(57)【要約】【課題】高い精度で現像装置の回転駆動を行うことができるものとし、現像装置の位置に起因する画像不良を解消する。【解決手段】リボルバ現像装置を複数の現像器３を備えた回転部材２５の回転駆動と現像器３の駆動を１つの駆動源からの駆動力を駆動力切替機構３０で切り替えて行い、駆動力切替機構３０に離接するカップリング機構２０を備えるものとした。カップリング機構２０は、外周歯２１ａを備える凸カップリング部材２１と、外周歯２１ａが同軸で嵌合する内周歯２２ａを備える凹カップリング部材２２とから構成した。外周歯２１ａと内周歯２２ａはいずれか一方を駆動側としたとき嵌合する方向に付勢され、他方を駆動側としたとき離間方向に付勢されるよう嵌合軸に対して傾斜を備えるねじれインボリュートスプラインのスプライン軸形状として構成されている。【選択図】図３
2010210745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状の回転部材の外周に沿って複数の現像器を搭載し、前記回転部材を回転駆動することにより各現像器に感光体に対向する現像位置に順次前記各現像器を移動した後、前記各現像器の現像ローラを駆動して現像動作を行うリボルバ現像装置において、
前記回転部材の回転駆動と前記現像器の駆動を行う１つの駆動源と、
離接するカップリング機構を備え、前記駆動源による駆動力を前記回転部材の回転駆動と、前記現像器の駆動に切り替えて伝達する駆動切替機構と、を備えてなり、
前記カップリング機構は、凸部に外周歯が形成された第１のカップリング部材と、凹部に前記凸部が嵌合されたとき前記外周歯と噛み合う内周歯が形成され前記第１のカップリング部材と同軸上で接合される第２のカップリング部材と、を備えることを特徴とするリボルバ現像装置。
【請求項２】
前記駆動源は、前記回転部材の駆動時と前記現像器の駆動時とで逆方向に回転駆動されることを特徴とする請求項１記載のリボルバ現像装置。
【請求項３】
前記第１のカップリング部材の外周歯及び第２のカップリング部材の内周歯とは、
両カップリング部材のうち一方のカップリング部材の駆動力が他のカップリング部材に伝達されるとき両者が相互に引き寄せられ、前記他方のカップリング部材の駆動力が前記一方のカップリング部材に伝達されるとき両者が相互に引き離される方向に傾斜していることを特徴とする請求項２記載のリボルバ現像装置。
【請求項４】
前記駆動源は、前記回転部材の駆動時と前記現像器の駆動時とで同方向に回転駆動されることを特徴とする請求項１記載のリボルバ現像装置。
【請求項５】
前記駆動源は、クラッチ付歯車を含む複数の歯車からなる輪列を介して前記回転部材を回転駆動することを特徴とする請求項４記載のリボルバ現像装置。
【請求項６】
前記カップリング凹部の開口端部及び前記カップリング凸部の先端部の少なくとも一方に面取加工が施されていることを特徴とする請求１乃至５のいずれか記載のリボルバ現像装置。
【請求項７】
前記駆動源はステッピングモータであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載のリボルバ現像装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか記載のリボルバ現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリボルバ現像装置及びこのリボルバ現像装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のフルカラー画像形成装置は装置本体内に、感光体、現像装置、帯電器等から構成される画像形成ユニットを複数有したプロセス部を備えて構成される。このような画像形成装置として、各色の現像を行うに際して、複数の現像器を放射状に配置して回転可能なものとし、各現像器を順次共通の現像位置に回転移動させるものがあり、リボルバ現像装置として知られている。
【０００３】
例えば４色の現像器を搭載しているリボルバ現像装置の場合、フルカラー印刷をおこなうものは、４色に対応する４つの現像器を放射状に配置したリボルバ現像ユニットを９０度回転させ４色の現像器を順に感光体と対向する位置に移動させ現像動作を行う。この場合、リボルバ現像ユニット全体を回転させるための駆動力と、各現像器自体を駆動するための駆動力とは、別々の駆動源で駆動する場合と、１つの駆動源で両者を駆動する場合とがある。
【０００４】
いずれにせよ、このようなリボルバ現像装置において、各現像装置を正確な現像位置で停止させるのは難しく、リボルバ現像装置を備えるカラーレーザプリンタはリボルバ現像ユニットの位置検出手段を配置してこれに対処している。
【０００５】
特許文献１には、ロータリの駆動安定性を確保しつつロータリの位置決めする際の静穏化を実現することができ、かつ部品の高精度化を追求せずにロータリの停止位置精度を向上するため、ソレノイドのオンで、その励磁力で揺動ブラケットが回動軸を中心に反時計回りに回動し、ロータリー歯車に常時噛合するロック歯車の回転軸がロータリー歯車の回転軸と平行となり、これにより、ロータリー歯車とロック歯車が回転可能となり、ロータリーのロック解除状態となり、ソレノイドのオフで、付勢ばねの付勢力で揺動ブラケットが回動軸を中心に時計回りに回動し、回転軸がロータリー歯車の回転軸に対して所定角傾斜するものであり、これにより、ロータリー歯車とロック歯車が回転不能となり、ロータリーのロック状態となる画像形成装置が記載されている。
【０００６】
特許文献２には、ロータリー駆動と現像駆動の切り替えによる歯車間の歯先の衝突の回避、衝突による衝撃の緩和を図り、振動、転写ずれの発生等を低減し、画像不良をなくすようにするため、円筒形状のロータリー現像ユニットの外周に沿って複数の現像器を搭載し、駆動源よりロータリー現像ユニットを駆動して感光体に対向する現像位置に順次各現像器を移動し該現像器への駆動の受け渡しを行うロータリー現像装置において、駆動の受け渡し部で歯車を噛み合わせて、現像器に現像駆動の受け渡しを行う駆動軸をロータリー現像ユニットの中心を結ぶ線上で揺動可能に支持する支持手段を備え、歯車間の歯先の衝突の回避、衝突による衝撃の緩和、振動や歯先の損傷の低減を図り、転写ずれの発生等による画像不良をなくすロータリー現像装置が記載されている。
【０００７】
特許文献３には、ロータリーユニットの回転及び現像ローラの回転に伴い発生する振動を早期に減衰させ、ずれ等による画像不良をなくすため、円筒形状のロータリーユニットの外周に沿って複数の現像器を搭載したロータリー現像装置において、ロータリーユニットを回転させるため駆動源に連結する第１の歯車の輪列とロータリーユニットが回転駆動されて現像位置に停止した現像器の現像ローラを回転させるため駆動源に連結する第の歯車の輪列とを有すると共に、駆動源に連結する第１の歯車の輪列又は第２の歯車の輪列を切り替える駆動切替手段を有し、同一のモータを駆動源として歯車の輪列の連結を切り替えてロータリーユニットと現像ローラを回転させるロータリー現像装置が記載されている。
【０００８】
特許文献４には、複数の現像器を、１つの共通の現像位置に移動させる際に、各現像器の駆動機構と本体側駆動部とを極めて円滑に接続するため、現像色切り替え時にロータリ現像器を回転させてスリーブギヤを本体側駆動部の駆動ギヤに係合させる際に、本体側駆動部の駆動方向を現像時とは逆にして駆動ギヤを逆転させ、この状態で駆動ギヤと各色現像器のスリーブギヤとを系合させることにより、駆動ギヤとスリーブギヤとの接続を円滑に行い、そして、係合終了後本体側駆動部を現像時の方向に駆動するロータリー現像装置が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、従来のリボルバ現像装置において、駆動源、位置決めの精度を高めることは難しく、特に１台の駆動装置でリボルバ現像ユニットと、各現像器とを駆動するとき、駆動源からの駆動経路をリボルバ現像ユニットの回転を行う経路と、各現像器の駆動を行う経路とに切り替える切替機構を配置する必要があり、各現像装置の位置決めを正確に行うことが難しいという問題がある。
【００１０】
そこで本発明は、駆動力の切替機構を備えるリボルバ現像装置において、高い精度で現像装置の回転駆動を行うことができるものとし、現像装置の位置に起因する画像不良を解消できるリボルバ現像装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、リボルバ現像装置において、円筒形状の回転部材の外周に沿って複数の現像器を搭載し、前記回転部材を回転駆動することにより各現像器に感光体に対向する現像位置に順次前記各現像器を移動した後、前記各現像器の現像ローラを駆動して現像動作を行うリボルバ現像装置において、前記回転部材の回転駆動と前記現像器の駆動を行う１つの駆動源と、離接するカップリング機構を備え、前記駆動源による駆動力を前記回転部材の回転駆動と、前記現像器の駆動に切り替えて伝達する駆動切替機構と、を備えてなり、前記カップリング機構は、凸部に外周歯が形成された第１のカップリング部材と、凹部に前記凸部が嵌合されたとき前記外周歯と噛み合う内周歯が形成され前記第１のカップリング部材と同軸上で接合される第２のカップリング部材と、を備えることを特徴とするリボルバ現像装置である。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１記載のリボルバ現像装置において、前記駆動源は、前記回転部材の駆動時と前記現像器の駆動時とで逆方向に回転駆動されることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項２記載のリボルバ現像装置において、前記第１のカップリング部材の外周歯及び第２のカップリング部材の内周歯とは、両カップリング部材のうち一方のカップリング部材の駆動力が他のカップリング部材に伝達されるとき両者が相互に引き寄せられ、前記他方のカップリング部材の駆動力が前記一方のカップリング部材に伝達されるとき両者が相互に引き離される方向に傾斜していることを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１記載のリボルバ現像装置において、前記駆動源は、前記回転部材の駆動時と前記現像器の駆動時とで同方向に回転駆動されることを特徴とする。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項４記載のリボルバ現像装置において、前記駆動源は、クラッチ付歯車を含む複数の歯車からなる輪列を介して前記回転部材を回転駆動することを特徴とする。
【００１６】
請求項６の発明は、請求１乃至５のいずれか記載のリボルバ現像装置において、前記カップリング凹部の開口端部及び前記カップリング凸部の先端部の少なくとも一方に面取加工が施されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれか記載のリボルバ現像装置において、前記駆動源はステッピングモータであることを特徴とする。
【００１８】
請求項８の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか記載のリボルバ現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るリボルバ現像装置及び画像形装置によれば、１つの駆動源による駆動を回転部材の回転駆動と、前記現像器の駆動に切り替える行う駆動切替機構のカップリング機構を凸部に外周歯が形成された第１のカップリング部材と、凹部に前記凸部が嵌合されたとき前記外周歯と噛み合う内周歯が形成され前記第１のカップリング部材と同軸上で接合される第２のカップリング部材とから構成するようにしたので、駆動経路の切替時におけるカップリング機構の離接を高い位置決め精度で行うことができ、駆動経路の切替に起因する現像装置の位置ずれを防止でき、ひいては高精度の画像形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例に係る画像形成装置を示す断面構成図である。
【図２】実施例に係るリボルバ現像装置の実施形態を示す図３中Ａ−Ａ方向からの模式図である。
【図３】リボルバ現像装置の駆動切替機構を示す模式図である。
【図４】リボルバ現像装置のカップリングを示す斜視図である。
【図５】リボルバ現像装置の駆動モータ、駆動切替ソレノイドの動作シーケンスを表すタイミングチャートである。
【図６】第２実施例に係るリボルバ現像装置の他の実施形態を示す図７中Ｂ−Ｂ方向からの模式図である。
【図７】リボルバ現像装置の駆動切替機構を示す模式図である。
【図８】リボルバ現像装置のカップリングを示す斜視図である。
【図９】リボルバ現像装置の駆動モータ、駆動切替ソレノイド、電磁クラッチの動作シーケンスを表すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明において、リボルバ現像装置は、円筒形状の回転部材の外周に沿って複数の現像器を搭載し、前記回転部材を回転駆動することにより各現像器に感光体に対向する現像位置に順次前記各現像器を移動した後、前記各現像器の現像ローラを駆動して現像動作を行うリボルバ現像装置において、前記回転部材の回転駆動と前記現像器の駆動を行う１つの駆動源と、離接するカップリング機構を備え、前記駆動源による駆動力を前記回転部材の回転駆動と、前記現像器の駆動に切り替えて伝達する駆動切替機構と、を備えてなり、前記カップリング機構は、凸部に外周歯が形成された第１のカップリング部材と、凹部に前記凸部が嵌合されたとき前記外周歯と噛み合う内周歯が形成され前記第１のカップリング部材と同軸上で接合される第２のカップリング部材と、を備えるものである。これにより、駆動切替機構があるにも関わらず現像位置の位置決めをより正確に行い、高精度に回転駆動が行え、現像ローラの回転や位置に起因する画像不良を解消できる。また、リボルバ現像装置の駆動源は、前記回転部材の駆動時と前記現像器の駆動時とで逆方向に回転駆動することができる。
【００２２】
また、本発明のリボルバ現像装置の第１のカップリング部材の外周歯及び第２のカップリング部材の内周歯とは、両カップリング部材のうち一方のカップリング部材の駆動力が他のカップリング部材に伝達されるとき両者が相互に引き寄せられ、前記他方のカップリング部材の駆動力が前記一方のカップリング部材に伝達されるとき両者が相互に引き離される方向に傾斜しているものとできる。これにより、カップリング機構の自動調芯が行われ、駆動切替機構を高精度に回転駆動することが可能になる他、第１のカップリング部材と第２のカップリング部材の寸法精度の誤差に起因するがたつきや回転中心のずれによる回転駆動伝達不良、回転体の回転精度不良に伴う印字不良を防止することができ、各歯に均等に力を分担でき、伝達できる駆動力を大きくすることができる。
【００２３】
また、本発明の、リボルバ現像装置の駆動源は、前記回転部材の駆動時と前記現像器の駆動時とで同方向に回転駆動されることができる。
【００２４】
また、本発明のリボルバ現像装置の前記駆動源は、クラッチ付歯車を含む複数の歯車からなる輪列を介して前記回転部材を回転駆動するものとできる。
【００２５】
また、本発明のリボルバ現像装置の前記カップリング凹部の開口端部及び前記カップリング凸部の先端部の少なくとも一方に面取加工が施すことができる。これによりカップリング部材の嵌合を円滑に行うことができ、嵌合時にカップリング部材凸部の先端とカップリング部材凹部の先端とがぶつかって歯が破損することを防止することができる。
【００２６】
また、本発明のリボルバ現像装置の駆動源はステッピングモータとすることができる。これにより、モータ制御パルスの最適化を行うことができると共に、カップリング機構の嵌合で自動調芯ができるため、位置検知センサの使用せずにリボルバ現像装置の高精度の位置制御が可能になり、位置検出センサとそれに関わる電装部品が不要になり、コストを低減することができる。
【００２７】
そして、本発明の画像形成装置は、前記リボルバ現像装置を備えるものである。
している。これにより、現像器の位置ずれに起因する不良を解消し、高品質の画像を得ることができる。
【実施例】
【００２８】
以下本発明の実施例に係る画像形成装置について説明する。図１は実施例に係る画像形成装置を示す断面構成図である。この画像形成装置１００は電子写真式のレーザカラープリンタであり、画像形成装置１００の本体のほぼ中央部に感光体ドラム１１０が設置され、その横に実施例に係るリボルバ現像器１が配置されている。そして、このリボルバ現像器１の反対位置に中間転写ベルト１２０が配置され、感光体ドラム１１０に接するよう配置されている。画像形成装置内の上部には原稿画像を読み取る読取り光学部１３０が、また、その下にはレーザ書き込み部１４０が設けられている。尚、これら以外に定着装置１５０、給紙カセット１６０、用紙搬送手段１７０、あるいは、画像データ処理部、感光体の回りの帯電チャージャ、転写チャージャ、クリーニングユニット等を有しているが、この画像形成装置の全体的な構成は従来周知の電子写真方式による画像形成装置と同様であるので詳しい説明を省略する。
【００２９】
この画像形成装置１００における印字動作について簡単に説明する。読取り光学部１３０により読み取られた原稿の各色画像情報に基づいてレーザ書き込み部１４０から感光体ドラム１１０にレーザ光が照射され、原稿の各色成分に応じた静電潜像が形成される。これをリボルバ現像器１で現像し、順次、中間転写ベルト１２０に重ね合わせて転写し、ベルト上にフルカラーのトナー像を形成してこれを用紙上に一括転写してフルカラー画像を得るものである。
【００３０】
次に実施例に係るリボルバ現像器１について説明する。図２は本発明に係るリボルバ現像装置であるの実施形態を示す模式図、図３は図２に示したリボルバ現像ユニットの現像駆動の駆動切替機構を示す模式図である。
【００３１】
リボルバ現像器１は、感光体５などの潜像担持体に形成された潜像を現像するために、略円筒状の回転部材２５に複数例えば４台の現像器３を搭載している。本例では、現像器３としてはイエローＹ、シアンＣ、マゼンタＭ、ブラックＫの４台の現像器を搭載した４色現像用のものを示している。回転部材２５にはその回転中心と同軸にリボルバ入力歯車２が固定されている。
【００３２】
リボルバ入力歯車２は、ステッピングモータである駆動モータ１４からの回転駆動力が伝達され回転駆動される。また、各現像器３には、所定位置で現像駆動歯車７が接続され、駆動モータ１４からの回転駆動力が伝達される。駆動モータ１４の駆動力は駆動力切替機構３０によりリボルバ入力歯車２と現像駆動歯車７に切り替えられる。また、この例では駆動モータ１４は、回転部材２５の回転時と、現像器３の駆動時とでは反対方向に回転駆動される。
【００３３】
駆動力切替機構３０は、本体フレーム１８，１８に配置され、現像カップリング４と、現像駆動カップリング６と、前記現像駆動歯車７と、現像駆動切替軸８と、リボルバ駆動歯車９と、リボルバ駆動歯車１０と、リボルバ駆動切替軸１１と、リボルバカップリング１２と、駆動切替ソレノイド１５と、駆動切替アーム１６と、駆動切替ばね１７と、固定アーム１９と、歯車３１，３２，３３，３４とを備えている。
【００３４】
リボルバ入力歯車２は、反時計回りに回転駆動される前記駆動モータ１４のモータピニオン１３に噛合する歯車３１，３２、リボルバ駆動歯車９、リボルバ駆動歯車１０、歯車３３の輪列により駆動される。ここで、リボルバ駆動歯車１０とリボルバカップリング１２とは離接可能に配置され、リボルバ駆動歯車１０がリボルバカップリング１２に噛み合うことにより駆動モータ１４の駆動力はリボルバ入力歯車２に伝達され、回転部材２５が回転する。これにより、回転部材２５は、図２中矢印a方向に９０度回転し、回転を４回行うことで４色の現像器３を順次感光体５と対向する位置に移動し、当該位置でそれぞれの現像器３による現像を行う。
【００３５】
各現像器３は、現像剤担持体である金属製ローラあるいは金属製芯金に弾性体を被せた現像ローラを備え現像駆動歯車７を介して駆動される。時計回りに回転駆動される前記駆動モータ１４のモータピニオン１３からの駆動力は、歯車３１、歯車３４、現像駆動歯車７を経由して、現像駆動カップリング６及び現像駆動歯車７から構成されるカップリング機構から現像カップリング４に伝達される。即ち、現像駆動カップリング６と、現像カップリング４とが嵌合することにより駆動モータ１４の駆動力が伝達され、現像ローラが駆動され現像動作を行う。
【００３６】
前記回転部材２５の回転駆動と現像器３の現像駆動は交互に繰り返され、同時に駆動されないため、このような駆動力切替機構３０を用いることにより１モータでの回転部材２５の駆動と現像器３の駆動ができる。
【００３７】
このように同一の駆動モータ１４を駆動源とし、リボルバ駆動が停止した直後に、駆動モータ１４の回転方向がリボルバ駆動と逆転である現像動作を開始することで、リボルバ現像器１の回転により発生した振動を早期に減衰させることができ、振動に起因するブレやずれ等による画像不良をなくすことができる。
【００３８】
駆動力の切替は以下の機構でなされる。本体フレーム１８には、固定アーム１９が突設され、この固定アーム１９には、駆動切替アーム１６が一点で揺動可能に配置されている。駆動切替アーム１６の一端側には、現像駆動切替軸８の端部が駆動切替アーム１６の揺動により進退動可能に配置されており、現像駆動切替軸８には現像駆動歯車７と現像駆動カップリング６が同軸に配置されている。また、駆動切替アーム１６の一端側の先端部には駆動切替アーム１６を揺動駆動する駆動切替ソレノイド１５が配置されている。駆動切替ソレノイド１５はオン動作でその軸を引く動作を行い、オフ動作でその軸を非拘束状態とする。
【００３９】
また、駆動切替アーム１６の前記固定アーム１９との接続部を挟んだ他端側には、リボルバ駆動切替軸１１が駆動切替アーム１６の揺動により進退動可能に配置されており、リボルバ駆動切替軸１１には、リボルバ駆動歯車９及びリボルバ駆動歯車１０が同軸に配置されている。また駆動切替アーム１６の他端側の先端部には駆動切替アーム１６を引っ張り方向に付勢する駆動切替ばね１７が配置されている。
【００４０】
この駆動力切替機構３０において、駆動切替ソレノイド１５のオン動作により駆動切替アーム１６が図３に示す状態に傾き、現像駆動カップリング６が現像カップリング４に嵌合するように押さえられ、リボルバカップリング１２がリボルバ駆動歯車１０から離脱する。また、駆動切替ソレノイド１５のオフ動作により駆動切替ばね１７の付勢力で駆動切替アーム１６が図３に示す状態と逆方向に傾き、現像駆動カップリング６が現像カップリング４から離間し、リボルバ駆動歯車１０がリボルバカップリング１２に嵌合する。
【００４１】
尚、前記機構に替え、前記駆動切替ソレノイド１５のオン動作により現像駆動カップリング６が現像カップリング４と離間すると共にリボルバ駆動切替軸１１と、リボルバ駆動歯車１０とが嵌合し、駆動切替ソレノイド１５のオフ動作で駆動切替ばね１７の力により現像駆動カップリング６と現像カップリング４が嵌合し、リボルバ駆動歯車１０とリボルバ駆動切替軸１１とが離間するよう構成することができる。
【００４２】
本例では、リボルバ駆動歯車１０及びリボルバカップリング１２と、現像カップリング４及び現像駆動カップリング６とは、カップリング機構を構成している。図４は実施例に係るリボルバ現像装置のカップリング機構を示す斜視図である。これらのカップリング機構２０は、第１のカップリング部材である被駆動側の凸カップリング部材２１（現像カップリング４、リボルバカップリング１２）と、第２のカップリング部材であるに凹カップリング部材２２（現像駆動カップリング６、リボルバ駆動歯車１０）とからなる。凸カップリング部材２１には、外周歯２１ａが形成されており、凹カップリング部材２２には、凸カップリング部材２１との嵌合時に前記外周歯２１ａと嵌合する内周歯２２ａが形成されている。この例では、外周歯２１ａと内周歯２２ａとは駆動力が伝達された際にカップリング対が相互に引き寄せられる方向に傾斜して設けられている。従って、外周歯２１ａはねじれインボリュートスプラインのスプライン軸形状として構成され、内周歯２２ａねじれインボリュートスプラインのボスとして構成されることとなる。
【００４３】
本例に係るリボルバ現像器１においては、前記構成のカップリング機構２０を備えているので、凸カップリング部材２１の外周歯２１ａと、凹カップリング部材２２の内周歯２２ａが嵌合し、凹カップリング部材２２の回転力が凸カップリング部材２１に伝達される際に、インボリュートスプラインの特性から凸カップリング部材２１と凹カップリング部材２２は自動的に調芯が行われる。更に、そのねじれ形状より凸カップリング部材２１が凹カップリング部材２２を引き寄せる方向に付勢され、現像ローラの軸に対する位置及びラジアル方向の位置が安定して決まる。
【００４４】
また、本実施例において、凸カップリング部材２１の外周歯２１ａの先端部又はこれと嵌合する凹カップリング部材２２の内周歯２２ａの内周先端部分、あるいはその両方に面取りをすることで、両者の嵌合がスムーズに行えるようになる。尚、面取りは、その断面が直線状でもよく、円弧状でもよい。また、本実施形態では、カップリング機構２０の嵌合時に凹カップリング部材２２の内周歯２２ａ先端と凸カップリング部材２１の外周歯２１ａの先端とがぶつかって嵌合しなかったとしても、凹カップリング部材２２が回転することにより凸カップリング部材２１、凹カップリング部材２２は、瞬時に嵌合する。
【００４５】
また、本例では、駆動モータ１４の回転方向を回転部材２５の回転駆動時は正転とし、現像器３の駆動時は逆転としているため、離間しなければならないカップリング機構は、その外周歯２１ａと内周歯２２ａに形成されたねじれ形状の歯形による作用で凹カップリング部材２２と凸カップリング部材２１とを引き離す方向に付勢する。このため、凹カップリング部材２２が回転すると凸カップリング部材２１と、凹カップリング部材２２とは瞬時に離間する。尚、凹カップリング部材２２は、回転半径方向（ラジアル方向）には移動できないように位置決めされている。
【００４６】
図５はリボルバ現像装置の駆動モータ、駆動切替ソレノイドの動作シーケンスを表すタイミングチャートである。フルカラー印刷時は回転部材２５の駆動と現像器３の駆動とが交互に繰り返し実行され、それぞれの駆動期間にスローアップ（加速）、定速、スローダウン（減速）の速度曲線に基づいて駆動モータ１４が駆動される。また、駆動切替ソレノイド１５は、回転部材２５の回転駆動期間をオフ状態とし、回転部材２５へ駆動力を伝達し、現像器３への駆動力を遮断する。そして、現像駆動の期間はオン状態にして現像器３へ駆動力を伝達し、回転部材２５への駆動力を遮断する。
【００４７】
次に第２の実施例に係るリボルバ現像ユニットについて説明する。図６は第２実施例に係るリボルバ現像装置の他の実施形態を示す図、図７はリボルバ現像装置の駆動切替機構を示す模式図である。本実施例に係るリボルバ現像器１は、前記第１の実施例と異なり、リボルバ駆動時と現像駆動時で駆動源の駆動方向が共に同じ方向（正転）としている。また、図６に示すように、本例に係るリボルバ現像器１は、第１の実施例と同様に、回転部材２５には、その回転中心と同心にリボルバ入力歯車２が配置され、回転駆動される駆動モータ１４を駆動源として図示矢印方向に９０度回転を４回行うことで４色の現像器３を順に感光体５と対向する位置に移動させ現像動作を行う。
【００４８】
駆動力切替機構４０は、電磁クラッチ付歯車４１と、現像カップリング４及び現像駆動カップリング６とを備え駆動モータ１４による駆動を回転部材２５側と現像器３駆動側に切り替える。駆動力切替機構４０は、図７に示すように、本体フレーム１８に配置されている。即ち、本体フレーム１８には、固定アーム１９が突設され、この固定アーム１９には、駆動切替アーム１６が一点で揺動可能に配置されている。駆動切替アーム１６の一端側に現像駆動切替軸８の端部が駆動切替アーム１６の揺動により進退動可能に配置されており、現像駆動切替軸８には現像駆動歯車７と現像駆動カップリング６が同軸に配置されている。更に駆動切替アーム１６の一端側先端部には駆動切替アーム１６を揺動駆動する駆動切替ソレノイド１５が配置されている。駆動切替ソレノイド１５はオン動作でその軸を引き、オフ動作でその軸を非拘束状態にする。
【００４９】
また、駆動切替アーム１６の前記固定アーム１９との接続部を挟んだ他端側には、駆動切替アーム１６を引っ張り方向に付勢する駆動切替ばね１７が配置されている。
【００５０】
そして、リボルバ駆動切替軸１１には、電磁クラッチ付歯車４１が接続され、電磁クラッチ付歯車４１には歯車３３が噛合し、歯車３３はリボルバ入力歯車２に噛合している。
【００５１】
この駆動力切替機構４０において、駆動切替ソレノイド１５のオン動作により駆動切替アーム１６が図７に示す状態に傾き、現像駆動カップリング６が現像カップリング４に嵌合するように押さえられる。このとき、電磁クラッチ付歯車４１は被伝達状態となり、駆動モータ１４の回転はリボルバ入力歯車２に伝達されない。一方、駆動切替ソレノイド１５のオフ動作により駆動切替ばね１７の付勢力で駆動切替アーム１６が図３に示す状態と逆方向に傾き、現像駆動カップリング６が現像カップリング４から離間する。そして、このとき電磁クラッチ付歯車４１を接続状態とし、駆動モータ１４の回転をリボルバ入力歯車２に伝達する。尚、駆動切替ソレノイド１５のオン動作により現像駆動カップリング６が現像カップリング４と離間し、駆動切替ソレノイド１５のオフ動作では駆動切替ばね１７の力により現像駆動カップリング６と現像カップリング４とが嵌合するようにできる。
【００５２】
本例では、現像カップリング４及び現像駆動カップリング６とは、カップリング機構５０を構成する。図８は実施例に係るリボルバ現像装置のカップリング機構を示す斜視図である。これらのカップリング機構２０は、第１のカップリング部材である被駆動側の凸カップリング部材５１（現像カップリング４）と、第２のカップリング部材であるに凹カップリング部材５２（現像駆動カップリング６）とからなる。凸カップリング部材５１には、外周歯５１ａが形成されており、凹カップリング部材５２には、凸カップリング部材５１との嵌合時に前記外周歯５１ａと嵌合する内周歯５２ａが形成されている。この例では、外周歯５１ａは、被駆動側に軸方向に平行なインボリュートスプラインの外周歯を形成し、内周歯５２ａはこれに嵌合する形状としている。このようなカップリング機構５０では、凸カップリング部材５１と凹カップリング部材５２とが嵌合し、凸カップリング部材５１の回転力が凸カップリング部材５１に伝達される際に、インボリュートスプラインの性質からと凸カップリング部材５１と凹カップリング部材５２とは自動的に調芯される。
【００５３】
本例に係るカップリング機構５０では、凸カップリング部材５１の外周歯５１ａの先端部又はこれと嵌合する凹カップリング部材５２の内周歯５２ａの内周先端部分、あるいはその両者を面取加工することができ、これにより両者の嵌合がスムーズに行えるようになる。尚、面取りは、その断面が直線状でもよく、円弧状でもよい。
【００５４】
また、本例では、両者の嵌合時に凹カップリング部材５２の内周歯５２ａの先端と凸カップリング部材５１の外周歯５１ａの先端とがぶつかって嵌合しなかったとしても、凸カップリング部材５１が回転することにより両者は瞬時に嵌合する。尚、凹カップリング部材５２は、回転半径方向（ラジアル方向）には移動できないように位置決めされている。このような実施形態の画像形成装置により、凸カップリング部材５１の外周歯５１ａと凹カップリング部材５２の内周歯５２ａとが嵌合して回転することにより自動的に調芯が行なわれ、現像器３の位置決めを正確に行うことができ、現像器３を高精度に回転駆動することができる。
【００５５】
以上のように、本例によれば、凹カップリング部材５２と、凸カップリング部材５１との寸法精度の誤差に起因するがたつきや回転中心のずれによる回転駆動伝達不良による現像器の位置ずれを防止することができ、ひいては画像形成装置の印字不良を防止することができる。尚、この実施例の説明では、現像カップリング４を凸カップリング部材５１、現像駆動カップリング６を凹カップリング部材５２として説明したが、これは逆に現像カップリング４を凹カップリング部材５２、現像駆動カップリング６を凸カップリング部材５１とすることができる。
【００５６】
また、本例では、駆動モータ１４としてステッピングモータを使用しているので、加減速が短時間に行え、パルス電力を与えるごとに一定の角度だけ回転するために高い位置決め精度が達成できる。このため、本実例ではステッピングモータと前記カップリング機構を併用することとなり、リボルバ現像器１を現像位置まで駆動し、現像動作を行う際の現像駆動カップリング６と現像カップリング４の嵌合と駆動力の伝達により自動調芯され、一般的なフルカラー印字動作において困難であった正確な現像位置での現像動作を、位置検出手段を用いずに可能とすることができる。
【００５７】
図９はリボルバ現像装置の駆動モータ、駆動切替ソレノイド、電磁クラッチの動作シーケンスを表すタイミングチャートである。駆動モータ１４、駆動切替ソレノイド１５、電磁クラッチ付歯車４１は、回転部材２５の回転駆動と現像器３の駆動とが交互に繰り返し実行され、それぞれの駆動期間にスローアップ（加速）、定速、スローダウン（減速）の速度曲線に従って駆動モータ１４が駆動される。また、回転部材２５の駆動の期間は、駆動切替ソレノイドをオフ状態にして現像器３への駆動力の伝達を遮断し、電磁クラッチ付歯車４１は連結状態として回転部材２５へ回転駆動力を伝達させる。そして、現像器３を駆動する期間は、駆動切替ソレノイド１５をオン状態にして現像器３へ駆動力の伝達を行い、電磁クラッチ付歯車４１を被伝導状態として回転部材２５の回転駆動力を遮断させる。
【００５８】
以上説明したように本例に係るリボルバ現像装置によれば、駆動切替機構を備えるようにしても、現像装置を高精度に回転駆動が行えるのでその位置決めをより正確に行えるので、現像器の回転や位置設定不良に起因する画像不良を解消できる。また、カップリング機構は、自動調芯が行われるので、回転体を高精度に回転駆動することができる。また、カップリング機構の凸カップリング部材、凹カップリング部材の寸法精度の誤差に起因するがたつきや回転中心のずれによる回転駆動伝達不良、回転体の回転精度不良に伴う印字不良を防止することができ、各歯に均等に力を分担できることから、駆動力を大きくすることも可能となる。
【符号の説明】
【００５９】
１：リボルバ現像ユニット
２：リボルバ入力歯車
３：現像器
４：現像カップリング
５：感光体
６：現像駆動カップリング
７：現像駆動歯車
８：現像駆動切替軸
９：リボルバ駆動歯車
１０：リボルバ駆動歯車
１１：リボルバ駆動切替軸
１２：リボルバカップリング
１３：モータピニオン
１４：駆動モータ
１５：駆動切替ソレノイド
１６：駆動切替アーム
１７：駆動切替ばね
１８：本体フレーム
１９：固定アーム
２０：カップリング機構
２１：凸カップリング部材
２１ａ：外周歯
２２：凹カップリング部材
２２ａ：内周歯
２５：回転部材
３０：駆動力切替機構
３１，３２，３３，３４：歯車
４０：駆動力切替機構
４１：電磁クラッチ付歯車
５０：カップリング機構
５１：凸カップリング部材
５１ａ：外周歯
５２：凹カップリング部材
５２ａ：内周歯
１００：画像形成装置
１１０：感光体ドラム
１２０：中間転写ベルト
１３０：光学部
１４０：部
１５０：定着装置
１６０：給紙カセット
１７０：用紙搬送手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６０】
【特許文献１】特開２００６−１２６５９７公報参照
【特許文献２】特許３９８１８１０号公報参照
【特許文献３】特開２００３−０１５４０９公報参照
【特許文献４】特開平０７−１９９５８６号公報参照
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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