JP2006215117A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関するものであり、より詳細には、電子写真方式或いは静電記録方式を利用して像担持体上に形成した画像を転写材に転写することにより記録画像を形成するプリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more specifically, forms a recorded image by transferring an image formed on an image carrier using an electrophotographic method or an electrostatic recording method onto a transfer material. The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a copier, and a facsimile.
従来、例えば電子写真プロセスを用いた画像形成装置においては、各々が像担持体としての電子写真感光体(以下、単に「感光体」という。)と、この感光体に作用する帯電手段、現像手段、クリーニング手段などのプロセス手段とを備えた画像形成部を複数並置して、これら複数の画像形成部に対向配置された中間転写体或いは転写材搬送体上の転写材などに順次画像を転写するインライン方式を採用したカラー画像形成装置がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus using an electrophotographic process, for example, an electrophotographic photosensitive member (hereinafter simply referred to as “photosensitive member”) as an image carrier, and a charging unit and a developing unit that act on the photosensitive member. A plurality of image forming units provided with a process unit such as a cleaning unit are juxtaposed, and images are sequentially transferred to an intermediate transfer member or a transfer material on a transfer material transport member disposed opposite to the plurality of image forming units. There is a color image forming apparatus adopting an inline method.
このようなインライン方式のカラー画像形成装置において、各画像形成部における感光体及び現像手段などのプロセス手段を一体的にカートリッジ化してプロセスカートリッジとし、このプロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能に一列に並べたものがある。これによれば、例えば現像剤が無くなった際に、サービスマンによらずに使用者自身がプロセスカートリッジを交換することで再び画像形成が可能となると共に、感光体などのその他の消耗品をも同時に交換することができるので、格段にメインテナンス性が向上する。 In such an in-line type color image forming apparatus, the process means such as the photosensitive member and the developing means in each image forming unit are integrally formed into a process cartridge, and the process cartridge can be attached to and detached from the image forming apparatus main body. Are arranged in a row. According to this, when the developer runs out, for example, the user can replace the process cartridge without relying on the service person to form an image again, and other consumables such as a photosensitive member can be used. Since they can be exchanged at the same time, maintenance is greatly improved.
こうしたインライン型のカラー画像形成装置に使用されるプロセスカートリッジの現像手段としては、一般的に、現像ローラを感光体に対して接触させた状態で現像を行う接触現像方式、及び現像ローラと感光体との間に所定の間隙を設けた状態で現像を行う非接触現像方式の2つの方式が知られている。接触現像方式においては、例えば以下のような問題が起きる虞がある。
(1)前回転や後回転(転写材に記録して出力する画像の形成動作の前後の準備動作)など、現像動作時以外のタイミングで感光体が回転する際に、現像ローラとの摺擦により感光体表層が削れて、寿命を低下させる要因となってしまう。
(2)モノカラー現像時など、現像に関与しない他色の画像形成部を動作させると、感光体の寿命が大きく低下してしまう。
(3)非作動時、前回転、後回転中にバイアスが印加されていない場合、現像ローラ上の現像剤が感光体に付着し、現像剤を浪費したり、その現像剤が紙などを汚す原因となる。
(4)画像形成装置本体に装着された状態で長時間使用しない場合に、現像ローラのローラ層が永久変形してしまい、現像時に画像上のムラが発生する原因となってしまう。
As a developing means of a process cartridge used in such an in-line type color image forming apparatus, generally, a contact developing system that performs development in a state where the developing roller is in contact with the photosensitive member, and the developing roller and the photosensitive member. There are two known non-contact development methods in which development is performed with a predetermined gap between the two. In the contact development method, for example, the following problems may occur.
(1) When the photosensitive member rotates at a timing other than the developing operation, such as pre-rotation and post-rotation (preparation operation before and after the image forming operation to be recorded and output on the transfer material), rubbing with the developing roller As a result, the surface layer of the photoconductor is scraped, which causes a reduction in the service life.
(2) When an image forming unit of another color not involved in development is operated, such as during mono-color development, the life of the photoreceptor is greatly reduced.
(3) When no bias is applied during non-operation, pre-rotation, and post-rotation, the developer on the developing roller adheres to the photosensitive member and wastes the developer, or the developer stains paper or the like Cause.
(4) When the image forming apparatus main body is not used for a long time, the roller layer of the developing roller is permanently deformed, which causes unevenness on the image during development.
上記課題を解決するために、画像形成に関与しない色の画像形成部については感光体と現像ローラとを離間させた状態で画像形成を行う構成がある(例えば、特許文献1参照。)。この他、感光体と現像ローラとの両方を転写ベルトから退避させ、その像担持体及び現像ローラの駆動を停止する構造や、転写ベルトの走行経路を変化させて必要な色の感光体と接触させ、画像形成に関与しない像担持体及び現像ローラの駆動を停止する構造などが提案されている。 In order to solve the above-described problem, there is a configuration in which image formation is performed in a state in which the photosensitive member and the developing roller are separated from each other in an image forming portion of a color that is not involved in image formation (see, for example, Patent Document 1). In addition, both the photosensitive member and the developing roller are withdrawn from the transfer belt, and the drive of the image carrier and the developing roller is stopped. In addition, a structure for stopping driving of an image carrier and a developing roller that are not involved in image formation has been proposed.
又、一成分現像方式で適正な画像濃度を得ること、及び画像不良を低減することを両立するための1つの手段として、画像形成時には、像担持体と現像ローラの間に周速差を設け、現像ローラの周速を像担持体の周速よりも高い値に設定する方法がある(特許文献2)。 In addition, as one means for obtaining an appropriate image density by the one-component development method and reducing image defects, a peripheral speed difference is provided between the image carrier and the developing roller during image formation. There is a method of setting the peripheral speed of the developing roller to a value higher than the peripheral speed of the image carrier (Patent Document 2).
ここで、例えば、画像形成に関与しない色の画像形成部については感光体と現像ローラとを離間させる上記従来の技術に基づいた技術として、第1色目の画像形成動作中に、第2色目において感光体への現像ローラの当接・離間動作を行う(第3、第4と以降同様に)「オンデマンド」方式を採用し、効率の高い画像形成によりプロセスカートリッジの寿命を延ばすことが考えられる。 Here, for example, for an image forming unit of a color that is not involved in image formation, as a technique based on the above-described conventional technique for separating the photosensitive member and the developing roller, in the second color during the first color image forming operation, It is conceivable to extend the life of the process cartridge by adopting an “on-demand” method in which the developing roller is brought into contact with and separated from the photosensitive member (similarly to the third and fourth processes), and the image formation is highly efficient. .
しかし、この弊害として、他の色の画像形成動作中に感光体への現像ローラの当接・離間動作を行うと、それにより生じる振動が画像のブレやショックバンドのような画像不具合を招き、画質に悪影響を及ぼす原因となることがある。上述のようなオンデマンド方式を採用しない場合にも、感光体への現像ローラの当接・離間動作の際のショックは、プロセスカートリッジの寿命等の観点から小さい方がよい。
本発明の目的は、像担持体に対する回転体の当接・離間動作による振動を低減することのできる画像形成装置を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing vibrations caused by a contact / separation operation of a rotating body with respect to an image carrier.
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、前記像担持体に当接する当接位置と前記像担持体から離間する離間位置との間を移動可能な回転体と、を有し、画像形成時に前記回転体が前記当接位置にある画像形成装置において、前記像担持体と前記回転体との当接部における前記回転体の表面に対する前記像担持体の表面の相対移動速度は、前記回転体が前記離間位置から前記当接位置に切り替わる時の方が画像形成時よりも小さいことを特徴とする画像形成装置である。 The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention includes an image carrier, and a rotating body that is movable between a contact position that contacts the image carrier and a separated position that is separated from the image carrier. Sometimes, in the image forming apparatus in which the rotating body is in the contact position, the relative moving speed of the surface of the image carrier with respect to the surface of the rotating body at the contact portion between the image carrier and the rotating body is the rotation The image forming apparatus is characterized in that the time when the body is switched from the separated position to the contact position is smaller than that during image formation.
本発明によれば、像担持体に対する回転体の当接・離間動作による振動を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the vibration caused by the contact / separation operation of the rotating body with respect to the image carrier.
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。 The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.
実施例1
[全体構成]
先ず、図1を参照して画像形成装置の全体構成について説明する。尚、図1は本実施例の画像形成装置Aの全体構成を示す縦断面図である。
Example 1
[overall structure]
First, the overall configuration of the image forming apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of the image forming apparatus A of this embodiment.
本実施例の画像形成装置Aは、画像形成装置本体(装置本体)Bに有線若しくは無線により通信可能とされたパソコン、或いは画像読み取り装置などの外部装置から送信される画像情報信号に応じて、電子写真方式により転写材、例えば、記録用紙、OHPシートなどにフルカラー画像を形成することのできるフルカラーレーザービームプリンタである。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、複写機、ファクシミリなど任意の形態にて具現化することができる。 The image forming apparatus A according to the present exemplary embodiment is configured to respond to an image information signal transmitted from an external apparatus such as a personal computer or an image reading apparatus capable of wired or wireless communication with the image forming apparatus main body (apparatus main body) B. This is a full-color laser beam printer capable of forming a full-color image on a transfer material such as a recording sheet or an OHP sheet by electrophotography. However, the present invention is not limited to this, and can be embodied in any form such as a copying machine or a facsimile.
画像形成装置Aは、画像形成手段である4つの画像形成部P(第1、第2、第3、第4の画像形成部Pa、Pb、Pc、Pd)を有する。各画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdの構成及び動作は、現像色が異なる以外は実質的に同一であるので、以下、特に区別を要しない場合は、何れかの色用の画像形成部に属する要素であることを示すために符号に与えた添え字a、b、c、dは省略して総括的に説明する。 The image forming apparatus A includes four image forming units P (first, second, third, and fourth image forming units Pa, Pb, Pc, and Pd) that are image forming units. Since the configurations and operations of the image forming units Pa, Pb, Pc, and Pd are substantially the same except that the development colors are different, the image forming unit for any color will be described below unless otherwise required. The subscripts a, b, c, and d given to the reference numerals to indicate that they belong to the elements will be omitted and will be described generally.
画像形成部Pは、像担持体として略垂直方向に並設された4個のドラム状の感光体(感光体ドラム)1を備えている。詳しくは後述するが、感光体1は、駆動手段(図9)によって図1中反時計回りに回転駆動される。
The image forming unit P includes four drum-shaped photoreceptors (photoreceptor drums) 1 arranged side by side in a substantially vertical direction as image carriers. As will be described in detail later, the
感光体1の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体1の表面を均一に帯電する帯電手段(一次帯電手段)としての帯電装置2、画像情報に基づいてレーザビームを照射し感光体1上の静電潜像を形成する露光手段としてのスキャナユニット(レーザースキャナ)3、静電潜像に現像剤が備えるトナーを付着させてトナー像として現像する現像装置(現像ユニット)4、感光体1上のトナー像を転写材Sに転写させる静電転写装置5、転写工程後の感光体1の表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置6等が配設されている。
The
上記感光体1、帯電装置2、スキャナユニット3、現像ユニット4、クリーニング装置6などを備えた4つの画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdにより、それぞれ異なる色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)の画像を形成する。ここで、本実施例では、感光体1と、帯電装置2、現像ユニット4及びクリーニング装置6とは一体的にカートリッジ化されプロセスカートリッジ7(第1、第2、第3、第4のプロセスカートリッジ7a、7b、7c、7d)を形成している。プロセスカートリッジ7は、後述のガイド溝34(図5)等の装着手段を介して装置本体Bに対し着脱可能に装着される。プロセスカートリッジは、本実施例の態様に限らず、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、現像手段、クリーニング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、装置本体に対して着脱可能にしたものであればよい。
Different colors (yellow, magenta, cyan, black) depending on the four image forming portions Pa, Pb, Pc, Pd provided with the
以下、図2をも参照して、画像形成装置Aの各要素について詳しく説明する。図2は、プロセスカートリッジ7の縦断面を示す。ここで、以下の説明において、画像形成装置Aの前側とは、プロセスカートリッジ7を装置本体Bに挿入する側、即ち、図1中右側をいう。又、画像形成装置Aの左右をいう場合には、前側から見た場合のものである。
Hereinafter, each element of the image forming apparatus A will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 shows a longitudinal section of the
感光体1は、例えば直径25mmのアルミシリンダの外周面に有機光導伝体層を塗布して構成したもの(OPC感光体)である。感光体1は、その両端部を支持部材によって回転自在に支持されている。そして、感光体1は、一方の端部に駆動モータ(図9)からの駆動力が伝達されることにより、図2中矢印X方向(反時計回り)に回転駆動される。
The
帯電装置2としては、感光体1に接触する帯電部材を用いる接触帯電方式のものを使用することができる。本実施例では、帯電部材は、ローラ状に形成された導電性ローラ(帯電ローラ)2である。この帯電ローラ2を感光体1表面に当接させるとともに、この帯電ローラ2に帯電バイアス電圧を印加することにより、感光体1の表面を一様に帯電させる。
As the
スキャナユニット3は、感光体1の略水平方向に配置され、レーザーダイオード(図示せず)によって画像信号に対応する画像光が、スキャナモーター(図示せず)によって高速回転されるポリゴンミラー9に照射される。ポリゴンミラー9に反射した画像光は、結像レンズ10を介して帯電済みの感光体1の表面を選択的に露光して静電像(潜像)を形成する。又、スキャナユニット3は、図5に示すように長手方向(感光体1の回転軸線方向)において側板32(左側板32A、右側板32B)間のピッチより短く形成されてこの左右側板32の間に立つ、位置決めされた中間フレーム35に取り付けられている。
The
各現像ユニット4は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の現像剤(本実施例では負帯電性の非磁性一成分現像剤、即ち、トナー)を収納した現像剤容器41を有する。現像容器41には、現像剤担持体としての現像ローラ40、現像剤搬送機構42、現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ43、現像剤規制部材としての現像ブレード44等が設けられている。現像剤容器41内のトナーを搬送機構42によってトナー供給ローラ43へ送り込む。図2中矢印Z方向(時計回り)に回転するトナー供給ローラ43、及び現像ローラ40の外周に圧接された現像ブレード44によって、図2中矢印Y方向(時計回り)に回転する現像ローラ40の外周にトナーを塗布し、且つ、トナーに電荷を付与する。そして、静電像が形成された感光体1と対向した現像ローラ40に現像バイアスを印加することにより、潜像に応じて感光体1上にトナーを供給する。
Each of the developing
全ての感光体1に対向し、接するように循環移動する転写材搬送体としての転写ベルト11が配設される。転写ベルト11は1011〜1014Ω・cmの体積固有抵抗を持たせた厚さ約110μmのフィルム状部材で構成される。この転写ベルト11は、垂直方向に3軸でローラに支持されている。転写ベルト11は、図中左側の外周面に、感光体1からトナー像が転写される被転写体としての転写材Sを静電吸着して、この転写材Sを感光体1に接触させるべく循環移動する。転写材Sは、転写ベルト11により感光体1に対向する転写部Nまで搬送される。又、転写ベルト11の内側に当接し、4個の感光体1のそれぞれに対向した位置に、転写手段としての転写ローラ12が並設されている。これら転写ローラ12から正極性の電荷が、転写ベルト11を介して転写材Sに印加され、この電荷による電界により、感光体1に接触中の転写材Sに、感光体1上の負極性のトナー像が転写される。
A
本実施例では、転写ベルト11は、周長約560mm、厚さ110μmのベルトであり、駆動ローラ13、従動ローラ14、テンションローラ15の3本のローラにより掛け渡され、図示しない駆動源により駆動ローラ13に駆動伝達し、図1中矢印方向(時計方向)に回転する。これにより、上述した転写ベルト11が循環移動して転写材Sが従動ローラ14側から駆動ローラ13側へ搬送される間にトナー像を転写される。
In this embodiment, the
又、転写材Sが不測の事態により給送されず、転写ベルト11上にトナーが残ってしまうことがある。この際には、本実施例では、感光体1と転写ベルト11の間に所定の周速差を設けて、転写ベルト11を早く回転させる。これにより、効率良く転写ベルト11上のトナーを感光体1に転写して、プロセスカートリッジ7内に回収し、転写ベルト11をクリーニングする。尚、本実施例では、後述のように感光体1の周速を制御可能とすることで、転写ベルト11のクリーニングの際にベルト周速を上げるために必要とされる転写ベルトの駆動源(例えば、モータ)の出力が低く抑えられる。これにより、転写ベルト11に関する装置の小型化とコストの圧縮も実現できる。
In addition, the transfer material S may not be fed due to an unexpected situation, and toner may remain on the
給送部16は、画像形成部に転写材Sを給送搬送するものであり、複数枚の転写材Sが給送カセット17に収納されている。画像形成時には、給送ローラ18(Dカット状ローラ)、レジストローラ対19が画像形成動作に応じて駆動回転される。給送カセット17内の転写材Sが給送ローラ18により1枚毎に分離給送されるとともに、転写材Sの先端はレジストローラ対19に突き当たりループを形成する。その後、転写材Sは、所定の画像書出し位置と同期できるよう、レジストローラ対19によって転写ベルト11へと給送されていく。又、転写ベルト11には、従動ローラ14に対向位置に、転写材Sを転写ベルト11に静電吸着させるための静電吸着ローラ25が当接している。
The
定着手段としての定着部20は、転写材Sに転写された複数色のトナー画像を定着させる。定着部20は、回転する加熱ローラ21と、これに圧接して転写材Sに熱及び圧力を与える加圧ローラ22とを有する。即ち、感光体1上のトナー像が転写された転写材Sは、定着部20を通過する際に定着ローラ対21、22で搬送されるとともに、定着ローラ対21、22によって熱及び圧力を与えられる。これによって、複数色のトナー像が転写材S表面に定着される。
The fixing
次に、画像形成の動作について説明する。プロセスカートリッジ7が、画像形成タイミング(転写材Sに記録して出力する画像の形成動作時)に合わせて順次駆動され、その駆動に応じて各感光体1が回転駆動される。そして、プロセスカートリッジ7の動作に対応し、スキャナユニット3が駆動される。先ず、帯電ローラ2が感光体1の周面に一様な電荷を付与し、次いで、スキャナユニット3がその感光体1の周面に画像信号に応じて露光を行う。これにより、感光体1の周面上に静電潜像が形成される。現像ユニット4内の現像ローラ40が静電像の低電位部にトナーを転移させる。これにより、感光体1の周面上にトナー像が形成(現像)される。次いで、転写材Sの搬送方向最上流側の感光体1aの周面上に形成されたトナー像の先端が転写ベルト11との略対向点に回転搬送されてくるタイミングで、その対向点に転写材Sの記録開始位置が一致するように、レジストローラ対19が転写材Sを転写ベルト11へ給送する。
Next, an image forming operation will be described. The
転写材Sは、静電吸着ローラ25と転写ベルト11とによって挟み込むようにして転写ベルト11の外周に圧接し、且つ、転写ベルト11と静電吸着ローラ25との間に電圧を印加することにより、誘電体である転写材Sと転写ベルト11の誘電体層とに電荷を誘起し、転写ベルト11の外周に静電吸着させる。これにより、転写材Sは転写ベルト11に安定して吸着され、最下流の転写部Nまで搬送される。転写材Sがこのようにして搬送される過程で、各感光体1と転写ローラ12との間に形成される電界によって、各感光体1のトナー像が順次転写材Sに転写される。4色のトナー像を転写された転写材Sは、ベルト駆動ローラ13の曲率により転写ベルト11から分離(曲率分離)され、定着部20に搬入される。転写材Sは、定着部20で上記トナー像を熱定着された後、排出ローラ対23によって、排出部24から画像面を下にした状態で装置本体B外に排出される。
The transfer material S is pressed against the outer periphery of the
[プロセスカートリッジ]
次に、プロセスカートリッジについて更に詳細に説明する。図2は、トナーを収納したプロセスカートリッジ7の主断面を示している。尚、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各プロセスカートリッジ7a、7b、7c、7dは同一構成である。
[Process cartridge]
Next, the process cartridge will be described in more detail. FIG. 2 shows a main cross section of the
プロセスカートリッジ7は、感光体1、帯電ローラ2及びクリーニング装置6を備えた感光体ユニット50と、感光体1上の静電潜像を現像する現像手段としての現像ローラ40を有する現像ユニット4と、に分かれている。感光体ユニット50においては、感光体1が軸受31(左軸受31A、右軸受31B)(図5)を介して、感光体ユニット50の筐体を成すクリーニング枠体51に回転自在に取り付けられている。感光体1の周上には、感光体1の表面を一様に帯電させるための帯電ローラ2、及び感光体1上に残った現像剤(トナー)を除去するためのクリーニング手段としてのクリーニングブレード60が配置されている。更に、クリーニングブレード60によって感光体1の表面から除去されたトナー等の付着物は、廃トナー搬送機構52によってクリーニング枠体51の後方に設けられた廃トナー室53に順次送られる。プロセスカートリッジ7の長手方向(感光体1の回転軸線方向)の一方端側(図2中紙面奥側)の装置本体B内にある駆動源(駆動モータ)(図9)の駆動力が伝達されることにより、感光体1は、画像形成動作に応じて図2中矢印X方向(反時計回り)に回転駆動される。
The
現像ユニット4は、画像形成時には感光体1の周上に接触して図2中矢印Y方向(時計回り)に回転する現像ローラ40、トナーが収容された現像剤容器41、現像ローラ40の周上に接触して図2中矢印Z方向(時計回り)に回転するトナー供給ローラ43、現像ローラ40の周上に接触する現像ブレード44、現像剤容器41内に収容されたトナーを攪拌すると共にトナー供給ローラ43に搬送する搬送機構42、及び現像ユニット4の筐体を成す現像枠体45を有する。現像ローラ40は、軸受部材を介して回転自在に現像枠体45に支持されている。このように、現像枠体45は、現像ローラ40の保持手段として機能する。尚、本実施例では、感光体1、現像ローラ40、更にはトナー供給ローラ43の回転軸線は略平行である。
The developing
現像ユニット4は、現像枠体45の長手方向(現像ローラ40の回転軸線方向)の両端に取り付けられた軸受47にそれぞれ設けられた支持軸49を中心に、ピン48によって現像ユニット4の全体が感光体ユニット50に対して揺動自在に支持されている。このように、現像ユニット4は、感光体ユニット50に対して吊り構造となっている。
The developing
そして、現像ユニット4は、プロセスカートリッジ7が単体の状態(装置本体Bに装着されていない状態)においては、支持軸49を中心に回転モーメントにより現像ローラ40が感光体1に接触するよう、付勢手段としての加圧バネ54によって常に付勢されている。更に、現像ユニット4の現像剤容器41には、現像ローラ40を感光体1から離間させる際に装置本体Bの離間手段(後述)が当接するための、当接部としてのリブ46が一体的に設けられている。
The developing
[プロセスカートリッジの着脱]
次に、図5〜7をも参照して、プロセスカートリッジ7の着脱動作について説明する。尚、図5においては、構成をわかりやすく説明するため、感光体1、帯電ローラ2、現像ユニット4、クリーニング装置6を一体的に構成したプロセスカートリッジ7(図2参照)を、感光体1と軸受31のみで簡略化して示した。
[Removal of process cartridge]
Next, the attaching / detaching operation of the
前述したように、プロセスカートリッジ7は単体の状態では図2に示すように現像ローラ40が感光体1に常に接触した状態になっている。プロセスカートリッジ7は、図5に示すように、装置本体Bに設けられた装着手段としてのガイド溝34(左ガイド溝34A1、34A2、34A3、34A4、右ガイド溝34B1、34B2、34B3、34B4)に沿って、感光体1を支持する軸受31(左軸受31A、右軸受31B)を図中矢印方向から挿入することによって、装置本体Bへ装着する。この時、転写ベルト11は、例えば、装置本体Bの前側の扉C(図1)と共に退避して、プロセスカートリッジ7の挿入部を開放している。そして、図6に示すように軸受31が、各ガイド溝34に設けられた位置決め手段としての突き当て面37、38に押しつけられることで、プロセスカートリッジ7の位置が決まる。
As described above, when the
装置本体B内でのプロセスカートリッジ7の押圧方法は次のようにする。図7(a)、(b)に示すように、左右側板32には、それぞれ軸39が加締められている。この軸39には、押圧部材としての押圧レバー70が、回動可能なように取り付けられている。又、この押圧レバー39には、押圧力発生手段としての引張りバネ(ねじりコイルバネ)30の一端が固定されている。引張バネ30の他端は、固定部72に固定されている。この固定部72は、装置本体Bの扉Cの開閉と連動して、左右側板32にそれぞれ設けられたガイド形状(例えば、曲げ起こし)33に沿って図中実線・破線矢印にて示す方向に移動可能なロッド71に設けられている。
The method of pressing the
図7(b)に示すように、扉Cが開かれると、図中破線矢印にて示す方向へのロッド71の移動に伴い、ロッド71に設けられた作用部73により押圧レバー70が図中破線矢印にて示す方向(反時計回り)に動き、プロセスカートリッジ7挿入部を開放し、プロセスカートリッジ7を挿抜できるようになる。この時、引張りバネ30はバネの自然長に近く、押圧力はほとんど働くことはない。そして、図7(a)に示すように、プロセスカートリッジ7が挿入され、更に扉Cが閉じられると、図中実線矢印で示す方向へのロッド71の移動に伴い、押圧レバー70が図中実線矢印にて示す方向(時計回り)に回転し、引張りバネ30が引張られることで、この実線矢印方向に約10Nの力で軸受31を側板32の突き当て部37、38に押圧する。
As shown in FIG. 7B, when the door C is opened, the pressing
図1及び図3に示すように、装置本体Bのプロセスカートリッジ7の挿入方向奥側には、現像ユニット4の上記加圧バネ54(図2)の付勢力に抗して現像枠体45を揺動させて現像ローラ40を感光体1から離間させるための、離間手段としての離間カム(板カム)80(第1、第2、第3、第4の離間カム80a、80b、80c、80d)が配置されている。離間カム80は、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック各色の現像ユニット4に設けられたリブ46(第1、第2、第3、第4のリブ46a、46b、46c、46d)を押し上げるために、各プロセスカートリッジ7に対応してそれぞれ設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 3, a developing
離間カム80による現像ローラ40の感光体1に対する当接・離間は、次のようにして行われる。図8に示すように、本実施例では、離間手段の駆動手段としての離間カム駆動装置90は、離間手段駆動源してステッピングモータ91を有する。これに限定されるものではないが、本実施例では、1個のステッピングモータ91の駆動力が、離間駆動装置90が有する駆動伝達ギア列92により分岐されて、全ての離間カム80に伝達される。これにより、本実施例では、各離間カム80は、同位相で同一方向に回転する。
The contact / separation of the developing
ステッピングモータ91により離間カム80が回転し、この回転に伴って離間カム80はリブ46を介しプロセスカートリッジ7を揺動させる。これにより、現像ローラ40の感光体1に対する位置が、感光体1に当接する当接位置と、感光体1から離間する離間位置との間で切り替わる。
The
本実施例では、(i)イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの全色の画像形成部Pにおいて離間カム80がその最大半径でリブ46と接し、全ての現像ローラ40と感光体1とが離間する待機状態、(ii)同じく全色の画像形成部Pにおいて離間カム80がその最小半径でリブ46から離間し、全ての現像ローラ40と感光体1とが当接するフルカラー状態、及び、(iii)イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成部Pa、Pb、Pcにおいて現像ローラ40と感光体1とが離間し、且つ、ブラックの画像形成部Pdにおいてのみの現像ローラ40が感光体1に当接するモノカラー状態の3モードの選択が可能となっている。
In this embodiment, (i) the
フルカラーモードにおいては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像形成部Pにおいて、所定の時間間隔をもって、この順番で順次に現像ローラ40が感光体1に当接し、画像形成を行う。又、現像ローラ40が感光体1から離間する場合も、同様に所定の時間間隔をもって、上記の順番で順次に現像ローラ40が感光体1から離間することが可能となっている。
In the full color mode, in each of the image forming portions P for yellow, magenta, cyan, and black, the developing
離間手段駆動装置90は、画像形成装置Aの動作を統括制御するエンジン制御部のコントローラ200によって制御される。コントローラ200は、演算部、制御部、記憶部を備えており、記憶部に記憶された離間手段の制御プログラムに従って離間手段駆動装置90をシーケンス制御する。即ち、コントローラ200は、離間カム80の制御手段としての機能を有する。
The separation
[駆動装置]
次に、図9を参照して、プロセスカートリッジ7を装置本体Bに装着した際の動作機構について説明する。
[Driver]
Next, an operation mechanism when the
本実施例では、各画像形成部Pにて独立して、現像ローラ40の周速(表面移動速度)に対し感光体1の周速(表面移動速度)を変化させ得るようになっている。本実施例では、現像ローラ40と感光体1とで、駆動源が独立されており、又、各感光体1毎に駆動源は独立されている。そして、本実施例では、各感光体1の駆動源を独立して変速し得る。
In this embodiment, the peripheral speed (surface movement speed) of the
図9に示すように、カートリッジ7、特に、現像ローラ40と感光体1を駆動する駆動手段としてのカートリッジ駆動装置100は、感光体駆動手段としての感光体駆動モータ101A、感光体駆動伝達系列102Aを有する。感光体駆動伝達系列102Aは、感光体駆動モータ101Aから感光体1に駆動を伝達するギア列を具備する。本実施例では、感光体駆動モータ101A、感光体駆動伝達系列102Aは、各色の画像形成部P毎に1つずつ設けられている。
As shown in FIG. 9, a
又、カートリッジ駆動装置100は、現像ローラ駆動手段としての現像ローラ駆動モータ101B、現像ローラ駆動系列102Bを有する。現像ローラ駆動系列102Bは、現像ローラ駆動モータ101Bからの駆動伝達/解除の切り替えをする切り替え手段としてのクラッチ(現像駆動クラッチ)CL、及びこの現像駆動クラッチCLを介して現像ローラ駆動モータ101Bから伝達された駆動を現像ローラ40に伝達するギア列を具備する。つまり、本実施例では、現像ローラ駆動系列102Bは、1つの現像ローラ駆動モータ101Bからの駆動を各色の画像形成部Pへ分岐する。そして、現像ローラ駆動モータ101Bと現像ローラ40の回転軸の間には、各色の画像形成部P毎に上記現像駆動クラッチCLが設けられている。これにより、感光体1の回転時に、独立して各現像ローラ40の回転・停止を制御し得るようになっている。
Further, the
カートリッジ駆動装置100は、画像形成装置Aの動作を統括制御するエンジン制御部のコントローラ200によって制御される。上述のように、コントローラ200は、演算部、制御部、記憶部を備えており、記憶部に記憶された離間手段の制御プログラムに従ってカートリッジ駆動装置100をシーケンス制御する。即ち、コントローラ200は、現像ローラ40及び感光体1の制御手段としての機能を有する。コントローラ200は、各感光体駆動モータ101Aと、現像ローラ駆動モータ101Bの駆動を独立して制御し得る。又、それぞれの感光体駆動モータ101Aを独立して制御して、感光体1の周速を独立して変化させることができる。
The
尚、上記駆動構成により、各色の感光体1の駆動を独立に制御できるため、インライン型フルカラー画像形成装置で起こりやすい色ずれを低減する制御を講じることなども可能である。
In addition, since the drive of each
[動作]
次に、現像ローラ40の感光体1への当接・離間制御について説明する。
[Operation]
Next, contact / separation control of the developing
プロセスカートリッジ7の装置本体Bへの装着の際には、図3に示すように、4色の画像形成部Pの全ての離間カム80が、最大半径でリブ46に接触する状態となっている。従って、プロセスカートリッジ7の挿入動作に沿って、現像ユニット4に設けられたリブ46が離間カム80に乗り上げ、現像ローラ40は感光体1から所定間隙だけ離間された状態となる。このとき、各画像形成部Pの離間カム80は、図10(a)に示すホームポジションにあり、全ての画像形成部でリブ46を押し上げている。
When the
この離間状態は、電源オフ時及び現像が行なわれていない状態で常に維持される。従って、プロセスカートリッジ7を装着した状態で長時間使用しない場合であっても、現像ローラ40は、常に感光体1から離間された状態になるので、現像ローラ40を長期間感光体1に接触させることにより発生するローラ層の永久変形を確実に防止することができる。
This separated state is always maintained when the power is turned off and when development is not performed. Accordingly, even when the
以下、画像形成(記録、プリント)動作を、フルカラープリントとモノカラープリントに分けて説明する。 Hereinafter, image forming (recording and printing) operations will be described separately for full-color printing and mono-color printing.
−フルカラープリント−
フルカラープリントの場合、プリント信号により記録動作が開始されると、プロセスカートリッジ7を駆動する全てのモータ(感光体駆動モータ101A、現像ローラ駆動モータ101B)と、転写ベルト11の駆動モータ(図示せず)が回転を開始する。このとき、全ての現像駆動クラッチCLが切れており、全ての現像ローラ40が回転を停止している。
-Full color printing-
In the case of full-color printing, when a recording operation is started by a print signal, all motors (
次に、第1の画像形成部Paの現像駆動クラッチCLがONとなり、第1の画像形成部Paの現像ローラ40が回転する。次いで、ステッピングモータ91が所定量回転すると、図10(b)に示すように、全ての離間カム80が図中反時計周りに所定量(位相θ分)回転する。そして、その直後に、第1の画像形成部Paにおいて離間カム80によるリブ46の押し上げが解除され、現像枠体45が加圧バネ54の付勢力により揺動することで、現像ローラ40aと感光体1aが当接する。その後、画像形成が開始される。以下、同様に、所定の時間間隔(カム位相差θ分だけ離間カム80が回転する間隔)を開けて、第2の画像形成部Pb(図10(c))、第3の画像形成部Pc(図10(d))、第4の画像形成部Pd(図10(e))において、現像ローラ40が感光体1に順次に当接する。このようにして、フルカラープリントを行うことができる。典型的には、第2の画像形成部Pb以降については、転写材Sの搬送方向において1つ上流側の画像形成が行われている最中に、現像ローラ40の感光体1への当接が行われる。
Next, the developing drive clutch CL of the first image forming unit Pa is turned on, and the developing
画像形成終了後は、ステッピングモータ91が更に回転し、それに伴い離間カム80が図10(e)の状態より更に回転する。そして、先ず、第1の画像形成部Paにおいて離間カム80が加圧バネ54の付勢力に抗して再びリブ46を押し上げ、現像枠体45が揺動することで、現像ローラ40aが感光体1aから離間する。続いて、第1の画像形成部Paの現像駆動クラッチCLが解除され、現像ローラ40aの回転が停止する。以降、当接時と同様に、所定の間隔(カム位相差θ分だけ離間カム80が回転する間隔)を開けて、第2、第3、第4の画像形成部Pb、Pc、Pdにおいて、現像ローラ40が感光体1から順次に離間する。こうして、フルカラープリントモードでの画像形成終了となる。尚、本実施例では、全ての画像形成部において現像ローラ40が感光体1から離間した後に、プロセスカートリッジ7を駆動する全てのモータ(感光体駆動モータ101A、現像ローラ駆動モータ101B)と、転写ベルト11の駆動モータ(図示せず)とが回転を停止する。
After the image formation is completed, the stepping
−モノカラーモード(白黒モード)−
モノカラーモードの際には、フルカラーモード同様に、先ず、プリント信号により記録動作が開始されると、プロセスカートリッジ7を駆動する全てのモータ(感光体駆動モータ101A、現像ローラ駆動モータ101B)と、転写ベルトの駆動モータ(図示せず)が回転を開始する。このとき、全ての現像駆動クラッチCLが切れており、全ての現像ローラ40が回転を停止している。
-Mono color mode (black and white mode)-
In the mono-color mode, as in the full-color mode, first, when a recording operation is started by a print signal, all the motors (photosensitive
次に、第4の画像形成部Pdの現像駆動クラッチCLがONとなり、第4の画像形成部Pdの現像ローラ40が回転する。そして、ステッピングモータ91が回転(フルカラーモードに対し反転)し、離間カム80が図11(a)に示すホームポジションから時計回り(フルカラーモードに対し反転)に所定量(位相θ’分)だけ回転することで、図11(b)に示すように第4の画像形成部Pdにおいてのみ、離間カム80によるリブ46の押し上げが解除され、現像ローラ40と感光体1とが当接する。このとき、第1、第2、第3の画像形成部Pa、Pc、Pcにおいては離間カム80はリブ46を押し上げたままであり、現像ローラ40と感光体1とが当接することなく、モノカラーモードでの画像形成が可能となる。
Next, the developing drive clutch CL of the fourth image forming unit Pd is turned on, and the developing
モノカラーモード終了時には、当接時に回転させたθ’分だけ逆に回転(フルカラーモードに対し正転)させることで、4色の全ての画像形成部において現像ローラ40と感光体1とは離間状態となる。その後、プロセスカートリッジ7を駆動する全てのモータ(感光体駆動モータ101A、現像ローラ駆動モータ101B)と、転写ベルト11の駆動モータ(図示せず)とが回転を停止する。
At the end of the mono color mode, the developing
[周速差切り替え]
次に、本実施例にて特徴的な、現像ローラ40と感光体1との周速差の切り替え動作について説明する。
[Circumferential speed change]
Next, the switching operation of the peripheral speed difference between the developing
本実施例では、適正な画像濃度を得ると共に、画像不良を低減するように、画像形成時には、感光体1の周速(表面移動速度)と、現像ローラ40の周速(表面移動速度)との間に速度差(周速差)を持たせている。本実施例では、画像形成時には、感光体1と現像ローラ1とは当接部において同方向に移動し、且つ、現像ローラ40に周速を感光体1の周速よりも速くしている。
In this embodiment, at the time of image formation, the peripheral speed (surface movement speed) of the
しかし、本実施例のように、転写ベルト11の移動方向において上流側の画像形成部Pにおいて画像形成を行っている最中に、隣接する下流側の画像形成部Pにおいて感光体1と現像ローラ40との当接動作を行うような場合、その時のショックにより画像のブレやショックバンドのような画像不具合を招くことがある。
However, as in the present embodiment, during image formation in the upstream image forming portion P in the moving direction of the
そこで、本実施例では、感光体1と現像ローラ40との当接部における現像ローラ40の表面に対する感光体1の表面の相対移動速度は、感光体1に対する現像ローラ40の位置が離間位置から当接位置に切り替わる時の方が画像形成時よりも小さい構成とする。特に、本実施例では、感光体1に対する現像ローラ40の位置が離間位置から当接位置に切り替わる時には、感光体1の表面移動速度と現像ローラ40の表面移動速度とは略同一とする。即ち、本実施例では、感光体1に対する現像ローラ40の位置が離間位置から当接位置に切り替わる時には、上記相対移動速度は略ゼロとする。
Therefore, in this embodiment, the relative movement speed of the surface of the
図12を参照して、フルカラーモードを例として更に説明すると、本実施例では、先ず、全ての感光体駆動モータ101Aが回転を開始して(ステップ101)、画像形成時の現像ローラ40の周速Vr(本実施例では、画像形成時と現像ローラ40の感光体1への当接時とで一定とされる。)と略等速の周速Vd1で、全ての感光体1が回転を開始する(ステップ102)。この時、ほぼ同時に転写ベルト11の駆動モータも回転を開始し、転写ベルト11が回転を開始する。又、現像駆動モータ101Bが回転を開始する(ステップ103)。
Referring to FIG. 12, the full color mode will be further described as an example. In this embodiment, first, all the
続いて、第1の画像形成部Paの現像駆動クラッチCLによる駆動伝達が開始され(ステップ104)、第1の画像形成部Paの現像ローラ40aが周速Vrで回転する(ステップ105)。次に、前述のようにして、ステッピングモータ91の回転に伴い離間カム80が回転を開始し(ステップ106)、第1の画像形成部Paの現像ローラ40aの感光体1aへの当接が行われる(ステップ107)。
Subsequently, drive transmission by the development drive clutch CL of the first image forming unit Pa is started (step 104), and the developing
その後、画像形成のために、感光体1の周速を、感光体駆動モータ101Aの電気的制御により、現像ローラ40の感光体1への当接時の周速Vd1から、画像形成時の周速Vd2(<Vd1)まで緩やかに減速する(ステップ108)。これにより、現像ローラ40の周速が感光体1よりも速くなる。次いで、スキャナユニット3から感光体1に潜像を書き込み、更に現像工程へと至る(ステップ109)。
After that, for image formation, the peripheral speed of the
次に、第2の画像形成部Pbにおいても同様に、感光体1bを、画像形成時の現像ローラ40bの周速Vrと略等速のVd1で回転させた状態で、現像ローラ40bと感光体1bとを当接させ、その後、感光体1bの周速をVd2まで緩やかに減速して現像を行う。以下、第3、第4の画像形成部Pb、Pcについて順次に、上述と同様に現像ローラ40と感光体1との当接時に感光体1と現像ローラ40の周速を略等速にして、当接後に感光体1の周速を画像形成時の周速まで減速する。
Similarly, in the second image forming portion Pb, the developing
以上のような動作により、現像ローラ40の感光体1への当接動作に伴う画像形成系へのショックや振動が大幅に軽減され、良質な画像が得られる。
By the operation as described above, shock and vibration to the image forming system due to the contact operation of the developing
又、現像ローラ40を感光体1に当接させる時だけではなく、感光体1から現像ローラ40を離間させる際にも両者を略等速にした方が、離間時の負荷変動によるショックを低減できる。
Further, not only when the developing
そこで、本実施例では、感光体1と現像ローラ40との当接部における現像ローラ40の表面に対する感光体1の表面の相対移動速度は、感光体1に対する現像ローラ40の位置が当接位置から離間位置に切り替わる時の方が画像形成時よりも小さい構成とする。特に、本実施例では、感光体1に対する現像ローラ40の位置が当接位置から離間位置に切り替わる時には、感光体1の表面移動速度と現像ローラ40の表面移動速度とは略同一とする。即ち、本実施例では、感光体1に対する現像ローラ40の位置が当接位置から離間位置に切り替わる時には、上記相対移動速度は略ゼロとする。
Therefore, in this embodiment, the relative movement speed of the surface of the
図13を参照して更に説明すると、現像工程時には、上述の通り、感光体1は周速Vd2で回転し、現像ローラVr(Vr>Vd)にて回転する(ステップ201)。そして、例えば第1の画像形成部Paにおいて、現像工程が終了した後に(ステップ202)、感光体1aの周速を、作像時の周速Vd2からVd1(>Vd2)まで緩やかに加速させる(ステップ203)。その後、離間カム80の回転を開始し(ステップ204)、感光体1aから現像ローラ40aを離間させる(ステップ205)。その後、現像駆動クラッチCLによる駆動伝達が解除され(ステップ206)、現像ローラ40aの回転が停止する(ステップ207)。こうして、第1の画像形成部Paにおける画像形成を終了する。以降、現像ローラ40の感光体1への当接時と同様に、第2、第3、第4の画像形成部Pb、Pc、Pdにおいて順次に、上述と同様に現像ローラ40と感光体1からの離間時に感光体1と現像ローラ40の周速を略等速にして、現像ローラ40を感光体1から離間させる。そして、前述のように、全ての画像形成部Pにおいて現像ローラ40が感光体1から離間した後に、感光体駆動モータ101A、現像ローラ駆動モータ101B、更には転写ベルト11の駆動モータ(図示せず)が回転を停止する。
Further description will be made with reference to FIG. 13. In the developing process, as described above, the
このような動作により、現像ローラ40の感光体1からの離間動作に伴う画像形成系へのショックや振動が大幅に軽減され、良質な画像が得られる。
By such an operation, shocks and vibrations to the image forming system due to the separating operation of the developing
ここで、現像ローラ40の感光体1に対する当接・離間切り替え時の感光体1の周速に関し、現像ローラ40の周速と「略同一」、「略等速」とは、現像ローラ40の周速が感光体1の周速に対して±10%未満とするのが良い。さらに、感光体1の周速と現像ローラ40の周速とが完全に等速である場合、いわゆるトナーによる「かぶり」が発生することがある。この現象を軽減するためには、現像ローラ40の周速を感光体1の周速よりも若干高めにするのがより好ましく、現像ローラ40の周速は、感光体1の周速に対して101%以上110%未満とすることがより好ましい。これより周速差が小さいと、上記のかぶりが発生する虞があり、一方これより周速差が大きいと、当接・離間時のショックの低減効果を得難くなる。
Here, regarding the peripheral speed of the
これに対し、画像形成時には、現像ローラ40の周速は感光体1の周速に対して、110%〜200%となるような周速差を設けるのが好ましい。これより周速差が小さいと濃度が薄くなる虞があり、一方これより周速差が大きいとトナー劣化の原因となる虞がある。
On the other hand, at the time of image formation, it is preferable to provide a peripheral speed difference such that the peripheral speed of the developing
尚、通常、Vr、Vd1、Vd2はそれぞれ、画像形成部P間で実質的に同一とするが、これらの全て又は一部が画像形成部P間で異なっていてもよい。 Normally, Vr, Vd1, and Vd2 are substantially the same between the image forming portions P, but all or a part of them may be different between the image forming portions P.
−当接・離間速度−
次に、現像ローラ40の感光体1に対する当接・離間速度について説明する。
−Contact / separation speed−
Next, the contact / separation speed of the developing
前述のように、プロセスカートリッジ7は、離間カム80により、プロセスカートリッジ7に具備されたリブ46を介し、現像枠体45が揺動する。図4から図2の状態へと遷移する時、即ち、現像ローラ40が感光体1に当接する時には、現像ローラ40と感光体1の周速差による衝撃だけでなく、現像枠体45の揺動運動自体による感光体1を主とする画像形成系へのショックが考えられる。従って、離間カム80の回転速度を極力遅くし、現像枠体45の揺動速度を低く抑えることで、その衝撃を低減できる。
As described above, in the
一方、図2から図4の状態へと遷移する時、即ち、現像ローラ40が感光体1から離間する時には、プロセスカートリッジ7の長寿命化を考慮すれば、作像終了後直ちに離間させることが理想的である。又、当接時と比較して、感光体1から現像ローラ40が離間する時のショックは小さいと考えられる。そのため、現像当接時とは逆に、離間カム80の回転速度を変えることにより、速やかに感光体1から現像ローラ40を離間させるのことが好ましい。
On the other hand, when the state transitions from the state of FIG. 2 to FIG. 4, that is, when the developing
即ち、好ましくは、現像ローラ40が上記離間位置と上記当接位置との間を移動する速度は、離間位置から当接位置へ移動するときよりも、当接位置から離間位置へ移動するときの方を大きくする。本実施例では、現像ローラ40は揺動可能な保持手段としての現像枠体45に保持されており、この現像枠体45が揺動することにより現像ローラ40は上記当接位置と離間位置との間を移動する。従って、この場合、好ましくは、現像枠体45の揺動速度は、現像ローラ40が離間位置から当接位置へ移動するときよりも、当接位置から離間位置へ移動するときの方を大きくする。
That is, preferably, the speed at which the developing
又、図14は、プロセスカートリッジ7の変形例を示す。このプロセスカートリッジ7においては、現像枠体45と、これに移動可能に取り付けられた現像ローラ40の軸受55との間に、緩衝材として、弾性部材であるコイルスプリング81が設けられている。軸受55は、現像枠体45に設けられた取り付け部に係合しており、コイルスプリング81によって、感光体1の方向に付勢されている。これにより、現像ローラ40が感光体1に当接する時に、現像ローラ40が感光体1に対して与えるショックが緩和される。勿論、コイルスプリングではなく、弾性体からなる軸受から板ばね等の付勢部材が設けられており、これにより、上記ショックを緩衝する方式でも実現可能である。
FIG. 14 shows a modification of the
以上、本実施例によれば、現像ローラ40の感光体1に対する当接・離間動作による振動を低減することができる。つまり、現像ローラ40の当接・離間時の作像駆動系への付加変動・ショックを低減することができる。これにより、現像ローラ40に代表される画像形成に関与する回転体の像担持体に対する当接・離間動作による画像形成系への衝撃やブレを抑制することで、複数の画像形成部Pのうちの一の画像形成部Pで画像形成を行っている最中に他の一の画像形成部Pにおいて回転体の像担持体に対する当接・離間動作を行う場合でも、色ずれやショックバンドのない良質な画像を得ることができる。
As described above, according to this embodiment, it is possible to reduce the vibration caused by the contact / separation operation of the developing
実施例2
次に、本発明の他の実施例を示す。本実施例では、現像ローラ40の感光体1に対する当接・離間速度の変更に関する変形例を説明する。画像形成装置の基本構成及び動作は実施例1と同じであるので、実施例1の画像形成装置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て詳しい説明は省略する。
Example 2
Next, another embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, a modified example relating to a change in the contact / separation speed of the developing
実施例1では、離間カム80の回転速度により、現像ローラ40の感光体1に対する当接・離間時の現像枠体45の揺動速度を変えた。これに対して、本実施例では、離間カム80の回転速度を変えることなく、カム形状に関し変位の緩急をつけることによって、現像枠体45の揺動速度を制御する。
In the first embodiment, the rotation speed of the developing
更に説明すると、本実施例では、離間カム80の形状を図15に示すようなものにして、離間カム80とリブ46の形状により上記揺動速度を変える。図示の通り、本実施例では、離間カム80は、回転軸84から周辺までの距離の、周方向における変化の割合が異なる第1の周面82と第2の周面83を有する。第1の周面82の方が上記変化の割合が第2の周面83よりも小さい。そして、図15(a)に示すように、現像ローラ40を感光体1に当接させる場合は、リブ46は第1の周面82に当接しながら押し下げられるようにする。一方、図15(b)に示すように、現像ローラ40が感光体1から離間する際には、リブ46は第2の周面83に当接して速やかに押し上げられるようにする。
More specifically, in this embodiment, the shape of the
これにより、現像枠体45の揺動速度(即ち、現像ローラ40の感光体1に対する当接・離間速度)を、現像ローラ40の感光体1に対する位置が離間位置から当接位置に切り替わるときよりも、当接位置から離間位置に切り替わるときに速くすることができる。
As a result, the swinging speed of the developing frame 45 (that is, the contact / separation speed of the developing
実施例3
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。
Example 3
Next, still another embodiment of the present invention will be described.
上記実施例においては、感光体1の表面移動速度を変化させることで、当接部における感光体1の現像ローラ40に対する表面の相対移動速度を、現像ローラ40の感光体1に対する当接・離間時と画像形成時とで変化させるものとしたが、現像ローラ40の表面移動速度を変化させることによって上記相対移動速度を変化させることもできる。但し、転写材搬送ベルトや中間転写体上の残トナーを素早くクリーニングすることができ、これにより、ファーストプリントアウトタイム(画像出力開始指示が入力されてから最初の画像が出力されるまでの時間)が短くなるなどのメリットが生まれることから、感光体1の周速を変更する系の方が有利である。
In the above embodiment, by changing the surface moving speed of the
図16は、本実施例において、現像ローラ40を感光体1に当接させる時、図17は現像ローラ40を感光体1から離間させるときの概略フローを示している。図16、図17に示す状態は、それぞれ実施例1の構成における、図12、図13を参照して説明した状態に相当する。従って、ここでは、現像ローラ40の周速を変更する場合に特徴的な部分のみ説明し、その他について上記実施例の説明を援用する。
FIG. 16 shows a schematic flow when the developing
本実施例では、各現像ローラ40毎に上記同様の現像駆動モータ101Bを設ける。そして、現像ローラ40を感光体1に当接させる際には、図16に示すように、現像ローラ40を、先ず、画像形成時の感光体1の周速Vd(本実施例では、画像形成時と現像ローラ40の感光体1に対する当接時とで一定とされる。)と略等速の周速Vr1で回転させる(ステップ303、ステップ304)。そして、現像ローラ40と感光体1とを当接させた後に(ステップ305、ステップ306)、現像ローラ40の周速を、画像形成時の周速Vr2(>Vr1)に緩やかに加速させる(ステップ307)。その後、潜像形成工程、更に現像工程へと進む(ステップ308)。本実施例においても、画像形成時には現像ローラ40の周速を感光体1の周速よりも速くする(Vd<Vr2)。
In the present embodiment, a developing drive motor 101B similar to the above is provided for each developing
一方、現像ローラ40を感光体1から離間させる際には、図17に示すように、現像ローラ40の周速を、先ず、画像形成時の周速Vr2から、現像ローラ40を感光体1から離間させる時の周速Vr1(<Vr2)に減速させる(ステップ403)。そして、現像ローラ40を感光体1から離間させた後に(ステップ404、ステップ405)、現像ローラ40の回転を停止させる(ステップ406)。
On the other hand, when the developing
以上、本実施例の構成によっても、現像ローラ40の感光体1に対する当接・離間動作による振動を低減することができる。
As described above, according to the configuration of the present embodiment, vibration due to the contact / separation operation of the developing
(その他)
上記各実施例では、画像形成装置Aは、複数の感光体1から転写材搬送体としての転写ベルト11によって搬送される転写材Sにトナー像を順次転写して記録画像を形成するものとして説明した。しかし、本発明は転写材搬送体を使用した画像形成装置に限定されるものではない。例えば、各々が複数の感光体1と、この感光体1に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段、クリーニング手段などを備えた複数の画像形成部から、各画像形成部に対向して周回移動する中間転写体(例えば、中間転写ベルト)にトナー像を順次重ねて転写して、その後このトナー像を別途設けられた転写材搬送系によって搬送される転写材に一括して2次転写して記録画像を得る画像形成装置がある。本発明は、このような中間転写方式の画像形成装置においても等しく適用可能であり、上記同様の効果を奏し得ることは明らかである。
(Other)
In each of the above embodiments, the image forming apparatus A is assumed to form a recorded image by sequentially transferring toner images from a plurality of
尚、上記説明に於いては、画像形成に関与する回転体であって、像担持体に対する当接、離間が切り替えられる回転体は、現像ローラであるとして説明した。上述より理解されるように、本発明は現像ローラと感光体との当接、離間が行われる系において極めて良好に作用するが、本発明は、上記画像形成に関する回転体を現像剤担持体としての現像ローラに限定するものではない。例えば、感光体1に対向配置された中間転写ドラムでも同様な効果が得られると考えられる。
In the above description, it is assumed that the rotating body that is involved in image formation and that can be switched between contact and separation with the image carrier is the developing roller. As can be understood from the above, the present invention works extremely well in a system in which the developing roller and the photosensitive member are brought into contact with and separated from each other. However, the present invention uses the rotating member for image formation as a developer carrier. However, the present invention is not limited to the developing roller. For example, it is considered that the same effect can be obtained even with an intermediate transfer drum disposed opposite to the
即ち、例えば図18に示す画像形成装置300では、像担持体としての感光体1上に、色分解された画像情報に従って順次に静電像が形成される。この静電像は、例えば回転式現像装置320が備える複数の現像手段(現像器)4によって、順次に対応する色のトナー像として現像される。感光体1上に形成されたトナー像は、形成される都度、感光体1に当接して回転する中間転写体としての中間転写ドラム310上に順次に一次転写される。一次転写工程時に、中間転写ドラム310には一次転写バイアスが印加される。これにより、現像色分だけ潜像形成動作、現像動作を繰り返すことによって、中間転写ドラム上に複数色のトナー像が重ね合わされた多重トナー像が形成される。次いで、中間転写ドラム310上の多重トナー像は、二次転写手段330によって転写材Sに二次転写される。二次転写工程時に二次転写手段330には二次転写バイアスが印加される。中間転写ドラム310としては、例えばアルミニウム製シリンダー上に弾性層、離型層等を設けて構成されるものなどが使用される。尚、図18中、図1の画像形成装置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。
That is, for example, in the
斯かる構成の画像形成装置300において、転写性向上のために、画像形成時に感光体1と中間転写ドラム310との周速度差を設け(中間転写ドラム310の方が速い)、且つ、感光体1と中間転写ドラム310との間の不要な磨耗を低減するために、画像形成時以外の時に感光体1に対し中間転写ドラム310の当接・離間を行うことがある。このような場合に、本発明を適用することによって、感光体1と中間転写ドラム310の当接・離間時の衝撃を抑制し、主に感光体1と中間転写ドラム310との間の不要な磨耗を防止することができる。
In the
中間転写ドラム310を感光体1に対して当接・離間させる基本的な構成の一例を説明する。図19に示すように、中間転写ドラム310は、図示しないカムなどの揺動手段により、図19(a)に示す状態から図19(b)に示す状態へと、感光体1に対し当接位置から離間位置に切り替えることができる。このとき、転写ローラ330は軸受に弾性体(図示の例ではバネ)を具備しており、中間転写ドラム310の移動に伴い可動となっている。
An example of a basic configuration in which the
1 感光体(像担持体)
4 現像ユニット(現像装置)
7 プロセスカートリッジ
11 転写ベルト(転写材搬送体)
40 現像ローラ(現像剤担持体、回転体)
45 現像枠体(保持手段)
46 リブ(当接部)
80 離間カム(離間手段)
100 カートリッジ駆動装置
1 Photoconductor (image carrier)
4 Development unit (developing device)
7
40 Developing roller (developer carrier, rotating body)
45 Development frame (holding means)
46 Rib (contact part)
80 Separation cam (separation means)
100 Cartridge drive device
Claims (17)
前記像担持体と前記回転体との当接部における前記回転体の表面に対する前記像担持体の表面の相対移動速度は、前記回転体が前記離間位置から前記当接位置に切り替わる時の方が画像形成時よりも小さいことを特徴とする画像形成装置。 An image bearing member; and a rotating body that is movable between a contact position that contacts the image bearing member and a separated position that is separated from the image bearing member. In the image forming apparatus at the position,
The relative moving speed of the surface of the image carrier relative to the surface of the rotating body at the contact portion between the image carrier and the rotating body is greater when the rotating body is switched from the separated position to the contact position. An image forming apparatus characterized by being smaller than that at the time of image formation.
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