JP6035362B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像を形成する画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式を利用した、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置では、像担持体（感光体ドラム）上に形成された静電潜像にトナーが供給され、該静電潜像が現像されることにより、像担持体上にトナー像が形成される。トナー像がシートに転写され、所定の定着処置が施されると、シート上に画像が形成される。

特許文献１には、感光体ドラム上に残留したトナーを清掃するために、クリーニングブレードが感光体ドラムに当接している。また、クリーニングブレードの先端に挟まった異物によって感光体ドラムの表面に傷（筋状の偏摩耗）がつくことを防止するために、感光体ドラムが軸方向に往復移動される技術が開示されている。

特開２０１２−１３３２６８号公報

特許文献１に記載された技術では、感光体ドラムの軸方向の一端に配置された一対のカムによって、感光体ドラムが往復移動される。一対のカムには、それぞれ、周方向に沿って２つの山および谷が形成されている。互いのカムの山同士および谷同士が順次当接することで、感光体ドラムが１回転する間に、２回の周期で感光体ドラムが往復運動する。

このような構成の場合、感光体ドラム上にトナー画像が形成され、当該トナー画像がシートに転写されるまでの間に、感光体ドラムの往復移動が行われる。このため、シート上に形成された画像に画像ずれが顕著に生じるという課題があった。

本発明の目的は、感光体ドラム上に筋状に形成される偏摩耗を抑制するとともに、画像ずれが低減された画像形成装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る画像形成装置は、ハウジングと、前記ハウジングに第１軸部回りに回転可能に支持され、周面に静電潜像が形成されるとともに、現像剤像を担持する感光体ドラムと、前記感光体ドラムの前記周面に当接し、前記周面を帯電する帯電ローラーと、前記帯電ローラーの表面を清掃するブラシローラーと、前記ハウジングに支持され、前記感光体ドラムの前記周面に当接し、前記周面を清掃する清掃部材と、前記感光体ドラムに前記第１軸部回りの回転駆動力を伝達する駆動伝達部と、所定の周期で前記感光体ドラムを前記第１軸部の軸方向に往復移動させる移動機構と、を有し、前記移動機構は、前記感光体ドラムに固定され、前記感光体ドラムと一体的に前記第１軸部回りに回転する第１回転ギアと、前記軸方向において前記第１回転ギアに対向して配置され、かつ、前記第１回転ギアとは異なる歯数を備え、前記軸方向の位置が規制され、前記第１回転ギアに対して所定の速度差をもって前記第１軸部回りに回転する第２回転ギアと、前記感光体ドラムの前記第１軸部と平行な第２軸部回りに回転可能な一対の回転ギアであって、前記第１回転ギアと係合する第１中間ギアと、前記軸方向において前記第１中間ギアに隣接して配置され、前記第２回転ギアと係合し、かつ、前記第１中間ギアとは異なる歯数を備え、前記第１中間ギアと一体的に回転する第２中間ギアと、を有し、前記帯電ローラーは、前記第１軸部と平行な第３軸部を備え、前記第３軸部回りに回転され、前記ブラシローラーは、前記第１軸部と平行な第４軸部を備え、前記第４軸部回りに回転され、前記移動機構は、第４軸部回りに回転可能な一対の回転ギアであって、前記第１中間ギアと係合し、前記ブラシローラーと一体的に回転する第３回転ギアと、前記軸方向において前記第３回転ギアに隣接して配置され、前記第３回転ギアとは異なる歯数を備え、前記第２中間ギアと係合し、前記軸方向の位置が規制され、前記第３回転ギアに対して所定の速度差をもって回転する第４回転ギアと、を更に有し、前記第１回転ギアは、前記第２回転ギアに対向する側面に配置され、周方向に沿って前記軸方向への突出量が異なる第１カム面を備え、前記第２回転ギアは、前記第１回転ギアに対向する側面に配置され、周方向に沿って前記軸方向への突出量が異なり、前記第１カム面に当接可能な第２カム面を備え、前記第３回転ギアは、前記第４回転ギアに対向する側面に配置され、周方向に沿って前記軸方向への突出量が異なる第３カム面を備え、前記第４回転ギアは、前記第３回転ギアに対向する側面に配置され、周方向に沿って前記軸方向への突出量が異なり、前記第３カム面に当接可能な第４カム面を備え、前記回転駆動力によって前記感光体ドラムが回転されると、前記第１回転ギアから前記第１中間ギアおよび前記第２中間ギアを介して前記第２回転ギアに前記回転駆動力が伝達されることで、前記第２回転ギアが前記第１回転ギアに対して前記速度差をもって回転し、前記第１カム面と前記第２カム面とが当接することで、前記感光体ドラムが前記軸方向に往復移動し、更に、前記第１中間ギアから前記第３回転ギアに前記回転駆動力が伝達されることで、前記ブラシローラーが回転され、前記第２中間ギアから前記第４回転ギアに前記回転駆動力が伝達されることで、前記第４回転ギアが前記第３回転ギアに対して前記速度差をもって回転し、前記第３カム面と前記第４カム面とが当接することで、前記ブラシローラーが前記軸方向に往復移動することを特徴とする。

本構成によれば、第１カム面および第２カム面の当接によって、感光体ドラムが軸方向に往復移動される。この結果、感光体ドラムに対する清掃部材の当接位置が軸方向に移動する。したがって、清掃部材と感光体ドラムの周面との間に挟まった異物や現像剤の凝集物が脱離される。このため、感光体ドラムの周面において、周方向に沿って傷や偏摩耗が生じることが抑止される。また、第１回転ギアから第１中間ギアおよび第２中間ギアを介して、第２回転ギアに回転駆動力が伝達される。この際、第１中間ギアと第２中間ギアとは互いの歯数が異なるとともに、一体的に回転する。したがって、第１中間ギアと第２中間ギアとの歯数の違いによって、第１回転ギアと第２回転ギアの回転数を異ならせることができる。この結果、第１カム面と第２カム面との当接周期が大きく設定され、感光体ドラムの往復移動の周期を長くすることができる。また、本構成によれば、感光体ドラムから伝達される回転駆動力を利用して、ブラシローラーが回転されるとともに、ブラシローラーを軸方向に往復移動させることができる。この際、第１中間ギアと第２中間ギアとの歯数の違いによって、第３回転ギアと第４回転ギアの回転数を異ならせることができる。この結果、第３カム面と第４カム面との当接周期が大きく設定され、ブラシローラーの往復移動の周期を長くすることができる。

上記の構成において、前記第１カム面は、前記第１回転ギアを前記周方向に沿って等分割する位置に複数ずつ配置され、前記第２カム面は、前記第２回転ギアを前記周方向に沿って等分割する位置に、前記第１カム面と同じ数だけ配置されていることが望ましい。

本構成によれば、第１カム面および第２カム面の配置の数によって、感光体ドラムの往復移動回数を調整することができる。

上記の構成において、前記第３軸部は、前記第２軸部と同じ軸線上に配置されていることが望ましい。

本構成によれば、帯電ローラーの軸位置を利用して、第１中間ギアおよび第２中間ギアを回転可能に配置することができる。この結果、感光体ドラムおよびブラシローラーを回転および往復移動させる移動機構がコンパクトに配置される。

上記の構成において、前記１カム面と前記第２カム面との当接によって往復移動する前記感光体ドラムの移動周期と、前記３カム面と前記第４カム面との当接によって往復移動する前記ブラシローラーの移動周期とが異なることが望ましい。

上記の構成において、前記帯電ローラーは、前記感光体ドラムに従動して回転し、前記１カム面と前記第２カム面との当接によって往復移動する前記感光体ドラムの移動周期と、前記３カム面と前記第４カム面との当接によって往復移動する前記ブラシローラーの移動周期とが異なることが望ましい。

本構成によれば、帯電ローラーが感光体ドラムに追従して、軸方向に往復移動した場合であっても、ブラシローラーの往復移動に伴って、ブラシローラーと帯電ローラーとの当接位置を確実に変化させることができる。

本発明によれば、感光体ドラム上に筋状に形成される偏摩耗を抑制するとともに、画像ずれが低減された画像形成装置が提供される。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るドラムユニットの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るドラムユニットの正面図である。 本発明の一実施形態に係るドラムユニットの内部を拡大した斜視図である。 本発明の一実施形態に係る第１回転ギアおよび第２回転ギアの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る第１中間ギアおよび第２中間ギアの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る第３回転ギアおよび第４回転ギアの斜視図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を詳述する。図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１の内部構造を示す概略断面図である。画像形成装置１は、タンデム型のカラープリンターであって、略直方体形状の本体ハウジング１０を含む。なお、画像形成装置は、フルカラーまたはモノクロの複写機や複合機であっても良い。

本体ハウジング１０は、シートに対して画像形成処理を行う複数の処理ユニットを内部に収容する。本実施形態では、処理ユニットとして、画像形成ユニット２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋ、光走査装置２３、中間転写ユニット２８及び定着装置３０を含む。本体ハウジング１０の上面には排紙トレイ１１が備えられている。排紙トレイ１１に対向して、シート排出口１２が開口されている。本体ハウジング１０の側壁には、手差し給紙トレイ１３が開閉自在に取り付けられている。本体ハウジング１０の下部には、画像形成処理が施されるシートを収容する給紙カセット１４が、着脱自在に装着されている。

画像形成ユニット２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナー像を、コンピューター等の外部機器から伝送された画像情報に基づき形成するもので、水平方向に所定の間隔でタンデムに配置されている。各画像形成ユニット２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋは、周面に静電潜像が形成され、トナー像（現像剤像）を担持する円筒体形状からなる感光体ドラム２１、感光体ドラム２１の周面を帯電させる帯電器２２、前記静電潜像に現像剤を付着させてトナー像を形成する現像装置２４、この現像装置２４に各色のトナーを供給するイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各トナーコンテナ２５Ｙ、２５Ｃ、２５Ｍ、２５Ｂｋ、感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を一次転写させる一次転写ローラー２６、及び感光体ドラム２１の周面の残留トナーを除去するクリーニング装置２７を含む。

光走査装置２３は、各色の感光体ドラム２１の周面上に静電潜像を形成する。本実施形態の光走査装置２３は、各色用に準備された複数の光源と、これら光源から発せられた光線を各色の感光体ドラム２１の周面に結像及び走査させる結像光学系とを含む。

中間転写ユニット２８は、感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を一次転写させる。中間転写ユニット２８は、各感光体ドラム２１の周面に接触しつつ周回する転写ベルト２８１と、転写ベルト２８１が架け渡される駆動ローラー２８２および従動ローラー２８３とを含む。転写ベルト２８１は、一次転写ローラー２６によって各感光体ドラム２１の周面に押し付けられている。各色の感光体ドラム２１上のトナー像は転写ベルト２８１上の同一箇所に重ね合わせて一次転写される。これにより、フルカラーのトナー像が転写ベルト２８１上に形成される。

駆動ローラー２８２に対向して、転写ベルト２８１を挟んで二次転写ニップ部Ｔを形成する二次転写ローラー２９が配置されている。転写ベルト２８１上のフルカラートナー像は、前記二次転写ニップ部Ｔにおいてシート上に二次転写される。シート上に転写されずに転写ベルト２８１の周面に残留したトナーは、従動ローラー２８３に対向して配置されたベルトクリーニング装置２８４によって回収される。

定着装置３０は、熱源が内蔵された定着ローラー３１と、定着ローラー３１と共に定着ニップ部Ｎを形成する加圧ローラー３２とを含む。定着装置３０は、二次転写ニップ部Ｔにおいてトナー像が転写されたシートを、定着ニップ部Ｎにおいて加熱及び加圧することで、トナーをシートに溶着させる定着処理を施す。定着処理が施されたシートは、シート排出口１２から排紙トレイ１１に向けて排出される。

本体ハウジング１０の内部には、シートを搬送するためのシート搬送路が設けられている。シート搬送路は、本体ハウジング１０の下部付近から上部付近まで、二次転写ニップ部Ｔ及び定着装置３０を経由して、上下方向に延びるメイン搬送路Ｐ１を含む。メイン搬送路Ｐ１の下流端は、シート排出口１２に接続されている。両面印刷の際にシートを反転搬送する反転搬送路Ｐ２が、メイン搬送路Ｐ１の最下流端から上流端付近まで延設されている。また、手差しトレイ１３からメイン搬送路Ｐ１に至る手差しシート用搬送路Ｐ３が、給紙カセット１４の上方に配置されている。

給紙カセット１４は、シートの束を収容するシート収容部を備える。給紙カセット１４の右上付近には、シート束の最上層のシートを１枚ずつ繰り出すピックアップローラー１５１と、そのシートをメイン搬送路Ｐ１の上流端に送り出す給紙ローラー対１５２とが備えられている。手差しトレイ１３に載置されたシートも、手差しシート用搬送路Ｐ３を通して、メイン搬送路Ｐ１の上流端に送り出される。メイン搬送路Ｐ１の二次転写ニップ部Ｔよりも上流側には、所定のタイミングでシートを転写ニップ部に送り出すレジストローラー対１５３が配置されている。

シートに片面印刷（画像形成）処理が行われる場合、給紙カセット１４又は手差しトレイ１３からシートがメイン搬送路Ｐ１に送り出され、該シートに二次転写ニップ部Ｔにおいてトナー像の転写処理が、定着装置３０において転写されたトナーをシートに定着させる定着処理が、各々施される。その後、該シートは、シート排出口１２から排紙トレイ１１上に排紙される。一方、シートに両面印刷処理が行われる場合、シートの片面に対して転写処理及び定着処理が施された後、該シートは、シート排出口１２から排紙トレイ１１上に一部が排紙される。その後、該シートはスイッチバック搬送され、反転搬送路Ｐ２を経て、メイン搬送路Ｐ１の上流端付近に戻される。しかる後、シートの他面に対して転写処理及び定着処理が施され、該シートは、シート排出口１２から排紙トレイ１１上に排紙される。

次に、図２Ａ乃至図５を参照して、本実施形態に係る画像形成ユニット２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋの感光体ドラム２１周辺の構造について、更に詳述する。図２Ａは、本実施形態に係るドラムユニット２１０の斜視図である。図２Ｂは、ドラムユニット２１０の正面図である。図３は、本実施形態に係るドラムユニット２１０の内部を拡大した斜視図である。以下、画像形成ユニット２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋのうちの一の画像形成ユニット（画像形成ユニット２Ｙ）の構成を説明するが、他のユニットも同様の構造を備えている。

図２Ａを参照して、画像形成ユニット２Ｙは、ドラムユニット２１０を備える。ドラムユニット２１０は、左右方向に延びる箱型形状を備えている。ドラムユニット２１０は、本体ハウジング１０に対して着脱可能とされている。ドラムユニット２１０には、前述の感光体ドラム２１、帯電器２２およびクリーニング装置２７が一体的に支持されている。ドラムユニット２１０は、ユニットハウジング２１０Ｈ（ハウジング）を備える。ユニットハウジング２１０Ｈは、樹脂材料からなり、上記の感光体ドラム２１、帯電器２２およびクリーニング装置２７を支持する筐体である。図２Ｂを参照して、ドラムユニット２１０は、正面視で略コの字型形状を備える。ユニットハウジング２１０Ｈは、ユニット左壁２１０Ｈ１と、ユニット右壁２１０Ｈ２とを備える。ユニット左壁２１０Ｈ１およびユニット右壁２１０Ｈ２は、それぞれ、ユニットハウジング２１０Ｈの左右方向の端部に立設される壁部である。ユニット左壁２１０Ｈ１およびユニット右壁２１０Ｈ２は、感光体ドラム２１を回転可能に支持する。

感光体ドラム２１は、ドラムスリーブ２１Ａと、ドラムフランジ２１Ｂと、を備える。一方、本体ハウジング１０には、ドラムシャフト２１Ｇ（第１軸部）（図３）が備えられている。ドラムスリーブ２１Ａは、円筒形状からなる。ドラムスリーブ２１Ａの外周面に、静電潜像が形成されるとともに、トナー像が担持される。ドラムフランジ２１Ｂは、略円筒体形状からなる部材であって、ドラムスリーブ２１Ａの軸方向（左右方向）の両端部に装着される。ドラムシャフト２１Ｇは、本体ハウジング１０内において、左右方向に延びるシャフトである。ドラムユニット２１０が本体ハウジング１０に装着されると、ドラムフランジ２１Ｂを介してドラムスリーブ２１Ａの内部にドラムシャフト２１Ｇが挿入される。この結果、感光体ドラム２１の回転軸の位置が決定され、感光体ドラム２１がドラムシャフト２１Ｇ回りに回転可能に支持される。

なお、一対のドラムフランジ２１Ｂのうち、左端側のドラムフランジ２１Ｂ（駆動伝達部）の円筒内部には、係合部２１Ｃ（図３）が配置されている。ドラムユニット２１０が本体ハウジング１０に装着されると、本体ハウジング１０側に備えられた不図示のカップリングギアが、ドラムフランジ２１Ｂの係合部２１Ｃに係合される。前記カップリングギアは、不図示のモーター（駆動部）に連結されている。この結果、モーターの回転駆動力が、カップリングギアおよび係合部２１Ｃを介して、感光体ドラム２１に伝達され、感光体ドラム２１が回転される。

ドラムユニット２１０は、更に、不図示のドラム軸受部を備える。ドラム軸受部は、ユニットハウジング２１０Ｈのユニット左壁２１０Ｈ１およびユニット右壁２１０Ｈ２に装着される軸受である。ドラム軸受部に、感光体ドラム２１のドラムフランジ２１Ｂが挿入されることで、感光体ドラム２１がユニットハウジング２１０Ｈに回転可能に支持される。

図３を参照して、前述の帯電器２２は、帯電ローラー２２１と、ブラシローラー２２２と、帯電ハウジング２２３と、ローラースプリング２２４と、を備える。帯電ローラー２２１は、感光体ドラム２１に従動して回転しながら、感光体ドラム２１の周面を所定の電位に均一帯電させる。ブラシローラー２２２は、軸回りに導電性のブラシが放射状に形成されたローラー部材である。ブラシローラー２２２は、ドラムシャフト２１Ｇと平行なブラシ軸２２２Ａ（第４軸部）（図３）を備える。ブラシローラー２２２は、ブラシ軸２２２Ａ回りに回転され、帯電ローラー２２１の表面を清掃する。

帯電ハウジング２２３は、帯電ローラー２２１およびブラシローラー２２２の軸方向の両端部に一対備えられる。帯電ハウジング２２３は、帯電ローラー２２１およびブラシローラー２２２の軸間距離を一定に保持しながら、帯電ローラー２２１およびブラシローラー２２２を回転可能に支持する。ローラースプリング２２４は、帯電ハウジング２２３を押圧することで、帯電ローラー２２１を感光体ドラム２１に向かって付勢するばね部材である。

また、クリーニング装置２７は、クリーニングブレード２７１（清掃部材）（図１、図３）を備える。クリーニングブレード２７１は、ユニットハウジング２１０Ｈに支持され、感光体ドラム２１の周面に当接する板状の弾性部材である。クリーニングブレード２７１は、感光体ドラム２１の周面を清掃する。

更に、ドラムユニット２１０は、移動機構２００（図３）を備える。移動機構２００は、所定の周期で感光体ドラム２１を軸方向（左右方向）に往復移動させる。また、移動機構２００は、ブラシローラー２２２を回転させるとともに、所定の周期でブラシローラー２２２を軸方向に往復移動させる。移動機構２００は、ドラム駆動ギア２１１（第１回転ギア）と、ドラムスラストギア２１２（第２回転ギア）と、駆動アイドルギア２２５（第１中間ギア）と、スラストアイドルギア２２６（第２中間ギア）と、ブラシ駆動ギア２２７（第３回転ギア）と、ブラシスラストギア２２８（第４回転ギア）とを備える。

図４は、本実施形態に係るドラム駆動ギア２１１およびドラムスラストギア２１２の斜視図である。図４では、ドラム駆動ギア２１１およびドラムスラストギア２１２の互いに対向する側面（ドラム駆動ギア左側面２１１Ｓおよびスラストギア右側面２１２Ｔ）が見えるように、それぞれの軸線が交差して示されている。

ドラム駆動ギア２１１は、感光体ドラム２１のドラムフランジ２１Ｂに固定されている回転ギアである。ドラム駆動ギア２１１の外周部（図４の駆動ギア外周部２１１Ｈ）には、所定の歯数の平歯ギアが形成されている。ドラム駆動ギア２１１は、感光体ドラム２１と一体的にドラムシャフト２１Ｇ回りに回転する。また、ドラム駆動ギア２１１は、一対の駆動ギアカム部２１１Ｊ（図４）を備える。

駆動ギアカム部２１１Ｊ（第１カム面）は、ドラムスラストギア２１２に対向するドラム駆動ギア左側面２１１Ｓに形成されたカム部である。駆動ギアカム部２１１Ｊは、ドラム駆動ギア２１１の回転における周方向に沿って、軸方向（ドラムスラストギア２１２側）への突出量が異なるカム面である。駆動ギアカム部２１１Ｊは、駆動ギア左側面２１１Ｓの内周側部分を、周方向に２分割するように一対形成されている。駆動ギアカム部２１１Ｊは、第１カム山部２１１Ｋと、第１カム谷部２１１Ｌとを備える。第１カム山部２１１Ｋは、駆動ギアカム部２１１Ｊのうち、最も突出高さが高い部分である。一方、第１カム谷部２１１Ｌは、駆動ギアカム部２１１Ｊのうち、最も突出高さが低い部分である。一対の駆動ギアカム部２１１Ｊは、周方向における単位角度あたりの軸方向の移動量（突出高さの変化分）が一定になるように、連続的な曲面からなる。

ドラムスラストギア２１２は、軸方向においてドラム駆動ギア２１１に対向して配置されている。ドラムスラストギア２１２は、ドラムフランジ２１Ｂの外周部に外嵌されている回転ギアである。ドラムスラストギア２１２の外周部（図４のスラストギア外周部２１２Ｈ）には、ドラム駆動ギア２１１とは異なる歯数の平歯ギアが形成されている。なお、ドラムスラストギア２１２のスラストギア左側面２１２Ｓ（図３）が、ユニット左壁２１０Ｈ１に嵌め込まれた前記ドラム軸受部に当接することで、ドラムスラストギア２１２の軸方向の位置（左端側の位置）が予め規制されている。このため、ドラムスラストギア２１２は、軸方向に位置が移動せず、ドラムシャフト２１Ｇ回りに回転する。なお、後記のとおり、ドラムスラストギア２１２は、ドラム駆動ギア２１１に対して所定の速度差（異なる回転数）をもって回転する。ドラムスラストギア２１２は、一対のスラストギアカム部２１２Ｊ（図４）を備える。

スラストギアカム部２１２Ｊ（第２カム面）は、ドラム駆動ギア２１１に対向してスラストギア右側面２１２Ｔに形成されたカム部である。スラストギアカム部２１２Ｊは、ドラムスラストギア２１２の回転における周方向に沿って、軸方向（ドラム駆動ギア２１１側）への突出量が異なるカム面である。スラストギアカム部２１２Ｊは、スラストギア右側面２１２Ｔの内周側部分を、周方向に２分割するように一対形成されている。スラストギアカム部２１２Ｊは、第２カム山部２１２Ｋと、第２カム谷部２１２Ｌとを備える。第２カム山部２１２Ｋは、スラストギアカム部２１２Ｊのうち、最も突出高さが高い部分である。一方、第２カム谷部２１２Ｌは、スラストギアカム部２１２Ｊのうち、最も突出高さが低い部分である。一対のスラストギアカム部２１２Ｊも、周方向における単位角度あたりの軸方向の移動量が一定になるように、連続的な曲面からなる。

駆動アイドルギア２２５（第１中間ギア）およびスラストアイドルギア２２６（第２中間ギア）は、感光体ドラム２１のドラムシャフト２１Ｇと平行な軸回りに回転可能な一対の回転ギアである。本実施形態では、駆動アイドルギア２２５およびスラストアイドルギア２２６は、帯電ローラー２２１の回転軸と同じ軸線上に配置されたアイドラ軸部２２１Ａ（図３）（第２軸部）回りに回転する。なお、前述のように、帯電ローラー２２１は、感光体ドラム２１に従動して回転する。このため、帯電ローラー２２１は、ドラムシャフト２１Ｇと平行な不図示の回転シャフト（第３軸部）を備える。当該回転シャフトの両端部は、帯電ハウジング２２３（図３）によって軸支されており、帯電ハウジング２２３よりも軸方向の外側には延びていない。

図５は、本実施形態に係る駆動アイドルギア２２５およびスラストアイドルギア２２６の斜視図である。なお、図５では、駆動アイドルギア２２５およびスラストアイドルギア２２６の互いに対向する側面が見えるように、駆動アイドルギア２２５およびスラストアイドルギア２２６を傾けて示している。

駆動アイドルギア２２５は、ドラム駆動ギア２１１のギア歯と係合している。このため、駆動アイドルギア２２５の駆動アイドルギア外周部２２５Ｈには、所定の歯数の平歯ギアが形成されている。駆動アイドルギア２２５は、スラストアイドルギア２２６に対向する側面から突設された一対の駆動アイドルギア突起部２２５Ｊを備える。一対の駆動アイドルギア突起部２２５Ｊは、アーチ形状を備え、駆動アイドルギア２２５の回転支点を中心に点対称となるように、配置されている。そして、一対の駆動アイドルギア突起部２２５Ｊの間には、一対の係合凹部２２５Ｋが形成されている。

スラストアイドルギア２２６は、軸方向において駆動アイドルギア２２５に隣接して配置されている。スラストアイドルギア２２６は、ドラムスラストギア２１２のギア歯と係合している。このため、スラストアイドルギア２２６のスラストアイドルギア外周部２２６Ｈには、所定の歯数の平歯ギアが形成されている。なお、スラストアイドルギア２２６は、駆動アイドルギア２２５とは異なる歯数を備えている。スラストアイドルギア２２６は、駆動アイドルギア２２５に対向する側面から突設された一対の係合突部２２６Ｊを備える。スラストアイドルギア２２６の係合突部２２６Ｊが、駆動アイドルギア２２５の係合凹部２２５Ｋに嵌め込まれることで、駆動アイドルギア２２５およびスラストアイドルギア２２６が互いに連結される。この結果、駆動アイドルギア２２５およびスラストアイドルギア２２６は、アイドラ軸部２２１Ａ回りに一体的に回転する。

ブラシ駆動ギア２２７およびブラシスラストギア２２８は、ブラシローラー２２２のブラシ軸２２２Ａ（図３）上に配置された一対の回転ギアである。図６は、本実施形態に係るブラシ駆動ギア２２７およびブラシスラストギア２２８の斜視図である。なお、図６では、ブラシ駆動ギア２２７およびブラシスラストギア２２８の互いに対向する側面が見えるように、ブラシ駆動ギア２２７およびブラシスラストギア２２８を傾けて示している。

ブラシ駆動ギア２２７は、左側の帯電ハウジング２２３（図３）を貫通するように延びたブラシ軸２２２Ａ（図３）に固定されたギアである。ブラシ駆動ギア２２７は、ブラシローラー２２２と一体的に回転する。ブラシ駆動ギア２２７は、ブラシローラー２２２に回転駆動力を伝達する。ブラシ駆動ギア２２７は、駆動アイドルギア２２５に係合されている。このため、ブラシ駆動ギア２２７のブラシ駆動ギア外周部２２７Ｈ（図６）には、所定の歯数の平歯ギアが形成されている。ブラシ駆動ギア２２７は、ブラシスラストギア２２８に対向する側面から突設された円筒突起部２２７Ｔを備える。円筒突起部２２７Ｔの先端縁には、一対のブラシ駆動ギアカム部２２７Ｊ（第３カム面）が形成されている。

ブラシ駆動ギアカム部２２７Ｊは、ブラシ駆動ギア２２７の回転における周方向に沿って、軸方向（ブラシスラストギア２２８側）への突出量が異なるカム面である。ブラシ駆動ギアカム部２２７Ｊは、円筒突起部２２７Ｔの先端部を、周方向に２分割するように一対形成されている。ブラシ駆動ギアカム部２２７Ｊは、第３山部２２７Ｋと、第３谷部２２７Ｌとを備える。第３山部２２７Ｋは、ブラシ駆動ギアカム部２２７Ｊのうち、最も突出高さが高い部分である。一方、第３谷部２２７Ｌは、ブラシ駆動ギアカム部２２７Ｊのうち、最も突出高さが低い部分である。一対のブラシ駆動ギアカム部２２７Ｊは、周方向における単位角度あたりの軸方向の移動量が一定になるように、連続的な曲面からなる。

ブラシスラストギア２２８は、軸方向においてブラシ駆動ギア２２７に隣接して配置されている。ブラシスラストギア２２８は、スラストアイドルギア２２６に係合されている。このため、ブラシスラストギア２２８のブラシスラストギア外周部２２８Ｈ（図６）には、ブラシ駆動ギア２２７とは異なる歯数の平歯ギアが形成されている。ブラシスラストギア２２８は、ブラシ駆動ギア２２７に対して速度差（異なる回転数）をもって回転する。なお、ブラシスラストギア２２８は、ドラムユニット２１０のユニット左壁２１０Ｈ１（図２Ａ、図２Ｂ）によって、軸方向の位置が規制されている。このため、ブラシスラストギア２２８は、軸方向に移動せずに、ブラシ軸２２２Ａ回りに回転する。

ブラシスラストギア２２８は、ブラシスラストギア２２８に対向する側面において、円筒状に没するように形成された円筒内周部２２８Ｔを備える。円筒内周部２２８Ｔの底部には、一対のブラシスラストギアカム部２２８Ｊ（第４カム面）が形成されている。

ブラシスラストギアカム部２２８Ｊは、ブラシスラストギア２２８の回転における周方向に沿って、軸方向（ブラシ駆動ギア２２７側）への突出量が異なるカム面である。ブラシスラストギアカム部２２８Ｊは、円筒内周部２２８Ｔの底部を、周方向に２分割するように一対形成されている。ブラシスラストギアカム部２２８Ｊは、第４山部２２８Ｋと、第４谷部２２８Ｌとを備える。なお、図６では、一対の第４山部２２８Ｋおよび第４谷部２２８Ｌが、一つずつ現れている。

第４山部２２８Ｋは、ブラシスラストギアカム部２２８Ｊのうち、最も突出高さが高い部分である。一方、第４谷部２２８Ｌは、ブラシスラストギアカム部２２８Ｊのうち、最も突出高さが低い部分である。一対のブラシスラストギアカム部２２８Ｊは、周方向における単位角度あたりの軸方向の移動量が一定になるように、連続的な曲面からなる。

ドラムフランジ２１Ｂの係合部２１Ｃ（図３）に伝達された回転駆動力によって感光体ドラム２１が回転されると、感光体ドラム２１と一体回転するドラム駆動ギア２１１から駆動アイドルギア２２５に回転駆動力が伝達される。この際、スラストアイドルギア２２６が、駆動アイドルギア２２５と一体的に回転する。更に、駆動アイドルギア２２５から、ブラシ駆動ギア２２７に回転駆動力が伝達され、ブラシローラー２２２がブラシ軸２２２Ａ回りに回転する。ブラシローラー２２２の回転によって、帯電ローラー２２１の周面が清掃される。なお、前述のように、帯電ローラー２２１は、感光体ドラム２１の周面との接触に伴って感光体ドラム２１に従動して回転する。

一方、スラストアイドルギア２２６からドラムスラストギア２１２に回転駆動力が伝達されると、ドラムスラストギア２１２はドラム駆動ギア２１１に対して僅かに速度差をもって回転する。また、スラストアイドルギア２２６からブラシスラストギア２２８に回転駆動力が伝達されると、ブラシスラストギア２２８はブラシ駆動ギア２２７に対して僅かに速度差をもって回転する。

ドラム駆動ギア２１１およびドラムスラストギア２１２が僅かな速度差をもって回転されると、駆動ギアカム部２１１Ｊおよびスラストギアカム部２１２Ｊが所定の周期で噛み合う。前述のように、ドラムスラストギア２１２の軸方向の位置は予め規制されている。このため、駆動ギアカム部２１１Ｊおよびスラストギアカム部２１２Ｊの噛み合いにおいて、第１カム山部２１１Ｋ（図４）が第２カム山部２１２Ｋ（図４）に当接する際には、ドラムスラストギア２１２はドラム駆動ギア２１１および感光体ドラム２１を右側に押圧する。なお、感光体ドラム２１は、右端側のドラムフランジ２１Ｂに当接する不図示の押圧ばねによって左方に向かって付勢されている。このため、第１カム谷部２１１Ｌが第２カム谷部２１２Ｌに当接する際には、前記押圧ばねの付勢力によって、感光体ドラム２１が最もドラムスラストギア２１２側に移動する。このように、ドラムスラストギア２１２による周期的な押圧力と前記押圧ばねの付勢力とによって、感光体ドラム２１が軸方向に周期的に往復移動される。本実施形態では、感光体ドラム２１の往復移動のストロークは、０．２５ｍｍに設定されている。

感光体ドラム２１の往復移動に伴って、感光体ドラム２１に対するクリーニングブレード２７１の当接位置が軸方向に移動する。したがって、クリーニングブレード２７１と感光体ドラム２１の周面との間に挟まった異物や現像剤（トナー）の凝集物が脱離される。このため、感光体ドラム２１の周面において、周方向に沿って傷や偏摩耗が生じることが抑止される。

同様に、ブラシ駆動ギア２２７およびブラシスラストギア２２８が回転されながら、ブラシ駆動ギアカム部２２７Ｊおよびブラシスラストギアカム部２２８Ｊが順次噛み合う（当接する）ことで、ブラシ駆動ギア２２７に一体的に固定されたブラシローラー２２２が所定の周期で軸方向に往復移動される。なお、ブラシローラー２２２にも、感光体ドラム２１と同様の付勢ばねが備えられている。ブラシローラー２２２の往復移動に伴って、帯電ローラー２２１に対するブラシローラー２２２の当接位置が軸方向に移動する。この結果、ブラシローラー２２２のブラシ先端が帯電ローラー２２１に偏って当接することが抑止されるとともに、ブラシローラー２２２のブラシの先端に挟まった異物や現像剤の凝集物が脱離される。したがって、帯電ローラー２２１の表面が安定して清掃される。

なお、本実施形態では、一例として、ドラム駆動ギア２１１の外周部には３６歯の平歯ギアが形成され、ドラムスラストギア２１２の外周部には３３歯の平歯ギアが形成されている。また、駆動アイドルギア２２５の外周部には１３歯の平歯ギアが形成され、スラストアイドルギア２２６の外周部には１２歯の平歯ギアが形成されている。更に、ブラシ駆動ギア２２７の外周部には１５歯の平歯ギアが形成され、ブラシスラストギア２２８の外周部には１４歯の平歯ギアが形成されている。本実施形態では、駆動アイドルギア２２５とスラストアイドルギア２２６との間のギア歯の数の違いによって、ドラムスラストギア２１２がドラム駆動ギア２１１に対して相対的に回転される。また、ドラム駆動ギア２１１、ドラムスラストギア２１２、駆動アイドルギア２２５、スラストアイドルギア２２６、ブラシ駆動ギア２２７及びブラシスラストギア２２８の平歯ギアは歯数の違いに応じて適切にかみ合うように転位ギアになっている。

本実施形態では、Ａ４ＬＥＦサイズのシートが印刷される場合、１枚のシートに対する画像を形成するために、感光体ドラム２１が約３回転する。そして、感光体ドラム２１は、ドラムシャフト２１Ｇ回りに７１．５回転する間に、軸方向に一往復される。また、ブラシローラー２２２は、ブラシ軸２２２Ａ回りに４５．５回転する間に、軸方向に一往復される。このように、長い周期で感光体ドラム２１の往復移動が実現されることによって、印刷動作中に感光体ドラム２１が短い周期で軸方向に往復移動される場合と比較して、画像ずれが生じることが防止される。すなわち、１５回転中に一往復程度の短い周期で感光体ドラム２１が往復移動された場合、連続的に１０枚のシートが印刷された際に、１枚目のシートと５枚目のシートとの間で、感光体ドラム２１の軸方向の位置が大きく異なるために、画像ずれが顕著になりやすい。本実施形態では、上記のように、長周期の往復移動によって、このような画像欠陥が防止される。また、このようなドラムユニット２１０の構成が、各色の画像形成ユニット２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋに搭載されることによって、カラー画像における色ずれが抑制される。

また、ブラシローラー２２２が短い周期で往復移動されると、ブラシローラー２２２のブラシ先端と帯電ローラー２２１の表面との摺擦時の異音が問題になりやすい。本実施形態では、ブラシローラー２２２の往復移動の周期も長く設定されているため、このような問題が抑止される。

なお、上記のように、駆動ギアカム部２１１Ｊとスラストギアカム部２１２Ｊとの当接によって往復移動する感光体ドラム２１の移動周期と、ブラシ駆動ギアカム部２２７Ｊとブラシスラストギアカム部２２８Ｊとの当接によって往復移動するブラシローラー２２２の移動周期とは異なることが望ましい。この場合、帯電ローラー２２１が接触圧によって感光体ドラム２１に追従して軸方向に往復移動した場合であっても、帯電ローラー２２１の軸方向の移動とブラシローラー２２２の軸方向の移動とがシンクロすることがない。したがって、ブラシローラー２２２の往復移動に伴って、ブラシローラー２２２と帯電ローラー２２１との当接位置を確実に変化させることができる。

以上のように、本実施形態では、駆動アイドルギア２２５およびスラストアイドルギア２２６の歯数が異なるように設定されるとともに、駆動アイドルギア２２５およびスラストアイドルギア２２６が一体的に回転する。このように、駆動アイドルギア２２５とスラストアイドルギア２２６との歯数の違いによって、ドラム駆動ギア２１１およびドラムスラストギア２１２の回転数を異ならせることができる。この結果、駆動ギアカム部２１１Ｊとスラストギアカム部２１２Ｊとの当接周期が大きく設定され、感光体ドラム２１の往復移動の周期を長くすることができる。

なお、本実施形態の駆動アイドルギア２２５およびスラストアイドルギア２２６とは異なり、軸方向に長いギア歯を備え、ドラム駆動ギア２１１およびドラムスラストギア２１２に同時に係合する単一の中間ギア（アイドルギア）を用いることが想定される。このような場合、往復移動の周期を大きくするためには、各ギアの歯のモジュールを小さく設定し、歯数を増やすことが想定される。しかしながら、この場合、各ギアの噛み合いが不安定となり、駆動伝達が精度良く伝達されにくくなる。一方、本実施形態では、このように駆動アイドルギア２２５およびスラストアイドルギア２２６のモジュールを小さくする必要がないため、各ギア間の駆動伝達が安定して実現される。

また、本実施形態によれば、感光体ドラム２１から伝達される回転駆動力を利用して、ブラシローラー２２２が回転されるとともに、ブラシローラー２２２を軸方向に往復移動させることができる。そして、駆動アイドルギア２２５とスラストアイドルギア２２６との歯数の違いによって、ブラシ駆動ギア２２７の回転数とブラシスラストギア２２８の回転数を異ならせることができる。この結果、ブラシ駆動ギアカム部２２７Ｊとブラシスラストギアカム部２２８Ｊとの当接周期が大きく設定され、ブラシローラー２２２の往復移動の周期を長くすることができる。

また、本実施形態では、帯電ローラー２２１の軸位置を利用して、駆動アイドルギア２２５およびスラストアイドルギア２２６を回転可能に配置することができる。この結果、帯電ローラー２２１の回転シャフトとアイドラ軸部２２１Ａとが同じ軸線上に配置されていない場合と比較して、感光体ドラム２１およびブラシローラー２２２を回転および往復移動させる移動機構２００がコンパクトに配置される。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、以下のような変形実施形態を適用することが可能である。

上記の実施形態では、駆動ギアカム部２１１Ｊおよびスラストギアカム部２１２Ｊは、それぞれ、回転方向に沿って２つずつ配置される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。第１カム山部２１１Ｋおよび第１カム谷部２１１Ｌは、ドラム駆動ギア２１１を回転方向に沿って等分割する位置に複数ずつ配置され、第２カム山部２１２Ｋおよび第２カム谷部２１２Ｌは、ドラムスラストギア２１２を回転方向に沿って等分割する位置に、第１カム山部２１１Ｋおよび第１カム谷部２１１Ｌと同じ数だけそれぞれ配置される態様でもよい。この場合、山部および谷部の配置によって、感光体ドラム２１の往復移動回数を調整することができる。一方、駆動ギアカム部２１１Ｊおよびスラストギアカム部２１２Ｊは、それぞれドラム駆動ギア２１１およびドラムスラストギア２１２の周方向全体に亘って、一つずつ配置されてもよい。

１ 画像形成装置
１０ 本体ハウジング
２００ 移動機構
２１ 感光体ドラム
２１Ａ ドラムスリーブ
２１Ｂ ドラムフランジ（駆動伝達部）
２１Ｃ 係合部
２１Ｇ ドラムシャフト（第１軸部）
２１０ ドラムユニット
２１０Ｈ ユニットハウジング（ハウジング）
２１０Ｈ１ ユニット左壁
２１０Ｈ２ ユニット右壁
２１１ ドラム駆動ギア（第１回転ギア）
２１１Ｈ 駆動ギア外周部
２１１Ｊ 駆動ギアカム部（第１カム面）
２１１Ｋ 第１カム山部
２１１Ｌ 第１カム谷部
２１２ ドラムスラストギア（第２回転ギア）
２１２Ｈ スラストギア外周部
２１２Ｊ スラストギアカム部（第２カム面）
２１２Ｋ 第２カム山部
２１２Ｌ 第２カム谷部
２１２Ｓ スラストギア左側面
２１２Ｔ スラストギア右側面
２１Ｇ ドラムシャフト
２２ 帯電器
２２１ 帯電ローラー
２２１Ａ アイドラ軸部（第２軸部）
２２２ ブラシローラー
２２２Ａ ブラシ軸（第４軸部）
２２３ 帯電ハウジング
２２４ ローラースプリング
２２５ 駆動アイドルギア（第１中間ギア）
２２５Ｈ 駆動アイドルギア外周部
２２５Ｊ 駆動アイドルギア突起部
２２５Ｋ 係合凹部
２２６ スラストアイドルギア（第２中間ギア）
２２６Ｈ スラストアイドルギア外周部
２２６Ｊ 係合突部
２２７ ブラシ駆動ギア（第３回転ギア）
２２７Ｈ ブラシ駆動ギア外周部
２２７Ｊ ブラシ駆動ギアカム部（第３カム面）
２２７Ｋ 第３山部
２２７Ｌ 第３谷部
２２７Ｔ 円筒突起部
２２８ ブラシスラストギア（第４回転ギア）
２２８Ｈ ブラシスラストギア外周部
２２８Ｊ ブラシスラストギアカム部（第４カム面）
２２８Ｋ 第４山部
２２８Ｌ 第４谷部
２２８Ｔ 円筒内周部
２７ クリーニング装置
２７１ クリーニングブレード（清掃部材）

Claims (4)

1. ハウジングと、
   前記ハウジングに第１軸部回りに回転可能に支持され、周面に静電潜像が形成されるとともに、現像剤像を担持する感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムの前記周面に当接し、前記周面を帯電する帯電ローラーと、
   前記帯電ローラーの表面を清掃するブラシローラーと、
   前記ハウジングに支持され、前記感光体ドラムの前記周面に当接し、前記周面を清掃する清掃部材と、
   前記感光体ドラムに前記第１軸部回りの回転駆動力を伝達する駆動伝達部と、
   所定の周期で前記感光体ドラムを前記第１軸部の軸方向に往復移動させる移動機構と、
   を有し、
   前記移動機構は、
   前記感光体ドラムに固定され、前記感光体ドラムと一体的に前記第１軸部回りに回転する第１回転ギアと、
   前記軸方向において前記第１回転ギアに対向して配置され、かつ、前記第１回転ギアとは異なる歯数を備え、前記軸方向の位置が規制され、前記第１回転ギアに対して所定の速度差をもって前記第１軸部回りに回転する第２回転ギアと、
   前記感光体ドラムの前記第１軸部と平行な第２軸部回りに回転可能な一対の回転ギアであって、前記第１回転ギアと係合する第１中間ギアと、前記軸方向において前記第１中間ギアに隣接して配置され、前記第２回転ギアと係合し、かつ、前記第１中間ギアとは異なる歯数を備え、前記第１中間ギアと一体的に回転する第２中間ギアと、
   を有し、
   前記帯電ローラーは、前記第１軸部と平行な第３軸部を備え、前記第３軸部回りに回転され、
   前記ブラシローラーは、前記第１軸部と平行な第４軸部を備え、前記第４軸部回りに回転され、
   前記移動機構は、第４軸部回りに回転可能な一対の回転ギアであって、前記第１中間ギアと係合し、前記ブラシローラーと一体的に回転する第３回転ギアと、前記軸方向において前記第３回転ギアに隣接して配置され、前記第３回転ギアとは異なる歯数を備え、前記第２中間ギアと係合し、前記軸方向の位置が規制され、前記第３回転ギアに対して所定の速度差をもって回転する第４回転ギアと、を更に有し、
   前記第１回転ギアは、前記第２回転ギアに対向する側面に配置され、周方向に沿って前記軸方向への突出量が異なる第１カム面を備え、
   前記第２回転ギアは、前記第１回転ギアに対向する側面に配置され、周方向に沿って前記軸方向への突出量が異なり、前記第１カム面に当接可能な第２カム面を備え、
   前記第３回転ギアは、前記第４回転ギアに対向する側面に配置され、周方向に沿って前記軸方向への突出量が異なる第３カム面を備え、
   前記第４回転ギアは、前記第３回転ギアに対向する側面に配置され、周方向に沿って前記軸方向への突出量が異なり、前記第３カム面に当接可能な第４カム面を備え、
   前記回転駆動力によって前記感光体ドラムが回転されると、前記第１回転ギアから前記第１中間ギアおよび前記第２中間ギアを介して前記第２回転ギアに前記回転駆動力が伝達されることで、前記第２回転ギアが前記第１回転ギアに対して前記速度差をもって回転し、前記第１カム面と前記第２カム面とが当接することで、前記感光体ドラムが前記軸方向に往復移動し、更に、前記第１中間ギアから前記第３回転ギアに前記回転駆動力が伝達されることで、前記ブラシローラーが回転され、前記第２中間ギアから前記第４回転ギアに前記回転駆動力が伝達されることで、前記第４回転ギアが前記第３回転ギアに対して前記速度差をもって回転し、前記第３カム面と前記第４カム面とが当接することで、前記ブラシローラーが前記軸方向に往復移動することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１カム面は、前記第１回転ギアを前記周方向に沿って等分割する位置に複数ずつ配置され、
   前記第２カム面は、前記第２回転ギアを前記周方向に沿って等分割する位置に、前記第１カム面と同じ数だけ配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第３軸部は、前記第２軸部と同じ軸線上に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記帯電ローラーは、前記感光体ドラムに従動して回転し、
   前記１カム面と前記第２カム面との当接によって往復移動する前記感光体ドラムの移動周期と、前記３カム面と前記第４カム面との当接によって往復移動する前記ブラシローラーの移動周期とが異なることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。

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