(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収容するケースと、前記ケースに形成された開口部から一部が露出した、前記ケースに回転自在に取り付けられた現像剤担持体とを備えた複数の現像装置が、回転ラックに装着され、前記回転ラックが回転することで、所望の現像装置が、前記現像剤担持体と像担持体とが対向する現像位置に移動し、前記像担持体上に各色トナー画像を順に形成する画像形成装置において、
前記回転ラックに、前記複数の現像装置の前記開口部をそれぞれ封止する開閉自在のカバー手段を設け、すべての現像装置が非現像位置にあるとき、すべての現像装置の前記開口部を前記カバー手段で封止し前記ケースを密封することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記カバー手段は、揺動自在のレバー部材と、前記レバー部材の一方端に設けられた現像装置の開口部を封止する蓋部材と、前記蓋部材が前記開口部を封止する方向に前記レバー部材を常に付勢する付勢部材と、前記レバー部材に接続して前記付勢部材の付勢力に抗して、前記蓋部材を、現像装置の前記開口部を封止した閉位置から現像装置の前記開口部を開放した開位置に移動させる移動手段とを有し、
所望の現像装置が現像位置にあるときは、前記移動手段によって前記蓋部材は開位置とされ、すべての現像装置が非現像位置にあるときは、前記付勢部材による付勢力によって前記蓋部材が閉位置とされる請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記移動手段が、前記回転ラックの回転軸に回動自在に外挿された円筒状のワイヤー巻き取り部材と、一方端が前記レバー部材に接続され、他方端が前記ワイヤー巻き取り部材に接続されたワイヤーと、前記ワイヤー巻き取り部材を回動させるモータとを有する請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記蓋部材が、除湿機能部材を備えている請求項２又は３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記除湿機能部材がヒーターである請求項４記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリやそれらの機能の複数を備えた複合機などの画像形成装置に関し、より詳細には、複数の現像装置を回転ラックに装着し、所望の現像装置を現像位置に回転移動させて現像を行う画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において現像は、現像装置の現像ローラー表面に担持された帯電トナーを感光体表面の静電潜像に供給することにより行われる。トナーは、撹拌等によって摩擦帯電されるが、高湿環境下では自然放電によってトナーの帯電量が低くなることが知られている。帯電量の低いトナーは、現像ローラーから脱離しやすく現像装置の周囲に飛散して画像不良等の不具合を生じさせることがある。
【０００３】
複数の現像装置を回転ラックに装着し、所望の現像装置を現像位置に回転移動させて現像を行ういわゆるロータリー現像方式の画像形成装置では、複数の現像装置が回転するので、このようなトナー飛散が特に生じやすい。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１では、ロータリー現像方式の画像形成装置において、トナー飛散を防止するため現像ロータリー全体を円筒状のカバーで覆う技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平9-269655号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記提案技術では、カバーから外にトナーが飛散することは防止できると考えられるものの、カバーに開口部があるので設置環境の湿度の影響は避けられず、トナー帯電量の低下による現像装置からのトナー飛散は抑制できない。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、いわゆるロータリー現像方式の画像形成装置において、高湿環境下での現像装置内のトナー帯電量の低下を抑制し、現像装置からのトナー飛散を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成する本発明に係る画像形成装置は、トナーを収容するケースと、前記ケースに形成された開口部から一部が露出した、前記ケースに回転自在に取り付けられた現像剤担持体とを備えた複数の現像装置が、回転ラックに装着され、前記回転ラックが回転することで、所望の現像装置が、前記現像剤担持体と像担持体とが対向する現像位置に移動し、前記像担持体上に各色トナー画像を順に形成する画像形成装置において、前記回転ラックに、前記複数の現像装置の開口部をそれぞれ封止する開閉自在のカバー手段を設け、すべての現像装置が非現像位置にあるとき、すべての現像装置の開口部を前記カバー手段で封止し前記ケースを密封することを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記カバー手段が、揺動自在のレバー部材と、前記レバー部材の一方端に設けられた現像装置の開口部を封止する蓋部材と、前記蓋部材が前記開口部を封止する方向に前記レバー部材を常に付勢する付勢部材と、前記レバー部材に接続して前記付勢部材の付勢力に抗して、前記蓋部材を、現像装置の開口部を封止した閉位置から現像装置の開口部を開放した開位置に移動させる移動手段とを有し、所望の現像装置が現像位置にあるときは、前記移動手段によって前記蓋部材は開位置とされ、すべての現像装置が非現像位置にあるときは、前記付勢部材による付勢力によって前記蓋部材が閉位置とされるようにしてもよい。
【００１０】
前記移動手段は、前記回転ラックの回転軸に回動自在に外挿された円筒状のワイヤー巻き取り部材と、一方端が前記レバー部材に接続され、他方端が前記ワイヤー巻き取り部材に接続されたワイヤーと、前記ワイヤー巻き取り部材を回動させるモータとを有するのが好ましい。
【００１１】
また、現像装置内の除湿を図る観点から、前記蓋部材に除湿機能部材を設けてもよい。除湿機能部材としてはヒーターが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の画像形成装置では、現像装置が非現像位置にあるときは、現像装置のケースの開口部をカバー手段で封止してケースを密封するので、高湿度環境下であってもトナー帯電量の低下を抑制できる。これにより、現像装置からのトナー飛散を抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】カバー手段の動作説明図。
【図２】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概説図。
【図３】回転ラック及びその周辺の平面図である。
【図４】蓋部材が閉位置のときの回転ラック及びその周辺の概説図。
【図５】レバー部材と蓋部材の斜視図。
【図６】蓋部材の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが本発明はこれらの例に何ら限定されるものではない。
【００１５】
図２に、本発明に係る画像形成装置の一例としてカラープリンターの概説図を示す。図２に示すカラープリンターＤは、装置本体１内に、４つの現像装置１１が装着された回転ラック１０と、感光体ドラム（像担持体）２０と、帯電装置２１と、露光装置２２と、中間転写部３０と、シート搬送経路４０とを備える。以下、説明の対象である装置または部材がイエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)またはブラック(Ｋ)のいずれのものであるかを明確にする必要がある場合は、「(Ｙ)」、「(Ｍ)」、「(Ｃ)」、「(Ｋ)」の文字を符号に付加して説明し、それ以外の場合はそれら文字を省略して説明する。
【００１６】
回転ラック１０には、４つの現像装置が周方向に並んで装着されている。各現像装置１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋには、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーが収容されている。各色トナーは、各現像装置１１に回転可能に設けられた現像ローラー（現像剤担持体）１３（図１に図示）の表面に担持され感光体ドラム２０へ供給される。現像装置１１の具体的構成については後述する。
【００１７】
感光体ドラム２０は時計回りに回転する。回転ラック１０は反時計回りに回転し、各現像装置１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは、現像ローラー１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋが感光体ドラム２０と対向する現像位置に順に移動する。なお、図２においては現像装置１１Ｋがある位置が現像位置である。感光体ドラム２０の周囲には、感光体ドラム２０の表面を均一帯電させる帯電装置２１が配置されている。また、後述する一次転写ローラー３１と対向する位置と帯電装置２１の間に、感光体ドラム２０表面に残留したトナーを清掃する感光体クリーナー２３が設けられている。
【００１８】
図２に示すように、回転ラック１０の下方には露光装置２２が設けられている。露光装置２２は、外部から入力された画像情報に応じて、均一帯電された感光体ドラム２０の表面にレーザビームを照射し、感光体ドラム２０の表面に、各色トナー像のための静電潜像をそれぞれ形成する。
【００１９】
中間転写部３０は、一次転写ローラー３１とローラー３２、ローラー３３とに掛け渡されて矢印方向に回転駆動される中間転写ベルト３４を有している。中間転写ベルト３４は、一次転写ローラー３１の部分で感光体ドラム２０に対向し、さらにローラー３３の部分で二次転写ローラー３５に対向している。なお、図示していないが二次転写後に中間転写ベルト３４の表面に残留するトナーを除去するクリーナーが配置されている。中間転写体は、ベルト形状のものに限らず、他の形状、例えばドラム形状のものであってもよい。
【００２０】
カラープリンターＤの装置本体１下部には、給紙部である給紙カセット４１が配置されている。給紙カセット４１には、記録紙等のシートＳが積載収容されている。シートＳは、給紙ローラー４２の回転により最上部のものから順に一枚ずつ送り出される。
【００２１】
給紙カセット４１からはシート搬送経路４０が総じて縦方向に延びて形成されている。シート搬送経路４０は、給紙カセット４１から中間転写部３０および定着器４４を経て排出ローラー対４５まで延びている。給紙カセット４１から送り出されたシートＳは、それぞれ回転する搬送ローラー対４３によってシート搬送経路４０を上方に搬送される。中間転写部３０で画像が転写され定着器４４を通過することにより画像定着されたシートＳは、排出ローラー対４５の回転により排紙トレイ４７上に排出される。
【００２２】
カラープリンターＤの装置本体１には、図示していないが装置全体の動作を制御する制御装置、外部機器との情報授受を行う通信装置、画像データの処理や記憶を行うデータ処理装置などが収められている。この中には後述する駆動手段や加熱ヒーターの制御部が含まれている。
【００２３】
画像形成は、４サイクル方式（感光体ドラム２０を４回転させてフルカラー画像を形成する方式）で行われる。すなわち、感光体ドラム２０の上に一つの色の静電潜像が形成され、当該色に対応する現像装置１１によって現像が行われ、感光体ドラム２０上に当該色のトナー画像が形成される。形成されたトナー画像は、一次転写ローラー３１から付与される電界によって中間転写ベルト３４に転写される。次に、回転ラック１０が９０°回転されて、他色の現像装置１１が現像位置に移動し、他色の静電潜像が感光体ドラム２０上に形成され、前記と同様の現像そしてトナー画像の一次転写が行われる。この操作が４つの色について繰り返されると、４色の画像が重ね合わされたフルカラー画像が中間転写ベルト３４上に形成される。
【００２４】
一方、シートＳは、給紙カセット４１から給紙されシート搬送経路４０を通って、中間転写ベルト３４と二次転写ローラー３５との対向部に至り、ここで、中間転写ベルト３４上に形成されたフルカラー画像が、二次転写ローラー３５から付与される電界によってシートＳへ転写される。そして、定着器４４を通過することにより、フルカラー画像はシートＳに定着し、排出ローラー対４５の回転によりシートＳは排紙トレイ４７上に排出される。
【００２５】
図１に、回転ラック１０及びその周辺の部分拡大図を示す。回転ラック１０には、現像装置１１が着脱自在に装着されている。現像装置１１は、ケース１２と、ケース１２に形成された開口部１４から一部が露出し、ケース１２に回転自在に取り付けられた現像ローラー（現像剤担持体）１３と有し、ケース１２の内部にはトナーが収納されている。回転ラック１０の回転によって、現像ローラー１３が感光体ドラム２０と対向する位置（現像位置）に現像装置１１が移動すると、現像ローラー１３の表面に担持された帯電トナーが、現像ローラー１３と感光体ドラム２０との電位差によって感光体ドラム２０に移動し、感光体ドラム２０表面の静電潜像が現像される。そして現像が完了すると、回転ラック１０が約９０°回転して、次の現像装置１１が現像位置に移動し、他の色の現像が同様にして行われる。一方、主電源がオフのときや待機状態のとき等の現像が行われないときは、すべての現像装置１１は非現像位置とされる。
【００２６】
ところで、現像が行われていないときに、例えば、装置の設置環境が高湿度である場合には、現像装置１１のケース１２内のトナー帯電量が次第に低下して、現像ローラー１３の表面に担持されたトナーが、現像ローラー１３から脱離して現像装置１１の周辺に飛散することがある。
【００２７】
そこで本発明では、現像装置１１が非現像位置にあるときに、現像装置１１の開口部１４を封止するカバー手段５を設け、ケース１２内のトナー帯電量の低下を抑えることとした。以下、図１〜図３に基づいてカバー手段５について説明する。なお、図３は回転ラック１０及びその周辺の平面図である。
【００２８】
図１に示すように、回転ラック１０に、４つの現像装置１１のそれぞれに対応してカバー手段５が設けられている。カバー手段５は、一方端が軸５２で揺動自在に支持された、「く」字状に屈曲したレバー部材５１と、レバー部材５１の他方端に軸５５で支持された蓋部材５６と、軸５２に外挿された、蓋部材５６が開口部１４を封止する方向にレバー部材５１を常に付勢するねじりコイルばね（付勢部材）５４と、回転軸６２に回転自在に外挿された円筒状のワイヤー巻き取り部材６１と、一方端がレバー部材５１の途中部に形成された孔５３に接続し、他方端がワイヤー巻き取り部材６１に接続したワイヤーＷと、ワイヤー巻き取り部材６１を回転させるモーターＭとを有する。
【００２９】
図３に示すように、回転ラック１０は、装置本体１の基板１９に設けられたモーター１８によってギアー１６とギアー１７を介して回転駆動される。なお、モーター１８のオン・オフは、現像装置１１の位置を検知する位置検出手段（不図示）からの信号によって制御される。また、回転軸６２に外挿されたワイヤー巻き取り部材６１の軸方向一方端側の外周には歯６１１が形成され、モーターＭの駆動軸に取り付けられたギヤー６３と歯合している。
【００３０】
モーターＭを回転させると、ワイヤー巻き取り部材６１が回転してワイヤーＷが巻き取られる。これにより、図１に示すように、レバー部材５１はねじりコイルばね５４の付勢力に抗して軸５２を中心として時計回りに回転し、蓋部材５６は、現像装置１１の開口部１４を開放した開位置となる。
【００３１】
一方、モーターＭを逆回転させると、図１に示すように、コイルばね５４の付勢力によってレバー部材５１は軸５２を中心として反時計回りに回転し、ワイヤー巻き取り部材６１からワイヤーＷが引き出され、蓋部材５６は現像装置１１の開口部１４を封止する閉位置となる。
【００３２】
なお、図１では、１つの現像装置１１及びカバー手段５のみが示されているが、ワイヤー巻き取り部材６１の回動によって、４つのレバー部材５１は同時に回動し、４つの蓋部材５６は同時に開位置又は閉位置となる。
【００３３】
蓋部材５６による、現像装置１１の開口部１４の封止は、例えば一連の画像形成が終了した後、いわゆる待機状態に移行したとき、あるいは装置本体の主電源がオフとされたときなどに行う。この場合、回転ラック１０を所定量回転させて、すべての現像装置１１を非現像位置となるようにした後、モーターＭを回転させて、現像装置１１の開口部１４を蓋部材５６で封止する。図４に、すべての現像装置１１の開口部１４が蓋部材５６によって封止された状態を示す。
【００３４】
そして、画像形成指示がなされると、モーターＭを回転させて、レバー部材５１をねじりコイルばね５４の付勢力に抗して軸５２を中心として回転させ、蓋部材５６を開位置とする。次いで、回転ラック１０を回転させて所望の現像装置１１を感光体ドラム２０と対向する現像位置に移動させる。
【００３５】
図５に示すように、蓋部材５６の幅方向略中央部の外表面には、微小間隔を隔てて対向するように一対の突部５６１ａ，５６１ｂが形成されている。そして、レバー部材５１の先端に形成されたピボット軸５５が、突部５６１ａ，５６１ｂの間に嵌め入れられ、蓋部材５６は、レバー部材５１によって揺動自在に支持されている。これにより、寸法精度等で生じる蓋部材５６の僅かな位置ズレや角度ズレが吸収されて、現像装置１１の開口部１４が蓋部材５６によって確実に封止される。
【００３６】
蓋部材５６の材質に特に限定はないが、現像装置１１の開口部１４周縁と接触する面は発泡剤やゴム剤等の柔軟性を有するものが好ましい。これにより開口部１４周縁との密着性が向上し封止性能が高くなる。なお、蓋部材５６の形状は、現像装置１１の開口部１４周縁に密着するが、現像ローラー１３には接触しない形状とするのが望ましい。これにより、現像ローラー１３表面に担持されているトナーに、蓋部材５６による圧接ストレスがかからないようになる。
【００３７】
また図６に示すように、除湿機能部材としての加熱ヒーター５７を蓋部材５６の内側面に設け、現像装置１１内の湿度を低く保つようにしてもよい。例えば、現像装置１１内を温度４５℃を超えない程度に加熱すると、湿度はトナー帯電量の低下を招かない６０％以下に維持される。加熱ヒーター５７を作動させるのは、例えば主電源をオフしたときや待機状態のときが特に好ましい。
【００３８】
除湿機能部材としては、加熱ヒーター５７の他、活性炭のような可逆性の吸湿剤を用いてもよい。現像装置１１内の水分が吸湿剤によって吸着されると、現像装置１１内は低湿度に維持される。吸湿剤によって吸着された水分は、画像形成時に装置内温度の上昇によって吸湿剤から脱着し、吸湿剤は吸着性能を回復する。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の現像装置では、現像装置が非現像位置にあるときは、現像装置１１のケース１２の開口部１４をカバー手段５で封止してケース１２を密封するので、高湿度環境下であってもトナー帯電量の低下を抑制できる。これにより、現像装置１１からのトナー飛散を抑えられ有用である。
【符号の説明】
【００４０】
５  カバー手段
Ｄ  カラープリンター（画像形成装置）
Ｍ  モーター
Ｗ  ワイヤー
１０  回転ラック
１１  現像装置
１２  ケース
１３  現像ローラー（現像剤担持体）
１４  開口部
２０  感光体ドラム（像担時体）
５１  レバー部材
５４  ねじりコイルばね（付勢部材）
５６  蓋部材
５７  加熱ヒーター
６１  ワイヤー巻き取り部材
６２  回転軸
【図１】
0005527291.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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