JP2020154100A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
カム面は、カムフォロワを待機位置に保持する第1保持面と、カムフォロワを作動位置に保持する第2保持面と、カムが回転するにつれてカムフォロワを第1保持面から第2保持面に案内する第1案内面と、カムが回転するにつれてカムフォロワを第2保持面から第1保持面に案内する第2案内面と、を有する。
制御部は、現像ローラを離間位置から接触位置に移動させた後、現像ローラを接触位置に位置させた状態で維持する場合に、切替機構を制御して、カムを回転させ、カムフォロワを第2保持面から第2案内面を経て第1保持面に案内した後、カムを、カムフォロワが第1案内面に接触している状態であって、かつ、カムフォロワが第2保持面よりも第1保持面に近い位置で停止させる。
カム150は、現像ローラ61の回転軸線61X(図1参照)と平行な軸周りに回転するカムであり、現像ローラ61の回転軸線方向(以下、単に「回転軸線方向」という。)に突出する第1カム部152Aを有する。
カムフォロワ170は、カム150の第1カム部152Aの端面であるカム面152Fに接触して、図4(b)に示す、現像ローラ61を離間位置に位置させる作動位置と、図4(a)に示す、現像ローラ61を接触位置に位置させる待機位置との間で移動可能である。カムフォロワ170は、カム150の第1カム部152Aと接触して回転軸線方向にスライド移動して作動位置に位置し、第1現像カートリッジ60Y、第2現像カートリッジ60M、第3現像カートリッジ60Cおよび第4現像カートリッジ60Kのいずれかを押圧する。また、カムフォロワ170は、待機位置にある場合、すなわち、現像ローラ61が接触位置にある場合に、現像カートリッジ60から離間する。
第1突出部63Aは、現像ローラ61の回転軸線61Xと同軸に配置され、回転軸線方向に突出している。
第2突出部63Bは、第1突出部63Aから所定距離離れて配置されている。本実施形態では、第2突出部63Bは、第1突出部63Aの上方に配置されている。
第1突出部63Aおよび第2突出部63Bは、ともに、回転軸線方向に平行な軸線周りに回転可能なローラである。
図示は省略するが、ケース63は、他方の側面にも、一方の側面と対称な位置に第1突出部63Aと第2突出部63Bが設けられている。
押圧面182Aは、カムフォロワ170により押圧される面である。
斜面182Bは、スライド部材64がカムフォロワ170により回転軸線方向に押圧された場合に、支持部材90の被当接部94に当接して、現像カートリッジ60(60Y,60M,60C,60K)を回転軸線方向に直交する方向、具体的には、シートSの移動方向に平行な方向に向けて付勢し、現像カートリッジ60を移動させる(図4(b)参照)。斜面182Bは、シャフト181の一端から他端に向かうにつれて、第2方向における感光ドラム50から対応する現像ローラ61に向かう方向(前方)に位置するように傾斜している。
第1支持面96Aは、第1突出部63Aを支持するように配置されている。第1支持面96Aは、現像カートリッジ60を支持部材90に装着するときの現像ローラ61の案内と上下方向の位置決めの機能を兼ねている。
第2支持面96Bは、第2突出部63Bを支持するように第1支持面96Aの上方に配置されている。
図示は省略するが、支持部材90は、他方のサイドフレーム91Rの内側の面にも、一方のサイドフレーム91Lと左右対称な第1支持面96Aおよび第2支持面96Bを有している。
このようにして、離間機構5は、第1現像ローラ61Y、第2現像ローラ61M、第3現像ローラ61Cおよび第4現像ローラ61Kを、接触位置から離間位置に移動させるときに、第1現像ローラ61Y、第2現像ローラ61M、第3現像ローラ61Cおよび第4現像ローラ61Kを、シートSの移動方向の下流側から上流側へ向けて移動させる。
ギヤ部150Gは、円板部151の外周に形成されている。
端面カム152は、現像ローラ61の離間機構5を構成する、円板部151から突出した部分である第1カム部152Aを有する。端面カム152は、回転軸線方向における端面にカム面152Fを有する。
カム面152Fは、第1保持面F1と、第2保持面F2と、第1案内面F3と、第2案内面F4とを有する。
第1保持面F1は、カムフォロワ170を待機位置に保持する。
第2保持面F2は、カムフォロワ170を作動位置に保持する。
第1案内面F3は、第1保持面F1と第2保持面F2を繋ぐ、第1保持面F1に対して傾斜した面である。第1案内面F3は、カム150が回転するにつれてカムフォロワ170を第1保持面F1から前記第2保持面F2に案内する。
第2案内面F4は、第2保持面F2と第1保持面F1を繋ぐ、第1保持面F1に対して傾斜した面である。第2案内面F4は、カム150が回転するにつれてカムフォロワ170を第2保持面F2から第1保持面F1に案内する。
スライド軸部171は、本体筐体10に固定された図示しない軸部にスライド移動可能に支持されて、回転軸線方向にスライド移動可能である。スライド軸部171は、付勢部材であるバネ173により、接触部172がカム150のカム面152Fに接触する方向に付勢されている。これにより、カムフォロワ170は、待機位置に向けて付勢されている。バネ173は、引張コイルバネであり、一端がスライド軸部171に掛止され、他端が本体筐体10内に設けられた図示しないバネ取付部に掛止されている。
接触部172は、スライド軸部171から延出して設けられている。接触部172の、回転軸線方向の端面は、カム面152Fに対向し、カム面152Fに接触可能である。
各カム150C,150Kは、第1カム部152Aよりも回転中心に近い位置に、円板部151から軸方向に突出する被検出部154を有する。本体筐体10には、ブラックとシアンに対応して離間センサ4K,4Cが設けられている。
離間センサ4K,4Cは、カム150C,150Kの位相を検知する位相センサである。離間センサ4K,4Cは、カム150C,150Kが、第3現像ローラ61C、第4現像ローラ61Kが離間位置にある所定の位相範囲に位置する場合に離間信号を出力し、カム150C,150Kが所定の位相範囲に位置しない場合に離間信号を出力しない。本実施形態においては、便宜上、離間信号を出力する場合をONと呼び、離間信号を出力しない場合をOFFと呼ぶ。離間信号を出力する場合と出力しない場合は、どちらの電圧が高くても構わない。
図6、図7に示すように、画像形成装置1は、カム150などに駆動力を供給可能なモータ3と、モータ3から第1現像ローラ61Y、第2現像ローラ61M、第3現像ローラ61Cおよび第4現像ローラ61Kに駆動力を伝達する駆動伝達機構100とを備えている。前記した離間機構5の一部であるカム150は、駆動伝達機構100と機械的に接続されている。駆動伝達機構100は、第1現像ローラ61Y、第2現像ローラ61M、第3現像ローラ61Cおよび第4現像ローラ61Kが離間位置にある場合において、現像ローラ61に駆動力を伝達しないように構成されている。
第2アイドルギヤ113Bは、後側に配置された他方の第1アイドルギヤ110の小径ギヤ110Sと噛み合っている。
第3アイドルギヤ115Y,115Mは、それぞれ、第2アイドルギヤ113Aと噛み合っている。
第3アイドルギヤ115Cは、第2アイドルギヤ113Bと噛み合っている。
第3アイドルギヤ115Cと第3アイドルギヤ115Kは、それぞれ、第2アイドルギヤ113Cと噛み合っている。これにより第3アイドルギヤ115Kは、第3アイドルギヤ115Cから第2アイドルギヤ113Cを介して駆動力を受ける。
また、マゼンタのカップリングギヤ117Mは、モータ3から、第1アイドルギヤ110A、第2アイドルギヤ113A、第3アイドルギヤ115Mおよびクラッチ120を介して駆動力が伝達される。
また、シアンのカップリングギヤ117Cは、モータ3から、第1アイドルギヤ110B、第2アイドルギヤ113B、第3アイドルギヤ115Cおよびクラッチ120を介して駆動力が伝達される。
また、ブラックのカップリングギヤ117Kは、モータ3から、第1アイドルギヤ110B、第2アイドルギヤ113B、第3アイドルギヤ115C、第2アイドルギヤ113C、第3アイドルギヤ115Kおよびクラッチ120を介して駆動力が伝達される。
また、マゼンタのカム150Mは、イエローのカム150Yから、第8アイドルギヤ135を介して駆動力が伝達される。
また、シアンのカム150Cは、マゼンタのカム150Mから、第9アイドルギヤ136を介して駆動力が伝達される。
そして、YMCクラッチ140Aに通電することにより、カム150Y,150M,150Cは同時に回転し、YMCクラッチ140Aの通電を止めることにより、カム150Y,150M,150Cは、ともに停止する。
そして、Kクラッチ140Kに通電することにより、カム150Kは回転し、Kクラッチ140Kの通電を止めることにより、カム150Kは停止する。
図10(a),(b)に示すように、クラッチ120は、遊星歯車機構を有してなる。クラッチ120は、モータ3からの駆動力を現像ローラ61に伝達する伝達状態と、モータ3からの駆動力を現像ローラ61に伝達しない切断状態とで切替可能に構成されている。具体的に、クラッチ120は、一つの軸を中心に回転可能な要素であるサンギヤ121、リングギヤ122およびキャリア123と、キャリア123に支持されるプラネタリギヤ124とを備えて構成されている。
リングギヤ122は、内周面に設けられたインナーギヤ122Aと、外周面に設けられた入力ギヤ122Bとを有する。
そして、サンギヤ121が回転しないように止められた状態では、入力ギヤ122Bに入力された駆動力を出力ギヤ123Bに伝達できる伝達状態となる。
一方、サンギヤ121が回転できる状態では、入力ギヤ122Bに入力された駆動力を出力ギヤ123Bに伝達できない切断状態となる。
クラッチ120が切断状態かつ出力ギヤ123Bに負荷が掛かっている状態で入力ギヤ122Bに駆動力が入力された場合は、出力ギヤ123Bは回転せず、サンギヤ121が空転する。
レバー160は、カム150と協働することにより、遊星歯車機構の要素であるサンギヤ121、リングギヤ122およびキャリア123のうちの1つの要素であるサンギヤ121に係合してサンギヤ121が回転しないように規制し、クラッチ120を伝達状態とし、サンギヤ121から離脱してクラッチ120を切断状態とする機能を有する。
一方、カム150Kは、カム150M,150Cと同じ部品であり、制御部2により、カム150M,150Cよりも所定角度、位相が遅れて動作するように制御される。
図16に示すように、制御部2は、印刷ジョブを受信したとき、印刷ジョブに含まれる1頁目の画像形成がカラー画像か否かを判定する(S1)。制御部2は、形成すべき画像がカラー画像であると判定した場合(S1,Yes)、カラー印刷の処理を実行し(S2)、形成すべき画像がモノクロ画像である(カラー画像でない)と判定した場合(S1,No)、モノクロ印刷の処理を実行する(S3)。そして、ステップS2またはS3で1頁の画像形成が終了すると、印刷ジョブに次の頁があるか判定し(S4)、次の頁がある場合(S4,Yes)、ステップS1からの処理を繰り返し、印刷ジョブに次の頁がない場合(S4,No)、処理を終了する。
画像形成装置1は、第1現像ローラ61Y、第2現像ローラ61M、第3現像ローラ61Cおよび第4現像ローラ61Kを使ってカラー印刷をする場合に、シートSへのトナー像の転写時に、シートSの移動に合わせて、第1現像ローラ61Y、第2現像ローラ61M、第3現像ローラ61Cおよび第4現像ローラ61Kを接触位置に移動させ、各感光ドラム50の現像が終了した後に離間位置に移動させる。
画像形成装置1は、第2現像ローラ61Mが第2感光ドラム50Mに接触する時刻t2と第3現像ローラ61Cが第3感光ドラム50Cに接触する時刻t3との間の時間|t2−t3|に比較して、第1現像ローラ61Yが第1感光ドラム50Yに接触する時刻t1と第2現像ローラ61Mが第2感光ドラム50Mに接触する時刻t2との間の時間|t1−t2|が小さい。すなわち、第1色から第3色の現像ローラ61を、一定間隔で対応する感光ドラム50に接触させるのではなく、第1現像ローラ61Yは、第1感光ドラム50Yの現像に間に合うようなできるだけ遅いタイミングで第1感光ドラム50Yに接触させるのに対し、第2現像ローラ61Mは、第2感光ドラム50Mの現像に間に合うタイミングよりも早く、第1感光ドラム50Yの露光が始まる前に、第2現像カートリッジ60Mが第1感光ドラム50Yを露光するレーザ光の光路と重ならない位置へ移動できるタイミングで第2感光ドラム50Mに接触させる。このため、第2現像カートリッジ60Mは、第2現像ローラ61Mが離間位置にある場合においても、第1感光ドラム50Yを露光するレーザ光の光路と重なる程度に大きくすることができる。したがって、この構成によれば、現像カートリッジ60の形状の自由度を向上させて、現像ローラ61と感光ドラム50の接触時間を最小限にしつつ、現像カートリッジ60のトナー容量を大きくすることが可能である。
また、画像形成装置1は、カラー印刷処理において、制御部2が、シートSの搬送開始後、シートSが第4感光ドラム50Kに到達する前の期間にカム150Kを回転させ、離間センサ4Kから離間信号を取得しなくなった時点から第1時間T21経過後の一時停止タイミングでカム150Kを一時停止させ、そこから、シートSの移動に合わせてカム150Kの回転を再開させる。このため、回転再開後には、短い時間で第4現像ローラ61Kが第4感光ドラム50Kに接触する。したがって、シートSを第4感光ドラム50Kに搬送する際の待ち時間を短くすることができる。
2 制御部
3 モータ
4C 離間センサ
28B レジ前センサ
50 感光ドラム
50Y 第1感光ドラム
60 現像カートリッジ
60Y 第1現像カートリッジ
61 現像ローラ
61Y 第1現像ローラ
61X 回転軸線
64 スライド部材
90 支持部材
140A YMCクラッチ
150(150Y) カム
152A 第1カム部
152F カム面
170 カムフォロワ
173 バネ
182B 斜面
183B 斜面
F1 第1保持面
F2 第2保持面
F3 第1案内面
F4 第2案内面
S シート
Claims (8)
- 感光ドラムと、
前記感光ドラムに接触する接触位置と、前記感光ドラムから離間する離間位置との間で移動可能な現像ローラと、
前記現像ローラを前記接触位置と前記離間位置との間で移動させるカムであって、所定の回転方向に回転可能なカムと、
前記カムの回転・停止を切り替え可能な切替機構と、
前記カムのカム面に接触して、前記現像ローラを前記離間位置に位置させる作動位置と、前記現像ローラを前記接触位置に位置させる待機位置との間で移動可能なカムフォロワと、
制御部と、を備える画像形成装置であって、
前記カム面は、前記カムフォロワを前記待機位置に保持する第1保持面と、前記カムフォロワを前記作動位置に保持する第2保持面と、前記カムが回転するにつれて前記カムフォロワを前記第1保持面から前記第2保持面に案内する第1案内面と、前記カムが回転するにつれて前記カムフォロワを前記第2保持面から前記第1保持面に案内する第2案内面と、を有し、
前記制御部は、前記現像ローラを前記離間位置から前記接触位置に移動させた後、前記現像ローラを前記接触位置に位置させた状態で維持する場合に、前記切替機構を制御して、前記カムを回転させ、前記カムフォロワを前記第2保持面から前記第2案内面を経て前記第1保持面に案内した後、前記カムを、前記カムフォロワが前記第1案内面に接触している状態であって、かつ、前記カムフォロワが前記第2保持面よりも前記第1保持面に近い位置で停止させることを特徴とする画像形成装置。 - 前記カムフォロワを前記待機位置に向けて付勢する付勢部材をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記カムの位相を検知する位相センサであって、前記カムが前記現像ローラが前記離間位置にある所定の位相範囲に位置する場合に離間信号を出力し、前記カムが所定の位相範囲に位置しない場合に前記離間信号を出力しない位相センサをさらに備え、
前記制御部は、前記位相センサから前記離間信号を取得しなくなってから、前記カムを、所定期間回転させた後、前記カムフォロワが前記第1案内面に接触している状態であって、かつ、前記カムフォロワが前記第2保持面よりも前記第1保持面に近い位置で停止させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。 - シートの搬送方向における前記感光ドラムの上流側で前記シートの通過を検知可能なシートセンサをさらに備え、
前記制御部は、
シートの搬送開始後、前記シートが前記感光ドラムに到達する前に前記カムを回転させ、
前記位相センサから前記離間信号を取得しなくなった時点から第1時間経過後の一時停止タイミングであって、前記現像ローラが前記感光ドラムに接触しない一時停止タイミングで前記カムを停止させ、
前記シートセンサが前記シートの前端の通過を検知した時点から第2時間経過後の再開タイミングで前記カムを回転させ、
前記再開タイミングから第3時間経過後の停止タイミングで、前記カムを、前記カムフォロワが前記第1案内面に接触している状態であって、かつ、前記カムフォロワが前記第2保持面よりも前記第1保持面に近い位置で停止させることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記現像ローラを有する現像カートリッジを備え、
前記カムは、前記現像ローラの回転軸線と平行な軸周りに回転するカムであり、前記現像ローラの回転軸線方向に突出する第1カム部を有し、
前記カムフォロワは、前記カムの前記第1カム部と接触して前記回転軸線方向にスライド移動し、前記現像カートリッジを押圧することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記現像カートリッジを支持する支持部材をさらに備え、
前記現像カートリッジは、前記カムフォロワに押圧されることで前記回転軸線方向にスライド移動可能なスライド部材を有し、
前記スライド部材は、前記支持部材に当接して、前記現像カートリッジを前記回転軸線方向に直交する方向に向けて付勢する、前記回転軸線方向に対して傾斜した斜面を有することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 - 前記カムフォロワは、前記現像ローラが前記接触位置にある場合に、前記スライド部材から離間していることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記カムに駆動力を供給可能なモータを備え、
前記切替機構は、クラッチであり、前記カムを回転させる場合に前記モータと前記カムとを動力伝達可能に接続して前記モータからの駆動力を前記カムに伝達し、前記カムを停止させる場合に前記モータと前記カムとの接続を解除して前記モータからの駆動力を前記カムに伝達しないことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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