JP4058600B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、着脱自在な現像装置を像担持体により位置決めするようにし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。また、現像手段や像担持体の交換や位置決めが容易であるとともに、現像剤こぼれに対する対策が図れることが重要である。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するものであり、現像手段や像担持体の交換や位置決めが容易であり、現像剤こぼれに対する対策が図れるようにすることを目的としている。
本発明は、着脱可能な現像装置を有し、像担持体を動作位置に変位させたとき現像装置が像担持体により位置決めされるとともに、前記像担持体が、装置本体に対して回動変位可能である画像形成装置において、
前記現像装置は、鉛直方向下方部分の両端部に設けられた回動支点を形成する回動ピン及びガイドピンが装置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、駆動装置により現像装置が駆動される駆動側の回動ピンは、取り付け溝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、駆動側と反対側の回動ピンは、取り付け溝底部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にはクリアランスが設けられて支持されてい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、現像装置が像担持体を変位させることにより着脱可能であり、像担持体を動作位置に変位させたとき現像装置が像担持体により位置決めされるようにしたので、現像装置、像担持体の交換、位置決めが容易となる。
また、現像装置を取り付けた後、像担持体を現像装置に当接させて位置決めするという取り付け順となるため、現像装置を本体の奥まった位置に配置されるため、トナー漏れによる汚れを防止することができる。
また、現像装置は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するため現像装置と像担持体との当接が安定化する。
また、回動支点部材が、装置本体に形成された取付け溝に着脱自在に装着されて支持されるため、現像装置の装着が容易であるととも、安定的に支持される。
【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
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus in which a detachable developing device is positioned by an image carrier.
[0002]
[Prior art]
As the image forming apparatus, a 4-cycle type or a tandem type is known, and the tandem type image forming apparatus is roughly classified.
(1) A plurality of image forming stations are arranged in a line, the recording paper is electrostatically adsorbed to the transport belt, and the recording paper is sequentially brought into contact with each station and transported between the stations and the recording paper. A paper transport system that applies color transfer while applying electrostatic transfer force to a toner image of multiple colors directly onto a recording paper; and
(2) A plurality of image forming stations are arranged in a line, and an intermediate transfer belt formed of a dielectric is brought into contact with each station and conveyed, and the toner image formed at each station is transferred to the station. An intermediate transfer method in which an electrostatic transfer force is applied between the belts to sequentially perform primary transfer, color superimposition on the intermediate transfer belt, and secondary transfer collectively from the intermediate transfer belt to the recording paper;
The following two methods are adopted.
[0003]
The above paper transport method requires means (rollers and brushes) for adsorbing the recording paper to the transport belt and a high voltage power supply, but the intermediate transfer method does not require these means and power supply, and the paper transport method. However, it is necessary to strictly control the transfer bias applied to each image transfer unit according to the size, thickness, and type of the recording paper.In the intermediate transfer method, the resistance and thickness are independent of these factors of the recording paper. Transfer conditions such as transfer voltage, transfer current, and contact pressure are only performed when a primary transfer of a toner image is performed on an intermediate transfer belt with a constant surface roughness, and then secondary transfer is performed collectively on a recording sheet. Therefore, the intermediate transfer method has many advantages.
[0004]
On the other hand, according to the arrangement method of each image forming station, there are a method in which each station is arranged in the horizontal direction and a method in which each station is arranged in the vertical direction (for example, JP-A-9-281769). The latter has the disadvantage that the height of the device is high and it is difficult to install on the desk.
[0005]
For this purpose, conventionally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-95520 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-305115 have known a method in which image forming stations are arranged in an oblique direction.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, it is important that the contact state between the image carrier and the developing means is stable regardless of whether the image forming stations are arranged vertically or obliquely. If the contact state between the image carrier and the developing means is unstable, rotational jitter or the like occurs in the image carrier, and a high quality image cannot be obtained stably. In addition, it is important that replacement and positioning of the developing means and the image carrier are easy and measures against developer spillage can be taken.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is easy to replace and position a developing means and an image carrier and to take measures against developer spillage.
The present invention has a detachable developing device, and when the image carrier is displaced to the operating position, the developing device is positioned by the image carrier, and the image carrier is rotationally displaced with respect to the apparatus main body. In an image forming apparatus that is possible,
The developing device forms a rotation fulcrum provided at both ends of a vertically lower portion. Rotating pin and guide pin The drive-side rotation pin, which is detachably mounted in the mounting groove formed in the apparatus main body and the developing device is driven by the driving device, is supported in the mounting groove bottom and in the direction orthogonal to the mounting direction. The rotation pin opposite to the drive side is supported in the mounting direction at the bottom of the mounting groove, and is supported with a clearance provided in a direction orthogonal to the mounting direction.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an overall configuration of an embodiment of an intermediate transfer type image forming apparatus to which a developing device of the present invention is applied, FIG. 2 is an enlarged view of an image forming unit, and FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the rotating part is opened. In addition, about the same structure between each drawing, the same number may be attached | subjected and description may be abbreviate | omitted.
[0009]
In FIG. 1, an image forming apparatus 1 according to the present embodiment includes a housing body 2, an opening / closing member (door body) 3 that is openably / closably attached to the front surface of the housing body 2, and an exhaust formed on an upper portion of the opening / closing member 3. The housing body 2 has a control unit 4, a power supply unit 5, an exposure unit (exposure unit) 6, an image forming unit 7, a cooling unit 8 including a blower fan, and a transfer unit. A belt unit 9 and a paper feed unit 10 are disposed, and a paper transport unit 11 is disposed in the opening / closing member 3. The consumables in the image forming unit 7 and the paper feeding unit 10 are detachable from the main body. In this case, the configuration including the transfer belt unit 9 can be removed and repaired or replaced. It has become.
[0010]
The transfer belt unit 9 is rotationally driven by a drive source (not shown), a drive roller 12 disposed below the housing body 2, a driven roller 13 disposed obliquely above the drive roller 12, and the two An intermediate transfer belt 14 that is stretched between rollers and circulated and driven in the direction of the arrow shown in the figure (counterclockwise in the figure), and a cleaning means 15 that contacts the surface of the intermediate transfer belt 14 are provided. 12, not on the vertical line 12 but at a position shifted from the drive roller 12 to the back side of the housing body 2 when viewed from the opening / closing member 3 side. Therefore, as shown in the figure, the intermediate transfer belt 14 is disposed at an inclination. . As a result, the belt surface 14a in which the belt conveyance direction X when the intermediate transfer belt 14 is driven is positioned downward, and the belt surface 14b in which the conveyance direction is upward is positioned upward. In the present embodiment, the belt surface 14a is a belt tension surface (surface pulled by the drive roller 12) during driving of the belt, and the belt surface 14b is a belt slack surface during belt driving.
[0011]
The drive roller 12 also serves as a backup roller for a secondary transfer roller 39 described later. On the peripheral surface of the drive roller 12, for example, a thickness of about 3 mm and a volume resistivity of 10 Five A rubber layer 12a (see FIG. 2) of Ω · cm or less is formed, and as a conductive path of the secondary transfer bias supplied through the secondary transfer roller 39 by grounding through a metal shaft. Yes. Thus, by providing the driving roller 12 with the rubber layer 12a having high friction and shock absorption, it is difficult for the impact when the recording medium enters the secondary transfer portion to be transmitted to the intermediate transfer belt 14, and the image quality is deteriorated. Can be prevented.
[0012]
In the present embodiment, the diameter of the driving roller 12 is smaller than the diameter of the driven roller 13. Thereby, the recording paper after the secondary transfer can be easily peeled by the elastic force of the recording paper itself. Further, the driven roller 13 is also used as a backup roller for the cleaning means 15 described later.
[0013]
The cleaning means 15 is provided on the side of the belt surface 14a facing downward in the transport direction. As shown in FIG. 2, a cleaning blade 15a that removes toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 14 after the secondary transfer and a toner transport member 15b that transports the collected toner are provided. The cleaning blade 15a is driven. The intermediate transfer belt 14 is in contact with the intermediate transfer belt 14 around the roller 13.
[0014]
Further, a primary transfer member 16 made of a leaf spring electrode is brought into contact with the back surface of the intermediate transfer belt 14 by an elastic force so as to face an image carrier 17 of each image forming station Y, M, C, K described later. A transfer bias is applied to the primary transfer member 16.
[0015]
The image forming unit 7 includes a plurality (four in this embodiment) of image forming stations Y (for yellow), M (for magenta), C (for cyan), and K (for black) that form images of different colors. As shown in detail in FIG. 2, each of the image forming stations Y, M, C, and K has an image carrier 17 composed of a photosensitive drum, and a corona charging unit disposed around the image carrier 17. The charging unit 19 and the developing unit 20 are provided. The order of arrangement of the image forming stations Y, M, C, and K is arbitrary.
[0016]
Then, the image carrier 17 of each image forming station Y, M, C, K is brought into contact with the belt surface 14a facing downward in the transport direction of the intermediate transfer belt 14, and as a result, each image forming station Y, M , C, and K are also inclined and disposed in the same manner as the intermediate transfer belt 14. The image carrier 17 is rotationally driven in the conveyance direction of the intermediate transfer belt 14 as indicated by the arrows in the figure. Note that the inclination direction of the intermediate transfer belt 14 may be inclined to the left when the illustrated case is inclined to the right. In this case, the belt conveyance direction X is the reverse direction, and the belt surface downward in the conveyance direction is 14b. Become.
[0017]
Next, the charging unit 19 will be described in detail using the image forming station C in FIG. 2 as an example. The developing means 20 has a developing roller exposed portion 20 a formed in the vicinity of the developing roller 33, while the corona charging means 19, which is a charging means, has an upward opening 19 a facing the image carrier 17. ing. At this time, when the upward opening 19a of the corona charging unit 19 is positioned below the developing roller exposed portion 20a, toner spills from the developing roller exposed portion 20a due to gravity, and the corona charging unit 19 correlates with the corona charging unit 19 from the upward opening 19a. A problem arises that the corona charging means 19 is contaminated by entering the inside 19.
[0018]
Therefore, in the present embodiment, the upward opening 19a is offset toward the intermediate transfer belt 14 so that the upward opening 19a of the corona charging unit 19 does not overlap the developing roller exposed portion 20a of the developing unit 20. I have to. Accordingly, it is possible to solve the problem that the toner spills from the developing roller exposed portion 20a due to gravity and enters the corona charging means 19 from the upward opening 19a, thereby contaminating the corona charging means 19.
[0019]
The exposure unit 6 is disposed in a space formed obliquely below the image forming unit 7 disposed in the oblique direction, and the control unit 4 and the power supply unit 5 are disposed in the space above the exposure unit 6. . A paper feeding unit 10 is disposed below the exposure unit 6 and at the bottom of the housing body 2. Since the control unit 4 and the power supply unit 5 are disposed adjacent to the exposure means 6, the installation space can be reduced as compared with the case where they are disposed in parallel with the frame that supports the apparatus components.
[0020]
Further, the exposure means 6 has a case 18, and the case 18 is disposed in a space formed obliquely below the belt surface 14a facing downward in the transport direction, and the inclined surface 18a of the case 18 is made parallel to the belt surface 14a. ing. A single scanner means 21 comprising a polygon mirror motor 21a and a polygon mirror 21b is disposed at the bottom of the case 18, and a single f-θ lens 22 and a reflection mirror 23 are disposed. Above the mirror 23, four folding mirrors 24 are arranged in the scanning light paths y, m, c, k so that the scanning light paths y, m, c, k of each color are parallel to the inclined surface 18a (belt surface 14a). Further, three folding mirrors 25 are arranged in the scanning light paths m, c, k so that the scanning optical paths y, m, c, k reflected by the folding mirror 24 are irradiated to the image carrier 17. Yes. By providing the folding mirrors 24 and 25 in this way, the scanning light paths y, m, c, and k can be bent, and the height of the case 18 can be reduced, thereby achieving a compact size. The folding mirrors 24 and 25 are arranged so that the scanning optical path lengths to the image carrier 17 of the image forming stations Y, M, C, and K are the same.
[0021]
In the exposure means 6 having the above configuration, image signal light corresponding to each color is emitted from the polygon mirror 21b after being modulated and formed based on a common data clock frequency, and the f-θ lens 22, the reflection mirror 23, and the folding mirror. Through 24 and 25, the image carrier 17 of each image forming station Y, M, C, K is irradiated to form a latent image.
[0022]
In this embodiment, by arranging the scanning optical system below the apparatus, it is possible to minimize the vibration of the scanning optical system due to the vibration that the drive system of the image forming unit gives to the frame that supports the apparatus. Deterioration can be prevented. In particular, by arranging the scanner means 21 at the bottom of the case 18, the vibration that the polygon motor 21a itself gives to the entire case 18 can be minimized, and deterioration of image quality can be prevented. Further, the vibration applied to the entire case 18 can be minimized by using one polygon motor 21a as a vibration source.
[0023]
Cooling means 8 comprising a blower fan is provided on the side surface of the housing body 2, and outside air is introduced in the direction of the arrow in the figure to cool the exposure means 6, the control unit 4 and the power supply unit 5. The air taken into the apparatus from behind the recording paper P in the conveyance direction or from the width direction in the conveyance direction of the recording paper P is guided to the vicinity of the polygon motor 21a, and further guided to the control unit 4 and the power supply unit 5 and then outside the apparatus. Since the leading cooling passage is formed, an increase in temperature of the polygon motor 21a is suppressed to prevent image quality deterioration and extend the life of the polygon motor 21a.
[0024]
Next, details of the developing unit 20 will be described on behalf of the image forming station Y in FIG. In the present embodiment, the image stations Y, M, C, and K are inclined and the image carrier 17 is brought into contact with the belt surface 14a facing downward in the conveyance direction of the intermediate transfer belt 14, so that The toner storage container 26 is disposed obliquely downward. Therefore, a special configuration is adopted for the developing means 20.
[0025]
That is, the developing unit 20 includes a toner storage container 26 that stores toner (hatched portion in the drawing), a toner storage section 27 formed in the toner storage container 26, and a toner disposed in the toner storage section 27. The stirring member 29, the partition member 30 partitioned on the upper part of the toner storage portion 27, the toner supply roller 31 disposed above the partition member 30, and the toner supply roller 31 provided on the partition member 30 The developing blade 33 is configured to be in contact with the toner supply roller 31 and the image carrier 17, and the regulating blade 34 is in contact with the developing roller 33.
[0026]
The image carrier 17 is rotated in the conveyance direction of the intermediate transfer belt 14, and the supply roller 31 and the developing roller 33 are driven to rotate in the direction opposite to the rotation direction of the image carrier 17 as shown by the arrows in the figure. Accordingly, the peripheral surfaces of the supply roller 31 and the developing roller 33 move in the opposite directions and rub against each other at the contact portion, and the developing roller 33 and the image carrier 17 have the peripheral surfaces at the contact portion (development nip portion). Move in the same direction. On the other hand, the stirring member 29 is driven to rotate in the direction opposite to the rotation direction of the supply roller 31. The toner stirred and carried up by the stirring member 29 in the toner reservoir 27 is supplied to the toner supply roller 31 along the upper surface of the partition member 30, and the supplied toner is supplied by being rubbed with the flexible blade 32. The roller 31 is supplied to the surface of the developing roller 33 by the mechanical adhesion force on the surface irregularities and the adhesion force due to the frictional band power. The toner supplied to the developing roller 33 is regulated to a coating layer having a predetermined thickness by the regulating blade 34, and the thinned toner layer is conveyed to the image carrier 17, and the developing roller 33 and the image carrier 17 are sequentially moved. The latent image portion of the image carrier 17 is developed in the vicinity of the nip portion formed in contact with the direction movement and in the vicinity thereof.
[0027]
In this embodiment, the developing roller 33, the toner supply roller 31, and the contact portion between the developing roller 33 and the regulating blade 34 on the side facing the image carrier 17 are not buried in the toner in the toner storage unit 27. With this configuration, it is possible to prevent fluctuations in the contact pressure of the regulating blade 34 against the developing roller 33 due to a decrease in the stored toner, and surplus toner scraped off from the developing roller 33 by the regulating blade 34 falls into the toner reservoir 27. Therefore, filming of the developing roller 33 can be prevented.
[0028]
Further, the contact portion between the developing roller 33 and the regulating blade 34 is positioned below the contact position between the supply roller 31 and the developing roller 33, and the surplus that has been supplied to the developing roller 33 by the supply roller 31 and has not shifted to the developing roller 33. A path is provided for returning the toner and excess toner regulated and removed from the developing roller 33 by the regulating blade 34 to the toner reservoir 27 below the developing means. The toner returning to the toner reservoir 27 is contained in the toner reservoir 27 by the stirring member 29. The toner is agitated and supplied again to the toner introduction portion near the supply roller 31 by the agitating member 29. Therefore, the excess toner is dropped to the lower part without being jammed on the sliding part of the supply roller 31 and the developing roller 33 or the contact part of the developing roller 33 and the regulating blade 34, and the toner in the toner storing part 27 is stirred. It is possible to prevent the toner in the developing unit from gradually deteriorating and a sudden change in image quality occurring immediately after the replacement of the developing unit.
[0029]
Returning to FIG. 1, the paper feed unit 10 is a paper feed unit including a paper feed cassette 35 in which the recording media P are stacked and held, and a pickup roller 36 that feeds the recording media P from the paper feed cassette 35 one by one. It has.
[0030]
The paper transport unit 11 includes a registration roller pair 37 that defines the timing of feeding the recording medium P to the secondary transfer unit, and a secondary transfer roller as a secondary transfer unit that is pressed against the drive roller 12 and the intermediate transfer belt 14. 39, a recording paper conveyance path 38, a fixing unit 40, a discharge roller pair 41, and a duplex printing conveyance path 42.
[0031]
The fixing means 40 includes a heating member such as a halogen heater in at least one of the fixing roller pair 40a and a rotatable fixing roller pair 40a, and at least one roller of the fixing roller pair 40a is pressed and urged to the other side. The secondary image secondarily transferred to the recording medium P is pressed at a predetermined temperature at the nip formed by the fixing roller pair 40a. It is fixed on the medium. In the present embodiment, the fixing unit 40 is disposed in a space formed obliquely above the belt surface 14b facing upward in the transfer belt conveyance direction, in other words, in a space opposite to the image forming station with respect to the transfer belt. Therefore, heat transfer to the exposure unit 6, the intermediate transfer belt 14, and the image forming unit can be reduced, and the frequency of performing the color misregistration correction operation for each color can be reduced. In particular, the exposure unit 6 is located farthest from the fixing unit 40, can minimize the displacement of the scanning optical system component due to heat, and can prevent color misregistration.
[0032]
FIG. 3 shows a state in which the opening / closing member 3 is opened from the housing body 2.
The opening / closing member 3 is attached to the housing body 2 so as to be freely opened and closed. In the present embodiment, each unit can be attached and detached by accessing only from the front surface of the apparatus, and the apparatus can be installed in a compact room. Yes. A drive motor 61 is disposed in the opening / closing member 3, and a rotation lever 63 pivotally supported by the fixed shaft 62 is disposed. One end of the rotating lever 63 is fixed to the shaft of the secondary transfer roller 39, and the other end is fixed to the opening / closing member 3 via a spring 64. Normally, the secondary transfer roller 39 is shown by an arrow in FIG. The intermediate transfer belt 14 and the driving roller 12 can be pressed. An eccentric cam 65 is provided on the spring 64 side of the rotation lever 63. The rotating lever 63, the spring 64, and the eccentric cam 65 constitute a secondary transfer roller separating / contacting means.
[0033]
The rotation shaft of the drive motor 61 is connected to the shaft of the fixing roller 40a via a transmission device (not shown) consisting of a gear and a clutch, and via a transmission device (not shown) consisting of a gear and a clutch. The eccentric cam 65 is connected to the cam shaft. With this configuration, when the drive motor 61 rotates in the forward direction, the fixing roller 40a is driven, and when the drive motor 61 rotates in the reverse direction, the rotation of the eccentric cam 65 causes the rotation lever 63 to rotate against the spring 64 and the secondary transfer roller. 39 is moved away from the intermediate transfer belt 14 in the direction opposite to the arrow shown in the figure.
[0034]
According to the present embodiment, the drive motor 61 is disposed not on the housing body 2 side but on the opening / closing member 3 side, so that the driving engagement between the fixing means 40 and the drive motor 61 with heavy driving load is performed on the opening / closing member 3. It is possible to maintain the image quality by preventing the separation and engagement of the operation so as to prevent uneven recording paper conveyance and vibration of the entire apparatus due to poor engagement of the drive system. Further, when the recording motor is not conveyed, the drive motor 61 is rotated in the reverse direction so that when the secondary transfer roller 39 is separated from the intermediate transfer belt 14, the density adjustment test image and the color misregistration detection mark are placed on the intermediate transfer belt 14. It is possible to perform a correction operation that is formed and read by a sensor, and a single drive source is not required for the contact and separation operation of the secondary transfer roller 39.
[0035]
FIG. 4 is a view for explaining attachment and replacement of consumables.
In the present embodiment, the housing main body 2 is provided with a shaft 66 that is a rotation fulcrum above the shaft 57 of the opening / closing member 3, and a rotating portion 50 formed of a frame is rotatably mounted on the shaft 66. The transfer belt unit 9 described with reference to FIG. The image forming unit and the transfer belt unit are exposed when the rotation unit 50 is rotated forward following the opening / closing member 3. In this state, the developing means 20, the image carrier unit (including the frame 67 a that supports the image carrier 17 and the charging means 19) 67, and the transfer belt unit 9 supported by the housing body 2 are removed for repair or replacement. It can be carried out. In this embodiment, after attaching the developing means 20 to the housing main body, the rotating portion 50 is rotated to position the image carrier 17 in contact with the developing roller, and the developing means is placed in the back of the main body. Since the image carrier 17 is brought into contact with the image carrier 17 after being disposed at a predetermined position, contamination due to toner leakage can be prevented. The image forming unit 7 may be supported by the rotating unit 50.
[0036]
FIG. 5 is a perspective view of the developing device of the present embodiment, FIG. 6 is a diagram for explaining the mounting of the developing device, FIG. 7 is a cross-sectional view of the developing device of the present embodiment when viewed from the non-driving side, and FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view of the developing device of the embodiment as viewed from the drive side, and FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which Y, M, C, and K developing devices are attached.
[0037]
As shown in FIG. 5, the developing device is provided with mounting plates 70 and 71 at both ends thereof, and rotating pins 72 and 73 and guide pins 74 and 75, which respectively form the rotation fulcrum of the developing device, are provided on the mounting plates. It is provided so as to protrude outward. Further, at both ends of the developing roller 33, contact rollers 77 that contact the end of the image carrier and rotate freely with the developing roller as a support shaft are provided to determine a relative position with respect to the image carrier. . The contact roller provides a gap between the developing roller and the image carrier in jumping development, but is also used for buffering between the development roller and the image carrier in pressure development, and a contact roller is provided. There are some types, and this embodiment can be applied to any type.
[0038]
On the other hand, as shown in FIG. 6, mounting grooves 2a and 2b for mounting the developing device are provided in the housing body 2 corresponding to both ends of the developing device, and rotating pins 72 and 73 and guides are provided in these grooves. The pins 74 and 75 are inserted in the direction indicated by the arrow (detachment direction), and the developing device is mounted. 6A is a mounting groove 2a as viewed from the side (drive side) where the developing device is driven by the drive gear supported by the main body, and FIG. 6B is as viewed from the opposite drive side that is opposite to the drive side. The mounting groove 2b is shown, and the rotation pin 72 is rotatably supported on the bottom of the mounting groove 2a on the driving side. On the other hand, the rotation pin 73 on the non-driving side is supported by being provided with a clearance in a direction orthogonal to the attaching / detaching direction of the groove so that it can move slightly. With this configuration, the developing device is supported at three points by the contact between the contact roller 77 at both ends of the developing roller and the image carrier 17 and the support of the rotating pin 72 at the bottom of the mounting groove. Since it is movable within the range, the contact state between the developing device and the image carrier is stabilized.
[0039]
7 and 8 show a state in which a rotation pin and a guide pin are attached to the mounting grooves 2a and 2b of the housing body 2, and the developing device is rotated by an urging spring 2c having one end fixed to the housing body 2. The pins 72 and 73 are urged so as to rotate toward the image carrier 17 side. Therefore, when the image carrier 17 is not attached, the developing device is in a position where the urging spring 2c is extended, and the image carrier 17 is attached and pressed against the developing roller to lock the lever (not shown). ), The developing device is positioned while being pressed against the image carrier 17 by the biasing spring. With this configuration, there is no restriction on the positional relationship with the image carrier when the developing device is attached / detached, and the attaching / detaching operation becomes easy. In addition, since the attaching / detaching operation of the developing device and the function constituting the relative positional relationship between the developing device and the image carrier are divided into two, it is possible to construct a stable relative positional relationship without excessive operation. .
[0040]
In the developing device of this embodiment, the supply roller 31 and the development roller 33 are heavy, and the center of gravity is located near both rollers when viewed on the projection surface in the rotation axis direction of the roller. It arrange | positions so that the rotation pins 72 and 73 may be located in a perpendicular lower part. With such a configuration, it is possible to eliminate or suppress the rotational moment with respect to the rotation fulcrum (the rotation pins 72 and 73) due to the weight of the developing device. In this way, the rotational moment due to its own weight does not affect the contact roller between the developing roller and the image carrier, or the contact state between the developing roller itself and the image carrier, so the contact state between the developing device and the image carrier. Becomes stable and the image carrier can be driven to rotate with little rotational jitter, and the image is stabilized. Since the contact state between the developing device and the image carrier is thus stabilized, the degree of freedom in selecting the developing roller and the supply roller is widened, and an aluminum-based material having a relatively low specific gravity is selected as a base. Alternatively, even if the selection is made on the basis of an iron-based material having a relatively heavy specific gravity, the entire developing device is not affected, and the cost advantage can be selected while ignoring its own weight. Even when a rotational moment is generated with respect to the rotation fulcrum due to the weight of the developing device, it is preferable that the rotational moment acts in a direction in which the developing roller 33 is separated from the image carrier 17.
[0041]
The developing device is driven by meshing between a driving gear 80 attached to the housing main body 2 and a driven gear 81 on the developing device side, and the rotation of the driven gear 81 is supplied through the gear train meshing with the supply roller 31, This is transmitted to the developing roller 33 and the toner stirring member 29. When viewed from the projection surface in the roller rotation axis direction of the developing device, the position of the meshing portion of the drive gear 80 and the driven gear 81 overlaps or is at least in the vicinity of the rotation fulcrum (rotation pins 72 and 73). To do. As a result, the reaction force generated by the driving does not act on the developing device as a rotational moment with respect to the rotation fulcrum, or is suppressed to be small. With such a configuration, the reaction force generated by driving does not give a rotation moment to the rotation fulcrum, so that the rotation jitter of the developing roller or the image carrier is small and a stable image can be obtained. Note that it is desirable that the developing roller 33 be configured to act in a direction away from the image carrier 17 even when a rotational moment is generated.
[0042]
Similarly, when viewed from the rotation axis direction projection surface of the developing device, the contact roller 77 is driven by the image carrier by the contact between the contact roller 77 and the image carrier 17 or driven by the developing roller. When the developing roller 33 and the image carrier 17 are rotated in contact with each other without the contact roller, the image carrier and the contact roller or the image carrier are rotated. A driving reaction force is generated in the direction of the solid arrow A in the figure in the tangential direction of the contact portion between the body and the developing roller. If there is a difference in the rotational peripheral speed between the developing roller and the image carrier, the reaction force is generated according to the peripheral speed difference. That is, when the rotation speed of the developing roller or the contact roller is higher than the rotation speed of the image carrier, the developing roller generates in the direction of the solid arrow in the figure, and conversely the development roller with respect to the rotation speed of the image carrier. Or, when the rotational peripheral speed of the contact roller is slow, it occurs in the direction opposite to the solid arrow. Therefore, the direction of the driving reaction force is the rotation fulcrum or rotation as shown by the solid line arrow A in the figure so that no rotational moment is generated with respect to the rotation fulcrum (rotation pins 72 and 73) by the drive reaction force. Try to be near the fulcrum. With such an arrangement, the reaction force generated by the contact with the image carrier does not give the developing device a moment about the rotation fulcrum, and the rotation of the image carrier becomes unstable due to the drive reaction force. Can be prevented.
[0043]
Further, the drive-side rotation pin 72 is supported at the bottom of the mounting groove 2a in the mounting direction and in the direction orthogonal to the mounting direction. On the other hand, the rotation pin 73 on the counter driving side is supported in the mounting direction in the mounting groove 2b, and in the direction orthogonal to the mounting direction, a driving reaction force generated between the contact roller of the developing roller and the image carrier. Is provided with a movable clearance. For this reason, the developing roller 33 and the image carrier 17 have a so-called three-point contact structure of the drive-side rotation pin 72 and the two contact rollers 77, so that the contact state can be stabilized.
[0044]
Further, the rotation fulcrum (the rotation pins 72 and 73) is supported in the mounting groove bottom portion so as to be opposed to the mounting direction, and the force acting when the driven gear 81 is driven from the drive gear 80 is reduced by the mounting groove bottom portion. Therefore, the developing device is supported in a stable state and the relative positional relationship with the image carrier is maintained in a preferable relationship.
[0045]
Further, the driven gear 81 is disposed at a position orthogonal to or in the vicinity of the driving gear 80 with respect to the mounting / demounting direction of the developing device (the arrow direction parallel to the mounting groove in FIGS. 7 and 8). At this time, the direction in which the driven gear 81 is engaged with the driving gear 80 is the direction of the mounting groove, so that the driven gear 81 can be easily engaged with or detached from the driving gear 80 when the developing device is attached or detached. As a result, there is no need to separately provide an auxiliary mechanism for the purpose of stabilizing engagement and separation.
[0046]
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the rotation unit 50 can be rotated to remove the image carrier, and the developing device can be attached and detached in that state. Is mounted on the apparatus main body, and then the rotating portion 50 is rotated to press and press the image carrier 17 against the developing device, and the position of the image carrier is determined by the lock lever. . In this way, the developing device is first set in a place where the apparatus main body is difficult to move, the image carrier is pressed and positioned from above, and the intermediate transfer belt is further provided on the developing device. It is possible to prevent toner contamination on other parts.
[0047]
In addition, the direction in which the developing device is inserted (the direction of the mounting groove) is the gravitational direction, and the developing device is inserted in a direction opposite to the contact direction with the image carrier, and the gravitational direction causes the developing device to In the direction of separation, the contact pressure with the image carrier is reduced, and the contact between the developing device and the image carrier is favorably affected.
[0048]
Further, as shown in FIG. 9, the space between the mounting plates 70 at both ends of the developing device 17 is an empty space into which the heads of the adjacent developing devices enter. This position overlaps with the adjacent developing device. As described above, since the rotation fulcrum can be disposed so as to overlap with the adjacent developing device, space saving can be achieved.
[0049]
In the above embodiment, the rotation fulcrum is provided on the lower side of the developing device. However, the rotation fulcrum is provided on the upper side of the developing device so that no rotational moment is generated with respect to the rotation fulcrum. Also good.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the developing device can be detached by displacing the image carrier, and the developing device is positioned by the image carrier when the image carrier is displaced to the operating position. Therefore, replacement and positioning of the developing device and the image carrier are facilitated.
In addition, after the developing device is installed, the image carrier is placed in contact with the developing device and positioned, so that the developing device is placed in the back of the main body, thus preventing contamination due to toner leakage. be able to.
Further, since the developing device is rotated at the rotation fulcrums at both ends and is brought close to and separated from the image carrier, the contact between the developing device and the image carrier is stabilized.
Further, since the rotation fulcrum member is detachably mounted and supported in the mounting groove formed in the apparatus main body, the developing device can be easily mounted and stably supported.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an entire configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a transfer belt and an image forming unit.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a state in which an opening / closing member is opened.
FIG. 4 is a diagram for explaining attachment and replacement of consumables.
FIG. 5 is a perspective view of the developing device of the present embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating mounting of the developing device.
FIG. 7 is a cross-sectional view of the developing device as viewed from the non-driving side.
FIG. 8 is a cross-sectional view of the developing device as viewed from the driving side.
FIG. 9 is a diagram showing an attached state of Y, M, C, and K developing devices.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Housing main body, 2a, 2b ... Mounting groove, 2c ... Energizing spring, 17 ... Image carrier, 20 ... Developing means, 31 ... Supply roller, 33 ... Developing roller, 70, 71 ... Mounting plate, 72, 73 ... Rotating pin (rotating fulcrum), 74, 75 ... guide pin, 77 ... contact roller, 80 ... driving gear, 81 ... driven gear

Claims (1)

着脱可能な現像装置を有し、像担持体を動作位置に変位させたとき現像装置が像担持体により位置決めされるとともに、前記像担持体が、装置本体に対して回動変位可能である画像形成装置において、
前記現像装置は、鉛直方向下方部分の両端部に設けられた回動支点を形成する回動ピン及びガイドピンが装置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、駆動装置により現像装置が駆動される駆動側の回動ピンは、取り付け溝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、駆動側と反対側の回動ピンは、取り付け溝底部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にはクリアランスが設けられて支持されていることを特徴とする画像形成装置。
An image having a detachable developing device, wherein the developing device is positioned by the image carrier when the image carrier is displaced to the operating position, and the image carrier is rotationally displaceable with respect to the apparatus main body. In the forming device,
In the developing device, a rotation pin and a guide pin that form a rotation fulcrum provided at both ends of a lower portion in the vertical direction are detachably mounted in a mounting groove formed in the apparatus main body, and developed by a driving device. The rotation pin on the drive side where the device is driven is supported in the mounting groove bottom in the mounting direction and the direction orthogonal to the mounting direction, and the rotation pin on the side opposite to the drive side is supported in the mounting direction on the mounting groove bottom. An image forming apparatus, wherein a clearance is provided and supported in a direction orthogonal to the mounting direction.
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