JP2000227690A - 画像形成装置用の回転型現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連結状態では現像装置への駆動伝達が円滑に
行え、非連結状態ではカップリング構成要素の振動、揺
動を防ぎ、騒音が発生しないようにした回転型現像装置
を提供する。 【解決手段】 ジョイント駆動軸３６が所定量以上その
軸方向に移動すると、ジョイント駆動軸３６の先端に取
り付けたオルダムカップリング３７が、カップリングギ
ヤ３４後部の凹部及び凹部内の爪部３４ａに係合し、供
給ローラ３１を所定の方向及び回転速度で駆動する。オ
ルダムジョイント３７の外周部は弾性シート４１で覆っ
てあり、連結状態でこれが適当に変形してジョイント駆
動軸３６と供給ローラ３１の軸心ずれを吸収しながら駆
動力を伝達する。非連結状態になると、弾性シート４１
の弾性力によって再びカップリング凸部３７ａは回転中
心に付勢され、揺動が規制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は２色以上のトナーを用い
る電子写真式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画
像形成装置用の回転型現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】色分解
光像を潜像担持体に露光して形成した各潜像を夫々色分
解光の補色のトナーで現像し、得られた複数のトナー像
を同一用紙上に重ね合わせて転写する方式のフルカラー
複写機等の画像形成装置や、異なる色で再現すべき画像
を別々に潜像担持体上に露光して異なる色の現像剤で現
像し、得られた複数のトナー像を同一用紙に重ね合わせ
て転写する多色画像形成装置が知られている。これらの
画像形成装置では複数の現像ユニットを必要とするが、
各現像ユニットを各々別個独立に構成して潜像担持体の
周辺に並設すると装置が大型化してしまう。そこで、潜
像担持体に近接するように回転体を設けるとともに、こ
の回転体に複数の現像ユニットを所定の位置で支持し、
各現像ユニットを潜像担持体の現像域に対峙するように
順次回転搬送することにより、潜像担持体上の潜像を各
色トナーにて現像するようにした回転型現像装置が開発
されている。

【０００３】このような回転型現像装置では、現像位置
での画像形成装置本体から現像装置への駆動伝達を円滑
に行い、駆動ギヤの回転ムラや振動、係合不良等を防止
するとともに、形成画像に横帯状のピッチムラや濃度ム
ラ、横縞状の地肌汚れ等の異常画像の生じない安定した
画像を得るように構成する必要がある。このため、たと
えば特開平６−３３２２８５号公報に開示の装置では駆
動伝達部材にオルダムカップリングを採用している。

【０００４】上記特開平６−３３２２８５号公報の装置
においては、先端部にオルダム状のカップリング部材を
取り付けたジョイントをジョイント軸方向へ平行移動可
能にプリンタ本体に支持し、作像動作時にジョイントを
回転させながら軸方向で移動させ、先端に取り付けたカ
ップリング部材の凸部を、現像装置内の現像ローラ（あ
るいは供給ローラ）の軸に軸方向では不動に取り付けた
カップリングギヤの凹部及びこの凹部内の爪部に係合さ
せ、供給ローラ及び現像ローラを所定の方向及び回転速
度で駆動している。

【０００５】しかしながらこのような駆動伝達機構の構
成では、カップリングが係合していない時に可動側のカ
ップリング部材がオルダムカップリングとしての可動範
囲内で自由に動き回るため、オルダムを構成している部
品から騒音が発生することがある。また、カップリング
ギヤの凹部及び凹部内の爪部に係合するカップリング部
材の凸部が中心に位置していないことになるため、かみ
合いのための挿入時に不具合が発生することがある。

【０００６】また上記特開平６−３３２２８５公報は、
挿入案内用ガイドを設けることを開示しているが、スペ
ースに余裕が無い場合には十分な案内ができずに係合不
良が発生し、これを繰り返すと爪の破損や異常磨耗が生
じるという問題がある。

【０００７】さらにこのような回転型現像装置において
は、各現像ユニットに設けた現像剤搬送用の現像ローラ
を、現像時に潜像担持体に対向する現像域の所定箇所に
位置決めする駆動装置として、モータ及びギヤ装置から
なるものを用いるが、これらの回転に起因する振動によ
って、ギヤの摩耗が生じたり、騒音が発生したりすると
いう問題がある。本願発明者の知るところでは、従来こ
れらの問題に対しての解決が不十分であり、しかもコス
ト等を考慮した簡単かつ単純な構成の解決案が希求され
ていた。

【０００８】本発明は、上記従来の問題点にかんがみ、
現像装置への駆動伝達を円滑に行えるようにし、駆動ギ
アの回転ムラや振動、係合不良等を防止するとともに、
形成画像に横帯状のピッチムラ（バンディング、ジッタ
ー）や濃度ムラ、横縞状の地肌汚れ等の異常画像の生じ
ない安定した画像を得ることができる回転型現像装置を
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】本発明の画像形成装置用
の回転型現像装置のうち請求項１に係るものは、上記目
的を達成するために、静電像担持体上の静電潜像に粉体
現像剤を付着させて顕像化するローラ部材を有する現像
器を複数備え、これら現像器が共通する一の回転軸の周
りで回転することにより上記静電像担持体に対向する現
像位置に移動して現像を行う画像形成装置用の回転型現
像装置において、上記現像器を回転させる回転駆動伝達
装置が、回転時の偏心及び軸角のズレを吸収するカップ
リングを用いた駆動伝達機構を備えるとともに、該駆動
伝達機構が、非連結時に上記カップリングの動きを規制
する手段を有することを特徴とする。

【００１０】同請求項２に係るものは、上記カップリン
グがオルダム継手であり、上記規制手段が、可動側のジ
ョイント部材の外周面を覆う弾性部材であることを特徴
とする。

【００１１】同請求項３に係るものは、上記目的を達成
するために、静電像担持体上の静電潜像に粉体現像剤を
付着させて顕像化するローラ部材を有する現像器を複数
備え、これら現像器が共通する一の回転軸の周りで回転
することにより上記静電像担持体に対向する現像位置に
移動して現像を行う画像形成装置用の回転型現像装置に
おいて、上記共通する一の回転軸を回転駆動する駆動源
が、モータと、該モータの出力軸に取り付けたウォーム
ギヤと、該ウォームと噛み合って回転軸方向を直交方向
へ変換するウォームホイールと、該ウォームホイールと
共軸のスプールギヤとからなり、これらを共通するベー
ス体に取り付けるとともに、該ベース体に、画像形成装
置本体内の取り付け箇所で周囲に位置する部材等との間
に介在する緩衝部材を取り付けてなることを特徴とす
る。

【００１２】同請求項４に係るものは、上記緩衝部材が
直円筒状のゴムダンパーで、該ゴムダンパーを少なくと
も上記モータの上部側と上記各ギヤの下部側に配したこ
とを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置
用の回転型現像装置の一実施形態を採用できる多色画像
形成装置の概略中央断面図である。図中１は矢印Ａ方向
に回転駆動されるベルト状の感光体で、ローラ２、３に
掛け回して支持してある。この感光体１は、帯電装置４
によりその表面を一様にかつ定められた極性に帯電させ
る。そして、走査光学装置５により図示せぬレーザー光
源からモータ５Ａで回転駆動するポリゴンミラー５Ｂ、
ｆθレンズ５Ｃ、ミラー５Ｆ等の光学部品を経て、色別
の書き込み情報に対応したレーザー光５Ｄで帯電させた
感光体１の表面に静電潜像を形成する。この潜像は、黒
色トナー現像ユニット７あるいは多色現像器６に備えた
シアン現像ユニットＣ、マゼンタ現像ユニットＭ、イエ
ロー現像ユニットＹにより現像して可視化させる。多色
現像器６は、図示せぬ駆動装置により回転駆動され、所
望の現像ユニットを所定の位置に移動させて現像する。
黒色トナー現像ユニット７は、カム４５により感光体１
に対して接離する。

【００１４】図中１０はベルト状の中間転写体で、ロー
ラ１１、１２に回転可能に掛け回して支持してあり、矢
印Ｂ方向に回転して感光体１と接する所でバイアス手段
１３の作用によって感光体１上のトナー像を受け取る。
フルカラー画像の形成においては、黒、イエロー、マゼ
ンタ、シアンの各色のトナー像を中間転写体１０に重ね
合わせ、用紙に一括して転写する。用紙への転写は、転
写ローラ１４によって行う。

【００１５】用紙１７Ａは、給紙装置（給紙カセット）
１７に納めてあり、給紙ローラ１８の回転により給送
し、搬送ローラ対１９を経て搬送し、レジストローラ対
２０によりタイミングをとり、用紙１７Ａ上の定められ
た位置に中間転写体１０上のトナー像を転写させる。そ
の後、用紙１７Ａは定着装置５０を通過し、トナー像の
定着を受け、排紙ローラ対５１により排紙スタック部５
２上に画像面を下向きにして、すなわちページ順にスタ
ックする。

【００１６】感光体１から中間転写体１０に転写した
際、感光体１上に残留するトナーは、クリーニング手段
（ブレード）１５Ａでかき取る。一方、中間転写体１０
から用紙１７Ａに転写した際、中間転写体１０上に残留
するトナーは、クリーニング装置１６のクリーニングプ
レード１６Ａでかき取る。感光体１のクリーニング手段
１５Ａは、常に感光体１に接していてクリーニング動作
を行うが、中間転写体体１０のクリーニングブレード１
６Ａはトナー像を用紙１７Ａに転写した後に中間転写体
１０と接触して残留するトナーをかき取るようにするた
めの接離機構を有し、その動作タイミングを制御してい
る。

【００１７】図中２１は除電ランプで、この除電ランプ
２１の光はクリーニング工程の後、感光体１上の残留電
位を正規のものとし、次の作像工程に移行可能とする。

【００１８】図２は、前カバーを明けてプロセスカート
リッジユニットを取り出そうと、あるいは取り付けよう
としている状態の概略中央断面図である。図中２２はユ
ニット化されたプロセスカートリッジで、感光体１、帯
電装置４、中間転写ベルト１０、クリーニング装置１
６、用紙搬送路を形成する搬送ガイド２３等を一体に組
み込み、寿命到来時に交換できるように構成してある。
このプロセスカートリッジ２２の交換のほかに、多色現
像器６、黒現像器７等も寿命到来時に交換するが、その
交換性や搬送不良用紙の処理を容易にするため、装置本
体の一部の前フレーム８は、支軸９Ａを回転中心として
回動開放が可能な構造となっている。

【００１９】また図１、図２の左側には、電装・制御装
置Ｅが収納してあり、その上方にはファンＦが備えてあ
って、機内の温度過昇防止のために排風するようになっ
ている。図の右側には、比較的小規模の別のＭＦが備え
てある。図では、給紙装置ＭＦは折り畳んだ状態にある
が、開いて使用するものである。

【００２０】図３は、現像装置６、７の駆動連結部を示
す断面図である。図３（Ａ）は非連結状態、同（Ｂ）は
連結状態にある駆動連結部６０を示す。これらの図に示
すように、現像ローラ３０に接触回転するトナーの供給
ローラ３１の中心軸端部には、カップリングギヤ３４が
供給ローラ３１と一体に回転するように取り付けてあ
る。カップリングギヤ３４の後側端部は凹状の窪みを成
し、この凹部内には爪部３４ａが設けてある。

【００２１】一方、装置本体には現像位置にある供給ロ
ーラ３１及びカップリングギヤ３４と略同軸上で回転
し、かつ軸方向に平行移動可能に支持したジョイント駆
動軸３６及びその先端のオルダムジョイント３７が設け
てある。図４に示すようにオルダムジョイント３７は、
カップリング凸部３７ａとジョイントボス３７ｃの間に
揺動板３７ｂを挟み、ピン３７ｄで揺動可能に固定した
ものである。また、オルダムジョイント３７の外周は、
弾性シート４１で覆って非連結時にカップリング凸部３
７ａのガタツキを規制できるようにしてある。なお図中
３９は現像駆動カバーで、カップリングギヤ３４はこの
現像駆動カバー３９に設けた開口から外部へ臨み、オル
ダムジョイント３７と係合可能となっている。また図中
４０は本体側板で、ジョイント駆動軸３６が貫通してい
る。

【００２２】この現像装置６、７の駆動連結部の動作を
説明する。所定の現像ユニット６（あるいは７）が、静
電潜像を現像するために感光体１に対向した所定の現像
位置に回転移動（あるいは水平移動）して停止すると、
図示せぬ駆動手段によりジョイント駆動軸３６及びオル
ダムジョイント３７が図中矢印Ａ方向に押し出される。
ジョイント駆動軸３６が所定量以上矢印Ａ方向に移動す
ると、カップリング凸部３７ａがカップリングギヤ３４
後部の凹部及び凹部内の爪部３４ａに係合し、供給ロー
ラ３１を所定の方向及び回転速度で駆動する。またこの
時、オルダムジョイント３７の外周部を覆う弾性シート
４１は適当に変形する。この状態でオルダムジョイント
３７は、ジョイント駆動軸３６と供給ローラ３１の軸心
ずれを吸収しながら駆動力を伝達する。カップリングギ
ヤ３４の胴部周面には歯車が形成してあり、現像ローラ
３０の軸に取り付けた歯車３３及びトナー搬送部材３２
後部に取り付けた歯車３５とそれぞれかみ合い、現像ロ
ーラ３０、トナー搬送部材３２に駆動力を伝達する。

【００２３】なお、カップリング凸部３７ａの先端外周
にはテーパーが形成してあって、ジョイント駆動軸３６
の移動時にカップリング凸部３７ａがさらにスムーズに
カップリングギヤ３４端部の凹部へ係合できるようにし
てある。また上述のように、オルダムジョイント３７は
回転しながら移動するので、カップリング凸部３７ａと
カップリングギヤ３４凹部内の爪部３４ａは確実に係合
する。現像位置での所定の現像動作が終了すると、図示
せぬ駆動手段によりジョイント駆動軸３６は図３（Ｂ）
中の矢印Ｂ方向に移動し、カップリング凸部３７ａとカ
ップリングギヤ３４端部の凹部及び凹部内の爪部３４ａ
との係合が解除される。この時、オルダムジョイント３
７の外周部を覆う弾性シート４１の弾性力によって再び
カップリング凸部３７ａは回転中心に付勢され、揺動が
規制される。

【００２４】図５は、本発明に係る画像形成装置用の回
転型現像装置の他の実施形態における回転駆動装置の側
面図、図６は同正面図、図７は同平面図である。図中６
０は、多色現像器６内の現像ユニットを含む回転体全体
を回転させるためのギヤである。本実施形態の駆動装置
は主に、駆動源となるステッピングモータやパルスモー
タ等のモータ６１、そのモータ軸に取り付けたウォーム
６２、これと噛み合って回転軸の方向をモータ軸と直交
する方向へ変換するためのウォームホイール６３、及び
これと共軸に形成してあってギヤ６０と噛み合って回転
駆動力を伝達するためのスプールギヤ６４及びこれらを
取り付け固定するためのコモンベースとなるベース部材
６５とから構成してある。

【００２５】ベース部材６５は、たとえば厚みがあって
比較的高剛性のアルミ材等からなり、緩衝（単なる緩衝
だけでなく、防振、制振機能をも含むものであれば、よ
り好ましい。）のための３個のゴムダンパー６６・・も
設けてある。図示の例では、モータ６１の中央上部と、
ウォーム６２の下側でスプールギヤ６４の両脇あたりに
位置するように配設してある。もちろんこれらゴムダン
パー６６の個数や位置は図示の例のものに限定されない
し、緩衝部材としては材質もゴムには限定されないが、
少なくともモータ６１の上部側と各ギヤの下部側に配置
するとよい。

【００２６】このようなユニット化した構成として画像
形成装置本体へ取り付けると、モータ６１やギヤ類の発
生する振動をゴムダンパー６６で吸収して他の構成部材
には伝わりにくくなる。またギヤ類の噛み合い状態がき
っちりと所定の位置、状態に決まってしまうので、がた
付きがなくて噛み合い状態がよくなり、振動や騒音も発
生しにくくなり、したがって歯の摩耗等も少なくなる。

【００２７】

【発明の効果】請求項１及び２に係る本発明の画像形成
装置用の回転型現像装置は、以上説明してきたように、
現像器を回転させる回転駆動伝達装置が、回転時の偏心
及び軸角のズレを吸収するカップリングを用いた駆動伝
達機構を備え、この駆動伝達機構が、非連結時にカップ
リングの動きを規制する手段を有するので、非連結時に
おけるカップリングのがたつきによる騒音が発生しなく
なり、またカップリングの位置が規制されているので、
カップリング挿入が容易になるという効果がある。

【００２８】請求項３及び４に係る本発明の画像形成装
置用の回転型現像装置は、以上説明してきたように、駆
動源となるモータ、モータの出力軸に取り付けたウォー
ムギヤ、回転軸方向を直交方向へ変換するウォームホイ
ール、それと共軸のスプールギヤとを共通するベース体
に取り付け、これらをユニット化するとともに、画像形
成装置本体内の取り付け箇所で周囲に位置する部材等と
の間に介在する緩衝部材をベース体に取り付けるように
したので、モータやギヤの回転に起因する振動や騒音が
ほぼ発生しなくなり、ギヤ類の噛み合い状態が良好な状
態に保たれるので、歯の摩耗が少なくなり、高寿命化を
図れるようになるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置用の回転型現像装置
の一実施形態を採用できる多色画像形成装置の概略中央
断面図である。

【図２】図１の装置で前カバーを明けてプロセスカート
リッジユニットを取り出しあるいは取り付けようとして
いる状態の概略中央断面図である。

【図３】本発明に係る画像形成装置用の回転型現像装置
の一実施形態における駆動伝達機構をを示す拡大断面図
である。

【図４】図３中のオルダムカップリングの分解斜視図で
ある。

【図５】本発明に係る画像形成装置用の回転型現像装置
の他の実施形態における回転駆動装置の側面図である。

【図６】同正面図である。

【図７】同平面図である。

【符号の説明】

１ 感光体 ２、３ ローラ ４ 帯電装置 ５ レーザー書き込みユニット ６ 多色現像器 ７ 黒現像ユニット ８ 前フレーム ９ 本体フレーム １０ 中間転写ベルト １１、１２ ローラ １３ バイアス手段 １４ 転写ローラ １５ 回収容器 １６ クリーニング装置 １７ 給紙装置 １７Ａ 用紙 １８ 給紙ローラ １９ 搬送ローラ対 ２０ レジストローラ対 ２１ 除電ランプ ２２ プロセスカートリッジユニット ２３ 搬送ガイド ３０ 現像ローラ ３１ 供給ローラ ３２ トナー搬送部材 ３３ 現像ローラ歯車 ３４ カップリングギヤ ３５ トナー搬送ギヤ ３６ ジョイント駆動軸 ３７ オルダムジョイント ３７ａ カップリング凸部 ３７ｂ 揺動板 ３７ｃ ジョイントボス ３７ｄ ピン ３８ 現像側板 ３９ 現像駆動カバー ４０ 本体側板 ４１ 弾性シート ４５ カム ５０ 定着装置 ５１ 排紙ローラ対 ５２ 排紙スタック部 ６０ ギヤ ６１ モータ ６２ ウォーム ６３ ウォームホイール ６４ スプールギヤ ６５ ベース部材 ６６ ゴムダンパー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電像担持体上の静電潜像に粉体現像剤
   を付着させて顕像化するローラ部材を有する現像器を複
   数備え、これら現像器が共通する一の回転軸の周りで回
   転することにより上記静電像担持体に対向する現像位置
   に移動して現像を行う画像形成装置用の回転型現像装置
   において、上記現像器を回転させる回転駆動伝達装置
   が、回転時の偏心及び軸角のズレを吸収するカップリン
   グを用いた駆動伝達機構を備えるとともに、該駆動伝達
   機構が、非連結時に上記カップリングの動きを規制する
   手段を有することを特徴とする画像形成装置用の回転型
   現像装置。
2. 【請求項２】 上記カップリングがオルダム継手であ
   り、上記規制手段が、可動側のジョイント部材の外周面
   を覆う弾性部材であることを特徴とする請求項１の画像
   形成装置用の回転型現像装置。
3. 【請求項３】 静電像担持体上の静電潜像に粉体現像剤
   を付着させて顕像化するローラ部材を有する現像器を複
   数備え、これら現像器が共通する一の回転軸の周りで回
   転することにより上記静電像担持体に対向する現像位置
   に移動して現像を行う画像形成装置用の回転型現像装置
   において、上記共通する一の回転軸を回転駆動する駆動
   源が、モータと、該モータの出力軸に取り付けたウォー
   ムギヤと、該ウォームと噛み合って回転軸方向を直交方
   向へ変換するウォームホイールと、該ウォームホイール
   と共軸のスプールギヤとからなり、これらを共通するベ
   ース体に取り付けるとともに、該ベース体に、画像形成
   装置本体内の取り付け箇所で周囲に位置する部材等との
   間に介在する緩衝部材を取り付けてなることを特徴とす
   る画像形成装置用の回転型現像装置。
4. 【請求項４】 上記緩衝部材が直円筒状のゴムダンパー
   で、該ゴムダンパーを少なくとも上記モータの上部側と
   上記各ギヤの下部側に配したことを特徴とする請求項３
   の画像形成装置用の回転型現像装置。