WO2021065565A1 - 現像器および画像形成装置 - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to a developing device and an image forming apparatus including a coupling to which a driving force is input.
- the motor that drives the developing roller may also drive members other than the developing roller. In this case, if the rotation speed of the developing roller is changed, the driving speed of other members also changes.
- an object of the present disclosure is to provide a developer capable of switching the rotation speed of the developing roller by switching the coupling clockwise and counterclockwise.
- the developer according to the first disclosure includes a developing roller that can rotate about a first axis extending in the axial direction, a first gear for rotating the developing roller, and a second gear that meshes with the first gear.
- a second gear that can rotate counterclockwise with respect to the second axis extending in the axial direction, and a coupling that can rotate about the second axis and can rotate both clockwise and counterclockwise.
- a coupling having a coupling gear and a clutch located between the coupling and the second gear in the axial direction and rotating together with the coupling, and the second gear when the coupling rotates counterclockwise.
- a clutch that does not rotate the gear and a moving gear that meshes with the coupling gear and can rotate both clockwise and counterclockwise with respect to the third axis extending in the axial direction.
- a moving gear that can move between a first position that does not mesh and a second position that meshes with the first gear, which is located in the first position when the coupling gear rotates counterclockwise, and the coupling gear is a clock. It is provided with a moving gear located at a second position when rotating in a clockwise direction.
- the moving gear when the coupling gear rotates counterclockwise at the first speed, the moving gear is located in the first position, does not mesh with the first gear, and responds to the coupling gear rotating counterclockwise.
- the second gear rotates counterclockwise together with the coupling gear via the clutch, and the first gear rotates clockwise due to meshing with the second gear to rotate the developing roller at the second speed.
- the moving gear when the coupling gear rotates clockwise at the first speed, the moving gear is located at the second position and meshes with the first gear, and the moving gear is cupped as the coupling gear rotates clockwise.
- the first gear rotates counterclockwise due to the engagement with the ring gear, and the first gear rotates clockwise due to the engagement with the moving gear, rotating the developing roller at a third speed faster than the second speed.
- the rotation speed of the developing roller can be switched by switching the coupling clockwise and counterclockwise.
- the moving gears of the first disclosure have a large-diameter gear and a small-diameter gear that rotate together, the large-diameter gear meshes with the first gear, and the small-diameter gear meshes with the coupling gear. It is desirable that the two gears have a larger diameter than the coupling gear.
- the moving gear functions as a speed-increasing gear
- the first gear can be rotated at high speed when the first gear moves via the moving gear.
- the image forming apparatus of the third disclosure includes a developer of the first disclosure or the second disclosure, a photoconductor drum located facing the developing roller, and a control unit.
- the control unit receives a command to form an image at the first print density
- the control unit rotates the coupling gear at a predetermined speed and clockwise to produce an image at a second print density lower than the first print density.
- the coupling gear is rotated at the predetermined speed and counterclockwise.
- the first print density and the second print density can be switched by switching the coupling clockwise and counterclockwise.
- the image forming apparatus of the third disclosure further includes a motor that can rotate in the first direction and the second direction opposite to the first direction, and the control unit is a motor.
- the coupling gear may be rotated clockwise by rotating the coupling gear in the first direction, and the coupling gear may be rotated counterclockwise by rotating the motor in the second direction.
- the developer according to the fifth disclosure is rotatable about a first axis extending in the axial direction, a first gear for rotating the developing roller, and a second axis.
- it is a coupling that can rotate both clockwise and counterclockwise, and includes a coupling having a coupling gear.
- the coupling gear rotates counterclockwise at the first speed
- the first gear rotates clockwise in response to the rotation of the coupling gear counterclockwise
- the developing roller is rotated second.
- the first gear rotates clockwise in response to the coupling gear rotating clockwise
- the developing roller is rotated at the second speed. Rotate at a faster third speed.
- the rotation speed of the developing roller can be switched by switching the coupling clockwise and counterclockwise.
- the developer of the fifth disclosure is a second gear that meshes with the first gear, and has a second gear that can rotate counterclockwise with respect to the second axis extending in the axial direction.
- a clutch that is located between the coupling and the second gear in the axial direction and rotates with the coupling. When the coupling rotates counterclockwise, it engages with a part of the second gear and the coupling gear. When the second gear is rotated counterclockwise and the coupling is rotated clockwise, the clutch and the coupling gear that do not engage with a part of the second gear and do not rotate the second gear together with the coupling.
- a moving gear that meshes with and can rotate both clockwise and counterclockwise with respect to the third axis extending in the axial direction, the first position and the first position that do not mesh with the first gear while meshing with the coupling gear.
- a moving gear that can move between the gear and the second position that meshes with the gear, and is located in the first position when the coupling gear rotates counterclockwise, and when the coupling gear rotates clockwise, the first position. Further provided with moving gears located at two positions, when the coupling gear rotates counterclockwise at the first speed, the moving gear is located at the first position and does not mesh with the first gear, and the coupling gear is counterclockwise.
- the second gear rotates counterclockwise together with the coupling gear via the clutch, and the first gear rotates clockwise due to meshing with the second gear, and the developing roller.
- the coupling gear rotates clockwise at the first speed
- the moving gear is located in the second position, meshes with the first gear, and the coupling gear rotates clockwise.
- the moving gear rotates counterclockwise due to meshing with the coupling gear, and the first gear rotates clockwise due to meshing with the moving gear, rotating the developing roller at a third speed faster than the second speed. It may be configured to be used.
- the first gear can be rotated clockwise and the developing roller can be rotated in the same direction regardless of whether the coupling is rotated clockwise or counterclockwise.
- the first print density and the second print density can be switched by switching the coupling clockwise and counterclockwise.
- the image forming apparatus 1 mainly includes a main body housing 2, a paper feeding unit 3, an image forming unit 4, and a control unit CU.
- the main body housing 2 has a front cover 2A and a paper output tray 2B located above the main body housing 2.
- the main body housing 2 includes a paper feeding unit 3 and an image forming unit 4 inside.
- the developing cartridge 10 as an example of the developing device is detachably attached.
- the paper feed unit 3 accommodates the paper S. Then, the paper feeding unit 3 supplies the paper S to the image forming unit 4 one by one.
- the image forming unit 4 includes a drum cartridge 5, a developing cartridge 10, an exposure device (not shown), a transfer roller 4B, and a fixing device 4C.
- the drum cartridge 5 includes a frame 5A and a photoconductor drum 5B rotatably supported by the frame 5A.
- the developing cartridge 10 is removable from the drum cartridge 5.
- the developing cartridge 10 is attached to and detached from the image forming apparatus 1 while being attached to the drum cartridge 5.
- the developing cartridge 10 includes a housing 11, a developing roller 12, a supply roller 13, and a first agitator 14.
- the housing 11 has a developing chamber 11A located inside the housing 11.
- the developing chamber 11A is located inside the housing 11.
- the developing roller 12 includes a developing roller shaft 12A extending in the axial direction and a roller portion 12B.
- the axial direction is the axial direction of the developing roller 12, and is also simply referred to as the axial direction below.
- the roller portion 12B covers the outer peripheral surface of the developing roller shaft 12A.
- the roller portion 12B is made of conductive rubber or the like.
- the developing roller 12 is rotatable about the first axis A1 extending in the axial direction.
- the developing roller 12 is rotatably supported by the housing 11 around the developing roller shaft 12A.
- the supply roller 13 supplies the toner T to the developing roller 12.
- the supply roller 13 includes a supply roller shaft 13A extending in the axial direction and a roller portion 13B.
- the roller portion 13B covers the outer peripheral surface of the supply roller shaft 13A.
- the roller portion 13B is made of a sponge or the like.
- the supply roller 13 is rotatable about the supply roller shaft 13X extending in the axial direction.
- the supply roller 13 can rotate about the supply roller shaft 13A.
- the first agitator 14 is a plate-shaped member that is long in the axial direction.
- the first agitator 14 has a shaft 14A.
- the first agitator 14 is rotatable about the first agitator shaft 14X extending in the axial direction.
- the shaft 14A is rotatably supported by the housing 11 with respect to the first agitator shaft 14X.
- the first agitator 14 can agitate the toner T in the developing chamber 11A by rotating.
- the transfer roller 4B faces the photoconductor drum 5B.
- the transfer roller 4B is conveyed while sandwiching the paper S with the photoconductor drum 5B.
- the photoconductor drum 5B is charged by a charger (not shown) and exposed to an exposure device to form an electrostatic latent image.
- the developing cartridge 10 supplies the toner T to the electrostatic latent image to form the toner image on the photoconductor drum 5B.
- the toner image on the photoconductor drum 5B is transferred to the paper S supplied from the paper feed unit 3 while passing between the photoconductor drum 5B and the transfer roller 4B.
- the fuser 4C heat-fixes the toner image transferred to the paper S to the paper S.
- the paper S on which the toner image is heat-fixed is discharged to the paper output tray 2B outside the main body housing 2.
- the control unit CU is a device that controls the operation of the entire image forming apparatus 1.
- the control unit CU rotates and controls the joint 7 for driving the developing cartridge 10 by the motor 8.
- the motor 8 can rotate in the first direction and in the second direction opposite to the first direction.
- the control unit CU rotates the joint 7 clockwise by rotating the motor 8 in the first direction, and rotates the joint 7 counterclockwise by rotating the motor 8 in the second direction.
- the developing cartridge 10 has a gear cover 21 and a coupling 22 on one side surface 11F of the housing 11 in the axial direction.
- the gear cover 21 has a coupling hole 21A and a shaft support hole 21B.
- the coupling hole 21A is a hole for exposing the coupling 22.
- the shaft support hole 21B extends in an arc shape centered on the second shaft A2 extending in the axial direction.
- the shaft support hole 21B is a hole for shaft-supporting the moving gear 33 (see FIG. 4), which will be described later.
- the gear cover 21 is fixed to the housing 11 by a plurality of screws 91.
- the coupling 22 has a recess 22A for receiving a driving force and a coupling gear 22B (see FIG. 4).
- the recess 22A is recessed in the axial direction.
- the recess 22A is exposed from the coupling hole 21A of the gear cover 21.
- a joint 7 (see FIG. 1) engages with the recess 22A.
- the coupling 22 receives a driving force from the joint 7 and can rotate both clockwise and counterclockwise with respect to the second axis A2. That is, the coupling gear 22B can rotate both clockwise and counterclockwise.
- the “gear” is not limited to a gear having gear teeth and transmitting a rotational force by the gear teeth, but also includes a gear having a gear tooth and transmitting a rotational force by friction transmission.
- the developing cartridge 10 includes a developing roller gear 23, a supply roller gear 24, a first gear 31, a second gear 32, a moving gear 33, a first idle gear 34, and a first gear. 2 Idle gear 35 and. Each of these gears is covered by a gear cover 21 (see FIG. 4).
- the housing 11 has a shaft S2, a shaft S4, a shaft S5, and a bearing 11C on the side surface 11F.
- the shaft S2 rotatably supports the second gear 32.
- the shaft S4 rotatably supports the first idle gear 34.
- the shaft S5 rotatably supports the second idle gear 35.
- the bearing 11C has a shaft support hole 11D extending along an arc centered on the second shaft A2 extending in the axial direction.
- the bearing 11C movably and rotatably supports the moving gear 33.
- the developing roller gear 23 is located at the end of the developing roller 12. More specifically, it is attached to the end of the developing roller shaft 12A. The developing roller gear 23 can rotate together with the developing roller shaft 12A.
- the supply roller gear 24 is located at the end of the supply roller 13. More specifically, the supply roller gear 24 is mounted on the end of the supply roller shaft 13A. The supply roller gear 24 can rotate together with the supply roller shaft 13A.
- the first gear 31 is a gear for rotating the developing roller 12.
- the first gear 31 can rotate clockwise with respect to the first agitator shaft 14X.
- the first gear 31 has a large-diameter gear 31A and a small-diameter gear 31B having a smaller diameter than the large-diameter gear 31A.
- the large-diameter gear 31A rotates together with the small-diameter gear 31B.
- the second gear 32 can rotate counterclockwise with respect to the second axis A2 extending in the axial direction.
- the second gear 32 meshes with the first gear 31. More specifically, the second gear 32 meshes with the small diameter gear 31B of the first gear 31.
- the first idle gear 34 is rotatable about the fourth axis A4 extending in the axial direction.
- the first idle gear 34 is rotatably supported by the shaft S4.
- the first idle gear 34 has a small diameter gear 34A and a large diameter gear 34B having a diameter larger than that of the small diameter gear 34A.
- the small diameter gear 34A rotates together with the large diameter gear 34B.
- the first idle gear 34 meshes with the first gear 31. More specifically, the small diameter gear 34A of the first idle gear 34 meshes with the large diameter gear 31A of the first gear 31.
- the second idle gear 35 is rotatable about the fifth axis A5 extending in the axial direction.
- the second idle gear 35 is rotatably supported by the shaft S5.
- the second idle gear 35 meshes with the first idle gear 34. More specifically, the second idle gear 35 meshes with the large diameter gear 34B of the first idle gear 34.
- the second idle gear 35 meshes with the developing roller gear 23. Further, the second idle gear 35 meshes with the supply roller gear 24.
- the moving gear 33 has a small diameter gear 33A, a large diameter gear 33B having a larger diameter than the small diameter gear 33A, and shafts 33R and 33S.
- the large-diameter gear 33B rotates together with the small-diameter gear 33A.
- the moving gear 33 can rotate both clockwise and counterclockwise with respect to the third axis A3 extending in the axial direction.
- the shaft 33R projects to the other side in the axial direction along the third axis A3.
- the shaft 33R engages with the shaft support hole 11D of the bearing 11C and is rotatably supported by the bearing 11C and movably supported along an arc centered on the second shaft A2.
- the shaft 33S projects to one side in the axial direction along the third axis A3.
- the shaft 33S engages with the shaft support hole 21B of the gear cover 21 and is rotatably supported by the gear cover 21 and movably supported along an arc centered on the second shaft A2.
- the shaft 33S passes through the coil of the spring 33P, which is a compression coil spring. Then, the spring 33P generates an urging force between the gear cover 21 and the moving gear 33. As a result, the moving gear 33 is always pressed against the bearing 11C. A frictional force is generated between the moving gear 33 and the bearing 11C, and this frictional force gives resistance to the rotation of the moving gear 33 with respect to the third axis A3.
- the moving gear 33 meshes with the coupling gear 22B. More specifically, in the moving gear 33, the small diameter gear 33A always meshes with the coupling gear 22B.
- the moving gear 33 Since the moving gear 33 is given resistance to rotation about the third axis A3 by the spring 33P, when the coupling gear 22B rotates clockwise or counterclockwise, the moving gear 33 moves integrally with the coupling gear 22B by this resistance force. try to. Therefore, when the coupling gear 22B rotates counterclockwise, it rotates counterclockwise with respect to the second axis A2 together with the coupling gear 22B and does not mesh with the first gear 31 (see FIGS. 13 and 14). ) Is located. On the other hand, when the coupling gear 22B rotates clockwise, it is located at the second position (see FIGS. 11 and 12) which rotates clockwise about the second axis A2 together with the coupling gear 22B and meshes with the first gear 31. .. That is, the moving gear 33 can move between the first position and the second position in a state of being meshed with the coupling gear 22B.
- the large diameter gear 33B meshes with the first gear 31 at the second position.
- neither the small diameter gear 33A nor the large diameter gear 33B meshes with the transport gear 26 at the second position.
- the small diameter gear 33A meshes with the transfer gear 26 at the first position of the moving gear 33.
- the small diameter gear 33A nor the large diameter gear 33B meshes with the first gear 31 at the first position.
- the second gear 32 has a gear portion 32A and a shaft S12.
- the shaft S12 is formed in a cylindrical shape and rotatably supports the coupling 22.
- the second gear 32 has a larger diameter than the coupling gear 22B.
- the clutch 40 is located between the second gear 32 and the coupling 22 in the axial direction.
- the shaft S12 rotatably supports the coupling 22 and the clutch 40.
- the outer peripheral surface B11 of the shaft S12 rotatably supports the coupling 22.
- the inner peripheral surface B12 of the shaft S12 rotatably supports the clutch 40.
- the shaft S12 has a hole B13 that is recessed or penetrates in the axial direction.
- the clutch 40 is located in the hole B13. As a result, the clutch 40 rotates along the inner peripheral surface B12 of the hole B13. That is, the clutch 40 can rotate with respect to the shaft S12 together with the coupling 22.
- the shaft S12 includes a cylindrical wall B1, a bottom wall portion B2, and a plurality of first protrusions P1.
- the cylindrical wall B1 has a cylindrical shape.
- the cylindrical wall B1 includes an outer peripheral surface B11 and an inner peripheral surface B12.
- the bottom wall portion B2 is located at the other end of the cylindrical wall B1 in the axial direction.
- the bottom wall portion B2 has a disk shape.
- the plurality of first protrusions P1 project from the bottom wall portion B2 toward one side in the axial direction.
- the plurality of first protrusions P1 are arranged in the rotation direction of the coupling 22.
- the plurality of first protrusions P1 are arranged in an annular shape.
- the plurality of first protrusions P1 are located inside the holes B13 of the cylindrical wall B1.
- the plurality of first protrusions P1 are located on one end side of the cylindrical wall B1 in the axial direction.
- Each first protrusion P1 has a rotation transmission surface FS1 along the axial direction and an inclined surface FS2 inclined with respect to the rotation direction of the clutch 40.
- the rotation transmission surface FS1 intersects the rotation direction of the clutch 40. More preferably, the rotation transmission surface FS1 is orthogonal to the rotation direction of the clutch 40.
- the rotation transmission surface FS1 comes into contact with the clutch 40 (for details, refer to the first clutch surface FC1: FIG. 7 to be described later) in the counterclockwise direction D2.
- the inclined surface FS2 is a surface for moving the clutch 40 from the engaging position to the disengaging position when the clutch 40 rotates clockwise D1.
- the inclined surface FS2 is inclined with respect to the rotation direction of the clutch 40. Specifically, the inclined surface FS2 is inclined so as to be located on one side in the axial direction toward the clockwise D1.
- the clutch 40 includes a disc-shaped base portion 41, a plurality of second protrusions P2, a shaft portion 42, a first wall 43, and an arc wall 44. have.
- the plurality of second protrusions P2 project from the base portion 41 to the other side in the axial direction.
- the shaft portion 42, the first wall 43, and the arc wall 44 project from the base portion 41 to one side in the axial direction.
- the plurality of second protrusions P2 are arranged in the rotation direction of the coupling 22.
- the plurality of second protrusions P2 are arranged in an annular shape.
- Each second protrusion P2 has a first clutch surface FC1 and a second clutch surface FC2.
- the first clutch surface FC1 is along the axial direction.
- the second clutch surface FC2 is inclined with respect to the rotation direction of the clutch 40.
- the first clutch surface FC1 intersects the rotation direction of the clutch 40. More preferably, the first clutch surface FC1 is orthogonal to the rotation direction of the clutch 40.
- the first clutch surface FC1 comes into contact with the rotation transmission surface FS1 (see FIG. 6B). Specifically, the first clutch surface FC1 comes into surface contact with the rotation transmission surface FS1.
- the second clutch surface FC2 is a surface for moving the clutch 40 from the engaging position to the disengaging position when the clutch 40 rotates clockwise D1.
- the second clutch surface FC2 is inclined with respect to the rotation direction of the clutch 40. Specifically, the second clutch surface FC2 is inclined so as to approach the base portion 41 toward the clockwise D1.
- the second clutch surface FC2 comes into contact with the inclined surface FS2 (see FIG. 6B). Specifically, the second clutch surface FC2 comes into surface contact with the inclined surface FS2.
- the shaft portion 42 extends from the center of the base portion 41 toward one side in the axial direction of the clutch 40.
- the shaft portion 42 has a cylindrical shape.
- the first wall 43 extends radially outward from the shaft portion 42.
- the first wall 43 has a first surface 43A and a second surface 43B.
- the first surface 43A and the second surface 43B are orthogonal to the rotation direction.
- the first surface 43A faces the downstream side of the counterclockwise D2.
- the second surface 43B faces the upstream side of the counterclockwise D2.
- the first surface 43A has a third protrusion 47.
- the third protrusion 47 protrudes from the first surface 43A.
- the third protrusion 47 extends along the outer peripheral surface of the shaft portion 42.
- the third protrusion 47 has a third clutch surface FC3.
- the third clutch surface FC3 is a surface for moving the clutch 40 from the engaging position to the disengaging position when the coupling 22 rotates clockwise D1.
- the third clutch surface FC3 is inclined with respect to the rotation direction of the clutch 40. Specifically, the third clutch surface FC3 is inclined so as to approach the base portion 41 toward the clockwise D1.
- the third clutch surface FC3 comes into contact with the first coupling surface FP1 (see FIGS. 8B and 10B) described later when the coupling 22 rotates clockwise D1.
- the arc wall 44 extends counterclockwise D2 from the radial outer end of the first wall 43.
- the arc wall 44 has an arc shape centered on the second axis A2.
- the outer peripheral surface of the arc wall 44 and the outer peripheral surface of the base portion 41 are flush with each other.
- the outer peripheral surface of the arc wall 44 and the outer peripheral surface of the base portion 41 are rotatably supported by the inner peripheral surface B12 of the shaft S12 (see FIGS. 6A and 6B).
- the outer peripheral surface of the arc wall 44 and the outer peripheral surface of the base portion 41 are cylindrical surfaces centered on the second axis A2.
- the inner peripheral surface B12 is a cylindrical surface centered on the second axis A2.
- the outer peripheral surface of the arc wall 44 and the outer peripheral surface of the base portion 41 are in surface contact with the inner peripheral surface B12 of the shaft S12. As a result, the clutch 40 moves in the direction along the second axis A2 while rotating around the second axis A2.
- a pair of the first wall 43, the arc wall 44, the third clutch surface FC3, and the third protrusion 47 are provided symmetrically with respect to the second axis A2, respectively.
- the coupling 22 further has a first tubular portion 22D and a second tubular portion 22E.
- the first tubular portion 22D and the second tubular portion 22E are cylindrical.
- the coupling 22 has a partition wall 22F.
- the partition wall 22F is located between the second tubular portion 22E and the first tubular portion 22D.
- the partition wall 22F partitions the space in the second tubular portion 22E and the space in the first tubular portion 22D.
- the first tubular portion 22D and the partition wall 22F form a recess 22A.
- the second tubular portion 22E and the partition wall 22F form a second recess 22J.
- the second tubular portion 22E is fitted into the outer peripheral surface B11 of the shaft S12 (see FIGS. 6A and 6B) and is rotatably supported by the shaft S12.
- the coupling 22 has a protruding piece 22G.
- a pair of projecting pieces 22G are provided symmetrically with respect to the second axis A2.
- the protruding piece 22G is located in the second recess 22J.
- the projecting piece 22G projects from the partition wall 22F.
- the protruding piece 22G has a first coupling surface FP1, a second coupling surface FP2, and a third coupling surface FP3.
- the first coupling surface FP1 is a surface for moving the clutch 40 from the engaging position to the disengaging position when the clutch 40 rotates clockwise D1.
- the first coupling surface FP1 faces the downstream side of the clockwise D1.
- the first coupling surface FP1 is inclined with respect to the rotation direction of the coupling 22. Specifically, as shown in FIGS. 8 (c) and 8 (d), the first coupling surface FP1 is inclined so as to move away from the partition wall 22F toward the clockwise D1.
- the second coupling surface FP2 is a surface for moving the clutch 40 from the disengagement position to the engagement position when the coupling 22 rotates counterclockwise D2.
- the second coupling surface FP2 faces the downstream side of the counterclockwise D2.
- the second coupling surface FP2 is inclined with respect to the rotation direction of the coupling 22. Specifically, the second coupling surface FP2 is inclined so as to approach the partition wall 22F toward the counterclockwise D2.
- the second coupling surface FP2 contacts the end of the first wall 43 of the clutch 40.
- the third coupling surface FP3 is a surface that comes into contact with the first wall 43 of the clutch 40 in the rotational direction when the coupling 22 rotates counterclockwise D2.
- the third coupling surface FP3 is located at a position farther from the partition wall 22F than the second coupling surface FP2.
- the third coupling surface FP3 intersects the rotation direction of the coupling 22. More preferably, the third coupling surface FP3 is orthogonal to the rotation direction of the coupling 22.
- the first wall 43 of the clutch 40 is located between the protruding pieces 22G of the coupling 22 in the rotational direction.
- the clutch 40 rotates together with the coupling 22. Therefore, the clutch 40 can rotate together with the coupling 22.
- the clutch 40 can move in the axial direction with respect to the shaft S12.
- the clutch 40 engages with the first protrusion P1 which is a part of the second gear 32 in the rotational direction (see FIG. 9) and the first protrusion P1 which is a part of the second gear 32. It is possible to move along the axial direction to and from the detachment position (see FIG. 10).
- the clutch 40 is a part of the second gear 32 by moving the clutch 40 to the engaging position when the coupling 22 rotates counterclockwise D2.
- the second gear 32 is rotated counterclockwise D2 together with the coupling gear 22B by engaging with the first protrusion P1.
- the coupling 22 does not move in the direction away from the side surface 11F of the housing 11 with respect to the shaft S12 by coming into contact with the gear cover 21.
- the clutch 40 described above is also movable in the axial direction with respect to the coupling 22.
- the clutch 40 moves to the other side in the axial direction, separates from the second coupling surface FP2, and the second protrusion P2 meshes with the first protrusion P1. Then, each first clutch surface FC1 of the plurality of second protrusions P2 comes into contact with each rotation transmission surface FS1 of each of the plurality of first protrusions P1. After that, when the coupling 22 rotates slightly counterclockwise to D2, the third coupling surface FP3 comes into contact with the first wall 43 of the clutch 40 in the rotational direction.
- the driving force is transmitted from the coupling 22 to the clutch 40. Further, the driving force from the clutch 40 to the second gear 32 in the counterclockwise direction D2 is transmitted by each rotation transmission surface FS1. As a result, the coupling 22, the clutch 40, and the second gear 32 are integrated and rotate counterclockwise D2.
- each of the second clutch surfaces FC2 of the plurality of second protrusions P2 comes into contact with the respective inclined surfaces FS2 of the plurality of first protrusions P1, and the clutch 40 is formed by the respective inclined surfaces FS2. Is pushed to one side in the axial direction and moves from the engaging position to the disengaging position. As a result, each of the second protrusions P2 is axially detached from each of the first protrusions P1. That is, the engagement between each of the second protrusions P2 and each of the first protrusions P1 is released. After that, the first coupling surface FP1 of the coupling 22 further presses the third clutch surface FC3 of the clutch 40 toward the disengagement position.
- the clutch 40 is positioned at the disengaged position.
- the second protrusions P2 are located at intervals in the axial direction from the first protrusions P1, the rotation of the clutch 40 is not transmitted to the second gear 32. That is, the second gear 32 can rotate independently of the clutch 40.
- the control unit CU when the control unit CU receives a command to form an image at the first print density, the control unit CU rotates the coupling gear 22B at a predetermined speed and clockwise D1 (see FIG. 11).
- the coupling gear 22B is rotated at a predetermined speed and counterclockwise D2 (see FIG. 13).
- the control unit CU When the control unit CU receives a command to form an image at a second print density, the control unit CU rotates the motor 8 in the second direction and at the first speed V1 as an example of a predetermined speed. Then, the joint 7 rotates counterclockwise D2 at the first speed V1. Therefore, as shown in FIGS. 13 and 14, the coupling gear 22B (coupling 22) has the first speed V1 and counterclockwise. Rotate at D2. In this case, the moving gear 33 rotates counterclockwise together with the coupling gear 22B and is located at the first position, and does not mesh with the first gear 31. Then, in response to the coupling gear 22B rotating counterclockwise D2, the second gear 32 rotates counterclockwise D2 together with the coupling gear 22B via the clutch 40. Then, the first gear 31 rotates clockwise due to meshing with the second gear 32.
- the developing roller 12 rotates at the second speed V2.
- the peripheral speed of the developing roller 12 is slower than the peripheral speed of the photoconductor drum 5B.
- the developing roller 12 receives a force from the photoconductor drum 5B in the downward direction in FIG.
- the developing cartridge 10 receives a counterclockwise moment.
- the developing cartridge 10 also receives a counterclockwise moment when the joint 7 rotates the coupling 22 counterclockwise D2. In this way, the direction of the moment received by the developing cartridge 10 from the photoconductor drum 5B is the same as the direction of the moment received from the joint 7, so that the developing cartridge 10 is stably held in the main body housing 2 and is less likely to rattle. ..
- the control unit CU when the control unit CU receives a command to form an image at the first print density, the control unit CU rotates the motor 8 in the first direction and at the first speed V1. Then, the joint 7 rotates clockwise D1 at the first speed V1. Therefore, as shown in FIGS. 11 and 12, the coupling gear 22B (coupling 22) is at the first speed V1 and clockwise D2. Rotate. In this case, the moving gear 33 rotates clockwise together with the coupling gear 22B and is located at the second position, and meshes with the small diameter gear 31B of the first gear 31.
- the first idle gear 34 rotates counterclockwise.
- the second idle gear 35 which meshes with the first idle gear 34, rotates clockwise.
- the second idle gear 35, the developing roller gear 23, and the supply roller gear 24 rotate counterclockwise.
- the developing roller 12 and the supply roller 13 rotate counterclockwise.
- the first agitator 14 that rotates together with the first gear 31 also rotates.
- the developing roller 12 rotates at a third speed V3, which is faster than the second speed V2 (V3> V2).
- the peripheral speed of the developing roller 12 is faster than the peripheral speed of the photoconductor drum 5B.
- the developing roller 12 receives a force from the photoconductor drum 5B in the upward direction in FIG.
- the developing cartridge 10 receives a clockwise moment.
- the developing cartridge 10 also receives a clockwise moment when the joint 7 rotates the coupling 22 clockwise D1.
- the direction of the moment received by the developing cartridge 10 from the photoconductor drum 5B is the same as the direction of the moment received from the joint 7, so that the developing cartridge 10 is stably held in the main body housing 2 and is less likely to rattle. ..
- the coupling gear 22B rotates counterclockwise at the first speed V1
- the development roller 12 rotates at the second speed V2
- the coupling gear 22B rotates clockwise at the first speed V1.
- the developing roller 12 is rotated at a third speed V3, which is faster than the second speed V2. Therefore, the rotation speed of the developing roller 12 can be switched by switching the coupling gear 22B (coupling 22) clockwise and counterclockwise. As a result, even when there is another member driven by the motor 8, the driving speed of the other member does not change.
- the moving gear 33 has a large diameter gear 33B and a small diameter gear 33A that rotate together, the large diameter gear 33B meshes with the first gear 31, the small diameter gear 33A meshes with the coupling gear 22B, and the second gear 32 meshes with the cup. It has a larger diameter than the ring gear 22B. Therefore, since the moving gear 33 functions as a speed-increasing gear, the first gear 31 can be rotated at high speed when the first gear 31 moves via the moving gear 33.
- the coupling gear 22B When the coupling gear 22B is rotated counterclockwise, the peripheral speed of the developing roller 12 is slower than the peripheral speed of the photoconductor drum 5B. Therefore, as shown in FIG. 13, the developing roller 12 receives a force from the photoconductor drum 5B in the downward direction in FIG. Therefore, the direction of the moment received by the developing cartridge 10 from the photoconductor drum 5B is the same as the direction of the moment received from the joint 7, so that the developing cartridge 10 is stably held in the main body housing 2 and is less likely to rattle.
- the coupling gear 22B is rotated clockwise, the peripheral speed of the developing roller 12 is faster than the peripheral speed of the photoconductor drum 5B. Therefore, as shown in FIG.
- the developing roller 12 receives a force from the photoconductor drum 5B in the upward direction in FIG. Therefore, the direction of the moment received by the developing cartridge 10 from the photoconductor drum 5B is the same as the direction of the moment received from the joint 7, so that the developing cartridge 10 is stably held in the main body housing 2 and is less likely to rattle.
- the control unit CU When the control unit CU receives a command to form an image at the first print density, the control unit CU rotates the coupling gear 22B at a predetermined speed and clockwise, and the second print density is lower than the first print density.
- the coupling gear 22B may be rotated at a predetermined speed and counterclockwise. That is, the control unit CU can switch between the first print density and the second print density by switching the rotation direction of the coupling gear 22B. For example, if the first print density is the normal print density and the second print density is the toner save mode print density, the control unit CU can execute the toner save mode simply by switching the rotation direction. it can.
- the second gear 32 includes a plurality of first protrusions P1 and the clutch 40 includes a plurality of second protrusions P2, but the present invention is not limited thereto.
- the second gear 32 may include one first protrusion.
- the clutch 40 may include one second protrusion.
- the first protrusion P1 includes, but is not limited to, a rotation transmission surface FS1 and an inclined surface FS2.
- one protrusion may include a rotation transmission surface.
- a protrusion other than the one protrusion may have an inclined surface.
- one protrusion may include a first clutch surface.
- a protrusion other than the one protrusion may include a second clutch surface.
- both the inclined surface FS2 and the second clutch surface FC2 are inclined surfaces that are inclined with respect to the rotation direction, but the present invention is not limited to this, and either the inclined surface or the second clutch surface is used. It may be an inclined surface.
- the coupling 22 includes two surfaces (FP1) for moving the clutch 40 toward the disengagement position, but the coupling 22 is not limited to this, and the clutch 40 is moved toward the disengagement position.
- the surface may be one, or may be three or more.
- both the first coupling surface FP1 and the third clutch surface FC3 are inclined surfaces that are inclined with respect to the rotation direction, but the first coupling surface and the third clutch are not limited to this. Either one of the surfaces may be an inclined surface.
- the developing cartridge 10 is configured separately from the drum cartridge 5, but the developing device may be configured integrally with the drum cartridge.
- the monochrome image forming apparatus 1 is illustrated as an example of the image forming apparatus, but the image forming apparatus may be a color image forming apparatus or may be exposed by an LED. , It may be a copier or a multifunction device.
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Abstract
カップリングを時計回りと反時計回りのいずれに回転させても、現像ローラが同じ方向に回転する現像器を提供する。カップリングギヤ22Bが反時計回りD2に第1速度V1で回転する場合、移動ギヤ33は第1位置に位置し、第1ギヤ31と噛み合わず、第2ギヤ32は、クラッチを介してカップリングギヤ22Bとともに反時計回りに回転するとともに、第1ギヤ31は、第2ギヤ32との噛み合いにより時計回りに回転し、現像ローラ12を第2速度V2で回転させる。一方、カップリングギヤ22Bが時計回りに第1速度V1で回転する場合、移動ギヤ33は第2位置に位置し、第1ギヤ31と噛み合い、移動ギヤ33は、カップリングギヤ22Bとの噛み合いにより反時計回りに回転するとともに、第1ギヤ31は、移動ギヤ33との噛み合いにより時計回りに回転し、現像ローラ12を第2速度V2より速い第3速度V3で回転させる。
Description
本開示は、駆動力が入力されるカップリングを備える現像器および画像形成装置に関する。
従来、現像器における現像ローラの回転速度を切り替える場合には、駆動するモータの速度を変えていた。
しかしながら、現像ローラを駆動するモータは、現像ローラ以外の部材も駆動する場合がある。この場合には、現像ローラの回転速度を変えると、他の部材の駆動速度も変わってしまう。
そこで、本開示は、カップリングを時計回りと反時計回りに切り替えることで、現像ローラの回転速度を切り替えることができる現像器を提供することを目的とする。
前記課題を解決するため、第1開示に係る現像器は、軸方向に延びる第1軸について回転可能な現像ローラと、現像ローラを回転させるための第1ギヤと、第1ギヤと噛み合う第2ギヤであって、軸方向に延びる第2軸について反時計回りに回転可能な第2ギヤと、第2軸について回転可能であり、時計回りと反時計回りの両方に回転可能なカップリングであって、カップリングギヤを有するカップリングと、軸方向においてカップリングと第2ギヤとの間に位置し、カップリングとともに回転するクラッチであって、カップリングが反時計回りに回転する場合に第2ギヤの一部と係合し、カップリングギヤとともに第2ギヤを反時計回りに回転させ、カップリングが時計回りに回転する場合には、第2ギヤの一部と係合せず、カップリングとともに第2ギヤを回転させないクラッチと、カップリングギヤと噛み合い、且つ、軸方向に延びる第3軸について時計回りと反時計回りの両方に回転可能な移動ギヤにおいて、カップリングギヤと噛み合った状態で、第1ギヤと噛み合わない第1位置と、第1ギヤと噛み合う第2位置との間で移動可能な移動ギヤであって、カップリングギヤが反時計回りに回転する場合に第1位置に位置し、カップリングギヤが時計回りに回転する場合に、第2位置に位置する移動ギヤと、を備える。
この現像器において、カップリングギヤが反時計回りに第1速度で回転する場合、移動ギヤは第1位置に位置し、第1ギヤと噛み合わず、カップリングギヤが反時計回りに回転することに応じて、第2ギヤは、クラッチを介してカップリングギヤとともに反時計回りに回転するとともに、第1ギヤは、第2ギヤとの噛み合いにより時計回りに回転し、現像ローラを第2速度で回転させる。
一方、カップリングギヤが時計回りに第1速度で回転する場合、移動ギヤは第2位置に位置し、第1ギヤと噛み合い、カップリングギヤが時計回りに回転することに応じて、移動ギヤは、カップリングギヤとの噛み合いにより反時計回りに回転するとともに、第1ギヤは、移動ギヤとの噛み合いにより時計回りに回転し、現像ローラを第2速度より速い第3速度で回転させる。
この現像器において、カップリングギヤが反時計回りに第1速度で回転する場合、移動ギヤは第1位置に位置し、第1ギヤと噛み合わず、カップリングギヤが反時計回りに回転することに応じて、第2ギヤは、クラッチを介してカップリングギヤとともに反時計回りに回転するとともに、第1ギヤは、第2ギヤとの噛み合いにより時計回りに回転し、現像ローラを第2速度で回転させる。
一方、カップリングギヤが時計回りに第1速度で回転する場合、移動ギヤは第2位置に位置し、第1ギヤと噛み合い、カップリングギヤが時計回りに回転することに応じて、移動ギヤは、カップリングギヤとの噛み合いにより反時計回りに回転するとともに、第1ギヤは、移動ギヤとの噛み合いにより時計回りに回転し、現像ローラを第2速度より速い第3速度で回転させる。
このような構成によれば、カップリングを時計回りと反時計回りに切り替えることで、現像ローラの回転速度を切り替えることができる。
第2開示の現像器は、第1開示の移動ギヤが、ともに回転する大径ギヤと小径ギヤとを有し、大径ギヤは、第1ギヤと噛み合い、小径ギヤはカップリングギヤと噛み合い、第2ギヤはカップリングギヤよりも大径であることが望ましい。
これによれば、移動ギヤが増速ギヤとして機能するので、移動ギヤを介して第1ギヤが動く場合に第1ギヤを速く回転させることができる。
また、第3開示の画像形成装置は、第1開示または第2開示の現像器と、現像ローラと対面して位置する感光体ドラムと、制御部と、を備える。制御部は、第1の印刷濃度で画像形成を行う指令を受信した場合、カップリングギヤを所定の速度で、かつ、時計回りで回転させ、第1の印刷濃度より薄い第2の印刷濃度で画像形成を行う指令を受信した場合、カップリングギヤを前記所定の速度で、かつ、反時計回りで回転させる。
このような構成によれば、カップリングを時計回りと反時計回りに切り替えることで、第1の印刷濃度と第2の印刷濃度とを切り替えることができる。
また、第4開示の画像形成装置は、第3開示の画像形成装置が、第1方向と、第1方向と逆の第2方向と、に回転可能なモータをさらに備え、制御部は、モータを第1方向に回転させることで前記カップリングギヤを時計回りに回転させ、モータを第2方向に回転させることでカップリングギヤを反時計回りに回転させる構成としてもよい。
前記課題を解決するため、第5開示に係る現像器は、軸方向に延びる第1軸について回転可能な現像ローラと、現像ローラを回転させるための第1ギヤと、第2軸について回転可能であり、時計回りと反時計回りの両方に回転可能なカップリングであって、カップリングギヤを有するカップリングと、を備える。
この現像器において、カップリングギヤが反時計回りに第1速度で回転する場合、カップリングギヤが反時計回りに回転することに応じて、第1ギヤは、時計回りに回転し、現像ローラを第2速度で回転させ、カップリングギヤが時計回りに第1速度で回転する場合、カップリングギヤが時計回りに回転することに応じて、第1ギヤは、時計回りに回転し、現像ローラを前記第2速度より速い第3速度で回転させる。
この現像器において、カップリングギヤが反時計回りに第1速度で回転する場合、カップリングギヤが反時計回りに回転することに応じて、第1ギヤは、時計回りに回転し、現像ローラを第2速度で回転させ、カップリングギヤが時計回りに第1速度で回転する場合、カップリングギヤが時計回りに回転することに応じて、第1ギヤは、時計回りに回転し、現像ローラを前記第2速度より速い第3速度で回転させる。
このような構成によれば、カップリングを時計回りと反時計回りに切り替えることで、現像ローラの回転速度を切り替えることができる。
また、第6開示の現像器は、第5開示の現像器が、第1ギヤと噛み合う第2ギヤであって、軸方向に延びる第2軸について反時計回りに回転可能な第2ギヤと、軸方向においてカップリングと第2ギヤとの間に位置し、カップリングとともに回転するクラッチであって、カップリングが反時計回りに回転する場合に第2ギヤの一部と係合し、カップリングギヤとともに第2ギヤを反時計回りに回転させ、カップリングが時計回りに回転する場合には、第2ギヤの一部と係合せず、カップリングとともに前記第2ギヤを回転させないクラッチと、カップリングギヤと噛み合い、且つ、軸方向に延びる第3軸について時計回りと反時計回りの両方に回転可能な移動ギヤにおいて、カップリングギヤと噛み合った状態で、第1ギヤと噛み合わない第1位置と、第1ギヤと噛み合う第2位置との間で移動可能な移動ギヤであって、カップリングギヤが反時計回りに回転する場合に前記第1位置に位置し、カップリングギヤが時計回りに回転する場合に、第2位置に位置する移動ギヤと、をさらに備え、カップリングギヤが反時計回りに第1速度で回転する場合、移動ギヤは第1位置に位置し、前記第1ギヤと噛み合わず、カップリングギヤが反時計回りに回転することに応じて、第2ギヤは、クラッチを介してカップリングギヤとともに反時計回りに回転するとともに、第1ギヤは、第2ギヤとの噛み合いにより時計回りに回転し、現像ローラを第2速度で回転させ、カップリングギヤが時計回りに第1速度で回転する場合、移動ギヤは第2位置に位置し、第1ギヤと噛み合い、カップリングギヤが時計回りに回転することに応じて、移動ギヤは、カップリングギヤとの噛み合いにより反時計回りに回転するとともに、第1ギヤは、移動ギヤとの噛み合いにより時計回りに回転し、現像ローラを前記第2速度より速い第3速度で回転させる構成としてもよい。
本開示の現像器によれば、カップリングを時計回り、反時計回りのいずれに回転させても第1ギヤを時計回りに回転させ、現像ローラを同じ方向に回転させることができる。 本開示の画像形成装置によれば、カップリングを時計回りと反時計回りに切り替えることで、第1の印刷濃度と第2の印刷濃度とを切り替えることができる。
次に、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1に示すように、画像形成装置1は、本体筐体2と、給紙部3と、画像形成部4と、制御部CUを主に備える。
本体筐体2は、フロントカバー2Aと、本体筐体2の上部に位置する排紙トレイ2Bとを有している。本体筐体2は、内部に給紙部3、画像形成部4を備える。フロントカバー2Aを開くことで、現像器の一例としての現像カートリッジ10が着脱可能に装着される。
給紙部3は、用紙Sを収容している。そして、給紙部3は、画像形成部4に用紙Sを1枚ずつ供給する。
画像形成部4は、ドラムカートリッジ5と、現像カートリッジ10と、図示省略した露光装置と、転写ローラ4Bと、定着器4Cとを含む。
ドラムカートリッジ5は、フレーム5Aと、フレーム5Aに回転可能に支持された感光体ドラム5Bとを備える。
現像カートリッジ10は、ドラムカートリッジ5に対して着脱可能である。現像カートリッジ10は、ドラムカートリッジ5に装着された状態で画像形成装置1に着脱される。
図2に示すように、現像カートリッジ10は、筐体11と、現像ローラ12と、供給ローラ13と、第1アジテータ14と、を備える。
筐体11は、筐体11の内部に位置する現像室11Aを有する。現像室11Aは、筐体11の内部に位置する。
現像ローラ12は、軸方向に延びる現像ローラシャフト12Aと、ローラ部12Bとを備える。なお、軸方向は、現像ローラ12の軸方向であり、以下、単に軸方向ともいう。ローラ部12Bは、現像ローラシャフト12Aの外周面を覆う。ローラ部12Bは、導電性のゴムなどからなる。現像ローラ12は、軸方向に延びる第1軸A1について回転可能である。現像ローラ12は、現像ローラシャフト12Aを中心に回転可能に筐体11に支持されている。
供給ローラ13は、現像ローラ12にトナーTを供給する。供給ローラ13は、軸方向に延びる供給ローラシャフト13Aと、ローラ部13Bとを備える。ローラ部13Bは、供給ローラシャフト13Aの外周面を覆う。ローラ部13Bは、スポンジなどからなる。供給ローラ13は、軸方向に延びる供給ローラ軸13Xについて回転可能である。供給ローラ13は、供給ローラシャフト13Aを中心に回転可能である。
第1アジテータ14は、軸方向に長い板状の部材である。第1アジテータ14は、シャフト14Aを有している。第1アジテータ14は、軸方向に延びる第1アジテータ軸14Xについて回転可能である。シャフト14Aは、第1アジテータ軸14Xについて回転可能に筐体11に支持されている。第1アジテータ14は、回転することにより現像室11A内のトナーTを撹拌可能である。
図1に示すように、転写ローラ4Bは、感光体ドラム5Bと向かい合う。転写ローラ4Bは、感光体ドラム5Bとの間で用紙Sを挟みながら搬送する。
感光体ドラム5Bは、図示しない帯電器により帯電され、露光装置に露光されることで静電潜像が形成される。現像カートリッジ10は、この静電潜像にトナーTを供給して感光体ドラム5B上にトナー像を形成する。給紙部3から供給された用紙Sは、感光体ドラム5Bと転写ローラ4Bの間を通りながら感光体ドラム5B上のトナー像が転写される。
定着器4Cは、用紙Sに転写されたトナー像を、用紙Sに熱定着する。トナー像が熱定着された用紙Sは、本体筐体2の外の排紙トレイ2Bに排出される。
制御部CUは、画像形成装置1全体の動作を制御する装置である。制御部CUは、現像カートリッジ10を駆動するための継ぎ手7をモータ8により回転制御する。モータ8は、第1方向と、第1方向と逆の第2方向と、に回転可能である。制御部CUは、モータ8を第1方向に回転させることで継ぎ手7を時計回りに回転させ、モータ8を第2方向に回転させることで継ぎ手7を反時計回りに回転させる。
次に、現像カートリッジ10の詳細構成について説明する。
図3に示すように、現像カートリッジ10は、筐体11の軸方向における一方側の側面11Fに、ギヤカバー21と、カップリング22とを有している。
図3に示すように、現像カートリッジ10は、筐体11の軸方向における一方側の側面11Fに、ギヤカバー21と、カップリング22とを有している。
ギヤカバー21は、カップリング穴21Aと、軸支穴21Bとを有する。カップリング穴21Aは、カップリング22を露出させる穴である。軸支穴21Bは、軸方向に延びる第2軸A2を中心とする円弧状に延びる。軸支穴21Bは、後述する移動ギヤ33(図4参照)を軸支する孔である。ギヤカバー21は、複数のネジ91により筐体11に固定されている。
カップリング22は、駆動力を受けるための凹部22Aとカップリングギヤ22B(図4参照)とを有している。凹部22Aは、軸方向に凹んでいる。凹部22Aは、ギヤカバー21のカップリング穴21Aから露出している。凹部22Aには、継ぎ手7(図1参照)が係合する。カップリング22は、継ぎ手7から駆動力を受け、第2軸A2について、時計回りと反時計回りの両方に回転可能である。すなわち、カップリングギヤ22Bは、時計回りと反時計回りの両方に回転可能である。なお、本明細書において、「ギヤ」は、ギヤ歯を有してギヤ歯によって回転力を伝達するものに限られず、摩擦伝達によって回転力を伝達するものを含む。
図4および図5に示すように、現像カートリッジ10は、現像ローラギヤ23と、供給ローラギヤ24と、第1ギヤ31と、第2ギヤ32と、移動ギヤ33と、第1アイドルギヤ34と、第2アイドルギヤ35と、を備える。これらの各ギヤは、ギヤカバー21により覆われている(図4参照)。
筐体11は、側面11Fに、シャフトS2と、シャフトS4と、シャフトS5と、軸受11Cとを有する。
シャフトS2は、第2ギヤ32を回転可能に支持する。
シャフトS4は、第1アイドルギヤ34を回転可能に支持する。
シャフトS5は、第2アイドルギヤ35を回転可能に支持する。
軸受11Cは、軸方向に延びる第2軸A2を中心とする円弧に沿って延びる軸支穴11Dを有している。軸受11Cは、移動ギヤ33を移動可能かつ回転可能に支持する。
シャフトS2は、第2ギヤ32を回転可能に支持する。
シャフトS4は、第1アイドルギヤ34を回転可能に支持する。
シャフトS5は、第2アイドルギヤ35を回転可能に支持する。
軸受11Cは、軸方向に延びる第2軸A2を中心とする円弧に沿って延びる軸支穴11Dを有している。軸受11Cは、移動ギヤ33を移動可能かつ回転可能に支持する。
現像ローラギヤ23は、現像ローラ12の端部に位置する。より具体的には、現像ローラシャフト12Aの端部に装着されている。現像ローラギヤ23は、現像ローラシャフト12Aとともに回転可能である。
供給ローラギヤ24は、供給ローラ13の端部に位置する。より具体的には、供給ローラギヤ24は、供給ローラシャフト13Aの端部に装着されている。供給ローラギヤ24は、供給ローラシャフト13Aとともに回転可能である。
第1ギヤ31は、現像ローラ12を回転させるためのギヤである。第1ギヤ31は、第1アジテータ軸14Xについて時計回りに回転可能である。第1ギヤ31は、大径ギヤ31Aと、大径ギヤ31Aよりも小径の小径ギヤ31Bとを有している。大径ギヤ31Aは小径ギヤ31Bとともに回転する。
第2ギヤ32は、軸方向に延びる第2軸A2について反時計回りに回転可能である。第2ギヤ32は、第1ギヤ31と噛み合う。より具体的には、第2ギヤ32は、第1ギヤ31の小径ギヤ31Bと噛み合う。
第1アイドルギヤ34は、軸方向に延びる第4軸A4について回転可能である。第1アイドルギヤ34は、シャフトS4に回転可能に支持されている。
第1アイドルギヤ34は、小径ギヤ34Aと、小径ギヤ34Aよりも大径の大径ギヤ34Bとを有している。小径ギヤ34Aは、大径ギヤ34Bとともに回転する。第1アイドルギヤ34は、第1ギヤ31と噛み合う。より具体的には、第1アイドルギヤ34の小径ギヤ34Aは、第1ギヤ31の大径ギヤ31Aと噛み合う。
第1アイドルギヤ34は、小径ギヤ34Aと、小径ギヤ34Aよりも大径の大径ギヤ34Bとを有している。小径ギヤ34Aは、大径ギヤ34Bとともに回転する。第1アイドルギヤ34は、第1ギヤ31と噛み合う。より具体的には、第1アイドルギヤ34の小径ギヤ34Aは、第1ギヤ31の大径ギヤ31Aと噛み合う。
第2アイドルギヤ35は、軸方向に延びる第5軸A5について回転可能である。第2アイドルギヤ35は、シャフトS5に回転可能に支持されている。
第2アイドルギヤ35は、第1アイドルギヤ34と噛み合う。より具体的には、第2アイドルギヤ35は、第1アイドルギヤ34の大径ギヤ34Bと噛み合う。
第2アイドルギヤ35は、第1アイドルギヤ34と噛み合う。より具体的には、第2アイドルギヤ35は、第1アイドルギヤ34の大径ギヤ34Bと噛み合う。
また、第2アイドルギヤ35は、現像ローラギヤ23と噛み合う。さらに、第2アイドルギヤ35は、供給ローラギヤ24と噛み合う。
このため、第1ギヤ31が時計回りに回転すると、第1アイドルギヤ34および第2アイドルギヤ35を介して現像ローラギヤ23および現像ローラ12が反時計回りに回転する。また、第1ギヤ31が時計回りに回転すると、第1アイドルギヤ34および第2アイドルギヤ35を介して供給ローラギヤ24および供給ローラ13が反時計回りに回転する。
移動ギヤ33は、小径ギヤ33Aと、小径ギヤ33Aよりも大径の大径ギヤ33Bと、シャフト33R,33Sを有する。大径ギヤ33Bは、小径ギヤ33Aとともに回転する。移動ギヤ33は、軸方向に延びる第3軸A3について時計回りと反時計回りの両方に回転可能である。
シャフト33Rは、第3軸A3に沿って軸方向の他方側に突出する。シャフト33Rは、軸受11Cの軸支穴11Dに係合して軸受11Cによって回転可能かつ第2軸A2を中心とする円弧に沿って移動可能に支持される。
シャフト33Sは、第3軸A3に沿って軸方向の一方側に突出する。シャフト33Sは、ギヤカバー21の軸支穴21Bに係合して、ギヤカバー21によって回転可能かつ第2軸A2を中心とする円弧に沿って移動可能に支持される。
シャフト33Sは、圧縮コイルバネであるバネ33Pのコイルを通っている。そして、バネ33Pは、ギヤカバー21と移動ギヤ33との間で付勢力を発生している。これにより、移動ギヤ33は、常に軸受11Cに押し付けられている。移動ギヤ33と軸受11Cとの間には摩擦力が発生し、この摩擦力が移動ギヤ33の第3軸A3についての回転に抵抗を与えている。
シャフト33Sは、圧縮コイルバネであるバネ33Pのコイルを通っている。そして、バネ33Pは、ギヤカバー21と移動ギヤ33との間で付勢力を発生している。これにより、移動ギヤ33は、常に軸受11Cに押し付けられている。移動ギヤ33と軸受11Cとの間には摩擦力が発生し、この摩擦力が移動ギヤ33の第3軸A3についての回転に抵抗を与えている。
移動ギヤ33は、カップリングギヤ22Bと噛み合う。より具体的には、移動ギヤ33は、小径ギヤ33Aが常にカップリングギヤ22Bと噛み合っている。
移動ギヤ33は、バネ33Pにより第3軸A3についての回転に抵抗が与えられているため、カップリングギヤ22Bが時計回りまたは反時計回りに回転するときには、この抵抗力によってカップリングギヤ22Bと一体に移動しようとする。このため、カップリングギヤ22Bが反時計回りに回転する場合には、カップリングギヤ22Bとともに第2軸A2について反時計回りに回転して第1ギヤ31と噛み合わない第1位置(図13、図14参照)に位置する。
一方、カップリングギヤ22Bが時計回りに回転する場合には、カップリングギヤ22Bとともに第2軸A2について時計回りに回転して第1ギヤ31と噛み合う第2位置(図11、図12参照)に位置する。
すなわち、移動ギヤ33は、カップリングギヤ22Bと噛み合った状態で、第1位置と第2位置との間で移動可能である。
一方、カップリングギヤ22Bが時計回りに回転する場合には、カップリングギヤ22Bとともに第2軸A2について時計回りに回転して第1ギヤ31と噛み合う第2位置(図11、図12参照)に位置する。
すなわち、移動ギヤ33は、カップリングギヤ22Bと噛み合った状態で、第1位置と第2位置との間で移動可能である。
図11、図12に示すように、移動ギヤ33は、第2位置において、大径ギヤ33Bが第1ギヤ31と噛み合う。一方、移動ギヤ33は、第2位置において、小径ギヤ33Aと大径ギヤ33Bのいずれもが搬送ギヤ26と噛み合わない。
図13、図14に示すように、移動ギヤ33は、第1位置において、小径ギヤ33Aが搬送ギヤ26と噛み合う。一方、移動ギヤ33は、第1位置において、小径ギヤ33Aと大径ギヤ33Bのいずれもが第1ギヤ31と噛み合わない。
図6(a),(b)に示すように、第2ギヤ32は、歯車部32AとシャフトS12とを有する。シャフトS12は、円筒状に形成され、カップリング22を回転可能に支持する。第2ギヤ32は、カップリングギヤ22Bよりも大径である。
軸方向における第2ギヤ32とカップリング22の間には、クラッチ40が位置している。
シャフトS12は、カップリング22とクラッチ40を回転可能に支持している。詳しくは、シャフトS12の外周面B11は、カップリング22を回転可能に支持している。シャフトS12の内周面B12は、クラッチ40を回転可能に支持している。詳しくは、シャフトS12は、軸方向に凹むまたは貫通する穴B13を有する。クラッチ40は、穴B13の中に位置する。これにより、穴B13の内周面B12に沿って、クラッチ40が回転する。つまり、クラッチ40は、カップリング22とともにシャフトS12に対して回転可能となっている。
シャフトS12は、円筒壁B1と、底壁部B2と、複数の第1突起P1とを備えている。円筒壁B1は、円筒状である。円筒壁B1は、外周面B11と、内周面B12を備える。底壁部B2は、円筒壁B1の軸方向における他方側の端部に位置する。底壁部B2は、円板形状である。
複数の第1突起P1は、底壁部B2から軸方向における一方側に向けて突出している。複数の第1突起P1は、カップリング22の回転方向に並んでいる。複数の第1突起P1は、環状に並んでいる。複数の第1突起P1は、円筒壁B1の穴B13の内部に位置する。複数の第1突起P1は、円筒壁B1の軸方向における一端側に位置する。各第1突起P1は、軸方向に沿った回転伝達面FS1と、クラッチ40の回転方向に対して傾斜する傾斜面FS2とを有している。
回転伝達面FS1は、クラッチ40の回転方向に対して交差している。より好ましくは、回転伝達面FS1は、クラッチ40の回転方向に対して直交している。回転伝達面FS1は、クラッチ40が反時計回りD2へ回転する場合に、反時計回りD2においてクラッチ40(詳しくは、後述する第1クラッチ面FC1:図7参照)と向かい合って接触する。
傾斜面FS2は、クラッチ40が時計回りD1に回転する場合に、クラッチ40を係合位置から離脱位置に向けて移動させるための面である。傾斜面FS2は、クラッチ40の回転方向に対して傾斜している。詳しくは、傾斜面FS2は、時計回りD1に向かうにつれて軸方向における一方側へ位置するように傾斜している。
図7(a),(b)に示すように、クラッチ40は、円板状のベース部41と、複数の第2突起P2と、軸部42と、第1壁43と、円弧壁44とを有している。複数の第2突起P2は、ベース部41から軸方向における他方側に突出する。軸部42、第1壁43および円弧壁44は、ベース部41から軸方向における一方側に突出する。
複数の第2突起P2は、カップリング22の回転方向に並んでいる。複数の第2突起P2は、環状に並んでいる。各第2突起P2は、第1クラッチ面FC1と、第2クラッチ面FC2とを有している。第1クラッチ面FC1は、軸方向に沿っている。第2クラッチ面FC2は、クラッチ40の回転方向に対して傾斜する。
第1クラッチ面FC1は、クラッチ40の回転方向に対して交差している。より好ましくは、第1クラッチ面FC1は、クラッチ40の回転方向に対して直交している。第1クラッチ面FC1は、回転伝達面FS1(図6(b)参照)に接触する。詳しくは、第1クラッチ面FC1は、回転伝達面FS1に面接触する。
第2クラッチ面FC2は、クラッチ40が時計回りD1に回転する場合に、クラッチ40を係合位置から離脱位置に向けて移動させるための面である。第2クラッチ面FC2は、クラッチ40の回転方向に対して傾斜している。詳しくは、第2クラッチ面FC2は、時計回りD1に向かうにつれてベース部41に近づくように傾斜している。第2クラッチ面FC2は、傾斜面FS2(図6(b)参照)に接触する。詳しくは、第2クラッチ面FC2は、傾斜面FS2に面接触する。
軸部42は、ベース部41の中心からクラッチ40の軸方向における一方側へ向けて延びている。軸部42は、円筒形状を有する。
第1壁43は、軸部42から径方向外側に向けて延びている。第1壁43は、第1面43Aと、第2面43Bを有する。第1面43Aおよび第2面43Bは、回転方向に対して直交している。第1面43Aは、反時計回りD2の下流側を向いている。第2面43Bは、反時計回りD2の上流側を向いている。第1面43Aは、第3突起47を有する。第3突起47は、第1面43Aから突出する。第3突起47は、軸部42の外周面に沿って延びている。第3突起47は、第3クラッチ面FC3を有している。
第3クラッチ面FC3は、カップリング22が時計回りD1に回転する場合に、クラッチ40を係合位置から離脱位置に向けて移動させるための面である。第3クラッチ面FC3は、クラッチ40の回転方向に対して傾斜している。詳しくは、第3クラッチ面FC3は、時計回りD1に向かうにつれてベース部41に近づくように傾斜している。第3クラッチ面FC3は、カップリング22が時計回りD1に回転する場合に、後述する第1カップリング面FP1(図8(b)、図10(b)参照)に接触する。
円弧壁44は、第1壁43の径方向外側の端部から反時計回りD2に向けて延びている。円弧壁44は、第2軸A2中心とした円弧形状となっている。円弧壁44の外周面とベース部41の外周面は、面一となっている。円弧壁44の外周面とベース部41の外周面は、シャフトS12の内周面B12(図6(a),(b)参照)に回転可能に支持される。詳しくは、円弧壁44の外周面とベース部41の外周面は、第2軸A2を中心とした円筒状の面である。また、内周面B12は、第2軸A2を中心とした円筒状の面である。円弧壁44の外周面とベース部41の外周面は、シャフトS12の内周面B12に面接触している。これにより、クラッチ40が、第2軸A2を中心に回転しながら、第2軸A2に沿った方向に移動する。
第1壁43、円弧壁44、第3クラッチ面FC3および第3突起47は、それぞれ、第2軸A2に関して対称に一対設けられている。
図8(a),(b)に示すように、カップリング22は、さらに、第1筒状部22Dと、第2筒状部22Eとを有している。第1筒状部22Dおよび第2筒状部22Eは、円筒状である。
図8(b)に示すように、カップリング22は、仕切壁22Fを有する。仕切壁22Fは、第2筒状部22Eと第1筒状部22Dの間に位置する。仕切壁22Fは、第2筒状部22E内の空間と第1筒状部22D内の空間とを仕切る。第1筒状部22Dおよび仕切壁22Fは、凹部22Aを形成する。また、第2筒状部22Eおよび仕切壁22Fは、第2凹部22Jを形成する。第2筒状部22Eは、シャフトS12の外周面B11(図6(a),(b)参照)に嵌り込んで、シャフトS12で回転可能に支持されている。
カップリング22は、突出片22Gを有する。突出片22Gは、第2軸A2に関して対称に一対設けられている。突出片22Gは、第2凹部22J内に位置する。突出片22Gは、仕切壁22Fから突出する。突出片22Gは、第1カップリング面FP1と、第2カップリング面FP2と、第3カップリング面FP3とを有している。
第1カップリング面FP1は、クラッチ40が時計回りD1に回転するときにクラッチ40を係合位置から離脱位置に向けて移動させるための面である。第1カップリング面FP1は、時計回りD1の下流側を向いている。第1カップリング面FP1は、カップリング22の回転方向に対して傾斜している。詳しくは、図8(c),(d)に示すように、第1カップリング面FP1は、時計回りD1に向かうにつれて仕切壁22Fから離れるように傾斜している。
第2カップリング面FP2は、カップリング22が反時計回りD2に回転するときにクラッチ40を離脱位置から係合位置に向けて移動させるための面である。第2カップリング面FP2は、反時計回りD2の下流側を向いている。第2カップリング面FP2は、カップリング22の回転方向に対して傾斜している。詳しくは、第2カップリング面FP2は、反時計回りD2に向かうにつれて仕切壁22Fに近づくように傾斜している。第2カップリング面FP2は、クラッチ40の第1壁43の端部に接触する。
第3カップリング面FP3は、カップリング22が反時計回りD2に回転するときに、クラッチ40の第1壁43と回転方向で接触する面である。第3カップリング面FP3は、第2カップリング面FP2よりも仕切壁22Fから離れた位置に位置している。第3カップリング面FP3は、カップリング22の回転方向に対して交差している。より好ましくは、第3カップリング面FP3は、カップリング22の回転方向に対して直交している。
図9および図10に示すように、クラッチ40の第1壁43は、回転方向においてカップリング22の突出片22Gの間に位置する。クラッチ40は、カップリング22とともに回転する。このため、クラッチ40は、カップリング22とともに回転可能である。 クラッチ40は、シャフトS12に対して軸方向に移動可能である。クラッチ40は、第2ギヤ32の一部である第1突起P1と回転方向で係合する係合位置(図9参照)と、第2ギヤ32の一部である第1突起P1と係合しない離脱位置(図10参照)との間で軸方向に沿って移動可能である。
図9(a),(b)に示すように、クラッチ40は、カップリング22が反時計回りD2に回転する場合にクラッチ40が係合位置に移動することで、第2ギヤ32の一部である第1突起P1と係合し、カップリングギヤ22Bとともに第2ギヤ32を反時計回りD2に回転させる。
なお、カップリング22は、ギヤカバー21に接触することによって、シャフトS12に対して筐体11の側面11Fから離れる方向に移動しない。ここで、「カップリング22がシャフトS12に対して移動しない」とは、全く動かないことを意味する他、ガタツキによって若干動くことも意味する。そして、前述したクラッチ40は、カップリング22に対しても、軸方向に移動可能となっている。
このときの作用をより具体的に説明すると、離脱位置(図10(a),(b)参照)にクラッチ40がある状態において、カップリング22が反時計回りD2に回転すると、カップリング22の第2カップリング面FP2が、クラッチ40の第1壁43の第2面43Bの端部に回転方向で接触する。これにより、回転方向に対して傾斜した第2カップリング面FP2がクラッチ40を第2ギヤ32の第1突起P1へ向けて付勢する。
クラッチ40は、軸方向の他方側へ移動し、第2カップリング面FP2から離れ、第2突起P2が第1突起P1と噛み合う。そして、複数の第2突起P2の各第1クラッチ面FC1が複数の各第1突起P1の各回転伝達面FS1に接触する。その後、カップリング22が若干反時計回りD2に回転すると、第3カップリング面FP3が、クラッチ40の第1壁43に回転方向で接触する。
これにより、カップリング22からクラッチ40に駆動力が伝達される。また、各回転伝達面FS1によって、クラッチ40から、第2ギヤ32に反時計回りD2への駆動力が伝達される。その結果、カップリング22と、クラッチ40と、第2ギヤ32が一体となって反時計回りD2に回転する。
一方、図10(a),(b)に示すように、クラッチ40は、カップリング22が時計回りD1に回転する場合には、クラッチ40が離脱位置に位置することで、第2ギヤ32の第1突起P1と係合せず、カップリング22とともに第2ギヤ32を回転させない。
このときの作用をより具体的に説明すると、係合位置(図9(a),(b)参照)にクラッチ40がある状態において、カップリング22が時計回りD1に回転すると、カップリング22の第1カップリング面FP1が、クラッチ40の第3クラッチ面FC3を時計回りD1に押す。これにより、クラッチ40が、カップリング22とともに時計回りD1に回転する。
そして、クラッチ40が時計回りD1に回転すると、複数の第2突起P2の各第2クラッチ面FC2が複数の第1突起P1の各傾斜面FS2に接触することで、各傾斜面FS2によってクラッチ40が軸方向の一方側に押されて係合位置から離脱位置に向けて移動する。これにより、各第2突起P2が各第1突起P1から軸方向に外れる。つまり、各第2突起P2と各第1突起P1の係合が解除される。その後、カップリング22の第1カップリング面FP1がクラッチ40の第3クラッチ面FC3を離脱位置に向けてさらに押圧する。これにより、クラッチ40が離脱位置に位置する。この状態では、各第2突起P2が各第1突起P1から軸方向に間隔を空けて位置するので、クラッチ40の回転は第2ギヤ32に伝わらない。すなわち、第2ギヤ32は、クラッチ40とは独立して回転することができる。
本実施形態では、制御部CUは、第1の印刷濃度で画像形成を行う指令を受信した場合、カップリングギヤ22Bを所定の速度で、かつ、時計回りD1(図11参照)で回転させ、第1の印刷濃度より薄い第2の印刷濃度で画像形成を行う指令を受信した場合、カップリングギヤ22Bを所定の速度で、かつ、反時計回りD2(図13参照)で回転させる。
次に、カップリング22が時計回りD1または反時計回りD2に回転する場合の各部材の動作について説明する。
制御部CUは、第2の印刷濃度で画像形成を行う指令を受信した場合、モータ8を第2方向に、かつ、所定速度の一例としての第1速度V1で回転させる。すると、継ぎ手7が反時計回りD2に第1速度V1で回転するので、図13、図14に示すように、カップリングギヤ22B(カップリング22)は、第1速度V1で、かつ、反時計回りD2で回転する。
この場合、移動ギヤ33はカップリングギヤ22Bとともに反時計回りに回転して第1位置に位置し、第1ギヤ31と噛みあわない。そして、カップリングギヤ22Bが反時計回りD2に回転することに応じて、第2ギヤ32は、クラッチ40を介してカップリングギヤ22Bとともに反時計回りD2に回転する。そして、第1ギヤ31は、第2ギヤ32との噛み合いにより時計回りに回転する。
この場合、移動ギヤ33はカップリングギヤ22Bとともに反時計回りに回転して第1位置に位置し、第1ギヤ31と噛みあわない。そして、カップリングギヤ22Bが反時計回りD2に回転することに応じて、第2ギヤ32は、クラッチ40を介してカップリングギヤ22Bとともに反時計回りD2に回転する。そして、第1ギヤ31は、第2ギヤ32との噛み合いにより時計回りに回転する。
この場合において、現像ローラ12は、第2速度V2で回転する。このとき、本実施形態では、現像ローラ12の周速は、感光体ドラム5Bの周速より遅い。これにより、現像ローラ12は、感光体ドラム5Bから図13における下方向に向かって力を受ける。この結果、現像カートリッジ10は、反時計回りのモーメントを受ける。また、現像カートリッジ10は、継ぎ手7がカップリング22を反時計回りD2に回転させるときにも反時計回りのモーメントを受ける。このように、現像カートリッジ10が感光体ドラム5Bから受けるモーメントの向きは、継ぎ手7から受けるモーメントの向きと揃うので、現像カートリッジ10は、本体筐体2内で安定して保持され、ガタつきにくい。
第1ギヤ31が時計回りに回転すると、カップリングギヤ22Bが時計回りD1に回転する場合と同様に、第1アイドルギヤ34、第2アイドルギヤ35を介して、第2アイドルギヤ35と現像ローラギヤ23と供給ローラギヤ24は反時計回りに回転する。これにより、現像ローラ12と供給ローラ13は、反時計回りに回転する。また、第1ギヤ31とともに回転する第1アジテータ14も回転する。
このように、カップリング22が反時計回りD2に回転すると、第1アジテータ14、現像ローラ12および供給ローラ13を回転させて、画像形成を行うことができる。
一方、 制御部CUは、第1の印刷濃度で画像形成を行う指令を受信した場合、モータ8を第1方向に、かつ、第1速度V1で回転させる。すると、継ぎ手7が時計回りD1に第1速度V1で回転するので、図11、図12に示すように、カップリングギヤ22B(カップリング22)は、第1速度V1で、かつ、時計回りD2で回転する。
この場合、移動ギヤ33はカップリングギヤ22Bとともに時計回りに回転して第2位置に位置し、第1ギヤ31の小径ギヤ31Bと噛み合う。これによりカップリングギヤ22Bが時計回りD1に回転することに応じて、移動ギヤ33は、カップリングギヤ22Bとの噛み合いにより反時計回りに回転するとともに、第1ギヤ31は、移動ギヤ33との噛み合いにより時計回りに回転する。
この場合、移動ギヤ33はカップリングギヤ22Bとともに時計回りに回転して第2位置に位置し、第1ギヤ31の小径ギヤ31Bと噛み合う。これによりカップリングギヤ22Bが時計回りD1に回転することに応じて、移動ギヤ33は、カップリングギヤ22Bとの噛み合いにより反時計回りに回転するとともに、第1ギヤ31は、移動ギヤ33との噛み合いにより時計回りに回転する。
第1ギヤ31が時計回りに回転すると、第1アイドルギヤ34が反時計回りに回転する。第1アイドルギヤ34と噛み合う第2アイドルギヤ35は時計回りに回転する。そして、第2アイドルギヤ35と現像ローラギヤ23と供給ローラギヤ24は反時計回りに回転する。これにより、現像ローラ12と供給ローラ13は、反時計回りに回転する。また、第1ギヤ31とともに回転する第1アジテータ14も回転する。
この場合において、現像ローラ12は、第2速度V2より速い第3速度V3で回転する(V3>V2)。このとき、本実施形態では、現像ローラ12の周速は、感光体ドラム5Bの周速より速い。これにより、現像ローラ12は、感光体ドラム5Bから図11における上方向に向かって力を受ける。この結果、現像カートリッジ10は、時計回りのモーメントを受ける。また、現像カートリッジ10は、継ぎ手7がカップリング22を時計回りD1に回転させるときにも時計回りのモーメントを受ける。このように、現像カートリッジ10が感光体ドラム5Bから受けるモーメントの向きは、継ぎ手7から受けるモーメントの向きと揃うので、現像カートリッジ10は、本体筐体2内で安定して保持され、ガタつきにくい。
このように、カップリング22が時計回りD1に回転すると、第1アジテータ14、現像ローラ12および供給ローラ13を回転させて、画像形成を行うことができる。
なお、このとき、クラッチ40は第2ギヤ32の一部である第1突起P1と係合しないので、第2ギヤ32はクラッチ40との係合によっては回転しない。しかし、第2ギヤ32は、第1ギヤ31との噛み合いにより第1ギヤ31が時計回りに回転するのに応じて反時計回りD2に回転する。
以上説明したように、本実施形態の現像カートリッジ10および画像形成装置1によれば、次のような効果を奏することができる。
この現像カートリッジ10では、カップリングギヤ22Bが反時計回りに第1速度V1で回転する場合、現像ローラ12が第2速度V2で回転し、カップリングギヤ22Bが時計回りに第1速度V1で回転する場合、現像ローラ12を第2速度V2より速い第3速度V3で回転する。このため、カップリングギヤ22B(カップリング22)を時計回りと反時計回りに切り替えることで、現像ローラ12の回転速度を切り替えることができる。この結果、モータ8に駆動される他の部材がある場合にも、他の部材の駆動速度が変わらない。
移動ギヤ33は、ともに回転する大径ギヤ33Bと小径ギヤ33Aとを有し、大径ギヤ33Bは、第1ギヤ31と噛み合い、小径ギヤ33Aはカップリングギヤ22Bと噛み合い、第2ギヤ32はカップリングギヤ22Bよりも大径である。このため、移動ギヤ33が増速ギヤとして機能するので、移動ギヤ33を介して第1ギヤ31が動く場合に第1ギヤ31を速く回転させることができる。
カップリングギヤ22Bを反時計回りで回転させた場合、現像ローラ12の周速は、感光体ドラム5Bの周速より遅い。このため、図13に示すように、現像ローラ12は、感光体ドラム5Bから図13における下方向に向かって力を受ける。このため、現像カートリッジ10が感光体ドラム5Bから受けるモーメントの向きは、継ぎ手7から受けるモーメントの向きと揃うので、現像カートリッジ10は、本体筐体2内で安定して保持され、ガタつきにくい。
カップリングギヤ22Bを時計回りで回転させた場合、現像ローラ12の周速は、感光体ドラム5Bの周速より速い。このため、図11に示すように、現像ローラ12は、感光体ドラム5Bから図11における上方向に向かって力を受ける。このため、現像カートリッジ10が感光体ドラム5Bから受けるモーメントの向きは、継ぎ手7から受けるモーメントの向きと揃うので、現像カートリッジ10は、本体筐体2内で安定して保持され、ガタつきにくい。
カップリングギヤ22Bを時計回りで回転させた場合、現像ローラ12の周速は、感光体ドラム5Bの周速より速い。このため、図11に示すように、現像ローラ12は、感光体ドラム5Bから図11における上方向に向かって力を受ける。このため、現像カートリッジ10が感光体ドラム5Bから受けるモーメントの向きは、継ぎ手7から受けるモーメントの向きと揃うので、現像カートリッジ10は、本体筐体2内で安定して保持され、ガタつきにくい。
制御部CUは、第1の印刷濃度で画像形成を行う指令を受信した場合、カップリングギヤ22Bを所定の速度で、かつ、時計回りで回転させ、第1の印刷濃度より薄い第2の印刷濃度で画像形成を行う指令を受信した場合、カップリングギヤ22Bを所定の速度で、かつ、反時計回りで回転させればよい。つまり、制御部CUは、カップリングギヤ22Bの回転方向を切り替えれば、第1の印刷濃度と第2の印刷濃度とを切り替えることができる。例えば、第1の印刷濃度を通常の印刷濃度とし、第2の印刷濃度をトナーセーブモードの印刷濃度とすれば、制御部CUは、回転方向を切り替えるだけで、トナーセーブモードを実行することができる。
以上に本開示の実施形態について説明したが、本開示は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
上述の実施形態では、第2ギヤ32が複数の第1突起P1を備え、クラッチ40が複数の第2突起P2を備えるが、これに限定されない。例えば、第2ギヤ32は、1つの第1突起を備えていてもよい。また、クラッチ40は、1つの第2突起を備えていてもよい。また、第1突起P1は、回転伝達面FS1および傾斜面FS2を備えるが、これに限定されない。例えば、一の突起が回転伝達面を備えていてもよい。また、一の突起とは別の突起が、傾斜面を備えていてもよい。同様に、一の突起が第1クラッチ面を備えていてもよい。また、一の突起とは別の突起が、第2クラッチ面を備えていてもよい。
上述の実施形態では、傾斜面FS2と第2クラッチ面FC2の両方が、回転方向に対して傾斜する傾斜面であるが、これに限定されず、傾斜面および第2クラッチ面のいずれか一方が傾斜面であってもよい。
上述の実施形態では、カップリング22は、クラッチ40を離脱位置に向けて移動させるための面(FP1)を2つ備えたが、これに限定されず、クラッチ40を離脱位置に向けて移動させるための面は、1つでもよいし、3つ以上であってもよい。
上述の実施形態では、第1カップリング面FP1と第3クラッチ面FC3の両方が、回転方向に対して傾斜する傾斜面であるが、これに限定されず、第1カップリング面および第3クラッチ面のいずれか一方が傾斜面であってもよい。
上述の実施形態では、現像カートリッジ10は、ドラムカートリッジ5と別体に構成されていたが、現像器は、ドラムカートリッジと一体に構成されていても構わない。
上述の実施形態では、画像形成装置の一例としてモノクロの画像形成装置1を例示したが、画像形成装置はカラーの画像形成装置であってもよいし、LEDにより露光するものであってもよいし、コピー機や複合機であってもよい。
上述のした各実施形態および各変形例の各要素は、任意に組み合わせて実施することが可能である。
10 現像器
12 現像ローラ
22 カップリング
22B カップリングギヤ
31 第1ギヤ
32 第2ギヤ
33 移動ギヤ
40 クラッチ
A1 第1軸
A2 第2軸
A3 第3軸
V1 第1速度
V2 第2速度
V3 第3速度
12 現像ローラ
22 カップリング
22B カップリングギヤ
31 第1ギヤ
32 第2ギヤ
33 移動ギヤ
40 クラッチ
A1 第1軸
A2 第2軸
A3 第3軸
V1 第1速度
V2 第2速度
V3 第3速度
Claims (6)
- 軸方向に延びる第1軸について回転可能な現像ローラと、
前記現像ローラを回転させるための第1ギヤと、
前記第1ギヤと噛み合う第2ギヤであって、前記軸方向に延びる第2軸について反時計回りに回転可能な第2ギヤと、
前記第2軸について回転可能であり、時計回りと反時計回りの両方に回転可能なカップリングであって、カップリングギヤを有するカップリングと、
前記軸方向において前記カップリングと前記第2ギヤとの間に位置し、前記カップリングとともに回転するクラッチであって、前記カップリングが反時計回りに回転する場合に前記第2ギヤの一部と係合し、前記カップリングギヤとともに前記第2ギヤを反時計回りに回転させ、前記カップリングが時計回りに回転する場合には、前記第2ギヤの一部と係合せず、前記カップリングとともに前記第2ギヤを回転させないクラッチと、
前記カップリングギヤと噛み合い、且つ、前記軸方向に延びる第3軸について時計回りと反時計回りの両方に回転可能な移動ギヤにおいて、前記カップリングギヤと噛み合った状態で、前記第1ギヤと噛み合わない第1位置と、前記第1ギヤと噛み合う第2位置との間で移動可能な移動ギヤであって、
前記カップリングギヤが反時計回りに回転する場合に前記第1位置に位置し、前記カップリングギヤが時計回りに回転する場合に、前記第2位置に位置する移動ギヤと、 を備える現像器であって、
前記カップリングギヤが反時計回りに第1速度で回転する場合、
前記移動ギヤは前記第1位置に位置し、前記第1ギヤと噛み合わず、
前記カップリングギヤが反時計回りに回転することに応じて、前記第2ギヤは、前記クラッチを介して前記カップリングギヤとともに反時計回りに回転するとともに、前記第1ギヤは、前記第2ギヤとの噛み合いにより時計回りに回転し、前記現像ローラを第2速度で回転させ、
前記カップリングギヤが時計回りに前記第1速度で回転する場合、
前記移動ギヤは前記第2位置に位置し、前記第1ギヤと噛み合い、
前記カップリングギヤが時計回りに回転することに応じて、前記移動ギヤは、前記カップリングギヤとの噛み合いにより反時計回りに回転するとともに、前記第1ギヤは、前記移動ギヤとの噛み合いにより時計回りに回転し、前記現像ローラを前記第2速度より速い第3速度で回転させること、を特徴とする現像器。 - 前記移動ギヤは、ともに回転する大径ギヤと小径ギヤとを有し、前記大径ギヤは、前記第1ギヤと噛み合い、前記小径ギヤは前記カップリングギヤと噛み合い、
前記第2ギヤは前記カップリングギヤよりも大径であることを特徴とする請求項1に記載の現像器。 - 請求項1または請求項2に記載の現像器と、
前記現像ローラと対面して位置する感光体ドラムと、
制御部と、
を備える画像形成装置であって、
前記制御部は、
第1の印刷濃度で画像形成を行う指令を受信した場合、前記カップリングギヤを所定の速度で、かつ、時計回りで回転させ、
前記第1の印刷濃度より薄い第2の印刷濃度で画像形成を行う指令を受信した場合、前記カップリングギヤを前記所定の速度で、かつ、反時計回りで回転させることを特徴とする画像形成装置。 - 第1方向と、前記第1方向と逆の第2方向と、に回転可能なモータをさらに備え、 前記制御部は、
前記モータを前記第1方向に回転させることで前記カップリングギヤを時計回りに回転させ、
前記モータを前記第2方向に回転させることで前記カップリングギヤを反時計回りに回転させることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 軸方向に延びる第1軸について回転可能な現像ローラと、
前記現像ローラを回転させるための第1ギヤと、
前記第2軸について回転可能であり、時計回りと反時計回りの両方に回転可能なカップリングであって、カップリングギヤを有するカップリングと、
を備える現像器であって、
前記カップリングギヤが反時計回りに第1速度で回転する場合、前記カップリングギヤが反時計回りに回転することに応じて、前記第1ギヤは、時計回りに回転し、前記現像ローラを第2速度で回転させ、
前記カップリングギヤが時計回りに前記第1速度で回転する場合、前記カップリングギヤが時計回りに回転することに応じて、前記第1ギヤは、時計回りに回転し、前記現像ローラを前記第2速度より速い第3速度で回転させること、を特徴とする現像器。 - 前記第1ギヤと噛み合う第2ギヤであって、前記軸方向に延びる第2軸について反時計回りに回転可能な第2ギヤと、
前記軸方向において前記カップリングと前記第2ギヤとの間に位置し、前記カップリングとともに回転するクラッチであって、前記カップリングが反時計回りに回転する場合に前記第2ギヤの一部と係合し、前記カップリングギヤとともに前記第2ギヤを反時計回りに回転させ、前記カップリングが時計回りに回転する場合には、前記第2ギヤの一部と係合せず、前記カップリングとともに前記第2ギヤを回転させないクラッチと、
前記カップリングギヤと噛み合い、且つ、前記軸方向に延びる第3軸について時計回りと反時計回りの両方に回転可能な移動ギヤにおいて、前記カップリングギヤと噛み合った状態で、前記第1ギヤと噛み合わない第1位置と、前記第1ギヤと噛み合う第2位置との間で移動可能な移動ギヤであって、
前記カップリングギヤが反時計回りに回転する場合に前記第1位置に位置し、前記カップリングギヤが時計回りに回転する場合に、前記第2位置に位置する移動ギヤと、 をさらに備え、
前記カップリングギヤが反時計回りに第1速度で回転する場合、
前記移動ギヤは前記第1位置に位置し、前記第1ギヤと噛み合わず、
前記カップリングギヤが反時計回りに回転することに応じて、前記第2ギヤは、前記クラッチを介して前記カップリングギヤとともに反時計回りに回転するとともに、前記第1ギヤは、前記第2ギヤとの噛み合いにより時計回りに回転し、前記現像ローラを第2速度で回転させ、
前記カップリングギヤが時計回りに前記第1速度で回転する場合、
前記移動ギヤは前記第2位置に位置し、前記第1ギヤと噛み合い、
前記カップリングギヤが時計回りに回転することに応じて、前記移動ギヤは、前記カップリングギヤとの噛み合いにより反時計回りに回転するとともに、前記第1ギヤは、前記移動ギヤとの噛み合いにより時計回りに回転し、前記現像ローラを前記第2速度より速い第3速度で回転させること、を特徴とする請求項5に記載の現像器。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019178884A JP2021056372A (ja) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | 現像器および画像形成装置 |
JP2019-178884 | 2019-09-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2021065565A1 true WO2021065565A1 (ja) | 2021-04-08 |
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ID=75270656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/035452 WO2021065565A1 (ja) | 2019-09-30 | 2020-09-18 | 現像器および画像形成装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
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JP (1) | JP2021056372A (ja) |
WO (1) | WO2021065565A1 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20040265012A1 (en) * | 2003-03-24 | 2004-12-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Toner cartridge and toner feeder |
JP2005321605A (ja) * | 2004-05-10 | 2005-11-17 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像形成装置 |
JP2012226234A (ja) * | 2011-04-22 | 2012-11-15 | Brother Ind Ltd | 画像形成装置 |
JP2018189680A (ja) * | 2017-04-28 | 2018-11-29 | ブラザー工業株式会社 | 現像カートリッジ |
-
2019
- 2019-09-30 JP JP2019178884A patent/JP2021056372A/ja active Pending
-
2020
- 2020-09-18 WO PCT/JP2020/035452 patent/WO2021065565A1/ja active Application Filing
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JP2018189680A (ja) * | 2017-04-28 | 2018-11-29 | ブラザー工業株式会社 | 現像カートリッジ |
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JP2021056372A (ja) | 2021-04-08 |
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