(57)【要約】【課題】モータ等の電気部品を追加することなく、ユニットの離間動作を低コストで実現することを目的とする。【解決手段】従来からあったクラッチ機構と、現像器を保持するための部材と、クラッチ機構中の部品の上下移動を利用して現像器を保持する部材を持ち上げるカム機構と、現像器を持ち上げた状態を維持するためのストッパー機構とから構成され、ソレノイドを一瞬通電するごとに駆動の断続及び現像器の感光体への離間・当接を切り換える動作を行うことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源と駆動源からギア列を介して伝達される被駆動列と、駆動源から被駆動列への駆動断続を行うためのクラッチ機構と、現像器を保持するための部材と、現像器を保持する部材を持ち上げるカム機構と、現像器を持ち上げた状態を維持するためのストッパー機構とから構成され、クラッチの駆動伝達をＯＮして現像器と感光体を当接する第１の状態と、クラッチの駆動伝達をＯＦＦして現像器と感光体を離間する第２の状態とを交互に切り換えることが可能な切換機構であって、
アクチュエータによって軸方向へカップリングを移動することで、駆動伝達のＯＮ／ＯＦＦ切換を行い、同時にカップリングの移動を駆動源として現像器の当接・離間の動作を行うことを特徴とする駆動切り換え離間機構。
【請求項２】
駆動伝達のＯＮ／ＯＦＦ切換を行うカップリングがクラッチ機構において常に回転を行うギアであり、同軸上に回転可能に設置されたギアのカップリング部に噛み合って駆動を伝達する部材であることを特徴とする請求項１記載の駆動切り換え離間機構。
【請求項３】
軸方向へとカップリングを移動させるアクチュエータが駆動源から駆動を受け取り、固定された螺旋状のカムを持つ部材に対して回転することで上下移動を行う部材であることを特徴とする請求項１記載の駆動切り換え離間機構。
【請求項４】
軸方向へとカップリングを移動させるアクチュエータが欠け歯ギアであり、この欠け歯ギアはソレノイドのフラッパにより回転制御され、この欠け歯ギアは、フラッパの第１の係止部に停止しているときには、カップリング形状を持つギアは駆動を切断した状態の位置にあり、第２の係止部に停止するときにはカップリング形状を持つギアは駆動を伝達する状態の位置にあり、第３の係止部に停止するときには駆動を伝達する位置にあり、ソレノイドを一定時間以上通電すると必ずこの位置に欠け歯ギアは停止する構造になっており、第１の係止部から第２の係止部へと移動するときと、第２の係止部から第１の係止部へと移動するときの動作は、ソレノイドの通電を一瞬行うことで行われ、この欠け歯ギアは、固定された螺旋形状のカムを持つ軸受に対して回転することにより上下移動を行い、ソレノイドの通電により欠け歯ギアが上下移動をすると、欠け歯ギアのフランジ部に挟まれ、軸に回転可能に設置されたカップリング形状を持つギアも同時に上下移動を行い、ギアのカップリング部が噛み合うときに駆動を伝え、カップリングが離れたときには駆動を切断し、欠け歯ギアが上昇したときに、現像器を保持する部材を持ち上げるカム機構が押し上げられることにより現像器は持ち上げられて現像器の離間動作が行われ、このとき、現像器を保持する部材が上昇し、ストッパーが作動して現像器が離間した状態を維持し、次に欠け歯ギアを回転制御しているソレノイドのフラッパを吸引し、欠け歯ギアが下降すると、欠け歯ギアのフランジストッパーが押されて、現像器を保持していた部材はバネ力により元の状態へと戻ることにより現像器は当接状態へと戻ることを特徴とする請求項１記載の駆動切り換え離間機構。
【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、モータからの駆動を被駆動側に伝達する際、駆動の断続切り換え動作及びユニットの離間・当接動作を行う機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
便宜上、異なる色の複数の画像形成部を並設し、各画像形成部を通過して移動する中間転写体を配設して成る電子写真方式のフルカラー画像形成装置を例にして説明する。
【０００３】
この画像形成装置は、フルカラー画像出力時（フルカラー画像形成モード時）は、各画像形成部の像担持体である感光ドラム面にフルカラー画像の成分色像賭して形成される各色のトナー画像を各画像形成部を通過して移動する中間転写体の面に一次転写手段により順次重畳転写させることによってフルカラーのトナー画像を合成形成する。
【０００４】
そして、その中間転写体の面に合成形成されたフルカラーのトナー画像を二次転写手段で紙やプラスチックシート等の被記録体へ一括して二次転写させ、熱定着手段で熱溶融・混色・定着させてフルカラー画像形成物を出力させる。
【０００５】
又、モノクロ画像出力時（モクロ画像画像形成モード時）は上記の異なる色の複数の画像形成部ののうちの黒トナー画像を形成する画像形成部のみを作像動作させてこの画像形成部の感光ドラム面に形成される黒トナー画像を中間転写体の面に一次転写させ、更に二次転写部にて中間転写体の面から被記録体へ二次転写させ、熱定着手段で熱溶融・定着させてモノクロ画像形成物を出力させる。
【０００６】
そして、モノクロ画像出力時は画像形成に関与していない黒トナー画像形成部以外の他の画像形成部の感光ドラムと中間転写体との接触による劣化等を防ぐ目的で、黒トナー画像形成部以外の他の色トナー画像形成部の感光ドラムに対して中間転写体を離間させて接触させない中間転写体回避機構が採用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２９２７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来例では離間動作のためにモータ及び駆動列を要するため、それ自体のコストも高いことながら、モータの制御や電源等のために更なるコストアップが考えられ、本体コストに多大な影響を与えていた。
【０００９】
本発明の第１の目的は、モータ等の電気パーツは一切追加することなく、既存のクラッチ機構を利用してユニット・部品の離間動作を可能とする駆動切り換え離間機構を提供することである。
【００１０】
又、発明の第２の目的は、クラッチ機構中の欠け歯ギアの回転位置制御を容易にし、ホームポジション出しをシンプルにすることができる駆動切り離間機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、第１の発明は、モータからの駆動源と、駆動を伝えるためのギア列と駆動断続を行うためのクラッチ機構と、離間させるためのユニットと、ユニットを保持する部材と、クラッチ機構中の移動部品を利用してユニットを持ち上げるためのカム機構と、部材を保持するストッパーから構成される。先ず、ソレノイドを通電するとクラッチが作動し、駆動が伝わっている状態から駆動が切断された状態になる。そのとき、クラッチ機構中のギアが軸方向に移動する、ギアによって押されたカム機構がユニットを保持する部材を持ち上げ、ユニットは離間した状態になる。或る程度まで持ち上げられるとストッパーが移動し、部材が離間した状態から戻らないように保持する。この状態でクラッチは駆動を切断しており、ユニットは離間されている。ここから、ソレノイドを１回通電するとクラッチが再び作動し、駆動が切れた状態から繋がった状態になる。そのとき、クラッチ機構中のギアは先ほどとは逆の方向に移動し、ユニットを保持している部材を持ち上げていたカムは元の状態に戻る。又、部材を離間した状態に保持していたストッパーはギアの移動に連動して解除されるため、当接した状態へと戻される。この状態で、クラッチは駆動を伝達しており、ユニットは当接している。
【００１２】
このように、クラッチ機構中のソレノイドを通電する毎に駆動は断続され、駆動が切れたときにはユニットが離間されることを特徴とする。
【００１３】
第２の発明は、駆動伝達断続機構は、ソレノイドと、駆動断続部材と、駆動伝達ギアと、被駆動ギアで構成される。ソレノイドのフラッパによって回転制御される欠け歯ギアがクラッチの駆動状態、切断状態それぞれ２つの状態を維持するための係止部を有し、更にソレノイドを通電し、フラッパを吸引した状態で機能する第３の係止部を有していることでソレノイドを一定時間以上吸引すると必ずこの第３の係止部にフラッパが引っ掛かる。これにより、クラッチ機構のホームポジション出しを行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、新たにモータ等の電気部品を追加することなく、クラッチ機構のソレノイドの通電を一瞬行うだけで、駆動伝達の断続切り換え動作に加えて、ユニットの離間動作を行うことができ、低コスト且つシンプルである。
【００１５】
又、クラッチ機構中の欠け歯ギアに突起形状を設けることで、複雑な制御無しでソレノイドを或る時間通電するのみで、ホームポジション出しをできることで迅速な初期化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の特徴を最も良く表す図であり、駆動切り換え離間機構を示した斜視図である。
【００１８】
離間機構はクラッチ機構中の欠け歯ギアが上下移動することを利用し、現像離間を行っている。
【００１９】
図４にクラッチ機構中に組み込まれた欠け歯ギアの斜視図を表す。
【００２０】
欠け歯ギアはソレノイドフラッパの引っ掛かる３ａ，３ｂ，３ｃの係止部を持ち、バネにより一方向へ付勢されている。
【００２１】
図４はソレノイド９のフラッパ８が欠け歯ギア３の係止部それぞれの位置にあるときの、欠け歯ギア３及びギア２の移動位置を表した図である。（ａ）の図では、フラッパ８は３ａに引っ掛かっており、欠け歯ギア３は上方に位置し、それに挟まれたギア２も上方にある。従って、ギア２のカップリング部はギア１０のカップリング部とは噛み合わずに駆動の伝達をしない。
【００２２】
次に、ソレノイド９を通電しフラッパ８を吸引すると欠け歯ギア３はバネによって回転し、フラッパ８が３ｂの位置に引っ掛かって停止する（図４（ｂ）。欠け歯ギア３は徐々に下方へと移動し、ギア２も移動し始める。このとき、ギア２のカップリング部はギア１０のカップリング部と噛み合い始める。
【００２３】
次に、ソレノイド９の通電を止めて、フラッパ８がバネ力によりフリーになると欠け歯ギアは再び回転し、３ｃの係止部に引っ掛かり、回転は停止する（図４（ｃ））。このとき、欠け歯ギアは完全に下に下がっている。そして、ギア２のカップリングもギア１０のカップリング部と噛み合い駆動を伝えている。ここから、再びソレノイドを一定時間通電してフラッパを吸引すると、欠け歯ギアはギア２と噛み合い軸受５の螺旋形状を回転しながら上っていき上方へと移動する（図４（ｄ））。欠け歯ギアが上方へ移動するとともにギア２も上方へ移動し、カップリング部は外れて駆動は切断される。そして、フラッパが係止部３ａに引っ掛かり、図４（ａ）状態（駆動解除）へと戻る。
【００２４】
又、フラッパ８がどの係止部に引っ掛かっているかが分からないときであっても、欠け歯ギア３が１周以上する時間だけソレノイド９を通電すると、フラッパは必ず３ｂの係止部に引っ掛かり、欠け歯ギアの位置は決まる。
【００２５】
このように、ソレノイド９の通電を一定時間以上することで欠け歯ギア３の回転位置制御を行うことができ、迅速且つ簡単に初期化を行うことができる。
【００２６】
図２はクラッチ機構を示した斜視図である。
【００２７】
１は駆動源であるモータからの駆動を伝え常に回転するギアである。２はギア１から駆動を受け取り常に回転するギアであり、ギア１０と対向する側にカップリング形状を持ち軸方向に移動が可能に保持されている。３はギア２と噛み合う欠け歯ギアであり、回転すると内側に切られた螺旋形状と軸受５の螺旋形状により軸方向へ上下移動を行う、又、欠け歯ギア３はフランジ４ａと共にギア２を挟み込んでいるため、欠け歯ギア３の上下移動に連動してギア２も移動する。４ｂは欠け歯ギア３を−Ｙ方向へと押し込む欠け歯押しバネである。
【００２８】
７はフランジ４ａに回転可能に設置されたバネ掛け６に取り付けられた欠け歯付勢バネであり、欠け歯ギア３の一方向への回転付勢を行う。８はソレノイド９に揺動可能に取り付けられたフラッパであり、欠け歯ギア３の係止部に引っ掛かることで回転位置制御をしている。１０はギア２と対向する側にカップリング形状を持ち、ギア２が−Ｙ方向へ移動したときにギア２のカップリング部と噛み合って駆動を受け取る、又、ギア１１へと駆動を伝える。ギア１１はギア１０から駆動を受け取り、図１中のカートリッジのギア１６へと駆動を伝えるギアである。
【００２９】
動作は、ソレノイド９を通電しフラッパ９を吸引するごとに欠け歯ギア３が或る角度回転し、同時に軸方向に上下移動する。これにより、欠け歯ギア３と連動して移動するギア２も、ソレノイド９を通電する度に軸方向に上下移動する。このとき、ギア２が上方向にいるときはカップリング部がギア１０のカップリング部と噛み合っていないため、ギア１からの駆動はギア２までは伝わるが、ギア１０には伝わらない。ギア２が−Ｙ方向にいるときにはカップリング部がギア１０のカップリング部とかみ合うため、駆動はギア１０へと伝えられる。このように、ソレノイド９の通電を行うごとに欠け歯ギア３は上下動を行いそれと連動するギア２のカップリング部が噛み合ったり離れたりすることで駆動の断続を行う。
【００３０】
次に、離間機構の構成についてカートリッジの離間を例に説明する。
【００３１】
図１の１２ａはフランジ４と離間ロッド１３に当接する離間カムであり、中心軸１２ｂを中心に揺動運動して離間ロッド１３の上下動を行う。離間ロッド１３は、カートリッジ揺動部１５ｂを保持しており、離間カム１２ａによって図中のＺの方向へ押し上げられる。このとき、カートリッジ揺動部１５ｂは揺動軸１５ｃを中心に揺動し、ドラム１７と当接していた現像スリーブ２０はドラム１７から離間する。
【００３２】
又、離間ロッド１３は、バネ１４によって−Ｚ方向へと付勢されている。１５ａはカートリッジの固定部であり、ドラム１７を保持している。１８は離間ロッド１３がロッド付勢バネ１４によって−Ｚ方向へと戻らないように留めておくストッパーである。１９はストッパー１８を離間ロッド１３側へと押し込む押しバネである。
【００３３】
上記構成において、図３（ａ）のようにクラッチ機構の欠け歯ギア３が−Ｙ方向にあり、ギア２とギア１０のカップリング部が噛み合って駆動を伝達している状態からソレノイド９の通電を１回行うと、欠け歯ギア３は欠け歯付勢バネ７によって回転し、ギア２と噛み合って軸受５の螺旋形状を上ることにより＋Ｙ方向へと移動する図３（ｂ）。同時に欠け歯ギアとフランジ４に挟まれたギア２も連動して＋Ｙ方向に移動してカップリング部は噛み合わなくなり、駆動は切断される。このとき、図３（ｂ）に示すように、欠け歯ギア３が＋方向に移動することで離間カム１２ａは回転し、離間ロッド１３を上方（＋Ｚ方向）へと押し上げる。同時に、図３（ｄ）の離間ロッド１３は、カートリッジ揺動部１５ｂを保持しており、離間ロッド１３の移動に合わせて揺動軸１５ｃを中心に揺動し、現像スリーブ２０はドラム１７から離間する。離間ロッド１３が或る位置まで押し上げられると、図３（ｂ）のように、ロッドの凹み部に押しバネ１９によって押されたストッパー１８が入り込み、離間ロッドが−Ｚ方向に下がらないように保持する。この動作で、カートリッジ駆動を切り、現像スリーブはドラム１７から離間させた状態となる。
【００３４】
次に、再びソレノイド９を１回通電してフラッパ８を吸引すると、欠け歯ギア３は欠け歯付勢バネ７によって回転し、欠け歯押しバネ４ｂによって欠け歯ギア３は−Ｙ方向へと押され、軸受の螺旋形状を下ることにより−Ｙ方向へと移動する。すると、ギア２も−Ｙ方向へ移動しカップリング部が噛み合って再びギア１０へと駆動を伝える。このとき、図３（ａ）のように欠け歯ギア３が−Ｙ方向へと移動すると、フランジ４ａによってストッパー１８は−Ｙ方向へと押し戻される。ストッパーによって−Ｚ方向へ行かないように保持されていた解除ロッド１３は、ストッパーが移動したことによってロッド付勢バネに引っ張られて−Ｚ方向へと移動する。それによって、解除ロッドに挟まれたカートリッジ揺動部１５ｂは、揺動軸２０を中心に元の状態へと揺動して現像スリーブはドラム１７に当接する。この動作によって、カートリッジ駆動は再び伝達されて、現像スリーブはドラム１７に当接した状態になる。
【００３５】
以上のように、モータ等の電気部品を追加することなく、ソレノイドの通電ごとにカートリッジ駆動の断続及び現像離間の動作を繰り返すことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、電子写真技術を用いた機器に限らず、駆動伝達機構を用いた機器・装置にも応用できると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る駆動切り換え離間機構の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るクラッチ機構の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る駆動切り換え離間機構の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るソレノイドの位置制御を説明する図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    駆動ギア
３    欠け歯ギア
４ａ  フランジ
４ｂ  欠け歯押しバネ
５    軸受
８    フラッパ
９    ソレノイド
１２ａ  離間カム
１３  離間ロッド
１５ａ  カートリッジ固定部
１５ｂ  カートリッジ揺動部
１５ｃ  揺動軸
１７  ドラム
１８  ストッパー
２０  現像スリーブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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