(57)【要約】【課題】感光ドラムと現像ローラとの相対位置を安定的に維持することが可能な電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット等を提供する。【解決手段】フレームに形成されたガイド部に沿って移動してその先端側に設置されたギャップ維持ローラが感光ドラムに密着されて現像ローラを非接触状態にアクセスさせる少なくとも１つの現像器を含み，ガイド部の先端側に感光ドラムの中心軸に向かう傾斜部が備えられて，ギャップ維持ローラが感光ドラムの半径方向に圧力を加えて密着される。【選択図】　図６
2004029822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像ローラ及び前記現像ローラが前記感光ドラムに所定ギャップを維持した非接触状態でアクセス可能に前記感光ドラムに密着されるギャップ維持部材を具備し，前記感光ドラムに対して接近及び離隔が可能に設置された少なくとも１つの現像器と，前記現像器の移動をガイドするようにフレームに形成されたガイド部と，を含み，
前記ガイド部の先端側には，前記感光ドラムの中心軸に向かう傾斜部が具備されて，前記ギャップ維持部材が前記感光ドラムの半径方向に圧力を加えて密着される，
ことを特徴とする電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項２】
さらに，前記現像ローラを駆動させるための現像ローラ駆動機構を具備する，ことを特徴とする請求項１に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項３】
前記現像ローラ駆動機構は，
モータによって回転される第１ギアと，前記ギャップ維持部材が前記感光ドラムに密着されると前記第１ギアと結合されるように前記現像ローラの回転軸に具備された第２ギアとを含み，
前記第１ギア及び前記第２ギアの結合状態において，前記第１ギアと第２ギアの中心軸を連結する第１ラインと，前記第２ギアと前記感光ドラムの中心軸を連結する第２ラインとが略ギア圧力角の鋭角を形成する，
ことを特徴とする請求項２に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項４】
前記第１ギア及び前記第２ギアの結合状態において，前記第１ギアの中心軸は，前記感光ドラムの中心軸と前記第２ギアの中心軸との間に位置する，ことを特徴とする請求項３に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項５】
前記第１ギア及び前記第２ギアの結合状態において，前記第１ギアの中心軸は，前記第２ギアの中心軸を中心として前記感光ドラムの中心軸と反対側に位置する，ことを特徴とする請求項３に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項６】
前記現像ローラ駆動機構は，
モータによって回転される第１ギアと，前記ギャップ維持部材が前記感光ドラムに密着されると，前記第１ギアと結合されるように前記現像ローラの回転軸に備えられた第２ギアとを含み，
前記第１ギア及び前記第２ギアの結合状態において，前記第１ギアと前記第２ギアの中心軸を連結する第１ラインと，前記第２ギアと前記感光ドラムの中心軸を連結する第２ラインとが０°でギア圧力角の２倍に該当する範囲内の角度を形成する，ことを特徴とする請求項２に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項７】
前記第１ギア及び前記第２ギアの結合状態において，前記第１ギアの中心軸は，前記感光ドラムの中心軸と前記第２ギアの中心軸との間に位置する，ことを特徴とする請求項６に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項８】
前記第１ギア及び前記第２ギアの結合状態において，前記第１ギアの中心軸は，前記第２ギアの中心軸を中心として前記感光ドラムの中心軸と反対側に位置する，ことを特徴とする請求項６に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項９】
前記現像器は，前記感光ドラムの外周に沿って相異なる色相を有する４つが多層に設置されている，ことを特徴とする請求項１に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項１０】
前記ガイド部には，前記現像器の本体に具備するガイドボスと前記現像ローラの回転軸端部とに挟まれたベアリング部材が各々挿入されてスライディング可能に支持される，ことを特徴とする請求項１に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項１１】
感光ドラムを帯電する帯電器と，前記帯電された感光ドラムを露光して静電潜像を形成する露光ユニットと，前記静電潜像を所定色相のトナーで現像する現像ユニットと，前記現像された画像を用紙に転写する転写ユニットを含む電子写真方式の画像形成装置において，
前記現像ユニットは，
前記感光ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像ローラ及び前記現像ローラが前記感光ドラムに所定ギャップを維持した非接触状態でアクセス可能に前記感光ドラムに密着されるギャップ維持部材を具備し，前記感光ドラムに対して接近及び離隔可能に設置された少なくとも１つの現像器と，
前記現像器の移動をガイドするようにフレームに形成されたガイド部と，を含み，
前記ガイド部の先端側には前記感光ドラムの中心軸に向かう傾斜部が具備され，前記ギャップ維持部材が前記感光ドラムの半径方向に圧力を加えて密着する，
ことを特徴とする電子写真方式の画像形成装置。
【請求項１２】
さらに，前記現像ローラを駆動させるための現像ローラ駆動機構が具備される，ことを特徴とする請求項１１に記載の電子写真方式の画像形成装置。
【請求項１３】
前記現像ローラ駆動機構は，
モータによって回転される第１ギアと，前記ギャップ維持部材が前記感光ドラムに密着すれば前記第１ギアと結合されるように前記現像ローラの回転軸に具備された第２ギアとを含み，
前記第１ギア及び前記第２ギアの結合状態において，前記第１ギアと前記第２ギアの中心軸を連結する第１ラインと，前記第２ギアと前記感光ドラムの中心軸とを連結する第２ラインとが略ギア圧力角の鋭角を形成する，
ことを特徴とする請求項１２に記載の電子写真方式の画像形成装置。
【請求項１４】
前記第１ギア及び前記第２ギアの結合状態において，前記第１ギアの中心軸は，前記感光ドラムの中心軸と前記第２ギアの中心軸との間に位置する，ことを特徴とする請求項１３に記載の電子写真方式の画像形成装置。
【請求項１５】
前記第１ギア及び前記第２ギアの結合状態において，前記第１ギアの中心軸は前記第２ギアの中心軸を中心として前記感光ドラムの中心軸と反対側に位置する，ことを特徴とする請求項１３に記載の電子写真方式の画像形成装置。
【請求項１６】
前記現像ローラ駆動機構は，
モータによって回転される第１ギアと，前記ギャップ維持部材が前記感光ドラムに密着されれば，前記第１ギアと結合されるように前記現像ローラの回転軸に具備された第２ギアとを含み，
前記第１ギア及び前記第２ギアの結合状態において，前記第１ギアと前記第２ギアの中心軸を連結する第１ラインと，前記第２ギアと前記感光ドラムの中心軸を連結する第２ラインとが０°でギア圧力角の２倍に該当する範囲内の角度を形成する，ことを特徴とする請求項１２に記載の電子写真方式の画像形成装置。
【請求項１７】
前記第１ギア及び前記第２ギアの結合状態において，前記第１ギアの中心軸は前記感光ドラムの中心軸と前記第２ギアの中心軸との間に位置する，ことを特徴とする請求項１６に記載の電子写真方式の画像形成装置。
【請求項１８】
前記第１ギア及び前記第２ギアの結合状態において，前記第１ギアの中心軸は前記第２ギアの中心軸を中心として前記感光ドラムの中心軸と反対側に位置する，ことを特徴とする請求項１６に記載の電子写真方式の画像形成装置。
【請求項１９】
前記現像器は，前記感光ドラムの外周に沿って相異なる色相を有する４つが多層に設置されている，ことを特徴とする請求項１１に記載の電子写真方式の画像形成装置。
【請求項２０】
前記ガイド部には，前記現像器本体に具備されたガイドボスと前記現像ローラの回転軸端部に挟まれたベアリング部材とが各々挿入されてスライディング可能に支持される，ことを特徴とする請求項１１に記載の電子写真方式の画像形成装置。
【請求項２１】
フレーム及び中心軸を有する感光ドラムを具備した電子写真方式の画像形成装置の現像ユニットにおいて，
前記感光ドラムの外周面に沿って配置されて各現像剤で前記感光ドラムに形成された静電潜像を現像する複数の現像ローラを有する複数の現像装置と，
前記感光ドラムの方向に移動する前記各現像ローラをその感光ドラムの複数の半径方向に沿ってガイドする複数のガイド部と，を含む，
ことを特徴とする電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項２２】
前記ガイド部は，
前記現像ローラの各々を前記感光ドラムの方向に向かって同一方向に移動するようにガイドする複数の直線部と，
前記同一方向について複数の角度を有して前記現像ローラを前記感光ドラムの半径方向に沿って移動するようにガイドする複数の傾斜部と，を含む，
ことを特徴する請求項２１に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項２３】
前記各現像装置は，
前記該当直線部に沿って移動するガイドボスと，
前記該当直線部及び傾斜部に沿って移動するように前記現像ローラに備えられた部材と，を含む，
ことを特等とする請求項２２に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項２４】
回転駆動源と，
各々前記回転駆動源と連結されて回転する第１軸を有する複数の駆動ギアと，各々前記該当現像ローラと連結されて該当駆動ギアの回転によって回転する第２軸を有する複数の縦動ギアと，をさらに含む，
ことを特徴とする請求項２１に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項２５】
前記各縦動ギアの第２軸は前記感光ドラムの中心軸と第１ラインを形成して前記該当駆動ギアの第１軸と第２ラインを形成し，前記第１ライン及び前記２ラインは相互平行していない，ことを特徴とする請求項２４に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項２６】
前記第１ラインは，前記第２ラインと鋭角をなしている，ことを特徴とする請求項２５に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項２７】
前記各ガイド部は，前記半径方向と平行した面を有することを特徴とする請求項２１に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項２８】
前記各ガイド部は，
前記現像ローラの各々を前記感光ドラムの方向に向かって同一方向に移動するようにガイドする複数の直線部と，
前記直線部から延びて該当現像ローラを前記同一方向から前記感光ドラムの半径方向に押圧する面と，を含む，
ことを特徴とする請求項２１に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項２９】
フレーム及び中心軸を有する感光ドラムを具備した電子写真方式の画像形成装置の現像ユニットにおいて，
前記感光ドラムの外周面に沿って配置されて各現像剤でその感光ドラムに形成された静電潜像を現像する第１〜第４現像ローラを有する第１〜第４現像装置と，
前記感光ドラムの方向に移動する前記第１〜第４現像ローラをその感光ドラムの第１〜第４半径方向に沿ってガイドする第１〜第４ガイド部と，を含む，
ことを特徴とする電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項３０】
前記第１〜第４半径方向は同一ではない，ことを特徴とする請求項２９に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項３１】
前記第１〜第４ガイド部は，
前記第１〜第４現像ローラの各々を前記感光ドラムの方向に向かって同一方向に移動するようにガイドする請求項２９に記載の第１〜第４直線部と，
前記同一方向について第１〜第４角度を有して前記第１〜第４現像ローラを前記感光ドラムの半径方向に沿って移動するようにガイドする第１〜第４傾斜部と，を含む　ことを特徴とする電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項３２】
前記第１〜第４傾斜角度は同一ではない，ことを特徴とする請求項３１に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項３３】
前記第１傾斜角度と前記第４傾斜角度が同一であり，前記第２傾斜角度と前記第３傾斜角度が同一である，ことを特徴とする請求項３１に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項３４】
前記第１〜第４傾斜角度は，２つの異なる角度のうちいずれか１つである，ことを特徴とする請求項３１に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項３５】
前記第１〜第４現像装置の各々は，
前記第１〜第４直線部に沿って移動するガイドボスと，
前記第１〜第４直線部及び第１〜第４傾斜部に沿って移動するように前記第１〜第４現像ローラに備えられた部材と，を含む，
ことを特徴とする請求項３１に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項３６】
前記フレームに回転可能に結合されて前記現像ユニットを開閉するドアと，
前記ドアと前記第１〜第４現像装置の各々を連結する第１〜第４弾性部材と，をさらに含む，
ことを特徴とする請求項３５に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項３７】
前記第１〜第４現像装置のそれぞれの前記部材は，前記ドアが開閉される時，前記第１〜第４傾斜部に沿って移動する，ことを特徴とする請求項３６に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項３８】
さらに，回転駆動源と，
各々前記回転駆動源と連結して回転する第１軸を有する第１〜第４駆動ギアと，
各々前記第１〜第４現像ローラと連結されて前記第１〜第４駆動ギアの回転によって回転する第２軸を有する第１〜第４縦動ギアと，を含む，
ことを特徴とする請求項３１に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項３９】
前記第１〜第４縦動ギアの第２軸は前記感光ドラムの中心軸と第１ラインを形成して前記第１〜第４駆動ギアの第１軸と第２ラインを形成し，前記第１，２ラインは相互平行していない，ことを特徴とする請求項３８に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項４０】
前記第１ラインは，前記第２ラインと鋭角をなしている，ことを特徴とする請求項３８に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項４１】
前記第２軸は，前記第１軸と前記感光ドラムの中心軸との間に位置する，ことを特徴とする請求項３８に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項４２】
前記第１軸は，前記第２軸と前記感光ドラムの中心軸との間に位置する，ことを特徴とする請求項３８に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項４３】
前記感光ドラムは断面略円形状を有しており，前記第２軸と前記感光ドラム中心軸との間の距離は前記感光ドラムの半径よりも短い，ことを特徴とする請求項３８に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項４４】
前記感光ドラムは第１回転方向に回転して，前記第２軸は前記第１ラインについて前記第１回転方向と反対側に位置する，ことを特徴とする請求項３８に記載の電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項４５】
フレームと現像ユニット本体及び回転軸を有する現像ローラを具備した電子写真方式の画像形成装置の現像ユニットにおいて，
前記フレームに形成されたガイド部と，
前記現像ユニット本体に形成されて前記ガイド部にスライディング可能に挿入されるガイドボスと，
前記現像ローラの回転軸を回転可能に支持して前記ガイド部に挿入されるベアリング部材と，を含む，
ことを特徴とする電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【請求項４６】
フレームと，前記フレームに移動可能に配置された現像ユニット本体と，回転軸を有する現像ローラ及び，感光ドラムを具備した電子写真方式の画像形成装置の現像ユニットにおいて，
モータと，
前記モータに連結される第１ギアと，
前記現像ローラ回転軸の一側端部に形成されて前記現像ユニット本体の移動によって前記第１ギアと選択的に結合される第２ギアと，を含む，
ことを特徴とする電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット及びそれを採用した電子写真方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来においては，例えば，ドライカラーレーザプリンタのような電子写真方式の画像形成装置は，感光体に静電潜像を形成した後，粉末状のトナーで現像し，現像された画像を所定転写媒体を経由して用紙に転写する構造を有する。従来提案された電子写真方式の画像形成装置は，例えば，特許文献１，特許文献２，特許文献３，特許文献４に開示されている。
【０００３】
図１は，かかる電子写真方式の画像形成装置の一例を図示したものである。図１に示す画像形成装置は，感光チェーン感光ドラム１０と，感光ドラム１０を帯電させる帯電器１１と，帯電された感光ドラム１０に光を走査して静電潜像を形成する露光ユニットとしてＬＳＵ（Ｌａｓｅｒ　Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）１２と，その静電潜像をＹ（ｙｅｌｌｏｗ），Ｍ（ｍａｇｅｎｔａ），Ｃ（ｃｙａｎ），Ｋ（ｂｌａｃｋ）の４種類の色相のトナーで現像する現像ユニット１３と，感光ドラム１０に現像された４種類の色相の画像を順次に重なるように転写されて用紙に転写する転写ベルト１４を含む転写ユニットと，用紙を加熱圧着して転写された画像を定着させる定着ユニット１５を具備する。そして，現像ユニット１３に具備された４つの現像器１３−Ｙ，１３−Ｍ，１３−Ｃ，１３−Ｋは全て所定スプリング（図示せず）によって感光ドラム１０から離隔される方向に付勢されており，カム１３ｂの回転によって選択的に感光ドラム１０方向に移動しつつその先端に備えられた現像ローラ１３ａを感光ドラム１０にアクセスする。なお，参照符号１６は用紙カセットを示し，参照符号１７は感光ドラムクリーニングユニットを示し，参照符号１８は除電器を示す。
【０００４】
上記構成において，画像形成作業は以下のように実行される。まず，感光ドラム１０を帯電器１１が帯電させると，ＬＳＵ１２が光を走査して最初の色相に現像する画像の静電潜像を形成する。例えば，Ｙを最初に現像するとすれば，Ｙの現像器１３−Ｙが感光ドラム１０にアクセスして感光ドラム１０に形成された静電潜像をＹトナーで現像する。このように現像されたＹ画像は，一旦転写ベルト１４に転写される。次いで，感光ドラム１０の帯電と露光とを通じて２番目の色相用静電潜像を形成する。２番目がＭとすれば，このＭ色相の現像器１３−Ｍを感光ドラム１０にアクセスして静電潜像を現像する。このように現像されたＭ画像は，Ｙ画像が転写されている転写ベルト１４の上に重なって転写される。
【０００５】
同様にして，３番目のＣと４番目のＫの画像を現像及び転写して最終的に所望のカラー画像を転写ベルト１４の上に形成する。以後，このように完成されたカラー画像は，転写ベルト１４と転写バックアップローラ１４ａとの間に供給される用紙にカラー画像が転写され，定着ユニット１５を通過しながら加熱圧着されて用紙に完全に定着される。
【０００６】
ここで，現像ユニット１３の各現像器１３−Ｙ，１３−Ｍ，１３−Ｃ，１３−Ｋは図２に示した構成を有する。なお，図２には，４色現像器のうちＫ現像器１３−Ｋを例に示している。図２に示すように，現像器１３−Ｋは，フレーム１９のガイドスロット１９ａにスライディング可能に支持された本体１３ｄと，その本体１３ｄ内に貯蔵されたトナーをつけて現像ギャップｇをおいて感光ドラム１０の表面に供給する現像ローラ１３ａと，現像ギャップｇを維持するために現像ローラ１３ａと同軸上に設置されるギャップ維持ローラ１３ｃとを具備する。
したがって，現像器本体１３ｄがカム１３ｂによって駆動されて感光ドラム１０方向に接近すると，ギャップ維持ローラ１３ｃが感光ドラム１０に接触されて現像ギャップｇを形成され，その状態で現像ローラ１３ａにつけられたトナーが電位差によって現像ギャップｇを介して感光ドラム１０の静電潜像が形成された部位に移る。
【０００７】
しかしながら，上記構成では，４色の現像器１３−Ｙ，１３−Ｍ，１３−Ｃ，１３−Ｋが感光ドラム１０に接近して離隔される過程を交互に進行してカラー画像を形成するので，その都度，ギャップ維持ローラ１３ｃが感光ドラム１０と衝突する際に衝撃が発生し続ける。このため，感光ドラム１０に形成される画像にエラーが発生してしまう。
【０００８】
このため，近年においては，図３に示すように，４つの現像器１３−Ｙ，１３−Ｍ，１３−Ｃ，１３−Ｋが全て感光ドラム１０に接近した状態で固定されるようにスプリング２０で付勢させて，各現像器１３−Ｙ，１３−Ｍ，１３−Ｃ，１３−Ｋと感光ドラム１０との間の電位差を調整して所望の色相の現像器による現像作業を選択させる方式が新たに提案されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平８−３３４９５１号公報
【特許文献２】
特開平８−１１０７１０号公報
【特許文献３】
特開平２−２７５９７０号公報
【特許文献４】
特開平１０−１８６７７５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，図１のように，各現像器１３−Ｙ，１３−Ｍ，１３−Ｃ，１３−Ｋが感光ドラム１０に交代に着脱されて現像作業を進行する方式であったり，または近年に提案された図３の構造のような感光ドラム１０にあらゆる現像器１３−Ｙ，１３−Ｍ，１３−Ｃ，１３−Ｋのギャップ維持ローラ１３ｃが密着された状態で現像作業を進行する方式である。かかる２方式とも各現像器１３−Ｙ，１３−Ｍ，１３−Ｃ，１３−Ｋが動く方向Ａは現像ギャップｇが変動する成分Ｇと現像ローラ１３ａと感光ドラム１０との間のアライメントが変動される成分Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを同時に有する。
【００１１】
即ち，各ギャップ維持ローラ１３ｃがＡ方向に動きながら各々現像ギャップｇ方向Ｇとアライメント方向Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに同時に変位が生じる。このとき，問題になるのはアライメント方向Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの変位である。アライメント変動は現像ローラ１３ａの中心軸と感光ドラム１０軸との間の平行状態が崩れる現像であって，この場合には，ギャップ維持ローラ１３ｃが感光ドラム１０に正確に密着されても現像ローラ１３ａの両端部と感光ドラム１０の中心との間隔が変わって均一濃度の画像が得られない。かかる不良が生じる根本的な原因は，ギャップ維持ローラ１３ｃが移動する方向Ａを現像ギャップｇ方向Ｇと一致させていないところにある。
【００１２】
したがって，本発明の目的は，感光ドラムと現像ローラとの相対位置を安定的に維持することが可能な新規かつ改良された電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット及びそれを採用した電子写真方式の画像形成装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため，本発明の第１の観点においては，現像ユニットは，感光ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像ローラ及び，その現像ローラが前記感光ドラムに所定ギャップを維持した非接触状態でアクセスできるように前記感光ドラムに密着されるギャップ維持部材を具備し，前記感光ドラムについて接近と離隔可能に設置された少なくとも１つの現像器と，前記現像器の移動をガイドするようにフレームに形成されたガイド部とを含み，前記ガイド部の先端側には前記感光ドラムの中心軸に向かう傾斜部が備えられて，前記ギャップ維持部材が前記感光ドラムの半径方向に圧力を加えて密着されることを特徴とする。
【００１４】
また，上記課題を解決するため，本発明の第２の観点においては，電子写真方式の画像形成装置は，感光ドラムを帯電する帯電器と，前記帯電された感光ドラムを露光して静電潜像を形成する露光ユニットと，前記静電潜像を所定色相のトナーで現像する現像ユニットと，前記現像された画像を用紙に転写する転写ユニットとを含む電子写真方式の画像形成装置において，前記現像ユニットは，感光ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像ローラ及びその現像ローラが前記感光ドラムに所定ギャップを維持する非接触状態でアクセスできるように前記感光ドラムに密着されるギャップ維持部材を具備し，前記感光ドラムについて接近と離隔可能に設置された少なくとも１つの現像器と，前記現像器の移動をガイドするようにフレームに形成されたガイド部とを含み，前記ガイド部の先端側には前記感光ドラムの中心軸に向かう傾斜部が備えられて，前記ギャップ維持部材が前記感光ドラムの半径方向に圧力を加えて密着されることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
まず，図４に基づいて，本実施形態にかかる現像ユニットが採用された電子写真方式の画像形成装置の構成を説明する。なお，図４は，本実施形態にかかる現像ユニットが採用された電子写真方式の画像形成装置の構成を示す断面図である。
【００１７】
図４に示すように，本実施形態にかかる画像形成装置には，感光体である感光ドラム１００と，感光ドラム１００を帯電させる帯電器１１０と，帯電された感光ドラム１００に光を走査して所望の画像の静電潜像を形成する露光ユニットとしてＬＳＵ１２０と，静電潜像をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４種類の色相の粉末状のトナーで現像する現像ユニット１３０と，前記感光ドラム１００に現像された４種類の色相の画像を順次に重なるように転写されて用紙に転写する転写ベルト１４０を含んだ転写ユニットと，用紙を加熱圧着して画像を定着させる定着ユニット１５０が具備される。なお，参照符号１６０は用紙カセットを示し，参照符号１７０は感光ドラムクリーニングユニットを示し，参照符号１８０は除電器を示す。
【００１８】
ここで，現像ユニット１３０に具備された各色相別現像器１３０−Ｍ，１３０−Ｃ，１３０−Ｙ，１３０−Ｋは，図５に示すように，フレーム１９０のガイド部１９１にスライディング可能に支持された現像器本体１３０ａと，本体１３０ａに貯蔵されたトナーをつけて感光ドラム１００の外周面に非接触状態に供給する現像ローラ１３１と，現像ローラ１３１と同軸上に設置されて感光ドラム１００に密着されることによって感光ドラム１００と現像ローラ１３１との間に一定のギャップを維持する部材であるギャップ維持ローラ１３２を含む。
【００１９】
現像器本体１３０ａは，スプリング２００によってガイド部１９１に沿って感光ドラム１００に接近する方向（即ち，ギャップ維持ローラ１３２が感光ドラム１００に密着する方向）に付勢されている。通常，スプリング２００は，画像形成装置の開閉用ドア２１０に設置されており，ドア２１０を閉じると現像器本体１３０ａを感光ドラム１００の方向に押し付けるように構成されている。現像ローラ１３１は，所定現像ローラ駆動機構によって回転駆動するが，この現像ローラ駆動機構については後述する。
【００２０】
本実施形態にかかる現像ユニットは，まず，ガイド部１９１の構造に特徴がある。即ち，ガイド部１９１は現像器本体１３０ａに備えられたガイドボス１３４と現像ローラ１３１との回転軸を回転可能に支持するベアリング部材１３３が挿入されてスライディング可能に支持されるところであって，水平方向に延長されて形成された直線部１９１ａと感光ドラム１００の中心軸１０１に向かって傾斜して形成された傾斜部１９１ｂを含んで構成される。
【００２１】
直線部１９１ａは，ガイドボス１３４を水平に動くようにガイドする部分であり，傾斜部１９１ｂとは本体１３０ａの先端側に位置された現像ローラ１３１の回転軸上のベアリング部材１３３を感光ドラム１００の半径方向に動くようにガイドする部分である。従って，ベアリング部材１３３は現像ローラ１３１の回転軸を回転可能に支持しつつ傾斜部１９１ｂに搭載されて感光ドラム１００の半径方向のみに動くように規制される。そして，ベアリング部材１３３と同軸上にギャップ維持ローラ１３２が設置されているので，ギャップ維持ローラ１３２も図６に示すように感光ドラム１００の半径方向（即ち，その中心軸１０１に向かう方向）に移動して感光ドラム１００に密着する。
【００２２】
結局，ベアリング部材１３３によって移動する現像ローラ１３１は，感光ドラム１００について軸方向のみに動くので，現像ギャップｇが変化してもアライメントは変わらない。即ち，ギャップ維持ローラ１３２が感光ドラム１００に密着されて加わる圧力Ｆは，図６のように感光ドラム１００の半径方向のみに作用する。このように，ギャップ維持ローラ１３２の圧力が接線方向には全く作用しないので，接線方向にギャップ維持ローラ１３２が滑る可能性がなくなるため，現像器本体１３０ａの位置変動や現像ローラ１３１と感光ドラム１００との間のアライメント変動も生じない。従って，現像作業を常に安定した状態で遂行できる。
【００２３】
次に，現像ローラ１３１を回転させるための現像ローラ駆動機構を説明する。図５及び図６を参照すれば，現像ローラ１３１回転軸のベアリング部材１３３とギャップ維持ローラ１３２の間に動力を伝達されるためのギア（以下，第２ギアという）３２０が備えられる。そして，モータ３３０によって回転されるギア（３１０，以下，第１ギアという）が備えられるが，この第１ギア３１０は現像器本体１３０ａがスプリング２００によって感光ドラム１００の側に接近しながらギャップ維持ローラ１３２が感光ドラム１００に密着されることによって第２ギア３２０と結合される。従って，ギャップ維持ローラ１３２が感光ドラム１００に密着されて現像ローラ１３１と感光ドラム１００との間の現像ギャップが形成される際に，第１ギア３１０及び第２ギア３２０が噛合し，以後，モータ３３０の駆動により現像ローラ１３１が回転する。
【００２４】
ここで，第１ギア３１０は，第２ギア３２０の中心軸から感光ドラム１００の中心軸１０１を連結した線でギア圧力角αほど離間した箇所にその中心軸が位置するのが現像ギャップを安定的に維持するのに好ましい。即ち，第１ギア及び第２ギア３１０，３２０の中心軸を連結する線を第１ラインといい，第２ギア３２０の中心軸と感光ドラム１００との中心軸１０１を連結する線を第２ラインとしたとき，第１ライン及び第２ラインがギア圧力角αに該当する鋭角を形成するように配置するのが最も好ましい。ギア圧力角αは，ギア加工時に使用するギアホブによって異なるが，通常，２０°を最も多く使用して１５°を使用する場合もある。
【００２５】
第１ギア３１０の中心軸が離れる方向は，第１ギア３１０と第２ギア３２０の位置及び回転方向によって異なって決定されるが，図６で示すように，駆動側である第１ギア３１０が右側にあって回転方向が時計回りの場合には受身側である第２ギア３２０を中心として時計回りに外れるのが好ましい。かかる構成とすることにより，現像ローラ１３１回転軸上に具備された第２ギア３２０が第１ギア３１０から動力を伝達されて回転する際に，第２ギア３２０に伝えられるギア圧力の方向Ｐ（図７参照）がガイド部１９１の傾斜部１９１ｂと垂直方向に作用するので，第１ギア３１０による加圧力はガイド部１９１の壁に全て吸収される。したがって，現像ギャップｇに影響を与えるガイド方向には全く力が発生しないので，安定した現像ギャップｇが維持することができる。
【００２６】
このような第１ギア３１０の位置による現像ギャップの安全性如何を知るために，図７に示したようなケース別実験を試みた。即ち，上記のように第１ギア３１０の位置をその中心軸が第２ギア３２０の中心軸と感光ドラム１００の中心軸１０１とを連結する線でギア圧力角αほど離れた所に配置した場合（第３ケース）と，それと垂直をなす位置の上部側（第１ケース）及び下部側（第２ケース）に第１ギア３１０を配置した場合とを各々設定して，各ケース別に現像器本体の現像ローラ駆動機構のある方である駆動側とその反対側である非駆動側に現れる反発力（即ち，現像器本体１３０ａが感光ドラム１００から離隔される方向に押される力）を測定した。正確に言えば，同じ現像ギャップを維持し続けるために駆動側と非駆動側にさらに付加すべき力を測定した。その結果を，下記の表１に示す。
【００２７】
【表１】
2004029822.tif 000003
【００２８】
まず，第１ケースの場合には，図７から理解されるように，第２ギア３２０に伝達される第１ギア３１０のギア圧力方向が第２ギア３２０を感光ドラム１００の反対側に押し出す方向に作用する。このことにより，現像ローラ駆動機構のある駆動側の非駆動側に比べて反発力が大きくなる。測定結果，表１のように駆動側で非駆動側の約３倍近い反発力が生じることが分かった。この場合，駆動側の反発力があまりにも過剰になるが，その際には，駆動側の現像ギャップが大きくなって画像濃度が低くなったり現像が全く発生せずにホワイトボイドが発生しやすい。このような問題を解決するためには駆動側の加圧力を大きくしなければならない。
【００２９】
一方，第２ケースの場合には，第２ギア３２０に伝達される第１ギア３１０のギア圧力方向が第２ギア３２０を感光ドラム１００の方向に押しつける方向に作用する。この場合には，測定結果，非駆動側での反発力は第１ケースと類似しているが，駆動側での反発力は全くないことが分かった。これは第２ギア３２０に伝達されるギア圧力が感光ドラム１００を加圧する方向に殆ど作用するためであると判断される。このとき，逆に感光ドラム１００に作用する圧力が過剰となるので，駆動側には現像ギャップが狭くなりすぎて画像が濃く現像されたり，感光ドラム１００に負荷がかかる，という問題がある。
【００３０】
しかしながら，本実施形態にかかる第３ケースの場合には，駆動側と非駆動側両方とも反発力も少なくて両側間の偏差も殆どないレベルことが確認された。これは，第１ギア３１０から伝えられるギア圧力が，第２ギア３２０が感光ドラム１００に密着される方向と垂直方向Ｐに作用するので，第２ギア３２０がこのギア圧力によって感光ドラム１００の方向に，またはその反対方向に動くことがないからである。
【００３１】
従って，この第３ケースのように第１ギア３１０の位置を第２ギア３２０と感光ドラム１００の中心軸とを連結した線から時計回りにギア圧力角αほど移動した所に中心軸が位置するように配置すれば，ギア圧力伝達によって現像ギャップが変動される現像を防止することができる。
【００３２】
このように，現像ローラ１３１とギャップ維持ローラ１３２との回転軸に設置されたベアリング部材１３３を感光ドラム１００の半径方向に形成された傾斜部１９１ｂに搭載されて動かすことによって，ギャップ維持ローラ１３２が接線方向に移動することが抑制できる。また，現像ローラ１３１を駆動するための動力伝達構造においても，上記のように，第１ギア３１０が位置することによってギア圧力の伝達による現像ギャップの変化まで抑制することができる。
【００３３】
一方，第１ギア３１０は，図８に示すように，図７に示す第３ケースと１８０゜回転された位置に配置されても，同様の効果を得ることができる。このときは，現像器本体１３０ａがガイド部１９１に搭載されて進入する経路と第１ギア３１０の位置が相互に干渉されるので，現像器本体１３０ａが進入した後で第１ギア３１０が移動して第２ギア３２０に噛合するように第１ギア３１０を移動式に構成すればよい。
【００３４】
なお，本実施形態では，４つ現像器１３０−Ｍ，１３０−Ｃ，１３０−Ｙ，１３０−Ｋの各ギャップ維持ローラ１３２が全て感光ドラム１００に密着された状態で現像が進行される現像ユニットを基準とした構成を例に挙げて説明したが，当然ながら，図１で説明したように，４つの現像器が１つずつ交代で感光ドラムに接近及び離隔される構成にも採用することができる。この場合にも，上記のように，ギャップ維持ローラ１３２が密着される方向を，感光ドラム１００の中心軸１０１に向かわせるので接線方向のずれを抑制することができる。
【００３５】
そして，かかる効果は，第１ギア３１０が上記提示した位置だけであるのではない。即ち，図７及び図８に例示すように，第１ギア３１０が０°で時計回りにギア圧力角αの２倍に該当する区間２αまでも，程度の差はあるが，図７での上下位置に比べてギア圧力による現像ローラ１３１のギャップ変化を効果的に防止することができる。
【００３６】
以上，本発明に係る好適な実施の形態について説明したが，本発明はかかる構成に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術思想の範囲内において，各種の修正例および変更例を想定し得るものであり，それらの修正例および変更例についても本発明の技術範囲に包含されるものと了解される。
【００３７】
【発明の効果】
第１に，ギャップ維持ローラが感光ドラムに密着される方向をその感光ドラムの半径方向に形成することによって，ギャップ維持ローラが感光ドラムとの接点で接線方向に移動することを抑制して現像ギャップを安定的に維持することができる。
【００３８】
第２に，現像ローラを駆動するための動力伝達構造においても，第１ギアを現像ローラを中心として現像ローラと感光ドラムとを連結する中心線でギア圧力角ほど回転した位置に設置することによって，ギア圧力伝達による現像ギャップの変化も抑制することができる。
【００３９】
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の現像ユニットが採用された画像形成装置を示す断面図である。
【図２】図１の要部を抜粋して示す斜視図である。
【図３】従来のさらに他の現像ユニットの概略的な構成を示す断面図である。
【図４】本実施形態にかかる現像ユニットが採用された画像形成装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図５】図４に示した現像ユニットの斜視図である。
【図６】図４に示した現像ユニットにおいて現像器ガイド部と現像ローラ駆動機構及び感光ドラムとの配置関係を示す図面である。
【図７】図４に示した現像ローラ駆動機構においてモータと連結された第１ギアの配置例を示す断面図である。
【図８】図４に示した現像ローラ駆動機構においてモータと連結された第１ギアの配置例を示す側面図である。
【符号の説明】
１００　減光チェーン減光ドラム
１０１　中心軸
１３２　ギャップ維持ローラ
１３４　ガイドボス
１９０　フレーム
１９１　ガイド部
１９１ａ　直線部
１９１ｂ　傾斜部
３１０　第１ギア
３２０　第２ギア
α　ギア圧力角
Ｆ　圧力
Ｋ　黒色（ｂｌａｃｋ）
Ｙ　黄色（ｙｅｌｌｏｗ）
Ｃ　シアンブルー（ｃｙａｎ）
Ｍ　マゼンダ（ｍａｇｅｎｔａ）
【図１】
2004029822.tif 000004
【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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【図７】
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【図８】
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