JP5181748B2

JP5181748B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5181748B2
Application number: JP2008063774A
Authority: JP
Inventors: 真一大場
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2008-03-13
Filing date: 2008-03-13
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2028-03-13
Also published as: JP2009222737A

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

装置本体に着脱自在であり、少なくとも複数の現像器と像担持体を備え、装置本体側の駆動連結部材と係脱される被駆動連結部材を設けたプロセスカートリッジを有し、装置本体のプロセスカートリッジを着脱するための開口部の開閉カバーの開放動作と連動して装置本体の駆動連結部材とプロセスカートリッジの被駆動連結部材を離脱させる解除手段を設けたことを特徴とする画像形成装置が知られている（特許文献１）。

特開平５−６１２８１号公報

本発明の目的は、駆動側カップリング部を駆動させた状態のままで、多色用像保持体の駆動側カップリング部と従動側カップリング部との連結を解除することができる画像形成装置を提供することにある。

請求項１に係る本発明は、像又は用紙を搬送する搬送部材と、前記搬送部材又は用紙のいずれかに転写される単色画像形成用の像を保持する単色用像保持体と、前記搬送部材又は用紙のいずれかに転写される多色画像形成用の像を保持する多色用像保持体と、第１の駆動源に連結された駆動側カップリング部と、前記駆動側カップリング部に連結可能であって、前記単色用像保持体及び前記多色用像保持体のいずれかが連結された従動側カップリング部と、前記搬送部材を駆動する第２の駆動源と、前記多色用像保持体に連結された前記従動側カップリング部と前記駆動側カップリング部との連結を解除する解除機構と、前記解除機構を制御する制御手段と、を有し、前記駆動側カップリング部と前記従動側カップリング部とは、速度差が生じると互いに離れる方向へ案内されるように構成され、前記搬送部材と前記多色用像保持体とが接触した状態で、前記多色用像保持体及び前記多色用像保持体に連結された従動側カップリング部は前記搬送部材に連れ回りし、前記制御手段は、前記駆動側カップリング部と前記従動側カップリング部とに速度差を生じさせるように前記第１の駆動源又は前記第２の駆動源の速度を変化させ、前記駆動側カップリング部と前記従動側カップリング部とに速度差が生じた状態で、前記多色用像保持体に連結された従動側カップリング部と前記駆動側カップリング部との連結を解除させる画像形成装置である。
請求項２に係る本発明は、前記制御手段は、前記駆動側カップリング部と前記従動側カップリング部とに速度差を生じさせるように前記第１の駆動源の速度を低下させ、前記従動側カップリング部の回転速度が前記駆動側カップリング部の速度よりも早くなった状態で、前記駆動側カップリング部と前記従動側カップリング部との連結を解除させる請求項１記載の画像形成装置である。

請求項３に係る本発明は、前記搬送部材と前記多色用像保持体とを当接させ、離間させる接離機構をさらに有し、前記制御手段は、前記駆動側カップリング部と、前記多色用像保持体に連結された前記従動側カップリング部との連結を解除させた後、前記接離機構を制御して、前記搬送部材と前記多色用像保持体とを離間させる請求項１記載の画像形成装置である。

請求項４に係る本発明は、前記制御手段は、前記搬送部材と前記多色用像保持体とを離間させた後、前記駆動側カップリング部の速度を上げる請求項３記載の画像形成装置である。

請求項５に係る本発明は、前記制御手段は、前記駆動側カップリング部の速度を、前記駆動側カップリング部と前記多色用像保持体に連結された前記従動側カップリング部の連結が解除される前の速度まで上げる請求項４記載の画像形成装置である。

請求項６に係る本発明は、前記駆動側カップリング部と前記従動側カップリングとは、スパイラル形の歯形を有するかみあいクラッチを構成する請求項１乃至５いずれか記載の画像形成装置である。

本発明によれば、駆動側カップリング部を駆動させた状態のままで、多色用像保持体の駆動側カップリング部と従動側カップリング部との連結を解除することができる画像形成装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１には、本発明の実施形態に係る画像形成装置１の概略構成が示されている。
画像形成装置１は、動力伝達装置としても用いられ、多色画像、及び黒単色画像のいずれか選択して形成することができるプリンタであり、画像形成装置本体２と、画像形成装置本体２に対して開閉可能に設けられた開閉部として用いられ、画像形成装置本体２の下端に設けられた回転軸４を中心として回転するように開閉する開閉部材３とを有し、画像形成装置本体２内に、画像形成に用いられる画像形成部６、接離機構２００（図１において不図示、図５参照）等が設けられている。画像形成装置本体２の上部は、画像形成がなされた用紙が排出される排出部５２として用いられる。

また、画像形成装置本体２の前側（図１における右側）にあたる開閉部材３には、操作部として用いられる操作パネル８が設けられている。操作パネル８は、テンキーや操作スイッチ等を有し、例えば、黒単色の画像を形成するか、多色の画像を形成するかのモード選択や、画像形成を行う用紙の枚数の入力等に用いられる。

画像形成部６は、互いに異なるｋ（黒）、ｃ（シアン）、ｍ（マゼンタ）、ｙ（イエロー）各色のトナー像を保持する感光体１０４ｋ、１０４ｃ、１０４ｍ、１０４ｙが、それぞれ装着された４つの像形成ユニット１００ｋ、１００ｃ、１００ｍ、１００ｙと、感光体１０４ｋ、１０４ｃ、１０４ｍ、１０４ｙに潜像を形成する潜像形成装置として用いられる光書き込み装置３４とを有する。また、画像形成装置本体２内には、感光体１０４ｋ、１０４ｃ、１０４ｍ、１０４ｙに沿って搬送ベルト２１が設けられている。

感光体１０４ｋは、搬送ベルト２１及び搬送ベルト２１が搬送する用紙の少なくともいずれか一方に転写される単色画像形成用の像である黒の現像剤像を保持する単色用像保持体として用いられている。また、感光体１０４ｙ、１０４ｍ、１０４ｃは、搬送ベルト２１及び搬送ベルト２１が搬送する用紙の少なくともいずれか一方に転写される多色用の像であるイエローの現像剤像、マゼンタの現像剤像、シアンの現像剤像をそれぞれ保持する多色用像保持体として用いられている。なお、単色用像保持体として用いられる感光体１０４ｋに保持される黒の現像剤像は、多色画像形成時にも用いられる。

像形成ユニット１００ｋ、１００ｃ、１００ｍ、１００ｙは、画像形成装置本体２内に着脱可能に設けられた像形成構造体として用いられていている。また、搬送ベルト２１は、像及び用紙の少なくともいずれか一方を搬送する搬送部材として用いられていて、ベルトユニット２０に取り付けられている。

また、画像形成装置本体２内には、用紙が収容される用紙収容容器５１、用紙を搬送する搬送ロール５４、用紙の搬送タイミングを調整するレジストロール５５、用紙を搬送ベルト２１に吸着させる吸着ロール５７、画像形成がなされた用紙を画像形成装置本体２外に排出する排出ロール５６、及び用紙に転写されたトナー像を定着する定着装置５８が設けられている。定着装置５８は、例えば、ユニットとして構成され、画像形成装置本体２内に着脱され交換可能である。

ベルトユニット２０は、搬送ベルト２１とあわせて、搬送ベルト２１を支持する例えば３つの支持ロール２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、支持ロール２２ａ、２２ｂ、２２ｃを回転自在に支持するユニットフレーム２４、搬送ベルト２１に付着したトナーを回収する廃トナー収容部２５、及び両面印刷時に用紙の移動を案内する用紙案内部２６を有している。
支持ロール２２ａは、搬送ベルト２１に駆動を伝達し、搬送ベルト２１を駆動する駆動ロールとしても用いられる。以下、支持ロール２２ａを駆動ロール２２ａとも称する。支持ロール２２ｂ、２２ｃは、搬送ベルト２１の回転に伴って従動するように回転する従動ロールとしても用いられる。以下、支持ロール２２ｂ、２２ｃを、従動ロール２２ｂ、２２ｃとも称する。

駆動ロール２２ａは、例えば、ｋ色用感光体１０４ｋ側に配置されていて、搬送ベルト２１は駆動ロール２２ａによって矢印Ｄで示す向きに循環移動する。ユニットフレーム２４には、各感光体上に形成されたトナー像を転写するための転写ロール４０ｋ、４０ｃ、４０ｍ、４０ｙが取り付けられている。転写ロール４０ｋ、４０ｃ、４０ｍ、４０ｙは、先述の像形成ユニット１００ｙ、１００ｍ、１００ｃ、１００ｋ等とともに、画像形成部６を構成する。
転写ロール４０ｋ、４０ｃ、４０ｍ、４０ｙは、それぞれが導電性の樹脂材料で形成されており、例えば、搬送ベルト２１に押し付けられると圧縮変形する程度の弾性を有している。転写ロール４０ｋ、４０ｃ、４０ｍ、４０ｙは一列に配列されており、対応する色の感光体１０４ｋ、１０４ｃ、１０４ｍ、１０４ｙに搬送ベルト２１を挟んで対向する位置に設けられている。

図２には、図１に示す画像形成装置１の開閉部材３が開かれた状態が示されている。

開閉部材３は、画像形成装置本体２に、図１に示す閉塞位置と図２に示す開放位置との間で開閉可能に設けられている。ベルトユニット２０は、開閉部材３側に装着されている。このため、開閉部材３を開閉することにより、ベルトユニット２０及び搬送ベルト２１は、画像形成装置本体２に対して、開閉部材３と一体として開閉する。すなわち、搬送ベルト２１は、画像形成装置本体２に対して開閉可能に設けられている。

開閉部材３は、例えば、画像形成装置本体２内に装着された、例えば、定着装置５８、像形成ユニット１００ｙ、１００ｍ、１００ｃ、１００ｋ等の交換部品を交換する際に開かれる。また、開閉部材３は、画像形成装置本体２内で用紙の搬送不良が生じた場合に、搬送不良が生じた用紙を取り除く際に開かれる。

図３には像形成ユニット１００の左側面が、図４には像形成ユニット１００の右側面が示されている。
像形成ユニット１００ｋ、１００ｃ、１００ｍ、１００ｙ、感光体１０４ｋ、１０４ｃ、１０４ｍ、１０４ｙ、及び転写ロール４０ｋ、４０ｃ、４０ｍ、４０ｙは、形成する像の色は異なるものの構成は同じであるので、以下、像形成ユニット１００、感光体１０４、転写ロール４０と総称する。

図３及び図４に示されるように、像形成ユニット１００は、像形成ユニット本体１０２を有し、像形成ユニット本体１０２内に、先述の感光体１０４と、感光体１０４を一様に帯電する帯電ロールを備えた帯電装置１０６と、帯電装置１０６により帯電され、光書き込み装置３４により感光体１０４に書き込まれた静電潜像を、現像剤で現像する現像装置１０８と、転写ロール４０による現像剤像の転写がなされた後に、静電潜像が書き込まれた感光体１０４にイレース光を照射して除電する除電装置１１０と、感光体１０４に残留する現像剤をクリーニングブレード１１２により掻きとるクリーニング装置１１４とが設けられている。

像形成ユニット本体１０２には、水平方向における一端部から他端部近傍まで至るレーザー光路１０２ａが形成されていて、光書き込み装置３４からのレーザー光がレーザー光路１０２ａを通過して感光体１０４へと到達する。

現像装置１０８は、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用いる２成分現像装置からなり、感光体１０４に形成された静電潜像を現像剤で現像する現像ロール１２０が配置された現像室１２２と、現像室１２２に現像剤を供給する第１の現像剤供給室１２４と、第１の現像剤供給室１２４に現像剤を供給する第２の現像剤供給室１２６とを有している。現像室１２２と第１の現像剤供給室１２４とは像形成ユニット本体１０２に設けられた現像剤通路１２８で連通され、第１の現像剤供給室１２４と第２の現像剤供給室１２６とは現像剤搬送路（不図示）で連通されている。

現像室１２２は感光体１０４の下方に位置しており、先述の現像ロール１２０とあわせて、２個のオーガ１３２、１３２が設けられている。オーガ１３２、１３２は、現像室１２２内のトナーとキャリアとからなる現像剤を現像ロール１２０へと搬送し、オーガ１３２、１３２により搬送された現像剤を現像ロール１２０が感光体１０４へと供給し、感光体１０４に形成された潜像を現像して、感光体１０４の表面に現像剤像を形成する。

第１の現像剤供給室１２４は現像室１２２の側方に位置しており、第１現像剤供給室１２４内に貯蔵された現像剤が、現像室１２２との間の位置に設けられた現像剤搬送ロール１３４により先述の現像剤通路１２８を介して現像室１２２へと供給される。また、第１の現像剤供給室１２４には、２つのスクレーパ１３６、１３６が設けられていて、スクレーパ１３６、１３６が第１の現像剤供給室１２４内の現像剤を撹拌するとともに、現像剤搬送ロール１３４の方向へ現像剤を搬送する。

第２の現像剤供給室１２６は、第１の現像剤供給室１２４の上方に位置しており、第２の現像剤供給室１２６内に貯蔵された現像剤が現像剤搬送路（不図示）を通過して第１の現像剤供給室１２４へ供給される。

像形成ユニット１００の、右側面には、従動側カップリング部として用いられる従動側カップリング部材１４４が設けられている。従動側カップリング部材１４４は、後述する駆動側カップリング部材３０２（図７参照）と連結可能であるとともに、連結の解除が可能であり、駆動側カップリング部材３０２と連結された状態で、駆動側カップリング部材３０２から駆動伝達を受けて回転する。従動側カップリング部材１４４は、感光体１０４、現像ロール１２０、オーガ１３２、１３２、現像剤搬送ロール１３４、及びスクレーパ１３６、１３６に連結されていて、駆動側カップリング部材３０２からの駆動を感光体１０４等に伝達し、感光体１０４等を回転駆動させる。このように、感光体１０４、現像ロール１２０、オーガ１３２、１３２、現像剤搬送ロール１３４、及びスクレーパ１３６、１３６は、従動側カップリング部材１４４に連結され、従動側カップリング部材１４４を介して駆動する駆動部材として用いられいる。

像形成ユニット１００ｙ、１００ｍ、１００ｃ、１００ｋがそれぞれ有する従動側カップリング部材１４４ｙ、１４４ｍ、１４４ｃ、１４４ｋのうち、従動側カップリング部材１４４ｂは、単色用従動側カップリング部として用いられ、従動側カップリング部材１４４ｙ、１４４ｍ、１４４ｃは、それぞれが多色用従動側カップリング部として用いられている。

図５及び図６には、画像形成装置１が有する接離機構２００が示され、図５には、感光体１０４ｙ、１０４ｍ、１０４ｃ、１０４ｋと搬送ベルト２１とが接触した状態における接離機構２００が、図６には、感光体１０４ｋと搬送ベルト２１とは接触しているものの、感光体１０４ｙ、１０４ｎ、１０４ｃと搬送ベルト２１とは離間した状態における接離機構２００が示されている。
接離機構２００は、搬送ベルト２１と感光体１０４ｙ、１０４ｍ、１０４ｃとを当接させ、離間させるために用いられ、軸２０４によって画像形成装置本体２側に回転可能に設けられたカム部材２０２と、カム部材２０２に連結され、カム部材２０２を回転させるためのモータＭ２と、付勢部材２０６とを有する。

付勢部材２０６は、例えばコイルスプリング等の弾性体からなり、一端側が開閉部材３に連結されていて、他端側がベルトユニット２０のユニットフレーム２４の前側の面に接触している。

カム部材２０２は、モータＭ２からの駆動伝達を受けて図５に示す位置から図６に示す位置へと回転することで、ベルトユニット２０のユニットフレーム２４を、例えば駆動ロール２２ａと重なるように設けられた回転軸（不図示）を中心に回転させるようにして、付勢部材２０６の付勢に抗して、ベルトユニット２０を図５に示す位置から図６に示す位置へと移動させる。ベルトユニット２０が図６に示す位置へ移動すると、図５に示す状態においては、搬送ベルト２１と接触していた感光体１０４ｙ、１０４ｍ、１０４ｃが、搬送ベルト２１から離間した状態となる。

一方、カム部材２０２が、モータＭ２からの駆動伝達を受け、図６に示される位置から図５に示す位置へと移動すると、ユニットフレーム２４が付勢部材２０６によって付勢されて、駆動ロール２２ａと重なるように設けられた軸を中心に回転することで、ベルトユニット２０が図６に示される位置から図５に示される位置へと移動する。ベルトユニットと２０が図５に示される位置に移動すると、図６に示す状態においては、搬送ベルト２１から離間していた感光体１０４ｙ、１０４ｍ、１０４ｃが、搬送ベルト２１と接触した状態となる。

接離機構２００によって移動するベルトユニット２０及び搬送ベルト２１の位置は、ベルトの位置を検知する検知手段として用いられる位置センサ２２０によって検知される。位置センサ２２０は、図５及び図６に示されるように、画像形成装置本体２内における、例えば搬送ベルト２１と対向する位置に設けられていて、例えば、発光部（不図示）と、この発光部から発光されベルトから反射される光を受光する受光部（不図示）とを有している。

また、図５に示されるように、駆動ロール２２ａには、搬送部材用駆動源として用いられ、第２の駆動源として用いられるモータＭ１が連結されている。モータＭ１からの駆動伝達を受けることで、駆動ロール２２ａが回転し、搬送ベルト２１が回転する。また。モータＭ１の回転速度を制御することで、駆動ロール２２ａの回転速度と搬送ベルト２１の回転速度を制御することができる。

図７には、画像形成装置１が有する駆動伝達機構３００が示されている。
駆動伝達機構３００は、第１の駆動源として用いられるモータＭ３と、モータＭ３にそれぞれが連結され、それぞれが駆動側カップリング部として用いられるものであり、感光体１０４ｙ等に駆動伝達するための駆動側カップリング部材３０２ｙと、感光体１０４ｍ等に駆動伝達するための駆動側カップリング部材３０２ｍと、感光体１０４ｃ等に駆動伝達するための駆動側カップリング部材３０２ｃと、感光体１０４ｋ等に駆動伝達するための駆動側カップリング部材３０２とを有する。駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃ、３０２ｋは、それぞれが、画像形成装置本体２（図１参照）の一部をなす側板１２に装着されている。

駆動側カップリング部材３０２ｋは、単色用駆動側カップリング部として用いられる。また、駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃは、それぞれが多色用駆動側カップリング部として用いられる。また、駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃ、３０２ｂは、像形成ユニット１００ｙ、１００ｍ、１００ｃ、１００ｋにそれぞれが設けられた従動側カップリング部材１４４ｙ、１４４ｍ、１４４ｃ、１４４ｋに、それぞれが連結可能であり、連結の解除が可能となっている。また、駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃ、３０２ｋは、付勢部材３０４ｙ、３０４ｍ、３０４ｃ、３０４ｂによって、それぞれが従動側カップリング部材１４４ｙ、１４４ｍ、１４４ｃ、１４４ｂ側に付勢されている。付勢部材３０４ｙ、３０４ｍ、３０４ｃ、３０４ｂは、それぞれが、例えばコイルスプリング等弾性体からなる。

駆動伝達機構３００においては、モータＭ３からの駆動が、駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃ、３０２ｋを介して従動側カップリング部材１４４ｙ、１４４ｍ、１４４ｃ、１４４ｂに伝達され、従動側カップリング部材１４４ｙ、１４４ｍ、１４４ｃ、１４４ｂから感光体１０４ｙ、１０４ｃ、１０４ｙ、１０４ｂに伝達される。

また、図７に示されるように、駆動側カップリング部材３０２ｋには、単色用解除機構３５０が装着されている。単色用解除機構３５０は、駆動側カップリング部材３０２ｋと従動側カップリング部材１４４ｋとを連結し、その連結を解除するために用いられていて、駆動側カップリング部材３０２に連結されたリンク部材３５２と、リンク部材３５２に連結されたモータＭ５とを有する。

また、図７に示すように、駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｙには、多色用解除機構４００が装着されている。多色用解除機構４００は、駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃと、従動側カップリング部材１４４ｙ、１４４ｍ、１４４ｃとをぞれぞれ連結し、その連結を解除するための解除機構として用いられていて、駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃに連結されたリンク部材４０２と、リンク部材４０２に連結されたモータＭ４とを有する。

図８には、多色用解除機構４００の要部が拡大して示されており、図８（ａ）には、駆動側カップリング部材３０２ｍと従動側カップリング部材１４４ｍとが連結された状態における多色用解除機構４００が示され、図８（ｂ）には、駆動側カップリング部材３０２ｍと従動側カップリング部材１４４ｍとの連結が解除された状態における多色用解除機構４００が示されている。

リンク部材４０２には、側板１２側に突出するように押圧突起４０４ｍが形成されている。このため、モータＭ４からの駆動伝達を受けることによって、リンク部材４０２が図８（ａ）に示されるように下側に向けて移動すると、駆動側カップリング部材３０２ｍの大径部３０６ｍが押圧突起４０４ｍによって右方向へと押圧され、付勢部材３０４ｍの付勢に抗して駆動側カップリング部材３０２ｍが右側へと移動する。そして、駆動側カップリング部材３０２ｍが右側に移動することで、図８（ｂ）に示されるように、駆動側カップリング部材３０２ｍと従動側カップリング部材１４４ｍとの連結が解除される。

一方、図８（ｂ）に示される位置から、モータＭ４の駆動伝達を受けてリンク部材４０２が上方に移動すると、大径部３０６ｍが押圧突起４０４ｍにより右方向に押されない状態となるとともに、付勢部材３０４ｍに付勢されることによって駆動側カップリング部材３０２ｍが左側に移動する。そして、駆動側カップリング部材３０２が左側に移動することで、駆動側カップリング部材３０２ｍと従動側カップリング部材１４４ｍとが、図８（ａ）に示されるように連結される。

リンク部材４０２には、押圧突起４０４ｍが形成されていることと同様に、駆動側カップリング部材３０２ｙを押圧する押圧突起４０４ｙ（不図示）と、駆動側カップリング部材３０２ｃを押圧する押圧突起４０４ｃとが形成されている。このため、リンク部材４０２が上下動することで、駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｃが移動して、駆動側カップリング部材３０２ｍと従動側カップリング部材１４４ｍとが連結し、連結の解除がなされると同時に、駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｃは、従動側カップリング部材１４４ｙ、１４４ｃと、それぞれ、連結し、連結の解除がなされる。

また、リンク部材３５２（図７参照）には、リンク部材４０２に押圧突起４０４ｍが形成されていると同様に、押圧突起が形成されている。このため、モータＭ５からの駆動伝達を受けてリンク部材３５２が下方に移動することで、駆動側カップリング部材３０２ｋと従動側カップリング部材１４４ｋとの連結が解除される。また、モータＭ５からの駆動伝達を受けてリンク部材３５２が上方に移動することで、駆動側カップリング部材３０２ｋと従動側カップリング部材１４４ｋとが連結される。

図９には、駆動側カップリング部材３０２と従動側カップリング部材１４４との一例が示されており、図９（ａ）には、駆動側カップリング部材３０２と従動側カップリング部材１４４とが連結した状態が、図９（ｂ）には駆動側カップリング部材３０２と従動側カップリング部材１４４との連結が解除された状態が示されている。
駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃ、３０２ｋの構造は、それぞれが同じであり、従動側カップリング部材１４４ｙ、１４４ｍ、１４４ｃ、１４４ｋの構造はそれぞれ同じであるので、以下、駆動側カップリング部材を駆動側カップリング部材３０２と総称し、従動側カップリング部材を従動側カップリング部材１４４と総称して説明する。

図９に示されるように、駆動側カップリング部材３０２と、従動側カップリング部材１４４とは、それぞれがスパイラル形状の歯型を有し、駆動側カップリング部材３０２と従動側カップリング部材１４４とで、かみあいクラッチ４２０を構成している。

より具体的には、駆動側カップリング部材３０２は、複数の押圧面４２２と、複数の被案内面４２４とを有し、押圧面４２２と被案内面４２４とが、円周方向に交互に等間隔に配置されている。押圧面４２２は、それぞれが駆動側カップリング部材３０２の回転軸４２６に対して、回転方向４２８側に向けて先端部が突き出した形状を有し、被案内面４２４は滑らかな曲面からなる。

また、従動側カップリング部材１４４は、複数の被押圧面４３４と、複数の案内面４３６とを有し、被押圧面４３４及び案内面４３６が、押圧面４２２及び被案内面４２４と同じ間隔で、円周方向に交互に配置されている。被押圧面４３４は、押圧面４２２に押圧される面であり、回転軸４２６に対して、回転方向４２８と逆方向に向けて先端部が突き出した形状をしている。案内面４３６は、被案内面４２４が接触する面であり、被案内面４２４と同様に滑らかな曲面からなる。

以上で一例として示したように、駆動側カップリング部材３０２と従動側カップリング部材１４４とでかみあいクラッチ４２０をなすような構成を採用すれば、押圧面４２２が回転方向４２８側に向けて先端部が突き出した形状を有し、これに対応するように被押圧面４３４が回転方向４２８と逆方向に向けて先端部が突き出した形状をしているため、押圧面４２２及び被押圧面４３４が回転軸４２６に平行な面として形成される場合と比較して、駆動伝達中に駆動側カップリング部材３０２と従動側カップリング部材１４４との連結が解除されにくい。その一方で、駆動側カップリング部材３０２が回転している間は、駆動側カップリング部材３０２と従動側カップリング部材１４４と連結を解除することは一般には難しく、駆動側カップリング部材３０２の回転中に駆動側カップリング部材３０２を右側に移動させたとしても、駆動側カップリング部材３０２と従動側カップリング部材１４４との連結を解除させることは一般にはできない。

図１０には、画像形成装置１が有する制御装置５００が示されている。制御装置５００は、少なくともモータＭ３、及び多色用解除機構４００を制御する制御手段として用いられ、例えばＣＰＵからなる制御回路５０２を有し、制御回路５０２に通信インターフェイス５０４を介して画像データが入力される。また、制御回路５０２には、操作パネル８及び位置センサ２２０からの出力が入力されるとともに、制御回路５０２によって、画像形成部６、モータＭ１、モータＭ２、モータＭ３、モータＭ４、及びモータＭ５等が制御される。

図１１には、制御装置５００による制御フローが示されており、特に、多色の画像形成がなされる多色モードから、黒単色の画像形成がなされる単色モードへの切り替えがなされる場合における制御フローが示されている。

制御がスタートすると、ステップＳ１０２において、制御回路５０２は、通信インターフェイス５０４を介して入力される画像データや操作パネル８からの入力等から、多色モードから黒単色モードへの切り換えを要するか否かを判別し、切り換えが必要であるとの判別がなされた場合、次のステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、制御回路５０２は、モータＭ３を予め定められた速度まで低下させる。すなわち、制御回路５０２は、ステップＳ１０２以前において多色画像の形成がされていた時点と比較して、モータＭ３の回転速度を低下させる。モータＭ３の回転速度が低下すると、モータＭ３に連結された駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃ、３０２ｋの回転速度が低下する。

ここで、制御回路５０２がモータＭ３の速度を低下させた時点において、搬送ベルト２１を回転駆動させるモータＭ１は、ステップＳ１０２以前のカラー画像形成がなされていた時点の速度と等速度で回転している。このため、搬送ベルト２１も、カラー画像形成がなされていた時点と等速で回転している。よって、感光体１０４ｙ、１０４ｍ、１０４ｃ、１０４ｂは、搬送ベルト２１に連れ回りするようにして、例えば、搬送ベルト２１の周速と同じ周速で回転している。また、従動側カップリング部材１４４ｙ、１４４ｍ、１４４ｃ、１４４ｋは、感光体１０４ｙ、１０４ｍ、１０４ｃ、１０４ｋに対してそれぞれが連結されているため、従動側カップリング部材１４４ｙ、１４４ｍ、１４４ｃ、１４４ｋは、例えば、カラー画像形成がなされていた時点と等速度で回転を続けている。

以上のように、ステップＳ１０４で制御回路５０２がモータＭ３の速度を低下させる一方で、モータＭ１は等速で回転を続けるため、ステップＳ１０４の時点において、従動側カップリング部材１４４ｙ、１４４ｍ、１４４ｃ、１４４ｋの回転速度が、駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃ、３０２ｋの速度よりも速くなる。

次のステップＳ１０６では、制御回路５０２はモータＭ４を、例えば予め定められた所定時間にわって駆動させる。モータＭ４が駆動すると、モータＭ４に連結されたリンク部材４０２を介して駆動伝達がなされ、駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃが右方向へと移動し、駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃと、従動側カップリング部材１４４ｙ、１４４ｍ、１４４ｃとの連結がそれぞれ解除される。

駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃの押圧面４２２ｙ等は回転方向４２８側に向けて先端部が突き出した形状を有し、従動側カップリング部材１４４ｙ、１４４ｍ、１４４ｃの被押圧面４３４ｃ等は回転方向４２８と逆方向に向けて先端部が突き出した形状をしているため、押圧面４２２ｃ等と被押圧面４３４ｃとが互いにかみあった状態にあり、搬送ベルト２１等が回転している状態においては、駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃを右側に移動させても、一般には駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃと従動側カップリング部材１４４ｙ、１４４ｍ、１４４ｃとの連結は解除されない。

これに対して、この実施形態に係る画像形成装置１では、上述のように、従動側カップリング部材１４４ｙ、１４４ｍ、１４４ｃ、１４４ｋの回転速度が、駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃ、３０２ｋの速度よりも速くなっているため、その速度差によって、従動側カップリング部材１４４ｃ等の案内面４３６ｃ等に駆動側カップリング部材３０２の被案内面４２４ｃ等が案内されるようにして駆動側カップリング部材３０２等が右側に移動するため、上述のように、駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃと従動側カップリング部材１４４ｙ、１４４ｍ、１４４ｃとの連結が解除される。

ステップＳ１０６でモータＭ４が駆動されて、駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃと従動側カップリング部材１４４ｙ、１４４ｍ、１４４ｃとの連結が解除されるのに対して、ステップＳ１０６でモータＭ５は駆動されないため、駆動側カップリング部材３０２ｋと従動側カップリング部材１４４ｋとは、連結された状態を保つ。また、ステップＳ１０６の時点でモータＭ３は回転を続けているため、駆動側カップリング部材３０２ｋは回転を続けた状態にあり、モータＭ１が等速で回転を続けているため、搬送ベルト２１は等速で回転を続けた状態にある。このため、後述するステップＳ１１４で黒単色の画像形成をするに先立ち、一度停止した感光体１０４ｋを再び駆動させるとの工程を経ることなく、ステップＳ１１４における黒画像の形成がなされる。

ステップＳ１０６に続くステップＳ１０８では、制御回路５０２はモータＭ２を駆動させる。モータＭ２が駆動すると、カム部材２０２に押圧されることで、ベルトユニット２０が前側に移動して、感光体１０４ｙ、１０４ｍ、１０４ｃから離間する方向に搬送ベルト２１が移動を開始する。

次のステップＳ１１０で、位置センサ２２０の出力から感光体１０４ｙ、１０４ｍ、１０４ｃと搬送ベルト２１とが離間したことを確認した後、次のステップＳ１１２で制御回路５０２は、モータＭ３をステップＳ１０４で減速がなされた前の速度まで加速する。モータＭ３を加速することで、駆動側カップリング部材３０２ｋの速度がステップＳ１０４で減速される前の速度まで加速される。

次のステップＳ１１４で、制御回路５０２は、画像形成部６を制御して画像形成部６に黒単色画像の形成を行わせる。

図１２には、制御装置５００による制御フローが示されており、特に、黒単色画像の形成がなされる単色モードから、多色の画像の形成がなされる多色モードへの切り換えがなされる場合における制御フローが示されている。

制御がスタートすると、ステップＳ２０２において、制御回路５０２は、通信インターフェイス５０４を介して入力される画像データや操作パネル８からの入力等から、単色モードから多色モードへの切り換えを要するか否かを判別し、切り換えが必要であるとの判別がなされた場合、次のステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６では、制御回路５０２はモータＭ４を、例えば予め定められた所定時間にわって駆動させる。モータＭ４が駆動すると、モータＭ４に連結されたリンク部材４０２を介して駆動伝達がなされ、駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃが左方向へと移動し、駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃと、従動側カップリング部材１４４ｙ、１４４ｍ、１４４ｃとが、それぞれ連結される。

先述の多色モードから単色モードへの切り換えがなされる制御においては、駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃと、従動側カップリング部材１４４ｙ、１４４ｍ、１４４ｃとを解除するに前に、制御回路５０２は、駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃの速度を低下させた。これに対して、この単色モードから多色モードへの切り換えを行う制御では、駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃと、従動側カップリング部材１４４ｙ、１４４ｍ、１４４ｃとを連結させる前に、駆動側カップリング部材３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃの速度を低下させるとの制御はなされない。

次のステップＳ２０８では、制御回路５０２はモータＭ２を駆動させる。モータＭ２が駆動することで、カム部材２０２が回転を開始し、付勢部材２０６に付勢されることでベルトユニット２０が後側に移動して、感光体１０４ｙ、１０４ｍ、１０４ｃに当接する方向に搬送ベルト２１が移動を開始する。

次のステップＳ２１０で、位置センサ２２０の出力から感光体１０４ｙ、１０４ｍ、１０４ｃと搬送ベルト２１とが接触したことを確認した後、次のステップＳ２１４で、制御回路５０２は、画像形成部６を制御して画像形成部６に多色画像の形成を行わせる。

以上述べたように、本発明は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等の画像形成装置と、例えばこれらの画像形成装置に用いられる動力伝達装置に適用することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す左側面図である。図１に示す画像形成装置の開閉部材が開いた状態を示す左側面図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置が有する像形形成ユニットの左側面を示す断面図である。図３に示す像形成ユニットの右側面を示す一部断面図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置が有する接離機構を示す第１の左側面図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置が有する接離機構を示す第２の左側面図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置が有する駆動伝達機構を示し、図２におけるＡ−Ａ線断面を示す断面図である。本発明の実施形態に係る多色用解除機構の要部を拡大して示し、図８（ａ）は駆動側カップリング部と従動側カップリング部とが連結された状態における多色用解除機構を示す正面図であり、図８（ｂ）は駆動側カップリング部材と従動側カップリング部材との連結が解除された状態における多色用解除機構を示す正面図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置が有する駆動側カップリング部と従動側カップリング部とを示し、図９（ａ）は駆動側カップリング部と従動側カップリング部とが連結した状態を示す斜視図であり、図９（ｂ）は駆動側カップリング部と従動側カップリング部との連結が解除された状態を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置が有する制御部を示すブロック図である。図１０に示す制御部による制御フローを示す第１のフローチャートである。図１０に示す制御部による制御フローを示す第２のフローチャートである。

符号の説明

１画像形成装置
６画像形成部
２１搬送ベルト
１００像形成ユニット
１０４感光体
１４４従動側カップリング部材
２００接離機構
２０２カム部材
３００駆動伝達機構
３０２駆動側カップリング部材
３５０単色用解除機構
４００多色用解除機構
４２０かみあいクラッチ
５００制御装置
Ｍ３モータ

Claims

像又は用紙を搬送する搬送部材と、
前記搬送部材又は用紙のいずれかに転写される単色画像形成用の像を保持する単色用像保持体と、
前記搬送部材又は用紙のいずれかに転写される多色画像形成用の像を保持する多色用像保持体と、
第１の駆動源に連結された駆動側カップリング部と、
前記駆動側カップリング部に連結可能であって、前記単色用像保持体及び前記多色用像保持体のいずれかが連結された従動側カップリング部と、
前記搬送部材を駆動する第２の駆動源と、
前記多色用像保持体に連結された前記従動側カップリング部と前記駆動側カップリング部との連結を解除する解除機構と、
前記解除機構を制御する制御手段と、
を有し、
前記駆動側カップリング部と前記従動側カップリング部とは、速度差が生じると互いに離れる方向へ案内されるように構成され、
前記搬送部材と前記多色用像保持体とが接触した状態で、前記多色用像保持体及び前記多色用像保持体に連結された従動側カップリング部は前記搬送部材に連れ回りし、
前記制御手段は、前記駆動側カップリング部と前記従動側カップリング部とに速度差を生じさせるように前記第１の駆動源又は前記第２の駆動源の速度を変化させ、前記駆動側カップリング部と前記従動側カップリング部とに速度差が生じた状態で、前記多色用像保持体に連結された従動側カップリング部と前記駆動側カップリング部との連結を解除させる画像形成装置。
前記制御手段は、前記駆動側カップリング部と前記従動側カップリング部とに速度差を生じさせるように前記第１の駆動源の速度を低下させ、前記従動側カップリング部の回転速度が前記駆動側カップリング部の速度よりも早くなった状態で、前記駆動側カップリング部と前記従動側カップリング部との連結を解除させる請求項１記載の画像形成装置。
前記搬送部材と前記多色用像保持体とを当接させ、離間させる接離機構をさらに有し、
前記制御手段は、前記駆動側カップリング部と、前記多色用像保持体に連結された前記従動側カップリング部との連結を解除させた後、前記接離機構を制御して、前記搬送部材と前記多色用像保持体とを離間させる請求項１記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記搬送部材と前記多色用像保持体とを離間させた後、前記駆動側カップリング部の速度を上げる請求項３記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記駆動側カップリング部の速度を、前記駆動側カップリング部と
前記多色用像保持体に連結された前記従動側カップリング部の連結が解除される前の速度まで上げる請求項４記載の画像形成装置。
補正前の請求項９
前記駆動側カップリング部と前記従動側カップリングとは、スパイラル形の歯形を有するかみあいクラッチを構成する請求項１乃至５いずれか記載の画像形成装置。