JPH09114180A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像器の移動開始時及び移動停止時の回転速
度を制御することにより、現像ローラ上の現像剤の磁性
キャリアが感光体ドラムの表面に付着するのを防止でき
る現像装置を提供する。 【解決手段】 リボルバー現像装置において、現像器８
３の移動に伴って現像ローラ８４上の現像剤が感光体ド
ラム１に接触又は近接しているときの現像ローラ８４の
回転速度Ｖｓを、現像ローラ８４と感光体ドラム１との
間に存在する現像剤に作用する遠心力が現像剤を現像ロ
ーラ８４側に引き寄せて担持する力よりも小さくなる回
転速度に設定するように、リボルバ回転用モータ７７を
制御する制御装置を設ける。現像器８３の移動開始時及
び移動停止時の加速度を、現像器８３の移動開始時及び
移動停止時に現像ローラ８４と感光体ドラム１とのギャ
ップが瞬間的に狭くなって該ギャップに形成される現像
剤の存在領域が感光体ドラム１側に延びないように設定
してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の画像形成装置の現像装置に係り、
詳しくは現像剤担持体を有する複数の現像器と、該複数
の現像器のうち像担持体に対向する現像位置にある現像
器を現像位置外に移動させ、また該現像位置外にある現
像器を該現像位置に移動させるための現像器移動手段
と、該現像剤担持体を回転駆動する現像剤担持体駆動手
段とを備えた現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の現像装置としては、現像
器が現像位置に達する直前に現像剤担持体を回転させる
もの（特公平４−２４７０７号公報参照）や、現像器が
現像位置に移動していく途中から現像器に対して外部駆
動源の駆動力を伝達させて該現像器を駆動状態にするも
の（特開昭６３−１７８２６３号公報参照）が知られて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成の
現像装置において、現像器を移動させるための現像器移
動手段の構成部材、たとえば現像器の支持部材等の構成
部材にガタや撓みが存在すると、現像位置にある現像器
の現像位置外への移動開始時（起動時）に、該現像器が
所定の移動方向とは異なる方向に瞬間的に移動してしま
うおそれがあった。この現像器の瞬間的な移動方向は、
該現像器移動手段による現像器への駆動力の与え方によ
って変わる。ここで、たとえば現像器駆動手段で現像器
が像担持体に瞬間的に接近するような駆動力の与え方を
する構成の場合は、該現像器の現像剤担持体と像担持体
との間のギャップ（以下「現像ギャップ」という）が、
該現像器の起動時に瞬間的に狭くなってしまう。このよ
うに現像剤ギャップの狭化が発生すると、その現像ギャ
ップに、駆動状態の現像剤担持体上の現像剤が移動して
くることにより、該現像ギャップに形成される現像剤の
存在領域が通常の現像時よりも像担持体側に延びる。こ
の存在領域の像担持体側の延在部に存在する現像剤のほ
とんどは、現像ギャップが元の大きさに戻ると現像剤担
持体に担持されて現像ギャップを通過していくが、その
一部の現像剤は、現像剤担持体から遠ざかっていること
により現像剤担持体に担持されにくくなり、像担持体側
に移動して像担持体表面に付着してしまうおそれがあっ
た。

【０００４】また、現像器を現像位置に移動させる場合
も、現像器移動手段による現像器への駆動力の入力方向
によっては、該現像器の移動停止時に、該現像器が像担
持体に接近するような方向に移動し、現像ギャップが瞬
間的に狭くなってしまうおそれがあった。従って、現像
器の移動停止時にも、現像剤ギャップの瞬間的な狭化に
よって、前述と同様に像担持体の表面に現像剤が付着す
るおそれがあった。

【０００５】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的は、現像器の移動開始時及び移動停止
時に現像剤担持体上の現像剤が像担持体の表面に付着す
るのを防止することができる現像装置を提供することで
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、現像剤担持体を有する複数の現像器と、該複数の現
像器のうち像担持体に対向する現像位置にある現像器を
現像位置外に移動させ、また該現像位置外にある現像器
を該現像位置に移動させるための現像器移動手段と、該
現像剤担持体を回転駆動する現像剤担持体駆動手段とを
備えた現像装置において、請求項１の発明は、該現像器
の移動に伴って該現像剤担持体上の現像剤が該像担持体
に接触又は近接しているときの該現像剤担持体の回転速
度を、該現像剤担持体と該像担持体との間に存在する現
像剤に作用する遠心力が該現像剤を該現像剤担持体側に
引き寄せて担持する力よりも小さくなる回転速度に設定
するように、該現像剤担持体駆動手段を制御する制御手
段を設けたことを特徴とするものであり、請求項２の発
明は、該現像器の移動開始時及び移動停止時の加速度
を、該現像器の移動開始時及び移動停止時に該現像剤担
持体と該像担持体とのギャップが瞬間的に狭くなって該
ギャップに形成される現像剤の存在領域が像担持体側に
延びないように設定したことを特徴とするものである。

【０００７】請求項３の発明は、請求項２の現像装置に
おいて、上記現像器の移動開始時及び移動停止時の加速
度の絶対値を、該現像器の移動開始時及び移動停止時に
現像剤担持体と像担持体とのギャップが瞬間的に狭くな
って該ギャップに形成される現像剤の存在領域が像担持
体側に延びない範囲内の最大値に設定し、該加速度の最
大値に基づいて、該現像器の移動時間が最小となるよう
に、該現像器の移動時における移動速度の時間変化プロ
ファイルを決定したことを特徴とするものである。

【０００８】請求項１の発明においては、現像器の現像
位置への移動時及び現像器の現像位置から現像位置外へ
の移動時に、制御手段で現像剤担持体駆動手段を制御す
ることにより、該現像器の移動に伴って現像剤担持体上
の現像剤が像担持体に接触又は近接しているときの現像
剤担持体の回転速度を、該現像剤担持体と該像担持体と
の間に存在する現像剤に作用する遠心力が該現像剤を該
現像剤担持体側に引き寄せて担持する力よりも小さくな
る回転速度に設定する。このように現像剤担持体の回転
速度を設定することにより、現像器の移動開始時及び移
動停止時に、現像ギャップが瞬間的に狭くなって該現像
ギャップに形成される現像剤の存在領域が像担持体側に
延びても、その存在領域の像担持体側の延在部を移動し
ようとする現像剤が上記遠心力によって像担持体側に移
動しないようにする。

【０００９】請求項２の発明においては、現像器の移動
開始時及び移動停止時の加速度を、所定の加速度に設定
して、該現像器の移動開始時及び移動停止時に該現像剤
担持体と該像担持体とのギャップが瞬間的に狭くなって
該ギャップに形成される現像剤の存在領域が像担持体側
に延びないようにする。

【００１０】ところで、上記現像器の移動時の加速域及
び減速域における加速度を変えると、その加速度の条件
下で最小にすることができる該現像器の移動時間及びそ
のときの移動速度の時間変化プロファイルが決まる。該
現像器の加速度を大きめに設定すると該現像器の移動時
間が短くなり、該現像器の加速度を小さめにすると該現
像器の移動時間が長くなる。

【００１１】そこで、請求項３の発明においては、上記
現像器の移動開始時及び移動停止時の加速度の絶対値
を、該現像器の移動開始時及び移動停止時に現像剤担持
体と像担持体とのギャップが瞬間的に狭くなって該ギャ
ップに形成される現像剤の存在領域が像担持体側に延び
ない範囲内の最大値に設定する。そして、その加速度の
最大値に基づいて、該現像器の移動時間が最小となるよ
うに、該現像器の移動時における移動速度の時間変化プ
ロファイルを決定して、上記現像器移動手段を制御する
ことにより、現像器の移動時間を必要最小限に抑えてい
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
るフルカラープリンターの回転型現像装置に適用した一
実施形態について説明する。図１は本実施形態に係る回
転型現像装置４の分解斜視図、図２は同現像装置４の平
面図、図３は同現像装置４の部分拡大斜視図である。図
１において回転型現像装置４は、内部に例えば黒、シア
ン、イエロ及びマゼンタの４色それぞれの現像器が形成
され、かつプリンタ本体内において中心軸線回りで回動
自在に取り付けられる外周がほぼ円筒状の現像器ユニッ
ト４０と、各現像器に一対一で対応しそれぞれ黒、イエ
ロ、マゼンタ、シアンのトナーを収容した４つのトナー
収容器４１、４２、４３、４４を保持し、かつ該現像器
ユニット４０よりその中心軸線方向の前側でほぼ同軸上
になるように取り付けられて該中心軸線回りで現像器ユ
ニット４０と一体に回動するトナー収容器ユニット４５
と、これら現像器ユニット４０及びトナー収容器ユニッ
ト４５（以下、リボルバ現像ユニットという）を担持し
た状態で、上記中心軸線にほぼ平行にプリンタ本体にス
ライド可能な収納台４６と、回転補給ユニットを覆う回
転不能に設けられたカバー４７とを備えている。

【００１３】上記リボルバ現像ユニットは、収容台４６
の前支持板４８に回動自在に取り付けらた例えば２つの
支持コロ４９で現像器ユニット４０の円盤状の前端壁５
０を支持し、かつ、現像器ユニット４０の円盤状の後端
壁５１の中心部に突設された先端テーパの中心軸５２
を、本体後側板５３に穿設された中心軸挿入孔５４及び
中心軸ホルダー５２ａで回動自在に支持することによ
り、プリンタ本体内で例えば図１に示すようにその回転
軸線が感光体ドラム１の回転軸線とほぼ同一の水平面内
において互いに平行になる位置に位置決めされ、かつ回
動自在になっている。

【００１４】上記収容台４６は、上記前支持板４８、後
支持板５５、両支持板に前後端部それぞれが固着されか
つ連結棒５６、５７、５８で補強された側面カバー５９
とを有する。この前支持板４８には上記リボルバ現像ユ
ニットを挿入可能な挿入孔６０が形成され、かつ上記支
持コロ４９の他に上記トナー収容器ユニット４５に設け
られたトナー補給ローラ駆動用のモータ６１及び該モー
タ６１で駆動される歯車列６２が取り付けられている。
またこの収容台４６は図３に示すように上記後支持板５
５近傍に上記連結棒５６、５７によって支持された中板
６３が取り付けられ、該中板６３に本体後側板に穿設さ
れた位置決め孔６３ａに嵌合する位置決めピン６３ｂが
突設されている。該中板６３と後支持板５５との間の位
置決めピン部分に、ブラケット６４の基端部が揺動可能
に取り付けられ、更に該ブラケット６４の先端部に現像
器ユニット後端壁周面部の所定個所に形成された複数
（本例では４つ）の凹部６５のうちの何れかに落ち込む
位置決めコロ６６が回動自在に軸支されている。このブ
ラケット６４はスプリング６７により矢印向きに付勢さ
れて、例えば図５（ａ）に破線で示すようにリボルバ現
像ユニットの回転で上記凹部６５がコロ６６に対向した
ときに確実にコロを該凹部６５内に落とし込めるように
されている。

【００１５】一方プリンタの本体前側板６８にはリボル
バ現像ユニットを担持した状態の上記収納台４６を挿入
可能な挿入孔６９などが形成され、この本体前側板６８
と本体後側板５３との間に、上記収納台４６をスライド
自在に支持するための上下ガイド７０、７１が掛けわた
されている。これらのガイド７０、７１に案内される収
容台部分として、収容台側面カバー５９の上端部と側部
にそれぞれ被ガイド部７２、７３が設けられ、このうち
側部の被ガイド部７３の下面部には、上記ガイド７１に
上向きに植設されたガイドピン７４が入り込むピン溝７
５が形成されている。このピン溝は、収容台４６のプリ
ンタ本体に対する挿入や引き出し操作時に、収容台４６
を感光体ドラム１から離間する方向に逃がし、かつ挿入
完了時には感光体ドラム１に比較的近接した所定個所に
リボルバ現像ユニットをガイドできるように、手前側の
所定部分のみが後側の部分に比して感光体ドラム１より
になるように途中から曲がった形状にされている。

【００１６】また、上記中板６３に突設された上記位置
決めピン６３ｂの先端部はテーパ状になっており、この
先端部がプリンタ本体への収納台挿入完了直前から、本
体後側板５３の上記位置決め孔６３ａに入り込み、該挿
入完了時点ではこの収容台４６の後支持板５５を本体内
で正確に位置決めできるようになっている。一方収納台
４６の前支持板４８は収納台４６の本体への挿入完了後
にねじ７６などで本体前側板６８に固定される。これに
代え、後支持板５５と同様にテープ状の位置決めピンを
用いても良い。そして、リボルバ現像ユニットの後端部
は、収納台４６の引き出し状態では該収納台４６の後側
板５３で支持されるが、該収納台４６の本体挿入完了直
前から上記中心軸挿入孔５４に入り込み徐々に入り込ん
で持ち上げられ、該挿入完了時点では、完全に後支持板
５５から浮き上がる。これにより、リボルバ現像ユニッ
トは、本体に正確に位置決めされた収容台前支持板４８
の支持コロ４９で前端部が支持され、かつ中心軸５２を
介して本体後側板５３に回動自在に後端部が位置決めさ
れて、回動可能になる。

【００１７】そして上記リボルバ現像ユニットは、図２
に示すように本体後側板５３に取り付けられた例えばス
テッピングモータなどからなるリボルバ回転用モータ７
７で駆動される同じく本体後側板５３に取り付けられた
リボルバ出力歯車７８が、現像器ユニット４０の後端板
の背面にねじ止めなどで固定された該後端板５１とほぼ
同径のリボルバ入力歯車７９に噛み合って、回転駆動さ
れるようになっている。この本体後側板５３には後述す
る現像器ユニット４０内の現像ローラなどを駆動するた
めの現像駆動用モータ８０、該現像駆動用モータ８０で
駆動される現像出力歯車８１、各モータと各出力歯車と
を連結する歯車列を収容したギヤボックス８２なども取
り付けられている。

【００１８】図４は上記現像器ユニット４０の内部構造
を示すための図２中のＸ−Ｘ断面図である。上記現像器
ユニット４０は前述のほぼ円盤状の前後端板（図２参
照）と、該前後端板間に設けられた図４に示すような仕
切り壁とを備えている。この仕切り壁は黒トナーを収容
した円筒状の黒トナーボトルを挿入可能な中空円筒部８
２と、該中空円筒部８２から放射状に伸びて該中空円筒
部８２まわりの空間を円周方向に互いにほぼ同型の４つ
の現像室に区画する現像器ケーシング部８３、８３Ｃ、
８３Ｍ、８３Ｙとからなっている。これらの各現像室内
に現像剤としての磁性キャリア及び各色のトナーからな
る二成分現像剤が収容されている。図示の例では感光体
ドラムに対向する現像ポジションにあるのが黒トナーと
キャリアを収容した黒現像器の現像室で、図中反時計回
りの順に、イエロートナーとキャリアを収容したイエロ
ー現像器の現像室、マゼンタトナーとキャリアを収容し
たマゼンタ現像器の現像室、シアントナーとキャリアを
収容したシアン現像器の現像室になっている。

【００１９】ここで、４つの各現像室の内部構造はまっ
たく同様であるので、以下、図４において現像ポジショ
ンにある黒現像室を例にとって内部構造を説明し、他の
現像室の内部構造については対応する部材の符号とし
て、黒現像室における符号と同じ数字にイエロー、マゼ
ンタ、シアンの各現像室を区別するためＹ、Ｍ、Ｃの添
字を付した符号を図中に示し、説明を省略する。

【００２０】図中現像ポジションにある黒現像器におい
て、現像器ケーシング部８３には感光体ドラム１に向け
た開口部が形成され、該開口部を介して一部が露出する
ように現像室内に現像ローラ８４が設けられている。ま
た現像室内には現像ローラ８４に担持されて感光体ドラ
ム１との対向部に搬送される現像剤量を規制するドクタ
ブレード８５、該ドクタブレード８５で規制されて現像
室内に押し留められた現像剤の一部を中心軸線方向に沿
って後から前に搬送する上搬送スクリュウ８６とそのガ
イド８７、及び、現像室内の現像剤を撹拌する撹拌パド
ル８８が設けられている。この撹拌パドル８８は現像ロ
ーラ８４の幅方向にわたって複数の現像剤排出孔８９ａ
が形成された中空円筒部８９と、該中空円筒部８９の周
面から放射状に伸びる複数の撹拌板部９０とを備え、該
中空円筒部８９内には、中心軸線方向に沿って上記上搬
送スクリュウ８６とは逆の向きに現像剤を搬送する下搬
送スクリュウ９１が収容されている。この下搬送スクリ
ュウ９１の下方の現像器ケーシング部には、現像室内の
現像劣化に伴う現像剤交換時に、劣化現像剤排出口や必
要に応じて未使用現像剤（トナー混合済み）の投入口と
して使用するため回転軸線方向に延びる剤排出口９２が
形成され、該排出口９２を外側から覆うキャップ９３が
ねじ９４などで固定されている。

【００２１】なお、該排出口９２からの劣化現像剤排出
を効率的に行うには、リボルバ現像ユニットを収容台４
６を介してプリンタ本体から引き出し、後述する現像入
力歯車９５（図６参照）などを治具などを用いて回転さ
せ、現像ローラ８４、上下搬送スクリュウ８６、９１及
びパドル８８を回転させながら劣化現像剤を排出するこ
とが望ましい。また該排出口９２から未使用現像剤を投
入するときにも、同様にして現像ローラ８４、上下搬送
スクリュウ８６，９１及び撹拌パドル８８を回転させれ
ば、現像剤に均一に分散させることができる。

【００２２】図５（ａ）は現像器ユニット４０の後端壁
５１を前側から見た透視図である。該後端壁部、具体的
には該後端壁５１に固設された上記リボルバ入力歯車７
９よりも後側に図示の各歯車が設けられている。すなわ
ち、上記後端壁５１などを貫通して上記リボルバ入力歯
車７９よりも後側まで突出した現像ローラ８４の軸端部
に現像ローラ歯車９８が固設され、同様に上記リボルバ
入力歯車７９よりも後側まで突出した上下搬送スクリュ
ウ８６，９１それぞれの軸端部に上下搬送スクリュウ歯
車９９、１００が固設されている。そして、図示の例で
は上記現像ローラ歯車９８と下搬送スクリュウ歯車１０
０とに噛み合うアイドル歯車１０１と、本体後側板５３
に取り付けられ現像駆動用モータ８０により駆動される
現像出力歯車８１とに噛み合うための現像入力歯車９５
が、現像器ユニットの後端壁５１の背面側に取り付けら
れている。これらの歯車が後端壁側に設けられているリ
ボルバ現像ユニットが前述のように収納台４６に担持さ
れてプリンタ本体内に挿入されることにより、図５
(ａ）に示すように本体側の現像出力歯車８１とリボル
バ現像ユニット側の現像入力歯車９５とが噛み合う。こ
れと同時に同じく同図５(ａ）に示すように本体側のリ
ボルバ出力歯車７８にリボルバ現像ユニット側のリボル
バ入力歯車７９が噛み合う。このように各歯車の噛み合
わせを設定することにより、リボルバー現像ユニットの
回転により現像器を現像位置に移動する前に該現像器の
現像ローラ８４の回転を開始するとともに、現像位置に
あった現像器を現像位置から離れた後に、現像ローラ８
４の回転を停止することにより、現像ローラ上のトナー
が感光体ドラム１表面に付着して地汚れが発生するのを
防止している。

【００２３】なお、図６（ａ）は同回転型現像装置の駆
動モータ部の平面図、図６（ｂ）は同駆動モータ部の正
面図である。これらの図からわかるように、上記収納台
挿入に伴い本体側とリボルバ現像ユニット側の歯車との
噛み合いが良好に行われるように、収納台スライド方向
に後退可能に本体側の歯車７８、８１が取り付けられ、
かつ付勢手段としてのスプリング１０２、１０３により
本体前側に押し出し付勢されている。これにより、本体
側の歯車７８、８１とリボルバ現像ユニット側の歯車７
９、９５が収納台挿入時に干渉する関係にある場合に
も、本体側歯車７８、８１が退避して収納台４６の挿入
が完全に行われ得る。そしてその後の本体側歯車７８、
８１の駆動に伴って歯車の干渉を解消でき、上記付勢力
により最もリボルバ現像ユニット側に本体歯車７８、８
１が押し出され、リボルバ現像ユニット側の歯車７９、
９５との完全な噛み合いが実現できる。

【００２４】上記完全な噛み合いが実現できた状態の図
５（ａ）において、現像出力歯車８１が図中矢印Ａで示
す向きに駆動され、これに噛み合う現像入力歯車９５を
介して上下搬送スクリュウ歯車９９、１００が回転して
上下搬送スクリュウ８６，９１が回転駆動される。また
同現像入力歯車９５、下搬送スクリュウ歯車１００及び
アイドル歯車１０１を介して現像ローラ歯車９８が回転
して現像ローラ８４が回転駆動される。

【００２５】ここで、本実施例では前述のステッピング
モータなどからなるリボルバ駆動用モータ７７で駆動さ
れるリボルバ出力歯車７９を、図５（ａ）に示すように
図中矢印Ｂ向きに回転駆動してリボルバ現像ユニットを
矢印Ｃ向きに回転させることにより、現像ポジションに
位置させる現像器の切換えを行い、かつ、リボルバ現像
ユニットの後端壁５１の周面部の所定個所に形成した凹
部６５に、位置決めコロ６６を入り込ませて嵌合せさ、
リボルバ現像ユニットの位置決めを行っている。ところ
が、上記リボルバ駆動用モータのバラツキやリボルバ現
像ユニット側の負荷バラツキにより、リボルバ現像ユニ
ットの回転角が所望の回転角（例えば回転方向で１つ上
流側の現像器を現像ポジションに移動させる場合には９
０度）に満たない場合には、位置決めコロ６６が対応す
る凹部６５に嵌合し切れずに正確な位置決めができず現
像ローラ８４と感光体ドラム１との間隔が所望の間隔と
異なってしまったりする。 （以下、余白）

【００２６】そこで、リボルバ駆動用モータ７７の回転
制御を、所望角度の回転は確実に行えるよう上記バラツ
キを考慮して該所望角度よりも多少大きな角度（例えば
３度程度大きな角度）に相当する制御値を用いて行う。
そして、このような制御値で回転制御した結果実際にリ
ボルバ現像ユニットが所望角度を越えて回転した場合に
も正確に位置決めが行なえるように現像駆動モータの駆
動開始によりリボルバ現像ユニットに与える回転モーメ
ントを利用して正確な位置決めを行う。すなわち、図５
（ａ）に示すように現像ポジションにある現像器の現像
入力歯車９５に噛み合っている現像出力歯車８１の図中
矢印Ａ向きの回転（通常の現像駆動時の向きの回転）に
より、図中白抜きの矢印Ｄで示す通常のリボルバ現像ユ
ニットの回転の向きとは逆の向きの回転モーメントを該
ユニットに与えて該ユニットを戻せるようにし、かつ、
該ユニットの戻りを、位置決めコロ６６が対応する凹部
６５に嵌合した時点でストップさせてリボルバユニット
の回転をロックできるように、該位置決めコロ６６を取
り付けたブラケット６４が該戻り向きの回転に対してカ
ウンタになるようにブラケット支軸である位置決めピン
６３の位置及びリボルバ現像ユニットに対する当接姿勢
を決定している。更に、上記制御値による回転制御でリ
ボルバ現像ユニットが所望角度を越えて回転して一旦入
り込んだ凹部６５を抜け出すときの駆動系の負荷を軽減
するためには、図５（ｂ）に示すように位置決めが通常
回転時に抜け出すときの凹部部分６５ａの傾斜をロック
用の凹部部分６５ａよりもなだらかにして抜け出し易く
することが望ましい。

【００２７】なお、図４に図示の例では、例えばイエロ
ー現像器について示すように上記現像ローラ８４Ｙとド
クタブレード８５Ｙとを支持する前後端壁部が、他の前
後端壁部から分離可能な小端壁部１０４に構成されてい
る。これにより、現像室内の清掃や部品交換に際して、
小端壁部１０４ごと現像ローラ８４Ｙ及びドクタブレー
ド８５Ｙを取り外して現像室内にアクセスしやすいよう
になっている。

【００２８】ところで、上記構成の現像装置において、
本体後側板５３の中心軸挿入孔５４及び中心軸ホルダー
５２ａで支持された現像器ユニット４０の中心軸５２に
ある程度ガタやたわみがあるため、現像器を切り換える
ためのリボルバー現像ユニットの起動時又は停止時に、
リボルバー出力歯車７８からリボルバー入力歯車７９に
対して急激に作用し始める駆動力によって該ユニットの
駆動部側が感光体ドラム１側に近づくような力が発生
し、現像ギャップが瞬間的に狭くなる傾向がある。この
ように狭くなった現像ギャップの部分に、回転している
現像ローラ８４上の現像剤が移動してきて、図７に符号
Ｅで示したように現像ローラ８４と感光体ドラム１との
間に、現像剤が存在する存在領域が感光体ドラム１側に
延びた延在部（以下、「現像剤溜まり」という）が発生
する。ここで、この現像剤溜まり中の現像剤の移動は完
全に停止しておらず、現像ローラ８４の回転及びリボル
バー現像ユニットの回転に伴って移動している状態で上
記現像剤溜まりを形成している。そして、現像ローラ８
４の回転及びリボルバー現像ユニットの回転による上記
現像剤溜まりの磁性キャリアに作用する遠心力が、現像
ローラ８４内の磁界発生手段である磁極Ｐ１，Ｐ２によ
る磁界で発生した磁力（現像ローラ８４側に引きつける
方向の力）よりも大きくなって、該現像剤溜まりの磁性
キャリアが感光体ドラム１の表面とこすれることによ
り、該磁性キャリアが感光体ドラム１の表面に付着する
おそれがあった。

【００２９】そこで、本実施形態に係る現像装置では、
現像位置にある現像器を用いた画像形成が終了した後リ
ボルバー現像ユニットを起動するまでの間に、現像ロー
ラ８４の回転速度を下げるとともに、次の画像形成に用
いる現像器を所定の現像位置にセットした後、現像ロー
ラ８４の回転速度を元の画像形成時の回転速度に戻すよ
うに、図示しない制御部で現像駆動用モータ８０を制御
する。たとえば、現像ローラ８４の線速をＶｓ（ｍｍ／
ｓ）、感光体ドラム１の線速をＶｐ（ｍｍ／ｓ）とした
とき、画像形成時の線速比Ｖｓ／Ｖｐ＝１．６９を０．
９以下まで下げるように制御する。

【００３０】以上、本実施形態に係る現像装置によれ
ば、リボルバー現像ユニットの起動時及び駆動停止時に
おける現像ローラ８４の回転速度を画像形成時よりも低
めになるように現像駆動用モータ８０を制御することに
より、現像ローラ８４と感光体ドラム１との間に存在す
る磁性キャリアに作用する遠心力が該磁性キャリアを現
像ローラ８４側に引き寄せて担持する力よりも小さくな
るため、リボルバー現像ユニットの起動時及び駆動停止
時に現像ギャップが瞬間的に狭くなって現像剤溜まりが
発生しても、その現像剤溜まりの磁性キャリアが遠心力
によって感光体ドラム１側に移動して付着するのを防止
できる。

【００３１】なお、上記実施形態においては、現像ロー
ラ８４の回転速度を制御してリボルバー現像ユニットの
起動時及び駆動停止時の感光体ドラム１へのキャリア付
着を防止しているが、上記現像剤溜まりの原因となる現
像ギャップの変動そのものが発生しないようにして、上
記キャリア付着を未然に防止するように構成してもよ
い。

【００３２】図８のリボルバー現像ユニットの回転駆動
例では、リボルバー現像ユニットの起動から停止までの
リボルバー回転時間を、上記現像剤溜まりの原因となる
現像ギャップの変動が発生しないように設定している。
しかもプリント時間をなるべく短くするために、リボル
バーの回転時間を、上記現像剤溜まりの原因となる現像
ギャップの変動が発生しない範囲内でなるべく短く設定
してリボルバー回転時間内の回転速度プロファイルを決
定している。図８において、符号Ｆの比較例に係る回転
速度プロファイルに示すように上記リボルバー現像ユニ
ットの回転時間が０．４秒のときには現像ギャップが狭
くなったが、符号Ｇの回転速度プロファイルに示すよう
に０．７秒程度まで長くすると現像ギャップの変動がな
くなった。

【００３３】図９は、上記リボルバー現像ユニットの回
転時間と該ユニットの起動時及び停止時の現像ギャップ
との関係を調べた実験結果を示している。同図から、リ
ボルバー現像ユニットの回転時間が０．７秒以上になる
と現像ギャップがほとんど変動しないことがわかる。

【００３４】また、図８において、リボルバー現像ユニ
ットの起動時及び停止時の移動加速度という点に着目す
ると、次のような結果を得ることができる。すなわち、
図８の符号Ｆの比較例に係る回転速度プロファイルに示
すように、上記移動加速度に対応するパラメータである
リボルバー現像ユニットの加速域及び減速域における加
速率及び減速率の絶対値が９４７０ｐｐｓ／秒のときに
は現像ギャップが狭くなったが、符号Ｇの回転速度プロ
ファイルに示すように２０００ｐｐｓ／秒程度まで小さ
くすると現像ギャップの変動がなくなった。

【００３５】図１０は、上記リボルバー現像ユニットの
加速域及び減速域における加速率及び減速率の絶対値と
該ユニットの起動時及び停止時の現像ギャップとの関係
を調べた実験結果を示している。同図から、リボルバー
現像ユニットの加速率及び減速率の絶対値が２２５０ｐ
ｐｓ／秒以下になると、現像ギャップがほとんど変動し
ないことがわかる。

【００３６】なお、図８〜図１０の実験結果が得られた
ときの各種設定条件は次のとおりである。 （１）現像ローラ８４の直径＝Φ２５．４ｍｍ， ５極（Ｐ１〜Ｐ５）固定マグネットロール内蔵（図７参
照） Ｐ１極磁力＝１１００ガウス Ｐ１極角度θ（図７参照）＝７度 （２）感光体ドラム１の直径＝Φ８０ｍｍ （３）現像ローラ８４（Ｖｓ）と感光体ドラム１（Ｖ
ｐ）との線速比（Ｖｓ／Ｖｐ）＝１．６７（通常現像
時） （４）現像ギャップ＝０．５７ｍｍ（通常現像時） （５）ドクタギャップ＝０．３ｍｍ （６）二成分現像剤（５０μｍのフェライトキャリア，
７μｍのトナー） （７）リボルバー現像ユニットの直径＝Φ１５０ｍｍ

【００３７】なお、上記実施形態では４個の現像器を中
心軸の周りに回転させて現像に用いる現像器を切り換え
る回転型現像装置について説明したが、本発明は、現像
器を平行移動させたりするなど他の現像器切り換え時の
移動の態様を採用した現像装置にも適用できるものであ
る。また、本発明は、上記実施形態のように４個の現像
器を有するものに限定されることなく、たとえば１〜３
個の現像器や５個以上の現像器を有する現像装置にも適
用できるものである。

【００３８】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、現像器の移動
時に現像剤担持体駆動手段を制御して、該現像器の移動
に伴って現像剤担持体上の現像剤が像担持体に接触又は
近接しているときの現像剤担持体の回転速度を所定速度
に設定することにより、現像剤担持体と像担持体との間
に存在する現像剤に作用する遠心力が該現像剤を現像剤
担持体側に引き寄せる磁力よりも小さくし、現像器の移
動開始時及び移動停止時に、現像ギャップが瞬間的に狭
くなって該現像ギャップに形成される現像剤の存在領域
が像担持体側に延びても、その存在領域の像担持体側の
延在部を移動しようとする現像剤が上記遠心力によって
像担持体側に移動しないようにする。従って、現像器の
移動開始時及び移動停止時に該延在部の現像剤が像担持
体の表面に付着するのを防止できるという効果がある。

【００３９】請求項２の発明によれば、現像器の移動開
始時及び移動停止時の加速度を、所定の加速度に設定し
て、該現像器の移動開始時及び移動停止時に該現像剤担
持体と該像担持体とのギャップが瞬間的に狭くなって該
ギャップに形成される現像剤の存在領域が像担持体側に
延びないようになるので、現像器の移動開始時及び移動
停止時に現像剤が像担持体の表面に付着するのを未然に
防止できるという効果がある。

【００４０】特に、請求項３の発明によれば、現像器の
移動開始時及び移動停止時に現像剤担持体と像担持体と
のギャップが瞬間的に狭くなって該ギャップに形成され
る現像剤の存在領域が像担持体側に延びない範囲内で設
定された該現像器の加速度の最大値に基づいて、現像器
の移動時間が最小となるように、該現像器の移動時にお
ける移動速度の時間変化プロファイルを決定することに
より、請求項２の効果に加えて、現像器の移動時間を必
要最小限に抑えることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る回転型現像装置の分解
斜視図。

【図２】同回転型現像装置の平面図。

【図３】同回転型現像装置の部分拡大斜視図。

【図４】図２中のＸ−Ｘ断面図。

【図５】（ａ）は同回転型現像装置の駆動系を示す正面
からの透視図。（ｂ）は同回転型現像装置のリボルバー
現像ユニットの位置決め機構の説明図。

【図６】（ａ）は同回転型現像装置の駆動モータ部の平
面図。（ｂ）は同駆動モータ部の正面図。

【図７】同回転型現像装置の一現像器における各種設定
条件の説明図。

【図８】変形例に係る回転型現像装置におけるリボルバ
ー現像ユニットの回転速度プロファイルの説明図。

【図９】同リボルバー現像ユニットの回転時間と該ユニ
ットの起動時及び停止時の現像ギャップとの関係を示す
グラフ。

【図１０】同リボルバー現像ユニットの加速域及び減速
域における加速度の絶対値と該ユニットの起動時及び停
止時の現像ギャップとの関係を示すグラフ。

【符号の説明】 １ 感光体ドラム ４ 回転型現像装置 ４０ 現像器ユニット ４１ 黒トナー収容器 ４２ イエロートナー収容器 ４３ マゼンタトナー収容器 ４４ シアントナー収容器 ４５ トナー収容器ユニット ６１ トナー補給ローラ駆動用モータ ７７ リボルバ回転用モータ ８０ 現像駆動用モータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】現像剤担持体を有する複数の現像器と、該
   複数の現像器のうち像担持体に対向する現像位置にある
   現像器を現像位置外に移動させ、また該現像位置外にあ
   る現像器を該現像位置に移動させるための現像器移動手
   段と、該現像剤担持体を回転駆動する現像剤担持体駆動
   手段とを備えた現像装置において、 該現像器の移動に伴って該現像剤担持体上の現像剤が該
   像担持体に接触又は近接しているときの該現像剤担持体
   の回転速度を、該現像剤担持体と該像担持体との間に存
   在する現像剤に作用する遠心力が該現像剤を該現像剤担
   持体側に引き寄せて担持する力よりも小さくなる回転速
   度に設定するように、該現像剤担持体駆動手段を制御す
   る制御手段を設けたことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】現像剤担持体を有する複数の現像器と、該
   複数の現像器のうち像担持体に対向する現像位置にある
   現像器を現像位置外に移動させ、また該現像位置外にあ
   る現像器を該現像位置に移動させるための現像器移動手
   段と、該現像剤担持体を回転駆動する現像剤担持体駆動
   手段とを備えた現像装置において、 該現像器の移動開始時及び移動停止時の加速度を、該現
   像器の移動開始時及び移動停止時に該現像剤担持体と該
   像担持体とのギャップが瞬間的に狭くなって該ギャップ
   に形成される現像剤の存在領域が像担持体側に延びない
   ように設定したことを特徴とする現像装置。
3. 【請求項３】請求項２の現像装置において、 上記現像器の移動開始時及び移動停止時の加速度の絶対
   値を、該現像器の移動開始時及び移動停止時に現像剤担
   持体と像担持体とのギャップが瞬間的に狭くなって該ギ
   ャップに形成される現像剤の存在領域が像担持体側に延
   びない範囲内の最大値に設定し、 該加速度の最大値に基づいて、該現像器の移動時間が最
   小となるように、該現像器の移動時における移動速度の
   時間変化プロファイルを決定したことを特徴とする現像
   装置。