(57)【要約】  【課題】  モータに通電し続けることなくクラッチ機構の切断状態、接続状態を維持することができる動力制御機構を得る。  【解決手段】  スライド部材６２を、枠体６１に対して左右にスライド可能に取り付け、付勢手段６８によって左方へ付勢し、カム機構６４によって右方に移動可能とする。スライド部材６２が左右にスライドするに従い、クラッチ機構７０ａ〜７０ｃはアーム７２が左右に回動し、外部駆動モータ７２の動力の出力ギヤ７５への切断状態と接続状態が切り替わる。スライド部材６３は、ロック部材６３のロック用突起６３ａが枠体６１のロック孔６３ａに係合している時はクラッチ機構が切断状態となる位置、ロック用突起６３ａのロック孔６３ａとの係合が解除されると付勢手段６８によってクラッチ機構が接続状態となる位置に、カム機構駆動モータ６４ａに通電し続けなくても維持される。【選択図】      図３
2006209052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１個以上のクラッチ機構と、このクラッチ機構に対する係合位置と係合解除位置との間でスライド移動してこのクラッチ機構を断続させるスライド部材と、このスライド部材をスライド移動可能に保持する枠体と、前記スライド部材を前記クラッチ機構に対する係合位置に付勢する付勢手段と、前記スライド部材を前記クラッチ機構に対する係合解除位置にロックするロック部材と、このロック部材をロック位置とロック解除位置との間で変位させるカム機構と、このカム機構に設けられたカムを回転させるカム駆動モータとを備えたことを特徴とする動力伝達機構。
【請求項２】
前記ロック部材は、前記スライド部材に一端を中心として回動可能に取り付けられるとともにロック用突起を備え、
前記カムは、前記ロック部材の自由端に接触するものであって、前記カム駆動モータによって一方向に回転する時、前記ロック部材とともに前記スライド部材を前記クラッチ機構に対する係合解除位置方向へスライドし、同時に前記ロック部材を前記ロック位置方向に回動して、前記ロック用突起を前記枠体に設けられたロック孔に係合させて前記スライド部材を前記クラッチ機構に対する係合解除位置に保持し、前記カム駆動モータによって他方向に回転する時、前記ロック部材を前記ロック解除位置方向へ回動させ、前記ロック用突起を前記ロック孔との係合から解き、前記付勢手段の作用により前記スライド部材が前記クラッチ機構に対する係合位置に変位せしめられることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達機構。
【請求項３】
前記クラッチ機構は、外部出力モータと、この外部出力モータの軸に接続された駆動ギヤと、前記外部出力モータの軸線を中心として回動可能に設けられたアームと、前記駆動ギヤと噛み合うように前記アームに回転可能に取り付けられたアイドルギヤと、このアイドルギヤと連結することで回転する出力ギヤとを備え、
前記アームは、前記スライド部材との係合により動力切断姿勢を取り、係合解除により動力伝達姿勢を取るものであり、動力切断姿勢を取る時、前記アイドルギヤを前記出力ギヤから離して前記クラッチ機構が切断状態となり、動力伝達姿勢を取る時、前記アイドルギヤを前記出力ギヤと噛み合わせて前記クラッチ機構を接続状態とすることを特徴とする請求項１または２に記載の動力伝達機構。
【請求項４】
前記カムの回転軸を支持するカム支持部材が、前記カムの回転軸の支持位置から、前記カムが前記スライド部材を介して前記付勢手段によって付勢される前記ロック部材によって付勢される方向の反対方向に開口部を有する切り欠きを備えたスナップフィット形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の動力伝達機構。
【請求項５】
前記カム支持部材が、前記カム駆動モータを支持するカム駆動モータ支持部材と一体に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の動力伝達機構。
【請求項６】
前記アームが動力切断姿勢から動力伝達姿勢に姿勢を変更する際の回動方向が前記駆動ギヤの回転方向と同一方向であることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の動力伝達機構。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれかに記載の動力伝達機構を備え、前記出力ギヤに現像器内部に設けられた現像ローラを接続した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、１個以上のクラッチ機構を同時に切断状態および接続状態に制御可能な動力伝達装置およびこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタなどの、電子写真方式による画像形成装置において、カラー画像が形成可能なものが多く用いられている。このような画像形成装置として、イエロー、シアン、マゼンタおよびブラックの各色の画像を形成する画像形成ユニットが中間転写ベルトの回転方向に直列に配列されたタンデム型のものが知られている。
【０００３】
各々の画像形成ユニットには、形成される画像の静電潜像およびトナー画像を担持する感光体ドラムと、感光体ドラム上の静電潜像をトナー画像として現像する現像器が備えられている。現像器の内部には現像ローラが設けられており、この現像ローラが回転してトナーを感光体ドラム表面に搬送する。カラー画像を形成する場合、各色の画像形成ユニットによって形成されたトナー画像は中間転写ベルト上に各々重なり合うように転写され、この重なり合ったトナー画像が中間転写ベルトから用紙に転写される。一方、白黒画像を形成する場合、ブラックの画像形成ユニットのみトナー画像を形成し、このトナー画像が中間転写ベルトを経由して用紙に転写される。
【０００４】
従来タンデム型の画像形成装置において、カラー画像を形成する場合も白黒画像を形成する場合も中間転写ベルトを安定して回転させるため、全ての画像形成ユニットの感光体ドラムが回転するようになっており、それとともに現像ローラが回転するようになっていた。ここで、現像器中を搬送されるトナーは、帯電することにより感光体ドラム上の静電潜像を現像することができるが、振動や搬送によってかき回されると帯電量などの特性が変化する。そのため白黒画像を主に形成した場合、ブラック以外の画像形成ユニットにおいて各々の色のトナーは使用頻度が低いにもかかわらず、現像ローラによってかき回され、必要以上に帯電し、劣化していた。
【０００５】
そのため、特許文献１ではタンデム型の画像形成装置において、駆動制御ギヤが取り付けられた旋回可能なアームを備え、このアームを旋回させて１個の駆動源からの動力を切断、接続することが可能なクラッチ機構を設けたものが提案されている。これによって、白黒画像を形成する場合はブラック以外の全ての画像形成ユニットの現像ローラは駆動源の動力が伝えられず、回転を停止するため使用頻度の低いブラック以外のトナーの劣化を抑制することが可能となっている。
【特許文献１】特開２００２−６５７９号公報（第６頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１で提案された旋回可能なアームを用いたクラッチ機構では、切断状態または接続状態を維持するために、ソレノイドなどのアームを旋回させる手段に通電し続ける必要があり、電力の無駄が生じていた。
【０００７】
そこで、本発明では通電し続けることなくクラッチ機構の切断状態、接続状態を維持することができる動力制御機構およ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】
【０００８】
（１）上記目的を達成するために本発明の動力伝達機構は、少なくとも１個以上のクラッチ機構と、このクラッチ機構に対する係合位置と係合解除位置との間でスライド移動してこのクラッチ機構を断続させるスライド部材と、このスライド部材をスライド移動可能に保持する枠体と、前記スライド部材を前記クラッチ機構に対する係合位置に付勢する付勢手段と、前記スライド部材を前記クラッチ機構に対する係合解除位置にロックするロック部材と、このロック部材をロック位置とロック解除位置との間で変位させるカム機構と、このカム機構に設けられたカムを回転させるカム駆動モータとを備えたことを特徴とする。
【０００９】
（２）また本発明は、上記構成の動力伝達機構において、前記ロック部材は、前記スライド部材に一端を中心として回動可能に取り付けられるとともにロック用突起を備え、
前記カムは、前記ロック部材の自由端に接触するものであって、前記カム駆動モータによって一方向に回転する時、前記ロック部材とともに前記スライド部材を前記クラッチ機構に対する係合解除位置方向へスライドし、同時に前記ロック部材を前記ロック位置方向に回動して、前記ロック用突起を前記枠体に設けられたロック孔に係合させて前記スライド部材を前記クラッチ機構に対する係合解除位置に保持し、前記カム駆動モータによって他方向に回転する時、前記ロック部材を前記ロック解除位置方向へ回動させ、前記ロック用突起を前記ロック孔との係合から解き、前記付勢手段の作用により前記スライド部材が前記クラッチ機構に対する係合位置に変位せしめられることを特徴とする。
【００１０】
（３）また本発明は、上記構成の動力伝達機構において、前記クラッチ機構は、外部出力モータと、この外部出力モータの軸に接続された駆動ギヤと、前記外部出力モータの軸線を中心として回動可能に設けられたアームと、前記駆動ギヤと噛み合うように前記アームに回転可能に取り付けられたアイドルギヤと、このアイドルギヤと連結することで回転する出力ギヤとを備え、前記アームは、前記スライド部との係合により動力切断姿勢を取り、係合解除により動力伝達姿勢を取るものであり、動力切断姿勢を取る時、前記アイドルギヤを前記出力ギヤから離して前記クラッチ機構が切断状態となり、動力伝達姿勢を取る時、前記アイドルギヤを前記出力ギヤと噛み合わせて前記クラッチ機構を接続状態とすることを特徴とする。
【００１１】
（４）また本発明は、上記構成の動力伝達機構において、前記カムの回転軸を支持するカム支持部材が、前記カムの回転軸の支持位置から、前記カムが前記スライド部材を介して前記付勢手段によって付勢される前記ロック部材によって付勢される方向の反対方向に開口部を有する切り欠きを備えたスナップフィット形状であることを特徴とする。ここで、スナップフィット形状とは、弾性を有する素材からなるカム支持部材を弾性変形させて、カムの回転軸を支持位置へ移動させ、元の形状に戻ったカム支持部材によりカムの回転軸を支持する形状のことを言う。
【００１２】
（５）また本発明は、上記構成の動力伝達機構において、前記カム支持部材が、前記カム駆動モータを支持するカム駆動モータ支持部材と一体に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
（６）また本発明は、上記構成の動力伝達機構において、前記アームが動力切断姿勢から動力伝達姿勢に姿勢を変更する際の回動方向が前記駆動ギヤの回転方向と同一方向であることを特徴とする。
【００１４】
（７）また本発明の画像形成装置は、上記動力伝達機構を備え、前記出力ギヤに現像器内部に設けられた現像ローラを接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
（１）本発明によると、１個のカム駆動モータおよびスライド部材によって１個以上のクラッチ機構を一度に動作させることができ、かつ付勢手段およびロック部材によって、このカム駆動モータに通電し続けることなくスライド部材をクラッチ機構に対する係合位置および係合解除位置に保持することができる。
【００１６】
（２）また本発明によると、ロック部材に設けられたロック用突起と、枠体に設けられたロック孔とが係合することにより、スライド部材をクラッチ機構に対する係合解除位置に保持することができる。
【００１７】
（３）また本発明によると、クラッチ機構のアームがスライド部材と係合解除または係合して回動することによりクラッチ機構が接続状態または切断状態となり、クラッチ機構のアームに回転可能に取り付けられたアイドルギヤが出力ギヤに噛み合った状態または出力ギヤから離れた状態となるため、外部出力モータの動力を出力ギヤに伝達し、または切断することができる。
【００１８】
（４）また本発明によると、カム支持部材がスナップフィット形状であることから、カムの回転軸を開口部側からカム支持部材の支持位置に押し込むだけで、カムを動力伝達機構に容易に取り付けることができる。また、スナップフィット形状の切り欠きの開口部が、カム支持部材に設けられたカムの回転軸の支持位置から、カムがスライド部材を介して付勢手段によって付勢されるロック部材によって付勢される方向の反対方向に設けられているため、動力伝達機構を動作させ、カムをいずれの方向に回転させてもロック部材に接触した際の反作用によってカムがカム支持部材から外れることがない。
【００１９】
（５）また本発明によると、カム駆動モータ支持部材にカム支持部材が一体となっているため、動力伝達機構へのカム駆動モータ支持部材とカム支持部材の組み付けを一度に行うことができ、部品点数の削減、製造工程の簡素化を実現することができる。
【００２０】
（６）また本発明によると、外部出力モータおよび駆動ギヤからのトルクがアームに対して、アームが動力伝達姿勢を取る方向に作用する。そのため、アームが動力伝達姿勢を取り続けるようにするための付勢力を小さく、または不要にでき、部品コストの削減または部品の削減が可能となる。
【００２１】
（７）また本発明によると、ブラック以外の現像器内部に設けられた現像ローラにクラッチ機構の出力ギヤを接続し、感光体ドラムには外部出力モータの動力が常に伝達されるようにすることにより、感光体ドラムが回転した状態で現像ローラを回転させたり停止させたりすることができる。そのためこの動力伝達機構を用いて、カラー画像形成時にはブラックも含めた全ての現像ローラおよび感光体ドラムを回転させ、白黒画像形成時には、全ての感光体ドラムを回転させたままブラック以外の現像ローラを停止させることができ、ブラック以外のトナーが必要以上に現像ローラによってかき回されて帯電し、劣化するのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施形態を図１〜図５を用いて説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の概略構成図、図２は画像形成ユニット近傍の部分拡大図、図３はアームが動力切断姿勢を取る動力伝達機構の概略構成図、図４はアームが動力伝達姿勢を取る動力伝達機構の概略構成図、図５はカム機構周辺の部分拡大図である。
【００２３】
まずプリンタ１０の各部について説明する。プリンタ１０の内部には、制御部１２、給紙部３０、画像形成部４０および定着部８０が設けられている。制御部１２はプリンタ１０の用紙搬送動作や画像形成動作などの動作を制御するものである。
【００２４】
給紙部３０について説明する。給紙部３０は給紙カセット３１、給紙ローラ３２、搬送ローラ対３３およびレジストローラ対３４からなる。給紙カセット３１は、用紙Ｐを収容するものであり、プリンタ１０の下部に配設されている。用紙Ｐはここから給紙ローラ３２により１枚ずつ用紙搬送路３６へ送り出され、搬送ローラ対３３、レジストローラ対３４によって搬送される。
【００２５】
次に画像形成部４０について説明する。画像形成部４０はイエロー、シアン、マゼンタおよびブラック用の画像形成ユニット５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび５０ｄ、一次転写ローラ４１、中間転写ベルト４２ならびにベルトクリーニング器４７からなる。
【００２６】
画像形成ユニット５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび５０ｄはタンデム配置されており、配列順序は変更可能である。各々の画像形成ユニット５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび５０ｄと中間転写ベルト４２を介して対向する位置に一次転写ローラ４１が１本ずつ配置される。
【００２７】
中間転写ベルト４２は、駆動ローラ４５と、従動ローラ４６ａおよび４６ｂとによって張架支持されている。中間転写ベルト４２の上側の外面に全ての画像形成ユニット５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび５０ｄが接触している。支持ローラ５５ａは中間転写ベルト４２を駆動させるものであり、中間転写ベルト４２は図１において右回り（矢印方向）に回転する。ここで、本実施形態では、従動ローラは４６ａおよび４６ｂの２本としているが、画像形成ユニット５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび５０ｄが中間転写ベルト４２に接触する限りにおいて１本以上であればよい。
【００２８】
ベルトクリーニング器４７は、用紙Ｐに転写されなかったトナーを中間転写ベルト４２から除去するもので、中間転写ベルト４２に接するブレードを備える。
【００２９】
画像形成ユニット５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび５０ｄの画像を形成する部分はいずれも同じ構造であり、図２の画像形成ユニット５０ａ近傍の部分拡大図に示すように、中間転写ベルト４２の回転に合わせて回転する感光体ドラム５１の周囲に、感光体ドラム５１の上方から回転方向（矢印方向）に従って、帯電器５２、ＬＥＤプリントヘッド５３、現像器５４、さらに中間転写ベルト４２との接触部を挟んで、クリーニング器５５および除電器５６を周辺要素として配列している。
【００３０】
最後に定着部８０について説明する。定着部８０は定着ローラ８１と加圧ローラ８２とが圧接してなり、ここで用紙Ｐに転写されたトナー画像が加熱・加圧されて用紙Ｐに定着される。
【００３１】
次に画像形成動作を説明する。使用者が、本体１０に直接またはネットワークを経由して接続された図示しない外部コンピュータから画像形成の指示を出すと、制御部１２がこの指示を受けて各部を動作させる。図１および図２において、中間転写ベルト４２は駆動ローラ４５によって右回り（矢印方向）に回転し、これに接触する各画像形成ユニット５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび５０ｄの感光体ドラム５１は対応して左回り（矢印方向）に回転する。感光体ドラム５１が回転すると、感光体ドラム５１の表面は、まず帯電器５２により均一に帯電される。次に、外部コンピュータから送られた原稿画像の電気信号に基づいて、多数のＬＥＤからなるＬＥＤプリントヘッド５３から照射される光により、用紙Ｐに形成される画像の部分又は前記画像以外の部分に相当する電荷が消去され、感光体ドラム５１の表面に静電潜像が形成される。そして現像器５４に設けられた現像ローラ５４ａによって、トナー容器５４ｂから感光体ドラム５１上にトナーが供給され、前記静電潜像がトナー画像として顕像化する。
【００３２】
感光体ドラム５１がさらに回転し、前記トナー画像が中間転写ベルト４２を挟んで一次転写ローラ４１と対向する位置に来たときに、一次転写ローラ４１にトナーの帯電極性と逆極性のバイアス電圧が印加され、前記トナー画像が感光体ドラム５１から中間転写ベルト４２に転写される。転写されなかった残留トナーはクリーニング器５５によって除去され、感光体ドラム５１の表面に残った電荷は除電器５６によって除去される。
【００３３】
中間転写ベルト４２上に画像形成ユニット５０ａから５０ｂ、５０ｃ、５０ｄの順にトナー画像が転写により積み重ねられ、さらに中間転写ベルト４２が回転し、前記積み重ねられたトナー画像が二次転写ローラ４３と対向する位置に来たときに、それに合わせて中間転写ベルト４２と二次転写ローラ４３との間に用紙Ｐが用紙搬送路３６を搬送されてくる。このとき二次転写ローラ４３にトナーの帯電極性と逆極性のバイアス電圧が印加され、前記積み重ねられたトナー画像が中間転写ベルト４２から用紙Ｐに転写される。中間転写ベルト４２上の転写されなかった残留トナーは、ベルトクリーニング器４７によって中間転写ベルト４２上から除去される。トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着部８０に搬送され、前述したように加熱・加圧されてトナー画像が定着され、排出ローラ対８４によってプリンタ１０の上部に設けられた排紙トレイ８５に排出される。
【００３４】
本実施形態において、イエロー、シアンおよびマゼンタ用の画像形成ユニット５０ａ、５０ｂおよび５０ｃの各々の感光体ドラム５１および現像ローラ５４ａは以下に説明する動力伝達機構６０によって回転動力が伝えられる。
【００３５】
動力伝達機構６０は、図１において画像形成部４０の背面側に設けられており、図３および図４に示すように、枠体６１、スライド部材６２、ロック部材６３、カム機構６４、付勢手段６８ならびに３組のクラッチ機構７０ａ、７０ｂおよび７０ｃを備えている。
【００３６】
枠体６１は金属やプラスチックなどの板からなり、垂直部６１ａと水平部６１ｂとからなる。図３および図４では水平部６１ｂの断面を示しており、水平部６１ｂには溝６１ｃが設けられている。
【００３７】
この溝６１ｃにスライド部材６２の上部に設けられた複数の突起６２ａが係合して、スライド部材６２は枠体６１に対してスライド可能となっている。枠体６１とスライド部材６２とは圧縮コイルバネからなる付勢手段６８によって接続されており、スライド部材６２は図３および図４において枠体６１に対して左方向に付勢されている。
【００３８】
スライド部材６２には、後述するクラッチ機構７０ａ、７０ｂおよび７０ｃのアーム７２の各々と係合する係合部６２ｂが設けられており、各々の係合部６２ｂとアーム７２とは引張コイルバネからなる付勢手段７６によって連結されている。また、ロック部材６３が支点６３ｂを支点として回動可能に取り付けられており、スライド部材６２とロック部材６３との間に取り付けられた引張コイルバネからなる付勢手段６７によって、ロック部材６３の自由端側が上方のロック位置方向に向かって回動するように付勢されている。ロック部材６３の自由端側上部にはロック用突起６３ａが設けられている。
【００３９】
カム機構６４は、カム駆動モータ支持部材６５によって枠体６１の垂直部６１ａに固定されたカム駆動モータ６４ａと、カム駆動モータ６４ａの回転軸に取り付けられたウォームギヤ６４ｂと、ウォームギヤ６４ｂと噛み合うように枠体６１の垂直部６１ａに取り付けられたカムギヤ６４ｃと、カムギヤ６４ｃと一体に回転するカム６４ｄとからなる。カム駆動モータ６４ａはいずれの方向にも回転可能であるため、カム６４ｄは図３および図４において、左右いずれの方向にも回転可能である。
【００４０】
次に、スライド部材６２、ロック部材６３およびカム機構６４の動作について説明する。動力伝達機構６０が図３に示す状態の時にカム６４ｄが左回りに回転すると、カム６４ｄはロック部材６３の自由端に接触し、カム６４ｄの軸から周面のロック部材６３と接触している部分までの距離が長くなるにしたがって、ロック部材６３とともにスライド部材６２を付勢手段６８の付勢力に抗して右方向に移動させる。さらにカム６４が回転すると、ロック部材６３は付勢手段６７の付勢力によって上方に回動してロック用突起６３ａが枠体６１の水平部６１ｂに設けられたロック孔６１ｄに入り込み、ロック部材６３はロック位置となる。
【００４１】
その後、カム６４ｄがさらに回転し、カム６４ｄの軸から周面のロック部材６３と接触している部分までの距離が短くなるにしたがって、付勢手段６８によって付勢されたスライド部材６２は左方向へ移動するが、ロック用突起６３ａがロック孔６１ｄと係合すると、図４に示すようにそれ以上は左方向へ移動できなくなり、クラッチ機構に対する係合解除位置となる。
【００４２】
このように、カム６４ｄが左回りに１回転する間にスライド部材６４はクラッチ機構に対する係合解除位置となるため、それ以上カム駆動モータ６４ａに通電し続ける必要はない。なお、その後、カム６４ｄが同じ方向に回転し続けても、スライド部材６４はカム６４ｄによってクラッチ機構に対する係合解除位置から右方向へ移動することはあるが、図３に示すクラッチ機構に対する係合位置へ戻ることはない。
【００４３】
一方、動力伝達機構６０が図４に示す状態の時にカム６４ｄが右回りに回転すると、カム６４ｄが右回りに回転した時だけ引っかかるようにカム６４ｄの周面に設けられた突起にロック部材６３の自由端が引っかかり、ロック部材６３の自由端が引き下げられ、ロック用突起６３ａとロック孔６１ｄとの係合が解除され、付勢手段６８によって付勢されたスライド部材６２は、左方向へ移動し図３に示すクラッチ機構に対する係合位置となる。
【００４４】
このように、カム６４ｄが右回りに１回転する間に、スライド部材６４はクラッチ機構に対する係合位置となるため、それ以上カム駆動モータ６４ａに通電し続ける必要はない。ここで、ロック部材６３は付勢手段６７によって上方へ回動しようとするが枠体６１の水平部６１ｂと接触してそれ以上は回動できず、ロック解除位置となる。なお、その後カム６４ｄが同じ方向に回転し続けても、カム６４ｄの突起によってロック部材６３は自由端が下方に引き下げられるが、この突起が外れると付勢手段６７によってロック解除位置に戻り、スライド部材６２はクラッチ機構に対する係合位置から移動することはない。
【００４５】
ここで、カムギヤ６４ｃおよびカム６４ｄの回転軸６４ｅは、図５に示すようにカム駆動モータ支持部材６５と一体に設けられたカム支持部材６５ａに取り付けられていてもよい。このカム支持部材６５ａは、弾性を有する部材でできており、回転軸６４ｅを支持する位置から、カム６４ｄがスライド部材６２を介して付勢手段６８によって付勢されるロック部材６３によって付勢される方向の反対方向に向かって開口部を有する切り欠きを備えたスナップフィット形状である。カム支持部材６５ａは回転軸６４ｅの両端を支持するため２個設けられているが、図５においては手前側のカム支持部材６５ａは省略している。
【００４６】
これにより、回転軸６４ｅを開口部側から支持位置に押し込むだけで、カムギヤ６４ｃおよびカム６４ｄを動力伝達機構６０に取り付けることができる。また、カム支持部材６５ａの開口部が、カム６４ｄがロック部材６３によって付勢される方向の反対側に向かっているため、カム６４ｄを左右いずれの方向に回転させてもロック部材６３に接触した際の反作用によってカム６４ｄがカム支持部材６５ａから外れることがない。例えば、開口部が回転軸６４ｅの支持位置から上方に向かって設けられている場合、カム６４ｄが右回りに回転するとロック部材６３の自由端を下方に引き下げるが、その反作用としてカム６４ｄは上方に向かう力を受け、カム支持部材６５ａから外れる可能性がある。開口部が回転軸６４ｅの支持位置から下方に向かって設けられている場合も同様に、カム６４ｄが左回りに回転した場合に外れる可能性がある。
【００４７】
次にクラッチ機構７０ａ、７０ｂおよび７０ｃについて説明する。クラッチ機構７０ａ、７０ｂおよび７０ｃはそれぞれ同様の構造であり、枠体６１の垂直部６１ａに固定された外部出力モータ７１と、外部出力モータ７１の軸に接続された駆動ギヤ７３と、外部出力モータ７１の軸線を中心として回動可能に取り付けられたアーム７２と、アーム７２に回転可能に取り付けられたアイドルギヤ７４と、外部出力モータ７１に固定された板７８に回転可能に取り付けられた出力ギヤ７５とを備える。
【００４８】
図３に示す状態の時、アーム７２は、クラッチ機構に対する係合位置に付勢されたスライド部材６２の係合部６２ｂと係合して左回りに回動するように付勢され、動力切断姿勢を取っており、クラッチ機構７０ａ、７０ｂおよび７０ｃはアイドルギヤ７４と出力ギヤ７５とが離れた切断状態であるため、外部出力モータ７１の動力は出力ギヤ７５には伝わらない。
【００４９】
また、図３に示す状態でカム６４ｄが左回りに回転すると、上述したようにスライド部材６２は右方向のクラッチ機構に対する係合解除位置に移動する。アーム７２は、アーム７２とスライド部材６２の係合部６２ｂとを連結するように取り付けられた付勢手段７６によって引っ張られて、図３の状態から右回りに回動して動力伝達姿勢を取り、クラッチ機構７０ａ、７０ｂおよび７０ｃは図４に示すようにアイドルギヤ７４と出力ギヤ７５とが噛み合った接続状態となるため、外部出力モータ７１の動力が出力ギヤに伝わる。
【００５０】
図４に示す状態でカム６４ｄが右回りに回転すると、上述したようにスライド部材６２は左方向のクラッチ機構に対する係合位置に移動し、アーム７２はスライド部材６２の係合部６２ｂと係合し、左回りに回動して動力切断姿勢を取り、クラッチ機構７０ａ、７０ｂおよび７０ｃは図３に示す切断状態となる。
【００５１】
クラッチ機構７０ａ、７０ｂおよび７０ｃはそれぞれイエロー、シアンおよびマゼンタ用の画像形成ユニット５０ａ、５０ｂおよび５０ｃに対応している。これら３組の画像形成ユニット５０ａ、５０ｂおよび５０ｃの感光体ドラム５１は、それぞれに対応した駆動ギヤ７３に接続された図示しないギヤによって外部出力モータ７１の動力が伝えられ回転する。同様に現像ローラ５４ａはそれぞれに対応した出力ギヤ７５に取り付けられており、カム駆動モータ６４ａの動作により３本の現像ローラ５４ａへの外部出力モータ７１の動力が同時に伝達および切断される。なお、ブラック用の画像形成ユニット５０ｄにはこのようなクラッチ機構は設けられておらず、図示しない外部出力モータの動力は感光体ドラム５１および現像ローラ５４ａに常に伝えられる。
【００５２】
ここで、アーム７２が動力切断姿勢から動力伝達姿勢に姿勢を変更する際の回動方向（本実施形態では右回り）と、駆動ギヤ７３の回転方向とが同一方向であることが望ましい。アーム７２が動力伝達姿勢を取り続けるためには、右回りの方向にアーム７２を付勢する必要があるが、これによると駆動ギヤ７３のトルクがアーム７２に対して右回りの方向に作用する。したがって、付勢手段７６の引張コイルバネを弾性係数の小さい安価なものとでき、または付勢手段７６を設けなくても動力伝達機構６０を動作できるようにすることができる。
【００５３】
また、図３および図４では各クラッチ機構７０ａ、７０ｂおよび７０ｃは、それぞれの駆動ギヤ７３を駆動させる外部出力モータ７１をそれぞれ備えているが、ギヤを組み合わせることにより、複数の駆動ギヤ７３を１個の外部出力モータで駆動させてもよい。
【００５４】
プリンタ１０においてカラー画像を形成する場合には、制御部１２がカム駆動モータ６４ａを制御してカム６４ｄを左回りに１回転させ、ロック部材６３によってスライド部材６２をクラッチ機構に対する係合解除位置にロックさせる。これによって、カム駆動モータ６４ａに通電していない状態でもクラッチ機構７０ａ、７０ｂおよび７０ｃは接続状態を維持し、全ての画像形成ユニット５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび５０ｄの感光体ドラム５１と原稿ローラ５４ａはそれぞれに対応した外部出力モータの動力により回転する。
【００５５】
また、白黒画像を形成する場合には、同様に制御部がカム駆動モータ６４ａを制御してカム６４ｄを右回りに１回転させてロック部材６３によるロック状態を解除し、スライド部材６２を付勢手段６８の付勢力によってクラッチ機構に対する係合位置とする。これにより、カム駆動モータ６４ａに通電していない状態でもクラッチ機構７０ａ、７０ｂおよび７０ｃは切断状態を維持し、イエロー、シアンおよびマゼンタ用の画像形成ユニット５０ａ、５０ｂおよび５０ｃの感光体ドラム５１は外部出力モータ７１の動力によって回転するが、現像ローラ５４ａはこの動力が伝達しないため回転しない。ブラック用の画像形成ユニット５０ｄは当然感光体ドラム５１，現像ローラ５４ａともに図示しない外部出力モータによって回転する。
【００５６】
以上のように構成することにより、１個のカム駆動モータ６４ａへの短時間の通電により複数のクラッチ機構７０ａ、７０ｂおよび７０ｃの切断状態、接続状態を切り替えることができ、かつ通電することなくこれらの状態を維持することができる。また、プリンタ１０においては、全画像形成ユニット５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび５０ｄの感光体ドラム５１によって中間転写ベルト４２を安定して回転させつつ、白黒画像を形成する場合には用いられないイエロー、シアンおよびマゼンタのトナーは現像ローラ５４ａによってかき回されないため、帯電による劣化を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、１個以上のクラッチ機構を同時に接続状態または切断状態に切り替える動力伝達機構に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係る動力伝達機構を備えた画像形成装置の概略構成図
【図２】画像形成ユニット近傍の部分拡大図
【図３】動力切断姿勢を取る動力伝達機構の概略構成図
【図４】動力伝達姿勢を取る動力伝達機構の概略構成図
【図５】カム機構周辺の部分拡大図
【符号の説明】
【００５９】
５４      現像器
５４ａ    現像ローラ
６０      動力伝達機構
６１      枠体
６１ａ    ロック孔
６２      スライド部材
６３      ロック部材
６３ａ    ロック用突起
６４      カム機構
６４ａ    カム駆動モータ
６４ｄ    カム
６４ｅ    回転軸
６５      カム駆動モータ支持部材
６５ａ    カム支持部材
６８      付勢手段
７０ａ    クラッチ機構
７０ｂ    クラッチ機構
７０ｃ    クラッチ機構
７１      外部出力モータ
７２      アーム
７３      駆動ギヤ
７４      アイドルギヤ
７５      出力ギヤ
【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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