JP3824068B2 - 現像装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体の駆動伝達系を改善した現像装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
画像形成装置としては、4サイクル型やタンデム型が知られており、タンデム型画像形成装置は大別して、
▲1▼各画像形成ステーションを列状に複数配置しておき、記録紙を搬送ベルトに静電吸着させ、記録紙を順次、各ステーションへ当接させて搬送しながら、ステーションと記録紙の間へ静電転写力を印加して、複数色のトナー像を記録紙へ直接転写しながら色重ねを行う紙搬送方式と、
▲2▼各画像形成ステーションを列状に複数配置しておき、各ステーションへ誘電体で形成された中間転写ベルトを当接させて搬送しながら、各ステーションで形成したトナー像をステーションと中間転写ベルトの間へ静電転写力を印加して順次、1次転写させて中間転写ベルト上で色重ねを行い、さらに中間転写ベルトから記録紙へ一括して2次転写する中間転写方式と、
の2通りの方式が採用されている。
【0003】
上記紙搬送方式では記録紙を搬送ベルトへ吸着させるための手段(ローラやブラシ)と高電圧供給電源が必要であるが、中間転写方式ではこれらの手段や電源が不要であると共に、紙搬送方式では記録紙のサイズ、厚さ、種類に応じて各画像転写部へ印加する転写バイアスを厳密に制御する必要があるが、中間転写方式では、記録紙のこうした要因とは無関係に抵抗や厚さ、表面粗さが一定の中間転写ベルトに対してトナー像の1次転写を行い、その後、一括して記録紙へ2次転写を行う際にのみ転写電圧または転写電流や当接圧といった転写条件の管理を行えば良く、したがって中間転写方式には優れる点が多い。
【0004】
一方、各画像形成ステーションの配置方式により分けると、各ステーションを水平方向に配置する方式と、各ステーションを垂直方向に配置する方式(例えば、特開平9−281769号)があり、前者は設置面積が大きいという欠点があり、後者は装置の高さが高くなり机上への設置が困難であるという欠点を有している。
【0005】
そのために、従来、特開平11−95520号や特開平8−305115号において、各画像形成ステーションを斜め方向に配置する方式が知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、各画像形成ステーションを垂直方向に配置する方式にしても斜め方向に配置する方式にしても、像担持体と現像手段との当接状態が安定していることが重要である。像担持体と現像手段との当接状態が不安定であると、像担持体に回転ジッタなどが生じ、高品質の画像を安定的に得ることができない。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ハウジング本体に支持され、両端部の回動支点で回動して像担持体に対して近接離間し、ハウジング本体に固定された駆動部材と噛み合う被駆動部材を介して駆動される現像装置において、現像装置の回転軸方向投影面で見たとき、現像装置の重心位置が現像剤担持体もしくは現像剤供給部材付近にあって現像装置の回動支点が現像剤担持体もしくは現像剤供給部材の鉛直下方に位置し、かつ、駆動部材と被駆動部材の噛み合い部が前記回動支点に重なるか、もしくは回動支点近傍にあり、
回動支点を形成する回動支点部材とガイド部材とがハウジング本体に形成された取付け溝に着脱自在に装着されるとともに、回動支点部材が装着方向に対向して支持され、被駆動部材がハウジング本体に固定された駆動部材で駆動されるときに生ずる作用力が、取付け溝における支持方向に対向することを特徴とする。
また、本発明は、ハウジング本体に支持され、両端部の回動支点で回動して像担持体に対して近接離間し、ハウジング本体に固定された駆動部材と噛み合う被駆動部材を介して駆動される現像装置において、現像装置の回転軸方向投影面で見たとき、現像装置の重心位置が現像剤担持体もしくは現像剤供給部材付近にあって現像装置の回動支点が現像剤担持体もしくは現像剤供給部材の鉛直下方に位置し、かつ、駆動部材と被駆動部材の噛み合い部が前記回動支点に重なるか、もしくは回動支点近傍にあり、
回動支点を形成する回動支点部材とガイド部材とがハウジング本体に形成された取付け溝に着脱自在に装着されるとともに、回動支点部材が取付け溝底部に支持され、ハウジング本体に固定された駆動部材と被駆動部材の噛み合い部の接線方向が取付け溝への着脱方向、もしくはその近傍であることを特徴とする。
また、本発明は、ハウジング本体に支持され、両端部の回動支点で回動して像担持体に対して近接離間し、ハウジング本体に固定された駆動部材と噛み合う被駆動部材を介して駆動される現像装置において、現像装置の回転軸方向投影面で見たとき、現像装置の重心位置が現像剤担持体もしくは現像剤供給部材付近にあって現像装置の回動支点が現像剤担持体もしくは現像剤供給部材の鉛直下方に位置し、かつ、駆動部材と被駆動部材の噛み合い部が前記回動支点に重なるか、もしくは回動支点近傍にあり、
回動支点を形成する回動支点部材とガイド部材とがハウジング本体に形成された取付け溝に着脱自在に装着されるとともに、回動支点部材が取付け溝底部に支持され、ハウジング本体に固定された駆動部材と被駆動部材は、取付け溝の着脱方向と直交方向、もしくはその近傍に配置されることを特徴とする。
また、本発明は、ハウジング本体に支持され、両端部の回動支点で回動して像担持体に対して近接離間し、ハウジング本体に固定された駆動部材と噛み合う被駆動部材を介して駆動される現像装置において、現像装置の回転軸方向投影面で見たとき、現像装置の重心位置が現像剤担持体もしくは現像剤供給部材付近にあって現像装置の回動支点が現像剤担持体もしくは現像剤供給部材の鉛直下方に位置し、かつ、駆動部材と被駆動部材の噛み合い部が前記回動支点に重なるか、もしくは回動支点近傍にあり、
現像装置両端部に設けられた回動支点を形成する回動支点部材とガイド部材とがハウジング本体に形成された取付け溝に着脱自在に装着されると共に、駆動側の回動支点部材は取付け溝の着脱方向と直交する方向は回動可能に取付け溝底部に支持され、反駆動側の回動支点部材は取付け溝の着脱方向と直交する方向はクリアランスを設けて取付け溝底部に支持されることを特徴とする。
また、本発明は、上記いずれか記載の現像装置を用いて像担持体上の潜像を現像するようにした画像形成装置であることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図1は本発明の現像装置が適用される中間転写方式の画像形成装置の1実施形態の全体構成を示す模式的断面図、図2は画像形成ユニットの拡大図、図3は図1で開閉部材を開いた状態を示す模式的断面図、図4は回動部を開いた状態を示す模式的断面図である。なお、各図面間で同一の構成については、同一番号を付して説明を省略する場合がある。
【0009】
図1において、本実施形態の画像形成装置1は、ハウジング本体2と、ハウジング本体2の前面に開閉自在に装着された開閉部材(扉体)3と、開閉部材3の上部に形成された排紙トレイ(排紙部)3aとを有し、ハウジング本体2内には、制御ユニット4、電源ユニット5、露光ユニット(露光手段)6、画像形成ユニット7、送風ファンからなる冷却手段8、転写ベルトユニット9、給紙ユニット10が配設され、開閉部材3内には紙搬送手段11が配設されている。画像形成ユニット7および給紙ユニット10内の消耗品は、本体に対して着脱可能な構成であり、その場合には、転写ベルトユニット9を含めて取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。
【0010】
転写ベルトユニット9は、図示しない駆動源により回転駆動され、ハウジング本体2の下方に配設された駆動ローラ12と、駆動ローラ12の斜め上方に配設された従動ローラ13と、この2本のローラ間に張架されて図示矢印方向(図において反時計方向)へ循環駆動される中間転写ベルト14と、中間転写ベルト14の表面に当接するクリーニング手段15とを備え、従動ローラ13が駆動ローラ12の鉛直線上になく、開閉部材3側から見て駆動ローラ12よりもハウジング本体2の奥側にずれた位置にあり、そのため図示するように、中間転写ベルト14は傾斜して配設される。これにより中間転写ベルト14駆動時のベルト搬送方向Xが下向きになるベルト面14aが下方に位置し、搬送方向が上向きになるベルト面14bが上方に位置するようにされている。本実施形態においては、前記ベルト面14aはベルト駆動時のベルト張り面(駆動ローラ12により引っ張られる面)であり、ベルト面14bはベルト駆動時のベルト弛み面である。
【0011】
駆動ローラ12は、後述する2次転写ローラ39のバックアップローラを兼ねている。駆動ローラ12の周面には、例えば、厚さ3mm程度、体積抵抗率が105 Ω・cm以下のゴム層12a(図2参照)が形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、2次転写ローラ39を介して供給される2次転写バイアスの導電経路としている。このように駆動ローラ12に高摩擦かつ衝撃吸収性を有するゴム層12aを設けることにより、2次転写部へ記録媒体が進入する際の衝撃が中間転写ベルト14に伝達しにくく、画質の劣化を防止することができる。
【0012】
また、本実施形態においては、駆動ローラ12の径を従動ローラ13の径より小さくしている。これにより、2次転写後の記録紙が記録紙自身の弾性力で剥離し易くすることができる。また、従動ローラ13を後述するクリーニング手段15のバックアップローラとして兼用させている。
【0013】
クリーニング手段15は、搬送方向下向きのベルト面14a側に設けられている。図2に示すように、二次転写後に中間転写ベルト14の表面に残留しているトナーを除去するクリーニングブレード15aと、回収したトナーを搬送するトナー搬送部材15bを備え、クリーニングブレード15aは、従動ローラ13への中間転写ベルト14の巻きかけ部において中間転写ベルト14に当接されている。
【0014】
また、中間転写ベルト14の裏面には、後述する各画像形成ステーションY,M,C,Kの像担持体17に対向して板バネ電極からなる1次転写部材16がその弾性力で当接され、1次転写部材16には転写バイアスが印加されている。
【0015】
画像形成ユニット7は、複数(本実施形態では4つ)の異なる色の画像を形成する画像形成ステーションY(イェロー用),M(マゼンタ用),C(シアン用),K(ブラック用)を備え、図2に詳しく示すように、各画像形成ステーションY,M,C,Kにはそれぞれ、感光ドラムからなる像担持体17と、像担持体17の周囲に配設された、コロナ帯電手段からなる帯電手段19および現像手段20を有している。なお、各画像形成ステーションY,M,C,Kの配置順序は任意である。
【0016】
そして、各画像形成ステーションY,M,C,Kの像担持体17が中間転写ベルト14の搬送方向下向きのベルト面14aに当接されるようにされ、その結果、各画像形成ステーションY,M,C,Kも中間転写ベルト14と同様に傾斜して配設されることになる。像担持体17は、図示矢印に示すように、中間転写ベルト14の搬送方向に回転駆動される。なお、中間転写ベルト14の傾斜方向は、図示の場合を右傾斜とした場合、左傾斜にしてもよく、その場合には、ベルト搬送方向Xは逆方向となり搬送方向下向きのベルト面は14bとなる。
【0017】
次に、帯電手段19について図2の画像形成ステーションCを例にして詳細に説明する。現像手段20には、現像ローラ33近傍に現像ローラ露出部20aが形成されており、一方、帯電手段であるコロナ帯電手段19には、像担持体17に対向して上向き開口部19aが形成されている。このとき、現像ローラ露出部20aの下方にコロナ帯電手段19の上向き開口部19aが位置すると、現像ローラ露出部20aからトナーが重力によりこぼれ落ちて、コロナ帯電手段19の上向き開口部19aからコロナ帯電手段19内に入り込み、コロナ帯電手段19を汚してしまうという問題が生じる。
【0018】
そこで、本実施形態においては、現像手段20の現像ローラ露出部20aに対して、コロナ帯電手段19の上向き開口部19aが重ならないように、上向き開口部19aを中間転写ベルト14側にオフセットさせるようにしている。これにより、現像ローラ露出部20aからトナーが重力によりこぼれ落ちて、上向き開口部19aからコロナ帯電手段19内に入り込み、コロナ帯電手段19を汚してしまうという問題を解消することができる。
【0019】
露光手段6は、斜め方向に配設された画像形成ユニット7の斜め下方に形成された空間に配設され、露光手段6の上部の空間に制御ユニット4および電源ユニット5が配設されている。また、露光手段6の下部でハウジング本体2の底部には給紙ユニット10が配設されている。制御ユニット4および電源ユニット5は、露光手段6に隣接して配設されているため、装置部品を支持するフレームと平行にこれらを配置する場合よりも設置スペースを小さくすることができる。
【0020】
また、露光手段6はケース18を有し、ケース18は、搬送方向下向きのベルト面14aの斜め下方に形成される空間に配設され、ケース18の傾斜面18aがベルト面14aと平行にされている。ケース18の底部には、ポリゴンミラーモータ21a、ポリゴンミラー21bからなる単一のスキャナ手段21が配設されるとともに、単一のf−θレンズ22および反射ミラー23が配設され、さらに、反射ミラー23の上方に、各色の走査光路y、m、c、kが傾斜面18a(ベルト面14a)と平行になるように、走査光路y、m 、c、kに4つの折り返しミラー24を配設し、さらに、折り返しミラー24で反射された走査光路y、m、c、kが像担持体17に照射されるように走査光路m、c、kに3つの折り返しミラー25を配設している。このように折り返しミラー24、25を設けることにより走査光路y、m、c、kを屈曲させ、ケース18の高さを低くすることが可能となりコンパクト化を図っている。なお、各画像形成ステーションY,M,C,Kの像担持体17への走査光路長は同一の長さになるように折り返しミラー24、25が配置されている。
【0021】
上記構成からなる露光手段6においては、ポリゴンミラー21bから各色に対応した画像信号光が、共通のデータクロック周波数に基づいて変調形成されて射出され、f−θレンズ22、反射ミラー23、折り返しミラー24、25を経て、各画像形成ステーションY,M,C,Kの像担持体17に照射され、潜像が形成される。
【0022】
本実施形態においては、装置下方に走査光学系を配置することにより、画像形成手段の駆動系が装置を支持するフレームへ与える振動による走査光学系の振動を最小限にすることができ、画質の劣化を防止することができる。とくに、スキャナ手段21をケース18の底部に配置することにより、ポリゴンモータ21a自身がケース18全体に与える振動を最小限にすることができ、画質の劣化を防止することができる。また、振動源であるポリゴンモータ21aの数を一つにすることによりケース18全体に与える振動を最小限にすることができる。
【0023】
ハウジング本体2の側面には送風ファンからなる冷却手段8が設けられ、外気を図示矢印の方向に導入して、露光手段6、制御ユニット4および電源ユニット5を冷却するようにしている。記録紙Pの搬送方向の後方または記録紙Pの搬送方向の幅方向から装置内に取り入れた空気をポリゴンモータ21a付近に導き、さらに、制御ユニット4および電源ユニット5に導いた後、装置外に導く冷却通路を形成しているため、ポリゴンモータ21aの温度上昇を抑制し、画質劣化の防止とポリゴンモータ21aの長寿命化を図るようにしている。
【0024】
次に、現像手段20の詳細について、図2の画像形成ステーションYを代表して説明する。本実施形態においては、各画像ステーションY,M,C,Kが傾斜して配設され、かつ像担持体17が中間転写ベルト14の搬送方向下向きのベルト面14aに当接される関係上、トナー貯留容器26を斜め下方に傾斜して配置している。そのため、現像手段20に特別の構成を採用している。
【0025】
すなわち、現像手段20は、トナー(図のハッチング部)を貯留するトナー貯留容器26と、このトナー貯留容器26内に形成されたトナー貯留部27と、トナー貯留部27内に配設されたトナー撹拌部材29と、トナー貯留部27の上部に区画形成された仕切部材30と、仕切部材30の上方に配設されたトナー供給ローラ31と、仕切部材30に設けられトナー供給ローラ31に当接される可撓性ブレード32と、トナー供給ローラ31および像担持体17に当接するように配設される現像ローラ33と、現像ローラ33に当接される規制ブレード34とから構成されている。
【0026】
像担持体17は中間転写ベルト14の搬送方向に回転され、供給ローラ31および現像ローラ33は、図示矢印に示すように、像担持体17の回転方向とは逆方向に回転駆動される。従って、供給ローラ31と現像ローラ33はその接触部では各周面が逆方向に移動して摺擦し、現像ローラ33と像担持体17は、その接触部(現像ニップ部)では各周面は同方向に移動する。一方、撹拌部材29は供給ローラ31の回転方向とは逆方向に回転駆動される。トナー貯留部27において撹拌部材29により撹拌、運び上げられたトナーは、仕切部材30の上面に沿ってトナー供給ローラ31に供給され、供給されたトナーは可撓性ブレード32と摺擦して供給ローラ31の表面凹凸部への機械的付着力と摩擦帯電力による付着力によって、現像ローラ33の表面に供給される。現像ローラ33に供給されたトナーは規制ブレード34により所定厚さのコーティング層に規制され、薄層化したトナー層は、像担持体17へと搬送されて現像ローラ33と像担持体17が順方向移動で接触して構成するニップ部及びこの近傍で像担持体17の潜像部を現像する。
【0027】
本実施形態においては、像担持体17と対向する側の現像ローラ33、トナー供給ローラ31および現像ローラ33と規制ブレード34の当接部がトナー貯留部27内のトナーに埋没しない構成としている。この構成によって、貯留トナーの減少によって現像ローラ33に対する規制ブレード34の当接圧力の変動を防ぐことができると共に、規制ブレード34によって現像ローラ33から掻き落とされた余剰トナーがトナー貯留部27へ落下するので現像ローラ33のフィルミングを防ぐことができる。
【0028】
また、供給ローラ31と現像ローラ33の当接位置下方に現像ローラ33と規制ブレード34の当接部を位置させ、供給ローラ31によって現像ローラ33へ供給されて現像ローラ33に移行しなかった余剰トナーと、規制ブレード34によって現像ローラ33から規制除去された余剰トナーを現像手段下部のトナー貯留部27へ戻す経路を設け、トナー貯留部27へ戻ったトナーは撹拌部材29によってトナー貯留部27内のトナーと撹拌され、撹拌部材29によって再度、供給ローラ31近傍のトナー導入部へ供給される。従って、余剰トナーを供給ローラ31と現像ローラ33の摺擦部や現像ローラ33と規制ブレード34の当接部に渋滞させずに下部へ落下させてトナー貯留部27のトナーと撹拌を行うので、現像手段内のトナーの劣化が徐々に進行し、現像手段の交換直後に急激な画質変化が発生することを防ぐことができる。
【0029】
図1に戻り、給紙ユニット10は、記録媒体Pが積層保持されている給紙カセット35と、給紙カセット35から記録媒体Pを一枚ずつ給送するピックアップローラ36とからなる給紙部を備えている。
【0030】
紙搬送手段11は、二次転写部への記録媒体Pの給紙タイミングを規定するレジストローラ対37と、駆動ローラ12および中間転写ベルト14に圧接される二次転写手段としての二次転写ローラ39と、記録紙搬送経路38と、定着手段40と、排紙ローラ対41と、両面プリント用搬送路42を備えている。
【0031】
定着手段40は、少なくとも一方にハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な定着ローラ対40aと、この定着ローラ対40aの少なくも一方側のローラを他方側に押圧付勢してシート材に2次転写された2次画像を記録媒体Pに押圧する押圧手段を有し、記録媒体に2次転写された2次画像は、定着ローラ対40aの形成するニップ部で所定の温度で記録媒体に定着される。本実施形態においては、転写ベルトの搬送方向上向きのベルト面14bの斜め上方に形成される空間、換言すれば、転写ベルトに対して画像形成ステーションと反対側の空間に定着手段40を配設することが可能になり、露光手段6、中間転写ベルト14、画像形成手段への熱伝達を低減することができ、各色の色ずれ補正動作を行う頻度を少なくすることができる。特に、露光手段6は、定着手段40から最も離れた位置にあり、走査光学系部品の熱による変位を最小限にすることができ、色ズレを防ぐことができる。
【0032】
図3は、ハウジング本体2から開閉部材3を開いた状態を示している。
開閉部材3はハウジング本体2に開閉自在に装着され、本実施形態においては、装置の前面のみからのアクセスで各ユニットの着脱を可能とし、装置を室内にコンパクトに設置することができるようにしている。開閉部材3内には、駆動モータ61が配設され、また、固定軸62に回動自在に枢支された回動レバー63が配設されている。回動レバー63の一端は二次転写ローラ39の軸に固定され、他端はスプリング64を介して開閉部材3に固定され、常時は、二次転写ローラ39がスプリング64の付勢により図示矢印方向に移動し、中間転写ベルト14および駆動ローラ12に押圧可能にされている。回動レバー63のスプリング64側には偏心カム65が設けられている。なお、回動レバー63、スプリング64および偏心カム65は、二次転写ローラの離当接手段を構成している。
【0033】
そして、駆動モータ61の回転軸は、ギヤ、クラッチからなる伝達装置(図示せず)を介して定着ローラ40aの軸に連結されるとともに、ギヤ、クラッチからなる伝達装置(図示せず)を介して偏心カム65のカム軸に連結されている。この構成により、駆動モータ61が正転すると定着ローラ40aが駆動され、駆動モータ61が逆転すると偏心カム65の回動により、回動レバー63がスプリング64に抗して回動し二次転写ローラ39を図示矢印と逆方向に移動させ、中間転写ベルト14から離れるようにされている。
【0034】
本実施形態によれば、駆動モータ61をハウジング本体2側ではなく、開閉部材3側に配設することにより、駆動負荷が重い定着手段40と駆動モータ61の駆動係合が開閉部材3の開閉動作で離間、係合しない構成とし、駆動系の係合不良による記録紙搬送ムラや装置全体の振動を防ぎ、画像品質を維持させることができる。また、記録紙搬送を行わないタイミングで駆動モータ61を逆転させて、二次転写ローラ39の中間転写ベルト14からの離間時に、濃度調整用テスト画像や色ズレ検知マークを中間転写ベルト14上に形成してこれをセンサで読み取る補正動作を行わせることができ、二次転写ローラ39の離接動作のために単独の駆動源を不要にしている。
【0035】
図4は消耗品の取り付けや交換を説明する図である。
本実施形態では、ハウジング本体2には、開閉部材3の軸57の上方に回動支点である軸66が設けられ、この軸66にフレームからなる回動部50が回動自在に装着され、この回動部50に、図1で説明した転写ベルトユニット9が支持されている。開閉部材3に続いて回動部50を前方に回動させた状態では画像形成ユニットや転写ベルトユニットが露出された状態となる。この状態で、ハウジング本体2に支持された現像手段20、像担持体ユニット(像担持体17および帯電手段19を支持するフレーム67aを含む)67、転写ベルトユニット9を取り外して、修理や交換を行うことができる。本実施形態では、現像手段20をハウジング本体に取り付けた後、回動部50を回動させ、像担持体17を現像ローラに当接させて位置決めするという取り付け順となり、現像手段を本体の奥まった位置に配置してから像担持体17を当接させるため、トナー漏れによる汚れを防止することができる。なお、画像形成ユニット7を回動部50に支持させるようにしてもよい。
【0036】
図5は本実施形態の現像装置の斜視図、図6は現像装置の装着を説明する図、図7は本実施形態の現像装置を反駆動側から見た場合の断面図、図8は本実施形態の現像装置を駆動側から見た断面図、図9はY,M,C,Kの現像装置を取り付けた状態を示す図である。
【0037】
図5に示すように、現像装置はその両端に取付け板70、71が設けられ、この取付け板にそれぞれ現像装置の回動支点を形成する回動ピン72、73と、ガイドピン74、75が外方に向けて突出するように設けられている。また、現像ローラ33の両端には、像担持体の端部に当接し、現像ローラを支軸としてフリーに回転する当接コロ77が設けられて像担持体との相対位置を決定している。当接コロはジャンピング現像においては現像ローラと像担持体との間に間隙を設けるものであるが、圧接現像においても現像ローラと像担持体との緩衝用に用いられ、また当接コロを設けないタイプのものもあり、本実施形態はいずれのタイプのものにも適用可能である。
【0038】
一方、図6に示すように、現像装置を装着するための取付け溝2a、2bが、現像装置の両端部に対応してハウジング本体2に設けられ、この溝に回動ピン72、73とガイドピン74、75が矢印に示す方向(着脱方向)に挿入されて現像装置が装着される。図6(a)は本体に支持された駆動ギヤにより現像装置が駆動される側(駆動側)から見た取付け溝2a、図6(b)は駆動側と反対側である反駆動側から見た取付け溝2bを示しており、駆動側において回動ピン72は取付け溝2aの底部に回動可能に支持されている。一方、反駆動側の回動ピン73は溝の着脱方向に直交する方向にクリアランスが設けられて支持され、若干の移動ができるようになっている。かかる構成により、現像ローラ両端部の当接コロ77と像担持体17との当接、取付け溝底部における回動ピン72の支持による3点で現像装置が支持され、回動ピン73が若干の範囲で可動なため、現像装置と像担持体との当接状態が安定化する。
【0039】
図7、図8はハウジング本体2の取付け溝2a,2bに回動ピン、ガイドピンを装着した状態を示しており、一端がハウジング本体2に固定された付勢バネ2cにより現像装置は回動ピン72、73を支点として像担持体17側に向けて回動するように付勢される。したがって、像担持体17が装着されてない状態では、現像装置は付勢バネ2cが伸びた状態の位置にあり、像担持体17を装着して現像ローラに押し当ててロックレバー(図示せず)で位置決めしたとき、現像装置は付勢バネにより像担持体17に押しつけられた状態で位置決めされる。かかる構成により、現像装置の着脱に際して像担持体との位置関係の制約がなく、着脱操作が容易となる。また、現像装置の着脱操作と、現像装置と像担持体との相対位置関係を構成する機能を2分しているので、無理な作動にならず、安定した相対位置関係の構成が可能である。
【0040】
本実施形態の現像装置は、供給ローラ31、現像ローラ33の重量が重く、ローラの回転軸方向投影面で見たとき、その重心位置は両ローラ付近にあり、供給ローラ31もしくは現像ローラ33の鉛直下方部分に回動ピン72、73が位置するように配置される。かかる構成により、現像装置の自重による回動支点(回動ピン72、73)に対する回転モーメントをなくすか、小さく抑えることができる。このように、自重による回転モーメントが、現像ローラの当接コロと像担持体、或いは現像ローラ自体と像担持体との当接状態に影響しないため、現像装置と像担持体との当接状態が安定し、回転ジッタが少ない像担持体の回転駆動が可能になり画像が安定化する。このように現像装置と像担持体との当接状態が安定化するため、現像ローラ、供給ローラの構成素材の選択自由度が広くなり、比較的比重の軽いアルミニウム系素材をベースに選択しても、或いは比較的比重の重い鉄系素材をベースにして選択しても、現像装置全体に影響を及ぼすことがなくなり、自重を無視したコスト優位の選択が可能となる。なお、現像装置の自重により回動支点に対して回転モーメントが生じてしまう場合であっても現像ローラ33を像担持体17から離す方向に回転モーメントが作用するようにすることが好ましい。
【0041】
現像装置の駆動は、ハウジング本体2に取り付けられた駆動ギヤ80と現像装置側の被駆動ギヤ81との噛み合いで行われ、被駆動ギヤ81の回転はこれと噛み合う輪列系を通して供給ローラ31、現像ローラ33、トナー攪拌部材29に伝えられる。現像装置のローラ回転軸方向投影面で見たとき、駆動ギヤ80と被駆動ギヤ81の噛み合い部の位置は、回動支点(回動ピン72、73)に重なるか、少なくとも近傍にあるようにする。その結果、駆動に伴って生ずる反力が回動支点に対する回転モーメントとして現像装置に作用することがないか、小さく抑えられる。かかる構成により、駆動に伴って生ずる反力が回動支点に対して回転モーメントを与えないため、現像ローラまたは像担持体の回転ジッタが少なく、安定した画像を得ることができる。なお、回転モーメントが生じる場合でも現像ローラ33を像担持体17から離す方向に作用するように構成することが望ましい。
【0042】
また、同様に現像装置の回転軸方向投影面で見たとき、当接コロ77と像担持体17の当接で当接コロ77が像担持体に従動駆動されるか、或いは現像ローラに駆動されて像担持体と摺擦して回転するとき、あるいは当接コロを持たずに直接現像ローラ33と像担持体17とが接触回転するときに、像担持体と当接コロ、あるいは像担持体と現像ローラとの接触部の接線方向において、図の実線矢印Aの方向に駆動反力発生する。この反力は、現像ローラと像担持体の回転周速に差異がある場合には、その周速差異に応じて発生する。すなわち、像担持体の回転周速に対して現像ローラまたは当接コロの回転周速が速い場合には図の実線矢印方向に発生し、逆に像担持体の回転周速に対して現像ローラまたは当接コロの回転周速が遅い場合には実線矢印とは反対方向に発生する。そこで、駆動反力により回動支点(回動ピン72、73)に対して回転モーメントが生じないように、図の実線矢印Aで示すように、駆動反力の方向が、回動支点あるいは回動支点近傍となるようにする。このような配置により、像担持体との接触により生ずる反力が回動支点を中心とするモーメントを現像装置に与えることがなく、駆動反力によって像担持体の回転が不安定になることを防止することができる。
【0043】
また、駆動側の回動ピン72は取付け溝2a底部において装着方向及び装着方向に直交する方向において支持されている。一方、反駆動側の回動ピン73は、取付け溝2bにおいて装着方向には支持され、装着方向と直交する方向では、現像ローラの当接コロと像担持体との間に発生する駆動反力に対して移動可能なクリアランスが設けられている。そのため、現像ローラ33と像担持体17とは、駆動側の回動ピン72と2つの当接コロ77のいわゆる3点当接構造となって、当接状態を安定させることができる。
【0044】
また、回動支点(回動ピン72、73)は、取付け溝底部で装着方向に対向して支持され、被駆動ギヤ81は駆動ギヤ80から駆動されるときに作用する力が、取付け溝底部の支持方向(溝への装着方向)か、その近傍の方向に向かって作用するため、現像装置の支持状態が安定化して像担持体との相対位置関係が好ましい関係に保持される。
【0045】
また、被駆動ギヤ81は駆動ギヤ80に対して現像装置の着脱方向(図7、図8の取付け溝に平行な矢印方向)と直交する位置、或いはその近傍に配置する。このとき、被駆動ギヤ81を駆動ギヤ80に噛み合わせる方向は取付け溝の方向となるため、現像装置を着脱する時に、駆動ギヤ80に対する被駆動ギヤ81の噛み合いや離脱が無理なくできる。その結果、噛み合いと離脱の安定化を目的として補助機構を別途設ける必要がない。
【0046】
また、本実施形態では、図4に示したように、回動部50を回転させて像担持体を外し、その状態で現像装置を着脱することが可能であり、装着時には、まず現像装置20を装置本体に装着し、その後回動部50を回動させて像担持体17を現像装置に押しつけて押圧し、ロックレバーで像担持体の位置が決まった状態現像位置を位置決めすることができる。このように、現像装置を装置本体の動きにくい所にまずセットし、その上から像担持体を押しつけで位置決めし、さらにその上から中間転写ベルトが設けられた構造のため、現像装置の着脱に際して他の部品に対するトナー汚れ等を防止することが可能である。
【0047】
また、現像装置の挿入方向(取付け溝の方向)が重力方向であり、像担持体との当接方向と逆方向に挿入することになり、その重力方向が像担持体に対して現像装置を離間させる方向となって、像担持体との当接圧を減らし、現像装置と像担持体との当接に好ましい影響を与える。
【0048】
また、図9に示すように、現像装置17の両端部の取付け板70が対向する間の空間は、隣接する現像装置の頭部が入る空きスペースとなっており、そのため回動ピン72,73の位置は隣接する現像装置とオーバーラップしている。このように、回動支点が隣接する現像装置とオーバーラップするように配置できるようにしていため、省スペース化を図ることができる。
【0049】
なお、上記実施形態では、回動支点を現像装置の下方側に設けるようにしたが、回動支点に対して回転モーメントが生じないようにして回動支点を現像装置の上側に設けるようにしてもよい。
【0050】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、両端部の回動支点で回動させて現像装置を像担持体に対して近接離間させる場合に、現像装置の自重による回転モーメントが、現像装置と像担持体との当接状態に影響しないため、現像装置と像担持体との当接状態が安定し、回転ジッタが少ない像担持体の回転駆動が可能になり画像が安定化する。また、現像装置の構成素材の選択自由度を広くすることができる。
また、現像装置の駆動部材と被駆動部材の噛み合いに伴って生ずる反力が回動支点に対して回転モーメントを与えないため、現像ローラや像担持体の回転ジッタが少なく、安定した画像を得ることができる。
また、現像装置と像担持体との間の回転周速差に応じて発生する駆動反力が回動支点に対して回転モーメントを生ずることがないため、駆動反力によって像担持体の回転が不安定になることを防止することができる。
また、現像装置と像担持体とは3点当接構造となるため、現像装置と像担持体との接触で生ずる駆動反力に対して当接状態を安定させることができる。
また、回動支点が取付け溝底部で装着方向に対向して支持され、現像装置の支持状態が安定化して像担持体との相対位置関係が好ましい関係に保持される。
また、被駆動部材が駆動部材に対して現像装置の着脱方向と直交する位置関係としているため、現像装置の着脱が無理なくでき、噛み合いと離脱の安定化を目的として補助機構を別途設ける必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の画像形成装置の1実施形態であり全体構成を示す模式的断 面図である。
【図2】 転写ベルトおよび画像形成ユニットの拡大図である。
【図3】 開閉部材を開いた状態を示す模式的断面図である。
【図4】 消耗品の取り付けや交換を説明する図である。
【図5】 本実施形態の現像装置の斜視図である。
【図6】 現像装置の装着を説明する図である。
【図7】 現像装置を反駆動側から見た場合の断面図である。
【図8】 現像装置を駆動側から見た断面図である。
【図9】 Y,M,C,K現像装置の取り付け状態を示す図である。
【符号の説明】
2…ハウジング本体、2a,2b…取付け溝、2c…付勢バネ、17…像担持体、20…現像手段、31…供給ローラ、33…現像ローラ、70,71…取付け板、72,73…回動ピン(回動支点)、74,75…ガイドピン、77…当接コロ、80…駆動ギヤ、81…被駆動ギヤ
Claims (5)
- ハウジング本体に支持され、両端部の回動支点で回動して像担持体に対して近接離間し、ハウジング本体に固定された駆動部材と噛み合う被駆動部材を介して駆動される現像装置において、現像装置の回転軸方向投影面で見たとき、現像装置の重心位置が現像剤担持体もしくは現像剤供給部材付近にあって現像装置の回動支点が現像剤担持体もしくは現像剤供給部材の鉛直下方に位置し、かつ、駆動部材と被駆動部材の噛み合い部が前記回動支点に重なるか、もしくは回動支点近傍にあり、
回動支点を形成する回動支点部材とガイド部材とがハウジング本体に形成された取付け溝に着脱自在に装着されるとともに、回動支点部材が装着方向に対向して支持され、被駆動部材がハウジング本体に固定された駆動部材で駆動されるときに生ずる作用力が、取付け溝における支持方向に対向することを特徴とする現像装置。 - ハウジング本体に支持され、両端部の回動支点で回動して像担持体に対して近接離間し、ハウジング本体に固定された駆動部材と噛み合う被駆動部材を介して駆動される現像装置において、現像装置の回転軸方向投影面で見たとき、現像装置の重心位置が現像剤担持体もしくは現像剤供給部材付近にあって現像装置の回動支点が現像剤担持体もしくは現像剤供給部材の鉛直下方に位置し、かつ、駆動部材と被駆動部材の噛み合い部が前記回動支点に重なるか、もしくは回動支点近傍にあり、
回動支点を形成する回動支点部材とガイド部材とがハウジング本体に形成された取付け溝に着脱自在に装着されるとともに、回動支点部材が取付け溝底部に支持され、ハウジング本体に固定された駆動部材と被駆動部材の噛み合い部の接線方向が取付け溝への着脱方向、もしくはその近傍であることを特徴とする現像装置。 - ハウジング本体に支持され、両端部の回動支点で回動して像担持体に対して近接離間し、ハウジング本体に固定された駆動部材と噛み合う被駆動部材を介して駆動される現像装置において、現像装置の回転軸方向投影面で見たとき、現像装置の重心位置が現像剤担持体もしくは現像剤供給部材付近にあって現像装置の回動支点が現像剤担持体もしくは現像剤供給部材の鉛直下方に位置し、かつ、駆動部材と被駆動部材の噛み合い部が前記回動支点に重なるか、もしくは回動支点近傍にあり、
回動支点を形成する回動支点部材とガイド部材とがハウジング本体に形成された取付け溝に着脱自在に装着されるとともに、回動支点部材が取付け溝底部に支持され、ハウジング本体に固定された駆動部材と被駆動部材は、取付け溝の着脱方向と直交方向、もしくはその近傍に配置されることを特徴とする現像装置。 - ハウジング本体に支持され、両端部の回動支点で回動して像担持体に対して近接離間し、ハウジング本体に固定された駆動部材と噛み合う被駆動部材を介して駆動される現像装置において、現像装置の回転軸方向投影面で見たとき、現像装置の重心位置が現像剤担持体もしくは現像剤供給部材付近にあって現像装置の回動支点が現像剤担持体もしくは現像剤供給部材の鉛直下方に位置し、かつ、駆動部材と被駆動部材の噛み合い部が前記回動支点に重なるか、もしくは回動支点近傍にあり、
現像装置両端部に設けられた回動支点を形成する回動支点部材とガイド部材とがハウジング本体に形成された取付け溝に着脱自在に装着されると共に、駆動側の回動支点部材は取付け溝の着脱方向と直交する方向は回動可能に取付け溝底部に支持され、反駆動側の回動支点部材は取付け溝の着脱方向と直交する方向はクリアランスを設けて取付け溝底部に支持されることを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至4いずれか記載の現像装置を用いて像担持体上の潜像を現像するようにした画像形成装置。
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