JP3369931B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一つの駆動源から
駆動力が伝達される画像形成装置、特に、前記駆動源と
ともに該駆動源からの駆動力を制御する各種機構を備え
た制御ユニットを装置本体から着脱可能に構成した画像
形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、画像形成装置における、感光
体ドラム及び現像ローラの画像現像系の駆動力、該画像
現像系へトナーを供給する現像器の駆動力、転写ローラ
及びその他の記録媒体搬送系の駆動力は、すべて同じ駆
動源から供給されていた。

【０００３】しかしながら、画像現像系の感光体ドラム
及び搬送系のレジストローラとの駆動系と、他の駆動系
とは、別々の動力伝達経路を採用している。そして、感
光体ドラムとレジストローラとの駆動系は駆動源から最
も短かくなるように駆動経路を構成し、他の駆動系は前
記駆動系より長い駆動伝達経路で構成している。

【０００４】その理由は、感光体ドラムが回転駆動中に
レジストローラからタイミングよく給紙を行う必要があ
るために、駆動力の伝達ロスを少なくして応答性を上げ
る必要があり、また、現像ローラの回転速度は、現像ロ
ーラのほうが感光体ドラムより遅くない回転線速を有し
ていれば、現像ローラから感光体ドラム側へのトナーの
補給量が滞ることがなく、そして、トナー攪拌機構は前
述のローラ類の回転線速とは無関係に、ただ、一成分ト
ナーにおいては十分な帯電を保証する駆動、二成分トナ
ーにおいては、キャリアによってトナー粒子が十分に搬
送されるとともに帯電が付与される攪拌が保証されれば
よいためである。

【０００５】よって、感光体ドラムと、レジストローラ
までの給紙駆動系、レジストローラ駆動系及び、現像ロ
ーラおよびトナー攪拌機構等の駆動機構を含む感光体現
像機構駆動系をカートリッジとして一体化して、一つの
駆動源から駆動力が伝達されるように構成するととも
に、通常、現像手段にトナーを補給する装置本体のトナ
ー補給用扉から、前記カートリッジを交換可能に構成す
る方式が案出されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
式においては、装置本体の保守点検の問題を考えると
き、前記カートリッジは装置本体側から容易に交換可能
に構成されているが、装置本体側からの一つの駆動源
で、前記カートリッジ側の、前記感光体ドラムの駆動機
構及び現像器側の駆動機構を駆動するために、これらの
駆動機構に合理的な駆動力伝達系を構成する必要があ
る。

【０００７】また、前記カートリッジと同様に装置本体
側においても、給紙カセットからの給紙ローラ駆動機
構、レジストローラ駆動機構等の各駆動機構に前記駆動
源からクラッチ機構を介して駆動力が伝達されるため
に、これらクラッチ機構を制御する制御機構を含めた合
理的な駆動力伝達系を構成する必要がある。

【０００８】よって、前記駆動源からのギア列を前記ク
ラッチ機構及び制御機構を回避して配置することが要求
され、前記駆動源から前記カートリッジ側駆動機構と装
置側駆動機構との駆動力の伝達にギアの回転方向を変え
たり、適正な軸間距離を確保するために中間ギア等を用
いることが必要となる。

【０００９】また、前記機械的クラッチ機構を前記給紙
ローラと同軸に設けると前記機械的クラッチ機構の部分
が軸方向に長くなるとともに、このクラッチ機構を制御
する制御機構をクラッチ機構とともに並設されるため
に、前記駆動源からのギア列を前記クラッチ機構の制御
機構を回避して配置することが要求され、小型化の要請
に反することになる。

【００１０】上述の事情に鑑み、本発明は、一方側の面
に設けられた一つの駆動源からの回転駆動力を、他方側
の面に設けられた供給用ギアに伝達可能にユニット体を
形成し、該ユニット体を装置本体に着脱可能に構成した
画像形成装置を提供することを目的とする。また、本発
明の他の目的は、記録紙を搬送する搬送用ローラを駆動
源から機械的クラッチ機構を介して駆動力を伝達するよ
うに構成するとともに、応答性のよいクラッチ制御を行
う像形成装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点に
鑑みてなされたものであり、本請求項１は、少なくと
も、レジストローラを含む給紙駆動系び感光体現像機構
駆動系を一つの駆動源から駆動力が伝達されるように構
成した画像形成装置において、装置本体側に設けた供給
用ギアと、該供給用ギアとワンウエイスプリングで連結
される搬送用ローラと、前記供給用ギアと前記搬送用ロ
ーラとの間に、前記ワンウエイスプリングの一端を係止
したラチェットギアを介在して形成したワンウエイクラ
ッチと、前記供給用ギアに駆動力を供給する前記駆動
源、及び前記ラチェットギアに係脱して前記ラチェット
ギアの回動を制御する係止手段とを一方側の面に設ける
とともに、他方側の面から前記供給用ギアに駆動力が伝
達されるように形成される制御ユニットとを備え、前記
供給用ギアから前記搬送用ローラに駆動力の伝達制御を
可能にするとともに、前記制御ユニットを装置本体に対
して着脱可能に構成した。

【００１２】ここにおいて、前記感光体現像機構駆動系
とは、例えば、図１に示すようなカートリッジ２におけ
る、少なくとも感光体ドラム９及び現像器１０内のトナ
ー攪拌等の駆動系をいう。また、装置本体側に設けた供
給用ギアとは、例えば、図５に示すように、レジストロ
ーラＡ１８、Ｂ２３に駆動力を伝達するレジストギア２
６、及び、給紙ローラ６４に駆動力を伝達する給紙ギア
２８をいう。

【００１３】また、該供給用ギアとワンウエイスプリン
グで連結される搬送用ローラとは、例えば、図５に示す
ように、記録紙カセットからレジストローラ（１８、２
３）までの給紙駆動系の給紙ギア２８と給紙ローラ６
４、レジストローラ駆動系のレジストギア２６とレジス
トローラ（１８、２３）とが含まれる。

【００１４】そして、本請求項１記載の発明は、記録紙
カセットからレジストローラまでの給紙駆動系の給紙ギ
アと給紙ローラとの間、または、レジストローラ駆動系
のレジストギアとレジストローラとの間に、例えば図６
に示すように、ワンウエイスプリング（２５、３４）の
一端を係止したラチェットギア（第２クロウ２７、第１
クロウ２０）が介在してワンウエイクラッチを形成して
いる。

【００１５】そして、前記ラチェットギアに係脱して前
記ラチェットギアの回動を制御する係止手段（リレー２
１と爪板６５、リレー２２と爪板６６）を、前記駆動源
（モータ１７）が配置された面側に配設されている。こ
こにおいて、係止手段とは、電磁リレーと係止爪とで構
成されるもののみでなく、流体と係止爪、気体の負圧を
用いたものであってもよい。

【００１６】本請求項１は、駆動源１７から供給ギアに
駆動力が伝達され、前記クラッチを介して給紙ローラ
へ、または、レジストローラへ回転駆動力が伝達され
る。そして、前記ラチェットギアが係止されると、給紙
ギアから給紙ローラへ、または、レジストギアからレジ
ストローラへ回転駆動力の伝達は停止される。

【００１７】そして、制御ユニット（駆動制御ユニット
１４）は装置本体と着脱可能に構成されているので、修
理時、保守点検時には自由に制御ユニットを取り外し部
品交換、清掃等を行うことができる。

【００１８】また、請求項２に記載したように、前記供
給用ギアと噛合して前記駆動源から駆動力を供給する中
間ギアを、前記制御ユニットの他方側の面に設け、前記
供給用ギアと前記ラチェットギアとを同軸上に配置する
とともに、前記ラチェットギアの外径が前記供給ギアの
歯底径より小径に形成することも本発明の有効な手段で
ある。

【００１９】例えば、図５に示すように、前記供給用ギ
ア（レジストギア２６、給紙ローラ６４）と噛合する中
間ギア３９（図４）は制御ユニット１４に配置されてい
るので、制御ユニット１４を図５上、装置本体から取り
出す際には、中間ローラ３９も引き出される。ところ
が、前記ラチェットギア（２０、２７）の外径が前記供
給ギアの歯底径より小径に形成されているので、中間ロ
ーラ３９の歯先は前記ラチェットギアの歯先までには至
らず、前記ラチェットギアの歯に当接して障害となるこ
とはない。

【００２０】また、請求項３に記載したように、前記ラ
チェットギアを前記供給用ギアより同軸上外側に配置す
るとともに、前記ラチェットギアに爪部が対向して係脱
可能に配置された爪板と、該爪板を吸引するソレノイド
とで構成される係止手段を備えて構成することが望まし
い。

【００２１】そして、本請求項３は、前記ラチェットギ
アを前記供給用ギアより同軸上外側に配置しているの
で、制御ユニット１４を図５上、装置本体から取り出す
際には、前記供給用ギアに当接することはない。

【００２２】また、請求項４に記載したように、前記ワ
ンウエイクラッチは、前記給紙駆動系の給紙ギアと給紙
ローラとの間、及び／または、レジストローラ駆動系の
レジストギアとレジストローラとの間に、介在して構成
することも本発明の有効な手段である。

【００２３】前記給紙駆動系の給紙ギアと給紙ローラと
の間に前記ワンウエイクラッチが配置されていると、レ
ジストローラの回転始動に同期して記録紙を搬送するこ
とができるので、給紙ローラによる記録紙の給送が遅れ
てレジストローラに負荷が掛かり転写不良を起こすこと
がない。また、レジストローラ駆動系のレジストギアと
レジストローラとの間に前記ワンウエイクラッチを配置
して、レジストローラにより記録紙が整列した後、ソレ
ノイドの爪部の外れるタイミングが紙の送り開始となる
ために、タイムラグが小さくなる。

【００２４】また、請求項５に記載したように、前記係
止手段は、前記制御ユニットの金属部分に配置されてい
るとともに、前記制御ユニットには冷却ファンが配設す
ることも本発明の有効な手段である。

【００２５】このように、前記係止手段は、前記制御ユ
ニットの金属部分に配置することにより、前記係止手段
が電気的通電のＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことにより発生
した熱は、この金属部分により低熱部分へ容易に熱伝導
される。そして、前記制御ユニットには冷却ファンが配
設されているので金属部分は容易に冷却される。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施の形
態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対配置などは特に特定的な記載がない限りは、この発
明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明
例に過ぎない。

【００２７】本発明の実施の形態を図面を用いて説明す
る。図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施の形態
を示す構成斜視図である。図１において、画像形成装置
１には、側壁３０、３１、で形成される枠体が配設さ
れ、該枠体内には、記録紙を搬送する搬送路５０（中央
部空所４６切欠）、５１が設けられ、搬送路５０、５１
との間には、記録紙の浮き上がりを押さえる押さえ板５
８、レジストローラ（１８、２３）、前記搬送路５１の
上方には、下方に光路を有し、後述するカートリッジ２
の感光体ドラム９に画像情報を投影する光学ユニット
５、及び転写ローラ４７が配設され、前記押さえ板５８
の上流側の前記空所４６にはレジストセンサ４５、側壁
３０の下方には電気的のコネクタ５２が配置されてい
る。

【００２８】後述するカートリッジ２を装置本体に装着
する際のガイドとなるガイド用の溝３３は、側壁３０
に、溝３２、４４は側壁３１に設けられている。また、
側壁３１には、装置本体及び後述するカートリッジ２の
駆動機構への駆動力伝達を制御する駆動制御ユニット１
４が取り外し可能に配設されている。

【００２９】駆動制御ユニット１４は、モータ１７のロ
ータピニオン１７ａ（図４）が回転自在に配置されると
ともに、該ロータピニオン１７ａと接続する各種ギア、
リレー２１、２２、感光体ドラム軸をアースする接片３
５等が配設された金属性の地板４９、前記モータ１７を
制御する電気的制御基板１６、及び該制御基板１６を含
めて機内の温度を冷却するために熱を外部に放出するフ
ァン４３とで構成され、前記制御基板１６には、配線パ
ターン、コネクタ、電気回路部品、該電気回路部品の発
熱を発散する冷却板等が配設されている。

【００３０】図４は、駆動制御ユニット１４を裏面から
視た図である。地板４９に回転自在に取付られたモータ
１７のロータから延設したピニオン１７ａは電磁クラッ
チを有した動力伝達ギア３６と噛合し、該ギア３６は中
間ギア３７及び、電磁クラッチを介して中間ギア３８と
噛合している。中間ギア３７は、転写ローラ４７の軸に
取付られ、該転写ローラ４７を回転させるとともに、前
述したカートリッジ２に設けられた感光体ドラム９のド
ラムギア４１（図２）と噛合するように配置されてい
る。

【００３１】動力伝達ギア３６と噛合するもう一方の中
間ギア３８は、中間ギア３９、中間ギア４０を介してカ
ートリッジ２に設けられた現像器ギア４２と噛合するよ
うに配置されている。中間ギア３９はレジストギア２６
と噛合し、図示しない一方向クラッチを介して大径のレ
ジストローラＢ及び小径のレジストローラＡを回転可能
に構成されている。

【００３２】また、中間ギア３９は、電磁クラッチを介
して給紙ローラ（不図示）と接続する給紙ギア２８と噛
合し、給紙カセットからの記録紙をレジストローラ
（Ａ、Ｂ）へ給紙可能に構成している。また、中間ギア
３７は電磁クラッチを介してギア６０と接続し、該ギア
６０はギア６１、６２、６３と接続しているが、これら
のギアから記録紙の図示しない定着ローラギア、及びト
レー６への給紙ギアに接続している。また、モータ１７
のロータから延設したピニオン１７ａと噛合する駆動力
供給ギア５９は、図示しない記録紙収納カセットからの
ピックアップローラ駆動ギアに接続している。

【００３３】上述のごとく、モータ１７のロータに設け
た出力ギア（ピニオン１７ａ）に噛合して回転駆動力を
伝達する動力伝達ギア３６を、１個の中間ギア３７を介
した感光体ドラム動力伝達系と、複数の中間ギア（３
８、３９、４０）を介した現像器動力伝達系との２系列
動力伝達系を設けて駆動力が伝達されるように構成され
るとともに、前記カートリッジ側駆動ギアは、図２に示
すように、前記現像器動力伝達系に接続する現像器側駆
動ギア（現像器ギア）４２と、前記感光体ドラム動力伝
達系に接続する前記感光体ドラム側ギア（ドラムギア）
４１とを並設してそれぞれ独立に配置構成し、前記カー
トリッジ２を前記装置本体に装着状態では、前記現像器
側駆動ギアと前記感光体ドラム側ギアとは、前記２系列
動力伝達系に噛合する。

【００３４】よって、前記動力伝達ギア３６から、１個
の中間ギア３７を介した感光体ドラム動力伝達系によ
り、感光体ドラム９に駆動力が伝達されるので、少ない
ギア列で駆動力が伝達され、負荷トルクが軽減され、精
度のよい感光体ドラムの回転駆動が行われる。

【００３５】また、現像器１０には、前記駆動力は現像
器内のトナーの攪拌及び感光体ドラム側へのトナーの移
送に用いられるが、複数の中間ギアを介した現像器動力
伝達系によって、バックラッシュやトルクが落ちても影
響することはなく、また、複数の中間ギア列を介するこ
とにより、感光体ドラムのドラムギアの位置に対して前
記現像器ギア４２の位置を、任意の位置に配置すること
ができ、設計の自由度が向上する。

【００３６】図５に示すように、給紙ギア２８は図示し
ないクラッチを介して、給紙ローラ６４の中心軸と一体
的に形成したクロウ２７と接続している。クロウ２７は
円筒周囲をラチェット歯車状に回転方向に直立面を設
け、該直立面の頂点から反回転方向になだらかな面を有
するように歯が刻設され、その歯に係止する方向に付勢
された爪板６６が配置され、該爪板６６はリレー２２に
よりクロウ２７の歯に係脱可能に構成され、給紙ギア２
８の時計方向の回転により、前記ワンウエイクラッチス
プリングの締付トルクにより給紙ローラ６４は時計方向
に回転し、爪板６６によりクロウ２７が停止すると給紙
ローラ６４は停止するが、摩擦力に抗して回転可能であ
り、ジャム処理時も搬送方向に引っ張る方向で行う。こ
のとき第２クロウ２７は停止したままの位置を保つ。

【００３７】また、レジストギア２６は図示しないクラ
ッチを介して、レジストローラＢ２３の中心軸と一体的
に形成したクロウ２０と接続している。クロウ２０は円
筒周囲をラチェット歯車状に回転方向に直立面を設け、
該直立面の頂点から反回転方向になだらかな面を有する
ように歯が削設され、その歯に係止する方向に付勢され
た爪板６５が配置され、該爪板６５はリレー２１により
クロウ２０の歯に係脱可能に構成され、レジストギア２
６の時計方向の回転により、前記ワンウエイクラッチス
プリングの締付トルクによりレジストローラＢ２３は時
計方向に、また、レジストローラＡ１８は反時計方向に
回転し、爪板６５によりクロウ２０が停止すると両レジ
ストローラＡ，Ｂは停止するが、摩擦力に抗して回転可
能であり、ジャムなどによる記録紙を搬送方向に引っ張
ってジャム処理をする。この第１クロウ２０は爪板６５
によって係止されている位置を保つ。

【００３８】次に、搬送クラッチ機構及びレジストクラ
ッチ機構を説明する。図６（ａ）は、レジストローラに
記録紙を搬送する搬送クラッチ機構の断面構成図であ
り、（ｂ）は，レジストローラクラッチ機構の断面構成
図である。図６（ａ）に開示されている、給紙ギア２８
は、外周に歯部が削設された大径部２８ａと、該大径部
２８ａの一方面側から延在する前記大径部２８ａより小
さい径を有する中径部２８ｂと、該中径部２８ｂから延
在して前記中径部２８ｂよりさらに小さい径を有する小
径部２８ｃと、これらの大径部２８ａ、中径部２８ｂ、
及び小径部２８ｃと同心に削設された開口孔２８ｄを備
えている。

【００３９】前記小径部２８ｃの端面２８ｅと当接して
配置される端面７３ｅを有した第２ホイールブレーキ７
３は、給紙ギア２８の小径部２８ｃと同径寸法を有する
小径部７３ｃと、前記端面７３ｅとは反対側に延在して
小径部７３ｃより大径の中径部７３ｂと、該中径部７３
ｂより大径のフランジ部７３ａと、これらのフランジ部
７３ａ、中径部７３ｂ、及び小径部７３ｃと同心に削設
された半円状の開口孔７３ｄを備えている。

【００４０】給紙ローラ軸６７の先端部６７ａは、前記
第２ホイールブレーキ７３の開口孔７３ｄと嵌合して一
体的に形成可能であるとともに、前記給紙ギア２８の開
口孔２８ｄとは回転可能に嵌挿されている。

【００４１】ワンウエイクラッチスプリング３４は、密
着巻きされ、自然状態では線材の一端がコイル巻きした
外周から半径方向外方に起立し、他端が自由端としてコ
イルの径と一致した状態でそのコイル終端に密着してい
る。

【００４２】このワンウエイクラッチスプリング３４の
内径部は、前記給紙ギア２８の小径部２８ｃと、前記第
２ホイールブレーキ７３の小径部７３ｃとが嵌入され、
この嵌入された状態における前記ワンウエイクラッチス
プリング３４の外径より空所を有して中径部２８ｂ及び
中径部７３ｂの回りを回転可能に、第２クロウ２７が嵌
合し前記ワンウエイクラッチスプリング３４に一端は前
記第２クロウ２７の一端に係止され、他端の自由端は第
２ホイールブレーキ７３の中径部７３ｃに巻回されてい
る。

【００４３】尚、図６（ａ）においては、前記ワンウエ
イクラッチスプリング３４に一端は、給紙ギア側から第
２クロウ２７に係止されているが、自由端側を給紙ギア
側に巻回し、前記一端を第２ホイールブレーキ７３から
第２クロウ２７に係止してもよい。

【００４４】このように構成された搬送クラッチ機構
は、図示しない駆動源から供給された駆動力は給紙ギア
２８のギア部２８ａに伝達され、中径部２８ｃに巻回さ
れた前記ワンウエイクラッチスプリング３４は、その一
端を巻き方向に回動させ、第２クロウ２７が前記スプリ
ング３４の巻き方向に回動するので、そのスプリング３
４の回動力により第２ホイールブレーキ７３がスプリン
グ３４の巻き方向に回動し、給紙ローラ軸６７は回動
し、給紙ローラ６４（図５（ａ））を回転して記録紙を
搬送する。

【００４５】一方、記録紙の先端がレジストローラＡ，
Ｂに当接して適当な撓みが形成され、記録紙の先端が搬
送方向に対して直角に整列されると、リレー２２（図５
（ｂ））がＯＦＦすると、爪板６６が第２クロク２７の
ラチェット歯に進入して第２クロウ２７の回転を停止す
る。

【００４６】第２クロウ２７の回転が停止するので、前
記スプリング３４の回転が停止し、給紙ギア２８が回転
を続けても第２ホイールブレーキ７３には回転駆動力は
伝達されない。このとき、前記スプリング３４の回転は
停止するが、給紙ギア２８の回転が続くことにより、第
２クロウ２７に係止されている前記スプリング３４の一
端から前記中径部２８ｃに巻回されている部分までに
は、コイルバネの摩擦と前記一端の復元応力により若干
の回転力が蓄えられているので、第２クロウ２７の爪板
６６の係止が解除されると直ちに前記スプリング３４
は、給紙ギア２８の回転駆動力に応動して給紙ローラ軸
６７を回動させる。

【００４７】記録紙を搬送している際に、ジャムが発生
すると、自動的に画像形成装置本体の駆動動作は停止す
るが、レジストローラ１８、２３に至る前のジャムであ
る場合は、カートリッジ２を装置本体から引き出し、給
紙ローラ６４を搬送方向に回転させてジャムした記録紙
を引き出して排出する必要がある。

【００４８】すなわち、第２ホイールブレーキ７３の小
径部７３ｃには、ワンウエイスプリング３４は巻回して
いて、その端部は係止されていないので、給紙ギア２８
が停止し、リレー２２がＯＦＦとなり、第２クロウ２７
が爪板６６により係止されている状態では、前記小径部
７３ｃに巻回されている前記スプリング３４のフリクシ
ョンを受けた状態で搬送方向に回転してジャムした記録
紙を引き出すことが可能である。

【００４９】次に、レジストクラッチ機構６９を説明す
る。図６（ｂ）は，レジストローラクラッチ機構の断面
構成図である。図示しない駆動源から駆動力が伝達され
るレジストギア２６は、外周に歯部が削設された大径部
２６ａと、該大径部２６ａの一方面側から延在する前記
大径部２６ａより小さい径を有する中径部２６ｂと、該
中径部２６ｂから延在して前記中径部２６ｂよりさらに
小さい径を有する小径部２６ｃと、これらの大径部２６
ａ、中径部２６ｂ、及び小径部２６ｃと同心に削設され
た開口孔２６ｄを備えている。

【００５０】前記小径部２６ｃの端面２６ｅと当接して
配置される端面７２ｅを有した第１ホイールブレーキ７
２は、レジストギア２６の小径部２６ｃと同径寸法を有
する小径部７２ｃと、前記端面７２ｅとは反対側に延在
して小径部７２ｃより大径の中径部７２ｂと、該中径部
７２ｂより大径のフランジ部７２ａと、これらのフラン
ジ部７２ａ、中径部７２ｂ、及び小径部７２ｃと同心に
削設された半円状の開口孔７２ｄを備えている。

【００５１】レジストローラＢ２３の軸２３ｂの先端部
２３ａは、前記第１ホイールブレーキ７２の開口孔７２
ｄと嵌合して一体的に組立可能であるとともに、前記給
紙ギア２６の開口孔２６ｄとは回転可能に嵌挿されてい
る。給紙ギア２６の端面２６ｆ側にはレジストギア２４
がレジストローラＢの軸２３ｂにピン７４にて固着さ
れ、レジストローラＡ１８の軸１８ｂの先端に固着され
たレジストギア１９が、前記レジストギア２４と噛合し
ている。

【００５２】ワンウエイクラッチスプリング２５は、密
着巻きされ、自然状態では線材の一端がコイル巻きした
外周から半径方向外方に起立し、他端が自由端としてコ
イルの径と一致した状態でそのコイル終端に密着してい
る。

【００５３】このワンウエイクラッチスプリング２５の
内径部は、前記給紙ギア２６の小径部２６ｃと、前記第
１ホイールブレーキ７２の小径部７２ｃとが嵌入され、
この嵌入された状態における前記ワンウエイクラッチス
プリング２５の外径より空所を有して中径部２６ｂ及び
中径部７２ｂの回りを回転可能に、第１クロウ２０が嵌
合し前記ワンウエイクラッチスプリング２５に一端は前
記第２クロウ２７の一端に係止され、他端の自由端は第
１ホイールブレーキ７２の中径部７２ｃに巻回されてい
る。

【００５４】尚、図６（ｂ）においては、前記ワンウエ
イクラッチスプリング２５の一端は、レジストギア側か
ら第１クロウ２０に係止されているが、自由端側を給紙
ギア側に巻回し、前記一端を第１ホイールブレーキ７２
から第１クロウ２７に係止してもよい。

【００５５】このように構成されたレジストクラッチ機
構６９は、図示しない駆動源から供給された駆動力は給
紙ギア２６のギア部２６ａに伝達され、中径部２６ｃに
巻回された前記ワンウエイクラッチスプリング２５は、
その一端を巻き方向に回動させ、第１クロウ２０が前記
スプリング２５の巻き方向に回動するので、そのスプリ
ング２５の回動力により第１ホイールブレーキ７２がス
プリング２５の巻き方向に回動し、レジストローラＢ２
３は回動し、レジストギア２４が回転し該ギア２４から
ギア１９に駆動力が伝達されレジストローラＡ１８が回
転して記録紙を搬送する。

【００５６】一方、記録紙の先端がレジストローラＡ，
Ｂに当接して適当な撓みが形成され、記録紙の先端が搬
送方向に対して直角に整列されるまでは、リレー２１
（図５（ｂ））がＯＮして、爪板６５が第１クロク２０
のラチェット歯に進入して第１クロウ２０の回転を停止
している。この状態で、給紙ギア２６が回転を続けても
第１ホイールブレーキ７２には回転駆動力は伝達されな
い。このとき、前記スプリング２５の回転は停止してい
るが、給紙ギア２６の回転が続くことにより、第１クロ
ウ２０に係止されている前記スプリング２５の一端から
前記中径部２６ｃに巻回されている部分までには、コイ
ルバネの摩擦と前記一端の復元応力により若干の回転力
が蓄えられているので、第１クロウ２０の爪板６５の係
止が解除されると直ちに前記スプリング２５は、給紙ギ
ア２６の回転駆動力に応動してレジストローラＢ２３を
回動させる。

【００５７】記録紙を搬送している際に、ジャムが発生
すると、自動的に画像形成装置本体の駆動動作は停止す
るが、レジストローラでのジャムである場合は、カート
リッジ２を装置本体から引き出し、レジストローラＡ，
Ｂを搬送方向に回転させてジャムした記録紙を引き出し
て排出する必要がある。

【００５８】すなわち、第１ホイールブレーキ７２の小
径部７２ｃには、ワンウエイスプリング２５は巻回して
いて、その端部は係止されていないので、レジストギア
２６が停止し、リレー２１がＯＦＦとなると、第１クロ
ウ２０が爪板６５による係止が解除される、そして、前
記小径部７２ｃに巻回されている前記スプリング２５の
フリクションを受けた状態で搬送方向に回転して、ジャ
ムした記録紙を引き出すことが可能である。

【００５９】また、図１に戻り、側壁３０、３１で構成
される枠体は、外側を外面パネル８で覆われ、該外面パ
ネル８の右側上面８ａ面には、図示しない操作ボタンを
有する操作部５４が配置されている。前記外面パネル８
の左側上面８ｂと右側上面８ａとの間には、下方にヒン
ジ部を有し、外方向に開成可能な側面扉１２が配置さ
れ、該側面扉１２と外面パネル８との間には搬送ローラ
５５により転写された記録紙を集積するトレー６が形成
されている。

【００６０】搬送路５０の外側は、外部から着脱可能カ
セット収納庫７を有したサイド枠１１が取付られ、該サ
イド枠１１の上面１１ａと外面パネル８の端面８ｃとの
間をカバーする開閉扉４が、側壁３０、及び３１に設け
られた図示しないヒンジ部によって開閉可能に配置され
ている。

【００６１】図１の斜め上方には、手前側の側面２ｄ側
に、後述する感光体ドラム９をカバーするドラムカバー
５６から延在する回動腕部である係合突起５６ａが、装
置本体側壁３１の溝４４に嵌合可能に配置され、装置本
体側壁３１の溝３２に遊嵌されるカトリッジ側ガイド手
段５７（２ａ，２ｂ）を側面に有したカートリッジ２が
示されている。該カートリッジ２は、現像器１０と、そ
の上部に着脱可能に配置されたトナーコンテナ３と、感
光体ドラム９を回転可能に保持するドラム取付部１５等
が一体に構成され、その底部後方には、開口凹部５３ａ
の奥側に電気的接続端子郡を有したコネクタ５３、ま
た、側面２ｄ側内部には感光体ドラム９及び現像器１０
内部機構、現像ローラ、トナー攪拌機構等を駆動する各
種ギアが配置されている。

【００６２】また、図２に示すように、前記カートリッ
ジ２の両側面２ｄ，２ｄには、感光体ドラム９が回転可
能に配設され、カートリッジ２を機外に取り出した状態
では、感光体ドラム表面をカバーする方向に付勢力を有
したドラムカバー５６が、カートリッジ２の前方上面に
ヒンジを有して回動可能に設けられている。ドラムカバ
ー５６の手前側のヒンジの左側には腕部５６ｃが延設さ
れ、その先端には係合突起５６ａが設けられている。

【００６３】また、カートリッジ２の両側面２ｄ，２ｄ
には、感光体ドラム軸９ａを同軸として、先端が円柱２
ａ，２ａで、該円柱面から後端に向かって壁状２ｂ，２
ｂに延在して植設される突起５７が植設されるととも
に、突起２ｃ，２ｃが突設されている。

【００６４】手前側側面２ｄの内側には、感光体ドラム
９を回転するドラムギア４１及び、現像器１０の現像ロ
ーラ及びトナー攪拌機構等を駆動する現像器ギア４２
が、それそれ独立に配置されている。

【００６５】このように構成された装置本体１にカート
リッジ２を装着するには、カートリッジ２の背面２ｆを
掌に接して手で把持して、両側面２ｄ，２ｄに植設され
た突起５７、５７を側壁３０，３１に設けた溝３２、３
３に挿入しするとともに、ドラムカバー５６の係合突起
５６ａを側壁３１の溝４４に挿入する。

【００６６】まず、図３に示すように、係合突起５６ａ
が溝４４の入り口から上方に起立するカム面４４ａに当
接し、ドラムカバー５６の開成をはじめて、その後、係
合突起５６ａは溝の上下面４４ｂ，４４ｃ間を滑り底部
４４ｄに到達する。他方、突起５７は溝３２内に進入す
るが、このカートリッジ２の装置本体への装着方法の説
明は、本願の要旨ではないので省略する。

【００６７】次に、記録紙の転写動作を説明する。図４
において、ピニオン１７ａからの回転力は給紙ギア２８
から給紙ローラ６４（図５）に伝達され、記録紙は前記
給紙ローラ６４によりレジストローラＡ，Ｂ（１８、２
３）に搬送される。記録紙の搬送に同期してリレー２１
は爪板６５を吸引し、爪板６５の先端がクロウ２０の歯
に侵入してクロウ２０の回転が停止しているので、レジ
ストローラＡ，Ｂ（１８、２３）は停止している。

【００６８】この状態では、レジストギア２６は回転を
続けるがレジストローラは停止しているので、レジスト
ギア２６とクロウ２０との間に介在するクラッチは、ク
ロウ２０に若干の回転力を付与した状態で、摩擦力に抗
してレジストギア２６とともに回転を続ける。レジスト
センサ４５により記録紙が検知され所定時間が経過する
と、給紙ローラ６４と給紙ギア２８との間の電磁クラッ
チが切れて記録紙の搬送が停止する。

【００６９】一方、動力伝達ギア３６からの駆動力によ
り、カートリッジ２の感光体ドラム９及び現像器１０内
の機構は駆動し、光学ユニット５（図１）からの画像信
号光が感光体ドラム９の表面に形成した像を現像し、所
定のタイミングでリレー２１の吸引を解除すると、クラ
ッチに付勢された駆動力により直ちにレジストローラは
記録紙を感光体ドラム９と転写ローラ４７（図１）に向
かって送出し、感光体ドラム上の画像は記録紙に転写さ
れ、その後、図示しない定着装置を経て搬送ローラ５５
（図１）によりトレー６に積載される。

【００７０】以上詳述したように、本実施の形態におい
ては、ラチェットギア状に形成した第１及び第２クロウ
を係止する係止手段を、電磁リレーと係止爪とで構成し
ているが、これのみに限定されるものではなく、流体と
係止爪、気体の負圧を用いたものであってもよい。

【００７１】次に、駆動制御ユニット１４を装置本体か
ら取り外す操作を説明する。図１において、前方扉１３
を開成すると、駆動制御ユニット１４が現れる。このユ
ニット１４は図５（ｂ）に示すように、地板４９のビス
穴４９ａ〜４９ｄをビスにより装置本体に固着されてい
るとともに、複数のコネクタ（８７、８８、８９）が制
御基板１６に配置されている。

【００７２】前記コネクタの接続を外し、前記ビスをと
りさると、駆動制御ユニット１４は、図５（ｂ）上、紙
面垂直上方に引き上げることができる。駆動制御ユニッ
ト１４を引き上げる際には、電源がｏｆｆとなっている
ので、リレー２１の爪板６５はバネ７５に引かれ、ラチ
ェット２０とは非係合の状態であるが、リレー２２はバ
ネ７６に引かれラチェット２７とは係合状態にある。

【００７３】駆動制御ユニット１４を垂直上方に引き上
げると、前記リレー２２の爪板６６の先端はラチェット
２７の底部を摺動し、駆動制御ユニット１４の装置本体
側に配置されている中間ギア３９は、レジストギア２６
及び給送ギア２８の歯底がラチェット２０及び２７の歯
底より小径であるためにこれらのラチェットによって邪
魔されることなく駆動制御ユニット１４を取り出すこと
ができる。

【００７４】尚、レジストギア２６の小径部２６ｃとホ
イールブレーキ７２の小径部７２ｃ、または、給紙ギア
２８の小径部２８ｃとホイールブレーキ７３の小径部７
３ｃに密着巻きされるワンウエイクラッチスプリング２
５、及び３４の線材の断面形状は、円形でもよいが、ワ
ンウエイスプリングの断面において、内径部に嵌入する
相手方円筒部と線接触となる半円形、三角形、四角形、
その他の多角形が望ましい。

【００７５】また、本実施の形態においては、ワンウエ
イスプリングが巻回する前記軸部と前記端部との外周面
は同径に開示しているが、これは、両部の外周寸法が完
全に一致している場合のみに限らず、ワンウエイスプリ
ングの材質の特性により前記両外周面の外径の差があっ
ても必要な範囲のトルク量でトルクが伝達される範囲内
であればよいことは勿論のことである。

【００７６】以上詳述したように、本実施の形態は、少
なくとも、レジストローラを含む給紙駆動系及び感光体
現像機構駆動系を一つの駆動源から駆動力が伝達される
ように構成し、前記駆動源から駆動力を供給する供給用
ギアと、該供給ギアから駆動力を受ける搬送用ローラと
の間をワンウエイスプリングで連結するとともに、前記
供給用ギアと前記搬送用ローラとの間にラチェットギア
を介在し、前記ワンウエイスプリングの一端を自由端と
し、他端を前記ラチェットギアに係止してワンウエイク
ラッチを形成して、前記ラチェットギアに係脱して前記
ラチェットギアの回動を制御する係止手段を備えている
ので、前記ラチェットギアが係止されると、給紙ギアか
ら給紙ローラへ、または、レジストギアからレジストロ
ーラへ回転駆動力の伝達は解除されるが、ワンウエイス
プリングの一端が自由端であるためにジャムした記録紙
を搬送方向に引くと、給紙ローラもしくはレジストロー
ラは、回転して該記録紙を引き抜くことができる。

【００７７】また、前記ワンウエイクラッチは、前記給
紙駆動系の給紙ギアと給紙ローラとの間、及び／また
は、レジストローラ駆動系のレジストギアとレジストロ
ーラとの間に、介在しているので、レジストローラの回
転始動に同期して記録紙を搬送することができるので、
給紙ローラによる記録紙の給送が遅れてレジストローラ
に負荷が掛かり転写不良を起こすことがない。

【００７８】また、レジストローラ駆動系のレジストギ
アとレジストローラとの間に前記ワンウエイクラッチを
配置しておくと、レジストローラにより記録紙が整列し
た後の搬送始動に対して、タイムラグが小さくなり遅れ
なく記録紙を送出できるので、感光体ドラム上の画像が
転写される記録紙の位置との同期を容易にとることがで
きる。

【００７９】また、本実施の形態は、装置本体側に設け
た供給用ギアと搬送用ローラとをワンウエイスプリング
で連結し、前記供給用ギアと前記搬送用ローラとの間
に、前記ワンウエイスプリングの一端を係止したラチェ
ットギアを介在してワンウエイクラッチ形成する一方、
前記供給用ギアに駆動力を供給する前記駆動源、及び前
記ラチェットギアに係脱して前記ラチェットギアの回動
を制御する係止手段とを一方側の面に設けるとともに、
他方側の面から前記供給用ギアに駆動力が伝達されるよ
うに制御ユニットを形成しているので、前記制御ユニッ
ト装着時には前記供給用ギアから前記搬送用ローラに駆
動力の伝達制御を可能にするとともに、前記制御ユニッ
トを装置本体に対して着脱可能に構成したので、修理
時、保守点検時には自由に制御ユニットを取り外し部品
交換、清掃等を行うことができる。

【００８０】

【発明の効果】以上記載したごとく、請求項１記載の発
明は、装置本体側に設けた供給用ギアと搬送用ローラ間
をワンウエイスプリングで連結するとともに、前記供給
用ギアと前記搬送用ローラとの間に、前記ワンウエイス
プリングの一端を係止したラチェットギアを介在してワ
ンウエイクラッチを形成し、前記供給用ギアに駆動力を
供給する前記駆動源、及び前記ラチェットギアに係脱し
て前記ラチェットギアの回動を制御する係止手段とを一
方側の面に設けるとともに、他方側の面側から前記供給
用ギアに駆動力が伝達されるように制御ユニットを形成
したので、修理時、保守点検時には自由に制御ユニット
を取り外し部品交換、清掃等を行うことができる。

【００８１】また、請求項２に記載したように、前記供
給用ギアと噛合して前記駆動源から駆動力を供給する中
間ギアを、前記制御ユニットの他方側の面側に設け、前
記供給用ギアと前記ラチェットギアとを同軸上に配置す
るとともに、前記ラチェットギアの外径が前記供給ギア
の歯底径より小径に形成したので、中間ローラの歯先は
前記ラチェットギアの歯先までには至らず、前記ラチェ
ットギアの歯に当接して障害となることはない。

【００８２】また、請求項３に記載したように、前記ラ
チェットギアを前記供給用ギアより外側に配置するとと
もに、前記係止手段は、前記ラチェットギアに爪部が対
向して係脱可能に配置された爪板をソレノイドにより吸
引しているので、制御ユニットを装置本体から取り出す
際には、前記爪板が前記供給用ギアに当接することはな
い。

【００８３】また、請求項４に記載したように、前記ワ
ンウエイクラッチは、前記給紙駆動系の給紙ギアと給紙
ローラとの間、及び／または、レジストローラ駆動系の
レジストギアとレジストローラとの間に介在して構成し
ているので、給紙ローラによる記録紙の給送が遅れてレ
ジストローラに負荷が掛かり転写不良を起こすことがな
い。また、レジストローラにより記録紙が整列した後の
搬送始動に対して、タイムラグが少なく記録紙を送出で
きるので、感光体ドラム上の画像が転写される記録紙の
位置との同期を容易にとることができる。

【００８４】また、請求項５に記載したように、前記係
止手段は、前記制御ユニットの金属部分に配置して、前
記制御ユニットには冷却ファンが配設されているので、
前記係止手段が電気的通電のＯＮ／ＯＦＦを繰り返すこ
とにより発生した熱は、この金属部分により低熱部分へ
容易に熱伝導され、そして、冷却ファンにより容易に冷
却される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を
示す構成斜視図である。

【図２】 カートリッジの一部断面図である。

【図３】 画像形成装置本体の部分的斜視図である。

【図４】 駆動制御ユニットの背面図である。

【図５】 （ａ）は、駆動制御ユニットの斜視図、
（ｂ）はその正面図である。

【図６】 ワンウエイクラッチの断面構成図である。

【符号の説明】

１ 画像形成装置 ２ カートリッジ ３ トナーコンテナ ９ 感光体ドラム １０ 現像器 １４ 駆動制御ユニット １７ モータ（駆動源） １８ レジストローラＡ（搬送用ロー
ラ） ２０、２７ ラチェットギア ２３ レジストローラＢ（搬送用ロー
ラ） ２５、３４ ワンウエイスプリング ２６ レジストギア（供給用ギア） ２８ 給送ギア（供給用ギア） ３２、３３、４４ 溝（装置本体側ガイド手段） ３６ 動力伝達ギア ６４ 給紙ローラ（搬送用ローラ） ６５、６６ 爪板（係止手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 550 G03G 21/16 - 21/18 G03G 15/00 510 - 534

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、レジストローラを含む給紙
   駆動系び感光体現像機構駆動系を一つの駆動源から駆動
   力が伝達されるように構成した画像形成装置において、 装置本体側に設けた供給用ギアと、 該供給用ギアとワンウエイスプリングで連結される搬送
   用ローラと、 前記供給用ギアと前記搬送用ローラとの間に、前記ワン
   ウエイスプリングの一端を係止したラチェットギアを介
   在して形成したワンウエイクラッチと、 前記供給用ギアに駆動力を供給する前記駆動源、及び前
   記ラチェットギアに係脱して前記ラチェットギアの回動
   を制御する係止手段とを一方側の面に設けるとともに、
   他方側の面から前記供給用ギアに駆動力が伝達されるよ
   うに形成される制御ユニットとを備え、 前記供給用ギアから前記搬送用ローラに駆動力の伝達制
   御を可能にするとともに、前記制御ユニットを装置本体
   に対して着脱可能に構成したことを特徴とする画像形成
   装置。
2. 【請求項２】 前記供給用ギアと噛合して前記駆動源か
   ら駆動力を供給する中間ギアを、前記制御ユニットの他
   方側の面に設け、 前記供給用ギアと前記ラチェットギアとを同軸上に配置
   するとともに、前記ラチェットギアの外径が前記供給ギ
   アの歯底径より小径に形成したことを特徴とする請求項
   １記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記ラチェットギアを前記供給用ギアよ
   り同軸上外側に配置するとともに、 前記ラチェットギアに爪部が対向して係脱可能に配置さ
   れた爪板と、該爪板を吸引するソレノイドとで構成され
   る係止手段を備えたことを特徴とする請求項１または２
   記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記ワンウエイクラッチは、前記給紙駆
   動系の給紙ギアと給紙ローラとの間、及び／または、レ
   ジストローラ駆動系のレジストギアとレジストローラと
   の間に、 介在したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 前記係止手段は、前記制御ユニットの金
   属部分に配置されているとともに、前記制御ユニットに
   は冷却ファンが配設されることを特徴とする請求項１記
   載の画像形成装置。