(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の現像カートリッジが、電子写真感光体ドラムの回転中心軸に対して平行な軸を中心として回転可能に装置本体に設けられた回転型の現像カートリッジ切り替え機構に着脱可能に搭載され、該現像カートリッジ切り替え機構を回転させ、その停止位置を切り替えることにより、前記電子写真感光体ドラムに対向する前記現像カートリッジを切り替え、多色画像を現像する電子写真画像形成装置において、
両端部に前記電子写真感光体ドラムの回転中心軸と平行な中心で揺動可能となる突出した回転中心部材を有する、前記現像カートリッジの前記回転中心部材を揺動可能に支持する保持部と、
前記現像カートリッジ切り替え機構の中心部に放射方向へ突出して設けられた、前記現像カートリッジ切り替え機構に装着された状態の前記現像カートリッジが当接して前記現像カートリッジを前記保持部を中心に揺動して前記現像カートリッジの姿勢を制御するカム部と、
前記現像カートリッジを前記カム部に向って付勢する弾性部材と、
前記現像カートリッジ切り替え機構の中心部に設けられた加圧機構であって、前記現像カートリッジに設けられた現像剤担持体が前記電子写真感光体ドラムと対向した位置において、前記現像カートリッジを加圧して前記現像剤担持体を前記電子写真感光体ドラムに加圧する加圧機構と、
を有する前記現像カートリッジ切り替え機構を備えたことを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項２】
前記カム部は、前記現像カートリッジ切り替え機構の中心を中心とする一部円筒面と、前記円筒面の半径よりも小さな動径を有する面で前記円筒面とつらなる後退面とを有するカム面であり、前記現像カートリッジ切り替え機構が回転した際、前記後退面に前記現像カートリッジが当接することにより前記現像カートリッジは揺動して前記現像剤担持体が前記像カートリッジ切り替え機構の中心側へ移動することを特徴とする請求項１に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項３】
前記後退面は前記現像剤担持体が前記電子写真感光体ドラムに対向した際に前記現像剤担持体が前記電子写真感光体ドラムから離れる位置に配設されていることを特徴とする請求項２に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項４】
前記加圧機構は前記現像カートリッジを加圧する移動自在な加圧部材と、前記加圧部材を移動させる移動機構と、前記現像カートリッジ切り替え機構にその中心と一致する回転自在で前記移動機構と係合して前記移動機構を駆動するセンターシャフトと、
前記装置本体の駆動源から前記センターシャフトまで配設された動力伝達装置と、を有することを特徴とする請求項１に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項５】
複数の現像カートリッジが、電子写真感光体ドラムの回転中心軸に対して平行な軸を中心として回転可能に装置本体に設けられた回転型の現像カートリッジ切り替え機構に着脱可能に搭載させ、該現像カートリッジ切り替え機構を回転させ、その停止位置を切り替えることにより、前記電子写真感光体ドラムに対向する前記現像カートリッジを切り替え、多色画像を現像する電子写真画像形成装置において、
前記現像カートリッジ切り替え機構内において両端部に前記電子写真感光体ドラムの回転中心軸と平行な中心で揺動可能となる突出した回転中心部材と、前記回転中心部材から半径方向に離れた姿勢決め部材と、を有する、前記現像カートリッジの前記回転中心部材に対して垂直な方向から前記回転中心部材を挿脱可能で、前記回転中心部材を揺動可能に支持する保持部と、
前記現像カートリッジを前記保持部を中心にして揺動付勢して、前記現像カートリッジに設けられた現像剤担持体を前記現像カートリッジ切り替え機構の中心に向って付勢する弾性部材と、
前記現像カートリッジ切り替え機構の中心に設けられこの中心と同心に設けられ前記弾性部材によって揺動する前記現像カートリッジの姿勢決め部材が当接する円筒形部と、
前記円筒形部に設けられた、前記円筒形部の放射方向外方へ向って移動自在に設けられた加圧部材であって、付勢部材により外方へ向って移動した状態において先端のカム面が前記円筒形部の外周よりも外側に位置して前記カム面が前記姿勢決め部材を加圧して、前記現像カートリッジを前記保持部を中心にして前記弾性部材の弾力に抗して揺動して前記現像剤担持体を前記電子写真感光体ドラムに加圧させる加圧部材と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は装置本体より脱着自在な複数の現像カートリッジを有し、該複数の現像カートリッジを回転型の現像カートリッジ切替え機構により、順次現像に与える現像カートリッジを切り替えて多色画像を形成する電子写真画像形成装置及び現像カートリッジに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は後述の従来の技術を更に発展させたものである。
【０００３】
本発明は現像カートリッジ切り替え機構の側面に大きな穴がなく現像カートリッジ切り替え機構全体の剛性が高くまた、現像カートリッジの位置決めが正確で、現像器の保持剛性の高い多色画像を形成する電子写真画像形成装置であると共に、現像カートリッジが移動した夫々の位置に応じて姿勢を変えることができ、また現像カートリッジを電子写真感光体ドラムとの対向位置で選択的に現像剤担持体を電子写真感光体に対して位置決めでき、電子写真感光体ドラムと現像カートリッジ切り替え機構の配置を適切とすることができる電子写真画像形成装置及び現像カートリッジを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成する為の本発明にかかる代表的な構成は、複数の現像カートリッジが、電子写真感光体ドラムの回転中心軸に対して平行な軸を中心として回転可能に装置本体に設けられた回転型の現像カートリッジ切り替え機構に着脱可能に搭載され、該現像カートリッジ切り替え機構を回転させ、その停止位置を切り替えることにより、前記電子写真感光体ドラムに対向する前記現像カートリッジを切り替え、多色画像を現像する電子写真画像形成装置において、
両端部に前記電子写真感光体ドラムの回転中心軸と平行な中心で揺動可能となる突出した回転中心部材を有する、前記現像カートリッジの前記回転中心部材を揺動可能に支持する保持部と、
前記現像カートリッジ切り替え機構の中心部に放射方向へ突出して設けられた、前記現像カートリッジ切り替え機構に装着された状態の前記現像カートリッジが当接して前記現像カートリッジを前記保持部を中心に揺動して前記現像カートリッジの姿勢を制御するカム部と、
前記現像カートリッジを前記カム部に向って付勢する弾性部材と、
前記現像カートリッジ切り替え機構の中心部に設けられた加圧機構であって、前記現像カートリッジに設けられた現像剤担持体が前記電子写真感光体ドラムと対向した位置において、前記現像カートリッジを加圧して前記現像剤担持体を前記電子写真感光体ドラムに加圧する加圧機構と、
を有する前記現像カートリッジ切り替え機構を備えたことを特徴とする電子写真画像形成装置である。
【０００５】
また、前記目的を達成する為の本発明にかかる他の構成は、複数の現像カートリッジが、電子写真感光体ドラムの回転中心軸に対して平行な軸を中心として回転可能に装置本体に設けられた回転型の現像カートリッジ切り替え機構に着脱可能に搭載させ、該現像カートリッジ切り替え機構を回転させ、その停止位置を切り替えることにより、前記電子写真感光体ドラムに対向する前記現像カートリッジを切り替え、多色画像を現像する電子写真画像形成装置において、
前記現像カートリッジ切り替え機構内において両端部に前記電子写真感光体ドラムの回転中心軸と平行な中心で揺動可能となる突出した回転中心部材と、前記回転中心部材から半径方向に離れた姿勢決め部材と、を有する、前記現像カートリッジの前記回転中心部材に対して垂直な方向から前記回転中心部材を挿脱可能で、前記回転中心部材を揺動可能に支持する保持部と、
前記現像カートリッジを前記保持部を中心にして揺動付勢して、前記現像カートリッジに設けられた現像剤担持体を前記現像カートリッジ切り替え機構の中心に向って付勢する弾性部材と、
前記現像カートリッジ切り替え機構の中心に設けられこの中心と同心に設けられ前記弾性部材によって揺動する前記現像カートリッジの姿勢決め部材が当接する円筒形部と、
前記円筒形部に設けられた、前記円筒形部の放射方向外方へ向って移動自在に設けられた加圧部材であって、付勢部材により外方へ向って移動した状態において先端のカム面が前記円筒形部の外周よりも外側に位置して前記カム面が前記姿勢決め部材を加圧して、前記現像カートリッジを前記保持部を中心にして前記弾性部材の弾力に抗して揺動して前記現像剤担持体を前記電子写真感光体ドラムに加圧させる加圧部材と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置である。
【００１６】
【従来の技術】
従来、多色画像を形成する電子写真画像形成装置においては中心軸回りを回転する回転部材の周囲に複数の現像器を担持して感光体ドラム上の各色の潜像を夫々の現像器で現像している。このような現像器を感光体ドラムの回転中心軸と平行な軸の回りに回転する回転型の現像器切り替え機構を用いる装置においては、各現像器は現像器切り替え機構にその回転中心軸に平行な方向から、挿入される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。以下の説明において長手方向とは現像スリーブ、感光体ドラム、カルーセル等の軸方向をいう。
【００１８】
図１８に電子写真画像形成装置の全体図を示す。光学ユニット１０１により、プロセスカートリッジ１０２に設けられたドラム状の感光体である像担持体（感光ドラム）１００上に潜像が形成され、該潜像は、回転型現像カートリッジ切り替え機構であるカルーセル１０３により、像担持体１００に対向した現像位置に回転移動された現像カートリッジ１０４Ｙにより現像される。像担持体１００上の該現像像は中間転写体ユニット１０５の中間転写ベルト１０６上に１次転写部１０８で転写される。ここで、中間転写ベルト１０６は中間転写体ユニット１０５内の駆動ローラー１０７により、装置本体１１４の駆動源により、駆動される。上記の潜像形成−潜像現像−１次転写の工程が続いて各現像カートリッジ１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｂについて夫々繰り返され、中間転写ベルト１０６上に多色画像が形成される。ついで、給紙カセット１１０より記録媒体は給紙され、２次転写部１０９において、中間転写ベルト１０６上の画像は記録媒体上に転写される。この際に、２次転写ローラー１１１は２次転写の工程に合わせて中間転写ベルト１０６に当接される。画像を転写された記録媒体は、搬送部１１２で定着ユニット１１３に搬送され、定着ユニット１１３で定着後、排出される。
【００１９】
図１〜図４に現像カートリッジ１０４の説明図を示す。現像カートリッジ１０４本体は現像剤担持体である現像スリーブ４０７、現像ブレード４１１、現像剤収納部４０８、現像剤撹拌部材４１２、ブラックカートリッジ１０４Ｂを除いて取り付けられた塗布ローラ４０３等により構成され、前記現像スリーブ４０７、前記現像剤撹拌部材４１２、塗布ローラ４０３等が装置本体１１４の駆動源より駆動される。該現像カートリッジ１０４の両端部には円筒形の揺動中心部材４０１，４０２が現像スリーブ４０７と平行に現像カートリッジ１０４の枠体から外方へ突出して設けられる。また、現像カートリッジ１０４は単体状態では、現像スリーブ４０７近傍をシャッターカバー４０５により覆われ、装置本体１１４に搭載された状態では、保持部３１２，３１３に保持された揺動中心部材４０１，４０２を中心にカートリッジフレーム６３が回動していて、一方カルーセル１０３へシャッターカバー４０５が収容後は非回転とされ、現像スリーブ４０７が開放される。この状態ではカルーセル１０３の側板３０１，３０２に備える圧縮コイルばねである加圧ばね５０７によってカートリッジフレーム６３に設けたばね受け６３ｋが圧せられていて図２０、図２０に示すように揺動中心部材４０１，４０２を中心にして現像カートリッジ１０４を時計回りに付勢している。該カバー４０５は開いた状態とされる。なお、該カバー４０５は前記揺動中心部材４０１，４０２の中心に嵌合されて揺動中心部材４０１，４０２と同一中心で回動可能とされる。ここで、一方の前記揺動中心部材４０１の中心には装置本体１１４の後述の駆動連結部材と係脱される駆動連結部材４１０が設けられる。また、現像スリーブ４０７に装置本体１１４の高圧電源から現像バイアスを印加するための接点部４０９が現像カートリッジ１０４のカートリッジ枠体の長手方向の端面に該端面とほぼ同一平面上に設けられる。
【００２０】
図５に前記カルーセル１０３の全体図を示す。前記カルーセル１０３は夫々が円板の側板３０１と駆動側側板３０２と、両側板３０１，３０２を周方向に四等配した位置で両側板３０１，３０２を連結するとともに各現像カートリッジ１０４の装着部の隔壁となる４枚のステー３０３から構成され、回転中心部には本体ステー７００，７０１に夫々固定された軸受３０４，３０６、両軸受３０４，３０６間に固定されるセンターステーユニット３０９および軸受３０４，３０６と該センターステーユニット３０９の中心において軸受３０４，３０６、センターステーユニット３０９に嵌合するセンターシャフト３０８、とが設けられ、軸受３０４，３０６と前記両側板３０１，３０２の間には夫々軸受３０４，３０６に内輪が嵌合し、側板３０１，３０２に固定した軸受ハウス３０１ａ，３０２ａに外輪が嵌合してボールベアリング３０５，３０７が設けられる。また、前記側板３０１の側面には各現像カートリッジ１０４の収納部のトナー色に対応したフラグ３１０（４個所）が設けられており、装置本体ステー７００に設けられたフォトセンサー３１１をカルーセル１０３の公転動作でよこぎるように構成される。このフォトセンサー３１１はカルーセル１０３の公転位置を検出する公転センサーである。
【００２１】
図６、図７に前記側板３０１と前記駆動側側板３０２の現像カートリッジ１０４装着面側の図を示す。各現像カートリッジ１０４はその前記揺動中心部材４０１，４０２が、前記側板３０１，３０２の保持部３１２，３１３に回動可能に位置決め保持される。ここで、駆動側側板３０２の保持部３１２の中心には現像カートリッジ１０４の駆動連結部材４１０と係脱する軸継手を備えた駆動連結部材３１４が設けられ及び現像カートリッジ１０４の接点部４０９と当接するスライド接点部材４３０が保持部３１２よりも中心側で側板３０２に設けられている。
【００２２】
図８は前記駆動側側板３０２を本体ステー７０１の側（外側）から見た図を示す。前記駆動連結部材３１４は駆動側側板３０２に固定された保持部材３１５により一端を保持され、他端は駆動側側板３０２と一体の軸受け３０２ｃ（図９参照）に保持され長手方向に移動可能となっている。
【００２３】
図９に示すようにこの駆動連結部材３１４は一端に軸継手３１４ａを有する軸の他端にキャップ付のギア３１４ｂを嵌入付設しピン３１４ｃで固定してある。ギア３１４ｂはこのギア３１４ｂと噛合うギア３１７を介して、カルーセル１０３の回転中心部軸受３０６にボールベアリング３０６ａを介して支持されたギア３１８と噛合されている。
【００２４】
図９および図１０において、前記カルーセル１０３を支持する回転中心部軸受３０６に支持されたギア３１８にはギア３１９，３２１，３２２，３２３を介して噛合っている現像モーター３２５のギア３２４から駆動を伝達される。ここで、ギア３１９は本体ステー７０１に固定された軸受に回転自在に支持された軸３２０に固定されている。そこで、ギア３１９は軸３２０と一体で回転し、前記ギア３２１と軸３２０との間にはワンウエイクラッチ３２９が具備されており、現像モーター３２５の一方向の回転（図１０においてＡ方向（以下同じ））のみ前記軸３２０に伝達される。ギア３２２は段付ギアで大ギア３２２ａと小ギア３２２ｂが一体的に作られており、本体ステー７０１に回転自在に支持されている。この大ギア３２２ａが本体ステー７０１に回転自在に支持されたギア３２３と噛合っている。そして、小ギア３２２ｂがギア３２１と噛み合っている。また、カルーセル１０３の駆動側側板３０２には軸受３０６にボールベアリング３０２ａを介して中心を支持されてギア３１６が設けられている。
【００２５】
本体ステー７０１には公転モーター３２６が固定されている。この公転モーター３２６のモータ軸に固定されたモータギア３２７は本体ステー７０１に固定された固定軸７０１ａに回転自在に支持されたギア３２８を介してギア３１６に駆動が伝達され、カルーセル１０３の現像カートリッジ１０４の回転切り替え動作（公転）が行われる。
【００２６】
図１０を用いて、現像駆動連結解除機構について説明する。現像モーター３２５の回転はギア３２４，３２３，３２２の大ギア３２２ａ、ギア３２２の小ギア３２２ｂに噛合うギア３３０を介してギア３３８に伝達される。ギア３３０，３３８は本体ステー７０１に回転自在に支持されている。前記ギア３３８はギア３３８を固定され本体ステー７０１に回転自在に支持されるシャフト３３９を介してシャフト３３９上のギア３３１に駆動を伝達するが、前記ギア３３１とシャフト３３９間には一方向回転連結部材としてワンウエイクラッチが設けられており、前記現像モーター３２５の他方向の回転（図１０においてＡ方向の逆）のみ、駆動を伝達する。上記駆動はギア３３１と噛合い本体ステー７０１に回転自在に支持されカム部３３４を一体に有するギアであるカムギアＡ３３２を介してこのカムギアＡ３３２に噛合し本体ステー７０１に回転自在に支持されカム３４０を一体に有するギアであるカムギアＢ３３３に伝達される。ここで、カムギアＢ３３３には、円周上に図１０の紙面に垂直な方向に凹凸形状の端面カム３４０が形成されており、該カム３４０にレバーユニット３３７の先端のカムフォロワ３３７ａが追従してレバーユニット３３７が軸３４１に嵌合して、軸３４１を中心回動する。軸３４１には平板状の本体ステー７０１の板面に平行で本体ステー７０１に支持されて設けられ、カムフォロア３３７ａをカム３４０に圧するためのねじりコイルばね３４４が挿入されている。また、前記カムギアＡ３３２にも板カム３３４が形成されており、該カム３３４に追従するカムフォロワ３３５ａを一端側に有するセンサーレバー３３５は本体ステー７０１に固設した回転中心軸３４２に回転自在に支持され、回転中心軸３４２を中心に回動し、不図示のばねで図１０において時計回りに付勢されている。現像駆動連結時には該レバー３３５の他端側の遮光部材３３５ｂは本体ステー７０１に固定された光電センサーを用いた現像センサー３３６を遮光し、現像駆動解除時には前記現像センサー３３６を遮光しないように構成される。上述において現像モーター３２５、公転モーター３２６は夫々回転角制御の可能なモーター例えばステッピングモーターが採用される。
【００２７】
図１１、図１２で前記レバーユニット３３７による現像駆動連結解除動作を説明する。レバーユニット３３７の他端には駆動連結部材３１４に対する作動部材としてドッグ３３７ｂが設けられている。
【００２８】
軸継手３１４ａを有する駆動連結部材３１４は非現像時には図１１に示すように現像カートリッジ１０４側の長手方向端部の円筒形の中心部材４０１の中心部に設けられた駆動連結部材４１０の軸継手４１０ａとは側板３０２とギア３１４ｂ間で駆動連結部材３１４に挿入縮設した圧縮コイルばね３４３のばね力により離間した状態にある。前記レバーユニット３３７を現像駆動連結状態に動作させ、カルーセル１０３全体を図１１において矢印３４５方向に公転させると、駆動連結部材３１４は前記レバーユニット３３７のドッグ３３７ｂのカム面３３７ｂ１により、押されて軸方向に圧縮コイルばね３４３のばね力に抗して移動し、駆動連結部材３１４の軸継手３１４ａは現像カートリッジ１０４に回転自在に支持された駆動連結部材４１０の一端の軸継手４１０ａと連結されドッグ３３７ｂ先端と駆動連結部材３１４のキャップが当接した状態でカルーセル１０３は停止する。現像終了後に前記レバーユニット３３７が矢印３５３の方向に待避されると、圧縮コイルばね３４３のばね力により、前記駆動連結部材３１４は後退し軸継手３１４ａ，４１０ａの結合が解除される。なお、先にカルーセル１０３を公転停止した後に、前記レバーユニット３３７を動作させて、図１２に示す矢印３５３の方向にドッグ３３７ｂを移動して軸継手３１４ａ，４１０ａを連結することも可能である。
【００２９】
図１３に現像カートリッジ１０４内の駆動ギア列を示す。これらの駆動ギア列は現像カートリッジ１０４の長手方向の一端側に設けられ回転自在に支持されている。駆動連結部材４１０に入力された駆動は駆動連結部材４１０に設けられ大ギア４１０ｂと噛み合う現像スリーブ４０７に同軸に固定されたギア３４７に伝達されるとともに、駆動連結部材４１０に設けられた小ギア４１０ｃと噛合う段付ギア３４８の大ギア３４８ａに伝達され、段付ギア３４８を回転し、段付ギア３４８の小ギア３４８ｂと噛合う現像剤攪拌部材４１２と同軸で一体的なギア３４９に駆動伝達される。
【００３０】
また、ブラック現像カートリッジ１０４Ｂを除く現像カートリッジ１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｙでは塗布ローラ４０３に固定したギア３４６と駆動連結部材４１０の小ギア４１０ｃが噛み合っている。
【００３１】
上記において図１３に示すように駆動連結部材４１０は矢印で示す時計回りに駆動力を受ける。像担持体１００の中心は図１３において駆動連結部材４１０及び現像スリーブ４０７の夫々の中心を結ぶ直線の延長上よりも上方にあるので、現像スリーブ４０７は駆動連結部材４１０の回転方向と同方向に揺動中心部材４０１，４０２を中心に回動して像担持体１００に圧接する。この圧接力はくさび状に作用する。
【００３２】
次に現像接点当接解除機構について図６，図１０，図１４，図１５を用いて説明する。前記現像モーター３２５に駆動されるカムギアＡ３３２にカムギアＣ４２０が噛合され、前記カムギアＣ４２０には端面カム部４２１が形成されている。カムギアＣ４２０は本体ステー７０１に固定された軸４２２に回転自在に嵌合している。該カムギアＣ４２０の中心に設けられた軸４２２には軸方向に移動可能に解除部材４２３が嵌合し、解除部材４２３に設けた突起状のカムフォロワ４２３ａはカム４２１に本体ステー７０１と接点ピン４２６間に縮設された接点ばね（圧縮コイルばね）４２５のばね力を接点ピン４２６のフランジ４２６ａを介して受けて当接され、前記カムギアＣ４２０の回転に応じて動作される。現像バイアスは装置本体１１４の高圧電源から接点４２４に導かれ、接点ばね４２５を介して接点ピン４２６に印加される。前記接点ピン４２６は本体ステー７０１に固定されたガイドブッシュ４２７にガイドされ、前記解除部材４２３により、現像カートリッジ切り替え機構側即ちカルーセル側接点４２８に対して当接位置と解除位置を移動する。当接位置において、前記接点ピン４２６はカルーセル側接点４２８に当接され、該接点４２８は接点ばね４２９を介してカルーセル１０３の駆動側側板３０２のガイド部３０２ｂに軸方向移動自在に嵌合しているスライド接点部材４３０につながり、該接点部材４３０は現像カートリッジ１０４側の接点部材４０９（図４参照）に当接し、該接点部材４０９は現像カートリッジ１０４内を現像スリーブ４０７につながる。これにより、現像駆動連結解除に連動して、現像接点当接解除が行われる。このように接点ピン４２６とカルーセル側接点４２８は摺動しないので接点寿命が飛躍的に増大すると共に、現像に預からない現像カートリッジ１０４が像担持体１００の位置を通過が接点ピン４２６カルーセル側接点４２８が非接触のため円滑に行われる。
【００３３】
図１６、図１７を用いて現像駆動連結解除および現像当接解除制御について説明する。
【００３４】
図１６は制御ブロック図であり、図１７は図１６における作用を説明するフローチャートである。図１６において、現像センサー３３６から能動信号が入力された中央演算処理装置ＣＰＵ３５０はドライバー３５１を介して公転モーター３２６を回転させる。公転センサー（フォトセンサー）３１１から能動信号が入力されたＣＰＵ３５０はドライバー３５２を介して現像モーター３２５を回転させる。ＣＰＵ３５０はドライバー３５１，３５２の何れかのみ付勢する命令を出す禁止回路をプログラムに有する。
【００３５】
図１７においてカルーセル１０３が公転動作に入る際には、まずステップ６００で現像センサー３３６のオン／オフを確認する。現像センサー３３６のオフ状態では駆動連結部材３１４，４１０は周方向に位置が離れているか、中心線が一致していても軸継手３１４ａ，４１０ａは係合していない。ステップ６００で現像センサー３３６がオンの場合はステップ６０３へ進む。
【００３６】
ステップ６０１で現像センサー３３６がオフの場合は現像モーター３２５を矢印Ａ方向に回転する。この回転は図１０を参照してギア３２４，３２３，３２２，３２１、軸３２０と伝えられるが、図９に示す軸３２０上に軸受け３５５で回転自在に支持されるギア３２１と軸３２０間に設けたワンウエイクラッチ３２９により軸３２０上でギア３２１は空転しギア３１９は非回転である。従って、ギア３１９，３１８，３１７，３１４ｂを介してカルーセル１０３側の駆動連結部材３１４は回転することがない。一方ギア３２２の回転はギア３３０，３３８、シャフト３３９に伝えられ、シャフト３３９上のワンウエイクラッチを介してギア３３１を回転させる。ギア３３１はカムギアＡ３３２を回転する。カムギアＡ３３２の回転と共に回転したカム３３４はカムトップ側でカムフオロワ３３５ａを押して、図１０においてセンサーレバー３３５を軸３４２を中心に反時計回りに回転し、遮光部材３３５ｂを上昇し、現像センサー３３６をオフからオンにする。なお、この際、カムギアＡ３３２はカムギアＢ３３３へ回転を伝え、カムギアＢ３３３、カム３４０が回転するがリフト０の範囲の回転角であって、レバーユニット３３７のカムフオロワ３３７ａを押してレバーユニット３３７を軸３４１を中心にねじりコイルばね３４４のばね力に抗して揺動させることはなく、ドッグ３３７ｂはカルーセル１０３側の駆動連結部材３１４から離れている。
【００３７】
ステップ６０２で現像センサー３３６がオフからオンに切り替った後、現像モータ３２５を同方向へ所定の回転角回転して停止させる。この所定の回転角でもって、上記段付ギア３２２の回転はカムギアＣ４２０に伝えられ、端面カム４２１はカムトップでカムフオロワ４２３ａを押して解除部材４２３、接点ピン４２６を接点ばね４２５のばね力に抗して後退させ図１５に示すように接点ピン４２６とカルーセル側接点４２８が接することができない状態となる。
【００３８】
ステップ６０３で現像センサー３３６のオンでもって公転モーター３２６の回転をスタートする。公転モーター３２６の回転はギア３２７，３２８，３１６と伝えられカルーセル１０３を回転する。
【００３９】
ステップ６０４で現像を行わない現像カートリッジ１０４は像担持体１００との対向位置を通過させる。この際ドッグ３３７ｂは駆動連結部材３１４から離れている。またカルーセル側接点４２８は装置本体１１４側接点ピン４２６から離れているのでカルーセル１０３は抵抗を加えられないで回転して現像スリーブ４０７は像担持体１００との対向位置を通過する。ただし、ドッグ３３７ｂは図１１のように駆動連結部材３１４に作用するような位置としておいたままであっても、カム面３３７ｂ１が駆動連結部材３１４の進退方向に対して斜面となっているためこのような態様での作用も許容される。そしてステップ６０７へ進み、公転センサー（フォトセンサー）３１１の信号を基準として公転モーター３２６を所定回転角回転した後に停止させる。
【００４０】
ステップ６０４で現像を行う場合には公転モータ３２６は現像スリーブ４０７と像担持体１００と対向した位置で停止し現像カートリッジ１０４は移動しない。ステップ６０５で現像モーター３２５を矢印Ａ方向と逆方向に回転し、前述した動作でもってセンサーレバー３３５を図１０において軸３４２を中心に時計回りに回転して遮光部材３３５ｂで遮光して現像センサー３３６をオンからオフへの切り替りを基準として所定回転角回転の後に現像モーター３２５を停止する。この現像モーター３２５の所定回転角の矢印Ａと逆方向の回転により、カムギアＢ３３３が回転してカム３４０はカムフォロワ３３７ａを押してレバーユニット３３７をねじりコイルばね３４４のばね力に抗して軸３４１を中心に揺動させドッグ３３７ｂを前進して、ドッグ３３７ｂはカルーセル１０３側の駆動連結部材３１４を圧縮コイルばね３４３のばね力に抗して前進し、カルーセル側軸継手３１４ａと現像カートリッジ１０４の軸継手４１０ａを連結する。同時に現像モーター３２５の所定回転角の矢印Ａと逆方向の回転により、ギア３２２からカムギアＣ４２０に伝えられる回転でもって、端面カム４２１のカムトップにより引き込まれていた状態の接点ピン４２６は端面カム４２１のリフト０の位置へカムフォロワ４２３ａが図１４のように進み得るので接点ばね４２５は接点ピン４２６及び解除部材４２３をばね力で押して前進し接点ピン４２６をカルーセル側接点４２８に圧接する。
【００４１】
上記動作の後にステップ６０５で現像モーター３２５を矢印Ａ方向に回転すると、ギア３２４，３２３，３２２，３２１、軸３２０、ギア３１９，３１８，３１７，３１４ｂと回転が伝わり、駆動連結部材３１４，４１０は回転し現像スリーブ４０７が回転する。ここで現像が行われる。
【００４２】
ステップ６０６で現像スリーブ４０７による現像が終ると、現像モーター３２５は逆転して矢印Ａとは逆方向に回転し、現像センサー３３６はオンからオフへの信号の切り替わりを基準として所定の回転角回転して停止させる。これによって、レバーユニット３３７のドッグ３３７ｂはカルーセル１０３の駆動連結部材３１４から離れ、この駆動連結部材３１４は圧縮コイルばね３４３のばね力で現像カートリッジ１０４の駆動連結部材４１０から後退し、軸継手３１４ａ，４１０ａは離間する。同時にカムギアＣ４２０が回転され端面カム４２１はカムフオロワ３２３を後退させ解除部材４２３を接点ばね４２５のばね力に抗して後退させるので接点ピン４２６はカルーセル側接点４２８から離れる。
【００４３】
ステップ６０７で公転モーター３２６を回転して公転センサー３１１の信号を基準として所定回転角回転後に停止させることにより、カルーセル１０３の割出し回転を行う。
【００４４】
この実施の形態によれば現像カートリッジを像担持体に対向する停止した状態において、１つのモーターで現像カートリッジの切り替え機構によって、現像スリーブの現像のための回転と、現像カートリッジへの駆動力の入力部の駆動連結部材の係脱を行える。また更に同モーターでカルーセルの接点と装置本体の現像用高圧電源につらなる接点の離接を同時に行うことも可能である。駆動力連結部材４１０とドッグ３３７ｂ、現像バイアスを加えるための接点ピン４２６とカルーセル側接点４２８が夫々離れた状態で像担持体１００の前を現像スリーブ４０７が通過し得るので現像カートリッジ１０４の切り替えが円滑で静かにに行われる。
【００４５】
このように現像カートリッジ１０４がカルーセル１０３に装着された状態でカルーセル１０３が回転して現像カートリッジ１０４の現像スリーブ４０７が感光体ドラム１００と対向した場合であってカルーセル１０３が停止する場合は加圧部材５００が突出して現像カートリッジ１０４を揺動中心部材４０１，４０２を中心に揺動して感光体ドラム１００に現像スリーブ４０７に備えるスペーサコロが圧接するので所定の現像隙間が得られる。一方現像スリーブ４０７が感光体ドラム１００と対向位置を通過する場合は姿勢決めボス４０４の位置を決める後退面５０６ｂを有するため、現像スリーブ４０７と感光体ドラム１００との間を充分大きな間隙をあけた状態で現像スリーブ４０７を感光体ドラム１００との対向面を通過できるため、感光体ドラム１００とカルーセル１０３の中心間距離の位置精度を格別に精度よくしなくてもよい。従ってプロセスカートリッジが賞用され電子写真画像形成装置に適する。
【００４６】
（現像剤担持体を感光体ドラムに加圧する加圧機構の実施の形態１）
図１９〜図２５を用いて実施の形態２を説明する。図１９において現像モーター３２５の駆動はカムギアＡ３３２に伝達される。該カムギアＡ３３２はカルーセル１０３の中心に設けられた前記センターシャフト３０８に固定されていて一体で回転可能に設けられる。ここて前記センターシャフト３０８はその両端を本体ステー７００，７０１に固定された前記軸受３０４，３０６に回転自在に保持されている。軸受３０４，３０６に固定されたセンターステーユニット３０９の内側には加圧部材５００、加圧カム５０１および５０２、加圧ばね５０３により構成される加圧機構が図２５に示すように長手方向の両端側に夫々設けられる。加圧部材５００はセンターステーユニット３０９の不図示の直線ガイドに図２０において図示矢印Ｂ方向に移動自在に嵌合している。センターシャフト３０８は加圧部材５００に設けた矢印Ｂ方向の長穴５００ａ中を挿通していて、センターシャフト３０８が加圧部材５００と干渉しないようになっている。加圧カム５０１，５０２は偏心カムであってセンターシャフト３０８の中間の角形断面をした部分に嵌合している。加圧部材５００に設けたばね掛け５００ｂには加圧カム５０１，５０２のほぼ半周を圧するように巻きつけた引張りコイルばねである加圧ばね５０３の両端が係止されている。
【００４７】
センターシャフト３０８が回転するとセンターシャフト３０８の位相に応じて、前記加圧カム５０１，５０２が回転され、該カム５０１，５０２と前記加圧部材５００間に掛けられた加圧ばね５０３のばね力で加圧部材５００は前進した図２１、図２３の加圧状態と後退した図２０、図２４の待避状態の切り替えが可能に構成される。ここで、現像カートリッジ１０４はカルーセル１０３に搭載された状態で、両端の前記揺動中心部材４０１，４０２を中心に揺動可能であり、前記加圧部材５００により、その長手方向の両端部の加圧力受け部６３ａを加圧される。図２０は像担持体１００と現像スリーブ４０７の離間状態を、図２１は加圧当接状態を示す。このようにして、現像カートリッジ１０４の実施の形態１で前述した揺動離間動作と現像駆動連結解除および現像接点当接解除が連動される。
【００４８】
ここで、現像位置に対応して、前記軸受部材３０４，３０６には、待避用のカム部５０６が形成されている。このカム部５０６は円筒形部５０６ａとこの円筒形部５０６ａの中心（＝現像カートリッジ切り替え機構１０３の中心）からの動径が円筒形部５０６ａの半径よりも小さい線の後退面５０６ｂを有する。現像カートリッジ１０４が揺動中心部材４０１，４０２を中心にして時計回りに加圧ばね５０７で付勢されているため、姿勢決めボス４０３，４０４がそのカム部５０６に追従することで、非現像時（待避状態）には図２０に示すように、現像カートリッジ１０４は、さらに矢印５０８方向に揺動して、現像スリーブ４０７と感光体ドラム１００は離間した状態ですれ違う。
【００４９】
（現像剤担持体を感光体ドラムに加圧する加圧機構の実施の形態２）
図２５、図２６、図２７、図２８、図２９に実施の形態２を示す。前記軸受部材３０４，３０６には直径をわたって直線状のガイド３０４ｂ，３０６ｂが設けられ加圧スライド部材５０４がガイド３０４ｂ，３０６ｂに移動自在に嵌合している。加圧スライド部材５０４の前面５０４ａは円弧形で後退位置において軸受部材３０４，３０６の円筒形外周３０４ｃ，３０６ｃと同一円筒面上にある。前進位置から加圧スライド部材５０４が突出しないようにセンターシャフト３０８に加圧スライド部材５０４に設けた長穴５０４ｂが嵌合し長穴５０４ｂの一端側がセンターシャフト３０８に接している。加圧スライド部材５０４の後端とガイド３０４ｂ，３０６ｂの末端のばね座３０４ｄ，３０６ｄとの間には圧縮コイルばねの加圧ばね５０５が縮設されている。現像カートリッジ１０４の姿勢決めボス４０４は、非現像位置では、図２９に示すように、前記軸受部材３０４，３０６の外周３０４ｃ，３０６ｃの円筒の外周面に当接している。ついで、現像位置近傍にくると、前記ボス４０３，４０４は前記スライド部材５０４の前面５０４ａに当接し、さらに、カルーセル１０３が回転して、現像カートリッジ１０４の現像スリーブ４０７が感光体ドラム１００に当接する状態では、前記現像スリーブ４０７は加圧ばね５０５のばね力により、加圧力を受け像担持体１００に圧接する。
【００５０】
この実施の形態２によればカルーセルの公転動作だけで現像スリーブを感光ドラムに加圧できると共に現像カートリッジの姿勢を定めることができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したとおり、該複数の現像カートリッジは電子写真感光体ドラムの回転中心軸に対して平行な軸を中心として回転可能に装置本体に設けられた回転型の現像カートリッジ切り替え機構に着脱可能に搭載され、現像カートリッジ切り替え機構を回転させ、その停止位置を順次切換えることにより、電子写真感光体ドラムに対向する現像カートリッジを切換え、多色画像を現像する電子写真画像形成装置において、現像カートリッジは現像剤担持体の直角方向から現像カートリッジ切り替え機構に装着され現像カートリッジ切り替え機構内において電子写真感光体ドラムの回転中心軸と平行に揺動可能となる回転中心部材をその両端部に有し、該両端部が現像カートリッジ切り替え機構に位置決めされている。ここで現像カートリッジ切り替え機構の回転中心部に装置本体に固定されたカム部材を設け、該部材の外周カム部に前記現像カートリッジの一部を当接付勢させることにより、現像カートリッジの姿勢を決める。これにより、現像カートリッジ切り替え機構に搭載時の現像カートリッジの姿勢を現像カートリッジ切り替え機構の公転動作に応じて可変にでき、配置等のスペース効率のアップができ、装置の小型化に効果がある。
【００５２】
ついで、上記カム部材に現像カートリッジが電子写真感光体ドラムに対向した現像位置にきた際に該現像カートリッジを加圧揺動させて現像剤担持体を電子写真感光体ドラムに位置決めする加圧部材を設けることにより、現像位置近傍以外での現像カートリッジ切り替え機構からの現像カートリッジの出っ張りを防止でき、装置の小型化に効果がある。
【００５３】
また、現像カートリッジの電子写真感光体ドラムに対向した現像位置前後において、該現像カートリッジの現像剤担持体が電子写真感光体ドラムより、離間するように前記カム部材のカム形状を形成し、かつ、該現像位置において、選択的にに該現像カートリッジを加圧揺動させて現像剤担持体を電子写真感光体ドラムに対する位置決めをする加圧機構を設けることにより、電子写真感光体ドラムと現像カートリッジ切り替え機構の配置の自由度が大きくなり、装置の小型化に効果がある。
【図面の簡単な説明】
図面は何れも本発明の実施の形態を示し
【図１】現像カートリッジの平面図である。
【図２】現像カートリッジの縦断面図である。
【図３】図１の左側面図である。
【図４】図１の右側面図である。
【図５】カルーセルを一部透視して見る縦断面図である。
【図６】カルーセルの一端側を内部側より見る側面図である。
【図７】カルーセルの他端側を内部側より見る側面図である。
【図８】カルーセルの駆動側の側面図である。
【図９】現像カートリッジを駆動する駆動系統を一部断面で示す平面図である。
【図１０】実施の形態１の現像駆動連結解除機構及び現像接点当接解除機構を説明するための装置本体側側面図である。
【図１１】駆動連結解除機構の駆動連結部材の連結を示すカルーセルの半径方向から見る平面図である。
【図１２】現像駆動連結解除機構の駆動連結部材の連結を示すカルーセルの半径方向から見る平面図である。
【図１３】現像カートリッジ内の歯車列を示す側面図である。
【図１４】現像接点当接解除機構のカルーセルの半径方向断面図である。
【図１５】現像接点当接解除機構の平面図である。
【図１６】現像駆動連結解除機構の制御ブロック図である。
【図１７】現像駆動連結解除機構および現像接点当接解除機構のフローチャートである。
【図１８】電子写真画像形成装置の縦断面図である。
【図１９】現像駆動連結解除機構及び現像接点当接解除機構を説明するための装置本体側側面図である。
【図２０】実施の形態１の揺動加圧機構の縦断面図である。
【図２１】実施の形態１の揺動加圧機構の縦断面図である。
【図２２】図２０の揺動加圧機構の要部の平面図である。
【図２３】図２２の側面図である。
【図２４】図２２の側面図である。
【図２５】実施の形態１のセンターステーユニットの軸心を含む縦断面図である。
【図２６】実施の形態２を示し軸受フランジ部の軸直角断面図である。
【図２７】実施の形態２を示し軸受フランジ部の軸直角断面図である。
【図２８】カルーセルに装着した状態の現像カートリッジの姿勢を説明するための軸直角断面図である。
【図２９】カルーセルに装着した状態の現像カートリッジの姿勢を説明するための軸直角断面図である。
【符号の説明】
Ｃ…プロセスカートリッジ
Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃ，Ｄｂ…現像カートリッジ
６３…カートリッジフレーム  ６３ｋ…ばね受け（弾力受け部）
１００…像担持体（感光体ドラム）
１０１…光学ユニット
１０２…プロセスカートリッジ
１０３…カルーセル
１０４，１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｂ…現像カートリッジ
１０５…中間転写体ユニット
１０６…中間転写体ベルト
１０７…駆動ローラ
１０８…１次転写部
１０９…２次転写部
１１０…給紙カセット
１１１…２次転写ローラ
１１２…搬送部
１１３…定着ユニット
１１４…装置本体
３０１…側板  ３０１ａ…軸受ハウス
３０２…駆動側側板  ３０２ａ…軸受ハウス  ３０２ｂ…ガイド部  ３０２ｃ…軸受
３０３…ステー
３０４…軸受
３０５…ボールベアリング
３０６…軸受  ３０６ａ…ボールベアリング
３０７…ボールベアリング
３０８…センターシャフト
３０９…センターステーユニット
３１０…フラグ
３１１…フオトセンサー（公転センサー）
３１２…保持部
３１３…保持部
３１４…駆動連結部材  ３１４ａ…軸継手  ３１４ｂ…ギア  ３１４ｃ…ピン
３１５…保持部材
３１６…ギア
３１７…ギア
３１８…ギア
３１９…ギア
３２０…軸
３２１…ギア
３２２…段付ギア  ３２２ａ…大ギア  ３２２ｂ…小ギア
３２３…ギア
３２４…モーターギア
３２５…現像モーター
３２６…公転モーター
３２７…モーターギア
３２８…ギア
３２９…ワンウエイクラッチ
３３０…ギア
３３１…ギア
３３２…カムギアＡ
３３３…カムギアＢ
３３４…カム
３３５…センサーレバー  ３３５ａ…カムフオロワ  ３３５ｂ…遮光部材
３３６…現像センサー
３３７…レバーユニット  ３３７ａ…カムフオロワ  ３３７ｂ…ドッグ  ３３７ｂ１…カム面
３３８…ギア
３３９…シャフト
３４０…カム
３４１…軸
３４２…軸
３４３…圧縮コイルばね
３４４…ねじりコイルばね
３４５…矢印
３４６…ギア
３４７…ギア
３４８…段付ギア  ３４８ａ…大ギア  ３４８ｂ…小ギア
３４９…ギア
３５０…中央演算処理装置ＣＰＵ
３５１…ドライバー
３５２…ドライバー
３５３…矢印
３５５…軸受
４０１…揺動中心部材
４０２…揺動中心部材
４０３…塗布ローラ
４０４…姿勢決めボス
４０５…シャッターカバー
４０７…現像スリーブ
４０８…現像剤収納部
４０９…接点部材
４１０…駆動連結部材  ４１０ａ…軸継手  ４１０ｂ…大ギア  ４１０ｃ…小ギア
４１１…現像ブレード
４１２…現像剤撹拌部材
４２０…カムギアＣ
４２１…端面カム
４２２…軸
４２３…解除部材  ４２３ａ…カムフオロワ
４２５…接点ばね
４２６…接点ピン  ４２６ａ…フランジ
４２７…ガイドブッシュ
４２８…現像カートリッジ切り替え機構側接点
４２９…接点ばね
４３０…スライド接点部材
５００…加圧部材  ５００ｂ…ばね掛け
５０１…加圧カム  ５０１ａ…長穴
５０２…加圧カム  ５０２ａ…長穴
５０３…加圧ばね
５０６…カム部  ５０６ａ…円筒面  ５０６ｂ…後退面
５０７…加圧ばね
５０８…矢印
７００…本体ステー
７０１…本体ステー  ７０１ａ…固定軸
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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