JP5919187B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、クリーニングブレードを用いて像担持体上に残留するトナーをクリーニングする画像形成装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a composite machine using an electrophotographic method, and more particularly to an image forming apparatus that cleans toner remaining on an image carrier using a cleaning blade. Is.
従来、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置では、感光体ドラム等の像担持体上にトナー像を形成し、形成されたトナー像を用紙等の転写媒体に転写した後、感光体ドラム上の残留トナーをクリーニングしている。クリーニングされた残留トナーはクリーニング部内に収容されるか、或いはクリーニング部の外部に配置された残留トナー収容容器に収容される。この感光体ドラム上の残留トナーを除去するには、感光体ドラムと圧接するクリーニングブレードを用いることが広く行なわれている。 Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile, a toner image is formed on an image carrier such as a photosensitive drum, and the formed toner image is transferred to a transfer medium such as paper, and then the photosensitive drum The residual toner on the top is being cleaned. The cleaned residual toner is stored in the cleaning unit or in a residual toner storage container disposed outside the cleaning unit. In order to remove the residual toner on the photosensitive drum, a cleaning blade that is in pressure contact with the photosensitive drum is widely used.
このような画像形成装置においては、クリーニングブレードが感光体ドラムの軸方向において常に同じ位置に圧接されていると、クリーニングブレード先端と感光体ドラムとの隙間に詰まった紙粉やトナー外添剤等が感光体ドラムの軸方向の同じ箇所に摺擦される。その結果、印字枚数を重ねるにつれて感光体ドラムの周方向に筋状の傷(ドラム周傷)が発生し、画像上にその影響が現れるという問題がある。特に、DC帯電ローラー方式ではドラム周傷の影響が画像に現れやすい。 In such an image forming apparatus, when the cleaning blade is always pressed in the same position in the axial direction of the photosensitive drum, paper dust, toner external additives, etc. jammed in the gap between the cleaning blade tip and the photosensitive drum Are rubbed against the same portion of the photosensitive drum in the axial direction. As a result, there is a problem that as the number of printed sheets is increased, a line-shaped scratch (drum circumferential scratch) is generated in the circumferential direction of the photosensitive drum, and the influence appears on the image. In particular, in the DC charging roller system, the influence of drum peripheral scratches tends to appear in the image.
このドラム周傷の対策として、例えば特許文献1、2のように、ドラムを回転駆動させながら軸方向に移動(スラスト移動)させることで、軸方向位置に関してクリーニングブレードが同じ場所を深く傷つけないようにする方法が提案されている。しかし、感光体ドラムの回転駆動中に、感光体ドラムを常に軸方向に移動させる方法では、感光体ドラムへのクリーニングブレードの圧接力が弱くなり、クリーニングブレード先端と感光体ドラムとの隙間をトナーがすり抜けやすくなる。また、感光体ドラム表面上にトナーの外添剤が付着するダッシュマークという不具合が発生しやすくなる。さらに、感光体ドラムを複数本備えたカラー画像形成装置においては、画像形成時に各感光体ドラムを軸方向に移動させると色ずれが発生する場合がある。 As a countermeasure against this drum circumferential scratch, for example, as in Patent Documents 1 and 2, the cleaning blade does not damage the same place deeply with respect to the axial position by moving in the axial direction (thrust movement) while rotating the drum. A method to make it is proposed. However, in the method in which the photosensitive drum is always moved in the axial direction while the photosensitive drum is being driven to rotate, the pressure contact force of the cleaning blade to the photosensitive drum becomes weak, and the gap between the cleaning blade tip and the photosensitive drum becomes the toner. Becomes easier to slip through. In addition, a dash mark in which an external additive of toner adheres to the surface of the photosensitive drum is likely to occur. Further, in a color image forming apparatus provided with a plurality of photosensitive drums, color misregistration may occur if each photosensitive drum is moved in the axial direction during image formation.
一方、特許文献3には、非画像形成時に感光体ドラムを軸方向に相対移動可能とした画像形成装置が開示されている。特許文献3では、ドラムの回転軸の回転状態に関わらず、任意のタイミングにおいて軸方向に移動可能であってもよいことや、カム部材の回転角度に応じて軸方向に所定のストローク範囲内で移動可能な構成も記載されている。 On the other hand, Patent Document 3 discloses an image forming apparatus in which a photosensitive drum can be relatively moved in the axial direction during non-image formation. In Patent Document 3, it may be possible to move in the axial direction at any timing regardless of the rotation state of the rotating shaft of the drum, or within a predetermined stroke range in the axial direction according to the rotation angle of the cam member. A movable configuration is also described.
特許文献3の方法では、非画像形成時に感光体ドラムを軸方向に移動させるため、カラー画像形成装置における色ずれの発生を防止することができる。しかしながら、感光体ドラムを一定のストロークで軸方向に移動させた場合、画像形成時に感光体ドラムの軸方向における同じ箇所がクリーニングブレード先端の付着物と摺擦され、ドラム周傷が発生するおそれがあった。 In the method of Patent Document 3, since the photosensitive drum is moved in the axial direction during non-image formation, occurrence of color misregistration in the color image forming apparatus can be prevented. However, when the photosensitive drum is moved in the axial direction with a constant stroke, the same spot in the axial direction of the photosensitive drum may be rubbed against the deposit on the tip of the cleaning blade during image formation, and there is a risk of peripheral drum damage. there were.
本発明は、上記問題点に鑑み、像担持体表面の軸方向における特定の箇所を傷付けることなく、像担持体上の残留トナーを効果的にクリーニングできる簡単な構成の画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention provides an image forming apparatus having a simple configuration capable of effectively cleaning residual toner on an image carrier without damaging a specific portion in the axial direction of the surface of the image carrier. With the goal.
上記目的を達成するために本発明の第1の構成は、像担持体と、帯電装置と、露光装置と、現像装置と、クリーニングブレードと、駆動機構と、を備えた画像形成装置である。像担持体は、外周面に感光層が形成された円筒状であり、円筒の中心軸を通る回転軸が連結される。帯電装置は、像担持体の感光層を帯電させる。露光装置は、帯電装置により帯電された像担持体にビーム光を照射して静電潜像を形成する。現像装置は、露光装置によって像担持体に形成された静電潜像に現像剤を供給してトナー像とする。クリーニングブレードは、像担持体の外周面に圧接され像担持体上の残留トナーをクリーニングする。駆動機構は、像担持体を往復移動の往路及び復路のそれぞれで複数回に分けて段階的に移動させ、像担持体の往路における停止位置と、復路における停止位置とが異なる。 In order to achieve the above object, a first configuration of the present invention is an image forming apparatus including an image carrier, a charging device, an exposure device, a developing device, a cleaning blade, and a drive mechanism. The image carrier has a cylindrical shape in which a photosensitive layer is formed on the outer peripheral surface, and a rotation axis passing through the central axis of the cylinder is connected. The charging device charges the photosensitive layer of the image carrier. The exposure device irradiates the image carrier charged by the charging device with beam light to form an electrostatic latent image. The developing device supplies a developer to the electrostatic latent image formed on the image carrier by the exposure device to form a toner image. The cleaning blade is pressed against the outer peripheral surface of the image carrier and cleans residual toner on the image carrier. The drive mechanism moves the image carrier in multiple steps in each of the reciprocating forward path and the backward path, and the stop position of the image carrier in the forward path is different from the stop position in the backward path.
本発明の第1の構成によれば、駆動機構によって像担持体を軸方向に往復移動させる際に、像担持体を往復移動の往路及び復路のそれぞれで複数回に分けて段階的に移動させるとともに、像担持体の往路における停止位置と、復路における停止位置とが異なるために、クリーニングブレードと像担持体との間に滞留した異物によって像担持体の表面の同一箇所を傷付けることなく像担持体上の残留トナーがクリーニングされる。 According to the first configuration of the present invention, when the image carrier is reciprocated in the axial direction by the drive mechanism, the image carrier is moved stepwise in each of the reciprocating forward path and the return path. At the same time, since the stop position in the forward path of the image carrier is different from the stop position in the return path, the image carrier is not damaged by the foreign matter staying between the cleaning blade and the image carrier. Residual toner on the body is cleaned.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るカラープリンター100の構成を示す概略図である。カラープリンター100本体内には4つの画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdが、搬送方向上流側(図1では右側)から順に配設されている。これらの画像形成部Pa〜Pdは、異なる4色(シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック)の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a
これらの画像形成部Pa〜Pdには、各色の可視像(トナー像)を担持する感光体ドラム1a、1b、1c及び1dが配設されており、ここではアルミドラムの外周面に有機感光層(OPC)が形成されたOPC感光体が用いられている。さらに駆動手段(図示せず)により図1において時計回り方向に回転する中間転写ベルト8が各画像形成部Pa〜Pdに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム1a〜1d上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム1a〜1dに当接しながら移動する中間転写ベルト8上に順次一次転写されて重畳された後、二次転写ローラー9の作用によって記録媒体の一例としての転写紙P上に二次転写され、さらに、定着部7において転写紙P上に定着された後、装置本体より排出される。感光体ドラム1a〜1dを図1において反時計回り方向に回転させながら、各感光体ドラム1a〜1dに対する画像形成プロセスが実行される。
These image forming portions Pa to Pd are provided with
トナー像が転写される転写紙Pは、カラープリンター100の本体下部の用紙カセット16内に収容されており、給紙ローラー12a及びレジストローラー対12bを介して二次転写ローラー9へと搬送される。中間転写ベルト8には誘電体樹脂製のシートが用いられ、継ぎ目を有しない(シームレス)ベルトが主に用いられる。また、中間転写ベルト8の回転方向に対し二次転写ローラー9の下流側には、中間転写ベルト8表面に残存するトナーを除去するためのブレード状のベルトクリーナー19が配置されている。
The transfer paper P onto which the toner image is transferred is accommodated in a
次に、画像形成部Pa〜Pdについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム1a〜1dの周囲及び下方には、感光体ドラム1a〜1dを帯電させる帯電装置2a、2b、2c及び2dと、各感光体ドラム1a〜1dに画像情報を露光する露光装置4と、感光体ドラム1a〜1d上にトナー像を形成する現像装置3a、3b、3c及び3dと、感光体ドラム1a〜1d上に残留した現像剤(トナー)を除去するクリーニング装置5a〜5dが設けられている。
Next, the image forming units Pa to Pd will be described. There are
ユーザーにより画像形成開始が入力されると、先ず、帯電装置2a〜2dによって感光体ドラム1a〜1dの表面を一様に帯電させ、次いで露光装置4によって感光体ドラム1a〜1dの表面に光照射し、各感光体ドラム1a〜1d上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置3a〜3dは、感光体ドラム1a〜1dに対向配置された現像ローラーを備え、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。このトナーは、現像装置3a〜3dの現像ローラーにより感光体ドラム1a〜1d上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置4からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
When the start of image formation is input by the user, first, the surfaces of the
そして、一次転写ローラー6a〜6dにより一次転写ローラー6a〜6dと感光体ドラム1a〜1dとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム1a〜1d上のイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックのトナー像が中間転写ベルト8上に一次転写される。これらの4色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム1a〜1dの表面に残留したトナーがクリーニング装置5a〜5dにより除去される。
Then, the
中間転写ベルト8は、従動ローラー10、駆動ローラー11を含む複数の懸架ローラーに掛け渡されており、駆動モーター(図示せず)による駆動ローラー11の回転に伴い中間転写ベルト8が時計回りに回転を開始すると、転写紙Pがレジストローラー対12bから所定のタイミングで中間転写ベルト8に隣接して設けられた二次転写ローラー9へ搬送され、中間転写ベルト8とのニップ部(二次転写ニップ部)において転写紙P上にフルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された転写紙Pは定着部7へと搬送される。
The
定着部7に搬送された転写紙Pは、定着ローラー対13のニップ部(定着ニップ部)を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Pの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Pは、複数方向に分岐した分岐部14によって搬送方向が振り分けられる。転写紙Pの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラー対15によって排出トレイ17に排出される。
The transfer paper P conveyed to the fixing
一方、転写紙Pの両面に画像を形成する場合は、定着部7を通過した転写紙Pの一部を一旦排出ローラー対15から装置外部にまで突出させる。その後、転写紙Pは排出ローラー対15を逆回転させることにより分岐部14で用紙搬送路18に振り分けられ、画像面を反転させた状態でレジストローラー対12bに再搬送される。そして、中間転写ベルト8上に形成された次の画像が二次転写ローラー9により転写紙Pの画像が形成されていない面に転写され、定着部7に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ17に排出される。
On the other hand, when images are formed on both sides of the transfer paper P, a part of the transfer paper P that has passed through the fixing
図2は、図1における画像形成部Pa付近の拡大図である。なお、画像形成部Pb〜Pdについても基本的に同様の構成であるため説明を省略する。感光体ドラム1aの周囲には、ドラム回転方向(図2の反時計回り方向)に沿って帯電装置2a、現像装置3a、クリーニング装置5a、及び除電ランプ20が配設され、中間転写ベルト8を挟んで一次転写ローラー6aが配置されている。
FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the image forming portion Pa in FIG. Since the image forming units Pb to Pd have basically the same configuration, description thereof is omitted. Around the
帯電装置2aは、感光体ドラム1aに接触してドラム表面に帯電バイアス(直流電圧)を印加する帯電ローラー21と、帯電ローラー21をクリーニングするための帯電クリーニングローラー23とを有している。本発明においては、発生するオゾン量を少なくし、且つ帯電バイアス電源(図示せず)のコストを低減するために、直流電圧のみからなる帯電バイアスを帯電ローラー21に印加しているが、直流バイアスに交流バイアスを重畳したバイアスを印加する方式であっても良い。
The charging
現像装置3aは、2本の攪拌搬送スクリュー25と、磁気ローラー27と、現像ローラー29とを有する二成分現像式であり、磁気ローラー27表面に起立する磁気ブラシを用いて現像ローラー29にトナー薄層を形成し、現像ローラー29にトナーと同極性(正)の現像バイアスを印加してドラム表面にトナーを飛翔させる。
The developing
クリーニング装置5aは、クリーニングブレード31及びトナー排出スクリュー33を有している。クリーニング装置5aと帯電装置2aの間には除電ランプ20が配置されている。除電ランプ20は、感光体ドラム1a表面に光照射することによりドラム表面の残留電荷を除去する。
The
図3は、カラープリンター100における感光体ドラム1a〜1dの駆動機構40を上方から見た概略図であり、図4は、駆動機構40を側方(図3の下方向)から見た概略図である。図3、図4を用いて、感光体ドラム1a〜1dを軸方向に往復移動させる機構について説明する。なお、図3の上側は図1の紙面手前側(背面側)に相当し、感光体ドラム1a〜1dの配置は図1と図3とで左右が逆になっている。
FIG. 3 is a schematic view of the
カラープリンター100本体の背面側(図1の紙面手前側)の側面フレーム41には、感光体ドラム1a〜1dに駆動力を入力するドラム回転軸43が回転可能に支持されている。側面フレーム41の外側(図3の上側)に突出するドラム回転軸43の一端には駆動モーター及びギア列(いずれも図示せず)によって駆動力が入力される。側面フレーム41の内側(図3の下側)に突出するドラム回転軸43の他端には感光体ドラム1a〜1dと連結可能なドラムカップリング45がドラム回転軸43の軸方向に移動可能に外挿されている。また、ドラム回転軸43の先端43aとドラムカップリング45との間にはコイルバネ47が挟持されており、ドラムカップリング45はコイルバネ47によって側面フレーム41方向(図3の上方向)に付勢されている。また、感光体ドラム1a〜1dも画像形成部Pa〜Pdにおいて軸方向にスライド可能に支持されるとともに、付勢手段(図示せず)により側面フレーム41方向に付勢されている。なお、図3では感光体ドラム1aに対応するドラム回転軸43及びドラムカップリング45のみを図示している。
A
側面フレーム41とドラムカップリング45との間には、固定カム51及び回転カム53が配置されている。固定カム51は側面フレーム41に固定されており、回転カム53はドラム回転軸43に回転可能に外挿されている。また、回転カム53はカム駆動ギア55a〜55dと一体形成されている。
A fixed
カム駆動ギア55b、55cには駆動入力ギア57が噛み合っている。駆動入力ギア57は、大径の第1ギア部57aと小径の第2ギア部57bで構成されている二段ギアである。第1ギア部57aはカム駆動ギア55b、55cに噛み合う平歯車である。第2ギア部57bは一方向(図4の時計回り方向)にのみ駆動力を伝達可能なワンウェイギアであり、外周面に爪状のギア歯が形成された爪歯車である。また、駆動入力ギア57の軸受け部には一方向クラッチが設けられ、支持軸に対して時計回り方向にのみ回転可能になっている。第2ギア部57bのギア歯には、ソレノイド60によって往復移動する駆動爪61が係合している。駆動爪61は一端側がソレノイド60に回動可能に支持されており、他端側が自重で下方に回動する。
A
カム駆動ギア55a、55bにはアイドルギア59aが噛み合っており、カム駆動ギア55c、55dにはアイドルギア59bが噛み合っている。アイドルギア59a、59bは平歯車であり、アイドルギア59a、59bは側面フレーム41に固定された回転軸に回転可能に支持されている。
An
図5は、固定カム51及び回転カム53の外観斜視図である。図5に示すように、固定カム51は、カム本体51aとカムフォロア51bとを有する。カムフォロア51bは、カム本体51aの側面から突出する環状の突起であり、回転カム53のカム面53bに当接する。カムフォロア51bは、円周方向において軸方向距離が異なる(変位する)ように形成されており、極大部(凸部)と極小部(凹部)とが180°隔てて1箇所ずつ形成されている。
FIG. 5 is an external perspective view of the fixed
回転カム53は、カム本体53aとカム面53bを有する。カム面53bは、カム本体53aの側面に環状に形成され、固定カム51のカムフォロア51bに当接する。カム面53bには、回転カム53の周方向の単位回転角に対して常に所定量だけ軸方向距離が変わる(変位する)ように、極大部(凸部)と極小部(凹部)とが180°隔てて1箇所ずつ形成される。ここで、カムフォロア51bを有する固定カム51は側面フレーム41に固定されており、固定カム51は軸方向(図3の上下方向)への移動が規制されている。そのため、カムフォロア51bとカム面53bとの当接位置に応じて、カム面53bを有する回転カム53がカムフォロア51bを有する固定カム51に対し軸方向に相対移動する。
The rotating
ソレノイド60の鉄芯が引きこまれると、駆動爪61が図3の右方向に移動し、駆動入力ギア57の第2ギア部57bを時計回り方向に所定角度だけ回転させる。その結果、駆動入力ギア57の第1ギア部57aも時計回り方向に所定角度だけ回転し、第1ギア部57aに噛み合うカム駆動ギア55b、55cも反時計回り方向に所定角度だけ回転する。
When the iron core of the
なお、次回の回転動作に備えてソレノイド60の鉄芯が突出すると、駆動爪61が図3の左方向に移動するが、第2ギア部57bは図3の時計回り方向にのみ駆動力を伝達可能なワンウェイギアであるため、駆動爪61によって第2ギア部57bが反時計回り方向に回転しても第1ギア部57aには駆動力が伝達されない。
When the iron core of the
カム駆動ギア55b、55cが反時計回り方向に所定角度だけ回転すると、カム駆動ギア55b、55cに噛み合うアイドルギア59a、59bが時計回り方向に所定角度だけ回転し、アイドルギア59a、59bに噛み合うカム駆動ギア55a、55dも反時計回り方向に所定角度だけ回転する。即ち、全てのカム駆動ギア55a〜55dが反時計回り方向に所定角度だけ回転する。
When the cam drive gears 55b and 55c rotate by a predetermined angle in the counterclockwise direction, the
カム駆動ギア55a〜55dが所定角度だけ回転すると、カム駆動ギア55a〜55dに一体形成された各回転カム53も所定角度だけ回転する。その結果、各固定カム51に形成されたカムフォロア51bと各回転カム53に形成されたカム面53bとの当接位置が変化するため、その当接位置に応じて、コイルバネ47の付勢力に抗してドラムカップリング45が軸方向に移動し、ドラムカップリング45に連結された感光体ドラム1a〜1dも軸方向に移動する。
When the cam drive gears 55a to 55d rotate by a predetermined angle, the
そして、カム面53bの極小部がカムフォロア51bの極大部と当接し、カム面53bの極大部がカムフォロア51bの極小部と当接する位置で固定カム51と回転カム53との軸方向距離が最小となり、感光体ドラム1a〜1dは側面フレーム41に最も近接する位置(図3の最も上寄り)に配置される。
The axial distance between the fixed
回転カム53がさらに回転すると、感光体ドラム1a〜1dは徐々に図3の下方向に移動する。そして、カム面53bの極大部がカムフォロア51bの極大部と当接し、カム面53bの極小部がカムフォロア51bの極小部と対向する位置で固定カム51と回転カム53との軸方向距離が最大となり、感光体ドラム1a〜1dは側面フレーム41から最も遠ざかる位置(図3の最も下寄り)に配置される。回転カム53がさらに回転すると、感光体ドラム1a〜1dは再び図3の上方向に移動し、軸方向に往復移動を繰り返す。このとき、感光体ドラム1a〜1dの回転軸43はカム駆動ギア55a〜55dと逆方向(図3の時計回り方向)に回転するため、回転軸43の回転が摩擦力によりカム駆動ギア55a〜55dに伝達される。しかし、駆動入力ギア57は一方向クラッチが設けられているため、カム駆動ギア55b、55cの回転は駆動入力ギア57に伝達されない。
When the rotating
このように、感光体ドラム1a〜1dが軸方向に往復移動するために、感光体ドラム1a〜1dに当接するクリーニングブレード31(図2参照)に紙粉やトナー外添剤等が詰まった状態で感光体ドラム1a〜1d表面の同じ位置が繰り返し擦られるおそれがない。従って、感光体ドラム1a〜1dの表面を傷付けることなく感光体ドラム1a〜1d上の残留トナーがクリーニングされる。
As described above, since the
また、クリーニングブレード31を例えばクリーニング装置5a〜5dに固設する構成をとることができる。その結果、クリーニングブレード31を感光体ドラム1a〜1dの軸方向に往復移動させる構成に比べてクリーニング装置5a〜5dのシール部の構成が簡単になるため、クリーニング装置5a〜5dの外部にトナーが飛散するおそれがない。
Moreover, the structure which fixes the
なお、固定カム51と回転カム53の軸方向の配置を本実施形態とは逆にして、固定カム51をドラムカップリング45側に固定し(例えば、感光体ドラム1a〜1dを回転可能に保持するドラムユニットのフレームに固定)、回転カム53を側面フレーム41側に配置して回転駆動させてもよい。
The arrangement of the fixed
次に、本発明のカラープリンター100において、感光体ドラム1a〜1dを軸方向に往復移動させる際の移動量(ストローク)について説明する。図6は、感光体ドラム1a〜1dを軸方向に往復移動させる際、移動範囲の一端から他端までをn回で移動させる場合の移動量を示す模式図である。
Next, the movement amount (stroke) when the
いま、感光体ドラム1a〜1dを往復移動させる際の片道(往路または復路)の総移動距離をA(mm)とする。そして、片道を移動するための総移動回数をn回とする。感光体ドラム1a〜1dの往路(図6の左から右方向)においては、1回目の移動時は、例えばソレノイド60により駆動爪61を1回往復移動させて移動距離をA/(2n−1)(mm)とし、それ以降の2回目〜n回目までの移動時は、駆動爪61を2回往復移動させて移動距離を2A/(2n−1)(mm)とする。これにより、感光体ドラム1a〜1dはn回の移動で総移動距離Aを一方向に移動する。
Now, let A (mm) be the total travel distance of one way (outward or return path) when the
そして、感光体ドラム1a〜1dの復路(図6の右から左方向)においては、n+1回目の移動距離はA/(2n−1)(mm)とし、それ以降のn+2回目〜2n回目までの移動距離は、2A/(2n−1)(mm)とする。これにより、感光体ドラム1a〜1dはn回の移動で総移動距離Aを逆方向に移動し、1往復目の移動を完了する。
In the return path (right to left in FIG. 6) of the
2n+1回目以降(感光体ドラム1a〜1dの2往復目以降)の移動についても上記と同様に、移動方向が変わったときはA/(2n−1)(mm)だけ移動させ、それ以降は2A/(2n−1)(mm)だけ移動させる動きを繰り返す。
Similarly to the above, the movement after the 2n + 1th time (after the second reciprocation of the
図7は、図6においてn=5としたときの感光体ドラム1a〜1dの軸方向位置と回転カム43の位相との関係を示すグラフであり、感光体ドラム1a〜1dの軸方向位置を太線で、回転カム43の位相を破線で示している。図7に示すように、感光体ドラム1a〜1dの往復移動の片道の総移動回数を5回としたとき、1回目の移動距離をA/(2×5−1)=A/9とし、2回目〜5回目の移動距離を2A/(2×5−1)=2A/9としている。また、6回目(復路1回目)の移動距離をA/9とし、7回目〜10回目(復路2回目〜5回目)の移動距離を2A/9としている。このようにすることで、往復時に感光体ドラム1a〜1dとクリーニングブレード31との相対位置が同じ位置関係にならないようにしている。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the axial positions of the
なお、ここでは感光体ドラム1a〜1dの往路において、1回目の移動距離をA/(2n−1)(mm)とし、それ以降の2回目〜n回目までの移動距離を2A/(2n−1)(mm)としたが、例えば、1回目〜n−1回目までの移動距離をA/(2n−1)(mm)とし、n回目の移動距離をA/(2n−1)(mm)としても同様の効果が得られる。感光体ドラム1a〜1dの復路においても、n+1回目〜2n−1回目までの移動距離をA/(2n−1)(mm)とし、2n回目の移動距離をA/(2n−1)(mm)としても同様の効果が得られる。
Here, in the forward path of the
或いは、カムフォロア51bとカム面53bを180°で隔てない形状として、感光体ドラム1a〜1dの往復移動の往路と復路とで、総移動回数及び1回当たりの移動距離が異なるように移動させて、往復時における感光体ドラム1a〜1dの停止位置を異ならせても良い。例えば、往路においては総移動回数をn回、1回当たりの移動距離をA/nとし、復路においては総移動回数をn+1回、1回当たりの移動距離をA/(n+1)とすれば、感光体ドラム1a〜1dとクリーニングブレード31との位置関係をずらすことができる。また、感光体ドラム1a〜1dの総移動回数が2n回(1往復)のとき回転カム53と駆動入力ギア57が1回転する場合に、カムフォロア51bとカム面53bの180°隔てる位置の回転方向の位相を1/4回転ずれた位置に設定することにより、感光体ドラム1a〜1dの往復時における位置がA/4nだけ軸方向にずれた位置とすることができる。また、カムフォロア51bとカム面53bの周方向の単位回転角に対する軸方向距離が直線状に変化するのではなく、180°隔てた部分でそれぞれ異なる曲線で変位する形状とすることも可能である。
Alternatively, the
感光体ドラム1a〜1dを軸方向に段階的に往復移動させる際の軸方向の移動量を、図6及び図7に示したように設定すれば、感光体ドラム1a〜1dが往路及び復路で同じ位置に停止しない。そのため、クリーニングブレード31と感光体ドラム1a〜1dとの隙間に詰まった異物が感光体ドラム1a〜1dの軸方向の同一箇所を削るおそれがなくなる。従って、クリーニングブレード31を用いて、感光体ドラム1a〜1d表面の感光層を傷付けることなく感光体ドラム1a〜1d上の残留トナーをクリーニングすることができる。
If the movement amount in the axial direction when the
また、ソレノイド60による駆動爪61の往復移動によって駆動入力ギア57及びカム駆動ギア55a〜55dが所定角度ずつ回転し、各回転カム43も所定角度ずつ回転するため、感光体ドラム1a〜1dの軸方向の往復移動を同時に且つ同位相で行うことができる。さらに、単一の駆動入力手段(ソレノイド60及び駆動爪61)を用いて感光体ドラム1a〜1dの軸方向の往復移動が行なわれるために、構成の簡素化及び低コスト化にも寄与する。
In addition, the
なお、ソレノイド60及び駆動爪61に代えて、駆動パルス数により回転角度を制御可能なステッピングモーターを用いて駆動入力ギア57を所定角度ずつ回転させることもできる。しかし、ソレノイド60及び駆動爪61を用いた場合は各感光体ドラム1a〜1dを短時間で移動させることができる。そのため、感光体ドラム1a〜1dとクリーニングブレード31との隙間からトナー外添剤等がすり抜け難くなり、ダッシュマークの発生も抑制することができる。また、ステッピングモーターのようなパルス制御が不要であるため、制御をより簡素化できる。
In place of the
ここで、例えば、露光装置4による露光中(感光体ドラム1a〜1d表面への静電潜像の形成中)に感光体ドラム1a〜1dが軸方向に移動すると、各感光体ドラム1a〜1dへの書き込み途中で画像位置がずれてしまい、感光体ドラム1a〜1dの軸方向(主走査方向)に画像の歪みが発生する。また、一次転写ローラー6a〜6dによるトナー像の一次転写時に感光体ドラム1a〜1dが軸方向に移動すると、各感光体ドラム1a〜1dから中間転写ベルト8への一次転写の途中でトナー像が擦られてしまう。
Here, for example, if the
さらに、図1に示すように、各感光体ドラム1a〜1dは、中間転写ベルト8の移動方向に沿って所定距離だけ離間して配置されているため、各色のトナー像が中間転写ベルト8上に一次転写されるタイミングにはタイムラグが生じる。そのため、露光装置4による露光から一次転写までの間に各感光体ドラム1a〜1dが別個に軸方向に移動すると、一次転写ローラー6a〜6dによる各色のトナー像の一次転写時に軸方向の色ずれが発生するおそれがある。
Further, as shown in FIG. 1, each of the
そこで、本実施形態では、露光装置4による露光時、或いは一次転写ローラー6a〜6dによるトナー像の一次転写時以外に、ソレノイド60及び駆動爪61を用いて感光体ドラム1a〜1dを短時間で同時に軸方向に移動させることとしている。これにより、上述したような画像の歪みや擦れ、色ずれの発生を防止することができる。具体的には、画像形成動作を行わない紙間において感光体ドラム1a〜1dの移動を行うことが好ましい。
Therefore, in the present embodiment, the
感光体ドラム1a〜1dを段階的に移動させるタイミング(頻度)としては、感光体ドラム1a〜1dの表面に傷が発生しない程度の頻度で行う必要がある。一般的に、感光体ドラムの傷付きは約5万枚の印字で発生することが知られており、例えば印字1,000枚毎に感光体ドラム1a〜1dを段階的に移動させることで感光体ドラム1a〜1dの傷付きを十分に回避することができる。
The timing (frequency) at which the
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、中間転写ベルトを用いたタンデム式のカラープリンター100に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、トナー像を記録媒体上に直接転写する直接転写式のカラー画像形成装置や、モノクロ複写機、モノクロプリンター等のモノクロ画像形成装置に適用してもよい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, in the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に利用することができ、特に、クリーニングブレードを用いて像担持体上に残留するトナーをクリーニングする画像形成装置に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in image forming apparatuses such as copying machines, printers, facsimiles, and composite machines using electrophotography, and in particular, cleaning toner remaining on an image carrier using a cleaning blade. The image forming apparatus can be used.
Pa〜Pd 画像形成部
1a〜1d 感光体ドラム(像担持体)
2a〜2d 帯電装置
3a〜3d 現像装置
4 露光装置
5a〜5d クリーニング装置
6a〜6d 一次転写ローラー(転写手段)
8 中間転写ベルト(中間転写体)
31 クリーニングブレード
40 駆動機構
41 側面フレーム
43 ドラム回転軸
45 ドラムカップリング
47 コイルバネ(付勢部材)
51 固定カム
51a カム本体(固定カム)
51b カムフォロア
53 回転カム
53a カム本体(回転カム)
53b カム面
55a〜55d カム駆動ギア
57 駆動入力ギア
57a 第1ギア部
57b 第2ギア部
59a、59b アイドルギア
60 ソレノイド(駆動入力手段)
61 駆動爪(駆動入力手段)
100 カラープリンター
Pa to Pd
2a to
8 Intermediate transfer belt (intermediate transfer member)
31
51
61 Driven claw (drive input means)
100 color printer
Claims (6)
該像担持体の感光層を帯電させる帯電装置と、
該帯電装置により帯電された前記像担持体にビーム光を照射して静電潜像を形成する露光装置と、
該露光装置によって前記像担持体に形成された静電潜像に現像剤を供給してトナー像とする現像装置と、
該現像装置によって前記像担持体に形成されたトナー像を記録媒体若しくは中間転写体上に転写する転写手段と、
前記像担持体の外周面に圧接され前記像担持体上の残留トナーをクリーニングするクリーニングブレードと、
前記像担持体を前記回転軸方向に往復移動させる駆動機構と、
を備えた画像形成装置において、
前記駆動機構は、前記像担持体を往復移動の往路及び復路のそれぞれで複数回に分けて段階的に移動させるとともに、前記像担持体の往路における停止位置と、復路における停止位置とが異なり、
前記像担持体を前記回転軸方向に往復移動させる際の往路または復路の総移動距離をA、往路または復路を移動するための総移動回数をn回(n≧2)とするとき、1回目またはn回目の移動距離をA/(2n−1)とし、それ以外の移動距離を2A/(2n−1)とすることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier having a cylindrical shape with a photosensitive layer formed on the outer peripheral surface, and having a rotation axis passing through the central axis of the cylinder, and
A charging device for charging the photosensitive layer of the image carrier;
An exposure device that forms an electrostatic latent image by irradiating the image carrier charged by the charging device with a beam of light;
A developing device for supplying a developer to the electrostatic latent image formed on the image carrier by the exposure device to form a toner image;
Transfer means for transferring a toner image formed on the image carrier by the developing device onto a recording medium or an intermediate transfer member;
A cleaning blade pressed against the outer peripheral surface of the image carrier and cleaning residual toner on the image carrier;
A drive mechanism for reciprocating the image carrier in the direction of the rotation axis;
In an image forming apparatus comprising:
The drive mechanism is, together with a plurality of times to move stepwise in each forward path and backward path of reciprocating the image bearing member, a stop position in the forward of said image bearing member, Ri stop position and the Do different in the return path ,
When the total travel distance of the forward path or the backward path when the image carrier is reciprocated in the direction of the rotation axis is A and the total number of movements for moving the forward path or the backward path is n times (n ≧ 2), the first time Alternatively, the n-th moving distance is A / (2n−1), and the other moving distance is 2A / (2n−1) .
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