JP3750478B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどの記録材に像担持体上のトナー像を転写手段によって転写するとともに、転写後に像担持体に残留するトナーをクリーニング手段によって除去する画像形成装置であって、特に像担持体に対して転写手段およびクリーニング手段が適当なタイミングで離当接する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の画像形成装置としては、例えばカラープリンター、カラーファクシミリ、カラー複写機等が従来より知られている。これらの画像形成装置では、感光体上に形成したトナー像を中間転写体に1次転写する処理を、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)ごとに行い、これら4色のトナー像を中間転写体上で重ね合わせてカラートナー像を形成している。そして、そのカラートナー像を2次転写ローラによって記録材に2次転写することで記録材にカラー画像を形成し、さらに定着手段によって記録材表面のトナー像を加熱して記録材上にカラー画像を定着している。なお、このように構成された画像形成装置では、各色のトナー像を中間転写体に1次転写している間、2次転写ローラを中間転写体から離間しておく必要がある。
【0003】
また、2次転写後に中間転写体表面に残留したトナーを除去するためにクリーニング手段が設けられている。このクリーニング手段は中間転写体の回転方向における2次転写ローラの下流側に配置されている。そして、クリーニング手段としては、構造が簡単なことから、ブレードを用いたブレードクリーニング方式が一般的に採用されている。このブレードは、例えば適度な硬度を有するゴム等の材質からなり、その幅方向の一端に形成されるエッジを中間転写体表面上に適正な圧力で弾性的に当接することによって残留トナーを除去している。なお、このように構成されたクリーニング手段についても、2次転写ローラの場合と同様に、1次転写中において中間転写体から離間しておく必要がある。
【0004】
そこで、従来では、2次転写ローラを2次転写用駆動機構で中間転写体に対して離当接駆動する一方、クリーニング手段については別の駆動機構(クリーニング用駆動機構)によって中間転写体に対して離当接駆動している。具体的には、次の離当接タイミングで2次転写ローラおよびクリーニング手段を中間転写体に対してそれぞれ離当接している。
【0005】
1次転写処理を行っている最中では、上記したように2次転写ローラおよびクリーニング手段は中間転写体から離間されている。そして、中間転写体の全周のうちトナー像が1次転写される領域、つまり画像領域に4色のトナー像が重ね合わされると、その画像領域の先端が2次転写ローラの位置に移動してきてくるのに対応して2次転写ローラが記録材を介して中間転写体に当接して当該記録材への2次転写が開始される。また、これから若干遅れてクリーニング手段が中間転写体に当接して中間転写体に対するクリーニング処理が開始される。
【0006】
一方、画像領域の後端が2次転写ローラを通過すると、2次転写ローラは中間転写体から離間して2次転写を完了する。また、クリーニング手段側でも、中間転写体の後端がクリーニング手段を通過し、トナー像が1次転写されない領域、つまり非画像領域に差し掛かったところでクリーニング手段は中間転写体から離間してクリーニング処理を完了する。
【0007】
ところで、ブレードクリーニング方式では、ブレードが中間転写体から離間される際に、ブレードに溜っているトナーが中間転写体上の非画像領域において筋状に残る離間筋が発生する。このような離間筋が非画像領域に存在すると、次の画像形成工程で2次転写ローラが中間転写体に当接される際に2次転写ローラが離間筋によって汚染されて、これが記録材の裏面に付着し、記録材を汚してしまうという問題があった。
【0008】
そこで、2次転写ローラが離間筋によって汚染されないように、離間筋が通過した後に2次転写ローラが中間転写体に当接されるように2次転写ローラおよびクリーニング手段の離当接タイミングが制御されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにクリーニング手段と2次転写ローラとをそれぞれ独立した駆動機構によって離当接駆動する場合には、クリーニング手段および2次転写ローラが中間転写体に対して離当接するタイミングの変動をゼロにすることは実質上不可能である。そこで、両タイミングのばらつきを各々考慮する必要がある。例えば、非画像領域を比較的長く設定すれば、両タイミングが多少ずれたとしても、クリーニング手段によって発生した離間筋を2次転写ローラが拾わないように設定することができる。しかしながら、このように非画像領域が長くなると、中間転写体自体を大きくしなければならず装置が大型化するという問題があった。
【0010】
また、このような問題は、中間転写体を用いたカラー画像形成装置特有の問題というわけではなく、転写ローラや転写ベルトなどの転写手段と、クリーニング手段とが感光体や中間転写体などの像担持体に対して離当接する構造を有する画像形成装置に共通する問題である。
【0011】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、小型で、しかもクリーニング手段の離間により像担持体上に発生する離間筋によって転写手段が汚染されるのを効果的に防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するため、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体の表面に対して離当接自在に構成され、記録材を介して前記像担持体に当接されることにより前記像担持体上のトナー像を前記記録材に転写する転写手段と、前記像担持体の表面に対して離当接自在に構成され、前記像担持体に当接されることにより転写後に前記像担持体に残留するトナーを除去するクリーニング手段と、前記クリーニング手段を前記像担持体に当接する方向に付勢するクリーニング用付勢手段と、前記転写手段および前記クリーニング手段を前記像担持体に対して離当接駆動する駆動手段とを備え、前記駆動手段は、回転軸と、前記回転軸に固着されて前記回転軸とともに回転することにより、前記クリーニング用付勢手段の付勢力に逆らって前記クリーニング手段を前記像担持体から離間させるように作用するクリーニング用カムと、前記回転軸に固着されて前記回転軸とともに回転することにより、前記像担持体から離間している前記転写手段を前記像担持体に対し当接させるように作用する転写用カムと、前記回転軸に対して回転駆動力を与えて前記転写用カムおよび前記クリーニング用カムを同時に回転させる駆動部とを備えるとともに、前記クリーニング用付勢手段の付勢力により前記クリーニング手段が前記像担持体に当接し、かつ前記転写用カムの作用により前記転写手段が前記像担持体に当接する状態と、前記クリーニング用カムの作用により前記クリーニング手段が前記像担持体から離間し、かつ前記転写用カムが作用せず前記転写手段が前記像担持体から離間した状態と、前記転写用カムおよび前記クリーニング用カムのいずれもが作用せず、前記クリーニング用付勢手段の付勢力により前記クリーニング手段が前記像担持体に当接し、かつ前記転写手段が前記像担持体から離間した状態とのうち一の状態を選択的に取り得るように、前記転写用カムおよび前記クリーニング用カムが前記回転軸に固着されている。
【0013】
このように構成された画像形成装置では、同一の回転軸に転写用カムとクリーニング用カムとが固着されており、回転軸に対して回転駆動が与えられると、それら2つのカムが同時に回転する。そのため、1つの駆動手段によって転写手段およびクリーニング手段を像担持体に対して離当接させることができ、装置の簡素化およびを小型化を図ることができる。
【0014】
また、転写用カムおよびクリーニング用カムは同一の回転軸に固着されているため、離間筋が発生する要因は駆動手段から生ずる離当接タイミングのばらつきのみであり、これを考慮しながら、転写手段が離間筋を拾わないような非画像領域の長さを設定することができ、非画像領域を従来例に比べて短縮することができる。より詳しく述べると、従来例では転写手段およびクリーニング手段をそれぞれ駆動するために、それぞれ独立した専用の駆動手段が設けられていたため、2つの駆動手段から各々生ずる離当接タイミングのばらつきを総合的に考慮して非画像領域を設定する必要があった。これに対して、本発明では1つの駆動手段から生ずる離当接タイミングのばらつきのみを考慮して非画像領域を設定すればよい。必然的に本発明では従来例に比べて非画像領域を短縮することができ、像担持体の小型化、延いては装置をより一層小型化することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1は、この発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。この画像形成装置は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナーを重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック(K)のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令(印字要求内容を示す信号)が制御ユニットに与えられると、制御ユニット内に設けられたメインコントローラが画像形成装置のエンジン部1の動作指示に適した形式のジョブデータ(印字情報)に変換し、サブコントローラに与える。これを受けたサブコントローラはジョブデータに応じて画像形成装置のエンジン部1を制御している。
【0016】
このエンジン部1では、作像ユニット2の感光体21にトナー像を形成可能となっている。すなわち、作像ユニット2は、図1の矢印方向に回転可能な感光体21を備えており、さらに感光体21の周りにその回転方向に沿って、帯電手段としての帯電ローラ22、現像手段としての現像器23Y,23M,23C,23K、およびクリーニング部24がそれぞれ配置されている。帯電ローラ22は帯電バイアス回路(図示省略)から帯電バイアスが印加されており、感光体21の外周面に当接して外周面を均一に帯電させる。
【0017】
そして、この帯電ローラ22によって帯電された感光体21の外周面に向けて露光ユニット3からレーザ光LBが照射される。この露光ユニット3は、画像形成指令を画像展開して得られる画像データに応じてレーザ光LBを感光体21上に走査露光して感光体21上に画像形成指令に対応する静電潜像を形成する。
【0018】
こうして形成された静電潜像は現像部23によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では現像部23として、イエロー用の現像器23Y、マゼンタ用の現像器23M、シアン用の現像器23C、およびブラック用の現像器23Kが軸中心に回転自在に設けられている。これらの現像器23Y,23M,23C,23Kは回転位置決めされるとともに、感光体21に対して選択的に当接し、トナーを感光体21の表面に付与する。これによって、感光体21上の静電潜像が顕在化される。そして、現像部23で現像されたトナー像は、1次転写領域TR1で転写ユニット4の中間転写ドラム41上に1次転写される。
【0019】
また、1次転写領域TR1から周方向(図1の矢印方向)に進んだ位置には、クリーニング部24が配置されており、1次転写後に感光体21の外周面に残留付着しているトナーを掻き落とす。
【0020】
転写ユニット4は感光体21と当接しながら、駆動モータ(図2の符号5)からの回転駆動力を受けて回転する。この中間転写ドラム41には、1次転写バイアス回路(図示省略)から1次転写バイアスが印加されている。そして、カラー画像を記録材に転写する場合には、感光体21上に形成される各色のトナー像を中間転写ドラム41上に重ね合わせてカラー像を形成する。また、モノクロ画像を記録材に転写する場合には、感光体21上にブラックトナー像のみを中間転写ドラム41上に形成する。なお、中間転写ドラム41の外周面全体にトナー像が形成されるわけではなく、図1に示すように、その外周面では最大画像(例えばA4サイズの画像を周方向に2枚並べた画像)に対応する画像領域A1のほかに、後述するように離当接タイミングのばらつき等を考慮してトナー像が転写されない領域、すなわち非画像領域A2が設けられている。
【0021】
また、こうして中間転写ドラム41上に担持されたトナー像については、2次転写部42によって記録材に2次転写する。この2次転写部42は、後に詳述するように中間転写ドラム41に対して接離可能となっており、駆動装置(駆動手段)43のカム機構によって適当なタイミングで中間転写ドラム41に当接され、搬送経路61に沿って2次転写領域TR2に搬送されてくる記録材にトナー像を2次転写する。このように本実施形態では中間転写ドラム41上に記録材に転写すべきトナー像が担持されており、この中間転写ドラム41が本発明の「像担持体」に相当する。なお、この中間転写ドラムは接地されており、また、2次転写部42には、2次転写の際に2次転写バイアス回路44によって2次転写バイアスが印加される。
【0022】
この2次転写領域TR2の近傍には、中間転写ドラム41に対して接離可能にクリーニング部45が設けられており、適当なタイミングで中間転写ドラム41に当接している。そして、2次転写後に中間転写ドラム41の外周面に残留付着しているトナーは、クリーニング部45によって掻き落される。
【0023】
さらに、搬送経路61に沿って2次転写領域TR2の下流側には、定着ユニット7が配置されており、搬送経路61に沿って搬送されてくる記録材上のトナー像を記録材に定着する。そして、当該記録材はさらに搬送経路61に沿って排出トレイ(図示省略)に搬送される。
【0024】
次に、図2から図4を参照しつつ、2次転写および中間転写ドラム上に残留したトナーの除去を実行するための構成について説明する。図2は、2次転写部およびクリーニング部の構成を示す全体図であり、図3は図2のA−A線矢視断面図であり、図4は、2次転写部およびクリーニング部の変位状態を示す図である。
【0025】
まず、2次転写部42の構成について図2を参照しつつ説明する。この2次転写部42では、2次転写領域TR2の近傍位置で支持レバー422が支軸421を揺動中心として揺動自在に支持されている。そして、この支持レバー422の一方端には、2次転写ローラ423が回転自在に取り付けられており、支持レバー422の揺動動作に応じて中間転写ドラム41に対して離当接する。一方、支持レバー422の他方端には、ばねケーシング424が取り付けられている。
【0026】
このばねケーシング424は、その上部を覆う蓋部425とばねケーシング424内部に設けられた圧縮ばね426とから構成されており、ばねケーシング424内の底部に圧縮ばね426の一方端が固定されるとともに、他方端が蓋部425の内側に固定されている。2次転写ローラ423は、通常の状態では、中間転写ドラム41から離間されているが、ケーシングの蓋部425を後述するカムによって押圧すると、支持レバー422が支軸421まわりに揺動されて2次転写ローラ423が中間転写ドラム41に当接される。そしてカムによって圧縮された圧縮ばね426の付勢力によって適度な圧力で2次転写ローラ423が中間転写ドラム41を押圧する。なお、2次転写ローラ423は、金属製の芯金427に導電性ゴム428が被覆されている。また、この芯金427は電流検出器46を介して2次転写バイアス回路44と電気的に接続されている。
【0027】
次に、クリーニング部45の構成について図2を参照しつつ説明する。このクリーニング部45では、支軸451を揺動中心として回収ケース452が揺動自在に設けられている。この回収ケース452では、中間転写ドラム41と対向する面に開口部455が設けられるとともに、この開口部455の一側部にブレード456が取り付けられている。また、中間転写ドラム41の反対側を向いた面には、揺動レバー453の一方端が固定されている。さらに、この揺動レバー453の他方端に付勢ばね454が連結されており、回収ケース452を中間転写ドラム41側に付勢している。
【0028】
このように構成されたクリーニング部45に対して外力が作用しない間、中間転写ドラム41の表面にブレード456の先端部が当接し、中間転写ドラム41に残留するトナーを掻き落す。そして、このブレード456により掻き取られた残留トナーは、開口部455を介して回収ケース452内に集められる。
【0029】
一方、次に説明する駆動装置43のクリーニング用カムが揺動レバー453に係合して外力が加わると、ばねの付勢力に抗して揺動レバー453の先端部が押圧されて、回収ケース452が支軸451まわりに揺動し、ブレード456が中間転写ドラム41から離間される。
【0030】
次に、2次転写部42およびクリーニング部45を中間転写ドラム41から離当接させるための駆動装置43について説明する。図3は、図2のA−A線矢視図である。同図に示すように、この駆動装置43は、回転軸431と、この回転軸431に固着されて2次転写部42を中間転写ドラム41に離当接させる転写用カム432と、回転軸431に固着されてクリーニング部45を中間転写ドラム41に離当接させるクリーニング用カム433とを備えている。すなわち、転写用カム432とクリーニング用カム433は、同一の回転軸431に固着されており、この回転軸431を回転駆動させると両方のカム432,433が同時に回転する。また、回転軸431はクラッチ434を介して駆動モータ(駆動部)5に連結されており、サブコントローラ71からの指令によってクラッチ434が閉じられると、駆動モータ5の駆動力が回転軸431に伝達され、両方のカム432,433が回転する。
【0031】
ここで、転写用カム432とクリーニング用カム433は、2次転写部42およびクリーニング部45が図4に示すような3つのポジションのうち一のポジションに選択的に回転位置決めされるように、回転軸431に対して固着されている。
【0032】
すなわち、図4(a)は、2次転写ローラ423およびブレード456が共に中間転写ドラム41に当接されている状態を示しており、転写用カム432が2次転写部42のばねケーシング424に当接されるとともに、クリーニング用カム433がクリーニング部45の揺動レバー453から離間されている(以下、「ポジション1」という)。また、図4(b)は、2次転写ローラ423およびブレード456が共に中間転写ドラム41から離間されている状態を示しており、転写用カム432が2次転写部42のばねケーシング424から離間されるとともに、クリーニング用カム433がクリーニング部45の揺動レバー453に当接されている(以下、「ポジション2」という)。さらに、図4(c)は、2次転写ローラ423が中間転写ドラム41から離間されるとともに、ブレード456が中間転写ドラム41に当接されている状態を示している。このとき、転写用カム432およびクリーニング用カム433は、2次転写部42またはクリーニング部45に当接されていない(以下、「ポジション3」という)。
【0033】
また、サブコントローラ71は、2次転写部42およびクリーニング部45を上記した3つのポジションのいずれかに回転位置決めするため、クラッチ434へ随時指令を送り、回転軸431を回転駆動させている。また、上記のように構成することによって、上記3つのポジションにおいては転写用カム432またはクリーニング用カム433のいずれか一方のみが負荷を受けるか、もしくはいずれも負荷を受けない状態となり、回転軸431への負担および駆動モータ5への負担を軽減している。したがって、駆動モータの大型化を防止することができる。
【0034】
次に、この実施形態にかかる画像形成装置における2次転写処理および残留トナーのクリーニング処理について説明する。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令(印字要求内容を示す信号)がメインコントローラ72に与えられると、このメインコントローラ72が画像形成指令を画像展開および解析してエンジン部1の動作指示に適した形式のジョブデータ(印字情報)に作成し、サブコントローラ71に与える。そして、サブコントローラ71によってエンジン部1を制御して中間転写ドラム41上の画像領域A1にカラートナー像またはモノクロトナー像を形成する。
【0035】
中間転写ドラム41上にトナー像が形成されている状態、すなわち1次転写されている状態では、駆動装置43のカム432,433は、ポジション2の位置に位置決めされており、2次転写ローラ423およびブレード456は中間転写ドラム41から離間している。そして、トナー像が全て重ね合されて1次転写が終了し、その画像領域の先端が2次転写部42の位置に移動してくると、サブコントローラ71はカム432,433をポジション1へ回転位置決めするようにクラッチ434へ指令を送り、2次転写ローラ423およびブレード456を中間転写ドラム41に当接させる。すると、トナー像が2次転写部42によって記録材に転写されるとともに、中間転写ドラム41に残留したトナーがクリーニング部45によって除去回収される。
【0036】
そして、画像領域の後端がクリーニング部45を通過すると、サブコントローラ71は、クラッチ434へ指令を送り、非画像領域において2次転写ローラ423およびブレード456を中間転写ドラム41から離間させて、2次転写を完了させる。
【0037】
ここで、クリーニング部45のブレード456が中間転写ドラム41から離間されると、ブレード456に溜っているトナーが中間転写ドラム41上の非画像領域に残り離間筋(図1の符号T)を発生させる。そして、次の画像領域の先端が2次転写部42の位置に移動してくると、再びサブコントローラ71がクラッチ434に指令を送り、2次転写ローラ423およびブレード456が中間転写ドラム41に当接される。この場合には、2次転写部42が離間筋を拾わないように、転写用カム432およびクリーニング用カム433は相対的に位置決めされながら、同一の回転軸431に固着されているため、離間筋が発生する要因はクラッチ434の開閉駆動するタイミングのばらつきのみであり、これを考慮しながら、2次転写ローラ423が離間筋を拾わないような非画像領域の長さを設定することができ、非画像領域を従来例に比べて短縮することができる。
【0038】
より詳しく述べると、従来例では2次転写ローラおよびブレードをそれぞれ駆動するために、それぞれ独立した専用の駆動手段が設けられていたため、2つの駆動手段から各々生ずる離当接タイミングのばらつきを総合的に考慮して非画像領域を設定する必要があった。これに対して、この実施形態では1つの駆動装置43から生ずる離当接タイミング(クラッチ434の開閉駆動するタイミング)のばらつきのみを考慮して非画像領域A2を設定すればよい。その結果、従来例に比べて非画像領域A2を周方向に短縮することができ、中間転写ドラム41の小型化、延いては装置をより一層小型化することができる。
【0039】
また、2次転写の途中に用紙切れ、紙詰りなどが発生して記録材が2次転写部側へ供給されない場合には、2次転写ローラ423が記録材を介さずに画像領域に当接し、汚染されるおそれがある。このような場合、図示しないセンサーによって用紙切れ等を検知すると、サブコントローラ71はカム432,433がポジション3に回転位置決めされるようにクラッチ434に指令を送る。すなわち、2次転写ローラ423を中間転写ドラム41から離間させて2次転写ローラ423が汚染されないようにするとともに、ブレード456を中間転写ドラム41に当接させて、転写途中のトナー像を除去する。
【0040】
ところで、装置を再起動させた場合、装置の初期化が必要となる。その初期化処理の一環として2次転写ローラ423のホームポジション(原点位置)を求める必要がある。そこで、本実施形態では、以下のようにして2次転写ローラ423のホームポジションを決定している。
【0041】
装置が再起動されると、サブコントローラ71の指令により駆動モータ5が動作を開始するとともに、クラッチ434が閉じて駆動モータ5からの回転駆動を回転軸431に伝達する。これによって、回転軸431が回転し、2次転写部42およびクリーニング部45が中間転写ドラム41に対して離当接される。また、上記離当接動作と並行して2次転写バイアス回路44から2次転写ローラ423に対して2次転写バイアスが印加される。そのため、中間転写ドラム41から離間していた2次転写ローラ423が中間転写ドラム41に向けて移動し、そして当接した時点で、2次転写ローラ423と中間転写ドラム41との間にバイアス電流が流れ始める。
【0042】
そこで、本実施形態では、この現象を利用して2次転写ローラ423のホームポジションを検出すべくバイアス電流を検出する電流検出器46を2次転写バイアス回路44と2次転写ローラ423との間に配置するとともに、電流検出器46からの出力信号をサブコントローラ71に与えている。なお、バイアス電流を流すためには、2次転写バイアスに限られず、ホームポジション検出用に適当なバイアスを印加してもよい。
【0043】
一方、サブコントローラ71は、バイアス電流値が予め設定されている電流値を超えたと判断すると、その時点で2次転写ローラ423が中間転写ドラム41に当接したと判断する。そして、サブコントローラ71は、この時点から例えば、所定のパルス数をカウントした時点での2次転写ローラ423の位置をホームポジションとして装置の制御を行う。また、本実施形態では、転写用カム432とクリーニング用カム433とが同一の回転軸に固着されていることから、上記のようにして2次転写ローラ423のホームポジションを決定すると、クリーニング部45のホームポジションも一義的に決定される。
【0044】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、中間転写ドラム41に形成されたトナー像を記録材に2次転写する転写手段および2次転写後の残留トナーを除去回収するクリーニング手段に関するものであるが、中間転写ドラム以外の中間転写媒体(中間転写ベルト、中間転写シートなど)に対する転写手段およびクリーニング手段にも本発明を適用することができる。
【0045】
また、中間トナー像を形成することなく、感光体上のトナー像を記録材に転写し、また転写後の残留トナーをクリーニングする画像形成装置であっても、転写手段およびクリーニング手段を感光体に対して離当接させる場合がある。このような画像形成装置に対しても本発明を適用することができることはいうまでもない。なお、この装置では、感光体が本発明の「像担持体」に相当する。
【0046】
さらに、画像形成方式として、いわゆるタンデム方式を採用する画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。また、上記において説明した画像形成装置はプリンタであるが、画像形成装置としては複写機やファクシミリ装置などの画像形成装置全般が含まれる。
【0047】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、同一の回転軸に固着された転写用カムとクリーニング用カムとを同時に回転させることにより、転写手段およびクリーニング手段を像担持体に対して離当接させるため、転写手段およびクリーニング手段の離当接を1つの駆動手段によって行うことができ、したがって、装置を簡素化および小型化することができる。
【0048】
また、転写手段およびクリーニング手段が像担持体に対して離当接するタイミングを1つの駆動手段によって制御しているため、1つの駆動手段に伴う離当接タイミングのばらつきのみを考慮した上で非画像領域を設定することができる。このため、従来は、転写手段およびクリーニング手段に対してそれぞれ独立な駆動手段が設けられていたため、各駆動手段における離当接タイミングのばらつきを各々考慮して非画像領域を比較的長く設定していたのに対し、本発明では、駆動手段が1つであり、この駆動手段による離当接タイミングのばらつきのみを考慮すればよいため、非画像領域を従来よりも短縮設定することができる。したがって、像担持体を小型化することができるとともに、装置のさらなる小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。
【図2】2次転写および残留トナーのクリーニングを実行するための構成を示す図である。
【図3】図2のA−A線矢視図である。
【図4】中間転写ドラムに対する2次転写部およびクリーニング部の離当接を示す図である。
【符号の説明】
5…駆動モータ(駆動部)
41…中間転写ドラム(像担持体)
42…2次転写部(転写手段)
43…駆動装置(駆動手段)
44…2次転写バイアス回路(転写バイアス印加手段)
45…クリーニング部(クリーニング手段)
46…電流検出器(電流検出手段)
426…圧縮ばね
431…回転軸
432…転写用カム
433…クリーニング用カム
454…付勢ばね
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention transfers a toner image on an image carrier onto a recording material such as copy paper, transfer paper, paper, and an OHP transparent sheet by a transfer unit, and removes toner remaining on the image carrier after the transfer by a cleaning unit. In particular, the present invention relates to an image forming apparatus in which a transfer unit and a cleaning unit are separated from and contacted to an image carrier at an appropriate timing.
[0002]
[Prior art]
As this type of image forming apparatus, for example, a color printer, a color facsimile, a color copying machine, and the like are conventionally known. In these image forming apparatuses, the toner image formed on the photoreceptor is primarily transferred to the intermediate transfer member for each of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). These four color toner images are superimposed on the intermediate transfer member to form a color toner image. Then, the color toner image is secondarily transferred to the recording material by the secondary transfer roller to form a color image on the recording material, and the toner image on the surface of the recording material is further heated by the fixing unit to form the color image on the recording material. Is firmly established. In the image forming apparatus configured as described above, the secondary transfer roller needs to be separated from the intermediate transfer member while the toner image of each color is primarily transferred to the intermediate transfer member.
[0003]
In addition, a cleaning unit is provided to remove toner remaining on the surface of the intermediate transfer member after the secondary transfer. This cleaning means is disposed downstream of the secondary transfer roller in the rotation direction of the intermediate transfer member. As a cleaning means, a blade cleaning method using a blade is generally adopted because of its simple structure. This blade is made of a material such as rubber having an appropriate hardness, for example, and removes residual toner by elastically abutting an edge formed at one end in the width direction on the surface of the intermediate transfer member with an appropriate pressure. ing. Note that the cleaning unit configured as described above needs to be separated from the intermediate transfer member during the primary transfer as in the case of the secondary transfer roller.
[0004]
Therefore, conventionally, the secondary transfer roller is driven to come into contact with the intermediate transfer member by the secondary transfer drive mechanism, while the cleaning means is driven by another drive mechanism (cleaning drive mechanism) with respect to the intermediate transfer member. It is separated and driven. Specifically, the secondary transfer roller and the cleaning unit are in contact with and separated from the intermediate transfer member at the next contact timing.
[0005]
During the primary transfer process, the secondary transfer roller and the cleaning unit are separated from the intermediate transfer member as described above. Then, when four color toner images are superimposed on the area where the toner image is primarily transferred over the entire circumference of the intermediate transfer body, that is, the image area, the tip of the image area moves to the position of the secondary transfer roller. Correspondingly, the secondary transfer roller comes into contact with the intermediate transfer member via the recording material, and secondary transfer onto the recording material is started. Further, the cleaning means comes into contact with the intermediate transfer member with a slight delay, and the cleaning process for the intermediate transfer member is started.
[0006]
On the other hand, when the rear end of the image area passes through the secondary transfer roller, the secondary transfer roller is separated from the intermediate transfer member to complete the secondary transfer. On the cleaning means side, the trailing edge of the intermediate transfer member passes through the cleaning means, and when the toner image reaches the non-primary transfer area, that is, the non-image area, the cleaning means separates from the intermediate transfer body and performs the cleaning process. Complete.
[0007]
By the way, in the blade cleaning method, when the blade is separated from the intermediate transfer member, a separation streak is generated in which toner accumulated in the blade remains in a streak form in a non-image area on the intermediate transfer member. If such a separation line exists in the non-image area, the secondary transfer roller is contaminated by the separation line when the secondary transfer roller is brought into contact with the intermediate transfer member in the next image forming process. There was a problem that it adhered to the back surface and contaminated the recording material.
[0008]
Therefore, the separation contact timing of the secondary transfer roller and the cleaning unit is controlled so that the secondary transfer roller is brought into contact with the intermediate transfer member after the separation line passes so that the secondary transfer roller is not contaminated by the separation line. Has been.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the cleaning unit and the secondary transfer roller are driven to come into contact with each other by independent driving mechanisms as described above, the timing of the contact between the cleaning unit and the secondary transfer roller to come into contact with the intermediate transfer member is changed. It is practically impossible to make this zero. Therefore, it is necessary to consider both timing variations. For example, if the non-image area is set to be relatively long, it can be set so that the secondary transfer roller does not pick up the separation line generated by the cleaning means even if both timings are slightly shifted. However, when the non-image area becomes long in this way, there is a problem that the intermediate transfer body itself must be enlarged and the apparatus becomes large.
[0010]
In addition, such a problem is not a problem peculiar to a color image forming apparatus using an intermediate transfer member. A transfer unit such as a transfer roller or a transfer belt and a cleaning unit are used for an image such as a photosensitive member or an intermediate transfer member. This is a problem common to an image forming apparatus having a structure that comes into contact with and separates from a carrier.
[0011]
The present invention has been made in view of the above problems, and is small in size and can effectively prevent the transfer unit from being contaminated by the separation stripe generated on the image carrier due to the separation of the cleaning unit. An object is to provide an apparatus.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes an image carrier that carries a toner image and a surface that can be separated from and contacted with the surface of the image carrier. A transfer means for transferring the toner image on the image carrier to the recording material by being brought into contact with the carrier, and a structure that can be separated from and brought into contact with the surface of the image carrier. Cleaning means for removing toner remaining on the image carrier after transfer by contact, cleaning urging means for urging the cleaning means in a direction to contact the image carrier, the transfer means, and And a driving unit that drives the cleaning unit to come into contact with and separate from the image carrier. The driving unit is fixed to the rotating shaft and rotates together with the rotating shaft to rotate the cleaning unit. A cleaning cam that acts to move the cleaning means away from the image carrier against the urging force of the urging means, and is fixed to the rotary shaft and rotates together with the rotary shaft, thereby A transfer cam that acts to abut the spaced apart transfer means against the image carrier, and a rotation driving force to the rotation shaft to rotate the transfer cam and the cleaning cam simultaneously. And a driving unit that causes the cleaning unit to contact the image carrier by the biasing force of the cleaning biasing unit, and the transfer unit to contact the image carrier by the action of the transfer cam And the cleaning cam is separated from the image carrier by the action of the cleaning cam, and the transfer cam does not act. When the stage is separated from the image carrier, neither the transfer cam nor the cleaning cam acts, and the cleaning means comes into contact with the image carrier by the urging force of the cleaning urging means. In addition, the transfer cam and the cleaning cam are fixed to the rotary shaft so that the transfer unit can selectively take one of the states separated from the image carrier.
[0013]
In the image forming apparatus configured as described above, the transfer cam and the cleaning cam are fixed to the same rotational shaft, and when the rotational drive is applied to the rotational shaft, the two cams rotate simultaneously. . Therefore, the transfer unit and the cleaning unit can be brought into contact with and separated from the image carrier by a single driving unit, and the apparatus can be simplified and downsized.
[0014]
In addition, since the transfer cam and the cleaning cam are fixed to the same rotating shaft, the cause of the separation stripe is only the variation in the separation contact timing generated from the drive means. Can set the length of the non-image area so as not to pick up the separation line, and the non-image area can be shortened as compared with the conventional example. More specifically, in the conventional example, in order to drive the transfer means and the cleaning means, respectively, independent dedicated drive means are provided. It was necessary to set a non-image area in consideration. On the other hand, in the present invention, the non-image area may be set in consideration of only the variation in separation / contact timing caused by one driving means. Inevitably, in the present invention, the non-image area can be shortened as compared with the conventional example, and the image carrier can be downsized, and the apparatus can be further downsized.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. This image forming apparatus forms a full color image by superposing four color toners of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), or uses only black (K) toner. This is an apparatus for forming a monochrome image. In this image forming apparatus, when an image forming command (a signal indicating the content of a print request) is given to the control unit from an external device such as a host computer, the main controller provided in the control unit causes the engine unit 1 of the image forming apparatus to It is converted into job data (printing information) in a format suitable for operation instructions and given to the sub-controller. Receiving this, the sub-controller controls the engine unit 1 of the image forming apparatus according to the job data.
[0016]
In the engine unit 1, a toner image can be formed on the photoconductor 21 of the image forming unit 2. That is, the image forming unit 2 includes a photoconductor 21 that can rotate in the direction of the arrow in FIG. 1, and further, around the photoconductor 21 along the rotation direction, a charging roller 22 as a charging unit, and a developing unit. The developing devices 23Y, 23M, 23C, and 23K, and the cleaning unit 24 are arranged. A charging bias is applied to the charging roller 22 from a charging bias circuit (not shown), and contacts the outer peripheral surface of the photoreceptor 21 to uniformly charge the outer peripheral surface.
[0017]
Then, the laser beam LB is irradiated from the exposure unit 3 toward the outer peripheral surface of the photosensitive member 21 charged by the charging roller 22. The exposure unit 3 scans and exposes the photosensitive member 21 with the laser beam LB in accordance with image data obtained by developing the image forming command to develop an electrostatic latent image corresponding to the image forming command on the photosensitive member 21. Form.
[0018]
The electrostatic latent image thus formed is developed with toner by the developing unit 23. That is, in this embodiment, as the developing unit 23, a yellow developing unit 23Y, a magenta developing unit 23M, a cyan developing unit 23C, and a black developing unit 23K are provided to be rotatable about an axis. . These developing units 23Y, 23M, 23C, and 23K are rotationally positioned and selectively abut against the photoreceptor 21 to apply toner to the surface of the photoreceptor 21. As a result, the electrostatic latent image on the photosensitive member 21 becomes obvious. The toner image developed by the developing unit 23 is primarily transferred onto the intermediate transfer drum 41 of the transfer unit 4 in the primary transfer region TR1.
[0019]
A cleaning unit 24 is disposed at a position advanced in the circumferential direction (the arrow direction in FIG. 1) from the primary transfer region TR1, and the toner remaining on the outer peripheral surface of the photoreceptor 21 after the primary transfer. Scrap off.
[0020]
The transfer unit 4 rotates while receiving a rotational driving force from a drive motor (reference numeral 5 in FIG. 2) while being in contact with the photosensitive member 21. A primary transfer bias is applied to the intermediate transfer drum 41 from a primary transfer bias circuit (not shown). When a color image is transferred to a recording material, the color image is formed by superimposing the toner images of the respective colors formed on the photosensitive member 21 on the intermediate transfer drum 41. When transferring a monochrome image to a recording material, only a black toner image is formed on the intermediate transfer drum 41 on the photosensitive member 21. Note that a toner image is not formed on the entire outer peripheral surface of the intermediate transfer drum 41, and as shown in FIG. 1, the maximum image (for example, an image in which two A4-size images are arranged in the circumferential direction) is formed on the outer peripheral surface. In addition to the image area A1 corresponding to the above, an area where the toner image is not transferred, that is, a non-image area A2 is provided in consideration of variations in separation / contact timing, as will be described later.
[0021]
Further, the toner image carried on the intermediate transfer drum 41 is secondarily transferred onto the recording material by the secondary transfer unit 42. As will be described in detail later, the secondary transfer portion 42 can be brought into contact with and separated from the intermediate transfer drum 41 and is brought into contact with the intermediate transfer drum 41 at an appropriate timing by a cam mechanism of a driving device (driving means) 43. The toner image is secondarily transferred to the recording material that is in contact with and conveyed along the conveyance path 61 to the secondary transfer region TR2. Thus, in this embodiment, the toner image to be transferred to the recording material is carried on the intermediate transfer drum 41, and this intermediate transfer drum 41 corresponds to the “image carrier” of the present invention. The intermediate transfer drum is grounded, and a secondary transfer bias is applied to the secondary transfer unit 42 by the secondary transfer bias circuit 44 during the secondary transfer.
[0022]
In the vicinity of the secondary transfer region TR2, a cleaning unit 45 is provided so as to be able to come into contact with and separate from the intermediate transfer drum 41 and is in contact with the intermediate transfer drum 41 at an appropriate timing. The toner remaining on the outer peripheral surface of the intermediate transfer drum 41 after the secondary transfer is scraped off by the cleaning unit 45.
[0023]
Further, a fixing unit 7 is disposed on the downstream side of the secondary transfer region TR2 along the conveyance path 61, and fixes the toner image on the recording material conveyed along the conveyance path 61 to the recording material. . The recording material is further conveyed along a conveyance path 61 to a discharge tray (not shown).
[0024]
Next, a configuration for executing the secondary transfer and the removal of the toner remaining on the intermediate transfer drum will be described with reference to FIGS. 2 is an overall view showing the configuration of the secondary transfer unit and the cleaning unit, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2, and FIG. 4 is a displacement of the secondary transfer unit and the cleaning unit. It is a figure which shows a state.
[0025]
First, the configuration of the secondary transfer unit 42 will be described with reference to FIG. In the secondary transfer portion 42, a support lever 422 is supported in a swingable manner with the support shaft 421 as a swing center in the vicinity of the secondary transfer region TR2. A secondary transfer roller 423 is rotatably attached to one end of the support lever 422, and comes into contact with the intermediate transfer drum 41 in accordance with the swinging operation of the support lever 422. On the other hand, a spring casing 424 is attached to the other end of the support lever 422.
[0026]
The spring casing 424 includes a lid 425 that covers the upper portion of the spring casing 424 and a compression spring 426 provided inside the spring casing 424, and one end of the compression spring 426 is fixed to the bottom of the spring casing 424. The other end is fixed inside the lid portion 425. In a normal state, the secondary transfer roller 423 is separated from the intermediate transfer drum 41, but when the casing cover 425 is pressed by a cam described later, the support lever 422 is swung around the support shaft 421 and 2. The next transfer roller 423 is brought into contact with the intermediate transfer drum 41. The secondary transfer roller 423 presses the intermediate transfer drum 41 with an appropriate pressure by the urging force of the compression spring 426 compressed by the cam. In the secondary transfer roller 423, a metal cored bar 427 is covered with a conductive rubber 428. Further, the core metal 427 is electrically connected to the secondary transfer bias circuit 44 through the current detector 46.
[0027]
Next, the configuration of the cleaning unit 45 will be described with reference to FIG. In the cleaning unit 45, a collection case 452 is swingably provided with the support shaft 451 as a swing center. In the collection case 452, an opening 455 is provided on the surface facing the intermediate transfer drum 41, and a blade 456 is attached to one side of the opening 455. Further, one end of the swing lever 453 is fixed to the surface facing the opposite side of the intermediate transfer drum 41. Further, a biasing spring 454 is connected to the other end of the swing lever 453 to bias the collection case 452 toward the intermediate transfer drum 41 side.
[0028]
While no external force is applied to the cleaning unit 45 configured in this way, the tip of the blade 456 contacts the surface of the intermediate transfer drum 41 and scrapes off the toner remaining on the intermediate transfer drum 41. The residual toner scraped off by the blade 456 is collected in the collection case 452 through the opening 455.
[0029]
On the other hand, when the cleaning cam of the driving device 43 described below is engaged with the swing lever 453 and an external force is applied, the tip of the swing lever 453 is pressed against the biasing force of the spring, and the recovery case 452 swings around the support shaft 451 and the blade 456 is separated from the intermediate transfer drum 41.
[0030]
Next, the drive unit 43 for bringing the secondary transfer unit 42 and the cleaning unit 45 into contact with and away from the intermediate transfer drum 41 will be described. FIG. 3 is a view taken along line AA in FIG. As shown in the figure, the driving device 43 includes a rotating shaft 431, a transfer cam 432 fixed to the rotating shaft 431 and causing the secondary transfer portion 42 to come into contact with and separate from the intermediate transfer drum 41, and the rotating shaft 431. A cleaning cam 433 that is fixedly attached to the intermediate transfer drum 41 so as to separate and contact the cleaning unit 45 with the intermediate transfer drum 41. That is, the transfer cam 432 and the cleaning cam 433 are fixed to the same rotating shaft 431, and when the rotating shaft 431 is driven to rotate, both the cams 432 and 433 rotate simultaneously. The rotating shaft 431 is connected to the driving motor (driving unit) 5 via the clutch 434. When the clutch 434 is closed by a command from the sub-controller 71, the driving force of the driving motor 5 is transmitted to the rotating shaft 431. Both cams 432 and 433 rotate.
[0031]
Here, the transfer cam 432 and the cleaning cam 433 are rotated so that the secondary transfer portion 42 and the cleaning portion 45 are selectively rotated and positioned at one of the three positions as shown in FIG. It is fixed to the shaft 431.
[0032]
That is, FIG. 4A shows a state in which the secondary transfer roller 423 and the blade 456 are both in contact with the intermediate transfer drum 41, and the transfer cam 432 is attached to the spring casing 424 of the secondary transfer unit 42. The cleaning cam 433 is separated from the swing lever 453 of the cleaning unit 45 (hereinafter referred to as “position 1”). 4B shows a state in which the secondary transfer roller 423 and the blade 456 are both separated from the intermediate transfer drum 41, and the transfer cam 432 is separated from the spring casing 424 of the secondary transfer portion. In addition, the cleaning cam 433 is in contact with the swing lever 453 of the cleaning unit 45 (hereinafter referred to as “position 2”). Further, FIG. 4C shows a state in which the secondary transfer roller 423 is separated from the intermediate transfer drum 41 and the blade 456 is in contact with the intermediate transfer drum 41. At this time, the transfer cam 432 and the cleaning cam 433 are not in contact with the secondary transfer portion 42 or the cleaning portion 45 (hereinafter referred to as “position 3”).
[0033]
Further, the sub-controller 71 sends a command to the clutch 434 as needed to rotationally drive the rotary shaft 431 in order to rotationally position the secondary transfer unit 42 and the cleaning unit 45 to any one of the three positions described above. Further, by configuring as described above, at any of the three positions, only one of the transfer cam 432 and the cleaning cam 433 is subjected to a load or is not subjected to the load, and the rotary shaft 431 is not subjected to the load. And the burden on the drive motor 5 are reduced. Therefore, an increase in the size of the drive motor can be prevented.
[0034]
Next, a secondary transfer process and a residual toner cleaning process in the image forming apparatus according to this embodiment will be described. In this image forming apparatus, when an image forming command (a signal indicating the contents of a print request) is given to the main controller 72 from an external device such as a host computer, the main controller 72 develops and analyzes the image forming command and analyzes the engine unit. The job data (printing information) in a format suitable for one operation instruction is created and given to the sub-controller 71. Then, the sub controller 71 controls the engine unit 1 to form a color toner image or a monochrome toner image in the image area A 1 on the intermediate transfer drum 41.
[0035]
In a state where a toner image is formed on the intermediate transfer drum 41, that is, in a state where primary transfer is performed, the cams 432 and 433 of the driving device 43 are positioned at the position 2 and the secondary transfer roller 423. The blade 456 is separated from the intermediate transfer drum 41. When all the toner images are superimposed and the primary transfer is completed, and the leading end of the image area moves to the position of the secondary transfer portion 42, the sub-controller 71 rotates the cams 432 and 433 to the position 1. A command is sent to the clutch 434 to position it, and the secondary transfer roller 423 and the blade 456 are brought into contact with the intermediate transfer drum 41. Then, the toner image is transferred to the recording material by the secondary transfer unit 42, and the toner remaining on the intermediate transfer drum 41 is removed and collected by the cleaning unit 45.
[0036]
When the rear end of the image area passes through the cleaning unit 45, the sub-controller 71 sends a command to the clutch 434 to separate the secondary transfer roller 423 and the blade 456 from the intermediate transfer drum 41 in the non-image area. The next transfer is completed.
[0037]
Here, when the blade 456 of the cleaning unit 45 is separated from the intermediate transfer drum 41, the toner accumulated on the blade 456 remains in the non-image area on the intermediate transfer drum 41 and generates a separation stripe (symbol T in FIG. 1). Let Then, when the leading edge of the next image area moves to the position of the secondary transfer portion 42, the sub-controller 71 sends a command to the clutch 434 again so that the secondary transfer roller 423 and the blade 456 contact the intermediate transfer drum 41. Touched. In this case, the transfer cam 432 and the cleaning cam 433 are relatively positioned and fixed to the same rotating shaft 431 so that the secondary transfer portion 42 does not pick up the separation line. The only cause of this is the variation in the timing for opening and closing the clutch 434. Considering this, the length of the non-image area can be set such that the secondary transfer roller 423 does not pick up the separation line, The non-image area can be shortened compared to the conventional example.
[0038]
More specifically, in the conventional example, in order to drive the secondary transfer roller and the blade, respectively, independent dedicated drive means are provided. It was necessary to set a non-image area in consideration of the above. On the other hand, in this embodiment, the non-image area A2 may be set in consideration of only the variation in the separation contact timing (timing for opening and closing the clutch 434) generated from one driving device 43. As a result, the non-image area A2 can be shortened in the circumferential direction as compared with the conventional example, and the intermediate transfer drum 41 can be downsized, and the apparatus can be further downsized.
[0039]
In addition, when the recording material is not supplied to the secondary transfer portion side due to the occurrence of paper cut or paper jam in the middle of the secondary transfer, the secondary transfer roller 423 contacts the image area without passing through the recording material. There is a risk of contamination. In such a case, when it is detected that the paper is out by a sensor (not shown), the sub-controller 71 sends a command to the clutch 434 so that the cams 432 and 433 are rotationally positioned at the position 3. That is, the secondary transfer roller 423 is separated from the intermediate transfer drum 41 so that the secondary transfer roller 423 is not contaminated, and the blade 456 is brought into contact with the intermediate transfer drum 41 to remove the toner image being transferred. .
[0040]
By the way, when the device is restarted, it is necessary to initialize the device. As part of the initialization process, the home position (origin position) of the secondary transfer roller 423 needs to be obtained. Therefore, in this embodiment, the home position of the secondary transfer roller 423 is determined as follows.
[0041]
When the apparatus is restarted, the drive motor 5 starts operating in response to a command from the sub-controller 71, and the clutch 434 is closed to transmit the rotational drive from the drive motor 5 to the rotary shaft 431. As a result, the rotating shaft 431 rotates and the secondary transfer unit 42 and the cleaning unit 45 are brought into contact with and separated from the intermediate transfer drum 41. In parallel with the separation and contact operation, a secondary transfer bias is applied from the secondary transfer bias circuit 44 to the secondary transfer roller 423. Therefore, when the secondary transfer roller 423 that has been separated from the intermediate transfer drum 41 moves toward the intermediate transfer drum 41 and comes into contact with the secondary transfer roller 423, a bias current is generated between the secondary transfer roller 423 and the intermediate transfer drum 41. Begins to flow.
[0042]
Therefore, in this embodiment, a current detector 46 that detects a bias current to detect the home position of the secondary transfer roller 423 using this phenomenon is provided between the secondary transfer bias circuit 44 and the secondary transfer roller 423. And an output signal from the current detector 46 is given to the sub-controller 71. Note that the bias current is not limited to the secondary transfer bias, and an appropriate bias may be applied for home position detection.
[0043]
On the other hand, when the sub-controller 71 determines that the bias current value has exceeded a preset current value, it determines that the secondary transfer roller 423 has contacted the intermediate transfer drum 41 at that time. Then, the sub-controller 71 controls the apparatus with the position of the secondary transfer roller 423 at the time when a predetermined number of pulses are counted from this time as the home position, for example. In this embodiment, since the transfer cam 432 and the cleaning cam 433 are fixed to the same rotation shaft, the cleaning unit 45 is determined when the home position of the secondary transfer roller 423 is determined as described above. The home position is also uniquely determined.
[0044]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the above embodiment relates to a transfer unit that secondarily transfers a toner image formed on the intermediate transfer drum 41 to a recording material and a cleaning unit that removes and collects residual toner after the secondary transfer. The present invention can also be applied to transfer means and cleaning means for other intermediate transfer media (intermediate transfer belt, intermediate transfer sheet, etc.).
[0045]
Even in an image forming apparatus that transfers a toner image on a photoconductor to a recording material without forming an intermediate toner image and cleans residual toner after transfer, the transfer unit and the cleaning unit are used as the photoconductor. In some cases, they may be separated from each other. It goes without saying that the present invention can also be applied to such an image forming apparatus. In this apparatus, the photosensitive member corresponds to the “image carrier” of the present invention.
[0046]
Furthermore, the present invention can also be applied to an image forming apparatus that employs a so-called tandem system as an image forming system. The image forming apparatus described above is a printer, but examples of the image forming apparatus include image forming apparatuses such as copying machines and facsimile machines.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the transfer unit and the cleaning unit are brought into contact with and separated from the image carrier by simultaneously rotating the transfer cam and the cleaning cam fixed to the same rotating shaft. Therefore, the transfer unit and the cleaning unit can be separated and brought into contact with each other by one driving unit, and thus the apparatus can be simplified and miniaturized.
[0048]
In addition, since the timing at which the transfer unit and the cleaning unit separate and come into contact with the image carrier is controlled by a single drive unit, a non-image is considered in consideration of only the variation in the separate contact timing associated with one drive unit. An area can be set. For this reason, conventionally, the driving means independent of the transfer means and the cleaning means are provided, and therefore, the non-image area is set to be relatively long in consideration of the variation of the separation contact timing in each driving means. On the other hand, in the present invention, there is only one driving means, and only the variation in separation / contact timing due to this driving means needs to be taken into consideration, so the non-image area can be set shorter than before. Therefore, it is possible to reduce the size of the image carrier and further reduce the size of the apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration for performing secondary transfer and cleaning of residual toner.
FIG. 3 is a view taken along the line AA in FIG. 2;
FIG. 4 is a diagram illustrating separation and contact between a secondary transfer unit and a cleaning unit with respect to an intermediate transfer drum.
[Explanation of symbols]
5 ... Drive motor (drive unit)
41. Intermediate transfer drum (image carrier)
42 ... Secondary transfer section (transfer means)
43 ... Driving device (driving means)
44 ... Secondary transfer bias circuit (transfer bias applying means)
45 ... Cleaning section (cleaning means)
46 ... Current detector (current detection means)
426 ... Compression spring
431 ... Rotating shaft
432 ... Transfer cam
433 ... Cleaning cam
454 ... Biasing spring

Claims (3)

トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体の表面に対して離当接自在に構成され、記録材を介して前記像担持体に当接されることにより前記像担持体上のトナー像を前記記録材に転写する転写手段と、
前記像担持体の表面に対して離当接自在に構成され、前記像担持体に当接されることにより転写後に前記像担持体に残留するトナーを除去するクリーニング手段と、
前記クリーニング手段を前記像担持体に当接する方向に付勢するクリーニング用付勢手段と、
前記転写手段および前記クリーニング手段を前記像担持体に対して離当接駆動する駆動手段とを備え、
前記駆動手段は、
回転軸と、前記回転軸に固着されて前記回転軸とともに回転することにより、前記クリーニング用付勢手段の付勢力に逆らって前記クリーニング手段を前記像担持体から離間させるように作用するクリーニング用カムと、前記回転軸に固着されて前記回転軸とともに回転することにより、前記像担持体から離間している前記転写手段を前記像担持体に対し当接させるように作用する転写用カムと、前記回転軸に対して回転駆動力を与えて前記転写用カムおよび前記クリーニング用カムを同時に回転させる駆動部とを備えるとともに、
前記クリーニング用付勢手段の付勢力により前記クリーニング手段が前記像担持体に当接し、かつ前記転写用カムの作用により前記転写手段が前記像担持体に当接する状態と、
前記クリーニング用カムの作用により前記クリーニング手段が前記像担持体から離間し、かつ前記転写用カムが作用せず前記転写手段が前記像担持体から離間した状態と、
前記転写用カムおよび前記クリーニング用カムのいずれもが作用せず、前記クリーニング用付勢手段の付勢力により前記クリーニング手段が前記像担持体に当接し、かつ前記転写手段が前記像担持体から離間した状態と
のうち一の状態を選択的に取り得るように、前記転写用カムおよび前記クリーニング用カムが前記回転軸に固着されている
ことを特徴とする画像形成装置。
An image carrier for carrying a toner image;
Transfer means configured to be able to come into contact with and separate from the surface of the image carrier and to transfer the toner image on the image carrier to the recording material by being brought into contact with the image carrier via a recording material When,
Cleaning means configured to be able to come into contact with and separate from the surface of the image carrier, and remove toner remaining on the image carrier after transfer by being in contact with the image carrier;
A biasing means for cleaning for biasing the cleaning means in a direction in contact with the image carrier;
Drive means for driving the transfer means and the cleaning means to separate and abut against the image carrier,
The driving means includes
A rotating cam, and a cleaning cam fixed to the rotating shaft and rotating together with the rotating shaft to act to separate the cleaning means from the image carrier against the urging force of the cleaning urging means A transfer cam that is fixed to the rotation shaft and rotates together with the rotation shaft so as to contact the transfer means spaced apart from the image carrier with respect to the image carrier; A drive unit that applies a rotational driving force to the rotation shaft to simultaneously rotate the transfer cam and the cleaning cam;
A state in which the cleaning unit abuts on the image carrier by the urging force of the cleaning urging unit, and the transfer unit abuts on the image carrier by the action of the transfer cam;
A state where the cleaning means is separated from the image carrier by the action of the cleaning cam, and the transfer means is separated from the image carrier without the transfer cam acting;
Neither the transfer cam nor the cleaning cam acts, the cleaning means abuts on the image carrier by the urging force of the cleaning urging means, and the transfer means is separated from the image carrier. The image forming apparatus, wherein the transfer cam and the cleaning cam are fixed to the rotating shaft so that one of the two states can be selectively taken.
前記転写用カムと前記転写手段との間に介在して、前記転写用カムの付勢力によって前記転写手段に加えられる前記像担持体への押圧力を調節する転写用付勢手段をさらに備える請求項1に記載の画像形成装置。  And a transfer urging unit that is interposed between the transfer cam and the transfer unit and adjusts a pressing force applied to the image carrier by the urging force of the transfer cam. Item 4. The image forming apparatus according to Item 1. 前記転写手段に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段と、
前記転写手段と前記像担持体との間に流れるバイアス電流を検出する電流検出手段とを備え、
前記転写手段が前記像担持体に対して移動している間に前記電流検出手段によって検出される電流値に基づき前記転写手段のホームポジションを決定する請求項1または2に記載の画像形成装置。
A transfer bias applying means for applying a transfer bias to the transfer means;
A current detection means for detecting a bias current flowing between the transfer means and the image carrier;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein a home position of the transfer unit is determined based on a current value detected by the current detection unit while the transfer unit is moving with respect to the image carrier.
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