JP3674677B2

JP3674677B2 - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP3674677B2
Application number: JP2000090572A
Authority: JP
Inventors: 洋一郎入江
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-03-29
Filing date: 2000-03-29
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2020-03-29
Also published as: JP2001281950A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法を用いる複写機、プリンタ、ファックス等の画像形成装置に係わり、特に、回転体に装着された複数の現像器により多色現像を行う画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真法を用いる画像形成装置として、感光体上に複数色の静電潜像を順次形成し、この静電潜像をロータリー現像装置により各色トナー像に順次現像した後、各色トナー像を中間転写媒体上に重ねて転写し、この中間転写媒体上に転写されたフルカラートナー像を転写材に転写した後、定着する方式がある。
【０００３】
上記ロータリー現像装置は、感光体に対向して回転体を設け、この回転体内に複数の現像器（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック用現像器）を搭載し、回転体を回転移動させることにより、感光体の現像位置に複数の現像器のいずれかを選択的に当接させ、現像器内の現像ローラを回転させるとともに現像バイアスを印加させることにより、静電潜像をトナー現像するようにしている。
【０００４】
上記ロータリー現像装置においては、感光体の現像位置に当接させた現像ローラを回転させる際に、他の現像器の現像ローラも回転させてしまうと、トナーの劣化、飛散および混色の原因となり、また単一の駆動手段における負荷トルクの増大となり、消費電力の増大、駆動手段であるモータの大型化によるコストアップの要因となる。そこで、感光体の現像位置に当接させた現像ローラのみを回転させる方式を採用している（例えば、特開平９−１０１６７５号公報）。
【０００５】
図７（Ａ）は、上記従来の方式を示す要部斜視図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。回転体５０の一側面には、各現像ローラの回転軸に連結された被駆動ギヤ５２（５２ａ〜５２ｄ）が配設されており、一方、駆動モータ５１の駆動力はプーリ５３、５４および伝達ベルト５５を介して駆動ギヤ５６に伝達されるようになっており、各現像ローラのいずれかが現像位置に到達した時点で被駆動ギヤ５２と駆動ギヤ５６とが噛合し、駆動モータ５１の回転が現像ローラに伝達されるように構成され、また、回転体５０の一側面には、各現像ローラに接触する給電用ブラシ６２（６２ａ〜６２ｄ）が配設されており、一方、画像形成装置本体６４には現像バイアス電源に接続された給電用プレート６３が設けられており、各現像ローラのいずれかが現像位置に到達した時点で給電用プレート６３が給電用ブラシ６２に接触され、現像バイアスが現像ローラに印加されるように構成されている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本第１発明の画像形成装置は、回転体に装着された複数の現像器により多色現像を行う画像形成装置において、各現像器の現像ローラ軸に固定された被係合部材と、該被係合部材に離接可能に配設された係合部材と、該係合部材を回転させる現像ローラ駆動手段と、現像位置前後において前記係合部材を被係合部材側に押圧し現像ローラに現像バイアスを印加する給電部材とを備え、前記係合部材には複数の係合ブレードが形成され、被係合部材には前記係合ブレードが係合される複数の係合溝が形成され、前記現像ローラ駆動手段は、各係合部材の外周に形成されたギヤに噛合されるサンギヤであることを特徴とし、本第２発明は、本第１発明の画像形成装置において、前記給電部材は、スプリングにより係合部材を押圧することを特徴とする
以上
【０００７】
また、現像バイアスは、現像ローラが感光体と当接されている間は印加する必要があるが、高電圧がかかった状態での電極接点開閉の回避（ノイズ対策）のため、接点が閉じてから高電圧印加を行う必要がある。そのため、給電用プレート６３は現像ポジション位置を中心にかなり大きなものになるという問題や、電流値増大による高圧電源大容量化を回避するために、現像バイアスは、回転体内の全ての現像ローラに対してではなく、所望の１色分の現像ローラに対してのみ印加する必要があり、その結果、給電用ブラシが４セット必要になるという問題を有している。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題を解決するものであって、電極接点構造を簡素化し、安定した現像バイアスを印加させることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の画像形成装置は、回転体に装着された複数の現像器により多色現像を行う画像形成装置において、各現像器の現像ローラ軸に固定された被係合部材と、該被係合部材に離接可能に配設された係合部材と、該係合部材を回転させる現像ローラ駆動手段と、現像位置前後において前記係合部材を被係合部材側に押圧する給電部材とを備えたことを特徴とし、
請求項２記載の発明は、請求項１において、前記係合部材には複数の係合ブレードが形成され、被係合部材には前記係合ブレードが係合される複数の係合溝が形成されていることを特徴とし、
請求項３記載の発明は、請求項１または２において、前記現像ローラ駆動手段は、各係合部材の外周に形成されたギヤに噛合されるサンギヤであることを特徴とし、
請求項３記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記給電部材は、スプリングにより係合部材を押圧することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明が適用される画像形成装置の１例を示す全体構成図である。なお、この画像形成装置は、４色のトナーによりフルカラー画像を形成することができるカラー電子写真プリンタであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、電子写真法を用いる全てのカラー画像形成装置に適用可能である。
【００１１】
画像形成装置１のケース本体２内には、潜像担持体である感光体３が配設されている。感光体３は、ベルト状の導電性基材とその表面に形成された感光層とを有し、図示しない駆動手段によって図示矢印方向に回転駆動される。この感光体３の周囲には、その回転方向に沿って、感光体３を一様に帯電するための帯電装置４、感光体３上に静電潜像を形成するための露光装置５、静電潜像を現像するためのロータリー現像装置６、感光体１上に形成された単色のトナー像を転写するための中間転写ドラム７および感光体クリーナ８が配設され、また中間転写ドラム７の周囲には、中間転写ドラム７に形成された４色フルカラー像を記録媒体（紙等）上に転写するための二次転写ローラ９、記録媒体上に転写されたトナー像を定着するための定着装置１０および転写ドラムクリーナ１１が配設されている。なお、１２は記録媒体を収納する給紙トレイ、１３は記録媒体搬送路である。
【００１２】
ロータリー現像装置６は、イエロー用現像器６Ｙ、シアン用現像器６Ｃ、マゼンタ用現像器６Ｍおよびブラック用現像器６Ｋが回転可能に構成されており、これらの現像器６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋは、感光体３の１回転毎に選択的に一つの現像器の現像ローラのみが感光体３に当接可能にされている。なお、各現像器にはそれぞれのトナーが収納されたトナーカートリッジ１４が接続され、トナーの補給を行うようにしている。
【００１３】
上記構成からなる画像形成装置の作用について説明する。図示しないコンピュータからの画像形成信号が入力されると、感光体３、現像装置６の現像ローラおよび中間転写ドラム７が回転駆動し、先ず、感光体３の外周面が帯電装置４によって一様に帯電され、一様に帯電された感光体３の外周面に、露光装置５によって第１色目（例えばイエロー）の画像情報に応じた選択的な露光がなされ、イエローの静電潜像が形成される。
【００１４】
感光体３上に形成された潜像位置には、イエロー用現像器６Ｙが回動してその現像ローラが接触し、これによってイエローの静電潜像のトナー像が感光体３上に形成され、次に、感光体３上に形成されたトナー像は中間転写ドラム７上に転写される。このとき、二次転写ローラ９は中間転写ドラム７から離間されている。感光体３上に残留しているトナーは感光体クリーナ８によって除去された後、感光体３の表面は除電手段８Ａにより除電される。
【００１５】
上記の処理が画像形成信号の第２色目、第３色目、第４色目に対応して、感光体３と中間転写ドラム７の１回転による潜像形成、現像、転写が繰り返され、画像形成信号の内容に応じた４色のトナー像が中間転写ドラム７上において重ねられて転写される。そして、このフルカラー画像が二次転写ローラ９に達するタイミングで、記録媒体（転写紙）が搬送路１３から二次転写ローラ９に供給され、このとき、二次転写ローラ９が中間転写ドラム７に押圧されるとともに二次転写電圧が印加され、中間転写ドラム７上のフルカラートナー像が記録媒体上に転写される。そして、この記録媒体上に転写されたトナー像は定着装置１０により加熱加圧され定着される。中間転写ドラム７上に残留しているトナーは転写ドラムクリーナ１１によって除去される。
【００１６】
図２〜図６は、本発明の画像形成装置の１実施形態を示し、図２は、図１のロータリー現像装置６の斜視図、図３は、図２の要部を示す拡大斜視図、図４は図３の断面図、図５は図３のカップリング機構３１の分解斜視図、図６は図４のＢ方向から見た要部平面図である。なお、各図面間で同一の構成については同一番号を付けて説明を省略する場合がある。
【００１７】
図２において、ロータリー現像装置６はハウジングからなる回転体１５を有し、回転体１５の両側面には回転軸１６が設けられ、回転軸１６は前後の支持プレート１７に回転自在に装着されている。回転体１５内にはその外周に沿って４組の現像ローラ１９と規制ブレード２０が配設されている。現像ローラ１９は現像剤であるトナーを搬送する手段であり、規制ブレード２０は現像ローラ１９に圧接して薄いトナー層を形成する手段である。回転体１５の一方の側には４つのトナー補給部２１が装着され、これらトナー補給部２１は、それぞれトナー補給管２２により各トナーカートリッジ１４（図１）に接続されている。
【００１８】
図３および図４において、回転体１５のトナー補給部２１と反対側には被駆動ギヤ２３が設けられ、被駆動ギヤ２３は伝達ギヤ２４、駆動ギヤ２５を介して支持プレート１７に固定された回転体駆動用モータ２６に連結されている。支持プレート１７に支持された回転軸１６には、はすば歯車からなる駆動ギヤ（サンギヤ）２７が回転自在に装着され、駆動ギヤ２７は伝達ギヤ２９を介して現像ローラ駆動用モータ３０に連結されている。一方、４本の現像ローラ１９の駆動ギヤ２７側には、現像ローラ軸１９ａに導電性のカップリング機構３１が装着されている。本発明においては、現像ローラ駆動用モータ３０、伝達ギヤ２９および駆動ギヤ２９を総称して現像ローラ駆動手段という。
【００１９】
カップリング機構３１は、現像ローラ軸１９ａに固定された被係合部材３２と、現像ローラ軸１９ａに摺動自在に配設された係合部材３４とからなり、被係合部材３２と係合部材３４間にはスプリング３３が設けられている。係合部材３４には複数の係合ブレード３５が設けられ、被係合部材３２には、前記複数のブレード３５が係合される複数の係合溝３６が形成されている。係合部材３４の外周には、はすば歯車が形成され前記駆動ギヤ２７のはすば歯車に噛合されている。また、係合部材３４の外側端には円錐台形状の押圧面３７が形成されている。
【００２０】
図５に示すように、係合部材３４の係合ブレード３５は、底面３５ａから軸方向に延びる係合面３５ｂと、係合面３５ｂの先端エッジ３５ｃから円弧状に底面３５ａに延びる摺動面３５ｄを備えている。一方、被係合部材３２の係合溝３６は、頂面３６ａから軸方向に延びる係合面３６ｂと、係合面３５ｂの底部から円弧状に頂面３６ａに延びる摺動面３６ｄを備え、４つの係合溝３６が係合面３６ｂの先端エッジ３６ｃを介して連続して形成されている。この構成により、係合部材３４が図示Ｘ方向に回転しながらＹ方向に押圧されると、係合ブレード３５の摺動面３５ｄが係合溝３６の摺動面３６ｄ上を滑りながら挿入されていき、係合面３５ｂと係合面３６ｂが係合され、係合部材３４の回転が被係合部材３２に伝達され、また、給電部材４３、係合部材３４、被係合部材３２を介して現像バイアスが現像ローラ１９に印加されることになる。
【００２１】
支持プレート１７には、カップリング機構３１の係合部材３４の回転軌跡に対向する位置に、カップリング駆動機構３９が取り付けられている。カップリング駆動機構３９は、支持プレート１７に固定される支持フレーム４０と、支持フレーム４０に軸４１により揺動自在に支持される給電部材支持体４２と備え、給電部材支持体４２のカップリング機構３１側に給電部材４３が設けられ、給電部材支持体４２の他端はスプリング４４を介して支持フレーム４０に固定されている。この構成により、給電部材４３は、常時、係合部材３４側に付勢されている。そして、給電部材４３は現像バイアス電源４５に接続されている。
【００２２】
図６に示すように、給電部材４３は円弧状の幅を持つように形成されており、その幅は、回転体１５の中心Ｃと現像位置を結ぶ線Ｐに対して角度α、βを有している。この構成により、現像位置の線Ｐに対して角度αだけ前の位置で係合部材３４と被係合部材３２が係合して現像ローラ１９を回転させた状態で感光体に当接させ、現像終了時は、角度βの位置まで現像ローラ１９を回転させた状態で感光体から離間させることができる。このようにカップリング部接点が閉じている時間（距離）を比較的長く設定できるため、その間に高圧電源側で半導体スイッチによる高圧スイッチング化が可能となり、高電圧がかかった状態でのカップリング部電極接点開閉を回避することができる。
【００２３】
上記構成からなる本発明の画像形成装置の作用について説明する。現像サイクルが終了すると回転体駆動用モータ２６により回転体１５が回動し、各現像器の現像ローラ１９のいずれもが感光体３に当接しない退避位置に待機されている。
【００２４】
感光体３上に静電潜像が形成され、現像サイクルに入ると、所定のタイミングで回転体駆動用モータ２６および現像ローラ駆動用モータ３０が駆動される。各現像ローラ１９の係合部材３４は、回転体１５の回転により駆動ギヤ２７の周りを公転するともに、自らは駆動ギヤ２７により自転するが、このとき図４の矢印Ａに示すように、係合部材３４はスプリング３３により外側に押されて、係合ブレード３５は係合溝３６から退避されている。従って、この状態では、係合部材３４の回転が被係合部材３２を介して現像ローラ１９に伝達されることはない。
【００２５】
現像に関与する現像ローラ１９の係合部材３４が、カップリング駆動機構３９の給電部材４３の位置に回動してくると、給電部材４３が係合部材３４の押圧面４７を押圧し、これにより係合部材３４はスプリング３３に抗して被係合部材３２側に押圧され、その結果、係合ブレード３５が係合溝３６内に入り込み両者が係合された状態で回転体１５は現像位置で停止する。このとき、図６で説明したように、回転体１５が現像位置で停止する直前からカップリング機構３１が係合するため、現像ローラ１９を回転させることができ、また、電極接点が閉じた後に現像バイアスを印加することが可能になる。そして、係合部材３４の回転が現像ローラ１９に伝達されるとともに、給電部材４３を介して現像バイアスが印加され、感光体３上の静電潜像が現像される。現像が終了すると、回転体１５が回動するが、直後はカップリング機構３１が係合しているため、現像ローラ１９が停止することなく感光体から離間させることができ、また、現像バイアスをオフした後に電極接点の離間を行うことができる。
【００２６】
ところで、係合ブレード３５と係合溝３６のカップリングが繰り返し行われる過程で、僅かの確率で両者の先端エッジ３５ｃと３６ｃが衝突してしまい、その結果、係合ブレード３５または給電部材４３が破損してしまうという問題が有る。これを解決するために、カップリング駆動機構３９において給電部材４３を退避方向に付勢するスプリング４４を設け、エッジ当たりが生じた場合に給電部材４３を退避させるようにしている。また、駆動ギヤ２７と係合部材３４の外周をはすば歯車で噛合させることにより、軸方向の推力によりエッジ当たりが生じた場合に係合部材３４を給電部材４３の方向に逃げ易くしている。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、可動部の電極接点が給電部材とカップリング機構との接点１箇所だけであるため、ノイズ発生のレベルを大幅に緩和することができ、また、従来のレール状電極や複数の給電ブラシが不要となり、電極接点構造を簡素化することができ、安定した現像バイアスを印加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の１例を示す全体構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置の１実施形態を示し、図１のロータリー現像装置の斜視図である。
【図３】図２の要部を示す拡大斜視図である。
【図４】図３の断面図である。
【図５】図３のカップリング機構の分解斜視図である。
【図６】図４のＢ方向から見た要部平面図である。
【図７】図７（Ａ）は、従来のロータリー現像装置を示す要部斜視図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
６…ロータリー現像装置
１５…回転体
１９…現像ローラ
１９ａ…現像ローラ軸
２７…サンギヤ（現像ローラ駆動手段）
３２…被係合部材
３４…係合部材
３５…係合ブレード
３６…係合溝
４３…給電部材
４４…スプリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a fax machine that uses electrophotography, and more particularly to an image forming apparatus that performs multicolor development using a plurality of developing units mounted on a rotating body.
[0002]
[Prior art]
As an image forming apparatus using electrophotography, an electrostatic latent image of a plurality of colors is sequentially formed on a photosensitive member, and the electrostatic latent image is sequentially developed into each color toner image by a rotary developing device. There is a system in which the image is transferred onto a transfer medium, transferred, a full color toner image transferred onto the intermediate transfer medium is transferred to a transfer material, and then fixed.
[0003]
The rotary developing device is provided with a rotating body facing the photoreceptor, and a plurality of developing units (yellow, cyan, magenta, black developing units) are mounted in the rotating body, and the rotating body is rotated and moved. The electrostatic latent image is developed with toner by selectively bringing one of the plurality of developing units into contact with the developing position of the photosensitive member, rotating the developing roller in the developing unit and applying a developing bias. Yes.
[0004]
In the rotary developing device, when the developing roller in contact with the developing position of the photosensitive member is rotated, if the developing roller of another developing device is also rotated, it causes toner deterioration, scattering, and color mixing. In addition, the load torque increases in a single drive means, which increases the power consumption and increases the cost of the motor as the drive means. Therefore, a system is adopted in which only the developing roller in contact with the developing position of the photosensitive member is rotated (for example, JP-A-9-101675).
[0005]
FIG. 7A is a perspective view showing a main part of the conventional method, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 7A. Driven gears 52 (52a to 52d) connected to the rotation shafts of the developing rollers are disposed on one side of the rotating body 50, while the driving force of the driving motor 51 is transmitted to the pulleys 53 and 54 and the transmission. It is transmitted to the drive gear 56 via the belt 55, and the driven gear 52 engages with the drive gear 56 when any of the developing rollers reaches the developing position, and the drive motor 51 rotates. Is transmitted to the developing roller, and a power supply brush 62 (62a to 62d) that is in contact with each developing roller is disposed on one side surface of the rotating body 50. On the other hand, the image forming apparatus The main body 64 is provided with a power feeding plate 63 connected to a developing bias power source. When any one of the developing rollers reaches the developing position, the power feeding plate 63 is brought into contact with the power feeding brush 62, and Bias is configured to be applied to the developing roller.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the image forming apparatus of the first invention is fixed to the developing roller shaft of each developing device in an image forming device that performs multi-color development by a plurality of developing devices mounted on a rotating body. An engaged member, an engaging member arranged to be detachable from the engaged member, a developing roller driving means for rotating the engaging member, and the engaged member before and after the developing position. A power supply member that presses against the member side and applies a developing bias to the developing roller, a plurality of engaging blades are formed on the engaging member, and a plurality of engaging blades are engaged with the engaged member The developing roller driving means is a sun gear meshed with a gear formed on the outer periphery of each engaging member, and the second invention is an image of the first invention. In the forming apparatus, the power supply member is engaged by a spring. Characterized by pressing the wood
[0007]
The development bias must be applied while the developing roller is in contact with the photoconductor, but the contact is closed to avoid opening / closing of the electrode contact in a state where a high voltage is applied (to prevent noise). Therefore, it is necessary to apply a high voltage. Therefore, in order to avoid the problem that the power supply plate 63 becomes considerably large around the position of the development position and the increase in capacity of the high-voltage power source due to the increase in current value, the development bias is applied to all the development rollers in the rotating body. However, it is necessary to apply only to the developing roller for a desired color, and as a result, there is a problem that four sets of power supply brushes are required.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems, and to provide an image forming apparatus capable of simplifying an electrode contact structure and applying a stable developing bias.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to claim 1 of the present invention is an image forming apparatus for performing multicolor development by a plurality of developing units mounted on a rotating body. A fixed engaged member, an engaging member arranged to be detachable from the engaged member, a developing roller driving means for rotating the engaging member, and the engaging member before and after the developing position. It is characterized by comprising a power feeding member that presses to the engaged member side,
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the engagement member is formed with a plurality of engagement blades, and the engaged member is formed with a plurality of engagement grooves with which the engagement blades are engaged. It is characterized by being
A third aspect of the present invention is characterized in that, in the first or second aspect, the developing roller driving means is a sun gear meshed with a gear formed on an outer periphery of each engaging member.
According to a third aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the power feeding member presses the engaging member with a spring.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an example of an image forming apparatus to which the present invention is applied. The image forming apparatus is a color electrophotographic printer capable of forming a full color image with four colors of toner, but the present invention is not limited to this, and all color images using electrophotography are used. It can be applied to a forming apparatus.
[0011]
In the case main body 2 of the image forming apparatus 1, a photoconductor 3 which is a latent image carrier is disposed. The photoreceptor 3 has a belt-like conductive base material and a photosensitive layer formed on the surface thereof, and is driven to rotate in the direction of the arrow shown by a driving means (not shown). Around the photoconductor 3, a charging device 4 for uniformly charging the photoconductor 3 along the rotation direction, an exposure device 5 for forming an electrostatic latent image on the photoconductor 3, a static A rotary developing device 6 for developing an electrostatic latent image, an intermediate transfer drum 7 for transferring a monochromatic toner image formed on the photosensitive member 1, and a photosensitive member cleaner 8 are disposed. In the periphery, a secondary transfer roller 9 for transferring a four-color full-color image formed on the intermediate transfer drum 7 onto a recording medium (paper or the like), and a fixing for fixing the toner image transferred onto the recording medium. An apparatus 10 and a transfer drum cleaner 11 are provided. Reference numeral 12 denotes a paper feed tray for storing the recording medium, and 13 denotes a recording medium conveyance path.
[0012]
The rotary developing device 6 is configured such that a yellow developing unit 6Y, a cyan developing unit 6C, a magenta developing unit 6M, and a black developing unit 6K are rotatable, and these developing units 6Y, 6C, 6M, 6K In addition, only the developing roller of one developing device is selectively brought into contact with the photosensitive member 3 every rotation of the photosensitive member 3. Each developing device is connected to a toner cartridge 14 in which each toner is accommodated so as to supply toner.
[0013]
The operation of the image forming apparatus having the above configuration will be described. When an image forming signal from a computer (not shown) is input, the photosensitive member 3, the developing roller of the developing device 6 and the intermediate transfer drum 7 are rotationally driven. First, the outer peripheral surface of the photosensitive member 3 is uniformly made by the charging device 4. The exposure device 5 selectively exposes the charged and uniformly charged outer peripheral surface of the photoreceptor 3 in accordance with image information of the first color (for example, yellow) to form a yellow electrostatic latent image. The
[0014]
At the position of the latent image formed on the photoreceptor 3, the yellow developing device 6 </ b> Y rotates and the developing roller comes into contact therewith, whereby a yellow electrostatic latent image toner image is formed on the photoreceptor 3. Next, the toner image formed on the photoreceptor 3 is transferred onto the intermediate transfer drum 7. At this time, the secondary transfer roller 9 is separated from the intermediate transfer drum 7. After the toner remaining on the photosensitive member 3 is removed by the photosensitive member cleaner 8, the surface of the photosensitive member 3 is discharged by the discharging unit 8A.
[0015]
In response to the second color, the third color, and the fourth color of the image formation signal, the above processing repeats latent image formation, development, and transfer by one rotation of the photosensitive member 3 and the intermediate transfer drum 7, and the image formation signal Four color toner images corresponding to the contents of the toner image are superimposed and transferred on the intermediate transfer drum 7. Then, at the timing when this full-color image reaches the secondary transfer roller 9, the recording medium (transfer paper) is supplied from the conveyance path 13 to the secondary transfer roller 9, and at this time, the secondary transfer roller 9 is transferred to the intermediate transfer drum 7. When pressed, a secondary transfer voltage is applied, and the full-color toner image on the intermediate transfer drum 7 is transferred onto the recording medium. The toner image transferred onto the recording medium is fixed by being heated and pressed by the fixing device 10. The toner remaining on the intermediate transfer drum 7 is removed by the transfer drum cleaner 11.
[0016]
2 to 6 show one embodiment of the image forming apparatus of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the rotary developing device 6 of FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged perspective view showing the main part of FIG. 4 is a cross-sectional view of FIG. 3, FIG. 5 is an exploded perspective view of the coupling mechanism 31 of FIG. 3, and FIG. 6 is a plan view of the main part seen from the direction B of FIG. In addition, about the same structure between each drawing, the same number may be attached | subjected and description may be abbreviate | omitted.
[0017]
In FIG. 2, the rotary developing device 6 has a rotating body 15 formed of a housing. A rotating shaft 16 is provided on both side surfaces of the rotating body 15, and the rotating shaft 16 is rotatably attached to the front and rear support plates 17. Yes. In the rotating body 15, four sets of the developing roller 19 and the regulating blade 20 are disposed along the outer periphery thereof. The developing roller 19 is a means for conveying toner as a developer, and the regulating blade 20 is a means for forming a thin toner layer by being pressed against the developing roller 19. Four toner replenishing portions 21 are mounted on one side of the rotating body 15, and these toner replenishing portions 21 are connected to the respective toner cartridges 14 (FIG. 1) by toner replenishing tubes 22.
[0018]
3 and 4, a driven gear 23 is provided on the opposite side of the rotating body 15 from the toner replenishing portion 21, and the driven gear 23 is fixed to the support plate 17 via a transmission gear 24 and a driving gear 25. The rotating body driving motor 26 is connected. A drive gear (sun gear) 27 formed of a helical gear is rotatably mounted on the rotary shaft 16 supported by the support plate 17, and the drive gear 27 is connected to a developing roller driving motor 30 via a transmission gear 29. Has been. On the other hand, on the drive gear 27 side of the four developing rollers 19, a conductive coupling mechanism 31 is mounted on the developing roller shaft 19a. In the present invention, the developing roller driving motor 30, the transmission gear 29, and the driving gear 29 are collectively referred to as developing roller driving means.
[0019]
The coupling mechanism 31 includes an engaged member 32 fixed to the developing roller shaft 19a, and an engaging member 34 slidably disposed on the developing roller shaft 19a, and is engaged with the engaged member 32. A spring 33 is provided between the members 34. The engaging member 34 is provided with a plurality of engaging blades 35, and the engaged member 32 is formed with a plurality of engaging grooves 36 with which the plurality of blades 35 are engaged. A helical gear is formed on the outer periphery of the engaging member 34 and meshed with the helical gear of the drive gear 27. A frustoconical pressing surface 37 is formed at the outer end of the engaging member 34.
[0020]
As shown in FIG. 5, the engagement blade 35 of the engagement member 34 includes an engagement surface 35b extending in the axial direction from the bottom surface 35a, and a sliding surface extending from the tip edge 35c of the engagement surface 35b to the bottom surface 35a in an arc shape. 35d. On the other hand, the engagement groove 36 of the engaged member 32 includes an engagement surface 36b extending in the axial direction from the top surface 36a, and a sliding surface 36d extending from the bottom of the engagement surface 35b to the top surface 36a in an arc shape. Four engagement grooves 36 are formed continuously via the leading edge 36c of the engagement surface 36b. With this configuration, when the engaging member 34 is pressed in the Y direction while rotating in the X direction in the figure, the sliding surface 35d of the engaging blade 35 is inserted while sliding on the sliding surface 36d of the engaging groove 36. Then, the engaging surface 35b and the engaging surface 36b are engaged, and the rotation of the engaging member 34 is transmitted to the engaged member 32. Further, via the power supply member 43, the engaging member 34, and the engaged member 32. Thus, the developing bias is applied to the developing roller 19.
[0021]
A coupling drive mechanism 39 is attached to the support plate 17 at a position facing the rotation locus of the engagement member 34 of the coupling mechanism 31. The coupling drive mechanism 39 includes a support frame 40 that is fixed to the support plate 17 and a power supply member support 42 that is swingably supported by the support frame 40 by a shaft 41, and the coupling mechanism of the power supply member support 42. A power supply member 43 is provided on the side 31, and the other end of the power supply member support 42 is fixed to the support frame 40 via a spring 44. With this configuration, the power supply member 43 is always biased toward the engaging member 34. The power supply member 43 is connected to the developing bias power supply 45.
[0022]
As shown in FIG. 6, the power supply member 43 is formed to have an arcuate width, and the width has angles α and β with respect to a line P connecting the center C of the rotating body 15 and the development position. doing. With this configuration, the engaging member 34 and the engaged member 32 are engaged with each other at a position that is an angle α before the developing position line P, and the developing roller 19 is rotated and brought into contact with the photosensitive member. At the end of development, the developing roller 19 can be moved away from the photoreceptor while being rotated to the position of the angle β. Since the time (distance) during which the coupling contact is closed can be set relatively long in this way, high voltage switching can be performed by a semiconductor switch on the high voltage power supply side during that time, and the coupling unit in a state where high voltage is applied Opening and closing of electrode contacts can be avoided.
[0023]
The operation of the image forming apparatus of the present invention having the above configuration will be described. When the developing cycle is completed, the rotating body 15 is rotated by the rotating body driving motor 26, and the developing roller 19 of each developing device is on standby at a retracted position where the developing roller 19 does not contact the photoreceptor 3.
[0024]
When an electrostatic latent image is formed on the photosensitive member 3 and a development cycle starts, the rotary member driving motor 26 and the developing roller driving motor 30 are driven at a predetermined timing. The engaging member 34 of each developing roller 19 revolves around the driving gear 27 by the rotation of the rotating body 15 and rotates by the driving gear 27 itself. At this time, as shown by an arrow A in FIG. The joint member 34 is pushed outward by the spring 33, and the engagement blade 35 is retracted from the engagement groove 36. Therefore, in this state, the rotation of the engaging member 34 is not transmitted to the developing roller 19 via the engaged member 32.
[0025]
When the engaging member 34 of the developing roller 19 involved in the development rotates to the position of the power feeding member 43 of the coupling drive mechanism 39, the power feeding member 43 presses the pressing surface 47 of the engaging member 34. As a result, the engaging member 34 is pressed against the engaged member 32 against the spring 33, and as a result, the rotating body 15 is developed in a state where the engaging blade 35 enters the engaging groove 36 and is engaged. Stop at position. At this time, as described with reference to FIG. 6, since the coupling mechanism 31 is engaged immediately before the rotating body 15 stops at the developing position, the developing roller 19 can be rotated, and after the electrode contact is closed. A developing bias can be applied. Then, the rotation of the engaging member 34 is transmitted to the developing roller 19, and a developing bias is applied via the power supply member 43 to develop the electrostatic latent image on the photoreceptor 3. When the development is completed, the rotating body 15 rotates. Immediately after that, since the coupling mechanism 31 is engaged, the developing roller 19 can be separated from the photoreceptor without stopping, and the developing bias can be set. The electrode contacts can be separated after being turned off.
[0026]
By the way, in the process in which the coupling between the engagement blade 35 and the engagement groove 36 is repeatedly performed, the leading edges 35c and 36c of the both collide with a slight probability. As a result, the engagement blade 35 or the power supply member 43 is There is a problem of being damaged. In order to solve this problem, the coupling drive mechanism 39 is provided with a spring 44 that urges the power supply member 43 in the retracting direction so that the power supply member 43 is retracted when an edge hit occurs. Further, by engaging the outer periphery of the drive gear 27 and the engagement member 34 with a helical gear, the engagement member 34 can easily escape in the direction of the power supply member 43 when an edge hit occurs due to axial thrust. Yes.
[0027]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, since the electrode contact of the movable part is only one contact point between the power supply member and the coupling mechanism, the level of noise generation can be greatly reduced. Further, the conventional rail electrode and a plurality of power supply brushes are not required, the electrode contact structure can be simplified, and a stable developing bias can be applied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an example of an image forming apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a perspective view of the rotary developing device of FIG. 1, showing an embodiment of the image forming apparatus of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged perspective view showing a main part of FIG. 2;
4 is a cross-sectional view of FIG.
5 is an exploded perspective view of the coupling mechanism of FIG. 3. FIG.
6 is a plan view of a main part when viewed from a direction B in FIG. 4;
7A is a perspective view of a main part of a conventional rotary developing device, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 7A.
[Explanation of symbols]
6 ... Rotary developing device 15 ... Rotating body 19 ... Developing roller 19a ... Developing roller shaft 27 ... Sun gear (developing roller driving means)
32 ... engaged member 34 ... engaging member 35 ... engaging blade 36 ... engaging groove 43 ... feeding member 44 ... spring

Claims

回転体に装着された複数の現像器により多色現像を行う画像形成装置において、各現像器の現像ローラ軸に固定された被係合部材と、該被係合部材に離接可能に配設された係合部材と、該係合部材を回転させる現像ローラ駆動手段と、現像位置前後において前記係合部材を被係合部材側に押圧し現像ローラに現像バイアスを印加する給電部材とを備え、前記係合部材には複数の係合ブレードが形成され、被係合部材には前記係合ブレードが係合される複数の係合溝が形成され、前記現像ローラ駆動手段は、各係合部材の外周に形成されたギヤに噛合されるサンギヤであることを特徴とする画像形成装置。In an image forming apparatus that performs multi-color development using a plurality of developing units mounted on a rotating body, an engaged member fixed to a developing roller shaft of each developing unit and a member that is detachable from the engaged member And a developing roller driving unit that rotates the engaging member, and a power supply member that presses the engaging member toward the engaged member before and after the developing position and applies a developing bias to the developing roller. The engaging member is formed with a plurality of engaging blades, and the engaged member is formed with a plurality of engaging grooves with which the engaging blade is engaged. An image forming apparatus comprising a sun gear engaged with a gear formed on an outer periphery of a member .

前記給電部材は、スプリングにより係合部材を押圧することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1 , wherein the power supply member presses the engaging member with a spring.