JP3596747B2

JP3596747B2 - Image forming device

Info

Publication number: JP3596747B2
Application number: JP32056899A
Authority: JP
Inventors: 古水幹央; 松尾恭宏; 山田陽一
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-11-11
Filing date: 1999-11-11
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2019-11-11
Also published as: JP2001142277A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は現像剤担持体と像担持体との適切な相対的位置関係を保持できるようにした画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、弾性のある像担持体を使用し、現像剤担持体を像担持体に離当接させて圧接現像方式によりカラー画像を形成することが知られている。このような画像形成装置にあっては、ドラム状の像担持体に対向して４色の現像剤担持体を配置し、各色ごとに現像剤担持体を像担持体に離当接させて像担持体上に形成された各色の静電潜像を現像した後、中間転写体に転写し、このプロセスを４色の画像に対して繰り返し行うことにより、中間転写体に４色の像を順次重ね合わせて記録することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような画像形成装置における現像剤担持体の弾性のある像担持体への離当接は、現像剤担持体を１つの支点を中心に揺動させるか、または現像剤担持体を像担持体に対してスライドさせることにより行われている。しかし、揺動動作、或いはスライド動作のみで離当接を行った場合、部品精度のばらつきによっては、像担持体と現像剤担持体の相対的な位置関係にばらつきが生じ画像濃度が均一にならなかったり、４色の現像装置についてその離当接を達成するスペースが大きくなってしまうことになる。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するものであり、２つ以上の動作を組み合わせることにより、現像剤担持体と像担持体との位置関係を決定し、部品精度のばらつきがあっても適切な相対的位置関係を保持し、省スペース化を図り、画像濃度の均一化が図れるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体周囲に、独立した現像剤担持体を色ごとに配置した画像形成装置において、現像剤担持体を保持する載置台を両側の揺動支点で載置台支持体により支持し、一方の側の揺動支点で載置台を揺動動作させ、他方の側の揺動支点で載置台を揺動動作とスライド動作させて現像剤担持体と像担持体の位置関係を決定するようにしたことを特徴とする。
請求項２の発明は、載置台の揺動支点が嵌合する載置台支持体に形成された孔を長孔部とすることにより前記他方の側の揺動支点における揺動動作とスライド動作を行うことを特徴とする。
請求項３の発明は、前記他方の側の揺動支点を支持体からバネでつり上げるようにしたことを特徴とする。
請求項４の発明は、前記一方の側が載置台を揺動動作させる揺動駆動手段と現像剤担持体を駆動する現像駆動手段を設けた駆動側、他方の側が揺動支点の長孔部を形成した反駆動側であることを特徴とする。
請求項５の発明は、前記駆動側に設けられた現像駆動手段による現像剤担持体への駆動力の受け渡しを揺動支点としたことを特徴とする。
請求項６の発明は、前記揺動駆動手段は、載置台から延びるカムフォロワーと係合するカムからなることを特徴とする。
請求項７の発明は、前記反駆動側において、載置台がスライドピンを有するとともに、支持体がスライドピンと係合する斜面を有するスライド部材を備え、駆動側の揺動駆動手段による駆動力を利用してスライドピンを前記斜面に沿ってスライドさせ、現像剤担持体の像担持体に対する当接時と離間時とでスライド方向を選択するようにしたことを特徴とする。
請求項８の発明は、当接時、前記スライドピンは前記斜面から離間した位置にあり、離間時、前記スライドピンは斜面に沿ってスライドして斜面の乗り上げ壁に乗り上げた状態にあることを特徴とする。
請求項９の発明は、前記スライド部材は揺動方向に位置調整可能であることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の画像形成装置の現像部の構成を示す概略図である。駆動装置（図示せず）により矢印方向に回転するドラム状の感光体１の周囲には、現像剤としてそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナーをタンク１３に貯蔵した４色の各現像器１０が配置されている。感光体１は帯電手段（図示せず）により一様に帯電された後、潜像形成手段（図示せず）によって、第１色目として、例えばイエローの画像情報に応じて選択的に走査露光され、イエロー用の静電潜像が形成される。形成されたイエロー用の静電潜像はイエロー現像器の現像ローラ１１のみが感光体１に当接して現像することでイエローのトナー像が形成される。なお、このとき現像ローラ１１の両端には位置決めコロ１２が設けられていて、これが感光体に当接して位置決めされる。感光体１の回転方向下流側には、感光体と同期駆動される中間転写ベルト（図示せず）が配置され、感光体上のイエローのトナー像が中間転写ベルトの表面に転写される。中間転写ベルトにイエローのトナー像を転写した感光体はさらに矢印方向へ回転し、クリーニング手段（図示せず）によって表面に残留するトナーが掻き取られ、再び画像形成が可能となる。以上の手順を第２色目から第４色目の画像に対して繰り返し行うことで、中間転写ベルト上に４色のトナー像が順次重ね合わせて記録され、カラー画像が用紙上に転写されて出力される。
【０００７】
各現像器１０はそれぞれ載置台２０に形成された孔に位置決め突起１４が嵌合して置かれ、載置台２０は駆動装置が設けられる側（以下、駆動側と言う）の側板３０から突出した揺動支点ピン３２と、ピン３２に対応する位置で載置台２０から突出して駆動側と反対側（以下、反駆動側と言う）の側板３１と係合する揺動支点ピン２１（詳細は後述）とにより支持され、載置台と現像器とはピンを中心に揺動可能となっている（詳細は後述）。一方、駆動側の側板３０には現像器離当接用のカム３３が取り付けられ、載置台２０からはカム３３と係合するカムフォロワー（カムピン）２２が突出しており、駆動装置（図示せず）によりカム３３が回転してカムフォロワー２２と係合してこれを押すと、載置台２０とこの上に置かれた現像器１０は揺動支点ピン３２、２１を中心に揺動し、この動作により現像器１０の現像ローラ１１と感光体１との離当接が行われる。
【０００８】
次に、現像器の支持構造と離当接の機構について説明する。
図２は現像器の支持構造を説明する全体図、図３は図２のＡ−Ａ断面図で、現像器の反駆動側の支持構造を説明するための図、図４は図２のＢ−Ｂ断面図で、現像器の駆動側の支持構造を説明する図である。
図２において、前述したように、現像器１０は駆動側の側板３０と反駆動側の側板３１においてピン３２、２１で支持され、カム３３の回転に対するカムフォロワー２２の追従に伴って揺動し、感光体１と離当接する。反駆動側は、図３に示すように、載置台２０から突出するピン２１が反駆動側の側板３１に形成された載置台に並行な長孔３４（紙面に垂直方向に長い孔）を貫通し、その端部が側板３１の突起から垂下するバネ２３に吊られて支持されている。本実施例においては、反駆動側のみ揺動支点ピン２１が長孔３４内を動けるようにして感光体１に向かってスライドできるようにしており、その際バネ２３で揺動支点ピン２１の端部を吊ることにより現像器重量がそのまま揺動支点ピン２１から長孔内面にかからないように支えて揺動支点ピン２１がスライドするときの摩擦力を軽減している。駆動側は、反駆動側の揺動支点ピン２１と対応する位置において、図４に示すように、側板３０から突出する揺動支点ピン３２が載置台２０の孔を貫通し、この場合、ピン３２の径と孔の径とは同じにしている。
【０００９】
現像器の駆動は、駆動側の側板３０から延びるシャフトに取り付けられた現像器駆動ギヤ３５と現像器入力ギヤ２４とのかみ合いを通して行われ、このとき現像器への駆動力の受け渡し位置（ギヤのかみ合う位置）を揺動支点とし、駆動側は揺動動作のみ、反駆動側は揺動動作とスライド動作の両方の動作を行うようにしている。駆動ギヤ３５と現像器入力ギヤ２４とのかみ合う位置を揺動支点とすることにより、揺動動作によるギヤのかみ合いの変化を防止している。また、図５において、前述したように、駆動側の側板３０には現像器離当接用のカム３３が設けられ、載置台２０に設けられたカムフォロワー２２と係合して現像器を揺動させている。カム３３とカムフォロワー２２との係合は、当接する時はカム３３が一定角度まで回転してカムフォロワー２２を変位させると、後はバネ作用または現像器の重量で現像器が感光体に当接し、当接した状態ではカム３３とカムフォロワー２２とは離間している。離間する時は、カム３３が一定角度回転するとカムフォロワー２２と係合し、カムフォロワー２２を離間方向に変位させると、後述するように、載置台のスライドピン２５が側板３１のスライド壁３６（詳細は後述）をスライドし、ある角度まで変位するとスライド壁３６の斜面を乗り上げて離間距離を確保するようになっている。
【００１０】
次に、現像器の駆動側、反駆動側における感光体に対する離当接について図６〜図８により説明する。図６は駆動側からみた現像装置と感光体とを示す図、図７は反駆動側からみた当接時の現像装置と感光体とを示す図、図８は反駆動側からみた離間時の現像装置と感光体とを示す図である。
【００１１】
図６（駆動側）において、駆動側の側板から突出する揺動支点ピン３２を中心にして現像装置１０は揺動し、図の矢印Ａ方向（時計方向）の揺動が離間方向、矢印Ｂ方向の揺動が当接する方向である。前述したように、駆動側の揺動支点ピン３２はその径と同じ径の孔に嵌合している。そのため、カム３３とカムフォロワー２２とが係合して現像器が駆動されたとき、駆動側では揺動支点ピン３２を中心とした揺動動作のみ行われる。一方、図７、図８において、反駆動側の側板３１には、前述したように、載置台と平行方向に長く形成された長孔３４が設けられていて、この孔に揺動支点ピン２１が嵌合し、後述するバネ力または現像器の自重により揺動支点ピン２１が長孔３４内をスライド可能になっている。そのため、駆動側のカム３３とカムフォロワー２２との係合により現像器が駆動されたとき、反駆動側は揺動とともに、スライド（平行移動）動作する。また、反駆動側の側板３１にはスライド斜面３６ａと乗り上げ壁３６ｂを有するスライド壁３６が設けられ、これに対応して載置台からはスライドピン２５が突出している。当接時には、図７に示すように、スライドピン２５とスライド壁３６とは離間し、現像ローラの位置決めピン１２が感光体に当たる前にスライドピンがスライド壁に当たらないようにしている。離間時には、図８に示すように、感光体から離れるような揺動動作とスライド動作とにより、スライドピン２５はスライド斜面３６ａをスライドして乗り上げ壁３６ｂに乗り上げて離間状態が維持される。このとき、揺動支点ピン２１は長孔３４の前端に接している。
【００１２】
ところで、本願発明では弾性感光体を使用しており、硬質の現像ローラが感光体に圧接したとき、一定の食い込み深さで接触して弾性感光体表面は変形を生ずる。すなわち、軸に対する横断面図である図９に示すように、ある現像ローラ１１が感光体１に当接したとき、その部分は凹んでその上部、下部（感光体円周方向）が逆に膨らむように変形（図の破線の状態から実線の状態へ変形）する。また、軸方向縦断面図である図１０に示すように、感光体の両端部は現像ローラの位置決めコロ１２と接触するフランジ２が設けられているため、端部での変形は少なく、中央部分が最も大きく変形する。このため、隣接する他の現像ローラと感光体との離間距離が小さい場合には、両者が接触して不要な現像（ジャンピング現像）が起こってしまうことになる。しかし、本発明においては、揺動動作にスライド動作を加え、離間時におけるスライド動作で現像器を感光体から離れる方向に移動（図のｓ）させることで、現像器と感光体との距離を充分にとることができ、弾性感光体の変形をも考慮した離間距離に離すことにより、ジャンピング現像を防止することができる。なお、揺動動作のみで離間距離を大きくとろうとすると、大きな揺動角度が必要となり、離間を達成するための大きなスペースが必要となるが、本発明においては、スライド動作も加えることにより小さいスペースで大きな離間距離を達成することができ、揺動角度も小さくすることができ、レイアウトの自由度を大きくすることができる。
【００１３】
また、揺動動作のみで現像器と感光体の位置関係を決定しようとすると、揺動支点の位置は決まっており、一方、部品精度にばらつきがあるため、離間時の軸方向縦断面図である図１１に示すように、左右の位置決めコロ１２とフランジ２との間隔は同じとならず、あるスキュー量（ｄ）をもつことになる。そのため、図１２に示すように、当接時、一方の位置決めコロ１２とフランジ２は当接し、他方はスキュー量（ｄ′）だけ離間する片当たりが生じたり、また、現像ローラと感光体との相対的な位置関係にばらつきが生じて均一な画像濃度を得ることができない。
【００１４】
これに対して本願発明では、揺動動作にスライド動作を加えることにより、例えば、図１２に示すような状態になってもスキュー量分だけスライドさせることにより、図１３に示すように両者を均一に当接することができる。これは、駆動側が先に接触する場合でも、反駆動側に先に接触する場合でも同様に片当たりが防止される。このように、本願発明では現像器と感光体の位置関係に関係なく一定の距離関係を成立させることができ、左右での食い込み深さを一定にして画像濃度を均一にすることができる。
【００１５】
図１４はピンがスライドする揺動支点長孔を説明する図である。
前述したように長孔３４は揺動支点になるとともに、内部をピン２５がスライドする（スライド量ｄ）構造となっている。ピン２５はバネ２３で吊られて長孔スライド面への現像器荷重は軽減されているが、さらに摩擦力を軽減してスライド動作の負荷を軽減し、感光体と現像器の必要押圧力の損失を軽減するために、長孔３４は摺動性のよい樹脂で構成する。
【００１６】
ところで、圧接現像方式の場合、弾性感光体に対して剛体である現像器が食い込む構成になっており、所定のニップ量を確保するためには感光体と現像器が安定して所定のニップ量を維持するための押圧力が必要となる。そこで、図１５に示すように、反駆動側の側板と載置台間にバネ２６を張設し、バネの引っ張り力の長孔方向成分Ｆ１で載置台すなわち現像器を長孔内でスライドさせて感光体と現像器の必要押圧力Ｆを得るようにする。その結果、所定のニップ量を確保し、かつ確保したニップ量を維持し、画像濃度むらの欠陥が生じないようにする。
【００１７】
なお、側板と載置台間に張設したバネ２６の力で載置台をスライド方向へ付勢したとき、当接時と離間時の姿勢の違いによりバネ力の働く方向が異なり、現像器を固定する載置台をねじる力が働く。すなわち、当接時は揺動支点と感光体フランジとの位置決め部とにより現像器の姿勢は規定されるので問題はないが、離間時、反駆動側は揺動支点ピン１点のみで支えられ、バネ力が揺動支点ピンに対してモーメントをもち、このモーメントが載置台をねじる力として作用する。このねじれが生じると、現像器の左右でトナーの搬送量に差が生じたり、過搬送が起きて現像特性に影響する。そこで、スライド方向成分へ付勢するバネ２６の力の方向が揺動中心方向になるように張設する。すなわち、バネ２６の一端を揺動支点ピンの位置において側板にとりつけることにより、ばねの作用する力は姿勢の変化にかかわらず揺動支点中心に向かい、特に、離間時、揺動支点に対して載置台をねじるモーメントが作用しないようにすることができる。
【００１８】
また、図１における上方の２つの現像器のように、現像ローラに対して後部側（トナータンク側）の位置が高い場合、図１６に示すように、現像器自重の揺動支点ピン２１に作用する成分Ｗの長孔方向成分Ｗ１により感光体と現像器の必要押圧力Ｆを得るようにしてもよい。また、現像器自重とバネ力とを併用して必要押圧力を得るようにしてもよい。
【００１９】
図１７は現像器への駆動力の受け渡しを揺動支点とする説明図である。
本発明においては、駆動側を揺動動作のみ、反駆動側を揺動動作とスライド動作をしており、揺動動作、スライド動作による現像器への駆動力の受け渡しのギヤのかみ合いが変化すると、ギヤの傷つきによる印字のバンディング（濃度むら）が発生する恐れがある。そこで、前述したように、駆動側において、現像器駆動ギヤ３５と現像器入力ギヤ２４とのかみ合いを揺動支点とすることにより、揺動動作によるギヤのかみ合いの変化を防止することができる。また、駆動側の感光体と現像器の位置関係によって揺動角度が決まり、反駆動側の駆動側に対する位置関係のばらつきはスライド動作で吸収することで現像中の感光体と現像器の位置関係を一定にすることができる。また、前述したように、弾性感光体の場合、他の現像器の現像動作中の弾性感光体の膨らみに対して、反駆動側のみ揺動とスライド動作させることによって、駆動側よりも多く逃がして離間不良を避けることができる。
【００２０】
図１８は揺動支点部をバネで吊り上げた当接時の状態を示す図である。
前述したように、反駆動側の揺動支点ピン２１は長孔３４内をスライドさせるようにしており、その際バネ２３で揺動支点ピン２１を吊ることにより現像器重量がそのまま長孔内面にかからないように支えて揺動支点ピン２１がスライドするときの摩擦力を軽減している。
【００２１】
次に、スライド動作について図１９により詳細に説明する。
スライド動作は、駆動側のカム３３とカムフォロワー２２との係合による揺動動作の駆動力を利用して行わせるようにし、反駆動側には駆動源を設けないようにしてコストダウンを図っている。図１９において、載置台から突出するスライドピン２５は破線のような軌跡をたどってスライド壁３６の斜面３６ａに沿ってスライドする。当接時にはスライド壁３６の斜面３６ａに沿ってスライドし、現像ローラが感光体に当接して位置決めされる前に斜面３６ａから離間するような軌跡をたどって最終位置ではスライド壁３６から離間した位置となり、一方、離間時には、まずスライド壁３６の斜面３６ａに当接した後、この面に沿ってスライドし（このとき揺動支点ピン２１は長孔３４内をスライドする）、乗り上げ壁３６ｂに乗り上げる。このように、当接時と離間時とでスライド動作の方向を選択することで、離間時に小さいスペースで大きな離間距離を得ることができる。また、当接時の現像ローラと感光体との相対的な位置関係を一定にして均一な画像濃度を得ることができる。
【００２２】
次に、図２０、図２１により当接時、離間時の条件について説明する。
当接するときは、現像ローラの位置決めコロと感光体のフランジが接触して位置決めを行っているので、当接不良を起こさないようにスライドピンがスライド壁の斜面と接触していないことが必要である。一方、離間するときは、現像器と感光体との適切な相対的位置関係を確保するために、斜面を所定量スライドし、最終的には乗り上げ壁３６ｂに乗り上げた状態にあるようにし、さらに離間時に載置台をねじる力が極力働かないようにすることが必要である。当接時にスライドピンがスライド壁の斜面と接触しないようにするためには、カム３３の形状を所定の形状とし、カムフォロワーとの係合を適切にすることにより達成される。
【００２３】
次に、スライド条件について説明する。
図２０はスライドピン２５がスライド壁３６上をスライドする時の力の平衡について説明する図、図２１は載置台をねじる力成分を説明する図である。図中、作用する力、方向、角度は次の通りである。
Ｘ−Ｘ：スライド方向（感光体方向）
ｆ_１：長孔方向成分に作用する力（スライド長孔方向の摩擦力＋現像器重量の長孔成分）
α ：スライド方向とｆ_１とのなす角
ｆ_２：感光体への必要押圧力を得るバネ力（図１５）
β ：スライド方向とｆ_２とのなす角
Ｆ：カム３３で下げようとする揺動力
θ ：Ｆと斜面とのなす角（斜面角度）
ｆ′ ：スライド壁から受ける抗力
μｆ′：スライド壁上での摩擦力
Ｙ−Ｙ：載置台方向
ｆ″ ：スライドピンに斜面から作用する力（スライド壁から受ける抗力＋スライド壁上での摩擦力）
ｆ：載置台をねじる力
このように各力のベクトルを表したとき、
ｆ′＝Ｆｓｉｎθ＋ｆ_１ｃｏｓ（θ−α）＋ｆ_２ｃｏｓ（θ−β） ……（１）
である。スライドする力はｆ′ｃｏｓθであり、この力が反対方向の力より大きいとき斜面をスライドするので、スライド条件は、
ｆ′ｃｏｓθ＞ｆ_１ｃｏｓα＋ｆ_２ｃｏｓβ＋μｆ′ｓｉｎθ ……（２）
となる。一方、載置台をねじる力ｆは、
ｆ＝μｆ′ｃｏｓθ＋ｆ′ｓｉｎθ ……（３）
で表され、この値を最小とすることが必要である。そして、（１）、（２）式において、Ｆ、ｆ_１、ｆ_２α、β、μは所与の値であり、スライド条件を満たすｆ′とθとの関係が求められ、その関係の中で、（３）式のｆを最小とするｆ′、θが求められる。こうして、載置台をねじる力を最小限とするスライド条件が求められる。なお、前述したように、弾性感光体は中央部の膨らみが大きいので、あらかじめ膨らみ量を求めておき、離間した現像器が感光体と接触しないように必要なスライド量を設定する。
【００２４】
図２２はスライド斜面を揺動方向に調整する例を説明する図である。
ところで、揺動動作とスライド動作を行う反駆動側において、揺動角度がばらついたり、離間の揺動角度を決定する駆動側に対するスライド側の公差（載置台のねじれ、現像駆動ユニット側板のねじれ、スライド斜面やスライドピンの位置公差）の影響は避けられない。しかしこのような状況があっても、スライドピンは当接時は斜面と接触せず、離間時は所定量スライドして斜面の乗り上げ壁に乗り上げることが必要である。そこで、図示するように、スライド壁３６を上下方向に位置調整可能とすることにより、揺動角度のばらつきや、公差の影響があってもこれを吸収して良好な揺動動作とスライド動作を行わせることができる。
【００２５】
なお、上記の例においては、反駆動側につい揺動動作とスライド動作を組み合わせるようにしたが、さらに上下方向の動作を組み合わせて適切な感光体と現像器との離当接が行えるようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、現像剤担持体の離当接時に２つ以上の動作を組み合わせることで、当接時の現像剤担持体の全域において像担持体との相対的な位置関係を均一にし、当接、離間動作に必要なスペースを小さくすることができる。また、本発明においては、揺動動作にスライド動作を加え、離間時におけるスライド動作で現像剤担持体を像担持体から離れる方向に移動させることで、両者間の距離を充分にとることができ、現像剤担持体の変形をも考慮した離間距離に離すことにより、ジャンピング現像を防止することができる。また、スライド動作を加えることにより小さいスペースで大きな離間距離を達成することができ、揺動角度も小さくすることができ、レイアウトの自由度を大きくすることができる。
【００２７】
また、本発明では、揺動動作にスライド動作を加えることにより、スキュー量分だけスライドさせることにより、現像剤担持体と像担持体の位置関係に関係なく一定の距離関係を成立させることができ、片当たりが防止され、食い込み深さを一定にして画像濃度を均一にすることができる。
【００２８】
また、本発明はスライド動作も行う揺動支点における摩擦力を軽減し、像担持体への現像剤担持体の必要押圧力の損失を軽減することができ、さらにバネ力、現像剤担持体の重力を利用して必要押圧力を得るようにしてニップ量を確保し、画像濃度むらの欠陥を生じないようにすることができる。
【００２９】
また、本発明は、駆動側を揺動動作のみ、反駆動側を揺動動作とスライド動作をさせ、現像剤担持体への駆動力の受け渡しを揺動支点とすることにより、揺動動作によるギヤのかみ合いの変化を防止することができる。
【００３０】
また、本発明は、スライド動作において揺動動作の駆動力を利用して斜面をスライドさせ、スライド動作の方向を選択することにより、反駆動側には駆動源を設けないようにしてコストダウンを図り、離間時に小さいスペースで大きな離間距離を得ることができる。
【００３１】
また、本発明は、当接するときは、スライドピンがスライド壁の斜面と接触しないようにし、離間するときは、現像剤担持体と像担持体との適切な相対的位置関係を確保することができ、また、載置台をねじる力を最小限とするスライド条件でスライドさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の現像部の構成を示す概略図である。
【図２】現像器の支持構造を説明する図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図で、現像器の反駆動側の支持構造を説明する図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図で、現像器の駆動側の支持構造を説明する図である。
【図５】現像器の離当接の機構を説明する図である。
【図６】駆動側からみた現像装置と感光体とを示す図である。
【図７】反駆動側からみた当接時の現像装置と感光体とを示す図である。
【図８】反駆動側からみた離間時の現像装置と感光体とを示す図である。
【図９】当接時の感光体表面の変形を説明する横断面図である。
【図１０】当接時の感光体表面の変形を説明する縦断面図である。
【図１１】揺動動作のみによる離間時のスキューを説明する図である。
【図１２】揺動動作のみによる当接時のスキューを説明する図である。
【図１３】本発明によるスライド動作によりスキュー量をなくした当接状態を示す図である。
【図１４】ピンがスライドする揺動支点長孔を説明する図である。
【図１５】バネ力でニップ量を維持する押圧力を得る例を示す図である。
【図１６】自重でニップ量を維持する押圧力を得る例を示す図である。
【図１７】現像器への駆動力の受け渡しを揺動支点とする説明図である。
【図１８】揺動支点部をバネで吊り上げた当接時の状態を示す図である。
【図１９】スライド動作を説明する図である。
【図２０】スライドする時の力の平衡について説明する図である。
【図２１】載置台をねじる力成分を説明する図である。
【図２２】スライド斜面を揺動方向に調整する例を説明する図である。
【符号の説明】
１……感光体、２…フランジ、１０…現像器、１１…現像ローラ、１２…位置決めコロ、１４…位置決め突起、２０…載置台、２１…揺動支点ピン、２２…カムフォロワー、２３…バネ、２４…現像器入力ギヤ、２５…スライドピン、２６…バネ、３０，３１…側板、３２…揺動支点ピン、３３…カム、３４…長孔、３５…現像器駆動ギヤ、３６…スライド壁、３６ａ…スライド斜面、３６ｂ…乗り上げ壁。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus capable of maintaining an appropriate relative positional relationship between a developer carrier and an image carrier.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, it has been known that a color image is formed by using a pressure contact developing method by using an elastic image carrier and bringing a developer carrier into contact with the image carrier. In such an image forming apparatus, a developer carrier of four colors is arranged facing a drum-shaped image carrier, and the developer carrier is separated from and brought into contact with the image carrier for each color. After developing the electrostatic latent images of each color formed on the carrier, the images are transferred to an intermediate transfer member, and this process is repeated for the four color images, whereby the four color images are sequentially formed on the intermediate transfer member. Overlapping recording is performed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In such an image forming apparatus, the developer carrier is separated from and brought into contact with the elastic image carrier by swinging the developer carrier around one fulcrum or by moving the developer carrier to the image carrier. This is done by sliding against. However, when the separation and contact are performed only by the swinging operation or the sliding operation, the relative positional relationship between the image carrier and the developer carrier varies due to the variation in the component accuracy, and if the image density is uniform. In other words, the space for achieving the separation / contact between the four color developing devices is increased.
[0004]
The present invention solves the above-described problems, and determines a positional relationship between a developer carrier and an image carrier by combining two or more operations, and performs appropriate relative It is an object of the present invention to maintain a positional relationship, save space, and achieve uniform image density.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Means for Solving the Problems To achieve the above object, an invention according to claim 1 is an image forming apparatus in which independent developer carriers are arranged for each color around an image carrier, and a mounting table for holding the developer carriers is provided on both sides. The developer carrier is supported by the mounting table support at the swing fulcrum, the mounting table is oscillated at the one fulcrum, and the mounting table is slid and slid at the other fulcrum. The positional relationship between the body and the image carrier is determined.
According to a second aspect of the present invention, the swing operation and the slide operation at the other side of the swing fulcrum can be performed by using a hole formed in the mounting table support to which the swing fulcrum of the mounting table fits as an elongated hole. It is characterized by performing.
The invention according to claim 3 is characterized in that the swing fulcrum on the other side is lifted from a support by a spring.
According to a fourth aspect of the present invention, the one side is provided with a swing drive unit for swinging the mounting table and a development drive unit for driving the developer carrier, and the other side is provided with a long hole of the swing fulcrum. It is characterized in that it is the formed anti-drive side.
The invention according to claim 5 is characterized in that the transfer of the driving force to the developer carrier by the developing driving means provided on the driving side is a swing fulcrum.
The invention according to a sixth aspect is characterized in that the swing drive means comprises a cam which engages with a cam follower extending from the mounting table.
The invention according to claim 7 is that, on the non-drive side, the mounting table has a slide pin and the support has a slide member having an inclined surface that engages with the slide pin, and utilizes the driving force of the swing drive means on the drive side. Then, a slide pin is slid along the slope to select a slide direction between a time when the developer carrier is in contact with the image carrier and a time when the developer carrier is separated from the image carrier.
The invention according to claim 8 is that, at the time of contact, the slide pin is located at a position separated from the slope, and at the time of separation, the slide pin slides along the slope and rides on the climbing wall of the slope. Features.
The invention of claim 9 is characterized in that the position of the slide member is adjustable in the swing direction.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a developing unit of the image forming apparatus of the present invention. Around a drum-shaped photoreceptor 1 rotated in a direction indicated by an arrow by a driving device (not shown), four color developing units storing yellow, magenta, cyan, and black toners in a tank 13 as developers, respectively. 10 are arranged. After the photoconductor 1 is uniformly charged by a charging unit (not shown), it is selectively scanned and exposed by a latent image forming unit (not shown) as a first color according to, for example, yellow image information. , An electrostatic latent image for yellow is formed. The formed electrostatic latent image for yellow is developed by contacting only the developing roller 11 of the yellow developing unit with the photoreceptor 1 to form a yellow toner image. At this time, positioning rollers 12 are provided at both ends of the developing roller 11, and these are brought into contact with the photoconductor to be positioned. An intermediate transfer belt (not shown), which is driven in synchronization with the photoconductor, is disposed downstream of the photoconductor 1 in the rotation direction, and a yellow toner image on the photoconductor is transferred onto the surface of the intermediate transfer belt. The photoconductor on which the yellow toner image has been transferred onto the intermediate transfer belt further rotates in the direction of the arrow, and the toner remaining on the surface is scraped off by a cleaning unit (not shown), so that the image can be formed again. By repeating the above procedure for the second to fourth color images, four color toner images are sequentially superimposed and recorded on the intermediate transfer belt, and the color images are transferred and output on paper. You.
[0007]
Each of the developing devices 10 has a positioning projection 14 fitted into a hole formed in the mounting table 20, and the mounting table 20 protrudes from a side plate 30 on a side where a driving device is provided (hereinafter referred to as a driving side). A swing fulcrum pin 32 and a swing fulcrum pin 21 (which will be described later in detail) which protrudes from the mounting table 20 at a position corresponding to the pin 32 and engages with a side plate 31 on the side opposite to the drive side (hereinafter referred to as the non-drive side). ), And the mounting table and the developing device can swing about a pin (details will be described later). On the other hand, a cam 33 for separating and contacting the developing device is attached to the side plate 30 on the driving side, and a cam follower (cam pin) 22 that engages with the cam 33 protrudes from the mounting table 20. When the cam 33 rotates and engages with the cam follower 22 to push the cam follower 22, the mounting table 20 and the developing device 10 mounted thereon swing about the swing fulcrum pins 32 and 21. By the operation, the developing roller 11 of the developing device 10 is brought into contact with and separated from the photosensitive member 1.
[0008]
Next, a support structure of the developing device and a mechanism of contact and separation will be described.
2 is an overall view for explaining a support structure of the developing device, FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2, and a diagram for explaining a support structure on the non-drive side of the developing device, and FIG. FIG. 3B is a cross-sectional view illustrating a support structure on the driving side of the developing device.
In FIG. 2, as described above, the developing device 10 is supported by the pins 32 and 21 on the driving side plate 30 and the non-driving side plate 31, and swings as the cam follower 22 follows the rotation of the cam 33. , Comes into contact with the photoconductor 1. On the non-drive side, as shown in FIG. 3, the pins 21 protruding from the mounting table 20 pass through long holes 34 (holes extending in a direction perpendicular to the paper surface) formed in the side plate 31 on the non-drive side and parallel to the mounting table. The end is suspended and supported by a spring 23 hanging down from a projection of the side plate 31. In the present embodiment, the swing fulcrum pin 21 is slid toward the photosensitive member 1 so that the swing fulcrum pin 21 can move in the elongated hole 34 only on the non-drive side. By suspending the portion, the developing device is supported so that the weight of the developing device is not directly applied to the inner surface of the elongated hole from the swing fulcrum pin 21 to reduce the frictional force when the swing fulcrum pin 21 slides. On the driving side, at a position corresponding to the swinging fulcrum pin 21 on the non-drive side, a swinging fulcrum pin 32 projecting from the side plate 30 penetrates the hole of the mounting table 20 as shown in FIG. The diameter of the hole 32 is the same as the diameter of the hole.
[0009]
The developing device is driven through meshing between a developing device driving gear 35 attached to a shaft extending from the driving-side side plate 30 and the developing device input gear 24. At this time, a transfer position (a gear position) of a driving force to the developing device is transmitted. (Meshing position) is used as a swing fulcrum, and only the swing operation is performed on the drive side, and both the swing operation and the slide operation are performed on the non-drive side. By setting a position where the drive gear 35 and the developing device input gear 24 mesh with each other as a swing fulcrum, a change in gear engagement due to the swing operation is prevented. In FIG. 5, as described above, the developing device separating / contacting cam 33 is provided on the driving side plate 30 and engages with the cam follower 22 provided on the mounting table 20 to swing the developing device. Moving. The engagement between the cam 33 and the cam follower 22 is such that when the cam 33 rotates to a certain angle to displace the cam follower 22 when the cam follower 22 comes into contact with the cam follower 22, the developing device comes into contact with the photoconductor by a spring action or the weight of the developing device. The cam 33 and the cam follower 22 are separated from each other in a state where they are in contact with and in contact with each other. When the cam 33 rotates by a predetermined angle, the cam 33 engages with the cam follower 22, and when the cam follower 22 is displaced in the separating direction, the slide pin 25 of the mounting table is moved to the slide wall 36 ( (Details will be described later), and when it is displaced to a certain angle, it runs on the slope of the slide wall 36 to secure a separation distance.
[0010]
Next, the separation and contact with the photosensitive member on the driving side and the non-driving side of the developing device will be described with reference to FIGS. 6 is a diagram showing the developing device and the photoconductor when viewed from the driving side, FIG. 7 is a diagram showing the developing device and the photoconductor when they are in contact when viewed from the non-driving side, and FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a developing device and a photoconductor.
[0011]
In FIG. 6 (drive side), the developing device 10 swings around a swing fulcrum pin 32 protruding from the drive side plate, and the swing in the direction of arrow A (clockwise) in the figure is the separation direction, The swing of the direction is the direction in which it abuts. As described above, the drive-side swing fulcrum pin 32 is fitted in the hole having the same diameter as the diameter thereof. For this reason, when the cam 33 and the cam follower 22 are engaged to drive the developing device, only the swing operation about the swing fulcrum pin 32 is performed on the drive side. On the other hand, in FIGS. 7 and 8, the side plate 31 on the opposite side to the drive is provided with the long hole 34 formed in the direction parallel to the mounting table as described above. The swing fulcrum pin 21 is slidable in the elongated hole 34 by a spring force described later or the weight of the developing device by its own weight. Therefore, when the developing device is driven by the engagement of the cam 33 on the driving side and the cam follower 22, the non-driving side is slid and slides (translates). In addition, a slide wall 36 having a slide slope 36a and a climbing wall 36b is provided on the side plate 31 on the non-drive side, and the slide pin 25 protrudes from the mounting table correspondingly. At the time of contact, as shown in FIG. 7, the slide pin 25 and the slide wall 36 are separated from each other so that the slide pin does not hit the slide wall before the positioning pin 12 of the developing roller hits the photoconductor. At the time of separation, as shown in FIG. 8, the slide pin 25 slides on the slide slope 36 a and rides on the climbing wall 36 b by the swinging operation and the sliding operation so as to separate from the photoconductor, and the separated state is maintained. At this time, the swing fulcrum pin 21 is in contact with the front end of the elongated hole 34.
[0012]
By the way, in the present invention, an elastic photoconductor is used, and when a hard developing roller is pressed against the photoconductor, the elastic photoconductor surface is deformed due to the contact with a fixed bite depth. That is, as shown in FIG. 9 which is a cross-sectional view with respect to the shaft, when a certain developing roller 11 comes into contact with the photoreceptor 1, that portion is dented and the upper part and the lower part (in the circumferential direction of the photoreceptor) expand in reverse. (The state is changed from a broken line to a solid line in the figure). Further, as shown in FIG. 10 which is a longitudinal sectional view in the axial direction, since both ends of the photoreceptor are provided with flanges 2 which come into contact with the positioning rollers 12 of the developing roller, deformation at the end is small, and Is the most deformed. For this reason, when the separation distance between another adjacent developing roller and the photosensitive member is small, both of them come into contact with each other and unnecessary development (jumping development) occurs. However, in the present invention, the distance between the developing device and the photosensitive member is reduced by adding the sliding operation to the swinging operation and moving the developing device away from the photosensitive member by the sliding operation at the time of separation (s in the figure). By setting the distance sufficiently long in consideration of the deformation of the elastic photosensitive member, jumping development can be prevented. In order to increase the separation distance only by the swing operation, a large swing angle is required, and a large space for achieving the separation is required. Thus, a large separation distance can be achieved, the swing angle can be reduced, and the degree of freedom in layout can be increased.
[0013]
Also, when trying to determine the positional relationship between the developing device and the photoconductor only by the swinging operation, the position of the swinging fulcrum is fixed, while the accuracy of the parts varies. As shown in FIG. 11, the distance between the left and right positioning rollers 12 and the flange 2 is not the same and has a certain skew amount (d). Therefore, as shown in FIG. 12, at the time of contact, one of the positioning rollers 12 and the flange 2 are in contact with each other, and the other is separated by a skew amount (d '), or the developing roller and the photosensitive member are separated from each other. Therefore, a uniform image density cannot be obtained due to a variation in the relative positional relationship of.
[0014]
On the other hand, in the present invention, by adding a sliding operation to the swinging operation, for example, even if the state shown in FIG. Can abut. This prevents one-sided contact in the case where the drive side comes into contact first and the case where the drive side comes in contact first. Thus, in the present invention, a constant distance relationship can be established irrespective of the positional relationship between the developing device and the photoconductor, and the image densities can be made uniform by making the biting depth on the left and right constant.
[0015]
FIG. 14 is a diagram for explaining a swing fulcrum elongated hole in which a pin slides.
As described above, the elongated hole 34 serves as a swing fulcrum, and the pin 25 slides inside (a sliding amount d). The pin 25 is suspended by the spring 23 to reduce the load of the developing device on the slide surface of the long hole. However, the frictional force is further reduced to reduce the load of the sliding operation, and the required pressing force of the photosensitive member and the developing device is reduced. In order to reduce the loss, the long hole 34 is made of a resin having good slidability.
[0016]
By the way, in the case of the pressure contact developing system, a configuration is adopted in which a developing device which is a rigid body bites into the elastic photoconductor, and in order to secure a predetermined nip amount, the photoconductor and the developing device are stably fixed at a predetermined nip amount. Is required to maintain the pressure. Therefore, as shown in FIG. 15, a spring 26 is stretched between the side plate on the opposite side to the driving side and the mounting table, and the mounting table, that is, the developing device is slid in the long hole by the long hole direction component F1 of the spring pulling force. The necessary pressing force F between the photosensitive member and the developing device is obtained. As a result, a predetermined nip amount is secured, and the secured nip amount is maintained so that a defect of uneven image density does not occur.
[0017]
When the mounting table is urged in the sliding direction by the force of the spring 26 stretched between the side plate and the mounting table, the direction in which the spring force acts differs depending on the posture at the time of contact and separation, and the developing device is fixed. The work table is twisted. That is, at the time of contact, the attitude of the developing device is determined by the pivoting fulcrum and the positioning portion of the photosensitive member flange, so there is no problem. However, when the developing device is separated, the counter-drive side is supported by only one pivoting fulcrum pin. The spring force has a moment with respect to the swing fulcrum pin, and this moment acts as a force for twisting the mounting table. When this twist occurs, there is a difference in the amount of toner transport between the left and right sides of the developing device, or excessive transport occurs, which affects the developing characteristics. Therefore, the spring 26 is biased so that the direction of the force of the spring 26 that urges the component in the sliding direction is the swing center direction. That is, by attaching one end of the spring 26 to the side plate at the position of the swing fulcrum pin, the force acting on the spring is directed toward the center of the swing fulcrum regardless of the change in the posture, The moment of twisting the mounting table can be prevented from acting.
[0018]
When the position on the rear side (toner tank side) with respect to the developing roller is high, as in the two upper developing devices in FIG. 1, as shown in FIG. The necessary pressing force F of the photoconductor and the developing device may be obtained by the long hole component W1 of the component W acting. Further, the required pressing force may be obtained by using the developing device's own weight and the spring force together.
[0019]
FIG. 17 is an explanatory view in which the transfer of the driving force to the developing device is defined as a swing fulcrum.
In the present invention, only the swinging operation is performed on the driving side, and the swinging operation and the sliding operation are performed on the non-driving side. When the meshing of the gear for transferring the driving force to the developing device by the swinging operation and the sliding operation changes. In addition, banding (density unevenness) of printing due to gear damage may occur. Therefore, as described above, by using the engagement between the developing device driving gear 35 and the developing device input gear 24 as the swing fulcrum on the drive side, it is possible to prevent the gear meshing change due to the swing operation. In addition, the swing angle is determined by the positional relationship between the photosensitive member on the driving side and the developing device, and the variation in the positional relationship with respect to the driving side on the non-driving side is absorbed by the sliding operation, so that the positional relationship between the photosensitive member and the developing device during development. Can be kept constant. Also, as described above, in the case of the elastic photoconductor, the swelling of the elastic photoconductor during the developing operation of the other developing device is released and released more than the driving side by swinging and sliding only the non-drive side. To avoid poor separation.
[0020]
FIG. 18 is a view showing a state in which the swing fulcrum is in contact with a swing fulcrum portion lifted by a spring.
As described above, the swinging fulcrum pin 21 on the non-drive side slides in the elongated hole 34. At this time, the swinging fulcrum pin 21 is suspended by the spring 23, so that the weight of the developing device is directly applied to the inner surface of the elongated hole. The fulcrum pin 21 is supported so as not to be applied, and the friction force when the swing fulcrum pin 21 slides is reduced.
[0021]
Next, the sliding operation will be described in detail with reference to FIG.
The sliding operation is performed by using the driving force of the swinging operation due to the engagement between the cam 33 on the driving side and the cam follower 22, and the driving source is not provided on the non-driving side to reduce the cost. ing. In FIG. 19, a slide pin 25 protruding from a mounting table follows a locus as shown by a broken line and slides along a slope 36a of a slide wall 36. At the time of contact, the slide roller 36 slides along the slope 36a of the slide wall 36, and follows a locus that separates from the slope 36a before the developing roller comes into contact with the photosensitive member and is positioned. On the other hand, at the time of separation, first, it comes into contact with the slope 36a of the slide wall 36, and then slides along this surface (at this time, the swing fulcrum pin 21 slides in the elongated hole 34) and rides on the climbing wall 36b. . As described above, by selecting the direction of the sliding operation between the contact and the separation, a large separation distance can be obtained in a small space at the time of separation. In addition, the relative positional relationship between the developing roller and the photoconductor at the time of contact can be kept constant, and a uniform image density can be obtained.
[0022]
Next, the conditions at the time of contact and at the time of separation will be described with reference to FIGS.
When making contact, the positioning roller of the developing roller and the flange of the photoreceptor are in contact with each other for positioning, so the slide pin must not contact the slope of the slide wall to prevent poor contact. is there. On the other hand, when separated, the slope is slid by a predetermined amount in order to secure an appropriate relative positional relationship between the developing device and the photoconductor, so that it is finally on the climbing wall 36b, and furthermore, It is necessary to minimize the force that twists the mounting table during separation. In order to prevent the slide pin from coming into contact with the slope of the slide wall at the time of abutment, the shape of the cam 33 is set to a predetermined shape, and the engagement with the cam follower is appropriately achieved.
[0023]
Next, the slide conditions will be described.
FIG. 20 is a diagram illustrating the balance of the force when the slide pin 25 slides on the slide wall 36, and FIG. 21 is a diagram illustrating the force component that twists the mounting table. In the figure, the acting forces, directions, and angles are as follows.
XX: slide direction (photoconductor direction)
f ₁ : Force acting on the long hole direction component (frictional force in the long hole direction of the slide + long hole component of the developing device weight)
α: slide direction and f ₁ Angle with
f ₂ ： Spring force to obtain required pressing force on photoconductor (Fig. 15)
β: slide direction and f ₂ Angle with
F: swinging power to be lowered by the cam 33
θ: Angle between F and slope (slope angle)
f ': Drag received from slide wall
μf ': frictional force on the slide wall
YY: mounting table direction
f ″: Force acting on the slide pin from the slope (drag force received from slide wall + friction force on slide wall)
f: Force to twist the mounting table
When expressing each force vector in this way,
f ′ = Fsin θ + f ₁ cos (θ-α) + f ₂ cos (θ-β) (1)
It is. The sliding force is f'cosθ, and when this force is greater than the force in the opposite direction, the slope slides.
f'cosθ> f ₁ cosα + f ₂ cosβ + μf'sin θ (2)
It becomes. On the other hand, the force f for twisting the mounting table is
f = μf′cosθ + f′sinθ (3)
It is necessary to minimize this value. Then, in equations (1) and (2), F, f ₁ , F ₂ α, β, and μ are given values, and the relationship between f ′ and θ that satisfies the sliding condition is determined. In the relationship, f ′ and θ that minimize f in equation (3) are determined. Can be Thus, a slide condition that minimizes the force for twisting the mounting table is required. As described above, since the elastic photosensitive member has a large swelling at the center, the amount of swelling is determined in advance, and the necessary slide amount is set so that the separated developing device does not contact the photosensitive member.
[0024]
FIG. 22 is a diagram illustrating an example in which the slide slope is adjusted in the swing direction.
By the way, on the non-drive side that performs the swing operation and the slide operation, the swing angle varies, or the tolerance of the slide side with respect to the drive side that determines the separation swing angle (twist of the mounting table, twist of the developing drive unit side plate, The effect of the slide slope and the position tolerance of the slide pin) is inevitable. However, even in such a situation, the slide pins do not come into contact with the slope when they come into contact with each other, and need to slide by a predetermined amount to climb onto the climbing wall when they are separated. Therefore, as shown in the figure, by making the position of the slide wall 36 adjustable in the vertical direction, even if there is a variation in the swing angle or the influence of the tolerance, it can be absorbed and a good swing operation and slide operation can be performed. Can be done.
[0025]
In the above example, the swinging operation and the sliding operation are combined on the non-driving side, but the vertical movement is combined so that an appropriate separation and contact between the photosensitive member and the developing device can be performed. Is also good.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the relative positional relationship with the image carrier in the entire area of the developer carrier at the time of contact is achieved by combining two or more operations when the developer carrier is separated from and brought into contact with the image carrier. And the space required for the contact and separation operations can be reduced. Further, in the present invention, by adding a sliding operation to the swinging operation and moving the developer carrier in a direction away from the image carrier by the sliding operation at the time of separation, a sufficient distance between the two can be obtained. The jumping development can be prevented by keeping the separation distance in consideration of the deformation of the developer carrier. In addition, a large separation distance can be achieved in a smaller space by adding a sliding motion, the swing angle can be reduced, and the degree of freedom in layout can be increased.
[0027]
Further, in the present invention, by adding a sliding operation to the swinging operation, by sliding by the skew amount, a fixed distance relationship can be established regardless of the positional relationship between the developer carrier and the image carrier. In addition, it is possible to prevent one-sided contact and to make the bite depth constant to make the image density uniform.
[0028]
In addition, the present invention can reduce the frictional force at the swing fulcrum that also performs the sliding operation, can reduce the loss of the required pressing force of the developer carrier to the image carrier, and further reduce the spring force and the developer carrier. It is possible to secure the nip amount by obtaining the necessary pressing force by using the gravity, and to prevent the occurrence of the defect of uneven image density.
[0029]
Further, the present invention provides a swing operation by making the drive side swing only, and performing a swing operation and a slide operation on the non-drive side, and transferring the driving force to the developer carrier as a swing fulcrum. A change in gear engagement can be prevented.
[0030]
In addition, the present invention reduces the cost by sliding the slope using the driving force of the swinging operation in the sliding operation and selecting the direction of the sliding operation so that a driving source is not provided on the non-driving side. At the time of separation, a large separation distance can be obtained in a small space.
[0031]
Further, the present invention can prevent the slide pin from coming into contact with the slope of the slide wall when abutting, and ensure an appropriate relative positional relationship between the developer carrier and the image carrier when separated. Further, the mounting table can be slid under sliding conditions that minimize the twisting force.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a developing unit of an image forming apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a support structure of a developing device.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2 and is a diagram illustrating a support structure on a side opposite to the driving side of the developing device.
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 2 and is a diagram illustrating a support structure on the driving side of the developing device.
FIG. 5 is a diagram illustrating a mechanism for separating and contacting the developing device.
FIG. 6 is a diagram illustrating a developing device and a photosensitive member as viewed from a driving side.
FIG. 7 is a diagram illustrating the developing device and the photoconductor at the time of contact when viewed from the non-driving side.
FIG. 8 is a diagram illustrating the developing device and the photoconductor when separated from each other as viewed from the non-driving side.
FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining deformation of the photoconductor surface at the time of contact.
FIG. 10 is a longitudinal sectional view for explaining deformation of the surface of the photoconductor at the time of contact.
FIG. 11 is a diagram illustrating skew at the time of separation due to only a swing operation.
FIG. 12 is a diagram illustrating a skew at the time of contact due to only a swing operation.
FIG. 13 is a diagram showing a contact state in which a skew amount is eliminated by a sliding operation according to the present invention.
FIG. 14 is a view for explaining a swing fulcrum elongated hole in which a pin slides.
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of obtaining a pressing force for maintaining a nip amount by a spring force.
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of obtaining a pressing force for maintaining a nip amount by its own weight.
FIG. 17 is an explanatory view in which transfer of a driving force to a developing device is set as a swing fulcrum.
FIG. 18 is a diagram showing a state at the time of contact when the swing fulcrum is lifted by a spring.
FIG. 19 is a diagram illustrating a slide operation.
FIG. 20 is a diagram illustrating the balance of forces when sliding.
FIG. 21 is a diagram illustrating a force component for twisting the mounting table.
FIG. 22 is a diagram illustrating an example of adjusting a slide slope in a swing direction.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photoreceptor, 2 ... Flange, 10 ... Developing device, 11 ... Developing roller, 12 ... Positioning roller, 14 ... Positioning protrusion, 20 ... Mounting table, 21 ... Swing fulcrum pin, 22 ... Cam follower, 23 ... Spring , 24: developing unit input gear, 25: slide pin, 26: spring, 30, 31: side plate, 32: swing fulcrum pin, 33: cam, 34: long hole, 35: developing unit drive gear, 36: slide wall , 36a: Slope slope, 36b: Riding wall.

Claims

像担持体周囲に、独立した現像剤担持体を色ごとに配置した画像形成装置において、現像剤担持体を保持する載置台を両側の揺動支点で載置台支持体により支持し、一方の側の揺動支点で載置台を揺動動作させ、他方の側の揺動支点で載置台を揺動動作とスライド動作させて現像剤担持体と像担持体の位置関係を決定するようにしたことを特徴とする画像形成装置。In an image forming apparatus in which an independent developer carrier is arranged for each color around an image carrier, a platform for holding the developer carrier is supported by a platform support at swing support points on both sides. The mounting table is oscillated at the fulcrum, and the mounting table is slid and slid at the other fulcrum to determine the positional relationship between the developer carrier and the image carrier. An image forming apparatus comprising:

載置台の揺動支点が嵌合する載置台支持体に形成された孔を長孔部とすることにより前記他方の側の揺動支点における揺動動作とスライド動作を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。 The swing operation and the slide operation at the swing fulcrum on the other side are performed by making a hole formed in the mounting support to which the swing fulcrum of the mounting table fits into an elongated hole. Item 2. The image forming apparatus according to Item 1.

前記他方の側の揺動支点を支持体からバネでつり上げるようにしたことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the swing fulcrum on the other side is lifted from a support by a spring.

前記一方の側が載置台を揺動動作させる揺動駆動手段と現像剤担持体を駆動する現像駆動手段を設けた駆動側、他方の側が揺動支点の長孔部を形成した反駆動側であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。The one side is a drive side provided with a swing drive unit for swinging the mounting table and a development drive unit for driving the developer carrier, and the other side is a non-drive side having a long hole portion of the swing fulcrum. 3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein:

前記駆動側に設けられた現像駆動手段による現像剤担持体への駆動力の受け渡しを揺動支点としたことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the transfer of the driving force to the developer carrier by the developing driving means provided on the driving side is a swing fulcrum.

前記揺動駆動手段は、載置台から延びるカムフォロワーと係合するカムからなることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 4, wherein the swing driving unit includes a cam that engages with a cam follower extending from the mounting table.

前記反駆動側において、載置台がスライドピンを有するとともに、支持体がスライドピンと係合する斜面を有するスライド部材を備え、駆動側の揺動駆動手段による駆動力を利用してスライドピンを前記斜面に沿ってスライドさせ、現像剤担持体の像担持体に対する当接時と離間時とでスライド方向を選択するようにしたことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。On the non-drive side, the mounting table has a slide pin, and the support has a slide member having a slope that engages with the slide pin, and the slide pin is moved to the slope by using a driving force of a swing drive unit on the drive side. 5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the image forming apparatus is slid along the direction, and selects a sliding direction between a time when the developer carrier is in contact with the image carrier and a time when the developer carrier is separated from the image carrier.

当接時、前記スライドピンは前記斜面から離間した位置にあり、離間時、前記スライドピンは斜面に沿ってスライドして斜面の乗り上げ壁に乗り上げた状態にあることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。8. The slide pin according to claim 7, wherein the slide pin is located at a position separated from the slope when contacting, and the slide pin is slid along the slope and climbed on a climbing wall of the slope when separated. Image forming apparatus.

前記スライド部材は揺動方向に位置調整可能であることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 7, wherein the position of the slide member is adjustable in a swing direction.