JP2014126691A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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。
【解決手段】像担持体と、像担持体の感光層を帯電させる帯電装置と、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露光装置と、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現像装置と、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クリーニングブレードと、像担持体を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、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。
【選択図】図６

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。

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。

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。

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。

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。

特開昭６２−１４１７１号公報 特開昭６２−２７３５８６号公報 特開２００６−２７６１３０号公報

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。

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。

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。

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。

本発明の一実施形態に係るカラープリンター１００の概略構成図 図１における画像形成部Ｐａ付近の拡大図 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 駆動機構４０を側方（図３の下方向）から見た概略図 固定カム５１及び回転カム５３の外観斜視図 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 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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (7)

1. 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た像担持体と、
   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ることを特徴とする画像形成装置。
2. 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請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記駆動機構は、前記露光装置による静電潜像の形成時、及び前記転写手段によるトナー像の転写時以外の前記像担持体の回転時に前記像担持体を前記回転軸方向に移動させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記駆動機構は、前記回転軸に外挿され前記回転軸の回転を許容し、且つ前記回転軸に対し軸方向及び周方向の移動が規制される固定カムと、該固定カムと隣接して前記回転軸に回転可能且つ軸方向に摺動可能に支持される回転カムと、該回転カムを所定角度ずつ回転させる駆動手段と、前記固定カムと前記回転カムの対向する側面のうち一方の側面に設けられ、円周方向において軸方向距離が連続して変化する環状のカム面と、他方の側面に設けられ前記カム面に当接する環状のカムフォロアと、前記カム面とカムフォロアとが当接する方向に前記像担持体を付勢する付勢部材と、を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記回転カムにはカム駆動ギアが一体形成されており、前記駆動手段は、前記カム駆動ギアに噛み合う駆動入力ギアと、該駆動入力ギアを所定方向に所定角度ずつ回転させる駆動入力手段と、を有することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記駆動入力ギアは、前記カム駆動ギアに噛み合う第１ギア部と、該第１ギア部に隣接して形成され、前記カム駆動ギアに駆動力を入力する駆動入力方向には前記第１ギア部と一体で回転するとともに、前記駆動入力方向と逆方向には前記第１ギア部と別個に回転する第２ギア部と、を有し、前記駆動入力手段は、前記第２ギア部の外周面に形成された爪状のギア歯に係合して前記駆動入力ギアを前記駆動入力方向に回転させる駆動爪と、該駆動爪を往復移動させるソレノイドと、で構成されることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記像担持体を複数備え、複数の前記像担持体の軸方向の往復移動を同時に且つ同位相で行うことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。

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