(57)【要約】【課題】現像部材を像担持体に対して離接させる離接機構を有する画像形成装置において、像担持体と現像部材との衝突音を低下しつつ、離接機構を駆動する駆動モータの小型化及びコストダウンを図ることが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】トナーの色に応じた複数の感光体ドラム１を有し、接触現像方式を採用する画像形成装置において、フルカラー画像形成時にのみ駆動されるイエロー、マゼンタ、シアンのトナーに対応するそれぞれの現像ローラ４０の離接カム８０と、ブラックのトナーに対応する現像ローラ４０の離接カム８０とを、一つの駆動源によって別々に駆動可能な駆動伝達機構を備えることを特徴とする。【選択図】図３
2012128017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被転写材の搬送方向に沿って配列される複数の像担持体と、
前記像担持体に対して離接可能に構成されており、前記像担持体に当接して前記像担持体に形成された静電潜像をトナー像として現像する複数の現像部材と、
それぞれの前記現像部材に対して設けられ、駆動されることで前記像担持体に対する前記現像部材の離接状態を切り換え可能な複数の離接機構と、
一つの駆動源からそれぞれの前記離接機構に駆動力を伝達する駆動伝達機構と、
を備え、
前記複数の現像部材を前記複数の像担持体に対して当接させて画像形成を行う多色画像形成と、
前記複数の現像部材のうちの一つの現像部材を前記像担持体に対して当接させて画像形成を行う単色画像形成と、
を行うことが可能な画像形成装置において、
前記駆動伝達機構は、
前記多色画像形成を行うために複数の前記離接機構に駆動力を伝達し、前記複数の像担持体に対して前記複数の現像部材を順次当接させる状態と、
前記単色画像形成を行うために一つの前記離接機構に駆動力を伝達し、前記像担持体に対して前記一つの現像部材を当接させる状態と、
を切り換え可能に構成されていると共に、
前記多色画像形成を行う際は、
それぞれの前記像担持体から被転写材にトナー像を順次転写するタイミングと同期するように、複数の前記離接機構のそれぞれに対して連続的に駆動力を伝達し、
前記単色画像形成を行う際は、
前記一つの離接機構にのみに駆動力を伝達するように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動伝達機構は、
前記一つの駆動源によって回転駆動される駆動ギアと、
前記駆動ギアと噛合っており、前記一つの離接機構に駆動力を伝達する第１ギアと、
前記駆動ギアと前記第１ギアとの相対位置によって、前記駆動ギアと噛合う、又は噛合わない状態になり、前記駆動ギアと噛合った状態で、前記多色画像形成を行う際にのみ駆動される前記離接機構に駆動力を伝達する第２ギアと、を有しており、
前記多色画像形成を行う際は、前記駆動ギアに対して前記第１ギア及び前記第２ギアが噛合い、
前記単色画像形成を行う際は、前記駆動ギアに対して前記第１ギアのみが噛合うように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記駆動ギアは両方向に回転可能であって、その回転方向に応じて、前記第１ギアとの噛合いを維持したまま前記第１ギアに対する相対位置を変えるように構成されてい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】
前記複数の現像部材のうち、前記多色画像形成を行う際にのみ前記像担持体に対して当接する前記現像部材の少なくとも一つの離接状態を検知する第１離接状態検知部材と、
前記単色画像形成を行う際に前記像担持体に対して当接する前記現像部材の離接状態を検知する第２離接状態検知部材と、
を備えており、
前記多色画像形成を行う際に、
それぞれの前記像担持体から被転写材にトナー像を順次転写するタイミングと同期して前記複数の現像部材がそれぞれの前記像担持体に当接するように、前記第１離接状態検知
部材と前記第２離接状態検知部材の検知結果に基づいて、前記駆動源の駆動状態を制御する制御部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記単色画像形成を行う際における前記接離機構の駆動速度が、
前記多色画像形成を行う際における前記接離機構の駆動速度よりも速くなるように前記駆動源が制御されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触現像方式を採用する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現像剤の色に対応する複数の画像形成部を設け、被転写材上に各画像形成部から画像を順次転写するインライン方式を採用するカラー画像形成装置が知られている。また、画像形成部において、現像剤を担持する現像部材を像担持体の表面に接触させた状態で、該表面に現像剤を供給する接触現像方式が知られている。このような画像形成装置では、現像部材と像担持体との当接状態が必要以上に続くと、現像部材と像担持体とが回転駆動し続けることで両者が摩耗し、現像部材と像担持体の寿命を縮めてしまうといった課題がある。そこで特許文献１には、ゼネバ機構を用い、各画像形成部に対応するゼネバ従車を間欠的に駆動させることで、像担持体に対する現像部材の当接、離間を制御する技術が開示されている。また、特許文献２には、カムを複数連結させた機構を用いて、像担持体に対する現像部材の当接、離間を制御する技術が開示されている。図１７に、特許文献１におけるゼネバ源車（動節）１回転または、特許文献２における離接カムの１回転の動作に対する現像部材の離接状態を表している。これによると、それぞれの画像形成部における現像部材の当接、離間は、１/８周期ずつに細分化して間欠的に行われていることがわかる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−４７４２４号公報
【特許文献２】特開２００６−２９２８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来の技術には、次の課題がある。近年、画像形成装置の小型化や高生産性への要求が高まっており、小型化への要求に対しては、各画像形成部の配置間隔を短くするといった手法が採用され、また、高生産性への要求に対しては、プロセス速度を速くするといった手法が採用されている。しかしこれらの手法によると、短時間に被転写材が高速で搬送されてくることになるので、非常に速い速度で現像部材を像担持体に対して当接、離間させる必要がある。その結果、現像部材が像担持体に当接する際の衝突音が大きくなるといった課題がある。
【０００５】
これに対して、現像部材が像担持体に当接する際の衝突音の低減を図る技術が知られている。図１８に、かかる技術を採用した場合の現像部材の離接状態の状態遷移図（図１８（ａ））、及び現像部材を離接させる駆動モータ軸に係る負荷トルク線図（図１８（ｂ））を示す。ただし、このとき駆動モータは等速回転による駆動を行っているものとする。
【０００６】
図１８（ａ）に示す技術では、特許文献１及び特許文献２に記載の発明のように間欠的に各画像形成部の現像部材の離接機構を駆動させるのではなく、離接機構を非間欠的にかつ連続的に動作させていることが特徴である。即ち、複数の画像形成部の離接機構の駆動開始タイミングをずらし、離接カム外周半径長の変局位相部位を複数の離接カムの軌跡とある程度オーバラップするよう位相差を設けて駆動させている。ただし、モノカラーモードは、一色目（イエロー）、二色目（マゼンタ）、三色目（シアン）の画像形成部が離間した状態で四色目（ブラック）の画像形成部が当接した状態で行うよう設定されている。
【０００７】
このため、四色目の画像形成部における離接カム形状は、その他の画像形成部の離接カ
ム形状と異なった形状として、カム１周のプロファイルを異なったものにしている。この構成の場合、カムの外周半径長の変局位相における変動率を小さくしているので、特に現像部材が像担持体に当接する際の像担持体に対する現像部材の当接スピードを遅くすることが可能となる。よって、像担持体と現像部材との衝突音を低減することが可能になる。
【０００８】
しかし、像担持体と現像部材との衝突音の低減を図った前述の技術には、次の課題がある。まず、図１８（ｂ）に示すように、それぞれの画像形成部で生じる負荷トルクのタイミングが重なり合い、現像部材を離接させる駆動モータの負荷トルク値Ｔ２(max)が非常
に大きな値になる。このため、駆動モータの大型化、それに伴うコストアップを生じてしまう。
【０００９】
また、図１９に、前述の従来例においてインライン方式で１枚のフルカラー画像形成を行った際、現像部材が像担持体に当接している時間と、作像に要する時間との配分を示す。ここに示すように、それぞれの画像形成部では、現像工程のタイミングより少し早く現像部材を像担持体に当接させなければならない。このため、現像部材が非画像領域に当接する時間が生じる。離間動作時も同様に、画像形成が終了したタイミングより遅れて現像部材が離間するため、非画像領域への当接時間が生じる。
【００１０】
さらに四色目の画像形成部では、現像部材当接時の非画像領域への当接時間が、他の画像形成部と比べて長くなることがわかる。これは、図１８（ａ）に示すように、モノカラーモードを設定すべく、四色目の画像形成部において現像部材が像担持体に当接している状態で、他の画像形成部の現像部材を離間状態にするように離接カムの位相を設定しているためである。さらに付言すると、駆動モータが離間動作をするために一定角速度で回転して駆動した際に、モノカラーモード設定に必要なカム位相差分だけ、四色目の現像部材の離間タイミングが遅くなる。
【００１１】
即ち、等間隔に設定されている画像形成部間をインライン方式で画像形成および転写されるタイミングに対して、四色目の現像部材だけ遅れて離間することになり、遅れた離間タイミング時間分だけ不必要に像担持体と現像部材が当接してしまっている。特に１枚間欠等の少数プリントジョブを多数回行う場合は、四色目の像担持体だけ、他の画像形成部の像担持体ならびに現像部材に比べて顕著に寿命を低下させてしまう虞がある。
【００１２】
そこで本発明は、現像部材を像担持体に対して離接させる離接機構を有する画像形成装置において、像担持体と現像部材との衝突音を低下しつつ、離接機構を駆動する駆動モータの小型化及びコストダウンを図ることが可能な画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
被転写材の搬送方向に沿って配列される複数の像担持体と、前記像担持体に対して離接可能に構成されており、前記像担持体に当接して前記像担持体に形成された静電潜像をトナー像として現像する複数の現像部材と、それぞれの前記現像部材に対して設けられ、駆動されることで前記像担持体に対する前記現像部材の離接状態を切り換え可能な複数の離接機構と、一つの駆動源からそれぞれの前記離接機構に駆動力を伝達する駆動伝達機構と、を備え、前記複数の現像部材を前記複数の像担持体に対して当接させて画像形成を行う多色画像形成と、前記複数の現像部材のうちの一つの現像部材を前記像担持体に対して当接させて画像形成を行う単色画像形成と、を行うことが可能な画像形成装置において、前記駆動伝達機構は、前記多色画像形成を行うために複数の前記離接機構に駆動力を伝達し、前記複数の像担持体に対して前記複数の現像部材を順次当接させる状態と、前記単色画像形成を行うために一つの前記離接機構に駆動力を伝達し、前記像担持体に対して前記一つの現像部材を当接させる状態と、を切り換え可能に構成されていると共に、前記多色画
像形成を行う際は、それぞれの前記像担持体から被転写材にトナー像を順次転写するタイミングと同期するように、複数の前記離接機構のそれぞれに対して連続的に駆動力を伝達し、前記単色画像形成を行う際は、前記一つの離接機構にのみに駆動力を伝達するように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、現像部材を像担持体に対して離接させる離接機構を有する画像形成装置において、像担持体と現像部材との衝突音を低下しつつ、離接機構を駆動する駆動モータの小型化及びコストダウンを図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の画像形成装置を説明する概略断面図。
【図２】本発明の画像形成部であるプロセスカートリッジを説明する概略断面図。
【図３】本発明の現像部材の当接・離間機構の駆動構成を説明するための図。
【図４】本発明の駆動連結機構の概略構成を示す斜視図。
【図５】本発明の駆動連結機構の概略構成を示す側面図。
【図６】本発明の各印字モードにおける現像部材の当接・離間状態を説明するための図。
【図７】本発明の現像部材の当接・離間状態の遷移線図および負荷トルク線図。
【図８】本発明の現像離接装置を含む画像形成装置の制御回路構成を示すブロック線図。
【図９】本発明の現像離接装置におけるイニシャライズシーケンスの制御フロー。
【図１０】本発明に現像離接装置における位相検知センサ信号出力と離接カムを示す図。
【図１１】本発明の位相検知センサ信号出力と離接カムの状態を示す図。
【図１２】本発明の位相検知センサ信号出力と離接カムの状態を示す図。
【図１３】本発明の位相検知センサ信号出力と離接カムの状態を示す図。
【図１４】本発明の位相検知センサ信号出力と離接カムの状態を示す図。
【図１５】本発明の画像形成と現像離接装置の駆動シーケンスの制御フロー。
【図１６】本発明の第２実施形態における当接・離間機構の概略構成図。
【図１７】従来例の現像部材の当接・離間状態の遷移線図。
【図１８】従来例の現像部材の当接・離間状態の遷移線図及び負荷トルク線図。
【図１９】従来例の像担持体への現像部材の当接時間を比較するグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１実施形態＞
[１−１：画像形成装置の全体構成]
図１を参照して、本実施形態に係る画像形成装置について説明する。図示するカラー画像形成装置は、トナーの色に対応した４つの画像形成部（以下、「画像形成ステーション」という）Ｐを備えている。即ち、一色目の画像形成ステーションＰ（１ｓｔ）、二色目の画像形成ステーションＰ（２ｓｔ）、三色目の画像形成ステーションＰ（３ｓｔ）、及び、四色目の画像形成ステーションＰ（４ｓｔ）を備えたインライン方式のカラー画像形成装置である。
【００１７】
各画像形成ステーションＰは、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体、即ち、感光体ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）を備えている。これらの感光体ドラム１は、被転写材（記録媒体Ｓ）の搬送方向に沿って配列されている。それぞれの感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体ドラム１表面を均一に帯電する帯電ローラ２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム１上に静電潜像を形成する露光ユニット３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、静電潜像にト
ナーを付着させて現像像（トナー像）として顕像化する現像ユニット４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、感光体ドラム１上のトナー像を被転写材に転写させる転写部材１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）、転写後の感光体ドラム１表面に残ったトナーを除去するクリーニング部材６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）等が配設されている。
【００１８】
また、感光体ドラム１（１ａ〜１ｄ）、帯電ローラ２（２ａ〜２ｄ）、現像ユニット４（４ａ〜４ｄ）及びクリーニング部材６（６ａ〜６ｄ）は、プロセスカートリッジ７（７ａ〜７ｄ）として一体的にカートリッジ化されている。また、プロセスカートリッジ７（７ａ〜７ｄ）は、画像形成装置の装置本体１００Ａに着脱可能に構成されている。
【００１９】
給送部１６から給送された記録媒体Ｓは、レジストローラ対１９を経て、静電搬送ベルト１１へ搬送され、静電搬送ベルト１１の移動に伴って各画像形成部へ順次到達する。その後、各画像形成ステーションＰにより、各色トナー像が順次記録媒体Ｓへ転写されてカラー画像が記録媒体Ｓ上に記録された後、定着ユニット２０でカラー画像が加熱定着されて排出ローラ対２３によって記録媒体Ｓが積載部２４へ排出される。以下、画像形成装置を構成する主な部材について、より詳しく説明する。
【００２０】
（記録媒体を給送するための構成）
給送部１６は、画像形成部に記録媒体Ｓを給送するものであり、複数枚の記録媒体Ｓが給送カセット１７に収納されている。画像形成時には、給送ローラ１８（半月ローラ）、レジストローラ対１９が画像形成動作に応じて回転駆動され、給送カセット１７内の記録媒体Ｓを一枚毎に分離給送する。その後、記録媒体Ｓの先端がレジストローラ対１９に突き当たって一端停止し、ループを形成した後、静電搬送ベルト１１の回転と画像書出し位置との同期をとって、記録媒体Ｓがレジストローラ対１９によって静電搬送ベルト１１へと給送されていく。
【００２１】
（画像形成部の構成）
感光体ドラム１は、直径３０ｍｍのアルミシリンダの外周面に有機光導電体層（ＯＰＣ感光体）を塗布したものである。感光体ドラム１は、その両端部を支持部材（図示せず）によって回転自在に支持されており、駆動モータ（図示せず）により、反時計方向（図２にて矢印Ｘ方向）に回転駆動される。
【００２２】
帯電ローラ２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）は導電性ローラであって、ここでは図２に示すような接触帯電方式のものを使用する。この帯電ローラ２を感光体ドラム１表面に当接させ、帯電電圧を印加することにより、感光体ドラム１表面をトナーと同極性に一様に帯電させる。
【００２３】
露光ユニット３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）は、感光体ドラム１の略水平方向に配置されている。そして、レーザーダイオード（不図示）によって画像信号に対応する画像光が、スキャナモーター（不図示）によって回転されるポリゴンミラー９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）に照射される。ポリゴンミラー９で反射した画像光は、結像レンズ１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）を介して帯電済みの感光体ドラム１表面に選択的に照射される。これによって、感光体ドラム１に、画像信号に応じた静電潜像を形成する。
【００２４】
図２に示すように、現像ユニット４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）は、それぞれ、現像剤（トナー）を収納したトナー容器４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ）及び現像容器４５（４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ）を有している。トナー容器４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄには、この順にそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーが収納されている。また、各トナー容器４１内には、感光体ドラム１と対向して、トナーを担持搬送する現像部材としての現像ローラ４０が配置されている。
【００２５】
トナー容器４１内において、トナーはトナー搬送攪拌機構４２によってトナー供給ローラ４３へ送り込まれる。次いで、トナーは、トナー供給ローラ４３、及び、現像ローラ４０の外周に圧接された現像ブレード４４によって、現像ローラ４０の外周に塗布され、トナーに電荷が付与される。そして、現像ローラ４０に現像電圧を印加することにより、感光体ドラム１に形成された静電潜像にトナーを供給し、トナー像を形成する。
【００２６】
静電搬送ベルト１１の内側には、４個の感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対向して静電搬送ベルト１１に当接するローラ状の転写部材１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが併設されている。これら転写部材１２は、不図示の電源に接続されており、転写部材１２に印加される電圧によって生じる電界の作用によって、感光体ドラム１上の負極性の各色トナー像が記録媒体Ｓ上に順次転写され、カラー画像が形成される。
【００２７】
（記録媒体を搬送するための構成）
画像形成領域において記録媒体Ｓを搬送する静電搬送ベルト１１は、駆動ローラ１３と従動ローラ１４ａ、１４ｂ、１５の４本のローラで張架支持され、すべての感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対向し配設されている。この駆動ローラ１３により、記録媒体Ｓは静電搬送ベルト１１と共に転写位置まで搬送され、感光体ドラム１上のトナー像が転写される。また、静電搬送ベルト１１の最上流位置には、静電搬送ベルト１１とともに記録媒体Ｓを挟持し、且つ記録媒体Ｓを静電搬送ベルト１１に吸着させる吸着ローラ２２が配設されている。記録媒体Ｓの搬送に際しては、吸着ローラ２２に電圧を印加することで、対向している接地されたローラ１４ａとの間に電界を形成し、静電搬送ベルト１１及び記録媒体Ｓの間に誘電分極を発生させて両者に静電吸着力を生じさせるようにしている。
【００２８】
（補助搬送構成）
静電搬送ベルト１１で記録媒体Ｓを搬送する際、補助ローラ２５によって記録媒体Ｓが静電搬送ベルト１１から剥がれないようにしているが、この補助ローラ２５は静電搬送ベルト１１上の記録媒体Ｓを担持する側にある。また、後述するように静電搬送ベルト１１を第２の位置へ移動させる移動手段としても機能するものである。
【００２９】
具体的には、静電搬送ベルト１１の表面側に従動回転可能な複数個の補助ローラ２５が配設されており、この補助ローラ２５がカム機構（図示せず）によって左右方向に一体的に移動可能に構成されている。そして、カラー画像形成を行う場合には、補助ローラ２５が左方へ退避して静電搬送ベルト１１から離間している。一方、モノクロ画像形成を行う場合には、カム機構が動作して補助ローラ２５を右方へ移動させ、静電搬送ベルト１１に当接するとともに、該ベルト１１を押し込む。これにより、転写搬送ベルト１１とブラックの感光体ドラム１ｄとを当接させたまま、転写搬送ベルト１１が他の感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃから離間するようしている。
【００３０】
（定着ユニットの構成）
定着ユニット２０は、記録媒体Ｓに転写された複数色のトナー画像を定着させるものであり、回転する加熱ローラ２１ａと、これに圧接して記録媒体Ｓに熱及び圧力を与える加圧ローラ２１ｂとからなる。即ち、感光体ドラム１上のトナー像が転写された記録媒体Ｓは、定着ユニット２０を通過する際に定着ローラ対２１ａ、２１ｂで搬送されるとともに、定着ローラ対２１ａ、２１ｂによって熱及び圧力を与えられる。これによって、複数色のトナー像が記録媒体Ｓの表面に定着される。
【００３１】
（画像形成動作）
上記構成の画像形成装置によって画像記録を行う場合の動作について説明する。まず、フルカラー（多色）画像形成を行う場合は、補助ローラ２５を左方へ退避させておく。こ
の状態では、静電搬送ベルト１１は４個の感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに当接している。そして、給送部１６から給送された記録媒体Ｓが静電搬送ベルト１１に吸着されて搬送される間に画像形成ステーションＰで各色のトナー像が順次転写されてフルカラー画像が形成され、画像を定着ユニット２０で定着した後に排出部２４へ排出して画像形成を終了する。
【００３２】
次に、黒印字（モノカラー印字）について説明する。ブラックの感光体ドラム１ｄのみによるモノカラー画像記録が選択されると、カム機構が駆動して補助ローラ２５を右方へ移動させ、該ローラ２５が静電搬送ベルト１１を押し込むことで、ブラックの感光体ドラム１ｄを除く他の感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃから静電搬送ベルト１１を離間させる。この状態でブラック感光体ドラム１ｄに形成したブラックトナー像を記録媒体Ｓに転写し、画像を定着ユニット２０で定着した後に排出部２４へ排出して画像形成を終了する。
【００３３】
（プロセスカートリッジ）
図２を参照して、プロセスカートリッジ７（７ａ、７ｃ、７ｄ、７ｄ）について説明する。図２は、トナーを収納したプロセスカートリッジ７の主断面である。なお、トナーの色に対応する４つのプロセスカートリッジ７は全て同一構成である。
【００３４】
プロセスカートリッジ７は、感光体ドラム１、帯電ローラ２及びクリーニング部材６を備えた第一枠体としての感光体ドラムユニット５０、及び、第二枠体としての現像ユニット４に分かれている。現像ユニット４は、支持軸（支点）Ｐｏにて揺動可能に感光体ドラムユニット５０に取り付けられており、ばね５５の押圧力により、現像ローラ４０は感光体ドラム１に当接している。
【００３５】
感光体ドラムユニット５０では、感光体ドラム１が軸受（図示せず）を介してクリーニング枠体５１に回転自在に取り付けられている。感光体ドラム１の周辺には、帯電ローラ２、及びクリーニングブレード６０が配置されている。さらにクリーニングブレード６０によって感光体ドラム１表面から除去された残留トナーは、トナー送り機構５２によってクリーニング枠体後方に設けられた廃トナー室５１ａに順次送られる。そして、図示しない駆動モータの駆動力により、感光体ドラム１を画像形成動作に応じて図示Ｘ方向（反時計回り）に回転駆動させる。
【００３６】
現像ユニット４は、図２に示すように、感光体ドラム１と接触して矢印Ｙ方向に回転する現像部材としての現像ローラ４０、現像ローラ４０を有する現像容器（現像枠体）４５、及びトナーが収納されているトナー容器４１を有している。
【００３７】
現像ローラ４０は、回転自在に現像容器４５に支持され、また現像ローラ４０の周辺には、現像ローラ４０と接触して矢印Ｚ方向に回転するトナー供給ローラ４３と現像剤規制部材としての現像ブレード４４がそれぞれ配置されている。さらに、トナー容器４１内には、収納されたトナーを撹拌するとともにトナー供給ローラ４３に搬送するためのトナー搬送攪拌機構４２が設けられている。
【００３８】
現像時、トナー搬送攪拌機構４２によって、収納されたトナーがトナー供給ローラ４３へ搬送されると、図中矢印方向に回転するトナー供給ローラ４３が、そのトナーを図中矢印方向に回転する現像ローラ４０との摺擦によって現像ローラ４０に供給し、現像ローラ４０上に担持させる。現像ローラ４０上に担持されたトナーは、現像ローラ４０の回転に伴い現像ブレード４４まで至り、現像ブレード４４がトナーを規制して所定のトナー薄層に形成する。規制されたトナーは、現像ローラ４０の回転につれて、現像剤帯電手段としての帯電ローラ７０へ至り、所望の帯電電荷量が付与される。
【００３９】
さらに、現像ローラ４０上のトナー薄層は、感光体ドラム１と現像ローラ４０とが接触した現像部に搬送される。そして、現像部において、図示しない電源から現像ローラ４０に印加した直流現像電圧により、感光体ドラム１の表面に形成されている静電潜像にトナーが付着して潜像が現像される。
【００４０】
現像に寄与せずに現像ローラ４０の表面に残留したトナーは、現像ローラ４０の回転に伴い現像容器４５内に戻され、トナー供給ローラ４３との摺擦部で現像ローラ４０から剥離、回収される。回収されたトナーは、トナー搬送攪拌機構４２により残りのトナーと撹拌混合される。
【００４１】
本実施形態のように、感光体ドラム１に対して現像ローラ４０が当接して現像を行なう接触現像方式においては、感光体ドラム１を剛体とする一方で、現像ローラ４０は弾性体を有するローラとすることが好ましい。この弾性体としては、ソリッドゴム単層やトナーへの帯電付与性を考慮してソリッドゴム層上に樹脂コーティングを施したもの等が用いられる。
【００４２】
図１、図２に示すように、プロセスカートリッジ７の画像形成装置本体１００Ａへの装着は、プロセスカートリッジ７を矢印方向から、装置本体１００Ａに設けられたプロセスカートリッジガイド（図示せず）に沿って本体内部に挿入することで行われる。装置本体１００Ａにはガイド部材が設けられており、このガイド部材に沿ってプロセスカートリッジ７を挿入し装着部３３に装着することで、プロセスカートリッジ７を所定位置に位置決めすることができる。また、本実施形態では、装置本体１００Ａの装着部３３に装着されたプロセスカートリッジ７に隣接して、現像離接駆動８が配置されており、これにより、感光体ドラム１に対して現像ローラ４０が当接・離間可能（離接可能）となる。
【００４３】
[１−２：現像ローラ４０の当接・離間機構および駆動動作]
次に、図１〜図６を参照して、現像離接駆動８（離接機構）について詳細に説明する。図３は、現像離接駆動８の概略断面図である。現像離接駆動８は、現像ローラ４０の当接・離間切換え手段として、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの各色の現像ユニット４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）に設けられたボス４６（４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ）の上下動作をするための離接カム８０（８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ）を有している。
【００４４】
各離接カム８０のそれぞれの回転軸上の一端には、歯車９４（９４ａ、９４ｂ、９４ｃ、９４ｄ）が取り付けられており、歯車９４は、ウォームホイール部と平歯車部とが一体に構成されており、ウォームホイール部がウォーム９２（９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄ）に噛合っている。また、平歯車部は、不図示の現像ローラ駆動列のクラッチ機構の駆動列に噛合っている。この現像ローラ駆動列のクラッチ機構は、現像当接・離間動作に連動して、現像ローラ４０の駆動連結および連結解除をしている。
【００４５】
ウォーム９２は駆動伝達軸１０２（１０２ａ、１０２ｂ）と一体的に回転する。駆動伝達軸１０２は、１ｓｔ、２ｓｔ、３ｓｔのカラー用離接カム８０ａ、８０ｂ、８０ｃに動力伝達するカラー用駆動伝軸１０２ａと、４ｓｔ離接カム８０ｄに駆動伝達するモノカラー用駆動伝達軸１０２ｂに分割されている。分割配置された駆動伝達軸１０２（１０２ａ、１０２ｂ）の間には、カラー用駆動伝達軸１０２ａとモノカラー用駆動伝達軸１０２ｂに駆動力を伝達又は伝達解除する駆動連結機構１２０（駆動伝達機構）が設けられている。即ち、駆動連結機構１２０は、フルカラー画像形成とモノカラー（単色）画像形成を切り換え可能とするものである。駆動連結機構１２０に関しては後述で詳細を説明する。
【００４６】
モノカラー用駆動伝達軸１０２ｂには、ウォームホイール９１が一体的に取り付けられ
ており、ステッピングモータＭ８０の回転軸に取り付けられたウォーム９０がウォームホール９１と噛合している。
【００４７】
上記構成にて、装置本体１００Ａに設けられている一つの駆動源であるステッピングモータＭ８０からウォームホイール９１に駆動が伝達されると、離接機構を構成する離接カム８０が回転し、この回転に伴い現像ユニット４のボス４６が上下動する。これにより、現像ローラ４０が感光体ドラム１に対して当接、離間する。つまり、離接カム８０と係合してボス４６が上下方向に移動することにより、現像ユニット４をバネ５５の付勢力に抗して支点Ｐｏ（図２）の周りに揺動させ、感光体ドラム１に対する現像ローラ４０の当接、離間を行う。
【００４８】
前述した駆動連結機構１２０について説明する。図４に駆動連結機構１２０の概略構成図を示し、図５に駆動連結機構１２０の側断面図（図３におけるＷ−Ｗ断面）を示す。
【００４９】
図４に示すように、連結入力ギア１０６（第１ギア）は平歯ギアで構成され、モノカラー用駆動伝達軸１０２ｂの一端において一体的に回転可能に取り付けられている。また、連結入力ギア１０６に隣接した位置には、モノカラー用駆動伝達軸１０２ｂを中心に回動自在に取り付けられたスイングアーム１０５が設けられている。スイングアームの一端にはスイング軸１１０が設けられており、スイング軸１１０に軸支されてスイングギア１０８（駆動ギア）が設置されている。スイングギア１０８は、駆動源から回転駆動されるように構成されている。スイングアーム１０５が回動しても、スイングギア１０８と連結入力ギア１０６との噛合い状態は維持される。
【００５０】
連結入力ギア１０６とスイングアーム１０５の間には、連結入力ギア１０６と一体的に回転する圧縮ばね１０４が配されており、この圧縮バネ１０４によってスイングアーム１０５は回動軸方向に押圧付勢されている。従って、スイングアーム１０５は圧縮ばね１０４の押圧力とそれによる摺動抵抗によって、モノカラー用駆動伝達軸１０２ｂと同じ回転方向へ回動する。またこのとき、軸支板エッジ１０１ａもしくは軸支板エッジ１０１ｂにスイングアーム１０５の外形部が突き当たることで、スイングアーム１０５の回動角度が規制される。また、カラー用駆動伝達軸１０２ａの一端部にも平歯ギアの連結出力ギア１０７（第２ギア）が一体的に回転可能な状態で取り付けられている。
【００５１】
図５（ａ）は、ステッピングモータＭ８０が図３におけるＶ方向（本実施形態では正回転とする）へ回転した場合の駆動連結機構１２０側面図である。また、図５（ｂ）はステッピングモータＭ８０が図３におけるＶ’方向（本実施形態では逆回転）へ回転した場合の駆動連結機構１２０側面図である。
【００５２】
図示するように、前述したモノカラー用駆動伝達軸１０２ｂは、カラー用駆動伝達軸１０２ａと少しずれた位置関係で配置されている。これによりスイングアーム１０５の回動位置（連結入力ギア１０６に対するスイングギア１０８の相対位置）に応じて、スイングギア１０８が連結出力ギア１０７と噛合う位置と噛合わない位置とが形成されている。
【００５３】
図５（ａ）に示す状態では、ステッピングモータＭ８０が正回転した際（ステッピングモータＭ８０は両方向に回転可能である）、モノカラー用駆動伝達軸１０２ｂが図中Ｕ方向へ回転し、スイングアーム１０５は前述した軸支板エッジ１０１ｂへと突き当たるまで図中Ｕ方向へ回動する。この際、スイングギア１０８と連結出力ギア１０７が噛合った状態となり、スイングギア１０８は図中Ｑ方向に回転する。これにより、カラー用駆動伝達軸１０２ａへ駆動が伝達され、連結出力ギア１０７が図中Ｊ方向に回転することが可能になる。つまり、図５（ａ）の状態では、スイングギア１０８からモノカラー用駆動伝達軸１０２ｂとカラー用駆動伝達軸１０２ａの両方に対して駆動力が伝達されていることにな
る。
【００５４】
一方、図５（ｂ）に示す状態では、ステッピングモータＭ８０が逆回転した際、モノカラー用駆動伝達軸１０２ｂが図中Ｕ’方向へ回転し、スイングアーム１０５が軸支板エッジ１０１ａへと突き当たるまで回動する。この際、スイングギア１０８と連結出力ギア１０７は噛合わない状態となり、よって、カラー用駆動伝達軸１０２ａへ駆動が伝達されなくなる。つまり、図５（ｂ）の状態では、スイングギア１０８からモノカラー用駆動伝達軸１０２ｂにのみ駆動力が伝達されていることになる。このように、スイングアーム１０５は、図中αの位相角度内で回動可能で、その回動位置に応じて連結出力ギア１０７との駆動連結および連結解除がなされている。
【００５５】
ステッピングモータＭ８０が正回転した場合は、モノカラー用駆動伝達軸１０２ｂは図中Ｕ方向に回転する。駆動連結機構１２０は、図５（ａ）のような連結状態となり、ウォーム９２（９２a、９２b、９２c、９２d）に噛合っている歯車９４（９４ａ、９４ｂ、９４ｃ、９４ｄ）と歯車９４と同軸一体な離接カム８０（８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ）が図３中Ｒ方向に連続的に回転駆動する。逆にステッピングモータＭ８０が逆回転する際は、モノカラー用駆動伝達軸１０２ｂは図中Ｕ’方向へ回転し、駆動連結機構１２０は図５（ｂ）のような連結解除状態となる。従って、カラー用駆動伝達軸１０２ａには駆動が伝わらず、歯車９４ｄおよび離接カム８０ｄのみが図中Ｒ’方向へ回転する。
【００５６】
しかしながら、図５（ｂ）の状態から図５（ａ）の状態へスイングアーム１０５が移動する際に回動角αを移動する回転時間だけ、モノカラー用駆動伝達軸１０２ｂに対してフルカラー用駆動伝達軸１０２ａが回転し始めるタイミングが遅れてしまう。このことにより、ブラックの離接カム８０ｄに対して、カラー用離接カム８０ａ、８０ｂ、８０ｃの位相差設定がずれてしまい、フルカラーモードにおいてフルカラーの画像形成のタイミングがずれる虞がある。
【００５７】
そこで本実施形態では、図３に示すような位相検知手段ｓ１、ｓ２（第１離接状態検知部材、第２離接状態検知部材）を設け、これによって、４つの離接カム８０の位相合わせ制御を行っている。即ち、位相検知手段ｓ１、ｓ２の検知結果に基づいて、記録媒体Ｓにトナー像を順次転写するタイミングと同期して複数の現像ローラ４０が感光体ドラム１に当接するように、駆動源の駆動状態を制御する制御部を設けている。これによれば、離接カム８０の間で位相ずれが生じることがないので、タイミングよく画像形成を行うことができる。なお、位相検知手段（ｓ１、ｓ２）、及び位相制御方法に関しては後述する。
【００５８】
ここで、現像ローラ４０の当接・離間を行う現像離接駆動８についてまとめると、現像離接駆動８によれば、図６に示すような３つの状態（下記（状態１）〜（状態３））をとることができる。
【００５９】
（状態１）図６（ａ）に示すように、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの全色の離接カム８０（８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ）の最大半径でボス４６（４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ）と接し、全ての現像ローラ４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）と感光体ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）とが離間する待機状態。
（状態２）図６（ｂ）に示すようにイエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの全色の離接カム８０（８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ）がボス４６（４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ）と離間し、全ての現像ローラ４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）と感光体ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）とが当接するフルカラー状態。
（状態３）図６（ｃ）に示すように、イエロー、シアン、マゼンダの３色の離接カム８０（８０ａ、８０ｂ、８０ｃ）が最大半径でボス４６（４６ａ、４６ｂ、４６ｃ）と接し、かつブラックの離接カム８０ｄがボス４６ｄと離間することで、ブラックの現像ローラ
４０ｄのみが感光体ドラム１ｄと当接するモノカラー状態。
【００６０】
図７に、フルカラーモード時の現像当接・離間の状態遷移図（図７（ａ））および現像離接駆動８のモータ軸に係る負荷トルク線図（図７（ｂ））、モノカラーモード時の現像当接・離間の状態遷移図（図７（ｃ））を示す。ただし、図７（ｂ）の負荷トルク線図は駆動モータが一定角速度で正回転駆動を行っているものとする。
【００６１】
図７（ａ）に示すように、各色の離接カム８０（８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ）が共通したプロフィールを持ち、尚且つ、各色の離接カム８０（８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ）の位相を一定角度ずらして配置されることで、次のように現像当接・離間動作が可能となる。
【００６２】
つまり、図７（ａ）に示すようにフルカラーモードにおいては、イエロー画像形成ステーションＰ（１ｓｔ）→シアン画像形成ステーションＰ（２ｓｔ）→マゼンダ画像形成ステーションＰ（３ｓｔ）→ブラック画像形成ステーションＰ（４ｓｔ）の順に現像ローラ４０が感光体ドラム１に当接し、現像動作を行う。そして、離接カム８０の位相πの位置で停止し、フルカラー画像形成がなされる。さらに、現像動作終了時には、イエロー画像形成ステーションＰ（１ｓｔ）→シアン画像形成ステーションＰ（２ｓｔ）→マゼンダ画像形成ステーションＰ（３ｓｔ）→ブラック画像形成ステーションＰ（４ｓｔ）の順に、現像ローラ４０が感光体ドラム１から離間していき、印字を終了する。
【００６３】
また、図７（ｃ）に示すように、モノカラーモードでは、駆動源をフルカラーモードと逆方向に回転することでブラック画像形成ステーションＰ（４ｓｔ）のみの現像ローラ４０ｄを感光体ドラム１ｄに当接させ、現像動作を行う。４ｓｔの離間カム８０ｄは位相−３π／５の位置で停止し、モノカラー画像形成がなされる。さらに、現像動作終了後には、ステッピングモータＭ８０を再度逆回転方向に回転することでブラックの現像ローラ４０ｄを感光体ドラム１ｄから離間させ、印字を終了する。モノカラーモードでの現像離接動作においては、ステッピングモータ８０を逆回転させており、駆動連結機構１２０の駆動連結が連結解除されているため、１ｓｔ、２ｓｔ、３ｓｔの現像ローラ４０は離間状態のままである。
【００６４】
また、特にフルカラーモードにおいては、従来例のカムプロファイルに比べて離接カム８０の外周半径増減の位相角領域を増やした形に設定している。このことで、図７（ｂ）に示すように、負荷トルクのピーク値Ｔ１(max)は、従来例のピーク値Ｔ２(max)に対して大幅に低い値となった。これは、本実施形態では前述した通り駆動源であるステッピングモータＭ８０の回転方向を逆回転させることで４ｓｔ離接カム８０ｄだけ独立して回転できるよう構成したため、従来例で必要としていたモノカラーモードを形成する離接カムの位相角度を不要としたためである。これにより駆動源のモータを大型化、高出力化する必要はなく、小型で低コストなモータを選定することが可能となった。
【００６５】
加えて、インライン方式のフルカラーモードで画像形成するタイミングと同期して現像当接・離間を動作させることが可能となった。特に従来ではブラックの離間タイミングが遅くなることにより、ブラックに対応する感光体ドラムへの当接時間が多くなっていたが、本実施形態では、それに伴う感光体ドラムの削れによる寿命の低下および現像ローラの寿命の低下を防ぐことが可能になる。
【００６６】
同時に、現像ローラ４０の当接時においても、従来と比べて現像ローラ４０の当接速度をさらに遅くすることができる。すなわち、従来と同等の離接カム８０の回転速度で現像ローラ４０を感光体ドラム１へ当接させる場合、本実施形態では離接カム外周半径の変動位相角度が従来と比較して広がっているので、現像ローラ４０の移動速度を遅くすること
ができる。これにより感光体ドラム１との当接衝撃音を更に小さくすることが可能となる。
【００６７】
さらに本実施形態によれば、駆動源である回転式モータの正逆回転動作を利用し、比較的低コストでかつ簡易な構成で現像離接駆動の連結および連結解除動作を実現している。特にこの連結および連結解除動作を行うために別途駆動源のモータや、電磁クラッチ及びソレノイド等のアクチュエータを併用せずに各画像形成モードに応じた現像当接・離間動作を行うことが可能である。よって、画像形成装置の小型化、低コスト化を実現できる。
【００６８】
また、本実施形態では、離接カム８０の現像加圧力による先回りの防止も実現させている。一般的に、モータの正逆回転の回転方向切換えを用いて駆動の連結・解除を行う際に、フリーホイールであるワンウェイクラッチやラチェット等を用いる構成が見受けられる。一方、現像離間機構のように現像ローラの当接圧をばね等の押圧部材を用いる場合が多く、その押圧力をカム面で受ける構成が一般的である。
【００６９】
本実施形態においても、現像ユニット４のばね５５の付勢力を現像ユニットに付随のボス４６部で離接カム８０面と係合するよう構成している。この現像ユニットを離間状態から当接状態へ移動させる際、現像ユニット４のばね５５の付勢力を受けながら離接カム８０の外周半径は徐々に小さくなるようモータによって回転させている。しかしながら、このとき前述したように現像離接駆動８の駆動連結機構１２０にワンウェイクラッチ等のフリーホイールを用いてしまうと、モータで設定した離接カム８０の回転速度より速い速度で離接カム８０が先回りしてしまうという問題が生じてしまう。そこで本実施形態では、フルカラーモードでの現像離接駆動８の連結状態においては、負荷側からの逆負荷を受けた場合でも、駆動連結が外れることはなく、常に駆動源と連結が保たれているので、上述した離接カム８０の先回りの問題を解決することができる。
【００７０】
[１−３：位相検知制御について]
前述したように、本実施形態では、図３に示すような位相検知手段（ｓ１、ｓ２）を設け、これによって、４つの離接カム８０の位相合わせ制御を行っている。以下、この位相検知制御について説明する。
【００７１】
前述したように、図５（ｂ）の状態から図５（ａ）の状態へスイングアーム１０５が移動する際に、回転角αを移動する回転角度だけ、モノカラー用駆動伝達軸１０２ｂに対してカラー用駆動伝達軸１０２ａの回り始めるタイミングが遅れてしまう。何も制御せずにモータの正逆回転を画像形成のタイミングに合わせて行うと、ブラックの４ｓｔ離接カム８０ｄに対してカラー用離接カム８０ａ、８０ｂ、８０ｃの位相がずれてしまう。従って、インライン方式のフルカラーモードに対応する現像離間動作を行った場合に画像形成のタイミングがずれる虞がある。
【００７２】
そこで本実施形態では、位相検知手段（ｓ１、ｓ２）を設けている。図３において、ｓ１はカラー用離接カム８０ａ、８０ｂ、８０ｃの位相検知を行うカラー用位相検知センサであり、ｓ２はモノカラー用離接カム８０ｄの位相検知を行うモノカラー用位相検知センサである。イエローステーションの歯車９４ａにはリブ状の１ｓｔ位相検知フラグ９４ａ’が設けられており、カラー用位相検知センサｓ１によって位相検知している。同様に４ｓｔの歯車９４ｄにも、４ｓｔ位相検知フラグ９４ｄ’が設けられており、モノカラー用位相検知センサｓ２によって位相検知している。
【００７３】
図８に、現像離接装置を含む画像形成装置の制御回路構成を示すブロック図を示す。また、図９に、位相検知によるイニシャライズシーケンスの制御フローを示す。
【００７４】
図８に示すように制御回路は、制御部２００内のＣＰＵ２１０（マイクロプロセッサ）を中心に構成されており、ＣＰＵ２１０の入出力ポートには、各種負荷の駆動回路およびセンサ信号が接続されている。また、制御回路は電池によりバックアップされるＲＡＭ２２０と、制御シーケンスソフトが格納されている不図示のＲＯＭを備えている。
【００７５】
画像イメージデータ２１１はＣＰＵ２１０へ送られ、それを受けてＣＰＵ２１０は画像形成開始するようメインモータＭ７０やステッピングモータＭ８０等へ駆動開始指令を出す。カラー用位相検知センサｓ１やモノカラー用位相検知センサｓ２の検出信号は、ＣＰＵ２１０へ送られ、以下に示す位相検知制御の処理を行っている。
【００７６】
[１−４：イニシャライズシーケンスの制御フローについて]
図９を参照して、前述した離接カム８０の位相検知によるイニシャライズシーケンス制御について説明する。
【００７７】
前述したように、本制御は、ステッピングモータＭ８０の回転方向の切換えに伴う４ｓｔ離接カム８０ｄに対して、１ｓｔ、２ｓｔ、及び３ｓｔのカラー用離接カム８０ａ、８０ｂ、８０ｃの位相差設定がずれてしまうのを防止することが目的である。特に、製品出荷時や製品設置して画像形成装置の電源を立ち上げた際などに実施されている。
【００７８】
まず図３に示す状態のように、１ｓｔの歯車９４ａの１ｓｔ位相検知フラグ９４ａ’と、４ｓｔの歯車９４ｄの４ｓｔ位相検知フラグ９４ｄ’とが、それぞれ位相検知センサに位相検知フラグの中央位相で停止している状態をホームポジション（以下ＨＰと略す）とする。このＨＰの位相状態では、現像ローラ４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）は全画像ステーションにおいてそれぞれの感光ドラム１に対して離間状態となる。
【００７９】
このＨＰの位相状態を維持できるよう、以下の制御フローが行われている。なお、図１０から図１４は、各ステップにおける位相検知センサｓ1、ｓ２の出力信号状態図および
、１ｓｔと４ｓｔにおける離接カムならびに検知フラグ、位相検知センサの位相状態を示した図である。
【００８０】
まず図１０に示すように、最初にステップ１としてステッピングモータＭ８０を正回転させ、カラー用位相検知センサｓ１の信号がＨｉｇｈ（図中、Ｈと略す）からＬｏｗ（図中、Ｌと略す）へ移行した後、ｔ１秒経過した時点でステッピングモータＭ８０を停止させる。このとき、ｔ１秒で駆動を停止させるのは、ＨＰ位相である位相検知フラグの中央位相で停止させるためである。すなわち、位相検知フラグの端部を検知してから位相検知フラグの中央位相と推定される位相で駆動停止させるためである。このため、本実施形態のようにステッピングモータを採用している場合は、駆動入力パルス数等で制御しても良い。
【００８１】
検知フラグ９４ａ’、９４ｄ’の位相角度は設計値から２×θ１（ｒａｄ）にしており、且つステッピングモータＭ８０の回転角速度も一定値で駆動しているため、歯車９４の角速度ω１(ｒａｄ／ｓ)より、ｔ１は事前算出されている。なお、ステップ１でステッピングモータＭ８０が停止した状態では、駆動連結機構１２０は、図５（ａ）の状態となっている。
【００８２】
次にステップ２（図１１参照）として、ステッピングモータＭ８０を逆回転させ、モノカラー用位相検知センサｓ２の信号がＨｉｇｈからＬｏｗへ移行した後、ｔ１秒経過した時点でステッピングモータＭ８０を停止させる。このとき図１１（ｂ）のように１ｓｔの歯車９４ａと４ｓｔの歯車９４ｄはＨＰの位相に設定され、駆動連結機構１２０は図５（ｂ）の状態となっている。
【００８３】
再びステップ３では、ステッピングモータＭ８０を正回転させ、カラー用位相検知センサｓ１の信号がＨｉｇｈからＬｏｗへ移行した後、ｔ１秒経過した時点でステッピングモータＭ８０を停止させる。このステップ３では、駆動連結機構１２０が図５（ｂ）の連結解除状態から図５（ａ）の連結状態になり、カラー用駆動伝達軸１０２ａが回り始めるまでの時間Δｔを検出している。検出されたΔｔより、４ｓｔ離接カム８０ｄの位相ずれ量Δθ（ｒａｄ）を算出できる。もしくは前述したようにΔｔ秒間入力していた駆動入力パルス数を検出してもよい。
【００８４】
次にステップ４では、ステッピングモータＭ８０を再度逆回転させ、２×Δｔ秒経過した後、ステッピングモータＭ８０を停止させる。このとき駆動連結機構１２０は図５（ｂ）の連結解除状態であるため、再度ステップ５にて連結状態にさせる。従って、ステップ５では、ステッピングモータＭ８０を正転させ、Δｔ秒経過した後にステッピングモータＭ８０を停止させている。これにより、すべての歯車９４および離接カム８０はＨＰの位相におり、且つ駆動連結機構１２０が図５（ａ）のような連結状態となる。
【００８５】
即ち、ステップ１で１ｓｔの歯車９４ａおよび離接カム８０ａをＨＰの位相に設定し、ステップ２で４ｓｔの歯車９４ｄおよび離接カム８０ｄをＨＰの位相に設定し、且つ駆動連結機構１２０を連結解除状態にする。このことでステップ３にて駆動連結機構１２０が連結解除状態から連結状態となるまでのタイミングのずれ量（すなわち切換え時間）Δｔを計測できる。計測した切換え時間Δｔは、バックアップＲＡＭ２２０へ記憶する。そして、最終的に各歯車９４および離接カム８０をＨＰの位相へ戻して、駆動連結機構１２０を連結状態とするために、ステップ４で４ｓｔ歯車９４ｄおよび離接カム８０ｄをＨＰの位相よりΔθだけ回しすぎた位相に配し、ステップ５で４ｓｔ離接カム８０ｄだけＨＰの位相に戻しつつ、駆動連結機構１２０を連結状態とさせている。これにより、モノカラーモードからフルカラーモードへの切換える際に生じる切換え時間Δｔを計測した上で画像形成を開始する準備を整えることができる。
【００８６】
[１−５：画像形成シーケンスの説明]
図７（ａ）、及び図１５のフローチャートを用いて、画像形成シーケンスについて説明する。
【００８７】
まず、装置本体１００Ａの電源をＯＮにする（ステップ６）と、現像離接駆動８が前述のイニシャライズシーケンス（ステップ１〜ステップ５）を実施する（ステップ７）。この操作により、電源立上げ時に駆動連結機構１２０の切換え時間Δｔを毎回計測し、バックアップＲＡＭ２２０へ書き換えを行う。
【００８８】
この動作は、駆動連結機構１２０の経時的変化に追従させる為に行っている。例えば揺動するスイングアーム１０５の摺動抵抗が経時変化した場合など、切換え時間Δｔは変動してしまう。このため、４ｓｔ離接カム８０ｄとカラー離接カム８０ａの位相ずれを生じてしまう虞れがある。したがってこれによる位相ずれを防止する為に電源ＯＮされた際のイニシャライズシーケンスで随時補正するようにしている。
【００８９】
次に、画像イメージデータを入力するまで待機する（ステップ８）。ここで画像イメージデータを入力（ステップ９）した際、入力した画像イメージデータがフルカラーモードであるか、モノカラーモードであるか判定する（ステップ１０）。フルカラーモードである場合は、フルカラー画像形成がスタートする（ステップ１１）。ＣＰＵ２１０は画像形成信号を受けると、現像離接駆動８のステッピングモータＭ８０を正回転させる（ステップ１２）。カラー用位相検知センサｓ１の信号から、離接カム８０がＨＰ位相から半周（θ＝π（ｒａｄ））回転したことを判定（ステップ１３）すると、ステッピングモータＭ
８０を停止させる（ステップ１４）。
【００９０】
ここでθ（ｒａｄ）は離接カム８０および歯車９４の位相角度であり、ＨＰ位相でθ＝０（＝２π）とする。このとき図７（ａ）に示すように、それぞれの離接カム８０の角度がθ＝０からθ＝πへと変化し、各画像形成ステーションの現像ローラ４ｄが順次当接状態になり、順次現像工程がなされる。画像形成の作像終了信号を受けると（ステップ１５）、その信号タイミングと同期して再びステッピングモータＭ８０を正回転させ（ステップ１６）、ＨＰ位相（＝２π（ｒａｄ））まで回転させ（ステップ１７）、停止させる（ステップ１８）。この場合も、図７（ａ）に示すように、それぞれの離接カム８０の角度がθ＝πからθ＝２πへと変化し、各画像形成ステーションの現像ローラ４０を順次離間状態とさせ、順次現像工程を終了する。電源がＯＦＦにならなければ（ステップ１９）、再び画像イメージデータを待ち受ける状態（ステップ８）となる。
【００９１】
前述のステップ１０にて、モノカラーモードであった場合について説明する。モノカラーモードである場合は、まずモノカラーの画像形成をスタートする（ステップ２０）。この際、画像形成信号と同期して現像離接駆動８のステッピングモータＭ８０を逆回転させる（ステップ２１）。モノカラー用位相検知センサｓ２の信号から４ｓｔ離接カム８０ｄがＨＰ位相から逆回転方向にθ＝−３π／５（ｒａｄ）まで回転したことを判定（ステップ２２）すると、ステッピングモータＭ８０を停止させる（ステップ２３）。このとき図７（ａ）に示すようブラック画像形成ステーションの現像ローラ４０ｄは当接状態となるが、ステッピングモータＭ８０が逆回転しているためカラー画像形成ステーションの離接カム８０ａ、８０ｂ、８０ｃは駆動連結解除状態であるため現像ローラ４０ａ、４０ｂ、４０ｃは離間状態のままである。
【００９２】
画像形成の作像終了信号を受けると（ステップ２４）、再びステッピングモータＭ８０を逆回転を開始し（ステップ２５）、ＨＰ位相（θ＝−２π）よりΔθ（ｒａｄ）位相分多い角度（θ＝−２π−Δθ（ｒａｄ））まで回転させ（ステップ２６）、停止させる（ステップ２７）。再びステッピングモータＭ８０を正転させ（ステップ２８）、ブラック離接カム８０ｄの位相角がθ＝−２π（＝０）（ｒａｄ）まで到達したところ（ステップ２９）でステッピングモータＭ８０を停止させる（ステップ３０）。
【００９３】
ステップ２１からステップ２７までの処理では、駆動連結機構１２０が連結解除状態で駆動している。このため、次の画像形成がフルカラーモードである場合に、そのままステッピングモータＭ８０を正回転させて現像当接・離間動作を行うとスイングアーム１０５が回動して駆動連結するまでの位相ずれ量Δθ（ｒａｄ）だけ４ｓｔ離接カム８０ｄの位相がずれてしまう。このため、ステップ２６からステップ３０までの処理では、ステップ２６で４ｓｔ離接カム８０ｄをＨＰ位相よりΔθ（ｒａｄ）だけ多く逆回転させておき、ステップ２９で余分に回転させた４ｓｔ離接カム８０ｄのみΔθ（ｒａｄ）角度位相だけ正回転させ、ＨＰ位相に戻す操作を行っている。
【００９４】
このとき、カラー離接カム８０ａ、８０ｂ、８０ｃは駆動連結がなされないので、ＨＰ位相の位置を保っている。このため、再びすべての画像形成ステーションの離接カム位相がＨＰ位相にて一致する状態となる。同様に、ステップ１９で本体電源がＯＦＦ状態にならなければ、ステップ８の画像イメージデータの入力待機状態となる。本体電源がＯＦＦ状態となれば（ステップ３１）、終了となる。
【００９５】
本実施形態では、上記ステップ２１から２７において、ステッピングモータＭ８０を逆転駆動する際、ステップ１２からステップ１８においてステッピングモータＭ８０を正回転駆動させる回転速度に比べて速い速度で駆動させている。一般的にステッピングモータなどの駆動モータにおいては回転速度を速めると駆動出力トルクが低下してしまう。複数
の画像形成ステーションの現像離接機構を駆動させる場合は、重複する離接カム外周半径の変動により負荷トルクが大きく、駆動モータを高い回転数を設定できないといった課題がある。
【００９６】
しかしながら、駆動連結機構１２０によって駆動連結解除状態である駆動モータの逆転回転に対してはブラックの画像形成ステーションの現像離接機構の負荷トルクだけ受けるため、駆動モータの回転速度を速い速度に設定する事が可能である。このため、モノカラーモードにおける最速プリントアウト時間を短縮することが可能になる。言い換えると、モノカラー画像形成を行う際における接離機構の駆動速度が、フルカラー画像形成を行う際における接離機構の駆動速度よりも速くなるようにステッピングモータＭ８０が制御されている。このように本実施形態では、前述したステップによって、スイングアーム１０５が回動するときに夫々の離接カム８０のタイミングがずれないように制御している。
【００９７】
以上、本実施形態によれば、現像部材を像担持体に対して離接させる離接機構を有する画像形成装置において、像担持体と現像部材との衝突音を低下しつつ、離接機構を駆動する駆動モータの小型化及びコストダウンを図ることが可能になる。
【００９８】
＜第２実施形態＞
[２−１：駆動連結機構の構成]
図１６を参照して、本実施形態に係る画像形成装置について説明するが、第１実施形態とは駆動連結機構の構成のみが異なるので、ここでは駆動連結機構についてのみ説明する。
【００９９】
図１６は、本実施形態における現像離接駆動１４０を示すものである。現像離接駆動１４０のカラー用駆動伝達軸１０２ａとモノカラー用駆動伝達軸１０２ｂは、第１実施形態と同様に、同軸上において分割されている。
【０１００】
カラー用駆動伝達軸１０２ａとモノカラー用駆動伝達軸１０２ｂの間には駆動連結手段となる電磁クラッチ１３０が設けられている。電磁クラッチ１３０の固定子部１３１は、回転止めが本体フレームの一部と係合している（不図示）。また、固定子部１３１の内周には、回転自在なロータ（不図示）が保持されており、ロータはモノカラー用駆動伝達軸１０２ｂと一体的に回転する。一方、カラー用駆動伝達軸１０２ａに対しては、アーマチェア１３２が一体的に取り付けられている。
【０１０１】
電磁クラッチ１３０に電流を流すと、固定子部１３１内部のロータとアーマチェア１３２が吸着する。これにより、モノカラー用駆動伝達軸１０２ｂとカラー用駆動伝達軸１０２ａとが駆動連結する。
【０１０２】
このように本実施形態では、電磁クラッチ１３０により駆動の連結動作および連結解除動作を行っているため、瞬時に駆動連結操作を行うことが可能である。第１実施形態のような回動式のスイングアームの連結方式では、２つの回動位置に移動させる時間に遅れが生じ、ブラックの画像形成ステーションの離接カムとカラー画像形成ステーションの離接カムの位相ずれが生じてしまっていた。このためそれぞれの離接カムの位相検知を行い、位相合わせ制御を図ってきた。しかしながら、本実施形態では、駆動連結および駆動連結解除に要するタイミングずれを殆んど生じない為、第１実施形態のような位相あわせ制御を行う必要がない。よって、画像形成装置の構成をより簡易化、小型化することができる。
【０１０３】
以上より、本実施形態によれば、現像部材を像担持体に対して離接させる離接機構を有する画像形成装置において、像担持体と現像部材との衝突音を低下しつつ、離接機構を駆
動する駆動モータの小型化及びコストダウンを図ることが可能になる。
【符号の説明】
【０１０４】
１０２ａ…カラー用駆動伝達軸  １０２ｂ…モノクロ用駆動伝達軸  １０８…スイングギア  １２０…駆動連結機構  Ｍ８０…ステッピングモータ  Ｐ…画像形成ステーション
【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】
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【図１８】
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【図１９】
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