(57)【要約】【課題】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と共に、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ユニットを実現する。【解決手段】本発明の画像形成ユニットでは、２つの現像ローラ１１１、１２１を回転可能に支持する現像ユニット１５０を、支持手段１５５，１５６で感光体ドラム１０１に対し近接・離間方向に移動可能で且つ感光体ドラム軸に平行な軸を中心に回動可能に支持するとともに、付勢手段１５７により可動方向の一方に付勢し、２つの現像ローラ両端のコロ部材１１６、１２６をカム部材１０４のカム面１０４ａに常時当接させることにより、部品の高精度化、高強度化を招くことなく現像ギャップの高精度に安定した規定が可能となり、画像形成ユニットの低コスト化、出力画像の高画質化を実現することができる。【選択図】図２
2007133248.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現像手段と、前記任意の色と異なる色で可視像化するもう１つの現像手段とを、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あって、色の切り換えに際しては、前記画像担持体の回転中に前記２つの現像手段のうちの何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なう画像形成ユニットにおいて、
前記一方の現像手段および他方の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保持する保持手段と、前記２つの現像手段の回転軸上の両端に空転可能に支持されたコロ部材と、前記画像担持体の回転軸方向の両端部で該回転軸と平行な回動軸を有するカム部材を設け、
前記カム部材は、前記２つの現像手段に支持されたコロ部材に当接しつつ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にあり且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にある位置、または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にあり且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にある位置の何れか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し、
前記保持手段を前記画像担持体に対し該画像担持体の回転軸と平行な回動軸を中心に回動可能に支持するとともに前記画像担持体に対し近接・離間する一方向に移動可能に支持する支持手段と、前記保持手段を前記画像担持体に対し該移動方向の一方に付勢する付勢手段を設け、該付勢手段の付勢力により前記２つの現像手段に支持されたコロ部材を前記カム面に常時当接させることを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項２】
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現像手段と、前記任意の色と異なる色で可視像化するもう１つの現像手段とを、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あって、色の切り換えに際しては、前記画像担持体の回転中に前記２つの現像手段のうちの何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なう画像形成ユニットにおいて、
前記一方の現像手段および他方の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保持する保持手段と、前記２つの現像手段の回転軸上の両端に空転可能に支持されたコロ部材と、前記画像担持体の回転軸方向の両端部で該回転軸と平行な回動軸を有するカム部材を設け、
前記カム部材は、前記２つの現像手段に支持されたコロ部材に当接しつつ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にあり且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にある位置、または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にあり且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にある位置の何れか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し、
前記保持手段を前記画像担持体に対し該画像担持体の回転軸と平行な回動軸を中心に回動可能に支持するとともに前記画像担持体に対し近接・離間する一方向に移動可能に支持する支持手段と、前記保持手段を前記画像担持体に対し該移動方向の一方に付勢する付勢手段を設け、該付勢手段の付勢力により前記２つの現像手段に支持されたコロ部材を前記カム面に常時当接させるとともに、
それぞれの現像手段を回転駆動する駆動手段と、前記保持手段を支持する回動軸と同軸上に回転自在な駆動力伝達手段を設け、画像形成装置本体に設けられた現像手段駆動源からの駆動力を、前記保持手段の回動軸上の駆動力伝達手段を介して、前記現像手段に設けられた駆動手段および該現像手段に伝達することを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項３】
請求項１記載の画像形成ユニットにおいて、
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前記画像担持体の間隔が現像状態にあり且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にある位置と、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にあり且つ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る位置の間に、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にあり且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を有することを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項４】
請求項１記載の画像形成ユニットにおいて、
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前記画像担持体の間隔が現像状態にあり且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にある位置と、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にあり且つ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る位置の間に、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にあり、かつ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る位置を有することを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項５】
請求項４記載の画像形成ユニットにおいて、
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前記画像担持体の間隔が現像状態にあり且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にある位置から現像状態にある位置への移動を終了すると同時に、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にある位置から非現像状態となる位置への移動を開始するようカム面が形成されていることを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項６】
請求項１記載の画像形成ユニットにおいて、
前記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画像形成ユニット。
【請求項７】
請求項１記載の画像形成ユニットにおいて、
前記一方の現像手段および他方の現像手段に対し、回転軸の同軸上に被駆動部材を固定し、前記カム部材の回動により該現像手段と前記画像担持体の間隔が現像状態となるとき、前記現像手段の被駆動部材と駆動力伝達状態となるとともに、該現像手段と前記画像担持体の間隔が非現像状態となるとき、前記現像手段の被駆動部材と駆動力非伝達状態となる駆動力伝達手段を設け、該駆動力伝達状態にて前記現像手段の被駆動部材を駆動するときに、該被駆動部材に作用する駆動力が、前記コロ部材を前記カム面に当接する方向の力を有する位置に前記駆動力伝達手段を設けたことを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項８】
請求項１記載の画像形成ユニットにおいて、
前記一方の現像手段および他方の現像手段に対し、回転駆動する駆動手段を設け、各現像手段の回転軸と前記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とともに、前記駆動手段に対し、前記一方の現像手段および他方の現像手段が、前記カム部材の回動により該現像手段が前記画像担持体との間隔が現像状態となる位置と該現像手段が前記画像担持体の間隔が非現像状態となる位置の間で移動可能である駆動力伝達手段を設けたことを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項９】
請求項１記載の画像形成ユニットにおいて、
前記一方の現像手段および他方の現像手段に対し、回転駆動する駆動手段を設け、各現像手段の回転軸と前記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、該駆動力伝達手段は、前記現像手段の回転軸と前記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前記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且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とともに、前記一方の現像手段の回転軸と前記駆動手段の回転軸に接続された前記駆動力伝達手段が駆動力伝達状態となり、且つ前記他方の現像手段の回転軸と前記駆動手段の回転軸に接続された前記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前記画像担持体の間隔が現像状態となり且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とともに、前記他方の現像手段の回転軸と前記駆動手段の回転軸に接続された前記駆動力伝達手段が駆動力伝達状態となり、且つ前記一方の現像手段の回転軸と前記駆動手段の回転軸に接続された前記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前記駆動手段の回転軸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ユニット。
【請求項１０】
請求項２記載の画像形成ユニットにおいて、
前記現像手段駆動源から前記保持手段の回動軸上の駆動力伝達手段に伝達される駆動力は、前記保持手段が移動可能に支持される方向の成分が、該保持手段を前記画像担持体に対し近接させる方向であることを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項１１】
請求項２記載の画像形成ユニットにおいて、
前記現像手段駆動源は、正逆転可能な回転駆動手段であるとともに、該現像手段駆動源と２つの現像手段の間の駆動力伝達系に、それぞれワンウェイクラッチを設け、前記現像手段駆動源の正回転時には、一方の現像手段への駆動力伝達系に設けられたワンウェイクラッチがロック状態となり、該一方の現像手段へ駆動力が伝達されるとともに、他方の現像手段の駆動力伝達系に設けられたワンウェイクラッチは空転し、該他方の現像手段へは駆動力が伝達されないことを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項１２】
請求項１１記載の画像形成ユニットにおいて、
前記現像手段駆動源の正回転時には、一方の現像手段への駆動力伝達系に設けられたワンウェイクラッチがロック状態となり、該一方の現像手段及び現像剤攪拌搬送手段へ駆動力が伝達されるとともに、他方の現像手段の駆動力伝達系に設けられたワンウェイクラッチは空転し、該他方の現像手段及び現像剤攪拌搬送手段へは駆動力が伝達されないことを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項１３】
請求項２記載の画像形成ユニットにおいて、
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前記画像担持体の間隔が現像状態にあり且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にある位置と、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にあり且つ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る位置の間に、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にあり且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を有するとともに、前記現像手段駆動源から前記保持手段の回動軸上の駆動力伝達手段に対し駆動力を伝達する駆動力伝達手段は、前記保持手段の回動軸上の駆動力伝達手段との駆動力伝達状態から該保持手段を前記画像担持体に対し離間させる方向の移動を許容可能な位置に設けられることを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項１４】
請求項２記載の画像形成ユニットにおいて、
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前記画像担持体の間隔が現像状態にあり且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にある位置と、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にあり且つ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る位置の間に、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にあり且つ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る位置を有するとともに、前記現像手段駆動源から前記保持手段の回動軸上の駆動力伝達手段に対し駆動力を伝達する駆動力伝達手段は、前記保持手段の回動軸上の駆動力伝達手段との駆動力伝達状態から該保持手段を画像担持体に対し近接させる方向の移動を許容可能な位置に設けられることを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項１５】
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現像手段と、前記任意の色と異なる色で可視像化するもう１つの現像手段とを、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を備え、該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２つの現像手段のうちの何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ない、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、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、
前記画像形成ユニットとして、請求項１〜１４のいずれか一つに記載の画像形成ユニットを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の画像形成装置において、
前記画像形成ユニットを前記中間転写体に沿って複数並設したことを特徴とする画像形成装置。
【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、プロッタ等の画像形成装置に係り、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ユニットと、その画像形成ユニットを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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ことにより複数色画像を得る装置が特許文献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２００３−３０７９０３号公報）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のに対し、こ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。なお、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】
さらに、特許文献２、特許文献３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が提示されている。
【０００５】
これらの従来技術においては、現像ユニットの回動により、感光体ドラム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るため、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。
また、特許文献４（特開２００４−２７９９３４号公報）、特許文献５（特開２００４−３０９８７７号公報）には、駆動力伝達状態を切り替える他の構成も示されている。
【０００６】
さらに特許文献６（特開２００４−３７８７２号公報）には、白黒画像出力時に、ブラック（Ｂｋ）色の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。この出願においては、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。
【０００７】
【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２００３−３０７９０３号公報
【特許文献４】特開２００４−２７９９３４号公報
【特許文献５】特開２００４−３０９８７７号公報
【特許文献６】特開２００４−３７８７２号公報
【特許文献７】特開２００３−２０８０１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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がある。
【０００９】
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。前述の特許文献３や特許文献４、特許文献５に記載の従来技術においては、実施例の１つとして感光体ドラムの回転軸と同軸に設けた偏心カムを現像ローラと同軸に設けたコロ部材に当接させつつ回動することにより現像ユニットを回動することで、現像ギャップの高精度化を実現する構成が示されているが、画像形成ユニットに固定配置された回動軸に対し支持された現像ユニットに、回転可能に支持された２つの現像ローラの両端のコロ部材のすべてを、画像形成ユニットの別に固定配置された回転軸に対し支持された感光体ドラム軸上の両端のカム部材に対し常時当接させることは、間に介在するすべての部品を高精度で形成しても困難なことであり、コロ部材と偏心カムの間には部品ばらつきを考慮した隙間を設ける必要が生じ、この隙間が現像ギャップの変動要因となるという問題がある。
【００１０】
このため、特許文献３には、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構成も示されているが、調整機構の付加は装置の大型化、コストの上昇を招くとともに、カム部材の調整精度にも限界はあり、平行度ずれを完全に除去することは困難である。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の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。また、現像ユニットの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、現像ユニットの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。
【００１１】
また、特許文献６には、画像形成ユニット内の２つの現像ローラをともに非動作状態とすることが可能な構成が示されているが、双方の現像ローラが非現像状態となる現像ユニットの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。
【００１２】
以上のような問題を解決する構成としては、特許文献７（特開２００３−２０８０１１号公報）に記載のような構成が考えられる。この従来技術において、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るため、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。
【００１３】
しかしながら、それぞれの現像ユニットを感光体ドラムに対し移動可能に支持する手段、感光体ドラム側に付勢する手段を設ける必要があり、それぞれの現像ユニットを独立に、感光体ドラムに対し近接／離間方向に平行移動可能に支持するとともに移動方向に付勢するためには、複雑な機構、大きなスペースが必要となり、装置の大型化、コストの増大の原因となるという問題がある。
【００１４】
また、感光ドラムに対する現像ローラあるいは現像ローラ上の現像剤の接触／非接触状態が切換わる際、等速で回転している感光体ドラムに対する負荷が変動し、現像色の切換え時に感光体ドラムの回転速度が変動する問題は避けられない。現像色の切換えが感光体ドラムへの露光や感光体ドラムから中間転写ベルトへの中間転写動作中の場合、画像が乱れてしまうため、現像色の切換えは、露光や中間転写等の感光体ドラム上のプロセス動作中でないタイミングで実施する必要があり、中間転写ベルト上には画像を形成できない領域が露光位置と中間転写位置の間隔＋現像色切換え動作中に画像が進む距離の範囲で存在し、中間転写ベルトの大型化を招く。これは、装置の大型化、コストの増大の原因となるばかりでなく、中間転写ベルトの剛性低下による伸び、振動等の影響で、出力画像の高画質化が困難であるという問題も生じる。
【００１５】
また、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が、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、現像ユニットのハウジングは高い剛性を確保する必要があり、部品コストの上昇を招く。また、現像色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問題もある。
【００１６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、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ユニットと、その画像形成ユニットを備えた画像形成装置を実現することを目的とする。
また、画像担持体に対する現像剤担持体やトナー層の接触／非接触を切り換えることで現像色を切り換える現像切換機構を有する画像形成ユニットにおいて、現像色切換動作による画像への影響を防止し、高画質化を実現とするとともに、この画像形成ユニットを備えた画像形成装置において、中間転写体の小型化による装置の小型化、低コスト化、および中間転写体の高剛性化による出力画像の高画質化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】
【００１７】
上述の目的を達成するため、本発明は以下のような技術的手段を採っている。
本発明の第１の手段は、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現像手段と、前記任意の色と異なる色で可視像化するもう１つの現像手段とを、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あって、色の切り換えに際しては、前記画像担持体の回転中に前記２つの現像手段のうちの何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なう画像形成ユニットにおいて、前記一方の現像手段および他方の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保持する保持手段と、前記２つの現像手段の回転軸上の両端に空転可能に支持されたコロ部材と、前記画像担持体の回転軸方向の両端部で該回転軸と平行な回動軸を有するカム部材を設け、前記カム部材は、前記２つの現像手段に支持されたコロ部材に当接しつつ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にあり且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にある位置、または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にあり且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にある位置の何れか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し、前記保持手段を前記画像担持体に対し該画像担持体の回転軸と平行な回動軸を中心に回動可能に支持するとともに前記画像担持体に対し近接・離間する一方向に移動可能に支持する支持手段と、前記保持手段を前記画像担持体に対し該移動方向の一方に付勢する付勢手段を設け、該付勢手段の付勢力により前記２つの現像手段に支持されたコロ部材を前記カム面に常時当接させることを特徴としている（請求項１）。
【００１８】
本発明の第２の手段は、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現像手段と、前記任意の色と異なる色で可視像化するもう１つの現像手段とを、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あって、色の切り換えに際しては、前記画像担持体の回転中に前記２つの現像手段のうちの何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なう画像形成ユニットにおいて、前記一方の現像手段および他方の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保持する保持手段と、前記２つの現像手段の回転軸上の両端に空転可能に支持されたコロ部材と、前記画像担持体の回転軸方向の両端部で該回転軸と平行な回動軸を有するカム部材を設け、前記カム部材は、前記２つの現像手段に支持されたコロ部材に当接しつつ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にあり且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にある位置、または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にあり且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にある位置の何れか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し、前記保持手段を前記画像担持体に対し該画像担持体の回転軸と平行な回動軸を中心に回動可能に支持するとともに前記画像担持体に対し近接・離間する一方向に移動可能に支持する支持手段と、前記保持手段を前記画像担持体に対し該移動方向の一方に付勢する付勢手段を設け、該付勢手段の付勢力により前記２つの現像手段に支持されたコロ部材を前記カム面に常時当接させるとともに、それぞれの現像手段を回転駆動する駆動手段と、前記保持手段を支持する回動軸と同軸上に回転自在な駆動力伝達手段を設け、画像形成装置本体に設けられた現像手段駆動源からの駆動力を、前記保持手段の回動軸上の駆動力伝達手段を介して、前記現像手段に設けられた駆動手段および該現像手段に伝達することを特徴としている（請求項２）。
【００１９】
本発明の第３の手段は、第１の手段の画像形成ユニットにおいて、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前記画像担持体の間隔が現像状態にあり且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にある位置と、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にあり且つ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る位置の間に、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にあり且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を有することを特徴としている（請求項３）。
【００２０】
本発明の第４の手段は、第１の手段の画像形成ユニットにおいて、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前記画像担持体の間隔が現像状態にあり且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にある位置と、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にあり且つ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る位置の間に、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にあり、かつ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る位置を有することを特徴としている（請求項４）。
【００２１】
本発明の第５の手段は、第４の手段の画像形成ユニットにおいて、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前記画像担持体の間隔が現像状態にあり且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にある位置から現像状態にある位置への移動を終了すると同時に、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にある位置から非現像状態となる位置への移動を開始するようカム面が形成されていることを特徴としている（請求項５）。
【００２２】
本発明の第６の手段は、第１の手段の画像形成ユニットにおいて、前記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している（請求項６）。
【００２３】
本発明の第７の手段は、第１の手段の画像形成ユニットにおいて、前記一方の現像手段および他方の現像手段に対し、回転軸の同軸上に被駆動部材を固定し、前記カム部材の回動により該現像手段と前記画像担持体の間隔が現像状態となるとき、前記現像手段の被駆動部材と駆動力伝達状態となるとともに、該現像手段と前記画像担持体の間隔が非現像状態となるとき、前記現像手段の被駆動部材と駆動力非伝達状態となる駆動力伝達手段を設け、該駆動力伝達状態にて前記現像手段の被駆動部材を駆動するときに、該被駆動部材に作用する駆動力が、前記コロ部材を前記カム面に当接する方向の力を有する位置に前記駆動力伝達手段を設けたことを特徴としている（請求項７）。
【００２４】
本発明の第８の手段は、第１の手段の画像形成ユニットにおいて、前記一方の現像手段および他方の現像手段に対し、回転駆動する駆動手段を設け、各現像手段の回転軸と前記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とともに、前記駆動手段に対し、前記一方の現像手段および他方の現像手段が、前記カム部材の回動により該現像手段が前記画像担持体との間隔が現像状態となる位置と該現像手段が前記画像担持体の間隔が非現像状態となる位置の間で移動可能である駆動力伝達手段を設けたことを特徴としている（請求項８）。
【００２５】
本発明の第９の手段は、第１の手段の画像形成ユニットにおいて、前記一方の現像手段および他方の現像手段に対し、回転駆動する駆動手段を設け、各現像手段の回転軸と前記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、該駆動力伝達手段は、前記現像手段の回転軸と前記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前記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且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とともに、前記一方の現像手段の回転軸と前記駆動手段の回転軸に接続された前記駆動力伝達手段が駆動力伝達状態となり、且つ前記他方の現像手段の回転軸と前記駆動手段の回転軸に接続された前記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前記画像担持体の間隔が現像状態となり且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とともに、前記他方の現像手段の回転軸と前記駆動手段の回転軸に接続された前記駆動力伝達手段が駆動力伝達状態となり、且つ前記一方の現像手段の回転軸と前記駆動手段の回転軸に接続された前記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前記駆動手段の回転軸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している（請求項９）。
【００２６】
本発明の第１０の手段は、第２の手段の画像形成ユニットにおいて、前記現像手段駆動源から前記保持手段の回動軸上の駆動力伝達手段に伝達される駆動力は、前記保持手段が移動可能に支持される方向の成分が、該保持手段を前記画像担持体に対し近接させる方向であることを特徴としている（請求項１０）。
【００２７】
本発明の第１１の手段は、第２の手段の画像形成ユニットにおいて、前記現像手段駆動源は、正逆転可能な回転駆動手段であるとともに、該現像手段駆動源と２つの現像手段の間の駆動力伝達系に、それぞれワンウェイクラッチを設け、前記現像手段駆動源の正回転時には、一方の現像手段への駆動力伝達系に設けられたワンウェイクラッチがロック状態となり、該一方の現像手段へ駆動力が伝達されるとともに、他方の現像手段の駆動力伝達系に設けられたワンウェイクラッチは空転し、該他方の現像手段へは駆動力が伝達されないことを特徴としている（請求項１１）。
【００２８】
本発明の第１２の手段は、第１１の手段の画像形成ユニットにおいて、前記現像手段駆動源の正回転時には、一方の現像手段への駆動力伝達系に設けられたワンウェイクラッチがロック状態となり、該一方の現像手段及び現像剤攪拌搬送手段へ駆動力が伝達されるとともに、他方の現像手段の駆動力伝達系に設けられたワンウェイクラッチは空転し、該他方の現像手段及び現像剤攪拌搬送手段へは駆動力が伝達されないことを特徴としている（請求項１２）。
【００２９】
本発明の第１３の手段は、第２の手段の画像形成ユニットにおいて、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前記画像担持体の間隔が現像状態にあり且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にある位置と、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にあり且つ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る位置の間に、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にあり且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を有するとともに、前記現像手段駆動源から前記保持手段の回動軸上の駆動力伝達手段に対し駆動力を伝達する駆動力伝達手段は、前記保持手段の回動軸上の駆動力伝達手段との駆動力伝達状態から該保持手段を前記画像担持体に対し離間させる方向の移動を許容可能な位置に設けられることを特徴としている（請求項１３）。
【００３０】
本発明の第１４の手段は、第２の手段の画像形成ユニットにおいて、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前記画像担持体の間隔が現像状態にあり且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にある位置と、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にあり且つ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る位置の間に、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にあり且つ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る位置を有するとともに、前記現像手段駆動源から前記保持手段の回動軸上の駆動力伝達手段に対し駆動力を伝達する駆動力伝達手段は、前記保持手段の回動軸上の駆動力伝達手段との駆動力伝達状態から該保持手段を画像担持体に対し近接させる方向の移動を許容可能な位置に設けられることを特徴としている（請求項１４）。
【００３１】
本発明の第１５の手段は、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現像手段と、前記任意の色と異なる色で可視像化するもう１つの現像手段とを、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を備え、該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２つの現像手段のうちの何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ない、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、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、前記画像形成ユニットとして、第１〜第１４のいずれか一つの手段の画像形成ユニットを備えたことを特徴としている（請求項１５）。
また、本発明の第１６の手段は、第１５の手段の画像形成装置において、前記画像形成ユニットを前記中間転写体に沿って複数並設したことを特徴としている（請求項１６）。
【発明の効果】
【００３２】
第１の手段の画像形成ユニットでは、２つの現像手段（例えば現像ローラ）を回転可能に支持する保持手段（例えば現像ユニット）を、支持手段で画像担持体（例えば感光体ドラム）に対し近接・離間方向に移動可能で且つ感光体ドラム軸に平行な軸を中心に回動可能に支持するとともに、付勢手段により可動方向の一方に付勢し、２つの現像ローラ両端のコロ部材をカム部材のカム面に常時当接させることにより、部品の高精度化、高強度化を招くことなく現像ギャップの高精度に安定した規定が可能となり、画像形成ユニットの低コスト化、出力画像の高画質化を実現することができる。
【００３３】
第２の手段の画像形成ユニットでは、２つの現像手段（例えば現像ローラ）を回転可能に支持する保持手段（例えば現像ユニット）を、支持手段で画像担持体（例えば感光体ドラム）に対し近接・離間方向に移動可能で且つ感光体ドラム軸に平行な軸を中心に回動可能に支持するとともに、付勢手段により可動方向の一方に付勢し、２つの現像ローラ両端のコロ部材をカム部材のカム面に常時当接させることにより、部品の高精度化、高強度化を招くことなく現像ギャップの高精度に安定した規定が可能となり、画像形成ユニットの低コスト化、出力画像の高画質化を実現することができる。また、上下の現像ローラに対し、本体駆動源からの駆動力を伝達する駆動力伝達手段（例えば駆動力伝達ギヤ）を現像ユニット回動軸上に回転自在に設けることで、現像ユニットに作用する駆動力の現像ユニット回動方向成分をなくし、現像ユニットのねじれを防止できるとともに、付勢力を小さく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、現像ギャップの高精度維持が可能となる。また、感光体ドラムの両端部でカムに対し常時当接状態となるため、現像切替時に感光体ドラムに対し負荷変動や衝撃を与えることがなく、感光体ドラムの回転速度変動や感光体ドラムの振動を防止することができる。
【００３４】
第３の手段の画像形成ユニットでは、第１の手段の構成に加え、一体の現像ユニットが、感光体ドラムに対し近接・離間方向に移動可能な構成であるため、黒単色出力時に、例えばシアン・マゼンダ現像ローラを非現像状態となる現像ユニット回動位置を設ける必要がある前記の場合でも、現像ローラの退避間隔は必要最低限とすることができ、画像形成ユニットの小型化、現像切替動作の高速化が可能となる。
【００３５】
第４の手段の画像形成ユニットでは、第１の手段の構成に加え、一体の現像ユニットが、感光体ドラムに対し近接・離間方向に移動可能な構成であるため、現像ローラの非現像状態から現像状態への切換え完了にともなう感光体負荷変動と、現像状態から非現像状態への切換え開始にともなう感光体負荷変動とが発生するタイミングが近接するようにカム部材を形成することで、感光体ドラムから画像形成装置本体の中間転写体（例えば中間転写ベルト）上に画像を形成（転写）する際に、中間転写体（例えば中間転写ベルト）上に画像を形成できない領域を削減でき、中間転写ベルトの小型化による、画像形成装置の小型化、低コスト化が実現でき、中間転写ベルトの高剛性化により伸び、振動等を防止でき、出力画像の高画質化を実現することができる。
【００３６】
第５の手段の画像形成ユニットでは、第４の手段の構成に加え、現像を行う現像ローラの非現像状態から現像状態への切換えが完了すると同時に、現像していた現像ローラの現像状態から非現像状態への切換えを開始することにより、非現像状態から現像状態への切換え完了にともなう感光体負荷変動と、現像状態から非現像状態への切換え開始にともなう感光体負荷変動とが同じタイミングで発生するようカム部材を形成することにより、中間転写ベルト上に画像を形成できない領域は最小となり、中間転写ベルトの大幅な小型化により、大幅な画像形成装置の小型化、低コスト化が実現できるとともに、中間転写ベルトのさらなる高剛性化により伸び、振動等をより確実に防止でき、出力画像の大幅な高画質化が実現する。
【００３７】
第６の手段の画像形成ユニットでは、第１の手段の構成に加え、カム部材を感光体ドラムの同軸上に設けることにより、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の高精度化が可能となるとともに、構成の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を実現することができる。
【００３８】
第７の手段の画像形成ユニットでは、第１の手段の構成に加え、現像機能切替と現像駆動切替を同一の構成、動作により実現することで、画像形成ユニットの小型化、低コスト化が可能となるとともに、現像ギャップ、現像ローラギヤ伝達状態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の回転負荷変動や衝撃・振動を防止することができるため、出力画像の高画質化とともに装置の信頼性の向上を実現することができる。
【００３９】
第８の手段の画像形成ユニットでは、第１の手段の構成に加え、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の回転負荷変動や衝撃・振動を防止することができるため、出力画像の高画質化とともに装置の信頼性の向上を実現することができる。
【００４０】
第９の手段の画像形成ユニットでは、第１の手段の構成に加え、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の回転負荷変動や衝撃・振動を防止することができるため、出力画像の高画質化とともに装置の信頼性の向上を実現することができる。
【００４１】
第１０の手段の画像形成ユニットでは、第２の手段の構成に加え、付勢力を小さくしてもより安定して現像ユニットをカム部材に常時当接させることが可能となり、現像ギャップの高精度の維持が可能となる。
【００４２】
第１１の手段の画像形成ユニットでは、第２の手段の構成に加え、電力が必要な機構を付加することなく、簡単な構成で、現像駆動切替が実現できるため、現像駆動機構の小型低コスト化、低消費電力化を実現することができる。
【００４３】
第１２の手段の画像形成ユニットでは、第１１の手段の構成に加え、不要な攪拌搬送動作削減により現像剤の長寿命化が実現できるため、装置の高信頼性化、出力コストの低減が可能となる。
【００４４】
第１３の手段の画像形成ユニットでは、第２の手段の構成に加え、一体の現像ユニットが、感光体ドラムに対し近接・離間方向に移動可能な構成であるため、黒単色出力時に、例えばシアン・マゼンダ現像ローラを非現像状態となる現像ユニット回動位置を設ける必要がある前記の場合でも、現像ローラの退避間隔は必要最低限とすることができ、画像形成ユニットの小型化、現像切替動作の高速化が可能となる。
【００４５】
第１４の手段の画像形成ユニットでは、第２の手段の構成に加え、一体の現像ユニットが、感光体ドラムに対し近接・離間方向に移動可能な構成であるため、現像ローラの非現像状態から現像状態への切換え完了にともなう感光体負荷変動と、現像状態から非現像状態への切換え開始にともなう感光体負荷変動とが発生するタイミングが近接するようカム部材を形成することで、感光体ドラムから画像形成装置本体の中間転写体（例えば中間転写ベルト）上に画像を形成（転写）する際に、中間転写体（例えば中間転写ベルト）上に画像を形成できない領域を削減でき、中間転写ベルトの小型化による、画像形成装置の小型化、低コスト化が実現でき、中間転写ベルトの高剛性化により伸び、振動等を防止でき、出力画像の高画質化を実現することができる。
【００４６】
第１５の手段の画像形成装置では、
請求項１乃至１４のいずれか一つに記載の画像形成ユニットを備えたことにより、画像形成装置の小型化、低コスト化を実現することができる。また、中間転写体（例えば中間転写ベルト）の高剛性化により伸び、振動等を防止でき、出力画像の更なる高画質化を実現することができる。
また、第１６の手段の画像形成装置では、画像形成ユニットを中間転写ベルトに沿って複数並設したことにより小型で低コストなカラー画像形成装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、本発明の構成、動作および作用を図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明の第１５、第１６の手段に係る画像形成装置の構成について説明する。図１に本発明を適用する画像形成装置の構成例を示す。図１は、１つの画像担持体（以下、感光ドラムという）に対して２つの現像手段（例えば現像ローラを有する現像器）を並設した構成の画像形成ユニットを２つ用い、この２つの画像形成ユニットＩ、IIを中間転写体（図の例では無端の中間転写ベルト）１０５に沿って並設し、中間転写ベルト１０５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つの画像形成ユニットを用いた構成と比較し、装置の小型化が可能となるとともに、プリントスピードが高速化できる特徴がある（詳細は前述の特許文献３参照）。
【００４８】
この画像形成装置では、画像形成時に、２つの感光ドラム１０１、２０１を図中の矢印方向（時計回り方向）に回転駆動し、その表面を帯電器（例えば帯電ローラ、帯電ブラシ等の接触式にの帯電器、あるいは帯電チャージャ等の被接触式の帯電器）１０２、２０２で均一に帯電した後、露光装置（例えばレーザ走査式の光書込装置、あるいは発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイ等を用いた光書込装置）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（Ｃ色ユニット）１１０、マゼンタ現像器（Ｍ色ユニット）１２０、イエロー現像器（Ｙ色ユニット）２１０、ブラック現像器（Ｂｋ色ユニット）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（Ｃ））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（Ｙ））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に当接して図中の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（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）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、図示しない給紙カセットから図示しない給紙・搬送手段で搬送されてきた記録材Ｐに、２次転写部Ｔ２にて２次転写部材（例えば２次転写ローラ）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。一方、１次転写後の各感光体ドラム１０１、２０１は図示しないクリーニング器で表面の残留トナーを除去され、また、２次転写後の中間転写ベルト１０５も同様に図示しないクリーニング器で表面の残留トナーを除去される。
【００４９】
以上、本発明に係る画像形成装置の構成例について説明したが、次に図１に示す画像形成装置に装備される画像形成ユニットの具体的な実施例について説明する。
【実施例１】
【００５０】
まず、本発明の第１の手段および第３〜第９の手段に係る画像形成ユニットの実施例について説明する。
【００５１】
［実施例１−１］
まず、第１の手段の画像形成ユニットの実施例について説明する。
図２に画像形成ユニットの詳細な構成・動作を示す。なお、図１に示す２つの画像形成ユニットＩ、IIは同様の構成なので、ここでは画像形成ユニットＩを例に挙げて説明する。
【００５２】
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、感光体ドラム軸を中心に回転可能に支持されている。感光体ドラム上流側の現像ローラ１１１を含むＣ色ユニット１１０と感光体ドラム下流側の現像ローラ１２１を含むＭ色ユニット１２０は保持手段である一体の現像ユニット１５０に形成され、画像形成ユニットＩの側板１７０に対し、支持手段１５５により感光体ドラム軸と平行な軸を中心に回動可能に支持されているとともに、支持手段１５６により感光体ドラム１０１に対して近接・離間する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１５７により感光体ドラム１０１に近接する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コロ部材１１６、１２６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に常時当接することで、付勢手段１５７の付勢力による現像ユニット１５０の移動および回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１５０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コロ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。
【００５３】
以上のような構成において、感光体ドラム１０１の軸方向両端でカム部材１０４が回動し、カム部材回動軸からコロ部材１１６、１２６が当接するカム面１０４ａまでの距離が変化することにより、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。
【００５４】
感光体ドラム上流側に配置された現像ローラ１１１を、現像剤が感光体ドラム１０１に対し非接触状態に切り替えるため、カム部材１０４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。
【００５５】
以上のような構成によって、２つの現像ローラ１１１、１２１を回転可能に支持する現像ユニット１５０を、感光体ドラム１０１に対して近接・離間する方向に移動可能で且つ感光体ドラム軸と平行な軸を中心に回動可能に支持するとともに可動方向の一方に付勢し、２つの現像ローラ１１１、１２１の両端のコロ部材１１６、１２６を、感光体ドラム軸と平行な軸方向両端のカム部材１０４のカム面１０４ａに常時当接させることにより、現像ギャップの高精度に安定した規定が可能となる。
【００５６】
［実施例１−２］
次に第３の手段の画像形成ユニットの実施例について説明する。
図３に詳細な構成・動作を示す。なお、図３において、第１の手段および図２の構成と同等の構成・動作に関しては説明を省略する。
【００５７】
図３（ａ）において、感光体ドラム下流側に配置された現像ローラ１２１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、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。
ここでカラー画像出力から白黒画像出力に切り替えるためには、Ｂｋ色の現像ローラを含まない側の画像形成ユニットＩの２つの現像ローラ１１１、１２１を非動作状態とする必要がある。
【００５８】
感光体ドラム下流側に配置された現像ローラ１２１を、現像剤が感光体ドラム１０１に対し非接触状態に切り替えるため、カム部材１０４を回動軸中心に時計回り方向に回動した状態を図３（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に対し非接触状態となっているともに、感光体ドラム上流側に配置された現像ローラ１１１も、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。
【００５９】
次に白黒画像出力からカラー画像出力に切り替える場合、感光体ドラム上流側に配置された現像ローラ１１１を、現像剤が感光体ドラム１０１に対し接触状態に切り替えるため、カム部材１０４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３（ｃ）に示す。感光体ドラム上流側に配置された現像ローラ１１１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。
【００６０】
白黒画像出力時に、Ｃ色・Ｍ色現像ユニット１５０を含む画像形成ユニットＩの動作を休止する場合、前述の特許文献６に記載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。
これに対して、本実施例では、２つの現像ローラ１１１、１２１を回転可能に支持するの現像ユニット１５０が、感光体ドラム１０１に対して近接・離間する方向に移動可能な構成であることを有効に利用し、前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、画像形成ユニットの小型化、現像切替動作の高速化が可能となる。
【００６１】
［実施例１−３］
次に第４、第５の手段の画像形成ユニットの実施例について説明する。
図４に詳細な構成・動作を示す。なお、図４において、第１の手段および図２の構成と同等の構成・動作に関しては説明を省略する。
【００６２】
図４（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、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。
【００６３】
感光体ドラム下流側に配置された現像ローラ１２１を、現像剤が感光体ドラム１０１に対し接触状態に切り替えるため、カム部材１０４を回動軸中心に時計回り方向に回動した状態を図４（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に接触しているともに、感光体ドラム上流側に配置された現像ローラ１１１も、現像剤が感光体ドラム１０１に対し接触状態となっている。
【００６４】
感光体ドラム上流側に配置された現像ローラ１１１を、現像剤が感光体ドラム１０１に対し非接触状態に切り替えるため、カム部材１０４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４（ｃ）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。
【００６５】
本実施例では、２つの現像ローラ１１１、１２１を回転可能に支持する現像ユニット１５０が、感光体ドラム１０１に対して近接・離間する方向に移動可能な構成であることを有効に利用し、現像ローラの非現像状態から現像状態への切換え完了にともなう感光体負荷変動と、現像状態から非現像状態への切換え開始にともなう感光体負荷変動とが発生するタイミングが近接するようカム部材１０４を形成することで、感光体ドラム１０１から中間転写ベルト１０５上に画像を形成（転写）する際に、中間転写ベルト１０５上に画像を形成できない領域を削減でき、中間転写ベルト１０５の小型化による、画像形成装置の小型化、低コスト化が実現できる。また、中間転写ベルト１０５の高剛性化により、伸び、振動等を防止でき、出力画像の高画質化を実現することができる。
【００６６】
また、ここで、現像を行う現像ローラの非現像状態から現像状態への切換えが完了すると同時に現像していた現像ローラの現像状態から非現像状態への切換えを開始することで、非現像状態から現像状態への切換え完了にともなう感光体負荷変動と、現像状態から非現像状態への切換え開始にともなう感光体負荷変動とが同じタイミングで発生するようカム部材１０４を形成することにより、中間転写ベルト上に画像を形成できない領域は最小となり、中間転写ベルト１０５の大幅な小型化により、大幅な装置の小型化、低コスト化が実現できるとともに、中間転写ベルト１０５のさらなる高剛性化により、伸び、振動等をより確実に防止でき、出力画像の大幅な高画質化を実現することができる。
【００６７】
特に、１成分現像法のように現像動作中に感光体ドラムに対し現像ローラを当接させる場合は、感光体ドラムに対し現像ローラが当接する非現像状態から現像状態への現像色切り換え動作完了の瞬間と、感光体ドラムから現像ローラが離接する現像状態から非現像状態への現像色切り換え動作開始の瞬間の影響がともに大きいため、本構成による効果が大きい。
【００６８】
［実施例１−４］
次に第６の手段の画像形成ユニットの実施例について説明する。
図５に詳細な構成・動作を示す。なお、図５において、第１の手段および図２の構成と同等の構成・動作に関しては説明を省略する。
【００６９】
現像ローラ端部のコロ部材１１６、１２６は、感光体ドラム軸と同軸に回動可能に支持されたカム部材１０４のカム面１０４ｂに常時当接することで、現像ローラ１１１、１２１の移動を制限し，感光体ドラム１０１との間隔（現像ギャップ）を規定している。
【００７０】
図５（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、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。
【００７１】
感光体ドラム下流側に配置された現像ローラ１２１を、現像剤が感光体ドラム１０１に対し接触状態に切り替えるため、カム部材１０４を回動軸中心に反時計回り方向に回動した状態を図５（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。
【００７２】
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１０４を感光体ドラム同軸上に設けることにより、現像ローラ−感光体ドラム間距離である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を実現することができる。
【００７３】
［実施例１−５］
次に第７の手段の画像形成ユニットの実施例について説明する。
図６に詳細な構成・動作を示す。なお、図６において、第１の手段および図２の構成と同等の構成・動作に関しては説明を省略する。
【００７４】
図２（ａ）の現像状態における現像ローラ駆動状態を図６（ａ）に示す。装置本体側に設けられた駆動源としてのモータ（図示せず）に結合された駆動軸５００Ｓには、駆動歯車５００Ｇが固定されている。この駆動歯車５００Ｇは、感光体ドラム回動軸１０１Ｓと平行な軸上に回転自在に配置された中間遊び歯車である駆動伝達歯車５０１Ｇを介し、現像ローラ１１１の軸１１１Ｓに配置された歯車１１１Ｇに連結されている。モータにより駆動軸５００Ｓが駆動されたとき、駆動歯車５００Ｇ、駆動伝達歯車５０１Ｇを介し、歯車１１１Ｇが駆動され、現像ローラ１１１が回転する。また、駆動歯車５００Ｇは、感光体ドラム回動軸１０１Ｓと平行な軸上に回転自在に配置された中間遊び歯車である駆動伝達歯車５０２Ｇと連結されているが、このとき駆動伝達歯車５０２Ｇは現像ローラ１２１の軸１２１Ｓに配置された歯車１２１Ｇと連結されていないため、モータにより駆動軸５００Ｓが駆動されても、現像ローラ１２１は回転しない。
【００７５】
図２（ｂ）の現像状態における現像ローラ駆動状態を図６（ｂ）に示す。駆動歯車５００Ｇは、感光体ドラム回動軸１０１Ｓと平行な軸上に回転自在に配置された駆動伝達歯車５０２Ｇを介し、現像ローラ１２１の軸１２１Ｓに配置された歯車１２１Ｇに連結されている。モータにより駆動軸５００Ｓが駆動されたとき、駆動歯車５００Ｇ、駆動伝達歯車５０２Ｇを介し、歯車１２１Ｇが駆動され、現像ローラ１２１が回転する。また、このとき駆動歯車５００Ｇと連結されている駆動伝達歯車５０１Ｇは現像ローラ１１１の軸１１１Ｓに配置された歯車１１１Ｇと連結されていないため、モータにより駆動軸５００Ｓが駆動されても、現像ローラ１１１は回転しない。
【００７６】
ここで、駆動歯車５００Ｇを矢印ａ方向に駆動することで駆動伝達歯車５０１Ｇあるいは５０２Ｇを矢印ｂ方向に駆動し、現像ローラ軸上の歯車１１１Ｇあるいは１２１Ｇを矢印ｃ方向に駆動した場合、歯車１１１Ｇあるいは１２１Ｇが受ける、歯車の圧力角の影響を考慮した力ｄは、駆動力を受ける現像ローラに支持されたコロ部材と感光体ドラム軸上に設けられたカム部材の当接・離間方向の成分ｄｘを有し、現像ローラ１１１、１２１はコロ部材−カム部材当接・離間方向の駆動力を受ける。このコロ部材−カム部材当接・離間方向成分ｄｘの力の方向は、現像ローラ歯車１１１Ｇ、１２１Ｇと駆動伝達歯車５０１Ｇ、５０２Ｇの位置関係により決定される。それに対し、現像ローラ軸上の歯車１１１Ｇおよび１２１Ｇに対する駆動伝達歯車５０１Ｇおよび５０２Ｇの位置を、現像ローラ駆動状態において現像ローラが受ける駆動力のコロ部材−カム部材近接・離間方向成分の力の方向が、コロ部材をカム部材に当接させる方向と一致する位置とすることにより、現像ローラ駆動力による現像ローラのコロ部材−カム部材当接・離間方向移動は、カム部材１０４により制限されているため、感光体ドラム１０１に対する現像ローラ位置変動を確実に防止できるとともに、付勢手段に必要とされる付勢力を抑制することができる。
【００７７】
以上のような構成によって、現像ギャップの変更による現像機能切替と現像ローラ駆動源とのギヤ伝達状態変更による現像駆動切替を同一の構成、動作により行うことが可能となり、装置の小型化、低コスト化が実現できるとともに、現像ギャップ、現像ローラギヤ伝達状態を現像ローラ両端でコロ部材−カム部材方向移動を常時当接することで制限するカム部材１０４により規定するため、高精度に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の回転負荷変動や衝撃・振動を防止できるため、出力画像の高画質化とともに装置の信頼性の向上を実現することができる。
【００７８】
［実施例１−６］
次に第８の手段の画像形成ユニットの実施例について説明する。
図７、図８に詳細な構成・動作を示す。なお、図７、図８において、第１の手段および図２の構成と同等の構成・動作に関しては説明を省略する。
【００７９】
図２（ａ）の現像状態における現像ローラ駆動状態を図７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の一端の駆動側連結部５１１ａが同軸上に連結されている。この駆動力伝達手段５１１の駆動側連結部５１１ａは、中間部材５１１ｂを介し、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に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１１１が回転する。また、同様に別の駆動源に連結された駆動軸５２０には、駆動力伝達手段５２１の一端の駆動側連結部５２１ａが同軸上に連結されている。この駆動力伝達手段５２１の駆動側連結部５２１ａは、中間部材５２１ｂを介し、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に回転駆動力を伝達可能であるが、駆動源が回転停止しているため現像ローラ１２１は回転停止している。
【００８０】
図２（ｂ）の現像状態における現像ローラ駆動状態を図８に示す。駆動軸５２０は、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から、中間部材５２１ｂを介し、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に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１２１が回転する。また、同様に駆動軸５１０は、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から中間部材５１１ｂを介し、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に回転駆動力を伝達可能であるが、駆動源が回転停止しているため現像ローラ１１１は回転停止している。
【００８１】
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、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１０４の回動により、現像ローラ１１１、１２１が駆動軸に対し、感光体ドラム１０１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。
【００８２】
このような駆動力伝達手段の機能を実現する構成を図９に示す。同図において、駆動軸に同軸上に連結される駆動側連結部５１１ａは、駆動軸回転中心軸に直交する軸５１１ｄを有する支持部材５１１ｅに対し、軸５１１ｄを中心に回動自在に支持されている。支持部材５１１ｅは、軸５１１ｄと直交する軸５１１ｆを有し、中間部材５１１ｂは、支持部材５１１ｅに対し、軸５１１ｆを中心に回動自在に支持されている。現像ローラ軸に連結される被駆動側連結部５１１ｃは、現像ローラ軸回転中心軸に直交する軸５１１ｄを有する支持部材５１１ｅに対し、軸５１１ｄを中心に回動自在に支持されている。支持部材５１１ｅは、軸５１１ｄと直交する軸５１１ｆを有し、中間部材５１１ｂは、支持部材５１１ｅに対し、軸５１１ｆを中心に回動自在に支持されている。
【００８３】
以上の構成により、駆動軸と現像ローラ軸は、回転駆動力が伝達可能に連結されるとともに、駆動軸回転中心軸に対し、現像ローラ軸回転中心軸が、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となる。
【００８４】
図１０に前記駆動力伝達手段の機能を実現する別の構成を示す。同図において、駆動軸に同軸上に連結される駆動側連結部５１１ａは、駆動軸回転中心軸に直交する方向のレール部５１１ｇを有する。中間部材５１１ｂは、駆動側連結部５１１ａのレール部５１１ｇ対し篏合する溝部５１１ｈを有し、レール部５１１ｇと平行な方向に摺動自在に支持されている。現像ローラ軸に連結される被駆動側連結部５１１ｃは、現像ローラ軸回転中心軸に直交する方向のレール部５１１ｉを有する。中間部材５１１ｂは、被駆動側連結部５１１ｃのレール部５１１ｉ対し篏合するとともに、溝部５１１ｈと直行する方向の溝部５１１ｊを有し、溝部レール部ｉと平行な方向にに摺動自在に支持されている。
【００８５】
以上の構成により、駆動軸と現像ローラ軸は、回転駆動力が伝達可能に連結されるとともに、駆動軸回転中心軸に対し、現像ローラ軸回転中心軸が、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となる。この構成においては、図９の構成と比較し、部品点数の削減、省スペース化が実現でき、装置小型化、低コスト化が可能となる。
【００８６】
図９、図１０に示したような駆動力伝達手段の構成において、駆動軸を駆動することで駆動力伝達手段の駆動側連結部は駆動軸と同軸上に駆動される。また、現像ローラ軸は、駆動力伝達手段の被駆動側連結部と同軸上に駆動される。この場合、現像ローラが受ける感光体ドラム近接・離間方向の駆動力は微小であり、付勢手段による感光体ドラム近接・離間方向付勢力を抑制しても、感光体ドラムに対する現像ローラ位置変動を確実に防止することができる。また、ここで、駆動軸に対し現像ローラ軸は、それぞれの回転中心軸に直交する方向に移動可能であるが、その位置関係を、現像状態において、すなわち、現像ローラと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にあるとき、現像ローラ軸と駆動軸が同軸上になるよう規定することにより、現像ローラが受ける感光体ドラム近接・離間方向の駆動力は最小となり、最も大きな効果を得ることが可能となる。
【００８７】
以上のような構成によって、現像ギャップを現像ローラ両端で感光体近接・離間方向移動を常時当接することで制限するカム部材により規定するため、高精度に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の回転負荷変動や衝撃・振動を防止することができ、出力画像の高画質化とともに装置の信頼性の向上を実現することができる。
【００８８】
本実施例に適用可能な駆動力伝達手段として図９、図１０の構成を例示したが、この限りではなく、駆動軸に同軸上に連結される駆動側連結部の回転中心軸に対し、現像ローラ軸に同軸上に連結される被駆動側連結部の回転中心軸が、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な駆動力伝達手段を用いることにより、第８の手段の作用効果は実現可能である。
【００８９】
［実施例１−７］
次に第９の手段の画像形成ユニットの実施例について説明する。
図１１、図１２に詳細な構成・動作を示す。なお、図１１、図１２において、第１の手段および図２の構成と同等の構成・動作に関しては説明を省略する。
【００９０】
図２（ａ）の現像状態における現像ローラ駆動状態を図１１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。
【００９１】
図２（ｂ）の現像状態における現像ローラ駆動状態を図１２に示す。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。
【００９２】
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１０４の回動により、現像ローラ１１１、１２１が駆動軸に対し、感光体ドラム１０１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。
【００９３】
このような駆動力伝達手段の機能を実現する構成を図１３に示す。同図に示すように、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。また、現像ローラ１１１が感光体ドラム１０１に対し現像状態となるよう、コロ部材１１６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。
【００９４】
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１０４ｃに当接する方向に付勢されているとともに、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を規定している。
【００９５】
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１１１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。
【００９６】
次に現像ローラ１２１が感光体ドラム１０１に対し非現像状態となるよう、コロ部材１２６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。
【００９７】
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１０４ｃに当接する方向に付勢されているとともに、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を規定している。
【００９８】
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ので、駆動源を回転駆動しても現像ローラ１２１は回転しない。
【００９９】
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１４に示す。現像ローラ１２１が感光体ドラム１０１に対し現像状態となるよう、コロ部材１２６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。
【０１００】
また、駆動側伝達手段５２１ａは、回転軸方向規定部５２１ｅがカム面１０４ｃ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を規定している。
【０１０１】
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１２１が回転する。
【０１０２】
次に現像ローラ１１１が感光体ドラム１０１に対し非現像状態となるよう、コロ部材１１６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の回転軸は同軸上にない。
【０１０３】
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とともに、回転軸方向規定部５１１ｅがカム面１０４ｃ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を規定している。
【０１０４】
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ので、駆動源を回転駆動しても現像ローラ１１１は回転しない。
【０１０５】
ここで、駆動力伝達手段は、駆動伝達解除状態にあるときのみ、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。
【０１０６】
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、終了した後、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、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、終了するとともに、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、終了した後、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し、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、安定した現像切替を実現することができる。
【実施例２】
【０１０７】
次に、本発明の第２の手段および第１０〜第１４の手段に係る画像形成ユニットの実施例を説明する。
【０１０８】
［実施例２−１］
まず、第２の手段の画像形成ユニットの構成例について説明する。
図１５に画像形成ユニットの詳細な構成・動作を示す。なお、図１に示す２つの画像形成ユニットＩ、IIは同様の構成なので、ここでは画像形成ユニットＩを例に挙げて説明する。
【０１０９】
図１５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、感光体ドラム軸を中心に回転可能に支持されている。感光体ドラム上流側の現像ローラ１１１を含むＣ色ユニット１１０と感光体ドラム下流側の現像ローラ１２１を含むＭ色ユニット１２０は保持手段である一体の現像ユニット１５０に形成され、画像形成ユニットＩの側板１７０に対し、支持手段１５５により感光体ドラム軸と平行な軸を中心に回動可能に支持されているとともに、支持手段１５６により感光体ドラム１０１に近接・離間する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１５７により感光体ドラム１０１に近接する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コロ部材１１６、１２６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に常時当接することで、付勢手段１５７の付勢力による現像ユニット１５０の移動および回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１５０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コロ部材１１６、１２６が同様のカム部材１０４に当接することで移動が制限されている。
【０１１０】
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１０４が回動し、カム部材回動軸からコロ部材１１６、１２６が当接するカム面１０４ａまでの距離が変化することにより、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１５（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、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。
【０１１１】
感光体ドラム上流側に配置された現像ローラ１１１を、現像剤が感光体ドラム１０１に対し非接触状態に切り替えるため、カム部材１０４を回動軸中心に反時計回り方向に回動した状態を図１５（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。
【０１１２】
以上のような構成によって、２つの現像ローラ１１１，１２１を回転可能に支持する現像ユニット１５０を、感光体ドラム１０１に対し近接・離間方向に移動可能でかつ感光体ドラム軸と平行な軸を中心に回動可能に支持するとともに可動方向の一方に付勢し、２つの現像ローラ両端のコロ部材１１６、１２６を、感光体ドラム軸と平行な軸方向両端のカム部材１０４のカム面１０４ａに常時当接させることにより、現像ギャップの高精度に安定した規定が可能となる。
【０１１３】
［実施例２−２］
次に第２、第１０の手段の画像形成ユニットの実施例について説明する。
図１６に詳細な構成・動作を示す。なお、図１６において、図１及び図１５の構成・動作と同等の構成・動作に関しては説明を省略する。
【０１１４】
Ｃ色ユニット１１０において現像剤を搬送する２本の搬送スクリュー（図１中の符号１１２、１１３）は、Ｃ色ユニット１１０の一方の端板１７０の外側において、図１６に示すように、それらの各軸１１２Ｓ、１１３Ｓに固定された歯車１１２Ｇ、１１３Ｇを介して互に連結されている。
同様に搬送スクリューと現像ローラ１１１もそれらの各軸１１２Ｓ、１１１Ｓに固定された歯車１１２Ｇ、１１１Ｇを介して互に連結されている。
【０１１５】
Ｍ色ユニット１２０における搬送スクリュー（図１中の符号１２２、１２３）も、図１６に示すように、それらの各軸１２２Ｓ、１２３Ｓに固定された歯車１２２Ｇ、１２３Ｇを介して互に連結されている。
同様に搬送スクリューと現像ローラ１２１もそれらの各軸１２２Ｓ、１２１Ｓに固定された歯車１２２Ｇ、１２１Ｇを介して互に連結されている。
【０１１６】
図１６（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。画像形成装置本体側に設けられた駆動源（例えば図示しないモータ）に連結された駆動軸５００Ｓには、歯車５００Ｇが固定され、現像ユニット１５０の回動支持手段１５５に対し回転可能に支持されたアイドラ歯車１１５Ｇを介し、搬送スクリュー歯車１１３Ｇと連結されている。ここで駆動源を駆動することにより駆動軸５００Ｓが矢印方向に回転すると、各歯車が矢印方向に回転することで駆動力を伝達し、現像ローラ歯車１１１Ｇが回転する。歯車１１１Ｇと現像ローラ１１１の間に電磁クラッチ（図示せず）が設けられ、電磁クラッチへの通電／非通電により現像ローラ１１１の回転／停止を切替えるよう構成されており、この場合は回転状態となっており、現像ローラ１１１は回転する。また、アイドラ歯車１１５Ｇは搬送スクリュー歯車１２３Ｇと連結されている。ここで駆動源を駆動することにより駆動軸が回転すると、各歯車が回転駆動力を伝達し、現像ローラ歯車１２１Ｇが回転する。歯車１２１Ｇと現像ローラ１２１の間に電磁クラッチ（図示せず）が設けられ、電磁クラッチへの通電／非通電により現像ローラ１１１の回転／停止を切替えるよう構成されており、この場合は停止状態となっており、現像ローラ１２１は回転しない。
【０１１７】
図１６（ｂ）において、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。装置本体側に設けられた駆動源からの駆動力をうけるアイドラ歯車１１５Ｇは搬送スクリュー歯車１１３Ｇと連結されている。ここで駆動源を駆動することにより駆動軸５００Ｓが図中の矢印方向に回転すると、各歯車が図中の矢印方向に回転することで駆動力を伝達し、現像ローラ歯車１１１Ｇが回転する。歯車１１１Ｇと現像ローラ１１１の間に電磁クラッチ（図示せず）が設けられ、電磁クラッチへの通電／非通電により現像ローラ１１１の回転／停止を切替えるよう構成されており、この場合は停止状態となっており、現像ローラ１１１は回転しない。また、アイドラ歯車１１５Ｇは搬送スクリュー歯車１２３Ｇと連結されている。ここで駆動源を駆動することにより駆動軸が回転すると、各歯車が回転駆動力を伝達し、現像ローラ歯車１２１Ｇが回転する。歯車１２１Ｇと現像ローラ１２１の間に電磁クラッチ（図示せず）が設けられ、電磁クラッチへの通電／非通電により現像ローラ１２１の回転／停止を切替えるよう構成されており、この場合は回転状態となっており、現像ローラ１２１は回転する。
【０１１８】
以上のような構成によって、２つの現像ローラ１１１、１２１を回転可能に支持する現像ユニット１５０を、感光体ドラム１０１に対し近接・離間方向に移動可能でかつ感光体ドラム軸と平行な軸を中心に回動可能に支持するとともに可動方向の一方に付勢し、２つの現像ローラ両端のコロ部材１１６、１２６を、感光体ドラム軸と平行な軸方向両端のカム部材１０４のカム面１０４ａに常時当接させることにより、現像ギャップの高精度に安定した規定が可能となる。
【０１１９】
高画質の画像出力を実現するためには、現像状態において、現像ローラ１１１、１２１と感光体ドラム１０１の間隔、いわゆる現像ギャップを高精度に維持する必要がある。現像ユニット１５０を回動する場合、現像ユニット１５０を剛体と考えると、２つの現像ローラ１１１、１２１と感光体ドラム１０１は常に平行関係を維持すると考えられる。しかし、実際には現像ユニット１５０はある程度の弾性を有するため、現像ローラ等の回転機構を駆動するために現像ユニット１５０に付与される駆動力が、現像ユニット１５０を回動軸まわりにねじる方向に作用した場合、２つの現像ローラ両端のコロ部材１１６、１２６を、感光体ドラム軸と平行な軸方向両端のカム部材１０４のカム面１０４ａに常時当接させることができず、２つの現像ローラと感光体ドラムの平行関係を維持することは困難である。しかし、第２の手段においては、現像ローラ、搬送スクリューを駆動するための駆動力は現像ユニット回動軸に設けたアイドラ歯車１１５Ｇを介して現像ユニット１５０に付与されるため、現像ユニット１５０を回動軸まわりにねじる方向の力の作用半径は小さく、影響は微少となる。したがって、現像ローラ１１１、１２１と感光体ドラム１０１との平行関係を維持することが容易となる。
【０１２０】
また、ここで、駆動源から現像ユニット回動軸に設けたアイドラ歯車１１５Ｇに働く駆動力の方向が、図１６のように、現像ユニット１５０に対し、２つの現像ローラ両端のコロ部材１１６、１２６がカム部材１０４のカム面１０４ａに当接する方向に作用するよう駆動軸の位置を設定することにより、コロ部材１１６、１２６とカム面１０４ａを安定して当接させることができ、２つの現像ローラ１１１、１２１と感光体ドラム１０１の平行関係をより確実に維持することが可能となる。
【０１２１】
［実施例２−３］
次に第１１の手段の画像形成ユニットの実施例について説明する。
図１７に詳細な構成・動作を示す。なお、図１７において、第２、第１０の手段及び図１５、図１６の構成・動作と同等の構成・動作に関しては説明を省略する。
【０１２２】
図１７（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。画像形成装置本体側に設けられた駆動源に結合された駆動軸に固定される歯車からの駆動力をうけるアイドラ歯車１１５Ｇは現像ユニット１５０の回動支持手段１５５に対し回転可能に支持され、アイドラ歯車１１８Ｇを介し、搬送スクリュー軸１１３Ｓに固定された歯車１１３Ｇと連結されている。ここで駆動源を駆動することにより駆動軸が時計回り方向に回転すると、各歯車が回転駆動力を伝達し、現像ローラ歯車１１１Ｇが回転する。歯車１１１Ｇと現像ローラ１１１の間にワンウェイクラッチ１１９が設けられ、回転方向によりロック／空転状態が切り替わり、現像ローラ１１１の回転／停止を切替えるよう構成されており、この場合は回転状態となっており、現像ローラ１１１は回転する。また、アイドラ歯車１１５Ｇは搬送スクリュー軸１２３Ｓに固定された歯車１２３Ｇと連結されている。ここで駆動源を駆動することにより駆動軸が時計方向に回転すると、各歯車が回転駆動力を伝達し、現像ローラ歯車１２１Ｇが回転する。歯車１２１Ｇと現像ローラ１２１の間にワンウェイクラッチ１２９が設けられ、回転方向によりロック／空転状態が切り替わり、現像ローラ１２１の回転／停止を切替えるよう構成されており、この場合は停止状態となっており、現像ローラ１２１は回転しない。
【０１２３】
図１７（ｂ）において、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。画像形成装置本体側に設けられた駆動源に結合された駆動軸に固定される歯車からの駆動力をうけるアイドラ歯車１１５Ｇは現像ユニット１５０の回動支持手段１５５に対し回転可能に支持され、アイドラ歯車１１８Ｇを介し、搬送スクリュー軸１１３Ｓに固定された歯車１１３Ｇと連結されている。ここで駆動源を逆方向に駆動することにより駆動軸が反時計回り方向に回転すると、各歯車が回転駆動力を伝達し、現像ローラ歯車１１１Ｇが回転する。歯車１１１Ｇと現像ローラ１１１の間にワンウェイクラッチ１１９が設けられ、回転方向によりロック／空転状態が切り替わり、現像ローラ１１１の回転／停止を切替えるよう構成されており、この場合は停止状態となっており、現像ローラ１１１は回転しない。また、アイドラ歯車１１５Ｇは搬送スクリュー軸１２３Ｓに固定された歯車１２３Ｇと連結されている。ここで駆動源を逆方向に駆動することにより駆動軸が反時計回り方向に回転すると、各歯車が回転駆動力を伝達し、現像ローラ歯車１２１Ｇが回転する。歯車１２１Ｇと現像ローラ１２１の間にワンウェイクラッチ１２９が設けられ、回転方向によりロック／空転状態が切り替わり、現像ローラ１２１の回転／停止を切替えるよう構成されており、この場合は回転状態となっており、現像ローラ１２１は回転する。
【０１２４】
一方の現像ローラが感光体ドラム上の静電潜像を現像するために回転して働いているとき、他方の現像ローラは、回転を停止している必要がある。現像ユニット回動軸に設けたアイドラ歯車１１５Ｇから２つの現像ローラ１１１、１２１への駆動歯車列に、それぞれワンウェイクラッチを設け、駆動源の一方向回転時には、アイドラ歯車１１５Ｇから一方の現像ローラへの駆動歯車列に設けられたワンウェイクラッチが回転状態となり、他方の現像ローラへの駆動力歯車列に設けられたワンウェイクラッチは停止状態となる方向に配置するとともに、駆動源の他方向回転時には、アイドラ歯車１１５Ｇから他方の現像ローラへの駆動歯車列に設けられたワンウェイクラッチが回転状態となり、一方の現像ローラへの駆動力歯車列に設けられたワンウェイクラッチは停止状態となる方向に配置することにより、電磁クラッチ等の電力が必要な機構を付加することなく、簡単な構成で、駆動源の回転方向を切替えるのみの動作で、２つの現像ローラ１１１、１２１の駆動切替を実現することが可能となる。
【０１２５】
［実施例２−４］
次に第１２の手段の画像形成ユニットの実施例について説明する。
図１８に詳細な構成・動作を示す。なお、図１８において、第２、第１０の手段及び図１５、図１６の構成・動作と同等の構成・動作に関しては説明を省略する。
【０１２６】
図１８（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。画像形成装置本体側に設けられた駆動源に結合された駆動軸に固定される歯車からの駆動力をうけるアイドラ歯車１１５Ｇは現像ユニット１１０の回動支持手段１５５に対し回転可能に支持され、アイドラ歯車１１８Ｇを介し、搬送スクリュー軸１１３Ｓにワンウェイクラッチ１１９を介して配置された歯車１１９Ｇに連結されている。搬送スクリュー軸１１３Ｓには歯車１１３Ｇが歯車１１９Ｇと同軸上に固定されており、歯車１１３Ｇは歯車１１２Ｇ、１１１Ｇと連結されており、搬送スクリューが回転すると、現像ローラ１１１も同時に回転し、搬送スクリューが停止すると、現像ローラ１１１も同時に停止する。
【０１２７】
ここで駆動源を駆動することにより駆動軸が時計回り方向に回転すると、各歯車が回転駆動力を伝達し、歯車１１９Ｇが回転する。歯車１１９Ｇと搬送スクリュー軸１１３Ｓの間のワンウェイクラッチ１１９は、回転方向によりロック／空転状態が切り替わり、搬送スクリューの回転／停止を切替えるよう構成されており、この場合は回転状態となっており、搬送スクリューは回転し、現像ローラ１１１は回転する。また、アイドラ歯車１１５Ｇは搬送スクリュー軸１２３Ｓにワンウェイクラッチ１２９を介して配置された歯車１２９Ｇに連結されている。搬送スクリュー軸１２３Ｓには歯車１２３Ｇが歯車１２９Ｇと同軸上に固定されており、歯車１２３Ｇは歯車１２２Ｇ、１２１Ｇと連結されており、搬送スクリューが回転すると、現像ローラ１２１も同時に回転し、搬送スクリューが停止すると、現像ローラ１２１も同時に停止する。
【０１２８】
ここで駆動源を駆動することにより駆動軸が時計回り方向に回転すると、各歯車が回転駆動力を伝達し、歯車１２９Ｇが回転する。歯車１２９Ｇと搬送スクリュー１２３の軸１２３Ｓの間のワンウェイクラッチ１２９は、回転方向によりロック／空転状態が切り替わり、搬送スクリュー１２３の回転／停止を切替えるよう構成されており、この場合は停止状態となっており、搬送スクリュー１２３は回転せず、現像ローラ１２１は回転しない。
【０１２９】
図１８（ｂ）において、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。画像形成装置本体側に設けられた駆動源に結合された駆動軸に固定される歯車からの駆動力をうけるアイドラ歯車１１５Ｇは現像ユニット１５０の回動支持手段１５５に対し回転可能に支持され、アイドラ歯車１１８Ｇを介し、搬送スクリュー軸１１３Ｓにワンウェイクラッチ１１９を介して配置された歯車１１９Ｇに連結されている。搬送スクリュー軸１１３Ｓには歯車１１３Ｇが歯車１１９Ｇと同軸上に固定されており、歯車１１３Ｇは歯車１１２Ｇ、１１１Ｇと連結されており、搬送スクリューが回転すると、現像ローラ１１１も同時に回転し、搬送スクリューが停止すると、現像ローラ１１１も同時に停止する。
【０１３０】
ここで駆動源を逆方向駆動することにより駆動軸が反時計回り方向に回転すると、各歯車が回転駆動力を伝達し、歯車１１９Ｇが回転する。歯車１１９Ｇと搬送スクリュー軸１１３Ｓの間のワンウェイクラッチ１１９は、回転方向によりロック／空転状態が切り替わり、搬送スクリューの回転／停止を切替えるよう構成されており、この場合は停止状態となっており、搬送スクリューは回転せず、現像ローラ１１１は回転しない。また、アイドラ歯車１１５Ｇは搬送スクリュー軸１２３Ｓにワンウェイクラッチ１２９を介して配置された歯車１２９Ｇに連結されている。搬送スクリュー軸１２３Ｓには歯車１２３Ｇが歯車１２９Ｇと同軸上に固定されており、歯車１２３Ｇは歯車１２２Ｇ、１２１Ｇと連結されており、搬送スクリューが回転すると、現像ローラ１２１も同時に回転し、搬送スクリューが停止すると、現像ローラ１２１も同時に停止する。
【０１３１】
ここで駆動源を逆方向駆動することにより駆動軸が反時計回り方向に回転すると、各歯車が回転駆動力を伝達し、歯車１２９Ｇが回転する。歯車１２９Ｇと搬送スクリュー軸１２３Ｓの間のワンウェイクラッチ１２９は、回転方向によりロック／空転状態が切り替わり、搬送スクリューの回転／停止を切替えるよう構成されており、この場合は回転状態となっており、搬送スクリューは回転し、現像ローラ１２１は回転する。
【０１３２】
現像ユニット１５０の一方の色のユニット（現像器）が現像動作中のとき、非動作中の色のユニット（現像器）において、現像ローラは回転を停止する必要があるが、搬送スクリュー等の現像剤攪拌搬送機構も回転を停止していることが望ましい。現像剤攪拌搬送動作は現像剤への負荷となり現像剤寿命低下の要因となるため、非動作中の現像器においては、不要な現像攪拌動作を行わないことにより、現像剤の長寿命化が可能となる。現像ローラと搬送スクリュー等の現像剤攪拌搬送機構が同時に駆動されるよう歯車列により連結し、現像ユニット回動軸に設けたアイドラ歯車１１５Ｇと２つの同時駆動歯車列の間の歯車列にワンウェイクラッチを設け、駆動源の一方向回転時には、アイドラ歯車１１５Ｇと一方の同時駆動歯車列の間に設けられたワンウェイクラッチがロック状態となり、他方の同時駆動力歯車列との間に設けられたワンウェイクラッチは空転状態となる方向に配置するとともに、駆動源の他方向回転時には、アイドラ歯車１１５Ｇと他方の同時駆動歯車列の間に設けられたワンウェイクラッチがロック状態となり、一方の同時駆動歯車列との間にに設けられたワンウェイクラッチは空転状態となる方向に配置することにより、簡単な構成で、非動作中の現像器において現像ローラのみでなく、現像剤攪拌搬送機構も回転の停止が可能となる。
【０１３３】
［実施例２−５］
次に第１３の手段の画像形成ユニットの実施例について説明する。
図１９、図２０に詳細な構成・動作を示す。なお、図１９、図２０において、第２、第１０〜１２の手段及び図１５〜図１８の構成・動作と同等の構成・動作に関しては説明を省略する。
【０１３４】
図１９（ａ）において、感光体ドラム下流側に配置された現像ローラ１２１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、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。このときの駆動系の状態は図２０（ａ）に示し、これは図１７（ｂ）と同様の状態である。
【０１３５】
図２０（ａ）において、画像形成装置本体側に設けられた駆動源に結合された駆動軸５００Ｓに固定される歯車５００Ｇから駆動力をうけるアイドラ歯車１１５Ｇは現像ユニット１５０の回動支持手段１５５に対し回転可能に支持されている。ここで、駆動軸５００Ｓ、歯車５００Ｇの回転中心は、回動支持手段１５５、アイドラ歯車１１５Ｇの回転中心に対し、現像ユニット１５０が支持手段１５６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る可動方向に対し直角方向に位置している。
【０１３６】
次に、カラー画像出力から白黒画像出力に切り替えるためには、Ｂｋ色の現像ローラを含まない側の画像形成ユニットＩの２つの現像ローラ１１１、１２１を非動作状態とする必要がある。
感光体ドラム下流側に配置された現像ローラ１２１を、現像剤が感光体ドラム１０１に対し非接触状態に切り替えるため、カム部材１０４を回動軸中心に時計回り方向に回動した状態を図１９（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に対し非接触状態となっているともに、感光体ドラム上流側に配置された現像ローラ１１１も、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。このときの駆動系の状態を図２０（ｂ）に示す。
【０１３７】
図２０（ｂ）において、現像ユニット１５０は図２０（ａ）の状態と比較し、現像ユニット１５０が支持手段１５６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る可動方向において、感光体ドラム１０１から離間する方向に移動している。このため、画像形成装置本体側に設けられた駆動源に結合された駆動軸５００Ｓに固定される歯車５００Ｇと現像ユニット１５０の回動支持手段１５５に対し回転可能に支持されているアイドラ歯車１１５Ｇは駆動状態における噛み合い位置よりずれた状態となっている。ここで、噛み合い状態においては、駆動軸５００Ｓ、歯車５００Ｇの回転中心は、回動支持手段１５５、アイドラ歯車１１５Ｇの回転中心に対し、現像ユニット１５０が支持手段１５６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る可動方向に対し直角方向に位置していたのに対し、現像ユニット１５０が感光体ドラムから離間する方向に移動することによって、駆動軸５００Ｓ、歯車５００Ｇの回転中心と、回動支持手段１５５、アイドラ歯車１１５Ｇの回転中心の距離は拡大する方向となるため、歯車５００Ｇがアイドラ歯車１１５Ｇ、および現像ユニット１５０の感光体ドラムから離間する方向への移動を阻害することはなく安定した動作が可能となる。ここで、この動作を実現するために必要となる駆動軸５００Ｓ、歯車５００Ｇの回転中心と、回動支持手段１５５、アイドラ歯車１１５Ｇの回転中心の位置条件はこの限りではなく、駆動軸５００Ｓ、歯車５００Ｇが駆動状態からアイドラ歯車１１５Ｇ、および現像ユニット１５０の感光体ドラムから離間する方向への移動を許容する位置とすることで実現可能となる。
【０１３８】
白黒画像出力時に、Ｃ色・Ｍ色の現像ユニット１５０を含む画像形成ユニットＩの動作を休止する場合、前述の特許文献６に記載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。
これに対して、本実施例では、２つの現像ローラ１１１、１２１を回転可能に支持する現像ユニット１５０が、感光体ドラム１０１に対し近接・離間方向に移動可能な構成であることを有効に利用し、前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、画像形成ユニットの小型化、現像切替動作の高速化が可能となる。
【０１３９】
［実施例２−６］
次に第１４の手段の画像形成ユニットの実施例について説明する。
図２１、図２２に詳細な構成・動作を示す。なお、図２１、図２２において、第２、第１０〜１２の手段及び図１５〜図１８の構成・動作と同等の構成・動作に関しては説明を省略する。
【０１４０】
図２１（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、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。このときの駆動系の状態は図２２（ａ）に示し、これは図１７（ａ）と同一状態である。
【０１４１】
図２２（ａ）において、装置本体側に設けられた駆動源に結合された駆動軸５００Ｓに固定される歯車５００Ｇから駆動力をうけるアイドラ歯車１１５Ｇは現像ユニット１５０の回動支持手段１５５に対し回転可能に支持されている。ここで、駆動軸５００Ｓ、歯車５００Ｇの回転中心は、回動支持手段１５５、アイドラ歯車１１５Ｇの回転中心に対し、現像ユニット１５０が支持手段１５６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る可動方向に対し直角方向に位置している。
【０１４２】
感光体ドラム下流側に配置された現像ローラ１２１を、現像剤が感光体ドラム１０１に対し接触状態に切り替えるため、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２１（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に接触しているともに、感光体ドラム上流側に配置された現像ローラ１１１も、現像剤が感光体ドラム１０１に対し接触状態となっている。このときの駆動系の状態を図２２（ｂ）に示す。
【０１４３】
図２２（ｂ）において、現像ユニット１５０は図２２（ａ）の状態と比較し、現像ユニット１５０が支持手段１５６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る可動方向において、感光体ドラム１０１に近接する方向に移動している。このため、画像形成装置本体側に設けられた駆動源に結合された駆動軸５００Ｓに固定される歯車５００Ｇと現像ユニット１５０の回動支持手段１５５に対し回転可能に支持されているアイドラ歯車１１５Ｇは駆動状態における噛み合い位置よりずれた状態となっている。ここで、噛み合い状態においては、駆動軸５００Ｓ、歯車５００Ｇの回転中心は、回動支持手段１５５、アイドラ歯車１１５Ｇの回転中心に対し、現像ユニット１５０が支持手段１５６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る可動方向に対し直角方向に位置していたのに対し、現像ユニット１５０が感光体ドラム１０１に近接する方向に移動することによって、駆動軸５００Ｓ、歯車５００Ｇの回転中心と、回動支持手段１５５、アイドラ歯車１１５Ｇの回転中心の距離は拡大する方向となるため、歯車５００Ｇがアイドラ歯車１１５Ｇ、および現像ユニット１５０の感光体ドラム１０１に近接する方向への移動を阻害することはなく安定した動作が可能となる。ここで、この動作を実現するために必要となる駆動軸５００Ｓ、歯車５００Ｇの回転中心と、回動支持手段１５５、アイドラ歯車１１５Ｇの回転中心の位置条件はこの限りではなく、駆動軸５００Ｓ、歯車５００Ｇが駆動状態からアイドラ歯車１１５Ｇ、および現像ユニット１５０の感光体ドラム１０１に近接する方向への移動を許容する位置とすることで実現可能となる。
【０１４４】
感光体ドラム上流側に配置された現像ローラ１１１を、現像剤が感光体ドラム１０１に対し非接触状態に切り替えるため、カム部材１０４を回動軸中心にさらに時計回り方向に回動した状態は図１９（ａ）と同一であり、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る。
【０１４５】
このときの駆動系の状態は図２０（ａ）と同一状態であり、歯車５００Ｇとアイドラ歯車１１５Ｇは噛み合い状態にあり、駆動軸５００Ｓ、歯車５００Ｇの回転中心は、回動支持手段１５５、アイドラ歯車１１５Ｇの回転中心に対し、現像ユニット１５０が支持手段１５６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る可動方向に対し直角方向に位置している。
【０１４６】
本実施例では、２つの現像ローラ１１１、１２１を回転可能に支持するの現像ユニット１５０が、感光体ドラム１０１に対し近接・離間方向に移動可能な構成であることを有効に利用し、現像ローラの非現像状態から現像状態への切換え完了にともなう感光体負荷変動と現像状態から非現像状態への切換え開始にともなう感光体負荷変動とが発生するタイミングが近接するようカム部材１０４を形成することで、感光体ドラム１０１から中間転写ベルト１０５上に画像を形成（転写）する際に、中間転写ベルト１０５上に画像を形成できない領域を削減でき、中間転写ベルト１０５の小型化による、装置の小型化、低コスト化が実現でき、中間転写ベルト１０５の高剛性化により、伸び、振動等を防止することができ、出力画像の高画質化を実現することができる。
【０１４７】
また、ここで、現像を行う現像ローラの非現像状態から現像状態への切換えが完了すると同時に、現像していた現像ローラの現像状態から非現像状態への切換えを開始することで、非現像状態から現像状態への切換え完了にともなう感光体負荷変動と、現像状態から非現像状態への切換え開始にともなう感光体負荷変動とが同じタイミングで発生するようカム部材１０４を形成することにより、中間転写ベルト上に画像を形成できない領域は最小となり、中間転写ベルト１０５の大幅な小型化により、大幅な装置の小型化、低コスト化が実現できるとともに、中間転写ベルト１０５のさらなる高剛性化により、伸び、振動等をより確実に防止することができ、出力画像の大幅な高画質化を実現することができる。
【０１４８】
特に、１成分現像法のように現像動作中に感光体ドラムに対し現像ローラを当接させる場合は、感光体ドラムに対し現像ローラが当接する非現像状態から現像状態への現像色切り換え動作完了の瞬間と、感光体ドラムから現像ローラが離接する現像状態から非現像状態への現像色切り換え動作開始の瞬間の影響がともに大きいため、本構成による効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略要部構成図である。
【図２】本発明の一実施例を示す図であって、画像形成ユニットの構成・動作の説明図である。
【図３】本発明の別の実施例を示す図であって、画像形成ユニットの構成・動作の説明図である。
【図４】本発明の別の実施例を示す図であって、画像形成ユニットの構成・動作の説明図である。
【図５】本発明の別の実施例を示す図であって、画像形成ユニットの構成・動作の説明図である。
【図６】本発明の別の実施例を示す図であって、画像形成ユニットの構成・動作の説明図である。
【図７】本発明の別の実施例を示す図であって、図２（ａ）の現像状態における現像ローラ駆動状態を示す概略要部斜視図である。
【図８】本発明の別の実施例を示す図であって、図２（ｂ）の現像状態における現像ローラ駆動状態を示す概略要部斜視図である。
【図９】図７、図８に示す駆動力伝達手段の機能を実現する構成の一例を示す概略要部斜視図である。
【図１０】図７、図８に示す駆動力伝達手段の機能を実現する構成の別の例を示す概略要部斜視図である。
【図１１】本発明の別の実施例を示す図であって、図２（ａ）の現像状態における現像ローラ駆動状態を示す概略要部斜視図である。
【図１２】本発明の別の実施例を示す図であって、図２（ｂ）の現像状態における現像ローラ駆動状態を示す概略要部斜視図である。
【図１３】図１１、図１２に示す駆動力伝達手段の機能を実現する構成の一例を示す概略要部斜視図である。
【図１４】図１３の構成で、現像機能を切り替えるため、カム部材を回動した状態を示す図である。
【図１５】本発明の別の実施例を示す図であって、画像形成ユニットの構成・動作の説明図である。
【図１６】本発明の別の実施例を示す図であって、画像形成ユニットの構成・動作の説明図である。
【図１７】本発明の別の実施例を示す図であって、画像形成ユニットの構成・動作の説明図である。
【図１８】本発明の別の実施例を示す図であって、画像形成ユニットの構成・動作の説明図である。
【図１９】本発明の別の実施例を示す図であって、画像形成ユニットの構成・動作の説明図である。
【図２０】図１９に示す画像形成ユニットの駆動系の構成・動作の説明図である。
【図２１】本発明の別の実施例を示す図であって、画像形成ユニットの構成・動作の説明図である。
【図２２】図２１に示す画像形成ユニットの駆動系の構成・動作の説明図である。
【符号の説明】
【０１５０】
１０１、２０１：感光体ドラム（画像担持体）
１０２、２０２：帯電器
１０３、２０３：露光装置
１０４：カム部材
１０４ａ：カム面
１０５：中間転写ベルト（中間転写体）
１０６：２次転写部材
１１０：シアン現像器（Ｃ色ユニット）
１１１：シアンの現像ローラ（現像手段）
１１２、１１３：シアンの搬送スクリュー（現像剤攪拌搬送手段）
１１４、１２４、２１４、２２４：現像切替機構
１１６、１２６：コロ部材
１２０：マゼンタ現像器（Ｍ色ユニット）
１２１：マゼンタの現像ローラ（現像手段）
１２２、１２３：マゼンタの搬送スクリュー（現像剤攪拌搬送手段）
１５０：現像ユニット（保持手段）
１５５：支持手段
１５６：支持手段
１５７：付勢手段
２１０：イエロー現像器（Ｙ色ユニット）
２１１：イエローの現像ローラ（現像手段）
２１２、２１３：イエローの搬送スクリュー（現像剤攪拌搬送手段）
２２０：ブラック現像器（Ｂｋ色ユニット）
２２１：ブラックの現像ローラ（現像手段）
２２２、２２３：ブラックの搬送スクリュー（現像剤攪拌搬送手段）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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