JP2003202753A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ロータリ駆動モータ105の性能に頼らなくとも
正確に現像器を停止保持すること。 【解決手段】複数の現像器（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂ
ｋ）を回転軸101周りに保持したロータリホルダ４を有
し、ロータリ駆動モータ105により回転軸101を回転駆動
し、前記現像器を感光体ドラム１に対して現像可能な位
置に回転選択させ現像動作を行なう画像形成装置におい
て、ロータリホルダ４にロータリ駆動モータ105からの
回転駆動を伝達する駆動伝達手段の回転軸101に切欠102
ａを有し、切欠102ａに対して先端が進入するフラッパ
爪103を付帯したソレノイド104を有することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複数の現像器をロー
タリ式のホルダに保持して現像を行なう画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来中間転写体を用いたロータリ式のカ
ラー画像形成装置では、像担持体に対し各色の現像器を
現像位置まで回転および停止保持させる方法として、駆
動にステッピングモータを用いその励磁力で回転および
停止保持を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のカラー画像形成装置では、像担持体に対し各色
の現像器を現像位置まで回転および停止保持させる方法
として、駆動にステッピングモータを用い、その励磁力
で回転および停止保持を行っている。このため、転写材
の連続搬送によりステッピングモータの昇温により励磁
力が減少したときでも、像担持体の表面速度に対し現像
スリーブの表面速度を遅く設定したり速く設定するため
に生じる、ロータリの回転トルクに負けることなく現像
器を現像位置で停止保持させなければならない。

【０００４】そこで従来はステッピングモータの中で
も、昇温時におけるトルクダウンが少ないがコストが高
くサイズの大きなハイブリッド型のモータを使用せざる
をえなかった。このため装置全体も大きくなりコスト高
となっている。

【０００５】そこで本発明の目的は、駆動モータの性能
に頼らなくとも正確に現像器を停止保持することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の、本発明の代表的な構成は、複数の現像器を回転軸周
りに保持した現像器保持部材を有し、駆動モータにより
前記回転軸を回転駆動し、前記現像器を像担持体に対し
て現像可能な位置に回転選択させ現像動作を行なう画像
形成装置において、前記現像器保持部材に前記駆動モー
タからの回転駆動を伝達する駆動伝達手段の回転軸に切
欠を有し、前記切欠に対して先端が進入するフラッパ爪
を付帯したソレノイドを有することを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１は電子写真
画像形成装置で、４色フルカラーのレーザービームプリ
ンターの概略構成を示す縦断面図である。

【０００８】（画像形成装置の構成概略）図１に示すよ
うに、画像形成装置は、画像形成部として、像担持体と
しての感光体ドラム１と、感光体ドラム１に帯電を行な
う帯電装置２と、感光体ドラム１上に静電潜像を露光す
る露光手段３と、前記静電潜像に対して現像を行なう現
像器（イエロー現像器４Ｙ、マゼンダ現像器４Ｍ、シア
ン現像器４Ｃ、ブラック現像器４Ｂｋ）を回転選択する
現像器保持部材としてのロータリホルダ４と、現像によ
り形成されたトナー像を担持して搬送される転写材Ｓに
転写する中間転写体５とを有する。

【０００９】また、給送部として、給送ローラ18と、レ
ジ前センサ14とを有し、転写材Ｓに対する画像形成後の
定着排出部として、定着器８と、排出ローラ対13と、排
出ローラ対９と、排出トレー10とを有する。

【００１０】（画像形成装置の画像形成動作概略）中間
転写ベルト５ａの回転と同期して感光体ドラム１を、図
１の矢印方向（反時計回り）に回転させ、この感光体ド
ラム１表面を帯電装置２によって均一に帯電するととも
に、露光手段３によってイエロー（Ｙ）画像の光照射を
行い、感光体ドラム１上にイエローの静電潜像を形成す
る。

【００１１】この静電潜像形成と同時にロータリホルダ
４を駆動してイエロー現像器４Ｙを現像位置に配置し、
感光体ドラム１上の静電潜像にイエロートナーが付着す
るように感光体ドラム１の帯電極性と同極性でほぼ同電
位の電圧を印加して静電潜像にイエロートナーを付着さ
せて現像する。その後、中間転写体５の押えローラ（１
次転写ローラ）５ｊにトナーと逆極性の電圧を印加して
感光体ドラム１上のイエローのトナー像を中間転写ベル
ト５ａ上に１次転写する。

【００１２】上述のようにしてイエロートナー像の１次
転写が終了すると、次の色の現像器が回転移動し、感光
体ドラム１に対向する現像位置に位置決めされ、イエロ
ーの場合と同様にしてマゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、
そしてブラック（Ｂｋ）の各色について、静電潜像の形
成、現像、１次転写を順次行い、中間転写ベルト５ａ上
に４色のトナー像を重ね合わせる。

【００１３】この間、２次転写ローラ11は、中間転写ベ
ルト５ａとは非接触状態にある。この時、クリーニング
ユニットとしての帯電ローラ５ｆも中間転写ベルト５ａ
とは非接触状態に位置する。

【００１４】そして、中間転写ベルト５ａ上に４色のト
ナー像形成完了後、２次転写ローラ11が中間転写ベルト
５ａに圧接され（図１の状態）、更に中間転写ベルト５
ａの回転と同期して、給送手段であるレジストローラ対
７ｄ近辺の所定の位置で待機していた転写材Ｓが中間転
写ベルト５ａと２次転写ローラ11とのニップ部に送り出
される。

【００１５】ここで、レジストローラ対７ｄの直前には
転写材Ｓの先端を検知してレジストローラ対７ｄの回転
駆動力を遮断し、転写材Ｓを所定の位置で待機させるレ
ジ前センサ14が設けられている。

【００１６】更に、２次転写ローラ11にはトナーと逆極
性の電圧が印加されており、中間転写ベルト５ａ上のト
ナー像は、一括して搬送されてきた転写材Ｓの表面に２
次転写していく。

【００１７】このようにして、２次転写された転写材Ｓ
は搬送ベルトユニット12を経由して定着器８に至り、こ
こで複数色のトナー像の定着を行った後、排出ローラ対
13によって排出ガイド15に沿って搬送され、排出ローラ
対９によって画像形成装置Ａ上部の排出トレー10に排出
され、画像形成を完了する。

【００１８】一方、２次転写後にクリーニング用の帯電
ローラ５ｆが中間転写ベルト５ａに圧接され、中間転写
ベルト５ａ上に残った残留トナーに転写時と逆の電荷を
与える。逆の電荷を付与された残留トナーは、感光体ド
ラム１に静電気的に付着され、その後感光体ドラム１用
のクリーニングブレード６により回収される。回収され
た残留トナーは、廃トナーとして後述する搬送する搬送
経路をたどり、廃トナーボックス16に回収され蓄積され
る。

【００１９】（ロータリ駆動およびストッパソレノイド
の作用説明）次に本発明の特徴である、ロータリホルダ
４の駆動、ソレノイドの構成について図２を用いて詳細
に述べていく。図２はロータリ部分の概略構成を示す縦
断面図を拡大したものであり、ロータリホルダ４に回転
駆動を伝達する駆動手段の回転軸101の切欠102ａ、切欠
102ａに爪先端103ａが進入するフラッパ爪103をもつソ
レノイド104を示す。（装置前面から見て左側から見た
図）図１及び図２に於いてロータリ駆動モータ105によ
ってロータリホルダ４に回転駆動が伝達される。このと
き駆動伝達上のロータリ駆動モータとロータリホルダ４
の間の駆動伝達手段の回転軸101に切欠102ａがある。ロ
ータリホルダ４が予定された位置に到達すると、ソレノ
イド104の励磁をＯＦＦにすることで切欠102ａに爪先端
103ａが進入し、ロータリホルダ４が固定される。

【００２０】このとき切欠102ａを持つロータリホルダ
４に駆動モータ105からの回転駆動を伝達する駆動伝達
手段の１つの回転軸101とロータリホルダ４の駆動伝達
上の減速比が整数倍であり、かつその倍率Ｘとロータリ
ホルダに装填された現像器の個数をＺとしたとき （Ｘ×３６０）／Ｚ−３６０ｎ（ｎは整数）の余りと３
６０の最小公倍数を前記余りで割った数の切欠が回転軸
101にあるように設定する。本実施形態では、Ｘ＝６、
Ｚ＝４として詳しく説明する。

【００２１】上記計算式に上記内容を代入すると （６×３６０）／４−３６０・ｎ（ｎは１）の余り＝１
８０となる。 この１８０（余り）と３６０の最小公倍数は３６０とな
る。この３６０を１８０（余り）で割ると２となる。し
たがってこの場合、切欠102ａの数は２個必要となる。
そして切欠102ａは回転軸101上に等分布に存在させるこ
ととする。

【００２２】このためロータリホルダ４に装填された４
つの現像器は切欠102ａを回転軸101上に、１８０度対向
部に合計２個設けることで、ソレノイド爪先端103ａが
進入すると正確に固定される。

【００２３】上記構成を採る事で、現像器４Ｙ、４Ｍ、
４Ｃ、４Ｂｋが現像可能位置に回転及び停止したあと、
ソレノイド104の励磁をＯＦＦにすることでロータリホ
ルダ４を現像可能位置に固定することができるようにな
る。

【００２４】このため駆動に用いているロータリ駆動モ
ータ105（ステッピングモータ）の励磁をＯＦＦにする
ことができるため。ロータリ駆動モータ105の昇温によ
るトルクダウンを防止することができる。

【００２５】このためステッピングモータの中でもＰＭ
型のような安価で小型のモータを採用することができ、
追加したソレノイド104のコストアップを考慮しても、
大きくコストが下がり、かつ小型の画像形成装置を提供
することができる。

【００２６】（第２実施形態）本発明の第２実施形態に
ついて説明する。図３はロータリホルダ周辺の斜視図で
あり、図４及び図５は爪先端の部分形状を示す図であ
る。尚、前述の実施形態に記載した内容については、同
符号を付し、説明を省略する。

【００２７】図３に示すように、フラッパ爪103には爪
先端103ｂ、103ｃが形成されており、また、回転軸101
と同軸に設けられ爪先端103ｂが進入する切欠102ｂと、
同じく回転軸101と同軸に設けられ、爪先端103ｃが進入
する切欠102ｃとが設けられている。

【００２８】図４に図上ロータリホルダ４に右回転の力
が掛かるときに爪先端103ｂが切欠102ｂに進入し、ロー
タリホルダ４の回転を止める様子を示す。（装置前面か
ら見て左側から見た図）を示す。ロータリホルダ４の周
辺には、回転駆動を伝達する駆動手段の回転軸101の切
欠を２つ設けた場合の片側の切欠102ｂと、その切欠102
ｂに爪先端103ｂが進入するフラッパ爪103をもつソレノ
イド104とが配されている。また、103ｃｃはフラッパ爪
103の回動中心である。

【００２９】図５に図上ロータリホルダ４に右回転の力
が掛かるときに爪先端103ｃが切欠102ｃに進入し、ロー
タリホルダ４の回転を止める様子を示す。図３の切欠10
2ｂとは別の切欠102ｃを回転軸101上の軸方向に切欠102
ｂとは、ずれた位置で設けており、その切欠102ｃに爪
先端103ｃが進入するフラッパ爪103をもつソレノイド10
4がある。

【００３０】図３乃至図５において、ロータリ駆動モー
タ105によってロータリホルダ４に回転駆動が伝達され
る。このとき駆動伝達上のロータリ駆動モータとロータ
リホルダ４との間の駆動伝達手段の回転軸101に切欠102
ｂ、102ｃがある。

【００３１】ロータリホルダ４が予定された位置に到達
すると、ソレノイド104の励磁がＯＦＦになることで切
欠102ｂにはその先端103ｂが進入し、切欠102ｃにはそ
の先端103ｃが進入し、ロータリホルダ４が固定され
る。

【００３２】このとき図４のようにロータリホルダ４
に、もし時計回りの力（現像スリーブ回転速度と像担持
体の相対速度差のために発生する）が掛かるときには爪
先端103ｂが切欠102ｂの図中右側の壁102ｂＲに当接
し、ベクトルＢが発生する。ベクトルＢはフラッパ爪10
3の回動中心よりも回転軸101側を通っている（図中下側
を通っている）ためフラッパ爪103は切欠102ｂからはず
れることがない。このとき部品公差を積み上げてもベク
トルＢがフラッパ爪103の回動中心103ｃｃの図中下側を
通るように各部品寸法を設定することで、この作用は確
実なものとなる。以上よりロータリホルダ４の回転を固
定することができる。

【００３３】一方、このとき図５のようにロータリホル
ダ４に、もし反時計回りの力（現像スリーブ回転速度と
像担持体の相対速度差のために発生）が掛かるときには
爪先端103ｃが切欠102ｃの図中右側の壁102ｃＬに当接
しベクトルＣが発生する。ベクトルＣはフラッパ爪103
の回動中心よりも回転軸101と反対側を通っている（図
中上側を通っている）ためフラッパ爪103は切欠102ｃか
らはずれることがない。このとき部品公差を積み上げて
もベクトルＣがフラッパ爪103の回動中心103ｃｃの図中
上側を通るように各部品寸法を設定することで、この作
用は確実なものとなる。また、図から判るように爪先端
103ｂや爪先端103ｃの103ｃｃからの距離は異なってい
る。以上よりロータリホルダ４の回転を確実に固定する
ことができる。

【００３４】上記構成をとる事で、第１実施形態に対し
現像器が現像可能位置に回転および停止したあと、前記
ソレノイドの励磁をＯＦＦにすることでロータリホルダ
を現像可能位置にさらに確実に固定することができるよ
うになる。

【００３５】これにより駆動に用いているステッピング
モータの励磁をＯＦＦにすることができるため、前記ス
テッピングモータの昇温によるトルクダウンを防止でき
るようになる。

【００３６】このためステッピングモータの中でもＰＭ
型のような安価で小型のモータを採用することができ、
追加したソレノイドのコストアップを考慮しても、大き
くコストが下がり、かつ小型の画像形成装置を提供する
ことができるようになる。

【００３７】（他の実施形態）前述した実施形態におい
ては、画像形成装置としてプリンタを例示して説明した
が、これに限るものではなく、複写機やファクシミリ装
置に適用してもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、本発明においては、複数
の現像器を回転軸周りに保持した現像器保持部材を有
し、駆動モータにより前記回転軸を回転駆動し、前記現
像器を像担持体に対して現像可能な位置に回転選択させ
現像動作を行なう画像形成装置において、前記現像器保
持部材に前記駆動モータからの回転駆動を伝達する駆動
伝達手段の回転軸に切欠を有し、前記切欠に対して先端
が進入するフラッパ爪を付帯したソレノイドを有する。
このため、例えば前記駆動モータの駆動に用いている前
記駆動モータの励磁をＯＦＦにすることができ、前記駆
動モータの昇温によるトルクダウンを防止することがで
きるため、駆動モータの性能に頼らなくとも正確に現像
器を停止保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子写真画像形成装置を示す図である。

【図２】ロータリ部分の概略構成を示す縦断面図を拡大
した図である。

【図３】ロータリホルダ周辺の斜視図である。

【図４】爪先端の部分形状を示す図である。

【図５】爪先端の部分形状を示す図である。

【符号の説明】

Ａ …画像形成装置 Ｂ …ベクトル Ｃ …ベクトル Ｓ …転写材 １ …感光体ドラム ２ …帯電装置 ３ …露光手段 ４ …ロータリホルダ ４Ｂｋ …ブラック現像器 ４Ｃ …シアン現像器 ４Ｍ …マゼンダ現像器 ４Ｙ …イエロー現像器 ５ …中間転写体 ５ａ …中間転写ベルト ５ｆ …帯電ローラ ５ｊ …押えローラ ６ …クリーニングブレード ７ｄ …レジストローラ対 ８ …定着器 ９ …排出ローラ対 10 …排出トレー 11 …２次転写ローラ 12 …搬送ベルトユニット 13 …排出ローラ対 14 …レジ前センサ 15 …排出ガイド 16 …廃トナーボックス 18 …給送ローラ 101 …回転軸 102ａ …切欠 102ｂ …切欠 102ｂＲ…壁 102ｃ …切欠 102ｃＬ…壁 103 …フラッパ爪 103ａ …爪先端 103ｂ …爪先端 103ｃ …爪先端 103ｃｃ…回転中心 104 …ソレノイド 105 …ロータリ駆動モータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の現像器を回転軸周りに保持した現
   像器保持部材を有し、駆動モータにより前記回転軸を回
   転駆動し、前記現像器を像担持体に対して現像可能な位
   置に回転選択させ現像動作を行なう画像形成装置におい
   て、 前記現像器保持部材に前記駆動モータからの回転駆動を
   伝達する駆動伝達手段の回転軸に切欠を有し、 前記切欠に対して先端が進入するフラッパ爪を付帯した
   ソレノイドを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像形成装置において、 前記現像器保持部材に前記駆動モータからの回転駆動を
   伝達する前記駆動伝達手段の回転軸と前記現像器保持部
   材との駆動伝達上の減速比が整数倍であり、かつその倍
   率Ｘと前記現像器保持部材に装填された現像器の個数を
   Ｚとするとき、（Ｘ×３６０）／Ｚ−３６０ｎ（ｎは整
   数）の余りと、３６０の最小公倍数とを前記余りで割っ
   た数の前記切欠が前記回転軸周りに等分布に配されるこ
   とを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の画像形成装
   置において、 前記現像器保持部材に前記駆動モータからの回転駆動を
   伝達する駆動伝達手段の回転軸に、該回転軸方向へずれ
   た位置に前記切欠を２つ設け、 前記フラッパ爪先端は前記２つの切欠のそれぞれに進入
   するように２つに分かれ、 前記フラッパの回動中心からそれぞれの前記２つのフラ
   ッパ爪先端までの距離が異なることを特徴とする画像形
   成装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の画像形成装置において、 前記２つに分かれたフラッパ爪先端のうち、 前記フラッパの回動中心からの距離が短いフラッパ爪先
   端に前記フラッパの回動中心に向かった方向に力がかか
   った場合、該力のベクトルは前記フラッパの回動中心よ
   りも前記駆動伝達手段の前記回転軸側を通り、 前記フラッパの回動中心からの距離が長いフラッパ爪先
   端に前記フラッパの回動中心から離れる方向に力がかか
   った場合、該力のベクトルは前記フラッパの回動中心よ
   りも前記駆動伝達手段の前記回転軸側と反対側を通るこ
   とを特徴とする画像形成装置。