(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に沿って複数の現像ユニットを備えた回転体を用いて感光体に対し上記現像ユニットを順次対向させて異なる色の可視像処理を行う現像装置において、
上記現像ユニット内に配置されている電装部品と該現像装置外に配置されている電装部品とを回転しながら接続可能な回転接続手段を備え、
上記回転接続手段は、上記現像ユニットの数に対応する導電部が軸方向に沿って絶縁体をはさんで交互に設けられた回転部材と、
上記回転部材の回転軸が挿通支持されると共に上記導電部を囲繞する空間を有した筐体と、
上記導電部を介して現像ユニット内の電装部品および現像ユニット外の電装部品同士を接続するハーネスとを備え、
上記回転部材の回転軸を支持する回転支持部は、上記筐体の一部で構成され、該筐体の回転支持部は、上記導電部と筐体外部とを遮蔽する位置で、筐体の内面もしくは上記回転軸の外周面に向けて開口する凹部により構成され、該凹部において該回転軸の軸方向外側端面とこれに対向する上記筐体の面との間には、液体あるいは固体の潤滑剤が充填されて、上記回転軸の潤滑に加えて外部からの異物を吸着すること特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、
上記座金は、上記回転軸の挿通面に異物を吸着捕集可能な潤滑剤が保持されていることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、周方向に沿って複数配列されている現像ユニットを対象とした回転電極部の潤滑構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やファクシミリあるいはプリンタさらには印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体上に担持されている静電潜像に対してトナーなどの現像剤を用いて可視像処理が行われる。
現像装置の形式としては、単一色の画像形成を対象として単一色の現像剤を供給可能な現像ユニットを備えたものの他に、複数色の画像形成を対象として、複数の現像ユニットを備えたものがある。後者の現像形式はフルカラー画像などの多色画像を形成する場合が該当している。
【０００３】
多色画像を形成するために用いられる現像装置の一つとして、リボルバ現像装置がある。
リボルバ現像装置は、回転可能な回転支持体においてその周方向に沿って複数の現像ユニットを備え、感光体上に形成される色分解色に対応した静電潜像を感光体に対峙する各現像ユニットにより可視像処理する構成を備えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
リボルバ現像装置をはじめとして現像装置には、収容されている現像剤の濃度制御が行われるようになっており、リボルバ現像装置においても、各現像ユニット内に収容されている現像剤の濃度を検出して所定の濃度に維持あるいはその濃度に対応して画像形成条件を変更するための処理が行われる。
現像剤濃度の管理を行うための構成としては、現像ユニット内にトナー量を検知可能なトナーセンサを配置する構成が一般的である。
各現像ユニットに配置されているトナーセンサは、カラー複写機などの画像形成装置に装備されている主制御部に対して電気的接続されており、具体的にはハーネスを用いて接続されている。
【０００５】
しかし、ハーネスを用いた接続では、組立コストの上昇を招きやすくなることから、コネクタを用いて集約配線を行うことが提案されている（例えば、特開平５−２１６３０５号公報、特開平８−２４８７１７号公報、特開平１１−７１９３号公報）。
【０００６】
コネクタを用いる場合においてもハーネスを完全になくすことは困難であり、部分的にはハーネスを用いて電装部同士を接続しているのが現状である。
回転支持体を備えたリボルバ現像装置では、各現像ユニットから延長されるハーネスが回転支持体の回転に伴いよじれてしまい、最悪の場合には永久歪が生じて断線する虞がある。そこで、回転側に互いに絶縁処理された導電部を複数設け、各導電部に値して接触する導電ブラシからなる接触子を備えて回転に拘わらず導通状態を維持する構成が知られている。
【０００７】
回転式電気接続方式においては、回転部とその軸支持部との間に摩擦抵抗が存在し、円滑な回転が妨げられてしまう。このため、軸支持部では軸受けを用いて回転軸を支持し、回転が阻害されないようにしてある。しかし、軸受けを設けるにはそれだけ部品コストが上昇することになる。
【０００８】
回転式電気接続方式をはじめとして電装部品を備えた構成では、電装部品の設置個所に対してその周辺から異物が侵入するのを防いで導通状態の悪化を防止することが行われている。しかし、回転式電気接続方式の場合には、回転体の支持構造に加えて異物侵入防止のための構造を必要とすることから、回転支持を要しない場合に比べて構造が複雑となったり、コスト上昇を招く虞がある。
【０００９】
本発明の目的は、上記従来の現像装置、特に、回転式電気接続方式を用いる構成を備えた装置における問題に鑑み、該接続方式を用いる箇所への異物侵入阻止をコスト上昇を招くことなく簡単な構成で行える現像装置および画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、周方向に沿って複数の現像ユニットを備えた回転体を用いて感光体に対し上記現像ユニットを順次対向させて異なる色の可視像処理を行う現像装置において、上記現像ユニット内に配置されている電装部品と該現像装置外に配置されている電装部品とを回転しながら接続可能な回転接続手段を備え、上記回転接続手段は、上記現像ユニットの数に対応する導電部が軸方向に沿って絶縁体をはさんで交互に設けられた回転部材と、上記回転部材の回転軸が挿通支持されると共に上記導電部を囲繞する空間を有した筐体と、上記導電部を介して現像ユニット内の電装部品および現像ユニット外の電装部品同士を接続するハーネスとを備え、上記回転部材の回転軸を支持する回転支持部は、上記筐体の一部で構成され、該筐体の回転支持部は、上記導電部と筐体外部とを遮蔽する位置で、筐体の内面もしくは上記回転軸の外周面に向けて開口する凹部により構成され、該凹部において該回転軸の軸方向外側端面とこれに対向する上記筐体の面との間には、液体あるいは固体の潤滑剤が充填されて、上記回転軸の潤滑に加えて外部からの異物を吸着することを特徴としている。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の現像装置において、上記座金は、上記回転軸の挿通面に異物を吸着捕集可能な潤滑剤が保持されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の現像装置を画像形成装置に用いることを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図示実施例により本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明実施例による現像装置が適用される画像形成装置の一例を示す模式図であり、同図に示す画像形成装置は、色分解に応じた色の現像剤を用いてフルカラー画像などの多色画像が形成可能なカラー複写機である。なお、本発明では、上記が像形成装置として、複写機に限らず、プリンタややファクシミリ装置も含まれること勿論である。
【００１８】
図１において、カラー複写機１は、回転可能なドラム状の感光体２を備え、感光体２の周辺には、回転方向（図示矢印方向）に沿って画像形成処理を実行するための帯電装置３、書き込み装置（便宜上、光路のみが示されている）４，現像装置５，転写装置６およびクリーニング装置７が配置されている。
【００１９】
本実施例では、転写装置６として、色分解に応じた色の現像剤により形成した画像を重ね転写可能な中間転写装置６Ａと、中間転写装置６Ａに重畳転写された画像を記録シートに対して一括転写する一括転写装置６Ｂとを備えており、中間転写装置６Ａには、感光体２からの画像を静電転写可能な転写ベルト６Ａ１が用いられている。
【００２０】
感光体２と一括転写装置６Ｂと対峙する一括転写位置を境にして転写後に記録シートが移動する位置には、一括転写を終えた記録シートを載置搬送可能なベルト８Ａを備えた搬送装置８が配置され、転写後の記録シートを図示しない定着装置に向け搬送できるようになっている。一括転写位置をはさんで搬送装置８と対向する位置には図示しない給紙装置から給送された記録シートの転写タイミングを設定するレジストローラ９が配置されている。一括転写装置６Ｂは、一括転写時のみ中間転写装置６Ａにおける転写ベルト６Ａ１と対向当接するようにカム６Ｂ１によって当接態位が切り換えられるようになっている。なお、図１中、符号１０は、中間転写装置６Ａにおける転写ベルト６Ａ１のクリーニング装置を、符号１１は画像濃度検知センサを、符号１２は感光体２のクリーニング前除電装置をそれぞれ示している。
【００２１】
現像装置５は、本実施例の場合、回転体５Ａの周方向に沿って色分解に応じた色であるシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各色の現像剤を供給可能な現像ユニット（便宜上、符号５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂで示す）が備えられており、感光体２に形成された静電潜像の色に対応する現像剤を供給可能な現像ユニットが感光体２に対峙する。フルカラー画像の場合には、各現像ユニットが感光体２への静電潜像形成毎に順次対峙して可視像処理を実行する。
【００２２】
現像ユニット５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂは共に同じ構成を備えており、その一つであるシアン現像剤を供給可能な構成を備えており、その一つであるシアン現像剤を供給可能な現像ユニットで構成を説明すると次の通りである。
現像ユニット５Ｃには、感光体２に対向して現像剤を供給可能な現像スリーブ５Ｃ１と、現像スリーブ５Ｃ１に対して現像剤を供給可能な供給スリーブ５Ｃ２と、現像剤収容部５Ｃ３内でのトナー濃度を検知するトナーセンサ５Ｃ４の検知結果に応じて新たなトナーを補給する補給スリーブ５Ｃ５とが主要部がして備えられている。供給スリーブ５Ｃ２は、相対方向にリード方向が設定されたスクリュー構造とされ、感光体２の軸方向に沿って均一に現像剤を分布させるようになっている。補給スリーブ５Ｃ５は、現像ユニット５Ｃに付設されている補給タンク１９（図２参照）から現像収容層の一部に有する開口部に向けて補給トナーを移送可能なスクリュー部材で構成されている。
【００２３】
以上の構成を備えたカラー複写機では、感光体２の回転過程において一様帯電後、書き込み装置４によって色分解毎の静電潜像が形成され、現像装置５による可視像処理された画像が中間転写装置６Ａに転写される。このような作業を色分解に応じた回数繰り返すことにより中間転写装置６Ａに色分解毎の画像が重畳されると、給紙装置から給送される記録シートに対して一括転写装置６Ｂを用いて中間転写ベルト６Ａ１上の画像が一括転写され、記録シートに端持された画像が定着される。
【００２４】
現像装置５は、図２に示す構成を備えている。
図２において現像装置５は、各現像ユニット（便宜上、図２では、図１に示した各現像ユニットの配置に基づき、シアン、イエローの現像ユニットが示されている）の各ケーシング５Ａ１の長手方向両端に設けられているフランジ付軸筒５Ａ２、５Ａ２’およびこれら軸筒間に両端が一体化されているユニット回転軸５Ａ３を備えて回転体５Ａが構成されている。
【００２５】
現像装置５は、軸筒５Ａ２の軸方向において現像ユニット５Ｃ、５Ｙの長手方向両端にそれぞれ配置されて軸筒５Ａを挿嵌可能な軸受け１４が装備されている側板１３を備えたハウジングで構成され、このハウジングは、図３に示すように、複写機内部から引き出せるようになっている。このため、図３に示すように、現像装置５は、図３において符号Ｒで示すガイドレール上を摺動可能なユニットハウジング１５内に配置されており、ユニットハウジング１５を引き出しあるいは押し込み操作することでカラー複写機に対して挿脱できるようになっている。
【００２６】
図２において符号５Ａ２’で示す軸筒５Ａ２の一方にはその外周面に歯車１６が設けられており、この歯車１６は、カラー複写機のフレーム１７に取り付けられている駆動モータ１８の出力軸に有する駆動歯車１８Ａと噛み合うことにより、現像装置５の各現像ユニットを感光体２に対峙させるように回転駆動される。
【００２７】
側板の一方１３側には、各現像ユニットにおける補給用トナーを収容したホッパ１９が各現像ユニットとともに回転できるように設けられている。
ホッパ１９からのトナーの補給開始時期は、現像ユニット内に配置されているトナーセンサ５Ｃ４による濃度判別、つまり、トナー量検知の結果によって決定されるようになっている。
【００２８】
トナーセンサ５Ｃ４からはハーネス２０が延長され、ハーネス２０は、軸受け１４により軸筒５Ａ２の回転に関係なく不動状態に設けられている軸受けユニット２１に配置された回転式電気接続手段２２に接続されている。回転式電気接続手段２２は、回転しながらハーネス２０のよじ切れを生じさせることなく電気的導通状態を保つための手段であり、その構成は後で詳しく説明する。
【００２９】
回転式電気接続手段２２からは、今一つのハーネス２３が延長され、ハーネス２３は、軸受けユニット２１に固定されている端子２１Ａに接続されている。
端子２１Ａは、フレーム１７側に設けられているコネクタ２４と接続可能なコネクタ２５を備えており、プラグとレセプタクルとの関係をなすコネクタ２４と係合することにより電気的接続できるようになっている。コネクタ２４からの信号線となるハーネス２６は、カラー複写機に装備されている主制御板２７の入力端子に接続されている。
【００３０】
回転式電気接続手段２２は、図４に示す構成を備えている。
図４において回転式電気接続手段２２は、各現像ユニットに配置されているトナーセンサ５Ｃ４から延長されたハーネス２０のそれぞれの端部が接続されている複数の導電部２２Ａおよび各導電部２２Ａを仕切る絶縁体２２Ｂとが軸方向に沿って複数配列された回転部材２２Ｃと、回転部材２２Ｃの両端に一体化されている回転軸２２Ｃ１が挿通支持されて導電部２２Ａを囲繞する空間を有した筐体をなす本体ハウジング２２Ｄとを備えている。
【００３１】
本体ハウジング２２Ｄは、フランジ部に形成されている取り付け穴２２Ｄ１を介して現像装置５における軸受けユニット２１（図２参照）に取り付けられ、壁部の一部に形成されている開口部２２Ｄ２には今一つのハーネス２３の端末部が接続された端子板２２Ｅが取り付けられている。端子板２２Ｅには、各ハーネス２１に接続されている導電端子２２Ｅ１が設けられ、導電部２２Ａの先端を圧接させている。
【００３２】
回転部材２２Ｃの回転軸２２Ｃ１には、本体ハウジング外からの異物浸入を阻止する構成として潤滑部２８が設けられている。
潤滑部２８は、本体ハウジング２２Ｄにおける回転軸２２Ｃ１とこれの挿通位置とのうちの一方に形成されて他方に対面する開口を有する凹部で構成されている。図４に示す構成では、潤滑部２８が回転軸２２Ｃ１の外周面において、これの挿通支持部である本体ハウジングの内面に向けて開口する凹部が示されており、図５に示す構成では、本体ハウジング２２Ｄ側の回転軸挿通部において回転軸２２Ｃ１の外周面に向けて開口する凹部（便宜上、符号２８’出示す）が示されている。図５に示す構成では、回転軸２２Ｃ１に比べて凹部を形成する断面積が大きく用いられるので、潤滑部２８の容積を大きくすることができる。
【００３３】
潤滑部２８は、本体ハウジング２２Ｄにおける回転軸２２Ｃの挿通支持部において回転部材２２の導電部２２Ａ側と本体ハウジング２２Ｄの外部とを遮蔽する位置に位置決めされており、内部には、液体あるいは固体の潤滑剤が充填されている。本実施例に用いる潤滑剤は、回転軸２２Ｃ１の潤滑に加えて外部から異物が浸入した際に、その異物を吸着できる特性を備えており、固体の場合には、図７（Ａ）に示すようにリング状のフェルトに液状潤滑剤を含浸させたものあるいは含油性の焼結部材などが用いられる。
【００３４】
本実施例は以上のような構成であるから、現像装置５は、トナーセンサ５Ｃ４によって収容しているトナーの量が検知され、その結果に応じてトナーの補給制御が行われる。トナーの補給制御に用いられる構成としては、図２において説明したように、ハーネス２０および２３，２６，回転式電気接続手段２２，端子板２５，主制御板２７である。
【００３５】
回転式電気接続手段２２では、ハーネス２０が各導電部２２Ａに対して接続され、各導電部２２Ａに対して端子板２２Ｅに有する導電端子２２Ｅ１が圧接することでトナーセンサ５Ｃ４から主制御板２７に至る導線路が構成される。
【００３６】
回転式電気接続手段２において回転部材２２における回転軸２２Ｃ１とこれが挿通されている本体ハウジング２２Ｄとの間には、潤滑部２８が設けられているので、本体ハウジング２２Ｄの外部に浮遊する粉塵などの異物が回転軸２２Ｃ１とこれの挿通支持部との間に入り込むと潤滑部２８によって捕捉され、導電部２２Ａ側への浸入が阻まれる。この結果、導電部２２Ａ側に異物が浸入した際に発生する虞のある導電部２２Ａと導電端子２２Ｅ１との接触不良などが防止できる。潤滑部２８Ａは回転軸２２Ｃ１とこれの挿通支持部との間に位置しているので回転軸２２Ｃ１の回転を円滑化すること勿論である。
【００３７】
本実施例によれば、既存構造である回転軸とこれの回転支持部との間に潤滑部を構成するだけですむので、簡単な加工で軸の回転潤滑作用と異物の浸入防止とが可能となる。
【００３８】
次の本発明の実施形態に係る別実施例について説明する。
図６において別実施例の特徴は、回転部材と本体ハウジングとの間に配置されている摺擦抵抗軽減部材に潤滑部を設けたことを特徴とする。
図６において回転部材２２における軸方向において回転軸２２Ｃ１は、導電部２２Ａが形成されている箇所よりも小径とされている。
潤滑部２９は、導電部２２Ａを備えた回転部材２２の軸方向外側端面とこの端面と対面する本体ハウジング２２Ｄ側の内壁面との間で量部材が接触した際に摺擦される箇所に設けられている。この場合の潤滑部２９は、図７（Ｂ）に示すように、上記両部材間で起こる摺擦抵抗を軽減するために用いられる座金、所謂ワッシャが用いられ（以下、座金２９という）、座金２９における回転軸２２Ｃ１の挿通面に潤滑剤２９Ａが保持されている。
【００３９】
本実施例は以上のような構成であるから、回転部材２２における導電部２２Ａとこれを支持する本体ハウジング２２Ｄとの対向面での摺擦抵抗軽減に用いられる座金２９が異物浸入防止のために用いられる。つまり、座金２９における回転軸２２Ｃ１の挿通面に潤滑剤が保持されているのでその挿通面を介して導電部２２Ａに向け浸入しようとする異物が吸着される。本実施例においても、導電部２２Ａと本体ハウジング２２Ｄ外部とを遮蔽する位置に座金２９が配置されていることに相当している。
【００４０】
本実施例によれば、既存部材である摺擦抵抗軽減部材瓦解点部材の回転時に本体ハウジング内壁面との間に発生する摺擦抵抗を軽減する機能とは全く異なる機能である異物浸入を阻む機能を兼備することが可能となる。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、回転接続手段における回転部材の支持部として用いられる筐体の一部で外部と遮蔽された位置に設けられた凹部を回転支持部とし、その回転支持部に潤滑剤が充填されて回転軸の潤滑とは異なる機能である、異物の吸着捕集を持たせることができるので、外部との遮蔽により異物の侵入阻止とともに、侵入した異物を吸着して捕集するという機能を併せ持たせ手、異物侵入による電装部品への電気的ダメージの発生を防止することができる。
【００４５】
請求項３記載の発明によれば、現像現像ユニット内に配置されている電装部品と現像装置外に設けられている電装部品との接続部において導電部への異物浸入を阻止することができるので、異物浸入による電装部品の電気的ダメージを防止して現像ユニット内での濃度制御などの動作を正常に維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る現像装置が用いられる画像形成装置の一例であるカラー複写機を示す模式図である。
【図２】図１に示したカラー複写機に用いられる現像装置の構成を説明するための模式図である。
【図３】図２に示した現像装置の一態様を示す模式図である。
【図４】図２に示した現像装置に用いられる回転式電気接続手段の構成を説明するための模式図である。
【図５】図４に示した回転式電気接続手段における構成の一部変形例を示す模式図である。
【図６】図４に示した回転式電気接続手段における別実施例を説明するための模式図である。
【図７】図４乃至図６に示した回転式電気接続手段に用いられる潤滑部の構成を示す図であり、（Ａ）は図４および図５に示した構成を対象とする例を、（Ｂ）は図６に示した構成を対象とする例をそれぞれ示している。
【符号の説明】
１                      画像形成装置の一例であるカラー複写機
２                      感光体
５                      現像装置
５Ａ                    回転体
５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂ  現像ユニット
２０，２３，２６        電装部品間を接続するハーネス
２２                    回転式電気接続手段
２２Ａ                  導電部
２２Ｂ                  絶縁体
２２Ｃ                  回転部材
２２Ｃ１                回転軸
２２Ｄ                  筐体をなす本体ハウジング
２８，２８’、２９       潤滑部
【図１】
0004351803.tif 000002
【図２】
0004351803.tif 000003
【図３】
0004351803.tif 000004
【図４】
0004351803.tif 000005
【図５】
0004351803.tif 000006
【図６】
0004351803.tif 000007
【図７】
0004351803.tif 000008