(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、レジストローラまでの給紙駆動系、レジストローラ駆動系及び感光体現像機構駆動系を一つの駆動源から駆動力が伝達されるように構成した画像形成装置において、
軸に回転可能に嵌挿され前記駆動源から駆動力を供給する供給用ギアと、
前記軸に固着され前記供給用ギアから駆動力を受ける搬送用ローラと、
前記軸に固着され前記供給用ギアと対向したホイールブレーキと、
前記供給用ギアの軸部及び前記ホイールブレーキに回転可能に嵌挿されたラチェットギアと、
前記ラチェットギアに係脱して前記ラチェットギアの回動を制御する係止手段と、
前記供給用ギアの軸部及び前記ホイールブレーキに巻回され、一端が外周から起立して前記ラチェットギアに係止され他端がコイル状の自由端として係止されていないワンウエイスプリングとを備えたワンウエイクラッチ機構が前記駆動系に組み込まれていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ワンウエイクラッチ機構が、前記給紙駆動系の給紙ギアと給紙ローラとの間、及びレジストローラ駆動系のレジストギアとレジストローラとの間に組み込まれていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも、レジストローラまでの給紙駆動系、レジストローラ駆動系及び、感光体ドラム、現像ローラおよびトナー撹拌機構等の駆動機構を含む感光体現像機構駆動系を一つの駆動源から駆動力が伝達されるように構成した画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、画像形成装置における、感光体ドラム及び現像ローラの画像現像系の駆動力、該画像現像系へトナーを供給する現像器の駆動力、転写ローラ及びその他の記録媒体搬送系の駆動力は、すべて同じ駆動源から供給されていた。
【０００３】
しかしながら、画像現像系の感光体ドラム及び搬送系のレジストローラとの駆動系と、他の駆動系とは、別々の動力伝達経路を採用している。
そして、感光体ドラムとレジストローラとの駆動系は駆動源から最も短かくなるように駆動経路を構成し、他の駆動系は前記駆動系より長い駆動伝達経路で構成している。
【０００４】
その理由は、感光体ドラムが回転駆動中にレジストローラからタイミングよく給紙を行う必要があるために、駆動力の伝達ロスを少なくして応答性を上げる必要があり、また、現像ローラの回転速度は、現像ローラのほうが感光体ドラムより遅くない回転線速を有していれば、現像ローラから感光体ドラム側へのトナーの補給量が滞ることがなく、そして、トナー撹拌機構は前述のローラ類の回転線速とは無関係に、ただ、一成分トナーにおいては十分な帯電を保証する駆動、二成分トナーにおいては、キャリアによってトナー粒子が十分に搬送される撹拌が保証されればよいためである。
【０００５】
よって、感光体ドラムの駆動力と、現像ローラ及びトナー撹拌機構の駆動力とは、それぞれ別々の駆動力伝達経路から供給し、保守点検においても各機構部分を単独に交換可能に構成していた。
【０００６】
しかしながら、上述の構成では、保守点検において各機構部分を単独に交換可能にするには、その機構部分に対応して取り出し用の開閉扉を設ける必要があり、構成が複雑化するとともに、コンパクト化の要請に反することになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明者は感光体ドラムと、レジストローラまでの給紙駆動系、レジストローラ駆動系及び、現像ローラおよびトナー撹拌機構等の駆動機構を含む感光体現像機構駆動系をカートリッジとして一体化して、一つの駆動源から駆動力が伝達されるように構成するとともに、通常、現像手段にトナーを補給する装置本体のトナー補給用扉から、前記カートリッジを交換可能に構成する方式を案出した。
【０００８】
しかしながら、この方式においては、一つの駆動源で感光体ドラムと現像器側の機構を駆動するためと応答性を重んじ、高価な電磁クラッチを用いて各機構側に必要に応じて無理なく駆動力を伝達する機構構成を必要とした。
【０００９】
また、画像形成装置本体を運転中において、記録媒体がジャムして、該ジャムした記録媒体を排除するには、通常はジャムしたローラに関連した軸であって重負荷が掛かっている軸に設けた電磁クラッチを電気的操作で外して該ローラを回転自在となしジャムした記録媒体を引き抜くことにより、ジャム処理を行っていた。
【００１０】
よって、本発明は上述の事情に鑑み、一つの駆動源を用いて該駆動源から感光体ドラムと現像器側の機構に機械的クラッチを用いて駆動力を伝達する駆動系を有した画像形成装置を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、前記駆動系内において記録媒体がジャムしても簡単な操作でジャム処理可能な画像形成装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、本請求項１は、少なくとも、レジストローラまでの給紙駆動系、レジストローラ駆動系及び感光体現像機構駆動系を一つの駆動源から駆動力が伝達されるように構成した画像形成装置において、
軸に回転可能に嵌挿され前記駆動源から駆動力を供給する供給用ギアと、
前記軸に固着され前記供給用ギアから駆動力を受ける搬送用ローラと、
前記軸に固着され前記供給用ギアと対向したホイールブレーキと、
前記供給用ギアの軸部及び前記ホイールブレーキに回転可能に嵌挿されたラチェットギアと、
前記ラチェットギアに係脱して前記ラチェットギアの回動を制御する係止手段と、
前記供給用ギアの軸部及び前記ホイールブレーキに巻回され、一端が外周から起立して前記ラチェットギアに係止され他端がコイル状の自由端として係止されていないワンウエイスプリングとを備えたワンウエイクラッチ機構が前記駆動系に組み込まれていることを特徴とする。
【００１２】
ここにおいて、前記感光体現像機構駆動系とは、例えば、図１に示すようなカートリッジ２における、少なくとも感光体ドラム９及び現像器１０内のトナー撹拌等の駆動系をいう。
また、前記駆動源から駆動力を供給する供給用ギアと、該供給ギアから駆動力を受ける搬送用ローラとは、例えば、図５に示すように、記録紙カセットからレジストローラ（１８、２３）までの給紙駆動系の給紙ギア２８と給紙ローラ６４、レジストローラ駆動系のレジストギア２６とレジストローラ（１８、２３）とが含まれる。
【００１３】
そして、本発明は、記録紙カセットからレジストローラまでの給紙駆動系の給紙ギアと給紙ローラとの間、または、レジストローラ駆動系のレジストギアとレジストローラとの間を、例えば図６に示すように、ワンウエイスプリング（２５、３４）で連結している。
【００１４】
そして、前記供給用ギア（２６、２８）と前記搬送用ローラ（６４、２３）との間にラチェットギア（第１クロウ２０、第２クロウ２７）を介在し、ワンウエイスプリング（２５、３４）の一端を自由端とし、他端を前記ラチェットギアに係止してワンウエイクラッチを形成し、前記ラチェットギアに係脱して前記ラチェットギアの回動を制御する係止手段（リレー２１と爪板６５、リレー２２と爪板６６）を備えている。
ここにおいて、係止手段とは、電磁リレーと係止爪とで構成されるもののみでなく、流体と係止爪、気体の負圧を用いたものであってもよい。
【００１５】
本発明は、前記ラチェットギアが係止されると、給紙ギアから給紙ローラへ、または、レジストギアからレジストローラへ回転駆動力の伝達は解除されるが、ワンウエイスプリングの一端が自由端であるためにジャムした記録紙を搬送方向に引くと、給紙ローラもしくはレジストローラは、回転して該記録紙を引き抜くことができる。
【００１６】
また、請求項２に記載したように、前記ワンウエイクラッチ機構が、前記給紙駆動系の給紙ギアと給紙ローラとの間、及びレジストローラ駆動系のレジストギアとレジストローラとの間に組み込まれていることも本発明の有効な手段である。
【００１７】
画像形成装置においては、レジストローラにより記録紙が整列した後は、感光体ドラム上の画像が記録紙の正規の位置に転写されるようにレジストローラにより送出されるが、レジストローラの回転に同期して十分な記録紙がレジストローラ側に搬送されないと記録紙に正常な画像の転写がされない。
【００１８】
前記給紙駆動系の給紙ギアと給紙ローラとの間に前記ワンウエイクラッチが配置されていると、レジストローラの回転始動に同期して記録紙を搬送することができるので、給紙ローラによる記録紙の給送が遅れてレジストローラに負荷が掛かり転写不良を起こすことがない。
【００１９】
また、レジストローラ駆動系のレジストギアとレジストローラとの間に前記ワンウエイクラッチを配置しておくと、レジストローラにより記録紙が整列した後の搬送始動に対して、遅れなく記録紙を送出できるので、感光体ドラム上の画像が転写される記録紙の位置との同期を容易にとることができる。
【００２０】
また、本発明の好ましい実施例として、前記給紙ギアの軸部と、前記給紙ローラの端部とを同軸上に配置するとともに、前記軸部と前記端部とを軸方向に当接して形成される第１連結部及び前記レジストギアの軸部と前記レジストローラの端部とを同軸上に配置するとともに、前記軸部と前記端部とを軸方向に当接して形成される第２連結部の外周を巻回する前記ワンウエイスプリングによって連結状態を形成するように構成することも本発明の有効な手段である。
【００２１】
このように、前記給紙ギアの軸部と前記給紙ローラの端部、また、前記レジストギアの軸部と前記レジストローラの端部とを同軸に構成することにより、両者間に中間ギアを介して連絡する必要がなく構成が簡単化する。
【００２２】
また、前記第１連結部及び前記第２連結部を形成する前記軸部と前記端部は同径に構成することも本発明の有効な手段である。
両者の軸部と端部とを、すなわち、両部の外周面を同径に形成すると、前記一端から他端の自由端に向かって巻回されるワンウエイスプリングの内径を同一寸法で形成することができ、ワンウエイスプリングの内径を前記軸部と端部の外周に合わせて内径を変える必要がなく形成が容易となる。
【００２３】
ここにおいて、前述した両者の軸部と端部との両部の外周面を同径に形成するとは、両部の外周寸法が完全に一致している場合のみに限らず、ワンウエイスプリングの材質の特性により前記両部の外周面の外径の差があっても必要な範囲のトルク量でトルクが伝達される範囲内を含んでいる。
【００２４】
また、本発明の好ましい実施例として前記ワンウエイスプリングは、前記第１連結部及び第２連結部の外周面に面接触にて巻回されるように構成することも本発明の有効な手段である。
ここにおいて、面接触とはワンウエイスプリングの断面において、前記両外周面との接触面が線となる半円形、三角形、四角形、その他の多角形を含む。
【００２５】
断面円形のバネ材を巻回してコイルスプリングを形成して、その内径部内に前記両部の外周面を挿入すると、コイルスプリングと前記両部の外周面とは断面点接触となり、所定の回転トルクを伝達するためには、断面の点接触より線接触のほうが、多くのコイルスプリングの巻数を必要とする。
【００２６】
ところが、本発明の好ましい実施例は前記ワンウエイスプリングが、前記両部の外周面に面接触にて巻回されるので、前記給紙ギアの軸部と前記給紙ローラの端部、また、前記レジストギアの軸部と前記レジストローラの端部の前記ワンウエイスプリングが巻回される部分が、短く、そして、前記ワンウエイスプリングの自然長を短く形成することができ、材料及び製造時間共に短縮され、コストを低下することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００２８】
本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す構成斜視図である。
図１において、画像形成装置１には、側壁３０、３１、で形成される枠体が配設され、該枠体内には、記録紙を搬送する搬送路５０（中央部空所４６切欠）、５１が設けられ、搬送路５０、５１との間には、記録紙の浮き上がりを押さえる押さえ板５８、レジストローラ（１８、２３）、前記搬送路５１の上方には、下方に光路を有し、後述するカートリッジ２の感光体ドラム９に画像情報を投影する光学ユニット５、及び転写ローラ４７が配設され、前記押さえ板５８の上流側の前記空所４６にはレジストセンサ４５、側壁３０の下方には電気的のコネクタ５２が配置されている。
【００２９】
後述するカートリッジ２を装置本体に装着する際のガイドとなるガイド用の溝３３は、側壁３０に、溝３２、４４は側壁３１に設けられている。
また、側壁３１には、装置本体及び後述するカートリッジ２の駆動機構への駆動力伝達を制御する駆動制御ユニット１４が取り外し可能に配設されている。
【００３０】
駆動制御ユニット１４は、モータ１７のロータピニオン１７ａ（図４）が回転自在に配置されるとともに、該ロータピニオン１７ａと接続する各種ギア、リレー２１、２２、感光体ドラム軸をアースする接片３５等が配設された金属性の地板４９、前記モータ１７を制御する電気的制御基板１６、及び該制御基板１６を含めて機内の温度を冷却するために熱を外部に放出するファン４３とで構成され、前記制御基板１６には、配線パターン、コネクタ、電気回路部品、該電気回路部品の発熱を発散する冷却板等が配設されている。
【００３１】
図４は、駆動制御ユニット１４を裏面から視た図である。
地板４９に回転自在に取付られたモータ１７のロータから延設したピニオン１７ａは電磁クラッチを有した動力伝達ギア３６と噛合し、該ギア３６は中間ギア３７及び、電磁クラッチを介して中間ギア３８と噛合している。
中間ギア３７は、転写ローラ４７の軸に取付られ、該転写ローラ４７を回転させるとともに、前述したカートリッジ２に設けられた感光体ドラム９のドラムギア４１と噛合するように配置されている。
【００３２】
動力伝達ギア３６と噛合するもう一方の中間ギア３８は、中間ギア３９、中間ギア４０を介してカートリッジ２に設けられた現像器ギア４２と噛合するように配置されている。
中間ギア３９はレジストギア２６と噛合し、図示しない一方向クラッチを介して大径のレジストローラＡ及び小径のレジストローラＢを回転可能に構成されている。
【００３３】
また、中間ギア３９は、電磁クラッチを介して給紙ローラ（不図示）と接続する給紙ギア２８と噛合し、給紙カセットからの記録紙をレジストローラ（Ａ、Ｂ）へ給紙可能に構成している。
また、中間ギア３７は電磁クラッチを介してギア６０と接続し、該ギア６０はギア６１、６２、６３と接続しているが、これらのギアから記録紙の図示しない定着ローラギア、及びトレー６への給紙ギアに接続している。
また、モータ１７のロータから延設したピニオン１７ａと噛合する駆動力供給ギア５９は、図示しない記録紙収納カセットからのピックアップローラ駆動ギアに接続している。
【００３４】
上述のごとく、モータ１７のロータに設けた出力ギア（ピニオン１７ａ）に噛合して回転駆動力を伝達する動力伝達ギア３６を、１個の中間ギア３７を介した感光体ドラム動力伝達系と、複数の中間ギア（３８、３９、４０）を介した現像器動力伝達系との２系列動力伝達系を設けて駆動力が伝達されるように構成されるとともに、前記カートリッジ側駆動ギアは、図２に示すように、前記現像器動力伝達系に接続する現像器側駆動ギア（現像器ギア）４２と、前記感光体ドラム動力伝達系に接続する前記感光体ドラム側ギア（ドラムギア）４１とを並設してそれぞれ独立に配置構成し、前記カートリッジ２を前記装置本体に装着状態では、前記現像器側駆動ギアと前記感光体ドラム側ギアとは、前記２系列動力伝達系に噛合する。
【００３５】
よって、前記動力伝達ギア３６から、１個の中間ギア３７を介した感光体ドラム動力伝達系により、感光体ドラム９に駆動力が伝達されるので、少ないギア列で駆動力が伝達され、負荷トルクが軽減され、精度のよい感光体ドラムの回転駆動が行われる。
【００３６】
また、現像器１０には、前記駆動力は現像器内のトナーの撹拌及び感光体ドラム側へのトナーの移送に用いられるが、複数の中間ギアを介した現像器動力伝達系によって、バックラッシュやトルクが落ちても影響することはなく、また、複数の中間ギア列を介することにより、感光体ドラムのドラムギアの位置に対して前記現像器ギア４２の位置を、任意の位置に配置することができ、設計の自由度が向上する。
【００３７】
図５に示すように、給紙ギア２８は図示しないクラッチを介して、給紙ローラ６４の中心軸と一体的に形成したクロウ２７と接続している。クロウ２７は円筒周囲をラチェット歯車状に回転方向に直立面を設け、該直立面の頂点から反回転方向になだらかな面を有するように歯が刻設され、その歯に係止する方向に付勢された爪板６６が配置され、該爪板６６はリレー２２によりクロウ２７の歯に係脱可能に構成され、給紙ギア２８の時計方向の回転により、前記クラッチの若干の摩擦力により給紙ローラ６４は時計方向に回転し、爪板６６によりクロウ２７が停止すると給紙ローラ６４は停止するが、摩擦力に抗して回転可能であり、ジャムなどによる記録紙を引っ張ると給紙ローラ６４は搬送方向へ、前記摩擦力に抗して回転することができる。
【００３８】
また、レジストギア２６は図示しないクラッチを介して、レジストローラＢ２３の中心軸と一体的に形成したクロウ２０と接続している。クロウ２０は円筒周囲をラチェット歯車状に回転方向に直立面を設け、該直立面の頂点から反回転方向になだらかな面を有するように歯が削設され、その歯に係止する方向に付勢された爪板６５が配置され、該爪板６５はリレー２１によりクロウ２０の歯に係脱可能に構成され、レジストギア２６の時計方向の回転により、前記クラッチの若干の摩擦力によりレジストローラＢ２３は時計方向に、また、レジストローラＡ１８は反時計方向に回転し、爪板６５によりクロウ２０が停止すると両レジストローラＡ，Ｂは停止するが、摩擦力に抗して回転可能であり、ジャムなどによる記録紙を引っ張るとレジストローラＡ，Ｂは搬送方向へ、前記摩擦力に抗して回転することができる。
【００３９】
次に、搬送クラッチ機構及びレジストクラッチ機構を説明する。
図６（ａ）は、レジストローラに記録紙を搬送する搬送クラッチ機構の断面構成図であり、（ｂ）は，レジストローラクラッチ機構の断面構成図である。
図６（ａ）に開示されている、給紙ギア２８は、外周に歯部が削設された大径部２８ａと、該大径部２８ａの一方面側から延在する前記大径部２８ａより小さい径を有する中径部２８ｂと、該中径部２８ｂから延在して前記中径部２８ｂよりさらに小さい径を有する小径部２８ｃと、これらの大径部２８ａ、中径部２８ｂ、及び小径部２８ｃと同心に削設された開口孔２８ｄを備えている。
【００４０】
前記小径部２８ｃの端面２８ｅと当接して配置される端面７３ｅを有した第２ホイールブレーキ７３は、給紙ギア２８の小径部２８ｃと同径寸法を有する小径部７３ｃと、前記端面７３ｅとは反対側に延在して小径部７３ｃより大径の中径部７３ｂと、該中径部７３ｂより大径のフランジ部７３ａと、これらのフランジ部７３ａ、中径部７３ｂ、及び小径部７３ｃと同心に削設された半円状の開口孔７３ｄを備えている。
【００４１】
給紙ローラ軸６７の先端部６７ａは、前記第２ホイールブレーキ７３の開口孔７３ｄと嵌合して一体的に形成可能であるとともに、前記給紙ギア２８の開口孔２８ｄとは回転可能に嵌挿されている。
【００４２】
ワンウエイクラッチスプリング３４は、密着巻きされ、自然状態では線材の一端がコイル巻きした外周から半径方向外方に起立し、他端が自由端としてコイルの径と一致した状態でそのコイル終端に密着している。
尚、線材の断面形状は、円形でもよいが、ワンウエイスプリングの断面において、内径部に嵌入する相手方円筒部と線接触となる半円形、三角形、四角形、その他の多角形が望ましい。
【００４３】
このワンウエイクラッチスプリング３４の内径部は、前記給紙ギア２８の小径部２８ｃと、前記第２ホイールブレーキ７３の小径部７３ｃとが嵌入され、この嵌入された状態における前記ワンウエイクラッチスプリング３４の外径より空所を有して中径部２８ｂ及び中径部７３ｂの回りを回転可能に、第２クロウ２７が嵌合し前記ワンウエイクラッチスプリング３４に一端は前記第２クロウ２７の一端に係止され、他端の自由端は第２ホイールブレーキ７３の小径部７３ｃに巻回されている。
【００４４】
尚、図６（ａ）においては、前記ワンウエイクラッチスプリング３４に一端は、給紙ギア側から第２クロウ２７に係止されているが、自由端側を給紙ギア側に巻回し、前記一端を第２ホイールブレーキ７３から第２クロウ２７に係止してもよい。
【００４５】
このように構成された搬送クラッチ機構は、図示しない駆動源から供給された駆動力は給紙ギア２８のギア部２８ａに伝達され、小径部２８ｃに巻回された前記ワンウエイクラッチスプリング３４は、その一端を巻き方向に回動させ、第２クロウ２７が前記スプリング３４の巻き方向に回動するので、そのスプリング３４の回動力により第２ホイールブレーキ７３がスプリング３４の巻き方向に回動し、給紙ローラ軸６７は回動し、給紙ローラ６４（図５（ａ））を回転して記録紙を搬送する。
【００４６】
一方、記録紙の先端がレジストローラＡ，Ｂに当接して適当な撓みが形成され、記録紙の先端が搬送方向に対して直角に整列されると、リレー２２（図５（ｂ））がＯＦＦすると、爪板６６が第２クロク２７のラチェット歯に進入して第２クロウ２７の回転を停止する。
【００４７】
第２クロウ２７の回転が停止するので、前記スプリング３４の回転が停止し、給紙ギア２８が回転を続けても第２ホイールブレーキ７３には回転駆動力は伝達されない。このとき、前記スプリング３４の回転は停止するが、給紙ギア２８の回転が続くことにより、第２クロウ２７に係止されている前記スプリング３４の一端から前記小径部２８ｃに巻回されている部分までには、コイルバネの摩擦と前記一端の復元応力により若干の回転力が蓄えられているので、第２クロウ２７の爪板６６の係止が解除されると直ちに前記スプリング３４は、給紙ギア２８の回転駆動力に応動して給紙ローラ軸６７を回動させる。
【００４８】
記録紙を搬送している際に、ジャムが発生すると、自動的に画像形成装置本体の駆動動作は停止するが、レジストローラ１８、２３に至る前のジャムである場合は、カートリッジ２を装置本体から引き出し、給紙ローラ６４を搬送方向に回転させてジャムした記録紙を引き出して排出する必要がある。
【００４９】
すなわち、第２ホイールブレーキ７３の小径部７３ｃには、ワンウエイスプリング３４は巻回していて、その端部は係止されていないので、給紙ギア２８が停止し、リレー２２がＯＦＦとなり、第２クロウ２７が爪板６６により係止されている状態では、前記小径部７３ｃに巻回されている前記スプリング３４のフリクションを受けた状態で搬送方向に回転してジャムした記録紙を引き出すことが可能である。
【００５０】
次に、レジストクラッチ機構６９を説明する。
図６（ｂ）は，レジストローラクラッチ機構の断面構成図である。
図示しない駆動源から駆動力が伝達されるレジストギア２６は、外周に歯部が削設された大径部２６ａと、該大径部２６ａの一方面側から延在する前記大径部２６ａより小さい径を有する中径部２６ｂと、該中径部２６ｂから延在して前記中径部２６ｂよりさらに小さい径を有する小径部２６ｃと、これらの大径部２６ａ、中径部２６ｂ、及び小径部２６ｃと同心に削設された開口孔２６ｄを備えている。
【００５１】
前記小径部２６ｃの端面２６ｅと当接して配置される端面７２ｅを有した第１ホイールブレーキ７２は、レジストギア２６の小径部２６ｃと同径寸法を有する小径部７２ｃと、前記端面７２ｅとは反対側に延在して小径部７２ｃより大径の中径部７２ｂと、該中径部７２ｂより大径のフランジ部７２ａと、これらのフランジ部７２ａ、中径部７２ｂ、及び小径部７２ｃと同心に削設された半円状の開口孔７２ｄを備えている。
【００５２】
レジストローラＢ２３の軸２３ｂの先端部２３ａは、前記第１ホイールブレーキ７２の開口孔７２ｄと嵌合して一体的に形成可能であるとともに、前記レジストギア２６の開口孔２６ｄとは回転可能に嵌挿されている。
レジストギア２６の端面２６ｆ側にはレジストギア２４がレジストローラＢの軸２３ｂにピン７４にて固着され、レジストローラＡ１８の軸１８ｂの先端に固着されたレジストギア１９が、前記レジストギア２４と噛合している。
【００５３】
ワンウエイクラッチスプリング２５は、密着巻きされ、自然状態では線材の一端がコイル巻きした外周から半径方向外方に起立し、他端が自由端としてコイルの径と一致した状態でそのコイル終端に密着している。
尚、線材の断面形状は、円形でもよいが、ワンウエイスプリングの断面において、内径部に嵌入する相手方円筒部と線接触となる半円形、三角形、四角形、その他の多角形が望ましい。
【００５４】
このワンウエイクラッチスプリング２５の内径部は、前記レジストギア２６の小径部２６ｃと、前記第１ホイールブレーキ７２の小径部７２ｃとが嵌入され、この嵌入された状態における前記ワンウエイクラッチスプリング２５の外径より空所を有して中径部２６ｂ及び中径部７２ｂの回りを回転可能に、第１クロウ２０が嵌合し前記ワンウエイクラッチスプリング２５に一端は前記第１クロウ２０の一端に係止され、他端の自由端は第１ホイールブレーキ７２の小径部７２ｃに巻回されている。
【００５５】
尚、図６（ｂ）においては、前記ワンウエイクラッチスプリング２５の一端は、レジストギア側から第１クロウ２０に係止されているが、自由端側を給紙ギア側に巻回し、前記一端を第１ホイールブレーキ７２から第１クロウ２０に係止してもよい。
【００５６】
このように構成されたレジストクラッチ機構６９は、図示しない駆動源から供給された駆動力はレジストギア２６のギア部２６ａに伝達され、中径部２６ｃに巻回された前記ワンウエイクラッチスプリング２５は、その一端を巻き方向に回動させ、第１クロウ２０が前記スプリング２５の巻き方向に回動するので、そのスプリング２５の回動力により第１ホイールブレーキ７２がスプリング２５の巻き方向に回動し、レジストローラＢ２３は回動し、レジストギア２４が回転し該ギア２４からギア１９に駆動力が伝達されレジストローラＡ１８が回転して記録紙を搬送する。
【００５７】
一方、記録紙の先端がレジストローラＡ，Ｂに当接して適当な撓みが形成され、記録紙の先端が搬送方向に対して直角に整列されるまでは、リレー２１（図５（ｂ））がＯＮして、爪板６５が第１クロク２０のラチェット歯に進入して第１クロウ２０の回転を停止している。
この状態で、レジストギア２６が回転を続けても第１ホイールブレーキ７２には回転駆動力は伝達されない。このとき、前記スプリング２５の回転は停止しているが、レジストギア２６の回転が続くことにより、第１クロウ２０に係止されている前記スプリング２５の一端から前記中径部２６ｃに巻回されている部分までには、コイルバネの摩擦と前記一端の復元応力により若干の回転力が蓄えられているので、第１クロウ２０の爪板６５の係止が解除されると直ちに前記スプリング２５は、レジストギア２６の回転駆動力に応動してレジストローラＢ２３を回動させる。
【００５８】
記録紙を搬送している際に、ジャムが発生すると、自動的に画像形成装置本体の駆動動作は停止するが、レジストローラでのジャムである場合は、カートリッジ２を装置本体から引き出し、レジストローラＡ，Ｂを搬送方向に回転させてジャムした記録紙を引き出して排出する必要がある。
【００５９】
すなわち、第１ホイールブレーキ７２の小径部７２ｃには、ワンウエイスプリング２５は巻回していて、その端部は係止されていないので、レジストギア２６が停止し、リレー２１がＯＦＦとなると、第１クロウ２０が爪板６５による係止が解除される、そして、前記小径部７２ｃに巻回されている前記スプリング２５のフリクションを受けた状態で搬送方向に回転して、ジャムした記録紙を引き出すことが可能である。
【００６０】
また、図１に戻り、側壁３０、３１で構成される枠体は、外側を外面パネル８で覆われ、該外面パネル８の右側上面８ａ面には、図示しない操作ボタンを有する操作部５４が配置されている。
前記外面パネル８の左側上面８ｂと右側上面８ａとの間には、下方にヒンジ部を有し、外方向に開成可能な側面扉１２が配置され、該側面扉１２と外面パネル８との間には搬送ローラ５５により転写された記録紙を集積するトレー６が形成されている。
【００６１】
搬送路５０の外側は、外部から着脱可能カセット収納庫７を有したサイド枠１１が取付られ、該サイド枠１１の上面１１ａと外面パネル８の端面８ｃとの間をカバーする開閉扉４が、側壁３０、及び３１に設けられた図示しないヒンジ部によって開閉可能に配置されている。
【００６２】
図１の斜め上方には、手前側の側面２ｄ側に、後述する感光体ドラム９をカバーするドラムカバー５６（図２）から延在する回動腕部である係合突起５６ａが、装置本体側壁３１の溝４４に嵌合可能に配置され、装置本体側壁３１の溝３２に遊嵌されるカートリッジ側ガイド手段５７を側面（２ａ，２ｂ）に有したカートリッジ２が示されている。
該カートリッジ２は、現像器１０と、その上部に着脱可能に配置されたトナーコンテナ３と、感光体ドラム９を回転可能に保持するドラム取付部１５等が一体に構成され、その底部後方には、開口凹部５３ａの奥側に電気的接続端子郡を有したコネクタ５３、また、側面２ｄ側内部には感光体ドラム９及び現像器１０内部機構、現像ローラ、トナー撹拌機構等を駆動する各種ギアが配置されている。
【００６３】
また、図２に示すように、前記カートリッジ２の両側面２ｄ，２ｄには、感光体ドラム９が回転可能に配設され、カートリッジ２を機外に取り出した状態では、感光体ドラム表面をカバーする方向に付勢力を有したドラムカバー５６が、カートリッジ２の前方上面にヒンジを有して回動可能に設けられている。ドラムカバー５６の手前側のヒンジの左側には腕部５６ｃが延設され、その先端には係合突起５６ａが設けられている。
【００６４】
また、カートリッジ２の両側面２ｄ，２ｄには、感光体ドラム軸９ａを同軸として、先端が円柱２ａ，２ａで、該円柱面から後端に向かって壁状２ｂ，２ｂに延在して植設される突起５７が植設されるとともに、突起２ｃ，２ｃが突設されている。
【００６５】
手前側側面２ｄの内側には、感光体ドラム９を回転するドラムギア４１及び、現像器１０の現像ローラ及びトナー撹拌機構等を駆動する現像器ギア４２が、それそれ独立に配置されている。
【００６６】
このように構成された装置本体１にカートリッジ２を装着するには、カートリッジ２の背面２ｆを掌に接して手で把持して、両側面２ｄ，２ｄに植設された突起５７、５７を側壁３０，３１に設けた溝３２、３３に挿入しするとともに、ドラムカバー５６の係合突起５６ａを側壁３１の溝４４に挿入する。
【００６７】
まず、図３に示すように、係合突起５６ａが溝４４の入り口から上方に起立するカム面４４ａに当接し、ドラムカバー５６の開成をはじめて、その後、係合突起５６ａは溝の上下面４４ｂ，４４ｃ間を滑り底部４４ｄに到達する。
【００６８】
他方、突起５７は溝３２内に進入し、図７上５７Ａの位置において、カートリッジ２を把持していた手を離すと、カートリッジ２は後端部にあるトナーコンテナ部３及び現像器１０重量により矢印７０方向に下がるが、その際に、ガイド手段の壁状部２ｂの後端部とガイド部３２ｂと当接し、円柱状２ａとガイド部３２ａと当接して、前記矢印７０方向の重力に抗して摩擦力により保持されてカートリッジ２は停止保持される。よって、カートリッジ２は装置本体から抜け出して矢印７０方向に落下することはない。
【００６９】
突起５７は５７Ｂの位置を経て、ガイド溝３２の終端付近に至る。このときガイド手段２ａは２ａＣの位置に至り、後方に植設されたガイド突起２ｃは２ｃＣの位置にある。このときの駆動ギア４１は４１Ｃの位置であり、駆動ギア４２は４２Ｃの位置にある。
【００７０】
さらにカートリッジ２を反時計方向に回動すると、ガイド手段２ａＣは反時計方向に回動ぎみに移動してガイド部３２ｅに当接する。そして、ガイド突起２ｃは２ｃＣの位置から２ｃＤの位置に落ちて、溝３２の起立面３２ｄにより係止され、カートリッジ２は装置本体の所定の位置に装着される。
【００７１】
このように、感光体ドラム９と同軸にガイド手段たる突起５７を設け、該ガイド手段を前記本体側ガイド手段たる溝３２に係合させ、前記ガイド手段の装着方向終点付近における、前記ガイド手段を回動中心として回動することにより、感光体ドラムを正確な位置に設定することができる。
【００７２】
また、カートリッジ２を装置本体から取り外すには、カートリッジ２の背面２ｆを掌に接して手で把持して、カートリッジ２の後部を持ち上げると、前記ガイド手段２ａＤを中心として図７上時計方向にカートリッジ２が回動し、突起２ｃがカム面３２ｄから外れ、２ｃＤ′の位置に至り、カートリッジ２を斜め左上方に引き出すことにより自動的にドラムカバー５６が感光体ドラム９を閉成するので、ドラム表面が傷つくことを防止することができる。
【００７３】
次に、記録紙の転写動作を説明する。
図４において、ピニオン１７ａからの回転力は給紙ギア２８から給紙ローラ６４（図５）に伝達され、記録紙は前記給紙ローラ６４によりレジストローラＡ，Ｂ（１８、２３）に搬送される。
記録紙の搬送に同期してリレー２１は爪板６５を吸引し、爪板６５の先端がクロウ２０の歯に侵入してクロウ２０の回転が停止しているので、レジストローラＡ，Ｂ（１８、２３）は停止している。
【００７４】
この状態では、レジストギア２６は回転を続けるがレジストローラは停止しているので、レジストギア２６とクロウ２０との間に介在するクラッチは、クロウ２０に若干の回転力を付与した状態で、摩擦力に抗してレジストギア２６とともに回転を続ける。
レジストセンサ４５により記録紙が検知され所定時間が経過すると、給紙ローラ６４と給紙ギア２８との間の電磁クラッチが切れて記録紙の搬送が停止する。
【００７５】
一方、動力伝達ギア３６からの駆動力により、カートリッジ２の感光体ドラム９及び現像器１０内の機構は駆動し、光学ユニット５（図１）からの画像信号光が感光体ドラム９の表面に形成した像を現像し、所定のタイミングでリレー２１の吸引を解除すると、クラッチに付勢された駆動力により直ちにレジストローラは記録紙を感光体ドラム９と転写ローラ４７（図１）に向かって送出し、感光体ドラム上の画像は記録紙に転写され、その後、図示しない定着装置を経て搬送ローラ５５（図１）によりトレー６に積載される。
【００７６】
以上詳述したように、本実施の形態においては、ラチェットギア状に形成した第１及び第２クロウを係止する係止手段を、電磁リレーと係止爪とで構成しているが、これのみに限定されるものではなく、流体と係止爪、気体の負圧を用いたものであってもよい。
【００７７】
また、本実施の形態においては、ワンウエイスプリングが巻回する前記軸部と前記端部との外周面は同径に開示しているが、これは、両部の外周寸法が完全に一致している場合のみに限らず、ワンウエイスプリングの材質の特性により前記両外周面の外径の差があっても必要な範囲のトルク量でトルクが伝達される範囲内であればよいことは勿論のことである。
【００７８】
以上詳述したように、本実施の形態は、少なくとも、レジストローラまでの給紙駆動系、レジストローラ駆動系及び感光体現像機構駆動系を一つの駆動源から駆動力が伝達されるように構成し、前記駆動源から駆動力を供給する供給用ギアと、該供給ギアから駆動力を受ける搬送用ローラとの間をワンウエイスプリングで連結するとともに、前記供給用ギアと前記搬送用ローラとの間にラチェットギアを介在し、前記ワンウエイスプリングの一端を自由端とし、他端を前記ラチェットギアに係止してワンウエイクラッチを形成して、前記ラチェットギアに係脱して前記ラチェットギアの回動を制御する係止手段を備えているので、前記ラチェットギアが係止されると、給紙ギアから給紙ローラへ、または、レジストギアからレジストローラへ回転駆動力の伝達は解除されるが、ワンウエイスプリングの一端が自由端であるためにジャムした記録紙を搬送方向に引くと、給紙ローラもしくはレジストローラは、回転して該記録紙を引き抜くことができる。
【００７９】
また、前記ワンウエイクラッチは、前記給紙駆動系の給紙ギアと給紙ローラとの間、及びレジストローラ駆動系のレジストギアとレジストローラとの間に、介在しているので、レジストローラの回転始動に同期して記録紙を搬送することができるので、給紙ローラによる記録紙の給送が遅れてレジストローラに負荷が掛かり転写不良を起こすことがない。
【００８０】
また、レジストローラ駆動系のレジストギアとレジストローラとの間に前記ワンウエイクラッチを配置しておくと、レジストローラにより記録紙が整列した後の搬送始動に対して、遅れなく記録紙を送出できるので、感光体ドラム上の画像が転写される記録紙の位置との同期を容易にとることができる。
【００８１】
また、前記給紙ギアの軸部と前記給紙ローラの端部、また、前記レジストギアの軸部と前記レジストローラの端部とを同軸の構成することにより、両者間に中間ギアを介して連絡する必要がなく構成が簡単化する事ができる。
【００８２】
【発明の効果】
以上記載したごとく、請求項１記載の発明は、少なくとも、レジストローラまでの給紙駆動系、レジストローラ駆動系及び感光体現像機構駆動系を一つの駆動源から駆動力が伝達されるように構成した画像形成装置において、
軸に回転可能に嵌挿され前記駆動源から駆動力を供給する供給用ギアと、
前記軸に固着され前記供給用ギアから駆動力を受ける搬送用ローラと、
前記軸に固着され前記供給用ギアと対向したホイールブレーキと、
前記供給用ギアの軸部及び前記ホイールブレーキに回転可能に嵌挿されたラチェットギアと、
前記ラチェットギアに係脱して前記ラチェットギアの回動を制御する係止手段と、
前記供給用ギアの軸部及び前記ホイールブレーキに巻回され、一端が外周から起立して前記ラチェットギアに係止され他端がコイル状の自由端として係止されていないワンウエイスプリングとを備えたワンウエイクラッチ機構が前記駆動系に組み込まれているので、前記ラチェットギアが係止されると、給紙ギアから給紙ローラへ、または、レジストギアからレジストローラへ回転駆動力の伝達は解除されるが、ワンウエイスプリングの一端が自由端であるためにジャムした記録紙を搬送方向に引くと、給紙ローラもしくはレジストローラは、回転して該記録紙を引き抜くことが可能である。
【００８３】
また、請求項２記載の発明は、前記ワンウエイクラッチ機構が、前記給紙駆動系の給紙ギアと給紙ローラとの間、及びレジストローラ駆動系のレジストギアとレジストローラとの間に組み込まれているので、レジストローラの回転に同期して十分な記録紙がレジストローラ側に搬送されないと記録紙に正常な画像の転写がされなく、給紙ローラによる記録紙の給送が遅れてレジストローラに負荷が掛かり転写不良を起こすことがない。
【００８４】
また、好ましい実施例は、同軸上に配置された前記給紙ギアの軸部と、前記給紙ローラの端部とを軸方向に当接して形成される第１連結部、及び同軸上に配置された前記レジストギアの軸部と前記レジストローラの端部とを軸方向に当接して形成される第２連結部、の外周を巻回する前記ワンウエイスプリングによって連結状態を形成しているので、両者間に中間ギアを介して連絡する必要がなく構成が簡単化する事ができる。
【００８５】
また、好ましい実施例は前記第１連結部及び前記第２連結部を形成する前記軸部と前記端部は同径に構成しているので、前記一端から他端の自由端向かって巻回されるワンウエイスプリングの内径を同一寸法で形成することができ、ワンウエイスプリングの内径を前記軸部と端部の外周に合わせて内径を変える必要がなく形成が容易となる。
【００８６】
また、好ましい実施例は、前記ワンウエイスプリングを、前記第１連結部及び第２連結部の外周面に面接触にて巻回されるように構成しているので、前記ワンウエイスプリングは前記両部の外周面に面接触にて巻回されるので、前記給紙ギアの軸部と前記給紙ローラの端部、また、前記レジストギアの軸部と前記レジストローラの端部の前記ワンウエイスプリングが巻回される部分が、短く、そして、前記ワンウエイスプリングの自然長を短く形成することができ、材料及び製造時間共に短縮され、コストを低下することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す構成斜視図である。
【図２】カートリッジの一部断面図である。
【図３】画像形成装置本体の部分的斜視図である。
【図４】駆動制御ユニットの背面図である。
【図５】（ａ）は、駆動制御ユニットの斜視図、（ｂ）はその正面図である。
【図６】ワンウエイクラッチの断面構成図である。
【図７】カートリッジを装置本体に装着する説明図である。
【符号の説明】
１                画像形成装置
２                カートリッジ
３                トナーコンテナ
９                感光体ドラム
１０                現像器
１４                駆動制御ユニット
１７                モータ（駆動源）
１８                レジストローラＡ
２０、２７          ラチェットギア
２３                レジストローラＢ
２５、３４          ワンウエイスプリング
２６                レジストギア（供給用ギア）
２８                給送ギア（供給用ギア）
３２、３３、４４    溝（装置本体側ガイド手段）
３６                動力伝達ギア
６４                給紙ローラ
【図１】
0003608641.tif 000002
【図２】
0003608641.tif 000003
【図３】
0003608641.tif 000004
【図４】
0003608641.tif 000005
【図５】
0003608641.tif 000006
【図６】
0003608641.tif 000007
【図７】
0003608641.tif 000008