JP4139203B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、現像部が現像位置と非現像位置との間を移動するように構成した画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、リボルバ現像方式を用いた電子写真式のカラー画像形成装置において、画像形成時には現像部としての現像カートリッジを現像位置にギア駆動で移動させて、非画像形成時には現像カートリッジを非現像位置にスプリング力で離間させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
詳しくは、リボルバ現像方式は、複数の現像カートリッジのうち１つの現像カートリッジを、像担持体としての感光体ベルトに対する現像位置に移動させて１色の現像工程をおこなうものである。そのとき、その他の現像カートリッジは、非現像位置に退避している。そして、順次、その他の現像カートリッジを非現像位置から現像位置に移動させて、各色の現像工程をおこなっていく。
なお、現像位置は、接触現像方式であれば感光体ベルトと現像ローラとが当接する位置であり、非接触現像方式であれば感光体ベルトと現像ローラとが所定間隔で離間する位置となる。また、非現像位置は、現像がされないほどに現像部が感光体ベルトから退避する位置である。
【０００４】
ここで、現像カートリッジは、現像ローラの両端にそれぞれ従動ギアが設置されている。また、画像形成装置本体には、現像カートリッジの２つの従動ギアとそれぞれ噛合してそれらを駆動する駆動ギアを有する駆動部が設置されている。そして、駆動ギアの駆動力が従動ギアに伝達されて、現像カートリッジは現像位置に向けて移動して、その後に所定の現像工程がおこなわれる。
【０００５】
また、画像形成装置本体には、圧縮スプリングが設置されている。この圧縮スプリングは、現像カートリッジの現像位置への移動にともない現像カートリッジの当接部に当接して圧縮するように構成されている。これにより、現像カートリッジが現像位置にあるとき、圧縮スプリングには弾性エネルギ（ひずみエネルギ）が蓄積されることになる。
そして、現像工程が終了した後に、駆動ギアから従動ギアへの駆動力の伝達を止めて、現像位置での現像カートリッジの保持力を消失させる。このとき、圧縮スプリングに蓄積された弾性エネルギにより、現像カートリッジは非現像位置に移動する。
【０００６】
このようにして、一連のカラー画像形成プロセスにおいて、現像カートリッジは、現像位置と非現像位置との間を移動することになる。
なお、上述の圧縮スプリングは、現像カートリッジが現像位置に移動して停止する際の衝撃を緩和する緩衝材としても機能する。また、この圧縮スプリングとは別に、装置本体に、現像カートリッジが現像位置に移動して停止する際の衝撃を緩和する制振部材を設ける構成も開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−８３８０１号公報（第４−６頁、第２−４図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の画像形成装置は、駆動ギアによる現像位置方向への移動力（駆動ギアの駆動接線力である。）と、圧縮スプリングによる非現像位置方向への移動力（圧縮スプリングのスプリング力である。）とのバランスによって、画像抜け等の不良画像が発生する可能性があった。
【０００９】
すなわち、従来の画像形成装置において、現像カートリッジを現像位置に保持する保持力（感光体ベルト側に引込む力である。）は、駆動ギアの駆動接線力から圧縮スプリングのスプリング力（戻し力）を差し引いた力にほぼ等しい。
【００１０】
ここで、圧縮スプリングによるスプリング力が大き過ぎる場合には、現像カートリッジを現像位置に保持する保持力が小さくなるために、現像ローラが現像位置から離れて画像抜けや画像濃度不足等の不良画像が発生しやすくなる。
また、現像カートリッジに対する保持力が小さくなると、現像ローラを駆動する際の駆動トルクの周期的な変動等により、現像ローラが現像工程中に大きく振動して横帯状濃度ムラ等の不良画像が発生しやすくなる。
【００１１】
これに対して、圧縮スプリングによるスプリング力が小さ過ぎる場合には、現像カートリッジを現像位置に保持する保持力が大きくなるために、現像ローラを非現像位置まで戻しきれずに他の色に係わる静電潜像を誤って現像してしまう可能性がある。
また、圧縮スプリングは、現像カートリッジの現像位置への移動時における緩衝材としても機能しているために、圧縮スプリングによるスプリング力が小さ過ぎる場合には、その移動中におこなわれる書込み工程や転写工程等の作像プロセスに係わる作像部材に衝撃による振動を伝えることになる。このようにして、書込み部、感光体ベルト、転写部等の作像部材に振動が伝えられると、画像ぶれや、バンディング、ジッター等のピッチムラ等の不良画像が発生しやすくなる。
【００１２】
このような問題を解決するために、駆動ギアの駆動接線力と圧縮スプリングのスプリング力とのバランスを最適に初期設定したとしても、そのバランスは経時において変動する場合がある。
すなわち、現像カートリッジの駆動トルクは、構成部材の機械的消耗やトナーの消費等により経時で変動するものである。したがって、そのような場合には、駆動接線力とスプリング力とのバランスが崩れて、保持力の変動やトルクの周期的変動が生じて、上述の不良画像が発生しやすくなる。
【００１３】
また、現像カートリッジは、構成部材の寸法のばらつきや組み付けのばらつき等により、そのトルクに大きな個体差が生じる場合がある。
このような場合に、トルクに差異のある現像カートリッジに対して、駆動接線力やスプリング力に係わる部材として同じ仕様のものを用いても、双方の移動力のバランスをとることができずに、上述の不良画像が発生しやすくなる。
【００１４】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、画像形成工程中に現像部を非現像位置から現像位置に移動させる場合であっても、画像抜け等の不良画像が生じない信頼性の高い画像形成装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体上に形成される静電潜像を現像する現像部と、前記現像部を前記像担持体に対する現像位置に移動する第１の移動手段と、前記現像位置に移動した現像部を非現像位置に移動する第２の移動手段と、前記第１の移動手段による移動力と前記第２の移動手段の移動力とのバランスを調整する調整手段とを備え、前記現像部は、前記現像位置への移動方向と直交する幅方向の両端にそれぞれ従動ギアを備え、前記第１の移動手段は、前記現像部の従動ギアにそれぞれ噛合する駆動ギアを有する駆動部であって、前記第２の移動手段は、前記現像部の前記現像位置への移動にともない弾性エネルギが蓄積される圧縮スプリングである画像形成装置において、前記圧縮スプリングの一端の当接位置を前記移動方向に段階的に異ならせて前記圧縮スプリングを設置する複数のスプリング設置部を有し、前記圧縮スプリングは、一端が装置本体側の前記複数のスプリング設置部のいずれか１つに持設されて他端が前記現像部の前記現像位置への移動にともない当該現像部の当接部に押圧されるように構成され、前記調整手段は、前記圧縮スプリングを前記複数のスプリング設置部のうちいずれかのスプリング設置部に設置して前記現像部が前記現像位置に移動したときの前記圧縮スプリングの圧縮量を調整するように構成されたものである。
【００２３】
また、請求項２記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１に記載の発明において、前記現像位置を、前記像担持体と前記現像部の現像ローラとが当接する位置又は所定間隔で離間する位置としたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００２５】
実施の形態．
図１〜図４にて、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、図１にて、実施の形態におけるカラー画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
【００２６】
図１に示すように、画像形成装置には、像担持体としての感光体ベルト１が、中間転写ベルト４に対向して配設されている。
ここで、感光体ベルト１の内周には、駆動ローラ１ａと、２つの従動ローラ１ｂ、１ｃとが配設されている。そして、これらのローラ１ａ〜１ｃによって、感光体ベルト１は、張架・支持されている。また、駆動ローラ１ａによって、感光体ベルト１は、図中の矢印Ａ方向に駆動される。
また、感光体ベルト１の外周には、帯電部２、書込部３、マゼンタ現像部２０Ｍ、シアン現像部２０Ｃ、イエロー現像部２０Ｙ、ブラック現像部２０Ｋ、クリーニング部６が配設されている。
【００２７】
ここで、４つの現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋ（現像カートリッジ）には、それぞれ、マゼンタトナー、シアントナー、イエロートナー、ブラックトナーが収納されている。そして、４つの現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋは、それぞれ、現像位置と非現像位置との間を移動可能に構成されていて、感光体ベルト１上に各色のトナー像を順次形成する。
具体的には、感光体ベルト１上にシアンのトナー像を形成する場合には、シアントナーを収納するシアン現像部２０Ｃが感光体ベルト１に対する現像位置に移動する。これに対して、その他の現像部２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｋは、感光体ベルト１に対する非現像位置に移動する。
【００２８】
ここで、現像位置とは、現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋの現像ローラ２２が感光体ベルト１に対して微小間隔で離間する位置であり、感光体ベルト１上の潜像を現像する位置である。また、非現像位置とは、現像位置を基準として現像ローラ２２が感光体ベルト１から退避する位置であり、感光体ベルト１上の潜像が現像されない位置である。なお、この現像位置は、本実施の形態の現像方式が接触式であれば、感光体ベルト１と現像ローラ２２とが当接する位置となる。
そして、感光体ベルト１上に形成された各色のトナー像は、順次、中間転写ベルト４上に重ねて転写されることになる。
なお、本実施の形態における現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋの接離機構は、図２〜図４に示す構成のものであるが、これについては後で詳しく説明する。また、４つの現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋは、画像形成装置本体から独立して着脱可能に構成されている。
【００２９】
一方、中間転写ベルト４の内周には、駆動ローラ４ａ、２つの従動ローラ４ｂ、４ｃ、中間転写ローラ５、転写対向ローラ８が配設されている。そして、これらのローラ４ａ〜４ｃ、５、８によって、中間転写ベルト４は、張架・支持されている。また、駆動ローラ４ａによって、中間転写ベルト４は、図中の矢印Ｂ方向に駆動される。
また、中間転写ベルト４の外周には、転写ローラ７、中間転写ベルトクリーニング部９が配設されている。
【００３０】
ここで、転写ローラ７と中間転写ベルトクリーニング部９とは、それぞれ、中間転写ベルト４に対して接離自在に構成されている。そして、中間転写ベルト４上において所望のトナー像の重ね合わせが完了するまで、転写ローラ７と中間転写ベルトクリーニング部９とは、中間転写ベルト４から離れた位置に退避している。そして、中間転写ベルト４上においてトナー像の重ね合わせが完了した後に、転写ローラ７と中間転写ベルトクリーニング部９とは、中間転写ベルト４に当接する位置に移動する。
【００３１】
こうして、中間転写ベルト４に当接した転写ローラ７によって、中間転写ベルト４上のカラートナー像が、被転写材Ｐに転写されることになる。
また、中間転写ベルト４に当接した中間転写ベルトクリーニング部９によって、転写工程後に中間転写ベルト４上に残存した未転写トナーが回収されることになる。
【００３２】
一方、画像形成装置における被転写材Ｐの搬送経路には、搬送ローラ１４、レジストローラ対１５、定着部１６、排紙ローラ１７等が配設されている。
ここで、定着部１６は、加熱部としての定着ローラ１６ａと加圧部としての加圧ローラ１６ｂとを具備しており、被転写材Ｐ上の未定着のトナー像を定着する。
【００３３】
以上のように構成された画像形成装置は、画像形成時に、次のように動作する。
図１を参照して、感光体ベルト１は、図中の矢印Ａ方向に走行する。そして、まず、感光体ベルト１の表面が、帯電部２との対向部で帯電される。次に、感光体ベルト１表面は、書込部３との対向部に達する。そして、書込部３から発せられる露光光によって、感光体ベルト１上に、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのうち所望の色の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００３４】
その後、感光体ベルト１表面は、４つの現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋのうち所望の色に対応した現像部との対向部に達する。そして、対応する色のトナーが、現像部から、感光体ベルト１上の潜像に供給される。こうして、感光体ベルト１上には、１色のトナー像が形成される。
その後、感光体ベルト１表面は、中間転写ベルト４との対向部に達する。そして、感光体ベルト１上に形成されたトナー像は、所定の電圧が印加された中間転写ローラ５によって、中間転写ベルト４上に転写される。
【００３５】
ここで、中間転写ベルト４との対向部を通過した後の感光体ベルト１上には、中間転写ベルト４に転写されなかった未転写トナーが残存する。
そして、未転写トナーが付着した感光体ベルト１表面は、クリーニング部６との対向部に達する。そして、この位置で、未転写トナーがクリーニング部６内に回収される。クリーニング部６内に回収されたトナーは、その後に回収容部１１へ向けて搬送される。
【００３６】
このような感光体ベルト１上の一連のプロセスが、他の各色についても同様におこなわれる。そして、４つの現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋを順次移動して感光体ベルト１上に形成したトナー像は、中間転写ベルト４上に重ねて転写される。
なお、４つの現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋの入れ替え移動の動作と、帯電工程、書込み工程、転写工程、クリーニング工程等の作像工程とは連続的におこなわれる。すなわち、現像部の現像位置への移動中に、帯電工程や書込み工程がおこなわれ、現像部の移動が完了するとすぐに現像工程がおこなわれる。そして、現像工程が完了するとその現像部の非現像位置への移動と次の現像部の現像位置への移動とがおこなわれるとともに、その間に転写工程やクリーニング工程等の作像工程がおこなわれる。こうして、一連の作像プロセスが効率よく短時間におこなわれることになる。
【００３７】
その後、中間転写ベルト４上に重ねて形成されたカラーのトナー像は、中間転写ベルト４の矢印Ｂ方向の走行によって、転写ローラ７との対向部に達する。そして、この位置で、搬送されてきた被転写材Ｐ上に、トナー像が転写される。
ここで、転写ローラ７との対向部を通過した後の中間転写ベルト４上には、被転写材Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。
そして、未転写トナーが付着した中間転写ベルト４表面は、中間転写ベルトクリーニング部９との対向部に達する。そして、この位置で未転写トナーが、中間転写ベルトクリーニング部９内に回収される。中間転写ベルトクリーニング部９内に回収されたトナーは、その後に回収容部１２へ向けて搬送される。
こうして、中間転写ベルト４上での一連のプロセスが完了する。
【００３８】
一方、給紙部１３から給送された被転写材Ｐは、搬送ローラ１４を通過した後に、レジストローラ対１５の位置に達する。レジストローラ対１５の位置に達した被転写材Ｐは、中間転写ベルト４上に形成されたトナー像が転写されるように、転写ローラ７の位置に向けてタイミングを合わせて搬送される。
その後、転写ローラ７の位置を通過した被転写材Ｐは、定着部１６の位置に達する。そして、この位置で被転写材Ｐ上のトナー像が定着される。
そして、被転写材Ｐは、定着部１６を通過した後に、排紙ローラ１７を経て画像形成装置外に排出される。
こうして、画像形成装置における一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３９】
次に、図２〜図４にて、本実施の形態の画像形成装置における、現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋについて説明する。
なお、４つの現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋの接離機構は、いずれも同じ構成となっているために、以下、現像部に付す符号のアルファベットＭ、Ｃ、Ｙ、Ｋを省略して説明する。
【００４０】
図２は、図１の現像部２０近傍を感光体ベルト１側から幅方向にみた正面図である。
図２に示すように、現像部２０の現像ケース２１には、感光体ベルトと対向する現像ローラ２２が支持されている。現像ローラ２２の両端には回転軸３８が一体的に形成されており、その両端の回転軸３８にはそれぞれ従動ギア３５が設置されている。そして、現像ローラ２２は、画像形成時（現像工程時である。）に、従動ギア３５の回転にともない、回転軸３８と一体的に回転することになる。また、現像ローラ２２の両端の回転軸３８には、それぞれ、キャップ３６が設置されている。キャップ３６は、画像形成装置本体の筐体１０に固設されたガイド部３７に係合するように形成されている。そして、キャップ３６がガイド部３７に案内されて、現像部２０が現像位置と非現像位置との間を直線的に移動することになる。
【００４１】
一方、装置本体側には、現像部２０の現像位置への移動と画像形成時の現像部２０の駆動とを担う駆動部３０が設置されている。
詳しくは、装置本体の筐体１０の片側には、駆動モータ３１と、駆動モータ３１の回転力をクラッチ３２ｄに伝達するギア３２ａ〜３２ｃと、駆動軸３３への回転力の伝達と遮断とをおこなうクラッチ３２ｄとが設置されている。
また、筐体１０には、その両側に設置された軸受１０ｄを介して、駆動軸３３が設けられている。駆動軸３３の一端は、クラッチ３２ｄに連結されている。また、駆動軸３３の両端には、現像部２０の従動ギア３５にそれぞれ噛合する駆動ギア３４が設けられている。
【００４２】
以上説明した第１の移動手段としての駆動部３０によって、現像部２０は図１で説明したタイミングで現像位置に移動する。そして、駆動部３０によって、現像位置で現像ローラ２２が回転して、現像工程がおこなわれる。
詳しくは、現像部２０を現像位置に向けて移動するときには、クラッチ３２ｄがギア３２ｃに磁力により連結されて、駆動モータ３１の回転力が駆動軸３３に伝達される。駆動軸３３の回転にともない駆動ギア３４から従動ギア３５に駆動力が伝達されて、従動ギア３５にかかる駆動接線力によって現像部２０は現像位置に向けてガイド部３７に案内されながら移動する。現像位置に達した現像部２０は、クラッチ３２ｄとギア３２ｃとの連結によって、その位置で駆動モータ３１の回転力が駆動ギア３４及び従動ギア３５を介して現像ローラ２２に伝達されて、現像ローラ２２の回転によって感光体ベルト上の静電潜像を現像する。
【００４３】
図３は、現像部２０の端部近傍を示す断面図である。
詳しくは、図３（Ａ）は、現像部２０が非現像位置に移動した状態を示す、現像部２０端部の断面図である。図３（Ｂ）は、現像部２０が現像位置に移動した状態を示す、現像部２０端部の断面図である。さらに、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）の現像部２０近傍におけるＸ−Ｘ断面を示す断面図である。
【００４４】
図３（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、現像部２０における現像ケース２１の両端部には、それぞれ、筐体１０側に向けて起立するように３つの当接部２１ａが設けられている（図４に示す当接部２１ａ１〜２１ａ３である。）。そして、３つの当接部２１ａのうち１つの当接部２１ａが、スプリング設置部２６に設置された圧縮スプリング２３に当接する。
また、現像ケース２１の前側（感光体ベルト１側である。）には、上述のキャップ３６が配設されている。そして、このキャップ３６が装置本体に固設されたガイド部３７に案内されて、現像部が図中の矢印方向に移動することになる。なお、キャップ３６にはガイド部３７側面に当接するつば部３６ａが設けられていて、両端のつば部３６ａによって現像部２０の幅方向のガタが規制されている。さらに、現像ケース２１の後側には、筐体１０側に向けて起立するように突起部２１ｄが設けられている。そして、現像部の非現像位置への移動時に突起部２１ｄがガイド部３７に設けられたストッパ２４に当接して、現像部の非現像位置方向への移動が規制される（図３（Ｂ）の状態である。）。
【００４５】
一方、図３（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、装置本体の筐体１０には、現像部の３つの当接部２１ａに対応する位置に、３つのスプリング設置部２６が設けられている（図４に示すスプリング設置部２６ａ〜２６ｃである。）。
そして、３つのスプリング設置部２６のうち１つの設置部に、第２の移動手段としての圧縮スプリング２３が設置される。詳しくは、圧縮スプリング２３の一端（図中の右側端部である。）は、スプリング設置部２６に持設される。圧縮スプリング２３の他端は、現像部の現像位置への移動にともない当接部２１ａに押圧される。
【００４６】
また、筐体１０に延設されたガイド部３７の前側には、制振ゴム等からなる制振部材５６と、板金からなるカバー部材５７とが設置されている。そして、キャップ３６がカバー部材５７に当接する位置で、現像部の現像位置が定まることになる。また、現像部が現像位置に到達したときに、キャップ３６がカバー部材５７に衝突することによる衝撃力は、制振部材５６に吸収されることになる。なお、制振部材５６表面全域にカバー部材５７が貼着されていることで、制振部材５６の応力集中による部分的な劣化が防止される。
【００４７】
このような構成によって、図２で説明したクラッチ３２ｄが開放された状態では、現像部２０には圧縮スプリング２３のスプリング力のみが作用して、現像部２０は感光体ベルト１から離れた非現像位置に移動する（図３（Ａ）の状態である。）。
これに対して、図２のクラッチ３２ｄが連結された状態では、現像部２０には駆動部３０による図３（Ｂ）中の矢印方向の移動力が作用して、現像部２０は感光体ベルト１に近接する現像位置に移動する（図３（Ｂ）の状態である。）。このとき、圧縮スプリング２３は、当接部２１ａに押圧されて圧縮される。そして、圧縮スプリング２３には、圧縮量（たわみ量）に応じた弾性エネルギが蓄積される。そして、クラッチ３２ｄが開放されたときには、蓄積された弾性エネルギによって現像部２０を非現像位置に移動させることになる。
【００４８】
ここで、図４（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、本実施の形態の画像形成装置では、駆動部３０による移動力と、圧縮スプリング２３による移動力との、バランスを調整することができる。
すなわち、３つのスプリング設置部２６ａ〜２６ｃは、圧縮スプリング２３の一端を支持する位置が、移動方向に段階的に変位するように構成されている。これに対して、現像部の３つの当接部２３ａ１〜２３ａ３は、圧縮スプリング２３の他端と当接する位置に段階的な変位は設けられていない。
【００４９】
これによって、中段のスプリング設置部２６ｂに圧縮スプリング２３を設置した状態を基準状態とすると（図４（Ｂ）の状態である。）、上段のスプリング設置部２６ａに圧縮スプリング２３を設置した状態（図４（Ａ）の状態である。）では、現像位置に移動したときに圧縮スプリング２３の圧縮量が基準状態よりも大きくなる。
これに対して、下段のスプリング設置部２６ｃに圧縮スプリング２３を設置した状態（図４（Ｃ）の状態である。）では、現像位置に移動したときに圧縮スプリング２３の圧縮量が基準状態よりも小さくなる。
【００５０】
すなわち、圧縮スプリング２３を、３つのスプリング設置部２６ａ〜２６ｃのうち適切な設置部を選択して設置することによって、現像部を現像位置に保持する保持力を最適に設定することができる。
例えば、工場出荷時においてトルクやその周期変動が大きな現像部２０を出荷する場合や、保持力不足による画像抜け等の修理をユーザーから依頼された場合等には、圧縮スプリング２３を下段のスプリング設置部２６ｃに設置することになる。また、トルクが小さな現像部２０を出荷する場合や、保持力過多によるピッチムラ等の修理をユーザーから依頼された場合等には、圧縮スプリング２３を上段のスプリング設置部２６ａに設置することになる。
【００５１】
以上説明したように、本実施の形態のように構成された画像形成装置においては、現像部２０が現像位置に保持されたときの圧縮スプリング２３に蓄積される弾性エネルギの大きさを調整できるので、現像工程時に現像部２０を最適な保持力で保持して画像抜け等の不良画像の発生を抑止するとともに、現像位置への移動時に生じる衝撃を制限してピッチムラ等の不良画像の発生を抑止することができる。
【００５２】
参考例１．
図５にて、参考例１について詳細に説明する。
参考例１の画像形成装置は、現像部における当接部の構成が、前記実施の形態とは相違する。
【００５３】
図５（Ａ）は、現像部２０の当接部２１ａ近傍のみを示す斜視図である。また、図５（Ｂ）〜（Ｃ）は、当接部２１ａを装置本体の筐体側からみた正面図である。
ここで、参考例１の画像形成装置は、前記実施の形態とは異なり、現像部２０に単数の当接部２１ａが設けられており、筐体１０にもそれに対応した単数のスプリング設置部が設けられている。
【００５４】
図５（Ａ）に示すように、参考例１の当接部２１ａは、スライド板２７の表面上に一体的に形成されている。スライド板２７の裏面（当接部２１ａが設けられていない面である。）は、現像ケースの面上に当接している。また、スライド板２７には、表裏面間を貫通する長穴２７ａが設けられている。さらに、スライド板２７は、その両側面が、それぞれ、現像ケース上に一体的に設けられたレール４１に当接するように設置される。
【００５５】
このような構成により、図５（Ｂ）〜（Ｃ）を参照して、当接部２１ａを備えたスライド板２７は、レール４１に案内されて、現像部の移動方向と平行に変位することができる。そして、スライド板２７の長穴２７ａにねじ４０を挿入して、現像ケースに設けられためねじ部（不図示である。）にねじ４０を螺合させることで、スライド板２７の移動方向の位置を固定することができる。
なお、以上述べた当接部２１ａは、現像部の幅方向両端にそれぞれ設けられている。
【００５６】
また、図示は省略するが、スライド板２７の当接部２１ａには、筐体のスプリング設置部に設置された圧縮スプリングの他端が当接する。そして、その圧縮スプリングが当接部２１ａに押圧されることで、前記実施の形態と同様に、現像部に対して非現像位置方向への移動力が発生する。
ここで、スライド板２７の移動方向の固定位置を変位させることで、圧縮スプリングが押圧されたときの圧縮量を調整できることになる。
【００５７】
具体的には、スライド板２７を調整範囲（長穴２７ａの幅である。）の中央位置で固定した状態を基準状態とすると（図５（Ｃ）の状態である。）、スライド板２７を調整範囲の左端位置で固定した状態（図５（Ｂ）の状態である。）では、現像位置に移動したときに圧縮スプリングの圧縮量が基準状態よりも小さくなる。
これに対して、スライド板２７を調整範囲の右端位置で固定した状態（図５（Ｄ）の状態である。）では、現像位置に移動したときに圧縮スプリングの圧縮量が基準状態よりも大きくなる。
すなわち、スライド板２７の固定位置を調整することによって、前記実施の形態と同様に、現像部を現像位置に保持する保持力を最適に設定することができる。
【００５８】
以上説明したように、参考例１においても、前記実施の形態と同様に、現像部が現像位置に保持されたときの圧縮スプリングに蓄積される弾性エネルギの大きさを調整できるので、現像工程時に現像部を最適な保持力で保持して画像抜け等の不良画像の発生を抑止するとともに、現像位置への移動時に生じる衝撃を制限してピッチムラ等の不良画像の発生を抑止することができる。
【００５９】
参考例２．
図６にて、参考例２について詳細に説明する。
図６（Ａ１）〜（Ｃ２）は、現像部２０の当接部２１ａ近傍のみを示す断面図である。参考例２の画像形成装置は、弾性部材として圧縮スプリングの替わりにねじりコイルスプリングを用いている点が、前記実施の形態とは相違する。
【００６０】
図６（Ａ１）〜（Ｃ２）を参照して、現像部の現像ケース上には、当接部２１ａが、筐体側に突出するように設置されている。
他方、装置本体の筐体には、軸部４３と３つの係止部５１ａ〜５１ｃとが、現像ケース側に突出するように設置されている。さらに、筐体には、弾性部材としてのねじりコイルスプリング５２が設置されている。なお、３つの係止部５１ａ〜５１ｃは、ねじりコイルスプリング５２のねじり方向に対して並設されている。
【００６１】
詳しくは、ねじりコイルスプリング５２のコイル部５２ｃは、筐体の軸部４３に係合するように設置される。ねじりコイルスプリング５２の一方の腕５２ａは、筐体のいずれかの係止部５１ａ〜５１ｃに係止されるように設置される。また、ねじりコイルスプリング５２の他方の腕５２ｂは、現像部の当接部２１ａに係止されるように設置される。
なお、以上述べた構成部材は、画像形成装置の幅方向両端にそれぞれ設けられている。
【００６２】
このような構成により、図６（Ａ１）及び図６（Ａ２）を参照して、現像部の現像位置への移動と非現像位置への移動とが可能になる。
詳しくは、図６（Ａ１）に示すように、現像部が非現像位置にあるとき、現像部には、図２で説明した現像方向への駆動力は作用せずに、ねじりコイルスプリング５２のスプリング力のみが当接部２１ａを介して作用する。
これに対して、図６（Ａ２）に示すように、現像部が駆動部の駆動力によって現像位置に移動すると、ねじりコイルスプリング５２のスプリング力が駆動力（移動力）に対する反力として現像部に作用する。そして、このねじりコイルスプリング５２に蓄積される弾性エネルギによって、クラッチが開放されたときに保持力を失い、現像部は非現像位置に移動することになる。
【００６３】
ここで、参考例２の画像形成装置は、３つの係止部５１ａ〜５１ｃのうちいずれかの係止部を選択することによって、ねじりコイルスプリング５２の腕５２ａとの係止位置を、ねじり方向に段階的に変位させることができる。
すなわち、ねじりコイルスプリング５２の腕５２ａとの係止位置を変位させることで、ねじりコイルスプリング５２の腕５２ｂが当接部２１ａに押圧されたときのねじり角度量を調整できる。
【００６４】
具体的には、中段の係止部５１ｂにねじりコイルスプリング５２の腕５２ａを係止させた状態を基準状態とすると（図６（Ａ１）又は図６（Ａ２）の状態である。）、上段の係止部５１ａに腕５２ａを係止させた状態（図６（Ｂ１）の状態である。）では、現像位置に移動したときに（図６（Ｂ２）の状態である。）ねじりコイルスプリング５２のねじり角度量が基準状態よりも小さくなる。このとき、ねじりコイルスプリング５２に蓄積される弾性エネルギは、基準状態よりも小さくなる。
これに対して、下段の係止部５１ｃに腕５２ａを係止させた状態（図６（Ｃ１）の状態である。）では、現像位置に移動したときに（図６（Ｃ２）の状態である。）ねじりコイルスプリング５２のねじり角度量が基準状態よりも大きくなる。このとき、ねじりコイルスプリング５２に蓄積される弾性エネルギは、基準状態よりも大きくなる。
すなわち、ねじりコイルスプリング５２の腕５２ａとの係止位置を調整することによって、前記実施の形態と同様に、現像部を現像位置に保持する保持力を最適に設定することができる。
【００６５】
以上説明したように、参考例２においては、現像部が現像位置に保持されたときのねじりコイルスプリング５２に蓄積される弾性エネルギの大きさを調整できるので、前記実施の形態および参考例と同様に、現像工程時に現像部を最適な保持力で保持して画像抜け等の不良画像の発生を抑止するとともに、現像位置への移動時に生じる衝撃を制限してピッチムラ等の不良画像の発生を抑止することができる。
【００６６】
なお、参考例２では、ねじりコイルスプリング５２の腕５２ａの係止位置を変位させて、現像部２０が現像位置に移動したときの、ねじりコイルスプリング５２のねじり角度量を調整した。
これに対して、前記参考例１と同様に、現像部２０の当接部２１ａを移動方向に変位可能に構成して、当接部２１ａの位置を変位させて現像部２０が現像位置に移動したときのねじりコイルスプリング５２のねじり角度量を調整することもできる。
【００６７】
また、上記実施の形態では、第１の移動手段と第２の移動手段とによる双方向の移動力のバランスを、第２の移動手段の移動力を調整することでおこなったが、本発明の適用はこれに限定されることはない。すなわち、双方向の移動力のバランス調整を、第１の移動手段の移動力を調整することでおこなってもよいし、双方の移動手段の移動力を調整することでおこなってもよい。
【００６８】
また、上記実施の形態では、第１の移動手段と第２の移動手段とによる双方向の移動力のバランス調整を手動でおこなったが、本発明の適用はこれに限定されることなく、バランス調整を自動化する構成とすることもできる。
例えば、現像部２０のトルク変動を検出するトルク検出器や、不良画像の発生を検出する光学センサや、現像部２０の移動方向の圧力を検出する圧力センサ等を設置する。さらに、その検出手段の検出結果に基づいて圧縮スプリング２３の一端側の支持位置を変位する変位手段を設置する。これにより、双方向の移動力のバランスを自動的に調整することができる。
【００６９】
なお、本発明が上記実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、実施の形態の中で示唆した以外にも、実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【００７０】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているので、現像部を現像位置へ移動する第１の移動手段と、現像部を非現像位置へ移動する第２の移動手段との、移動力のバランスを最適に調整して、画像抜けやピッチムラ等の不良画像が生じない信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】 図１の画像形成装置における現像部の近傍を示す正面図である。
【図３】 図１の画像形成装置における現像部の近傍を示す断面図である。
【図４】 図１の画像形成装置におけるスプリング設置部の近傍を示す断面図である。
【図５】 参考例１における現像部の当接部を示す図である。
【図６】 参考例１における現像部の近傍を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 感光体ベルト（像担持体）、 ２ 帯電部、 ３ 書込部、
４ 中間転写ベルト、 ６ クリーニング部、 ７ 転写ローラ、
１０ 筐体（装置本体）、 １０ｄ 軸受、 １３ 給紙部、
１４ 搬送ローラ、 １５ レジストローラ対、 １６ 定着部、
１７ 排紙ローラ、 ２０、２０Ｋ、２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ 現像部、
２１ 現像ケース、 ２１ａ、２１ａ１〜２１ａ３ 当接部、
２１ｄ 突起部、 ２２ 現像ローラ、 ２３ 圧縮スプリング（弾性部材）、
２４ ストッパ、 ２６、２６ａ〜２６ｃ スプリング設置部、
２７ スライド板、 ２７ａ 長穴、 ３０ 駆動部、 ３１ 駆動モータ、
３２ａ〜３２ｃ ギア、 ３２ｄ クラッチ、 ３３ 駆動軸、
３４ 駆動ギア、 ３５ 従動ギア、 ３６ キャップ、 ３６ａ つば部、
３７ ガイド部、 ３８ 回転軸、 ４０ ねじ、 ４１ レール、
４３ 軸部、 ５１ａ〜５１ｃ 係止部、
５２ ねじりコイルスプリング（弾性部材）、 ５２ａ、５２ｂ 腕、
５２ｃ コイル部、 ５６ 制振部材、 ５７ カバー部材。
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、現像部が現像位置と非現像位置との間を移動するように構成した画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、リボルバ現像方式を用いた電子写真式のカラー画像形成装置において、画像形成時には現像部としての現像カートリッジを現像位置にギア駆動で移動させて、非画像形成時には現像カートリッジを非現像位置にスプリング力で離間させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
詳しくは、リボルバ現像方式は、複数の現像カートリッジのうち１つの現像カートリッジを、像担持体としての感光体ベルトに対する現像位置に移動させて１色の現像工程をおこなうものである。そのとき、その他の現像カートリッジは、非現像位置に退避している。そして、順次、その他の現像カートリッジを非現像位置から現像位置に移動させて、各色の現像工程をおこなっていく。
なお、現像位置は、接触現像方式であれば感光体ベルトと現像ローラとが当接する位置であり、非接触現像方式であれば感光体ベルトと現像ローラとが所定間隔で離間する位置となる。また、非現像位置は、現像がされないほどに現像部が感光体ベルトから退避する位置である。
【０００４】
ここで、現像カートリッジは、現像ローラの両端にそれぞれ従動ギアが設置されている。また、画像形成装置本体には、現像カートリッジの２つの従動ギアとそれぞれ噛合してそれらを駆動する駆動ギアを有する駆動部が設置されている。そして、駆動ギアの駆動力が従動ギアに伝達されて、現像カートリッジは現像位置に向けて移動して、その後に所定の現像工程がおこなわれる。
【０００５】
また、画像形成装置本体には、圧縮スプリングが設置されている。この圧縮スプリングは、現像カートリッジの現像位置への移動にともない現像カートリッジの当接部に当接して圧縮するように構成されている。これにより、現像カートリッジが現像位置にあるとき、圧縮スプリングには弾性エネルギ（ひずみエネルギ）が蓄積されることになる。
そして、現像工程が終了した後に、駆動ギアから従動ギアへの駆動力の伝達を止めて、現像位置での現像カートリッジの保持力を消失させる。このとき、圧縮スプリングに蓄積された弾性エネルギにより、現像カートリッジは非現像位置に移動する。
【０００６】
このようにして、一連のカラー画像形成プロセスにおいて、現像カートリッジは、現像位置と非現像位置との間を移動することになる。
なお、上述の圧縮スプリングは、現像カートリッジが現像位置に移動して停止する際の衝撃を緩和する緩衝材としても機能する。また、この圧縮スプリングとは別に、装置本体に、現像カートリッジが現像位置に移動して停止する際の衝撃を緩和する制振部材を設ける構成も開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−８３８０１号公報（第４−６頁、第２−４図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の画像形成装置は、駆動ギアによる現像位置方向への移動力（駆動ギアの駆動接線力である。）と、圧縮スプリングによる非現像位置方向への移動力（圧縮スプリングのスプリング力である。）とのバランスによって、画像抜け等の不良画像が発生する可能性があった。
【０００９】
すなわち、従来の画像形成装置において、現像カートリッジを現像位置に保持する保持力（感光体ベルト側に引込む力である。）は、駆動ギアの駆動接線力から圧縮スプリングのスプリング力（戻し力）を差し引いた力にほぼ等しい。
【００１０】
ここで、圧縮スプリングによるスプリング力が大き過ぎる場合には、現像カートリッジを現像位置に保持する保持力が小さくなるために、現像ローラが現像位置から離れて画像抜けや画像濃度不足等の不良画像が発生しやすくなる。
また、現像カートリッジに対する保持力が小さくなると、現像ローラを駆動する際の駆動トルクの周期的な変動等により、現像ローラが現像工程中に大きく振動して横帯状濃度ムラ等の不良画像が発生しやすくなる。
【００１１】
これに対して、圧縮スプリングによるスプリング力が小さ過ぎる場合には、現像カートリッジを現像位置に保持する保持力が大きくなるために、現像ローラを非現像位置まで戻しきれずに他の色に係わる静電潜像を誤って現像してしまう可能性がある。
また、圧縮スプリングは、現像カートリッジの現像位置への移動時における緩衝材としても機能しているために、圧縮スプリングによるスプリング力が小さ過ぎる場合には、その移動中におこなわれる書込み工程や転写工程等の作像プロセスに係わる作像部材に衝撃による振動を伝えることになる。このようにして、書込み部、感光体ベルト、転写部等の作像部材に振動が伝えられると、画像ぶれや、バンディング、ジッター等のピッチムラ等の不良画像が発生しやすくなる。
【００１２】
このような問題を解決するために、駆動ギアの駆動接線力と圧縮スプリングのスプリング力とのバランスを最適に初期設定したとしても、そのバランスは経時において変動する場合がある。
すなわち、現像カートリッジの駆動トルクは、構成部材の機械的消耗やトナーの消費等により経時で変動するものである。したがって、そのような場合には、駆動接線力とスプリング力とのバランスが崩れて、保持力の変動やトルクの周期的変動が生じて、上述の不良画像が発生しやすくなる。
【００１３】
また、現像カートリッジは、構成部材の寸法のばらつきや組み付けのばらつき等により、そのトルクに大きな個体差が生じる場合がある。
このような場合に、トルクに差異のある現像カートリッジに対して、駆動接線力やスプリング力に係わる部材として同じ仕様のものを用いても、双方の移動力のバランスをとることができずに、上述の不良画像が発生しやすくなる。
【００１４】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、画像形成工程中に現像部を非現像位置から現像位置に移動させる場合であっても、画像抜け等の不良画像が生じない信頼性の高い画像形成装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体上に形成される静電潜像を現像する現像部と、前記現像部を前記像担持体に対する現像位置に移動する第１の移動手段と、前記現像位置に移動した現像部を非現像位置に移動する第２の移動手段と、前記第１の移動手段による移動力と前記第２の移動手段の移動力とのバランスを調整する調整手段とを備え、前記現像部は、前記現像位置への移動方向と直交する幅方向の両端にそれぞれ従動ギアを備え、前記第１の移動手段は、前記現像部の従動ギアにそれぞれ噛合する駆動ギアを有する駆動部であって、前記第２の移動手段は、前記現像部の前記現像位置への移動にともない弾性エネルギが蓄積される圧縮スプリングである画像形成装置において、前記圧縮スプリングの一端の当接位置を前記移動方向に段階的に異ならせて前記圧縮スプリングを設置する複数のスプリング設置部を有し、前記圧縮スプリングは、一端が装置本体側の前記複数のスプリング設置部のいずれか１つに持設されて他端が前記現像部の前記現像位置への移動にともない当該現像部の当接部に押圧されるように構成され、前記調整手段は、前記圧縮スプリングを前記複数のスプリング設置部のうちいずれかのスプリング設置部に設置して前記現像部が前記現像位置に移動したときの前記圧縮スプリングの圧縮量を調整するように構成されたものである。
【００２３】
また、請求項２記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１に記載の発明において、前記現像位置を、前記像担持体と前記現像部の現像ローラとが当接する位置又は所定間隔で離間する位置としたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００２５】
実施の形態．
図１〜図４にて、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、図１にて、実施の形態におけるカラー画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
【００２６】
図１に示すように、画像形成装置には、像担持体としての感光体ベルト１が、中間転写ベルト４に対向して配設されている。
ここで、感光体ベルト１の内周には、駆動ローラ１ａと、２つの従動ローラ１ｂ、１ｃとが配設されている。そして、これらのローラ１ａ〜１ｃによって、感光体ベルト１は、張架・支持されている。また、駆動ローラ１ａによって、感光体ベルト１は、図中の矢印Ａ方向に駆動される。
また、感光体ベルト１の外周には、帯電部２、書込部３、マゼンタ現像部２０Ｍ、シアン現像部２０Ｃ、イエロー現像部２０Ｙ、ブラック現像部２０Ｋ、クリーニング部６が配設されている。
【００２７】
ここで、４つの現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋ（現像カートリッジ）には、それぞれ、マゼンタトナー、シアントナー、イエロートナー、ブラックトナーが収納されている。そして、４つの現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋは、それぞれ、現像位置と非現像位置との間を移動可能に構成されていて、感光体ベルト１上に各色のトナー像を順次形成する。
具体的には、感光体ベルト１上にシアンのトナー像を形成する場合には、シアントナーを収納するシアン現像部２０Ｃが感光体ベルト１に対する現像位置に移動する。これに対して、その他の現像部２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｋは、感光体ベルト１に対する非現像位置に移動する。
【００２８】
ここで、現像位置とは、現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋの現像ローラ２２が感光体ベルト１に対して微小間隔で離間する位置であり、感光体ベルト１上の潜像を現像する位置である。また、非現像位置とは、現像位置を基準として現像ローラ２２が感光体ベルト１から退避する位置であり、感光体ベルト１上の潜像が現像されない位置である。なお、この現像位置は、本実施の形態の現像方式が接触式であれば、感光体ベルト１と現像ローラ２２とが当接する位置となる。
そして、感光体ベルト１上に形成された各色のトナー像は、順次、中間転写ベルト４上に重ねて転写されることになる。
なお、本実施の形態における現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋの接離機構は、図２〜図４に示す構成のものであるが、これについては後で詳しく説明する。また、４つの現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋは、画像形成装置本体から独立して着脱可能に構成されている。
【００２９】
一方、中間転写ベルト４の内周には、駆動ローラ４ａ、２つの従動ローラ４ｂ、４ｃ、中間転写ローラ５、転写対向ローラ８が配設されている。そして、これらのローラ４ａ〜４ｃ、５、８によって、中間転写ベルト４は、張架・支持されている。また、駆動ローラ４ａによって、中間転写ベルト４は、図中の矢印Ｂ方向に駆動される。
また、中間転写ベルト４の外周には、転写ローラ７、中間転写ベルトクリーニング部９が配設されている。
【００３０】
ここで、転写ローラ７と中間転写ベルトクリーニング部９とは、それぞれ、中間転写ベルト４に対して接離自在に構成されている。そして、中間転写ベルト４上において所望のトナー像の重ね合わせが完了するまで、転写ローラ７と中間転写ベルトクリーニング部９とは、中間転写ベルト４から離れた位置に退避している。そして、中間転写ベルト４上においてトナー像の重ね合わせが完了した後に、転写ローラ７と中間転写ベルトクリーニング部９とは、中間転写ベルト４に当接する位置に移動する。
【００３１】
こうして、中間転写ベルト４に当接した転写ローラ７によって、中間転写ベルト４上のカラートナー像が、被転写材Ｐに転写されることになる。
また、中間転写ベルト４に当接した中間転写ベルトクリーニング部９によって、転写工程後に中間転写ベルト４上に残存した未転写トナーが回収されることになる。
【００３２】
一方、画像形成装置における被転写材Ｐの搬送経路には、搬送ローラ１４、レジストローラ対１５、定着部１６、排紙ローラ１７等が配設されている。
ここで、定着部１６は、加熱部としての定着ローラ１６ａと加圧部としての加圧ローラ１６ｂとを具備しており、被転写材Ｐ上の未定着のトナー像を定着する。
【００３３】
以上のように構成された画像形成装置は、画像形成時に、次のように動作する。
図１を参照して、感光体ベルト１は、図中の矢印Ａ方向に走行する。そして、まず、感光体ベルト１の表面が、帯電部２との対向部で帯電される。次に、感光体ベルト１表面は、書込部３との対向部に達する。そして、書込部３から発せられる露光光によって、感光体ベルト１上に、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのうち所望の色の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００３４】
その後、感光体ベルト１表面は、４つの現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋのうち所望の色に対応した現像部との対向部に達する。そして、対応する色のトナーが、現像部から、感光体ベルト１上の潜像に供給される。こうして、感光体ベルト１上には、１色のトナー像が形成される。
その後、感光体ベルト１表面は、中間転写ベルト４との対向部に達する。そして、感光体ベルト１上に形成されたトナー像は、所定の電圧が印加された中間転写ローラ５によって、中間転写ベルト４上に転写される。
【００３５】
ここで、中間転写ベルト４との対向部を通過した後の感光体ベルト１上には、中間転写ベルト４に転写されなかった未転写トナーが残存する。
そして、未転写トナーが付着した感光体ベルト１表面は、クリーニング部６との対向部に達する。そして、この位置で、未転写トナーがクリーニング部６内に回収される。クリーニング部６内に回収されたトナーは、その後に回収容部１１へ向けて搬送される。
【００３６】
このような感光体ベルト１上の一連のプロセスが、他の各色についても同様におこなわれる。そして、４つの現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋを順次移動して感光体ベルト１上に形成したトナー像は、中間転写ベルト４上に重ねて転写される。
なお、４つの現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋの入れ替え移動の動作と、帯電工程、書込み工程、転写工程、クリーニング工程等の作像工程とは連続的におこなわれる。すなわち、現像部の現像位置への移動中に、帯電工程や書込み工程がおこなわれ、現像部の移動が完了するとすぐに現像工程がおこなわれる。そして、現像工程が完了するとその現像部の非現像位置への移動と次の現像部の現像位置への移動とがおこなわれるとともに、その間に転写工程やクリーニング工程等の作像工程がおこなわれる。こうして、一連の作像プロセスが効率よく短時間におこなわれることになる。
【００３７】
その後、中間転写ベルト４上に重ねて形成されたカラーのトナー像は、中間転写ベルト４の矢印Ｂ方向の走行によって、転写ローラ７との対向部に達する。そして、この位置で、搬送されてきた被転写材Ｐ上に、トナー像が転写される。
ここで、転写ローラ７との対向部を通過した後の中間転写ベルト４上には、被転写材Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。
そして、未転写トナーが付着した中間転写ベルト４表面は、中間転写ベルトクリーニング部９との対向部に達する。そして、この位置で未転写トナーが、中間転写ベルトクリーニング部９内に回収される。中間転写ベルトクリーニング部９内に回収されたトナーは、その後に回収容部１２へ向けて搬送される。
こうして、中間転写ベルト４上での一連のプロセスが完了する。
【００３８】
一方、給紙部１３から給送された被転写材Ｐは、搬送ローラ１４を通過した後に、レジストローラ対１５の位置に達する。レジストローラ対１５の位置に達した被転写材Ｐは、中間転写ベルト４上に形成されたトナー像が転写されるように、転写ローラ７の位置に向けてタイミングを合わせて搬送される。
その後、転写ローラ７の位置を通過した被転写材Ｐは、定着部１６の位置に達する。そして、この位置で被転写材Ｐ上のトナー像が定着される。
そして、被転写材Ｐは、定着部１６を通過した後に、排紙ローラ１７を経て画像形成装置外に排出される。
こうして、画像形成装置における一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３９】
次に、図２〜図４にて、本実施の形態の画像形成装置における、現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋについて説明する。
なお、４つの現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋの接離機構は、いずれも同じ構成となっているために、以下、現像部に付す符号のアルファベットＭ、Ｃ、Ｙ、Ｋを省略して説明する。
【００４０】
図２は、図１の現像部２０近傍を感光体ベルト１側から幅方向にみた正面図である。
図２に示すように、現像部２０の現像ケース２１には、感光体ベルトと対向する現像ローラ２２が支持されている。現像ローラ２２の両端には回転軸３８が一体的に形成されており、その両端の回転軸３８にはそれぞれ従動ギア３５が設置されている。そして、現像ローラ２２は、画像形成時（現像工程時である。）に、従動ギア３５の回転にともない、回転軸３８と一体的に回転することになる。また、現像ローラ２２の両端の回転軸３８には、それぞれ、キャップ３６が設置されている。キャップ３６は、画像形成装置本体の筐体１０に固設されたガイド部３７に係合するように形成されている。そして、キャップ３６がガイド部３７に案内されて、現像部２０が現像位置と非現像位置との間を直線的に移動することになる。
【００４１】
一方、装置本体側には、現像部２０の現像位置への移動と画像形成時の現像部２０の駆動とを担う駆動部３０が設置されている。
詳しくは、装置本体の筐体１０の片側には、駆動モータ３１と、駆動モータ３１の回転力をクラッチ３２ｄに伝達するギア３２ａ〜３２ｃと、駆動軸３３への回転力の伝達と遮断とをおこなうクラッチ３２ｄとが設置されている。
また、筐体１０には、その両側に設置された軸受１０ｄを介して、駆動軸３３が設けられている。駆動軸３３の一端は、クラッチ３２ｄに連結されている。また、駆動軸３３の両端には、現像部２０の従動ギア３５にそれぞれ噛合する駆動ギア３４が設けられている。
【００４２】
以上説明した第１の移動手段としての駆動部３０によって、現像部２０は図１で説明したタイミングで現像位置に移動する。そして、駆動部３０によって、現像位置で現像ローラ２２が回転して、現像工程がおこなわれる。
詳しくは、現像部２０を現像位置に向けて移動するときには、クラッチ３２ｄがギア３２ｃに磁力により連結されて、駆動モータ３１の回転力が駆動軸３３に伝達される。駆動軸３３の回転にともない駆動ギア３４から従動ギア３５に駆動力が伝達されて、従動ギア３５にかかる駆動接線力によって現像部２０は現像位置に向けてガイド部３７に案内されながら移動する。現像位置に達した現像部２０は、クラッチ３２ｄとギア３２ｃとの連結によって、その位置で駆動モータ３１の回転力が駆動ギア３４及び従動ギア３５を介して現像ローラ２２に伝達されて、現像ローラ２２の回転によって感光体ベルト上の静電潜像を現像する。
【００４３】
図３は、現像部２０の端部近傍を示す断面図である。
詳しくは、図３（Ａ）は、現像部２０が非現像位置に移動した状態を示す、現像部２０端部の断面図である。図３（Ｂ）は、現像部２０が現像位置に移動した状態を示す、現像部２０端部の断面図である。さらに、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）の現像部２０近傍におけるＸ−Ｘ断面を示す断面図である。
【００４４】
図３（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、現像部２０における現像ケース２１の両端部には、それぞれ、筐体１０側に向けて起立するように３つの当接部２１ａが設けられている（図４に示す当接部２１ａ１〜２１ａ３である。）。そして、３つの当接部２１ａのうち１つの当接部２１ａが、スプリング設置部２６に設置された圧縮スプリング２３に当接する。
また、現像ケース２１の前側（感光体ベルト１側である。）には、上述のキャップ３６が配設されている。そして、このキャップ３６が装置本体に固設されたガイド部３７に案内されて、現像部が図中の矢印方向に移動することになる。なお、キャップ３６にはガイド部３７側面に当接するつば部３６ａが設けられていて、両端のつば部３６ａによって現像部２０の幅方向のガタが規制されている。さらに、現像ケース２１の後側には、筐体１０側に向けて起立するように突起部２１ｄが設けられている。そして、現像部の非現像位置への移動時に突起部２１ｄがガイド部３７に設けられたストッパ２４に当接して、現像部の非現像位置方向への移動が規制される（図３（Ｂ）の状態である。）。
【００４５】
一方、図３（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、装置本体の筐体１０には、現像部の３つの当接部２１ａに対応する位置に、３つのスプリング設置部２６が設けられている（図４に示すスプリング設置部２６ａ〜２６ｃである。）。
そして、３つのスプリング設置部２６のうち１つの設置部に、第２の移動手段としての圧縮スプリング２３が設置される。詳しくは、圧縮スプリング２３の一端（図中の右側端部である。）は、スプリング設置部２６に持設される。圧縮スプリング２３の他端は、現像部の現像位置への移動にともない当接部２１ａに押圧される。
【００４６】
また、筐体１０に延設されたガイド部３７の前側には、制振ゴム等からなる制振部材５６と、板金からなるカバー部材５７とが設置されている。そして、キャップ３６がカバー部材５７に当接する位置で、現像部の現像位置が定まることになる。また、現像部が現像位置に到達したときに、キャップ３６がカバー部材５７に衝突することによる衝撃力は、制振部材５６に吸収されることになる。なお、制振部材５６表面全域にカバー部材５７が貼着されていることで、制振部材５６の応力集中による部分的な劣化が防止される。
【００４７】
このような構成によって、図２で説明したクラッチ３２ｄが開放された状態では、現像部２０には圧縮スプリング２３のスプリング力のみが作用して、現像部２０は感光体ベルト１から離れた非現像位置に移動する（図３（Ａ）の状態である。）。
これに対して、図２のクラッチ３２ｄが連結された状態では、現像部２０には駆動部３０による図３（Ｂ）中の矢印方向の移動力が作用して、現像部２０は感光体ベルト１に近接する現像位置に移動する（図３（Ｂ）の状態である。）。このとき、圧縮スプリング２３は、当接部２１ａに押圧されて圧縮される。そして、圧縮スプリング２３には、圧縮量（たわみ量）に応じた弾性エネルギが蓄積される。そして、クラッチ３２ｄが開放されたときには、蓄積された弾性エネルギによって現像部２０を非現像位置に移動させることになる。
【００４８】
ここで、図４（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、本実施の形態の画像形成装置では、駆動部３０による移動力と、圧縮スプリング２３による移動力との、バランスを調整することができる。
すなわち、３つのスプリング設置部２６ａ〜２６ｃは、圧縮スプリング２３の一端を支持する位置が、移動方向に段階的に変位するように構成されている。これに対して、現像部の３つの当接部２３ａ１〜２３ａ３は、圧縮スプリング２３の他端と当接する位置に段階的な変位は設けられていない。
【００４９】
これによって、中段のスプリング設置部２６ｂに圧縮スプリング２３を設置した状態を基準状態とすると（図４（Ｂ）の状態である。）、上段のスプリング設置部２６ａに圧縮スプリング２３を設置した状態（図４（Ａ）の状態である。）では、現像位置に移動したときに圧縮スプリング２３の圧縮量が基準状態よりも大きくなる。
これに対して、下段のスプリング設置部２６ｃに圧縮スプリング２３を設置した状態（図４（Ｃ）の状態である。）では、現像位置に移動したときに圧縮スプリング２３の圧縮量が基準状態よりも小さくなる。
【００５０】
すなわち、圧縮スプリング２３を、３つのスプリング設置部２６ａ〜２６ｃのうち適切な設置部を選択して設置することによって、現像部を現像位置に保持する保持力を最適に設定することができる。
例えば、工場出荷時においてトルクやその周期変動が大きな現像部２０を出荷する場合や、保持力不足による画像抜け等の修理をユーザーから依頼された場合等には、圧縮スプリング２３を下段のスプリング設置部２６ｃに設置することになる。また、トルクが小さな現像部２０を出荷する場合や、保持力過多によるピッチムラ等の修理をユーザーから依頼された場合等には、圧縮スプリング２３を上段のスプリング設置部２６ａに設置することになる。
【００５１】
以上説明したように、本実施の形態のように構成された画像形成装置においては、現像部２０が現像位置に保持されたときの圧縮スプリング２３に蓄積される弾性エネルギの大きさを調整できるので、現像工程時に現像部２０を最適な保持力で保持して画像抜け等の不良画像の発生を抑止するとともに、現像位置への移動時に生じる衝撃を制限してピッチムラ等の不良画像の発生を抑止することができる。
【００５２】
参考例１．
図５にて、参考例１について詳細に説明する。
参考例１の画像形成装置は、現像部における当接部の構成が、前記実施の形態とは相違する。
【００５３】
図５（Ａ）は、現像部２０の当接部２１ａ近傍のみを示す斜視図である。また、図５（Ｂ）〜（Ｃ）は、当接部２１ａを装置本体の筐体側からみた正面図である。
ここで、参考例１の画像形成装置は、前記実施の形態とは異なり、現像部２０に単数の当接部２１ａが設けられており、筐体１０にもそれに対応した単数のスプリング設置部が設けられている。
【００５４】
図５（Ａ）に示すように、参考例１の当接部２１ａは、スライド板２７の表面上に一体的に形成されている。スライド板２７の裏面（当接部２１ａが設けられていない面である。）は、現像ケースの面上に当接している。また、スライド板２７には、表裏面間を貫通する長穴２７ａが設けられている。さらに、スライド板２７は、その両側面が、それぞれ、現像ケース上に一体的に設けられたレール４１に当接するように設置される。
【００５５】
このような構成により、図５（Ｂ）〜（Ｃ）を参照して、当接部２１ａを備えたスライド板２７は、レール４１に案内されて、現像部の移動方向と平行に変位することができる。そして、スライド板２７の長穴２７ａにねじ４０を挿入して、現像ケースに設けられためねじ部（不図示である。）にねじ４０を螺合させることで、スライド板２７の移動方向の位置を固定することができる。
なお、以上述べた当接部２１ａは、現像部の幅方向両端にそれぞれ設けられている。
【００５６】
また、図示は省略するが、スライド板２７の当接部２１ａには、筐体のスプリング設置部に設置された圧縮スプリングの他端が当接する。そして、その圧縮スプリングが当接部２１ａに押圧されることで、前記実施の形態と同様に、現像部に対して非現像位置方向への移動力が発生する。
ここで、スライド板２７の移動方向の固定位置を変位させることで、圧縮スプリングが押圧されたときの圧縮量を調整できることになる。
【００５７】
具体的には、スライド板２７を調整範囲（長穴２７ａの幅である。）の中央位置で固定した状態を基準状態とすると（図５（Ｃ）の状態である。）、スライド板２７を調整範囲の左端位置で固定した状態（図５（Ｂ）の状態である。）では、現像位置に移動したときに圧縮スプリングの圧縮量が基準状態よりも小さくなる。
これに対して、スライド板２７を調整範囲の右端位置で固定した状態（図５（Ｄ）の状態である。）では、現像位置に移動したときに圧縮スプリングの圧縮量が基準状態よりも大きくなる。
すなわち、スライド板２７の固定位置を調整することによって、前記実施の形態と同様に、現像部を現像位置に保持する保持力を最適に設定することができる。
【００５８】
以上説明したように、参考例１においても、前記実施の形態と同様に、現像部が現像位置に保持されたときの圧縮スプリングに蓄積される弾性エネルギの大きさを調整できるので、現像工程時に現像部を最適な保持力で保持して画像抜け等の不良画像の発生を抑止するとともに、現像位置への移動時に生じる衝撃を制限してピッチムラ等の不良画像の発生を抑止することができる。
【００５９】
参考例２．
図６にて、参考例２について詳細に説明する。
図６（Ａ１）〜（Ｃ２）は、現像部２０の当接部２１ａ近傍のみを示す断面図である。参考例２の画像形成装置は、弾性部材として圧縮スプリングの替わりにねじりコイルスプリングを用いている点が、前記実施の形態とは相違する。
【００６０】
図６（Ａ１）〜（Ｃ２）を参照して、現像部の現像ケース上には、当接部２１ａが、筐体側に突出するように設置されている。
他方、装置本体の筐体には、軸部４３と３つの係止部５１ａ〜５１ｃとが、現像ケース側に突出するように設置されている。さらに、筐体には、弾性部材としてのねじりコイルスプリング５２が設置されている。なお、３つの係止部５１ａ〜５１ｃは、ねじりコイルスプリング５２のねじり方向に対して並設されている。
【００６１】
詳しくは、ねじりコイルスプリング５２のコイル部５２ｃは、筐体の軸部４３に係合するように設置される。ねじりコイルスプリング５２の一方の腕５２ａは、筐体のいずれかの係止部５１ａ〜５１ｃに係止されるように設置される。また、ねじりコイルスプリング５２の他方の腕５２ｂは、現像部の当接部２１ａに係止されるように設置される。
なお、以上述べた構成部材は、画像形成装置の幅方向両端にそれぞれ設けられている。
【００６２】
このような構成により、図６（Ａ１）及び図６（Ａ２）を参照して、現像部の現像位置への移動と非現像位置への移動とが可能になる。
詳しくは、図６（Ａ１）に示すように、現像部が非現像位置にあるとき、現像部には、図２で説明した現像方向への駆動力は作用せずに、ねじりコイルスプリング５２のスプリング力のみが当接部２１ａを介して作用する。
これに対して、図６（Ａ２）に示すように、現像部が駆動部の駆動力によって現像位置に移動すると、ねじりコイルスプリング５２のスプリング力が駆動力（移動力）に対する反力として現像部に作用する。そして、このねじりコイルスプリング５２に蓄積される弾性エネルギによって、クラッチが開放されたときに保持力を失い、現像部は非現像位置に移動することになる。
【００６３】
ここで、参考例２の画像形成装置は、３つの係止部５１ａ〜５１ｃのうちいずれかの係止部を選択することによって、ねじりコイルスプリング５２の腕５２ａとの係止位置を、ねじり方向に段階的に変位させることができる。
すなわち、ねじりコイルスプリング５２の腕５２ａとの係止位置を変位させることで、ねじりコイルスプリング５２の腕５２ｂが当接部２１ａに押圧されたときのねじり角度量を調整できる。
【００６４】
具体的には、中段の係止部５１ｂにねじりコイルスプリング５２の腕５２ａを係止させた状態を基準状態とすると（図６（Ａ１）又は図６（Ａ２）の状態である。）、上段の係止部５１ａに腕５２ａを係止させた状態（図６（Ｂ１）の状態である。）では、現像位置に移動したときに（図６（Ｂ２）の状態である。）ねじりコイルスプリング５２のねじり角度量が基準状態よりも小さくなる。このとき、ねじりコイルスプリング５２に蓄積される弾性エネルギは、基準状態よりも小さくなる。
これに対して、下段の係止部５１ｃに腕５２ａを係止させた状態（図６（Ｃ１）の状態である。）では、現像位置に移動したときに（図６（Ｃ２）の状態である。）ねじりコイルスプリング５２のねじり角度量が基準状態よりも大きくなる。このとき、ねじりコイルスプリング５２に蓄積される弾性エネルギは、基準状態よりも大きくなる。
すなわち、ねじりコイルスプリング５２の腕５２ａとの係止位置を調整することによって、前記実施の形態と同様に、現像部を現像位置に保持する保持力を最適に設定することができる。
【００６５】
以上説明したように、参考例２においては、現像部が現像位置に保持されたときのねじりコイルスプリング５２に蓄積される弾性エネルギの大きさを調整できるので、前記実施の形態および参考例と同様に、現像工程時に現像部を最適な保持力で保持して画像抜け等の不良画像の発生を抑止するとともに、現像位置への移動時に生じる衝撃を制限してピッチムラ等の不良画像の発生を抑止することができる。
【００６６】
なお、参考例２では、ねじりコイルスプリング５２の腕５２ａの係止位置を変位させて、現像部２０が現像位置に移動したときの、ねじりコイルスプリング５２のねじり角度量を調整した。
これに対して、前記参考例１と同様に、現像部２０の当接部２１ａを移動方向に変位可能に構成して、当接部２１ａの位置を変位させて現像部２０が現像位置に移動したときのねじりコイルスプリング５２のねじり角度量を調整することもできる。
【００６７】
また、上記実施の形態では、第１の移動手段と第２の移動手段とによる双方向の移動力のバランスを、第２の移動手段の移動力を調整することでおこなったが、本発明の適用はこれに限定されることはない。すなわち、双方向の移動力のバランス調整を、第１の移動手段の移動力を調整することでおこなってもよいし、双方の移動手段の移動力を調整することでおこなってもよい。
【００６８】
また、上記実施の形態では、第１の移動手段と第２の移動手段とによる双方向の移動力のバランス調整を手動でおこなったが、本発明の適用はこれに限定されることなく、バランス調整を自動化する構成とすることもできる。
例えば、現像部２０のトルク変動を検出するトルク検出器や、不良画像の発生を検出する光学センサや、現像部２０の移動方向の圧力を検出する圧力センサ等を設置する。さらに、その検出手段の検出結果に基づいて圧縮スプリング２３の一端側の支持位置を変位する変位手段を設置する。これにより、双方向の移動力のバランスを自動的に調整することができる。
【００６９】
なお、本発明が上記実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、実施の形態の中で示唆した以外にも、実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【００７０】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているので、現像部を現像位置へ移動する第１の移動手段と、現像部を非現像位置へ移動する第２の移動手段との、移動力のバランスを最適に調整して、画像抜けやピッチムラ等の不良画像が生じない信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】 図１の画像形成装置における現像部の近傍を示す正面図である。
【図３】 図１の画像形成装置における現像部の近傍を示す断面図である。
【図４】 図１の画像形成装置におけるスプリング設置部の近傍を示す断面図である。
【図５】 参考例１における現像部の当接部を示す図である。
【図６】 参考例１における現像部の近傍を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 感光体ベルト（像担持体）、 ２ 帯電部、 ３ 書込部、
４ 中間転写ベルト、 ６ クリーニング部、 ７ 転写ローラ、
１０ 筐体（装置本体）、 １０ｄ 軸受、 １３ 給紙部、
１４ 搬送ローラ、 １５ レジストローラ対、 １６ 定着部、
１７ 排紙ローラ、 ２０、２０Ｋ、２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ 現像部、
２１ 現像ケース、 ２１ａ、２１ａ１〜２１ａ３ 当接部、
２１ｄ 突起部、 ２２ 現像ローラ、 ２３ 圧縮スプリング（弾性部材）、
２４ ストッパ、 ２６、２６ａ〜２６ｃ スプリング設置部、
２７ スライド板、 ２７ａ 長穴、 ３０ 駆動部、 ３１ 駆動モータ、
３２ａ〜３２ｃ ギア、 ３２ｄ クラッチ、 ３３ 駆動軸、
３４ 駆動ギア、 ３５ 従動ギア、 ３６ キャップ、 ３６ａ つば部、
３７ ガイド部、 ３８ 回転軸、 ４０ ねじ、 ４１ レール、
４３ 軸部、 ５１ａ〜５１ｃ 係止部、
５２ ねじりコイルスプリング（弾性部材）、 ５２ａ、５２ｂ 腕、
５２ｃ コイル部、 ５６ 制振部材、 ５７ カバー部材。
Claims (2)
- 像担持体と、前記像担持体上に形成される静電潜像を現像する現像部と、前記現像部を前記像担持体に対する現像位置に移動する第１の移動手段と、前記現像位置に移動した現像部を非現像位置に移動する第２の移動手段と、前記第１の移動手段による移動力と前記第２の移動手段の移動力とのバランスを調整する調整手段とを備え、
前記現像部は、前記現像位置への移動方向と直交する幅方向の両端にそれぞれ従動ギアを備え、前記第１の移動手段は、前記現像部の従動ギアにそれぞれ噛合する駆動ギアを有する駆動部であって、前記第２の移動手段は、前記現像部の前記現像位置への移動にともない弾性エネルギが蓄積される圧縮スプリングである
画像形成装置において、
前記圧縮スプリングの一端の当接位置を前記移動方向に段階的に異ならせてなる前記圧縮スプリングを設置する複数のスプリング設置部を有し、
前記圧縮スプリングは、一端が装置本体側の前記複数のスプリング設置部のいずれか１つに持設されて他端が前記現像部の前記現像位置への移動にともない当該現像部の当接部に押圧されるように構成され、
前記調整手段は、前記圧縮スプリングを前記複数のスプリング設置部のうちいずれかのスプリング設置部に設置して前記現像部が前記現像位置に移動したときの前記圧縮スプリングの圧縮量を調整するように構成された
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記現像位置は、前記像担持体と前記現像部の現像ローラとが当接する位置又は所定間隔で離間する位置であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
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