JP3002305B2

JP3002305B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3002305B2
Application number: JP3248239A
Authority: JP
Inventors: 貢猪股
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-09-02
Filing date: 1991-09-02
Publication date: 2000-01-24
Anticipated expiration: 2015-01-24
Also published as: JPH0561315A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多色画像形成装置に適し
た現像器を選択的に駆動するために設けられる駆動装置
を装置本体に備え、プロセスカートリッジに像担持体と
複数の現像器を備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例を図１１を用いて説明する。図は
レーザビームプリンタを示している。レーザ光学装置３
３から色分解し送られたレーザ光は一次帯電器３４で一
様に帯電された像担持体９上に結像し、静電潜像を形成
する。像担持体９の回転に従って、先ず現像器３の被駆
動部材となっている現像スリーブ６が回転し、現像器
４，５の被駆動部材となっている現像スリーブ７，８は
停止しているので像担持体９上には現像器３中の着色ト
ナーが付与され潜像は最初の一色に現像される。そして
給紙装置３５から送られ転写装置３６に巻付かせた転写
材に該現像によるトナー像が転写される。転写後の像担
持体９上の残トナーはクリーニング器３７で除去され、
くり返し画像形成工程に入り、次の現像は現像器４の現
像スリーブ７のみが回転することにより行われる。転写
装置３６は前述の転写材をくり返し転写位置へ運動さ
せ、次の二色目を重ねて転写する。同様に３回目の画像
形成が行われ、その際は現像器５の現像スリーブ８のみ
が回転し、現像が行われ、最終の転写が行われる。三色
のトナー像を同一面上に重ねて転写された転写材は定着
器３７に送られ、定着後機外に排出される。上記におい
て、像担持体９、一次帯電器３４、現像器３，４，５、
クリーニング器３７は一体のプロセスカートリッジ２と
して、装置本体１に着脱自在である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】まず、プロセスカート
リッジ２に現像器の駆動切替機構を設ければ、装置本体
１との駆動連結箇所は駆動切替機構を装置本体側に有す
る場合よりも少なくてすむ。又、駆動の連結場所の自由
度もある。しかし、駆動切替機構をプロセスカートリッ
ジ２に持つために、交換部品であるプロセスカートリッ
ジ２のコストアップとなり、外形が大きくなる、重量が
重くなるという問題がある。

【０００４】そのために、駆動切替機構を装置本体１に
設けると、像担持体９の外周に設けられた各現像器と駆
動の連結を行うには、プロセスカートリッジ２の被駆動
部材が近接しているために、単に装置本体１のギアにプ
ロセスカートリッジ２のギアをプロセスカートリッジ２
の装着方向から連結させるような簡易な機構は使えな
い。又、それとは別に現像器の駆動切替機構も必要であ
るために装置全体のコストアップや両駆動切替機構が占
める容積による装置の大型化が問題となる。

【０００５】

【０００６】

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は像
担持体外周に配設された少なくとも複数の現像器と像担
持体とを有し、装置本体に着脱自在に構成されたプロセ
スカートリッジを備え、装置本体に、一つの現像器駆動
源と該駆動源から駆動力を伝達される、プロセスカート
リッジの現像器数に応じた現像器駆動連結部材と、該連
結部材とプロセスカートリッジの現像器の被駆動連結部
材との接離を選択的に行う現像器選択駆動装置を有し現
像器選択駆動装置は、像担持体の回転中心と一致する軸
心を持ったセンタ軸を回転中心としたセンタギアと、該
センタギアに連結された現像器駆動源と、該センタギア
に噛み合って各現像器の被駆動連結部材の回転中心と中
心を夫々同じくし、現像器駆動連結部材に連結された現
像器各個駆動用の駆動ギアと、センタギアと同一軸中心
に回転可能に設けられた端面カムと、端面カムの停止位
置制御手段と、駆動ギアと同軸上に配され端面カムと係
合し、現像器駆動連結部材を現像器の被駆動連結部材へ
進退させるカム従動子を有することを特徴とする画像形
成装置である。

【０００８】本発明の第２の発明はセンタギアと端面カ
ムは夫々同軸のセンタ軸上で互いに逆回転方向の作用を
持つワンウエイクラッチを備え、センタ軸は正逆転可能
な現像器駆動源に連結され、該現像器駆動源の一方向回
転でセンダギアを介して現像器の駆動を行ない、他方向
の回転により、カムの停止位置を制御して現像器の連結
の切替が行われる現像器選択駆動装置を備えたことを特
徴とする第１の発明に記載の画像形成装置である。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って説明す
る。

【００１０】「実施例１」図１、図２は水平断面図、図３は図１の一部を一部透視
図で示す図１のＡ−Ａ断面図である。

【００１１】プロセスカートリッジ２には像担持体９が
配され、その周囲に被駆動部材の現像スリーブ６，７，
８が配設されている。該現像スリーブ６，７，８の軸は
プロセスカートリッジ２の外部へ突出し、端部に夫々被
駆動連結部材１０を備える。被駆動連結部材１０は例え
ば噛み合いクラッチの一方の部材である。

【００１２】該プロセスカートリッジ２の被駆動連結部
材１０の夫々に対応して装置本体１にも、該被駆動連結
部材１０と接離可能に噛み合いクラッチの他の部材であ
る駆動連結部材１３が夫々同心上に設けられている。

【００１３】各現像器３，４，５に対応する駆動連結部
材１３を選択的に各現像器３，４，５の被駆動連結部材
１０と接離するための現像器選択駆動装置は以下のとお
りである。駆動連結部材１３を固定した現像器駆動用軸
１４には後述の端面カムのカム従動子となつているシフ
ト部材１５、ギア１６が固定されている。該軸１４は装
置本体１の枠板１ａ，１ｂに軸方向移動自在、且つ、回
転自在に軸承されている。駆動連結部材１３、現像器駆
動用軸１４、シフト部材１５、ギア１６でもって現像器
駆動連結部ユニット４０を構成している。装置本体１の
枠板１ｂとギア１６の間には現像器駆動用軸１４に挿入
されて圧縮コイルばね１７が縮設されている。従って、
現像器駆動連結ユニット４０はプロセスカートリッジ２
の被駆動連結部材１０方向に該ばね１７により加圧され
ている。

【００１４】像担持体９と同一中心上にはセンタ軸２１
が回転自在に支持されており、端面カム１１が該軸２１
に回転自在に嵌入し、センタギア１８が該軸２１に固定
されている。該端面カム１１は円筒形外周を持ち、外周
に沿う端面はセンタ軸２１に直角であり、その端面の一
箇所にシフト部材１５が移動して嵌入する凹部１１ａを
備えている。端面カム１１にはギア３９が固定され、該
ギア３９に噛み合う不図示の歯車列は枠板１ａに固定し
たモータ１２の出力軸に連結されている。図３に示すよ
うにセンタギア１８は各ギア１６と噛み合い、各ギア１
６の軸方向移動範囲において常に噛み合いを保つように
歯幅が広い。装置本体１の枠板１ａ，１ｂ間に取付けら
れた現像器駆動源のモータ２０とセンタ軸２１間は歯車
列１９で連結されている。モータ１２とギア３９間の歯
車列中には切欠きギア対が含まれており、該モータ１２
で歯車列を介してセンタ軸２１に回転自在な端面カム１
１を回転した際に端面カム１１の凹部１１ａが各シフト
部材１５と一致する位置と、シフト部材１５と一致しな
い一つの位置をとるようになっている。

【００１５】レーザビームプリンタが待機状態にあると
きは端面カム１１は図３に示すように凹部１１ａが各現
像器駆動連結部ユニット４０とは結合していない位置に
有る。画像形成工程が開始されると像担持体９の回転に
タイミングを合せてモータ１２が回転して端面カム１１
は図３の図示矢印方向に回転して凹部１１ａが現像スリ
ーブ６に対応する現像器駆動連結部ユニット４０のシフ
ト部材１５と一致した位置でモータ１２が停止し、端面
カム１１も不動となる。すると圧縮コイルばね１７でも
って端面カム１１に押し付けられているシフト部材１５
は端面カム１１の凹部１１ａに嵌入し、現像器駆動連結
部ユニット４０は現像剤スリーブ６と同軸の被駆動連結
部材１０に向って進み、駆動連結部材１３が被駆動連結
部材１０と噛み合う。爪の山と山が衝接して噛み合わな
い場合は同時又は続いて回転するモータ２０の回転が歯
車列１９、センタ軸２１、センタギア１８と回転して、
ギア１６へ回転が伝わるので現像器駆動用軸１４は駆動
連結部材１３を回転するため、次に山と谷が一致すると
駆動連結部材１３と被駆動連結部材１０は噛み合い、現
像スリーブ６が回転し、現像が行われる。該現像器３の
トナーによる現像終了と共にモータ２０は断電停止し、
モータ１２は割出し回転が行われ、端面カム１１は凹部
１１ａを次の現像器４の現像スリーブ７と連結する被駆
動連結部材１０と対応する現像器駆動連結部ユニット４
０のシフト部材１５の位置と一致する位置まで回転し停
止する。これによって現像器６の被駆動連結部材１０と
対向する駆動連結部材１３は外れ、現像器７に対応する
これら部材１０，１３が噛み合い、次色の現像とタイミ
ングを合せてモータ２０が駆動されて、現像スリーブ７
が回転する。同様にして三色目の現像器５の現像スリー
ブ８が回転する。

【００１６】画像形成が続行される場合は、続く転写材
に関し、端面カム１１の凹部１１ａは現像器３を駆動す
る現像器駆動連結部ユニット４０の位置へ回転し、シフ
ト部材１５が端面カム１１の凹部１１ａに嵌入する。

【００１７】本実施例では、装置本体のプロセスカート
リツジを着脱する開閉カバーの開閉機構は開閉動作の一
部分において上述の選択駆動装置と現像器が連動して該
端面カム１１が切り欠きギアを介して駆動されるように
構成され、その際に、切り欠きにより、該カム１１は全
ての現像器３，４，５の駆動が解除された状態で停止さ
れる（不図示）。

【００１８】「実施例２」図４，５に実施例２を示す。実施例１において、センタ
軸２１に設けられた端面カム１１とセンタギア１８に夫
々ワンウエイクラッチを設け、モータ２０の一方向の回
転でセンタ軸２１の回転が端面カム１１に伝わり、停止
位置の制御が行われて、連結の選択がされる。又、他方
向の回転によりセンタ軸２１の回転はセンタギア１８を
駆動してギア１６をへて駆動連結部材１３、被駆動連結
部材１０で連結されている現像器を駆動する。図４は凹
部１１ａがシフト部材１５と離れ、図５は凹部１１ａが
シフト部材１５と一致し、シフト部材１５が前進した状
態を示す。

【００１９】この実施例のようにすると前実施例のモー
タ１２、モータ１２と連結した切り欠きギアを含む歯車
列が不要となり、構成が簡単となる。

【００２０】「実施例３」図６，７に実施例３を示す。本実施例においては端面カ
ム１１とセンタギア１８の位置を前実施例とは入替えた
位置とし、端面カム１１には凹部１１ａの替りに凸部１
１ｂが形成され、圧縮コイルばね２２をギア１６とシフ
ト部材１５間において軸１４に挿入縮設し、シフト部材
１５を軸１４に軸方向移動自在に嵌合している。又、軸
１４を後退させるための、圧縮コイルばね２３を装置本
体の枠板１ｂと軸１４端に固定したばね座１４ａ間に縮
設してある。凸部１１ｂが一致したシフト部材１５は前
進してばね２２を圧縮し、ばね２２によりギア１６が加
圧され、その連結ユニット４０がプロセスカートリッジ
２の被駆動連結部材１０に向って押され、図７の状態と
なる。端面カム１１の凸部１１ｂ以外のところに位置す
る現像器駆動連結部ユニット４０は図６のようにばね２
３が軸１４を引く力で連結を解除されている。ここでば
ね２２とばね２３は伸びた状態ではばね２３の力が強
く、ばね常数がばね２３より大きいばね２２は圧縮され
るとばね２３より強くなる。ばね２２を介することによ
り、被駆動連結部材１０と駆動連結部材１３が連結動作
時にその先端のクラッチ爪の頂部がぶつかった際に、押
圧力が制限される。

【００２１】「実施例４」図８，９，１０に実施例４を示す。実施例３において固
定軸２６に図１０に示す現像器駆動連結部ユニット４０
を設ける。端面カム１１の凸部１１ｂでシフト部材１５
と一体的なシフトギア２４はプロセスカートリッジ２方
向に移動させられる（図８）。該ギア２４と一体的に円
筒２８と円筒２８に固定されガイド穴２９を挿通するピ
ン３０により、ガイド穴２９を図の上下方向に移動可能
に設けた板状の駆動連結部材２７が止められ、該連結部
材２７は該円筒内部のばね３２により押されている。該
連結部材２７はプロセスカートリッジ２の被駆動連結部
材２５の端面中心に設けた一文字形の凹部２５ａと嵌合
する。連結時に嵌合せずとも回転により嵌合する。枠板
１ａに接するスラストカラー１ｃとシフトギア２４間に
は圧縮コイルばね３１が縮設してある。そして、端面カ
ム１１の凸部１１ｂ以外では図９のようにばね３１によ
り駆動連結部ユニット４０は退避する。

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【発明の効果】以上説明しましたように本発明は装置本
体に現像器選択駆動装置を設け、選択駆動装置による選
択駆動を行なう部材として現像器駆動連結部材を現像器
の被駆動連結部材と接離するようにしたため、プロセス
カートリッジに備える複数の現像器の駆動の切替、解除
が一つの装置で行なうことが出来、又プロセスカートリ
ッジの着脱時に現像器の駆動連結解除の必要がない。従
って、プロセスカートリッジで着脱時の操作性がよく、
現像器の駆動が確実に行われ信頼性がある。

【００２５】本発明は選択駆動装置としてセンタギアと
現像器駆動ギアを常時噛み合いとして駆動ギアを設けた
軸をセンタギアと同軸心の端面カムと係合するカム従動
子で移動して、該軸の駆動連結部材を進退して現像器の
被駆動連結部材と接離するようにしたため、構成が簡単
であり、安価に製造出来る。又、センダギア回りに駆動
ギアを噛み合せ配し、センタギアと同軸に端面カムを設
け、カム従動子を駆動ギアと同軸としたため、装置の小
型化に効果がある。

【００２６】本発明はセンタギアと端面カムは夫々同軸
のセンタ軸上で互いに逆回転方向の作用を持つワンウエ
イクラッチを備え、センタ軸は正逆転可能な現像器駆動
源に連結され、該現像器駆動源の一方向回転でセンタギ
アを介して現像器の駆動を行ない、他方向の回転によ
り、カムの停止位置を制御して現像器の連結の切替が行
われる現像器選択駆動装置を備えたことを特徴とする第
１の発明に記載の画像形成装置としたため、一つの駆動
源で駆動すべき現像器との係合と該現像器の駆動が行え
る。そのため、安価となり、部材数が減少し装置が小型
化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の平面図である。

【図２】本発明の第１の実施例の平面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ矢視図である。

【図４】本発明の第２の実施例の平面図である。

【図５】本発明の第２の実施例の平面図である。

【図６】本発明の第３の実施例の平面図である。

【図７】本発明の第３の実施例の平面図である。

【図８】本発明の第４の実施例の平面図である。

【図９】本発明の第４の実施例の平面図である。

【図１０】図９の一部拡大図である。

【図１１】全体の構成を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１０被駆動連結部材１１端面カム１３駆動連結部材

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体外周に配設された少なくとも複
数の現像器と像担持体とを有し、装置本体に着脱自在に
構成されたプロセスカートリッジを備え、装置本体に、
一つの現像器駆動源と該駆動源から駆動力を伝達され
る、プロセスカートリッジの現像器数に応じた現像器駆
動連結部材と、該連結部材とプロセスカートリッジの現
像器の被駆動連結部材との接離を選択的に行う現像器選
択駆動装置を有し、現像器選択駆動装置は、像担持体の
回転中心と一致する軸心を持ったセンタ軸を回転中心と
したセンタギアと、該センタギアに連結された現像器駆
動源と、該センタギアに噛み合って各現像器の被駆動連
結部材の回転中心と中心を夫々同じくし、現像器駆動連
結部材に連結された現像器各個駆動用の駆動ギアと、セ
ンタギアと同一軸中心に回転可能に設けられた端面カム
と、端面カムの停止位置制御手段と、駆動ギアと同軸上
に配され端面カムと係合し、現像器駆動連結部材を現像
器の被駆動連結部材へ進退させるカム従動子を有するこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】センタギアと端面カムは夫々同軸のセン
タ軸上で互いに逆回転方向の作用を持つワンウエイクラ
ッチを備え、センタ軸は正逆転可能な現像器駆動源に連
結され、該現像器駆動源の一方向回転でセンタギアを介
して現像器の駆動を行ない、他方向の回転により、カム
の停止位置を制御して現像器の連結の切替が行われる現
像器選択駆動装置を備えたことを特徴とする請求項１に
記載の画像形成装置。