JP4265154B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式等を利用してトナーからなる画像を形成するプリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に係り、特に、複数の現像装置を像担持体に接近する現像位置とその像担持体から離れた退避位置との間で変位させる変位機構を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この変位機構を備えたタイプの画像形成装置では、感光ドラム等からなる複数の像担持体にそれぞれ形成される静電潜像をトナーによりそれぞれ現像してトナー像にする複数の現像装置を変位機構により、例えば、現像開始時に退避位置から現像位置に変位させる一方で現像終了時等の非現像時に現像位置から退避位置に変位させるようにしている。このような変位機構としては、１つの駆動モータから供給される動力により複数の現像装置を現像位置側から退避位置側に付勢する付勢力に抗し一括して変位させる機構がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、変位機構として１つの駆動モータを使用して複数の現像装置を一括して付勢力に抗しながら現像位置側に同時に変位させる機構を採用した画像形成装置にあっては、以下のような課題がある。
【０００４】
まず、特にその現像装置の数が多くなるにつれて退避位置から現像位置に一括して変位させる際に要する力が増え、その分、十分なトルクを発揮する大型の駆動モータが必要となる。この場合には、コストアップを招いたり、かかる大型モータの設置スペースを確保しなければならない等の問題が発生する。また、この場合には、駆動モータの動力をメカ的な動力増幅機構（例えば減速ギア列）で増幅させる対策も考えられるが、かかる場合には、その動力増幅機構のための構成部品が増えて変位機構全体が大型化し、そのための設置スペースを別途確保しなければならなくなるおそれがある。
【０００５】
一方、画像形成装置のコスト低減等の要請から上記駆動モータとして低トルクの安価なものを使用しなければならない場合には、かかる低トルクの駆動モータでは変位機構が円滑に駆動しないおそれがある。また、その駆動モータのトルクが複数の現像装置を退避位置から現像位置に変位させる際に必要となる変位機構の駆動負荷を下回るような場合には、その現像装置を現像位置に十分に変位させることができず、例えば各現像装置（の現像ロール）と像担持体との離間距離が異なって現像性能にばらつきが生じ、この結果、濃度むら、濃度低下等が発生して画質障害を引き起こしてしまう。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、その主な目的とするところは、低トルクの駆動モータを使用した場合であっても、大掛かりな動力増幅機構などを用いることなく、特に１つの駆動モータを使用して複数の現像装置を付勢力に抗しながら現像位置側に一括して変位させる変位機構を円滑に駆動させることができ、いずれの現像装置も等しく現像位置に変位させることができる画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像形成装置は、静電潜像が形成される複数の像担持体と、この各像担持体の静電潜像をトナーにより現像してトナー像にする複数の現像装置と、この複数の現像装置を前記像担持体に接近した現像位置とその像担持体から離した退避位置との間で、その現像位置側から退避位置側に現像装置を付勢する付勢力に抗し一括して変位させる変位機構と、この変位機構を駆動させるための動力を供給する１つの駆動モータとを有する画像形成装置において、前記変位機構が、前記退避位置から現像位置への変位を、前記駆動モータの動力に基づき支軸を中心に揺動する複数の押し付け部材によって前記複数の現像装置を押圧することで行う機構であって、その押し付け部材による押圧のタイミングを複数の現像装置のうち少なくとも１つについて他の現像装置とずらしていることを特徴とするものである。
【０００８】
このような画像形成装置によれば、１つの駆動モータの動力によって変位機構の押し付け部材が揺動して複数の現像装置を押圧することで現像位置に変位させる際、その押し付け部材による押圧のタイミングが少なくとも１つの現像装置とその他の現像装置との間でずれるため、そのずれる分だけ複数の現像装置すべてを一度に押圧する場合にくらべてその押圧時における負荷が分散される（負荷のピーク値が低減する）。また、この画像形成装置では、複数の現像装置を現像位置から退避位置に変位させる際にも、上記変位の場合と同様にして変位機構の駆動時の負荷が分散される。これにより、その変位機構を駆動するときの（最大）動力が小さくても済むようになり、安価で比較的低トルクの性能からなる駆動モータを使用しても変位機構を円滑に駆動させることが可能になる。このような作用効果は、その押し付け部材による押圧タイミングを複数の現像装置の１つずつについて互いにずらすように構成した場合に最大となる。また、押圧タイミングのずれ量は、適宜選定される。
【０００９】
上記押圧のタイミングをずらすための手段としては、例えば、複数の押し付け部材として、その現像装置を押圧する部分が揺動時にずれたタイミングで現像装置に当接するものを組み合わせて使用すればよい。そのような押し付け部材としては、例えば、その押圧部分が揺動する過程において実際に現像装置に当接して押圧するタイミングがその揺動する角度によって他の押し付け部材とずれるような形状となるように構成したものや、その押し付け部材の駆動モータからの動力に基づく揺動の開始タイミング自体がずれるように構成したものが挙げられる。このように構成した場合には、比較的簡易で安価な手段で押し付け部材の押圧タイミングのずれを実現できるようになる。
【００１０】
また上記押圧のタイミングをずらすための他の手段としては、押し付け部材として、その現像装置を押圧する部分が、弾性付勢部材により突出する方向に付勢されるとともに出没方向に変位可能に支持された押し付け突起を設け、その押し付け突起が押し付け部材の揺動に伴い現像装置に当接して弾性付勢部材が弾性変形しながら没する際の当該弾性付勢部材による反力により現像装置を押圧する構造からなり、かつ、その弾性付勢部材の付勢力を異ならせて押し付け突起が現像装置を実質的に押圧するタイミングをずらしたものを組み合わせて使用すればよい。弾性付勢部材は、通常コイルばね（スプリング）が好ましいが、板ばね、弾性に富むゴム等であってもよい。この場合、付勢力（ばね圧など）が小さい弾性付勢部材を使用することにより、その付勢部材により付勢される押し付け突起による現像装置を押圧するタイミングを遅くすることが可能となる。反対に付勢力が大きい弾性付勢部材を使用することにより、その付勢部材により付勢される押し付け突起による押圧タイミングを早くすることが可能となる。このような押し付け部材を採用した場合には、押し付け突起が弾性付勢部材の弾性変形時に発生する反力により突出する方向に付勢されることで現像装置を押圧して現像位置に変位させることとなり、その押し付け突起の現像装置を実際に押圧するタイミングが弾性付勢部材の付勢力の大小に応じてずれることになる。
【００１１】
上記変位機構については、複数の押し付け部材を揺動用の連結部材で連結し、その連結部材を駆動モータの動力を利用して所定の方向に変位させる機構として構成するとよい。このように構成した場合には、複数の押し付け部材を簡易な構成で連動させることができる。また、１つの現像装置の長手方向の一端部側（装置のフロント側）および他端部側（装置のリア側）に対して２つの押し付け部材を設置する場合には、複数の現像装置の一端部側にそれぞれ設置する各押し付け部材どうしとその他端部側にそれぞれ設置する各押し付け部材どうしを各揺動用連結部材で連結すればよい。
【００１２】
上記押し付け部材による現像装置の押圧タイミングのずれについては、各像担持体への静電潜像の書き込みタイミングの順に相応して設定するとよい。このように構成することにより、その異なるタイミングで順次書き込まれる静電潜像をそれぞれ現像すべき各現像開始タイミングの順に相応させて所定の現像装置を現像位置に変位させることができるようになり、この結果、潜像書き込みから現像開始までのロスタイミングの発生を回避することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１および図２は本発明のカラープリンタの１例を示すものであり、図１はカラープリンタのフロント側から見たときの内部概要図、図２は図１の要部の構成図である。
【００１４】
＜プリンタ全体の構成＞
このカラープリンタは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）及びシアン（Ｃ）の各色毎に作像エンジンを並列的に配置してなる所謂タンデム型のプリンタであり、単色の画像をプリントできるほか、かかる４色のトナー像からなるフルカラーの画像をプリントできるものである。
【００１５】
そして、このプリンタは、その筐体１の内部空間に、作像エンジンを構成する感光ドラムユニット２、露光ユニット３および現像ユニット４をはじめ、画像転写ドラムユニット５、給紙ユニット６、定着ユニット７等が図１に示すような位置関係で配置されている。このうち筐体１は、支持枠、支持プレート、外装カバー等の構成部品を用いて例えば箱状に組み立ててなる立体構造物であるが、図１では特に外装カバー部分についてのみ図示し、それ以外の支持枠、支持プレート等の骨格部となる構成部品についての図示を省略している。図２中の実線矢印は各構成部品の回転方向を示している。
【００１６】
感光ドラムユニット２は、矩形の枠状に組み立てられた支持フレーム１０に、前記４色（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）のトナー像が専用に形成される４つの感光ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ，１１Ｃと、その各感光ドラム１１（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）の周面を所定の背景部電位に帯電させる帯電ロール１２と、その各感光ドラム１１の周面に残留付着するトナー等を一時的に保持するトナー仮保持用ブラシロール１３とがいずれも回転可能に取り付けられて一体化されたものである。また、この感光ドラムユニット２は、後述するように画像転写ドラムユニット５に着脱自在に取り付けて一体化されるとともに、その一体化された状態で筐体１に着脱自在に装着されるようになっている。
【００１７】
画像転写ドラムユニット５は、矩形の枠状に組み立てられた支持フレーム２０に、感光ドラム１１上のトナー像が転写される２つの第１中間転写ドラム２１、２２と、第１中間転写ドラム２１、２２上のトナー像が転写される１つの第２中間転写ドラム２３と、その各中間転写ドラム２１、２２、２３の各周面に残留付着するトナー等をそれぞれ一時的に保持するトナー仮保持用ブラシロール２４と、その各中間転写ドラム２１、２２、２３の各周面に残留付着するトナーを直接的に又はトナー仮保持用ブラシロール２７に保持されたトナーを各ドラムの周面に戻した後に回収する回収ロール２５とがいずれも回転可能に取り付けられて一体化されたものである。また、この転写ドラムユニット５は、スライドレール部材により支持されて筐体１に対し引出し形成で着脱自在に装着されるようになっている。
【００１８】
画像転写ドラムユニット５は、前記感光ドラムユニット２と一体化された際に、その第１中間転写ドラム２１が感光ドラム１１Ｙと感光ドラム１１Ｍに同時に接触して回転し、その第１転写ドラム２２が感光ドラム１１Ｋと感光ドラム１１Ｃに同時に接触して回転する状態となる。一方、第２中間転写ドラム２３は、その周面が第１中間転写ドラム２１、２２に同時に接触して回転するようになっているとともに、転写ドラムユニット５が筐体１に装着された際に筐体１側に設置された最終転写ロール５０と当接するようになっている（図１、２参照）。
【００１９】
また、第１中間転写ドラム２１、２２には、その両転写ドラムに各感光ドラム１１上のトナー像を静電的にそれぞれ一次転写させるため、そのドラム本体の表面電位を所定の電位（例えば＋２５０〜５００Ｖ程度）に保つための第１転写バイアスが印加されるようになっている。同じく、第２中間転写ドラム２３には、そのドラムに前記両転写ドラム２１、２２上のトナー像を静電的にそれぞれ二次転写させるため、そのドラム本体の表面電位を所定の電位（例えば＋６００〜１２００Ｖ程度）に保持するための第２転写バイアスが印加されるようになっている。
【００２０】
露光ユニット３は、感光ドラムユニット２の各感光ドラム１１に静電潜像を書き込むためのものであり、そのユニット筐体の内部に不図示の半導体レーザ等の光源や、その光源から画情報に基づいて発せられるビーム光Ｂｍを対応する感光ドラム１１上に導いて走査露光するためのポリゴンミラー、反射鏡、各種レンズ等からなる光学系部品等が適宜配置されている。このような露光ユニット２は上記ビーム光Ｂｍを現像ユニット４の隙間を通して各感光ドラム１１上に走査露光し、これによりその各感光ドラム１１に所定の表面電位からなる静電潜像をそれぞれ形成するようになっている。
【００２１】
現像ユニット４は、筐体１０の内部において感光ドラムユニット２０の側近となる部位に配置されるユニットフレーム４０と、そのフレーム４０に感光ドラムユニット２０の各感光ドラム１１と対向するような状態で配置される４つの現像装置４１とでその主要部が構成されている。各現像装置４１はいずれも、所謂磁気ブラシ現像方式を採用するものであり、その装置内部にはトナーとキャリアを含む二成分現像剤が収容されており、２列の現像剤攪拌搬送路内で回転する攪拌搬送部材（例えばオーガー）４３ａ，４３ｂで攪拌搬送されるようになっている。また、各現像装置４１は、感光ドラム１１に所定の微小間隔を保って近接対向した位置で回転する現像ロール（内部にマグネットロールが配置されて回転する円筒スリーブ）４２を備えており、前記現像剤が現像ロール４２上に層厚規制部材４４を通過して所定の高さに調整された磁気ブラシを形成し、現像ロール４２の回転に伴って感光ドラム１１を摺擦する。また、現像ロール４２には、交流成分に直流成分を重畳した現像バイアス電圧が印加されており、これにより感光ドラム１１の前記静電潜像（画像部）のみにトナーを静電的に付着させてトナー像の形成を行うようになっている。
【００２２】
また、現像ユニット４においては、後述するように、その各現像装置４１が感光ドラム１１と近接対向する現像位置とその感光ドラム１１から少し離れた退避（非現像）位置との間で変位するようにユニットフレーム４０に対して変位可能に支持している。また、各現像装置４１には、前記４色のトナーが収容されたトナーカートリッジ４９（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）（図１）から不図示のトナー補給搬送装置によりトナーが必要に応じて補給されるようになっている。
【００２３】
給紙ユニット６は、複数枚の記録用紙Ｐを積み重ねて収容する給紙トレイ６０と、この給紙トレイ６０から記録用紙Ｐを１枚ずつ送り出す送出機構６１等にて構成されている。この給紙ユニット６から送り出された記録用紙Ｐは、用紙搬送ロール対６５、レジロール対６６等を通して画像転写ドラムユニット５の第２中間転写ロール２３と最終転写ロール５０の間に所定のタイミンングで搬送供給される。図１中の１点鎖線は、記録用紙Ｐの用紙搬送路である。この用紙搬送路は、複数の用紙搬送ロール６６、６７、レジストロール６８、用紙搬送ガイド（図示省略）等が適宜配置されて形成されている。
【００２４】
定着ユニット４０は、ユニットフレームと、加熱ランプが内蔵された加熱ロール７１と、この加熱ロール７１に圧接する加圧ロール７２と、用紙排出ロール７３とで主に構成されている。図中の１ａは、定着後に筐体１内から排出される記録用紙Ｐを収容する傾斜曲面からなる排紙部である。
【００２５】
＜カラー画像のプリント動作＞
このカラープリンタによるフルカラー画像のプリントは、概略、次のように行われる。
【００２６】
まず、感光ドラムユニット２において４つの感光ドラム１１が帯電ロール１２により一様に帯電された後、その帯電された各感光ドラム１１（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）の表面に露光ユニット３からＹ，Ｍ，Ｋ，Ｃの各色に対応した各レーザビーム光Ｂｍが別々に照射され、プリンタへの入力情報に応じた各色の静電潜像が形成される。次いで、その各感光ドラム１１上の静電潜像は、現像ユニット４の各色の現像装置１４によってそれぞれ現像され、Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃの各色のトナー像として可視化される。
【００２７】
続いて、各感光ドラム１１上に形成された各色のトナー像は、第１中間転写ドラム２１、２２上に静電的に一次転写される。すなわち、感光ドラム１１Ｙ，１１Ｍに形成されたイエローおよびマゼンタのトナー像はマゼンタ、イエローの順で第１中間転写ドラム２１上に、感光ドラム１１Ｋ、１１Ｃに形成されたブラックおよびシアンのトナー像はシアン、ブラックの順で第１中間転写ドラム２２上にそれぞれ重ね合わせられるように順次転写される。これにより、第１中間転写ドラム２１上にはマゼンタのトナー像とイエローのトナー像とからなる多重トナー像が形成され、一方、第１中間転写ドラム２２上にはシアンのトナー像とブラックのトナー像とからなる多重トナー像が形成される。
【００２８】
続いて、第１中間転写ドラム２１、２２上にそれぞれ形成された各多重トナー像は、二次中間転写ドラム２３上に静電的に二次転写される。これにより、二次中間転写ドラム２３上には、第１中間転写ドラム２１上のトナー像（下層側からＭ，Ｙ）と第１中間転写ドラム２２上のトナー像（下層側からＣ，Ｋ）とがこの順にそれぞれ転写されて４色からなる（下層側からＹ，Ｍ，Ｋ，Ｃの順で重ね合わせられた）多重トナー像が形成される。次いで、この４色からなる多重トナー像は、第２中間転写ドラム２３の回転に伴って最終転写ロール５０と圧接する最終転写部にむけて搬送される。
【００２９】
このようなトナー像の形成に合わせて上記最終転写部にむけて給紙ユニット６から所定のタイミングで記録用紙Ｐが供給される。すなわち、収容トレイ３１に収容された記録用紙Ｐが、用紙送出装置３２により１枚だけ用紙搬送路に送り出されてレジロール３６で一旦停止させられた後に、そのレジロール３６により所定のタイミングで最終転写部に送り込まれる。これにより、二次中間転写ドラム２３上の４色（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）のトナー像は、この二次中間転写ドラム２３と最終転写ロール２４の圧接部である最終転写部に送り込まれる記録用紙Ｐに加圧された状態で静電的に一括して転写される。
【００３０】
次いで、この４色のトナー像が転写された記録用紙Ｐは、定着ユニット７に送られ、その定着ユニットの加熱ロール７１と加圧ロール７２の間の定着ニップ部を通過することにより加熱加圧されて定着処理された後、排紙部１ａに排出される。以上のような一連の画像形成プロセスが実行されることにより、１枚の記録用紙Ｐ上にフルカラー画像が形成される。
【００３１】
＜現像ユニットの変位機構等に関する構成＞
図３は、前記現像ユニット４の斜視図である。図３等における矢印Ｘ１およびＸ２の方向はプリンタのフロント側およびリア側を示し、矢印Ｙ１，Ｙ２はプリンタの上方向および下方向を示し、矢印Ｚ１，Ｚ２はプリンタのフロント側から見て左方向（現像位置側）および右方向（退避位置側）を示す。
【００３２】
現像ユニット４の前記４色（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）に対応した現像装置４１（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）は、現像装置４１の長手方向（現像ロール４２の軸方向であり、図中の矢印Ｘ１およびＸ２の方向）の一端部側（フロント側）と他端部側（リア側）に対向するように筐体１の内部で立設された２つの支持フレーム４０Ａ，４０Ｂの間に、上下方向Ｙ１，Ｙ２方向に並べられた状態であって、感光ドラム１１に接近した現像位置とその感光ドラム１１から離れた退避位置との間で変位可能に取り付けられている。
【００３３】
すなわち、各現像装置４１は、その現像装置を保持する保持フレーム４５であってその長手方向の両端部にそれぞれ突出形成された支持ピン４６を、支持フレーム４０等に連結されている変位保持部４７に矢印Ｚ２の方向にそって開設された２つのガイド長孔４８にスライド可能に差し込んで装着することで、矢印Ｚ１，Ｚ２方向に変位可能に支持されている。また、現像装置４１は、変位保持部４７において現像位置から退避位置の方向（矢印Ｚ２方向）にむけて不図示のバネにより常に付勢力Ｆでもって付勢されている。
【００３４】
また、この現像ユニット４には、４つの現像装置４１を現像位置および退避位置の間で変位させるための変位機構８が装備されている。
【００３５】
変位機構８は、図３や図４に示すように、揺動して各現像装置４１の両端部を現像位置側にむけてそれぞれ押圧するほぼ逆三角形状からなる複数の押し付け揺動体８０と、この複数の押し付け揺動体８０を一斉に揺動させるために上下方向Ｙ１，Ｙ２に所定の範囲内で往復動するほぼＬ字形状からなる２つの連結部材（リンク）８３Ａ，８３Ｂと、この２つのリンク８３Ａ，８３Ｂをそれぞれ上下方向Ｙ１，Ｙ２に上下動させる２つの偏心カム８４Ａ，８４Ｂと、この偏心カム８４Ａ，８４Ｂが固定されて回転させられるカム軸８５と、このカム軸８５を所定の角度だけ矢印Ｊ１，Ｊ２方向に回転させるため筐体１側に固定設置される駆動モータ８６とでその主要部が構成されている。駆動モータ８６は、減速ギヤ列機構などとともに駆動源ボックス８７内に収容されており、筐体１の所定の部位に固定配置されている。図３において符号８８はカム軸８５に所定の位置条件下で固定された扇形状の被検出板、８９は被検出板８８の有無について光学的に検出するセンサを示す。
【００３６】
押し付け揺動体８０は、図３〜図５に示すように、逆三角形状の最下部８０ａが支持フレーム４０の支軸４０ｅによって揺動可能に取り付けられている。また、その現像装置４１とは反対側に位置する揺動アーム端部８０ｂに突出形成されたピン８０ｃがリンク８３の矢印Ｚ１，Ｚ２方向にそって開設されたガイド長孔８３ａにスライド可能に挿入されている。これにより、押し付け揺動体８０は、リンク８３が上下方向Ｙ１，Ｙ２に変位すると、その支軸４０ｅを中心にして所定の角度範囲だけ矢印Ｍ１，Ｎ２方向に同様に揺動するようになっている。
【００３７】
また、押し付け揺動体８０は、現像装置４１側に位置する押し付けアーム端部８０ｅの上面部に一端が開口するスライド溝３１が矢印Ｚ１，Ｚ２方向に沿うように形成されており、そのスライド溝３１内に先端部９１ａが押し付けアーム端部８０ｅから突出し得る形状の押し付け突起９１が変位可能に装着されている。押し付け突起９１は、その後端部と前記スライド溝３１の閉口した端部との間にコイルばね３２が少し圧縮変形した状態で介在するように取り付けられており、これにより常にその先端部９１ａが押し付けアーム端部８０ｅから突出する方向（Ｚ１）に付勢されている。なお、押し付け突起９１は、そのスライド方向の両側に突出形成された突起９１が揺動体の押し付け端部８０ｅにＬ字状に形成されたガイド孔３３に案内されてガイド終端部３３ａに係止されて静止している。
【００３８】
このような変位機構８によれば、現像装置４１は以下のようにしてその退避位置および現像位置にそれぞれ変位し得るようになっている。
【００３９】
まず、図６ｂに示すように、変位機構８のリンク８３を偏心カム８４の小径部分で支持して最下位に位置させたときは、押し付け揺動体８０が支軸４０ｅを中心にして矢印Ｍ２方向に最大限揺動した状態となり、その押圧アーム端部８０ｅ（実際には押し付け突起９１）が現像装置４１の保持フレーム４５の垂直面部から離間した状態（又は当接しているが押圧していない状態）になる。これにより、現像装置４１は、押し付け揺動体８０によって現像位置の方向（矢印Ｚ１方向）に押圧されない状態（開放状態）に置かれるため、前記した変位保持部４７における矢印Ｚ２方向への付勢力Ｆにより、変位保持部４７のガイド長孔４８に案内されて矢印Ｚ２方向に変位する。
【００４０】
この結果、現像装置４１は、最終的にその現像ロール４２が感光ドラム１１から離れた退避位置に位置することになる（図６ｂ）。この退避位置は変位保持部４７のガイド長孔４８の端部位置によって規定される。また現像装置４１がこのような退避位置にあるのは、例えば非現像時になったときなどである。
【００４１】
一方、図６ａに示すように、変位機構８のリンク８３を偏心カム８４の大径部分で支持して最上位に位置させたときは、押し付け揺動体８０が支軸４０ｅを中心にして矢印Ｍ１方向に最大限揺動した状態となり、その押圧アーム端部８０ｅ（実際には押し付け突起９１）が現像装置４１の保持フレーム４５の垂直面部を矢印Ｚ１方向に押圧することになる。これにより、現像装置４１は、押し付け揺動体８０によって現像位置の方向（矢印Ｚ１方向）に押圧された状態に置かれるため、その押圧力により変位保持部４７のガイド長孔４８に案内されて矢印Ｚ１方向に変位する。
【００４２】
この結果、現像装置４１は、最終的にその現像ロール４２が感光ドラム１１と所定の微小距離ｄをあけて接近する現像位置に位置することになる（図６ａ）。この現像位置は、例えば、現像ロール４２の両端部に取り付けられて感光ドラム１１の両端部に当接するトラッキングロールによって規定される。また現像装置４１がこのような現像位置にあるのは、現像時になるときであることはいうまでもない。
【００４３】
そして、この変位機構８による現像装置４１の退避位置から現像位置への変位は、次のようにして行われる。
【００４４】
まず、駆動モータ８６がリンク８３を上昇させる方向Ｙ１に所定量だけ回転する。この駆動モータ８６による回転動力は、減速ギヤ列機構等を介してカム軸８５に伝達され、これによりカム軸８５が矢印Ｊ２方向に所定の角度だけ回転する。この際、カム軸８５の回転状態は、そのカム軸８５の端部に取り付けられた前記した被検出板８８の位置をセンサ８９で検知することで把握されている。カム軸８５の回転によりフロント側およびリア側の偏心カム８４ａ，８４ｂが同じ角度だけ矢印Ｊ２方向に回転する。これにより、そのカム８４の各リンク８３の下辺部と接する部位が小径部分から大径部分に徐々に移行することにより、フロント側およびリア側のリンク８３ａ，８３ｂが矢印Ｙ１方向に上昇移動する。この各リンク８３ａ，８３ｂの上昇移動に連動し、これらリングに連結された各押し付け揺動体８０が支軸４０ｅを中心にして矢印Ｍ１方向に揺動する。すなわち、押し付け揺動体８０の揺動アーム端部８０ｃのピン８３ｃがリンク８３のガイド長孔８３ａに支持されて上昇することにより、揺動体８０が矢印Ｍ１方向に揺動することになる。
【００４５】
押し付け揺動体８０の矢印Ｍ１方向への揺動により、その押し付けアーム端部８０ｅが現像装置４１の背面側にある保持フレーム４５の垂直面部に当接し、その当接した状態を保ちつつ更に揺動することで現像装置４１を現像位置側に相当する矢印Ｚ１方向に前記付勢力Ｆに抗して押圧する。この際、押し付け揺動体８０では、その押し付けアーム端部８０ｅから突出している押し付け突起９１が現像装置４１に当接して揺動して押圧することとなる。しかも、この押し付け突起９１は、その当接後に揺動する段階において、コイルばね３２が収縮変形することで押し付けアーム端部８０ｅのスライド溝３１内に没するように移動する挙動をとるが、そのコイルばね３２の収縮変形に伴い発生する反力が現像装置４１を押圧する際の付勢力Ｆと同等または上回る関係になった時点から、スライド溝３１内で不動のものとなり、現像装置４１を押圧するように機能することなる。
【００４６】
最後に、リンク８３の下辺部が例えば支持フレーム４０に形成された上限規制突起４０ｇに当接することにより、リンク８３の上昇移動も停止し、押し付け揺動体８０の揺動も（押し付け突起９１がほぼ水平状態に段階で）停止して現像装置４１の押圧が終了する。この結果、現像装置４１が押し付け揺動体８０に押圧された状態で現像位置に位置することとなる（図６ａ）。
【００４７】
反対に、この変位機構８による現像装置４１の現像位置から退避位置への変位は、次のようにして行われる。
【００４８】
すなわち、駆動モータ８６がリンク８３を下降させる方向Ｙ２に所定量だけ回転する。この駆動モータ８６の回転により、カム軸８５が矢印Ｊ１方向に所定の角度だけ回転し、これに併せて偏心カム８４ａ，８４ｂも同じ角度だけ矢印Ｊ１方向に回転する。これにより、その各カム８４の各リンク８３の下辺部と接する部位が大径部分から小径部分に徐々に移行することにより、リンク８３ａ，８３ｂが矢印Ｙ２方向に下降移動する。この各リンク８３ａ，８３ｂの下降移動に連動し、これらリングに連結された各押し付け揺動体８０が支軸４０ｅを中心にして矢印Ｍ２方向に揺動する。
【００４９】
この押し付け揺動体８０の矢印Ｍ２方向への揺動により、その押し付けアーム端部８０ｅ（厳密には押し付け突起９１）が現像装置４１の背面側にある保持フレーム４５の垂直面部から離れる方向に変位し始める。これにより、押し付け揺動体８０による現像装置４１の矢印Ｚ１方向への押圧が弱まる一方で、現像装置４１が前記付勢力Ｆにより退避位置側の方向である矢印Ｚ２方向に付勢されるようになる。最後に、押し付け揺動体８０が現像装置４１と離れた状態になると、現像装置４１は押し付け揺動体８０による押圧状態から完全に開放されて退避位置に位置することとなる（図６ｂ）。
【００５０】
ちなみに、この現像ユニット４では、各現像装置４１の駆動伝達機構が、図７に示すように、支持フレーム４０側に設けられる現像装置駆動用のモータからの回転動力が伝達される駆動伝達ギヤ５１に対し、現像装置４１側に設けられた被伝達ギヤ５２が現像装置４１の現像位置と退避位置間での変位時にも常に噛み合った状態にある構成になっている。駆動伝達ギヤ５１は大径ギヤ５１ａと小径ギヤ５１ｂの２段ギヤになっている。図中の符号５３は現像ロール４２用の被伝達ギヤ、５４、５５は現像剤攪拌搬送部材４３ａ，４３ｂ用の被伝達ギヤである。また、図中の実線矢印は各ギヤの現像時における回転方向を示している。
【００５１】
このような駆動伝達機構を採用している場合は、現像装置４１を現像位置から退避位置に変位させる際に、変位機構８の押し付け揺動体８０の押圧を開放しても、その駆動伝達機構における駆動伝達ギヤ５１と被伝達ギヤ５２との噛み合いが矢印Ｚ２方向への移動の妨げとなり、この結果、前記付勢力Ｆの作用だけでは現像装置４１が退避位置側に円滑に変位しないことがある。
【００５２】
このため、この現像ユニット４においては、現像装置の駆動用モータとして正反転可能なものを使用し、その駆動用モータを現像時には正転回転させる一方で、現像装置４１を現像位置から退避位置に変位させる際には図中の点線矢印で示すように逆回転させるようにしている。これにより、駆動伝達ギヤ５１が点線矢印で示すように逆回転すると、そのギヤ５１と噛み合っている現像装置４１の被駆動ギヤ５２があたかも矢印Ｚ２側に移動させられるような付勢力が発生する。この結果、現像装置４１が退避位置側にスムーズに変位するようになる。
【００５３】
ところで、上記変位機構８により現像装置４１を退避位置から現像位置に変位させる際には、４つの現像装置４１の背面側におけるフロント側およびリア側の部位となる計８箇所を押し付け揺動体８０を揺動させて押圧しなければならないため、大きな駆動力が必要となる。このため、駆動モータ８６として、トルク性能が低いものを使用すると、４つの現像装置４１を付勢力Ｆに抗して円滑にすばやく現像位置に変位させることが困難となってしまう。
【００５４】
そこで、この変位機構８では、その複数の押し付け揺動体８０（厳密には押し付け突起９１）により各現像装置４１を押圧するタイミングを４つの現像装置４１（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）に対してマゼンタ、イエロー、シアンおよびブラックの順でずらすようにするため、かかる複数の押し付け揺動体８０として、その押し付けアーム端部８０ｅが揺動角度に応じて少しずつずれたタイミングで当接して押圧するものを組み合わせて使用している。
【００５５】
すなわち、図８に示すように、各現像装置４１（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）のフロント側およびリア側に対状態で配置する押し付け揺動体８０として、リンク５３が矢印Ｙ１方向に上昇移動した際、いずれの押し付け揺動体８０も同時に揺動し始めるが、その押し付けアーム端部８０ｅが各現像装置４１の背面部（保持フレームの垂直面３５）に当接して押圧するタイミングがマゼンタ、イエロー、シアンおよびブラックの順となるように、その各アーム端部８０ｅの揺動方向Ｍ１，Ｍ２に対する形状（位置）を少しずつ変更して形成したタイプの押し付け揺動体８０（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）を使用している。
【００５６】
この結果、変位機構８により４つの現像装置４１（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）を退避位置から現像位置に変位させる際、１つの駆動モータ８８の動力によってリンク８３が上昇移動して各押し付け揺動体８０が一斉に揺動し始めても、その各押し付けアーム端部８０ａが各現像装置４１の背面部に当接して押圧するタイミングが、マゼンタ、イエロー、シアンおよびブラックの順に少しずつずれるようになる。このようにして、そのずれる分だけ４つの現像装置４１（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）を一度に押圧する場合に比べると、その押圧時における負荷が分散されて（ピーク値が）低減する。
【００５７】
なお、上記押し付け揺動体８０の押圧タイミングのずらす順番については、露光ユニット３により静電潜像を各感光ドラム１１に書き込むタイミング（露光開始タイミング）の順番、即ち図９に示すような「マゼンタ、イエロー、シアンおよびブラックの順」に合わせている。静電潜像の書き込みタイミングの順番が上記のような順番になるのは、その露光地点からトナー像の用紙への最終転写地点までの経路長が前記４色（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）の間で異なり、その経路長の長いものから先に書き始める必要があるためである。このような押圧タイミングずれ順の押し付け揺動体８０を組み合わせて使用することにより、静電潜像の書き込み順に相応して当該潜像の色に対応した現像装置４１が現像位置に次々と変位することになるため、潜像書き込みからタイムロスのない現像が実行される。
【００５８】
次に、このような変位機構８を有する現像ユニット４を用いて以下の比較試験１を行った。
【００５９】
試験１は、４つの現像装置４１（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）に対する押し付け揺動体８０として下記表１に示すように押圧タイミングの異なるタイプのものを不使用または適宜使用した場合、それら現像装置を退避位置から現像位置に変位させる際に駆動モータ８６にかかる負荷トルク（４つの現像装置を変位させるときのもの）を測定した。負荷トルクの測定は、電流プローブを用いてモータ駆動時の電流値を測定してトルクを算出することで行った。結果を表１に示す。表中の「押し付け揺動体のタイプ数」は、全４つの揺動体のうち押圧タイミングが他のものと異なるタイプをいくつ使用しているかを示すものである。例えば、そのタイプ数が「１種類」とは４つの揺動体として押圧タイミングがすべて同じ揺動体を使用する場合を示し、また、「２種類」とは押圧タイミングが異なる２種類のタイプの揺動体を使用する場合を示す。
なお、この試験１で使用した各押し付け揺動体の押圧タイミングのずれについては、２種類の場合には約０．６秒、３種類の場合には約０．４秒と０．８秒、４種類の場合には約０．４秒と０．８秒と１．２秒のずれが発生するような条件に設定している。
【００６０】
【表１】

【００６１】
表１の結果から、押し付け揺動体として押圧タイミングが互いにずれるものを組み合わせて使用するほど、負荷トルクが低減されることがわかる。なお、押圧タイミングが他のものとずれる揺動体を使用する配置位置（現像装置４１の位置）などについては任意であり、いずれの位置に配置して使用した場合であってもほぼ同様の結果が得られることが確認されている。また、このような変位機構８により現像位置に変位させた４つの現像装置４１による現像結果について確認したところ、いずれの現像装置４１による現像も濃度むら、濃度低下等の発生は認められず良好なものであった。
【００６２】
この他、上記変位機構８では、その複数の押し付け揺動体８０（厳密には押し付け突起９１）により各現像装置４１を押圧するタイミングを４つの現像装置４１（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）に対してマゼンタ、イエロー、シアンおよびブラックの順でずらすようにするため、かかる複数の押し付け揺動体８０として、その押し付け突起９１におけるコイルばね３２のバネ圧を異ならせて押し付け突起９１による実際の押圧タイミングが上記順番でずれるように構成したものを組み合わせて使用することができる。
【００６３】
すなわち、図１０に示すように、各現像装置４１（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）のフロント側およびリア側に対状態で配置する押し付け揺動体８０として、リンク５３が矢印Ｙ１方向に上昇移動した際、いずれの押し付け揺動体８０も同時に揺動し始めるが、押し付け突起９１が各現像装置４１の背面部に当接して実際に各現像装置４１を押圧するタイミングがマゼンタ、イエロー、シアンおよびブラックの順となるように、その押し付け突起９１を付勢するコイルばね３２のバネ圧を少しずつ変更したもの（バネ圧の大小関係は３２ａ＞３２ｂ＞３２ｃ＞３２ｄの通りである）を適用した押し付け揺動体８０（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）を使用している。
【００６４】
この結果、変位機構８により４つの現像装置４１（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）を退避位置から現像位置に変位させる際、１つの駆動モータ８８の動力によってリンク５３が上昇移動して各押し付け揺動体８０が一斉に揺動し始めても、その各押し付け突起９１が各現像装置４１の背面部に当接して実質的に押圧するタイミングが、コイルばね３２のバネ圧の大きい順から開始されることからマゼンタ、イエロー、シアンおよびブラックの順に少しずつずれる。この結果、そのずれる分だけ４つの現像装置４１（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）を一度に押圧する場合に比べると、その押圧時における負荷が分散されて（そのピーク値が）低減する。
【００６５】
次に、このような変位機構８を有する現像ユニット４を用いて以下の比較試験２を行った。
【００６６】
試験２は、４つの現像装置４１（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）に対する押し付け揺動体８０として下記表２に示すようなバネ圧および実質的な押圧時間（コイルばね３２ｂを基準に測定したもの）からなるコイルばね３２（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を適宜選択して適用したタイプのものを組み合わせて使用した場合、それら現像装置を退避位置から現像位置に変位させる際に駆動モータ８６にかかる負荷トルクを試験１の場合と同様にして測定した。バネ圧についてはバネ線径や巻数の変更により調整している。また、表２中におけるバネ圧はバネの長さＬがＬ＝１９ｍｍのときの測定値である。結果を表３に示す。表３中の実施例４、５におけるコイルばねのタイプは適宜選定した。
【００６７】
【表２】

【００６８】
【表３】

【００６９】
表３の結果から、押し付け揺動体としてコイルばね３２のバネ圧が異なって実質的な押圧タイミングが互いにずれるものを組み合わせて使用するほど、負荷トルクが低減されることがわかる。なお、バネ圧が異なるコイルばねの適用位置（そのコイルばねを取り付ける相手となる押し付け揺動体の位置）などについては任意であり、いずれの位置に適用した場合であってもほぼ同様の結果が得られることが確認されている。また、このような変位機構８により現像位置に変位させた４つの現像装置４１による現像結果についても確認したところ、いずれの現像装置４１による現像も濃度むら、濃度低下等の発生は認められず良好なものであった。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、低トルクの駆動モータを使用した場合であっても、大掛かりな動力増幅機構などを用いることなく、１つの駆動モータを使用して複数の現像装置を一括して付勢力に抗しながら現像位置側に変位させる変位機構を円滑に駆動させることが可能となる。また、このような現像位置への変位を行った際には、いずれの現像装置も等しく現像位置に変位させることができ、これにより濃度むら、濃度低下等のない良好な画像を形成することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１に係るカラープリンタの全体構成を示す概要図。
【図２】 図１の要部を拡大した構成図。
【図３】 現像ユニットを示す概略斜視図。
【図４】 現像ユニットにおける現像装置の変位機構の要部を示す概略斜視図。
【図５】 （ａ）は変位機構に使用される押し込み揺動体の正面図、（ｂ）はその揺動体の上面図。
【図６】 （ａ）は現像装置が変位機構により現像位置に変位しているときの状態を示す要部断面説明図、（ｂ）は現像装置が変位機構により退避位置に変位しているときの状態を示す要部説明図。
【図７】 （ａ）は現像装置の駆動系の構成を示す要部斜視図、（ｂ）はその駆動系のギヤとその動作状態を示す説明図。
【図８】 一部の形状が異なる押し付け揺動板等を組み合わせて使用して行った試験１の内容を示す説明図。
【図９】 静電潜像の書き込みタイミングを示すタイミングチャート。
【図１０】 コイルばねが異なる押し付け揺動板等を組み合わせて使用して行った試験２の内容を示す説明図。
【符号の説明】
８…変位機構、１１…感光ドラム（像担持体）、３２…コイルばね（弾性付勢部材）、４１…現像装置、８０…押し付け揺動体（押し付け部材）、８６…駆動モータ、９１…押し付け突起、Ｆ…付勢力。

Claims (4)

1. 静電潜像が形成される複数の像担持体と、この各像担持体の静電潜像をトナーにより現像してトナー像にする複数の現像装置と、この複数の現像装置を前記像担持体に接近した現像位置とその像担持体から離した退避位置との間で、その現像位置側から退避位置側に現像装置を付勢する付勢力に抗し一括して変位させる変位機構と、この変位機構を駆動させるための動力を供給する１つの駆動モータとを有する画像形成装置において、
   前記変位機構は、前記退避位置から現像位置への変位を、前記駆動モータの動力に基づき支軸を中心に揺動する複数の押し付け部材によって前記複数の現像装置を押圧することで行う機構であって、その押し付け部材による押圧のタイミングを複数の現像装置のうち少なくとも１つについて他の現像装置とずらしており、
   前記押し付け部材として、その現像装置を押圧する部分が、弾性付勢部材により突出する方向に付勢されるとともに出没方向に変位可能に支持された押し付け突起を設け、その押し付け突起が押し付け部材の揺動に伴い現像装置に当接して弾性付勢部材が弾性変形しながら没する際の当該弾性付勢部材による反力により現像装置を押圧する構造からなり、かつ、その弾性付勢部材の付勢力を異ならせて押し付け突起が現像装置を実質的に押圧するタイミングをずらしたものを組み合わせて使用することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記複数の押し付け部材として、その現像装置を押圧する部分が揺動時にずれたタイミングで現像装置に当接するものを組み合わせて使用する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記変位機構が、前記複数の押し付け部材を揺動用の連結部材で連結し、その連結部材を前記駆動モータの動力を利用して所定の方向に変位させる機構である請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記押し付け部材による現像装置の押圧タイミングのずれが、前記各像担持体への静電潜像の書き込みタイミングの順に相応して設定されている請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。

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