JP2024047815A - 画像形成装置 - Google Patents

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修司 太田
Shuji Ota
祥一郎 西村
Shoichiro Nishimura
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Abstract

【課題】カムフォロワの接触面がカムのカム面から受ける力を、効率良く、カムフォロワの押圧面が現像カートリッジを押圧する力として利用することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、現像ローラを有する現像カートリッジと、カム面154を有し、回転することで現像カートリッジを現像ローラが感光ドラムに接触する接触位置と現像ローラが感光ドラムから離間する離間位置との間で移動させるカム150と、現像カートリッジを押圧する押圧面S1、および、カム面154に接触する接触面S2を有し、カム150の回転により、現像カートリッジを押圧して現像カートリッジを離間位置に位置させる押圧位置と現像カートリッジを接触位置に位置させる非押圧位置との間でカム150の回転軸線方向にスライド移動可能なカムフォロワ170とを備える。押圧面S1は、カム150の回転軸線方向に投影したときに、接触面S2と重なる。【選択図】図7

Description

本発明は、現像ローラを感光ドラムに接触・離間させるためのカムとカムフォロワを備える画像形成装置に関する。
従来、画像形成装置として、カム部を有する回転可能なカムと、カムの回転軸線方向にスライド移動可能なスライド軸部、および、スライド軸部から延びてカム部に接触する接触部を有するカムフォロワとを備えるものが知られている(特許文献1)。この技術では、カムフォロワは、回転するカムのカム部により、現像ローラを感光ドラムに接触する位置に位置させる待機位置と、現像ローラを有する現像カートリッジを押圧して現像ローラを感光ドラムから離間する位置に位置させる突出位置との間でスライド移動可能である。
特開2021-015140号公報
ところで、従来の構成では、カムフォロワの現像カートリッジを押圧する押圧面が、カムの回転軸線方向に投影したときに、カムフォロワのカムに接触する接触面と重ならない位置に配置されていた。そのため、カムフォロワの接触面がカムのカム面から受ける力を、効率良く、カムフォロワの押圧面が現像カートリッジを押圧する力として利用することができないという問題があった。
そこで、カムフォロワの接触面がカムのカム面から受ける力を、効率良く、カムフォロワの押圧面が現像カートリッジを押圧する力として利用することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
画像形成装置は、感光ドラムを備える画像形成装置であって、現像カートリッジと、カムと、カムフォロワと、を備える。
現像カートリッジは、現像ローラを有する現像カートリッジであって、現像ローラが感光ドラムに接触する接触位置と、現像ローラが感光ドラムから離間する離間位置との間で移動可能である。
カムは、カム面を有するカムであって、回転することで現像カートリッジを接触位置と離間位置との間で移動させる。
カムフォロワは、現像カートリッジを押圧する押圧面と、カム面に接触する接触面と、を有するカムフォロワであって、カムの回転により、現像カートリッジを押圧して現像カートリッジを離間位置に位置させる押圧位置と、現像カートリッジを接触位置に位置させる非押圧位置との間でカムの回転軸線方向にスライド移動可能である。
押圧面は、カムの回転軸線方向に投影したときに、接触面と重なる。
カムフォロワの接触面がカムのカム面から受ける力を、効率良く、カムフォロワの押圧面が現像カートリッジを押圧する力として利用することができる。
押圧面の現像カートリッジに接触する部分は、カムの回転軸線方向に投影したときに、接触面と重なる構成であってもよい。
カムフォロワの接触面がカムのカム面から受ける力を、さらに効率良く、カムフォロワの押圧面が現像カートリッジを押圧する力として利用することができる。
カムは、カムの回転軸線方向に延びるボスを有し、カムフォロワは、ボスに係合するスライド軸であって、ボスに対してカムの回転軸線方向にスライド移動可能なスライド軸と、スライド軸からカムの回転軸線方向と直交する方向に延びるアームと、アームからカムの回転軸線方向に延びるピンであって、押圧面を有するピンと、を有する構成であってもよい。
カムの回転軸線方向から見て、カムフォロワをカムと重なるように配置することができるので、カムフォロワとカムとをコンパクトに配置することができる。
アームは、カムの回転軸線方向における一方側からピンが延び、カムの回転軸線方向における他方側に接触面を有する構成であってもよい。
画像形成装置は、カムフォロワの位置を検知するためのセンサをさらに備え、カムフォロワは、スライド軸から、カムの回転軸線方向と直交する方向、かつ、アームが延びる方向とは異なる方向に延びるリブであって、センサにより検知可能なリブを有する構成であってもよい。
現像カートリッジの位置を、現像カートリッジを押圧するカムフォロワの位置で検知することができる。
画像形成装置は、カムの一部とカムフォロワの一部とを少なくとも覆う第1カバーをさらに備え、第1カバーは、カムに向けてカムの回転軸線方向に延びる一対のストッパであって、アームを挟む一対のストッパを有する構成であってもよい。
カムフォロワが、カムのボスまわりに回転するのを規制することができる。
画像形成装置は、カムの一部とカムフォロワの一部とを少なくとも覆う第1カバーをさらに備え、カムフォロワを非押圧位置に向けて付勢する第1バネであって、第1カバーとスライド軸との間に配置される第1バネと、をさらに備える構成であってもよい。
第1バネを第1カバーとカムフォロワのスライド軸との間に配置するという簡単な構成でカムフォロワを非押圧位置に向けて付勢することができる。
アームは、板状である構成であってもよい。
アームの接触面とカムとの接触面積を大きくすることができる。
画像形成装置は、開口を有する筐体と、開口を閉鎖する閉鎖位置と開口を開放する開放位置との間で移動可能な第2カバーと、第2カバーの閉鎖位置と開放位置との間の移動に連動して、第2カバーが閉鎖位置にあるときの位置である第1位置と、第2カバーが開放位置にあるときの位置である第2位置との間を直動する直動板と、をさらに備える構成であってもよい。この場合、カムおよび直動板は、次のような構成とすることができる。
カムは、カムの回転軸線方向に突出する突起を有する。
直動板は、カムフォロワが押圧位置に位置する状態で第1位置と第2位置との間を移動する場合に突起と接触可能な接触片であって、作用位置と退避位置との間で揺動可能な接触片と、接触片を作用位置に向けて付勢する第2バネと、を有する。
接触片は、直動板が第1位置から第2位置に移動するときに突起と接触した場合、カムを回転させてカムフォロワを非押圧位置に位置させ、直動板が第2位置から第1位置に移動するときに突起と接触した場合、作用位置から退避位置に退避することでカムを回転させない。
第2カバーを開くことでカムフォロワを非押圧位置に位置させることができる。また、第2カバーを閉じるときにカムフォロワの位置が第2カバーを閉じる前の位置から変化するのを抑制することができる。
第2バネは、ねじりコイルバネである構成であってもよい。
第2バネをコンパクトに配置することができるので、直動板を小型化することができる。
カムフォロワの接触面がカムのカム面から受ける力を、効率良く、カムフォロワの押圧面が現像カートリッジを押圧する力として利用することができる。
実施形態の画像形成装置を示す図である。 カムおよびカムフォロワと、カムに駆動力を伝達するための機構を説明する図である。 カム、カムフォロワ、第2シャフトおよびストッパを示す斜視図である。 現像カートリッジを移動させるための構成を説明する図であり、現像カートリッジが接触位置にあるときの図(a)と、離間位置にあるときの図(b)である。 第1カムをカム部側から見た斜視図(a)と、突起側から見た斜視図(b)である。 現像カートリッジが接触位置にあるときのカムおよびカムフォロワを示す斜視図(a)と、側面図(b)である。 現像カートリッジが離間位置にあるときのカムおよびカムフォロワを示す斜視図(a)と、側面図(b)である。 第1カバーを示す斜視図であり、外側から見た図(a)と、内側から見た図(b)である。 カム、カムフォロワ、第1カバーおよび第1バネを示す断面図であり、カムフォロワが非押圧位置にあるときの図(a)と、押圧位置にあるときの図(b)である。 参考形態のカムと直動板を示す側面図である。 直動板が第2位置から第1位置に移動するときに接触片がカムの突起に接触した場合の、接触片の動作を説明する図(a),(b)である。 直動板の作用を説明する図(a),(b)である。 直動板の作用を説明する、図12に続く図(a),(b)である。 直動板の作用を説明する、図13に続く図(a),(b)である。 直動板の作用を説明する、図14に続く図(a),(b)である。 第2カムフォロワが非押圧位置に移動した直後の位相からの直動板の作用を説明する図である。 第2バネの変形例を示す図である。
次に、実施形態について説明する。
図1に示すように、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とを備える。なお、実施形態では、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、前部に開口10Aを有する。カバー11は、開口10Aを開閉する。詳しくは、カバー11は、開口10Aを閉鎖する閉鎖位置と、開口10Aを開放する開放位置との間で移動可能である。具体的には、カバー11は、実線で示した閉鎖位置と、仮想線で示した開放位置との間で回動可能である。
シート供給部20は、シートSがセットされるシートトレイ21と、供給機構22とを備える。供給機構22は、ピックアップローラ23と、分離ローラ24と、分離パッド25と、搬送ローラ26と、レジストレーションローラ27とを備える。シートトレイ21内のシートSは、ピックアップローラ23によって送り出された後、分離ローラ24と分離パッド25との間で1枚ずつに分離され、搬送ローラ26とレジストレーションローラ27によって画像形成部30に供給される。
画像形成部30は、露光ユニット40と、複数の感光ドラム50と、複数の現像カートリッジ60と、転写ユニット70と、定着ユニット80とを備える。
露光ユニット40は、図示しない光源、偏向器、レンズ、ミラーなどを備える。露光ユニット40は、光ビーム(一点鎖線参照)を出射して感光ドラム50の表面を露光する。
感光ドラム50は、ブラックに対応する第1感光ドラム50Kと、イエローに対応する第2感光ドラム50Yと、マゼンタに対応する第3感光ドラム50Mと、シアンに対応する第4感光ドラム50Cとを含む。第3感光ドラム50Mは、シートSの搬送方向(以下、単に「搬送方向」という。)において第2感光ドラム50Yの下流に配置されている。第4感光ドラム50Cは、搬送方向において第3感光ドラム50Mの下流に配置されている。第1感光ドラム50Kは、搬送方向において第4感光ドラム50Cの下流に配置されている。すなわち、第2感光ドラム50Y、第3感光ドラム50M、第4感光ドラム50Cおよび第1感光ドラム50Kは、搬送方向の上流側から下流側に向けてこの順に並んで配置されている。
本明細書および図面においては、各色に対応して設けられた部材について、色を区別して説明する場合には、符号にY,M,C,Kを付し、色を区別しないで説明する場合には、符号にY,M,C,Kを付さない。
現像カートリッジ60は、現像ローラ61を有し、各感光ドラム50に対応して設けられている。詳しくは、現像カートリッジ60は、第1感光ドラム50Kにトナーを供給する第1現像ローラ61Kを有する第1現像カートリッジ60Kと、第2感光ドラム50Yにトナーを供給する第2現像ローラ61Yを有する第2現像カートリッジ60Yと、第3感光ドラム50Mにトナーを供給する第3現像ローラ61Mを有する第3現像カートリッジ60Mと、第4感光ドラム50Cにトナーを供給する第4現像ローラ61Cを有する第4現像カートリッジ60Cとを含む。
現像カートリッジ60は、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、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。
詳しくは、第1現像カートリッジ60Kは、第1現像ローラ61Kが第1感光ドラム50Kに接触する接触位置と、第1現像ローラ61Kが第1感光ドラム50Kから離間する離間位置との間で移動可能である。第2現像カートリッジ60Yは、第2現像ローラ61Yが第2感光ドラム50Yに接触する接触位置と、第2現像ローラ61Yが第2感光ドラム50Yから離間する離間位置との間で移動可能である。
第3現像カートリッジ60Mは、第3現像ローラ61Mが第3感光ドラム50Mに接触する接触位置と、第3現像ローラ61Mが第3感光ドラム50Mから離間する離間位置との間で移動可能である。第4現像カートリッジ60Cは、第4現像ローラ61Cが第4感光ドラム50Cに接触する接触位置と、第4現像ローラ61Cが第4感光ドラム50Cから離間する離間位置との間で移動可能である。
感光ドラム50は、ドロワ55に回転可能に支持されている。ドロワ55には、感光ドラム50を帯電させるための帯電器52が各感光ドラム50に対応して設けられている。ドロワ55は、複数の現像カートリッジ60を着脱可能に支持する。ドロワ55は、カバー11を開くことで露出する開口10Aを通して、筐体10に対して着脱可能である。
転写ユニット70は、駆動ローラ71と、従動ローラ72と、無端状の搬送ベルト73と、4つの転写ローラ74とを備える。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に接触している。転写ローラ74は、搬送ベルト73の内側に配置され、対応する感光ドラム50との間で搬送ベルト73を挟む。
定着ユニット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とを備える。搬送方向における定着ユニット80の下流には、搬送ローラ15および排出ローラ16が設けられている。
画像形成部30では、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、露光ユニット40から照射される光ビームによって露光される。これにより、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、現像カートリッジ60に収容されたトナーは現像ローラ61の表面に担持され、接触位置に位置する現像ローラ61から感光ドラム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上にトナー像が形成される。
感光ドラム50上に形成されたトナー像は、搬送ベルト73上に供給されたシートSが搬送ベルト73上を搬送されて感光ドラム50と転写ローラ74の間を通過することで、シートS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の間を通過することで、トナー像がシートSに定着される。その後、シートSは、搬送ローラ15および排出ローラ16によって排紙トレイ13上に排出される。
図2に示すように、画像形成装置1は、モータM2と、カム駆動ギヤ列140と、複数のカム150と、複数のカムフォロワ170とを備える。
モータM2は、主にカム150、詳しくは、第1カム150K、第2カム150Y、第3カム150Mおよび第4カム150Cを回転させるための駆動源である。
カム駆動ギヤ列140は、モータM2の駆動力をカム150に伝達可能である。カム駆動ギヤ列140は、駆動力を第1カム150Kに伝達可能な第1カム駆動ギヤ列140Aと、駆動力を第2カム150Y、第3カム150Mおよび第4カム150Cに伝達可能な第2カム駆動ギヤ列140Bとを有する。
第1カム駆動ギヤ列140Aは、第1電磁クラッチ141Aを含む。第1電磁クラッチ141Aは、駆動力の伝達と切断を切り替えることで第1カム150Kの回転と停止を切り替える。例えば、第1電磁クラッチ141Aは、通電された場合に駆動力を伝達する。これにより、第1カム150Kが回転する。また、第1電磁クラッチ141Aは、通電されない場合に駆動力の伝達を切断する。これにより、第1カム150Kが停止する。制御部2(図1参照)は、第1電磁クラッチ141Aを制御して駆動力の伝達と切断を切り替えることで、第1カム150Kの回転と停止を制御する。
第2カム駆動ギヤ列140Bは、第2電磁クラッチ141Bを含む。第2電磁クラッチ141Bは、駆動力の伝達と切断を切り替えることでカム150Y,150M,150Cの回転と停止を切り替える。例えば、第2電磁クラッチ141Bは、通電された場合に駆動力を伝達する。これにより、カム150Y,150M,150Cが回転する。また、第2電磁クラッチ141Bは、通電されない場合に駆動力の伝達を切断する。これにより、カム150Y,150M,150Cが停止する。制御部2は、第2電磁クラッチ141Bを制御して駆動力の伝達と切断を切り替えることで、カム150Y,150M,150Cの回転と停止を制御する。
制御部2は、CPU、ROM、RAM、入出力部などを備え、予め記憶されたプログラムを実行することで制御を実行する。制御部2は、モータM2の駆動を制御したり、電磁クラッチ141A,141Bを制御してカム150の動作を制御したりすることで、現像ローラ61の対応する感光ドラム50に対する接触と離間を制御する。
図3に示すように、カム150は、回転することで対応する現像カートリッジ60を接触位置と離間位置との間で移動させる。カム150は、第1カム150Kと、第2カム150Yと、第3カム150Mと、第4カム150Cとを含む。第1カム150Kは、回転することで第1現像カートリッジ60Kを接触位置と離間位置との間で移動させる。第2カム150Yは、回転することで第2現像カートリッジ60Yを接触位置と離間位置との間で移動させる。第3カム150Mは、回転することで第3現像カートリッジ60Mを接触位置と離間位置との間で移動させる。第4カム150Cは、回転することで第4現像カートリッジ60Cを接触位置と離間位置との間で移動させる。
カムフォロワ170は、カム150の回転軸線方向(図3に示す一点鎖線が延びる方向に相当。以下、単に「回転軸線方向」ともいう。)にスライド移動可能である。カムフォロワ170は、対応するカム150の回転により、図4(b)に示す、対応する現像カートリッジ60を押圧して現像カートリッジ60を離間位置に位置させる押圧位置と、図4(a)に示す、対応する現像カートリッジ60を接触位置に位置させる非押圧位置との間で回転軸線方向にスライド移動する。
図4(a),(b)に示すように、現像カートリッジ60は、ドロワ55に前後に移動可能に支持されている。ドロワ55は、被当接部55Aと、押圧部材55Bとを有する。被当接部55Aは、後述するスライド部材66が当接する部分であり、上下に沿った軸まわりに回転可能なローラからなる。押圧部材55Bは、バネ55Cにより後に向けて付勢されており、ドロワ55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を押圧して、現像ローラ61が感光ドラム50に接触する接触位置に移動させる。
現像カートリッジ60は、トナーを収容するケース65と、スライド部材66とを有する。スライド部材66は、ケース65に対して回転軸線方向にスライド移動可能であり、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する。スライド部材66は、ケース65にスライド移動可能に支持されたシャフト66Aと、シャフト66Aの一端に設けられた第1当接部材66Bと、シャフト66Aの他端に設けられた第2当接部材66Cとを有している。
第1当接部材66Bは、被押圧面66Dと、軸方向に対して傾斜した斜面66Eとを有し、第2当接部材66Cは、斜面66Eと同様に傾斜した斜面66Fを有する。被押圧面66Dは、カムフォロワ170により押圧される。斜面66E,66Fは、スライド部材66がカムフォロワ170により押圧された場合に、被当接部55Aに当接して現像カートリッジ60を回転軸線方向と直交する方向に付勢し、現像ローラ61が感光ドラム50から離間する離間位置に移動させる。第1当接部材66Bとケース65の間には、スライド部材66を左に向けて付勢するバネ67が配置されている。
図3に戻り、カムフォロワ170は、第1カムフォロワ170Kと、第2カムフォロワ170Yと、第3カムフォロワ170Mと、第4カムフォロワ170Cとを含む。
第1カムフォロワ170Kは、第1カム150Kの回転により、第1現像カートリッジ60Kを押圧して第1現像カートリッジ60Kを離間位置に位置させる押圧位置と、第1現像カートリッジ60Kを接触位置に位置させる非押圧位置との間でスライド移動する。第1カムフォロワ170Kは、回転する第1カム150Kの後述するカム面154により押圧位置と非押圧位置との間で回転軸線方向にスライド移動する。
第2カムフォロワ170Yは、第2カム150Yの回転により、第2現像カートリッジ60Yを押圧して第2現像カートリッジ60Yを離間位置に位置させる押圧位置と、第2現像カートリッジ60Yを接触位置に位置させる非押圧位置との間でスライド移動する。第2カムフォロワ170Yは、回転する第2カム150Yのカム面154により押圧位置と非押圧位置との間で回転軸線方向にスライド移動する。
第3カムフォロワ170Mは、第3カム150Mの回転により、第3現像カートリッジ60Mを押圧して第3現像カートリッジ60Mを離間位置に位置させる押圧位置と、第3現像カートリッジ60Mを接触位置に位置させる非押圧位置との間でスライド移動する。第3カムフォロワ170Mは、回転する第3カム150Mのカム面154により押圧位置と非押圧位置との間で回転軸線方向にスライド移動する。
第4カムフォロワ170Cは、第4カム150Cの回転により、第4現像カートリッジ60Cを押圧して第4現像カートリッジ60Cを離間位置に位置させる押圧位置と、第4現像カートリッジ60Cを接触位置に位置させる非押圧位置との間でスライド移動する。第4カムフォロワ170Cは、回転する第4カム150Cのカム面154により押圧位置と非押圧位置との間で回転軸線方向にスライド移動する。
カム150(第1カム150K、第2カム150Y、第3カム150Mおよび第4カム150C)は、端面カムである。各カム150は、円板部151と、ボス151Bと、ギヤ部152と、カム部153とを有している。
ボス151Bは、円板部151の中央から回転軸線方向に延びている(図5(a),(b)も参照)。ボス151Bは、円筒形状を有する。
画像形成装置1は、4つの第2シャフト159をさらに備える。第2シャフト159は、対応するカム150(第1カム150K、第2カム150Y、第3カム150M、第4カム150C)を回転可能に支持する。第2シャフト159は、筐体10に設けられている。カム150は、ボス151Bが第2シャフト159に係合することで、筐体10に回転可能に支持されている。
ギヤ部152は、円板部151の外周に形成されている。
カム部153は、円板部151の側面から回転軸線方向に突出している。カム部153は、カムフォロワ170を押圧位置と非押圧位置との間で移動させることで、現像カートリッジ60を離間位置と接触位置との間で移動させるカム面154を有する。各カム150(第1カム150K、第2カム150Y、第3カム150M、第4カム150C)のカム面154は、図5(a)に第1カム150Kを代表して示すように、第1案内面154Aと、保持面154Bと、第2案内面154Cとを有している。
第1案内面154Aは、カム150が第1回転方向R1に回転する場合に対応するカムフォロワ170を非押圧位置から押圧位置に移動させる。例えば、第1カム150Kの第1案内面154Aは、第1カム150Kが第1回転方向R1に回転する場合に第1カムフォロワ170Kを非押圧位置から押圧位置に移動させる。第1案内面154Aは、カム150の回転方向に対して傾斜している。第1案内面154Aは、第1回転方向R1の下流端から上流端に向かうにつれて円板部151から離れるように傾斜している。
制御部2は、第1現像カートリッジ60Kを接触位置と離間位置との間で移動させる場合に第1カム150Kを第1回転方向R1に回転させる。また、制御部2は、第2現像カートリッジ60Y、第3現像カートリッジ60Mおよび第4現像カートリッジ60Cを接触位置と離間位置との間で移動させる場合に第2カム150Y、第3カム150Mおよび第4カム150Cを第1回転方向R1に回転させる(図3参照)。
保持面154Bは、対応するカムフォロワ170を押圧位置に保持する。例えば、第1カム150Kの保持面154Bは、第1カムフォロワ170Kを押圧位置に保持する(図7参照)。保持面154Bは、カム150の回転方向に対して略平行である。なお、後で参照する図6(b)などでは、保持面154Bにドットハッチを付している。
第2案内面154Cは、カム150が第1回転方向R1に回転する場合に対応するカムフォロワ170を押圧位置から非押圧位置に移動させる。例えば、第1カム150Kの第2案内面154Cは、第1カム150Kが第1回転方向R1に回転する場合に第1カムフォロワ170Kを押圧位置から非押圧位置に移動させる。第2案内面154Cは、カム150の回転方向に対して傾斜している。第2案内面154Cは、第1回転方向R1の下流端から上流端に向かうにつれて円板部151に近づくように傾斜している。
カム150の回転方向に対する第2案内面154Cの角度は、カム150の回転方向に対する第1案内面154Aの角度よりも大きい。例えば、第1カム150Kの回転方向に対する第2案内面154Cの角度は、第1カム150Kの回転方向に対する第1案内面154Aの角度よりも大きい。言い換えると、第2案内面154Cの勾配は、第1案内面154Aの勾配よりも大きい。
図6に示すように、カムフォロワ170(第1カムフォロワ170K、第2カムフォロワ170Y、第3カムフォロワ170Mおよび第4カムフォロワ170C)は、押圧面S1と、接触面S2とを有する。また、カムフォロワ170は、スライド軸471と、アーム472と、ピン473と、リブ474とを有する。
スライド軸471は、回転軸線方向にスライド移動可能に支持されている。詳しくは、スライド軸471は、円筒形状を有する。スライド軸471は、カム150の、回転軸線方向に延びるボス151Bに係合することで、ボス151Bに対して回転軸線方向にスライド移動可能である。これにより、カムフォロワ170は、図6に示す非押圧位置と、図7に示す押圧位置との間で回転軸線方向にスライド移動可能である。カムフォロワ170は、後述する第1バネ430(図9参照)により押圧位置から非押圧位置に向けて付勢されている。
アーム472は、スライド軸471から、回転軸線方向と直交する方向、具体的には、スライド軸471の径方向の外側に向けて延びている。アーム472は、板状である。
ピン473は、アーム472から回転軸線方向に延びている。詳しくは、ピン473は、アーム472のスライド軸471から遠い端部から、回転軸線方向の一方側に向けて延びている。ピン473は、円筒状であり、先端が凸曲面となっている(図9参照)。
アーム472は、回転軸線方向における一方側からピン473が延び、回転軸線方向における他方側に接触面S2を有する。図7に示すように、接触面S2は、対応するカム150(第1カム150K、第2カム150Y、第3カム150M、第4カム150C)のカム面154に接触する面である。
ピン473は、先端に押圧面S1を有する。押圧面S1は、対応する現像カートリッジ60(第1現像カートリッジ60K、第2現像カートリッジ60Y、第3現像カートリッジ60M、第4現像カートリッジ60C)を押圧する面である。詳しくは、押圧面S1は、対応する現像カートリッジ60に設けられた第1当接部材66Bの被押圧面66Dを押圧する(図4参照)。
リブ474は、アーム472と同様に、スライド軸471から、回転軸線方向と直交する方向、具体的には、スライド軸471の径方向の外側に向けて延びている。詳しくは、リブ474は、スライド軸471から、スライド軸471の径方向の外側、かつ、アーム472が延びる方向とは異なる方向に向けて延びている。実施形態では、リブ474は、スライド軸471から図7(b)の左側に向けて延びており、アーム472は、スライド軸471から図7(b)の右斜め下側に向けて延びている。
画像形成装置1は、カムフォロワ170(第1カムフォロワ170K、第2カムフォロワ170Y、第3カムフォロワ170M、第4カムフォロワ170C)のボス151Bまわりの回転を規制する一対のストッパ530をさらに備える。詳しくは、図2および図8に示すように、画像形成装置1は、カム150の一部とカムフォロワ170の一部とを少なくとも覆う第1カバー500をさらに備える。
第1カバー500は、筐体10に設けられている。詳しくは、第1カバー500は、第2シャフト159(図3参照)が固定される図示しない板金に固定されている。第1カバー500は、カム150およびカムフォロワ170を覆うカバー壁510と、カムフォロワ170のピン473が挿通される4つの挿通穴520と、4組の一対のストッパ530とを有する。
一対のストッパ530は、4つのカムフォロワ170のそれぞれに対応して設けられている。ストッパ530は、カバー壁510の内側の面から、対応するカム150に向けて回転軸線方向に延びている。ストッパ530は、壁状である。図7に示すように、一対のストッパ530は、対応するカムフォロワ170のアーム472を、スライド軸471の周方向における両側から挟むように設けられている。これにより、カムフォロワ170(第1カムフォロワ170K、第2カムフォロワ170Y、第3カムフォロワ170M、第4カムフォロワ170C)は、ボス151Bまわりの回転が規制されている。
図9に示すように、画像形成装置1は、第1バネ430をさらに備える。第1バネ430は、4つのカムフォロワ170に対応して4つ設けられている。第1バネ430は、対応するカムフォロワ170を図9(b)に示す押圧位置から図9(a)に示す非押圧位置に向けて付勢するバネであり、一例として、圧縮コイルバネである。第1バネ430は、第1カバー500と、カムフォロワ170のスライド軸471との間に配置されている。詳しくは、第1バネ430は、カバー壁510とスライド軸471との間に配置されている。
スライド軸471は、バネ受け凹部471Aを有する。バネ受け凹部471Aは、環状の凹部であり、回転軸線方向の一方側に位置するカバー壁510に向けて開口している。第1バネ430の少なくとも一端部(図9(a)の下側の端部)は、バネ受け凹部471A内に配置されている。このようなバネ受け凹部471Aを有することで、第1バネ430の位置がずれるのを抑制することができる。
図2に示すように、画像形成装置1は、センサ4K,4Cをさらに備える。センサ4Kは、第1カムフォロワ170Kの位置を検知するためのセンサであり、センサ4Cは、第2カムフォロワ170Y、第3カムフォロワ170Mおよび第4カムフォロワ170Cの位置を検知するためのセンサである。センサ4Cは、直接的には第4カムフォロワ170Cの位置を検知し、間接的に第2カムフォロワ170Yおよび第3カムフォロワ170Mの位置を検知する。
センサ4K,4Cは、検出光を出射する発光部4Pと、発光部4Pと対向して配置されて発光部4Pからの検出光を受光可能な受光部4Rとを有する。
センサ4Kは、第1カムフォロワ170Kが押圧位置に位置するときに第1カムフォロワ170Kのリブ474が発光部4Pと受光部4Rの間に入り込み、第1カムフォロワ170Kが非押圧位置に位置するときに第1カムフォロワ170Kのリブ474が発光部4Pと受光部4Rの間から外れるように配置されている。同様に、センサ4Cは、第4カムフォロワ170Cが押圧位置に位置するときに第4カムフォロワ170Cのリブ474が発光部4Pと受光部4Rの間に入り込み、第4カムフォロワ170Cが非押圧位置に位置するときに第4カムフォロワ170Cのリブ474が発光部4Pと受光部4Rの間から外れるように配置されている。
これにより、センサ4K,4Cは、図7(b)に示すように、対応するカムフォロワ170が押圧位置に位置するときには、発光部4Pからの検出光がリブ474によって遮られることで受光部4Rで受光できず、また、図6(b)に示すように、対応するカムフォロワ170が非押圧位置に位置するときには、発光部4Pからの検出光(破線参照)を受光部4Rで受光できるようになる。センサ4K,4Cは、検出光の受光状態の変化によって、対応するカムフォロワ170が押圧位置に位置するか、非押圧位置に位置するかを検知する。
カムフォロワ170が押圧位置に位置するとき、対応する現像カートリッジ60は離間位置に位置し、カムフォロワ170が非押圧位置に位置するとき、対応する現像カートリッジ60は接触位置に位置するので、センサ4K,4Cは、カムフォロワ170を介して、現像カートリッジ60が離間位置に位置するか、接触位置に位置するかを検知することができる。
第1カムフォロワ170Kのリブ474は、センサ4Kにより検知可能であり、第4カムフォロワ170Cのリブ474は、センサ4Cにより検知可能である。なお、実施形態において、4つのカムフォロワ170は共通の部品であり、いずれもリブ474を有するが、第2カムフォロワ170Yおよび第3カムフォロワ170Mのリブ474は、センサ4K,4Cにより検知される部分としては機能しない。
図2に示すように、カムフォロワ170のスライド軸471(第1シャフト)は、回転軸線方向から見て、対応するカム150の外周の内側に配置されている。詳しくは、第1カムフォロワ170Kのスライド軸471は、回転軸線方向から見て、第1カム150Kの外周の内側に配置されている。第2カムフォロワ170Yのスライド軸471は、回転軸線方向から見て、第2カム150Yの外周の内側に配置されている。第3カムフォロワ170Mのスライド軸471は、回転軸線方向から見て、第3カム150Mの外周の内側に配置されている。第4カムフォロワ170Cのスライド軸471は、回転軸線方向から見て、第4カム150Cの外周の内側に配置されている。
また、カムフォロワ170のアーム472(接触アーム)から突出するピン473は、回転軸線方向から見て、対応するカム150の外周の内側に配置されている。詳しくは、第1カムフォロワ170Kのピン473は、回転軸線方向から見て、第1カム150Kの外周の内側に配置されている。第2カムフォロワ170Yのピン473は、回転軸線方向から見て、第2カム150Yの外周の内側に配置されている。第3カムフォロワ170Mのピン473は、回転軸線方向から見て、第3カム150Mの外周の内側に配置されている。第4カムフォロワ170Cのピン473は、回転軸線方向から見て、第4カム150Cの外周の内側に配置されている。
さらに、図7(b)に示すように、カムフォロワ170(第1カムフォロワ170K、第2カムフォロワ170Y、第3カムフォロワ170Mおよび第4カムフォロワ170C)の押圧面S1は、回転軸線方向に投影したときに、接触面S2と重なるように設けられている。詳しくは、押圧面S1の対応する現像カートリッジ60に接触する部分(図に黒丸で示した付近参照)は、回転軸線方向に投影したときに、接触面S2と重なるように設けられている。押圧面S1の対応する現像カートリッジ60に接触する部分は、回転軸線方向に投影したときに、カム面154と重なるように設けられている。
言い換えると、押圧面S1と接触面S2は、回転軸線方向から見て、重なるように設けられている。詳しくは、押圧面S1の対応する現像カートリッジ60に接触する部分は、回転軸線方向から見て、接触面S2と重なるように設けられている。押圧面S1の対応する現像カートリッジ60に接触する部分は、回転軸線方向から見て、カム面154と重なるように設けられている。
画像形成装置1は、印刷を実行する前の待機状態において、すべての現像カートリッジ60が離間位置に位置している。このとき、図7に示すように、カムフォロワ170は、アーム472(接触面S2)がカム150の保持面154Bに接触する押圧位置に位置する。
印刷を実行する場合、制御部2は、印刷に用いるトナーの色に応じて第1電磁クラッチ141Aや第2電磁クラッチ141Bを伝達状態としてカム150を第1回転方向R1に回転させる。これにより、カムフォロワ170は、アーム472が保持面154Bから第2案内面154Cに案内され、第2案内面154C上を摺接してカム面154から外れる。これにより、カムフォロワ170は、第1バネ430(図9参照)の付勢力によって押圧位置から図6に示す非押圧位置にスライド移動し、対応する現像カートリッジ60が離間位置から接触位置に移動する。現像カートリッジ60が接触位置に移動したら、制御部2は、第1電磁クラッチ141Aや第2電磁クラッチ141Bを切断状態とし、カム150の回転を停止させる。
現像ローラ61による現像が終了した場合、制御部2は、第1電磁クラッチ141Aや第2電磁クラッチ141Bを伝達状態としてカム150を再び第1回転方向R1に回転させる。これにより、カムフォロワ170のアーム472は、カム面154の第1案内面154Aに接触し、第1案内面154A上を摺接して、保持面154Bに接触する。これにより、カムフォロワ170は、非押圧位置から図7に示す押圧位置にスライド移動し、対応する現像カートリッジ60が接触位置から離間位置に移動する。現像カートリッジ60が離間位置に移動したら、制御部2は、第1電磁クラッチ141Aや第2電磁クラッチ141Bを切断状態とし、カム150の回転を停止させる。
第2カム150Yのカム面154、第3カム150Mのカム面154および第4カム150Cのカム面154は、第2カムフォロワ170Yが押圧位置に移動したタイミングよりも後のタイミングで第3カムフォロワ170Mが非押圧位置から押圧位置に向けて移動し始めるように設けられている。また、第2カム150Yのカム面154、第3カム150Mのカム面154および第4カム150Cのカム面154は、第3カムフォロワ170Mが押圧位置に移動したタイミングよりも後のタイミングで第4カムフォロワ170Cが非押圧位置から押圧位置に向けて移動し始めるように設けられている。
また、第2カム150Yのカム面154、第3カム150Mのカム面154および第4カム150Cのカム面154は、第2カムフォロワ170Y、第3カムフォロワ170Mおよび第4カムフォロワ170Cが同時に押圧位置に位置するタイミングを有するように設けられている。
また、第2カム150Yのカム面154、第3カム150Mのカム面154および第4カム150Cのカム面154は、第2カムフォロワ170Yが押圧位置から非押圧位置に向けて移動するタイミングと、第3カムフォロワ170Mが押圧位置から非押圧位置に向けて移動するタイミングと、第4カムフォロワ170Cが押圧位置から非押圧位置に向けて移動するタイミングが互いに重なるように設けられている。
具体的には、図2に示すように、第3カム150Mは、第2カム150Yと連動して回転する。また、第4カム150Cは、第2カム150Yおよび第3カム150Mと連動して回転する。詳しくは、画像形成装置1は、アイドルギヤG1,G2を備え、アイドルギヤG1は、第2カム150Yのギヤ部152および第3カム150Mのギヤ部152と噛み合い、アイドルギヤG2は、第3カム150Mのギヤ部152および第4カム150Cのギヤ部152と噛み合う。これにより、モータM2からの駆動力が第2カム150Yに入力されると、カム150Y,150M,150Cは互いに連動して一体に回転する。
カム150Y,150M,150Cは、カム150の回転方向における保持面154Bの長さが、第4カム150C、第3カム150M、第2カム150Yの順に長くなっている。そして、カム150Y,150M,150Cは、カム150の回転方向における第2案内面154Cの位相が略揃っており、カム150の回転方向における第1案内面154Aの位相がずれている。詳しくは、第3カム150Mの第1案内面154Aは、第4カム150Cの第1案内面154Aよりも第1回転方向R1の上流に位置し、第2カム150Yの第1案内面154Aは、第3カム150Mの第1案内面154Aよりも第1回転方向R1の上流に位置している。
これにより、カムフォロワ170Y,170M,170Cが非押圧位置に位置する状態からカム150Y,150M,150Cが第1回転方向R1に回転した場合、まず、第2カムフォロワ170Yが非押圧位置から押圧位置に移動することで第2現像カートリッジ60Yが接触位置から離間位置に移動し、次に、第3カムフォロワ170Mが非押圧位置から押圧位置に移動することで第3現像カートリッジ60Mが接触位置から離間位置に移動し、最後に、第4カムフォロワ170Cが非押圧位置から押圧位置に移動することで第4現像カートリッジ60Cが接触位置から離間位置に移動する。
また、カムフォロワ170Y,170M,170Cが押圧位置に位置する状態からカム150Y,150M,150Cが第1回転方向R1に回転した場合、カムフォロワ170Y,170M,170Cが略同時に押圧位置から非押圧位置に移動することで現像カートリッジ60Y,60M,60Cが略同時に離間位置から接触位置に移動する。
実施形態の画像形成装置1によれば、カムフォロワ170の押圧面S1が回転軸線方向に投影したときに接触面S2と重なるので、カムフォロワ170の接触面S2が対応するカム150のカム面154から受ける力を、効率良く、カムフォロワ170の押圧面S1が対応する現像カートリッジ60を押圧する力として利用することができる。
また、押圧面S1の対応する現像カートリッジ60に接触する部分が回転軸線方向に投影したときに接触面S2と重なるので、カムフォロワ170の接触面S2が対応するカム150のカム面154から受ける力を、さらに効率良く、カムフォロワ170の押圧面S1が対応する現像カートリッジ60を押圧する力として利用することができる。
また、カムフォロワ170が、カム150の回転軸線方向に延びるボス151Bに係合するスライド軸471と、アーム472と、接触面S2と重なる押圧面S1を有するピン473とを有する構造なので、回転軸線方向から見て、カムフォロワ170を対応するカム150と重なるように配置することができる。これにより、カムフォロワ170と対応するカム150とをコンパクトに配置することができる。
また、カムフォロワ170がセンサ4K,4Cにより検知可能なリブ474を有するので、現像カートリッジ60の位置を、現像カートリッジ60を押圧するカムフォロワ170の位置で検知することができる。
また、第1カバー500を備え、第1カバー500がアーム472を挟む一対のストッパ530を有するので、カムフォロワ170が、カム150のボス151Bまわりに回転するのを規制することができる。
また、第1バネ430を第1カバー500とカムフォロワ170のスライド軸471との間に配置するという簡単な構成でカムフォロワ170を非押圧位置に向けて付勢することができる。
また、カムフォロワ170のアーム472が板状であるので、アーム472の接触面S2と対応するカム150との接触面積を大きくすることができる。これにより、例えば、カムフォロワ170とカム150の摩耗を低減することができる。
次に、図10~図16に示す参考形態を参照しながら、第2カバーとしてのカバー11を開いたときに、強制的に、カムフォロワ170を非押圧位置に移動させて、現像カートリッジ60を接触位置に移動させる機構について説明する。なお、以下では、上述の実施形態と異なる点について説明し、同じ点については同様の構成要素に同じ符号を付して適宜説明を省略する。
図10に示すように、画像形成装置1は、直動板200をさらに備える。また、カム150は、突起157A~157Cを有している。詳しくは、第1カム150Kは、第1突起157Aを有し、第2カム150Yは、第2突起157Bを有し、第4カム150Cは、第3突起157Cを有している。
直動板200は、カバー11(図1参照)の閉鎖位置と開放位置との間の移動に連動して、カバー11が閉鎖位置にあるときの位置である第1位置と、カバー11が開放位置にあるときの位置である第2位置(図15(b)参照)との間を回転軸線方向と直交する方向に直動する。具体的には、直動板200は、カバー11の開閉動作に連動して、第1位置と第2位置との間を感光ドラム50が並ぶ方向である前後方向に直動可能である。第2位置は、第1位置よりも前の位置である。直動板200は、カバー11を開くことで第1位置から第2位置へ前に向けて移動し、カバー11を閉じることで第2位置から第1位置へ後に向けて移動する。
直動板200は、第1カムフォロワ170Kが押圧位置に位置する状態で、第1位置から第2位置に移動する場合に第1カム150Kと接触して第1カム150Kを回転させて、第1カムフォロワ170Kを非押圧位置に位置させる。また、直動板200は、第2カムフォロワ170Y、第3カムフォロワ170Mおよび第4カムフォロワ170Cの少なくとも1つが押圧位置に位置する状態で、第1位置から第2位置に移動する場合に第2カム150Y、第3カム150Mおよび第4カム150Cを回転させて第2カムフォロワ170Y、第3カムフォロワ170Mおよび第4カムフォロワ170Cを非押圧位置に位置させる。
参考形態では、直動板200は、第1カムフォロワ170Kが押圧位置に位置する状態で、第1位置から第2位置に移動する場合に第1カム150Kを第1回転方向R1とは逆の第2回転方向R2に回転させて第1カムフォロワ170Kを非押圧位置に位置させる。また、直動板200は、少なくとも第2カムフォロワ170Yが押圧位置に位置する状態で、第1位置から第2位置に移動する場合に第2カム150Y、第3カム150Mおよび第4カム150Cを第1回転方向R1とは逆の第2回転方向R2に回転させて第2カムフォロワ170Y、第3カムフォロワ170Mおよび第4カムフォロワ170Cを非押圧位置に位置させる。
第1突起157Aは、直動板200と接触可能であり、第1位置から第2位置に移動する直動板200が接触した場合に第1カム150Kを回転させる。第1突起157Aは、第1カム150Kの円板部151の側面から回転軸線方向に突出している。詳しくは、第1突起157Aは、円板部151から、回転軸線方向において、カム部153(図5(a)参照)が配置された側とは反対側に向けて突出している。第1突起157Aは、第1カム150Kの回転軸線方向における他方側の面に配置されている。第1突起157Aは、円筒形状を有する。言い換えると、第1突起157Aは、直動板200の第1揺動片220Aと接触可能な円筒面を有する。
第2突起157Bは、直動板200と接触可能であり、第1位置から第2位置に移動する直動板200が接触した場合に第2カム150Y、第3カム150Mおよび第4カム150Cを回転させる。第2突起157Bは、第2カム150Yの円板部151の側面から回転軸線方向の他方側に向けて突出している。第2突起157Bは、円筒形状を有する。言い換えると、第2突起157Bは、直動板200の第2揺動片220Bと接触可能な円筒面を有する。
第3突起157Cは、直動板200と接触可能であり、第1位置から第2位置に移動する直動板200が接触した場合に第2カム150Y、第3カム150Mおよび第4カム150Cを回転させる。第3突起157Cは、第4カム150Cの円板部151の側面から回転軸線方向の他方側に向けて突出している。第3突起157Cは、円筒形状を有する。言い換えると、第3突起157Cは、直動板200の第1揺動片220Aまたは第3揺動片220Cと接触可能な円筒面を有する。
一例として、参考形態では、図12(a)に示すように、第1突起157Aは、回転軸線方向から見て、第1カム150Kの回転軸線を挟んで、第1カム150Kのカム面154と略反対の位置に配置されている。第2突起157Bは、回転軸線方向から見て、第2カム150Yの回転軸線を挟んで、第2カム150Yのカム面154と略反対の位置に配置されている。第3突起157Cは、回転軸線方向から見て、第4カム150Cの保持面154Bの第1回転方向R1の上流端部と略重なる位置に配置されている。
図10に示すように、直動板200は、直動板本体210と、接触片としての揺動片220と、3つの第2バネとしてのバネ230とを有している。
直動板本体210は、カバー11の開閉動作に連動して前後に移動するように筐体10に支持されている。直動板本体210は、カバー11と図示しないリンクを介して連結されている。
揺動片220は、直動板本体210に支持されており、直動板本体210とともに前後に移動する。参考形態では、揺動片220は、第1接触片および第3接触片としての第1揺動片220Aと、第2接触片としての第2揺動片220Bと、第3揺動片220Cとを含む。参考形態では、第1揺動片220Aが「第1接触片」と「第3接触片」を兼ねる。
揺動片220は、カムフォロワ170が押圧位置に位置する状態で、直動板200が第1位置と第2位置との間を移動する場合にカム150の突起157A~157Cと接触可能である。
第1揺動片220Aは、第1カムフォロワ170Kが押圧位置に位置する状態で、直動板200が第1位置から第2位置に移動する場合に第1カム150Kの第1突起157Aと接触する。第1揺動片220Aは、直動板200が第1位置から第2位置に移動するときに第1突起157Aと接触した場合に第1カム150Kを回転させて第1カムフォロワ170Kを非押圧位置に位置させる。
第1揺動片220Aは、直動板200が第1位置から第2位置に移動する場合に第4カム150Cの第3突起157Cと接触可能である。第1揺動片220Aは、直動板200が第1位置から第2位置に移動するときに第3突起157Cと接触した場合に第2カム150Y、第3カム150Mおよび第4カム150Cを回転させて第2カムフォロワ170Y、第3カムフォロワ170Mおよび第4カムフォロワ170Cを非押圧位置に位置させる。
第2揺動片220Bは、第2突起157Bを有する第2カム150Yに対応する第2カムフォロワ170Yが押圧位置に位置する状態で、直動板200が第1位置から第2位置に移動する場合に第2カム150Yの第2突起157Bと接触可能である。第2揺動片220Bは、直動板200が第1位置から第2位置に移動するときに第2突起157Bと接触した場合に第2カム150Y、第3カム150Mおよび第4カム150Cを回転させる。
参考形態では、第1揺動片220Aは、直動板200が第1位置から第2位置に移動する場合に、第2揺動片220Bが第2突起157Bに接触した後のタイミングで第3突起157Cに接触するように設けられている。詳しくは、第1揺動片220Aは、直動板200が第1位置から第2位置に移動する場合に、第2揺動片220Bが第2突起157Bから離間した後のタイミングで第3突起157Cに接触するように設けられている。
第3揺動片220Cは、直動板200が第1位置から第2位置に移動する場合に第4カム150Cの第3突起157Cと接触可能である。第3揺動片220Cは、直動板200が第1位置から第2位置に移動するときに第3突起157Cと接触した場合に第2カム150Y、第3カム150Mおよび第4カム150Cを回転させて第2カムフォロワ170Yを非押圧位置に位置させる。
揺動片220は、直動板本体210に揺動可能に支持されている。詳しくは、揺動片220は、直動板本体210に設けられた揺動シャフト211に揺動可能に支持されている。揺動片220は、実線で示した作用位置と、仮想線で示した退避位置との間で揺動可能である。直動板本体210は、揺動片220の揺動範囲を規定するための第1揺動規制部212および第2揺動規制部213を有する。揺動片220は、作用位置に位置する場合に第1揺動規制部212に接触し、退避位置に位置する場合に第2揺動規制部213に接触する。各揺動片220は、対応するバネ230により退避位置から作用位置に向けて付勢されている。
揺動片220(第1揺動片220A、第2揺動片220Bおよび第3揺動片220C)は、直動板200の直動方向と略直交する第1接触面221と、直動板200の直動方向に対して傾斜した第2接触面222とを有している。
第1揺動片220Aの第1接触面221は、第1カムフォロワ170Kが押圧位置に位置する状態で、直動板200が第1位置から第2位置に移動する場合に第1カム150Kの第1突起157Aと接触する。また、第1揺動片220Aの第1接触面221は、直動板200が第1位置から第2位置に移動する場合に第4カム150Cの第3突起157Cと接触可能である。第2揺動片220Bの第1接触面221は、直動板200が第1位置から第2位置に移動する場合に第2カム150Yの第2突起157Bと接触可能である。第3揺動片220Cの第1接触面221は、直動板200が第1位置から第2位置に移動する場合に第4カム150Cの第3突起157Cと接触可能である。
第2接触面222は、直動板200が第2位置から第1位置に移動する場合、すなわち、カバー11を閉じる場合に第1突起157A、第2突起157B、第3突起157Cと接触可能である。図11(a)に示すように、例えば、第1揺動片220Aは、直動板200が第2位置から第1位置へ前から後に向けて移動するときに第2接触面222が第1突起157Aに接触した場合、作用位置から、図11(b)に示すように、退避位置に退避することで第1カム150Kを回転させない。
第1揺動片220Aの第2接触面222が第2カム150Yの第2突起157Bと接触した場合や第4カム150Cの第3突起157Cと接触した場合も同様である。また、第3揺動片220Cの第2接触面222が第2カム150Yの第2突起157Bと接触した場合や第4カム150Cの第3突起157Cと接触した場合も同様である。さらに、第2揺動片220Bの第2接触面222が第2カム150Yの第2突起157Bと接触した場合も同様である。
バネ230は、各揺動片220に対応して設けられている。バネ230は、対応する揺動片220を図11(b)に実線で示す退避位置から仮想線で示す作用位置に向けて付勢する。一例として、バネ230は、引張コイルバネである。
図12(a)に示すように、参考形態のカムフォロワ170(第1カムフォロワ170K、第2カムフォロワ170Y、第3カムフォロワ170Mおよび第4カムフォロワ170C)は、第1シャフト171と、接触アーム172と、規制アーム173とを有する。
第1シャフト171は、対応する現像カートリッジ60を押圧する円筒形状の部分であり、回転軸線方向にスライド移動可能に支持されている。
接触アーム172は、対応するカム150のカム面154に接触する部分であり、第1シャフト171から第1シャフト171の径方向外側に向けて延びている。なお、図12~図16では、接触アーム172と保持面154Bにドットハッチを付してあり、ドットハッチを付した接触アーム172と保持面154Bとが重なる状態で、カムフォロワ170が押圧位置に位置し、対応する現像カートリッジ60が離間位置に位置する。
規制アーム173は、第1シャフト171から接触アーム172とは略反対側に向けて延びている。規制アーム173は、カム150に接触しないように、回転軸線方向において接触アーム172よりもカム150の円板部151から遠い位置(図12の手前側)に配置されている。参考形態のカムフォロワ170は、図示しない一対のストッパが規制アーム173を挟むように設けられていることで、第1シャフト171まわりの回転が規制されている。
次に、直動板200の作用について説明する。
画像形成装置1は、印刷を実行する前の待機状態や、印刷が正常に終了した後において、すべての現像カートリッジ60が離間位置に位置する。このとき、図12(a)に示すように、カムフォロワ170は、接触アーム172が対応するカム150の保持面154Bに接触する押圧位置に位置する。接触アーム172は、保持面154Bの第1回転方向R1の上流端部に接触している。この状態において、第1位置に位置する直動板200の第1揺動片220Aは、第1カム150Kの第1突起157Aと接触可能であり、第2揺動片220Bは、第2カム150Yの第2突起157Bと接触可能である。
図12(b)に示すように、カバー11を閉鎖位置から開放位置に向けて回動していくと、これに連動して、直動板200が第1位置から第2位置に向けて前に移動する。そうすると、まず、直動板200の第2揺動片220Bが第2カム150Yの第2突起157Bに接触する。直動板200がさらに前に移動すると、第2突起157Bが第2揺動片220Bによって押されることで、第2カム150Y、第3カム150Mおよび第4カム150Cが連動して第1回転方向R1とは逆の第2回転方向R2に回転する。
これにより、カムフォロワ170Y,170M,170Cの接触アーム172が対応するカム150Y,150M,150Cの保持面154B上を第1案内面154Aに向けて摺接する。そして、まず、第4カムフォロワ170Cの接触アーム172が第4カム150Cの保持面154Bから第1案内面154Aに案内され、第1案内面154A上を摺接してカム面154から外れる。これにより、第4カムフォロワ170Cが押圧位置から非押圧位置にスライド移動し、第4現像カートリッジ60Cが離間位置から接触位置に移動する。
図13(a)に示すように、直動板200の移動およびカム150Y,150M,150Cの回転により第2突起157Bが第2揺動片220Bによって押されなくなると、カム150Y,150M,150Cの回転が止まる。このとき、第4カムフォロワ170Cは、非押圧位置に位置し、第3カムフォロワ170Mは、接触アーム172が第3カム150Mの第1案内面154A上に位置し、第2カムフォロワ170Yは、接触アーム172が第2カム150Yの保持面154B上に位置してまだ押圧位置に位置する。
第2突起157Bが第2揺動片220Bによって押されなくなると、今度は直動板200の第1揺動片220Aが第1カム150Kの第1突起157Aに接触する。図13(b)に示すように、直動板200がさらに前に移動すると、第1突起157Aが第1揺動片220Aによって押されることで、第1カム150Kが第1回転方向R1とは逆の第2回転方向R2に回転する。
これにより、第1カムフォロワ170Kの接触アーム172が第1カム150Kの保持面154B上を第1案内面154Aに向けて摺接する。そして、第1カムフォロワ170Kの接触アーム172が第1カム150Kの保持面154Bから第1案内面154Aに案内され、図14(a)に示すように、第1案内面154A上を摺接する。これにより、第1カムフォロワ170Kが押圧位置から非押圧位置にスライド移動し、第1現像カートリッジ60Kが離間位置から接触位置に移動する。
直動板200の移動および第1カム150Kの回転により第1突起157Aが第1揺動片220Aによって押されなくなると、第1カム150Kの回転が止まる。このとき、第2揺動片220Bは、第2カム150Yの第2突起157Bから離間している。
図14(b)に示すように、直動板200がさらに前に移動すると、今度は第1揺動片220Aが第4カム150Cの第3突起157Cに接触する。直動板200がさらに前に移動すると、第3突起157Cが第1揺動片220Aによって押されることで、カム150Y,150M,150Cが再び第2回転方向R2に回転する。
これにより、まず、第3カムフォロワ170Mの接触アーム172が第3カム150Mの第1案内面154A上を摺接してカム面154から外れる。これにより、第3カムフォロワ170Mが押圧位置から非押圧位置にスライド移動し、第3現像カートリッジ60Mが離間位置から接触位置に移動する。その後、第2カムフォロワ170Yの接触アーム172が第2カム150Yの保持面154Bから第1案内面154Aに案内され、第1案内面154A上を摺接して、図15(a)に示すように、カム面154から外れる。これにより、第2カムフォロワ170Yが押圧位置から非押圧位置にスライド移動し、第2現像カートリッジ60Yが離間位置から接触位置に移動する。
図15(b)に示すように、カバー11が開かれて開放位置に位置すると、直動板200は第2位置に位置する。このとき、すべてのカムフォロワ170が非押圧位置に位置し、すべての現像カートリッジ60が接触位置に位置する。
図16に示すように、画像形成装置1が印刷の途中で停止するなどして、第2カムフォロワ170Yが非押圧位置にスライド移動した直後の位相でカム150Y,150M,150Cが停止した場合、第1位置に位置する直動板200の第3揺動片220Cが、第4カム150Cの第3突起157Cと接触可能となる。
この状態で、カバー11を開いて直動板200が第1位置から第2位置に向けて前に移動すると、第3揺動片220Cが第3突起157Cに接触し、第3突起157Cが第3揺動片220Cによって押されることで、カム150Y,150M,150Cが第2回転方向R2に回転する。これにより、第2カムフォロワ170Yの接触アーム172が第2カム150Yの保持面154Bから第1案内面154Aに案内され、第1案内面154A上を摺接してカム面154から外れる。これにより、第2カムフォロワ170Yが押圧位置から非押圧位置にスライド移動する。
以上のような、カバー11を開いたときにカムフォロワ170を非押圧位置に移動させる機構は、参考形態のカム150およびカムフォロワ170の代わりに、前記した実施形態のカム150およびカムフォロワ170を直動板200と組み合わせて実現してもよい。
以上のような機構を備えることにより、カバー11を開くことで直動板200によって第1カムフォロワ170Kを非押圧位置に位置させることができる。これにより、第1現像カートリッジ60Kを着脱する場合に、第1現像カートリッジ60Kと第1カムフォロワ170Kとが干渉するのを抑制することができる。
また、カバー11を開くことで直動板200によって第2カムフォロワ170Y、第3カムフォロワ170Mおよび第4カムフォロワ170Cを非押圧位置に位置させることができる。これにより、第2現像カートリッジ60Yなどを着脱する場合に、現像カートリッジ60Y,60M,60Cと対応するカムフォロワ170Y,170M,170Cとが干渉するのを抑制することができる。
また、カバー11を閉じるときに揺動片220が突起157A,157B,157Cに接触した場合には、揺動片220が退避することでカム150を回転させないので、対応するカムフォロワ170の位置が、カバー11を閉じる前の位置から変化するのを抑制することができる。
なお、参考形態では、揺動片220(接触片)を作用位置に向けて付勢するバネ230(第2バネ)が引張コイルバネであったが、例えば、図17に示すように、第2バネとしてのバネ240は、ねじりコイルバネであってもよい。バネ240がねじりコイルバネであることで、例えば、引張コイルバネである場合よりもバネ240をコンパクトに配置することができるので、直動板200を小型化することができる。
以上、実施形態および参考形態について説明したが、画像形成装置は以下に例示するように適宜変形して実施することができる。
前記実施形態では、カムフォロワ170のアーム472が板状であったが、例えば、アームは、棒状であってもよい。
前記実施形態では、ストッパ530が壁状であったが、例えば、ストッパは、棒状であってもよい。また、前記実施形態では、ストッパ530が、カバー壁510と一体に形成されていたが、例えば、ストッパは、カバー壁に固定された部材であってもよい。また、例えば、カムが一方向にのみ回転する構成である場合には、一対のストッパでアームを挟む構成ではなく、1つのストッパをアームの片側に接触させてカムフォロワの回転を規制してもよい。また、例えば、第1カバーがストッパを備えず、カムのボスと、カムフォロワのスライド軸とが係合する部分の断面形状を、三角形状、四角形状、D字形状、長円形状などとしてカムフォロワの回転を規制してもよい。
前記実施形態では、第1バネ430が圧縮コイルバネであったが、例えば、第1バネは、引張コイルバネなど、圧縮コイルバネ以外のバネであってもよい。また、画像形成装置は、第1カバーを備えない構成であってもよい。
前記実施形態では、カムフォロワ170が、センサ4K,4Cにより検知可能なリブ474を有する構成であったが、例えば、カムフォロワは、センサにより検知可能なリブを備えない構成であってもよい。この場合、画像形成装置は、カムフォロワの位置を検知するためのセンサを備えない構成であってもよい。
前記実施形態では、カムフォロワ170は、アーム472が接触面S2を有する構成であったが、例えば、カムフォロワは、ピンがアームから回転軸線方向の一方側と他方側に延びる形状を有し、ピンの回転軸線方向の一方側に押圧面を有し、ピンの回転軸線方向の他方側に接触面を有する構成であってもよい。
前記実施形態では、カムフォロワ170は、カム150にスライド移動可能に支持されていたが、例えば、カムフォロワは、カム以外の部材にスライド移動可能に支持されていてもよい。この場合、カムフォロワは、スライド軸と、アームと、ピンとを有する構造でなくても構わない。
前記実施形態では、回転軸線方向に投影したときに、押圧面S1の現像カートリッジ60に接触する部分が接触面S2と重なる構成であったが、例えば、押圧面(現像カートリッジに接触する部分以外の部分)が接触面と重なる構成であれば、押圧面の現像カートリッジに接触する部分が接触面と重なっていなくてもよい。
前記実施形態では、画像形成装置1が複数の感光ドラム50を備えるカラープリンタであったが、例えば、画像形成装置は、第1感光ドラムのみを備えるモノクロプリンタであってもよい。また、例えば、画像形成装置は、複写機や複合機などであってもよい。
また、画像形成装置は、第2カバーを開いたときにカムフォロワを非押圧位置に移動させる機構を備えない構成であってもよい。言い換えると、画像形成装置は、直動板を備えない構成であってもよい。
前記した実施形態、参考形態および変形例で説明した各要素は、任意に組み合わせて実施してもよい。
1 画像形成装置
4C,4K センサ
10 筐体
10A 開口
11 カバー
50 感光ドラム
60 現像カートリッジ
61 現像ローラ
150 カム
151B ボス
154 カム面
157A,157B,157C 突起
170 カムフォロワ
200 直動板
220 揺動片
230,240 バネ
430 第1バネ
471 スライド軸
472 アーム
473 ピン
474 リブ
500 第1カバー
530 ストッパ
S1 押圧面
S2 接触面

Claims (10)

  1. 感光ドラムを備える画像形成装置であって、
    現像ローラを有する現像カートリッジであって、前記現像ローラが前記感光ドラムに接触する接触位置と、前記現像ローラが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カートリッジと、
    カム面を有するカムであって、回転することで前記現像カートリッジ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と、
    前記現像カートリッジを押圧する押圧面と、前記カム面に接触する接触面と、を有するカムフォロワであって、前記カムの回転により、前記現像カートリッジを押圧して前記現像カートリッジを前記離間位置に位置させる押圧位置と、前記現像カートリッジを前記接触位置に位置させる非押圧位置との間で前記カムの回転軸線方向にスライド移動可能なカムフォロワと、を備え、
    前記押圧面は、前記回転軸線方向に投影したときに、前記接触面と重なることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記押圧面の前記現像カートリッジに接触する部分は、前記回転軸線方向に投影したときに、前記接触面と重なることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記カムは、前記回転軸線方向に延びるボスを有し、
    前記カムフォロワは、
    前記ボスに係合するスライド軸であって、前記ボスに対して前記回転軸線方向にスライド移動可能なスライド軸と、
    前記スライド軸から前記回転軸線方向と直交する方向に延びるアームと、
    前記アームから前記回転軸線方向に延びるピンであって、前記押圧面を有するピンと、を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  4. 前記アームは、前記回転軸線方向における一方側から前記ピンが延び、前記回転軸線方向における他方側に前記接触面を有することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記カムフォロワの位置を検知するためのセンサをさらに備え、
    前記カムフォロワは、前記スライド軸から、前記回転軸線方向と直交する方向、かつ、前記アームが延びる方向とは異なる方向に延びるリブであって、前記センサにより検知可能なリブを有することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  6. 前記カムの一部と前記カムフォロワの一部とを少なくとも覆う第1カバーをさらに備え、
    前記第1カバーは、前記カムに向けて前記回転軸線方向に延びる一対のストッパであって、前記アームを挟む一対のストッパを有することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  7. 前記カムの一部と前記カムフォロワの一部とを少なくとも覆う第1カバーをさらに備え、
    前記カムフォロワを前記非押圧位置に向けて付勢する第1バネであって、前記第1カバーと前記スライド軸との間に配置される第1バネと、をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  8. 前記アームは、板状であることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
  9. 開口を有する筐体と、
    前記開口を閉鎖する閉鎖位置と前記開口を開放する開放位置との間で移動可能な第2カバーと、
    前記第2カバーの前記閉鎖位置と前記開放位置との間の移動に連動して、前記第2カバーが前記閉鎖位置にあるときの位置である第1位置と、前記第2カバーが前記開放位置にあるときの位置である第2位置との間を直動する直動板と、をさらに備え、
    前記カムは、前記回転軸線方向に突出する突起を有し、
    前記直動板は、
    前記カムフォロワが前記押圧位置に位置する状態で前記第1位置と前記第2位置との間を移動する場合に前記突起と接触可能な接触片であって、作用位置と退避位置との間で揺動可能な接触片と、
    前記接触片を前記作用位置に向けて付勢する第2バネと、を有し、
    前記接触片は、
    前記直動板が前記第1位置から前記第2位置に移動するときに前記突起と接触した場合、前記カムを回転させて前記カムフォロワを前記非押圧位置に位置させ、
    前記直動板が前記第2位置から前記第1位置に移動するときに前記突起と接触した場合、前記作用位置から前記退避位置に退避することで前記カムを回転させないことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  10. 前記第2バネは、ねじりコイルバネであることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
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