JP2012103407A - 回転体規制装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】歯車機構を用いて回転体を予め定められた回転位置で規制する回転体規制装置において、歯車機構の歯車の設計自由度を向上させるようにする。
【解決手段】現像装置７０と共に回転する回転体歯車１１０に噛み合って回転される大歯車１２０の回転軸１１８に小歯車１２２を設け、ロックレバー１２４を小歯車１２２に噛み合う位置に移動させて小歯車１２２の回転を固定することにより、大歯車１２０と回転体歯車１１０を介して現像装置７０を所望の回転角度位置で規制するに際して、小歯車１２２の歯数Ｚｃを、回転体歯車１１０の歯数Ｚａと大歯車１２０の歯数Ｚｂの最小公倍数に対して回転体歯車１１０の歯数Ｚａで除算した数値の整数倍に設定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転体規制装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。

特許文献１には、潜像が形成される像担持体３と、ステッピングモータにより回転駆動される現像剤を搬送する現像ローラ６ａを有し潜像を現像する現像器６と、回転軸中心に現像器６を支持して像担持体３に対向する現像位置に回転移動させるロータリー現像装置８とを備え、像担持体３に形成された潜像を現像位置で現像器６により現像し、該現像された現像剤像を転写位置で媒体１２に転写して画像を形成するように構成した画像形成装置において、ステッピングモータにより現像位置にある現像ローラ６ａを像担持体３の潜像領域で回転駆動し、像担持体３の非潜像領域で回転を停止させて回転駆動時の電流より低い電流で同一の位相に保持しホールド状態とすることが開示されている。

特開２００５−６２６５９号公報

歯車機構を用いて回転体を予め定められた回転位置で規制する回転体規制装置において、歯車機構の歯車の設計自由度を向上させるようにする。

本発明の請求項１の回転体規制装置は、回転体の回転軸に設けられ、前記回転体と共に回転され、歯数Ｚａを有する第１歯車と、前記第１歯車に噛み合い、歯数Ｚｂ（≠歯数Ｚａ×整数ｎ）を有する第２歯車と、前記第２歯車の回転軸に設けられ、前記第２歯車と共に回転され、前記歯数Ｚａと前記歯数Ｚｂの最小公倍数を前記歯数Ｚａで除算した数値の整数倍の歯数Ｚｃを有する第３歯車と、前記第３歯車に向けて移動可能とされ、前記第３歯車に噛み合う位置に移動して前記第３歯車の回転を規制する規制部材と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項２の回転体規制装置は、請求項１記載の回転体規制装置において、前記第１歯車は、前記回転体を回転駆動するための駆動手段に接続されて回転される歯車であることを特徴とする。

本発明の請求項３の画像形成装置は、前記回転体に設けられ、画像の形成に供される現像剤が充填された複数の現像器と、前記複数の現像器のうちの特定の現像器が現像位置に配置される状態で前記回転体の回転を規制する請求項１または請求項２記載の回転体規制装置と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の回転体規制装置によれば、第１歯車の歯数Ｚａと第２歯車の歯数Ｚｂが整数倍となる関係を満たさなくても、回転体を予め定められた回転位置で規制することができ、かつ、歯車機構の歯車の設計自由度を向上させることができる。

本発明の請求項２に記載の回転体規制装置によれば、駆動手段の出力を回転体に伝達するための歯車を第１歯車として代用することができる。

本発明の請求項３に記載の画像形成装置によれば、特定の現像器を画像形成装置における現像位置で規制することができる。

本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。 本実施形態に係る感光体周辺の構成を示す概略図である。 本実施形態に係るロック装置の動作態様を示す側面図である。 本実施形態に係るロック装置の動作態様を示す、図３と同様な側面図である。 本実施形態に係るロック装置の比較例としてのロック機構の構成を示す図３と同様な側面図である。

以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。

（画像形成装置の基本構成）
まず、本実施形態に係る画像形成装置の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。

画像形成装置１０は、記録用紙Ｐが収容される用紙収容部１２と、用紙収容部１２の上に設けられ用紙収容部１２から供給される記録用紙Ｐに画像形成を行う画像形成部１４と、画像形成部１４の上に設けられ読取原稿Ｇを読み取る原稿読取部１６と、画像形成部１４内に設けられ画像形成装置１０の各部の動作を制御する制御部２０と、を含んで構成されている。なお、以後の説明では、画像形成装置１０の装置本体１０Ａの上下方向を矢印Ｖ方向、水平方向を矢印Ｈ方向と記載する。

用紙収容部１２は、サイズの異なる記録用紙Ｐが収容される第１収容部２２、第２収容部２４、及び第３収容部２６が設けられている。第１収容部２２、第２収容部２４、及び第３収容部２６には、収容された記録用紙Ｐを画像形成装置１０内に設けられた搬送路２８に送り出す送り出しロール３２が設けられている。搬送路２８における送り出しロール３２よりも下流側には、記録用紙Ｐを一枚ずつ搬送するそれぞれ一対の搬送ロール３４及び搬送ロール３６が設けられている。また、搬送路２８における記録用紙Ｐの搬送方向で搬送ロール３６よりも下流側には、記録用紙Ｐを一端停止させるとともに、決められたタイミングで後述する二次転写位置へ送り出す位置合せロール３８が設けられている。

搬送路２８の上流側部分は、画像形成装置１０の正面視において、矢印Ｖ方向に向けて用紙収容部１２の左側から画像形成部１４の左側下部まで直線状に設けられている。また、搬送路２８の下流側部分は、画像形成部１４の左側下部から画像形成部１４の右側面に設けられた排紙部１５まで設けられている。さらに、搬送路２８には、記録用紙Ｐの両面に画像形成を行うために記録用紙Ｐが搬送及び反転される両面搬送路２９が接続されている。

両面搬送路２９は、画像形成装置１０の正面視において、搬送路２８と両面搬送路２９の切り替えが行われる第１切替部材３１と、画像形成部１４の右側下部から用紙収容部１２の右側まで矢印Ｖ方向に直線状に設けられた反転部３３と、反転部３３に搬送された記録用紙Ｐの後端が進入するとともに矢印Ｈ方向に搬送される搬送部３７と、反転部３３と搬送部３７の切り替えが行われる第２切替部材３５と、を有している。そして、反転部３３には一対の搬送ロール４２が間隔をあけて複数箇所に設けられており、搬送部３７には一対の搬送ロール４４が間隔をあけて複数箇所に設けられている。

第１切替部材３１は三角柱状の部材であり、図示しない駆動手段によって先端部が搬送路２８又は両面搬送路２９のいずれか一方に移動されることで、記録用紙Ｐの搬送方向を切り替えるようになっている。同様に、第２切替部材３５は三角柱状の部材であり、図示しない駆動手段によって先端部が反転部３３又は搬送部３７のいずれか一方に移動されることで、記録用紙Ｐの搬送方向を切り替えるようになっている。なお、搬送部３７の下流側端部は、搬送路２８の上流側部分にある搬送ロール３６の手前側に図示しない案内部材により接続されている。また、画像形成部１４の左側面には、折り畳み式の手差給紙部４６が設けられており、手差給紙部４６から搬送路２８の位置合せロール３８へ記録用紙Ｐを搬送可能とされている。

原稿読取部１６は、読取原稿Ｇを１枚ずつ搬送する原稿搬送装置５２と、原稿搬送装置５２の下側に配置され読取原稿Ｇが載せられるプラテンガラス５４と、原稿搬送装置５２によって搬送された読取原稿Ｇ又はプラテンガラス５４に載せられた読取原稿Ｇを読み取る原稿読取装置５６とが設けられている。原稿搬送装置５２は、一対の搬送ロール５３が複数配置された搬送路５５を有しており、搬送路５５の一部は記録用紙Ｐがプラテンガラス５４上を通るように配置されている。また、原稿読取装置５６は、プラテンガラス５４の左端部に静止した状態で原稿搬送装置５２によって搬送された読取原稿Ｇを読み取り、又は矢印Ｈ方向に移動しながらプラテンガラス５４に載せられた読取原稿Ｇを読み取るようになっている。

一方、画像形成部１４には、装置本体１０Ａの中央部に円筒状の感光体６２が設けられている。感光体６２は、図示しない駆動手段によって矢印＋Ｒ方向（図１における時計回り方向）に回転すると共に光照射によって形成される静電潜像を保持するようになっている。また、感光体６２の上方で且つ感光体６２の外周面と対向する位置には、感光体６２の表面を帯電するコロトロン方式の帯電装置６４が設けられている。

感光体６２の回転方向における帯電装置６４よりも下流側で且つ感光体６２の外周面と対向する位置には、露光装置６６が設けられている。露光装置６６は、帯電装置６４により帯電した感光体６２の外周面に各トナー色に対応した画像信号に基づき、光を照射（露光）して静電潜像を形成するようになっている。

感光体６２の回転方向で露光装置６６の露光光が照射される部位よりも下流側には、感光体６２の外周面に形成された静電潜像を決められた色のトナーで現像して可視化させる回転切り替え式の現像装置７０が設けられている。なお、現像装置７０の具体的な構成については後述する。

感光体６２の回転方向で現像装置７０よりも下流側であり且つ感光体６２の下側には、感光体６２の外周面に形成されたトナー画像が転写される中間転写ベルト６８が設けられている。中間転写ベルト６８は、無端状であり、制御部２０により回転駆動される駆動ロール６１、中間転写ベルト６８に張力を付与するための張力付与ロール６３、中間転写ベルト６８の裏面に接触して従動回転する複数の搬送ロール６５、及び後述する二次転写位置において中間転写ベルト６８の裏面に接触して従動回転する補助ロール６９に巻き掛けられている。そして、中間転写ベルト６８は、駆動ロール６１が回転することにより、矢印−Ｒ方向（図２における反時計回り方向）に周回移動するようになっている。

また、中間転写ベルト６８を挟んで感光体６２の反対側には、感光体６２の外周面に形成されたトナー画像を中間転写ベルト６８に一次転写させる一次転写ロール６７が設けられている。一次転写ロール６７は、感光体６２と中間転写ベルト６８とが接触する位置から中間転写ベルト６８の移動方向下流側に離れた位置で、中間転写ベルト６８の裏面に接触している。そして、一次転写ロール６７は、図示しない電源から通電されることにより、接地されている感光体６２との電位差で感光体６２のトナー画像を中間転写ベルト６８に一次転写するようになっている。

さらに、中間転写ベルト６８を挟んで補助ロール６９の反対側には、中間転写ベルト６８上に一次転写されたトナー画像を記録用紙Ｐに二次転写させる二次転写ロール７１が設けられており、二次転写ロール７１と補助ロール６９との間が記録用紙Ｐへトナー画像を転写する二次転写位置とされている。二次転写ロール７１は、中間転写ベルト６８の表面に接触している。そして、二次転写ロール７１は、図示しない電源から通電されることにより、接地されている補助ロール６９との電位差で中間転写ベルト６８のトナー画像を記録用紙Ｐに二次転写するようになっている。

また、中間転写ベルト６８を挟んで駆動ロール６１の反対側には、中間転写ベルト６８の二次転写後の残留トナーを回収する現像剤回収装置の一例としてのクリーニング装置１００が設けられている。クリーニング装置１００では、クリーニングブレード１０６が中間転写ベルト６８に接触してトナーを掻き取るようになっている。このクリーニング装置１００のクリーニングブレード１０６及び二次転写ロール７１は、各色のトナー画像が中間転写ベルト６８に多重（一次）転写され且つ記録用紙Ｐ上に二次転写されるまで、中間転写ベルト６８の外周面から離れるようになっている。

さらに、中間転写ベルト６８の周囲で張力付与ロール６３と対向する位置には、中間転写ベルト６８の表面に付されたマーク（図示省略）を検知することで中間転写ベルト６８上の予め定めた基準位置を検出し、画像形成処理の開始タイミングの基準となる位置検出信号を出力する位置検出センサ８３が設けられている。

感光体６２の回転方向で一次転写ロール６７よりも下流側には、中間転写ベルト６８に一次転写されずに感光体６２の表面に残留した残留トナー等を清掃するクリーニング装置７３が設けられている。クリーニング装置７３は、感光体６２表面に接触するクリーニングブレード７３Ａ及びブラシロール７３Ｂにより残留トナー等を回収する構成となっている。回収された残留トナー等は、内部にオーガを備えるトナー送出装置７３Ｃによってクリーニング装置７３の外部に送り出される。また、感光体６２の回転方向でクリーニング装置７３の上流側（一次転写ロール６７よりも下流側）には、感光体６２の外周面に光を照射して除電を行う除電装置８１が設けられている。除電装置８１は、クリーニング装置７３による残留トナー等の回収前に感光体６２の外周面に光を照射して除電することで静電気による付着力を低減し、残留トナー等の回収率を高めるためのものである。なお、クリーニング装置７３の下流側で且つ帯電装置６４の上流側に、残留トナー等の回収後の除電手段を設けてもよい。

図１に示すように、二次転写ロール７１によるトナー画像の二次転写位置は、前述の搬送路２８の途中に設定されており、搬送路２８における記録用紙Ｐの搬送方向（矢印Ａで図示）で二次転写ロール７１よりも下流側には、二次転写ロール７１によってトナー画像が転写された記録用紙Ｐにトナー画像を定着させる定着装置８０が設けられている。定着装置８０は、記録用紙Ｐのトナー画像面側（上側）に配置され、通電により発熱する熱源を有する加熱ロール８２と、加熱ロール８２の下側に配置され記録用紙Ｐを加熱ロール８２の外周面に向けて加圧する加圧ロール８４とで構成されている。なお、搬送路２８における記録用紙Ｐの搬送方向で定着装置８０よりも下流側には、排紙部１５又は反転部３３へ向けて記録用紙Ｐを搬送する搬送ロール３９が設けられている。

一方、原稿読取装置５６の下側で現像装置７０よりも上側には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）、第１特別色（Ｅ）、第２特別色（Ｆ）の各トナーを収容するトナーカートリッジ７８Ｙ、７８Ｍ、７８Ｃ、７８Ｋ、７８Ｅ、７８Ｆが水平方向に並んで交換可能に設けられている。

なお、第１特別色Ｅ及び第２特別色Ｆは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック以外の特別色（透明を含む）から選択され、または、選択されないようになっている。そして、現像装置７０では、第１特別色Ｅ及び第２特別色Ｆが選択された場合はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、Ｅ、Ｆの６色での画像形成を行い、第１特別色Ｅ及び第２特別色Ｆが選択されない場合はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色での画像形成を行うようになっている。

なお、画像形成装置１０には、装置本体１０Ａに対して開閉される開閉部１０Ｂが、画像形成部１４の右側面に設けられている。

（現像装置の構成）
次に、現像装置７０の具体的な構成について説明する。

現像装置７０は、図２に示すように、装置本体１０Ａ（図１参照）に対して回転軸８５を中心として回転可能に支持された回転体８６を備えている。回転軸８５には、回転体８６と共に回転する第１歯車の一例としての回転体歯車１１０が設けられている。回転体歯車１１０には、駆動手段の一例としての電動モータ１１２の出力軸が接続されている。電動モータ１１２の回転出力が回転体歯車１１０を介して回転体８６に伝達され、回転体８６が回転駆動される。また、回転体歯車１１０には、回転体８６の回転を固定（規制）するための回転体規制装置の一例としてのロック機構１１４が接続されている。ロック機構１１４については、後述する。

回転体８６には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）、第１特別色（Ｅ）、第２特別色（Ｆ）の各トナー色にそれぞれ対応する現像器７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋ、７２Ｅ、７２Ｆが周方向に（図２における反時計回り方向にこの順番で）並んで配置されている。

電動モータ１１２によって回転体８６が中心角で６０°ずつ矢印＋Ｒ方向に回転させられることで、現像処理を行う現像器７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋ、７２Ｅ、７２Ｆが切り替えられ、感光体６２の外周面と対向する現像位置１１６に配置されるようになっている。なお、現像器７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋ、７２Ｅ、７２Ｆは同様の構成となっているため、ここでは現像器７２Ｙについて説明し、他の現像器７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋ、７２Ｅ、７２Ｆについては説明を省略する。

現像器７２Ｙは、本体となるケース部材７６を有しており、ケース部材７６内にトナーカートリッジ７８Ｙ（図１参照）からトナー供給路（図示省略）を経由して供給されるトナー及びキャリアから成る現像剤（図示省略）が充填されている。また、ケース部材７６には、感光体６２の外周面と対向して矩形状の開口部７６Ａが形成されており、開口部７６Ａには、外周面が感光体６２の外周面と対向する現像ロール７４が設けられている。現像ロール７４は、ケース部材７６に回転可能に支持されている。さらに、ケース部材７６内で開口部７６Ａに近い部位には、現像ロール７４により搬送される現像剤の層厚を規制するための板状の規制部材７９が、開口部７６Ａの長手方向に沿って設けられている。

現像ロール７４は、回転可能に設けられた円筒状の現像スリーブ７４Ａと、現像スリーブ７４Ａの内側に固定された複数の磁極から成る磁性部材７４Ｂと、で構成されている。現像ロール７４では、現像スリーブ７４Ａが回転することで現像剤（キャリア）の磁気ブラシが形成されると共に、規制部材７９で層厚が規制されることで、現像スリーブ７４Ａの外周面に現像剤層を形成するようになっている。そして、現像スリーブ７４Ａの外周面の現像剤層は、感光体６２に対向する位置に搬送され、感光体６２の外周面に形成された潜像（静電潜像）に応じたトナーを付着させて現像を行う。

また、ケース部材７６内には、螺旋状に形成された搬送ローラ７７が２本回転可能に並列配置されており、この２本の搬送ローラ７７が回転することで、ケース部材７６内に充填された現像剤が、現像ロール７４の軸方向（現像器７２Ｙの長手方向）に循環搬送されるようになっている。なお、各現像器７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋ、７２Ｅ、７２Ｆに設けられた６本の現像ロール７４は、隣の現像ロール７４との間隔が中心角６０°となるように周方向に配置されており、現像器７２の切り替えにより、次の現像ロール７４が感光体６２の外周面と対向するようになっている。

次に、画像形成装置１０における画像形成工程について説明する。

図１に示すように、画像形成装置１０が作動すると、画像処理装置（図示省略）又は外部から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）、第１特別色（Ｅ）、第２特別色（Ｆ）の各色の画像データが露光装置６６に順次出力される。このとき、一例として、現像装置７０は、現像器７２Ｙ（図２参照）が感光体６２の外周面と対向するように回転し保持されている。

続いて、露光装置６６から画像データに応じて出射された光は、帯電装置６４により帯電された感光体６２の外周面（表面）を露光し、感光体６２の表面にはイエローの画像データに対応した静電潜像が形成される。さらに、感光体６２の表面に形成された静電潜像は、現像器７２Ｙによってイエローのトナー画像として現像される。そして、感光体６２の表面のイエローのトナー画像は、一次転写ロール６７によって中間転写ベルト６８に転写される。

続いて、図１に示すように、現像装置７０が矢印＋Ｒ方向に６０°回転され、現像器７２Ｍが感光体６２の表面と対向する。そして、帯電、露光、現像の各工程が行われ、感光体６２の表面のマゼンタのトナー画像は、一次転写ロール６７によって中間転写ベルト６８のイエローのトナー画像上に転写される。同様にして、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）、第１特別色（Ｅ）、及び第２特別色（Ｆ）のトナー画像が中間転写ベルト６８上に順次多重転写される。

一方、用紙収容部１２から送り出され、搬送路２８を搬送されてきた記録用紙Ｐは、位置合せロール３８により、中間転写ベルト６８への各トナー画像の多重転写とタイミングを合わせて二次転写位置に搬送される。そして、中間転写ベルト６８上に多重転写されたトナー画像は、二次転写位置に搬送されてきた記録用紙Ｐ上に二次転写ロール７１によって二次転写される。

続いて、トナー画像が転写された記録用紙Ｐは、定着装置８０に向けて矢印Ａ方向（図示の右方向）に搬送される。そして、定着装置８０では、トナー画像が加熱ロール８２及び加圧ロール８４によって加熱、加圧されることで記録用紙Ｐに定着される。さらに、トナー画像が定着された記録用紙Ｐは、一例として、排紙部１５に排出される。なお、記録用紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着装置８０で表面に画像定着を行った後、記録用紙Ｐは、反転部３３に送り込まれて反転し、二次転写位置に搬送される。そして、この記録用紙Ｐの裏面に対して、画像形成及び定着が行われる。

（ロック機構）
次に、本実施形態に係るロック機構１１４について説明する。

図３に示すように、ロック機構１１４は、回転体歯車１１０に噛み合って回転軸１１８を中心として回転体歯車１１０に従動回転される第２歯車の一例としての大歯車１２０と、大歯車１２０の内周側に配置される第３歯車の一例としての小歯車１２２と、小歯車１２２に噛み合って小歯車１２２の回転を固定する固定部材の一例としてのロックレバー１２４と、を有する。

大歯車１２０は６本のリブ１２６を介して回転軸１１８に接続されている。小歯車１２２は回転軸１１８に固定されており、大歯車１２０と共に回転される。ロックレバー１２４は、小歯車１２２の外周に配置されて小歯車１２２を内包するように環状に形成された環部１２８と、環部１２８の外側面の一端に接続された軸部１３０とからなる。環部１２８の内側面には小歯車１２２に噛み合い可能な形状を有する突起（内歯）１３２が３個形成されている。

軸部１３０は電磁ソレノイド１３４の可動軸１３６に接続されている。電磁ソレノイド１３４には、制御部２０（図１参照）と結ばれる信号線１３８と電源線１３９が接続されている。電磁ソレノイド１３４の可動軸１３６の近傍には、近接センサ１４０が配置される一方、電磁ソレノイド１３４の可動軸１３６には近接センサ１４０に対する被検知部材１４２が取り付けられている。近接センサ１４０にも、制御部２０と結ばれる信号線１４４が接続されている。

電磁ソレノイド１３４が励磁されていない状態では、図３に示すように、可動軸１３６は本体側から伸長しており、ロックレバー１２４は小歯車１２２と噛み合うことがない位置に配置される。即ち、小歯車１２２はロックレバー１２４によってその回転が固定されておらず、現像装置７０、回転体歯車１１０、大歯車１２０は全て回転可能な状態にある。

一方、電磁ソレノイド１３４が励磁されると、図４に示すように、可動軸１３６が本体側に引き込まれ、ロックレバー１２４が小歯車１２２と噛み合う位置に移動される。それにより、ロックレバー１２４によって小歯車１２２の回転が固定され、現像装置７０、回転体歯車１１０、大歯車１２０の回転も固定される。

尚、電磁ソレノイド１３４が励磁されない状態では、図３に示すように、被検知部材１４２は近接センサ１４０の検知位置から離れた位置に配置される一方、電磁ソレノイド１３４が励磁されると、図４に示すように、被検知部材１４２は近接センサ１４０の検知位置に移動される。それにより、近接センサ１４０は可動軸１３６の位置を示す信号、即ち、ロックレバー１２４が小歯車１２２に噛み合って現像装置７０を固定している状態にあるか否かの信号を制御部２０（図１参照）に送出する。

現像装置７０によってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）、第１特別色（Ｅ）、第２特別色（Ｆ）の各色（少なくとも２色）が現像される複数色現像時（カラー印刷時）は、現像装置７０を順次回転させる必要があるため、電磁ソレノイド１３４は非励磁とされ、ロック機構１１４による現像装置７０の固定は行われないようにしている。尚、複数色現像時は、各色の現像装置７０をそれぞれ現像位置１１６に配置させた状態で電動モータ１１２を励磁させることにより、現像装置７０をホールド状態としている。

一方、現像装置７０によって黒（Ｋ）のみが現像される単色現像時（白黒印刷時）は、現像装置７０を回転させる必要がないため、黒（Ｋ）の現像器７２Ｋを現像位置１１６（図２参照）に配置させた上で電磁ソレノイド１３４を励磁し、ロック機構１１４によって現像装置７０を固定するようにしている。尚、単色現像時は、電動モータ１１２の励磁を止め、省エネを図るようにしている。

黒（Ｋ）の現像器７２Ｋが現像位置１１６に配置される回転角度位置（以下、「所望の回転角度位置」という）にて現像装置７０を精度良く固定するため、回転体歯車１１０、大歯車１２０、小歯車１２２からなる歯車機構において、小歯車１２２の歯数を次のように設定する。

即ち、回転体歯車１１０の歯数をＺａ、大歯車１２０の歯数をＺｂ、小歯車１２２の歯数をＺｃとした場合、回転体歯車１１０が１回転すると小歯車１２２がＺａ／Ｚｂ回転するため、その回転分を小歯車１２２のピッチ角（１／Ｚｃ）で除算した数値、即ち、Ｚａ／Ｚｂ×Ｚｃで得られる数値が整数となるように、小歯車１２２の歯数Ｚｃを設定する。そうすれば、現像装置７０が所望の回転角度位置に配置されるとき、小歯車１２２は必ずロックレバー１２４の３個の突起１３２に噛み合う位置に回転配置され、現像装置７０を所望の回転角度位置から回転ズレを起こさせることなく固定可能となる。

ここで、Ｚａ／Ｚｂ×Ｚｃで得られる数値が整数となるには、Ｚｃを、ＺａとＺｂの最小公倍数をＺａで除算した数値の整数倍に設定すれば良い。

一例として、本実施形態では、回転体歯車１１０の歯数Ｚａを１５０（＝２×３×５×５）、大歯車１２０の歯数Ｚｂを４２（＝２×３×７）とし、小歯車１２２の歯数Ｚｃを１４（＝７×２）に設定している。即ち、ＺａとＺｂの最小公倍数である１０５０（＝２×３×５×５×７）をＺａで除算した数値である７の２倍の１４にＺｃを設定している。従って、Ｚａ／Ｚｂ×Ｚｃで得られる数値も整数となり、現像装置７０が所望の回転角度位置に配置されるときには、小歯車１２２はロックレバー１２４の３個の突起１３２に噛み合う位置に回転配置される。それにより、回転体歯車１１０、大歯車１２０、小歯車１２２からなる歯車機構を介して現像装置７０を固定するに際し、現像装置７０を所望の回転角度位置から回転ズレを起こさせることなく精度よく固定している。

ここで、比較例として、図５に示すように、小歯車１２２に代えてカム１５２を用いたロック機構１５０を示す。カム１５２の外周部には凹部１５４が１個形成されており、ロックレバー１２４の環部１２８の内側面にはその凹部１５４と係合する凸部１５６が１個形成されている。ロック機構１５０では、ロックレバー１２４の凸部１５６がカム１５２の凹部１５４に係合することでカム１５２の回転が固定され、大歯車１２０と回転体歯車１１０を通じて現像装置７０の回転が固定される。その他の構成はロック機構１１４と同一である。

ロック機構１５０では、凹部１５４がカム１５２に１個形成されるのみであるので、回転体歯車１１０の歯数Ｚａが大歯車１２０の歯数Ｚｂの整数倍に設定されていない場合、現像装置７０を所望の回転角度位置で固定しようとしたとき、カム１５２の凹部１５４が凸部１５６と係合可能な位置に回転配置されず、カム１５２を固定することができない。即ち、ロック機構１５０を用いて現像装置７０を所望の回転角度位置で固定しようとする場合、回転体歯車１１０の歯数Ｚａを大歯車１２０の歯数Ｚｂの整数倍に設定しなければいけないといった制約がある。

これに対し、ロック機構１１４を用いて現像装置７０を所望の回転角度位置で固定しようとする場合、小歯車１２２の歯数Ｚｃを上述したように回転体歯車１１０の歯数Ｚａと大歯車１２０の歯数Ｚｂの最小公倍数を回転体歯車１１０の歯数Ｚａで除算した数値の整数倍に設定すれば、小歯車１２２がロックレバー１２４の突起１３２に噛み合う位置に回転配置される。即ち、ロック機構１１４では、回転体歯車１１０の歯数Ｚａと大歯車１２０の歯数Ｚｂが整数倍となる関係を満たさなくても、現像装置７０を所望の回転角度位置で固定可能となる。

従って、ロック機構１１４では回転体歯車１１０と大歯車１２０の歯数の設定に制約が少なくなり、ロック機構１５０を用いる場合に比べて、回転体歯車１１０と大歯車１２０の歯車設計に自由度を与えられる。そのため、回転体歯車１１０と大歯車１２０の歯車緒元を適宜変更することにより、現像装置７０の回転ばらつきによって生じる現像濃度ムラおよび回転体歯車１１０の歯車磨耗に対する要求を満足させ易い。

一例として、本実施形態では、回転体歯車１１０の歯車緒元を、歯数Ｚａ＝１５０、モジュールｍ＝１、圧力角α＝２０°、ねじれ角β＝１７．５°／左、基準ピッチ円直径ｄ＝Ｚａ×ｍ／cosβ＝φ１５７．２７９に設定している。また、大歯車１２０の歯車緒元を、歯数Ｚｂ＝４２、モジュールｍ＝１、圧力角α＝２０°、ねじれ角β＝１７．５°／右、基準ピッチ円直径ｄ＝Ｚｂ×ｍ／cosβ＝φ４４．０３８に設定している。

以上の如く、現像装置７０と共に回転する回転体歯車１１０に噛み合って回転される大歯車１２０の回転軸１１８に小歯車１２２を設け、ロックレバー１２４を小歯車１２２に噛み合う位置に移動させて小歯車１２２の回転を固定することにより、大歯車１２０と回転体歯車１１０を介して現像装置７０を所望の回転角度位置で固定（規制）するに際して、小歯車１２２の歯数Ｚｃを、回転体歯車１１０の歯数Ｚａと大歯車１２０の歯数Ｚｂの最小公倍数に対して回転体歯車１１０の歯数Ｚａで除算した数値の整数倍に設定した。それにより、歯車機構を用いて現像装置７０を所望の回転角度位置で固定する場合でも、歯車機構の歯車設計の自由度を向上させられる。

また、回転体歯車１１０は現像装置７０を回転駆動するための電動モータ１１２に接続されて回転される歯車であり、その回転体歯車１１０にロック機構１１４の大歯車１２０を噛み合せて現像装置７０の回転を固定するように構成している。即ち、現像装置７０の回転を固定するに際し、回転体歯車１１０を代用するように構成している。従って、簡易な構成で現像装置７０の回転を固定することが可能となる。

また、ロックレバー１２４の環部１２８の内側面に突起１３２を複数個（３個）形成し、複数個の突起によって小歯車１２２を固定するように構成することで、固定強度を向上させている。

尚、本実施形態では、現像装置７０を固定すべき所望の回転角度位置として黒（Ｋ）の現像器７２Ｋが現像位置１１６に配置される１箇所のみとしたが、それに加え、その他の色の現像器７２がそれぞれ現像位置１１６に配置される場合もロック機構１１４によって現像装置７０を固定するようにしても良い。その場合、即ち、現像装置７０を計６箇所の等角の回転角度位置で固定する場合には、回転体歯車１１０の歯数Ｚａを１／６として小歯車１２２の歯数Ｚｃを設定すれば良い。即ち、Ｚｃを、Ｚａ／６とＺｂの最小公倍数に対してＺａ／６で除算した数値の整数倍に設定すれば良い。別言すれば、固定しようとする回転角度位置の間に存在する回転体歯車１１０の歯数をＺａとして小歯車１２２の歯数Ｚｃを設定すれば良い。

また、本実施形態では、小歯車１２２を外歯とし、ロックレバー１２４の環部１２８の内側面に突起（内歯）１３２を設けて小歯車１２２を固定するようにしたが、小歯車１２２を内歯とし、ロックレバー１２４の軸部１３０の端部に突起１３２を設けて小歯車１２２を固定するように構成してもよい。

また、本実施形態では、一例として、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、Ｅ、Ｆの６色で画像形成を行う場合について説明したが、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色で画像形成を行ってもよいし、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色と第１特別色Ｅ又は第２特別色Ｆを用いて５色で画像形成を行ってもよい。

また、本実施形態では、現像装置７０は、６０°分割で６色の現像器を有する構成であったが、例えば、９０°分割で４色の現像器を有する現像装置であってもよい。

１０ 画像形成装置
７０ 現像装置
７２ 現像器
８５ 回転軸
８６ 回転体
１１０ 回転体歯車（第１歯車の一例）
１１２ 電動モータ（駆動手段の一例）
１１４ ロック機構（回転体規制装置の一例）
１１６ 現像位置
１１８ 回転軸
１２０ 大歯車（第２歯車の一例）
１２２ 小歯車（第３歯車の一例）
１２４ ロックレバー（固定部材の一例）

Claims (3)

1. 回転体の回転軸に設けられ、前記回転体と共に回転され、歯数Ｚａを有する第１歯車と、
   前記第１歯車に噛み合い、歯数Ｚｂ（≠歯数Ｚａ×整数ｎ）を有する第２歯車と、
   前記第２歯車の回転軸に設けられ、前記第２歯車と共に回転され、前記歯数Ｚａと前記歯数Ｚｂの最小公倍数を前記歯数Ｚａで除算した数値の整数倍の歯数Ｚｃを有する第３歯車と、
   前記第３歯車に向けて移動可能とされ、前記第３歯車に噛み合う位置に移動して前記第３歯車の回転を規制する規制部材と、
   を備える回転体規制装置。
2. 前記第１歯車は、前記回転体を回転駆動するための駆動手段に接続されて回転される歯車である請求項１記載の回転体規制装置。
3. 前記回転体に設けられ、画像の形成に供される現像剤が充填された複数の現像器と、
   前記複数の現像器のうちの特定の現像器が現像位置に配置される状態で前記回転体の回転を規制する請求項１または請求項２記載の回転体規制装置と、
   を備える画像形成装置。

Images