JP4792800B2 - 現像装置とそれを有する画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は，プリンタ，複写機等の画像形成装置とその現像装置に関する。さらに詳細には，各色の現像装置を円周上に配置し，回転軸の周りに回転させながら順次現像する回転型の現像装置とそれを有する画像形成装置に関するものである。

従来より，コピー機，プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置では一般に，像担持体に形成された静電潜像を現像するための現像装置を有する。この現像装置として，複数の現像器が回転軸の周りに配置され，その全体の回転によって，各現像器が順に像担持体に対向される回転型と呼ばれる現像装置がある。例えば，それぞれ異なる色のトナーを内蔵した４つの現像器を回転軸回りに備えて，カラー印刷が可能なカラープリンタが提案されている（例えば，特許文献１参照。）。

この文献に記載のカラープリンタ１００の現像装置１０１は，図５に示すように，回転軸を含んで略十字型の回転ラック１０２を有している。その回転ラック１０２の四方に，各色の現像器１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｋがそれぞれ着脱可能に取り付けられている。この回転ラック１０２を回転軸周り（図中矢印ａの方向）に回転させることにより，各現像器１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｋを含んだ全体が回転される。

このカラープリンタ１００は，現像装置１０１に加えて帯電装置３，露光装置４，中間転写ユニット５，定着装置６等を有し，用紙にカラー画像を形成することができるものである。各現像器１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｋが，順に感光体２に対面されることにより，感光体２上に各色のトナー像が順次形成される。回転ラック１０２は，各現像器１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｋを確実に保持して適切に回転させるために，所定の強度や剛性を有するように形成されている。
特開２００１−２３５９９５号公報

しかしながら，前記した従来の現像装置では，回転ラック１０２に取りつけられる各現像器１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｋは，それぞれ現像ユニットとトナー供給部とを含むものであり，ある程度の重量を有している。しかも，所定角度回転させた後は，その回転外周側に配置されている現像ユニットが適切な配置となるように停止させなければならない。従って，回転ラック１０２に所定の強度や剛性が必要であるとともに，各現像器１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｋ自体やその取りつけ部分にも所定の強度や安定性が必要である。そのため，回転ラック１０２自体や回転軸部分，取りつけ部分等が大型化する傾向があった。その結果，現像装置が全体として大型になり，ひいては画像形成装置全体の大型化につながるという問題点があった。

本発明は，前記した従来の現像装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，十分な強度を保持しつつ小型化することができる現像装置とそれを有する画像形成装置を提供することにある。

この課題の解決を目的としてなされた本発明の現像装置は，複数の現像ユニットのいずれか１つを像担持体に対面させて現像を行う現像装置であって，回転中心の周りに回転する回転体を有し，回転体の周縁に，複数の現像ユニットの１つである第１の現像ユニットが軸方向前面側から脱着可能に配置されるとともに，残りの現像ユニットが固定的に配置されており，回転体が，回転中心を含む中心部と，中心部から延設された複数の区画部とを有し，第１の現像ユニットが，複数の区画部の間の１箇所に，回転体から軸方向に引き抜き可能に取り付けられるものであり，残りの現像ユニットが，複数の区画部の間に前記１箇所を除いて配置されているものである。

本発明の現像装置によれば，回転体の周縁に複数の現像ユニットが固定的に配置されているので，十分な強度を保持しつつ小型化することができる。そして，複数の現像ユニットの１つが軸方向前面側から脱着可能なので，例えばブラックの現像ユニットのみを交換可能にすることができる。従って，収容されているトナーを無駄なく使うことができる。なお，回転体全体としての交換もできるようにしても良い。

あるいは，本発明は，像担持体と，複数の現像ユニットのいずれか１つを像担持体に対面させて現像を行う現像装置とを有する画像形成装置であって，現像装置は，回転中心の周りに回転する回転体を有し，回転体の周縁に，複数の現像ユニットの１つである第１の現像ユニットが軸方向前面側から脱着可能に配置されるとともに，残りの現像ユニットが固定的に配置されており，回転体が，回転中心を含む中心部と，中心部から延設された複数の区画部とを有し，第１の現像ユニットが，複数の区画部の間の１箇所に，回転体から軸方向に引き抜き可能に取り付けられるものであり，残りの現像ユニットが，複数の区画部の間に前記１箇所を除いて配置されている画像形成装置にも及ぶ。

本発明によれば，十分な強度を保持しつつ小型化することができる現像装置とそれを有する画像形成装置を提供することができる。

「参考形態」
以下，本発明の参考形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，回転型現像装置を有するカラープリンタである。

本形態のカラープリンタ１は，図１にその概略を示すように，感光体２に隣接して回転型の現像装置１０を有する。さらに，感光体２の周囲には帯電装置３，露光装置４，中間転写ユニット５，定着装置６等が設けられている。給紙カセット７から供給された用紙は，２次転写装置８によってトナー像を転写され，定着装置６で定着を受けて排紙トレイ９に排紙される。本形態では，回転型の現像装置１０を除いては，いずれも従来と同様の一般的な装置であるので，ここでは説明を省略する。

現像装置１０は，図１に示すように，ハウジング１１とその内部の各色の現像部１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋとを有している。この全体が，図中矢印ａの方向に回転される回転型のものである。各色の現像部１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋは，いずれも同様の構成であり，以下では，現像部１２Ｙによって代表して説明する。図中では他の現像部１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋについての構成は，現像部１２Ｙにおける構成の添え字ＹをそれぞれＭＣＫに変更したもので示している。

現像部１２Ｙは，図２にその概略の断面構成を示すように，現像ユニット１３Ｙとトナー攪拌部１４Ｙとを有している。現像ユニット１３Ｙには，現像ローラ１５Ｙ，供給ローラ１６Ｙ等が設けられている。また，トナー攪拌部１４Ｙには攪拌部材１７Ｙが設けられ，その回転によって，収容されているトナーを適宜攪拌できるようになっている。一方，現像ユニット１３Ｙは，各ローラ１５Ｙ，１６Ｙが回転可能なようにハウジング１１に取りつけられている。

ハウジング１１は図２と図３とに斜線部で示したように，中心部２１，区画部２２，外周部２３が一体に形成されている。中心部２１は，ハウジング１１の回転中心を含む略棒状の部分であり，各色のトナー攪拌部１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋを適切な形状に配置した時の余剰部分に相当している。区画部２２は，中心部２１から４方向へ略十字型に延設された壁状部材であり，外周部２３の内周面に連続されている。また，外周部２３は，略円筒状であり，互いに対称な４カ所に軸方向に細長い開口部２４が設けられている。また，ハウジング１１の内部には，区画部２２と外周部２３とによって互いに対称な４つの空間２５が形成されている。

この各空間２５に，それぞれ現像部１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋが配置される。このとき，図２に示すように，各開口部２４から，各現像ローラ１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋの一部がハウジング１１の外部に露出する。そして，現像部１２Ｙが感光体２に対向された時には，その露出箇所において，現像ローラ１５Ｙは感光体２と接触またはごく近接するようにされている。例えば，図２に示す状態では，現像ローラ１５Ｋが感光体２と接触しているので，ブラックの画像に対する現像時の状態である。

本形態では，各色の現像ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋおよびトナー攪拌部１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋは，いずれもハウジング１１に取りつけられ，一体的に構成されている。従って，この全体として必要な強度や剛性を有していればよいので，ハウジング１１を特に強固に形成する必要はない。また，個々のトナー攪拌部１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋは取り外されるものではないので，容器等に入れる必要はない。すなわち，ハウジング１１内部の空間２５を無駄なく使用することができる。また，各トナー攪拌部１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋのトナーは，各現像ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの寿命にほぼ見合う量があらかじめ収容される。

また，ハウジング１１は，カラープリンタ１の筐体に回転可能に取り付けられ，この全体としてカラープリンタ１の筐体から軸方向に引き抜くことができる。すなわち，各現像ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの寿命に到達したり各色のトナーが無くなったら，この回転型現像装置１０はハウジング１１ごと交換される。カラープリンタ１は，その筐体前面の扉を開放することで，回転型現像装置１０の手前側端部を露出させることができる。そして，回転型現像装置１０の手前側端部に設けられた取っ手等を把持して，軸方向に引き抜くことで交換可能である。

以上詳細に説明したように本形態のカラープリンタ１によれば，現像装置１０がハウジング１１を有している。このハウジング１１は外周部２３を有するので，回転による遠心力等が加わったとしても十分な剛性を維持できる。さらに，各色の現像ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋや各色のトナー攪拌部１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋがハウジング１１に取りつけられているので，その全体として必要な強度や剛性を有している。また，ハウジング１１内部には，区画部２２と外周部２３とによって各空間２５が形成されているので，トナー攪拌部１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋの形状を比較的無理のないものとすることができる。従って，その内部の構成には自由度が大きく，全体として小型化することができる。これにより，十分な強度を保持しつつ小型化することができる回転型の現像装置１０とそれを有する画像形成装置となっている。

「実施の形態」
以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，回転型現像装置を有するカラープリンタに本発明を適用したものである。参考形態との差異は，回転型現像装置のみであり，その他の部分は共通であるので説明を省略する。また，回転型現像装置中の共通部分についても，同一の符号を付して説明を省略する。

本形態のカラープリンタに使用される現像装置３０は，図４に示すように，互いに脱着可能なハウジング３１とハウジング３２とを有し，ハウジング３１には３色分の現像部１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃが，ハウジング３２にはブラックの現像部１２Ｋが設けられている。一般に，カラープリンタでは，ブラックのトナー使用量は他の３色に比較して多く，同一の収容量ではブラックのトナーのみが欠乏した状態となるおそれがある。そこで，本形態では，現像装置３０からブラックの現像部１２Ｋのみの交換が可能なようにしている。

本形態のハウジング３１は，図４の左図に示すように，参考形態と同様に中心部２１を有し，３色分の区画部２２と外周部２３が一体的に形成されている。そして，区画部２２と外周部２３とによって形成される３つの空間２５には，ブラック以外の３色の現像部１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃが配置されている。これらの現像部１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃの構成は，参考形態の現像装置１０と同様である。そして，この全体として必要な強度や剛性を有している。また，ハウジング３１は，参考形態のハウジング１１と同様に，軸方向に引き抜くことで交換可能である。

一方，ハウジング３２は中心部２１を有していない。ハウジング３２は，ハウジング３１に取り付けられて使用されるものであり，この単体では十分な強度を有する必要はない。ブラックの現像部１２Ｋは，ハウジング３２内に一体的に設けられ，ハウジング３２とともに脱着される。この脱着は，ハウジング３２のみを回転軸方向に引き抜くことができるようにしても良い。あるいは，現像装置３０を一旦カラープリンタの筐体から引き抜いて，その現像装置３０から軸に垂直な方向にハウジング３２のみを取り外すようにしても良い。

以上詳細に説明したように本形態の現像装置３０によっても，参考形態の現像装置１０と同様に，十分な強度を保持しつつ小型化することができる。さらには，現像装置３０が脱着可能なハウジング３２を有し，ブラックの現像部１２Ｋのみを交換可能であるので，他色に比較してブラックを多用する使用環境であっても，各色のトナーを無駄なく使用することができる。

なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えは，図示の現像ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋおよびトナー攪拌部１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋや，ハウジング１１，３１の区画部２２等の形状はいずれも一例であり，現像機能やトナー攪拌機能等の適切な機能や適切な強度を有するものであればよい。また，各色の並び順もこの順に限るものではない。
また例えば，本発明は，カラープリンタ１に限らずカラーファクシミリ，カラーコピー機等の画像形成装置にも適用可能である。

参考形態のプリンタの主要部の概略構成図である。 現像装置周辺を示す断面図である。 ハウジングを示す断面図である。 実施の形態の現像装置周辺を示す断面図である。 従来のプリンタの主要部の概略構成図である。

符号の説明

１ カラープリンタ（画像形成装置）
２ 感光体（像担持体）
１０，３０ 現像装置
１１，３１ ハウジング（回転体）
１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ 現像ユニット

Claims (2)

1. 複数の現像ユニットのいずれか１つを像担持体に対面させて現像を行う現像装置において，
   回転中心の周りに回転する回転体を有し，
   前記回転体の周縁に，前記複数の現像ユニットの１つである第１の現像ユニットが軸方向前面側から脱着可能に配置されるとともに，残りの現像ユニットが固定的に配置されており，
   前記回転体は，
   回転中心を含む中心部と，
   前記中心部から延設された複数の区画部とを有し，
   前記第１の現像ユニットは，前記複数の区画部の間の１箇所に，前記回転体から軸方向に引き抜き可能に取り付けられるものであり，
   前記残りの現像ユニットは，前記複数の区画部の間に前記１箇所を除いて配置されていることを特徴とする現像装置。
2. 像担持体と，複数の現像ユニットのいずれか１つを像担持体に対面させて現像を行う現像装置とを有する画像形成装置において，前記現像装置は，
   回転中心の周りに回転する回転体を有し，
   前記回転体の周縁に，前記複数の現像ユニットの１つである第１の現像ユニットが軸方向前面側から脱着可能に配置されるとともに，残りの現像ユニットが固定的に配置されており，
   前記回転体は，
   回転中心を含む中心部と，
   前記中心部から延設された複数の区画部とを有し，
   前記第１の現像ユニットは，前記複数の区画部の間の１箇所に，前記回転体から軸方向に引き抜き可能に取り付けられるものであり，
   前記残りの現像ユニットは，前記複数の区画部の間に前記１箇所を除いて配置されていることを特徴とする画像形成装置。

Images