現像装置
【課題】被駆動ギヤの駆動ギヤとの噛み合いが変動しにくく、現像ギャップが変動したり長手方向に不均一になったりしにくい信頼性の高いものとする。
【解決手段】現像器２〜５は非現像位置にて潜像担持体１との干渉なしに現像ローラ２ａ〜５ａと平行な方向にて容易に着脱できるようにしながら、支持体２５への装着最終段階にて少なくとも駆動側の固定支点１０７が軸直角方向に支持されることにより、駆動負荷が変動しても駆動側および固定支点１０７は変位せず、被駆動ギヤ１０６が支持体２５の駆動ギヤ１０５と一定位置にて噛み合い続けられるようにし、また、現像器２〜５は駆動側および非駆動側の固定支点１０７まわりの回動で潜像担持体１への間隔保持部材１０３、１０４を介した圧接を固定支点１０７を結ぶ軸線と現像ローラ２ａ〜５ａとの平行度を確保して像担持体１への馴染み性よく達成しながら、駆動ギヤ１０５側の回転を固定支点１０７が変位せずに被駆動ギヤ１０６の回転に効率よく変換されるようにして、上記のような目的を達成する。
【解決手段】現像器２〜５は非現像位置にて潜像担持体１との干渉なしに現像ローラ２ａ〜５ａと平行な方向にて容易に着脱できるようにしながら、支持体２５への装着最終段階にて少なくとも駆動側の固定支点１０７が軸直角方向に支持されることにより、駆動負荷が変動しても駆動側および固定支点１０７は変位せず、被駆動ギヤ１０６が支持体２５の駆動ギヤ１０５と一定位置にて噛み合い続けられるようにし、また、現像器２〜５は駆動側および非駆動側の固定支点１０７まわりの回動で潜像担持体１への間隔保持部材１０３、１０４を介した圧接を固定支点１０７を結ぶ軸線と現像ローラ２ａ〜５ａとの平行度を確保して像担持体１への馴染み性よく達成しながら、駆動ギヤ１０５側の回転を固定支点１０７が変位せずに被駆動ギヤ１０６の回転に効率よく変換されるようにして、上記のような目的を達成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は潜像担持体が担持している潜像を複数の現像器を切替え使用して現像し、単色画像や複数の色の合成画像、カラー画像が形成できるようにする現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現像器はその現像ローラと潜像担持体との間の距離を一定にする技術として、図１１に示すように現像ローラａの両端部に設けた間隔保持ローラｂを介して現像器ｃを潜像担持体である感光体ドラムｄに圧接させることにより高精度に位置決めできるようにすることが知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。また、複数の現像器ｃを切替え使用するため、必要数の現像器を往復移動させるものや、別に回転する支持体により支持し（例えば、特許文献３参照。）、支持体の往復移動や回転によりその時々に必要な現像器ｃを感光体ドラムｄと対向する現像位置に切替え位置させて使用するようにしている。
【０００３】
一方、現像器ｃは、現像剤を消費し切ったときに交換をしたり、あるいは必要なメンテナンスをしたりするのに、支持体に対し着脱できるように支持されるが、ユーザでも容易に着脱できるようにすることが望まれ、特許文献３に開示のように、支持体の現像器ｃを駆動する駆動機構を持たない非駆動側となる機体の側面において、現像器ｃを現像ローラａに平行な方向に出し入れして着脱することが知られている。
【０００４】
複数の現像器ｃを切替え使用する場合、非使用位置にて着脱すると感光体ドラムｄとの間で干渉することはない。そこで、このような着脱できる支持構造において、使用位置とされた現像器ｃが感光体ドラムｄとの間で間隔保持ローラｂを介し高精度に位置決めされるようにするため、従来、現像器ｃの駆動側の固定支点ｅを感光体ドラムｄと離接するｘ方向に可動なように長孔ｆなどで支持しておき、現像器ｃを感光体ドラムｄの側にばねｇで付勢することが第１の方法として行われている。
【０００５】
しかし、駆動側の固定支点ｅを感光体ドラムｄと離接するｘ方向に可動にすることは、現像器ｃの被駆動ギヤｈの前記駆動ギヤｊに対する噛み合い向きが、前記離接方向ｘと直角なｙ方向の向きとされ、ｘ方向に互いに相対移動できるようにする必要がある。
【０００６】
このような駆動機構では、駆動ギヤｊから被駆動ギヤｈへの駆動伝達において、その回転方向に従った駆動ギヤｊと被駆動ギヤｈとのｘ方向の相対移動に伴い現像器ｃを感光体ドラムｄに押圧しあるいは感光体ドラムｄから引き離す方向の力として影響しやすく、現像器ｃの現像剤の残量の変化などによる駆動トルクの変動によって現像器ｃの感光体ドラムｄへの圧接力に変化をもたらし、現像ギャップｋが変動して現像むら、画像濃度むらの原因になる。また、このとき、被駆動ギヤｈが駆動ギヤｊに対しｘ方向に移動する分だけ駆動ギヤｊとの噛み合いピッチが変化し、噛み合い周波数が変動するので画像ノイズが発生する。
【０００７】
これを解消するのに従来、現像器の駆動側の固定支点を軸直角方向に支持して固定し、非駆動側の固定支点を像担持体と離接する方向に支持して、現像器を潜像担持体の側に付勢することが、第２の方法として行われている。
【特許文献１】特開平８−２７２１８０号公報
【特許文献２】特開平９−２８１８００号公報
【特許文献３】特開平１０−３０１４６３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、上記のような第２の方法でも、現像器を支持する支持体のフレームに振動などによる歪が生じたり、現像器の駆動側および非駆動側の固定支点位置や、支持体のフレームの前記固定支点を支持する孔などの製造上の精度が低い場合に、駆動側および非駆動側の固定支点を結ぶ線と現像ローラとが平行にならず、現像ギャップが駆動側と非駆動側とで異なり画像濃度差としてあらわれることがあるので問題となる。これは第１の方法の場合も同様に生じ得る。
【０００９】
本発明の目的は、被駆動ギヤの駆動ギヤとの噛み合いが変動しにくく、かつ現像器の潜像担持体との間の現像ギャップが変動したり長手方向に不均一になったりしにくい信頼性の高い現像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の現像装置は、潜像担持体と現像ローラとの間の距離を一定にする間隔保持部材を介して現像器を潜像担持体に圧接させたものであり、
上記のような目的を達成するために、特に、一端側にのみ配置され、駆動ギヤと噛み合って駆動の伝達を受ける被駆動ギヤ、この被駆動ギヤを持った駆動側と反対の非駆動側とに配置された現像ローラと平行な軸線上にある２つの固定支点、非駆動側の固定支点を軸直角方向に支持するように嵌り合う支持部材を有した複数の現像器と、複数の現像器をそれらの被駆動ギヤが駆動ギヤに噛み合うようにして支持し、それら現像器を潜像担持体と現像ローラが対向する現像位置に切替え位置させるとともに、各現像器を駆動ギヤを持たない非駆動側から駆動ギヤを持った駆動側に現像ローラに平行な方向で受入れ着脱できるようにするガイド、現像器の装着最終段階で現像器を現像位置での潜像担持体との対向側に付勢する付勢手段、を有し、現像器の装着最終段階でその駆動側の固定支点および支持部材を軸直角方向に支持し、現像器が駆動側および非駆動側の固定支点のまわりの回動で間隔保持部材を介し潜像担持体に圧接されるようにする支持体と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
このような構成では、現像器は非現像位置にて潜像担持体との干渉なしに現像ローラと平行な方向にて容易に着脱できるようにしながら、支持体への装着最終段階にて少なくとも駆動側の固定支点が軸直角方向に支持されることにより、駆動負荷が変動しても駆動側および固定支点は変位せず、被駆動ギヤが支持体の駆動ギヤと一定位置にて噛み合い続けられるようにして、噛み合いピッチが変化し噛み合い周波数が変動するのを防止するとともに、現像器は駆動側および非駆動側の固定支点まわりの回動で潜像担持体への間隔保持部材を介した圧接を固定支点を結ぶ軸線と現像ローラとの平行度を確保して像担持体への馴染み性よく達成しながら、駆動ギヤ側の回転を固定支点が変位せずに被駆動ギヤの回転に効率よく変換されるようにして、前記駆動負荷が変動してもこれが固定支点まわりの回動により潜像担持体に圧接される現像器の圧接状態に影響するのを防止しやすくするので、被駆動ギヤの駆動ギヤとの噛み合いの変動による画像ノイズや現像器の潜像担持体との間の現像ギャップが変動したり長手方向に不均一になったりすることによる画像の濃度変化や濃度むらが生じにくく、信頼性の高いものとなる。
【００１２】
本発明の現像装置は、上記発明において、さらに、現像器の非駆動側の固定支点は、現像器が現像位置にて対向する潜像担持体とのほぼ離接方向の遊びを持って支持するようにすると、駆動側および非駆動側の固定支点を結ぶ軸線と現像ローラとの平行度を保ったまま、非駆動側の固定支点につき現像器が現像位置で対向する潜像担持体との離接方向に限って自由度を与えることにより、圧接による間隔保持部材を介した潜像担持体との馴染み性を向上して、非駆動側の固定支点やこれを支持する側の部材の製造上の精度や歪の影響をさらに防止し、間隔保持部材により規制する現像ギャップがさらに適正に確保されやすくすることができる。
【００１３】
本発明の現像器は、また、上記各発明において、さらに、駆動側の固定支点は駆動ギヤと同軸上にあると、現像器が駆動側の固定支点まわりに回動して潜像担持体に圧接されるのに圧接位置が仮に変動して被駆動ギヤが移動してもそれは駆動ギヤと同心上の動きとなるので駆動ギヤとの噛み合いピッチなど噛み合い状態が変化することを回避でき、噛み合いの変動による画像ノイズを発生させない利点がある。しかも、駆動ギヤは現像器の回動中心となる駆動側の固定支点と同軸上で回転して現像器上の被駆動ギヤに動力を伝達するため、そのときに被駆動ギヤに伝達する駆動トルクは、被駆動ギヤを現像器の駆動側の固定支点まわりの回動を伴い駆動ギヤまわりに移動させる負荷と、被駆動ギヤをその支持軸まわりに回動させる負荷との格段の相違により、軽負荷となる被駆動ギヤの駆動力として優先的に消費されて、現像器を駆動側の固定支点まわりに回動させる力にはならないので、駆動負荷に変動があってもこれが現像器の潜像担持体への圧接状態に影響して現像ギャップが変動するようなことをより回避して、画像の濃度が変化したり不均一になるのをさらに防止することができる。
【００１４】
本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明および図面の記載によって明らかになる。本発明の各特徴は、できる限りにおいてそれ単独で、あるいは種々な組み合わせで複合して用いることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、上記の説明から明らかなように、駆動負荷が変動しても駆動側の固定支点は変位せず、被駆動ギヤが支持体の駆動ギヤと一定位置にて噛み合い続けられるとともに、駆動負荷が変動してもこれが固定支点まわりの回動により潜像担持体に圧接される現像器の圧接状態に影響するのを防止しやすくするので、被駆動ギヤの駆動ギヤとの噛み合いの変動による画像ノイズや現像器の潜像担持体との間の現像ギャップが変動したり長手方向に不均一になったりすることによる画像の濃度変化や濃度むらが生じにくく、信頼性の高いものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の幾つかの実施の形態についてその実施例とともに図１〜図１０を参照しながら詳細に説明し、本発明の理解に供する。
【００１７】
本実施の形態は、図９に示すように、電子写真方式で潜像担持体としてのドラムタイプの感光体１、４つの現像器２〜５、および像担持体ベルトとしての中間転写ベルト７ａを用いカラー画像を形成するカラープリンタに本発明を適用した場合の一例である。しかし、本発明はこれに限られることはなく、複数の現像器をその現像ローラに平行な方向で着脱できるように支持体に支持して切替え使用するものであれば、プリンタのほか複写機やファクシミリ、マイクロフィルムリーダプリンタなど、各種用途の画像形成装置全般に適用して有効である。また、現像器による像担持体上への画像の形成も、粉体や液体、あるいは双方を含む各種のトナーを用いた各種の現像方式で行うものでもよい。また、潜像担持体はドラムタイプのものに限定されることはなくベルトタイプのものであってもよい。
【００１８】
本実施の形態のカラープリンタは図９に示すように、画像形成のために例えば回転移動される像担持体の一例としてのドラム型の感光体１と、複数の、例えば４つの現像器２〜５を感光体１の移動面まわりに設定される現像位置Ａに切り替え位置させるように例えば回転移動させて感光体１の移動面上に現像によりトナー像を形成する現像ユニット６と、感光体１と同期した例えば周回移動して感光体１の移動面まわりに設定される一次転写位置Ｂにて前記感光体１の移動面上に順次形成されるトナー像を順次に積層して転写される中間転写ユニット７とを備えている。
【００１９】
感光体１はレーザプリントヘッド８からの画像信号により変調されたレーザ光９による画像露光、つまり光学的な印字を受けて画像信号通りの電気的な潜像、つまり静電潜像を色ごとに形成し、これが前記現像によって顕像化したトナー像に形成される。電気的な潜像を現像することに関連して、感光体１上のトナー像は中間転写ユニット７の中間転写ベルト７ａ上に一次転写器としての転写ローラ１１からの電荷付与によって静電的な吸引により静電転写するようにしている。また、中間転写ベルト７ａに順次に積層して静電転写され合成し終わったトナー像は、その移動面まわりに設定される二次転写位置Ｃに給紙部１２ａ、１２ｂなどから給送されてくる転写材１３の上に二次転写器としての転写ローラ１４からの静電的な吸引によって静電的に一括して二次転写し、二次転写後の転写材１３を定着器１５を通して画像形成を終了し排紙トレー１６上に排出する。
【００２０】
一次転写および二次転写の双方とも画像形成に採用する現像方式に対応して静電転写以外の転写方式で転写されてもよい。また、定着器１５も現像方式に対応したものを用いればよく、不要な場合もある。カラー画像形成のために複数の現像器２〜５のそれぞれはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナーで静電潜像を現像し、本実施の形態では粉体樹脂トナーを用いることに関連して加熱または加圧、あるいはそれら双方を採用した定着器１５を用いる。なお、ブラックの現像器５の使用は必須ではない。また、カラー画像は４つ以上の現像器を用いて形成するものでもよい。さらにカラー画像を形成するものに限られることはなく、２以上の現像器を切り替え使用するものであれば本発明を適用して有効である。
【００２１】
感光体１は帯電チャージャ３４、クリーナ３５を有したプロセスユニット３６をなし、ガイドレール２１ａなどを利用した第１の案内機構２１により案内されて、装置本体４５に対し軸線方向、つまり紙面に直角な方向の手前側から出し入れして着脱できるようにしている。
【００２２】
中間転写ユニット７は、感光体１と離接するように例えば一点を中心とした回動方向に案内する回転中心軸２２ａなどを利用した第２の案内機構２２によって感光体１の着脱の際に干渉し合わない位置に退避しておけるようにされるとともに、感光体１の取り外し後に回転中心軸２２ａまわりに下動されたとき、左右一対のガイドレール２９ａ、２９ｂなどを利用した第３の案内機構２９により案内して装置本体４５に対し紙面に直角な方向の手前側から出し入れして着脱できるようにしている。
【００２３】
現像ユニット６は支持体としての現像ラック２５を軸２４などを利用した第４の案内機構２３により感光体１と平行な軸線まわりに回動させるように案内して、各現像器２〜５を現像位置Ａとこれから外れた非現像位置との間で切り替え移動させ、その都度必要な現像器を現像位置Ａに位置させて選択使用できるようにしてある。現像器２〜５の選択使用は現像ラック２５の回転方式に限らず直線往復移動など各種に移動して選択使用できるようなものも本発明の範疇に属する。
【００２４】
現像ラック２５は、図４、図５、図７、図９に示すように、レールタイプのガイド１０１ａ、１０１ｂなどを利用した第５の案内機構１０１により各現像器２〜５のそれぞれを現像ローラ２ａ〜５ａに平行な方向、つまり紙面に直角な方向の手前側から個別に出し入れして着脱されるようにしている。
【００２５】
図１〜図６、図８〜図１０に示す現像器２〜５は、非現像位置の１つである感光体１から外れた例えば図１０に示す左側回転位置にて、装置本体４５の正面板８７に設けられた着脱窓８８に対向し、この着脱窓８８を通じて着脱されるようにしている。
【００２６】
なお、現像ラック２５を各現像器２〜５が感光体１と対向する各現像位置Ａに、係止レバー４９と係止ピン５１との係合によって係止する係止状態とこの係止を解除する係止解除状態とに切り替えできる係止機構２６と、中間転写ユニット７を第２の案内機構２２の案内のもとに図９に示すように感光体１と離間する回動方向に付勢するのと連動して、前記係止機構２６が係止解除状態にあり、かつ現像器２〜５の１つである例えば現像器５が現像位置Ａに位置する際に、その現像器５をその現像位置Ａから図９に示すように少し外れた非現像位置に移動するよう第４の案内機構２３を介して付勢する操作入力機構２７とが設けられている。
【００２７】
一方、操作入力機構２７が中間転写ユニット７を感光体１から離間させない非操作入力状態にあり、係止機構２６が現像器２〜５の１つを現像位置Ａに係止しているとき、操作レバー６１は図１０に示すようにプロセスユニット３６の引き出し経路上に位置することにより、そのような状態でプロセスユニット３６の引き出しを阻止し、プロセスユニット３６を引き出すには操作入力機構２７により中間転写ユニット７が感光体１から離間され、これに連動して現像位置Ａにあった現像器５などが非現像位置に移動されていることが条件になるようにして、感光体１とそのまわりの機構との干渉を防止するようにしてある。
【００２８】
さらに、中間転写ユニット７もまたクリーナ３７を持ち二次転写後の移動面をクリーニングする。プロセスユニット３６および中間転写ユニット７の各クリーナ３５、３７は感光体１および中間転写ベルト７ａの移動面から除去した残留トナーを回収する回収容器４１、４２を持ち、それぞれの底部に設けられたスクリュウ４１ａ、４２ａにより排出される。それぞれの図１０に示す排出口４１ｂ、４２ｂには共通の廃トナー容器４３が着脱できるように接続され、接続状態では前記排出される廃トナーを収容し貯留する。満杯になれば取り外して廃棄し新しいものを接続しなおす。あるいは収容した廃トナーを廃棄して空にし再度接続して使用する。排出口４１ｂ、４２ｂには図示しないシャッタが設けられ、廃トナー容器４３を接続するとシャッタは開かれ排出される廃トナーを廃トナー容器４３に受け入れ、廃トナー容器４３を外すとシャッタは閉じられ排出口４１ｂ、４２ｂから回収トナーが漏れでるのを防止する。
【００２９】
廃トナー容器４３は図１０に示すように、前記操作レバー６１の作業者が対面する手前側を覆うように配置されている。つまり、図示しない前カバーの直ぐ内側に廃トナー容器４３が位置していて、感光体１を着脱すべく前カバーを開放しても、操作レバー６１は廃トナー容器４３のさらに内側に隠れているので操作できない。
【００３０】
そこで、邪魔な廃トナー容器４３を中間転写ユニット７およびプロセスユニット３６との接続を外して取り外さないと、操作入力機構２７の操作レバー６１は操作できないので、廃トナー容器４３を取り外さずに操作入力機構２７が操作されることによって、中間転写ユニット７が感光体１から離間される際に接続した状態のままの廃トナー容器４３が従動せず邪魔になったり、無理な力が働いて各部が損傷するようなことが解消する。
【００３１】
ところで、複数の現像器２〜５のうち、ブラックのトナーを収容した現像器５の使用頻度が高く、装置停止時はブラックの現像器を現像位置Ａに位置決めして係止機構２６により係止しておき、カラー画像はそのブラックの現像器５の次のイエローの現像器２による現像から開始し、最終にブラックの現像器５による現像を行って形成し、画像形成終了後はブラックの現像器５が現像位置Ａにあるまま係止機構２６により係止しておく。従って、モノクロの画像、特に頻度の高いブラックのモノクロ画像形成時は、ブラックの現像器５が現像位置Ａに位置しているので、現像器２〜５の切り替え移動なくそのまま即座に画像形成ができる。
【００３２】
本実施の形態は特に図１〜図６に示す現像器２〜５のそれぞれにおいて、感光体１と現像ローラ２ａ〜５ａとの間の距離、つまり現像ギャップＧを一定にする間隔保持部材としての現像ローラ２ａ〜５ａの両端部外側に設ける一対のスペーサローラ１０３、１０４を介して現像器２〜５を感光体１に圧接させる構成を採用し、図３に示すように一端側にのみ配置され、駆動ギヤ１０５と噛み合って駆動の伝達を受ける被駆動ギヤ１０６、この被駆動ギヤ１０６を持った駆動側に配置された固定支点１０７、現像器２〜５の非駆動側の固定支点１１２と長孔１１３でその長手方向に遊びを持って嵌り合って支持する可動支持部材１１４上に一体に設けられるなどして、非駆動側に配置され現像ローラ２ａ〜５ａとの間の距離が可変な可動支点１０８を有している。
【００３３】
可動支点１０８の現像ローラ２ａ〜５ａに対する可動範囲は前記固定支点１１２と長孔１１３との間の遊びと、図４に示すような可動支持部材１１４上のストッパ１１４ａと現像器２〜５の非駆動側に設けた図４、図５に示すような位置規制凹部１０９との間の遊びで規定されている。しかし、可動支点１０８を設ける意味では固定支点１１２と長孔１１３との間の遊びは省略することができる。
【００３４】
これに対し現像ユニット６は、図４、図５に示すように複数の現像器２〜５をそれらの被駆動ギヤ１０６が駆動ギヤ１０５に噛み合うようにして支持し、それら現像器２〜５を感光体１と現像ローラ２ａ〜５ａが対向する現像位置Ａに切替え位置させるとともに、各現像器２〜５を駆動ギヤ１０５を持たない非駆動側から駆動ギヤ１０５を持った駆動側に現像ローラ２ａ〜５ａに平行な方向で受入れ着脱できるようにするガイドである前記第５の案内機構１０１、現像器２〜５の装着最終段階で現像器２〜５を現像位置Ａでの感光体１との対向側に付勢する付勢手段としてのばね１１１を有し、現像器２〜５の装着最終段階でその駆動側の固定支点１０７および非駆動側の可動支点１０８を、支点受け１００、１０２により軸直角方向に支持する支持体である前記現像ラック２５を備えている。
【００３５】
このようにして、現像器２〜５は非現像位置にて感光体１との干渉なしに現像ローラ２ａ〜５ａと平行な方向にて容易に着脱できるようにしながら、現像ラック２５への装着最終段階にて駆動側の固定支点１０７が軸直角方向に支持されることにより、駆動負荷が変動しても駆動側の固定支点１０７は変位せず、被駆動ギヤ１０６が現像ラック２５の駆動ギヤ１０５と一定位置にて噛み合い続けられるようにして、噛み合いピッチが変化し噛み合い周波数が変動するのを防止するとともに、前記駆動負荷が現像器２〜５の感光体１への圧接状態に影響するのを抑えることができ、しかも、現像器２〜５の非駆動側は可動支点１０８が支点受け１０２に軸直角方向に支持されながら現像ローラ２ａ〜５ａとの間の距離が、上記のように可変であることにより、この可変な範囲で現像器２〜５の非駆動側を現像ラック２５への支持から遊びを持たせて、現像器２〜５の固定支点１０７や現像ラック２５の支点受け１００、１０２などに製造上の位置誤差や現像ラック２５のフレームに振動などによる歪みがあっても、現像器２〜５は前記遊びの範囲でそのような位置誤差や歪みを吸収して感光体１に馴染みよく圧接されてスペーサローラ１０３、１０４による設定通りの現像ギャップＧを確保しやすくするので、被駆動ギヤ１０６の駆動ギヤ１０５との噛み合いの変動による画像ノイズや現像器２〜５の感光体１との間の現像ギャップＧが変動したり長手方向に不均一になったりすることによる濃度変化や濃度むらが生じにくく、信頼性の高いものとなる。なお、可動支点１０８の現像ローラ２ａ〜５ａに対し可動とする具体的な設け方は特に限定されない。
【００３６】
以上述べた実施の形態とは別に、図４に示すような可動支持部材１１４上のストッパ１１４ａと現像器２〜５の非駆動側に設けた位置規制凹部１０９との間による遊びを規定せず、現像器２〜５の装着最終段階にて可動支持部材１１４を、現像ラック２５に対しそれ自体ないしはそれに設けた支点部を軸直角方向に支持し、可動支持部材１１４により固定支点１１２を回動のみできるように単に支持する構造を利用するようにしても有効であり、この場合、駆動側および非駆動側の固定支点１０７、１１２を結ぶ軸線１２１が現像ローラ２ａ〜５ａに平行とし、かつこのような関係を利用してさらに、現像器２〜５が駆動側および非駆動側の固定支点１０７、１１２を結ぶ軸線１２１のまわりの回動でスペーサローラ１０３、１０４を介し感光体１に圧接されるようにする
このような図示しない実施の形態では、前述の場合と同様に、現像器２〜５は非現像位置にて感光体１との干渉なしに現像ローラ２ａ〜５ａと平行な方向にて容易に着脱できるようにしながら、現像ラック２５への装着最終段階にて少なくとも駆動側の固定支点１０７が支点受け１００によって軸直角方向に支持されることにより、駆動負荷が変動しても駆動側の固定支点は変位せず、被駆動ギヤ１０６が現像ラック２５の駆動ギヤ１０５と一定位置にて噛み合い続けられるようにして、噛み合いピッチが変化し噛み合い周波数が変動するのを防止するのに加え、特に、現像器２〜５は駆動側および非駆動側の固定支点１０７、１１２まわりの回動で感光体１へのスペーサローラ１０３、１０４を介した圧接を固定支点１０７、１１２を結ぶ軸線１２１と現像ローラ２ａ〜５ａとの平行度を確保して感光体１への馴染み性よく達成しながら、駆動ギヤ１０５側の回転を固定支点１０７、１１２が変位せずに被駆動ギヤ１０６の回転に効率よく変換されるようにして、前記駆動負荷が変動してもこれが固定支点１０７、１１２まわりの回動により感光体１に圧接される現像器２〜５の圧接状態に影響するのを防止しやすくするので、被駆動ギヤ１０６の駆動ギヤ１０５との噛み合いの変動による画像ノイズや現像器２〜５の感光体１との間の現像ギャップＧが変動したり長手方向に不均一になったりすることによる濃度変化や濃度むらが生じにくく、信頼性の高いものとなる。
【００３７】
ここで、図に示す実施例では、上記のような２つの実施の形態における構成を複合して持っていることにより、上記２つの実施の形態が奏する双方の作用効果を併せ発揮することができる。しかも、この場合の実施の形態において、さらに、図示する実施例のように現像器２〜５の非駆動側の固定支点１１２は、可動支持部材１１４の長孔１１３により現像器２〜５が現像位置Ａにて対向する感光体１とのほぼ離接方向の遊びを持って支持するようにしてあるので、駆動側および非駆動側の固定支点１０７、１１２を結ぶ軸線１２１と現像ローラ２ａ〜５ａとの平行度を保ったまま、非駆動側の固定支点１１２につき現像器２〜５が現像位置Ａで対向する感光体１とのほぼ離接方向に限って自由度を与えることにより、圧接によるスペーサローラ１０３、１０４を介した感光体１との馴染み性を向上して、非駆動側の固定支点１１２やこれを支持する側の部材である可動支持部材１１４や現像ラック２５などの製造上の精度や歪の影響をさらに防止し、スペーサローラ１０３、１０４により規制する現像ギャップＧがさらに適正に確保されやすくすることができる。
【００３８】
また、駆動側の固定支点１０７は駆動ギヤ１０５と同軸上にある。これにより、現像器２〜５が駆動側の固定支点１０７まわりに回動して感光体１に圧接されるのに圧接位置が仮に変動して被駆動ギヤ１０６が移動してもそれは駆動ギヤ１０５と同心上の動きとなるので駆動ギヤ１０５との噛み合いピッチなど噛み合い状態が変化することを回避でき、噛み合いの変動による画像ノイズを発生させない利点がある。
【００３９】
しかも、駆動ギヤ１０５は現像器２〜５の回動中心となる駆動側の固定支点１０７と同軸上で回転して現像器２〜５上の被駆動ギヤ１０６に動力を伝達するため、そのときに被駆動ギヤ１０６に伝達する駆動トルクは、被駆動ギヤ１０６を現像器２〜５の駆動側の固定支点１０７まわりの回動を伴い駆動ギヤ１０５まわりに移動させる負荷と、被駆動ギヤ１０６をその支持軸１４２まわりに回動させる負荷との格段の相違により、軽負荷となる被駆動ギヤ１０６の駆動力として優先的に消費されて、現像器２〜５を駆動側の固定支点１０７まわりに回動させる力にはならないので、駆動負荷に変動があってもこれが現像器２〜５の感光体１への圧接状態に影響して現像ギャップＧが変動するようなことをより回避して、画像の濃度が変化したり不均一になるのをさらに防止することができる。
【００４０】
なお、図に示す実施例では駆動側の固定支点１０７は孔タイプとして駆動ギヤ１０５と同軸の軸タイプの支点受け１００と嵌め合わせてある。また、非駆動側の固定支点１１２、非駆動側の可動支点１０８のそれぞれは軸タイプとして、前記のように固定支点１１２は孔タイプの支点受けとしての長孔１１３と嵌め合わせ、可動支点１０８は孔タイプの支点受け１０２と嵌め合わせてある。しかし、どちらの側を軸タイプにし、孔タイプにしてもよい。被駆動ギヤ１０６は現像器２〜５の側面に前記支持軸１４２により支持されて、現像ローラ２ａ〜５ａに直結のギヤ１４３に噛み合っており、現像器２〜５の装着最終段階で被駆動ギヤ１０６が駆動ギヤ１０５に噛み合って駆動力の伝達が受けられ、受けた駆動力はギヤ１４３を介して現像ローラ２ａ〜５ａに伝達できるようにしている。
【００４１】
ばね１１１は図５、図６に示すように、現像ラック２５の各現像器２〜５を受け入れる部分の現像器２〜５と対向する壁面に、現像器２〜５を出し入れする方向の前後、つまり駆動側と非駆動側とに、軸１４５により軸支して設けた一対のレバー部材１４６ａ、１４６ｂに働かせ、各レバー部材１４６ａ、１４６ｂが装着最終段階にある現像器２〜５に対してほぼ同時に働くようにしてある。このため、現像器２〜５のレバー部材１４６ａ、１４６ｂの押動を受ける受動壁１４７は、駆動側の受動面１４７ａに対し非駆動側の受動面１４７ｂを感光体１との対向方向における後方側に寄って形成されている。同時に駆動側のレバー部材１４６ａに対し非駆動側のレバー部材１４６ｂを感光体１との対向方向における後方側に寄って配置され、ストッパ１４８ａ、１４８ｂにより待機位置に係止されている。これにより、現像器２〜５の装着最終段階で受動壁１４７の駆動側の受動面１４７ａと非駆動側の受動面１４７ｂとは、図６（ａ）に示す段階から図６（ｂ）に示す段階に変化して、斜面１４７ａ１、１４７ｂ１を経てレバー部材１４６ａ、１４６ｂと同時に当接し合うことにより感光体１の側に押動されて、固定支点１０７、１１２まわりに回動し、スペーサローラ１０３、１０４を介して感光体１に圧接されるようにする。
【００４２】
第５の案内機構１０１は、図４に示すように受け入れる現像器２〜５との間に遊びＳを持ち、それらを現像ラック２５に対し出し入れしやすくしている。しかし、前記駆動側の固定支点１０７と支点受け１００、非駆動側の可動支点１０８と支点受け１０２の、それぞれの組は軸タイプの側である支点受け１００および非駆動側の可動支点１０８の先端にテーパ状のガイド部１５１を設け、前記遊びＳを持った現像ラック２５へ嵌め合わせて装着するのに、この遊びＳ内において支点受け１００および非駆動側の可動支点１０８が固定支点１０７および支点受け１０２に対し、装着最終段階で確実に嵌り合えるようにしている。これにはガイド部１５１を孔タイプの側に設けても同様な働きが得られる。もっとも、軸タイプ側と孔タイプ側との双方にテーパを形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、被駆動ギヤを持った現像器が外部の駆動ギヤに噛み合って駆動を伝達される現像装置に実用して、互いの噛み合いの変動を抑え、現像器の潜像担持体との現像ギャップの変動や長手方向に不均一になるのを抑えて信頼性を高められる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の代表的な１つの実施の形態に係る現像装置の現像位置にある現像器と感光体との関係を非駆動側から見て示す非駆動側側面図である。
【図２】図１の現像装置の駆動側から見て示す駆動側側面図である。
【図３】図１、図２の現像装置を模式的に示す斜視図である。
【図４】図１、図２の現像装置における現像器の着脱できる支持構造を非駆動側から見て示す側面図である。
【図５】図４の現像器の着脱できる支持構造での横断面図である。
【図６】図４の現像器の押圧機構の平面状態図で、その（ａ） は装着最終段階より少し手前の未押圧状態、その（ｂ）は装着最終段階での押圧状態をそれぞれ示している。
【図７】図１、図２の現像装置に係る現像ラックの駆動側部分を示す斜視図である。
【図８】図１、図２の現像器の非駆動側部分の斜視図である。
【図９】図１、図２の現像装置を装備したカラープリンタを示す全体構成図である。
【図１０】図９のカラープリンタの正面パネルを開放した状態で示す正面図である。
【図１１】従来の現像装置を示す駆動側側面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 感光体
２〜５ 現像器
２ａ〜５ａ 現像ローラ
６ 現像ユニット
２３ 第４の案内機構
２４ 軸
２５ 現像ラック
８８ 着脱窓
１００、１０２ 支点受け
１０１ａ、１０１ｂ ガイド
１０１ 第５の案内機構
１０３、１０４ スペーサローラ
１０５ 駆動ギヤ
１０６ 被駆動ギヤ
１０７ 駆動側の固定支点
１０８ 非駆動側の可動支点
１０９ 位置規制凹部
１１１ ばね
１１２ 非駆動側の固定支点
１１３ 長孔
１１４ 可動支持部材
１１４ａ ストッパ
Ａ 現像位置
Ｇ 現像ギャップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は潜像担持体が担持している潜像を複数の現像器を切替え使用して現像し、単色画像や複数の色の合成画像、カラー画像が形成できるようにする現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現像器はその現像ローラと潜像担持体との間の距離を一定にする技術として、図１１に示すように現像ローラａの両端部に設けた間隔保持ローラｂを介して現像器ｃを潜像担持体である感光体ドラムｄに圧接させることにより高精度に位置決めできるようにすることが知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。また、複数の現像器ｃを切替え使用するため、必要数の現像器を往復移動させるものや、別に回転する支持体により支持し（例えば、特許文献３参照。）、支持体の往復移動や回転によりその時々に必要な現像器ｃを感光体ドラムｄと対向する現像位置に切替え位置させて使用するようにしている。
【０００３】
一方、現像器ｃは、現像剤を消費し切ったときに交換をしたり、あるいは必要なメンテナンスをしたりするのに、支持体に対し着脱できるように支持されるが、ユーザでも容易に着脱できるようにすることが望まれ、特許文献３に開示のように、支持体の現像器ｃを駆動する駆動機構を持たない非駆動側となる機体の側面において、現像器ｃを現像ローラａに平行な方向に出し入れして着脱することが知られている。
【０００４】
複数の現像器ｃを切替え使用する場合、非使用位置にて着脱すると感光体ドラムｄとの間で干渉することはない。そこで、このような着脱できる支持構造において、使用位置とされた現像器ｃが感光体ドラムｄとの間で間隔保持ローラｂを介し高精度に位置決めされるようにするため、従来、現像器ｃの駆動側の固定支点ｅを感光体ドラムｄと離接するｘ方向に可動なように長孔ｆなどで支持しておき、現像器ｃを感光体ドラムｄの側にばねｇで付勢することが第１の方法として行われている。
【０００５】
しかし、駆動側の固定支点ｅを感光体ドラムｄと離接するｘ方向に可動にすることは、現像器ｃの被駆動ギヤｈの前記駆動ギヤｊに対する噛み合い向きが、前記離接方向ｘと直角なｙ方向の向きとされ、ｘ方向に互いに相対移動できるようにする必要がある。
【０００６】
このような駆動機構では、駆動ギヤｊから被駆動ギヤｈへの駆動伝達において、その回転方向に従った駆動ギヤｊと被駆動ギヤｈとのｘ方向の相対移動に伴い現像器ｃを感光体ドラムｄに押圧しあるいは感光体ドラムｄから引き離す方向の力として影響しやすく、現像器ｃの現像剤の残量の変化などによる駆動トルクの変動によって現像器ｃの感光体ドラムｄへの圧接力に変化をもたらし、現像ギャップｋが変動して現像むら、画像濃度むらの原因になる。また、このとき、被駆動ギヤｈが駆動ギヤｊに対しｘ方向に移動する分だけ駆動ギヤｊとの噛み合いピッチが変化し、噛み合い周波数が変動するので画像ノイズが発生する。
【０００７】
これを解消するのに従来、現像器の駆動側の固定支点を軸直角方向に支持して固定し、非駆動側の固定支点を像担持体と離接する方向に支持して、現像器を潜像担持体の側に付勢することが、第２の方法として行われている。
【特許文献１】特開平８−２７２１８０号公報
【特許文献２】特開平９−２８１８００号公報
【特許文献３】特開平１０−３０１４６３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、上記のような第２の方法でも、現像器を支持する支持体のフレームに振動などによる歪が生じたり、現像器の駆動側および非駆動側の固定支点位置や、支持体のフレームの前記固定支点を支持する孔などの製造上の精度が低い場合に、駆動側および非駆動側の固定支点を結ぶ線と現像ローラとが平行にならず、現像ギャップが駆動側と非駆動側とで異なり画像濃度差としてあらわれることがあるので問題となる。これは第１の方法の場合も同様に生じ得る。
【０００９】
本発明の目的は、被駆動ギヤの駆動ギヤとの噛み合いが変動しにくく、かつ現像器の潜像担持体との間の現像ギャップが変動したり長手方向に不均一になったりしにくい信頼性の高い現像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の現像装置は、潜像担持体と現像ローラとの間の距離を一定にする間隔保持部材を介して現像器を潜像担持体に圧接させたものであり、
上記のような目的を達成するために、特に、一端側にのみ配置され、駆動ギヤと噛み合って駆動の伝達を受ける被駆動ギヤ、この被駆動ギヤを持った駆動側と反対の非駆動側とに配置された現像ローラと平行な軸線上にある２つの固定支点、非駆動側の固定支点を軸直角方向に支持するように嵌り合う支持部材を有した複数の現像器と、複数の現像器をそれらの被駆動ギヤが駆動ギヤに噛み合うようにして支持し、それら現像器を潜像担持体と現像ローラが対向する現像位置に切替え位置させるとともに、各現像器を駆動ギヤを持たない非駆動側から駆動ギヤを持った駆動側に現像ローラに平行な方向で受入れ着脱できるようにするガイド、現像器の装着最終段階で現像器を現像位置での潜像担持体との対向側に付勢する付勢手段、を有し、現像器の装着最終段階でその駆動側の固定支点および支持部材を軸直角方向に支持し、現像器が駆動側および非駆動側の固定支点のまわりの回動で間隔保持部材を介し潜像担持体に圧接されるようにする支持体と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
このような構成では、現像器は非現像位置にて潜像担持体との干渉なしに現像ローラと平行な方向にて容易に着脱できるようにしながら、支持体への装着最終段階にて少なくとも駆動側の固定支点が軸直角方向に支持されることにより、駆動負荷が変動しても駆動側および固定支点は変位せず、被駆動ギヤが支持体の駆動ギヤと一定位置にて噛み合い続けられるようにして、噛み合いピッチが変化し噛み合い周波数が変動するのを防止するとともに、現像器は駆動側および非駆動側の固定支点まわりの回動で潜像担持体への間隔保持部材を介した圧接を固定支点を結ぶ軸線と現像ローラとの平行度を確保して像担持体への馴染み性よく達成しながら、駆動ギヤ側の回転を固定支点が変位せずに被駆動ギヤの回転に効率よく変換されるようにして、前記駆動負荷が変動してもこれが固定支点まわりの回動により潜像担持体に圧接される現像器の圧接状態に影響するのを防止しやすくするので、被駆動ギヤの駆動ギヤとの噛み合いの変動による画像ノイズや現像器の潜像担持体との間の現像ギャップが変動したり長手方向に不均一になったりすることによる画像の濃度変化や濃度むらが生じにくく、信頼性の高いものとなる。
【００１２】
本発明の現像装置は、上記発明において、さらに、現像器の非駆動側の固定支点は、現像器が現像位置にて対向する潜像担持体とのほぼ離接方向の遊びを持って支持するようにすると、駆動側および非駆動側の固定支点を結ぶ軸線と現像ローラとの平行度を保ったまま、非駆動側の固定支点につき現像器が現像位置で対向する潜像担持体との離接方向に限って自由度を与えることにより、圧接による間隔保持部材を介した潜像担持体との馴染み性を向上して、非駆動側の固定支点やこれを支持する側の部材の製造上の精度や歪の影響をさらに防止し、間隔保持部材により規制する現像ギャップがさらに適正に確保されやすくすることができる。
【００１３】
本発明の現像器は、また、上記各発明において、さらに、駆動側の固定支点は駆動ギヤと同軸上にあると、現像器が駆動側の固定支点まわりに回動して潜像担持体に圧接されるのに圧接位置が仮に変動して被駆動ギヤが移動してもそれは駆動ギヤと同心上の動きとなるので駆動ギヤとの噛み合いピッチなど噛み合い状態が変化することを回避でき、噛み合いの変動による画像ノイズを発生させない利点がある。しかも、駆動ギヤは現像器の回動中心となる駆動側の固定支点と同軸上で回転して現像器上の被駆動ギヤに動力を伝達するため、そのときに被駆動ギヤに伝達する駆動トルクは、被駆動ギヤを現像器の駆動側の固定支点まわりの回動を伴い駆動ギヤまわりに移動させる負荷と、被駆動ギヤをその支持軸まわりに回動させる負荷との格段の相違により、軽負荷となる被駆動ギヤの駆動力として優先的に消費されて、現像器を駆動側の固定支点まわりに回動させる力にはならないので、駆動負荷に変動があってもこれが現像器の潜像担持体への圧接状態に影響して現像ギャップが変動するようなことをより回避して、画像の濃度が変化したり不均一になるのをさらに防止することができる。
【００１４】
本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明および図面の記載によって明らかになる。本発明の各特徴は、できる限りにおいてそれ単独で、あるいは種々な組み合わせで複合して用いることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、上記の説明から明らかなように、駆動負荷が変動しても駆動側の固定支点は変位せず、被駆動ギヤが支持体の駆動ギヤと一定位置にて噛み合い続けられるとともに、駆動負荷が変動してもこれが固定支点まわりの回動により潜像担持体に圧接される現像器の圧接状態に影響するのを防止しやすくするので、被駆動ギヤの駆動ギヤとの噛み合いの変動による画像ノイズや現像器の潜像担持体との間の現像ギャップが変動したり長手方向に不均一になったりすることによる画像の濃度変化や濃度むらが生じにくく、信頼性の高いものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の幾つかの実施の形態についてその実施例とともに図１〜図１０を参照しながら詳細に説明し、本発明の理解に供する。
【００１７】
本実施の形態は、図９に示すように、電子写真方式で潜像担持体としてのドラムタイプの感光体１、４つの現像器２〜５、および像担持体ベルトとしての中間転写ベルト７ａを用いカラー画像を形成するカラープリンタに本発明を適用した場合の一例である。しかし、本発明はこれに限られることはなく、複数の現像器をその現像ローラに平行な方向で着脱できるように支持体に支持して切替え使用するものであれば、プリンタのほか複写機やファクシミリ、マイクロフィルムリーダプリンタなど、各種用途の画像形成装置全般に適用して有効である。また、現像器による像担持体上への画像の形成も、粉体や液体、あるいは双方を含む各種のトナーを用いた各種の現像方式で行うものでもよい。また、潜像担持体はドラムタイプのものに限定されることはなくベルトタイプのものであってもよい。
【００１８】
本実施の形態のカラープリンタは図９に示すように、画像形成のために例えば回転移動される像担持体の一例としてのドラム型の感光体１と、複数の、例えば４つの現像器２〜５を感光体１の移動面まわりに設定される現像位置Ａに切り替え位置させるように例えば回転移動させて感光体１の移動面上に現像によりトナー像を形成する現像ユニット６と、感光体１と同期した例えば周回移動して感光体１の移動面まわりに設定される一次転写位置Ｂにて前記感光体１の移動面上に順次形成されるトナー像を順次に積層して転写される中間転写ユニット７とを備えている。
【００１９】
感光体１はレーザプリントヘッド８からの画像信号により変調されたレーザ光９による画像露光、つまり光学的な印字を受けて画像信号通りの電気的な潜像、つまり静電潜像を色ごとに形成し、これが前記現像によって顕像化したトナー像に形成される。電気的な潜像を現像することに関連して、感光体１上のトナー像は中間転写ユニット７の中間転写ベルト７ａ上に一次転写器としての転写ローラ１１からの電荷付与によって静電的な吸引により静電転写するようにしている。また、中間転写ベルト７ａに順次に積層して静電転写され合成し終わったトナー像は、その移動面まわりに設定される二次転写位置Ｃに給紙部１２ａ、１２ｂなどから給送されてくる転写材１３の上に二次転写器としての転写ローラ１４からの静電的な吸引によって静電的に一括して二次転写し、二次転写後の転写材１３を定着器１５を通して画像形成を終了し排紙トレー１６上に排出する。
【００２０】
一次転写および二次転写の双方とも画像形成に採用する現像方式に対応して静電転写以外の転写方式で転写されてもよい。また、定着器１５も現像方式に対応したものを用いればよく、不要な場合もある。カラー画像形成のために複数の現像器２〜５のそれぞれはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナーで静電潜像を現像し、本実施の形態では粉体樹脂トナーを用いることに関連して加熱または加圧、あるいはそれら双方を採用した定着器１５を用いる。なお、ブラックの現像器５の使用は必須ではない。また、カラー画像は４つ以上の現像器を用いて形成するものでもよい。さらにカラー画像を形成するものに限られることはなく、２以上の現像器を切り替え使用するものであれば本発明を適用して有効である。
【００２１】
感光体１は帯電チャージャ３４、クリーナ３５を有したプロセスユニット３６をなし、ガイドレール２１ａなどを利用した第１の案内機構２１により案内されて、装置本体４５に対し軸線方向、つまり紙面に直角な方向の手前側から出し入れして着脱できるようにしている。
【００２２】
中間転写ユニット７は、感光体１と離接するように例えば一点を中心とした回動方向に案内する回転中心軸２２ａなどを利用した第２の案内機構２２によって感光体１の着脱の際に干渉し合わない位置に退避しておけるようにされるとともに、感光体１の取り外し後に回転中心軸２２ａまわりに下動されたとき、左右一対のガイドレール２９ａ、２９ｂなどを利用した第３の案内機構２９により案内して装置本体４５に対し紙面に直角な方向の手前側から出し入れして着脱できるようにしている。
【００２３】
現像ユニット６は支持体としての現像ラック２５を軸２４などを利用した第４の案内機構２３により感光体１と平行な軸線まわりに回動させるように案内して、各現像器２〜５を現像位置Ａとこれから外れた非現像位置との間で切り替え移動させ、その都度必要な現像器を現像位置Ａに位置させて選択使用できるようにしてある。現像器２〜５の選択使用は現像ラック２５の回転方式に限らず直線往復移動など各種に移動して選択使用できるようなものも本発明の範疇に属する。
【００２４】
現像ラック２５は、図４、図５、図７、図９に示すように、レールタイプのガイド１０１ａ、１０１ｂなどを利用した第５の案内機構１０１により各現像器２〜５のそれぞれを現像ローラ２ａ〜５ａに平行な方向、つまり紙面に直角な方向の手前側から個別に出し入れして着脱されるようにしている。
【００２５】
図１〜図６、図８〜図１０に示す現像器２〜５は、非現像位置の１つである感光体１から外れた例えば図１０に示す左側回転位置にて、装置本体４５の正面板８７に設けられた着脱窓８８に対向し、この着脱窓８８を通じて着脱されるようにしている。
【００２６】
なお、現像ラック２５を各現像器２〜５が感光体１と対向する各現像位置Ａに、係止レバー４９と係止ピン５１との係合によって係止する係止状態とこの係止を解除する係止解除状態とに切り替えできる係止機構２６と、中間転写ユニット７を第２の案内機構２２の案内のもとに図９に示すように感光体１と離間する回動方向に付勢するのと連動して、前記係止機構２６が係止解除状態にあり、かつ現像器２〜５の１つである例えば現像器５が現像位置Ａに位置する際に、その現像器５をその現像位置Ａから図９に示すように少し外れた非現像位置に移動するよう第４の案内機構２３を介して付勢する操作入力機構２７とが設けられている。
【００２７】
一方、操作入力機構２７が中間転写ユニット７を感光体１から離間させない非操作入力状態にあり、係止機構２６が現像器２〜５の１つを現像位置Ａに係止しているとき、操作レバー６１は図１０に示すようにプロセスユニット３６の引き出し経路上に位置することにより、そのような状態でプロセスユニット３６の引き出しを阻止し、プロセスユニット３６を引き出すには操作入力機構２７により中間転写ユニット７が感光体１から離間され、これに連動して現像位置Ａにあった現像器５などが非現像位置に移動されていることが条件になるようにして、感光体１とそのまわりの機構との干渉を防止するようにしてある。
【００２８】
さらに、中間転写ユニット７もまたクリーナ３７を持ち二次転写後の移動面をクリーニングする。プロセスユニット３６および中間転写ユニット７の各クリーナ３５、３７は感光体１および中間転写ベルト７ａの移動面から除去した残留トナーを回収する回収容器４１、４２を持ち、それぞれの底部に設けられたスクリュウ４１ａ、４２ａにより排出される。それぞれの図１０に示す排出口４１ｂ、４２ｂには共通の廃トナー容器４３が着脱できるように接続され、接続状態では前記排出される廃トナーを収容し貯留する。満杯になれば取り外して廃棄し新しいものを接続しなおす。あるいは収容した廃トナーを廃棄して空にし再度接続して使用する。排出口４１ｂ、４２ｂには図示しないシャッタが設けられ、廃トナー容器４３を接続するとシャッタは開かれ排出される廃トナーを廃トナー容器４３に受け入れ、廃トナー容器４３を外すとシャッタは閉じられ排出口４１ｂ、４２ｂから回収トナーが漏れでるのを防止する。
【００２９】
廃トナー容器４３は図１０に示すように、前記操作レバー６１の作業者が対面する手前側を覆うように配置されている。つまり、図示しない前カバーの直ぐ内側に廃トナー容器４３が位置していて、感光体１を着脱すべく前カバーを開放しても、操作レバー６１は廃トナー容器４３のさらに内側に隠れているので操作できない。
【００３０】
そこで、邪魔な廃トナー容器４３を中間転写ユニット７およびプロセスユニット３６との接続を外して取り外さないと、操作入力機構２７の操作レバー６１は操作できないので、廃トナー容器４３を取り外さずに操作入力機構２７が操作されることによって、中間転写ユニット７が感光体１から離間される際に接続した状態のままの廃トナー容器４３が従動せず邪魔になったり、無理な力が働いて各部が損傷するようなことが解消する。
【００３１】
ところで、複数の現像器２〜５のうち、ブラックのトナーを収容した現像器５の使用頻度が高く、装置停止時はブラックの現像器を現像位置Ａに位置決めして係止機構２６により係止しておき、カラー画像はそのブラックの現像器５の次のイエローの現像器２による現像から開始し、最終にブラックの現像器５による現像を行って形成し、画像形成終了後はブラックの現像器５が現像位置Ａにあるまま係止機構２６により係止しておく。従って、モノクロの画像、特に頻度の高いブラックのモノクロ画像形成時は、ブラックの現像器５が現像位置Ａに位置しているので、現像器２〜５の切り替え移動なくそのまま即座に画像形成ができる。
【００３２】
本実施の形態は特に図１〜図６に示す現像器２〜５のそれぞれにおいて、感光体１と現像ローラ２ａ〜５ａとの間の距離、つまり現像ギャップＧを一定にする間隔保持部材としての現像ローラ２ａ〜５ａの両端部外側に設ける一対のスペーサローラ１０３、１０４を介して現像器２〜５を感光体１に圧接させる構成を採用し、図３に示すように一端側にのみ配置され、駆動ギヤ１０５と噛み合って駆動の伝達を受ける被駆動ギヤ１０６、この被駆動ギヤ１０６を持った駆動側に配置された固定支点１０７、現像器２〜５の非駆動側の固定支点１１２と長孔１１３でその長手方向に遊びを持って嵌り合って支持する可動支持部材１１４上に一体に設けられるなどして、非駆動側に配置され現像ローラ２ａ〜５ａとの間の距離が可変な可動支点１０８を有している。
【００３３】
可動支点１０８の現像ローラ２ａ〜５ａに対する可動範囲は前記固定支点１１２と長孔１１３との間の遊びと、図４に示すような可動支持部材１１４上のストッパ１１４ａと現像器２〜５の非駆動側に設けた図４、図５に示すような位置規制凹部１０９との間の遊びで規定されている。しかし、可動支点１０８を設ける意味では固定支点１１２と長孔１１３との間の遊びは省略することができる。
【００３４】
これに対し現像ユニット６は、図４、図５に示すように複数の現像器２〜５をそれらの被駆動ギヤ１０６が駆動ギヤ１０５に噛み合うようにして支持し、それら現像器２〜５を感光体１と現像ローラ２ａ〜５ａが対向する現像位置Ａに切替え位置させるとともに、各現像器２〜５を駆動ギヤ１０５を持たない非駆動側から駆動ギヤ１０５を持った駆動側に現像ローラ２ａ〜５ａに平行な方向で受入れ着脱できるようにするガイドである前記第５の案内機構１０１、現像器２〜５の装着最終段階で現像器２〜５を現像位置Ａでの感光体１との対向側に付勢する付勢手段としてのばね１１１を有し、現像器２〜５の装着最終段階でその駆動側の固定支点１０７および非駆動側の可動支点１０８を、支点受け１００、１０２により軸直角方向に支持する支持体である前記現像ラック２５を備えている。
【００３５】
このようにして、現像器２〜５は非現像位置にて感光体１との干渉なしに現像ローラ２ａ〜５ａと平行な方向にて容易に着脱できるようにしながら、現像ラック２５への装着最終段階にて駆動側の固定支点１０７が軸直角方向に支持されることにより、駆動負荷が変動しても駆動側の固定支点１０７は変位せず、被駆動ギヤ１０６が現像ラック２５の駆動ギヤ１０５と一定位置にて噛み合い続けられるようにして、噛み合いピッチが変化し噛み合い周波数が変動するのを防止するとともに、前記駆動負荷が現像器２〜５の感光体１への圧接状態に影響するのを抑えることができ、しかも、現像器２〜５の非駆動側は可動支点１０８が支点受け１０２に軸直角方向に支持されながら現像ローラ２ａ〜５ａとの間の距離が、上記のように可変であることにより、この可変な範囲で現像器２〜５の非駆動側を現像ラック２５への支持から遊びを持たせて、現像器２〜５の固定支点１０７や現像ラック２５の支点受け１００、１０２などに製造上の位置誤差や現像ラック２５のフレームに振動などによる歪みがあっても、現像器２〜５は前記遊びの範囲でそのような位置誤差や歪みを吸収して感光体１に馴染みよく圧接されてスペーサローラ１０３、１０４による設定通りの現像ギャップＧを確保しやすくするので、被駆動ギヤ１０６の駆動ギヤ１０５との噛み合いの変動による画像ノイズや現像器２〜５の感光体１との間の現像ギャップＧが変動したり長手方向に不均一になったりすることによる濃度変化や濃度むらが生じにくく、信頼性の高いものとなる。なお、可動支点１０８の現像ローラ２ａ〜５ａに対し可動とする具体的な設け方は特に限定されない。
【００３６】
以上述べた実施の形態とは別に、図４に示すような可動支持部材１１４上のストッパ１１４ａと現像器２〜５の非駆動側に設けた位置規制凹部１０９との間による遊びを規定せず、現像器２〜５の装着最終段階にて可動支持部材１１４を、現像ラック２５に対しそれ自体ないしはそれに設けた支点部を軸直角方向に支持し、可動支持部材１１４により固定支点１１２を回動のみできるように単に支持する構造を利用するようにしても有効であり、この場合、駆動側および非駆動側の固定支点１０７、１１２を結ぶ軸線１２１が現像ローラ２ａ〜５ａに平行とし、かつこのような関係を利用してさらに、現像器２〜５が駆動側および非駆動側の固定支点１０７、１１２を結ぶ軸線１２１のまわりの回動でスペーサローラ１０３、１０４を介し感光体１に圧接されるようにする
このような図示しない実施の形態では、前述の場合と同様に、現像器２〜５は非現像位置にて感光体１との干渉なしに現像ローラ２ａ〜５ａと平行な方向にて容易に着脱できるようにしながら、現像ラック２５への装着最終段階にて少なくとも駆動側の固定支点１０７が支点受け１００によって軸直角方向に支持されることにより、駆動負荷が変動しても駆動側の固定支点は変位せず、被駆動ギヤ１０６が現像ラック２５の駆動ギヤ１０５と一定位置にて噛み合い続けられるようにして、噛み合いピッチが変化し噛み合い周波数が変動するのを防止するのに加え、特に、現像器２〜５は駆動側および非駆動側の固定支点１０７、１１２まわりの回動で感光体１へのスペーサローラ１０３、１０４を介した圧接を固定支点１０７、１１２を結ぶ軸線１２１と現像ローラ２ａ〜５ａとの平行度を確保して感光体１への馴染み性よく達成しながら、駆動ギヤ１０５側の回転を固定支点１０７、１１２が変位せずに被駆動ギヤ１０６の回転に効率よく変換されるようにして、前記駆動負荷が変動してもこれが固定支点１０７、１１２まわりの回動により感光体１に圧接される現像器２〜５の圧接状態に影響するのを防止しやすくするので、被駆動ギヤ１０６の駆動ギヤ１０５との噛み合いの変動による画像ノイズや現像器２〜５の感光体１との間の現像ギャップＧが変動したり長手方向に不均一になったりすることによる濃度変化や濃度むらが生じにくく、信頼性の高いものとなる。
【００３７】
ここで、図に示す実施例では、上記のような２つの実施の形態における構成を複合して持っていることにより、上記２つの実施の形態が奏する双方の作用効果を併せ発揮することができる。しかも、この場合の実施の形態において、さらに、図示する実施例のように現像器２〜５の非駆動側の固定支点１１２は、可動支持部材１１４の長孔１１３により現像器２〜５が現像位置Ａにて対向する感光体１とのほぼ離接方向の遊びを持って支持するようにしてあるので、駆動側および非駆動側の固定支点１０７、１１２を結ぶ軸線１２１と現像ローラ２ａ〜５ａとの平行度を保ったまま、非駆動側の固定支点１１２につき現像器２〜５が現像位置Ａで対向する感光体１とのほぼ離接方向に限って自由度を与えることにより、圧接によるスペーサローラ１０３、１０４を介した感光体１との馴染み性を向上して、非駆動側の固定支点１１２やこれを支持する側の部材である可動支持部材１１４や現像ラック２５などの製造上の精度や歪の影響をさらに防止し、スペーサローラ１０３、１０４により規制する現像ギャップＧがさらに適正に確保されやすくすることができる。
【００３８】
また、駆動側の固定支点１０７は駆動ギヤ１０５と同軸上にある。これにより、現像器２〜５が駆動側の固定支点１０７まわりに回動して感光体１に圧接されるのに圧接位置が仮に変動して被駆動ギヤ１０６が移動してもそれは駆動ギヤ１０５と同心上の動きとなるので駆動ギヤ１０５との噛み合いピッチなど噛み合い状態が変化することを回避でき、噛み合いの変動による画像ノイズを発生させない利点がある。
【００３９】
しかも、駆動ギヤ１０５は現像器２〜５の回動中心となる駆動側の固定支点１０７と同軸上で回転して現像器２〜５上の被駆動ギヤ１０６に動力を伝達するため、そのときに被駆動ギヤ１０６に伝達する駆動トルクは、被駆動ギヤ１０６を現像器２〜５の駆動側の固定支点１０７まわりの回動を伴い駆動ギヤ１０５まわりに移動させる負荷と、被駆動ギヤ１０６をその支持軸１４２まわりに回動させる負荷との格段の相違により、軽負荷となる被駆動ギヤ１０６の駆動力として優先的に消費されて、現像器２〜５を駆動側の固定支点１０７まわりに回動させる力にはならないので、駆動負荷に変動があってもこれが現像器２〜５の感光体１への圧接状態に影響して現像ギャップＧが変動するようなことをより回避して、画像の濃度が変化したり不均一になるのをさらに防止することができる。
【００４０】
なお、図に示す実施例では駆動側の固定支点１０７は孔タイプとして駆動ギヤ１０５と同軸の軸タイプの支点受け１００と嵌め合わせてある。また、非駆動側の固定支点１１２、非駆動側の可動支点１０８のそれぞれは軸タイプとして、前記のように固定支点１１２は孔タイプの支点受けとしての長孔１１３と嵌め合わせ、可動支点１０８は孔タイプの支点受け１０２と嵌め合わせてある。しかし、どちらの側を軸タイプにし、孔タイプにしてもよい。被駆動ギヤ１０６は現像器２〜５の側面に前記支持軸１４２により支持されて、現像ローラ２ａ〜５ａに直結のギヤ１４３に噛み合っており、現像器２〜５の装着最終段階で被駆動ギヤ１０６が駆動ギヤ１０５に噛み合って駆動力の伝達が受けられ、受けた駆動力はギヤ１４３を介して現像ローラ２ａ〜５ａに伝達できるようにしている。
【００４１】
ばね１１１は図５、図６に示すように、現像ラック２５の各現像器２〜５を受け入れる部分の現像器２〜５と対向する壁面に、現像器２〜５を出し入れする方向の前後、つまり駆動側と非駆動側とに、軸１４５により軸支して設けた一対のレバー部材１４６ａ、１４６ｂに働かせ、各レバー部材１４６ａ、１４６ｂが装着最終段階にある現像器２〜５に対してほぼ同時に働くようにしてある。このため、現像器２〜５のレバー部材１４６ａ、１４６ｂの押動を受ける受動壁１４７は、駆動側の受動面１４７ａに対し非駆動側の受動面１４７ｂを感光体１との対向方向における後方側に寄って形成されている。同時に駆動側のレバー部材１４６ａに対し非駆動側のレバー部材１４６ｂを感光体１との対向方向における後方側に寄って配置され、ストッパ１４８ａ、１４８ｂにより待機位置に係止されている。これにより、現像器２〜５の装着最終段階で受動壁１４７の駆動側の受動面１４７ａと非駆動側の受動面１４７ｂとは、図６（ａ）に示す段階から図６（ｂ）に示す段階に変化して、斜面１４７ａ１、１４７ｂ１を経てレバー部材１４６ａ、１４６ｂと同時に当接し合うことにより感光体１の側に押動されて、固定支点１０７、１１２まわりに回動し、スペーサローラ１０３、１０４を介して感光体１に圧接されるようにする。
【００４２】
第５の案内機構１０１は、図４に示すように受け入れる現像器２〜５との間に遊びＳを持ち、それらを現像ラック２５に対し出し入れしやすくしている。しかし、前記駆動側の固定支点１０７と支点受け１００、非駆動側の可動支点１０８と支点受け１０２の、それぞれの組は軸タイプの側である支点受け１００および非駆動側の可動支点１０８の先端にテーパ状のガイド部１５１を設け、前記遊びＳを持った現像ラック２５へ嵌め合わせて装着するのに、この遊びＳ内において支点受け１００および非駆動側の可動支点１０８が固定支点１０７および支点受け１０２に対し、装着最終段階で確実に嵌り合えるようにしている。これにはガイド部１５１を孔タイプの側に設けても同様な働きが得られる。もっとも、軸タイプ側と孔タイプ側との双方にテーパを形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、被駆動ギヤを持った現像器が外部の駆動ギヤに噛み合って駆動を伝達される現像装置に実用して、互いの噛み合いの変動を抑え、現像器の潜像担持体との現像ギャップの変動や長手方向に不均一になるのを抑えて信頼性を高められる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の代表的な１つの実施の形態に係る現像装置の現像位置にある現像器と感光体との関係を非駆動側から見て示す非駆動側側面図である。
【図２】図１の現像装置の駆動側から見て示す駆動側側面図である。
【図３】図１、図２の現像装置を模式的に示す斜視図である。
【図４】図１、図２の現像装置における現像器の着脱できる支持構造を非駆動側から見て示す側面図である。
【図５】図４の現像器の着脱できる支持構造での横断面図である。
【図６】図４の現像器の押圧機構の平面状態図で、その（ａ） は装着最終段階より少し手前の未押圧状態、その（ｂ）は装着最終段階での押圧状態をそれぞれ示している。
【図７】図１、図２の現像装置に係る現像ラックの駆動側部分を示す斜視図である。
【図８】図１、図２の現像器の非駆動側部分の斜視図である。
【図９】図１、図２の現像装置を装備したカラープリンタを示す全体構成図である。
【図１０】図９のカラープリンタの正面パネルを開放した状態で示す正面図である。
【図１１】従来の現像装置を示す駆動側側面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 感光体
２〜５ 現像器
２ａ〜５ａ 現像ローラ
６ 現像ユニット
２３ 第４の案内機構
２４ 軸
２５ 現像ラック
８８ 着脱窓
１００、１０２ 支点受け
１０１ａ、１０１ｂ ガイド
１０１ 第５の案内機構
１０３、１０４ スペーサローラ
１０５ 駆動ギヤ
１０６ 被駆動ギヤ
１０７ 駆動側の固定支点
１０８ 非駆動側の可動支点
１０９ 位置規制凹部
１１１ ばね
１１２ 非駆動側の固定支点
１１３ 長孔
１１４ 可動支持部材
１１４ａ ストッパ
Ａ 現像位置
Ｇ 現像ギャップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と現像ローラとの間の距離を一定にする間隔保持部材を介して現像器を潜像担持体に圧接させた現像装置において、
一端側にのみ配置され、駆動ギヤと噛み合って駆動の伝達を受ける被駆動ギヤ、この被駆動ギヤを持った駆動側と反対の非駆動側とに配置された現像ローラと平行な軸線上にある２つの固定支点、非駆動側の固定支点を軸直角方向に支持するように嵌り合う支持部材を有した複数の現像器と、
複数の現像器をそれらの被駆動ギヤが駆動ギヤに噛み合うようにして支持し、それら現像器を潜像担持体と現像ローラが対向する現像位置に切替え位置させるとともに、各現像器を駆動ギヤを持たない非駆動側から駆動ギヤを持った駆動側に現像ローラに平行な方向で受入れ着脱できるようにするガイド、現像器の装着最終段階で現像器を現像位置での潜像担持体との対向側に付勢する付勢手段、を有し、現像器の装着最終段階でその駆動側の固定支点および支持部材を軸直角方向に支持し、現像器が駆動側および非駆動側の固定支点のまわりの回動で間隔保持部材を介し潜像担持体に圧接されるようにする支持体と、
を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
現像器の非駆動側の固定支点は、現像器が現像位置にて対向する潜像担持体とのほぼ離接方向の遊びを持って支持する請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
駆動側の固定支点は駆動ギヤと同軸上にある請求項１、２のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１】
潜像担持体と現像ローラとの間の距離を一定にする間隔保持部材を介して現像器を潜像担持体に圧接させた現像装置において、
一端側にのみ配置され、駆動ギヤと噛み合って駆動の伝達を受ける被駆動ギヤ、この被駆動ギヤを持った駆動側と反対の非駆動側とに配置された現像ローラと平行な軸線上にある２つの固定支点、非駆動側の固定支点を軸直角方向に支持するように嵌り合う支持部材を有した複数の現像器と、
複数の現像器をそれらの被駆動ギヤが駆動ギヤに噛み合うようにして支持し、それら現像器を潜像担持体と現像ローラが対向する現像位置に切替え位置させるとともに、各現像器を駆動ギヤを持たない非駆動側から駆動ギヤを持った駆動側に現像ローラに平行な方向で受入れ着脱できるようにするガイド、現像器の装着最終段階で現像器を現像位置での潜像担持体との対向側に付勢する付勢手段、を有し、現像器の装着最終段階でその駆動側の固定支点および支持部材を軸直角方向に支持し、現像器が駆動側および非駆動側の固定支点のまわりの回動で間隔保持部材を介し潜像担持体に圧接されるようにする支持体と、
を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
現像器の非駆動側の固定支点は、現像器が現像位置にて対向する潜像担持体とのほぼ離接方向の遊びを持って支持する請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
駆動側の固定支点は駆動ギヤと同軸上にある請求項１、２のいずれか１項に記載の現像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−１３３８１５（Ｐ２００６−１３３８１５Ａ）
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４２３９１（Ｐ２００６−４２３９１）
【出願日】平成１８年２月２０日（２００６．２．２０）
【分割の表示】特願平１１−２６３００５の分割
【原出願日】平成１１年９月１７日（１９９９．９．１７）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２０日（２００６．２．２０）
【分割の表示】特願平１１−２６３００５の分割
【原出願日】平成１１年９月１７日（１９９９．９．１７）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]