(57)【要約】【課題】装置複雑化、大型化、高コスト化を招くことなく、安定した現像動作が可能な画像形成装置を実現する。【解決手段】現像ユニット１１０の現像ローラ１１１の軸端部は軸受構造の支持手段１１５により回転自在に支持されているとともに、支持手段１１６により感光体ドラム１０１に対して接離する方向に移動可能に設けられ、かつ現像ローラ１１１の軸端部は感光体ドラム１０１側へ向けて付勢手段１１７により付勢されている。該軸端部には空転可能なコロ部材１１２が設けられている。現像ユニット１２０も同様の構成であり、コロ部材１１２、１２２はカム部材１０４のカム面１０４ａに常時当接している。カム部材１０４の回動により、一方の現像ローラ１１１が現像状態のときは他方の現像ローラ１２１は非現像状態にある。【選択図】図２
2007304540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な１つの画像担持体に対し、該画像担持体上の潜像を現像ローラを介して任意の色で可視像化する現像ユニットと、該画像担持体上の潜像を現像ローラを介して前記任意の色と異なる色で可視像化するもう１つの現像ユニットとをそれぞれ該画像担持体の外周面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有し、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現像ユニットのうちのいずれか一方の現像ユニットから他方の現像ユニットに現像機能の切り換えを行い、前記画像担持体上の可視像を中間転写体に順次重ね合わせて転写し、前記中間転写体上の転写像を記録材に転写して記録画像を得る画像形成装置において、
前記各現像ユニットの前記各現像ローラを、前記画像担持体の回転軸と略平行な軸を中心に回転可能にかつ前記画像担持体に対して接離する方向に移動可能に支持する支持手段と、前記各現像ローラを前記画像担持体に向けて付勢する付勢手段と、前記画像担持体の回転軸に略平行な回動軸を備え少なくとも前記画像担持体の回転軸の軸方向一端側に設けられるカム部材とを有し、該カム部材は、前記各現像ローラの回転軸端部の双方に当接しつつ回動することにより、前記一方の現像ユニットの現像ローラ（以下、「一方の現像ローラ」と称する。）と前記画像担持体との間隔が現像状態にあり、かつ前記他方の現像ユニットの現像ローラ（以下、「他方の現像ローラ」と称する。）と前記画像担持体との間隔が非現像状態にある位置、および前記他方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態にあり、かつ前記一方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が非現像状態にある位置に、前記各現像ローラと前記画像担持体との間隔を変更するカム面を有し、前記付勢手段の付勢力により前記各現像ローラの回転軸端部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装置。
【請求項２】
回転可能な１つの画像担持体に対し、該画像担持体上の潜像を現像ローラを介して任意の色で可視像化する現像ユニットと、該画像担持体上の潜像を現像ローラを介して前記任意の色と異なる色で可視像化するもう１つの現像ユニットとをそれぞれ該画像担持体の外周面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有し、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現像ユニットのうちのいずれか一方の現像ユニットから他方の現像ユニットに現像機能の切り換えを行い、前記画像担持体上の可視像を中間転写体に順次重ね合わせて転写し、前記中間転写体上の転写像を記録材に転写して記録画像を得る画像形成装置において、
前記各現像ユニットの前記各現像ローラを、それぞれ前記画像担持体の回転軸と略平行な軸を中心に回転可能に一体に保持する保持手段と、該保持手段を前記画像担持体の回転軸と略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て接離する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向けて付勢する付勢手段と、前記画像担持体の回転軸に略平行な回動軸を備え少なくとも前記画像担持体の回転軸の軸方向一端側に設けられるカム部材とを有し、該カム部材は、前記各現像ローラの回転軸端部の双方に当接しつつ回動することにより、前記一方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態にあり、かつ前記他方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が非現像状態にある位置、および前記他方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態にあり、かつ前記一方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が非現像状態にある位置に、前記各現像ローラと前記画像担持体との間隔を変更するカム面を有し、前記付勢手段の付勢力により前記各現像ローラの回転軸端部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装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記各現像ローラの回転軸端部が、該回転軸端部に支持された空転可能なコロ部材を介して前記カム面に当接していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記カム部材は、前記一方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態にあり、かつ前記他方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が非現像状態にある位置と、前記一方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が非現像状態にあり、かつ前記他方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態となる位置との間に、前記各現像ユニットの各現像ローラと前記画像担持体との間隔が共に非現像状態となる位置を有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記カム部材が、前記一方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態にあり、かつ前記他方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が非現像状態にある位置と、前記一方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が非現像状態にあり、かつ前記他方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態となる位置との間に、前記各現像ユニットの各現像ローラと前記画像担持体との間隔が共に現像状態となる位置を有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置において、
前記カム部材は、前記一方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態にあり、かつ前記他方の現像ローラと前記画像担持体と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、前記一方の現像ローラと前記画像担持体と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に前記カム面が形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記カム部材は前記画像担持体の回転軸上に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記一方の現像ローラおよび前記他方の現像ローラの回転軸にそれぞれ被駆動部材を固定し、前記カム部材の回動により、前記現像ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態となるとき、前記現像ローラの前記被駆動部材と駆動力伝達状態となるとともに、前記現像ローラと前記画像担持体との間隔が非現像状態となるとき、前記現像ローラの前記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、駆動力伝達状態にて前記現像ローラの前記被駆動部材を駆動するときに、前記被駆動部材に作用する駆動力が、前記現像ローラの回転軸端部が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装置。
【請求項９】
請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記一方の現像ローラおよび前記他方の現像ローラに対し、回転駆動する駆動手段を設け、
前記各現像ローラの回転軸と前記駆動手段の回転軸のそれぞれに接続され、前記駆動手段の回転駆動力を前記現像ローラに伝達するとともに、前記駆動手段に対し、前記一方の現像ローラおよび前記他方の現像ローラが、前記カム部材の回動により前記現像ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態となる位置と前記現像ローラと前記画像担持体との間隔が非現像状態となる位置との間で回転軸方向と交差する方向に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装置。
【請求項１０】
請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記一方の現像ローラおよび前記他方の現像ローラに対し、回転駆動する駆動手段を設け、
前記各現像ローラ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前記駆動手段の回転駆動力を前記現像ローラに伝達する駆動力伝達手段を設け、
前記駆動力伝達手段は、前記現像ローラの回転軸と前記駆動手段の回転軸が回転軸方向に所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ローラの回転軸が、前記カム部材の回動により前記現像ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態となる位置と前記現像ローラと前記画像担持体との間隔が非現像状態となる位置との間で移動可能となる駆動力伝達部を有し、
前記カム部材の少なくとも一方には、その回動により、前記一方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態となり、かつ前記他方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が非現像状態となるとともに、前記一方の現像ローラ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、かつ前記他方の現像ローラ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ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態となり、かつ前記一方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が非現像状態となるとともに、前記他方の現像ローラ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、かつ前記一方の現像ローラ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、前記各現像ローラ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距離変更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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらのうち少なくとも２つを備える複合機、プロッタ等の画像形成装置に関し、詳しくは、１つの画像担持体（像担持体）の周りに現像色が異なる複数の現像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、２、３に提示されている。
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。
この方式の基本動作については、特許文献１に詳細が述べられている（明細書の段落「００１６」〜「００３１」）。
【０００３】
特許文献２、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換える現像機能切換手段を有する画像形成装置が提示されている。
これらの出願においては、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）を切り換えると同時に、駆動歯車と現像ローラ歯車の駆動力伝達状態を切り換えることができるため、小型かつ低コストで、確実な現像機能切り換えが実現できるとしている。
また、特許文献４、５では、駆動力伝達状態を切り換える他の構成も示されている。
特許文献６では、白黒画像出力時に、Ｂｋ（ブラック）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。
特許文献６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。
【０００４】
【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
【特許文献８】特許第３６２８４９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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換える現像機能切換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。
２つの現像ローラおよび感光体ドラムの回転中心軸、現像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と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。
【０００６】
特許文献３や、特許文献４、特許文献５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すべてを、画像形成ユニットに別固定配置された回転軸に支持された感光体ドラム軸上の両端部に設けられたカム部材に対して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問題がある。
【０００７】
このため、特許文献３では、カム部材に調整機構を設け、現像切換動作における回動角を画像形成ユニットの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大型化、コスト上昇を招くとともに、カム部材の調整精度にも限界があり、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。
【０００８】
また、特許文献６では、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、現像状態切換時間の長時間化が避けられない。
【０００９】
以上のような問題を解決する構成としては、特許文献７に開示されているような構成が考えられる。特許文献７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。
【００１０】
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て接離する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、コスト増大の原因となる問題がある。
【００１１】
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／非接触状態が切り換わる際、等速で回転している感光体に対する負荷が変動し、現像色切り換え時に感光体回転速度が変動する問題は避けられない。
現像色切り換えが感光体への露光や感光体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、現像色の切り換えは、露光や中間転写等の感光体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＋現像色切り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、装置大型化、コスト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。
【００１２】
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、部品コスト上昇を招く。また、現像切り換えのためのカム部材回動は、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、あるいは高速な切り換えが困難となる問題もある。
【００１３】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、装置複雑化、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ローラやトナー層の接触／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装置において、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、中間転写体の小型化による装置小型化、低コスト化、および中間転ベルト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】
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、回転可能な１つの画像担持体に対し、該画像担持体上の潜像を現像ローラを介して任意の色で可視像化する現像ユニットと、該画像担持体上の潜像を現像ローラを介して前記任意の色と異なる色で可視像化するもう１つの現像ユニットとをそれぞれ該画像担持体の外周面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有し、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現像ユニットのうちのいずれか一方の現像ユニットから他方の現像ユニットに現像機能の切り換えを行い、前記画像担持体上の可視像を中間転写体に順次重ね合わせて転写し、前記中間転写体上の転写像を記録材に転写して記録画像を得る画像形成装置において、前記各現像ユニットの前記各現像ローラを、前記画像担持体の回転軸と略平行な軸を中心に回転可能にかつ前記画像担持体に対して接離する方向に移動可能に支持する支持手段と、前記各現像ローラを前記画像担持体に向けて付勢する付勢手段と、前記画像担持体の回転軸に略平行な回動軸を備え少なくとも前記画像担持体の回転軸の軸方向一端側に設けられるカム部材とを有し、該カム部材は、前記各現像ローラの回転軸端部の双方に当接しつつ回動することにより、前記一方の現像ユニットの現像ローラ（以下、「一方の現像ローラ」と称する。）と前記画像担持体との間隔が現像状態にあり、かつ前記他方の現像ユニットの現像ローラ（以下、「他方の現像ローラ」と称する。）と前記画像担持体との間隔が非現像状態にある位置、および前記他方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態にあり、かつ前記一方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が非現像状態にある位置に、前記各現像ローラと前記画像担持体との間隔を変更するカム面を有し、前記付勢手段の付勢力により前記各現像ローラの回転軸端部を前記カム面に常時当接させることを特徴とする。
【００１５】
請求項２記載の発明では、回転可能な１つの画像担持体に対し、該画像担持体上の潜像を現像ローラを介して任意の色で可視像化する現像ユニットと、該画像担持体上の潜像を現像ローラを介して前記任意の色と異なる色で可視像化するもう１つの現像ユニットとをそれぞれ該画像担持体の外周面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有し、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現像ユニットのうちのいずれか一方の現像ユニットから他方の現像ユニットに現像機能の切り換えを行い、前記画像担持体上の可視像を中間転写体に順次重ね合わせて転写し、前記中間転写体上の転写像を記録材に転写して記録画像を得る画像形成装置において、前記各現像ユニットの前記各現像ローラを、それぞれ前記画像担持体の回転軸と略平行な軸を中心に回転可能に一体に保持する保持手段と、該保持手段を前記画像担持体の回転軸と略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て接離する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向けて付勢する付勢手段と、前記画像担持体の回転軸に略平行な回動軸を備え少なくとも前記画像担持体の回転軸の軸方向一端側に設けられるカム部材とを有し、該カム部材は、前記各現像ローラの回転軸端部の双方に当接しつつ回動することにより、前記一方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態にあり、かつ前記他方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が非現像状態にある位置、および前記他方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態にあり、かつ前記一方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が非現像状態にある位置に、前記各現像ローラと前記画像担持体との間隔を変更するカム面を有し、前記付勢手段の付勢力により前記各現像ローラの回転軸端部を前記カム面に常時当接させることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記各現像ローラの回転軸端部が、該回転軸端部に支持された空転可能なコロ部材を介して前記カム面に当接していることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記カム部材は、前記一方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態にあり、かつ前記他方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が非現像状態にある位置と、前記一方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が非現像状態にあり、かつ前記他方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態となる位置との間に、前記各現像ユニットの各現像ローラと前記画像担持体との間隔が共に非現像状態となる位置を有していることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記カム部材が、前記一方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態にあり、かつ前記他方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が非現像状態にある位置と、前記一方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が非現像状態にあり、かつ前記他方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態となる位置との間に、前記各現像ユニットの各現像ローラと前記画像担持体との間隔が共に現像状態となる位置を有していることを特徴とする。
【００１９】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の画像形成装置において、前記カム部材は、前記一方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態にあり、かつ前記他方の現像ローラと前記画像担持体と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、前記一方の現像ローラと前記画像担持体と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に前記カム面が形成されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項７に記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記カム部材は前記画像担持体の回転軸上に設けられていることを特徴とする。
【００２１】
請求項８に記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記一方の現像ローラおよび前記他方の現像ローラの回転軸にそれぞれ被駆動部材を固定し、前記カム部材の回動により、前記現像ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態となるとき、前記現像ローラの前記被駆動部材と駆動力伝達状態となるとともに、前記現像ローラと前記画像担持体との間隔が非現像状態となるとき、前記現像ローラの前記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、駆動力伝達状態にて前記現像ローラの前記被駆動部材を駆動するときに、前記被駆動部材に作用する駆動力が、前記現像ローラの回転軸端部が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。
【００２２】
請求項９に記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記一方の現像ローラおよび前記他方の現像ローラに対し、回転駆動する駆動手段を設け、前記各現像ローラの回転軸と前記駆動手段の回転軸のそれぞれに接続され、前記駆動手段の回転駆動力を前記現像ローラに伝達するとともに、前記駆動手段に対し、前記一方の現像ローラおよび前記他方の現像ローラが、前記カム部材の回動により前記現像ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態となる位置と前記現像ローラと前記画像担持体との間隔が非現像状態となる位置との間で回転軸方向と交差する方向に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。
【００２３】
請求項１０に記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記一方の現像ローラおよび前記他方の現像ローラに対し、回転駆動する駆動手段を設け、前記各現像ローラ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前記駆動手段の回転駆動力を前記現像ローラに伝達する駆動力伝達手段を設け、前記駆動力伝達手段は、前記現像ローラの回転軸と前記駆動手段の回転軸が回転軸方向に所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ローラの回転軸が、前記カム部材の回動により前記現像ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態となる位置と前記現像ローラと前記画像担持体との間隔が非現像状態となる位置との間で移動可能となる駆動力伝達部を有し、前記カム部材の少なくとも一方には、その回動により、前記一方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態となり、かつ前記他方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が非現像状態となるとともに、前記一方の現像ローラ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、かつ前記他方の現像ローラ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ローラと前記画像担持体との間隔が現像状態となり、かつ前記一方の現像ローラと前記画像担持体との間隔が非現像状態となるとともに、前記他方の現像ローラ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、かつ前記一方の現像ローラ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、前記各現像ローラ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距離変更カム面が一体に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１、２又は３に記載の発明によれば、現像切換スペース削減による装置小型化、および部品の高精度化、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、装置低コスト化、出力画像の高画質化を実現できる。
請求項２に記載の発明によれば、現像ローラを感光体ドラムに対し近接・離間方向に移動可能に支持する手段、可動方向の一方に付勢する手段をそれぞれの現像ローラに設けるのではなく、２つの現像ローラを一体に支持する保持部材に対し設けているため、さらなる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。
請求項４に記載の発明によれば、２つの現像ローラが、それぞれ感光体ドラムに対して近接・離間する方向に移動可能な構成であるため、黒単色出力時に、黒色を含まない現像ローラ（例えばシアン、マゼンタに対応する現像ローラ）を非現像位置に設定する必要がある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、装置小型化、現像切換動作の高速化が可能となる。
【００２５】
請求項５に記載の発明によれば、２つの現像ローラが、それぞれ感光体ドラムに対し近接・離間する方向に移動可能な構成であるため、現像ローラの非現像位置から現像位置への切換完了にともなう感光体負荷変動と、現像位置から非現像位置への切換開始にともなう感光体負荷変動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、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、装置小型化、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できる。
【００２６】
請求項６に記載の発明によれば、現像を行う現像ローラの非現像位置から現像位置への切換が完了すると同時に現像していた現像ローラの現像位置から非現像位置への切換を開始することにより、非現像位置から現像位置への切換完了にともなう感光体負荷変動と、現像位置から非現像位置への切換開始にともなう感光体負荷変動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、大幅な装置小型化、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を実現できる。
【００２７】
請求項７に記載の発明によれば、カムを感光体の回転軸と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できる。
請求項８に記載の発明によれば、現像機能切換と現像駆動切換を同一の構成、動作により実現することで、装置小型化、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り、かつ現像切換時の感光体ドラム回転負荷変動や衝撃・振動を防止できるため、出力画像の高画質化とともに装置信頼性向上を実現できる。
【００２８】
請求項９又は１０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、現像切換時の感光体ドラム回転負荷変動や衝撃・振動を防止できるため、出力画像の高画質化とともに装置信頼性向上を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の第１の実施形態を図１乃至図３に基づいて説明する。
図１は、２つの現像器を並設した画像担持体としての感光体ドラムを２つ用い、中間転写体（ここ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（詳細は特許文献３参照）。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を矢印方向（時計回り方向）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。
【００３０】
シアン色の現像ユニット１１０の現像ローラ１１１、マゼンタ色の現像ユニット１２０の現像ローラ１２１、イエロー色の現像ユニット２１０の現像ローラ２１１、ブラック色の現像ユニット２２０の現像ローラ２２１を現像切換機構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（可視像化）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。
【００３１】
図１において、現像切換機構１１４、１２４、２１４、２２４は分かり易くするために現像ユニットの後端側に表示しているが、実際には現像ローラ側に設けられており、その矢印は現像ローラの移動方向を示している。
感光ドラム１０１、帯電器１０２、露光装置１０３、現像ユニット１１０、現像ユニット１２０、現像切換機構１１４、１２４等により画像形成ユニットＡが構成されている。
感光ドラム２０１、帯電器２０２、露光装置２０３、現像ユニット２１０、現像ユニット２２０、現像切換機構２１４、２２４等により画像形成ユニットＢが構成されている。
【００３２】
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。
この１次転写工程を他の２色、すなわちマゼンタ、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にて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。
【００３３】
図２及び図３に基づいて詳細な構成・動作を示す。
図２において、感光体ドラム１０１は、画像形成ユニットＡの図示しない側板に対し、回転軸１０１ｓを中心に回転可能に支持されている。感光体ドラム１０１の回転方向上流側（以下、「感光体ドラム上流側」という）に位置する現像ローラ１１１を含む現像ユニット１１０と、感光体ドラム１０１の回転方向下流側（以下、「感光体ドラム下流側」という）に位置する現像ローラ１２１を含む現像ユニット１２０は、図示しない側板に固定されている。
現像ローラ１１１は現像ユニット１１０に対し、現像ローラ１２１は現像ユニット１２０に対し、支持手段１１５、１２５により感光体ドラム１０１の回転軸１０１ｓと平行な軸を中心に回転可能に支持されているとともに、支持手段１１６、１２６により感光体ドラム１０１に対して接離（近接・離間）する方向に移動可能に支持されている。
また、現像ユニット１１０、現像ユニット１２０に対し、付勢手段１１７、１２７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。
支持手段１１５、１２５は、現像ローラ軸を回転自在に支持する軸受構造を有し、それ自体は回転せずに枠構造を有する支持手段１１６、１２６内を感光体ドラム１０１に対して接離する方向に摺動する。
【００３４】
現像ローラ１１１、１２１の回転軸（以下、「現像ローラ軸」ともいう）１１１ｓ、１２１ｓの軸方向端部には、現像ローラ軸上で空転可能なコロ部材１１２、１２２が設けられており、これらのコロ部材１１２、１２２が感光体ドラム１０１の回転軸（以下、「感光体ドラム軸」ともいう）１０１ｓと平行な回動軸１０４ｓ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ローラ１１１、１２１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、感光体ドラム軸の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、固定されるとともに、現像ローラは現像ユニットに対し同様な構成で支持、付勢され、現像ローラ軸上の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。
【００３５】
以上のような構成において、感光体ドラム軸方向両端側でカム部材１０４が回動し、カム部材１０４の回動軸１０４ｂからコロ部材１１２、１２２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１０４の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。
【００３６】
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に対し非接触状態となるように切り換えるため、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３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。
換言すれば、現像ローラ１２１は「現像位置」に設定され、現像ローラ１１１は「非現像位置」に設定されている。
以上のような構成によって、現像ユニットに対し２つの現像ローラを回転可能、かつ、感光体ドラムに対し近接・離間する方向に移動可能に支持するとともに可動方向の一方（近接する方向）に付勢し、２つの現像ローラ両端部のコロ部材を、感光体ドラム軸と平行な軸方向両端部のカム部材のカム面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。
【００３７】
本実施形態では、現像ユニットに回転可能に支持された２つの現像ローラのみが、それぞれ感光体ドラムに対し近接・離間する方向に移動可能な構成であるため、現像機能切り換え動作の必要スペースを削減することができ、装置小型化が可能となる。
また、現像ローラを回転可能に支持する支持手段１１５、１２５の外周が直接、感光体ドラムに対し近接・離間する方向に移動可能に支持されるため、現像切り換え動作時に現像ローラのスムーズな移動が可能となり、現像ギャップの高精度な切り換え動作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。
また、現像ローラを支持する軸受構造の支持手段１１５、１２５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ローラをカム部材１０４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。
以上、画像形成ユニットＡのみについて説明したが、他方の画像形成ユニットＢにおいても同様の構成を有し、同様の動作がなされる（以下、同じ）。
【００３８】
図４乃至図６に基づいて第２の実施形態を説明する。なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。
図４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換えるためには、ブラック色の現像ローラを含まない側の画像形成ユニットＡの２つの現像ローラを非動作状態とする必要がある。
【００３９】
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に対し非接触状態となるように切り換えるため、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５に示す。
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、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。
【００４０】
次に白黒画像出力からカラー画像出力に切り換える場合、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に対し接触状態となるように切り換えるため、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６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。
【００４１】
白黒画像出力時に、シアン色現像ユニット１１０、マゼンタ色現像ユニット１２０を含む画像形成ユニットＡの動作を休止する場合、特許文献６に開示された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場合、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、現像状態切換時間の長時間化が避けられない。
本実施形態では、現像ユニットに回転可能に支持された２つの現像ローラのみが、それぞれ感光体ドラムに対し近接・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、上記の場合でも現像機能切り換え動作の必要スペースは最低限とすることができ、装置小型化、現像切換動作の高速化が可能となる。
【００４２】
図７乃至図９に基づいて第３の実施形態を説明する。
図７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。
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に対し接触状態となるように切り換えるため、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８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。
【００４３】
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に対し非接触状態となるように切り換えるため、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９に示す。
感光体ドラム下流側に配置された現像ローラ１２１は、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。
本実施形態では、現像ユニットに回転可能に支持された２つの現像ローラが、感光体ドラムに対し近接・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り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り換え開始に伴う感光体負荷変動が発生するタイミングが近接するようにカム部材１０４のカム面１０４ａを形成することで、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、装置小型化、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できる。
【００４４】
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り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り換えを開始することで、非現像状態から現像状態への切り換え完了に伴う感光体負荷変動と、現像状態から非現像状態への切り換え開始に伴う感光体負荷変動が同じタイミングで発生するようカム部材１０４のカム面１０４ａ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、大幅な装置小型化、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を実現できる。
特に、１成分現像法のように現像動作中に感光体に対し現像ローラを当接させる場合は、感光体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、感光体から現像ローラが離間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。
【００４５】
図１０及び図１１に基づいて第４の実施形態を説明する。
図１０に示すように、現像ローラ端部のコロ部材１１２、１２２が、感光体ドラム軸１０１ｓと同軸に回動可能に支持されたカム部材２０４のカム面２０４ａ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との間隔を規定している。
図１０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。
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に対し接触状態となるように切り換えるため、カム部材２０４を回動軸中心に反時計回り方向に回動した状態を図１１に示す。
感光体ドラム下流側に配置された現像ローラ１２１は、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。
【００４６】
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軸と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。
【００４７】
図１２及び図１３に基づいて第５の実施形態を説明する。
図１０の現像状態における現像ローラ駆動状態を図１２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１０１の回転軸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の回転軸１１１ｓに配置された被駆動部材としての歯車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１０１の回転軸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の回転軸１２１ｓに配置された被駆動部材としての歯車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。
上記モータ、駆動軸５００ｓ、駆動歯車５００Ｇ、駆動伝達歯車５０１Ｇ、駆動伝達歯車５０２Ｇ、歯車１１１Ｇ、歯車１２１Ｇにより、現像ローラ１１１及び１２１に対する駆動手段が構成されている。
また、駆動軸５００ｓ、駆動歯車５００Ｇ、駆動伝達歯車５０１Ｇ、駆動伝達歯車５０２Ｇにより駆動力伝達手段が構成されている。
【００４８】
図１１の現像状態における現像ローラ駆動状態を図１３に示す。駆動歯車５００Ｇは、感光体ドラム１０１の回転軸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の回転軸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の回転軸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。
【００４９】
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（接離方向）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。
【００５０】
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、現像ローラ軸上の歯車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、カム部材により制限されているため、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。
【００５１】
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換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換を同一の構成、動作により行うことが可能となり、装置小型化、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の両端部で常時当接することでコロ部材−カム部材当接・離間方向移動を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、現像切換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。
【００５２】
図１４乃至図１６に基づいて第６の実施形態を説明する。
図２の現像状態における現像ローラ駆動状態を図１４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の一端をなす駆動側連結部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の回転軸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の一端をなす駆動側連結部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の回転軸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。
【００５３】
図３の現像状態における現像ローラ駆動状態を図１５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。
【００５４】
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５１１ｃ、５２１ｃ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（交差する方向）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。
【００５５】
このような駆動力伝達手段の機能を実現する構成を図１６に示す。図１６は駆動軸５１０と現像ローラ１１１との連結構成のみを示しているが、駆動軸５２０と現像ローラ１２１との連結構成においても同様である。
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。
【００５６】
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。
図１７に上記駆動力伝達手段の機能を実現する別の構成を示す。図１７は駆動軸５１０と現像ローラ１１１との連結構成のみを示しているが、駆動軸５２０と現像ローラ１２１との連結構成においても同様である。
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対し嵌合する溝部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。
【００５７】
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対し嵌合するとともに、溝部５１１ｈと直交する方向の溝部５１１ｊを有し、レール部５１１ｉと平行な方向に摺動自在に支持されている。
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１６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。
【００５８】
図１６、図１７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。
【００５９】
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部で常時当接することで感光体近接・離間方向移動を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、現像切換時の感光体ドラム回転負荷変動や衝撃・振動を防止でき、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。
本発明に適用可能な駆動力伝達手段として図１６、図１７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、本発明の作用効果は実現可能である。
【００６０】
図１８乃至図２１に基づいて第７の実施形態を説明する。
図２の現像状態における現像ローラ駆動状態を図１８（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の一端をなす駆動側連結部５１１ａが同軸上に連結されている。
現像ローラ１１１の回転軸１１１ｓには被駆動側連結部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、駆動側連結部５１１ａが被駆動側連結部５１１ｃに回転駆動力を伝達し、現像ローラ１１１が回転する。
また、図１８（ｂ）に示すように、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の一端をなす駆動側連結部５２１ａが同軸上に連結されている。現像ローラ１２１の回転軸１２１ｓには被駆動側連結部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。
【００６１】
図３の現像状態における現像ローラ駆動状態を図１９に示す。図１９（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、駆動側連結部５２１ａが被駆動側連結部５２１ｃに回転駆動力を伝達し、現像ローラ１２１が回転する。
また、図１９（ａ）に示すように、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の回転軸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。
【００６２】
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。
【００６３】
このような駆動力伝達手段の機能を実現する構成の詳細を図２０及び図２１に示す。
図２０（ａ）に示すように、駆動側連結部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。被駆動側連結部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、コロ部材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、駆動側連結部５１１ａと被駆動側連結部５１１ｃの回転軸が同軸上にある。
また、駆動側連結部５１１ａは、一体に形成された回転軸方向規定部５１１ｋがカム部材１０４の側面（カム面１０４ａと直交する面）に形成された距離変更カム面としてのカム面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５１１ｋがカム面１０４ｃに当接することで、被駆動側連結部５１１ｃに対する駆動側連結部５１１ａの回転軸方向位置が、駆動力伝達状態となるように規定している。
【００６４】
この状態で駆動側連結部５１１ａが駆動されると、駆動側連結部５１１ａの駆動力伝達部５１１ｂが被駆動側連結部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。
駆動側連結部５２１ａも同様に、駆動力伝達部５２１ｂが形成されている。被駆動側連結部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、コロ部材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、図２０（ｂ）に示すように、駆動側連結部５２１ａと被駆動側連結部５２１ｃの回転軸は同軸上にない。
【００６５】
また、駆動側連結部５２１ａは、一体に形成された回転軸方向規定部５２１ｋ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５２１ｋがカム面１０４ｃに当接することで、被駆動側連結部５２１ｃに対する駆動側連結部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。
この状態で駆動側連結部５２１ａが駆動されても、駆動側連結部５２１ａの駆動力伝達部５２１ｂが被駆動側連結部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は回転しない。
【００６６】
現像機能を切り換えるため、カム部材を回動した状態を図２１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、コロ部材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、駆動側連結部５２１ａと被駆動側連結部５２１ｃの回転軸が同軸上にある。
また、駆動側連結部５２１ａは、回転軸方向規定部５２１ｋがカム面１０４ｃに当接することで、被駆動側連結部５２１ｃに対する駆動側連結部５２１ａの回転軸方向位置が、駆動力伝達状態となるように規定している。
この状態で駆動側連結部５２１ａが駆動されると、駆動側連結部５２１ａの駆動力伝達部５２１ｂが被駆動側連結部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。
【００６７】
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、コロ部材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、駆動側連結部５１１ａと被駆動側連結部５１１ｃの回転軸は同軸上にない。
また、駆動側連結部５１１ａは、一体に形成された回転軸方向規定部５１１ｋ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５１１ｋがカム面１０４ｃに当接することで、被駆動側連結部５１１ｃに対する駆動側連結部５１１ａ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。
この状態で駆動側連結部５１１ａが駆動されても、駆動側連結部５１１ａの駆動力伝達部５１１ｂが被駆動側連結部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は回転しない。
【００６８】
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／非現像状態切換動作を行うようカム面を形成することが望ましい。
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、終了したのち、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のち、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、終了したのち、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のち、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換が実現できる。
【００６９】
図２２及び図２３に基づいて第８の実施形態を説明する。図１で示した画像形成装置の要部の概略構成は同様であるので省略する。
上記各実施形態では、１つの画像形成ユニットにおける２つの現像ローラを個別に支持し、かつ個別に付勢する構成としたが、本実施形態以降では、２つの現像ローラを一体に保持し、該一体保持構成を付勢する構成を特徴としている。
図２２において、感光体ドラム１０１は、画像形成ユニットＡの図示しない側板に対し、回転軸１０１ｓ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に位置する現像ローラ１１１を含むＣ色の現像ユニット１１０と、感光体ドラム下流側に位置する現像ローラ１２１を含むＭ色の現像ユニット１２０は、図示しない側板に固定されている。
現像ユニット１１０の現像ローラ１１１、現像ユニット１２０の現像ローラ１２１の各端部は、保持手段１５０に対し平行な軸を中心に回動可能な状態で一体に支持されている。
【００７０】
くの字状の外形形状を有する保持手段１５０は、画像形成ユニットＡの図示しない側板に対し、軸受構造を有する支持手段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に対して接離（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Ａの図示しない側板に対し、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の端部には、現像ローラ軸上で空転可能なコロ部材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３０４のカム面３０４ａに常時当接することで、付勢手段１５７の付勢力による現像ローラ１１１、１２１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、固定されるとともに、現像ローラは現像ユニットに対し同様な構成で支持、付勢され、回転軸上の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。
【００７１】
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３０４が回動し、カム部材３０４回動軸３０４ｓからコロ部材１１２、１２２が当接するカム面３０４ａまでの距離が変化することにより、カム部材３０４の回動軸３０４ｓ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２２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。現像ローラ１１１、１２１の感光体ドラム１０１に対向する部分の盛り上がり部分は、現像剤をイメージしている。
【００７２】
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換えるため、カム部材３０４を回動軸中心に反時計回り方向に回動した状態を図２３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。
以上のような構成によって、１つの現像ユニットに対し２つの現像ローラを回転可能、かつ、感光体ドラムに対し近接・離間方向に移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を、感光体ドラム軸と平行な軸方向両端のカム部材のカム面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。
【００７３】
本実施形態では、現像ユニットに回転可能に支持された２つの現像ローラのみが、それぞれ感光体ドラム１０１に対し近接・離間方向に移動可能な構成であるため、現像機能切り換え動作の必要スペースを削減することができ、装置小型化が可能となる。
また、現像ローラを回転可能に支持する支持手段１５５の外周が直接、感光体ドラム１０１に対し近接・離間方向に移動可能に支持されるため、現像切り換え動作時に現像ローラのスムーズな移動が可能となり、現像ギャップの高精度な切り換え動作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。
また、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部材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。
さらに、現像ローラを感光体ドラムに対し近接・離間方向に移動可能に支持する手段１５５、１５６、可動方向の一方に付勢する付勢手段１５７をそれぞれの現像ローラに設けるのではなく、２つの現像ローラを一体に支持する保持手段１５０に対し設けているため、さらなる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。
【００７４】
図２４乃至図２６に基づいて第９の実施形態を説明する。
図２４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換えるためには、ブラック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換えるため、カム部材３０４を回動軸中心に時計回り方向に回動した状態を図２５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。
【００７５】
次に白黒画像出力からカラー画像出力に切り換える場合、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換えるため、カム部材３０４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２６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。
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Ａの動作を休止する場合、特許文献６に開示された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、現像状態切換時間の長時間化が避けられない。
本実施形態では、２つの現像ローラのみが、それぞれ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ことを有効に利用し、上記の場合でも現像機能切り換え動作の必要スペースは最低限とすることができ、装置小型化、現像切換動作の高速化が可能となる。
【００７６】
図２７乃至図２９に基づいて第１０の実施形態を説明する。
図２７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。
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換えるため、カム部材３０４を回動軸中心に時計回り方向に回動した状態を図２８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。
【００７７】
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換えるため、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２９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。
本実施形態では、２つの現像ローラのみが、それぞれ感光体ドラム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り換え完了に伴う感光体負荷変動と、現像状態から非現像状態への切り換え開始に伴う感光体負荷変動が発生するタイミングが近接するようにカム部材３０４を形成することで、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、装置小型化、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が実現する。
【００７８】
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り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り換えを開始することで、非現像状態から現像状態への切り換え完了に伴う感光体負荷変動と、現像状態から非現像状態への切り換え開始に伴う感光体負荷変動が同じタイミングで発生するようにカム部材３０４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、大幅な装置小型化、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。
特に、１成分現像法のように現像動作中に感光体に対し現像ローラを当接させる場合は、感光体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、感光体から現像ローラが離間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。
【００７９】
図３０及び図３１に基づいて第１１の実施形態を説明する。
第８の実施形態および図２２、図２３の構成と同等の構成・動作に関しては説明を省略する。
現像ローラ端部のコロ部材１１２、１２２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４０４のカム面４０４ｂ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。
図３０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。
【００８０】
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換えるため、カム部材４０４を回動軸中心に反時計回り方向に回動した状態を図３１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。
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４０４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。
【００８１】
図３２及び図３３に基づいて第１２の実施形態を説明する。
第１１の発明および図３０、３１の構成と同等の構成・動作に関しては説明を省略する。
図３０の現像状態における現像ローラ駆動状態を図３２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１０１の回転軸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。
上記モータ、駆動軸５００ｓ、駆動歯車５００Ｇ、駆動伝達歯車５０１Ｇ、駆動伝達歯車５０２Ｇ、歯車１１１Ｇ、歯車１２１Ｇにより、現像ローラ１１１及び１２１に対する駆動手段が構成されている。
また、駆動軸５００ｓ、駆動歯車５００Ｇ、駆動伝達歯車５０１Ｇ、駆動伝達歯車５０２Ｇにより駆動力伝達手段が構成されている。
【００８２】
図３１の現像状態における現像ローラ駆動状態を図３３に示す。駆動歯車５００Ｇは、感光体ドラム１０１の回転軸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。
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４０４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。
【００８３】
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、カム部材により制限されているため、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。
【００８４】
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換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換を同一の構成、動作により行うことが可能となり、装置小型化、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、現像切換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。
【００８５】
第８〜第１２の実施形態においても、図１４〜図２１で示した駆動力伝達構成を同様に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の要部を示す図である。
【図２】第１の実施形態において、一方の現像ローラが現像位置にあり、他方の現像ローラが非現像位置にある状態を示す図である。
【図３】第１の実施形態において、カム部材が回転して、一方の現像ローラが非現像位置となり、他方の現像ローラが現像位置となった状態を示す図である。
【図４】第２の実施形態において、一方の現像ローラが非現像位置にあり、他方の現像ローラが現像位置にある状態を示す図である。
【図５】第２の実施形態において、カム部材が回転して、一方の現像ローラと他方の現像ローラが共に非現像位置となって状態を示す図である。
【図６】第２の実施形態において、カム部材がさらに回転して、一方の現像ローラが現像位置となり、他方の現像ローラが非現像位置となった状態を示す図である。
【図７】第３の実施形態において、一方の現像ローラが現像位置にあり、他方の現像ローラが非現像位置にある状態を示す図である。
【図８】第３の実施形態において、カム部材が回転して、一方の現像ローラと他方の現像ローラが共に現像位置となって状態を示す図である。
【図９】第３の実施形態において、カム部材がさらに回転して、一方の現像ローラが非現像位置となり、他方の現像ローラが現像位置となった状態を示す図である。
【図１０】第４の実施形態において、一方の現像ローラが現像位置にあり、他方の現像ローラが非現像位置にある状態を示す図である。
【図１１】第４の実施形態において、カム部材が回転して、一方の現像ローラが非現像位置となり、他方の現像ローラが現像位置となった状態を示す図である。
【図１２】第５の実施形態において、現像ローラの駆動手段の構成を示す図で、一方の現像ローラが現像位置にあり、他方の現像ローラが非現像位置にある状態の図である。
【図１３】第５の実施形態において、現像ローラの駆動手段の構成を示す図で、一方の現像ローラが非現像位置にあり、他方の現像ローラが現像位置にある状態の図である。
【図１４】第６の実施形態において、駆動力伝達手段の斜視図で、一方の現像ローラが現像位置にあり、他方の現像ローラが非現像位置にある状態の図である。
【図１５】第６の実施形態において、駆動力伝達手段を示す斜視図で、一方の現像ローラが非現像位置にあり、他方の現像ローラが現像位置にある状態の図である。
【図１６】第６の実施形態において、駆動力伝達手段の拡大詳細図である。
【図１７】駆動力伝達手段の変形例を示す斜視図である。
【図１８】第７の実施形態において、駆動力伝達手段を示す斜視図で、一方の現像ローラが現像位置にあり、他方の現像ローラが非現像位置にある状態の図である。
【図１９】第７の実施形態において、駆動力伝達手段を示す斜視図で、一方の現像ローラが非現像位置にあり、他方の現像ローラが現像位置にある状態の図である。
【図２０】第７の実施形態において、図１８の拡大詳細図である。
【図２１】第７の実施形態において、図１９の拡大詳細図である。
【図２２】第８の実施形態において、一方の現像ローラが現像位置にあり、他方の現像ローラが非現像位置にある状態を示す図である。
【図２３】第８の実施形態において、カム部材が回転して、一方の現像ローラが非現像位置となり、他方の現像ローラが現像位置となった状態を示す図である。
【図２４】第９の実施形態において、一方の現像ローラが非現像位置にあり、他方の現像ローラが現像位置にある状態を示す図である。
【図２５】第９の実施形態において、カム部材が回転して、一方の現像ローラと他方の現像ローラが共に非現像位置となって状態を示す図である。
【図２６】第９の実施形態において、カム部材がさらに回転して、一方の現像ローラが現像位置となり、他方の現像ローラが非現像位置となった状態を示す図である。
【図２７】第１０の実施形態において、一方の現像ローラが現像位置にあり、他方の現像ローラが非現像位置にある状態を示す図である。
【図２８】第１０の実施形態において、カム部材が回転して、一方の現像ローラと他方の現像ローラが共に現像位置となって状態を示す図である。
【図２９】第１０の実施形態において、カム部材がさらに回転して、一方の現像ローラが非現像位置となり、他方の現像ローラが現像位置となった状態を示す図である。
【図３０】第１１の実施形態において、一方の現像ローラが現像位置にあり、他方の現像ローラが非現像位置にある状態を示す図である。
【図３１】第１１の実施形態において、カム部材が回転して、一方の現像ローラが非現像位置となり、他方の現像ローラが現像位置となった状態を示す図である。
【図３２】第１２の実施形態において、現像ローラの駆動手段の構成を示す図で、一方の現像ローラが現像位置にあり、他方の現像ローラが非現像位置にある状態の図である。
【図３３】第１２の実施形態において、現像ローラの駆動手段の構成を示す図で、一方の現像ローラが非現像位置にあり、他方の現像ローラが現像位置にある状態の図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０１、２０１  画像担持体としての感光体ドラム
１０１ｓ  画像担持体の回転軸
１０４、２０４、３０４、４０４  カム部材
１０４ａ、２０４ａ、３０４ａ、４０４ａ  カム面
１０４ｃ  距離変更カム面
１０５  中間転写体としての中間転写ベルト
１１０、１２０、２１０、２２０  現像ユニット
１１１、１２１、２１１、２２１  現像ローラ
１１１ｓ、１２１ｓ  現像ローラの回転軸
１１７、１２７、１５７  付勢手段
１５０  保持手段
１５５、１５６  支持手段
５１１、５２１  駆動力伝達手段
５１１ｂ  駆動力伝達部
Ａ、Ｂ  画像形成ユニット
Ｐ  記録材
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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