JP2649033B2 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の現像器を有し、
かつ潜像担持体に対向して回転自在に支持された現像ユ
ニットを具備し、各現像器には、その現像剤室の現像剤
を、潜像担持体の静電潜像を可視像化する現像領域へ搬
送する現像剤搬送部材が設けられており、前記現像ユニ
ットの回転によって各現像剤搬送部材が潜像担持体に対
向した現像位置に位置決めされて現像動作を行う画像形
成装置の回転型現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機又は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
ユニットの回転により現像位置にもたらされた現像剤搬
送部材を回転駆動する必要があるため、各現像剤搬送部
材に現像ギアを付設し、このギアを駆動ギアによって回
転駆動している。その際、個々の現像ギアを別々の駆動
ギアによって駆動すると、構造が複雑となるばかりか、
構造が大型化するため、各現像ギアを現像ユニットの回
転中心のまわりに配設すると共に、現像ユニット以外の
部分に駆動ギアを位置不動に設け、現像ユニットの回転
によって現像位置にもたらされた現像剤搬送部材の現像
ギアを駆動ギアに噛み合せるようにすると有利である。

【０００３】ところがこの構成を採用すると、現像ユニ
ットの回転中心のまわりを公転する現像ギアが駆動ギア
に正しく噛み合ずに干渉し、これによって両ギアに大き
な衝撃力が加えられることがある。

【０００４】上述のように駆動ギアと現像ギアに大きな
衝撃力が加えられたとき、画像形成動作が実行されてい
たとすれば、その衝撃の影響によって、画像の品質が著
しく劣化する。

【０００５】また、現像ギアに加えられた衝撃は現像ユ
ニットの全体に伝えられるので、その衝撃力によって、
現像器内の現像剤の一部が下方に落下し、その周辺を現
像剤で汚してしまうおそれもある。回転型現像装置にお
いては、その現像ユニットのいずれかの現像器が下向き
になるので、現像剤の落下は特に顕著となり、これを無
視することはできない。

【０００６】また従来の回転型現像装置においては、現
像ユニットの回転により現像剤搬送部材を現像位置にも
たらしたとき、その現像剤搬送部材上の現像剤が潜像担
持体に接触し、潜像担持体上にトナーが付着するおそれ
があった。このようなトナー付着が発生すると、その付
着トナーによって、トナー像に地汚れが発生したり、そ
の付着トナーが他の現像器に混入して現像剤の混色を生
ぜしめ、そのいずれの場合もトナー像の画質を劣化させ
る原因となる。

【０００７】さらに、現像ユニットが回転するとき、各
現像器内の現像剤は、その内部で移動するので、その現
像剤が各現像器内に局部的に多量に寄せ集まった状態と
なる。各現像器内の現像剤が或る領域では多量に寄せ集
まり、他の領域では現像剤の量が極端に少なくなるので
ある。このような現像剤の片寄り現象が発生したまま現
像位置にもたらされた現像器によって現像動作を開始し
たとすれば、現像剤の片寄りに起因して、潜像担持体に
形成されたトナー像に濃度むらが発生する。また、各現
像器内に、現像剤を撹拌する部材が設けられているとき
は、現像剤の片寄り現象が発生すると、片寄った多量の
現像剤を撹拌するために、その撹拌部材に大きな負荷が
加わる。従ってこの撹拌部材を駆動するために大容量の
駆動装置が必要となり、現像装置のコストが上昇する。

【０００８】従来の回転型現像装置は、上述の如き各種
の欠点を有している。そこで、本出願人は、上記欠点を
全て除去できる新規な回転型現像装置を提案した（特願
昭６１−２２３２１７号）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した各種の問題点を一挙に解決することができ、しかも
上述した本出願人の提案に係る回転型現像装置のうち、
現像ギア用の駆動ギアに対するメインテナンス性を特に
高めることのできる、特に有利な構成の回転型現像装置
を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】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、各現像剤搬送部材を駆動する現像ギアが現像ユニ
ットの回転中心のまわりに、該ユニットのケーシングに
対して回転自在に配設され、現像ユニットの回転によっ
て前記現像ギアが選択的に噛み合う駆動ギアが、現像ユ
ニット以外の部分に位置不動に支持され、現像位置にも
たらされた現像剤搬送部材の現像ギアの回転中心と、駆
動ギアの回転中心と、現像ユニットの回転中心が、ほぼ
同一直線上に配置され、現像ユニットの回転により各現
像ギアが現像ユニットの回転中心のまわりに公転し、該
現像ギアが駆動ギアに係合する時、該駆動ギアが回転し
ているように、当該駆動ギアの回転を制御する駆動制御
手段を設け、現像位置に存する現像剤搬送部材を駆動す
る現像ギアの回転中心と現像ユニットの回転中心の間に
駆動ギアの回転中心が位置していることを特徴とする回
転型現像装置を提案する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って説明す
る。先ず、本発明の理解のため、前述のように本出願人
が提案した回転型現像装置の基本構成例を明らかにし、
次いでそのうちの特に好ましい本発明の具体例を説明す
ることにする。

【００１２】図１に示した回転型現像装置は、複写機本
体２に引き出し自在に支持された現像ユニット１を有し
ている（複写機本体２から現像ユニット１を引き出した
状態は図４を参照）。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、図１のように複写機本体２に装填された現像ユニ
ット１は、潜像担持体、この例では感光体ドラム１１に
対向して回転自在に支持されている。

【００１３】各現像器３，３Ｒ，３Ｂの現像剤室４，４
Ｒ，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（図２、図３及び図４参
照）によって区画されている。このように、本例の現像
ユニット１のケーシングは、ケーシング部材５と２つの
端壁７，８によって構成されている。

【００１４】感光体ドラム１１に代えて、感光体ベルト
より成る潜像担持体が用いられることもあり、また画像
形成装置の型式によっては誘電体ベルト又は誘電体ドラ
ムより成る潜像担持体が用いられる。

【００１５】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
ーの現像剤をそれぞれ収容し、フルカラー画像を形成す
るように構成してもよいし、各現像剤室に同色の現像剤
を収容し、これを選択的に使用することも可能である。
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。

【００１６】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に対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。

【００１７】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、図１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。

【００１８】図１において、第１の現像器３に設けられ
た現像剤搬送部材、図の例では現像ローラ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
（図４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感光体ドラム１１に対して所定
の現像位置を占めている。その際、現像ローラ１０は感
光体ドラム１１に対して所定の微小間隙をあけて平行に
位置する。

【００１９】図３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のケーシングの両端壁
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（図２、図３の左側）の一方の支軸１３は端壁８を
貫通し、その先端部に現像ギア１４が固着されている。
このように現像ギア１４は、現像ローラ１０と共に、現
像ユニット１のケーシングの端壁７，８に回転自在に支
持されている。

【００２０】図１に示すように、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はそのボス部３２に内設され、かつ現像ロ
ーラ１０に対して平行な送り込みスクリュー軸１７に一
体に固着され、羽根車１６はこのスクリュー軸１７の回
転によって図１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
アが撹拌されつつ現像ローラ１０に供給され、トナーと
キャリアの撹拌によってトナーが所定の極性に摩擦帯電
される。送り込みスクリュー軸１７にはほぼその全長に
亘ってスクリュー１８が形成されている。

【００２１】送り込みスクリュー軸１７の一方の端部、
即ち複写機本体２の奥側に相当する、図２左方端部は、
現像ユニット１のケーシング端壁８を回転自在に貫通
し、その最先端部に送り込みギア１９が固着され、この
ギア１９を介して送り込みスクリュー軸１７が羽根車１
６と共に回転駆動される。また送り込みスクリュー軸１
７の他方の、即ち複写機本体２の手前側の端部は、現像
ユニットのケーシング端壁７の孔に固着された供給管２
０内を貫通し、その供給管２０に回転自在に支持されて
いる。

【００２２】現像ローラ１０の内部には、図１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のケーシングに対して固定配
置されている。これにより、現像ローラ１０が前述の現
像ギア１４を介して図１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２
１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。

【００２３】一方、感光体ドラム１１は図１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、潜像がトナー像として可視像
化される。

【００２４】このトナー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
れたトナー像は定着装置（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。

【００２５】ドクターブレード２２によって掻き取られ
た現像剤は、ガイド部材２３によって矢印Ｂで示す方向
に案内され、送り込みスクリュー軸１７と平行な送り出
しスクリュー軸２４へ搬送され、その一部は次に説明す
るようにスクリュー軸２４によって現像剤室外へ搬送さ
れ、他の現像剤は図１及び図３に矢印Ｃで示す如くガイ
ド部材２３上を流れ、現像剤室４の底部に位置する羽根
車１６へと流下し、撹拌作用を受ける。

【００２６】図１乃至図３から判るように、ガイド部材
２３は送り出しスクリュー軸２４のほぼ下半分を覆う樋
状部２５を有し、ガイド部材２３の各端部は現像ユニッ
ト１のケーシングの各端壁７，８にそれぞれ固着されて
いる。送り出しスクリュー軸２４の一方の端部（図２の
左方端部）は奥側の端壁８に回転自在に支持され、この
端壁８を貫通してその最先端部に、送り出しスクリュー
軸２４を駆動するための送り出しギア２６が固着されて
いる。また送り出しスクリュー軸２４の他方の端部（図
２の右端部）は、手前側の端壁７の孔に嵌着固定された
排出管２７の内部を貫通し、この管２７に回転自在に支
持されている。

【００２７】送り出しスクリュー軸２４にもスクリュー
２８が形成され、このスクリュー２８はスクリュー軸２
４の全長に亘って形成してもよいが、図の例では排出管
２７に嵌合した軸部分と、これよりも現像剤室内側の一
部の軸部分にだけスクリュー２８が形成されている。

【００２８】またドクターブレード２２から送り出しス
クリュー軸２４のスクリュー２８の部分に流れた現像剤
は、送り出しギア２６を介して回転駆動された送り出し
スクリュー軸２４のスクリュー２８によって、図２の右
方、即ち複写機本体の手前側へ向けて、樋状部２５と排
出管２７に案内されつつ搬送され、現像ユニット端壁７
の外部に排出される。

【００２９】図２に示すように、排出管２７と前述の供
給管２０は連結管３１を介して連通しており、上述の如
く排出管２７中を搬送された現像剤は矢印Ｅで示すよう
に連結管３１を通して供給管２０へ流入し、次いで送り
込みギア１９により回転駆動された送り込みスクリュー
軸１７のスクリュー１８によって、羽根車１６のボス部
３２中を案内されながら図２の左方、即ち複写機本体２
の奥側へ向けて搬送される。奥側へ送られた現像剤は、
羽根車１６の奥側端の開口及びその近傍に穿設された出
口孔３３から現像剤室４へ排出される。

【００３０】現像動作に伴って現像剤中のトナーが感光
体ドラムに移行し、トナーが順次消費される。このため
現像剤室４には、図４に示したトナー補給装置４４か
ら、前述の供給管２０を通してトナーが補給される。他
の現像剤室４Ｒ，４Ｂにも同様にトナー補給装置４４
Ｒ，４４Ｂからのトナーを補給される。

【００３１】次に、本発明の理解のため、現像ユニット
１の支持に関する構成を説明しておく。

【００３２】図１及び図４に示す如くスライダ６２が、
それ自体周知なスライドガイド装置６１によって複写機
本体２の手前側（図４の矢印Ｇ方向）へ引き出され、あ
るいは逆に奥側（同じく矢印Ｈ方向）へ押し込まれるよ
うに複写機本体２にスライド自在に支持されている。こ
のスライダ６２に現像ユニット収納台６３が支持されて
いる。

【００３３】スライダ６２は手前側の支持板６４、奥側
の支持板６５（図５も参照）、及びこれらを連結する基
板６６を有し、両支持板６４，６５にはスライダ６２の
スライド方向に互いに平行に延びる第１乃至第３の連結
棒６７，６８，６９の各端部がそれぞれ固着され、これ
らの連結棒６７，６８，６９によって両支持板６４，６
５が補強されている。

【００３４】収納台６３も手前側の支持アーム７０、奥
側の支持アーム７１（図５）を有し、これらアーム７
０，７１には下カバー７２が固着されている。両支持ア
ーム７０，７１と下カバー７２はスライダ６２の第３の
連結棒６９に矢印Ｉ方向に回動可能に枢支されている。
また収納台６３には、枢ピン７３を介して上カバー７５
が矢印Ｊ方向に回動可能に枢支されていて、この上カバ
ー７５は通常、図１及び図５に示す閉鎖位置（図４の鎖
線の位置）に保持されている。

【００３５】一方、現像ユニット１のケーシングの手前
側の端壁７の外周面は円筒状に形成され、奥側の端壁８
の外周面も同様に円筒状である。収納台６３の両支持ア
ーム７０，７１の上部７０ａ，７１ａは、これら端壁
７，８の外周面に適合した円弧状に形成されている。ま
た、手前側の支持アーム７０には２個の支持ローラ７
６，７７が回転自在に支持され、現像ユニット１の手前
側の端壁７の外周面がこれらの支持ローラ７６，７７に
よって２個所で支持される。スライダ６２によって現像
ユニット１を複写機本体２から引き出したとき、図５に
示すように現像ユニット１の奥側の円筒状の端壁８が奥
側の支持アーム７１の円弧状の上部７１ａに回転自在に
支持される。これらの構成により、現像ユニット１は収
納台６３に支持されたまま、その回転中心Ｏのまわりを
回転することができる。

【００３６】収納台６３に支持された現像ユニット１
は、スライダ６２を前述の如く矢印Ｇ方向に引き出し、
又は押し込むことによって複写機本体１から引き出さ
れ、又は複写機本体１内の所定の位置にセットされる。

【００３７】現像ユニット１をセットするときは、図１
のように収納台６３に現像ユニット１を担持したまま、
スライダ６２を矢印Ｈ（図４）方向に押し込むだけでよ
い。この押し込み動作の完了直前に、現像ユニット１の
奥側の端壁８であって、該ユニット１の回転中心Ｏ上に
突設された位置決めピン７８が、図３に示す如く複写機
本体２の奥側の側板７９に穿設された位置決め孔８０、
ないしはこれに嵌着された軸受８１に嵌合し、これによ
って現像ユニット１の奥側が複写機本体２、したがって
該本体２の所定位置に支持された感光体ドラム１１に対
して位置決めされる。このとき図１から判るように奥側
の端壁８は収納台６３の支持アーム７１からわずかに浮
き上がる。よって現像ユニット１の奥側は位置決めピン
７８を介して複写機本体２に回転自在に支持され、感光
体ドラム１１に対する位置決めがなされる。

【００３８】一方、手前側の端壁７は現像ユニット１の
セット後も２つの支持ローラ７６，７７に回転自在に支
持されたままであるが、収納台６３の手前側の支持アー
ム７０に突設されたピン８２（図４）が複写機本体２の
手前側側板８３に穿設された位置決め孔、ないしはこれ
に嵌着された受け部材８５の中心孔に嵌合し、収納台６
３の手前側が感光体ドラム１１に対して位置決めされ
る。

【００３９】また収納台６３の奥側も、その支持アーム
７１に突設されたピン８６（図５）が本体奥側の側板７
９に形成された孔（図示せず）に嵌合して収納台６３の
奥側が複写機本体２に不動に位置決め支持される。

【００４０】本例では複写機本体２の手前側の側板８３
に上下方向に可動に支持された可動支持ローラ８７（図
４）によって、手前側の端壁７の上部を押えるように構
成されている。このため複写機本体内の所定の位置にセ
ットされた現像ユニット１のケーシング端壁７は、３つ
の支持ローラ７６，７７，８７によって三方から支えら
れ、現像ユニット１はその位置を正しく保ったままその
回転中心Ｏのまわりを回転することが可能である。現像
ユニットの出し入れ時に、支持ローラ８７は現像ユニッ
ト１等に干渉しないよう、上方に逃げる。

【００４１】第１の現像器３に関する現像動作は先に説
明した通りであるが、第２又は第３の現像器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を図１における時計方向に回転駆動し、第２又
は第３の現像器３Ｒ，３Ｂの現像ローラ１０Ｒ又は１０
Ｂを図１に示した第１の現像器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。

【００４２】このように、各現像器３，３Ｒ，３Ｂに
は、その現像剤室４，４Ｒ，４Ｂの現像剤９，９Ｒ，９
Ｂを、感光体ドラム１１の静電潜像を可視像化する現像
領域Ｄへ搬送する現像ローラ１０，１０Ｒ，１０Ｂが設
けられていて、現像ユニット１の回転によって各現像ロ
ーラ１０，１０Ｒ，１０Ｂが感光体ドラム１１に対向し
た現像位置に位置決めされて現像動作を行う。

【００４３】上述の如く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、図５に明示し、かつ
図６に模式的に示すように収納台６３には駆動モータ８
８が支持され、これにより駆動されるギア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。ギア８９も収納台に支持されて
いる。

【００４４】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がこれに組付け
られたトナー補給装置４４，４４Ｒ，４４Ｂと共にその
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の現像器３の現像ローラ１０が現像
位置に達し、ここで上記クラッチがオフし、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。

【００４５】また現像位置にもたらされた現像ローラ１
０、送り出しスクリュー軸２４、及び送り込みスクリュ
ー軸１７は、そのそれぞれに固定されたギア１４，２
６，１９を介してそれぞれ駆動される。この場合、図５
及び図６に示すように現像ギア１４が送り出しスクリュ
ー軸２４の送り出しギア２６に噛み合い、このギア２６
が送り込みスクリュー軸１７の送り込みギア１９に噛み
合っていて、現像ギア１４を回転駆動することにより、
他の２つのギア２６，１９が回転駆動される。他の現像
器のギアも全く同様である。

【００４６】その際、個々の現像器の現像ギアを個々の
駆動源により駆動するようにすれば、装置の大型化、コ
ストの上昇を招き好ましくない。そこで図３及び図６に
示すように、駆動ギア１１１が、複写機本体２に対して
回転自在ではあるが位置不動に支持されている。現像位
置にもたらされた、例えば第１の現像器３の現像ローラ
１０の現像ギア１４を駆動ギア１１１に噛み合わせ、図
示していないモータの駆動によって、これらのギア１１
１，１４，２６，１９を介して現像ローラ１０及びスク
リュー軸２４，１７を回転駆動する。各現像ギア１４，
１４Ｒ，１４Ｂの回転中心は現像ユニット１の回転中心
Ｏのまわりに、等間隔でしかも該中心Ｏから等距離のと
ころに配置されている。

【００４７】先に示したように、図３及び図６は、本出
願人が別出願において提案している回転型現像装置の基
本構成例を示すものであり、この例では、駆動ギア１１
１が、複写機本体２の両側板７９，８３に回転自在に支
持された感光体ドラム１１の軸１１０に回転自在に支持
されている。本発明の具体例を示した図７においては、
駆動ギア１１１の配置状態が図３及び図６に示した例と
は多少相違しているが、この点については後に説明す
る。

【００４８】図６は図１と同様に、第１の現像器３の現
像ローラ１０が現像位置を占め、その現像ギア１４が駆
動ギア１１１に噛み合った状態を示しているが、他の現
像器３Ｒ，３Ｂの現像ギア１４Ｒ，１４Ｂを駆動ギア１
１１に係合させるには、前述の駆動モータ８８によって
ギア８９及び現像ユニット１のユニットギア９０を回転
させ、現像ユニット１を、その回転中心Ｏのまわりに時
計方向（矢印Ｑ方向）に回転させる。これにより、各現
像ギア１４，１４Ｒ，１４Ｂは、現像ユニット１の回転
中心Ｏのまわりにて公転し、他の現像ギア１４Ｒ，１４
Ｂを、図６に示した現像ギア１４の位置にもたらして駆
動ギア１１１に選択的に噛み合せることができる。

【００４９】上述のように、各現像ローラ１０，１０
Ｒ，１０Ｂを駆動する現像ギア１４，１４Ｒ，１４Ｂが
現像ユニット１の回転中心Ｏのまわりに、該ユニット１
のケーシングに対して回転自在に配設され、現像ユニッ
ト１の回転によって現像ギア１４，１４Ｒ，１４Ｂが選
択的に噛み合う駆動ギア１１１が、現像ユニット１以外
の部分に位置不動に支持されているのである。かかる構
成によれば、現像ギア１４，１４Ｒ，１４Ｂを現像ユニ
ット１の回転中心のまわりに公転させ、駆動ギア１１１
に選択的に噛み合せるので、現像位置にもたらされた各
現像ローラ１０，１０Ｒ，１０Ｂを１つの駆動源で駆動
することができる。

【００５０】ここで、図６及び図９に示すように、現像
位置に存する現像を駆動する現像ギア１４の回転中心を
Ｏ′、駆動ギア１１１の回転中心をＯ″とした場合に、
図９に示すように、３つのギア１１１，１４，９０の中
心Ｏ，Ｏ′，Ｏ″が、一直線上に位置せずに、∠ＯＯ′
Ｏ″＝βが１８０°より大幅に小さな角度をなすように
各ギアが位置していたすると、現像ギア１４，１４Ｒ，
１４Ｂが中心Ｏのまわりを矢印Ｑ方向に公転するとき、
これらのギアは駆動ギア１１１に突き当り、その公転が
不可能となる。

【００５１】この不具合を除去するには、現像ギアの公
転時に、駆動ギア１１１を現像ギア１４，１４Ｒ，１４
Ｂの公転経路外に退避させ、現像ギアが現像位置に達し
たとき、駆動ギア１１１を退避位置から移動させて、現
像位置に達した現像ギアに噛み合わせるようにすればよ
いが、このようにすれば、駆動ギア１１１を退避位置
と、現像ギアに噛み合う作動位置との間で作動させるた
めの機構が必要となって構成が複雑化する。

【００５２】そこで、図６に示す例では、現像位置にも
たらされた現像ローラ１０の現像ギア１４（他の現像ギ
ア１４Ｒ，１４Ｂの場合も同じ）の回転中心Ｏ′と、位
置不動な駆動ギア１１１の回転中心Ｏ″と、現像ユニッ
ト１の回転中心Ｏが、ほぼ同一直線ｌ上に配置されてい
る。このようにすれば現像ユニット１がその中心Ｏのま
わりを回転したとき、各現像ギア１４，１４Ｒ，１４Ｂ
が図９に示したように駆動ギア１１１に突き当ることを
防止できる。

【００５３】ところで、現像ユニット１の回転に伴って
いずれかの現像ギア１４，１４Ｒ又は１４Ｂが駆動ギア
１１１に係合し始めたとき、図１０に示すように現像ギ
ア１４，１４Ｒ又は１４Ｂと、駆動ギア１１１の歯先が
互いに干渉してしまうと、このとき両ギアに大きな衝撃
力が加えられ、場合によってはギアの歯が切損する恐れ
がある。

【００５４】そこで、図６に示した例では、現像ギア１
４，１４Ｒ又は１４Ｂが、駆動ギア１１１に噛み合い始
める直前の時点までに、駆動ギア１１１が図６における
時計方向（矢印Ｒ方向）に既に回転を開始しているよう
に構成されている。現像ユニット１の回転により各現像
ギアが現像ユニット１の回転中心Ｏのまわりに公転し、
そのいずれかの現像ギアが駆動ギア１１１に係合する
時、既にこの駆動ギア１１１が回転しているように、当
該駆動ギア１１１の回転を制御する駆動制御手段が設け
られているのである。駆動ギア１１１を駆動する前述の
モータと、その制御部（図示せず）がかかる駆動制御手
段の一例を構成する。

【００５５】このように構成すれば、現像ギア、例えば
第１の現像器３の現像ギア１４が、駆動ギア１１１に噛
み合うとき、その両ギア１４，１１１の歯先が図１０の
ように干渉することはなく、両者は滑らかに所定の正し
い噛み合い状態となる。これにより、ギア１４，１１１
の噛み合い時に大きな衝撃が発生することを阻止でき
る。

【００５６】以上が、本出願人が本願とは別の出願で提
案した回転型現像装置の基本構成例であり、これによっ
て上述の如き優れた作用効果を奏することができる。

【００５７】これに対し、本例の回転型現像装置におい
ては、図７に示すように、複写機本体に対して回転自在
ではあるが位置不動に配置された駆動ギア１１１が、現
像位置に存する現像ローラ１０の現像ギア１４の内側に
配置されている。すなわち、現像位置に存する現像ロー
ラより成る現像剤搬送部材を駆動する現像ギアの回転中
心Ｏ′と現像ユニット１の回転中心Ｏの間に、駆動ギア
１１１の回転中心Ｏ″が位置するように、その駆動ギア
１１１が配置されているのである。

【００５８】このように、本例の回転型現像装置は、そ
の駆動ギア１１１の位置が、図６に示した位置から図７
に示した位置に変えられており、その他の構成と作用
は、図１乃至図６に示したところと全く異なるところは
ない。

【００５９】すなわち、図７に示した画像形成装置の回
転型現像装置も、図１に示したように、複数の現像器
３，３Ｒ，３Ｂを有し、かつ感光体ドラム１１より成る
潜像担持体に対向して回転自在に支持された現像ユニッ
ト１を具備し、各現像器３，３Ｒ，３Ｂには、その現像
剤室４，４Ｒ，４Ｂの現像剤９，９Ｒ，９Ｂを、感光体
ドラム１１の静電潜像を可視像化する現像領域Ｄへ搬送
する現像ローラ１０，１０Ｒ，１０Ｂより成る現像剤搬
送部材が設けられており、現像ユニット１の回転によっ
て各現像ローラ１０，１０Ｒ，１０Ｂが感光体ドラム１
１に対向した現像位置に位置決めされて現像動作を行
う。

【００６０】しかも、図７に明示するように、各現像ロ
ーラ１０，１０Ｒ，１０Ｂ（図１）を駆動する現像ギア
１４，１４Ｒ，１４Ｂが現像ユニット１の回転中心Ｏの
まわりに、該ユニット１のケーシングに対して回転自在
に配設され、現像ユニット１の回転によって現像ギア１
４，１４Ｒ，１４Ｂが選択的に噛み合う駆動ギア１１１
が、現像ユニット１以外の部分に位置不動に支持され、
現像位置にもたらされた現像ローラ１０の現像ギア１４
の回転中心Ｏ′と、駆動ギア１１１の回転中心Ｏ″と、
現像ユニット１の回転中心Ｏが、ほぼ同一直線ｌ上に配
置され、現像ユニット１の回転により各現像ギア１４，
１４Ｒ，１４Ｂが現像ユニット１の回転中心Ｏのまわり
に公転し、該現像ギア１４，１４Ｒ，１４Ｂが駆動ギア
１１１に係合する時、該駆動ギア１１１が回転している
ように、当該駆動ギア１１１の回転を制御する駆動制御
手段を有している。かかる駆動制御手段が、図示してい
ないモータと制御部により構成されていることも、図１
乃至図６に示した例と変りはない。

【００６１】従って、図７に示した構成によっても、各
現像ギア１４，１４Ｒ，１４Ｂが駆動ギア１１１に突き
当って現像ユニット１の回転が不能となることを阻止で
きると共に、現像ギアが駆動ギア１１１に噛み合うと
き、その両ギアの歯先が図１０のように干渉することは
なく、両者は滑らかに噛み合い、両ギアの噛み合い時に
大きな衝撃が発生することはない。

【００６２】駆動ギア１１１の回転開始の時期は、図６
に示した構成の場合と同じく、駆動ギア１１１にいずれ
かの現像ギアが係合し始める直前までであればよいか
ら、前述の色変換キースイッチの押下により現像ユニッ
ト１が回転し始めると同時に駆動ギア１１１を回転させ
始めてもよいし、複写機の電源がオン状態にあるときは
常に駆動ギア１１１を回転させ続けていてもよい。

【００６３】図７に示した現像ギアが駆動ギア１１１に
噛み合うときの作用をより詳しく説明すると、前述のよ
うに、現像ユニット１の回転中心Ｏのまわりに、そのケ
ーシングに対して回転自在に配置された現像ギアが、現
像ユニット１の回転によって、その現像ユニット１以外
の部分に位置不動に支持された駆動ギア１１１に噛み合
うように構成されていると共に、現像位置にもたらされ
た現像ローラの現像ギアの回転中心Ｏ′と、駆動ギア１
１１の回転中心Ｏ″と、現像ユニット１の回転中心Ｏは
ほぼ同一線上に位置するように構成されているので、現
像ギアは、駆動ギア１１１に対してそのほぼ接線方向に
移動しながら当該駆動ギア１１１に噛み合う。しかも、
このとき駆動ギア１１１は回転しているので、現像ギア
は駆動ギア１１１に干渉することなく円滑に係合するこ
とができる。

【００６４】現像ギアが駆動ギア１１１に対してそのほ
ぼ接線方向に移動して係合する構成と、このとき駆動ギ
ア１１１を回転させておく構成との相乗効果として、現
像ギアが駆動ギアに干渉することなく、すなわち大きな
衝撃を伴うことなく円滑に係合することができるのであ
る。

【００６５】現像ギアが駆動ギア１１１に対して図１０
に示したように干渉し、これによって大きな衝撃が発生
したとき、画像形成動作が実行されていたとすると、そ
の衝撃の影響によって画像の品質が著しく劣化する。例
えば、現像ギアが駆動ギア１１１に干渉して大きな衝撃
が発生したとき、その衝撃は感光体ドラム１１（図１）
に伝えられ、感光体ドラム１１に速度変動が発生するの
で、このとき感光体ドラム上のトナー像を転写紙に転写
する転写動作が行われていたとすれば、感光体ドラム１
１の振動、ないしはその速度変動によって転写紙に転写
されたトナー像にブレが生じ、その画質が著しく劣化す
る。

【００６６】これに対し、図７に示した構成において
は、各現像ギア１４，１４Ｒ，１４Ｂは、大きな衝撃を
生じることなく滑らかに駆動ギア１１１に噛み合うこと
ができるので、感光体ドラム１１（図１）に大きな衝撃
が加えられ、これが速度変動を起こすことを阻止でき
る。よって、このとき感光体ドラム１１上のトナー像が
転写紙に転写されていたとしても、転写されたトナー像
にブレが発生することはなく、高品質なトナー像を得る
ことができる。

【００６７】また現像ギアが駆動ギア１１１に噛み合う
とき、これらが干渉して大きな衝撃が発生すると、この
衝撃は現像ユニット１の全体に伝えられるので、その衝
撃力によって現像器内の現像剤が下方に落下するおそれ
がある。上述の衝撃が発生したとき、現像ユニット１の
いずれかの現像器は下向きになっているので、その現像
器からの現像剤の落下が顕著となり、落下した現像剤に
よって現像装置の周辺が汚されてしまう。

【００６８】これに対し、図７に示した構成によれば、
上述した大きな衝撃の発生を阻止できるので、現像剤の
落下も阻止することができる。

【００６９】さらに、現像ユニット１の回転により、そ
のいずれかの現像ローラを現像位置にもたらしたとき、
現像ローラ上の現像剤のトナーが感光体ドラム１１の表
面に付着すると、その付着トナーによってトナー像に地
汚れが発生し、しかも付着トナーが他の現像器の現像剤
中に混入するおそれがある。

【００７０】ところが、図７に示した回転型現像装置に
よると、現像ローラが現像位置に達する直前に、その現
像ギアが、回転している駆動ギア１１１に噛み合うの
で、その現像ローラが現像位置に達する前に回転を開始
する。このため、その回転を始めた現像ローラ上の現像
剤が感光体ドラム１１の表面に摺擦し、スキャベンジ効
果が発生するので、その現像剤中のトナーが感光体ドラ
ム１１の表面に付着することを阻止でき、ないしは付着
トナーの量を極く少なくすることができる。

【００７１】また、現像ユニット１の回転時に、図１に
示した各現像器３，３Ｒ，３Ｂの現像剤室４，４Ｒ，４
Ｂ内に収容された現像剤９，９Ｒ，９Ｂは大きく移動
し、その現像剤室内で現像剤が片寄ることがある。この
状態のまま、現像器が現像動作を実行したとすれば、多
量の現像剤が寄った部分に相当する感光体ドラム部分の
トナー像の濃度は高くなり、逆に少量の現像剤部分に対
応する感光体ドラム部分のトナー像の濃度は低くなり、
そのトナー像に濃度むらが発生する。

【００７２】また図１に示したように各現像剤室に、羽
根車、送り込みスクリュー軸及び送り出しスクリュー軸
などの現像剤撹拌部材が設けられていると、これらの撹
拌部材が多量に片寄った現像剤を撹拌するのに大きな力
を必要とし、これによってその撹拌部材を駆動するモー
タとして大容量モータを使用しなければならず、そのコ
ストが上昇する。

【００７３】これに対し、図７に示した回転型現像装置
においては、各現像ローラが現像位置に達する前に、そ
の現像ギアが、回転している駆動ギア１１１に係合して
回転し、その現像ローラが回転を開始するので、現像剤
室内の片寄った現像剤が回転する現像ローラによってな
らされ、剤の片寄りが解消され、ないしは低減される。
このため、その現像器が現像動作を開始したときに形成
されるトナー像の濃度発生を阻止でき、しかも撹拌部材
に過大な負荷が及ぼされる不具合を防止でき、これを駆
動するモータとして従来よりも小型のモータを用いるこ
とができる。

【００７４】このように、現像ギアが駆動ギア１１１に
噛み合うとき、その駆動ギア１１１を回転させておくこ
とにより、各種の優れた作用効果を奏することができ、
かかる作用は図６に示した構成によっても奏し得るもの
である。

【００７５】ところで、図３及び図６に示した例におい
ては、駆動ギア１１１は、感光体ドラム１１の軸１１０
の複写機本体奥側の部分に回転自在に装着されている。
従って、この駆動ギア１１１に対するメインテナンス作
業を行うときは、現像ユニット１を図４に示したように
複写機本体２から取り出すと共に、感光体ドラム１１も
複写機本体２の手前側に引き、これを複写機本体２から
離脱する必要がある。現像ユニット１と感光体ドラム１
１の両者を複写機本体２から抜き出さなければ、駆動ギ
ア１１１に対するメインテナンス作業を行うことができ
ないのである。これにより、その全作業が煩雑なものと
ならざるを得ない。

【００７６】これに対し、図７に示した回転型現像装置
においては、現像位置にある現像ローラの現像ギア１４
の回転中心Ｏ′と、現像ユニット１の回転中心Ｏとの間
に、駆動ギア１１１の回転中心Ｏ″が位置しているの
で、図示した例のように、その駆動ギア１１１が現像ユ
ニット１のケーシングよりも、複写機本体奥側に位置し
ているときも、現像ユニット１を図４に示したように複
写機本体２から抜き出しさえすれば、駆動ギア１１１が
作業者側を向いて露出するので、作業者はその駆動ギア
１１１にそのまま手を触れることができる。感光体ドラ
ム１１を複写機本体から抜き出さずとも、駆動ギア１１
１に手を触れ、その交換などのメインテナンス作業を容
易に行うことができるのである。

【００７７】上述のように、図７に示した回転型現像装
置によれば、図６に示した構成により奏せられる作用効
果のほかに、駆動ギアのメインテナンス性を高め得ると
いう特有の優れた作用効果を奏することができるのであ
る。

【００７８】また図６に示した例では、駆動ギア１１１
が現像ギアに係合するときに回転する方向Ｒは図６にお
ける時計方向であり、現像ギアが中心Ｏのまわりを公転
する方向も矢印Ｑで示した如く時計方向である。即ち、
現像ギアと駆動ギア１１１は、両者が互いに係合すると
き、その係合領域における両者の移動方向が逆となって
いて、両者の係合部における相対速度が大きくなる方向
に、現像ユニットの回転方向が設定されている。このた
め、両ギアの歯先の干渉をより確実に回避でき、直ちに
両ギアが適正な噛み合い状態となる。

【００７９】この構成は、図７に示した画像形成装置に
も適用できる。すなわち駆動ギア１１１を図７のように
配置し、現像動作時に現像ローラを反時計方向に駆動さ
せる場合、駆動ギア１１１の回転方向は時計方向となる
が、この場合には現像ユニット１を、その回転中心Ｏの
まわりに反時計方向に回転させ、各現像ギアをこの方向
に公転させて、これが、回転を開始した駆動ギア１１１
に対し、その両者の係合領域において大きな相対速度が
生ずるようにすれば、上述したところと同じ効果が得ら
れる。

【００８０】また、図６に示した構成において、図８に
示すように現像ギア１４，１４Ｒ，１４Ｂと駆動ギア１
１１の歯の形を通常の歯型の形態と少し変え、両ギアの
歯先同士が線接触するように構成しても、歯先同士の干
渉に基く不都合を低減できる。即ち、現像ギア１４，１
４Ｒ，１４Ｂと駆動ギア１１１の歯を、通常の歯形から
鎖線で示した部分を切除した形態に形成するのである。
このようにすれば、現像ギア１４，１４Ｒ又は１４Ｂが
現像ユニットの回転中心Ｏのまわりを矢印Ｑ方向に公転
しながら駆動ギア１１１に係合するとき、両ギアの歯先
同士が当っても、これらはその線状先端部１１８同士が
当るので、直ちに歯先同士の当りを解消し、通常の噛み
合い状態となる。両ギアの歯は、その一方の側が切削さ
れていて、他方のフランクは通常の歯形と変りはないの
で、通常の現像動作時に、駆動ギア１１１の駆動力を支
障なく現像ギアに伝えることができる。かかる構成は、
図７に示した回転型現像装置にも適用できるものであ
る。

【００８１】本発明は、図示した回転型現像装置のよう
に複数の現像器が、１つのケーシングによって一体的に
構成され、その全体が現像ユニットを構成している現像
装置に限らず、個々の現像器が別々のケーシングを有
し、これらをユニット回転体に組付けて現像ユニットを
構成した現像装置にも適用できることは当然である。こ
の場合には、現像ユニットのケーシングは複数個設けら
れる。また本発明は、プリンタ等の画像形成装置におけ
る現像装置にも同様に適用できるものである。

【００８２】さらに、現像剤搬送部材が現像剤搬送ベル
トから成るとき、あるいはベルト又はローラに回転可能
に内設されたマグネットローラ等から成るときも本発明
を適用でき、これらの場合には、現像剤搬送ベルトに付
設されたギア、又はマグネットローラに付設されたギア
が、現像ギアとなる。

【００８３】

【発明の効果】本発明は、各現像剤搬送部材を駆動する
現像ギアが現像ユニットの回転中心のまわりに、該ユニ
ットのケーシングに対して回転自在に配設され、現像ユ
ニットの回転によって前記現像ギアが選択的に噛み合う
駆動ギアが、現像ユニット以外の部分に位置不動に支持
され、現像位置にもたらされた現像剤搬送部材の現像ギ
アの回転中心と、駆動ギアの回転中心と、現像ユニット
の回転中心が、ほぼ同一直線上に配置されるように構成
されているので、現像ギアは駆動ギアに対してほぼその
接線方向に移動しながら駆動ギアを噛み合う。しかも現
像ギアが駆動ギアに係合するとき、その駆動ギアが回転
している。このため、各現像ギアを共通の駆動ギアで駆
動できるだけでなく、現像ギアを現像ユニットの中心ま
わりに公転させたとき、このギアが駆動ギアに不所望な
状態で干渉したり、衝合する恐れをなくすことができ、
現像ギアを円滑に駆動ギアに係合させることができる。
これにより、この係合時に大きな衝撃が発生することを
阻止できる。

【００８４】上述のように現像ギアが駆動ギアに係合す
るとき、大きな衝撃が発生することを阻止できるので、
潜像担持体に大きな衝撃が加えられて、これが速度変動
を起こすことを防止でき、この係合動作時に画像形成動
作が行われていても、その画像の画質が劣化する不具合
を防止できる。

【００８５】また現像ギアが駆動ギアに係合するときに
大きな衝撃が発生することはないので、その衝撃によっ
て現像器から現像剤が落下する不具合も防止できる。

【００８６】さらに、現像剤搬送部材が現像位置に達す
る前に、その現像ギアが、回転する駆動ギアに噛み合っ
て回転を開始するので、現像器のトナーが潜像担持体に
付着する不具合を阻止し、ないしはこの付着量を極くわ
ずかなものにすることができる。これにより、トナー像
の地汚れや、各現像器間での混色を防止できる。

【００８７】また、現像ユニットの回転時に各現像器の
現像剤室内の現像剤に片寄りができても、現像剤搬送部
材が現像位置に達する前に、その現像ギアが、回転する
駆動ギアに係合し、当該現像剤搬送部材が回転するの
で、その現像器の現像剤室内の現像剤の量が全体的にな
らされ、剤の片寄りが解消され、ないしはこれを低減で
きる。

【００８８】このため、この現像器が現像動作を開始す
ることにより形成されるトナー像に濃度むらができるこ
とを防止できる。

【００８９】また、この現像器に現像剤を撹拌する部材
が設けられていても、その撹拌部材に過度の負荷がかか
る不具合も防止でき、その撹拌部材用の駆動装置を特に
大型化する必要はなく、コストの低減を達成できる。

【００９０】また、現像位置に存する現像剤搬送部材を
駆動する現像ギアの回転中心と現像ユニットの回転中心
の間に駆動ギアの回転中心が位置しているので、駆動ギ
アに対するメインテナンス性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】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である。

【図２】図１のII−II線に沿う断面図であって、トナー
供給装置の部分についてはII′−II′線で切断した断面
図である。

【図３】図１のIII−III線断面図である。

【図４】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である。

【図５】現像ユニットを取外した状態で、収納台とこれ
に関連した各要素を、奥側から見たときの斜視図であ
る。

【図６】現像ユニットの回転動作を説明する説明図であ
る。

【図７】本発明一実施例の回転型現像装置におけるギア
の配列例を示した説明図である。

【図８】歯形を変えたギアの例を示す説明図である。

【図９】各ギアの中心をほぼ一直線上に配列しないとき
の不具合を示す説明図である。

【図１０】歯先同士の干渉を説明する説明図である。

【符号の説明】

１ 現像ユニット ３ 現像器 ３Ｒ 現像器 ３Ｂ 現像器 ４ 現像剤室 ４Ｒ 現像剤室 ４Ｂ 現像剤室 １４ 現像ギア １４Ｒ 現像ギア １４Ｂ 現像ギア １１１ 駆動ギア Ｄ 現像領域 ｌ 直線 Ｏ 回転中心 Ｏ′ 回転中心 Ｏ″ 回転中心

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の現像器を有し、かつ潜像担持体に
   対向して回転自在に支持された現像ユニットを具備し、
   各現像器には、その現像剤室の現像剤を、潜像担持体の
   静電潜像を可視像化する現像領域へ搬送する現像剤搬送
   部材が設けられており、前記現像ユニットの回転によっ
   て各現像剤搬送部材が潜像担持体に対向した現像位置に
   位置決めされて現像動作を行う画像形成装置の回転型現
   像装置において、 各現像剤搬送部材を駆動する現像ギアが現像ユニットの
   回転中心のまわりに、該ユニットのケーシングに対して
   回転自在に配設され、現像ユニットの回転によって前記
   現像ギアが選択的に噛み合う駆動ギアが、現像ユニット
   以外の部分に位置不動に支持され、現像位置にもたらさ
   れた現像剤搬送部材の現像ギアの回転中心と、駆動ギア
   の回転中心と、現像ユニットの回転中心が、ほぼ同一直
   線上に配置され、現像ユニットの回転により各現像ギア
   が現像ユニットの回転中心のまわりに公転し、該現像ギ
   アが駆動ギアに係合する時、該駆動ギアが回転している
   ように、当該駆動ギアの回転を制御する駆動制御手段を
   設け、現像位置に存する現像剤搬送部材を駆動する現像
   ギアの回転中心と現像ユニットの回転中心の間に駆動ギ
   アの回転中心が位置していることを特徴とする回転型現
   像装置。