JPH07117784B2 - 画像形成装置の回転型現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、複数の現像器を有していて回転可能に支持さ
れた現像ユニットと、該ユニットの各現像器を潜像担持
体に対向した所定の現像位置に停止させるストップ手段
とを有する画像形成装置の回転型現像装置に関する。

従来技術 複写機、プリンタ等の画像形成装置に用いられる上記形
式の回転型現像装置においては、現像剤で潜像を可視化
する機能を備えた各現像器が、潜像担持体周囲の所定の
現像位置に選択的に回動して位置決めされ、静電潜像を
可視像化する。この位置決めの目的で、上述のストップ
手段が用いられるが、従来のストップ手段は、現像ユニ
ットに形成された複数の凹溝と、これに係入する係止部
材とから構成され、この係止部材がばね等の付勢手段に
より凹溝に係入することによって現像ユニットを位置決
めして停止させていた。この係入状態から現像ユニット
を回転させるとき、上記係止部材が凹溝との摩擦力とば
ね力によって抜け難くくなり、現像ユニットの円滑な回
転を阻害する恐れがあった。このため、従来のストップ
手段は、係止部材をソレノイドによって引くことによ
り、その係止部材を凹溝から外すように構成されてい
た。

ところが、ソレノイドを設ければ、それだけ装置のコス
トが高くなるだけでなく、ソレノイドの作動開始タイミ
ングと現像ユニットの回転開始タイミングを正しく合せ
ないと、現像ユニットの円滑な回転は望めず、よって両
者の作動開始タイミングの調整のための手段を必要と
し、装置の構成がますます複雑とならざるを得なかっ
た。

目的 本発明の目的は、上記従来の欠点を簡単な構成によって
除去した冒頭に記載した形式の現像装置を提供すること
にある。

構成 本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形
式の回転型現像装置において、ストップ手段が、現像ユ
ニットの回転中心のまわりに配置されていて現像ユニッ
ト自体に形成されているカム面と、該カム面に当接する
と共に、現像ユニット以外の部分に支持された係止部材
と、該係止部材が前記カム面に常時圧接するように、当
該係止部材をカム面に対して付勢する付勢手段とを具備
し、前記カム面には、前記現像器を所定の現像位置に位
置決めして停止させるべく、前記係止部材が圧接しなが
ら係入する凹溝が形成され、前記カム面が現像ユニット
の回転により回転して前記係止部材が前記凹溝に係入し
始めてから、その凹溝の底部に至るまでに、当該係止部
材が当接する凹溝の傾斜面を第１傾斜面とし、カム面が
現像ユニットの回転により回転して前記凹溝の底部に係
合していた係止部材がその底部から凹溝を離れるまでに
当該係止部材が当接する凹溝の傾斜面を第２傾斜面とし
たとき、第２の傾斜面は第１の傾斜面よりも緩やかな勾
配に形成されている構成を提案する。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。

第１図は現像形成装置の一例である複写機の回転型現像
装置を示し、この現像装置は、複写機本体２に支持され
た現像ユニットを有している。現像ユニット１は、複数
の、図の例では一体に組込まれた３つの現像器3,3R,3B
を有している。各現像器3,3R,3Bの現像剤室4,4R,4Bはア
ルミニウム等の非磁性体から成るケーシング部材５の３
つの仕切壁6,6R,6Bと、その両端に固着された２つの端
壁7,8（第３図及び第４図参照）によって区画されてい
る。

各現像剤室4,4R,4Bには互いに色の異なる現像剤9,9R,9B
が収容され、本例ではこれらの各現像剤がそれぞれが黒
色、赤色、青色であるとする。各現像剤室に、シアン、
イエロー及びマゼンタトナーの現像剤を収容して、フル
カラー画像を形成するように構成することも可能である
し、各現像剤室に同色の現像剤を収容し、これらを選択
的に使用するように構成することもできる。また現像剤
としてキャリアを含まない一成分系現像剤を用いること
もできるが、図の例ではキャリアとトナーを有する二成
分系現像剤であって、その少なくとも一部が磁性体であ
る磁性現像剤が用いられているものとする。

第１乃至第３の各現像器3,3R,3Bは現像ユニット１の回
転中心Ｏを中心として放射状に配置されてはいるが、そ
の構造は全て同一であるため、以下の説明では主として
第１の現像器３の構成を明らかにし、他の現像器3R,3B
の各部分については、第１の現像器３の各要素に付した
符号にＲ及びＢを付してその重複した説明は省略する。

現像ユニット１は、その回転中心Ｏのまわりを回転自在
に支持され、各現像器（より正確には、後述する現像ロ
ーラ）が所定の現像位置に回動して現像動作を行うが、
第１図は第１の現像器３が現像位置を占めた状態を示し
ている。

第１図において、第１の現像器３に設けられた現像ロー
ラ10が２つの仕切壁6,6Rにより形成された開口から一部
を露出し（第３図も参照）、この現像ローラ10は、複写
機本体２に回転自在に支持された潜像担持体、この例で
は感光体ドラム11に対して所定の現像位置を占めてい
る。感光体ドラムに代えて、感光体ベルトから成る潜像
担持体を用いてもよいし、画像形成装置の型式によって
は、誘導体ベルト又は誘導体ドラムから成る潜像担持体
が用いられることは周知の通りである。

現像位置を占めた現像ローラ10は感光体ドラム11に対し
て所定の微少間隙をあけて平行に位置する。第２図から
判るように現像ローラ10の両支軸12,13は現像ユニット
１の両端壁7,8にそれぞれ回転自在に支持され、複写機
本体２の奥側（第２図の左側）の一方の支軸13は端壁８
を貫通し、その先端部に現像ローラギア14が固着されて
いる。

現像剤室４の内部には、多数の羽根15を有する羽根車16
が配置され、この羽根車16は第１図における反時計方向
に回転駆動される。これにより現像剤室４内の現像剤、
即ちトナーとキャリアが攪拌されつつ現像ローラ10に供
給され、トナーとキャリアの攪拌によってトナーが所定
の極性に摩擦帯電される。

現像ローラ10の内部には、第１図にS,Nを付して示した
ようにＳ極とＮ極から成る磁極を有する磁石21が現像ユ
ニット１のケーシング部材５に固定配置されている。こ
れにより、現像ローラ10が前述の現像ローラギア14を介
して第１図の反時計方向に回転駆動されると、現像ロー
ラ10に供給された磁性現像剤９は磁石21の磁力により現
像ローラ10の表面に担持されて反時計方向に搬送され
る。搬送される現像剤はケーシング部材５に固定された
ドクターブレード22によって掻き取り作用を受け、ブレ
ード22を通過した所定量の現像剤が層厚を規制されて感
光体ドラム11へ向けて送られる。

一方、感光体ドラム11は第１図における時計方向に回転
駆動され、その表面には図示していない帯電・露光手段
によって、原稿（図示せず）画像に対応した静電潜像が
形成されている。この潜像が感光体ドラム11と現像ロー
ラ10の対向現像領域Ｄに達すると、同じくこの領域Ｄに
搬送された現像剤中の帯電トナーが静電潜像に静電的に
移行し、潜像が可視像化される。この可視像は図示して
いない転写紙に、同じく図示していない転写器によって
転写され、転写された可視像は定着装置（図示せず）に
より定着される。現像領域Ｄを通過した現像剤は再び現
像剤室４の内部へと戻され、この室内の他の現像剤と混
ぜ合され、再び使用に供される。

第２図乃至第４図に示す如く、現像ユニット１の奥側の
端壁８には、ユニット１の回転中心Ｏ上に位置決めピン
78が突設され、これが複写機本体の奥側の側板79の孔80
に軸受81を介して回転自在に支持され、またユニット１
の手前側の端壁７は、ユニット担持体62の支持アーム70
に回転自在に支持され、これによってユニット１の全体
が複写機本体内の所定の位置に位置決めされて回転自在
に支持される。ユニット担持体62を第３図のように手前
側に引き出すことによって現像ユニットをこの担持体62
に支持したまま複写機本体外に出すことができる。

第２又は第３現像器3R,3Bに収容された赤色又は青色の
現像剤で可視像を形成するときは、複写機本体内の所定
の位置にセットした現像ユニット１を第１図における時
計方向に回転駆動し、第２又は第３現像器3R,3Bの現像
ローラ10R又は10Bを第１図に示した第１現像器３の現像
ローラ10が位置する現像位置にもたらし現像動作を行
う。

複写機本体内にセットされた現像ユニット１を回転させ
る目的で、第４図に明示し、かつ第５図に模式的に示す
ようにユニット担持体62に駆動モータ88が支持され、こ
れにより駆動される、同じく担持体に支持されたギア89
が現像ユニット１の奥側端壁８の周面に形成されたユニ
ットギア90に噛み合っている。現像ユニット１を複写機
本体２に押し込んでセットした状態でオペレータが図示
していない色変換キースイッチを選択して押下すると、
駆動モータ88が作動すると共に、該モータ88とギア89の
間に介装されたクラッチがオンし、現像ユニット１がそ
の回転中心Ｏのまわりを回転する。これにより選択され
た現像器、例えば第１図及び第５図に示すように第１の
現像器３の現像ローラ10が現像位置に達し、ここでモー
タ88が作動を停止するかクラッチがオフし、現像ユニッ
ト１が停止して先に説明した現像動作が行われる。

現像位置にもたらされた現像ローラ、例えば第１図及び
第５図に示した現像ローラ10は前述のように反時計方向
に回転するが、この駆動は、第３図及び第５図に示すよ
うに感光体ドラム11の支軸110に回転自在に支持された
駆動ギア111の回転が現像位置にもたらされた現像ロー
ラ10のギア14に伝えられることにより行われる。現像ユ
ニット１を駆動モータ88によって回転して他の現像器3
R,3Bの現像ローラ10R,10Bを現像位置にもたらしたとき
も同様に、これらの現像ローラギア14R,14Bが駆動ギア1
11に噛み合って回転駆動される。

ところで、各現像器3,3R,3B、より正確にはその現像ロ
ーラ10,10R,10Bを現像位置にもたらしたときは、現像ユ
ニット１の回転を止めることは当然として、このユニッ
ト１をその位置に位置決めし、各現像器が所定の現像位
置から動かぬようにする必要がある。この目的で、図示
した回転型現像装置は、現像ユニット１の各現像器3,3
R,3Bを感光体ドラム11に対向した所定の現像位置に停止
させるストップ手段を有している。

本例におけるストップ手段は、第４図及び第６図に示す
ように、現像ユニット１の回転中心Ｏのまわりに配置さ
れていて現像ユニット自体に形成されているカム面50
と、このカム面50に当接するストップローラ117から構
成された係止部材と、このストップローラ117がカム面5
0に常時圧接するように、ストップローラ117をカム面50
に対して付勢する引張ばね115により構成された付勢手
段を有している。図示した例では、現像ユニット１の奥
側の端壁８にカム面50が形成され、かかるカム面50に
は、現像器3,3R,3Bの数と同数設けられた凹溝114,114R,
114Bが形成されている。

各凹溝114,114R,114Bは現像ユニット１の回転中心Ｏの
まわりに等間隔（各現像器3,3R,3Bの周方向間隔）に配
設され、またストップローラ117は、現像ユニット１以
外の部分、図の例では担持体ユニット62に突設された枢
ピン116bを介して回動可能に枢支されたレバー116に回
転自在に支持されている。レバー116はストップローラ1
17と共に、引張ばね115によって凹溝114,114R,114Bを有
するカム面50に向けて付勢されている。

各現像ローラ10,10R,10Bが現像位置に達し、現像ユニッ
ト１に対する駆動力が遮断されると、それに対応した凹
溝114,114R,114Bに、ストップローラ117がばね115の作
用で係入し、現像ユニット１、したがって現像位置にも
たらされた現像ローラをその位置に位置決めする。この
ように、カム面50に形成された凹溝114,114R,114Bに
は、各現像器3,3R,3Bを所定の現像位置に位置決めして
停止させるべく、ストップローラ117が圧接しながら係
入するのである。

再び現像ユニット１が時計方向に回転すれば、ばね115
の作用に抗してストップローラ117は係合していた凹溝
から外れ、カム面にころがり接触しながら次の凹溝に係
入する。このようにして、所望する現像器を所定の現像
位置に正しく位置決めして停止させることができる。

ここで、第６図に示すように、カム面50が現像ユニット
１の時計方向の回転により回転して、ストップローラ11
7が複数の凹溝の１つ、例えば凹溝114に係入し始めてか
ら、その凹溝の底部に至るまでに、そのストップローラ
117が当接する凹溝114の傾斜面を第１傾斜面114bとし、
カム面50が現像ユニット１の時計方向の回転により回転
して、凹溝114の底部に係合していたストップローラ117
がその底部から凹溝114を離れるまでに、そのストップ
ローラ117が当接する凹溝114の傾斜面を第２の傾斜面11
4aとすると、第２の傾斜面114aは、第１の傾斜面114bよ
りも緩やかな勾配に形成されている。他の凹溝114R,114
Bも全く同様に形成されている。

上述のように、現像ユニット１の回転に伴ってストップ
ローラ117が凹溝から出て行くときにそのストップロー
ラ117が接する第２の傾斜面114aは、その勾配が緩やか
に形成されているので、ソレノイドによってストップロ
ーラ117を凹部から外さなくとも、単にストップローラ1
17をカム面50に対してばね115によって圧接させてお
き、現像ユニット１を回転させるだけで、ストップロー
ラ117をその凹溝から円滑に外すことができる。このよ
うに、ストップローラ117を凹溝から外すためのソレノ
イドが不要となるため、現像装置のコストを効果的に下
げることができる。しかも、ソレノイドの作動開始タイ
ミングと現像ユニットの回転開始タイミングを合せるた
めの調整手段も不要となり、現像装置のコストを一層低
減でき、その構造を簡素化することができる。また本例
では、係止部材がストップローラ117より成るので、こ
のローラ117が凹溝の面にころがり接触する。このた
め、現像ユニット１の回転に伴ってストップローラ117
をより一層円滑に凹溝から外すことができる。

さらに、現像ユニット１の回転によって、ストップロー
ラ117が凹溝に入って行くときにそのローラ117が接する
第１の傾斜面114bは急勾配に形成されているので、凹溝
に係入したストップローラを、その第１の傾斜面114bに
係合させることによって、現像ユニット１のロック機能
を高めることができる。レバー116が当るストッパ116a
を設け、第１の傾斜面114bに係合したローラ117が外れ
ないようにするとより確実なロック効果が得られる。

また、現像位置に達した現像ローラが第５図における反
時計方向に回転すると、これに作用する現像剤の負荷に
よって、現像ローラは大きな力で回転する。このとき、
現像ローラは現像ユニット１の中心Ｏから大きく外れた
位置にするため、現像ローラの回転によってユニット１
はその中心Ｏのまわりに反時計方向のモーメントを受け
る。これにより、もしも現像ユニット１が反時計方向に
回転したとすれば、現像ローラ10が所定の現像位置から
ずれ動き、所定の現像動作が行われなくなる。ところ
が、このときストップローラ117は凹溝の急勾配の第１
の傾斜面114bに当っているので、現像ユニット１に及ぼ
される上記モーメントを打ち消すように作用し、該ユニ
ットの回転を阻止する。換言すれば、現像動作時に現像
ユニットに作用するモーメントを打ち消し得るように、
ストップローラ117と、急勾配な第１の傾斜面114bとを
互いに対向させるのである。

また図示した例では現像ユニット１の回転方向は、上述
のモーメントの方向と逆の向きに設定されているので、
モーメントの発生時にユニット１を駆動するギアや駆動
モータが、ユニット１を反時計方向に回転するのを阻止
する働きをなし、ユニット１の不所望な回転をより確実
に阻止することができる。

凹溝とストップローラ117の表面の少なくとも一方を、
ロック効果が損われない程度の弾性体とすると、ローラ
が凹溝に係入、又は係脱するときの緩衝効果が得られ有
利である。例えば凹溝、ないしはストップローラ117の
表面にゴム等の弾性体を貼着することにより、これを実
現できる。

本発明は図示した現像装置以外の各種の回転型現像装
置、例えばプリンタにおける現像装置等にも広く適用で
きる。

効果 本発明によれば、現像ユニットの回転に伴って係止部材
が凹溝から出て行くときに、その係止部材が接する第２
の傾斜面の勾配が緩やかに形成されているので、現像ユ
ニットの回転開始時に、カム面の凹溝に係合していた係
止部材をソレノイドによって凹溝から強制的に外さなく
とも、係止部材をカム面に対して付勢手段によって圧接
させておくだけで、その係止部材を凹溝から円滑に脱出
させることができる。また、ソレノイドを用いる必要が
ないため、ソレノイドの作動開始タイミングと現像ユニ
ットの回転開始タイミングを合せるための調整手段も不
要となる。このようにして、回転型現像装置の構造を簡
素化し、かつそのコストを効果的に低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は現像ユニットを複写機本体にセットしたとき
の、現像装置の垂直横断面図、第２図は第１図のIII-II
I線断面図、第３図は収納台を複写機本体から引き出
し、現像ユニットを収納台から取り外した状態を示す斜
視図、第４図は現像ユニットを取外した状態で、収納台
とこれに関連した要素を、奥側から見たときの斜視図、
第５図は現像ユニットの回転動作を説明する説明図、第
６図は凹溝とストップローラを手前側より見た状態で示
した説明図である。 １……現像ユニット、3,3R,3B……現像器 9,9R,9B……現像剤、50……カム面 114,114R,114B……凹溝 114a……第２の傾斜面、114b……第１の傾斜面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の現像器を有していて回転可能に支持
   された現像ユニットと、該ユニットの各現像器を潜像担
   持体に対向した所定の現像位置に停止させるストップ手
   段とを有する画像形成装置の回転型現像装置において、 前記ストップ手段が、現像ユニットの回転中心のまわり
   に配置されていて現像ユニット自体に形成されているカ
   ム面と、該カム面に当接すると共に、現像ユニット以外
   の部分に支持された係止部材と、該係止部材が前記カム
   面に常時圧接するように、当該係止部材をカム面に対し
   て付勢する付勢手段とを具備し、前記カム面には、前記
   現像器を所定の現像位置に位置決めして停止させるべ
   く、前記係止部材が圧接しながら係入する凹溝が形成さ
   れ、前記カム面が現像ユニットの回転により回転して前
   記係止部材が前記凹溝に係入し始めてから、その凹溝の
   底部に至るまでに、当該係止部材が当接する凹溝の傾斜
   面を第１傾斜面とし、カム面が現像ユニットの回転によ
   り回転して前記凹溝の底部に係合していた係止部材がそ
   の底部から凹溝を離れるまでに当該係止部材が当接する
   凹溝の傾斜面を第２傾斜面としたとき、第２の傾斜面は
   第１の傾斜面よりも緩やかな勾配に形成されていること
   を特徴とする回転型現像装置。