JP3464912B2 - 現像装置の押圧構造 - Google Patents

現像装置の押圧構造

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JP3464912B2 JP13239198A JP13239198A JP3464912B2 JP 3464912 B2 JP3464912 B2 JP 3464912B2 JP 13239198 A JP13239198 A JP 13239198A JP 13239198 A JP13239198 A JP 13239198A JP 3464912 B2 JP3464912 B2 JP 3464912B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置に適用される
複数の現像装置を感光ドラムの方向に向けて順次押圧す
る現像装置の押圧構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、被転写物を光で走査してその反射
光を回転している感光体ドラムの周面に照射することに
より周面に静電潜像を形成し、ついでこの静電潜像にト
ナーを供給することによってトナー像を形成し、このト
ナー像を転写紙に転写するように構成された画像形成装
置が知られている。かかる画像形成装置においては、内
部に装填されたトナーを感光体ドラムの周面に供給して
静電潜像に沿ったトナー像を形成させる現像装置が採用
されている。この現像装置は、画像形成装置がカラー画
像を転写するものである場合、3色成分(イエロー、シ
アン、マゼンタ)用の3台と、黒色用の1台との合計4
台が採用され、これら4台の現像装置が感光体ドラムの
周面に沿って並設されている。
【0003】これら4台の現像装置は、感光体ドラムの
1回転毎に1台ずつが感光体ドラムの周面に接近されて
そのトナーが感光体ドラムに付与されるとともに、他の
3台の現像装置は感光体ドラムから離間されてそれらの
トナーが感光体ドラムに供給されないようになってい
る。このトナー像は、一旦転写ベルトに転写された後、
つぎの1回転でつぎの色のトナーが感光体ドラムに供給
されて転写ベルトに転写されるようになっている。従っ
て、感光体ドラムが4回転することにより、4つの色の
トナーが転写ベルトに重ね塗りされたカラー像が形成さ
れた後で、このカラー像が転写紙に転写されるようにな
っている。
【0004】そして、上記各現像装置は、いずれも付勢
手段の付勢力によって感光体ドラムの周面から所定距離
だけ離間され、トナー供給の対象になっているものだけ
がカム機構により付勢手段の付勢力に抗して感光体ドラ
ムに向けて押し出されるようになっている。かかる現像
装置の押圧構造については、例えば、特開昭62−16
5675号公報に記載されている。
【0005】この公報には、現像装置の後端部に板ばね
が設けられたものが記載されている。そして、カムによ
ってこの板ばねを押圧することにより現像装置を感光体
ドラムに近接させるとともに、現像装置が近接位置に位
置設定されたときに板ばねが弾性変形することによって
現像装置やその他の関連機器の寸法誤差が吸収されるよ
うになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な特開昭62−165675号公報に記載されている現
像装置の押圧構造にあっては、カムが板ばねを大きな速
度で押圧すると、板ばねの撓み量が大きくなり、一旦撓
んだ板ばねの復元により現像装置は急激に押圧されて大
きな速度変化にさらされ、これによる加速度の発生で内
部のトナーが漏洩して転写不良が生じるという問題点を
有している。
【0007】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、現像器の移動時に急激な速
度変化が起こらず、これによってトナーの漏洩を確実に
防止することができる現像装置の押圧構造を提供するこ
とを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
現像装置の押圧構造は、画像形成装置の装置本体内の感
光体ドラムに形成された静電潜像にトナーを供給してト
ナー像にする現像装置を、付勢手段の付勢力に抗して
該現像装置の装置本体に対する出し入れ方向と交差する
方向に押圧することにより感光体ドラムに接近した近接
位置に位置させた後に上記押圧を解除することにより現
像装置を感光体ドラムから離間した離間位置に戻す現像
装置の押圧構造であって、上記装置本体内には、上記現
像装置に対応して背面に配設されたカム軸と、上記カム
軸に軸心回りに共回り可能に設けられ、かつ、軸心回り
の偏心回転によって現像装置を感光体ドラムに対して離
接させる偏心カムと、上記カム軸を回転させる駆動機構
と、上記駆動機構の駆動を制御する回転速度制御部を備
えた制御手段と上記現像装置背面部に上記偏心カム
に対応して付設された弾性体からなる押圧部材と、上記
偏心カムが押圧部材に当接したことを検出する検出手段
が設けられ、上記回転速度制御部は、偏心カム上記
押圧部材に対する当接を検出した上記検出手段からの検
出信号に基き上記駆動手段に向けて上記偏心カムの回転
速度を非当接状態のときより遅くする制御信号を出力す
ものであり、上記現像装置の背面部には、当該現像装
置を装置本体に対して出し入れするときに偏心カムが誘
導されるべく円弧状に形成された上記押圧部材を左右か
ら干渉する保護部材が突設されていることを特徴とする
ものである。
【0009】この現像装置の押圧構造によれば、駆動機
構の駆動でカム軸を回転させることにより、偏心カムが
現像装置を押圧するため、離間位置にあった現像装置が
近接位置に押し遣られて感光体ドラムに接近し、これに
よって現像装置から感光体ドラムに向けてトナーを供給
し得るようになる。
【0010】そして、偏心カムが押圧部材に当接する
と、そのことが所定の検出手段によって検出されるとと
もに、この検出結果に基づいて制御手段の回転速度制御
部が偏心カムの回転速度を遅くするように駆動手段に向
けて制御信号を出力するため、偏心カムは緩やかに回転
しながら押圧部材を押圧する。従って、大きな速度で押
圧部材を押圧した場合、押圧部材の撓み量が大きくな
り、一旦撓んだ押圧部材の復元により現像装置は急激に
押圧されて大きな速度変化にさらされ、これによる加速
度の発生で内部のトナーが漏洩するという従来の不都合
を解消することが可能になり、トナー漏洩に起因した転
写不良が有効に防止される。また、衝撃による振動に起
因した画像の乱れおよび構成部品の劣化や破損が有効に
防止される。
【0011】また、現像装置の背面部には、当該現像装
置を装置本体に対して出し入れするときに偏心カムが誘
導されるべく円弧状に形成された、押圧部材を左右から
干渉する保護部材が突設されているため、現像装置を装
置本体に対して出し入れするときに、押圧部材が偏心カ
ムと直接的に衝突するのが防止され、衝突の衝撃で現像
装置内のトナーが外部に噴出して感光体ドラムの表面を
汚染するような不都合の発生が防止される。
【0012】本発明の請求項2記載の現像装置の押圧構
造は、請求項1記載の現像装置の押圧構造において、上
記検出手段は、上記カム軸に共回り可能に設けられた遮
光板と、この遮光板の回転経路を横断するように光を照
射する光センサとから構成され、上記遮光板は、上記偏
心カムが上記押圧部材に当接した状態で上記光センサか
らの照射光を遮断し得るように、または同照射光を通過
させ得るように形状設定されていることを特徴とするも
のである。
【0013】この現像装置の押圧構造によれば、光セン
サと遮光板とは非接触状態にされているため、カム軸に
は位置検出のために不要な負荷が与えられることがな
く、カム軸を円滑に回転させる上で有効である。また、
光センサは、可動部分が存在しないため故障が起こり難
く、検出結果の信頼性が大きい。
【0014】本発明の請求項3記載の現像装置の押圧構
造は、請求項1または2記載の現像装置の押圧構造にお
いて、少なくとも2台の現像装置が設けられ、各現像装
置毎に対応するカム軸が配設され、上記駆動機構によっ
て同期回転されるように構成されていることを特徴とす
るものである。
【0015】この現像装置の押圧構造によれば、少なく
とも2台の現像装置を1組として各偏心カムのカム軸回
りの順回転または正逆回転で現像装置を交互に感光体ド
ラムに離接させることができ、これによって駆動モータ
等の設置台数を少なくすることが可能になる。
【0016】本発明の請求項4記載の現像装置の押圧構
造は、請求項1乃至3のいずれかに記載の現像装置の押
圧構造において、上記偏心カムは、上記カム軸の軸心を
中心とした所定の曲率半径を有する基端側円弧縁と、こ
の基端側円弧縁の反対側に形成され、かつ、基端側円弧
縁の曲率半径より大きい曲率半径を有する先端側円弧縁
と、この先端側円弧縁および上記基端側円弧縁間に滑ら
かに介設された中間縁とを備えて形成され、上記現像装
置の背面側が上記先端側円弧縁に当接した状態で現像装
置が近接位置に位置設定されるように寸法設定されてい
ることを特徴とするものである。
【0017】この現像装置の押圧構造によれば、感光体
ドラムから離間した離間位置に位置設定されている現像
装置は、その背面部が偏心カムのカム軸回りの順方向の
回転によって中間縁に押圧され、同基端側円弧縁に当接
した状態で感光体ドラムに接近した近接位置に位置設定
される。逆に、感光体ドラムに接近した近接位置に位置
設定されている現像装置は、偏心カムのカム軸回りの逆
方向の回転によって基端側円弧縁による押圧状態が中間
縁による押圧状態に移行し、これによって押圧状態が順
次解除されていき、偏心カムが元の位相に戻った状態で
感光体ドラムから離間した離間位置に位置設定される。
【0018】そして、中間縁と基端側円弧縁とは、滑ら
かに接続されているため、現像装置に対する偏心カムの
押圧時および押圧解除時の双方において、現像装置が急
激に速度変化することはなく、従って、現像装置に大き
な加速度が加わらず、大きな加速度に起因したトナーの
漏洩が確実に防止される。
【0019】本発明の請求項5記載の現像装置の押圧構
造は、請求項3記載の現像装置の押圧構造において、上
記2本のカム軸の一方に設けられている偏心カムと、他
方に設けられている偏心カムとの位相差が略120°に
設定されていることを特徴とするものである。
【0020】この現像装置の押圧構造によれば、一対の
偏心カムの120°ずつの正逆同期回転によって一対の
現像装置は近接位置と離間位置との間で交互に位置変更
する。
【0021】
【発明の実施の形態】まず、本発明が適用される画像形
成装置について図1を基に説明する。図1は、本発明の
現像装置の押圧構造が適用される画像形成装置の一実施
形態を示す側面断面視の説明図である。この図に示すよ
うに、画像形成装置1は、箱型のケーシング11にそれ
ぞれ内装された、所定枚数の用紙を保持して1枚ずつ払
い出す給紙部12と、回転している感光体ドラム2の表
面に一様に電荷を印加する主帯電部13と、被転写物に
光を投光してその反射光を電荷が印加された後の感光体
ドラム2の周面に投射する光学部14と、光の投射によ
って感光体ドラム2の周面に静電潜像を現像する現像部
15と、感光体ドラム2の周面に形成された静電潜像を
転写ベルト4を介して用紙に転写するとともに、転写後
の転写ベルト4上の残留トナーを分離する転写・分離部
16と、感光体ドラム2の周面に残留しているトナーを
取り除いて清浄にするクリーニング部17と、感光体ド
ラム2の周面の帯電状態を解除する除電部18と、転写
・分離部16で転写された用紙上の転写像を定着して排
出する定着・排出部19とを備えた基本構成を有してい
る。
【0022】そして、画像転写用の用紙が給紙部12か
ら太線矢印で示す用紙搬送路1aに沿って転写・分離部
16に向けて搬送される一方、被転写物の表面で反射さ
れた光源からの光が光路1bに沿い、かつ、用紙の搬送
に同期して回転している感光体ドラム2の周面に投射さ
れ、この投射によって感光体ドラム2の表面に静電潜像
が形成されるとともに、現像部15でこの静電潜像が現
像されて転写・分離部16で周回している転写ベルト4
に上記現像による像が第1次転写されるようになってい
る。
【0023】上記転写・分離部16で感光体ドラム2の
像が転写された転写ベルト4は、給紙部12から供給さ
れる用紙に同期してさらに周回し、用紙搬送路1a上の
所定の位置を通過する用紙に転写ベルト4表面の転写像
が第2次転写され、これによって用紙の表面に画像が形
成されるようになっている。そして、画像の転写が完了
し用紙は、下流側の用紙搬送路1aを通って定着・排出
部19に供給され、ここで所定の定着処理が施された
後、ケーシング11に付設された排出トレー11aに向
けて排出されるようになっている。
【0024】上記給紙部12は、複数段の抽出式のカセ
ット12bがそれぞれ引き出し可能に積層状態で装着さ
れたカセット部12aと、排出トレー11aが設けられ
ているケーシング11の面の反対側の面に外方に向かっ
て突設された手差しトレー12cとからなっている。そ
して、転写操作に際しては、これら各カセット12bお
よび手差しトレー12cのいずれかが選択され、選択さ
れたカセット12bあるいは手差しトレー12cに装填
されている用紙が各所に設けられた搬送ローラ11cの
所定のもの駆動によって引き出され、用紙搬送路1aを
通って転写・分離部16に供給されるようになってい
る。
【0025】上記主帯電部13は、図1において中心軸
21回りに反時計方向に回転している感光体ドラム2の
外周面に、コロナ放電によって電荷を印加するものであ
り、感光体ドラム2の周面に頂部で対向するように設け
られた幅方向(図1の紙面の垂直方向)に延びる帯電器
22を備えて構成されている。上記帯電器22には、幅
方向に延びるように張設された帯電ワイヤ23が設けら
れ、この帯電ワイヤ23に印加された高電圧によるコロ
ナ放電によって感光体ドラム2の周面が均一に所定の電
圧で帯電された状態になる。
【0026】上記光学部14は、被転写物が被転写面側
を下方に向けて載置される透明板ガラス14aと、この
透明板ガラス14aの下部のケーシング11内に左右方
向に往復動可能に設けられ、かつ、投光方向が被転写物
に向けらた光源14bと、被転写物からの反射光を所定
枚数の反射鏡14dを介して受け入れる集光レンズ14
cと、この集光レンズ14cを通った光を受光してデジ
タル信号に返還するCCD(charge-coupled-device:
電荷結合素子)14eと、このCCD14eからのデジ
タル信号に応じたレーザー光線を反射鏡14fを介して
帯電器22の下流側の感光体ドラム2周面上に射光する
レーザー射光器14gとからなっている。
【0027】そして、光源14bから照射された光は、
透明板ガラス14a上の被転写物の被転写面に反射して
複数の反射鏡14dに反射されて集光レンズ14cを通
過する光路1bを通ってCCD14eに結像され、ここ
で一旦デジタル信号に変換される。このデジタル信号
は、図略の制御部で所定の信号処理が施された後、各色
成分(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)毎に対
応する信号がレーザー射光器14gに与えられ、レーザ
ー光線に変換されて反射鏡14fを介して帯電器22の
下流側の均一に帯電された感光体ドラム2周面に印加さ
れる。これによって感光体ドラム2周面のレーザー光線
によって射光された部分の電位が低下し、この電位の低
下による画像である、いわゆる静電潜像が感光体ドラム
2の周面に各色成分毎に形成されるようになっている。
従って、光源14bの1回の往動に対してレーザー射光
器14gからは4回の感光体ドラム2に向けた射光が行
われ、各射光毎に感光体ドラム2は中心軸21回りに1
回転するため、感光体ドラム2は、光源14bの1回の
往動に対して4回転することになる。
【0028】上記現像部15は、静電潜像が形成される
位置の下流側であって、感光体ドラム2の周面に僅かな
離間状態で放射状に配設された4台の現像器3によって
形成されている。これら4台の現像器3としては、感光
体ドラム2周面の上流側から下流側に向けて、イエロー
トナーの装填されたイエロー現像器3a、シアントナー
の装填されたシアン現像器3b、マゼンタトナーの装填
されたマゼンタ現像器3c、および黒色のトナーである
ブラックトナーの装填されたブラック現像器3dとが適
用されている。なお、これらの現像器3は、感光体ドラ
ム2、主帯電部13等とともに一体的に像形成ユニット
30としてケーシング11に対して引き出し可能になっ
ており、その詳細については図2〜図6を基に後述す
る。
【0029】そして、光源14bの1回の往動による感
光体ドラム2の1回目の中心軸21回りの回転時に、周
面にイエロー現像器3aからイエロートナーが供給され
てイエローの像が形成され、このイエロー像が、まず、
転写・分離部16で転写ベルト4に転写される。ついで
2回目の感光体ドラム2の回転時にシアン現像器3bか
らのシアントナーが感光体ドラム2周面に供給されてシ
アン像が形成され、このシアン像が転写ベルト4のイエ
ロー像に重ねて転写される。さらに3回目の感光体ドラ
ム2の回転時にマゼンタ現像器3cからのマゼンタトナ
ーが感光体ドラム2周面に供給されてマゼンタ像が形成
され、このマゼンタ像が転写ベルト4のイエローおよび
シアンに重ねて転写される。そして最後の4回目の感光
体ドラム2の回転時にブラック現像器3dからのブラッ
クトナーが感光体ドラム2周面に供給されてブラック像
が形成され、このブラック像が転写ベルト4に転写され
る。これによって転写ベルト4の表面にはイエロー、シ
アン、マゼンタおよびブラックのトナーの重ね塗りされ
たカラー像が形成された状態になる。このカラー像が給
紙部12から送られてきた用紙に2次転写される。
【0030】上記転写・分離部16は、転写ベルト4が
掛け周される1個の駆動ローラ41aおよび複数個の従
動ローラ41bとからなるローラ群41と、上記転写ベ
ルト4に近接して設けられたベルトクリーナ42とから
なっている。上記駆動ローラ41aは、感光体ドラム2
の図1における右方に設けられている一方、上記従動ロ
ーラ41bは、4個が感光体ドラム2の斜め右下位置で
略上下方向に並ぶように並設されているとともに、1個
が駆動ローラ41aの若干下部位置に設けられている。
【0031】そして、従動ローラ41bの内、感光体ド
ラム2の周面に対向して設けられたもの(1次転写ロー
ラ41c)が転写ベルト4を感光体ドラム2の周面に向
けて押圧し、この1次転写ローラ41cが感光体ドラム
2に当接しながら転写ベルト4が時計方向に周回するこ
とによって感光体ドラム2周面のトナー像が転写ベルト
4に転写されるようになっている。また、従動ローラ4
1bの内の最下位置に設けられたもの(バックアップロ
ーラ41d)は、その下部に転写ベルト4を介して微小
間隔で対向した2次転写ローラ41eとで対向電極を形
成し、転写ベルト4を介してこれら対向電極間を用紙が
通過するときに、転写ベルト4の周面に形成されたカラ
ー像が用紙に転写されるようになっている。
【0032】また、従動ローラ41bの内、駆動ローラ
41aの直下に設けられたもの(テンションローラ41
f)は、図略の付勢手段の付勢力によって転写ベルト4
を外方に向かって緊張させるように構成され、このテン
ションローラ41fの作用によって転写ベルト4の弛み
が防止されるようになっている。
【0033】また、上記ベルトクリーナ42は、転写ベ
ルト4に形成されたカラーの転写像が用紙に転写された
後、転写ベルト4に残留しているトナーを取り除いて清
浄化するものであり、バックアップローラ41dの下流
側に設けられている。
【0034】上記クリーニング部17は、転写ベルト4
に転写後の感光体ドラム2周面に残留したトナーを取り
除いて清浄化するものである。このクリーニング部17
は、感光体ドラム2の周面外方であって、現像器3と転
写ベルト4との間に配設されている。
【0035】上記定着・排出部19は、用紙搬送路1a
を挟むように上下一対で配設された定着ローラ5を備え
て構成されている。上記定着ローラ5は、少なくとも一
方のものが内部に電熱ヒータ等の加熱手段を有してお
り、この加熱手段によって所定の温度(トナーが溶融す
る温度)に昇温されている。そして、定着ローラ5間を
カラー転写後の用紙が押圧されながら通過することによ
って、転写・分離部16で転写されたカラー像のトナー
が用紙に溶着して定着する。トナーが定着した後の用紙
は、排出トレー11aに向けて排出される。
【0036】図2および図3は、本発明に係る現像器が
装着される像形成ユニット30の一実施形態を示す斜視
図であり、図2は、像形成ユニット30がケーシング1
1内に装着された状態、図3は、像形成ユニット30が
ケーシング11から引き出された状態をそれぞれ示して
いる。なお、図2および図3において、X−X方向を幅
方向、Y−Y方向を前後方向といい、特に−X方向を左
方、+X方向を右方、−Y方向を前方、+Y方向を後方
という。
【0037】図2および図3に示すように、像形成ユニ
ット30は、感光体ドラム2、主帯電部13、クリーニ
ング部17および現像器3が枠体31に支持されて形成
されている。枠体31は、側面視で先細りの五角形状を
呈した左側板32と、同右側板33と、これら両側板3
2,33の隅部間に架橋された複数本の連結杆34とか
らなっている。上記感光体ドラム2は、これら両側板3
2,33間の中央部に中心軸21回りに回転自在に軸支
され、左側板32の左方に設けられた図略の駆動モータ
の駆動によって反時計方向に回転するようになってい
る。また、上記主帯電部13は、両側板32,33間の
前方斜め上部に設けられているとともに、上記クリーニ
ング部17は、主帯電部13に隣接してその斜め前方位
置に設けられている。
【0038】そして、本発明に係る現像器3は、両側板
32,33の後方側に感光体ドラム2に沿うように4台
(イエロー現像器3a、シアン現像器3b、マゼンタ現
像器3cおよびブラック現像器3d)が配設されてい
る。4台の内の3台(イエロー現像器3a、シアン現像
器3bおよびマゼンタ現像器3c)は、感光体ドラム2
の後方面に沿うように上下方向に並設されているのに対
し、1台(ブラック現像器3d)のみは、感光体ドラム
2の直下に設けられており、従って図2および図3には
ブラック現像器3dの本体部分は陰に隠れて表れていな
い。
【0039】上記右側板33の後方部分には、感光体ド
ラム2の円形形状に沿うように並設された4つの装着窓
35が開口されている一方、左側板32および右側板3
3には、上記各装着窓35より若干上部位置において幅
方向で互いに対向した位置に一対のガイド部材36が設
けられ(図2および図3においては右方のガイド部材3
6は右側板33の陰になって図上に表れていない)、現
像器3は、その右端部を右側板33の内側から装着窓3
5に挿通した状態で幅方向の両側部をガイド部材36に
嵌め込むことによって枠体31に装着されるようににな
っている。各装着窓35には、右側板33から外方に突
出した受け皿35aが設けられ、装着窓35から外部に
突出した現像器3の右端部が受け皿35aによって前後
動可能に支持されるようになっている。
【0040】かかる像形成ユニット30は、前後方向一
対のレール部材37(図2および図3において前方のレ
ール部材37は像形成ユニット30の陰になって図上に
表れていない)によって幅方向に正逆移動可能に支持さ
れ、ケーシング11内に収納された収納姿勢(図2)
と、ケーシング11から引き出された引出し姿勢(図
3)との間で姿勢変更し得るようになっている。上記レ
ール部材37は、ケーシング11内の所定のフレームに
固定された幅方向に延びるフィックスレール37aと、
このフィックスレール37aに支持されて幅方向に出没
するアウターレール37bと、このアウターレール37
bに支持されて幅方向に出没するインナーレール37c
とから構成されている。
【0041】そして、上記インナーレール37cに両側
板32,33の下端隅部が固定され、これによって像形
成ユニット30がレール部材37に案内されつつ画像形
成装置1内に対して出没し得るようになっている。
【0042】図4および図5は、ガイド部材36の一実
施形態を示す斜視図であり、図4は、現像器3が外され
た状態、図5は、現像器3が装着された状態をそれぞれ
示している。図4および図5において、X−X方向を幅
方向、Y−Y方向を前後方向といい、特に−X方向を左
方、+X方向を右方、−Y方向を前方、+Y方向を後方
という。なお、図示の都合上、図4においてはガイド部
材36と現像器3とが互いに平行に配された状態を描い
ているが、実際は両者が図4に示すようには相対的に位
置設定されることはない。
【0043】図4および図5に示すように、ガイド部材
36は、枠体31の側板32,33に当接固定される前
後方向に長尺の先細りの基板361と、この基板361
の下端縁部に前後方向に延びるように枠体31内に向け
て突設された底板362と、基板361の上縁部に底板
362と同一方向に突設された先下がりで前後方向に延
びる天板363と、この天板363前縁部と上記底板3
62の前縁部との間に架橋された前方板364と、上記
天板363の後端縁から後方に向けて延設された中間板
365と、この中間板365より上部の基板361上縁
部に前後方向に延びるように設けられた第2天板366
と、この第2天板366の前縁部と上記中間板365の
前縁部との間に架橋された第2前方板367とを備えた
基本構成を有している。因に図4および図5には、左側
板32に取り付けられたガイド部材36を示している。
【0044】上記基板361の前方下端縁部には、下方
に向かって突設されたブラケット368が設けられてい
るとともに、第2天板366には、左方に向かって突設
された鈎突起369が設けられている。そして、この鈎
突起369を、左側板32に穿設された係止孔32aに
嵌め込んで係止した状態で、ブラケット368を左側板
32にねじ止めすることにより、ガイド部材36が左側
板32に固定されるようになっている。
【0045】かかるガイド部材36において、底板36
2と天板363および中間板365との間に前後方向に
延びる第1ガイド溝36aが形成されているとともに、
中間板365と第2天板366との間に第2ガイド溝3
6bが形成されている。そして、ガイド部材36間に装
着された現像器3は、これらガイド溝36a,36bに
案内されて前後動するようになっている。各ガイド溝3
6a,36bの後端部は開放され、これによって現像器
3の後述するガイド輪304およびガイドロッド305
をそれぞれ第1ガイド溝36aおよび第2ガイド溝36
bに上記開放部分を通して着脱し得るようになってい
る。
【0046】上記第1ガイド溝36aの前端部には、前
方板364に貼着された状態で発泡性合成樹脂製の弾力
性を有する緩衝材36cが設けられているとともに、第
2ガイド溝36bには、圧縮コイルばね36dが内装さ
れている。
【0047】また、上記中間板365は、前方位置に設
けられた前方中間板365aと、この前方中間板365
aより後方位置に設けられた後方中間板365bとから
なっているとともに、上記第2天板366は、上記前方
中間板365aに対向した前方第2天板366aと、上
記後方中間板365bに対向した後方第2天板366b
とからなっている。そして、前方中間板365aと前方
第2天板366aとの間の溝幅寸法は圧縮コイルばね3
6dの外径寸法と略同一に寸法設定されている一方、後
方中間板365bと後方第2天板366bとの間の溝幅
寸法は、現像器3の後述するガイドロッドの外径寸法よ
りも僅かに大きく寸法設定されている。
【0048】また、上記後方中間板365bの後縁部に
は、上方に向けて突設された係止突片365cが設けら
れているとともに、後方第2天板366bの後部には、
後端部分が上方にめくれ上がった弾性変形部366cが
設けられ、この弾性変形部366cの弾性変形による第
2ガイド溝36bの溝幅寸法の拡張によって第2ガイド
溝36bに対してガイドロッドを容易に着脱することが
できるようになっている。
【0049】上記現像器3は、内部にトナーを貯溜する
貯溜空間および貯溜されたトナーを撹拌しながら前端側
に送りこむスクリューフィーダーを備えた現像器本体3
01と、この現像器本体301の前端側に第1水平軸3
02回りに回転自在に軸支された現像ローラ303と、
上記第1水平軸302回りに回転自在に軸支された幅方
向一対のガイド輪(第1被ガイド部材)304と、現像
器本体301の後方上部の側壁から幅方向に向けて突設
された幅方向一対のガイドロッド305とを備えた基本
構成を有している。
【0050】ガイド輪304は上記ガイド部材36の第
1ガイド溝36aに嵌め込まれるものであり、ガイドロ
ッド305は同第2ガイド溝36bに嵌め込まれるもの
である。そして、ガイド輪304およびガイドロッド3
05が第1ガイド溝36aおよび第2ガイド溝36bに
それぞれ嵌挿されることにより、現像器3がガイド部材
36に前後動可能に装着された状態になるようにしてい
る。ガイドロッド305は、本実施形態においては、側
面視で前方側が平らな半円状に形成され、平らな部分が
前方中間板365aおよび前方第2天板366aの後縁
部に当止することによってガイドロッド305の前方へ
の過剰な移動が阻止されるようになっている。
【0051】上記現像ローラ303は、現像器本体30
1の前端部の開口を塞ぐように配設されている。そし
て、現像ローラ303の外周面と現像器本体301の天
板の前端縁部との間に内部のトナーを排出する幅方向に
延びた長尺のトナー供給開口306が形成され、これに
よって現像ローラ303の第1水平軸302回りの図4
における反時計方向の回転によって現像器本体301内
のトナーが現像ローラ303の外周面に供給されるよう
になっている。現像器3がガイド部材36に装着された
状態で現像ローラ303の外周面に供給されたトナー
は、中心軸21回りに回転している感光体ドラム2の外
周面に供給され、同外周面にトナー像が形成されること
になる。
【0052】また、上記第1水平軸302には各ガイド
輪304の内側部分に幅方向一対の位置決めコロ307
が同心で軸心回りに回転自在に軸支されている。これら
の位置決めコロ307は、現像器3がガイド部材36に
装着されて感光体ドラム2に向かって押圧された状態で
感光体ドラム2の両側部の周面に当接し、これによって
現像ローラ303の外周面と感光体ドラム2の外周面と
の間に所定の隙間を形成させるスペーサーの役割を担う
ものである。
【0053】また、左方のガイド輪304と位置決めコ
ロ307との間には、第1水平軸302と同心で共回り
する第1歯車308が設けられているとともに、この第
1歯車308の後方には第2水平軸309回りに回転自
在に軸支され、かつ、第1歯車308に噛合する第2歯
車310が設けられているとともに、この第2歯車31
0のさらに後方には第2歯車310に噛合して第3水平
軸311回りに回転する第3歯車312が設けられてい
る。
【0054】第2および第3水平軸309,311は、
現像器本体301内の図略のスクリューフィーダと軸心
回りに共回りし、これによって現像器本体301内のト
ナーをトナー供給開口306に向けて送り出すようにな
っている。そして、第1歯車308は、現像器3がガイ
ド部材36に装着された状態でケーシング11(図1)
内の適所に配設された図略の駆動モータの駆動軸の駆動
歯車に噛合され、駆動モータの駆動回転が駆動歯車を介
して第1歯車308に伝達されることにより、第1歯車
308が回転するとともに、この回転によってそれぞれ
順次噛合している第2歯車310および第3歯車312
も同期回転するようになっている。
【0055】かかる現像器本体301の右側部には、底
板を共有して右方に向けて延設された内部が空洞の本体
延設部313が設けられている。この本体延設部313
の厚み寸法は、上記右側板33の装着窓35(図2およ
び図3)の上下寸法よりも若干薄めに寸法設定され、こ
の本体延設部313を内側から装着窓35に差し通すこ
とによって現像器3が像形成ユニット30の枠体31に
装着されるようになっている。
【0056】かかる本体延設部313の上面には、トナ
ーを現像器本体301内に供給するためのトナー供給孔
314が穿設されているとともに、このトナー供給孔3
14の周縁部には発泡性合成樹脂等の柔軟性材料からな
る環状のパッキン材315が貼設されている。このパッ
キン材315を介して図略のトナー供給管がトナー供給
孔314に接続され、これによって必要の都度トナー供
給管からのトナーが現像器本体301内に供給されるよ
うになっている。
【0057】上記ガイド輪304は、直径寸法が上記第
1ガイド溝36aの最奥部(前端部)の溝幅寸法より僅
かに小さく寸法設定されているとともに、上記ガイドロ
ッド305は、上下幅寸法が入口部分の第2ガイド溝3
6bの溝幅寸法と同一に寸法設定されている。また、ガ
イドロッド305の下部後方には上記係止突片365c
に対応した係止凹部305aが凹設され、ガイドロッド
305が第2ガイド溝36bに嵌挿された状態で上記係
止凹部305aが係止突片365cに外嵌することによ
ってガイドロッド305が圧縮コイルばね36dの付勢
力に抗して第2ガイド溝36bから脱落するのが防止さ
れるようになっている。
【0058】また、ガイド輪304を第1ガイド溝36
aに嵌挿するとともに、ガイドロッド305を第2ガイ
ド溝36bに嵌め込むことによって、現像器3はガイド
部材36に案内されつつ所定範囲で前後動し得るように
なる。
【0059】そして、圧縮コイルばね36dの付勢力に
抗して現像器3を前方に押圧することにより、ガイド輪
304が第1ガイド溝36aの最奥部に嵌まり込んで外
周面が緩衝材36cに当接する。これによって現像器3
の現像ローラ303の外周面が所定の隙間間隔で感光体
ドラム2の外周面に対向した位置決め状態になるように
している。また、ガイド輪304が緩衝材36cに当接
することによって衝突の衝撃が緩和され、これによって
トナー供給開口306からトナーが噴出して感光体ドラ
ム2の外周面が線状に汚染されるのが防止されるように
している。
【0060】また、上記現像器本体301は、後壁30
1aの下部が幅方向の略全長に亘って前方に向けて陥没
して形成された陥没部301bを有している。そして、
後壁301aには、下半分が陥没部301bにまで延設
された板ばね材製の幅方向一対の押圧板(被弾性押圧
部)316がねじ止めで固定されており、これら一対の
押圧板316が、図2に示す押圧カム機構38によって
押圧されることにより、現像器3は圧縮コイルばね36
dの付勢力に抗して前方に移動し、感光体ドラム2に対
して位置決め状態に位置設定されるとともに、上記押圧
が解除されることにより圧縮コイルばね36dの付勢力
によって後退して退避位置に位置設定されるようになっ
ている。
【0061】上記押圧カム機構38は、図2に示すよう
に、像形成ユニット30の左方後部に形成された駆動機
構381と、この駆動機構381から右方に向けて突設
された複数本のカム軸382と、これらカム軸382に
軸心回りに共回り可能に固定された、各カム軸382当
り一対の偏心カム383とを備えて構成されている。な
お、図2においては、図示の都合上ブラック現像器3d
を対象としたカム軸382および偏心カム383は枠体
31に隠れて図面上に表れていない。
【0062】上記駆動機構381は、図略の駆動モータ
の駆動によって互いに関連しながら回転する図略の各種
の歯車とが組み合わされて形成されている。そして、各
カム軸382は、駆動モータの駆動によって歯車機構を
介して相互に同期回転するようになっている。
【0063】かかる各カム軸382は、枠体31に装着
された現像器3の後方位置に現像器3に対して所定寸法
だけ離間して設けられ、各現像器本体301の一対の押
圧板316に対向した位置にそれぞれ偏心カム383が
固定されている。そして、偏心カム383は、駆動機構
381の駆動によるカム軸382の軸心回りの回転によ
って押圧板316に当接して押圧する当接姿勢と、押圧
板316から離間して上記押圧を解除する離間姿勢との
間で姿勢変更し得るように寸法設定および形状設定され
ている。
【0064】そして、本実施形態においては、感光体ド
ラム2の最初の1回転時にイエロー現像器3a用の偏心
カム383のみが当接姿勢に設定され、感光体ドラム2
の2回目の1回転時にシアン現像器3b用の偏心カム3
83のみが当接姿勢に設定され、感光体ドラム2の3回
目の1回転時にマゼンタ現像器3c用の偏心カム383
のみが当接姿勢に設定され、感光体ドラム2の4回目の
1回転時にブラック現像器3d用の偏心カム383のみ
が当接姿勢に設定されるように各カム軸382が同期回
転するようになっている。
【0065】かかる偏心カム383の姿勢変更によっ
て、圧縮コイルばね36dにより後方側に向かって付勢
されている各現像器3は、ガイド部材36にガイドされ
つつ感光体ドラム2に対して進退し、前進したときに現
像器本体301内のトナーが現像ローラ303の回転に
よって感光体ドラム2に供給されるとともに、後退した
ときの現像ローラ303の停止によって感光体ドラム2
へのトナー供給が停止されるようになっている。
【0066】また、押圧カム機構38が停止された状態
では、全ての偏心カム383は離間姿勢に姿勢設定さ
れ、これによって圧縮コイルばね36dの付勢力により
後端位置まで後退した現像器3の押圧板316と偏心カ
ム383との間に所定間隔の隙間が形成され、両者の干
渉が解除されることによって像形成ユニット30はケー
シング11から引き出され得るようになっている。
【0067】そして、現像器本体301の後壁301a
の陥没部301bには、各押圧板316を左右から挟持
(干渉)するように各一対の保護突起(保護部材)31
7が突設されている。この保護突起317は、後端部が
円弧を含めた弧状に形成されている。これによって像形
成ユニット30をケーシング11に対して出し入れする
ときに偏心カム383がこの弧形状の保護突起317に
干渉して弧状の縁部に誘導された状態で現像器3を緩や
かに前方に向けて押圧するようになっている。従って、
像形成ユニット30をケーシング11に対して出し入れ
するときに、押圧板316が偏心カム383と直接的に
衝突するのが防止され、衝突の衝撃で現像器本体301
内のトナーがトナー供給開口306から外部に噴出して
感光体ドラム2の表面を汚染するという不都合が生じな
いようになされている。
【0068】図6は、カム軸382を駆動するための駆
動機構381の一実施形態を示す斜視図であり、図7
は、その側面視の説明図である。これらの図に示すよう
に、駆動機構381は、一対の駆動モータ390と、こ
れら一対の駆動モータ390によって駆動する2つの歯
車系統(第1歯車系統393および第2歯車系統39
4)とによって基本構成されている。上記駆動モータ3
90としては、第1歯車系統393を介してイエロー現
像器3a(図2)およびシアン現像器3bを押圧するた
めの第1駆動モータ391と、第2歯車系統394を介
してマゼンタ現像器3cおよびブラック現像器3dを押
圧するための第2駆動モータ392とが採用されてい
る。
【0069】上記第1歯車系統393は、第1駆動モー
タ391の駆動軸に同心で固定された小径の駆動歯車3
93aと、この駆動歯車393aに噛合する大径のイエ
ロー用歯車393bと、このイエロー用歯車393bに
噛合する中間歯車393cと、この中間歯車393cに
噛合するシアン用歯車393dとからなっている。
【0070】イエロー用歯車393bは、上記カム軸3
82の内のイエロー用カム軸382aに同心で固定され
ているとともに、シアン用歯車393dは、シアン用カ
ム軸382bに同心で固定されている。これによって第
1駆動モータ391を時計方向に駆動することにより、
その駆動回転が駆動歯車393aおよびイエロー用歯車
393bを介してイエロー用カム軸382aに伝達され
るとともに、イエロー用歯車393bの回転が中間歯車
393cおよびシアン用歯車393dを介してシアン用
カム軸382bに伝達され、これらカム軸382a,3
82bの軸心回りの回転によって偏心カム383の内の
イエロー用カム383aが軸心回りに時計方向に回転す
るとともに、シアン用カム383bもイエロー用カム3
83aと同一方向に共回りするようになっている。
【0071】また、上記第2歯車系統394は、第2駆
動モータ392の駆動軸に同心で固定された小径の駆動
歯車394aと、この駆動歯車394aに噛合する大径
のマゼンタ用歯車394bと、1つがこのマゼンタ用歯
車394bに噛合して順次その回転を伝達する3つの中
間歯車394cと、これら3つの中間歯車394cの内
の最下流側(最前方側)のものに噛合するブラック用歯
車394dとからなっている。
【0072】上記マゼンタ用歯車394bは、上記カム
軸382の内のマゼンタ用カム軸382cに同心で固定
されているとともに、ブラック用歯車394dは、ブラ
ック用カム軸382dに同心で固定されている。これに
よって第2駆動モータ392を時計方向に駆動すること
により、その駆動回転が駆動歯車394aおよびマゼン
タ用歯車394bを介してマゼンタ用カム軸382cに
伝達されるとともに、マゼンタ用歯車394bの回転が
中間歯車394cおよびブラック用歯車394dを介し
てブラック用カム軸382dに伝達され、これらカム軸
382c,382dの軸心回りの回転によって偏心カム
383の内のマゼンタ用カム383cが軸心回りに時計
方向に回転するとともに、ブラック用カム383dもマ
ゼンタ用カム383cと同一方向に共回りするようにな
っている。
【0073】そして、本実施形態においては、上記第1
および第2駆動モータ391,392を所定のタイムラ
グで駆動することによって、上記感光体ドラム2の1回
目の時計方向への回転時にイエロー用カム383aがイ
エロー現像器3aを感光体ドラム2に近接させるように
押圧板316を押圧した後、この押圧を解除するように
反時計方向に回転し、この回転の継続によって感光体ド
ラム2の2回目の回転時にシアン用カム383bがシア
ン現像器3bを感光体ドラム2に近接させるように押圧
板316を押圧した後、この押圧を解除するように時計
方向に回転し、感光体ドラム2の3回目の回転時にマゼ
ンタ用カム383cが時計方向に回転してマゼンタ現像
器3cを感光体ドラム2に近接させるように押圧板31
6を押圧した後、この押圧を解除するように反時計方向
に回転し、感光体ドラム2の4回目の回転時にブラック
用カム383dがブラック現像器3dを感光体ドラム2
に近接させるように押圧板316を押圧した後、この押
圧を解除するように回転し、感光体ドラム2の4回転で
その表面にイエロー、シアン、マゼンタおよびブラック
のトナーが順次供給されるように各偏心カム383が形
状設定されているとともに、一の偏心カム383と他の
偏心カム383とが相対的な位相関係を維持するように
位相設定されている。
【0074】上記相対的な位相関係は、本実施形態にお
いては、同一水平方向に押圧されるイエロー用カム38
3aとシアン用カム383bとの間では120°に設定
され、水平方向に前方に押圧されるマゼンタ用カム38
3cと90°の位相ずれで垂直に上方に押圧されるブラ
ック用カム383dとの間では反時計方向に210°に
設定されている。こうすることによって、共回りするイ
エロー用カム383aとシアン用カム383bとの間で
は、一方の偏心カム383が現像器3を押圧していると
きは他方の偏心カム383の現像器3に対する押圧が解
除され、このことはマゼンタ用カム383cとブラック
用カム383dとの間でも成立するようになっている。
【0075】また、第2駆動モータ392の駆動および
停止を第1駆動モータ391の駆動および停止より所定
時間遅らせることによりイエロー用カム383aおよび
シアン用カム383bがイエロー現像器3aおよびシア
ン現像器3bを順次押圧している間は、マゼンタ用カム
383cおよびブラック用カム383dがマゼンタ現像
器3cおよびブラック現像器3dを押圧しないようにな
っている。
【0076】図8は、偏心カム383の一実施形態を示
す拡大図であり、(イ)は斜視図、(ロ)は(イ)のA
線視図である。これらの図に示すように、偏心カム38
3は、扇形を呈したカム本体383eと、その要部分に
カム本体383eに直交するように突設された外嵌筒3
83fとを備えた基本構成を有している。上記外嵌筒3
83fには、カム軸382が摺接状態で貫入される装着
孔383gが設けられているとともに、周面の適所に切
込み溝383hが設けられ、装着孔383gをカム軸3
82に外嵌した後に切込み溝383hを介して外嵌筒3
83fをカム軸382にビス止めすることにより、偏心
カム383がカム軸382に固定されるようになってい
る。
【0077】上記カム本体383eは、曲率中心が装着
孔383gの中心Oと同心の円弧を備えて基端側に形成
された基端側円弧縁383iと、この基端側円弧縁38
3iに上記中心Oを挟んで対向し、かつ、曲率半径が基
端側円弧縁383iの曲率半径の2倍強の先端側円弧縁
383jと、上記先端側円弧縁383jの両端部から先
広がりに直状で滑らかに延設された直状縁383kと、
各直状縁383kの先端側と上記先端側円弧縁383j
との間に滑らかに介設された正弦曲線状または円弧状の
中間曲縁383mとを備えて構成されている。なお、本
明細書においては、「滑らかに」という用語は、それ本
来の意味に用いる他、縁同士が互いに接するように接続
されている状態をもいう。
【0078】本実施形態においては、上記各直状縁38
3k間の角度αが60°に設定されているとともに、先
端側円弧縁383jの中心角βが30°に設定されてい
る。そして、中間曲縁383mは、直状縁383kおよ
び先端側円弧縁383jの双方に滑らかに接続されるよ
うに正弦曲線や円弧で形成されている。
【0079】かかる偏心カム383によれば、基端側円
弧縁383iが押圧板316に当接した状態で偏心カム
383を回転させることにより、まず、偏心カム383
の直状縁383kが全体的に押圧板316に当接した状
態になり、ついで、中間曲縁383mが押圧板316に
滑らかに当接する。中間曲縁383mが押圧板316に
当接した状態で偏心カム383が回転すると、装着孔3
83gの中心Oと当接点との間の距離が順次大きくなる
ため、押圧板316が前方に押圧され、これによって現
像器3が感光体ドラム2の方向に押し遣られることにな
る。
【0080】そして、中間曲縁383mは、直状縁38
3kに滑らかに接続されているため、中間曲縁383m
による押圧板316の押圧速度は徐々に増加していき、
略中間点で最大になった後、押圧速度は徐々に減少す
る。従って、現像器3に大きな加速度が作用することが
なく、大きな加速度に起因したトナーの現像器3からの
漏洩が有効に防止される。
【0081】ついで、偏心カム383と押圧板316と
の当接点が先端側円弧縁383jに移行すると、この部
分は装着孔383gの中心Oと同心の円弧によって形成
されているため、当接点が先端側円弧縁383jを過ぎ
るまで中心Oと当接点との距離に変化はなく、現像器3
の感光体ドラム2に対する近接状態が位置決めされる。
この状態で感光体ドラム2が1回転し、この回転中に現
像器3内のトナーが感光体ドラム2の有効周面(トナー
が供給されるように設定された面)に供給されることに
なる。ついで、偏心カム383を逆方向に回転させるこ
とにより、当接点が直状縁383kおよび基端側円弧縁
383iに順次滑らかに移り、現像器3がホームポジシ
ョンに戻される。
【0082】そして、偏心カム383と押圧板316と
の当接点が中間曲縁383mの後半部分にさしかかって
現像器3が感光体ドラム2に近接した前方位置に設定さ
れると(すなわち、ガイド輪304(図5)が緩衝材3
6cに当止すると)、それ以降の偏心カム383の回転
速度を遅くし、これによって押圧板316を緩やかにし
ならせ、押圧板316の弾性変形が急激であることに起
因して押圧状態が不安定になることを防止している。
【0083】図9は、偏心カム383の回転速度制御の
一実施形態を示すブロック図である。図9および先の図
6に示すように、画像形成装置1は、ケーシング11内
の適所に内装された現像操作全般に係る制御を行うため
のマイクロコンピュータからなる制御手段6を有してい
る。そして、この制御手段6によって上記イエロー用カ
ム383a、シアン用カム383b、マゼンタ用カム3
83cおよびブラック用カム383dの回転速度が制御
されるようになっている。そのために制御手段6内に
は、第1および第2駆動モータ391,392に向けて
制御信号を出力する回転速度制御部6a(図6)が設け
られている。
【0084】一方、シアン用カム軸382bおよびマゼ
ンタ用カム軸382cの左端部には、曲率中心が各カム
軸382の軸心と同心に設定された半円状の遮光板61
が一体に設けられているとともに、各遮光板61の回転
軌跡(回転経路)の適所には、カム軸382の軸心(中
心O)に対する中心角が120°になる位置にそれぞれ
一対の光センサ62が設けられている(図10参照)。
かかる光センサ62は、遮光板61の回転経路を挟むよ
うに対向配置された発光部62aと受光部62bとによ
って形成され、発光部62aから受光部62bに向けて
照射された光を遮光板61が遮光するか否かによって偏
心カム383が押圧板316に当接しているか否かが検
出されるようになっている。以下、遮光板61および光
センサ62につき、シアン用カム383bのものを代表
させて説明する。
【0085】上記一対の光センサ62は、図10におけ
る左方のものがイエロー用カム383aの押圧板316
への当接を検出するためのものであり、右方のものがシ
アン用カム383bの押圧板316への当接を検するす
るためのものである。そして、遮光板61は、シアン用
カム383bの基端側に扇状に形成され、イエロー用カ
ム383aが押圧板316に当接する範囲では遮光板6
1が右方の光センサ62の発光部62aからの照射光を
遮光するとともに、シアン用カム383bが押圧板31
6に当接する範囲では遮光板61が左方の光センサ62
の発光部62aからの照射光を遮光するようにその内角
およびシアン用カム383bの中心線に対する設置位相
が設定されている。従って、いずれの光センサ62が遮
光されたかによっていずれの偏心カム383が押圧板3
16に当接しているかを検出し得るようになっている。
【0086】かかる光センサ62からの検出信号が制御
手段6に入力されて偏心カム383が押圧板316に当
接しているか否かが判別され、当接しているときには回
転速度制御部6aから当接している側の駆動モータ39
0に向けて駆動速度を遅くする制御信号が出力される一
方、上記当接が解除されたときには回転速度を元の速さ
に戻す制御信号が出力されるようになっている。
【0087】図10は、本発明の作用を説明するための
説明図であり、(イ)は、双方の現像器3がホームポジ
ションに位置設定された状態、(ロ)は、一方の現像器
3が近接位置に位置決めされた状態、(ハ)は、双方の
現像器3が再度ホームポジションに位置設定された状
態、(ニ)は、他方の現像器3が近接位置に位置決めさ
れた状態をそれぞれ示している。なお、図10において
は、第1歯車系統393に係る一対の現像器3(イエロ
ー現像器3aおよびシアン現像器3b)を例に挙げて説
明しているが、第2歯車系統394に係る現像器3(マ
ゼンタ現像器3cおよびブラック現像器3d)について
も同様である。
【0088】まず、図10の(イ)に示す状態では、イ
エロー用カム383aがカム軸382(イエロー用カム
軸382a)に対して若干後倒状態で起立しているとと
もに、シアン用カム383bがカム軸382(シアン用
カム軸382b)から後方に向けて斜めに垂れ下がった
状態でイエロー現像器3aおよびシアン現像器3bがい
ずれもホームポジションに位置設定されている。この状
態ではイエロー用カム383aの長手方向に延びる中心
線とシアン用カム383bの同中心線とは、内角が12
0°に設定されている。また、この状態ではイエロー現
像器3aおよびシアン現像器3bの双方が、圧縮コイル
ばね36d(図5)の付勢力によって後退し、ガイドロ
ッド305の係止凹部305a(図4)がガイド部材3
6の係止突片365cに当止することによって各押圧板
316と偏心カム383との間に所定の隙間が形成され
た状態になっている。この状態では、遮光板61はいず
れの光センサ62をも遮光しない位置に位相設定されて
いる。
【0089】この状態で第1駆動モータ391(図6)
の駆動によってイエロー用カム軸382aおよびシアン
用カム軸382bを時計方向に同期回転させると、イエ
ロー現像器3aは、押圧板316がイエロー用カム38
3aの前方側の中間曲縁383mによって前方に向けて
押圧されることによってホームポジションから前進する
一方、シアン現像器3bはホームポジションを維持した
状態になる。そしてイエロー現像器3aの前進時に、イ
エロー現像器3aの押圧板316はイエロー用カム38
3aの中間曲縁383mに当接しながら急激な速度変化
がない状態で移動するため、現像器3からのトナーの漏
洩が確実に防止される。
【0090】ついで、イエロー用カム383aの押圧板
316に対する当接点が中間曲縁383mから先端側円
弧縁383jに移る直前でイエロー現像器3aは感光体
ドラム2に最接近した前方位置に位置するように寸法設
定されているとともに、先端側円弧縁383jは、その
曲率中心がカム軸382の中心Oと同心になるように設
定されているため、当接点が先端側円弧縁383jの範
囲内に移るまでの間は、押圧板316が偏心カム383
により押圧されることによって弾性変形し、この弾性変
形で寸法誤差が吸収される。イエロー現像器3aは、イ
エロー用カム383aのカム軸382回りの回転によっ
ても移動しない。
【0091】そして、各偏心カム383が、図10の
(イ)に示す位相からカム軸382回りに時計方向に1
20°回転することによって、図10の(ロ)に示すよ
うに、イエロー用カム383aの中間曲縁383mがイ
エロー現像器3aを所定の前方位置に押し遣った状態に
なっているとともに、シアン現像器3bはホームポジシ
ョンを維持した状態になっている。
【0092】そして、当接点が中間曲縁383mの後半
部分(図10の(ロ)に二点鎖線で表示)から先端側円
弧縁383jの始点に到る間は、遮光板61が右側の光
センサ62を遮光するため、回転速度制御部6aから第
1駆動モータ391に駆動速度を遅くする制御信号が出
力され、これによって第1駆動モータ391の駆動速度
が低速になり、イエロー用カム383aの回転速度が遅
くなることによって押圧板316が緩やかにイエロー用
カム383aによって押圧され、イエロー現像器3aが
前方に向けて移動し、最後に押圧板316が若干弾性変
形した状態で、図10の(ロ)に示すように、イエロー
現像器3aの位置決め状態が安定する。
【0093】ついで、図10の(ロ)に示す状態から、
各偏心カム383がカム軸382回りに反時計方向に1
20°回転すると、図10の(ハ)に示すように、イエ
ロー用カム383aはイエロー用カム軸382aから起
立した状態になるとともに、シアン用カム383bはシ
アン用カム軸382bから垂下した状態になり、圧縮コ
イルばね36dによって後方に向けて付勢されたイエロ
ー現像器3aおよびシアン現像器3bはホームポジショ
ンに位置設定される。この状態では、いずれの光センサ
62も遮光板61によって遮光されていない状態になっ
ている。従って、この状態の前後での偏心カム383の
回転速度は速くなっている。
【0094】そして、この状態でイエロー用カム383
aおよびシアン用カム383bがさらに90°反時計方
向に回転することにより、今度は、シアン用カム383
bが押圧板316を押圧し、図10の(ニ)に示すよう
に、シアン現像器3bが前方位置に位置決めされた状態
になる。その後、図10の(ニ)に示す状態から各偏心
カム383がさらに90°回転することによって、図1
0の(イ)に示すように、各現像器3a,3bは当初の
ホームポジションに位置設定された状態になる。この状
態で、第1駆動モータ391が停止されてイエローおよ
びシアン用カム383a,383bの回転が停止される
とともに、この停止に同期して第2駆動モータ392が
駆動され、これによるマゼンタ用カム383cおよびブ
ラック用カム383dの作動によってマゼンタ現像器3
cおよみブラック現像器3dが上記同様に感光体ドラム
2に対する離接運動を行うことになる。
【0095】以上詳述したように、本発明の現像器3の
順次押圧構造によれば、現像器3に対応して背面に平行
に配設されたカム軸382と、カム軸382に軸心回り
に共回り可能に設けられ、かつ、軸心回りの偏心回転に
よって現像器3を感光体ドラム2に対して離接させる偏
心カム383と、カム軸382を同期回転させる駆動モ
ータ390と、駆動モータ390の駆動を制御する制御
手段6とが備えられ、現像器3には背面部に偏心カム3
83に対応した弾性体からなる押圧板316が設けられ
ている一方、装置本体内には偏心カム383が押圧板3
16に当接したことを検出する光センサ62が設けら
れ、制御手段6は、光センサ62の検出信号によって駆
動手段に向けて偏心カム383の回転速度を遅くするよ
うな制御信号を出力する回転速度制御部6aを有してい
るため、駆動モータ390の駆動でカム軸382を回転
させることにより、偏心カム383が現像器3を押圧
し、これによって離間位置にあった現像器3が近接位置
に押し遣られて感光体ドラム2に接近し、これによって
現像器3から感光体ドラム2に向けてトナーを供給し得
るようになる。
【0096】そして、偏心カム383が押圧板316に
当接すると、そのことが光センサ62によって検出され
るとともに、この検出結果に基づいて制御手段6の回転
速度制御部6aが偏心カム383の回転速度を遅くする
ように駆動モータ390に向けて制御信号を出力するた
め、偏心カム383は緩やかに回転しながら押圧板31
6を押圧する。従って、大きな速度で押圧板316を押
圧した場合、押圧板316の撓み量が大きくなり、一旦
撓んだ押圧板316の復元により現像器3は急激に押圧
されて大きな速度変化にさらされ、これによる加速度の
発生で内部のトナーが漏洩するという従来の不都合を解
消することが可能になり、トナー漏洩に起因した転写不
良が有効に防止される。
【0097】本発明は上記の実施形態に限定されるもの
ではなく、以下の内容をも包含するものである。
【0098】(1)上記の実施形態においては、画像形
成装置1としてカラー複写機が適用されているが、本発
明は、画像形成装置1がカラー複写機であることに限定
されるものではなく、プリンタ装置やファクシミリ装置
等であってもよく、また、カラー用であることに限ら
ず、モノクロ用であってもよい。
【0099】(2)上記の実施形態においては、偏心カ
ム383の位相を検出するために光センサ62が採用さ
れているが、本発明は偏心カム383の位相検出用のセ
ンサが光センサ62であることに限定されるものではな
く、通常のリミットスイッチを応用したものであっても
よいし、磁気センサを用いてもよい。また、駆動モータ
390に、例えばステッピングモータ等を採用して駆動
軸の回転角度を制御してもよい。さらに、押圧板316
の表面に圧電素子を付設し、偏心カム383の当接をこ
の圧電素子で検出するようにしてもよい。
【0100】(3)上記の実施形態においては、2つの
偏心カム383毎に1つの遮光板61およびそれに対応
した光センサ62を設けているが、こうする代わに各
偏心カム383毎に遮光板61および光センサ62を設
けてもよい。
【0101】(4)上記の実施形態においては、イエロ
ー用カム383aとシアン用カム383bとが同期回転
するとともに、マゼンタ用カム383cとブラック用カ
ム383dとが同期回転するように、隣接した2つの偏
心カム383を同期回転させるようにしているが、本発
明は、同期回転させる偏心カム383が2つずつである
ことに限定されるものではなく、3つ以上であってもよ
い。
【0102】(5)上記の実施形態においては、偏心カ
ム383を正逆回転させることによって2つの現像器3
を交互に感光体ドラム2に接近させるようにしている
が、こうする代わりに一対の偏心カム383を180°
の位相ずれで配設し、これらの偏心カム383を同一方
向に回転させることによって2つの現像器3を感光体ド
ラム2に対して近接位置と離間位置との間で交互に位置
変更させるいようにしてもよい。
【0103】
【発明の効果】本発明の請求項1記載の現像装置の押圧
構造によれば、装置本体内に、現像装置に対応して背面
に配設されたカム軸と、カム軸に軸心回りに共回り可能
に設けられた、現像装置を押圧する偏心カムと、カム軸
を同期回転させる駆動機構と、駆動機構の駆動を制御す
る制御手段とを備え、現像装置には背面部に偏心カムに
対応した弾性体からなる押圧部材を設ける一方、制御手
段には、偏心カムが押圧部材に当接した状態で駆動手段
に向けて偏心カムの回転速度を遅くするような制御信号
を出力する回転速度制御部を備えたため、偏心カムが押
圧部材に当接すると、そのことが所定の検出手段によっ
て検出されるとともに、この検出結果に基づいて制御手
段の回転速度制御部が偏心カムの回転速度を遅くするよ
うに駆動手段に向けて制御信号を出力し、これによって
偏心カムを緩やかに回転させて押圧部材を緩やかに押圧
することができる。従って、大きな速度で押圧部材を押
圧した場合、押圧部材の撓み量が大きくなり、一旦撓ん
だ押圧部材の復元により現像装置は急激に押圧されて大
きな速度変化にさらされ、これによる加速度の発生で内
部のトナーが漏洩するという従来の不都合を解消するこ
とが可能になり、トナー漏洩に起因した転写不良を有効
に防止することができる。
【0104】また、現像装置の背面部には、当該現像装
置を装置本体に対して出し入れするときに偏心カムが誘
導されるべく円弧状に形成された、押圧部材を左右から
干渉する保護部材が突設されているため、現像装置を装
置本体に対して出し入れするときに、押圧部材が偏心カ
ムと直接的に衝突するのが防止され、衝突の衝撃で現像
装置内のトナーが外部に噴出して感光体ドラムの表面を
汚染するような不都合の発生を防止することができる。
【0105】本発明の請求項2記載の現像装置の押圧構
造によれば、検出手段を、カム軸に共回り可能に設けら
れた遮光板と、この遮光板の回転経路を横断するように
光を照射する光センサとから構成し、遮光板は、偏心カ
ムが押圧部材に当接した状態で光センサからの照射光を
遮断し得るように、または同照射光を通過させ得るよう
に形状設定したため、光センサと遮光板とは非接触状態
になっており、カム軸には位置検出のために不要な負荷
が与えられることがなく、カム軸は円滑に回転すること
ができる。また、光センサは、可動部分が存在しないた
め故障が起こり難く、信頼性の大きい検出結果を得るこ
とができる。
【0106】本発明の請求項3記載の現像装置の押圧構
造によれば、駆動機構を、2本のカム軸を同期回転させ
るように構成したため、2台の現像装置を1組として各
偏心カムのカム軸回りの順回転または正逆回転で現像装
置を交互に感光体ドラムに離接させることができる。
【0107】本発明の請求項4記載の現像装置の押圧構
造によれば、偏心カムを、カム軸の軸心を中心とした所
定の曲率半径を有する基端側円弧縁と、この基端側円弧
縁の反対側に形成され、かつ、基端側円弧縁の曲率半径
より大きい曲率半径を有する先端側円弧縁と、この先端
側円弧縁および基端側円弧縁間に滑らかに介設された中
間縁とを備えて形成し、現像装置の背面側が先端側円弧
縁に当接した状態で現像装置が近接位置に位置設定され
るように寸法設定したため、感光体ドラムから離間した
離間位置に位置設定されている現像装置を、偏心カムの
カム軸回りの順方向の回転によって中間縁に押圧させ、
同基端側円弧縁に当接した状態で感光体ドラムに接近し
た近接位置に位置設定することができる。逆に、感光体
ドラムに接近した近接位置に位置設定されている現像装
置を、偏心カムのカム軸回りの逆方向の回転による押圧
解除で元の離間位置に戻すことができる。
【0108】そして、中間縁と基端側円弧縁とは、滑ら
かに接続されているため、現像装置に対する偏心カムの
押圧時および押圧解除時の双方において、現像装置が急
激に速度変化することはなく、従って、現像装置に大き
な加速度が加わらず、大きな加速度に起因したトナーの
漏洩を確実に防止することができる。
【0109】本発明の請求項5記載の現像装置の押圧構
造によれば、2本のカム軸の一方に設けられている偏心
カムと、他方に設けられている偏心カムとの位相差を略
120°に設定したため、一対の偏心カムの120°ず
つの正逆同期回転によって一対の現像装置を近接位置と
離間位置との間で交互に位置変更させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の現像装置の押圧構造が適用される画像
形成装置の一実施形態を示す側面断面視の説明図であ
る。
【図2】本発明に係る現像器が装着される像形成ユニッ
トの一実施形態を示す斜視図であり、像形成ユニットが
ケーシング内に装着された状態を示している。
【図3】本発明に係る現像器が装着される像形成ユニッ
トの一実施形態を示す斜視図であり、像形成ユニットが
ケーシングから引き出された状態をそれぞれ示してい
る。
【図4】ガイド部材の一実施形態を示す斜視図であり、
現像器が外された状態を示している。
【図5】ガイド部材の一実施形態を示す斜視図であり、
現像器が装着された状態を示している。
【図6】カム軸を駆動する駆動機構の一実施形態を示す
斜視図である。
【図7】図6の側面視の説明図である。
【図8】偏心カムの一実施形態を示す拡大図であり、
(イ)は斜視図、(ロ)は(イ)のA線視図である
【図9】偏心カムの回転速度制御の一実施形態を示すブ
ロック図である。
【図10】本発明の作用を説明するための説明図であ
り、(イ)は、双方の現像器がホームポジションに位置
設定された状態、(ロ)は、一方の現像器が近接位置に
位置決めされた状態、(ハ)は、双方の現像器が再度ホ
ームポジションに位置設定された状態、(ニ)は、他方
の現像器が近接位置に位置決めされた状態をそれぞれ示
している。
【符号の説明】 1 画像形成装置 11 ケーシング 11a 排出トレー 11c 搬送ローラ 12 給紙部 12a カセット部 12b カセット 12c 手差しトレー 13 主帯電部 14 光学部 14a 透明板ガラス 14b 光源 14c 集光レンズ 14d 反射鏡 14e CCD 14f 反射鏡 14g レーザー射光器 15 現像部 16 転写・分離部 17 クリーニング部 18 除電部 19 定着・排出部 2 感光体ドラム 21 中心軸 3 現像器 3a イエロー現像器 3b シアン現像器 3c マゼンタ現像器 3d ブラック現像器 301 現像器本体 301a 後壁 301b 陥没部 302 第1水平軸 303 現像ローラ 304 ガイド輪(第2被ガイド部材) 305 ガイドロッド(第1被ガイド部材) 305a 係止凹部 306 トナー供給開口 307 位置決めコロ 308 第1歯車 309 第2水平軸 310 第2歯車 311 第3水平軸 312 第3歯車 313 本体延設部 314 トナー供給孔 315 パッキン材 316 押圧板 317 保護突起(保護部材) 31 枠体 32 左側板 32a 係止孔 33 右側板 34 連結杆 35 装着窓 35a 受け皿 36 ガイド部材 36a 下部ガイド溝(第2ガイド溝) 36b 上部ガイド溝(第1ガイド溝) 361 基板 362 底板 363 天板 364 前方板 365 中間板 365a 前方中間板 365b 後方中間板 366 第2天板 366a 前方第2天板 366b 後方第2天板 367 第2前方板 368 ブラケット 押圧カム機構38 381 駆動機構 382 カム軸 383 偏心カム 390 駆動モータ 4 転写ベルト 41 ローラ群 41a 駆動ローラ 41b 従動ローラ 41c 1次転写ローラ 41e テンションローラ 41d バックアップロー
ラ 42 ベルトクリーナ 5 定着ローラ 6 制御手段 61 遮光板 62 光センサ 62a 発光部 62b 受光部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/08 - 15/095

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像形成装置の装置本体内の感光体ドラ
    ムに形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像に
    する現像装置を、付勢手段の付勢力に抗して当該現像装
    置の装置本体に対する出し入れ方向と交差する方向に
    圧することにより感光体ドラムに接近した近接位置に位
    置させた後に上記押圧を解除することにより現像装置を
    感光体ドラムから離間した離間位置に戻す現像装置の押
    圧構造であって、 上記装置本体内には、上記現像装置に対応して背面に配
    設されたカム軸と、 上記カム軸に軸心回りに共回り可能に設けられ、かつ、
    軸心回りの偏心回転によって現像装置を感光体ドラムに
    対して離接させる偏心カムと、 上記カム軸を回転させる駆動機構と、 上記駆動機構の駆動を制御する回転速度制御部を備えた
    制御手段と 上記現像装置背面部に上記偏心カムに対応して付設さ
    た弾性体からなる押圧部材と、 上記偏心カムが押圧部材に当接したことを検出する検出
    手段と が設けられ、 上記回転速度制御部は、偏心カム上記押圧部材に対す
    当接を検出した上記検出手段からの検出信号に基き
    記駆動手段に向けて上記偏心カムの回転速度を非当接状
    態のときより遅くする制御信号を出力するものであり、 上記現像装置の背面部には、当該現像装置を装置本体に
    対して出し入れするときに偏心カムが誘導されるべく円
    弧状に形成された上記押圧部材を左右から干渉する保護
    部材が突設され ていることを特徴とする現像装置の押圧
    構造。
  2. 【請求項2】 上記検出手段は、上記カム軸に共回り可
    能に設けられた遮光板と、この遮光板の回転経路を横断
    するように光を照射する光センサとから構成され、上記
    遮光板は、上記偏心カムが上記押圧部材に当接した状態
    で上記光センサからの照射光を遮断し得るように、また
    は同照射光を通過させ得るように形状設定されているこ
    とを特徴とする請求項1記載の現像装置の押圧構造。
  3. 【請求項3】 少なくとも2台の現像装置が設けられ、
    各現像装置毎に対応するカム軸が配設され、上記駆動機
    構によって同期回転されるように構成されていることを
    特徴とする請求項1または2記載の現像装置の押圧構
    造。
  4. 【請求項4】 上記偏心カムは、上記カム軸の軸心を中
    心とした所定の曲率半径を有する基端側円弧縁と、この
    基端側円弧縁の反対側に形成され、かつ、基端側円弧縁
    の曲率半径より大きい曲率半径を有する先端側円弧縁
    と、この先端側円弧縁および上記基端側円弧縁間に滑ら
    かに介設された中間縁とを備えて形成され、上記現像装
    置の背面側が上記先端側円弧縁に当接した状態で現像装
    置が近接位置に位置設定されるように寸法設定されてい
    ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の
    現像装置の押圧構造。
  5. 【請求項5】 上記2本のカム軸の一方に設けられてい
    る偏心カムと、他方に設けられている偏心カムとの位相
    差が略120°に設定されていることを特徴とする請求
    項3記載の現像装置の押圧構造。
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