JP2908500B2 - カラー現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、電子写真方式の複写機，プリンタ，ファ
クシミリ等におけるカラー現像装置に関する。

（従来の技術） カラー現像装置の方式の一つに、感光体ドラムの周り
に複数の現像ユニットを回転可能に配設したものが知ら
れている。例えば特開昭61-103175号公報に記載された
装置は、感光体ドラムの回転軸線と平行な軸線を中心と
して回転可能なユニット支持体に複数の現像ユニットを
着脱自在に支持したものであって、感光体ドラムの現像
位置には、画像形成プロセスに従って異なる色の現像剤
を収納した現像ユニットが順次位置させられるようにな
っている。かかる方式の現像装置は、感光体ドラムの小
型化や装置の小型化を図る上で有利であり、現像ユニッ
トを着脱自在にしたことによってメンテナンス上の操作
性が良いという特徴を有している。

そして、感光体ドラムと現像ローラとの間の間隙いわ
ゆる現像ギャップの均一性は、感光体ドラムに３色或い
は４色の現像剤を重ねて形成した可視像を一回の転写工
程で転写紙に転写してフルカラー画像を得るいわゆる非
接触飛翔現像方式において、均一な画像品質を得る上で
極めて重要である。特に、現像ローラ表面に非磁性現像
剤の薄層を形成して、非接触現像を行なう非接触非磁性
一成分現像方式においては、画像むらなどに対してギャ
ップ精度の保持が要求される。

複数の現像ユニットをユニット支持体でリボルバー方
式に保持しておいて、このユニット支持体を回動させて
感光体ドラムに対向する現像ユニットを入れ替える方式
の場合、ユニット支持体が回転するとき、現像ユニット
からその一部を突出させている現像ローラが感光体ドラ
ムに接触して現像剤が落下し飛散する問題がある。これ
に対処する技術として、特開昭61-59372号公報に記載さ
れたものがある。この技術は、支持体ユニットを回転さ
せるときには、現像ユニットが感光体ドラムから離れる
向きに該支持体を移動させるものである。

上記特開昭61-103175号公報に記載された装置は、現
像ユニットを着脱可能に保持するユニット支持体にレー
ルを有し、このレールに係止溝を有する誘導溝を設け、
現像ユニットの案内ピンを係止するフック手段を設ける
ことにより、ユニット支持体に対して現像ユニットを係
止し、位置決めするようになっている。更に、ユニット
支持体と同一中心で且つその一部に開口部を形成したリ
ング状の抜け防止部材をユニット支持体外部に配置し、
現像ユニットの保持コロが、抜け防止部材の内側周面に
係合して支持体回転中の遠心力や重力による現像ユニッ
トの脱落を防止している。現像ユニットを外すには、把
手を引っ張ってピンをフックから外すとユニットが半径
方向外側に移動し、同時に保持コロが抜け防止部材の開
口部から外れるようになっている。

（発明が解決しようとする課題） 特開昭61-103175号公報に記載された装置は、一応所
期の目的を達成するものであるが、感光体ドラムと現像
ローラとの間のギャップ形成に問題が残っている。現像
ユニットはユニット支持体のレールに沿ってセットされ
フック手段により位置決めされているが、感光体ドラム
とユニット支持体の相対位置，ユニット支持体に対する
現像ユニットの取付け精度，部品精度のばらつきによっ
て、高精度のギャップ維持が困難である、という問題が
ある。

次に、特開昭61-59372号公報に記載された装置は、現
像ユニットの切替時に支持体ユニットを感光体ドラムか
ら離す向きに移動させて、現像剤飛散を防止している
が、ユニット支持体を移動させる機構が複雑で装置が大
嵩化しコスト高となる問題が残っている。

また、リボルバー方式で現像ユニットを保持している
場合、現像ユニットの把手を引っ張ってピンとフックの
係合を外しておいて現像ユニットをユニット支持体から
外すのであるが、現像位置に置かれた現像ユニットを不
用意に取り外そうとすると、現像ユニットの一部例えば
現像ローラと感光体ドラムが干渉して該ドラム表面を傷
付けてしまう、という問題がある。

そこで、本発明の第１の目的は、簡単な構造で現像ユ
ニットを現像位置に置くことのできるカラー現像装置の
提供にある。

本発明の第２の目的は、複数の現像ユニットを着脱自
在に支持すると共に感光体ドラムと現像ローラとの間の
ギャップを高精度で維持でき、さらに現像ユニットの着
脱に際して感光体ドラムや現像ローラの損傷を防止する
ことができるカラー現像装置の提供にある。

（課題を解決するための手段） 本発明の第１の目的は、感光体ドラムの回転中心軸線
と平行に配設された回転中心軸を中心として回転自在に
設けられたユニット支持体に複数の現像ユニットをそれ
ぞれ着脱自在に支持していて、所定の現像ユニットを感
光体ドラムの現像位置に回動させて現像を行なうカラー
現像装置において、上記ユニット支持体に設けられてい
て、上記現像ユニットを回転可能に支持する支軸と、上
記ユニット支持体に、該支持体の回転中心軸と平行に設
けられていて、上記各現像ユニットを着脱可能に支持す
るガイドレールと、上記各現像ユニットにそれぞれ回転
自在に支持された現像ローラと、上記各現像ローラの両
端部に設けられた間隙保持手段と上記ユニット支持体の
回転中心軸の両端に配設されていて、上記現像位置に回
動させられた上記現像ユニットが当接して、上記間隙保
持手段を上記感光体ドラムの周面に当接させる不動のカ
ム及び上記現像ユニットに設けられていて、上記カムに
当接する弾性部材とからなる押圧手段を備えたことを特
徴とするカラー現像装置によって達成される。

本発明の第２の目的は、感光体ドラムの回転中心軸線
と平行に配設された回転中心軸を中心として回転自在に
設けられたユニット支持体に複数の現像ユニットをそれ
ぞれ着脱自在に支持していて、所定の現像ユニットを感
光体ドラムの現像位置に回動させて現像を行うカラー現
像装置において、上記ユニット支持体に設けられてい
て、上記現像ユニットを回転可能に支持する支軸と、上
記各現像ユニットにそれぞれ回転自在に支持された現像
ローラと、上記感光体ドラムと上記各現像ローラとの間
隙を保持する間隙保持手段と、上記ユニット支持体また
は上記各現像ユニットに設けられていて、上記現像ユニ
ットを上記感光体ドラム側に押圧して、上記間隙保持手
段を介して上記現像ユニットと上記感光体ドラムとを当
接させる押圧手段と、上記ユニット支持体に、該支持体
の回転中心軸と平行に設けられていて、上記各現像ユニ
ットを着脱可能に支持すると共に上記各現像ユニットの
回転を許容するガイドレールと、上記現像位置に置かれ
た上記現像ユニットの、上記ユニット支持体の上記ガイ
ドレールからの着脱を規制し、上記現像位置以外の位置
に置かれた上記現像ユニットの上記ユニット支持体に対
する着脱を許す着脱規制手段とを備えたことを特徴とす
るカラー現像装置によって達成される。

（作用） 現像ユニットは、押圧手段によって感光体ドラムに向
けて押圧され、間隙保持手段を介して現像ローラと感光
体ドラム周面とを当接させて感光体ドラムと現像ローラ
との間隙を形成される。

現像ユニットが現像位置に回動して来ると、このユニ
ットに設けられた弾性部材がカムに当接して、該ユニッ
トを感光体ドラムに向けて押圧し、間隙保持手段を介し
て現像ローラを感光体ドラム周面に当接させる。

現像位置に位置させられている現像ユニットは、着脱
規制手段によって、ガイドレールからの着脱を規制さ
れ、現像位置以外に位置させられた現像ユニットは、こ
れをガイドレールに着脱できる。

（実施例） 以下、図示の実施例に基づいて本発明を詳細に説明す
る。

第１図及び第２図において、符号１は感光体ドラム
を、同２はカラー現像装置をそれぞれ示している。感光
体ドラム１は、前側板４と装置本体の後側板５に支架さ
れた支持軸３によって回転自在に支持されている。前側
板４の一部は、図示されない不動の本体側板に対して着
脱可能である。感光体ドラム１の周りには、その回転方
向に沿って、帯電チャージャ6,露光装置（光軸のみ示
す）7,カラー現像装置2,転写チャージャ8,分離チャージ
ャ９及びクリーニング装置10がそれぞれ配設されてい
る。カラー現像装置２は現像位置Ａにおいて感光体ドラ
ム１に対向し、該ドラムの転写・分離位置Ｂには、レジ
ストローラ11によって転写紙が送り込まれる。符号Ｏは
転写紙の通路を示している。

カラー現像装置２は、前側板４に固設された支持軸12
と後側板５に回転自在に支持された回転軸13とで回転自
在に支持されたユニット支持体14と、このユニット支持
体14に着脱自在に支持された複数の現像ユニット15,16,
17とを備えている。支持軸12と回転軸13は同一軸線上に
あって、感光体ドラム１の支持軸３と平行に配設されて
いる。ユニット支持体14は、図示の例の場合、三方に放
射状に延びた３つの支持部18,19,20を有し、相隣る支持
部間で現像ユニット15,16,17をそれぞれ支持している。
各現像ユニットはそれぞれ異なる色の現像剤を収納して
いて、例えば、ユニット15はシアン現像剤を収納したシ
アン現像ユニットを、ユニット16はマゼンタ現像剤を収
納したマゼンタ現像ユニットを、ユニット17はイェロー
現像剤を収納したイェロー現像ユニットを指すものとす
る。現像ユニットの配置順は図示の例に限られるもので
はない。

各現像ユニットは、収納している現像剤と支持体14へ
の取付け位置が異なるだけであって、その構造は同じで
あるから、シアン現像ユニット15を代表させてその構造
を説明する。シアン現像ユニット15は、第１図，第３図
及び第４図に示すように、シアン現像剤を収納したホッ
パ21と、このホッパの両端部に設けられた端板22（一方
のみ示す）と、この端板に形成されていて、支持部19の
外端部に挿通された支軸23に嵌合されるユニット回転中
心を成す支点孔24と、端板22に形成されていて、支持部
19に軸方向に形成されたガイドレール25に遊嵌するガイ
ド溝26及び支持部18に形成されたガイドレール27に遊嵌
するガイド溝28と、ホッパ21内に回転自在に設けられた
現像剤供給ローラ29と、ホッパの開口部からその周面の
一部を突出させている発泡ポリウレタン等の弾性材料で
形成された現像ローラ30と、現像剤供給ローラ29で現像
ローラ30に供給された現像剤の厚さを均一にして現像剤
薄層を形成する現像剤薄層形成ブレード31と、現像ロー
ラ30の両端部に回転可能に設けられた間隙保持手段とし
ての間隙保持用リング32,32とからなっている。間隙保
持用リング32,32は、現像ローラ30と感光体ドラム１周
面との間の間隙ｄを維持するものであって、現像ローラ
30の径より所定寸法だけ大きい外径に形成されている。
図示の実施例の易合、ユニット支持体14の支持部18に
は、シアン現像ユニット15を感光体ドラム１がわに付勢
押圧する押圧手段としての板ばね33が設けられている。
この板ばね33は、符号33A,33Bで示すように、支持部19,
20にも設けられていて、マゼンタ現像ユニット16及びイ
ェロー現像ユニット17を、それぞれの支点16a,17aを中
心としてそれぞれの現像ローラを感光体ドラムの周面に
当接させる向きに付勢している。

シアン現像ユニット15は、ユニット支持体14に形成さ
れたガイドレール25,27にガイド溝26,28を遊嵌させてこ
のレールに沿って支持体内部に挿入され、支軸23に支点
孔24を嵌合させて回転可能に装着される。シアン現像ユ
ニット15は、これの背面に板ばね33が弾接することによ
り、支軸23を中心として第１図において反時計方向に回
動付勢され、間隙保持用リング32,32を感光体ドラム１
の周面に当接させられることにより、現像ローラ30と感
光体周面との間を間隙ｄに保持される。板ばね33で押圧
されるシアン現像ユニット15は、ガイド溝26,28とガイ
ドレール25,27とのクリアランスの範囲で回動される。
間隙保持用リング32,32は、感光体ドラム１の非画像形
成部の周面に当接させられること勿論である。

第２図に示すように、ユニット支持体14の回転軸13
は、互いに噛み合う歯車34,35を介してパルスモータ36
の出力軸に連結されていて、画像形成プロセスに従って
120度ずつ回転して所定の現像ユニットを現像位置Ａ
（第１図参照）に位置させるようになっている。

ここで画像形成のプロセスを簡単に説明すると、帯電
チャージャ６により所定の極性に帯電された感光体ドラ
ム１に露光装置７によって色分解された静電潜像が形成
される。この静電潜像が現像位置Ａに回動して来ると、
現像ローラ30周面に形成された現像剤薄層のシアン現像
剤が静電潜像に向けて飛翔しこれを可視像化する。シア
ン現像剤による青色現像が終わると、ユニット支持体14
は反時計方向に120度回転し、イェロー現像ユニット17
を現像位置Ａに位置させておいて、黄色画像に対する露
光と現像を行ない、最後にマゼンタ現像ユニット16を現
像位置Ａに位置させて赤色に対する露光と現像を行な
う。従って、感光体ドラム１には、三色の現像剤を重ね
たカラー画像が形成されることになる。全色の現像が完
了すると、ドラム表面に向けて転写紙が送り込まれ、こ
の紙に転写チャージャ８によって画像が転写される。カ
ラー画像を転写された転写紙は、分離チャージャ９によ
ってドラム表面から分離されて図示しない定着装置で画
像を定着されたのちカラーコピーとして機外に排出され
る。転写工程を終えた感光体ドラム１は、その表面をク
リーニング装置10でクリーニングされて次の画像形成に
備える。

色毎の現像工程が繰り返されるとき、現像ローラ30
は、現像ユニットが板ばね33により押圧されていること
によって、その両端部に設けられた間隙保持用リング3
2,32を感光体ドラム１の周面に当接させて感光体ドラム
周面との間隙ｄを常に一定に保持されることになる。

第５図乃至第７図において、ユニット支持体14は、前
側板４に固設された支持軸12と、後側板５に固設された
支持軸37によって回転自在に支持されている。この場
合、ユニット支持体14は、図示されない駆動機構によっ
て回転駆動されるようになっている。支持軸12,37は、
ユニット支持体の回転中心軸を構成していて、これらに
は、押圧手段の一部をなすカム39,40が固着されてい
る。一方、シアン現像ユニット15の背面には、該ユニッ
トが現像位置Ａに置かれたときカム39,40に当接する弾
性部材としての板ばね41,42が固着されている。マゼン
タ現像ユニット16とイェロー現像ユニット17にも符号41
A,41Bで示すように板ばねが設けられている。シアン現
像ユニット15のガイド溝28とこれが遊嵌している支持部
18のガイドレール27との間には、第４図に示すように、
ガイドレール27の一面に設けられた付勢手段としての板
ばね43が介在させられている。この板ばね43は、シアン
現像ユニット15を感光体ドラム１から離す向きに付勢し
ているが、現像位置Ａにおいて第７図の矢印ａの向きに
ユニットがカム39で回動させられるときには、この向き
の回動を許す。すなわち、板ばね43の弾力は、板ばね41
のそれよりも小さく設定されている。従って、現像位置
Ａ以外の位置に置かれているマゼンタ現像ユニット16と
イェロー現像ユニット17は、板ばね43A（１つのみ示
す）によって、それぞれの支点16a,17aを回動中心とし
て感光体から離れる向き（矢印ｂ参照）に回動付勢され
ている。この回動は、ガイドレールとガイド溝のクリア
ランスの範囲で規制される。

カム39,40は、板ばね41,42の回動軌跡上に配設されて
いて、第７図に示すように、現像位置Ａに置かれたシア
ン現像ユニット15を感光体ドラム１に向けて押圧してい
る。この現像位置Ａに置かれたシアン現像ユニット15
は、その現像ローラ30の間隙保持用リング32,32を感光
体ドラム１の周面に当接させて、現像ローラ30と感光体
ドラム１周面との間隙ｄ（第５図参照）を維持される。
他の現像ユニット16,17は、板ばね43Aによって矢印ｂ方
向に付勢されていて、がたつくことなくユニット支持体
14に支持されている。

シアン現像剤による現像が終わると、第７図において
ユニット支持体14が反時計方向に120度回動させられ
る。すると、シアン現像ユニット15は、板ばね43によっ
て矢印ｂ方向に回動され、イェロー現像ユニット17が現
像位置Ａに位置させられる。このユニット17は、板ばね
41Bがカム39に当接することにより、板ばね43の弾力に
抗して支点17aを中心として回動させられ、その間隙保
持用リング42を感光体ドラム周面に当接させて間隙ｄを
確保される。

第２図及び第４図において、ユニット支持体14の支持
軸12には、着脱規制手段としてのストッパ44が固着され
ている。このストッパ44は、第１図に鎖線で示すよう
に、現像位置Ａに置かれた現像ユニットの前端板22（第
２図参照）に対向する位置に配設されていて、ユニット
支持体14からのユニットの抜き出しを規制している。第
１図において、現像ユニットをユニット支持体14から引
き出そうとする場合、マゼンタ現像ユニット16とイェロ
ー現像ユニット17は、その引き出しが可能であるが、現
像位置Ａに置かれたシアン現像ユニット15は、ストッパ
44によってその抜き出しを阻止されているので、該ユニ
ットの引き出しはできない。現像位置に置かれているシ
アン現像ユニット15は、間隙保持用リング32を感光体ド
ラム１表面に当接させているので、このユニットを引き
出すと感光体を損傷する畏れがあるも、ストッパ44の存
在がこれを回避している。

（発明の効果） 第１の発明によれば、ユニット支持体の回転中心に固
定して設けたカムが、現像位置に移動して来た現像ユニ
ットを感光体ドラムに向けて押圧するので、特別な駆動
機構を必要とすることなく現像ユニットの現像位置での
押圧が可能となり、装置の小嵩化と低コスト化が実現で
きる。また、現像位置以外の位置に置かれた現像ユニッ
トは、感光体ドラムから離れる向きに付勢されているの
で、ユニット支持体の回転中にユニットががたついたり
振動で現像剤が落下し飛散するのを防止できて、現像剤
による機内汚れや転写紙汚れを回避することができる。

第２の発明によれば、ユニット支持体に着脱可能な現
像ユニットをユニット支持体上の支点の周りに回転可能
に支持すると共に現像ユニットを感光体ドラム側に押圧
する押圧手段を設け、この押圧手段により現像ローラを
間隙保持手段を介して感光体ドラム表面に当接させるこ
とにより現像間隙を形成でき、さらに現像ユニットが感
光体ドラムに対向している現像位置に置かれていないと
きにのみ、ユニット支持体に対する現像ユニットの着脱
を可能にする着脱規制手段を設けたので、リボルバー方
式の現像装置であるにも拘わらず各現像ユニットの現像
ローラと感光体ドラムとの間隙を安定して精度よく維持
することができると共に、現像位置に置かれた現像ユニ
ットの不用意な着脱を規制して感光体ドラムに当接して
いる間隙保持手段で感光体表面を損傷することを防止で
きる。特に、現像ローラ周面の現像剤薄層の非磁性一成
分現像剤を非接触で感光体ドラムに向けて飛翔させて複
数色の現像剤を重ねる現像方式においては、現像むらの
ない均一な画像品質を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２の発明の実施例を示すカラー現像装置を適
用した画像形成装置の要部の断面図、第２図は第２の発
明の実施例を示す同上の平断面図、第３図は現像ユニッ
トの要部を示す斜視図、第４図はユニット支持体の要部
を示す斜視図、第５図は第１の発明の実施例を示す平面
図、第６図は同上のカムの一例を示す斜視図、第７図は
第１の発明の実施例を示す正面図である。 １……感光体ドラム、２……カラー現像装置、３……支
持軸、12……支持軸、13……回転軸、15……シアン現像
ユニット、16……マゼンタ現像ユニット、17……イェロ
ー現像ユニット、18,19,20……支持部、21……ホッパ、
24……支点孔、25,27……ガイドレール、26,28……ガイ
ド溝、30……現像ローラ、32……間隙保持用リング、33
……板ばね、37……支持軸、39,40……カム、41,42……
板ばね、43……板ばね、44……ストッパ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 13/01 G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 15/08 - 15/095

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体ドラムの回転中心軸線と平行に配設
   された回転中心軸を中心として回転自在に設けられたユ
   ニット支持体に複数の現像ユニットをそれぞれ着脱自在
   に支持していて、所定の現像ユニットを感光体ドラムの
   現像位置に回動させて現像を行うカラー現像装置におい
   て、 上記ユニット支持体に設けられていて、上記現像ユニッ
   トを回転可能に支持する支軸と、 上記ユニット支持体に、該支持体の回転中心軸と平行に
   設けられていて、上記各現像ユニットを着脱可能に支持
   するガイドレールと、 上記各現像ユニットにそれぞれ回転自在に支持された現
   像ローラと、 上記各現像ローラの両端部に設けられた間隙保持手段
   と、 上記ユニット支持体の回転中心軸の両端に配設されてい
   て、上記現像位置に回動させられた上記現像ユニットが
   当接して、上記間隙保持手段を上記感光体ドラムの周面
   に当接させる不動のカム及び上記現像ユニットに設けら
   れていて、上記カムに当接する弾性部材とからなる押圧
   手段とを備えたことを特徴とするカラー現像装置。
2. 【請求項２】請求項１において、上記押圧手段が、上記
   各現像ユニットを上記感光体ドラムから離す向きに付勢
   する付勢手段を有することを特徴とするカラー現像装
   置。
3. 【請求項３】感光体ドラムの回転中心軸線と平行に配設
   された回転中心軸を中心として回転自在に設けられたユ
   ニット支持体に複数の現像ユニットをそれぞれ着脱自在
   に支持していて、所定の現像ユニットを感光体ドラムの
   現像位置に回動させて現像を行うカラー現像装置におい
   て、 上記ユニット支持体に設けられていて、上記現像ユニッ
   トを回転可能に支持する支軸と、 上記各現像ユニットにそれぞれ回転自在に支持された現
   像ローラと、 上記感光体ドラムと上記各現像ローラとの間隙を保持す
   る間隙保持手段と、 上記ユニット支持体または上記各現像ユニットに設けら
   れていて、上記現像ユニットを上記感光体ドラム側に押
   圧して、上記間隙保持手段を介して上記現像ユニットと
   上記感光体ドラムとを当接させる押圧手段と、 上記ユニット支持体に、該支持体の回転中心軸と平行に
   設けられていて、上記各現像ユニットを着脱可能に支持
   すると共に上記現像ユニットの回転を許容するガイドレ
   ールと、 上記現像位置に置かれた上記現像ユニットの、上記ユニ
   ット支持体の上記ガイドレールからの着脱を規制し、上
   記現像位置以外の位置に置かれた上記現像ユニットの上
   記ユニット支持体に対する着脱を許す着脱規制手段と を備えたことを特徴とするカラー現像装置。