(57)【要約】【課題】  回転型現像器ユニットを有する画像形成装置において、現像剤収容器の交換時に、ステッピングモータを駆動する電圧又は電流の予期せぬ変化によって回転型現像器ユニットが不用意に回動しないようにする。【解決手段】  リボルバ現像ユニットの円盤状のユニット面板１０８に切り欠き部１０８ａを、本体前側板に固定された前支持板４８にソレノイド２０１を設けることで、該ソレノイドのＯＮ／ＯＦＦの切り換えによって、該ソレノイドのプランジャ２０１ａを切り欠き部１０に係合させてリボルバ現像ユニットの回転阻止を行う状態と、プランジャ２０１ａを切り欠き部１０から待避させて回転阻止を解除した状態との切り換えが可能な回転阻止機構を構成する。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の現像器と該現像器に補給する現像剤を収容する交換可能な現像剤収容器とを有し画像形成装置本体に回転自在に支持される現像器ユニットと、該現像器ユニットを回転させるステッピングモータとを有し、該ステッピングモータで上記現像器ユニットを回転させることにより所望の現像器を現像位置に移動させて現像を行う画像形成装置において、
上記ステッピングモータを駆動する電圧又は電流の予期せぬ変化による上記現像剤収容器の交換作業時の上記現像器ユニットの回転を阻止する回転阻止機構を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記現像器ユニット及び装置本体の一方に係合部を、他方に該係合部に係合し得る被係合部を設け、
上記係合部と該被係合部とを係脱可能に構成するとともに、該係合により上記回転阻止を行うように上記回転阻止機構を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
上記係合部として、ソレノイドのプランジャを用い、
該ソレノイドのＯＮとＯＦＦとの切り換えによって、上記回転阻止を行う状態と該回転阻止を解除した状態との切り換えができるように、上記回転阻止機構を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２の画像形成装置において、
上記現像剤収容器を上記画像形成装置から取り出すのに先だって開状態にし、現像作業時には閉状態にするドア部材を有し、
該ドア部材が開く動作に連動して機械的に上記係合部と上記被係合部との係合を行うように、上記回転阻止機構を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、
上記ドア部材が開く運動を上記係合部が上記被係合部に係合する位置に移動する運動に変換することで、該係合部を該被係合部に係合する位置に移動させる移動装置を用いて、上記回転阻止機構を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４の画像形成装置において、
上記係合部を上記被係合部と係合させるべく付勢する付勢部材と、上記ドア部材の閉動作により、該付勢部材の付勢力に抗して上記係合部を上記被係合部から離間する位置に移動させる移動機構とを用いて、上記回転阻止機構を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
複数の現像器と、
該複数の現像器を支持して回転し、像担持体と対向する現像位置へ所望の現像器を移動させる回転支持体と、
該回転支持体を回転させる第１の駆動手段と、
所定の回転位置に現像器ユニットを位置させるための回転の速度が所定の速度に達するまでは加速しながら該回転支持体を回転させ、その後に、減速して該回転支持体を停止させ、上記所望の現像器を上記所定の現像位置に位置させるように上記第１の駆動手段を制御する駆動制御手段と、
上記回転支持体が支持する現像器のうちの上記現像位置に位置する現像器の駆動入力歯車に係合して該現像器の画像形成用部材に駆動力を伝達する駆動歯車を有する第２の駆動手段とを備え、該駆動力が上記回転支持体の回転に抗するような向きで上記駆動歯車から上記駆動入力歯車に伝達されるような画像形成装置において、
上記所定の速度で回転している上記回転支持体が減速を開始した時点から該回転支持体の回転が停止する時点までの停止時間を、停止状態にある該回転支持体が回転を開始した時点から該回転の速度が該所定の速度に到達する時点までの起動時間よりも短く設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
複数の現像器と、
該複数の現像器を支持して回転し、像担持体と対向する現像位置へ所望の現像器を移動させる回転支持体と、
該回転支持体を回転させる第１の駆動手段と、
所定の回転位置に現像器ユニットを位置させるための回転の速度が所定の速度に達するまでは加速しながら該回転支持体を回転させ、その後に、減速して該回転支持体を停止させ、上記所望の現像器を上記所定の現像位置に位置させるように上記第１の駆動手段を制御する駆動制御手段と、
上記回転支持体が支持する現像器のうちの上記現像位置に位置する現像器の駆動入力歯車に係合して該現像器の画像形成用部材に駆動力を伝達する駆動歯車を有する第２の駆動手段とを備え、該駆動力が上記回転支持体の回転を助長するような向きで上記駆動歯車から上記駆動入力歯車に伝達されるような画像形成装置において、
停止状態にある上記回転支持体が回転を開始した時点から該回転の速度が上記所定の速度に到達する時点までの起動時間を、該所定の速度で回転している該回転支持体が減速を開始した時点から該回転支持体の回転が停止する時点までの停止時間よりも短く設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
一方向に回転可能に支持された像担持体と、中心軸の周りに複数の現像器が配設され該中心軸を中心にして回転可能に支持された現像器ユニットとを備え、該現像器ユニットの所定の回転方向への回転により、任意の現像器を該像担持体に対向する現像位置に移動させ、該像担持体上の潜像を現像する画像形成装置において、
上記現像器ユニットの中心軸に、該現像器ユニットの該所定の回転方向とは逆方向の回転を阻止するワンウェイクラッチを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
上記現像器ユニットに対して着脱可能な現像剤収容器を備えた請求項９の画像形成装置であって、
上記現像剤収容器の交換位置を、上記現像器ユニットの回転軸線を含む鉛直面よりも、該現像器ユニットの外周が鉛直方向下端から同方向上端に向かって回転移動する回転移動経路側に存在する領域に設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項９の画像形成装置において、
上記現像剤収容器が、該現像剤収容器の回動により取り付け、又は、取り外し可能であり、
該現像剤収容器の取り付け時の回転方向を、該現像器ユニットの上記所定の回転方向とは逆方向に設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項９の画像形成装置において、
上記現像器ユニットの保守時の重心を、該現像器ユニットの上記所定の回転方向とは逆方向のモーメントが作用するように設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項９、１０、１１又は１２の画像形成装置において、
上記現像器ユニットの回転を駆動する駆動源としてステッピングモータを用い、
該ステッピングモータが、該現像器ユニットの回転を励磁により固定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項９、１０、１１又は１２の画像形成装置において、
上記像担持体及び上記現像器ユニットを、回転軸線が所定の間隔で平行になるよう配置し、
該像担持体及び該現像器ユニットの軸方向両端部を、前側板及び後側板で支持するとともに、該前側板と該後側板とをステー部材により結合して一体化し、該像担侍体及び該現像器ユニットを装置本体から一体的に引き出し可能としたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、像担持体としての感光体に接近して回動自在に設けられかつ複数の現像器を回転中心周りに備えた現像器ユニットを有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の画像形成装置としては、像担持体としての感光体に接近して回動自在に設けられかつ複数の現像器を回転中心周りに備えた現像器ユニットを、各現像器が感光体に対向する現像位置に順次位置するよう回動して感光体上の潜像を各色トナーにて現像するようにした回転型現像装置を有するものがある（例えば、特開平８−６４６７号公報参照）。
【０００３】
このような画像形成装置においては、各現像器を現像位置に順次移動して正確に位置決めする必要がある。そこで、現像器ユニットの駆動にステッピングモータを用いることが考えられる。ステッピングモータはセンサによる基準位置の検知とステッピングモータに付与するパルス数の制御で、微小な回転角度制御が行えるため、特別にメカ的な位置決め機構を設けることなく、現像器を現像位置に正確に位置決めすることができる。
【０００４】
上記現像器の位置決めに用いるメカ的な位置決め機構としては、例えば、現像器ユニットの後端壁の周壁などに各現像器に対応させた凹部を形成し、装置本体側の定位置に該凹部に勘合するコロを回動自在に設け、使用予定の現像器に対応した現像器ユニット側の凹部を本体側の定位置に設けられたコロに対向させる構成が考えられる。この構成においては、正確に位置決めするために現像器ユニットを該凹部が上記コロに嵌合する位置に来るのに必要な移動量以上に回動させ、その後戻る方向に回動させる場合がある。この場合には、現像器ユニットの回転移動距離が長くなるため位置決めに時間がかかる。また、上記メカ的な位置決め機構をソレノイドを用いた構成も考えられるが、この場合はソレノイドの立ち上がりに時間がかかったりする。
これらのことから、高速化を実現する上でもメカ的な位置決め機構を設けることなくステッピングモータのみでの位置決めを行うことが有効であると考えられる。
【０００５】
ここで、上記画像形成装置の現像器ユニットには、現像器に供給する現像剤を収容するための現像剤収容器としてのトナーカートリッジが各現像器に対応して取り付けられており、現像器内の現像剤量に応じてトナーカートリッジから現像剤を供給するようになっている。そして、現像器ユニット内のある現像器でトナーニアエンド又はトナーエンドが発生し、トナーカートリッジ内の現像剤が全て消費された場合は、消費された色に対応するトナーカートリッジを現像剤が充満したものと交換することで、再び現像器への現像剤の補給を行うことができる。
【０００６】
上記メカ的な位置決め機構を設けず、ステッピングモータのみで現像器の位置決めを行う画像形成装置において、非画像形成時にステッピングモータへの電流の供給を停止すると、もともと画像形成装置内で回動自在に設けられている現像器ユニットがフリーの状態となり、手でも簡単に回せるほどに回転しやすくなる。このため、トナーエンド時に現像器ユニットのトナーカートリッジを交換する時、新しいトナーカートリッジを現像器ユニット内の対応する色の現像器に挿入してセットする際に、現像器ユニットが回動して現像器のセット位置にトナーカートリッジの開口部が正確に位置決めされずに隙間からトナーがこぼれたり、トナーカートリッジを落としてしまったりするおそれがあった。
【０００７】
そこで、先に本出願人は、「複数の現像器と該現像器に補給する現像剤を収容する交換可能な現像剤収容器とを有し画像形成装置本体に回転自在に支持される現像器ユニットと、該現像器ユニットを回転させるステッピングモータとを有し、該ステッピングモータで上記現像器ユニットを回転させることにより所望の現像器を現像位置に移動させて現像を行う画像形成装置において、上記現像剤収容器の交換作業を行う間は、上記現像器ユニットが予期せぬ外力によって回転しないような力を該現像器ユニットに発揮するよう、上記ステッピングモータの相を励磁し続けることを特徴とする画像形成装置」を提案した（特開平１０−２６０５８１号公報参照）。この装置によれば、現像剤収容器の交換時に現像器ユニットが不用意に回動しないようにして現像剤収容器の交換が確実にできる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
〔課題１〕
ところが、上記特開平１０−２６０５８１号公報で提案した画像形成装置は、ユーザー若しくはサービスマンなどの作業者が現像剤収容器の交換作業をしている間、本来現像器を回転させるためのステッピングモータに電流を与え続けるものである。このため、該モータの回転を指示する信号に突発的な変化が起こるなどして該モータを駆動する電流や電圧が突発的に変化したときに、回転型現像装置が突然回転を開始してしまう異常動作を行ってしまうおそれがあった。
【０００９】
〔課題２〕
また、上記回転型現像装置を有する画像形成装置において、画像形成の高速化に対応するためには、現像剤、トナーともに相当の量を搭載する必要があり、重量、大きさとも大きく、ひいては、慣性モーメントとしても大きなものを高速回転する必要がある。
【００１０】
図２２は、ステッピングモータを用いて現像器ユニットを有する回転型現像装置の９０°の回転動作を行う場合の一般的なモータの速度制御の駆動パターンを示す図である。図２２の例では、加速時間ｔ１と減速時間ｔ２とを互いに等しく設定しており、所定の動作時間ｔ０内に所定の回転角度回転するように速度などが設定されている。ここで、動作時間ｔ０を短縮する方法としては、加減速度はそのままに最高速度を高くする方法や、最高速度はそのままに加減速度を高くする方法が考えられる。しかしながら、前者の方法では、ある速度より高速側では急激に発生トルクが低下するというステッピングモータの特性上、負荷トルク（必要トルク）に対して余裕がなくなってしまう。一方、後者の方法では、加加速度を高くすることによってモータにかかる負荷トルクが高くなり、やはりモータの発生トルクに対して余裕が無くなってしまう。いずれの場合においても、負荷トルクが大きくてモータの発生する発生トルクをオーバーすると、脱調と呼ばれるモータの制御が不能な状態となり、所望の角度の回転ができなくなってしまう。このため、色切り換えの際に、次色の現像器が所定の現像位置とは異なった位置に位置して停止してしまうので、その色で像担持体上の潜像を現像することができず、色抜けの異常画像となってしまう。
【００１１】
しかしながら、上述のような高負荷、高速回転に対応して、上記脱調による異常画像を発生することなく動作するモータは汎用性がなくて非常に高価であったり、入力電源としてＡＣ電源を用いる必要があって構成が複雑になったりする。このため、複写機やプリンタなどの事務機器に搭載するのは困難な場合がある。このようなモータ側の制約上、高速化が困難であった。また、モータの駆動電圧、電流を高くすることにより、モータの出力を高めることも可能であるが、消費電力が高くなり省エネ化に反するという問題点が生じてしまう。
【００１２】
〔課題３〕
また、上記従来の画像形成装置において、現像器ユニットを回転させるための装置本体側のステッピングモータの駆動力は、複数の噛み合わせギヤを介して、該現像器ユニットの中心軸に伝達される。一方、画像形成動作において、該現像器ユニットは、一方向のみの回転が行われ、原則的には、その反対方向への回転ができないように構成されている。
【００１３】
ところが、上記複数の噛み合わせギヤの噛み合わせ部分にバックラッシュ分のガタが存在すると、若干の逆回転が可能となり、これを原因として異常画像が生じる場合があった。
図２９は、この異常画像の発生メカニズムを示す図であって、現像器２による現像動作時を示している。この現像器２は、現像器ユニット４に周設された一の現像器であり、中心軸３ａの周りには、この現像器２の位置から周方向に９０度の間隔で、図示を省略した他の３つの現像器が設置されている。この４つの現像器を等間隔に周設した現像器ユニット４は回転可能なものである。
【００１４】
上記現像器ユニット４の回転は、ステッピングモータ４５の励磁駆動により行われる。図に示すように、ステッビングモータ４５の駆動力は、この駆動ギヤ４８と、現像器ユニット４の中心軸３ａに固定されたリボルバギヤ４３との噛み合わせにより中心軸３ａに伝達され、現像器ユニット４を図中反時計回りに回転させる。
【００１５】
現像器２の現像動作時において、現像器ユニット４の回転は、ステッピングモータ４５の励磁により一時的に固定される。図２９はこの固定状態を示すが、ここで、駆動ギヤ４８の回転は固定されていても、リボルバギヤ４３との噛み合わせ部分Ｆには、バックラッシュ分の微量なガタが存在するため、現像器ユニット４の回転は、完全に固定されておらず、回転方向の遊びが残る。
【００１６】
そして、現像器２の現像動作においては、装置本体奥側で図中反時計方向に回転している駆動ギア２４ａから現像ローラ２４に伝達される駆動力により、現像器ユニット４が図中反時計方向に回転しようとする。一方、図中反時計方向に回転している感光体１が現像剤を介して現像ローラ２４に対向しているため、該感光体１の回転力により現像器ユニット４が図中時計方向に回転しようとする。これらの相反する方向の回転力の変動が断続的に発生すると、上記ガタによる遊びと作用して、現像器ユニット４に周方向の往復微細振動が発生し、この振動により横ピッチ状の異常画像が生じる場合があった。
【００１７】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その第１の目的は、現像剤収容器の交換時に、ステッピングモータを駆動する予期せぬ電圧又は電流の変化によって現像器ユニットが不用意に回動しないようにして現像剤収容器の交換が確実にできる画像形成装置を提供することである。
【００１８】
第２の目的は、コストアップや構成の複雑化を要することなく、駆動手段の脱調を防止して高負荷、高速化に対応可能であり、かつ、省エネ化が実現できる画像形成装置を提供することである。
【００１９】
第３の目的は、現像器ユニットに駆動力を伝達する歯車の噛み合わせ部におけるバックラッシュ分のガタを無くし高品質の画像を確保することが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】
【００２０】
上記第１の目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の現像器と該現像器に補給する現像剤を収容する交換可能な現像剤収容器とを有し画像形成装置本体に回転自在に支持される現像器ユニットと、該現像器ユニットを回転させるステッピングモータとを有し、該ステッピングモータで上記現像器ユニットを回転させることにより所望の現像器を現像位置に移動させて現像を行う画像形成装置において、上記ステッピングモータを駆動する電圧又は電流の予期せぬ変化による上記現像剤収容器の交換作業時の上記現像器ユニットの回転を阻止する回転阻止機構を設けたことを特徴とするものである。
【００２１】
この画像形成装置においては、上記回転阻止機構により、上記現像剤収容器の交換作業を行う間は、上記ステッピングモータを駆動する電圧又は電流の予期せぬ変化による上記現像器ユニットの回転が阻止される。
【００２２】
また、請求項２の画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、上記現像器ユニット及び装置本体の一方に係合部を、他方に該係合部に係合し得る被係合部を設け、上記係合部と該被係合部とを係脱可能に構成するとともに、該係合により上記回転阻止を行うように上記回転阻止機構を構成したことを特徴とするものである。
【００２３】
この画像形成装置においては、上記現像器ユニット及び装置本体の一方に設けられた係合部が、他方に設けられた被係合部に係合することにより上記回転阻止を行う。また、上記係合部と被係合部との係合が解除されたときには、該回転阻止が解除される。これにより、上記現像剤収容器の交換作業を行う間は上記係合部と被係合部とを互いに係合させることにより、上記ステッピングモータを駆動する予期せぬ電圧又は電流による該現像器ユニットの回転を阻止することができる。
【００２４】
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記係合部として、ソレノイドのプランジャを用い、該ソレノイドのＯＮとＯＦＦとの切り換えによって、上記回転阻止を行う状態と該回転阻止を解除した状態との切り換えができるように上記回転阻止機構を構成したことを特徴とするものである。
【００２５】
この画像形成装置においては、上記ソレノイドのプランジャと上記被係合部との係合により、上記回転阻止を行い、該上記ソレノイドのＯＮとＯＦＦとの切り換えによって、上記回転阻止を行う状態と該回転阻止を解除した状態との切り換えを行う。具体的には、上記ソレノイドのＯＮ及びＯＦＦの一方によって該ソレノイドのプランジャが引き出された状態となったときに、該プランジャが上記被係合部と係合することによって、上記回転阻止を行う。また、上記ソレノイドのＯＮ及びＯＦＦの他方によって該ソレノイドのプランジャがソレノイド本体に吸引された状態となったときに、該プランジャが上記被係合部と離間して係合が解除されることによって、上記回転阻止の解除を行う。
【００２６】
また、請求項４の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記現像剤収容器を上記画像形成装置から取り出すのに先だって開状態にし、現像作業時には閉状態にするドア部材を有し、該ドア部材が開く動作に連動して機械的に上記係合部と上記被係合部との係合を行うように上記回転阻止機構を構成したことを特徴とするものである。
【００２７】
この画像形成装置においては、上記ドア部材が開くと、上記回転阻止機構により、該ドア部材が開く動作に連動して、機械的に上記係合部と上記被係合部との係合が行われる。これにより、上記回転阻止が行われる。
【００２８】
また、請求項５の発明は、請求項４の画像形成装置において、上記ドア部材が開く運動を上記係合部が上記被係合部に係合する位置に移動する運動に変換することで、該係合部を該被係合部に係合する位置に移動させる移動装置を用いて、上記回転阻止機構を構成したことを特徴とするものである。
【００２９】
この画像形成装置においては、上記移動装置により、上記ドア部材が開く運動を上記係合部が上記被係合部に係合する位置に移動させる運動に変換することで、該係合部を該被係合部に係合する位置に移動させる。これにより、該ドア部材が開く動作に連動して該係合部が該被係合部と係合することとなる。これにより、上記回転阻止が行われる。
【００３０】
また、請求項６の発明は、請求項４の画像形成装置において、上記係合部を上記被係合部と係合させるべく付勢する付勢部材と、上記ドア部材の閉動作により、該付勢部材の付勢力に抗して上記係合部を上記被係合部から離間する位置に移動させる移動機構とを用いて、上記回転阻止機構を構成したことを特徴とするものである。
【００３１】
この画像形成装置においては、上記現像剤収容器を上記画像形成装置から取り出すのに先立って上記ドア部材を開状態にすることにより、上記付勢部材の付勢力で、上記係合部が上記被係合部と係合することとなる。そして、この状態で該現像剤収容器の交換作業を行うことで、該現像剤収容器の交換作業を行う間、上記ステッピングモータを駆動する予期せぬ電圧又は電流による上記現像器ユニットの回転を阻止することができる。そして、該作業が終了した後の該ドア部材の閉動作により、該付勢部材の付勢力に抗して該係合部が該被係合部から離間する位置に上記移動機構によって移動させられる。これにより、該係合部と該被係合部との係合が解除される。
【００３２】
上記第２の目的を達成するために、請求項７の発明は、複数の現像器と、該複数の現像器を支持して回転し、像担持体と対向する現像位置へ所望の現像器を移動させる回転支持体と、該回転支持体を回転させる第１の駆動手段と、所定の回転位置に現像器ユニットを位置させるための回転の速度が所定の速度に達するまでは加速しながら該回転支持体を回転させ、その後に、減速して該回転支持体を停止させ、上記所望の現像器を上記所定の現像位置に位置させるように上記第１の駆動手段を制御する駆動制御手段と、上記回転支持体が支持する現像器のうちの上記現像位置に位置する現像器の駆動入力歯車に係合して該現像器の画像形成用部材に駆動力を伝達する駆動歯車を有する第２の駆動手段とを備え、該駆動力が上記回転支持体の回転に抗するような向きで上記駆動歯車から上記駆動入力歯車に伝達されるような画像形成装置において、上記所定の速度で回転している上記回転支持体が減速を開始した時点から該回転支持体の回転が停止する時点までの停止時間を、停止状態にある該回転支持体が回転を開始した時点から該回転の速度が該所定の速度に到達する時点までの起動時間よりも短く設定したことを特徴とするものである。
【００３３】
この画像形成装置においては、上記所定の速度で回転している上記回転支持体が減速を開始した時点から該回転支持体の回転が停止する時点までの停止時間が、停止状態にある該回転支持体が回転を開始した時点から該回転の速度が該所定の速度に到達する時点までの起動時間よりも短く設定されている。すなわち、該停止時間における加速度の大きさが、該起動時間における加速度の大きさよりも大きくなる。ここで、該回転支持体を駆動しようとする駆動源にかかる負荷の絶対値は、加速度の大きさが大きくなるほど大きくなる。従って、該起動時間に該駆動源にかかる負荷の絶対値は、該停止時間に該駆動源にかかる負荷の絶対値に比して小さくなる。言い換えれば、該停止時間に該駆動源にかかる負荷は、該起動時間に該駆動源にかかる負荷の絶対値に比して大きくなる。しかしながら、該停止時間においては、上記駆動歯車と上記駆動入力歯車とが係合して伝達される駆動力が、該回転支持体の回転に抗する向きすなわち停止させる向きに作用する。従って、該停止時間に該回転支持体を駆動しようとする駆動源にかかる負荷は、上記第１の駆動手段の駆動源と、上記第２の駆動手段の駆動源とに分散される。この結果、該第１の駆動手段の駆動源にかかる負荷の絶対値が、上記回転支持体の回転に抗する向きの駆動力が作用しない場合に比して小さくなる。よって、該第１の駆動手段の駆動源にかかる負荷を抑えたまま、上記停止時間を短縮して高速回転化することが可能となる。
【００３４】
請求項８の発明は、複数の現像器と、該複数の現像器を支持して回転し、像担持体と対向する現像位置へ所望の現像器を移動させる回転支持体と、該回転支持体を回転させる第１の駆動手段と、所定の回転位置に現像器ユニットを位置させるための回転の速度が所定の速度に達するまでは加速しながら該回転支持体を回転させ、その後に、減速して該回転支持体を停止させ、上記所望の現像器を上記所定の現像位置に位置させるように上記第１の駆動手段を制御する駆動制御手段と、上記回転支持体が支持する現像器のうちの上記現像位置に位置する現像器の駆動入力歯車に係合して該現像器の画像形成用部材に駆動力を伝達する駆動歯車を有する第２の駆動手段とを備え、該駆動力が上記回転支持体の回転を助長するような向きで上記駆動歯車から上記駆動入力歯車に伝達されるような画像形成装置において、停止状態にある上記回転支持体が回転を開始した時点から該回転の速度が上記所定の速度に到達する時点までの起動時間を、該所定の速度で回転している該回転支持体が減速を開始した時点から該回転支持体の回転が停止する時点までの停止時間よりも短く設定したことを特徴とするものである。
【００３５】
この画像形成装置においては、停止状態にある上記回転支持体が回転を開始した時点から該回転の速度が上記所定の速度に到達する時点までの起動時間が、該所定の速度で回転している該回転支持体が減速を開始した時点から該回転支持体の回転が停止する時点までの停止時間よりも短く設定されている。すなわち、該起動時間における加速度の大きさが、該停止時間における加速度の大きさよりも大きくなる。ここで、該回転支持体を駆動しようとする駆動源にかかる負荷の絶対値は、加速度の大きさが大きくなるほど大きくなる。従って、該停止時間に該駆動源にかかる負荷の絶対値は、該起動時間に該駆動源にかかる負荷の絶対値に比して小さくなる。言い換えれば、該起動時間に該駆動源にかかる負荷は、該停止時間に該駆動源にかかる負荷の絶対値に比して大きくなる。しかしながら、該起動時間においては、上記駆動歯車と上記駆動入力歯車とが係合して伝達される駆動力が、該回転支持体の回転を助長する向きすなわち該回転を補助する向きに作用する。従って、該起動時間に該回転支持体を駆動しようとする駆動源にかかる負荷は、上記第１の駆動手段が有する駆動源と、上記第２の駆動手段が有する駆動源とに分散される。この結果、該第１の駆動手段の駆動源にかかる負荷の絶対値が、上記回転支持体の回転を助長する向きの駆動力が作用しない場合に比して小さくなる。よって、該第１の駆動手段の駆動源にかかる負荷を抑えたまま、上記起動時間を短縮して高速回転化することが可能となる。
【００３６】
上記第３の目的を達成するために、請求項９の発明は、一方向に回転可能に支持された像担持体と、中心軸の周りに複数の現像器が配設され該中心軸を中心にして回転可能に支持された現像器ユニットとを備え、該現像器ユニットの所定の回転方向への回転により、任意の現像器を該像担持体に対向する現像位置に移動させ、該像担持体上の潜像を現像する画像形成装置において、上記現像器ユニットの中心軸に、該現像器ユニットの該所定の回転方向とは逆方向の回転を阻止するワンウェイクラッチを設けたことを特徴とするものである。
【００３７】
この画像形成装置においては、上記現像器ユニットの中心軸に設けたワンウェイクラッチで該現像器ユニットの上記所定の回転方向とは逆方向の回転を阻止することにより、現像時における現像器ユニットの回転方向のガタが片寄せされて解消するので、該現像器ユニットの往復微細振動による異常画像が発生しないようになる。
【００３８】
請求項１０の発明は、上記現像器ユニットに対して着脱可能な現像剤収容器を備えた請求項９の画像形成装置であって、上記現像剤収容器の交換位置を、上記現像器ユニットの回転軸線を含む鉛直面よりも、該現像器ユニットの外周が鉛直方向下端から同方向上端に向かって回転移動する回転移動経路側に存在する領域に設定したことを特徴とするものである。
【００３９】
この画像形成装置においては、上記現像剤収容器を交換位置を上記所定の領域に設定することにより、作業者が該現像剤収容器の着脱操作を行うときに上記現像器ユニットが上記所定の回転方向とは逆方向に移動しようとするのを上記ワンウェイクラッチで阻止できるので、該現像剤収容器の交換作業性が向上する。
【００４０】
請求項１１の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記現像剤収容器が、該現像剤収容器の回動により取り付け、又は、取り外し可能であり、該現像剤収容器の取り付け時の回転方向を、該現像器ユニットの上記所定の回転方向とは逆方向に設定したことを特徴とするものである。
【００４１】
この画像形成装置においては、上記現像剤収容器の取り付け時の回転の方向を上記所定の回転の方向とは逆方向に設定することにより、作業者が該現像剤収容器を回転させて現像器ユニットに取り付けるときに該現像器ユニットが自重で該所定の回転方向とは逆方向に移動しようとするのを上記ワンウェイクラッチで阻止できるので、該現像剤収容器の交換作業性が向上する。
【００４２】
請求項１２の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記現像器ユニットの保守時の重心を、該現像器ユニットの上記所定の回転方向とは逆方向のモーメントが作用するように設定したことを特徴とするものである。
【００４３】
この画像形成装置においては、上記現像器ユニットの保守時の重心を上記所定のモーメントが作用するように設定することにより、作業者が該現像器ユニットの保守を行うときに該現像器ユニットが自重で上記所定の回転方向とは逆方向に移動しようとするのを上記ワンウェイクラッチで阻止できるので、該現像器ユニットの保守の作業性が向上する。
【００４４】
請求項１３の発明は、請求項９、１０、１１又は１２の画像形成装置において、上記現像器ユニットの回転を駆動する駆動源としてステッピングモータを用い、該ステッピングモータが、該現像器ユニットの回転を励磁により固定することを特徴とするものである。
【００４５】
この画像形成装置においては、上記ステッピングモータの励磁により上記現像器ユニットの回転を固定し、該現像器ユニットの不要な回転をより確実に防止する。
【００４６】
請求項１４の発明は、請求項９、１０、１１又は１２の画像形成装置において、上記像担持体及び上記現像器ユニットを、回転軸線が所定の間隔で平行になるよう配置し、該像担持体及び該現像器ユニットの軸方向両端部を、前側板及び後側板で支持するとともに、該前側板と該後側板とをステー部材により結合して一体化し、該像担侍体及び該現像器ユニットを装置本体から一体的に引き出し可能としたことを特徴とするものである。
【００４７】
この画像形成装置においては、上記像担侍体及び現像器ユニットを装置本体から引き出したとき、該現像器ユニットの回転を防止することができるので、作業者が装置内に手を挟まれたり、像担持体を傷付けたりするなどの問題がなくなる。
【発明の効果】
【００４８】
請求項１乃至６の発明によれば、現像剤収容器の交換時に、上記ステッピングモータを駆動する電圧又は電流の予期せぬ変化によって現像器ユニットが不用意に回動しないので、現像器ユニットが回動して現像器のセット位置に現像剤収容器の開口部がセットされずに隙間からトナーがこぼれたり、現像剤収容器を落としてしまったりするなど煩わしさがなく、現像剤収容器の交換が確実にできるという効果がある。
【００４９】
特に、請求項５及び６の発明によれば、電力を必要としないため、省エネルギー化が可能となる。しかも、ソレノイドなどの高価な部品を用いる必要がないので、コストの低減も可能となるという優れた効果がある。
【００５０】
請求項７及び８の発明によれば、現像器の画像形成用部材を駆動する駆動力が回転支持体の回転に対して作用する力を利用し、該回転支持体の駆動源に対する負荷が軽減される方向に作用しているとき該回転支持体の加速度の大きさを大きくすることができる。従って、コストアップや構成の複雑化を要することなく、駆動手段の脱調を防止して高負荷、高速化に対応可能であり、かつ、省エネルギー化が実現できるという効果がある。
【００５１】
請求項９乃至１４の発明によれば、現像時における現像器ユニットの回転方向のガタが片寄せされて解消するので、該現像器ユニットの往復微細振動による異常画像が発生せず、高品質の画像を確保できるという効果がある。
【００５２】
特に、請求項１０及び１１の発明によれば、現像器ユニットにおける現像剤収容器の交換作業性が向上するという効果がある。
【００５３】
また特に、請求項１２の発明によれば、現像器ユニットの保守の作業性が向上するという効果がある。
【００５４】
また特に、請求項１３の発明によれば、現像器ユニットの不要な回転をより確実に防止することができるという効果がある。
【００５５】
また特に、請求項１４の発明によれば、上記像担侍体及び現像器ユニットを装置本体から引き出したときに、作業者が装置内に手を挟まれたり、像担持体を傷付けたりするなどの問題がなくなるので、作業安全性が向上し、上記交換作業性を含めたサービス性が向上するという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下、本発明を画像形成装置であるカラー電子写真プリンタ（以下、「プリンタ」という）に適用した実施形態について説明する。
【００５７】
〔実施形態１〕
図１は、請求項１乃至６の発明の実施形態に係るプリンタの概略構成図である。まずこのプリンタ全体の概略について説明する。図１において、像担持体としての感光体ドラム１は、矢印Ａ向きに回転駆動されながら、一様帯電手段としての帯電チャージャ２により一様に帯電された後、レーザ光学装置３により画像情報に基づき走査露光されて表面に静電潜像が形成される。ここで、露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、後述の回転型現像装置４により各々所定の現像剤としてのイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒トナーで現像され、これにより感光体ドラム１上に各色画像が形成される。
【００５８】
感光体ドラム１上に形成された各色画像は、感光体ドラム１と同期して図中矢印Ｂ向きに回転する中間転写ベルト５上に、イエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の単色毎、１次転写チャージャ６によって順次重ね転写される。中間転写ベルト５上に重ね合わされたイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の画像は、両面複写兼用自動給紙カセット７あるいは手差し給紙トレイ７ａから給紙ローラ８，８ａ、レジストローラ９を経て転写部へ搬送された転写紙１０上に２次転写チャージャ１１により一括転写される。転写終了後の転写紙１０は定着装置１２によりトナー像が定着されフルカラープリントとして機外に排出される。
【００５９】
なお、中間転写ベルト５上に転写されなかった感光体ドラム１上のトナーは、感光体クリーナ１３により感光体ドラム１から除去され、また、転写紙１０上に転写されなかった中間転写ベルト５上のトナーは、中間転写ベルトクリーナ１４により中間転写ベルト５から除去される。
また、装置本体の前側には、開閉可能に取り付けられたドア部材としての前ドア（図示せず）が設けられ、トナー補給操作や、メインテナンスの際に前ドアを開けてプリンタ内部を露出させることができるようになっている。
【００６０】
次に、本実施形態に係る回転型現像装置４について説明する。図２は同現像装置４の分解斜視図である。図２において回転型現像装置４は、内部に例えば黒、シアン、イエロ及びマゼンタの４色それぞれの現像器が形成され、かつプリンタ本体内において中心軸線回りで回動自在に取り付けられる外周がほぼ円筒状の現像器ユニット４０と、各現像器に一対一で対応しそれぞれ黒、イエロ、マゼンタ、シアンのトナーを収容した４つの現像剤収容器としてのトナー収容器４１、４２、４３、４４を保持し、かつ該現像器ユニット４０よりその中心軸線方向の前側でほぼ同軸上になるように取り付けられて該中心軸線回りで現像器ユニット４０と一体に回動するトナー収容器ユニット４５と、これら現像器ユニット４０及びトナー収容器ユニット４５が一体となったユニット（以下、「リボルバ現像ユニット」という）１００を担持した状態で、上記中心軸線にほぼ平行にプリンタ本体にスライド可能な収納台４６と、トナー収容器ユニット４５を覆う回転不能に設けられたカバー４７とを備えている。
【００６１】
上記リボルバ現像ユニット１００は、収容台４６の前支持板４８に回動自在に取り付けらた例えば２つの支持コロ４９で現像器ユニット４０の円盤状の前端壁５０を支持し、かつ、現像器ユニット４０の円盤状の後端壁５１の中心部に突設された先端テーパの中心軸５２を、本体後側板５３に穿設された中心軸挿入孔５４で回動自在に支持することにより、プリンタ本体内で例えば図１に示すようにその回転軸線が感光体ドラム１の回転軸線とほぼ同一の水平面内において互いに平行になる位置に位置決めされ、かつ回動自在になっている。
【００６２】
上記収容台４６は、上記前支持板４８、後支持板５５、両支持板に前後端部それぞれが固着されかつ連結棒５６、５７、５８で補強された側面カバー５９とを有する。この前支持板４８には上記リボルバ現像ユニット１００を挿入可能な挿入孔６０が形成され、かつ上記支持コロ４９の他に上記トナー収容器ユニット４５に設けられたトナー補給ローラ駆動用のモータ６１及び該モータ６１で駆動される歯車列（図示せず）が取り付けられている。
【００６３】
一方、プリンタの本体前側板６８にはリボルバ現像ユニット１００を担持した状態の上記収納台４６を挿入可能な挿入孔６９などが形成され、この本体前側板６８と本体後側板５３との間に、上記収納台４６をスライド自在に支持するための上下ガイド７０、７１が掛けわたされている。これらのガイド７０、７１に案内される収容台部分として、収容台側面カバー５９の上端部と側部にそれぞれ被ガイド部７２、７３が設けられ、このうち側部の被ガイド部７３の下面部には、上記ガイド７１に上向きに植設されたガイドピン７４が入り込むピン溝７５が形成され、収容台４６のプリンタ本体に対する挿入や引き出しが可能に支持できるようになっている。
【００６４】
また、収容台４６に支持された中板６３に突設された上記位置決めピン６３ｂの先端部はテーパ状になっており、この先端部がプリンタ本体への収納台挿入完了直前から、本体後側板５３の位置決め孔６３ａに入り込み、該挿入完了時点ではこの収容台４６の後支持板５５を本体内で正確に位置決めできるようになっている。一方、収納台４６の前支持板４８は収納台４６の本体への挿入完了後にねじ７６などで本体前側板６８に固定される。そして、リボルバ現像ユニット１００の後端部は、収納台４６の引き出し状態では該収納台４６の後側板５３で支持されるが、該収納台４６の本体挿入完了直前から上記中心軸挿入孔５４に入り込み徐々に入り込んで持ち上げられ、該挿入完了時点では、完全に後支持板５５から浮き上がる。これにより、リボルバ現像ユニット１００は、本体に正確に位置決めされた収容台前支持板４８の支持コロ４９で前端部が支持され、かつ中心軸５２を介して本体後側板５３に回動自在に後端部が位置決めされて、回動可能になる。
【００６５】
図３（ａ）は、リボルバ現像ユニット１００の後端壁５１側の部分拡大図、（ｂ）は図２における現像器ユニット４０のＡ視の図（後端壁５１側から見た図）である。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、本体後側板５３に取り付けられた例えばステッピングモータからなるリボルバ回転用モータ７７で駆動される同じく本体後側板５３に取り付けられたリボルバ出力歯車７８が、現像器ユニット４０の後端壁５１の背面にねじ止めなどで固定された該後端壁５１とほぼ同径のリボルバ入力歯車７９に噛み合って、回転駆動されるようになっている。
【００６６】
図４は上記現像器ユニット４０の内部構造を示す断面図である。現像器ユニット４０は前述のほぼ円盤状の前後端板と、該前後端板間に設けられた図４に示すような仕切り壁とを備えている。この仕切り壁は黒トナーを収容した円筒状の黒トナーボトルを挿入可能な中空円筒部８２と、該中空円筒部８２から放射状に伸びて該中空円筒部８２まわりの空間を円周方向に互いにほぼ同型の４つの現像室に区画する現像器ケーシング部８３、８３Ｃ、８３Ｍ、８３Ｙとからなっている。これらの各現像室内に現像剤としてのキャリア及び各色のトナーからなる二成分現像剤が収容されている。図示の例では感光体ドラム１に対向する現像ポジションにあるのが黒トナーとキャリアを収容した黒現像器の現像室で、図中反時計回りの順に、イエロートナーとキャリアを収容したイエロー現像器の現像室、マゼンタトナーとキャリアを収容したマゼンタ現像器の現像室、シアントナーとキャリアを収容したシアン現像器の現像室になっている。
【００６７】
ここで、４つの各現像室の内部構造はまったく同様であるので、以下、図４において現像ポジションにある黒現像室を例にとって内部構造を説明し、他の現像室の内部構造については対応する部材の符号として、黒現像室における符号と同じ数字にイエロー、マゼンタ、シアンの各現像室を区別するためＹ、Ｍ、Ｃの添字を付した符号を図中に示し、説明を省略する。
【００６８】
図中現像ポジションにある黒現像器において、現像器ケーシング部８３には感光体ドラム１に向けた開口部が形成され、該開口部を介して一部が露出するように現像室内に現像剤担持体としての現像ローラ８４が設けられている。また、現像室内には現像ローラ８４に担持されて感光体ドラム１との対向部に搬送される現像剤量を規制するドクタブレード８５、該ドクタブレード８５で規制されて現像室内に押し留められた現像剤の一部を中心軸線方向に沿って後から前に搬送する上搬送スクリュウ８６とそのガイド８７、及び、現像室内の現像剤を撹拌する撹拌パドル８８が設けられている。この撹拌パドル８８は現像ローラ８４の幅方向にわたって複数の現像剤排出孔８９ａが形成された中空円筒部８９と、該中空円筒部８９の周面から放射状に伸びる複数の撹拌板部９０とを備え、該中空円筒部８９内には、中心軸線方向に沿って上記上搬送スクリュウ８６とは逆の向きに現像剤を搬送する下搬送スクリュウ９１が収容されている。この下搬送スクリュウ９１の下方の現像器ケーシング部には、現像室内の現像劣化に伴う現像剤交換時に、劣化現像剤排出口や必要に応じて未使用現像剤（トナー混合済み）の投入口として使用するため回転軸線方向に延びる剤排出口９２が形成され、該排出口９２を外側から覆うキャップ９３がねじ９４などで固定されている。
【００６９】
上下搬送スクリュウ８６，９１の前側端部は現像ローラ８４の有効幅領域よりも外側まで延在し、この延在個所に上搬送スクリュウ８６で搬送されてきた現像剤を、下搬送スクリュウ９１上に自重で落下させための落下部（図示せず）が設けられている。そして、下搬送スクリュウ９１の前側端部は該落下部よりも更に前側まで延び、後に詳述するトナー収容器ユニット４５の各現像室に対応させて設けられたトナー補給ローラ９７下方の連通室内まで延在している。これにより、現像ローラ８４で汲み上げられた現像剤のうちドクタブレード８５で規制され、かつガイド８７及び上搬送スクリュウ８６で前側まで搬送された現像剤が上記落下部で下搬送スクリュウ９１上に落下し、該下搬送スクリュウ９１で現像ローラ８４の有効幅内に搬送され、該幅内の撹拌パドル中空円筒部の現像剤排出口から現像室内に排出され、再び現像ローラ８４に担持され得るようになる。つまり、現像室内での現像剤のいわゆる横撹拌が行われる。そして撹拌パドル８８の中空円筒部８２の現像剤排出口から現像室下部の現像剤溜りに排出された現像剤が撹拌パドル８８の回転によりその撹拌板部でいわゆる縦撹拌が行われる。また上記補給ローラ９７の回転により上記連通室内の下搬送スクリュウ９１上に落下したトナーが、該下搬送スクリュウ９１により上記落下部まで搬送され、ここで上搬送スクリュウ８６から落下した現像剤内に取り込まれて互いに混合され、この混合された現像剤が上記現像剤排出口から現像室内に入ることにより、現像室内の現像剤のトナー濃度を上昇させる。
【００７０】
なお、現像器ユニット４０の後端壁５１部、具体的には該後端壁５１に固設された上記リボルバ入力歯車７９よりも後側には次のような各歯車が設けられている。すなわち、上記後端壁５１などを貫通して上記リボルバ入力歯車７９よりも後側まで突出した現像ローラ８４や上下搬送スクリュウ８６，９１などの軸端部にそれぞれ現像ローラ歯車、上下搬送スクリュウ歯車等が固設されている。
【００７１】
図５は上記トナー収容器ユニット４５の内部構造を示すためのトナー収容器ユニット４５長手方向断面図であり、図４に示すように黒現像器が現像ポジションにあるときのトナー収容器ユニット４５の断面図に相当する。このトナー収容器ユニット４５は、円盤状のユニット面板１０８（図２も参照）と、各現像器に１対１で対応するように該面板の前面に取り付けられた合計４つのトナー受入れ用ケース１０９Ｙ、Ｍ、Ｃ、１１０と、各トナー受入れ用ケース内にそれぞれ設けられたトナー補給ローラ９７Ｙ，Ｍ，Ｃ、９７などを有している。このトナー補給ローラは、対応する現像室が現像ポジションに位置するときに、該ケース内への上記下搬送スクリュウ９１延在部分のほぼ直上に位置するように該ケースの前端壁部及びユニット面板１０８に軸支されている。
【００７２】
上記ユニット面板１０８は、円筒状の黒トナー収容器が貫通し得る円形の貫通孔１１１がその中央部に形成されており、上記各トナー受入れ用ケース１０９Ｙ、Ｍ、Ｃ、１１０がこの貫通孔１１１を逃げて取り付けられている。また、ユニット面板１０８には各現像器の現像室から延在する下搬送スクリュウ９１や必要に応じ設けられる樋状のスクリュウカバーそれぞれに対応する貫通孔も形成されており、各下搬送スクリュウが各貫通孔を介して該ユニット面板１０８の前面部の上記各トナー受入れ用ケース１０９Ｙ、Ｍ、Ｃ、１１０内に延在している。
【００７３】
また、このトナー収容器ユニット４５のカラートナー収容器の交換位置は、カートリッジの部分を覆っている前記カバー４７の形状により規制されている。すなわち、図２に示すように、このカバーはトナー収容器の取りだし方向の下流側に位置し、該カバー４７に設けられている切欠き４７ａ以外の箇所からは取り出しができないようになっている。この切欠き４７ａのうちカバー端面部に形成されている部分は、リボルバ現像ユニットの回転中心に沿ってセットされている黒トナー収容器の本体部が通過し得る中央部と、１つのカラートナー収容器が通過し得る周縁部とからなっている。そして、図示の例ではカラートナー収容器が通過し得る周縁切欠き部が、現像ポジションに位置するカラー現像器に対応したカラートナー収容器に対応するように形成されている。この周縁切欠き部に対応して取り出し可能なカラートナー収容器に対応するトナー受入用ケースのトナー受け入れ口は上方を向く。よって、カラートナー収容器が取り外されたときに仮に該トナー受け入れ口近傍にトナーが存在していても該トナー受け入れ口からのトナーこぼれが生じないようになっている。また、図示のプリンタにおいては、黒トナー収容器は、黒トナー受入用ケース１１０が上記切り欠きに対応する位置に位置する状態、すなわち、図５に示す位置で交換される。
【００７４】
図６はシアントナー受入れ用ケース１０９Ｃ及びこれに取り付けられるシアントナー収容器４４の斜視図である。上記４つのトナー受入れ用ケース１０９Ｙ，Ｍ，Ｃ、１１０のうち、各カラー現像器に対応した３つカラートナー受入れ用ケース１０９Ｙ，Ｍ，Ｃは、全て同様の形状をしている。カラートナー受入れ用ケース１０９Ｙ，Ｍ，Ｃは、上記下搬送スクリュウ９１Ｃのケース内延在部分とトナー補給ローラ９７Ｃとを囲み、かつ対応する現像室が現像ポジションに位置するときにトナー補給ローラ９７Ｃの上方になる個所にトナー受入れ口が形成された周壁部を有し、このトナー受入れ口の周囲に、カラートナーを収容した各色同一形状のカラートナー収容器４２、４３、４４が、そのトナー排出口を下向きにして上記トナー受入れ口に一致させるように取り付けられるカラートナー収容器取付部１１３が形成されている。また、トナー補給ローラ９７Ｃと対向するケース内壁面にはトナー補給ローラ９７Ｃ周面との間をシールするシール部材１１４Ｃが取り付けられいる。該シールとトナー補給ローラ９７Ｃとでトナー収容器取付部１１３内がトナー収容器側と現像室側とに仕切られ、かつ該シールと、トナー補給ローラ９７Ｃや下搬送スクリュウ９１Ｃを囲むケース周壁部などとで、ユニット面板の貫通孔、上記落下部などを介して対応する現像器の現像室と連通した連通室が区画されている。
【００７５】
上記カラートナー収容器取付部１１３は、図６に示すようにリボルバ現像ユニット１００の回転軸方向のスライドによってトナー収容器が脱着可能な形状にされており、かつ、一旦取り付けられたカラートナー収容器４２、４３、４４を単に逆向きつまり手前にスライドさせるだけでは取り外せないように、引き抜き防止部材（図示を省略）が設けられている。取付済みのカラートナー収容器４２、４３、４４を取り外すときには、カラートナー収容器４２、４３、４４の排出口をシャッタ部材で遮蔽し、上記引き抜き防止部材を解除してカラートナー収容器取付部１１３から退避させる。このようなカラートナー収容器取付部１１３に新しいカラートナー収容器４２、４３、４４をセットするときには、トナー排出口にシール部材が添付されてシールされた状態のままのカラートナー収容器４２、４３、４４を、スライドさせて取り付けた後に、該シール部材を引き剥がしてトナー排出口を開封することが望ましい。
【００７６】
他方、黒現像器に対応した黒トナー受入れ用ケース１１０は、上記カラートナー受入れ用ケース１０９Ｙ，Ｍ，Ｃにカラートナー収容器４２、４３、４４を取り付けた状態の両者の全体周壁形状とほぼ同一形状の周壁形状をしている。そしてカラートナー受入れ用ケースと同様の形状をした周壁部分には、同様にトナー補給ローラ９７とケース内壁面との間をシールするシール部材１１４が設けられ、カラートナー受入れ用ケースと同様に下搬送スクリュウ９１の延在部分を収容した現像室との連通室が形成されている。またカラートナー容器と同様の形状をした周壁部分のリボルバ現像ユニット１００の中心線に面した個所には、黒トナー収容器４１のトナー排出口１２１に対応する形状のトナー受入れ口１２２が形成されている。このトナー受入れ口１２２を介して黒トナー収容器４１から受け入れたトナーが、カラートナー容器と同様の形状をした周壁部分やトナー補給ローラ９７などによって囲まれた通常のトナー補給装置におけるホッパに相当する領域に貯められ、ここからトナー補給ローラ９７の回転により上記連通室に放出される。そして上記トナー受入れ口１２２は、リボルバ現像ユニット１００回転軸に平行な支軸１２３により一端が回動自在に軸支されたシャッタ１２４によって内側から塞ぐことができるようになっている。このシャッタ１２４は、リボルバ現像ユニット１００の回転に伴って自重により支軸１２３まわりで揺動し、トナー受入れ口１２２を自動的に開閉する。またシャッタ１２４の縁部にはトナー受入れ口１２２の遮蔽性を高めるためのシール部材１２５が取り付けられている。
【００７７】
また、上記トナー補給ローラ９７Ｙ，Ｍ，Ｃ、９７は、図６に示すような軸線方向に延びる溝が周面部に複数形成されたローラ部を有し、ユニット面板１０８の軸受部を介して現像器ユニット４０側に貫通した軸端部に歯車１３５が固設され、かつ該歯車１３５にかみあう駆動入力用の補給入力歯車１３６が固設されている。この各トナー補給ローラ毎に設けられた補給入力歯車１３６のうち、図５に示すように現像ポジションにある現像器に対応したケース内のトナー補給ローラ９７の補給入力歯車１３６が、前述の収容台前支持板４８に取り付けられている補給用モータ６１で駆動される歯車６２に噛み合って、該モータ６１により回転駆動され得るようになっている。
【００７８】
また、本実施形態のプリンタには、現像器ユニット４０内のトナー受け入れ用ケース１０９Ｙ、Ｍ、Ｃ、１１０内のトナーがトナーニアエンド又はトナーエンド（以下、「トナーニアエンド」という）になったことを検知するトナーニアエンド検知手段、転型現像器ユニットが所定のホームポジション（本実施形態においてはシアン現像器が現像ポジションよりもリボルバ現像ユニット回転方向で下流側にあり、黒現像器が現像ポジションよりもリボルバ現像ユニット回転方向で上流側にあるポジション）にあることを検知するホームポジション検知手段を有している。
【００７９】
上記トナーニアエンド検知手段は、トナー収容器４１、４２、４３、４４側面に形成された透明部からトナー収容器４１、４２、４３、４４内部に光を照射し、トナー収容器４１、４２、４３、４４のトナー量が所定量以下であるときのみ光がトナー収容器４１、４２、４３、４４内部を通過して受光部で受光されるように構成している。そして、受光部で受光されたか否かをトナーニアエンドセンサで検知することで、トナーニアエンドであるか否かを判断するものである。
一方、上記ホームポジション検知手段は、プリンタ本体側に取り付けられたコの字型の発光センサとしてのフォトインタラプタ（図示せず）と、リボルバ現像ユニット１００外壁に取り付けられた光を遮蔽する遮蔽部材（図示せず）と、フォトインタラプタの光が遮られたか否かを検知するホームポジションセンサ（図示せず）とから構成されているものである。上記遮蔽部材はリボルバ現像ユニット１００が所定のホームポジションにある時のみフォトインタラプタの凹部に進入し、フォトインタラプタの光を遮蔽する。そして、ホームポジションセンサで光が遮蔽されたか否かを検知することでリボルバ現像ユニット１００がホームポジションにあるか否かを判断するものである。
【００８０】
装置電源投入後の初期動作後やプリント動作後の待機時には、上記ホームポジションセンサがフォトインタラプタの光が遮られたことを検知しているホームポジション位置に常時停止しているようにするための該初期動作やプリント動作後の移動制御などに該センサからの信号が用いられる。
【００８１】
次に、リボルバ現像ユニット１００のリボルバ駆動用モータ７７、現像駆動用モータ８０などを用いたリボルバ現像ユニット１００の回転位置の位置決めについて説明する。
本実施形態ではステッピングモータなどからなるリボルバ回転用モータ７７で駆動されるリボルバ出力歯車７９を所定の角度回転制御してユニット１００を所望の角度ずつ回転させて、現像器の現像位置への位置決めを行っている。これにより、位置決めコロなど機械的な位置決め部材を設けることなく現像器の位置決めを行うことができるようになっている。
【００８２】
図７は、通常の現像時におけるフルカラーコピーを１枚取ったときの作像タイミング、リボルバ現像ユニット１００の回転信号のＯＮ／ＯＦＦ、ステッピングモータ駆動電流、同ステッピングモータ回転のＯＮ／ＯＦＦのタイミングの一例を示すタイミングチャートである。
作像を開始する前は、回転信号がＯＦＦとなっており、ステッピングモータに流されている電流はＸアンペア（本実施形態においては０アンペア）となっている。
リボルバ現像ユニット１００の回転信号のＯＮが出力されると、回転に必要な電流（Ｚアンペア）がステッピングモータに流され、ステッピングモータの励磁される相が順次切り替えられてリボルバ現像ユニット１００の黒現像器が感光体ドラム１との対向位置である現像位置にくるまでステッピングモータが回転駆動される（図中ａ）。黒現像器が現像位置にくると、ステッピングモータにはリボルバ現像ユニット１００に予期せぬ外力がかかっても回転しないようにするための電流（Ｙアンペア）が流され、作像待機状態となる。この待機状態（図中ｂ）において感光体１の黒色画像に対応する潜像の現像が行われる。
黒色画像の作像が終わると、回転信号のＯＮが出力され、上記の一連の制御が繰り返されて２色目としてのシアン画像の作像が行われる。その後も次々と同様の制御が繰り返され、３色目としてのマゼンタ画像、４色目としてのイエロー画像の作像も行われる。全ての色の作像が終了すると、回転信号のＯＮが出力されて、リボルバ現像ユニット１００はホームポジションにかえる。その後、回転信号のＯＦＦを受けて、ステッピングモータにはＸアンペアの電流が流され、リボルバ現像ユニットはプリンタ本体内で外力ですぐ回る状態となる。
なお、ステッピングモータに流す上記各電流値Ｘ、Ｙ、Ｚ（アンペア）の大きさの大小関係は、Ｘ＜Ｙ≦Ｚとなっている。
【００８３】
ところで、作像中にトナー収容器４１、４２、４３、４４内のトナーが減少し、トナーニアエンドを検知した場合、現像器にトナー補給を行わなければならない。トナー補給を行うためには、トナーニアエンドが検知された色の空になったトナー収容器を新しいトナー収容器と交換することが必要になる。本実施形態においては、トナー収容器４１、４２、４３、４４の交換が必要になったとき、該トナー収容器４１、４２、４３、４４の交換作業を行う間は、上記リボルバ現像器ユニット１００が上記ステッピングモータを駆動する電圧又は電流の予期せぬ変化による回転を阻止する回転阻止機構を設けた構成を採用している。以下、図８及び図９を用いてこの回転阻止機構について詳しく説明する。
【００８４】
図８は上記回転阻止機構の一例を示す斜視図、図９は、該回転阻止機構による回転阻止を行う状態と該回転阻止を解除した状態とを説明するための説明図である。図示の装置においては、リボルバ現像ユニット１００の上記円盤状のユニット面板１０８に切り欠き部１０８ａを、上記本体前側板６８に固定された前支持板４８にソレノイド２０１を設けることにより、上記回転阻止機構を構成している。そして、該ソレノイド２０１のＯＮとＯＦＦとの切り換えによって、係合部としてのソレノイドのプランジャ２０１ａを被係合部としての上記切り欠き部１０８ａに係合させてリボルバ現像ユニット１００の回転阻止を行う状態と、該プランジャ２０１ａを上記切り欠き部１０８ａから待避させて回転阻止を解除した状態との切り換えが可能となっている。
【００８５】
上記切り欠き部１０８ａは、４つのトナー収容器４１、４２、４３、４４のそれぞれが交換可能な位置で回転阻止を行うことができるように、円盤状のユニット面板１０８の円周方向に沿って等間隔で４カ所に設けられている。
【００８６】
上記ソレノイド２０１は、後述するタイミングで、図示しないＣＰＵ等で構成される制御部によりＯＮされて電源が供給されると、プランジャ２０１ａを図８中矢印Ａ方向に移動させる。そして、図９（ａ）に示すように該プランジャ２０１ａが上記切り欠き部１０８ａに入り込んで該切り欠き部１０８ａと係合することにより、上記リボルバ現像ユニット１００の回転が阻止されることとなる。一方、ＯＦＦされたときには、図９（ｂ）に示すように上記プランジャ２０１ａがソレノイド２０１の本体内に引き込まれ、上記切り欠き部１０８ａとの係合が解除されることで上記回転の阻止が解除されることとなる。
【００８７】
ここで、トナーニアエンドが検知されても、トナー収容器４１、４２、４３、４４の交換のためには必ず本体前ドアを開ける必要があるため、該本体前ドアが開けられるまでは、リボルバ現像ユニット１００の回転停止を強制的に行う必要はない。従って、上記回転阻止を行うのは、上記本体前ドアが開けられている間のみでもよい。図示のプリンタにおいては、プリンタ本体前ドアの開閉状態を検知する前ドア検知手段を設け、該検知手段による検知結果に基づいて、上記ソレノイドのＯＮ／ＯＦＦを行うように構成している。該前ドア検知手段としては、例えば、前ドアを閉じると本体側に押し込まれる突起部と、突起部が押し込まれているか否かを検知する突起検知センサとからなり、突起検知センサで前ドアの開閉状態を検知することができるようなものを用いればよい。
【００８８】
図１０は、同プリンタにおいて、作像中にトナーニアエンドが検知された場合の、作像タイミング、リボルバ現像ユニット１００の回転信号のＯＮ／ＯＦＦ、ステッピングモータ駆動電流、同ステッピングモータ回転のＯＮ／ＯＦＦ、プリンタ本体前ドアの開閉の出力信号、ソレノイド駆動電流を示したタイミングチャートの一例である。
【００８９】
トナーエンドが検知されるまでの各部の駆動制御は、図７で示した通常作像時と同じである。そして、画像作像中、例えばシアン画像の作像中の図中符号ｅで示すタイミングでトナーニアエンドが検知されると、残りの画像の作像が終了するまでは通常と同様の制御が行われる。そして最終色のイエロー画像の作像が終了し、トナーニアエンドが検知された色、例えばシアンのトナー収容器４４の交換が可能な位置にリボルバ現像ユニット１００が回転する。その後ステップモータにはリボルバ現像ユニットに静止トルクを与えるだけの電流（Ｙアンペア）が流され、リボルバ現像ユニット１００が固定される。
【００９０】
ここで、上記トナー収容器４４の交換を行うために作業者がプリンタ本体前ドアを開けると、前ドアＯＰＥＮ信号が出力される。この信号が出力されると直ちにステッピングモータ駆動電流は０Ａに落とされるとともにソレノイド２０１がＯＮされて電流が流される。これにより、該ソレノイド２０１のプランジャ２０１ａが上記ユニット面板１０８の切り欠き１０８ａに係合して、上記ステップモータに代え、リボルバ現像ユニット１００の回転を阻止することとなる。
【００９１】
その後、作業者が交換作業を行い、前ドアを閉めると、前ドアＣＬＯＳＥ信号が出力される。この信号が出力されるとソレノイド２０１がＯＦＦされて電流が落とされ、リボルバ現像ユニットは回転自在となる。
【００９２】
このように、本実施形態に係るプリンタにおける回転阻止機構は、本来リボルバ現像ユニット１００を回転させるためのステッピングモータに該ステッピングモータを静止させるための電流を与え続けることでリボルバ現像ユニット１００の回転を阻止するものではないので、該ステッピングモータを駆動する電流に突発的な変化が起こったとしてもリボルバ現像器ユニット１００が回転してしまうことがない。これにより、本実施形態にかかるプリンタにおいてトナー収容器の交換動作を行うときに、上記ステッピングモータを駆動する電圧又は電流の予期せぬ変化によってリボルバ現像ユニット１００が突然回転を開始してしまうことがない。よって、トナーをこぼしてしまったり、トナー収容器４１、４２、４３、４４を落としてしまったり、装着位置にうまく装着できなかったりするというようなおそれがない。
【００９３】
図１１は、本実施形態にかかるプリンタの回転阻止機構の他の一例を示す説明図である。この例においても、図８の回転阻止機構と同様に、上記円盤状のユニット面板１０８に被係合部としての切り欠き部１０８ａを４カ所に設けている。そして、この回転阻止機構は、該切り欠き部１０８ａに係合可能な係合部２０３ａと、上記前ドアが開く動作に連動して、機械的に該係合部２０３ａを上記切り欠き部１０８ａに係合させるために、該係合部２０３ａを移動させる移動装置を設けている。この移動装置は、ドアの移動を、係合部２０３ａが切り欠き部１０８ａに係合する位置に移動する運動に変換することで、該係合部を切り欠き部１０８ａに係合する位置に移動させるものである。この移動装置は、図１１に示すように、上記係合部２０３ａを有し、水平方向に回動可能な押さえ部材２０３、該押さえ部材２０３の回動支軸Ｏを有し前支持板４８に取り付けられているブラケット２０４、上記係合部２０３ａを上記切り欠き部１０８ａに係合させるような付勢力を上記押さえ部材２０３に付与する付勢部材としてのスプリングであるねじりコイルばね２０５、前ドア２０２の一部であって前ドア２０２の開閉により上記押さえ部材２０３を回動させる押さえ部材当接部２０２ａ等から構成されている。
【００９４】
図１２（ａ）及び（ｂ）は、上記移動装置の動作を示す平面図である。本体前ドア２０２が開いているときは、上記押さえ部材２０３はねじりコイルばね２０５によって図１２（ａ）に示す位置に付勢される。これにより、該押さえ部材２０３の係合部２０３ａが上記切り欠き部１０８ａに入り込んで該切り欠き部１０８ａと係合することにより、上記リボルバ現像ユニット１００の回転が阻止されることとなる。一方、本体前ドア２０２が閉まっているときは、該前ドア２０２の押さえ部材当接部２０２ａが押さえ部材２０３を図１２（ｂ）に示す位置まで押し込む。これにより、上記係合部２０３ａが上記切り欠き部１０８ａから離間し、上記切り欠き部１０８ａとの係合が解除されることで上記回転の阻止が解除されることとなる。
【００９５】
この回転阻止機構を採用したプリンタにおいて、作像中にトナーニアエンドが検知された場合には、全ての画像の作像が終了した後に、トナーニアエンドが検知された色のトナー収容器４４の交換が可能な位置にリボルバ現像ユニット１００が回転する。その後ステップモータにはリボルバ現像ユニットに静止トルクを与えるだけの電流（Ｙアンペア）が流され、リボルバ現像ユニット１００が固定される。
【００９６】
ここで、上記トナー収容器４４の交換を行うために作業者がプリンタ本体前ドアを開けると、前ドアＯＰＥＮ信号が出力される。この信号が出力されると直ちにステッピングモータ駆動電流は０Ａに落とされる。また、このとき上記移動装置により、上記押さえ部材２０３の係合部２０３ａが上記ユニット面板１０８の切り欠き１０８ａに係合して、上記ステップモータに代え、リボルバ現像ユニット１００の回転を阻止することとなる。
【００９７】
その後、作業者が交換作業を行い、前ドアを閉めると、上記移動装置により、上記押さえ部材２０３の係合部２０３ａが上記切り欠き１０８ａから離間し、リボルバ現像ユニット１００は回転自在となる。
【００９８】
このように上記前ドアが開く運動を上記係合部２０３ａが上記被係合部としての切り欠き部１０８ａに係合する位置に移動する運動に変換することで、該係合部２０３ａを該切り欠き部１０８ａに係合する位置に移動させる移動装置を用いて、該ドア部材が開く動作に連動して機械的に上記係合部と上記被係合部との係合を行うように構成した回転阻止機構を採用すれば、前述のソレノイドを用いて構成した回転阻止機構を採用した場合とは異なり、電力を必要としない。このため、省エネルギー化が可能となる。また、ソレノイドなどの高価な部品を用いる必要がないので、コストの低減も可能となる。
【００９９】
なお、上記実施形態においては、上記リボルバ現像ユニット１００を所望のトナー収容器を交換するための位置に移動させてから上記装置前ドアが開けられるまでの間、上記ステッピングモータにより上記静止トルクを与えるだけの電流を流すように構成した例についてのみ説明したが、上記リボルバ現像ユニット１００を所望のトナー収容器を交換するための位置に移動させると直ちに上記ステッピングモータ駆動電流を０Ａに落とすように駆動制御を行ってもよい。
【０１００】
〔実施形態２〕
図１３は、請求項７及び８の発明の実施形態に係るプリンタの概略構成図である。まず、このプリンタ全体の概略について説明する。図１３において、像担持体としての感光体ドラム１は、矢印Ａ向きに回転駆動されながら、一様帯電手段としての帯電チャージャ２により一様に帯電された後、レーザ光学装置からのレーザ光３により画像情報に基づき走査露光されて表面に静電潜像が形成される。ここで、露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、回転型現像装置４により各々所定のトナー、具体的には、イエロー、マゼンタ、シアン、及び黒トナーで現像され、これにより、感光体ドラム１上に各色画像が形成される。
【０１０１】
この回転型現像装置４は、中心軸線回りで回動可能な複数、図示の例では４つの現像器を備え、上記中心軸線を中心とする回動により、所望の現像器を感光体ドラム１に対向する所定の現像位置に移動させて現像動作を行う現像器ユニットと、上記各現像器に対応する複数のトナー収容器を備え、上記現像器ユニットと同様に回動するトナー収容器ユニットとを有するものである。具体的には、内部に例えば黒、シアン、マゼンタ及びイエローの４色それぞれの現像器４１Ｂｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙが形成され、かつプリンタ本体内において中心軸線回りで回動自在に取り付けられる外周がほぼ円筒状の現像器ユニットと、各現像器に一対一で対応しそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローのトナーを収容したトナー収容器としての図示しない４つのトナーカートリッジを保持し、かつ該現像器ユニットよりその中心軸線方向の前側でほぼ同軸上になるように取り付けられて該中心軸線回りで現像器ユニットと一体に回動する図示しないトナー収容器ユニット等を備えている。該回転型現像装置４は、後述する図示しないリボルバモータにより矢印Ｃ方向に回転駆動され、現像に用いるいずれか一つの現像器を現像位置に位置させて現像動作を行う。
【０１０２】
感光体ドラム１上に形成された各色画像は、感光体ドラム１と同期して図中矢印Ｂ向きに回転する中間転写ベルト５上に、イエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の単色毎、１次転写チャージャ６によって順次重ね転写される。中間転写ベルト５上に重ね合わされたイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の画像は、図示せぬ両面複写兼用自動給紙カセットあるいは図示せぬ手差し給紙トレイから図示せぬ給紙ローラ、レジストローラ９を経て転写部へ搬送された転写紙上に２次転写チャージャ１１により一括転写される。転写終了後の転写紙は図示せぬ定着装置によりトナー像が定着されフルカラープリントとして機外に排出される。
【０１０３】
なお、中間転写ベルト５上に転写されなかった感光体ドラム１上のトナーは、感光体クリーナ１３により感光体ドラム１から除去され、また、転写紙１０上に転写されなかった中間転写ベルト５上のトナーは、中間転写ベルトクリーナ１４により中間転写ベルト５から除去される。
【０１０４】
図１４（ａ）は回転型現像装置４の現像器ユニット４ａの内部構造を示す断面図、図１４（ｂ）は、同回転型現像装置のトナー収容器ユニット４ｂの内部構造を示す断面図である。
図１４（ａ）において、現像器ユニット４ａ内には、上述のように円周方向に互いにほぼ同型の４つの現像器４１Ｂｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙが形成されている。各現像器内には現像剤としてのキャリア及び各色のトナーからなる二成分現像剤（以下、「現像剤」という）が収容されている。図示の例では感光体ドラム１に対向する現像位置にあるのが黒トナーとキャリアを収容した黒現像器４１Ｂｋで、図中反時計回りの順に、イエロートナーとキャリアを収容したイエロー現像器４１Ｙ、マゼンタトナーとキャリアを収容したマゼンタ現像器４１Ｍ、シアントナーとキャリアを収容したシアン現像器４１Ｃになっている。
【０１０５】
ここで、４つの現像器４１Ｂｋ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの内部構造はまったく同様であるので、以下、現像位置にある黒現像器４１Ｂｋを例にとって内部構造を説明し、他の現像器の内部構造については説明を省略する。
上記現像器は、画像形成用部材（現像剤担持体）としての現像ローラ４２Ｂｋと、該現像ローラ４２Ｂｋと平行に配設され、現像器内の現像剤を撹拌しながら、該現像剤を、軸方向で互いに逆の向きに搬送する第１、第２撹拌スクリュウ４３Ｂｋ、４４Ｂｋとを有している。該２つの撹拌スクリュウのうち、第１撹拌スクリュウ４３Ｂｋの方が現像ローラ４２Ｂｋに近い位置に配設されている。なお、現像ローラ４２Ｂｋは、固定のマグネットローラと、その外周に設けられた回転可能なスリーブとから構成されている。
【０１０６】
以上の構成の回転型現像装置４の現像器ユニット４ａは、矢印Ｃ方向に９０°ステップで回転させることにより、各現像器を順次感光体ドラム１に対向する現像位置に移動させて、該感光体ドラム１上の静電潜像を可視像化する。
【０１０７】
補給ユニットとしての上記トナー収容器ユニット４ｂは、上記４つの現像器にそれぞれトナーを補給するトナー補給装置としての４つのトナー補給部により構成されている。該トナー補給部は、トナーカートリッジとトナーホッパなどから構成される。図１４（ｂ）において、上記トナー収容器ユニット４ｂには、各現像器に１対１で対応するように合計４つのトナーホッパ４５Ｂｋ，４５Ｙ，４５Ｍ，４５Ｃが取り付けられている。該トナーホッパ４５Ｂｋ，４５Ｙ，４５Ｍ，４５Ｃは、各トナーカートリッジからのトナーを受け入れるためのものである。各トナーホッパからは、それぞれ現像器に向けて、トナーを補給するトナー補給路としてのトナー補給パイプ４６Ｂｋ，４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃが設けられている。該トナー補給パイプ４６Ｂｋ，４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃのそれぞれの内部には、トナーホッパ内のトナーを各現像器に向けて搬送するためのトナー搬送スクリュウ４７Ｂｋ，４７Ｙ，４７Ｍ，４７Ｃが設けられており、トナーホッパ内にまで延在している。これらトナー搬送スクリュウ４７Ｂｋ，４７Ｙ，４７Ｍ，４７Ｃ の配置は、対応する現像器が現像位置に位置するときに、該トナー搬送スクリュウ４７が対応する現像器内の上記第２撹拌スクリュウ４４延在部分のほぼ直上に位置するように設定されている。なお、図示の状態は図１４（ａ）での設定の通り、現像位置に黒現像器がある場合の、トナー収容器ユニットの断面図を示している。
【０１０８】
上記４つのトナーホッパ４５Ｂｋ，４５Ｙ，４５Ｍ，４５Ｃは、全て同様の形状をしている。すなわち、上記トナー搬送スクリュウ４７を囲み、かつ対応する現像器が現像位置に位置するときにトナー搬送スクリュウ４７の上方になる個所にトナー受入れ口が形成された周壁部を有し、このトナー受入れ口の周囲に、トナーを収容した各色同一形状のトナーカートリッジ４８Ｂｋ，４８Ｙ，４８Ｍ，４８Ｃが、そのトナー排出口を下向きにして上記トナー受入れ口に一致させるように取り付けられるトナーカートリッジ取付部が形成されている。
【０１０９】
また、図示を省略したが、上記トナー搬送スクリュウ４７の軸は現像器ユニット３２側に突出しており、該軸の端部に図示を省略したギヤが固設されている。そして、該ギヤに噛み合うように駆動入力用の補給入力ギヤが設けられている。この各トナー搬送スクリュウ４７毎に設けられた補給入力ギヤのうち、現像ポジションにある現像器に対応するトナー搬送スクリュウ４７の補給入力ギヤが、本体後側板に取り付けられている補給用モータで駆動されるギヤに噛み合う。これにより、トナー搬送スクリュウ４７が補給用モータによって回転駆動され得るようになっている。
【０１１０】
図１５は、同プリンタの回転型現像装置４近傍の縦断面図である。図中左側が装置奥側、図中右側が装置手前側を示す。なお、簡単化のために、トナー収容器ユニット４ｂについては１色分のトナーカートリッジ４８及びトナーホッパ４５についてのみ図示している。現像器ユニット４ａはリボルバ前側板５０、リボルバ後側板５１間に保持されている。上記リボルバ前側板５０の装置手前側には、中心軸５２が、上記現像器ユニット４ａと同軸状に突設されており、軸受け５３を介して本体前側板５４に位置決めされ、回動自在に支持されている。また、リボルバ後側板５１の装置奥側には、リボルバギヤ５５が固定されている。該リボルバギヤ５５の中心部は装置奥側に軸状に突出しており、該突出部５５ａが軸受け５６を介して本体後側板５７に位置決めされている。以上の構成により、現像器ユニット４ａは、本体装置に対して回動自在に保持されている。
【０１１１】
また、上記トナー収容器ユニット４ｂは上記現像器ユニット４ａよりも装置手前側に取り付けられ、上記トナーホッパ保持板４９により、４色分のトナーカートリッジ４８及びトナーホッパ４５が一体に支持されている。該トナーホッパ保持板４９は上記中心軸５２に固定されており、これにより上記トナー収容器ユニット４ｂと上記現像器ユニット４ａとが一体的に構成されている。
【０１１２】
上記トナーホッパ４５からは、前述のトナー補給パイプ４６が、現像器に向けて設けられており、その内部のトナー搬送スクリュウ４７によってトナーカートリッジ４８及びトナーホッパ４５内のトナーを現像器に向けて搬送する。該トナー補給パイプ４６の現像器側の一端には、該パイプ４６内のトナーを排出するためのパイプ開口部４６ａが設けられており、現像器の該パイプ開口部４６ａに対応する部分には、トナー補給パイプ４６からのトナーを受け入れるための現像器開口部４１ａが設けられている。このような構成によりトナー補給パイプ４６と現像器４１とが連通した構成となっている。そして、上記パイプ開口部４６ａ及び現像器開口部４１ａを介して、トナー搬送スクリュウ４７によってトナーホッパ４５から搬送されてきたトナーが現像器４１内に補給されることとなる。上記トナー補給パイプ４６と現像器４１との連通部の周囲には、発泡ポリウレタンなどの弾性部材のシール６０がトナー飛散防止のために設置されている。
【０１１３】
次に、上記所望の現像器を現像位置に移動させるために上記現像器ユニット４ａと上記トナー収容器ユニット４ｂとを回転駆動するための第１の駆動手段の構成及び現像位置に位置する現像器の画像形成用部材である現像ローラを回転駆動するための第２の駆動手段の構成について説明する。
このプリンタにおいて、上記第１の駆動手段（以下、「リボルバ駆動手段」という）は、上記所望の現像器を現像位置に移動させるために上記現像器ユニット４ａ及び上記トナー収容器ユニット４ｂを駆動する駆動源と、該駆動源からの駆動力を現像器ユニット４ａに伝達するための駆動伝達機構とを有している。具体的には、該リボルバ駆動手段は、駆動源としてのリボルバモータ１０１と、リボルバ駆動ギヤ１０１ａ及びリボルバギヤ５５から構成される駆動伝達機構とを有している。該リボルバモータ１０１としては、回転停止位置精度を確保できるという点で、ステッピングモータを用いるのが望ましい。上記リボルバモータ１０１は、本体後側板５７に取り付けられている。また、該本体後側板には、該リボルバモータ１０１で駆動されるリボルバ駆動ギヤ１０１ａが、リボルバ後側板に固定されたリボルバギヤ５５に噛み合う位置に設けられている。そして、該リボルバモータ１０１の駆動力はリボルバ駆動ギヤ１０１ａを介して該リボルバ駆動ギヤ１０１ａに噛み合っているリボルバギヤ５５に伝達される。これにより、該リボルバギヤ５５に固定された現像器ユニット４ａ及び該現像器ユニット４ａに固定されているトナー収容器ユニット４ｂが回転駆動されるようになっている。
【０１１４】
また、上記第２の駆動手段（以下、「現像ローラ駆動手段」という）は、現像ローラを駆動するための図示しない駆動源としての現像ローラ駆動モータと、該現像ローラ駆動モータからの駆動力を現像ローラに伝達するための駆動伝達機構とを有している。この駆動伝達機構は、上記回転型現像装置４の各現像器毎に設けられた駆動入力ギヤと、現像位置に位置する現像器の駆動入力ギヤに係合して該現像器の現像ローラに駆動力を伝達する駆動ギヤとを有しており、該駆動力が現像器ユニット４ａの回転に抗するような向きで上記駆動ギヤから上記駆動入力ギヤに伝達される。図示の装置の駆動伝達機構は、図１６に示すように、各現像器に対応して上記回転型現像装置４に設けられた駆動入力歯車としての駆動入力ギヤ２０２Ｂｋ、２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、アイドルギヤ２０４Ｂｋ、２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、現像ローラギヤ２０１Ｂｋ、２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、及び、本体側に設けられ、かつ上記現像ローラ駆動モータで駆動される駆動歯車としての駆動ギヤ２０３を有しており、各ギヤ等の回転方向は図中矢印で示す通りに設定されている。
【０１１５】
上記駆動入力ギヤ２０２Ｂｋ、２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃは、現像器ユニット４ａの後側板であるリボルバ後側板の背面側に回動自在に設けられている。この駆動入力ギヤは、本体側の上記駆動ギヤ２０３と噛み合うことで上記現像ローラ駆動モータからの駆動力を現像位置に位置する現像器、例えば黒現像器４１Ｂｋの現像ローラ４２Ｂｋに伝達するためのものである。該リボルバ後側板の背面側には、該駆動入力ギヤ２０２Ｂｋの回転を上記現像ローラ４２Ｂｋに固設された現像ローラギヤ２０１Ｂｋに伝えるためのアイドルギヤ２０４Ｂｋも設けられている。また、装置本体側の、感光体ドラム１と対向する現像位置に位置する現像器４１Ｂｋの上記駆動入力ギヤ２０２Ｂｋと噛み合う位置には、上記駆動ギヤ２０３が取り付けられている。
【０１１６】
以上のような構成のリボルバ駆動手段及び現像ローラ駆動手段において、所望の現像器を現像位置に移動させる際には、現像器リボルバモータ１０１により上記現像器ユニット４ａと上記トナー収容器ユニット４ｂとが図中矢印Ｃ方向に回転駆動される。これにより、所望の現像器が各色共通の、感光体ドラム１に対向する現像位置に位置することとなり、所定の現像動作が行われる。この回転駆動は、駆動制御手段としての図示せぬ制御部により上記駆動手段を制御して、所定の回転位置に現像器ユニットを位置させるための回転の速度が所定の速度に達するまでは、まずほぼ一定の加速度で加速しながら該現像器ユニットを回転させ、その後ほぼ一定の、加速時の加速度とは逆向きの加速度（以下、減速度という）で減速しながら回転させて該現像器ユニットを上記所定の回転位置に停止させるように行う。この減速を行うタイミングは、上記回転の速度が所定の速度に達した直後に減速するように設定してもよいし、所定の速度に達してから一定期間該所定の速度で回転させた後に減速するように設定してもよい。
【０１１７】
このようにして上記所望の現像器例えばＢｋの現像器４１Ｂｋが現像位置に位置すると、該現像器４１Ｂｋの駆動入力ギヤ２０２Ｂｋと駆動ギヤ２０３とが噛み合い、本体側の図示しない現像ローラ駆動モータからの駆動力がアイドルギヤ２０４Ｂｋ、現像ローラギヤ２０１Ｂｋを介して伝達され、現像ローラ４２Ｂｋが回転される。
【０１１８】
本実施形態に係るプリンタにおいては、駆動ギヤ２０３の回転方向は、現像位置に位置する現像器例えば黒現像器の駆動入力ギヤ２０２Ｂｋに噛み合うことによって現像器ユニット４ａの回転に対し負荷となる方向、すなわち、該現像器ユニット４ａの回転方向に対して対向する方向に設定されている。これにより、上記現像ローラ駆動モータからの駆動力は、現像器ユニット４ａの回転に抗するような向きで駆動ギヤ２０３から該駆動ギヤ２０３に係合する駆動入力ギヤに伝達されることとなる。このため、ある現像色の現像動作が終了して現像位置に位置させる現像器を次色の現像器４１Ｃに切り替える、すなわち回転型現像装置の現像器ユニット４ａを回転させる際、上記駆動ギヤ２０３と４つの現像器に対応した４つの駆動入力ギヤ２０２Ｂｋ、２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃのうちのいずれかの駆動入力ギヤとが噛み合っている間は、該回転に対して負荷がかかることとなる。具体的には、ある現像色例えば黒色の現像動作が終了した後、まず回転起動時に駆動入力ギヤ２０２Ｂｋが駆動ギヤ２０３から外れるまで該回転に対して負荷がかかり、その後、次色の現像器例えばシアン現像器４１Ｃが現像位置に移動してきて停止する直前に該現像器４１Ｃの駆動入力ギヤ２０２Ｃと駆動ギヤ２０３とが噛み合いはじめ、上記回転に対して負荷となる。
【０１１９】
そして、本実施形態に係るプリンタにおいては、現像器ユニット４ａが停止するまでの減速時間（停止時間）が、上記回転の速度が上記所定の速度に達するまでの加速時間（起動時間）よりも短くなるように、上記駆動制御手段としての制御部を構成している。このプリンタのリボルバモータ１０１の速度制御の駆動パターンを図１７に示す。この駆動パターンにおいては、加速時間ｔ１に対し減速時間ｔ２を短くなるように設定している。すなわち、加速時の加速度の大きさを、減速時の減速度の大きさよりも小さく設定している。ここで、回転型現像装置の現像器ユニット及びトナー収容器ユニットを駆動しようとする駆動源にかかる負荷の絶対値は、加速度の大きさが大きくなるほど大きくなる。従って、加速時に上記駆動源にかかる負荷の絶対値は、減速時に上記駆動源にかかる負荷の絶対値に比して小さくなる。言い換えれば、減速時に上記駆動源にかかる負荷は、加速時に上記駆動源にかかる負荷の絶対値に比して大きくなる。なお、加速時に上記駆動源にかかる負荷の向きと減速時に上記駆動源にかかる負荷の向きとは互いに逆向きとなる。
しかしながら、減速時には、上記駆動ギヤ２０３と上記駆動入力ギヤ２０２Ｃとが噛み合って伝達される図示しない現像ローラ駆動モータからの駆動力が、現像器ユニット４ａの回転に抗する向きすなわち停止させる向きに作用する。従って、上記減速時に現像器ユニット及びトナー収容器ユニットを駆動しようとする駆動源にかかる負荷は、リボルバモータ１０１と、上記現像ローラ駆動モータとに分散されることとなり、結果として該リボルバモータ１０１にかかる負荷の絶対値の増大が抑制される。よって、リボルバモータ１０１にかかる負荷を抑えたまま、減速時間を短縮して高速回転化することが可能となる。
【０１２０】
以上、本実施形態によれば、現像器駆動用の駆動力が回転型現像装置４の現像器ユニット４ａの回転に対し作用する力を利用し、リボルバモータ１０１に対する負荷が軽減される方向に作用している時具体的には減速時の減速度の大きさを大きくした駆動パターンを採用しているため、脱調による異常画像の発生、モータのスペックアップ、及び、モータ駆動電力のアップを回避しつつ、高速回転化することができる。つまりは、コストアップすることなく、省エネで、回転型現像装置の色切換時間の短縮化ができ、コピーもしくはプリントスピードの高速化に対応することができる。
【０１２１】
次に、上記駆動入力ギアに入力される駆動力の向きが図１６の構成と異なる回転型現像装置を備えたプリンタについて説明する。本プリンタにおいて、基本的な構成及び動作は、図１３のプリンタと同様であるので説明を省略する。このプリンタにおいては、現像ローラを駆動する現像ローラ駆動手段が、図１３のプリンタの現像ローラ駆動手段と同様、現像ローラを駆動するための図示しない駆動源としての現像ローラ駆動モータと、該現像ローラ駆動モータからの駆動力を現像ローラに伝達するための駆動伝達機構とを有している。そして、このプリンタにおいては、該駆動伝達機構が、回転型現像装置４の各現像器毎に設けられた駆動入力ギヤと、現像位置に位置する現像器の駆動入力ギヤに係合して該現像器の画像形成用部材である現像ローラに駆動力を伝達する駆動ギヤとを有しており、該駆動力が現像器ユニット４ａの回転を助長するような向きで上記駆動ギヤから上記駆動入力ギヤに伝達される。具体的には、図１８に示すように、各現像器に対応して回転型現像装置４に設けられた駆動入力歯車としての駆動入力ギヤ２１２Ｂｋ、２１２Ｙ、２１２Ｍ、２１２Ｃ、現像ローラギヤ２０１Ｂｋ、２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、及び、本体側に設けられ、かつ上記現像ローラ駆動モータで駆動される駆動歯車としての駆動ギヤ２１３を有しており、各ギヤ等の回転方向は図中矢印で示す通りに設定されている。この駆動伝達機構においては、現像位置に位置する現像器例えば黒現像器４１Ｂｋの駆動入力ギヤ２１２Ｂｋの回転は、アイドルギヤを介すことなく該現像器４１Ｂｋの現像ローラ４２Ｂｋに固設された現像ローラギヤ２０１Ｂｋに直接伝えられる。また、駆動ギヤ２１３の回転方向は、図１６の装置の場合とは逆の方向に設定されている。
【０１２２】
このような構成の現像ローラ駆動手段においては、所望の現像器例えば黒現像器４１Ｂｋが現像位置に位置すると、該現像器４１Ｂｋの駆動入力ギヤ２１２Ｂｋと駆動ギヤ２１３とが噛み合い、本体側の図示しない現像ローラ駆動モータからの駆動力が現像ローラギヤ２０１Ｂｋを介して伝達され、現像ローラ４２Ｂｋが回転される。
【０１２３】
そして、本実施形態にかかるプリンタにおいては、駆動ギヤ２１３の回転方向は、現像位置に位置する現像器例えば黒現像器の駆動入力ギヤ２１２Ｂｋに噛み合うことによって現像器ユニット４ａの回転を助長する方向、すなわち、該現像器ユニット４ａの回転方向に対して順行する方向に設定されている。これにより、上記現像ローラ駆動モータからの駆動力は、現像器ユニット４ａの回転を助長するような向きで駆動ギヤ２１３から該駆動ギヤ２１３に係合する駆動入力ギヤに伝達されることとなる。このため、ある現像色の現像動作が終了して現像位置に位置させる現像器を切り替える、すなわち現像器ユニット４ａを回転させる際、上記駆動ギヤ２０３と４つの現像器に対応した４つの駆動入力ギヤ２０２Ｂｋ、２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃのうちのいずれかの駆動入力ギヤとが噛み合っていてかつ現像器ユニット４ａの回転速度よりも速い速度で駆動ギヤ２１３が回転する間は、該回転を補助するような力が働くこととなる。具体的には、上記回転の起動時には、起動回転を補助する力が働く。しかし、減速停止時には、リボルバモータ１０１としては回転を停止させようとしているにもかかわらず、駆動ギヤ２１３の回転方向は現像器ユニットの回転を助長する方向に力が働き、該モータに対して負荷がかかる。
【０１２４】
そして、本プリンタにおいては、上記回転の速度が上記所定の速度に達するまでの加速時間（起動時間）が、現像器ユニット４ａが停止するまでの減速時間（停止時間）よりも短くなるように、上記駆動制御手段としての制御部を構成している。このプリンタのリボルバモータ１０１の速度制御の駆動パターンを図１９に示す。この駆動パターンにおいては、減速時間ｔ２に対し加速時間ｔ１を短くなるように設定している。すなわち、減速時の減速度の大きさを、加速時の加速度の大きさよりも小さく設定している。ここで、前述のように、回転型現像装置の現像器ユニット及びトナー収容器ユニットを駆動しようとする駆動源にかかる負荷の絶対値は、加速度が大きくなるほど大きくなる。従って、減速時に上記駆動源にかかる負荷の絶対値は、加速時に上記駆動源にかかる負荷の絶対値に比して小さくなる。言い換えれば、加速時に上記駆動源にかかる負荷は、減速時に上記駆動源にかかる負荷の絶対値に比して大きくなる。しかしながら、加速時には、上記駆動ギヤ２１３と上記駆動入力ギヤとが噛み合って伝達される図示しない現像ローラ駆動モータからの力が、回転型現像装置の現像器ユニット４ａの回転を助長させる向きに作用する。従って、上記加速時に回転型現像装置の現像器ユニット及びトナー収容器ユニットを駆動しようとする駆動源にかかる負荷は、リボルバモータ１０１と、上記現像ローラ駆動モータとに分散されることとなり、結果として該リボルバモータ１０１にかかる負荷の絶対値の増大が抑制される。よって、リボルバモータ１０１にかかる負荷を抑えたまま、加速時間を短縮して高速回転化することが可能となる。
【０１２５】
以上、本プリンタによれば、現像器駆動用の駆動力が現像器ユニット４ａの回転に対して作用する力を利用し、リボルバモータ１０１に対する負荷が軽減される方向に作用している時具体的には加速時の加速度の大きさを大きくした駆動パターンを採用しているため、脱調による異常画像の発生、モータのスペックアップ、及び、モータ駆動電力のアップを回避しつつ、高速回転化することができる。つまりは、コストアップすることなく、省エネで、回転型現像装置の色切換時間の短縮化ができ、コピーもしくはプリントスピードの高速化に対応することができる。
【０１２６】
なお、本実施形態において、上記現像ローラ駆動モータは、現像ローラ４２を駆動するものとしてのみ説明を行ったが、現像器内の他の部材、例えば、上記第１，第２攪拌スクリュウ４３，４４の回転駆動を行う駆動源として用いてもよい。
【０１２７】
また、図２０及び図２１に示すように、上記現像ローラ４２を回転駆動するための駆動源とは別に上記第１，第２攪拌スクリュウ４３，４４を回転駆動するための駆動源を設けてもよい。
図２０の構成では、撹拌スクリュウ用の駆動ギヤ２０５の回転方向が、現像ローラ用の駆動ギヤ２０３と同様に、現像位置に位置する現像器例えば黒現像器の駆動入力ギヤ２０６Ｂｋに噛み合うことによって現像器ユニット４ａの回転に対し負荷となる方向、すなわち、該現像器ユニット４ａの回転方向に対して対向する方向に設定されている。これにより、図示しない撹拌スクリュウ用の駆動モータからの駆動力が、現像器ユニット４ａの回転に抗するような向きで駆動ギヤ２０５から該駆動ギヤ２０５に係合する駆動入力ギヤ２０６Ｂｋに伝達され、さらに該駆動入力ギヤ２０６から撹拌スクリュウギヤ２０７Ｂｋ、２０８Ｂｋに伝達される。
また、図２１の構成では、撹拌スクリュウ用の駆動ギヤ２１５の回転方向が、現像ローラ用の駆動ギヤ２１３と同様に、現像位置に位置する現像器例えば黒現像器の駆動入力ギヤ２１６Ｂｋに噛み合うことによって現像器ユニット４ａの回転を助長する方向、すなわち、該現像器ユニット４ａの回転方向に対して順行する方向に設定されている。これにより、図示しない撹拌スクリュウ用の駆動モータからの駆動力が、現像器ユニット４ａの回転を助長するような向きで駆動ギヤ２１５から該駆動ギヤ２１５に係合する駆動入力ギヤ２１６Ｂｋに伝達され、さらに該駆動入力ギヤ２１６からアイドルギヤ２１７Ｂｋを介して撹拌スクリュウギヤ２０７Ｂｋ、２０８Ｂｋに伝達される。
【０１２８】
〔実施形態３〕
図２３は、請求項９乃至１４の発明の実施形態に係るプリンタの概略構成図である。まずこのプリンタ全体の概略について説明する。本実施形態に係るプリンタは、像担持体としてのドラム状の感光体（以下、「感光体ドラム」という）１と、４つの現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃをユニット支持体３の周りに配設し、その中心軸３ａで回転自在に支持された現像器ユニット４を有する回転型現像装置とを備えている。
【０１２９】
コピー動作において、光学ユニット５は、所定の画像情報をＫ（ブラック），Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンダ），Ｃ（シアン）の各色の画像形成信号に処理する。上記現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃの、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃは、これらの各色と対応していることを示している。この光学ユニット５は、図中反時計方向に回転可能に支持された感光体ドラム１に上記各色の画像情報について光照射を順次に行い、その表面に静電潜像を形成する。
【０１３０】
また、現像器ユニット４は、中心軸３ａでの図中反時計方向の回転により、周設された現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃのうち上記静電潜像に対応する一の現像器を、感光体ドラム１に対向する位置所定の現像位置（図２３で示している現像器２Ｋの位置）まで移動させ、上記静電潜像をトナー像に現像する。感光体ドラム１に可視像化されたトナー像は、一旦ベルト状の中間転写体６に一次転写される。このように各色につき順次に、感光体ドラム１上に現像され、中間転写体６に位置合わせして各色トナー像の一次転写が行われると、最終的には、この中間転写体６上で４色フルカラーのトナー像となる。
【０１３１】
一方、用紙を収容する給紙トレイ７からは、給紙コロ８及び中間ローラ９の回転駆動により用紙が搬送される。この用紙は、レジストローラ１０のニップ部に当たり先端の曲がりが矯正された後、中間転写体４上のトナー像の先端位置と同期をとって中間転写体６の下方に送り込まれる。そして、用紙が上記トナー像と重なるとニ次転写コロトロン１１のコロナ放電によりトナー像が用紙上に一括転写される。このニ次転写がされた後、この用紙は、定着装置１２に入り、熱と圧力によりトナーが定着される。この定着後、排出ローラ１３により排出トレイに排出されると、４色のフルカラー画像の用紙が得られる。
【０１３２】
つぎに、図２４によって上記現像器ユニット４について説明する。図２４は、上記現像器ユニット４の詳細構成を示す拡大図である。この現像器ユニット４は、中心軸３ａを有するユニット支持体３と、このユニット支持体３の周囲に９０度間隔で搭載された４つの現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃと、からなる構成である。
【０１３３】
これら現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃには、係止部材１４Ｋ，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃが突設され、これら係止部村１４Ｋ，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃがユニット支持体３の所定部位に嵌合することで、ユニット支持体上３に着脱自在に係止されている。このように、各現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃは、ユニット支持体３から着脱自在ではあるが、装置本体の構成のレイアウトなどの関係により、中心軸３ａ対して右斜め上方４５度に位置したとき着脱可能となる。この着脱については、後で説明する。
【０１３４】
図２４に示すように、上記現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃがユニット支持体３に搭載されていると、中心軸３ａを中心に全体が一体的に回動可能な現像器ユニット４を構成し、この現像器ユニット４の回転により、各現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃは、中心軸３ａの周りを公転可能である。
【０１３５】
また、この図で示す例では、感光体ドラム１に対向配置されているものがブラックトナーを収容する現像器２Ｋであり、反時計回りの順で、イエロートナーを有する現像器２Ｙ、マゼンダトナーを有する現像器２Ｍ、シアントナーを有する現像器２Ｃが配置されている。また、これら４つの現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃの構成の詳細は、全く同様である。したがって、以下、ブラックトナーを有する現像器２Ｋを例にとって説明し、その他の現像器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃについては、図中においてブラック現像器２Ｋと同じ構成部分に同じ数字の符号を付して、数字の後にトナーカラーを表すアルファベット（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を付して示し、その説明は省略する。
【０１３６】
上記現像器２Ｋは、トナー収容器２１Ｋを保持する収容器ガイド２２Ｋと、２本の撹拌スクリュ２３Ｋ、現像ローラ２４Ｋ、ドクタ２５Ｋ、及びこれらを収納するケース２６Ｋと、からなる構成である。また、上記ケース２６Ｋには、現像ローラ２４Ｋのニップ部に沿って形成された開口面２７Ｋがある。
【０１３７】
上記現像器２Ｋの現像動作において、この現像位置に移動した現像器２Ｋの開口面２７Ｋは、感光体ドラム１に対向する方向に向けて位置し、この開口面２７Ｋから露出する現像ローラ２４Ｋ上のトナーが、図中反時計方向に回転する感光体ドラム１上に転移することで、静電潜像がトナー像に現像される。また、各トナー収容器２１Ｋは、取手２９Ｋを用いてこの収容器本体を胴回り方向に回転させることで収容器ガイド２２Ｋから挿脱自在である。
【０１３８】
また、上記現像器ユニット４及び感光体ドラム１は、装置本体内に回転可能に隣接して支持されるものであるが、本実施例では、現像器ユニット４及び感光体ドラム１は一緒に、図２５に示す一の保持体３に支持され、さらに、メンテナンス性などを考慮して、この保持体３０によって装置本体３１から容易に引き出すことができる構成をとっている。
【０１３９】
図２５は、上記保持体３０を装置本体３１から引き出した状態を示す概略斜視図である。この保持体３０は、装置本体３１から引き出し可能であり、外形的には、前側板３２と、後側板３３と、これを一体的に結合するステー部材３４とからなる構成である。また、この保持体３０は、現像器ユニット４の一部を構成するユニット支持体３を、前側板３２と後側板３３とで支持しており、また、このユニット支持体３は、各現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃを搭載するための円板３ｂをその両端に有している。
【０１４０】
図２５に示すように、感光体ドラム１を有する感光体ユニット３５は、一点鎖線Ａで示すように中央上方に設けたステー部材３４の右側の上面から搭載可能であり、また、現像器２Ｙは、一点鎖線Ｂで示すようにユニット支持体３上に搭載される。なお、この図に示す現像器２０Ｙは、トナー収容器２１Ｙが挿着されていない状態のものである。
【０１４１】
上記現像器２Ｙの保持体３０への搭載において、図２４に示したように、現像器２Ｙの奥側では、係止部材１４Ｙによりユニット支持体３の所定部位と嵌合する。一方、その外側では、現像器２Ｙの現像ローラ２４Ｙの支軸２８Ｙが、図２５で示すように、ユニット支持体３の円板３ｂの周縁に設けられた嵌合凹部３ｃに収まり、現像器支持ホルダ３ｄにより係止される。このようにして、現像器２Ｙは、ユニット支持体３上で正確な位置決めがされ搭載される。また、他の現像器２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ、についても、現像器ユニット４を９０度ごとに回転させて、保持体３０の上方から同様に着脱が可能である。
【０１４２】
また、前側板３２には開口３０ａが設けられており、トナー収容器２１Ｋ，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃの交換は、この開ロ３０ａを通して行われる。図２６は、矢印Ｃ方向から見た保持体３０の側面図であり、上記開口３０ａと、現像器ユニット４の各現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃとの位置関係を示している。この図に示すように、前側板３２に設けられた開口３０ａは、前側板３２の略中央に設けられており、周設された現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃのうち、現像位置にあるブラック現像器２Ｋのトナー収容器２１Ｋが交換の対象とされる。
【０１４３】
上記トナー収容器２１Ｋは、円筒形であり、このトナー収容器２１Ｋの交換作時の取り付け作業において、トナー収容器２１Ｋは、収容器ガイド２２Ｋに対し軸方向に挿入される。そして、取手２９Ｋをつまみ、収容器本体を図中時計方向に回転させることで、上記収容器ガイド２２Ｋ内に固定が可能である。また、その取り付け状態からは、上記と逆の反時計方向の回転により取り外すことができる。
【０１４４】
つぎに、上記保持体３０の詳細構成などについて説明する。
図２７は、保持体３０と装置本体３１との連結構成、及び保持体３１の詳細構成を示す上面図であり、同図では、保持体３０が、装置本体３１から少し引き出された状態を示している。この保持体３０は、感光体ドラム１と現像器ユニット４とを回転自在に支持する前側板３２及び後側板３３と、これを結合し一体化させる左右及び上下の４つのステー部材３４と、からなる構成であり、図２７においてステー部材３４は、左右の２本のみが表されている。
【０１４５】
前述のように、保持体３０は、装置本体３１からスライドによって前方に引出可能である。このスライド機構は、装置本体３１側のレール３７ａと、保持体側のレール３７ｂとが嵌合した２段式のスライドレール３７を、保持体３０の両サイドに設けたものである。また、上記レール３７ｂには、ボス３７ｃが植設されており、このボス３７ｃの頭部に上記保持体３０の左右のステー部材３４が嵌合し、この保持体３０の移動が可能である。
【０１４６】
上記感光体ドラム１は、その回転軸線ＯＰの一端の支持軸３８を前側板３２の玉軸受３９に支持されており、また、その他端には、装置本体３１から突設するドラム駆動軸４０に対応した嵌合部位４１を有している。
一方、上記現像器ユニット４（図２７では、感光体ドラム１に対向配置している現像器２Ｋのみを図示し、他の現像器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃについては図示を省略している）は、その回転軸線ＯＲと重なる中心軸３ａの引出手前側を、前側板３２の軸受４２に支持され、リボルバギヤ４３を有する装置本体３１側を、後側板３３の玉軸受４４に支持されている。
【０１４７】
上記保持体３０が、スライド移動により装置本体３１内に完全に収納されると、装置本体３１側のステッピングモータ４５やドラム駆動ギヤ４６などからなる駆動部と、保持体３０側のリボルバギヤ４３などからなる被駆動部とが連結し、画像形成動作の駆動が可能となる。具体的には、保持体３１が、図２５の矢印Ｃ方向にスライドにより移動すると、リボルバーギヤ４３の中心軸３ａは、装置本体３１側の滑り軸受４７に支持され、これと同時にリボルバーギヤ４３と、装置本体３１側に付設されたステッピングモータ４５のリボルバー駆動ギヤ４８とが噛み合う。また、ドラム駆動軸４０は、後側板３３の滑り軸４９を貫通し、その先端部が感光体ドラム１の嵌合部位４１を嵌合し、感光体ドラム１を駆動可能に支持する。更に、現像ローラ２４Ｋの支軸２８Ｋの奥側先端に取り付けられた駆動入力ギヤ２４ａが、装置本体３１側のタイミングベルト５０で駆動力が伝達される現像クラッチ５１の先端部の駆動ギヤ５２と噛み合い、現像ローラ２４Ｋを回転駆動できるようになっている。
【０１４８】
上記保持体３０の構成において、一枚の前側板３２によって現像器ユニット４の中心軸３ａと、感光体ドラム１の支持軸３８との引出手前側を共に支持し、同様に、装置本体３１側を一枚の後側板３３によって支持し、さらに、この前側板３２と後側板３３とをステー部材３４で一体化させている。このような簡単な構成でありながらも、上記感光体ドラム１及び現像器ユニット４の各回転軸線ＯＰ，ＯＲを、所定の間隔で平行に維持し、また、現像ギャップＧＰの精度の確保が可能である。
【０１４９】
さらに、本実施形態のプリンタで使用される現像器ユニット４は、その中心軸３ａにワンウェイクラッチ４２ａが設けられており、これにより現像器ユニット４の回転方向が一方向にのみに規制されている。
【０１５０】
図２８は、このワンウェイクラッチ４２ａの拡大構成を示している。図２８（ａ）は、このワンウェイクラッチ４２ａの断面図である。このワンウェイクラッチ４２ａは、前側板３２の軸受ホルダ４２ｂに、中心軸３ａを支持する玉軸受４２ｃとともに内設されている。図２８（ｂ）に、図２８（ａ）の矢印Ｄ方向から（装置本体側から）見た上記軸受４２の構成を示す。このように、ワンウェイクラッチ４２ａを内設した軸受ホルダ４２ｂは、前側板３２に圧入された後、その中心対角線上の２点でしっかりと固定される。このワンウェイクラッチ４２ａにより、中心軸３ａの矢印Ｅ方向への回転が物理的に規制され、現像器ユニット４は、引出手前側から見て反時計方向の一方向の回転のみが可能となる。
【０１５１】
このように、軸受４２に内設されたワンウュイクラッチ４２ａは、前側板３２及び中心軸３ａと一体化した簡単な構成として設置することができ、上記保持体３０において、このワンウェイクラッチ４２ａは、周囲の作像機器などのレイアウトに影響を与えない。なお、コストの許す限り、このワンウェイクラッチ４２ａは、前側板３２側のみならず中心軸３ａの後側板３３側にも設けることができ、この場合、前側板３２側のみに設置した場合と比較して、中心軸３ａのねじれが防止される。
【０１５２】
本実施形態のプリンタにおける画像形成動作において、上記現像器ユニット４は、ステッピングモータ４５の励磁により回転し、任意の現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃを感光体ドラム１の現像位置に移動させる。ついで、上記任意の現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃによって現像が行われる。また、この現像動作の間、現像器ユニット４の回転は固定される必要があり、この固定も、ステッピングモー夕４５の励磁により行われる。
【０１５３】
上記現像動作の間、ステッピングモータ４５により上記回転が固定されてはいても、リボルバー駆動ギヤ４８とリボルバギヤ４３との噛み合わせ部分に存在するバックラッシュ分の微量なガタがあるため、この現像器ユニット４は、回転方向に遊びを有している。ここで、上記ワンウェイクラッチ４２ａは、上記現像動作開始とほぼ同時に、上記ガタを回転方向に片寄せして取り除き、上記回転を完全に固定する。
【０１５４】
このように、ワンウェイクラッチ４２ａにより、回転現像装置４の回転を一方向に規制し、現像時の現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃがその現像位置で確実に位置固定される本実施形態のプリンタでは、現像器ユニット４の往復微細振動による横ピッチ状の異常画像が発生することはなくなる。
【０１５５】
また、一般に、画像形成動作の停止時（例えば、メンテナンス時に本体の電源がＯＦＦされているとき）の上記現像器ユニット４の待機姿勢は、図２４で示した現像動作時の位置から各現像器が４５度ほど回転した姿勢である。この待機姿勢にある回転現像装置４は、比較的重量のある現像ローラの位置関係により、画像形成動作の回転方向と逆の方向に回転（以下、「戻り回転」という）しようとする重量バランスにある。すなわち、現像器ユニット４のメンテナンス時の重心が、該現像器ユニットの画像形成動作の回転方向とは逆方向のモーメントが作用するように設定されている。このため、メンテナンス時に保持体３０が装置本体３１から引き出されたときの上記駆動連結部の解除、すなわち、リボルバー駆動ギヤ４８とリボルバギヤ４３との噛み合わせが外れた時に上記戻り回転を起こす。
【０１５６】
ここで、上記ワンウェイクラッチ４２ａを設けた現像器ユニット４は、上記戻り方向の回転が防止される。したがって、現像器ユニット４の突然の戻り回転により装置内に手を挟まれたり、感光体ドラム１を傷つけてしまうなどの問題が解消される。
【０１５７】
さらに、上記ワンウェイクラッチ４２ａを有する現像器ユニット４では、図２６で示したように、交換位置にあるトナー収容器２１Ｋの取り付け回転の方向（時計方向）が、現像器ユニット４の画像形成動作時の所定の回転方向（反時計方向）と逆である。すなわち、これは、上記ワンウェイクラッチ４２ａで回転が抑制される方向と同じであり、ユーザーは、トナー収容器２１Ｋの取り付け時に、トナー収容器２１Ｋの固定が容易となり、現像器ユニット４を回転させてしまうことがなく、トナー収容器２１Ｋの交換作業性がよくなる。
【０１５８】
また、本実施形態のプリンタでは、トナー収容器の交換位置を、現像器ユニット４の回転軸線を含む鉛直面よりも、該現像器ユニット４の外周が鉛直方向下端から同方向上端に向かって回転移動する回転移動経路側に存在する領域、すなわち図２６の中心軸３ａの右側の領域に設定している。このようにトナー収容器の交換位置を設定することにより、作業者がトナー収容器の着脱操作を行うときに現像器ユニット４が画像形成動作時の所定の回転方向とは逆方向（図２６中の時計方向）に移動しようとするのを上記ワンウェイクラッチ４２ａで阻止できるので、トナー収容器の交換作業性が更に向上する。
【０１５９】
なお、上記各実施形態では、カラープリンタの場合について説明したが、本発明は複数の現像器を備えた複写機やＦＡＸなどの他の画像形成装置にも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】第１の実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】同プリンタの回転型現像装置の分解斜視図。
【図３】（ａ）は、同現像装置の現像器ユニットの後側板側の部分拡大図。  （ｂ）は、図２における現像器ユニットのＡ視の図。
【図４】同現像器ユニットの内部構造を示す断面図。
【図５】同回転型現像装置のトナー収容器ユニットの内部構造を示す断面図。
【図６】シアントナー受入れ用ケース及びこれに取り付けられるシアントナー収容器の斜視図。
【図７】通常の現像時におけるフルカラーコピーを１枚取ったときの各タイミングの一例を示すタイミングチャート。
【図８】同プリンタの回転阻止機構の一例を示す斜視図。
【図９】（ａ）は、同回転阻止機構による回転阻止を行う状態を説明するための説明図。  （ｂ）は、同回転阻止機構による回転阻止を解除した状態を説明するための説明図。
【図１０】同プリンタで作像中にトナーニアエンドが検知された場合の、各タイミングの一例を示すタイミングチャート。
【図１１】同プリンタの回転阻止機構の他の一例を示す斜視図。
【図１２】（ａ）及び（ｂ）は、同回転阻止機構の移動装置の動作を示す平面図。
【図１３】第２の実施形態に係るプリンタの主要部の概略構成図。
【図１４】（ａ）は、同プリンタの回転型現像装置の現像器ユニットの内部構造を示す断面図。  （ｂ）は、同回転型現像装置のトナー収容器ユニットの内部構造を示す断面図。
【図１５】同回転型現像装置の縦断面図。
【図１６】同現像器ユニットの駆動部の説明図。
【図１７】同現像器ユニットの回転動作におけるモータの速度制御の駆動パターンを示す説明図。
【図１８】変形例に係る現像器ユニットの駆動部の説明図。
【図１９】同現像器ユニットの回転動作におけるモータの速度制御の駆動パターンを示す説明図。
【図２０】他の変形例に係る現像器ユニットの駆動部の説明図。
【図２１】更に他の変形例に係る現像器ユニットの駆動部の説明図。
【図２２】従来のプリンタの現像器ユニットの回転動作におけるモータの速度制御の駆動パターンを示す説明図。
【図２３】第３の実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２４】同プリンタの現像器ユニットの詳細構成図。
【図２５】同現像器ユニット及び感光体ドラムを支持する保持体の概略構成を示す斜視図。
【図２６】同保持体の側面図。
【図２７】同保持体と装置本体との連結構成、及び同保持体の詳細構成を示す上面図。
【図２８】（ａ）は、同現像器ユニットにおけるワンウェイクラッチを設けた軸受の断面図。  （ｂ）は、同軸受の平面図。
【図２９】従来の画像形成装置における異常画像の発生メカニズムを説明するための説明図。
【符号の説明】
【０１６１】
〔第１の実施形態の図１乃至図１２における符号〕
１        感光体ドラム
４        回転型現像装置
４０      現像器ユニット
４１、４２、４３、４４    トナー収容器
４５      トナー収容器ユニット
４６      収容台
４８      前支持板
５１      後端壁
５３      本体後側板
５５      後支持板
６８      本体前側板
７７      リボルバ回転用モータ
７８      リボルバ出力ギヤ
７９      リボルバ入力ギヤ
１００    リボルバ現像ユニット
１０８    ユニット面板
１０８ａ  切り欠き部
２０１    ソレノイド
２０１ａ  プランジャ
２０２    ドア部材
２０２ａ  当接部
２０３    押さえ部材
２０３ａ  係合部
２０４    プランジャ
２０５    ねじりコイルばね
〔第２の実施形態の図１３乃至図２２における符号〕
１      感光体ドラム
４      回転型現像装置
４ａ    現像器ユニット
４ｂ    トナー収容器ユニット
４９    トナーホッパ保持板
１０１  リボルバモータ
１０１ａ  リボルバ駆動ギヤ
２０１Ｂｋ、２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ  現像ローラギヤ
２０２Ｂｋ、２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ  駆動入力ギヤ
２０３  駆動ギヤ
２０４Ｂｋ、２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ  アイドルギヤ
２１２Ｂｋ、２１２Ｙ、２１２Ｍ、２１２Ｃ  駆動入力ギヤ
２１３  駆動ギヤ
〔第３の実施形態の図２３乃至図２９における符号〕
１      感光体ドラム
３      ユニット支持体
３ａ    中心軸
４      現像器ユニット
２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ  現像器
２１Ｋ，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ  トナー収容器
３０    保持体
３１    装置本体
３２    前側板
３３    後側板
３４    ステー部材
４２ａ  ワンウェイクラッチ
４５    ステッピングモータ
ＯＰ，ＯＲ  回転軸線
【図１】
2005352520.tif 000003
【図２】
2005352520.tif 000004
【図３】
2005352520.tif 000005
【図４】
2005352520.tif 000006
【図５】
2005352520.tif 000007
【図６】
2005352520.tif 000008
【図７】
2005352520.tif 000009
【図８】
2005352520.tif 000010
【図９】
2005352520.tif 000011
【図１０】
2005352520.tif 000012
【図１１】
2005352520.tif 000013
【図１２】
2005352520.tif 000014
【図１３】
2005352520.tif 000015
【図１４】
2005352520.tif 000016
【図１５】
2005352520.tif 000017
【図１６】
2005352520.tif 000018
【図１７】
2005352520.tif 000019
【図１８】
2005352520.tif 000020
【図１９】
2005352520.tif 000021
【図２０】
2005352520.tif 000022
【図２１】
2005352520.tif 000023
【図２２】
2005352520.tif 000024
【図２３】
2005352520.tif 000025
【図２４】
2005352520.tif 000026
【図２５】
2005352520.tif 000027
【図２６】
2005352520.tif 000028
【図２７】
2005352520.tif 000029
【図２８】
2005352520.tif 000030
【図２９】
2005352520.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成17年10月6日(2005.10.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の現像器と、
該複数の現像器を支持して回転し、像担持体と対向する現像位置へ所望の現像器を移動させる回転支持体と、
該回転支持体を回転させる第１の駆動手段と、
所定の回転位置に現像器ユニットを位置させるための回転の速度が所定の速度に達するまでは加速しながら該回転支持体を回転させ、その後に、減速して該回転支持体を停止させ、上記所望の現像器を上記所定の現像位置に位置させるように上記第１の駆動手段を制御する駆動制御手段と、
上記回転支持体が支持する現像器のうちの上記現像位置に位置する現像器の駆動入力歯車に係合して該現像器の画像形成用部材に駆動力を伝達する駆動歯車を有する第２の駆動手段とを備え、該駆動力が上記回転支持体の回転に抗するような向きで上記駆動歯車から上記駆動入力歯車に伝達されるような画像形成装置において、
上記所定の速度で回転している上記回転支持体が減速を開始した時点から該回転支持体の回転が停止する時点までの停止時間を、停止状態にある該回転支持体が回転を開始した時点から該回転の速度が該所定の速度に到達する時点までの起動時間よりも短く設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数の現像器と、
該複数の現像器を支持して回転し、像担持体と対向する現像位置へ所望の現像器を移動させる回転支持体と、
該回転支持体を回転させる第１の駆動手段と、
所定の回転位置に現像器ユニットを位置させるための回転の速度が所定の速度に達するまでは加速しながら該回転支持体を回転させ、その後に、減速して該回転支持体を停止させ、上記所望の現像器を上記所定の現像位置に位置させるように上記第１の駆動手段を制御する駆動制御手段と、
上記回転支持体が支持する現像器のうちの上記現像位置に位置する現像器の駆動入力歯車に係合して該現像器の画像形成用部材に駆動力を伝達する駆動歯車を有する第２の駆動手段とを備え、該駆動力が上記回転支持体の回転を助長するような向きで上記駆動歯車から上記駆動入力歯車に伝達されるような画像形成装置において、
停止状態にある上記回転支持体が回転を開始した時点から該回転の速度が上記所定の速度に到達する時点までの起動時間を、該所定の速度で回転している該回転支持体が減速を開始した時点から該回転支持体の回転が停止する時点までの停止時間よりも短く設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
一方向に回転可能に支持された像担持体と、中心軸の周りに複数の現像器が配設され該中心軸を中心にして回転可能に支持された現像器ユニットとを備え、該現像器ユニットの所定の回転方向への回転により、任意の現像器を該像担持体に対向する現像位置に移動させ、該像担持体上の潜像を現像する画像形成装置において、
上記現像器ユニットの中心軸に、該現像器ユニットの該所定の回転方向とは逆方向の回転を阻止するワンウェイクラッチを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
上記現像器ユニットに対して着脱可能な現像剤収容器を備えた請求項３の画像形成装置であって、
上記現像剤収容器の交換位置を、上記現像器ユニットの回転軸線を含む鉛直面よりも、該現像器ユニットの外周が鉛直方向下端から同方向上端に向かって回転移動する回転移動経路側に存在する領域に設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３の画像形成装置において、
上記現像剤収容器が、該現像剤収容器の回動により取り付け、又は、取り外し可能であり、
該現像剤収容器の取り付け時の回転方向を、該現像器ユニットの上記所定の回転方向とは逆方向に設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３の画像形成装置において、
上記現像器ユニットの保守時の重心を、該現像器ユニットの上記所定の回転方向とは逆方向のモーメントが作用するように設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項３、４、５又は６の画像形成装置において、
上記現像器ユニットの回転を駆動する駆動源としてステッピングモータを用い、
該ステッピングモータが、該現像器ユニットの回転を励磁により固定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項３、４、５又は６の画像形成装置において、
上記像担持体及び上記現像器ユニットを、回転軸線が所定の間隔で平行になるよう配置し、
該像担持体及び該現像器ユニットの軸方向両端部を、前側板及び後側板で支持するとともに、該前側板と該後側板とをステー部材により結合して一体化し、該像担侍体及び該現像器ユニットを装置本体から一体的に引き出し可能としたことを特徴とする画像形成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、像担持体としての感光体に接近して回動自在に設けられかつ複数の現像器を回転中心周りに備えた現像器ユニットを有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の画像形成装置としては、像担持体としての感光体に接近して回動自在に設けられかつ複数の現像器を回転中心周りに備えた現像器ユニットを、各現像器が感光体に対向する現像位置に順次位置するよう回動して感光体上の潜像を各色トナーにて現像するようにした回転型現像装置を有するものがある（例えば、特開平８−６４６７号公報参照）。
【０００３】
このような画像形成装置においては、各現像器を現像位置に順次移動して正確に位置決めする必要がある。そこで、現像器ユニットの駆動にステッピングモータを用いることが考えられる。ステッピングモータはセンサによる基準位置の検知とステッピングモータに付与するパルス数の制御で、微小な回転角度制御が行えるため、特別にメカ的な位置決め機構を設けることなく、現像器を現像位置に正確に位置決めすることができる。
【０００４】
上記現像器の位置決めに用いるメカ的な位置決め機構としては、例えば、現像器ユニットの後端壁の周壁などに各現像器に対応させた凹部を形成し、装置本体側の定位置に該凹部に勘合するコロを回動自在に設け、使用予定の現像器に対応した現像器ユニット側の凹部を本体側の定位置に設けられたコロに対向させる構成が考えられる。この構成においては、正確に位置決めするために現像器ユニットを該凹部が上記コロに嵌合する位置に来るのに必要な移動量以上に回動させ、その後戻る方向に回動させる場合がある。この場合には、現像器ユニットの回転移動距離が長くなるため位置決めに時間がかかる。また、上記メカ的な位置決め機構をソレノイドを用いた構成も考えられるが、この場合はソレノイドの立ち上がりに時間がかかったりする。
これらのことから、高速化を実現する上でもメカ的な位置決め機構を設けることなくステッピングモータのみでの位置決めを行うことが有効であると考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
〔課題１〕
ところが、上記回転型現像装置を有する画像形成装置において、画像形成の高速化に対応するためには、現像剤、トナーともに相当の量を搭載する必要があり、重量、大きさとも大きく、ひいては、慣性モーメントとしても大きなものを高速回転する必要がある。
【０００６】
図１０は、ステッピングモータを用いて現像器ユニットを有する回転型現像装置の９０°の回転動作を行う場合の一般的なモータの速度制御の駆動パターンを示す図である。図１０の例では、加速時間ｔ１と減速時間ｔ２とを互いに等しく設定しており、所定の動作時間ｔ０内に所定の回転角度回転するように速度などが設定されている。ここで、動作時間ｔ０を短縮する方法としては、加減速度はそのままに最高速度を高くする方法や、最高速度はそのままに加減速度を高くする方法が考えられる。しかしながら、前者の方法では、ある速度より高速側では急激に発生トルクが低下するというステッピングモータの特性上、負荷トルク（必要トルク）に対して余裕がなくなってしまう。一方、後者の方法では、加加速度を高くすることによってモータにかかる負荷トルクが高くなり、やはりモータの発生トルクに対して余裕が無くなってしまう。いずれの場合においても、負荷トルクが大きくてモータの発生する発生トルクをオーバーすると、脱調と呼ばれるモータの制御が不能な状態となり、所望の角度の回転ができなくなってしまう。このため、色切り換えの際に、次色の現像器が所定の現像位置とは異なった位置に位置して停止してしまうので、その色で像担持体上の潜像を現像することができず、色抜けの異常画像となってしまう。
【０００７】
しかしながら、上述のような高負荷、高速回転に対応して、上記脱調による異常画像を発生することなく動作するモータは汎用性がなくて非常に高価であったり、入力電源としてＡＣ電源を用いる必要があって構成が複雑になったりする。このため、複写機やプリンタなどの事務機器に搭載するのは困難な場合がある。このようなモータ側の制約上、高速化が困難であった。また、モータの駆動電圧、電流を高くすることにより、モータの出力を高めることも可能であるが、消費電力が高くなり省エネ化に反するという問題点が生じてしまう。
【０００８】
〔課題２〕
また、上記従来の画像形成装置において、現像器ユニットを回転させるための装置本体側のステッピングモータの駆動力は、複数の噛み合わせギヤを介して、該現像器ユニットの中心軸に伝達される。一方、画像形成動作において、該現像器ユニットは、一方向のみの回転が行われ、原則的には、その反対方向への回転ができないように構成されている。
【０００９】
ところが、上記複数の噛み合わせギヤの噛み合わせ部分にバックラッシュ分のガタが存在すると、若干の逆回転が可能となり、これを原因として異常画像が生じる場合があった。
図１７は、この異常画像の発生メカニズムを示す図であって、現像器２による現像動作時を示している。この現像器２は、現像器ユニット４に周設された一の現像器であり、中心軸３ａの周りには、この現像器２の位置から周方向に９０度の間隔で、図示を省略した他の３つの現像器が設置されている。この４つの現像器を等間隔に周設した現像器ユニット４は回転可能なものである。
【００１０】
上記現像器ユニット４の回転は、ステッピングモータ４５の励磁駆動により行われる。図に示すように、ステッビングモータ４５の駆動力は、この駆動ギヤ４８と、現像器ユニット４の中心軸３ａに固定されたリボルバギヤ４３との噛み合わせにより中心軸３ａに伝達され、現像器ユニット４を図中反時計回りに回転させる。
【００１１】
現像器２の現像動作時において、現像器ユニット４の回転は、ステッピングモータ４５の励磁により一時的に固定される。図１７はこの固定状態を示すが、ここで、駆動ギヤ４８の回転は固定されていても、リボルバギヤ４３との噛み合わせ部分Ｆには、バックラッシュ分の微量なガタが存在するため、現像器ユニット４の回転は、完全に固定されておらず、回転方向の遊びが残る。
【００１２】
そして、現像器２の現像動作においては、装置本体奥側で図中反時計方向に回転している駆動ギア２４ａから現像ローラ２４に伝達される駆動力により、現像器ユニット４が図中反時計方向に回転しようとする。一方、図中反時計方向に回転している感光体１が現像剤を介して現像ローラ２４に対向しているため、該感光体１の回転力により現像器ユニット４が図中時計方向に回転しようとする。これらの相反する方向の回転力の変動が断続的に発生すると、上記ガタによる遊びと作用して、現像器ユニット４に周方向の往復微細振動が発生し、この振動により横ピッチ状の異常画像が生じる場合があった。
【００１３】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その第１の目的は、コストアップや構成の複雑化を要することなく、駆動手段の脱調を防止して高負荷、高速化に対応可能であり、かつ、省エネ化が実現できる画像形成装置を提供することである。
【００１４】
第２の目的は、現像器ユニットに駆動力を伝達する歯車の噛み合わせ部におけるバックラッシュ分のガタを無くし高品質の画像を確保することが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】
上記第１の目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の現像器と、該複数の現像器を支持して回転し、像担持体と対向する現像位置へ所望の現像器を移動させる回転支持体と、該回転支持体を回転させる第１の駆動手段と、所定の回転位置に現像器ユニットを位置させるための回転の速度が所定の速度に達するまでは加速しながら該回転支持体を回転させ、その後に、減速して該回転支持体を停止させ、上記所望の現像器を上記所定の現像位置に位置させるように上記第１の駆動手段を制御する駆動制御手段と、上記回転支持体が支持する現像器のうちの上記現像位置に位置する現像器の駆動入力歯車に係合して該現像器の画像形成用部材に駆動力を伝達する駆動歯車を有する第２の駆動手段とを備え、該駆動力が上記回転支持体の回転に抗するような向きで上記駆動歯車から上記駆動入力歯車に伝達されるような画像形成装置において、上記所定の速度で回転している上記回転支持体が減速を開始した時点から該回転支持体の回転が停止する時点までの停止時間を、停止状態にある該回転支持体が回転を開始した時点から該回転の速度が該所定の速度に到達する時点までの起動時間よりも短く設定したことを特徴とするものである。
【００１６】
この画像形成装置においては、上記所定の速度で回転している上記回転支持体が減速を開始した時点から該回転支持体の回転が停止する時点までの停止時間が、停止状態にある該回転支持体が回転を開始した時点から該回転の速度が該所定の速度に到達する時点までの起動時間よりも短く設定されている。すなわち、該停止時間における加速度の大きさが、該起動時間における加速度の大きさよりも大きくなる。ここで、該回転支持体を駆動しようとする駆動源にかかる負荷の絶対値は、加速度の大きさが大きくなるほど大きくなる。従って、該起動時間に該駆動源にかかる負荷の絶対値は、該停止時間に該駆動源にかかる負荷の絶対値に比して小さくなる。言い換えれば、該停止時間に該駆動源にかかる負荷は、該起動時間に該駆動源にかかる負荷の絶対値に比して大きくなる。しかしながら、該停止時間においては、上記駆動歯車と上記駆動入力歯車とが係合して伝達される駆動力が、該回転支持体の回転に抗する向きすなわち停止させる向きに作用する。従って、該停止時間に該回転支持体を駆動しようとする駆動源にかかる負荷は、上記第１の駆動手段の駆動源と、上記第２の駆動手段の駆動源とに分散される。この結果、該第１の駆動手段の駆動源にかかる負荷の絶対値が、上記回転支持体の回転に抗する向きの駆動力が作用しない場合に比して小さくなる。よって、該第１の駆動手段の駆動源にかかる負荷を抑えたまま、上記停止時間を短縮して高速回転化することが可能となる。
【００１７】
請求項２の発明は、複数の現像器と、該複数の現像器を支持して回転し、像担持体と対向する現像位置へ所望の現像器を移動させる回転支持体と、該回転支持体を回転させる第１の駆動手段と、所定の回転位置に現像器ユニットを位置させるための回転の速度が所定の速度に達するまでは加速しながら該回転支持体を回転させ、その後に、減速して該回転支持体を停止させ、上記所望の現像器を上記所定の現像位置に位置させるように上記第１の駆動手段を制御する駆動制御手段と、上記回転支持体が支持する現像器のうちの上記現像位置に位置する現像器の駆動入力歯車に係合して該現像器の画像形成用部材に駆動力を伝達する駆動歯車を有する第２の駆動手段とを備え、該駆動力が上記回転支持体の回転を助長するような向きで上記駆動歯車から上記駆動入力歯車に伝達されるような画像形成装置において、停止状態にある上記回転支持体が回転を開始した時点から該回転の速度が上記所定の速度に到達する時点までの起動時間を、該所定の速度で回転している該回転支持体が減速を開始した時点から該回転支持体の回転が停止する時点までの停止時間よりも短く設定したことを特徴とするものである。
【００１８】
この画像形成装置においては、停止状態にある上記回転支持体が回転を開始した時点から該回転の速度が上記所定の速度に到達する時点までの起動時間が、該所定の速度で回転している該回転支持体が減速を開始した時点から該回転支持体の回転が停止する時点までの停止時間よりも短く設定されている。すなわち、該起動時間における加速度の大きさが、該停止時間における加速度の大きさよりも大きくなる。ここで、該回転支持体を駆動しようとする駆動源にかかる負荷の絶対値は、加速度の大きさが大きくなるほど大きくなる。従って、該停止時間に該駆動源にかかる負荷の絶対値は、該起動時間に該駆動源にかかる負荷の絶対値に比して小さくなる。言い換えれば、該起動時間に該駆動源にかかる負荷は、該停止時間に該駆動源にかかる負荷の絶対値に比して大きくなる。しかしながら、該起動時間においては、上記駆動歯車と上記駆動入力歯車とが係合して伝達される駆動力が、該回転支持体の回転を助長する向きすなわち該回転を補助する向きに作用する。従って、該起動時間に該回転支持体を駆動しようとする駆動源にかかる負荷は、上記第１の駆動手段が有する駆動源と、上記第２の駆動手段が有する駆動源とに分散される。この結果、該第１の駆動手段の駆動源にかかる負荷の絶対値が、上記回転支持体の回転を助長する向きの駆動力が作用しない場合に比して小さくなる。よって、該第１の駆動手段の駆動源にかかる負荷を抑えたまま、上記起動時間を短縮して高速回転化することが可能となる。
【００１９】
上記第２の目的を達成するために、請求項３の発明は、一方向に回転可能に支持された像担持体と、中心軸の周りに複数の現像器が配設され該中心軸を中心にして回転可能に支持された現像器ユニットとを備え、該現像器ユニットの所定の回転方向への回転により、任意の現像器を該像担持体に対向する現像位置に移動させ、該像担持体上の潜像を現像する画像形成装置において、上記現像器ユニットの中心軸に、該現像器ユニットの該所定の回転方向とは逆方向の回転を阻止するワンウェイクラッチを設けたことを特徴とするものである。
【００２０】
この画像形成装置においては、上記現像器ユニットの中心軸に設けたワンウェイクラッチで該現像器ユニットの上記所定の回転方向とは逆方向の回転を阻止することにより、現像時における現像器ユニットの回転方向のガタが片寄せされて解消するので、該現像器ユニットの往復微細振動による異常画像が発生しないようになる。
【００２１】
請求項４の発明は、上記現像器ユニットに対して着脱可能な現像剤収容器を備えた請求項３の画像形成装置であって、上記現像剤収容器の交換位置を、上記現像器ユニットの回転軸線を含む鉛直面よりも、該現像器ユニットの外周が鉛直方向下端から同方向上端に向かって回転移動する回転移動経路側に存在する領域に設定したことを特徴とするものである。
【００２２】
この画像形成装置においては、上記現像剤収容器を交換位置を上記所定の領域に設定することにより、作業者が該現像剤収容器の着脱操作を行うときに上記現像器ユニットが上記所定の回転方向とは逆方向に移動しようとするのを上記ワンウェイクラッチで阻止できるので、該現像剤収容器の交換作業性が向上する。
【００２３】
請求項５の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記現像剤収容器が、該現像剤収容器の回動により取り付け、又は、取り外し可能であり、該現像剤収容器の取り付け時の回転方向を、該現像器ユニットの上記所定の回転方向とは逆方向に設定したことを特徴とするものである。
【００２４】
この画像形成装置においては、上記現像剤収容器の取り付け時の回転の方向を上記所定の回転の方向とは逆方向に設定することにより、作業者が該現像剤収容器を回転させて現像器ユニットに取り付けるときに該現像器ユニットが自重で該所定の回転方向とは逆方向に移動しようとするのを上記ワンウェイクラッチで阻止できるので、該現像剤収容器の交換作業性が向上する。
【００２５】
請求項６の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記現像器ユニットの保守時の重心を、該現像器ユニットの上記所定の回転方向とは逆方向のモーメントが作用するように設定したことを特徴とするものである。
【００２６】
この画像形成装置においては、上記現像器ユニットの保守時の重心を上記所定のモーメントが作用するように設定することにより、作業者が該現像器ユニットの保守を行うときに該現像器ユニットが自重で上記所定の回転方向とは逆方向に移動しようとするのを上記ワンウェイクラッチで阻止できるので、該現像器ユニットの保守の作業性が向上する。
【００２７】
請求項７の発明は、請求項３、４、５又は６の画像形成装置において、上記現像器ユニットの回転を駆動する駆動源としてステッピングモータを用い、該ステッピングモータが、該現像器ユニットの回転を励磁により固定することを特徴とするものである。
【００２８】
この画像形成装置においては、上記ステッピングモータの励磁により上記現像器ユニットの回転を固定し、該現像器ユニットの不要な回転をより確実に防止する。
【００２９】
請求項８の発明は、請求項３、４、５又は６の画像形成装置において、上記像担持体及び上記現像器ユニットを、回転軸線が所定の間隔で平行になるよう配置し、該像担持体及び該現像器ユニットの軸方向両端部を、前側板及び後側板で支持するとともに、該前側板と該後側板とをステー部材により結合して一体化し、該像担侍体及び該現像器ユニットを装置本体から一体的に引き出し可能としたことを特徴とするものである。
【００３０】
この画像形成装置においては、上記像担侍体及び現像器ユニットを装置本体から引き出したとき、該現像器ユニットの回転を防止することができるので、作業者が装置内に手を挟まれたり、像担持体を傷付けたりするなどの問題がなくなる。
【発明の効果】
【００３１】
請求項１及び２の発明によれば、現像器の画像形成用部材を駆動する駆動力が回転支持体の回転に対して作用する力を利用し、該回転支持体の駆動源に対する負荷が軽減される方向に作用しているとき該回転支持体の加速度の大きさを大きくすることができる。従って、コストアップや構成の複雑化を要することなく、駆動手段の脱調を防止して高負荷、高速化に対応可能であり、かつ、省エネルギー化が実現できるという効果がある。
【００３２】
請求項３乃至８の発明によれば、現像時における現像器ユニットの回転方向のガタが片寄せされて解消するので、該現像器ユニットの往復微細振動による異常画像が発生せず、高品質の画像を確保できるという効果がある。
【００３３】
特に、請求項４及び５の発明によれば、現像器ユニットにおける現像剤収容器の交換作業性が向上するという効果がある。
【００３４】
また特に、請求項６の発明によれば、現像器ユニットの保守の作業性が向上するという効果がある。
【００３５】
また特に、請求項７の発明によれば、現像器ユニットの不要な回転をより確実に防止することができるという効果がある。
【００３６】
また特に、請求項８の発明によれば、上記像担侍体及び現像器ユニットを装置本体から引き出したときに、作業者が装置内に手を挟まれたり、像担持体を傷付けたりするなどの問題がなくなるので、作業安全性が向上し、上記交換作業性を含めたサービス性が向上するという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明を画像形成装置であるカラー電子写真プリンタ（以下、「プリンタ」という）に適用した実施形態について説明する。
【００３８】
〔実施形態１〕
図１は、請求項１及び２の発明の実施形態に係るプリンタの概略構成図である。まず、このプリンタ全体の概略について説明する。図１において、像担持体としての感光体ドラム１は、矢印Ａ向きに回転駆動されながら、一様帯電手段としての帯電チャージャ２により一様に帯電された後、レーザ光学装置からのレーザ光３により画像情報に基づき走査露光されて表面に静電潜像が形成される。ここで、露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、回転型現像装置４により各々所定のトナー、具体的には、イエロー、マゼンタ、シアン、及び黒トナーで現像され、これにより、感光体ドラム１上に各色画像が形成される。
【００３９】
この回転型現像装置４は、中心軸線回りで回動可能な複数、図示の例では４つの現像器を備え、上記中心軸線を中心とする回動により、所望の現像器を感光体ドラム１に対向する所定の現像位置に移動させて現像動作を行う現像器ユニットと、上記各現像器に対応する複数のトナー収容器を備え、上記現像器ユニットと同様に回動するトナー収容器ユニットとを有するものである。具体的には、内部に例えば黒、シアン、マゼンタ及びイエローの４色それぞれの現像器４１Ｂｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙが形成され、かつプリンタ本体内において中心軸線回りで回動自在に取り付けられる外周がほぼ円筒状の現像器ユニットと、各現像器に一対一で対応しそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローのトナーを収容したトナー収容器としての図示しない４つのトナーカートリッジを保持し、かつ該現像器ユニットよりその中心軸線方向の前側でほぼ同軸上になるように取り付けられて該中心軸線回りで現像器ユニットと一体に回動する図示しないトナー収容器ユニット等を備えている。該回転型現像装置４は、後述する図示しないリボルバモータにより矢印Ｃ方向に回転駆動され、現像に用いるいずれか一つの現像器を現像位置に位置させて現像動作を行う。
【００４０】
感光体ドラム１上に形成された各色画像は、感光体ドラム１と同期して図中矢印Ｂ向きに回転する中間転写ベルト５上に、イエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の単色毎、１次転写チャージャ６によって順次重ね転写される。中間転写ベルト５上に重ね合わされたイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の画像は、図示せぬ両面複写兼用自動給紙カセットあるいは図示せぬ手差し給紙トレイから図示せぬ給紙ローラ、レジストローラ９を経て転写部へ搬送された転写紙上に２次転写チャージャ１１により一括転写される。転写終了後の転写紙は図示せぬ定着装置によりトナー像が定着されフルカラープリントとして機外に排出される。
【００４１】
なお、中間転写ベルト５上に転写されなかった感光体ドラム１上のトナーは、感光体クリーナ１３により感光体ドラム１から除去され、また、転写紙１０上に転写されなかった中間転写ベルト５上のトナーは、中間転写ベルトクリーナ１４により中間転写ベルト５から除去される。
【００４２】
図２（ａ）は回転型現像装置４の現像器ユニット４ａの内部構造を示す断面図、図２（ｂ）は、同回転型現像装置のトナー収容器ユニット４ｂの内部構造を示す断面図である。
図２（ａ）において、現像器ユニット４ａ内には、上述のように円周方向に互いにほぼ同型の４つの現像器４１Ｂｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙが形成されている。各現像器内には現像剤としてのキャリア及び各色のトナーからなる二成分現像剤（以下、「現像剤」という）が収容されている。図示の例では感光体ドラム１に対向する現像位置にあるのが黒トナーとキャリアを収容した黒現像器４１Ｂｋで、図中反時計回りの順に、イエロートナーとキャリアを収容したイエロー現像器４１Ｙ、マゼンタトナーとキャリアを収容したマゼンタ現像器４１Ｍ、シアントナーとキャリアを収容したシアン現像器４１Ｃになっている。
【００４３】
ここで、４つの現像器４１Ｂｋ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの内部構造はまったく同様であるので、以下、現像位置にある黒現像器４１Ｂｋを例にとって内部構造を説明し、他の現像器の内部構造については説明を省略する。
上記現像器は、画像形成用部材（現像剤担持体）としての現像ローラ４２Ｂｋと、該現像ローラ４２Ｂｋと平行に配設され、現像器内の現像剤を撹拌しながら、該現像剤を、軸方向で互いに逆の向きに搬送する第１、第２撹拌スクリュウ４３Ｂｋ、４４Ｂｋとを有している。該２つの撹拌スクリュウのうち、第１撹拌スクリュウ４３Ｂｋの方が現像ローラ４２Ｂｋに近い位置に配設されている。なお、現像ローラ４２Ｂｋは、固定のマグネットローラと、その外周に設けられた回転可能なスリーブとから構成されている。
【００４４】
以上の構成の回転型現像装置４の現像器ユニット４ａは、矢印Ｃ方向に９０°ステップで回転させることにより、各現像器を順次感光体ドラム１に対向する現像位置に移動させて、該感光体ドラム１上の静電潜像を可視像化する。
【００４５】
補給ユニットとしての上記トナー収容器ユニット４ｂは、上記４つの現像器にそれぞれトナーを補給するトナー補給装置としての４つのトナー補給部により構成されている。該トナー補給部は、トナーカートリッジとトナーホッパなどから構成される。図２（ｂ）において、上記トナー収容器ユニット４ｂには、各現像器に１対１で対応するように合計４つのトナーホッパ４５Ｂｋ，４５Ｙ，４５Ｍ，４５Ｃが取り付けられている。該トナーホッパ４５Ｂｋ，４５Ｙ，４５Ｍ，４５Ｃは、各トナーカートリッジからのトナーを受け入れるためのものである。各トナーホッパからは、それぞれ現像器に向けて、トナーを補給するトナー補給路としてのトナー補給パイプ４６Ｂｋ，４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃが設けられている。該トナー補給パイプ４６Ｂｋ，４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃのそれぞれの内部には、トナーホッパ内のトナーを各現像器に向けて搬送するためのトナー搬送スクリュウ４７Ｂｋ，４７Ｙ，４７Ｍ，４７Ｃが設けられており、トナーホッパ内にまで延在している。これらトナー搬送スクリュウ４７Ｂｋ，４７Ｙ，４７Ｍ，４７Ｃ の配置は、対応する現像器が現像位置に位置するときに、該トナー搬送スクリュウ４７が対応する現像器内の上記第２撹拌スクリュウ４４延在部分のほぼ直上に位置するように設定されている。なお、図示の状態は図２（ａ）での設定の通り、現像位置に黒現像器がある場合の、トナー収容器ユニットの断面図を示している。
【００４６】
上記４つのトナーホッパ４５Ｂｋ，４５Ｙ，４５Ｍ，４５Ｃは、全て同様の形状をしている。すなわち、上記トナー搬送スクリュウ４７を囲み、かつ対応する現像器が現像位置に位置するときにトナー搬送スクリュウ４７の上方になる個所にトナー受入れ口が形成された周壁部を有し、このトナー受入れ口の周囲に、トナーを収容した各色同一形状のトナーカートリッジ４８Ｂｋ，４８Ｙ，４８Ｍ，４８Ｃが、そのトナー排出口を下向きにして上記トナー受入れ口に一致させるように取り付けられるトナーカートリッジ取付部が形成されている。
【００４７】
また、図示を省略したが、上記トナー搬送スクリュウ４７の軸は現像器ユニット３２側に突出しており、該軸の端部に図示を省略したギヤが固設されている。そして、該ギヤに噛み合うように駆動入力用の補給入力ギヤが設けられている。この各トナー搬送スクリュウ４７毎に設けられた補給入力ギヤのうち、現像ポジションにある現像器に対応するトナー搬送スクリュウ４７の補給入力ギヤが、本体後側板に取り付けられている補給用モータで駆動されるギヤに噛み合う。これにより、トナー搬送スクリュウ４７が補給用モータによって回転駆動され得るようになっている。
【００４８】
図３は、同プリンタの回転型現像装置４近傍の縦断面図である。図中左側が装置奥側、図中右側が装置手前側を示す。なお、簡単化のために、トナー収容器ユニット４ｂについては１色分のトナーカートリッジ４８及びトナーホッパ４５についてのみ図示している。現像器ユニット４ａはリボルバ前側板５０、リボルバ後側板５１間に保持されている。上記リボルバ前側板５０の装置手前側には、中心軸５２が、上記現像器ユニット４ａと同軸状に突設されており、軸受け５３を介して本体前側板５４に位置決めされ、回動自在に支持されている。また、リボルバ後側板５１の装置奥側には、リボルバギヤ５５が固定されている。該リボルバギヤ５５の中心部は装置奥側に軸状に突出しており、該突出部５５ａが軸受け５６を介して本体後側板５７に位置決めされている。以上の構成により、現像器ユニット４ａは、本体装置に対して回動自在に保持されている。
【００４９】
また、上記トナー収容器ユニット４ｂは上記現像器ユニット４ａよりも装置手前側に取り付けられ、上記トナーホッパ保持板４９により、４色分のトナーカートリッジ４８及びトナーホッパ４５が一体に支持されている。該トナーホッパ保持板４９は上記中心軸５２に固定されており、これにより上記トナー収容器ユニット４ｂと上記現像器ユニット４ａとが一体的に構成されている。
【００５０】
上記トナーホッパ４５からは、前述のトナー補給パイプ４６が、現像器に向けて設けられており、その内部のトナー搬送スクリュウ４７によってトナーカートリッジ４８及びトナーホッパ４５内のトナーを現像器に向けて搬送する。該トナー補給パイプ４６の現像器側の一端には、該パイプ４６内のトナーを排出するためのパイプ開口部４６ａが設けられており、現像器の該パイプ開口部４６ａに対応する部分には、トナー補給パイプ４６からのトナーを受け入れるための現像器開口部４１ａが設けられている。このような構成によりトナー補給パイプ４６と現像器４１とが連通した構成となっている。そして、上記パイプ開口部４６ａ及び現像器開口部４１ａを介して、トナー搬送スクリュウ４７によってトナーホッパ４５から搬送されてきたトナーが現像器４１内に補給されることとなる。上記トナー補給パイプ４６と現像器４１との連通部の周囲には、発泡ポリウレタンなどの弾性部材のシール６０がトナー飛散防止のために設置されている。
【００５１】
次に、上記所望の現像器を現像位置に移動させるために上記現像器ユニット４ａと上記トナー収容器ユニット４ｂとを回転駆動するための第１の駆動手段の構成及び現像位置に位置する現像器の画像形成用部材である現像ローラを回転駆動するための第２の駆動手段の構成について説明する。
このプリンタにおいて、上記第１の駆動手段（以下、「リボルバ駆動手段」という）は、上記所望の現像器を現像位置に移動させるために上記現像器ユニット４ａ及び上記トナー収容器ユニット４ｂを駆動する駆動源と、該駆動源からの駆動力を現像器ユニット４ａに伝達するための駆動伝達機構とを有している。具体的には、該リボルバ駆動手段は、駆動源としてのリボルバモータ１０１と、リボルバ駆動ギヤ１０１ａ及びリボルバギヤ５５から構成される駆動伝達機構とを有している。該リボルバモータ１０１としては、回転停止位置精度を確保できるという点で、ステッピングモータを用いるのが望ましい。上記リボルバモータ１０１は、本体後側板５７に取り付けられている。また、該本体後側板には、該リボルバモータ１０１で駆動されるリボルバ駆動ギヤ１０１ａが、リボルバ後側板に固定されたリボルバギヤ５５に噛み合う位置に設けられている。そして、該リボルバモータ１０１の駆動力はリボルバ駆動ギヤ１０１ａを介して該リボルバ駆動ギヤ１０１ａに噛み合っているリボルバギヤ５５に伝達される。これにより、該リボルバギヤ５５に固定された現像器ユニット４ａ及び該現像器ユニット４ａに固定されているトナー収容器ユニット４ｂが回転駆動されるようになっている。
【００５２】
また、上記第２の駆動手段（以下、「現像ローラ駆動手段」という）は、現像ローラを駆動するための図示しない駆動源としての現像ローラ駆動モータと、該現像ローラ駆動モータからの駆動力を現像ローラに伝達するための駆動伝達機構とを有している。この駆動伝達機構は、上記回転型現像装置４の各現像器毎に設けられた駆動入力ギヤと、現像位置に位置する現像器の駆動入力ギヤに係合して該現像器の現像ローラに駆動力を伝達する駆動ギヤとを有しており、該駆動力が現像器ユニット４ａの回転に抗するような向きで上記駆動ギヤから上記駆動入力ギヤに伝達される。図示の装置の駆動伝達機構は、図４に示すように、各現像器に対応して上記回転型現像装置４に設けられた駆動入力歯車としての駆動入力ギヤ２０２Ｂｋ、２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、アイドルギヤ２０４Ｂｋ、２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、現像ローラギヤ２０１Ｂｋ、２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、及び、本体側に設けられ、かつ上記現像ローラ駆動モータで駆動される駆動歯車としての駆動ギヤ２０３を有しており、各ギヤ等の回転方向は図中矢印で示す通りに設定されている。
【００５３】
上記駆動入力ギヤ２０２Ｂｋ、２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃは、現像器ユニット４ａの後側板であるリボルバ後側板の背面側に回動自在に設けられている。この駆動入力ギヤは、本体側の上記駆動ギヤ２０３と噛み合うことで上記現像ローラ駆動モータからの駆動力を現像位置に位置する現像器、例えば黒現像器４１Ｂｋの現像ローラ４２Ｂｋに伝達するためのものである。該リボルバ後側板の背面側には、該駆動入力ギヤ２０２Ｂｋの回転を上記現像ローラ４２Ｂｋに固設された現像ローラギヤ２０１Ｂｋに伝えるためのアイドルギヤ２０４Ｂｋも設けられている。また、装置本体側の、感光体ドラム１と対向する現像位置に位置する現像器４１Ｂｋの上記駆動入力ギヤ２０２Ｂｋと噛み合う位置には、上記駆動ギヤ２０３が取り付けられている。
【００５４】
以上のような構成のリボルバ駆動手段及び現像ローラ駆動手段において、所望の現像器を現像位置に移動させる際には、現像器リボルバモータ１０１により上記現像器ユニット４ａと上記トナー収容器ユニット４ｂとが図中矢印Ｃ方向に回転駆動される。これにより、所望の現像器が各色共通の、感光体ドラム１に対向する現像位置に位置することとなり、所定の現像動作が行われる。この回転駆動は、駆動制御手段としての図示せぬ制御部により上記駆動手段を制御して、所定の回転位置に現像器ユニットを位置させるための回転の速度が所定の速度に達するまでは、まずほぼ一定の加速度で加速しながら該現像器ユニットを回転させ、その後ほぼ一定の、加速時の加速度とは逆向きの加速度（以下、減速度という）で減速しながら回転させて該現像器ユニットを上記所定の回転位置に停止させるように行う。この減速を行うタイミングは、上記回転の速度が所定の速度に達した直後に減速するように設定してもよいし、所定の速度に達してから一定期間該所定の速度で回転させた後に減速するように設定してもよい。
【００５５】
このようにして上記所望の現像器例えばＢｋの現像器４１Ｂｋが現像位置に位置すると、該現像器４１Ｂｋの駆動入力ギヤ２０２Ｂｋと駆動ギヤ２０３とが噛み合い、本体側の図示しない現像ローラ駆動モータからの駆動力がアイドルギヤ２０４Ｂｋ、現像ローラギヤ２０１Ｂｋを介して伝達され、現像ローラ４２Ｂｋが回転される。
【００５６】
本実施形態に係るプリンタにおいては、駆動ギヤ２０３の回転方向は、現像位置に位置する現像器例えば黒現像器の駆動入力ギヤ２０２Ｂｋに噛み合うことによって現像器ユニット４ａの回転に対し負荷となる方向、すなわち、該現像器ユニット４ａの回転方向に対して対向する方向に設定されている。これにより、上記現像ローラ駆動モータからの駆動力は、現像器ユニット４ａの回転に抗するような向きで駆動ギヤ２０３から該駆動ギヤ２０３に係合する駆動入力ギヤに伝達されることとなる。このため、ある現像色の現像動作が終了して現像位置に位置させる現像器を次色の現像器４１Ｃに切り替える、すなわち回転型現像装置の現像器ユニット４ａを回転させる際、上記駆動ギヤ２０３と４つの現像器に対応した４つの駆動入力ギヤ２０２Ｂｋ、２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃのうちのいずれかの駆動入力ギヤとが噛み合っている間は、該回転に対して負荷がかかることとなる。具体的には、ある現像色例えば黒色の現像動作が終了した後、まず回転起動時に駆動入力ギヤ２０２Ｂｋが駆動ギヤ２０３から外れるまで該回転に対して負荷がかかり、その後、次色の現像器例えばシアン現像器４１Ｃが現像位置に移動してきて停止する直前に該現像器４１Ｃの駆動入力ギヤ２０２Ｃと駆動ギヤ２０３とが噛み合いはじめ、上記回転に対して負荷となる。
【００５７】
そして、本実施形態に係るプリンタにおいては、現像器ユニット４ａが停止するまでの減速時間（停止時間）が、上記回転の速度が上記所定の速度に達するまでの加速時間（起動時間）よりも短くなるように、上記駆動制御手段としての制御部を構成している。このプリンタのリボルバモータ１０１の速度制御の駆動パターンを図５に示す。この駆動パターンにおいては、加速時間ｔ１に対し減速時間ｔ２を短くなるように設定している。すなわち、加速時の加速度の大きさを、減速時の減速度の大きさよりも小さく設定している。ここで、回転型現像装置の現像器ユニット及びトナー収容器ユニットを駆動しようとする駆動源にかかる負荷の絶対値は、加速度の大きさが大きくなるほど大きくなる。従って、加速時に上記駆動源にかかる負荷の絶対値は、減速時に上記駆動源にかかる負荷の絶対値に比して小さくなる。言い換えれば、減速時に上記駆動源にかかる負荷は、加速時に上記駆動源にかかる負荷の絶対値に比して大きくなる。なお、加速時に上記駆動源にかかる負荷の向きと減速時に上記駆動源にかかる負荷の向きとは互いに逆向きとなる。
しかしながら、減速時には、上記駆動ギヤ２０３と上記駆動入力ギヤ２０２Ｃとが噛み合って伝達される図示しない現像ローラ駆動モータからの駆動力が、現像器ユニット４ａの回転に抗する向きすなわち停止させる向きに作用する。従って、上記減速時に現像器ユニット及びトナー収容器ユニットを駆動しようとする駆動源にかかる負荷は、リボルバモータ１０１と、上記現像ローラ駆動モータとに分散されることとなり、結果として該リボルバモータ１０１にかかる負荷の絶対値の増大が抑制される。よって、リボルバモータ１０１にかかる負荷を抑えたまま、減速時間を短縮して高速回転化することが可能となる。
【００５８】
以上、本実施形態によれば、現像器駆動用の駆動力が回転型現像装置４の現像器ユニット４ａの回転に対し作用する力を利用し、リボルバモータ１０１に対する負荷が軽減される方向に作用している時具体的には減速時の減速度の大きさを大きくした駆動パターンを採用しているため、脱調による異常画像の発生、モータのスペックアップ、及び、モータ駆動電力のアップを回避しつつ、高速回転化することができる。つまりは、コストアップすることなく、省エネで、回転型現像装置の色切換時間の短縮化ができ、コピーもしくはプリントスピードの高速化に対応することができる。
【００５９】
次に、上記駆動入力ギアに入力される駆動力の向きが図４の構成と異なる回転型現像装置を備えたプリンタについて説明する。本プリンタにおいて、基本的な構成及び動作は、図１のプリンタと同様であるので説明を省略する。このプリンタにおいては、現像ローラを駆動する現像ローラ駆動手段が、図１のプリンタの現像ローラ駆動手段と同様、現像ローラを駆動するための図示しない駆動源としての現像ローラ駆動モータと、該現像ローラ駆動モータからの駆動力を現像ローラに伝達するための駆動伝達機構とを有している。そして、このプリンタにおいては、該駆動伝達機構が、回転型現像装置４の各現像器毎に設けられた駆動入力ギヤと、現像位置に位置する現像器の駆動入力ギヤに係合して該現像器の画像形成用部材である現像ローラに駆動力を伝達する駆動ギヤとを有しており、該駆動力が現像器ユニット４ａの回転を助長するような向きで上記駆動ギヤから上記駆動入力ギヤに伝達される。具体的には、図６に示すように、各現像器に対応して回転型現像装置４に設けられた駆動入力歯車としての駆動入力ギヤ２１２Ｂｋ、２１２Ｙ、２１２Ｍ、２１２Ｃ、現像ローラギヤ２０１Ｂｋ、２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、及び、本体側に設けられ、かつ上記現像ローラ駆動モータで駆動される駆動歯車としての駆動ギヤ２１３を有しており、各ギヤ等の回転方向は図中矢印で示す通りに設定されている。この駆動伝達機構においては、現像位置に位置する現像器例えば黒現像器４１Ｂｋの駆動入力ギヤ２１２Ｂｋの回転は、アイドルギヤを介すことなく該現像器４１Ｂｋの現像ローラ４２Ｂｋに固設された現像ローラギヤ２０１Ｂｋに直接伝えられる。また、駆動ギヤ２１３の回転方向は、図４の装置の場合とは逆の方向に設定されている。
【００６０】
このような構成の現像ローラ駆動手段においては、所望の現像器例えば黒現像器４１Ｂｋが現像位置に位置すると、該現像器４１Ｂｋの駆動入力ギヤ２１２Ｂｋと駆動ギヤ２１３とが噛み合い、本体側の図示しない現像ローラ駆動モータからの駆動力が現像ローラギヤ２０１Ｂｋを介して伝達され、現像ローラ４２Ｂｋが回転される。
【００６１】
そして、本実施形態にかかるプリンタにおいては、駆動ギヤ２１３の回転方向は、現像位置に位置する現像器例えば黒現像器の駆動入力ギヤ２１２Ｂｋに噛み合うことによって現像器ユニット４ａの回転を助長する方向、すなわち、該現像器ユニット４ａの回転方向に対して順行する方向に設定されている。これにより、上記現像ローラ駆動モータからの駆動力は、現像器ユニット４ａの回転を助長するような向きで駆動ギヤ２１３から該駆動ギヤ２１３に係合する駆動入力ギヤに伝達されることとなる。このため、ある現像色の現像動作が終了して現像位置に位置させる現像器を切り替える、すなわち現像器ユニット４ａを回転させる際、上記駆動ギヤ２０３と４つの現像器に対応した４つの駆動入力ギヤ２０２Ｂｋ、２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃのうちのいずれかの駆動入力ギヤとが噛み合っていてかつ現像器ユニット４ａの回転速度よりも速い速度で駆動ギヤ２１３が回転する間は、該回転を補助するような力が働くこととなる。具体的には、上記回転の起動時には、起動回転を補助する力が働く。しかし、減速停止時には、リボルバモータ１０１としては回転を停止させようとしているにもかかわらず、駆動ギヤ２１３の回転方向は現像器ユニットの回転を助長する方向に力が働き、該モータに対して負荷がかかる。
【００６２】
そして、本プリンタにおいては、上記回転の速度が上記所定の速度に達するまでの加速時間（起動時間）が、現像器ユニット４ａが停止するまでの減速時間（停止時間）よりも短くなるように、上記駆動制御手段としての制御部を構成している。このプリンタのリボルバモータ１０１の速度制御の駆動パターンを図７に示す。この駆動パターンにおいては、減速時間ｔ２に対し加速時間ｔ１を短くなるように設定している。すなわち、減速時の減速度の大きさを、加速時の加速度の大きさよりも小さく設定している。ここで、前述のように、回転型現像装置の現像器ユニット及びトナー収容器ユニットを駆動しようとする駆動源にかかる負荷の絶対値は、加速度が大きくなるほど大きくなる。従って、減速時に上記駆動源にかかる負荷の絶対値は、加速時に上記駆動源にかかる負荷の絶対値に比して小さくなる。言い換えれば、加速時に上記駆動源にかかる負荷は、減速時に上記駆動源にかかる負荷の絶対値に比して大きくなる。しかしながら、加速時には、上記駆動ギヤ２１３と上記駆動入力ギヤとが噛み合って伝達される図示しない現像ローラ駆動モータからの力が、回転型現像装置の現像器ユニット４ａの回転を助長させる向きに作用する。従って、上記加速時に回転型現像装置の現像器ユニット及びトナー収容器ユニットを駆動しようとする駆動源にかかる負荷は、リボルバモータ１０１と、上記現像ローラ駆動モータとに分散されることとなり、結果として該リボルバモータ１０１にかかる負荷の絶対値の増大が抑制される。よって、リボルバモータ１０１にかかる負荷を抑えたまま、加速時間を短縮して高速回転化することが可能となる。
【００６３】
以上、本プリンタによれば、現像器駆動用の駆動力が現像器ユニット４ａの回転に対して作用する力を利用し、リボルバモータ１０１に対する負荷が軽減される方向に作用している時具体的には加速時の加速度の大きさを大きくした駆動パターンを採用しているため、脱調による異常画像の発生、モータのスペックアップ、及び、モータ駆動電力のアップを回避しつつ、高速回転化することができる。つまりは、コストアップすることなく、省エネで、回転型現像装置の色切換時間の短縮化ができ、コピーもしくはプリントスピードの高速化に対応することができる。
【００６４】
なお、本実施形態において、上記現像ローラ駆動モータは、現像ローラ４２を駆動するものとしてのみ説明を行ったが、現像器内の他の部材、例えば、上記第１，第２攪拌スクリュウ４３，４４の回転駆動を行う駆動源として用いてもよい。
【００６５】
また、図８及び図９に示すように、上記現像ローラ４２を回転駆動するための駆動源とは別に上記第１，第２攪拌スクリュウ４３，４４を回転駆動するための駆動源を設けてもよい。
図８の構成では、撹拌スクリュウ用の駆動ギヤ２０５の回転方向が、現像ローラ用の駆動ギヤ２０３と同様に、現像位置に位置する現像器例えば黒現像器の駆動入力ギヤ２０６Ｂｋに噛み合うことによって現像器ユニット４ａの回転に対し負荷となる方向、すなわち、該現像器ユニット４ａの回転方向に対して対向する方向に設定されている。これにより、図示しない撹拌スクリュウ用の駆動モータからの駆動力が、現像器ユニット４ａの回転に抗するような向きで駆動ギヤ２０５から該駆動ギヤ２０５に係合する駆動入力ギヤ２０６Ｂｋに伝達され、さらに該駆動入力ギヤ２０６から撹拌スクリュウギヤ２０７Ｂｋ、２０８Ｂｋに伝達される。
また、図９の構成では、撹拌スクリュウ用の駆動ギヤ２１５の回転方向が、現像ローラ用の駆動ギヤ２１３と同様に、現像位置に位置する現像器例えば黒現像器の駆動入力ギヤ２１６Ｂｋに噛み合うことによって現像器ユニット４ａの回転を助長する方向、すなわち、該現像器ユニット４ａの回転方向に対して順行する方向に設定されている。これにより、図示しない撹拌スクリュウ用の駆動モータからの駆動力が、現像器ユニット４ａの回転を助長するような向きで駆動ギヤ２１５から該駆動ギヤ２１５に係合する駆動入力ギヤ２１６Ｂｋに伝達され、さらに該駆動入力ギヤ２１６からアイドルギヤ２１７Ｂｋを介して撹拌スクリュウギヤ２０７Ｂｋ、２０８Ｂｋに伝達される。
【００６６】
〔実施形態２〕
図１１は、請求項３乃至８の発明の実施形態に係るプリンタの概略構成図である。まずこのプリンタ全体の概略について説明する。本実施形態に係るプリンタは、像担持体としてのドラム状の感光体（以下、「感光体ドラム」という）１と、４つの現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃをユニット支持体３の周りに配設し、その中心軸３ａで回転自在に支持された現像器ユニット４を有する回転型現像装置とを備えている。
【００６７】
コピー動作において、光学ユニット５は、所定の画像情報をＫ（ブラック），Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンダ），Ｃ（シアン）の各色の画像形成信号に処理する。上記現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃの、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃは、これらの各色と対応していることを示している。この光学ユニット５は、図中反時計方向に回転可能に支持された感光体ドラム１に上記各色の画像情報について光照射を順次に行い、その表面に静電潜像を形成する。
【００６８】
また、現像器ユニット４は、中心軸３ａでの図中反時計方向の回転により、周設された現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃのうち上記静電潜像に対応する一の現像器を、感光体ドラム１に対向する位置所定の現像位置（図１１で示している現像器２Ｋの位置）まで移動させ、上記静電潜像をトナー像に現像する。感光体ドラム１に可視像化されたトナー像は、一旦ベルト状の中間転写体６に一次転写される。このように各色につき順次に、感光体ドラム１上に現像され、中間転写体６に位置合わせして各色トナー像の一次転写が行われると、最終的には、この中間転写体６上で４色フルカラーのトナー像となる。
【００６９】
一方、用紙を収容する給紙トレイ７からは、給紙コロ８及び中間ローラ９の回転駆動により用紙が搬送される。この用紙は、レジストローラ１０のニップ部に当たり先端の曲がりが矯正された後、中間転写体４上のトナー像の先端位置と同期をとって中間転写体６の下方に送り込まれる。そして、用紙が上記トナー像と重なるとニ次転写コロトロン１１のコロナ放電によりトナー像が用紙上に一括転写される。このニ次転写がされた後、この用紙は、定着装置１２に入り、熱と圧力によりトナーが定着される。この定着後、排出ローラ１３により排出トレイに排出されると、４色のフルカラー画像の用紙が得られる。
【００７０】
つぎに、図１２によって上記現像器ユニット４について説明する。図１２は、上記現像器ユニット４の詳細構成を示す拡大図である。この現像器ユニット４は、中心軸３ａを有するユニット支持体３と、このユニット支持体３の周囲に９０度間隔で搭載された４つの現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃと、からなる構成である。
【００７１】
これら現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃには、係止部材１４Ｋ，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃが突設され、これら係止部村１４Ｋ，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃがユニット支持体３の所定部位に嵌合することで、ユニット支持体上３に着脱自在に係止されている。このように、各現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃは、ユニット支持体３から着脱自在ではあるが、装置本体の構成のレイアウトなどの関係により、中心軸３ａ対して右斜め上方４５度に位置したとき着脱可能となる。この着脱については、後で説明する。
【００７２】
図１２に示すように、上記現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃがユニット支持体３に搭載されていると、中心軸３ａを中心に全体が一体的に回動可能な現像器ユニット４を構成し、この現像器ユニット４の回転により、各現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃは、中心軸３ａの周りを公転可能である。
【００７３】
また、この図で示す例では、感光体ドラム１に対向配置されているものがブラックトナーを収容する現像器２Ｋであり、反時計回りの順で、イエロートナーを有する現像器２Ｙ、マゼンダトナーを有する現像器２Ｍ、シアントナーを有する現像器２Ｃが配置されている。また、これら４つの現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃの構成の詳細は、全く同様である。したがって、以下、ブラックトナーを有する現像器２Ｋを例にとって説明し、その他の現像器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃについては、図中においてブラック現像器２Ｋと同じ構成部分に同じ数字の符号を付して、数字の後にトナーカラーを表すアルファベット（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を付して示し、その説明は省略する。
【００７４】
上記現像器２Ｋは、トナー収容器２１Ｋを保持する収容器ガイド２２Ｋと、２本の撹拌スクリュ２３Ｋ、現像ローラ２４Ｋ、ドクタ２５Ｋ、及びこれらを収納するケース２６Ｋと、からなる構成である。また、上記ケース２６Ｋには、現像ローラ２４Ｋのニップ部に沿って形成された開口面２７Ｋがある。
【００７５】
上記現像器２Ｋの現像動作において、この現像位置に移動した現像器２Ｋの開口面２７Ｋは、感光体ドラム１に対向する方向に向けて位置し、この開口面２７Ｋから露出する現像ローラ２４Ｋ上のトナーが、図中反時計方向に回転する感光体ドラム１上に転移することで、静電潜像がトナー像に現像される。また、各トナー収容器２１Ｋは、取手２９Ｋを用いてこの収容器本体を胴回り方向に回転させることで収容器ガイド２２Ｋから挿脱自在である。
【００７６】
また、上記現像器ユニット４及び感光体ドラム１は、装置本体内に回転可能に隣接して支持されるものであるが、本実施例では、現像器ユニット４及び感光体ドラム１は一緒に、図１３に示す一の保持体３に支持され、さらに、メンテナンス性などを考慮して、この保持体３０によって装置本体３１から容易に引き出すことができる構成をとっている。
【００７７】
図１３は、上記保持体３０を装置本体３１から引き出した状態を示す概略斜視図である。この保持体３０は、装置本体３１から引き出し可能であり、外形的には、前側板３２と、後側板３３と、これを一体的に結合するステー部材３４とからなる構成である。また、この保持体３０は、現像器ユニット４の一部を構成するユニット支持体３を、前側板３２と後側板３３とで支持しており、また、このユニット支持体３は、各現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃを搭載するための円板３ｂをその両端に有している。
【００７８】
図１３に示すように、感光体ドラム１を有する感光体ユニット３５は、一点鎖線Ａで示すように中央上方に設けたステー部材３４の右側の上面から搭載可能であり、また、現像器２Ｙは、一点鎖線Ｂで示すようにユニット支持体３上に搭載される。なお、この図に示す現像器２０Ｙは、トナー収容器２１Ｙが挿着されていない状態のものである。
【００７９】
上記現像器２Ｙの保持体３０への搭載において、図１２に示したように、現像器２Ｙの奥側では、係止部材１４Ｙによりユニット支持体３の所定部位と嵌合する。一方、その外側では、現像器２Ｙの現像ローラ２４Ｙの支軸２８Ｙが、図１３で示すように、ユニット支持体３の円板３ｂの周縁に設けられた嵌合凹部３ｃに収まり、現像器支持ホルダ３ｄにより係止される。このようにして、現像器２Ｙは、ユニット支持体３上で正確な位置決めがされ搭載される。また、他の現像器２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ、についても、現像器ユニット４を９０度ごとに回転させて、保持体３０の上方から同様に着脱が可能である。
【００８０】
また、前側板３２には開口３０ａが設けられており、トナー収容器２１Ｋ，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃの交換は、この開ロ３０ａを通して行われる。図１４は、矢印Ｃ方向から見た保持体３０の側面図であり、上記開口３０ａと、現像器ユニット４の各現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃとの位置関係を示している。この図に示すように、前側板３２に設けられた開口３０ａは、前側板３２の略中央に設けられており、周設された現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃのうち、現像位置にあるブラック現像器２Ｋのトナー収容器２１Ｋが交換の対象とされる。
【００８１】
上記トナー収容器２１Ｋは、円筒形であり、このトナー収容器２１Ｋの交換作時の取り付け作業において、トナー収容器２１Ｋは、収容器ガイド２２Ｋに対し軸方向に挿入される。そして、取手２９Ｋをつまみ、収容器本体を図中時計方向に回転させることで、上記収容器ガイド２２Ｋ内に固定が可能である。また、その取り付け状態からは、上記と逆の反時計方向の回転により取り外すことができる。
【００８２】
つぎに、上記保持体３０の詳細構成などについて説明する。
図１５は、保持体３０と装置本体３１との連結構成、及び保持体３１の詳細構成を示す上面図であり、同図では、保持体３０が、装置本体３１から少し引き出された状態を示している。この保持体３０は、感光体ドラム１と現像器ユニット４とを回転自在に支持する前側板３２及び後側板３３と、これを結合し一体化させる左右及び上下の４つのステー部材３４と、からなる構成であり、図１５においてステー部材３４は、左右の２本のみが表されている。
【００８３】
前述のように、保持体３０は、装置本体３１からスライドによって前方に引出可能である。このスライド機構は、装置本体３１側のレール３７ａと、保持体側のレール３７ｂとが嵌合した２段式のスライドレール３７を、保持体３０の両サイドに設けたものである。また、上記レール３７ｂには、ボス３７ｃが植設されており、このボス３７ｃの頭部に上記保持体３０の左右のステー部材３４が嵌合し、この保持体３０の移動が可能である。
【００８４】
上記感光体ドラム１は、その回転軸線ＯＰの一端の支持軸３８を前側板３２の玉軸受３９に支持されており、また、その他端には、装置本体３１から突設するドラム駆動軸４０に対応した嵌合部位４１を有している。
一方、上記現像器ユニット４（図１５では、感光体ドラム１に対向配置している現像器２Ｋのみを図示し、他の現像器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃについては図示を省略している）は、その回転軸線ＯＲと重なる中心軸３ａの引出手前側を、前側板３２の軸受４２に支持され、リボルバギヤ４３を有する装置本体３１側を、後側板３３の玉軸受４４に支持されている。
【００８５】
上記保持体３０が、スライド移動により装置本体３１内に完全に収納されると、装置本体３１側のステッピングモータ４５やドラム駆動ギヤ４６などからなる駆動部と、保持体３０側のリボルバギヤ４３などからなる被駆動部とが連結し、画像形成動作の駆動が可能となる。具体的には、保持体３１が、図１３の矢印Ｃ方向にスライドにより移動すると、リボルバーギヤ４３の中心軸３ａは、装置本体３１側の滑り軸受４７に支持され、これと同時にリボルバーギヤ４３と、装置本体３１側に付設されたステッピングモータ４５のリボルバー駆動ギヤ４８とが噛み合う。また、ドラム駆動軸４０は、後側板３３の滑り軸４９を貫通し、その先端部が感光体ドラム１の嵌合部位４１を嵌合し、感光体ドラム１を駆動可能に支持する。更に、現像ローラ２４Ｋの支軸２８Ｋの奥側先端に取り付けられた駆動入力ギヤ２４ａが、装置本体３１側のタイミングベルト５０で駆動力が伝達される現像クラッチ５１の先端部の駆動ギヤ５２と噛み合い、現像ローラ２４Ｋを回転駆動できるようになっている。
【００８６】
上記保持体３０の構成において、一枚の前側板３２によって現像器ユニット４の中心軸３ａと、感光体ドラム１の支持軸３８との引出手前側を共に支持し、同様に、装置本体３１側を一枚の後側板３３によって支持し、さらに、この前側板３２と後側板３３とをステー部材３４で一体化させている。このような簡単な構成でありながらも、上記感光体ドラム１及び現像器ユニット４の各回転軸線ＯＰ，ＯＲを、所定の間隔で平行に維持し、また、現像ギャップＧＰの精度の確保が可能である。
【００８７】
さらに、本実施形態のプリンタで使用される現像器ユニット４は、その中心軸３ａにワンウェイクラッチ４２ａが設けられており、これにより現像器ユニット４の回転方向が一方向にのみに規制されている。
【００８８】
図１６は、このワンウェイクラッチ４２ａの拡大構成を示している。図１６（ａ）は、このワンウェイクラッチ４２ａの断面図である。このワンウェイクラッチ４２ａは、前側板３２の軸受ホルダ４２ｂに、中心軸３ａを支持する玉軸受４２ｃとともに内設されている。図１６（ｂ）に、図１６（ａ）の矢印Ｄ方向から（装置本体側から）見た上記軸受４２の構成を示す。このように、ワンウェイクラッチ４２ａを内設した軸受ホルダ４２ｂは、前側板３２に圧入された後、その中心対角線上の２点でしっかりと固定される。このワンウェイクラッチ４２ａにより、中心軸３ａの矢印Ｅ方向への回転が物理的に規制され、現像器ユニット４は、引出手前側から見て反時計方向の一方向の回転のみが可能となる。
【００８９】
このように、軸受４２に内設されたワンウュイクラッチ４２ａは、前側板３２及び中心軸３ａと一体化した簡単な構成として設置することができ、上記保持体３０において、このワンウェイクラッチ４２ａは、周囲の作像機器などのレイアウトに影響を与えない。なお、コストの許す限り、このワンウェイクラッチ４２ａは、前側板３２側のみならず中心軸３ａの後側板３３側にも設けることができ、この場合、前側板３２側のみに設置した場合と比較して、中心軸３ａのねじれが防止される。
【００９０】
本実施形態のプリンタにおける画像形成動作において、上記現像器ユニット４は、ステッピングモータ４５の励磁により回転し、任意の現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃを感光体ドラム１の現像位置に移動させる。ついで、上記任意の現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃによって現像が行われる。また、この現像動作の間、現像器ユニット４の回転は固定される必要があり、この固定も、ステッピングモー夕４５の励磁により行われる。
【００９１】
上記現像動作の間、ステッピングモータ４５により上記回転が固定されてはいても、リボルバー駆動ギヤ４８とリボルバギヤ４３との噛み合わせ部分に存在するバックラッシュ分の微量なガタがあるため、この現像器ユニット４は、回転方向に遊びを有している。ここで、上記ワンウェイクラッチ４２ａは、上記現像動作開始とほぼ同時に、上記ガタを回転方向に片寄せして取り除き、上記回転を完全に固定する。
【００９２】
このように、ワンウェイクラッチ４２ａにより、回転現像装置４の回転を一方向に規制し、現像時の現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃがその現像位置で確実に位置固定される本実施形態のプリンタでは、現像器ユニット４の往復微細振動による横ピッチ状の異常画像が発生することはなくなる。
【００９３】
また、一般に、画像形成動作の停止時（例えば、メンテナンス時に本体の電源がＯＦＦされているとき）の上記現像器ユニット４の待機姿勢は、図１２で示した現像動作時の位置から各現像器が４５度ほど回転した姿勢である。この待機姿勢にある回転現像装置４は、比較的重量のある現像ローラの位置関係により、画像形成動作の回転方向と逆の方向に回転（以下、「戻り回転」という）しようとする重量バランスにある。すなわち、現像器ユニット４のメンテナンス時の重心が、該現像器ユニットの画像形成動作の回転方向とは逆方向のモーメントが作用するように設定されている。このため、メンテナンス時に保持体３０が装置本体３１から引き出されたときの上記駆動連結部の解除、すなわち、リボルバー駆動ギヤ４８とリボルバギヤ４３との噛み合わせが外れた時に上記戻り回転を起こす。
【００９４】
ここで、上記ワンウェイクラッチ４２ａを設けた現像器ユニット４は、上記戻り方向の回転が防止される。したがって、現像器ユニット４の突然の戻り回転により装置内に手を挟まれたり、感光体ドラム１を傷つけてしまうなどの問題が解消される。
【００９５】
さらに、上記ワンウェイクラッチ４２ａを有する現像器ユニット４では、図１４で示したように、交換位置にあるトナー収容器２１Ｋの取り付け回転の方向（時計方向）が、現像器ユニット４の画像形成動作時の所定の回転方向（反時計方向）と逆である。すなわち、これは、上記ワンウェイクラッチ４２ａで回転が抑制される方向と同じであり、ユーザーは、トナー収容器２１Ｋの取り付け時に、トナー収容器２１Ｋの固定が容易となり、現像器ユニット４を回転させてしまうことがなく、トナー収容器２１Ｋの交換作業性がよくなる。
【００９６】
また、本実施形態のプリンタでは、トナー収容器の交換位置を、現像器ユニット４の回転軸線を含む鉛直面よりも、該現像器ユニット４の外周が鉛直方向下端から同方向上端に向かって回転移動する回転移動経路側に存在する領域、すなわち図１４の中心軸３ａの右側の領域に設定している。このようにトナー収容器の交換位置を設定することにより、作業者がトナー収容器の着脱操作を行うときに現像器ユニット４が画像形成動作時の所定の回転方向とは逆方向（図１４中の時計方向）に移動しようとするのを上記ワンウェイクラッチ４２ａで阻止できるので、トナー収容器の交換作業性が更に向上する。
【００９７】
なお、上記各実施形態では、カラープリンタの場合について説明したが、本発明は複数の現像器を備えた複写機やＦＡＸなどの他の画像形成装置にも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】第１の実施形態に係るプリンタの主要部の概略構成図。
【図２】（ａ）は、同プリンタの回転型現像装置の現像器ユニットの内部構造を示す断面図。（ｂ）は、同回転型現像装置のトナー収容器ユニットの内部構造を示す断面図。
【図３】同回転型現像装置の縦断面図。
【図４】同現像器ユニットの駆動部の説明図。
【図５】同現像器ユニットの回転動作におけるモータの速度制御の駆動パターンを示す説明図。
【図６】変形例に係る現像器ユニットの駆動部の説明図。
【図７】同現像器ユニットの回転動作におけるモータの速度制御の駆動パターンを示す説明図。
【図８】他の変形例に係る現像器ユニットの駆動部の説明図。
【図９】更に他の変形例に係る現像器ユニットの駆動部の説明図。
【図１０】従来のプリンタの現像器ユニットの回転動作におけるモータの速度制御の駆動パターンを示す説明図。
【図１１】第２の実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図１２】同プリンタの現像器ユニットの詳細構成図。
【図１３】同現像器ユニット及び感光体ドラムを支持する保持体の概略構成を示す斜視図。
【図１４】同保持体の側面図。
【図１５】同保持体と装置本体との連結構成、及び同保持体の詳細構成を示す上面図。
【図１６】（ａ）は、同現像器ユニットにおけるワンウェイクラッチを設けた軸受の断面図。  （ｂ）は、同軸受の平面図。
【図１７】従来の画像形成装置における異常画像の発生メカニズムを説明するための説明図。
【符号の説明】
【００９９】
〔第１の実施形態の図１乃至図１０における符号〕
１      感光体ドラム
４      回転型現像装置
４ａ    現像器ユニット
４ｂ    トナー収容器ユニット
４９    トナーホッパ保持板
１０１  リボルバモータ
１０１ａ  リボルバ駆動ギヤ
２０１Ｂｋ、２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ  現像ローラギヤ
２０２Ｂｋ、２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ  駆動入力ギヤ
２０３  駆動ギヤ
２０４Ｂｋ、２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ  アイドルギヤ
２１２Ｂｋ、２１２Ｙ、２１２Ｍ、２１２Ｃ  駆動入力ギヤ
２１３  駆動ギヤ
〔第２の実施形態の図１１乃至図１７における符号〕
１      感光体ドラム
３      ユニット支持体
３ａ    中心軸
４      現像器ユニット
２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ  現像器
２１Ｋ，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ  トナー収容器
３０    保持体
３１    装置本体
３２    前側板
３３    後側板
３４    ステー部材
４２ａ  ワンウェイクラッチ
４５    ステッピングモータ
ＯＰ，ＯＲ  回転軸線
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
2005352520.tif 000033
【図３】
2005352520.tif 000034
【図４】
2005352520.tif 000035
【図５】
2005352520.tif 000036
【図６】
2005352520.tif 000037
【図７】
2005352520.tif 000038
【図８】
2005352520.tif 000039
【図９】
2005352520.tif 000040
【図１０】
2005352520.tif 000041
【図１１】
2005352520.tif 000042
【図１２】
2005352520.tif 000043
【図１３】
2005352520.tif 000044
【図１４】
2005352520.tif 000045
【図１５】
2005352520.tif 000046
【図１６】
2005352520.tif 000047
【図１７】
2005352520.tif 000048