JP2006047424A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型且つ単純な機構により現像手段の像担持体に対する位置の変更、及びその駆動の開始及び停止を制御することのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 画像形成装置２００は、少なくとも２つの動節１と、複数の画像形成部Ｐのそれぞれに対応して設けられ動節１の回転運動に対して間欠回転運動して各画像形成部Ｐの移動手段４及び駆動切替手段３を作動させる従動節２と、を備え、上記少なくとも２つの動節１は連動して回転駆動されて異なった位相で従動節２に作用する切替機構を有し、上記少なくとも２つの動節１が順回転することにより、トナー搬送体２５１の搬送方向上流の画像形成部Ｐから順次に、現像手段２４１を第１の位置から第２の位置に移動させ且つその駆動を開始させ、又、トナー搬送体２５１の搬送方向上流の画像形成部Ｐから順次に、現像手段２４１を第２の位置から第１の位置に移動させ且つその駆動を停止させる構成とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式を用いた画像形成装置は、像担持体としての電子写真感光体（以下「感光体」という。）に静電像を形成し、これを現像手段を用いて現像剤像（トナー像）として現像した後、このトナー像を最終的に記録材、例えば、記録用紙、プラスチックシート（ＯＨＰシート）、布等に転写することによって記録画像を得る。

又、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色フルカラー画像を形成可能な画像形成装置においては、それぞれが感光体を備えた複数の画像形成部を並置し、各感光体上に順次に形成した各色のトナー像を、各感光体に対向して配置された記録材担持体上の記録材に転写するか、或いは各感光体に対向して配置された中間転写体に転写した後に記録材に転写するものがある。これら記録材担持体、中間転写体は、像担持体からトナー像を受容してこれを搬送するトナー像搬送体として機能する。

上記のように画像形成部が複数並置された画像形成装置では、例えば、複数の画像形成部を全て用いる場合、トナー像搬送体の搬送方向上流側の画像形成部から順次に画像形成が開始される。又、例えば、モノクロ画像など、何れかの画像形成部のみ用いる場合、その他の画像形成部は使用されない。このため、装置要素の耐久性の改善、或いは不使用の画像形成部を駆動することによる問題点を解決するべく、複数の画像形成部の駆動を選択的に停止／駆動する提案が種々成されている。以下、幾つかの例を挙げる。

画像形成装置において、不必要なトナー現像を防止するため、非動作時には現像手段を感光体より離れた位置に置く構成が知られている（特許文献１参照。）。

又、現像手段の高寿命化を実現するために、画像形成時に使用しない現像手段の駆動を停止する構成が知られている（特許文献２参照。）。

更に、モノカラーモードプリント時に画像形成に寄与しない他の画像形成部の感光体と現像手段を非接触とする機構が知られている（特許文献３参照。）。

ところで、例えば４色フルカラー画像の形成時において、複数の画像形成部の感光体には順次画像形成されるため、例えば、第１の色を形成する第１の画像形成部と最後の色を形成する第４の画像形成部とを比較すると、同じタイミングで現像手段の感光体に対する位置を変更し且つその駆動を開始すると、画像形成開始時には第４の画像形成部の現像手段が不必要な非画像領域でも駆動されることになる。逆に画像形成終了時には、第１の画像形成部の現像手段が不必要な非画像領域でも駆動されることになる。

そのため、画像形成工程上流側から順次に、現像手段の感光体に対する位置を変更し、且つ、その駆動開始／停止させることが極めて有効であると考える。

しかしながら、上記従来の技術は、画像形成時にトナー像搬送体の搬送方向上流の画像形成部から順次に、現像手段の感光体に対する位置を変更し且つその駆動を開始／停止させるものではない。

又、従来、非動作時に現像手段を感光体より非接触とする手段としてレバーやカム等を用いた構成が一般的である。従来の機構により、共通の駆動源を用いて各現像手段の感光体に対する位置を変更し、且つ、その駆動を開始／停止させようとすると、一般には、装置本体の大型化、複雑化に繋がるなどの種々の制約がある。このため、小型、且つ、単純な構成で、画像形成時にトナー像搬送体の搬送方向上流の画像形成部から順次に、現像手段の感光体に対する位置を変更し且つその駆動を開始／停止させることが望まれる。
特開２００１−２１５７９６号公報 特開２００１−３４３８０９号公報 特開２００３−７６１０３号公報

本発明の目的は、小型且つ単純な機構により現像手段の像担持体に対する位置の変更、及びその駆動の開始及び停止を制御することのできる画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、像担持体と、前記像担持体に形成された静電像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、を備えた画像形成部を、前記像担持体からトナー像を受容して搬送するトナー像搬送体の移動方向に沿って複数有する画像形成装置において、
前記複数の画像形成部のそれぞれに対応して設けられ各画像形成部の前記現像手段の前記像担持体に対する位置を第１の位置と第２の位置との間で移動させる移動手段と、
前記複数の画像形成部のそれぞれに対応して設けられ各画像形成部の前記現像手段の駆動を停止又は開始させる駆動切替手段と、
少なくとも２つの動節と、前記複数の画像形成部のそれぞれに対応して設けられ前記動節の回転運動に対して間欠回転運動して各画像形成部の前記移動手段及び駆動切替手段を作動させる従動節と、を備え、前記少なくとも２つの動節は連動して回転駆動されて異なった位相で前記従動節に作用する切替機構と、
を有し、
前記切替機構は、前記少なくとも２つの動節が順回転することにより、前記トナー搬送体の搬送方向上流の前記画像形成部から順次に、前記現像手段を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させ且つその駆動を開始させ、又、前記トナー搬送体の搬送方向上流の前記画像形成部から順次に、前記現像手段を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させ且つその駆動を停止させることを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、小型且つ単純な機構により現像手段の像担持体に対する位置の変更、及びその駆動の開始及び停止を制御することができる。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
［画像形成装置の全体構成及び動作］
先ず、図１を参照して本実施例の画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。本実施例の画像形成装置２００は、画像形成装置本体（装置本体）Ａに対して通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ、或いは原稿の画像情報を光学的に読み取って電気信号に変換する原稿読み取り装置等の外部機器からの画像情報信号に応じて、４色フルカラー画像の形成が可能な電子写真方式のカラーレーザービームプリンタである。この画像形成装置２００は、中間転写方式、プロセスカートリッジ方式を採用したものである。

画像形成装置２００は、像形成手段として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成する第１、第２、第３、第４の画像形成部（ステーション）ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを有する。各画像形成部に対応して、４つのプロセスカートリッジＢＹ、ＢＭ、ＢＣ、ＢＫが略水平方向に配置されている。尚、本実施例では、各画像形成部の構成は、現像色が異なる以外は実質的に同一の構成とされるので、特に区別を要しない場合は、以下、いずれかの画像形成部に属する要素であることを示すために図中符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して総括的に説明する。

各画像形成部は、像担持体としての円筒状の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）２０１を有する。感光ドラム２０１の周囲には感光ドラム２０１の表面を一様に帯電させる帯電手段としての帯電ローラ２０２、帯電された感光ドラム２０１の表面に特定色の画像に対応した静電像（潜像）を形成する潜像形成手段としてのレーザースキャナー２０３、感光ドラム２０１上に形成された静電像をトナーにより可視像化する現像器２０４、感光ドラム２０１上に可視像化された各色トナー像が順次重ね合わせ転写されカラートナー像が形成される中間転写体としての中間転写ベルト２５１、感光ドラム２０１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２５１へ転写する１次転写手段としての１次転写ローラ２５２、１次転写工程後に感光ドラム２０１上に残ったトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニング装置２０６が配置される。又、各トナー収容手段２０７はそれぞれ独立していて、図示せぬトナー補給手段を介して各プロセスカートリッジＢへトナーを供給する。中間転写ベルト２５１は、各画像形成部の感光ドラム２０１からトナー像を受容して搬送するトナー像搬送体である。

現像器２０４について更に説明すると、現像器２０４は、現像剤収容部２４２内に現像剤としてのトナーを収容している。現像剤収容部２４２は、感光ドラム２０１と対向する部分が一部開口している。この開口部に位置して、現像手段として現像剤を被現像体へと搬送するローラ状の現像剤担持体（以下「現像ローラ」という。）２４１が回転可能に設けられている。現像ローラ２４１は、感光ドラム２０１の長手方向（回転軸線方向）と略平行に配置され、詳しくは後述するように感光ドラム２０１に対して離接可能になっている。本実施例では、現像器２０４は、現像剤として非磁性１成分現像剤を用い、感光ドラム２０１に接触して回転することで、感光ドラム２０１にトナーを供給する。つまり、現像工程時には、回転する現像ローラ２４１上に、現像剤収容部２４２内のトナーが摩擦帯電されると共に所定の層厚で供給される。そして、現像ローラ２４１が感光ドラム２０１に対して接触して回転することによって、感光ドラム２０１との対向部（現像部）に搬送されたトナーが、感光ドラム２０１上に形成された静電像に応じて感光ドラム２０１へと供給される。これにより、感光ドラム２０１上にトナー像が形成される。

中間転写ベルト２５１は、複数のローラに掛け回されており、複数のローラの内、駆動ローラ２５３により駆動されて、図中矢印で示すように、感光ドラム２０１との対向平面において第１の画像形成部ＰＹから第４の画像形成部ＰＫの方向に回動（周回移動）される。そして、所定のタイミングで各プロセスカートリッジＢにて形成された各色のトナー像を、各感光ドラム２０１と中間転写ベルト２５１とが対向する１次転写部Ｔ１にて、１次転写ローラ２５２の作用により、順次中間転写ベルト２５１上に重ね合わせ転写する。こうして、中間転写ベルト２５１上にフルカラー画像が形成される。このフルカラー画像は、次いで、２次転写手段としての２次転写ローラ２５４の作用により、記録材Ｓに一括して転写する。中間転写ベルト２５１、１次転写ローラ２５２、２次転写ローラ２５４などにより各画像形成部にて形成されたトナー像を記録材Ｓに転写する転写装置２０５が構成される。

記録材Ｓは、記録材収納手段としてのカセット２８１に収納され、記録材昇降手段としての押圧台２８２によりピックアップ手段（図示せず）に押圧される。ピックアップ手段により搬送された記録材Ｓは、搬送ローラ２８３及びリタードローラ２８４により１枚分離搬送される。こうして搬送された記録材Ｓは、レジスト手段としてのレジストローラ対２８５で一時停止され、中間転写ベルト２５１上に形成されたフルカラートナー像のタイミングに合わせて給送が再開される。こうして、記録材Ｓは、記録材収納手段としてのカセット２８１より分離搬送されて、中間転写ベルト２５１と２次転写ローラ２５４との対向部（２次転写部）Ｔ２へと搬送される。

記録材Ｓへ転写されたフルカラー画像は、次いで、定着手段としての定着器２０９により記録材Ｓ上に定着される。フルカラー画像の定着された記録材Ｓは、記録材排出手段としての排出ローラ対２８６、２８７を介して装置本体Ａ外部へ排出される。

本実施例では、カセット２８１、ピックアップ手段、搬送ローラ２８３、リタードローラ２８４、レジストローラ対２８５、排出ローラ対２８６、２８７などによって記録材搬送手段が構成される。

［プロセスカートリッジ］
本実施例では、感光ドラム２０１と、この感光ドラム２０１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２０２、現像器２０４、クリーニング装置２０６が一体的にカートリッジ化され、装置本体Ａに対して着脱可能なプロセスカートリッジＢとされている。本実施例では、プロセスカートリッジＢは、感光ドラム２０１と帯電ローラ２０２とクリーニング装置２０６とを支持する第１の枠体（ドラム枠体）と、現像器２０４を支持する第２の枠体（現像枠体）とを連結することで一体的にカートリッジ化されている。

尚、プロセスカートリッジＢの態様は、本実施例のものに限定されるものではなく、感光体と、感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段、クリーニング手段、現像手段のうち少なくとも１つと、を一体的にカートリッジ化し、これを装置本体に対して着脱可能としたものとすることができる。

［現像手段の離接及び駆動制御］
（現像手段の離接及び駆動切替機構）
感光ドラム２０１へは、順次画像形成されるため、第１の色を形成する第１の画像形成部ＰＹと最後の色を形成する第４の画像形成部ＰＫとを比較すると、同じタイミングで現像ローラ２４１を感光ドラム２０１へ当接すると、フルカラー画像形成時には、画像形成開始時には第４の画像形成部ＰＫの現像ローラ２４１が不必要な非画像領域でも回動することになる。逆に画像形成終了時には、第１の画像形成部ＰＹの現像ローラ２４１が不必要な非画像領域でも回動することになる。

従って、画像形成の必要なタイミングのみに現像ローラ２４１を当接・稼動、離間・停止すること、特に、画像形成工程上流側から順次に、現像手段の感光体に対する位置を変更し、且つ、その駆動開始／停止させることが、例えば、次の点で極めて有利である。

つまり、通常、像担持体の回転の安定化及び帯電等の安定化のため、画像形成開始前に中間転写体及び像担持体の回動を開始する必要がある。又、中間転写体と接している像担持体は中間転写体が回動している間は回動し続けなければ、接している面が摩耗し、画像に悪影響を及ぼしてしまう。更に、中間転写体は、形成された画像の用紙等への転写が終了するまでは、像担持体との離接動作は行えない。離間動作等の振動を与える動作は画像ぶれの原因となるからである。

即ち、最も厳しい使用条件としては、低印字率の原稿を間欠印字した場合が考えられる。第１の像担持体は、画像形成開始前から回動し始め、画像の用紙等への転写が終了するまで回動し続けなければならない。例えば、図１に示すような装置構成において、小サイズ紙を１枚間欠印字した場合、第１色目のトナー像を中間転写体に転写する画像転写部から用紙等へ中間転写体に形成された画像の転写を終了するまで、第１色目の像担持体は、３〜４枚印字相当分回転することになる。又、この時第１色目の像担持体に現像手段が接していると、現像手段も回動し続ける必要がある。

しかしながら、トナーは摩擦により静電帯電されるため、現像手段が回転している間はトナー同士の摩擦のためトナーが劣化し、現像手段の回転量によって寿命が決まる。又、トナーは帯電手段、ドラムとの摩擦により劣化する。上記の如く、最も厳しい使用条件においては、１枚印字する毎に像担持体、現像手段等は３、４枚分の回転をする必要があるため、現像手段の寿命枚数に達する前にトナー寿命に達してしまう可能性がある。トナー消費が終了するまで現像寿命を延命した場合、画像は劣化し、品質が保てないことが懸念される。又、トナー消費が終了する前に現像交換を要求した場合、ユーザはトナーが残っているにも関わらず交換を強いられるのでユーザビリティがよくない。

これに対し、像担持体から中間転写体への画像転写が終了した後に現像手段を像担持体から離間させると、画像への影響なく、現像手段の回転を停止することが可能となる。更に、現像手段の当接／離間を順次行うことにより、各色の現像手段は、画像を形成するために必要最小限の回転量にとどめることができる。全色の現像手段を同時に当接／離間した場合、第１色目の画像形成開始時に最終色の現像手段は回転を開始し、又、第１色目の現像手段は、画像を転写終了後、最終色の転写が終了するまで回転しなければならないので、１枚印字するために２枚分相当の回転量が発生する。

そこで、本実施例の画像形成装置２００は、以下説明する現像手段の離接及び駆動切替機構を有する。

図２及び図３に、本実施例における、現像手段の当接／離間、及び駆動の開始／停止を制御する離接及び駆動切替機構（以下、単に「切替機構」という。）１００を示す。又、図４〜６に、切替機構１００によって作動される現像ローラ２４１の現像ローラ２４１の駆動切替手段３及び移動手段４を示す。

即ち、画像形成装置２００は、複数の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫのそれぞれに対応して設けられ、各画像形成部の現像ローラ２４１の感光ドラム２０１に対する位置を第１の位置と第２の位置との間で移動させる移動手段４と、複数の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫのそれぞれに対応して設けられ各画像形成部の現像ローラ２４１の駆動を停止又は開始させる駆動切替手段３と、を有する。切替機構１００は、少なくとも２つの動節１と、複数の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫのそれぞれに対応して設けられ動節１の回転運動に対して間欠回転運動して各画像形成部の移動手段４及び駆動切替手段３を作動させる従動節２と、を有し、上記少なくとも２つの動節１は連動して回転駆動されて異なった位相で従動節２に作用する。動節１が順回転することにより、中間転写ベルト３の搬送方向上流の画像形成部から順次に、現像ローラ２４１を第１の位置から第２の位置に移動させ且つその駆動を開始させ、又、中間転写ベルト２５１の搬送方向上流の画像形成部から順次に、現像ローラ２４１を第２の位置から第１の位置に移動させ且つその駆動を停止させる。

より具体的には、本実施例では、切替機構１００は、図示の通り、上記従動節としてのゼネバ機構従車２と、上記動節としてのゼネバ機構原車１とを備えたゼネバ機構によって構成される。

本実施例では、ゼネバ機構従車２として、画像形成部の数と同数のゼネバ機構従車２（第１、第２、第３、第４のゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）を有する。又、本実施例では、ゼネバ機構原車１として、それぞれのゼネバ機構従車２に対応して設けられた、画像形成部の数と同数のゼネバ機構原車１（第１、第２、第３、第４のゼネバ機構原車１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）を有する。即ち、本実施例では、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫに対応して、それぞれゼネバ機構従車２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）とゼネバ機構原車１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）が１対ずつ設けられている。

そして、画像形成装置２００は、各画像形成部の現像ローラ２４１の感光ドラム２０１に対する位置を第１の位置と第２の位置との間で移動させる移動手段４として、感光ドラム２０１と現像ローラ２４１との当接／離間（即ち、接触及び非接触）の切り替えを行う当接／離間機構を有する。又、画像形成装置２００は、各画像形成部の現像ローラ２４１の駆動を停止又は開始させる駆動切替手段として、感光ドラム２０１の駆動とは独立して現像ローラ２４１の稼働／停止（即ち、駆動の伝達／解除）の切替を行う駆動伝達／解除機構を有する。特に、本実施例では、移動手段４及び駆動切替手段３は共通の駆動源により制御される。

切替機構１００は、この機構によって、画像形成時に中間転写ベルト２５１の搬送方向上流の画像形成部から順次に現像ローラ２４１を感光ドラム２０１に対し接触させ（つまり、感光ドラム２０１から離間した第１の位置から、感光ドラム２０１に当接した第２の位置へと移動させ）、且つ、その駆動を開始させる。又、切替機構１００は、上記の機構によって、画像形成終了後に中間転写ベルト２５１の搬送方向上流から順次に現像ローラ２４１を感光ドラム２０１に対し非接触とし（つまり、感光ドラム２０１に当接した第２の位置から感光ドラム２０１から離間した第１の位置へと移動させ）、且つ、その駆動を停止させる。

図２を参照して、ゼネバ機構従車（ゼネバ歯車）２は、回転軸２２を中心として回転する歯車本体２３に、放射状の溝２１を有する。この溝２１と溝２１との間の部分は、回転中心に向かって凸の円弧状の輪郭曲線をなす規制部２４であり、後述のように、ゼネバ機構原車１の円板部１３の外周（円周部）と互いに接触する。ゼネバ機構原車１は、回転軸１２を中心として回転し、円板部１３の一部に突出部１４を有し、この突出部１４に駆動伝達部位（ピン）１１が固定されている。駆動伝達部位１１は、回転軸１２と平行な、ゼネバ機構従車２の放射状の溝２１内を滑動する。又、突出部１４の円板部１３側の一部は切り取られて、ゼネバ機構原車１及びゼネバ機構従車２の回転ができるようになっている。

図２中の第１のゼネバ機構原車１Ｙを例に更に説明すると、このゼネバ機構原車１Ｙが動節として図中矢印Ｒ１方向（順回転方向）に回転して図示の位置（実線）にあると、駆動伝達部位１１Ｙと、溝２１Ｙとが噛み合って、ゼネバ機構従車２は回転する。そして、駆動伝達部位１１Ｙが破線で示す位置に来ると、駆動伝達部位１１Ｙと溝２１Ｙとの噛み合いははずれ、規制部２４の円弧輪郭と円板部１３の外周（円周）とが接触して相対すべり運動を行うので、ゼネバ機構従車は静止している。次に、ゼネバ機構原車１が１回転して駆動伝達部位１１Ｙが再び図示の位置（実線）になると、ゼネバ機構従車２は再び回転し、駆動伝達部位１１Ｙが破線で示す位置に来たとき静止する。このように、本実施例では、ゼネバ機構従車２は、ゼネバ機構原車１の１回転によって、１／４回転する。

そして、図２に示すように、第１〜第４のゼネバ機構原車１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、それぞれ異なった位相でゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに作用するように、それぞれ異なった位相で組まれている。つまり、切替機構１００が備える少なくとも２つの動節としての少なくとも２つのゼネバ機構原車１は、それぞれ異なった位相でゼネバ機構従車２に作用する駆動伝達部位１１を有する。

本実施例では、第１〜第４のゼネバ機構原車１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、それぞれに対応する第１〜第４のゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの噛合い開始位置Ｑを原点として互いに９０°の位相差で組み付けられている。即ち、第１のゼネバ機構原車１Ｙに対する、第２〜第４のゼネバ機構原車１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの順回転方向における位相の差は、それぞれが作用する第１〜第４のゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋとの噛合い開始位置Ｑを原点として、それぞれ９０°、１８０°、２７０°である。そして、第１〜第４のゼネバ機構原車１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、本実施例では、駆動手段６が備える共通の駆動源６１（図１４）により同位相で駆動される。

ゼネバ機構原車１が、図中矢印Ｒ１方向に３６０°回転した時、それぞれのゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの動作は下記表１に示すようになる。

つまり、画像形成動作前のホームポジションでは図２に示すように配置された第１のゼネバ機構原車１Ｙが、図中矢印Ｒ１方向に９０°回転すると（このとき同時に第２〜第４のゼネバ機構原車も同方向に９０°回転する。）、第１のゼネバ機構原車１Ｙの駆動伝達部位１１Ｙが第１のゼネバ機構従車２Ｙの溝２１Ｙに係合してこれに駆動を伝達する。これにより、第１のゼネバ機構従車２Ｙは、図中矢印Ｒ２方向に９０°回転する。

更に、第１〜第４のゼネバ機構原車１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋが図中矢印Ｒ１方向に９０°回転すると、第２のゼネバ機構原車１Ｍの駆動伝達部位１１Ｍが第２のゼネバ機構従車２Ｍの溝２１Ｍに係合してこれに駆動を伝達する。これにより、第２のゼネバ機構従車２Ｍが図中矢印Ｒ２方向に９０°回転する。

同様にして、更に第１〜第４のゼネバ機構原車１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋが図中矢印Ｒ１方向に９０°ずつ回転することによって、第３、第４のゼネバ機構従車２Ｃ、２Ｋが、順次に図中矢印Ｒ２方向に９０°回転する。

ここで、本実施例では、第１〜第４のゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、画像形成部の数と同数の溝２１を有する。そして、詳しくは後述する現像ローラ２４１の移動手段４、駆動切替手段３は、第１〜第４のゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの９０°の回転に連動して、現像ローラ２４１を感光ドラム２０１に対して当接又は離間させ、且つ、現像ローラ２４１の駆動を開始又は停止させる。

従って、第１〜第４のゼネバ機構原車１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋが１回転する間、それぞれの画像形成部に対応した第１〜第４のゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、順次９０°回転し、中間転写ベルト２５１の搬送方向上流の画像形成部から順次に、現像ローラ２４１の感光ドラム２０１に対する当接／離間、及び駆動伝達／解除が行われる。

本実施例では、第１〜第４のゼネバ機構原車１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋが２回転することにより、現像ローラ２４１の感光ドラム２０１に対する当接／離間、及び駆動の開始／停止動作の１サイクルが実現できる。表２に、本実施例において、画像形成動作の停止状態から４フルカラー画像形成を開始した際の、各画像形成部の現像ローラ２４１の感光ドラム２０１に対する当接／離間状態、駆動の開始／停止状態を示す。

（駆動切替手段）
次に、ゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの動作により、現像ローラ２４１の駆動の開始／停止を切り替える駆動切替手段３について説明する。上述のように、駆動切替手段３は、切替機構１００により制御される。各ゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋによる駆動切替手段３の制御方法は実質的に同じであるので、以下、１つのゼネバ機構従車に関して説明する。

図４を参照して、ゼネバ機構原車１は駆動源６１より駆動伝達を受け、図中矢印Ｒ１方向に回動する。ゼネバ機構原車１に固定された駆動伝達部位１１は、ゼネバ機構原車１が１周する間にゼネバ機構従車２に作用し、ゼネバ機構従車２を９０°回動させる。ゼネバ機構従車２の回動動作は、切替駆動伝達手段５が備える第１の切替駆動伝達部材たるアイドルギア５１を介して、駆動切替手段３が備える第１の切替作動部材たるクラッチカム３１へ伝達される。

図５にクラッチ機構をより詳細に示す。クラッチカム３１は、凹部３１ａと凸部３１ｂとを有し、アイドルギア５１により回動される。クラッチカム３１は、駆動切替手段が備える第２の駆動切替作動部材たるクラッチ制御カム３２の凸部３２ａに作用する。つまり、クラッチカム３１がアイドルギア５１により回動され、クラッチ制御カム３２の凸部３２ａとクラッチカム３１の凸部３１ｂとが対向した状態になった時、クラッチ制御カム３２は図中上部へ移動され、駆動切替手段３が備える駆動連結部たるラチェット３３を上部へ押す。

ラチェット３３は、現像手段駆動系７が備える駆動軸７２に対し回転方向について固定されており、ラチェット３３の回転力は駆動軸７２へ伝達される。

上述のようにしてラチェット３３が上部へ押されると、現像手段駆動系７が備える現像手段駆動伝達部材たる駆動ギア７１に設けられた、駆動ギアラチェット溝（駆動連結部）７１ａと係合し、現像手段駆動系７の駆動源（図示せず）により常に回転している駆動ギア７１の回転力が駆動軸７２へ伝達される。

逆に、クラッチカム３１がアイドルギア５１により回動され、クラッチカム３１の凹部３１ａとクラッチ制御カム３２の凸部３２ａとが対向した状態となった時、クラッチ制御カム３２は下部へ押され、ラチェット３３も下部へ押される。その時ラチェット３３と駆動ギア７１の係合が解除され、駆動軸７２への回転力伝達が解除される。

本実施例では、ゼネバ機構従車２が９０°回転する毎にクラッチカム３１の凹部３１ａがクラッチ制御カム３２の凸部３２ａと対向する位置から、クラッチカム３１の凸部３１ｂがクラッチ制御カム３２の凸部３２ａと対向する位置へ切り替わる。これにより、ゼネバ機構原車１が１回転する毎に、現像ローラ２４１の駆動の伝達／解除が行われる。

本実施例では、クラッチカム３１、クラッチ制御カム３２、ラチェット３３を備えて駆動切替手段３が構成される。

（移動手段）
次に、ゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの動作により、現像ローラ２４１の感光ドラム２０１に対する当接／離間を切り替える移動手段４について説明する。上述のように、移動手段４は、切替機構１００により制御される。各ゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋによる移動手段４の制御方法は実質的に同じであるので、以下、１つのゼネバ機構従車に関して説明する。

図６に現像手段２４１の感光ドラム２０１に対する移動手段（当接／離間機構）４を示す。図４をも参照して、ゼネバ機構従車２は、切替駆動伝達手段５が備える第１、第２、第３の切替駆動伝達部材たるアイドルギア５１、５２及び５３を介して、移動手段４が備える移動作動部材たる離接カム４１に作用する。

離接カム４１は、感光ドラム２０１と同じ筐体（プロセスカートリッジＢの一部を構成するドラム枠体）に固定された回転軸４１ａに回動自在に軸支される。そして、離接カム４１は、１８０°回転する毎に、感光ドラム２０１とは異なる筐体（プロセスカートリッジＢの一部を構成する現像枠体）に固定された現像ローラ２４１の回転軸２４１ａに作用する。これにより、現像ローラ２４１の感光ドラム２０１への当接／離間が行われる。

本実施例では、ゼネバ機構従車２が９０°回転する毎に離接カム４１が１８０°回転し、ゼネバ機構原車１が１回転することにより、現像手段の当接／離間が行われる。

（駆動切替手段及び移動手段の連動）
図７に現像ローラ２４１の駆動が停止され、現像ローラ２４１が感光ドラム２０１から離間した状態を示す。駆動切替手段３は、ラチェット３３がラチェット溝７１ａと係合していないため、駆動ギア７１の駆動は駆動軸７２に伝達されない。又、この時、移動手段４の離間カム４は現像ローラ２４１の回転軸２４１ａに作用し、現像ローラ２４１を感光ドラム２０１から離間させている。

図８に示すように、ゼネバ機構原車１が３６０°回転すると、ゼネバ機構従車２は９０°回転する。同時にゼネバ機構従車２と連動し、アイドルギア５１が駆動切替手段３のクラッチカム３１と移動手段４の駆動ギア（アイドルギア５２、５３）に作用する。駆動切替手段３１のクラッチカム３１は９０°回転し、駆動伝達停止時にクラッチ制御カム３２とクラッチカム３１の凹部と凸部が一致していた状態から、凸部と凸部が一致するようになる。これにより、ラチェット３３は図中上方に押し上げられ、ラチェット溝７１ａと係合する。そして、駆動ギア７１の回転力が駆動軸７２に伝達される。駆動軸７２の駆動力は図示せぬギア列（矢印）により、現像ローラ２４１へ伝達される。同時に移動手段４の離間カム４は１８０°回転し、現像ローラ２４１は感光ドラム２０１に当接する。更にゼネバ機構原車１が３６０°回転すると、図７の状態に戻る。

（切替制御）
図１４は、本実施例の現像手段の離接及び駆動制御に関する概略制御ブロックを示す。

画像形成装置２００は、制御の中心的素子（制御手段）たるＣＰＵ３０１、記憶手段たるＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３などを有する画像形成制御部３００を有する。画像形成制御部３００は、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３に記憶されたプログラム、データ等に従って、画像形成装置２００をシーケンス動作させる。画像形成制御部３００は、帯電ローラ２０２、レーザースキャナー２０３、現像器２０４、１次転写ローラ２５２、中間転写ベルト２５１、２次転写ローラ２５４、定着器２０９、記録材給送部等の、画像形成装置２００の動作を統括制御する。特に、本実施例では、画像形成制御部３００の制御手段たるＣＰＵ３０１は、駆動手段６の駆動源６１を動作させて、切替機構１００の動作を制御し、これにより現像ローラ２４１の移動手段４、駆動切替手段３を制御する。又、ＣＰＵ３０１には、後述するゼネバ機構従車２の回転方向の位置を検知する位相検知手段８の出力が接続されていてよい。ＣＰＵ３０１は、位相検知手段８の出力の変化からゼネバ機構従車２の回転方向位置を検知し、これに基づいて、駆動源６１の動作を制御することができる。

画像形成制御部３００には画像処理部４００が接続されており、画像処理部４００は、装置本体Ａに対して通信可能に接続された原稿読み取り装置或いはパーソナルコンピュータ等の外部機器からの画像信号を受信すると共に、画像形成制御部３００に画像形成に係る信号を送信する。画像形成制御部３００は、斯かる画像形成信号に従って、画像形成装置３００の各部の動作を制御する。尚、原稿読み取り装置が装置本体と一体的に構成された原稿読み取り部とされていてもよいことは容易に理解されよう。

本実施例では、画像形成動作前には、第１〜第２のゼネバ機構原車１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、図２に示すホームポジションにある（即ち、第１のゼネバ機構原車１Ｙが第１のゼネバ機構従車２Ｙとの噛合い開始位置Ｑにある。）。又、この時、第１〜第４の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫにおいて、各現像器２０４の現像ローラ２４１は感光ドラム２０１から離間されている。

４色フルカラー画像を形成する場合には、画像形成が開始すると、少なくとも第１の画像形成部ＰＹの感光ドラム２０１Ｙ上に形成された静電像が現像器２０４Ｙに到達するまでの所定タイミングで、画像形成制御部３００のＣＰＵ３０１は、切替機構１００の駆動源６１を駆動して、第１〜第４のゼネバ機構原車１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを図２中矢印Ｒ１方向に９０°回転させる。次いで、少なくとも第２の画像形成部ＰＭの感光ドラム２０１Ｍ上に形成された静電潜像が現像器２０４Ｍに到達するまでの所定タイミングで、ＣＰＵ３０１は、切替機構１００の駆動原を駆動して、第１〜第４のゼネバ機構原車１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを更に同方向に９０°回転させる。同様に、第３、第４の画像形成部ＰＣ、ＰＫの感光ドラム２０１Ｃ、２０１Ｋ上に形成された静電像が、少なくともそれぞれの対応する現像器２０４Ｃ、２０４Ｋに到達するまでの所定タイミングで、ＣＰＵ３０１は、切替機構１００の駆動原を駆動して、第１〜第４のゼネバ機構原車１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを更に９０°ずつ同方向に順次に回転させる。

これにより、画像形成工程上流の画像形成部から順次に、現像ローラ２４１が感光ドラム２０１に当接され、且つ、駆動される。

そして、例えば、一連の記録材Ｓ（単数でも複数でもよい）の最終の記録材Ｓに転写すべき画像の形成が終了する時には、先ず、少なくとも第１の画像形成部ＰＹで中間転写ベルト２５１に転写すべきトナー像を感光ドラム２０１Ｙに形成した後の所定タイミングで、ＣＰＵ３０１は、切替機構１００の駆動源を駆動して、第１〜第４のゼネバ機構原車１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを図２及び図３中矢印Ｒ１方向に９０°回転させる。次いで、少なくとも第２の画像形成部ＰＭから中間転写ベルト２５１に転写すべきトナー像を感光ドラム２０１Ｍに形成した後の所定タイミングで、ＣＰＵ３０１は、切替機構１００の駆動源を駆動して、第１〜第４のゼネバ機構原車１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを同方向に更に９０°回転させる。同様にして、第３、第４の画像形成部ＰＣ、ＰＫにおいて、少なくとも中間転写ベルト２５１に転写すべきトナー像を感光ドラム２０１Ｃ、２０１Ｋに形成した後の所定タイミングで、ＣＰＵ３０１は、切替機構１００の駆動源を駆動させて、第１〜第４のゼネバ機構原車１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを更に９０°ずつ同方向に順次回転させる。

これにより、中間転写ベルト２５１にトナー像を転写し終わった画像形成工程上流側の画像形成部から順次に、現像ローラ２４１が感光ドラム２０１から離間され、且つ、駆動が停止される。

更に説明すると、図１５は、各画像形成部による画像形成動作及び現像ローラ２４１の感光ドラム２０１に対する当接／離間のタイミングチャートを示す。

第１色目の画像が形成開始される前に、第１色目の現像ローラ２４１の感光ドラム２０１への当接動作が開始して終了する。当接動作終了後一定時間たってから画像形成が開始される。

第２色目の画像は、中間転写ベルト２５１上で第１色目の画像と重ねるように、一定のタイムラグをもって画像形成開始となる。

第２色目の現像ローラ２４１の感光ドラム２０１への当接は、第１色目と同様第２色目の画像形成が開始される一定時間前に終了する。

以下同様に、第３色、第４色目の現像ローラ２４１の感光ドラム２０１への当接と画像形成シーケンスが繰り返される。

画像形成終了後一定時間後に、画像形成を終了した色の現像ローラ２４１の感光ドラム２０１からの離間を順次行う。

現像ローラ２４１の感光ドラム２０１への当接／離間手段を制御する駆動源（駆動モータ）６１の回転速度は、図１５中のモータ駆動チャートに示すように、画像形成タイミングに合うように設定する。但し、図示の動作態様に限らず、各色の当接・離間タイミングで、駆動源（駆動モータ）６１を間欠駆動しても良い。しかし、この場合、第１色目から第３色目の停止制御は、オープンループになる。即ち、停止位置はモータの位置精度のみに左右される。

詳しくは後述の実施例３で説明するように、ゼネバ機構従車２の回転方向位置を検知するための位相検知手段８を、例えば、第４のゼネバ機構従車２Ｋに設けることができる。第４色目の現像ローラ２４１の感光ドラム２０１への当接／離間動作が開始し、対応した第４のゼネバ機構従車２Ｋが一定角度回転すると、第４のゼネバ機構従車２Ｋに設けられた位相検知手段８の位置検知フラグ８１がフォトセンサ８２を遮断／透過し、位相検知信号が反転する（図１２参照）。位相検知信号の反転後、一定の角度を回転した後に駆動源（駆動モータ）６１を停止することにより、ゼネバ機構原車１をホームポジションに停止することができる。又、駆動開始後一定時間内に位相検知信号が反転しなかった場合、駆動異常とみなし、装置を停止させることができる。

ここで、前述の如く、特許文献１〜３には、複数の画像形成部の現像手段を選択的に当接／離間或いはその駆動を開始／停止させることが記載されている。しかしながら、これら従来の技術は、画像形成時にトナー像搬送体の搬送方向上流の画像形成部から順次に、現像手段の感光体に対する位置を変更し且つその駆動を開始／停止させるものではない。

又、従来、非動作時に現像手段を感光体より非接触とする手段としてレバーやカム等を用いた構成が一般的であるが、従来の機構により、共通の駆動源を用いて各現像手段を感光体に対して、トナー像搬送体の搬送方向上流より順次当接／離間する構成を実現する場合、装置本体の大型化、複雑化に繋がる。

カムを用いた構成においては、全ての画像形成部の現像手段が当接される領域と全ての画像形成部の現像手段が離間される領域を設ける必要がある。又、当接／離間を確実に実現するためのストローク量も必要となるため、カムの大型化に繋がる。

更に、従来、感光体と感光体に作用するプロセス手段とを一体的にカートリッジ化し、これを画像形成装置本体に対して着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が知られている。プロセスカートリッジを感光体の長手方向より着脱自在とする構成を用いた場合、カムの断面領域を使用することができなく、カートリッジの容量減少要因となってしまう。

又、レバー等を用いた構成においても、カム等他の機構を用いて順次当接／離間動作を実現する必要がある。更にレバー等で離間した場合、現像手段の当接力がレバーに伝わるため、ロック機構が必要となる。

現像手段の駆動を開始／停止させる構成においても、前記当接／離間機構に連動させる構成が一般的であるが、同様の機構を用いるため、全体的に装置の大型化に繋がる。

それぞれの画像形成部を異なった駆動源を用いて制御する手法も考えられるが、駆動源の数の増大、センサー等の数の増大等により装置が高額となってしまう。

これに対して、以上説明したように、本実施例によれば、小型かつ単純な機構により現像ローラ２４１の感光ドラム２０１に対する当接／離間、及びその駆動の開始／停止の制御を行うことができる。

切替機構１００を上述のようなゼネバ機構とすることにより、通常の減速駆動ギアと同スペースにて各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの間欠運動が実現できる。そして、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫのゼネバ機構原車１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに関し、それぞれが作用するゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの噛合い開始位置Ｑを原点として位相差を設けることにより、共通の駆動源６１によりゼネバ機構原車１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋが１回転する間に各ステーションは異なったタイミングで現像手段制御が実現できる。これにより、トナー搬送体の搬送方向上流の画像形成部から順次、現像ローラ２４１を当接／離間させ、又その駆動を開始／停止することができる。

又、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの動作（現像ローラ２４１の感光ドラム２０１への当接／離間及び駆動の開始／停止）は、画像形成工程において前の画像形成部の動作（現像ローラ２４１の当接／離間及び駆動の開始／停止）が完了してから開始されるため、負荷が分散され小型モータによる制御が可能となる。

尚、上記の実施例では、ゼネバ機構従車２は、画像形成部の数と同数、即ち、４つの溝２１を有するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。ゼネバ機構従車２の溝２１は、画像形成部の数の整数倍であればよい。

又、ゼネバ機構原車１の位相は、対応ゼネバ機構従車２との噛合い開始位置を原点とし、３６０°を画像形成部の数の整数等倍した時の整数倍角ずらした位相で組まれる。つまり、切替機構１００が備える少なくとも２つのゼネバ機構原車１のうち１つのゼネバ機構原車１に対する他のゼネバ機構原車１の、それぞれ対応するゼネバ機構従車２との噛合い開始位置Ｑを原点としたときの順回転方向における位相の差α（°）は、複数の画像形成部の数をＮとして、
α（°）＝［３６０°／（Ｎ×ｎ１）］×ｎ２
（但し、ｎ１、ｎ２は正の整数）
を満たすように設定することができる。

実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は実施例１のものと同じであり、現像手段の離接及び駆動切替機構におけるゼネバ機構の構成が異なる。従って、実施例１のものと実質的に同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。

図９〜１１に示すように、本実施例では、切替機構１００は、２つのゼネバ機構原車１（第１、第２のゼネバ機構原車１ａ、１ｂ）と、画像形成部の数と同数である４つのゼネバ機構従車２（第１、第２、第３、第４のゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）を有する。又、実施例１と同様に、各ゼネバ機構従車２は、画像形成部の数と同数の溝２１を有する。

第１、第２のゼネバ機構原車１ａ、１ｂは、それぞれに対応するゼネバ機構従車２（第１のゼネバ機構従車２Ｙ、第３のゼネバ機構従車２Ｃ）との噛合い開始位置Ｑを原点として１８０°の位相差を設けて組みつけられている。即ち、第１のゼネバ機構原車１ａに対する、第２のゼネバ機構原車の順回転方向における位相の差は、それぞれが初めに作用する第１、第３のゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｃとの噛合い開始位置Ｑを原点として、１８０°である。

図１０に示すように、第２のゼネバ機構原車１ｂは、切替機構駆動手段６が備える第１、第２の駆動伝達部材としてのギア６２、６３を介して駆動源６１より駆動力を伝達される。又、第１のゼネバ機構原車１ａは、切替機構駆動手段６が備える第３の駆動伝達部材としてのベルト６４により第２のゼネバ機構原車１ｂと駆動連結されている。

このように、本実施例では、１つのゼネバ機構原車１ａ（又は１ｂ）により、２つのゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ（又は２Ｃ、２Ｋ）を動作させる。

駆動源６１により、第１、第２のゼネバ機構原車１ａ、１ｂが、図中矢印Ｒ１方向へ３６０°回転すると、それぞれのゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは上記表１に示したのと同様にして動作する。

つまり、画像形成動作前のホームポジションでは図９に示すように配置された第１のゼネバ機構原車１ａが、図中矢印Ｒ１方向に９０°回転すると（この時同時に第２のゼネバ機構原車１ｂも同方向に９０°回転する。）、第１のゼネバ機構原車１ａの駆動伝達部位１１ａが第１のゼネバ機構従車２Ｙの溝２１Ｙに係合してこれに駆動を伝達する。これにより、第１のゼネバ機構従車２Ｙは、図中矢印Ｒ２方向に９０°回転する。

更に、第１、第２のゼネバ機構原車１ａ、１ｂが図中矢印Ｒ１方向に９０°回転すると、第１のゼネバ機構原車１ａの駆動伝達部位１１ａが第２のゼネバ機構従車２Ｍの溝２１Ｍに係合してこれに駆動を伝達する。これにより、第２のゼネバ機構従車２Ｍが図中矢印Ｒ２方向に９０°回転する。

同様にして、更に第１、第２のゼネバ機構原車１ａ、１ｂが図中矢印Ｒ１方向に９０°ずつ回転することによって、今度は、第２のゼネバ機構原車１ｂの駆動伝達部位１１ｂが、第３、第４のゼネバ機構従車２Ｃ、２Ｋの溝２１Ｃ、２１Ｋに順次に係合してこれに駆動を伝達する。これにより、第３、第４のゼネバ機構従車２Ｃ、２Ｋが、順次に図中矢印Ｒ２方向に９０°回転する。

ここで、実施例１と同様、本実施例では、第１〜第４のゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、画像形成部の数と同数の溝２１を有する。そして、実施例１と同様に、現像ローラ２４１の移動手段４、駆動切替手段３は、第１〜第４のゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの９０°の回転に連動して、現像ローラ２４１を感光ドラム２０１に対して当接又は離間させ、且つ、現像ローラ２４１の駆動を開始又は停止させる。

従って、第１、第２のゼネバ機構原車１ａ、１ｂが１回転する間、それぞれの画像形成部に対応した第１〜第４のゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、順次９０°回転し、中間転写ベルト２５１の搬送方向上流の画像形成部から順次に、現像ローラ２４１の感光ドラム２０１に対する当接／離間、及び駆動伝達／解除が行われる。

本実施例では、第１、第２のゼネバ機構原車１ａ、１ｂが２回転することにより、現像ローラ２４１の感光ドラム２０１に対する当接／離間、及び駆動の開始／停止動作の１サイクルが実現できる。

本実施例に係る切替機構１００の制御態様は、図１４に示した実施例１のものと同様とすることができる。

以上、本実施例によれば、実施例１と同様の効果を奏し得ると共に、１つのゼネバ機構原車１ａ（又は１ｂ）により、２つのゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ（又は２Ｃ、２Ｋ）を動作させることで、更なる小型化、機構の単純化を図ることができる。

実施例３
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例では、上記実施例２の画像形成装置において、単色の画像（通常、モノクロ）の形成を行うモードが設けられている場合について説明する。

図１２に示すように、単色画像形成に使用する画像形成部、これに限定されるものではないが、通常、ブラックの画像を形成する画像形成部（モノクロ印字色の画像形成部）を、複数の画像形成部のうち、中間転写ベルト２５１の搬送方向の最下流の画像形成部（以下「最下流の画像形成部」という。）とする。

モノクロ画像形成モードにおいては、第１、第２のゼネバ機構原車１ａ、１ｂを、通常の回転方向、即ち、カラー画像形成モードにおける回転方向とは逆方向へ９０°回転する。これにより、第４のゼネバ機構従車２Ｋのみへの作用が可能となり、第１〜第４の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫのうち第４の画像形成部ＰＫのみの現像ローラ２４１の感光ドラム２０１への当接と、駆動力の伝達を行うことができる。

つまり、モノクロ画像形成モードにおいては、画像形成動作前の図９に示すホームポジションから、第２のゼネバ機構原車１ｂを図示矢印Ｒ３方向に９０°回転すると（この時、第１のゼネバ機構原車１ａも同方向に９０°回転する。）、第２のゼネバ機構原車１ｂの駆動伝達部位１１ｂが第４のゼネバ機構従車２Ｋの溝２１に係合してこれに駆動伝達し、第４のゼネバ機構従車２Ｋは、図中矢印Ｒ４方向に９０°回転させる。

前述のように、現像ローラ２４１の駆動切替手段３、移動手段４は、ゼネバ機構従車の９０°の回転と連動するようになっている。従って、上記の如く第４のゼネバ機構従車２Ｋを逆方向に９０°回転させることにより、第４の画像形成部ＰＫの現像ローラ２４１のみ感光ドラム２０１に対し当接させ、且つ、その駆動を開始させることができる。

このように、本実施例によれば、フルカラーモードでの画像形成開始時間と同等の時間で、モノクロ画像形成を開始することが可能となる。

そして、モノクロ画像形成モードにおいて、画像形成終了後、第１、第２のゼネバ機構原車１ａ、１ｂを通常の回転方向、即ち、カラーモードにおける回転方向と同方向へ９０°回転することにより、第４の画像形成部ＰＫの現像ローラ２４１のみ、感光ドラム２０１に対し離間させ、且つ、その駆動力伝達を解除することができる。

本実施例に係る切替機構１００の制御態様は、実施例１、２と同様とし得るが、本実施例では、画像形成制御部３００のＣＰＵ３０１は、上述のようにして、モノクロ画像形成時には、画像形成動作が開始すると、所定のタイミングで駆動源６１をカラー画像形成時とは逆方向に回転させ、又画像形成終了後にカラー画像形成時と同方向（順回転方向）回転させる。

尚、特に、上述の如き最下流の画像形成部による単色画像形成モードを設ける場合、ゼネバ機構の駆動源６１は、最下流の画像形成部のゼネバ機構従車に１番近い位置に配置するのが好ましい。つまり、単色画像形成用の画像形成部を最下流の画像形成部とし、この最下流の画像形成部に対応するゼネバ機構従車に作用するゼネバ機構原車に、他のゼネバ機構原車と比較して最短経路で駆動が伝達されるように駆動源を配置することが好ましい。このように、駆動源を最下流の画像形成部の近くに配置することにより、バックラッシュ等ガタの影響を受け難く、高精度位置決めも可能となる。

又、最下流の画像形成部に対応する第４のゼネバ機構従車２Ｋに、この第４のゼネバ機構従車２Ｋの回転方向の位置を検知するための位相検知手段８を設けることができる。

本実施例では、位相検知手段８として、図１２に示すように、第４のゼネバ機構従車２Ｋの１８０°対称位置に、検知光遮蔽部材としての位置検知フラグ８１、８１と、この位置検知フラグ８１、８１の存否を光学的に検知するセンサ（フォトインタラプタ）８２とを設ける。

そして、この位置検知フラグ８１、８１がセンサ８２の検知光を遮っている状態を、現像ローラ２４１が感光ドラム２０１に対して離間しており、且つ、その駆動が停止している状態と対応させる。又、位置検知フラグ８１、８１がセンサ８２の検知光を遮っていない状態を、現像ローラ２４１が感光ドラム２０１に対し当接しており、且つ、その駆動が開始されている状態に対応させる。検知光の透過／遮断状態と、当接・離間、駆動・停止状態との対応関係は逆としてもよい。これにより、センサ８２の出力の変化から、現像ローラ２４１の当接／離間、稼働／停止状態を検知することができる。又、センサ８２の状態が変化してから特定角駆動源６１を回転してから停止することにより、第２のゼネバ機構原車１ｂの位置決めが実現できる。

以上の構成により１つのセンサにより、現像ローラ２４１の当接／離間、稼働／停止状態を検知すると同時に、第２のゼネバ機構原車１ｂ（及びこれと連動して駆動される当然、同時に、第１のゼネバ機構原車１ａ）の位置決め制御を行うことができる。

更に説明すると、図１６は、モノクロ印字時の画像形成動作及び現像ローラ２４１の感光ドラム２０１に対する当接／離間のタイミングチャートを示す。

ゼネバ機構原車１ｂが逆回転すると、先ず第４のゼネバ機構従車２Ｋが回転する。位相検知信号の反転後、一定角度駆動源（駆動モータ）６１を回転した後停止することで、第４色目の現像ローラ２４１のみの感光ドラム２０１への当接／離間が実現できる。

ゼネバ機構原車１は、ゼネバ機構従車２に係合してから４５°回転するとゼネバ機構従車も４５°回転される。ゼネバ機構原車１がゼネバ機構従車２に係合してから４５°の位置で位相検知信号が反転するように位相検知手段８の位置検知フラグ８１を設ける場合、位相検知信号反転後、ゼネバ機構原車１を４５°回転して停止させると、ゼネバ機構原車１はホームポジションで停止する。

尚、斯かる構成のゼネバ機構従車の回転方向位置を検知するための位相検知手段８は、他の実施例の切替機構１００にも適用することができ、精度の高い、現像手段の離接及び駆動の制御を行うことができる。又、上記の如く最下流のゼネバ機構従車に対してのみ位相検知手段８を設けることは、高精度でゼネバ機構従車の回転方向位置を検知すると共に部品点数を減らし得る点で極めて有利であるが、例えば全てのゼネバ機構従車に関し位相検知手段を設けるなど、位相検知手段を複数設けてもよい。

以上、本実施例によれば、本発明に従う切替機構１００を備える画像形成装置において、小型、且つ、単純な構成にて、迅速に最下流の画像形成部のみによる画像形成モードを実施することができる。

尚、本実施例では、特に、上記実施例２にて説明したゼネバ機構を備える画像形成装置において単色画像形成モードを設ける構成を例に説明したが、勿論、実施例１或いは後述の実施例４のゼネバ機構を備える画像形成装置など、本発明を適用する画像形成装置に任意に適用し得るものであることを理解されたい。

実施例４
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は実施例１、２のものと同じであり、現像手段の離接及び駆動切替機構が異なる。従って、実施例１のものと実質的に同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。

図１３に示すように、本実施例では、切替機構１００は、３つのゼネバ機構原車（第１、第２、第３のゼネバ機構原車１ａ、１ｂ、１ｃ）と、画像形成部の数と同数である４つのゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを有する。そして、本実施例では、第３、第４の画像形成部ＰＣ、ＰＫに対応する第３、第４のゼネバ機構従車２Ｍ、２Ｃを共通のゼネバ機構原車１ｄにより駆動する。

第１〜第３のゼネバ機構原車１ｃ、１ｄ、１ｅは、それぞれに対応するゼネバ機構従車（第１のゼネバ機構従車２Ｙ、第２のゼネバ機構従車２Ｍ、第４のゼネバ機構従車２Ｋ）との噛合い開始位置Ｑを原点として、それぞれ０°、９０°、２７０°の位相差で組み付ける。即ち、第１のゼネバ機構原車１ｃに対する、第２、第３のゼネバ機構原車１ｄ、１ｅの順回転方向における位相の差は、それぞれが（初めに）作用するゼネバ機構従車１Ｙ、１Ｍ、１Ｋとの噛み合い開始位置Ｑを原点として、９０°、２７０°である。

又、第１〜第３のゼネバ機構原車１ｃ、１ｄ、１ｅは、それぞれ切替機構駆動手段６が備える駆動伝達部材としてのアイドルギア６５、６６により駆動連結される。

駆動源により、第１〜第３のゼネバ機構原車１ｃ、１ｄ、１ｅが図中矢印Ｒ１方向へ３６０°回転すると、それぞれのゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは上記表１に示したのと同様にして動作する。

つまり、画像形成動作前のホームポジションでは図１３に示すように配置された第１のゼネバ機構原車１ｃが、図中矢印Ｒ１方向に９０°回転すると（この時同時に第２、第３のゼネバ機構原車１ｄ、１ｅも同方向に９０°回転する。）、第１のゼネバ機構原車１ｃの駆動伝達部位１１ｃが第１のゼネバ機構従車２Ｙの溝２１Ｙに係合してこれに駆動を伝達する。これにより、第１のゼネバ機構従車２Ｙは、図中矢印Ｒ２方向に９０°回転する。

更に、第１〜第３のゼネバ機構原車１ｃ、１ｄ、１ｅが図中矢印Ｒ１方向に９０°回転すると、今度は、第２のゼネバ機構原車１ｄの駆動伝達部位１１ｄが第２のゼネバ機構従車２Ｍの溝２１Ｍに係合してこれに駆動を伝達する。これにより、第２のゼネバ機構従車２Ｍが図中矢印Ｒ２方向に９０°回転する。

更に、第１〜第３のゼネバ機構原車１ｃ、１ｄ、１ｅが図中矢印Ｒ１方向に９０°回転すると、第２のゼネバ機構原車１ｄの駆動伝達部位１１ｄが第３のゼネバ機構従車２Ｃの溝２１Ｃに係合してこれに駆動を伝達することで、第３のゼネバ機構従車２Ｃが図中矢印Ｒ２方向に９０°回転する。

同様にして、更に、第１〜第３のゼネバ機構原車１ｃ、１ｄ、１ｅが図中矢印Ｒ１方向に９０°回転することによって、今度は、第３のゼネバ機構原車１ｅの駆動伝達部位１１ｅが、第４のゼネバ機構従車２Ｋの溝２１Ｋに係合してこれに駆動を伝達する。これにより、第４のゼネバ機構従車２Ｋが、図中矢印Ｒ２方向に９０°回転する。

ここで、実施例１、２と同様、本実施例では、第１〜第４のゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、画像形成部の数と同数の溝２１を有する。そして、実施例１と同様に、現像ローラ２４１の移動手段４、駆動切替手段３は、第１〜第４のゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの９０°の回転に連動して、現像ローラ２４１を感光ドラム２０１に対して当接又は離間させ、且つ、現像ローラ２４１の駆動を開始又は停止させる。

従って、第１〜第３のゼネバ機構原車１ｃ、１ｄ、１ｅが１回転する間、それぞれの画像形成部に対応した第１〜第４のゼネバ機構従車２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは順次９０°回転し、中間転写ベルト２５１の搬送方向上流の画像形成部から順次に、現像ローラ２４１の感光ドラム２０１に対する当接／離間、及び駆動伝達／解除が行われる。

本実施例では、第１〜第３のゼネバ機構原車が２回転することにより、現像ローラ２４１の感光ドラム２０１に対する当接／離間、及び駆動の開始／停止動作の１サイクルが実現できる。

以上、本実施例によれば、実施例２と同様に切替機構１００の更なる小型化、単純化を図り得ると共に、３つのゼネバ機構原車１ｃ、１ｄ、１ｅ間距離が短く設定可能となり、駆動連結に必要なギア数を少なくすることができる。

以上、本発明を幾つかの具体的な実施例に則して説明したが、本発明はこれらの実施例の形態に限定されるものではないことを理解されたい。例えば、上記実施例では、現像手段として現像ローラを移動させることで、これを像担持体に対し当接／離間させたが、現像器を移動させることで、現像ローラを感光ドラムに対し当接／離間させるようにしてもよい。又、当業者には周知のように、複数の画像形成部にて形成されたトナー像を受容して搬送するトナー像搬送体として、記録材を担持して搬送する記録材担持体を備えた画像形成装置がある。斯かる画像形成装置では、各画像形成部で形成されるトナー像を、記録材担持体上に担持された記録材に順次に重ね合わせて転写した後、この記録材を記録材担持体から分離して搬送し、定着手段によってトナー像を記録材に定着させることで記録画像を得る。本発明は斯かる画像形成装置に対しても等しく適用可能である。

本発明を適用し得る画像形成装置の一実施例の概略断面図である。 本発明に従う切替機構の一実施例の要部詳細図である。 本発明に従う切替機構の一実施例の要部詳細図である。 本発明に従う切替機構による現像ローラの感光ドラムに対する当接／離間機構、駆動の開始／停止機構の要部詳細図である。 現像ローラの駆動クラッチの要部詳細図である。 現像ローラの当接／離間機構の要部詳細図である。 現像ローラの離接及び駆動切替動作を説明するための説明図である。 現像ローラの離接及び駆動切替動作を説明するための説明図である。 本発明に従う切替機構の他の実施例の要部詳細図である。 本発明に従う切替機構の他の実施例の全体斜視図である。 本発明に従う切替機構の他の実施例の全体斜視図である。 本発明に従う切替機構の更に他の実施例の要部詳細図である。 本発明に従う切替機構の更に他の実施例の要部詳細図である。 本発明に従う切替機構の概略制御ブロック図である。 本発明に従う画像形成動作及び切替機構の動作タイミングの一実施例を示すタイミングチャート図である。 本発明に従う画像形成動作及び切替機構の動作タイミングの他の実施例を示すタイミングチャート図である。

符号の説明

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、 ゼネバ機構原車（動節）
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ ゼネバ機構原車（動節）
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ ゼネバ機構従車（従動節）
３ 駆動切替手段
４ 移動手段
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ 駆動伝達部位
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ 駆動伝達部位
２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ 溝
６１ 駆動源
２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋ 感光ドラム（像担持体）
２４１Ｙ、２４１Ｍ、Ｃ、２４１Ｋ 現像ローラ（現像手段）

Claims (14)

1. 像担持体と、前記像担持体に形成された静電像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、を備えた画像形成部を、前記像担持体からトナー像を受容して搬送するトナー像搬送体の移動方向に沿って複数有する画像形成装置において、
   前記複数の画像形成部のそれぞれに対応して設けられ各画像形成部の前記現像手段の前記像担持体に対する位置を第１の位置と第２の位置との間で移動させる移動手段と、
   前記複数の画像形成部のそれぞれに対応して設けられ各画像形成部の前記現像手段の駆動を停止又は開始させる駆動切替手段と、
   少なくとも２つの動節と、前記複数の画像形成部のそれぞれに対応して設けられ前記動節の回転運動に対して間欠回転運動して各画像形成部の前記移動手段及び駆動切替手段を作動させる従動節と、を備え、前記少なくとも２つの動節は連動して回転駆動されて異なった位相で前記従動節に作用する切替機構と、
   を有し、
   前記切替機構は、前記少なくとも２つの動節が順回転することにより、前記トナー搬送体の搬送方向上流の前記画像形成部から順次に、前記現像手段を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させ且つその駆動を開始させ、又、前記トナー搬送体の搬送方向上流の前記画像形成部から順次に、前記現像手段を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させ且つその駆動を停止させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記切替機構の前記少なくとも２つの動節は、共通の駆動源により駆動されることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 前記複数の画像形成部のそれぞれに対応して設けられた前記従動節は、それぞれ前記複数の画像形成部の数の整数倍の溝を有するゼネバ機構従車であり、
   前記少なくとも２つの動節は、それぞれ異なった位相で前記ゼネバ機構従車に作用する駆動伝達部位を有するゼネバ機構原車である、
   ことを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
4. 前記少なくとも２つのゼネバ機構原車のうち１つのゼネバ機構原車に対する他のゼネバ機構原車の、前記順回転方向における前記位相の差α（°）は、前記複数の画像形成部の数をＮとして、
   α（°）＝［３６０°／（Ｎ×ｎ１）］×ｎ２
   （但し、ｎ１、ｎ２は正の整数）
   を満たすことを特徴とする請求項３の画像形成装置。
5. 前記トナー像搬送体のトナー像搬送方向に沿って第１、第２、第３、第４の画像形成部の４つの画像形成部を有し、
   前記切替機構は、前記第１、第２、第３、第４の画像形成部にそれぞれ対応して設けられそれぞれ４つの溝を備える第１、第２、第３、第４のゼネバ機構従車と、前記第１、第２、第３、第４のゼネバ機構従車にそれぞれ作用する第１、第２、第３、第４のゼネバ機構原車と、を有し、
   前記第１のゼネバ機構原車に対する前記第２、第３、第４のゼネバ機構原車の前記順回転方向における前記位相の差はそれぞれ９０°、１８０°、２７０°であることを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
6. １つのゼネバ機構原車により複数のゼネバ機構従車を作動することを特徴とする請求項３又は４の画像形成装置。
7. 前記トナー像搬送体のトナー像搬送方向に沿って第１、第２、第３、第４の画像形成部の４つの画像形成部を有し、
   前記切替機構は、前記第１、第２、第３、第４の画像形成部にそれぞれ対応して設けられそれぞれ４つの溝を備える第１、第２、第３、第４のゼネバ機構従車と、前記第１及び第２のゼネバ機構従車に作用する第１のゼネバ機構原車と、前記第３及び第４のゼネバ機構従車に作用する第２のゼネバ機構原車と、を有し、
   前記第１のゼネバ機構原車に対する前記第２のゼネバ機構原車の前記順回転方向における前記位相の差は１８０°であることを特徴とする請求項６の画像形成装置。
8. 前記トナー像搬送体のトナー像搬送方向に沿って第１、第２、第３、第４の画像形成部の４つの画像形成部を有し、
   前記切替機構は、前記第１、第２、第３、第４の画像形成部にそれぞれ対応して設けられそれぞれ４つの溝を備える第１、第２、第３、第４のゼネバ機構従車と、前記第１のゼネバ機構従車に作用する第１のゼネバ機構原車と、前記第２及び第３のゼネバ機構従車に作用する第２のゼネバ機構原車と、前記第４のゼネバ機構従車に作用する第３のゼネバ機構原車と、を有し、
   前記第１のゼネバ機構原車に対する前記第２、第３のゼネバ機構原車の前記順回転方向における前記位相の差はそれぞれ９０°、２７０°であることを特徴とする請求項６の画像形成装置。
9. 前記移動手段及び駆動切替手段は、前記ゼネバ機構従車の９０°の回転運動により作動して、前記現像手段の前記像担持体に対する位置を第１の位置と第２の位置との間で移動させ、且つ、前記現像手段の駆動を停止又は開始させることを特徴とする請求項３〜８のいずれかの項に記載の画像形成装置。
10. 前記切替機構の前記少なくとも２つの動節を逆方向に回転させることによって、前記トナー像搬送体の搬送方向最下流の画像形成部に対応して設けられたゼネバ機構従車を作動させてその画像形成部の前記現像手段を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させ且つその駆動を開始させ、前記複数の画像形成部のうち当該最下流の画像形成部のみを用いて画像形成を行うことができることを特徴とする請求項１〜９のいずれかの項に記載の画像形成装置。
11. 前記最下流の画像形成部は黒色画像形成用の画像形成部であることを特徴とする請求項１０の画像形成装置。
12. 前記最下流の画像形成部に対応して設けられた前記従動節に作用する動節に、他の動節と比較して最短経路で駆動が伝達されるように前記切替機構の駆動源を配置することを特徴とする請求項１０又は１１の画像形成装置。
13. 前記最下流の画像形成部に対応して設けられた従動節に、その回転方向位置を検知するための位相検知手段を設け、前記位相検知手段により前記少なくとも２つの動節の回転方向位置の制御を行うことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかの項に記載の画像形成装置。
14. 前記現像手段は、前記第１の位置にあるときに前記像担持体から離間しており、前記第２の位置にあるときに前記像担持体に当接していることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかの項に記載の画像形成装置。

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