間により設定しているので、ロータリ13の位置決めおよびロックを簡単に行うことができる。
According to the image forming apparatus 1 of this example, the locked state and the unlocked state of the rotary 13 of the rotary developing device 3 are respectively set to the pressure contact of the second
このとき、第1および第2弾性摩擦部材24c,26cの回転方向が同じに設定されていることから、第1および第2弾性摩擦部材24c,26cの圧接部において、第1弾性摩擦部材24cの接線方向の移動と第2弾性摩擦部材26cの接線方向の移動とが互いに逆向き(カウンター方向)となっているため、第1および第2弾性摩擦部材24c,26c間の摩擦力を、例えば一般的な摩擦ブレーキのように回転しない摩擦材を第1弾性摩擦部材24cに単純に圧接する場合に比べてはるかに大きくなる。したがって、大きなロック力が得られ、ロータリー13のロックを確実なものにすることができる。これにより、ロータリー13の停止位置精度を向上することができる。
At this time, since the rotation directions of the first and second
更に、第2弾性摩擦部材26cを第1弾性摩擦部材24cに圧接するだけであるので、ロータリ13の位置決め停止時の衝撃を小さくできるので、衝撃による衝突音を低減することができ、静穏化を実現することができる。特に、互いに係合する2つの部材が弾性摩擦部材であることから、衝突音をより効果的に低減することができる。
これにより、近年の画像形成速度1の高速化に伴い、ロータリ13の切替回転速度の高速化の要求およびロータリー13のロック位置とロック解除位置との間での切り換え動作の迅速化の要求にも、大きな衝撃および大きな衝突音を発生させることなく柔軟に対応することができる。
Furthermore, since only the second
As a result, with the recent increase in the image forming speed 1, there is also a demand for an increase in the switching rotational speed of the rotary 13 and a request for an expeditious switching operation between the lock position and the unlock position of the rotary 13. It is possible to respond flexibly without generating a large impact and a large collision sound.
更に、第2弾性摩擦部材26cを第1弾性摩擦部材24cにこの第1弾性摩擦部材24cの径方向に当接させかつを第1弾性摩擦部材24cからこの第1弾性摩擦部材24cの径方向に離間させているので、各現像器14,15,16,17内のトナー残量の不均衡やいくつかの現像器のロータリー13内への未装着等によって生じるロータリー13の偏荷重、あるいは現像時の現像駆動反力等によってロータリー13に発生するモーメント等でロータリーが捻られた状態でロータリー13をロック解除する際、第1弾性摩擦部材24cと第2弾性摩擦部材26cとの間に、第2弾性摩擦部材26cが第1弾性摩擦部材24cから離間する方向の表面摩擦が増加することはなく、第2弾性摩擦部材26cを第1弾性摩擦部材24cとの係合から解除する力を小さくすることができ、ロータリー13の駆動安定性を確保することができる。
Further, the second
しかも、ロータリ13の停止位置精度を高精度にできることから、この停止位置精度を確保するための調整を不要にできる。したがって、ロック手段21およびロータリー13等の各部品の精度をそれほど高精度にしなくても済ませることができる。 Moreover, since the stop position accuracy of the rotary 13 can be made high, adjustment for ensuring this stop position accuracy can be made unnecessary. Therefore, the accuracy of each component such as the lock means 21 and the rotary 13 can be reduced without being so high.
図5は本発明の実施の形態の他の例を示し、ロータリーのロック解除状態を示す図3と同様の図であり、図6はこの例におけるロータリーのロック状態を示す図4と同様の図である。なお、前述の例と同じ構成要素には同じ符号を付すことでその詳細な説明は省略する。 FIG. 5 shows another example of the embodiment of the present invention, and is a view similar to FIG. 3 showing the unlocked state of the rotary. FIG. 6 is a view similar to FIG. 4 showing the locked state of the rotary in this example. It is. Note that the same components as those in the above example are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
前述の図3および図4に示す例では、ロック手段21にアイドル歯車23と第1ロック作動機構24の第1ロック歯車24bとの専用の部品を用いているが、図5および図6に示すようにこの例の画像形成装置1では、アイドル歯車23に代えて既存のロータリー駆動出力歯車20を用いているとともに、第1ロック歯車24bに代えて、第1ロック作動機構31の第1ロック歯車として、ロータリー駆動モータ30とロータリー駆動出力歯車20との間の歯車動力伝達機構の歯車でありかつロータリー駆動出力歯車20に常時噛合する既存のモータピニオン31bを用いている。この例の場合、固定ブラケット22に、ロータリー駆動出力歯車20が回転軸20aにより回転可能に、またモータピニオン31bが回転軸31aにより、それぞれ回転可能に設けられている。
In the example shown in FIG. 3 and FIG. 4 described above, dedicated parts for the
また、第1ロック作動機構31は、モータピニオン31bと同心でかつ一体的に回転する第1弾性摩擦部材31cを備えている。更に、第2ロック作動機構26の第2ロック歯車26bを回転可能に支持する揺動ブラケット25がロータリー駆動出力歯車20の回転軸20aを中心に回動可能に支持されているとともに、第2ロック歯車26bがロータリー駆動出力歯車20に常時噛合している。
この例の第1ロック作動機構31の第1弾性摩擦部材31cと第2ロック作動機構26の第2弾性摩擦部材26cは、前述の例の第1弾性摩擦部材24cと第2弾性摩擦部材26cの作用と同じ作用を行うようになっている。
The first
The first
この例の画像形成装置1によれば、前述の例のアイドル歯車23および第1ロック歯車24bのような専用の部品を用いずに、既存のロータリー駆動出力歯車20およびモータピニオン31bを用いているので、部品点数を削減することができるとともに、ロータリー式現像装置3をコンパクトにかつ安価に形成することができる。
この例の画像形成装置1の他の構成、他の動作および他の作用効果は、前述の例と同じである。
According to the image forming apparatus 1 of this example, the existing rotary
Other configurations, other operations, and other effects of the image forming apparatus 1 of this example are the same as those of the above-described example.
なお、前述の各例では、第1および第2ロック歯車24b,26bがいずれもロータリ駆動歯車19に直接噛合していないが、これらの第1および第2ロック歯車24b,26bをともにロータリ駆動歯車19に直接噛合させるようにすることもできる。この場合には、揺動ブラケット25をロータリ13の回転軸(不図示)に揺動可能に設ければよい。
In each of the above-described examples, both the first and second lock gears 24b and 26b are not directly meshed with the
また、前述の例では、いずれもロータリ駆動歯車19に常時噛合するアイドル歯車23あるいはロータリー駆動出力歯車20と、これらのそれぞれ常時噛合する第1ロック歯車としての第1ロック歯車24bあるいはモータピニオン31bを用いているが、例えば、アイドル歯車としてロータリー駆動出力歯車20に常時噛合するモータピニオン31bを用い、第1ロック歯車としてこのモータピニオン31bに常時噛合するもう1つのモータピニオンを用いるなど、歯車動力伝達機構の歯車のみを用いることもできる。
Further, in the above-described examples, the
本発明の画像形成装置は、ロータリに装着された複数の現像器により、フルカラー等の2色以上の多色現像を行うロータリ現像方式の現像装置を備えるとともに、潜像担持体に対して複数の現像器の現像剤担持体を選択的に現像位置に設定するようにロータリを所定位置に位置決めしてロックするロック手段を備えている、静電複写機やプリンタ等の画像形成装置に好適に利用することができる。 The image forming apparatus of the present invention includes a developing device of a rotary developing system that performs multicolor development of two or more colors such as full color by a plurality of developing devices mounted on a rotary, and a plurality of developing devices for a latent image carrier. Suitable for use in image forming apparatuses such as electrostatic copying machines and printers equipped with locking means for positioning and locking the rotary at a predetermined position so as to selectively set the developer carrier of the developing unit to the developing position. can do.
1…画像形成装置、2…露光装置、3…ロータリー式現像装置、4…感光体、5…中間転写媒体、6…一次転写装置、7…記録媒体、8…二次転写装置、10…給紙装置、11…定着ユニット、13…ロータリー、14,15,16,17…イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、および黒(K)の各現像器、19…ロータリー歯車、20…ロータリー駆動出力歯車、21…ロック手段、22…固定ブラケット、23a…回転軸、23…アイドル歯車、24,31…第1ロック作動機構、24b,31b…第1ロック作動歯車、24c,31c…第1弾性摩擦部材、25…揺動ブラケット、26…第2ロック作動機構、26b…第2ロック作動歯車、26c…第2弾性摩擦部材、27…付勢ばね、28…レバー、29…ソレノイド、30…ロータリー駆動モータ、31…第1ロック作動機構、31b…モータピニオン、31c…第1弾性摩擦部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 2 ... Exposure apparatus, 3 ... Rotary type developing device, 4 ... Photoconductor, 5 ... Intermediate transfer medium, 6 ... Primary transfer apparatus, 7 ... Recording medium, 8 ... Secondary transfer apparatus, 10 ... Feed Paper device, 11: fixing unit, 13: rotary, 14, 15, 16, 17 ... yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) developers, 19: rotary gear, DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ロック手段は、画像形成装置本体に前記ロータリの回転に連動して回転するようにかつ取付位置が固定されて設けられた第1歯車と、この第1歯車と同心でかつ一体的に回転する第1弾性摩擦部材と、前記画像形成装置本体に前記ロータリの回転に連動しかつ前記第1歯車の回転方向と同じ回転方向に回転するようにかつ揺動可能に設けられた第2歯車と、この第2歯車と同心でかつ一体的に回転するようにかつ前記第1弾性摩擦部材に離接可能に設けられた第2弾性摩擦部材と、この第2弾性摩擦部材を前記第1弾性摩擦部材に対して離接制御する離接制御手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。 A rotary provided rotatably and mounted with a plurality of developing devices, a drive source for rotationally driving the rotary, and positioning the rotary to selectively set the developing device at a predetermined position. Locking means for locking, and by positioning the rotary by the locking means, one of the plurality of developing devices is selectively set at a developing position facing the image carrier, and the developing position is set at the developing position. In the image forming apparatus configured to develop the latent image on the image carrier with a set developer,
The lock means rotates in conjunction with the rotation of the rotary on the image forming apparatus main body and is fixedly attached to the first gear, and rotates concentrically and integrally with the first gear. A first elastic friction member, and a second gear provided on the image forming apparatus main body so as to rotate in the same rotation direction as the rotation direction of the first gear and to be able to swing in association with the rotation of the rotary. A second elastic friction member that is concentric with and integrally with the second gear and is detachable from the first elastic friction member; and the second elastic friction member is connected to the first elastic friction member. An image forming apparatus comprising: a contact / separation control unit that controls contact / separation with respect to the image.
Priority Applications (1)
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JP2012073039A (en) * | 2010-09-27 | 2012-04-12 | Nidec Sankyo Corp | Particle detection optical device and particle detection device |
KR101374223B1 (en) | 2009-07-07 | 2014-03-13 | 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤 | Rotor rotating apparatus, developing apparatus, and image forming apparatus |
-
2004
- 2004-10-29 JP JP2004316155A patent/JP2006126596A/en active Pending
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