JP2004279934A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2004279934A
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Hideaki Kibune
英明 木船
Nobuyuki Yanagawa
信之 柳川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To align one of two developing means to an image carrier and to realize high image quality in an outputted image in an image forming apparatus sequentially transferring toner images formed on the image carrier with a plurality of developing means to an intermediate transfer body. <P>SOLUTION: A cam 72 which is a rocking means is used to align one of the two developing devices supported by a unit side plate to a photoreceptor drum 35. Roll members 45a and 50a on which the cam surface is abutted is provided to be able to freely rotate around the shaft of each developing roll. Then, an action to rock the side plate 33 so that one developing roll 45 is aligned to the photoreceptor 35 by using the cam 72 is carried out and the one developing roll is accurately aligned to the developing position of the photoreceptor drum. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関し、詳しくは異なった色の現像剤が収容される複数の現像器を有する現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、２成分トナーを用いる画像形成装置においては、現像剤および、現像剤を搬送するスリーブを収容した現像手段を、感光体からなる画像担持体のまわりに複数配置した現像装置を用いて、複数色画像を得る複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置が用いられており、前記画像形成装置においては、以下のような従来技術が存在する。まず、複数の現像手段により、画像担持体上に可視像を多重に形成することで、複数色画像を得る方式が用いられている。
また、複数の現像手段により画像担持体上に形成した可視像を、順次、中間転写体に重ね転写し、中間転写体上に複数色画像を形成する画像形成装置としては、上記方式以外に、画像担持体の回りに潜像形成手段と複数の現像手段を配置した、画像形成ユニットを複数設け、それぞれの画像形成ユニットで形成した可視像を、順次、単一の中間転写体上に重ね転写することにより複数色画像を得る装置が提案されている。そして、前記方式の画像形成装置においては、上述の方式と同様に、画像担持体上には、単色の可視像しか形成しないため、上記方式のような画像劣化要因はなく、高画質化が可能である。また、４色のフルカラー画像を形成する場合、上述の、単一の画像担持体、中間転写体を用いる方式においては、画像担持体の周りに４つの現像手段を配置する必要があり、かつ、中間転写体を４回転する必要があるのに対し、この方式の画像形成装置においては、画像担持体の周りに配置する現像手段が２つであり、中間転写体２回転でのフルカラー画像形成が可能であるため、画像担持体の小型化／小径化および装置高速化が可能である。また、上述の、単一の画像担持体上に複数色画像を形成する方式においては、画像担持体の周りに４つの現像手段を配置する必要があり、かつ、画像担持体周長は最大出力用紙長さより大きい必要があるのに対し、この方式の画像形成装置においては、画像担持体の周りに配置する現像手段が２つであり、画像担持体周長は出力用紙長さによる制限がないため、画像担持体の大幅な小型化／小径化が可能であるとされている（例えば、特開平１０−１７７２８６号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のように、複数の現像手段により画像担持体上に形成した可視像を、順次、中間転写体に重ね転写し、中間転写体上に複数色画像を形成する方式において、画像担持体上の潜像を現在現像している現像手段以外の現像手段を画像担持体に対して非接触状態にする様様な方法が提示されているが、それらには以下のような問題がある。例えば、現像している現像手段以外の現像手段を画像担持体に対して非接触状態にする場合にも、同様に発生する。非接触現像方式においては、現像剤と感光体が非接触状態で現像を行うが、高画質化を実現するためには、感光体と現像ローラの間隔、いわゆる現像ギャップは狭いほど有利となる。このため、現像剤と感光体の間の離間距離を十分に確保することができず、同様の問題が発生する。
【０００４】
そこで、前記従来例においては、現像ユニットを回動駆動手段および回動位置規制手段として、偏心カムを使用するとともに、その配置や形状の最適化、調整機構の付加により現像ローラ−感光体間隔（現像ギャップ）の高精度維持を実現しようとしている。ここで、２つの現像ローラを含む現像ユニットを剛体と考えると、２つの現像ローラと感光体ドラムは、常に平行関係を維持すると考えられる。しかしながら、実際には、現像ユニットは、ある程度の弾性を有するため、現像動作中に現像ユニット回動軸まわりの回動力が、現像ユニットを回動軸まわりにねじる方向に作用した場合、２つの現像ローラと感光体ドラムの平行関係を維持することは困難である。現像ローラ駆動歯車に対する駆動歯車の駆動力は、歯車の圧力角の影響により、現像ユニットを回動軸まわりにねじる方向に作用する。したがって、現像ローラと感光体ドラムとの平行関係を維持することが困難となり、高画質化の大きな障害となる。
【０００５】
本発明は、前述したような課題を解決しようとするもので、複数の現像手段により画像担持体上に形成したトナー画像を、順次中間転写体に重ねて転写し、中間転写体上に複数色の画像を形成する画像形成装置において、装置の構造の複雑化、大型化および高コスト化を招くことなく、現像している現像手段以外の現像手段を、短時間で確実に画像担持体に対して非接触状態にすることで、混色を防止でき、画像品質の確保が可能であるとともに、現像状態にある現像手段を画像担持体に対して高精度に位置決めすることで、出力画像の高画質化が可能な画像形成装置を実現することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、回転する同一の画像担持体の静電潜像を任意の色で可視像化する現像手段と、前記任意の色と異なる色で可視像化するもう１つの現像手段をそれぞれ前記画像担持体の外周に対向して隣り合う関係で配置した構成の画像形成ユニットでの色の切り替えに際し、前記画像担持体の回転中に前記現像手段のいずれか一方の現像手段から他方の現像手段に現像機能の切り替えを行い、順次２つの色で可視像化して得た前記画像担持体上の可視像を中間転写体に転写し、この中間転写体上の転写像をさらに紙転写手段により紙に転写して記録像を得る画像形成装置に関する。
請求項１の発明は、画像担持体回転軸と平行な軸を中心に回転する前記一方の現像手段および他方の現像手段を回転可能に軸支した現像器ユニットを、前記画像担持体回転軸と略平行な軸を中心に回転可能に支持し、現像器ユニットを所定の回動角だけ回動することにより、一方または他方の現像手段から所定の現像機能を択一的に画像担持体との間隔を現像状態の位置に切り替えて選択する現像機能切替手段を有し、前記現像機能切替手段には、前記現像器ユニット回動軸と同軸上に回転可能な駆動力伝達手段を設け、装置本体に設けられた現像手段の駆動源からの駆動力を、前記現像器ユニット回動軸上の駆動力伝達手段を介して、現像器ユニットに設けられた駆動力伝達手段および現像手段に伝達することを特徴とする。したがって、前記構成により、現像ギャップを高精度で維持する手段を実現可能であり、出力画像の高画質化が可能となる。
【０００７】
請求項２の発明は、前記現像手段の駆動源は、正逆転可能な回転駆動手段であるとともに、現像手段駆動源と２つの現像手段の間の駆動力伝達系に、それぞれワンウエイクラッチを設け、現像駆動源の正回転時には、一方の現像手段への駆動力伝達系に設けられたワンウエイクラッチがロック状態となり、一方の現像手段への駆動力が伝達されるとともに、他方の現像手段の駆動力伝達系に設けられたワンウエイクラッチは空転し、他方の現像手段へは駆動力が伝達されないことを特徴とする。そして、前記構成により、電力が必要な機構を付加することなしに、簡単な構成で、現像器の切替えが実現できるため、現像器を揺動させるための駆動機構を小型化でき、低コストと低消費電力化が可能となる。
【０００８】
請求項３の発明は、前記現像駆動源の正回転時には、一方の現像手段への駆動力伝達系に設けられたワンウエイクラッチがロック状態となり、一方の現像手段および現像材攪拌手段への駆動力が伝達されるとともに、他方の現像手段の駆動力伝達系に設けられたワンウエイクラッチは空転し、他方の現像手段および現像材攪拌手段へは駆動力が伝達されないことを特徴とすることを特徴とする。そして、使用しない現像器に対して、トナーに対する不要な攪拌・搬送の作用が行われることがなく、トナーの長寿命化が実現できるため、装置の信頼性を向上させ得るとともに、出力コストの低減が可能である。
【０００９】
請求項４の発明は、前記現像器ユニットの回転軸は現像器ユニットの重心近傍を通る軸であることを特徴とする。現像ギャップを高精度に維持できるために、出力画像の高画質化が可能であり、現像ユニットの回動機構の小型化と、低コストと低消費電力化が可能となる。
【００１０】
請求項５の発明は、前記現像機能切替手段として、現像器ユニットを回動方向に駆動する回動駆動部と、現像器ユニットの回動位置を規定する回動位置規定部を有し、前記現像器ユニット回動規定部は、現像手段と同一回転軸上に回転自在に支持されるとともに、外周が画像担持体に当接するローラ部材であることを特徴とする。したがって、前記構成により、現像ギャップを高精度に維持するために必要な高精度の部品の使用を少なくでき、低コストで出力画像の高品質化が可能となる。
【００１１】
請求項６の発明は、前記現像機能切替手段として、現像器ユニットを回動方向に駆動する回動駆動部と、現像器ユニットの回動位置を規定する回動位置規定部を有するとともに、前記現像器ユニット回動規定部は、外周が画像担持体に当接するローラ部材であることを特徴とする。そして、前記構成により、現像ギャップを高精度に維持するために必要な高精度の部品の使用をさらに少なくできるために、低コストで出力画像の高品質化が可能となる。
【００１２】
請求項７の発明は、前記現像機能切替手段は、現像器ユニットの回動軸方向両端近傍に設けた、現像器ユニット回動軸と平行な回動軸を有する偏心カムよりなり、前記偏心カムを回転することにより、現像器ユニットを回動方向に駆動し、前記偏心カムの回転を停止する位置により、現像器ユニットの回動位置を規定し、前記偏心カムが当接するカム当接面は、現像手段と同一軸上に回転自在に支持されるとともに、外周が前記偏心カムに当接するローラ部材であることを特徴とする。そして、高精度な現像ギャップの維持手段を低コストで実現できるため、高画質で低コストな装置が実現できる。
【００１３】
請求項８の発明は、前記偏心カムは、前記ローラ部材が嵌合する案内溝を形成する２つのカム面を有することを特徴とする。そして、より高精度な現像ギャップの維持する手段を低コストで実現できるため、より高画質で低コストな装置が実現できる。
【００１４】
請求項９の発明は、前記偏心カムは、前記一方および他方の現像手段に回転自在に支持されたそれぞれのローラ部材に当接するカム面を有することを特徴とする。そして、より高精度な現像ギャップの維持する手段を、低コストかつ省スペースで実現できるため、より高画質で小型・低コストな装置が実現できる。
【００１５】
請求項１０の発明は、前記現像機能切替手段は、現像器ユニットの回動軸方向両端近傍に設けた、現像器ユニット回動軸と平行な回動軸を有する偏心カムよりなり、前記偏心カムを回転することにより、現像器ユニットを回動方向に駆動し、前記偏心カムの回転を停止する位置により、現像器ユニットの回動位置を規定し、前記偏心カムは、画像担持体と同一回転軸上に回転自在に支持されていることを特徴とする。そして、高精度な現像ギャップの維持手段を低コストで実現できるため、高画質かつ低コストな装置が実現できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図示される例にしたがって、本発明を適用した画像形成装置の構成について説明する。図１は本発明を適用した画像形成装置の構成を示しているもので、前記図１に示す画像形成装置１において、装置の中央部には、中間転写ベルト２０と、画像形成ユニット３０、３１とを配置して、前記中間転写ベルト２０に対して転写するトナー画像を形成する手段を設けて、記録部を構成している。前記装置本体の下部には、その最下部に給紙トレイ２からなる給紙部を配置し、前記給紙部と記録部の間には書込み装置１５を設けている。
【００１７】
前記画像形成装置に設ける用紙搬送装置においては、給紙部に配置する給紙トレイ２から、給紙ローラ３により用紙を取り出して、用紙搬送路４内を上方に向けて搬送する。前記用紙搬送路の途中の部分に設けた、レジストローラ装置５により用紙を整合してから、画像転写部６に向けて搬送し、前記転写部６では、中間転写ベルト２０に担持されるトナー画像を用紙に転写する。前記画像転写部では、中間転写ベルト２０に接して移動される用紙に対して、その背後から転写ローラ７を押圧して、前記ローラ７に所定の電位を印加して、トナー画像を用紙に転写させるようにしている。そして、トナー画像が転写された用紙は、用紙搬送路４の上部に配置されている定着装置８を通って定着され、排出ローラ装置９により原稿トレイ１０に排出される。
【００１８】
前記定着装置８においては、従来公知の熱ローラ方式の定着装置と同様に、用紙のトナー画像担持面に対応させる熱ローラ８ａと、用紙を熱ローラ８ａに押圧する加圧ローラ８ｂとを対向させて配置し、前記熱ローラ８ａに対してオフセット液を塗布するローラ８ｃを設けている。また、前記定着装置８の排熱と、本体内部に設けた制御用の電装部品からの熱、その他の機内から排出される熱と粉塵等を排出させるために、ファン１１を設けている。
【００１９】
前記書込み装置１５は、一般的な走査型書込み装置として構成されているものを例示しており、図示を省略するレーザ光発光源から出力される光を、ポリゴンミラー１６により走査光として反射し、複数のミラーとレンズを用いてレーザ光Ｒａ、Ｒｂとして、記録部の感光体ドラム３５、３５Ａに向けて照射し、静電潜像を各々の感光体ドラムに形成する。なお、前記画像形成装置において使用されるトナーは、２成分現像剤を用いているものであるが、以下の説明では、単に 「トナー」として説明する。
【００２０】
前記記録部に配置する中間転写ベルト２０は、駆動ローラ２１と従動ローラ２２とに掛け渡されており、駆動ローラ２１によって矢印の向きに走行するように駆動される。中間転写ベルト２０の下側走行面には、前記中間転写ベルト２０の走行方向に沿って、第１の画像形成ユニット３０と第２の画像形成ユニット３１とが一定の間隔を置いて配置されている。中間転写ベルト２０は、この実施形態の画像形成装置に使用される最大サイズの転写紙の移動方向の長さより非画像領域分だけ長いものとして形成される。前記第１の画像形成ユニット３０においては、画像担持体としての感光体ドラム３５の表面を一様に帯電するローラからなる帯電器３８と、感光体ドラム３５の帯電表面に画像信号によって変調されたビーム（レーザ光Ｒａ）で書き込みを行う書き込み手段と、クリーニング手段３７を設けている。
【００２１】
また、前記第１の画像形成ユニット３０には、Ａ色現像器４０とＢ色現像器４１との２つの現像器を設けていて、各々の現像器４０、４１には、感光体ドラム３５に対してトナーを供給するために、現像ローラを設けている。また、第２の画像形成ユニット３１は、その構成を詳細に説明しないが、前記第１の画像形成ユニットと同様に構成されており、Ｃ色現像器４２とＤ色現像器４３との２つの現像器を設けていて、各々の現像器４２、４３には、感光体ドラム３５Ａに対してトナーを供給するために、現像ローラを設けている。前記４つの現像器４０〜４３のそれぞれにおいては、例えば、イエロー、シアン、マゼンダおよび黒トナーを各々収容しておき、フルカラーコピーを作成することができるようにされることは、従来の一般的なカラーコピー機の場合と同様に構成されるが、後述する図３等に示されるように構成される。
【００２２】
前記図１に示されるように、第２の画像形成ユニット３１は、第１の画像形成ユニット３０と同じ構成の装置として形成されているもので、前記第１の画像形成ユニット３０と第２の画像形成ユニット３１とは、同じ姿勢で装置本体に装着され、中間転写ベルト２０に対して組み合わせられる。各感光体ドラム３５、３５Ａの回転速度は、中間転写ベルト２０の走行速度に同期しており、それらの周速は、中間転写ベルト２０の走行速度と厳密に一致するように定められている。そして、前記２つの画像形成ユニットの感光体ドラム３５、３５Ａに形成する色の異なるトナー画像を、前記中間転写ベルト２０に対して重ねる状態で転写し、４色のカラートナー画像が転写された後で、画像転写部６で用紙に転写され、その後にベルト２０に残留するトナーを、クリーニング装置２５で除去し、次の画像形成に対処させるようにする。
【００２３】
次に、前記第１の画像形成ユニット３０に配置する感光体ドラム３５と、Ａ色現像器４０とおよびＢ色現像器４１の構成を図３（ａ）および、駆動機構を示す図２にしたがって説明する。前記図３（ａ）に示すように、中間転写ベルト２０にトナー画像を転写するための感光体ドラム３５に対して、現像器４０の現像ローラ４５と、現像器４１の現像ローラ５０がそれぞれ離接可能に配置される。また、前記現像器４０においては、現像ローラ４５に対してトナーを攪拌するパドルローラ４６を設け、内部でトナーを搬送（供給）するスクリュー４７と、図示を省略するトナー供給源から、トナー供給口４８を介して現像器にトナーを供給する。また、前記第１の画像形成ユニット３０に設けるＢ色現像器４１と、前記第２の画像形成ユニット３１の２つの現像器４２、４３も、同様に構成される。そして、前記各色現像器内では、収容されているのトナーが十分に撹拌された状態で、現像ローラに供給される。
【００２４】
前記Ａ色現像器４０において、現像ローラ４５と、パドルローラ４６とスクリューコンベア４７とは、Ａ色現像器４０の一方の端板３３の外側において、図２に示すように、各回転部材の各々の軸４５Ｓ、４６Ｓおよび４７Ｓに設けたギヤ４５Ｇ、４６Ｇ、４７Ｇのそれぞれに対して、中間に設けた中間ギヤ５８、５８ａを介して、連動駆動されるように構成される。また、前記Ｂ色現像器４１においても、各回転部材５０Ｓ、５１Ｓ、５２Ｓの各々に、ギヤ５０Ｇ、５１Ｇ、５２Ｇを設けて、中間ギヤ５９、５９ａを介して、連動駆動されるように構成されている。
【００２５】
なお、前記ギヤを組み合わせて構成する伝導装置５５においては、後述するように、装置本体に設けた駆動源に噛み合う入力ギヤの回転方向を制御することで、１つの現像ローラを感光体ドラムに接して回転させ、感光体ドラムに選択した色のトナーを供給する動作を行わせる。さらに、前記画像形成ユニット３０を、回転支点Ｏを中心にして揺動させることにより、１つの現像ローラを、感光体ドラムに対して位置決めし、他方の現像ローラを感光体ドラムから離間させる動作を任意に行わせることができる。
【００２６】
前記図３（ａ）に示す例は、Ｂ色現像器４１の現像ローラ５０を感光体ドラム３５に対して位置決めし、現像ローラ４５を離間させた状態を示している。そして、感光体ドラム３５に形成した静電潜像に向けて、現像器４１の現像ローラ５０から、Ｂ色のトナーを供給する動作が可能な状態に設定されている。また、同図（ｂ）では、現像ローラ５０を感光体ドラム３５から離間させ、現像器４０の現像ローラ４５を、感光体ドラム３５に対して位置決めし、現像ローラ４５から感光体ドラム３５に向けてトナーを供給可能に設定している。
【００２７】
次に、前述したように構成された２つの画像形成ユニットを用いて、トナー画像を中間転写ベルト２０に転写し、その後に用紙に記録する動作を説明する。例えば、前記画像形成装置において、第１の画像形成ユニット３０のＡ色現像器４０はマゼンタトナーを、Ｂ色現像器４１はシアントナーをそれぞれ収容している。転写部６に近い方の第２の画像形成ユニット３１には、Ｃ色現像器４２にイエロートナーが、Ｄ色現像器４３には黒色トナーがそれぞれ収容される。前記黒色トナーはカラーコピーだけでなく黒白コピーに使用されるので、黒白コピーをとるときの複写速度を上げるために、前記Ｄ色現像器４３は転写部６に近い方の第２の画像形成ユニット３１に設けるのが有効である。
【００２８】
前記第１の画像形成ユニット３０において、感光体ドラム３５に対して配置する帯電器３８と書き込み手段とにより、周知の方法（一様な帯電及び書き込み）で画像の形成動作が行われる。つまり、帯電器３８により一様な帯電を行った後で、レーザ光Ｒａを照射して、感光体ドラム３５上に静電潜像が形成される。そして、前記潜像に対応する現像ローラ４５から、感光体ドラム３５に対してトナーが供給されてカラートナー画像が形成され、前記カラートナー画像を中間転写ベルト２０に転写する。前記中間転写ベルト２０の走行方向下流部に配置されている第２の画像形成ユニット３１においては、前記中間転写ベルト２０に記録する画像の位置にタイミングを合わせて、感光体ドラム３５Ａに向けてレーザ光Ｒｂを照射して書込みを行う。そして、指定された色に対する静電潜像を形成して、その静電潜像に現像ローラからトナーを供給し、カラートナー画像を形成しながら、中間転写ベルト２０に先に転写されカラートナー画像に重ねるように転写する。
【００２９】
前記２色のカラートナー画像が転写された中間転写ベルト２０が移動されて、画像の書込みの先端部が第１の画像形成ユニットの感光体ドラム３５の位置に達するが、そのタイミングに合わせて、第１の画像形成ユニット３０においては、次の色のカラートナー画像を形成する動作が行われる。前記第１の画像形成ユニットの動作に追従するように、第２の画像形成ユニットにおいても、カラートナー画像が形成されて、それぞれの感光体ドラム３５、３５Ａから転写手段２３、２４により、４色のカラートナー画像が中間転写ベルト２０に重ねるように転写される。そして、前記中間転写ベルト２０に転写された画像は、転写部６に搬送されてくる用紙に対して、転写ローラ７により転写され、４色のカラートナー画像が転写された用紙を定着装置８を通して定着し、排出ローラ装置９により排出トレイ１０に排出させる。
【００３０】
前記画像を用紙に転写した後で、クリーニング装置２５を動作させて、中間転写ベルト２０に付着して残留するトナーを除去して、次の画像の形成に対応させる。したがって、複数枚の記録紙を順次作成する場合には、前述したような２つの画像形成ユニットにおけるカラートナー画像を形成して、中間転写ベルト２０に転写し、４色のカラートナー画像を重ねて形成してから、用紙に転写する動作を繰り返すような動作を行わせる。また、前記画像形成装置においては、給紙トレイから用紙を送り出し、レジストローラ装置５で整合してから、中間転写ベルト２０に形成される画像にタイミングを合わせて、前記レジストローラ装置５を駆動して用紙を送り出すようにする。
【００３１】
なお、前記構成を有する画像形成ユニットにおいて、現像ローラには、現像動作時に回転する非磁性スリーブと、この非磁性スリーブ内に配置された磁石からなる周知の現像ローラを採用している。また、一方の現像ローラが感光体ドラム上の静電潜像を現像するために回転して働いているとき、他方の現像ローラは、現像ローラ上の現像剤が感光体ドラムに移ること、および、感光体ドラム上の現像剤が現像ローラ上に移ることによる混色を防止するために、回転を停止しているとともに現像ローラ上の現像剤が感光体ドラムに対し非接触状態となっている必要がある。
【００３２】
前記画像形成装置における画像形成の動作を、第１画像形成ユニットを例にして説明する。ここで、１つの現像器が感光体ドラムに対してカラートナー画像を形成する動作を行い、他方の現像器が動作を停止している状態（非動作状態）を、図３および図４にしたがって説明する。まず、図３（ａ）および図４（ａ）に示すように、感光体ドラム３５に対して現像ローラ５０を接触させ、現像ローラ４５を離間させて、Ｂ色の現像を行うにようにする。前記１つの現像器４１を動作させる時には、現像ローラ５０を感光体ドラム３５に対し非接触状態とする手段として、２つの現像ローラ４５、５０を含む現像ユニットを、回動支点Ｏを中心にして回動させて、感光体ドラムに対する現像ローラの位置をずらすように位置決めする。
【００３３】
なお、前記２つの現像ローラ４５、５０は、その感光体ドラムに対する接触面（突出部）が、前記回転支点Ｏを中心とする円弧に一致するように設けられる。そして、感光体ドラム３５から離間させている現像ローラ５０上に形成されるトナーの穂を、感光体ドラム３５に対して非接触位置に移動させて保持する方法を採用している。前記画像形成ユニット３０は、ユニット側板（フレーム）３２に対して回転支点Ｏを介して側板３３を揺動可能に支持している。また、前記側板３３には、図３（ａ）と図４（ａ）に示すように、現像器の現像ローラと、パドルおよびスクリューの各軸を支持し、前記各軸に設けるギヤと、伝導ギヤ装置とを設けている。
【００３４】
図４（ａ）に示すように、装置本体側に設けられた伝導機構５５において、駆動源としてのモータ（図示せず）に結合された駆動軸には、入力ギヤ５６が設けられている。前記入力ギヤ５６は、現像ユニットの回動支点としての回動軸Ｏと同軸上に、回転自在に配置された中間遊びギヤ５７を介し、パドルローラの軸に設けたギヤ４６Ｇに噛み合っている。前記伝導機構５５において、モータにより駆動軸のギヤ５６が回動されたとき、前記入力ギヤ５６から中間ギヤ５７を介し、現像器４０のギヤ４６Ｇが駆動され、パドルローラ４６が回転する状態とされる。また、前記パドルローラのギヤ４６の回転は、中間ギヤ５８、５８ａを介して現像ローラのギヤ４５Ｇとスクリューギヤ４７Ｇに伝達される。このため、スクリューコンベア４７も回転するが、ギヤ４５Ｇと現像ローラ４５の間には、電磁クラッチ（図示せず）が設けられ、前記電磁クラッチへの通電／非通電により、現像ローラ４５の回転／停止を切替えるよう構成されており、この場合は停止状態となっている。
【００３５】
また、前記入力ギヤ５６の回転は、中間遊びギヤ５７と中間ギヤ５７ａ、５７ｂを介して、現像器４１のパドルローラのギヤ５１Ｇに駆動が伝達される。そして、前記パドルローラ５１の回転を、中間ギヤ５９、５９ａを介して現像ローラ５０のギヤ５０Ｇと、スクリュー５２のギヤ５２Ｇに伝達して、それぞれの部材を回転させる。このため、スクリューコンベア５２も回転するが、ギヤ５０Ｇと現像ローラ５０の間に電磁クラッチ（図示せず）が設けられ、電磁クラッチへの通電／非通電により現像ローラ５０の回転／停止を切替えるよう構成されており、この例の場合は現像ローラ５０が回転する状態となっている。
【００３６】
前記現像機能において、感光体ドラム３５の回転方向下流側に配置された現像ローラ４５に切り替えるため、現像ユニットを回動軸Ｏを中心にして、時計回り方向に回動した状態を図３（ｂ）に示し、前記現像器に対する駆動伝達機構を図４（ｂ）に示している。これらの説明図においては、感光体ドラム３５と、２つの現像ローラ４５、５０の位置関係のみを説明している。この例において、現像ローラ４５が感光体ドラム３５にトナーを供給可能な状態に位置決めされ、感光体ドラム３５の回転方向上流側に配置された現像ローラ５０は、感光体ドラム３５に対し非接触状態となっている。前記図４（ａ）および（ｂ）に示すような構成において、モータにより駆動軸が駆動されたとき、ギヤ列を介して現像ローラ４５のギヤ４５Ｇが駆動される。このため、現像器４０の現像ローラ４５に設けられた電磁クラッチへの通電により現像ローラ４５は回転状態となっている。また、現像器４１の各ギヤ列では、スクリューコンベア５２も回転するが、ギヤ５０Ｇと現像ローラ５０の間に設けられた電磁クラッチへの非通電により現像ローラ５０は停止状態となっている。
【００３７】
前記画像形成装置においては、高画質の画像出力を実現するためには、現像状態において、現像ローラと感光体の間隔、いわゆる現像ギャップを高精度に維持する必要がある。２つの現像ローラを含む現像ユニットを回動する場合、現像ユニットを剛体と考えると、２つの現像ローラと感光体ドラムは常に平行関係を維持すると考えられる。しかし、実際には現像ユニットはある程度の弾性を有するため、現像ローラ等の回転機構を駆動するために現像ユニットに付与される駆動力が、現像ユニットを回動軸まわりにねじる方向に作用した場合、２つの現像ローラと感光体ドラムの平行関係を維持することは困難である。これに対して、本発明の第１の発明においては、現像ローラ、パドルローラ、スクリューコンベヤを駆動するための駆動力は、現像ユニット回動軸に設けた中間遊びギヤを介して現像ユニットに伝達されるため、現像ユニットを回動軸まわりにねじる方向の力は作用しない。したがって、現像ローラと感光体ドラムとの平行関係を維持することが容易となる。
【００３８】
次に、本発明の第２の発明について説明する。図５（ａ）には、前記図３（ａ）と合わせた駆動伝導機構の詳細な構成・動作を示している。前記図３（ａ）に示したように、現像器４１の現像ローラ５０が、感光体ドラム３５の回転方向上流側で現像位置に位置されている。この状態で、感光体ドラム３５に対し規定の現像ギャップを持って、現像ローラ５０が担持する現像剤が感光体ドラム３５に接触しているともに、感光体ドラム下流側に配置された現像ローラ４５では、トナーが感光体ドラム３５に対して、非接触状態となっているときの駆動状態とされる。
【００３９】
図５（ａ）に示される伝導手段においては、前記装置本体側に設けられた駆動源としてのモータ（図示せず）に結合された駆動軸には、駆動ギヤ５６が固定されている。この駆動ギヤ５６は、現像ユニット回動軸Ｏと同軸上に回転自在に配置された中間遊びギヤ５７を介し、パドルローラ４６の軸４６Ｓに配置されたギヤ４６Ｇに連結されている。また、現像ユニット回動軸Ｏと同軸上に回転自在に配置された中間遊びギヤ５７は、現像ユニットフレーム３２に回転自在に配置された中間ギヤ５７ａを介して、パドルローラ５１の軸５１Ｓに配置されたギヤ５１Ｇに連結されている。
【００４０】
そして、モータにより入力軸のギヤ５６が矢印方向に駆動されたとき、駆動ギヤ５６、中間遊びギヤ５７を介し、ギヤ４６Ｇが駆動されてパドルローラ４６が回転し、ギヤ４６Ｇと中間遊びギヤで連結されているギヤ４５Ｇ、４７Ｇも回転する。このため、スクリューコンベア４７も回転するが、ギヤ４５Ｇと現像ローラ４５の間にワンウェイクラッチ４５Ｃが設けられ、回転方向によりロック／空転状態が切り替わり、現像ローラ４５の回転／停止を切替えるよう構成されており、この場合はワンウェイクラッチ４５Ｃは空転状態となる方向に配置されており、現像ローラ４５は停止状態となっている。また、中間遊びギヤ５７、５７ａを介し、ギヤ５１Ｇが駆動され、パドルローラ５１が回転し、ギヤ５１Ｇと中間遊びギヤで連結されているギヤ５０Ｇ、５２Ｇも回転する。このため、スクリューコンベア５２も回転するが、ギヤ５０Ｇと現像ローラ５０の間にワンウェイクラッチ５０Ｃが設けられ、回転方向によりロック／空転状態が切り替わり、現像ローラ５０の回転／停止を切替えるよう構成されており、この場合はワンウェイクラッチ５０Ｃはロック状態となる方向に配置されており、現像ローラ５０は回転状態となっている。
【００４１】
現像機能を感光体ドラム３５の回転方向下流側に配置された現像ローラ４５に切り替えるため、現像ユニットを回動軸Ｏを中心に時計回り方向に回動し、図３（ｂ）に示したような、感光体ドラム下流側に配置された現像ローラ５１が感光体ドラム３５に対し、規定の現像ギャップでトナーが感光体ドラム３５に接触しているともに、感光体ドラム上流側に配置された現像ローラ５０は、トナーが感光体ドラム３５に対し非接触状態となっているときの駆動状態を図５（ｂ）に示す。この説明図においては、感光体ドラム３５に対する２つの現像ローラ４５、５０、およびそれ等のローラに対する駆動伝達の動作を説明している。
【００４２】
前記駆動伝達系において、入力軸のギヤ５６が矢印方向に駆動されたとき、駆動ギヤ５６、中間遊びギヤ５７を介し、現像器４０のギヤ４６Ｇが駆動され、パドルローラ４６が回転し、ギヤ４６Ｇと中間遊びギヤで連結されているギヤ４５Ｇ、４７Ｇも回転する。このため、スクリューコンベア４７も回転し、ギヤ４５Ｇと現像ローラ４５の間に設けられたワンウェイクラッチ４５Ｃはロック状態となる方向に配置されていることから、現像ローラ４５は回転状態となっている。また、中間遊びギヤ５７、５７Ｇを介し、現像器４１のギヤ５１Ｇが駆動され、パドルローラ５１が回転し、ギヤ５１Ｇと中間遊びギヤで連結されているギヤ５０Ｇ、５２Ｇも回転する。このため、スクリューコンベア５２も回転するが、ギヤ５０Ｇと現像ローラ５０の間に設けられたワンウェイクラッチ５０Ｃは空転状態となる方向に配置されており、現像ローラ５０は停止状態となっている。
【００４３】
一方の現像ローラ４５が感光体ドラム３５上の静電潜像を現像するために回転して働いているとき、他方の現像ローラ５０は、回転を停止している必要がある。そこで、本発明の第２の発明においては、現像ユニット回動軸に設けた中間遊びギヤから２つの現像ローラへの駆動ギヤ列に、それぞれワンウェイクラッチを設け、モータの一方向回転時には、前記中間遊びギヤから一方の現像ローラへの駆動ギヤ列に設けられたワンウェイクラッチがロック状態となる。また、他方の現像ローラへの駆動力ギヤ列に設けられたワンウェイクラッチは空転状態となる方向に配置するとともに、モータの他方向回転時には、前記中間遊びギヤから他方の現像ローラへの駆動ギヤ列に設けられたワンウェイクラッチがロック状態となる。そして、一方の現像ローラへの駆動力ギヤ列に設けられたワンウェイクラッチは空転状態となる方向に配置することにより、電磁クラッチ等の電力が必要な機構を付加することなく、簡単な構成で、モータの回転方向を切替えるのみの動作で、２つの現像ローラの駆動切替を実現することが可能となる。
【００４４】
次に、本発明の第３の発明について、図６と前記図３にもとづいて説明する。前記図３（ａ）に示したように、感光体ドラム３５の回転方向上流側に配置されている、現像器４１の現像ローラ５０が、感光体ドラム３５に対し規定の現像ギャップで、トナーが感光体ドラム３５に接触している。また、前記感光体ドラム３５の下流側に配置された現像器４０の現像ローラ４５が、トナーが感光体ドラム３５に対し非接触状態となっているときの駆動状態を、前記図６（ａ）に示している。この実施例において、装置本体に設けられた駆動源としてのモータ（図示せず）に結合された駆動軸には、駆動ギヤ５６が固定されている。この駆動ギヤ５６は、現像ユニット回動軸Ｏと同軸上に回転自在に配置された中間遊びギヤ５７を介し、パドルローラ４６の軸４６Ｓにワンウェイクラッチ４５Ｃを介して配置されたギヤ４６Ｇに連結されている。パドルローラ４６の軸４６Ｓにはギヤ４６Ｇがワンウエイクラッチ４６Ｃと同軸上に固定されており、ギヤ４６Ｇはギヤ４５Ｇ、４７Ｇと中間遊びギヤで連結されている。そして、パドルローラ４６が回転されると、現像ローラ４５、スクリューコンベア４７も同時に回転し、パドルローラ４６が停止すると、現像ローラ４５、スクリューコンベア４７も同時に停止する。
【００４５】
また、前記現像ユニット回動軸Ｏと同軸上に回転自在に配置された中間遊びギヤ５７は現像ユニット側板３３に回転自在に配置された中間遊びギヤ３０Ｇを介して、パドルローラ５１の軸５１Ｓにワンウェイクラッチ５１Ｃを介して配置されたギヤ５０Ｇに連結されている。パドルローラ５１の軸５１Ｓにはギヤ５１Ｇがワンウェイクラッチ５１Ｃと同軸上に固定され、ギヤ５１Ｇはギヤ５０Ｇ、５２Ｇと中間遊びギヤで連結されており、パドルローラ５１が回転すると、現像ローラ５０、スクリューコンベア５２も同時に回転し、パドルローラ５１が停止すると、現像ローラ５０、スクリューコンベア５２も同時に停止する。
【００４６】
前記装置本体に設けたモータにより、駆動軸に設けた駆動ギヤ５６が回転されると、中間遊びギヤ５７を介し、ギヤ４６Ｇが駆動される。このときワンウェイクラッチ４６Ｃは空転状態となる方向に配置されており、パドルローラ４６は回転しない。このためパドルローラ４６とギヤ列で連結されている現像ローラ４５、スクリューコンベア４７も回転しない。また、中間遊びギヤ５７、５７ａを介し、ギヤ５０Ｇが駆動される。このときワンウェイクラッチ５１Ｃはロック状態となる方向に配置されており、パドルローラ５１が回転する。このため、パドルローラ５１とギヤ列で連結されている現像ローラ５０、スクリューコンベア５２も回転する。
【００４７】
前記現像機能を感光体ドラム３５の回転方向下流側に配置された現像ローラ４５に切り替えるため、現像ユニットを回動軸Ｏを中心に時計回り方向に回動し、図３（ｂ）に示したような、感光体ドラム下流側に配置された現像ローラ４５が、感光体ドラム３５に対して位置決めされる。その状態では、規定の現像ギャップを持たせて、現像ローラに担持されるトナーが感光体ドラム３５に接触しているともに、感光体ドラム上流側に配置された現像ローラ５０は、トナーが感光体ドラム３５に対し非接触状態となっている時の駆動状態を図６（ｂ）に示す。この状態で、モータにより駆動軸のギヤ５６が矢印方向に駆動されたとき、前記駆動ギヤ５６、中間遊びギヤ５７を介し、ギヤ４６Ｇが駆動される。このときワンウェイクラッチはロック状態となる方向に配置されており、パドルローラ４６が回転する。このためパドルローラ４５とギヤ列で連結されている現像ローラ４５、スクリューコンベア４７も回転する。また、中間遊びギヤ５７、５７ａを介し、ギヤ５０Ｇが駆動される。このときワンウェイクラッチ５０Ｃは空転状態となる方向に配置されており、パドルローラ５１は回転しない。このため、パドルローラ５０とギヤ列で連結されている現像ローラ５０、スクリューコンベア５２も回転しない。
【００４８】
前述したように、一方の現像器が現像動作中のとき、非動作中の現像器において、現像ローラは回転を停止する必要があるが、パドルローラ、スクリューコンベア等のトナー攪拌搬送機構も回転を停止していることが望ましい。また、トナー攪拌搬送動作はトナーへの負荷となりトナー寿命低下の要因となるため、非動作中の現像器においては、不要な現像攪拌動作を行わないことにより、トナーの長寿命化が可能となる。前記本発明の第３の発明においては、現像ローラとパドルローラ、スクリューコンベアのトナー攪拌搬送機構が同時に駆動されるようギヤ列により連結し、現像ユニット回動軸に設けた中間遊びギヤと２つの同時駆動ギヤ列の間のギヤ列にワンウェイクラッチを設けている。そして、モータの一方向回転時には、前記中間遊びギヤと一方の同時駆動ギヤ列の間に設けられたワンウェイクラッチがロック状態となる。また、他方の同時駆動力ギヤ列との間に設けられたワンウェイクラッチは空転状態となる方向に配置するとともに、モータの他方向回転時には、前記中間遊びギヤと他方の同時駆動ギヤ列の間に設けられたワンウェイクラッチがロック状態となる。前述したように、一方の同時駆動ギヤ列との間にに設けられたワンウェイクラッチは空転状態となる方向に配置することにより、簡単な構成で、非動作中の現像器において現像ローラのみ出なく、トナー攪拌搬送機構も回転の停止が可能となる。
【００４９】
前記現像器ユニットにおいて、２つの現像ローラを感光体ドラムに対して離接させるために、現像ユニットを回動軸Ｏを中心に回動させるための構成と、その動作について説明する。図７（ａ）（ｂ）に示すように、現像ユニットの回動軸方向両端を構成する現像ユニット側板３３には、現像ユニット回動位置を規定するための当接部材６３、６３ａを突出させて設けている。また、前記当接部材の回動方向の外側には、それぞれの外側当接面に当接することで現像ユニット回動を制限する係止部材６４を、感光体ドラム３５を回転自在に支持する画像ユニット側板３３に設け、現像ユニットが回動方向に付勢されると、係止部材６４からの回動制限力が、現像ユニット回動軸方向両端の現像ユニット側板３３に作用する構成とした、揺動手段６０が設けられている。
【００５０】
前記現像ユニット側板３３には、２つの現像ローラ４５、５０が回転自在に各々支持されており、現像ローラ支持部と、当接部材６３は現像ユニット側板上に一体に形成された構成となる。現像ユニット側板３３には、現像機能切替手段としてのアクチュエータ６１がスプリング等の弾性部材６２、６２ａを介して結合され、アクチュエータ６１の作動により、フレーム３２に作用する揺動手段６０の回動付勢力方向が切り替わる構成となっている。以上の構成においては、現像ローラーと感光体ドラムの間のトナー抵抗の影響があっても、現像ローラと感光体ドラムの間の現像ギャップを維持することが容易である。
【００５１】
以上に述べた構成において、現像動作中に、現像ユニット回動軸中心に不要な回動力が生じる場合、現像ギャップ高精度維持の障害となる。そこで、前記問題を解決するための手段としての、第４の発明について説明する。つまり、現像ユニット回動軸が現像ユニット重心から離れている場合、現像ユニットには、重力により、常に現像ユニット回動軸まわりの回動力が作用する。この力は、上流側現像ローラと下流側現像ローラに対し、一方には現像ギャップ拡大方向、他方には現像ギャップ縮小方向に働くため、現像動作中の現像ギャップ高精度維持の大きな障害となる。また、現像ユニット回動軸は、現像ユニット重心を通る軸上に設けることにより、現像動作中の現像ギャップ高精度維持が実現でき、出力画像の高画質化が可能となる。そして、前記現像ユニット回動に必要な駆動力を削減できることから、現像ユニット回動駆動機構の小型低コスト化、低消費電力化を実現できる効果もある。
【００５２】
前述のように高画質の画像出力を実現するためには、現像状態において、現像ローラと感光体ドラムの間隔、いわゆる現像ギャップを高精度に維持する必要があるため、２つの現像ローラと感光体ドラムは現像状態において平行関係を維持する必要がある。そこで、前記課題を解決するための手段として、本発明の第５、第６の発明について説明する。前記図７に示したように、係止部材６４を画像形成ユニット側板に配置し、当接部材６３を現像ユニット側板に形成した場合、現像ローラと感光体ドラムの間に介在する部品点数が多く、現像ユニット回動規定位置における現像ローラと感光体ドラムの組立時の初期的な平行関係を部品精度のみで保証する場合、部品の大幅な高精度化が必要となり、コストが増大する問題がある。なお、図８（ａ）に示すように、画像形成ユニット側板に形成した制限部材６４を、現像ユニット当接面との当接により規定される現像ユニット回動位置が変化するように、前記係止部材６４を押圧される方向に移動可能に設けて、係止位置を調整可能な調整機構として設けると、位置決めの動作がより良く行われる。ことで、高コストの部品を使用することなく、現像ローラと感光体ドラムの平行を実現することができるが、調整工程の増加によるコスト増が生じる恐れがある。
【００５３】
前述したような問題に対して、次のような揺動手段を設けることができる。図８（ｂ）に示す例においては、図８（ｂ）に示すように、現像ローラ４５、５０に対して、各々の軸上に回転自在に支持されたローラ部材４５ａ、５０ａを設け、このローラ部材４５ａ、５０ａの外周を揺動の制限部材として、感光体ドラム３５の外周面に当接させる手段を用いる。そして、前記ローラ部材４５ａ、５０ａを感光体ドラム３５に当接させて、画像形成ユニットの回動位置を規定する構成とすることで、現像ローラと感光体ドラムの間に介在する部品点数を削減し、現像ローラと感光体ドラムの平行を高精度に実現可能となる。
【００５４】
また、図８（ｃ）に示すように、現像ローラ３５と同軸上に、回転自在に支持されたローラ部材３５ａを設け、このローラ部材３５ａの外周に、現像ローラ４５または５０を当接させるようにして、制限部材として作用させることができる。なお、前記ローラ部材３５ａは、感光体ドラム３５の両側に配置されて、現像ローラの長さ方向の両側で位置決めの作用を行わせるようにする。そして、前記感光体ドラム３５に設けたローラ部材３５ａに対して、画像形成ユニットを揺動させて、一方の現像ローラ４５または５０を当接させて位置決めすることで、ユニットの位置決め作用に対応させた部品点数を削減し、現像ローラと感光体ドラムの平行を高精度に実現可能となる。なお、前記図８（ａ）、（ｂ）に説明した機構を用いる場合には、ローラ部材６６、６７には、高精度、高耐久性が要求されるため、ある程度高コストの部品を使用する必要があるが、図８（ｂ）の構成では、ローラー部材の数が削減できるため、低コスト化が可能となる。
【００５５】
図９（ａ）（ｂ）に示す例においては、現像ユニットの回動軸方向両端を構成する現像ユニット側板３３に、２つのカム当接面６７、６７ａを形成した円弧状の凹部を設け、前記凹部内に軸６５に設けた偏心カム部材６６を配置している。そして、一方の現像ローラ５０の現像状態における現像ユニット回動規定位置で、一方のカム当接面６７ａにカム部材６６を当接させて位置決めを行っている。また、他方の現像ローラ４５の現像状態に対応させて、現像ユニット３０を回動させて規定する位置では、図９（ｂ）に示すように、他方のカム当接面６７ａにカム部材６６を当接させるようにする。前述したように、現像ユニットの回動位置を規定するカム面を有する偏心カム部材６６を、現像ユニット回動軸と平行な軸を中心に回転するカム軸６５に固定し、カム軸６５を回転させることにより、偏心カム部材６６のカム面からの回動力が、カム当接面６７、６７ａを介して、現像ユニット回動軸方向両端の現像ユニット側板３３に作用する構成としている。このような構成とすることにより、現像ユニットを回動方向に駆動する回動駆動と、現像ユニット回動位置を規定する回動位置規定を同時に実現でき、装置小型化、低コスト化が実現可能となる。
【００５６】
前記第４、第５の発明についての説明で述べたように、感光体ドラムと現像ローラとの間隔、いわゆる現像ギャップを高精度に維持するためには、感光体ドラムと現像ローラの間に介在する部品点数の削減とともに、感光体ドラムと現像ローラの間に介在する各部品の高精度化が重要である。前記図９に説明した実施例では、感光体ドラム３５と現像ローラ５０、４５の間に介在する部品としては、感光体ドラム３５とカム軸６５を支持する画像ユニット側板３２、カム軸６５に固定された偏心カム６６以外に、前記偏心カム６６が当接するカム当接面６７、６７ａが形成されるとともに、現像ローラ５０、４５を支持する現像ユニット側板３３が用いられる。このように、カム当接面を現像ユニット側板に形成した場合、現像ローラとカム当接面間の高精度化には、形状が複雑である現像ユニット側板の加工精度を向上させることが必要となり、部品コスト増大の懸念がある。
【００５７】
そこで、前記課題を解決するために、図１０に説明するように構成するもので、前記本発明の第７の発明に関連させて説明する。図１０に示す例において、現像ユニットの回動軸と平行な軸を中心に回転するカム軸７１をユニットフレームに設け、前記カム軸７１には偏心カム７２を固定して設けて、前記カム軸７０を所定の角度回転（揺動）させるように構成している。前記偏心カム７２が当接するカム当接面としては、現像ローラ５０、４５に対して、その回転軸に回転自在に支持されたローラ部材４５ａ、５０ａを各々設けている。この場合、前記現像ローラと同軸に設けるローラ部材は、形状が単純なため、低コストで高精度加工が容易であり、低コストで、高精度な現像ギャップ維持が実現可能となる。
【００５８】
前記偏心カム７２のカム面７３が、現像ローラのローラ部材４５ａ、５０ａを押圧する機構を採用する揺動手段７０を用いるものとして構成している。図１０（ａ）に示す例では、現像ローラ４５ａを感光体ドラムに対応させる状態を、同図（ｂ）では、現像ローラ５０を現像位置に位置決めしているもので、前記２つの現像ローラ４５、５０には、カム部材のカム面が当接するローラ部材４５ａ、５０ａを、前記各現像ローラの軸に対して回転自在に設けている。
【００５９】
この実施例において、現像ローラ４５、５０と感光体ドラム３５との軸の平行関係を維持するには、偏心カム７２のカム面７３と、非駆動側の現像ローラのカム当接面が常に当接した状態を維持する必要がある。なお、前記図９に説明した構成においては、現像動作中の現像ローラには、現像ギャップにおけるトナー抵抗により現像ギャップを拡大しようとする力が、現像ギャップを縮小しようとする方向の他の回動力より充分大きい場合は、カム当接面を付勢する力が大きく問題とならないが、そうでない場合は、現像ローラと感光体ドラムの平行関係を維持することが困難となる。
【００６０】
前記課題を解決するためには、図１１に説明するような揺動手段を設けることが可能である。図１１（ａ）、（ｂ）に示す例において、現像ユニットの回動軸と平行な軸を中心に回転するカム軸６５には、偏心カム６６が固定されていて、前記図９の例と同様な揺動手段を設けている。前記現像ユニット４０の側板の端部には、前記偏心カム６６のカム面に当接するカム当接面６７、６７ａが一体に形成されており、前記カム当接面６７、６７ａは、現像ユニットの回動軸Ｏに対する回動方向に対して、略垂直な２平面として構成され、前記２つの平面は前記偏心カム６６のカム面を狭持する方向で当接している。
【００６１】
上記構成により、現像ユニット４０に対し、現像ユニット回動軸Ｏまわりの不要な回動力が発生した場合においても、偏心カム６６のカム面と現像ユニットのカム当接面が常に当接した状態を維持することが可能となり、現像ユニットの位置決めに際して、高精度の回動動作および回動停止位置を設定することが可能となる。そして、前記揺動手段を設けたことにより、現像器の感光体ドラムに対する位置決めを容易に行い得て、位置決めの高精度維持による出力画像の高画質化が実現できるとともに、偏心カムによる駆動機構の小型低コスト化、低消費電力化が実現できる。したがって、現像ユニットの回動軸方向両端近傍にカム当接面を設けるとともに、前記カム軸６０は、前記現像ユニット両端のカム当接面に当接する２つの偏心カムを固定することで、現像ローラ回転軸方向の画像領域全域において、現像ギャップの高精度に維持することが可能となり、出力画像のさらなる高画質化が実現できる。
【００６２】
図１０に示す例においては、現像動作中の現像ローラには、現像ギャップにおけるトナー抵抗により現像ギャップを拡大しようとする力が、現像ギャップを縮小しようとする方向の他の回動力より充分大きい場合は、カム当接面をカム面方向に付勢する力が大きく問題とならないが、そうでない場合は、現像ローラと感光体ドラムの平行関係を維持することが困難となる。前記問題を解決するための構成と、前記本発明の第８の発明について説明する。図１２に示す例において、現像ユニット回動軸と平行な軸を中心に回転するカム軸７１には、偏心カム７３が固定されている。また、現像ローラ４５の回転軸にはローラ部材４５ａが回転自在に支持され、前記カム７３に設けた円弧状の案内溝７４に、前記ローラ部材４５ａを位置させている。前記案内溝７４には、ローラ部材４５ａに当接する同心円弧状の２つのカム面７４ａ、７４ｂ設けている。
【００６３】
前記案内溝７４にローラ部材４５ａを挿入して構成する揺動手段７０において、図１２（ａ）に示すように、カム部材７３を支軸７１を中心にして時計方向に揺動させることで、現像ローラ４５を感光体ドラム３５に対する現像位置に固定保持する。また、図１２（ｂ）に示すように、カム部材７３を軸７１に対して反時計方向に揺動させると、カム面７４ｂがローラ部材４５ａを感光体ドラムから離間させる方向に揺動させるので、現像ローラ５０を感光体ドラム３５に対して位置決めする。そして、上記構成により、現像ユニットに対し、現像ユニット回動軸まわりの不要な回動力が発生した場合においても、偏心カムのカム面とローラ部材が常に当接した状態を維持することが可能となり、低コストで、より高精度な現像ギャップ維持が実現可能となる。
【００６４】
前記本発明の第８の実施例では、偏心カム部材に、ローラ部材に動作する案内溝を設けるために、カム部材の構造が大方のものとなり、それによって揺動手段が大型のものとなるという問題がある。前記課題を解決するために、図１３に示すような揺動手段を用い、別の揺動手段を構成する本発明の第９の実施例を説明する。前記図１３に示す例において、現像ユニット回動軸と平行な軸を中心に回転するカム軸７５には、偏心カム７６が固定されている。現像ローラ５０、４５の回転軸にはローラ部材４５ａ、５０ａが回転自在に支持され、カム当接面を構成している。前記偏心カム７６は、現像ローラ５０、４５の回転軸の２つのローラ部材６４に対して、当接して押圧作用を行うカム面７６ａが形成されている。
【００６５】
前記図１３（ａ）に示す例では、偏心カム７６のカム面７６ａが、現像ローラ５０に設けたローラ部材５０ａを押圧して、現像ローラ４５を感光体ドラム３５に対する現像位置に位置決めすることで、現像ローラ５０を現像ローラ３５から離間させるように、現像器ユニットを揺動させている。また、同図（ｂ）に示す例では、ローラ部材４５ａをカム７６により押圧して、現像ローラ５０を感光体ドラム３５に対して位置決めするよう揺動させている。したがって、上記構成により、現像ユニットに対し、現像ユニット回動軸まわりの不要な回動力が発生した場合においても、偏心カムのカム面とローラ部材が常に当接した状態を維持することが可能となり、小型・低コストで、より高精度な現像ギャップ維持が実現可能となる。
【００６６】
なお、前記図９に説明した実施例では、現像ローラ５０、４５と感光体ドラム３５の間に介在する部品としては、現像ローラ５０、４５を支持するとともに、偏心カム６６が当接するカム当接面が形成される現像ユニット側板３３と、カム軸６５に固定された偏心カム６６以外に、カム軸６５と感光体ドラム３５を支持する画像ユニット側板３２がある。そこで、前記カム軸と感光体ドラム間の高精度化には、形状が複雑である画像ユニット側板の加工精度を向上させることが必要となり、部品コスト増大の懸念がある。
【００６７】
そこで、前記図９のような揺動手段を用いた場合に、想定される課題を解決するための手段として、次に、本発明の第１０の発明を、図１４にもとづいて説明する。図１４においては、２つの現像器を支持する現像ユニットの側板３３を、前記図３に説明したように、ユニットフレーム３２に回動支点Ｏを中心に揺動可能に支持する手段を用いている。前記側板３３には、感光体ドラム３５のローラ軸を囲むような凹部８２を設けた突部を形成し、前記凹部８２をカム対応部として構成している。また、前記感光体ドラム３５の軸３６の両端部には、前記軸３６と同心のカム軸３６ａに、偏心ガム部材８１を設けて、前記カム部材８１を図示を省略する任意の駆動手段を用いて回転させることにより、カム部材８１を揺動させるように構成している。そして、前記カム部材８１を回転させることにより、側板３３をユニットフレームの回転支点を中心にして揺動させ、２つの現像ローラの１つを感光体ドラムに対して接近させ、他方の現像ローラを離間させるような動作を行わせる。
【００６８】
本実施例において、図１４（ａ）に示す例では、カム部材８１の大径部が、凹部８２の現像ローラ５０側を押圧する位置に回転されて、現像ローラ４５を感光体ドラム３５の現像位置に保持する。また、同図（ｂ）では、現像ローラ５０を感光体ドラム３５の現像位置に保持して、それぞれ現像可能な状態を維持させるようにしている。前記カム部材８１を回転させることにより、現像ユニットの側板３３を回動支点Ｏを中心にして揺動させるので、感光体ドラムと現像ローラ都の平行性を良好に維持することができる。さらに、この実施例において、感光体ドラム３５の回転軸と、カム軸８１とを同一部品として構成できるため、２つの現像ローラ５０、４５を、感光体ドラム３５に対して離接させるための余分な部品を必要としない。したがって、感光体ドラムと現像ローラの間に介在する部品点数削減により、高精度な現像ギャップ維持が実現可能となるとともに、形状が複雑である画像ユニット側板の高精度加工が不要となるため、装置の低コスト化が可能となる。
【００６９】
前記第７の発明においては、ユニットフレームに軸支されて揺動される偏心カムが、２つの現像器を支持する側板を揺動させるように構成している。前記実施例とは別に、図１５に示す例においても、前記図１４に示したように、２つの現像器を支持する現像ユニットの側板３３を、回動支点Ｏを中心に揺動可能に支持する手段を用いている。また、前記感光体ドラム３５の軸３６の両端部には、前記軸３６と同心のカム軸３６ａに、偏心カム部材８３を設けている。そして、前記カム部材８３を、図示を省略する任意の駆動手段を用いて回転させることにより、２つの現像ローラの１つを感光体ドラムに対して接近させ、他方の現像ローラを離間させるような動作を行わせる。
【００７０】
前記側板３３に設けられる現像器においては、２つの現像ローラ４５、５０には、そのローラ軸と同心にローラ部材４５ａ、５０ａを各々設けて、前記カム部材８３の突部を１つのローラ部材に押圧するようにしている。前記図示する例において、図１５（ａ）では、カム部材８３の突部８４が現像ローラ５０のローラ部材を押圧するようにして、側板が揺動されているので、現像ローラ４５が感光体ドラム３５に対して位置決めされる。また、同図（ｂ）に示す例では、現像ローラ４５のローラ部材４５ａをカムの突部８４が押圧される状態で、現像ローラ５０が感光体ドラム３５の現像位置に位置決めされる。前述したような構成を用いることにより、この実施例では、感光体ドラムと現像ローラの間に介在する部品は、偏心カム８３とローラ部材４５ａ、５０ａのみであり、形状が単純で低コストでの装置を構成でき、高精度加工が可能なごく少数の部品のみが、感光体ドラムと現像ローラの間に介在する構成となり、装置の大幅な低コスト化と、動作の高精度化が実現可能となる。
【００７１】
前記図１２で説明した本発明の第８の発明に対しても、図１６に説明するような応用例が考えられる。前記実施例では、現像ローラと同心に設けたローラ部材を、カム部材に設けた案内溝に挿入し、前記カム部材をユニットフレームに設けて感光体ドラムの軸と平行なカム軸を中心に揺動させることにより、１つの現像ローラを感光体ドラムの現像位置に、位置決め可能に構成している。前記図１２とは異なり、図１６に説明する例では、感光体ドラム３５の軸３６と同心に設けたカム軸３６ａに対して、偏心カム部材８５を設けており、前記カム部材８５に設けた案内溝８６内に、現像ローラ４５と同軸に設けたローラ部材４５ａを挿入するように設けている。
【００７２】
前述したように構成した装置を用い、２つの現像器を支持する側板を回動支点を中心に揺動可能に設けることで、図１６（ａ）に示すように、感光体ドラムに対して現像ローラ４５を位置させる状態と、同図（ｂ）に示すように、現像ローラ５０を現像位置に位置決めする状態とをそれぞれ設定可能にする。前記図１６（ａ）に示す例では、カム部材を支軸３６ａを中心に反時計方向に揺動させると、案内溝８６の一方の当接面８６ａがローラ部材４５ａを上から押圧する状態となり、現像ローラ４５が感光体ドラムに対応する位置に移動される。また、同図（ｂ）に示す例では、カム部材８５の案内溝８６の他側面８６ｂが、ローラ部材４５ａを図の上側に向けて付勢することにより、現像ローラ５０を感光体ドラムに対応させて位置決めする。
【００７３】
また、前記図１３に説明した実施例とは別に、図１７に示すように、感光体ドラム軸と同軸に偏心カム部材８７を設けて、２つの現像ローラを交互に現像位置に揺動させる手段を用いることも可能である。前記図１７に示す例では、２つの現像ローラ４５、５０と同軸に、ローラ部材４５ａ、５０ａを各々設けておき、感光体ドラム軸３６と同軸に設けたカム軸３６ａに、偏心カム部材８７を設けている。そして、前記カム軸を揺動させることにより、図１７（ａ）のように、現像ローラ４５を感光体ドラムの現像位置に位置決めする状態と、同図（ｂ）のように、現像ローラ５０を現像位置に位置決めする状態とを、側板を揺動させることにより、交互に行い得るようにしている。したがって、前記第９の発明に述べたように、２つのローラ部材に当接するカム面を有する偏心カムを用いて、動作の高精度化を可能にする。
【００７４】
前記図１４〜１７に説明したように、感光体ドラム３５の軸３６と同軸にカム軸３６ａを設けて、偏心カム部材を回動させて、２つの現像ローラを支持する現像器ユニットを回動させるように、現像ユニットを構成した場合に、図１８に説明するような不都合が生じることが懸念される。例えば、前記図１４のように、現像ユニット回動駆動機構として、感光体ドラム軸を中心に回転する偏心カム機構を採用した場合、図１８（ａ）に示すように、カム当接面から偏心カム６６のカム面に働く当接力の方向Ｆ１が、カム軸３６ａの回転中心３６Ａの近傍を通る方向であれば、現像ユニットに不要な回動力が生じても、カム軸３６ａを回転させる方向の力は発生せず、回動停止位置の高精度維持が可能である。しかしながら、図１８（ｂ）に示すように、現像ユニット回動動作時のカム軸３６ａの回転角度がある程度小さい場合は、カム当接面６７から偏心カム６６のカム面に働く当接力（反力）の方向Ｆ２が、カム軸３６ａの回転中心３６Ａの近傍を通る方向とはならないため、現像ユニットに不要な回動力が生じた場合、カム軸を回転させる方向の力が発生する。
【００７５】
上記問題の対策として、まず、図１９（ａ）に示すように、カム軸３６ａを回転させるための駆動源として、ステッピングモータ９０を用いることが考えられる。同図において、カム軸３６ａに設けた偏心カム部材６６に組み合わせて、同軸上に被駆動ギヤ９２ａを設けた被駆動部材９２が固定されている。前記被駆動ギヤ９２ａに対して、ステッピングモータ９０の駆動軸に固定された駆動ギヤ９０を噛合せ、前記ステッピングモータ９０を回転させることにより、カム軸３６ａを回転駆動させる。前記ステッピングモータ９０は、回転停止状態において、モータにホールド電流を供給することによって、駆動軸の回転を規制することが可能である。よって、カム軸の回転駆動源にステッピングモータを用いるとともに、カム軸の回転停止時に、モータにホールド電流を供給することにより、現像ユニットに不要な回動力が生じ、カム軸を回転させる方向の反力が発生しても、カム軸の回転は規制され、現像ユニット回動停止位置の高精度維持が可能となり、現像ギャップの高精度維持、出力画像の高画質化が実現できる。
【００７６】
また、前記カム部材６６を駆動する機構として、図１９（ｂ）に示すように、カム軸３６ａと同軸上にウォームホイール９２ｂを設け、このウォームホイール９２ｂをモータ９０と同軸に設けたウォームギヤ９１ａにより駆動する構成を用いることが考えられる。前記ウォームギヤ９１ａは回転停止状態において、ウォームホイール９２ｂが外力により回転される方向の力を受けても、回転を規制する作用を有する。よってカム軸の駆動機構としてウォームホイール、ウォームギヤを用いることにより、カム軸の回転停止時に、現像ユニットに不要な回動力が生じ、カム軸を回転させる方向の力が発生しても、カム軸の回転は規制され、現像ユニット回動停止位置の高精度維持が可能となり、現像ギャップの高精度維持、出力画像の高画質化が実現できる。
【００７７】
前記図１９（ａ）に示したように、カム軸の回転駆動源として、ステッピングモータを用いた場合、他の効果として、駆動ステップ数を設定することにより、任意の回動量を容易に規定できることがあげられる。よって、一方の現像ローラが現像状態となる現像ユニット回動規定位置から、他方の現像ローラが現像状態となる現像ユニット回動規定位置までのカム軸回転量を、駆動ステップ数を設定するだけで容易に、高精度に規定できる。ここで、ステッピングモータには、脱調が生じると、駆動ステップ数が管理不能となる問題があるが、現像ユニット回動動作中において、動作の基準となる回動位置を検出するセンサー等の検出手段を設け、回動基準位置検出から現像ユニット回動規定位置までに必要な駆動ステップ数を記憶しておくことにより、脱調が生じた場合でも、迅速に現像ユニット回動動作を再開することが可能となる。また、現像ユニット回動規定位置までのカム軸回転量を、駆動ステップ数を設定するだけで規定できるということは、設定する駆動ステップ数を調整することにより、現像ローラと感光体ドラムの間隔、つまり現像ギャップを調整できるということである。
【００７８】
前記ウオームホイールとウオームギヤとを組み合わせて、偏心カム部材を駆動する手段を用いる前記第１０の発明における他の例として、図２０に示すようなカム駆動手段を用いることも可能である。前記図１７に説明したような第１０の発明において、感光体ドラム３５は、両端に偏心カム８７が固定されたカム軸に回転自在に支持されるため、感光体ドラムの回転駆動機構の設計自由度が制限される問題がある。しかし、上述のような両端近傍の偏心カムのそれぞれを、独立した駆動源により回転する構成とすることで、以下のような効果がある。
【００７９】
なお、以下の実施例に説明する例のように、偏心カムを揺動させることにより、現像器の側板を揺動させる機構を用いた装置の説明において、偏心カム部材は、感光体ドラムの軸と同軸のガム軸に設けられて、回動自在に支持されている。また、前記カム部材が揺動されることにより、側板を回動支点を中心に揺動させるための被駆動部材として、２つの現像ローラ４５、５０に対して同軸にローラ部材４５ａ、５０ａを各々設けており、前記カム部材をモータ９０により回転されるウオームギヤ９１をウオームギヤに噛み合わせて、偏心カム部材を揺動させ、前記カム部材により１つの現像ローラを感光体ドラムに対向させて位置決めさせることも、以下に説明する各実施例では共通した構成としている。
【００８０】
図２０に示す例において、感光体ドラム３５の回転軸の両側に、同軸に設けるカム軸３６ａには、偏心カム部材９３を揺動自在に支持しており、前記カム部材９３には、ウオームホイール９３ａを設けてウオームギヤ９１により揺動されるように構成している。前記ウオームギヤ９１はモータ９０の軸に設けられており、前記ウオームギヤ９１を正逆転させることにより、図２０（ａ）、（ｂ）に説明するように、現像器の側板を揺動させる動作を行う。図２０（ａ）に示す例では、カム部材９３の突部９３ｂが現像ローラ５０のローラ部材５０ａを押圧する位置では、感光体ドラム３５に現像ローラ４５を位置させ、同図（ｂ）に示す例では、ローラ部材４５ａをカム面９３ｂが押圧する状態で、現像ローラ５０を現像位置に位置決めしている。この場合、感光体ドラムは一体に回転する回転軸を有するため感光体ドラムの回転駆動機構の設計自由度が制限される問題はない。また、両端近傍の偏心カムそれぞれを独立した駆動源により回転することで、調整を行わなくとも、それぞれの偏心カム回転停止位置を制御するだけで初期的な平行関係を調整することが可能となる。
【００８１】
また、前記第８の発明に述べた案内溝を有する偏心カムを用いた例においても、図２１（ａ）および（ｂ）に示すように、感光体ドラム３５と同一回転軸を有する偏心カム９４を設けている。そして、現像器のローラ部材４５ａに当接する案内溝９５に、同心円弧状の２つのカム面９５ａ、９５ｂを形成して、前記カム部材９４を揺動させる動作を行うようにする。したがって、側板に設けた２つの現像器のうちの、１つの現像ローラを感光体ドラムに対する現像位置に位置決め可能としている。
【００８２】
さらに、図２２（ａ）および（ｂ）に示す例では、前記図１７に説明したような偏心カム部材に対する駆動機構を設けることで、現像ユニットの側板を揺動させる機構を構成することが可能である。そして、図２２（ａ）、（ｂ）に示すように、カム部材９３のカム面９３ｂが、一方の現像ローラのローラ部材を押圧することにより、他方の現像ローラを感光体ドラム３５に対して、その現像位置に位置決めすることが可能である。なお、前記第９の発明に述べた２つのローラ部材に当接するカム面を有する偏心カムを用いた高精度化についても、前記図２２に示したように、感光体ドラム３５と同一回転軸を有する偏心カム９３等に対して、２つのローラ部材に当接するカム面を形成することにより適用可能である。
【００８３】
前記したように、画像形成装置における高画質の画像出力を実現するためには、現像状態において、現像ギャップを高精度に維持する必要があるが、最適な現像ギャップは、温度、湿度等の環境条件や、トナー濃度、帯電電位、露光部電位等のプロセス条件により変化することが知られている。そして、これらの条件の変化に応じ、常に最適な現像ギャップを維持することにより、出力画像の大幅な高画質化が可能となる。そこで、画像形成装置がおかれる環境条件や、プロセス条件を検出する検出手段を設け、その検出結果に基づき最適な現像ギャップを決定するとともに、最適な現像ギャップを実現するために、ステッピングモータに印加する駆動ステップ数を導出し、導出した駆動ステップ数で現像ユニット回動動作を行うことにより、環境条件やプロセス条件の変化に応じ、常に最適な現像ギャップを維持することが可能となる。
【００８４】
また、画像形成装置における出力画像には、カラー画像や白黒画像、写真画像や文字画像等様々な形態があり、それぞれの画像形態において、最適なプロセス条件が異なる。このため、画像出力時に、ユーザが任意の画像モードを選択することにより、出力する画像形態に最適なプロセス条件が自動的に選択され、出力画像の高画質化を達成する方法が知られている。同様に、現像ギャップに関しても出力画像形態により最適な条件が存在する。したがって、出力画像形態に応じ、常に最適な現像ギャップを維持することにより、出力画像の大幅な高画質化が可能となる。
【００８５】
前述したように、出力画像モードを設定する設定手段を設け、その設定に基づき最適な現像ギャップを決定するとともに、最適な現像ギャップを実現するステッピングモータ駆動ステップ数を導出し、導出した駆動ステップ数で現像ユニット回動動作を行うことにより、出力画像モードに応じ、常に最適な現像ギャップを維持することが可能となる。前記現像ユニット回動動作において、現像ギャップを規定する回動停止位置精度を、偏心カムの偏芯量等のメカ精度で規制する場合、温度、湿度等の環境条件による寸法変動や、経時的な寸法変動により変動する問題がある。これに対し、現像ローラ回転軸と感光体回転軸の間隔を検出する検出手段を設け、現像ユニット回動動作において、前記検出手段の検出信号に基づき、現像ユニット回動停止位置を決定することにより、現像ギャップを規定する回動停止位置の高精度化が可能となるとともに、検出手段位置決め精度以外の寸法精度を吸収できるため、環境条件や経時変化による寸法変動の影響を受けない。
【００８６】
具体的には、図２３（ａ）に示すように、図示を省略する画像形成ユニットに対して、光学センサ９６を固定し、現像ユニット回動時の現像ローラ軸位置を検出する構成を用いることが可能である。また、図２３（ｂ）に示すように、光学センサ９６を、現像ギャップ内にトナーが存在しない現像ローラ端部近傍に配置し、現像ローラ表面と感光体表面の間隔を直接検出することにより、現像ギャップ精度は大幅に向上できる。前記光学センサ９６を、現像ローラ両端近傍に配置して設け、両端の光学センサ出力の平均値をもとにして、現像ローラ表面と感光体表面の間隔を検出することで、現像ギャップ精度をより向上できるとともに、両端の光学センサ出力の差を検出することで、現像ローラと感光体ドラムとの平行関係の異常検知を行うことも可能となる。
【００８７】
以上の説明において、単一のカム軸の両端近傍に偏心カムを固定し、カム軸を規定角度回転することにより、現像ユニットを回動駆動する構成について説明した。この場合、調整機構を設けることで、２つの現像ローラと感光体ドラムの組立時の初期的な平行関係を調整することは可能であるが、前述のような、温度、湿度等の環境条件や、経時的な寸法変動等により、平行関係が損なわれた場合、再度の調整には、分解、修理が必要となる。これに対し、両端近傍の偏心カムそれぞれを独立した駆動源により回転することで、調整を行わなくとも、それぞれの偏心カム回転停止位置を制御するだけで初期的な平行関係を調整することが可能となる。また、前記検知手段を設ける場合には、１つ現像ローラを感光体ドラムに対して接近させ、他方の現像ローラを離間させた状態を、前記検知手段からの情報により正確に判断できる。さらに、以下に説明するように、感光体ドラムと現像ローラの間隔（現像ギャップ）をも判断できるものとされる。
【００８８】
前記図２３の説明で述べたような構成を用いる場合は、現像ユニット回動停止位置検出手段として、光学センサ等のように、検出位置の変化により検出信号がある程度のリニアリティをもって変化する検出手段を用いることができる。そして、現像ユニット回動停止の目標となる検出信号値を変化させることにより、現像ユニット回動停止位置、つまり現像ギャップを変化させることが可能となる。よって、環境条件やプロセス条件を検出する検出手段を設け、その検出結果に基づき最適な現像ギャップを決定するとともに、最適な現像ギャップを実現する現像ユニット回動位置検出信号値を導出し、導出した検出信号値を目標に、現像ユニット回動動作を行うことにより、環境条件やプロセス条件の変化に応じ、常に最適な現像ギャップを維持することが可能となる。
【００８９】
また、画像形成装置における出力画像には、カラー画像や白黒画像、写真画像や文字画像等様々な形態があり、それぞれの画像形態において、最適なプロセス条件が異なるため、画像出力時に、ユーザが任意の画像モードを選択することにより、出力する画像形態に最適なプロセス条件が自動的に選択され、出力画像の高画質化を達成する方法が知られていると同様に、現像ギャップに関しても出力画像形態により最適な条件が存在する。よって、前述したように、出力画像形態に応じ、常に最適な現像ギャップを維持することにより、出力画像の大幅な高画質化が可能となる。
【００９０】
さらに、前記図２３の説明で述べたような手段を用いる例では、現像ユニットの回動停止位置検出手段として、光学センサ等のように、検出位置の変化により検出信号がある程度のリニアリティをもって変化する検出手段を用いた場合、現像ユニット回動停止の目標となる検出信号値を変化させることにより、現像ユニット回動停止位置、つまり現像ギャップを変化させることが可能となる。よって、出力画像モードを設定する設定手段を設け、その設定に基づき最適な現像ギャップを決定するとともに、最適な現像ギャップを実現する現像ユニット回動位置検出信号値を導出し、導出した検出信号値を目標に、現像ユニット回動動作を行うことにより、出力画像モードに応じ、常に最適な現像ギャップを維持することが可能となる。
【００９１】
【発明の効果】
前述したように構成したことにより、本発明においては、複数の現像手段により画像担持体上に形成したトナー画像を、順次中間転写体に重ねて転写し、中間転写体上に複数色の画像を形成する画像形成装置において、装置の構造の複雑化、大型化および高コスト化を招くことがない。そして、現像している現像手段以外の現像手段を、短時間で確実に画像担持体に対して非接触状態にすることで、混色を防止でき、画像品質の確保が可能であるとともに、現像状態にある現像手段を画像担持体に対して高精度に位置決めすることで、出力画像の高画質化が可能な画像形成装置を実現することが可能となる。
【００９２】
請求項１の発明において、画像担持体回転軸と平行な軸を中心に回転可能に設け、１つの現像手段の現像機能を択一的に画像担持体に対する現像状態の位置に切り替えて選択する可能とした現像機能切替手段を有し、前記現像機能切替手段には、前記現像器ユニット回動軸と同軸上に回転可能な駆動力伝達手段を設け、装置本体に設けられた現像手段の駆動源からの駆動力を、前記現像器ユニット回動軸上の駆動力伝達手段を介して現像手段に伝達するので、前記構成により、現像ギャップを高精度で維持する手段を実現可能であり、出力画像の高画質化が可能となる。
【００９３】
請求項２の発明によれば、現像手段の駆動源は、正逆転可能な回転駆動手段であるとともに、現像手段駆動源と２つの現像手段の間の駆動力伝達系に、それぞれワンウエイクラッチを設けて、選択した一方の現像手段への駆動力が伝達されるように構成されていることから、前記構成により、電力が必要な機構を付加することなしに、簡単な構成で、現像器の切替えが実現できるため、現像器を揺動させるための駆動機構を小型化でき、低コストと低消費電力化が可能となる。
請求項３の発明によれば、前記現像駆動源の正回転時には、一方の現像手段への駆動力伝達系に設けられたワンウエイクラッチがロック状態となり、一方の現像手段および現像材攪拌手段に対してのみ、駆動力が伝達されるのであるから、使用しない現像器に対して、トナーに対する不要な攪拌・搬送の作用が行われることがなく、トナーの長寿命化が実現できるため、装置の信頼性を向上させ得るとともに、出力コストの低減が可能である。
【００９４】
請求項４の発明によれば、現像器ユニットの回転軸は現像器ユニットの重心近傍を通る軸であることから、現像ギャップを高精度に維持できるために、出力画像の高画質化が可能であり、現像ユニットの回動機構の小型化と、低コストと低消費電力化が可能となる。
【００９５】
請求項５の発明によれば、前記現像機能切替手段として、現像器ユニットを回動方向に駆動する回動駆動部と、現像器ユニットの回動位置を規定する回動位置規定部を、外周が画像担持体に当接するローラ部材であることから、前記構成により、現像ギャップを高精度に維持するために必要な高精度の部品の使用を少なくでき、低コストで出力画像の高品質化が可能となる。
【００９６】
請求項６の発明によれば、前記現像機能切替手段として、現像器ユニットを回動方向に駆動する回動駆動部と、現像器ユニットの回動位置を規定する回動位置規定部を有し、前記現像器ユニット回動規定部を、外周が画像担持体に当接するローラ部材で構成しているので、前記構成により、現像ギャップを高精度に維持するために必要な高精度の部品の使用をさらに少なくできるために、低コストで出力画像の高品質化が可能となる。
【００９７】
請求項７の発明によれば、前記現像機能切替手段は、現像器ユニットの回動軸方向両端近傍に設けた、現像器ユニット回動軸と平行な回動軸を有する偏心カムを用い、前記偏心カムを回転させて現像器ユニットを回動方向に駆動して、現像器ユニットの回動位置を規定するので、高精度な現像ギャップの維持手段を低コストで実現できるため、高画質で低コストな装置が実現できる。
【００９８】
請求項８の発明によれば、前記偏心カムは、前記ローラ部材が嵌合する案内溝を形成する２つのカム面を有しているのであるから、前記構成により、より高精度な現像ギャップの維持する手段を低コストで実現できるため、より高画質で低コストな装置が実現できる。
【００９９】
請求項９の発明によれば、前記偏心カムは、前記一方および他方の現像手段に回転自在に支持されたそれぞれのローラ部材に当接するカム面を有するものを用いるので、より高精度な現像ギャップの維持する手段を、低コストかつ省スペースで実現できるため、より高画質で小型・低コストな装置が実現できる。
【０１００】
請求項１０の発明によれば、前記現像機能切替手段は、現像器ユニットの回動軸方向両端近傍に設けた、現像器ユニット回動軸と平行な回動軸を有する偏心カムよりなり、前記偏心カムを回転することにより、現像器ユニットを回動方向に駆動する。そして、前記カムの回転を停止する位置により、現像器ユニットの回動位置を規定するので、高精度な現像ギャップの維持手段を低コストで実現できるため、高画質かつ低コストな装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の構成を示す説明図である。
【図２】現像器ユニットに設ける駆動伝達系の説明図である。
【図３】現像器ユニットの構成を示す説明図で、（ａ）は１つの現像ローラが感光体ドラムに位置決めされる状態を、（ｂ）は他方の現像ローラが位置される状態を各々示す説明図である。
【図４】現像器ユニットでの駆動伝達系の動作を示す説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図５】図４とは異なる駆動伝達系の動作を示し、（ａ）、（ｂ）は各々一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図６】図４、５とは異なる駆動伝達系の動作を示し、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図７】現像器ユニットを揺動させる動作を示す説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図８】現像器ユニットを揺動させる機構の構成を示す説明図で、（ａ）はアクチュエータを用いる例を、同図（ｂ）は感光体ドラム軸に位置決め手段を設ける例を、同図（ｃ）は現像ローラ軸に位置決め手段を設ける例を、それぞれ示す説明図である。
【図９】現像器ユニットを揺動させる図８とは異なる手段を示す説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図１０】現像器ユニットを揺動させるために、カムを用いる例の説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図１１】現像器ユニットを揺動させるために、側板に対してカム部材を設けた例を示す説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図１２】現像器ユニットを揺動させるために、カム部材を１つの現像ローラに対して動作させる機構の説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図１３】現像器ユニットを揺動させるために、カム部材を２つの現像ローラに対して動作させる機構の説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図１４】現像器ユニットを揺動させるために、感光体ドラムの軸にカム部材を設ける機構の説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図１５】現像器ユニットを揺動させるために、感光体ドラムの軸にカム部材を設け、２つの現像ローラに対して交互に押圧する機構の説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図１６】現像器ユニットを揺動させるために、感光体ドラムの軸にカム部材を設け、１つの現像ローラに対して交互に押圧する機構の説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図１７】現像器ユニットを揺動させるために、感光体ドラムの軸にカム部材を設け、２つの現像ローラに対して交互に押圧する機構の説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図１８】現像器ユニットを揺動させるために、感光体ドラムの軸に設けたカム部材を、現像フレームに対して押圧する機構の説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図１９】図１８の装置におけるカム部材の駆動手段とその動作を示す説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図２０】図１９とは異なるカム駆動手段を用いる例の説明図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図２１】カム駆動手段と、動作される現像ローラの構成の別の例を示し、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図２２】カム駆動手段と、動作される現像ローラの構成のさらに別の例を示し、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方の現像ローラが感光体ドラムに対して動作する状態を示す説明図である。
【図２３】現像ローラと感光体ドラムの間隔を測定する手段の説明図で、（ａ）は現像ローラ側にセンサを配置する場合を、同図（ｂ）は感光体ドラム側にセンサを配置する例の説明図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
２ 給紙トレイ
３ 給紙ローラ
４ 用紙搬送路
５ レジストローラ装置
６ 転写部
７ 転写ローラ
８ 定着装置
９ 排出ローラ装置
１０ 排出トレイ
１１ ファン
１５ 書込み装置
２０ 中間転写ベルト
２１ 駆動ローラ部材
２２ 従動ローラ
２３ 転写手段
２４ クリーニング装置
３０・３１ 画像形成ユニット
３２ ユニットフレーム
３３ 側板
Ｏ 回転支点、
３５ 感光体ドラム
３６ 感光体軸
３７ クリーニング装置
３８ 帯電器
４０〜４３ 現像器
４５ 現像ローラ
４６ パドル
４７ スクリュー
４８ トナー供給口
５０ 現像ローラ
５１ パドル
５２ スクリュー
５３ トナー供給口
５５ 伝導装置
５６ 入力ギヤ
５７ 中間遊びギヤ
５８・５９ 中間ギヤ
６０・７０・８０ 揺動手段
６１ アクチュエータ
６２ スプリング
６３ 当接部材
６４ 係止部材
６５ 軸
６６・７２・７３・７６・８１・８３・８５・８７・９３ 偏心カム
９６ センサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, a printer, and the like, and more particularly, to a developing apparatus having a plurality of developing devices for storing developers of different colors.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus using a two-component toner, using a developing device in which a plurality of developing means containing a developer and a sleeve for transporting the developer are arranged around an image carrier made of a photoconductor, 2. Description of the Related Art An image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, and a printer that obtains a plurality of color images is used, and the following conventional techniques exist in the image forming apparatus. First, a method of obtaining a multicolor image by forming multiple visible images on an image carrier by a plurality of developing means is used.
In addition, as an image forming apparatus that sequentially superimposes and transfers a visible image formed on an image carrier by a plurality of developing units onto an intermediate transfer body and forms a multicolor image on the intermediate transfer body, other than the above-described method, A plurality of image forming units in which a latent image forming unit and a plurality of developing units are arranged around an image carrier, and the visible images formed by the respective image forming units are sequentially arranged on a single intermediate transfer member. An apparatus for obtaining a multi-color image by superimposed transfer has been proposed. Further, in the image forming apparatus of the above-described method, similarly to the above-described method, only a single-color visible image is formed on the image carrier. It is possible. Further, when forming a full-color image of four colors, in the above-described method using a single image carrier and an intermediate transfer member, it is necessary to arrange four developing units around the image carrier, and While the intermediate transfer member needs to be rotated four times, in this type of image forming apparatus, there are two developing means arranged around the image carrier, and full-color image formation with two rotations of the intermediate transfer member is not possible. Since it is possible, the size / diameter of the image carrier and the speed of the apparatus can be increased. Further, in the above-described method of forming a multi-color image on a single image carrier, it is necessary to arrange four developing units around the image carrier, and the peripheral length of the image carrier is a maximum output. On the other hand, in this type of image forming apparatus, there are two developing units arranged around the image carrier, and the peripheral length of the image carrier is not limited by the length of the output paper, whereas the image forming apparatus of this system needs to be longer than the paper length. Therefore, it is described that the image carrier can be significantly reduced in size and diameter (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-177286).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, in a system in which the visible images formed on the image carrier by a plurality of developing means are successively overlaid and transferred onto an intermediate transfer body to form a multicolor image on the intermediate transfer body, Methods have been proposed in which developing means other than the developing means which is currently developing a latent image on the body are brought into non-contact with the image carrier, but they have the following problems. For example, the same problem occurs when developing means other than the developing means that is developing is brought into a non-contact state with the image carrier. In the non-contact developing method, development is performed in a state where the developer and the photoconductor are not in contact with each other. However, in order to achieve high image quality, it is more advantageous to reduce the distance between the photoconductor and the developing roller, that is, the so-called developing gap. For this reason, a sufficient separation distance between the developer and the photoconductor cannot be secured, and the same problem occurs.
[0004]
Therefore, in the above-described conventional example, an eccentric cam is used as a developing unit as a rotation driving unit and a rotation position regulating unit, and the arrangement and shape thereof are optimized, and the developing roller-photoconductor interval ( (Development gap) is to be maintained with high accuracy. Here, when the developing unit including the two developing rollers is considered as a rigid body, it is considered that the two developing rollers and the photosensitive drum always maintain a parallel relationship. However, in actuality, the developing unit has a certain degree of elasticity. Therefore, when the rotating power around the rotating shaft of the developing unit acts in the direction of twisting the developing unit around the rotating shaft during the developing operation, two developing It is difficult to maintain the parallel relationship between the roller and the photosensitive drum. The driving force of the driving gear with respect to the developing roller driving gear acts in the direction of twisting the developing unit around the rotation axis due to the influence of the pressure angle of the gear. Therefore, it is difficult to maintain the parallel relationship between the developing roller and the photosensitive drum, which is a major obstacle to high image quality.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to solving the above-described problems, and sequentially transfers a toner image formed on an image carrier by a plurality of developing units onto an intermediate transfer member, and transfers a plurality of color images onto the intermediate transfer member. In an image forming apparatus for forming an image of the type described above, the developing means other than the developing means that is developing can be reliably applied to the image carrier in a short time without incurring a complicated structure, an increase in the size of the apparatus, and an increase in cost. In the non-contact state, color mixing can be prevented, image quality can be ensured, and high-quality output images can be obtained by accurately positioning the developing means in the developing state with respect to the image carrier. It is an object of the present invention to realize an image forming apparatus that can be implemented.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a developing unit that visualizes an electrostatic latent image of the same rotating image carrier in an arbitrary color, and another developing unit that visualizes an electrostatic latent image in a color different from the arbitrary color. When switching colors in an image forming unit having a configuration arranged so as to be opposed to and adjacent to the outer periphery of the image carrier, during the rotation of the image carrier, one of the developing units of the developing unit is used to develop the other. Means for switching the developing function, sequentially transferring a visible image on the image carrier obtained by visualizing the image in two colors to an intermediate transfer body, and further transferring the transferred image on the intermediate transfer body to paper. The present invention relates to an image forming apparatus which obtains a recorded image by transferring the image to paper by means.
The invention according to claim 1, wherein a developing unit that rotatably supports the one developing unit and the other developing unit that rotates about an axis parallel to the image carrier rotating shaft is rotatable with the image carrier rotating shaft. By rotatably supporting a substantially parallel axis as a center and rotating the developing unit by a predetermined rotation angle, one of the developing means can selectively perform a predetermined developing function with the image carrier. A developing function switching unit for selecting an interval by switching to a position in a developing state, wherein the developing function switching unit includes a driving force transmitting unit rotatable coaxially with the developing unit unit rotation axis; Transmitting the driving force from the driving source of the developing unit provided in the developing unit to the driving force transmitting unit and the developing unit provided in the developing unit via the driving force transmitting unit on the developing unit unit rotating shaft. It is characterized by. Therefore, with the configuration described above, it is possible to realize a means for maintaining the developing gap with high accuracy, and it is possible to improve the quality of an output image.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, the drive unit of the developing unit is a rotary drive unit that can rotate in a forward or reverse direction, and a one-way clutch is provided in a driving force transmission system between the developing unit drive source and the two developing units. At the time of forward rotation of the developing drive source, the one-way clutch provided in the driving force transmission system to one developing means is locked, and the driving force to one developing means is transmitted and the driving force to the other developing means is changed. The one-way clutch provided in the transmission system idles, and the driving force is not transmitted to the other developing unit. Further, according to the above configuration, the switching of the developing device can be realized with a simple configuration without adding a mechanism that requires electric power, so that the driving mechanism for swinging the developing device can be reduced in size and cost can be reduced. Low power consumption can be achieved.
[0008]
The one-way clutch provided in the driving force transmission system to one of the developing means is locked when the developing drive source rotates in the forward direction, and the driving force to one of the developing means and the developer stirring means is provided. And the one-way clutch provided in the driving force transmission system of the other developing means idles, and the driving force is not transmitted to the other developing means and the developer stirring means. I do. Unnecessary agitation and conveyance of the toner is not performed on the unused developing device, and the life of the toner can be extended, so that the reliability of the apparatus can be improved and the output cost can be reduced. Is possible.
[0009]
The invention according to claim 4 is characterized in that the rotation axis of the developing unit is an axis passing near the center of gravity of the developing unit. Since the developing gap can be maintained with high accuracy, it is possible to improve the quality of the output image, and it is possible to reduce the size of the rotating mechanism of the developing unit, and reduce the cost and power consumption.
[0010]
The invention according to claim 5 includes, as the developing function switching means, a rotating drive unit that drives the developing unit in a rotating direction, and a rotating position defining unit that defines a rotating position of the developing unit. The developing device unit rotation regulating portion is characterized by being a roller member rotatably supported on the same rotation shaft as the developing means and having an outer periphery in contact with the image carrier. Therefore, with the above configuration, it is possible to reduce the use of high-precision components necessary for maintaining the developing gap with high accuracy, and to improve the quality of the output image at low cost.
[0011]
The invention according to claim 6 includes, as the developing function switching means, a rotating drive unit that drives the developing unit in a rotating direction, and a rotating position defining unit that defines a rotating position of the developing unit. The rotation regulation part of the developing unit is a roller member having an outer periphery in contact with the image carrier. According to the above configuration, the use of high-precision components necessary for maintaining the development gap with high precision can be further reduced, so that the quality of the output image can be improved at low cost.
[0012]
The invention according to claim 7, wherein the developing function switching means comprises an eccentric cam having a rotation axis parallel to the rotation axis of the developing unit provided near both ends of the developing unit in the rotation axis direction. By rotating the developing unit, the rotating position of the developing unit is determined by the position at which the rotation of the eccentric cam is stopped by driving the developing unit in the rotation direction, and the cam contact surface with which the eccentric cam contacts is And a roller member rotatably supported on the same axis as the developing means and having an outer periphery in contact with the eccentric cam. Since the means for maintaining the developing gap with high accuracy can be realized at low cost, a high-quality and low-cost apparatus can be realized.
[0013]
The invention of claim 8 is characterized in that the eccentric cam has two cam surfaces forming a guide groove in which the roller member fits. Since means for maintaining the development gap with higher precision can be realized at low cost, a device with higher image quality and lower cost can be realized.
[0014]
According to a ninth aspect of the present invention, the eccentric cam has a cam surface which comes into contact with each roller member rotatably supported by the one and other developing means. Since the means for maintaining the development gap with higher precision can be realized at low cost and in a small space, a device with higher image quality, smaller size and lower cost can be realized.
[0015]
According to a tenth aspect of the present invention, the developing function switching means includes an eccentric cam having a rotation axis parallel to the rotation axis of the developer unit provided near both ends of the development unit in the rotation axis direction. By rotating the developing unit, the developing unit is driven in the rotating direction, and the rotation position of the developing unit is defined by the position where the rotation of the eccentric cam is stopped, and the eccentric cam rotates in the same direction as the image carrier. It is characterized by being rotatably supported on a shaft. In addition, since a highly accurate developing gap maintaining means can be realized at low cost, a high-quality and low-cost apparatus can be realized.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The configuration of an image forming apparatus to which the present invention is applied will be described with reference to the illustrated example. FIG. 1 shows the configuration of an image forming apparatus to which the present invention is applied. In the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1, an intermediate transfer belt 20 and image forming units 30 and 31 are provided at the center of the apparatus. And a unit for forming a toner image to be transferred to the intermediate transfer belt 20 is provided to constitute a recording unit. In the lower part of the apparatus main body, a paper supply unit composed of a paper supply tray 2 is arranged at the lowest part, and a writing device 15 is provided between the paper supply unit and the recording unit.
[0017]
In a paper transport device provided in the image forming apparatus, paper is taken out from a paper feed tray 2 arranged in a paper feed unit by a paper feed roller 3 and transported upward in a paper transport path 4. The sheet is aligned by a registration roller device 5 provided in the middle of the sheet transport path, and then transported toward an image transfer unit 6 where the toner image carried on the intermediate transfer belt 20 is transferred. Is transferred to paper. In the image transfer unit, a transfer roller 7 is pressed from behind the sheet that is moved in contact with the intermediate transfer belt 20, and a predetermined potential is applied to the roller 7 to transfer the toner image to the sheet. I try to make it. Then, the sheet on which the toner image has been transferred is fixed through a fixing device 8 disposed above the sheet transport path 4, and is discharged to a document tray 10 by a discharge roller device 9.
[0018]
In the fixing device 8, a heat roller 8a corresponding to the toner image carrying surface of the sheet and a pressure roller 8b pressing the sheet against the heat roller 8a are opposed to each other, similarly to a known heat roller type fixing device. And a roller 8c for applying the offset liquid to the heat roller 8a. Further, a fan 11 is provided to discharge the heat of the fixing device 8, the heat from the control electrical components provided inside the main body, the heat and dust discharged from the inside of the apparatus, and the like.
[0019]
The writing device 15 exemplifies a device configured as a general scanning type writing device, and reflects light output from a laser light emission source (not shown) as scanning light by a polygon mirror 16, A plurality of mirrors and lenses are used to irradiate the photosensitive drums 35 and 35A of the recording unit as laser beams Ra and Rb to form an electrostatic latent image on each photosensitive drum. Note that the toner used in the image forming apparatus uses a two-component developer, but in the following description, it will be described simply as “toner”.
[0020]
The intermediate transfer belt 20 disposed in the recording unit is stretched around a driving roller 21 and a driven roller 22, and is driven by the driving roller 21 to travel in the direction of the arrow. On the lower traveling surface of the intermediate transfer belt 20, a first image forming unit 30 and a second image forming unit 31 are arranged at regular intervals along the traveling direction of the intermediate transfer belt 20. I have. The intermediate transfer belt 20 is formed to be longer by a non-image area than the length of the maximum size transfer paper used in the image forming apparatus of this embodiment in the moving direction. In the first image forming unit 30, a charger 38 composed of a roller for uniformly charging the surface of a photosensitive drum 35 as an image carrier, and a charged surface of the photosensitive drum 35 modulated by an image signal. A writing unit for writing with a beam (laser light Ra) and a cleaning unit 37 are provided.
[0021]
Further, the first image forming unit 30 is provided with two developing units of an A color developing unit 40 and a B color developing unit 41, and each of the developing units 40 and 41 has a photosensitive drum 35. A developing roller is provided to supply toner to the toner. Although the configuration of the second image forming unit 31 is not described in detail, the second image forming unit 31 is configured in the same manner as the first image forming unit. A developing device is provided. Each of the developing devices 42 and 43 is provided with a developing roller for supplying toner to the photosensitive drum 35A. In each of the four developing devices 40 to 43, for example, yellow, cyan, magenta, and black toners are stored, respectively, so that a full-color copy can be created. Although the configuration is the same as that of the color copier, it is configured as shown in FIG.
[0022]
As shown in FIG. 1, the second image forming unit 31 is formed as a device having the same configuration as the first image forming unit 30, and the first image forming unit 30 and the second The image forming unit 31 is mounted on the apparatus main body in the same posture, and is combined with the intermediate transfer belt 20. The rotation speed of each of the photosensitive drums 35 and 35A is synchronized with the traveling speed of the intermediate transfer belt 20, and the peripheral speed thereof is determined to exactly match the traveling speed of the intermediate transfer belt 20. Then, the toner images of different colors formed on the photosensitive drums 35 and 35A of the two image forming units are transferred in a state of being superimposed on the intermediate transfer belt 20, and after the four color toner images are transferred. Then, the toner transferred to the paper by the image transfer unit 6 and remaining on the belt 20 after that is removed by the cleaning device 25 so as to cope with the next image formation.
[0023]
Next, the configuration of the photosensitive drum 35, the A color developing device 40, and the B color developing device 41 disposed in the first image forming unit 30 will be described with reference to FIG. 3A and FIG. explain. As shown in FIG. 3A, the developing roller 45 of the developing device 40 and the developing roller 50 of the developing device 41 are separated from the photosensitive drum 35 for transferring the toner image to the intermediate transfer belt 20. It is arranged to be accessible. In the developing device 40, a paddle roller 46 for stirring the toner with respect to the developing roller 45 is provided, and a screw 47 for conveying (supplying) the toner inside, and a toner supply port (not shown) from a toner supply source (not shown) are provided. The toner is supplied to the developing device via 48. Further, a B-color developing unit 41 provided in the first image forming unit 30 and two developing units 42 and 43 of the second image forming unit 31 have the same configuration. Then, in each of the color developing units, the contained toner is supplied to the developing roller while being sufficiently stirred.
[0024]
In the A-color developing device 40, the developing roller 45, the paddle roller 46, and the screw conveyor 47 are disposed outside one end plate 33 of the A-color developing device 40, as shown in FIG. The gears 45G, 46G, and 47G provided on the shafts 45S, 46S, and 47S are driven in conjunction with each other via intermediate gears 58 and 58a provided in the middle. Also, in the B-color developing device 41, gears 50G, 51G, and 52G are provided for each of the rotating members 50S, 51S, and 52S, and the rotating members 50S, 51S, and 52S are configured to be interlocked via intermediate gears 59 and 59a. ing.
[0025]
In the transmission device 55 configured by combining the gears, as described later, one developing roller is brought into contact with the photosensitive drum by controlling the rotation direction of an input gear that meshes with a drive source provided in the device main body. To perform an operation of supplying the toner of the selected color to the photosensitive drum. Further, by swinging the image forming unit 30 about the rotation fulcrum O, the operation of positioning one developing roller with respect to the photosensitive drum and separating the other developing roller from the photosensitive drum is performed. It can be performed arbitrarily.
[0026]
The example shown in FIG. 3A shows a state in which the developing roller 50 of the B color developing device 41 is positioned with respect to the photosensitive drum 35, and the developing roller 45 is separated. The developing roller 50 of the developing device 41 is set to be able to supply the B-color toner toward the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 35. 2B, the developing roller 50 is separated from the photosensitive drum 35, the developing roller 45 of the developing device 40 is positioned with respect to the photosensitive drum 35, and the developing roller 45 is directed toward the photosensitive drum 35 from the developing roller 45. Is set to be able to supply toner.
[0027]
Next, an operation of transferring a toner image to the intermediate transfer belt 20 using the two image forming units configured as described above, and subsequently recording the toner image on a sheet will be described. For example, in the image forming apparatus, the A color developing device 40 of the first image forming unit 30 contains magenta toner, and the B color developing device 41 contains cyan toner. In the second image forming unit 31 closer to the transfer unit 6, yellow toner is stored in the C color developing device 42, and black toner is stored in the D color developing device 43, respectively. Since the black toner is used not only for color copying but also for black and white copying, in order to increase the copying speed when making black and white copying, the D color developing unit 43 is connected to the second image forming unit closer to the transfer unit 6. 31 is effective.
[0028]
In the first image forming unit 30, an image forming operation is performed by a well-known method (uniform charging and writing) by a charger 38 and a writing unit disposed on the photosensitive drum 35. That is, after the charger 38 performs uniform charging, the laser beam Ra is irradiated to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 35. Then, toner is supplied from the developing roller 45 corresponding to the latent image to the photosensitive drum 35 to form a color toner image, and the color toner image is transferred to the intermediate transfer belt 20. In the second image forming unit 31 disposed downstream of the intermediate transfer belt 20 in the traveling direction, the laser beam is directed toward the photosensitive drum 35A in synchronization with the position of the image to be recorded on the intermediate transfer belt 20. Writing is performed by irradiating light Rb. Then, an electrostatic latent image for the designated color is formed, toner is supplied to the electrostatic latent image from a developing roller, and a color toner image is first transferred to the intermediate transfer belt 20 while forming a color toner image. Transfer to overlap.
[0029]
The intermediate transfer belt 20 onto which the two color toner images have been transferred is moved so that the leading end of the image writing reaches the position of the photosensitive drum 35 of the first image forming unit. In the first image forming unit 30, an operation for forming a color toner image of the next color is performed. A color toner image is also formed in the second image forming unit so as to follow the operation of the first image forming unit, and four color images are formed from the respective photosensitive drums 35 and 35A by the transfer units 23 and 24. Is transferred so as to overlap the intermediate transfer belt 20. The image transferred to the intermediate transfer belt 20 is transferred by a transfer roller 7 to a sheet conveyed to a transfer unit 6, and the sheet on which four color toner images are transferred is passed through a fixing device 8. The sheet is fixed and discharged to a discharge tray 10 by a discharge roller device 9.
[0030]
After the image has been transferred to the sheet, the cleaning device 25 is operated to remove the toner remaining on the intermediate transfer belt 20 and to cope with the formation of the next image. Therefore, when sequentially forming a plurality of recording sheets, the color toner images in the two image forming units as described above are formed, transferred to the intermediate transfer belt 20, and the four color toner images are superimposed. After the formation, an operation of repeating the operation of transferring to the paper is performed. Further, in the image forming apparatus, after the paper is fed from the paper feed tray and aligned by the registration roller device 5, the registration roller device 5 is driven in synchronization with the image formed on the intermediate transfer belt 20. To feed the paper.
[0031]
In the image forming unit having the above-described configuration, a well-known developing roller including a non-magnetic sleeve that rotates during a developing operation and a magnet disposed in the non-magnetic sleeve is used as the developing roller. Also, when one developing roller is rotating and working to develop the electrostatic latent image on the photosensitive drum, the other developing roller transfers the developer on the developing roller to the photosensitive drum, and The rotation must be stopped and the developer on the developing roller must be in a non-contact state with the photosensitive drum in order to prevent color mixing due to the developer on the photosensitive drum moving onto the developing roller. There is.
[0032]
An image forming operation in the image forming apparatus will be described by taking a first image forming unit as an example. Here, a state in which one developing unit performs an operation of forming a color toner image on the photosensitive drum and the other developing unit stops operating (non-operating state) is shown in FIG. 3 and FIG. explain. First, as shown in FIGS. 3A and 4A, the developing roller 50 is brought into contact with the photosensitive drum 35, and the developing roller 45 is separated to perform the development of the B color. . When the one developing unit 41 is operated, as a means for bringing the developing roller 50 into a non-contact state with respect to the photosensitive drum 35, a developing unit including the two developing rollers 45 and 50 is moved around a rotation fulcrum O as a center. By rotating, the developing roller is positioned so as to shift the position of the developing roller with respect to the photosensitive drum.
[0033]
The two developing rollers 45 and 50 are provided such that their contact surfaces (projections) with respect to the photosensitive drum coincide with an arc centered on the rotation fulcrum O. Then, a method is employed in which the ears of the toner formed on the developing roller 50 separated from the photosensitive drum 35 are moved to a non-contact position with respect to the photosensitive drum 35 and held. The image forming unit 30 swingably supports a side plate 33 via a rotation fulcrum O with respect to a unit side plate (frame) 32. As shown in FIGS. 3 (a) and 4 (a), the side plate 33 supports a developing roller of a developing device, a shaft of a paddle and a screw, and a gear provided on each shaft. And a gear device.
[0034]
As shown in FIG. 4A, in a transmission mechanism 55 provided on the apparatus main body side, an input gear 56 is provided on a drive shaft connected to a motor (not shown) as a drive source. The input gear 56 is meshed with a gear 46G provided on the shaft of the paddle roller via an intermediate idle gear 57 rotatably arranged coaxially with a rotation axis O as a rotation fulcrum of the developing unit. In the transmission mechanism 55, when the gear 56 of the drive shaft is rotated by the motor, the gear 46G of the developing device 40 is driven from the input gear 56 via the intermediate gear 57, and the paddle roller 46 is rotated. You. The rotation of the gear 46 of the paddle roller is transmitted to the gear 45G of the developing roller and the screw gear 47G via the intermediate gears 58 and 58a. For this reason, the screw conveyor 47 also rotates, but an electromagnetic clutch (not shown) is provided between the gear 45G and the developing roller 45. When the electromagnetic clutch is energized / de-energized, the rotation / rotation of the developing roller 45 is performed. It is configured to switch the stop, and in this case, it is in the stop state.
[0035]
The rotation of the input gear 56 is transmitted to the gear 51G of the paddle roller of the developing device 41 via the intermediate play gear 57 and the intermediate gears 57a and 57b. Then, the rotation of the paddle roller 51 is transmitted to the gear 50G of the developing roller 50 and the gear 52G of the screw 52 via the intermediate gears 59 and 59a to rotate the respective members. Therefore, the screw conveyor 52 also rotates, but an electromagnetic clutch (not shown) is provided between the gear 50G and the developing roller 50, and the rotation / stop of the developing roller 50 is switched by energizing / de-energizing the electromagnetic clutch. In this case, the developing roller 50 is in a rotating state.
[0036]
In the developing function, in order to switch to the developing roller 45 disposed on the downstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 35, the developing unit is rotated clockwise around the rotation axis O in FIG. FIG. 4B shows a drive transmission mechanism for the developing device. In these explanatory diagrams, only the positional relationship between the photosensitive drum 35 and the two developing rollers 45 and 50 is described. In this example, the developing roller 45 is positioned so as to be able to supply toner to the photosensitive drum 35, and the developing roller 50 disposed on the upstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 35 is in a non-contact state with the photosensitive drum 35. It has become. In the configuration shown in FIGS. 4A and 4B, when the drive shaft is driven by the motor, the gear 45G of the developing roller 45 is driven via the gear train. For this reason, the developing roller 45 is in a rotating state by energizing the electromagnetic clutch provided on the developing roller 45 of the developing device 40. In each gear train of the developing device 41, the screw conveyor 52 also rotates, but the developing roller 50 is in a stopped state due to non-energization of an electromagnetic clutch provided between the gear 50G and the developing roller 50.
[0037]
In the image forming apparatus, in order to realize high-quality image output, it is necessary to maintain a high precision between a developing roller and a photosensitive member, that is, a so-called developing gap, in a developing state. When the developing unit including the two developing rollers is rotated, it is considered that the two developing rollers and the photosensitive drum always maintain a parallel relationship when the developing unit is considered to be a rigid body. However, since the developing unit actually has a certain degree of elasticity, when a driving force applied to the developing unit to drive a rotating mechanism such as a developing roller acts in a direction to twist the developing unit around a rotation axis. It is difficult to maintain the parallel relationship between the two developing rollers and the photosensitive drum. On the other hand, in the first aspect of the present invention, the driving force for driving the developing roller, the paddle roller, and the screw conveyor is transmitted to the developing unit via an intermediate idle gear provided on the developing unit rotation shaft. Therefore, no force acts in the direction of twisting the developing unit around the rotation axis. Therefore, it is easy to maintain the parallel relationship between the developing roller and the photosensitive drum.
[0038]
Next, the second invention of the present invention will be described. FIG. 5A shows the detailed configuration and operation of the drive transmission mechanism in combination with FIG. 3A. As shown in FIG. 3A, the developing roller 50 of the developing device 41 is located at the developing position on the upstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 35. In this state, the developer carried by the developing roller 50 is in contact with the photosensitive drum 35 with a predetermined developing gap with respect to the photosensitive drum 35, and the developing roller 45 arranged downstream of the photosensitive drum 35 In this state, the driving state is set when the toner is not in contact with the photosensitive drum 35.
[0039]
In the transmission means shown in FIG. 5A, a drive gear 56 is fixed to a drive shaft connected to a motor (not shown) as a drive source provided on the apparatus main body side. The drive gear 56 is connected to a gear 46G disposed on the shaft 46S of the paddle roller 46 via an intermediate play gear 57 rotatably disposed coaxially with the developing unit rotation axis O. An intermediate play gear 57 rotatably arranged coaxially with the rotation axis O of the developing unit is arranged on the shaft 51S of the paddle roller 51 via an intermediate gear 57a rotatably arranged on the developing unit frame 32. Gear 51G.
[0040]
When the gear 56 of the input shaft is driven by the motor in the direction of the arrow, the gear 46G is driven via the drive gear 56 and the intermediate idle gear 57 to rotate the paddle roller 46, and is connected to the gear 46G by the intermediate idle gear. Gears 45G and 47G are also rotated. For this reason, the screw conveyor 47 also rotates, but a one-way clutch 45C is provided between the gear 45G and the developing roller 45, and the lock / idling state is switched according to the rotation direction, and the rotation / stop of the developing roller 45 is switched. In this case, the one-way clutch 45C is arranged in a direction in which the idle rotation state is established, and the developing roller 45 is in a stopped state. The gear 51G is driven via the intermediate idle gears 57 and 57a, the paddle roller 51 rotates, and the gears 50G and 52G connected to the gear 51G by the intermediate idle gear also rotate. For this reason, the screw conveyor 52 also rotates, but a one-way clutch 50C is provided between the gear 50G and the developing roller 50, and the lock / idling state is switched according to the rotation direction, and the rotation / stop of the developing roller 50 is switched. In this case, the one-way clutch 50C is arranged in a direction to be in a locked state, and the developing roller 50 is in a rotating state.
[0041]
In order to switch the developing function to the developing roller 45 disposed on the downstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 35, the developing unit is rotated clockwise around the rotation axis O, as shown in FIG. The developing roller 51 disposed on the downstream side of the photosensitive drum contacts the photosensitive drum 35 with the toner at a predetermined developing gap, and the developing roller 51 disposed on the upstream side of the photosensitive drum FIG. 5B illustrates the driving state of the roller 50 when the toner is not in contact with the photosensitive drum 35. In this explanatory diagram, the two developing rollers 45 and 50 for the photosensitive drum 35 and the operation of drive transmission to those rollers are described.
[0042]
In the drive transmission system, when the gear 56 of the input shaft is driven in the direction of the arrow, the gear 46G of the developing device 40 is driven via the drive gear 56 and the intermediate idle gear 57, and the paddle roller 46 is rotated, and the gear 46G The gears 45G and 47G connected with the intermediate play gear also rotate. For this reason, the screw conveyor 47 also rotates, and the one-way clutch 45C provided between the gear 45G and the developing roller 45 is disposed in a direction in which the locked state is established, so that the developing roller 45 is in a rotating state. Further, the gear 51G of the developing device 41 is driven via the intermediate idle gears 57, 57G, the paddle roller 51 rotates, and the gears 50G, 52G connected to the gear 51G by the intermediate idle gear also rotate. For this reason, the screw conveyor 52 also rotates, but the one-way clutch 50C provided between the gear 50G and the developing roller 50 is arranged in a direction in which the idle rotation state is established, and the developing roller 50 is stopped.
[0043]
When one developing roller 45 is rotating and working to develop the electrostatic latent image on the photosensitive drum 35, the other developing roller 50 needs to stop rotating. Therefore, in a second aspect of the present invention, a one-way clutch is provided in each of a drive gear train from an intermediate idle gear provided on a developing unit rotation shaft to two developing rollers, and the one-way clutch is provided when the motor rotates in one direction. The one-way clutch provided in the drive gear train from the idle gear to one of the developing rollers is locked. The one-way clutch provided in the driving force gear train to the other developing roller is arranged in a direction in which the motor idles, and when the motor rotates in the other direction, the driving gear train from the intermediate idle gear to the other developing roller is arranged. Is locked. And, by arranging the one-way clutch provided in the driving force gear train to one of the developing rollers in a direction in which the idle rotation state is established, a simple configuration can be achieved without adding a mechanism requiring electric power such as an electromagnetic clutch. With only the operation of switching the rotation direction of the motor, drive switching of the two developing rollers can be realized.
[0044]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6 and FIG. As shown in FIG. 3A, the developing roller 50 of the developing device 41, which is arranged on the upstream side in the rotation direction of the photoconductor drum 35, has a predetermined developing gap with respect to the photoconductor drum 35 so that the toner is It is in contact with the photosensitive drum 35. FIG. 6A illustrates a driving state when the developing roller 45 of the developing device 40 disposed downstream of the photosensitive drum 35 is in a state where the toner is not in contact with the photosensitive drum 35. Is shown in In this embodiment, a drive gear 56 is fixed to a drive shaft connected to a motor (not shown) as a drive source provided in the apparatus main body. The drive gear 56 is connected to a gear 46G disposed on the shaft 46S of the paddle roller 46 via a one-way clutch 45C via an intermediate play gear 57 rotatably disposed coaxially with the rotation shaft O of the developing unit. ing. A gear 46G is fixed to the shaft 46S of the paddle roller 46 coaxially with the one-way clutch 46C, and the gear 46G is connected to the gears 45G and 47G by an intermediate idle gear. When the paddle roller 46 is rotated, the developing roller 45 and the screw conveyor 47 are simultaneously rotated. When the paddle roller 46 is stopped, the developing roller 45 and the screw conveyor 47 are simultaneously stopped.
[0045]
Further, an intermediate idle gear 57 rotatably disposed coaxially with the developing unit rotation axis O is connected to the shaft 51S of the paddle roller 51 via an intermediate idle gear 30G rotatably disposed on the developing unit side plate 33. It is connected to a gear 50G disposed via a one-way clutch 51C. A gear 51G is fixed to the shaft 51S of the paddle roller 51 coaxially with the one-way clutch 51C, and the gear 51G is connected to the gears 50G and 52G by an intermediate idle gear. When the paddle roller 51 rotates, the developing roller 50 and the screw are rotated. When the conveyor 52 rotates at the same time and the paddle roller 51 stops, the developing roller 50 and the screw conveyor 52 also stop at the same time.
[0046]
When the drive gear 56 provided on the drive shaft is rotated by the motor provided in the apparatus main body, the gear 46G is driven via the intermediate play gear 57. At this time, the one-way clutch 46C is arranged in a direction in which the idle rotation state is established, and the paddle roller 46 does not rotate. Therefore, the developing roller 45 and the screw conveyor 47 connected to the paddle roller 46 by a gear train do not rotate. The gear 50G is driven via the intermediate idle gears 57 and 57a. At this time, the one-way clutch 51C is arranged in a direction to be in a locked state, and the paddle roller 51 rotates. Therefore, the developing roller 50 and the screw conveyor 52 connected to the paddle roller 51 by a gear train also rotate.
[0047]
In order to switch the developing function to the developing roller 45 arranged on the downstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 35, the developing unit is rotated clockwise about the rotation axis O, as shown in FIG. The developing roller 45 arranged on the downstream side of the photosensitive drum is positioned with respect to the photosensitive drum 35. In this state, the toner carried on the developing roller is in contact with the photosensitive drum 35 with a specified developing gap, and the developing roller 50 disposed on the upstream side of the photosensitive drum FIG. 6B shows a driving state when the drum 35 is in a non-contact state. In this state, when the motor drives the gear 56 of the drive shaft in the direction of the arrow, the gear 46G is driven via the drive gear 56 and the intermediate idle gear 57. At this time, the one-way clutch is arranged in the direction to be in the locked state, and the paddle roller 46 rotates. Therefore, the developing roller 45 and the screw conveyor 47 connected to the paddle roller 45 by a gear train also rotate. The gear 50G is driven via the intermediate idle gears 57 and 57a. At this time, the one-way clutch 50C is arranged in a direction in which the idle rotation state is established, and the paddle roller 51 does not rotate. Therefore, the developing roller 50 and the screw conveyor 52 connected to the paddle roller 50 by a gear train do not rotate.
[0048]
As described above, when one of the developing units is in the developing operation, the developing roller needs to stop rotating in the non-operating developing unit, but the toner stirring and conveying mechanism such as the paddle roller and the screw conveyor also rotates. It is desirable that it be stopped. In addition, since the toner agitation and transport operation causes a load on the toner and causes a reduction in the life of the toner, in the non-operating developing device, the unnecessary development agitation operation is not performed, so that the life of the toner can be extended. . In the third aspect of the present invention, the developing roller, the paddle roller, and the toner agitating and conveying mechanism of the screw conveyor are connected by a gear train so as to be driven simultaneously, and an intermediate idle gear provided on the developing unit rotating shaft and two intermediate play gears are provided. A one-way clutch is provided in a gear train between the simultaneous drive gear trains. When the motor rotates in one direction, the one-way clutch provided between the intermediate idle gear and one of the simultaneous driving gear trains is locked. The one-way clutch provided between the other simultaneous driving force gear train and the one-way clutch is arranged in a direction in which the motor idles, and when the motor rotates in the other direction, the one-way clutch is disposed between the intermediate idle gear and the other simultaneous driving gear train. The provided one-way clutch is locked. As described above, by arranging the one-way clutch provided between one of the simultaneous driving gear trains in a direction in which the idle rotation state is provided, a simple configuration is employed, so that only the developing roller in the non-operating developing device can be prevented. Also, the rotation of the toner stirring / conveying mechanism can be stopped.
[0049]
A description will be given of a configuration for rotating the developing unit about a rotation axis O and an operation of the developing unit in order to separate and contact the two developing rollers with the photosensitive drum. As shown in FIGS. 7A and 7B, abutment members 63, 63a for defining the rotation position of the developing unit project from the developing unit side plates 33 constituting both ends of the developing unit in the rotation axis direction. Provided. Further, on the outer side in the rotation direction of the abutting member, a locking member 64 for restricting the rotation of the developing unit by abutting on each outer abutting surface is provided to rotatably support the photosensitive drum 35. When the developing unit is urged in the rotating direction, the rotation restricting force from the locking member 64 acts on the developing unit side plates 33 at both ends in the developing unit rotating axis direction. Swing means 60 is provided.
[0050]
The developing unit side plate 33 rotatably supports two developing rollers 45 and 50, respectively, and the developing roller supporting portion and the contact member 63 are formed integrally on the developing unit side plate. An actuator 61 as a developing function switching means is coupled to the developing unit side plate 33 via elastic members 62 and 62a such as springs. The rotation of the swing means 60 acting on the frame 32 by the operation of the actuator 61. The direction is switched. In the above configuration, it is easy to maintain the developing gap between the developing roller and the photosensitive drum even if there is an effect of the toner resistance between the developing roller and the photosensitive drum.
[0051]
In the configuration described above, if an unnecessary rotation force is generated around the rotation shaft of the developing unit during the developing operation, it becomes an obstacle to maintain the developing gap with high accuracy. Therefore, a fourth invention as a means for solving the above problem will be described. That is, when the rotating shaft of the developing unit is apart from the center of gravity of the developing unit, the rotating force around the rotating shaft of the developing unit always acts on the developing unit due to gravity. This force acts on the upstream side developing roller and the downstream side developing roller on one side in the developing gap expanding direction and on the other side in the developing gap reducing direction, and thus becomes a major obstacle to maintaining the developing gap high accuracy during the developing operation. Further, by providing the rotation axis of the developing unit on an axis passing through the center of gravity of the developing unit, it is possible to maintain the developing gap with high precision during the developing operation, and to improve the quality of the output image. Since the driving force required for rotating the developing unit can be reduced, there is an effect that the size and cost of the developing unit rotating drive mechanism can be reduced and the power consumption can be reduced.
[0052]
As described above, in order to realize high-quality image output, it is necessary to maintain a high precision between the developing roller and the photosensitive drum, that is, the so-called developing gap, in the developing state. The drum must maintain a parallel relationship in the developed state. Therefore, fifth and sixth aspects of the present invention will be described as means for solving the above problems. As shown in FIG. 7, when the locking member 64 is arranged on the image forming unit side plate and the contact member 63 is formed on the developing unit side plate, the number of components interposed between the developing roller and the photosensitive drum is large. However, when assuring the initial parallel relationship at the time of assembling the developing roller and the photosensitive drum at the developing unit rotation prescribed position only with the precision of the parts, the precision of the parts needs to be greatly increased, and the cost increases. . As shown in FIG. 8A, the restricting member 64 formed on the image forming unit side plate is moved so that the developing unit rotation position defined by the contact with the developing unit contact surface changes. If the stop member 64 is provided so as to be movable in the direction in which it is pressed, and is provided as an adjustment mechanism capable of adjusting the locking position, the positioning operation is performed better. Thus, the developing roller and the photosensitive drum can be parallelized without using expensive components, but there is a possibility that the cost may increase due to an increase in the number of adjustment steps.
[0053]
In order to solve the above-mentioned problem, the following swing means can be provided. In the example shown in FIG. 8B, as shown in FIG. 8B, roller members 45a and 50a rotatably supported on respective axes are provided for the developing rollers 45 and 50, respectively. Means for contacting the outer peripheral surface of the photosensitive drum 35 with the outer periphery of the roller members 45a and 50a as a swing limiting member is used. The roller members 45a and 50a are brought into contact with the photosensitive drum 35 to define the rotational position of the image forming unit, thereby reducing the number of components interposed between the developing roller and the photosensitive drum. In addition, the parallelism between the developing roller and the photosensitive drum can be realized with high accuracy.
[0054]
As shown in FIG. 8C, a roller member 35a rotatably supported is provided coaxially with the developing roller 35, and the developing roller 45 or 50 is brought into contact with the outer periphery of the roller member 35a. Thus, it can be made to act as a limiting member. The roller members 35a are arranged on both sides of the photosensitive drum 35 so as to perform a positioning operation on both sides in the length direction of the developing roller. Then, the image forming unit is swung with respect to the roller member 35a provided on the photosensitive drum 35, and one of the developing rollers 45 or 50 is brought into contact with the image forming unit to position the image forming unit. The number of components can be reduced, and the developing roller and the photosensitive drum can be parallelized with high accuracy. In the case of using the mechanism described with reference to FIGS. 8A and 8B, since high accuracy and high durability are required for the roller members 66 and 67, parts which are somewhat expensive are used. Although it is necessary, in the configuration of FIG. 8B, the number of roller members can be reduced, so that the cost can be reduced.
[0055]
In the example shown in FIGS. 9A and 9B, an arc-shaped concave portion having two cam abutting surfaces 67 and 67a is provided in the developing unit side plate 33 which constitutes both ends in the rotation axis direction of the developing unit. An eccentric cam member 66 provided on a shaft 65 is disposed in the recess. Then, the cam member 66 is brought into contact with the one cam contact surface 67a at the developing unit rotation specified position in the developing state of the one developing roller 50 to perform positioning. In a position defined by rotating the developing unit 30 in accordance with the developing state of the other developing roller 45, as shown in FIG. 9B, the cam member 66 is attached to the other cam contact surface 67a. Make contact. As described above, the eccentric cam member 66 having the cam surface that defines the rotation position of the developing unit is fixed to the cam shaft 65 that rotates about an axis parallel to the developing unit rotation axis, and the cam shaft 65 is rotated. By doing so, the turning power from the cam surface of the eccentric cam member 66 acts on the developing unit side plates 33 at both ends in the developing unit rotation axis direction via the cam contact surfaces 67 and 67a. With such a configuration, the rotational drive for driving the developing unit in the rotational direction and the rotational position regulation for defining the rotational position of the developing unit can be realized at the same time, and the size and cost of the apparatus can be reduced. It becomes.
[0056]
As described in the description of the fourth and fifth aspects of the present invention, in order to maintain the gap between the photosensitive drum and the developing roller, that is, the so-called developing gap, with high accuracy, the distance between the photosensitive drum and the developing roller is increased. It is important not only to reduce the number of components, but also to increase the accuracy of each component interposed between the photosensitive drum and the developing roller. In the embodiment described with reference to FIG. 9, the components interposed between the photosensitive drum 35 and the developing rollers 50 and 45 are fixed to the image unit side plate 32 supporting the photosensitive drum 35 and the cam shaft 65, and the cam shaft 65. In addition to the eccentric cam 66, the cam contact surfaces 67 and 67a with which the eccentric cam 66 contacts are formed, and the developing unit side plate 33 that supports the developing rollers 50 and 45 is used. As described above, when the cam contact surface is formed on the developing unit side plate, it is necessary to improve the processing accuracy of the developing unit side plate having a complicated shape in order to increase the precision between the developing roller and the cam contact surface. However, there is a concern that parts costs will increase.
[0057]
Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, the present invention is configured as shown in FIG. 10 and will be described in relation to the seventh invention of the present invention. In the example shown in FIG. 10, a cam shaft 71 that rotates around an axis parallel to the rotation axis of the developing unit is provided on the unit frame, and an eccentric cam 72 is fixedly provided on the cam shaft 71, and the cam shaft 71 70 is configured to rotate (swing) by a predetermined angle. Roller members 45a and 50a rotatably supported on the rotation shafts of the developing rollers 50 and 45 are provided on the cam contact surfaces with which the eccentric cams 72 contact. In this case, since the roller member provided coaxially with the developing roller has a simple shape, low-cost and high-precision processing is easy, and low-cost and high-precision maintenance of the developing gap can be realized.
[0058]
The cam surface 73 of the eccentric cam 72 is configured to use a rocking means 70 employing a mechanism for pressing the roller members 45a and 50a of the developing roller. In the example shown in FIG. 10A, the state in which the developing roller 45a corresponds to the photosensitive drum is shown. In FIG. 10B, the developing roller 50 is positioned at the developing position. , 50 are provided with roller members 45a, 50a, which come into contact with the cam surfaces of the cam members, so as to be rotatable with respect to the axes of the developing rollers.
[0059]
In this embodiment, in order to maintain the parallel relationship between the axes of the developing rollers 45 and 50 and the photosensitive drum 35, the cam surface 73 of the eccentric cam 72 and the cam contact surface of the non-drive side developing roller always contact. It is necessary to maintain contact. In the configuration described with reference to FIG. 9, the developing roller during the developing operation has a force to expand the developing gap due to the toner resistance in the developing gap, and another rotational force in the direction to reduce the developing gap. If it is sufficiently large, the force for urging the cam contact surface does not cause a significant problem, but if not, it becomes difficult to maintain the parallel relationship between the developing roller and the photosensitive drum.
[0060]
In order to solve the above-mentioned problem, it is possible to provide a rocking means as described in FIG. In the example shown in FIGS. 11A and 11B, an eccentric cam 66 is fixed to a cam shaft 65 that rotates around an axis parallel to the rotation axis of the developing unit. A similar swinging means is provided. At the end of the side plate of the developing unit 40, cam contact surfaces 67 and 67a that come into contact with the cam surface of the eccentric cam 66 are integrally formed, and the cam contact surfaces 67 and 67a are It is configured as two planes substantially perpendicular to the rotation direction with respect to the rotation axis O, and the two planes are in contact with each other in a direction to clamp the cam surface of the eccentric cam 66.
[0061]
With the above-described configuration, even when an unnecessary rotation force is generated around the developing unit rotation axis O with respect to the developing unit 40, the cam surface of the eccentric cam 66 and the cam contact surface of the developing unit always contact. This makes it possible to set the rotation operation and the rotation stop position with high precision when positioning the developing unit. By providing the rocking means, the developing device can be easily positioned with respect to the photoreceptor drum, and high-quality output images can be realized by maintaining high positioning accuracy. Small size, low cost, and low power consumption can be realized. Therefore, a cam contact surface is provided near both ends of the developing unit in the rotation axis direction, and the cam shaft 60 fixes two eccentric cams that come into contact with the cam contact surfaces at both ends of the developing unit. In the entire image area in the rotation axis direction, it is possible to maintain the development gap with high accuracy, and it is possible to further improve the output image quality.
[0062]
In the example shown in FIG. 10, when the developing roller during the developing operation has a force for expanding the developing gap due to the toner resistance in the developing gap is sufficiently larger than another rotating force in the direction for reducing the developing gap. Although the force for urging the cam contact surface in the direction of the cam surface does not cause a significant problem, it is difficult to maintain the parallel relationship between the developing roller and the photosensitive drum. A configuration for solving the above problem and an eighth aspect of the present invention will be described. In the example shown in FIG. 12, an eccentric cam 73 is fixed to a cam shaft 71 that rotates around an axis parallel to the developing unit rotation axis. A roller member 45 a is rotatably supported on the rotation shaft of the developing roller 45, and the roller member 45 a is positioned in an arc-shaped guide groove 74 provided in the cam 73. The guide groove 74 is provided with two concentric arcuate cam surfaces 74a and 74b which are in contact with the roller member 45a.
[0063]
As shown in FIG. 12 (a), the cam member 73 is swung clockwise about the support shaft 71 in the swing means 70 configured by inserting the roller member 45a into the guide groove 74. The developing roller 45 is fixedly held at a developing position with respect to the photosensitive drum 35. Further, as shown in FIG. 12B, when the cam member 73 swings counterclockwise with respect to the shaft 71, the cam surface 74b swings in a direction to separate the roller member 45a from the photosensitive drum. Then, the developing roller 50 is positioned with respect to the photosensitive drum 35. Further, according to the above configuration, even when unnecessary rotational force is generated around the developing unit rotation axis with respect to the developing unit, it is possible to maintain a state where the cam surface of the eccentric cam and the roller member are always in contact with each other. In addition, it is possible to maintain the developing gap more accurately at a lower cost.
[0064]
According to the eighth embodiment of the present invention, since the eccentric cam member is provided with the guide groove which operates on the roller member, the structure of the cam member becomes large, and the swing means becomes large. There's a problem. In order to solve the above-mentioned problem, a ninth embodiment of the present invention will be described in which another oscillating means is constituted by using an oscillating means as shown in FIG. In the example shown in FIG. 13, an eccentric cam 76 is fixed to a cam shaft 75 that rotates about an axis parallel to the developing unit rotation axis. Roller members 45a, 50a are rotatably supported on the rotating shafts of the developing rollers 50, 45, and constitute a cam contact surface. The eccentric cam 76 is provided with a cam surface 76a that abuts against two roller members 64 of the rotation shafts of the developing rollers 50 and 45 to perform a pressing action.
[0065]
In the example shown in FIG. 13A, the cam surface 76a of the eccentric cam 76 presses the roller member 50a provided on the developing roller 50 to position the developing roller 45 at the developing position with respect to the photosensitive drum 35. The developing unit is swung so as to separate the developing roller 50 from the developing roller 35. In the example shown in FIG. 2B, the roller member 45a is pressed by the cam 76 to swing the developing roller 50 so as to position the developing roller 50 with respect to the photosensitive drum 35. Therefore, with the above configuration, it is possible to maintain a state in which the cam surface of the eccentric cam and the roller member are always in contact with each other even when unnecessary rotational power is generated around the developing unit rotation shaft with respect to the developing unit. In addition, it is possible to realize the maintenance of the developing gap with high accuracy at a small size and low cost.
[0066]
In the embodiment described with reference to FIG. 9, the components interposed between the developing rollers 50 and 45 and the photosensitive drum 35 support the developing rollers 50 and 45 and the cam contact with which the eccentric cam 66 contacts. In addition to the developing unit side plate 33 on which the surface is formed and the eccentric cam 66 fixed to the cam shaft 65, there is an image unit side plate 32 that supports the cam shaft 65 and the photosensitive drum 35. Therefore, in order to increase the accuracy between the camshaft and the photosensitive drum, it is necessary to improve the processing accuracy of the image unit side plate having a complicated shape, and there is a concern about an increase in component costs.
[0067]
Therefore, a tenth invention of the present invention will now be described with reference to FIG. 14 as a means for solving the problem assumed when the swing means as shown in FIG. 9 is used. In FIG. 14, means for supporting the side plate 33 of the developing unit supporting the two developing units so as to be swingable about the rotation fulcrum O on the unit frame 32 is used as described in FIG. . The side plate 33 is formed with a projection provided with a concave portion 82 surrounding the roller shaft of the photosensitive drum 35, and the concave portion 82 is configured as a cam corresponding portion. Further, an eccentric gum member 81 is provided on a cam shaft 36a concentric with the shaft 36 at both ends of the shaft 36 of the photoconductor drum 35, and the cam member 81 is provided by an arbitrary driving means (not shown). By rotating the cam member 81, the cam member 81 is swung. Then, by rotating the cam member 81, the side plate 33 is swung about the rotation fulcrum of the unit frame, one of the two developing rollers is brought closer to the photosensitive drum, and the other is An operation to separate them is performed.
[0068]
In this embodiment, in the example shown in FIG. 14A, the large-diameter portion of the cam member 81 is rotated to a position where the concave portion 82 presses the developing roller 50 side, and the developing roller 45 is Hold in position. Further, in FIG. 2B, the developing roller 50 is held at the developing position of the photosensitive drum 35 so as to maintain the developing state. By rotating the cam member 81, the side plate 33 of the developing unit is swung about the rotation fulcrum O, so that the parallelism between the photosensitive drum and the developing roller can be maintained well. Further, in this embodiment, since the rotating shaft of the photosensitive drum 35 and the cam shaft 81 can be configured as the same component, an extra part for separating the two developing rollers 50 and 45 from the photosensitive drum 35 is provided. Does not require any special parts. Therefore, by reducing the number of components interposed between the photosensitive drum and the developing roller, it is possible to maintain the developing gap with high accuracy, and it is not necessary to perform high-precision processing of the image unit side plate having a complicated shape. Cost can be reduced.
[0069]
In the seventh aspect, the eccentric cam pivotally supported by the unit frame is configured to swing the side plate supporting the two developing units. In addition to the above embodiment, in the example shown in FIG. 15, the side plate 33 of the developing unit supporting the two developing units is supported so as to be swingable about the pivot O as shown in FIG. Means to do so. At both ends of the shaft 36 of the photosensitive drum 35, eccentric cam members 83 are provided on a cam shaft 36a concentric with the shaft 36. Then, by rotating the cam member 83 by using an arbitrary driving means (not shown), one of the two developing rollers is brought closer to the photosensitive drum and the other is separated from the developing roller. Perform the operation.
[0070]
In the developing device provided on the side plate 33, the two developing rollers 45 and 50 are provided with roller members 45a and 50a, respectively, concentrically with their roller shafts, and the projection of the cam member 83 is formed into one roller member. Pressing is performed. In the illustrated example, in FIG. 15A, the side plate is swung so that the protrusion 84 of the cam member 83 presses the roller member of the developing roller 50, so that the developing roller 45 is 35. In the example shown in FIG. 3B, the developing roller 50 is positioned at the developing position of the photosensitive drum 35 with the roller member 45a of the developing roller 45 pressed against the cam projection 84. By using the above-described configuration, in this embodiment, the only components interposed between the photosensitive drum and the developing roller are the eccentric cam 83 and the roller members 45a and 50a. The device can be configured, and only a very small number of parts capable of high-precision processing are interposed between the photoreceptor drum and the developing roller, making it possible to significantly reduce the cost of the device and increase the accuracy of operation. Become.
[0071]
An application example illustrated in FIG. 16 is also conceivable for the eighth invention of the present invention described in FIG. In the above embodiment, a roller member provided concentrically with the developing roller is inserted into a guide groove provided in a cam member, and the cam member is provided in a unit frame to swing about a cam shaft parallel to the axis of the photosensitive drum. By moving the developing roller, one developing roller can be positioned at the developing position of the photosensitive drum. Unlike the case of FIG. 12, in the example illustrated in FIG. 16, an eccentric cam member 85 is provided for a cam shaft 36a provided concentrically with the shaft 36 of the photosensitive drum 35, and the eccentric cam member 85 is provided on the cam member 85. A roller member 45 a provided coaxially with the developing roller 45 is provided to be inserted into the guide groove 86.
[0072]
By using the apparatus configured as described above and providing the side plates supporting the two developing units so as to be able to swing around the rotation fulcrum, as shown in FIG. A state in which the roller 45 is positioned and a state in which the developing roller 50 is positioned at the developing position, as shown in FIG. In the example shown in FIG. 16A, when the cam member swings counterclockwise around the support shaft 36a, one contact surface 86a of the guide groove 86 presses the roller member 45a from above. Then, the developing roller 45 is moved to a position corresponding to the photosensitive drum. In the example shown in FIG. 3B, the other side surface 86b of the guide groove 86 of the cam member 85 urges the roller member 45a upward in the drawing, so that the developing roller 50 corresponds to the photosensitive drum. And positioning.
[0073]
In addition to the embodiment described with reference to FIG. 13, as shown in FIG. 17, an eccentric cam member 87 is provided coaxially with the photosensitive drum shaft to alternately swing the two developing rollers to the developing position. Can also be used. In the example shown in FIG. 17, roller members 45a and 50a are provided coaxially with the two developing rollers 45 and 50, respectively, and an eccentric cam member 87 is provided on a cam shaft 36a provided coaxially with the photosensitive drum shaft 36. Provided. By swinging the cam shaft, the developing roller 45 is positioned at the developing position of the photosensitive drum as shown in FIG. 17A, and the developing roller 50 is moved as shown in FIG. The state of positioning at the developing position can be alternately performed by swinging the side plate. Therefore, as described in the ninth aspect, the eccentric cam having the cam surface that comes into contact with the two roller members enables the operation to be performed with high precision.
[0074]
As described with reference to FIGS. 14 to 17, the cam shaft 36a is provided coaxially with the shaft 36 of the photosensitive drum 35, and the eccentric cam member is rotated to rotate the developing unit supporting the two developing rollers. When the developing unit is configured so as to cause such an inconvenience, there is a concern that the inconvenience illustrated in FIG. 18 may occur. For example, as shown in FIG. 14, when an eccentric cam mechanism that rotates around the photosensitive drum shaft is used as the developing unit rotation drive mechanism, as shown in FIG. If the direction F1 of the contact force acting on the cam surface of the cam 66 passes in the vicinity of the rotation center 36A of the cam shaft 36a, even if unnecessary rotation power is generated in the developing unit, the direction in which the cam shaft 36a is rotated is determined. No force is generated, and the rotation stop position can be maintained with high accuracy. However, as shown in FIG. 18B, when the rotation angle of the cam shaft 36a during the rotation operation of the developing unit is small to some extent, the contact force (reaction force) acting on the cam surface of the eccentric cam 66 from the cam contact surface 67. The direction F2) does not pass in the vicinity of the rotation center 36A of the camshaft 36a. Therefore, when unnecessary rotation power is generated in the developing unit, a force in the direction of rotating the camshaft is generated.
[0075]
As a countermeasure against the above problem, first, as shown in FIG. 19A, it is conceivable to use a stepping motor 90 as a drive source for rotating the cam shaft 36a. In the figure, a driven member 92 provided with a driven gear 92a coaxially is fixed in combination with an eccentric cam member 66 provided on a cam shaft 36a. A driving gear 90 fixed to a driving shaft of the stepping motor 90 is meshed with the driven gear 92a, and the stepping motor 90 is rotated to drive the cam shaft 36a to rotate. The stepping motor 90 can regulate the rotation of the drive shaft by supplying a hold current to the motor when the rotation is stopped. Therefore, by using a stepping motor as a rotation drive source of the camshaft and supplying a hold current to the motor when the rotation of the camshaft is stopped, unnecessary turning power is generated in the developing unit, and the rotation in the direction of rotating the camshaft is prevented. Even if a force is generated, the rotation of the cam shaft is regulated, and the precision of the rotation stop position of the developing unit can be maintained at a high level, so that the precision of the developing gap can be maintained at a high level and the quality of an output image can be improved.
[0076]
As a mechanism for driving the cam member 66, as shown in FIG. 19B, a worm wheel 92b is provided coaxially with the cam shaft 36a, and a worm gear 91a provided with the worm wheel 92b coaxially with the motor 90. It is conceivable to use a driving configuration. The worm gear 91a has a function of restricting rotation even when the worm gear 92a receives a force in a direction in which the worm wheel 92b is rotated by an external force in a rotation stop state. Therefore, by using a worm wheel and a worm gear as a driving mechanism of the camshaft, when the rotation of the camshaft is stopped, an unnecessary rotating force is generated in the developing unit, and even if a force in the direction of rotating the camshaft is generated, the camshaft is driven. Rotation is restricted, and high precision of the rotation stop position of the developing unit can be maintained. Therefore, high precision of the developing gap and high quality of an output image can be realized.
[0077]
As shown in FIG. 19A, when a stepping motor is used as the rotation drive source of the camshaft, another effect is that an arbitrary amount of rotation can be easily defined by setting the number of drive steps. Is raised. Therefore, the camshaft rotation amount from the developing unit rotation specified position where one developing roller is in the developing state to the developing unit rotation specified position where the other developing roller is in the developing state is determined by simply setting the number of drive steps. It can be specified easily and with high accuracy. Here, the stepping motor has a problem that the number of driving steps becomes uncontrollable when a step-out occurs. However, during the rotation operation of the developing unit, the detection of the rotation position as a reference of the operation by the sensor or the like is performed. Means for storing the required number of drive steps from the detection of the rotation reference position to the specified rotation position of the developing unit, so that the developing unit rotation operation can be quickly restarted even if a step-out occurs. Becomes possible. Further, the fact that the amount of rotation of the cam shaft up to the development unit rotation specified position can be defined only by setting the number of drive steps means that by adjusting the set number of drive steps, the distance between the developing roller and the photosensitive drum, That is, the developing gap can be adjusted.
[0078]
As another example of the tenth invention in which the worm wheel and the worm gear are combined to drive the eccentric cam member, a cam driving means as shown in FIG. 20 can be used. In the tenth invention described with reference to FIG. 17, since the photosensitive drum 35 is rotatably supported by a cam shaft having eccentric cams 87 fixed to both ends, the design freedom of the rotation driving mechanism of the photosensitive drum is free. There is a problem that the degree is limited. However, by configuring each of the eccentric cams near both ends as described above to be rotated by an independent drive source, the following effects are obtained.
[0079]
In the description of the apparatus using a mechanism for swinging the side plate of the developing device by swinging the eccentric cam as in the example described in the following embodiment, the eccentric cam member is the shaft of the photosensitive drum. And is rotatably supported on a gum shaft coaxial with the shaft. Further, as the driven member for swinging the side plate around the rotation fulcrum by swinging the cam member, roller members 45a and 50a are respectively coaxial with the two developing rollers 45 and 50, respectively. The cam member is engaged with a worm gear 91 rotated by a motor 90 to oscillate an eccentric cam member, and the cam member positions one developing roller so as to face a photosensitive drum. Each of the embodiments described below has a common configuration.
[0080]
In the example shown in FIG. 20, an eccentric cam member 93 is swingably supported on a cam shaft 36a provided coaxially on both sides of the rotation shaft of the photosensitive drum 35, and a worm wheel is provided on the cam member 93. A worm gear 91 is provided so as to be swung by a worm gear 91. The worm gear 91 is provided on the shaft of the motor 90. By rotating the worm gear 91 forward or backward, an operation of swinging the side plate of the developing device is performed as described with reference to FIGS. . In the example shown in FIG. 20A, the developing roller 45 is positioned on the photosensitive drum 35 at the position where the protrusion 93b of the cam member 93 presses the roller member 50a of the developing roller 50, and the state shown in FIG. In the example, the developing roller 50 is positioned at the developing position while the cam surface 93b presses the roller member 45a. In this case, since the photosensitive drum has a rotating shaft that rotates integrally, there is no problem that the degree of freedom in designing the rotation driving mechanism of the photosensitive drum is limited. In addition, by rotating the eccentric cams near both ends by independent drive sources, it is possible to adjust the initial parallel relationship only by controlling the respective eccentric cam rotation stop positions without performing adjustment. .
[0081]
Also, in the example using the eccentric cam having the guide groove described in the eighth invention, as shown in FIGS. 21A and 21B, the eccentric cam 94 having the same rotation axis as the photosensitive drum 35. Is provided. Then, two concentric arcuate cam surfaces 95a and 95b are formed in the guide groove 95 which comes into contact with the roller member 45a of the developing device, and the operation of swinging the cam member 94 is performed. Therefore, one developing roller of the two developing devices provided on the side plate can be positioned at a developing position with respect to the photosensitive drum.
[0082]
Further, in the example shown in FIGS. 22A and 22B, by providing a drive mechanism for the eccentric cam member as described in FIG. 17, a mechanism for swinging the side plate of the developing unit can be configured. It is. Then, as shown in FIGS. 22A and 22B, the cam surface 93b of the cam member 93 presses the roller member of one of the developing rollers, thereby causing the other developing roller to contact the photosensitive drum 35. , Can be positioned at the developing position. In addition, as for the high accuracy using the eccentric cam having a cam surface which comes into contact with the two roller members described in the ninth invention, as shown in FIG. 22, the same rotation shaft as the photosensitive drum 35 is used. The present invention is applicable by forming a cam surface that comes into contact with two roller members with respect to the eccentric cam 93 and the like.
[0083]
As described above, in order to realize high-quality image output in the image forming apparatus, it is necessary to maintain the developing gap with high accuracy in the developing state. It is known that it changes depending on conditions and process conditions such as toner concentration, charging potential, and exposure portion potential. By maintaining the optimum development gap at all times in response to changes in these conditions, it is possible to significantly improve the quality of the output image. Therefore, a detection means for detecting an environmental condition or a process condition in which the image forming apparatus is placed is provided, and an optimum developing gap is determined based on a result of the detection, and a voltage is applied to a stepping motor to realize the optimum developing gap. By deriving the number of drive steps to be performed and performing the rotation operation of the developing unit with the derived number of drive steps, it is possible to always maintain an optimal development gap according to changes in environmental conditions and process conditions.
[0084]
Further, the output image in the image forming apparatus has various forms such as a color image, a black and white image, a photographic image and a character image, and the optimum process conditions are different in each image form. For this reason, a method is known in which, when an image is output, a user selects an arbitrary image mode, an optimal process condition for an image form to be output is automatically selected, and the image quality of the output image is improved. . Similarly, there are optimum conditions for the developing gap depending on the output image form. Therefore, it is possible to greatly improve the quality of the output image by always maintaining the optimum development gap according to the output image form.
[0085]
As described above, the setting means for setting the output image mode is provided, the optimum developing gap is determined based on the setting, the stepping motor driving step number for realizing the optimum developing gap is derived, and the derived driving step number is determined. By performing the rotation operation of the developing unit, it is possible to always maintain the optimal developing gap according to the output image mode. In the rotation operation of the developing unit, when the rotation stop position accuracy that defines the development gap is regulated by mechanical accuracy such as the amount of eccentricity of the eccentric cam, dimensional fluctuation due to environmental conditions such as temperature and humidity, and aging. There is a problem of fluctuation due to dimensional fluctuation. On the other hand, by providing a detecting means for detecting the interval between the developing roller rotating shaft and the photosensitive member rotating shaft, in the developing unit rotating operation, the developing unit rotating stop position is determined based on the detection signal of the detecting means. In addition, since the rotation stop position for defining the developing gap can be made highly accurate, and dimensional accuracy other than the positioning accuracy of the detecting means can be absorbed, it is not affected by dimensional fluctuation due to environmental conditions or aging.
[0086]
More specifically, as shown in FIG. 23A, a configuration is used in which an optical sensor 96 is fixed to an image forming unit (not shown) to detect the position of a developing roller shaft when the developing unit is rotated. Is possible. Further, as shown in FIG. 23B, the optical sensor 96 is arranged near the end of the developing roller where no toner is present in the developing gap, and directly detects the distance between the surface of the developing roller and the surface of the photoreceptor. The development gap accuracy can be greatly improved. The optical sensor 96 is provided in the vicinity of both ends of the developing roller, and the gap between the surface of the developing roller and the surface of the photoconductor is detected based on the average value of the outputs of the optical sensors at both ends. By detecting the difference between the outputs of the optical sensors at both ends, it is also possible to detect an abnormality in the parallel relationship between the developing roller and the photosensitive drum.
[0087]
In the above description, the configuration in which the eccentric cams are fixed near both ends of the single camshaft and the camshaft is rotated by the predetermined angle, thereby rotating and driving the developing unit has been described. In this case, by providing the adjusting mechanism, it is possible to adjust the initial parallel relationship at the time of assembling the two developing rollers and the photosensitive drum, but it is possible to adjust the environmental conditions such as temperature and humidity as described above. If the parallel relationship is impaired due to dimensional fluctuations over time or the like, re-adjustment requires disassembly and repair. On the other hand, by rotating the eccentric cams near both ends by independent drive sources, it is possible to adjust the initial parallel relationship only by controlling the eccentric cam rotation stop position without adjusting. It becomes. Further, when the detecting means is provided, the state in which one developing roller is brought closer to the photosensitive drum and the other developing roller is separated can be accurately determined based on information from the detecting means. Further, as described below, the distance (developing gap) between the photosensitive drum and the developing roller can be determined.
[0088]
In the case where the configuration as described in the description of FIG. 23 is used, as the developing unit rotation stop position detecting unit, a detecting unit such as an optical sensor that changes a detection signal with a certain degree of linearity due to a change in the detecting position is used. Can be used. Then, by changing the detection signal value that is the target of the rotation stop of the developing unit, it is possible to change the developing unit rotation stop position, that is, the developing gap. Therefore, a detection unit for detecting environmental conditions and process conditions is provided, and an optimum developing gap is determined based on the detection result, and a developing unit rotation position detection signal value for realizing the optimum developing gap is derived and derived. By performing the rotation operation of the developing unit with the detection signal value as a target, it is possible to always maintain the optimum developing gap in accordance with changes in environmental conditions and process conditions.
[0089]
Also, the output image in the image forming apparatus has various forms such as a color image, a black and white image, a photographic image and a character image, and the optimum process conditions are different in each image form. By selecting the image mode, the optimal process conditions for the image form to be output are automatically selected, and the output image is also determined with respect to the development gap in the same manner as a method for achieving high image quality of the output image is known. There are optimal conditions depending on the form. Therefore, as described above, by always maintaining the optimum developing gap according to the output image form, it is possible to greatly improve the quality of the output image.
[0090]
Further, in the example using the means described in the description of FIG. 23, the detection signal changes with a certain degree of linearity due to a change in the detection position, such as an optical sensor, as the rotation stop position detection means of the developing unit. When the detection means is used, it is possible to change the developing unit rotation stop position, that is, the developing gap by changing the detection signal value which is the target of the developing unit rotation stop. Therefore, a setting means for setting the output image mode is provided, and an optimum developing gap is determined based on the setting, and a developing unit rotation position detection signal value for realizing the optimum developing gap is derived, and the derived detection signal value is obtained. By performing the rotation operation of the developing unit with the target of, it is possible to always maintain the optimum developing gap in accordance with the output image mode.
[0091]
【The invention's effect】
With the above-described configuration, in the present invention, the toner images formed on the image carrier by the plurality of developing units are sequentially transferred onto the intermediate transfer body in a superimposed manner, and the multicolor image is formed on the intermediate transfer body. In the image forming apparatus to be formed, the structure, size, and cost of the apparatus are not complicated. By bringing developing means other than the developing means that is developing into a non-contact state with the image carrier in a short time, color mixing can be prevented, and image quality can be ensured. By accurately positioning the developing means with respect to the image carrier, it is possible to realize an image forming apparatus capable of improving the quality of an output image.
[0092]
According to the first aspect of the present invention, the developing function of one developing unit can be selectively switched to a developing state position with respect to the image carrier by rotatably provided around an axis parallel to the image carrier rotating shaft. The developing function switching means, wherein the developing function switching means is provided with a driving force transmitting means rotatable coaxially with the developing unit unit rotation axis, and a driving source of the developing means provided in the apparatus main body. Is transmitted to the developing means via the driving force transmitting means on the developing unit unit rotating shaft, the means for maintaining the developing gap with high accuracy can be realized by the above configuration, and the output image can be output. Can achieve high image quality.
[0093]
According to the second aspect of the present invention, the driving source of the developing unit is a rotational driving unit that can rotate forward and reverse, and a one-way clutch is provided in a driving force transmission system between the developing unit driving source and the two developing units. Therefore, since the driving force is transmitted to one of the selected developing units, the switching of the developing device can be performed with a simple configuration without adding a mechanism requiring electric power by the above configuration. Therefore, the drive mechanism for swinging the developing device can be reduced in size, and low cost and low power consumption can be achieved.
According to the third aspect of the present invention, when the developing drive source rotates in the forward direction, the one-way clutch provided in the driving force transmission system to the one developing unit is locked, and the one-way clutch is locked with respect to the one developing unit and the developer stirring unit. Since the driving force is transmitted only to the developing device, unnecessary stirring and transporting of the toner is not performed on the unused developing device, and the life of the toner can be prolonged. Performance can be improved, and the output cost can be reduced.
[0094]
According to the fourth aspect of the present invention, since the rotation axis of the developing unit passes through the vicinity of the center of gravity of the developing unit, the developing gap can be maintained with high accuracy, so that the quality of the output image can be improved. In addition, it is possible to reduce the size of the rotating mechanism of the developing unit, and reduce cost and power consumption.
[0095]
According to the fifth aspect of the present invention, the developing function switching means includes a rotation driving unit that drives the developing unit in a rotating direction and a rotation position defining unit that defines a rotating position of the developing unit. Is a roller member that comes into contact with the image carrier, the configuration described above can reduce the use of high-precision parts necessary to maintain the development gap with high accuracy, and improve the quality of the output image at low cost. It becomes possible.
[0096]
According to the invention of claim 6, as the developing function switching means, there is provided a rotating drive section for driving the developing unit in a rotating direction, and a rotating position defining section for defining a rotating position of the developing unit. Since the developing device unit rotation regulating portion is constituted by a roller member having an outer periphery in contact with the image carrier, the use of high-precision components necessary for maintaining the developing gap with high accuracy by the above-described configuration. Can be further reduced, so that the quality of the output image can be improved at low cost.
[0097]
According to the invention of claim 7, the developing function switching means uses an eccentric cam having a rotation axis parallel to the rotation axis of the developing unit provided near both ends in the rotation axis direction of the developing unit. By rotating the eccentric cam to drive the developing unit in the rotating direction and defining the rotating position of the developing unit, it is possible to realize a high-precision developing gap maintaining means at low cost, thereby achieving high image quality and low quality. A costly device can be realized.
[0098]
According to the eighth aspect of the present invention, since the eccentric cam has two cam surfaces forming a guide groove in which the roller member fits, the above configuration allows the developing gap of the developing gap with higher precision. Since the maintenance means can be realized at low cost, a higher quality and lower cost apparatus can be realized.
[0099]
According to the ninth aspect of the present invention, since the eccentric cam has a cam surface that comes into contact with each of the roller members rotatably supported by the one and the other developing means, a more precise developing gap is provided. Can be realized at low cost and in a small space, so that a small-sized and low-cost apparatus with higher image quality can be realized.
[0100]
According to the tenth aspect of the invention, the developing function switching means includes an eccentric cam having a rotation axis parallel to the rotation axis of the development unit provided near both ends in the rotation axis direction of the development unit. By rotating the eccentric cam, the developing unit is driven in the rotating direction. Since the rotation position of the developing unit is defined by the position where the rotation of the cam is stopped, a high-precision developing gap maintaining means can be realized at low cost, and a high-quality and low-cost apparatus can be realized. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a drive transmission system provided in a developing unit.
FIGS. 3A and 3B are explanatory diagrams showing the configuration of a developing unit, wherein FIG. 3A shows a state in which one developing roller is positioned on a photosensitive drum, and FIG. 3B shows a state in which the other developing roller is positioned. FIG.
FIGS. 4A and 4B are explanatory diagrams showing an operation of a drive transmission system in the developing unit, and FIGS. 4A and 4B are explanatory diagrams showing a state in which one developing roller operates on a photosensitive drum.
FIGS. 5A and 5B illustrate an operation of a drive transmission system different from that of FIG. 4, and FIGS. 5A and 5B are explanatory diagrams illustrating states in which one developing roller operates on a photosensitive drum.
FIGS. 6A and 6B illustrate an operation of a drive transmission system different from FIGS. 4 and 5, and FIGS. 6A and 6B are explanatory diagrams illustrating a state in which one developing roller operates with respect to a photosensitive drum.
FIGS. 7A and 7B are explanatory diagrams illustrating an operation of swinging a developing unit, and FIGS. 7A and 7B are explanatory diagrams illustrating a state in which one developing roller operates with respect to a photosensitive drum.
FIGS. 8A and 8B are explanatory diagrams showing a configuration of a mechanism for swinging a developing unit, wherein FIG. 8A shows an example using an actuator, and FIG. 8B shows an example in which a positioning means is provided on a photosensitive drum shaft. (C) is an explanatory view showing an example in which a positioning means is provided on the developing roller shaft.
FIGS. 9A and 9B are explanatory views showing means different from FIG. 8 for oscillating the developing device unit. FIGS. 9A and 9B are explanatory views showing a state in which one developing roller operates on a photosensitive drum. It is.
FIGS. 10A and 10B are explanatory diagrams illustrating an example in which a cam is used to swing a developing unit. FIGS. 10A and 10B are explanatory diagrams illustrating a state in which one developing roller operates with respect to a photosensitive drum. It is.
FIGS. 11A and 11B are explanatory views showing an example in which a cam member is provided on a side plate in order to swing a developing unit; FIGS. 11A and 11B show one developing roller with respect to a photosensitive drum; It is explanatory drawing which shows the state which operates.
FIGS. 12A and 12B are explanatory diagrams of a mechanism for operating a cam member with respect to one developing roller in order to swing a developing unit. FIGS. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state of operating for the above.
FIGS. 13A and 13B are explanatory views of a mechanism for operating a cam member with respect to two developing rollers in order to swing a developing unit; FIGS. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state of operating for the above.
FIGS. 14A and 14B are explanatory views of a mechanism for providing a cam member on a shaft of a photosensitive drum in order to swing a developing unit; FIGS. 14A and 14B show one developing roller with respect to the photosensitive drum; It is explanatory drawing which shows the state which operates.
FIGS. 15A and 15B are explanatory diagrams of a mechanism in which a cam member is provided on a shaft of a photosensitive drum to alternately press two developing rollers in order to swing a developing unit; FIGS. FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a state in which one developing roller operates on a photosensitive drum.
FIGS. 16A and 16B are explanatory diagrams of a mechanism in which a cam member is provided on a shaft of a photosensitive drum to alternately press one developing roller in order to swing a developing unit; FIGS. FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a state in which one developing roller operates on a photosensitive drum.
FIGS. 17A and 17B are explanatory diagrams of a mechanism in which a cam member is provided on a shaft of a photosensitive drum to alternately press two developing rollers in order to swing a developing unit; FIGS. FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a state in which one developing roller operates on a photosensitive drum.
FIGS. 18A and 18B are explanatory diagrams of a mechanism for pressing a cam member provided on a shaft of a photosensitive drum against a developing frame in order to swing a developing unit; FIGS. FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a state in which a developing roller operates on a photosensitive drum.
19 (a) and 19 (b) are explanatory views showing a cam member driving means and its operation in the apparatus shown in FIG. 18, wherein (a) and (b) show states in which one developing roller operates with respect to the photosensitive drum. It is.
FIGS. 20A and 20B are explanatory diagrams illustrating examples in which cam driving means different from that in FIG. 19 is used, and FIGS. 20A and 20B are explanatory diagrams illustrating a state in which one developing roller operates on a photosensitive drum.
FIGS. 21A and 21B show another example of a configuration of a cam driving unit and a developing roller to be operated, and FIGS. 21A and 21B are explanatory diagrams showing a state in which one developing roller operates with respect to a photosensitive drum. It is.
FIGS. 22A and 22B show still another example of the configuration of the cam driving means and the developing roller to be operated, and FIGS. 22A and 22B each show a state in which one developing roller operates with respect to the photosensitive drum. FIG.
FIGS. 23A and 23B are explanatory diagrams of means for measuring a distance between the developing roller and the photosensitive drum. FIG. 23A shows a case where a sensor is arranged on the developing roller side, and FIG. 23B shows a case where a sensor is arranged on the photosensitive drum side. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Image forming apparatus
2 Paper tray
3 Paper feed roller
4 Paper transport path
5 Registration roller device
6 Transfer unit
7 Transfer roller
8 Fixing device
9 Discharge roller device
10 discharge tray
11 fans
15 Writing device
20 Intermediate transfer belt
21 Drive roller member
22 driven roller
23 transfer means
24 Cleaning device
30/31 Image forming unit
32 unit frame
33 Side plate
O rotation fulcrum,
35 Photoconductor drum
36 Photoconductor axis
37 Cleaning device
38 Charger
40-43 developing unit
45 Developing roller
46 paddles
47 screw
48 Toner supply port
50 developing roller
51 paddles
52 screw
53 Toner supply port
55 Transmission device
56 input gear
57 Intermediate idle gear
58/59 Intermediate gear
60/70/80 rocking means
61 Actuator
62 spring
63 Contact member
64 locking member
65 axes
66 ・ 72 ・ 73 ・ 76 ・ 81 ・ 83 ・ 85 ・ 87 ・ 93 Eccentric cam
96 sensors

Claims (10)

回転する同一の画像担持体の静電潜像を任意の色で可視像化する現像手段と、前記任意の色と異なる色で可視像化するもう１つの現像手段をそれぞれ前記画像担持体の外周に対向して隣り合う関係で配置した構成の画像形成ユニットでの色の切り替えに際し、前記画像担持体の回転中に前記現像手段のいずれか一方の現像手段から他方の現像手段に現像機能の切り替えを行い、順次２つの色で可視像化して得た前記画像担持体上の可視像を中間転写体に転写し、この中間転写体上の転写像をさらに紙転写手段により紙に転写して記録像を得る画像形成装置において、
画像担持体回転軸と平行な軸を中心に回転する前記一方の現像手段および他方の現像手段を回転可能に軸支した現像器ユニットを、前記画像担持体回転軸と略平行な軸を中心に回転可能に支持し、
前記現像器ユニットを所定の回動角だけ回動することにより、一方または他方の現像手段から所定の現像機能を択一的に画像担持体との間隔を現像状態の位置に切り替えて選択する現像機能切替手段を有し、
前記現像機能切替手段には、前記現像器ユニット回動軸と同軸上に回転可能な駆動力伝達手段を設け、装置本体に設けられた現像手段の駆動源からの駆動力を、前記現像器ユニット回動軸上の駆動力伝達手段を介して、現像器ユニットに設けられた駆動力伝達手段および現像手段に伝達することを特徴とする画像形成装置。Developing means for visualizing an electrostatic latent image of the same rotating image carrier in an arbitrary color; and another developing means for visualizing an electrostatic latent image of the rotating image carrier in a color different from the arbitrary color. When switching colors in an image forming unit having a configuration arranged adjacent to and facing the outer periphery of the developing device, during the rotation of the image bearing member, a developing function is performed from one developing unit of the developing unit to the other developing unit. The visible image on the image carrier obtained by sequentially visualizing two colors is transferred to an intermediate transfer member, and the transferred image on the intermediate transfer member is further transferred to paper by paper transfer means. In an image forming apparatus that obtains a recorded image by transferring,
A developing unit that rotatably supports the one developing unit and the other developing unit that rotates about an axis parallel to the image carrier rotation axis is provided around an axis substantially parallel to the image carrier rotation axis. Rotatably supported,
By rotating the developing unit by a predetermined rotation angle, one of the developing units can selectively perform a predetermined developing function by switching an interval between the developing unit and the image carrier to a position in a developing state. Having function switching means,
The developing function switching means is provided with a driving force transmitting means rotatable coaxially with the rotating shaft of the developing unit, and a driving force from a driving source of a developing means provided in an apparatus main body is supplied to the developing unit. An image forming apparatus for transmitting to a driving force transmitting means and a developing means provided in a developing unit through a driving force transmitting means on a rotating shaft. 前記現像手段の駆動源は、正逆転可能な回転駆動手段であるとともに、現像手段駆動源と２つの現像手段の間の駆動力伝達系に、それぞれワンウエイクラッチを設け、現像駆動源の正回転時には、一方の現像手段への駆動力伝達系に設けられたワンウエイクラッチがロック状態となり、一方の現像手段への駆動力が伝達されるとともに、他方の現像手段の駆動力伝達系に設けられたワンウエイクラッチは空転し、他方の現像手段へは駆動力が伝達されないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。The driving source of the developing unit is a rotation driving unit that can rotate forward and reverse, and a one-way clutch is provided in each of a driving force transmission system between the developing unit driving source and the two developing units. The one-way clutch provided in the driving force transmission system to one developing unit is locked, and the driving force to one developing unit is transmitted, and the one-way clutch provided in the driving force transmission system to the other developing unit. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the clutch idles, and no driving force is transmitted to the other developing unit. 前記現像駆動源の正回転時には、一方の現像手段への駆動力伝達系に設けられたワンウエイクラッチがロック状態となり、一方の現像手段および現像材攪拌手段への駆動力が伝達されるとともに、他方の現像手段の駆動力伝達系に設けられたワンウエイクラッチは空転し、他方の現像手段および現像材攪拌手段へは駆動力が伝達されないことを特徴とすることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。At the time of forward rotation of the developing drive source, the one-way clutch provided in the driving force transmission system to one developing unit is in a locked state, and the driving force to one developing unit and the developing material stirring unit is transmitted, while the other is transmitted. The one-way clutch provided in the driving force transmission system of the developing means idles, and the driving force is not transmitted to the other developing means and the developer agitating means. Image forming device. 前記現像器ユニットの回転軸は現像器ユニットの重心近傍を通る軸であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the rotation axis of the developing unit is an axis passing near the center of gravity of the developing unit. 前記現像機能切替手段として、現像器ユニットを回動方向に駆動する回動駆動部と、現像器ユニットの回動位置を規定する回動位置規定部を有し、
前記現像器ユニット回動規定部は、現像手段と同一回転軸上に回転自在に支持されるとともに、外周が画像担持体に当接するローラ部材であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。As the developing function switching means, a rotating drive unit that drives the developing unit in a rotating direction, and a rotating position defining unit that defines a rotating position of the developing unit,
4. The developing device unit rotation regulating unit according to claim 1, wherein the rotation unit is a roller member rotatably supported on the same rotation shaft as the developing unit and having an outer periphery in contact with the image carrier. An image forming apparatus according to any one of the above. 前記現像機能切替手段として、現像器ユニットを回動方向に駆動する回動駆動部と、現像器ユニットの回動位置を規定する回動位置規定部を有するとともに、
前記現像器ユニット回動規定部は、外周が画像担持体に当接するローラ部材であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。As the developing function switching means, a rotating drive unit that drives the developing unit in a rotating direction, and a rotating position defining unit that defines a rotating position of the developing unit,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the rotation unit of the developing unit is a roller member having an outer periphery in contact with the image carrier. 前記現像機能切替手段は、現像器ユニットの回動軸方向両端近傍に設けた、現像器ユニット回動軸と平行な回動軸を有する偏心カムよりなり、前記偏心カムを回転することにより、現像器ユニットを回動方向に駆動し、前記偏心カムの回転を停止する位置により、現像器ユニットの回動位置を規定し、
前記偏心カムが当接するカム当接面は、現像手段と同一軸上に回転自在に支持されるとともに、外周が前記偏心カムに当接するローラ部材であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。The developing function switching means includes an eccentric cam having a rotation axis parallel to the rotation axis of the developing unit provided near both ends of the developing unit in the rotation axis direction. By rotating the eccentric cam, development is performed. The rotation position of the developing unit is defined by a position where the rotation of the eccentric cam is stopped by driving the development unit in the rotation direction,
The cam contact surface with which the eccentric cam contacts is rotatably supported on the same axis as the developing means, and an outer periphery is a roller member that contacts the eccentric cam. An image forming apparatus according to any one of the above. 前記偏心カムは、前記ローラ部材が嵌合する案内溝を形成する２つのカム面を有することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 7, wherein the eccentric cam has two cam surfaces forming a guide groove in which the roller member fits. 前記偏心カムは、前記一方および他方の現像手段に回転自在に支持されたそれぞれのローラ部材に当接するカム面を有することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 7, wherein the eccentric cam has a cam surface that contacts a roller member rotatably supported by the one and other developing units. 前記現像機能切替手段は、現像器ユニットの回動軸方向両端近傍に設けた、現像器ユニット回動軸と平行な回動軸を有する偏心カムよりなり、前記偏心カムを回転することにより、現像器ユニットを回動方向に駆動し、前記偏心カムの回転を停止する位置により、現像器ユニットの回動位置を規定し、
前記偏心カムは、画像担持体と同一回転軸上に回転自在に支持されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。The developing function switching means includes an eccentric cam having a rotation axis parallel to the rotation axis of the developing unit provided near both ends of the developing unit in the rotation axis direction. By rotating the eccentric cam, development is performed. The rotation position of the developing unit is defined by a position where the rotation of the eccentric cam is stopped by driving the development unit in the rotation direction,
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the eccentric cam is rotatably supported on the same rotation shaft as the image carrier.
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