JP2006207791A - Transmission mechanism and image forming apparatus provided therewith - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、1個以上のクラッチ機構を同時に切断状態および接続状態に制御可能な動力伝達装置およびこれを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a power transmission device capable of simultaneously controlling one or more clutch mechanisms in a disconnected state and a connected state, and an image forming apparatus including the same.
複写機やプリンタなどの、電子写真方式による画像形成装置において、カラー画像が形成可能なものが多く用いられている。このような画像形成装置として、イエロー、シアン、マゼンタおよびブラックの各色の画像を形成する画像形成ユニットが中間転写ベルトの回転方向に直列に配列されたタンデム型のものが知られている。 In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer, an apparatus capable of forming a color image is often used. As such an image forming apparatus, a tandem type is known in which image forming units for forming images of each color of yellow, cyan, magenta and black are arranged in series in the rotation direction of an intermediate transfer belt.
各々の画像形成ユニットには、形成される画像の静電潜像およびトナー画像を担持する感光体ドラムと、感光体ドラム上の静電潜像をトナー画像として現像する現像器が備えられている。現像器の内部には現像ローラが設けられており、この現像ローラが回転してトナーを感光体ドラム表面に搬送する。カラー画像を形成する場合、各色の画像形成ユニットによって形成されたトナー画像は中間転写ベルト上に各々重なり合うように転写され、この重なり合ったトナー画像が中間転写ベルトから用紙に転写される。一方、白黒画像を形成する場合、ブラックの画像形成ユニットのみトナー画像を形成し、このトナー画像が中間転写ベルトを経由して用紙に転写される。 Each image forming unit includes a photosensitive drum carrying an electrostatic latent image and a toner image of an image to be formed, and a developing device for developing the electrostatic latent image on the photosensitive drum as a toner image. . A developing roller is provided inside the developing device, and the developing roller rotates to convey the toner to the surface of the photosensitive drum. When forming a color image, the toner images formed by the image forming units of the respective colors are transferred so as to overlap each other on the intermediate transfer belt, and the overlapping toner images are transferred from the intermediate transfer belt to a sheet. On the other hand, when forming a black and white image, only a black image forming unit forms a toner image, and this toner image is transferred to a sheet via an intermediate transfer belt.
従来タンデム型の画像形成装置において、カラー画像を形成する場合も白黒画像を形成する場合も中間転写ベルトを安定して回転させるため、全ての画像形成ユニットの感光体ドラムが回転するようになっており、それとともに現像ローラが回転するようになっていた。ここで、現像器中を搬送されるトナーは、帯電することにより感光体ドラム上の静電潜像を現像することができるが、振動や搬送によってかき回されると帯電量などの特性が変化する。そのため白黒画像を主に形成した場合、ブラック以外の画像形成ユニットにおいて各々の色のトナーは使用頻度が低いにもかかわらず、現像ローラによってかき回され、必要以上に帯電し、劣化していた。 In conventional tandem type image forming apparatuses, the photosensitive drums of all image forming units are rotated in order to stably rotate the intermediate transfer belt when forming a color image or a black and white image. With this, the developing roller rotates. Here, the toner conveyed through the developing device can develop the electrostatic latent image on the photosensitive drum by being charged, but the characteristics such as the charge amount change when the toner is stirred by vibration or conveyance. Therefore, when mainly forming a black-and-white image, the toners of the respective colors in the image forming units other than black are swirled by the developing roller and charged more than necessary and deteriorated, although the frequency of use is low.
そのため、特許文献1ではタンデム型の画像形成装置において、駆動制御ギヤが取り付けられた旋回可能なアームを備え、このアームを旋回させて1個の駆動源からの動力を切断、接続することが可能なクラッチ機構を設けたものが提案されている。これによって、白黒画像を形成する場合はブラック以外の全ての画像形成ユニットの現像ローラは駆動源の動力が伝えられず、回転を停止するため使用頻度の低いブラック以外のトナーの劣化を抑制することが可能となっている。
しかし、特許文献1で提案された旋回可能なアームを用いたクラッチ機構では、切断状態または接続状態を維持するために、ソレノイドなどのアームを旋回させる手段に通電し続ける必要があり、電力の無駄が生じていた。 However, in the clutch mechanism using the pivotable arm proposed in Patent Document 1, it is necessary to continue energizing the means for pivoting the arm such as a solenoid in order to maintain the disconnected state or the connected state. Has occurred.
そこで、本発明では通電し続けることなくクラッチ機構の切断状態、接続状態を維持することができる動力制御機構およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a power control mechanism that can maintain the disconnected state and connected state of the clutch mechanism without energization, and an image forming apparatus including the same.
(1)上記目的を達成するために本発明の動力伝達機構は、少なくとも1個以上のクラッチ機構と、このクラッチ機構に対する係合位置と係合解除位置との間でスライド移動してこのクラッチ機構を断続させるスライド部材と、このスライド部材をスライド移動可能に保持する枠体と、前記スライド部材を前記クラッチ機構に対する係合位置に付勢する付勢手段と、前記スライド部材を前記クラッチ機構に対する係合解除位置にロックするロック部材と、カムおよびこのカムを軸として回動可能な解離フックを有し、前記ロック部材をロック位置とロック解除位置との間で変位させるカム機構と、前記カムを回転させるカム駆動モータとを備えた動力伝達機構において、前記ロック部材は、前記スライド部材に一端を中心として回動可能に取り付けられるとともにロック用突起および解離フック係合部を備え、前記カムは、前記カム駆動モータによって一方向に回転する時、前記ロック部材の自由端に接触し、前記ロック部材とともに前記スライド部材を前記クラッチ機構に対する係合解除位置方向へスライドさせ、同時に前記ロック部材を前記ロック位置方向に回動させて、前記ロック用突起を前記枠体に設けられたロック孔に係合させて前記スライド部材を前記クラッチ機構に対する係合解除位置に保持し、前記カム駆動モータによって他方向に回転する時、前記ロック部材の自由端に接触し、前記ロック部材を前記ロック解除位置方向へ回動させ、前記ロック用突起を前記ロック孔との係合から解き、前記解離フックを前記ロック部材の解離フック係合部と係合させ、前記ロック部材とともに前記スライド部材を前記クラッチ機構に対する係合位置に変位させる方向に移動させることをを特徴とする。 (1) In order to achieve the above object, the power transmission mechanism of the present invention slides between at least one clutch mechanism and an engagement position and a disengagement position with respect to the clutch mechanism. A sliding member for intermittently holding the sliding member, a frame for holding the sliding member so as to be slidable, a biasing means for biasing the sliding member to an engagement position with respect to the clutch mechanism, and a mechanism for engaging the sliding member with respect to the clutch mechanism. A locking member that locks in the unlocking position, a cam and a disengagement hook that can rotate about the cam, and a cam mechanism that displaces the locking member between the locking position and the unlocking position; and In the power transmission mechanism including the cam drive motor to be rotated, the lock member is pivotably mounted on the slide member around one end. The cam is provided with a locking projection and a disengagement hook engaging portion, and when the cam is rotated in one direction by the cam drive motor, the cam contacts the free end of the locking member, and the slide member is moved together with the locking member. The slide mechanism is slid in the direction of the disengagement position with respect to the clutch mechanism, and at the same time, the lock member is rotated in the direction of the lock position, and the lock protrusion is engaged with the lock hole provided in the frame body, thereby moving the slide member. When held in the disengagement position with respect to the clutch mechanism and rotated in the other direction by the cam drive motor, the free end of the lock member is contacted, the lock member is rotated toward the unlock position, and the lock The protrusion for release is disengaged from the engagement with the lock hole, the disengagement hook is engaged with the disengagement hook engagement portion of the lock member, and the It characterized in that for moving the slide member with click member in a direction for displacing the engaged position with respect to the clutch mechanism.
(2)また本発明は、上記構成の動力伝達機構において、前記クラッチ機構は、外部出力モータと、この外部出力モータの軸に接続された駆動ギヤと、前記外部出力モータの軸線を中心として回動可能に設けられたアームと、前記駆動ギヤと噛み合うように前記アームに回転可能に取り付けられたアイドルギヤと、このアイドルギヤと連結することで回転する出力ギヤとを備え、前記アームは、前記スライド部材との係合により動力切断姿勢を取り、係合解除により動力伝達姿勢を取るものであり、動力切断姿勢を取る時、前記アイドルギヤを前記出力ギヤから離して前記クラッチ機構が切断状態となり、動力伝達姿勢を取る時、前記アイドルギヤを前記出力ギヤと噛み合わせて前記クラッチ機構を接続状態とすることを特徴とする。 (2) In the power transmission mechanism configured as described above, the clutch mechanism includes an external output motor, a drive gear connected to the shaft of the external output motor, and an axis of the external output motor. An arm provided movably, an idle gear rotatably attached to the arm so as to mesh with the drive gear, and an output gear that rotates by being connected to the idle gear, The power cutting posture is taken by engagement with the slide member, and the power transmission posture is taken by disengaging the engagement. When the power cutting posture is taken, the idle gear is separated from the output gear and the clutch mechanism is cut off. When taking a power transmission posture, the idle gear is engaged with the output gear to bring the clutch mechanism into a connected state.
(3)また本発明の画像形成装置は、上記動力伝達機構を備え、前記出力ギヤに現像器内部に設けられた現像ローラを接続したことを特徴とする。 (3) The image forming apparatus of the present invention includes the power transmission mechanism described above, and a developing roller provided inside the developing device is connected to the output gear.
(1)本発明によると、1個のカム駆動モータおよびスライド部材によって1個以上のクラッチ機構を一度に動作させることができ、かつ付勢手段およびロック部材によって、このカム駆動モータに通電し続けることなくスライド部材をクラッチ機構に対する係合位置および係合解除位置に保持することができる。また、カムの回転によって解離フックが、ロック部材に設けられた解離フック係合部と係合してロック部材とともにスライド部材をクラッチ機構に対する係合位置に変位させる方向に移動するため、アイドルギヤが駆動ギヤおよび出力ギヤから受ける駆動トルクによって発生した、アームが動力切断姿勢に姿勢を変更させるのを妨げる方向にかかる食い込み荷重が大きい場合でも、スライド部材をクラッチ機構に対する係合位置に付勢する付勢手段の付勢力を大きくすることなく、この付勢手段と解離フックによってアームを容易に姿勢変更させることができる。さらに、付勢手段の付勢力を大きくする必要がないため、スライド部材をクラッチ機構に対する係合解除位置に変位させる際に付勢手段の付勢力に対抗する力を大きくする必要がないため、カム駆動モータを出力の小さい小型で安価なものとすることができる。 (1) According to the present invention, one or more clutch mechanisms can be operated at a time by one cam drive motor and slide member, and the cam drive motor is continuously energized by the biasing means and the lock member. The slide member can be held at the engagement position and the engagement release position with respect to the clutch mechanism without any problem. In addition, since the disengagement hook engages with the disengagement hook engaging portion provided on the lock member by the rotation of the cam and moves in the direction of displacing the slide member to the engagement position with respect to the clutch mechanism together with the lock member, the idle gear is Even when there is a large bite load generated by the drive torque received from the drive gear and the output gear in a direction that prevents the arm from changing its posture to the power cut posture, the slide member is biased to the engagement position with respect to the clutch mechanism. Without increasing the urging force of the urging means, the posture of the arm can be easily changed by the urging means and the disengaging hook. Further, since it is not necessary to increase the urging force of the urging means, it is not necessary to increase the force that opposes the urging force of the urging means when the slide member is displaced to the disengagement position with respect to the clutch mechanism. The drive motor can be made small and inexpensive with a small output.
(2)また本発明によると、クラッチ機構のアームがスライド部材と係合解除または係合して回動することによりクラッチ機構が接続状態または切断状態となり、クラッチ機構のアームに回転可能に取り付けられたアイドルギヤが出力ギヤに噛み合った状態または出力ギヤから離れた状態となるため、外部出力モータの動力を出力ギヤに伝達し、または切断することができる。 (2) Also, according to the present invention, the clutch mechanism is connected or disconnected when the arm of the clutch mechanism is disengaged from or engaged with the slide member and rotated, and is rotatably attached to the arm of the clutch mechanism. Since the idle gear is engaged with the output gear or separated from the output gear, the power of the external output motor can be transmitted to the output gear or disconnected.
(3)また本発明によると、ブラック以外の現像器内部に設けられた現像ローラにクラッチ機構の出力ギヤを接続し、感光体ドラムには外部出力モータの動力が常に伝達されるようにすることにより、感光体ドラムが回転した状態で現像ローラを回転させたり停止させたりすることができる。そのためこの動力伝達機構を用いて、カラー画像形成時にはブラックも含めた全ての現像ローラおよび感光体ドラムを回転させ、白黒画像形成時には、全ての感光体ドラムを回転させたままブラック以外の現像ローラを停止させることができ、ブラック以外のトナーが必要以上に現像ローラによってかき回されて帯電し、劣化するのを抑制することができる。 (3) According to the present invention, the output gear of the clutch mechanism is connected to the developing roller provided inside the developing device other than black so that the power of the external output motor is always transmitted to the photosensitive drum. Thus, the developing roller can be rotated or stopped while the photosensitive drum is rotated. Therefore, this power transmission mechanism is used to rotate all developing rollers and photosensitive drums including black when forming color images, and to rotate developing rollers other than black while rotating all photosensitive drums when forming black and white images. It can be stopped, and toner other than black can be suppressed from being charged and charged by the developing roller more than necessary.
本発明の実施形態を図1〜図6を用いて説明する。図1は本発明の実施形態に係る機構を備えた画像形成装置の概略構成図、図2は画像形成ユニット近傍の部分拡大図、図3はアームが動力切断姿勢を取る動力伝達機構の概略構成図、図4はアームが動力伝達姿勢を取る動力伝達機構の概略構成図、図5はアームが動力切断姿勢を取る動力伝達機構のカム機構周辺の部分拡大図、図6はアームが動力伝達姿勢を取る動力伝達機構のカム機構周辺の部分拡大図である。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus provided with a mechanism according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged view in the vicinity of the image forming unit, and FIG. 3 is a schematic configuration of a power transmission mechanism in which an arm takes a power cutting posture. 4 is a schematic configuration diagram of a power transmission mechanism in which the arm takes a power transmission posture, FIG. 5 is a partially enlarged view around the cam mechanism of the power transmission mechanism in which the arm takes a power cutting posture, and FIG. 6 is a power transmission posture of the arm. It is the elements on larger scale around the cam mechanism of the power transmission mechanism which takes.
まずプリンタ10の各部について説明する。プリンタ10の内部には、制御部12、給紙部30、画像形成部40および定着部80が設けられている。制御部12はプリンタ10の用紙搬送動作や画像形成動作などの動作を制御するものである。
First, each part of the
給紙部30について説明する。給紙部30は給紙カセット31、給紙ローラ32、搬送ローラ対33およびレジストローラ対34からなる。給紙カセット31は、用紙Pを収容するものであり、プリンタ10の下部に配設されている。用紙Pはここから給紙ローラ32により1枚ずつ用紙搬送路36へ送り出され、搬送ローラ対33、レジストローラ対34によって搬送される。
The
次に画像形成部40について説明する。画像形成部40はイエロー、シアン、マゼンタおよびブラック用の画像形成ユニット50a、50b、50cおよび50d、一次転写ローラ41、中間転写ベルト42ならびにベルトクリーニング器47からなる。
Next, the
画像形成ユニット50a、50b、50cおよび50dはタンデム配置されており、配列順序は変更可能である。各々の画像形成ユニット50a、50b、50cおよび50dと中間転写ベルト42を介して対向する位置に一次転写ローラ41が1本ずつ配置される。
The
中間転写ベルト42は、駆動ローラ45と、従動ローラ46aおよび46bとによって張架支持されている。中間転写ベルト42の上側の外面に全ての画像形成ユニット50a、50b、50cおよび50dが接触している。支持ローラ55aは中間転写ベルト42を駆動させるものであり、中間転写ベルト42は図1において右回り(矢印方向)に回転する。ここで、本実施形態では、従動ローラは46aおよび46bの2本としているが、画像形成ユニット50a、50b、50cおよび50dが中間転写ベルト42に接触する限りにおいて1本以上であればよい。
The
ベルトクリーニング器47は、用紙Pに転写されなかったトナーを中間転写ベルト42から除去するもので、中間転写ベルト42に接するブレードを備える。
The
画像形成ユニット50a、50b、50cおよび50dの画像を形成する部分はいずれも同じ構造であり、図2の画像形成ユニット50a近傍の部分拡大図に示すように、中間転写ベルト42の回転に合わせて回転する感光体ドラム51の周囲に、感光体ドラム51の上方から回転方向(矢印方向)にしたがって、帯電器52、LEDプリントヘッド53、現像器54、さらに中間転写ベルト42との接触部を挟んで、クリーニング器55および除電器56を周辺要素として配列している。
The
最後に定着部80について説明する。定着部80は定着ローラ81と加圧ローラ82とが圧接してなり、ここで用紙Pに転写されたトナー画像が加熱・加圧されて用紙Pに定着される。
Finally, the fixing
次に画像形成動作を説明する。使用者が、本体10に直接またはネットワークを経由して接続された図示しない外部コンピュータから画像形成の指示を出すと、制御部12がこの指示を受けて各部を動作させる。図1および図2において、中間転写ベルト42は駆動ローラ45によって右回り(矢印方向)に回転し、これに接触する各画像形成ユニット50a、50b、50cおよび50dの感光体ドラム51は対応して左回り(矢印方向)に回転する。感光体ドラム51が回転すると、感光体ドラム51の表面は、まず帯電器52により均一に帯電される。次に、外部コンピュータから送られた原稿画像の電気信号に基づいて、多数のLEDからなるLEDプリントヘッド53から照射される光により、用紙Pに形成される画像の部分又は前記画像以外の部分に相当する電荷が消去され、感光体ドラム51の表面に静電潜像が形成される。そして現像器54に設けられた現像ローラ54aによって、トナー容器54bから感光体ドラム51上にトナーが供給され、前記静電潜像がトナー画像として顕像化する。
Next, an image forming operation will be described. When a user issues an image formation instruction from an external computer (not shown) connected to the
感光体ドラム51がさらに回転し、前記トナー画像が中間転写ベルト42を挟んで一次転写ローラ41と対向する位置に来たときに、一次転写ローラ41にトナーの帯電極性と逆極性のバイアス電圧が印加され、前記トナー画像が感光体ドラム51から中間転写ベルト42に転写される。転写されなかった残留トナーはクリーニング器55によって除去され、感光体ドラム51の表面に残った電荷は除電器56によって除去される。
When the
中間転写ベルト42上に画像形成ユニット50aから50b、50c、50dの順にトナー画像が転写により積み重ねられ、さらに中間転写ベルト42が回転し、前記積み重ねられたトナー画像が二次転写ローラ43と対向する位置に来たときに、それに合わせて中間転写ベルト42と二次転写ローラ43との間に用紙Pが用紙搬送路36を搬送されてくる。このとき二次転写ローラ43にトナーの帯電極性と逆極性のバイアス電圧が印加され、前記積み重ねられたトナー画像が中間転写ベルト42から用紙Pに転写される。中間転写ベルト42上の転写されなかった残留トナーは、ベルトクリーニング器47によって中間転写ベルト42上から除去される。トナー画像が転写された用紙Pは、定着部80に搬送され、前述したように加熱・加圧されてトナー画像が定着され、排出ローラ対84によってプリンタ10の上部に設けられた排紙トレイ85に排出される。
Toner images are stacked on the
本実施形態において、イエロー、シアンおよびマゼンタ用の画像形成ユニット50a、50bおよび50cの各々の感光体ドラム51および現像ローラ54aは以下に説明する動力伝達機構60によって回転動力が伝えられる。
In the present embodiment, rotational power is transmitted to the
動力伝達機構60は、図1において画像形成部40の背面側に設けられており、図3および図4に示すように、枠体61、スライド部材62、ロック部材63、カム機構64、付勢手段68ならびに3組のクラッチ機構70a、70bおよび70cを備えている。
The
枠体61は金属やプラスチックなどの板からなり、垂直部61aと水平部61bとからなる。図3および図4では水平部61bの断面を示しており、水平部61bには溝61cが設けられている。
The
この溝61cにスライド部材62の上部に設けられた複数の突起62aが係合して、スライド部材62は枠体61に対してスライド可能となっている。枠体61とスライド部材62とは圧縮コイルバネからなる付勢手段68によって接続されており、スライド部材62は図3および図4において枠体61に対して左方向に付勢されている。
A plurality of
スライド部材62には、後述するクラッチ機構70a、70bおよび70cのアーム72の各々と係合する係合部62bが設けられており、各々の係合部62bとアーム72とは引張コイルバネからなる付勢手段76によって連結されている。また、ロック部材63が支点63bを支点として回動可能に取り付けられており、このロック部材63は後述する解離フック65とロック部材63との間に取り付けられた引張コイルバネからなる付勢手段67によって、ロック部材63の自由端側が上方のロック位置方向に向かって回動するように付勢されている。ロック部材63の自由端側上部にはロック用突起63aが設けられており、解離フック65の係合部65bと係合する位置に紙面手前方向に向かって解離フック係合部63cが設けられている。
The
カム機構64は、カム駆動モータ支持部材65によって枠体61の垂直部61aに固定されたカム駆動モータ64aと、カム駆動モータ64aの回転軸に取り付けられたウォームギヤ64bと、ウォームギヤ64bと噛み合うように枠体61の垂直部61aに取り付けられたカムギヤ64cと、カムギヤ64cと一体に回転するカム64dとからなる。カム駆動モータ64aはいずれの方向にも回転可能であるため、カム64dは図3および図4において、左右いずれの方向にも回転可能である。
The
また、カム機構64は、リング部65aと係合部65bとを有する解離フック65を備える。解離フック65は、リング部65aにカム64dをはめ込むことによって、カム64dを軸として回動可能に取り付けられている(図5、図6参照)。解離フック65は、付勢手段67によって、係合部65b側が上方すなわちロック部材63の解離フック係合部63cの方向に付勢されている。リング部65aは、カム64dがロック部材63の自由端と接触する部分は覆わないように設けられているため、カム64dとロック部材63の自由端との接触は妨げられない。また、解離フック65の係合部65b近傍の図5における紙面奥方向の厚さはカム64dの同じ方向の厚さよりも薄いため、ロック部材63の回動は妨げられない。
The
次に、スライド部材62、ロック部材63およびカム機構64の動作について説明する。動力伝達機構60が図3に示す状態の時にカム64dが左回りに回転すると、カム64dはロック部材63の自由端に接触し、カム64dの軸から周面のロック部材63と接触している部分までの距離が長くなるにしたがって、ロック部材63とともにスライド部材62を付勢手段68の付勢力に抗して右方向に移動させる。さらにカム64が回転すると、ロック部材63は付勢手段67の付勢力によって上方に回動してロック用突起63aが枠体61の水平部61bに設けられたロック孔61dに入り込み、ロック部材63はロック位置となる。
Next, operations of the
その後、カム64dがさらに回転し、カム64dの軸から周面のロック部材63と接触している部分までの距離が短くなるにしたがって、付勢手段68によって付勢されたスライド部材62は左方向へ移動するが、ロック用突起63aがロック孔61dと係合すると、図4に示すようにそれ以上は左方向へ移動できなくなり、クラッチ機構に対する係合解除位置となる。このとき、図6に示すようにロック用突起63aとロック孔61dとが係合すると解離フック係合部63cは上方の、係合部65bとは係合しない位置に移動しているため、解離フック65は動力伝達機構60の動作に影響を及ぼさない。
Thereafter, as the
このように、カム64dが左回りに1回転する間にスライド部材64はクラッチ機構に対する係合解除位置となるため、それ以上カム駆動モータ64aに通電し続ける必要はない。なお、その後、カム64dが同じ方向に回転し続けても、スライド部材64はカム64dによってクラッチ機構に対する係合解除位置から右方向へ移動することはあるが、図3に示すクラッチ機構に対する係合位置へ戻ることはない。
Thus, since the
一方、動力伝達機構60が図4に示すようにロック用突起63aとロック孔61dとが係合している状態の時にカム64dが右回りに回転すると、カム64dが右回りに回転した時だけ引っかかるようにカム64dの周面に設けられた突起にロック部材63の自由端が引っかかり、ロック部材63の自由端が引き下げられ、ロック用突起63aとロック孔61dとの係合が解除され、付勢手段68によって付勢されたスライド部材62は、左方向へ移動し図3に示すクラッチ機構に対する係合位置となる。
On the other hand, when the
このように、カム64dが右回りに1回転する間に、スライド部材64はクラッチ機構に対する係合位置となるため、それ以上カム駆動モータ64aに通電し続ける必要はない。ここで、ロック部材63は付勢手段67によって上方へ回動しようとするが枠体61の水平部61bと接触してそれ以上は回動できず、ロック解除位置となる。なお、その後カム64dが同じ方向に回転し続けても、カム64dの突起によってロック部材63は自由端が下方に引き下げられるが、この突起が外れると付勢手段67によってロック解除位置に戻り、スライド部材62はクラッチ機構に対する係合位置から移動することはない。
Thus, since the
次にクラッチ機構70a、70bおよび70cについて説明する。クラッチ機構70a、70bおよび70cはそれぞれ同様の構造であり、枠体61の垂直部61aに固定された外部出力モータ71と、外部出力モータ71の軸に接続された駆動ギヤ73と、外部出力モータ71の軸線を中心として回動可能に取り付けられたアーム72と、アーム72に回転可能に取り付けられたアイドルギヤ74と、外部出力モータ71に固定された板78に回転可能に取り付けられた出力ギヤ75とを備える。
Next, the
図3に示す状態の時、アーム72は、クラッチ機構に対する係合位置に付勢されたスライド部材62の係合部62bと係合して左回りに回動するように付勢され、動力切断姿勢を取っており、クラッチ機構70a、70bおよび70cはアイドルギヤ74と出力ギヤ75とが離れた切断状態であるため、外部出力モータ71の動力は出力ギヤ75には伝わらない。
In the state shown in FIG. 3, the
また、図3に示す状態でカム64dが左回りに回転すると、上述したようにスライド部材62は右方向のクラッチ機構に対する係合解除位置に移動する。アーム72は、アーム72とスライド部材62の係合部62bとを連結するように取り付けられた付勢手段76によって引っ張られて、図3の状態から右回りに回動して動力伝達姿勢を取り、クラッチ機構70a、70bおよび70cは図4に示すようにアイドルギヤ74と出力ギヤ75とが噛み合った接続状態となるため、外部出力モータ71の動力が出力ギヤに伝わる。
Further, when the
図4に示す状態でカム64dが右回りに回転すると、上述したようにスライド部材62は左方向のクラッチ機構に対する係合位置に移動し、アーム72はスライド部材62の係合部62bと係合し、左回りに回動して動力切断姿勢を取り、クラッチ機構70a、70bおよび70cは図3に示す切断状態となる。
When the
このとき、駆動ギヤ73が図5において右回りに回転していると、アイドルギヤ74が駆動ギヤ73および出力ギヤ75から受ける駆動トルクによってアーム73には、アーム73を右回りに回動させる方向、つまり動力切断姿勢に姿勢を変更させるのを妨げる方向に食い込み荷重が発生している。
At this time, if the
この食い込み荷重が大きい場合、ロック用突起63aとロック孔61dとの係合が解除されても、付勢手段68によって付勢されたスライド部材63ではアーム72が動力伝達姿勢のまま姿勢を変更できないことがある。しかし、カム64dがさらに回転すると解離フック65が図5に示すように左方向に移動し、係合部65bと解離フック係合部63cとが係合してロック部材63とともにスライド部材62を左方向にスライドさせ、アーム72を動力伝達姿勢から動力切断姿勢に姿勢を変更させることができる。
When this bite load is large, even if the engagement between the locking
付勢手段68の付勢力をB、カム駆動モータ64aの動力をCとすると、クラッチ機構70a、70bおよび70cを切断状態から接続状態に変化させる際には、カム駆動モータ64aはカム64dをスライド部材62を付勢手段68の付勢力に対抗して回転させなければならないためC≧Bでなければならない。
When the biasing force of the biasing means 68 is B and the power of the
食い込み荷重をAとすると、解離フック65がない場合は、付勢手段68の付勢力のみで食い込み加重に対抗するためB≧Aでなければならないため、C≧B≧Aの関係が成り立っていることが必要であり、BおよびCともにA以上でなければなかった。
Assuming that the bite load is A, when there is no
しかし、解離フック65を設けることによって、付勢手段68の付勢力とカム駆動モータ64aの動力とによって食い込み加重に対抗できるため、B+C≧Aであればよいため、C≧(B+C)/2≧A/2の関係が成り立っていればよい。このとき、Cが最小のA/2であればB=A/2であればよい。
However, by providing the
したがって、付勢手段68として付勢力Bが食い込み加重Aに対抗できるほど大きいものを用いなくても、カム駆動モータ64aの動力Cと付勢手段68の付勢力Bとによって、クラッチ機構70a、70bおよび70cをアイドルギヤ74と出力ギヤ75とが噛み合った接続状態から切断状態に変化させることができる。また、クラッチ機構70a、70bおよび70cを切断状態から接続状態に変化させる際には、カム駆動モータ64aはカム64dをスライド部材62を付勢手段68の付勢力Bに対抗して回転させなければならないが、付勢手段68の付勢力すなわち弾性係数を大きくする必要がないため、カム駆動モータ64aは出力の小さい小型かつ安価なものを利用することができる。
Therefore, even if the urging means 68 is not so large that the urging force B can counter the biting load A, the
クラッチ機構70a、70bおよび70cはそれぞれイエロー、シアンおよびマゼンタ用の画像形成ユニット50a、50bおよび50cに対応している。これら3組の画像形成ユニット50a、50bおよび50cの感光体ドラム51は、それぞれに対応した駆動ギヤ73に接続された図示しないギヤによって外部出力モータ71の動力が伝えられ回転する。同様に現像ローラ54aはそれぞれに対応した出力ギヤ75に取り付けられており、カム駆動モータ64aの動作により3本の現像ローラ54aへの外部出力モータ71の動力が同時に伝達および切断される。なお、ブラック用の画像形成ユニット50dにはこのようなクラッチ機構は設けられておらず、図示しない外部出力モータの動力は感光体ドラム51および現像ローラ54aに常に伝えられる。
The
ここで、図3および図4では各クラッチ機構70a、70bおよび70cは、それぞれの駆動ギヤ73を駆動させる外部出力モータ71をそれぞれ備えているが、ギヤを組み合わせることにより、複数の駆動ギヤ73を1個の外部出力モータで駆動させてもよい。
Here, in FIG. 3 and FIG. 4, each
プリンタ10においてカラー画像を形成する場合には、制御部12がカム駆動モータ64aを制御してカム64dを左回りに1回転させ、ロック部材63によってスライド部材62をクラッチ機構に対する係合解除位置にロックさせる。これによって、カム駆動モータ64aに通電していない状態でもクラッチ機構70a、70bおよび70cは接続状態を維持し、全ての画像形成ユニット50a、50b、50cおよび50dの感光体ドラム51と原稿ローラ54aはそれぞれに対応した外部出力モータの動力により回転する。
When forming a color image in the
また、白黒画像を形成する場合には、同様に制御部がカム駆動モータ64aを制御してカム64dを右回りに1回転させてロック部材63によるロック状態を解除し、スライド部材62を付勢手段68の付勢力によってクラッチ機構に対する係合位置とする。これにより、カム駆動モータ64aに通電していない状態でもクラッチ機構70a、70bおよび70cは切断状態を維持し、イエロー、シアンおよびマゼンタ用の画像形成ユニット50a、50bおよび50cの感光体ドラム51は外部出力モータ71の動力によって回転するが、現像ローラ54aはこの動力が伝達しないため回転しない。ブラック用の画像形成ユニット50dは当然感光体ドラム51,現像ローラ54aともに図示しない外部出力モータによって回転する。
When a monochrome image is formed, similarly, the control unit controls the
以上のように構成することにより、1個のカム駆動モータ64aへの短時間の通電により複数のクラッチ機構70a、70bおよび70cの切断状態、接続状態を切り替えることができ、かつ通電することなくこれらの状態を維持することができる。また、プリンタ10においては、全画像形成ユニット50a、50b、50cおよび50dの感光体ドラム51によって中間転写ベルト42を安定して回転させつつ、白黒画像を形成する場合には用いられないイエロー、シアンおよびマゼンタのトナーは現像ローラ54aによってかき回されないため、帯電による劣化を抑制することができる。
By configuring as described above, the disconnection state and the connection state of the plurality of
本発明は、1個以上のクラッチ機構を同時に接続状態または切断状態に切り替える動力伝達機構に用いることができる。 The present invention can be used for a power transmission mechanism that simultaneously switches one or more clutch mechanisms to a connected state or a disconnected state.
54 現像器
54a 現像ローラ
60 動力伝達機構
61 枠体
61a ロック孔
62 スライド部材
63 ロック部材
63a ロック用突起
63c 解離フック係合部
64 カム機構
64a カム駆動モータ
64d カム
65 解離フック
68 付勢手段
70a クラッチ機構
70b クラッチ機構
70c クラッチ機構
71 外部出力モータ
72 アーム
73 駆動ギヤ
74 アイドルギヤ
75 出力ギヤ
54 Developing
Claims (3)
前記ロック部材は、前記スライド部材に一端を中心として回動可能に取り付けられるとともにロック用突起および解離フック係合部を備え、
前記カムは、前記カム駆動モータによって一方向に回転する時、前記ロック部材の自由端に接触し、前記ロック部材とともに前記スライド部材を前記クラッチ機構に対する係合解除位置方向へスライドさせ、同時に前記ロック部材を前記ロック位置方向に回動させて、前記ロック用突起を前記枠体に設けられたロック孔に係合させて前記スライド部材を前記クラッチ機構に対する係合解除位置に保持し、前記カム駆動モータによって他方向に回転する時、前記ロック部材の自由端に接触し、前記ロック部材を前記ロック解除位置方向へ回動させ、前記ロック用突起を前記ロック孔との係合から解き、前記解離フックを前記ロック部材の解離フック係合部と係合させ、前記ロック部材とともに前記スライド部材を前記クラッチ機構に対する係合位置に変位させる方向に移動させることを特徴とする動力伝達機構。 At least one clutch mechanism, a slide member that slides between an engagement position and an engagement release position with respect to the clutch mechanism to intermittently connect the clutch mechanism, and a frame that holds the slide member so as to be slidable A body, a biasing means for biasing the slide member to an engagement position with respect to the clutch mechanism, a lock member for locking the slide member at a disengagement position with respect to the clutch mechanism, a cam, and the cam as a shaft. In a power transmission mechanism comprising a movable disengagement hook, a cam mechanism that displaces the lock member between a lock position and a lock release position, and a cam drive motor that rotates the cam.
The lock member is attached to the slide member so as to be rotatable around one end and includes a lock projection and a disengagement hook engaging portion.
When the cam rotates in one direction by the cam drive motor, the cam contacts the free end of the lock member, and slides the slide member in the direction of the disengagement position with respect to the clutch mechanism together with the lock member. The member is rotated in the lock position direction, the lock projection is engaged with a lock hole provided in the frame body, and the slide member is held at the disengagement position with respect to the clutch mechanism, and the cam drive When rotating in the other direction by the motor, it contacts the free end of the lock member, rotates the lock member toward the unlocking position, releases the locking projection from the engagement with the lock hole, and disengages the lock member. The hook is engaged with the disengagement hook engaging portion of the lock member, and the slide member is engaged with the clutch mechanism together with the lock member. A power transmission mechanism for causing movement in a direction of displacing the location.
前記アームは、前記スライド部材との係合により動力切断姿勢を取り、係合解除により動力伝達姿勢を取るものであり、動力切断姿勢を取る時、前記アイドルギヤを前記出力ギヤから離して前記クラッチ機構が切断状態となり、動力伝達姿勢を取る時、前記アイドルギヤを前記出力ギヤと噛み合わせて前記クラッチ機構を接続状態とすることを特徴とする請求項1に記載の動力伝達機構。 The clutch mechanism meshes with the drive gear and an external output motor, a drive gear connected to the shaft of the external output motor, an arm provided to be rotatable about the axis of the external output motor. An idle gear that is rotatably attached to the arm, and an output gear that rotates by being connected to the idle gear,
The arm takes a power cutting posture by engagement with the slide member and takes a power transmission posture by releasing the engagement. When taking the power cutting posture, the arm is separated from the output gear and the clutch. 2. The power transmission mechanism according to claim 1, wherein when the mechanism is in a disconnected state and takes a power transmission posture, the clutch mechanism is brought into a connected state by meshing the idle gear with the output gear.
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JP2014102489A (en) * | 2012-10-25 | 2014-06-05 | Ricoh Co Ltd | Speed change mechanism and image forming apparatus |
-
2005
- 2005-04-26 JP JP2005128033A patent/JP2006207791A/en active Pending
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