(57)【要約】【課題】本発明の目的は、複数の現像ローラを独立して当接離間可能な構成を提供することである。【解決手段】第１の画像形成部が有する現像ローラに駆動力を伝達する第１のギア列と、第１の画像形成部とは異なる色の画像を形成する第２の画像形成部が有する現像ローラに駆動力を伝達する、第１のギア列とは別の第２のギア列と、第１の画像形成部が有する現像ローラを感光体に対して移動させる第１の現像移動機構と、第２の画像形成部が有する現像ローラを感光体に対して移動させる、第１の現像移動機構とは別の独立した第２の現像移動機構と、を備える。【選択図】    図７
2016224418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、現像ローラにより感光体に現像剤による画像を形成する第１の画像形成部と、現像ローラにより感光体に前記第１の画像形成部とは異なる色の現像剤による画像を形成する第２の画像形成部と、を有する画像形成装置において、
前記第１の画像形成部に設けられた前記現像ローラと前記感光体の少なくとも一方に駆動力を伝達する第１のギア列と、
前記第２の画像形成部に設けられた前記現像ローラと前記感光体の少なくとも一方に駆動力を伝達する、前記第１のギア列とは別の第２のギア列と、
前記第１の画像形成部が有する前記現像ローラを前記感光体に対して移動させる第１の現像ローラ移動部材と、前記第１のギア列からの駆動力を前記第１の現像ローラ移動部材へ伝達して前記第１の画像形成部が有する前記現像ローラを移動させる伝達状態と該伝達を遮断した遮断状態とを切り換える第１の駆動力切換手段と、を含む第１の現像移動機構と、
前記第２の画像形成部が有する前記現像ローラを前記感光体に対して移動させる第２の現像ローラ移動部材と、前記第２のギア列からの駆動力を前記第２の現像ローラ移動部材へ伝達して前記第２の画像形成部が有する前記現像ローラを移動させる伝達状態と該伝達を遮断した遮断状態とを切り換える第２の駆動力切換手段と、を含む第２の現像移動機構と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
ひとつの駆動源より前記第１のギア列と前記第２のギア列へ分岐して駆動力を伝達していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１の画像形成部は、現像ローラにより感光体に異なる色の現像剤による画像を形成する複数の画像形成部を備え、
前記第１のギア列は、前記複数の画像形成部に駆動力を伝達し、
前記第１の現像ローラ移動部材は、前記複数の画像形成部にそれぞれ設けられた現像ローラを感光体に対して離間位置又は当接位置に同時に移動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
第１の駆動力切換手段は、前記第１のギア列のギアと噛み合うギアであって前記第１のギア列のギアと噛み合わない欠け歯部を有する第１の欠け歯ギアと、前記第１の信号により移動することで前記第１の欠け歯ギアを前記第１のギア列のギアに対して噛み合う位置又は噛み合わない位置に移動させる第１の移動部材と、を有し、第２の駆動力切換手段は、前記第２のギア列のギアと噛み合うギアであって前記第２のギア列のギアと噛み合わない欠け歯部を有する第２の欠け歯ギアと、前記第２の信号により移動することで前記第２の欠け歯ギアを前記第２のギア列のギアに対して噛み合う位置又は噛み合わない位置に移動させる第２の移動部材と、を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
第１の信号及び第２の信号を出力する制御部を有し、
前記第１の駆動力切換手段は第１の信号に基づいて前記伝達状態と前記遮断状態とが切り換わり、前記第２の駆動力切換手段は第１の信号とは別の第２の信号に基づいて前記伝達状態と前記遮断状態とが切り換わることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１の駆動力切換手段による前記伝達状態と前記遮断状態との切り換えと、前記第２の駆動力切換手段による前記伝達状態と前記遮断状態とが切り換えとを独立して実行可能であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一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、プロセスカートリッジを着脱可能であって、記録媒体に画像を形成するための電子写真方式を採用した画像形成装置に関するものである。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ(例えば、レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等)、ファクシミリ装置およびワードプロセッサ等が含まれる。
【０００３】
また、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体と、この電子写真感光体に作用する帯電手段、現像手段等のプロセス手段とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。
【背景技術】
【０００４】
電子写真プロセスを用いたプリンタ等の電子写真画像形成装置は、像担持体である電子写真感光体を一様に帯電させ、前記電子写真感光体への選択的な露光によって潜像を形成する。そして前記潜像は現像ローラによって現像剤が現像され、現像剤像として顕在化される。そして前記現像剤像を記録媒体に転写する。転写された現像剤像に熱や圧力を加えることで前記現像剤像を記録媒体に定着させて画像を記録している。
【０００５】
従来から、感光体や現像ローラの摩耗や劣化を防ぐために、作像時以外は感光体と現像ローラを離間させる当接離間機構が知られている。例えば特許文献１、２には現像離間用のモータを用いて、所定の順番で各色の現像当接離間を行う構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６‐２９２８６８公報
【特許文献２】特開２００９‐２８２１２６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、専用のモータを用いて感光体と現像ローラの当接離間を行う構成は、モータそのもののコストアップを招くほか、モータを配置するためのスペースが必要となり、装置が大型化する課題があった。
【０００８】
また、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色トナーを用いてカラーとモノクロの画像形成が可能な装置において、前述の当接離間を行う順番が指定されている場合、以下のような問題があった。例えば全ての感光体と現像ローラを当接する全当接（カラー）、Ｙ，Ｍ，Ｃの感光体と現像ローラを離間するカラー離間（モノクロ）、Ｂの感光体と現像ローラを離間するモノ離間（全離間）という順番が指定されている場合を例示する。この順番では、カラーを印刷中かつブラックは非印刷中の状態でもブラックの感光体と現像ローラが当接している必要があり、必要以上にブラックの当接時間が長くなる。この場合、ブラックの感光体や現像ローラの摩耗が進み、カートリッジの寿命を短くさせてしまう課題があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、複数の現像ローラを独立して当接離間可能な構成を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、少なくとも、現像ローラにより感光体に現像剤による画像を形成する第１の画像形成部と、現像ローラにより感光体に前記第１の画像形成部とは異なる色の現像剤による画像を形成する第２の画像形成部と、を有する画像形成装置において、前記第１の画像形成部に設けられた前記現像ローラと前記感光体の少なくとも一方に駆動力を伝達する第１のギア列と、前記第２の画像形成部に設けられた前記現像ローラと前記感光体の少なくとも一方に駆動力を伝達する、前記第１のギア列とは別の第２のギア列と、前記第１の画像形成部が有する前記現像ローラを前記感光体に対して移動させる第１の現像ローラ移動部材と、前記第１のギア列からの駆動力を前記第１の現像ローラ移動部材へ伝達して前記第１の画像形成部が有する前記現像ローラを移動させる伝達状態と該伝達を遮断した遮断状態とを切り換える第１の駆動力切換手段と、を含む第１の現像移動機構と、前記第２の画像形成部が有する前記現像ローラを前記感光体に対して移動させる第２の現像ローラ移動部材と、前記第２のギア列からの駆動力を前記第２の現像ローラ移動部材へ伝達して前記第２の画像形成部が有する前記現像ローラを移動させる伝達状態と該伝達を遮断した遮断状態とを切り換える第２の駆動力切換手段と、を含む第２の現像移動機構と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数の現像ローラを独立して当接離間可能な構成を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る電子写真画像形成装置を示す斜視図
【図２】本発明に係る電子写真画像形成装置を示す断面概略図
【図３】本発明に係る電子写真画像形成装置のカートリッジの脱着動作を示す断面図
【図４】実施例１におけるメイン駆動ユニットの取りつき状態を示す斜視図
【図５】実施例１における現像当接離間機構の模式側面図
【図６】実施例１におけるメイン駆動ユニットを示す斜視図
【図７】実施例１における現像ギア列を示す上面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１４】
〔実施例１〕
以下、本発明の実施例１に係る画像形成装置について図１〜図７を用いて説明する。
【００１５】
なお、以下の実施例では電子写真画像形成装置として、４個のプロセスカートリッジが着脱可能なフルカラー電子写真画像形成装置を例示している。しかしながら、前記電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置と称す）に装着するプロセスカートリッジの個数はこれに限定されるものではない。必要に応じて適宜設定されるものである。例えば、モノクロの画像を形成する画像形成装置の場合には、前記画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジの個数は１個である。
【００１６】
また、以下に説明する実施例によれば、画像形成装置の一態様としてプリンタを例示している。しかしながら、これに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置にも適用することができる。
【００１７】
《画像形成装置の概略構成》
まず、画像形成装置の概略構成について説明する。図１は本実施例の画像形成装置の外観斜視図、図２は本実施例の画像形成装置の断面概略図を示す。
【００１８】
この画像形成装置１は、電子写真プロセスを用いた４色フルカラーレーザプリンタであり、記録媒体Ｓにカラー画像形成を行う。画像形成装置１はプロセスカートリッジ方式であり、プロセスカートリッジＰ（以下、カートリッジと称す）を装置本体２に取り外し可能に装着して、記録媒体Ｓにカラー画像を形成するものである。
【００１９】
ここで、画像形成装置１に関して、装置開閉ドア３を設けた側を正面（前面）、正面と反対側の面を背面（後面）とする。また、画像形成装置１を正面から見て右側を駆動側、左側を非駆動側と称す。
【００２０】
画像形成装置１の装置本体２には、第１のカートリッジＰＹ、第２のカートリッジＰＭ、第３のカートリッジＰＣ、第４のカートリッジＰＫの４つのカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）が水平方向に配置されている。第１〜第４のカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）には装置本体２の駆動出力部（不図示）から回転駆動力が伝達される。また、第１〜第４の各カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）には装置本体２からバイアス電圧（帯電バイアス、現像バイアス等）が供給される（不図示）。
【００２１】
第１〜第４の各カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）は、それぞれ同様の電子写真プロセス機構を有しており、現像剤（以下トナーと称す）の色が各々異なるものである。第１のカートリッジＰＹは、イエロー（Ｙ）のトナーを収容しており、感光体ドラム４０の表面にイエロー色のトナー像を形成する。第２のカートリッジＰＭは、マゼンタ（Ｍ）のトナーを収容してあり、感光体ドラム４０の表面にマゼンタ色のトナー像を形成する。第３のカートリッジＰＣは、シアン（Ｃ）のトナーを収容してあり、感光体ドラム４０の表面にシアン色のトナー像を形成する。第４のカートリッジＰＫは、ブラック（Ｋ）のトナーを収容しており、感光体ドラム４０の表面にブラック色のトナー像を形成する。
【００２２】
第１〜第４のカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の上方には、露光手段としてのレーザスキャナユニットＬＳが設けられている。このレーザスキャナユニットＬＳは、画像情報に対応してレーザ光Ｚを出力する。そして、レーザ光Ｚは、カートリッジＰの露光窓部を通過して感光体ドラム４０の表面を走査露光する。
【００２３】
第１〜第４のカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の下方には、転写部材としての中間転写ユニット１１を設けている。この中間転写ユニット１１は、駆動ローラ１３、ターンローラ１７、テンションローラ１５を有し、及び可撓性を有する転写ベルト１２を有し、前記３つのローラ１３，１７，１５により前記転写ベルト１２を掛け渡している。
【００２４】
第１〜第４の各カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の感光体ドラム４０は、転写ベルト１２の上面に接している。その接触部が１次転写部である。転写ベルト１２の内側には、感光体ドラム４０に対向させて１次転写ローラ１６を設けている。
【００２５】
ターンローラ１７には転写ベルト１２を介して２次転写ローラ１４を当接させている。転写ベルト１２と２次転写ローラ１４の接触部が２次転写部である。
【００２６】
中間転写ユニット１１の下方には、給送ユニット１８を設けている。この給送ユニット１８は、記録媒体Ｓを積載して収容した給送トレイ１９と、給送トレイ１９から記録媒体Ｓを給送する給送ローラ２０と、を有している。
【００２７】
図３における装置本体２内の左上方には、定着ユニット２１と、排出ユニット２２を設けている。装置本体２の上面は排出トレイ２３としている。記録媒体Ｓは前記定着ユニット２１に設けられた定着手段によりトナー像が定着され、排出ユニット２２により前記排出トレイ２３へ排出される。
【００２８】
《画像形成動作》
上記構成の画像形成装置においてフルカラー画像を形成するための動作を説明する。
【００２９】
第１〜第４の各カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の感光体ドラム４０が所定の速度で回転駆動される（図２矢印方向、反時計回り方向）。転写ベルト１２も感光体ドラムの回転に順方向（図２矢印Ｃ方向）に感光体ドラム４０の速度に対応した速度で回転駆動される。
【００３０】
レーザスキャナユニットＬＳは各感光体ドラム４０の表面を各色の画像信号に応じてレーザ光Ｚで走査露光する。これにより、各感光体ドラム４０の表面に対応色の画像信号に応じた静電潜像が形成される。各感光体ドラム４０の表面に形成された静電潜像は、現像装置４１内にあり、所定の速度で回転駆動される現像ローラ４２により現像される。
【００３１】
前記のような電子写真画像形成プロセス動作により、第１のカートリッジＰＹの感光体ドラム４０にはフルカラー画像のイエロー成分に対応するイエロー色のトナー像が形成される。そして、そのトナー像が転写ベルト１２上に１次転写される。
【００３２】
同様に第２のカートリッジＰＭの感光体ドラム４０にはフルカラー画像のマゼンタ成分に対応するマゼンタ色トナー像が形成される。そして、そのトナー像が、転写ベルト１２上にすでに転写されているイエロー色のトナー像に重畳されて１次転写される。
【００３３】
同様に第３のカートリッジＰＣの感光体ドラム４０にはフルカラー画像のシアン成分に対応するシアン色トナー像が形成される。そして、そのトナー像が、転写ベルト１２上にすでに転写されているイエロー色、マゼンタ色のトナー像に重畳されて１次転写される。
【００３４】
同様に第４のカートリッジＰＫの感光体ドラム４０にはフルカラー画像のブラック成分に対応するブラック色トナー像が形成される。そして、そのトナー像が、転写ベルト１２上にすでに転写されているイエロー色、マゼンタ色、シアン色のトナー像に重畳されて１次転写される。
【００３５】
このようにして、転写ベルト１２上にイエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の４色フルカラーの未定着トナー像が形成される。
【００３６】
一方、所定の制御タイミングで記録媒体Ｓが１枚ずつ分離されて給送される。給送トレイ１９に収容された記録媒体Ｓは、給送ローラ２０によって１枚ずつ分離されて給送される。その記録媒体Ｓは、所定の制御タイミングで２次転写ローラ１４と転写ベルト１２との当接部である２次転写部に導入される。
【００３７】
これにより、記録媒体Ｓが前記２次転写部へ搬送されていく過程で、転写ベルト１２上の４色重畳のトナー像が記録媒体Ｓの面に順次に一括転写される。
【００３８】
《カートリッジの着脱構成》
次に、図３（ａ）及び図３（ｂ）を用いてカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の装置本体２への着脱動作について説明する。図３（ａ）はカートリッジトレイ２４が装置本体２から引き出され、カートリッジＰが着脱可能な状態を示した断面概略図である。図３（ｂ）はカートリッジＰのカートリッジトレイ２４への着脱動作を示した断面概略図である。
【００３９】
装置本体２内には、カートリッジＰを装着可能なカートリッジトレイ２４が設けられている。カートリッジトレイ２４は図３（ａ）に示すように装置本体２に対して実質的に水平方向である矢印Ｇ１、Ｇ２方向に直線移動（押し込み／引き出し）可能に構成されている。そして、カートリッジトレイ２４は、装置本体２内の装着位置と、装着位置から引き出された引き出し位置とをとりうる。
【００４０】
まず、カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の装置本体２への装着動作について説明する。
【００４１】
装置開閉ドア３を開け、カートリッジトレイ２４を図３（ａ）矢印Ｇ１方向に移動させることで、カートリッジトレイ２４は引き出し位置に移動する。この状態において、カートリッジＰは図３（ｂ）中矢印Ｈ１方向からカートリッジトレイ２４に装着され、保持される。
【００４２】
カートリッジＰを保持したカートリッジトレイ２４を図３（ａ）矢印Ｇ２方向に移動させ、カートリッジトレイ２４は装置本体２内の装着位置に移動する。そして、装置開閉ドア３を閉めることで、カートリッジＰの装置本体２への装着動作が完了する。
【００４３】
一方で、カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の装置本体２からの取り出しについて説明する。
【００４４】
前述したカートリッジＰの装置本体２への装着動作と同様にして、カートリッジトレイ２４を引き出し位置に移動させる。この状態において、カートリッジＰが図３（ｂ）矢印Ｈ２方向に取り出され、カートリッジＰの装置本体２からの取り出し動作が完了する。
【００４５】
以上の動作により、カートリッジＰは装置本体２に着脱可能となっている。
【００４６】
《駆動ユニットの概要》
次に、実施例１におけるメイン駆動ユニット７０の構成について説明する。
【００４７】
図４は装置本体２に取り付けられた状態のメイン駆動ユニット７０を本体外側から見た斜視図である。図４では、簡略化のため、装置本体２の本体フレームと、その装置本体２に取り付けられたメイン駆動ユニット７０のみの表示としてある。ドラムモータ７１はメイン駆動ユニット７０内部のギア列によって駆動が伝えられ、感光体ドラム４０および中間転写ユニット１１の駆動ローラ１３に駆動を伝えている。一方、現像モータ（駆動源）７２は同様にメイン駆動ユニット７０内部のギア列によって駆動が伝えられ、現像ローラ４２と、後述の現像当接離間機構（現像移動機構）６０へと駆動を伝えている。また、定着モータ７３は定着ユニット２１（図２参照）へ駆動を伝えている。
【００４８】
《現像当接離間機構》
次に、図５（ａ）及び図５（ｂ）を用いて実施例１における現像当接離間機構６０の構成について説明する。図５（ａ）及び図５（ｂ）は現像当接離間機構６０を説明する模式側面図である。
【００４９】
装置本体２の装着部に所定に装着されている各カートリッジＰにおいて、現像装置４１は中間転写ユニット１１に備えられた現像当接離間機構６０により現像ローラ４２が感光体ドラム４０に対して接離されるように揺動される。つまり現像装置４１は感光体ドラム４０に対して移動可能な構成であって、現像ローラ４２を感光体ドラム４０に当接させる当接位置（図５（ａ））と、現像ローラ４２を感光体ドラム４０から離間させる離間位置（図５（ｂ））とに移動可能である。
【００５０】
即ち、画像形成装置１の画像形成動作における各色の現像開始直前に現像装置４１が感光体ドラム４０に対し接方向に揺動されることで、現像ローラ４２が図５（ａ）に示すように感光体ドラム４０に対して当接する。そして現像完了後に現像装置４１が感光体ドラム４０に対し離方向に揺動されることで、現像ローラ４２が図５（ｂ）に示すように感光体ドラム４０から離間される。プリントジョブが無い待機時には、現像装置４１は図５（ｂ）に示す離間状態に保持される。
【００５１】
なお、ここでは、第１の画像形成部として、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）の各トナーによる画像を形成するカートリッジＰＹ，ＰＭ，ＰＣを例示している。また第１の画像形成部とは色の異なるトナーによる画像を形成する第２の画像形成部として、ブラック（Ｋ）のトナーによる画像を形成するカートリッジＰＫを例示している。
【００５２】
前述した感光体ドラム４０に対する現像装置４１（現像ローラ４２）の当接離間動作によって、現像装置４１の長寿命化が図られる。すなわち感光体ドラム４０から現像ローラ４２が離間することによって、現像ローラ４２に加わる負荷が減り、現像ローラ４２を長く使えるようになる。また画像が形成されていない時に、現像ローラ４２から感光体ドラム４０にトナーが移動することも抑制することができる。当然ながら現像ローラ４２が感光体ドラム４０に当接する時間が短いほど長寿命化に対する効果が高いため、現像直前に当接し、現像直後に離間するシーケンスが望ましい。
【００５３】
本実施例における現像当接離間機構６０について説明する。各カートリッジＰにおいて、感光体ドラム４０はカートリッジＰの枠体に回転可能に軸受け支持されている。現像装置４１はカートリッジＰの枠体に対して現像回転支点４１１を中心に回動可能（揺動可能）に支持されている。即ち、現像装置４１は感光体ドラム４０に対して当接・離間可能に支持されている。
【００５４】
そして、カートリッジＰが装置本体２の装着部に所定に装着されている状態において、カートリッジＰの枠体のドラム軸受け部６１が装置本体２に対して、不図示の押圧機構で押圧されて位置決め固定されている。
【００５５】
この位置決め固定されているカートリッジＰの枠体に対して現像装置４１が支点４１１を中心に現像当接離間機構６０によって揺動されて、現像ローラ４２が感光体ドラム４０に対して当接した状態と感光体ドラム４０から離間した状態とに状態転換される。
【００５６】
現像装置４１と現像当接離間機構６０は、現像装置４１に備えられた離間レバー６３と現像当接離間機構６０に備えられた離間フック６４とが係合し、現像当接離間動作が行われる。各離間フック６４はそれぞれ対応するカートリッジＰの現像装置４１（離間レバー６３）と係合する係合部材である。
【００５７】
次に、具体的な現像当接離間動作について図５（ａ）及び図５（ｂ）を用いて説明する。現像当接離間機構６０は、第１の現像移動機構と、第２の現像移動機構と、を有する。第２の現像移動機構は、ブラック側の現像ローラを感光体ドラムに対して離間又は当接させる第２の離間機構６０ｂと、第２の駆動力切換手段と、を含む。第１の現像移動機構は、カラー側の現像ローラを感光体ドラムに対して離間又当接させる第１の離間機構６０ａと、第１の駆動力切換手段と、を含む。第２の離間機構６０ｂは、後述する第２のギア列である現像ギア列７８ｂから駆動力が伝達されて、カートリッジＰＫが有する現像ローラを感光体ドラムに対して離間させる離間位置又は当接させる当接位置に移動する。第２の駆動力切換手段は、後述するが、現像ギア列７８ｂからの駆動力を第２の離間機構６０ｂの現像カム６５ｂへ伝達してブラック側の現像ローラを移動させる伝達状態と該伝達を遮断した遮断状態とを切り換える。第１の離間機構６０ａは、後述する第１のギア列である現像ギア列７８ａから駆動力が伝達されて、カートリッジＰＹ，ＰＭ，ＰＣが有する現像ローラを感光体ドラムに対して離間させる離間位置又は当接させる当接位置に移動する。第１の駆動力切換手段は、後述するが、現像ギア列７８ａからの駆動力を第１の離間機構６０ａの現像カム６５ａへ伝達してカートリッジＰＹ，ＰＭ，ＰＣが有する現像ローラを移動させる伝達状態と該伝達を遮断した遮断状態とを切り換える。第２の離間機構６０ｂは、第１の離間機構６０ａとは別の独立した現像当接離間機構である。
【００５８】
現像当接離間機構６０は装置本体２のメイン駆動ユニット７０の２箇所から駆動力がそれぞれ現像カム６５ａ，６５ｂに入力されて回転駆動される。なお駆動力の入力の構成は後述する。現像カム（第１の現像ローラ移動部材）６５ａはカラー側（カートリッジＰＹ，ＰＭ，ＰＣ）の現像装置４１の現像当接離間の動作を司っている。現像カム（第２の現像ローラ移動部材）６５ｂはブラック側（カートリッジＰＫ）の現像装置４１の現像当接離間の動作を司っている。
【００５９】
まずはカラー側の現像当接離間動作の説明をする。現像カム６５ａは、図５（ａ）に示すように現像装置４１の現像ローラ４２が感光体ドラム４０に当接する第１位置と、図５（ｂ）に示すように現像装置４１の現像ローラ４２が感光体ドラム４０から離間する第２位置とを持つ。現像カム６５ａを回転駆動して前記第１位置又は前記第２位置に切り替えることで、感光体ドラム４０に対する現像装置４１の位置を当接位置（第１位置に対応）又は離間位置（第２位置に対応）に切り替える。
【００６０】
現像カム６５ａによって当接離間ロッド６６ａが直線方向に駆動される。現像当接離間機構６０の第１位置（図５（ａ））とは、現像装置４１が当接位置にあるのを許容する位置のことである。現像当接離間機構６０の第２位置（図５（ｂ））とは、現像当接離間機構６０が現像装置４１を離間位置に保持する位置である。なお、カラー側の複数の画像形成部（第２の画像形成部）にそれぞれ設けられた現像ローラは、現像当接離間機構６０により、感光体ドラムに対して前記当接位置又は前記離間位置に同時に移動する。
【００６１】
当接離間ロッド６６ａに設けた離間フック６４が現像装置４１に備えられた離間レバー６３から逃げる方向に当接離間ロッド６６ａが駆動される。この場合には、図５（ａ）に示すように、各カートリッジＰにおいてそれぞれ現像ローラ４２が感光体ドラム４０に対して当接した状態に転換される。
【００６２】
また、離間フック６４が現像装置４１に備えられた離間レバー６３に当接する方向に当接離間ロッド６６ａが駆動される。この場合には、図５（ｂ）に示すように、各カートリッジＰにおいてそれぞれ現像ローラ４２が感光体ドラム４０から離間した状態に転換される。
【００６３】
なお、ブラック側の現像当接離間動作は、動作されるカートリッジの現像装置が異なる以外は、前述したカラー側の現像当接離間動作とほぼ同じであるので、説明を省略する。
【００６４】
《現像ギア列の構成》
図６はメイン駆動ユニット７０の斜視図である。メイン駆動ユニット７０は、主に第一駆動フレーム７４と第二駆動フレーム７５の間にドラムギア列７６が配置され、第二駆動フレーム７５と本体フレーム７７の間に現像ギア列７８が配置されている。なお、現像当接離間動作に関わるのが現像ギア列７８であるため、ここではドラムギア列７６の詳細説明は省略する。
【００６５】
次に、現像ギア列７８の詳細について、図７を用いて説明する。現像ギア列７８は、カラー側の作像ギア列である現像ギア列７８ａと、ブラック側の作像ギア列である現像ギア列７８ｂと、を有している。現像ギア列７８ａは、第１の画像形成部を構成するカートリッジＰＹ，ＰＭ，ＰＣにそれぞれ設けられた現像ローラに駆動力を伝達する第１のギア列である。現像ギア列７８ｂは、第２の画像形成部を構成するカートリッジＰＫに設けられた現像ローラに駆動力を伝達する、前記第１のギア列とは別の独立した第２のギア列である。ここでは、第１の画像形成部として、複数の画像形成部であるカートリッジＰＹ，ＰＭ，ＰＣを例示しているが、第１の画像形成部の数はこれに限定されるものではない。
【００６６】
現像ギア列７８において、現像モータ７２は、各現像ギア列７８ａ，７８ｂの段ギア７９ａ，７９ｂに噛み合い、カラー側の現像ギア列７８ａとブラック側の現像ギア列７８ｂに分岐して駆動力を伝えている。なお、ひとつの駆動源である現像モータ７２は、前述したように、各カートリッジの現像ローラを駆動する駆動源であり、後述する現像当接離間機構６０を駆動する駆動源を兼ねている。
【００６７】
段ギア７９ｂから駆動力を受けた現像アイドラギア８０ｂは、現像ギア８１ｂと現像当接離間ギア列８２ｂにそれぞれ駆動力を伝えている。一方、段ギア７９ａから駆動力を受けた現像アイドラギア８０ａは、現像当接離間ギア列８２ａに駆動力を伝えるとともに、３つの現像ギア８１ａと現像アイドラギア８０ｃにギア列を介して駆動力を伝えている。ここで、現像ギア８１ａ（８１ｂ）は、各カートリッジＰの現像ローラに駆動力を伝える駆動伝達部材である。
【００６８】
このように、カラー側の作像ギア列である現像ギア列７８ａ上にカラー側の現像当接離間ギア列８２ａが分岐し、ブラック側の作像ギア列である現像ギア列７８ｂ上にブラック側の現像当接離間ギア列８２ｂが分岐している構成になっている。
【００６９】
次に、現像当接離間ギア列８２ａ，８２ｂの構成及び動作について説明する。なお、現像当接離間ギア列８２ａ，８２ｂは、カラー側、ブラック側共通の構成であるので、ここではカラー側を現像当接離間ギア列である現像当接離間ギア列８２ａを用いて説明する。現像モータ７２から駆動力を受け、現像アイドラギア８０ａから第一現像当接離間アイドラギア８３１ａ、第二現像当接離間アイドラギア８３２ａを介してＷ欠け歯ギア８４ａへと駆動が伝わる。
【００７０】
Ｗ欠け歯ギア（第１の欠け歯ギア）８４ａまわりの構成を説明する。通常時は、Ｗ欠け歯ギア８４ａの欠け歯部が第二現像当接離間アイドラギア８３２ａと対向しており、第二現像当接離間アイドラギア８３２ａとＷ欠け歯ギア８４ａは噛み合っておらず、第二現像当接離間アイドラギア８３２ａは空転している。すなわち、第二現像当接離間アイドラギア８３２ａからＷ欠け歯ギア８４ａへの駆動力は遮断されている。ソレノイド（第１の移動部材）８５ａは制御部１００から入力される信号によってＷ欠け歯ギア８４ａと係合してＷ欠け歯ギア８４ａの回転を止める係合位置と、Ｗ欠け歯ギア８４ａから退避して係合が解除され、Ｗ欠け歯ギア８４ａの回転を許容する退避位置との間を移動する。現像当接離間のポジション遷移時に、制御部１００からの第１の信号Ｓ１によりソレノイド８５ａが通電されることでＷ欠け歯ギア８４ａと係合して回転を止めているソレノイド８５ａを係合位置から退避位置へ移動する。これにより、Ｗ欠け歯ギア８４ａは回転を開始し、Ｗ欠け歯ギア８４ａのギア部が第二現像当接離間アイドラギア８３２ａと噛み合う。これにより、Ｗ欠け歯ギア８４ａは第二現像当接離間アイドラギア８３２ａから駆動力を受けて回転し、レバー８８ａとの係合が解除される。またＷ欠け歯ギア８４ａの回転により、Ｗ欠け歯ギア８４ａと噛み合う現像当接離間ギア８６ａ、および現像カム６５ａと係合している現像当接離間軸８７ａに駆動力が伝達される。Ｗ欠け歯ギア８４ａが一回転する前に、制御部１００からの信号Ｓ１によってソレノイド８５ａの通電が解除され、バネの付勢力によってソレノイド８５ａは退避位置から係合位置へ移動する。するとＷ欠け歯ギア８４ａはソレノイド８５ａ及びレバー８８ａと係合することで、通常状態である第二現像当接離間アイドラギア８３２ａが空転するポジションで回転が停止する。これにより、現像当接離間のポジション遷移が完了する。なお、現像当接離間ギア８６ａの側面腹部分はカム形状になっており、カムの位相をマイクロスイッチ８９ａによって検知することで、現像当接離間のポジションを検知している。
【００７１】
また、Ｗ欠け歯ギア８４ａと現像当接離間ギア８６ａの噛み合い部は、ギア比が１：２となっている。従って、Ｗ欠け歯ギア８４ａが一回転すると現像当接離間ギア８６ａが略１／２回転し、当接離間のポジションが入れ替わり、Ｗ欠け歯ギア８４ａが二回転すると現像当接離間ギア８６ａが１回転し、ポジションが元に戻る。例えば、現像ローラが感光体ドラムに対して当接している場合、Ｗ欠け歯ギア８４ａが一回転すると現像当接離間ギア８６ａが略１／２回転し、当接位置から離間位置に切り替わる。さらにＷ欠け歯ギア８４ａがもう一回転すると現像当接離間ギア８６ａが１回転し、離間位置から当接位置に戻る。
【００７２】
現像当接離間ギア列８２ｂの構成及び動作は上述した現像当接離間ギア列８２ａの動作と同様である。但し、ソレノイド（移動部材）８５ａ、８５ｂは制御部１００からそれぞれ入力される別々の第１の信号Ｓ１、第２の信号Ｓ２によって制御されて、Ｗ欠け歯ギア８４ａ、８４ｂに係合する係合位置と退避した退避位置との間を移動する。なお第１の信号Ｓ１に基づいて、ソレノイド８５ａのコイルへの電力供給状態（通電状態／非通電状態）が切り換わり、第２の信号Ｓ２に基づいて、ソレノイド８５ｂのコイルへの電力供給状態（通電状態／非通電状態）が切り換わる。つまり、ソレノイド８５ａ、８５ｂのそれぞれが係合位置から退避位置へ移動するタイミングは、互いの位置に関係なく独立して制御される。つまり、第二現像当接離間アイドラギア８３２ａからの駆動力を、第１の現像ローラ移動部材としての現像カム６５ａへ伝達する状態と該伝達が遮断された状態との切り換えは、第１の駆動力切換手段としてのソレノイド８５ａとＷ欠け歯ギア８４ａによって行われる。また、第二現像当接離間アイドラギア８３２ｂからの駆動力を、第２の現像ローラ移動部材としての現像カム６５ｂへ伝達する状態と該伝達が遮断された状態との切り換えは、第２の駆動力切換手段としてのソレノイド（第２の移動部材）８５ｂとＷ欠け歯ギア（第２の欠け歯ギア）８４ｂによって行われる。そして、第１の駆動力切換手段は制御部１００から入力される第１の信号Ｓ１によって、ソレノイド８５ａを移動させて伝達状態と遮断状態とを切り換え、第２の駆動力切換手段は制御部１００から入力される第１の信号Ｓ１とは別の第２の信号Ｓ２によって、ソレノイド８５ｂを移動させて伝達状態と遮断状態とを切り換えることができる。従って、第１の駆動力切換手段と第２の駆動力切換手段とを独立して必要なタイミングで制御することができる。つまり、現像カム６５ａへ伝達状態の時に、現像カム６５ｂへ伝達状態、遮断状態を切り換えることが可能であり、現像カム６５ａへ遮断状態の時に、現像カム６５ｂへ伝達状態、遮断状態を切り換えることが可能である。また、現像カム６５ｂへ伝達状態の時に、現像カム６５ａへ伝達状態、遮断状態を切り換えることが可能であり、現像カム６５ｂへ遮断状態の時に、現像カム６５ａへ伝達状態、遮断状態を切り換えることが可能である。このため、感光体ドラム４０と現像ローラ４２の当接時間を必要最小限に抑えることができ、カートリッジＰの摩耗を減らし、寿命を長くすることができる。特に使用頻度の高いブラックは、現像直前に当接し、現像直後に離間させることが可能なため、長寿命化の効果を最大化することができる。
【００７３】
ところで、現像当接離間の動作時において、例えば負荷変動等による衝撃が現像当接離間ギア８６ａにかかり、その衝撃が上流側のギア列に伝わって現像ギア８１ａの回転ムラを引き起こすことがある。作像時に現像ギア８１ａに回転ムラが生じると、ブレ画像や濃度ムラなどの画像不良を引き起こす原因となる。しかし、本実施例の構成の場合、現像当接離間ギア列８２ａの現像ギア列７８ａが同じ駆動列であるので、現像当接離間するタイミングでは画像を形成していないため、画像不良を引き起こすことはない。さらに、カラー側とブラック側のギア列が現像モータ７２から直接分岐しているため、互いの衝撃が相手側の作像に影響を与えることはない。例えばブラック側の現像当接離間ギア８６ｂの衝撃はカラー側の現像ギア８１ａに伝わる前に現像モータ７２に伝わるが、駆動源である現像モータ７２はこのような回転変動を受けない。そのため、ブラック側の衝撃がカラー側の現像ギアに衝撃が伝わることがない。したがって、互いのポジションに関係なく独立して当接離間動作を行っても、画質には影響を及ぼさない。
【００７４】
また、現像ローラを回転駆動する一つの現像モータ７２を用いて、第１の画像形成部の現像ローラと感光体ドラムの当接・離間、第２の画像形成部の現像ローラと感光体ドラムの当接・離間を独立して行うことができる。そのため、専用のモータを用いて感光体ドラムと現像ローラの当接離間を行う構成に比べて安価であり、なおかつ専用のモータを配置するためのスペースが不要となり、装置が小型化できる。
【００７５】
〔他の実施例〕
なお、前述した実施例においては、カラー側、ブラック側の２系統に作像ギア列と現像当接離間ギア列、現像当接離間機構を配置しているが、これに限定されるものではない。例えばイエロー・マゼンタとシアン・ブラックといった２系統に分けても良く、あるいは３系統や４系統に分けても良い。このように構成しても前述した効果と同様の効果が得られる。
【００７６】
また、前述した実施例において、一つの駆動源（モータ）でカラー側とブラック側を駆動しているが、系統ごとに駆動源がある構成でも良い。
【００７７】
さらに、現像モータ７２に駆動される現像ローラに駆動力を伝達する現像ギア列（現像駆動列）７８とドラムモータ７１に駆動される感光体ドラムに駆動力を伝達するドラムギア列（ドラム駆動列）７６とを分けて配置した構成を示した。しかし、これに限定されるものではない。一つのモータによって、現像当接離間ギア列８２ａ、８２ｂ及びドラムギア列（ドラム駆動列）７６を駆動し、別のモータによって現像ギア列（現像駆動列）を駆動する構成であってもよい。つまり、１つのモータから、カラー側の現像ローラと感光体ドラムの少なくとも一方とカラー側の現像当接離間ギア列に駆動力を伝達し、且つ、ブラック側の現像ローラと感光体ドラムの少なくとも一方とブラック側の現像当接離間ギア列に駆動力を伝達する構成であればよい。
【００７８】
また、前述した実施例では、画像形成部を構成するカートリッジを４つ使用した構成を例示しているが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。また、第２の画像形成部とは異なる色の現像剤による画像を形成する第１の画像形成部が、複数の画像形成部を備える構成として、３つのカートリッジを使用した構成を例示したが、この使用個数も限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。
【００７９】
また、前述した実施例では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であってもよい。また、本実施例では、中間転写体を使用し、該中間転写体に各色のトナー像を順次重ねて転写し、該中間転写体に担持されたトナー像を記録媒体に一括して転写する画像形成装置を例示した。しかし、これに限定されるものではなく、記録媒体担持体を使用し、該記録媒体担持体に担持された記録媒体に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であってもよい。これらの画像形成装置における感光体ドラムと現像装置との当接離間構成に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００８０】
１ …画像形成装置
２ …装置本体
４０ …感光体ドラム
４１ …現像装置
４２ …現像ローラ
６０，６０ａ，６０ｂ …現像当接離間機構
６３ …離間レバー
６４ …離間フック
６５ａ，６５ｂ …現像カム
６６ａ，６６ｂ …当接離間ロッド
７０ …駆動ユニット
７２ …現像モータ
７６ …ドラムギア列
７８，７８ａ，７８ｂ …現像ギア列
７９ａ，７９ｂ …段ギア
８０ａ，８０ｂ，８０ｃ …現像アイドラギア
８１ａ，８１ｂ …現像ギア
８２ａ，８２ｂ …現像当接離間ギア列
【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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