JP2010217806A - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、液体現像剤を用いて画像形成を行う画像形成装置および画像形成方法、特に像担持体からカブリトナーや余分なキャリア液を回収するスクイーズローラーを複数個備えた画像形成装置および該装置による画像形成方法に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method for forming an image using a liquid developer, and in particular, an image forming apparatus including a plurality of squeeze rollers for recovering fog toner and excess carrier liquid from an image carrier. The present invention relates to an image forming method.
キャリア液に固形成分からなるトナーを分散させた高粘度の液体現像剤を用いて静電潜像を現像し可視化する、画像形成装置が提案されている。この画像形成装置では、現像にて像担持体上に形成されたトナー像から余分なキャリア液を含む余剰現像剤やカブリトナーを除去するため、スクイーズローラーが用いられる。特に近年、トナー像から余剰キャリア液を十分に除去するために、スクイーズローラーを複数個設けることが提案されている(例えば特許文献1)。この特許文献1に記載の装置では、感光体の回転方向に沿って第1スクイーズローラーおよび第2スクイーズローラーが配置されており、それぞれ所定方向に回転して感光体上の帯電かぶりや余剰キャリア液を除去する。 There has been proposed an image forming apparatus that develops and visualizes an electrostatic latent image using a high-viscosity liquid developer in which a toner composed of a solid component is dispersed in a carrier liquid. In this image forming apparatus, a squeeze roller is used to remove excess developer and fog toner including an excess carrier liquid from a toner image formed on an image carrier by development. Particularly in recent years, it has been proposed to provide a plurality of squeeze rollers in order to sufficiently remove excess carrier liquid from a toner image (for example, Patent Document 1). In the apparatus described in Patent Document 1, a first squeeze roller and a second squeeze roller are arranged along the rotation direction of the photoconductor, and each of them rotates in a predetermined direction to charge the cover and excess carrier liquid on the photoconductor. Remove.
ところで、特許文献1に記載の装置では、第1および第2スクイーズローラーが感光体の回転方向に順番に配置されているため、第2スクイーズ位置では第1スクイーズローラーによるスクイーズ処理を受けた感光体表面に対して第2スクイーズローラーによるスクイーズ処理が実行されることとなる。このため、第2スクイーズ位置での摩擦力は第1スクイーズ位置での摩擦力よりも大きく、感光体表面に当接しながら回転する第2スクイーズローラーの表面の移動速度が感光体表面の移動速度と異なると、これにより感光体表面の移動速度が乱される。これが感光体表面の移動速度ムラを引き起こす主要因のひとつとなっている。しかしながら、従来においては、このような問題に対して十分に検討されておらず、感光体表面の移動速度ムラが第2スクイーズ位置で発生することにより画像品質の低下が生じていた。 By the way, in the apparatus described in Patent Document 1, since the first and second squeeze rollers are sequentially arranged in the rotation direction of the photoconductor, the photoconductor subjected to the squeeze process by the first squeeze roller at the second squeeze position. The squeeze process by the second squeeze roller is performed on the surface. For this reason, the frictional force at the second squeeze position is larger than the frictional force at the first squeeze position, and the moving speed of the surface of the second squeeze roller that rotates while contacting the surface of the photosensitive member is the moving speed of the photosensitive member surface. If they are different, this disturbs the moving speed of the surface of the photoreceptor. This is one of the main factors causing unevenness in the movement speed of the photoreceptor surface. However, in the past, such problems have not been sufficiently studied, and the movement speed unevenness on the surface of the photoreceptor has occurred at the second squeeze position, resulting in a reduction in image quality.
この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、像担持体の回転方向に沿って複数のスクイーズローラーを配置した構造を有する画像形成装置および当該装置を用いた画像形成方法において、スクイーズ位置での像担持体表面の移動速度を安定化させて画像不良の発生を防止することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in an image forming apparatus having a structure in which a plurality of squeeze rollers are arranged along the rotation direction of an image carrier and an image forming method using the apparatus, An object of the present invention is to stabilize the moving speed of the surface of the image carrier and prevent the occurrence of image defects.
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、像を担持して回転する像担持体と、第1スクイーズ位置で像担持体と当接して像担持体の移動方向と同じ方向に移動するともに、像担持体をスクイーズする第1スクイーズローラーと、第1スクイーズローラーでスクイーズされた像担持体の第2スクイーズ位置で像担持体と当接して像担持体の移動方向と同じ方向に移動するとともに、像担持体をスクイーズする第2スクイーズローラーと、を備え、第1スクイーズローラーの移動速度は像担持体の移動速度よりも遅く、第2スクイーズローラーの移動速度は像担持体の移動速度と同一または略同一であることを特徴としている。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention contacts an image carrier that rotates while carrying an image, and contacts the image carrier at a first squeeze position in the same direction as the moving direction of the image carrier. The first squeeze roller that moves and squeezes the image carrier, and the second squeeze position of the image carrier squeezed by the first squeeze roller contacts the image carrier in the same direction as the moving direction of the image carrier. And a second squeeze roller that squeezes the image carrier, and the movement speed of the first squeeze roller is slower than the movement speed of the image carrier, and the movement speed of the second squeeze roller is the movement of the image carrier. It is characterized by being the same or substantially the same as the speed.
また、この発明にかかる画像形成方法は、上記目的を達成するため、像を担持して回転する像担持体に対して第1スクイーズ位置で第1スクイーズローラーを当接させながら第1スクイーズローラーの移動方向が像担持体の移動方向と同じ方向で第1スクイーズローラーを回転させ、像担持体をスクイーズする第1スクイーズ工程と、第1スクイーズローラーでスクイーズされた像担持体の第2スクイーズ位置で、像担持体に対して第2スクイーズローラーを当接させながら第2スクイーズローラーの移動方向が像担持体の移動方向と同じ方向で第2スクイーズローラーを回転させて、像担持体をスクイーズする第2スクイーズ工程とを備え、第1スクイーズ工程での第1スクイーズローラーの移動速度は像担持体の移動速度よりも遅く、第2スクイーズ工程での第2スクイーズローラーの移動速度は像担持体の移動速度と同一または略同一であることを特徴としている。 Further, in order to achieve the above object, the image forming method according to the present invention is configured so that the first squeeze roller is brought into contact with the image carrier that carries and rotates an image at the first squeeze position. The first squeeze step of rotating the first squeeze roller in the same direction as the movement direction of the image carrier to squeeze the image carrier, and the second squeeze position of the image carrier squeezed by the first squeeze roller The second squeeze roller is rotated in the same direction as the movement direction of the image carrier while the second squeeze roller is in contact with the image carrier, and the image carrier is squeezed. 2 squeeze process, and the moving speed of the first squeeze roller in the first squeeze process is slower than the moving speed of the image carrier. The moving speed of the second squeeze rollers squeeze process is characterized in that the same or substantially the same as the moving speed of the image carrier.
このように構成された発明(画像形成装置および画像形成方法)では、第1スクイーズローラーでスクイーズされた像担持体を第2スクイーズローラーでスクイーズするように構成されているため、まず第1スクイーズ位置で第1スクイーズローラーが像担持体表面に当接しながら回転してスクイーズ処理を実行する。その際、当該第1スクイーズ位置で第1スクイーズローラーが振動すると、画像品質が低下してしまう。そこで、本発明では、第1スクイーズ位置において第1スクイーズローラー表面の移動方向が像担持体表面の移動方向と同じ方向で、しかも第1スクイーズローラー表面の移動速度、つまり第1スクイーズローラーの周速度が像担持体表面の移動速度、つまり像担持体の周速度よりも遅くなるように設定されている。 In the invention thus configured (image forming apparatus and image forming method), since the image carrier squeezed by the first squeeze roller is squeezed by the second squeeze roller, first the first squeeze position Thus, the first squeeze roller rotates while contacting the surface of the image carrier to execute the squeeze process. At that time, if the first squeeze roller vibrates at the first squeeze position, the image quality deteriorates. Therefore, in the present invention, the moving direction of the first squeeze roller surface is the same as the moving direction of the image carrier surface at the first squeeze position, and the moving speed of the first squeeze roller surface, that is, the peripheral speed of the first squeeze roller. Is set to be slower than the moving speed of the surface of the image carrier, that is, the peripheral speed of the image carrier.
ここで、第2スクイーズローラー表面の移動速度(第2スクイーズローラーの周速度)についても第1スクイーズローラー表面の移動速度と同様、つまり像担持体表面の移動速度よりも遅くなるように設定することも考えられるが、このように設定した場合、上記したように第2スクイーズ位置で像担持体表面の移動速度を乱してしまうことがある。つまり、第2スクイーズ位置では第1スクイーズローラーによるスクイーズ処理を受けた像担持体表面に対して第2スクイーズローラーが当接してスクイーズ処理が実行される。このため、第2スクイーズ位置で発生する摩擦力は第1スクイーズ位置での摩擦力よりも大きくなる。したがって、第1スクイーズ位置と同様に第2スクイーズ位置において第2スクイーズローラー表面の移動速度が像担持体表面の移動速度と異なると、像担持体表面の移動速度が変動し、画像品質の低下を引き起こしてしまう。そこで、本発明では、第2スクイーズ位置での第2スクイーズローラー表面の移動方向を像担持体表面の移動方向と同じ方向とするとともに、第2スクイーズ位置での第2スクイーズローラー表面の移動速度については、第1スクイーズ位置での第1スクイーズローラー表面の移動速度とは異なり、像担持体表面の移動速度と同一または略同一に設定されている。これにより、第2スクイーズ位置で像担持体表面の移動速度が乱れるのが防止され、高品質な画像を形成することができる。 Here, the moving speed of the second squeeze roller surface (peripheral speed of the second squeeze roller) is set similarly to the moving speed of the first squeeze roller surface, that is, lower than the moving speed of the image carrier surface. However, in this case, the moving speed of the surface of the image carrier may be disturbed at the second squeeze position as described above. In other words, at the second squeeze position, the second squeeze roller comes into contact with the surface of the image carrier subjected to the squeeze process by the first squeeze roller, and the squeeze process is executed. For this reason, the frictional force generated at the second squeeze position is larger than the frictional force at the first squeeze position. Therefore, if the moving speed of the second squeeze roller surface is different from the moving speed of the image carrier surface at the second squeeze position as in the first squeeze position, the moving speed of the image carrier surface fluctuates and the image quality is degraded. It will cause. Therefore, in the present invention, the moving direction of the second squeeze roller surface at the second squeeze position is set to the same direction as the moving direction of the image carrier surface, and the moving speed of the second squeeze roller surface at the second squeeze position is determined. Unlike the moving speed of the surface of the first squeeze roller at the first squeeze position, it is set to be the same or substantially the same as the moving speed of the surface of the image carrier. This prevents the movement speed of the surface of the image carrier from being disturbed at the second squeeze position, and a high-quality image can be formed.
駆動力を発生する駆動源を有する駆動ユニットと、駆動ユニットに連結されて駆動力を第2スクイーズローラーに伝達して第2スクイーズローラーを回転させる動力伝達部と、を備え、動力伝達部は、第2スクイーズローラーへの駆動力の伝達と遮断を切り替える動力切替部材を有し、駆動力により駆動される第2スクイーズローラーの移動速度が像担持体の移動速度よりも遅いときに、動力切替部材が第2スクイーズローラーへの駆動力の伝達を遮断して第2スクイーズローラーを像担持体に従動回転させるように構成してもよい。これによって第2スクイーズローラー表面の移動方向および移動速度を容易に、しかも確実に上記のように設定することができる。この動力切替部材としては、例えばワンウェイクラッチを用いることができる。 A drive unit having a drive source that generates a drive force, and a power transmission unit that is connected to the drive unit and transmits the drive force to the second squeeze roller to rotate the second squeeze roller. A power switching member having a power switching member that switches between transmission and interruption of driving force to the second squeeze roller, and when the moving speed of the second squeeze roller driven by the driving force is slower than the moving speed of the image carrier However, the transmission of the driving force to the second squeeze roller may be cut off, and the second squeeze roller may be driven to rotate following the image carrier. Thereby, the moving direction and moving speed of the second squeeze roller surface can be set easily and reliably as described above. For example, a one-way clutch can be used as the power switching member.
また、上記駆動力を第1スクイーズローラーに伝達して第1スクイーズローラーを回転させてもよい。すなわち、上記駆動ユニットの駆動源を第1スクイーズローラーおよび第2スクイーズローラーの共通駆動源として用いることで装置構成を簡素化し、また経済的なものとなる。 The driving force may be transmitted to the first squeeze roller to rotate the first squeeze roller. That is, using the drive source of the drive unit as a common drive source for the first squeeze roller and the second squeeze roller simplifies the apparatus configuration and makes it economical.
さらに、第1スクイーズローラー表面の移動速度を像担持体表面の移動速度の99%以上100%未満の移動速度に設定することで第1スクイーズ位置での第1スクイーズローラーの振動が効果的に防止される。 Furthermore, vibration of the first squeeze roller at the first squeeze position is effectively prevented by setting the movement speed of the surface of the first squeeze roller to a movement speed of 99% or more and less than 100% of the movement speed of the image carrier surface. Is done.
図1は本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1は、互いに異なる色の画像を形成する4個の画像形成ステーション2Y(イエロー用)、2M(マゼンタ用)、2C(シアン用)および2K(ブラック用)を備えている。そして、画像形成装置1は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の4色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、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モノクロモードとを選択的に実行可能となっている。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus 1 includes four
図2は画像形成ステーションの構成を示す概略構成図である。また、図3は感光体ドラムの背面側端部および正面側端部より見た構成図である。各画像形成ステーション2Y、2M、2Cおよび2Kには、それぞれの色のトナー像がその表面に形成される、感光体ドラム21が設けられている。各感光体ドラム21は、その回転軸21aが主走査方向(図2の紙面に対して垂直な方向)に平行もしくは略平行となるように配置されている。また、各感光体ドラム21の回転軸21aはそれぞれ感光体ドラム21の正面側端部に配置されたドラム駆動モーターM21に接続され、感光体ドラム21は図2中矢印D21の方向に所定速度で回転駆動される。本実施形態では、感光体ドラム21が本発明の「像担持体」に相当している。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the image forming station. FIG. 3 is a configuration diagram viewed from the rear side end and front side end of the photosensitive drum. Each of the
各感光体ドラム21の周囲には、感光体ドラム21表面を所定の電位に帯電させるコロナ帯電器である帯電器22、感光体ドラム21表面を画像信号に応じて露光することで静電潜像を形成する露光ユニット23、該静電潜像をトナー像として顕像化する現像ユニット24、第1スクイーズ部25、第2スクイーズ部26、該トナー像を転写ユニット3の中間転写体31に転写する転写ユニット27、転写後の感光体ドラム21の表面をクリーニングするクリーニングユニット28およびクリーナブレード29が、それぞれこれらの順に感光体ドラム21の回転方向D21(図2では、時計回り)に沿って配設されている。
Around each
帯電器22は感光体ドラム21の表面に接触しないものであり、この帯電器22には、従来周知慣用のコロナ帯電器を用いることができる。コロナ帯電器にスコロトロン帯電器を用いた場合には、スコロトロン帯電器のチャージワイヤには負のワイヤ電流が流されるとともに、グリッドには直流(DC)のグリッド帯電バイアスが印加される。帯電器22によるコロナ放電で感光体ドラム21が帯電されることで、感光体ドラム21の表面の電位が略均一の電位に設定される。
The
露光ユニット23は、外部装置から与えられた画像信号に応じて光ビームにより感光体ドラム21表面を露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。この露光ユニット23としては、半導体レーザからの光ビームをポリコンミラーにより走査させるもの、あるいは発光素子を主走査方向に配列したラインヘッド等により構成することができる。
The
こうして形成された静電潜像に対して現像ユニット24からトナーが付与されて、静電潜像がトナーにより現像される。この画像形成装置1の現像ユニット24は、現像ローラー241と、供給ローラー242と、キャリア液内にトナーを概略重量比20%程度に分散させた液体現像剤を貯蔵する現像剤容器243、現像剤に対し帯電、並びに、圧縮作用を施すトナー圧縮コロナ発生器244を主な構成としている。これらの主要構成のうち現像ローラー241は円筒状の部材であり、鉄等金属製の内芯の外周部に、ポリウレタンゴム、シリコンゴム、NBR、PFAチューブなどの弾性層を設けたものである。この現像ローラー241は背面側端部に配置された現像ローラー駆動モーターM241に接続され、図2紙面において反時計回りに回転駆動されて感光体ドラム21に対してウィズ回転する。
Toner is applied from the developing
また、この現像ローラー241に対して液体現像剤を供給するために供給ローラー242が設けられており、供給ローラー242から現像ローラー241へ直接、液体現像剤が供給される。このように供給ローラー242は現像ローラー241に対して液体現像剤を供給する機能を有する。この供給ローラー242は、液体現像剤を担持し易いように表面に微細且つ一様に彫刻された螺旋溝などによる凹部パターンが形成されたローラーである。現像ローラー241と同様に、金属の芯金にウレタン、NBRなどのゴム層を巻き付けたものや、PFAチューブを被せたものなどが用いられる。また、供給ローラー242は正面側端部に配置された供給ローラー駆動モーターM242に接続され、図2紙面において反時計方向に回転されて現像ローラー241に対してカウンター方向に回転する。このように、いわゆる2ローラー構成により液体現像剤を現像剤貯留部246から現像ローラー241に供給しているが、この形態に限らず、供給ローラー242から一旦、中間ローラーへ塗布し、中間ローラーから現像ローラー241へ液体現像剤を塗布する構成(3ローラー構成)としてもよい。このような3ローラー構成によれば、液体現像剤がニップ部を複数回通過することで、液体現像剤を十分に練ることができ、現像ローラー241にて均一な液体現像剤の膜を形成することが可能となる。
Further, a
供給ローラー242に対して規制部材245が当接されている。この規制部材245として、金属製あるいは表面に弾性体を被覆して構成した弾性を有する部材を用いることができるが、本実施形態にかかる規制部材245は、供給ローラー242の表面に当接するウレタンゴム等からなるゴム部と、該ゴム部を支持する金属等の板で構成されている。そして、規制部材245は、供給ローラー242によって担持搬送されてきた液体現像剤の膜厚や量などを規制調整し、現像ローラー241に供給する液体現像剤の量を調整する機能を有している。また、規制部材245により掻き取られた液体現像剤は現像剤貯留部246に戻される。
A regulating
現像剤貯留部246に貯留される液体現像剤は、従来一般的に使用されている、Isopar(商標:エクソン)をキャリア液とした低濃度(1〜2wt%)かつ低粘度の常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性樹脂中へ顔料などの着色剤を分散させた平均粒径1μmの固形子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約20%とした高粘度(30〜10000mPa・s程度)の液体現像剤が用いられる。
The liquid developer stored in the
上記のようにして、液体現像剤が供給された現像ローラー241は供給ローラー242の表面とは逆方向に移動するように回転すると共に、感光体ドラム21の表面とは同方向に移動するように回転する。なお、トナー像を形成するため、現像ローラー241の回転方向は、その表面が感光体ドラム21の表面と同方向に移動するようにウィズ回転する必要があるが、供給ローラー242に対しては、逆方向、或いは、同方向、どちらに移動する構成であってもよい。
As described above, the developing
また、現像ローラー241の回転方向に沿ってトナー圧縮コロナ発生器244と現像ローラークリーニング部247が配置されている。より詳しくは、現像ローラー241の表面が感光体ドラム21と当接して現像ニップ部を形成している現像位置に対し、現像ローラー回転方向の上流側にトナー圧縮コロナ発生器244が配置されている。このトナー圧縮コロナ発生器244は、現像ローラー241の表面の帯電バイアスを増加させる電界印加手段であり、現像ローラー241によって搬送される液体現像剤のトナーは、このトナー圧縮コロナ発生器244と近接する位置で電界が印加され、帯電、圧縮が施される。なお、このトナー帯電、圧縮には、電解印加によるコロナ放電に代えて、接触して帯電させるコンパクションローラーを用いてもよい。
A toner
一方、現像位置に対し、現像ローラー回転方向の下流側に現像ローラークリーニング部247が配置されており、その先端部が現像ローラー241の表面と当接している。この現像ローラークリーニング部247はゴム等の弾性体で構成されており、現像に寄与せずに現像ローラー241に残存する液体現像剤を掻き落として除去する。こうして掻き落とされた液体現像剤は現像剤回収部248に滴下されて回収される。
On the other hand, a developing
感光体ドラム21の回転方向D21において現像位置の下流側に、第1スクイーズ部25が配置されるとともに、さらに第1スクイーズ部25の下流側に第2スクイーズ部26が配置されている。これらのスクイーズ部25、26にはスクイーズローラー251、261がそれぞれ設けられている。そして、スクイーズローラー251が第1スクイーズ位置P1で感光体ドラム21の表面と当接してトナー像の余剰現像剤を除去する。また、感光体ドラム21の回転方向D21において第1スクイーズ位置P1の下流側の第2スクイーズ位置P2でスクイーズローラー261が感光体ドラム21の表面と当接してトナー像の余剰キャリア液やカブリトナーを除去する。なお、スクイーズ部25、26の詳しい構成および動作については後で詳述する。
A
スクイーズ位置P1、P2を通過してきたトナー像は転写ユニット27により中間転写体31に1次転写される。この転写ユニット27はバックアップローラー271を有しており、バックアップローラー271が1次転写位置で中間転写体31を挟んで感光体ドラム21と対向して配設されて感光体ドラム21上のトナー像を中間転写体31に転写する。各色の転写ユニット27でトナー像の転写が実行されることで、感光体ドラム21上の各色のトナー像が中間転写体31上に順次重ね合わされ、フルカラーのトナー像が形成される。
The toner image that has passed the squeeze positions P 1 and P 2 is primarily transferred to the
本実施形態では中間転写体31に転写したトナー像から余分なキャリア液を除去するために、各色ごとに1次転写位置の下流側に中間転写体スクイーズ部32が配置されている。この中間転写体スクイーズ部32では、中間転写体31のトナー像担持面側(下方面側)に中間転写体スクイーズローラー321が配置されるとともに、中間転写体31を挟んで中間転写体スクイーズローラー321に対向してバックアップローラー322が配置されており、中間転写体スクイーズローラー321により余分なキャリア液が中間転写体31上のトナー像から除去される。また、中間転写体スクイーズローラー321に付着したキャリア液は中間転写体スクイーズローラークリーニング部323により掻き落とされる。
In the present embodiment, in order to remove excess carrier liquid from the toner image transferred to the
こうして中間転写体31に転写されたトナー像は図1に示すように2次転写部4に搬送される。この2次転写部4では、2次転写ローラー41が中間転写体31を挟んで転写ユニット3の駆動ローラー33と対向して配設される。そして、2次転写ローラー41が配置された2次転写位置で、中間転写体31上に形成された単色、あるいは複数色のトナー像が、シート材搬送経路Lにて搬送される用紙、フィルム、布などの記録材に転写される。なお、2次転写部4には、2次転写ローラー41上に残る現像剤を除去する2次転写ローラークリーニング部42が設けられており、2次転写ローラークリーニング部42の先端ブレードを2次転写ローラー41の表面に当接させて現像剤を掻き落とす。
The toner image thus transferred to the
さらに、シート材搬送経路Lの下流には、用紙などの記録材に転写された単色、あるいは複数色のトナー像に、熱や圧力などを加えて定着させる定着ユニットが配設されている。 Further, downstream of the sheet material conveyance path L, a fixing unit is provided for fixing the toner image of a single color or a plurality of colors transferred to a recording material such as paper by applying heat or pressure.
次に、第1スクイーズ部25および第2スクイーズ部26の構成および動作について図面を参照しつつ説明する。第1スクイーズ部25は、図2に示すように、その主要構成として、第1スクイーズローラー251と、第1支持部材252と、第1回動支軸253と、第1加圧部材254と、第1スクイーズローラークリーニング部255とを有している。この第1スクイーズ部25では、第1支持部材252の中心部が感光体ドラム21の回転軸21aとほぼ平行に延びる第1回動支軸253に軸支されており、当該第1回動支軸253を回動中心として回動自在に設けられている。この実施形態では、特に第1回動支軸253を第1スクイーズ位置P1と第2スクイーズ位置P2で挟まれた領域Rから反感光体ドラム21側(図2中の左手側)に外れた領域に配置されている。
Next, configurations and operations of the
また、第1支持部材252の両端部のうち感光体ドラム21側の端部(図2の右上側)に第1スクイーズローラー251が回転自在に取り付けられる一方、反感光体ドラム21側(図2の左手側)の端部に第1加圧部材254が接続されている。この第1スクイーズローラー251は金属製の芯材表面に弾性体を被覆して形成された部材であり、ローラー251の正面側端部に配置されたスクイーズローラー駆動モーターMSQで発生した駆動力を受けて回転する。なお、この第1スクイーズローラー251および第2スクイーズローラー261を回転駆動する構成については、第1スクイーズ部25および第2スクイーズ部26の構成を説明した後で詳述する。
In addition, the
第1加圧部材254はバネ、スプリングなどの弾性体で構成される部材であって、その弾性力にて第1支持部材252の反感光体ドラム21側端部に上向きの力F1を加える。これにより、第1支持部材252が第1回動支軸253を回動中心として図2紙面において時計回りに回動して第1スクイーズローラー251を第1スクイーズ位置P1で感光体ドラム21の表面に当接させる。したがって、第1加圧部材254で発生する弾性力F1を適切に設定することで感光体ドラム21に対する第1スクイーズローラー251の当接圧を適当な値に調整することができる。本実施形態では、この当接圧を0.01〜1.0[MPa]の範囲としている。
The
また、第1スクイーズローラー251は感光体ドラム21の表面と当接したまま後述するようにスクイーズローラー駆動モーターMSQから駆動力を受けて感光体ドラム21とウィズ方向に回転する。つまり、第1スクイーズ位置P1で、第1スクイーズローラー251の表面の移動方向が感光体ドラム12の表面の移動方向と同じ方向となるように第1スクイーズローラー251は回転駆動される。このローラー回転により感光体ドラム21上のトナー像から、かぶりトナーや、余分なキャリア液といった余剰現像剤の回収を行う。第1スクイーズローラー251の直径、被覆された弾性体の厚さは、現像ローラー241よりも小さいため、感光体ドラム21とのニップ幅は現像ニップ幅と比較して小さくなっている。また、第1スクイーズローラー251の表面の移動速度、つまりローラー251の周速度V25は、感光体ドラム21の表面の移動速度、つまり感光体ドラム21の周速度V21に対して僅かに遅くなるように構成されている。このため、第1スクイーズ位置P1での感光体ドラム21の振動が効果的に抑制される。
Further, the
さらに、上記のように回収された余剰現像剤を第1スクイーズローラー251から掻き落とすために、第1スクイーズローラークリーニング部255の先端ブレードが第1スクイーズローラー251の表面に当接されている。
Furthermore, the tip blade of the first squeeze
第2スクイーズ部26は感光体ドラム21の回転方向D21において第1スクイーズ部25の下流側に配置されて第2スクイーズローラー261を第2スクイーズ位置P2で感光体ドラム21の表面に適切な当接圧で当接させているが、その基本構成は第1スクイーズ部25と同一である。ただし、次のような要因から第2スクイーズ位置P2で作用する摩擦力は第1スクイーズ位置P1の摩擦力よりも大きくなるため、本実施形態ではスクイーズローラー261の表面の移動速度、つまりローラー261の周速度V26は感光体ドラム21の周速度V21と同一または略同一となるように制御される。
The
第2スクイーズ位置P2で作用する摩擦力は第1スクイーズ位置P1の摩擦力よりも大きくなる理由は、感光体ドラム21の回転方向D21において第2スクイーズ位置P2が第1スクイーズ位置P1の下流側に位置しており、感光体ドラム21のトナー像からの余剰キャリア液の除去が第1スクイーズローラー251、第2スクイーズローラー261の順で行われるからである。つまり、第2スクイーズ位置P2でのトナー像は、第1スクイーズ位置P1でのトナー像と比較して、キャリア液が少なく、固形分がリッチな状態となっているため、第2スクイーズ位置P2で作用する摩擦力は第1スクイーズ位置P1の摩擦力よりも大きいものとなる。したがって、このように第2スクイーズ位置P2では感光体ドラム21と第2スクイーズローラー261との間に比較的大きな摩擦力が存在しており、この状態のまま両者の周速度V21、V26が互いに異なると、第2スクイーズローラー261が感光体ドラム21の周速度V21、つまりプロセス速度を乱してしまい、画像品質の低下を招いてしまう。そこで、本実施形態では、以下に説明するように構成して感光体ドラム21に対する第1スクイーズローラー251および第2スクイーズローラー261の表面の移動方向および移動速度を制御している。
The reason why the friction force acting at the second squeeze position P2 is larger than the friction force at the first squeeze position P1 is that the second squeeze position P2 is located downstream of the first squeeze position P1 in the rotation direction D21 of the
次に、上記のように構成された第1スクイーズローラー251および第2スクイーズローラー261を回転させるための構成について図4および図5を参照しつつ説明する。図4はスクイーズ部の側面図であり、図5はスクイーズ部の斜視図である。本実施形態では、両ローラー251、261を回転させるための駆動源としてスクイーズローラー駆動モーターMSQが設けられている。このスクイーズローラー駆動モーターMSQの回転軸(図示省略)に対して駆動歯車51が取り付けられるとともに、同駆動歯車51に対してアイドル歯車52が歯合されており、これらスクイーズローラー駆動モーターMSQ、駆動歯車51およびアイドル歯車52が一体的に設けられて駆動ユニット5が形成されている。この駆動ユニット5は第1スクイーズ部25および第2スクイーズ部26の正面側端部(図5の左下側端部)で装置本体に装着可能となっている。
Next, a configuration for rotating the
また、第1スクイーズ部25および第2スクイーズ部26の正面側端部には、第1動力伝達機構6および第2動力伝達機構7が固定配置されている。そして、駆動ユニット5が装置本体に装着されると、アイドル歯車52に対して第1動力伝達機構6の中間歯車61が連結されるとともに、駆動歯車51に対して第2動力伝達機構7の中間歯車71が連結される。なお、駆動歯車51に対して第1動力伝達機構6の中間歯車61を連結されるとともに、アイドル歯車52に対して第2動力伝達機構7の中間歯車71が連結されるように構成してもよい。
Further, the first
第1動力伝達機構6はスクイーズローラー駆動モーターMSQで発生した駆動力を第1スクイーズローラー251に伝達して第1スクイーズローラー251を回転させる伝達機構である。この第1動力伝達機構6では、第1スクイーズ部25の正面側端部に配置された歯車支持プレート62に対して中間歯車61および駆動歯車63が回転自在に取り付けられている。これらのうち中間歯車61は上記したように装置本体に装着された駆動ユニット5のアイドル歯車52に歯合して連結される。また、駆動歯車63は第1スクイーズローラー251の回転軸と同軸に取り付けられた状態で中間歯車61と歯合している。このため、スクイーズローラー駆動モーターMSQで発生した駆動力が駆動歯車51、アイドル歯車52、中間歯車61および駆動歯車63を介して第1スクイーズローラー251に伝達されて第1スクイーズローラー251が図4の紙面において反時計回りに回転して感光体ドラム21に対してウィズ回転する。つまり、第1スクイーズ位置P1において、第1スクイーズローラー251の表面は感光体ドラム21の表面の移動方向と同じ方向に移動する。
The first
第2動力伝達機構7はスクイーズローラー駆動モーターMSQで発生した駆動力を第2スクイーズローラー261に伝達して第2スクイーズローラー261を回転させる伝達機構である。この第2動力伝達機構7では、第2スクイーズ部26の正面側端部に配置された歯車支持プレート72に対して中間歯車71、中間歯車73および駆動歯車74が回転自在に取り付けられている。これらのうち中間歯車71は上記したように装置本体に装着された駆動ユニット5の駆動歯車51に歯合して連結される。また、駆動歯車74はワンウェイクラッチ76を介して第2スクイーズローラー261の回転軸と同軸に取り付けられ、この取付状態で中間歯車73と歯合している。さらに、中間歯車71、73は互いに歯合している。このため、スクイーズローラー駆動モーターMSQで発生した駆動力が駆動歯車51、中間歯車71、73および駆動歯車74を介して第2スクイーズローラー261に伝達されて第2スクイーズローラー261が回転する。ただし、本実施形態では、ワンウェイクラッチ76が第2スクイーズローラー261への駆動力の伝達経路上に設けられており、次に説明する切替条件では第2スクイーズローラー261への駆動力の伝達を遮断する。このように本実施形態では、第2動力伝達機構7が本発明の「動力伝達手段」に相当するとともに、ワンウェイクラッチ76が本発明の「動力切替部材」として機能している。以下、図6を参照しつつ第1スクイーズローラー251および第2スクイーズローラー261の動作について説明する。
The second
図6はスクイーズローラーの速度変化を示すグラフである。この実施形態では、画像形成を行う際には、装置全体を制御する制御ユニット(図示省略)からモーター駆動指令がドラム駆動モーターM21に与えられて感光体ドラム21の周速度が所定時間をかけて一定値V21に達し、その後、その周速度V21に維持されて画像形成が実行される。一方、スクイーズローラー駆動モーターMSQに対しても制御ユニットからモーター駆動指令が同時に与えられてスクイーズローラー駆動モーターMSQが作動して第1スクイーズローラー251および第2スクイーズローラー261に向けて駆動力が伝達される。なお、この実施形態では、ドラム駆動モーターM21およびスクイーズローラー駆動モーターMSQの駆動を同時に開始しているが、後述する作用効果が達成される限り、駆動タイミングはこれに限定されるものではない。
FIG. 6 is a graph showing changes in the speed of the squeeze roller. In this embodiment, when image formation is performed, a motor drive command is given to the drum drive motor M21 from a control unit (not shown) that controls the entire apparatus, and the peripheral speed of the
第1スクイーズローラー251に対しては、スクイーズローラー駆動モーターMSQで発生した駆動力はそのまま第1動力伝達機構6を介して伝達されて感光体ドラム21の動作状況にかかわらず第1スクイーズローラー251の周速度は所定のモーター加速期間をかけて一定値V25に加速され、その後、その周速度V25に維持される。なお、この実施形態では、感光体ドラム21の周速度V21に対する周速度V25の周速度差Δ(=V21−V25)が周速度V21の0%から1%以下程度となるように、スクイーズローラー駆動モーターMSQの回転数や第1動力伝達機構6を構成する歯車の歯車比などを設定している。このため、モーター加速期間の経過後、つまり画像形成を行うときには、第1スクイーズローラー251の表面は感光体ドラム21に対してウィズ回転し、しかも第1スクイーズローラー251の周速度V25は感光体ドラム21の周速度V21の99%以上100%未満となっており、第1スクイーズ位置P1での感光体ドラム21の振動発生が効果的に抑制される。
For the
一方、第2スクイーズローラー261に対してもスクイーズローラー駆動モーターMSQで発生した駆動力が第2動力伝達機構7を介して伝達されるが、第2動力伝達機構7にはワンウェイクラッチ76が設けられているため、感光体ドラム21の動作状況に応じて第2スクイーズローラー261への駆動力の伝達と遮断が切り替えられる。つまり、モーター加速期間において第2スクイーズローラー261の周速度が感光体ドラム21の周速度以上となっている間、ワンウェイクラッチ76は駆動力を第2スクイーズローラー261に伝達して第1スクイーズローラー251と同様に上記モーター加速期間をかけて第2スクイーズローラー261の周速度を一定値V25まで加速する。また、例えばモーター加速期間が経過した時点またはそれ以降に感光体ドラム21の周速度が周速度V25を超えると、ワンウェイクラッチ76は駆動力の伝達を遮断する。このように、本実施形態では、ワンウェイクラッチ76は、駆動力により駆動される第2スクイーズローラー261の周速度が感光体ドラム21の周速度よりも遅くなるという、切替条件が満足されると、駆動力の伝達を遮断して第2スクイーズローラー261を感光体ドラム21に従動して回転させる。したがって、感光体ドラム21を周速度V21で駆動して画像形成を行う間、第2スクイーズローラー261は感光体ドラム21の周速度V21と同一または略同一の周速度V26で回転している。その結果、第2スクイーズ位置P2で感光体ドラム21の周速度、つまりプロセス速度が乱れるのを効果的に防止することができ、高品質な画像を形成することができる。
On the other hand, the driving force generated by the squeeze roller drive motor MSQ is also transmitted to the
また、本実施形態では、駆動ユニット5に対する第1動力伝達機構6の駆動連結部、つまりアイドル歯車52と中間歯車61が相互に歯合している、かみ合い部64が第1回動支軸253上に位置するように構成されている。このため、第1スクイーズローラー251を回転駆動させる際に発生する駆動反力が無効化されて第1スクイーズローラー251を安定して回転させることができる。また、第2動力伝達機構7については、駆動ユニット5に対する駆動連結部、つまり駆動歯車51と中間歯車71が相互に歯合している、かみ合い部75が第2回動支軸263上に位置するように構成されている。このため、第2スクイーズローラー261を回転駆動させる際に発生する駆動反力についても無効化されて第2スクイーズローラー261を安定して回転させることができる。
In the present embodiment, the drive connecting portion of the first
以上のように、本実施形態によれば、第1スクイーズ位置P1において第1スクイーズローラー251の表面の移動方向が感光体ドラム21の表面の移動方向と同じ方向で、しかも第1スクイーズローラー251の周速度V25が感光体ドラム21の周速度V21に対して99%以内で制御することにより、第1スクイーズ位置P1で感光体ドラム21が振動するのを効果的に防止することができる。また、第2スクイーズ位置P2において第2スクイーズローラー261の表面の移動方向を感光体ドラム21の表面の移動方向と一致させるとともに、第2スクイーズローラー261の周速度V26を感光体ドラム21の周速度V21と同一または略同一に制御しているため、第2スクイーズ位置P2で感光体ドラム21の周速度V21が乱れるのを防止することができ、その結果、高品質な画像を形成することができる。
As described above, according to the present embodiment, the movement direction of the surface of the
また、第1回動支軸253および第2回動支軸263は第1スクイーズローラー251と第2スクイーズローラー261で挟まれる領域Rから反感光体ドラム21側に外れた領域に設けられているため、第1スクイーズ位置P1および第2スクイーズ位置P2を互いに隣接させることができる。つまり感光体ドラム21の回転方向D21において第1スクイーズローラー251の下流側に第2スクイーズローラー261を近接配置することができ、スクイーズローラー251、261の距離を短くすることができる。
Further, the first
また、第1スクイーズローラー251および第2スクイーズローラー261を回転させるためにスクイーズローラー駆動モーターMSQを共通駆動源として用いているため、装置構成を簡素化し、また経済的なものとすることができる。しかも、上記したように駆動連結部を第1回動支軸253および第2回動支軸263上にそれぞれ配置しているため、スクイーズローラー251、261を安定して回転させることができる。なお、第1スクイーズローラー251を回転させる際の駆動反力を無効化するためには、駆動歯車51、アイドル歯車52、中間歯車61および駆動歯車63での歯車のかみ合い部のひとつが第1回動支軸253上に位置するように構成すればよい。また、第2スクイーズローラー261を回転させる際の駆動反力を無効化するためには、駆動歯車51、中間歯車71、73および駆動歯車74での歯車のかみ合い部のひとつが第2回動支軸263上に位置するように構成すればよい。
In addition, since the squeeze roller drive motor MSQ is used as a common drive source for rotating the
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、第1動力伝達機構6を2つの歯車61、63で構成し、第2動力伝達機構7を3つの歯車71、73、74で構成しているが、歯車の個数や配置などについては上記実施形態に限定されない。
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, in the above embodiment, the first
また、上記実施形態では、2つのスクイーズ部25、26を設けた画像形成装置に本発明を適用しているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、3個以上のスクイーズ部を感光体ドラムなどの像担持体の回転方向に沿って配置した画像形成装置に対しても本発明を適用することで上記実施形態と同様の作用効果が得られる。
In the above embodiment, the present invention is applied to the image forming apparatus provided with the two
1…画像形成装置、 5…駆動ユニット、 7…第2動力伝達機構(動力伝達手段)、 21…感光体ドラム(像担持体)、 21a…(感光体ドラムの)回転軸、 76…ワンウェイクラッチ(動力切替部材)、 251…第1スクイーズローラー、 261…第2スクイーズローラー、 D21…(感光体ドラムの)回転方向、 MSQ…スクイーズローラー駆動モーター(駆動源)、 P1…第1スクイーズ位置、 P2…第2スクイーズ位置、 V21…(感光体ドラムの)周速度、 V25…(第1スクイーズローラーの)周速度、 V26…(第2スクイーズローラーの)周速度 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 5 ... Drive unit, 7 ... 2nd power transmission mechanism (power transmission means), 21 ... Photosensitive drum (image carrier), 21a ... (Rotating shaft of photosensitive drum), 76 ... One-way clutch (Power switching member), 251 ... first squeeze roller, 261 ... second squeeze roller, D21 ... rotation direction of (photosensitive drum), MSQ ... squeeze roller drive motor (drive source), P1 ... first squeeze position, P2 ... second squeeze position, V21 ... peripheral speed (of photosensitive drum), V25 ... peripheral speed (of first squeeze roller), V26 ... peripheral speed (of second squeeze roller)
Claims (6)
第1スクイーズ位置で前記像担持体と当接して前記像担持体の移動方向と同じ方向に移動するともに、前記像担持体をスクイーズする第1スクイーズローラーと、
前記第1スクイーズローラーでスクイーズされた前記像担持体の第2スクイーズ位置で前記像担持体と当接して前記像担持体の移動方向と同じ方向に移動するとともに、前記像担持体をスクイーズする第2スクイーズローラーと、を備え、
前記第1スクイーズローラーの移動速度は前記像担持体の移動速度よりも遅く、
前記第2スクイーズローラーの移動速度は前記像担持体の移動速度と同一または略同一であることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that carries an image and rotates;
A first squeeze roller that contacts the image carrier at a first squeeze position and moves in the same direction as the movement direction of the image carrier, and squeezes the image carrier;
A second squeeze position of the image carrier squeezed by the first squeeze roller contacts the image carrier and moves in the same direction as the moving direction of the image carrier, and squeezes the image carrier. 2 squeeze rollers,
The moving speed of the first squeeze roller is slower than the moving speed of the image carrier,
The moving speed of the second squeeze roller is the same as or substantially the same as the moving speed of the image carrier.
前記駆動ユニットに連結されて前記駆動力を前記第2スクイーズローラーに伝達して前記第2スクイーズローラーを回転させる動力伝達部と、を備え、
前記動力伝達部は、前記第2スクイーズローラーへの前記駆動力の伝達と遮断を切り替える動力切替部材を有し、前記駆動力により駆動される前記第2スクイーズローラーの移動速度が前記像担持体の移動速度よりも遅いときに、前記動力切替部材が前記第2スクイーズローラーへの前記駆動力の伝達を遮断して前記第2スクイーズローラーを前記像担持体に従動回転させる請求項1記載の画像形成装置。 A drive unit having a drive source for generating a drive force;
A power transmission unit coupled to the drive unit to transmit the driving force to the second squeeze roller to rotate the second squeeze roller;
The power transmission unit includes a power switching member that switches between transmission and interruption of the driving force to the second squeeze roller, and the moving speed of the second squeeze roller driven by the driving force is the speed of the image carrier. 2. The image formation according to claim 1, wherein when the moving speed is slower, the power switching member interrupts transmission of the driving force to the second squeeze roller and causes the second squeeze roller to be driven to rotate by the image carrier. apparatus.
前記第1スクイーズローラーでスクイーズされた前記像担持体の第2スクイーズ位置で、前記像担持体に対して第2スクイーズローラーを当接させながら前記第2スクイーズローラーの移動方向が前記像担持体の移動方向と同じ方向で前記第2スクイーズローラーを回転させて、前記像担持体をスクイーズする第2スクイーズ工程とを備え、
前記第1スクイーズ工程での前記第1スクイーズローラーの移動速度は前記像担持体の移動速度よりも遅く、
前記第2スクイーズ工程での前記第2スクイーズローラーの移動速度は前記像担持体の移動速度と同一または略同一であることを特徴とする画像形成方法。 The moving direction of the first squeeze roller is the same as the moving direction of the image carrier while the first squeeze roller is brought into contact with the image carrier that rotates while carrying an image at the first squeeze position. A first squeeze step of rotating a squeeze roller to squeeze the image carrier;
At the second squeeze position of the image carrier squeezed by the first squeeze roller, the second squeeze roller moves in the second squeeze position while the second squeeze roller is in contact with the image carrier. A second squeeze step of squeezing the image carrier by rotating the second squeeze roller in the same direction as the moving direction,
The moving speed of the first squeeze roller in the first squeeze step is slower than the moving speed of the image carrier,
The image forming method according to claim 1, wherein a moving speed of the second squeeze roller in the second squeezing step is the same or substantially the same as a moving speed of the image carrier.
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JP2012024989A (en) * | 2010-07-21 | 2012-02-09 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus and treatment liquid coating device |
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