JP5594073B2 - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像装置および画像形成装置に関する。

従来より、回転軸の周りに複数台の現像器が支持されたロータリ式現像装置や、そのロータリ式現像装置を採用した画像形成装置が知られている。

ここで、特許文献１には、現像器に駆動力を伝達するギアが、そのギアから駆動力を受ける駆動位置に回転してきた現像器のギアと噛み合う多色現像装置が開示されている。

また、特許文献２には、カム面の工夫により、駆動位置に向かって回転してきた現像器のギアが駆動位置に達するよりも早い段階で、現像器に駆動力を伝達するギアと現像器のギアとの噛合いを開始させたロータリ式現像装置が開示されている。

特開平１−９６６６８号公報 特開２０００−２３１２３８号公報

本発明は、回転してきた現像器を駆動位置に達するよりも早い段階で駆動力伝達用のギアに噛み合わせるとともに、騒音の発生を抑えた現像装置、およびその現像装置を採用した画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１は、駆動力を受ける第１ギアと該第１ギアに受けた駆動力で回転する現像ロールとを有する複数台の現像器、
基体に対し回転軸の回りに回転自在に支持され、上記複数台の現像器を回転軸の周りに支持して回転し、回転によりそれら複数台の現像器を回転軸の周りに公転させる回転支持部材、
上記回転軸を取り巻いて一周するカム面を有し、回転支持部材に固定されて回転支持部材とともに回転するカム部材、および
上記カム面に接離自在に基体に支持されてカム面に向けて付勢され、その付勢によりカム面に押し当てられたカム受ロールと、そのカム受ロールとともに付勢され、複数台の現像器のうちの、回転支持部材の回転により、現像を受ける潜像が形成される像担持体に対向する位置に移動してきた現像ロールを有する現像器の、第１ギアと噛み合って、その第１ギアに駆動力を伝達する第２ギアとを有する駆動力伝達部材を有し、
上記カム面が、カム部材の回転により第１ギアが第２ギアから駆動力を受ける駆動位置に近づくにつれてカム受ロールを上記回転軸から一旦離れる方向に移動させた後回転軸に近づく方向に移動させることにより第１ギアが駆動位置に到達するよりも前に第１ギアの第２ギアへの噛合いを開始させる、カム受ロールの曲率よりも小さな曲率を有する曲面に形成されたカム面であることを特徴とする現像装置である。

請求項２は、請求項１の現像装置において、上記カム面がさらに、そのカム面の、カム部材の回転により第１ギアが駆動位置から遠ざかる際に回転軸から半径方向に遠ざかる方向にカム受ロールを移動させる、カム受ロールの曲率より小さな曲率を有する曲面に形成されたカム面であることを特徴とする現像装置である。

請求項３は、請求項１又は２の現像装置において、上記カム部材が、回転軸の周りの互いに隣接した位置に支持された２台の現像器を構成する２つの第１ギアそれぞれが駆動位置にあるときにカム受ロールがカム面に接する２つの接触位置どうしの間にカム部材を回転支持部材に固定する固定部を有し、カム部材が、そのカム部材の回転に伴うカム受ロールの相対的な移動方向下流側に向かって、１つの接触位置からその接触位置に隣接する固定部までの長さよりもその固定部から次の接触位置までの長さが長い部材であることを特徴とする現像装置である。

請求項４は、静電潜像の形成を受け、さらに現像を受けて現像像を保持する像保持体と、像保持体に形成された静電潜像を現像する現像装置と、像保持体上の現像像を記録媒体に転写する転写器と、記録媒体に転写された現像像を該記録媒体に定着する定着器とを有し、上記現像装置が、
駆動力を受ける第１ギアと該第１ギアに受けた駆動力で回転する現像ロールとを有する複数台の現像器、
基体に対し回転軸の回りに回転自在に支持され、上記複数台の現像器を回転軸の周りに支持して回転し、回転によりそれら複数台の現像器を回転軸の周りに公転させる回転支持部材、
上記回転軸を取り巻いて一周するカム面を有し、回転支持部材に固定されて回転支持部材とともに回転するカム部材、および
上記カム面に接離自在に基体に支持されてカム面に向けて付勢され、その付勢によりカム面に押し当てられたカム受ロールと、そのカム受ロールとともに付勢され、複数台の現像器のうちの、回転支持部材の回転により、現像を受ける潜像が形成される像担持体に対向する位置に移動してきた現像ロールを有する現像器の、第１ギアと噛み合って、その第１ギアに駆動力を伝達する第２ギアとを有する駆動力伝達部材を有し、
上記カム面が、カム部材の回転により第１ギアが第２ギアから駆動力を受ける駆動位置に近づくにつれてカム受ロールを上記回転軸から一旦離れる方向に移動させた後回転軸に近づく方向に移動させることにより第１ギアが駆動位置に到達するよりも前に第１ギアの第２ギアへの噛合いを開始させる、カム受ロールの曲率よりも小さな曲率を有する曲面に形成されたカム面であることを特徴とする画像形成装置である。

請求項５は、請求項４の画像形成装置において、上記カム面がさらに、そのカム面の、カム部材の回転により第１ギアが駆動位置から遠ざかる際に回転軸から半径方向に遠ざかる方向にカム受ロールを移動させる、カム受ロールの曲率より小さな曲率を有する曲面に形成されたカム面であることを特徴とする画像形成装置である。

請求項６は、請求項４又は５の現像装置において、上記カム部材が、回転軸の周りの互いに隣接した位置に支持された２台の現像器を構成する２つの第１ギアそれぞれが駆動位置にあるときにカム受ロールがカム面に接する２つの接触位置どうしの間にカム部材を回転支持部材に固定する固定部を有し、カム部材が、そのカム部材の回転に伴うカム受ロールの相対的な移動方向下流側に向かって、１つの接触位置からその接触位置に隣接する固定部までの長さよりもその固定部から次の接触位置までの長さが長い部材であることを特徴とする画像形成装置である。

請求項１の現像装置および請求項４の画像形成装置によれば、駆動位置に達するよりも早い段階でギアの噛合いが開始されるとともに、本構成を有していない場合と比較して、音の発生が抑えられる。

請求項２の現像装置および請求項４の画像形成装置によれば、本構成を有していない場合と比較して、第１ギアの、第２ギアに対する駆動位置からの位置ずれの許容度が高まる。

請求項３の現像装置および請求項６の画像形成装置によれば、本構成を有しない場合と比較して、音の発生がさらに抑えられる。

本発明の一実施形態としての画像形成装置の概略構成図である。 図１に略図で示した現像装置の断面図である。 現像装置の斜視図である。 現像装置をリア側斜めから見た斜視図である。 現像装置をリア側から回転軸方向に見た図である。 現像装置をリア側から回転軸方向に見たときの部分図である。 現像器への駆動力伝達機構を、リア側から回転軸方向に見て示した図である。 図７と同じ駆動力伝達機構をリア側から斜めに見て示した斜視図である。 カム受ロールとカム面の寸法関係を示した図である。 比較例としての円環部材とカム受ロールを示した図である。

以下、本発明の実施形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態としての画像形成装置の概略構成図である。この図１に示す画像形成装置１には、現像装置６０が組み込まれている。この現像装置６０は、本発明の現像装置の一実施形態に相当する。

この画像形成装置１は、原稿読取部１０、画像形成部２０、および用紙収容部３０を有する。

原稿読取部１０には、原稿Ｓが重ねられた状態に置かれる原稿給紙台１１が備えられている。この原稿給紙台１１上に置かれた原稿Ｓは１枚ずつ送り出されて搬送ロール１２によって搬送経路１３上を搬送され、透明ガラス製の原稿読取板１４の下に置かれた原稿読取光学系１５により、その搬送されてきた原稿に記録されている文字や画像が読み取られて原稿排紙台１６上に排出される。

また、この原稿読取部１０は、その奥側に左右に延びるヒンジを有し、そのヒンジを回転中心として、原稿給紙台１１および原稿排紙台１６を一体的に持ち上げることができる。その持ち上げた下には、原稿読取板１４が広がっている。この原稿読取部１０では、原稿給紙台１１に原稿を置くことに代えて原稿読取板１４上に原稿を１枚だけ下向きに置き、原稿読取光学系１５が矢印Ａ方向に移動してその原稿読取板１４上の原稿から文字や画像を読み取ることもできる。

原稿読取光学系１５で得られた画像信号は、処理・制御回路２１に入力される。処理・制御回路２１は、以下のようにして、入力されてきた画像信号に基づく画像を形成する。また、この処理・制御回路２１は、この画像形成装置１の各部の動作制御を担っている。

また、この画像形成装置１の下部に設けられた用紙収容部３０には、３台の給紙台３１＿１，３１＿２，３１＿３が収容されている。これらの給紙台３１＿１，３１＿２，３１＿３には、各給紙台３１＿１，３１＿２，３１＿３ごとに例えば寸法の異なる用紙Ｐが積み重なった状態に収容されている。各給紙台３１＿１，３１＿２，３１＿３は、用紙Ｐの補給のために、引出し自在に構成されている。

それら３台の給紙台３１＿１，３１＿２，３１＿３のうちの、例えば原稿の寸法に適合した寸法の用紙Ｐが収容されている給紙台（ここでは一例として給紙台３１＿３とする）から用紙Ｐがピックアップロール３２により送り出され、さばきロール３３により１枚ずつに分離され、その１枚の用紙Ｐが搬送ロール３４により矢印Ｂの向きに上方に搬送され、待機ロール３５によりそれ以降の搬送のタイミングが調整されてさらに搬送される。この待機ロール３５以降の搬送については後述する。

また、画像形成部２０には、手差し給紙台２２が備えられている。この手差し給紙台２２はその下端部を中心に開く折り畳み式のものであり、この手差し給紙台２２を開き、その上に用紙を置き、その手差し給紙台２２に置かれた用紙を矢印Ｃに従って送り込むことも可能である。

この画像形成部２０の中央部には、矢印Ｄで示す向きに回転する感光体５１を有し、その感光体５１の周囲に、帯電器５２、現像装置６０、除電器５４、およびクリーナ５５が配置されている。また、感光体５１の上方には、露光器５３が配置されている。また、後述する中間転写ベルト７１を感光体５１との間に挟んだ位置には転写器５６が置かれている。

感光体５１は円筒形状を有し、帯電により電荷を保存し露光によりその電荷を放出してその表面に静電潜像が形成される。

帯電器５２は、感光体５１の表面をある帯電電位に帯電する。

また、露光器５３には、処理・制御回路２１から画像信号が入力され、その入力された画像信号に応じて変調された光ビーム５３１を出力する。この光ビーム５３１は、矢印Ｄ方向に回転する感光体の表面５１の帯電器５２による帯電を受けた部分を、その感光体５１の回転軸方向（図１の紙面に垂直な方向）に繰り返し走査し、感光体５１の表面に静電潜像を形成する。

さらに感光体５１は、光ビーム５３１の走査を受けて表面に静電潜像が形成された後、現像装置６０により現像され、その感光体５１の表面にトナー像が形成される。ここで、現像装置６０は、６台の現像器６１＿１，６１＿２，６１＿３，６１＿４，６１＿５，６１＿６を備え、矢印Ｅの向きに回転して、それら６台の現像器６１＿１〜６１＿６のうちのいずれか１台の現像器（図１に示す状態では現像器６１＿１）が感光体５１に対面した位置に移動される。感光体５１上に形成された静電潜像は、その感光体５１に対面した現像器（ここでは現像器６１＿１とする）により現像されてトナー像が形成される。

現像装置６０に備えられている６台の現像器６１＿１〜６１＿６には、各現像器ごとにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、および黒（Ｋ）や、さらにそのユーザの用途に応じた２色の特色のトナーが収容されている。感光体５１上の静電潜像の現像にあたっては、今回使用される色のトナーを収容した現像器が感光体５１に対面する位置に回転され、その感光体５１に対面した現像器により、その現像器に収容された色トナーによる現像が行なわれる。ユーザの用途に応じた特色としては、例えば画像の艶出しに用いる透明トナーや、そのユーザにおいて多用される色に調整されたトナー等が用いられる。

現像装置６０の上部には、６台の現像器６１＿１〜６１＿６のそれぞれで用いられている色トナーと同一の色トナーが収容された６台のトナータンク６２＿１〜６２＿６が置かれている。各現像器６１＿１〜６１＿６内のトナーが減ると対応する色のトナーが収容されているトナータンク６２＿１〜６２＿６からその現像器６１＿１〜６１＿６内にトナーが供給される。

現像器による現像により、感光体５１上に形成されたトナー像は、転写器５６の作用により中間転写ベルト７１上に転写される。

この感光体５１は、この転写後に除電器５４による除電を受け、さらにクリーナ５５により、転写後の感光体５１に残存しているトナーが除去される。

中間転写ベルト７１は、複数のロール７２に架け回された、無端の、矢印Ｆ方向に循環移動するベルトである。この中間転写ベルト７１の近傍には、用紙Ｐの搬送経路を挟んだ位置に転写器７３が配置され、さらにその転写器７３よりも中間転写ベルト７１の循環移動方向下流側には、転写器７３による転写後に中間転写ベルト７１上に残存するトナーを除去するクリーナ７４が配置されている。これらの転写器７３およびクリーナ７４は、中間転写ベルト７１に接触自在に離間する構成となっている。複数色による画像を形成するときは、転写器７３およびクリーナ７４を中間転写ベルト７１から離間させておき、ある１色のトナーによるトナー像を感光体５１上に形成して中間転写ベルト７１に転写する過程を、現像装置６０を回転させながら複数の現像器（複数色のトナー）について繰り返し、中間転写ベルト７１上に複数色のトナーによる複数のトナー像を順次重なるように転写する。

その後、転写器７３を中間転写ベルト７１に接触させ、重ねられた複数色のトナー像がその転写器７３が置かれた転写位置に達するときに用紙Ｐもその転写位置に達するように用紙Ｐが待機ロール３５から送り出され、その転写位置において、転写器７３の作用により、中間転写ベルト７１上の複数色のトナー像が用紙Ｐ上に転写される。トナー像の転写を受けた用紙は、さらに矢印Ｇで示す向きに搬送され、定着器７５による加熱および加圧を受けてその用紙上に定着トナー像からなる画像が形成される。この定着器７５を通過した用紙は、さらに矢印Ｈで示す向きに搬送されて用紙排出台２３上に排出される。

また、クリーナ７４も中間転写ベルト７１に接触するように移動し、転写器７３による転写後に中間転写ベルト７１上に残存するトナーが、クリーナ７４により、その中間転写ベルト７１上から除去される。

また、この画像形成装置１は、用紙Ｐの両面に画像を形成することが可能な装置となっている。用紙Ｐの両面に画像を形成する場合、上記のようにして用紙Ｐの第１面にのみ画像が形成された用紙Ｐは、用紙排出台２３上に排出されることに代わり、案内部材３６の切り替えにより、搬送ロール３７により矢印Ｉで示す向きに搬送される。その後搬送方向が反転し、もう１つの案内部材３８により、今度は矢印Ｋで示す向きに搬送ロール３９により搬送されて待機ロール３５に至る。

その後は、再度上記と同様にして、今度はその用紙Ｐの第２面に画像が形成される。このようにして両面に画像が形成された用紙Ｐは、今度は用紙排出台２３上に排出される。

図２は、図１に略図で示した現像装置の断面図、図３は、その現像装置の斜視図である。ただし、図３には、６台の現像器のうちの１台（現像器６１＿１）のみ支持され、他の現像器６１＿２〜６１＿６は取り外された状態が示されている。

この現像装置６０は、回転支持部材６２を有する。この回転支持部材６２は、回転軸方向（図１，図２の紙面に垂直な方向、図３に示す矢印Ｍ−Ｎ方向）に延び図１に示す画像形成装置１０の装置本体に回転自在に支持された回転軸部材６２１と、その回転軸部材６２１の回転軸方向両端部にそれぞれ設けられ回転軸部材６２１の半径方向外側に鍔状に張り出し６台の現像器６１＿１〜６１＿６を支持する支持部材６２２とを有する。ここで、図３に示す矢印Ｍ側がこの画像形成装置１０（図１参照）のフロント側、矢印Ｎ側がリア側である。２つの支持部材６２２に挟まれた空間には、６台の現像器６１＿１〜６１＿６が回転軸部材６２１が一周に渡って取り巻くように６０°ずつ角度を変えた位置に配置され、それら２つの支持部材６２２に支持されている。

ここで、各現像器６１＿１〜６１＿６は、位置や姿勢が６０°ずつ異なっていることを除き同一の構成を有する。現像器６１＿１で代表させて説明すると、現像器６１＿１は、ケース６１１＿１，現像ロール６１２＿１，２本のオーガ６１３＿１を有する。ケース６１１＿１は現像ロール６１２＿１を露出させる開口６１２ａ＿１を有し、そのケース６１１＿１内には、各現像器ごとに色の異なるトナーを含む現像剤が収容されている。現像ロール６１２＿１は、ギア６１２ａ＿１に回転駆動力を受けて回転し、その回転によりその現像剤を表面に付着させて感光体５１に対面した位置に運び感光体５１上の静電潜像をトナーで現像する。２本のオーガ６１３＿１は、現像ロール６１２＿１に固定されたもう１つのギア６１２ｂ＿１から回転駆動力を受けて回転し、ケース６１１＿１内の現像剤を攪拌しながら回転軸方向に循環搬送させる。

この現像装置６０は、そのリア側に外周面にギア列６３１が形成され（ギア列は図示省略）、内周面にカム面６３２が形成された円環部材６３を備えており、画像形成装置本体に備えられたモータ（図示せず）の駆動力を伝える画像形成装置本体側のギア２０１から円環部材６３の外周面のギア列６３１に駆動力が伝達され、この駆動力により回転支持部材６２が６０°ずつ矢印Ｒ方向に回転し、支持部材６２２に支持されている６台の現像器６１＿１〜６１＿６を回転軸部材６２１の回りに公転させる。この６０°ずつの公転により、今回の現像に用いる現像器が感光体５１と対面した位置（図２に示す現像器６１＿１の位置）に移動する。

図４は、現像装置をリア側斜めから見た斜視図である。

この図４上では、６台の現像器６１＿１〜６１＿６（図１，図２参照）のうちの、現像器６１＿１を含むいくつかの現像器があらわれている。現像器６１＿１は、画像形成装置本体側から駆動される位置に移動した状態にある。

また、この図４には、現像装置６０のリア側（矢印Ｎで示す後端）に備えられた円環部材６３が示されている。さらにこの図４には、画像形成装置本体のフレーム（図示せず）に固定された板部材８１も示されている。

さらに、この図４には、現像ロール６１２＿１に同軸に設けられたギア６１２ｂ＿１と噛み合うオーガ６１３＿１（図２参照）側のギア６１３ａ＿１も示されている。ギア６１２ａ＿１に駆動力が伝えられて現像ロール６１２＿１が回転するとギア６１２ｂ＿１も回転し、その回転駆動力がギア６１３ａ＿１にも伝達されてオーガ６１３＿１も回転する。

図５は、現像装置をリア側から回転軸方向に見た図である。

板部材８１には、２つの位置決め穴８１１と２つのネジ止め穴８１２とを有し、画像形成装置本体のフレームに位置決めされるとともに２本のネジでネジ止め固定されている。

また、この板部材８１には、円形の穴８１３が形成されている。この穴８１３には画像形成装置本体側のモータ（図示せず）からの駆動力を現像装置６０に伝達するためのギア（図示せず）が挿入される。この板部材８１の裏側には、穴８１３から差し込まれたギア（図示せず）から駆動力を受けて現像器（図５に示す回転状態では現像器６１＿１）に伝達する駆動力伝達機構９０が備えられている。この駆動力伝達機構９０を構成するギア９１は、その回転軸９１１が板部材８１に回転自在に支持されている。

円環部材６３の内周面はカム面６３２となっており、そのカム面６３２には、コイルバネ９２により付勢されたカム受ロール９３が押し当てられている。このコイルバネ９２の一端９２１は、板部材８１の穴８１４に引っ掛けられている。これらコイルバネ９２およびカム受ロール９３も駆動力伝達部材９０を構成する部品である。駆動力伝達部材９０の詳細については後述する。

図５に示す状態では、カム受ロール９３は、カム面６３２の、接触位置６３２ａに接触している。カム受ロール９３がこの接触位置６３２ａに接した状態では、現像器６１＿１を構成するギア６１２ａ＿１が駆動力伝達機構９０を介して駆動力の伝達を受ける駆動位置にある。すなわち、この駆動位置では、現像器６１＿１のギア６１２ａ＿１が、駆動力伝達機構９０を構成するもう１つのギア９４と噛み合い、ギア６１２ａ＿１が駆動力の伝達を受ける。

この現像装置６０は、前述の通り、矢印Ｒ方向に６０°ずつ回転する。ここで、この図５に示す矢印Ｒは、図２，図３に示す矢印Ｒと比べ図の上では逆方向に見えるが、図５はリア側から見て示しているためであり、現像装置６０の回転方向としては同じ方向を示している。

この現像装置６０が矢印Ｒ方向に６０°回転すると、次の現像器６１＿２のギア（現像器６１＿１のギア６１２ａ＿１に相当するギア）が駆動位置に到達し、カム受ロール９３は、その現像器６１＿２に対応した位置にある接触位置６３２ｂに接する。この状態では、現像器６１＿２が駆動される。以下同様に、この現像装置６０が６０°ずつ回転すると、各現像器６１＿３〜６１＿６のギアがそれぞれ駆動位置に到達し、カム受ロール９３は接触位置６３２ｃ〜６３２ｆに接触した状態となり、各状態において現像器６１＿３〜６１＿６がそれぞれ駆動される。

これらの接触位置６３２ａ〜６３２ｆのうちの隣接する２つの接触位置（例えば接触位置６３２ａと接触位置６３２ｂ）の間には、この円環部材６３を現像装置本体にネジ止め固定するためのネジ止め部６３３ａ〜６３３ｆが設けられている。

ここで、この円環部材６３は、この現像装置６０の矢印Ｒ方向への回転に伴うカム受ロール９３の相対的な移動方向下流側に向かって、すなわち、図５に示す状態を基準にすると、接触位置６３２ａから次の接触位置６３２ｂに向かって、１つの接触位置（例えば接触位置６３２ａ）からその接触位置に隣接するネジ止め部（例えばネジ止め部６３３ａ）の中心（ネジの中心）までの長さよりも、そのネジ止め部（例えばネジ止め部６３３ａ）の中心（ネジの中心）から次の接触位置（例えば接触位置６３３ｂ）までの長さの方が長い部材である。これは、この円環部材６３の内周面に形成されたカム面６３２の、ネジ止め部（例えばネジ止め部６３３ａ）とそのネジ止め部の下流側（カム受ロール９３の相対的な移動方向下流側）に隣接する接触位置（例えば接触位置６３２ｂ）との間の曲面を緩やかにするためである。曲面を緩やかにすることの作用については後述する。

図６は、現像装置をリア側から回転軸方向に見たときの部分図である。この図６では、図５に示す板部材８１のない状態の駆動力伝達機構９０を示している。

また、図７は、現像器への駆動力伝達機構を、リア側から回転軸方向に見て示した図である。さらに、図８は、図７と同じ駆動力伝達機構をリア側から斜めに見て示した斜視図である。但し、図７，図８では、コイルバネ９２は図示省略されている。

これら図６〜図８を参照しながら駆動力伝達機構９０について説明する。

この駆動力伝達機構９０は、前述した、板部材８１の穴８１３（図５参照）から差し込まれた、画像形成装置本体側のギア（図示せず）から駆動力を受けるギア９１およびカム受ロール９３のほか、ギア９１から駆動力の伝達を受けるもう１つのギア９４を有する。このギア９４は、ギア９１から駆動力の伝達を受けて、現像器（ここでは現像器６１＿１）の現像ロール６１２＿１に固定されたギア６１２ａ＿１を駆動し、これにより現像ロール６１２＿１が回転する。前述の通り、この現像ロール６１２＿１が回転すると、その現像ロール６１２＿１に同軸に固定されたもう１つのギア６１２ｂ＿１（図４参照）が回転して、そのギア６１２ｂ＿１から、オーガ６１３＿１（図２参照）を回転させるギア６１３ａ＿１（図４参照）に駆動力が伝達され、オーガ６１３＿１も回転する。

この駆動力伝達機構９０は、図８に示すように、ケース９５を有する。このケース９５はギア９１の回転軸９１１に回転自在に支持されており、その回転軸９１１は、前述の通り、図５に示す、画像形成装置本体のフレームに固定された板部材８１に回転自在に支持されている。また、カム受ロール９３とギア９４は、互いに同軸であって、かつ互いに自在に回転可能にケース９５に支持されている。さらにこの駆動力伝達機構９０は、図５，図６に示すコイルバネ９２を備え、そのコイルバネ９２の一端９２１は、図５に示すように板部材８１に引っ掛けられ、他端９２２は図６に示すようにケース９５に引っ掛けられ、カム受ロール９３およびギア９４を含むケース９５の全体を円環部材６３側に付勢している。この付勢により、カム受ロール９３は、円環部材６３の内周面のカム面６３２に押し当てられている。このようにして、この駆動力伝達機構９０は、現像装置６０の回転に伴って円環部材６３が回転すると、回転軸９１１を中心としそのカム面６３２の形状に沿って揺動する。

円環部材６３の回転によりカム受ロール９３がカム面６３２に沿って相対的に移動してきて接触位置６３２ａに達すると、そこには現像器６１＿１が備えられており、ギア９４が現像器６１＿１のギア６１２ａ＿１に噛み合い、画像装置本体側から駆動力がギア９１に伝達されるとその駆動力がギア９１からギア９４を経由して現像器６１＿１に伝達される。前述の通り、現像装置６０が６０°ずつ回転すると、カム受ロール９３が相対的に各接触位置６３２ｂ〜６３２ｆに達し、ギア９４が、各現像器６１＿２〜６１＿６の、駆動位置に回転してきたギア（現像器６１＿１のギア６１２ａ＿１に相当するギア）に噛み合い、各現像器６１＿２〜６１＿６に駆動力が伝達される。この駆動力が伝達される現像器６１＿１〜６１＿６は、これも前述の通り、感光体５１（図１，図２参照）に対向する位置に回転してきた現像器である。

次に円環部材６３の内周面のカム面６３２の形状について説明する。

前述し、さらに図７に示すように、カム受ロール９３の、円環部材６３に対する相対的な移動方向について、ネジ止め部（例えばネジ止め部６３３ｆ）の中心（ネジの中心）から次の接触位置（例えば接触位置６３２ａ）までの区間（この区間を「区間Ｌ１」と称する）の長さをＬ１、その接触位置（例えば接触位置６３２ａ）からの次のネジ止め部（例えばネジ止め部６３３ａ）までの区間（この区間を「区間Ｌ２」と称する）の長さをＬ２としたとき、Ｌ１＞Ｌ２である。Ｌ１＞Ｌ２とすることにより、カム面６３２の区間Ｌ１の部分の曲率を小さく抑えている。

また、このカム面６３２は、６０°ずつ回転させたとき同一の形状となるように同じ形状の曲面が一周に渡り６回繰り返されている。

またこのカム面６３２は、各接触位置６３２ａ〜６３２ｆと各ネジ止め部６３３ａ〜６３３ｆで盛り上がり、それらの間が凹んだ形状を有する。ネジ止め部６３３ａ〜６３３ｆが盛り上がっているのは、現像装置本体へのネジ止めのための幅を必要とするためである。また、接触位置６３２ａ〜６３２ｆが盛り上がっているのは、カム受ロール９３が相対的に移動してきて接触位置に近づいてきたときに、そのカム受ロール９３が接触位置（現像器のギア（例えば現像器６１＿１のギア６１２＿１）がギア９４から駆動力の伝達を受ける駆動位置）に到達するよりも前に、ギア９４と現像器のギア（例えば現像器６１＿１のギア６１２＿１）との噛み合わせを開始させ、その現像器の駆動開始を早め、画像形成の生産性を上げるためである。仮に、接触位置前後の凹みが存在せずにカム面６３２が単純な円弧状の面であったとすると、カム受ロール９３が接触位置に到達したときにギア９４と現像器のギアとが噛み合うことになり、現像器の駆動は噛合いが完了した後に開始されるため、噛合いが遅れる分、駆動開始も遅れ、画像形成の生産性が低下するおそれがある。

図９は、カム受ロールとカム面の寸法関係を示した図である。

現像装置本体にネジ止め固定されている円環部材６３は、現像装置本体とともに回転中心Ｏの周りに矢印Ｒ方向に回転し、カム受ロール９３は、その円環部材６３に対し回転しながら相対的に矢印Ｓ方向に進む。

ここで、回転中心Ｏから、ネジ止め部６３３ｆと接触位置６３２ａとの区間（区間Ｌ１）のカム面６３２の最も凹んだ点までの長さをＲ１、回転中心Ｏから接触位置６３２ａまでの長さをＲ２、接触位置６３２ａと次のネジ止め部６３３ａ（例えば図７参照）との区間（区間Ｌ２）のカム面６３２ａの最も凹んだ点までの長さをＲ３とする。またカム受ロール９３の回転半径をｒ１、カム面６３２の区間Ｌ１の最小半径をｒ２、区間Ｌ２の最小半径をｒ３とする。

この時、このカム面６３２は、Ｒ２＜Ｒ１である。すなわちこの区間Ｌ１では、円環部材６３の回転により現像器のギア（例えば現像器６１＿１のギア６１２＿１）が駆動力伝達機構９０のギア９４から駆動力を受ける駆動位置に近づくにつれて（すなわち、カム受ロール９３が接触位置（例えば接触位置６３２ａ）に近づくにつれて）カム受ロール９３が回転中心Ｏから一旦離れる方向に移動し、その後その回転中心Ｏに近づく方向に移動する。このようにＲ２＜Ｒ１とするのは、前述の通りここに凹みを形成してギアどうしの噛み合いを早めるためである。また、ｒ１＜ｒ２である。ｒ１＜ｒ２とすること、すなわちカム面６３２の区間Ｌ１の曲率をカム受ロール９３の曲率よりも小さな曲率とするのは、カム受ロール９３にカム面６３２をなぞらせながらカム受ロール９３を円滑に相対移動させることにより音の発生を抑えるためである。

区間Ｌ１の長さを区間Ｌ２（図７参照）よりも長い寸法としたことにより区間Ｌ１におけるカム面６３２の曲率が十分に小さく抑えられている。

図１０は、比較例としての円環部材とカム受ロールを示した図である。

この円環部材６３ｃは、現像器を４台搭載したロータリ式現像装置に備えられた円環部材である。この円環部材６３ｃの内周面にはカム面６３２ｃとして利用され、このカム面６３２にはカム受ロール９３ｃが押し当てられている。

この円環部材６３ｃのカム面６３２ｃの接触位置６３４ｃおよびネジ止め部６３３ｃは円弧状に盛り上がっており、その円弧状の盛り上がりの開始点６３２ｘおよび終了点６３２ｙには曲面と曲面が不連続的に接した角が形成されている。ネジ止め部６３３ｃが盛り上がっているのはネジ止めのためのスペースを確保するためであり、接触位置６３４ｃが盛り上がっているのは、ギアどうしの噛合せを早めるためである。

ここで、この円環部材６３ｃが矢印Ｒ方向に回転することによりカム受ロール９３ｃが相対的に矢印Ｓ方向に進むと、カム受ロール９３ｃは、盛り上がりの開始点６３２ｘに接することなく盛り上がった部分に直接にぶつかることになり、その際に不快な音が発せられる。またカム受ロール９３ｃが盛り上がり部分から外れるときも、盛り上がりの終了点６３２ｙに接することなく、その盛り上がり部分からいきなり外れることになり、この際にも不快な音が発せられる。

図９に戻って説明を続ける。

この図９に示す、カム面６３２の場合、ｒ１＜ｒ２が確保されているためカム受ロール９３は、カム面６３２に接しながら滑らかに進行し音の発生が抑えられる。

また、この図９に示す例では、Ｒ２＜Ｒ３（＜Ｒ１）である。すなわち、カム面６３２は、円環部材６３の回転により現像器のギア（例えば現像器６１＿１のギア６１２＿１）が、駆動力伝達機構９０のギア９４から駆動力を受けていた駆動位置から遠ざかる際に回転中心Ｏから半径方向に遠ざかる方向にカム受ロール９３を移動させるカム面である。さらにｒ１＜ｒ３である。すなわちこの区間Ｌ２も、区間Ｌ１と同じく、カム受ロールの曲率よりも小さな曲率を有する曲面に形成されている。このように、Ｒ２＜Ｒ３（＜Ｒ１）、かつｒ１＜ｒ３とするのは、Ｒ２＝Ｒ３＝ｒ３の場合と比べ、カム受ロール９３が接触位置６３２ａから多少行き過ぎてもギア９４と現像器のギアとの噛合せの変化が小さく、カム受ロール９３の停止位置（円環部材６３の停止位置）の位置ずれの許容度が高められるからである。

尚ここでは、６台の現像器を備えたロータリ式の現像装置およびその現像装置を備えた画像形成装置について説明したが、本発明は現像器を６台備えたものに限定されるものではなく、複数台の現像器を備えたものであれば適用可能である。

１ 画像形成装置
１０ 原稿読取部
２０ 画像形成部
２３ 用紙排出台
３０ 用紙収容部
３１＿１，３１＿２，３１＿３ 給紙台
５１ 感光体
５２ 帯電器
５３ 露光器
５４ 除電器
５５，７４ クリーナ
５６，７３ 転写器
６０ 現像装置
６１＿１，６１＿２，６１＿３，６１＿４，６１＿５，６１＿６ 現像器
６２ 回転支持部材
６３，６３ｃ 円環部材
７１ 中間転写ベルト
７２ ロール
７５ 定着器
８１ 板部材
９０ 駆動力伝達機構
９１，９４，２０１，６１２ａ＿１，６１２ｂ＿１，６１３ａ＿１ ギア
９２ コイルバネ
９３，９３ｃ カム受ロール
９５，６１１＿１ ケース
６１２＿１ 現像ロール
６１２ａ＿１ 開口
６１３＿１ オーガ
６２１ 回転軸部材
６２２ 支持部材
６３１ ギア列
６３２，６３２ｃ カム面
６３２ａ，６３２ｂ，６３２ｃ，６３２ｄ，６３２ｅ，６３２ｆ 接触位置
６３２ｘ 開始点
６３２ｙ 終了点
６３３ａ，６３３ｂ，６３３ｃ，６３３ｄ，６３３ｅ，６３３ｆ ネジ止め部
８１１ 位置決め穴
８１２ ネジ止め穴
８１３，８１４ 穴
９１１ 回転軸

Claims (6)

1. 駆動力を受ける第１ギアと該第１ギアに受けた駆動力で回転する現像ロールとを有する複数台の現像器、
   基体に対し回転軸の回りに回転自在に支持され、前記複数台の現像器を該回転軸の周りに支持して回転し、該回転により該複数台の現像器を該回転軸の周りに公転させる回転支持部材、
   前記回転軸を取り巻いて一周するカム面を有し、前記回転支持部材に固定されて該回転支持部材とともに回転するカム部材、および
   前記カム面に接離自在に前記基体に支持されて該カム面に向けて付勢され、該付勢により該カム面に押し当てられたカム受ロールと、該カム受ロールとともに付勢され、前記複数台の現像器のうちの、前記回転支持部材の回転により、現像を受ける潜像が形成される像担持体に対向する位置に移動してきた現像ロールを有する現像器の、前記第１ギアと噛み合って、該第１ギアに駆動力を伝達する第２ギアとを有する駆動力伝達部材を有し、
   前記カム面が、前記カム部材の回転により前記第１ギアが前記第２ギアから駆動力を受ける駆動位置に近づくにつれて前記カム受ロールを前記回転軸から一旦離れる方向に移動させた後該回転軸に近づく方向に移動させることにより該第１ギアが該駆動位置に到達するよりも前に該第１ギアの該第２ギアへの噛合いを開始させる、前記カム受ロールの曲率よりも小さな曲率を有する曲面に形成されたカム面であることを特徴とする現像装置。
2. 前記カム面がさらに、該カム面の、前記カム部材の回転により前記第１ギアが前記駆動位置から遠ざかる際に前記回転軸から半径方向に遠ざかる方向に前記カム受ロールを移動させる、前記カム受ロールの曲率より小さな曲率を有する曲面に形成されたカム面であることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 前記カム部材が、前記回転軸の周りの互いに隣接した位置に支持された２台の現像器を構成する２つの第１ギアそれぞれが前記駆動位置にあるときに前記カム受ロールが前記カム面に接する２つの接触位置どうしの間に該カム部材を前記回転支持部材に固定する固定部を有し、該カム部材が、該カム部材の回転に伴う該カム受ロールの相対的な移動方向下流側に向かって、１つの接触位置から該接触位置に隣接する固定部までの長さよりも該固定部から次の接触位置までの長さが長い部材であることを特徴とする請求項１又は２記載の現像装置。
4. 静電潜像の形成を受け、さらに現像を受けて現像像を保持する像保持体と、
   前記像保持体に形成された静電潜像を現像する現像装置と、
   前記像保持体上の現像像を記録媒体に転写する転写器と、
   前記記録媒体に転写された現像像を該記録媒体に定着する定着器とを有し、
   前記現像装置が、
   駆動力を受ける第１ギアと該第１ギアに受けた駆動力で回転する現像ロールとを有する複数台の現像器、
   基体に対し回転軸の回りに回転自在に支持され、前記複数台の現像器を該回転軸の周りに支持して回転し、該回転により該複数台の現像器を該回転軸の周りに公転させる回転支持部材、
   前記回転軸を取り巻いて一周するカム面を有し、前記回転支持部材に固定されて該回転支持部材とともに回転するカム部材、および
   前記カム面に接離自在に前記基体に支持されて該カム面に向けて付勢され、該付勢により該カム面に押し当てられたカム受ロールと、該カム受ロールとともに付勢され、前記複数台の現像器のうちの、前記回転支持部材の回転により、現像を受ける潜像が形成される像担持体に対向する位置に移動してきた現像ロールを有する現像器の、前記第１ギアと噛み合って、該第１ギアに駆動力を伝達する第２ギアとを有する駆動力伝達部材を有し、
   前記カム面が、前記カム部材の回転により前記第１ギアが前記第２ギアから駆動力を受ける駆動位置に近づくにつれて前記カム受ロールを前記回転軸から一旦離れる方向に移動させた後該回転軸に近づく方向に移動させることにより該第１ギアが該駆動位置に到達するよりも前に該第１ギアの該第２ギアへの噛合いを開始させる、前記カム受ロールの曲率よりも小さな曲率を有する曲面に形成されたカム面であることを特徴とする画像形成装置。
5. 前記カム面がさらに、該カム面の、前記カム部材の回転により前記第１ギアが前記駆動位置から遠ざかる際に前記回転軸から半径方向に遠ざかる方向に前記カム受ロールを移動させる、前記カム受ロールの曲率より小さな曲率を有する曲面に形成されたカム面であることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記カム部材が、前記回転軸の周りの互いに隣接した位置に支持された２台の現像器を構成する２つの第１ギアそれぞれが前記駆動位置にあるときに前記カム受ロールが前記カム面に接する２つの接触位置どうしの間に該カム部材を前記回転支持部材に固定する固定部を有し、該カム部材が、該カム部材の回転に伴う該カム受ロールの相対的な移動方向下流側に向かって、１つの接触位置から該接触位置に隣接する固定部までの長さよりも該固定部から次の接触位置までの長さが長い部材であることを特徴とする請求項４又は５記載の画像形成装置。

Images