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技術 画像形成装置

出願人 株式会社リコー
発明者 木船英明柳川信之
出願日 2005年10月3日 (15年1ヶ月経過) 出願番号 2005-289613
公開日 2007年4月19日 (13年7ヶ月経過) 公開番号 2007-101770
状態 未査定
技術分野 電子写真一般。全体構成、要素 電子写真における乾式現像 カラー電子写真
主要キーワード 作用半径 回転軸方向位置 環境負荷低減化 駆動力非伝達状態 回動軸中心 回動軸まわり 遊び歯車 ギヤ伝達
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (16)

課題

本発明は装置小型化、低コスト化出力画像高画質化を実現する。

解決手段

本発明は現像手段を該手段の移動方向の一方に付勢する付勢手段の付勢力による現像手段の移動方向への移動を常時規制し、一方現像手段と感光体の間隔が現像状態にあり他方現像手段と感光体の間隔が非現像状態にある位置及び他方の現像手段と感光体の間隔が現像状態にあり一方の現像手段と感光体の間隔が非現像状態にある位置に各現像手段と感光体の間隔を変更するカム当接面を有するカム部材を感光体の回転軸と平行な軸上の回転軸方向両端部に設け、カム部材は該部材の回動により一方現像手段と感光体の間隔が現像状態にあり他方現像手段と感光体の間隔が非現像状態にある位置と他方現像手段と感光体の間隔が現像状態にあり一方現像手段と感光体の間隔が非現像状態となる位置の間に一方・他方の現像手段と感光体の間隔とも現像状態となる位置を有する。

概要

背景

中間転写体上に形成した複数色画像記録材転写・出力する画像形成装置として、画像担持体である感光体ドラム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、特許文献2、特許文献3に提案されている。

一方、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、画像担持体である感光体ドラムの周りに4つの現像手段を配置する必要があり、かつ中間転写体を4回転する必要がある。これに対して、上述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、画像担持体である感光体ドラムの小型化/小径化及び装置高速化が可能である。特に、特許文献2及び特許文献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。これらの従来例においては、現像ユニットの回動により、感光体と現像ローラの間隔(現像ギャップ)を切り替えると同時に、駆動歯車現像ローラ歯車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。

更に、特許文献4では、白黒画像出力時に、Bk色現像ローラを含まない側の画像形成ユニットの2つの現像ローラを非動作状態とするための構成が提案されている。この特許文献4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、そして不要な攪拌による現像剤の磨耗・劣化を防止でき、感光体及び現像剤の長寿命化によりランニングコスト低コスト化環境負荷低減化が可能な画像形成装置が実現できるとしている。

しかし、このような、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次のような問題がある。それは、2つの現像ローラ及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。

そこで、特許文献3では、画像形成ユニット両側板に当接するカム部材調整機構を設け、現像切替動作における回動角を画像形成ユニット両側板で任意に調整可能とすることにより、現像ローラと感光体ドラムの平行度ずれを吸収するよう構成されている。しかし、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、カム部材の調整により吸収可能な平行度ずれには限りがあり、ある程度の部品高精度化は必要となることから、コスト削減の障害となっている。また、現像ローラには駆動伝達歯車からの駆動力が働き、現像ローラを支持する現像ユニットハウジング剛性不足すると、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。

また、特許文献4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提案されているが、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、現像状態切替時間の長時間化が避けられない。

以上のような問題を解決する構成として、特許文献5のような構成が提案されている。この特許文献5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当接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。
特開平10−177286号公報
特開2003−167410号公報
特開2003−307903号公報
特開2004−037872号公報
特開2003−208011号公報

概要

本発明は装置小型化、低コスト化、出力画像高画質化を実現する。 本発明は現像手段を該手段の移動方向の一方に付勢する付勢手段の付勢力による現像手段の移動方向への移動を常時規制し、一方現像手段と感光体の間隔が現像状態にあり他方現像手段と感光体の間隔が非現像状態にある位置及び他方の現像手段と感光体の間隔が現像状態にあり一方の現像手段と感光体の間隔が非現像状態にある位置に各現像手段と感光体の間隔を変更するカム当接面を有するカム部材を感光体の回転軸と平行な軸上の回転軸方向両端部に設け、カム部材は該部材の回動により一方現像手段と感光体の間隔が現像状態にあり他方現像手段と感光体の間隔が非現像状態にある位置と他方現像手段と感光体の間隔が現像状態にあり一方現像手段と感光体の間隔が非現像状態となる位置の間に一方・他方の現像手段と感光体の間隔とも現像状態となる位置を有する。

目的

本発明はこれらの問題を鑑みてなされたものであり、現像色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、及び中間転写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とともに、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提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
0件

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請求項1

回転駆動される画像担持体の周囲に該画像担持体に対向すると共に相隣合った状態で前記画像担持体の潜像をそれぞれ異なる色の現像剤で可視像化する複数の現像手段が配設された画像形成ユニットを少なくとも1つ備え、該画像形成ユニットでの色の切換えに際し、前記画像担持体の回転中に前記現像手段の何れか一方の前記現像手段から他方の前記現像手段に現像機能切替を行い、可視像化して得た前記画像担持体上の可視像を中間転写体に順次1次転写し、該中間転写体上の転写像記録材に2次転写して記録像を形成する画像形成装置において、一方の前記現像手段及び他方の前記現像手段の各々に対し、前記現像手段を前記画像担持体に対して近接・離間する方向に移動するよう支持する支持手段と、前記現像手段を前記現像手段の移動方向の一方に付勢する付勢手段とを具備し、該付勢手段の付勢力による前記現像手段の移動方向への移動を常時規制し、一方の前記現像手段と前記画像担持体の間隔が現像状態にあり、かつ他方の前記現像手段と前記画像担持体の間隔が非現像状態にある第1の位置に、及び他方の前記現像手段と前記画像担持体の間隔が現像状態にあり、かつ一方の前記現像手段と前記画像担持体の間隔が非現像状態にある第2の位置に、各々の前記現像手段と前記画像担持体の間隔を変更するカム当接面を有するカム部材を、前記画像担持体の回転軸と平行な軸上の回転軸方向両端部に設け、前記カム部材は、当該カム部材の回動により、一方の前記現像手段と前記画像担持体の間隔が現像状態にあり、かつ他方の前記現像手段と前記画像担持体の間隔が非現像状態にある第3の位置と、他方の前記現像手段と前記画像担持体の間隔が現像状態にあり、かつ一方の前記現像手段と前記画像担持体の間隔が非現像状態となる第4の位置との間に、一方の前記現像手段と前記画像担持体の間隔が現像状態にあり、かつ他方の前記現像手段と前記画像担持体の間隔が現像状態となる第5の位置を有することを特徴とする画像形成装置。

請求項2

前記カム部材は、当該カム部材の回動により、前記第3の位置から第4の位置への移動を開始するようカム当接面が形成されている請求項1記載の画像形成装置。

請求項3

前記カム部材は、当該カム部材の回動により、前記第4の位置と前記第3の位置の間に、一方の前記現像手段と前記画像担持体の間隔が非現像状態にあり、かつ他方の前記現像手段と前記画像担持体の間隔が非現像状態となる第6の位置を有する請求項1又は2に記載の画像形成装置。

請求項4

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られている請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。

請求項5

一方の前記現像手段及び他方の前記現像手段は、前記画像担持体の回転軸と平行な軸を中心に回転可能に支持されていると共に、一方の前記現像手段及び他方の前記現像手段に対し、前記画像担持体の回転軸と平行な軸上に被駆動部材を固定し、前記カム部材の回動により、いずれかの前記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、いずれかの前記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具備し、駆動力伝達状態にて前記現像手段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のうち前記現像手段の可動方向の力が、前記付勢手段の付勢方向と同一となる位置に前記駆動力伝達手段が設けられている請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。

請求項6

一方の前記現像手段及び他方の前記現像手段は、前記画像担持体の回転軸と平行な軸を中心に回転可能に支持されていると共に、前記各現像手段を回転駆動する駆動手段を具備し、前記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前記駆動手段の回転駆動力を前記現像手段に伝達すると共に、前記駆動手段に対し、前記カム部材の回動により前記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前記現像手段が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、移動可能である駆動力伝達手段が設けられている請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。

請求項7

一方の前記現像手段及び他方の前記現像手段は、前記画像担持体の回転軸と平行な軸を中心に回転可能に支持されていると共に、前記各現像手段を回転駆動する駆動手段を具備し、前記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前記駆動手段の回転駆動力を前記現像手段に伝達する駆動力伝達手段を設けると共に、前記駆動力伝達手段は、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所定の距離を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、前記カム部材の少なくとも一方には、その回動により、一方の前記現像手段と前記画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ他方の前記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共に、一方の前記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、かつ他方の前記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、及び他方の前記現像手段と前記画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ一方の前記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共に、他方の前記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、かつ一方の前記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、前記各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当接面が一体に形成されている請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。

請求項8

前記支持手段は、前記現像手段を前記画像担持体の回転軸と略平行な軸を中心に回動可能に支持する請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。

請求項9

一方の前記現像手段及び他方の前記現像手段は、前記画像担持体の回転軸と平行な軸を中心に回転可能に支持され、前記各現像手段を回転駆動する駆動手段を設けると共に、前記現像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、装置本体に設けられた現像手段駆動源からの駆動力を、前記現像手段の回動軸上の前記駆動力伝達手段を介して、前記現像手段に設けられた前記駆動手段及び前記現像手段に伝達する請求項8記載の画像形成装置。

請求項10

一方の前記現像手段及び他方の前記現像手段は、同一の回動軸を中心に回動可能に支持されると共に、同一の回動軸上に設けられた同一の駆動力伝達手段を介して、前記現像手段に設けられた前記駆動手段及び前記現像手段に駆動力を伝達する請求項9記載の画像形成装置。

請求項11

前記付勢手段の付勢力による前記現像手段の前記画像担持体への近接方向の移動を常時規制するために、前記カム部材のカム当接面に対し、前記現像手段を前記画像担持体の回転軸と平行な軸を中心に回転可能に支持する軸受部材が当接する請求項1〜10のいずれかに記載の画像形成装置。

請求項12

前記付勢手段は、前記軸受部材を付勢する請求項11記載の画像形成装置。

技術分野

0001

本発明は画像形成装置に関し、詳細には複写機ファクシミリプリンタ等の画像形成装置であって、異なった色の現像剤が収容される複数の現像ユニット具備された複数の現像ローラ切り換えて現像する現像装置機構に関する。

背景技術

0002

中間転写体上に形成した複数色画像記録材転写・出力する画像形成装置として、画像担持体である感光体ドラム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、特許文献2、特許文献3に提案されている。

0003

一方、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、画像担持体である感光体ドラムの周りに4つの現像手段を配置する必要があり、かつ中間転写体を4回転する必要がある。これに対して、上述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、画像担持体である感光体ドラムの小型化/小径化及び装置高速化が可能である。特に、特許文献2及び特許文献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。これらの従来例においては、現像ユニットの回動により、感光体と現像ローラの間隔(現像ギャップ)を切り替えると同時に、駆動歯車現像ローラ歯車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。

0004

更に、特許文献4では、白黒画像出力時に、Bk色現像ローラを含まない側の画像形成ユニットの2つの現像ローラを非動作状態とするための構成が提案されている。この特許文献4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、そして不要な攪拌による現像剤の磨耗・劣化を防止でき、感光体及び現像剤の長寿命化によりランニングコスト低コスト化環境負荷低減化が可能な画像形成装置が実現できるとしている。

0005

しかし、このような、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次のような問題がある。それは、2つの現像ローラ及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。

0006

そこで、特許文献3では、画像形成ユニット両側板に当接するカム部材調整機構を設け、現像切替動作における回動角を画像形成ユニット両側板で任意に調整可能とすることにより、現像ローラと感光体ドラムの平行度ずれを吸収するよう構成されている。しかし、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、カム部材の調整により吸収可能な平行度ずれには限りがあり、ある程度の部品高精度化は必要となることから、コスト削減の障害となっている。また、現像ローラには駆動伝達歯車からの駆動力が働き、現像ローラを支持する現像ユニットハウジング剛性不足すると、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。

0007

また、特許文献4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提案されているが、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、現像状態切替時間の長時間化が避けられない。

0008

以上のような問題を解決する構成として、特許文献5のような構成が提案されている。この特許文献5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当接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。
特開平10−177286号公報
特開2003−167410号公報
特開2003−307903号公報
特開2004−037872号公報
特開2003−208011号公報

発明が解決しようとする課題

0009

しかしながら、特許文献5によれば、感光ドラムに対する現像ローラあるいは現像ローラ上現像剤の接触/非接触状態が切換わる際、等速で回転している感光体に対する負荷が変動し、現像色切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。このため、現像色の切換えは、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、出力画像高画質化が困難であるという問題も生じる。

0010

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、部品コスト上昇をまねく。また、現像切替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、あるいは高速な切替が困難となる問題もある。

0011

更に、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を設ける必要があるが、それぞれの現像ユニットを独立に、感光体近接/離間方向に平行移動可能に支持するためには、複雑な機構、大きなスペースが必要となり、装置大型化、コスト増大の原因となる問題もある。

0012

本発明はこれらの問題を鑑みてなされたものであり、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、及び中間転写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とともに、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提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0013

前記問題点を解決するために、本発明の画像形成装置は、回転駆動される画像担持体の周囲に該画像担持体に対向すると共に相隣合った状態で画像担持体の潜像をそれぞれ異なる色の現像剤で可視像化する複数の現像手段が配設された画像形成ユニットを少なくとも1つ備えている。更に、本発明の画像形成装置は、画像形成ユニットでの色の切換えに際し、画像担持体の回転中に現像手段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替を行い、可視像化して得た画像担持体上の可視像を中間転写体に順次1次転写し、中間転写体上の転写像を記録材に2次転写して記録像を形成する画像形成装置である。

0014

そして、本発明の画像形成装置は、一方の現像手段及び他方の現像手段の各々に対し、現像手段を画像担持体に対して近接・離間する方向に移動するよう支持する支持手段と、現像手段を現像手段の移動方向の一方に付勢する付勢手段とを具備している。また、付勢手段の付勢力による現像手段の移動方向への移動を常時規制し、一方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態にあり、かつ他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態にある第1の位置に、及び他方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態にあり、かつ一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態にある第2の位置に、各々の現像手段と画像担持体の間隔を変更するカム当接面を有するカム部材を、画像担持体の回転軸と平行な軸上の回転軸方向両端部に設けている。また、このカム部材は、当該カム部材の回動により、一方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態にあり、かつ他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態にある第3の位置と、他方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態にあり、かつ一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる第4の位置との間に、一方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態にあり、かつ他方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となる第5の位置を有している。よって、本発明によれば、現像ギャップの高精度に安定した規定が可能となり、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、装置小型化及び低コスト化を実現でき、中間転写ベルトの高剛性化により伸びや振動等を防止でき、出力画像の高画質化を実現できる。

0015

また、カム部材は、当該カム部材の回動により、第3の位置から第4の位置への移動を開始するようカム当接面が形成されていることにより、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及び低コスト化、並びに中間転写ベルトの高剛性化による出力画像の高画質化を実現できる。

0016

更に、カム部材は、当該カム部材の回動により、第4の位置と第3の位置の間に、一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態にあり、かつ他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となる第6の位置を有する。よって、黒単色出力時に、シアン現像ローラ及びマゼンダ現像ローラを非現像状態となる現像ユニットの回動位置を設け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、装置小型化及び現像切替動作の高速化が可能となる。

0017

また、カム部材は、画像担持体の回転軸に対し同軸上に回転自在に設けられていることにより、画像担持体と現像ローラとの間の現像ギャップを規定する部品点数の削減による現像ギャップ高精度化が可能となり、かつ構成簡略化による省スペース化、そして部品点数削減による低コスト化を実現できる。

0018

更に、一方の現像手段及び他方の現像手段は、画像担持体の回転軸と平行な軸を中心に回転可能に支持されていると共に、一方の現像手段及び他方の現像手段に対し、画像担持体の回転軸と平行な軸上に被駆動部材を固定し、カム部材の回動により、いずれかの現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となるとき、現像手段の被駆動部材と駆動力伝達状態となると共に、いずれかの現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となるとき、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具備している。そして、駆動力伝達状態にて現像手段の被駆動部材を駆動するときに、被駆動部材に作用する駆動力のうち現像手段の可動方向の力が、付勢手段の付勢方向と同一となる位置に駆動力伝達手段が設けられている。よって、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、装置小型化及び低コスト化が可能となる共に、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、現像切替時の画像担持体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及び装置信頼性向上を実現できる。

0019

また、一方の現像手段及び他方の現像手段は、画像担持体の回転軸と平行な軸を中心に回転可能に支持されていると共に、各現像手段を回転駆動する駆動手段を具備し、各現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸のそれぞれに同軸上に接続され駆動手段の回転駆動力を現像手段に伝達すると共に、駆動手段に対し、カム部材の回動により現像手段が画像担持体との間隔が現像状態となる位置と現像手段が画像担持体との間隔が非現像状態となる位置との間で、移動可能である駆動力伝達手段が設けられている。よって、現像ギャップの高精度な安定した規定が可能となり、現像切替時の画像担持体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装置信頼性の向上を実現できる。

0020

更に、一方の現像手段及び他方の現像手段は、画像担持体の回転軸と平行な軸を中心に回転可能に支持されていると共に、各現像手段を回転駆動する駆動手段を具備し、各現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸のそれぞれに同軸上に接続され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が設けられている。そして、この駆動力伝達手段は、現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸が回転軸方向に所定の距離を移動することにより駆動力伝達状態が解除され、かつ駆動手段の回転軸に対して現像手段の回転軸が、カム部材の回動により現像状態となる位置と非現像状態となる位置の間で移動可能となる駆動力伝達部を有し、カム部材の少なくとも一方には、その回動により、一方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ他方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となると共に、一方の現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸に接続された駆動力伝達手段が駆動力伝達状態となり、かつ他方の現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸に接続された駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となる位置、及び他方の現像手段と画像担持体の間隔が現像状態となり、かつ一方の現像手段と画像担持体の間隔が非現像状態となると共に、他方の現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸に接続された駆動力伝達手段が駆動力伝達状態となり、かつ一方の現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸に接続された駆動力伝達手段が駆動力伝達解除状態となる位置に、各現像手段の回転軸と駆動手段の回転軸の回転軸方向距離を変更するカム当接面が一体に形成されている。よって、現像ギャップの高精度な安定した規定が可能となり、現像切替時の画像担持体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装置信頼性の向上を実現できる。

0021

また、支持手段は、現像手段を画像担持体の回転軸と略平行な軸を中心に回動可能に支持することにより、平行移動可能に支持する場合と比較し、構成が簡略化でき、大幅な装置小型化及び低コスト化を実現できる。

0022

更に、一方の現像手段及び他方の現像手段は、画像担持体の回転軸と平行な軸を中心に回転可能に支持され、各現像手段を回転駆動する駆動手段を設けると共に、現像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、装置本体に設けられた現像手段駆動源からの駆動力を、現像手段の回動軸上の駆動力伝達手段を介して、現像手段に設けられた駆動手段及び現像手段に伝達する。よって、本体駆動源からの駆動力を伝達する駆動力伝達ギヤ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。感光体両端部で感光体同軸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に対し負荷変動や衝撃を与えることがなく、画像担持体の回転速度変動や振動を防止できる。

0023

また、一方の現像手段及び他方の現像手段は、同一の回動軸を中心に回動可能に支持されると共に、同一の回動軸上に設けられた同一の駆動力伝達手段を介して、現像手段に設けられた駆動手段及び現像手段に駆動力を伝達する。よって、2つの現像ユニットの支持手段と駆動伝達手段を共通化でき、画像担持体の回転軸と高精度に平行を規定する部品点数を削減することで、装置小型化及び低コスト化が可能となる。

0024

更に、付勢手段の付勢力による現像手段の画像担持体への近接方向の移動を常時規制するために、カム部材のカム当接面に対し、現像手段を画像担持体の回転軸と平行な軸を中心に回転可能に支持する軸受部材が当接する。よって、現像ローラを支持する軸受の外周が直接カムに当接するため、画像担持体と現像ローラ間の現像ギャップを規定する部品点数の削減による現像ギャップ高精度化が可能となり、構成簡略化による省スペース化及び部品点数削減による低コスト化を実現できる。

0025

また、付勢手段は、軸受部材を付勢することにより、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。

発明の効果

0026

本発明の画像形成装置によれば、現像ローラを回転可能に支持する2つの現像ユニットを、画像担持体に対し近接・離間方向に移動可能に支持するとともに移動方向の一方に付勢し、カム部材のカム当接面に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。また、上下現像ユニットが別体であり、独立に移動、位置決め可能な構成であることを有効に利用し、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伴う画像担持体の負荷変動と現像状態から非現像状態への切換え開始に伴う画像担持体の負荷変動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、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、装置小型化及び低コスト化を実現でき、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。

発明を実施するための最良の形態

0027

図1は本発明を適用する画像形成装置の構成を示す概略図である。同図に示す画像形成装置は、いわゆる2ステーションタイプの画像形成装置であり、走査型書込み手段により画像担持体である感光体ドラムに形成した潜像から現像手段によりトナー像を生成し、トナー像を中間転写体上に転写する工程を色毎に複数回繰り返し、トナー像を色毎に順次重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置である。

0028

同図に示す画像形成装置100は、画像形成時に、2つの感光体ドラム101、201を矢印Aの方向に回転駆動し、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って静電潜像を形成する。そして、シアン現像ユニット110、マゼンタ現像ユニット120、イエロー現像ユニット210、ブラック現像ユニット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)の現像ローラ111を感光体ドラム101と対向する現像位置に、第2色目(イエロー)の現像ローラ211を感光体ドラム201と対向する現像位置にそれぞれ位置させ、感光体ドラム101上の静電潜像にトナーを付着させてシアンのトナー像として現像するとともに、感光体ドラム201上の静電潜像にトナーを付着させてイエローのトナー像として現像する。このシアンのトナー像、イエローのトナー像は、感光体ドラム101、201に当接して矢印Bの方向に回転する中間転写ベルト105上に1次転写部T11、T12にて1次転写される。そして、この1次転写工程を他の2色、即ちマゼンタ、ブラックについても順次行い、中間転写ベルト105上に4色のトナー像を重ねる。これらの4色のトナー像は、給紙カセット(不図示)から搬送されてきた記録材Pに、2次転写部T2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。なお、感光体ドラム101の周囲には、帯電器102、シアン現像ユニット110、マゼンタ現像ユニット120が配置されており、これらをまとめて画像ステーションと呼び、感光体ドラム101などを含むものを画像ステーションIと称す。また、感光体ドラム201の周囲にも画像ステーションIと同様に各構成手段が配置され、感光体ドラム201などを含むものを画像ステーションIIと称す。

0029

図2は本発明の第1の実施の形態例に係る画像形成装置における現像ユニットの構成を示す概略側面図である。ここで、非動作現像ローラ上の現像剤を感光体ドラムに対し非接触状態とする手段として、現像ローラを回転可能に支持する2つの現像ユニットを感光体ドラムに対し少なくとも近接・離間する方向に移動可能に支持するとともに可動方向の一方に付勢し、カム部材のカム当接面に当接させることによりその移動を規制し、カム部材を回動することにより、感光体ドラムに対する現像ローラの位置をずらし、現像ローラ上に形成される現像剤のを感光体ドラムの非接触位置に移動する方法を採用している。

0030

図2において、感光体ドラム101は、画像形成ユニット1の側板170に対し、感光体ドラムの軸中心に回転可能に支持されている。感光体ドラム101に対して上流側に設けられた現像ローラ111を含むシアン色現像ユニット110と、感光体ドラム101に対して下流側に設けられた現像ローラ121を含むマゼンタ色現像ユニット120は、画像形成ユニット1の側板170に対し、支持手段115、125により感光体ドラム101に対して近接・離間方向に移動可能に支持されている。また、画像形成ユニット1の側板170に対し、付勢手段117、127により感光体ドラム101への近接方向に付勢されている。現像ローラ111、121の側板170の側端部には、現像ローラ111、121の軸上に回転可能なころ部材116、126が設けられており、感光体ドラム101の軸と平行な回動軸を有するカム部材104のカム当接面104aに常時当接することで、付勢手段117、127の付勢力による現像ユニット110、120の移動が制限されている。感光体ドラム101及び現像ユニット110、120は、感光体ドラム101の軸方向における他端側の図示しない画像形成ユニットの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111、121の回転軸上におけるころ部材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。

0031

以上のような構成において、感光体ドラム101の軸方向における両端でカム部材104が回動し、カム部材104の回動軸からころ部材116、126が当接するカム当接面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111、121の軸までの距離が変化し、現像ローラ111、121の軸から感光体ドラム101の軸までの距離が変化することで感光体ドラム101と現像ローラ111、121との間の距離、いわゆる現像ギャップが変化する。

0032

図2の(a)において、感光体ドラム101の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、画像担持体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。次に、図2の(b)において、感光体ドラム101の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を回動軸中心時計回り方向に回動した。感光体ドラム101の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101の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。次に、図2の(c)において、感光体ドラム101の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。感光体ドラム101の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101の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。

0033

以上のような構成によって、現像ローラを回転可能に支持する2つの現像ユニットを、画像担持体である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、カム部材のカム当接面に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とともに、上下現像ユニットが別体であり、独立に移動、位置決め可能な構成であることを有効に利用し、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伴う感光体ドラムの負荷変動と現像状態から非現像状態への切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が実現する。

0034

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により、非現像状態から現像状態への切換え完了に伴う感光体ドラムの負荷変動と現像状態から非現像状態への切換え開始に伴う感光体ドラムの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が実現する。

0035

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、画像担持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、画像担持体である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瞬間の影響がともに大きいため、本発明の構成による効果が大きい。

0036

図3は本発明の第2の実施の形態例に係る画像形成装置における現像ユニットの構成を示す概略側面図である。同図において、図2と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す第2の実施の形態例の構成及び動作について図2の第1の実施の形態例と同じ構成及び動作については省略するものとする。

0037

図3の(a)において、感光体ドラム101の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101の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、Bk色現像ローラを含まない側の画像形成ユニットの2つの現像ローラを非動作状態とする必要がある。次に、図3の(b)において、感光体ドラム101の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。感光体ドラム101の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101の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。次に、図3の(c)において、白黒画像出力からカラー画像出力に切り替えるため、感光体ドラム101の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。感光体ドラム101の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101の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。

0038

ここで、白黒画像出力時にシアン色現像ユニット及びマゼンタ色現像ユニットを含む画像形成ユニットIの動作を休止する場合、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、従来では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ドラム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。しかし、本発明では、上下現像ユニットが別体であり、独立に移動、位置決め可能な構成であることを有効に利用し、上記の場合でも現像ローラの退避間隔は必要最低限とすることができ、装置小型化、現像切替動作の高速化が可能となる。

0039

また、図2に示したように、一方の現像ローラから、他方の現像ローラへの現像機能切替動作の間に、双方の現像ローラが感光体ドラムに対して現像間隔となる状態が存在するのに対し、カム部材をさらに同方向に回転させることで、双方の現像ローラが感光体ドラムに対して非現像間隔となる状態とし、カラー画像から白黒画像への出力画像切替が可能となり、カム部材をさらに同方向に回転させることで、白黒画像からカラー画像への出力画像切替が可能とるため、簡単な構成で確実な出力モード切替が可能となり、装置小型化、信頼性向上を実現できる。

0040

図4は本発明の第3の実施の形態例に係る画像形成装置における現像ユニットの構成を示す概略側面図である。同図において、図2と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す第3の実施の形態例の構成及び動作について図2の第1の実施の形態例と同じ構成及び動作については省略するものとする。

0041

図4の(a)において、現像ローラ111、121の端部のころ部材116、126は、感光体ドラム101の軸と同軸に回動可能に支持されたカム部材104のカム当接面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との間隔を規定している。つまり、感光体ドラム101の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101の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。次に、図4の(b)において、感光体ドラム101の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。感光体ドラム101の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101の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。

0042

次に、図4の(c)において、感光体ドラム101の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。感光体ドラム101の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101の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。次に、図4の(d)において、カラー画像出力から白黒画像出力に切り替え、感光体ドラム101の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。感光体ドラム101の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101の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。

0043

次に、白黒画像出力からカラー画像出力に切り替えるため、感光体ドラム101の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場合、図4の(a)の状態となり、感光体ドラム101の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101の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る。

0044

以上のような構成において、画像担持体である感光体ドラムと現像ローラとの間の距離を規定するカム部材を感光体ドラムの同軸上に設けることにより、現像ギャップを規定する部品点数削減による現像ギャップ高精度化が可能となるとともに、構成簡略化による省スペース化、部品点数削減による低コスト化がする実現できる。

0045

図5は本発明の第4の実施の形態例に係る画像形成装置における現像ユニットの構成を示す概略側面図である。同図において、図2と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す第4の実施の形態例の構成及び動作について図2の第1の実施の形態例と同じ構成及び動作については省略するものとする。

0046

図2の(a)の現像状態における現像ローラ駆動状態を図5の(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101の回動軸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101の回動軸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。次に、図2の(c)の現像状態における現像ローラ駆動状態を図5の(b)に示す。駆動歯車500Gは、感光体ドラム101の回動軸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。

0047

ここで、駆動歯車500Gを矢印aの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の方向に駆動し、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、感光体ドラム101ヘの近接・離間方向の成分dxを有し、現像ローラ111、121は感光体ドラム101ヘの近接・離間方向の駆動力を受ける。この感光体ドラム101ヘの近接・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及び121Gに対する駆動伝達歯車501G及び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感光体ドラム101ヘの近接・離間方向成分の力の方向が、付勢手段117、127による感光体ドラム101ヘの近接・離間方向に付勢力の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感光体ドラム101ヘの近接・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101に対する現像ローラの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。

0048

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感光体ドラムへの近接・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。

0049

図6は本発明の画像形成装置における現像ローラの駆動軸に駆動源による駆動力を伝達する駆動伝達手段の構成を示す斜視図である。図2の(a)の現像状態における現像ローラ駆動状態を図6の(a)に示す。装置本体側に設けられた駆動源(図示せず)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、駆動源の回転が停止しているため現像ローラ121の回転も停止している。次に、図2の(c)の現像状態における現像ローラ駆動状態を図6の(b)に示す。同図において、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、駆動源の回転が停止しているため現像ローラ111の回転も停止している。

0050

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、カム部材の回動により、現像ローラが駆動軸に対し、画像担持体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。

0051

図7図6の駆動力伝達手段の構成を示す図である。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。

0052

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。

0053

図8は駆動力伝達手段の別の構成を示す斜視図である。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に篏合する溝部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に篏合するとともに、溝部511hと直交する方向の溝部511jを有し、レール部511g及びレール部iとそれぞれ平行な方向に摺動自在に支持されている。

0054

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8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。

0055

図7及び図8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への近接・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への近接・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への近接・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。

0056

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ドラムへの近接・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。

0057

なお、本発明に適用可能な駆動力伝達手段として図7及び図8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。

0058

図9は本発明の画像形成装置における現像ローラの駆動軸に駆動源による駆動力を伝達する駆動伝達機構の構成を示す斜視図である。図2の(a)の現像状態における現像ローラ駆動状態を図9の(a)に示す。装置本体側に設けられた駆動源に連結された駆動軸510には、駆動力伝達手段511の一端の駆動側連結部511aが同軸上に連結されている。現像ローラ111の軸111sには被駆動側連結部511cが同軸上に連結されている。ここでは、駆動側連結部511aと被駆動側連結部511cは互いに噛み合って連結されることにより、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が噛み合っている被駆動側連結部511cに回転駆動力を伝達し、現像ローラ111が回転する。また、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の一端の駆動側連結部521aが同軸上に連結されている。現像ローラ121の軸121Sには被駆動側連結部521cが同軸上に連結されている。ここでは、駆動側連結部511aと被駆動側連結部511cは互いに噛み合っておらず連結されていないことにより、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。なお、駆動側連結部511aと被駆動側連結部511cの噛み合う各端部の形状は、現像ローラの移動方向に沿って、互いの噛み合いが逃げられるように形成されている。

0059

次に、図2の(c)の現像状態における現像ローラ駆動状態を図9の(b)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は互いに噛み合って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、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は互いに噛み合っておらず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。

0060

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、画像担持体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。

0061

このような駆動力伝達手段の機能を実現する構成を図10に示す。図10の(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、ころ部材116はカム当接面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511eがカム部材104に形成されたカム当接面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がカム当接面104b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を規定している。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。

0062

また、現像ローラが感光体ドラムに対し非現像状態となるよう、ころ部材126はカム当接面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の回転軸は同軸上にない。

0063

更に、駆動側連結部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に形成されたカム当接面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がカム当接面104b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を規定している。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。

0064

次に、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10の(b)に示す。現像ローラが感光体ドラムに対し現像状態となるよう、ころ部材126はカム当接面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521eがカム当接面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を規定している。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。現像ローラが画像担持体に対し非現像状態となるよう、ころ部材116はカム当接面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。

0065

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511eがカム部材104に形成されたカム当接面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がカム当接面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を規定している。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。

0066

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当接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画像担持体の間隔が非現像状態から現像状態へ変更する動作を終了したのち、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、終了するようカム当接面を形成することにより安定した現像切替が実現できる。

0067

図11図13は本発明の画像形成装置における現像ユニットの構成を示す概略側面図である。図11において、図1におけるシアン現像ユニット110において現像剤を搬送する搬送スクリュー112と113は、シアン現像ユニット110の一方の端板の外側において、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112と現像ローラ111ともそれらの各軸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。また、マゼンタ現像ユニット120における搬送スクリュー122と123とも、図11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122と現像ローラ121ともそれらの各軸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。

0068

ここで、非動作現像ローラ上の現像剤を感光体ドラム101に対し非接触状態とする手段として、現像ローラ111、121を回転可能に支持する2つの現像ユニット110、120を感光体ドラム101に対し少なくとも近接・離間する方向に回動可能に支持するとともに回動方向の一方に付勢し、カム部材(図示せず)のカム当接面に当接させることによりその移動を規制し、カム部材を回動することにより、感光体ドラム101に対する現像ローラ111、121の位置をずらし、現像ローラ111、121上に形成される現像剤の穂を感光体ドラム101の非接触位置に移動する方法を採用している。

0069

図12の(a)において、感光体ドラム101は、画像形成ユニットIの感光体ドラム101の軸方向における一端側固定側板(図示せず)に対し、感光体ドラム101の軸中心に回転可能に支持されている。感光体ドラム101の上流側の現像ローラ111を含むシアン色現像ユニット110と、感光体ドラム101の下流側の現像ローラ121を含むマゼンタ色現像ユニット120は、画像形成ユニットIの固定側板に対し、回動支持手段115、125により感光体ドラム101への近接・離間方向に回動可能に支持されている。また、画像形成ユニットIの固定側板に対し、付勢手段117、127により感光体ドラム101への近接方向に付勢されている。現像ローラ111、121の一端には、現像ローラ軸上に回転可能なころ部材116、126が設けられており、感光体ドラム101の軸と平行な回動軸を有するカム部材104のカム当接面104aに常時当接することで、付勢手段117、127の付勢力による現像ユニット110、120の移動が制限されている。感光体ドラム101及び現像ユニット110、120は、感光体ドラム101の軸方向における他端側の図示しない画像形成ユニット固定側板に対しても同様な構成で支持、付勢されるとともに、現像ローラの回転軸上のころ部材が同様のカム部材に当接することで移動が制限されている。

0070

以上のような構成において、感光体ドラム101の軸方向における両端でカム部材104が回動し、カム部材104の回動軸からころ部材116、126が当接するカム当接面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111、121の軸までの距離が変化し、現像ローラ111、121の軸から感光体ドラム101の軸までの距離が変化することで感光体ドラムと現像ローラとの間の距離、いわゆる現像ギャップが変化する。図12の(a)において、感光体ドラム101の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101の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

このときの現像ローラ駆動状態を図13の(a)に示す。装置本体側に設けられた第1の駆動源(図示せず)に連結された駆動軸510Sには、歯車510Gが固定され、現像ユニット110の回動支持手段115の軸115S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113の軸113Sに固定された歯車113Gと連結されている。よって、第1の駆動源を駆動することにより駆動軸510Sが回転すると、各歯車が回転駆動力を伝達し、現像ローラ111が回転する。また、同様に第1の駆動源とは別の第2の駆動源(図示せず)に連結された駆動軸520Sには、歯車520Gが固定され、現像ユニット120の回動支持手段125の軸125Sに対し回転可能に支持されたアイドラ歯車125Gを介し、搬送スクリュー123の軸123Sに固定された歯車123Gと連結されている。ここで第2の駆動源は停止しており、現像ローラ121は回転しない。

0072

次に、現像機能を感光体ドラムの下流側に配置された現像ローラ121に切り替えるため、カム部材を回動軸中心に時計回り方向に回動した状態を図12の(b)に示す。感光体ドラム101の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101の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、図13の(b)に示すように、第2の駆動源を駆動することにより駆動軸520Sが回転すると、各歯車が回転駆動力を伝達し、現像ローラ121が回転する。また、ここで第1の駆動源は停止しており、現像ローラ111は回転しない。

0073

このように、現像ユニットを回動支持とすることにより、平行移動可能に支持する場合と比較し、構成が簡略化でき、大幅な装置小型化、低コスト化が実現できる。また、高画質画像出力を実現するためには、現像状態において、現像ローラと感光体ドラムの間隔、いわゆる現像ギャップを高精度に維持する必要がある。現像ユニットを回動する場合、現像ユニットを剛体と考えると、2つの現像ローラと感光体ドラム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に付与される駆動力が、現像ユニット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、発明においては、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を介して現像ユニットに付与されるため、現像ユニット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。よって、現像ローラと感光体ドラムとの平行関係を維持することが容易となる。

0074

図14は本発明の画像形成装置における現像ユニットの別の構成を示す概略側面図である。図14の(a)において、感光体ドラム101の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101の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。装置本体側に設けられた第1の駆動源(図示せず)に連結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115の軸115Sに対し回転可能に支持され、搬送スクリュー113の軸113Sに固定された歯車113Gと連結されている。よって、第1の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、現像ユニット120は現像ユニット110と共通の回動支持手段115に回動自在に支持され、アイドラ歯車115Gは搬送スクリュー123の軸123Sに固定された歯車123Gと連結されている。ここで第1の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。

0075

図14の(b)において、感光体ドラム101の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101の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第1の駆動源に連結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115の軸115Sに対し回転可能に支持され、搬送スクリュー113の軸113Sに固定された歯車113Gと連結されている。よって、第1の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、現像ユニット120は現像ユニット110と共通の回動支持手段115に回動自在に支持され、アイドラ歯車115Gは搬送スクリュー123の軸123Sに固定された歯車123Gと連結されている。よって、第1の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、この場合は回転状態となっており、現像ローラ121は回転する。

0076

このように、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、現像ローラと感光体ドラムの間隔、いわゆる現像ギャップを高精度に維持する必要がある。現像ユニットを回動する場合、それぞれの現像ユニットの回動支持手段を高精度、高剛性とする必要があるが、2つの現像ユニットを同一の指示手段により回動支持することにより、2つの現像ユニットの平行関係を容易に実現できる。また、高精度、高剛性とする必要がある回動支持手段の数が削減できるため、大幅な低コスト化が可能となるとともに、装置小型化が実現できる。

0077

図15は本発明の画像形成装置における現像ユニットの別の構成を示す概略側面図である。同図の(a),(b)において、感光体ドラム101は、画像形成ユニットIの固定側板(図示せず)に対し、感光体ドラム101の軸中心に回転可能に支持されている。感光体ドラム101の上流側の現像ローラ111を現像ユニット110に対し回転可能に支持する軸受116と、感光体ドラム101の下流側の現像ローラ121を現像ユニット120に対し回転可能に支持する軸受126は、画像形成ユニットIの固定側板に対し、付勢手段117、127により感光体ドラム101への近接方向に付勢されている。現像ユニット110の軸受116と、現像ユニット120の軸受126が、感光体ドラム101の軸と同一の回動軸を有するカム部材104のカム当接面104bに常時当接することで、付勢手段117、127の付勢力による現像ユニット110、120の移動が制限されている。感光体ドラム101及び現像ユニット110、120は、感光体ドラム101の軸方向における他端側の図示しない画像形成ユニット固定側板に対しても同様な構成で付勢されるとともに、現像ローラを回転可能に支持する軸受が同様のカム部材に当接することで移動が制限されている。

0078

以上のような構成において、感光体ドラム101の軸方向における両端でカム部材104が回動し、カム部材104の回動軸から軸受116、126が当接するカム当接面104b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111、121の軸までの距離が変化し、現像ローラ111、121の軸から感光体ドラム101の軸までの距離が変化することで感光体ドラム101と現像ローラ111、121との間の距離、いわゆる現像ギャップが変化する。現像ローラ111、121を支持する軸受の外周が直接カム部材104に当接するため、感光体ドラム101と現像ローラ111、121との間の現像ギャップを規定する部品点数の削減による現像ギャップ高精度化が可能となるとともに、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する実現できる。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に常時当接出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。

0079

なお、本発明は上記実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。

図面の簡単な説明

0080

本発明を適用する画像形成装置の構成を示す概略図である。
本発明の第1の実施の形態例に係る画像形成装置における現像ユニットの構成を示す概略側面図である。
本発明の第2の実施の形態例に係る画像形成装置における現像ユニットの構成を示す概略側面図である。
本発明の第3の実施の形態例に係る画像形成装置における現像ユニットの構成を示す概略側面図である。
本発明の第4の実施の形態例に係る画像形成装置における現像ユニットの構成を示す概略側面図である。
本発明の画像形成装置における現像ローラの駆動軸に駆動源による駆動力を伝達する駆動伝達手段の構成を示す斜視図である。
図6の駆動力伝達手段の構成を示す図である。
駆動力伝達手段の別の構成を示す斜視図である。
本発明の画像形成装置における現像ローラの駆動軸に駆動源による駆動力を伝達する駆動伝達機構の構成を示す斜視図である。
駆動力伝達手段の機能を実現する構成を示す斜視図である。
本発明の画像形成装置における現像ユニットの構成を示す概略側面図である。
本発明の画像形成装置における現像ユニットの構成を示す概略側面図である。
本発明の画像形成装置における現像ユニットの構成を示す概略側面図である。
本発明の画像形成装置における現像ユニットの別の構成を示す概略側面図である。
本発明の画像形成装置における現像ユニットの別の構成を示す概略側面図である。

符号の説明

0081

104;カム部材、104a,104b;カム当接面、
117,127;付勢手段、511,521;駆動力伝達手段。

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