JPH06258884A

JPH06258884A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06258884A
Application number: JP5067539A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Yamashita; 秀敏山下; Mitsugi Inomata; 貢猪股
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-03-02
Filing date: 1993-03-02
Publication date: 1994-09-16

Abstract

(57)【要約】【目的】現像カートリッジ、ドラムカートリッジなど
のような装置本体に対して着脱自在に構成された、回転
体を備えたユニットに対して、歯車駆動装置を介して装
置本体側から駆動力を伝達する際に発生する歯車同志の
歯先における干渉を軽減し、それによって歯先の変形を
防止し、騒音の発生、画像品質の低下を回避することの
できる画像形成装置を提供する。【構成】バー押し部材４５が上方より下方へと垂直に
降下し、先ず、歯車位相合わせバー４３に、次いで、歯
車位相合わせバー４４にそれぞれ接近する。歯車位相合
わせバー４３及び４４は、バー押し部材４５の下端に形
成した溝４７内を通過することによって、垂直方向に整
列した位相とされ、従って、ギア１０及び９も又位相が
合致することとなり、両ギア１０、９は、歯先を干渉さ
せることなく、噛み合わせることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式等を利用
した画像形成装置に関し、特に、現像カートリッジのよ
うなユニットを装置本体に対して着脱自在に備えた画像
形成装置に関するものであって、フルカラー画像などの
多色画像を形成する画像形成装置に好適に具現化し得
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば現像カートリッジのような
ユニットを備えた画像形成装置においては、現像カート
リッジが有する、例えば現像剤担持体のような回転体に
回転運動を伝達するために歯車を利用しているが、現像
カートリッジの交換時には、この現像カートリッジを装
置本体の所定位置に装着し、装置本体側の駆動歯車と現
像カートリッジ側の歯車とを互いに押し当て、それによ
って歯車のガタを利用して噛合させるように構成されて
いる。

【０００３】更に説明すると、図１は、複数の現像カー
トリッジを備えたカラー画像形成装置の一例を示すもの
であって、本例の画像形成装置は、感光ドラムのような
像担持体１に帯電部材２及びクリーナ３を一体的に組込
んでカートリッジ化した、装置本体に着脱自在なドラム
カートリッジＣと、現像剤担持体を備えた現像室及びト
ナーを収容したトナー収容室を一体的にカートリッジ化
した、各々装置本体に独立して着脱自在な各色の現像カ
ートリッジＤ（つまりイエロー現像カートリッジＤｙ、
マゼンタ現像カートリッジＤｍ、シアン現像カートリッ
ジＤｃ、ブラック現像カートリッジＤｂ）と、像担持体
１に対向した現像位置に各色の現像カートリッジＤを順
次移動して、像担持体１上の潜像を現像する現像カート
リッジＤを切換える現像カートリッジ切換え機構とを備
えたことが特徴である。

【０００４】この画像形成装置によれば、ドラムカート
リッジＣの像担持体１上に光学ユニット１０７からの像
露光により各色毎に潜像が形成され、切換え機構により
その潜像に応じた色の現像カートリッジＤに切換えて潜
像を現像させる。

【０００５】このようにして各色毎の現像により得られ
た各色のトナー像は、転写ドラム１０３上に保持された
用紙１０２上に順次重ね合わせて転写される。用紙１０
２は給紙部１０１から給紙され、その先端を転写ドラム
１０３のグリッパ１０３ｆにより把持されて、転写ドラ
ム１０３の回転によりその外周上に保持される。トナー
像が転写された用紙１０２は、転写ドラム１０３から分
離して定着ユニット１０４に送られ、そこで定着してト
ナー像の混色及び固定を行なった後、排紙部１０５を経
て排紙トレー１０６上に排出される。

【０００６】上記のドラムカートリッジＣについて図２
〜図６を参照して説明する。ドラムカートリッジＣは、
図２に示すように、画像形成装置本体内の１対の側板１
００（前面側のみを図示）に設けた装着口１００ａに、
その一方の前面側の側板１００の外方からスラスト方向
（側板１００の面に対し垂直方向）に挿入することによ
り側板１００間に装着され、かくして、ドラムカートリ
ッジＣはそのスラスト方向に、装置本体に着脱自在に設
けられている。ドラムカートリッジＣの側板１００から
露出した一側には、廃トナー容器４が取付けられてい
る。装置本体の前面側の図示しない外板（図１の紙面の
前面）の対応した位置には、ドラムカートリッジＣ及び
廃トナー容器４を装置本体に出入可能にするための図示
しない出入口が設けられる。

【０００７】このドラムカートリッジＣは、図３及び図
５に示すように、その両端に板状のフレーム部２１を有
し、そのフレーム部２１の下部間に前記した円筒状の像
担持体１が回転自在に取付けられている。

【０００８】ドラムカートリッジＣは、装置本体への装
着前、像担持体１の外部に露出した下半部の半周超の部
分を保護部材６で覆って保護されている。保護部材６は
上面が開口した略半円筒体形状をしており、その半円筒
体の開口端両端から延びた突起部６ａが、ドラムカート
リッジＣのフレーム部２１の両端中央付近に設けられた
切欠き溝２１ａに挿入されることにより、ドラムカート
リッジＣにその長手方向に取付けられている。側板１０
０へのドラムカートリッジＣの装着時、ドラムカートリ
ッジＣを側板１００の装着口１００ａに挿入すると、図
４に示すように、保護部材６の挿入方向前方端部分に設
けられたフレーム部６ｂが側板１００に当たって、保護
部材６がドラムカートリッジＣから外れる。

【０００９】ドラムカートリッジＣは、図６に示すよう
に（図６は手前側のフレーム部２１を剥ぎ取って図示し
てある）、前記の像担持体１及びその帯電部材２と、像
担持体１のクリーナ３、つまりクリーニング部材３ａ、
クリーニングされたトナーの撹拌部材３ｂ及び廃トナー
容器４へのトナー送りスクリュー３ｃとを備えている。
更に廃トナー容器４側（手前側）のフレーム部２１に、
ドラムカートリッジＣの側板１００への位置決め部材
５、５′を有する。

【００１０】上記の現像カートリッジ切換え機構は、図
１に示すように、像担持体１の軸に平行な回転軸１１０
を中心として回転可能な１対の板状の現像カートリッジ
保持部材１０８と、その周囲をドラムカートリッジＣ及
び転写ドラム１０３の個所を除いて囲む、装置本体に固
定された円弧状のガイド部材１１２とを備えている。

【００１１】この保持部材１０８には周方向に沿って４
個所に、現像カートリッジＤを収納するための略半円状
の切欠き部からなる収納穴１０８ｂが設けられている。
各色の現像カートリッジＤは、ガイド部材１１２により
ガイドされながら、像担持体１と対向した現像位置以外
の位置で、図７に示すように、１対の保持部材１０８の
収納穴１０８ｂ内に収容して、保持部材１０８間に装着
され、又その逆に現像カートリッジＤが保持部材１０８
から取外される。かくして、各色の現像カートリッジＤ
は独立してそのスラスト方向に、装置本体に対して着脱
自在に設けられる。装置本体の前面側の図示しない外板
（図１の紙面の前面）の所定位置には、各現像カートリ
ッジＤの図示しない出入口が設けられる。

【００１２】現像カートリッジＤは、図８及び図９に示
すように、現像器１２と、その両端に固定された回転支
軸１４を介して現像器１２を回転自在に収容した円筒状
の支持容器１３とからなっており、装置奥側の回転支軸
１４は現像器１２の端面を貫通して、後述する現像カー
トリッジ切換え機構の制御機構に取付けられている。

【００１３】現像器１２は、大きく分けてトナー収納室
１９とその隣りの現像室２０とからなり、トナー収納室
１９には、トナーを撹拌して現像室２０に搬送する撹拌
・搬送部材１８が設けられ、現像室２０には、現像剤担
持体１５、これにトナーを供給し又その上の未現像のト
ナーを剥ぎ取る供給・剥ぎ取り部材１７、及び現像剤担
持体１５上に担持されたトナーの層厚を規制し又電荷を
付与する規制部材１６が設けられている。

【００１４】支持容器１３の両端部にはその両側に、図
１に示す保持部材１０８の収納穴１０８ｂ内に設けられ
た段部１０８ａに対応する脚部１３ａが設けられてお
り、この脚部１３ａが段部１０８ａに嵌合することによ
り、収納穴１０８ｂ内に収容された現像カートリッジＤ
の支持容器１３が保持部材１０８に対し非回転に保持さ
れる。脚部１３ａは現像位置において現像カートリッジ
Ｄを位置決めする際、現像カートリッジＤを像担持体１
方向へ移動するためのガイドをする役目もある。この脚
部１３ａ側と反対側の支持容器１３の面には、現像カー
トリッジＤを現像位置に移動したときに、支持容器１３
内現像器１２の現像剤担持体１５を像担持体１と対向さ
せるために、開口部１３ｂが設けられている。

【００１５】各現像カートリッジＤは、現像器１２を所
定の姿勢、本実施例ではトナー収容室１９と現像室２０
とが横方向に隣り合った水平姿勢（トナー収容室１９と
現像室２０とを仕切る壁１２ａが垂直の姿勢）にし、つ
まり回転支軸１４の平行部１４ａを水平姿勢にし、支持
容器１３をその開口部１３ｂが保持部材１０８の放射方
向外方に向けた姿勢にして、保持部材１０８の収納穴１
０８ｂ内に収容して保持部材１０８に装着される。

【００１６】上記現像カートリッジ切換え機構は、図１
に示すように、保持部材１０８を回転して各現像カート
リッジＤを現像位置へ順次移動すると共に、現像カート
リッジＤ内の現像器１２を水平姿勢に不変に維持する制
御機構と、現像位置に移動された現像カートリッジＤを
像担持体１の方向に加圧して位置決めする加圧手段１１
１とを更に備えている。

【００１７】切換え機構の制御機構は、図７及び図１０
に示すように、保持部材１０８と一体に設けられた、若
しくは保持部材１０８の回転軸１１０を中心としてこれ
と一体に回転するように設けられた円板状の現像器駆動
機構支持部材７を有し、その支持部材７の内側には、各
現像器１２の回転支軸１４に固着されたギア１０に対応
してギア９が配置され、そして両歯車９、１０は噛合し
て現像器駆動機構を構成する。更に回転軸１１０には各
ギア９に噛合するギア８が取り付けてあり、これらギア
８、９及び１０により遊星歯車機構が構成されている。

【００１８】上記の制御機構によれば、現像カートリッ
ジＤを移動するために、支持部材７を駆動して保持部材
１０８を現像位置に向けて回転すると、支持部材７と共
にギア８の回りに公転するギア９及びギア１０が遊星歯
車運動を行ない、そして、現像カートリッジＤの移動に
拘わらず現像器１２が常に水平姿勢に維持される。又、
支持容器１３は、その開口部１３ｂを保持部材１０８の
放射方向外方に向けた姿勢に保持される。これにより現
像位置において、支持容器１３の開口部１３ｂ、現像器
１２の現像剤担持体１５が像担持体１に対向する。

【００１９】支持部材７及び保持部材１０８の駆動は、
図１２に示すように、装置本体側に設けられた駆動源３
２によって行なわれる。つまり、保持部材１０８には回
転軸１１０の回りに回転するプーリ２９が取り付けら
れ、そのプーリ２９と駆動源３２に係合されたプーリ３
１との間に、駆動源３２の駆動力を回転軸１１０に伝達
するベルト３０が掛け回される。

【００２０】ドラムカートリッジＣの像担持体１と現像
カートリッジＤとの間隙の調整は、初期設定として１つ
の現像カートリッジＤについて行なわれる。ドラムカー
トリッジＣの両端のフレーム部２１に、図１１に示すよ
うに（図１１は手前側のフレーム部２１を剥ぎ取って図
示してある）、凹状の現像器位置決め部材２７が設けら
れ、これに対応するように現像カートリッジＤの現像器
１２には突起２８が設けられている。又ドラムカートリ
ッジＣの奥側に位置するフレーム部２１は像担持体１の
部分が切り欠かれており、その切欠き部２１ａから突出
した像担持体１の中心軸２２に偏心部材２３が取付けら
れている。現像器１２に設けられた現像剤担持体１５の
端部の位置決め部に対応した切欠き部２１ａは凹部２１
ｂに形成され、凹部２１ｂ内には現像剤担持体１５の突
き当て部材２６が挿入されている。

【００２１】現像位置に位置した現像カートリッジＤを
図１に示した加圧手段１１１により像担持体１方向に加
圧すると、現像カートリッジＤが像担持体１方向に移動
して、その支持容器１３の開口部１３ａ内にドラムカー
トリッジＣが入り込み、開口部１３ａ内でドラムカート
リッジＣの位置決め部材２７に現像器１２の突起２８が
突き当たり、又偏心部材２３に現像剤担持体１５の突き
当て部材２６が突き当たる。この状態で偏心部材２３を
回転することにより、現像剤担持体１５と像担持体１と
の間の間隙（現像間隙）が調整される。

【００２２】偏心部材２３には長穴２４が設けられてお
り、この長穴２４内にドラムカートリッジＣのフレーム
部２１に設けられた突起部材２５が嵌合されている。上
記の現像剤担持体１５と像担持体１との間隙の調整後に
突起部材２５を変形して偏心部材２３を固定することに
より間隙が固定され、現像間隙の初期設定が終了する。
以後、現像時に、現像位置に位置した各色の現像カート
リッジＤを加圧手段１１０で加圧することにより、その
現像器１２の突起２８がドラムカートリッジＣの位置決
め部材２７に突き当たって、像担持体１に対する現像カ
ートリッジＤの位置決めが行なわれ、現像剤担持体１５
と像担持体１との間に所定の現像間隙が得られる。

【００２３】各色の現像カートリッジＤは現像位置に移
動して位置決めされると、現像器１２内の現像剤担持体
１５等が回転して現像動作を行なうが、その駆動は現像
カートリッジＤが位置決めされたことにより、図１２に
示すように、装置本体側の駆動源３５に係合されたギヤ
３４が現像剤担持体１５に設けられたギヤ３３に連結す
ることにより行なわれる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、上記
構成の画像形成装置においては、例えば、各現像カート
リッジＤを一定の姿勢に制御するために、各現像器１２
の回転支軸１４に固着されたギア１０に対応してギア９
が配置され、そして各現像カートリッジＤを保持部材１
０８に装着する度に、現像器側の歯車９と、装置本体
側、即ち、本例においては支持部材７に取り付けられた
歯車１０とが噛合され、装置本体側から現像器側へと駆
動が伝達されるのであるが、両歯車は、互いに噛み合う
時に互いの歯先同志が干渉するという問題があった。

【００２５】つまり、このような歯先同志の干渉は、歯
車を互いに損傷させたり、更には、互いの歯を削って歯
の形状が変形してしまうことがあり、騒音の発生、或は
現像カートリッジの正確な位置制御ができなくなること
があった。

【００２６】特に、装置本体に対して着脱自在とされる
ドラムカートリッジＣにおいても、回転自在とされる感
光ドラムに対して、上述の現像カートリッジと同様の歯
車駆動機構にて、装置本体からの駆動が伝達される構成
とされる場合には、感光ドラムへの伝達駆動にムラが発
生し、画像に多大の影響を与えることとなる。

【００２７】従って、本発明の目的は、現像カートリッ
ジ、ドラムカートリッジなどのような装置本体に対して
着脱自在に構成された、回転体を備えたユニットに対し
て、歯車駆動装置を介して装置本体側から駆動力を伝達
する際に発生する歯車同志の歯先における干渉を軽減
し、それによって歯先の変形を防止し、騒音の発生、画
像品質の低下を回避することのできる画像形成装置を提
供することである。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
画像形成手段を構成するユニットであって、装置本体側
に対して着脱自在に構成され、そして、装置本体側に装
着された時、装置本体側より駆動力が伝達されるユニッ
トを有した画像形成装置において、前記装置本体側から
前記ユニットに駆動力を伝達するための歯車伝達機構
と、前記歯車伝達機構における連結部の歯車の位相を制
御し、そして歯車の相互の歯先の干渉を軽減する手段と
を有することを特徴とする画像形成装置である。

【００２９】第２の発明によれば、現像器切換え機構に
複数の現像器を備え、順次各現像器を像担持体と対面し
た現像位置に移動させて、像担持体上に複数色の画像を
形成する画像形成装置において、前記各現像器は、現像
器内の被駆動部材を駆動するために前記現像位置におい
て各現像器に共通の駆動源との間に駆動伝達経路が形成
され、そして前記駆動源としてはパルスモータを使用す
ることを特徴とする画像形成装置である。

【００３０】

【実施例】以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則
して更に詳しく説明する。

【００３１】（第１の発明）第１の発明を実施例１〜３
について説明する。以下に述べる実施例にて、本発明の
画像形成装置は、先に説明したカラー画像形成装置に具
現化されるものとし、従って、カラー画像形成装置の全
体構成及び作動説明は省略し、本発明の主要特徴部につ
いてのみ説明する。

【００３２】実施例１図１３及び図１４は、本発明の主要特徴部を最も良く表
す図であって、本実施例にて、現像カートリッジＤは、
保持部材１０８の開口部１０８ｂ（図１３、図１４には
図示せず）内にて弾性部材、例えばコイルバネ４１にて
弾性的に支持されている。

【００３３】現像カートリッジＤの現像器回転支軸１４
の先端にはギア１０が固着されており、このギア１０に
対応して装置本体側には、つまり本実施例では現像器駆
動支持部材７にギア９が配置されている。

【００３４】この実施例によると、各色の現像カートリ
ッジＤは、図７に示すように、ガイド部材１１２により
ガイドされながら、１対の保持部材１０８の収納穴１０
８ｂ内に収容して、保持部材１０８間に挿入されたとし
ても、図１３に示すように、現像カートリッジＤのギア
１０は、装置本体側のギア９に噛合することはない。

【００３５】本発明に従えば、ギア１０が設けられた現
像器回転支軸１４及びギア９が設けられた回転支軸４２
には、それぞれ歯車位相合わせバー４３及び４４が形成
される。本実施例にて、回転支軸１４、４２は同じ直径
とされ、又、歯車位相合わせバー４３及び４４は、回転
支軸１４、４２の直径と同じ幅を有した細長の、本実施
例では小判形に形成されている。又、これら歯車位相合
わせバー４３及び４４の上方には、これら歯車位相合わ
せバー４３及び４４と整列関係にてバー押し部材４５が
配置される。

【００３６】図１３は、現像カートリッジＤが保持部材
１０８の開口部１０８ｂに挿入された状態を示し、ギア
１０は装置本体側のギア９に未だ噛合してはいない。一
方、図１４は、歯車位相合わせバー４３及び４４と、バ
ー押し部材４５との作用によって、現像カートリッジＤ
のギア１０と、装置本体側のギア９とが噛合している状
態を示す。

【００３７】図１５を参照して、歯車位相合わせバー４
３及び４４と、バー押し部材４５との作用について説明
する。

【００３８】上述したように、現像カートリッジＤが保
持部材１０８の開口部１０８ｂに挿入された直後の状態
では、ギア１０とギア９とは噛合しておらず、歯車位相
合わせバー４３及び４４はそれぞれ任意の位相とされる
（図１５（ａ））。次に、バー押し部材４５が、本実施
例では上方より下方へと垂直に降下し、先ず、歯車位相
合わせバー４３に接近する。バー押し部材４５は、バー
先端部が細長リング状４６に形成され、その下端部に
は、歯車位相合わせバー４３及び４４の幅と同じ幅の溝
４７が形成されている。従って、バー押し部材４５が歯
車位相合わせバー４３に押付けられると、バー押し部材
４５の溝４７内へと歯車位相合わせバー４３が押し込ま
れ、これによって、歯車位相合わせバー４３は垂直方向
に整列した位相とされる（図１５（ｂ））。

【００３９】更に、バー押し部材４５が、下方へと垂直
に降下すると、歯車位相合わせバー４４に接近する。バ
ー押し部材４５が歯車位相合わせバー４４に押付けられ
ると、バー押し部材４５の溝４７内へと歯車位相合わせ
バー４４が押し込まれ、これによって、歯車位相合わせ
バー４４は垂直方向に整列した位相とされる（図１５
（ｃ））。このように、歯車位相合わせバー４３及び４
４が同じ垂直方向位相とされることによって、ギア１０
及び９も又位相が合致することとなり、両ギア１０、９
は、歯先を干渉させることなく、噛み合わせることがで
きる（図１５（ｄ））。

【００４０】実施例２図１６及び図１７に本発明の第２の実施例を示す。この
実施例によれば、先の実施例と同様に、現像カートリッ
ジＤの現像器回転支軸１４の先端にはギア１０が固着さ
れており、このギア１０に対応して装置本体側には、つ
まり支持部材７にギア９が配置されている。しかしなが
ら、この実施例によると、ギア１０には、その先端部に
このギア１０より歯先円直径が大であり且つ正転位した
同じ歯数の補助ギア１０Ａが設けられ、又、ギア９に
も、その先端部にこのギア９より歯先円直径が大であり
且つ正転位した同じ歯数の補助ギア９Ａが設けられてい
る。

【００４１】従って、各色の現像カートリッジＤが、ガ
イド部材１１２によりガイドされながら、図７に示すよ
うに、１対の保持部材１０８の収納穴１０８ｂ内に収容
して、保持部材１０８間に挿入されると、図１６に示す
ように、現像カートリッジＤのギア１０は、装置本体側
のギア９に直ちに噛合することはない。

【００４２】本実施例によれば、先ず、転位歯車である
ことから、歯先が尖り、比較的噛合が楽に行なえるギア
１０Ａ及び９Ａが噛合する。これにより、ギア１０及び
ギア９の位相が整合されることとなる。

【００４３】更に、現像カートリッジＤが保持部材１０
８の内部へと所定位置まで挿入されると、ギア１０とギ
ア９が対向することとなる。この状態にて、現像カート
リッジを保持部材１０８内にて適正位置に設置するべ
く、押上部材５０或は上記加圧手段１１１により押し上
げると、位相が整合されているギア１０及びギア９は、
容易に噛合することができる。

【００４４】この実施例によれば、位相合わせのための
補助ギア１０Ａ、９Ａに傷が付くようなことがあって
も、実際の駆動用歯車部への傷の発生を防ぐことがで
き、画質に影響を与えるような問題の発生が回避され
る。

【００４５】実施例３図１８及び図１９に本発明の第３の実施例を示す。この
実施例によれば、先の実施例と同様に、現像カートリッ
ジＤの現像器回転支軸１４の先端にはギア１０が固着さ
れており、このギア１０に対応して装置本体側の支持部
材７にはギア９が配置されている。しかしながら、この
実施例によると、ギア１０及びギア９は共に、平歯車と
されるが、ギア９は、平歯車の先端部にテーパ状部材９
Ａを設け、このテーパ状部材９Ａにも平歯車と同数の溝
が形成されている。

【００４６】従って、各色の現像カートリッジＤが、ガ
イド部材１１２によりガイドされながら、図７に示すよ
うに、１対の保持部材１０８の収納穴１０８ｂ内に収容
して、保持部材１０８間に挿入されると、図１８に示す
ように、現像カートリッジＤのギア１０は、装置本体側
のギア９に直ちに噛合することはなく、先ず、テーパ部
材９Ａの斜面に衝接する。更に、現像カートリッジＤが
保持部材１０８の内部へと所定位置まで挿入されるにつ
れて、ギア１０はテーパ状部材の歯溝と噛み合い、ギア
１０とギア９の位相が合致する。

【００４７】従って、現像カートリッジＤが保持部材１
０８内にて適正位置に設置された時には、ギア１０とギ
ア９とが、歯先の干渉を起こすことなく、噛合すること
ができる。

【００４８】この実施例によれば、ギア１０とギア９と
の位相合わせを、単にギア９に歯溝付きのテーパ状部材
９Ａを設けることによって行なうことができるので、位
相制御手段が極めて簡単な構成にて達成される。

【００４９】上記各実施例では、現像カートリッジＤに
関して説明したが、回転体を備えた他のユニット、例え
ば感光ドラムを備えたドラムカートリッジＣなどにおい
ても同様の構成とし、同じ作用効果を得ることができ
る。

【００５０】つまり、第１の発明によれば、現像カート
リッジＤ、ドラムカートリッジＣなどのような装置本体
側に対して着脱自在に構成された、回転体を備えたユニ
ットに対して、歯車駆動装置を介して装置本体側から駆
動力を伝達する際に発生する歯車同志の歯先における干
渉を軽減し、それによって歯先の変形を防止し、騒音の
発生、画像品質の低下を回避することができる。

【００５１】（第２の発明）図１〜図１２に関連して説
明したように、各色の現像剤を有した現像器を像担持体
に対して移動させ、各色画像を重ね合わせてフルカラー
画像などの多色画像を形成する画像形成装置において
は、各現像器、即ち、先の実施例における現像カートリ
ッジＤ（イエロー現像カートリッジＤｙ、マゼンタ現像
カートリッジＤｍ、シアン現像カートリッジＤｃ、ブラ
ック現像カートリッジＤｂ）は、現像器移動機構として
の現像カートリッジ切換え機構の保持部材１０８に保持
して移動され、所定の色の現像剤を有した現像カートリ
ッジＤが像担持体１と対面した現像位置へと搬送され
る。

【００５２】このとき、斯かる構成の画像形成装置にお
いては、各現像カートリッジＤ内に設けられた、現像剤
担持体１５、撹拌・搬送部材１８が設けられ、現像室２
０には、現像剤担持体１５、供給・剥ぎ取り部材１７、
撹拌・搬送部材１８などのような各現像カートリッジＤ
内に設けられた被駆動部材と、これら部材を駆動するた
めの駆動源とが連結される。

【００５３】本例の構成によれば、現像位置にて、各現
像カートリッジ側のギア３３と、駆動源側のギア３４と
が噛合することとなる。

【００５４】しかしながら、この構成では、ギア駆動伝
達部において駆動連結時にギアの歯先同志が干渉して、
連結が良好に行なわれないという問題がある。

【００５５】このような問題を解決するためには、駆動
源からの駆動力は、常に、同時に各現像カートリッジＤ
に伝達される構成とし、現像位置に位置した現像カート
リッジのみを駆動する駆動伝達系を構成することができ
る。しかしながら、この場合には、更に、各現像カート
リッジ毎に電磁クラッチを設けることが必要とされ、構
造の複雑化、大型化が余儀なくされ、更には、駆動伝達
系が長くなり伝達効率が低下するなどの問題がある。

【００５６】次に、第２の発明を実施例４〜６について
説明する。以下に述べる実施例にて、本発明の画像形成
装置は、先に説明した、図１〜図１２に関連して説明し
たカラー画像形成装置と同様のカラー画像形成装置に具
現化されるものとし、従って、両画像形成装置の異なる
構成部分について説明し、同じ構成及び作用を成す部材
には同じ参照番号を付して、詳しい説明は省略する。

【００５７】実施例４実施例４によると、現像カートリッジＤ及び現像カート
リッジ切換え機構が、先の実施例とは異なる。

【００５８】本実施例にて、切換え機構の制御機構は、
図２０〜図２２に示すように、保持部材１０８と共に回
転軸１１０を中心として回転する円板状の現像器駆動機
構支持部材７を有し、その内側には、現像器１２の駆動
機構を構成する噛合したギア９、１０が各現像カートリ
ッジＤに対応して設けられ、更に回転軸１１０には各ギ
ア１０に噛合するギア８が取り付けられており、これら
ギア８、９及び１０により遊星歯車機構が構成されてい
る。

【００５９】上記の各ギア１０の現像カートリッジＤ側
には、一端が開口した水平な溝１１ａを有する凹状部材
１１が取付けられており、該凹状部材１１の溝１１ａ内
に、保持部材１０８に装着された現像カートリッジＤ内
に収容された現像器１２の回転支軸１４が、その平行部
１４ａを水平にして嵌合される。

【００６０】本実施例においても、図８に示す現像器１
２と同じ構成の現像器が使用され、トナー収納室１９と
現像室２０とからなり、トナー収納室１９には、トナー
を撹拌して現像室２０に搬送する撹拌・搬送部材１８が
設けられ、現像室２０には、現像剤担持体１５、これに
トナーを供給し又その上の未現像のトナーを剥ぎ取る供
給・剥ぎ取り部材１７、及び現像剤担持体１５上に担持
されたトナーの層厚を規制し又電荷を付与する規制部材
１６が設けられている。

【００６１】上記の制御機構によれば、現像カートリッ
ジＤを移動するべく保持部材１０８を現像部に向けて回
転すると、ギア８、ギア９及びギア１０からなる遊星歯
車機構により、支持部材７の凹状部材１１はその溝１１
ａが水平に維持される。従って、現像カートリッジＤの
移動に拘わらず現像器１２が常に水平姿勢に維持され、
支持容器１３は、その開口部１３ｂを保持部材１０８の
放射方向外方に向けた姿勢に保持される。これにより現
像位置において、支持容器１３の開口部１３ｂ、現像器
１２の現像剤担持体１５が像担持体１に対向する。

【００６２】保持部材１０８の駆動は、図２１及び図２
２に示すように、装置本体側に設けた駆動源３２からギ
ア３１を介して、現像器駆動機構支持部材７に一体に設
けられたギア３６を回転駆動することによって行なわれ
る。又、本実施例によると、図２４に示すように、保持
部材１０８の中心回転軸１１０に固着されたギア５１
は、装置本体側に設けられた駆動源５４からの駆動力が
歯車機構を介して伝達され、それによって、回転軸１１
０及びギア８、９、１０などの遊星歯車機構を介して各
現像カートリッジＤの姿勢を制御することができる。

【００６３】図２３を参照すると、選択位置決めされて
現像位置に来た現像カートリッジＤの現像剤担持体１５
のような被駆動部に対する駆動機構が示される。現像剤
担持体１５は、この現像剤担持体１５に設けられたギア
３３に、現像カートリッジ支持容器１３の開口部１３ｂ
を介して、装置本体側に設けたギア３４が噛合し、駆動
源３５により駆動される。

【００６４】保持部材１０８には、公転位置フラグ３８
が設けられており、装置本体側には、このフラグ３８に
対応して公転位置センサ３９が設けられている。従っ
て、現像カートリッジＤの選択時に、或は交換時には、
公転位置センサ３８を公転位置フラグ３９が遮断した位
置を基準として所定の現像カートリッジＤを、像担持体
１と対向した現像位置又は現像カートリッジ交換位置５
０へと移動させる。

【００６５】図２５及び図２６を参照して、現像位置に
位置した現像カートリッジＤの現像剤担持体駆動ギア３
３と、装置本体側に設けたギア３４との噛合態様につい
て説明する。

【００６６】現像位置に位置した現像カートリッジＤ
は、図２５に示すように、加圧手段１１１にて、像担持
体１の方へと押圧され、像担持体１に対して現像剤担持
体１５が所定の適正位置に位置決めされる。同時に、現
像剤担持体駆動ギア３３は、現像カートリッジ支持容器
１３の開口部１３ｂを介して、装置本体側に設けたギア
３４と噛合し、駆動源３５により駆動される。

【００６７】加圧手段１１１は、図２５に示すように、
この実施例によれば、装置本体側に固定された支持部材
６０と、この支持部材６０に植設したピン６１の回りに
揺動自在に設けられたる加圧カム部材６２とを有する。
この加圧カム部材６２は、矢印方向にばね手段（図示せ
ず）にて付勢され、現像カートリッジＤの支持容器１３
に当接して、現像カートリッジＤを像担持体１５側へと
押圧している。

【００６８】又、保持部材１０８の中心回転軸１１０に
は、偏心カム６３が取り付けられており、保持部材１０
８が停止した位置にて、即ち、現像カートリッジＤが現
像位置に位置した時点で、回転軸１１０を、図２４に示
すように、駆動源、即ち、加圧制御モータ５４にてギア
５１を介して回転すると、偏心カム６３も又回転され
る。偏心カム６３の回転により、この偏心カム６３は、
図２６に示すように、加圧カム部材６２に植設されたピ
ン６４に当接し、この加圧カム部材６２を矢印方向へと
ばね手段に抗して揺動させ、それによって、加圧カム部
材６２は、現像カートリッジＤの支持容器１３から離脱
し、現像カートリッジＤも又像担持体１５から離間され
る。偏心カム６３の回転制御は、図２４に示すように、
回転軸１１０に固着されたギア５１のフラグ５２をカム
センサ５３にて検知することにより行なうことができ
る。

【００６９】図２５及び図２６にて理解されるように、
加圧カム部材６２の作用によって、現像カートリッジＤ
が像担持体１の方へと押圧されると同時に、現像カート
リッジＤのギア３３が装置本体側に設けた駆動伝達ギア
３４と噛合し、駆動源３５により駆動される。又、現像
カートリッジＤが像担持体１から離間すると、現像カー
トリッジのギア３３と駆動伝達ギア３４との噛合は解除
される。

【００７０】本発明によれば、装置本体側ギア３４を駆
動する駆動源３５は、ステッピングモータとされる。そ
して、このステッピングモータ３５は、現像カートリッ
ジＤの現像剤担持体１５を駆動した後は、各現像カート
リッジＤにおいて、同一の位相関係となるような状態
で、その停止位置が制御される。従って、本発明によれ
ば、駆動伝達ギア３４と、各現像カートリッジＤのギア
３３とは、同じ関係で接離、即ち、両ギア３４、３３の
噛合及び噛合解除が達成される。

【００７１】又、本実施例によれば、駆動伝達ギア３４
の歯数をＴ、ステッピングモータ３５の１回転のステッ
プ数をＳとすると、Ｓ／Ｔが整数（Ｎ）となるように構
成される。又、各現像カートリッジＤの現像駆動ステッ
プ数を、下記のように構成することにより、両ギア３
４、３３の、連結時における位相を同一とすることがで
きる。イエロー現像カートリッジをＤｙ、マゼンタ現像
カートリッジをＤｍ、シアン現像カートリッジをＤｃ、
ブラック現像カートリッジをＤｂとして表すと、Ｄｙの現像駆動ステップ数＝ａ１・Ｎ＋Ｋ１Ｄｍの現像駆動ステップ数＝ａ２・Ｎ＋Ｋ２Ｄｃの現像駆動ステップ数＝ａ３・Ｎ＋Ｋ３Ｄｂの現像駆動ステップ数＝ａ４・Ｎ＋Ｋ４ここで、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４は整数であり、又、Ｋ
１＝Ｋ２＝Ｋ３＝Ｋ４であって且つ整数とされる。

【００７２】次に、図２７を参照して、本実施例の現像
カートリッジＤ及び保持部材１０８（及び支持部材７）
の作動を説明する。

【００７３】先ず、駆動源３２、即ち、公転切替えモー
タ３２が始動し、保持部材１０８に設けたフラグ３９が
センサ３８により検知されることにより、モータ３２は
停止し、保持部材１０８の公転初期位置が設定される。

【００７４】次いで、画像形成開始信号により、公転切
替えモータ３２が始動し、所定現像カートリッジＤが現
像位置に位置したことにより、モータ３２は停止する。
引き続いて、現像カートリッジＤが、加圧手段１１１に
より、像担持体１の方へと押圧されると同時に、現像カ
ートリッジＤのギア３３が装置本体側に設けた駆動伝達
ギア３４と噛合する。次いで、ステッピングモータ３５
が始動され、所定のステップ数だけ回転し、現像作動が
完了すると、停止する。現像作動の完了に伴なって、加
圧手段１１１が作動して、現像カートリッジＤを像担持
体１から離間、即ち、退避させる。

【００７５】引き続いて、公転切替えモータ３２が始動
し、次の現像カートリッジＤを現像位置へと移動させ、
上述と同じ作動プロセスを繰り返す。このようにして、
各現像カートリッジが現像作動を完了すると、画像形成
プロセスが終了する。

【００７６】図３０には、現像カートリッジ駆動モータ
３５の制御ブロック図の一例を示す。即ち、現像カート
リッジＤの駆動モータ３５は、公転位置センサからの信
号によりＣＰＵにて制御される。

【００７７】実施例５この実施例５によれば、駆動伝達ギア３４として、金属
製の着磁ギアを使用し、その近傍に磁気センサ７０が配
置される点で、先の実施例４と異なる。

【００７８】従って、各現像カートリッジＤの現像停止
は、磁気センサ７０の信号に基づき、ステッピングモー
タ３５が同一のステップ数だけ回転した位置とされる。
これにより、先の実施例４と同じ作用効果を達成し得
る。

【００７９】本実施例に従った、現像カートリッジＤ及
び保持部材１０８（及び支持部材７）の作動フロー図が
図２９に示される。その内容は、実施例４の図２７に関
連して説明したものと同様であるので、詳しい説明は省
略する。又、図３０には、現像カートリッジ駆動モータ
３５の制御ブロック図の一例を示す。即ち、現像カート
リッジＤの駆動モータ３５は、公転位置センサ及び磁気
センサからの信号によりＣＰＵにて制御される。

【００８０】このように、現像駆動伝達ギア３４の位相
位置を検知する方法としては、他ににも、駆動伝達ギア
３４にフラグを設け、このフラグをギアの位相に合わせ
てフォトインタラプタにて連続的に検知させる方法があ
り、又、駆動伝達ギア３４の円周にフォトインタラプタ
を切るフラグを設け、このフラグを切ってから所定パル
スでステッピングモータ３５を停止させるように構成す
ることもできる。

【００８１】実施例６図３１及び図３２に本発明の他の実施例を示す。この実
施例６によれば、装置本体側に、凸部７１ａが形成され
た駆動連結カップリング部材７１が設けられ、現像カー
トリッジＤの現像剤担持体１５にも同様の凸部７２ａが
形成された駆動連結カップリング部材７２が設けられ
る。

【００８２】駆動連結時には、図３１に示すように、加
圧手段１１１により、現像カートリッジＤが像担持体側
へと押圧され、それによって、駆動連結カップリング部
材７２の凸部７２ａが、ステッピングモータ駆動連結カ
ップリング部材７１の凸部７１ａに当接し、それによっ
て、装置本体側からの駆動力が現像カートリッジ側へと
伝達される。

【００８３】図３２に示すように、加圧手段１１１によ
る現像カートリッジＤに対する像担持体側への押圧が解
除されると、それによって、駆動連結カップリング部材
７２の凸部７２ａと、ステッピングモータ駆動連結カッ
プリング部材７１の凸部７１ａとの当接係合状態も又解
除され、装置本体側からの駆動力が現像カートリッジ側
へと伝達されるのが停止する。又、この状態で、ステッ
ピングモータ駆動連結カップリング部材７１の凸部７１
ａは、現像カートリッジＤが、矢印方向へと保持部材１
０８によって移動されるのを邪魔するようなことはな
い。

【００８４】ここで、本発明によれば、先の実施例と同
様に、ステッピングモータ３５は、駆動連結カップリン
グ部材７２及び７１の停止位相が常に、図３１及び図３
２に示す状態となるように制御される。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明の画像
形成装置によれば、例えば現像カートリッジ、、ドラム
カートリッなどのような装置本体に対して着脱自在に構
成されたユニットを備え、斯かるユニットは、装置本体
に装着された時、装置本体より歯車伝達機構を介して駆
動力が伝達され、そのとき、連結部における歯車の位相
を制御する構成とされるので、歯車の相互の歯先の干渉
が軽減され、それによって歯車の歯先の変形を防止し、
騒音の発生、画像品質の低下を回避することができる。

【００８６】又、第２の発明によれば、装置本体より現
像カートリッジなどへと歯車伝達機構などを用いて駆動
を伝達する際に、駆動源としてパルスモータを使用し、
しかも、パルスモータの回転停止位置を制御し、そして
各現像カートリッジの駆動伝達ギアなどの連結部材の停
止位相を全て同一とする構成とされるので、噛合時にギ
アの干渉を起こすことなく、共通の駆動源と各現像器と
の駆動連結を達成することができ、連結のミスによる騒
音の発生やギアの損傷を防止し、信頼性のある高品質の
画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す全体構
成図である。

【図２】図１の画像形成装置に設けられたドラムカート
リッジ及び廃トナー容器の装着法を示す斜視図である。

【図３】ドラムカートリッジの装着前の状態を示す斜視
図である。

【図４】ドラムカートリッジの装着時に保護部材が外れ
るところ示す斜視図である。

【図５】ドラムカートリッジの装着前の状態を軸方向見
た正面図である。

【図６】ドラムカートリッジに設置された像担持体の中
心軸に偏心部材が設けられているところを示す断面図で
ある。

【図７】図１の画像形成装置に設けられた現像カートリ
ッジの装着法を示す一部破断側面図である。

【図８】図７の現像カートリッジの断面図である。

【図９】図７の現像カートリッジの斜視図である。

【図１０】図１の画像形成装置に設けられた現像カート
リッジ切換え機構の現像器駆動機構及びその支持部材を
示す正面図である。

【図１１】像担持体と現像カートリッジの位置決め部を
示す断面図である。

【図１２】現像カートリッジ切換え機構及び現像カート
リッジの被駆動部の駆動法を示す正面図である。

【図１３】歯車位相合わせバーによる現像カートリッジ
歯車駆動機構の位相合わせ方法を説明する斜視図であ
る。

【図１４】図１３の歯車位相合わせバーによる現像カー
トリッジ歯車駆動機構の位相合わせ方法を説明する斜視
図である。

【図１５】歯車位相合わせバーによる現像カートリッジ
歯車駆動機構の位相合わせ方法を詳しく説明する図であ
る。

【図１６】他の歯車位相合わ手段による現像カートリッ
ジ歯車駆動機構の位相合わせ方法を説明する正面図であ
る。

【図１７】図１６の歯車位相合わ手段による現像カート
リッジ歯車駆動機構の位相合わせ方法を説明する正面図
である。

【図１８】他の歯車位相合わ手段による現像カートリッ
ジ歯車駆動機構の位相合わせ方法を説明する正面図であ
る。

【図１９】図１８の歯車位相合わ手段による現像カート
リッジ歯車駆動機構の位相合わせ方法を説明する正面図
である。

【図２０】現像カートリッジの他の実施例の斜視図であ
る。

【図２１】図２０の現像カートリッジの装着法を示す一
部破断側面図である。

【図２２】図１の画像形成装置に設けられた図２０に示
す現像カートリッジのための切換え機構の現像器駆動機
構及びその支持部材を示す正面図である。

【図２３】像担持体と現像カートリッジの位置決め部を
示す正面図である。

【図２４】現像カートリッジの断面図である。

【図２５】現像カートリッジに対する加圧手段の作動、
及び現像カートリッジへの歯車伝達機構を説明する正面
図である。

【図２６】図２５の現像カートリッジに対する加圧手段
の作動、及び現像カートリッジへの歯車伝達機構を説明
する正面図である。

【図２７】現像カートリッジ及び保持部材の作動を説明
するフロー図である。

【図２８】他の実施例に従った、現像カートリッジに対
する加圧手段の作動、及び現像カートリッジへの歯車伝
達機構を説明する正面図である。

【図２９】現像カートリッジ及び保持部材の作動を説明
するフロー図である。

【図３０】現像カートリッジ駆動モータ及び現像カート
リッジ公転切替えモータの制御ブロック図の一例を示
す。

【図３１】他の実施例に従った、現像カートリッジに対
する加圧手段の作動、及び現像カートリッジへの駆動伝
達機構を説明する正面図である。

【図３２】図３１の現像カートリッジに対する加圧手段
の作動、及び現像カートリッジへの駆動伝達機構を説明
する正面図である。

【符号の説明】

１像担持体（感光ドラム）７現像器駆動機構支持部材１３支持容器１５現像剤担持体３２現像カートリッジ保持部材駆動源３５現像剤担持体駆動源１０８現像カートリッジ保持部材１０８ｂ現像カートリッジ収納穴１１０回転軸ＣドラムカートリッジＤ現像カートリッジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 21/00 １１８

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成手段を構成するユニットであっ
て、装置本体側に対して着脱自在に構成され、そして、
装置本体側に装着された時、装置本体側より駆動力が伝
達されるユニットを有した画像形成装置において、前記
装置本体側から前記ユニットに駆動力を伝達するための
歯車伝達機構と、前記歯車伝達機構における連結部の歯
車の位相を制御し、そして歯車の相互の歯先の干渉を軽
減する手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】現像器切換え機構に複数の現像器を備
え、順次各現像器を像担持体と対面した現像位置に移動
させて、像担持体上に複数色の画像を形成する画像形成
装置において、前記各現像器は、現像器内の被駆動部材
を駆動するために前記現像位置において各現像器に共通
の駆動源との間に駆動伝達経路が形成され、そして前記
駆動源としてはパルスモータを使用することを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項３】前記駆動伝達経路において前記駆動源と
現像器被駆動部材との間の連結部を構成する前記駆動源
側の駆動伝達部材と、前記現像器被駆動部材側の駆動伝
達部材とは、その回転停止位相が、各現像器にて同じ位
相となるように、前記パルスモータの回転停止位置を制
御することを特徴とする請求項２の画像形成装置。
【請求項４】前記連結部における前記駆動源側の駆動
伝達部材の回転停止位相を検知する手段を備え、この検
知手段の信号に基づいてこの駆動伝達部材の回転停止位
相が、各現像器にて同じとされる特定の位相となるよう
に、前記パルスモータの回転停止位置を制御することを
特徴とする請求項２又は３の画像形成装置。