JP4789495B2 - ロータリ式現像装置の現像押圧機構 - Google Patents
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Description
この現像押圧機構では、回転リングを突起に押圧させることで、突起が設けられている現像ユニットが現像支点を中心に像担持体側に押圧させ、現像ローラと像担持体との位置精度を確保することができる。
このカラープリンタ1は、図示しないコンピュータ等に接続されており、コンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいてカラー画像を用紙に印刷可能な装置である。また、このカラープリンタ1は、図1において右側がオペレータが操作する側であり、以下では、図1における装置の右側を手前側、左側を奥側とする。
感光体ドラム2は、表面に静電潜像が形成されるものであり、装置のほぼ中央に回転自在に設けられ、その回転軸は装置の手前側から見て横方向に延びるように、すなわち図1の紙面に対して垂直に延びるように設けられている。感光体ドラム2の上部には、感光体ドラム2の表面を一様に帯電するための帯電ローラ10が設けられている。また感光体ドラム2の側方には、感光体ドラム2の表面に残留したトナーや付着物を清掃するためのドラムクリーニング装置11が設けられている。
ロータリ式現像装置3は、感光体ドラム2に形成された静電潜像を各色のトナーによって現像するものであり、感光体ドラム2に隣接して、中心が感光体ドラム2の中心とほぼ同じ高さ位置になるように設けられている。このロータリ式現像装置3は、回転枠15と、4色のトナーに対応して設けられ回転枠15に支持された4つの現像ユニット16とを有している。また、図2に示すように、回転枠15は、回転軸の中心から放射状に延びる仕切枠によって円周方向に4等分された4つの区画を有しており、各区画にマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの4つのトナー色に対応した現像ユニット16が配置されている。各現像ユニット16は、それぞれほぼ同様の構成であり、感光体ドラム2に対向配置可能な現像ローラ70や、摺接ローラ71、トナー攪拌用の攪拌ローラ72等が設けられている。回転枠15に各現像ユニット16が装着されたロータリ現像装置3は、感光体ドラム2の回転軸と平行な軸の回りに回転自在な円筒形状であり、図示しないモータやギアを含む駆動機構によって回転させられるようになっている。
次に、ロータリ現像装置3の現像押圧機構について説明する。図3に示すように、現像押圧機構は、各現像ユニット16M,16C,16B,16Yに設けられた現像支点91M,91C,91B,91Yと、回転枠15の軸方向端部に設けられた回転リング80と、現像ユニットの回転軸方向に突出した突起部90M,90C,90B,90Yと、駆動機構100とを備えている。回転リング80は、直径が回転枠15の直径より小さく、円周方向に約90度の間隔で略四つ葉の形状となっており、回転枠15の回転軸15aを中心に回転可能である。ここで、回転リング80の略四つ葉の葉形80M,80C,80B,80Yの位置は、それぞれ図2に示す各現像ユニット16M,16C,16B,16Yと対応する位置に設けられている。突起部90M,90C,90B,90Yの位置は、それぞれ図2に示す各現像ユニット16M,16C,16B,16Yの側端部から外方に突出して形成され、突起部90Mは葉形80Mと80Yの隣接部に、突起部90Yは葉形80Yと80Bの隣接部に、突起部90Cは葉形80Cと80Bの隣接部に、突起部90Bは葉形80Bと80Mの隣接部にそれぞれ係合されている。現像支点91M,91C,91B,91Yは、各現像ユニット16M,16C,16B,16Yの両側端部から外方に突出して形成され、図3に片側のみ示すようにロータリ現像装置3の枠体に現像ユニットを装着後、枠体から抜け止めされた状態で回転自在に支持されている。
レーザユニット4は、外部のコンピュータ等から送られてきた画像情報に基づいて、感光体ドラム2を走査露光するものであり、感光体ドラム2の上方で、かつ回転現像装置3の回転軸より装置奥側に配置されている。正確には、レーザユニット4の前端(レーザ光が発射される側の端部)が、回転現像装置3の回転軸のほぼ真上に位置し、後端側に行くにつれて下方に傾斜し、後端は回転現像装置3の上端部よりは下方に位置している。なお、レーザユニット4の内部の構成は、従来の構成と同様であり、レーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータ等を有している。また、レーザユニット4のレーザ光路の前方には、反射ミラー20が設けられている。したがって、図1の一点鎖線で示すように、レーザユニット4から発射されたレーザ光は、この反射ミラー20によって屈曲し、回転現像装置3の装置手前側上方を通過し、感光体ドラム2の表面に照射されるようになっている。
トナー収容部5は、回転現像装置3の各現像ユニット16に対して供給するトナーを収容する部分であり、感光体ドラム2の上方で、かつレーザユニット4と対向する側(装置手前側)に配置されている。このトナー収容部5は、図7に示すように、横方向(図1の紙面垂直方向)に並べて配置されたマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのそれぞれの各色のトナーを収容する4つの収容部5a,5b,5c,5dを有している。また、このトナー収容部5は、装置の手前側に取り出しが可能となっている。
トナー供給装置6は、トナー収容部5に収容された各色のトナーを、対応する現像ユニット16に供給するためのものであり、感光体ドラム2の上方において、レーザユニット4とトナー収容部5との間のスペースに配置されている。トナー供給パイプ25は、上下方向に長く、上端が装置手前側に、下端が装置奥側に傾斜している。このトナー供給パイプ25は、先端が先細形状となっており、下方に移動した際には、先端が現像ユニットに形成されたスリットを通って内部に進入可能である。また、トナー供給パイプ25の内部には、トナーを搬送するためのスパイラル部材(図示せず)が回転可能に設けられている。
中間転写ベルト7は、感光体ドラム2に形成された各色のトナー画像が順次転写されるものであり、感光体ドラム2及びトナー収容部5の下方に配置されている。この中間転写ベルト7は、対向して配置された駆動ローラ35と従動ローラ36との間に掛け渡されている。また、転写ベルト7の感光体ドラム2と対向する部分は、1対の1次転写ローラ37a,37bによって感光体ドラム2に当接するように構成されている。
2次転写ローラ8は、中間転写ベルト7に転写された画像を、搬送されてきた用紙に転写するためのものであり、駆動ローラ35の下方に駆動ローラ35と対向するように配置されている。そして、この2次転写ローラ8には、図示しない電圧印加手段によって、用紙に対して、画像転写のためのバイアス電圧が印加されている。
定着装置9は、用紙上に転写されたトナーを溶融定着するためのものであり、回転現像装置3の下方で、かつ装置奥側に配置されている。この定着装置9は、ヒータを内蔵する加熱ローラ9aと加熱ローラ9aに圧接する加圧ローラ9bとを有しており、両ローラ間に用紙を挟持して搬送する。
このプリンタ1では、装置の上部表面、すなわち、レーザユニット4、トナー供給装置6及びトナー収容部5の上方に、画像が形成された用紙を載置するための排出部50が形成されている。この排出部50は、レーザユニット4側(装置奥側)が最も低く、トナー収容部5側(装置手前側)に行くにしたがって徐々に高くなる曲面部と、この曲面部に連続しトナー収容部5の上方に位置する平面部とを有している。
装置の底部には、用紙を収納するとともに収納された用紙を送り出すための給紙部51が設けられている。この給紙部51は、用紙が載置される載置板を有する給紙カセット52と、載置板上の用紙を取り出すための前送りコロ53と、用紙を1枚ずつ搬送路に送り出すためのローラ対からなる重送防止機構54とを有している。そして、給紙カセット52は装置の手前側に引き出すことが可能である。
給紙部51と排出部50との間には、用紙を搬送する搬送部が設けられている。搬送部は、給紙部51から2次転写ローラ8に至る第1搬送路55と、2次転写ローラ8から定着装置9に至る第2搬送路56と、定着装置9から排出部50に至る第3搬送路57とを有している。また、定着装置9の出口には、分岐爪58が設けられており、この分岐爪58と第1搬送路55の途中との間には用紙を第1搬送路55に戻すための戻し搬送路59が設けられている。
トナー収容部5の下方でかつ給紙カセット52の上方には、装置の手前側の側壁を構成するように給紙トレイ65が配置されている。この給紙トレイ65は、下端が第1搬送路55の湾曲路55aの近傍で回動自在(開閉自在)に支持されており、この回動支点65aを中心に、上端を装置手前側に倒すことが可能である。このようにして給紙トレイ65を開いた状態では、給紙トレイ65上に用紙を載置し、この用紙を第1搬送路55の湾曲路55aに給紙することが可能である。
次に画像形成動作について簡単に説明する。まず、カラープリンタに電源が投入されると、各種パラメータが初期化され、定着部の温度設定を行うなどの初期設定が実行される。そして、このプリンタに接続されたコンピュータ等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。なお、この画像形成動作中においては、トナー供給パイプ25は上方の待避位置に移動させられている。したがって、レーザ光路はトナー供給パイプ25によって遮られていない。
ロータリ式現像装置3を用いてカラー画像を形成する際は、図示しない駆動源により回転枠15を駆動させ、対応する色成分の現像ユニット16が順に感光体ドラム2と対向する現像位置に移動されて現像が行われる。ここで、例えば、図4(a)に示すように、回転枠15がシアン現像ユニット16Cとマゼンタ現像ユニット16Mとの間のある位置から時計方向に回転するとする。回転枠15が回転する際、駆動機構100は回転リング80と離間された位置に配置されている。すなわち、レバー102は回転リング80の略四つ葉の葉形80M,80C,80B,80Yのいずれとも接触しない。一方、図4(b)に示すように、回転枠15が回転してマゼンタ現像ユニット16Mの現像位置に停止されると、図示しない制御機構によりソレノイド101が作動し、ソレノイド101の軸101aがソレノイド101方向に引張られる。すなわち、ソレノイド101の作動により、軸101aが縮退し、ソレノイド101の軸101aに設けられている突起101bに連結されているレバー102は支点102aを中心に反時計方向に回転する。そうすると、レバー102が回転リング80の四つ葉の一つである80Yの先端部と接触し、回転リング80を時計方向に回転させる。回転リング80が時計方向に回転されると、四つ葉の葉形80M,80C,80B,80Yの側辺が、それぞれ突起部90M,90C,90B,90Yに接触する。ここで、例えば、現像ユニット16Mにおいては、80Mの側辺から突起部90Mに図4(b)に示す右方向の力が加わる。突起部90Mに図4(b)に示す右方向の力が加わると、現像ユニット16Mは現像支点91Mを支点に反時計方向に回転し、現像ローラ70Mが感光体ドラム2方向に押圧される。なお、図4(a)、図4(b)では、回転枠15を省略している。
本実施形態では、現像押圧機構は、各現像ユニット16M,16C,16B,16Yに設けられた現像支点91M,91C,91B,91Yと、回転枠15の軸方向端部に設けられた回転リング80と、現像ユニットの回転軸方向に突出した突起部90M,90C,90B,90Yと、ソレノイド101とレバー102から構成されている駆動機構100とを備えている。現像を行わないときは、駆動機構100は回転リング80と離間された位置に配置されている。現像動作を行う際は、ソレノイド101が作動されレバー102を回転リング80に接触させることで突起部に回転力を加え、回転力により現像ユニットが現像支点を中心に感光体ドラム2方向に押圧される。ここでは、回転リング80の直径が回転枠15より小さく、回転枠15の端部に設けられているため、装置全体の小型化を図ることができる。また、現像ローラと感光体ドラム2との間隔はソレノイド101により制御できるため、位置精度を確保することができ、装置全体のコストダウンを図ることができる。
上記実施形態では、回転リング80は略四つ葉の葉形80M,80C,80B,80Yが一体となっているものを採用しているが、図5に示すように、回転リング80の略四つ葉の葉形80M,80C,80B,80Yがそれぞれ分割され、それぞれが回転軸15aを中心に回転可能に構成されたものを採用しても同様の効果を得ることができる。図5に示すように、回転リング80’は、それぞれの現像ユニットに対応して複数の部分に分割されている略四つ葉の葉形80’M,80’C,80’B,80’Yで構成されている。また、駆動機構100’は、ソレノイド101’とソレノイド101’の軸101’aとにより構成されている。
この実施例では、現像が行われる現像ユニットのみが押圧されるため、小容量のソレノイドでも対応でき、さらにコストダウンを図ることが可能である。
2 感光体ドラム
3 ロータリ式現像装置
4 レーザユニット
5 トナー収容部
6 トナー供給装置
7 中間転写ベルト
8 2次転写ローラ
9 定着装置
15 回転枠
16 現像ユニット
25 トナー供給パイプ
50 排出部
70 現像ローラ
80,80’ 回転リング
80M,80Y,80B,80C 回転リング80の葉形
80’M,80’Y,80’B,80’M 回転リング80’の葉形
90M,90Y,90B,90M 突起部
91M,91Y,91B,91M 現像支点
100 押圧機構
101 ソレノイド
101a ソレノイドの軸
102 レバー
102a レバーの支点
Claims (5)
- 現像ローラを有する複数の現像ユニットが搭載された回転枠を回転させて前記複数の現像ローラのそれぞれを像担持体に対向配置させるロータリ式現像装置の現像押圧機構であって、
前記複数の現像ユニットの両側部において、前記複数の現像ユニットのそれぞれを前記回転枠に対して回動自在に支持するための複数の現像支点と、
前記回転枠の側端部に設けられ、前記現像支点を中心にして前記現像ユニットを回動させることにより前記現像ローラを前記像担持体に押圧する押圧機構と、
を備え、
前記押圧機構は、
前記回転枠の側端部に回転可能に設けられ、前記複数の現像ユニットの前記現像支点の逆側の部分を押圧して前記現像ユニットを回動させる回転リングと、
前記回転リングを回転させる駆動機構と、
前記現像ユニットの側端部に外方に突出して形成された突起と、を有し、
前記回転リングは回転することにより前記突起を押圧する、
ロータリ式現像装置の現像押圧機構。 - 前記回転リングは、前記複数の現像ユニットのそれぞれに対応して設けられ、かつそれぞれが独立して回転可能である複数の分割された部分を有している、
請求項1に記載のロータリ式現像装置の現像押圧機構。 - 前記駆動機構は、ソレノイドと、前記ソレノイドに連結されたレバーとを備えている
請求項1又は2記載のロータリ式現像装置の現像押圧機構。 - 請求項1から3のいずれかに記載のロータリ式現像装置の現像押圧機構を備える
ロータリ式現像装置。 - 請求項4に記載のロータリ式現像装置を備える
カラー画像形成装置。
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