JP3869911B2 - 電子写真画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は装置本体より脱着自在な複数の現像カートリッジを有し、該複数の現像カートリッジを回転型の現像器切り替え機構により、順次現像する現像カートリッジを切り替えて多色画像を形成する電子写真画像形成装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、後述の従来の技術を更に発展させたものである。
【０００３】
本発明は現像器切り替え機構の側面に大きな穴がなく、現像器切り替え機構全体の剛性が高く、また、現像器位置決めが正確で、現像器の保持剛性の高い多色画像を形成する電子写真画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００４】
本発明は更に上記目的を達成された発明において、現像器切り替え機構に装着された現像カートリッジに対するトナーの付着を防止した電子写真画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本出願に係る発明は複数の現像カートリッジが電子写真感光体ドラムの回転中心軸に対して平行な軸を中心として回転可能に装置本体に設けられた回転型の現像カートリッジ切り替え機構に着脱可能に搭載され、該現像カートリッジ切り替え機構を回転させ、その停止位置を切り替えることにより、前記電子写真感光体ドラムに対向する前記現像カートリッジを切り替え、多色画像を現像する電子写真画像形成装置において、
前記現像カートリッジ切り替え機構内において設けられた保持部であって、前記現像カートリッジの長手方向における両端部に前記回転中心軸と平行に突出した揺動中心部材と、前記揺動中心部材から半径方向に離れた姿勢決め部材と、を有する前記現像カートリッジの前記揺動中心部材に対して垂直な方向から前記揺動中心部材を挿脱可能で前記揺動中心部材を揺動可能に支持する保持部と、
前記現像カートリッジを前記保持部を中心に揺動することにより前記姿勢決め部材をロックするスライドロック部材と、
を有することを特徴とするである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。以下の説明において長手方向とは現像スリーブ、感光体ドラム、カルーセル等の軸方向をいう。
【００２２】
（実施の形態１）
図１８に電子写真画像形成装置の全体図を示す。光学ユニット１０１により、プロセスカートリッジ１０２に設けられたドラム状の感光体である像担持体（感光体ドラム）１００上に潜像が形成され、該潜像は、回転型現像カートリッジ切り替え機構であるカルーセル１０３により、像担持体１００に対向した現像位置に回転移動された現像カートリッジ１０４Ｙにより現像される。像担持体１００上の該現像像は中間転写体ユニット１０５の中間転写ベルト１０６上に１次転写部１０８で転写される。ここで、中間転写ベルト１０６は中間転写体ユニット１０５内の駆動ローラー１０７により、装置本体１１４の駆動源により、駆動される。上記の潜像形成−潜像現像−１次転写の工程が続いて各現像カートリッジ１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｂについて夫々繰り返され、中間転写ベルト１０６上に多色画像が形成される。ついで、給紙カセット１１０より記録媒体は給紙され、２次転写部１０９において、中間転写ベルト１０６上の画像は記録媒体上に転写される。この際に、２次転写ローラー１１１は２次転写の工程に合わせて中間転写ベルト１０６に当接される。画像を転写された記録媒体は、搬送部１１２で定着ユニット１１３に搬送され、定着ユニット１１３で定着後、排出される。
【００２３】
図１〜図４に現像カートリッジ１０４の説明図を示す。現像カートリッジ１０４本体は現像剤担持体である現像スリーブ４０７、現像ブレード４１１、現像剤収納部４０８、現像剤撹拌部材４１２、ブラックカートリッジ１０４Ｂを除いて取り付けられた塗布ローラ４０３等により構成され、前記現像スリーブ４０７、前記現像剤撹拌部材４１２、塗布ローラ４０３等が装置本体１１４の駆動源より駆動される。該現像カートリッジ１０４の両端部には円筒形の揺動中心部材４０１，４０２が現像スリーブ４０７と平行に現像カートリッジ１０４のカートリッジフレーム６３から外方へ突出して設けられる。また、現像カートリッジ１０４は単体状態では、現像スリーブ４０７近傍をシャッター４０５により覆われ、装置本体１１４に搭載された状態では、該シャッター４０５は開いた状態とされる。なお、該シャッター４０５は前記揺動中心部材４０１，４０２の中心に嵌合されて揺動中心部材４０１，４０２と同一中心で回動可能とされる。ここで、一方の前記揺動中心部材４０１の中心には装置本体１１４の後述の駆動連結部材と係脱される駆動連結部材４１０が設けられている。また、現像スリーブ４０７に装置本体１１４の高圧電源から現像バイアスを印加するための接点部４０９が現像カートリッジ１０４のカートリッジフレーム６３の長手方向の端面に該端面とほぼ同一平面上に設けられる。
【００２４】
図５に前記カルーセル１０３の全体図を示す。前記カルーセル１０３は夫々が円板の側板３０１と駆動側側板３０２と、両側板３０１，３０２を周方向に四等配した位置で両側板３０１，３０２を連結するとともに各現像カートリッジ１０４の装着部の隔壁となる４枚のステー３０３から構成され、回転中心部には本体ステー７００，７０１に夫々固定された軸受３０４，３０６、両軸受３０４，３０６間に固定されるセンターステーユニット３０９および軸受３０４，３０６と該センターステーユニット３０９の中心において軸受３０４，３０６、センターステーユニット３０９に嵌合するセンターシャフト３０８、とが設けられ、軸受３０４，３０６と前記両側板３０１，３０２の間には夫々軸受３０４，３０６に内輪が嵌合し、側板３０１，３０２に固定した軸受ハウス３０１ａ，３０２ａに外輪が嵌合してボールベアリング３０５，３０７が設けられている。また、前記側板３０１の側面には各現像カートリッジ１０４の収納部のトナー色に対応したフラグ３１０（４個所）が設けられており、装置本体ステー７００に設けられたフォトセンサー３１１をカルーセル１０３の公転動作でよこぎるように構成される。このフォトセンサー３１１はカルーセル１０３の公転位置を検出する公転センサーである。
【００２５】
図６、図７に前記側板３０１と前記駆動側側板３０２の現像カートリッジ１０４装着面側の図を示す。各現像カートリッジ１０４はその前記揺動中心部材４０１，４０２が、前記側板３０１，３０２の保持部３１２，３１３に回動可能に位置決め保持される。ここで、駆動側側板３０２の保持部３１２の中心には現像カートリッジ１０４の駆動連結部材４１０と係脱する軸継手を備えた駆動連結部材３１４が設けられ及び現像カートリッジ１０４の接点部４０９と突当って当接するスライド接点部材４３０が保持部３１２よりも中心側で側板３０２に設けられている。ここで駆動連結部材３１４，４１０には軸方向から見て十文字形の互いに係脱可能な凹及び凸の軸継手３１４ａ，４１０ａを備えている。
【００２６】
図８は前記駆動側側板３０２を本体ステー７０１の側（外側）から見た図を示す。前記駆動連結部材３１４は駆動側側板３０２に固定された保持部材３１５により一端を保持され、他端は駆動側側板３０２（図９参照）に保持され長手方向に移動可能となっている。
【００２７】
図９に示すようにこの駆動連結部材３１４は一端に軸継手３１４ａを有する軸の他端にキャップ付のギア３１４ｂを嵌入付設しピン３１４ｃで固定してある。ギア３１４ｂはこのギア３１４ｂと噛合うギア３１７を介して、カルーセル１０３の回転中心部軸受３０６にボールベアリング３０６ａを介して支持されたギア３１８と噛合されている。
【００２８】
図９および図１０において、前記カルーセル１０３を支持する回転中心部軸受３０６に支持されたギア３１８にはギア３１９，３２１，３２２，３２３を介して噛合っている現像モーター３２５のギア３２４から駆動を伝達される。ここで、ギア３１９は本体ステー７０１に固定された軸受に回転自在に支持された軸３２０に固定されている。そこで、ギア３１９は軸３２０と一体で回転し、前記ギア３２１と軸３２０との間にはワンウエイクラッチ３２９が具備されており、現像モーター３２５の一方向の回転（図１０においてＡ方向（以下同じ））のみ前記軸３２０に伝達される。ギア３２２は段付ギアで大ギア３２２ａと小ギア３２２ｂが一体的に作られており、本体ステー７０１に回転自在に支持されている。この大ギア３２２ａが本体ステー７０１に回転自在に支持されたギア３２３と噛合っている。そして、小ギア３２２ｂがギア３２１と噛み合っている。また、カルーセル１０３の駆動側側板３０２には軸受３０６にボールベアリング３０２ａを介して中心を支持されてギア３１６が設けられている。
【００２９】
本体ステー７０１には公転モーター３２６が固定されている。この公転モーター３２６のモータ軸に固定されたモータギア３２７は本体ステー７０１に固定された固定軸７０１ａに回転自在に支持されたギア３２８を介してギア３１６に駆動が伝達され、カルーセル１０３の現像カートリッジ１０４の回転切り替え動作（公転）が行われる。
【００３０】
図１０を用いて、現像駆動連結解除機構について説明する。現像モーター３２５の回転はギア３２４，３２３，３２２の大ギア３２２ａ、ギア３２２の小ギア３２２ｂに噛合うギア３３０を介してギア３３８に伝達される。ギア３３０，３３８は本体ステー７０１に回転自在に支持されている。前記ギア３３８はギア３３８を固定され本体ステー７０１に回転自在に支持されるシャフト３３９を介してシャフト３３９上のギア３３１に駆動を伝達するが、前記ギア３３１とシャフト３３９間には一方向回転連結部材としてワンウエイクラッチが設けられており、前記現像モーター３２５の他方向の回転（図１０においてＡ方向の逆）のみ、駆動を伝達する。上記駆動はギア３３１と噛合い本体ステー７０１に回転自在に支持されカム部３３４を一体に有するギアであるカムギアＡ３３２を介してこのカムギアＡ３３２に噛合し本体ステー７０１に回転自在に支持されカム３４０を一体に有するギアであるカムギアＢ３３３に伝達される。ここで、カムギアＢ３３３には、円周上に図１０の紙面に垂直な方向に凹凸形状の端面カム３４０が形成されており、該カム３４０にレバーユニット３３７の先端のカムフォロワ３３７ａが追従してレバーユニット３３７が軸３４１に嵌合して、軸３４１を中心回動する。軸３４１には平板状の本体ステー７０１の板面に平行で本体ステー７０１に支持されて設けられ、カムフォロア３３７ａをカム３４０に圧するためのねじりコイルばね３４４が挿入されている。また、前記カムギアＡ３３２にも板カム３３４が形成されており、該カム３３４に追従するカムフォロワ３３５ａを一端側に有するセンサーレバー３３５は本体ステー７０１に固設した回転中心軸３４２に回転自在に支持され、回転中心軸３４２を中心に回動し、不図示のばねで図１０において時計回りに付勢されている。現像駆動連結時には該レバー３３５の他端側の遮光部材３３５ｂは本体ステー７０１に固定された光電センサーを用いた現像センサー３３６を遮光し、現像駆動解除時には前記現像センサー３３６を遮光しないように構成される。上述において現像モーター３２５、公転モーター３２６は夫々回転角制御の可能なモーター例えばステッピングモーターが採用される。
【００３１】
図１１、図１２で前記レバーユニット３３７による現像駆動連結解除動作を説明する。レバーユニット３３７の他端には駆動連結部材３１４に対する作動部材としてドッグ３３７ｂが設けられている。
【００３２】
軸継手３１４ａを有する駆動連結部材３１４は非現像時には図１１に示すように現像カートリッジ１０４側の長手方向端部の円筒形の中心部材４０１の中心部に設けられた駆動連結部材４１０の軸継手４１０ａとは側板３０２とギア３１４ｂ間で駆動連結部材３１４に挿入縮設した圧縮コイルばね３４３のばね力により離間した状態にある。前記レバーユニット３３７を現像駆動連結状態に動作させ、カルーセル１０３全体を図１１において矢印３４５方向に公転させると、駆動連結部材３１４は前記レバーユニット３３７のドッグ３３７ｂのカム面３３７ｂ１により、押されて軸方向に圧縮コイルばね３４３のばね力に抗して移動し、駆動連結部材３１４の軸継手３１４ａは現像カートリッジ１０４に回転自在に支持された駆動連結部材４１０の一端の軸継手４１０ａと連結されドッグ３３７ｂ先端と駆動連結部材３１４のキャップが当接した状態でカルーセル１０３は停止する。現像終了後に前記レバーユニット３３７が矢印３５３の方向に待避されると、圧縮コイルばね３４３のばね力により、前記駆動連結部材３１４は後退し軸継手３１４ａ，４１０ａの結合が解除される。なお、先にカルーセル１０３を公転停止した後に、前記レバーユニット３３７を動作させて、図１２に示す矢印３５３の方向にドッグ３３７ｂを移動して軸継手３１４ａ，４１０ａを連結することも可能である。
【００３３】
図１３に現像カートリッジ１０４内の駆動ギア列を示す。これらの駆動ギア列は現像カートリッジ１０４の長手方向の一端側に設けられ回転自在に支持されている。駆動連結部材４１０に入力された駆動は駆動連結部材４１０に設けられ大ギア４１０ｂと噛み合う現像スリーブ４０７に同軸に固定されたギア３４７に伝達されるとともに、駆動連結部材４１０に設けられた小ギア４１０ｃと噛合う段付ギア３４８の大ギア３４８ａに伝達され、段付ギア３４８を回転し、段付ギア３４８の小ギア３４８ｂと噛合う現像剤攪拌部材４１２と同軸で一体的なギア３４９に駆動伝達される。
【００３４】
また、ブラック現像カートリッジ１０４Ｂを除く現像カートリッジ１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｙでは塗布ローラ４０３に固定したギア３４６と駆動連結部材４１０の小ギア４１０ｃが噛み合っている。
【００３５】
上記において図１３に示すように駆動連結部材４１０は矢印で示す時計回りに駆動力を受ける。像担持体１００の中心は図１３において駆動連結部材４１０及び現像スリーブ４０７の夫々の中心を結ぶ直線の延長上よりも上方にあるので、現像スリーブ４０７は駆動連結部材４１０の回転方向と同方向に揺動中心部材４０１，４０２を中心に回動して像担持体１００に圧接する。この圧接力はくさび状に作用する。
【００３６】
次に現像接点当接解除機構について図６，図１０，図１４，図１５を用いて説明する。前記現像モーター３２５に駆動されるカムギアＡ３３２にカムギアＣ４２０が噛合され、前記カムギアＣ４２０には端面カム部４２１が形成されている。カムギアＣ４２０は本体ステー７０１に固定された軸４２２に回転自在に嵌合している。該カムギアＣ４２０の中心に設けられた軸４２２には軸方向に移動可能に解除部材４２３が嵌合し、解除部材４２３に設けた突起状のカムフォロワ４２３ａはカム４２１に本体ステー７０１と接点ピン４２６間に縮設された接点ばね（圧縮コイルばね）４２５のばね力を接点ピン４２６のフランジ４２６ａを介して受けて当接され、前記カムギアＣ４２０の回転に応じて動作される。現像バイアスは装置本体１１４の高圧電源から接点４２４に導かれ、接点ばね４２５を介して接点ピン４２６に印加される。前記接点ピン４２６は本体ステー７０１に固定されたガイドブッシュ４２７にガイドされ、前記解除部材４２３により、現像カートリッジ切り替え機構側即ちカルーセル側接点４２８に対して当接位置と解除位置を移動する。当接位置において、前記接点ピン４２６はカルーセル側接点４２８に当接され、該接点４２８は接点ばね４２９を介してカルーセル１０３の駆動側側板３０２のガイド部３０２ｂに軸方向移動自在に嵌合しているスライド接点部材４３０につながり、該接点部材４３０は現像カートリッジ１０４側の接点部材４０９（図４参照）に当接し、該接点部材４０９は現像カートリッジ１０４内を現像スリーブ４０７につながる。これにより、現像駆動連結解除に連動して、現像接点当接解除が行われる。このように接点ピン４２６とカルーセル側接点４２８は摺動しないので接点寿命が飛躍的に増大すると共に、現像に預からない現像カートリッジ１０４が像担持体１００の位置を通過が接点ピン４２６とカルーセル側接点４２８が非接触のため円滑に行われる。
【００３７】
図１６、図１７を用いて現像駆動連結解除および現像当接解除制御について説明する。
【００３８】
図１６は制御ブロック図であり、図１７は図１６における作用を説明するフローチャートである。図１６において、現像センサー３３６から能動信号が入力された中央演算処理装置ＣＰＵ３５０はドライバー３５１を介して公転モーター３２６を回転させる。公転センサー（フォトセンサー）３１１から能動信号が入力されたＣＰＵ３５０はドライバー３５２を介して現像モーター３２５を回転させる。ＣＰＵ３５０はドライバー３５１，３５２の何れかのみ付勢する命令を出す禁止回路をプログラムに有する。
【００３９】
図１７においてカルーセル１０３が公転動作に入る際には、まずステップ６００で現像センサー３３６のオン／オフを確認する。現像センサー３３６のオフ状態では駆動連結部材３１４，４１０は周方向に位置が離れているか、中心線が一致していても軸継手３１４ａ，４１０ａは係合していない。ステップ６００で現像センサー３３６がオンの場合はステップ６０３へ進む。
【００４０】
ステップ６０１で現像センサー３３６がオフの場合は現像モーター３２５を矢印Ａ方向に回転する。この回転は図１０を参照してギア３２４，３２３，３２２，３２１、軸３２０と伝えられるが、図９に示す軸３２０上に軸受３５５で回転自在に支持されるギア３２１と軸３２０間に設けたワンウエイクラッチ３２９により軸３２０上でギア３２１は空転しギア３１９は非回転である。従って、ギア３１９，３１８，３１７，３１４ｂを介してカルーセル１０３側の駆動連結部材３１４は回転することがない。一方ギア３２２の回転はギア３３０，３３８、シャフト３３９に伝えられ、シャフト３３９上のワンウエイクラッチを介してギア３３１を回転させる。ギア３３１はカムギアＡ３３２を回転する。カムギアＡ３３２の回転と共に回転したカム３３４はカムトップ側でカムフオロワ３３５ａを押して、図１０においてセンサーレバー３３５を軸３４２を中心に反時計回りに回転し、遮光部材３３５ｂを上昇し、現像センサー３３６をオフからオンにする。なお、この際、カムギアＡ３３２はカムギアＢ３３３へ回転を伝え、カムギアＢ３３３、カム３４０が回転するがリフト０の範囲の回転角であって、レバーユニット３３７のカムフオロワ３３７ａを押してレバーユニット３３７を軸３４１を中心にねじりコイルばね３４４のばね力に抗して揺動させることはなく、ドッグ３３７ｂはカルーセル１０３側の駆動連結部材３１４から離れている。
【００４１】
ステップ６０２で現像センサー３３６がオフからオンに切り替った後、現像モータ３２５を同方向へ所定の回転角回転して停止させる。この所定の回転角でもって、上記段付ギア３２２の回転はカムギアＣ４２０に伝えられ、端面カム４２１はカムトップでカムフオロワ４２３ａを押して解除部材４２３、接点ピン４２６を接点ばね４２５のばね力に抗して後退させ図１５に示すように接点ピン４２６とカルーセル側接点４２８が接することができない状態となる。
【００４２】
ステップ６０３で現像センサー３３６のオンでもって公転モーター３２６の回転をスタートする。公転モーター３２６の回転はギア３２７，３２８，３１６と伝えられカルーセル１０３を回転する。
【００４３】
ステップ６０４で現像を行わない現像カートリッジ１０４は像担持体１００との対向位置を通過させる。この際ドッグ３３７ｂは駆動連結部材３１４から離れている。またカルーセル側接点４２８は装置本体１１４側接点ピン４２６から離れているのでカルーセル１０３は抵抗を加えられないで回転して現像スリーブ４０７は像担持体１００との対向位置を通過する。ただし、ドッグ３３７ｂは図１１のように駆動連結部材３１４に作用するような位置としておいたままであっても、カム面３３７ｂ１が駆動連結部材３１４の進退方向に対して斜面となっているためこのような態様での作用も許容される。そしてステップ６０７へ進み、公転センサー（フォトセンサー）３１１の信号を基準として公転モーター３２６を所定回転角回転した後に停止させる。
【００４４】
ステップ６０４で現像を行う場合には公転モータ３２６は現像スリーブ４０７と像担持体１００と対向した位置で停止し現像カートリッジ１０４は移動しない。ステップ６０５で現像モーター３２５を矢印Ａ方向と逆方向に回転し、前述した動作でもってセンサーレバー３３５を図１０において軸３４２を中心に時計回りに回転して遮光部材３３５ｂで遮光して現像センサー３３６をオンからオフへの切り替りを基準として所定回転角回転の後に現像モーター３２５を停止する。この現像モーター３２５の所定回転角の矢印Ａと逆方向の回転により、カムギアＢ３３３が回転してカム３４０はカムフォロワ３３７ａを押してレバーユニット３３７をねじりコイルばね３４４のばね力に抗して軸３４１を中心に揺動させドッグ３３７ｂを前進して、ドッグ３３７ｂはカルーセル１０３側の駆動連結部材３１４を圧縮コイルばね３４３のばね力に抗して前進し、カルーセル側軸継手３１４ａと現像カートリッジ１０４の軸継手４１０ａを連結する。同時に現像モーター３２５の所定回転角の矢印Ａと逆方向の回転により、ギア３２２からカムギアＣ４２０に伝えられる回転でもって、端面カム４２１のカムトップにより引き込まれていた状態の接点ピン４２６は端面カム４２１のリフト０の位置へカムフォロワ４２３ａが図１４のように進み得るので接点ばね４２５は接点ピン４２６及び解除部材４２３をばね力で押して前進し接点ピン４２６をカルーセル側接点４２８に圧接する。
【００４５】
上記動作の後にステップ６０５で現像モーター３２５を矢印Ａ方向に回転すると、ギア３２４，３２３，３２２，３２１、軸３２０、ギア３１９，３１８，３１７，３１４ｂと回転が伝わり、駆動連結部材３１４，４１０は回転し現像スリーブ４０７が回転する。ここで現像が行われる。
【００４６】
ステップ６０６で現像スリーブ４０７による現像が終ると、現像モーター３２５は逆転して矢印Ａとは逆方向に回転し、現像センサー３３６はオンからオフへの信号の切り替わりを基準として所定の回転角回転して停止させる。これによって、レバーユニット３３７のドッグ３３７ｂはカルーセル１０３の駆動連結部材３１４から離れ、この駆動連結部材３１４は圧縮コイルばね３４３のばね力で現像カートリッジ１０４の駆動連結部材４１０から後退し、軸継手３１４ａ，４１０ａは離間する。同時にカムギアＣ４２０が回転され端面カム４２１はカムフオロワ３２３を後退させ解除部材４２３を接点ばね４２５のばね力に抗して後退させるので接点ピン４２６はカルーセル側接点４２８から離れる。
【００４７】
ステップ６０７で公転モーター３２６を回転して公転センサー３１１の信号を基準として所定回転角回転後に停止させることにより、カルーセル１０３の割出し回転を行う。
【００４８】
この実施の形態によれば現像カートリッジを像担持体に対向する停止した状態において、１つのモーターで現像カートリッジの切り替え機構によって、現像スリーブの現像のための回転と、現像カートリッジへの駆動力の入力部の駆動連結部材の係脱を行える。また更に同モーターでカルーセルの接点と装置本体の現像用高圧電源につらなる接点の離接を同時に行うことも可能である。駆動力連結部材４１０とドッグ３３７ｂ、現像バイアスを加えるための接点ピン４２６とカルーセル側接点４２８が夫々離れた状態で像担持体１００の前を現像スリーブ４０７が通過し得るので現像カートリッジ１０４の切り替えが円滑で静かにに行われる。
【００４９】
（感光体ドラムへの現像スリーブの加圧機構）
図１９〜図２７を用いて感光体ドラム１００への現像スリーブ４０７の加圧機構について説明する。図１９において現像モーター３２５の駆動はカムギアＡ３３２に伝達される。該カムギアＡ３３２はカルーセル１０３の中心に設けられた前記センターシャフト３０８に固定されていて一体で回転可能に設けられる。ここて前記センターシャフト３０８はその両端を本体ステー７００，７０１に固定された前記軸受３０４，３０６に回転自在に支持されている。軸受３０４，３０６に固定されたセンターステーユニット３０９の内側には加圧部材５００、加圧カム５０１および５０２、加圧ばね５０３により構成される加圧機構が２組設けられる。加圧部材５００はセンターステーユニット３０９の不図示の直線ガイドに図２１の図示矢印Ｂ方向に移動自在に嵌合している。センターシャフト３０８は加圧部材５００に設けた矢印Ｂ方向の長穴５００ａ中を挿通していて、センターシャフト３０８が加圧部材５００と干渉しないようになっている。加圧カム５０１，５０２は偏心カムであってセンターシャフト３０８の中間の角形断面をした部分に嵌合している。図２３に示すように加圧部材５００に設けたばね掛け５００ｂには加圧カム５０１，５０２のほぼ半周を圧するように巻きつけた引張りコイルばねである加圧ばね５０３の両端が係止されている。
【００５０】
センターシャフト３０８が回転するとセンターシャフト３０８の位相に応じて、前記加圧カム５０１，５０２が回転され、該カム５０１，５０２と前記加圧部材５００間に掛けられた加圧ばね５０３のばね力で加圧部材５００は前進した図２１、図２３の加圧状態と後退した図２０、図２４の待避状態の切り替えが可能に構成される。ここで、現像カートリッジ１０４はカルーセル１０３に搭載された状態で、両端の前記揺動中心部材４０１，４０２を中心に揺動可能であり、前記加圧部材５００により、その長手方向の両端部の加圧力受け部６３ａを加圧される。図２０は像担持体１００と現像スリーブ４０７の離間状態を、図２１は加圧当接状態を示す。このようにして、現像カートリッジ１０４の前述した揺動離間動作と現像駆動連結解除および現像接点当接解除が連動される。
【００５１】
（現像カートリッジ（現像装置））
次に前記感光体ドラム１００に形成した潜像を現像するための現像カートリッジの構成について詳細に説明する。
【００５２】
この画像形成装置はフルカラー画像を形成するために、マゼンタｍ、シアンｃ、イエローｙ、ブラックｂの各色の現像を可能とするために４個の現像カートリッジ１０４（１０４ｍ，１０４ｃ，１０４ｙ，１０４ｂ、アルファベットはトナー色を示す）を有する。この現像カートリッジ１０４は、図３０、図３１に示すように、軸受３０４（３０６）を中心として回転するカルーセル１０３にそれぞれ取り外し可能に装着されている。そして画像形成に際しては、各現像カートリッジ１０４がカルーセル１０３に保持された状態で軸受３０６（３０４）を中心に回転移動する。そして、所定の色トナーを収納している現像カートリッジ１０４が感光体ドラム１００に対向した位置で止まる。更に、後述する現像スリーブが感光体ドラム１００に対して微小間隔（約３００μｍ程度）をもって対向するように位置決めされた後、感光体ドラム１００の静電潜像に対応してトナーを供給して前記潜像を現像する。
【００５３】
カラー画像形成時には、図１８に示す中間転写ユニット１０５の１回転毎にカルーセル１０３が回転して、マゼンタ色トナーを収納しているマゼンタ現像カートリッジ１０４ｍ，シアン色トナーを収納しているシアン現像カートリッジ１０４ｃ，イエロー色トナーを収納しているイエロー現像カートリッジ１０４ｙ，ブラック色トナーを収納しているブラック現像カートリッジ１０４Ｄの順で現像工程がなされる。尚、ブラック色トナーは磁性トナーであり、その他の色トナーは非磁性トナーである。
【００５４】
図２は現像カートリッジ１０４（例えばイエロー現像カートリッジ１０４ｙ）が像担持体である感光体ドラム１００（不図示）に対向した現像位置に位置決め静止している状態を示している。既に述べたようにこの現像カートリッジ１０４ｙは、前記感光体ドラム１００にトナーを供給するトナー担持体である現像スリーブ４０７と、該現像スリーブ４０７に供給するトナー（現像剤）を収納する現像剤収納部４０８を有する。また、現像スリーブ４０８を支持するための、複数のフレームを結合したカートリッジフレーム６３と、現像スリーブ４０７を露出させるための、このカートリッジフレーム６３に設けられた開口を開閉可能なシャッター４０５を有している。更に、前記現像剤収納部４０８内には現像剤撹拌部材４１２が設けてある。
【００５５】
ここで、新規現像カートリッジ１０４には、前記現像剤収納部４０８内に収納されているトナーが漏れ出ないように、トナーシール２７が取り付けられている。そこで使用者は、新規現像カートリッジ１０４を装置本体１１４に装着するのに先立って、前記トナーシール２７を引き剥して現像剤収納部４０８を開封する。これによって現像剤収納部４０８内のトナーは現像スリーブ４０７へ供給可能となる。
【００５６】
さて、装置本体１１４から駆動力を得て、前記現像撹拌部材４１２が回転して現像剤収納部４０８内のトナーを現像スリーブ４０７に送り込む。現像スリーブ４０７はアルミニウムローラを回転可能にしたものであり、この現像スリーブ４０７の周面には現像ブレード４１１が圧接している。このため、現像スリーブ４０７が図２の時計回り方向へ回転すると、その周面にトナーが薄層塗布され、且つ該トナーへ電荷が付与（摩擦帯電）される。
【００５７】
そして、潜像が形成された感光体ドラム１００と対向した現像スリーブ４０７に装置本体１１４から供給された現像バイアスを印加することにより、潜像に応じてトナー画像を感光体ドラム１００上に形成することができる。
【００５８】
尚、前記構成及び現像工程はマゼンタ現像カートリッジ１０４ｍ、シアン現像カートリッジ１０４ｃ、イエロー現像カートリッジ１０４ｙ、ブラック現像カートリッジ１０４ｂは共に同一である。また、各現像カートリッジ１０４の各現像スリーブ４０７は、それぞれの現像カートリッジ１０４が現像位置に移動されたときに、画像形成装置本体１１４に設けられた各色現像用高圧電源及び駆動源と接続され、各現像カートリッジ１０４毎に順次選択的に現像バイアス電圧が印加されると共に、駆動力が伝達されて現像スリーブ４０７等が回転する。
【００５９】
図２に示す現像カートリッジ１０４ｙはマゼンタ現像カートリッジ１０４ｍ、シアン現像カートリッジ１０４ｃ、及びイエロー現像カートリッジ１０４ｙは同構成である。これらの色現像カートリッジ１０４ｍ，１０４ｃ，１０４ｙは何れも現像スリーブ４０７の周面と互いに逆方向に移動する周面を持つ塗布ローラ４０３をカートリッジフレーム６３に回転自在に備えている。
【００６０】
ブラック現像カートリッジＤｂは塗布ローラを有しない。そして現像スリーブ４０７へはトナーが現像スリーブ４０７の内部に組み込んだマグネット（図示されない）の磁力及び付着力で付着し現像スリーブ４０７の周面に接する現像ブレード４１１によってトナーの層厚を規制されると共に摩擦帯電電荷がトナーに生ずるようになっている。
【００６１】
（現像カートリッジの画像形成装置本体への装着）
次に、前記現像カートリッジ１０４を画像形成装置本体１１４へ装着するための構成について説明する。図１８に示すように、画像形成装置本体１１４の所定位置には現像カートリッジ１０４の長手方向以上の幅を有する挿入口１７が設けてあり、この挿入口１７にドア１８が開閉可能に取り付けてある。尚、通常はドア１８によって挿入口１７を閉鎖している。
【００６２】
また、装置本体１１４には現像装置交換スイッチ（図示せず）が設けてある。そこでトナーの消耗等の理由によって現像カートリッジ１０４を交換する際に使用者が前記スイッチを押すと、カルーセル１０３が図５に示す固定の軸受３０４、３０６上で回転して交換したい色の現像カートリッジ１０４の１つが前記挿入口１７の位置まで移動する。カルーセル１０３は各現像カートリッジ装着部１４の外周が開放されて現像カートリッジ１０４が放射方向へ出入りできる開口を有する。
【００６３】
使用者が前記ドア１８を開くと、図３８に示すように画像形成装置本体１１４内の片側には現像カートリッジ１０４の装着手段を構成するガイド５９がカルーセル１０３の周方向を等配して４箇所に設けられている。一方、現像カートリッジ１０４のシャッター４０５には、図４、図３２〜図３４に示すように、直線状のガイド部４０６が設けてある。そこで使用者がこのガイド部４０６を前記ガイド５９に沿わせて挿入することにより、現像カートリッジ１０４を画像形成装置本体１１４に挿入することができる。尚、前記ガイド部４０６は、現像カートリッジ１０４の長手方向（現像スリーブ４０７の回転軸方向）の片側にのみ設けられている。したがって前記ガイド５９もカルーセル１０３の一方の側板３０２の内壁面にのみ設けられている。また、カルーセル１０３の長手方向の両方の側板３０２，３０３の内壁面には円弧リブ２６ａ，５９ｅが設けられ、現像カートリッジ１０４の長手方向両側面にはこの円弧リブ２６ａ，５９ｅで構成された保持部３１２，３１３内に嵌合する突出した揺動中心部材４０１，４０２が設けられている。
【００６４】
ここで現像カートリッジ１０４は、現像スリーブ４０７の長手方向と交差する方向から前記現像スリーブ４０７を前方（図１８において装着後に現像スリーブ４０７が感光体ドラム１００に対向可能な方向）にして把手６３ｅ（図３３参照）を手で把んでカルーセル１０３に進入される。
【００６５】
そして現像カートリッジ１０４を前記の如くして装置本体１１４へ挿入したシャッター４０５が不動に支持された後、使用者が現像カートリッジ１０４を揺動中心部材４０１，４０２を中心に回転させることによって、シャッター４０５が開いて現像スリーブ４０７がカートリッジフレーム６３から露出して感光体ドラム１００と対向し、現像可能な状態に装着される。
【００６６】
ここでカルーセル１０３の各装着位置に装着された現像カートリッジ１０４は、図３７に示すようにカルーセル１０３の他方の側板３０１内壁面に設けられたガイド２６の円弧形リブ２６ａに囲まれた中に位置する球面状の押し付け部材２６ｂによって長手方向へ付勢させる（駆動連結部材４１０の設けられている側へ付勢される）。この押し付け部材２６ｂはばね（図示せず）によって長手方向へ弾性的に図３７の紙面の表側から出る方向へ付勢されている。そして現像カートリッジ１０４は、駆動側に付勢される。したがって現像カートリッジ１０４は、現像スリーブ４０７の長手方向において、駆動連結部材４１０の設けられている側を基準にしてカルーセル１０３（装置本体１１４）に装着される。
【００６７】
ここで、前記現像カートリッジ１０４の構成を図３、図４、図３４〜図３６を用いて詳細に説明する。尚、図３４は現像カートリッジ１０４の斜視図であって、シャッター４０５等を取り外した状態を示している。また、図３、図４はシャッター４０５が閉じられた状態の現像カートリッジ１０４の両側面図、図３５、図３６はシャッター４０５が開かれた状態の現像カートリッジ１０４の両側面図である。
【００６８】
図３４に示すように、現像カートリッジ１０４のカートリッジフレーム６３には長手方向にわたって開口部６３ｂが形成してあり、現像スリーブ４０７は前記開口部６３ｂから露出するようにカートリッジフレーム６３に取り付けられている。そして、カートリッジフレーム６３の長手方向一側面６３ｈの略中央には揺動中心部材４０１がカートリッジフレーム６３と一体的に形成されている。この揺動中心部材４０１は、後述するように現像カートリッジ１０４を画像形成装置本体１１４に挿入するときのガイド、及び、現像カートリッジ１０４の装置本体１１４への着脱の際の回動中心となるものである。また、揺動中心部材４０１は二面幅部６３ｃ１を有する円筒状に形成されている。
【００６９】
またカートリッジフレーム６３の長手方向他側面６３ｉの略中央には揺動中心部材４０２が、カートリッジフレーム６３に取り外し可能に取り付けられている（尚、図３４では取り外した状態を示している）。この揺動中心部材４０２は側面６３ｉに設けた穴（図示せず）に差し込み部６３ｇ１を差し込むことによってカートリッジフレーム６３に取り付けられる。尚、差し込み部６３ｇ１の先端に逆爪状の部分（図示せず）を有しており、カートリッジフレーム６３に前記逆爪部分が係合することによって揺動中心部材４０２はカートリッジフレーム６３に取り付けられる。また現像カートリッジ１０４がカルーセル１０３の装着位置に装着された際に、この揺動中心部材４０２の先端面６３ｇ２がカルーセル１０３の側板３０１から弾力で突出する前述した押し付け部材２６ｂに押される。したがって現像カートリッジ１０４は側面６３ｈの方向（図３４における矢印Ｑの方向）へ押される。そこで現像カートリッジ１１４は、駆動連結部材４１０の設けられた側面６３ｈを基準にしてカルーセル１０３（装置本体１１４）に装着される。
【００７０】
また現像スリーブ４０７の両側端には、現像スリーブ４０７の半径よりも現像隙間だけ半径の大きなスペーサコロ１２ａ，１２ｂが取り付けられている。したがって、現像位置において、加圧部材５００（図２３、図２４参照）によってスペーサコロ１２ａ，１２ｂが感光体ドラム１００の周面に押し付けられることによって、現像スリーブ４０７と感光体ドラム１００は所定の間隙を維持する。
【００７１】
また、図３４に示すように現像ブレード４１１は、現像スリーブ４０７に摺擦するゴムブレード４１１ａを板金１６ａに固定してなり、板金１６ａを小ねじ１６ｂによってカートリッジフレーム６３に取り付けられている。
【００７２】
また、現像カートリッジ１０４の一側面６３ｈには、ロック部材７１が取り付けられている（但し、図３４では取り外した状態で示している）。前記ロック部材７１は、前記現像手段としての現像スリーブ４０７の長手方向において前記一端側に設けられた前記カートリッジフレーム６３の一側面６３ｈ部分に取り付けられており、前記シャッター４０５の端壁６４ｅに設けられたシャッター係合凹部６４ｔと係合するロック係合部７１ｂと、前記ロック係合部７１ｂを支持する支持部７１ａと、前記カートリッジフレーム６３の一側面６３ｈに取り付けられている取り付け部７１ｃ、７１ｄと、を有している。尚、６３ｊ１，６３ｊ２は側面６３ｈに設けた穴であって、前記取り付け部７１ｃ，７１ｄが差し込まれている。そして、前記ロック部材７１はプラスチック製の一体成形物であって、装着位置に装着する過程で、前記ロック部材７１の一部分であるアーム部７１ｇが装置本体１１４（カルーセル１０３）に設けられた固設部分と接触することによって前記支持部７１ａが撓んで前記ロック係合部７１ｂがシャッター係合凹部６４ｔから外れて前記シャッター４０５のロックを解除する。
【００７３】
尚、現像カートリッジフレーム６３の長手方向一側面６３ｈにのみ、図３、図４、図３２、図３３、図３４、図３６などに示すように、半球状の嵌合部である突起６３ｄが設けてある。そして、シャッター４０５にもこれに対応した位置に突起６３ｄが嵌合し得る嵌合部である孔６４ｕが設けてある。このため、シャッター４０５が閉じた状態では前記突起６３ｄが孔６４ｕに嵌まり込んでいるために、前記のようにシャッター４０５のロック部材７１によるロックが解除されても、シャッター４０５に対して現像カートリッジフレーム６３が不安定な位置に回転してしまうことはない。
【００７４】
さらに前記カートリッジフレーム６３の一側面６３ｈと他側面６３ｉには、夫々後述する姿勢決めボス４０４及びばね受け部６３ｋ（６３ｋ１，６３ｋ２）が突出している。
【００７５】
また図３に示す通り、７３はトナーシール引き抜き把手であって、前述したトナーシール２７を引く抜く際に用いられる。
【００７６】
（シャッター）
次に、シャッター４０５について説明する。
【００７７】
図３４に示すように、シャッター４０５の長手方向両側壁６４ｅ，６４ｆには丸孔６４ａが設けてあり、この丸孔６４ａが前記揺動中心部材４０１，４０２に嵌合することによってカートリッジフレーム６３にシャッター４０５が回動可能に取り付けられる。そして、図３３に示すように、シャッター４０５が閉じると開口部６３ｂが閉じられて現像スリーブ４０７がシャッター４０５によって覆われる。現像カートリッジ１０４は装置本体１１４から取り外されている状態にあってはシャッター４０５が閉じているために、現像スリーブ４０７に埃等が付着することはなく、また現像スリーブ４０７等が傷つくこともない。また、現像カートリッジ１０４内に異物が侵入することもない。
【００７８】
上述のロック部材７１の支持部７１ａは溝７１ｆを設けることによって取り付け部７１ｃ，７１ｄを設ける側を根本側として片持状にして弾性変形可能としてあり、この支持部７１ａ先端にロック係合部７１ｂ及びロック解除用のアーム部７１ｇを設けてある。上記取り付け部７１ｃは長手方向の円筒形であって取り付け穴６３ｊ１に嵌合する。また取り付け部７１ｃの回りに設けた二箇所の取り付け部７１ｄは長手方向へ突出する角形ダボであって夫々逆爪（不図示）を有し取り付け穴６３ｊ１回りに設けた角形の取り付け穴６３ｊ２に嵌入することによりロック部材７１はカートリッジフレーム６３の側面６３ｈに取り付けられる。
【００７９】
そして、図３６に示すようにシャッター４０５が開いた状態においてロック係合部７１ｂ先端はシャッター４０５の側壁６４ｅの穴６４ａと同心の円弧部を有するカム縁６４ｎ上にあり、シャッター４０５が閉じると、図４に示すようにロック係合部７１ｂがシャッター４０５のカム縁６４ｎに設けた係合凹部６４ｔに係合してシャッター４０５は閉鎖状態でロックされ、不用意に開いてしまうことがない。
【００８０】
そして現像カートリッジ１０４を画像形成装置本体１１４に装着するときに前記ロックが後述するように自動的に解除され、且つ、シャッター４０５が開くようになっている。
【００８１】
（現像カートリッジの着脱）
次に、現像カートリッジ１０４を装置本体１１４へ装着する工程、及び、装置本体１１４に位置決めする工程について、図３９〜図４３を用いて具体的に説明する。
【００８２】
図３８に示すように、カルーセル１０３の一方の側板３０２の内壁面に設けた支持部材としてのガイド５９は上方へ向って開いて傾斜した傾斜部５９ａからなるガイド挿入部５９ｂ、略平行な直線リブ５９ｃからなる突出部挿入部５９ｄ、円弧リブ５９ｅからなる支持部材としての保持部３１３、及び、前記円弧リブ５９ｅに連なる略平行な直線リブ５９ｇからなるガイド部挿入部５９ｈを有している。また、他方の側板３０１内壁面にはガイド２６が設けられている。
【００８３】
図３７、図３８に示すようにカルーセル１０３を支持する軸受３０４，３０６にはカルーセル１０３の長手方向一方端の側板３０１の内壁面及び他方端の側板３０２の内壁面の近くにスライドロック部材５０４が移動自在に設けられている。図３９に示すようにスライドロック部材５０４は軸受３０６の中心と現像カートリッジ１０４の着脱位置における円弧リブ５９ｅの中心を結ぶ直線を対称に、この直線に平行に設けたガイド部１０ｄに移動自在に嵌合している。このガイド部１０ｄと平行にスライドロック部材５０４には長穴１０ａ１が設けられ、この、長穴１０ａ１には軸受３０６に支持されたセンターシャフト３０８が嵌合しており、図３９のようにスライドロック部材５０４の先端円弧面１０ｅが軸受３０６の外周に連続して一つの円となる位置と、後退して図４２に示すように軸受３０６に先端円弧面１０ｅを底とする凹部１０ｆを形作る位置をとるようになっており、前記ガイド部１０ｄの底とスライドロック部材５０４の後端との間には圧縮コイルばね１０ｂが縮設されている。スライドロック部材５０４の先端円弧面１０ｅの幅（軸受３０６と円弧リブ５９ｅ夫々の中心を結ぶ直線に直交し、図４３の紙面に平行な寸法）は後述の作用で現像カートリッジ１０４が現像カートリッジ装着部へ装着された状態で現像カートリッジ１０４の姿勢決めボス４０４が先端円弧面１０ｅ上にある大きさとなっている。
【００８４】
そして現像カートリッジ１０４を装置本体１１４へ挿入する際には、使用者は先ず、シャッター４０５に設けたガイド部４０６及び揺動中心部材４０１をガイド挿入部５９ｂにガイドさせながら挿入する（図３９参照）。
【００８５】
更に現像カートリッジ１０４を挿入すると、図４０に示すように、ガイド部４０６がガイド部挿入部５９ｈに進入すると共に、現像カートリッジ１０４の長手方向一側端に設けられた揺動中心部材４０１が突出部挿入部５９ｄの直線リブ５９ｃ間の直線部分に入り込む。この揺動中心部材４０１は円筒を直線リブ５９ｃと平行な角度で一部直線的にカットして二面幅とした二面幅部６３ｃ１を有しており、これが嵌合する２本の直線リブ５９ｃは前記二面幅６３ｃ１が平行に移動する方向にのみ通過可能な幅（図３８においてＷ１を示す）を有している。そのため、二面幅部６３ｃ１が直線リブ５９ｃに嵌合して挿入されて、現像カートリッジ１０４は所定の角度（姿勢）を保って装置本体１１４内へ挿入されていく。
【００８６】
そして、図４１に示すように、揺動中心部材４０１が円弧リブ５９ｅに至るまで挿入されると、２箇所の傾斜部５９ａのうち一方の先端がシャッター４０５をロックしているロック部材７１のアーム部７１ｇに当接し、これを図４１に示す通り上方へ押し上げる。これによって支持部７１ａは弾性変形してロック係合部７１ｂがシャッター４０５の係合凹部６４ｔから抜け出るため、シャッター４０５のロックが解除される（即ち本実施の形態においては、前記傾斜部５９ａは前記ロック部材７１のロック解除機能も兼ねている）。この状態でシャッター４０５はカートリッジフレーム６３に対して回動可能な状態となる。また、前記円弧リブ５９ｅは円筒状の揺動中心部材４０１が回転可能な半径を有しており、現像カートリッジ１０４は保持部３１３に嵌合した円筒状の揺動中心部材４０１を中心にして回動可能な状態となる。
【００８７】
一方、現像カートリッジ１０４の他側面６３ｉに設けた揺動中心部材４０２は、図３７に示すガイド２６の傾斜部２６ｃにガイドされてガイド挿入部２６ｄに侵入する。更に現像カートリッジ１０４を挿入すると、前記一側面６３ｈに設けた揺動中心部材４０１の場合と同様に、揺動中心部材４０２は二面幅部６３ｇ３（図３４参照）が平行する対向面となる駆動側の直線リブ５９ｃと平行な二つの直線リブ２６ｅ間に嵌合して挿入されて、現像カートリッジ１０４は所定の角度（姿勢）を保って装置本体１１４内へ挿入されていく。そして、揺動中心部材４０２が円弧リブ（嵌合部）２６ａで形成された保持部３１２に至るまで挿入する。ここで、前記円弧リブ２６ａは揺動中心部材４０２が回転可能な半径を有している。したがって、現像カートリッジ１１４は、カートリッジフレーム６３の長手方向の一側端は揺動中心部材４０１を支持部材としてのガイド５９の円弧リブ５９ｃに支持されて、また、他側端は揺動中心部材４０２を支持部材としてのガイド２６の円弧リブ２６ａに支持されて、両揺動中心部材４０１、４０２を中心にして揺動可能にカルーセル１０３に支持される。
【００８８】
尚、上述の現像カートリッジ１０４のカルーセル１０３への装着に当り夫々のカートリッジ装着部１４ｍ，１４ｃ，１４ｙ，１４ｂへ誤りなく現像カートリッジ１０４ｍ，１０４ｃ，１０４ｙ，１０４ｂを装着するため図３０に示すように各現像カートリッジ１０４の長手方向で互に異なる位置においてシャッター４０５に駒６４Ｃ（例えばシアン現像カートリッジ１０４ｃの場合）を設け、カルーセル１０３のステー３０３ｃの溝１１ｃ１に駒６４Ｃを丁度嵌合するようにしてある。他の現像カートリッジも同様である。
【００８９】
次に、図４１に示す状態で使用者がカートリッジフレーム６３の把手部６３ｅを手で押すと、シャター４０５はガイド部４０６がガイド部挿入部５９ｈに挟まれているために固定されているが、カートリッジフレーム６３は円筒状の揺動中心部材４０１が円弧リブ５９ｅ内で回転可能であり、また、揺動中心部材４０２が円弧リブ２６ａ内で回転可能であるから、前記半球状の突起６３ｄがシャッター６４の孔６４ｕを乗り越えて所定位置まで回転する（図４１の矢印Ｘ方向）。前述した通り本実施の形態にあっては、シャッター４０５に挿入ガイド部４０６が設けてあるために、シャッター４０５を固定状態にしてカートリッジフレーム６３を容易に回転させることができる。そして、所定位置まで回転すると、後述する位置決め手段によってカートリッジフレーム６３が位置決めされ、現像カートリッジ１０４が装着される。
【００９０】
図４１で示した状態の現像カートリッジ１０４を矢印Ｘ方向へ回転させる際に、カートリッジフレーム６３の長手方向両側面６３ｈ，６３ｉに設けられた姿勢決めボス４０４が、図４１においてスライドロック部材５０４の円弧部１０ｅの右側へ接して左方へ移動し、カルーセル１０３を支持する装置本体１１４に固定された軸受３０６（３０４）に設けられ、圧縮コイルばね１０ｂで付勢されて軸受３０６（３０４）の直径をわたるガイド部１０ｄに移動可能に嵌合しているスライドロック部材５０４を押し下げる（図４２参照）。尚、スライドロック部材５０４はガイド部１０ｄに平行な長穴１０ａ１が軸受３０６（３０４）に支持されたセンターシャフト３０８に嵌合していて限定的にスライド移動可能である。即ち、センターシャフト３０８が長穴１０ａ１の一方端に当接した状態でスライドロック部材５０４の先端円弧面１０ｅが軸受３０６（３０４）の外周と同一面となって軸受３０６（３０４）と外周と先端円弧面１０ｅとで一つの円筒面となっている。
【００９１】
そして図４３に示すように、更にカートリッジフレーム６３を回転させると、姿勢決めボス４０４はスライドロック部材５０４の円弧部１０ｅの中央を越えて左方へ移動しカートリッジフレーム６３の長手方向両側面６３ｈ，６３ｉに設けられたばね受け部６３ｋがカルーセル１０３の両端部に一端を支持して設けた圧縮コイルばねの加圧ばね５０７によって加圧される。これによってカートリッジフレーム６３は矢印Ｙ方向（図４３参照）へ回転する力が加えられる。しかし両姿勢決めボス４０４がカルーセル１０３の軸受３０６（３０４）に設けたスライドロック部材５０４突き当たっていて加圧ばね５０７が揺動中心部材４０１、４０２を中心にしてＹ方向へ回転しようとする回転力よりも加圧ばね１０ｂがＹ方向と逆方向へ回転しようとする回転力が大きいのでカートリッジフレーム６３の姿勢は図４３に示す装着位置で安定する。
【００９２】
すなわち、現像カートリッジ１０４はカルーセル１０３の所定の装着位置に装着される。
【００９３】
尚、１１ｊはカルーセル１０３に設けたガイド部であって、姿勢決めボス４０４をガイドする。
【００９４】
これにより、カートリッジフレーム６３に対してシャッター４０５が開いて現像スリーブ４０７が露出し、感光体ドラム１００と対向可能となる。そして、この装着に際しては前記のように前記半球状の突起６３ｄがシャッター４０５の孔６４ｕを外れるときのクリック感により使用者は、現像カートリッジ１０４の回転開始位置を認識することができる。
【００９５】
ここで、一端側の揺動中心部材４０１の円筒部６３ｃ２の直径は二面幅部６３ｃ１間の距離よりも大きいために、揺動中心部材４０１が円弧リブ５９ｅの位置で回転した状態では、揺動中心部材４０１が直線リブ５９ｃ間から抜け出ることはない。
【００９６】
同様に他端側の揺動中心部材４０２の円弧リブ２６ａに嵌合する円筒部６３ｇ４の直径は二面幅部６３ｇ３間の距離よりも大きいために、揺動中心部材４０２が円弧リブ２６ａの位置で回転した状態では、揺動中心部材４０２が直線リブ２６ｅ間から抜けでることはない。
【００９７】
一方、現像カートリッジ１０４を画像形成装置本体１１４から取り出すときは使用者が前述した場合とは反対方向へカートリッジフレーム６３を回転させると、二面幅部６３ｃ１が直線リブ５９ｃと平行になると共に、シャッター４０５が閉じる。このとき前述と同様に半球状の突起６３ｄが孔６４ｕに入り込むときのクリック感により、使用者は現像カートリッジ１０４の回転終了位置（着脱位置）を認識することができる（図４１参照）。この状態で現像カートリッジ１０４を装置本体１１４から引き抜くと、図４０に示す通りの状態となって、ロック部材７１の支持部７１ａが弾性復帰し、ロック係合部７１ｂがシャッター６４の係合凹部６４ｔに入り込む。これによってシャッター４０５が自動的にロックされる。
【００９８】
上記のように現像カートリッジ１０４にシャッター４０５を設けることにより、現像スリーブ４０７に埃が付着することを防止することができ、また、このシャッター４０５にロック機構を設けたために前記シャッター４０５が不用意に開いてしまうことを防止し得る。
【００９９】
また前記シャッター４０７は、画像形成装置本体１１４に挿入する際には閉鎖状態を維持するために挿入途中で現像スリーブ４０７が傷つくことはない。また従来のように現像カートリッジを挿入する前に使用者が手でもって現像スリーブ保護部材等を取り外すような手間がかからない。
【０１００】
更に、現像カートリッジは画像形成装置本体に装着する際に、自動的にシャッターロックが解除され、且つ、挿入後回転させるだけでシャッターが開放して現像スリーブが感光体ドラムと対向して装着が完了するために装着操作性が向上する。
【０１０１】
現像カートリッジ１０４を装着されたカルーセル１０３が図９、図１０に示す公転モーター３２６により付勢されて回転する際、姿勢決めボス４０４は軸受３０４、３０６の外周又はスライドロック部材５０４の円弧部１０ｅにカルーセル１０３に備える加圧ばね５０７のばね力で加圧されていて、現像カートリッジ１０４はカルーセル１０４の中心に対する姿勢を変えることなく回転する。そして姿勢決めボス４０４が軸受３０４、３０６又はスライドロック部材５０４の円弧部１０ｅ上にあると、現像カートリッジ１０４は揺動中心部材４０１、４０２を中心にして回動しないし、揺動中心部材４０１、４０２は円弧リブ５９ｅ、２６ａから円弧リブ５９ｅ、２６ａの放射方向へは移動できないから、カルーセル１０３回転中は現像カートリッジ１０４はカルーセル１０３から外れない。
【０１０２】
図１８に示すように装置本体１１４の外装カバーの一部に現像カートリッジ着脱用ドア１８が支点１８ａを中心に開閉可能に設けられている。また、レバー部材６５５が支点６５６を中心に回転可能に設けられ、該レバー部材６５５は図示しないばねにより、図の矢印方向に引っ張られている。ここで、前記ドア１８には現像カートリッジ１０４を出入りさせる挿入口（開口部）を開閉する部分から支点１８ａを境に反対側へ延出した後端部に押し下げ部６５４が形成されており、前記ドア１８が開かれると、該押し下げ部６５４が前記レバー部材６５５を押し下げ、さらに、該レバー部材６５５が支点６５２でもってカルーセル１０３に枢着されたカルーセルカバー６５１（図２０参照）を他端６５１ａを押し下げることで、カルーセルカバー６５１は前記ドア１８の開動作に連動して開く。また、カルーセルカバー６５１には図示しないばねがこのカバー６５１を閉状態にする方向に設けられており、前記ドア１８が閉じられると、それに連動して、カルーセルカバー６５１も閉じられる。また、カルーセルカバー６５１は、目視できるように各カートリッジ装着部１４ｍ，１４ｃ，１４ｙ，１４ｂに夫々収納される現像カートリッジ１０４の色に対応した着色または、シール等による色付けがなされる。
【０１０３】
上記カルーセルカバー６５１は現像カートリッジ１０４の少くとも把手６３ｅを覆って且つ現像カートリッジ１０４の長手方向全長を越えて、長手方向の両端部はカルーセル１０３の側板３０１、３０２の外周に重なっている。またカバー６５１の先端６５１ｂはカートリッジフレーム６３に接近し、長手方向全長にわたりカルーセルカバー６５１と現像カートリッジ１０４間から飛散トナーが把手６３ｅ側に付着しないようにしてある。なお、本例ではカルーセルカバー６５１の先端６５１ｂに近い中間部６５１ｃをカルーセル１０３のカートリッジ装着部１４へ向って突形とした断面とし、現像カートリッジ１０４の把手６３ｅの短手方向一端側に接触するようにしている。
【０１０４】
カルーセルカバー６５１はカルーセル１０３と一体的に回転する。そのため、感光体ドラム１００の前をカルーセルカバー６５１が通過する際は感光体ドラム１００前面を通過させるようにカルーセル１０３の外周に沿わせてある。
【０１０５】
（現像カートリッジの装着方向）
図２８、図２９において現像カートリッジ１０４のカルーセル１０３への装着方向の説明をする。図２８は現像カートリッジ１０４がカルーセル１０３に装着された状態、図２９は現像カートリッジ１０４がカルーセル１０３に装着される状態をしめす。図２９において、装着時に現像スリーブ４０７の開放部分が下方をむく５５１の挿入方向は挿入時のトナーの落下の可能性が高い。また、図２９において、現像カートリッジ１０４の挿入方向５５２，５５３で装着すると、図２８において、５５６，５５７の装着状態でも同様に現像スリーブ４０７の開放部が下方をむくために、現像剤落下の可能性が高い。そのために、本発明では図２９の５５０の方向から装着し、現像スリーブ４０７を露出する開口部６３ｂ（図３４参照）が左上を向く図２８の５５４の状態を装着状態としてある。そして、図２８においてカルーセル１０３が時計回りに９０度回転すると５５５の状態で現像スリーブ４０７が感光体ドラム１００と対向した位置となり、現像スリーブ４０７を露出している開口部６３ｂは右上を向く。
【０１０６】
本実施例によれば、複数の現像カートリッジが電子写真感光体ドラムの回転中心軸に対して平行な軸を中心として回転可能に装置本体に設けられた回転型の現像カートリッジ切り替え機構に着脱可能に搭載され、該現像カートリッジ切り替え機構を回転させ、その停止位置を切り替えることにより、電子写真感光体ドラムに対向する現像カートリッジを切り替え、多色画像を現像する電子写真画像形成装置において、現像カートリッジ切り替え機構内において両端部に電子写真感光体ドラムの回転中心軸と平行な中心で揺動可能となる突出した回転中心部材と回転中心部材から半径方向に離れた姿勢決め部材を有する現像カートリッジの前記回転中心部材に対して垂直な方向から回転中心部材を挿脱可能で回転中心部材を揺動可能に支持する保持部と、現像カートリッジを保持部を中心に揺動することにより姿勢決め部材をロックするロック部材と、を有することとしたことにより、現像カートリッジ切り替え機構の剛性向上、現像カートリッジの現像カートリッジ切り替え機構への位置決め精度の向上が図れ、画質の安定、騒音の低下に効果がある。
【０１０７】
また、現像カートリッジはその現像剤担持体およびその周辺部を覆うシャッターが設けられており、現像カートリッジ単体ではシャッターが現像剤担持体を覆った状態で扱われる。ここで、現像カートリッジの回転中心部材の回りの揺動操作により、現像カートリッジのシャッターの開および現像カートリッジの現像カートリッジ切り替え機構への装着ロックを行うことで、シャッターの開閉と現像カートリッジの着脱操作が一つの動作で行うことができ、操作性が向上する。また、シャッターを開けた状態で、現像カートリッジを使用者が取り扱うことがなく、同様に操作性が向上する。
【０１０８】
ここで、現像カートリッジの揺動操作により、現像カートリッジの電気接点部と現像カートリッジ切り替え機構の電気接点部が当接されることで、現像カートリッジ単体状態では現像接点を上記シャッターで隠すことが可能となり、不用意に接点部を触ることがなく、信頼性の向上に効果がある。
【０１０９】
また、現像カートリッジのシャッターは現像カートリッジ切り替え機構の内部に収納されるので、シャッターが現像剤により、汚れることがなく、現像カートリッジを現像カートリッジ切り替え機構から取り出した際に、現像剤による汚れを少なくでき、操作性の向上となる。
【０１１０】
また、現像カートリッジは現像カートリッジ切り替え機構に対して略上方より装脱着されることで、現像カートリッジの現像カートリッジ切り替え機構への装脱着時に現像剤のこぼれによる汚れを防止でき、操作性の向上につながる。
【０１１１】
現像カートリッジの着脱時に開閉可能であり、現像剤担持体露出部以外を覆うカバーを各現像カートリッジ毎に設けることにより、各現像カートリッジ外部への現像剤の付着を防止でき、操作性の向上に効果がある。
【発明の効果】
以上、本発明によれば、現像カートリッジ切り替え機構の剛性向上、現像カートリッジの現像カートリッジ切り替え機構への位置決め精度の向上が図れ、画質の安定、騒音の低下に効果がある。
【図面の簡単な説明】
図面は何れも本発明の実施の形態を示し
【図１】現像カートリッジの平面図である。
【図２】現像カートリッジの縦断面図である。
【図３】図１の左側面図である。
【図４】図１の右側面図である。
【図５】カルーセルを一部透視して見る縦断面図である。
【図６】カルーセルの一端側を内部側より見る側面図である。
【図７】カルーセルの他端側を内部側より見る側面図である。
【図８】カルーセルの駆動側の側面図である。
【図９】現像カートリッジを駆動する駆動系統を一部断面で示す平面図である。
【図１０】実施の形態１の現像駆動連結解除機構及び現像接点当接解除機構を説明するための装置本体側側面図である。
【図１１】駆動連結解除機構の駆動連結部材の連結を示すカルーセルの半径方向から見る平面図である。
【図１２】現像駆動連結解除機構の駆動連結部材の連結を示すカルーセルの半径方向断面で見る平面図である。
【図１３】現像カートリッジ内の歯車列を示す側面図である。
【図１４】現像接点当接解除機構のカルーセル半径方向断面図である。
【図１５】現像接点当接解除機構のカルーセル半径方向断面図である。
【図１６】現像駆動連結解除機構の制御ブロック図である。
【図１７】現像駆動連結解除機構および現像接点当接解除機構のフローチャートである。
【図１８】電子写真画像形成装置の縦断面図である。
【図１９】実施の形態２の現像駆動連結解除機構及び現像接点当接解除機構を説明するための装置本体側側面図である。
【図２０】実施の形態２の揺動加圧機構の縦断面図である。
【図２１】実施の形態２の揺動加圧機構の縦断面図である。
【図２２】図２０の揺動加圧機構の要部の平面図である。
【図２３】図２２の側面図である。
【図２４】図２２の側面図である。
【図２５】センターステーユニットの軸心を含む縦断面図である。
【図２６】図２５の端部の軸直角断面図である。
【図２７】図２５の他端部の軸直角断面図である。
【図２８】現像カートリッジの装着方向及び位置を説明するためのカルーセルの側面図である。
【図２９】現像カートリッジの装着方向及び位置を説明するためのカルーセルの側面図である。
【図３０】カルーセルの軸直角断面図である。
【図３１】カルーセルの軸直角断面図である。
【図３２】シャッターを開いた状態の現像カートリッジの斜視図である。
【図３３】シャッターを閉じた状態の現像カートリッジの斜視図である。
【図３４】シャッター回りを分解して略図で示す現像カートリッジの分解斜視図である。
【図３５】シャッターが開いた状態の現像カートリッジの反駆動側側面図である。
【図３６】シャッターが開いた状態の現像カートリッジの駆動側側面図である。
【図３７】カルーセルの現像カートリッジ装着部の反駆動側の斜視図である。
【図３８】カルーセルの現像カートリッジ装着部の駆動側の斜視図である。
【図３９】現像カートリッジをカルーセルへ装着する動作を示す側面図である。
【図４０】現像カートリッジをカルーセルへ装着する動作を示す側面図である。
【図４１】現像カートリッジをカルーセルへ装着する動作を示す側面図である。
【図４２】現像カートリッジをカルーセルへ装着する動作を示す側面図である。
【図４３】現像カートリッジをカルーセルへ装着する動作を示す側面図である。
【符号の説明】
Ｐ…記録媒体
Ｑ…付勢方向
Ｕ…プロセスカートリッジ
１０ａ１…長穴 １０ｂ…圧縮コイルばね １０ｄ…ガイド部 １０ｅ…先端円弧部 １０ｆ…凹部
１１ｍ１，１１ｃ１，１１ｙ１，１１ｂ１…識別形状部 １１ｘ…縁
１２ａ，１２ｂ…スペーサコロ
１４，１４ｍ，１４ｃ，１４ｙ，１４ｂ…カートリッジ装着部
１６ａ…板金 １６ｂ…小ねじ
１７…挿入口
１８…ドア １８ａ…支点
２６…ガイド ２６ａ…円弧リブ ２６ｂ…押し付け部材 ２６ｃ…傾斜部 ２６ｄ…ガイド部挿入部 ２６ｅ…直線リブ
２７…トナーシール
５９…ガイド ５９ａ…傾斜部 ５９ｂ…ガイド挿入部 ５９ｃ…直線リブ ５９ｄ…突出挿入部 ５９ｅ…円弧リブ ５９ｇ…直線リブ ５９ｈ…ガイド部挿入部
６３…カートリッジフレーム ６３ａ…加圧力受け部 ６３ｂ…開口部 ６３ｃ１…二面幅部 ６３ｃ２…円筒部 ６３ｅ…把手 ６３ｇ１…差込部 ６３ｇ２…先端面 ６３ｇ３…カット部 ６３ｇ４…円筒部 ６３ｈ，６３ｉ…側面 ６３ｊ１，６３ｊ２…穴 ６３ｋ，６３ｋ１，６３ｋ２…ばね受け
６４ａ…丸穴 ６４ｅ，６４ｆ…側壁 ６４ｎ…カム縁 ６４ｔ…シャッター係合凹部 ６４ｕ…孔 ６４Ｙ，６４Ｍ，６４Ｃ，６４Ｂ…駒
７１…ロック部材 ７１ａ…支持部 ７１ｂ…ロック係合部 ７１ｃ，７１ｄ…取り付け部 ７１ｆ…切り込み ７１ｇ…アーム部
１００…像担持体（感光体ドラム）
１０１…光学ユニット
１０２…プロセスカートリッジ
１０３…カルーセル
１０４…現像カートリッジ（現像装置）１０４Ｍ…マゼンタ現像カートリッジ
１０４Ｃ…シアン現像カートリッジ １０４Ｙ…イエロー現像カートリッジ
１０４Ｂ…ブラック現像カートリッジ
１０５…中間転写体ユニット
１０６…中間転写体ベルト
１０７…駆動ローラ
１０８…１次転写部
１０９…２次転写部
１１０…給紙カセット
１１１…２次転写ローラ
１１２…搬送部
１１３…定着ユニット
１１４…装置本体
３０１…側板 ３０１ａ…軸受ハウス
３０２…駆動側側板 ３０２ａ…軸受ハウス ３０２ｂ…ガイド部 ３０２ｃ…軸受
３０３…ステー
３０４…軸受
３０５…ボールベアリング
３０６…軸受 ３０６ａ…ボールベアリング
３０７…ボールベアリング
３０８…センターシャフト
３０９…センターステーユニット
３１０…フラグ
３１１…フオトセンサー（公転センサー）
３１２…保持部
３１３…保持部
３１４…駆動連結部材 ３１４ａ…軸継手 ３１４ｂ…ギア ３１４ｃ…ピン
３１５…保持部材
３１６…ギア
３１７…ギア
３１８…ギア
３１９…ギア
３２０…軸
３２１…ギア
３２２…段付ギア ３２２ａ…大ギア ３２２ｂ…小ギア
３２３…ギア
３２４…ギア
３２５…現像モーター
３２６…公転モーター
３２７…モーターギア
３２８…モーターギア
３２９…ワンウエイクラッチ
３３０…ギア
３３１…ギア
３３２…カムギアＡ
３３３…カムギアＢ
３３４…カム
３３５…センサーレバー ３３５ａ…カムフオロワ ３３５ｂ…遮光部材
３３６…現像センサー
３３７…レバーユニット ３３７ａ…カムフオロワ ３３７ｂ…ドッグ
３３７ｂ１…カム面
３３８…ギア
３３９…シャフト
３４０…カム
３４１…軸
３４２…軸
３４３…圧縮コイルばね
３４４…ねじりコイルばね
３４５…矢印
３４６…ギア
３４７…ギア
３４８…段付ギア ３４８ａ…大ギア ３４８ｂ…小ギア
３４９…ギア
３５０…中央演算処理装置ＣＰＵ
３５１…ドライバー
３５２…ドライバー
３５３…矢印
３５５…軸受
４０１…揺動中心部材
４０２…揺動中心部材
４０３…塗布ローラ
４０４…姿勢決めボス
４０５…シャッターカバー
４０６…ガイド部
４０７…現像スリーブ
４０８…現像剤収納部
４０９…接点部材
４１０…駆動連結部材 ４１０ａ…軸継手 ４１０ｂ…大ギア ４１０ｃ…小ギア
４１１…現像ブレード
４１２…現像剤撹拌部材
４２０…カムギアＣ
４２１…端面カム
４２２…軸
４２３…解除部材 ４２３ａ…カムフオロワ
４２５…接点ばね
４２６…接点ピン ４２６ａ…フランジ
４２７…ガイドブッシュ
４２８…現像カートリッジ切り替え機構の接点部材
４２９…接点ばね
４３０…スライド接点部材
５００…加圧部材 ５００ｂ…ばね掛け
５０１…加圧カム ５０１ａ…長穴
５０２…加圧カム ５０２ａ…長穴
５０３…加圧ばね
５０４…スライドロック部材
５０５，５０６…圧縮コイルばね
５０７…加圧ばね
６５１…カルーセルカバー ６５１ａ…他端 ６５１ｂ…先端 ６５１ｃ…中間部
６５２…支点
６５４…押し下げ部
６５５…レバー
６５６…支点
７００…本体ステー
７０１…本体ステー ７０１ａ…固定軸
【発明の属する技術分野】
本発明は装置本体より脱着自在な複数の現像カートリッジを有し、該複数の現像カートリッジを回転型の現像器切り替え機構により、順次現像する現像カートリッジを切り替えて多色画像を形成する電子写真画像形成装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、後述の従来の技術を更に発展させたものである。
【０００３】
本発明は現像器切り替え機構の側面に大きな穴がなく、現像器切り替え機構全体の剛性が高く、また、現像器位置決めが正確で、現像器の保持剛性の高い多色画像を形成する電子写真画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００４】
本発明は更に上記目的を達成された発明において、現像器切り替え機構に装着された現像カートリッジに対するトナーの付着を防止した電子写真画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本出願に係る発明は複数の現像カートリッジが電子写真感光体ドラムの回転中心軸に対して平行な軸を中心として回転可能に装置本体に設けられた回転型の現像カートリッジ切り替え機構に着脱可能に搭載され、該現像カートリッジ切り替え機構を回転させ、その停止位置を切り替えることにより、前記電子写真感光体ドラムに対向する前記現像カートリッジを切り替え、多色画像を現像する電子写真画像形成装置において、
前記現像カートリッジ切り替え機構内において設けられた保持部であって、前記現像カートリッジの長手方向における両端部に前記回転中心軸と平行に突出した揺動中心部材と、前記揺動中心部材から半径方向に離れた姿勢決め部材と、を有する前記現像カートリッジの前記揺動中心部材に対して垂直な方向から前記揺動中心部材を挿脱可能で前記揺動中心部材を揺動可能に支持する保持部と、
前記現像カートリッジを前記保持部を中心に揺動することにより前記姿勢決め部材をロックするスライドロック部材と、
を有することを特徴とするである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。以下の説明において長手方向とは現像スリーブ、感光体ドラム、カルーセル等の軸方向をいう。
【００２２】
（実施の形態１）
図１８に電子写真画像形成装置の全体図を示す。光学ユニット１０１により、プロセスカートリッジ１０２に設けられたドラム状の感光体である像担持体（感光体ドラム）１００上に潜像が形成され、該潜像は、回転型現像カートリッジ切り替え機構であるカルーセル１０３により、像担持体１００に対向した現像位置に回転移動された現像カートリッジ１０４Ｙにより現像される。像担持体１００上の該現像像は中間転写体ユニット１０５の中間転写ベルト１０６上に１次転写部１０８で転写される。ここで、中間転写ベルト１０６は中間転写体ユニット１０５内の駆動ローラー１０７により、装置本体１１４の駆動源により、駆動される。上記の潜像形成−潜像現像−１次転写の工程が続いて各現像カートリッジ１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｂについて夫々繰り返され、中間転写ベルト１０６上に多色画像が形成される。ついで、給紙カセット１１０より記録媒体は給紙され、２次転写部１０９において、中間転写ベルト１０６上の画像は記録媒体上に転写される。この際に、２次転写ローラー１１１は２次転写の工程に合わせて中間転写ベルト１０６に当接される。画像を転写された記録媒体は、搬送部１１２で定着ユニット１１３に搬送され、定着ユニット１１３で定着後、排出される。
【００２３】
図１〜図４に現像カートリッジ１０４の説明図を示す。現像カートリッジ１０４本体は現像剤担持体である現像スリーブ４０７、現像ブレード４１１、現像剤収納部４０８、現像剤撹拌部材４１２、ブラックカートリッジ１０４Ｂを除いて取り付けられた塗布ローラ４０３等により構成され、前記現像スリーブ４０７、前記現像剤撹拌部材４１２、塗布ローラ４０３等が装置本体１１４の駆動源より駆動される。該現像カートリッジ１０４の両端部には円筒形の揺動中心部材４０１，４０２が現像スリーブ４０７と平行に現像カートリッジ１０４のカートリッジフレーム６３から外方へ突出して設けられる。また、現像カートリッジ１０４は単体状態では、現像スリーブ４０７近傍をシャッター４０５により覆われ、装置本体１１４に搭載された状態では、該シャッター４０５は開いた状態とされる。なお、該シャッター４０５は前記揺動中心部材４０１，４０２の中心に嵌合されて揺動中心部材４０１，４０２と同一中心で回動可能とされる。ここで、一方の前記揺動中心部材４０１の中心には装置本体１１４の後述の駆動連結部材と係脱される駆動連結部材４１０が設けられている。また、現像スリーブ４０７に装置本体１１４の高圧電源から現像バイアスを印加するための接点部４０９が現像カートリッジ１０４のカートリッジフレーム６３の長手方向の端面に該端面とほぼ同一平面上に設けられる。
【００２４】
図５に前記カルーセル１０３の全体図を示す。前記カルーセル１０３は夫々が円板の側板３０１と駆動側側板３０２と、両側板３０１，３０２を周方向に四等配した位置で両側板３０１，３０２を連結するとともに各現像カートリッジ１０４の装着部の隔壁となる４枚のステー３０３から構成され、回転中心部には本体ステー７００，７０１に夫々固定された軸受３０４，３０６、両軸受３０４，３０６間に固定されるセンターステーユニット３０９および軸受３０４，３０６と該センターステーユニット３０９の中心において軸受３０４，３０６、センターステーユニット３０９に嵌合するセンターシャフト３０８、とが設けられ、軸受３０４，３０６と前記両側板３０１，３０２の間には夫々軸受３０４，３０６に内輪が嵌合し、側板３０１，３０２に固定した軸受ハウス３０１ａ，３０２ａに外輪が嵌合してボールベアリング３０５，３０７が設けられている。また、前記側板３０１の側面には各現像カートリッジ１０４の収納部のトナー色に対応したフラグ３１０（４個所）が設けられており、装置本体ステー７００に設けられたフォトセンサー３１１をカルーセル１０３の公転動作でよこぎるように構成される。このフォトセンサー３１１はカルーセル１０３の公転位置を検出する公転センサーである。
【００２５】
図６、図７に前記側板３０１と前記駆動側側板３０２の現像カートリッジ１０４装着面側の図を示す。各現像カートリッジ１０４はその前記揺動中心部材４０１，４０２が、前記側板３０１，３０２の保持部３１２，３１３に回動可能に位置決め保持される。ここで、駆動側側板３０２の保持部３１２の中心には現像カートリッジ１０４の駆動連結部材４１０と係脱する軸継手を備えた駆動連結部材３１４が設けられ及び現像カートリッジ１０４の接点部４０９と突当って当接するスライド接点部材４３０が保持部３１２よりも中心側で側板３０２に設けられている。ここで駆動連結部材３１４，４１０には軸方向から見て十文字形の互いに係脱可能な凹及び凸の軸継手３１４ａ，４１０ａを備えている。
【００２６】
図８は前記駆動側側板３０２を本体ステー７０１の側（外側）から見た図を示す。前記駆動連結部材３１４は駆動側側板３０２に固定された保持部材３１５により一端を保持され、他端は駆動側側板３０２（図９参照）に保持され長手方向に移動可能となっている。
【００２７】
図９に示すようにこの駆動連結部材３１４は一端に軸継手３１４ａを有する軸の他端にキャップ付のギア３１４ｂを嵌入付設しピン３１４ｃで固定してある。ギア３１４ｂはこのギア３１４ｂと噛合うギア３１７を介して、カルーセル１０３の回転中心部軸受３０６にボールベアリング３０６ａを介して支持されたギア３１８と噛合されている。
【００２８】
図９および図１０において、前記カルーセル１０３を支持する回転中心部軸受３０６に支持されたギア３１８にはギア３１９，３２１，３２２，３２３を介して噛合っている現像モーター３２５のギア３２４から駆動を伝達される。ここで、ギア３１９は本体ステー７０１に固定された軸受に回転自在に支持された軸３２０に固定されている。そこで、ギア３１９は軸３２０と一体で回転し、前記ギア３２１と軸３２０との間にはワンウエイクラッチ３２９が具備されており、現像モーター３２５の一方向の回転（図１０においてＡ方向（以下同じ））のみ前記軸３２０に伝達される。ギア３２２は段付ギアで大ギア３２２ａと小ギア３２２ｂが一体的に作られており、本体ステー７０１に回転自在に支持されている。この大ギア３２２ａが本体ステー７０１に回転自在に支持されたギア３２３と噛合っている。そして、小ギア３２２ｂがギア３２１と噛み合っている。また、カルーセル１０３の駆動側側板３０２には軸受３０６にボールベアリング３０２ａを介して中心を支持されてギア３１６が設けられている。
【００２９】
本体ステー７０１には公転モーター３２６が固定されている。この公転モーター３２６のモータ軸に固定されたモータギア３２７は本体ステー７０１に固定された固定軸７０１ａに回転自在に支持されたギア３２８を介してギア３１６に駆動が伝達され、カルーセル１０３の現像カートリッジ１０４の回転切り替え動作（公転）が行われる。
【００３０】
図１０を用いて、現像駆動連結解除機構について説明する。現像モーター３２５の回転はギア３２４，３２３，３２２の大ギア３２２ａ、ギア３２２の小ギア３２２ｂに噛合うギア３３０を介してギア３３８に伝達される。ギア３３０，３３８は本体ステー７０１に回転自在に支持されている。前記ギア３３８はギア３３８を固定され本体ステー７０１に回転自在に支持されるシャフト３３９を介してシャフト３３９上のギア３３１に駆動を伝達するが、前記ギア３３１とシャフト３３９間には一方向回転連結部材としてワンウエイクラッチが設けられており、前記現像モーター３２５の他方向の回転（図１０においてＡ方向の逆）のみ、駆動を伝達する。上記駆動はギア３３１と噛合い本体ステー７０１に回転自在に支持されカム部３３４を一体に有するギアであるカムギアＡ３３２を介してこのカムギアＡ３３２に噛合し本体ステー７０１に回転自在に支持されカム３４０を一体に有するギアであるカムギアＢ３３３に伝達される。ここで、カムギアＢ３３３には、円周上に図１０の紙面に垂直な方向に凹凸形状の端面カム３４０が形成されており、該カム３４０にレバーユニット３３７の先端のカムフォロワ３３７ａが追従してレバーユニット３３７が軸３４１に嵌合して、軸３４１を中心回動する。軸３４１には平板状の本体ステー７０１の板面に平行で本体ステー７０１に支持されて設けられ、カムフォロア３３７ａをカム３４０に圧するためのねじりコイルばね３４４が挿入されている。また、前記カムギアＡ３３２にも板カム３３４が形成されており、該カム３３４に追従するカムフォロワ３３５ａを一端側に有するセンサーレバー３３５は本体ステー７０１に固設した回転中心軸３４２に回転自在に支持され、回転中心軸３４２を中心に回動し、不図示のばねで図１０において時計回りに付勢されている。現像駆動連結時には該レバー３３５の他端側の遮光部材３３５ｂは本体ステー７０１に固定された光電センサーを用いた現像センサー３３６を遮光し、現像駆動解除時には前記現像センサー３３６を遮光しないように構成される。上述において現像モーター３２５、公転モーター３２６は夫々回転角制御の可能なモーター例えばステッピングモーターが採用される。
【００３１】
図１１、図１２で前記レバーユニット３３７による現像駆動連結解除動作を説明する。レバーユニット３３７の他端には駆動連結部材３１４に対する作動部材としてドッグ３３７ｂが設けられている。
【００３２】
軸継手３１４ａを有する駆動連結部材３１４は非現像時には図１１に示すように現像カートリッジ１０４側の長手方向端部の円筒形の中心部材４０１の中心部に設けられた駆動連結部材４１０の軸継手４１０ａとは側板３０２とギア３１４ｂ間で駆動連結部材３１４に挿入縮設した圧縮コイルばね３４３のばね力により離間した状態にある。前記レバーユニット３３７を現像駆動連結状態に動作させ、カルーセル１０３全体を図１１において矢印３４５方向に公転させると、駆動連結部材３１４は前記レバーユニット３３７のドッグ３３７ｂのカム面３３７ｂ１により、押されて軸方向に圧縮コイルばね３４３のばね力に抗して移動し、駆動連結部材３１４の軸継手３１４ａは現像カートリッジ１０４に回転自在に支持された駆動連結部材４１０の一端の軸継手４１０ａと連結されドッグ３３７ｂ先端と駆動連結部材３１４のキャップが当接した状態でカルーセル１０３は停止する。現像終了後に前記レバーユニット３３７が矢印３５３の方向に待避されると、圧縮コイルばね３４３のばね力により、前記駆動連結部材３１４は後退し軸継手３１４ａ，４１０ａの結合が解除される。なお、先にカルーセル１０３を公転停止した後に、前記レバーユニット３３７を動作させて、図１２に示す矢印３５３の方向にドッグ３３７ｂを移動して軸継手３１４ａ，４１０ａを連結することも可能である。
【００３３】
図１３に現像カートリッジ１０４内の駆動ギア列を示す。これらの駆動ギア列は現像カートリッジ１０４の長手方向の一端側に設けられ回転自在に支持されている。駆動連結部材４１０に入力された駆動は駆動連結部材４１０に設けられ大ギア４１０ｂと噛み合う現像スリーブ４０７に同軸に固定されたギア３４７に伝達されるとともに、駆動連結部材４１０に設けられた小ギア４１０ｃと噛合う段付ギア３４８の大ギア３４８ａに伝達され、段付ギア３４８を回転し、段付ギア３４８の小ギア３４８ｂと噛合う現像剤攪拌部材４１２と同軸で一体的なギア３４９に駆動伝達される。
【００３４】
また、ブラック現像カートリッジ１０４Ｂを除く現像カートリッジ１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｙでは塗布ローラ４０３に固定したギア３４６と駆動連結部材４１０の小ギア４１０ｃが噛み合っている。
【００３５】
上記において図１３に示すように駆動連結部材４１０は矢印で示す時計回りに駆動力を受ける。像担持体１００の中心は図１３において駆動連結部材４１０及び現像スリーブ４０７の夫々の中心を結ぶ直線の延長上よりも上方にあるので、現像スリーブ４０７は駆動連結部材４１０の回転方向と同方向に揺動中心部材４０１，４０２を中心に回動して像担持体１００に圧接する。この圧接力はくさび状に作用する。
【００３６】
次に現像接点当接解除機構について図６，図１０，図１４，図１５を用いて説明する。前記現像モーター３２５に駆動されるカムギアＡ３３２にカムギアＣ４２０が噛合され、前記カムギアＣ４２０には端面カム部４２１が形成されている。カムギアＣ４２０は本体ステー７０１に固定された軸４２２に回転自在に嵌合している。該カムギアＣ４２０の中心に設けられた軸４２２には軸方向に移動可能に解除部材４２３が嵌合し、解除部材４２３に設けた突起状のカムフォロワ４２３ａはカム４２１に本体ステー７０１と接点ピン４２６間に縮設された接点ばね（圧縮コイルばね）４２５のばね力を接点ピン４２６のフランジ４２６ａを介して受けて当接され、前記カムギアＣ４２０の回転に応じて動作される。現像バイアスは装置本体１１４の高圧電源から接点４２４に導かれ、接点ばね４２５を介して接点ピン４２６に印加される。前記接点ピン４２６は本体ステー７０１に固定されたガイドブッシュ４２７にガイドされ、前記解除部材４２３により、現像カートリッジ切り替え機構側即ちカルーセル側接点４２８に対して当接位置と解除位置を移動する。当接位置において、前記接点ピン４２６はカルーセル側接点４２８に当接され、該接点４２８は接点ばね４２９を介してカルーセル１０３の駆動側側板３０２のガイド部３０２ｂに軸方向移動自在に嵌合しているスライド接点部材４３０につながり、該接点部材４３０は現像カートリッジ１０４側の接点部材４０９（図４参照）に当接し、該接点部材４０９は現像カートリッジ１０４内を現像スリーブ４０７につながる。これにより、現像駆動連結解除に連動して、現像接点当接解除が行われる。このように接点ピン４２６とカルーセル側接点４２８は摺動しないので接点寿命が飛躍的に増大すると共に、現像に預からない現像カートリッジ１０４が像担持体１００の位置を通過が接点ピン４２６とカルーセル側接点４２８が非接触のため円滑に行われる。
【００３７】
図１６、図１７を用いて現像駆動連結解除および現像当接解除制御について説明する。
【００３８】
図１６は制御ブロック図であり、図１７は図１６における作用を説明するフローチャートである。図１６において、現像センサー３３６から能動信号が入力された中央演算処理装置ＣＰＵ３５０はドライバー３５１を介して公転モーター３２６を回転させる。公転センサー（フォトセンサー）３１１から能動信号が入力されたＣＰＵ３５０はドライバー３５２を介して現像モーター３２５を回転させる。ＣＰＵ３５０はドライバー３５１，３５２の何れかのみ付勢する命令を出す禁止回路をプログラムに有する。
【００３９】
図１７においてカルーセル１０３が公転動作に入る際には、まずステップ６００で現像センサー３３６のオン／オフを確認する。現像センサー３３６のオフ状態では駆動連結部材３１４，４１０は周方向に位置が離れているか、中心線が一致していても軸継手３１４ａ，４１０ａは係合していない。ステップ６００で現像センサー３３６がオンの場合はステップ６０３へ進む。
【００４０】
ステップ６０１で現像センサー３３６がオフの場合は現像モーター３２５を矢印Ａ方向に回転する。この回転は図１０を参照してギア３２４，３２３，３２２，３２１、軸３２０と伝えられるが、図９に示す軸３２０上に軸受３５５で回転自在に支持されるギア３２１と軸３２０間に設けたワンウエイクラッチ３２９により軸３２０上でギア３２１は空転しギア３１９は非回転である。従って、ギア３１９，３１８，３１７，３１４ｂを介してカルーセル１０３側の駆動連結部材３１４は回転することがない。一方ギア３２２の回転はギア３３０，３３８、シャフト３３９に伝えられ、シャフト３３９上のワンウエイクラッチを介してギア３３１を回転させる。ギア３３１はカムギアＡ３３２を回転する。カムギアＡ３３２の回転と共に回転したカム３３４はカムトップ側でカムフオロワ３３５ａを押して、図１０においてセンサーレバー３３５を軸３４２を中心に反時計回りに回転し、遮光部材３３５ｂを上昇し、現像センサー３３６をオフからオンにする。なお、この際、カムギアＡ３３２はカムギアＢ３３３へ回転を伝え、カムギアＢ３３３、カム３４０が回転するがリフト０の範囲の回転角であって、レバーユニット３３７のカムフオロワ３３７ａを押してレバーユニット３３７を軸３４１を中心にねじりコイルばね３４４のばね力に抗して揺動させることはなく、ドッグ３３７ｂはカルーセル１０３側の駆動連結部材３１４から離れている。
【００４１】
ステップ６０２で現像センサー３３６がオフからオンに切り替った後、現像モータ３２５を同方向へ所定の回転角回転して停止させる。この所定の回転角でもって、上記段付ギア３２２の回転はカムギアＣ４２０に伝えられ、端面カム４２１はカムトップでカムフオロワ４２３ａを押して解除部材４２３、接点ピン４２６を接点ばね４２５のばね力に抗して後退させ図１５に示すように接点ピン４２６とカルーセル側接点４２８が接することができない状態となる。
【００４２】
ステップ６０３で現像センサー３３６のオンでもって公転モーター３２６の回転をスタートする。公転モーター３２６の回転はギア３２７，３２８，３１６と伝えられカルーセル１０３を回転する。
【００４３】
ステップ６０４で現像を行わない現像カートリッジ１０４は像担持体１００との対向位置を通過させる。この際ドッグ３３７ｂは駆動連結部材３１４から離れている。またカルーセル側接点４２８は装置本体１１４側接点ピン４２６から離れているのでカルーセル１０３は抵抗を加えられないで回転して現像スリーブ４０７は像担持体１００との対向位置を通過する。ただし、ドッグ３３７ｂは図１１のように駆動連結部材３１４に作用するような位置としておいたままであっても、カム面３３７ｂ１が駆動連結部材３１４の進退方向に対して斜面となっているためこのような態様での作用も許容される。そしてステップ６０７へ進み、公転センサー（フォトセンサー）３１１の信号を基準として公転モーター３２６を所定回転角回転した後に停止させる。
【００４４】
ステップ６０４で現像を行う場合には公転モータ３２６は現像スリーブ４０７と像担持体１００と対向した位置で停止し現像カートリッジ１０４は移動しない。ステップ６０５で現像モーター３２５を矢印Ａ方向と逆方向に回転し、前述した動作でもってセンサーレバー３３５を図１０において軸３４２を中心に時計回りに回転して遮光部材３３５ｂで遮光して現像センサー３３６をオンからオフへの切り替りを基準として所定回転角回転の後に現像モーター３２５を停止する。この現像モーター３２５の所定回転角の矢印Ａと逆方向の回転により、カムギアＢ３３３が回転してカム３４０はカムフォロワ３３７ａを押してレバーユニット３３７をねじりコイルばね３４４のばね力に抗して軸３４１を中心に揺動させドッグ３３７ｂを前進して、ドッグ３３７ｂはカルーセル１０３側の駆動連結部材３１４を圧縮コイルばね３４３のばね力に抗して前進し、カルーセル側軸継手３１４ａと現像カートリッジ１０４の軸継手４１０ａを連結する。同時に現像モーター３２５の所定回転角の矢印Ａと逆方向の回転により、ギア３２２からカムギアＣ４２０に伝えられる回転でもって、端面カム４２１のカムトップにより引き込まれていた状態の接点ピン４２６は端面カム４２１のリフト０の位置へカムフォロワ４２３ａが図１４のように進み得るので接点ばね４２５は接点ピン４２６及び解除部材４２３をばね力で押して前進し接点ピン４２６をカルーセル側接点４２８に圧接する。
【００４５】
上記動作の後にステップ６０５で現像モーター３２５を矢印Ａ方向に回転すると、ギア３２４，３２３，３２２，３２１、軸３２０、ギア３１９，３１８，３１７，３１４ｂと回転が伝わり、駆動連結部材３１４，４１０は回転し現像スリーブ４０７が回転する。ここで現像が行われる。
【００４６】
ステップ６０６で現像スリーブ４０７による現像が終ると、現像モーター３２５は逆転して矢印Ａとは逆方向に回転し、現像センサー３３６はオンからオフへの信号の切り替わりを基準として所定の回転角回転して停止させる。これによって、レバーユニット３３７のドッグ３３７ｂはカルーセル１０３の駆動連結部材３１４から離れ、この駆動連結部材３１４は圧縮コイルばね３４３のばね力で現像カートリッジ１０４の駆動連結部材４１０から後退し、軸継手３１４ａ，４１０ａは離間する。同時にカムギアＣ４２０が回転され端面カム４２１はカムフオロワ３２３を後退させ解除部材４２３を接点ばね４２５のばね力に抗して後退させるので接点ピン４２６はカルーセル側接点４２８から離れる。
【００４７】
ステップ６０７で公転モーター３２６を回転して公転センサー３１１の信号を基準として所定回転角回転後に停止させることにより、カルーセル１０３の割出し回転を行う。
【００４８】
この実施の形態によれば現像カートリッジを像担持体に対向する停止した状態において、１つのモーターで現像カートリッジの切り替え機構によって、現像スリーブの現像のための回転と、現像カートリッジへの駆動力の入力部の駆動連結部材の係脱を行える。また更に同モーターでカルーセルの接点と装置本体の現像用高圧電源につらなる接点の離接を同時に行うことも可能である。駆動力連結部材４１０とドッグ３３７ｂ、現像バイアスを加えるための接点ピン４２６とカルーセル側接点４２８が夫々離れた状態で像担持体１００の前を現像スリーブ４０７が通過し得るので現像カートリッジ１０４の切り替えが円滑で静かにに行われる。
【００４９】
（感光体ドラムへの現像スリーブの加圧機構）
図１９〜図２７を用いて感光体ドラム１００への現像スリーブ４０７の加圧機構について説明する。図１９において現像モーター３２５の駆動はカムギアＡ３３２に伝達される。該カムギアＡ３３２はカルーセル１０３の中心に設けられた前記センターシャフト３０８に固定されていて一体で回転可能に設けられる。ここて前記センターシャフト３０８はその両端を本体ステー７００，７０１に固定された前記軸受３０４，３０６に回転自在に支持されている。軸受３０４，３０６に固定されたセンターステーユニット３０９の内側には加圧部材５００、加圧カム５０１および５０２、加圧ばね５０３により構成される加圧機構が２組設けられる。加圧部材５００はセンターステーユニット３０９の不図示の直線ガイドに図２１の図示矢印Ｂ方向に移動自在に嵌合している。センターシャフト３０８は加圧部材５００に設けた矢印Ｂ方向の長穴５００ａ中を挿通していて、センターシャフト３０８が加圧部材５００と干渉しないようになっている。加圧カム５０１，５０２は偏心カムであってセンターシャフト３０８の中間の角形断面をした部分に嵌合している。図２３に示すように加圧部材５００に設けたばね掛け５００ｂには加圧カム５０１，５０２のほぼ半周を圧するように巻きつけた引張りコイルばねである加圧ばね５０３の両端が係止されている。
【００５０】
センターシャフト３０８が回転するとセンターシャフト３０８の位相に応じて、前記加圧カム５０１，５０２が回転され、該カム５０１，５０２と前記加圧部材５００間に掛けられた加圧ばね５０３のばね力で加圧部材５００は前進した図２１、図２３の加圧状態と後退した図２０、図２４の待避状態の切り替えが可能に構成される。ここで、現像カートリッジ１０４はカルーセル１０３に搭載された状態で、両端の前記揺動中心部材４０１，４０２を中心に揺動可能であり、前記加圧部材５００により、その長手方向の両端部の加圧力受け部６３ａを加圧される。図２０は像担持体１００と現像スリーブ４０７の離間状態を、図２１は加圧当接状態を示す。このようにして、現像カートリッジ１０４の前述した揺動離間動作と現像駆動連結解除および現像接点当接解除が連動される。
【００５１】
（現像カートリッジ（現像装置））
次に前記感光体ドラム１００に形成した潜像を現像するための現像カートリッジの構成について詳細に説明する。
【００５２】
この画像形成装置はフルカラー画像を形成するために、マゼンタｍ、シアンｃ、イエローｙ、ブラックｂの各色の現像を可能とするために４個の現像カートリッジ１０４（１０４ｍ，１０４ｃ，１０４ｙ，１０４ｂ、アルファベットはトナー色を示す）を有する。この現像カートリッジ１０４は、図３０、図３１に示すように、軸受３０４（３０６）を中心として回転するカルーセル１０３にそれぞれ取り外し可能に装着されている。そして画像形成に際しては、各現像カートリッジ１０４がカルーセル１０３に保持された状態で軸受３０６（３０４）を中心に回転移動する。そして、所定の色トナーを収納している現像カートリッジ１０４が感光体ドラム１００に対向した位置で止まる。更に、後述する現像スリーブが感光体ドラム１００に対して微小間隔（約３００μｍ程度）をもって対向するように位置決めされた後、感光体ドラム１００の静電潜像に対応してトナーを供給して前記潜像を現像する。
【００５３】
カラー画像形成時には、図１８に示す中間転写ユニット１０５の１回転毎にカルーセル１０３が回転して、マゼンタ色トナーを収納しているマゼンタ現像カートリッジ１０４ｍ，シアン色トナーを収納しているシアン現像カートリッジ１０４ｃ，イエロー色トナーを収納しているイエロー現像カートリッジ１０４ｙ，ブラック色トナーを収納しているブラック現像カートリッジ１０４Ｄの順で現像工程がなされる。尚、ブラック色トナーは磁性トナーであり、その他の色トナーは非磁性トナーである。
【００５４】
図２は現像カートリッジ１０４（例えばイエロー現像カートリッジ１０４ｙ）が像担持体である感光体ドラム１００（不図示）に対向した現像位置に位置決め静止している状態を示している。既に述べたようにこの現像カートリッジ１０４ｙは、前記感光体ドラム１００にトナーを供給するトナー担持体である現像スリーブ４０７と、該現像スリーブ４０７に供給するトナー（現像剤）を収納する現像剤収納部４０８を有する。また、現像スリーブ４０８を支持するための、複数のフレームを結合したカートリッジフレーム６３と、現像スリーブ４０７を露出させるための、このカートリッジフレーム６３に設けられた開口を開閉可能なシャッター４０５を有している。更に、前記現像剤収納部４０８内には現像剤撹拌部材４１２が設けてある。
【００５５】
ここで、新規現像カートリッジ１０４には、前記現像剤収納部４０８内に収納されているトナーが漏れ出ないように、トナーシール２７が取り付けられている。そこで使用者は、新規現像カートリッジ１０４を装置本体１１４に装着するのに先立って、前記トナーシール２７を引き剥して現像剤収納部４０８を開封する。これによって現像剤収納部４０８内のトナーは現像スリーブ４０７へ供給可能となる。
【００５６】
さて、装置本体１１４から駆動力を得て、前記現像撹拌部材４１２が回転して現像剤収納部４０８内のトナーを現像スリーブ４０７に送り込む。現像スリーブ４０７はアルミニウムローラを回転可能にしたものであり、この現像スリーブ４０７の周面には現像ブレード４１１が圧接している。このため、現像スリーブ４０７が図２の時計回り方向へ回転すると、その周面にトナーが薄層塗布され、且つ該トナーへ電荷が付与（摩擦帯電）される。
【００５７】
そして、潜像が形成された感光体ドラム１００と対向した現像スリーブ４０７に装置本体１１４から供給された現像バイアスを印加することにより、潜像に応じてトナー画像を感光体ドラム１００上に形成することができる。
【００５８】
尚、前記構成及び現像工程はマゼンタ現像カートリッジ１０４ｍ、シアン現像カートリッジ１０４ｃ、イエロー現像カートリッジ１０４ｙ、ブラック現像カートリッジ１０４ｂは共に同一である。また、各現像カートリッジ１０４の各現像スリーブ４０７は、それぞれの現像カートリッジ１０４が現像位置に移動されたときに、画像形成装置本体１１４に設けられた各色現像用高圧電源及び駆動源と接続され、各現像カートリッジ１０４毎に順次選択的に現像バイアス電圧が印加されると共に、駆動力が伝達されて現像スリーブ４０７等が回転する。
【００５９】
図２に示す現像カートリッジ１０４ｙはマゼンタ現像カートリッジ１０４ｍ、シアン現像カートリッジ１０４ｃ、及びイエロー現像カートリッジ１０４ｙは同構成である。これらの色現像カートリッジ１０４ｍ，１０４ｃ，１０４ｙは何れも現像スリーブ４０７の周面と互いに逆方向に移動する周面を持つ塗布ローラ４０３をカートリッジフレーム６３に回転自在に備えている。
【００６０】
ブラック現像カートリッジＤｂは塗布ローラを有しない。そして現像スリーブ４０７へはトナーが現像スリーブ４０７の内部に組み込んだマグネット（図示されない）の磁力及び付着力で付着し現像スリーブ４０７の周面に接する現像ブレード４１１によってトナーの層厚を規制されると共に摩擦帯電電荷がトナーに生ずるようになっている。
【００６１】
（現像カートリッジの画像形成装置本体への装着）
次に、前記現像カートリッジ１０４を画像形成装置本体１１４へ装着するための構成について説明する。図１８に示すように、画像形成装置本体１１４の所定位置には現像カートリッジ１０４の長手方向以上の幅を有する挿入口１７が設けてあり、この挿入口１７にドア１８が開閉可能に取り付けてある。尚、通常はドア１８によって挿入口１７を閉鎖している。
【００６２】
また、装置本体１１４には現像装置交換スイッチ（図示せず）が設けてある。そこでトナーの消耗等の理由によって現像カートリッジ１０４を交換する際に使用者が前記スイッチを押すと、カルーセル１０３が図５に示す固定の軸受３０４、３０６上で回転して交換したい色の現像カートリッジ１０４の１つが前記挿入口１７の位置まで移動する。カルーセル１０３は各現像カートリッジ装着部１４の外周が開放されて現像カートリッジ１０４が放射方向へ出入りできる開口を有する。
【００６３】
使用者が前記ドア１８を開くと、図３８に示すように画像形成装置本体１１４内の片側には現像カートリッジ１０４の装着手段を構成するガイド５９がカルーセル１０３の周方向を等配して４箇所に設けられている。一方、現像カートリッジ１０４のシャッター４０５には、図４、図３２〜図３４に示すように、直線状のガイド部４０６が設けてある。そこで使用者がこのガイド部４０６を前記ガイド５９に沿わせて挿入することにより、現像カートリッジ１０４を画像形成装置本体１１４に挿入することができる。尚、前記ガイド部４０６は、現像カートリッジ１０４の長手方向（現像スリーブ４０７の回転軸方向）の片側にのみ設けられている。したがって前記ガイド５９もカルーセル１０３の一方の側板３０２の内壁面にのみ設けられている。また、カルーセル１０３の長手方向の両方の側板３０２，３０３の内壁面には円弧リブ２６ａ，５９ｅが設けられ、現像カートリッジ１０４の長手方向両側面にはこの円弧リブ２６ａ，５９ｅで構成された保持部３１２，３１３内に嵌合する突出した揺動中心部材４０１，４０２が設けられている。
【００６４】
ここで現像カートリッジ１０４は、現像スリーブ４０７の長手方向と交差する方向から前記現像スリーブ４０７を前方（図１８において装着後に現像スリーブ４０７が感光体ドラム１００に対向可能な方向）にして把手６３ｅ（図３３参照）を手で把んでカルーセル１０３に進入される。
【００６５】
そして現像カートリッジ１０４を前記の如くして装置本体１１４へ挿入したシャッター４０５が不動に支持された後、使用者が現像カートリッジ１０４を揺動中心部材４０１，４０２を中心に回転させることによって、シャッター４０５が開いて現像スリーブ４０７がカートリッジフレーム６３から露出して感光体ドラム１００と対向し、現像可能な状態に装着される。
【００６６】
ここでカルーセル１０３の各装着位置に装着された現像カートリッジ１０４は、図３７に示すようにカルーセル１０３の他方の側板３０１内壁面に設けられたガイド２６の円弧形リブ２６ａに囲まれた中に位置する球面状の押し付け部材２６ｂによって長手方向へ付勢させる（駆動連結部材４１０の設けられている側へ付勢される）。この押し付け部材２６ｂはばね（図示せず）によって長手方向へ弾性的に図３７の紙面の表側から出る方向へ付勢されている。そして現像カートリッジ１０４は、駆動側に付勢される。したがって現像カートリッジ１０４は、現像スリーブ４０７の長手方向において、駆動連結部材４１０の設けられている側を基準にしてカルーセル１０３（装置本体１１４）に装着される。
【００６７】
ここで、前記現像カートリッジ１０４の構成を図３、図４、図３４〜図３６を用いて詳細に説明する。尚、図３４は現像カートリッジ１０４の斜視図であって、シャッター４０５等を取り外した状態を示している。また、図３、図４はシャッター４０５が閉じられた状態の現像カートリッジ１０４の両側面図、図３５、図３６はシャッター４０５が開かれた状態の現像カートリッジ１０４の両側面図である。
【００６８】
図３４に示すように、現像カートリッジ１０４のカートリッジフレーム６３には長手方向にわたって開口部６３ｂが形成してあり、現像スリーブ４０７は前記開口部６３ｂから露出するようにカートリッジフレーム６３に取り付けられている。そして、カートリッジフレーム６３の長手方向一側面６３ｈの略中央には揺動中心部材４０１がカートリッジフレーム６３と一体的に形成されている。この揺動中心部材４０１は、後述するように現像カートリッジ１０４を画像形成装置本体１１４に挿入するときのガイド、及び、現像カートリッジ１０４の装置本体１１４への着脱の際の回動中心となるものである。また、揺動中心部材４０１は二面幅部６３ｃ１を有する円筒状に形成されている。
【００６９】
またカートリッジフレーム６３の長手方向他側面６３ｉの略中央には揺動中心部材４０２が、カートリッジフレーム６３に取り外し可能に取り付けられている（尚、図３４では取り外した状態を示している）。この揺動中心部材４０２は側面６３ｉに設けた穴（図示せず）に差し込み部６３ｇ１を差し込むことによってカートリッジフレーム６３に取り付けられる。尚、差し込み部６３ｇ１の先端に逆爪状の部分（図示せず）を有しており、カートリッジフレーム６３に前記逆爪部分が係合することによって揺動中心部材４０２はカートリッジフレーム６３に取り付けられる。また現像カートリッジ１０４がカルーセル１０３の装着位置に装着された際に、この揺動中心部材４０２の先端面６３ｇ２がカルーセル１０３の側板３０１から弾力で突出する前述した押し付け部材２６ｂに押される。したがって現像カートリッジ１０４は側面６３ｈの方向（図３４における矢印Ｑの方向）へ押される。そこで現像カートリッジ１１４は、駆動連結部材４１０の設けられた側面６３ｈを基準にしてカルーセル１０３（装置本体１１４）に装着される。
【００７０】
また現像スリーブ４０７の両側端には、現像スリーブ４０７の半径よりも現像隙間だけ半径の大きなスペーサコロ１２ａ，１２ｂが取り付けられている。したがって、現像位置において、加圧部材５００（図２３、図２４参照）によってスペーサコロ１２ａ，１２ｂが感光体ドラム１００の周面に押し付けられることによって、現像スリーブ４０７と感光体ドラム１００は所定の間隙を維持する。
【００７１】
また、図３４に示すように現像ブレード４１１は、現像スリーブ４０７に摺擦するゴムブレード４１１ａを板金１６ａに固定してなり、板金１６ａを小ねじ１６ｂによってカートリッジフレーム６３に取り付けられている。
【００７２】
また、現像カートリッジ１０４の一側面６３ｈには、ロック部材７１が取り付けられている（但し、図３４では取り外した状態で示している）。前記ロック部材７１は、前記現像手段としての現像スリーブ４０７の長手方向において前記一端側に設けられた前記カートリッジフレーム６３の一側面６３ｈ部分に取り付けられており、前記シャッター４０５の端壁６４ｅに設けられたシャッター係合凹部６４ｔと係合するロック係合部７１ｂと、前記ロック係合部７１ｂを支持する支持部７１ａと、前記カートリッジフレーム６３の一側面６３ｈに取り付けられている取り付け部７１ｃ、７１ｄと、を有している。尚、６３ｊ１，６３ｊ２は側面６３ｈに設けた穴であって、前記取り付け部７１ｃ，７１ｄが差し込まれている。そして、前記ロック部材７１はプラスチック製の一体成形物であって、装着位置に装着する過程で、前記ロック部材７１の一部分であるアーム部７１ｇが装置本体１１４（カルーセル１０３）に設けられた固設部分と接触することによって前記支持部７１ａが撓んで前記ロック係合部７１ｂがシャッター係合凹部６４ｔから外れて前記シャッター４０５のロックを解除する。
【００７３】
尚、現像カートリッジフレーム６３の長手方向一側面６３ｈにのみ、図３、図４、図３２、図３３、図３４、図３６などに示すように、半球状の嵌合部である突起６３ｄが設けてある。そして、シャッター４０５にもこれに対応した位置に突起６３ｄが嵌合し得る嵌合部である孔６４ｕが設けてある。このため、シャッター４０５が閉じた状態では前記突起６３ｄが孔６４ｕに嵌まり込んでいるために、前記のようにシャッター４０５のロック部材７１によるロックが解除されても、シャッター４０５に対して現像カートリッジフレーム６３が不安定な位置に回転してしまうことはない。
【００７４】
さらに前記カートリッジフレーム６３の一側面６３ｈと他側面６３ｉには、夫々後述する姿勢決めボス４０４及びばね受け部６３ｋ（６３ｋ１，６３ｋ２）が突出している。
【００７５】
また図３に示す通り、７３はトナーシール引き抜き把手であって、前述したトナーシール２７を引く抜く際に用いられる。
【００７６】
（シャッター）
次に、シャッター４０５について説明する。
【００７７】
図３４に示すように、シャッター４０５の長手方向両側壁６４ｅ，６４ｆには丸孔６４ａが設けてあり、この丸孔６４ａが前記揺動中心部材４０１，４０２に嵌合することによってカートリッジフレーム６３にシャッター４０５が回動可能に取り付けられる。そして、図３３に示すように、シャッター４０５が閉じると開口部６３ｂが閉じられて現像スリーブ４０７がシャッター４０５によって覆われる。現像カートリッジ１０４は装置本体１１４から取り外されている状態にあってはシャッター４０５が閉じているために、現像スリーブ４０７に埃等が付着することはなく、また現像スリーブ４０７等が傷つくこともない。また、現像カートリッジ１０４内に異物が侵入することもない。
【００７８】
上述のロック部材７１の支持部７１ａは溝７１ｆを設けることによって取り付け部７１ｃ，７１ｄを設ける側を根本側として片持状にして弾性変形可能としてあり、この支持部７１ａ先端にロック係合部７１ｂ及びロック解除用のアーム部７１ｇを設けてある。上記取り付け部７１ｃは長手方向の円筒形であって取り付け穴６３ｊ１に嵌合する。また取り付け部７１ｃの回りに設けた二箇所の取り付け部７１ｄは長手方向へ突出する角形ダボであって夫々逆爪（不図示）を有し取り付け穴６３ｊ１回りに設けた角形の取り付け穴６３ｊ２に嵌入することによりロック部材７１はカートリッジフレーム６３の側面６３ｈに取り付けられる。
【００７９】
そして、図３６に示すようにシャッター４０５が開いた状態においてロック係合部７１ｂ先端はシャッター４０５の側壁６４ｅの穴６４ａと同心の円弧部を有するカム縁６４ｎ上にあり、シャッター４０５が閉じると、図４に示すようにロック係合部７１ｂがシャッター４０５のカム縁６４ｎに設けた係合凹部６４ｔに係合してシャッター４０５は閉鎖状態でロックされ、不用意に開いてしまうことがない。
【００８０】
そして現像カートリッジ１０４を画像形成装置本体１１４に装着するときに前記ロックが後述するように自動的に解除され、且つ、シャッター４０５が開くようになっている。
【００８１】
（現像カートリッジの着脱）
次に、現像カートリッジ１０４を装置本体１１４へ装着する工程、及び、装置本体１１４に位置決めする工程について、図３９〜図４３を用いて具体的に説明する。
【００８２】
図３８に示すように、カルーセル１０３の一方の側板３０２の内壁面に設けた支持部材としてのガイド５９は上方へ向って開いて傾斜した傾斜部５９ａからなるガイド挿入部５９ｂ、略平行な直線リブ５９ｃからなる突出部挿入部５９ｄ、円弧リブ５９ｅからなる支持部材としての保持部３１３、及び、前記円弧リブ５９ｅに連なる略平行な直線リブ５９ｇからなるガイド部挿入部５９ｈを有している。また、他方の側板３０１内壁面にはガイド２６が設けられている。
【００８３】
図３７、図３８に示すようにカルーセル１０３を支持する軸受３０４，３０６にはカルーセル１０３の長手方向一方端の側板３０１の内壁面及び他方端の側板３０２の内壁面の近くにスライドロック部材５０４が移動自在に設けられている。図３９に示すようにスライドロック部材５０４は軸受３０６の中心と現像カートリッジ１０４の着脱位置における円弧リブ５９ｅの中心を結ぶ直線を対称に、この直線に平行に設けたガイド部１０ｄに移動自在に嵌合している。このガイド部１０ｄと平行にスライドロック部材５０４には長穴１０ａ１が設けられ、この、長穴１０ａ１には軸受３０６に支持されたセンターシャフト３０８が嵌合しており、図３９のようにスライドロック部材５０４の先端円弧面１０ｅが軸受３０６の外周に連続して一つの円となる位置と、後退して図４２に示すように軸受３０６に先端円弧面１０ｅを底とする凹部１０ｆを形作る位置をとるようになっており、前記ガイド部１０ｄの底とスライドロック部材５０４の後端との間には圧縮コイルばね１０ｂが縮設されている。スライドロック部材５０４の先端円弧面１０ｅの幅（軸受３０６と円弧リブ５９ｅ夫々の中心を結ぶ直線に直交し、図４３の紙面に平行な寸法）は後述の作用で現像カートリッジ１０４が現像カートリッジ装着部へ装着された状態で現像カートリッジ１０４の姿勢決めボス４０４が先端円弧面１０ｅ上にある大きさとなっている。
【００８４】
そして現像カートリッジ１０４を装置本体１１４へ挿入する際には、使用者は先ず、シャッター４０５に設けたガイド部４０６及び揺動中心部材４０１をガイド挿入部５９ｂにガイドさせながら挿入する（図３９参照）。
【００８５】
更に現像カートリッジ１０４を挿入すると、図４０に示すように、ガイド部４０６がガイド部挿入部５９ｈに進入すると共に、現像カートリッジ１０４の長手方向一側端に設けられた揺動中心部材４０１が突出部挿入部５９ｄの直線リブ５９ｃ間の直線部分に入り込む。この揺動中心部材４０１は円筒を直線リブ５９ｃと平行な角度で一部直線的にカットして二面幅とした二面幅部６３ｃ１を有しており、これが嵌合する２本の直線リブ５９ｃは前記二面幅６３ｃ１が平行に移動する方向にのみ通過可能な幅（図３８においてＷ１を示す）を有している。そのため、二面幅部６３ｃ１が直線リブ５９ｃに嵌合して挿入されて、現像カートリッジ１０４は所定の角度（姿勢）を保って装置本体１１４内へ挿入されていく。
【００８６】
そして、図４１に示すように、揺動中心部材４０１が円弧リブ５９ｅに至るまで挿入されると、２箇所の傾斜部５９ａのうち一方の先端がシャッター４０５をロックしているロック部材７１のアーム部７１ｇに当接し、これを図４１に示す通り上方へ押し上げる。これによって支持部７１ａは弾性変形してロック係合部７１ｂがシャッター４０５の係合凹部６４ｔから抜け出るため、シャッター４０５のロックが解除される（即ち本実施の形態においては、前記傾斜部５９ａは前記ロック部材７１のロック解除機能も兼ねている）。この状態でシャッター４０５はカートリッジフレーム６３に対して回動可能な状態となる。また、前記円弧リブ５９ｅは円筒状の揺動中心部材４０１が回転可能な半径を有しており、現像カートリッジ１０４は保持部３１３に嵌合した円筒状の揺動中心部材４０１を中心にして回動可能な状態となる。
【００８７】
一方、現像カートリッジ１０４の他側面６３ｉに設けた揺動中心部材４０２は、図３７に示すガイド２６の傾斜部２６ｃにガイドされてガイド挿入部２６ｄに侵入する。更に現像カートリッジ１０４を挿入すると、前記一側面６３ｈに設けた揺動中心部材４０１の場合と同様に、揺動中心部材４０２は二面幅部６３ｇ３（図３４参照）が平行する対向面となる駆動側の直線リブ５９ｃと平行な二つの直線リブ２６ｅ間に嵌合して挿入されて、現像カートリッジ１０４は所定の角度（姿勢）を保って装置本体１１４内へ挿入されていく。そして、揺動中心部材４０２が円弧リブ（嵌合部）２６ａで形成された保持部３１２に至るまで挿入する。ここで、前記円弧リブ２６ａは揺動中心部材４０２が回転可能な半径を有している。したがって、現像カートリッジ１１４は、カートリッジフレーム６３の長手方向の一側端は揺動中心部材４０１を支持部材としてのガイド５９の円弧リブ５９ｃに支持されて、また、他側端は揺動中心部材４０２を支持部材としてのガイド２６の円弧リブ２６ａに支持されて、両揺動中心部材４０１、４０２を中心にして揺動可能にカルーセル１０３に支持される。
【００８８】
尚、上述の現像カートリッジ１０４のカルーセル１０３への装着に当り夫々のカートリッジ装着部１４ｍ，１４ｃ，１４ｙ，１４ｂへ誤りなく現像カートリッジ１０４ｍ，１０４ｃ，１０４ｙ，１０４ｂを装着するため図３０に示すように各現像カートリッジ１０４の長手方向で互に異なる位置においてシャッター４０５に駒６４Ｃ（例えばシアン現像カートリッジ１０４ｃの場合）を設け、カルーセル１０３のステー３０３ｃの溝１１ｃ１に駒６４Ｃを丁度嵌合するようにしてある。他の現像カートリッジも同様である。
【００８９】
次に、図４１に示す状態で使用者がカートリッジフレーム６３の把手部６３ｅを手で押すと、シャター４０５はガイド部４０６がガイド部挿入部５９ｈに挟まれているために固定されているが、カートリッジフレーム６３は円筒状の揺動中心部材４０１が円弧リブ５９ｅ内で回転可能であり、また、揺動中心部材４０２が円弧リブ２６ａ内で回転可能であるから、前記半球状の突起６３ｄがシャッター６４の孔６４ｕを乗り越えて所定位置まで回転する（図４１の矢印Ｘ方向）。前述した通り本実施の形態にあっては、シャッター４０５に挿入ガイド部４０６が設けてあるために、シャッター４０５を固定状態にしてカートリッジフレーム６３を容易に回転させることができる。そして、所定位置まで回転すると、後述する位置決め手段によってカートリッジフレーム６３が位置決めされ、現像カートリッジ１０４が装着される。
【００９０】
図４１で示した状態の現像カートリッジ１０４を矢印Ｘ方向へ回転させる際に、カートリッジフレーム６３の長手方向両側面６３ｈ，６３ｉに設けられた姿勢決めボス４０４が、図４１においてスライドロック部材５０４の円弧部１０ｅの右側へ接して左方へ移動し、カルーセル１０３を支持する装置本体１１４に固定された軸受３０６（３０４）に設けられ、圧縮コイルばね１０ｂで付勢されて軸受３０６（３０４）の直径をわたるガイド部１０ｄに移動可能に嵌合しているスライドロック部材５０４を押し下げる（図４２参照）。尚、スライドロック部材５０４はガイド部１０ｄに平行な長穴１０ａ１が軸受３０６（３０４）に支持されたセンターシャフト３０８に嵌合していて限定的にスライド移動可能である。即ち、センターシャフト３０８が長穴１０ａ１の一方端に当接した状態でスライドロック部材５０４の先端円弧面１０ｅが軸受３０６（３０４）の外周と同一面となって軸受３０６（３０４）と外周と先端円弧面１０ｅとで一つの円筒面となっている。
【００９１】
そして図４３に示すように、更にカートリッジフレーム６３を回転させると、姿勢決めボス４０４はスライドロック部材５０４の円弧部１０ｅの中央を越えて左方へ移動しカートリッジフレーム６３の長手方向両側面６３ｈ，６３ｉに設けられたばね受け部６３ｋがカルーセル１０３の両端部に一端を支持して設けた圧縮コイルばねの加圧ばね５０７によって加圧される。これによってカートリッジフレーム６３は矢印Ｙ方向（図４３参照）へ回転する力が加えられる。しかし両姿勢決めボス４０４がカルーセル１０３の軸受３０６（３０４）に設けたスライドロック部材５０４突き当たっていて加圧ばね５０７が揺動中心部材４０１、４０２を中心にしてＹ方向へ回転しようとする回転力よりも加圧ばね１０ｂがＹ方向と逆方向へ回転しようとする回転力が大きいのでカートリッジフレーム６３の姿勢は図４３に示す装着位置で安定する。
【００９２】
すなわち、現像カートリッジ１０４はカルーセル１０３の所定の装着位置に装着される。
【００９３】
尚、１１ｊはカルーセル１０３に設けたガイド部であって、姿勢決めボス４０４をガイドする。
【００９４】
これにより、カートリッジフレーム６３に対してシャッター４０５が開いて現像スリーブ４０７が露出し、感光体ドラム１００と対向可能となる。そして、この装着に際しては前記のように前記半球状の突起６３ｄがシャッター４０５の孔６４ｕを外れるときのクリック感により使用者は、現像カートリッジ１０４の回転開始位置を認識することができる。
【００９５】
ここで、一端側の揺動中心部材４０１の円筒部６３ｃ２の直径は二面幅部６３ｃ１間の距離よりも大きいために、揺動中心部材４０１が円弧リブ５９ｅの位置で回転した状態では、揺動中心部材４０１が直線リブ５９ｃ間から抜け出ることはない。
【００９６】
同様に他端側の揺動中心部材４０２の円弧リブ２６ａに嵌合する円筒部６３ｇ４の直径は二面幅部６３ｇ３間の距離よりも大きいために、揺動中心部材４０２が円弧リブ２６ａの位置で回転した状態では、揺動中心部材４０２が直線リブ２６ｅ間から抜けでることはない。
【００９７】
一方、現像カートリッジ１０４を画像形成装置本体１１４から取り出すときは使用者が前述した場合とは反対方向へカートリッジフレーム６３を回転させると、二面幅部６３ｃ１が直線リブ５９ｃと平行になると共に、シャッター４０５が閉じる。このとき前述と同様に半球状の突起６３ｄが孔６４ｕに入り込むときのクリック感により、使用者は現像カートリッジ１０４の回転終了位置（着脱位置）を認識することができる（図４１参照）。この状態で現像カートリッジ１０４を装置本体１１４から引き抜くと、図４０に示す通りの状態となって、ロック部材７１の支持部７１ａが弾性復帰し、ロック係合部７１ｂがシャッター６４の係合凹部６４ｔに入り込む。これによってシャッター４０５が自動的にロックされる。
【００９８】
上記のように現像カートリッジ１０４にシャッター４０５を設けることにより、現像スリーブ４０７に埃が付着することを防止することができ、また、このシャッター４０５にロック機構を設けたために前記シャッター４０５が不用意に開いてしまうことを防止し得る。
【００９９】
また前記シャッター４０７は、画像形成装置本体１１４に挿入する際には閉鎖状態を維持するために挿入途中で現像スリーブ４０７が傷つくことはない。また従来のように現像カートリッジを挿入する前に使用者が手でもって現像スリーブ保護部材等を取り外すような手間がかからない。
【０１００】
更に、現像カートリッジは画像形成装置本体に装着する際に、自動的にシャッターロックが解除され、且つ、挿入後回転させるだけでシャッターが開放して現像スリーブが感光体ドラムと対向して装着が完了するために装着操作性が向上する。
【０１０１】
現像カートリッジ１０４を装着されたカルーセル１０３が図９、図１０に示す公転モーター３２６により付勢されて回転する際、姿勢決めボス４０４は軸受３０４、３０６の外周又はスライドロック部材５０４の円弧部１０ｅにカルーセル１０３に備える加圧ばね５０７のばね力で加圧されていて、現像カートリッジ１０４はカルーセル１０４の中心に対する姿勢を変えることなく回転する。そして姿勢決めボス４０４が軸受３０４、３０６又はスライドロック部材５０４の円弧部１０ｅ上にあると、現像カートリッジ１０４は揺動中心部材４０１、４０２を中心にして回動しないし、揺動中心部材４０１、４０２は円弧リブ５９ｅ、２６ａから円弧リブ５９ｅ、２６ａの放射方向へは移動できないから、カルーセル１０３回転中は現像カートリッジ１０４はカルーセル１０３から外れない。
【０１０２】
図１８に示すように装置本体１１４の外装カバーの一部に現像カートリッジ着脱用ドア１８が支点１８ａを中心に開閉可能に設けられている。また、レバー部材６５５が支点６５６を中心に回転可能に設けられ、該レバー部材６５５は図示しないばねにより、図の矢印方向に引っ張られている。ここで、前記ドア１８には現像カートリッジ１０４を出入りさせる挿入口（開口部）を開閉する部分から支点１８ａを境に反対側へ延出した後端部に押し下げ部６５４が形成されており、前記ドア１８が開かれると、該押し下げ部６５４が前記レバー部材６５５を押し下げ、さらに、該レバー部材６５５が支点６５２でもってカルーセル１０３に枢着されたカルーセルカバー６５１（図２０参照）を他端６５１ａを押し下げることで、カルーセルカバー６５１は前記ドア１８の開動作に連動して開く。また、カルーセルカバー６５１には図示しないばねがこのカバー６５１を閉状態にする方向に設けられており、前記ドア１８が閉じられると、それに連動して、カルーセルカバー６５１も閉じられる。また、カルーセルカバー６５１は、目視できるように各カートリッジ装着部１４ｍ，１４ｃ，１４ｙ，１４ｂに夫々収納される現像カートリッジ１０４の色に対応した着色または、シール等による色付けがなされる。
【０１０３】
上記カルーセルカバー６５１は現像カートリッジ１０４の少くとも把手６３ｅを覆って且つ現像カートリッジ１０４の長手方向全長を越えて、長手方向の両端部はカルーセル１０３の側板３０１、３０２の外周に重なっている。またカバー６５１の先端６５１ｂはカートリッジフレーム６３に接近し、長手方向全長にわたりカルーセルカバー６５１と現像カートリッジ１０４間から飛散トナーが把手６３ｅ側に付着しないようにしてある。なお、本例ではカルーセルカバー６５１の先端６５１ｂに近い中間部６５１ｃをカルーセル１０３のカートリッジ装着部１４へ向って突形とした断面とし、現像カートリッジ１０４の把手６３ｅの短手方向一端側に接触するようにしている。
【０１０４】
カルーセルカバー６５１はカルーセル１０３と一体的に回転する。そのため、感光体ドラム１００の前をカルーセルカバー６５１が通過する際は感光体ドラム１００前面を通過させるようにカルーセル１０３の外周に沿わせてある。
【０１０５】
（現像カートリッジの装着方向）
図２８、図２９において現像カートリッジ１０４のカルーセル１０３への装着方向の説明をする。図２８は現像カートリッジ１０４がカルーセル１０３に装着された状態、図２９は現像カートリッジ１０４がカルーセル１０３に装着される状態をしめす。図２９において、装着時に現像スリーブ４０７の開放部分が下方をむく５５１の挿入方向は挿入時のトナーの落下の可能性が高い。また、図２９において、現像カートリッジ１０４の挿入方向５５２，５５３で装着すると、図２８において、５５６，５５７の装着状態でも同様に現像スリーブ４０７の開放部が下方をむくために、現像剤落下の可能性が高い。そのために、本発明では図２９の５５０の方向から装着し、現像スリーブ４０７を露出する開口部６３ｂ（図３４参照）が左上を向く図２８の５５４の状態を装着状態としてある。そして、図２８においてカルーセル１０３が時計回りに９０度回転すると５５５の状態で現像スリーブ４０７が感光体ドラム１００と対向した位置となり、現像スリーブ４０７を露出している開口部６３ｂは右上を向く。
【０１０６】
本実施例によれば、複数の現像カートリッジが電子写真感光体ドラムの回転中心軸に対して平行な軸を中心として回転可能に装置本体に設けられた回転型の現像カートリッジ切り替え機構に着脱可能に搭載され、該現像カートリッジ切り替え機構を回転させ、その停止位置を切り替えることにより、電子写真感光体ドラムに対向する現像カートリッジを切り替え、多色画像を現像する電子写真画像形成装置において、現像カートリッジ切り替え機構内において両端部に電子写真感光体ドラムの回転中心軸と平行な中心で揺動可能となる突出した回転中心部材と回転中心部材から半径方向に離れた姿勢決め部材を有する現像カートリッジの前記回転中心部材に対して垂直な方向から回転中心部材を挿脱可能で回転中心部材を揺動可能に支持する保持部と、現像カートリッジを保持部を中心に揺動することにより姿勢決め部材をロックするロック部材と、を有することとしたことにより、現像カートリッジ切り替え機構の剛性向上、現像カートリッジの現像カートリッジ切り替え機構への位置決め精度の向上が図れ、画質の安定、騒音の低下に効果がある。
【０１０７】
また、現像カートリッジはその現像剤担持体およびその周辺部を覆うシャッターが設けられており、現像カートリッジ単体ではシャッターが現像剤担持体を覆った状態で扱われる。ここで、現像カートリッジの回転中心部材の回りの揺動操作により、現像カートリッジのシャッターの開および現像カートリッジの現像カートリッジ切り替え機構への装着ロックを行うことで、シャッターの開閉と現像カートリッジの着脱操作が一つの動作で行うことができ、操作性が向上する。また、シャッターを開けた状態で、現像カートリッジを使用者が取り扱うことがなく、同様に操作性が向上する。
【０１０８】
ここで、現像カートリッジの揺動操作により、現像カートリッジの電気接点部と現像カートリッジ切り替え機構の電気接点部が当接されることで、現像カートリッジ単体状態では現像接点を上記シャッターで隠すことが可能となり、不用意に接点部を触ることがなく、信頼性の向上に効果がある。
【０１０９】
また、現像カートリッジのシャッターは現像カートリッジ切り替え機構の内部に収納されるので、シャッターが現像剤により、汚れることがなく、現像カートリッジを現像カートリッジ切り替え機構から取り出した際に、現像剤による汚れを少なくでき、操作性の向上となる。
【０１１０】
また、現像カートリッジは現像カートリッジ切り替え機構に対して略上方より装脱着されることで、現像カートリッジの現像カートリッジ切り替え機構への装脱着時に現像剤のこぼれによる汚れを防止でき、操作性の向上につながる。
【０１１１】
現像カートリッジの着脱時に開閉可能であり、現像剤担持体露出部以外を覆うカバーを各現像カートリッジ毎に設けることにより、各現像カートリッジ外部への現像剤の付着を防止でき、操作性の向上に効果がある。
【発明の効果】
以上、本発明によれば、現像カートリッジ切り替え機構の剛性向上、現像カートリッジの現像カートリッジ切り替え機構への位置決め精度の向上が図れ、画質の安定、騒音の低下に効果がある。
【図面の簡単な説明】
図面は何れも本発明の実施の形態を示し
【図１】現像カートリッジの平面図である。
【図２】現像カートリッジの縦断面図である。
【図３】図１の左側面図である。
【図４】図１の右側面図である。
【図５】カルーセルを一部透視して見る縦断面図である。
【図６】カルーセルの一端側を内部側より見る側面図である。
【図７】カルーセルの他端側を内部側より見る側面図である。
【図８】カルーセルの駆動側の側面図である。
【図９】現像カートリッジを駆動する駆動系統を一部断面で示す平面図である。
【図１０】実施の形態１の現像駆動連結解除機構及び現像接点当接解除機構を説明するための装置本体側側面図である。
【図１１】駆動連結解除機構の駆動連結部材の連結を示すカルーセルの半径方向から見る平面図である。
【図１２】現像駆動連結解除機構の駆動連結部材の連結を示すカルーセルの半径方向断面で見る平面図である。
【図１３】現像カートリッジ内の歯車列を示す側面図である。
【図１４】現像接点当接解除機構のカルーセル半径方向断面図である。
【図１５】現像接点当接解除機構のカルーセル半径方向断面図である。
【図１６】現像駆動連結解除機構の制御ブロック図である。
【図１７】現像駆動連結解除機構および現像接点当接解除機構のフローチャートである。
【図１８】電子写真画像形成装置の縦断面図である。
【図１９】実施の形態２の現像駆動連結解除機構及び現像接点当接解除機構を説明するための装置本体側側面図である。
【図２０】実施の形態２の揺動加圧機構の縦断面図である。
【図２１】実施の形態２の揺動加圧機構の縦断面図である。
【図２２】図２０の揺動加圧機構の要部の平面図である。
【図２３】図２２の側面図である。
【図２４】図２２の側面図である。
【図２５】センターステーユニットの軸心を含む縦断面図である。
【図２６】図２５の端部の軸直角断面図である。
【図２７】図２５の他端部の軸直角断面図である。
【図２８】現像カートリッジの装着方向及び位置を説明するためのカルーセルの側面図である。
【図２９】現像カートリッジの装着方向及び位置を説明するためのカルーセルの側面図である。
【図３０】カルーセルの軸直角断面図である。
【図３１】カルーセルの軸直角断面図である。
【図３２】シャッターを開いた状態の現像カートリッジの斜視図である。
【図３３】シャッターを閉じた状態の現像カートリッジの斜視図である。
【図３４】シャッター回りを分解して略図で示す現像カートリッジの分解斜視図である。
【図３５】シャッターが開いた状態の現像カートリッジの反駆動側側面図である。
【図３６】シャッターが開いた状態の現像カートリッジの駆動側側面図である。
【図３７】カルーセルの現像カートリッジ装着部の反駆動側の斜視図である。
【図３８】カルーセルの現像カートリッジ装着部の駆動側の斜視図である。
【図３９】現像カートリッジをカルーセルへ装着する動作を示す側面図である。
【図４０】現像カートリッジをカルーセルへ装着する動作を示す側面図である。
【図４１】現像カートリッジをカルーセルへ装着する動作を示す側面図である。
【図４２】現像カートリッジをカルーセルへ装着する動作を示す側面図である。
【図４３】現像カートリッジをカルーセルへ装着する動作を示す側面図である。
【符号の説明】
Ｐ…記録媒体
Ｑ…付勢方向
Ｕ…プロセスカートリッジ
１０ａ１…長穴 １０ｂ…圧縮コイルばね １０ｄ…ガイド部 １０ｅ…先端円弧部 １０ｆ…凹部
１１ｍ１，１１ｃ１，１１ｙ１，１１ｂ１…識別形状部 １１ｘ…縁
１２ａ，１２ｂ…スペーサコロ
１４，１４ｍ，１４ｃ，１４ｙ，１４ｂ…カートリッジ装着部
１６ａ…板金 １６ｂ…小ねじ
１７…挿入口
１８…ドア １８ａ…支点
２６…ガイド ２６ａ…円弧リブ ２６ｂ…押し付け部材 ２６ｃ…傾斜部 ２６ｄ…ガイド部挿入部 ２６ｅ…直線リブ
２７…トナーシール
５９…ガイド ５９ａ…傾斜部 ５９ｂ…ガイド挿入部 ５９ｃ…直線リブ ５９ｄ…突出挿入部 ５９ｅ…円弧リブ ５９ｇ…直線リブ ５９ｈ…ガイド部挿入部
６３…カートリッジフレーム ６３ａ…加圧力受け部 ６３ｂ…開口部 ６３ｃ１…二面幅部 ６３ｃ２…円筒部 ６３ｅ…把手 ６３ｇ１…差込部 ６３ｇ２…先端面 ６３ｇ３…カット部 ６３ｇ４…円筒部 ６３ｈ，６３ｉ…側面 ６３ｊ１，６３ｊ２…穴 ６３ｋ，６３ｋ１，６３ｋ２…ばね受け
６４ａ…丸穴 ６４ｅ，６４ｆ…側壁 ６４ｎ…カム縁 ６４ｔ…シャッター係合凹部 ６４ｕ…孔 ６４Ｙ，６４Ｍ，６４Ｃ，６４Ｂ…駒
７１…ロック部材 ７１ａ…支持部 ７１ｂ…ロック係合部 ７１ｃ，７１ｄ…取り付け部 ７１ｆ…切り込み ７１ｇ…アーム部
１００…像担持体（感光体ドラム）
１０１…光学ユニット
１０２…プロセスカートリッジ
１０３…カルーセル
１０４…現像カートリッジ（現像装置）１０４Ｍ…マゼンタ現像カートリッジ
１０４Ｃ…シアン現像カートリッジ １０４Ｙ…イエロー現像カートリッジ
１０４Ｂ…ブラック現像カートリッジ
１０５…中間転写体ユニット
１０６…中間転写体ベルト
１０７…駆動ローラ
１０８…１次転写部
１０９…２次転写部
１１０…給紙カセット
１１１…２次転写ローラ
１１２…搬送部
１１３…定着ユニット
１１４…装置本体
３０１…側板 ３０１ａ…軸受ハウス
３０２…駆動側側板 ３０２ａ…軸受ハウス ３０２ｂ…ガイド部 ３０２ｃ…軸受
３０３…ステー
３０４…軸受
３０５…ボールベアリング
３０６…軸受 ３０６ａ…ボールベアリング
３０７…ボールベアリング
３０８…センターシャフト
３０９…センターステーユニット
３１０…フラグ
３１１…フオトセンサー（公転センサー）
３１２…保持部
３１３…保持部
３１４…駆動連結部材 ３１４ａ…軸継手 ３１４ｂ…ギア ３１４ｃ…ピン
３１５…保持部材
３１６…ギア
３１７…ギア
３１８…ギア
３１９…ギア
３２０…軸
３２１…ギア
３２２…段付ギア ３２２ａ…大ギア ３２２ｂ…小ギア
３２３…ギア
３２４…ギア
３２５…現像モーター
３２６…公転モーター
３２７…モーターギア
３２８…モーターギア
３２９…ワンウエイクラッチ
３３０…ギア
３３１…ギア
３３２…カムギアＡ
３３３…カムギアＢ
３３４…カム
３３５…センサーレバー ３３５ａ…カムフオロワ ３３５ｂ…遮光部材
３３６…現像センサー
３３７…レバーユニット ３３７ａ…カムフオロワ ３３７ｂ…ドッグ
３３７ｂ１…カム面
３３８…ギア
３３９…シャフト
３４０…カム
３４１…軸
３４２…軸
３４３…圧縮コイルばね
３４４…ねじりコイルばね
３４５…矢印
３４６…ギア
３４７…ギア
３４８…段付ギア ３４８ａ…大ギア ３４８ｂ…小ギア
３４９…ギア
３５０…中央演算処理装置ＣＰＵ
３５１…ドライバー
３５２…ドライバー
３５３…矢印
３５５…軸受
４０１…揺動中心部材
４０２…揺動中心部材
４０３…塗布ローラ
４０４…姿勢決めボス
４０５…シャッターカバー
４０６…ガイド部
４０７…現像スリーブ
４０８…現像剤収納部
４０９…接点部材
４１０…駆動連結部材 ４１０ａ…軸継手 ４１０ｂ…大ギア ４１０ｃ…小ギア
４１１…現像ブレード
４１２…現像剤撹拌部材
４２０…カムギアＣ
４２１…端面カム
４２２…軸
４２３…解除部材 ４２３ａ…カムフオロワ
４２５…接点ばね
４２６…接点ピン ４２６ａ…フランジ
４２７…ガイドブッシュ
４２８…現像カートリッジ切り替え機構の接点部材
４２９…接点ばね
４３０…スライド接点部材
５００…加圧部材 ５００ｂ…ばね掛け
５０１…加圧カム ５０１ａ…長穴
５０２…加圧カム ５０２ａ…長穴
５０３…加圧ばね
５０４…スライドロック部材
５０５，５０６…圧縮コイルばね
５０７…加圧ばね
６５１…カルーセルカバー ６５１ａ…他端 ６５１ｂ…先端 ６５１ｃ…中間部
６５２…支点
６５４…押し下げ部
６５５…レバー
６５６…支点
７００…本体ステー
７０１…本体ステー ７０１ａ…固定軸
Claims (4)
- 複数の現像カートリッジが電子写真感光体ドラムの回転中心軸に対して平行な軸を中心として回転可能に装置本体に設けられた回転型の現像カートリッジ切り替え機構に着脱可能に搭載され、該現像カートリッジ切り替え機構を回転させ、その停止位置を切り替えることにより、前記電子写真感光体ドラムに対向する前記現像カートリッジを切り替え、多色画像を現像する電子写真画像形成装置において、
前記現像カートリッジ切り替え機構内において設けられた保持部であって、前記現像カートリッジの長手方向における両端部に前記回転中心軸と平行に突出した揺動中心部材と、前記揺動中心部材から半径方向に離れた姿勢決め部材と、を有する前記現像カートリッジの前記揺動中心部材に対して垂直な方向から前記揺動中心部材を挿脱可能で前記揺動中心部材を揺動可能に支持する保持部と、
前記現像カートリッジを前記保持部を中心に揺動することにより前記姿勢決め部材をロックするスライドロック部材と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。 - 前記現像カートリッジ切り替え機構は、前記電子写真画像形成装置の本体に前記電子写真感光体ドラムと平行に固定された円筒形の軸受部材であって、前記スライドロック部材が移動可能に設けられた軸受部材に回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の電子写真画像形成装置。
- 前記スライドロック部材は前記軸受部材の半径方向にばね部材によって付勢され、前記現像カートリッジが前記保持部を中心に揺動する際、前記ばね部材の付勢力に抗して前記姿勢決め部材が前記スライドロック部材を押し下げることを特徴とする請求項２に記載の電子写真画像形成装置。
- 前記スライドロック部材の先端は、前記スライドロック部材が前進した際、前記軸受部材の外周と同一円周上に位置することを特徴とする請求項２または３に記載の電子写真画像形成装置。
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