JP2011053412A - 画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】 １個の電子写真体に互いに交互に作用する２個の現像手段の切替を簡単に行なう。
【解決手段】 構成第１の現像手段と第２の現像手段を一体的に構成し、電子写真感光体と略平行に回転自在に支持されるフレームを有し、前記フレームが一方向に回転すると前記第１の現像ローラが前記感光ドラムに当接し、前記第１の現像手段が現像可能な状態となり、前記フレームが他方向に回転すると前記第２の現像ローラが前記感光ドラムに当接し、前記第２の現像手段が現像可能な状態となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。

これまで、例えばカラー画像形成装置の一例として、例えばタンデム方式の装置が開発されている。このタンデム方式では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像形成手段が転写ベルトが沿ってに配設され、給送部から給紙された記録媒体が転写ベルト上に静電気的に吸着される。こうして記録媒体が、転写ベルトによって次々に各画像形成手段へ搬送され、各画像形成手段では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像が、ライン単位で順次に重ね合わせて、記録媒体に転写されている。

こうしたタンデム方式の装置では、例えばブラックの画像形成手段だけを動作させてモノクロプリントを行なうことが可能である。さらに、カラープリントのプリントスピードはモノクロプリントと同程度にすることができる。しかし、カラープリントのためには、感光体や露光手段などの記録手段が各色毎に４個必要であって、比較的高価で大型な装置になる。

また、このようなタンデム方式のものとは別に、ロータリー方式のカラー画像記録装置もある。ロータリー方式では、タンデム方式とは異なり、一旦中間転写ベルトまたは中間転写ドラムに各色トナー画像を多重転写した後、一括して記録媒体に転写するものであるから、感光ドラムや露光手段の記録手段が1個で済み、装置の小型化や低コストが実現できる。しかしカラープリントの場合、モノクロプリントの４倍の時間がかかる。

このようなタンデム方式とロータリー方式の中間的な特徴を持つハイブリッド方式が特開平４-２０４８１（特許文献１）等で開示されおり、この方式の特徴として比較的小型低コストであり、カラープリントスピードもモノクロプリントスピードの約半分まで速くできるという特徴を持つ。

つまり、中間転写体に沿って２個の記録手段（露光手段と感光体）を配置し、各々の感光ドラムに2個づつ現像手段を配置し、中間転写体には２色づつ多重転写し、一括して記録媒体に転写するものである。従って、夫々の感光体に対して１色目の現像手段が現像状態にある時、２色目の現像手段は非現像状態である必要がある。逆に２色目の現像手段が現像状態にある時、１色目の現像手段は非現像状態である必要がある。このような現像状態の切替は従来より大きく分けると２種類の切替方法が提案されてきた。

第1番目の方法として、両方の現像手段ともに所定の現像位置に維持したまま切り替える方法であり、例えば、現像バイアスのＯＮ/ＯＦＦ、現像ローラに内包されているマグネットローラの回転に穂切り等である。これらの方法は主にジャンピング現像方式、２成分現像方式等の感光体と現像ローラが非接触にて行なう現像方法で採用されている。

第２番目の方法として、非現像状態の現像手段は現像ローラを現像位置から退避させておく方法である。この方法は主に、現像ローラが感光体に接触して行なう接触現像方式にて採用されている。

この第２番目の方法である現像ローラを退避する方法は、これまで様々な方法が提案されている。例えば、特開２００１−０７５３２９（特許文献３）では請求項６に明記されているように、トナーカートリッジの現像ローラを、第１、第２の画像形成手段の感光体に接触させる第１の位置、及び離間させる第２の位置の間で移動する移動手段を設けたことを特徴としており、夫々の現像手段（トナーカートリッジ）に別個に離間させるための駆動手段を設けている。

また、特開平１０−１０８６５（特許文献２）では、４個現像器を２系統の接離モータで接離する方法が開示されている。この提案ではタンデム方式の場合を述べているが、ハイブリッド方式にも適用でき、１個の感光体に対向する２個の現像器を接離させるために接離モータ１個、現像器の位置検出手段１個を必要としている。

特開平４-２０４８１号公報（図1） 特開平１０−１０８６５号公報（第００２４頁） 特開２００１−０７５３２９号公報（請求項６、図1）

しかしながら、これらの方式では以下のような課題がある。

（１）特開２００１−０７５３２９に述べている構成では現像器1個に対して接離/当接する為の駆動手段が必要であり、コストがかかる。

（２）特開平１０−１０８６５に述べている構成はこの点を改良して２個の現像手段に対して1個の駆動手段を用いているが、現像器の位置を検出するための検出手段が必要であり、同等にコストがかかる。また、各現像器が別個に離間/当接を繰り返す為、夫々の現像器に退避スペースが必要であり、装置の大型化または、対向する感光体の大型化に繋がる。

本発明は、以上の課題を鑑みてなされた提案であり、その目的とするところは、ハイブリッド方式における現像器の切替を出来るだけ簡易な方法で達成することである。

上記目的を達成する為に、本出願に係わる代表的な発明は、電子写真感光体と、前記感光体に作用し、第1の現像ローラを含む第1の現像手段と、前記第１の現像手段とは色が異なり、第２の現像ローラを含む第２の現像手段と、前記第1の現像手段と前記第２の現像手段を一体的に構成し、前記感光体ドラムと略平行に回転自在に支持されるフレームと、を有し、前記第1の現像ローラと前記第２の現像ローラが前記感光ドラムに交互に接触することにより多色画像を形成する画像形成装置において、前記フレームが一方の方向に回転すると前記第1の現像ローラが前記感光ドラムに当接し、前記第1の現像手段が現像可能な状態となり、前記フレームが他方の方向に回転すると前記第２の現像ローラが前記感光ドラムに当接し、前記第２の現像手段が現像可能な状態となることを特徴とする。

本発明によれば以下のような効果がある。

（１）一つの駆動手段のみで２個の現像器の切替が可能となり、コストが抑えられる。

（２）２個の現像器が一体となり切替を行なう為、一方の現像器が現像現像状態の位置から退避する時、他方の現像器は一方の現像器の現像状態であった位置を一部埋めるような位置に移動する。それゆえ、各現像器を別々に接離するより装置内にスペースを無駄無く使用することができる。

（３）現像ローラを交互に押圧手段させる駆動手段を有することにより、各々の現像ローラは感光体ドラムに対して安定した軸間距離を保つことができる。

本発明の実施例の画像形成装置全体の縦断面図である。 本発明の実施例の画像形成部（プロセスカートリッジ）の縦断面図である。 本発明の実施例のひとつの現像器の拡大縦断面図である。 本発明の第１の実施例の現像接離を模式的に示した図である。 本発明の第１の実施例の現像接離時の現像フレームのモーメントを表す図である。 本発明の第２の実施例の現像接離を模式的に示した図である。 本発明の第２の実施例の画像形成装置全体の縦断面図である。

（第１の実施例）
以下に、本発明に係る多色画像形成装置の実施形態について図面により詳しく説明する。

［カラー画像形成装置の全体構成］
まず多色画像形成装置の全体構成について、図１、２を参照して概要説明する。なお、図１はカラー画像形成装置１０００の全体構成を示す縦断面図である。図２は特に像胆持体周辺を取り出した状態（プロセスカートリッジ８）の縦断面図である。

同図に示すように、このカラー画像形成装置２０の主要部は、現像剤として夫々色の異なるトナーを収容した４つの現像手段たる現像器５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）、これらの現像器５のうちの夫々２つの現像器５と組み合わせて配置された像担持体たる感光体ドラム１（１ａ、１ｂ）、感光体ドラム１に可視化され多重転写されたカラー画像を保持し給送部から給送された転写材Pに更に転写する中間転写体６、各感光ドラム１に当接するクリーニングブレードを備えたクリーニング装置７（７ａ、７ｂ）、クリーニング装置７よりも感光体ドラム１の回転方向下流側に在って感光体ドラム１に当接する帯電装置２（２ａ、２ｂ）、各感光ドラム１の周面をそれぞれ露光する露光装置３（３ａ、３ｂ）、カラー画像を転写された転写材Pに定着する定着器１０、転写材Ｐを装置上面の排出トレイ１１４上に排出する排出ローラ１１３ａ、ｂ等で構成される。

次に上記画像形成装置の各部の構成について順次詳細に説明する。

［像担持体］
像担持体である感光ドラム１（１ａ、１ｂ）はアルミシリンダの外周面に有機光導電体層を塗布して構成し、感光体ドラム１のクリーニング枠体４１に回転自在に支持されている。また図示後方の一方端に図示しない駆動モーターの駆動力を伝達することにより、感光体ドラム１を画像形成動作に応じて図示反時計回りに回転させるようにしている。

［帯電装置］
帯電装置２（２ａ、２ｂ）は接触帯電方式を用いたものであり、ローラ状に形成された導電性の帯電ローラ２を感光体ドラム１表面に当接させるとともに、帯電ローラに電圧印加することにより、感光体ドラム１の表面を一様に帯電させるものである
［露光装置］
上記感光体ドラム１への露光は露光装置３から行われる。画像信号が不図示のレーザーダイオードに与えられると、このレーザーダイオードは画像信号に対応する画像光L（Ｌａ,Ｌｂ）をポリゴンミラー１０１へ照射する。このポリゴンミラー１０１はスキャナーモーター1００によって高速回転し、ポリゴンミラー１０１で反射した画像光Ｌが結像レンズ１０２（１０２ａ,１０２ｂ）を介して一定速度で回転する感光体ドラム１の表面を選択的に露光しその結果感光体ドラム１上に静電潜像を形成する。

［現像器］
現像器は特に図３も加えて説明する。図３は一つの現像器を拡大して示した縦断面図である。

現像器５はトナー収納部１７と現像部１６により構成されている。トナー収納部１７には所定色のトナーTが充填されておりトナー搬送部材１５が回転することによって、トナーTを現像開口部１８を通って現像部１６に所定量搬送する。搬送されたトナーTは現像部においてスポンジ状のトナー供給ローラ１３の回転によって現像ローラ１２表面に供給され、さらに薄板状の現像ブレード１４と現像ローラ１２との摩擦により電荷を付与され薄層化される。薄層化された現像ローラ１２上のトナーは、回転により現像部Gに搬送され、所定の現像バイアスを印加することにより感光体ドラム１の静電潜像をトナー像に可視化させる。

感光体ドラム１上の潜像の可視化に寄与しなかった残トナー、すなわち、現像ローラ１２表面の未現像トナーは、再度トナー供給ローラ１３で剥ぎ取られ、またこれと同時に新しいトナーが現像ローラ１２上に供給されて新たな現像動作が連続的に行われる。

ここで本発明では各々の感光体ドラムに作用する一対の現像器は一体的に支持されている。すなわち、現像器５ａと現像器５ｃは現像フレーム１１ａに一体的に支持されている。現像フレーム１１には感光体ドラム１の回転軸線と略平行な揺動中心２５が配されており、現像部Ｇａと現像部Ｇｃの中点と感光ドラム１ａ中心を結んだ線上であり、かつ現像ローラ１２ａ、１２ｃ対して感光ドラム１中心とは反対側に位置している。また、現像部ＧａまたはＧｃと揺動中心２５結ぶ線分の長さｍａは、揺動中心２５から感光ドラム１表面までの最短距離ｍｂより長い（ｍａ＞ｍｂ）。また、現像ローラ中心１２ａ、１２ｃは、揺動中心２５と感光体ドラム１中心を結んだ線ｌの両側に夫々配置されている。

揺動中心軸２５は回転自在にクリーニング枠体４１に直接支持されており、後に詳細する画像形成時には、２個の現像器５ａ、５ｃが交互に現像状態となるために、揺動軸２５中心に現像フレーム１１が回転する。ここでは現像器５ａ、５ｃについて述べたが他方の対の現像器５ｂ、５ｄについても同様である。

［中間転写体］
中間転写体６はカラー画像形成動作時には各現像器５により可視化された感光体ドラム１上のトナー画像を多重転写するため感光体ドラム１の外周速度と同期して図示時計回りに回転する。感光体ドラム１上に形成されたトナー画像は感光体ドラム１に中間転写体６を挟んで対向位置に配置され、電圧を印加された１次転写ローラ１０４(１０４ａ,１０４ｂ)との接点である１次転写で中間転写体６上に多重転写される。多重転写を受けた中間転写体６は二次転写部において電圧を印加された２次転写ローラ１１２によって転写材Pを挟み込み搬送することにより転写材Ｐに中間転写体６上の各色トナー像を同時多重転写する。

本実施例に係わる中間転写体(中間転写ベルト)６はシームレス樹脂ベルトで形成されていて、駆動ローラ１０５、テンションローラ１０７の２軸で張架され、テンションローラ１０７の両端をばねで荷重し、中間転写ベルト６の周長が本体内の温湿度や経時変化により変化しても、変化量を吸収できる構成になっている。

中間転写体６の内側の片側縁部全周には、ゴムで形成されたガイドリブ(不図示)が接着剤により貼り付けられている。そして、テンションローラ１０７の片側端部には勾配を持ち、樹脂で形成したフランジ(不図示)が配置されていて、ガイドリブ(不図示)とフランジ(不図示)で中間転写体６の走行方向と直行する方向の動き(以下「寄り」という。)を規制している。

中間転写体６は本体に駆動ローラ１０５を支点とし支持され、駆動ローラ１０５の図示後方の一方端に図示しない駆動モーターの駆動力を伝達することにより、中間転写体６を画像形成動作に応じて図示時計回りに回転させるようにしている。

［給紙部］
給紙部（不図示）は画像形成部へ転写材Pを給送するものであり、複数枚の転写材Pを収納した給紙カセット（不図示）と給紙ローラ（不図示）、分離パッド（不図示）、給紙ガイド（不図示）、レジストローラ１１０から主に構成される。画像形成時には給紙ローラ（不図示）が画像形成動作に応じて駆動回転し、カセット内の転写材Pを一枚ずつ分離給送すると共に、ガイド板（不図示）によってガイドし、搬送ローラを経由してレジストローラ１１０に至る。画像形成動作中にレジストローラ１１０は、転写材Pを静止待機させる非回転の動作と転写材Pを中間転写体６に向けて搬送する回転の動作とを所定のシーケンスで行い、次工程である転写工程時の画像と転写材Pとの位置合わせを行う。

［転写部］
転写部は揺動可能な２次転写ローラ１１２からなる。転写ローラ１１２は金属軸を中抵抗発泡弾性体で巻いてあり、図示略上下方向に移動可能で且つ駆動を有す。転写材Pにカラー画像を転写するタイミングに合わせて転写ローラ１１２は図示しないカム部材により上方の位置、即ち転写材Pを介して中間転写体６に所定の圧で押しつけられる。この時同時に転写ローラ１１２にはバイアスが印加され中間転写体６上のトナー画像は転写材Pに転写される。ここで中間転写体６と転写ローラ１１２とは夫々駆動されているため、両者に挟まれた状態の転写材Pは転写工程が行われると同時に、図示左方向に所定の速度で搬送され、次工程である定着器１０にむけて搬送される。

［定着器］
定着器１０は上記現像手段により形成されたトナー画像を中間転写体６を介して転写材P上に形成したトナー画像を定着させるものであり、転写材Pに熱を加えるためのセラミックヒータ（不図示）を内蔵しているフィルムガイド１１１と転写材Pをフィルムガイドユニット１１１に圧接させるための加圧ローラ１１５とから成る。即ちトナー像を保持した転写材Pはフィルムガイドユニット１１１と加圧ローラ１１５とにより搬送されると共に熱及び圧力を加えられることによりトナーが転写材Pに定着される。

［画像形成動作］
次に上記のように構成された装置によって画像形成を行う場合の動作について図１を用いて説明する。

先ず給紙ローラ（不図示）を回転して給紙カセット（不図示）内の転写材Pを一枚分離し、レジストローラ１１０へと搬送する。

一方感光体ドラム１と中間転写体６とが各々所定の外周速度Ｖ （以下プロセス速度と呼ぶ）で図示矢印方向へ回転する。上記のクリーニング装置７ａにより感光体ドラム１ａの周面に残留するトナー汚れを清掃し、帯電ローラ２ａは上記清掃された感光体ドラム１の周面を一様な高電位に帯電させて初期化する。そして、この第１の現像器５ａに対応する露光装置３は、画像光Ｌａを感光体ドラム１ａに照射する。

これにより、上記一様な高電位に帯電している感光体ドラム１ａの周面が画像データに基づき選択的に露光され、この露光により電位の減衰した低電位部と上記初期化による高電位部とからなる静電潜像が形成される。現像ローラ１２ａは上記静電潜像の低電位部（又は高電位部）にトナーを転移させてトナー像を形成（現像）する。感光体ドラム１ａはトナー像を回転搬送して中間転写ベルト６に転写する。

この中間転写ベルト６上の上記トナー像が感光体ドラム１ｂとの当接部に来るタイミングに合わせて、上記同様に第２の画像形成部が動作して、現像ローラ１２ｃが感光体ドラム１ｂ上の静電潜像をトナー像化（現像）し、感光体ドラム１ｂがそのトナー像を回転搬送して中間転写ベルト６上のトナー像に重ねて転写する。

引き続き中間転写ベルト６が循環移動し、上記の重ね転写されたトナー像が感光体ドラム１ａとの当接部に来るタイミングに合わせて、再び第１の画像形成部が動作し、今度は現像ローラ１２ｂが感光体ドラム１ａ上の静電潜像をトナー像化し、感光体ドラム１ａがそのトナー像を回転搬送して中間転写ベルト６上の重ね転写されているトナー像に更に重ねて転写する。

最後に、この中間転写ベルト６上の上記２重に転写されたトナー像が感光体ドラム１ｂとの当接部に来るタイミングに合わせて、再び第２の画像形成部が動作して、現像ローラ１２ｄが感光体ドラム１ｂ上の静電潜像をトナー像化し、感光体ドラム１ｂがそのトナー像を回転搬送して中間転写ベルト６上の３重のトナー像に更に重ねて転写する。４色のトナー像を重ね転写された中間転写ベルト６は循環移動を続けて上記４重のトナー像を搬送する。

ここで、すべてのトナー像を中間転写体６への転写が終了する前に、即ち４色目の一次転写を終えてフルカラー画像を形成した中間転写体６の画像先端が第二転写部T２へ到達する前に、先述のレジストローラ１１０で待機させておいた転写材Pをタイミングを合わせて搬送スタートさせる。上記４色の中間転写体６上への各色の画像形成時には下方に待機し中間転写体６とは非接触状態であった転写ローラ１１２を同時に上方へカム(図示せず)で移動させ転写材Pを中間転写体６の第二転写部T２で圧接すると同時に転写ローラ６にトナーと逆特性のバイアスを印加することで、中間転写体６上のフルカラー画像を転写材Pに一気に４色同時に転写する。第二転写部T２を経た転写材Pは中間転写体６から剥離され定着器１０へ搬送されトナー定着を行った後に排出ローラ１１３ａ、１１３ｂを介して本体上部の排出トレイ１１４上へ画像面を下向きにして排出され、画像形成動作を終了する。

［現像器の接離機構および現像加圧機構］
ここで先に述べた画像形成時の現像器の切替機構（接離動作）と現像器の感光体への加圧機構について、図４を用いて述べる。図４は現像器、感光ドラム及び関係する装置本体の機構を簡素化して書いた模式図である。また、２個の現像フレームは同一の構成、動作を示すので特に画像形成部を区別する符号は付与しない。

本実施例では現像切替機構及び加圧機構は従来から知られている‘トグル機構’を応用したものである。

先に述べたように現像器５ａ、５ｃは現像フレーム１１に一体的に固定され、揺動中心２５を中心にしてクリーニング枠体４１の支点４１ａ（（ａ）にのみ記載）に回転自在に支持されている。

また現像ローラ１２ａ、ｃ（図２）の軸方向両端にはスペーサコロ１９ａ、ｃが配されており、このスペーサコロ１９ａ、ｃが感光体ドラム１に突き当たることにより、感光体ドラム１と現像ローラの軸間距離が決まる。

現像加圧ばね７０は引っ張りばねであり、その一方を現像フレームの固定部１１ｃに固定され、その他方を後に詳細説明するクリーニング枠体４１の軸４１ｂに回転自在に保持されたばねギア７１のばね固定部７１ａに固定されている。固定部１１ｃと固定部７１ａの距離は、現像フレーム１１の揺動範囲内では現像加圧ばね７０の自由長より常に長く設定されており、現像フレーム１１とクリーニング枠体４１は相互に揺動軸２５を中心としたモーメントを受けている。例えば、図４（ａ）の場合では揺動軸２５を中心にクリーニング枠体４１に対して現像フレーム１１が時計周りに回転するような方向にモーメントを受けている。従って、先に説明した現像ローラ１２ａと同軸のスペーサコロ１９ａが感光体ドラム１に突き当たる方向に加圧力が働き、スペーサコロの位置が安定し、ひいては現像ローラ１２と感光体ドラム１の軸間距離が安定して、現像特性が安定する。

現像フレーム１１には対の対向面１１ａ、１１ｂが設けられており、その間には、装置本体に設けられた接離カム１３０が長手方向に延びるカム駆動軸１３１により支持されている。接離カム軸１３１の端部には図示しない駆動手段が配置されカム駆動軸１３１に選択的に回転角が与えられると接離カム１３０はカム受け面１１ａ、ｂに突き当たる。図（ａ）では、スペーサコロ１９ａが感光体ドラム１に突き当たっているためその位置を阻害しないよう接離カム１３０とカム受け面１１ａ、ｂは接触していない
またカム駆動軸１３１には接離カム１３０と同軸にばね駆動ギア１３２が配されている。ばね駆動ギア１３２はばねギア７１と噛み合っており、接離カム１３０と同様に駆動軸１３１に一定の回転角が与えられるとばねギアが回転し、現像加圧ばね７０のばね圧作用方向が変化する。

次に接離機構と現像加圧機構の動作について説明する。

図４により（ａ）の状態から駆動軸１３１が一定角度時計回りに回転すると接離カム１３０が回転しカム面１３０ａがカム受け面１１ｂに当接する（（ｂ）の状態）。この時ばねギア７１も回転するため、現像加圧ばね７０はばね圧による作用方向とばね圧が変化する。これにより常に負荷モーメントを一定に保ち駆動源（例えばステッピングモータ）の許容トルクをあげてトルクアップするようなことをしないで済む。詳細は後述する。

続いて更に駆動軸１３１が時計回りに回転すると接離カム１３０により現像フレーム１１が揺動回転し、現像ローラ（スペーサコロ１９ａ）が感光体ドラム１から離間する。

更に（ｄ）の状態から（ｅ）の状態に至る間に現像加圧ばね７０の固定部７１ａが、揺動中心２５とばね駆動ギア１３２中心を結んだ線ｈを越える。この時、現像加圧ばね７０の作用によるモーメントは揺動軸２５を中心とした時計回り方向から反時計回りに変わる。これまで接離カム１３０により、現像フレーム１１は現像加圧ばねによるモーメントに逆らって回転していたが、加圧ばね７０の作用力が加わり、現像フレーム１１加速的に回転する。この時、現像フレーム１１の回転角があまりに大きいと衝撃力が大きくなり、トナー飛散等につながるのでカム受け面１１ａが接離カム１３０に接触するまでの距離をできるだけ小さくし衝撃を緩和した（（ｅ）の状態）。

更に（ｆ）から（ｇ）（更に（ｈ））に至る状態では、現像加圧ばね７０によるモーメントにより現像フレーム１１が回転し、接離カム１３０はカム受け面１１ａと接触することにより、その回転角速度をコントロールする役目を果たす。つまり、駆動軸１３１をできるだけゆっくり回転することにより、（ｇ）の状態で現像ローラ（スペーサコロ１９ｃ）が感光体ドラム１に当接するが、当接する際の衝撃力をできるだけ減らすことができる。それにより、衝撃力によるスキャナー、感光体ドラム、転写等の振動、位置ずれ等を防ぐことができ、他方の感光体ドラム（例えば図1で感光体ドラム1ａで衝撃を受けていたとして、感光体ドラム1ｂ）での画像形成を可能にすることができ、画像出力速度をあげることができる。

最後に（ｈ）の状態で接離カム１３０はカム受け面１１ａから離れ、現像ローラと感光体ドラム1の軸間距離が一義的に決まり、現像器５ｃが現像可能な状態となる。

ここで図5を用いて本発明で使用したとぐる機構の負荷について詳細する。図5は接離カムの動きに応じて変化する各パラメータの量を定性的に表した図である。まず現像加圧ばね70の加圧力Ｆは図４（ａ）の状態から（ｈ）の状態に至る間に一体最大値まで上昇し（ｄ〜ｅ間）、また小さくなる。また、現像加圧ばね７０の作用方向と揺動中心２５間の距離ｌは逆に図４（ａ）の状態から（ｈ）の状態に至る間に一旦最小値まで下降し（ｄ〜ｅ間）、その後上がる。

ここで、現像フレームを駆動するための負荷モーメントＭは
Ｍ＝Ｆ・ｌ
と表されるため、結果的に図（ａ）から（ｈ）の状態に至るまでほぼ一定の負荷モーメントである。そのため、一時的な不可の増大を防ぐことができ、駆動源（例えばステッピングモータ）の許容トルクをあげてトルクアップするようなことをしないで済む。

以上述べたように、現像フレームが一方の方向に回転すると一方の現像ローラが感光体ドラムに当接し現像可能な状態となり、現像フレームが他方の方向に回転すると他方の現像ローラが感光体ドラムに当接し現像可能な状態となる。このような構成をとることにより、ひとつの駆動手段のみで現像器の切替が可能となり、コストが抑えられる。

また、２個の現像器が一体となり切替を行なう為、一方の現像器が現像状態の位置から退避する時、他方の現像器は一方の現像器の現像状態であった位置を一部埋めるような位置に移動する。それゆえ、各現像器を別々に接離するより装置内にスペースを無駄無く埋めることができる。

また、各々の現像器の現像可能となった時の現像ローラ中心を、揺動中心と感光体ドラム中心を結んだ線の両側に夫々配置することにより、現像ローラの配置を効果的に行なう事ができ、省スペース化を図ることができる。

また、現像ローラと感光体ドラムの接触部と揺動中心結ぶ線分の長さが、揺動中心から感光ドラム表面までの最短距離より長いことにより、現像位置は現像ローラが感光体ドラムに当接した時に決まる為余計な制御を必要としなくともよい。

また、各々現像ローラを交互に押圧手段を有することにより、各々の現像ローラは感光体ドラムに対して安定した軸間距離を保つことができる。

また、押圧手段の駆動手段は接離手段と同一駆動源にすることができ、駆動構成を簡略化することができる。

また、押圧手段は単独の付勢ばねを切り替えて各々の現像ローラを付勢するため、安定した加圧力が得られる。

また付勢ばねの切替時に生じるモーメントの変化をできるだけ安定的に保つことができ、押圧手段の駆動減の許容トルクを増やさなくとも済む。

また、現像ローラが感光体ドラムに当接する際、カムでゆっくり当接させることができ衝撃力を発生させないで済む。

これまで述べてきた構成については、現像フレームがクリーニング枠体に揺動中心を回転中心として回転自在に固定する事により、現像フレームとクリーニング枠体をプロセスカートリッジとしてカラー画像形成装置に着脱自在としてもよい。

（第２の実施例）
図６に発明における第２の実施例を示す。画像形成装置及びプロセスカートリッジの概略構成は第一の実施例と同様である。図５は現像器を簡素化して書いた模式図である。第一実施例と同一部は同一符号を付与する。

本実施例でも２個の現像器をひとつの現像フレーム１１で一体的に支持している。そして、現像フレーム１１は感光体ドラム１に対して現像フレームの要部とは反対側に揺動中心２６を配置してクリーニング枠体（不図示）または装置本体に対して回転自在に支持している。この揺動中心２６を中心にして現像フレーム１１が時計周りに一定位相回転した時現像ローラ１２ａは感光体ドラム１に当接して現像可能な状態になる。また揺動中心２６を中心に現像フレーム１１が反時計周りに一定位相回転して説き現像ローラ１２ｃは感光ドラム１に当接して現像可能な状態になる。

以上のような構成をとることにより第１の実施例と同様な効果を得る事ができる。

（第３の実施例）
図７に発明における第３の実施例を示す。図７は装置本体の一部を示す断面図である。これまでの実施例では二つの現像器を一体的に構成してきたが、本実施例では二つの現像カートリッジ７２ａ、７２ｃを別々に本体から取り出して交換することが可能である。つまりユーザはドア１３５を開放して、装置本体１０００の揺動軸１３４中心に回転自在に支持されている保持部材１３３に夫々の現像カートリッジ７２ａ、７２ｃをセットする。この場合でも保持部材１３３が二つの現像カートリッジ７２ａ、ｃを一体化して動作させることが可能であるため、第１の実施例と同様な効果を得ることができる

１ 感光体ドラム（像担持体）
２ 帯電装置（帯電ローラ）
３ 露光装置
５ 現像器
６ 中間転写体
７ クリーニング装置
８ プロセスカートリッジ
１０ 定着器
１１ 現像フレーム
１２ 現像ローラ（現像剤担持体）
１３ トナー供給ローラ
１４ 現像ブレード（現像剤規制部材）
１５ トナー搬送部材
１６ 現像部
１７ トナー収納部
１８ 現像開口部
１９ スペーサコロ
２５ 揺動中心
２６ 揺動中心（第2実施例）
４０ クリーニングブレード
４１ クリーニング枠体
４２ トナー送り機構
４３ 廃トナー室
７０ 現像加圧ばね
７１ ばねギア
７２ 現像カートリッジ
1００ スキャナーモータ
１０１ ポリゴンミラー
１０２ 結像レンズ
１０３ 静電転写ベルト
１０４ １次転写ローラ
１０５ 駆動ローラ
１０６ 従動ローラ
１０７ テンションローラ
１０８ 給紙カセット
１０９ 給紙ローラ
１１０ レジストローラ
１１１ フィルムガイド
１１２ ２次転写ローラ
１１３ 排紙ローラ
１１４ 排紙トレイ
１１５ 加圧ローラ
１３０ 接離カム
１３１ 接離カム駆動軸
１３２ ばね駆動ギア
１３３ 保持手段
１３４ 揺動軸
１３５ ドア
Ｐ 転写材
Ｌ 画像光
Ｖ プロセス速度
Ｔ２ ２次転写部
Ｔ トナー
Ｇ 現像部
ｍ 揺動中心と現像部を結んだ線分の長さ
ｎ 揺動中心から感光ドラム表面までの最短距離

Claims (4)

1. 電子写真感光体と、
   前記感光体に作用し、第1の現像ローラを含む第1の現像手段と、
   前記第１の現像手段とは色が異なり、第２の現像ローラを含む第２の現像手段と、
   前記第1の現像手段と前記第２の現像手段を一体的に構成し、前記感光体ドラムと平行に回転自在に支持されるフレームと、
   を有し、前記第1の現像ローラと前記第２の現像ローラが前記感光体に交互に接触することにより多色画像を形成する画像形成装置において、
   前記フレームが一方の方向に回転すると前記第1の現像ローラが前記感光ドラムに当接し、前記第1の現像手段が現像可能な状態となり、
   前記フレームが他方の方向に回転すると前記第２の現像ローラが前記感光ドラムに当接し、前記第２の現像手段が現像可能な状態となる、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１において、
   前記第１の現像ローラと前記第２の現像ローラが前記感光体に対して交互に押圧力を発生させる駆動手段を有する画像形成装置。
3. 電子写真感光体と、
   前記感光体に作用し、第1の現像ローラを含む第1の現像手段と、
   前記第１の現像手段とは色が異なり、第２の現像ローラを含む第２の現像手段と、
   前記第1の現像手段と前記第２の現像手段を一体的に構成し、前記感光体ドラムと平行に回転自在に支持されるフレームと、
   を有し、前記第1の現像ローラと前記第２の現像ローラが前記感光体に交互に接触することにより多色画像を形成する画像形成装置に着脱自在のプロセスカートリッジにおいて、
   前記フレームが一方の方向に回転すると前記第1の現像ローラが前記感光ドラムに当接し、前記第1の現像手段が現像可能な状態となり、
   前記フレームが他方の方向に回転すると前記第２の現像ローラが前記感光ドラムに当接し、前記第２の現像手段が現像可能な状態となる、
   ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
4. 請求項３において、
   前記第１の現像ローラと前記第２の現像ローラが前記感光体に対して交互に押圧力を発生させる単独の付勢ばねを有するプロセスカートリッジ。

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