JP3248934B2 - 電子写真装置におけるユニット接離機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置に着脱自
在に備えられる現像ユニット等を感光体に対して当接位
置決め及び退避を行う電子写真装置におけユニット接離
機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真装置に用いられる現像
装置は、その寿命やメンテナンスを要する頻度等からユ
ニット化されて装置本体に着脱する形式がとられてい
る。そして、このようなユニット化された現像ユニット
を用いて多色又はフルカラーの画像を得る現像方法とし
ては、感光体の周りに複数の色の異なる現像ユニットを
配置し、これらの現像ユニットを感光体に対して進退自
在に保持し、カムの回転によって各々の現像ユニットを
感光体に順次に当接させることにより、各色の現像を行
うようにしたものがある。

【０００３】この場合、例えば、特開平１−１７７５７
１号公報に開示されているように、現像ユニット側に弾
性体（弾性板）を設け、この弾性体をカムで押圧するこ
とによって一定の力で現像ユニットを感光体に当接させ
る方式のユニット接離機構が多く用いられている。

【０００４】このような現像ユニットに用いられるユニ
ット接離機構では、現像ユニットが現像位置にある時
は、現像ユニットの現像ローラと感光体との間隙（現像
ギャップ）が重要である。そこで、現像ローラよりも少
し径の大きいコロを現像ローラの両端に設け、これらの
コロを感光体の表面の両端の非画像領域に当接させる方
法が、構造が単純で、精度も出し易い等の理由から多く
用いられている。この場合、特に現像動作中は、現像ロ
ーラと感光体との現像ギャップを保つために、一定の力
で現像ユニットを押圧してコロと感光体とを当接させて
おく必要がある。

【０００５】このような観点から現像ローラの両端にコ
ロを用いた従来のユニット接離機構の具体例を図５に基
づいて説明する。回転自在に支持された感光体（相手構
造体）１の近傍には、この感光体１に対して進退自在に
支持板２に保持された現像ユニット（ユニット構造体）
３が配設されている。この場合、前記現像ユニット３の
両側の本体装置側に固定された前記支持板２には、それ
ぞれ２個の長孔４が形成されており、これらの長孔４に
前記現像ユニット３と一体の軸３ａが前記感光体１に対
して進退自在に支承されている。

【０００６】また、前記現像ユニット３の前記感光体１
側には、現像ローラ５が設けられており、この現像ロー
ラ５の両端には、この現像ローラ５より少し径の大きい
コロ６が設けられている。

【０００７】さらに、前記感光体１に対して前記現像ユ
ニット３の後面には、板状の弾性体７が取り付けられて
いる。この弾性体７の後方には、カム軸８が配置されて
いる。このカム軸８には、複数個のカム９が固着されて
おり、これらのカム９は、円板を偏心させた構造になっ
ている。さらに、前記現像ユニット３と図示しない本体
装置との間には、スプリング１０が介在されている。

【０００８】このような構成において、現像ユニット３
は、支持板２の長孔４によって感光体１に対して進退自
在に保持されており、スプリング１０によって常時感光
体１から離れる方向に引かれている。そして、カム軸８
にてカム９が１８０°ずつ回転駆動されることによっ
て、現像ユニット３が現像位置まで前進されたり、非現
像位置まで後退されるようになっている。

【０００９】図５は現像ユニット３が現像位置にある状
態を示すもので、カム９によって弾性体７が押圧される
と、弾性体７の弾性力により感光体１の表面の非画像領
域とコロ６とが一定の力で当接され、現像ローラ５と感
光体１との現像ギャップＧが正確に保たれる。一方、カ
ム９が図５に示す現像位置から１８０°回転した位置で
は、スプリング１０に引かれてコロ６及び現像ローラ３
とともに現像ユニット３は感光体１から離れた非現像位
置に戻される。

【００１０】しかしながら、このような従来のユニット
接離機構においては、弾性体７を現像ユニット３側に取
り付けているため、現像ユニット３を寿命（内部の現像
剤を使い果たした時点）により新しい現像ユニット３と
交換する際に、まだ充分使用できる弾性体７をも現像ユ
ニット３とともに交換してしまうことになり不経済であ
る。

【００１１】そこで、この不経済の問題を解決したもの
として、交換不要の装置本体側に弾性体７の働きをする
機構を設けたものが、特開平２−１１０５７９号公報中
に記載されている。また、同公報に記載された方式のユ
ニット接離機構と同様のものが本出願人により提案され
ている。その提案例を図６ないし図８に基づいて具体的
に説明する。なお、図５において説明した部分と同一部
分については同一符号を用いる。図６はユニット接離機
構の全体構成の概略を示すもので、回転自在に支持され
た感光体１が設けられている。この感光体１の近傍に
は、この感光体１に対して進退自在に支持板２に保持さ
れた上下２段の現像ユニット３が配設されている。この
場合、前記現像ユニット３の両側の本体装置側に固定さ
れた前記支持板２には、それぞれ複数の長孔４が形成さ
れており、これらの長孔４には、前記各現像ユニット３
と一体の軸３ａが前記感光体１に対して進退自在に支承
されている。

【００１２】また、前記現像ユニット３内には、前記感
光体１側に配置された現像ローラ５が設けられている。
この現像ローラ５の両端には、この現像ローラ５より少
し径の大きいコロ６が設けられおり、現像ローラ５の一
端は駆動モータ１１に連結されている。

【００１３】そして、前記感光体１に対して前記各現像
ユニット３の後方には、上下２本のカム軸８が配置され
ている。これらのカム軸８は、前記支持板２に回転自在
に保持されており、前記各カム軸８には、それぞれ２個
のカム１２が設けられている。これらのカム１２は、前
記カム軸８の一端に設けられたマグネット１３とアクチ
ュエータ１４とで制御される半回転クラッチ１５により
１８０°ずつ回転駆動される構造になっている。さら
に、上下２段の前記各現像ユニット３と図示しない本体
装置との間には、それぞれ２本のスプリング１０が設け
られている。

【００１４】一方、図７はユニット接離装置の主要部の
構成を示すもので、前記カム軸８には回転止ピン１６が
圧入されている。また、前記カム１２には、長孔１２ａ
が形成されており、この長孔１２ａには、前記カム軸８
をカム１２の凹部側に付勢する圧縮コイルバネ１７が挿
着されている。そして、前記カム１２は、その厚み方向
の両側から前記回転止ピン１６とＥリング１８とで挾持
され、これにより前記カム１２は空回りせずに前記カム
軸８の回転とともに１８０°ずつ回転駆動される構造に
なっている。

【００１５】このような構成において、図６は上段の現
像ユニット３が現像位置にあり、下段の現像ユニット３
が非現像位置にある状態を示すもので、上段の現像ユニ
ット３の場合、カム１２の凸部側のカム面が現像ユニッ
ト３の後面に当接されており、カム１２の長孔１２ａに
挿着された圧縮コイルバネ１７によって現像ユニット３
が一定の力で感光体１側に押圧され、これにより、現像
ローラ５の両端のコロ６が感光体１の表面の非画像領域
に当接されて感光体１と現像ローラ５との一定の現像ギ
ャップが正確に保たれている。また、下段の現像ユニッ
ト３の場合、カム１２の凸部側のカム面が現像ユニット
３の反対方向に向けられており、現像ユニット３は、カ
ム１２の押圧力から解除されて感光体１から離れた非現
像位置に保持されている。

【００１６】すなわち、図８（ａ）は現像ユニット３が
現像位置で感光体１に圧接された状態を示すもので、カ
ム軸８はカム１２に対してフリーの状態よりも矢印Ａ側
に変位し、圧縮コイルバネ１７の弾性力により現像ユニ
ット３が感光体１側に押圧されている。一方、図３
（ｂ）は現像ユニット３が感光体１から離れた状態を示
すもので、カム軸８は圧縮コイルバネ１７によって付勢
されて長孔１２ａの片側に当接している。

【００１７】上述したように、上記提案例では、従来方
式（図５参照）のように現像ユニット３側に弾性体７を
設けないで、従来方式と同様に感光体１と現像ローラ５
との現像ギャッブが一定に保たれるようにしている。こ
れにより、寿命により現像ユニット３を交換しても、ま
だ充分使用可能な弾性体７をも交換してしまう不経済を
なくすることが可能となるものである。しかも、現像ユ
ニット３側の弾性体７の配置スペースがなくなるため、
そのスペース分だけ現像ユニット３の小型化を可能とし
ている。

【００１８】また、本出願人は、前記提案例の変形例と
して、図９に示すように、カム１２とカム軸８との間に
圧縮コイルバネ１７（図７参照）の代りに板状の弾性体
１９を介在させ、この弾性体１９の一定の弾性力で現像
ユニット３を感光体１に当接させることにより、現像ロ
ーラ５と感光体１との現像ギャップを正確に保つように
したものも提案している。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
２−１１０５７９号公報方式や上述したような提案例の
ユニット接離機構では、カム１２の軸周りの構成が複雑
であり、その加工や組立てに手間がかかってしまうとい
う問題がある。そこで、本発明は、交換不要の装置本体
側に弾性体７の働きをする機構を設けて現像ユニット３
の寿命で弾性体７まで交換してしまう不経済をなくする
ことを、簡易な構成により実現しようとするものであ
る。

【００２０】

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明では、本体装置側
に固定された支持板に進退自在に保持されたユニット構
造体を相手構造体に対向させて設け、カム軸に固着され
た複数のカムを回転させることにより前記カムの凸部側
を前記ユニット構造体に当接させてそのユニット構造体
の前記相手構造体に対する位置決めを行うユニット接離
機構において、前記カムの凸部が前記ユニット構造体に
当接した際の前記カム軸の弾性変形による反発力によっ
て前記現像ユニットを前記相手構造体側に押圧するよう
にした電子写真装置におけるユニット接離機構である。

【００２２】

【００２３】

【作用】 本 発明においては、ユニット構造体を複数のカ
ムで押圧することによって相手構造体に当接させる際
に、支持板を支点としてカム軸を撓ませ、その弾性変形
による反発力によって一定の力でユニット構造体を相手
構造体に当接させることにより、従来方式のようにユニ
ット構造体側に弾性体を設ける必要がなくなり、寿命に
よるユニット構造体の交換時にまだ充分使用可能な弾性
体をも交換してしまうという不経済をなくすることを簡
易な構成で実現することが可能となる。

【００２４】

【実施例】前述の課題を解決した一例を図１に基づいて
説明する。なお、図６ないし図９において説明した部分
と同一部分については同一符号を用い、説明も省略す
る。まず、前述の図６に示したように、本体装置側に固
定された支持板２には、相手構造体としての感光体１に
対して進退自在に保持された上下２段のユニット構造体
としての現像ユニット３と、この現像ユニット３の後方
に回転自在に保持された上下２本のカム軸８とが設られ
ている。そこで、図１は本実施例の主要部の構成を示す
もので、前記各カム軸８には、それぞれ２個のカム２０
が設けられている。この場合、これらのカム２０は、偏
心させた丸孔を介して前記カム軸８に固着されている。
そして、前記カム２０の凸部側のカム面は、金属又は樹
脂による板状の弾性体２１により形成されている。

【００２５】このような構成において、現像時には、カ
ム軸８がその一端に設けられたマグネット１３とアクチ
ュエータ１４とで制御される半回転クラッチ１５により
回転駆動され、カム軸８の回転により感光体１に対して
現像ユニット３の後面にカム２０の凸部側の弾性体２１
が当接され、その弾性変形による反発力で現像ユニット
３が一定の力で感光体１側に押圧される。これにより、
現像ローラ５の両端のコロ６が感光体１の表面の両端の
非画像領域に一定の接触圧をもって当接され、感光体１
と現像ローラ５との一定の現像ギャップが確実に保たれ
る。

【００２６】上述したように、現像時に、カム２０の凸
部側の弾性体２１が弾性変形することによる反発力によ
って一定の力で現像ユニット３を感光体１側に押圧する
ことが可能となる。これにより、従来方式（図５参照）
のように現像ユニット３側に弾性体７を設ける必要がな
くなる。

【００２７】したがって、寿命による現像ユニット３の
交換時に、まだ充分使用可能な弾性体７をも交換してし
まうという不経済をなくすることを、前述の提案例（図
６ないし図９参照）と比べて簡易な構成により実現する
ことが可能となる。すなわち、カム２０は偏心させた丸
孔を介してカム軸８に固着するだけでよく、弾性体２１
を設けるカム２０の外回り（凸部側のカム面）の加工だ
けとなり、前記提案例のようにカム１２の軸周りに特別
な加工の必要がなくなり、カム２０の加工や組立てを容
易とすることが可能となるものである。

【００２８】なお、本一例の変形例として、図２に示す
ように、カム２０の凸部側のカム面をゴム状の弾性体２
２により形成しても、同様に実施可能である。

【００２９】次に、本発明の一実施例を図３及び図４に
基づいて説明する。なお、図６ないし図９において説明
した部分と同一部分については同一符号を用い、説明も
省略する。図３は本実施例の主要部の構成を示すもの
で、本体装置側に固定された支持板２には、感光体１に
対して進退自在な上下２段の現像ユニット３の後方に回
転自在に保持された上下２本のカム軸２３が設けられて
いる。これらのカム軸２３は、可撓性をもたせるために
細く形成されており、前記各カム軸２３には、それぞれ
２個のカム２４が設けられている。この場合、これらの
カム２４は、偏心させた丸孔を介してカム軸２３に固着
されている。そして、前記カム２４のカム面は、図４に
示すように、その厚み方向の中央部を大径とし、その両
端部を小径とした円弧状に形成されている。

【００３０】このような構成において、図３（ａ）は現
像ユニット３の後面にカム２４が当接した状態を示すも
ので、現像ユニット３とカム２４の凸部側のカム面との
接触によりカム軸２３がその両側の支持板２を支点とし
て撓み、このカム軸２３の弾性変形による反発力で現像
ユニット３が感光体１側に一定の力で押圧される。これ
により、感光体１と現像ローラ５との一定の現像キャッ
プが正確に保たれる。この場合、カム２４のカム面をそ
の厚み方向に円弧状に形成することにより、カム軸２３
の撓みによるカム２４の片当りを防止してカム２４が確
実に現像ユニット３の後面に当接するようにしている。

【００３１】一方、図３（ｂ）は、同図（ａ）の状態か
らカム２４が１８０°回転した状態を示すもので、カム
２４の凸部側のカム面が現像ユニット３と反対方向に向
けられており、カム軸２３は撓まないで直線状態に保た
れている。この時、現像ユニット３はカム２４の押圧力
から解除されて感光体１から離れた非現像位置に戻され
る。

【００３２】上述したように、カム軸２３の弾性変形に
よる反発力によって現像ユニット３を常に一定の力で感
光体１側に押圧することが可能となる。これにより、従
来方式（図５参照）のように現像ユニット３側に弾性体
７を設ける必要がなくなる。

【００３３】したがって、寿命による現像ユニット３の
交換時に、弾性体７をも交換してしまうという不経済を
なくすることを、前述の提案例（図６ないし図９参照）
と比べて簡易な構成で実現することが可能となる。すな
わち、カム軸２３に可撓性をもたせるためにカム軸２３
を細く加工し、カム２４は偏心させた丸孔を介してカム
軸２１に固着するだけでよく、前記提案例のようにカム
１２の軸周りに特別な加工の必要がなくなり、請求項１
記載の発明の一実施例（図１及び図２参照）と比べて、
カム２４の加工や組立てをさらに容易とすることが可能
となるものである。

【００３４】なお、以上に述べたユニット接離機構は、
多色現像時の感光体１に対する現像ユニット３の接離動
作を中心に説明したが、感光体１に対して接離を行うそ
の他のユニット構造体、例えば、クリーニングユニッ
ト、転写ユニット等にも応用が可能なものである。

【００３５】

【００３６】

【発明の効果】本発明は、本体装置側に固定された支持
板に進退自在に保持されたユニット構造体を相手構造体
に対向させて設け、カム軸に固着された複数のカムを回
転させることにより前記カムの凸部側を前記ユニット構
造体に当接させてそのユニット構造体の前記相手構造体
に対する位置決めを行うユニット接離機構において、前
記カムの凸部が前記ユニット構造体に当接した際の前記
カム軸の弾性変形による反発力によって前記現像ユニッ
トを前記相手構造体側に押圧するようにした電子写真装
置におけるユニット接離機構であるので、ユニット構造
体を複数のカムで押圧することによって相手構造体に当
接させる際に、支持板を支点としてカム軸を撓ませ、そ
の弾性変形による反発力によってユニット構造体を常に
一定の力で相手構造体に当接させることが可能となり、
これにより、従来方式のようにユニット構造体側に弾性
体を設ける必要がなくなり、寿命によるユニット構造体
の交換時にまだ充分使用可能な弾性体をも交換してしま
う不経済をなくすることを簡易な構成により実現するこ
とができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の課題を解決した一例を示すカムの側面図
である。

【図２】図１のカムの変形例を示す側面図である。

【図３】本発明の一実施例を示すもので、（ａ）はカム
がユニット構造体に当接した状態を示す部分平面図、
（ｂ）はユニット構造体からカムが離れた状態を示す部
分平面図である。

【図４】図３のカムのカム面の形状を示す縦断正面図で
ある。

【図５】従来例を示す側面図である。

【図６】本出願人による提案例を示す斜視図である。

【図７】図６のカムの主要部の構成を示すもので、
（ａ）はカムの側面図、（ｂ）はその正面図である。

【図８】図６のカムの接離状態を示すもので、（ａ）は
ユニット構造体が相手構造体に当接した状態を示す部分
正面図、（ｂ）はユニット構造体が相手構造体から離れ
た状態を示す部分正面図である。

【図９】図７の変形例を示すもので、（ａ）はカムの側
面図、（ｂ）はその正面図である。

【符号の説明】

１ 相手構造体 ２ 支持板 ３ ユニット構造体 ８，２３ カム軸 ２０，２４ カム ２１，２２ 弾性体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−288859（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−148076（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−15575（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−10745（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−92724（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−6668（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−96664（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 G03G 15/01 G03G 15/08 G03G 21/16 - 21/18 F16H 53/00 - 53/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体装置側に固定された支持板に進退自
   在に保持されたユニット構造体を相手構造体に対向させ
   て設け、カム軸に固着された複数のカムを回転させるこ
   とにより前記カムの凸部側を前記ユニット構造体に当接
   させてそのユニット構造体の前記相手構造体に対する位
   置決めを行うユニット接離機構において、前記カムの凸
   部が前記ユニット構造体に当接した際の前記カム軸の弾
   性変形による反発力によって前記現像ユニットを前記相
   手構造体側に押圧するようにしたことを特徴とする電子
   写真装置におけるユニット接離機構。