JP2021085896A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像ローラを離間位置から接触位置に移動させるときにバックラッシによって発生する衝突音を抑制する。【解決手段】画像形成装置の離間機構は、モータの駆動を受けるギヤ部１５０Ｇと端面カム１５２とを有するカムギヤ１５０と、端面カム１５２と接触することで回転軸線方向にスライド移動可能であり、現像ローラを離間位置に位置させる第１位置と接触位置に位置させる第２位置とに移動可能なカムフォロワと、カムフォロワを端面カム１５２に押し付けるバネとを有する。端面カム１５２は、カムフォロワを第１位置に支持する第１面Ｆ１と、第２位置に位置するのを許容する第２面Ｆ２と、第２面Ｆ２から第１面Ｆ１へ案内する第１傾斜面Ｆ３と、第１面Ｆ１から第２面Ｆ２へ案内する第２傾斜面Ｆ４とを有する。第２傾斜面Ｆ４は、急斜面Ｆ４１と、第１面Ｆ１に対する傾きが急斜面Ｆ４１よりも小さい緩斜面Ｆ４２とを有する。【選択図】図９

Description

本発明は、現像ローラを感光ドラムから離間させることが可能な画像形成装置に関する。

現像カートリッジの消耗を抑制するため、適宜なタイミングで現像ローラを感光ドラムに対して圧接・離間させることができる画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１５−０６９０９５号公報

ところで、感光ドラムを圧接・離間させるためにモータからの駆動力を伝えるギヤ列が用いられる。ギヤ列には各ギヤ間にバックラッシがあるため、例えば、現像ローラを離間位置から接触位置に移動させるときにギヤの噛み合いが反転し、バックラッシの分だけギヤが空転して衝突音が発生することがある。

そこで、本発明は、現像ローラを離間位置から接触位置に移動させるときに発生する衝突音を抑制することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、モータと、感光ドラムと、感光ドラムに接触する接触位置と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、モータから駆動力を受けることで、現像ローラを接触位置と離間位置との間で移動させる離間機構と、を備える。
離間機構は、回転軸線周りに回転するカムギヤであって、モータからの駆動力を受けるギヤ部と端面カムとを有するカムギヤと、端面カムと接触することで回転軸線方向にスライド移動可能なカムフォロワであって、現像ローラを離間位置に位置させる第１位置と現像ローラを接触位置に位置させる第２位置とに移動可能なカムフォロワと、カムフォロワを端面カムに押し付けるバネと、を有する。端面カムは、カムフォロワを第１位置に支持する第１面と、カムフォロワが第２位置に位置するのを許容する第２面と、カムフォロワを第２面から第１面へ案内する第１傾斜面と、カムフォロワを第１面から第２面へ案内する第２傾斜面と、を有する。第２傾斜面は、第１面に対して傾いた急斜面と、急斜面と第１面を繋ぎ、第１面に対する傾きが急斜面よりも傾きが小さい緩斜面と、を有する。

このような構成によれば、カムフォロワを第１面から第２面に案内する第２傾斜面が急斜面よりもカムフォロワをゆっくり案内する緩斜面から始まるので、現像ローラを離間位置から接触位置に移動させるときに発生する衝突音を抑制することができる。

前記した画像形成装置において、前記カムギヤの回転方向において緩斜面が設けられた範囲の角度Ａ１は、前記カムギヤの回転方向において急斜面が設けられた範囲の角度Ａ２より小さい構成であってもよい。

これによれば、緩斜面よりも急斜面の方が広い範囲に配置されているので、緩斜面よりも急斜面の方が狭い範囲に配置されている場合に比べて、カムフォロワを第１面から第２面に短い時間で案内することができる。

また、前記カムギヤの回転方向において緩斜面が設けられた範囲の角度Ａ１は、前記カムギヤの回転方向において急斜面が設けられた範囲の角度Ａ２の１／４以下である構成としてもよい。

また、緩斜面と第１面がなす角度は、１５〜２５°であり、急斜面と第１面がなす角度は、３０〜４０°である構成としてもよい。

前記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、モータと、感光ドラムと、感光ドラムに接触する接触位置と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、モータから駆動力を受けることで、現像ローラを接触位置と離間位置との間で移動させる離間機構と、を備える。
離間機構は、回転軸線周りに回転するカムギヤであって、モータからの駆動力を受けるギヤ部と端面カムとを有するカムギヤと、端面カムと接触することで回転軸線方向にスライド移動可能なカムフォロワであって、現像ローラを離間位置に位置させる第１位置と現像ローラを接触位置に位置させる第２位置とに移動可能なカムフォロワと、カムフォロワを端面カムに押し付けるバネと、を有する。端面カムは、カムフォロワを第１位置に支持する第１面と、カムフォロワが第２位置に位置するのを許容する第２面と、カムフォロワを第１面から第２面へ案内する第１傾斜面と、カムフォロワを第２面から第１面へ案内する第２傾斜面と、を有する。第２傾斜面の第１面側から所定の範囲内にカムフォロワが接触しているときのカムギヤの単位回転角度あたりのカムフォロワの回転軸線方向の移動量は、第２傾斜面の第１面側から所定の範囲外にカムフォロワが接触しているときのカムギヤの単位回転角度あたりのカムフォロワの回転軸線方向の移動量より小さい。

このような構成によれば、第１傾斜面の第１面側から所定の範囲内におけるカムフォロワの回転軸線方向の移動量は、第１傾斜面の第１面から所定の範囲外における単位回転角度あたりのカムフォロワの回転軸線方向の移動量より小さいので、カムギヤのギヤ部のバックラッシによって発生する衝突音を抑制することができる。

前記した画像形成装置において、回転軸線は、現像ローラの回転軸と平行である構成としてもよい。

また、カムギヤは、ポリアセタール樹脂からなる構成としてもよい。

これによれば、カムギヤの衝突音を抑制することができる。

本発明によれば、現像ローラを離間位置から接触位置に移動させるときにバックラッシによって発生する衝突音を抑制することができる。

実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 ドロワ、カムギヤおよびカムフォロワの斜視図である。 現像カートリッジの斜視図（ａ）と、側面図（ｂ）である。 スライド部材を説明する、現像カートリッジの周辺を上から見た模式図であり、カムフォロワが第２位置に位置するとき（ａ）と第１位置に位置するとき（ｂ）を示す。 ドロワのサイドフレームの内面（現像カートリッジ側）を示す図である。 駆動伝達機構を軸方向に沿って左側から見た図である。 駆動伝達機構を右上から見た斜視図である。 駆動伝達機構を軸方向に沿って右側から見た図である。 カムギヤの斜視図である。 カムギヤを軸線方向から見た図である。 カムギヤの端面カムの高さと回転方向における角度との関係を示すグラフである。 カムギヤの回転につれてカムフォロワがスライド移動する作用を説明する図であり、カムフォロワが第２面に接触した状態を示す図（ａ）と、カムフォロワが第１傾斜面に接触した状態を示す図（ｂ）と、カムフォロワが第１面に接触した状態を示す図（ｃ）と、カムフォロワが緩斜面に接触した状態を示す図（ｄ）と、カムフォロワが急斜面に接触した状態を示す図（ｅ）である。 第２斜面の他の形態を示す図（ａ），（ｂ）である。

図１に示すように、実施形態に係る画像形成装置１は、カラープリンタであり、筐体１０と、カバー１１と、シート供給部２０と、画像形成部３０と、制御部２と、モータ３と、を主に備えている。なお、本明細書において、便宜上、前後等の方向は、シートトレイ２１が引き出される図１の左を前として説明する。すなわち、図１の左側を前、右側を後、上下をそのまま上下とし、図１の紙面手前側を右、紙面奥側を左とする。

筐体１０は、前側に、第１開口１０Ａを有する。カバー１１は、実線で示した第１開口１０Ａを閉鎖する閉鎖位置と、仮想線で示した第１開口１０Ａを開放する開放位置との間で移動可能である。筐体１０には、図示しないカバー１１の開閉状態を検出するカバーセンサが設けられており、制御部２は、カバーセンサの信号に基づいて、カバー１１の開閉状態を判定することが可能である。

シート供給部２０は、筐体１０内の下部に設けられ、シートＳを収容するシートトレイ２１と、シートトレイ２１からシートＳを画像形成部３０に供給する供給機構２２とを備えている。シートトレイ２１は筐体１０から図１の左側に引き出して取り外し可能に構成されている。供給機構２２は、筐体１０内の前部に設けられ、給紙ローラ２３と、分離ローラ２４と、分離パッド２５と、レジストレーションローラ２７とを備えている。本明細書のシートＳは、画像形成装置１が画像を形成することができる媒体であって、普通紙、封筒、葉書、薄紙、厚紙、光沢紙、樹脂シート、シール等を含む。

シート供給部２０では、シートトレイ２１内のシートＳが給紙ローラ２３により送り出された後、分離ローラ２４と分離パッド２５との間でシートＳが１枚ずつに分離される。その後、シートＳは、回転が停止した状態のレジストレーションローラ２７によって先端位置が規制された後、レジストレーションローラ２７が回転することで画像形成部３０に供給される。

画像形成部３０は、露光装置４０と、複数の感光ドラム５０を有するドロワ９０（図２参照）と、複数の現像カートリッジ６０と、搬送装置７０と、定着器８０とを備えている。

露光装置４０は、図示しないレーザダイオード、偏向器、レンズおよびミラーを有している。露光装置４０は、複数の感光ドラム５０を露光する複数のレーザ光を発して、感光ドラム５０の表面を走査するように構成されている。

感光ドラム５０は、イエローに対応した第１感光ドラム５０Ｙと、マゼンタに対応した第２感光ドラム５０Ｍと、シアンに対応した第３感光ドラム５０Ｃと、ブラックに対応した第４感光ドラム５０Ｋとを含む。なお、本明細書および図面において、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色に対応して設けられている部材には、色を区別して示す場合に、それぞれ、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付して示す。一方、色を区別しないで説明する場合には、符号にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付さず、名称も第１、第２などを省略する。

現像カートリッジ６０は、各感光ドラム５０に対応して設けられている。具体的には、現像カートリッジ６０は、第１感光ドラム５０Ｙにトナーを供給する第１現像ローラ６１Ｙを有する第１現像カートリッジ６０Ｙと、第２感光ドラム５０Ｍにトナーを供給する第２現像ローラ６１Ｍを有する第２現像カートリッジ６０Ｍと、第３感光ドラム５０Ｃにトナーを供給する第３現像ローラ６１Ｃを有する第３現像カートリッジ６０Ｃと、第４感光ドラム５０Ｋにトナーを供給する第４現像ローラ６１Ｋを有する第４現像カートリッジ６０Ｋとを含む。

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は、シートＳの移動方向の上流側から下流側に向かってこの順に配置されている。

各現像カートリッジ６０は、図１に実線で示した、現像ローラ６１が対応する感光ドラム５０に接触する接触位置と、図１に仮想線で示した、現像ローラ６１が対応する感光ドラム５０から離間する離間位置との間で移動可能である。

図２に示すように、感光ドラム５０は、ドロワ９０に回転可能に支持されている。また、ドロワ９０は、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を着脱可能に支持する。ドロワ９０は、筐体１０のカバー１１（図１参照）を開くことで形成される第１開口１０Ａを通って、筐体１０に対して着脱可能である。ドロワ９０は、感光ドラム５０の軸方向に離れて配置された、側壁の一例である一対のサイドフレーム９１と、一対のサイドフレーム９１の前部同士を連結する連結フレーム９２と、一対のサイドフレーム９１の後部同士を連結する連結フレーム９３とを備える。一対のサイドフレーム９１は、右側のサイドフレーム９１Ｒと、左側のサイドフレーム９１Ｌとを含む。ドロワ９０には、各感光ドラム５０に対向して配置された、感光ドラム５０を帯電させるための帯電器５２（図１参照）が設けられている。

詳細な構造の図示は省略するが、一対のサイドフレーム９１は、感光ドラム５０の端部を支持する。また、一方のサイドフレーム９１、ここでは、左側のサイドフレーム９１Ｌは、第２開口９１Ａを有する。第２開口９１Ａは、サイドフレーム９１Ｌの上縁に、下方に凹む切欠として形成されている。これにより、第２開口９１Ａは、サイドフレーム９１Ｌを左右に貫通しており、後述するカムフォロワ１７０が入ることが可能になっている。

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、複数の感光ドラム５０のうち対応する感光ドラム５０に接触する接触位置と、当該感光ドラム５０から離間した離間位置との間で移動させる離間機構を有する。離間機構は、第１色、第２色、第３色および第４色のそれぞれに対応して設けられている。

具体的に、各離間機構は、支持軸１７９と、カムギヤ１５０（１５０Ｙ，１５０Ｍ，１５０Ｃ，１５０Ｋ）と、カムフォロワ１７０と、スライド部材６４と、バネ１７６と、をそれぞれ有する。

支持軸１７９は、左右に長く延びるシャフトである。支持軸１７９は、筐体１０の図示しないサイドフレームに設けられている。

カムギヤ１５０は、現像ローラ６１の回転軸６１Ｘ（図１参照）と平行な回転軸線１５０Ｘ回りに回転する。図９に示すように、カムギヤ１５０は、ギヤ部１５０Ｇと、円板部１５１と、端面カム１５２と、被検出部１５４と、を有する。本実施形態では、カムギヤ１５０は、ポリアセタール樹脂からなる。

ギヤ部１５０Ｇは、円板部１５１の外周に形成されている。ギヤ部１５０Ｇは、モータ３からの駆動力を受ける。

円板部１５１は、略円板形状を有し、支持プレート１０２（図７参照）に回転可能に支持されている。

端面カム１５２は、円板部１５１からカムギヤ１５０の回転軸線１５０Ｘが延びる方向（以下、単に「回転軸線方向」という。）に突出している。端面カム１５２は、第１面Ｆ１と、第２面Ｆ２と、第１傾斜面Ｆ３と、第２傾斜面Ｆ４とを有する。

第１面Ｆ１は、円板部１５１から回転軸線方向に離れて位置し、カムフォロワ１７０を第１位置に支持する面である。図１０、図１１には、カムギヤ１５０の回転方向（以下の説明では、単に「回転方向」ともいう。）において、第１面Ｆ１が設けられた範囲の角度をＣ１として示している。

第２面Ｆ２は、第１面Ｆ１より円板部１５１の近くに位置し、カムフォロワ１７０が第２位置に位置するのを許容する。

第１傾斜面Ｆ３は、第１面Ｆ１と第２面Ｆ２を繋ぐ、第１面Ｆ１に対して傾いた面である。第１傾斜面Ｆ３は、カムギヤ１５０の回転につれて、カムフォロワ１７０を第２面Ｆ２から第１面Ｆ１へ案内する。図１０、図１１には、カムギヤ１５０の回転方向において、第１傾斜面Ｆ３が設けられた範囲の角度をＢ１として示している。

第２傾斜面Ｆ４は、第１面Ｆ１と第２面Ｆ２を繋ぐ、第１面Ｆ１に対して傾いた面である。第１傾斜面Ｆ３は、カムギヤ１５０の回転につれて、カムフォロワ１７０を第１面Ｆ１から第２面Ｆ２へ案内する。第２傾斜面Ｆ４は、急斜面Ｆ４１と、緩斜面Ｆ４２とを有する。

急斜面Ｆ４１は、第１面Ｆ１に対して傾いた面であり、急斜面Ｆ４１と第１面Ｆ１がなす角度は、３０〜４０°が望ましく、３２〜３６°がさらに望ましい。本実施形態では、急斜面Ｆ４１と第１面Ｆ１がなす角は、３４°である。

緩斜面Ｆ４２は、急斜面Ｆ４１と第１面Ｆ１を繋ぎ、第１面Ｆ１に対する傾きが急斜面Ｆ４１よりも小さい面である。緩斜面Ｆ４２と第１面Ｆ１がなす角度は、１５〜２５°が望ましく、２１〜２５°がさらに望ましい。本実施形態では、緩斜面Ｆ４２と第１面Ｆ１のなす角は、２３°である。

図１０に示すように、回転方向において緩斜面Ｆ４２が設けられた範囲の角度Ａ１は、回転方向において急斜面Ｆ４１が設けられた範囲の角度Ａ２より小さい。詳しくは、回転方向において緩斜面Ｆ４２が設けられた範囲の角度Ａ１は、回転方向において急斜面Ｆ４１が設けられた範囲の角度Ａ２の１／４以下が望ましい。本実施形態では、回転方向において緩斜面Ｆ４２が設けられた範囲の角度Ａ１は、回転方向において急斜面Ｆ４１が設けられた範囲の角度Ａ２の１／６〜１／５となっている。

ここで、図１１に示すように、緩斜面Ｆ４２は、第２傾斜面Ｆ４の第１面Ｆ１側から所定の範囲内（角度Ａ１の範囲内）に位置している。これに対し、急斜面Ｆ４１は、第２傾斜面Ｆ４の第１面Ｆ１側から所定の範囲外（角度Ａ１の範囲外）に位置している。第２傾斜面Ｆ４の第１面Ｆ１側から所定の範囲内にカムフォロワ１７０が接触しているときのカムギヤ１５０の単位回転角度あたりのカムフォロワ１７０の回転軸線方向の移動量は、第２傾斜面Ｆ４の第１面Ｆ１側から所定の範囲外にカムフォロワ１７０が接触しているときのカムギヤ１５０の単位回転角度あたりのカムフォロワ１７０の回転軸線方向の移動量より小さい。

図７に示すように、各カムギヤ１５０Ｙ，１５０Ｍ，１５０Ｃは、端面カム１５２のカムギヤ１５０の回転方向の長さがカムギヤ１５０Ｙだけが他よりも長い点が異なるだけで、他の構成はほぼ同じである。また、ブラックのカムギヤ１５０Ｋは、回転方向に短い端面カム１５２が２つ設けられている。
筐体１０には、ブラックとシアンに対応して、センサの一例としての離間センサ４Ｃ，４Ｋが設けられている。
離間センサ４Ｃ，４Ｋは、カムギヤ１５０Ｃ，１５０Ｋの位相の原点を検知可能な位相センサである。離間センサ４Ｃ，４Ｋは、カムギヤ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、カムギヤ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。

離間センサ４Ｃ，４Ｋは、検出光を発する発光部と、発光部からの検出光を受光可能な受光部を有する。離間センサ４Ｃ，４Ｋは、発光部と受光部の間に被検出部１５４が入って発光部の検出光を遮り、受光部が検出光を受光しないときに、ＯＮ信号を制御部２に出力し、発光部と受光部の間から被検出部１５４が外れて受光部が発光部の検出光を受光したときに、ＯＦＦ信号を制御部２に出力する。なお、カムギヤ１５０Ｙ，１５０Ｍにも被検出部１５４と同様の形状が設けられているが、カムギヤ１５０Ｙ，１５０Ｍに対応する離間センサは設けられていないので、これらは、被検出部としては機能しない。

図２に示すように、カムフォロワ１７０は、支持軸１７９にスライド可能に支持され、端面カム１５２と接触することで回転軸線方向にスライドする部材である。具体的に、カムフォロワ１７０は、カムギヤ１５０が回転するにつれて端面カム１５２に案内されて、図４（ｂ）に示す第１位置と、図４（ａ）に示す第２位置との間でスライド移動可能である。カムフォロワ１７０が第１位置に位置する場合、現像ローラ６１は、離間位置に位置する。カムフォロワ１７０が第２位置に位置する場合、現像ローラ６１は、接触位置に位置する。カムフォロワ１７０は、スライド軸部１７１と、接触部１７２と、バネ掛け部１７４と、を有する。

図２に示すように、バネ１７６は、引張バネである。バネ１７６の一端は、バネ掛け部１７４に引っ掛けられている。バネ１７６の他端は、支持プレート１０２における、バネ掛け部１７４よりも下の位置に引っ掛けられている。これにより、バネ１７６は、カムフォロワ１７０を、支持プレート１０２に近づく方、すなわち、第１位置から第２位置へ向けて付勢する。このようにして、バネ１７６は、カムフォロワ１７０を端面カム１５２に常に押し付けている。

スライド軸部１７１は、支持軸１７９と係合する部分である。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、端面カム１５２に対向し、端面カム１５２に接触可能である。

図３に示すように、スライド部材６４は、現像カートリッジ６０のケース６３に対して回転軸線方向にスライド移動可能な部材である。スライド部材６４は、カムフォロワ１７０に押圧されることで回転軸線方向にスライド移動可能である。

図４（ａ），（ｂ）に示すように、スライド部材６４は、シャフト１９１と、第１当接部材１９２と、第２当接部材１９３とを備える。第１当接部材１９２は、シャフト１９１の一端に固定され、第２当接部材１９３は、シャフト１９１の他端に固定されている。

シャフト１９１は、ケース６３に形成された、回転軸線方向に延びる孔に貫通して配置され、ケース６３にスライド移動可能に支持されている。

第１当接部材１９２は、回転軸線方向における端面である押圧面１９２Ａと、回転軸線方向に対して傾斜した斜面１９２Ｂとを有する。
押圧面１９２Ａは、カムフォロワ１７０により押圧される面である。
斜面１９２Ｂ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、ドロワ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）をシートＳの移動方向に平行な方向へ向けて付勢し、現像カートリッジ６０を移動させる。斜面１９２Ｂは、シャフト１９１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２当接部材１９３は、第１当接部材１９２の斜面１９２Ｂと同様に傾斜した斜面１９３Ｂを有している。斜面１９３Ｂもスライド部材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、ドロワ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）をシートＳの移動方向に平行な方向へ向けて付勢し、現像カートリッジ６０を移動させる。

第１当接部材１９２とケース６３の間には、スライド部材６４を回転軸線方向の一方、ここでは、左側に向けて付勢するバネ１９４が配置されている。バネ１９４は、圧縮コイルバネであり、コイル内にシャフト１９１が通るようにシャフト１９１の外側に配置されている。バネ１９４も、現像ローラ６１が離間位置にある場合において、カムフォロワ１７０を端面カム１５２に押し付けるバネとして機能する。

ドロワ９０は、サイドフレーム９１Ｒ，９１Ｌの上部に、後述するスライド部材６４に当接する被当接部９４が設けられている。被当接部９４は、例えば、感光ドラム５０の軸方向と平行な第１方向と、感光ドラム５０が並ぶ第２方向との両方に直交する第３方向（上下方向）に沿った軸回りに回転可能なローラからなる。

また、ドロワ９０は、各現像カートリッジ６０に対応して設けられた、押圧部材９５を備えている。押圧部材９５は、各現像カートリッジ６０ごとに、感光ドラム５０の軸方向の両端部に設けられている。押圧部材９５は、バネ９５Ａ（図４（ａ），（ｂ）参照）により後方へ向けて付勢されており、ドロワ９０に現像カートリッジ６０が装着されると、現像カートリッジ６０の突起６３Ｄを押圧して、現像ローラ６１を対応する感光ドラム５０に接触させるようになっている。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、現像カートリッジ６０（６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋ）は、トナーを収容するケース６３と、スライド部材６４と、カップリング６５を有する。

ケース６３は、一方の側面に、回転軸線方向に突出する突出部として、第１突出部６３Ａおよび第２突出部６３Ｂを有する。
第１突出部６３Ａは、現像ローラ６１の回転軸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。

また、ケース６３は、前側の面の上部に、押圧部材９５により押圧される突起６３Ｄを有している。突起６３Ｄは、ケース６３の、回転軸線方向における両端部に設けられている。

カップリング６５は、カップリング軸１１９（図７、図８参照）と係合して、カップリング軸１１９から回転駆動力が入力される。

図５に示すように、ドロワ９０は、一方のサイドフレーム９１Ｌの内側の面に、支持面としての第１支持面９６Ａおよび第２支持面９６Ｂを有する。第１支持面９６Ａおよび第２支持面９６Ｂ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が接触位置から離間位置に移動するときに、第１突出部６３Ａおよび第２突出部６３Ｂをそれぞれ下から支持する。第１支持面９６Ａおよび第２支持面９６Ｂは、シートＳの移動方向に延びている。
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をドロワ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、ドロワ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。

現像ローラ６１が感光ドラム５０に接触する接触位置に位置するとき、図５の第１現像カートリッジ６０Ｙ、第２現像カートリッジ６０Ｍおよび第３現像カートリッジ６０Ｃのように第１突出部６３Ａが第１支持面９６Ａにおける後寄りに位置する。一方、現像ローラ６１が感光ドラム５０から離間する離間位置に位置するとき、図５の第４現像カートリッジ６０Ｋのように第１突出部６３Ａが第１支持面９６Ａにおける前寄りに位置する。
このようにして、離間機構は、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。

図１に戻り、搬送装置７０は、シートトレイ２１と感光ドラム５０との間に設けられている。搬送装置７０は、駆動ローラ７１と、従動ローラ７２と、無端状のベルトからなる搬送ベルト７３と、４つの転写ローラ７４とを備えている。搬送ベルト７３は、駆動ローラ７１と従動ローラ７２との間に張設され、外側の面が各感光ドラム５０に対向配置されている。各転写ローラ７４は、各感光ドラム５０との間で搬送ベルト７３を挟持するように搬送ベルト７３の内側に配置されている。搬送装置７０は、上側の外周面にシートＳを載せた状態で搬送ベルト７３を移動させることでシートＳを搬送し、このときに、複数の感光ドラム５０のトナー像をシートＳに転写する。

定着器８０は、感光ドラム５０および搬送装置７０の後方に設けられている。定着器８０は、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１に対向して配置された加圧ローラ８２とを備えている。定着器８０の上方には搬送ローラ１５が設けられ、搬送ローラ１５の上方には排出ローラ１６が設けられている。

このように構成される画像形成部３０では、まず、各感光ドラム５０の表面が、帯電器５２により一様に帯電された後、露光装置４０から照射される光により露光される。これにより、各感光ドラム５０上に画像データに基づく静電潜像が形成される。

また、ケース６３内のトナーは現像ローラ６１の表面に担持され、現像ローラ６１が感光ドラム５０に対向して接触するときに、感光ドラム５０上に形成された静電潜像に供給される。これにより、感光ドラム５０上でトナー像が形成される。

次に、搬送ベルト７３上に供給されたシートＳが各感光ドラム５０と各転写ローラ７４との間を通過することで、各感光ドラム５０上に形成されたトナー像がシートＳ上に転写される。そして、シートＳが加熱ローラ８１と加圧ローラ８２との間を通過することで、シートＳ上に転写されたトナー像がシートＳに熱定着される。

定着器８０から排出されたシートＳは、搬送ローラ１５および排出ローラ１６によって筐体１０の上面の排紙トレイ１３に蓄積される。

次に、現像ローラ６１を駆動・停止するための構成と、現像ローラ６１を感光ドラム５０に対して接触・離間させるように動かすための構成の詳細について説明する。
図６に示すように、画像形成装置１は、現像ローラ６１を駆動するモータ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。前記した離間機構の一部であるカムギヤ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。

駆動伝達機構１００は、図６に示す、モータ３の駆動力を現像ローラ６１に伝達するための駆動伝達ギヤ列１００Ｄを含んでなり、駆動伝達ギヤ列１００Ｄの駆動力の伝達を制御するための駆動制御ギヤ列１００Ｃと機械的に接続されている。図６、図８において、駆動伝達ギヤ列１００Ｄの各ギヤ同士の噛み合いは、太い実線で示し、駆動制御ギヤ列１００Ｃの各ギヤ同士の噛み合いは、太い破線で示す。駆動伝達ギヤ列１００Ｄを構成する各ギヤは、支持プレート１０２または図示しないフレームに支持されており、感光ドラム５０の軸方向に平行な回転軸周りに回転可能である。

図７、図８に示すように、駆動制御ギヤ列１００Ｃは、複数のギヤの噛み合いを介してモータ３の出力軸３Ａと各カムギヤ１５０とを機械的に連結している。駆動制御ギヤ列１００Ｃは、イエロー、マゼンタ、シアンの系列に設けられたＹＭＣクラッチ１４０Ａと、ブラックの系列に設けられたＫクラッチ１４０Ｋとを有する。駆動制御ギヤ列１００Ｃを構成する各ギヤは、支持プレート１０２または図示しないフレームに支持されており、感光ドラム５０の軸方向に平行な回転軸周りに回転可能である。

ＹＭＣクラッチ１４０Ａは、イエロー、マゼンタおよびシアンのカムギヤ１５０に駆動力を伝達する系列の駆動制御ギヤ列１００Ｃの、駆動力の伝達・切断を切り換える。すなわち、ＹＭＣクラッチ１４０Ａは、カムギヤ１５０Ｙ，１５０Ｍ，１５０Ｃの回転・停止を切り替え可能である。
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、カムギヤ１５０Ｙ，１５０Ｍ，１５０Ｃが回転し、通電を止めると（ＯＦＦとする）、カムギヤ１５０Ｙ，１５０Ｍ，１５０Ｃが回転しない。

Ｋクラッチ１４０Ｋは、ＹＭＣクラッチ１４０Ａと同じ構成を有している。Ｋクラッチ１４０Ｋは、ブラックのカムギヤ１５０に駆動力を伝達する系列の駆動制御ギヤ列１００Ｃの、駆動力の伝達・切断を切り換える。Ｋクラッチ１４０Ｋは、通電すること（ＯＮとする）により、カムギヤ１５０Ｋが回転し、通電を止めると（ＯＦＦとする）、カムギヤ１５０Ｋが回転しない。

制御部２は、ＹＭＣクラッチ１４０ＡおよびＫクラッチ１４０を制御して、カムギヤ１５０の回転・停止を制御する。具体的には、制御部２は、各現像ローラ６１が離間位置にある状態で印刷を開始する際に、所定のタイミングでＹＭＣクラッチ１４０ＡおよびＫクラッチ１４０を所定時間ＯＮにし、その後ＯＦＦとする。これにより、現像ローラ６１を接触位置に位置させる。一方、制御部２は、印刷が終わると、ＹＭＣクラッチ１４０ＡおよびＫクラッチ１４０をＯＮにし、離間センサ４Ｃが被検出部１５４を検出したときに、ＹＭＣクラッチ１４０ＡをＯＦＦとし、離間センサ４Ｋが被検出部１５４を検出したときに、Ｋクラッチ１４０をＯＦＦとする。これにより、現像ローラ６１を離間位置に位置させる。

次に、図１２を参照して、カムギヤ１５０の回転につれてカムフォロワ１７０がスライド移動する作用を説明する。

図１２（ａ）示すように、現像ローラ６１が接触位置に位置するとき、カムフォロワ１７０が第２位置に位置し、カムフォロワ１７０の接触部１７２は、カムギヤ１５０の第２面Ｆ２に接触している。
図４（ａ）の状態からカムギヤ１５０が回転すると、図１２（ｂ）に示すように、接触部１７２は、第１傾斜面Ｆ３に接触し、第１傾斜面Ｆ３に案内されて、回転軸線方向にスライド移動する。
図１２（ｂ）の状態からカムギヤ１５０が回転すると、図１２（ｃ）に示すように、接触部１７２が第１面Ｆ１と接触して、カムフォロワ１７０が第１位置に位置する。これにより、現像ローラ６１は、離間位置に位置する。

図１２（ｃ）の状態からカムギヤ１５０が回転すると、図１２（ｄ）に示すように、接触部１７２は、第２傾斜面Ｆ４の緩斜面Ｆ４２と接触する。このとき、カムフォロワ１７０は、バネ１７６によって、端面カム１５２に押し付けられているので、カムギヤ１５０がカムフォロワ１７０に押される。このため、カムギヤ１５０は、ギヤ部１５０Ｇのバックラッシの分だけ逆回転し、カムギヤ１５０と連結している駆動制御ギヤ列１００Ｃの各ギヤも、バックラッシの分だけ逆回転する。このとき、各ギヤの歯が当たるときの衝撃で衝突音が発生する。

図１２（ｄ）の状態からカムギヤ１５０が回転すると、図１２（ｅ）に示すように、接触部１７２は、第２傾斜面Ｆ４の急斜面Ｆ４１と接触する。接触部１７２は、急斜面Ｆ４１に案内されて、カムフォロワ１７０が第２面Ｆ２までスライド移動して、再び、第２面Ｆ２と接触する（図１２（ａ）参照）。

以上のような本実施形態によれば、現像ローラ６１を離間位置から接触位置に移動させるときに、カムフォロワ１７０を第１面Ｆ１から第２面Ｆ２に案内する第２傾斜面Ｆ４がカムフォロワ１７０を緩斜面Ｆ４２が案内し始める。このため、第２傾斜面Ｆ４の第１面Ｆ１側から所定の範囲内におけるカムフォロワ１７０の回転軸線方向の移動量は、第２傾斜面Ｆ４の第１面Ｆ１から所定の範囲外における単位回転角度あたりのカムフォロワ１７０の回転軸線方向の移動量より小さくなる。この結果、カムギヤ１５０が逆回転するときにに噛み合うギヤ歯同士が当たって発生する衝突音を抑制することができる。

また、カムギヤ１５０は、ポリアセタール樹脂からなるので、カムギヤ１５０の衝突音を抑制することができる。

また、緩斜面Ｆ４２よりも急斜面Ｆ４１の方が広い範囲に配置されているので、緩斜面Ｆ４２よりも急斜面Ｆ４１の方が狭い範囲に配置されている場合に比べて、カムフォロワ１７０を第１面Ｆ１から第２面Ｆ２に短い時間で案内することができる。

以上に本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されることなく適宜変形して実施することが可能である。

前記実施形態では、端面カム１５２の第１面Ｆ１および緩斜面Ｆ４２と、緩斜面Ｆ４２および急斜面Ｆ４１と、急斜面Ｆ４１および第２面Ｆ２の繋ぎ目に丸みが無い構成であったが、図１３（ａ）に示すカムギヤ２５０のように、これらの繋ぎ目は、曲線Ｒによって繋がれている構成であってもよい。

前記実施形態では、端面カム１５２の第２傾斜面Ｆ４が急斜面Ｆ４１と緩斜面Ｆ４２からなる構成であったが、図１３（ｂ）に示すカムギヤ３５０のように、緩斜面Ｆ４２と急斜面Ｆ４１の他に、異なる傾斜面Ｆ４３を有していてもよい。

前記実施形態では、カムフォロワ１７０が第２位置に位置するとき、カムフォロワ１７０の１７２の接触部１７２がカムギヤ１５０の第２面Ｆ２に接触していたが、カムギヤ１５０の第２面Ｆ２は、カムフォロワ１７０が第２位置に位置するのを許容すればよい。すわわち、カムフォロワ１７０が第２位置に位置するとき、カムフォロワ１７０の１７２の接触部１７２がカムギヤ１５０の第２面Ｆ２に対向するが、接触していなくてもよい。

前記実施形態では、カムギヤは、ポリアセタール樹脂であったが、カムギヤは、他の樹脂からなっていてもよく、樹脂以外の材料からなる構成であってもよい。

前記実施形態では、バネ１７６が引張バネであったが、バネは、カムフォロワを端面カムに押し付けることが出来れば、押圧バネやトーションバネなどの他のバネであっても構わない。

前記実施形態において、側壁に設けられた第２開口は、上方に開いた凹部または切欠き形状であったが、第２開口は、側壁に設けられた貫通孔であってもよい。

また、前記実施形態においては、４色のトナーを用いてカラー画像を印刷する画像形成装置１を例示したが、画像形成装置は、モノクロ印刷しかできないものであってもよいし、３色や５色のトナーを用いてカラー画像を印刷する装置であってもよい。

また、画像形成装置は、複合機やコピー機であってもよい。

１ 画像形成装置
３ モータ
６０ 現像カートリッジ
６１ 現像ローラ
６１Ｘ 回転軸
６４ スライド部材
１５０ カムギヤ
１５０Ｘ 回転軸線
１５１ 円板部
１５２ 端面カム
１７０ カムフォロワ
１７２ 接触部
１７６ バネ
Ｆ１ 第１面
Ｆ２ 第２面
Ｆ３ 第１傾斜面
Ｆ４ 第２傾斜面
Ｆ４１ 急斜面
Ｆ４２ 緩斜面

Claims (7)

1. モータと、
   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、
   前記モータから駆動力を受けることで、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離間機構と、を備え、
   前記離間機構は、
   回転軸線周りに回転するカムギヤであって、前記モータからの駆動力を受けるギヤ部と、端面カムと、を有するカムギヤと、
   前記端面カムと接触することで前記回転軸線方向にスライド移動可能なカムフォロワであって、前記現像ローラを前記離間位置に位置させる第１位置と、前記現像ローラを前記接触位置に位置させる第２位置と、に移動可能なカムフォロワと、
   前記カムフォロワを前記端面カムに押し付けるバネと、を有し、
   前記端面カムは、
   前記カムフォロワを前記第１位置に支持する第１面と、
   前記カムフォロワが前記第２位置に位置するのを許容する第２面と、
   前記カムフォロワを第２面から第１面へ案内する第１傾斜面と、
   前記カムフォロワを第１面から第２面へ案内する第２傾斜面と、を有し、
   前記第２傾斜面は、前記第１面に対して傾いた急斜面と、前記急斜面と前記第１面を繋ぎ、前記第１面に対する傾きが前記急斜面よりも小さい緩斜面と、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記カムギヤの回転方向において前記緩斜面が設けられた範囲の角度Ａ１は、前記カムギヤの回転方向において前記急斜面が設けられた範囲の角度Ａ２より小さいことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記カムギヤの回転方向において前記緩斜面が設けられた範囲の角度Ａ１は、前記カムギヤの回転方向において前記急斜面が設けられた範囲の角度Ａ２の１／４以下であ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。
4. 前記緩斜面と前記第１面がなす角度は、１５〜２５°であり、
   前記急斜面と前記第１面がなす角度は、３０〜４０°であ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。
5. モータと、
   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、
   前記モータから駆動力を受けることで、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離間機構と、を備え、
   前記離間機構は、
   回転軸線周りに回転するカムギヤであって、前記モータからの駆動力を受けるギヤ部と、端面カムと、を有するカムギヤと、
   前記端面カムと接触することで前記回転軸線方向にスライド移動可能なカムフォロワであって、前記現像ローラを前記離間位置に位置させる第１位置と、前記現像ローラを前記接触位置に位置させる第２位置と、に移動可能なカムフォロワと、
   前記カムフォロワを前記端面カムに押し付けるバネと、を有し、
   前記端面カムは、
   前記カムフォロワを前記第１位置に支持する第１面と、
   前記カムフォロワを前記第２位置に支持する第２面と、
   前記カムフォロワを第１面から第２面へ案内する第１傾斜面と、
   前記カムフォロワを第２面から第１面へ案内する第２傾斜面と、を有し、
   前記第２傾斜面の前記第１面側から所定の範囲内に前記カムフォロワが接触しているときの前記カムギヤの単位回転角度あたりの前記カムフォロワの前記回転軸線方向の移動量は、前記第２傾斜面の前記第１面側から所定の範囲外に前記カムフォロワが接触しているときの前記カムギヤの単位回転角度あたりの前記カムフォロワの前記回転軸線方向の移動量より小さいことを特徴とする画像形成装置。
6. 前記回転軸線は、前記現像ローラの回転軸と平行であ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。
7. 前記カムギヤは、ポリアセタール樹脂からな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。

Images