(57)【要約】【課題】  ロータリー構成を用いたカラー画像形成装置において、現像動作の際の複数の駆動を１つのモータで行うことで、低コスト化、低騒音化、小型・軽量化する。【解決手段】  複数の駆動列を１つのモータで駆動する。【選択図】  図１
2008275752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の現像器を保持し、各現像器を感光体に対向する位置へと回転可能で、揺動軸まわりに揺動可能に保持されたロータリーユニットと、
1つの正逆回転することが可能なモータと、
選択された現像器が感光体に対向する位置にあるロータリーユニットを感光体に向けて加圧するための機構と、
現像器を感光体から離間させるために、ロータリーユニットを感光体から離れる方向に揺動させる機構
から構成され、
モータが第一の方向に回転すると、感光体に現像を行うための現像ローラの駆動、およびロータリーを感光体に対して当接・離間させるための駆動を行い、第二の方向に回転すると、現像器を感光体に対して所定位置へと移動させるためのロータリーの回転駆動を行うことを特徴とした画像形成装置。
【請求項２】
ロータリーユニットを感光体から離れる方向へ揺動させるためにカムを用いた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】
ロータリーユニットを感光体から離れる方向へ揺動させるためにリンク機構を用いた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４】
複数の現像器を保持し、各現像器を感光体に対向する位置へと回転可能で、揺動軸まわりに揺動可能に保持されたロータリーユニットと、
1つの正逆回転することが可能なモータと、
一方向にのみ回転駆動を伝えるワンウェイを介したギヤと、
選択された現像器が感光体に対向する位置にあるロータリーユニットを感光体から離間するためのカムまたはリンク機構と、
現像器を感光体に当接させるために、ロータリーユニットを感光体に近づく方向に加圧するためのバネ機構
から構成され
モータが第一の方向に回転したときには、第一のワンウェイが駆動伝達し第二のワンウェイはフリーであり、モータが第二の方向に回転したときには、第二のワンウェイが駆動伝達し第一のワンウェイはフリーであり、
第一のワンウェイの駆動列下流側には現像ローラを駆動するギヤとロータリーを感光体から離間させるための離間カムを駆動するギヤが設けられており、
第二のワンウェイの駆動列下流側にはロータリーを公転するためのギヤが設けられており、
離間カムが回転して、現像ローラが感光体に当接してから離間するまでの時間をtとしたとき、このtは現像ローラが感光体に１ページ分の現像を行う時間よりも長くなっている、
上記の駆動機構を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
ロータリーユニットを感光体から離れる方向へ揺動させるためにリンク機構を用いたことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真技術を用いたカラー複写機やカラープリンタ等において、ロータリー構成を用いたカラー画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来では、ロータリーユニットに保持される現像器を感光体に対して当接・離間させるための駆動源に１つのパルスモータ、ロータリーユニットに保持される現像器を所定位置に移動するためにロータリーを回転させる駆動源として１つのDCモータおよび回転位置検知のためのエンコーダ、そして現像器の現像ローラ駆動のために１つのモータを用いている。
【０００３】
従来例としては、例えば特許文献１と特許文献２をあげることが出来る。
【特許文献１】特開２００４−０３７９８０号公報
【特許文献２】特開２００２−０１４５１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の方法では、現像工程において３つのモータを用いているために高コストになってしまう。また、消費電力も大きくなってしまい騒音も大きくなっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は前述の課題を解決するために、正逆転が可能なモータ、ロータリーユニットを感光体に対して離れる方向に揺動させるカム機構、ロータリーユニットを感光体に対して近づく方向へと加圧するバネ機構、位置検知のためのセンサ、を用いてこれらの動作を実現した。
【発明の効果】
【０００６】
ロータリーユニットの回転駆動、現像ローラの駆動、ロータリーの感光ドラムに対する揺動を行うための駆動を1つの正逆回転可能なモータで行うことで、従来はそれぞれの駆動に使用していたモータとその回転位置検知のためのエンコーダを省くことができコストダウンを可能とした。
【０００７】
また、モータを１つにし機構を簡略化することにより、小型・軽量化を可能とした。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に本発明における、ロータリー構成およびロータリー駆動の第一の実施例について説明する。
【０００９】
図1に本発明にかかるロータリー部分の概略構成を示す。
【００１０】
101は正逆回転が可能である駆動装置（モータ）。モータは第一の回転と、第一とは逆の方向に第二の回転を行う。131はロータリーユニット。110はモータ101に取り付けたギヤ。115は画像形成装置本体に回転可能に支持され、ロータリーユニットを揺動可能に支持する軸。102、103、105、106、109は軸115に取り付けられたギヤ。104、108はロータリー左右のディスク周面に形成されたギヤ。このとき、ディスク周面に形成されたギヤ104および108は同モジュール、同歯数である。
【００１１】
まず、ロータリーを回転させるための機構について説明していく。
【００１２】
ディスクに直接駆動を伝達するギヤ102およびギヤ109は同モジュール、同歯数であり、ワンウェイを介して一方向にのみ回転可能な状態で軸115に支持されている。ギヤ102およびギヤ109はモータを第2の方向に回転させた時に駆動が伝わりディスク周面のギヤ104およびギヤ108へと駆動を伝える。ディスク104の側面はロータリーの逆回転防止のために突起形状104aになっており、ラチェット104bによってこの104a部分を引っ掛ける構造になっている。
【００１３】
モータを第一の方向に回転させると、ギヤ102およびギヤ109はワンウェイを介していることで駆動は伝わらない。よって、ロータリー側面のディスク周面のギヤ104、ギヤ108にも駆動は伝わらない。また、突起形状104aにラチェット104bが引っかかっているため、ロータリーは逆回転することがなく静止した状態である。
【００１４】
モータを第二の方向に回転させると、ギヤ102およびギヤ109に駆動が伝わりギヤ104とギヤ108が回転してロータリーは回転する。また、このときロータリーの回転位置は107のセンサ（フォトインタラプタ）によって検知され、感光体に対してイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックのどの現像器が現像位置にあるのかを知ることができる。
【００１５】
次に、ロータリーを感光体に対して当接・離間させるための機構について説明する。
【００１６】
図２に示す105は軸115にワンウェイを介して一方向に回転可能に支持されているギヤであり、ロータリーユニットを感光体から離れる方向へ揺動させるための離間カム116に駆動を伝えている。ギヤ105はモータが第１の方向に回転したときのみ駆動を伝えて、離間カム116へ駆動を伝えるギヤ列へと駆動を伝えて、カムが回転する。
【００１７】
モータを第一の方向に回転させると、ギヤ105には駆動が伝わり、ギヤ118へと伝達される。ギヤ118の駆動はギヤ119を介して減速された後、離間カム116と同軸のギヤ117へと伝達され、カムはゆっくりと回転を始めて、加圧バネ113によってロータリーは感光体側に押し込まれて、所定圧で感光体に当接する。ロータリーユニットが保持する現像器の現像ローラは1回の現像が行われる間、感光体に当接する、そして再び離間カム116によってロータリーユニットが感光体から離れる方向へと押し戻されることで現像ローラも感光体から離間して停止する。このとき、イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの4色のトナーを現像する時のカム116の回転位置の推移を図6に示す。このカム116は、ロータリーが感光体に対して離間・当接するために揺動運動を行うとき、ロータリーを感光体に近づく方向へと加圧するバネ113、114に対向して、ロータリーを感光体から離れる方向に戻す役割をしている。
【００１８】
モータを第二の方向に回転させると、ギヤ105には駆動が伝わらずにカム116も駆動しないため、ロータリーユニットも揺動せずに静止した状態である。
【００１９】
次に、現像ローラを駆動するための機構を説明する。
【００２０】
図３に示す103は軸115にワンウェイを介して一方向に回転可能に支持されているギヤであり、ロータリーに保持された複数の現像カートリッジの現像ローラに駆動を伝える。ギヤ103はモータが第1の方向に回転した時に駆動を伝え、現像カートリッジ側の現像ローラを駆動するギヤ列へと駆動を伝え、現像ローラが回転する。
【００２１】
ロータリーユニットはY（イエロー）M（マゼンタ）C（シアン）K（ブラック）の現像カートリッジを保持しており軸115を中心に揺動運動を行う。120、121、122、123はイエロー・マゼンタ・シアン・ブラック各色の現像カートリッジ内の現像ローラを駆動するギヤであり、124、125、126、127は各現像カートリッジの現像ローラを示す。
【００２２】
モータを第一の方向に回転させると、ワンウェイギヤであるギヤ103は図3示すギヤ128に駆動を伝える。ギヤ128に伝えられた駆動はギヤ130およびギヤ129を介して現像ローラ126と同軸に固定されたギヤ122へと伝達される。このとき、感光体に当接している現像ローラ126は回転をして現像を行う。ギヤ129はロータリーユニット中心と現像中の現像ローラ駆動ギヤ中心を結ぶ直線上にあり、各現像カートリッジの現像ローラ（124、125、126、127）が感光体に対向する位置へと回転してきて停止したときに現像ローラ駆動ギヤ（120、121、122、123）とかみ合って駆動を伝える。
【００２３】
モータを第二の方向に回転させると、ギヤ103には駆動は伝わらず、現像ローラを駆動するためのギヤ列にも駆動は伝わらないので現像ローラは回転しない。
【００２４】
ここで前述のカム116へと駆動を伝えるギヤ105および現像ローラへ駆動を伝えるギヤ103は同軸上（軸115）のギヤ102およびギヤ109とは逆回転時に駆動を伝えるワンウェイギヤであり、モータが第２の方向に回転しているときには駆動を伝えず、ロータリーは感光体に対して離間した状態であり、現像ローラも回転しない。
【００２５】
上記の駆動機構により、一連の現像動作を行う。
【００２６】
まず、モータを第二の方向へ回転する。ロータリーは回転を始めて、ロータリーが保持するY（イエロー）、M（マゼンタ）、C（シアン）、K（ブラック）4色の現像器のうち、Yの現像器を感光体に対向する位置へと移動させて停止する。
【００２７】
次に、モータを第一の方向に回転する。駆動はカム機構の駆動列と、現像ローラの駆動列の２つに伝わる。カム機構によってロータリーユニットは感光体に近づく方向へ揺動して、Yの現像器が感光体に当接する。同時に現像ローラにも駆動が伝わり、現像ローラが回転してYの現像が行われる。このとき、Yの現像ローラは1色分の現像が行われる間、感光体に当接し、カム機構によってロータリーが押し戻されて再び感光体から離間した位置に移動する。これで、Yについての現像が終了する。
【００２８】
次に、再びモータを第二の方向へ回転する。ロータリーは回転し、今度はM（マゼンタ）の現像器が感光体に対向する位置に移動して停止する。
【００２９】
モータを第一の方向に回転すると、Yの時と同様にMの現像器は感光体に当接して現像を行う。そして、カム機構により現像器は感光体から離間して停止する。
【００３０】
同様に、C（シアン）、K（ブラック）についても現像が行われて、Y→M→C→Kの順番に現像を行い、1つの画像についての現像動作が終了する。
【００３１】
次に、第二の実施例について説明する。
【００３２】
ここでは、ロータリー回転時に現像器を感光体から離間させるために、ロータリーユニットを感光体から離れる方向に揺動させる機構をリンク機構によって行う時の説明をする。
【００３３】
図４に示すように、揺動軸上のギヤ105からの駆動はギヤ134、135、136を通して、円盤138と同軸に固定されたギヤ137へと伝達される。また、この円盤138には中心からずれた位置に図4のようなリンク139が回転可能に取り付けられている。このリンク139は同時に本体側140の長穴溝150を左右方向にスライドするように取り付けられている、長穴溝150はリンクのスライド部139aが一番右側（図４における）に移動したときに逃げの隙間を設けた形状になっている。ロータリーユニットの側板は加圧バネ113によって感光体に近づく方向に押し込まれている。
【００３４】
モータを第一の方向に回転させると、ギヤ105に駆動が伝わり、円盤138が回転するとリンクの円盤に取り付けられている部分139bは感光体側に引っ張られる、リンク139が感光体側に引き込まれてリンクのスライド部139aが本体140の長穴の淵150aにぶつかるとロータリーユニットは加圧バネ113を押し込んで本体側に引き寄せられる。これにより、ロータリーユニットが保持する現像器の現像ローラは感光体から離間する。引き続き円盤が回転すると、139b部は本体側140へと移動し、長穴溝150の逃げ部によりロータリーユニットはリンクの拘束から開放されるため、加圧バネ113によって感光体側へと揺動し現像器の現像ローラは感光体に所定圧で当接する。
【００３５】
モータを第二の方向に回転させると、ギヤ105には駆動が伝わらないため円盤137は回転せずリンク機構に駆動は伝わらない。そのため、ロータリーユニットは揺動運動を行わずに静止した状態である。
【００３６】
上記のように、カム機構で行った動作をリンク機構を用いて行い、ロータリーの保持する現像器を感光体に対して当接、離間させてY、M、C、K各色の現像動作を行う。
【００３７】
図５に、モータを第一の方向に回転させた時と第二の方向に回転させた時に駆動が伝えられる駆動列とその役割について示す。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係るロータリーユニットの概略をあらわした斜視図。
【図２】ロータリーユニットを感光体に対して離れる方向へと揺動させるときの駆動列を表した概略図。
【図３】現像ローラの駆動を伝えるときの駆動列を表した概略図。
【図４】リンク装置を用いてロータリーユニットを感光体に対して離れる方向へと揺動させる時の駆動列を表した概略図。
【図５】モータの回転方向における駆動動作をあらわしたもの。
【図６】レター紙、およびＢ５紙に、イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの4色の現像を行うときのカムの回転位置をあらわした概略図。
【符号の説明】
【００３９】
101  正逆転可能なモータ
102、109  モータを第２の方向に回転したとき駆動を伝えるギヤ
103  モータを第1の方向に回転したとき現像ローラへと駆動を伝えるギヤ
104、108  ロータリー両端のディスク周面に形成されたギヤ
105  モータを第１の方向に回転したときカム116へと駆動を伝えるギヤ
107  ロータリーの公転位置を検知するためのセンサ（フォトインタラプタ）
111、112  軸115を揺動中心としロータリーユニットの中心軸を固定している両脇の側板
113、114  側板111および112の一部を加圧し、ロータリーユニットを感光体側に押し込むバネ
115  ギヤ102、103、105、106、109を保持し、ロータリーユニットおよび側板111、112の揺動中心である軸
116  側板に取り付けられ、ロータリーを感光体に対して離間させるカム
120、121、122、123  各現像ローラと同軸に固定されたギヤ
124、125、126、127  イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色の現像ローラ
129  各色の現像ローラ駆動ギヤへと駆動を伝えるギヤ
131  複数の現像器を保持するロータリーユニット
132  感光体
133  中間転写体
138  リンク139の一端が取り付けられた円盤
139  円盤138と画像形成装置140に取り付けられたリンク
140  画像形成装置の本体
150  リンク139がスライドできるように画像形成装置本体140に設けられた長穴形状の溝
【図１】
2008275752.tif 000003
【図２】
2008275752.tif 000004
【図３】
2008275752.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008275752.tif 000007
【図６】
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