JP2020177135A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
制御部は、シートに画像を形成する場合において、シートセンサが第1シートの後端の通過を検知してから所定時間が経過したときに次の第2シートの搬送がされていない場合、第1シートに転写される画像の現像が終了した後に切替機構を制御してカムを回転させることにより現像ローラを接触位置から離間位置に移動させる。
そして、制御部は、第2シートに転写される画像の画像データの準備ができ、かつ、所定時間が経過したときから所定の待機時間が経過した場合に供給機構を制御して第2シートをシートトレイから感光ドラムに向けて供給し始め、その後、第2シートの搬送に応じて切替機構を制御してカムを回転させることにより現像ローラを離間位置から接触位置に移動させる。
カム150は、モータ3(図9参照)から駆動力が伝達されることで所定の回転方向に回転する。カム150は、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は待機位置において、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、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、現像ローラ61が接触位置にある場合にモータ3からの駆動力を現像ローラ61に伝達し、現像ローラ61が離間位置にある場合にモータ3からの駆動力を現像ローラ61に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。
YMCクラッチ140Aは、例えば、電磁クラッチであり、通電すること(ONとする)により、大径ギヤ140Lと小径ギヤ140Sが一体に回転し、通電を止めると(OFFとする)、大径ギヤ140Lが空転して小径ギヤ140Sが回転しない。
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場合、手差しトレイ41の待機時間(第2の待機時間)TwL、第1トレイ21の待機時間(第1の待機時間)TwMおよび第2トレイ31の待機時間(第3の待機時間)TwSをROMなどから読み出してセットする(S11)。制御部2は、待機時間TwL,TwM,TwSをセットすると、各待機時間TwL,TwM,TwSを、例えば、1ms毎にカウントダウンする。
まず、図18のフローチャートおよび図19のタイミングチャートを参照して、形成すべき画像がカラー画像であるカラー印刷の処理をする場合について説明する。なお、図19では、一番上のイエローの第1現像ローラ61Yの動作のタイミングチャートに重ねて、線種を変えてマゼンタ、シアンおよびブラックの第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の動作を示している。
複数枚のシートSに連続して印刷をする場合、図16のステップS13で先のシート(第1シート)Sの後端がレジ後センサ28Cを通過した、レジ後センサOFF(t57)から第4時間T4(所定時間)が経過したとき(S13,Yes)、次の頁があるため(S14,Yes)、制御部2は、第2シートSがすでにピックアップされて搬送中であるか否かを判定する(S16)。
制御部2は、第1シートSの後端がレジ後センサ28Cを通過したレジ後センサOFFから第4時間T4が経過したときに(t37)に第2シートSに転写される画像の画像データの準備ができていても、第2の待機時間TwLが経過するまでは手差しトレイ41からの第2シートSの供給を待機する。そして、第2の待機時間TwLが0となったとき、制御部2は、給紙ローラ43を駆動させて手差しトレイ41から第2シートSをピックアップし、第2シートSの搬送を開始する(t81)。
制御部2は、第1シートSの後端がレジ後センサ28Cを通過したレジ後センサOFFから第4時間T4が経過したときに(t37)に第2シートSに転写される画像の画像データの準備ができていても、第3の待機時間TwSが経過するまでは第2トレイ31からの第2シートSの供給を待機する。そして、第3の待機時間TwSが0となったとき、制御部2は、給紙ローラ33を駆動させて第2トレイ31から第2シートSをピックアップし、第2シートSの搬送を開始する(t91)。
画像形成装置1は、レジ後センサ28Cが第1シートSの後端の通過を検知してレジ後センサOFFとなってから所定時間(第4時間T4またはT24)が経過したときに第2シートSの搬送がされていない場合には、第1シートSに転写される画像の現像が終了した後に現像ローラ61を感光ドラム50から離間させ、その後、第2シートSに転写される画像の現像を行うため現像ローラ61を感光ドラム50に再び接触させるので、可能な限り現像ローラ61と感光ドラム50が接触するのを抑制することができる。
2 制御部
3 モータ
21 第1トレイ
22 供給機構
27 レジストレーションローラ
28B レジ前センサ
28C レジ後センサ
31 第2トレイ
41 手差しトレイ
50 感光ドラム
50Y 第1感光ドラム
50K 第4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
60K 第4現像カートリッジ
61 現像ローラ
61Y 第1現像ローラ
61K 第4現像ローラ
61X 回転軸線
64 スライド部材
90 支持部材
100 駆動伝達機構
140A YMCクラッチ
140K Kクラッチ
150(150Y,150K) カム
170 カムフォロワ
182B 斜面
183B 斜面
S シート
Claims (9)
- 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、
シートがセットされる少なくとも1つのシートトレイと、
シートを前記シートトレイから前記感光ドラムに向けて供給する供給機構と、
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と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、シートに画像を形成する場合に、
前記シートセンサが第1シートの後端の通過を検知してから所定時間が経過したときに次の第2シートの搬送がされていない場合、第1シートに転写される画像の現像が終了した後に前記切替機構を制御して前記カムを回転させることにより前記現像ローラを前記接触位置から前記離間位置に移動させ、
第2シートに転写される画像の画像データの準備ができ、かつ、前記所定時間が経過したときから所定の待機時間が経過した場合に前記供給機構を制御して第2シートを前記シートトレイから前記感光ドラムに向けて供給し始め、その後、第2シートの搬送に応じて前記切替機構を制御して前記カムを回転させることにより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ることを特徴とする画像形成装置。 - 前記待機時間は、
前記現像ローラが前記感光ドラムから離間し始めたときから、前記現像ローラが前記感光ドラムから離間し、その後、前記現像ローラが前記感光ドラムに再び接触して前記感光ドラムの表面の現像開始位置が第2シートにトナー像を転写する転写位置に到達するときまでの時間から、
第2シートが前記シートトレイから供給され始めたときから、第2シートの画像形成領域の先端が前記転写位置に到達するときまでの時間を引いた時間以上の時間であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記感光ドラムからのシートの搬送経路に沿った距離が異なる複数の前記シートトレイを備え、
前記制御部は、前記感光ドラムからのシートの搬送経路に沿った距離が小さいシートトレイほど、前記待機時間を大きくす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。 - 前記制御部は、前記シートセンサが第1シートの後端の通過を検知してから前記所定時間が経過したときに第2シートの搬送がされている場合に、前記搬送方向における第1シートの後端と第2シートの前端との間隔であるシート間隔が所定の間隔よりも大きいと判定した場合には、第1シートに転写される画像の現像が終了した後に前記切替機構を制御して前記カムを回転させることにより前記現像ローラを前記接触位置から前記離間位置に移動させ、その後、第2シートの搬送に応じて前記切替機構を制御して前記カムを回転させることにより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ることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記シートセンサが第1シートの後端の通過を検知してから前記所定時間が経過したときに第2シートの搬送がされている場合に、前記シート間隔が前記所定の間隔以下と判定した場合には、前記カムを回転させず、前記現像ローラを接触位置に位置させたまま、第2シートに転写される画像の現像を行うことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- モータと、
前記モータから前記現像ローラに駆動力を伝達する駆動伝達機構とをさらに備え、
前記カムは、前記駆動伝達機構と機械的に接続されており、
前記駆動伝達機構は、前記現像ローラが接触位置にある場合に前記モータからの駆動力を前記現像ローラに伝達し、前記現像ローラが前記離間位置にある場合に前記モータからの駆動力を前記現像ローラに伝達しないように構成されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 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、
前記画像形成装置は、
前記現像ローラを有する現像カートリッジと、
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カムフォロワと、をさらに備えることを特徴とする請求項1から請求項6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7に記載の画像形成装置。 - 前記搬送方向において前記感光ドラムの上流側に配置された搬送ローラのうち前記感光ドラムに最も近い搬送ローラであるレジストレーションローラをさらに備え、
前記シートセンサは、前記搬送方向において前記レジストレーションローラと前記感光ドラムとの間に設けられたレジ後センサであることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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