(57)【要約】      （修正有）【課題】現像剤担持体と像担持体との当接及び離間の切換え動作と、現像剤担持体への駆動伝達経路の切換え動作とを所定のプロセス速度（１／１速）にて最適化し、他のプロセス速度（１／２速や１／３速）の場合でも、像担持体と現像剤担持体との摺擦により像担持体表層が削れて像担持体、延いては、カートリッジ寿命が低下することや、現像剤担持体の作動量が大となることにより、現像剤がダメージを受けて、現像剤の持つ電荷を安定させ、かぶり等の画像問題が発生することを防止する。【解決手段】像担持体１と現像剤担持体４０を当接又は離間させる接離機構と、接離機構に作用して、全ての像担持体と現像剤担持体との当接及び離間の切換え動作と、現像剤担持体への駆動伝達経路の伝達及び解除の切換え動作と、を行う一つの駆動源７０と、を有し、特定の印字条件によって、駆動源の起動時間と停止時間を変更する。【選択図】図２
2006171360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される像担持体と、現像剤を担持し前記像担持体と接触して前記静電潜像を現像像とする現像剤担持体を備えた現像手段と、前記現像像を記録媒体又は中間転写体に転写する転写手段と、を備えた複数の画像形成部と、
前記像担持体と前記現像剤担持体を当接又は離間させる接離機構と、
前記接離機構に作用して全ての前記像担持体と前記現像剤担持体との当接及び離間の切換え動作と、前記現像剤担持体への駆動伝達経路の伝達及び解除の切換え動作と、を行う一つの駆動源と、
を有する画像形成装置において、
特定の印字条件によって、前記駆動源の起動時間と停止時間を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記特定の印字条件とは、フルカラーモード又はモノカラーモードであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記駆動源の起動時間と停止時間の制御を、プロセス速度に応じて変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記駆動源の起動時間と停止時間の制御を行い、前記像担持体と前記現像剤担持体との当接及び離間の切換え動作と、前記現像剤担持体への駆動伝達経路の伝達及び解除の切換え動作と、を所定のプロセス速度に合せて最適化し、
前記像担持体と前記現像剤担持体との当接及び離間の切換え動作と、前記現像剤担持体への駆動伝達経路の伝達及び解除の切換え動作と、が最適化されていない他のプロセス速度の場合、
（ａ）第１の画像形成部の現像剤担持体が像担持体へ当接するまで駆動源を起動し、当接した後駆動源を一旦停止させ、次いで、
（ｂ）次の画像形成部の現像剤担持体の作動量が最小となるタイミングで駆動源を起動させて現像剤担持体を像担持体に当接させ、当接した後再度停止させ、
（ｃ）以降、残りの画像形成部に対しても前記（ｂ）の動作を行う、
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
更に、（ｄ）転写材、又は、中間転写体に転写された現像像の後端が第１の画像形成部の像担持体を通過した後に駆動源を起動することにより、第１の画像形成部の現像剤担持体を像担持体から離間し、現像剤担持体の作動を停止し、第１の画像形成部の現像剤担持体の作動が停止した後に駆動源を一旦停止させ、
（ｅ）以降、残りの画像形成部に対しても前記（ｄ）の動作を行う、
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体と前記現像手段とが一体で構成されたプロセスカートリッジであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に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、複数の像担持体と、像担持体に形成された静電潜像を像担持体に接触して現像する現像剤担持体を備えた現像手段と、を有し、フルカラー（多色）或いはモノカラー（単色）画像の形成が可能な画像形成装置に関し、特に、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクス等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プロセスを用いた画像形成装置においては、各々が像担持体として例えばドラム状の電子写真感光体（以下、「感光体ドラム」という。）と、この感光体ドラムに作用する帯電手段、現像手段、クリーニング手段などのプロセス手段とを備えた画像形成部（画像形成ステーション）を複数並置して、これら複数の画像形成ステーションに対向配置された中間転写体としての転写ベルト（中間転写ベルト）、或いは、転写材担持体としての転写材搬送ベルト上の転写材などに順次画像を転写するインライン方式を採用したカラー画像形成装置がある。
【０００３】
このようなインライン方式のカラー画像形成装置において、各画像形成ステーションにおける感光体ドラム及び現像手段などのプロセス手段を一体的にカートリッジ化してプロセスカートリッジとし、このプロセスカートリッジを装置本体に対して着脱可能に一列に並べることにより、例えば現像剤が無くなった際に、サービスマンに頼らずユーザ自身がプロセスカートリッジを交換することで再び画像形成が可能となると共に、感光体ドラムや現像ローラなどのその他の消耗品も同時に交換することが出来る。
【０００４】
こうしたインライン型のカラー画像形成装置に使用されるプロセスカートリッジの現像手段としては、一般的に現像剤担持体としての現像ローラを感光体ドラムに対して回転接触させた状態で現像を行う接触現像方式、及び、現像ローラと感光体ドラムとの間に所定の隙間を設けた状態で現像を行う非接触現像方式の二つの方式が知られている。
【０００５】
上記接触現像方式において、前回転や後回転などの現像作動時以外のタイミングで現像ローラが感光体ドラムに接触していると、現像ローラとの摺擦により感光体表層が削れて、カートリッジ寿命を低下させたり、現像ローラの回転距離が長くなるとトナーが新しい状態に比べてダメージを受けて、トナーの持つ電荷を安定させることが困難となり、かぶり等の画像問題が発生しやすくなったりしてしまう。
【０００６】
上記接触現像方式においてモノカラー現像を行うと、現像に関与しない他色のカートリッジを動作させるため感光体ドラムの寿命を大きく低減させてしまう。
【０００７】
上記接触現像方式において、非作動時で前回転、後回転中にバイアスが印加されていない場合、現像ローラ上の現像剤が感光体ドラムに付着し、現像剤を浪費したり、転写材を汚したりする原因となってしまう。
【０００８】
上記接触現像方式において、画像形成置本体に装着された状態で長時間使用しない場合に現像ローラのローラ層が永久変形してしまい、現像時に画像ムラが発生する原因となってしまう。
【０００９】
上記の課題を解決するために、特許文献１、２には、現像ローラを感光体ドラムの静電潜像を現像する期間のみ感光体ドラムに接触させてトナーによる現像を行うために、第１画像形成ステーション→第２画像形成ステーション→第３画像形成ステーション→第４画像形成ステーションの順に現像ローラを感光体ドラムへ当接・離間を行う画像形成装置が提案されている。
【００１０】
上記現像ローラの駆動切換えタイミングと感光体ドラムへの当接・離間タイミングを１／１速のプロセス速度に合せて最適化した構成において、定着性やグロス性向上からプロセス速度を落とす必要がある場合に、１／２速、１／３速のプロセス速度に合せて、現像ローラと像担持体との当接及び離間の切換え動作と、現像ローラの駆動及び停止の切換え動作と、を行う駆動源のスピードを１／２速、１／３速に変化したり、電気部品（ソレノイド）を各画像形成ステーションに配置したり、或いは、各画像形成ステーションに駆動源を配置したりすれば、１／２速、１／３速のプロセス速度においても現像ローラの駆動切換えタイミングと感光体ドラムへの当接・離間タイミングを最適にすることができ、前述の問題を解消することが出来る。
【特許文献１】特開２００１−３１８５０６号公報
【特許文献２】特開２００１−３３７５１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前述の駆動源のスピードを１／２速、１／３速に変化させる方法は、最近一段と要求が高まってきている低騒音、低コスト、小型化に対して不利な点がある。
【００１２】
具体的には、駆動源となるステッピングモータは、通常速（１／１速）で音が小さくなるように設定した場合、低速側で駆動音が大きくなってしまう。また、速度可変領域を１／１速から１／３速と広く持つためには、それに見合ったモータを選定する必要があり、コスト増、サイズ増につながってしまう。
【００１３】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、本発明の主たる目的は、画像形成部を複数備え、現像剤担持体と像担持体との当接及び離間の切換え動作と、現像剤担持体への駆動伝達経路の伝達及び解除の切換え動作を一つの駆動源で行う画像形成装置において、現像剤担持体と像担持体との当接及び離間の切換え動作と、現像剤担持体への駆動伝達経路の伝達及び解除の切換え動作とを所定のプロセス速度（１／１速）にて最適化し、他のプロセス速度（１／２速や１／３速）の場合でも、像担持体と現像剤担持体との摺擦により像担持体表層が削れて像担持体、延いては、カートリッジ寿命が低下することや、現像剤担持体の作動量が大となることにより、現像剤が新しい状態に比べてダメージを受けて、現像剤の持つ電荷を安定させることが困難となり、かぶり等の画像問題が発生することを防止し、又、騒音の発生を抑制することのできる画像形成装置を提供することである。
【００１４】
本発明の他の目的は、簡単な構成で、低コストにて上記目的を達成することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記諸目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、静電潜像が形成される像担持体と、現像剤を担持し前記像担持体と接触して前記静電潜像を現像像とする現像剤担持体を備えた現像手段と、前記現像像を記録媒体又は中間転写体に転写する転写手段と、を備えた複数の画像形成部と、
前記像担持体と前記現像剤担持体を当接又は離間させる接離機構と、
前記接離機構に作用して全ての前記像担持体と前記現像剤担持体との当接及び離間の切換え動作と、前記現像剤担持体への駆動伝達経路の伝達及び解除の切換え動作と、を行う一つの駆動源と、
を有する画像形成装置において、
特定の印字条件によって、前記駆動源の起動時間と停止時間を変更することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、
（１）画像形成部を複数備え、現像剤担持体と像担持体との当接及び離間の切換え動作と、前記現像剤担持体への駆動伝達経路の伝達及び解除の切換え動作を一つの駆動源で行う画像形成装置において、現像剤担持体と像担持体との当接及び離間の切換え動作と、現像剤担持体への駆動伝達経路の伝達及び解除の切換え動作とを所定のプロセス速度（１／１速）にて最適化し、他のプロセス速度（１／２速や１／３速）の場合でも最適化することができ、像担持体と現像剤担持体との摺擦により像担持体表層が削れて像担持体、延いては、カートリッジ寿命が低下することを防止することができる。また、現像剤担持体の作動量が大となることにより、現像剤が新しい状態に比べてダメージを受けて現像剤の持つ電荷を安定させることが困難となり、それによって、かぶり等の画像問題が発生することを防止することができる。また、騒音の発生を抑制することができる。更には、
（２）本発明の画像形成装置は、構成が簡単であり、低コストである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１８】
実施例１
図１に、本発明に係る画像形成装置の一実施例であるカラー画像形成装置の概略構成を示す。
【００１９】
（全体構成）
図１に示す本実施例のカラー画像形成装置は、複数の、本実施例では４つの画像形成部（以下、「画像形成ステーション」という。）Ｐ、即ち、一色目の画像形成ステーションＰ（１ｓｔ）、二色目の画像形成ステーションＰ（２ｓｔ）、三色目の画像形成ステーションＰ（３ｓｔ）、及び、四色目の画像形成ステーションＰ（４ｓｔ）を備えたインライン方式のカラー画像形成装置である。
【００２０】
各画像形成ステーションＰは、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体、即ち、感光体ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）を備えており、それぞれの感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体ドラム１表面を均一に帯電する帯電手段２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム１上に静電潜像を形成する露光手段３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、静電潜像にトナーを付着させて現像像（トナー像）として顕像化する現像手段としての現像ユニット４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、感光体ドラム１上のトナー像を転写材（記録媒体）Ｓに転写させる転写手段としての転写部材１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）、転写後の感光体ドラム１表面に残った転写後トナーを除去するクリーニング手段６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）等が配設されている。
【００２１】
本実施例では、感光体ドラム１（１ａ〜１ｄ）と、帯電手段２（２ａ〜２ｄ）、現像手段４（４ａ〜４ｄ）及びクリーニング手段６（６ａ〜６ｄ）とは、一体的にカートリッジ化して、プロセスカートリッジ７（７ａ〜７ｄ）として装置本体１００Ａに着脱可能に構成されている。プロセスカートリッジ７の構成については、後で更に説明する。
【００２２】
また、転写材給送部１６から給紙された記録媒体は、レジストローラ対１９を経て、転写材担時体である転写ベルト１１へ搬送され、各画像形成ステーションＰにより各色トナー像が順次記録媒体へ転写されてカラー画像が記録媒体上に記録された後、定着手段２０で画像定着されて排出ローラ対２３によって排出積載部２４へ排出される。
【００２３】
次に、各部の構成について順次説明する。
【００２４】
（転写材給送構成）
転写材給送部１６は、画像形成部に転写材Ｓを給紙搬送するものであり、複数枚の転写材Ｓが給紙カセット１７に収納されている。画像形成時には、給紙ローラ１８（半月ローラ）、レジストローラ対１９が画像形成動作に応じて回転駆動され、給紙カセット１７内の転写材Ｓを一枚毎分離給送するとともに、転写材Ｓの先端はレジストローラ対１９に突き当たって一端停止し、ループを形成した後転写ベルト１１の回転と画像書出し位置との同期をとって、レジストローラ対１９によって転写ベルト１１へと給紙されていく。
【００２５】
（画像形成構成）
感光体ドラム１は、例えば直径３０ｍｍのアルミシリンダの外周面に有機光導電体層（ＯＰＣ感光体）を塗布したものである。感光体ドラム１は、その両端部を支持部材（図示せず）によって回転自在に支持されている。感光体ドラム１は、駆動モータ（図示せず）により、反時計方向（図２にて矢印Ｘ方向）に回転駆動される。
【００２６】
帯電手段２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）は、本実施例では、図２に示すような接触帯電方式のものを使用する。帯電手段としての帯電部材２は、ローラ状に形成された導電性ローラであり、このローラ２を感光体ドラム１表面に当接させる。そして、このローラ２に帯電バイアス電圧を印加する。これにより、感光体ドラム１表面を一様に帯電させる。
【００２７】
図１にて、スキャナユニット３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）は、感光体ドラム１の略水平方向に配置されている。そして、レーザーダイオード（不図示）によって画像信号に対応する画像光が、スキャナモーター（不図示）によって回転されるポリゴンミラー９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）に照射される。ミラー９に反射した画像光は、結像レンズ１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）を介して帯電済みの感光体ドラム１表面を選択的に露光する。これによって、画像信号に応じた静電潜像を形成する。
【００２８】
図２をも参照すると理解されるように、現像手段としての現像ユニット４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）は、それぞれ、現像剤（トナー）を収納した現像剤収納部、即ち、トナー容器４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ）、及び、現像枠体、即ち、現像容器４５（４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ）を有する。
【００２９】
つまり、トナー容器４１に関して言えば、例えば、一色目の画像形成ステーションＰ（１ｓｔ）に配置したイエロー現像ユニット４ａはイエロー色のトナーを収納したトナー容器４１ａ、二色目の画像形成ステーションＰ（２ｓｔ）に配置したシアン現像ユニット４ｂはシアン色のトナーを収納したトナー容器４１ｂ、三色目の画像形成ステーションＰ（３ｓｔ）に配置したマゼンタ現像ユニット４ｃはマゼンタ色のトナーを収納したトナー容器４１ｃ、及び、四色目の画像形成ステーションＰ（４ｓｔ）に配置したブラック現像ユニット４ｄはブラック色のトナーを収納したトナー容器４１ｄを有する。各トナー容器４１内には、感光体ドラム１と対向して、現像剤を担持搬送する現像剤担持体としての現像ローラ４０が配置されている。
【００３０】
図２にて、トナー容器４１内の現像剤、即ち、トナーは、トナー搬送攪拌機構４２によってトナー供給ローラ４３へ送り込まれる。次いで、トナーは、トナー供給ローラ４３、及び、現像ローラ４０の外周に圧接された現像ブレード４４によって、現像ローラ４０の外周に塗布され、且つ、トナーに電荷が付与される。そして、現像ローラ４０に現像バイアスを印加することにより、感光体ドラム１に形成された潜像を現像し、トナー像とする。
【００３１】
また、後述する静電搬送ベルト１１の内側には、４個の感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対向して静電搬送ベルト１１に当接する転写部材１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄがそれぞれ併設されている。これら転写部材１２は不図示の転写バイアス用電源で接続されており、転写部材１２から正極性の電荷が転写搬送ベルト１１を介して転写材に印加され、この電界により、感光体ドラム１に接触中の転写材に、感光体ドラム１上の負極性の各色トナー像が順次転写され、カラー画像が形成される。
【００３２】
（転写材搬送構成）
転写材Ｓは転写材給送部１６から搬送手段５によって画像形成領域に搬送される。
【００３３】
搬送手段５を構成する転写材担持体としての静電搬送ベルト１１は、駆動ローラ１３と従動ローラ１４ａ、１４ｂ、１５の４本のローラで張架支持され、すべての感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対向し配設されている。この駆動ローラ１３により、転写材は静電搬送ベルト１１により転写位置まで搬送され、感光体ドラム１上のトナー像が転写される。
【００３４】
また、静電搬送ベルト１１の最上流位置には、該ベルト１１とともに転写材を挟持し、且つ転写材を静電搬送ベルト１１に吸着させる吸着ローラ２２が配設されている。転写材の搬送に際しては、前記吸着ローラ２２に電圧を印加することで、対向している接地されたローラ１４ａとの間に電界を形成し、静電搬送ベルト１１及び転写材の間に誘電分極を発生させて両者に静電吸着力を生じさせるようになっている。
【００３５】
（補助搬送構成）
前記静電搬送ベルト１１で転写材Ｓを搬送する際、補助部材２５によって転写材Ｓが転写搬送ベルト１１から剥がれないように構成しているが、この補助部材２５は静電搬送ベルト１１上の転写材を担持する側にあって、後述するように静電搬送ベルト１１を第２の位置へ移動させる移動手段としても機能するものである。
【００３６】
具体的には、静電搬送ベルト１１の表面側に従動回転可能な複数個の補助部材２５としての搬送補助ローラが配設されており、この搬送補助ローラ２５がカム機構（図示せず）によって左右方向に一体的に移動可能に構成されている。
【００３７】
そして、カラー画像形成を行う場合には、前記搬送補助ローラ２５が左方へ退避して静電搬送ベルト１１から離間している。一方、モノクロ画像形成を行う場合には、カム機構が動作して搬送補助ローラ２５を右方へ移動させ、静電搬送ベルト１１に当接するとともに、該ベルト１１を押し込む。これにより、転写搬送ベルト１１はブラック感光体ドラム１ｄと当接したままではあるが、他の感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃからは離間するようになっている。
【００３８】
（定着構成）
定着手段である定着部２０は、転写材Ｓに転写された複数色のトナー画像を定着させるものであり、回転する加熱ローラ２１ａと、これに圧接して転写材Ｓに熱及び圧力を与える加圧ローラ２１ｂとからなる。即ち、感光体ドラム１上のトナー像を転写した転写材Ｓは、定着部２０を通過する際に定着ローラ対２１ａ、２１ｂで搬送されるとともに、定着ローラ対２１ａ、２１ｂによって熱及び圧力を与えられる。これによって、複数色のトナー像が転写材Ｓの表面に定着される。
【００３９】
（画像形成動作）
上記構成の画像形成装置によって画像記録を行う場合の動作について説明する。
【００４０】
まず、カラー画像記録を行う場合には、補助搬送ローラ２５は左方へ退避させておく。この状態では転写搬送ベルト１１は４個の感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに当接しており、転写材給送部１６から給送された転写材Ｓが静電搬送ベルト１１に吸着されて搬送される間に画像形成ステーションＰで各色のトナー像が順次転写されてカラー画像が形成され、定着手段２０で定着された後に排出部２４へ排出して画像形成を終了する。
【００４１】
次に、黒印字（モノクロ印字）について説明する。
【００４２】
一方、ブラック感光体ドラム１ｄのみによるモノクロ画像記録が選択されると、カム機構が駆動して補助搬送ローラ２５を右方へ移動させ、該ローラ２５が静電搬送ベルト１１を押し込むことで、ブラック感光体ドラム１ｄを除く他の感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃから転写搬送ベルト１１を離間させる。
【００４３】
この状態でブラック感光体ドラム１ｄに形成したブラックトナー像を転写材Ｓに転写し、定着手段２０で定着された後に排出部２４へ排出して画像形成を終了する。
【００４４】
（プロセスカートリッジ）
次に、図２を参照して、本実施例にて使用するプロセスカートリッジ７（７ａ、７ｃ、７ｄ、７ｄ）について説明する。図２は、トナーを収納したプロセスカートリッジ７の主断面である。
【００４５】
尚、本実施例にて、一色目の画像形成ステーションＰ（１ｓｔ）に配置したイエロー色のトナーを収納したプロセスカートリッジ７ａ、二色目の画像形成ステーションＰ（２ｓｔ）に配置したシアン色のトナーを収納したプロセスカートリッジ７ｂ、三色目の画像形成ステーションＰ（３ｓｔ）に配置したマゼンタ色のトナーを収納したプロセスカートリッジ７ｃ、四色目の画像形成ステーションＰ（４ｓｔ）に配置したブラック色のトナーを収納したプロセスカートリッジ７ｄは、同一構成とされる。
【００４６】
プロセスカートリッジ７は、感光体ドラム１と、帯電手段２及びクリーニング手段６とを備えた第一枠体としての感光体ドラムユニット５０、及び、現像手段を有する第二枠体としての現像ユニット４に分かれている。現像ユニット４は、支持軸（支点）Ｐｏにて揺動可能に感光体ドラムユニット５０に取り付けられており、バネ５５の押圧力により、現像ローラ４０は感光体ドラム１に当接している。
【００４７】
感光体ドラムユニット５０は、感光体ドラム１が軸受（図示せず）を介してクリーニング枠体５１に回転自在に取り付けられている。感光体ドラム１の周上には、上述のように、感光体ドラム１の表面を一様に帯電させるための一次帯電手段２、及び感光体ドラム１上に残った現像剤（トナー）を除去するためのクリーニングブレード６０が配置され、さらにクリーニングブレード６０によって感光体ドラム１表面から除去された残留トナーは、トナー送り機構５２によってクリーニング枠体後方に設けられた廃トナー室５１ａに順次送られる。そして、図示しない駆動モータの駆動力により、感光体ドラム１を画像形成動作に応じて図示Ｘ方向（反時計回り）に回転駆動させる。
【００４８】
現像ユニット４は、図２にて、感光体ドラム１と接触して矢印Ｙ方向に回転する現像剤担持体としての現像ローラ４０、現像ローラ４０を配置した現像容器（現像枠体）４５、及び、トナーが収容されたトナー容器４１と、にて構成される。
【００４９】
現像ローラ４０は、回転自在に現像容器４５に支持され、また現像ローラ４０の周上には、現像ローラ４０と接触して矢印Ｚ方向に回転する現像剤供給部材、即ち、トナー供給ローラ４３と現像剤規制部材としての現像ブレード４４がそれぞれ配置されている。さらに、トナー容器４１内には、収容されたトナーを撹拌するとともにトナー供給ローラ４３に搬送するためのトナー搬送攪拌機構４２が設けられている。
【００５０】
現像時、トナー搬送攪拌機構４２によって、収納されたトナーがトナー供給ローラ４３へ搬送されると、図中矢印方向に回転するトナー供給ローラ４３が、そのトナーを図中矢印方向に回転する現像ローラ４０との摺擦によって現像ローラ４０に供給し、現像ローラ４０上に担持させる。現像ローラ４０上に担持されたトナーは、現像ローラ４０の回転に伴い現像ブレード４４のところに至り、現像ブレード４４がトナーを規制して所定のトナー薄層に形成する。規制されたトナーは、現像ローラ４０の回転につれて、現像剤帯電手段としての帯電ローラ７０へ至り、所望の帯電電荷量が付与される。
【００５１】
さらに、現像ローラ４０上のトナー薄層は、感光体ドラム１と現像ローラ４０とが接触した現像部に搬送され、現像部において、図示しない電源から現像ローラ４０に印加した直流現像バイアスにより、感光体ドラム１の表面に形成されている静電潜像に付着して、潜像を現像する。現像に寄与せずに現像ローラ４０の表面に残留したトナーは、現像ローラ４０の回転に伴い現像容器４５内に戻され、トナー供給ローラ４３との摺擦部で現像ローラ４０から剥離、回収される。回収されたトナーは、トナー搬送攪拌機構４２により残りのトナーと撹拌混合される。
【００５２】
本実施例のように、感光体ドラム１と現像ローラ４０が接触して現像を行なう接触現像方式においては、感光体ドラム１は剛体とし、現像ローラ４０は弾性体を有するローラとすることが好ましい。この弾性体としては、ソリッドゴム単層やトナーへの帯電付与性を考慮してソリッドゴム層上に樹脂コーティングを施したもの等が用いられる。
【００５３】
図１及び図２に示すように、プロセスカートリッジ７の画像形成装置本体１００Ａへの装着は、プロセスカートリッジ７を矢印方向から、装置本体１００Ａに設けられたプロセスカートリッジガイド（図示せず）に沿って本体内部へとガイドして挿入して装着部３３に装着し、所定位置に位置決めすることにより行われる。
【００５４】
一方、本実施例では、図１に示すように、画像形成装置本体１００Ａの装着部３３に装着されたプロセスカートリッジ７に隣接して、現像ローラ当接離間機構、即ち、接離機構８が配置される。
【００５５】
（感光体ドラム１への現像ローラ４０の当接・離間切換え動作）
次に、本実施例による感光体ドラム１への現像ローラ４０の接離機構８について、図１〜図３を参照して詳細に説明する。
【００５６】
図３は、本実施例に係る感光体ドラム１への現像ローラ４０の接離機構８の概略斜視図である。
【００５７】
本実施例にて、接離機構８は、現像ローラ４０の当接・離間切換え手段として、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの各色の現像ユニット４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）に設けられたボス４６（４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ）の上下動作をするための離間カム８０（８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ）を有する。各離間カム８０は、それぞれ支持軸８１（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ）にて連結された１対のカムにて構成される。
【００５８】
各支持軸８１の一端には、歯車９４（９４ａ、９４ｂ、９４ｃ、９４ｄ）が取り付けられており、歯車９４ａ、９４ｂは、歯車９２ａに噛合し、歯車９４ｃ、９４ｄは、歯車９２ｂに噛合している。また、歯車９２ａ、９２ｂは、切換駆動歯車９１に噛合している。
【００５９】
上記構成にて、装置本体１００Ａに設けた一つの駆動源であるステッピングモータ（図示せず）から切換駆動歯車９１に駆動が伝達されると、離間カム８０が回転し、この回転に伴い現像ユニット４のボス４６の上下を行い、現像ローラ４０が感光体ドラム１に当接する位置及び現像ローラ４０が感光体ドラム１より離間する位置を作り出す。
【００６０】
つまり、離間カム８０と係合してボス４６が上下方向に移動することにより、現像ユニット４をバネ５５の付勢力に抗して支点Ｐｏ（図２）の周りに揺動し、感光体ドラム１に対する現像ローラ４０の当接又は離間動作を行う。
【００６１】
本実施例では、接離機構８は、
（１）イエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの全色の離間カム８０（８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ）の最大半径でボス４６（４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ）と接し、全ての現像ローラ４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）と感光体ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）とが離間する待機状態、
（２）イエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの全色の離間カム８０（８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ）がボス４６（４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ）と離間し全ての現像ローラ４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）と感光体ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）とが当接するフルカラー状態、及び、
（３）イエロー、シアン、マゼンダの３色の離間カム８０（８０ａ、８０ｂ、８０ｃ）が最大半径でボス４６（４６ａ、４６ｂ、４６ｃ）と接し、かつブラックの離間カム８０ｄがボス４６ｄと離間することで、ブラックの現像ローラ４０ｄのみが感光体ドラム１ｄと当接するモノカラー状態、
の３つの状態を選択可能とする。
【００６２】
図４のカム線図に示すように、各色の離間カム８０（８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ）にそれぞれプロフィールを持たせ、なおかつ、各色の離間カム８０（８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ）の位相をずらすことで、次のようなモード切換えが可能となる。
【００６３】
つまり、フルカラーモードにおいては、イエロー画像形成ステーションＰ（１ｓｔ）→シアン画像形成ステーションＰ（２ｓｔ）→マゼンダ画像形成ステーションＰ（３ｓｔ）→ブラック画像形成ステーションＰ（４ｓｔ）の順に現像ローラ４０が感光体ドラム１に当接していき現像動作を行うと共に、現像動作終了後には、イエロー画像形成ステーションＰ（１ｓｔ）→シアン画像形成ステーションＰ（２ｓｔ）→マゼンダ画像形成ステーションＰ（３ｓｔ）→ブラック画像形成ステーションＰ（４ｓｔ）の順に、現像ローラ４０が感光体ドラム１から離間していき、印字を終了する。
【００６４】
モノカラーモードにおいては、駆動源をフルカラーモードと逆方向に回転することによりブラック画像形成ステーションＰ（４ｓｔ）のみの現像ローラ４０ｄを感光体ドラム１ｄに当接していき現像動作を行うと共に、現像動作終了後には、フルカラーモードと同じ方向に回転することによりブラックの現像ローラ４０ｄを感光体ドラム１ｄから離間して、印字を終了する。
【００６５】
（現像ローラ４０の駆動切換え動作）
次に、本実施例に係る現像ローラ４０の駆動手段としての駆動ユニット２００について、図５を参照して詳細に説明する。図５は、ブラック画像ステーションＰ（４ｓｔ）における現像ローラ４０ｄの駆動ユニット２００の概略斜視図である。他の画像ステーションも同様の駆動ユニットを有している。
【００６６】
プロセスカートリッジ７を駆動する装置本体１００Ａに設けた駆動ユニット２００は、図５のように、各色毎に一つずつ設けた駆動手段としての駆動モータ７０Ｍｄから、感光体ドラム１を駆動する系列７１ｄと現像ローラ４０ｄを駆動する系列７２ｄに分岐していて、現像ローラ４０ｄの駆動側に駆動切換え手段としての現像クラッチ７４ｄ、７５ｄを設け、感光体ドラム１が回転している時に現像ローラ４０の回転・停止を切換えられるようになっている。
【００６７】
つまり、現像ローラ４０ｄの当接、離間切換えは、図３に示す接離機構８により行い、現像ローラ４０ｄの駆動及び切換えは、図５に示す現像クラッチ機構７４ｄ、７５ｄにより行われる。即ち、プロセスカートリッジ毎に設けられた駆動モータ７０Ｍｄが駆動しても現像ローラ４０ｄが駆動されることはなく、図３に示す接離機構８における一つの駆動源（ステッピングモータ）が駆動することにより現像クラッチ７４ｄ、７５ｄが作動し、現像ローラ４０ｄが駆動される。
【００６８】
更に説明すると、現像クラッチ７４ｄ、７５ｄは、スラスト方向にカム形状があるクラッチギア９７ｄの回転に伴いクラッチカム７３ｄがスラスト方向に移動し、それに伴いクラッチ７５ｄがスラスト方向に移動することで、クラッチ７４ｄとの接続と断絶を行っている。
【００６９】
クラッチギア９７ｄは、アイドラギア９６ｄ、９５ｄを介して離間ギア９４ｄと連結されており、クラッチギア９７ｄ、アイドラギア９６ｄ、９５ｄ、離間ギア９４ｄは同じ歯数になっているので、離間軸８１ｄに取付けられた離間カム８０ｄの回転とクラッチギア９７ｄの位相関係は常に同じとなる。
【００７０】
これにより、離間カム８０の回転とクラッチ７４ｄ、７５ｄのＯＮ・ＯＦＦ動作が同期するため、離間カム８０が現像離間位置から現像当接位置に回転移動するのに伴い、現像クラッチ７４ｄ、７５ｄがＯＦＦ→ＯＮ状態へと移行し、離間カム８０が現像当接位置から現像離間位置に回転移動するのに伴い、現像クラッチ７４ｄ、７５ｄがＯＮ→ＯＦＦ状態へと移行していき、本実施例では、現像ローラ４０が回転してから現像ローラ４０が感光体ドラム１に当接し、現像ローラ４０が感光体ドラム１から離間してから、現像ローラ４０の回転が止まる構成となっている。
【００７１】
図５は、上述のように、ブラック画像形成ステーションＰ（４ｓｔ）のみについて表示しているが、他の色（イエロー、シアン、マゼンダ）の画像形成ステーションＰ（１ｓｔ）、Ｐ（２ｓｔ）、Ｐ（３ｓｔ）とも同様の構成をしており、動作も同じである。
【００７２】
先に説明した図４のカム線図は、１／１速のプロセス速度に合せて現像ローラ４０の回転時間が最小となるように現像ローラの駆動切換えタイミングと感光体ドラムへの当接・離間タイミングを最適化したものである。
【００７３】
従って、１／２速や１／３速のプロセス速度の場合、低コストと省スペースから小型で安価な駆動源を用いたことにより１／２速や１／３速で制御できないので、１／２速や１／３速のプロセス速度では、図６に示すように、各色の現像ローラの回転距離が増加し、トナーが新しい状態に比べてダメージを受けて、トナーの持つ電荷を安定させることが困難となり、かぶり等の画像問題が発生したり、現像ローラ４０が感光体ドラム１に接触している時間が長くなり、現像ローラ４０との摺擦により感光体表層が削れて、カートリッジ寿命が低下したりしてしまう。
【００７４】
そこで、１／２速や１／３速のプロセス速度の場合、図７に示すように、駆動源を１／２速、１／３速で制御した場合の現像ローラ４０の駆動切換えタイミングと感光体ドラム１への当接・離間タイミングと同じになるように、駆動源の起動時間と停止時間を変更する。
【００７５】
つまり、図８に示すように、
（１）イエロー画像形成ステーションＰ（１ｓｔ）の現像ローラ４０ａの作動量、即ち、回転量が最小となるタイミングで駆動源を起動することにより、イエロー画像形成ステーションＰ（１ｓｔ）の現像クラッチをＯＮ状態にし現像ローラ４０ａを回転させてから現像ローラ４０ａを感光体ドラム１ａに当接し、イエロー画像形成ステーションＰ（１ｓｔ）の現像ローラ４０ａが当接した後に駆動源を一旦停止させ、
（２）マゼンタ画像形成ステーションＰ（２ｓｔ）の現像ローラ４０ｂの回転量が最小となるタイミングで駆動源を起動することにより、現像クラッチをＯＮ状態にし現像ローラ４０ｂを回転させてから現像ローラ４０ｂを感光体ドラム１ｂに当接し、マゼンタ画像形成ステーションＰ（２ｓｔ）の現像ローラ４０ｂが当接した後に駆動源を再度停止させ、
（３）シアン画像形成ステーションＰ（３ｓｔ）の現像ローラ４０ｃの回転量が最小となるタイミングで駆動源を再度起動することにより、現像クラッチをＯＮ状態にし現像ローラ４０ｃを回転させてから現像ローラ４０ｃを感光体ドラム１ｃに当接し、シアン画像形成ステーションＰｃ（３ｓｔ）の現像ローラ４０ｃが当接した後に駆動源を再度停止させ、
（４）ブラック画像形成ステーションＰ（４ｓｔ）の現像ローラ４０ｄの回転量が最小となるタイミングで駆動源を再度起動することにより、現像クラッチをＯＮ状態にし現像ローラ４０ｄを回転させてから現像ローラ４０ｄを感光体ドラム１ｄに当接する。
【００７６】
また、
（１）転写材Ｓの後端がイエロー画像形成ステーションＰ（１ｓｔ）の感光体ドラム１ａを通過した後に駆動源を起動することにより、イエロー画像形成ステーションＰ（１ｓｔ）の現像ローラ４０ａを感光体ドラム１ａから離間し、現像クラッチをＯＦＦ状態にして現像ローラ４０ａの回転を停止し、イエロー画像形成ステーションＰ（１ｓｔ）の現像ローラ４０ａの回転が停止した後に駆動源を一旦停止させ、
（２）転写材Ｓの後端がマゼンタ画像形成ステーションＰ（２ｓｔ）の感光体ドラム１ｂを通過した後に駆動源を再度起動することにより、マゼンタ画像形成ステーションＰ（２ｓｔ）の現像ローラ４０ｂを感光体ドラム１ｂから離間し、現像クラッチをＯＦＦ状態にして現像ローラ４０ｂの回転を停止し、マゼンタ画像形成ステーションＰ（２ｓｔ）の現像ローラ４０ｂの回転が停止した後に駆動源を再度停止させ、
（３）転写材Ｓの後端がシアン画像形成ステーションＰ（３ｓｔ）の感光体ドラム１ｃを通過した後に駆動源を再度起動することにより、シアン画像形成ステーションＰ（３ｓｔ）の現像ローラ４０ｃを感光体ドラム１ｃから離間し、現像クラッチをＯＦＦ状態にして現像ローラ４０ｃの回転を停止し、シアン画像形成ステーションＰ（３ｓｔ）の現像ローラ４０ｃの回転が停止した後に駆動源を再度停止させ、
（４）転写材Ｓの後端がブラック画像形成ステーションＰ（４ｓｔ）の感光体ドラム１ｄを通過した後に駆動源を再度起動することにより、ブラック画像形成ステーションＰ（４ｓｔ）の現像ローラ４０ｄを感光体ドラム１ｄから離間し、現像クラッチをＯＦＦ状態にして現像ローラ４０ｄの回転を停止する。
【００７７】
上述したように本発明においては、現像ローラ４０の駆動切換えタイミングと感光体ドラム１への当接・離間タイミングを１／１速のプロセス速度に合せて最適化し、現像剤担持体と像担持体との当接及び離間の切換え動作と、現像剤担持体の駆動及び停止の切換え動作、即ち、現像ローラ４０への駆動伝達経路の伝達及び解除の切換え動作を小型で安価な一つの駆動源で行う構成において、現像剤担持体の駆動切換えタイミングと当接・離間タイミングが最適化されていないプロセス速度（１／２速、１／３速）の場合でも、各色の現像ローラ４０の回転量が最小となるタイミングで現像ローラ４０の回転と感光体ドラム１への当接・離間を行うため、画像形成動作時における前回転及び後回転の際の感光体ドラム１との摺擦による現像ローラ４０の表層摩耗を軽減でき、カートリッジ寿命の低減を防ぐことが出来るとともに、現像ローラ４０の回転距離が増加することにより、トナーが新しい状態に比べてダメージを受けて、トナーの持つ電荷を安定させることが困難となり、それによって発生するかぶり等の画像問題を防ぐことが出来る。
【００７８】
実施例２
上記実施例１では、画像形成装置１００は、複数の感光体ドラム１から転写ベルト１１によって搬送される転写材Ｓにトナー像を順次転写して記録画像を形成する画像形成装置であるとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７９】
例えば、各々が複数の感光体ドラムと、この感光体ドラムに作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段、クリーニング手段などを備えた複数の画像形成部から、各画像形成部に対向して周回移動する中間転写体としての中間転写ベルトにトナー像を順次重ねて転写して、その後このトナー像を別途設けられた転写材搬送系によって搬送される転写材に一括して二次転写して記録画像を得る画像形成装置など、当業者には周知の、中間転写方式の画像形成装置にも、本発明は等しく適用可能であり、上記同様の効果を得ることが出来る。中間転写体は、各感光体ドラムから転写されたトナー像を搬送する像搬送体を構成する。
【００８０】
画像形成装置において、感光体ドラム、現像ローラ、中間転写ベルトの駆動制御、及び現像ローラの感光体ドラムに対する離接制御は、転写ベルトが中間転写ベルトであることを除いて上述の実施例と同様にし得る。ここでは、転写ベルトについての記載を中間転写ベルトと読み替えることによって、上記実施例の全説明を援用する。また、同様に、中間転写ベルトを備えた画像形成装置における現像ローラの感光体ドラムに対する離接制御においても、「転写材Ｓの後端」とあるのを中間転写ベルトに転写された「現像像の後端」と読み替えることによって上記実施例の全説明を援用する。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成断面図であり、装置本体に装着された全てのプロセスカートリッジにおいて現像ローラが感光体ドラムから離間した状態を示す図である。
【図２】プロセスカートリッジの断面図である。
【図３】現像ローラの接離機構の一実施例の斜視図である。
【図４】本発明に従った離間カムと現像クラッチの関係を示すカム線図であり、本発明に従った１／１速のプロセス速度で駆動源が１／１速のカム線図である。
【図５】プロセスカートリッジの駆動部の一実施例の斜視図である。
【図６】本発明に従った１／３速のプロセス速度で駆動源が１／１速のカム線図である。
【図７】本発明に従った１／３速のプロセス速度で駆動源の起動時間と停止時間を変更したカム線図である。
【図８】本発明に従った１／３速のプロセス速度で駆動源の起動時間と停止時間を変更したカム線図である。
【符号の説明】
【００８２】
Ｓ                                        転写材
１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）              感光体ドラム（像担持体）
２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）              帯電手段
３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）              露光手段
４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）              現像手段
５                                        搬送手段
６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）              クリーニング手段
７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）              プロセスカートリッジ
８                                        接離機構
１１                                      転写ベルト（転写ベルト、像搬送体）
４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）    現像ローラ（現像剤担持体）
７０Ｍ                                    プロセスカートリッジ駆動モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006171360.tif 000007
【図６】
2006171360.tif 000008
【図７】
2006171360.tif 000009
【図８】
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