JP2701965B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真方式を採るカラー複写機、カラー
プリンター等のカラー画像形成装置に関する。

（従来の技術） 画像形成装置においては、像担持体である感光ドラ
ム、帯電器、クリーニング装置、現像装置等をプロセス
カートリッジ（以下、カートリッジと略称する）として
ユニット化し、該カートリッジを交換することによって
各機器の寿命による交換、汚れのクリーニング、トナー
の補給、廃トナーの廃却等の作業を簡便化することが主
として単色の画像形成装置に対して従来から行なわれて
いる。

又、最近では、感光ドラムの周囲に複数の異なる色の
トナーを有する複数の現像装置を配置して成るフルカラ
ーの画像形成装置に対しても前記と同様のカートリッジ
が採用されるに至っている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、カートリッジ方式を採る従来のフルカ
ラーの画像形成装置にあっては、或る特定色の現像中、
即ち、或る特定色のトナーを有する現像装置の駆動中に
は、他の現像装置の駆動を停止させる必要があった。上
記問題の解決策の１つとして、画像形成装置本体から各
現像装置の駆動をそれぞれ独立にとることが考えられる
が、これによればカートリッジと本体との駆動の接続が
複雑になり、精度の高い駆動を得ることが困難である。

又、別の方法として各カートリッジ内に現像装置の駆
動機構を各々設けることが考えられるが、この方法では
カートリッジのコストがアップしてしまうという問題が
ある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的
とする処は、専用の駆動源を要することなく簡単な構成
で現像手段を選択することができるカラー画像形成装置
を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、転写材にカラー
画像を形成するためのカラー画像形成装置において、 a.感光ドラムと、 前記感光ドラムの端部に設けられたドラムギヤと、 前記感光ドラムの周囲に配置され、 第一の現像スリーブと、 前記第一の現像スリーブの端部に設けられた第一
のスリーブギヤと、 前記第一の現像スリーブの軸の端部に設けられた
第１の軸受と、 を備える第一の現像手段と、 前記感光ドラムの周囲に配置され、 第二の現像スリーブと、 前記第二の現像スリーブの端部に設けられた第二
のスリーブギヤと、 前記第二の現像スリーブの軸の端部に設けられた
第二の軸受と、 を備えて、前記第一の現像手段とは異なった色で
現像を行うための第二の現像手段と、 前記第一の軸受を摺動自在に支持する第一の溝で
あって、前記第一の軸受が前記第一の溝の底部に当接し
た際に、前記第一のスリーブギヤが前記ドラムギヤに噛
合し、又、前記第一の現像スリーブと前記感光ドラムと
の距離が所定の値になるように構成されている第一の溝
と、 前記第二の軸受を摺動自在に支持する第二の溝であっ
て、前記第二の軸受が前記第二の溝の底部に当接した際
に、前記第二のスリーブギヤが前記ドラムギヤに噛合
し、又、前記第二の現像スリーブと前記感光ドラムとの
距離が所定の値になるように構成されている第二の溝
と、 を有する位置決め板と、 前記第一の軸受を前記第一の溝の底部の方向へ付
勢するための第一のバネ、及び、前記第二の軸受を前記
第二の溝の底部の方向へ付勢するための第二のバネと、 を有するプロセスカートリッジを本体に取り出し可能
に装着するための装着部と、 b.円弧形状の第一の外周部、及び平坦形状の第二の外周
部を有するカムであって、 前記プロセスカートリッジが本体に装着されて画像を
形成する際に、 前記第一の外周部が前記装着部に装着されたプロセス
カートリッジの有する前記第一の軸受に当接して前記第
一の現像スリーブを前記感光ドラムから所定値以上の距
離だけ引き離す際には、前記第二の外周部が前記第二の
軸受と離間して前記第二の軸受を前記第二のバネの付勢
力によって前記第二の溝の底部に当接せしめ、反対に、 前記第一の外周部が前記装着部に装着されたプロセス
カートリッジの有する前記第二の軸受に当接して前記第
二の現像スリーブを前記感光ドラムから所定値以上の距
離だけ引き離す際には、前記第二の外周部が前記第一の
軸受と離間して前記第一の軸受を前記第一のバネの付勢
力によって前記第一の溝の底部に当接せしめるよう構成
されたカムと、 を有し、 前記プロセスカートリッジが本体に装着されていない
状態では、前記第一の現像手段及び第二の現像手段に備
えられたスリーブギヤと、前記ドラムギヤとが前記第一
のバネ及び第二のバネの付勢力によって噛合した状態で
あり、 又、前記プロセスカートリッジが本体に装着されて画
像を形成する際には、前記カムの回転によって選択され
た前記第一の現像手段又は第二の現像手段の何れか一方
のみが前記ドラムギヤと噛合するよう構成したことを特
徴とする。

（作用） 本発明によれば、プロスセカートリッジが本体に装着
されていない状態では、バネの付勢力によって全ての軸
受が位置決め板の溝の底に当接し、これによって全ての
スリーブギヤはドラムギヤに噛合した状態にあるため、
プロセスカートリッジを搬送する際等に現像スリーブが
簡単に回転することがなく、現像スリーブの回転によっ
て感光ドラムが傷付くことがない。

又、プロセスカートリッジが本体に装着されて画像を
形成する際には、カムの回転によって選択された現像手
段のみがドラムギヤと噛合し、又、そのドラムギヤと感
光ドラムとの距離が所定の値になるよう構成しているた
め、専用の駆動源を要することなく簡単な構成で現像手
段を選択することができる。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。

第１図は本発明に係るカラー画像形成装置の本体に着
脱されるカートリッジ要部の正面図、第２図は同平断面
図、第３図は現像装置選択時の様子を示す第１図と同様
の図である。

図において、１は像担持体である感光ドラムであり、
これの端部にはドラムギヤ２が結着されており、該感光
ドラム１のドラム軸３はカートリッジの側板４に回転自
在に支承されている。尚、ドラム軸３の端部には継手15
Bが結着されている。

又、感光ドラム１の周囲には４つの現像装置（イエロ
ー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック
（BK）の各トナーを各々収容する現像装置）が配されて
おり、各現像装置の現像スリーブ５（5Y,5M,5C,5BK）に
はスリーブギヤ６が各々結着されており、各現像スリー
ブ５の軸７（7Y,7M,7C,7BK）は軸受８（8Y,8M,8C,8BK）
にて回転自在に支承されている。

一方、前記側板４には位置決め板10が固定されてお
り、この位置決め板10の外周部には４つのＵ溝10aが形
成され、各Ｕ溝10aには前記軸受８が各々径方向（感光
ドラム１の法線方向）に摺動自在に嵌合している。そし
て、各軸受８はバネ９（9Y,9M,9C,9BK）によって径方向
内方に付勢されている。尚、軸受８がＵ溝10aの底に当
接したときに前記スリーブギヤ６が前記ドラムギヤ２に
噛合するとともに、現像スリーブ５と感光ドラム１との
距離が所定の値になるように予め精度良く調整されてい
る。従って、カートリッジが画像形成装置本体に装着さ
れていないときには、全ての軸受８は位置決め板10のＵ
溝10aの底に当接しており、全スリーブギヤ６はドラム
ギヤ２に噛合するとともに、全ての現像スリーブ５は感
光ドラム１から所定距離だけ離れて位置しているため、
カートリッジを搬送する際等に現像スリーブ５が簡単に
回転することがなく、該現像スリーブ５の回転によって
感光ドラム１が傷付くことがない。

他方、画像形成装置本体には、第２図に示すように感
光ドラム１を回転駆動するための駆動モーター14が設け
られており、該駆動モーター14の出力軸14aの中間には
現像装置選択装置13が、端部には継手15Aがそれぞれ取
り付けられている。前記現像装置選択装置13は、駆動モ
ーター14の出力軸14aに自由回転自在に支承された略円
板状のカム11と、該カム11を出力軸14aに対して断接す
る電磁クラッチ12とで構成され、カム11の外周部の一部
には切欠部Ｄが形成され、この切欠部Ｄを除く外周部に
は第２図に示すようにテーパー部Ｔが形成されている。

而して、カートリッジが画像形成装置本体に第２図の
矢印Ａ方向から装着されると、ドラム軸３の端部に結着
された前記継手15Bが出力軸14aの端部に結着された継手
15Aに係合し、ドラム軸３と出力軸14aが接続されて駆動
モーター14から感光ドラム１への駆動力の伝達が可能と
なる。又、第１図に示す例では、前記カム11の切欠部Ｄ
に対向する現像装置の軸受8Yを除く軸受8M,8C,8BKは、
カム11のテーパー部Ｔに当接して位置決め板10の各Ｕ溝
10aに沿って径方向外方へ移動して押し拡げられ、これ
らの軸受8M,8C,8BKに支承された現像スリーブ5M,5C,5BK
は感光ドラム１から所定値以上の距離だけ離されるとと
もに、これらに結着されたスリーブギヤ６もドラムギヤ
２から離れ、感光ドラム１から現像スリーブ5M,5C,5BK
への動力伝達が不可能な状態となる。尚、カム11の外径
はスリーブ５を感光ドラム１から十分遠ざけるに必要な
大きさであれば良く、その精度（感光ドラム１との同軸
度等）としては特に高い精度が要求されない。

これに対し、カム11の切欠部Ｄに対向する軸受8Yには
カム11が係合せず、軸受8Yは切欠部Ｄより離れているた
め、バネ9YによってＵ溝10aの底に当接せしめられ、当
核軸受8Yに支承された現像スリーブ5Yが感光ドラム１と
所定距離隔てた位置に配されるとともに、該現像スリー
ブ5Yに結着されたスリーブギヤ６のみがドラムギヤ２に
噛合し、感光ドラム１から現像スリーブ5Yへの駆動力の
伝達が可能となる。尚、カム11の切欠部Ｄの切り込み量
としては、切欠部Ｄが軸受8Yに当接しない値であれば良
く、これに高い精度は要求されない。

而して、上記状態（第１図に示す状態）において、現
像装置選択装置13の電磁クラッチ12をOFF状態に保った
まま駆動モーター14を駆動すれば、これの回転動力は出
力軸14a、継手15A,15B及びドラム軸３を経て感光ドラム
１に伝達され、更にドラムギヤ２及びスリーブギヤ６を
経て現像スリーブ5Yに伝達され、感光ドラム１と現像ス
リーブ5Yがそれぞれ所定の速度で回転駆動され、感光ド
ラム１上に形成された静電潜像は先ずイエロートナーに
よって現像されて顕画化される。

次に、電磁クラッチ12に給電してこれをONすると、カ
ム11は出力軸14aと共に回転する。そして、カム11の切
欠部Ｄが第３図に示すように軸受8Mに対向する位置に達
したときに電磁クラッチ12への給電を停止して該電磁ク
ラッチ12をOFFすれば、カム11の回転は停止し、軸受8M
はバネ9MによってＵ溝10aに沿って径方向内方に移動
し、Ｕ溝10aの底に当接する。

すると、前記と同様に軸受8Mに支承された現像スリー
ブ5Mのみが感光ドラム１に対して所定の距離（現像が可
能な距離）に位置するとともに、該現像スリーブ5Mに結
着されたスリーブギヤ６のみがドラムギヤ２に噛合し、
感光ドラム１上に形成された静電潜像はマゼンタトナー
によって現像される。

以下、同様にして感光ドラム１上の静電潜像はシアン
トナー、ブラックトナーによって順次現像され、所望の
カラー画像が形成される。

以上のように、本実施例では現像装置選択装置13は感
光ドラム１の駆動源である駆動モーター14によって共通
的に駆動されるため、該現像装置選択装置13を独立に駆
動するための専用の駆動源が不要となる。

又、現像装置の駆動及び駆動解除は該現像装置を感光
ドラム１に接触せしめることによってなされるため、プ
ロセスカートリッジと画像形成装置本体の間に必要な駆
動力伝達機構と現像装置選択装置13とを１つにまとめる
ことができ、構造の単純化及びコストダウンを図ること
ができる。

更に、現像装置選択装置13は感光ドラム１のドラム軸
３上に配されるため、プロセスカートリッジと画像形成
装置本体との接続を継手15A,15Bによって１箇所で行な
うことができ、プロセスカートリッジの高い位置決め精
度が確保されるとともに、簡単な構成で現像装置を選択
することができる。

尚、本発明によれば、駆動解除状態にある現像装置は
感光ドラムから離れているため、本発明は現像スリーブ
と感光ドラムとを接触させる現像方式を含むあらゆる現
像方式を採用するカラー画像形成装置に対して適用可能
である。

次に、本発明の変更実施例を第４図に示す。尚、第４
図は変更実施例に係るカートリッジの要部を示す平断面
図であり、本図においては第２図に示したと同一要素に
は同一符号を付している。

本実施例では現像装置選択装置13をカートリッジ側に
設けており、これによれば前記実施例と同様の効果が得
られる他、カートリッジの着脱のたびにカム11で軸受８
を押し拡げることがないため、カム11や軸受８の摩耗の
問題が生じないという効果が得られる。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明によれば、プロ
セスカートリッジが本体に装着されていない状態では、
バネの付勢力によって全ての軸受が位置決め板の溝の底
に当接し、これによって全てのスリーブギヤはドラムギ
ヤに噛合した状態にあるため、プロセスカートリッジを
搬送する際等に現像スリーブが簡単に回転することがな
く、現像スリーブの回転によって感光ドラムが傷付くの
を防ぐことができるという効果が得られる。

又、本発明によれば、プロセスカートリッジが本体に
装着されて画像を形成する際には、カムの回転によって
選択された現像手段のみがドラムギヤと噛合し、又、そ
のドラムギヤと感光ドラムとの距離が所定の値になるよ
う構成しているため、専用の駆動源を要することなく簡
単な構成で現像手段を選択することができるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るカラー画像形成装置の本体に着脱
されるカートリッジ要部の正面図、第２図は同平断面
図、第３図は現像装置選択時の様子を示す第１図と同様
の図、第４図は変更実施例に係るカートリッジの要部を
示す平断面図である。 １……感光ドラム（像担持体）、３……ドラム軸（像担
持体の駆動軸）、13……現像装置選択装置、14……駆動
モーター（駆動源）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山縣 正典 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 多田 秀樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 長瀬 俊樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−76076（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−167772（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−145667（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−181759（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−25956（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−77637（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】転写材にカラー画像を形成するためのカラ
   ー画像形成装置において、 a.感光ドラムと、 前記感光ドラムの端部に設けられたドラムギヤと、 前記感光ドラムの周囲に配置され、 第一の現像スリーブと、 前記第一の現像スリーブの端部に設けられた第一のスリ
   ーブギヤと、 前記第一の現像スリーブの軸の端部に設けられた第１の
   軸受と、 を備える第一の現像手段と、 前記感光ドラムの周囲に配置され、 第二の現像スリーブと、 前記第二の現像スリーブの端部に設けられた第二のスリ
   ーブギヤと、 前記第二の現像スリーブの軸の端部に設けられた第二の
   軸受と、 を備えて、前記第一の現像手段とは異なった色で現像を
   行うための第二の現像手段と、 前記第一の軸受を摺動自在に支持する第一の溝であっ
   て、前記第一の軸受が前記第一の溝の底部に当接した際
   に、前記第一のスリーブギヤが前記ドラムギヤに噛合
   し、又、前記第一の現像スリーブと前記感光ドラムとの
   距離が所定の値になるように構成されている第一の溝
   と、 前記第二の軸受を摺動自在に支持する第二の溝であっ
   て、前記第二の軸受が前記第二の溝の底部に当接した際
   に、前記第二のスリーブギヤが前記ドラムギヤに噛合
   し、又、前記第二の現像スリーブと前記感光ドラムとの
   距離が所定の値になるように構成されている第二の溝
   と、 を有する位置決め板と、 前記第一の軸受を前記第一の溝の底部の方向へ付勢す
   るための第一のバネ、及び、前記第二の軸受を前記第二
   の溝の底部の方向へ付勢するための第二のバネと、 を有するプロセスカートリッジを本体に取り出し可能に
   装着するための装着部と、 b.円弧形状の第一の外周部、及び平坦形状の第二の外周
   部を有するカムであって、 前記プロセスカートリッジが本体に装着されて画像を形
   成する際に、 前記第一の外周部が前記装着部に装着されたプロセスカ
   ートリッジの有する前記第一の軸受に当接して前記第一
   の現像スリーブを前記感光ドラムから所定値以上の距離
   だけ引き離す際には、前記第二の外周部が前記第二の軸
   受と離間して前記第二の軸受を前記第二のバネの付勢力
   によって前記第二の溝の底部に当接せしめ、反対に、 前記第一の外周部が前記装着部に装着されたプロセスカ
   ートリッジの有する前記第二の軸受に当接して前記第二
   の現像スリーブを前記感光ドラムから所定値以上の距離
   だけ引き離す際には、前記第二の外周部が前記第一の軸
   受と離間して前記第一の軸受を前記第一のバネの付勢力
   によって前記第一の溝の底部に当接せしめるよう構成さ
   れたカムと、 を有し、 前記プロセスカートリッジが本体に装着されていない状
   態では、前記第一の現像手段及び第二の現像手段に備え
   られたスリーブギヤと、前記ドラムギヤとが前記第一の
   バネ及び第二のバネの付勢力によって噛合した状態であ
   り、 又、前記プロセスカートリッジが本体に装着されて画像
   を形成する際には、前記カムの回転によって選択された
   前記第一の現像手段又は第二の現像手段の何れか一方の
   みが前記ドラムギヤと噛合するよう構成したことを特徴
   とするカラー画像形成装置。