(57)【要約】【課題】常時回転部品と停止型回転部品とに１つのモータで回転動力を供給し、且つ、モータ以外に駆動源を用いずに停止型回転部品の回転／停止を切り換える。【解決手段】モータの原動軸102に第１、第２の原動ギヤ103，104を連結する。第１の原動ギヤ103に、モータの正回転時にのみ回転動力を伝達する第１の一方向クラッチ105を介して第１の伝達ギヤ106と、モータの逆回転時にのみ回転動力を伝達する第２の一方向クラッチ110を介して第２の伝達ギヤ111とを取り付ける。第２の原動ギヤ104にモータの正回転時にのみ回転動力を伝達する第３の一方向クラッチ112を介して第３の伝達ギヤ113を取り付ける。モータ正回転時にはギヤ108Bk，108C，108M，108Yが回転し、モータ逆回転時にはギヤ108Bkのみが回転し、ギヤ108C，108M，108Yは停止する。【選択図】  図２
2004205688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成時に常に回転する常時回転部品と、
画像形成時に停止すべき時期のある停止型回転部品と、
前記常時回転部品と前記停止型回転部品との両方に回転動力を供給する１つのモータと、
前記モータの原動軸に連結された第１の原動ギヤおよび第２の原動ギヤと、
前記第１の原動ギヤに前記モータの正回転時にのみ回転動力を伝達する第１の一方向クラッチを介して取りつけられて前記常時回転部品と連結された第１の伝達ギヤと、
前記第１の原動ギヤに前記モータの逆回転時にのみ回転動力を伝達する第２の一方向クラッチを介して取りつけられて前記常時回転部品と連結された第２の伝達ギヤと、
前記第２の原動ギヤに前記モータの正回転時にのみ回転動力を伝達する第３の一方向クラッチを介して取りつけられて前記停止型回転部品と連結された第３の伝達ギヤと
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の伝達ギヤと前記第２の伝達ギヤとが同軸上に配置されている請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記モータが正・逆いずれの回転をしても前記常時回転部品が同一の方向に回転する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記モータが逆回転したときの前記常時回転部品の回転速度が前記モータが正回転したときの前記常時回転部品の回転速度よりも大きい請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
画像形成時に常に回転する常時回転部品と、
画像形成時に停止すべき時期のある停止型回転部品と、
前記常時回転部品と前記停止型回転部品との両方に回転動力を供給する１つのモータと、
前記モータの原動軸に連結された原動ギヤと、
前記原動ギヤに前記モータの正回転時にのみ回転動力を伝達する第１の一方向クラッチを介して取りつけられた第１の伝達ギヤと、
前記原動ギヤに前記モータの逆回転時にのみ回転動力を伝達する第２の一方向クラッチを介して取りつけられて前記常時回転部品と連結された第２の伝達ギヤと、
前記第１の伝達ギヤと噛み合い前記停止型回転部品に連結された第３の伝達ギヤと、
前記第３の伝達ギヤに前記モータの正回転時にのみ回転動力を伝達する第３の一方向クラッチを介して取りつけられて前記常時回転部品に連結された第４の伝達ギヤと
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記第１の伝達ギヤと前記第２の伝達ギヤとが同軸上に配置されている請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記モータが正・逆いずれの回転をしても前記常時回転部品が同一の方向に回転する請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記モータが逆回転したときの前記常時回転部品の回転速度が前記モータが正回転したときの前記常時回転部品の回転速度よりも大きい請求項５に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】
本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ等に代表される画像形成装置に関する。特に、画像形成時に常に回転する常時回転部品と、画像形成時に停止すべき時期のある停止型回転部品とを１つのモータで駆動する構成を有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いた画像形成装置は、感光体ドラム、現像器の現像ロール、定着器の定着ロール等、所定の回転速度で回転駆動される複数の回転部品を備えている。また、複数色のトナーを用いたカラー画像形成装置は、感光体ドラムや現像ロールがそれぞれ４本ずつ使用されているようにより多くの回転部品で構成されている。
【０００３】
このような多くの回転部品を備えた画像形成装置においては、装置の小型化、低コスト化等の観点から、複数の回転部品を１つのモータで回転駆動させるように構成されていることもある。
【０００４】
イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の４色のトナーによる現像を行う４本の感光体ドラムを同時に回転させてカラー画像を形成するいわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置においては、カラー画像形成時には４本の感光体ドラムすべてを回転させるが、モノクロ画像形成時にはＹ，Ｍ，Ｃの感光体ドラムは回転による摩耗等による寿命劣化を避けるために回転させることなく、Ｂｋの感光体ドラムのみを回転駆動するように構成されることが多い。
【０００５】
このように、画像形成時に常に回転するＢｋ感光体ドラムに代表される常時回転部品と停止すべき時期のあるＹ，Ｍ，Ｃ感光体ドラムに代表される停止型回転部品とを１つのモータで駆動する構成に関する従来技術として、例えば特許文献１には切替機構を備えた画像形成装置が示されている。
【０００６】
特許文献１には、回転駆動源である１つのモータと複数の回転部品の各回転軸との間にベルトを掛け回してモータの回転動力を複数の回転部品に同時に伝達する駆動伝達機構を備え、そのベルトの掛け回しの状態を切替えるベルト移動機構やベルトを軸方向に移動させるベルト変位機構を作動させることにより、停止型回転部品の回転と停止を切替える画像形成装置が示されている。
【０００７】
しかしながら、この画像形成装置にあっては、ベルトの掛け回し状態を切替えるベルト移動機構やベルトを軸方向に移動させるベルト変位機構を動作させるために、モータ以外にソレノイドや電磁クラッチといった、別の駆動源が必要になるという問題がある。
【０００８】
また、特許文献１には、常時回転部品である定着ロールと停止型回転部品である感光体ドラムとを１つのモータで駆動することを目的にして、停止型回転部品である感光体ドラムに駆動力を伝達するギヤを、駆動源であるモータの正回転時には伝達状態となる一方で、モータの逆回転時には非伝達状態となるワンウェイクラッチを介して停止型回転部品の回転軸に取りつけることにより、モータの正逆回転切替によって停止型回転部品の回転と停止を切替える画像形成装置が示されている。
【０００９】
しかしながら、この画像形成装置にあっては、停止型回転部品の回転軸にワンウェイクラッチを介してギヤを取りつける構成であるため、停止型回転部品が複数ある場合には、複数個のワンウェイクラッチが必要となるだけでなく、回転軸を支持する軸受けや回転軸と停止型回転部品を固定するための回転部品固定手段も複数個必要となり、装置の小型化、低コスト化を満足しうるものでないという問題があった。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−８３７５３号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、常時回転部品と停止型回転部品の両方に１つのモータで回転動力を供給する場合に、モータ以外に駆動源を必要とせず、また停止型回転部品が複数個のときでもワンウェイクラッチを増加させることなく同一の構成で停止型回転部品の回転と停止を切替えることができ、しかもワンウェイクラッチを取りつける回転軸および回転軸を支持する軸受けや回転部品固定手段を必要としない画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前期目的を達成するため、本発明の第１の画像形成装置は、画像形成時に常に回転する常時回転部品と、画像形成時に停止すべき時期のある停止型回転部品と、前記常時回転部品と前記停止型回転部品との両方に回転動力を供給する１つのモータと、前記モータの原動軸に連結された第１の原動ギヤおよび第２の原動ギヤと、前記第１の原動ギヤに前記モータの正回転時にのみ回転動力を伝達する第１の一方向クラッチを介して取りつけられて前記常時回転部品と連結された第１の伝達ギヤと、前記第１の原動ギヤに前記モータの逆回転時にのみ回転動力を伝達する第２の一方向クラッチを介して取りつけられて前記常時回転部品と連結された第２の伝達ギヤと、前記第２の原動ギヤに前記モータの正回転時にのみ回転動力を伝達する第３の一方向クラッチを介して取りつけられて前記停止型回転部品と連結された第３の伝達ギヤとを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の第２の画像形成装置は、画像形成時に常に回転する常時回転部品と、画像形成時に停止すべき時期のある停止型回転部品と、前記常時回転部品と前記停止型回転部品との両方に回転動力を供給する１つのモータと、前記モータの原動軸に連結された原動ギヤと、前記原動ギヤに前記モータの正回転時にのみ回転動力を伝達する第１の一方向クラッチを介して取りつけられた第１の伝達ギヤと、前記原動ギヤに前記モータの逆回転時にのみ回転動力を伝達する第２の一方向クラッチを介して取りつけられて前記常時回転部品と連結された第２の伝達ギヤと、前記第１の伝達ギヤと噛み合い前記停止型回転部品に連結された第３の伝達ギヤと、前記第３の伝達ギヤに前記モータの正回転時にのみ回転動力を伝達する第３の一方向クラッチを介して取りつけられて前記常時回転部品に連結された第４の伝達ギヤとを備えることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の画像形成装置は、画像形成時に常に回転する常時回転部品と、画像形成時に停止すべき時期のある停止型回転部品と、前記常時回転部品と前記停止型回転部品との両方に回転動力を供給する１つのモータと、前記モータの原動軸に連結された第１の原動ギヤおよび第２の原動ギヤと、前記第１の原動ギヤに前記モータの正回転時にのみ回転動力を伝達する第１の一方向クラッチを介して取りつけられて前記常時回転部品と連結された第１の伝達ギヤと、前記第１の原動ギヤに前記モータの逆回転時にのみ回転動力を伝達する第２の一方向クラッチを介して取りつけられて前記常時回転部品と連結された第２の伝達ギヤと、前記第２の原動ギヤに前記モータの正回転時にのみ回転動力を伝達する第３の一方向クラッチを介して取りつけられて前記停止型回転部品と連結された第３の伝達ギヤとを備える。
【００１５】
かかる第１の画像形成装置によれば、モータ正回転時には、第１の原動ギヤから第１の一方向クラッチを介して常時回転部品にモータの回転動力が伝達され、第２の原動ギヤから第３の一方向クラッチを介して停止型回転部品にモータの回転動力が伝達されるために、常時回転部品と停止型回転部品の両方を回転させることができる。一方、モータ逆回転時には、第１の原動ギヤから第２の一方向クラッチを介して常時回転部品に回転動力が伝達されるが、第３の一方向クラッチの働きにより停止型回転部品には回転動力が伝達されないために、常時回転部品のみ回転させ、停止型回転部品を停止させた状態にすることができる。このようにして、回転軸および回転軸を支持する軸受けや回転軸と停止型回転部品とを固定する回転部品固定手段を用いることなく、モータを正・逆回転させるだけで、停止型回転部品の回転・停止を制御することができる。
【００１６】
また、本発明の第２の画像形成装置は、画像形成時に常に回転する常時回転部品と、画像形成時に停止すべき時期のある停止型回転部品と、前記常時回転部品と前記停止型回転部品との両方に回転動力を供給する１つのモータと、前記モータの原動軸に連結された原動ギヤと、前記原動ギヤに前記モータの正回転時にのみ回転動力を伝達する第１の一方向クラッチを介して取りつけられた第１の伝達ギヤと、前記原動ギヤに前記モータの逆回転時にのみ回転動力を伝達する第２の一方向クラッチを介して取りつけられて前記常時回転部品と連結された第２の伝達ギヤと、前記第１の伝達ギヤと噛み合い前記停止型回転部品に連結された第３の伝達ギヤと、前記第３の伝達ギヤに前記モータの正回転時にのみ回転動力を伝達する第３の一方向クラッチを介して取りつけられて前記常時回転部品に連結された第４の伝達ギヤとを備える。
【００１７】
かかる第２の画像形成装置によれば、モータ正回転時には、原動ギヤから第１の一方向クラッチを介して第１の伝達ギヤ、第３の伝達ギヤを経由して停止型回転部品にモータの回転動力が伝達され、また第３の伝達ギヤから第３の一方向クラッチを介して常時回転部品にモータの回転動力が伝達されるために、常時回転部品と停止型回転部品の両方を回転させることができる。一方、モータ逆回転時には、原動ギヤから第２の一方向クラッチを介して第２の伝達ギヤを経由して常時回転部品に回転動力が伝達されるが、第１の一方向クラッチおよび第３の一方向クラッチの働きにより、第３の伝達ギヤには回転動力が伝達されないために、常時回転部品のみ回転させ、停止型回転部品を停止させた状態にすることができる。このようにして、前記本発明の第１の画像形成装置によって得られる効果と同一の効果が得られる。
【００１８】
さらに、この第２の画像形成装置では前記モータの原動軸に連結された原動ギヤが１個であるため、前記第１の構成に比べて、駆動ギヤ列をよりコンパクトに配置することが可能となる。
【００１９】
本発明の上記の第１及び第２の画像形成装置において、前記第１の伝達ギヤと前記第２の伝達ギヤとが同軸上に配置されていることが好ましい。
【００２０】
この好ましい例によれば、駆動ギヤ列をコンパクトに配置でき、装置の小型化を実現することができる。
【００２１】
また、本発明の上記の第１及び第２の画像形成装置において、前記モータが正・逆いずれの回転をしても前記常時回転部品が同一の方向に回転することが好ましい。
【００２２】
この好ましい例によれば、前記常時回転部品がカラー画像形成装置のＢｋ感光体ドラムであり、前記停止型回転部品が３本のＹ，Ｍ，Ｃ感光体ドラムである場合に、モータを正回転することによって、４本の感光体ドラムすべてを回転させてカラー印刷を行い、モータを逆回転することによってＢｋ感光体ドラムのみを回転させてモノクロ印刷を行うことができる。モノクロ印刷時にＹ，Ｍ，Ｃ感光体ドラムが回転しないので、摩耗等による感光体ドラムの寿命劣化を抑制することが可能となる。
【００２３】
また、本発明の上記の第１及び第２の画像形成装置において、前記モータが逆回転したときの前記常時回転部品の回転速度が前記モータが正回転したときの前記常時回転部品の回転速度よりも大きいことが好ましい。
【００２４】
この好ましい例によれば、前記常時回転部品がカラー画像形成装置のＢｋ感光体ドラムであり、前記停止型回転部品が３本のＹ，Ｍ，Ｃ感光体ドラムである場合に、前記モータの逆回転時には１本のＢｋ感光体ドラムのみの負荷を駆動すれば良いため、同じモータ出力でもモータ正回転時よりもＢｋ感光体ドラムを高速で回転させることができ、結果としてモノクロ印刷時の画像形成速度をカラー印刷時の画像形成速度よりも大きくすることが可能となる。
【００２５】
以下、実施の形態を用いて本発明を具体的に説明する。
【００２６】
図１は本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。
【００２７】
図１中、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋはそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の４色のトナーを内蔵した像形成ユニットであり、それぞれは、感光体ドラム１２と、感光体ドラム１２をマイナスに一様に帯電する帯電ローラ１３と、現像ローラ１４およびトナー１５を含む現像器１６とから構成されている。以下の説明において、要素の符号に付されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの添字はカラー画像を形成するためのイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の４色に対応することを意味し、特に色の区別をする必要がない場合には、添字を省略することとする。
【００２８】
矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１２は、帯電ローラ１３によってマイナスに一様に帯電された後、露光装置２１から画像信号に応じたレーザー光２２が照射され、感光体ドラム１２上に静電潜像が形成される。次に現像器１６によってこの静電潜像に各色のトナー像が形成される。
【００２９】
各感光体ドラム１２上に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト３１に接触する位置で一次転写ローラ３２によって、静電的に中間転写ベルト３１上に順次転写され、重ね合わされることにより、４色からなるトナー像が形成される。
【００３０】
中間転写ベルト３１はベルト駆動ローラ３３と二次転写バックアップローラ３４との間に張架されて、ベルト駆動ローラ３３の矢印Ｂ方向回転により、矢印Ｃ方向に駆動される。
【００３１】
中間転写ベルト３１上のトナー像は、二次転写バックアップローラ３４と二次転写ローラ３５とが接触する二次転写位置まで移動され、用紙カセット４１から送出された記録用紙４２上に静電的に転写される。その後、記録用紙４２が定着器６１を通過して、トナー像が記録用紙４２上に熱定着されて機外へ排出され、カラー画像が記録用紙４２上に形成される。
【００３２】
なお、３６は記録用紙４２へのトナー像の二次転写後に中間転写ベルト３１上に残留したトナー等を清掃するためのベルトクリーナである。
【００３３】
このように構成されたカラー画像を形成できる画像形成装置においては、４色のトナーすべてを用いて前述のようにカラー画像を形成するほか、ブラック用トナーのみを用いてモノクロ画像を形成することも可能である。モノクロ画像形成時には、感光体ドラム１２の摩耗等による寿命劣化を抑制するために、ブラック用の像形成ユニット１１Ｂｋのみを動作させ、それ以外の像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃは動作させない。
【００３４】
（第１の実施の形態）
図２は、本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の感光体ドラム駆動機構の構成を示す概略図である。図３は、図２に示した駆動機構のギヤ列の噛合い状態を説明する展開断面図である。
【００３５】
図２、図３に示すように、４本の感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋには、１つのモータ１０１によってその回転動力が供給される。
【００３６】
モータ１０１の原動軸にはモータギヤ１０２が直接歯切りされており、これに第１の原動ギヤ１０３及び第２の原動ギヤ１０４が噛み合っている。第１の原動ギヤ１０３にはモータ１０１の正回転（矢印Ｄ方向回転）時にのみ回転動力を伝達する第１の一方向クラッチ１０５を介して第１の伝達ギヤ１０６が取りつけられ、第１の伝達ギヤ１０６はアイドラギヤ１０７を経由して、常時回転部品であるブラック用の感光体ドラム１２Ｂｋを駆動するドラムギヤ１０８Ｂｋに連結されている。図３において、第１の伝達ギヤ１０６とアイドラギヤ１０７とは連結していないように描かれているが、これは図３がギヤ列の噛合いを説明するためにギヤを展開した図であるためであり、図２に示すように実際には第１の伝達ギヤ１０６とアイドラギヤ１０７の大ピニオンとが噛み合っている。
【００３７】
感光体ドラム１２の端部には平面形状が三角形状の凹みを有するドラムフランジ１７が固着されており、この凹みにドラムギヤ１０８に一体的に設けられた三角柱形状の突起１０９が嵌め合わされて、感光体ドラム１２に回転動力が伝えられる。
【００３８】
第１の原動ギヤ１０３にはモータ１０１の逆回転（矢印Ｅ方向回転）時にのみ回転動力を伝達する第２の一方向クラッチ１１０を介して第２の伝達ギヤ１１１が取りつけられている。第２の伝達ギヤ１１１はドラムギヤ１０８Ｂｋと噛み合って連結されている。
【００３９】
第２の原動ギヤ１０４にはモータ１０１の正回転時（矢印Ｄ方向回転時）にのみ回転動力を伝達する第３の一方向クラッチ１１２を介して第３の伝達ギヤ１１３が取りつけられている。第３の伝達ギヤ１１３はアイドラギヤ１１４、１１５を経由して、停止型回転部品である感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃを駆動するドラムギヤ１０８Ｙ、１０８Ｍ、１０８Ｃと連結されている。
【００４０】
なお、１１６〜１２１は、モータ１０１を取りつける駆動基板１２２に固着された各ギヤの固定軸である。
【００４１】
この実施の形態において、第１の伝達ギヤ１０６と第２の伝達ギヤ１１１とは同軸上に配置されている。
【００４２】
また、モータ１０１が逆回転した場合のドラムギヤ１０８Ｂｋまでの減速比はモータ１０１が正回転した場合よりも小さいため、同じ速度でモータ１０１を回転させると、感光体ドラム１２Ｂｋの回転速度はモータ逆回転時のほうがモータ正回転時よりも大きい。
【００４３】
次に上記のように構成された画像形成装置の感光体ドラム駆動機構の動作について説明する。
【００４４】
まず、４色の像形成ユニットをすべて動作させてカラー画像を形成する場合、図２および図３において、モータ１０１を矢印Ｄ方向に正回転させると、モータギヤ１０２に噛み合う第１の原動ギヤ１０３が図２において左回り（実線の矢印方向）に回転し、第１の一方向クラッチ１０５によって回転動力が伝達されて、第１の伝達ギヤ１０６も左回りに回転し、これと噛み合うアイドラギヤ１０７を経由して、ブラック用のドラムギヤ１０８Ｂｋが左回りに回転することにより、ブラック用の感光体ドラム１２Ｂｋが回転駆動される。一方、第２の一方向クラッチ１１０は回転動力を伝達しないため、第２の伝達ギヤ１１１は空転状態となる。モータギヤ１０２に噛み合う第２の原動ギヤ１０４は図２においてやはり左回りに回転し、第３の一方向クラッチ１１２によって回転動力が伝達されて、第３の伝達ギヤ１１３も左回りに回転し、アイドラギヤ１１４、アイドラギヤ１１５、ドラムギヤ１０８を経由して、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１３Ｃがブラック用の感光体ドラム１０８Ｂｋと同じく、左回りに回転する。このように、モータ１０１が正回転すると、４本の感光体ドラムを同時に回転させることにより、カラー画像を形成することができる。
【００４５】
次に、ブラック用の像形成ユニットのみを動作させてモノクロ画像を形成する場合、図２および図３において、モータ１０１を矢印Ｅ方向に逆回転させると、モータギヤ１０２に噛み合う第１の原動ギヤ１０３が図２において右回り（点線の矢印方向）に回転し、第２の一方向クラッチ１１０によって回転動力が伝達されて、第２の伝達ギヤ１１１が右回りに回転し、これと噛み合うドラムギヤ１０８Ｂｋが左回りに回転する。こうして感光体ドラム１２Ｂｋはカラー画像形成時と同じく、左回りに回転する。このとき、カラー画像形成時のギヤ列よりも減速比を小さく構成しているため、モータ１０１の回転速度が同じとすると、ドラムギヤ１０８Ｂｋおよび感光体ドラム１２Ｂｋはカラー画像形成時よりも高速で回転することになる。一方、第１の一方向クラッチ１０５は回転動力を伝達しないため、第１の伝達ギヤ１０６は空転状態となる。モータギヤ１０２に噛み合う第２の原動ギヤ１０４は第１の原動ギヤ１０３と同じく、図２において右回りに回転するが、第３の一方向クラッチ１１２が回転動力を伝達しないため、第３の伝達ギヤ１１３は回転せずに停止したままとなる。よって第３の伝達ギヤ１１３に連結されたドラムギヤ１０８Ｙ、１０８Ｍ、１０８Ｃは回転せず、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃが停止した状態が保たれる。
【００４６】
このように本実施形態の画像形成装置によれば、４本の感光体ドラムを１つのモータで同時に回転駆動させてカラー画像を形成することができることに加え、モノクロ画像形成時には、モータを逆転させて３個の一方向クラッチによって回転動力の伝達状態を切替えることにより、ブラック用の感光体ドラム１２Ｂｋのみを回転させ、Ｙ、Ｍ、Ｃの感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃは停止した状態に保つことができ、その結果、感光体ドラムの回転による摩耗等による寿命劣化を避けることができる。
【００４７】
なお、この画像形成装置では、モータの回転方向を切替えるだけでＹ、Ｍ、Ｃの感光体ドラムに代表される停止型回転部品の回転／停止を制御でき、ソレノイドや電磁クラッチといったモータ以外の駆動源を必要とせず、なおかつ、停止型回転部品が複数の場合でも一方向クラッチを追加する必要がない。また、原動ギヤに一方向クラッチを介して伝達ギヤを直接取りつけたことにより、回転軸が不要となり、回転軸を支持する軸受けや回転軸と回転部品とを固定するための回転部品固定手段も不要となり、低コスト化が可能となる。
【００４８】
また、第１の伝達ギヤ１０６と第２の伝達ギヤ１１１を同軸上に配置したため、駆動ギヤ列をコンパクトに配置でき、装置の小型化を実現することができる。
【００４９】
また、モータ逆転時にブラック用の感光体ドラム１２Ｂｋはモータ正転時と同一方向に回転するため、装置の他の部分に何らの変更無しにモノクロ画像形成が可能となる。
【００５０】
また、モータ逆転時の減速比をモータ正転時よりも小さく構成したため、Ｙ、Ｍ、Ｃの感光体ドラムが回転しないために負荷が小さくなるモノクロ画像形成時には、カラー画像形成時よりもＢｋの感光体ドラムの回転速度が大きくなり、より高速な印刷ができる。
【００５１】
（第２の実施の形態）
次に本発明に係る第２の実施の形態について図４、図５、図６を用いて説明する。
【００５２】
図４は、本発明の第２の実施の形態における画像形成装置の感光体ドラム駆動機構の構成を示す概略図である。図５は、図４に示した駆動機構のギヤ列の噛合い状態を説明する展開断面図である。図６は、ここで用いた一方向クラッチの動作を説明するための平面図である。
【００５３】
図４、図５に示すように、４本の感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋには、１つのモータ２０１によってその回転駆動力が供給される。
【００５４】
モータ２０１の原動軸にはモータギヤ２０２が直接歯切りされており、これに原動ギヤ２０３が噛み合っている。図５において、原動ギヤ２０３の上下に第１の伝達ギヤ２０４と第２の伝達ギヤ２０５とが同軸上に配置されている。
【００５５】
図５、図６に示すように、原動ギヤ２０３の上下両面には同一形状のカム溝２０３ａ、２０３ｂが設けられている（図６では、上面のカム溝２０３ｂを省略した）。第１の伝達ギヤ２０４の上面にはカム溝２０４ａが、第２の伝達ギヤ２０５の下面にはカム溝２０５ａが設けられている。この実施の形態では、第１の伝達ギヤ２０４と第２の伝達ギヤ２０５は、同一形状のものであり、上下反転して原動ギヤ２０３に組み付けて使用している。
【００５６】
クラッチピース２０６ａは前記カム溝２０３ａ、２０４ａと組み合わされて第１の一方向クラッチを構成する。またクラッチピース２０６ｂは前記カム溝２０３ｂ、２０５ａと組み合わされて第２の一方向クラッチを構成する。
【００５７】
クラッチピース２０６ａ、カム溝２０３ａ、２０４ａからなる第１の一方向クラッチは、モータ２０１の正回転（図４における矢印Ｆ方向回転）時にのみ、原動ギヤ２０３から第１の伝達ギヤ２０４へ回転動力を伝達し、モータ２０１の逆回転時には第１の伝達ギヤ２０４が空転するように構成されている。また、クラッチピース２０６ｂ、カム溝２０３ｂ、２０５ａからなる第２の一方向クラッチは、モータ２０１の逆回転時にのみ、原動ギヤ２０３から第２の伝達ギヤ２０５へ回転動力を伝達し、モータ２０１の正回転時には第２の伝達ギヤ２０５が空転するように構成されている。
【００５８】
第２の伝達ギヤ２０５はドラムギヤ２０８Ｂｋと噛合い連結されて、常時回転部品であるブラック用の感光体ドラム１２Ｂｋと連結されている。
【００５９】
第１の伝達ギヤ２０４と噛み合う第３の伝達ギヤ２０７は、ドラムギヤ２０８Ｃ、２０８Ｍ、２０８Ｙおよびアイドラギヤ２０９、２１０を経由して、停止型回転部品である感光体ドラム１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙと連結されている。図５において、第１の伝達ギヤ２０４と第３の伝達ギヤ２０７とは連結していないように描かれているが、これは図５がギヤ列の噛合いを説明するためにギヤを展開した図であるためであり、図４に示すように実際には第１の伝達ギヤ２０４と第３の伝達ギヤ２０７の大ピニオンとが噛み合っている。
【００６０】
第３の伝達ギヤ２０７と同軸上に第４の伝達ギヤ２１１が配置され、第３の伝達ギヤ２０７の上面に設けられたカム溝２０７ａと第４の伝達ギヤ２１１の下面に設けられたカム溝２１１ａとクラッチピース２１２とによって第３の一方向クラッチが構成されている。この第３の一方向クラッチはモータ２０１の正回転時にのみ、第３の伝達ギヤ２０７から第４の伝達ギヤ２１１へ回転動力を伝達し、モータ２０１の逆回転時には第４の伝達ギヤ２１１は空転するように構成されている。第４の伝達ギヤ２１１はドラムギヤ２０８Ｂｋと噛合っており、常時回転部品である感光体ドラム１２Ｂｋと連結されている。
【００６１】
なお、２１３〜２１７は、モータ２０１を取りつける駆動基板２１８に固着された各ギヤの固定軸である。
【００６２】
この実施の形態において、第１の伝達ギヤ２０４と第２の伝達ギヤ２０５とは同軸上に配置されている。
【００６３】
また、モータ２０１が逆回転した場合のドラムギヤ２０８Ｂｋまでの減速比はモータ２０１が正回転した場合よりも小さいため、同じ速度でモータ２０１を回転させると、感光体ドラム１２Ｂｋの回転速度はモータ逆回転時のほうがモータ正回転時よりも大きい。
【００６４】
次に、この第２の実施の形態における感光体ドラム駆動機構の動作について説明する。
【００６５】
まず、ここで用いた一方向クラッチの動作を図６（Ａ）〜（Ｅ）を用いて説明する。
【００６６】
図６は、一方向クラッチの動作を説明するために、図５における矢印Ｈ方向からみた、原動ギヤ２０３、第１の伝達ギヤ２０４、クラッチピース２０６ａの動作状態を示している。ここでは、原動ギヤ２０３の下面に設けた第１の一方向クラッチの動作を説明するために、原動ギヤ２０３の上面に設けられたカム溝２０３ｂについては省略してある。図６（Ａ）〜（Ｅ）のそれぞれでは、一方向クラッチの動作の理解が容易になるように、原動ギヤ２０３と第１の伝達ギヤ２０４を左右に並べて示しているが、実際には原動ギヤ２０３と第１の伝達ギヤ２０４とは同軸上に配置されている。また、図６では、原動ギヤ２０３と第１の伝達ギヤ２０４との間の第１の一方向クラッチについて説明しているが、他の一方向クラッチもこれと同様である。
【００６７】
図６（Ａ）において、モータ２０１が正回転すると原動ギヤ２０３は左回り（実線矢印方向）に回転する。円弧状のクラッチピース２０６ａは原動ギヤ２０３のカム溝２０３ａ内で図６（Ａ）に示したように、その第１端部２０６ａ１をカム溝２０３ａの段差状の内壁に当接させながら原動ギヤ２０３とともに回転する。このとき、クラッチピース２０６ａの第２端部２０６ａ２が第１の伝達ギヤ２０４のカム溝２０４ａの段差状の内壁に突き当たって、回転動力が原動ギヤ２０３から第１の伝達ギヤ２０４にクラッチピース２０６ａを介して伝達され、第１の伝達ギヤ２０４が左回りに回転する。
【００６８】
次にモータ２０１が逆回転すると、原動ギヤ２０３は図６（Ａ）において右回り（点線矢印方向）に回転する。図６（Ａ）の状態から原動ギヤ２０３が右回りに回転すると、クラッチピース２０６ａは原動ギヤ２０３からの動力を受けないため、その第１端部２０６ａ１がカム溝２０３ａの段差状の内壁からから離間し、停止した状態を保つ。原動ギヤ２０３が図（Ｂ）の状態にまで回転すると、クラッチピース２０６ａの第２端部２０６ａ２がカム溝２０３ａの段差状の内壁に当接し、クラッチピース２０６ａは原動ギヤ２０３とともに右回りに回転する。しかしながら、クラッチピース２０６ａの第１端部２０６ａ１は、第１の伝達ギヤ２０４のカム溝２０４ａの段差状の内壁に係合することはない。したがって、回転動力は原動ギヤ２０３から第１の伝達ギヤ２０４に伝達されないから、第１の伝達ギヤ２０４は停止したままである。
【００６９】
原動ギヤ２０３が図６（Ｃ）の状態まで回転しても、クラッチピース２０６ａの第１端部２０６ａ１は、第１の伝達ギヤ２０４のカム溝２０４ａの段差状の内壁に係合することはない。したがって、原動ギヤ２０３が更に左回りに回転を続けても、第１の伝達ギヤ２０４は停止した状態が保たれる。
【００７０】
図６（Ｃ）の状態から、モータ２０１が再度正回転すると、原動ギヤ２０３は再び左回り（実線矢印方向）に回転し、クラッチピース２０６ａは停止したまま図６（Ｄ）の状態に達する。この状態から原動ギヤ２０３がさらに回転すると、クラッチピース２０６ａの第１端部２０６ａ１がカム溝２０３ａの段差状の内壁に当接し、クラッチピース２０６ａは原動ギヤ２０３とともに左回りに回転する。
【００７１】
そして、図６（Ｅ）の状態にまで回転した時、クラッチピース２０６ａの第２端部２０６ａ２が第１の伝達ギヤ２０４のカム溝２０４ａの段差状の内壁に突き当たる。したがって、これ以降、更に原動ギヤ２０３が左回りを続けると、第１の原動ギヤ２０４が左回りに回転駆動される。
【００７２】
このようにして、カム溝２０３ａ、２０４ａ、クラッチピース２０６ａから構成された第１の一方向クラッチによって、モータ２０１の正回転時にのみ第１の伝達ギヤ２０４に回転動力が伝達される。
【００７３】
上記第１の一方向クラッチと同様の作用により、原動ギヤ２０３から第２の伝達ギヤ２０５へはモータ２０１が逆回転したときにのみ回転動力が伝達され、第３の伝達ギヤ２０７から第４の伝達ギヤ２１１へはモータ２０１が正回転したときのみ回転動力が伝達される。
【００７４】
４色の感光体ドラムをすべて回転させてカラー画像を形成する場合、図４、図５において、モータ２０１を矢印Ｆ方向に正回転させると、モータギヤ２０２に噛み合う原動ギヤ２０３が図４において左回り（実線矢印方向）に回転し、クラッチピース２０６ａを経由して第１の伝達ギヤ２０４も左回りに回転し、これと噛み合う第３の伝達ギヤ２０７が右回りに回転するので、第３の伝達ギヤと噛み合うドラムギヤ２０８Ｃおよびアイドラギヤ２０９、２１０、ドラムギヤ２０８Ｍ、２０８Ｙを経由して感光体ドラム１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが図４において左回りに回転する。また、第３の伝達ギヤ２０７が右回りに回転すると、クラッチピース２１２を経由して第４の伝達ギヤ２１１も右回りに回転するので、これと噛み合うドラムギヤ２０８Ｂｋが左回りに回転し、感光体ドラム１２Ｂｋも左回りに回転する。
【００７５】
一方、第２の伝達ギヤ２０５は前述の第２の一方向クラッチの働きにより、回転動力が伝達されないため、空転状態となる。
【００７６】
このようにモータ２０１が正回転させると、４本の感光体ドラムが同時に回転することにより、カラー画像を形成することができる。
【００７７】
次に、ブラック用の感光体ドラム１２Ｂｋのみを回転させて、モノクロ画像を形成する場合、図４，図５において、モータ２０１を矢印Ｇ方向に逆回転させると、モータギヤ２０２に噛み合う原動ギヤ２０３が図４において右回り（点線矢印方向）に回転し、クラッチピース２０６ｂを経由して第２の伝達ギヤ２０５も右回りに回転して、第２の伝達ギヤ２０５と噛み合うドラムギヤ２０８Ｂｋを経由して、感光体ドラム１２Ｂｋはカラー画像形成時と同じく左回りに回転する。このとき、カラー画像形成時のギヤ列よりも減速比を小さく構成しているため、モータ２０１の回転速度が同じとすると、ドラムギヤ２０８Ｂｋおよび感光体ドラム１２Ｂｋはカラー画像形成時よりも高速で回転することになる。
【００７８】
一方、第１の伝達ギヤ２０４は前述の第１の一方向クラッチの働きにより、回転動力が伝達されないため、空転状態となり、これと噛み合う第３の伝達ギヤ２０７は停止状態を保つ。第４の伝達ギヤ２１１はドラムギヤ２０８Ｂｋによって、右回りに回転するが、前述の第３の一方向クラッチの働きにより、第３の伝達ギヤ２０７にその回転動力を伝達することはないため、第３の伝達ギヤ２０７はやはり停止状態を保つ。
【００７９】
このように、本実施の形態の画像形成装置によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。さらに、モータギヤと直接噛み合う原動ギヤが１個であるため、駆動ギヤ列をよりコンパクトに配置することが可能となる。
【００８０】
なお、上記第１、第２の実施の形態においては、ブラック用の感光体ドラム１２Ｂｋを常時回転部品とし、ブラック用以外の感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃを停止型回転部品としたが、本発明における常時回転部品及び停止型回転部品は画像形成装置を構成する部品であれば感光体ドラムに限定されるものではなく、例えばブラック用の現像ロールとブラック用以外の現像ロール、定着ローラと感光体ドラム、中間転写ベルトや記録用紙の搬送ロールと感光体ドラム等の組み合わせにも適用できる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、常時回転部品と停止型回転部品の両方に１つのモータで回転動力を供給する場合に、３個の一方向クラッチを組み合わせて駆動機構を構成することにより、モータの回転方向を切り換えるだけで、モータ以外の駆動源を必要とせずに、停止型回転部品への回転動力の伝達の有無を切り換えることができる。しかも、停止型回転部品が複数ある場合にも一方向クラッチの数を増加させる必要がない。また、一方向クラッチを取り付けるための回転軸および回転軸を支持する軸受けや回転部品固定手段を必要としない。これらの結果、安価でコンパクトな駆動機構を備えた画像形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例における画像形成装置の全体構成を示す概略構成図
【図２】本発明の第１の実施の形態における感光体ドラム駆動機構の構成を示す概略図
【図３】図２の感光体ドラム駆動機構のギヤ列の噛み合い状態を説明する展開断面図
【図４】本発明の第２の実施の形態における感光体ドラム駆動機構の構成を示す概略図
【図５】図４の感光体ドラム駆動機構のギヤ列の噛み合い状態を説明する展開断面図
【図６】本発明の第２の実施の形態に用いた一方向クラッチの動作を説明するための平面図
【符号の説明】
１２Ｂｋ  ブラック用の感光体ドラム（常時回転部品）
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ  イエロー、マゼンタ、シアン用の感光体ドラム（停止型回転部品）
１０１、２０１  モータ
１０３  第１の原動ギヤ
１０４  第２の原動ギヤ
１０５  第１の一方向クラッチ
１０６  第１の伝達ギヤ
１１０  第２の一方向クラッチ
１１１  第２の伝達ギヤ
１１２  第３の一方向クラッチ
１１３  第３の伝達ギヤ
２０３  原動ギヤ
２０４  第１の伝達ギヤ
２０５  第２の伝達ギヤ
２０６ａ、２０６ｂ、２１２  クラッチピース
２０７  第３の伝達ギヤ
２１１  第４の伝達ギヤ
【図１】
2004205688.tif 000003
【図２】
2004205688.tif 000004
【図３】
2004205688.tif 000005
【図４】
2004205688.tif 000006
【図５】
2004205688.tif 000007
【図６】
2004205688.tif 000008