(57)【要約】【課題】複数の現像手段により画像担持体上に形成したトナー画像を、順次中間転写体に重ねて転写する画像形成装置において、１つの現像手段以外の現像手段を画像担持体に対して位置決めでき、出力画像の高画質化を実現可能とする。【解決手段】感光体ドラム３５に対して、ユニット側板に支持する２つの現像器のうちの１つを位置決めするに際して、揺動手段のカム７２を用い、前記カム面が当接するローラ部材４５ａ、５０ａを、前記各現像ローラの軸に対して回転自在に設ける。そして、前記カム７２により１つの現像ローラ４５を感光体ドラム３５に位置決めするよう、側板３３を揺動させる動作を行い、１つの現像ローラを感光体ドラムの現像位置に正確に位置決めさせるようにする。【選択図】        図１０
2004279934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する同一の画像担持体の静電潜像を任意の色で可視像化する現像手段と、前記任意の色と異なる色で可視像化するもう１つの現像手段をそれぞれ前記画像担持体の外周に対向して隣り合う関係で配置した構成の画像形成ユニットでの色の切り替えに際し、前記画像担持体の回転中に前記現像手段のいずれか一方の現像手段から他方の現像手段に現像機能の切り替えを行い、順次２つの色で可視像化して得た前記画像担持体上の可視像を中間転写体に転写し、この中間転写体上の転写像をさらに紙転写手段により紙に転写して記録像を得る画像形成装置において、
画像担持体回転軸と平行な軸を中心に回転する前記一方の現像手段および他方の現像手段を回転可能に軸支した現像器ユニットを、前記画像担持体回転軸と略平行な軸を中心に回転可能に支持し、
前記現像器ユニットを所定の回動角だけ回動することにより、一方または他方の現像手段から所定の現像機能を択一的に画像担持体との間隔を現像状態の位置に切り替えて選択する現像機能切替手段を有し、
前記現像機能切替手段には、前記現像器ユニット回動軸と同軸上に回転可能な駆動力伝達手段を設け、装置本体に設けられた現像手段の駆動源からの駆動力を、前記現像器ユニット回動軸上の駆動力伝達手段を介して、現像器ユニットに設けられた駆動力伝達手段および現像手段に伝達することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像手段の駆動源は、正逆転可能な回転駆動手段であるとともに、現像手段駆動源と２つの現像手段の間の駆動力伝達系に、それぞれワンウエイクラッチを設け、現像駆動源の正回転時には、一方の現像手段への駆動力伝達系に設けられたワンウエイクラッチがロック状態となり、一方の現像手段への駆動力が伝達されるとともに、他方の現像手段の駆動力伝達系に設けられたワンウエイクラッチは空転し、他方の現像手段へは駆動力が伝達されない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】
前記現像駆動源の正回転時には、一方の現像手段への駆動力伝達系に設けられたワンウエイクラッチがロック状態となり、一方の現像手段および現像材攪拌手段への駆動力が伝達されるとともに、他方の現像手段の駆動力伝達系に設けられたワンウエイクラッチは空転し、他方の現像手段および現像材攪拌手段へは駆動力が伝達されないことを特徴とすることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像器ユニットの回転軸は現像器ユニットの重心近傍を通る軸であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像機能切替手段として、現像器ユニットを回動方向に駆動する回動駆動部と、現像器ユニットの回動位置を規定する回動位置規定部を有し、
前記現像器ユニット回動規定部は、現像手段と同一回転軸上に回転自在に支持されるとともに、外周が画像担持体に当接するローラ部材であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像機能切替手段として、現像器ユニットを回動方向に駆動する回動駆動部と、現像器ユニットの回動位置を規定する回動位置規定部を有するとともに、
前記現像器ユニット回動規定部は、外周が画像担持体に当接するローラ部材であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像機能切替手段は、現像器ユニットの回動軸方向両端近傍に設けた、現像器ユニット回動軸と平行な回動軸を有する偏心カムよりなり、前記偏心カムを回転することにより、現像器ユニットを回動方向に駆動し、前記偏心カムの回転を停止する位置により、現像器ユニットの回動位置を規定し、
前記偏心カムが当接するカム当接面は、現像手段と同一軸上に回転自在に支持されるとともに、外周が前記偏心カムに当接するローラ部材であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記偏心カムは、前記ローラ部材が嵌合する案内溝を形成する２つのカム面を有することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記偏心カムは、前記一方および他方の現像手段に回転自在に支持されたそれぞれのローラ部材に当接するカム面を有することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記現像機能切替手段は、現像器ユニットの回動軸方向両端近傍に設けた、現像器ユニット回動軸と平行な回動軸を有する偏心カムよりなり、前記偏心カムを回転することにより、現像器ユニットを回動方向に駆動し、前記偏心カムの回転を停止する位置により、現像器ユニットの回動位置を規定し、
前記偏心カムは、画像担持体と同一回転軸上に回転自在に支持されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関し、詳しくは異なった色の現像剤が収容される複数の現像器を有する現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、２成分トナーを用いる画像形成装置においては、現像剤および、現像剤を搬送するスリーブを収容した現像手段を、感光体からなる画像担持体のまわりに複数配置した現像装置を用いて、複数色画像を得る複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置が用いられており、前記画像形成装置においては、以下のような従来技術が存在する。まず、複数の現像手段により、画像担持体上に可視像を多重に形成することで、複数色画像を得る方式が用いられている。
また、複数の現像手段により画像担持体上に形成した可視像を、順次、中間転写体に重ね転写し、中間転写体上に複数色画像を形成する画像形成装置としては、上記方式以外に、画像担持体の回りに潜像形成手段と複数の現像手段を配置した、画像形成ユニットを複数設け、それぞれの画像形成ユニットで形成した可視像を、順次、単一の中間転写体上に重ね転写することにより複数色画像を得る装置が提案されている。そして、前記方式の画像形成装置においては、上述の方式と同様に、画像担持体上には、単色の可視像しか形成しないため、上記方式のような画像劣化要因はなく、高画質化が可能である。また、４色のフルカラー画像を形成する場合、上述の、単一の画像担持体、中間転写体を用いる方式においては、画像担持体の周りに４つの現像手段を配置する必要があり、かつ、中間転写体を４回転する必要があるのに対し、この方式の画像形成装置においては、画像担持体の周りに配置する現像手段が２つであり、中間転写体２回転でのフルカラー画像形成が可能であるため、画像担持体の小型化／小径化および装置高速化が可能である。また、上述の、単一の画像担持体上に複数色画像を形成する方式においては、画像担持体の周りに４つの現像手段を配置する必要があり、かつ、画像担持体周長は最大出力用紙長さより大きい必要があるのに対し、この方式の画像形成装置においては、画像担持体の周りに配置する現像手段が２つであり、画像担持体周長は出力用紙長さによる制限がないため、画像担持体の大幅な小型化／小径化が可能であるとされている（例えば、特開平１０−１７７２８６号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のように、複数の現像手段により画像担持体上に形成した可視像を、順次、中間転写体に重ね転写し、中間転写体上に複数色画像を形成する方式において、画像担持体上の潜像を現在現像している現像手段以外の現像手段を画像担持体に対して非接触状態にする様様な方法が提示されているが、それらには以下のような問題がある。例えば、現像している現像手段以外の現像手段を画像担持体に対して非接触状態にする場合にも、同様に発生する。非接触現像方式においては、現像剤と感光体が非接触状態で現像を行うが、高画質化を実現するためには、感光体と現像ローラの間隔、いわゆる現像ギャップは狭いほど有利となる。このため、現像剤と感光体の間の離間距離を十分に確保することができず、同様の問題が発生する。
【０００４】
そこで、前記従来例においては、現像ユニットを回動駆動手段および回動位置規制手段として、偏心カムを使用するとともに、その配置や形状の最適化、調整機構の付加により現像ローラ−感光体間隔（現像ギャップ）の高精度維持を実現しようとしている。ここで、２つの現像ローラを含む現像ユニットを剛体と考えると、２つの現像ローラと感光体ドラムは、常に平行関係を維持すると考えられる。しかしながら、実際には、現像ユニットは、ある程度の弾性を有するため、現像動作中に現像ユニット回動軸まわりの回動力が、現像ユニットを回動軸まわりにねじる方向に作用した場合、２つの現像ローラと感光体ドラムの平行関係を維持することは困難である。現像ローラ駆動歯車に対する駆動歯車の駆動力は、歯車の圧力角の影響により、現像ユニットを回動軸まわりにねじる方向に作用する。したがって、現像ローラと感光体ドラムとの平行関係を維持することが困難となり、高画質化の大きな障害となる。
【０００５】
本発明は、前述したような課題を解決しようとするもので、複数の現像手段により画像担持体上に形成したトナー画像を、順次中間転写体に重ねて転写し、中間転写体上に複数色の画像を形成する画像形成装置において、装置の構造の複雑化、大型化および高コスト化を招くことなく、現像している現像手段以外の現像手段を、短時間で確実に画像担持体に対して非接触状態にすることで、混色を防止でき、画像品質の確保が可能であるとともに、現像状態にある現像手段を画像担持体に対して高精度に位置決めすることで、出力画像の高画質化が可能な画像形成装置を実現することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、回転する同一の画像担持体の静電潜像を任意の色で可視像化する現像手段と、前記任意の色と異なる色で可視像化するもう１つの現像手段をそれぞれ前記画像担持体の外周に対向して隣り合う関係で配置した構成の画像形成ユニットでの色の切り替えに際し、前記画像担持体の回転中に前記現像手段のいずれか一方の現像手段から他方の現像手段に現像機能の切り替えを行い、順次２つの色で可視像化して得た前記画像担持体上の可視像を中間転写体に転写し、この中間転写体上の転写像をさらに紙転写手段により紙に転写して記録像を得る画像形成装置に関する。
請求項１の発明は、画像担持体回転軸と平行な軸を中心に回転する前記一方の現像手段および他方の現像手段を回転可能に軸支した現像器ユニットを、前記画像担持体回転軸と略平行な軸を中心に回転可能に支持し、現像器ユニットを所定の回動角だけ回動することにより、一方または他方の現像手段から所定の現像機能を択一的に画像担持体との間隔を現像状態の位置に切り替えて選択する現像機能切替手段を有し、前記現像機能切替手段には、前記現像器ユニット回動軸と同軸上に回転可能な駆動力伝達手段を設け、装置本体に設けられた現像手段の駆動源からの駆動力を、前記現像器ユニット回動軸上の駆動力伝達手段を介して、現像器ユニットに設けられた駆動力伝達手段および現像手段に伝達することを特徴とする。したがって、前記構成により、現像ギャップを高精度で維持する手段を実現可能であり、出力画像の高画質化が可能となる。
【０００７】
請求項２の発明は、前記現像手段の駆動源は、正逆転可能な回転駆動手段であるとともに、現像手段駆動源と２つの現像手段の間の駆動力伝達系に、それぞれワンウエイクラッチを設け、現像駆動源の正回転時には、一方の現像手段への駆動力伝達系に設けられたワンウエイクラッチがロック状態となり、一方の現像手段への駆動力が伝達されるとともに、他方の現像手段の駆動力伝達系に設けられたワンウエイクラッチは空転し、他方の現像手段へは駆動力が伝達されないことを特徴とする。そして、前記構成により、電力が必要な機構を付加することなしに、簡単な構成で、現像器の切替えが実現できるため、現像器を揺動させるための駆動機構を小型化でき、低コストと低消費電力化が可能となる。
【０００８】
請求項３の発明は、前記現像駆動源の正回転時には、一方の現像手段への駆動力伝達系に設けられたワンウエイクラッチがロック状態となり、一方の現像手段および現像材攪拌手段への駆動力が伝達されるとともに、他方の現像手段の駆動力伝達系に設けられたワンウエイクラッチは空転し、他方の現像手段および現像材攪拌手段へは駆動力が伝達されないことを特徴とすることを特徴とする。そして、使用しない現像器に対して、トナーに対する不要な攪拌・搬送の作用が行われることがなく、トナーの長寿命化が実現できるため、装置の信頼性を向上させ得るとともに、出力コストの低減が可能である。
【０００９】
請求項４の発明は、前記現像器ユニットの回転軸は現像器ユニットの重心近傍を通る軸であることを特徴とする。現像ギャップを高精度に維持できるために、出力画像の高画質化が可能であり、現像ユニットの回動機構の小型化と、低コストと低消費電力化が可能となる。
【００１０】
請求項５の発明は、前記現像機能切替手段として、現像器ユニットを回動方向に駆動する回動駆動部と、現像器ユニットの回動位置を規定する回動位置規定部を有し、前記現像器ユニット回動規定部は、現像手段と同一回転軸上に回転自在に支持されるとともに、外周が画像担持体に当接するローラ部材であることを特徴とする。したがって、前記構成により、現像ギャップを高精度に維持するために必要な高精度の部品の使用を少なくでき、低コストで出力画像の高品質化が可能となる。
【００１１】
請求項６の発明は、前記現像機能切替手段として、現像器ユニットを回動方向に駆動する回動駆動部と、現像器ユニットの回動位置を規定する回動位置規定部を有するとともに、前記現像器ユニット回動規定部は、外周が画像担持体に当接するローラ部材であることを特徴とする。そして、前記構成により、現像ギャップを高精度に維持するために必要な高精度の部品の使用をさらに少なくできるために、低コストで出力画像の高品質化が可能となる。
【００１２】
請求項７の発明は、前記現像機能切替手段は、現像器ユニットの回動軸方向両端近傍に設けた、現像器ユニット回動軸と平行な回動軸を有する偏心カムよりなり、前記偏心カムを回転することにより、現像器ユニットを回動方向に駆動し、前記偏心カムの回転を停止する位置により、現像器ユニットの回動位置を規定し、前記偏心カムが当接するカム当接面は、現像手段と同一軸上に回転自在に支持されるとともに、外周が前記偏心カムに当接するローラ部材であることを特徴とする。そして、高精度な現像ギャップの維持手段を低コストで実現できるため、高画質で低コストな装置が実現できる。
【００１３】
請求項８の発明は、前記偏心カムは、前記ローラ部材が嵌合する案内溝を形成する２つのカム面を有することを特徴とする。そして、より高精度な現像ギャップの維持する手段を低コストで実現できるため、より高画質で低コストな装置が実現できる。
【００１４】
請求項９の発明は、前記偏心カムは、前記一方および他方の現像手段に回転自在に支持されたそれぞれのローラ部材に当接するカム面を有することを特徴とする。そして、より高精度な現像ギャップの維持する手段を、低コストかつ省スペースで実現できるため、より高画質で小型・低コストな装置が実現できる。
【００１５】
請求項１０の発明は、前記現像機能切替手段は、現像器ユニットの回動軸方向両端近傍に設けた、現像器ユニット回動軸と平行な回動軸を有する偏心カムよりなり、前記偏心カムを回転することにより、現像器ユニットを回動方向に駆動し、前記偏心カムの回転を停止する位置により、現像器ユニットの回動位置を規定し、前記偏心カムは、画像担持体と同一回転軸上に回転自在に支持されていることを特徴とする。そして、高精度な現像ギャップの維持手段を低コストで実現できるため、高画質かつ低コストな装置が実現できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図示される例にしたがって、本発明を適用した画像形成装置の構成について説明する。図１は本発明を適用した画像形成装置の構成を示しているもので、前記図１に示す画像形成装置１において、装置の中央部には、中間転写ベルト２０と、画像形成ユニット３０、３１とを配置して、前記中間転写ベルト２０に対して転写するトナー画像を形成する手段を設けて、記録部を構成している。前記装置本体の下部には、その最下部に給紙トレイ２からなる給紙部を配置し、前記給紙部と記録部の間には書込み装置１５を設けている。
【００１７】
前記画像形成装置に設ける用紙搬送装置においては、給紙部に配置する給紙トレイ２から、給紙ローラ３により用紙を取り出して、用紙搬送路４内を上方に向けて搬送する。前記用紙搬送路の途中の部分に設けた、レジストローラ装置５により用紙を整合してから、画像転写部６に向けて搬送し、前記転写部６では、中間転写ベルト２０に担持されるトナー画像を用紙に転写する。前記画像転写部では、中間転写ベルト２０に接して移動される用紙に対して、その背後から転写ローラ７を押圧して、前記ローラ７に所定の電位を印加して、トナー画像を用紙に転写させるようにしている。そして、トナー画像が転写された用紙は、用紙搬送路４の上部に配置されている定着装置８を通って定着され、排出ローラ装置９により原稿トレイ１０に排出される。
【００１８】
前記定着装置８においては、従来公知の熱ローラ方式の定着装置と同様に、用紙のトナー画像担持面に対応させる熱ローラ８ａと、用紙を熱ローラ８ａに押圧する加圧ローラ８ｂとを対向させて配置し、前記熱ローラ８ａに対してオフセット液を塗布するローラ８ｃを設けている。また、前記定着装置８の排熱と、本体内部に設けた制御用の電装部品からの熱、その他の機内から排出される熱と粉塵等を排出させるために、ファン１１を設けている。
【００１９】
前記書込み装置１５は、一般的な走査型書込み装置として構成されているものを例示しており、図示を省略するレーザ光発光源から出力される光を、ポリゴンミラー１６により走査光として反射し、複数のミラーとレンズを用いてレーザ光Ｒａ、Ｒｂとして、記録部の感光体ドラム３５、３５Ａに向けて照射し、静電潜像を各々の感光体ドラムに形成する。なお、前記画像形成装置において使用されるトナーは、２成分現像剤を用いているものであるが、以下の説明では、単に    「トナー」として説明する。
【００２０】
前記記録部に配置する中間転写ベルト２０は、駆動ローラ２１と従動ローラ２２とに掛け渡されており、駆動ローラ２１によって矢印の向きに走行するように駆動される。中間転写ベルト２０の下側走行面には、前記中間転写ベルト２０の走行方向に沿って、第１の画像形成ユニット３０と第２の画像形成ユニット３１とが一定の間隔を置いて配置されている。中間転写ベルト２０は、この実施形態の画像形成装置に使用される最大サイズの転写紙の移動方向の長さより非画像領域分だけ長いものとして形成される。前記第１の画像形成ユニット３０においては、画像担持体としての感光体ドラム３５の表面を一様に帯電するローラからなる帯電器３８と、感光体ドラム３５の帯電表面に画像信号によって変調されたビーム（レーザ光Ｒａ）で書き込みを行う書き込み手段と、クリーニング手段３７を設けている。
【００２１】
また、前記第１の画像形成ユニット３０には、Ａ色現像器４０とＢ色現像器４１との２つの現像器を設けていて、各々の現像器４０、４１には、感光体ドラム３５に対してトナーを供給するために、現像ローラを設けている。また、第２の画像形成ユニット３１は、その構成を詳細に説明しないが、前記第１の画像形成ユニットと同様に構成されており、Ｃ色現像器４２とＤ色現像器４３との２つの現像器を設けていて、各々の現像器４２、４３には、感光体ドラム３５Ａに対してトナーを供給するために、現像ローラを設けている。前記４つの現像器４０〜４３のそれぞれにおいては、例えば、イエロー、シアン、マゼンダおよび黒トナーを各々収容しておき、フルカラーコピーを作成することができるようにされることは、従来の一般的なカラーコピー機の場合と同様に構成されるが、後述する図３等に示されるように構成される。
【００２２】
前記図１に示されるように、第２の画像形成ユニット３１は、第１の画像形成ユニット３０と同じ構成の装置として形成されているもので、前記第１の画像形成ユニット３０と第２の画像形成ユニット３１とは、同じ姿勢で装置本体に装着され、中間転写ベルト２０に対して組み合わせられる。各感光体ドラム３５、３５Ａの回転速度は、中間転写ベルト２０の走行速度に同期しており、それらの周速は、中間転写ベルト２０の走行速度と厳密に一致するように定められている。そして、前記２つの画像形成ユニットの感光体ドラム３５、３５Ａに形成する色の異なるトナー画像を、前記中間転写ベルト２０に対して重ねる状態で転写し、４色のカラートナー画像が転写された後で、画像転写部６で用紙に転写され、その後にベルト２０に残留するトナーを、クリーニング装置２５で除去し、次の画像形成に対処させるようにする。
【００２３】
次に、前記第１の画像形成ユニット３０に配置する感光体ドラム３５と、Ａ色現像器４０とおよびＢ色現像器４１の構成を図３（ａ）および、駆動機構を示す図２にしたがって説明する。前記図３（ａ）に示すように、中間転写ベルト２０にトナー画像を転写するための感光体ドラム３５に対して、現像器４０の現像ローラ４５と、現像器４１の現像ローラ５０がそれぞれ離接可能に配置される。また、前記現像器４０においては、現像ローラ４５に対してトナーを攪拌するパドルローラ４６を設け、内部でトナーを搬送（供給）するスクリュー４７と、図示を省略するトナー供給源から、トナー供給口４８を介して現像器にトナーを供給する。また、前記第１の画像形成ユニット３０に設けるＢ色現像器４１と、前記第２の画像形成ユニット３１の２つの現像器４２、４３も、同様に構成される。そして、前記各色現像器内では、収容されているのトナーが十分に撹拌された状態で、現像ローラに供給される。
【００２４】
前記Ａ色現像器４０において、現像ローラ４５と、パドルローラ４６とスクリューコンベア４７とは、Ａ色現像器４０の一方の端板３３の外側において、図２に示すように、各回転部材の各々の軸４５Ｓ、４６Ｓおよび４７Ｓに設けたギヤ４５Ｇ、４６Ｇ、４７Ｇのそれぞれに対して、中間に設けた中間ギヤ５８、５８ａを介して、連動駆動されるように構成される。また、前記Ｂ色現像器４１においても、各回転部材５０Ｓ、５１Ｓ、５２Ｓの各々に、ギヤ５０Ｇ、５１Ｇ、５２Ｇを設けて、中間ギヤ５９、５９ａを介して、連動駆動されるように構成されている。
【００２５】
なお、前記ギヤを組み合わせて構成する伝導装置５５においては、後述するように、装置本体に設けた駆動源に噛み合う入力ギヤの回転方向を制御することで、１つの現像ローラを感光体ドラムに接して回転させ、感光体ドラムに選択した色のトナーを供給する動作を行わせる。さらに、前記画像形成ユニット３０を、回転支点Ｏを中心にして揺動させることにより、１つの現像ローラを、感光体ドラムに対して位置決めし、他方の現像ローラを感光体ドラムから離間させる動作を任意に行わせることができる。
【００２６】
前記図３（ａ）に示す例は、Ｂ色現像器４１の現像ローラ５０を感光体ドラム３５に対して位置決めし、現像ローラ４５を離間させた状態を示している。そして、感光体ドラム３５に形成した静電潜像に向けて、現像器４１の現像ローラ５０から、Ｂ色のトナーを供給する動作が可能な状態に設定されている。また、同図（ｂ）では、現像ローラ５０を感光体ドラム３５から離間させ、現像器４０の現像ローラ４５を、感光体ドラム３５に対して位置決めし、現像ローラ４５から感光体ドラム３５に向けてトナーを供給可能に設定している。
【００２７】
次に、前述したように構成された２つの画像形成ユニットを用いて、トナー画像を中間転写ベルト２０に転写し、その後に用紙に記録する動作を説明する。例えば、前記画像形成装置において、第１の画像形成ユニット３０のＡ色現像器４０はマゼンタトナーを、Ｂ色現像器４１はシアントナーをそれぞれ収容している。転写部６に近い方の第２の画像形成ユニット３１には、Ｃ色現像器４２にイエロートナーが、Ｄ色現像器４３には黒色トナーがそれぞれ収容される。前記黒色トナーはカラーコピーだけでなく黒白コピーに使用されるので、黒白コピーをとるときの複写速度を上げるために、前記Ｄ色現像器４３は転写部６に近い方の第２の画像形成ユニット３１に設けるのが有効である。
【００２８】
前記第１の画像形成ユニット３０において、感光体ドラム３５に対して配置する帯電器３８と書き込み手段とにより、周知の方法（一様な帯電及び書き込み）で画像の形成動作が行われる。つまり、帯電器３８により一様な帯電を行った後で、レーザ光Ｒａを照射して、感光体ドラム３５上に静電潜像が形成される。そして、前記潜像に対応する現像ローラ４５から、感光体ドラム３５に対してトナーが供給されてカラートナー画像が形成され、前記カラートナー画像を中間転写ベルト２０に転写する。前記中間転写ベルト２０の走行方向下流部に配置されている第２の画像形成ユニット３１においては、前記中間転写ベルト２０に記録する画像の位置にタイミングを合わせて、感光体ドラム３５Ａに向けてレーザ光Ｒｂを照射して書込みを行う。そして、指定された色に対する静電潜像を形成して、その静電潜像に現像ローラからトナーを供給し、カラートナー画像を形成しながら、中間転写ベルト２０に先に転写されカラートナー画像に重ねるように転写する。
【００２９】
前記２色のカラートナー画像が転写された中間転写ベルト２０が移動されて、画像の書込みの先端部が第１の画像形成ユニットの感光体ドラム３５の位置に達するが、そのタイミングに合わせて、第１の画像形成ユニット３０においては、次の色のカラートナー画像を形成する動作が行われる。前記第１の画像形成ユニットの動作に追従するように、第２の画像形成ユニットにおいても、カラートナー画像が形成されて、それぞれの感光体ドラム３５、３５Ａから転写手段２３、２４により、４色のカラートナー画像が中間転写ベルト２０に重ねるように転写される。そして、前記中間転写ベルト２０に転写された画像は、転写部６に搬送されてくる用紙に対して、転写ローラ７により転写され、４色のカラートナー画像が転写された用紙を定着装置８を通して定着し、排出ローラ装置９により排出トレイ１０に排出させる。
【００３０】
前記画像を用紙に転写した後で、クリーニング装置２５を動作させて、中間転写ベルト２０に付着して残留するトナーを除去して、次の画像の形成に対応させる。したがって、複数枚の記録紙を順次作成する場合には、前述したような２つの画像形成ユニットにおけるカラートナー画像を形成して、中間転写ベルト２０に転写し、４色のカラートナー画像を重ねて形成してから、用紙に転写する動作を繰り返すような動作を行わせる。また、前記画像形成装置においては、給紙トレイから用紙を送り出し、レジストローラ装置５で整合してから、中間転写ベルト２０に形成される画像にタイミングを合わせて、前記レジストローラ装置５を駆動して用紙を送り出すようにする。
【００３１】
なお、前記構成を有する画像形成ユニットにおいて、現像ローラには、現像動作時に回転する非磁性スリーブと、この非磁性スリーブ内に配置された磁石からなる周知の現像ローラを採用している。また、一方の現像ローラが感光体ドラム上の静電潜像を現像するために回転して働いているとき、他方の現像ローラは、現像ローラ上の現像剤が感光体ドラムに移ること、および、感光体ドラム上の現像剤が現像ローラ上に移ることによる混色を防止するために、回転を停止しているとともに現像ローラ上の現像剤が感光体ドラムに対し非接触状態となっている必要がある。
【００３２】
前記画像形成装置における画像形成の動作を、第１画像形成ユニットを例にして説明する。ここで、１つの現像器が感光体ドラムに対してカラートナー画像を形成する動作を行い、他方の現像器が動作を停止している状態（非動作状態）を、図３および図４にしたがって説明する。まず、図３（ａ）および図４（ａ）に示すように、感光体ドラム３５に対して現像ローラ５０を接触させ、現像ローラ４５を離間させて、Ｂ色の現像を行うにようにする。前記１つの現像器４１を動作させる時には、現像ローラ５０を感光体ドラム３５に対し非接触状態とする手段として、２つの現像ローラ４５、５０を含む現像ユニットを、回動支点Ｏを中心にして回動させて、感光体ドラムに対する現像ローラの位置をずらすように位置決めする。
【００３３】
なお、前記２つの現像ローラ４５、５０は、その感光体ドラムに対する接触面（突出部）が、前記回転支点Ｏを中心とする円弧に一致するように設けられる。そして、感光体ドラム３５から離間させている現像ローラ５０上に形成されるトナーの穂を、感光体ドラム３５に対して非接触位置に移動させて保持する方法を採用している。前記画像形成ユニット３０は、ユニット側板（フレーム）３２に対して回転支点Ｏを介して側板３３を揺動可能に支持している。また、前記側板３３には、図３（ａ）と図４（ａ）に示すように、現像器の現像ローラと、パドルおよびスクリューの各軸を支持し、前記各軸に設けるギヤと、伝導ギヤ装置とを設けている。
【００３４】
図４（ａ）に示すように、装置本体側に設けられた伝導機構５５において、駆動源としてのモータ（図示せず）に結合された駆動軸には、入力ギヤ５６が設けられている。前記入力ギヤ５６は、現像ユニットの回動支点としての回動軸Ｏと同軸上に、回転自在に配置された中間遊びギヤ５７を介し、パドルローラの軸に設けたギヤ４６Ｇに噛み合っている。前記伝導機構５５において、モータにより駆動軸のギヤ５６が回動されたとき、前記入力ギヤ５６から中間ギヤ５７を介し、現像器４０のギヤ４６Ｇが駆動され、パドルローラ４６が回転する状態とされる。また、前記パドルローラのギヤ４６の回転は、中間ギヤ５８、５８ａを介して現像ローラのギヤ４５Ｇとスクリューギヤ４７Ｇに伝達される。このため、スクリューコンベア４７も回転するが、ギヤ４５Ｇと現像ローラ４５の間には、電磁クラッチ（図示せず）が設けられ、前記電磁クラッチへの通電／非通電により、現像ローラ４５の回転／停止を切替えるよう構成されており、この場合は停止状態となっている。
【００３５】
また、前記入力ギヤ５６の回転は、中間遊びギヤ５７と中間ギヤ５７ａ、５７ｂを介して、現像器４１のパドルローラのギヤ５１Ｇに駆動が伝達される。そして、前記パドルローラ５１の回転を、中間ギヤ５９、５９ａを介して現像ローラ５０のギヤ５０Ｇと、スクリュー５２のギヤ５２Ｇに伝達して、それぞれの部材を回転させる。このため、スクリューコンベア５２も回転するが、ギヤ５０Ｇと現像ローラ５０の間に電磁クラッチ（図示せず）が設けられ、電磁クラッチへの通電／非通電により現像ローラ５０の回転／停止を切替えるよう構成されており、この例の場合は現像ローラ５０が回転する状態となっている。
【００３６】
前記現像機能において、感光体ドラム３５の回転方向下流側に配置された現像ローラ４５に切り替えるため、現像ユニットを回動軸Ｏを中心にして、時計回り方向に回動した状態を図３（ｂ）に示し、前記現像器に対する駆動伝達機構を図４（ｂ）に示している。これらの説明図においては、感光体ドラム３５と、２つの現像ローラ４５、５０の位置関係のみを説明している。この例において、現像ローラ４５が感光体ドラム３５にトナーを供給可能な状態に位置決めされ、感光体ドラム３５の回転方向上流側に配置された現像ローラ５０は、感光体ドラム３５に対し非接触状態となっている。前記図４（ａ）および（ｂ）に示すような構成において、モータにより駆動軸が駆動されたとき、ギヤ列を介して現像ローラ４５のギヤ４５Ｇが駆動される。このため、現像器４０の現像ローラ４５に設けられた電磁クラッチへの通電により現像ローラ４５は回転状態となっている。また、現像器４１の各ギヤ列では、スクリューコンベア５２も回転するが、ギヤ５０Ｇと現像ローラ５０の間に設けられた電磁クラッチへの非通電により現像ローラ５０は停止状態となっている。
【００３７】
前記画像形成装置においては、高画質の画像出力を実現するためには、現像状態において、現像ローラと感光体の間隔、いわゆる現像ギャップを高精度に維持する必要がある。２つの現像ローラを含む現像ユニットを回動する場合、現像ユニットを剛体と考えると、２つの現像ローラと感光体ドラムは常に平行関係を維持すると考えられる。しかし、実際には現像ユニットはある程度の弾性を有するため、現像ローラ等の回転機構を駆動するために現像ユニットに付与される駆動力が、現像ユニットを回動軸まわりにねじる方向に作用した場合、２つの現像ローラと感光体ドラムの平行関係を維持することは困難である。これに対して、本発明の第１の発明においては、現像ローラ、パドルローラ、スクリューコンベヤを駆動するための駆動力は、現像ユニット回動軸に設けた中間遊びギヤを介して現像ユニットに伝達されるため、現像ユニットを回動軸まわりにねじる方向の力は作用しない。したがって、現像ローラと感光体ドラムとの平行関係を維持することが容易となる。
【００３８】
次に、本発明の第２の発明について説明する。図５（ａ）には、前記図３（ａ）と合わせた駆動伝導機構の詳細な構成・動作を示している。前記図３（ａ）に示したように、現像器４１の現像ローラ５０が、感光体ドラム３５の回転方向上流側で現像位置に位置されている。この状態で、感光体ドラム３５に対し規定の現像ギャップを持って、現像ローラ５０が担持する現像剤が感光体ドラム３５に接触しているともに、感光体ドラム下流側に配置された現像ローラ４５では、トナーが感光体ドラム３５に対して、非接触状態となっているときの駆動状態とされる。
【００３９】
図５（ａ）に示される伝導手段においては、前記装置本体側に設けられた駆動源としてのモータ（図示せず）に結合された駆動軸には、駆動ギヤ５６が固定されている。この駆動ギヤ５６は、現像ユニット回動軸Ｏと同軸上に回転自在に配置された中間遊びギヤ５７を介し、パドルローラ４６の軸４６Ｓに配置されたギヤ４６Ｇに連結されている。また、現像ユニット回動軸Ｏと同軸上に回転自在に配置された中間遊びギヤ５７は、現像ユニットフレーム３２に回転自在に配置された中間ギヤ５７ａを介して、パドルローラ５１の軸５１Ｓに配置されたギヤ５１Ｇに連結されている。
【００４０】
そして、モータにより入力軸のギヤ５６が矢印方向に駆動されたとき、駆動ギヤ５６、中間遊びギヤ５７を介し、ギヤ４６Ｇが駆動されてパドルローラ４６が回転し、ギヤ４６Ｇと中間遊びギヤで連結されているギヤ４５Ｇ、４７Ｇも回転する。このため、スクリューコンベア４７も回転するが、ギヤ４５Ｇと現像ローラ４５の間にワンウェイクラッチ４５Ｃが設けられ、回転方向によりロック／空転状態が切り替わり、現像ローラ４５の回転／停止を切替えるよう構成されており、この場合はワンウェイクラッチ４５Ｃは空転状態となる方向に配置されており、現像ローラ４５は停止状態となっている。また、中間遊びギヤ５７、５７ａを介し、ギヤ５１Ｇが駆動され、パドルローラ５１が回転し、ギヤ５１Ｇと中間遊びギヤで連結されているギヤ５０Ｇ、５２Ｇも回転する。このため、スクリューコンベア５２も回転するが、ギヤ５０Ｇと現像ローラ５０の間にワンウェイクラッチ５０Ｃが設けられ、回転方向によりロック／空転状態が切り替わり、現像ローラ５０の回転／停止を切替えるよう構成されており、この場合はワンウェイクラッチ５０Ｃはロック状態となる方向に配置されており、現像ローラ５０は回転状態となっている。
【００４１】
現像機能を感光体ドラム３５の回転方向下流側に配置された現像ローラ４５に切り替えるため、現像ユニットを回動軸Ｏを中心に時計回り方向に回動し、図３（ｂ）に示したような、感光体ドラム下流側に配置された現像ローラ５１が感光体ドラム３５に対し、規定の現像ギャップでトナーが感光体ドラム３５に接触しているともに、感光体ドラム上流側に配置された現像ローラ５０は、トナーが感光体ドラム３５に対し非接触状態となっているときの駆動状態を図５（ｂ）に示す。この説明図においては、感光体ドラム３５に対する２つの現像ローラ４５、５０、およびそれ等のローラに対する駆動伝達の動作を説明している。
【００４２】
前記駆動伝達系において、入力軸のギヤ５６が矢印方向に駆動されたとき、駆動ギヤ５６、中間遊びギヤ５７を介し、現像器４０のギヤ４６Ｇが駆動され、パドルローラ４６が回転し、ギヤ４６Ｇと中間遊びギヤで連結されているギヤ４５Ｇ、４７Ｇも回転する。このため、スクリューコンベア４７も回転し、ギヤ４５Ｇと現像ローラ４５の間に設けられたワンウェイクラッチ４５Ｃはロック状態となる方向に配置されていることから、現像ローラ４５は回転状態となっている。また、中間遊びギヤ５７、５７Ｇを介し、現像器４１のギヤ５１Ｇが駆動され、パドルローラ５１が回転し、ギヤ５１Ｇと中間遊びギヤで連結されているギヤ５０Ｇ、５２Ｇも回転する。このため、スクリューコンベア５２も回転するが、ギヤ５０Ｇと現像ローラ５０の間に設けられたワンウェイクラッチ５０Ｃは空転状態となる方向に配置されており、現像ローラ５０は停止状態となっている。
【００４３】
一方の現像ローラ４５が感光体ドラム３５上の静電潜像を現像するために回転して働いているとき、他方の現像ローラ５０は、回転を停止している必要がある。そこで、本発明の第２の発明においては、現像ユニット回動軸に設けた中間遊びギヤから２つの現像ローラへの駆動ギヤ列に、それぞれワンウェイクラッチを設け、モータの一方向回転時には、前記中間遊びギヤから一方の現像ローラへの駆動ギヤ列に設けられたワンウェイクラッチがロック状態となる。また、他方の現像ローラへの駆動力ギヤ列に設けられたワンウェイクラッチは空転状態となる方向に配置するとともに、モータの他方向回転時には、前記中間遊びギヤから他方の現像ローラへの駆動ギヤ列に設けられたワンウェイクラッチがロック状態となる。そして、一方の現像ローラへの駆動力ギヤ列に設けられたワンウェイクラッチは空転状態となる方向に配置することにより、電磁クラッチ等の電力が必要な機構を付加することなく、簡単な構成で、モータの回転方向を切替えるのみの動作で、２つの現像ローラの駆動切替を実現することが可能となる。
【００４４】
次に、本発明の第３の発明について、図６と前記図３にもとづいて説明する。前記図３（ａ）に示したように、感光体ドラム３５の回転方向上流側に配置されている、現像器４１の現像ローラ５０が、感光体ドラム３５に対し規定の現像ギャップで、トナーが感光体ドラム３５に接触している。また、前記感光体ドラム３５の下流側に配置された現像器４０の現像ローラ４５が、トナーが感光体ドラム３５に対し非接触状態となっているときの駆動状態を、前記図６（ａ）に示している。この実施例において、装置本体に設けられた駆動源としてのモータ（図示せず）に結合された駆動軸には、駆動ギヤ５６が固定されている。この駆動ギヤ５６は、現像ユニット回動軸Ｏと同軸上に回転自在に配置された中間遊びギヤ５７を介し、パドルローラ４６の軸４６Ｓにワンウェイクラッチ４５Ｃを介して配置されたギヤ４６Ｇに連結されている。パドルローラ４６の軸４６Ｓにはギヤ４６Ｇがワンウエイクラッチ４６Ｃと同軸上に固定されており、ギヤ４６Ｇはギヤ４５Ｇ、４７Ｇと中間遊びギヤで連結されている。そして、パドルローラ４６が回転されると、現像ローラ４５、スクリューコンベア４７も同時に回転し、パドルローラ４６が停止すると、現像ローラ４５、スクリューコンベア４７も同時に停止する。
【００４５】
また、前記現像ユニット回動軸Ｏと同軸上に回転自在に配置された中間遊びギヤ５７は現像ユニット側板３３に回転自在に配置された中間遊びギヤ３０Ｇを介して、パドルローラ５１の軸５１Ｓにワンウェイクラッチ５１Ｃを介して配置されたギヤ５０Ｇに連結されている。パドルローラ５１の軸５１Ｓにはギヤ５１Ｇがワンウェイクラッチ５１Ｃと同軸上に固定され、ギヤ５１Ｇはギヤ５０Ｇ、５２Ｇと中間遊びギヤで連結されており、パドルローラ５１が回転すると、現像ローラ５０、スクリューコンベア５２も同時に回転し、パドルローラ５１が停止すると、現像ローラ５０、スクリューコンベア５２も同時に停止する。
【００４６】
前記装置本体に設けたモータにより、駆動軸に設けた駆動ギヤ５６が回転されると、中間遊びギヤ５７を介し、ギヤ４６Ｇが駆動される。このときワンウェイクラッチ４６Ｃは空転状態となる方向に配置されており、パドルローラ４６は回転しない。このためパドルローラ４６とギヤ列で連結されている現像ローラ４５、スクリューコンベア４７も回転しない。また、中間遊びギヤ５７、５７ａを介し、ギヤ５０Ｇが駆動される。このときワンウェイクラッチ５１Ｃはロック状態となる方向に配置されており、パドルローラ５１が回転する。このため、パドルローラ５１とギヤ列で連結されている現像ローラ５０、スクリューコンベア５２も回転する。
【００４７】
前記現像機能を感光体ドラム３５の回転方向下流側に配置された現像ローラ４５に切り替えるため、現像ユニットを回動軸Ｏを中心に時計回り方向に回動し、図３（ｂ）に示したような、感光体ドラム下流側に配置された現像ローラ４５が、感光体ドラム３５に対して位置決めされる。その状態では、規定の現像ギャップを持たせて、現像ローラに担持されるトナーが感光体ドラム３５に接触しているともに、感光体ドラム上流側に配置された現像ローラ５０は、トナーが感光体ドラム３５に対し非接触状態となっている時の駆動状態を図６（ｂ）に示す。この状態で、モータにより駆動軸のギヤ５６が矢印方向に駆動されたとき、前記駆動ギヤ５６、中間遊びギヤ５７を介し、ギヤ４６Ｇが駆動される。このときワンウェイクラッチはロック状態となる方向に配置されており、パドルローラ４６が回転する。このためパドルローラ４５とギヤ列で連結されている現像ローラ４５、スクリューコンベア４７も回転する。また、中間遊びギヤ５７、５７ａを介し、ギヤ５０Ｇが駆動される。このときワンウェイクラッチ５０Ｃは空転状態となる方向に配置されており、パドルローラ５１は回転しない。このため、パドルローラ５０とギヤ列で連結されている現像ローラ５０、スクリューコンベア５２も回転しない。
【００４８】
前述したように、一方の現像器が現像動作中のとき、非動作中の現像器において、現像ローラは回転を停止する必要があるが、パドルローラ、スクリューコンベア等のトナー攪拌搬送機構も回転を停止していることが望ましい。また、トナー攪拌搬送動作はトナーへの負荷となりトナー寿命低下の要因となるため、非動作中の現像器においては、不要な現像攪拌動作を行わないことにより、トナーの長寿命化が可能となる。前記本発明の第３の発明においては、現像ローラとパドルローラ、スクリューコンベアのトナー攪拌搬送機構が同時に駆動されるようギヤ列により連結し、現像ユニット回動軸に設けた中間遊びギヤと２つの同時駆動ギヤ列の間のギヤ列にワンウェイクラッチを設けている。そして、モータの一方向回転時には、前記中間遊びギヤと一方の同時駆動ギヤ列の間に設けられたワンウェイクラッチがロック状態となる。また、他方の同時駆動力ギヤ列との間に設けられたワンウェイクラッチは空転状態となる方向に配置するとともに、モータの他方向回転時には、前記中間遊びギヤと他方の同時駆動ギヤ列の間に設けられたワンウェイクラッチがロック状態となる。前述したように、一方の同時駆動ギヤ列との間にに設けられたワンウェイクラッチは空転状態となる方向に配置することにより、簡単な構成で、非動作中の現像器において現像ローラのみ出なく、トナー攪拌搬送機構も回転の停止が可能となる。
【００４９】
前記現像器ユニットにおいて、２つの現像ローラを感光体ドラムに対して離接させるために、現像ユニットを回動軸Ｏを中心に回動させるための構成と、その動作について説明する。図７（ａ）（ｂ）に示すように、現像ユニットの回動軸方向両端を構成する現像ユニット側板３３には、現像ユニット回動位置を規定するための当接部材６３、６３ａを突出させて設けている。また、前記当接部材の回動方向の外側には、それぞれの外側当接面に当接することで現像ユニット回動を制限する係止部材６４を、感光体ドラム３５を回転自在に支持する画像ユニット側板３３に設け、現像ユニットが回動方向に付勢されると、係止部材６４からの回動制限力が、現像ユニット回動軸方向両端の現像ユニット側板３３に作用する構成とした、揺動手段６０が設けられている。
【００５０】
前記現像ユニット側板３３には、２つの現像ローラ４５、５０が回転自在に各々支持されており、現像ローラ支持部と、当接部材６３は現像ユニット側板上に一体に形成された構成となる。現像ユニット側板３３には、現像機能切替手段としてのアクチュエータ６１がスプリング等の弾性部材６２、６２ａを介して結合され、アクチュエータ６１の作動により、フレーム３２に作用する揺動手段６０の回動付勢力方向が切り替わる構成となっている。以上の構成においては、現像ローラーと感光体ドラムの間のトナー抵抗の影響があっても、現像ローラと感光体ドラムの間の現像ギャップを維持することが容易である。
【００５１】
以上に述べた構成において、現像動作中に、現像ユニット回動軸中心に不要な回動力が生じる場合、現像ギャップ高精度維持の障害となる。そこで、前記問題を解決するための手段としての、第４の発明について説明する。つまり、現像ユニット回動軸が現像ユニット重心から離れている場合、現像ユニットには、重力により、常に現像ユニット回動軸まわりの回動力が作用する。この力は、上流側現像ローラと下流側現像ローラに対し、一方には現像ギャップ拡大方向、他方には現像ギャップ縮小方向に働くため、現像動作中の現像ギャップ高精度維持の大きな障害となる。また、現像ユニット回動軸は、現像ユニット重心を通る軸上に設けることにより、現像動作中の現像ギャップ高精度維持が実現でき、出力画像の高画質化が可能となる。そして、前記現像ユニット回動に必要な駆動力を削減できることから、現像ユニット回動駆動機構の小型低コスト化、低消費電力化を実現できる効果もある。
【００５２】
前述のように高画質の画像出力を実現するためには、現像状態において、現像ローラと感光体ドラムの間隔、いわゆる現像ギャップを高精度に維持する必要があるため、２つの現像ローラと感光体ドラムは現像状態において平行関係を維持する必要がある。そこで、前記課題を解決するための手段として、本発明の第５、第６の発明について説明する。前記図７に示したように、係止部材６４を画像形成ユニット側板に配置し、当接部材６３を現像ユニット側板に形成した場合、現像ローラと感光体ドラムの間に介在する部品点数が多く、現像ユニット回動規定位置における現像ローラと感光体ドラムの組立時の初期的な平行関係を部品精度のみで保証する場合、部品の大幅な高精度化が必要となり、コストが増大する問題がある。なお、図８（ａ）に示すように、画像形成ユニット側板に形成した制限部材６４を、現像ユニット当接面との当接により規定される現像ユニット回動位置が変化するように、前記係止部材６４を押圧される方向に移動可能に設けて、係止位置を調整可能な調整機構として設けると、位置決めの動作がより良く行われる。ことで、高コストの部品を使用することなく、現像ローラと感光体ドラムの平行を実現することができるが、調整工程の増加によるコスト増が生じる恐れがある。
【００５３】
前述したような問題に対して、次のような揺動手段を設けることができる。図８（ｂ）に示す例においては、図８（ｂ）に示すように、現像ローラ４５、５０に対して、各々の軸上に回転自在に支持されたローラ部材４５ａ、５０ａを設け、このローラ部材４５ａ、５０ａの外周を揺動の制限部材として、感光体ドラム３５の外周面に当接させる手段を用いる。そして、前記ローラ部材４５ａ、５０ａを感光体ドラム３５に当接させて、画像形成ユニットの回動位置を規定する構成とすることで、現像ローラと感光体ドラムの間に介在する部品点数を削減し、現像ローラと感光体ドラムの平行を高精度に実現可能となる。
【００５４】
また、図８（ｃ）に示すように、現像ローラ３５と同軸上に、回転自在に支持されたローラ部材３５ａを設け、このローラ部材３５ａの外周に、現像ローラ４５または５０を当接させるようにして、制限部材として作用させることができる。なお、前記ローラ部材３５ａは、感光体ドラム３５の両側に配置されて、現像ローラの長さ方向の両側で位置決めの作用を行わせるようにする。そして、前記感光体ドラム３５に設けたローラ部材３５ａに対して、画像形成ユニットを揺動させて、一方の現像ローラ４５または５０を当接させて位置決めすることで、ユニットの位置決め作用に対応させた部品点数を削減し、現像ローラと感光体ドラムの平行を高精度に実現可能となる。なお、前記図８（ａ）、（ｂ）に説明した機構を用いる場合には、ローラ部材６６、６７には、高精度、高耐久性が要求されるため、ある程度高コストの部品を使用する必要があるが、図８（ｂ）の構成では、ローラー部材の数が削減できるため、低コスト化が可能となる。
【００５５】
図９（ａ）（ｂ）に示す例においては、現像ユニットの回動軸方向両端を構成する現像ユニット側板３３に、２つのカム当接面６７、６７ａを形成した円弧状の凹部を設け、前記凹部内に軸６５に設けた偏心カム部材６６を配置している。そして、一方の現像ローラ５０の現像状態における現像ユニット回動規定位置で、一方のカム当接面６７ａにカム部材６６を当接させて位置決めを行っている。また、他方の現像ローラ４５の現像状態に対応させて、現像ユニット３０を回動させて規定する位置では、図９（ｂ）に示すように、他方のカム当接面６７ａにカム部材６６を当接させるようにする。前述したように、現像ユニットの回動位置を規定するカム面を有する偏心カム部材６６を、現像ユニット回動軸と平行な軸を中心に回転するカム軸６５に固定し、カム軸６５を回転させることにより、偏心カム部材６６のカム面からの回動力が、カム当接面６７、６７ａを介して、現像ユニット回動軸方向両端の現像ユニット側板３３に作用する構成としている。このような構成とすることにより、現像ユニットを回動方向に駆動する回動駆動と、現像ユニット回動位置を規定する回動位置規定を同時に実現でき、装置小型化、低コスト化が実現可能となる。
【００５６】
前記第４、第５の発明についての説明で述べたように、感光体ドラムと現像ローラとの間隔、いわゆる現像ギャップを高精度に維持するためには、感光体ドラムと現像ローラの間に介在する部品点数の削減とともに、感光体ドラムと現像ローラの間に介在する各部品の高精度化が重要である。前記図９に説明した実施例では、感光体ドラム３５と現像ローラ５０、４５の間に介在する部品としては、感光体ドラム３５とカム軸６５を支持する画像ユニット側板３２、カム軸６５に固定された偏心カム６６以外に、前記偏心カム６６が当接するカム当接面６７、６７ａが形成されるとともに、現像ローラ５０、４５を支持する現像ユニット側板３３が用いられる。このように、カム当接面を現像ユニット側板に形成した場合、現像ローラとカム当接面間の高精度化には、形状が複雑である現像ユニット側板の加工精度を向上させることが必要となり、部品コスト増大の懸念がある。
【００５７】
そこで、前記課題を解決するために、図１０に説明するように構成するもので、前記本発明の第７の発明に関連させて説明する。図１０に示す例において、現像ユニットの回動軸と平行な軸を中心に回転するカム軸７１をユニットフレームに設け、前記カム軸７１には偏心カム７２を固定して設けて、前記カム軸７０を所定の角度回転（揺動）させるように構成している。前記偏心カム７２が当接するカム当接面としては、現像ローラ５０、４５に対して、その回転軸に回転自在に支持されたローラ部材４５ａ、５０ａを各々設けている。この場合、前記現像ローラと同軸に設けるローラ部材は、形状が単純なため、低コストで高精度加工が容易であり、低コストで、高精度な現像ギャップ維持が実現可能となる。
【００５８】
前記偏心カム７２のカム面７３が、現像ローラのローラ部材４５ａ、５０ａを押圧する機構を採用する揺動手段７０を用いるものとして構成している。図１０（ａ）に示す例では、現像ローラ４５ａを感光体ドラムに対応させる状態を、同図（ｂ）では、現像ローラ５０を現像位置に位置決めしているもので、前記２つの現像ローラ４５、５０には、カム部材のカム面が当接するローラ部材４５ａ、５０ａを、前記各現像ローラの軸に対して回転自在に設けている。
【００５９】
この実施例において、現像ローラ４５、５０と感光体ドラム３５との軸の平行関係を維持するには、偏心カム７２のカム面７３と、非駆動側の現像ローラのカム当接面が常に当接した状態を維持する必要がある。なお、前記図９に説明した構成においては、現像動作中の現像ローラには、現像ギャップにおけるトナー抵抗により現像ギャップを拡大しようとする力が、現像ギャップを縮小しようとする方向の他の回動力より充分大きい場合は、カム当接面を付勢する力が大きく問題とならないが、そうでない場合は、現像ローラと感光体ドラムの平行関係を維持することが困難となる。
【００６０】
前記課題を解決するためには、図１１に説明するような揺動手段を設けることが可能である。図１１（ａ）、（ｂ）に示す例において、現像ユニットの回動軸と平行な軸を中心に回転するカム軸６５には、偏心カム６６が固定されていて、前記図９の例と同様な揺動手段を設けている。前記現像ユニット４０の側板の端部には、前記偏心カム６６のカム面に当接するカム当接面６７、６７ａが一体に形成されており、前記カム当接面６７、６７ａは、現像ユニットの回動軸Ｏに対する回動方向に対して、略垂直な２平面として構成され、前記２つの平面は前記偏心カム６６のカム面を狭持する方向で当接している。
【００６１】
上記構成により、現像ユニット４０に対し、現像ユニット回動軸Ｏまわりの不要な回動力が発生した場合においても、偏心カム６６のカム面と現像ユニットのカム当接面が常に当接した状態を維持することが可能となり、現像ユニットの位置決めに際して、高精度の回動動作および回動停止位置を設定することが可能となる。そして、前記揺動手段を設けたことにより、現像器の感光体ドラムに対する位置決めを容易に行い得て、位置決めの高精度維持による出力画像の高画質化が実現できるとともに、偏心カムによる駆動機構の小型低コスト化、低消費電力化が実現できる。したがって、現像ユニットの回動軸方向両端近傍にカム当接面を設けるとともに、前記カム軸６０は、前記現像ユニット両端のカム当接面に当接する２つの偏心カムを固定することで、現像ローラ回転軸方向の画像領域全域において、現像ギャップの高精度に維持することが可能となり、出力画像のさらなる高画質化が実現できる。
【００６２】
図１０に示す例においては、現像動作中の現像ローラには、現像ギャップにおけるトナー抵抗により現像ギャップを拡大しようとする力が、現像ギャップを縮小しようとする方向の他の回動力より充分大きい場合は、カム当接面をカム面方向に付勢する力が大きく問題とならないが、そうでない場合は、現像ローラと感光体ドラムの平行関係を維持することが困難となる。前記問題を解決するための構成と、前記本発明の第８の発明について説明する。図１２に示す例において、現像ユニット回動軸と平行な軸を中心に回転するカム軸７１には、偏心カム７３が固定されている。また、現像ローラ４５の回転軸にはローラ部材４５ａが回転自在に支持され、前記カム７３に設けた円弧状の案内溝７４に、前記ローラ部材４５ａを位置させている。前記案内溝７４には、ローラ部材４５ａに当接する同心円弧状の２つのカム面７４ａ、７４ｂ設けている。
【００６３】
前記案内溝７４にローラ部材４５ａを挿入して構成する揺動手段７０において、図１２（ａ）に示すように、カム部材７３を支軸７１を中心にして時計方向に揺動させることで、現像ローラ４５を感光体ドラム３５に対する現像位置に固定保持する。また、図１２（ｂ）に示すように、カム部材７３を軸７１に対して反時計方向に揺動させると、カム面７４ｂがローラ部材４５ａを感光体ドラムから離間させる方向に揺動させるので、現像ローラ５０を感光体ドラム３５に対して位置決めする。そして、上記構成により、現像ユニットに対し、現像ユニット回動軸まわりの不要な回動力が発生した場合においても、偏心カムのカム面とローラ部材が常に当接した状態を維持することが可能となり、低コストで、より高精度な現像ギャップ維持が実現可能となる。
【００６４】
前記本発明の第８の実施例では、偏心カム部材に、ローラ部材に動作する案内溝を設けるために、カム部材の構造が大方のものとなり、それによって揺動手段が大型のものとなるという問題がある。前記課題を解決するために、図１３に示すような揺動手段を用い、別の揺動手段を構成する本発明の第９の実施例を説明する。前記図１３に示す例において、現像ユニット回動軸と平行な軸を中心に回転するカム軸７５には、偏心カム７６が固定されている。現像ローラ５０、４５の回転軸にはローラ部材４５ａ、５０ａが回転自在に支持され、カム当接面を構成している。前記偏心カム７６は、現像ローラ５０、４５の回転軸の２つのローラ部材６４に対して、当接して押圧作用を行うカム面７６ａが形成されている。
【００６５】
前記図１３（ａ）に示す例では、偏心カム７６のカム面７６ａが、現像ローラ５０に設けたローラ部材５０ａを押圧して、現像ローラ４５を感光体ドラム３５に対する現像位置に位置決めすることで、現像ローラ５０を現像ローラ３５から離間させるように、現像器ユニットを揺動させている。また、同図（ｂ）に示す例では、ローラ部材４５ａをカム７６により押圧して、現像ローラ５０を感光体ドラム３５に対して位置決めするよう揺動させている。したがって、上記構成により、現像ユニットに対し、現像ユニット回動軸まわりの不要な回動力が発生した場合においても、偏心カムのカム面とローラ部材が常に当接した状態を維持することが可能となり、小型・低コストで、より高精度な現像ギャップ維持が実現可能となる。
【００６６】
なお、前記図９に説明した実施例では、現像ローラ５０、４５と感光体ドラム３５の間に介在する部品としては、現像ローラ５０、４５を支持するとともに、偏心カム６６が当接するカム当接面が形成される現像ユニット側板３３と、カム軸６５に固定された偏心カム６６以外に、カム軸６５と感光体ドラム３５を支持する画像ユニット側板３２がある。そこで、前記カム軸と感光体ドラム間の高精度化には、形状が複雑である画像ユニット側板の加工精度を向上させることが必要となり、部品コスト増大の懸念がある。
【００６７】
そこで、前記図９のような揺動手段を用いた場合に、想定される課題を解決するための手段として、次に、本発明の第１０の発明を、図１４にもとづいて説明する。図１４においては、２つの現像器を支持する現像ユニットの側板３３を、前記図３に説明したように、ユニットフレーム３２に回動支点Ｏを中心に揺動可能に支持する手段を用いている。前記側板３３には、感光体ドラム３５のローラ軸を囲むような凹部８２を設けた突部を形成し、前記凹部８２をカム対応部として構成している。また、前記感光体ドラム３５の軸３６の両端部には、前記軸３６と同心のカム軸３６ａに、偏心ガム部材８１を設けて、前記カム部材８１を図示を省略する任意の駆動手段を用いて回転させることにより、カム部材８１を揺動させるように構成している。そして、前記カム部材８１を回転させることにより、側板３３をユニットフレームの回転支点を中心にして揺動させ、２つの現像ローラの１つを感光体ドラムに対して接近させ、他方の現像ローラを離間させるような動作を行わせる。
【００６８】
本実施例において、図１４（ａ）に示す例では、カム部材８１の大径部が、凹部８２の現像ローラ５０側を押圧する位置に回転されて、現像ローラ４５を感光体ドラム３５の現像位置に保持する。また、同図（ｂ）では、現像ローラ５０を感光体ドラム３５の現像位置に保持して、それぞれ現像可能な状態を維持させるようにしている。前記カム部材８１を回転させることにより、現像ユニットの側板３３を回動支点Ｏを中心にして揺動させるので、感光体ドラムと現像ローラ都の平行性を良好に維持することができる。さらに、この実施例において、感光体ドラム３５の回転軸と、カム軸８１とを同一部品として構成できるため、２つの現像ローラ５０、４５を、感光体ドラム３５に対して離接させるための余分な部品を必要としない。したがって、感光体ドラムと現像ローラの間に介在する部品点数削減により、高精度な現像ギャップ維持が実現可能となるとともに、形状が複雑である画像ユニット側板の高精度加工が不要となるため、装置の低コスト化が可能となる。
【００６９】
前記第７の発明においては、ユニットフレームに軸支されて揺動される偏心カムが、２つの現像器を支持する側板を揺動させるように構成している。前記実施例とは別に、図１５に示す例においても、前記図１４に示したように、２つの現像器を支持する現像ユニットの側板３３を、回動支点Ｏを中心に揺動可能に支持する手段を用いている。また、前記感光体ドラム３５の軸３６の両端部には、前記軸３６と同心のカム軸３６ａに、偏心カム部材８３を設けている。そして、前記カム部材８３を、図示を省略する任意の駆動手段を用いて回転させることにより、２つの現像ローラの１つを感光体ドラムに対して接近させ、他方の現像ローラを離間させるような動作を行わせる。
【００７０】
前記側板３３に設けられる現像器においては、２つの現像ローラ４５、５０には、そのローラ軸と同心にローラ部材４５ａ、５０ａを各々設けて、前記カム部材８３の突部を１つのローラ部材に押圧するようにしている。前記図示する例において、図１５（ａ）では、カム部材８３の突部８４が現像ローラ５０のローラ部材を押圧するようにして、側板が揺動されているので、現像ローラ４５が感光体ドラム３５に対して位置決めされる。また、同図（ｂ）に示す例では、現像ローラ４５のローラ部材４５ａをカムの突部８４が押圧される状態で、現像ローラ５０が感光体ドラム３５の現像位置に位置決めされる。前述したような構成を用いることにより、この実施例では、感光体ドラムと現像ローラの間に介在する部品は、偏心カム８３とローラ部材４５ａ、５０ａのみであり、形状が単純で低コストでの装置を構成でき、高精度加工が可能なごく少数の部品のみが、感光体ドラムと現像ローラの間に介在する構成となり、装置の大幅な低コスト化と、動作の高精度化が実現可能となる。
【００７１】
前記図１２で説明した本発明の第８の発明に対しても、図１６に説明するような応用例が考えられる。前記実施例では、現像ローラと同心に設けたローラ部材を、カム部材に設けた案内溝に挿入し、前記カム部材をユニットフレームに設けて感光体ドラムの軸と平行なカム軸を中心に揺動させることにより、１つの現像ローラを感光体ドラムの現像位置に、位置決め可能に構成している。前記図１２とは異なり、図１６に説明する例では、感光体ドラム３５の軸３６と同心に設けたカム軸３６ａに対して、偏心カム部材８５を設けており、前記カム部材８５に設けた案内溝８６内に、現像ローラ４５と同軸に設けたローラ部材４５ａを挿入するように設けている。
【００７２】
前述したように構成した装置を用い、２つの現像器を支持する側板を回動支点を中心に揺動可能に設けることで、図１６（ａ）に示すように、感光体ドラムに対して現像ローラ４５を位置させる状態と、同図（ｂ）に示すように、現像ローラ５０を現像位置に位置決めする状態とをそれぞれ設定可能にする。前記図１６（ａ）に示す例では、カム部材を支軸３６ａを中心に反時計方向に揺動させると、案内溝８６の一方の当接面８６ａがローラ部材４５ａを上から押圧する状態となり、現像ローラ４５が感光体ドラムに対応する位置に移動される。また、同図（ｂ）に示す例では、カム部材８５の案内溝８６の他側面８６ｂが、ローラ部材４５ａを図の上側に向けて付勢することにより、現像ローラ５０を感光体ドラムに対応させて位置決めする。
【００７３】
また、前記図１３に説明した実施例とは別に、図１７に示すように、感光体ドラム軸と同軸に偏心カム部材８７を設けて、２つの現像ローラを交互に現像位置に揺動させる手段を用いることも可能である。前記図１７に示す例では、２つの現像ローラ４５、５０と同軸に、ローラ部材４５ａ、５０ａを各々設けておき、感光体ドラム軸３６と同軸に設けたカム軸３６ａに、偏心カム部材８７を設けている。そして、前記カム軸を揺動させることにより、図１７（ａ）のように、現像ローラ４５を感光体ドラムの現像位置に位置決めする状態と、同図（ｂ）のように、現像ローラ５０を現像位置に位置決めする状態とを、側板を揺動させることにより、交互に行い得るようにしている。したがって、前記第９の発明に述べたように、２つのローラ部材に当接するカム面を有する偏心カムを用いて、動作の高精度化を可能にする。
【００７４】
前記図１４〜１７に説明したように、感光体ドラム３５の軸３６と同軸にカム軸３６ａを設けて、偏心カム部材を回動させて、２つの現像ローラを支持する現像器ユニットを回動させるように、現像ユニットを構成した場合に、図１８に説明するような不都合が生じることが懸念される。例えば、前記図１４のように、現像ユニット回動駆動機構として、感光体ドラム軸を中心に回転する偏心カム機構を採用した場合、図１８（ａ）に示すように、カム当接面から偏心カム６６のカム面に働く当接力の方向Ｆ１が、カム軸３６ａの回転中心３６Ａの近傍を通る方向であれば、現像ユニットに不要な回動力が生じても、カム軸３６ａを回転させる方向の力は発生せず、回動停止位置の高精度維持が可能である。しかしながら、図１８（ｂ）に示すように、現像ユニット回動動作時のカム軸３６ａの回転角度がある程度小さい場合は、カム当接面６７から偏心カム６６のカム面に働く当接力（反力）の方向Ｆ２が、カム軸３６ａの回転中心３６Ａの近傍を通る方向とはならないため、現像ユニットに不要な回動力が生じた場合、カム軸を回転させる方向の力が発生する。
【００７５】
上記問題の対策として、まず、図１９（ａ）に示すように、カム軸３６ａを回転させるための駆動源として、ステッピングモータ９０を用いることが考えられる。同図において、カム軸３６ａに設けた偏心カム部材６６に組み合わせて、同軸上に被駆動ギヤ９２ａを設けた被駆動部材９２が固定されている。前記被駆動ギヤ９２ａに対して、ステッピングモータ９０の駆動軸に固定された駆動ギヤ９０を噛合せ、前記ステッピングモータ９０を回転させることにより、カム軸３６ａを回転駆動させる。前記ステッピングモータ９０は、回転停止状態において、モータにホールド電流を供給することによって、駆動軸の回転を規制することが可能である。よって、カム軸の回転駆動源にステッピングモータを用いるとともに、カム軸の回転停止時に、モータにホールド電流を供給することにより、現像ユニットに不要な回動力が生じ、カム軸を回転させる方向の反力が発生しても、カム軸の回転は規制され、現像ユニット回動停止位置の高精度維持が可能となり、現像ギャップの高精度維持、出力画像の高画質化が実現できる。
【００７６】
また、前記カム部材６６を駆動する機構として、図１９（ｂ）に示すように、カム軸３６ａと同軸上にウォームホイール９２ｂを設け、このウォームホイール９２ｂをモータ９０と同軸に設けたウォームギヤ９１ａにより駆動する構成を用いることが考えられる。前記ウォームギヤ９１ａは回転停止状態において、ウォームホイール９２ｂが外力により回転される方向の力を受けても、回転を規制する作用を有する。よってカム軸の駆動機構としてウォームホイール、ウォームギヤを用いることにより、カム軸の回転停止時に、現像ユニットに不要な回動力が生じ、カム軸を回転させる方向の力が発生しても、カム軸の回転は規制され、現像ユニット回動停止位置の高精度維持が可能となり、現像ギャップの高精度維持、出力画像の高画質化が実現できる。
【００７７】
前記図１９（ａ）に示したように、カム軸の回転駆動源として、ステッピングモータを用いた場合、他の効果として、駆動ステップ数を設定することにより、任意の回動量を容易に規定できることがあげられる。よって、一方の現像ローラが現像状態となる現像ユニット回動規定位置から、他方の現像ローラが現像状態となる現像ユニット回動規定位置までのカム軸回転量を、駆動ステップ数を設定するだけで容易に、高精度に規定できる。ここで、ステッピングモータには、脱調が生じると、駆動ステップ数が管理不能となる問題があるが、現像ユニット回動動作中において、動作の基準となる回動位置を検出するセンサー等の検出手段を設け、回動基準位置検出から現像ユニット回動規定位置までに必要な駆動ステップ数を記憶しておくことにより、脱調が生じた場合でも、迅速に現像ユニット回動動作を再開することが可能となる。また、現像ユニット回動規定位置までのカム軸回転量を、駆動ステップ数を設定するだけで規定できるということは、設定する駆動ステップ数を調整することにより、現像ローラと感光体ドラムの間隔、つまり現像ギャップを調整できるということである。
【００７８】
前記ウオームホイールとウオームギヤとを組み合わせて、偏心カム部材を駆動する手段を用いる前記第１０の発明における他の例として、図２０に示すようなカム駆動手段を用いることも可能である。前記図１７に説明したような第１０の発明において、感光体ドラム３５は、両端に偏心カム８７が固定されたカム軸に回転自在に支持されるため、感光体ドラムの回転駆動機構の設計自由度が制限される問題がある。しかし、上述のような両端近傍の偏心カムのそれぞれを、独立した駆動源により回転する構成とすることで、以下のような効果がある。
【００７９】
なお、以下の実施例に説明する例のように、偏心カムを揺動させることにより、現像器の側板を揺動させる機構を用いた装置の説明において、偏心カム部材は、感光体ドラムの軸と同軸のガム軸に設けられて、回動自在に支持されている。また、前記カム部材が揺動されることにより、側板を回動支点を中心に揺動させるための被駆動部材として、２つの現像ローラ４５、５０に対して同軸にローラ部材４５ａ、５０ａを各々設けており、前記カム部材をモータ９０により回転されるウオームギヤ９１をウオームギヤに噛み合わせて、偏心カム部材を揺動させ、前記カム部材により１つの現像ローラを感光体ドラムに対向させて位置決めさせることも、以下に説明する各実施例では共通した構成としている。
【００８０】
図２０に示す例において、感光体ドラム３５の回転軸の両側に、同軸に設けるカム軸３６ａには、偏心カム部材９３を揺動自在に支持しており、前記カム部材９３には、ウオームホイール９３ａを設けてウオームギヤ９１により揺動されるように構成している。前記ウオームギヤ９１はモータ９０の軸に設けられており、前記ウオームギヤ９１を正逆転させることにより、図２０（ａ）、（ｂ）に説明するように、現像器の側板を揺動させる動作を行う。図２０（ａ）に示す例では、カム部材９３の突部９３ｂが現像ローラ５０のローラ部材５０ａを押圧する位置では、感光体ドラム３５に現像ローラ４５を位置させ、同図（ｂ）に示す例では、ローラ部材４５ａをカム面９３ｂが押圧する状態で、現像ローラ５０を現像位置に位置決めしている。この場合、感光体ドラムは一体に回転する回転軸を有するため感光体ドラムの回転駆動機構の設計自由度が制限される問題はない。また、両端近傍の偏心カムそれぞれを独立した駆動源により回転することで、調整を行わなくとも、それぞれの偏心カム回転停止位置を制御するだけで初期的な平行関係を調整することが可能となる。
【００８１】
また、前記第８の発明に述べた案内溝を有する偏心カムを用いた例においても、図２１（ａ）および（ｂ）に示すように、感光体ドラム３５と同一回転軸を有する偏心カム９４を設けている。そして、現像器のローラ部材４５ａに当接する案内溝９５に、同心円弧状の２つのカム面９５ａ、９５ｂを形成して、前記カム部材９４を揺動させる動作を行うようにする。したがって、側板に設けた２つの現像器のうちの、１つの現像ローラを感光体ドラムに対する現像位置に位置決め可能としている。
【００８２】
さらに、図２２（ａ）および（ｂ）に示す例では、前記図１７に説明したような偏心カム部材に対する駆動機構を設けることで、現像ユニットの側板を揺動させる機構を構成することが可能である。そして、図２２（ａ）、（ｂ）に示すように、カム部材９３のカム面９３ｂが、一方の現像ローラのローラ部材を押圧することにより、他方の現像ローラを感光体ドラム３５に対して、その現像位置に位置決めすることが可能である。なお、前記第９の発明に述べた２つのローラ部材に当接するカム面を有する偏心カムを用いた高精度化についても、前記図２２に示したように、感光体ドラム３５と同一回転軸を有する偏心カム９３等に対して、２つのローラ部材に当接するカム面を形成することにより適用可能である。
【００８３】
前記したように、画像形成装置における高画質の画像出力を実現するためには、現像状態において、現像ギャップを高精度に維持する必要があるが、最適な現像ギャップは、温度、湿度等の環境条件や、トナー濃度、帯電電位、露光部電位等のプロセス条件により変化することが知られている。そして、これらの条件の変化に応じ、常に最適な現像ギャップを維持することにより、出力画像の大幅な高画質化が可能となる。そこで、画像形成装置がおかれる環境条件や、プロセス条件を検出する検出手段を設け、その検出結果に基づき最適な現像ギャップを決定するとともに、最適な現像ギャップを実現するために、ステッピングモータに印加する駆動ステップ数を導出し、導出した駆動ステップ数で現像ユニット回動動作を行うことにより、環境条件やプロセス条件の変化に応じ、常に最適な現像ギャップを維持することが可能となる。
【００８４】
また、画像形成装置における出力画像には、カラー画像や白黒画像、写真画像や文字画像等様々な形態があり、それぞれの画像形態において、最適なプロセス条件が異なる。このため、画像出力時に、ユーザが任意の画像モードを選択することにより、出力する画像形態に最適なプロセス条件が自動的に選択され、出力画像の高画質化を達成する方法が知られている。同様に、現像ギャップに関しても出力画像形態により最適な条件が存在する。したがって、出力画像形態に応じ、常に最適な現像ギャップを維持することにより、出力画像の大幅な高画質化が可能となる。
【００８５】
前述したように、出力画像モードを設定する設定手段を設け、その設定に基づき最適な現像ギャップを決定するとともに、最適な現像ギャップを実現するステッピングモータ駆動ステップ数を導出し、導出した駆動ステップ数で現像ユニット回動動作を行うことにより、出力画像モードに応じ、常に最適な現像ギャップを維持することが可能となる。前記現像ユニット回動動作において、現像ギャップを規定する回動停止位置精度を、偏心カムの偏芯量等のメカ精度で規制する場合、温度、湿度等の環境条件による寸法変動や、経時的な寸法変動により変動する問題がある。これに対し、現像ローラ回転軸と感光体回転軸の間隔を検出する検出手段を設け、現像ユニット回動動作において、前記検出手段の検出信号に基づき、現像ユニット回動停止位置を決定することにより、現像ギャップを規定する回動停止位置の高精度化が可能となるとともに、検出手段位置決め精度以外の寸法精度を吸収できるため、環境条件や経時変化による寸法変動の影響を受けない。
【００８６】
具体的には、図２３（ａ）に示すように、図示を省略する画像形成ユニットに対して、光学センサ９６を固定し、現像ユニット回動時の現像ローラ軸位置を検出する構成を用いることが可能である。また、図２３（ｂ）に示すように、光学センサ９６を、現像ギャップ内にトナーが存在しない現像ローラ端部近傍に配置し、現像ローラ表面と感光体表面の間隔を直接検出することにより、現像ギャップ精度は大幅に向上できる。前記光学センサ９６を、現像ローラ両端近傍に配置して設け、両端の光学センサ出力の平均値をもとにして、現像ローラ表面と感光体表面の間隔を検出することで、現像ギャップ精度をより向上できるとともに、両端の光学センサ出力の差を検出することで、現像ローラと感光体ドラムとの平行関係の異常検知を行うことも可能となる。
【００８７】
以上の説明において、単一のカム軸の両端近傍に偏心カムを固定し、カム軸を規定角度回転することにより、現像ユニットを回動駆動する構成について説明した。この場合、調整機構を設けることで、２つの現像ローラと感光体ドラムの組立時の初期的な平行関係を調整することは可能であるが、前述のような、温度、湿度等の環境条件や、経時的な寸法変動等により、平行関係が損なわれた場合、再度の調整には、分解、修理が必要となる。これに対し、両端近傍の偏心カムそれぞれを独立した駆動源により回転することで、調整を行わなくとも、それぞれの偏心カム回転停止位置を制御するだけで初期的な平行関係を調整することが可能となる。また、前記検知手段を設ける場合には、１つ現像ローラを感光体ドラムに対して接近させ、他方の現像ローラを離間させた状態を、前記検知手段からの情報により正確に判断できる。さらに、以下に説明するように、感光体ドラムと現像ローラの間隔（現像ギャップ）をも判断できるものとされる。
【００８８】
前記図２３の説明で述べたような構成を用いる場合は、現像ユニット回動停止位置検出手段として、光学センサ等のように、検出位置の変化により検出信号がある程度のリニアリティをもって変化する検出手段を用いることができる。そして、現像ユニット回動停止の目標となる検出信号値を変化させることにより、現像ユニット回動停止位置、つまり現像ギャップを変化させることが可能となる。よって、環境条件やプロセス条件を検出する検出手段を設け、その検出結果に基づき最適な現像ギャップを決定するとともに、最適な現像ギャップを実現する現像ユニット回動位置検出信号値を導出し、導出した検出信号値を目標に、現像ユニット回動動作を行うことにより、環境条件やプロセス条件の変化に応じ、常に最適な現像ギャップを維持することが可能となる。
【００８９】
また、画像形成装置における出力画像には、カラー画像や白黒画像、写真画像や文字画像等様々な形態があり、それぞれの画像形態において、最適なプロセス条件が異なるため、画像出力時に、ユーザが任意の画像モードを選択することにより、出力する画像形態に最適なプロセス条件が自動的に選択され、出力画像の高画質化を達成する方法が知られていると同様に、現像ギャップに関しても出力画像形態により最適な条件が存在する。よって、前述したように、出力画像形態に応じ、常に最適な現像ギャップを維持することにより、出力画像の大幅な高画質化が可能となる。
【００９０】
さらに、前記図２３の説明で述べたような手段を用いる例では、現像ユニットの回動停止位置検出手段として、光学センサ等のように、検出位置の変化により検出信号がある程度のリニアリティをもって変化する検出手段を用いた場合、現像ユニット回動停止の目標となる検出信号値を変化させることにより、現像ユニット回動停止位置、つまり現像ギャップを変化させることが可能となる。よって、出力画像モードを設定する設定手段を設け、その設定に基づき最適な現像ギャップを決定するとともに、最適な現像ギャップを実現する現像ユニット回動位置検出信号値を導出し、導出した検出信号値を目標に、現像ユニット回動動作を行うことにより、出力画像モードに応じ、常に最適な現像ギャップを維持することが可能となる。
【００９１】
【発明の効果】
前述したように構成したことにより、本発明においては、複数の現像手段により画像担持体上に形成したトナー画像を、順次中間転写体に重ねて転写し、中間転写体上に複数色の画像を形成する画像形成装置において、装置の構造の複雑化、大型化および高コスト化を招くことがない。そして、現像している現像手段以外の現像手段を、短時間で確実に画像担持体に対して非接触状態にすることで、混色を防止でき、画像品質の確保が可能であるとともに、現像状態にある現像手段を画像担持体に対して高精度に位置決めすることで、出力画像の高画質化が可能な画像形成装置を実現することが可能となる。
【００９２】
請求項１の発明において、画像担持体回転軸と平行な軸を中心に回転可能に設け、１つの現像手段の現像機能を択一的に画像担持体に対する現像状態の位置に切り替えて選択する可能とした現像機能切替手段を有し、前記現像機能切替手段には、前記現像器ユニット回動軸と同軸上に回転可能な駆動力伝達手段を設け、装置本体に設けられた現像手段の駆動源からの駆動力を、前記現像器ユニット回動軸上の駆動力伝達手段を介して現像手段に伝達するので、前記構成により、現像ギャップを高精度で維持する手段を実現可能であり、出力画像の高画質化が可能となる。
【００９３】
請求項２の発明によれば、現像手段の駆動源は、正逆転可能な回転駆動手段であるとともに、現像手段駆動源と２つの現像手段の間の駆動力伝達系に、それぞれワンウエイクラッチを設けて、選択した一方の現像手段への駆動力が伝達されるように構成されていることから、前記構成により、電力が必要な機構を付加することなしに、簡単な構成で、現像器の切替えが実現できるため、現像器を揺動させるための駆動機構を小型化でき、低コストと低消費電力化が可能となる。
請求項３の発明によれば、前記現像駆動源の正回転時には、一方の現像手段への駆動力伝達系に設けられたワンウエイクラッチがロック状態となり、一方の現像手段および現像材攪拌手段に対してのみ、駆動力が伝達されるのであるから、使用しない現像器に対して、トナーに対する不要な攪拌・搬送の作用が行われることがなく、トナーの長寿命化が実現できるため、装置の信頼性を向上させ得るとともに、出力コストの低減が可能である。
【００９４】
請求項４の発明によれば、現像器ユニットの回転軸は現像器ユニットの重心近傍を通る軸であることから、現像ギャップを高精度に維持できるために、出力画像の高画質化が可能であり、現像ユニットの回動機構の小型化と、低コストと低消費電力化が可能となる。
【００９５】
請求項５の発明によれば、前記現像機能切替手段として、現像器ユニットを回動方向に駆動する回動駆動部と、現像器ユニットの回動位置を規定する回動位置規定部を、外周が画像担持体に当接するローラ部材であることから、前記構成により、現像ギャップを高精度に維持するために必要な高精度の部品の使用を少なくでき、低コストで出力画像の高品質化が可能となる。
【００９６】
請求項６の発明によれば、前記現像機能切替手段として、現像器ユニットを回動方向に駆動する回動駆動部と、現像器ユニットの回動位置を規定する回動位置規定部を有し、前記現像器ユニット回動規定部を、外周が画像担持体に当接するローラ部材で構成しているので、前記構成により、現像ギャップを高精度に維持するために必要な高精度の部品の使用をさらに少なくできるために、低コストで出力画像の高品質化が可能となる。
【００９７】
請求項７の発明によれば、前記現像機能切替手段は、現像器ユニットの回動軸方向両端近傍に設けた、現像器ユニット回動軸と平行な回動軸を有する偏心カムを用い、前記偏心カムを回転させて現像器ユニットを回動方向に駆動して、現像器ユニットの回動位置を規定するので、高精度な現像ギャップの維持手段を低コストで実現できるため、高画質で低コストな装置が実現できる。
【００９８】
請求項８の発明によれば、前記偏心カムは、前記ローラ部材が嵌合する案内溝を形成する２つのカム面を有しているのであるから、前記構成により、より高精度な現像ギャップの維持する手段を低コストで実現できるため、より高画質で低コストな装置が実現できる。
【００９９】
請求項９の発明によれば、前記偏心カムは、前記一方および他方の現像手段に回転自在に支持されたそれぞれのローラ部材に当接するカム面を有するものを用いるので、より高精度な現像ギャップの維持する手段を、低コストかつ省スペースで実現できるため、より高画質で小型・低コストな装置が実現できる。
【０１００】
請求項１０の発明によれば、前記現像機能切替手段は、現像器ユニットの回動軸方向両端近傍に設けた、現像器ユニット回動軸と平行な回動軸を有する偏心カムよりなり、前記偏心カムを回転することにより、現像器ユニットを回動方向に駆動する。そして、前記カムの回転を停止する位置により、現像器ユニットの回動位置を規定するので、高精度な現像ギャップの維持手段を低コストで実現できるため、高画質かつ低コストな装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の構成を示す説明図である。
【図２】現像器ユニットに設ける駆動伝達系の説明図である。
【図３】現像器ユニットの構成を示す説明図で、（ａ）は１つの現像ローラが感光体ドラムに位置決めされる状態を、（ｂ）は他方の現像ローラが位置される状態を各々示す説明図である。
【図４】現像器ユニットでの駆動伝達系の動作を示す説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図５】図４とは異なる駆動伝達系の動作を示し、（ａ）、（ｂ）は各々一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図６】図４、５とは異なる駆動伝達系の動作を示し、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図７】現像器ユニットを揺動させる動作を示す説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図８】現像器ユニットを揺動させる機構の構成を示す説明図で、（ａ）はアクチュエータを用いる例を、同図（ｂ）は感光体ドラム軸に位置決め手段を設ける例を、同図（ｃ）は現像ローラ軸に位置決め手段を設ける例を、それぞれ示す説明図である。
【図９】現像器ユニットを揺動させる図８とは異なる手段を示す説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図１０】現像器ユニットを揺動させるために、カムを用いる例の説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図１１】現像器ユニットを揺動させるために、側板に対してカム部材を設けた例を示す説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図１２】現像器ユニットを揺動させるために、カム部材を１つの現像ローラに対して動作させる機構の説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図１３】現像器ユニットを揺動させるために、カム部材を２つの現像ローラに対して動作させる機構の説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図１４】現像器ユニットを揺動させるために、感光体ドラムの軸にカム部材を設ける機構の説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図１５】現像器ユニットを揺動させるために、感光体ドラムの軸にカム部材を設け、２つの現像ローラに対して交互に押圧する機構の説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図１６】現像器ユニットを揺動させるために、感光体ドラムの軸にカム部材を設け、１つの現像ローラに対して交互に押圧する機構の説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図１７】現像器ユニットを揺動させるために、感光体ドラムの軸にカム部材を設け、２つの現像ローラに対して交互に押圧する機構の説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図１８】現像器ユニットを揺動させるために、感光体ドラムの軸に設けたカム部材を、現像フレームに対して押圧する機構の説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図１９】図１８の装置におけるカム部材の駆動手段とその動作を示す説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図２０】図１９とは異なるカム駆動手段を用いる例の説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図２１】カム駆動手段と、動作される現像ローラの構成の別の例を示し、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図２２】カム駆動手段と、動作される現像ローラの構成のさらに別の例を示し、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図２３】現像ローラと感光体ドラムの間隔を測定する手段の説明図で、（ａ）は現像ローラ側にセンサを配置する場合を、同図（ｂ）は感光体ドラム側にセンサを配置する例の説明図である。
【符号の説明】
１    画像形成装置
２    給紙トレイ
３    給紙ローラ
４    用紙搬送路
５    レジストローラ装置
６    転写部
７    転写ローラ
８    定着装置
９    排出ローラ装置
１０    排出トレイ
１１    ファン
１５    書込み装置
２０    中間転写ベルト
２１    駆動ローラ部材
２２    従動ローラ
２３    転写手段
２４    クリーニング装置
３０・３１    画像形成ユニット
３２    ユニットフレーム
３３    側板
Ｏ    回転支点、
３５    感光体ドラム
３６    感光体軸
３７    クリーニング装置
３８    帯電器
４０〜４３    現像器
４５    現像ローラ
４６    パドル
４７    スクリュー
４８    トナー供給口
５０    現像ローラ
５１    パドル
５２    スクリュー
５３    トナー供給口
５５    伝導装置
５６    入力ギヤ
５７    中間遊びギヤ
５８・５９    中間ギヤ
６０・７０・８０    揺動手段
６１    アクチュエータ
６２    スプリング
６３    当接部材
６４    係止部材
６５    軸
６６・７２・７３・７６・８１・８３・８５・８７・９３    偏心カム
９６    センサ
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2004279934.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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