JP2021086046A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 一部の画像形成部を用いた画像形成動作を実行可能、かつ現像ローラと感光ドラムが当接した状態が保たれる時間を短くすることが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】 画像形成装置が、第1の感光ドラム、第1の感光ドラムに当接可能な第1の現像ローラを含む第1の現像ユニット、第2の感光ドラム、第2の感光ドラムに当接可能な第2の現像ローラを含む第2の現像ユニットを有する。画像形成装置は、第1の現像ユニットが第1の当接位置と、第1の離間位置と、に位置されるように、第1の現像ユニットを移動する第1の移動機構と、記第2の現像ユニットが、第2の離間位置と、第2の当接位置と第2の離間位置の間の中間位置と、に位置されるように、第2の現像ユニットを移動する第2の移動機構を備える。【選択図】 図7

Description

本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置に関するものである。
画像形成装置の例としては、電子写真複写機、電子写真プリンタ(LEDプリンタ、レーザビームプリンタ等)、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が挙げられる。
ここで、現像剤担持体としての現像ローラを感光体としての感光ドラムに対して接触させた状態で現像を行う接触現像方式の画像形成装置が知られている。接触現像方式を用いる場合、画像形成時以外は、現像ローラと感光ドラムを離間させることにより、感光ドラムの削れ、現像ローラの劣化を軽減することができる。
特許文献1には、第1〜第4のカートリッジを用いて、フルカラー画像を形成することが可能な画像形成装置が開示されている。さらに、特許文献1の画像形成装置は、1つのカートリッジにおいて感光ドラムと現像ローラを当接し、他のカートリッジにおいて感光ドラムが現像ローラから離間した状態で、モノカラー画像を形成することができる。言い換えれば、特許文献1の画像形成装置は、一部のカートリッジ(画像形成部)を用いて、画像形成動作を行うことができる。
特開2012−234205号公報
本発明は従来の技術をさらに発展させたものである。本発明の目的は、一部の画像形成部を用いた画像形成動作を実行可能、かつ現像ローラと感光ドラムが当接した状態が保たれる時間を短くすることが可能な画像形成装置を提供することである。
本出願に係る発明の一つは、以下のようなものである。
第1の感光ドラムを含む第1のドラムユニットと、前記第1の感光ドラムに当接可能な第1の現像ローラを含む第1の現像ユニットと、を有する第1の画像形成部と、
第2の感光ドラムを含む第2のドラムユニットと、前記第2の感光ドラムに当接可能な第2の現像ローラを含む第2の現像ユニットと、を有する第2の画像形成部と、
前記第1の現像ユニットが、前記第1の現像ローラが前記第1の感光ドラムに当接する第1の当接位置と、前記第1の現像ローラが前記第1の感光ドラムから離れる第1の離間位置と、に位置されるように、前記第1の現像ユニットを移動するように構成された第1の移動機構と、
前記第2の現像ユニットが、前記第2の現像ローラが前記第2の感光ドラムに当接する第2の当接位置と、前記第2の現像ローラが前記第2の感光ドラムから離れる第2の離間位置と、前記第2の当接位置と前記第2の離間位置の間の中間位置と、に位置されるように、前記第2の現像ユニットを移動するように構成された第2の移動機構と、
前記第1の現像ローラが前記第1の感光ドラムに当接し、前記第2の現像ローラが前記第2の感光ドラムから離間した状態で、第1の画像形成動作を実行可能な制御部と、
を有し、
前記第1の移動機構は、前記第2の現像ユニットが前記第2の当接位置と前記第2の離間位置の間に位置している状態で、前記第1の現像ユニットを前記第1の当接位置から前記第1の離間位置に向けて移動し始めるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
本出願に係る発明の一つは、以下のようなものである。
第1の感光ドラムを含む第1のドラムユニットと、前記第1の感光ドラムに当接可能な第1の現像ローラを含む第1の現像ユニットと、を有する第1の画像形成部と、
第2の感光ドラムを含む第2のドラムユニットと、前記第2の感光ドラムに当接可能な第2の現像ローラを含む第2の現像ユニットと、を有する第2の画像形成部と、
前記第1の現像ユニットが、前記第1の現像ローラが前記第1の感光ドラムに当接する第1の当接位置と、前記第1の現像ローラが前記第1の感光ドラムから離れる第1の離間位置と、に位置されるように、前記第1の現像ユニットを移動するように構成された第1の移動機構と、
前記第2の現像ユニットが、前記第2の現像ローラが前記第2の感光ドラムに当接する第2の当接位置と、前記第2の現像ローラが前記第2の感光ドラムから離れる第2の離間位置と、前記第2の当接位置と前記第2の離間位置の間の中間位置と、に位置されるように、前記第2の現像ユニットを移動するように構成された第2の移動機構と、
前記第1の現像ローラが前記第1の感光ドラムに当接し、前記第2の現像ローラが前記第2の感光ドラムから離間した状態で、第1の画像形成動作を実行可能な制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記第2の現像ユニットが前記中間位置に位置された状態で前記第1の画像形成動作を実行するように構成されることを特徴とする画像形成装置。
本発明によれば、一部の画像形成部を用いた画像形成動作を実行可能、かつ現像ローラと感光ドラムが当接した状態が保たれる時間を短くすることが可能な画像形成装置を提供することができる。
画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 メイン駆動ユニットの斜視図である。 メイン駆動ユニットの内部を示す斜視図である。 移動ユニットの斜視図である。 第1実施例におけるプロセスカートリッジの側面図である。 第1実施例におけるカム部とレバーの関係を説明する図である。 第1実施例における、画像形成装置の動作を示したカム線図である。 第2実施例における、画像形成装置の動作を示したカム線図である。 第2実施例における、カム部とレバーの関係を説明する図である。 第3実施例におけるプロセスカートリッジの側面図である。 比較例における、画像形成装置の動作を示したカム線図である。
以下に図面を参照して本発明の構成を例示する。なお、原則として、本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件などにより適宜変更されるべきものである。
<画像形成装置の全体構成>
図1を用いて、画像形成装置1の全体構成について説明する。
図1は、画像形成装置1の概略構成を示す断面図である。
画像形成装置1は、フルカラー画像、およびモノカラー画像を形成することができる。画像形成装置1は、露光装置としてスキャナ21を用いたレーザビームプリンタである。なお、本発明は、スキャナ21以外の露光装置、例えば発光ダイオードを用いた所謂LEDプリンタにも適用することができる。
画像形成装置1は、装置本体100を有する。装置本体100の下部には、紙などの記録材を収納するカセット11が配置されている。カセット11は、装置本体100に対して挿抜可能に構成されている。カセット11に収納された記録材は、ピックアップローラ12および給紙ローラ13によってカセット11から取り出される。カセット11から取り出された記録材は、搬送ローラ対14、搬送ローラ対15によって二次転写部を形成する二次転写ローラ26へ向けて搬送される。搬送ローラ対15は、記録材の搬送方向を調整するレジストレーションローラとしての機能を有する。
装置本体100は、画像形成部として、4つのプロセスカートリッジPを備えている。より具体的には、装置本体100に、プロセスカートリッジPY、プロセスカートリッジPM、プロセスカートリッジPC、プロセスカートリッジPKが装着されている。それぞれのプロセスカートリッジP(PY、PM、PC、PK)は、装置本体100に対して着脱可能に構成されている。また、プロセスカートリッジPYはプロセスカートリッジPMと隣接する。プロセスカートリッジPMはプロセスカートリッジPCと隣接する。プロセスカートリッジPCはプロセスカートリッジPKと隣接する。
それぞれのプロセスカートリッジP(PY、PM、PC、PK)は、像担持体または感光体に相当する感光ドラム22(22Y、22M、22C、22K)と、現像剤担持体に相当する現像ローラ23(23Y、23M、23C、23K)を有している。それぞれのプロセスカートリッジP(PY、PM、PC、PK)は、現像ローラ23(23Y、23M、23C、23K)に接触して、トナーを供給する供給ローラ27(27Y、27M、27C、27K)を備える。また、それぞれのプロセスカートリッジ(PY、PM、PC、PK)は、感光ドラム22(22Y、22M、22C、22K)を帯電する帯電部材(不図示)を備える。
プロセスカートリッジPYは、イエローの画像を形成する画像形成部(第4の画像形成部)である。プロセスカートリッジPYは、感光ドラム(第4の感光ドラム)22Yを有する感光体ユニット(第4の感光体ユニット、第4のドラムユニット)70Yを備える。プロセスカートリッジPYは、感光ドラム22Yに当接可能な現像ローラ(第4の現像ローラ)23Y、供給ローラ27Yを有する現像ユニット(第4の現像ユニット)71Yを備える。現像ユニット71Yは、感光ドラム22Yの静電潜像を現像するため、イエローのトナーを収納する。現像ユニット71Yは、感光体ユニット70Yに対し、現像ローラ23Yが感光ドラム22Yに当接する当接位置と、現像ローラ23Yが感光ドラム22Yから離れる離間位置と、に移動可能に構成されている。
プロセスカートリッジPMは、マゼンタの画像を形成する画像形成部(第3の画像形成部)である。プロセスカートリッジPMは、感光ドラム(第3の感光ドラム)22Mを有する感光体ユニット(第3の感光体ユニット、第3のドラムユニット)70Mを備える。プロセスカートリッジPMは、感光ドラム22Mに当接可能な現像ローラ(第3の現像ローラ)23M、供給ローラ27Mを有する現像ユニット(第3の現像ユニット)71Mを備える。現像ユニット71Mは、感光ドラム22Mの静電潜像を現像するため、マゼンタのトナーを収納する。現像ユニット71Mは、感光体ユニット70Mに対し、現像ローラ23Mが感光ドラム22Mに当接する当接位置と、現像ローラ23Mが感光ドラム22Mから離れる離間位置と、に移動可能に構成されている。
プロセスカートリッジPCは、シアンの画像を形成する画像形成部(第2の画像形成部)である。プロセスカートリッジPCは、感光ドラム(第2の感光ドラム)22Cを有する感光体ユニット(第2の感光体ユニット、第2のドラムユニット)70Cを備える。プロセスカートリッジPCは、感光ドラム22Cに当接可能な現像ローラ(第2の現像ローラ)23C、供給ローラ27Cを有する現像ユニット(第2の現像ユニット)71Cを備える。現像ユニット71Cは、感光ドラム22Cの静電潜像を現像するため、シアンのトナーを収納する。現像ユニット71Cは、感光体ユニット70Cに対し、現像ローラ23Cが感光ドラム22Cに当接する当接位置と、現像ローラ23Cが感光ドラム22Cから離れる離間位置と、に移動可能に構成されている。
プロセスカートリッジPKは、ブラックの画像を形成する画像形成部(第1の画像形成部)である。プロセスカートリッジPKは、感光ドラム(第1の感光ドラム)22Kを有する感光体ユニット(第1の感光体ユニット、第1のドラムユニット)70Kを備える。プロセスカートリッジPKは、感光ドラム22Kに当接可能な現像ローラ(第1の現像ローラ)23K、供給ローラ27Kを有する現像ユニット(第1の現像ユニット)71Kを備える。現像ユニット71Kは、感光ドラム22Kの静電潜像を現像するため、ブラックのトナーを収納する。現像ユニット71Kは、感光体ユニット70Kに対し、現像ローラ23Kが感光ドラム22Kに当接する当接位置と、現像ローラ23Kが感光ドラム22Kから離れる離間位置と、に移動可能に構成されている。
なお、上記の第1の画像形成部、第2の画像形成部、第3の画像形成部、第4の画像形成部等の名称は、各部材を区別するために便宜的に付されたものである。
符号Y、M、C、KはそれぞれのプロセスカートリッジP(PY、PM、PC、PK)が形成する画像の色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)を意味する。本実施例において、それぞれのプロセスカートリッジP(PY、PM、PC、PK)の構成は、収納するトナーの色を除き、同一である。以下の説明で特に色を区別する必要がない場合は、上記の符号を省略する場合がある。
装置本体100は、感光ドラム22(22Y、22M、22C、22K)を露光する露光装置として、スキャナ21を備える。画像形成動作が行われる際、帯電部材によって帯電されたそれぞれの感光ドラム22(22Y、22M、22C、22K)に、スキャナ21からレーザが照射される。これにより、感光ドラム22(22Y、22M、22C、22K)に静電潜像が形成される。
上述の通り、それぞれのプロセスカートリッジP(PY、PM、PC、PK)は、形成する画像の色に対応したトナーを収納する。本実施例においては、非磁性一成分トナーが用いられる。トナーは、供給ローラ27(27Y、27M、27C、27K)によって現像ローラ23(23Y、23M、23C、23K)に供給される。現像ローラ23(23Y、23M、23C、23K)は、感光ドラム22(22Y、22M、22C、22K)に当接する。現像ローラ23(23Y、23M、23C、23K)に現像バイアス(現像電圧)が印加され、静電潜像がトナーによって現像され、感光ドラム22(22Y、22M、22C、22K)にトナー像が形成される。
装置本体100は、中間転写体としての中間転写ベルト25を有している。中間転写ベルト25の内部には、それぞれの感光ドラム22(22Y、22M、22C、22K)に対応する一次転写ローラ24が配置されている。
一次転写ローラ24に転写電圧が印加されることにより、それぞれの感光ドラム22(22Y、22M、22C、22K)に形成されたトナー像は、中間転写ベルト25に転写される。そして、4色のトナー像が重なった状態で二次転写部まで搬送され、二次転写ローラ26によって中間転写ベルト25から記録材へ転写される。
トナー像を転写された記録材は、トナー像を保持したまま定着機内の定着ローラ31まで搬送され、熱と圧を加えられる。これにより、トナー像は記録材に定着される。定着を終えた記録材は排紙ローラ32を介して排紙トレイ34へ排出される。
なお、記録材に両面印刷を行う場合には、定着を終えた記録材は、反転ローラ33に向けて搬送される。さらに、記録材は反転ローラ33によってスイッチバックし、搬送ローラ対41、搬送ローラ42に向けて搬送される。そして、搬送ローラ対41、搬送ローラ42によって記録材が再び搬送ローラ対15に向けて搬送される。記録材の裏面には、記録材の表面と同様の手順で画像が形成され、記録材は排紙トレイ34に排出される。
装置本体100は、上述の記録材の画像形成動作や、後述するメイン駆動ユニット50を制御する制御部101を有している。
<現像移動機構の駆動構成>
装置本体100は、現像ユニット71を感光体ユニット70に対して移動させる現像移動機構(移動機構、現像当接離間機構)を有する。現像移動機構は、画像形成時は感光体22と現像ローラ23が当接状態になるように、また、画像形成以外は感光体22と現像ローラ23が離間状態となるように、現像ユニット71(71Y、71M、71C、71K)を移動する。
装置本体100は、メイン駆動ユニット50を備える。メイン駆動ユニット50の構成を、図2、図3(a)、図3(b)、図3(c)を用いて説明する。
図2は、本実施例に係るメイン駆動ユニット50の斜視図である。
図3は本実施例に係るメイン駆動ユニット50の内部を示す斜視図である。図3(a)は、後述する離間モードにおけるメイン駆動ユニット50を示した斜視図である。図3(b)は、後述するカラーモードにおけるメイン駆動ユニット50を示した斜視図である。図3(c)は、後述するモノモード(モノクロモード)におけるメイン駆動ユニット50を示した斜視図である。
図2に示したメイン駆動ユニット50は、感光ドラム22Y、22M、22C、22Kを駆動するためのドラム駆動部58Y、58M、58C、58Kを有する。メイン駆動ユニット50は、現像ローラ23Y、23M、23C、23Kを駆動する現像駆動部59Y、59M、59C、59Kを有する。さらに、メイン駆動ユニット50は、現像ユニット71を移動する現像移動機構を駆動する駆動列を備える。
図3(a)〜図3(c)に示すように、メイン駆動ユニット50には、駆動源である当接離間モータ51が備えられる。当接離間モータ51の出力軸にピニオンギアが取り付けられており、ピニオンギアは段ギア52と噛み合っている。
図2、および図3(a)〜図3(c)に示すように、メイン駆動ユニット50は、段ギア52の回転軸線方向と交差(本実施例においては直交)する方向に延びるウォーム軸53を有する。つまり、フォーム軸53の回転軸線方向と、段ギア52の回転軸線方向は交差する。また、フォーム軸53の回転軸線方向と、ドラム駆動部58Y、58M、58C、58Kおよび現像駆動部59Y、59M、59C、59Kの回転軸線方向は交差する。
ウォーム軸53にはウォームホイールギア54と、ウォームギア55(55Y、55M、55C、55K)が備えられる。メイン駆動ユニット50は、各プロセスカートリッジPに対応するカムギア56(56Y、56M、56C、56K)と、カム部57(57Y、57M、57C、57K)を備える。
ウォームホイールギア54は、段ギア52と噛み合っている。ウォームギア55(55Y、55M、55C、55K)は、カムギア56(56Y、56M、56C、56K)と噛み合っている。カムギア56(56Y、56M、56C、56K)と、カム部57(57Y、57M、57C、57K)は、一体的に回転するように構成されている。
ウォームホイールギア54とウォームギア55(55Y、55M、55C、55K)は、不図示の金属ピンでウォーム軸53に対して固定され、ウォーム軸53に対して回転することが規制されている。このため、当接離間モータ51が回転すると、段ギア52によってウォームホイールギア54とウォーム軸53が回転し、ウォームギア55(55Y、55M、55C、55K)が回転する。ウォームギア55(55Y、55M、55C、55K)が回転すると、カムギア56(56Y、56M、56C、56K)とカム部57(57Y、57M、57C、57K)が回転する。
当接離間モータ51、段ギア52、ウォーム軸53、ウォームホイールギア54、ウォームギア(55Y〜55K)、カムギア(56Y〜56K)、カム部(57Y〜57K)は、現像ユニット71を移動させる現像移動機構の一部ということができる。また、後述する移動ユニット90も、現像移動機構の一部ということができる。
カムギア56(56Y〜56K)とカム部57(57Y〜57K)は、ウォーム軸53、およびウォームギア55(55Y〜55K)によって、一体的に回転されるように構成されている。つまり、本実施例のメイン駆動ユニット50においては、1つの当接離間モータ51が駆動することで、各プロセスカートリッジPに対応するカム部57(57Y、57M、57C、57K)が一体的に駆動されるように構成されている。
また、各プロセスカートリッジPに対応するカム部57(57Y、57M、57C、57K)の位相は、互いにずれている。これにより、当接離間モータ51が一方向に回転すると、各プロセスカートリッジPが順番に当接動作、および離間動作を行うように構成されている。
制御部101はメイン駆動ユニット50を制御する。より具体的には、制御部101は当接離間モータ51を制御し、カム部57(57Y、57M、57C、57K)の位置(回転位相)を、離間モード(図3(a))、カラーモード(図3(b))、モノモード(図3(c))に変化させることができる。
なお、カム部57(57Y、57M、57C、57K)の位置が、離間モードとされた状態を、画像形成装置1もしくはメイン駆動ユニット50の離間モードと呼ぶこともできる。カム部57(57Y、57M、57C、57K)の位置が、カラーモードとされた状態を、画像形成装置1もしくはメイン駆動ユニット50のカラーモードと呼ぶこともできる。カム部57(57Y、57M、57C、57K)の位置が、モノモードとされた状態を、画像形成装置1もしくはメイン駆動ユニット50のモノモードと呼ぶこともできる。
制御部101は、画像形成装置1のメイン駆動ユニット50がモノモードとされた状態で、画像形成動作(第1の画像形成動作)を実行可能に構成される。また、制御部101は、画像形成装置1のメイン駆動ユニット50がカラーモードとされた状態で、画像形成動作(第2の画像形成動作)を実行可能に構成される。
<現像移動機構の詳細>
次に、現像移動機構の一部としての移動ユニット90の詳細について、図4(a)〜(e)を用いて説明する。
図4は、移動ユニット90の斜視図である。図4(a)は、移動ユニット90の全体斜視図である。図4(b)は移動ユニット90の一端側(装置本体100の正面側)の部分拡大図である。図4(c)は移動ユニット90の他端側(装置本体100の背面側)の部分拡大図である。図4(d)は後述するスライダ61を省略した移動ユニット90の一端側の部分拡大図である。図4(e)は後述するスライダ61を省略した移動ユニット90の他端側(装置本体100の背面側)の部分拡大図である。
図4(a)〜(e)に示すように、移動ユニット90は、カム部57に接触するレバー60、レバー60に接続されたスライダ61、スライダ61に接続された移動部材64、付勢部材65を有する。レバー60は、カム部57に接触するカムフォロアとしての機能を有する。また、移動部材64は、現像ユニット71に接触可能に構成されており、現像ユニット71を押圧して移動させる押圧部材(移動部材)としての機能を有する。また、スライダ61とレバー60は、移動部材64とカム部57を連結する連結部(中間部)としての機能を有する。装置本体100には、各プロセスカートリッジP(PY、PM、PC、PK)に対応するように、移動ユニット90を4つ備えている。それぞれの移動ユニット90の構成は同一である。
レバー60は、装置本体100のフレーム99によって、レバー中心60aの周りに回転可能に支持されている。より具体的には、レバー60にはレバー中心60aに対応する位置に円柱部を有しており、円柱部がフレーム99に設けられた穴に挿入されている。これにより、レバー60はレバー中心60aの周りに回動可能に保持される(図4(c)、図4(e))。また、図4(c)に示すように、レバー60はボス部60bを有しており、スライダ61の長丸穴に嵌合している。
カム部57が、カム部57とレバー60が対向する部分においてカム半径が増大するように回転すると、カム部57がレバー60と接触する。そして、レバー60はレバー中心60aを中心に矢印A2方向(離間方向)に回転(揺動)する。
逆に、カム部57が、カム部57とレバー60が対向する部分においてカム半径が減少するように回転すると、レバー60は矢印A1方向(当接方向)へ揺動する。そのままカム部57が回転を続けると、カム部57がレバー60から離れる。
一方、スライダ61は、フレーム99に固定されたスライダガイド62とスライダガイド63により、装置本体100の正面方向(B1方向)・背面方向(B2方向)に向けて、直線的に移動可能に保持されている(図4(d)、図4(e))。本実施例において、装置本体の正面方向(B1方向)、背面方向(B2方向)は、感光ドラム22の回転軸線の方向、現像ローラ23の回転軸線の方向、当接離間モータ51のピニオンギアの方向、および段ギア52の回転軸線の方向と平行である。また、装置本体100に対するプロセスカートリッジPの装着方向はB2方向と同方向であり、装置本体100からのプロセスカートリッジPの取り出し方向はB1方向と同方向である。
レバー60がA1方向に回転するとスライダ61がB1方向(当接方向)へ移動し、レバー60がA2方向に回転するとスライダ61がB2方向(離間方向)へ移動する。
また、スライダ61の移動方向について、2箇所に移動部材64、付勢部材(圧縮バネ)65が設けられている(図4(d)、図4(e))。移動部材64は、装置本体100のフレーム99によって、回転中心64cの周りに回転可能に支持されている。より具体的には、移動部材64は回転中心64cに対応する位置に円柱部を有しており、円柱部がフレーム99に設けられた穴に挿入されている。これにより、移動部材64は回転中心64cの周りに回動可能に保持される。
一方、フレーム99にはバネ受け部66が設けられている。そして、移動部材64とバネ受け部66の間には付勢部材65が取り付けられている。
また、スライダ61には曲げ部61aが設けられており、移動部材64のリブ64dと接触可能になっている。スライダ61がB2方向(離間方向)に一定以上動くと、曲げ部61aとリブ64dが接触し、移動部材64は回動して付勢部材65は圧縮されていく。逆に、スライダ61がB1方向(当接方向)に一定以上動くと、曲げ部61aとリブ64dは離れる。
<現像移動機構とプロセスカートリッジの関係>
次に、現像移動機構とプロセスカートリッジPの関係について、図5(a)、図5(b)、図5(c)を用いて説明する。
図5は本実施例に係るプロセスカートリッジPの側面図である。図5(a)は、現像ユニット71が当接状態にあるときのプロセスカートリッジPの側面図である。図5(b)は、現像ユニット71が離間状態にあるときのプロセスカートリッジPの側面図である。図5(c)は、現像ユニット71が中間状態(小離間状態)にあるときのプロセスカートリッジPの側面図である。図5(a)、図5(b)、図5(c)は、プロセスカートリッジPを、現像ローラ23の回転軸線に沿って見た図である。本実施例において、現像ローラ23の回転軸線は、感光ドラム22の回転軸線、および現像ユニット71の回転軸線と平行である。
現像ユニット71は、現像ローラ23を回転可能に支持しつつ、揺動中心のピン71aを中心に回動可能に構成されている。本実施例において、現像ユニット71は、感光体ユニット70に対して、ピン71aを中心に回転可能に結合されている。しかし、本発明は、現像ユニット71と感光体ユニット70が、それぞれ独立して装置本体100に支持される構成に対しても適用できる。
現像ユニット71は、移動部材64の押圧部64aによって押圧される被押圧部71bを有している。被押圧部71bは、移動部材64の押圧部64aから力を受ける力受け部としての機能を有する。
現像ローラ23を感光ドラム22に当接する時は、レバー60がA1方向に回転し、スライダ61がB1方向に移動する。そして、移動部材64が回転中心64c周りに回転し、被押圧部71bに押圧部64aが接触する。そして、現像ユニット71が図5(a)における時計回り方向に回転し、現像ローラ23を感光ドラム22へ付勢する(図5(a))。本実施例においては、付勢部材65は移動部材64を現像ユニット71に向けて付勢する。つまり、移動部材64は、付勢部材65の付勢力で現像ユニット71を付勢する。なお、現像ローラ23が感光ドラム22に当接するときの現像ユニット71の位置を、当接位置と呼ぶ。また、現像ユニット71が当接位置に位置した状態を、現像ユニット71の当接状態と呼ぶ。
現像ローラ23を感光ドラム22から離間する時は、レバー60がA2方向に回転し、スライダ61がB2方向に移動する。そして、移動部材64が回転中心64c周りに回転し、押圧部64aが図5(b)における右方向に退避する。押圧部64aが退避すると、現像ユニット71は自重で反時計方向に向けて回転し、感光ドラム22と現像ローラ23が離間する。
一方、装置本体100は、現像ユニット71に接触して、現像ユニット71の重量を測定するための重量センサ73を備える。現像ユニット71の重量を検知することで、現像ユニット71に収納されたトナーの量が検知される。
本実施例においては、重量センサ73の測定に影響が出ることを防ぐため、現像ユニット71が重量センサ73に接触するときは、移動部材64の押圧部64aは被押圧部71bから離れた位置に位置する(現像ユニット71の離間状態)。
また、移動部材64は、現像ローラ23が感光ドラム1から離れ、かつ現像ユニット71が重量センサ73から離れるように、現像ユニット71を小離間状態とすることもできる(図5(c))。
一方、移動部材64は、被押圧部71bに対して隙間を空けて配置される離間保障部64bを備える。離間保障部64bは、装置本体100にプロセスカートリッジPを装着した状態で画像形成装置1を運搬している間に、落下などの衝撃が発生した際、被押圧部71bに接触するように構成されている。これにより、現像ローラ23が感光ドラム22に衝突することが防止される。
現像ユニット71が小離間位置に位置するときの感光ドラム22と現像ローラ23の隙間は、現像ユニット71が離間位置に位置するときの感光ドラム22と現像ローラ23の隙間よりも小さい。言い換えれば、現像ユニット71が小離間位置に位置するときの感光ドラム22と現像ローラ23の距離は、現像ユニット71が離間位置に位置するときの感光ドラム22と現像ローラ23の距離よりも短い。また、現像ユニット71が小離間位置に位置するとき、被押圧部71bが押圧部64aと接触することで現像ユニット71の位置が決まっており、現像ユニット71は重量センサ73に接触していない状態である。
カム部57が当接位相(現像ユニット71が当接位置に位置する位相)にある時、移動部材64が付勢部材65の弾性力により現像ユニット71を押圧し、感光ドラム22と現像ローラ23が当接状態に位置する。
本実施例において、カム部57が離間位相(現像ユニット71が離間位置に位置する位相)や小離間位相(現像ユニット71が小離間位置に位置する位相)にある時、カム部57はレバー60、スライダ61を介して移動部材64を押圧する。このときカム部57は、付勢部材65の弾性力に抗して移動部材64を移動部材64の離間位置、もしくは移動部材64の小離間位置に位置させる。現像ユニット71は自重で感光ドラム22から現像ローラ23が離れる方向に移動し、現像ユニット71は、離間位置や小離間位置に位置される。
<カム部の形状とレバーとの関係>
本実施例において、プロセスカートリッジPY、PM、PKに対応するカム部57Y、57M、57Kは同一形状である。一方、プロセスカートリッジPKに隣接するプロセスカートリッジCに対応するカム部57Cは、カム部57Y、57M、57Kとは形状が異なる。以下、カム部57Cに基づいて、カム部57の形状とレバー60との関係について説明する。
図6は、カム部57(57C)とレバー60の関係を説明する図である。図6(a)は離間状態におけるカム部57(57C)とレバー60の関係を説明する図である。図6(b)は当接状態におけるカム部57(57C)とレバー60の関係を説明する図である。図6(c)は小離間状態におけるカム部57(57C)とレバー60の関係を説明する図である。
本実施例において、カム部57Cは、第1のカム面(離間面)57aと、第2のカム面(小離間面)57bを有する。また、カム部57Y、57M、57Kは第2のカム面57bを有しておらず、図6(a)において点線で示すように、第1のカム面57aが延長されている。第2のカム面57bがあるかないかを除き、カム部57Y、57M、57C、57Kの形状は同一である。第1のカム面57aは、レバー60に接触するカム面のうち、回転中心57dからの距離(半径)が最大となる面である。
カム部57とカムギア56は、回転中心57dを中心に回転するように構成されている。本実施例において、第1のカム面57aは、回転中心57dからの距離(半径)が略一定となる円弧形状を有している。また、第2のカム面57bは、回転中心57dからの距離(半径)が略一定となる円弧形状を有している。第1のカム面57aと、第2のカム面57bは、略同心円状に配置されている。つまり、第1のカム面57aの円弧形状の中心は、カム部57の回転中心57dと一致する。第2のカム面57aの円弧形状の中心は、カム部57の回転中心57dと一致する。
なお、第1のカム面57a、第2のカム面57bは円弧形状に限られず、曲面、平面であってもよい。第2のカム面57bがレバー60を安定して受けるために、カム部57の回転量に対する回転中心57dからの距離の変化量は、カム部57の回転方向における第2のカム面57bの前後の部分よりも、第2のカム面57bが小さいことが好ましい。
現像ユニット71を離間状態とするとき、カム部57は、レバー60が第1の離間面57aと接触するように位置される。このとき、レバー60は、図4(c)に示すA2方向に回転し、現像ユニット71は離間状態(現像ユニット71が離間位置に位置された状態)となる。
次に、現像ユニット71を当接状態とするとき、カム部57は、レバー60がカム部57と接触しないように位置される。このとき、レバー60は、図4(c)に示すA1方向に回転し、現像ユニット71が当接状態となる。
本実施例において、プロセスカートリッジPCの現像ユニット71(71C)は、小離間位置に位置することができる。現像ユニット71(71C)を小離間状態(現像ユニット71(71C)が小離間位置に位置された状態)とするとき、カム部57(57C)は、レバー60が第2のカム面57bに接触するように位置される。このとき、レバー60はA2方向へ回転するが、レバー60のA2方向への回転量は、現像ユニット71を離間状態とする時と比べて少ない。
記録材に安定して画像を形成するには、長手方向(感光ドラム22の回転軸線方向、現像ローラ23の回転軸線方向と同じ)において、感光ドラム22と現像ローラ23を全域で当接させることが望ましい。したがって、付勢部材65の付勢力を大きくすることが求められる。また、移動部材64と付勢部材65を、長手方向における2か所に配置することが好ましい。
一方で、付勢部材65の付勢力や、移動部材64と付勢部材65の数が増えると、現像ユニット71を離間状態または小離間状態とする際に、レバー60とカム部57に加わる力が大きくなる。レバー60がカム部57の斜面に当接した状態にあった場合、カム部57やカムギア56が回転してしまう恐れがある。そこで、本実施例では、第1のカム面57aと、第2のカム面57bを、それぞれ回転中心57dからの距離(半径)が略一定となる面とし、第1のカム面57aと、第2のカム面57bを、略同心円状に配置した。これにより、カムギア56やカム部57に回転方向の力が発生することが抑制され、カムギア56やカム部57の位相を維持することができる。
まとめると、ウォームギア55Y、カムギア56Y、カム部57Y、現像ユニット71Yを移動させる移動ユニット90は、現像ユニット71Yを移動する移動機構(第4の移動機構、第4の位置規制機構)の一部ということができる。この移動機構により、現像ユニットYの位置が規制され、現像ユニット71Yは、当接位置と離間位置に移動可能となる。
同様に、ウォームギア55M、カムギア56M、カム部57M、現像ユニット71Mを移動させる移動ユニット90は、現像ユニット71Mを移動する移動機構(第3の移動機構、第3の位置規制機構)の一部ということができる。この移動機構により、現像ユニットMの位置が規制され、現像ユニット71Mは、当接位置と離間位置に移動可能となる。
同様に、ウォームギア55C、カムギア56C、カム部57C、現像ユニット71Cを移動させる移動ユニット90は、現像ユニット71Cを移動する移動機構(第2の移動機構、第2の位置規制機構)の一部ということができる。この移動機構により、現像ユニットCの位置が規制され、現像ユニット71Cは、当接位置、離間位置、中間位置(小離間位置)に移動可能となる。
同様に、ウォームギア55K、カムギア56K、カム部57K、現像ユニット71Kを移動させる移動ユニット90は、現像ユニット71Kを移動する移動機構(第1の移動機構、第1の位置規制機構)の一部ということができる。この移動機構により、現像ユニットKの位置が規制され、現像ユニット71Kは、当接位置と離間位置に移動可能となる。
<画像形成装置の動作>
感光ドラム22と現像ローラ23が当接した状態が長く続くと、現像ローラ23が変形する。また、感光ドラム22と現像ローラ23を当接して回転させると、感光ドラム22と現像ローラ23が摺擦し、現像ローラ23や感光ドラム22の表面に微小な削れが発生する。現像ローラ23が感光ドラム22に当接した状態で回転することが長く続くと、現像ローラ23や感光ドラム22が劣化する。その結果、記録材に形成される画像の品質を低下させる場合がある。
そこで、本実施例では、画像形成動作を行っていない時には現像ローラ23を感光ドラム22から離間することで、現像ローラ23や感光ドラム22が劣化すること抑制する。
以上の点を踏まえて、本実施例における画像形成装置1の動作について、図7を用いて説明する。図7は、本実施例における、画像形成装置1の動作を示したカム線図である。
画像形成装置1は、カラーモードとモノモードで、記録材に対する画像形成動作を実行可能である。また、画像形成装置1は、プロセスカートリッジPY、PM、PC、PKの全てで、現像ローラ23が感光ドラム22から離れた状態とすることもできる(離間モード)。
カラーモードにおいては、現像ローラ23Y、23M、23C、23Kが感光ドラム22Y、22M、22C、22Kに当接した状態で画像形成動作が行われる。
モノモードにおいては、現像ローラ23Kが感光ドラム22Kに当接し、現像ローラ23Y、23M、23Cが感光ドラム22Y、22M、22Cから離れた状態で画像形成動作が行われる。つまり、画像形成装置1は一部の画像形成部(プロセスカートリッジPK)を用いて、画像形成動作を行うことができる。モノモードで画像形成動作が行われるときは、当接離間モータ51が停止されていて、上記の状態が保たれる。モノモードで画像形成動作を行うことにより、画像形成動作を行う必要がないプロセスカートリッジPY、PM、PCでは、現像ローラ23が感光ドラム22に当接して回転する時間を減少させることができる。
上述の離間モード、カラーモード、モノモードの切り替えは、制御部101によってメイン駆動ユニット50の当接離間モータ51を制御し、移動部材64を移動させることによって行う。つまり、制御部101は、現像ローラ23Kが感光ドラム22Kに当接し、現像ローラ23Y、23M、23Cが感光ドラム22Y、22M、22Cから離れた状態(モノモード)で、画像形成動作(第1の画像形成動作)を実行することができる。また、制御部101は、現像ローラ23Y、23M、23C、23Kが感光ドラム22Y、22M、22C、22Kに当接した状態(カラーモード)で、画像形成動作(第2の画像形成動作)を実行することができる。
当接離間モータ51が第1方向に回転すると、画像形成装置1のメイン駆動ユニット50は、図7のカム線図を左から右に向かって辿るように変化する。当接離間モータ51が第1方向と逆の第2方向に回転すると、画像形成装置1のメイン駆動ユニット50は、図7のカム線図を右から左に向かって辿るように変化する。
より具体的には、図7に示すように、画像形成装置1が離間モードにある状態で、当接離間モータ51が第1方向に回転すると、画像形成装置1はカラーモードになる。さらに当接離間モータ51が第1方向に回転すると、画像形成装置1はモノモードになる。さらに当接離間モータ51が第1方向に回転すると、画像形成装置1は離間モードになる。なお、画像形成装置1が離間モードにある状態で、当接離間モータ51が第1方向とは逆の第2方向に回転して、画像形成装置1をモノモードとすることもできる。
画像形成動作が実行される前には、画像形成装置1は離間状態で待機しており、現像ユニット71Y、71M、71C、71Kは、離間位置に位置される。このとき、当接離間モータ51は停止されており、カム部57Y、57M、57C、57Kは、対応するレバー60と第1のカム面57aで当接した状態である(図6(a)参照)。
画像形成動作が開始されると、制御部101によって当接離間モータ51の駆動が開始される。プロセスカートリッジPY、PM、PC、PKのそれぞれの画像形成のタイミングに合わせて、プロセスカートリッジPY、PM、PC、PKの順に、現像ローラ23が感光ドラム22に当接する。プロセスカートリッジPY、PM、PC、PKの全てで現像ローラ23が感光ドラム22に当接すると、画像形成装置1はカラーモードとなり、当接離間モータ51が停止される。このとき、カム部57Y、57M、57C、57Kは、対応するレバー60から離れた状態である。そして、この状態で画像形成装置1は画像形成動作を行うことができる。
プロセスカートリッジPY、PM、PC、PKによる画像形成動作は、プロセスカートリッジPY、PM、PC、PKの順に終了される。したがって、当接離間モータ51を駆動し、プロセスカートリッジPY、PM、PC、PKの画像形成動作が終了するタイミングに合わせて、プロセスカートリッジPY、PM、PC、PKの順に現像ローラ23が感光ドラム22から離間する。当接離間モータ51の回転方向は、画像形成装置1を離間モードからカラーモードへ切り替える時の回転方向と同じである。つまり、カラーモードでの画像形成動作が終わったのち、画像形成装置1は、カラーモードからモノモードを経て、離間モードへ戻る。
このとき、カラーモードでの画像形成動作を行った後に、モノモードで画像形成動作を行わない場合、当接離間モータ51は停止しない。カラーモードでの画像形成動作を行った後に、モノモードで画像形成動作を行う場合、当接離間モータ51はモノモードで一旦停止して画像形成動作を行った後、画像形成装置1は離間モードに戻る。
このとき、図7に示すように、本実施例においては、現像ユニット71Cは小離間位置(中間位置)を経て、離間位置に移動する。そして、現像ユニット71Kを移動する移動機構は、現像ユニット71Cが当接位置と離間位置の間にある状態で、現像ユニット71Kを当接位置から離間位置に向けて移動し始めるように構成されている。
図7に示すように、本実施例におけるモノモードでは、現像ユニット71Yが離間位置に位置し、現像ユニット71Mは離間位置に位置する。そして、現像ユニット71Cは当接位置と離間位置の間の小離間位置(中間位置)に位置する。このとき、カム部57Y、57Mにおいては、第1のカム面57aがレバー60に当接した状態である。また、カム部57Cにおいては、第2のカム面57bがレバー60に当接した状態である。制御部101は、この状態で当接離間モータ51を停止させ、画像形成動作を実行するように構成されている。
なお、モノモードにおいては、現像ユニット71Cが離間位置に位置する時よりも、現像ユニット71Cが小離間位置に位置する時のほうが、現像ローラ23Cと感光ドラム22Cの隙間が小さくなっている。また、現像ユニット71Y、71Mの離間量(現像ローラ23と感光ドラム22の隙間)よりも、現像ユニット71Cの離間量が小さくなっている。
また、図7に示すように、第2のカム面57bがレバー60に当接している間の現像ユニット71Cの移動速度は、第2のカム面57bがレバー60に当接する前後の現像ユニット71Cの移動速度よりも遅い。
ここで、本実施例における画像形成装置1の動作と、比較例における画像形成装置の動作について説明する。図11は、比較例に係る、画像形成装置の動作を示したカム線図である。
図11に示すように、比較例に係る画像形成装置では、現像ユニット71Y、71M、71Cが離間位置に位置した状態で、現像ユニット71Kが当接位置から離間位置に向けて移動し始める。また、比較例におけるモノモードでは、現像ユニット71Y、71M、71Cが離間位置に位置する。
モノモードで画像形成動作が行うためには、現像ユニット71Y、71M、71Cが離間した状態で、現像ユニット71Kを当接位置に保つ必要がある。現像ユニット71Y、71M、71Cが離間した直後に現像ユニット71Kを離間すると、モノモードで画像形成動作を行うことが困難になる。したがって、現像ユニット71Kの離間タイミングを遅らせ、カラーモードと離間モードの間で、プロセスカートリッジPKだけを当接状態とする。このため、感光ドラム23と現像ローラ22が当接している時間(当接時間)について、プロセスカートリッジPY、PM、PCの当接時間と比べると、プロセスカートリッジPKの当接時間は長くなる。
本実施例のモノモードは、プロセスカートリッジPY、PMは離間状態、プロセスカートリッジPCは小離間状態、プロセスカートリッジPKが当接状態となっている。つまり、本実施例に係る画像形成装置1は、現像ユニット71Cが離間位置に到達する前に、現像ユニット71Kを離間位置に向けて移動させ始めるように構成した。一方、図11に示している比較例のモノモードは、プロセスカートリッジPY、PM、PCは離間状態、プロセスカートリッジPKが当接状態となっている。つまり、本実施例に係る画像形成装置1は、現像ユニット71Cが離間位置に到達した後に、現像ユニット71Kを離間位置に向けて移動させ始めるように構成した。
つまり、本実施例においては、上述したモノモードで画像形成動作が行われるように画像形成装置1を構成することで、現像ユニット71Kを当接位置に向けて移動し始めるタイミングを早めることができた。
本実施例の構成は、比較例よりもカラーモードとモノモードを近づけることができる。つまり、画像形成装置1が、離間モード、カラーモード、モノモード、離間モードへと変化する過程で、画像形成装置1がカラーモードとなるポイントと、画像形成装置1がモノモードとなるポイントを、近づけることができる。このため、カラーモードでの画像形成動作の終了時から、現像ユニット71Kが離間位置に移動し始めるまでの時間を、比較例よりも短くすることができる。したがって、現像ユニット71Kにおいて、現像ローラ23が感光ドラム22に当接した状態が保たれる時間を、比較例に比べて短くすることができる。これにより、現像ユニット71Kにおいて、感光ドラム22や現像ローラ23の削れを軽減し、感光ドラム22や現像ローラ23の劣化を抑制できる。
さらに、本実施例では、モノモードにおいて、カム部57Cは、第2のカム面57bにレバー60が当接した状態である。したがって、現像ユニット71Cが離間位置に到達する前の状態であっても、カム部57Cがレバー60から力を受けて回転することが抑制できる。また、現像ユニット71Cの位置を、精度良く決めることができる。したがって、安定してモノモードにおける画像形成動作を実行することができる。
また、本実施例においては、メイン駆動ユニット50には、各現像ローラ23Y、23M、23C、23Kを駆動する現像駆動部59Y、59M、59C、59Kへ駆動を伝達する駆動列を有している。この駆動列内にクラッチ(不図示)が設置されており、現像ローラ23が離間状態では現像ローラ23への駆動が遮断されている。また、現像ローラ23が感光ドラム22に当接する直前に、現像ローラ23への駆動が伝達される。また、現像ローラ23が感光ドラム22から離間した直後に、現像ローラ23への駆動が遮断される。
本実施例において、上記のクラッチは、現像駆動部59Y、59M、59C、59Kそれぞれに対して設けられる。各クラッチは、不図示のギアを介してカムギア56(56Y、56M、56C、56K)と連結される。このとき、現像ローラ23の現像動作および離間動作のタイミングと、現像ローラ23への駆動伝達と遮断のタイミングが連動するように、各クラッチが取り付けられている。
これにより、画像形成時以外での現像ローラ23の駆動が遮断される。したがって、現像ローラ23の総回転回数を減少させることができる。現像ローラ23と当接する供給ローラ27との摺擦で、供給ローラ27や現像ローラ23の削れやトナーの劣化が発生することを抑制することができる。
以上のように、画像形成装置1は、一部の画像形成部であるプロセスカートリッジPKを用いた画像形成動作を実行しつつ、現像ローラ23Kと感光ドラム22Kが当接した状態が保たれる時間を短くすることができる。
実施例2について説明する。なお、実施例1と同一の箇所については、説明を省略する。実施例2では、現像ユニット71Kが離間位置に移動し始めるタイミングが、実施例1と異なる。また、現像ユニット71Mがカラーモードを経て離間モードに至るまでの動作が、実施例1と異なる。
実施例2に係る画像形成装置の動作について、図8を用いて説明する。また、実施例2に係るカム部157の構成について、図9を用いて説明する。
図8は、第2実施例における、画像形成装置の動作を示したカム線図である。図9は、第2実施例における、カム部157とレバー60の関係を説明する図である。
実施例1と同様に、カラーモードでの画像形成動作が終わったのち、画像形成装置1は、カラーモードからモノモードを経て、離間モードへ戻る。
図8に示すように、現像ユニット71M、71Cは中間位置を経て、離間位置に移動する。本実施例においては、現像ユニット71M、71Cが当接位置と離間位置の間にある状態で、現像ユニット71Kが当接位置から離間位置に向けて移動し始めるように構成されている。
図8に示すように、本実施例におけるモノモードでは、現像ユニット71Yは離間位置に位置し、現像ユニット71M、71Cは小離間位置に位置する。言い換えれば、現像ユニット71M、71Cは、当接位置と離間位置の間の中間位置(小離間位置)に位置している。制御部101は、この状態で画像形成動作を実行するように構成されている。
本実施例に係る画像形成装置1は、現像ユニット71M、71Cが離間位置に到達する前に、現像ユニット71Kを離間位置に向けて移動させ始めるように構成した。
つまり、本実施例の構成は、カラーモードとモノモードをさらに近づけることができる。また、カラーモードで画像形成動作の終了時から、現像ユニット71Kが離間位置に移動し始めるまでの時間を、さらに短くすることができる。したがって、現像ユニット71Kにおいて、現像ローラ23が感光ドラム22に当接した状態が保たれる時間を、比較例に比べて短くすることができる。これにより、感光ドラム22や現像ローラ23の削れを軽減し、感光ドラム22や現像ローラ23を抑制できる。
また、実施例1に係るカム部57Cの第2のカム面57bは、回転中心57dからの距離(半径)が略一定となる面であった。また、第1のカム面57aと、第2のカム面57bは、略同心円状に配置されていた。
実施例2の画像形成装置は、実施例1におけるカム部57Mに対応する位置に、カム部157(157M)を有する。カム部157Mの形状は、カム部57(57C)の形状と異なる。
図9に示すように、カム部157Mは、カム部57と同様に、第1のカム面57aを有する。また、カム部157Mは、実施例1の第2のカム面57bに相当する、第2のカム面157bを有する。画像形成装置1がモノモードで画像形成動作を行うときには、プロセスカートリッジPMに対応するレバー60が第2のカム面157bと当接し、現像ユニット71Mが中間位置に位置する。また、プロセスカートリッジPCに対応するレバー60がカム部57Cの第2のカム面57bと当接し、現像ユニット71Cが中間位置に位置する。
第2のカム面157bは、V字の凹形状を有しており、レバー60を挟み込んでいる。より具体的には、第2のカム面157bは、カム部157の回転方向の上流側に向けて、回転中心57dから離れる方向に延びる第1の受け面と、カム部157の回転方向の下流側に向けて、回転中心57dから離れる方向に延びる第2の受け面とを有している。レバー60は、第1の受け面と第2の受け面とに接触する。
その場合、第2のカム面157bはV字形状を有しているため、レバー60から力を受けた時に、カム部157Mを正回転させる方向と逆回転させる方向と2つの力を受けることになる。第2のカム面157bを、この2つの力が打ち消し合うように配置することで、カム部157Mの回転を防止することができる。
つまり、ウォームギア55M、カムギア56M、カム部157M、現像ユニット71Mを移動させる移動ユニット90は、現像ユニット71Mを移動する移動機構(第3の移動機構、第3の位置規制機構)の一部ということができる。この移動機構により、現像ユニットMの位置が規制され、現像ユニット71Mは、当接位置、離間位置、中間位置に移動可能となる。
なお、カム部157Mとして、第1の実施例におけるカム部57Cと同一形状のカム部を用いることもできる。また、第1の実施例におけるカム部57Cとして、カム部157Mと同一形状のカム部を用いることもできる。
以上のように、画像形成装置1は、一部の画像形成部であるプロセスカートリッジPKを用いた画像形成動作を実行しつつ、現像ローラ23Kと感光ドラム22Kが当接した状態が保たれる時間を短くすることができる。
実施例3について説明する。なお、実施例1、実施例2と同一の箇所については、説明を省略する。
実施例1では現像移動機構内に配置されていた付勢部材65の付勢力で、現像ローラ23を感光ドラム22に当接させていた。本実施例では、感光体ユニット70と現像ユニット71の間に配置されたカートリッジ付勢部材173の付勢力で、現像ローラ23を感光ドラム22に当接させる。
本実施例に係る現像移動機構とプロセスカートリッジPの関係について、図10(a)、図10(b)、図10(c)を用いて説明する。
図10は本実施例に係るプロセスカートリッジPの側面図である。図10(a)は、現像ユニット71が当接状態にあるときのプロセスカートリッジPの側面図である。図10(b)は、現像ユニット71が離間状態にあるときのプロセスカートリッジPの側面図である。図10(c)は、現像ユニット71が中間状態(小離間状態)にあるときのプロセスカートリッジPの側面図である。図10(a)、図10(b)、図10(c)は、プロセスカートリッジPを、現像ローラ23の回転軸線に沿って見た図である。本実施例において、現像ローラ23の回転軸線は、感光ドラム22の回転軸線、および現像ユニット71の回転軸線と平行である。
図10に図示したように、感光体ユニット70と現像ユニット71の間にカートリッジ付勢部材173が配置されている。カートリッジ付勢部材173の付勢力によって、現像ユニット71を時計回り方向に付勢し、現像ローラ23が感光ドラム22へ当接する(図10(a))。
また、本実施例においては、移動部材64は実施例1における押圧部64aを有していない。現像ローラ23を感光ドラム22から離間するときには、離間保障部64bが被押圧部71bに接触することで、現像ユニット71を反時計回り方向へ回転させる。
なお、現像ユニット71が離間位置にあるとき(図10(b))と、中間位置にあるとき(図10(c))、離間保障部64bと被押圧部71bが接触することで感光ドラム22と現像ローラ23が離間している。
このようなプロセスカートリッジPを用いる場合であっても、実施例1や実施例2と同様に、カラーモードで画像形成動作の終了時から、現像ユニット71Kが離間位置に移動し始めるまでの時間を、比較例(図11)よりも短くすることができる。したがって、現像ユニット71Kにおいて、現像ローラ23が感光ドラム22に当接した状態で回転する時間を、比較例に比べて短くすることができる。これにより、感光ドラム22や現像ローラ23の削れを軽減し、感光ドラム22や現像ローラ23を抑制できる。
<変形例>
各実施例において、プロセスカートリッジPY、PM、PC、PKの順番で画像形成動作を行うように構成されている。しかし、画像形成動作の順番は、この順番に限られない。例えば、プロセスカートリッジPK、PC、PM、PYの順番で、画像形成動作を行うように構成してもよい。この場合のプロセスカートリッジPK、PC、PM、PYの動作は、図7、図8、図11に示したカム線図を、図中で右から左に向けて辿る動作となる。つまり、画像形成装置1は、離間モード、モノモード、カラーモードの順番で変化する。
モノモード、カラーモード、離間モードにおけるプロセスカートリッジPK、PC、PM、PYの状態は各実施例で示したものと同じである。
つまり、画像形成装置1が離間モードからモノモードに変化する場合において、現像ユニット71Kが当接位置に位置するとき、現像ユニット71C、もしくは現像ユニット71C、71Mは、離間位置と当接位置の間に位置する。
この場合も、プロセスカートリッジPC、もしくはプロセスカートリッジPC、PMが小離間状態を経てカラーモードに移行することで、カラーモードとモノモードを近づけることができる。したがって、現像ローラ23Kが感光ドラム22Kに当接する状態が保たれる時間を短くすることができる。
22(22Y、22M、22C、22K) 感光ドラム
23(23Y、23M、23C、23K) 現像ローラ
50 メイン駆動ユニット
51 当接離間モータ
52 段ギア
53 ウォーム軸
54 ウォームホイールギア
55(55Y、55M、55C、55K) ウォームギア
56(56Y、56M、56C、56K) カムギア
57(57Y、57M、57C、57K) カム部
57a 第1のカム面
57b 第2のカム面
60 レバー
61 スライダ
64 移動部材
65 付勢部材
70 感光体ユニット
71 現像ユニット
P(PY、PM、PC、PK) プロセスカートリッジ

Claims (11)

  1. 第1の感光ドラムを含む第1のドラムユニットと、前記第1の感光ドラムに当接可能な第1の現像ローラを含む第1の現像ユニットと、を有する第1の画像形成部と、
    第2の感光ドラムを含む第2のドラムユニットと、前記第2の感光ドラムに当接可能な第2の現像ローラを含む第2の現像ユニットと、を有する第2の画像形成部と、
    前記第1の現像ユニットが、前記第1の現像ローラが前記第1の感光ドラムに当接する第1の当接位置と、前記第1の現像ローラが前記第1の感光ドラムから離れる第1の離間位置と、に位置されるように、前記第1の現像ユニットを移動するように構成された第1の移動機構と、
    前記第2の現像ユニットが、前記第2の現像ローラが前記第2の感光ドラムに当接する第2の当接位置と、前記第2の現像ローラが前記第2の感光ドラムから離れる第2の離間位置と、前記第2の当接位置と前記第2の離間位置の間の中間位置と、に位置されるように、前記第2の現像ユニットを移動するように構成された第2の移動機構と、
    前記第1の現像ローラが前記第1の感光ドラムに当接し、前記第2の現像ローラが前記第2の感光ドラムから離間した状態で、第1の画像形成動作を実行可能な制御部と、
    を有し、
    前記第1の移動機構は、前記第2の現像ユニットが前記第2の当接位置と前記第2の離間位置の間に位置している状態で、前記第1の現像ユニットを前記第1の当接位置から前記第1の離間位置に向けて移動し始めるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記制御部は、前記第2の現像ユニットが前記中間位置に位置された状態で前記第1の画像形成動作を実行するように構成されることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 第1の感光ドラムを含む第1のドラムユニットと、前記第1の感光ドラムに当接可能な第1の現像ローラを含む第1の現像ユニットと、を有する第1の画像形成部と、
    第2の感光ドラムを含む第2のドラムユニットと、前記第2の感光ドラムに当接可能な第2の現像ローラを含む第2の現像ユニットと、を有する第2の画像形成部と、
    前記第1の現像ユニットが、前記第1の現像ローラが前記第1の感光ドラムに当接する第1の当接位置と、前記第1の現像ローラが前記第1の感光ドラムから離れる第1の離間位置と、に位置されるように、前記第1の現像ユニットを移動するように構成された第1の移動機構と、
    前記第2の現像ユニットが、前記第2の現像ローラが前記第2の感光ドラムに当接する第2の当接位置と、前記第2の現像ローラが前記第2の感光ドラムから離れる第2の離間位置と、前記第2の当接位置と前記第2の離間位置の間の中間位置と、に位置されるように、前記第2の現像ユニットを移動するように構成された第2の移動機構と、
    前記第1の現像ローラが前記第1の感光ドラムに当接し、前記第2の現像ローラが前記第2の感光ドラムから離間した状態で、第1の画像形成動作を実行可能な制御部と、
    を有し、
    前記制御部は、前記第2の現像ユニットが前記中間位置に位置された状態で前記第1の画像形成動作を実行するように構成されることを特徴とする画像形成装置。
  4. 第3の感光ドラムと、前記第3の感光ドラムに当接可能な第3の現像ローラを含む第3の現像ユニットと、を有する第3の画像形成部を有し、
    前記制御部は、前記第3の現像ローラが前記第3の感光ドラムから離間した状態で前記第1の画像形成動作を実行するように構成されることを特徴とする請求項2または3に記載の画像形成装置。
  5. 前記第3の現像ユニットが、前記第3の現像ローラが前記第3の感光ドラムに当接する第3の当接位置と、前記第3の当接位置と前記第3の離間位置の間の中間位置と、前記第3の現像ローラが前記第3の感光ドラムから離れる第3の離間位置と、に位置されるように、前記第3の現像ユニットを移動するように構成された第3の移動機構を有し、
    前記制御部は、前記第3の現像ユニットが、前記第3の当接位置と前記第3の離間位置の間の前記中間位置に位置された状態で前記第1の画像形成動作を実行するように構成されることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 前記第2の移動機構は、前記第2の現像ユニットに接触可能な移動部材と、回転可能なカム部と、前記移動部材とカム部を連結する連結部と、を含み、
    前記カム部は第1のカム面と第2のカム面を含み、前記連結部が前記第1のカム面に接触した時に、前記第2の現像ユニットは前記第2の離間位置に位置し、前記連結部が前記第2のカム面に接触した時に、前記第2の現像ユニットは前記第2の当接位置と前記第2の離間位置の間の前記中間位置に位置される
    ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  7. 前記第2のカム面は、円弧形状を有することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
  8. 前記円弧形状の中心は、前記カム部の回転中心と一致することを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 前記第2の移動機構は、前記移動部材を前記第2の現像ユニットに向けて付勢する付勢部材を含むことを特徴とする請求項6から8のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  10. 前記第2の画像形成部は、付勢部材を含み、
    前記付勢部材は、前記第2の現像ローラが前記第2の感光ドラムに当接するように、前記第2の現像ユニットを付勢することを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  11. 前記第1の画像形成部は、前記第2の画像形成部に隣接して配置される、
    ことを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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