JP7411167B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
現像ローラは、感光ドラムと接触する接触位置と、感光ドラムから離れる離間位置との間を移動可能である。カムは、現像ローラを接触位置と離間位置との間で移動させる。モーターは、カムを回転させる(下記特許文献1参照)。
図1および図2を参照して、画像形成装置1の概略について説明する。
本体ケーシング2は、画像形成装置1の外装を構成する。本体ケーシング2は、給紙トレイ3と、4つの感光ドラム4Y、4M、4C、4Kと、4つの帯電器5Y、5M、5C、5Kと、露光装置6と、4つの現像カートリッジ7Y、7M、7C、7Kと、転写装置8と、定着器9とを収容する。
給紙トレイ3は、シートSを収容する。給紙トレイ3内のシートSは、感光ドラム4Yに向かって搬送される。シートSは、例えば、印刷用紙である。感光ドラム4Yについては、後で説明する。
4つの感光ドラム4Y、4M、4C、4Kは、第1方向に並ぶ。感光ドラム4Yは、第2方向に延びるドラム軸について回転可能である。第2方向は、第1方向と交差する方向である。好ましくは、第2方向は、第1方向と直交する。4つの感光ドラム4Y、4M、4C、4Kのそれぞれは、第2方向に延び、円筒形状を有する。
帯電器5Yは、感光ドラム4Yの周面を帯電させる。帯電器5Mは、感光ドラム4Mの周面を帯電させる。帯電器5Cは、感光ドラム4Cの周面を帯電させる。帯電器5Kは、感光ドラム4Kの周面を帯電させる。4つの帯電器5Y、5M、5C、5Kのそれぞれは、具体的には、スコロトロン型の帯電器である。なお、4つの帯電器5Y、5M、5C、5Kのそれぞれは、帯電ローラであってもよい。
露光装置6は、感光ドラム4Yを露光する。帯電器5Yが感光ドラム4Yの周面を帯電させた後、露光装置6が、帯電された感光ドラム4Yの周面に光を照射して露光することにより、感光ドラム4Yの周面に静電潜像が形成される。露光装置6は、具体的には、レーザー光で感光ドラム4Yの周面を走査するレーザースキャンユニットである。なお、露光装置6は、LEDアレイを備えるLEDユニットであってもよい。露光装置6は、感光ドラム4M、4C、4Kも露光する。
現像カートリッジ7Yは、トナーを収容可能である。現像カートリッジ7Yは、画像形成装置1に装着可能である。現像カートリッジ7Yは、現像ローラ10Yを備える。すなわち、画像形成装置1は、現像ローラ10Yを備える。
転写装置8は、4つの感光ドラム4Y、4M、4C、4Kに形成されたトナー像をシートSに転写する。給紙トレイ3から供給されたシートSは、転写装置8と4つの感光ドラム4Y、4M、4C、4Kとの間を通って定着器9に向かって搬送される。このとき、転写装置8は、4つの感光ドラム4Y、4M、4C、4Kのそれぞれに形成されたトナー像をシートSに転写する。
定着器9は、トナー像が転写されたシートSを加熱および加圧して、シートSにトナー像を定着させる。定着器9を通過したシートSは、本体ケーシング2の上面に排紙される。
図3に示すように、画像形成装置1は、モーター11と、4つの接離部材12Y、12M、12C、12Kと、4つのジョイント13Y、13M、13C、13Kと、4つのクラッチ21Y、21M、21C、21Kと、4つのレバー23Y、23M、23C、23Kと、4つのギア22Y、22M、22C、22Kと、第1ギア列15(図4参照)と、第2ギア列16とを備える。
モーター11は、本体ケーシング2内に設けられる。モーター11の動力は、第2ギア列16により、切替機構14Yのギア22Y、切替機構14Mのギア22M、切替機構14Cのギア22C、切替機構14Kのギア22Kのそれぞれに伝えられる。
接離部材12Yは、図5および図6に示すように、接触位置(図5参照)と離間位置(図6参照)との間で移動可能である。本実施形態では、接離部材12Yは、接触位置と離間位置との間を、軸方向に移動可能である。軸方向は、第1軸A1が延びる方向である。
第1軸A1については、後で説明する。軸方向は、第2方向と同じ方向である。
ジョイント13Yは、現像カートリッジ7Yが画像形成装置1に装着され、接離部材12Yが接触位置に位置する状態で、モーター11からの動力を現像ローラ10Y(図1参照)に伝える。ジョイント13Yは、モーター11からの動力を受けて、第1軸A1について回転可能である。図5および図6に示すように、第1軸A1は、軸方向に延びる。ジョイント13Yは、ジョイントギア131Yと、カップリング132Yとを有する。
クラッチ21Yは、図8および図9に示すように、遊星歯車機構31Yと、第1ギア32Yと、第2ギア33Yと、円板34Yとを備える。
複数の遊星ギア312Yは、内歯ギア314Yの円周方向において、互いに間隔を隔てて並ぶ。複数の遊星ギア312Yのそれぞれは、太陽ギア311Yと内歯ギア314Yとに噛み合う。
レバー23Yは、図5および図6に示すように、係合位置(図5参照)と係合解除位置(図6参照)との間を移動可能である。レバー23Yは、係合位置と係合解除位置との間を、第4軸A4について回動可能である。レバー23Yは、図示しないバネにより、係合解除位置から係合位置へ向かって押圧されている。
図3に示すように、ギア22Yは、第2ギア列16のアイドルギア75と噛み合う。アイドルギア75については、後で説明する。これにより、ギア22Yは、モーター11からの動力を受けて第2軸A2について回転可能である。第2軸A2は、軸方向に延びる。
なお、ギア22Yは、クラッチ21Yと接触しない。
図5および図6に示すように、接離カム41Yは、第1位置(図5参照)と第2位置(図6参照)との間で回転可能である。このとき、切替カム42Yは、接離カム41Yとともに回転し、図11および図12に示すように、第3位置(図11参照)と第4位置(図12参照)との間で回転可能である。切替カム42Yは、図11に示すように、接離カム41Yが第1位置に位置する状態で、第3位置に位置する。また、切替カム42Yは、図12に示すように、接離カム41Yが第2位置に位置する状態で、第4位置に位置する。
これにより、接離カム41Yは、第1位置から第2位置へ回転するときに、接離部材12Yを押圧することにより、接離部材12Yを接触位置から離間位置へ移動させる。
次いで、図5、図6、図11、図12および図15を参照して、現像ローラ10Yの移動と現像ローラ10Yの駆動とのタイミングについて説明する。
図4に示すように、第1ギア列15は、モーター11(図3参照)からの動力を、複数のジョイント13Y、13M、13C、13Kのそれぞれに伝えるギア列である。
大径ギア51Aは、出力ギア11Aと噛み合う。小径ギア51Bの径は、大径ギア51Aの径よりも小さい。小径ギア51Bは、大径ギア51Aと同じ軸について回転可能である。
大径ギア61Aは、ダブルギア51の大径ギア51Aとは独立に、出力ギア11Aと噛み合う。すなわち、第4ギア列15Bは、第3ギア列15A(図16参照)とは独立して、出力ギア11Aと繋がる。これにより、第4ギア列15Bは、第3ギア列15Aとは独立して、モーター11からの動力を受ける。小径ギア61Bの径は、大径ギア61Aの径よりも小さい。小径ギア61Bは、大径ギア61Aと同じ軸について回転可能である。
図3に示すように、第2ギア列16は、モーター11からの動力を、複数のギア22Y、22M、22C、22Kに伝えるギア列である。つまり、第2ギア列16は、モーター11からの動力を、複数の接離カム41Y、41M、41C、41K、および、複数の切替カム42Y、42M、42C、42Kに伝える。
大径ギア71Aは、アイドルギア52(図4参照)とは独立に、ダブルギア51の小径ギア51B(図4参照)と噛み合う。小径ギア71Bの径は、大径ギア71Aの径よりも小さい。小径ギア71Bは、大径ギア71Aと同じ軸について回転可能である。
また、第1電磁クラッチ73がオフ状態である場合、ギア73Bは、ギア73Aとは独立に回転可能である。すなわち、第1電磁クラッチ73がオフ状態である場合、ギア73Aが回転しても、ギア73Bは、回転しない。
大径ギア81Aは、アイドルギア62(図4参照)とは独立に、ダブルギア61の小径ギア61B(図4参照)と噛み合う。大径ギア81Aがダブルギア61の小径ギア61Bと噛み合うことにより、第6ギア列16Bは、第5ギア列16A(図18参照)から独立して、出力ギア11Aと繋がる。これにより、第6ギア列16Bは、第5ギア列16Aから独立して、モーター11からの動力を受ける。小径ギア81Bの径は、大径ギア81Aの径よりも小さい。小径ギア81Bは、大径ギア81Aと同じ軸について回転可能である。
また、第2電磁クラッチ83がオフ状態である場合、ギア83Bは、ギア83Aとは独立に回転可能である。すなわち、第2電磁クラッチ83がオフ状態である場合、ギア83Aが回転しても、ギア83Bは、回転しない。
画像形成装置1は、その印刷モードを、4色印刷するための4色印刷モードか、1色印刷するための単色印刷モードか、または、3色印刷するための3色印刷モードに切り替え可能である。
画像形成装置1によれば、図5および図11に示すように、接離カム41Yが第1位置に位置し、切替カム42Yが第3位置に位置する場合、接離部材12Yが接触位置に位置するとともに、クラッチ21Yが伝達状態になる。
次に、図22Aおよび図22Bを参照して、変形例について説明する。変形例において、上記した実施形態と同様の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
4Y 感光ドラム
4M 感光ドラム
4C 感光ドラム
4K 感光ドラム
10Y 現像ローラ
10M 現像ローラ
10C 現像ローラ
10K 現像ローラ
11 モーター
12Y 接離部材
12M 接離部材
12C 接離部材
12K 接離部材
13Y ジョイント
13M ジョイント
13C ジョイント
13K ジョイント
15 第1ギア列
15A 第3ギア列
15B 第4ギア列
16 第2ギア列
16A 第5ギア列
16B 第6ギア列
21Y クラッチ
21M クラッチ
21C クラッチ
21K クラッチ
22Y ギア
23Y レバー
31Y 遊星歯車機構
32Y 第1ギア
33Y 第2ギア
34Y 円板
41Y 接離カム
41M 接離カム
41C 接離カム
41K 接離カム
42Y 切替カム
42M 切替カム
42C 切替カム
42K 切替カム
73 第1電磁クラッチ
83 第2電磁クラッチ
131Y ジョイントギア
311Y 太陽ギア
312Y 遊星ギア
313Y 遊星キャリア
314Y 内歯ギア
341Y 爪
A1 第1軸
A2 第2軸
A3 第3軸
Claims (11)
- モーターと、
第1感光ドラムと、
前記モーターからの動力を受けて回転可能な第1現像ローラと、
前記第1現像ローラを前記第1感光ドラムと接触させる接触位置と、前記第1現像ローラを前記第1感光ドラムから離間させる離間位置との間で移動可能な第1接離部材と、
前記モーターからの動力を前記第1現像ローラに伝えるための第1ジョイントであって、前記モーターからの動力を受ける第1ジョイントギアを有し、前記モーターからの動力を受けて、軸方向に延びる第1軸について回転可能な第1ジョイントと、
前記モーターから前記第1ジョイントギアに動力を伝達可能な伝達状態か、または、前記モーターから前記第1ジョイントギアへの動力の伝達を解除する伝達解除状態に切り替え可能な第1クラッチと、
前記第1接離部材を移動させるための第1接離カムであって、前記モーターからの動力を受けて、前記軸方向に延びる第2軸について回転可能な第1接離カムであり、前記第1接離部材を前記接触位置に位置させる第1位置と、前記第1接離部材を前記離間位置に位置させる第2位置との間で回転可能な第1接離カムと、
第1クラッチを切り替えるための第1切替カムであって、前記モーターからの動力を受けて、前記第1接離カムとともに前記第2軸について回転可能な第1切替カムであり、前記第1クラッチを前記伝達状態にさせる第3位置と、前記第1クラッチを前記伝達解除状態にさせる第4位置との間で回転可能な第1切替カムであり、前記第1接離カムが前記第1位置に位置する状態で前記第3位置に位置し、前記第1接離カムが前記第2位置に位置する状態で前記第4位置に位置する第1切替カムと
前記第1接離カムと前記第1切替カムとを一体として有するギアであって、前記モーターからの動力を受けて前記第2軸について回転可能なギアと
を備えることを特徴とする、画像形成装置。 - 前記第1接離カムは、前記第1位置から第2位置に向かって回転するときに、前記第1接離部材と接触することで、前記第1接離部材を前記接触位置から前記離間位置に移動させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成装置は、前記モーターから前記ギアに動力を伝達可能なオン状態と、前記モーターから前記ギアへの動力の伝達を解除するオフ状態に切り替え可能な電磁クラッチを備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記第1接離部材は、前記接触位置に位置する場合に、前記第1現像ローラが前記第1感光ドラムと接触することを許容し、前記離間位置に位置する場合に、前記第1現像ローラを前記第1感光ドラムから離間させ、
前記第1接離カムは、
前記第1位置から前記第2位置へ回転するときに、前記第1接離部材を押圧することにより、前記第1接離部材を前記接触位置から前記離間位置へ移動させ、
前記第2位置から前記第1位置へ回転するときに、前記第1接離部材に対する押圧を解除することにより、前記第1接離部材が前記離間位置から前記接触位置へ移動することを許容することを特徴とする、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記第1接離カムが前記第1位置から前記第2位置へ回転するとともに前記第1切替カムが前記第3位置から前記第4位置へ回転する場合、前記第1現像ローラが前記第1感光ドラムから離間した後に、前記第1現像ローラの回転が停止し、
前記第1接離カムが前記第2位置から前記第1位置へ回転するとともに前記第1切替カムが前記第4位置から前記第3位置へ回転する場合、前記第1現像ローラが回転し始めた後に、前記第1現像ローラが前記第1感光ドラムに接触することを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記第1接離カムが前記第1位置から前記第2位置へ回転するとともに前記第1切替カムが前記第3位置から前記第4位置へ回転する場合、前記第1現像ローラの回転が停止した後に、前記第1現像ローラが前記第1感光ドラムから離間し、
前記第1接離カムが前記第2位置から前記第1位置へ回転するとともに前記第1切替カムが前記第4位置から前記第3位置へ回転する場合、前記第1現像ローラが回転し始めた後に、前記第1現像ローラが前記第1感光ドラムに接触することを特徴とする、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記第1接離カムが前記第1位置から前記第2位置へ回転するとともに前記第1切替カムが前記第3位置から前記第4位置へ回転する場合、前記第1現像ローラが前記第1感光ドラムから離間するときに、前記第1現像ローラの回転が停止し、
前記第1接離カムが前記第2位置から前記第1位置へ回転するとともに前記第1切替カムが前記第4位置から前記第3位置へ回転する場合、前記第1現像ローラが前記第1感光ドラムに接触するときに、前記第1現像ローラが回転し始めることを特徴とする、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記第1クラッチは、
前記軸方向に延びる第3軸について回転可能な太陽ギアと、前記太陽ギアと噛み合う遊星ギアと、前記遊星ギアを支持し、前記第3軸について回転可能な遊星キャリアと、前記遊星ギアと噛み合う内歯ギアであって、前記第3軸について回転可能な内歯ギアと、を備える遊星歯車機構と、
前記モーターからの動力を受けて、前記内歯ギアとともに前記第3軸について回転可能な第1ギアと、
前記遊星キャリアとともに前記第3軸について回転可能な第2ギアであって、前記第1ジョイントギアと噛み合う第2ギアと、
前記太陽ギアとともに前記第3軸について回転可能な円板であって、爪を有する円板と、を備え、
前記画像形成装置は、
前記爪に係合する係合位置と、前記爪との係合が解除される係合解除位置との間を移動可能な第1レバーであって、前記第1切替カムが前記第3位置に位置する場合に、前記係合位置に位置して、前記円板および前記太陽ギアの回転を止める第1レバーであり、前記第1切替カムが前記第4位置に位置する場合に、前記係合解除位置に位置して、前記円板および前記太陽ギアを回転可能にする第1レバーを備えることを特徴とする、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成装置は、さらに、
第2感光ドラム、第3感光ドラムおよび第4感光ドラムと、
第2現像ローラ、第3現像ローラおよび第4現像ローラと、
前記第2現像ローラを前記第2感光ドラムと接触させる接触位置と、前記第2現像ローラを前記第2感光ドラムから離間させる離間位置との間で移動可能な第2接離部材と、
前記第3現像ローラを前記第3感光ドラムと接触させる接触位置と、前記第3現像ローラを前記第3感光ドラムから離間させる離間位置との間で移動可能な第3接離部材と、
前記第4現像ローラを前記第4感光ドラムと接触させる接触位置と、前記第4現像ローラを前記第4感光ドラムから離間させる離間位置との間で移動可能な第4接離部材と、
前記モーターからの動力を前記第2現像ローラに伝えるための第2ジョイントと、
前記モーターからの動力を前記第3現像ローラに伝えるための第3ジョイントと、
前記モーターからの動力を前記第4現像ローラに伝えるための第4ジョイントと、
前記モーターから前記第2ジョイントに動力を伝達可能な伝達状態か、または、前記モーターから前記第2ジョイントへの動力の伝達を解除する伝達解除状態に切り替え可能な第2クラッチと、
前記モーターから前記第3ジョイントに動力を伝達可能な伝達状態か、または、前記モーターから前記第3ジョイントへの動力の伝達を解除する伝達解除状態に切り替え可能な第3クラッチと、
前記モーターから前記第4ジョイントに動力を伝達可能な伝達状態か、または、前記モーターから前記第4ジョイントへの動力の伝達を解除する伝達解除状態に切り替え可能な第4クラッチと、
前記第2接離部材を移動させるための第2接離カムと、
前記第3接離部材を移動させるための第3接離カムと、
前記第4接離部材を移動させるための第4接離カムと、
前記第2クラッチを切り替えるための第2切替カムと、
前記第3クラッチを切り替えるための第3切替カムと、
前記第4クラッチを切り替えるための第4切替カムと、
を備えることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成装置は、
前記モーターからの動力を、前記第1ジョイント、前記第2ジョイント、前記第3ジョイントおよび前記第4ジョイントに伝えるための第1ギア列と、
前記モーターからの動力を、前記第1接離カム、前記第2接離カム、前記第3接離カム、前記第4接離カム、前記第1切替カム、前記第2切替カム、前記第3切替カムおよび前記第4切替カムに伝えるための第2ギア列とを備え、
前記第1ギア列は、
前記モーターからの動力を、前記第1ジョイントおよび前記第2ジョイントに伝えるための第3ギア列と、
前記第3ギア列とは独立した第4ギア列であって、前記モーターからの動力を、前記第3ジョイントおよび前記第4ジョイントに伝えるための第4ギア列と、を含み、
前記第2ギア列は、
前記モーターからの動力を、前記第1接離カム、前記第2接離カム、前記第3接離カム、前記第1切替カム、前記第2切替カムおよび前記第3切替カムに伝えるための第5ギア列と、
前記第5ギア列とは独立した第6ギア列であって、前記モーターからの動力を、前記第4接離カムおよび前記第4切替カムに伝えるための第6ギア列と、を含むことを特徴とする、請求項9に記載の画像形成装置。 - 前記第3ギア列は、前記第1クラッチおよび前記第2クラッチを含み、
前記第4ギア列は、前記第3クラッチおよび前記第4クラッチを含み、
前記第5ギア列は、第1電磁クラッチを含み、
前記第6ギア列は、第2電磁クラッチを含むことを特徴とする、請求項10に記載の画像形成装置。
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