JP3698176B2

JP3698176B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3698176B2
Application number: JP32086595A
Authority: JP
Inventors: 信正阿部
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1995-12-08
Filing date: 1995-12-08
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2015-12-08
Also published as: JPH09160384A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像剤により潜像担持体の潜像を可視化するための現像ローラを有する現像装置が潜像担持体に対して離間する位置と当接する位置に移動可能な現像装置移動手段を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真プロセスを利用したカラー画像形成が可能な画像形成装置として、装置内に複数の現像装置を有し、所望の色彩の現像装置を選択して現像位置まで移動経路を経て移動させて現像を行う画像形成装置が提案されている。
【０００３】
この方式の画像形成装置の従来技術として、例えば、特開昭６３−２２０２６７号公報が挙げられ、複数の現像装置を備え、潜像担持体に対して黒現像装置専用と黒以外の色の現像装置専用の計２ヶ所の現像位置を有し、黒以外の色の現像装置が選択され、選択された現像装置が現像位置まで移動経路を経て移動する際、移動経路に近い現像装置の色から順に潜像形成して現像を行うというものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の特開昭６３−２２０２６７号公報に開示されるような画像形成装置では、黒と単色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー）による２色の画像形成では高速出力が可能となるが、フルカラーの画像形成では、現像位置にある現像装置を入れ換える際、現像位置から待機位置までの移動経路が一つしか存在しないので、現像位置に存在した現像装置が待機位置へ移動するまで次の現像装置を現像位置に移動させることができず、つまり、現像装置の切り換えに時間を要し、高速出力ができないという問題点があった。
【０００５】
一般的に電子写真プロセスを用いてフルカラー画像を形成する場合、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのトナーを備えた現像装置を用い、感光体に対して４回画像形成を行うことが必要であり、モノクロ画像を形成するに比べて出力に要する時間が４倍必要である。しかし、前述の従来技術のように実際の画像形成に要する時間は現像装置の切り換え時間がさらに上乗せされるため、画像形成時間が長くなり、高速出力の妨げとなっている。
【０００６】
また、前記従来技術では現像装置を装置本体外部に収納するため、装置外部で所望の現像装置の選択動作を行った後に本体内部へ移送するため、現像装置移動機構と移動経路が複雑かつ大規模となり、装置の小型化の妨げとなっている。
【０００７】
本発明は上述した従来技術に鑑みてなされたものであり、現像装置を待機位置から現像位置まで移動するための時間が画像出力に要する時間に含まれないようにし、高速出力が可能なカラー画像形成装置を提供することを第１の目的とし、また、現像装置の移動機構を簡便かつ小型な構成とし、コンパクトなカラー画像形成装置を提供することを第２の目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の画像形成装置は、帯電、画像露光が行われて静電潜像が形成される潜像担持体と、表面に現像剤を担持して前記潜像担持体と当接しながら前記潜像担持体上の静電潜像を顕像化する現像ローラをそれぞれ備えた複数の現像装置と、前記現像装置をその前記現像ローラが前記潜像担持体に当接する現像位置と前記潜像担持体から離間する待機位置とに移動させる現像装置移動手段とを有する画像形成装置において、前記現像装置移動手段が、前記複数の現像装置をそれぞれ前記現像位置または前記待機位置に案内する各現像装置ごとに設けられた現像装置案内手段と、前記複数の現像装置をそれぞれ対応する前記現像装置案内手段に沿って移動させて前記潜像担持体に対して離接させる駆動手段とによって構成され、前記駆動手段の内１つの駆動手段が、前記複数の現像装置の内の２つの現像装置をそれぞれ対応する前記現像装置案内手段に沿って移動させて前記潜像担持体に対して交互に離接させる単一の駆動手段であり、前記２つの現像装置の前記各現像ローラがそれぞれ前記潜像担持体と当接する前記現像位置が略同一位置に設定されており、前記２つの現像装置のそれぞれの前記現像装置案内手段が、対応する現像装置の現像ローラを略同一位置に設定された前記現像位置に案内する現像装置案内手段であることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２記載の画像形成装置は、前記単一の駆動手段は正逆回転が可能で、前記単一の駆動手段が一方向に回転することで前記２つの現像装置の一方が前記潜像担持体から離間し、かつ前記２つの現像装置の他方が前記潜像担持体と当接し、前記単一の駆動手段が逆方向に回転することで前記２つの現像装置の他方が前記潜像担持体から離間し、かつ前記２つの現像装置の一方が前記潜像担持体と当接することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３記載の画像形成装置は、前記２つの現像装置の各現像装置案内手段が、それぞれ対応する現像装置端部の両側に設けた一対の凸部と、装置本体側に設けて前記凸部と係合する一対の現像装置案内溝とからなり、前記駆動手段が、前記各現像装置案内手段のそれぞれの前記凸部と係合する溝部を有するカム部材と、前記カム部材を駆動する正逆回転可能なモータとからなることを特徴とする。
【００１１】
更に、請求項４記載の画像形成装置は、前記現像装置移動手段を複数備えていることを特徴とする。
更に、請求項５記載の画像形成装置は、前記現像装置移動手段を２つ備えているとともに前記現像装置を４つ備え、前記４つの現像装置の内２つの現像装置が前記２つの現像装置移動手段の内１つの現像装置移動手段で移動可能とされ、また、前記４つの現像装置の内他の２つの現像装置が前記２つの現像装置移動手段の内他の１つの現像装置移動手段で移動可能とされていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、実施例に基づき本発明を詳しく説明する。
【００１３】
図１は本発明の画像形成装置の実施例の全体構成を示す装置断面図であり、カラー画像記録が可能なプリンタ装置である。この第１の実施例の概略動作を図１で説明する。
【００１４】
図１において、潜像担持体である感光体１はニッケル電鋳管または表面にアルミ層をコーティングしたポリエチレンテレフタレート樹脂などの無端ベルト基材上に有機感光体を塗布して構成され、その内周に当接して矢印Ａ方向に回転する感光体駆動ローラ２によって回転駆動される。なお、感光体１はベルト状とせず、アルミパイプ材の表面に有機感光体を直接塗布し、感光体駆動ローラ２を廃止しても良い。感光体１の外周には、帯電手段として帯電ローラ３が配置され、図示しない高圧電源から約−１２００Ｖの電圧が印加され、感光体１に当接回転しながら感光体１の表面を一様に帯電させる。ここで、本例では帯電手段として帯電ローラ２を用いたが、コロナ帯電器を用いることも可能である。
【００１５】
帯電手段によって表面が一様に帯電された感光体１は、露光手段であるレーザー走査光学系４によって第１色目として例えばブラックの画像情報に応じて選択的に走査露光され、ブラック用の静電潜像が形成される。本例では露光手段としてレーザー走査光学系３を用いたが、ＬＥＤアレイまたは液晶シャッタ等で構成した露光用光学系を露光手段として用いることも可能である。
【００１６】
レーザー走査光学系４の感光体回転方向下流側には、感光体１を感光体駆動ローラ２に当接させる方向に付勢する感光体補助ローラ５が配置され、感光体補助ローラ５からの駆動力を円滑に感光体１へ伝達すると同時に、後述する現像装置の離接動作によって感光体１上の露光位置がずれることを防止している。
【００１７】
感光体補助ローラ５の感光体回転方向下流側には、現像剤としてそれぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローのトナーを貯蔵し、感光体１に対して離接自在な現像装置６、７、８、９が配置されている。
【００１８】
ここで、各現像装置の構成を図２で説明する。図２はブラック現像装置６の構成を示す断面図である。図２において、現像装置内に充填されたトナー（図示せず）の凝集を防ぎ、図２の奥行き方向に均等に堆積させることを目的としてアジテータ１０の回転で攪拌される。供給ローラ１１は軸部材の外周に導電性弾性体を配置したローラであり、矢印Ｃ方向に回転しながら現像ローラ１２に押圧され、トナーを摩擦帯電しながら現像ローラ１２に供給する。トナーが供給された現像ローラ１２は矢印Ｄ方向に回転し、一端が現像装置ケース１３に固定された板バネ１４の自由端側に固定された規制部材１５が現像ローラ１２に圧接することでトナー層の厚さを適量に規制する。なお、現像ローラ１２としては金属ローラの表面にゴム等の弾性部材を設けたり、金属ローラの表面に適当な面粗度の表面処理を加えて構成し、規制部材１５としてはゴム、樹脂、金属などで構成することができる。このような構成の現像装置を感光体１に当接させ、必要に応じて感光体１と現像ローラー１２の間に電位差を設けることで感光体上の潜像がトナーによて顕像化される。また、他の色の現像装置７、８、９も構成は同一である。
【００１９】
図１に戻り、レーザー走査光学系４で形成されたブラック用の静電潜像は感光体１の矢印Ａ方向への回転に伴い、予め二点鎖線位置から矢印Ｂ方向に移動して感光体１と圧接されたブラック現像装置６によって現像され、ブラックのトナー像が形成される。この時、他の色の現像装置７、８、９は感光体１から離間されている。
【００２０】
現像装置の感光体回転方向下流側には、感光体１に隣接して中間転写媒体１６が転写媒体ローラ１７、１８、１９に掛け回されており、図示しない駆動源によって感光体１の周速度と同一速度で駆動されている。中間転写媒体１６はポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等の材質に対してカーボン等の導電剤を付与し、適度の導電抵抗を有する導電性フィルムとして構成してある。転写媒体ローラ１７または１８は図示しない高圧電源に接続され、図示しないスイッチ手段で選択的に高電圧が印加される。また、感光体１は転写媒体ローラ１７および１８間に支持された中間転写媒体８と一次転写部２０で当接している。前述のように、感光体１の表面に形成されたブラックのトナー像は感光体１の矢印Ａ方向への回転に伴って一次転写部２０に至る。この時、転写媒体ローラ１７または１８には図示しない高圧電源から約＋２０００Ｖの電圧が印加され、一次転写部２０で感光体１の表面に形成されたブラックのトナー像が中間転写媒体１６に転写される。
【００２１】
中間転写媒体１６にブラックのトナー像を転写した感光体１は更に矢印Ａ方向へ回転し、クリーナーブレード等で構成された感光体クリーナ２１によって感光体１の表面に残留するトナーが掻き取られ、更に、除電器２２によって感光体１の表面を一様に露光して感光体１上の残存電荷が除去され、再び画像形成が可能となる。
【００２２】
所望のブラックのトナー像が中間転写媒体１６にすべて転写されると、ブラック現像装置６は矢印Ｂとは逆方向に移動し、当初の待機位置に退避する。
【００２３】
引き続き、第１色目と同様の手順で第２色目から第４色目の画像（マゼンタ、シアン、イエロー）が中間転写媒体１６上に順次重ね合わせて記録される。
【００２４】
中間転写媒体１６へのカラートナー像の重ね合わせが終了すると、記録シート載置台２３に積み重ねて載置された記録シート２４は、給紙ローラ２５で給送が開始され、図示しない摩擦分離式または爪分離式の１枚分離手段で最上部の１枚のみが給送される。１枚分離して給送された記録シート２４の搬送方向先端は図示しないクラッチ手段で駆動が一時的に解除されて停止したレジストローラ２６に至る。記録シート２４は搬送方向先端がレジストローラ２６のニップ部と当接することで斜め送りが補正され、中間転写媒体１６に重ね合わされたカラートナー像の位置と同期してレジストローラ２６が図示しないクラッチ手段によって駆動を開始することで二次転写部２７の方向に給送が再開される。これにより、記録シート２４は二次転写部２７に至る。
【００２５】
二次転写部２７に記録シート２４の先端が進入すると、二次転写ローラ２８には図示しない高圧電源から約−２０００Ｖの電圧が印加され、中間転写媒体１６の表面に形成されたカラートナー像が記録シート２４の表面に転写される。カラートナー像の転写を終えた中間転写媒体１６にはクリーナーブレード等で構成された転写媒体クリーナ２９が矢印Ｅ方向へ移動して当接し、中間転写媒体１６の表面に残留したトナーが掻き取られ、掻き取りが終了すると転写媒体クリーナ２９は矢印Ｅとは逆方向へ移動して退避する。
【００２６】
カラートナー像が転写された記録シート２４は、ベルト搬送装置３０によって搬送され、内部に棒状のハロゲンランプ３１を備えたヒートローラ３２と、ヒートローラ３２に加圧当接して回転する加圧ローラ３３、３４で構成された定着装置に至り、カラートナー像が転写された記録シート２４が加熱加圧しながら挟持搬送されてトナー像が定着される。トナー像が定着された記録シート２４は排紙ローラ群３５によって装置外部へと排出され、カラー画像記録が完了する。
【００２７】
次に、各現像装置が感光体１に対して離接動作を行う移動手段について説明する。図３は本画像形成装置のブラック現像装置６およびシアン現像装置７の離接動作機構の構造を示す部分断面斜視図であり、各構成部材の係合を説明するために各構成部材を軸方向に分散して配置してある。図３において、各構成部材を保持するサイドフレーム３６には現像装置ガイド３７、３８、３９が配置してあり、現像装置ガイド３７には現像装置案内溝４０および４１が、現像装置ガイド３８には現像装置案内溝４２が、現像装置ガイド３９には現像装置案内溝４３を設けてある。ブラック現像装置６の端部には突起４４および４５が設けられ、突起４４は現像装置案内溝４０と、突起４５は現像装置案内溝４２と係合し、ブラック現像装置６は現像装置案内溝４０および４２の方向に平行移動可能に保持される。同様にシアン現像現像装置７も突起４６および４７が現像装置案内溝４１および４３と係合し、現像装置案内溝４１および４３の方向に平行移動可能に保持される。
【００２８】
一方、ブラック現像装置６の端部にはガイド軸４８が設けられ、サイドフレーム３６に設けた位置案内溝４９と係合し、かつ、軸先端がカム部材５０に設けた溝部５１と係合するように配置してある。同様にシアン現像装置７の端部にもガイド軸５２が設けられ、サイドフレーム３６に設けた位置案内溝５３と係合し、かつ、軸先端がカム部材５０に設けた溝部５１と係合するように配置してある。カム部材５０はモータ５４によって正逆回転駆動可能であり、カム部材の回転によってブラック現像装置６およびシアン現像装置７が移動する。また、図３とは反対のサイドフレーム側にも同様に各現像装置を保持する機構が設けてあり、カム部材５０の外周に設けた伝達歯車５５および伝達軸５６で反対側に設けたカム部材に駆動力を伝達することでブラック現像装置６およびシアン現像装置の移動を円滑に行うことができる。
【００２９】
即ち、突起４４、４５、４６、４７とガイド軸４８、５２と現像装置案内溝４０、４１、４２、４３と位置案内溝４９、５３が本発明の現像装置案内手段であり、カム部材５０およびモータ５４が本発明の駆動手段であり、伝達歯車５５および伝達軸５６は駆動手段の補助機構である。
【００３０】
ここで、ブラック現像装置６およびシアン現像装置７の配置と現像装置案内溝４０、４１、４２、４３、位置案内溝４９、５３の好適な位置関係を図４に示す。図４において、ブラック現像装置６およびシアン現像装置７の現像ローラ１２は略同一位置のブラック・シアン現像ローラ当接位置５９で感光体１と当接する。これによってどちらの現像装置の現像ローラが感光体１に当接しても感光体１の弾性変形する位置が略同一となり、かつ、各現像ローラが感光体１に与える駆動特性も略同一とすることができ、圧接現像条件の均一化と安定化が実現できる。また、現像装置案内溝４０、４１、４２、４３および位置案内溝４９、５３の配置方向としては感光体１のブラック・シアン現像ローラ当接位置５９における法線Ｋに対する現像装置案内溝４０、４２および位置案内溝４９の配置角度αと現像装置案内溝４１、４３および位置案内溝５３の配置角度βが４５゜以下であることが望ましい。配置角度βを４５゜以下とすることで現像装置が離接する際に感光体１の回転方向に与える力が現像ローラの当接方向に与える力よりも小さくすることができ、現像ローラが感光体１と離接する際に現像ローラの食い込みや感光体１の振動が発生しにくくなる。また、マゼンタ・イエロー現像ローラ当接位置６０は、感光体１の長軸方向中心線Ｌに対してブラック・シアン現像ローラ当接位置５９と線対称の位置（角度γが等しい）に設けることで感光体１の弾性変形と現像ローラが感光体１に与える駆動特性をブラック・シアン現像ローラ当接位置５９と同一にすることができる。
【００３１】
さらに、図５から図７によってブラック現像装置６およびシアン現像装置７の感光体１に対する離接動作についてもう少し詳しく説明する。
【００３２】
図５は装置全体が停止状態または待機状態または現像装置交換状態におけるブラック現像装置６とシアン現像装置７の位置を示す画像形成装置の部分断面図である。この状態でブラック現像装置６はバネ５７によって矢印Ｆ方向に付勢され、突起４４および４５が現像装置案内溝４０および４２と係合して位置決めされ、現像ローラ１２は感光体１と大きく離間している。同様にシアン現像装置７もバネ５８によって矢印Ｇ方向に付勢され、突起４６および４７が現像装置案内溝４１および４３と係合して位置決めされ、現像ローラ１２は感光体１と大きく離間している。この状態では各現像装置のアジテータ１０、供給ローラ１１、現像ローラ１２は停止状態である。
【００３３】
次に、図６はブラック現像装置６が現像状態、シアン現像装置７が待機状態である場合のブラック現像装置６とシアン現像装置７の位置を示す画像形成装置の部分断面図である。前述の画像形成が開始され、感光体１上に形成されたブラック用の静電潜像がブラック・シアン現像ローラ当接位置５９に至る前に、モータ５４によってカム部材５０が矢印Ｈ方向に回転し、溝部５１がガイド軸４８を移動させ、バネ５７の付勢に抗してブラック現像装置６は矢印Ｂ方向に移動しつつ、アジテータ１０、供給ローラ１１、現像ローラ１２が回転を開始してブラック現像装置６の現像ローラ１２が当接位置５９で感光体１と当接し、ブラック用の静電潜像を現像する。一方、シアン現像装置７は溝部５１がガイド軸５２に作用せず、突起４６および４７が現像装置案内溝４１および４３と係合しているためにカム部材５０が回動せても移動しない。この時、アジテータ１０、供給ローラ１１、現像ローラ１２は停止状態である。ブラック用の静電潜像の現像が終了すると、カム部材５０がモーター５４によって矢印Ｈとは反対方向に回転し、ブラック現像装置６は図５の状態へ復帰しつつ、ブラック現像装置６のアジテータ１０、供給ローラ１１、現像ローラ１２が停止する。
【００３４】
次に、図７はブラック現像装置６が待機状態、シアン現像装置７が現像状態である場合のブラック現像装置６とシアン現像装置７の位置を示す画像形成装置の部分断面図である。感光体１上に形成されたシアン用の静電潜像がブラック・シアン現像ローラ当接位置５９に至る前に、モータ５４によってカム部材５０が矢印Ｉ方向に回転し、溝部５１がガイド軸５２を移動させ、バネ５８の付勢に抗してシアン現像装置７は矢印Ｊ方向に移動しつつ、アジテータ１０、供給ローラ１１、現像ローラ１２が回転を開始してシアン現像装置７の現像ローラ１２が当接位置５９で感光体１と当接し、シアン用の静電潜像を現像する。一方、ブラック現像装置６は溝部５１がガイド軸４８に作用せず、突起４４および４５が現像装置案内溝４０および４２と係合しているためにカム部材５０が回動せても移動せず、アジテータ１０、供給ローラ１１、現像ローラ１２は停止状態である。シアン用の静電潜像の現像が終了すると、カム部材５０がモーター５４によって矢印Ｉとは反対方向に回転し、シアン現像装置７は図５の状態へ復帰しつつ、シアン現像装置７アジテータ１０、供給ローラ１１、現像ローラ１２が停止する。
【００３５】
マゼンタ現像装置８およびイエロー現像装置９に関してもブラック現像装置６およびシアン現像装置７と同様の構造で感光体１に対して各現像ローラが離接するように構成してあり、説明は省略する。なお、各色現像装置の配置は上記の位置に限定されるものではなく、４色の現像装置の配置を任意に入れ換えても良い。
【００３６】
以上のような構成とすることにより、４色の現像装置を２色づつに分割し、各２色の現像装置を１つのモータの正逆転動作で移動させることで各現像装置の現像ローラを感光体１に対して離接させることが可能となる。
【００３７】
本例のような画像形成装置では効率良く画像形成を行って短時間に画像形成出力を得ることを目的として、例えば、第１色目の現像が終了して第１色目の現像装置が潜像担持体から離間し、第２色目の現像装置が潜像担持体に当接する際に、帯電、潜像記録、潜像担持体からのトナー像の転写などの動作が継続中である場合が多い。このようなカラー画像形成装置の現像装置に一成分圧接現像方式を適応した場合には、各色の現像ローラが感光体に当接する際の衝撃が画質に悪影響を与えることが実験的に明らかであった。そこで、各色の現像ローラの周速度と、各現像装置の離接動作を行うモータの回転速度を適宜制御することで、現像ローラが感光体１と当接する際の衝撃を低減させることにした。本発明における各現像ローラの周速度制御と各現像装置の離接動作を行うモータの回転速度制御を示すタイミングチャートを図８に示す。
【００３８】
図８において、感光体１が回転を開始し所定周速度Ｖ１に達するとレーザー走査光学系が回転動作を開始し、走査光学系が所定の回転速度に到達するとＴＢｋの間でブラック潜像を感光体１上に書き込む。また、ブラック現像装置７とシアン現像装置８を移動させるモータがＴＲ１の間にスローアップ、スローダウンしながら回転し、ブラック現像ローラが感光体１に当接する。これに先立ってブラック現像ローラは周速度が感光体と等速度のＶ１で回転を開始し、現像ローラの周速度がＶ１の状態で現像ローラと感光体１が当接する。ブラック現像ローラと感光体１が当接後、感光体１のブラック潜像の先端が現像位置に至る前に現像ローラの周速度は好適な現像状態を得るためにＶ１からＶ２へ徐々に加速され、ＴＤ１の間でブラック潜像を現像する。ブラックの現像が終了すると現像ローラの周速度は再びＶ２からＶ１へ徐々に減速され、ＴＲ３の間にブラック現像装置７とシアン現像装置８を移動させるモータがＴＲ１とは逆方向にスローアップ、スローダウンしながら回転することでブラック現像ローラが感光体１から離間し、離間後に停止する。
【００３９】
一方、マゼンタ現像装置８とイエロー現像装置９を移動させるモータがＴＤ１の途中のＴＲ２の間でスローアップ、スローダウンしながら回転し、ブラック現像ローラの感光体１からの離間を待たずに感光体１方向への移動を開始し、ブラック現像現像ローラが離間開始直後に感光体１に当接する。当接前後にマゼンタ現像ローラにはブラック現像ローラと同様の速度制御がなされＴＭの間に走査光学系が書き込んだマゼンタ潜像をＴＤ２の間で現像する。マゼンタの現像が終了し、ＴＲ４の間にマゼンタ現像装置８とイエロー現像装置９を移動させるモータがＴＲ２とは逆方向にスローアップ、スローダウンしながら回転することでマゼンタ現像ローラが感光体１から離間する。その際にもマゼンタ現像ローラにはブラック現像ローラと同様の速度制御がなされ、離間後に停止する。
【００４０】
同様に、マゼンタ現像ローラが離間開始直後にＴＲ３で移動したシアン現像ローラが感光体１と当接し、ＴＣの間に走査光学系が書き込んだシアン潜像をＴＤ３の間で現像して、ＴＲ５の間に感光体１から離間し、シアン現像ローラが離間開始直後にＴＲ４で移動したイエロー現像ローラが感光体１と当接し、ＴＹの間に走査光学系が書き込んだイエロー潜像をＴＤ４の間で現像して、ＴＲ６の間に感光体１から離間する。この一連の動作で得られた各色のトナー像を図１の中間転写媒体１６上に重ねて転写することでフルカラー画像が得られる。
【００４１】
なお、図８では現像ローラの離接動作時に感光体に与える衝撃が最小となるように各現像ローラの周速度と感光体の周速度を等速にして離接動作を行う構成としたが、各現像ローラの周速度と感光体の周速度が完全に一致した状態で現像ローラと感光体が離接すると、現像かぶりが顕著となる場合があり、このような場合には各現像ローラの周速度を感光体の周速度よりも１０％程度速くすることでかぶりを軽減することができる。従って、感光体と離接する際の各現像ローラの周速度は感光体の周速度と必ずしも完全に一致させずに略等速であれば良い。
【００４２】
図８で説明した手順で本例の装置を動作させることにより、例えば第１の現像位置で１色目の現像中に２色目の現像装置を第２の現像位置に近接させる予備動作を行い、第１の現像位置で１色目の現像が終了すると、直ちに第２の現像位置で２色目の現像を開始することができる。また、２色目の現像中に１色目の現像装置の待機位置への退避動作と３色目の現像装置を第１の現像位置に近接させる予備動作を行い、第２の現像位置で２色目の現像が終了すると、直ちに第１の現像位置で３色目の現像を開始することができる。従って、前記従来技術に比較して現像装置を切り換えるための時間が画像形成の時間に上乗せされないので、画像の高速出力が可能となる。
【００４３】
さらに、現像装置案内手段と駆動手段を図３のような構成とすることで、図８のＴＲ３およびＴＲ４で示すように、同一集団内の現像装置６、７または８、９を入れ換える際にモータを一方向に回転させるだけで入れ換え動作を行わせることができ、コンパクトで簡便な構成と単純な駆動制御方法で現像装置入れ換え動作が実現できる。
【００４４】
また、現像ローラと感光体を離接する際に各現像装置の現像ローラの周速度を一旦、感光体の周速度と略同一としてから現像ローラを徐々に感光体と離接させることにより、現像ローラの離接動作時に感光体へ与える衝撃が大幅に軽減され、現像ローラの離接動作に伴う色ズレや画像ブレなどの画質劣化が防止できる。また、現像ローラが感光体と離接する際の周速差で現像ローラ上のトナーを飛散させることもなく、装置内部を浮遊トナーで汚染することもない。
【００４５】
さらに、現像前後に現像ローラの周速度を感光体と略等速度、あるいは、感光体の周速度よりも速い速度に徐々に増減速させることで、変速時に感光体に与える衝撃も極めて軽微となり、かぶりがなく、かつ、充分な画像濃度を有する高画質な画像を得ることができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の画像形成装置によれば、請求項１の構成により、２つの現像装置を現像装置案内手段に沿って単一の駆動手段で、それぞれの現像ローラが潜像担持体に当接する現像位置に対して交互に離接移動させることで現像装置移動機構の構成を簡便にすることができる。
しかも、２つの現像装置のそれぞれの現像ローラが潜像担持体に当接する各現像位置が略同一位置に設定されているので、２つの現像装置の内どちらの現像装置の現像ローラが潜像担持体に当接しても潜像担持体の弾性変形する位置が略同一となり、かつ、各現像ローラが潜像担持体に与える駆動特性も略同一とすることができ、圧接現像条件の均一化と安定化が実現できる。
【００４７】
また、請求項２の構成により、２つの現像装置を入れ換える際に駆動手段を一方向に回転させるだけで入れ換え動作を行わせることができ、単純な駆動制御方法で現像装置入れ換え動作を実現することができる。
【００４８】
また、請求項３の構成により、現像装置装置案内手段と駆動手段をコンパクトで簡便な構成で実現することができる。
【００４９】
さらに、請求項４または５の構成とすることで、現像装置を待機位置から現像位置まで移動するための時間を画像出力に要する時間に含めずにフルカラーの画像形成が行えるので、カラー画像の高速出力が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の実施例の全体構成を示す装置断面図である。
【図２】本発明の実施例におけるブラック現像装置６の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例におけるブラック現像装置６およびシアン現像装置７の離接動作機構の構造を示す部分断面斜視図である。
【図４】本発明の実施例におけるブラック現像装置６およびシアン現像装置７の配置と現像装置案内溝４０、４１、４２、４３、位置案内溝４９、５３の好適な位置関係を示す部分断面図である。
【図５】本発明の実施例で装置が停止状態または待機状態または現像装置交換状態における部落現像装置６とシアン現像装置７の位置を示す部分断面図である。
【図６】本発明の実施例でブラック現像装置６が現像状態、シアン現像装置７が待機状態である場合のブラック現像装置６とシアン現像装置７の位置を示す部分断面図である。
【図７】本発明の実施例でブラック現像装置６が待機状態、シアン現像装置７が現像状態である場合のブラック現像装置６とシアン現像装置７の位置を示す部分断面図である。
【図８】本発明の実施例における各現像ローラの周速度制御と各現像装置の離接動作を行うモータの回転速度制御を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１…感光体（潜像担持体）
２…感光体駆動ローラ
３…帯電ローラ
４…レーザー走査光学系
５…感光体補助ローラ
６…ブラック現像装置
７…シアン現像装置
８…マゼンタ現像装置
９…イエロー現像装置
１０…アジテータ
１１…供給ローラ
１２…現像ローラ
１３…現像装置ケース
１４…板バネ
１５…規制部材
１６…中間転写媒体
１７、１８、１９…転写媒体ローラ
２０…一次転写部
２１…感光体クリーナ
２２…除電器
２３…記録シート載置台
２４…記録シート
２５…給紙ローラ
２６…レジストローラ
２７…二次転写部
２８…二次転写ローラ
２９…転写媒体クリーナ
３０…ベルト搬送装置
３１…ハロゲンランプ
３２…ヒートローラ
３３、３４…加圧ローラ
３５…排紙ローラ群
３６…サイドフレーム
３７、３８、３９…現像装置ガイド
４０、４１、４２、４３…現像装置案内溝
４４、４５、４６、４７…突起
４８、５２…ガイド軸
４９、５３…位置案内溝
５０…カム部材
５１…溝部
５４…モータ
５５…伝達歯車
５６…伝達軸
５７、５８…バネ
５９…ブラック・シアン現像ローラ当接位置
６０…マゼンタ・イエロー現像ローラ当接位置

Claims

帯電、画像露光が行われて静電潜像が形成される潜像担持体と、表面に現像剤を担持して前記潜像担持体と当接しながら前記潜像担持体上の静電潜像を顕像化する現像ローラをそれぞれ備えた複数の現像装置と、前記現像装置をその前記現像ローラが前記潜像担持体に当接する現像位置と前記潜像担持体から離間する待機位置とに移動させる現像装置移動手段とを有する画像形成装置において、
前記現像装置移動手段は、前記複数の現像装置をそれぞれ前記現像位置または前記待機位置に案内する各現像装置ごとに設けられた現像装置案内手段と、前記複数の現像装置をそれぞれ対応する前記現像装置案内手段に沿って移動させて前記潜像担持体に対して離接させる駆動手段とによって構成され、
前記駆動手段の内１つの駆動手段が、前記複数の現像装置の内の２つの現像装置をそれぞれ対応する前記現像装置案内手段に沿って移動させて前記潜像担持体に対して交互に離接させる単一の駆動手段であり、
前記２つの現像装置の前記各現像ローラがそれぞれ前記潜像担持体と当接する前記現像位置が略同一位置に設定されており、
前記２つの現像装置のそれぞれの前記現像装置案内手段は、対応する現像装置の現像ローラを略同一位置に設定された前記現像位置に案内する現像装置案内手段であることを特徴とする画像形成装置。
前記単一の駆動手段は正逆回転が可能で、前記単一の駆動手段が一方向に回転することで前記２つの現像装置の一方が前記潜像担持体から離間し、かつ前記２つの現像装置の他方が前記潜像担持体と当接し、前記単一の駆動手段が逆方向に回転することで前記２つの現像装置の他方が前記潜像担持体から離間し、かつ前記２つの現像装置の一方が前記潜像担持体と当接することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記２つの現像装置の各現像装置案内手段は、それぞれ対応する現像装置端部の両側に設けた一対の凸部と、装置本体側に設けて前記凸部と係合する一対の現像装置案内溝とからなり、前記駆動手段は、前記各現像装置案内手段のそれぞれの前記凸部と係合する溝部を有するカム部材と、前記カム部材を駆動する正逆回転可能なモータとからなることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
前記現像装置移動手段を複数備えていることを特徴とする請求項１または２または３記載の画像形成装置。
前記現像装置移動手段を２つ備えているとともに前記現像装置を４つ備え、前記４つの現像装置の内２つの現像装置が前記２つの現像装置移動手段の内１つの現像装置移動手段で移動可能とされ、また、前記４つの現像装置の内他の２つの現像装置が前記２つの現像装置移動手段の内他の１つの現像装置移動手段で移動可能とされていることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。