JP4380971B2

JP4380971B2 - Image forming apparatus

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Publication number: JP4380971B2
Application number: JP2002250718A
Authority: JP
Inventors: 宮本悟; 岸上稔
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2022-08-29
Also published as: JP2004093609A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータリに装着された複数の現像ユニットにより、フルカラー等の２色以上の多色現像を行うロータリ現像方式であり、かつ１つの駆動モータの駆動力で現像ユニットとロータリを駆動する現像装置を備えた、静電複写機やプリンタ等の画像形成装置の技術分野に属し、特に、潜像担持体に対して複数の現像ユニットの現像剤担持体を選択的に現像位置に設定するようにロータリを所定位置に位置決めしてロックするロック手段を備えている画像形成装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、静電複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、ロータリに装着された複数の現像ユニットにより、フルカラー等の２色以上の多色現像を行う現像装置を備えた画像形成装置が種々開発されている。この画像形成装置は、画像形成動作時にロータリを回転させて各現像ユニットの現像ローラを順次現像位置に設定して感光体の潜像を各色毎に順次現像して画像を形成するようになっている。
【０００３】
ロータリを所定位置に順次位置決めしてロックする方法として、ロータリを回転するための駆動モータのホールド力を利用するのが最も単純であるが、１つの駆動モータの駆動力で現像ユニットとロータリを駆動する場合には、それぞれの駆動輪列中に動力伝達制御手段を設け、現像ユニットとロータリのどちらか一方を駆動するときにはその駆動輪列中の動力伝達制御手段を接続し、もう一方の輪列中の動力伝達制御手段を切断する必要がある。すなわち、ロータリを位置決めして現像ユニット駆動させるときにはロータリ駆動輪列中の動力伝達制御手段を切断しているので、駆動モータのホールド力を利用することはできず、何らかの機械的手段でロータリの位置決めをすることが求められる。そこで、従来は、画像形成装置本体に設けられたレバーをロータリの一部に係合させることで、ロータリを機械的に位置決めすることが提案されている。
【０００４】
このレバーは、ロータリを位置決めしない退避位置とロータリに係合してロータリを位置決めする位置決め位置との間で移動可能に設けられている。その場合、例えば４色のフルカラーの画像形成において、潜像担持体上の４色の静電潜像を順次現像するにあたり４色の色替え動作を行う必要があるが、この色替え動作に要する時間をできるだけ短縮することが望ましいため、レバーは退避位置と位置決め位置との間でできるだけ迅速に動作することが求められる。
【０００５】
このようなことから、従来、レバーを駆動するためにソレノイドとスプリングとを用い、画像形成時のロータリの回転時間やソレノイドの通電時間を考慮して、レバーを退避位置に設定するときにソレノイドを通電して励磁し、発生するソレノイド力でレバーを退避位置の方へ回動し、また、レバーを位置決め位置に設定するときにソレノイドの通電を切ってソレノイドを非励磁にしてスプリングのばね力でレバーを位置決め位置の方へ回動することが一般に行われている。
また、レバーの回動手段としては、このようなソレノイドを用いた方法にとどまらず、他の移動手段の移動力により、ステッピングクラッチやカムなどを利用してレバーの回動を行う方法なども考えられる。
【０００６】
また、ロータリの他の機械的なロック手段として、ロータリに設けたカムと、画像形成装置本体に設けられ、かつこのカムに常時当接してカムの回転に応じて動作するストップ手段とで、ロータリの位置決めを行うロータリ現像方式の画像形成装置が、特公平７−１１７７８４号公報において提案されている。この公告公報に開示されているロータリの位置決め手段は、ストップ手段がロータリを現像位置に位置決めするときのカムの傾斜面の傾斜を比較的急激にし、ロータリが回転して現像位置から離れるときのカムの傾斜面の傾斜を比較的緩くしたカムのプロファイルを有している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ソレノイドによりレバーを動作する位置決め手段では、ソレノイドに通電させてからソレノイドのプランジャが実際に動作するまでの時間は使用するソレノイドの特性として決まっているため、画像形成装置での使用形態に合わせてどの特性を持つソレノイドを使用するかを選択することができる。
【０００８】
しかしながら、逆に通電を解除してから実際にプランジャが解放されるまでの時間は一定していないため、画像形成装置でロータリが所定位置に停止してからレバーをロータリを位置決めする位置決め位置まで動作させるのに十分な時間を設ける必要がある。また、前述のように例えばステッピングクラッチやカムなどを利用してレバーの回動を行う方法等、ソレノイド以外の方法を利用したレバーの移動手段においても、その動作時間を見積もることは比較的容易ではあるが、結局ロータリが停止してからレバーを位置決め位置まで動作させるため、ロータリ停止後にその動作時間を設ける必要がある。このため、このレバーの位置決め位置までの動作時間が色切替時間に直接影響して色切替時間が比較的長くなり、その結果、多色現像の速度を向上させることが難しいという問題がある。
【０００９】
また、前述の公告公報に開示されている位置決め手段においては、ストップ手段が常時カムに当接するために、ロータリの色切替速度が高速になるほど、ストップ手段の当接力を強力にする必要がある。これは、ストップ手段のカムへの当接力が弱い状態でロータリの回転が高速になると、現像位置において、カムのプロファイルの急激な変化に対して、ストップ手段の動作が追いつかず、ストップ手段が跳ねてしまい、カムに当接できなくなるおそれがあるためである。
【００１０】
しかしながら、ストップ手段のカムへの当接力を強力にすると、ストップ手段とカムとの摩擦力が増大するため、この摩擦力がロータリの円滑な回転を阻害するおそれがあり、ロータリの回転の高速化に限度があるという問題がある。
また、画像形成装置の電源投入時等にロータリの位置検出のために初期化動作が行われるが、このときはロータリの回転が現像位置に停止せずにこの現像位置を通過して行われるため、現像位置に通過時には、ストップ手段のカムへの当接力による強い回転モーメントがロータリ駆動源側に作用する。この強い回転モーメントがロータリの回転に悪影響を及ぼすという、ストップ手段がカムへ常時当接することによる問題がある。更に、カム形状によって必然的に現像駆動反力の方向が決まってしまい、画像形成装置の設計自由度が制限されるという問題もある。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、１つの駆動モータの駆動力の伝達を制御して現像ユニットとロータリとをともに駆動する画像形成装置において、ロータリの位置決め時間をできるだけ短縮して色切替時間を効果的に短くすることで多色現像の速度をより一層向上しつつ、ロータリの回転を円滑にすることのできる画像形成装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明は、複数の現像ユニットを搭載するロータリを有するロータリ現像方式の現像装置と、前記現像ユニットと前記ロータリとを駆動する駆動モータと、前記現像ユニットおよび前記ロータリの少なくとも一方への前記駆動モータの駆動力の伝達、遮断を行う動力伝達制御手段と、前記現像ユニットを選択的に所定位置に設定するために前記ロータリを位置決めしかつこの位置決め位置にロックするロック手段とを備え、前記ロック手段が、前記ロータリ側に設けられた被ロック部と、画像形成装置本体に移動可能に設けられ、前記被ロック部に係合して前記ロータリをロックするロック位置と前記被ロック部に係合しない退避位置とが設定されているロック部材と、前記ロック部材を前記退避位置の方へ移動する移動手段と、前記ロック部材を前記ロック位置の方へ付勢する付勢手段とからなる画像形成装置において、前記被ロック部が前記ロータリの回転中心を中心とする円の径方向に突出して設けられた凸部からなり、前記ロック部材が前記ロータリがホームポジションに位置するとき前記ロック位置側に設けられ前記ロータリに当接しない待機位置が設けられているとともに、前記凹部が前記凸部に係合する前に前記待機位置に設定されており、前記ロック部材が、前記画像形成装置本体に回動可能に設けられ、かつ前記ロック部材の回転中心を中心とする円の円弧に側壁を形成され前記凸部に係合可能な凹部を有しているとともに、前記ロータリの回転で前記被ロック部に係合する前に前記ロータリに当接可能な当接部を有しており、前記ロック部材の前記待機位置において、前記ロック部材の前記当接部が前記ロータリの回転で前記ロータリに当接する前では、前記ロック部材は前記ロータリに当接しないことを特徴としている。
【００１３】
また、請求項２の発明は、前記移動手段がソレノイドであることを特徴としている。
【００１５】
更に、請求項３の発明は、前記凸部の先端が円弧状に形成されており、前記ロック部材はロックレバーであり、前記ロックレバーは前記凸部の円弧状先端が当接可能な傾斜面とされているとともに前記傾斜面の始点が前記ロータリの回転中心を中心とし、前記凸部の先端を通る円の円弧上に形成されており、前記ロータリの回転で、前記凸部が前記凹部に係合する前に前記傾斜面に当接してこの傾斜面を押圧するようになっていることを特徴としている。
【００１６】
【作用】
このように構成された本発明の画像形成装置においては、ロータリのロック手段がロータリ側に設けられた被ロック部と、この被ロック部に係合してロータリを位置決め位置に位置決めするロック部材とを有する。また、被ロック部がロータリの回転中心を中心とする円の径方向に突出して設けられた凸部からなる。更に、ロック部材が、画像形成装置本体に回動可能に設けられ、かつロック部材の回転中心を中心とする円の円弧に側壁を形成されて、被ロック部の凸部に係合可能な凹部を有している。
そして、駆動モータの駆動力で現像ユニットとロータリが動力伝達制御手段によって選択的に駆動されると、ロータリの回転で、画像形成装置本体に設けられたロック部材の凹部がロータリ側に設けられた被ロック部の凸部に係合する前に、被ロック部の凸部がロック部材の当接部に当接するようになる。これにより、ロック部材がロータリの回転に応じて動作し、ロータリが位置決めする位置に到達すると同時にロック部材の凹部と被ロック部の凸部との係合が完了する。すなわち、ロータリが現像位置で停止すると直ちに現像駆動が開始可能となるので、色替えをして多色のトナー像を得るために要する時間が短縮され、その結果、画像形成速度が向上する。ロック部材の凹部と被ロック部の凸部との係合は移動手段でロック部材を移動することにより、解除される。
また、ロック部材は、ロータリがホームポジションに位置するときロック位置側に設けられロータリに当接しない待機位置が設けられる。これにより、ロック部材がロータリが停止する前に予め待機位置に設定されるようになる。したがって、ロック部材がロータリを位置決めする位置までの移動量が少なくなり、色替えして現像するために要する時間が短縮されて、画像形成速度が更に一層向上する。
【００１７】
また、現像駆動時に、現像駆動反力が凸部を介してロックレバーの凹部の側壁に働くようになるが、凸部をロータリの回転中心を中心とする円の径方向に突出して設けるとともに凹部の側壁をロックレバーの回転中心を中心とする円弧に形成しているので、現像駆動反力が側壁に働いても、ロックレバーはこの現像駆動反力により回転力（回転モーメント）を受ける等の現像駆動反力の影響をほとんど受けない。これにより、ロックレバーの凹部が凸部から外れることはなくロータリが確実に位置決めされるとともに、イレギュラー時などに現像駆動が急に停止したときにおいてもロータリの位置決めが確実に行われるようになる。
しかも、画像形成装置本体に回動可能に設けられたロックレバーの凹部がロータリ側の凸部に係合するので、ロック部材によるロータリの位置決め保持が確実に行われる。
【００１８】
特に、請求項２の発明においては、ロック部材を退避位置の方へ移動する移動手段にソレノイドを用いているので、前述のレバーの迅速な動作に対して最適に対応する動作特性が得られる。したがって、簡単な構成でロック部材の移動がより確実にかつ迅速に行われ、ロック部材と被ロック部との係合解除制御がより適切に行われるようになる。
【００１９】
更に、請求項３の発明の画像形成装置においては、ロータリ側に設けた凸部の円弧状先端が、ロック部材であるロックレバーの傾斜面に当接する。これにより、凸部の先端がロックレバーに当接したときの外乱が抑制され、ロータリはこの当接による影響を受けずに滑らかに回転するとともに、当接による騒音の発生が防止される。その場合、傾斜面の始点がロータリの回転中心を中心とし、凸部の先端を通る円の円弧上に形成されているので、凸部の先端が滑らかに移行するようになる。これにより、外乱が一層効果的に抑制され、ロータリが一層円滑に回転するとともに、当接による騒音が効果的に防止される。
【００２０】
しかも、凸部の先端が円弧状に形成されているので、凸部の先端がロックレバーに点接触（あるいは、線接触）するようになる。これにより、凸部の先端とロックレバーとの接触における接触摩擦が低減し、この接触摩擦によるロータリへの影響が最小限に抑制されて、ロータリの回転が一層円滑になる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の画像形成装置の実施の形態の一例を概略的に示す図、図２はこの例の画像形成装置に用いられているロータリ式現像装置を模式的に示す図である。
【００２２】
図１に示すように、この例の画像形成装置１は、概略的には、露光装置２、ロータリ式現像装置３、露光装置２によって露光されて静電潜像が形成されるとともにこの静電潜像がロータリ式現像装置３からのトナーによって現像されて可視像化されたトナー像が形成される感光体４、無端状の転写ベルトからなる中間転写媒体５、感光体４上のトナー像を中間転写媒体５に一次転写する一次転写装置６、中間転写媒体５上に一次転写されたトナー像を紙等の記録媒体（以下、紙を例に説明する）７に二次転写する二次転写装置８、給紙カセット９に収容された紙７を給紙ローラ１０ａで二次転写装置８に給送する給紙装置１０、紙７に二次転写されたトナー像を定着する定着ユニット１１、および定着ユニット１１で定着されて所定の画像が形成された紙７を収容する排紙トレイ１２からなっている。
【００２３】
図２に示すように、ロータリ式現像装置３は、回転可能に設けられたロータリフレーム１３ａを有するロータリ１３と、このロータリ１３に搭載された、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、および黒（Ｋ）の各現像カートリッジ（本発明の現像ユニットに相当）１４,１５,１６,１７とを備えている。
【００２４】
図２において、各現像カートリッジ１４,１５,１６,１７はロータリ１３の周方向にこれらの順に反時計回りでかつ等間隔で配設されており、それぞれ、現像ローラ１４ａ,１５ａ,１６ａ,１７ａと、各現像ローラ１４ａ,１５ａ,１６ａ,１７ａにそれぞれそれらと同軸にかつそれらと一体回転可能に設けられた現像ローラ駆動歯車１４ｂ,１５ｂ,１６ｂ,１７ｂと、駆動モータの駆動力が入力される入力歯車１４ｃ,１５ｃ,１６ｃ,１７ｃと、各入力歯車１４ｃ,１５ｃ,１６ｃ,１７ｃに入力された駆動モータの駆動力をそれぞれ対応する各現像ローラ駆動歯車１４ｂ,１５ｂ,１６ｂ,１７ｂに減速して伝達する歯車動力伝達機構１４ｄ,１５ｄ,１６ｄ,１７ｄとを備えている。なお、図示しないが、各現像カートリッジ１４,１５,１６,１７は、それぞれ、従来と同様にトナー貯溜部、トナー貯溜部のトナーを現像ローラ１４ａ,１５ａ,１６ａ,１７ａに供給するトナー供給手段、および感光体４に搬送される現像ローラ１４ａ,１５ａ,１６ａ,１７ａ上のトナーの薄層を規制するトナー規制手段等を備えていることは言うまでもない。
【００２５】
また、図２および図３に示すようにロータリ１３の一端側においてこのロータリ１３の外周に近接して、駆動モータからの駆動力が伝達されかつこの駆動力を入力歯車１４ｃ,１５ｃ,１６ｃ,１７ｃの１つに選択的に噛合して伝達可能な現像カートリッジ駆動出力歯車１９が回転可能に設けられている。この現像カートリッジ駆動出力歯車１９は歯車動力伝達機構２０を介して駆動モータ２１の回転軸２１ａに固定されたモータ出力歯車２２に接続されており、駆動モータの駆動力が歯車動力伝達機構２０で減速されて現像カートリッジ駆動出力歯車１９に伝達されるようになっている。
【００２６】
更に、現像カートリッジ駆動出力歯車１９には、ワンウェイクラッチ（本発明の動力伝達制御手段に相当）が内蔵されている。そして、後述するロータリ１３を駆動する際には、現像カートリッジ駆動出力歯車１９と現像駆動入力歯車１４ｃ,１５ｃ,１６ｃ,１７ｃのいずれかが噛み合ったとしても、ワンウェイクラッチがロータリ１３の回転方向に対応する回転方向に対しては空転することにより現像駆動入力歯車１４ｃ,１５ｃ,１６ｃ,１７ｃには駆動力が伝達されない。また、現像カートリッジ１４,１５,１６,１７のいずれかを選択的に駆動する（すなわち、現像動作をさせる）際には、ワンウェイクラッチが現像方向に対応する回転方向に対してはロック（接続）することにより、現像駆動入力歯車１４ｃ,１５ｃ,１６ｃ,１７ｃの選択された現像駆動入力歯車に駆動力が伝達されるようになっている。
【００２７】
更に、ロータリ１３の一端側においてロータリ駆動歯車２３がこのロータリ１３と同軸にかつこれと一体的に回転可能に設けられるとともに、このロータリ駆動歯車２３に噛合して設けられかつ駆動モータからの駆動力が伝達されるロータリ駆動出力歯車２４が回転可能に設けられている。このロータリ駆動出力歯車２４は歯車動力伝達機構２５および電磁クラッチ（本発明の動力伝達制御手段に相当）２６を介して駆動モータのモータ出力歯車２２に接続されている。その場合、電磁クラッチ２６の入力歯車２６ａがモータ出力歯車２２に噛合されている。そして、電磁クラッチ２６がオンして接続されることで、駆動モータの駆動力が歯車動力伝達機構２５で減速されてロータリ駆動出力歯車２４に伝達されるようになっている。
【００２８】
ところで、図２に三点鎖線で示すように、この例の画像形成装置１においては、その本体フレーム（不図示）の予め設定された交換位置に、現像カートリッジ交換用開口部４５が設けられている。この現像カートリッジ交換用開口部４５の大きさは、現像カートリッジをロータリ１３の軸方向（図２において図面と直交する方向）に引き抜きおよび挿入可能な大きさに設定されている。
【００２９】
更に、図５に示すようにロータリ１３の他端側には、ロータリ１３を所定位置に停止しかつその停止位置に保持するロック手段２７が設けられている。このロック手段２７は、ロータリフレーム１３ａに、各現像カートリッジ１４,１５,１６,１７の各搭載部にそれぞれ対応して固定された一対の凸部（本発明の被ロック部に相当）２８,２９;３０,３１;３２,３３;３４,３５と、これらの凸部２８,２９;３０,３１;３２,３３;３４,３５の１つに選択的に係合可能な凹部３６を一端部に有しかつ支点３７を中心に回動可能なロックレバー（本発明のロック部材に相当）３８と、このロックレバー３８の凹部３６と反対側の端部に連結されて凹部３６が凸部２８,２９;３０,３１;３２,３３;３４,３５の１つに係合する方向に常時付勢するロックレバー付勢スプリング（本発明の付勢手段に相当）３９と、ロックレバー３８の凹部３６と支点３７との間にプランジャ４０ａが連結されて、このプランジャ４０ａにより作動時凹部３６が凸部２８,２９;３０,３１;３２,３３;３４,３５の１つから離れる方向にロックレバー付勢スプリング３９のスプリング力に対抗してソレノイド力をロックレバー３８に作用するソレノイド（本発明の移動手段に相当）４０と、ロックレバー３８を図５において時計方向の回転を規制して待機位置に設定するストッパ４１とから構成されている。
【００３０】
また、前述の移動手段はソレノイドに限定されることはなく、例えばカム４０′を用いることもできる。すなわち、図６に示すようにロックレバー３８′に対してカム４０′を常時当接させ、ロックレバー３８′の待避時に、カム４０′のカム面の山がロックレバー３８′を押圧して待避位置に移動させるようにすることも考えられる。カム４０′の駆動手段としては、画像形成装置内に装備されている他の装置を駆動する駆動手段、あるいはカム４０′を専用に駆動するための独立した駆動手段を用いることができる。その場合、駆動手段の回転力を、駆動手段の１回転でカム４０′が半回転するようにステッピングクラッチを介してカム４０′に伝達するようにしてもよい。しかし、この例のようにレバーを待機位置と待避位置との２位置に迅速に移動させるような場合には、移動手段として、ソレノイドを用いるのが、動作特性上最適であることや比較的簡単な構成であることなどから望ましい。
【００３１】
図７に示すように、各凸部２８,２９;３０,３１;３２,３３;３４,３５は、いずれも、ロータリ１３の回転中心を中心とする円の径方向に突出して設けられており、それらの先端は円弧状に形成されている。
【００３２】
また、各現像カートリッジ１４,１５,１６,１７の各搭載部にそれぞれ対応する一対の凸部２８,２９;３０,３１;３２,３３;３４,３５において、一方の凸部２８;３０;３２;３４は、それぞれ、各現像カートリッジ１４,１５,１６,１７の現像位置に設定されたときにロータリ１３を停止しかつその回転位置に保持するための凸部、つまり現像カートリッジの現像位置決め用の凸部であり、また一対の凸部のうち、他方の凸部２９;３１;３３;３５は、それぞれ、各現像カートリッジ１４,１５,１６,１７の交換位置に設定されたときにロータリ１３を停止しかつその回転位置に保持するための凸部、つまり現像カートリッジの交換位置決め用の凸部である。
【００３３】
そして、図５に示すように、後述するように現像位置決め用の凸部２８;３０;３２;３４にロックレバー３８の凹部３６が係合するために、ロックレバー３８が待機位置に設定されても、交換位置決め用の凸部２９;３１;３３;３５がこのロックレバー３８に接触しないように、これらの凸部２９;３１;３３;３５はそれぞれ現像位置決め用の凸部２８;３０;３２;３４のロータリ１３の回転方向下流側直後に、現像位置決め用の凸部２８;３０;３２;３４と周方向に所定の間隔ａをおいて配置されている。
【００３４】
更に、各現像カートリッジ１４,１５,１６,１７の各搭載部にそれぞれ対応する現像カートリッジの交換位置決め用の凸部２９;３１;３３;３５は、各現像カートリッジ１４,１５,１６,１７のロータリ１３の回転方向下流側に隣接する各現像カートリッジ１５,１６,１７,１４の現像位置決め用の凸部３０;３２;３４;２８と周方向に所定の間隔ｂをおいて配置されている。そして、前述の間隔ａと間隔ｂとは、間隔ａが間隔ｂより小さく設定されている（間隔ａ＜間隔ｂ）。
【００３５】
この例のロータリ現像方式の画像形成装置１では、画像形成動作時に各現像カートリッジ１５,１６,１７,１４を順に色切り替えを迅速に行うために現像位置に迅速に設定する必要があることからロータリ１３を比較的高速で回転させ、また、画像形成動作を行わない非画像形成動作時、例えば現像カートリッジの交換動作時に交換しようとする現像カートリッジを交換位置に設定するときは画像形成動作時よりは迅速に設定する必要がないことからロータリ１３を比較的低速で回転させているが、このように間隔ａ＜間隔ｂに設定することにより、各現像カートリッジ１５,１６,１７,１４を現像位置あるいは交換位置に確実にかつ効率よく設定するようにしている。
【００３６】
ロックレバー３８は、凹部３６がロータリ１３側の凸部に係合してロータリ１３をロックするロック位置と、凸部に係合しない退避位置と、ロック位置側に設けられた待機位置とが設定されている。
また、図７および図８に示すように、ロックレバー３８の凹部３６の両側壁３６ａ,３６ｂは、ともに、ロックレバー３８の回転中心つまり支点３７の中心を中心とする円の円弧に形成されている。また、ロックレバー３８の外周面と凹部３６の両側壁３６ａ,３６ｂとの間の角部は丸く形成されたＲ部とされている。そして、図８に示すように凹部３６の凸部への係合時に、側壁３６ａと凸部の先端の円弧面とが一点（正確には一線）で接するようになっている。このとき、ロータリ式現像装置３の現像動作時の反力が凸部の先端から側壁３６ａに伝達され、この側壁３６ａで支持されるようになる。
【００３７】
ロックレバー３８のロータリ１３に対向する側の外周には、支点３７側から凹部３６に向かってロータリ１３に接近する方向に傾斜する傾斜部（本発明の当接部に相当）４２が凹部３６に連なうようにして設けられている。その場合、傾斜部４２の始点部４２ａは、凸部の先端の回転軌跡、つまりロータリ１３の回転中心を中心とし、凸部の先端を通る円の円弧上に形成されている。より具体的には、図９に示すようにロックレバー３８のロータリ１３に対向する側の外周の傾斜部４２とこの傾斜部４２より支点３７側の直線部分４３との接点４２ａが、ロータリ１３の回転中心を中心としかつ傾斜部４２と直線部分４３とに接する円４４の円弧上に形成されており、傾斜部４２と直線部分４３はこの接続点４２ａにおいて滑らかに接続している。これにより、凸部の先端のロックレバー３８との接触部がロックレバー３８の直線部分４３から傾斜部４２に移行する際に、各凸部の先端が滑らかに移行するようにしている。
【００３８】
なお、図９にはロックレバー３８が図５に示すストッパ４１に当接する待機位置にあるときを示しており、このときはロックレバー３８の直線部分４３は円４４の接線に一致するようになる。
【００３９】
ロックレバー３８の支点３７の位置は、図７に示すように凹部３６が凸部に完全に係合してロータリ１３が停止して保持された状態で、ロータリ１３の回転中心を中心としかつ凹部３６が係合した凸部の先端の円弧の中心を通る円の接線ｃ上に設けられている。
【００４０】
次に、このように構成されたこの例の画像形成装置１の画像形成動作時の作動について説明する。図１および図２に示す状態では、イエローの現像カートリッジ１４の現像ローラ１４ａが感光体４に当接した状態、つまり、イエローの現像カートリッジ１４が現像位置に設定された状態で示されているが、非現像時（非画像形成時）にはロータリ１３は図５に示すホームポジションにあり、各現像カートリッジ１４,１５,１６,１７の現像ローラ１４ａ,１５ａ,１６ａ,１７ａはいずれも感光体４から離間した位置に保持されている。また、画像形成装置１の非作動時には、画像形成装置１の可動部材は停止している。更に、ソレノイド４０は非励磁で作動しなく、ロックレバー３８はロックレバー付勢スプリング３９のばね力で図５に示すストッパ４１に当接した待機位置に設定されている。
【００４１】
画像形成信号が画像形成動作指示手段２２から画像形成装置１の制御装置（ＣＰＵ）に入力されることで、画像形成のために画像形成装置１が作動開始されると、ＣＰＵは感光体４を図１および図２において時計方向に回転駆動するとともに露光装置２を駆動する。すると、露光装置２は、ＣＰＵからのイエローの画像信号に基づいて感光体４を露光して、感光体４上にイエローの静電潜像を形成する。また、同時に、ＣＰＵは電磁クラッチ２６をオンして接続するとともに駆動モータを駆動し、更に中間転写媒体５を駆動する。
【００４２】
すると、駆動モータの駆動力がモータ出力歯車２２および歯車動力伝達機構２０を介して減速されて現像カートリッジ駆動出力歯車１９に伝達され、現像カートリッジ駆動出力歯車１９が回転する。同時に、駆動モータの駆動力がモータ出力歯車２２、電磁クラッチ２６、歯車動力伝達機構２５、ロータリ駆動出力歯車２４を介してロータリ駆動歯車２３に伝達され、ロータリ１３が図１および図２において反時計方向に、また図５において時計方向に回転する。すると、凸部２８も図５において時計方向に回転する。
【００４３】
ここで、現像カートリッジ駆動出力歯車１９にはワンウェイクラッチが内蔵されているため、ロータリ１３の回転中に現像カートリッジ駆動出力歯車１９と現像駆動入力歯車１４ｃ,１５ｃ,１６ｃ,１７ｃのいずれかが噛み合ったとしても、ワンウェイクラッチがロータリ１３の回転方向に対して空転することにより、駆動モータの駆動力は現像カートリッジ駆動出力歯車１９と噛み合った現像駆動入力歯車に伝達されない。
【００４４】
図９に示すように、凸部２８の先端がロックレバー３８の傾斜部４２の始点４２ａに当接した後、更に凸部２８が時計方向に移動すると、凸部２８の先端がロックレバー３８の傾斜部４２を押圧する。このとき、始点４２ａがロータリ１３の回転中心を中心とする円４４の円弧上に形成されているので、凸部２８とロックレバー３８とは滑らかに当接し、かつ図１０に示すように凸部２８の先端が傾斜部４２に滑らかに移行する。これにより、凸部２８の先端がロックレバー３８に当接したときの外乱がほとんど発生しなく、この当接によってロータリ１３は影響されず、滑らかに回転し続けるとともに、当接による騒音もほとんど発生しない。しかも、凸部２８の先端が円弧状に形成されていることから、凸部２８の先端はロックレバー３８に点接触（正確には、凸部２８の厚みまたはロックレバー３８厚みの分、線接触）することになり、接触摩擦が少ないので、この接触摩擦によるロータリ１３への影響は最小限に抑制され、ロータリ１３の回転は一層円滑になる。
【００４５】
凸部２８の先端が傾斜部４２を押圧することで、ロックレバー３８は支点３７を中心に図１０において反時計方向にロックレバー付勢スプリング３９のばね力に抗して回転する。更に、ロータリ１３が図１０において時計方向に回転すると、凸部２８の先端が凹部３６に位置し、ロックレバー付勢スプリング３９のばね力により、ロックレバー３８は図１０において時計方向に回動してその凹部３６が凸部２８に係合するロック位置となると同時に、ＣＰＵが駆動モータを停止させ、その直後、ＣＰＵが電磁クラッチ２６をオフにしてロータリ駆動輪列を切断するので、駆動モータの駆動力がロータリ駆動出力歯車２４に伝達されなくなる。ロックレバー３８の凹部３６が凸部２８に係合しかつ駆動モータの駆動力が伝達されないことで、ロックレバー３８はロータリ１３を停止しかつこの停止位置に保持する。つまり、ロータリ１３はロックレバー３８により位置決めされる。このように、ロックレバー３８はロック位置側に設定された待機位置からロック位置となるので、その回動量が少なく迅速にロータリ１３をロックするとともに、凹部３６が凸部２８に係合することで、このロータリ１３のロックが確実なものとなる。
【００４６】
ロックレバー３８の凹部３６と凸部２８との係合時には、凹部３６が凸部２８の先端の円弧状部分に沿って係合していくため、ロックレバー３８が跳ね返されることはなく、凹部３６は凸部２８に滑らかに係合する。しかも、凹部３６の角部がＲ部とされているので、凹部３６は凸部２８に一層滑らかに係合するようになる。
【００４７】
ロックレバー３８の凹部３６と凸部２８との係合で、ロータリ１３が位置決めされた状態では、図１および図２に示すようにイエローの現像カートリッジ１４が現像位置に設定される。すなわち、現像ローラ１４ａが感光体４に当接して現像位置となる。すると、入力歯車１４ｃが現像カートリッジ駆動出力歯車１９に噛合し、ＣＰＵが駆動モータを駆動するとともに、現像動作時の駆動モータの回転方向に対してワンウェイクラッチがロック（接続）するので、駆動モータの駆動力が現像カートリッジ駆動出力歯車１９から入力歯車１４ｃに入力され、更に歯車動力伝達機構１４ｄにより減速されて現像ローラ駆動歯車１４ｂに伝達されるので、現像ローラ１４ａが回転する。
【００４８】
これにより、現像ローラ１４ａは所定量のイエローのトナーを感光体４の方へ搬送し、感光体４上の静電潜像のイエローの現像が行われ、感光体４上にイエローのトナー像が形成される。この現像駆動時には、凸部２８を介してロックレバー３８にかかる現像駆動反力は、ロータリ１３の回転中心を中心としかつ凸部２８の先端円弧部の中心を通る円の接線方向に働く。
【００４９】
しかし、ロックレバー３８の回転中心である支点３７の中心がこの接線上にあり、かつ凹部３６の側壁３６ａが支点３７の中心を中心とする円の円弧状に形成されているので、この現像駆動反力はロックレバー３８に回転力（回転モーメント）を発生させない。これにより、ロックレバー３８が現像駆動時に回転して凹部３６が凸部２８から外れることはなく、ロータリ１３は現像カートリッジ１４が現像位置となるようにロックレバー３８に、より確実に位置決めされる。その場合、凹部３６の両側壁３６ａ,３６ｂのいずれもが支点３７の中心を中心とする円弧に形成されているので、現像駆動反力が両側壁３６ａ,３６ｂのどちらに働いても、ロータリ１３は確実に位置決めされるとともに、イレギュラー時などに現像駆動が急に停止したときにおいてもロータリ１３の位置決めは確実に行われるようになる。
【００５０】
感光体４上に担持されたイエローのトナー像は一次転写装置６によって中間転写媒体５上に一次転写される。イエローのトナー像の一次転写が終了すると、ＣＰＵが駆動モータを停止させ、同時に、ＣＰＵが電磁クラッチ２６を再びオンして接続する。このとき、現像カートリッジ１４の駆動が停止する。その直後、ＣＰＵがソレノイド４０を励磁するので、ソレノイド４０のソレノイド力によりプランジャ４０ａが吸引されることにより、ロックレバー３８が支点３７を中心に図１１において反時計方向にロックレバー付勢スプリング３９のばね力に抗して回転する。すると、図１２に示すように凹部３６が凸部２８から脱出し、凸部２８との係合が解除され、ロックレバー３８は凹部３６が凸部２８に係合しない退避位置となる。その後、ＣＰＵが駆動モータを駆動し、前述と同様に駆動モータの駆動力でロータリ１３が再び図１２において時計方向に回転する。
【００５１】
このロータリ１３の回転開始に相前後して、露光装置２は、ＣＰＵからのマゼンタの画像信号に基づいて感光体４を露光して、感光体４上にマゼンタの静電潜像を形成する。
【００５２】
ロータリ１３の回転で、図１３に示すように交換位置決め用の凸部２９が凹部３６を通過し、更なるロータリ１３の回転で、この凸部２９がロックレバー３８の領域から外れると、ソレノイド４０が非励磁となってそのプランジャ４０ａがソレノイド力から解放される。すると、ロックレバー付勢スプリング３９のばね力により、ロックレバー３８が支点３７を中心に図１３において時計方向に回転し、図５に示すと同様にロックレバー３８はストッパ４１に当接して再び待機位置となる。
【００５３】
このとき、画像形成動作におけるロータリ１３の回転は前述のように比較的高速で行われるが、現像位置決め用の凸部２８と交換位置決め用の凸部２９との周方向の間隔ａが、この凸部２９と次のマゼンタの現像カートリッジ１５の現像位置決め用の凸部３０との周方向の間隔ｂより小さく設定されているので、この凸部３０がロックレバー３８の傾斜部４２の始点４２ａに当接する位置に来るまでの時間が十分に確保される。これにより、プランジャ４０ａの解放時間を長く見込むことができるので、ソレノイド４０が励磁されてプランジャ４０ａがソレノイド力で吸引された拘束状態から解放されるまでの時間が前述のように不確定で長いとしても、凸部３０がこの始点４２ａに当接する位置に来る前に、ロックレバー３８が待機位置に確実に設定されるようになる。
【００５４】
なお、ソレノイド４０のプランジャ４０ａの解放時間をできるだけ長く見込むために、間隔ａは交換位置決め用の凸部２９;３１;３３;３５にロックレバー３８の凹部３６が係合できる範囲で可能な限り小さく設定し、その分間隔ｂを大きく設定することが好ましい。
【００５５】
更にロータリ１３が図５において時計方向に回転すると、前述の図１１に示すイエローの場合と同様にして、現像位置決め用の凸部３０にロックレバー３８の凹部３６が係合し、ロータリ１３が位置決めされて、マゼンタの現像カートリッジ１５が現像位置に設定される。
【００５６】
マゼンタの現像カートリッジ１５が現像位置に設定されると、ロータリ１３が回転停止してその回転位置に保持され、入力歯車１５ｃが現像カートリッジ駆動出力歯車１９に噛合するとともに、現像ローラ１５ａが感光体４に当接して現像位置となる。続いて、マゼンタの現像カートリッジ１５によるマゼンタの現像が行われ、感光体４上に現像されたマゼンタのトナー像が中間転写媒体５に一次転写される。
【００５７】
マゼンタのトナー像の一次転写が終了すると、前述の図１２に示すイエローの場合と同様にして、ＣＰＵが駆動モータを停止させ、同時に、ＣＰＵが電磁クラッチ２６を再びオンして接続する。このとき、現像カートリッジ１５の駆動が停止する。その直後、ソレノイド４０が励磁されてロックレバー３８の凹部３６が現像位置決め用の凸部３０から脱出し、再びロータリ１３が同方向に回転する。
【００５８】
更に、前述のイエローの場合と同様にして、ソレノイド４０が非励磁となって、ロックレバー３８が図５に示すと同様に再び待機位置に設定される。以後、同様にしてシアンの現像カートリッジ１６のための現像位置決め用の凸部３２にロックレバー３８の凹部３６が係合することで、シアンの現像カートリッジ１６によるシアンの現像が行われ、感光体４上に現像されたシアンのトナー像が中間転写媒体５に一次転写され、更に、黒の現像カートリッジ１７のための現像位置決め用の凸部３４にロックレバー３８の凹部３６が係合することで、黒の現像カートリッジ１７による黒の現像が行われ、感光体４上に現像された黒のトナー像が中間転写媒体５に一次転写される。
【００５９】
これにより、中間転写媒体５上に一次転写された４色のトナー像が色合わせされてフルカラーのトナー像が形成される。この中間転写媒体５上のフルカラーのトナー像は二次転写装置８で紙７に転写され、次いで、定着ユニットで紙７に転写されたトナー像が定着されることで、フルカラーの画像が紙７に形成される。
【００６０】
次に、各現像カートリッジ１４,１５,１６,１７の交換動作について説明する。
例えば、ユーザーが画像形成装置１の操作盤上の現像カートリッジ交換キーを操作することで、ＣＰＵが駆動モータを駆動するとともに、電磁クラッチ２６をオンして接続し、更にソレノイド４０を励磁する。すると、図１２および図１３に示すと同様に、ロックレバー３８は、ソレノイド４０によりその凹部３６が各凸部に係合しない位置に拘束保持されるとともに、ロータリ１３がこれらの図１２および図１３において時計方向に回転する。この現像カートリッジの交換動作時のロータリ１３の回転は画像形成動作時よりも比較的低速で行われる。
【００６１】
交換しようとする現像カートリッジを、例えばイエローの現像カートリッジ１４とすると、この現像カートリッジ１４が交換位置の直前になる、つまり現像カートリッジ１４に対応する交換位置決め用の凸部２９がロックレバー３８の凹部３６と係合する位置の直前になると、ＣＰＵがソレノイド４０を非励磁にする。すると、前述と同様にロックレバー３８がロックレバー付勢スプリング３９のばね力により支点３７を中心に時計方向につまり待機位置の方向に回動し、ロックレバー３８の傾斜部４２に現像カートリッジ１４の交換位置決め用の凸部２９が当接する。そして、ロータリ１３の更なる同方向の回転で、この交換位置決め用の凸部２９が傾斜部４２を押圧するので、前述と同様にしてロックレバー３８が支点３７を中心に反時計方向に回動する。
【００６２】
この交換位置決め用の凸部が凹部３６に対向する位置に来ると、前述と同様にしてロックレバー３８がロックレバー付勢スプリング３９のばね力により支点３７を中心に時計方向に回動し、図１４に示すように凹部３６がこの凸部２９に係合する。これにより、ロータリ１３は回転停止してその回転位置に位置決めされる。このとき、交換位置決め用の凸部２９がロックレバー３８の凹部３６との係合位置直前になったとき、ソレノイド４０が非励磁となるが、交換動作時にはロータリ１３が比較的低速で回転するので、ソレノイド４０のプランジャ４０ａがソレノイド力で吸引された拘束状態から解放されるまでの時間が前述のように不確定で長いとしても、凹部３６が凸部２９に確実に係合するようになる。
【００６３】
このように、ロータリ１３が位置決めされた状態では、交換しようとする現像カートリッジ１４が交換位置に設定される。現像カートリッジ１４が交換位置に設定されたときは、この現像カートリッジ１４の現像ローラ１４ａが感光体４から離れているとともに入力歯車１４ｃが現像カートリッジ駆動出力歯車１９から離れている。
【００６４】
交換しようとする現像カートリッジ１４が交換位置に設定された状態で、この現像カートリッジ１４が現像カートリッジ交換用開口部４５を通してロータリ１３の軸方向にロータリ１３から引き抜かれることで取り出されるとともに、新しい現像カートリッジが現像カートリッジ交換用開口部４５を通してロータリ１３の軸方向にロータリ１３に挿入されることで搭載される。これらの現像カートリッジの着脱時に、着脱される現像カートリッジの現像ローラが感光体４から離れているので、着脱動作によって感光体４が現像カートリッジによって損傷することはない。
【００６５】
この例の画像形成装置１によれば、ロータリ１３の回転で、ロックレバー３８の凹部３６がロータリ１３に設けられた凸部に係合する前に、凸部がロックレバー３８の傾斜部４２に当接するようになる。これにより、ロックレバー３８がロータリ１３の回転に応じて動作し、ロータリが位置決めする位置に到達すると同時にロックレバー３８の凹部３６とロータリ１３の凸部との係合が完了する。すなわち、ロータリが現像位置で停止すると直ちに現像駆動が開始可能となるので、色替えをして４色のトナー像を得るために要する時間が短縮され、その結果、フルカラーの画像形成速度が向上する。
また、ロックレバー３８を待避させる手段にソレノイド４０を用いることで、ロックレバー３８の動作がより確実にかつ迅速に行われる。
【００６６】
また、ロータリ１３の回転中に、ロックレバー３８をロータリ１３が停止する前に予め待機位置に設定しておき、ロータリ１３の停止と同時にロックレバー３８を作動してロータリ１３を拘束して位置決めしているので、ロックレバー３８がロータリ１３を拘束する位置までの移動量を少なくすることができる。これにより、４色の色替えをしてフルカラーのトナー像を得るために要する時間を短縮でき、その結果、フルカラーの画像形成速度を向上できる。
【００６７】
また、ロータリ１３側に設けた凸部をロックレバー３８の傾斜部４２に当接させるようにしているので、凸部の先端がロックレバー３８に当接したときの外乱を抑制でき、この当接による影響を受けずにロータリ１３を滑らかに回転させることができるとともに、当接による騒音の発生も防止できる。
【００６８】
特に、傾斜部４２の始点部４２ａを、ロータリ１３の回転中心を中心とし、凸部の先端を通る円の円弧上に形成しているので、凸部の先端のロックレバー３８との接触部がロックレバー３８の直線部分４３から傾斜部４２に移行する際に、各凸部の先端を滑らかに移行させることができる。
【００６９】
更に、凸部の先端を円弧状に形成して、凸部の先端をロックレバー３８に点接触（あるいは、線接触）させているので、接触摩擦を低減することができ、この接触摩擦によるロータリ１３への影響を最小限に抑制できる。これにより、ロータリ１３の回転を一層円滑にできる。
【００７０】
しかも、ロックレバー３８の凹部３６をロータリ１３の凸部に係合させているが、凹部３６が凸部の先端の円弧に沿って係合していくため、ロックレバー３８を跳ねらせずに凹部３６をロータリ１３の凸部に確実に係合させることができ、ロータリ１３を停止位置に確実に拘束することができる。
【００７１】
更に、現像駆動時に、現像駆動反力が凸部を介してロックレバー３８に、ロータリ１３の回転中心を中心としかつ凸部の先端円弧部の中心を通る円の接線方向に働くようになるが、ロックレバー３８の回転中心をこの接線上に設け、かつ凹部３６の側壁３６ａをロックレバー３８の回転中心を中心とする円の円弧状に形成しているので、この現像駆動反力によりロックレバー３８に回転力（回転モーメント）を発生させないようにすることができる。これにより、ロックレバー３８が現像駆動時に回転することで凹部３６が凸部２８から外れることを防止でき、ロータリ１３をロックレバー３８により確実に位置決めできる。
【００７２】
その場合、凹部３６の両側壁３６ａ,３６ｂのいずれをもロックレバー３８の回転中心を中心とする円弧に形成しているので、現像駆動反力が両側壁３６ａ,３６ｂのどちらに働いても、ロータリ１３を確実に位置決めできるとともに、イレギュラー時などに現像駆動が急に停止したときにおいてもロータリ１３の位置決めを確実に行うことができる。
【００７３】
更に、各現像カートリッジ１４,１５,１６,１７に対応して、それぞれ、現像位置決め用の凸部２８,３０,３２,３４と交換位置決め用の凸部２９,３１,３３,３５とを設け、かつ、これらの現像位置決め用の凸部２８,３０,３２,３４と交換位置決め用の凸部２９,３１,３３,３５との間隔ａを、交換位置決め用の凸部２９,３１,３３,３５と次の現像カートリッジ１５,１６,１７,１４の現像位置決め用の凸部３０,３２,３４,２８との周方向の間隔ｂより小さく設定しているので、画像形成動作におけるロータリ１３の回転を比較的高速で行うようにしても、凸部がロックレバー３８の傾斜部４２の始点４２ａに当接する位置に来るまでの時間を十分に確保できる。これにより、プランジャ４０ａの解放時間を長く見込むことができるので、プランジャ４０ａがソレノイド力で吸引された拘束状態から解放されるまでの時間が前述のように不確定で長いとしても、凸部がこの始点４２ａに当接する位置に来る前に、ロックレバー３８を待機位置に確実に設定できる。
【００７４】
図１５は、本発明の画像形成装置の実施の形態の他の例を示す、図８と同様の部分拡大図である。なお、前述の例と同じ構成要素には同じ符号を付すことで、その詳細な説明は省略する。
【００７５】
前述の例では、各凸部２８,２９,３０,３１,３２,３３,３４,３５の先端部が円弧状に形成されているが、この例の画像形成装置１では、図１５に示すように各凸部２８,２９,３０,３１,３２,３３,３４,３５の先端部に、それぞれ、回転ローラ等のロータリ４６が回転可能に設けられている。その場合、ロータリ４６の回転中心は、前述の例の凸部の先端部における円弧の中心位置と同じ位置に設定されている。
【００７６】
この例の画像形成装置１によれば、凸部とロックレバー３８とがロータリ４６を介して接触するようになるので、この接触による摩擦を非常に小さくできる。したがって、この摩擦によるロータリ１３の回転に与える影響を更に一層小さくすることができるとともに、凸部に係合しているロックレバー３８の凸部からの引き抜きがきわめて容易となる。また、ロータリ４６の少なくとも表面を、ロータリ位置決め効果を損なわない程度の弾性体で構成することにより、ロックレバー３８の凸部との係合時およびロックレバー３８の凸部からの引き抜き時の緩衝効果を得ることができる。
この例の画像形成装置１の他の構成および他の作用効果は、前述の例と同じである。
【００７７】
なお、前述の例では、ロータリ１３に４個の現像カートリッジ１４,１５,１６,１７を設けるものとしているが、本発明の画像形成装置１では、現像カートリッジは４個に限定されず、２個以上の複数の現像カートリッジを設けることができる。
また、前述の例では、動力伝達制御手段である電磁クラッチ２６でロータリ１３への駆動モータの駆動力の伝達、遮断を制御しているが、電磁クラッチで現像カートリッジへの駆動モータの駆動力の伝達、遮断を制御することもできるし、また、電磁クラッチで現像カートリッジへの駆動モータの駆動力の伝達、遮断、およびロータリ１３への駆動モータの駆動力の伝達、遮断のいずれも制御することもできる。
【００７８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の画像形成装置によれば、１つの駆動モータの駆動力で現像ユニットとロータリとをともに駆動し、かつ動力伝達制御手段で現像ユニットおよびロータリの少なくとも一方への駆動力の伝達を制御する画像形成装置において、その本体に設けたロック部材がロータリ側に設けた被ロック部に係合する前に、被ロック部をロック部材の当接部に当接させているので、色替えをして多色のトナー像を得るために要する時間を短縮でき、その結果、画像形成速度を向上できる。
【００７９】
また、現像駆動時に、現像駆動反力が凸部を介してロックレバーの凹部の側壁に働くようになるが、凸部をロータリの回転中心を中心とする円の径方向に突出して設けるとともに凹部の側壁をロックレバーの回転中心を中心とする円弧に形成しているので、現像駆動反力が側壁に働いても、ロックレバーはこの現像駆動反力により回転力（回転モーメント）を受ける等の現像駆動反力の影響をほとんど受けないようにすることができる。これにより、ロックレバーの凹部が凸部から外れることはなくロータリが確実に位置決めされるとともに、イレギュラー時などに現像駆動が急に停止したときにおいてもロータリの位置決めが確実に行われるようになる。
しかも、画像形成装置本体に回動可能に設けられたロックレバーの凹部がロータリ側の凸部に係合するので、ロック部材によるロータリの位置決め保持を確実に行うことができる。
また、ロック部材は、ロータリがホームポジションに位置するときロック位置側に設けられロータリに当接しない待機位置が設けられる。これにより、ロック部材をロータリが停止する前に予め待機位置に設定させることができる。したがって、ロック部材がロータリを位置決めする位置までの移動量を少なくでき、色替えして現像するために要する時間を短縮でき、画像形成速度を更に一層向上させることができる。
【００８０】
特に、請求項２の発明の画像形成装置によれば、ロック部材を退避位置の方へ移動してロック部材と被ロック部との係合を解除する移動手段にソレノイドを用いているので、簡単な構成でロック部材の移動をより確実にかつ迅速に行うことができる。これにより、ロック部材と被ロック部との係合解除制御をより適切に行うことができるようになる。
【００８１】
また、請求項３の発明の画像形成装置によれば、凸部の円弧状先端をロックレバーの傾斜面に当接させるようにしているので、凸部の先端がロックレバーに当接したときの外乱を抑制できる。これにより、この当接による影響を受けずにロータリを滑らかに回転できるとともに、当接による騒音の発生を防止できる。その場合、傾斜面の始点をロータリの回転中心を中心とし、凸部の先端を通る円の円弧上に形成しているので、凸部の先端を滑らかに移行させることができる。これにより、外乱を一層効果的に抑制でき、ロータリを一層円滑に回転させることができるとともに、当接による騒音を効果的に防止できる。
【００８２】
しかも、凸部の先端を円弧状に形成して、凸部の先端をロックレバーに点接触（あるいは、線接触）させるようにしているので、凸部の先端とロックレバーとの接触における接触摩擦を低減できる。これにより、この接触摩擦によるロータリへの影響を最小限に抑制でき、ロータリの回転を一層円滑にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の実施の形態の一例を概略的に示す図である。
【図２】この例の画像形成装置に用いられているロータリ式現像装置を模式的に示す図である。
【図３】図２に示すロータリ式現像装置における現像カートリッジの駆動系を模式的に示す図である。
【図４】図２に示すロータリ式現像装置におけるロータリの駆動系を模式的に示す図である。
【図５】図２に示すロータリ式現像装置におけるロック手段を模式的に示す図である。
【図６】ロック手段の変形例を模式的に示す図である。
【図７】図５に示すロック手段におけるロックレバーを説明する図である。
【図８】図７に示すロック手段の部分拡大図である。
【図９】画像形成動作時における図５に示すロック手段の動作の一過程を示す図である。
【図１０】画像形成動作時における図５に示すロック手段の動作の他の一過程を示す図である。
【図１１】画像形成動作時における図５に示すロック手段の動作の更に他の一過程を示す図である。
【図１２】画像形成動作時における図５に示すロック手段の動作の更に他の一過程を示す図である。
【図１３】画像形成動作時における図５に示すロック手段の動作の更に他の一過程を示す図である。
【図１４】現像カートリッジ交換動作時における図５に示すロック手段によるロータリの位置決め状態を示す図である。
【図１５】本発明の画像形成装置の実施の形態の他の例を示す、図８と同様の部分拡大図である。
【符号の説明】
１…画像形成装置、２…露光装置、３…ロータリ式現像装置、４…感光体、５…中間転写媒体、６…一次転写装置、７…記録媒体、８…二次転写装置、１０…給紙装置、１１…定着ユニット、１３…ロータリ、１４,１５,１６,１７…イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、および黒（Ｋ）の各現像カートリッジ、１４ａ,１５ａ,１６ａ,１７ａ…現像ローラ、１４ｃ,１５ｃ,１６ｃ,１７ｃ…入力歯車、１９…現像カートリッジ駆動出力歯車、２１…駆動モータ、２２…モータ出力歯車、２３…ロータリ駆動歯車、２４…ロータリ駆動出力歯車、２６…電磁クラッチ、２７…ロック手段、２８,３０,３２,３４…現像位置決め用の凸部、２９,３１,３３,３５…交換位置決め用の凸部、３６…凹部、３６ａ,３６ｂ…側壁、３７…支点、３８…ロックレバー、３９…ロックレバー付勢スプリング、４０…ソレノイド、４０ａ…プランジャ、４１…ストッパ、４２…傾斜部、４２ａ…始点、４３…直線部分、４５…現像カートリッジ交換用開口部、４６…ロータリ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a rotary development system that performs multi-color development of two or more colors such as full color by a plurality of development units mounted on the rotary, and development that drives the development unit and the rotary with the driving force of one drive motor. It belongs to the technical field of image forming apparatuses such as electrostatic copying machines and printers equipped with an apparatus, and in particular, a developer carrier of a plurality of development units is selectively set at a development position with respect to a latent image carrier. It belongs to the technical field of an image forming apparatus provided with locking means for positioning and locking the rotary at a predetermined position.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in image forming apparatuses such as electrostatic copying machines and printers, various image forming apparatuses including a developing device that performs multi-color development of two or more colors such as full color by a plurality of developing units mounted on a rotary are developed. Has been. In this image forming apparatus, a rotary is rotated during an image forming operation so that the developing roller of each developing unit is sequentially set to the developing position, and the latent image on the photoreceptor is sequentially developed for each color to form an image. Yes.
[0003]
As a method of sequentially positioning and locking the rotary at a predetermined position, it is simplest to use the hold force of the drive motor for rotating the rotary, but the developing unit and the rotary are driven by the drive force of one drive motor. In this case, a power transmission control means is provided in each driving wheel train, and when driving either the developing unit or the rotary, the power transmission control means in the driving wheel train is connected to the other wheel train. It is necessary to cut the power transmission control means inside. That is, when the rotary unit is positioned and the developing unit is driven, the power transmission control means in the rotary drive wheel train is disconnected, so the holding force of the drive motor cannot be used, and the rotary position is determined by some mechanical means. It is required to do. Therefore, conventionally, it has been proposed to mechanically position the rotary by engaging a lever provided on the main body of the image forming apparatus with a part of the rotary.
[0004]
The lever is provided so as to be movable between a retracted position where the rotary is not positioned and a positioning position where the rotary is positioned by engaging the rotary. In this case, for example, in the formation of a full-color image of four colors, it is necessary to perform a four-color change operation in order to sequentially develop the four-color electrostatic latent image on the latent image carrier. This color change operation is necessary. Since it is desirable to reduce the time as much as possible, the lever is required to operate as quickly as possible between the retracted position and the positioning position.
[0005]
For this reason, conventionally, a solenoid and a spring are used to drive the lever, and the solenoid is set when the lever is set to the retracted position in consideration of the rotation time of the rotary during image formation and the energization time of the solenoid. Energized and excited, the lever is rotated toward the retracted position by the generated solenoid force, and when setting the lever to the positioning position, the solenoid is de-energized and the solenoid is de-energized by the spring force of the spring. In general, the lever is rotated toward the positioning position.
Further, the lever rotating means is not limited to such a method using a solenoid, but a method of rotating the lever using a stepping clutch, a cam or the like by a moving force of other moving means is also considered. It is done.
[0006]
As another mechanical locking means of the rotary, a rotary cam includes a cam provided on the rotary, and a stop means provided on the image forming apparatus main body and constantly contacting the cam and operating in accordance with the rotation of the cam. Japanese Patent Publication No. 7-117784 proposes an image forming apparatus of the rotary development type that performs the above positioning. The rotary positioning means disclosed in this official gazette is a cam that is used when the stop means makes the slope of the cam inclined surface relatively steep when the rotary is positioned at the developing position, and the rotary rotates away from the developing position. The cam profile has a relatively gentle slope.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the positioning means that operates the lever by the solenoid, the time from when the solenoid is energized until the solenoid plunger actually operates is determined by the characteristics of the solenoid to be used. The characteristics of the solenoid to be used can be selected.
[0008]
However, since the time until the plunger is actually released after the energization is released is not constant, the image forming apparatus moves from the rotary position to a predetermined position and then moves the lever to the positioning position for positioning the rotary position. It is necessary to provide sufficient time for the operation. In addition, as described above, it is relatively easy to estimate the operation time of the lever moving means using a method other than the solenoid, such as a method of rotating the lever using a stepping clutch or a cam. However, since the lever is moved to the positioning position after the rotary stops, it is necessary to provide an operation time after the rotary stops. For this reason, the operation time to the positioning position of the lever directly affects the color switching time, and the color switching time becomes relatively long. As a result, it is difficult to improve the speed of multicolor development.
[0009]
Further, in the positioning means disclosed in the above-mentioned publication, since the stop means always comes into contact with the cam, it is necessary to increase the contact force of the stop means as the rotary color switching speed increases. This is because if the rotation force of the rotary becomes high with the contact force of the stop means to the cam being weak, the operation of the stop means cannot catch up with a sudden change in the profile of the cam at the development position, and the stop means jumps. This is because there is a possibility that the cam cannot be brought into contact with the cam.
[0010]
However, if the contact force of the stop means to the cam is increased, the frictional force between the stop means and the cam increases. This frictional force may hinder the smooth rotation of the rotary, and the rotational speed of the rotary is increased. There is a problem that there is a limit.
In addition, an initialization operation is performed to detect the position of the rotary when the image forming apparatus is turned on. However, at this time, the rotation of the rotary passes through the developing position without stopping at the developing position. When passing through the developing position, a strong rotational moment due to the contact force of the stop means to the cam acts on the rotary drive source side. There is a problem that the stop means always comes into contact with the cam that the strong rotational moment adversely affects the rotation of the rotary. Furthermore, the direction of the development driving reaction force is inevitably determined by the cam shape, and there is a problem that the degree of freedom in designing the image forming apparatus is limited.
[0011]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that drives a developing unit and a rotary together by controlling transmission of driving force of one driving motor. It is to provide an image forming apparatus capable of smoothly rotating the rotary while further improving the speed of multi-color development by shortening the positioning time of the image as much as possible and effectively shortening the color switching time. .
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the invention of claim 1 is directed to a rotary developing type developing device having a rotary on which a plurality of developing units are mounted, a driving motor for driving the developing unit and the rotary, and the developing. Power transmission control means for transmitting and interrupting the driving force of the drive motor to at least one of the unit and the rotary, and positioning the rotary to selectively set the developing unit at a predetermined position, and the positioning position Locking means that locks the rotary device by being engaged with the locked portion and provided with a lockable portion provided on the rotary side and movably on the image forming apparatus main body. A locking member in which a locking position to be engaged and a retracting position not engaged with the locked portion are set, and the locking member to the retracting position A moving means for moving towards an image forming apparatus comprising a biasing means for biasing the locking member toward the locking position, radially of the circle the locked portion is centered on the rotation center of the rotary projects consists protrusion provided on said with lock member said rotary is waiting position where it does not contact is provided on the rotary mounted on the lock position side when located at the home position, the recess the The engaging position is set to the standby position before engaging the convex portion, and the lock member is rotatably provided on the image forming apparatus main body, and is formed in a circular arc centered on the rotation center of the lock member. together have the engageable recess in the convex portion is formed a side wall, a contact portion which can come into contact with the rotary before engaging the locked portion in the rotation of the rotary Ri, in the standby position of said locking member, said abutment of said locking member is in prior to contact with the rotary by the rotation of the rotary, the locking member is characterized in that no contact with the rotary.
[0013]
The invention of claim 2, wherein the moving means that are characterized by a solenoid.
[0015]
Further, in the invention of claim 3 , the tip of the convex part is formed in an arc shape, the lock member is a lock lever, and the lock lever is an inclined surface on which the arc-shaped tip of the convex part can contact. And the starting point of the inclined surface is formed on a circular arc passing through the tip of the convex portion around the rotational center of the rotary, and the convex portion becomes the concave portion by the rotation of the rotary. Prior to engagement, the inclined surface is brought into contact with the inclined surface to be pressed.
[0016]
[Action]
In the image forming apparatus of the present invention configured as described above, a locked portion in which the rotary locking means is provided on the rotary side, and a lock member that engages with the locked portion and positions the rotary at the positioning position. Have Further, the locked portion is formed of a convex portion provided so as to protrude in the radial direction of a circle centering on the rotation center of the rotary. In addition, the lock member is provided in the image forming apparatus main body so as to be rotatable, and a recess is formed with a side wall formed in a circular arc centered on the rotation center of the lock member so that the lock member can be engaged with the protrusion of the locked portion. have.
When the developing unit and the rotary driving force of the driving motor is selectively driven by the power transmission control means by the rotation of the rotary, the recess of the locking member provided in the image forming apparatus main body is provided to the rotary side Before engaging the convex portion of the locked portion , the convex portion of the locked portion comes into contact with the contact portion of the lock member. As a result, the lock member operates in accordance with the rotation of the rotary and reaches the position where the rotary is positioned. At the same time, the engagement between the concave portion of the lock member and the convex portion of the locked portion is completed. That is, since the development drive can be started immediately after the rotary stops at the development position, the time required to change colors and obtain a multicolor toner image is shortened, and as a result, the image forming speed is improved. Engagement between the convex portion of the concave portion and the locked portion of the lock member by moving the locking member in the moving means is released.
The lock member is provided on the lock position side when the rotary is located at the home position and is provided with a standby position where the lock member does not contact the rotary. As a result, the lock member is set in the standby position in advance before the rotary stops. Therefore, the amount of movement of the lock member to the position where the rotary member is positioned is reduced, the time required for color development and development is shortened, and the image forming speed is further improved.
[0017]
Further, during development driving, the development driving reaction force acts on the side wall of the recess of the lock lever via the convex portion, and the convex portion is provided so as to protrude in the radial direction of the circle centering on the rotation center of the rotary. Is formed in an arc centered on the rotation center of the lock lever, so that even if the development drive reaction force acts on the side wall, the lock lever receives a rotational force (rotational moment) by this development drive reaction force, etc. Little affected by reaction force of development drive. As a result, the concave portion of the lock lever does not come off from the convex portion, and the rotary is reliably positioned, and the rotary positioning is surely performed even when the development drive stops suddenly at an irregular time or the like. .
In addition, since the concave portion of the lock lever that is rotatably provided in the image forming apparatus main body engages with the convex portion on the rotary side, the rotary member is reliably positioned and held.
[0018]
In particular, in the invention of claim 2, since the solenoid is used as the moving means for moving the lock member toward the retracted position, the operation characteristic optimally corresponding to the rapid operation of the lever can be obtained. Therefore, the lock member can be moved more reliably and quickly with a simple configuration, and the engagement release control between the lock member and the locked portion can be performed more appropriately.
[0019]
Furthermore, in the image forming apparatus according to the third aspect of the present invention, the arcuate tip of the convex portion provided on the rotary side comes into contact with the inclined surface of the lock lever as the lock member . Thereby, disturbance when the tip of the convex portion comes into contact with the lock lever is suppressed, and the rotary rotates smoothly without being affected by the contact, and noise due to the contact is prevented. In this case, since the starting point of the inclined surface is formed on a circular arc of a circle that passes through the tip of the convex portion with the rotation center of the rotary as the center, the tip of the convex portion transitions smoothly. Thereby, disturbance is more effectively suppressed, the rotary rotates more smoothly, and noise due to contact is effectively prevented.
[0020]
Moreover, since the tip of the convex portion is formed in an arc shape, the tip of the convex portion comes into point contact (or line contact) with the lock lever. Thereby, the contact friction in the contact between the tip of the convex portion and the lock lever is reduced, the influence of the contact friction on the rotary is suppressed to the minimum, and the rotation of the rotary becomes smoother.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of an embodiment of an image forming apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a diagram schematically showing a rotary developing device used in the image forming apparatus of this example.
[0022]
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 of this example is generally exposed by an exposure device 2, a rotary developing device 3, and an exposure device 2 to form an electrostatic latent image and The latent image is developed with toner from the rotary developing device 3 to form a visible toner image, the photosensitive member 4, the intermediate transfer medium 5 including an endless transfer belt, and the toner image on the photosensitive member 4. Primary transfer device 6 for primary transfer to the intermediate transfer medium 5, and secondary transfer for secondary transfer of the toner image primarily transferred onto the intermediate transfer medium 5 to a recording medium 7 such as paper (hereinafter, paper will be described as an example). The transfer device 8, the paper 7 accommodated in the paper feed cassette 9 is fed to the secondary transfer device 8 by the paper feed roller 10 a, and the fixing unit 11 is used to fix the toner image secondarily transferred to the paper 7. And a predetermined image fixed by the fixing unit 11 It consists discharge tray 12 for accommodating the paper 7 that has been made.
[0023]
As shown in FIG. 2, the rotary developing device 3 includes a rotary 13 having a rotary frame 13 a rotatably provided, and yellow (Y), magenta (M), cyan (C) mounted on the rotary 13. ) And black (K) developing cartridges (corresponding to developing units of the present invention) 14, 15, 16, and 17.
[0024]
In FIG. 2, the developing cartridges 14, 15, 16, and 17 are disposed in the circumferential direction of the rotary 13 in the counterclockwise direction and at equal intervals, respectively, and developing rollers 14a, 15a, 16a, and 17a, respectively. The developing roller drive gears 14b, 15b, 16b, and 17b provided coaxially with the developing rollers 14a, 15a, 16a, and 17a so as to be integrally rotatable therewith, and an input for inputting the driving force of the driving motor. The driving force of the drive motors input to the gears 14c, 15c, 16c, 17c and the input gears 14c, 15c, 16c, 17c is decelerated and transmitted to the corresponding developing roller drive gears 14b, 15b, 16b, 17b. Gear power transmission mechanisms 14d, 15d, 16d, and 17d. Although not shown, each of the developing cartridges 14, 15, 16, and 17 includes a toner storage unit and a toner supply unit that supplies toner from the toner storage unit to the developing rollers 14a, 15a, 16a, and 17a, respectively, Needless to say, a toner regulating means for regulating a thin layer of toner on the developing rollers 14a, 15a, 16a, and 17a conveyed to the photosensitive member 4 is provided.
[0025]
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the driving force from the driving motor is transmitted to the one end side of the rotary 13 in the vicinity of the outer periphery of the rotary 13, and this driving force is input to the input gears 14c, 15c, 16c, 17c. A developing cartridge drive output gear 19 that can be selectively meshed with one of them and transmitted is rotatably provided. The developing cartridge drive output gear 19 is connected to a motor output gear 22 fixed to a rotating shaft 21 a of a drive motor 21 through a gear power transmission mechanism 20, and the drive force of the drive motor is decelerated by the gear power transmission mechanism 20. Then, it is transmitted to the developing cartridge drive output gear 19.
[0026]
Further, the developing cartridge drive output gear 19 incorporates a one-way clutch (corresponding to the power transmission control means of the present invention). When the rotary 13 described later is driven, the one-way clutch corresponds to the rotational direction of the rotary 13 even if any one of the developing cartridge drive output gear 19 and the development drive input gears 14c, 15c, 16c, and 17c mesh. The driving force is not transmitted to the development drive input gears 14c, 15c, 16c, and 17c by idling in the rotating direction. Further, when any one of the developing cartridges 14, 15, 16, and 17 is selectively driven (that is, when the developing operation is performed), the one-way clutch is locked (connected) with respect to the rotation direction corresponding to the developing direction. Thus, the driving force is transmitted to the selected development drive input gear of the development drive input gears 14c, 15c, 16c, and 17c.
[0027]
Further, a rotary drive gear 23 is provided on one end side of the rotary 13 so as to be rotatable coaxially with the rotary 13 and integrally therewith, and is provided in mesh with the rotary drive gear 23 and driven by a drive motor. Is transmitted rotatably. The rotary drive output gear 24 is connected to the motor output gear 22 of the drive motor via a gear power transmission mechanism 25 and an electromagnetic clutch (corresponding to power transmission control means of the present invention) 26. In that case, the input gear 26 a of the electromagnetic clutch 26 is meshed with the motor output gear 22. When the electromagnetic clutch 26 is turned on and connected, the driving force of the drive motor is decelerated by the gear power transmission mechanism 25 and transmitted to the rotary drive output gear 24.
[0028]
By the way, as indicated by a three-dot chain line in FIG. 2, in the image forming apparatus 1 of this example, a developing cartridge replacement opening 45 is provided at a preset replacement position of the main body frame (not shown). Yes. The size of the developing cartridge replacement opening 45 is set such that the developing cartridge can be pulled out and inserted in the axial direction of the rotary 13 (direction perpendicular to the drawing in FIG. 2).
[0029]
Further, as shown in FIG. 5, on the other end side of the rotary 13, a lock means 27 for stopping the rotary 13 at a predetermined position and holding it at the stop position is provided. The locking means 27 includes a pair of convex portions (corresponding to the locked portions of the present invention) 28 and 29 fixed to the rotary frame 13a in correspondence with the mounting portions of the developing cartridges 14, 15, 16, and 17, respectively. 30, 31; 32, 33; 34, 35 and a recess 36 at one end that can selectively engage one of these projections 28, 29; 30, 31; 32, 33; 34, 35 And a lock lever 38 (corresponding to the lock member of the present invention) 38 that is rotatable about a fulcrum 37 and is connected to an end opposite to the recess 36 of the lock lever 38 so that the recess 36 is formed as a protrusion 28, 29; 30, 31; 32, 33; 34, 35. A lock lever urging spring (corresponding to the urging means of the present invention) 39 that constantly urges in one of the engagement directions, and a recess 36 of the lock lever 38. And the fulcrum 37 are connected with a plunger 40a. In operation, the recess 36 is moved away from one of the protrusions 28, 29; 30, 31; 32, 33; 34, 35, and the solenoid force is controlled against the spring force of the lock lever urging spring 39. A solenoid 40 (corresponding to the moving means of the present invention) acting on the lock lever 38 and a stopper 41 for restricting the clockwise rotation in FIG.
[0030]
Further, the moving means described above is not limited to a solenoid, and for example, a cam 40 'can be used. That is, as shown in FIG. 6, the cam 40 'is always in contact with the lock lever 38', and when the lock lever 38 'is retracted, the crest of the cam surface of the cam 40' presses the lock lever 38 'and retracts. It is also possible to move it to a position. As the drive means for the cam 40 ', a drive means for driving another device provided in the image forming apparatus or an independent drive means for driving the cam 40' exclusively can be used. In that case, the rotational force of the driving means may be transmitted to the cam 40 'via the stepping clutch so that the cam 40' is rotated halfway by one rotation of the driving means. However, when the lever is moved quickly to the two positions of the standby position and the retracted position as in this example, it is optimal in terms of operating characteristics or relatively simple to use the solenoid as the moving means. It is desirable because it is a simple configuration.
[0031]
As shown in FIG. 7, each of the protrusions 28, 29; 30, 31; 32, 33; 34, 35 is provided so as to protrude in the radial direction of the circle centering on the rotation center of the rotary 13. These tips are formed in an arc shape.
[0032]
Further, in the pair of convex portions 28, 29; 30, 31; 32, 33; 34, 35 corresponding to the mounting portions of the developing cartridges 14, 15, 16, 17, one convex portion 28; 30; 32 34 is a convex portion for stopping the rotary 13 and holding it at the rotational position when it is set at the developing position of each of the developing cartridges 14, 15, 16, and 17, that is, for developing positioning of the developing cartridge. Of the pair of convex portions, the other convex portions 29; 31; 33; 35 are arranged so that the rotary 13 is moved when the developing cartridges 14, 15, 16, and 17 are set at the replacement positions. This is a convex portion for stopping and holding at the rotational position, that is, a convex portion for replacement positioning of the developing cartridge.
[0033]
As shown in FIG. 5, since the recess 36 of the lock lever 38 is engaged with the development positioning projections 28; 30; 32; 34 as described later, the lock lever 38 is set to the standby position. However, the protrusions 29; 31; 33; 35 are respectively positioned for development positioning 28; 30; 32 so that the replacement positioning protrusions 29; 31; 33; 35 do not contact the lock lever 38. Immediately downstream of the rotational direction of the rotary shaft 13; 34, the developing positioning positioning projections 28; 30; 32; 34 are arranged at a predetermined interval a in the circumferential direction.
[0034]
Further, the developing cartridge replacement positioning convex portions 29; 31; 33; 35 corresponding to the mounting portions of the developing cartridges 14, 15, 16, 17 are respectively provided on the rotary cartridges 14, 15, 16, 17, respectively. The developing cartridges 15, 16, 17, 14 adjacent to the downstream side in the rotational direction 13 are arranged with a predetermined spacing b in the circumferential direction from the developing positioning projections 30; 32; 34; 28. The interval a and the interval b are set so that the interval a is smaller than the interval b (interval a <interval b).
[0035]
In the rotary developing type image forming apparatus 1 of this example, since it is necessary to quickly set the developing cartridges 15, 16, 17, and 14 to the developing positions in order to quickly switch colors in order during the image forming operation, 13 is rotated at a relatively high speed, and the non-image forming operation in which the image forming operation is not performed, for example, when the developing cartridge to be replaced at the time of the developing cartridge replacing operation is set to the replacement position, the image forming operation is not performed. The rotary 13 is rotated at a relatively low speed because it is not necessary to set it quickly, but by setting the interval a <interval b in this way, the developing cartridges 15, 16, 17, and 14 are set to the developing positions or The replacement position is set reliably and efficiently.
[0036]
The lock lever 38 has a lock position where the concave portion 36 engages with the convex portion on the rotary 13 side to lock the rotary 13, a retracted position where the concave portion 36 does not engage with the convex portion, and a standby position provided on the lock position side. Has been.
As shown in FIGS. 7 and 8, both side walls 36a and 36b of the recess 36 of the lock lever 38 are both formed in a circular arc centering on the rotation center of the lock lever 38, that is, the center of the fulcrum 37. Yes. The corner between the outer peripheral surface of the lock lever 38 and the side walls 36a, 36b of the recess 36 is a rounded R portion. As shown in FIG. 8, the side wall 36a and the arcuate surface of the tip of the convex portion are in contact with each other at one point (exactly one line) when the concave portion 36 is engaged with the convex portion. At this time, the reaction force during the developing operation of the rotary developing device 3 is transmitted from the tip of the convex portion to the side wall 36a and supported by the side wall 36a.
[0037]
On the outer periphery of the lock lever 38 on the side facing the rotary 13, there is an inclined portion 42 (corresponding to the contact portion of the present invention) 42 which is inclined in a direction approaching the rotary 13 from the fulcrum 37 side toward the concave portion 36. It is provided so that it may continue. In that case, the starting point portion 42a of the inclined portion 42 is formed on a circular arc passing through the tip of the convex portion with the rotation locus of the tip of the convex portion, that is, the rotation center of the rotary 13 as the center. More specifically, as shown in FIG. 9, the contact 42 a between the inclined portion 42 on the outer peripheral side of the lock lever 38 facing the rotary 13 and the linear portion 43 on the fulcrum 37 side from the inclined portion 42 is connected to the rotary 13. It is formed on a circular arc of a circle 44 centered on the rotation center and in contact with the inclined portion 42 and the linear portion 43, and the inclined portion 42 and the linear portion 43 are smoothly connected at this connection point 42a. Thereby, when the contact part with the lock lever 38 of the front-end | tip of a convex part transfers to the inclination part 42 from the linear part 43 of the lock lever 38, the front-end | tip of each convex part is made to transfer smoothly.
[0038]
9 shows a state where the lock lever 38 is in a standby position where it abuts against the stopper 41 shown in FIG. 5. At this time, the straight portion 43 of the lock lever 38 coincides with the tangent of the circle 44. .
[0039]
As shown in FIG. 7, the position of the fulcrum 37 of the lock lever 38 is such that the concave portion 36 is completely engaged with the convex portion and the rotary 13 is stopped and held, and the rotational center of the rotary 13 is held at the center. 36 is provided on a tangent c of a circle passing through the center of the arc at the tip of the convex portion engaged.
[0040]
Next, the operation during the image forming operation of the image forming apparatus 1 of this example configured as described above will be described. In the state shown in FIGS. 1 and 2, the developing roller 14a of the yellow developing cartridge 14 is shown in contact with the photosensitive member 4, that is, the yellow developing cartridge 14 is set at the developing position. During non-development (non-image formation), the rotary 13 is in the home position shown in FIG. 5 and the developing rollers 14a, 15a, 16a, and 17a of the developing cartridges 14, 15, 16, and 17 are all photoreceptors 4. It is held at a position separated from When the image forming apparatus 1 is not operated, the movable member of the image forming apparatus 1 is stopped. Further, the solenoid 40 does not operate when de-energized, and the lock lever 38 is set at a standby position where the lock lever 38 is in contact with the stopper 41 shown in FIG.
[0041]
When an image forming signal is input from the image forming operation instruction means 22 to the control device (CPU) of the image forming apparatus 1 and the image forming apparatus 1 is activated for image formation, the CPU causes the photosensitive member 4 to be moved. In FIG. 1 and FIG. 2, the exposure apparatus 2 is driven while rotating in the clockwise direction. Then, the exposure device 2 exposes the photoconductor 4 based on the yellow image signal from the CPU, and forms a yellow electrostatic latent image on the photoconductor 4. At the same time, the CPU turns on and connects the electromagnetic clutch 26, drives the drive motor, and further drives the intermediate transfer medium 5.
[0042]
Then, the driving force of the driving motor is decelerated via the motor output gear 22 and the gear power transmission mechanism 20 and transmitted to the developing cartridge driving output gear 19, and the developing cartridge driving output gear 19 rotates. At the same time, the driving force of the drive motor is transmitted to the rotary drive gear 23 via the motor output gear 22, the electromagnetic clutch 26, the gear power transmission mechanism 25, and the rotary drive output gear 24, and the rotary 13 is counterclockwise in FIGS. , And clockwise in FIG. Then, the convex part 28 also rotates clockwise in FIG.
[0043]
Here, since the developer cartridge drive output gear 19 has a built-in one-way clutch, any one of the developer cartridge drive output gear 19 and the development drive input gears 14c, 15c, 16c, and 17c meshed during the rotation of the rotary 13. However, since the one-way clutch rotates idly with respect to the rotation direction of the rotary 13, the driving force of the driving motor is not transmitted to the developing driving input gear engaged with the developing cartridge driving output gear 19.
[0044]
As shown in FIG. 9, after the tip of the convex portion 28 comes into contact with the start point 42 a of the inclined portion 42 of the lock lever 38, when the convex portion 28 further moves in the clockwise direction, the tip of the convex portion 28 is moved to the lock lever 38. The inclined part 42 is pressed. At this time, since the starting point 42a is formed on an arc of a circle 44 centered on the rotation center of the rotary 13, the convex portion 28 and the lock lever 38 are in smooth contact with each other, and the convex portion as shown in FIG. The tip of 28 smoothly moves to the inclined portion 42. As a result, almost no disturbance occurs when the tip of the convex portion 28 abuts against the lock lever 38, and the abutment 13 does not affect the rotary 13 and continues to rotate smoothly. do not do. Moreover, since the tip of the convex portion 28 is formed in an arc shape, the tip of the convex portion 28 is in point contact with the lock lever 38 (more precisely, the line contact is equal to the thickness of the convex portion 28 or the thickness of the lock lever 38). Therefore, the contact friction is small, and the influence of the contact friction on the rotary 13 is suppressed to the minimum, and the rotation of the rotary 13 becomes smoother.
[0045]
When the tip of the convex portion 28 presses the inclined portion 42, the lock lever 38 rotates around the fulcrum 37 counterclockwise in FIG. 10 against the spring force of the lock lever biasing spring 39. Further, when the rotary 13 rotates in the clockwise direction in FIG. 10, the tip of the convex portion 28 is positioned in the concave portion 36, and the lock lever 38 rotates in the clockwise direction in FIG. 10 by the spring force of the lock lever biasing spring 39. At the same time, the concave portion 36 becomes a locked position where the convex portion 28 is engaged, and the CPU stops the drive motor. Immediately thereafter, the CPU turns off the electromagnetic clutch 26 and disconnects the rotary drive wheel train. The driving force is not transmitted to the rotary drive output gear 24. Since the concave portion 36 of the lock lever 38 is engaged with the convex portion 28 and the driving force of the drive motor is not transmitted, the lock lever 38 stops the rotary 13 and holds it in this stop position. That is, the rotary 13 is positioned by the lock lever 38. Thus, since the lock lever 38 changes from the standby position set on the lock position side to the lock position, the rotation amount is small and the rotary 13 is quickly locked, and the concave portion 36 is engaged with the convex portion 28. This ensures that the rotary 13 is locked.
[0046]
When the concave portion 36 of the lock lever 38 is engaged with the convex portion 28, the concave portion 36 is engaged along the arcuate portion at the tip of the convex portion 28, so that the lock lever 38 is not rebounded, and the concave portion 36 is engaged. Smoothly engages the convex portion 28. In addition, since the corners of the recesses 36 are the R portions, the recesses 36 are more smoothly engaged with the projections 28.
[0047]
In a state where the rotary 13 is positioned by the engagement between the concave portion 36 and the convex portion 28 of the lock lever 38, the yellow developing cartridge 14 is set at the developing position as shown in FIGS. That is, the developing roller 14a comes into contact with the photosensitive member 4 and becomes the developing position. Then, the input gear 14c meshes with the developing cartridge drive output gear 19, and the CPU drives the drive motor and the one-way clutch is locked (connected) with respect to the rotation direction of the drive motor during the developing operation. Since the driving force is input from the developing cartridge driving output gear 19 to the input gear 14c, and further decelerated by the gear power transmission mechanism 14d and transmitted to the developing roller driving gear 14b, the developing roller 14a rotates.
[0048]
As a result, the developing roller 14 a conveys a predetermined amount of yellow toner toward the photoconductor 4, the yellow development of the electrostatic latent image on the photoconductor 4 is performed, and a yellow toner image is formed on the photoconductor 4. It is formed. During this development drive, the development drive reaction force applied to the lock lever 38 via the convex portion 28 acts in the tangential direction of a circle centering on the rotation center of the rotary 13 and passing through the center of the tip arc portion of the convex portion 28.
[0049]
However, the center of the fulcrum 37, which is the rotation center of the lock lever 38, is on this tangent line, and the side wall 36a of the recess 36 is formed in a circular arc shape centered on the center of the fulcrum 37. The reaction force does not generate a rotational force (rotational moment) on the lock lever 38. As a result, the lock lever 38 does not rotate during development driving and the concave portion 36 does not come off from the convex portion 28, and the rotary 13 is more reliably positioned on the lock lever 38 so that the developing cartridge 14 is at the developing position. In that case, since both the side walls 36a and 36b of the recess 36 are formed in an arc centered on the center of the fulcrum 37, the rotary 13 is not affected by the development driving reaction force acting on either side wall 36a or 36b. The positioning of the rotary 13 is ensured even when the development drive suddenly stops at irregular times.
[0050]
The yellow toner image carried on the photoreceptor 4 is primarily transferred onto the intermediate transfer medium 5 by the primary transfer device 6. When the primary transfer of the yellow toner image is completed, the CPU stops the drive motor, and at the same time, the CPU turns on and connects the electromagnetic clutch 26 again. At this time, the driving of the developing cartridge 14 is stopped. Immediately after that, the CPU excites the solenoid 40, and the plunger 40a is attracted by the solenoid force of the solenoid 40, so that the lock lever 38 is moved counterclockwise in FIG. It rotates against the spring force. Then, as shown in FIG. 12, the concave portion 36 escapes from the convex portion 28, the engagement with the convex portion 28 is released, and the lock lever 38 becomes a retracted position where the concave portion 36 does not engage with the convex portion 28. Thereafter, the CPU drives the drive motor, and the rotary 13 rotates again in the clockwise direction in FIG. 12 by the drive force of the drive motor as described above.
[0051]
Before and after the start of rotation of the rotary 13, the exposure device 2 exposes the photoconductor 4 based on a magenta image signal from the CPU, and forms a magenta electrostatic latent image on the photoconductor 4.
[0052]
When the rotary 13 rotates, the replacement positioning convex portion 29 passes through the concave portion 36 as shown in FIG. 13, and when the rotary 13 further rotates, the convex portion 29 moves out of the region of the lock lever 38. Is de-energized and the plunger 40a is released from the solenoid force. Then, due to the spring force of the lock lever urging spring 39, the lock lever 38 rotates in the clockwise direction in FIG. 13 around the fulcrum 37, and as shown in FIG. Position.
[0053]
At this time, the rotation of the rotary 13 in the image forming operation is performed at a relatively high speed as described above. The circumferential interval a between the convex portion 28 for development positioning and the convex portion 29 for replacement positioning is determined by this convexity. Since the distance 29 in the circumferential direction between the portion 29 and the developing positioning projection 30 of the next magenta developing cartridge 15 is set to be smaller than the circumferential distance b, the protruding portion 30 contacts the starting point 42 a of the inclined portion 42 of the lock lever 38. Sufficient time to reach the contact position is secured. As a result, the release time of the plunger 40a can be expected to be long. Therefore, the time until the solenoid 40 is excited and released from the restrained state in which the plunger 40a is attracted by the solenoid force is uncertain and long as described above. In addition, the lock lever 38 is surely set to the standby position before the convex portion 30 comes to a position where it comes into contact with the starting point 42a.
[0054]
In order to allow the release time of the plunger 40a of the solenoid 40 to be as long as possible, the interval a is as small as possible within a range in which the concave portion 36 of the lock lever 38 can be engaged with the convex portions 29; 31; 33; 35 for replacement positioning. It is preferable to set the interval b larger.
[0055]
Further, when the rotary 13 is rotated clockwise in FIG. 5, the concave portion 36 of the lock lever 38 is engaged with the convex portion 30 for developing positioning, as in the case of yellow shown in FIG. 11, and the rotary 13 is positioned. Then, the magenta developing cartridge 15 is set to the developing position.
[0056]
When the magenta developing cartridge 15 is set at the developing position, the rotary 13 stops rotating and is held at the rotating position, the input gear 15 c meshes with the developing cartridge drive output gear 19, and the developing roller 15 a is moved to the photosensitive member 4. To the developing position. Subsequently, magenta development is performed by the magenta developing cartridge 15, and the magenta toner image developed on the photosensitive member 4 is primarily transferred to the intermediate transfer medium 5.
[0057]
When the primary transfer of the magenta toner image is completed, the CPU stops the drive motor, and at the same time, the CPU turns on the electromagnetic clutch 26 again for connection, as in the case of yellow shown in FIG. At this time, the driving of the developing cartridge 15 is stopped. Immediately thereafter, the solenoid 40 is energized, and the concave portion 36 of the lock lever 38 comes out of the convex portion 30 for developing positioning, and the rotary 13 rotates again in the same direction.
[0058]
Further, in the same manner as in the case of yellow described above, the solenoid 40 is de-energized, and the lock lever 38 is set to the standby position again as shown in FIG. Thereafter, the cyan developing cartridge 16 performs cyan development by engaging the concave portion 36 of the lock lever 38 with the developing positioning convex portion 32 for the cyan developing cartridge 16 in the same manner. The cyan toner image developed above is primarily transferred to the intermediate transfer medium 5, and the concave portion 36 of the lock lever 38 is engaged with the convex portion 34 for positioning the development for the black developer cartridge 17. Black development is performed by the black developing cartridge 17, and the black toner image developed on the photoreceptor 4 is primarily transferred to the intermediate transfer medium 5.
[0059]
As a result, the four-color toner images primarily transferred onto the intermediate transfer medium 5 are color-matched to form a full-color toner image. The full-color toner image on the intermediate transfer medium 5 is transferred to the paper 7 by the secondary transfer device 8, and then the toner image transferred to the paper 7 is fixed by the fixing unit, so that the full-color image becomes the paper 7. Formed.
[0060]
Next, the exchange operation of each developing cartridge 14, 15, 16, 17 will be described.
For example, when the user operates the developing cartridge replacement key on the operation panel of the image forming apparatus 1, the CPU drives the drive motor, turns on and connects the electromagnetic clutch 26, and further excites the solenoid 40. Then, as shown in FIGS. 12 and 13, the lock lever 38 is constrained and held by the solenoid 40 at a position where the concave portion 36 does not engage with each convex portion, and the rotary 13 is shown in FIGS. 12 and 13. Rotate clockwise. The rotation of the rotary 13 during the developing cartridge replacement operation is performed at a relatively lower speed than during the image forming operation.
[0061]
If the developing cartridge to be replaced is, for example, a yellow developing cartridge 14, the developing cartridge 14 is immediately before the replacement position, that is, the replacement positioning convex portion 29 corresponding to the developing cartridge 14 is the concave portion 36 of the lock lever 38. The CPU de-energizes the solenoid 40 just before the position where it engages. Then, similarly to the above, the lock lever 38 is rotated clockwise around the fulcrum 37, that is, in the direction of the standby position by the spring force of the lock lever biasing spring 39, and the developer cartridge 14 is moved to the inclined portion 42 of the lock lever 38. The convex portion 29 for replacement positioning comes into contact. Then, as the rotary 13 rotates further in the same direction, the replacement positioning convex portion 29 presses the inclined portion 42, so that the lock lever 38 rotates counterclockwise around the fulcrum 37 as described above. To do.
[0062]
When the convex portion for replacement positioning comes to a position facing the concave portion 36, the lock lever 38 is rotated clockwise around the fulcrum 37 by the spring force of the lock lever biasing spring 39 in the same manner as described above. 14, the concave portion 36 engages with the convex portion 29. As a result, the rotary 13 stops rotating and is positioned at the rotational position. At this time, when the replacement positioning convex portion 29 is just before the engagement position with the concave portion 36 of the lock lever 38, the solenoid 40 is de-energized. However, during the replacement operation, the rotary 13 rotates at a relatively low speed. Even if the time until the plunger 40a of the solenoid 40 is released from the restrained state attracted by the solenoid force is uncertain and long as described above, the concave portion 36 is surely engaged with the convex portion 29.
[0063]
Thus, in the state where the rotary 13 is positioned, the developing cartridge 14 to be replaced is set to the replacement position. When the developing cartridge 14 is set to the replacement position, the developing roller 14a of the developing cartridge 14 is separated from the photoreceptor 4, and the input gear 14c is separated from the developing cartridge drive output gear 19.
[0064]
In the state where the developing cartridge 14 to be replaced is set at the replacement position, the developing cartridge 14 is pulled out from the rotary 13 in the axial direction of the rotary 13 through the developing cartridge replacement opening 45 and is taken out. Is mounted by being inserted into the rotary 13 in the axial direction of the rotary 13 through the developing cartridge replacement opening 45. Since the developing roller of the detachable developing cartridge is separated from the photosensitive member 4 when the developing cartridge is attached or detached, the photosensitive member 4 is not damaged by the developing cartridge by the attaching / detaching operation.
[0065]
According to the image forming apparatus 1 of this example, before the concave portion 36 of the lock lever 38 is engaged with the convex portion provided on the rotary 13 by the rotation of the rotary 13, the convex portion is formed on the inclined portion 42 of the lock lever 38. Come into contact. As a result, the lock lever 38 operates according to the rotation of the rotary 13 and reaches the position where the rotary is positioned, and at the same time, the engagement between the concave portion 36 of the lock lever 38 and the convex portion of the rotary 13 is completed. That is, since the development drive can be started immediately after the rotary stops at the development position, the time required to change colors and obtain a four-color toner image is shortened, and as a result, the full-color image formation speed is improved. .
Further, by using the solenoid 40 as a means for retracting the lock lever 38, the operation of the lock lever 38 is performed more reliably and quickly.
[0066]
Further, during rotation of the rotary 13, the lock lever 38 is set in a standby position before the rotary 13 stops, and the lock lever 38 is operated simultaneously with the stop of the rotary 13 to restrain and position the rotary 13. Therefore, the amount of movement to the position where the lock lever 38 restrains the rotary 13 can be reduced. As a result, the time required to change the four colors to obtain a full-color toner image can be shortened, and as a result, the full-color image formation speed can be improved.
[0067]
Further, since the convex portion provided on the rotary 13 side is brought into contact with the inclined portion 42 of the lock lever 38, disturbance when the tip of the convex portion comes into contact with the lock lever 38 can be suppressed. The rotary 13 can be smoothly rotated without being affected by the above, and noise due to contact can be prevented.
[0068]
In particular, since the starting point portion 42a of the inclined portion 42 is formed on a circular arc passing through the tip of the convex portion with the rotation center of the rotary 13 as the center, the contact portion with the lock lever 38 at the tip of the convex portion is formed. When shifting from the straight portion 43 of the lock lever 38 to the inclined portion 42, the tip of each convex portion can be smoothly shifted.
[0069]
Further, since the tip of the convex portion is formed in an arc shape and the tip of the convex portion is in point contact (or line contact) with the lock lever 38, contact friction can be reduced, and the rotary caused by this contact friction can be reduced. 13 can be minimized. Thereby, the rotation of the rotary 13 can be further smoothed.
[0070]
In addition, the concave portion 36 of the lock lever 38 is engaged with the convex portion of the rotary 13, but the concave portion 36 is engaged along the arc at the tip of the convex portion, so that the lock lever 38 is not splashed. The recessed part 36 can be reliably engaged with the convex part of the rotary 13, and the rotary 13 can be reliably restrained to a stop position.
[0071]
Furthermore, during development driving, the development driving reaction force acts on the lock lever 38 via the convex portion in the tangential direction of a circle centering on the rotational center of the rotary 13 and passing through the center of the tip arc portion of the convex portion. The rotation center of the lock lever 38 is provided on the tangent line, and the side wall 36a of the recess 36 is formed in a circular arc shape with the rotation center of the lock lever 38 as the center. 38 can be prevented from generating a rotational force (rotational moment). As a result, it is possible to prevent the concave portion 36 from being detached from the convex portion 28 by rotating the lock lever 38 during development driving, and the rotary 13 can be reliably positioned by the lock lever 38.
[0072]
In that case, since both the side walls 36a and 36b of the recess 36 are formed in an arc centered on the rotation center of the lock lever 38, the development driving reaction force acts on either side wall 36a or 36b. The rotary 13 can be positioned reliably, and the rotary 13 can be positioned reliably even when the development drive is suddenly stopped at an irregular time or the like.
[0073]
Further, corresponding to the developing cartridges 14, 15, 16, and 17, there are provided development positioning convex portions 28, 30, 32, and 34 and replacement positioning convex portions 29, 31, 33, and 35, respectively. The intervals a between the development positioning projections 28, 30, 32, 34 and the replacement positioning projections 29, 31, 33, 35 are set as the replacement positioning projections 29, 31, 33, 35. Is set to be smaller than the circumferential interval b between the developing positioning portions 30, 32, 34, and 28 of the next developing cartridge 15, 16, 17, and 14, so that the rotation of the rotary 13 is performed in the image forming operation. Even if it is performed at a relatively high speed, a sufficient time can be secured until the convex portion comes to a position where it comes into contact with the starting point 42a of the inclined portion 42 of the lock lever 38. As a result, the release time of the plunger 40a can be expected to be long. Therefore, even if the time until the plunger 40a is released from the restrained state attracted by the solenoid force is uncertain and long as described above, The lock lever 38 can be reliably set to the standby position before reaching the position where it abuts against the starting point 42a.
[0074]
FIG. 15 is a partially enlarged view similar to FIG. 8, showing another example of the embodiment of the image forming apparatus of the present invention. The same components as those in the above-described example are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0075]
In the above-described example, the tip portions of the convex portions 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, and 35 are formed in an arc shape. In the image forming apparatus 1 of this example, as shown in FIG. A rotary 46 such as a rotating roller is rotatably provided at the tip of each of the convex portions 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35. In that case, the rotation center of the rotary 46 is set to the same position as the center position of the arc at the tip of the convex portion in the above example.
[0076]
According to the image forming apparatus 1 of this example, the convex portion and the lock lever 38 come into contact with each other via the rotary 46, so that friction caused by this contact can be made extremely small. Therefore, the influence of the friction on the rotation of the rotary 13 can be further reduced, and the lock lever 38 engaged with the protrusion can be easily pulled out from the protrusion. Further, by constituting at least the surface of the rotary 46 with an elastic body that does not impair the rotary positioning effect, a buffering effect at the time of engagement with the convex portion of the lock lever 38 and at the time of extraction from the convex portion of the lock lever 38 is achieved. Can be obtained.
Other configurations and other operational effects of the image forming apparatus 1 of this example are the same as those of the above-described example.
[0077]
In the above example, the four developing cartridges 14, 15, 16, and 17 are provided on the rotary 13. However, in the image forming apparatus 1 of the present invention, the number of developing cartridges is not limited to four, and two developing cartridges are provided. A plurality of developing cartridges as described above can be provided.
In the above-described example, the electromagnetic clutch 26, which is a power transmission control means, controls the transmission and disconnection of the driving force of the driving motor to the rotary 13, but the driving force of the driving motor to the developing cartridge is controlled by the electromagnetic clutch. The transmission and interruption can be controlled, and the transmission and interruption of the driving force of the driving motor to the developing cartridge and the transmission and interruption of the driving force of the driving motor to the rotary 13 can be controlled by the electromagnetic clutch. You can also.
[0078]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the image forming apparatus of the present invention, the developing unit and the rotary are both driven by the driving force of one driving motor, and at least one of the developing unit and the rotary is driven by the power transmission control means. In the image forming apparatus that controls the transmission of the driving force to the lock member, the lock member is brought into contact with the contact portion of the lock member before the lock member provided in the main body is engaged with the lock portion provided on the rotary side. since then, with the color change can shorten the time required to obtain a multi-color toner image, a result, Ru can improve the image forming speed.
[0079]
Further, during development driving, the development driving reaction force acts on the side wall of the recess of the lock lever via the convex portion, and the convex portion is provided so as to protrude in the radial direction of the circle centering on the rotation center of the rotary. Is formed in an arc centered on the rotation center of the lock lever, so that even if the development drive reaction force acts on the side wall, the lock lever receives a rotational force (rotational moment) by this development drive reaction force, etc. It can be made hardly affected by the development driving reaction force. As a result, the concave portion of the lock lever does not come off from the convex portion, and the rotary is reliably positioned, and the rotary positioning is surely performed even when the development drive stops suddenly at an irregular time or the like. .
In addition, since the concave portion of the lock lever that is rotatably provided on the image forming apparatus main body engages with the convex portion on the rotary side, the rotary member can be reliably positioned and held by the lock member.
The lock member is provided on the lock position side when the rotary is located at the home position and is provided with a standby position where the lock member does not contact the rotary. Thereby, the lock member can be set in the standby position in advance before the rotary stops. Therefore, the amount of movement of the lock member to the position where the rotary member is positioned can be reduced, the time required for color development and development can be shortened, and the image forming speed can be further improved.
[0080]
In particular, according to the image forming apparatus of the second aspect of the present invention, the solenoid is used as the moving means for moving the lock member toward the retracted position and releasing the engagement between the lock member and the locked portion. With this configuration, the lock member can be moved more reliably and quickly. As a result, the engagement release control between the lock member and the locked portion can be performed more appropriately.
[0081]
According to the image forming apparatus of the invention of claim 3, since so as to abut against the arcuate tip of the convex portion on the inclined surface of the lock lever, when the tip of the convex portion is in contact with the lock lever Disturbance can be suppressed. As a result, the rotary can be smoothly rotated without being affected by the contact, and noise due to the contact can be prevented. In this case, since the starting point of the inclined surface is formed on the circular arc of the circle passing through the tip of the convex portion with the rotation center of the rotary as the center, the tip of the convex portion can be smoothly moved. Thereby, disturbance can be suppressed more effectively, the rotary can be rotated more smoothly, and noise due to contact can be effectively prevented.
[0082]
In addition, the tip of the convex portion is formed in an arc shape so that the tip of the convex portion is brought into point contact (or line contact) with the lock lever, so that contact friction between the tip of the convex portion and the lock lever occurs. Can be reduced. Thereby, the influence on the rotary by this contact friction can be suppressed to the minimum, and the rotation of the rotary can be made smoother.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically showing a rotary developing device used in the image forming apparatus of this example.
FIG. 3 is a diagram schematically showing a developing cartridge drive system in the rotary developing device shown in FIG. 2;
4 is a view schematically showing a rotary drive system in the rotary developing device shown in FIG. 2; FIG.
FIG. 5 is a diagram schematically showing locking means in the rotary developing device shown in FIG. 2;
FIG. 6 is a diagram schematically showing a modified example of the locking means.
7 is a view for explaining a lock lever in the lock means shown in FIG. 5. FIG.
8 is a partially enlarged view of the locking means shown in FIG.
FIG. 9 is a diagram showing a process of the operation of the lock unit shown in FIG. 5 during the image forming operation.
10 is a diagram showing another process of the operation of the locking unit shown in FIG. 5 during the image forming operation.
11 is a diagram showing still another process of the operation of the locking unit shown in FIG. 5 during the image forming operation.
12 is a diagram showing still another process of the operation of the locking unit shown in FIG. 5 during the image forming operation.
13 is a diagram showing still another process of the operation of the locking unit shown in FIG. 5 during the image forming operation.
14 is a view showing a rotary positioning state by the lock means shown in FIG. 5 during the developing cartridge replacement operation.
15 is a partially enlarged view similar to FIG. 8, showing another example of the embodiment of the image forming apparatus of the present invention. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 2 ... Exposure apparatus, 3 ... Rotary developing device, 4 ... Photoconductor, 5 ... Intermediate transfer medium, 6 ... Primary transfer apparatus, 7 ... Recording medium, 8 ... Secondary transfer apparatus, 10 ... Feed Paper device, 11... Fixing unit, 13... Rotary, 14, 15, 16, 17... Yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) developing cartridges, 14a, 15a, 16a , 17a ... developing roller, 14c, 15c, 16c, 17c ... input gear, 19 ... developing cartridge drive output gear, 21 ... drive motor, 22 ... motor output gear, 23 ... rotary drive gear, 24 ... rotary drive output gear, 26 ... Electromagnetic clutch, 27 ... Locking means, 28,30,32,34 ... Development positioning projections, 29,31,33,35 ... Replacement positioning projections, 36 ... Depressions, 36a, 36b ... Side walls, 37 ... fulcrum, 38 ...... Lock lever, 39 ... Lock lever biasing spring, 40 ... Solenoid, 40a ... Plunger, 41 ... Stopper, 42 ... Inclined part, 42a ... Starting point, 43 ... Linear part, 45 ... Opening for developing cartridge replacement, 46 ... Rotary

Claims

A rotary developing type developing device having a rotary on which a plurality of developing units are mounted; a driving motor for driving the developing unit and the rotary; and a driving force of the driving motor for at least one of the developing unit and the rotary Power transmission control means for transmitting and shutting off, and a lock means for positioning the rotary to selectively set the developing unit at a predetermined position and locking to the positioning position,
The locking means is provided on the rotary side to be locked, and is provided movably on the image forming apparatus main body. The locking means engages with the locked part and locks the rotary to the locked part. The lock member is set to a retracted position that is not engaged, a moving unit that moves the lock member toward the retracted position, and a biasing unit that biases the lock member toward the locked position. In the image forming apparatus,
The locked portion includes a convex portion provided so as to protrude in the radial direction of a circle around the rotation center of the rotary,
The lock member is provided on the lock position side when the rotary is located at the home position and is provided with a standby position that does not contact the rotary, and the standby position before the concave portion engages with the convex portion. Is set to
The lock member is provided in the image forming apparatus main body so as to be rotatable, and has a recess that can be engaged with the protrusion by forming a side wall in a circular arc centered on the rotation center of the lock member. And having a contact portion that can contact the rotary before engaging the locked portion by rotation of the rotary,
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the lock member does not contact the rotary at the standby position of the lock member before the contact portion of the lock member contacts the rotary by rotation of the rotary.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the moving unit is a solenoid.

The tip of the convex part is formed in an arc shape,
The lock member is a lock lever, and the lock lever is an inclined surface with which the arcuate tip of the convex portion can come into contact, and the starting point of the inclined surface is centered on the rotation center of the rotary, and the convex portion Formed on a circular arc passing through the tip of
The image forming apparatus according to claim 2 , wherein the rotation of the rotary contacts the inclined surface and presses the inclined surface before the convex portion engages with the concave portion.