(57)【要約】【課題】大型化せずにモノクロ現像ユニットの駆動系にフライホイルを付加できる画像形成装置を提供する。【解決手段】本体内にブラック現像ユニット２Ｋおよびカラー現像ユニットを装着可能な画像形成装置において、カラー現像ユニットに換えて、ブラック現像ユニットの駆動系に組み込まれた駆動ギア２７と咬合可能な連結ギア２８および伝動ギア２９からなる連結駆動系と、連結駆動系によって回転させられるフライホイル３０とを有するフライホイルユニット２５を装着可能とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体内にブラック現像ユニットおよびカラー現像ユニットを装着可能であり、
前記カラー現像ユニットに換えて、前記ブラック現像ユニットの駆動系と係合する連結駆動系と、前記連結駆動系によって回転させられるフライホイルとを有するフライホイルユニットを装着できることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記フライホイルユニットは、前記本体に対して、前記カラー現像ユニットと同じ位置決め手段によって位置決めされることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記連結駆動系は、前記ブラック現像ユニットの駆動系に設けた駆動ギアに咬合可能、且つ、前記駆動ギアに向かって付勢された連結ギアを有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記連結ギアは、該連結ギアと咬合して前記フライホイルに回転力を伝達する伝導ギアの回転軸周りに揺動可能なアームに支持されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記フライホイルユニットを装着したとき、駆動速度を高くすることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記カラー現像ユニットが装着されたときはカラーモードに設定され、前記フライホイルユニットが装着されたときはモノクロ高画質モードに設定され、前記カラー現像ユニットおよび前記フライホイルユニットのいずれも装着されていないときは、モノクロ標準画質モードに設定されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置において、駆動系にフライホイルを設けることで、回転駆動速度を安定させ、画像品質を向上させ得ることが知られている。例えば、特許文献１には、メンテナンス性を向上させるために、フライホイルの着脱を容易にする発明が記載されている。
【０００３】
特に、モノクロ画像の現像に対する高画質化への要求は大きく、モノクロ現像ユニットの駆動系にフライホイルを設けることが望まれている。一方では、画像形成装置の小型化が求められており、フライホイルの設置スペースを小さくすることも要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−６６４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記問題点に要求に鑑みて、本発明の課題は、大型化せずにモノクロ現像ユニットの駆動系にフライホイルを付加できる画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明による画像形成装置は、本体内にブラック現像ユニットおよびカラー現像ユニットを装着可能であり、前記カラー現像ユニットに換えて、前記ブラック現像ユニットの駆動系と係合する連結駆動系と、前記連結駆動系によって回転させられるフライホイルとを有するフライホイルユニットを装着できるものとする。
【０００７】
この構成によれば、カラー現像ユニットに換えてフライホイルユニットを装着することで、モノクロ現像ユニットの駆動を安定させられる。このため、フライホイルのための余分なスペースが必要なく、必要に応じて高画質の画像形成を可能とすることができる。
【０００８】
また、本発明の画像形成装置において、前記フライホイルユニットは、前記本体に対して、前記カラー現像ユニットと同じ位置決め手段によって位置決めされてもよい。
【０００９】
この構成によれば、ユニットの位置決め構造が複雑化しない。
【００１０】
また、本発明の画像形成装置において、前記連結駆動系は、前記ブラック現像ユニットの駆動系に設けた駆動ギアに咬合可能、且つ、前記駆動ギアに向かって付勢された連結ギアを有してもよい。
【００１１】
この構成によれば、駆動系の連結が確実になる。
【００１２】
また、本発明の画像形成装置において、前記連結ギアは、該連結ギアと咬合して前記フライホイルに回転力を伝達する伝動ギアの回転軸周りに揺動可能なアームに支持されていてもよい。
【００１３】
この構成によれば、伝動ギアとの咬合状態を維持しながら連結ギアが揺動でき、連結ギアとフライホイルとを確実に連結できる。
【００１４】
また、本発明の画像形成装置において、前記フライホイルユニットを装着したとき、駆動速度を高くしてもよい。
【００１５】
この構成によれば、フライホイルを装着すれば、ブラック現像ユニットの駆動が安定するので、画像品質を低下させることなく画像形成能力を高められる。
【００１６】
また、本発明の画像形成装置は、前記カラー現像ユニットが装着されたときはカラーモードに設定され、前記フライホイルユニットが装着されたときはモノクロ高画質モードに設定され、前記カラー現像ユニットおよび前記フライホイルユニットのいずれも装着されていないときは、モノクロ標準画質モードに設定されてもよい。
【００１７】
この構成によれば、装着されたユニットの種類に応じて最適なモードを自動選択することで、装置の設定作業が容易である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、カラー現像ユニットに換えてフライホイルユニットを装着することで、ブラック現像ユニットの駆動系にフライホイルを接続して駆動を安定させられる。これにより、装置の大型化を招かずに、モノクロ画像の品質を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の１つの実施形態の画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１の画像形成装置のカラー現像ユニットの配置を示す斜視図である。
【図３】図１の画像形成装置のフライホイルユニットの配置を示す斜視図である。
【図４】図３のフライホイルユニットの連結駆動系の斜視図である。
【図５】図４の連結駆動系の正面図である。
【図６】図４の連結駆動系の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
これより、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１に、本発明の１つの実施形態である画像形成装置を示す。
【００２１】
本実施形態の画像形成装置は、本体１の内部に、ブラックのトナーで画像を現像するブラック現像ユニット２Ｋと、イエロー、マゼンタ、シアンのトナーで画像を現像する３つのカラー現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃとを着脱可能に装着できるようになっている。
【００２２】
画像形成装置は、現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋで各色のトナー画像を形成し、形成したトナー画像を、中間転写ベルト３上に、１次転写ローラ４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋによって重ねて１次転写し、２次転写ローラ５によって中間転写ベルト３から記録紙Ｓに２次転写し、トナー画像が転写された記録紙Ｓを定着器６によって加圧・加熱することで、トナー画像を記録紙Ｓに定着させる。また、画像形成装置は、現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋに新しいトナーを補給するためのトナーボトル７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋを有する。
【００２３】
現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、それぞれ、感光体８と、感光体８を帯電させる帯電器９と、帯電した感光体８を選択露光して感光体８上に静電潜像を形成する露光器１０と、感光体８上の静電潜像にトナーを供給してトナー画像を現像する現像器１１と、中間転写ベルト３に転写できずに感光体８上に残留するトナーを掻き落とすクリーナ１２とを有する。現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、それぞれ、本体１に設けた不図示のモータと係合し、感光体８や現像器１０等の可動部が回転駆動される。
【００２４】
また、画像形成装置において、中間転写ベルト３は、駆動ローラ１３、従動ローラ１４およびテンションローラ１５の間に掛け渡されて周回し、ベルトクリーナ１６によって２次転写できなかったトナーが除去される。
【００２５】
記録紙Ｓは、給紙トレイ１７に積層されており、供給ローラ１８によって１枚ずつ取り出され、搬送ローラ１９によって中間転写ベルト３と２次転写ローラ５とのニップに供給される。トナー画像が転写され、定着器６によってトナー画像を固定された記録紙Ｓは、本体１の上部の排紙部２０に排出される。
【００２６】
また、画像形成装置は、各構成要素の動作を制御するマイコンからなる制御装置２１を有する。制御装置２１は、不図示のセンサによって、現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの装着の有無を把握し、現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋや他の構成要素を駆動する不図示のモータの速度を調節することもできる。
【００２７】
図２に、現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの配置を示す。現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、それぞれ、ハウジング２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ内に上述の感光体８等の各構成要素を収容している。ハウジング２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋは、それぞれ、本体１の内壁に設けた不図示の位置決め穴（位置決め手段）２３に嵌合する位置決めピン２４を有する。
【００２８】
図３に、カラー現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃに換えて本体１に装着できるフライホイルユニット２５を示す。フライホイルユニット２５は、ハウジング２２Ｆに、位置決め穴２３の一部に嵌合可能な、カラー現像ユニット２Ｙ，２Ｃの位置決めピン２４と同一形状の位置決めピン２６を有する。つまり、カラー現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃとフライホイルユニット２５とは、本体１に対する位置決め構造が共通化されている。
【００２９】
図４に、フライホイルユニット２５の内部構造を示す。フライホイルユニット２５は、ブラック現像ユニット２Ｋに設けた駆動ギア２７と交互可能な連結ギア２８と、連結ギア２８と咬合する伝動ギア２９と、伝動ギア２９と同軸で一体に回転するフライホイル３０とを有する。駆動ギア２７は、ブラック現像ユニット２Ｋの感光体８等を駆動する駆動系（不図示）に組み込まれており、ブラック現像ユニット２Ｋの駆動に同期して回転する。
【００３０】
伝動ギア２９およびフライホイル３０は、ハウジング２２Ｆに回転可能に支持された回転軸３１に固定されている。連結ギア２８は、回転軸３１に揺動可能の支持された一対のアーム３２に回転可能に支持されている。アーム３２は、回転バネ３３によって、連結ギア２８をハウジング２２Ｆから突出させる方向に揺動するように付勢されている。
【００３１】
これにより、図５に示すように、連結ギア２８は、フライホイルユニット２５を本体１に装着したとき、回転バネ３３の付勢力によるアーム３２の揺動によって、ブラック現像ユニット２Ｋの駆動ギア２７に向かって押圧される。
【００３２】
また、図６に示すように、アーム３２は、ブラック現像ユニット２Ｋのハウジング２２Ｋの外面に当接する摺動突起３４を有する。摺動突起３４は、フライホイルユニット２５を本体１に装着する動作に伴って、ハウジング２２Ｋの外壁およびハウジング２２Ｋに突設した案内突起３５に案内されて、回転バネ３３の付勢力に抗してアーム３２を揺動させる。これにより、駆動ギア２７と連結ギア２８との軸間距離が拡げられる。
【００３３】
さらに、駆動ギア２７および連結ギア２８は、フライホイルユニット２５を本体１に装着する際に対向する面の外周部が面取りされている。このため、駆動ギア２７および連結ギア２８は、ライホイルユニット２５の装着時に、面取り部分同士が当接することによって、回転バネ３３の付勢力に抗して、互いに軸方向に重複しないように軸間距離をさらに拡げる圧力角として作用し、互いに咬合可能となる。
【００３４】
このように、フライホイルユニット２５を装着すると、ブラック現像ユニット２Ｋの駆動系と同期回転する駆動ギア２７によって連結ギア２８が回転駆動され、伝動ギア２９を介してフライホイル３０が回転駆動される。つまり、連結ギア２８および伝動ギア２９は、ブラック現像ユニット２Ｋの駆動系に組み込まれた駆動ギア２７と係合して、フライホイル３０をブラック現像ユニット２Ｋの駆動系と同期回転させる連結駆動系を構成している。
【００３５】
フライホイル３０は、慣性モーメントが大きくなるように、比重の大きい金属で形成されており、連結されたブラック現像ユニット２Ｋの駆動系の回転速度の変動を抑制する。これにより、感光体８等の回転速度の変動が抑制され、ブラック現像ユニット２Ｋによって形成する画像の品質を向上させる。
【００３６】
画像形成装置の制御装置２１は、フライホイルユニット２５の装着を検出した場合、カラー画像を形成する場合に必要なイエロー、マゼンタ、シアンのデータを処理する必要がないので、カラー画像形成のための制御資源をブラックの画像形成に割り当てることができる。よって、制御装置２１は、フライホイルユニット２５の装着を検出したとき、形成する画像のデータ密度を高くし、それに応じて露光器１０の制御を細かくするモノクロ高画質モードに設定するようにしてもよい。
【００３７】
その場合、制御装置２１は、カラー現像ユニットＹ，２Ｍ，２Ｃの装着を検出したときは、カラーモードに設定し、カラー現像ユニットＹ，２Ｍ，２Ｃおよびフライホイルユニット２５のいずれも装着されていないときは、モノクロ標準画質モードに設定するようにするとよい。
【００３８】
また、本実施形態の画像形成装置では、フライホイルユニット２５が装着されていないときは、ブラック現像ユニット２Ｋの起動時に要するエネルギが小さくて済むので、標準画質の画像形成を行う場合には、高画質の場合に比べて消費電力を低減できる。
【００３９】
また、制御装置２１は、フライホイルユニット２５の装着を確認した場合、ブラック現像ユニット２Ｋを駆動するモータの回転速度を高く設定してもよい。つまり、フライホイル３０がない場合のと同程度の画像品質を得られる範囲で、ブラック現像ユニット２Ｋの駆動速度を高くすることで、画像形成処理能力を高めることができる。
【００４０】
例えば、本実施形態では、フライホイルユニット２５が装着されていないときの駆動速度が、感光体８の表面速度にして２３８ｍｍ／ｓであるのに対し、フライホイルユニット２５が装着されている場合は、画像品質を落とすことなく、駆動速度を感光体８の表面速度にして３０８ｍｍ／ｓまで増速できる。
【００４１】
勿論、上述の画像形成装置において、フライホイルユニット２５の装着時に、フライホイル３０による駆動系の安定効果によって、画像形成速度と画像品質との両方を向上させるような設定を行ってもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１…本体
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ…カラー現像ユニット
２Ｋ…ブラック現像ユニット
２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ，２２Ｆ…ハウジング
２３…位置決め穴（位置決め手段）
２４，２６…位置決めピン
２５…フライホイルユニット
２７…駆動ギア
２８…連結ギア
２９…伝動ギア
３０…フライホイル
３１…回転軸
３２…アーム
３３…回転バネ
３４…摺動突起
【図１】
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【図２】
2010243687.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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