JP3098605B2 - 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、現像装置に関し、さら
に詳しくは、多色現像装置における色切り換え構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、電子写真装置にあって
は、例えば、黒色に加えてそれ以外の色を用いたフルカ
ラー画像あるいはマルチカラー画像を得るようにした構
造を採用する場合がある。すなわち、上述した電子写真
装置における作像プロセスは、例えば、感光体に対し
て、原稿画像をＣＣＤにより色分解した露光光、若しく
は、メモリーから送られる各色データに応じた露光光に
よる静電潜像を形成し、この静電潜像を、上記色分解若
しくは、各色データに対する補色関係にある色の現像剤
を選択的に用いて可視像処理し、この行程を繰返し、感
光体上に合成された色の可視像を転写紙等の記録媒体に
一括転写するようになっている。このような作像プロセ
スは、一々可視像処理された画像を中間転写体に転写す
る必要がないことで、電子写真装置の構造が小型になる
利点をもっている。

【０００３】そして、上述した電子写真装置における現
像装置の構造としては、感光体に対して複数の色毎の現
像剤を収容した現像ユニットを対向させ、必要とする色
の現像剤を感光体側に供給するための現像ローラを収容
している現像ユニットを選択的に感光体に接近させて、
感光体上に担持されている静電潜像への現像剤の供給を
行なうようになっている。

【０００４】従って、上述した現像装置においては、感
光体の周囲に配置された複数の現像ユニットのうちの一
つを感光体に接近させるようにして、他の色の現像ユニ
ットが同時に感光体に接近するのを防いで混色の発生を
防止することが必要となる。

【０００５】そこで、従来では、上述した複数の現像ユ
ニットを、感光体に対して接離可能な構造とし、該当す
る色の画像を現像しない場合には、感光体から現像ロー
ラを離間させ、必要な場合にのみ感光体に接近させる構
造が採用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】先に説明した電子写真
装置の作像プロセスでは、感光体上で複数色を重ねて現
像を行うために、非接触式の現像方式を用いられる。こ
の際、感光体表面と現像ローラの表面との間に一定の隙
間を設定するために、現像ローラとは別に、その径より
少し大きい径のコロを設けることがあり、現像ユニット
が感光体に近接するとき、このコロを感光体に当接させ
るようになっている。しかしながら、このギャップ形成
用コロが感光体に対して当接する場合には、感光体表面
と衝突する状態となるために、その衝突による衝撃によ
って、感光体に対する露光用結像位置や書き込み開始位
置に狂いが生じる場合もあり、このようなことが原因し
て画像品質を悪化させる虞れがあった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
現像装置、特に、複数の色の画像を形成するために用い
られる現像装置における問題に鑑み、画像品質を損ねな
いようにすることのできる構造を備えた現像装置を得る
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、感光体の周囲に異なる色の現像剤を収容
している複数の現像ユニットを配置し、これら複数の現
像ユニットのうちの選択された色の現像剤を収容してい
る現像ユニットにおける現像ローラを上記感光体に接近
させて可視像処理を行なう構造を備えた現像装置におい
て、上記感光体に常時当接して従動回転し、上記現像ロ
ーラと上記感光体との間の間隔を設定する大きさをもつ
ギャップローラと、このギャップローラ内に回転自在に
配設された偏心軸と、上記ギャップローラの回転中心に
対して偏心した位置において上記ギャップローラ内を貫
通する状態で上記偏心軸に回転自在に支持された、上記
現像ローラの支軸と、上記偏心軸を回転する駆動力を与
える駆動部材と、上記偏心軸への上記駆動部材の駆動力
の伝達を連断するためのスプリングクラッチと、このス
プリングクラッチによる上記偏心軸への上記駆動部材の
駆動力の連断を切り換える連断部材とを備え、上記スプ
リングクラッチは、上記偏心軸に回転自在に支持され上
記駆動部材に係合した入力部材と、上記偏心軸に固定支
持された出力部材と、上記入力部材と上記出力部材とを
弾性結合可能であり上記連断部材により上記入力部材と
上記出力部材との弾性結合状態を切り換えられるスプリ
ングとを有し、上記駆動部材により上記入力部材を常時
駆動し、上記連断部材により、上記スプリングが上記入
力部材と上記出力部材とを弾性結合する状態として上記
スプリングクラッチによる上記偏心軸への上記駆動部材
の駆動力の伝達を行うことで、上記偏心軸を回転させて
上記支軸の位置を変位させ、上記現像ローラを上記感光
体に接近する位置と離間する位置との間で変位するとと
もに、上記スプリングが上記入力部材と上記出力部材と
を非弾性結合状態として上記スプリングクラッチによる
上記偏心軸への上記駆動部材の駆動力の伝達を断つこと
で、上記偏心軸を非回転状態として上記支軸の位置を維
持させ、上記現像ローラを上記感光体に接近する位置ま
たは離間する位置において維持することを特徴としてい
る。

【０００９】

【００１０】

【作用】本発明によれば、現像ユニットにおけるギャッ
プローラを常時感光体に当接させた状態でこのギャップ
ローラ内に位置する偏心軸を回転させることにより、こ
の偏心軸に挿嵌されている現像ロ−ラおよびこれを収容
している現像ユニットの位置を感光体に接近する態位と
離間する態位とに設定することができる。

【００１１】

【実施例】以下、図１乃至図７において、本発明実施例
の詳細を説明する。

【００１２】図１は、本発明実施例による現像装置を備
えた電子写真装置の一例であるカラー電子写真装置の各
部の配置を示しており、このカラー電子写真装置１は、
色分解された原稿像からの光像若しくはメモリーから送
られる各色データに応じた露光光による静電潜像を、色
分解された色若しくは各色データと補色関係にある色の
現像剤により可視像処理したものを感光体上に重畳し、
この重畳された可視像を転写紙等の記録媒体に一括転写
するようになっているものであり、上述した感光体とし
て、回転可能なドラム状の感光体２が備えられている。
そして、この感光体ドラム２の周囲には、回転方向に沿
って周知の複写プロセスを実行するための帯電装置３、
書き込み装置４、現像装置５、転写装置６およびクリー
ニング装置７がそれぞれ配置されている。

【００１３】感光体ドラム２は、回転時に、帯電装置３
による一様帯電を行われた上で、例えば、レーザー光源
を用いた書き込み装置４により、色分解された原稿像の
光像の一つ若しくは画像データに基づいた露光光を照射
されることにより静電潜像を形成され、この静電潜像を
選択された色の現像剤を収容している現像装置５により
可視像処理され、以下、上述した原稿像の光像に関する
色分解若しくは画像データに基づく信号送信が全て終わ
るまでの間この行程を繰り返されて可視像を重畳し、こ
の重畳された可視像を図示しない給紙装置から繰り出さ
れてくる転写紙に対し、バイアスローラで構成されてい
る転写装置６による一括転写が行なえるようになってい
る。

【００１４】上述した現像装置５は、異なる色の現像剤
をそれぞれ収容している複数の現像ユニット５Ａ、５
Ｂ、５Ｃ、５Ｄを備えており、本実施例にあっては、イ
エロー、シアン、マゼンタおよびブラックの各色が各現
像ユニットにそれぞれ収容されている。

【００１５】そして、各現像ユニット５Ａ〜５Ｄは、感
光体ドラム２と対向する位置に配置されている現像ロー
ラ５Ｅとこのローラ５Ｅに密着することにより現像剤を
摩擦帯電させながら塗布する現像剤供給ローラ５Ｆとを
主要部として備えており、この現像ローラ５Ｅは、例え
ば、非磁性の一成分系現像剤を直流電流印加により感光
体ドラム２に向け飛翔させるようになっている。

【００１６】また、上述した現像ユニット５Ａ〜５Ｄ
は、例えば、感光体と対面する側と反対側の両面に位置
する側板に支持ロッド(図示されず)が取り付けられ、こ
の支持ロッドが画像形成装置内部の側壁において感光体
に対する接離方向に摺動できるように支持されていて、
後述する現像ロ−ラの偏心回転に併せて、このロ−ラと
ともに感光体ドラム２に対して接近する態位と離間する
態位とに選択的に設定されるようになっている。

【００１７】一方、図２において、図２(A)は本発明実
施例に用いられる現像ローラ部の一端の状態を示し、ま
た、図２(B)は、図２(A)に示した現像ローラ部の端部と
反対側である他端の状態を示しており、これらの図にお
いて、現像ローラ５Ｅの支軸５Ｅ１は、ギャップローラ
８に装填されて回転自在に支持されており、その軸端に
はギヤ５Ｅ２が固定されている。このギヤ５Ｅ２は、駆
動モータ５Ｇの出力軸に取り付けてあるギヤ５Ｇ１に噛
み合うことにより現像ローラ５Ｅの回転駆動を行なうよ
うになっている。また、支軸５Ｅ１には、今一つのギヤ
５Ｅ３が固定されており、このギヤ５Ｅ３には、現像剤
供給ローラ５Ｆの支軸５Ｆ１に設けてあるギヤ５Ｆ２が
噛み合わせてあり、現像剤供給ローラ５Ｆの回転駆動経
路が形成されている。さらに、ギャップローラ８は、図
３に示すように、現像ユニット５Ａ〜５Ｄのいずれかが
感光体ドラム２に接近した場合に感光体ドラム２と現像
ローラ５Ｅとの周面間の間隙を設定できる外径を設定さ
れたリング部材で構成されているものであって、常時、
感光体ドラム２の周面に当接する位置に配置されてい
る。

【００１８】また、上述したギャップローラ８の内部に
は偏心軸９が挿嵌されており、この偏心軸９には、ギャ
ップローラ８の回転中心８Ａに対して偏心した位置に現
像ローラ５Ｅの支軸５Ｅ１が軸受を介して挿嵌されてい
る。

【００１９】そして、この偏心軸９は、図２において符
号１０で示すスプリングクラッチにより、回転の断接を
行なわれるようになっている。すなわち、スプリングク
ラッチ１０は、図４に示すように、入力側シリンダ１０
Ａと、出力側シリンダ１０Ｂと、これら両シリンダ間に
跨って配置してある爪部材１０Ｃと、この爪部材１０Ｃ
の内側に配置されて両シリンダに巻き付けられ巻き方向
の一端を出力側のシリンダ１０Ｂに取り付けることによ
りそのオーバーランを防止し、また、巻き方向の他端を
爪部材１０Ｃの一部に取り付けられて出力側シリンダ１
０Ｂと爪部材１０Ｃとを連動可能に設定しているコイル
スプリング１０Ｄとを備えており、このうちのコイルス
プリング１０Ｄは、各シリンダの外径よりも小さい内径
を設定されている。また、出力側シリンダ１０Ｂには、
径方向に貫通する螺子孔１０Ｂ１が形成してあり、この
螺子孔１０Ｂ１に挿通されるボルト(図示されず)により
偏心軸９を出力側のシリンダ１０Ｂに一体化するように
なっている。そして、上述した入力側シリンダ１０Ａ
は、その外周の一部に歯車部１０Ａ１が形成されてお
り、この歯車部１０Ａ１には、現像ローラ５Ｅ用とは別
に、偏心軸駆動用の駆動モータ１１(図２参照)の出力軸
に設けてあるギヤ１１Ａが噛み合っている。

【００２０】一方、スプリングクラッチ１０における爪
部材１０Ｃは、図５に示すように、シリンダの周方向に
おいて異なる回転軌跡上でかつ、相対する位相を設定さ
れている一対の爪１０Ｃ１、１０Ｃ２を備えており、こ
の爪同士の相対位置は、図５に示すように、図３に示し
た偏心軸９に挿嵌されている現像ローラ５Ｅの支軸５Ｅ
１と径方向において同一線上に位置させてある。従っ
て、現像ローラ５Ｅの支軸５Ｅ１の位置は、爪部材１０
Ｃの位置が半回転した位置に変化することにより、図５
(A)に示す態位である支軸５Ｅ１を感光体ドラム２に接
近させることのできる位置と、図５(B)に示す態位、つ
まり、支軸５Ｅ１を感光体ドラム２から離間させること
のできる位置とに切り換えられるようになっている。こ
のような支軸５Ｅ１の位置が変化すると、現像ユニット
５Ａ〜５Ｄは、感光体ドラム２と対面する側を現像ロ−
ラ５Ｅの変位によって感光体ドラム２側に向け引かれた
りあるいは感光体ドラム２から離されたりすることにな
るが、この変位は、前述した支持ロッドが画像形成装置
の側壁において摺動できるようにしてあることを理由に
して、現像ロ−ラ５Ｅの態位と同じ態位を設定できるよ
うになっている。

【００２１】また、上述した爪部材１０Ｃには、図示し
ないソレノイドなどの駆動部材により揺動可能な係止ア
ーム１２の先端が対向するようになっており、この係止
アーム１２は、爪部材１０Ｃの爪１０Ｃ１、１０Ｃ２の
何れかと衝合することにより、爪部材１０Ｃの入力側の
シリンダ１０Ａとの連れ回りを阻止してコイルスプリン
グ１０Ｄが伸張するようになっている。従って、爪部材
１０Ｃが係止アーム１２により係止された場合には、入
力側シリンダ１０Ａが回転を維持しているので、コイル
スプリング１０Ｄの伸張が行なわれ、コイルスプリング
１０Ｄと出力側のシリンダ１０Ｂとの密着が得られない
ことから、入力側のシリンダ１０Ａの回転を出力側シリ
ンダ１０Ｂに伝達されない状態となり、この状態は、上
述した係止アーム１２の揺動態位を制御することにより
現像ユニットが感光体ドラム２に接近する態位と離間す
る態位との何れかを設定するようになっている。なお、
以上に述べたような構成のスプリングクラッチ１０を現
像ローラ５Ｅの両端にもち、両者は接離の際に同期して
同様の動作を行うようにされている。また、このように
相対位置に変化する現像ローラ５Ｅの支軸５Ｅ１と噛み
合う駆動モータ５Ｇ側のギヤ５Ｇ１は、支軸５Ｅ１側に
設けてあるギヤ５Ｅ２の転動を許容する位置関係を設定
されて配置されている。

【００２２】本実施例は以上のような構成であるから、
現像ローラ５Ｅの支軸５Ｅ１を挿嵌している偏心軸９を
内部に有するギャップローラ８は、その周面を感光体ド
ラム２の周面に当接させている。また、上述した偏心軸
９を出力側のシリンダ１０Ｂに位置させているスプリン
グクラッチ１０は、コイルスプリング１０Ｄの通常態位
により入力側のシリンダ１０Ａの回転が出力側のシリン
ダ１０Ｂに伝達されることにより、駆動モータ１１の回
転時には、常に偏心軸９をギャップローラ８内で回転さ
せ、これにより現像ユニットが、感光体ドラム２に対し
て接近あるいは離間する態位を繰り返している。

【００２３】一方、上述した現像ユニットにおいて、感
光体ドラム２上に形成された静電潜像の現像のために選
択された色の現像剤を収容している現像ユニットにあっ
ては、係止アーム１２が揺動してスプリングクラッチ１
０の爪部材１０Ｃの一方の爪(１０Ｃ１または１０Ｃ２)
を係止するのに同期して感光体２に接近する。従って、
スプリングクラッチ１０における入力側のシリンダ１０
Ａの回転は、前述したように出力側のシリンダ１０Ｂに
伝達されなくなり、図６に示すように、偏心軸９が現像
ユニットを感光体ドラム２に接近させた状態で回転を停
止される。そして、この現像ローラ５Ｅは、常に感光体
ドラム２の周面に当接しているギャップローラ８によっ
て、感光体ドラム２の周面との間の間隙を設定された状
態で感光体ドラム２への現像剤の飛翔に備える。

【００２４】また、上述した現像ローラ５Ｅが感光体ド
ラム２に接近している現像ユニットの使用が終了した場
合には、係止アーム１２が揺動されて爪１０Ｃ１および
１０Ｃ２のうち、それまで係止していたものと相対位置
にある爪を係止する。従って、上述した爪(１０Ｃ１、
１０Ｃ２のいずれか)が新たに係止されるまでの間に、
スプリングクラッチ１０における入力側のシリンダ１０
Ａからの駆動はコイルスプリング１０Ｄが通常態位にな
るため、入力側のシリンダ１０Ａおよび出力側のシリン
ダ１０Ｂと密着して出力側のシリンダ１０Ｂへ伝達さ
れ、図７に示すように、偏心軸９を回転させて現像ロー
ラ５Ｅの支軸５Ｅ１の位置を現像ローラ５Ｅが感光体ド
ラム２から離間する位置に変位させることになる。

【００２５】なお、上述した偏心軸９の回転部材として
は、スプリングクラッチに代えて、例えば、ロータリソ
レノイドやパルスモータ等の周方向での位置割り出しが
可能な部材を用いてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、選択さ
れた色の現像剤を収容している現像ユニットの現像ロ−
ラを感光体に接近させる場合、離間させる場合のいずれ
の場合においても、常にギャップローラが感光体に当接
しているので、現像ローラの接離の際に感光体に衝撃を
与えるのを防止して画像形成に必要な位置関係の狂いを
生じるような事態を未然に防止することができる。

【００２７】また、本発明によれば、ギャップローラを
感光体に対して常に当接させこのギャップローラ内に現
像ローラの支軸を支持したので現像ローラ接離動作を確
実且つ高精度に行なわせることができ、上述した衝撃を
防ぐようにしたことも相俟って、複数色による現像の際
に特に要求される現像ローラの高精度の位置決めを行う
ことができ、画像品質が高い画像形成を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例による現像装置が適用される画像
形成装置の一例を説明するための配置図である。

【図２】本発明実施例による現像装置の駆動系の構造を
説明するための斜視図である。

【図３】図２において符号で示す方向の矢視図であ
る。

【図４】図２に示した駆動系における現像ユニットの態
位切り換え部の構造を示す概略図である。

【図５】図４に示した現像ローラの態位切り換え部の態
位を説明する断面図である。

【図６】図２に示した駆動系における一態位を説明する
ための断面図である。

【図７】図２に示した駆動系における他の態位を説明す
るための断面図である。

【符号の説明】

１ 多色(カラー)画像形成装置 ２ 感光体ドラム ５ 現像装置 ５Ａ〜５Ｄ 現像ユニット ５Ｅ 現像ローラ ５Ｅ１ 現像ローラの支軸 ８ ギャップローラ ９ 偏心軸 １０ スプリングクラッチ １０Ａ 入力側シリンダ １０Ｂ 出力側シリンダ １０Ｃ 爪部材 １０Ｄ コイルスプリング １１ スプリングクラッチ駆動用モータ １２ 係止アーム

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体の周囲に異なる色の現像剤を収容し
   ている複数の現像ユニットを配置し、これら複数の現像
   ユニットのうちの選択された色の現像剤を収容している
   現像ユニットにおける現像ローラを上記感光体に接近さ
   せて可視像処理を行なう構造を備えた現像装置におい
   て、 上記感光体に常時当接して従動回転し、上記現像ローラ
   と上記感光体との間の間隔を設定する大きさをもつギャ
   ップローラと、このギャップローラ内に回転自在に配設
   された偏心軸と、上記ギャップローラの回転中心に対し
   て偏心した位置において上記ギャップローラ内を貫通す
   る状態で上記偏心軸に回転自在に支持された、上記現像
   ローラの支軸と、上記偏心軸を回転する駆動力を与える
   駆動部材と、上記偏心軸への上記駆動部材の駆動力の伝
   達を連断するためのスプリングクラッチと、このスプリ
   ングクラッチによる上記偏心軸への上記駆動部材の駆動
   力の連断を切り換える連断部材とを備え、 上記スプリングクラッチは、上記偏心軸に回転自在に支
   持され上記駆動部材に係合した入力部材と、上記偏心軸
   に固定支持された出力部材と、上記入力部材と上記出力
   部材とを弾性結合可能であり上記連断部材により上記入
   力部材と上記出力部材との弾性結合状態を切り換えられ
   るスプリングとを有し、 上記駆動部材により上記入力部材を常時駆動し、 上記連断部材により、 上記スプリングが上記入力部材と上記出力部材とを弾性
   結合する状態として上記スプリングクラッチによる上記
   偏心軸への上記駆動部材の駆動力の伝達を行うことで、
   上記偏心軸を回転させて上記支軸の位置を変位させ、上
   記現像ローラを上記感光体に接近する位置と離間する位
   置との間で変位するとともに、 上記スプリングが上記入力部材と上記出力部材とを非弾
   性結合状態として上記スプリングクラッチによる上記偏
   心軸への上記駆動部材の駆動力の伝達を断つことで、上
   記偏心軸を非回転状態として上記支軸の位置を維持さ
   せ、上記現像ローラを上記感光体に接近する位置または
   離間する位置において維持することを特徴とする現像装
   置。