JP2009103963A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】像保持体の回転精度の低下を抑制可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成ユニットの側部には、感光体側カップリング部材18yに連結され感光体側カップリング部材18yを介し感光体ドラムを回転駆動させる駆動側カップリング部材43yが配設されている。さらに、駆動側カップリング部材43yに連結されることでシャフト42yからの駆動力を駆動側カップリング部材43yに伝達し、駆動側カップリング部材43yを回転駆動させる伝達カップリング部材46yが設けられている。駆動側カップリング部材43yは、第2支持板65に設けられたガイド(不図示)によって、駆動側カップリング部材43yの軸方向に直交する方向(交差する方向)への移動が規制されている。
【選択図】図11

Description

本発明は、プリンタや複写機などの画像形成装置に関する。
フルカラーモードとモノクロモードとの切り替えを可能とするため、駆動選択部材が第1位置にあるときにモノクロ用感光ドラムを回転駆動する第1回転体と、駆動選択部材が第1位置にあるときにカラー用感光ドラムを回転駆動し第2位置にあるときにモノクロ用感光ドラムを回転駆動する第2回転体と、を備えた画像形成装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平7―181773号公報
ここで、例えば感光体ドラムなどの像保持体の位置の安定化を図るため、回転駆動の伝達/解除を行う伝達機構に、例えば摩擦接触により像保持体を引き寄せる機能を含ませる場合がある。このような機能を含んだ伝達機構を用いて回転駆動の伝達/解除を繰り返し行うと、摩擦接触部分の摩耗などにより像保持体の回転精度が低下してしまう。
本発明は、駆動力の伝達/解除を繰り返し行う機構を他の機構と切り分けることで、例えば像保持体の回転精度の低下を抑制可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、回転可能に設けられ、トナー像を保持する像保持体と、前記像保持体に対する回転駆動力の伝達/解除を行う第1の伝達・解除手段と、前記第1の伝達・解除手段により回転駆動力が伝達される状態にて、当該第1の伝達・解除手段に対する回転駆動力の伝達/解除を行う第2の伝達・解除手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
請求項2に記載の発明は、前記第1の伝達・解除手段および前記第2の伝達・解除手段は、カップリング部材の連結/連結解除により回転駆動力の伝達/解除を行うことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置である。
請求項3に記載の発明は、前記第1の伝達・解除手段は、前記像保持体の回転に連動可能に設けられた第1のカップリング部材に対し回転駆動力を与える第2のカップリング部材を当該第1のカップリング部材に対し連結/連結解除を行うことで前記回転駆動力の伝達/解除を行い、前記第2の伝達・解除手段は、前記第2のカップリング部材に対して回転駆動力を与える第3のカップリング部材を当該第2のカップリング部材に対し連結/連結解除を行うことで前記回転駆動力の伝達/解除を行い、前記第2のカップリング部材は、前記第1のカップリング部材に対して回転駆動力を与える際、当該第1のカップリング部材を当該第2のカップリング部材側に引き込む力を発生させ、前記第3のカップリング部材は、前記第2のカップリング部材を当該第3のカップリング部材側に引き込む力を発生させずに当該第2のカップリング部材に対して回転駆動力を与えることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置である。
請求項4に記載の発明は、前記第2のカップリング部材は、前記第1のカップリング部材と連結した際に相互の連結部をかみ合わせることで当該第1のカップリング部材に回転駆動力を与え、当該回転駆動力を与える際に当該連結部において相互に噛み合う面が前記第2のカップリング部材側に引き込む力を発生させるように傾斜した傾斜面であり、前記第3のカップリング部材は、前記第2のカップリング部材と連結した際に相互の連結部をかみ合わせることで当該第2のカップリング部材に回転駆動力を与え、当該回転駆動力を与える際に当該連結部において相互に噛み合う面が当該第3のカップリング部材の軸方向に沿った面であることを特徴とする請求項3記載の画像形成装置である。
請求項5に記載の発明は、前記第1の伝達・解除手段は、前記像保持体の回転に連動可能に設けられた第1のカップリング部材に対し回転駆動力を与える第2のカップリング部材を当該第1のカップリング部材に対し進退させ当該第1のカップリング部材に対して連結/連結解除を行うことで前記回転駆動力の伝達/解除を行い、前記第2のカップリング部材は、前記進退の方向に交差する方向への移動が規制されて設けられることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置である。
請求項6に記載の発明は、前記第2の伝達・解除手段は、前記第2のカップリング部材に対し回転駆動力を与える第3のカップリング部材を当該第2のカップリング部材に対し進退させ当該第2のカップリング部材に対して連結/連結解除を行うことで前記回転駆動力の伝達/解除を行い、前記第3のカップリング部材の進退は、前記第2のカップリング部材の内部まで挿入されたガイド部材によってガイドされることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置である。
請求項7に記載の発明は、前記像保持体は、複数設けられ、前記第1の伝達・解除手段は、前記複数設けられた像保持体の各々に対応して複数設けられ、前記第2の伝達・解除手段は、前記複数設けられた第1の伝達・解除手段うちの一部に対応して設けられ、当該一部の第1の伝達・解除手段に対して回転駆動力の伝達/解除を行うことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置である。
本発明の請求項1によれば、例えば摩耗の影響を受けやすい伝達/解除手段における伝達/解除の回数を減らすことが可能となり、像保持体の回転精度の低下を全体として抑制することができる。
本発明の請求項2によれば、本発明を採用しない場合に比べて、簡易な構成にて回転駆動力の伝達/伝達解除を行うことができる。
本発明の請求項3によれば、引き込む力を発生させる機構部における連結/連結解除の頻度を軽減させることができる。
本発明の請求項4によれば、像保持体の回転精度を低下させうる傾斜面の摩耗などを、本発明を採用しない場合に比べて、抑制可能となる。
本発明の請求項5によれば、本発明を採用しない場合に比べて、像保持体の位置ずれを抑制することができる。
本発明の請求項6によれば、本発明を採用しない場合に比べて、第2のカップリング部材と第3のカップリング部材との連結の確実性を高めることができる。
本発明の請求項7によれば、画像形成モードの切り替えが可能となる。
―第1の実施形態―
以下、添付図面を参照して、本発明の第1の実施形態について詳細に説明する。
図1は、本発明が適用される画像形成装置の全体構成を示す図である。図1に示す画像形成装置1は、電子写真方式を用いた所謂タンデム型のデジタルカラープリンタであって、カバー2および装置本体3の内部に、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成プロセス部24を備えている。また、画像形成装置1内に設けられた各部、各装置の動作を制御する制御部22を備えている。さらに、例えばパーソナルコンピュータ(PC)5やスキャナ等の画像読取装置6等から受信した画像データに所定の画像処理を施す画像処理部21、処理プログラムや画像データ等が記憶される例えばハードディスク(Hard Disk Drive)にて実現される主記憶部23を備えている。
画像形成プロセス部24には、4つの画像形成ユニット10Y,10M,10C,10K(以下、「画像形成ユニット10」とも総称する)が上下方向に一定の間隔で並列配置されている。各画像形成ユニット10は、像保持体の一例としての感光体ドラム11、感光体ドラム11の表面を帯電する帯電ロール12、感光体ドラム11上に形成された静電潜像を各色トナーで現像する現像器13、転写後の感光体ドラム11表面を清掃するドラムクリーナ14を備えている。また、各画像形成ユニット10は、装置本体3に対して交換可能(着脱可能)に配設され、例えば現像器13内のトナーが消費された場合や、感光体ドラム11が寿命に達した場合等に、画像形成ユニット10単位で交換される。なお、この交換を容易等とするため、画像形成ユニット10は、ユーザ等により把持される把持部17を備えている。
帯電ロール12は、アルミニウムやステンレス等の導電性の芯金上に、導電性弾性体層と導電性表面層とが積層されたロール部材で構成されている。そして、帯電電源(不図示)から帯電バイアス電圧の供給を受け、感光体ドラム11に対して従動回転しながら感光体ドラム11の表面を所定電位で一様に帯電する。
現像器13は、画像形成ユニット10それぞれにおいて、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を保持して、感光体ドラム11上に形成された静電潜像を各色トナーで現像する。
ドラムクリーナ14は、ウレタンゴム等のゴム材料により形成された板状部材を感光体ドラム11表面に接触させて、感光体ドラム11上に付着したトナーや紙粉等を除去する。
また、本実施の形態の画像形成装置1には、各画像形成ユニット10に配設された感光体ドラム11を露光するレーザ露光器20が設けられている。レーザ露光器20は、各色毎の画像データを画像処理部21から取得し、取得した画像データに基づいて点灯制御されたレーザ光により、各画像形成ユニット10の感光体ドラム11上をそれぞれ走査露光する。さらに、本実施の形態の画像形成装置1には、各画像形成ユニット10の感光体ドラム11と接触しながら移動し、記録材(記録紙)である用紙Pを搬送する用紙搬送ベルト30が配置されている。この用紙搬送ベルト30は、用紙Pを静電吸着するフィルム状の無端ベルトで形成されている。また、用紙搬送ベルト30は、駆動ロール33とアイドルロール32とに張架されて循環移動し、感光体ドラム11との間に用紙Pが略鉛直方向下方から上方に向けて搬送される用紙搬送路M1を形成している。
また、用紙搬送ベルト30の内側であって各感光体ドラム11と対向する位置には、それぞれ転写ロール31y,31m,31c,31k(以下、「転写ロール31」とも称する)が配置されている。各転写ロール31は、各感光体ドラム11との間に転写電界を形成することで、用紙搬送ベルト30に保持・搬送される用紙P上に、各画像形成ユニット10で形成された各色トナー像を順次転写する。なお、用紙搬送ベルト30の外側であって各転写ロール31の下流側には、転写後の感光体ドラム11を除電する除電ランプ(不図示)が設けられている。
また、用紙搬送ベルト30の感光体ドラム11側の最上流部には、用紙搬送ベルト30を帯電する吸着ロール34が配置されている。用紙搬送ベルト30は、表面が吸着ロール34により所定電位に帯電されることで、用紙Pを安定的に静電吸着する。
さらに、用紙搬送ベルト30の下流側であって用紙搬送路M1上には、用紙P上の未定着トナー像に対して熱および圧力による定着処理を施す定着器28が設けられている。
さらに、用紙搬送ベルト30以外の用紙搬送系として、給紙側に、用紙Pを収容する用紙収容部50、この用紙収容部50に収容された用紙Pを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール51が設けられている。また、給紙側に、ピックアップロール51により繰り出された用紙Pを搬送する搬送ロール52、用紙Pを画像形成動作に合わせて用紙搬送ベルト30に送り出すレジストロール53が設けられている。
一方、排紙側には、定着器28にて定着処理された用紙Pを搬送する排紙ロール54が配設されている。また、排紙側には、反転ロール55が設けられている。この反転ロール55は、片面プリントの場合には用紙Pを装置本体3の上部に設けられた排紙積載部57に向けて排出し、両面プリントの場合には逆方向に回転することで、定着器28にて片面が定着された用紙Pを両面搬送路M2に向けて送り出す。なお、両面搬送路M2には、両面搬送路M2に沿って複数の搬送ロール56が設けられている。
本実施の形態の画像形成装置1において、画像形成プロセス部24は、制御部22による制御の下で画像形成動作を行う。詳細には、PC5や画像読取装置6等から入力された画像データは、画像処理部21によって所定の画像処理が施され、レーザ露光器20に供給される。そして、例えば黒(K)の画像形成ユニット10Kでは、帯電ロール12により所定電位で一様に帯電された感光体ドラム11の表面が、レーザ露光器20により、画像処理部21からの画像データに基づいて点灯制御されたレーザ光で走査露光され、感光体ドラム11上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器13により現像され、感光体ドラム11上には黒(K)のトナー像が形成される。画像形成ユニット10Y,10M,10Cにおいても、同様にして、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色トナー像が形成される。
一方、各画像形成ユニット10での各色トナー像の形成が開始されると、用紙収容部50から取り出された用紙Pは、レジストロール53によりトナー像の形成タイミングに合わせて用紙搬送ベルト30に供給される。また、用紙搬送ベルト30は、吸着ロール34により表面が所定電位に帯電される。これにより、用紙Pは用紙搬送ベルト30上に静電吸着され、図1の矢印方向に循環移動する用紙搬送ベルト30により、用紙搬送路M1に沿って搬送される。そして、その途中で、転写ロール31により形成される転写電界によって各色トナー像が用紙P上に順次転写される。
その後、各色トナー像が静電転写された用紙Pは、画像形成ユニット10Kの下流で用紙搬送ベルト30から剥離され、定着器28に搬送される。用紙Pが定着器28に搬送されると、用紙P上の未定着トナー像は、熱および圧力による定着処理を受けて用紙Pに定着される。各色トナー像が定着された用紙Pは、画像形成装置1の排出部に設けられた排紙積載部57に積載される。一方、両面プリント時には、両面搬送路M2を経由して再度の同様な画像形成動作が行なわれた後、排紙積載部57に積載される。
さらに、画像形成装置1について説明する。
図2は、カバー2が開いた状態における画像形成装置1を示した図である。
上述のとおり、本実施形態における画像形成装置1は、カバー2と装置本体3とを備えている。そして、カバー2は、下方に設けられた支点4を中心として装置本体3に対し開閉可能に配設されている。また、カバー2には、用紙搬送ベルト30、転写ロール31、駆動ロール33、アイドルロール32、吸着ロール34等が取り付けられている。このため、カバー2を開けると、同図に示すように、用紙搬送ベルト30、転写ロール31、駆動ロール33等がカバー2側に随伴した状態となる。この結果、カバー2の開放により、画像形成ユニット10が露出状態となるとともに、用紙搬送路M1へのユーザ等のアクセスが可能となる。
ここで、画像形成ユニット10は、上述のとおり、装置本体3に交換可能に配設され、現像器13内のトナーが消費された場合等に、画像形成ユニット10単位で交換される。そして、画像形成ユニット10の交換がなされカバー2が閉じられると、画像形成ユニット10の各々は、用紙搬送ベルト30を介し転写ロール31により押圧されることで、装置本体3の所定位置に配置される。なお、本実施形態における画像形成装置1は、カバー2が閉じられた場合に所定の出力を行うセンサ(不図示)を備えている。
ここで、図3は、用紙搬送ベルト30の周辺を詳細に示した説明図である。
本実施形態における画像形成装置1は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kを用いての画像形成が行われる際、即ち、フルカラーモードで画像形成が行われる際、用紙搬送ベルト30が全ての感光体ドラム11に接触するように配設される。また、黒(K)の画像形成ユニット10Kを用いての画像形成が行われる際、即ちモノクロ(単色)モードで画像形成が行われる際、用紙搬送ベルト30が画像形成ユニット10Y,10M,10Cにおける感光体ドラム11から離間するように配設される。
より詳細に説明すると、図3(a)に示すように、本実施形態における画像形成装置1は、用紙搬送ベルト30の内周側に、転写ロール31kを回転可能に支持する第1の支持部35aと、転写ロール31y,31m,31cを回転可能に支持する第2の支持部35bとを備えている。また、回転可能に配設されカム38と、このカム38を回転駆動させる駆動源(不図示)とを備えている。さらに、第2の支持部35bを画像形成ユニット10側に押圧するコイルスプリング37を備えている。
第1の支持部35aは、上記のとおり、転写ロール31kを回転可能に支持するとともに、転写ロール31kを通過した用紙搬送ベルト30の進行方向を規定する規定ロール39aを備えている。
第2の支持部35bは、用紙搬送ベルト30を挟んで画像形成ユニット10Y,10M,10Cの対向位置に配設される。また、第2の支持部35bは、転写ロール31yと転写ロール31mとの間に、内部にカム38が配設される貫通孔35dを備えている。さらに、第2の支持部35bは、転写ロール31yよりも用紙搬送ベルト30の進行方向上流側に、駆動ロール33を通過した用紙搬送ベルト30の進行方向を規定する規定ロール39bを備えている。
なお、第1の支持部35aと第2の支持部35bとの間には、第2の支持部35bを第1の支持部35aに対して回転(揺動)させるための支点35cが設けられている。
本実施形態では、画像形成ユニット10Kを用いてモノクロの画像形成を行う際、駆動源(不図示)を用いてカム38を図中時計回りに回転させ、コイルスプリング37による押圧力に抗して第2の支持部35bを図中時計回りに回転させる。この結果、図3(b)に示すように、画像形成ユニット10Y,10M,10Cにおける感光体ドラム11から用紙搬送ベルト30が離間する。そして、画像形成ユニット10Y,10M,10Cにおける感光体ドラム11から用紙搬送ベルト30が離間すると、用紙搬送ベルト30の移動による感光体ドラム11(画像形成ユニット10Y,10M,10Cにおける感光体ドラム11)の回転が停止される。なお、用紙搬送ベルト30を感光体ドラム11に再度接触させる際は、カム38を図中反時計回りに回転させ、コイルスプリング37によって第2の支持部35bを、図中反時計回りに回転させる。
ここで、各画像形成ユニット10における感光体ドラム11は、装置本体3(図1参照)に設けられた駆動ユニット等により回転される。
図4は、画像形成ユニット10の一側部側を示した斜視図である。同図に示すように、本実施形態では、画像形成ユニット10の一側部側に、画像形成ユニット10における各々の感光体ドラム11を回転駆動させる駆動ユニット40が設けられている。また、駆動ユニット40からの駆動力(回転駆動力)を感光体ドラム11に伝達し又は非伝達とする切換ユニット60が設けられている。
本実施形態における画像形成ユニット10の各々は、側部に、感光体ドラム11に取り付けられ感光体ドラム11と連動して回転する感光体側カップリング部材18y,18m,18c,18k(以下、「感光体側カップリング部材18」とも称する)を備えている。
一方、駆動ユニット40は、モータM3と、感光体側カップリング部材18の各々に対応して設けられ、モータM3にて発生した駆動力により回転駆動する駆動側カップリング部材43y,43m,43c,43k(以下、「駆動側カップリング部材43」とも称する)を備えている。駆動側カップリング部材43の各々は、切換ユニット60のハウジング61に形成された4つの溝62内において露出した状態となっている。また、駆動側カップリング部材43の各々は、対応する感光体側カップリング部材18に連結される。この結果、各感光体ドラム11は、モータM3からの駆動力を受け、回転駆動する。
図5は、画像形成ユニット10等を駆動ユニット40側から見た斜視図である。
同図に示すように、本実施形態における駆動ユニット40は、上下方向に隣接して配置され、また回転可能に配設された4本のシャフト42y,42m,42c,42kを備えている。また、シャフト42y,42m,42c,42kの各々に取り付けられた4枚のギア41y,41m,41c,41k(以下、「ギア41」とも称する)を備えている。これらのギア41は、モータM3からの駆動力を伝達する伝達ギア(不図示)に噛み合った状態で配設されており、モータM3からの駆動力を受け回転駆動する。これによって、上記シャフト42y,42m,42c,42kも回転駆動する。
一方、切換ユニット60は、回転可能に配設された第1駆動ギア81と、同じく回転可能に配設された第2駆動ギア82と、第1駆動ギア81を回転駆動させるモータ(不図示)とを備えている。さらに、ハウジング61の側面に沿うように配設されるとともに第1駆動ギア81と噛み合うラックギア部83dを備え、第1駆動ギア81等からの駆動力を受け上下方向にスライドする第1可動プレート83を備えている。また、ハウジング61の側面に沿うように配設されるとともに第2駆動ギア82と噛み合うラックギア部84eを備え、第2駆動ギア82等からの駆動力を受け上下方向にスライドする第2可動プレート84を備えている。
ここで、切換ユニット60について更に詳細に説明する。
図6は、切換ユニット60等を駆動ユニット40側から示した斜視図である。なお、本図においては、駆動ユニット40、第1可動プレート83、第1可動プレート側進退部材71y,71m,71c(図8参照)などの図示を省略している。
本実施形態における切換ユニット60は、第2可動プレート84に連動し感光体側カップリング部材18に対して進退する4つの第2可動プレート側進退部材70y,70m,70c,70k(以下、「第2側進退部材70y,70m,70c,70k」、「第2側進退部材70」とも称する)を備えている。そして、第2側進退部材70の各々は、ハウジング61の側部に上下方向に並列配置された4つの収容部63y,63m,63c,63k(以下、「収容部63」とも称する)に、回転可能な状態で収容されている。また、切換ユニット60は、側部に、第1可動プレート83(図5参照)および第2可動プレート84のスライド方向を規定するガイド(不図示)を備えている。
さらに、第2側進退部材70等について詳細に説明する。
ここで、図7は、第2可動プレート84および第2側進退部材70を示した斜視図である。なお、本図においては、リング部70aを簡略化して図示している。
同図に示すとおり、第2側進退部材70の各々は、中心に貫通孔を備え輪状に形成されたリング部70aと、このリング部70aから外方に突出した腕部70bと、腕部70bの先端部に長穴状に形成された貫通孔70dとを備えている。
一方、第2可動プレート84は、長尺状および薄板状に形成されている。また、第2可動プレート84は、上端部に、画像形成ユニット10(図6参照)側に突出し第2側進退部材70kにおける貫通孔70dに貫通配設される第1突出部84aを備えている。また、第2可動プレート84は、第1突出部84aの下方に、第2側進退部材70cにおける貫通孔70dに貫通配設される第2突出部84bを備えている。さらに、第2可動プレート84は、第2突出部84bの下方に、第2側進退部材70mにおける貫通孔70dに貫通配設される第3突出部84c、第2側進退部材70yにおける貫通孔70dに貫通配設される第4突出部84dを備えている。
また、第2可動プレート84は、第4突出部84dの下方における一側面に、第2駆動ギア82(図6参照)と噛み合うラックギア部84eを備えている。さらに、第2可動プレート84は、第1可動プレート83(図5参照)側に突出して配設され、カバー2の開放が行われた際に第1可動プレート83の下端部に突き当たる突き当て部84gを備えている。本図に示す状態から第2可動プレート84が上方(図中矢印A参照)へスライドすると、各第2側進退部材70は、図中矢印Bに示す方向に回転を行う。
ここで、図8は、第1可動プレート83等を含め、切換ユニット60等を模式的に示した図である。なお、本図においては、画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kに設けられた感光体ドラム11を、それぞれ11y,11m,11c,11kと表示している。
上記においては説明を省略したが、本実施形態における切換ユニット60は、第1可動プレート83に連動し第2側進退部材70y,70m,70cの各々に対して進退する3つの第1可動プレート側進退部材71y,71m,71c(以下、「第1側進退部材71y,71m,71c」、「第1側進退部材71」とも称する)を備えている。なお、第1側進退部材71の態様や、第1側進退部材71の第1可動プレート83に対する取り付け態様は、図7に示した態様と同様である。詳細は後述するが、各第1側進退部材71は、第1可動プレート83のスライドに連動し、伝達カップリング部材46y(図11参照)等と駆動側カップリング部材43y等との連結や連結解除を行う。
図8は、第1可動プレート83および第2可動プレート84が切換ユニット60の下方に位置した状態を示している(以下、この状態を「第1の状態」と称する)。この第1の状態においては、各第1側進退部材71および各第2側進退部材70の腕部70bが斜め下方を向いた状態となっている。
ここで、図9は、第1の状態における画像形成ユニット10Kの一側部側を示した断面図である。
同図に示すように、本実施形態における画像形成ユニット10Kの側部には、感光体側カップリング部材18kに連結され感光体側カップリング部材18kを介し感光体ドラム11k(図8参照)を回転駆動させる駆動側カップリング部材43kが配設されている。さらに本実施形態では、駆動側カップリング部材43kに連結されることでシャフト42kからの駆動力を駆動側カップリング部材43kに伝達し、駆動側カップリング部材43kを回転駆動させる伝達カップリング部材46kが設けられている。
また、駆動側カップリング部材43kの外周側には、第2側進退部材70kが配設されている。さらに、画像形成ユニット10Kの側部には、駆動ユニット40の一部を構成しシャフト42kを回転可能に支持する第1支持板64と、切換ユニット60の一部を構成し駆動側カップリング部材43kを回転可能な状態で支持する第2支持板65とが配設されている。
シャフト42kは、一端部側が第1支持板64によって支持されるとともに、他端部側が駆動側カップリング部材43kの内部に挿入されている。また、シャフト42kは、シャフト42kの中心軸を含み軸方向に沿って形成されたスリット42aを備えている。
駆動側カップリング部材43kは、第2支持板65によって回転可能な状態で支持されるとともに、感光体側カップリング部材18kに対して進退可能に配設されている。また、駆動側カップリング部材43kは、第2支持板65に設けられたガイド(不図示)によって、駆動側カップリング部材43kの軸方向(進退方向)に直交する方向(交差する方向)への移動が規制されている。さらに、駆動側カップリング部材43kは、外周面に、外方に突出した外方突出部45eを備えている。また、駆動側カップリング部材43kは、不図示のコイルスプリングによって、感光体側カップリング部材18kに向けて押圧されている。
伝達カップリング部材46kは、第1支持板64と第2支持板65との間に配設されるとともに、シャフト42kが貫通配設されシャフト42k上をスライド可能に配設されている。また、シャフト42kによってガイドされるように配設されるとともに、不図示のコイルスプリングによって駆動側カップリング部材43kに向けて押圧されている。さらに、駆動側カップリング部材43kと同様に、その外周面に外方突出部47aを備えている。また、伝達カップリング部材46kは、中心軸を通りこの中心軸と直交する方向に配設された貫通孔46aを備えている。そして、この貫通孔46aには、ピン44が挿入され且つ固定されている。
このピン44は、伝達カップリング部材46kにシャフト42kが貫通配設された後、貫通孔46aに挿入されて固定される。この際、ピン44は、シャフト42kに設けられたスリット42aにも挿入される。この結果、伝達カップリング部材46kは、シャフト42kが回転駆動した際、ピン44によって、シャフト42kに連動して回転するようになる。また、伝達カップリング部材46kは、シャフト42k上をスライドする際、このピン44およびスリット42aによってもガイドされる。
本実施形態における駆動側カップリング部材43kは、第2側進退部材70kにおけるリング部70aの内方に配設されている。そして、不図示のコイルスプリングにより押圧される結果、外方突出部45eがリング部70aの内周面に設けられた内方突出部70fに突き当てられるとともに、第2側進退部材70kがハウジング61(図6参照)に突き当てられる。この結果、駆動側カップリング部材43kは、収容部63k内の所定位置に位置決めされる。また、駆動側カップリング部材43kの先端部が第2側進退部材70kから露出するとともに、この先端部が感光体側カップリング部材18kに連結される。
また、伝達カップリング部材46kは、不図示のコイルスプリングにより押圧される結果、駆動側カップリング部材43kに連結される。このため、本図に示す状態では、シャフト42kからの駆動力が感光体側カップリング部材18kまで伝達され、感光体ドラム11kが回転駆動するようになる。
なお、第2側進退部材70kが駆動ユニット40に向かって移動した際、駆動側カップリング部材43kは、外方突出部45eが内方突出部70fによって押圧されることで、駆動ユニット40に向かって移動する。また、第2側進退部材70kが駆動ユニット40に向かって移動した際、伝達カップリング部材46kも、駆動側カップリング部材43kによって押圧され、駆動ユニット40に向かって移動する。
ここで、上記第1の状態において第2可動プレート84(図8参照)が上方へスライドすると、第2側進退部材70kは、回転するとともに感光体側カップリング部材18kから離れる方向に移動する。
図10は、第2可動プレート84が上方へスライドした後における第2側進退部材70k等を示した断面図である。
図9においては説明を省略したが、本実施形態における切換ユニット60は、収容部63k(図6参照)の内壁に、内方に突出して配設されるとともに螺旋状に形成されたガイド突起(不図示)を備えている。そして、第2可動プレート84が上方へスライドすることで第2側進退部材70kが回転すると、第2側進退部材70kはこのガイド突起によってガイドされ、感光体側カップリング部材18kから離れる方向に移動する(後退する)。そして、第2側進退部材70kが感光体側カップリング部材18kから離れる方向に移動すると、駆動側カップリング部材43kも感光体側カップリング部材18kから離れる方向に移動(スライド)する。この結果、感光体側カップリング部材18kと駆動側カップリング部材43kとの連結が解除される。
次に、画像形成ユニット10Y,10M,10Cの側部について説明する。
図11は、画像形成ユニット10Yの側部を示した断面図である。
同図に示す画像形成ユニット10Yの側部は、第1側進退部材71yが設けられている点を除き、画像形成ユニット10Kの側部と同様に構成されている。
即ち、本実施形態における画像形成ユニット10Yの側部には、感光体側カップリング部材18yに連結され感光体側カップリング部材18yを介し感光体ドラム11y(図8参照)を回転駆動させる駆動側カップリング部材43yが配設されている。また、駆動側カップリング部材43yに連結されることでシャフト42yからの駆動力を駆動側カップリング部材43yに伝達し、駆動側カップリング部材43yを回転駆動させる伝達カップリング部材46yが設けられている。なお、本実施形態では、感光体側カップリング部材18yが第1のカップリング部材の一例として機能し、駆動側カップリング部材43yが第2のカップリング部材の一例として機能している。また、伝達カップリング部材46yが第3のカップリング部材の一例として機能している。
また、駆動側カップリング部材43yの外周側には第2側進退部材70yが配設されている。また、駆動ユニット40の一部を構成しシャフト42yを回転可能に支持する第1支持板64と、切換ユニット60の一部を構成し駆動側カップリング部材43yを支持する第2支持板65とが設けられている。
ここで、シャフト42yは、上記シャフト42kと同様に、一端部側が第1支持板64によって支持されるとともに、他端部側が駆動側カップリング部材43yの内部に挿入されている。また、シャフト42yは、上記シャフト42kと同様に、スリット42aを備えている。
駆動側カップリング部材43yは、第2支持板65によって支持されるとともに、感光体側カップリング部材18yに対して進退するように配設されている。また、駆動側カップリング部材43yは、第2支持板65に設けられたガイド(不図示)によって、駆動側カップリング部材43yの軸方向(進退方向)に直交する方向(交差する方向)への移動が規制されている。さらに、駆動側カップリング部材43yは、駆動側カップリング部材43kと同様に、外周面に、外方突出部45eを備えている。駆動側カップリング部材43yは、不図示のコイルスプリングにより押圧される結果、感光体側カップリング部材18yに連結される。
伝達カップリング部材46yは、伝達カップリング部材46kと同様に、第1支持板64と第2支持板65との間に配設されるとともに、シャフト42y上をスライドするように配設され、また、ガイド部材の一例としてのシャフト42yによってガイドされるように配設されている。また、伝達カップリング部材46yは、駆動側カップリング部材43yと同様に、その外周面に外方突出部47aを備えている。また、伝達カップリング部材46yは、伝達カップリング部材46kと同様に、貫通孔46aを備えている。そして、この貫通孔46aには、ピン44が挿入され且つ固定される。このピン44は、貫通孔46aに挿入されて固定されるとともに、スリット42aにも挿入される。
第2側進退部材70yは、上記第2側進退部材70kと同様に、リング部70a(図7参照)の内周面に内方に突出した内方突出部70fを備えている。第2側進退部材70yが駆動ユニット40に向かって移動した際、駆動側カップリング部材43yは、外方突出部45eが内方突出部70fによって押圧されることで、駆動ユニット40に向かって移動する。
ここで、第1側進退部材71yは、伝達カップリング部材46yの外周側に配設されている。また、第1側進退部材71yは、リング部70aの内周面に内方に突出した内方突出部71fを備えている。第1側進退部材71yが駆動ユニット40に向かって移動した際、伝達カップリング部材46yは、外方突出部47aが内方突出部71fによって押圧されることで、駆動ユニット40に向かって移動する。
なお、画像形成ユニット10M,10Cの側部も、画像形成ユニット10Yの側部と同様の構成となっている。本明細書においては、説明の便宜上、画像形成ユニット10Mに対応して設けられた伝達カップリング部材(不図示)を、伝達カップリング部材46mと称し、画像形成ユニット10Cに対応して設けられた伝達カップリング部材(不図示)を、伝達カップリング部材46cと称する。
ここで、図12、図13は、感光体側カップリング部材18y、駆動側カップリング部材43y、および伝達カップリング部材46yを示した斜視図である。なお、図12は、駆動ユニット40側から見た状態を示し、図13は、画像形成ユニット10側から見た状態を示している。
本実施形態における感光体側カップリング部材18yは、図12に示すように、駆動側カップリング部材43yとの連結部に、感光体側カップリング部材18yの軸方向に略直交する状態で配置されるとともに平坦状に形成され、駆動側カップリング部材43yに対向する対向面18aを備えている。また、感光体ドラム11y(図8参照)と同軸に配設された円柱状の突出部18bを備えている。さらに、突出部18bの外周側にて対向面18aから突出して配設され、対向面18aとの角度が鋭角となるように(対向面18aに対して傾斜するように)形成された形成面18dを備えた突起18eを備えている。
一方、本実施形態における駆動側カップリング部材43yは、図13に示すように、感光体側カップリング部材18yとの連結部に、駆動側カップリング部材43yの軸方向に略直交する状態で配置されるとともに平坦状に形成され、感光体側カップリング部材18yに対向する対向面43aを備えている。また、シャフト42y(図11参照)と同軸上に配設され、感光体側カップリング部材18yにおける突出部18bが入り込む円筒状に形成された凹部43bとを備えている。さらに、凹部43bの外周側にて対向面43aから突出して配設された突起43eを備えている。この突起43eは、対向面43aとの角度が鋭角となるように(対向面43aに対して傾斜するように)形成され上記形成面18dに接触する接触面43dを備えている。
本実施形態では、駆動側カップリング部材43yと感光体側カップリング部材18yとが連結され駆動側カップリング部材43yが回転駆動した際、形成面18dと接触面43dとの接触(噛み合い)によって駆動力の伝達が行われる。この際、傾斜して形成された形成面18dと同じく傾斜して形成された接触面43dとの接触により、感光体側カップリング部材18yが駆動側カップリング部材43y側に引き込まれる力が発生する。この結果、感光体側カップリング部材18yと駆動側カップリング部材43yとが突き当たり、軸方向における感光体ドラム11yの位置決めがなされる。
また、本実施形態における駆動側カップリング部材43yは、図12に示すように、シャフト42y(図11参照)が配設される領域43fの周囲に、この領域43fに向かって突出した複数の突出部43gを備えている。各突出部43gにおける側面は、駆動側カップリング部材43yの軸方向に沿って平坦状(ストレート状)に形成されている。一方、伝達カップリング部材46yは、図12および図13に示すように、シャフト42yが配設される領域の周囲に、駆動側カップリング部材43yとの対向面46dから駆動側カップリング部材43y側に突出し、連結の際に突出部43gの間に入り込む複数の突出部46bを備えている。なお、本実施形態における突出部46bの側面は、伝達カップリング部材46yの軸方向に沿って平坦状(ストレート状)に形成されている。
本実施形態では、伝達カップリング部材46yと駆動側カップリング部材43yとが連結され伝達カップリング部材46yが回転駆動した際、突出部43gの側面と突出部46bの側面との接触(噛み合い)によって駆動力の伝達が行われる。なお、突出部43gおよび突出部46bの側面は上記のとおり軸方向に沿って平坦状にされているため、駆動力の伝達が行われる際、駆動側カップリング部材43yが伝達カップリング部材46yに引き込まれる力は発生しない。なお、本実施形態では、感光体側カップリング部材18y、駆動側カップリング部材43yなどが第1の伝達・解除手段として機能している。また、駆動側カップリング部材43y、伝達カップリング部材46yなどが第2の伝達・解除手段の一例として機能している。
次に、切換ユニット60等の動作について図14〜図16を用いて説明する。
図14は、切換ユニット60の動作を説明するための図である。
ここで、図14(a)は、第1駆動ギア81を回転駆動させた後の状態を示している。第1駆動ギア81を図中矢印Cに示す方向(一方向)に回転駆動させた場合、第1駆動ギア81の回転に連動して第1可動プレート83が上方へスライドする。この結果、第1側進退部材71y,71m,71cの各々は、第1可動プレート83によって回転し、同図に示すように腕部70bが斜め上方を向いた状態となる(以下、本状態を「第2の状態」と称する)。
ここで、図15は、第2の状態における画像形成ユニット10Yの側部を示した断面図である。なお、画像形成ユニット10M,10Cの側部も、画像形成ユニット10Yの側部と同様の状態となっている。
本第2の状態では、第1側進退部材71yは、回転しガイド突起(不図示)によりガイドされる結果、駆動ユニット40に向かって移動する。この結果、伝達カップリング部材46yも駆動ユニット40に向かって移動し、伝達カップリング部材46yと駆動側カップリング部材43yとの連結が解除される。
このため、感光体ドラム11y(図14(a)参照)に対する駆動力の伝達も停止され、駆動ユニット40による感光体ドラム11y(感光体ドラム11m,11cも同様)の回転が停止される。また、本実施形態では、駆動ユニット40による感光体ドラム11yの回転が停止される際、図3(b)に示したように、画像形成ユニット10Y,10M,10Cにおける感光体ドラム11から用紙搬送ベルト30が離間される。このため、用紙搬送ベルト30による感光体ドラム11y,11m,11cの回転も停止される。
一方で、第2の状態においては、図14(a)に示すとおり、第2可動プレート84のスライドは行われないため、駆動側カップリング部材43kと感光体側カップリング部材18kとの連結は維持される(図9参照)。このため、第2の状態においては、感光体ドラム11k(画像形成ユニット10K)を用いての画像形成、即ちモノクロでの画像形成が可能となる。なお、図14(a)に示す状態において、第1駆動ギア81を図中矢印Cとは逆方向(他方向)に回転駆動させれば、駆動ユニット60は、図8に示す状態となりフルカラーでの画像形成が可能となる。
ここで、第2駆動ギア82は、カバー2(図1参照)が開かれる際、カバー2に連動して矢印Dに示す方向(図14(b)参照)に回転駆動する構成となっている。そして、カバー2の開放に連動して第2駆動ギア82が回転駆動すると、第2可動プレート84が上方へスライドするとともに、突き当て部84gによって第1可動プレート83も上方へスライドする。また、第2可動プレート84および第1可動プレート83の上方へのスライドに伴い、第1側進退部材71および第2側進退部材70の各々は回転する。
図16は、第1側進退部材71および第2側進退部材70が回転した後の画像形成ユニット10Yの側部を示している。
第1側進退部材71および第2側進退部材70が回転すると、同図に示すように、第1側進退部材71yおよび第2側進退部材70yが駆動ユニット40方向へ移動するとともに、これらの部材の移動に伴い伝達カップリング部材46yおよび駆動側カップリング部材43yも駆動ユニット40方向へ移動する。この結果、駆動側カップリング部材43y,43m,43cと感光体側カップリング部材18y,18m,18cとの連結が解除される。また、第2側進退部材70kも駆動ユニット40方向へ移動し、図10に示したように、駆動側カップリング部材43kと感光体側カップリング部材18kとの連結も解除される。即ち、カバー2の開放によって駆動側カップリング部材43と感光体側カップリング部材18との全ての連結が解除される。
なお、本実施形態における画像形成ユニット10Kの側部と、画像形成ユニット10Y,10M,10Cの側部とは、上記の通りほぼ同様に構成されている。このようにほぼ同様の構成とすることで部品の共通化、共用化などが可能となる。ところで、本実施形態における画像形成ユニット10Kの側部では、モノクロモードとフルカラーモードとの切換時において、駆動側カップリング部材43kと伝達カップリング部材46kとの連結/連結解除は行われない。このため、画像形成ユニット10Kの側部は、例えば、伝達カップリング部材46kを省略し、シャフト42kから駆動側カップリング部材43kに直接駆動力が伝達される構成とすることもできる。付言すれば、カバー2の開放が行われた際に、駆動側カップリング部材43kと感光体側カップリング部材18kとの連結が解除される構成とすることができれば、画像形成ユニット10Kの側部は、他の構成とすることができる。
ここで、図17は、カバー2等を含め、切換ユニット60の側部を示した図である。なお、本図においては、カバー2を簡略化して表示している。
上述のとおり、本実施形態では、第1可動プレート83に設けられたラックギア部83dに噛み合う第1駆動ギア81、第2可動プレート84に設けられたラックギア部84eに噛み合う第2駆動ギア82が配設されている。また、本実施形態では更に、回転可能に配設され第2駆動ギア82に噛み合う第1ギア87、同じく回転可能に配設され第1ギア87に噛み合う第2ギア88が配設されている。さらに、カバー2が開かれた際に第2ギア88を回転駆動させる回転機構90が配設されている。
ここで、図18は、回転機構90を説明するための図である。なお、図18(a)は、カバー2を含め回転機構90を示した斜視図であり、図18(b)は、回転機構90の側面図である。なお、図18(b)においては、カバー2、連動腕2aの図示を省略するとともに、第3可動プレート92を簡略化して表示している。
回転機構90は、一端部がカバー2の背部に取り付けられカバー2の開閉動作に連動して移動する連動腕2aと、連動腕2aの他端部に貫通配設された貫通シャフト2bとを備えている。また、回転機構90は、スライド可能に配設された第3可動プレート92と、第3可動プレート92をガイドするガイド部材91と、第3可動プレート92の下辺に取り付けられ第2ギア88と噛み合うラックギア部材93とを備えている。
本実施形態におけるガイド部材91は、連動腕2aの両側部に2枚配設されている。また、ガイド部材91は、装置本体3(図1参照)側に固定されている。ガイド部材91の各々は、長尺状且つ板状に形成されるとともに装置本体3側に固定されるガイド本体部91aと、ガイド本体部91aに貫通配設されガイド本体部91aの長手方向に沿って形成されたガイド側長穴91bと、ガイド側長穴91bを取り囲むように形成され第3可動プレート92のスライド方向を規定するためのガイド側突出部91cとを備えている。
一方、第3可動プレート92は、ガイド部材91と同様に、連動腕2aの両側部に2枚配設されている。なお、第3可動プレート92は、連動腕2aとガイド部材91との間に配設される。第3可動プレート92の各々は、長尺状且つ板状に形成されたプレート側本体部92aと、プレート側本体部92aに貫通配設されプレート側本体部92aの長手方向に沿って形成されたプレート側長穴92bとを備えている。なお、このプレート側長穴92bの内部には、貫通シャフト2bが配設される。また、プレート側長穴92bの全長L2は、ガイド側長穴91bの全長L1よりも小さく形成されている。
さらに、第3可動プレート92の各々は、プレート側長穴92bを取り囲むように形成されガイド側長穴91bの内部に突出するように配設されたプレート側突出部92cを備えている。このプレート側突出部92cは、ガイド側突出部91cに接触するように配設されており、ガイド側突出部91cとともに第3可動プレート92のスライド方向を規定する。
ラックギア部材93は、両プレート側本体部92aを跨る形で配設されるとともに、プレート側本体部92aの下縁部に固定されている。
例えばフルカラーの画像形成が終了した時点においては、同図に示すように、第3可動プレート92がガイド部材91の図中右方側に位置するとともに、貫通シャフト2bがプレート側長穴92bの長手方向中央部に配設される。そして、この状態からカバー2が開かれると、連動腕2aに連動して貫通シャフト2bは図中矢印Fに示す方向に移動する。以下、回転機構90の動作について詳細に説明する。
図19は、回転機構90の動作を説明するための図である。なお、図19(a)は、図18(b)と同じ状態を示している。
図19(a)の状態にてカバー2(図18(a)参照)が開かれると、カバー2に連動して連動腕2aも移動する。この結果、図中矢印Fに示すように、貫通シャフト2bがプレート側長穴92bの左端部方向に移動する。
そして、カバー2がさらに開かれると、図19(b)に示すように、貫通シャフト2bがプレート側長穴92bの左端部にて、プレート側本体部92aに突き当たる。そして、カバー2が更に開かれると、貫通シャフト2bの移動とともに第3可動プレート92の図中左方(矢印G参照)への移動が開始される。
そして、第3可動プレート92の左方への移動が開始されると、ラックギア部材93に噛み合った第2ギア88は、図中矢印Hに示す方向に回転を開始する。そして、第2ギア88の回転が開始されると、第2駆動ギア82(図17参照)の回転も開始され、第2可動プレート84の上方へスライドが開始される。また、第2可動プレート84の上方へのスライドに伴い第1可動プレート83の上方へのスライドも開始される。
そして、カバー2が完全に開かれると、図19(c)に示すとおり、第3可動プレート92がガイド部材91の左方側に位置するとともに、第1可動プレート83および第2可動プレート84(図17参照)の上方へのスライドが完了する。
そして、図19(c)の状態からカバー2の閉動作が開始されると、貫通シャフト2bは、プレート本体部92aの左端部から離れ、プレート側長穴92b内を、図中矢印Jに示す方向に移動する。そして、カバー2が完全に閉じられると、貫通シャフト2bは、図19(d)に示すように、プレート側長穴92bの右端に配設される。
なお、本実施形態における回転機構90は、カバー2が閉じられる際、貫通シャフト2bがプレート側本体部92aに突き当たらない構成となっている。この結果、カバー2の閉動作によっては、第3可動プレート92のスライドは行われない。このため、カバー2の閉動作によっては、第2ギア88の回転駆動も行われず、第2駆動ギア82の回転駆動や第2可動プレート84等のスライドも行われない。
そして、図19(d)に示すように、第2ギア88を図中矢印Kに示す方向に回転駆動させると、第3可動プレート92は図中右方(矢印M参照)にスライドする。この結果、回転機構90は、初期状態(図19(a)、(e)に示す状態)となる。なお、詳細は後述するが、第2ギア88の回転駆動は、第2可動プレート84(図17参照)の下方へのスライドにより行われる。
ここで、カバー2の開閉動作が行われる際の進退部材70等の動作について、図19とともに説明する。
図20は、回転機構90が図19(b)の状態にある切換ユニット60の側部を示したものである。カバー2の開放を開始すると、図19(a)を用いて説明したとおり、貫通シャフト2bがプレート側長穴92bの左端部方向に移動する。この結果、回転機構90は図19(b)に示す状態となるとともに、カバー2等は図20に示す状態となる。
そして、図20に示す状態から更にカバー2の開放を行うと、図19(b)を用いて説明したとおり、第3可動プレート92が矢印Gに示す方向にスライドするとともに、第2ギア88が矢印Hに示す方向に回転をする。この結果、図20に示すとおり、第2駆動ギア82が図中矢印Nに示す方向に回転を開始する。このため、第2可動プレート84の上方(図中矢印P参照)へのスライドも開始される。また、第1可動プレート83も、突き当て部84gにより押圧され、上方へのスライドを開始する。さらに、第1可動プレート83および第2可動プレート84の上方へのスライドに伴い、第1側進退部材71y,71m,71c、第2側進退部材70y,70m,70c,70kが図中矢印Qに示す方向に回転を開始する。
ここで、図21は、カバー2の開放が終了した後の状態を示している。
カバー2の開放が終了すると、回転機構90が図19(c)に示した状態となるとともに、第1可動プレート83および第2可動プレート84の上方へのスライドも終了する。そして、第1可動プレート83および第2可動プレート84の上方へのスライドが終了すると、第1側進退部材71y,71m,71c、第2側進退部材70y,70m,70c,70kの回転も終了し、図21に示すとおり、腕部70bが斜め上方を向いた状態となる。
この結果、伝達カップリング部材46y(図11参照)、伝達カップリング部材46m,46c、即ち全ての伝達カップリング部材が駆動ユニット40に向かって移動する。また、全ての駆動側カップリング部材43が駆動ユニット40に向かって移動し、駆動側カップリング部材43と感光体側カップリング部材18との連結が全て解除された状態となる。また、カバー2の開放が終了すると、図2にも示したとおり、画像形成ユニット10が露出した状態となる。このため、カバー2の開放によりユーザ等による画像形成ユニット10の交換が可能となる。なお、駆動側カップリング部材43と感光体側カップリング部材18との連結が解除された場合、駆動側カップリング部材43は、感光体側カップリング部材18に干渉しない位置に配置される。また、本実施形態では、フルカラーの画像形成が終了した時点からカバー2が開放された際の動作について説明したが、モノクロの画像形成が終了した時点からカバー2が開放された場合、第2可動プレート84のみが上方へスライドする。
そして、画像形成ユニット10が交換等され、カバー2が閉じられると、回転機構90は図19(d)に示す状態となり、切換ユニット60の側部は図22に示す状態となる。なお、画像形成ユニット10の交換等がなされカバー2が閉じられると、画像形成ユニット10の各々は、上述のとおり、用紙搬送ベルト30を介し転写ロール31により押圧されることで、装置本体3の所定位置に配置される。
図19(d)を用いて説明したとおり、カバー2が閉じられる際には、第3可動プレート92のスライドは行われず、また、第2駆動ギア82等の回転駆動も行われない。このため、第1側進退部材71y,71m,71c、第2側進退部材70y,70m,70c,70kの回転も行われない。この結果、カバー2の閉動作が行われたとしても、伝達カップリング部材46y,46m,46cと、駆動側カップリング部材43y,43m,43cとの連結は行われず、解除されたままとなる。また、駆動側カップリング部材43y,43m,43c,43kと、感光体側カップリング部材18y,18m,18c,18k,との連結も行われず、解除されたままとなる。
そして、カバー2が完全に閉じられ不図示のセンサから所定の出力がなされると、不図示のモータによって第1駆動ギア81が図中矢印Tに示す方向に回転駆動する。この結果、第1可動プレート83の下方へのスライドが開始されるとともに、第1可動プレート83のスライドによって第2可動プレート84の下方へのスライドも開始される。これにより、各第1側進退部材71、各第2側進退部材70も図中矢印Sに示す方向に回転を開始する。この結果、伝達カップリング部材46y,46m,46cと、駆動側カップリング部材43y,43m,43cとの連結が行われる。
また、カバー2によって既に所定位置に配置されている画像形成ユニット10の各々に対して、駆動側カップリング部材43y,43m,43c,43kが進出し、駆動側カップリング部材43y,43m,43c,43kと、感光体側カップリング部材18y,18m,18c,18kとの連結がなされる。
さらに、第2可動プレート84の下方へのスライドによって、第2駆動ギア82も図中矢印Tに示す方向に回転を開始するとともに、第2ギア88は図中矢印Kに示す方向に回転を開始する。この結果、図19(d)にも示したとおり、第3可動プレート92は、図中矢印Mに示す方向にスライドする。この結果、切換ユニット60は、図17に示した状態(初期状態)に戻る。
―第2の実施形態―
次に、第2の実施形態について説明する。図23は、第2の実施形態における切換ユニット60等を示した斜視図である。なお、第1の実施形態と同様の機能については、同様の符号を用いここではその説明を省略する。
ここで、第2の実施形態は、第2可動プレート84と第2側進退部材70との間に配設された第1側進退部材71を第2可動プレート84に形成した長穴を通じて動作させることを主な特徴としている。
より詳細に説明すると、図23(a)に示すように、本実施形態における第2可動プレート84は、第1突出部84aと第2突出部84bとの間に、第2可動プレート84の長手方向に沿って形成された上部長穴84gを備えている。また、第2突出部84bと第3突出部84cとの間、第3突出部84cと第4突出部84dとの間にも、同じく長手方向に沿って形成された中部長穴84h、下部長穴84jを備えている。
一方、第1可動プレート83は、上部長穴84gおよび第1側進退部材71cにおける貫通孔70d(図7参照)に貫通配設される第1突出部83e、中部長穴84hおよび第1側進退部材71mにおける貫通孔70dに貫通配設される第2突出部83f、下部長穴84jおよび第1側進退部材71yにおける貫通孔70dに貫通配設される第3突出部83gを備えている。
本実施形態では、第1側進退部材71を、第1可動プレート83と第2可動プレート84との間ではなく、第2可動プレート84と第2側進退部材70との間に配設しているため、第1可動プレート83と第2可動プレート84との間隙Wを小さくすることができる。なお、本実施形態において第1駆動ギア81を不図示のモータにより駆動させると、第1可動プレート83の上方へのスライドに伴い、第1側進退部材71y,71m,71cが回転し、図23(b)に示す状態となる。
―第3の実施形態―
次に、第3の実施形態について説明する。図24は、第3の実施形態における切換ユニット60等を示した斜視図である。なお、第1の実施形態と同様の機能については、同様の符号を用いここではその説明を省略する。
ここで、第3の実施形態は、画像形成ユニット10Y,10M,10Cの各々に対応して第1側進退部材71を設けず、1つの第1側進退部材71mによって、フルカラーによる画像形成とモノクロによる画像形成とを切り替え可能とした点を主な特徴点としている。なお、本実施形態では、第2の実施形態と同様に、第2可動プレート84と第2側進退部材70との間に第1側進退部材71mを配設している。
より詳細に説明すると、本実施形態における第2可動プレート84は、第2突出部84bと第3突出部84cとの間に、第2可動プレート84の長手方向に沿って形成された長穴84mを1つ備えている。一方で、第1可動プレート83は、長穴84mおよび第1側進退部材71mにおける貫通孔70d(図7参照)に貫通配設される突出部83hを備えている。また、本実施形態では、駆動側カップリング部材43mから駆動側カップリング部材43cへと駆動力を伝達する第1ギアG1と、駆動側カップリング部材43mから駆動側カップリング部材43yへと駆動力を伝達する第2ギアG2と、が設けられている。
本図に示す状態(第1可動プレート83が下方に位置する状態)においては、伝達カップリング部材46mからの駆動力が、駆動側カップリング部材43mおよび伝達ギアG1を介し駆動側カップリング部材43cに伝達される。また、伝達カップリング部材46mからの駆動力が、駆動側カップリング部材43mおよび第2ギアG2を介し駆動側カップリング部材43yに伝達される。このため、全ての感光体ドラム11が回転駆動可能となり、フルカラーでの画像形成が可能となる。一方、第1駆動ギア81を回転駆動させ第1可動プレート83を上方へスライドさせると、伝達カップリング部材46mと駆動側カップリング部材43mとの連結が解除される。このため、画像形成ユニット10Y,10M,10Cにおける感光体ドラム11は、その回転が停止され、感光体ドラム11kによるモノクロの画像形成が可能となる。
なお、本実施形態においては、カバー2が開放され第2可動プレート84が上方へスライドする際、第1可動プレート83は、突出部83hが第2可動プレート84によって押圧されることで、上方へスライドする。また、本実施形態では、駆動側カップリング部材43mから駆動側カップリング部材43y,43cへと駆動力が伝達される例を説明したが、例えば、駆動側カップリング部材43yから駆動側カップリング部材43m,43cへと駆動力が伝達される構成とすることもできる。
本実施形態では、上記のとおり、画像形成ユニット10Y,10M,10Cの各々に対応して第1側進退部材71を設けず、1つの第1側進退部材71mによってフルカラーによる画像形成とモノクロによる画像形成とを切り替えている。1つの第1側進退部材71によって切り替え可能とした場合、この第1側進退部材71のみを管理等すればよく、第1側進退部材71が複数設けられた場合に比べ、切り替えの確実性を高めることができる。
―第4の実施形態―
次に、第4の実施形態について説明する。図25は、第4の実施形態における切換ユニット60等を示した斜視図である。なお、第1の実施形態と同様の機能については、同様の符号を用いここではその説明を省略する。
ここで、本第4の実施形態は、第3の実施形態と同様に、画像形成ユニット10Y,10M,10Cの各々に対応して第1側進退部材71を設けず、1つの第1側進退部材71mによってフルカラーによる画像形成とモノクロによる画像形成とを切り替え可能とした点を主な特徴点としている。
より詳細に説明すると、本実施形態では、シャフト42mにより回転駆動する伝達カップリング部材46mの対向位置に、伝達カップリング部材46mからの駆動力を受け回転駆動する受動カップリング部材49mが更に配設される。この受動カップリング部材49mは、シャフト48mの端部に取り付けられており、受動カップリング部材49mが回転駆動した際、シャフト48mも回転駆動する構成となっている。また、本実施形態では、シャフト48mから駆動側カップリング部材43cが取り付けられたシャフト48cへと駆動力を伝達するギア部G3と、シャフト48mから駆動側カップリング部材43yが取り付けられたシャフト48yへと駆動力を伝達するギア部G4とが配設される。
本図に示す状態(第1可動プレート83が下方に位置する状態)においては、伝達カップリング部材46mからの駆動力は、受動カップリング部材49m、シャフト48m、ギア部G3、およびシャフト48cを介して駆動側カップリング部材43cに伝達される。また、伝達カップリング部材46mからの駆動力は、受動カップリング部材49m、シャフト48m、ギア部G4、およびシャフト48yを介して駆動側カップリング部材43yに伝達される。このため、全ての感光体ドラム11が回転駆動可能となり、フルカラーでの画像形成が可能となる。一方、第1駆動ギア81を回転駆動させ第1可動プレート83を上方へスライドさせると、伝達カップリング部材46mと受動カップリング部材49mとの連結が解除される。このため、画像形成ユニット10Y,10M,10Cにおける感光体ドラム11は、その回転が停止され、感光体ドラム11kによるモノクロの画像形成が可能となる。
本発明が適用される画像形成装置の全体構成を示す図である。 カバーが開いた状態における画像形成装置を示した図である。 用紙搬送ベルトの周辺を詳細に示した説明図である。 画像形成ユニットの一側部側を示した斜視図である。 画像形成ユニット等を駆動ユニット側から見た斜視図である。 切換ユニット等を駆動ユニット側から示した斜視図である。 第2可動プレートおよび第2側進退部材を示した斜視図である。 第1可動プレート等を含め、切換ユニット等を模式的に示した図である。 第1の状態における画像形成ユニットの一側部側を示した断面図である。 第2可動プレートが上方へスライドした後における第2側進退部材等を示した断面図である。 画像形成ユニットの側部を示した断面図である。 感光体側カップリング部材、駆動側カップリング部材、および伝達カップリング部材を示した斜視図である。 感光体側カップリング部材、駆動側カップリング部材、および伝達カップリング部材を示した斜視図である。 切換ユニットの動作を説明するための図である。 第2の状態における画像形成ユニットの側部を示した断面図である。 第1側進退部材および第2側進退部材の各々が回転した後の画像形成ユニットの側部を示している。 カバー等を含め、切換ユニットの側部を示した図である。 回転機構を説明するための図である。 回転機構の動作を説明するための図である。 回転機構が図19(b)の状態にある切換ユニットの側部を示したものである。 カバーの開放が終了した後の状態を示している。 切換ユニットの側部を示した図である。 第2の実施形態における切換ユニット等を示した斜視図である。 第3の実施形態における切換ユニット等を示した斜視図である。 第4の実施形態における切換ユニット等を示した斜視図である。
符号の説明
1…画像形成装置、2…カバー、3…装置本体、11…感光体ドラム、18…感光体側カップリング部材、18d…形成面、30…用紙搬送ベルト、42y…シャフト、43…駆動側カップリング部材、43d…接触面、46y…伝達カップリング部材、70…第2側進退部材、71…第1側進退部材、81…第1駆動ギア、82…第2駆動ギア、83…第1可動プレート、84…第2可動プレート、M3…モータ

Claims (7)

  1. 回転可能に設けられ、トナー像を保持する像保持体と、
    前記像保持体に対する回転駆動力の伝達/解除を行う第1の伝達・解除手段と、
    前記第1の伝達・解除手段により回転駆動力が伝達される状態にて、当該第1の伝達・解除手段に対する回転駆動力の伝達/解除を行う第2の伝達・解除手段と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記第1の伝達・解除手段および前記第2の伝達・解除手段は、カップリング部材の連結/連結解除により回転駆動力の伝達/解除を行うことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記第1の伝達・解除手段は、前記像保持体の回転に連動可能に設けられた第1のカップリング部材に対し回転駆動力を与える第2のカップリング部材を当該第1のカップリング部材に対し連結/連結解除を行うことで前記回転駆動力の伝達/解除を行い、
    前記第2の伝達・解除手段は、前記第2のカップリング部材に対して回転駆動力を与える第3のカップリング部材を当該第2のカップリング部材に対し連結/連結解除を行うことで前記回転駆動力の伝達/解除を行い、
    前記第2のカップリング部材は、前記第1のカップリング部材に対して回転駆動力を与える際、当該第1のカップリング部材を当該第2のカップリング部材側に引き込む力を発生させ、
    前記第3のカップリング部材は、前記第2のカップリング部材を当該第3のカップリング部材側に引き込む力を発生させずに当該第2のカップリング部材に対して回転駆動力を与えることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  4. 前記第2のカップリング部材は、前記第1のカップリング部材と連結した際に相互の連結部をかみ合わせることで当該第1のカップリング部材に回転駆動力を与え、当該回転駆動力を与える際に当該連結部において相互に噛み合う面が前記第2のカップリング部材側に引き込む力を発生させるように傾斜した傾斜面であり、
    前記第3のカップリング部材は、前記第2のカップリング部材と連結した際に相互の連結部をかみ合わせることで当該第2のカップリング部材に回転駆動力を与え、当該回転駆動力を与える際に当該連結部において相互に噛み合う面が当該第3のカップリング部材の軸方向に沿った面であることを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
  5. 前記第1の伝達・解除手段は、前記像保持体の回転に連動可能に設けられた第1のカップリング部材に対し回転駆動力を与える第2のカップリング部材を当該第1のカップリング部材に対し進退させ当該第1のカップリング部材に対して連結/連結解除を行うことで前記回転駆動力の伝達/解除を行い、
    前記第2のカップリング部材は、前記進退の方向に交差する方向への移動が規制されて設けられることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  6. 前記第2の伝達・解除手段は、前記第2のカップリング部材に対し回転駆動力を与える第3のカップリング部材を当該第2のカップリング部材に対し進退させ当該第2のカップリング部材に対して連結/連結解除を行うことで前記回転駆動力の伝達/解除を行い、
    前記第3のカップリング部材の進退は、前記第2のカップリング部材の内部まで挿入されたガイド部材によってガイドされることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
  7. 前記像保持体は、複数設けられ、
    前記第1の伝達・解除手段は、前記複数設けられた像保持体の各々に対応して複数設けられ、
    前記第2の伝達・解除手段は、前記複数設けられた第1の伝達・解除手段うちの一部に対応して設けられ、当該一部の第1の伝達・解除手段に対して回転駆動力の伝達/解除を行うことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
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