(57)【要約】      （修正有）【課題】  装置の複雑化、大型化、高コスト化を招くことなく高画質化した画像形成装置を得る。【解決手段】  各色の現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸間の回転軸方向距離をカム機構を用いて変更し、画像形成を効率化する。各色の現像器１１０、１２０、２１０、２２０を現像切替機構１１４、１２４、２１４、２２４により移動させて、シアン、イエローの現像ローラ１１１、２１１を感光体ドラム１０１、２０１と対向する現像位置に位置させ、トナー像として現像する。このトナー像は、感光体ドラム１０１、２０１に当接して回転する中間転写ベルト１０５上に１次転写される。そして、この１次転写工程を他のマゼンタ、ブラックについても順次行い、中間転写ベルト１０５上に４色のトナー像を重ねる。これら４色のトナー像は、２次転写部材１０６によって一括して２次転写され、フルカラー画像を得る。【選択図】  図１
2006251572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する同一の画像担持体の潜像を任意の色で可視像化する一方の現像手段と、前記任意の色と異なる色で可視像化する他方の現像手段とを、それぞれ前記画像担持体の外周に対向して隣合う関係で配置した構成の画像形成ユニットでの色の切り換えに際し、前記画像担持体の回転中に前記現像手段のいずれか一方の現像手段から他方の現像手段に現像機能の切り換えを行い、可視像化して得た前記画像担持体上の可視像を中間転写体に順次転写し、該中間転写体上の転写像をさらに記録材に転写して記録像を得る画像形成装置において、
前記一方の現像手段および他方の現像手段の各々に対し、少なくとも前記画像担持体への近接・離間方向に移動可能に支持する支持手段と、前記現像手段を可動方向の一方に付勢する付勢手段とを設け、該付勢手段の付勢力による前記現像手段の可動方向移動を常時規制するとともに、回動することにより、前記一方の現像手段と前記画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ前記他方の現像手段と前記画像担持体の間隔が非現像状態となる位置、および前記他方の現像手段と前記画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ前記一方の現像手段と前記画像担持体の間隔が非現像状態となる位置に、前記各々の現像手段と前記画像担持体の間隔を変更するカム面を有するカム部材を、前記画像担持体の回転軸と平行な軸上の回転軸方向両端部に設け、
前記一方の現像手段および他方の現像手段は、前記画像担持体の回転軸と平行な軸を中心に回転可能に支持されるとともに、前記各現像手段を回転駆動する駆動手段を設け、前記各現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸のそれぞれに同軸上に接続されて該駆動手段の回転駆動力を前記現像手段に伝達する駆動力伝達手段を設けるとともに、該駆動力伝達手段は、前記現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸が回転軸方向に規定距離移動することにより駆動力伝達状態が解除され、かつ前記駆動手段の回転軸に対して前記現像手段の回転軸が、前記カム部材の回動により現像状態となる位置と非現像状態となる位置の間で移動可能となる駆動力伝達部を有し、前記画像担持体の回転軸方向の両端部に設けられたカム部材の少なくとも一方には、その回動により、前記一方の現像手段と前記画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ前記他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となるとともに、前記一方の現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸に接続された該駆動力伝達手段が駆動力伝達状態となり、かつ前記他方の現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸に接続された該駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となる位置、および前記他方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となるとともに、前記他方の現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸に接続された該駆動力伝達手段が駆動力伝達状態となり、かつ前記一方の現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸に接続された該駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となる位置に、各々の現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸間の回転軸方向距離を変更するカム面が一体に形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記２つのカム面が一体に形成されたカム部材は、その回動により、前記一方の現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸の前記駆動力伝達手段が、駆動力伝達状態から駆動力伝達解除状態へ変更する動作を開始して終了したのち、前記一方の現像手段と画像担持体との間隔が現像状態から非現像状態へ変更する動作を開始し、前記他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態から現像状態へ変更する動作を終了したのち、前記他方の現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態から駆動力伝達状態へ変更する動作を開始し終了するとともに、前記他方の現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸との駆動力伝達手段が駆動力伝達状態から駆動力伝達解除状態へ変更する動作を開始し終了したのち、前記他方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態から非現像状態へ変更する動作を開始し、前記一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態から現像状態へ変更する動作を終了したのち、前記一方の現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸との駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態から駆動力伝達状態へ変更する動作を開始し、終了することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像担持体の回転軸方向の両端部に設けられたカム部材は、前記画像担持体の回転軸に対し同軸上に回転自在に設けたことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像担持体の回転軸方向両端部に設けられたカム部材は、前記一方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ前記他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる位置、および前記他方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ前記一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる位置以外に、前記一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態であり、かつ前記他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる位置に各々の現像手段と画像担持体の間隔を変更するカム面を有するとともに、該２つのカム面が一体に形成されたカム部材は、前記一方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ前記他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となるとともに、前記一方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達状態となり、かつ前記他方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となる位置、および前記他方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ前記一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となるとともに、前記他方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達状態となり、かつ前記一方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となる位置以外に、前記一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態であり、かつ前記他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となるとともに、前記一方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となり、かつ前記他方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となる位置に、前記各々の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の回転軸方向距離を変更するカム面を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像担持体回転軸方向両端部に設けられたカム部材は、該カム部材の回動により、前記一方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ前記他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる位置と、前記他方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ前記一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる位置の間に、前記一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態であり、かつ前記他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる位置を有するとともに、該２つのカム面が一体に形成されたカム部材は、該カム部材の回動により、前記一方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ前記他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となるとともに、前記一方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達状態となり、かつ前記他方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となる位置と、前記他方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となるとともに、前記他方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達状態となり、かつ前記一方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となる位置の間に、前記一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態であり、かつ前記他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となるとともに、前記一方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となり、かつ前記他方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となる位置を有することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
請求項４記載の画像形成装置において、前記画像担持体の回転軸方向の両端部に設けられたカム部材は、該カム部材の回動により、前記一方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ前記他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる位置と、前記一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となり、かつ前記他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる位置の間に、前記他方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態であり、かつ前記一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる位置を有するとともに、該２つのカム面が一体に形成されたカム部材は、該カム部材の回動により、前記一方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ前記他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となるとともに、前記一方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達状態となり、かつ前記他方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となる位置と、前記一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態であり、かつ前記他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となるとともに、前記一方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となり、かつ前記他方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となる位置の間に、前記他方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ前記一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となるとともに、前記他方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達状態となり、かつ前記一方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となる位置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記現像手段を回転駆動する駆動手段は、駆動源から駆動力を一方向クラッチを介して伝達されるとともに、前記各々の現像手段を回転駆動する駆動手段に対し駆動力を伝達する一方向クラッチは共通の駆動源から駆動力を伝達され、前記駆動源の回転方向を切り替えることにより、前記各々の駆動手段に対し択一的に駆動力を伝達可能であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記現像手段を可動方向の一方に付勢する付勢手段の付勢力による前記現像手段の前記画像担持体の近接方向移動を常時規制するために、前記カム部材のカム面に対し、前記現像手段を前記画像担持体の回転軸と平行な軸を中心に回転可能に支持する軸受部材が当接することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
記載前記現像手段を前記画像担持体の近接・離間方向に移動可能に支持する支持手段は、前記現像手段を前記画像担持体の回転軸と平行な軸を中心に回転可能に支持する軸受部材を支持することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記現像手段を可動方向の一方に付勢する付勢手段は、前記現像手段を前記画像担持体の回転軸と平行な軸を中心に回転可能に支持する軸受部材を付勢することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関し、詳しくは異なった色の現像剤が収容される複数の現像器を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等が多くの分野で実用化され、用いられている。この中で、中間転写体上に形成した複数色画像を記録材に転写・出力する画像形成装置として、画像担持体の回りに潜像形成手段と複数の現像手段を配置した画像形成ユニットを複数設け、それぞれの画像形成ユニットで形成した可視像を、順次、単一の中間転写体上に重ね転写するものが知られている。このことにより複数色画像を得る装置が、特許文献１、特許文献２、特許文献４に提示されている。
【０００３】
４色のフルカラー画像を形成する場合、単一の画像担持体、中間転写体を用いる方式においては、画像担持体の周りに４つの現像手段を配置する必要があり、かつ、中間転写体を４回転する必要がある。これに対し、本従来の方式の画像形成装置においては、画像担持体の周りに配置する現像手段が２つであり、中間転写体２回転でのフルカラー画像形成が可能である。このため、画像担持体の小型化／小径化および装置高速化が可能である。この方式の基本動作については、特許文献１の段落００１６〜００３１に詳細が述べられている。
【０００４】
特許文献２、特許文献４においては、２つの現像ローラを、感光体ドラムの回転軸と平行な軸を中心に回転可能として現像ユニットに配設している。また、本画像形成装置は、現像ユニットを感光体ドラムの回転軸と略平行な回動軸を中心に回動可能として画像形成ユニットに支持させ、現像ユニットを画像形成ユニットに対して所定の回動角だけ回動して、２つの現像ローラの内の一方の現像ローラと感光体ドラムとの間隔を現像状態の位置に切り替える現像機能切替手段を有する。これらの文献においては、現像ユニットの回動により、感光体と現像ローラの間隔（現像ギャップ）を切り替えると同時に、駆動歯車と現像ローラ歯車の駆動力伝達状態を切り替えることができる。このため、小型・低コストで、確実な現像機能切替が実現できるとしている。
【０００５】
特許文献５では、白黒画像出力時に、Ｂｋ色現像ローラを含まない側の画像形成ユニットの２つの現像ローラを非動作状態とするための構成が提示されている。この文献においては、不要な現像剤接触による感光体膜の磨耗・劣化および、不要な攪拌による現像剤の磨耗・劣化を防止でき、感光体および現像剤の長寿命化によりランニングコストの低コスト化および環境負荷低減が可能な画像形成装置が実現できるとしている。
【０００６】
出願人の先願に係る特願２００３−１０４６１４号では、現像ローラを回転駆動する駆動伝達歯車が、感光体ドラム回転軸に対し同軸上に設けられている。このため、現像ローラ回転軸−感光体ドラム回転軸間距離のみを高精度に維持することにより、現像ローラ回転軸に対する感光体ドラム回転軸と駆動伝達歯車回転軸の２つの位置関係をともに高精度に実現でき、高画質画像出力と安定した現像ローラ駆動が実現できるとしている。さらに、本先願では、駆動伝達歯車を感光体ドラム同軸に設けることにより、高画質化と安定した現像ローラ駆動の実現可能な構成が示されている。
【特許文献１】特開平１０−１７７２８６号公報
【特許文献２】特開２００３−１６７４１０号公報
【特許文献３】特開２００３−２０８０１１号公報
【特許文献４】特開２００３−３０７９０３号公報
【特許文献５】特開２００４−３７８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のような２つの現像ローラを、感光体ドラムの回転軸と平行な軸を中心に回転可能に現像ユニットに配設し、現像ユニットを感光体ドラムの回転軸と略平行な回動軸を中心に回動可能に画像形成ユニットに支持させ、現像ユニットを画像形成ユニットに対して所定の回動角だけを回動して、２つの現像ローラのうちの一方の現像ローラと感光体ドラムとの間隔を現像状態の位置に切り替える現像機能切替手段を有する画像形成装置には、以下のような問題点がある。
【０００８】
２つの現像ローラおよび感光体ドラムの回転中心軸、画像形成ユニットの回動中心軸のそれぞれの平行度は、部品精度により規定され、特に、２つの現像ローラと感光体ドラムの間には、多くの部品が介在する。このため、部品精度で平行度を確保することは困難であり、現像ギャップを高精度に規定できない問題点を有する。このため、上記特許文献４では、画像形成ユニットの両側板に当接するカム部材に調整機構を設け、現像切替動作における回動角を画像形成ユニット両側板で任意に調整可能とすることにより、現像ローラと感光体ドラムの平行度ずれを吸収するようにしている。しかしながら、調整機構の付加は、装置大型化、コスト上昇を招くと共に、カム部材の調整により吸収可能な平行度ずれには限りがあり、ある程度の部品高精度化は必要となる。このことが、コスト削減の障害となっている。また、現像ローラには、駆動伝達歯車からの駆動力が働き、現像ローラを支持する現像ユニットハウジングの剛性が不足すると、駆動力により、感光体ドラムと現像ローラの平行度がずれ、現像ギャップが変動してしまう。現像ユニットハウジングの高剛性化でこれを防止することは困難であるとともに、現像ユニットハウジングの大幅な高剛性化はコスト削減の大きな障害となる。
【０００９】
また、特許文献５では、画像形成ユニット内の２つの現像ローラを、共に非動作状態とすることが可能な構成が示されている。本構成では、双方の現像ローラが非現像状態となる現像ユニット回動位置を設けることにより、一方の現像ローラが現像状態にあるとき、他方の現像ローラは必要以上に感光体から離れた状態となる。このため、装置の大型化、現像状態切替時間の長時間化が避けられない。
さらに、上記出願人の先願では、前述のような、駆動力による感光体ドラムと現像ローラの平行度ずれの影響で現像ギャップが変動してしまうのと同様に、現像ローラの駆動状態も不安定となってしまう。このため、現像駆動および駆動切替動作の信頼性向上の、大きな障害となっている。
【００１０】
以上のような問題を解決する構成として、特許文献３のような構成が考えられる。この発明において、感光体ドラムの周囲に配設され、感光ドラム側に付勢された現像ユニットは、感光ドラムの両側に感光ドラムとは独立して回転可能に設けられ、外周面に少なくとも一つ以上の溝が形成されたカム部材のカム面に接するように、現像ローラのシャフトが支持されている。このため、感光体ドラムと現像ローラの平行度は、ほぼカム部材の部品精度で規定され、現像ギャップの高精度維持が可能となるとともに、現像ローラが感光ドラムに接触する際の衝撃を最小限に抑えることができるとしている。
【００１１】
ここで、現像ユニットは感光体ドラム側に付勢され、現像ローラのシャフトがカム部材に接することにより、感光体ドラムと現像ローラの平行度、現像ギャップが規定されている。しかし、現像ローラは回転駆動されるため、駆動力により現像ローラと感光体ドラムの平行度にずれが生じないよう、十分な付勢力で現像ローラのシャフトをカム部材に当接させる必要がある。このため、十分な付勢力を受けても変形が生じないよう、現像ユニットハウジングは高い剛性を確保する必要があり、部品コスト上昇をまねく。また、現像切替のためのカム部材の回動は、十分な付勢力に反する力を発生しなければならない。このため、大きな電力消費が必要となるか、あるいは高速な切替が困難となるという問題点もある。
【００１２】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、複数の現像手段により画像担持体上に形成した可視像を、順次、中間転写体に重ね転写し、中間転写体上に複数色画像を形成する画像形成装置において、装置の複雑化、大型化、高コスト化を招くことなく、現像状態にある現像手段を画像担持体に対し、高精度に位置決めすることで、出力画像の高画質化が可能である。これとともに、駆動手段から現像手段に確実に駆動力を伝達し、安定した現像動作が可能な画像形成装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載の発明の画像形成装置は、回転する同一の画像担持体の潜像を任意の色で可視像化する一方の現像手段と、任意の色と異なる色で可視像化する他方の現像手段とを、それぞれ画像担持体の外周に対向して隣合う関係で配置した構成の画像形成ユニットでの色の切り換えに際し、画像担持体の回転中に現像手段のいずれか一方の現像手段から他方の現像手段に現像機能の切り換えを行い、可視像化して得た画像担持体上の可視像を中間転写体に順次転写し、この中間転写体上の転写像をさらに記録材に転写して記録像を得る画像形成装置において、一方の現像手段および他方の現像手段の各々に対し、少なくとも画像担持体への近接・離間方向に移動可能に支持する支持手段と、現像手段を可動方向の一方に付勢する付勢手段とを設け、この付勢手段の付勢力による現像手段の可動方向移動を常時規制する。これとともに、回動することにより、一方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる位置、および他方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる位置に、各々の現像手段と画像担持体の間隔を変更するカム面を有するカム部材を、画像担持体の回転軸と平行な軸上の回転軸方向両端部に設け、一方の現像手段および他方の現像手段は、画像担持体の回転軸と平行な軸を中心に回転可能に支持される。さらに、それぞれの現像手段を回転駆動する駆動手段を設け、各現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸のそれぞれに同軸上に接続され該駆動手段の回転駆動力を現像手段に伝達する駆動力伝達手段を設けるとともに、駆動力伝達手段は、現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸が回転軸方向に規定距離移動する。これにより駆動力伝達状態が解除され、かつ駆動手段の回転軸に対して現像手段の回転軸が、カム部材の回動により現像状態となる位置と非現像状態となる位置の間で移動可能となる駆動力伝達部を有し、画像担持体の回転軸方向の両端部に設けられたカム部材の少なくとも一方には、その回動により、一方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となるとともに、一方の現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸に接続された駆動力伝達手段が駆動力伝達状態となり、かつ他方の現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸に接続された該駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となる位置、および他方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる。また、他方の現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸に接続された駆動力伝達手段が駆動力伝達状態となり、かつ一方の現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸に接続された駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となる位置に、各々の現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸間の回転軸方向距離を変更するカム面が一体に形成可能としたことを特徴としている。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、請求項１記載の画像形成装置において、２つのカム面が一体に形成されたカム部材は、一方の現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸の駆動力伝達手段が、駆動力伝達状態から駆動力伝達解除状態へ変更する動作を開始して終了した後、一方の現像手段と画像担持体との間隔が現像状態から非現像状態へ変更する動作を開始し、他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態から現像状態へ変更する動作を終了した後、他方の現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態から駆動力伝達状態へ変更する動作を開始し終了する。これとともに、他方の現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸との駆動力伝達手段が駆動力伝達状態から駆動力伝達解除状態へ変更する動作を開始し終了した後、他方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態から非現像状態へ変更する動作を開始し、一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態から現像状態へ変更する動作を終了した後、一方の現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸との駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態から駆動力伝達状態へ変更する動作を開始し、終了することを特徴としている。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２記載の画像形成装置において、画像担持体の回転軸方向の両端部に設けられたカム部材は、画像担持体の回転軸に対し同軸上に回転自在に設けたことを特徴としている。
【００１６】
請求項４記載の発明では、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、画像担持体の回転軸方向両端部に設けられたカム部材は、一方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる位置、および他方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる位置以外に、一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態であり、かつ他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる位置に各々の現像手段と画像担持体の間隔を変更するカム面を有する。これとともに、２つのカム面が一体に形成されたカム部材は、一方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となるとともに、一方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達状態となり、かつ他方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となる位置、および他方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる。さらに、他方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達状態となり、かつ一方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となる位置以外に、一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態であり、かつ他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となるとともに、一方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となり、かつ他方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となる位置に、各々の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の回転軸方向距離を変更するカム面を有することを特徴としている。
【００１７】
請求項５記載の発明では、請求項４記載の画像形成装置において、画像担持体回転軸方向両端部に設けられたカム部材は、このカム部材の回動により、一方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる位置と、他方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる位置の間に、一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態であり、かつ他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる位置を有する。これとともに、２つのカム面が一体に形成されたカム部材は、カム部材の回動により、一方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となるとともに、一方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達状態となり、かつ他方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となる位置と、他方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる。さらに、他方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達状態となり、かつ一方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となる位置の間に、一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態であり、かつ他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となるとともに、一方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となり、かつ他方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となる位置を有することを特徴としている。
【００１８】
請求項６記載の発明では、請求項４記載の画像形成装置において、画像担持体の回転軸方向の両端部に設けられたカム部材は、このカム部材の回動により、一方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる位置と、一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となり、かつ他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる位置の間に、他方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態であり、かつ一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる位置を有するとともに、２つのカム面が一体に形成されたカム部材は、このカム部材の回動により、一方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる。これとともに、一方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達状態となり、かつ他方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となる位置と、一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態であり、かつ他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる。さらに、一方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となり、かつ他方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となる位置の間に、他方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となるとともに、他方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達状態となり、かつ一方の現像手段回転軸と駆動手段回転軸の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となる位置を有することを特徴としている。
【００１９】
請求項７記載の発明では、請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、現像手段を回転駆動する駆動手段は、駆動源から駆動力を一方向クラッチを介して伝達されるとともに、各々の現像手段を回転駆動する駆動手段に対し駆動力を伝達する一方向クラッチは共通の駆動源から駆動力を伝達され、駆動源の回転方向を切り替えることにより、各々の駆動手段に対し択一的に駆動力を伝達可能としたことを特徴としている。
【００２０】
請求項８記載の発明では、請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、現像手段を可動方向の一方に付勢する付勢手段の付勢力による現像手段の画像担持体の近接方向移動を常時規制するために、カム部材のカム面に対し、現像手段を画像担持体の回転軸と平行な軸を中心に回転可能に支持する軸受部材が当接することを特徴としている。
【００２１】
請求項９記載の発明では、請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、現像手段を画像担持体の近接・離間方向に移動可能に支持する支持手段は、現像手段を画像担持体の回転軸と平行な軸を中心に回転可能に支持する軸受部材を支持することを特徴とする。
【００２２】
請求項１０記載の発明では、請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、現像手段を可動方向の一方に付勢する付勢手段は、現像手段を画像担持体の回転軸と平行な軸を中心に回転可能に支持する軸受部材を付勢することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１に記載の発明によれば、現像ギャップの高精度な安定した規定が可能となるとともに、現像切替時の感光体ドラム回転負荷変動や衝撃・振動を防止できる。このため、出力画像の高画質化とともに、装置信頼性向上が実現できる。
【００２４】
請求項２に記載の発明によれば、現像ギャップの高精度な安定した規定が可能となるとともに、安定した現像切替動作が可能となる。このため、出力画像の高画質化とともに、大幅な装置信頼性向上が実現できる。
【００２５】
請求項３に記載の発明によれば、現像ギャップを規定する部品点数削減による現像ギャップ高精度化が可能となるとともに、構成簡略化による省スペース化、部品点数削減による低コスト化が実現できる。
【００２６】
請求項４記載の発明によれば、現像ローラの退避間隔を必要最低限とすることができ、装置小型化、現像切替動作の高速化が可能となる。
【００２７】
請求項５記載の発明よれば、カラー画像と白黒画像の出力画像切替が高速となり、カラー画像とモノクロ画像の出力比率が同等であるユーザに対し、作業の効率化を提供できる。
【００２８】
請求項６記載の発明よれば、カラー画像連続出力時の画像出力時間が短縮化され、カラー画像の使用比率が高い作業において、作業の高効率化が実現できる。
【００２９】
請求項７記載の発明によれば、コスト上昇を招くことなく、部品の長寿命化、耐久性向上が達成できるため、装置低コスト化、信頼性向上が実現できる。
【００３０】
請求項８記載の発明よれば、現像ギャップを規定する部品点数の削減による現像ギャップ高精度化が可能となるとともに、構成簡略化による省スペース化、部品点数削減による低コスト化が実現できる。
【００３１】
請求項９記載の発明よれば、現像ローラ姿勢精度向上、支持剛性向上により現像ギャップ位置精度が向上するとともに、構成簡略化による省スペース化、部品点数削減による低コスト化が実現できる。
【００３２】
請求項１０記載の発明よれば、現像ユニット剛性を低減しても安定して現像ユニットをカムに常時当接させることが可能となり、部品コストの削減による、低コスト化が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
次に、添付図面を参照して本発明による画像形成装置の実施の形態を詳細に説明する。図１〜図９を参照すると、本発明の画像形成装置の実施形態が示されている。
【００３４】
図１に、本発明を適用した画像形成装置の一実施形態内部構成を示す。図１は、２つの現像器を並設した感光体ドラムを２つ用い、中間転写体（図では中間転写ベルト）上にフルカラー画像を形成する画像形成装置の要部を示す概略構成図である。このような構成は、１つの感光体ドラムを用いた構成と比較し、装置の小型化が可能になるとともに、プリントスピードを高速化できる特徴がある。
【００３５】
この画像形成装置では、画像形成時に、２つの画像担持体（以下、感光ドラムという）１０１、２０１を矢印方向（時計方向）に回転駆動し、その表面を帯電器１０２、２０２で均一に帯電した後、露光装置１０３、２０３によって、入力される画像情報に応じた露光を行い静電潜像を形成する。そして、シアン現像器１１０、マゼンタ現像器１２０、イエロー現像器２１０、ブラック現像器２２０を現像切替機構１１４、１２４、２１４、２２４により移動させて、第１色目（シアン）の現像ローラ１１１を感光体ドラム１０１と対向する現像位置に、第２色目（イエロー）の現像ローラ２１１を感光体ドラム２０１と対向する現像位置にそれぞれ位置させ、感光体ドラム１０１上の静電潜像にトナーを付着させてシアンのトナー像として現像する。これとともに、感光体ドラム２０１上の静電潜像にトナーを付着させてイエローのトナー像として現像する。このシアンのトナー像、イエローのトナー像は、感光体ドラム１０１、２０１に当接して矢印方向に回転する中間転写体（中間転写ベルト）１０５上に、１次転写部Ｔ１１、Ｔ１２にて１次転写される。そして、この１次転写工程を他の２色、即ちマゼンタ、ブラックについても順次行い、中間転写ベルト１０５上に４色のトナー像を重ねる。これらの４色のトナー像は、給紙カセット（不図示）から搬送されてきた記録材Ｐに、２次転写部Ｔ２の２次転写部材１０６によって一括して２次転写されることで、フルカラー画像を得ることができる。
【００３６】
第１、第２の実施形態について説明する。
図２、図３は感光体ドラム駆動部の詳細な構成例を示す図である。ここで、非動作現像ローラ上の現像剤を感光体ドラムに対し非接触状態とする手段として、現像ローラを回転可能に支持する２つの現像ユニットを感光体ドラムに対し、少なくとも近接・離間する方向に移動可能に支持する。これとともに可動方向の一方に付勢し、カム部材のカム面に当接させることにより、その移動を規制し、カム部材を回動する。これにより、感光体ドラムに対する現像ローラの位置をずらし、現像ローラ上に形成される現像剤の穂を、感光体ドラム非接触位置に移動する方法を採用している。
【００３７】
図２において、感光体ドラム１０１は、画像形成ユニットＩの側板１７０に対し、感光体ドラム軸中心に回転可能に支持されている。感光体ドラム上流側現像ローラ１１１を含むＣ色現像ユニット１１０と、感光体ドラム下流側現像ローラ１２１を含むＭ色現像ユニット１２０は、画像形成ユニットＩの側板１７０に対し、支持手段１１５、１２５により、感光体ドラム近接・離間方向に移動可能に支持されている。また、画像形成ユニットＩの側板１７０に対し、付勢手段１１７、１２７により、感光体ドラム近接方向に付勢されている。現像ローラ１１１、１２１の側板１７０側端部には、現像ローラ軸上に回転可能なころ部材１１２、１２２が設けられており、感光体ドラム軸と平行な回動軸を有するカム部材１０４のカム面１０４ａに常時当接する。このことで、付勢手段１１７、１２７の付勢力による現像ユニット１１０、１２０の移動が制限されている。感光体ドラム１０１および現像ユニット１１０、１２０は、感光体ドラム軸方向他端側の図示しない画像形成ユニット側板に対しても同様な構成で支持、付勢されるとともに、現像ローラ回転軸上のころ部材が同様のカム部材に当接することで、移動が制限されている。
【００３８】
以上のような構成において、感光体ドラム軸方向両端でカム部材が回動し、カム部材回動軸からころ部材１１２、１２２が当接するカム面１０４ａまでの距離が変化する。このことにより、カム部材回動軸から現像ローラ軸までの距離が変化し、現像ローラ軸から感光体ドラム軸までの距離が変化することで、感光体ドラム−現像ローラ間距離、いわゆる現像ギャップが変化する。図２(ａ)において、感光体ドラム上流側に配置された現像ローラ１１１は、感光体ドラム１０１に対し規定の現像ギャップで現像剤が感光体ドラム１０１に接触しているとともに、感光体ドラム下流側に配置された現像ローラ１２１は、現像剤が感光体ドラム１０１に対し非接触状態となっている。
【００３９】
このときの現像ローラ駆動状態を図３（ａ）に示す。装置本体側に設けられた駆動源に連結された駆動軸５１０には、駆動力伝達手段５１１の一端の駆動側伝達手段５１１ａが同軸上に連結されている。現像ローラ１１１の軸１１１ｓには、被駆動側伝達手段５１１ｃが同軸上に連結されている。ここで駆動力伝達手段５１１は、駆動力伝達状態となっており、駆動源を駆動することにより駆動軸５１０が回転すると、駆動側伝達手段５１１ａが被駆動側伝達手段５１１ｃに回転駆動力を伝達し、現像ローラ１１１が回転する。また、同様に共通の駆動源に連結された駆動軸５２０には、駆動力伝達手段５２１の一端の駆動側伝達手段５２１ａが同軸上に連結されている。現像ローラ１２１の軸１２１Ｓには、被駆動側伝達手段５２１ｃが同軸上に連結されている。ここで、駆動力伝達手段５２１は、駆動力伝達解除状態となっており、駆動源を駆動し駆動軸５２０が回転しても、現像ローラ１２１は回転しない。
【００４０】
現像機能を感光体ドラム下流側に配置された現像ローラ１２１に切り替えるため、カム部材を回動軸中心に反時計回り方向に回動した状態を、図２(ｂ)に示す。感光体ドラム下流側に配置された現像ローラ１２１が、感光体ドラム１０１に対し規定の現像ギャップで現像剤が感光体ドラム１０１に接触しているとともに、感光体ドラム上流側に配置された現像ローラ１１１は、現像剤が感光体ドラム１０１に対し非接触状態となっている。
【００４１】
このとき、図３（ｂ）に示すように、駆動軸５２０に同軸上に連結された駆動力伝達手段５２１の駆動側連結部５２１ａと、現像ローラ１２１の軸１２１Ｓに同軸上に連結された被駆動側連結部５２１ｃは駆動力伝達状態となっており、駆動源を駆動することにより駆動軸５２０が回転すると、駆動側伝達手段５２１ａが被駆動側伝達手段５２１ｃに回転駆動力を伝達し、現像ローラ１２１が回転する。また、同様に駆動軸５１０に同軸上に連結された駆動力伝達手段５１１の駆動側連結部５１１ａと、現像ローラ１１１の軸１１１Ｓに同軸上に連結された被駆動側連結部５１１ｃは、それぞれ駆動力伝達解除状態となっており、駆動源を駆動し駆動軸５１０が回転しても、現像ローラ１１１は回転しない。
【００４２】
ここで、駆動力伝達手段５１１、５２１は、駆動軸に連結される駆動側連結部５１１ａ、５２１ａの回転中心軸に対し、現像ローラ軸に連結される被駆動側連結部５１１ｂ、５２１ｂの回転中心軸が、駆動力伝達解除状態においては、それぞれの回転軸中心軸が平行な状態を保持したまま、それぞれの回転中心軸に直交する方向に移動可能に構成されている。このため、カム部材の回動により、現像ローラが駆動軸に対し、感光体ドラムとの間隔が規定の現像ギャップとなる位置と非現像状態となる位置の間で、移動可能となる。
【００４３】
このような駆動力伝達手段の機能を実現する構成を、図４に示す。図４（ａ）に示すように、駆動側伝達手段５１１ａには、回転軸に平行な複数の平面を有する駆動力伝達部５１１ｂが形成されている。被駆動側伝達手段５１１ｃには、回転軸に平行な複数の平面を有する駆動力被伝達部５１１ｄが形成されている。現像ローラが感光体ドラムに対し現像状態となるよう、ころ部材１１２はカム面１０４ａに当接し、現像ギャップを規定しており、このとき、駆動側伝達手段５１１ａと被駆動側伝達手段５１１ｃの回転軸が同軸上にある。
また、駆動側伝達手段５１１ａは、一体に形成された回転軸方向規定部５１１ｅが、カム部材１０４に形成されたカム面１０４ｂに当接する方向に付勢されている。これとともに、回転軸方向規定部５１１ｅが、カム面１０４ｂに当接することで、被駆動側伝達手段５１１ｃに対する駆動側伝達手段５１１ａの回転軸方向位置が、駆動力伝達状態となるよう規定している。
【００４４】
この状態で駆動側伝達手段５１１ａが駆動されると、駆動側伝達手段５１１ａの駆動力伝達部５１１ｂが被駆動側伝達手段５１１ｃの駆動力被伝達部５１１ｄに当接することで回転駆動力を伝達し、駆動源を回転駆動することにより、現像ローラが回転する。
駆動側伝達手段５２１ａも同様に、駆動力伝達部５２１ｂが形成されている。被駆動側伝達手段５２１ｃにも、同様に駆動力被伝達部５２１ｄが形成されている。
現像ローラが感光体ドラムに対し非現像状態となるよう、ころ部材１２２は、カム面１０４ａに当接し、現像ギャップを規定しており、このとき、駆動側伝達手段５２１ａと被駆動側伝達手段５２１ｃの回転軸は、同軸上にない。
【００４５】
また、駆動側伝達手段５２１ａは、一体に形成された回転軸方向規定部５２１ｅが、カム部材１０４に形成されたカム面１０４ｂに当接する方向に、付勢されている。これと共に、回転軸方向規定部５２１ｅがカム面１０４ｂに当接することで、被駆動側伝達手段５２１ｃに対する駆動側伝達手段５２１ａの回転軸方向位置が、駆動力伝達解除状態となるように規定している。
この状態で駆動側伝達手段５２１ａが駆動されても、駆動側伝達手段５２１ａの駆動力伝達部５２１ｂが、被駆動側伝達手段５２１ｃの駆動力被伝達部５２１ｄに当接せず、回転駆動力は伝達されない。このため、駆動源を回転駆動しても、現像ローラは回転しない。
【００４６】
現像機能を切り替えるため、カム部材を回動した状態を図４(ｂ)に示す。
現像ローラが感光体ドラムに対し現像状態となるよう、ころ部材１２２はカム面１０４ａに当接し、現像ギャップを規定しており、このとき、駆動側伝達手段５２１ａと被駆動側伝達手段５２１ｃの回転軸が同軸上にある。
また、駆動側伝達手段５２１ａは、回転軸方向規定部５２１ｅがカム面１０４ｂに当接することで、被駆動側伝達手段５２１ｃに対する駆動側伝達手段５２１ａの回転軸方向位置が、駆動力伝達状態となるよう規定している。
【００４７】
この状態で駆動側伝達手段５２１ａが駆動されると、駆動側伝達手段５２１ａの駆動力伝達部５２１ｂが被駆動側伝達手段５２１ｃの駆動力被伝達部５２１ｄに当接することで回転駆動力を伝達し、駆動源を回転駆動することにより、現像ローラが回転する。
現像ローラが感光体ドラムに対し非現像状態となるよう、ころ部材１１２はカム面１０４ａに当接し、現像ギャップを規定している。このとき、駆動側伝達手段５１１ａと被駆動側伝達手段５１１ｃの回転軸は、同軸上にない。
また、駆動側伝達手段５１１ａは、一体に形成された回転軸方向規定部５１１ｅがカム部材１０４に形成されたカム面１０４ｂに当接する方向に付勢されている。これとともに、回転軸方向規定部５１１ｅがカム面１０４ｂに当接することで、被駆動側伝達手段５１１ｃに対する駆動側伝達手段５１１ａの回転軸方向位置が、駆動力伝達解除状態となるよう規定している。
【００４８】
この状態で駆動側伝達手段５１１ａが駆動されても、駆動側伝達手段５１１ａの駆動力伝達部５１１ｂが被駆動側伝達手段５１１ｃの駆動力被伝達部５１１ｄに当接せず、回転駆動力は伝達されない。このため、駆動源を回転駆動しても、現像ローラは回転しない。
ここで、駆動力伝達手段は、駆動伝達解除状態にある時のみ、駆動軸に対する現像ローラの回転軸直交方向の移動自由度を有する構成である。このため、確実な駆動力伝達解除状態でのみ現像ギャップの現像／非現像状態切替動作を行うよう、カム面を形成することが望ましい。
【００４９】
そのため、カム部材１０４は、その回動により、一方の現像ローラ側の駆動力伝達手段が駆動力伝達状態から駆動力伝達解除状態へ変更する動作を開始して完了した後に、一方の現像ローラと感光体ドラムの間隔を現像状態から非現像状態へ変更する動作を開始し、他方の現像ローラと感光体ドラムの間隔が非現像状態から現像状態へ変更する動作を終了した後に、他方の現像側の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態から駆動力伝達状態へ変更する動作を開始後に、終了する。これとともに、他方の現像ローラ側の駆動力伝達手段が駆動力伝達状態から駆動力伝達解除状態へ変更する動作を開始し、本動作が終了した後に、他方の現像ローラと感光体ドラムの間隔が、現像状態から非現像状態へ変更する動作を開始する。また、一方の現像ローラと感光体ドラムの間隔が、非現像状態から現像状態へ変更する動作を終了した後、一方の現像側の駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態から駆動力伝達状態へ変更する動作を開始／終了するよう、カム面を形成することにより、安定した現像切替が実現できる。
【００５０】
第３の実施形態について説明する。
図５の構成において、第１、第２の実施形態および図２、３、４の構成と同等の構成・動作に関しては説明を省略する。現像ローラ端部のころ部材１１２、１２２は、感光体ドラム軸１０１ａと同軸に回動可能に支持されたカム部材１０４のカム面１０４ａに常時当接することで、現像ローラの移動を制限し感光体ドラムとの間隔を規定している。駆動側伝達手段５１１ａ、５２１ａは、一体に形成された回転軸方向規定部５１１ｅ、５２１ｅがカム部材１０４に形成されたカム面１０４ｂに当接することで、被駆動側伝達手段５１１ｃ、５２１ｃに対する駆動側伝達手段５１１ａ、５２１ａの回転軸方向位置を規定し、駆動力伝達状態／伝達解除状態を規定している。
【００５１】
以上のような構成において、感光体ドラム現像ローラ間距離を規定するカム部材を感光体ドラム同軸上に設けることにより、現像ギャップを規定する部品点数削減による現像ギャップ高精度化が可能となるとともに、構成簡略化による省スペース化、部品点数削減による低コスト化が実現できる。
【００５２】
第４、第５、第６の実施形態について説明する。
図６において、第１の実施形態及び図２、図３、図４と同等の構成・動作に関しては、説明を省略する。
図６（ａ）において、感光体ドラム上流側に配置された現像ローラ１１１は、感光体ドラム１０１に対し規定の現像ギャップで現像剤が感光体ドラム１０１に接触しているともに、現像ローラ１１１側の駆動力伝達手段５１１（図示せず）は、駆動力伝達状態となっている。感光体ドラム下流側に配置された現像ローラ１２１は、現像剤が感光体ドラム１０１に対し非接触状態となっているとともに、現像ローラ１２１側の駆動力伝達手段５２１（図示せず）は、駆動力伝達解除状態となっている。
【００５３】
感光体ドラム上流側現像ローラ１１１の現像機能を停止するため、カム部材を回動軸中心に時計回り方向に回動した状態を、図６（ｂ）に示す。感光体ドラム上流側現像ローラ１１１および感光体ドラム下流側現像ローラ１２１は、現像剤が感光体ドラム１０１に対し非接触状態となっているとともに、駆動力伝達手段５１１、５２１（図示せず）は、駆動力伝達解除状態となっている。
感光体ドラム下流側現像ローラ１２１の現像機能を有効にするため、カム部材を回動軸中心にさらに時計回り方向に回動した状態を、図６（ｃ）に示す。感光体ドラム下流側現像ローラ１２１が、感光体ドラム１０１に対し規定の現像ギャップで、現像剤が感光体ドラム１０１に接触している。これとともに、現像ローラ１２１側の駆動力伝達手段５２１（図示せず）は、駆動力伝達状態となっている。感光体ドラム上流側に配置された現像ローラ１１１は、現像剤が感光体ドラム１０１に対し非接触状態となっているとともに、現像ローラ１１１側の駆動力伝達手段５１１（図示せず）は、駆動力伝達解除状態となっている。
【００５４】
白黒画像出力時に、Ｃ色・Ｍ色現像ユニットを含む画像形成ユニットＩの動作を休止する場合、特願２００２−１９５２０１号の従来方式では、双方の現像ローラが非現像状態となる状態を設けるため、一方の現像ローラが現像状態にあるとき、他方の現像ローラは必要以上に感光体から離れた状態となり、装置の大型化、現像状態切替時間の長時間化が避けられない。本実施形態では、上下現像ユニットが別体であり、独立に移動、位置決め可能な構成であることを有効に利用し、上記の場合でも現像ローラの退避間隔は必要最低限とすることができ、装置の小型化、現像切替動作の高速化が可能となる。
【００５５】
また、図６に示したように、一方の現像ローラから、他方の現像ローラへの現像機能切替動作の間に、双方の現像ローラが感光体ドラムが非現像間隔となる状態が存在する。このため、カラー画像から白黒画像への出力画像切替、白黒画像からカラー画像への出力画像切替が、共に高速となり、カラー画像とモノクロ画像の出力比率が同等であるユーザに対し、有効な製品仕様を実現できる。
【００５６】
ここで、図７に示すように、カム部材の回動により、一方の現像ローラが現像状態であり、他方の現像ローラが非現像状態となる状態と、双方の現像ローラが非現像状態となる状態の間に、他方の現像ローラが現像状態であり、一方の現像手段が非現像状態となる状態を有するカム面を形成する。このことにより、一方の現像ローラから、他方の現像ローラへの現像機能切替動作の間に、双方の現像ローラが感光体ドラムが非現像間隔となる状態が存在しない。このため、カラー画像連続出力時の現像色切替動作時間が短縮でき、画像出力時間が高速化でき、カラー比率が高いユーザに対し、有効な製品仕様を実現できる。
【００５７】
第７の実施形態について説明する。
第１、第２の実施形態及び図３の説明において、駆動軸５１０、５２０は、共通の駆動源により駆動されると述べた。この場合、装置動作状態において駆動源が駆動されている場合、駆動軸５１０、５２０は、共に常時回転状態にある。駆動側伝達手段５１１ａ、５２１ａは常時回転状態となり、駆動側伝達手段５１１ａ、５２１ａの回転軸方向位置を規定するための回転軸方向規定部５１１ｅ、５２１ｅと、カム面１０４ｂは、摩擦の影響を受け、部品の長寿命化が困難であるとともに、熱の問題が発生する。
それに対し、駆動軸５１０、５２０に対し、個別の駆動源を設けることができれば，非現像状態にある現像ローラに対応する駆動源を停止させることが可能となり、摩擦、熱の影響は大幅に低減するが、コスト上の障害が大きい。
【００５８】
図８に示すように、駆動軸５１０、５２０の軸上に一方向クラッチを介してギヤ５１２、５２２を設け、駆動源であるモータ出力軸５０１から、一方の一方向クラッチを介したギヤ５１２へは直接、他方の一方向クラッチを介したギヤ５２２にはアイドルギヤ５０２を介して回転駆動力を伝達する。このモータも回転方向を切り替えることで、駆動軸５１０、５２０を択一的に駆動することが可能となり、１つの駆動源の使用でも、上記問題を解決することができる。
【００５９】
第８、第９、第１０の実施形態について説明する。
図９において、第１の実施形態及び図２と同等の構成・動作に関しては、説明を省略する。感光体ドラム１０１は、画像形成ユニットＩの側板１７０に対し、感光体ドラム軸中心に回転可能に支持されている。感光体ドラム上流側現像ローラ１１１を現像ユニット１１０に対し回転可能に支持する軸受１１３と、感光体ドラム下流側現像ローラ１２１を現像ユニット１２０に対し回転可能に支持する軸受１２３は、画像形成ユニットＩの側板１７０に対し、支持手段１１５、１２５により感光体ドラム近接・離間方向に移動可能に支持されている。また、現像ユニット１１０の軸受１１３と、現像ユニット１２０の軸受１２３は、画像形成ユニットＩの側板１７０に対し、付勢手段１１７、１２７により感光体ドラム近接方向に付勢されている。現像ユニット１１０の軸受１１３と、現像ユニット１２０の軸受１２３が、感光体ドラム軸と平行な回動軸を有するカム部材１０４のカム面１０４ａに常時当接することで、付勢手段１１７、１２７の付勢力による現像ユニット１１０、１２０の移動が制限されている。感光体ドラム１０１および現像ユニット１１０、１２０は、感光体ドラム軸方向他端側の図示しない画像形成ユニット側板に対しても同様な構成で支持、付勢される。これとともに、現像ローラを回転可能に支持する軸受が同様のカム部材に当接することで、移動が制限されている。
【００６０】
以上のような構成において、感光体ドラム軸方向両端でカム部材が回動し、カム部材回動軸から軸受１１３、１２３が当接するカム面１０４ａまでの距離が変化する。このことにより、カム部材回動軸から現像ローラ軸までの距離が変化し、現像ローラ軸から感光体ドラム軸までの距離が変化する。この結果、感光体ドラム−現像ローラ間距離、いわゆる現像ギャップが変化する。
現像ローラを支持する軸受の外周が直接カム部材に当接するため、感光体―現像ローラ間の現像ギャップを規定する部品点数の削減による現像ギャップ高精度化が可能となる。これとともに、構成簡略化による省スペース化、部品点数削減による低コスト化が実現できる。
【００６１】
また、現像ローラを支持する軸受の外周を直接支持するため、現像ローラ姿勢精度向上、支持剛性向上により現像ギャップ位置精度が向上する。これとともに、構成簡略化による省スペース化、部品点数削減による低コスト化が実現できる。
さらに、現像ローラを支持する軸受の外周を直接付勢するため現像ユニット剛性を低減しても、安定して現像ユニットをカムに常時当接させることが可能となり、部品コストの削減による低コスト化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の画像形成装置の実施形態の内部構成例を示す図である。
【図２】感光体ドラム駆動部の詳細な構成例を示す図である。
【図３】感光体ドラム駆動部の詳細な構成例を示す図である。
【図４】駆動力伝達手段の構成例を示す図である。
【図５】駆動力伝達手段の構成例を示す図である。
【図６】感光体ドラム駆動部の詳細な構成例を示す図である。
【図７】感光体ドラム駆動部の詳細な構成例を示す図である。
【図８】感光体ドラム駆動部の詳細な構成例を示す図である。
【図９】感光体ドラム駆動部の動作例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０１、２０１    感光体ドラム
１０４ａ    カム面
１１０、１２０    現像ユニット
１１１、２１１    現像ローラ
１１３、１２３    軸受
１１４、１２４、２１４、２２４    現像切替機構
１１５、１２５    支持手段
１１７、１２７    付勢手段
１２０    マゼンタ現像器
１２１    感光体ドラム下流側現像ローラ
１７０    画像形成ユニットＩの側板
２１０    イエロー現像器
２２０    ブラック現像器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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