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JP4669275B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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JP4669275B2 JP2004363738A JP2004363738A JP4669275B2 JP 4669275 B2 JP4669275 B2 JP 4669275B2 JP 2004363738 A JP2004363738 A JP 2004363738A JP 2004363738 A JP2004363738 A JP 2004363738A JP 4669275 B2 JP4669275 B2 JP 4669275B2
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Description

本発明は、画像情報に基づき露光手段により像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤担持体が像担持体に接触して現像し、現像像(トナー像)とする画像形成装置に関するものである。   In the present invention, an electrostatic latent image is formed on an image carrier by exposure means based on image information, and the electrostatic latent image is developed by the developer carrier contacting the image carrier, and a developed image (toner image) is developed. ).

図5に、従来のプロセスカートリッジを備えたカラー画像形成装置100の一例を示す。   FIG. 5 shows an example of a color image forming apparatus 100 having a conventional process cartridge.

本例では、各プロセスカートリッジ7は、像担持体としてドラム状の電子写真感光体(以下、「感光体ドラム」という。)1(1a、1b、1c、1d)を備えている。感光体ドラム1は、例えばアルミニウム製の円筒基体の表面に感光材料層例えば有機感光材料層を形成したものであり、回転駆動される。感光体ドラム1の周囲には、帯電ローラ2(2a、2b、2c、2d)、露光手段としてのレーザビーム走査光学系3(3a、3b、3c、3d)、現像手段としての現像ローラ40(40a、40b、40c、40d)を備えた現像ユニット4(4a、4b、4c、4d)、転写ローラ12(12a、12b、12c、12d)、クリーナ6(6a、6b、6c、6d)が順次配置される。又、感光体ドラム1に対向して、ローラ13、14a、14b、15に張設された、記録媒体搬送ベルト11が配置される。   In this example, each process cartridge 7 includes a drum-shaped electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as “photosensitive drum”) 1 (1a, 1b, 1c, 1d) as an image carrier. The photosensitive drum 1 is formed by forming a photosensitive material layer such as an organic photosensitive material layer on the surface of a cylindrical base made of aluminum, for example, and is driven to rotate. Around the photosensitive drum 1, there are a charging roller 2 (2a, 2b, 2c, 2d), a laser beam scanning optical system 3 (3a, 3b, 3c, 3d) as exposure means, and a development roller 40 (development means). 40a, 40b, 40c, 40d), development unit 4 (4a, 4b, 4c, 4d), transfer roller 12 (12a, 12b, 12c, 12d), cleaner 6 (6a, 6b, 6c, 6d) Be placed. Further, a recording medium conveyance belt 11 stretched around rollers 13, 14 a, 14 b, 15 is disposed facing the photosensitive drum 1.

画像形成装置には、現像ローラ当接離間機構8が備えられ、非画像形成時には現像ローラ40と感光体ドラム1を離間している。   The image forming apparatus includes a developing roller contact / separation mechanism 8 that separates the developing roller 40 and the photosensitive drum 1 during non-image formation.

画像形成動作時にはまず、各4つの画像形成部、即ち、ステーションのP(Pa、Pb、Pc、Pd)の感光体ドラム1(1a、1b、1c、1d)が駆動され、全ステーションPの現像ローラ40(40a、40b、40c、40d)が駆動され、現像ローラ当接離間機構8が動作して、つまり、作動軸8xを移動させて作動片8y(8ya、8yb、8yc、8yd)にて現像ユニット4の突起5(5a、5b、5c、5d)を作動することによって、全ステーションPの現像ローラ40(40a、40b、40c、40d)を感光体ドラム1に回転しながら当接させる。そして、帯電ローラ2にて感光体ドラム1上を均一に帯電したのち、第一ステーションPaから第四ステーションPdまで、順次、露光手段3(3a、3b、3c、3d)によるレーザビーム走査光により静電潜像を感光体ドラム1上に形成し、静電潜像に応じて現像ローラ40上の現像剤により可視像化する。   At the time of the image forming operation, first, each of the four image forming units, that is, the photosensitive drums 1 (1a, 1b, 1c, 1d) of the stations P (Pa, Pb, Pc, Pd) are driven to develop all the stations P. The roller 40 (40a, 40b, 40c, 40d) is driven and the developing roller abutment / separation mechanism 8 operates, that is, the operating shaft 8x is moved to move the operating piece 8y (8ya, 8yb, 8yc, 8yd). By operating the protrusions 5 (5a, 5b, 5c, 5d) of the developing unit 4, the developing rollers 40 (40a, 40b, 40c, 40d) of all the stations P are brought into contact with the photosensitive drum 1 while rotating. Then, after uniformly charging the surface of the photosensitive drum 1 with the charging roller 2, from the first station Pa to the fourth station Pd, sequentially by the laser beam scanning light by the exposure means 3 (3a, 3b, 3c, 3d). An electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 1 and is visualized by a developer on the developing roller 40 in accordance with the electrostatic latent image.

カセット17から送給された記録媒体、即ち、転写紙Sは、搬送ベルト11により搬送され、感光体ドラム1と転写ローラ12との略当接部で可視像が転写され、転写紙S上の画像は定着器20で溶融定着される。   The recording medium fed from the cassette 17, that is, the transfer paper S, is transported by the transport belt 11, and a visible image is transferred at a substantially abutting portion between the photosensitive drum 1 and the transfer roller 12. These images are melted and fixed by the fixing device 20.

現像ユニット4は現像剤担持体としての現像ローラ40、現像ローラ40に現像剤として非磁性一成分トナー(負極性)を供給する供給ローラ43、現像ローラ40上のトナー量を規制する現像剤規制部材としての現像ブレード44が配設される。   The developing unit 4 includes a developing roller 40 as a developer carrier, a supply roller 43 that supplies non-magnetic one-component toner (negative polarity) as a developer to the developing roller 40, and a developer regulation that regulates the amount of toner on the developing roller 40. A developing blade 44 as a member is provided.

現像ローラ40は感光体ドラム1と当接するため、弾性体で形成される。現像ローラ40にはトナーを現像ローラ40から感光体ドラム1側へ転移させるために、現像バイアス電源(不図示)により所定電位が供給される。   Since the developing roller 40 is in contact with the photosensitive drum 1, it is formed of an elastic body. A predetermined potential is supplied to the developing roller 40 by a developing bias power source (not shown) in order to transfer the toner from the developing roller 40 to the photosensitive drum 1 side.

しかしながら、上記例にて示した画像形成動作を行ったところ、以下に示す不具合が見られた。   However, when the image forming operation shown in the above example was performed, the following problems were observed.

長期にわたり印字動作を行なって現像ローラ40を耐久使用し続けると、トナーが供給ローラ43や現像ブレード44との摩擦によって劣化し、かぶり等の画像欠陥が出ることがあった。これは、トナー表層に添加された帯電制御剤等の外添剤が現像ローラ40と供給ローラ43或いは現像ブレード44との摺擦により剥がされてしまい、トナーが電気的に制御できなくなってかぶりが発生すると考えられる。また、現像ローラ40が弾性体で構成されているため、長時間の摺擦により現像ローラ表層が磨耗劣化して、かぶり、濃度薄等の画像欠陥が出ることがあった。   When the printing operation is performed for a long time and the developing roller 40 is continuously used, the toner deteriorates due to friction with the supply roller 43 and the developing blade 44, and image defects such as fogging may occur. This is because the external additive such as a charge control agent added to the toner surface layer is peeled off by the rubbing between the developing roller 40 and the supply roller 43 or the developing blade 44, and the toner becomes electrically uncontrollable and fogging occurs. It is thought to occur. Further, since the developing roller 40 is made of an elastic material, the surface layer of the developing roller is worn and deteriorated due to long-term rubbing, and image defects such as fogging and low density may occur.

また、耐久使用を続けると現像ローラが感光体ドラムと長時間当接することによって感光体ドラムが磨耗し、感光体層を削り取ってしまう感光体ドラム削れという問題が出ることがあった。これは特に現像ローラのトナーを搬送していない部分で顕著に発生する。   In addition, when the durable use is continued, there is a problem that the photosensitive drum is worn away by the developing roller coming into contact with the photosensitive drum for a long time and the photosensitive layer is scraped off. This particularly occurs remarkably in a portion of the developing roller where the toner is not conveyed.

そこで、上記の問題を解決するために、特許文献1のようにステーション毎に独立した現像ローラ当接離間機構を持ち、感光体ドラム上の静電潜像を現像する期間のみ現像ローラを感光体に当接させる方法が考えられる。   Therefore, in order to solve the above-described problem, a developing roller contact / separation mechanism is provided for each station as in Patent Document 1, and the developing roller is moved to the photosensitive member only during the period of developing the electrostatic latent image on the photosensitive drum. It is conceivable to make it abut on the surface.

この方法では、現像ローラは前のステーションが現像動作を始めていても感光体ドラムに当接する必要はなく、自ステーションの潜像を現像する時間のみ感光体ドラムに当接する。また自ステーションの現像期間が終われば次のステーションがまだ現像動作中であっても感光体ドラムから離間して回転を停止することができる。   In this method, the developing roller does not need to contact the photosensitive drum even when the previous station starts the developing operation, and contacts the photosensitive drum only during the time for developing the latent image of the station. Further, when the developing period of the own station is over, the rotation can be stopped after being separated from the photosensitive drum even if the next station is still developing.

この違いを図6及び図7のタイミングチャートで模式的に示す。横軸は時間であり、画像形成時の各動作のタイミングが示されている。   This difference is schematically shown in the timing charts of FIGS. The horizontal axis is time, and the timing of each operation during image formation is shown.

図6は、全ステーションで同時に現像ローラ当接離間動作を行なう時のタイミングチャートであり、図7は、各ステーション独立で現像ローラ当接離間動作を行なう時のタイミングチャートである。   FIG. 6 is a timing chart when the developing roller contact / separation operation is simultaneously performed in all stations, and FIG. 7 is a timing chart when the development roller contact / separation operation is performed independently for each station.

図7に示す上記特許文献1の方法によれば、現像ローラの駆動時間及び感光体ドラムへの当接時間を短くすることが可能であることが分かる。   According to the method of Patent Document 1 shown in FIG. 7, it can be seen that the driving time of the developing roller and the contact time with the photosensitive drum can be shortened.

ただし、現像ローラと感光体ドラムの当接時間をさらに短くして、前のステーションが潜像形成を開始した後のタイミングで現像ローラ当接動作を行なうようにすると、現像ローラ当接動作による振動が伝播し前のステーションの潜像形成を乱して横スジ等の画像欠陥が発生することがある。これは写真画像等の高印字イメージの潜像形成中やプロセススピードが早い場合に顕著であった。   However, if the contact time between the developing roller and the photosensitive drum is further shortened and the developing roller contact operation is performed at the timing after the preceding station starts the latent image formation, the vibration due to the developing roller contact operation will occur. May propagate and disturb the formation of the latent image in the previous station, causing image defects such as horizontal streaks. This was remarkable during the formation of a latent image of a high-print image such as a photographic image or when the process speed was high.

このため、この隣接ステーションでの現像ローラ当接のショックによる画像欠陥を防止するために、図7に示すように、前のステーションが潜像形成を開始するより早いタイミングで現像ローラの当接動作を行なう必要がある。また、現像ローラ離間動作を行なう際も同様に、離間動作の振動が伝播し、後のステーションの潜像形成を乱して横スジ等の画像欠陥が発生することが無いように離間動作を行なう必要がある。
特開2001−318506号公報
For this reason, in order to prevent an image defect due to the shock of developing roller contact at the adjacent station, as shown in FIG. 7, the contact operation of the developing roller at an earlier timing than the preceding station starts the latent image formation. It is necessary to do. Similarly, when performing the developing roller separation operation, the separation operation is performed so that the vibration of the separation operation propagates and the latent image formation in the subsequent station is not disturbed to cause image defects such as horizontal stripes. There is a need.
JP 2001-318506 A

しかしながら、上記従来例の画像形成装置では次のような問題があった。   However, the conventional image forming apparatus has the following problems.

特許文献1に示されるように、各ステーション毎に独立の現像当接離間機構を用いていても、プロセスカートリッジを更に長期にわたって耐久使用し、印字動作を繰り返し行なって現像ローラを耐久使用し続けると、トナーが供給ローラや現像ブレードとの摩擦によって劣化し、かぶり等の画像欠陥が出ることがあった。   As shown in Patent Document 1, even if an independent development contact / separation mechanism is used for each station, if the process cartridge is used for a longer period of time and the printing operation is repeated and the development roller is continuously used, The toner deteriorates due to friction with the supply roller and the developing blade, and image defects such as fogging may occur.

また、現像ローラが弾性体で構成されているため、長時間の摺擦により現像ローラ表層が磨耗劣化して、かぶり・濃度薄等の画像欠陥が出ることがあった。   Further, since the developing roller is made of an elastic material, the surface layer of the developing roller is worn and deteriorated by rubbing for a long time, and image defects such as fogging and low density may occur.

また、耐久使用を続けると現像ローラが感光体と長時間当接することによって感光体ドラムが磨耗し、感光体層を削り取ってしまう感光体ドラム削れという問題が出ることがあった。これは特に現像ローラのトナーを搬送していない部分で顕著に発生する。   In addition, if the durable use is continued, there is a problem in that the photosensitive drum is worn away due to the developing roller coming into contact with the photosensitive member for a long time and the photosensitive layer is scraped off. This particularly occurs remarkably in a portion of the developing roller where the toner is not conveyed.

このとき、現像ローラと感光体ドラムとトナー容器が一体として構成されているプロセスカートリッジを用いると、低印字率で印字を続けるとトナーを使い切る前に現像ローラが磨耗して寿命となってしまったり、感光体ドラムが削れて寿命となってしまう。   At this time, if a process cartridge in which the developing roller, the photosensitive drum, and the toner container are integrated is used, if the printing is continued at a low printing rate, the developing roller may be worn out before the toner is used up. The photoconductive drum is scraped and the service life is reached.

そこで、本発明の目的は、像担持体が複数設けられ、像担持体に対する現像剤担持体の当接及び離間タイミングが複数存在する画像形成装置において、条件によって最適な当接及び離間タイミングを適宜選択することで像担持体と現像剤担持体の当接時間を短くし、現像剤担持体の回転時間を短くすることで、現像剤の劣化、現像剤担持体の劣化、像担持体の削れを抑止し、プロセスカートリッジの寿命を延ばすことのできる画像形成装置を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to appropriately set the optimum contact and separation timing according to conditions in an image forming apparatus in which a plurality of image carriers are provided and there are a plurality of contact and separation timings of the developer carrier with respect to the image carrier. By selecting, the contact time between the image carrier and the developer carrier is shortened, and the rotation time of the developer carrier is shortened so that the developer is deteriorated, the developer carrier is deteriorated, and the image carrier is scraped. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of suppressing the process and extending the life of the process cartridge.

本発明の他の目的は、像担持体を有する画像形成部が複数設けられ、像担持体に対する現像剤担持体の当接及び離間タイミングが複数存在する画像形成装置において、現像剤担持体の当接及び離間タイミングを切替えることで、隣接する画像形成部での現像剤担持体の当接及び離間のショックによる画像欠陥を防止しつつ像担持体及び現像剤担持体の寿命、延いては、プロセスカートリッジの寿命を延ばすことのできる画像形成装置を提供することである。   Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus having a plurality of image forming portions each having an image carrier, and a plurality of contact and separation timings of the developer carrier with respect to the image carrier. By switching the contact and separation timing, the life of the image carrier and the developer carrier and the process can be reduced while preventing image defects due to the contact and separation shocks of the developer carrier in the adjacent image forming units. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of extending the life of a cartridge.

本発明の他の目的は、像担持体が複数設けられ、像担持体に対する現像剤担持体の当接及び離間タイミングが複数存在する画像形成装置において、現像剤担持体の当接及び離間タイミングを画像の印字率に基づいて切替えることで、最適の現像剤担持体の当接及び離間タイミングを選択し、像担持体及び現像剤担持体の寿命、延いては、プロセスカートリッジの寿命を延ばすことのできる画像形成装置を提供することである。   Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus in which a plurality of image carriers are provided and there are a plurality of contact and separation timings of the developer carrier with respect to the image carrier. By switching based on the printing rate of the image, it is possible to select the optimal contact and separation timing of the developer carrier, and to extend the life of the image carrier and the developer carrier, and thus the life of the process cartridge. An image forming apparatus is provided.

本発明の他の目的は、像担持体と現像剤担持体と現像剤収容器とが一体で構成されたプロセスカートリッジを用いる画像形成装置において、像担持体と現像剤担持体との複数の当接及び離間タイミングを有し、条件によって最適な当接及び離間タイミングを適宜選択することでプロセスカートリッジの寿命を延ばすことのできる画像形成装置を提供することである。   Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus using a process cartridge in which an image carrier, a developer carrier, and a developer container are integrated, and a plurality of the image carrier and developer carrier. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that has contact and separation timings and can appropriately extend the life of a process cartridge by appropriately selecting optimum contact and separation timings according to conditions.

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、一態様によれば、複数の画像形成部を有し、前記各画像形成部は、像担持体と、画像情報に基づき前記像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、現像剤を担持し前記像担持体と回転接触して前記静電潜像を現像像とする現像剤担持体を備えた現像手段と、前記像担持体と前記現像剤担持体を当接又は離間させる接離機構とを具備した画像形成装置において、
第1の画像形成モードと、該第1の画像形成モードよりも印字率の小さい第2の画像形成モードとを有し、
前記第1の画像形成モードにおいては、隣接する画像形成部で前記露光手段により静電潜像を形成する前に、前記接離機構により前記像担持体と前記現像剤担持体とを当接させ、
前記第2の画像形成モードにおいては、隣接する前の画像形成部で前記露光手段により静電潜像を形成している間に、前記接離機構により前記像担持体と前記現像剤担持体とを当接させることを特徴とする画像形成装置が提供される。
The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, according to one aspect, the present invention includes a plurality of image forming units, and each of the image forming units forms an electrostatic latent image on the image carrier based on image information and image information. Exposure means for carrying, developer means for carrying the developer and rotating contact with the image carrier to form the electrostatic latent image as a developed image, developing means, and the image carrier and developer carrier In an image forming apparatus provided with a contact / separation mechanism for contacting or separating
A first image forming mode, and a second image forming mode having a printing rate smaller than that of the first image forming mode,
In the first image forming mode, the image bearing member and the developer bearing member are brought into contact with each other by the contact / separation mechanism before an electrostatic latent image is formed by the exposure unit in an adjacent image forming unit. ,
In the second image forming mode, while the electrostatic latent image is formed by the exposure unit in the previous adjacent image forming unit, the contact / separation mechanism causes the image carrier and the developer carrier to An image forming apparatus is provided, wherein the image forming apparatus is in contact with each other .

本発明の他の態様によれば、複数の画像形成部を有し、前記各画像形成部は、像担持体と、画像情報に基づき前記像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、現像剤を担持し前記像担持体と回転接触して前記静電潜像を現像像とする現像剤担持体を備えた現像手段と、前記像担持体と前記現像剤担持体を当接又は離間させる接離機構とを具備した画像形成装置において、
第1の画像形成モードと、該第1の画像形成モードよりも印字率の小さい第2の画像形成モードとを有し、
前記第1の画像形成モードにおいては、隣接する画像形成部で前記露光手段により静電潜像を形成した後に、前記接離機構により前記像担持体と前記現像剤担持体とを離間させ、
前記第2の画像形成モードにおいては、隣接する後の画像形成部で前記露光手段により静電潜像を形成している間に、前記接離機構により前記像担持体と前記現像剤担持体とを離間させることを特徴とする画像形成装置が提供される。
According to another aspect of the present invention, the image forming unit includes a plurality of image forming units, and each of the image forming units includes an image carrier and an exposure unit that forms an electrostatic latent image on the image carrier based on image information. A developing means including a developer carrying member that carries the developer and rotationally contacts with the image carrying member to convert the electrostatic latent image into a developed image; and the image carrier and the developer carrying member are brought into contact or In an image forming apparatus provided with a contact / separation mechanism for separating,
A first image forming mode, and a second image forming mode having a printing rate smaller than that of the first image forming mode,
In the first image forming mode, after the electrostatic latent image is formed by the exposure unit in an adjacent image forming unit, the image carrier and the developer carrier are separated by the contact / separation mechanism,
In the second image forming mode, while the electrostatic latent image is formed by the exposure unit in the adjacent subsequent image forming unit, the image carrier and the developer carrier are formed by the contact / separation mechanism. An image forming apparatus is provided that is spaced apart from each other .

本発明によれば、像担持体が複数設けられ、像担持体に対する現像剤担持体の当接及び離間タイミングが複数存在する画像形成装置において、条件によって最適な当接及び離間タイミングを適宜選択することで像担持体と現像剤担持体の当接時間を短くし、現像剤担持体の回転時間を短くすることで、現像剤の劣化、現像剤担持体の劣化、像担持体の削れを抑止し、プロセスカートリッジの寿命を延ばすことができる。   According to the present invention, in an image forming apparatus provided with a plurality of image carriers and having a plurality of contact and separation timings of the developer carrier with respect to the image carrier, optimum contact and separation timings are appropriately selected according to conditions. By shortening the contact time between the image carrier and the developer carrier and shortening the rotation time of the developer carrier, the deterioration of the developer, the deterioration of the developer carrier, and the scraping of the image carrier are suppressed. In addition, the life of the process cartridge can be extended.

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。   The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.

実施例1
先ず、図1を参照して、本発明に係る画像形成装置の一実施例であるカラー電子写真画像形成装置について説明する。また、本実施例では、本発明の特徴を構成する、像担持体に対する現像剤担持体の当接及び離間するタイミングを印刷画像種によって選択する方法について説明する。
Example 1
First, a color electrophotographic image forming apparatus which is an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a method of selecting the timing of contact and separation of the developer carrying member with respect to the image carrying member, which constitutes a feature of the present invention, depending on the type of print image will be described.

(画像形成装置の全体構成)
図1は、本実施例のカラー電子写真画像形成装置の全体構成を示す。
(Overall configuration of image forming apparatus)
FIG. 1 shows the overall configuration of the color electrophotographic image forming apparatus of this embodiment.

図1を参照すると、カラー電子写真画像形成装置100は、画像形成装置本体100Aに、本実施例では4つの画像形成部、即ち、画像形成ステーションP(Pa、Pb、Pc、Pd)が垂直方向に並設して設けられる。   Referring to FIG. 1, the color electrophotographic image forming apparatus 100 includes four image forming units, that is, image forming stations P (Pa, Pb, Pc, Pd) in the vertical direction in the image forming apparatus main body 100A. Are provided side by side.

各画像形成ステーションPには、プロセスカートリッジ装着部80(80a、80b、80c、80d)が配置され、前記装着部80(80a、80b、80c、80d)にカートリッジ7(7a、7b、7c、7d)が着脱自在に装着される。   In each image forming station P, a process cartridge mounting portion 80 (80a, 80b, 80c, 80d) is disposed, and the cartridge 7 (7a, 7b, 7c, 7d) is placed in the mounting portion 80 (80a, 80b, 80c, 80d). ) Is detachably mounted.

プロセスカートリッジ7は、夫々1個の像担持体としてのドラム状の電子写真感光体、即ち、感光体ドラム1(1a、1b、1c、1d)を備えている。感光体ドラム1は、駆動手段(図示せず)によって、図1にて、矢印方向反時計回りに回転駆動される。   The process cartridge 7 includes a drum-shaped electrophotographic photosensitive member as an image carrier, that is, a photosensitive drum 1 (1a, 1b, 1c, 1d). The photosensitive drum 1 is driven to rotate counterclockwise in FIG. 1 by a driving means (not shown).

感光体ドラム1の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体ドラム1表面を均一に帯電する帯電手段2(2a、2b、2c、2d)、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム1に静電潜像を形成する露光手段としてのスキャナユニット3(3a、3b、3c、3d)、前記静電潜像を現像剤であるトナーを用いて現像し、現像像、即ち、トナー像を形成する現像手段としての現像ユニット4(4a、4b、4c、4d)、感光体ドラム1上のトナー像を記録媒体Sに転写させる静電転写手段12(12a、12b、12c、12d)、転写後の感光体ドラム1表面に残ったトナーを除去するクリーニング手段6(6a、6b、6c、6d)が配置されている。   The photosensitive drum 1 is irradiated with a laser beam on the basis of the image information, charging means 2 (2a, 2b, 2c, 2d) for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 1 in order according to the rotation direction. A scanner unit 3 (3a, 3b, 3c, 3d) as an exposure unit for forming an electrostatic latent image on the drum 1, and developing the electrostatic latent image using toner as a developer. Developing unit 4 (4a, 4b, 4c, 4d) as developing means for forming an image, electrostatic transfer means 12 (12a, 12b, 12c, 12d) for transferring the toner image on the photosensitive drum 1 to the recording medium S A cleaning means 6 (6a, 6b, 6c, 6d) for removing the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after the transfer is disposed.

ここで、本実施例では、図2をも参照するとより良く理解されるように、感光体ドラム1と帯電手段2、現像ユニット4、クリーニング手段6は一体的にカートリッジ化されプロセスカートリッジ7(7a、7b、7c、7d)を構成している。   Here, in this embodiment, as will be better understood with reference also to FIG. 2, the photosensitive drum 1, the charging unit 2, the developing unit 4, and the cleaning unit 6 are integrally formed into a cartridge so as to form a process cartridge 7 (7a). 7b, 7c, 7d).

感光体ドラム1は、例えば直径30mmのアルミシリンダの外周面に有機光導電体層(OPC感光体)を塗布したものである。感光体ドラム1は、その両端部を支持部材(図示せず)によって回転自在に支持されている。感光体ドラム1は、駆動モータ(図示せず)により、反時計方向(図2にて矢印X方向)に回転駆動される。   The photosensitive drum 1 is obtained by applying an organic photoconductor layer (OPC photosensitive member) to an outer peripheral surface of an aluminum cylinder having a diameter of 30 mm, for example. Both ends of the photosensitive drum 1 are rotatably supported by support members (not shown). The photosensitive drum 1 is rotationally driven in a counterclockwise direction (arrow X direction in FIG. 2) by a drive motor (not shown).

帯電手段2(2a、2b、2c、2d)は、本実施例では、図2に示すような接触帯電方式のものを使用する。帯電手段としての帯電部材2は、ローラ状に形成された導電性ローラであり、このローラ2を感光体ドラム1表面に当接させる。そして、このローラ2に帯電バイアス電圧を印加する。これにより、感光体ドラム1表面を一様に帯電させる。   As the charging means 2 (2a, 2b, 2c, 2d), a contact charging type as shown in FIG. 2 is used in this embodiment. The charging member 2 as a charging means is a conductive roller formed in a roller shape, and the roller 2 is brought into contact with the surface of the photosensitive drum 1. Then, a charging bias voltage is applied to the roller 2. As a result, the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged.

図1にて、スキャナユニット3(3a、3b、3c、3d)は、感光体ドラム1の略水平方向に配置されている。そして、レーザーダイオード(不図示)によって画像信号に対応する画像光が、スキャナモーター(不図示)によって回転されるポリゴンミラー9(9a、9b、9c、9d)に照射される。ミラー9に反射した画像光は、結像レンズ10(10a、10b、10c、10d)を介して帯電済みの感光体ドラム1表面を選択的に露光する。これによって、画像信号に応じた静電潜像を形成する。   In FIG. 1, the scanner unit 3 (3 a, 3 b, 3 c, 3 d) is arranged in a substantially horizontal direction of the photosensitive drum 1. Then, image light corresponding to the image signal is irradiated to a polygon mirror 9 (9a, 9b, 9c, 9d) rotated by a scanner motor (not shown) by a laser diode (not shown). The image light reflected by the mirror 9 selectively exposes the surface of the charged photosensitive drum 1 through the imaging lens 10 (10a, 10b, 10c, 10d). Thereby, an electrostatic latent image corresponding to the image signal is formed.

図2をも参照すると理解されるように、現像ユニット4(4a、4b、4c、4d)は、それぞれ、現像剤(トナー)を収納した現像剤収納部、即ち、トナー容器41(41a、41b、41c、41d)、及び、現像枠体、即ち、現像容器45(45a、45b、45c、45d)を有する。   As can be understood with reference to FIG. 2, each of the developing units 4 (4a, 4b, 4c, 4d) includes a developer storage portion storing a developer (toner), that is, a toner container 41 (41a, 41b). , 41c, 41d) and a developing frame, that is, a developing container 45 (45a, 45b, 45c, 45d).

つまり、トナー容器41に関して言えば、例えば、シアン現像ユニット4aはシアン色のトナーを収納したトナー容器41a、イエロー現像ユニット4bはイエロー色のトナーを収納したトナー容器41b、マゼンタ現像ユニット4cはマゼンタ色のトナーを収納したトナー容器41c、及び、ブラック現像ユニット4dはブラック色のトナーを収納したトナー容器41dを有する。各トナー容器41内には、感光体ドラム1と対向して、現像剤を担持搬送する現像剤担持体としての現像ローラ40が配置されている。   That is, with regard to the toner container 41, for example, the cyan developing unit 4a has a toner container 41a containing cyan toner, the yellow developing unit 4b has a toner container 41b containing yellow toner, and the magenta developing unit 4c has a magenta color. The toner container 41c containing the toner and the black developing unit 4d include a toner container 41d containing black toner. In each toner container 41, a developing roller 40 is disposed as a developer carrying member that carries and conveys the developer so as to face the photosensitive drum 1.

図2にて、トナー容器41内の現像剤、即ち、トナーは、トナー搬送攪拌機構42によってトナー供給ローラ43へ送り込まれる。次いで、トナーは、トナー供給ローラ43、及び、現像ローラ40の外周に圧接された現像ブレード44によって、現像ローラ40の外周に塗布され、且つ、トナーに電荷が付与される。そして、現像ローラ40に現像バイアスを印加することにより、感光体ドラム1に形成された潜像を現像し、トナー像とする。   In FIG. 2, the developer in the toner container 41, that is, the toner, is sent to the toner supply roller 43 by the toner conveyance stirring mechanism 42. Next, the toner is applied to the outer periphery of the developing roller 40 by the toner supply roller 43 and the developing blade 44 that is in pressure contact with the outer periphery of the developing roller 40, and charges are applied to the toner. Then, by applying a developing bias to the developing roller 40, the latent image formed on the photosensitive drum 1 is developed into a toner image.

一方、図1に示すように、画像形成装置100には、全ての感光体ドラム1(1a、1b、1c、1d)に対向し、接するように循環移動する静電転写ベルト11が配設されている。前記転写ベルト11は1011〜1014Ω・cmの体積固有抵抗を有する厚さ約150μmのフィルム状部材である。そして、記録媒体Sは、前記転写ベルト11により転写位置まで搬送され、感光体ドラム1上のトナー画像を転写される。 On the other hand, as shown in FIG. 1, the image forming apparatus 100 is provided with an electrostatic transfer belt 11 that circulates and moves so as to face and contact all the photosensitive drums 1 (1a, 1b, 1c, 1d). ing. The transfer belt 11 is a film-like member having a volume specific resistance of 10 11 to 10 14 Ω · cm and a thickness of about 150 μm. Then, the recording medium S is conveyed to the transfer position by the transfer belt 11, and the toner image on the photosensitive drum 1 is transferred.

つまり、前記転写ベルト11は、駆動ローラ13、従動ローラ14a、14b、テンションローラ15の4本のローラにより掛け渡され、図1の矢印方向に回動する。これにより、前記転写ベルト11が循環移動して、記録媒体Sが従動ローラ14a側から駆動ローラ13側へ搬送される間にトナー画像を転写される。   That is, the transfer belt 11 is stretched by four rollers, that is, the driving roller 13, the driven rollers 14a and 14b, and the tension roller 15, and rotates in the direction of the arrow in FIG. As a result, the transfer belt 11 circulates and the toner image is transferred while the recording medium S is conveyed from the driven roller 14a side to the drive roller 13 side.

尚、この転写ベルト11の内側に当接して、4個の感光体ドラム1(1a、1b、1c、1d)に対向した位置に転写手段としての転写ローラ12(12a、12b、12c、12d)が並設されている。これら転写ローラ12から正極性の電荷が転写ベルト11を介して記録媒体Sに印加される。これにより、記録媒体Sに感光体ドラム1上のトナー画像が転写される。   A transfer roller 12 (12a, 12b, 12c, 12d) as a transfer means is in contact with the inner side of the transfer belt 11 and faces the four photosensitive drums 1 (1a, 1b, 1c, 1d). Are arranged side by side. A positive charge is applied from the transfer roller 12 to the recording medium S via the transfer belt 11. As a result, the toner image on the photosensitive drum 1 is transferred to the recording medium S.

給送部16は、画像形成部に記録媒体Sを給送搬送するものである。複数枚の記録媒体Sが給送カセット17に収納されている。画像形成時には給送ローラ18、及び、レジストローラ対19が画像形成動作に応じて駆動回転する。これによって前記カセット17内の記録媒体Sを1枚毎分離給送する。そして、記録媒体Sの先端は、前記ローラ対19に突き当たり一旦停止する。記録媒体Sは、前記転写ベルト11の回転とトナー画像との同期をとって、レジストローラ対19によって転写ベルト11へ給送される。   The feeding unit 16 feeds and transports the recording medium S to the image forming unit. A plurality of recording media S are stored in the feeding cassette 17. At the time of image formation, the feeding roller 18 and the registration roller pair 19 are driven and rotated according to the image forming operation. Thus, the recording medium S in the cassette 17 is separated and fed one by one. The leading edge of the recording medium S hits the roller pair 19 and stops temporarily. The recording medium S is fed to the transfer belt 11 by the registration roller pair 19 in synchronization with the rotation of the transfer belt 11 and the toner image.

定着部20は、記録媒体Sに転写された複数色のトナー画像を定着させるものである。回転する加熱ローラ21aと、これに圧接して記録媒体Sに熱及び圧力を与える加圧ローラ21bとを有する。即ち、感光体ドラム1上のトナー画像を転写された記録媒体Sは、定着部20を通過する際に、定着ローラ対21(21a、21b)で搬送される。そして、定着ローラ対21によって熱及び圧力を与えられる。これによって複数色のトナー画像が記録媒体S表面に定着される。   The fixing unit 20 fixes the toner images of a plurality of colors transferred to the recording medium S. A heating roller 21a that rotates and a pressure roller 21b that applies pressure and heat to the recording medium S are provided. That is, the recording medium S to which the toner image on the photosensitive drum 1 is transferred is conveyed by the fixing roller pair 21 (21a, 21b) when passing through the fixing unit 20. Then, heat and pressure are applied by the fixing roller pair 21. As a result, the toner images of a plurality of colors are fixed on the surface of the recording medium S.

(画像形成動作)
先ず、プロセスカートリッジ7(7a、7b、7c、7d)が、画像形成のタイミングに合わせて順次駆動される。その駆動に応じて感光体ドラム1(1a、1b、1c、1d)が回転駆動され、そして、各々のカートリッジ7に対応するスキャナユニット3(3a、3b、3c、3d)が順次駆動される。この駆動により、帯電手段2(2a、2b、2c、2d)は、感光体ドラム1の周面に一様な電荷を付与する。スキャナユニット3は、その感光体ドラム1周面に画像信号に応じて露光を行って、感光体ドラム1上に静電潜像を形成する。現像ローラ40は、前記静電潜像を現像する。
(Image forming operation)
First, the process cartridges 7 (7a, 7b, 7c, 7d) are sequentially driven in accordance with the timing of image formation. In response to the drive, the photosensitive drums 1 (1a, 1b, 1c, 1d) are rotationally driven, and the scanner units 3 (3a, 3b, 3c, 3d) corresponding to the cartridges 7 are sequentially driven. By this driving, the charging unit 2 (2a, 2b, 2c, 2d) applies a uniform charge to the peripheral surface of the photosensitive drum 1. The scanner unit 3 exposes the circumferential surface of the photosensitive drum 1 according to an image signal to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 1. The developing roller 40 develops the electrostatic latent image.

前述した通り、記録媒体Sは、各感光体ドラム1と転写ローラ12との間に形成される電界によって、各感光体ドラム1のトナー画像を順次転写される。4色のトナー画像を転写された記録媒体Sは、駆動ローラ13の曲率により転写ベルト11から曲率分離される。そして、定着部20に搬入される。記録媒体Sは、定着部20で上記トナー画像を熱定着された後、排出ローラ対23によって、排出部24から本体外に排出される。   As described above, the toner images on the photosensitive drums 1 are sequentially transferred to the recording medium S by the electric field formed between the photosensitive drums 1 and the transfer rollers 12. The recording medium S to which the four color toner images are transferred is separated from the transfer belt 11 by the curvature of the driving roller 13. Then, it is carried into the fixing unit 20. After the toner image is heat-fixed by the fixing unit 20, the recording medium S is discharged from the discharge unit 24 to the outside of the main body by the discharge roller pair 23.

(プロセスカートリッジ)
次に、図2を参照して、本実施例にて使用するプロセスカートリッジ7(7a、7c、7d、7d)について説明する。図2は、トナーを収納したプロセスカートリッジ7の主断面である。
(Process cartridge)
Next, the process cartridge 7 (7a, 7c, 7d, 7d) used in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a main cross section of the process cartridge 7 containing toner.

尚、本実施例にて、シアン色のトナーを収納したプロセスカートリッジ7a、イエロー色のトナーを収納したプロセスカートリッジ7b、マゼンタ色のトナーを収納したプロセスカートリッジ7c、ブラック色のトナーを収納したプロセスカートリッジ7dは、同一構成とされる。   In this embodiment, the process cartridge 7a containing cyan toner, the process cartridge 7b containing yellow toner, the process cartridge 7c containing magenta toner, and the process cartridge containing black toner are used. 7d has the same configuration.

プロセスカートリッジ7は、感光体ドラム1と、帯電手段2及びクリーニング手段6とを備えた第一枠体としての感光体ドラムユニット50、及び、現像手段を有する第二枠体としての現像ユニット4に分かれている。現像ユニット4は、支持軸(支点)Poにて揺動可能に感光体ドラムユニット50に取り付けられており、バネ55の押圧力により、現像ローラ40は感光体ドラム1に当接している。   The process cartridge 7 is divided into a photosensitive drum unit 50 as a first frame having a photosensitive drum 1, a charging unit 2 and a cleaning unit 6, and a developing unit 4 as a second frame having a developing unit. ing. The developing unit 4 is attached to the photosensitive drum unit 50 so as to be swingable by a support shaft (fulcrum) Po, and the developing roller 40 is in contact with the photosensitive drum 1 by the pressing force of the spring 55.

感光体ドラムユニット50は、感光体ドラム1が軸受(図示せず)を介してクリーニング枠体51に回転自在に取り付けられている。感光体ドラム1の周上には、上述のように、感光体ドラム1の表面を一様に帯電させるための一次帯電手段2、及び感光体ドラム1上に残った現像剤(トナー)を除去するためのクリーニングブレード60が配置され、さらにクリーニングブレード60によって感光体ドラム1表面から除去された残留トナーは、トナー送り機構52によってクリーニング枠体後方に設けられた廃トナー室51aに順次送られる。そして、図示しない駆動モータの駆動力により、感光体ドラム1を画像形成動作に応じて図示X方向(反時計回り)に回転駆動させる。   In the photosensitive drum unit 50, the photosensitive drum 1 is rotatably attached to the cleaning frame 51 via a bearing (not shown). As described above, the primary charging means 2 for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 1 and the developer (toner) remaining on the photosensitive drum 1 are removed on the circumference of the photosensitive drum 1. Further, the residual toner removed from the surface of the photosensitive drum 1 by the cleaning blade 60 is sequentially sent to a waste toner chamber 51a provided behind the cleaning frame by the toner feeding mechanism 52. Then, the photosensitive drum 1 is rotationally driven in the X direction (counterclockwise) in accordance with the image forming operation by a driving force of a driving motor (not shown).

現像ユニット4は、図2にて、感光体ドラム1と接触して矢印Y方向に回転する現像剤担持体としての現像ローラ40、現像ローラ40を配置した現像容器(現像枠体)45、及び、トナーが収容されたトナー容器41と、にて構成される。   In FIG. 2, the developing unit 4 includes a developing roller 40 as a developer carrying member that contacts the photosensitive drum 1 and rotates in the direction of arrow Y, a developing container (developing frame) 45 in which the developing roller 40 is disposed, and And a toner container 41 containing toner.

現像ローラ40は、回転自在に現像容器45に支持され、また現像ローラ40の周上には、現像ローラ40と接触して矢印Z方向に回転する現像剤供給部材、即ち、トナー供給ローラ43と現像剤規制部材としての現像ブレード44がそれぞれ配置されている。さらに、トナー容器41内には、収容されたトナーを撹拌するとともにトナー供給ローラ43に搬送するためのトナー搬送攪拌機構42が設けられている。   The developing roller 40 is rotatably supported by the developing container 45, and on the circumference of the developing roller 40, a developer supply member that contacts the developing roller 40 and rotates in the arrow Z direction, that is, a toner supply roller 43, Developing blades 44 as developer regulating members are respectively disposed. Further, in the toner container 41, a toner transport stirring mechanism 42 for stirring the stored toner and transporting it to the toner supply roller 43 is provided.

現像時、トナー搬送攪拌機構42によって、収納されたトナーがトナー供給ローラ43へ搬送されると、図中矢印方向に回転するトナー供給ローラ43が、そのトナーを図中矢印方向に回転する現像ローラ40との摺擦によって現像ローラ40に供給し、現像ローラ40上に担持させる。現像ローラ40上に担持されたトナーは、現像ローラ40の回転に伴い現像ブレード44のところに至り、現像ブレード44がトナーを規制して所定のトナー薄層に形成する。規制されたトナーは、現像ローラ40の回転につれて、現像剤帯電手段としての帯電ローラ70へ至り、所望の帯電電荷量が付与される。   At the time of development, when the stored toner is transported to the toner supply roller 43 by the toner transport agitating mechanism 42, the toner supply roller 43 that rotates in the direction of the arrow in the figure is the development roller that rotates the toner in the direction of the arrow in the figure. The toner is supplied to the developing roller 40 by rubbing with the developing roller 40 and is carried on the developing roller 40. The toner carried on the developing roller 40 reaches the developing blade 44 as the developing roller 40 rotates, and the developing blade 44 regulates the toner to form a predetermined toner thin layer. The regulated toner reaches the charging roller 70 as the developer charging means as the developing roller 40 rotates, and is given a desired charge amount.

さらに、現像ローラ40上のトナー薄層は、感光体ドラム1と現像ローラ40とが接触した現像部に搬送され、現像部において、図示しない電源から現像ローラ40に印加した直流現像バイアスにより、感光体ドラム1の表面に形成されている静電潜像に付着して、潜像を現像する。現像に寄与せずに現像ローラ40の表面に残留したトナーは、現像ローラ40の回転に伴い現像容器45内に戻され、トナー供給ローラ43との摺擦部で現像ローラ40から剥離、回収される。回収されたトナーは、トナー搬送攪拌機構42により残りのトナーと撹拌混合される。   Further, the toner thin layer on the developing roller 40 is conveyed to a developing unit where the photosensitive drum 1 and the developing roller 40 are in contact with each other, and in the developing unit, the toner is sensitized by a DC developing bias applied to the developing roller 40 from a power source (not shown). The latent image is developed by attaching to the electrostatic latent image formed on the surface of the body drum 1. The toner remaining on the surface of the developing roller 40 without contributing to the development is returned to the developing container 45 as the developing roller 40 rotates, and is peeled off and collected from the developing roller 40 at the rubbing portion with the toner supply roller 43. The The collected toner is stirred and mixed with the remaining toner by the toner transport stirring mechanism 42.

本実施例のように、感光体ドラム1と現像ローラ40が接触して現像を行なう接触現像方式においては、感光体ドラム1は剛体とし、現像ローラ40は弾性体を有するローラとすることが好ましい。この弾性体としては、ソリッドゴム単層やトナーへの帯電付与性を考慮してソリッドゴム層上に樹脂コーティングを施したもの等が用いられる。   As in this embodiment, in the contact development method in which development is performed by contact between the photosensitive drum 1 and the developing roller 40, the photosensitive drum 1 is preferably a rigid body, and the developing roller 40 is preferably a roller having an elastic body. . As this elastic body, a solid rubber single layer or a solid rubber layer coated with a resin coating in consideration of charge imparting property to toner is used.

図1及び図2に示すように、プロセスカートリッジ7の画像形成装置本体100Aへの装着は、プロセスカートリッジ7を矢印方向から、装置本体100Aに設けられたプロセスカートリッジガイド(図示せず)に沿って本体内部へとガイドして挿入して装着部80(80C、80Y、80M、80Bk)に装着し、所定位置に位置決めすることにより行われる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the process cartridge 7 is mounted on the image forming apparatus main body 100A along the process cartridge guide (not shown) provided on the apparatus main body 100A from the arrow direction. This is done by guiding the inside of the main body, inserting it into the mounting part 80 (80C, 80Y, 80M, 80Bk) and positioning it at a predetermined position.

一方、本実施例では、図1に示すように、画像形成装置本体100Aの装着部80(80C、80Y、80M、80Bk)に装着されたプロセスカートリッジ7に隣接して、現像ローラ当接離間機構、即ち、接離機構8(8A、8B、8C、8D)が配置される。   On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 1, a developing roller abutment / separation mechanism is provided adjacent to the process cartridge 7 mounted on the mounting portion 80 (80C, 80Y, 80M, 80Bk) of the image forming apparatus main body 100A. That is, the contact / separation mechanism 8 (8A, 8B, 8C, 8D) is arranged.

本実施例によると、この接離機構8(8A、8B、8C、8D)は、垂直方向に延在した作動軸8x(8xa、8xb、8xc、8xd)と、作動軸8xに一体に形成され、各プロセスカートリッジ7(7a、7b、7c、7d)に設けられた突起部材5(5a、5b、5c、5d)に係合する作動片8y(8ya、8yb、8yc、8yd)とを有する。従って、接離機構8を作動し、作動軸8xを上下に移動することにより、作動片8がプロセスカートリッジの突起部材5に係合して感光体ドラム1と現像ローラ40の当接又は離間動作を行う。   According to the present embodiment, the contact / separation mechanism 8 (8A, 8B, 8C, 8D) is integrally formed with the operation shaft 8x (8xa, 8xb, 8xc, 8xd) extending in the vertical direction and the operation shaft 8x. And an operating piece 8y (8ya, 8yb, 8yc, 8yd) that engages with the protruding member 5 (5a, 5b, 5c, 5d) provided on each process cartridge 7 (7a, 7b, 7c, 7d). Accordingly, by operating the contact / separation mechanism 8 and moving the operation shaft 8x up and down, the operation piece 8 engages with the protruding member 5 of the process cartridge, and the contact or separation operation of the photosensitive drum 1 and the developing roller 40 is performed. I do.

上述のように、本実施例の画像形成装置は、複数色のトナーをそれぞれ備えてタンデム式に配列した複数のプロセスカートリッジ7(7a、7b、7c、7d)を有し、それぞれのプロセスカートリッジ7には露光手段3(3a、3b、3c、3d)によって静電潜像を形成可能な感光体ドラム1と、感光体ドラム1上の静電潜像をトナーで現像する現像ローラ40(40a、40b、40c、40d)とを備えている。また、画像形成装置は、感光体ドラム1と現像ローラ40とを各色毎に、独立して当接離間動作を行なわせる接離8を備えている。   As described above, the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment includes the plurality of process cartridges 7 (7a, 7b, 7c, and 7d) each including a plurality of colors of toner and arranged in a tandem manner. Includes a photosensitive drum 1 capable of forming an electrostatic latent image by the exposure means 3 (3a, 3b, 3c, 3d), and a developing roller 40 (40a, 40a) that develops the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 with toner. 40b, 40c, 40d). In addition, the image forming apparatus includes a contact / separation 8 that causes the photosensitive drum 1 and the developing roller 40 to perform a contact / separation operation independently for each color.

ここで、感光体ドラム1a、1b、1c、1dに形成された静電潜像を各色のトナーで現像するためには、現像ローラ40a、40b、40c、40dを感光体ドラム1a、1b、1c、1dに接触させてトナーを付着させる。このとき、現像ローラ4a、4b、4c、4dが感光体ドラム1a、1b、1c、1dに常に接触していると、先に述べたように摩耗の発生が大きく耐用性が低下する。又、トナー劣化の原因ともなる。   Here, in order to develop the electrostatic latent images formed on the photosensitive drums 1a, 1b, 1c, and 1d with toners of various colors, the developing rollers 40a, 40b, 40c, and 40d are moved to the photosensitive drums 1a, 1b, and 1c. 1d is brought into contact with the toner. At this time, if the developing rollers 4a, 4b, 4c, and 4d are always in contact with the photosensitive drums 1a, 1b, 1c, and 1d, as described above, wear is greatly generated and the durability is deteriorated. It also causes toner deterioration.

そこで、各色毎の現像ローラ当接離間機構8(8A、8B、8C、8D)が画像形成する期間の必要な時間のみ現像ローラ40a、40b、40c、40dを感光体ドラム1a、1b、1c、1dに接触させて回転駆動し、現像終了後には接触を外すとともに現像ローラ40a、40b、40c、40dの回転を停止させる。このとき、感光体ドラム1と現像ローラ40は、少なくとも現像ローラ40が当接後に安定して現像できるようになる時間を見込んだ、所定のタイミングで当接動作を行なう。また、当接動作を行なうステーションPで、潜像形成が当接動作による振動の影響を受けないように、潜像形成開始前に現像ローラ当接動作を行なう必要がある。   Therefore, the developing rollers 40a, 40b, 40c, and 40d are moved to the photosensitive drums 1a, 1b, 1c, and 40d only during the time required for the image forming period by the developing roller contact / separation mechanism 8 (8A, 8B, 8C, 8D) for each color. It is driven to rotate by being brought into contact with 1d, and after completion of the development, the contact is removed and the rotation of the developing rollers 40a, 40b, 40c and 40d is stopped. At this time, the photosensitive drum 1 and the developing roller 40 perform the abutting operation at a predetermined timing, considering at least a time when the developing roller 40 can be stably developed after the abutting. Further, it is necessary to perform the developing roller contact operation before starting the latent image formation at the station P that performs the contact operation so that the latent image formation is not affected by the vibration caused by the contact operation.

また、隣接ステーションPでの現像ローラ当接のショックによる画像欠陥を防止するためには、隣接するプロセスカートリッジ7が潜像形成を開始する前のタイミングで当接動作を行なう。   In order to prevent an image defect due to a shock at the developing roller contact at the adjacent station P, the contact operation is performed at a timing before the adjacent process cartridge 7 starts the latent image formation.

本実施例では、画像形成装置が現像ローラ40a、40b、40c、40dを感光体ドラム1a、1b、1c、1dに当接させ、離間させるタイミングを複数持ち、即ち、当接及び離間シーケンスを複数有し、画像欠陥を発生することなく当接時間を最も短くできるように当接或いは離間タイミングを選択することができる。   In this embodiment, the image forming apparatus has a plurality of timings for contacting and separating the developing rollers 40a, 40b, 40c, and 40d with the photosensitive drums 1a, 1b, 1c, and 1d, that is, a plurality of contact and separation sequences. The contact or separation timing can be selected so that the contact time can be minimized without causing image defects.

本実施例においては、当接及び離間シーケンスを2つ持ち、画像情報に応じて隣接ステーションPでの現像ローラ当接及び離間のショックによる画像欠陥を防ぎつつ当接時間を短縮するよう当接及び離間シーケンスを選択する方法を示す。   In this embodiment, there are two contact and separation sequences, and the contact and shortening time is shortened while preventing image defects due to the developing roller contact and separation shock at the adjacent station P according to the image information. A method for selecting a separation sequence is shown.

(第1の現像ローラ当接及び離間シーケンス)
図3を参照して、第1の現像ローラ当接及び離間シーケンスでの画像形成装置の動作を時系列に従って順に示す。
(First developing roller contact and separation sequence)
With reference to FIG. 3, the operation of the image forming apparatus in the first developing roller contact and separation sequence will be described in order according to the time series.

画像形成動作が始まると全色の感光体ドラム1(1a、1b、1c、1d)が回転駆動し、第一色目の現像ローラ40aが駆動し、感光体ドラム1aに接触する。続いて、第二色目の現像ローラ40bが駆動し、感光体ドラム1bに接触する。第一色のプロセスカートリッジ7aに露光手段3aにより感光体ドラム1a上に画像情報の第一色成分の潜像が形成される。この潜像は第一色目のトナーを有する現像ローラ40aにより可視像化される。   When the image forming operation starts, the photosensitive drums 1 (1a, 1b, 1c, 1d) for all colors are rotationally driven, and the first color developing roller 40a is driven to contact the photosensitive drum 1a. Subsequently, the developing roller 40b for the second color is driven to come into contact with the photosensitive drum 1b. A latent image of the first color component of the image information is formed on the photosensitive drum 1a by the exposure means 3a on the first color process cartridge 7a. This latent image is visualized by the developing roller 40a having the first color toner.

次に、第三色目の現像ローラ40cが回転駆動し、感光体ドラム1cに接触する。第二色目の画像形成ステーションで第二色成分の潜像が感光体ドラム1b上に形成され、続いて現像ローラ40bで二色目の潜像が顕像化される。以降、第三色目、第四色目の像についても同様に画像形成が行われる。   Next, the developing roller 40c for the third color is rotationally driven and comes into contact with the photosensitive drum 1c. The second color component latent image is formed on the photosensitive drum 1b at the second color image forming station, and then the second color latent image is visualized by the developing roller 40b. Thereafter, image formation is similarly performed for the third color image and the fourth color image.

感光体ドラム1上に形成されたトナー像は、給送部16のカセット17からピックアップされた記録媒体Sが感光体ドラム1と転写ローラ12の間を通過するときに順次,用紙に転写される。そして、転写されたトナー像は定着器20で用紙に加熱定着されてフルカラー画像が形成される。   The toner image formed on the photosensitive drum 1 is sequentially transferred onto a sheet when the recording medium S picked up from the cassette 17 of the feeding unit 16 passes between the photosensitive drum 1 and the transfer roller 12. . The transferred toner image is heat-fixed on the paper by the fixing device 20 to form a full-color image.

図3によれば、隣接するステーションで潜像形成が開始される前に現像ローラ当接動作が行なわれていることが分かる。また、隣接するステーションで潜像形成が終了した後に現像ローラ離間動作が行なわれていることが分かる。   As can be seen from FIG. 3, the developing roller contact operation is performed before the latent image formation is started at the adjacent station. It can also be seen that the developing roller separation operation is performed after the latent image formation is completed at the adjacent station.

しかし、プロセスカートリッジの耐久寿命を更に長くするためには、現像ローラ40a、40b、40c、40dと感光体ドラム1a、1b、1c、1dの接触時間を更に短くすることが望ましい。   However, in order to further extend the durable life of the process cartridge, it is desirable to further shorten the contact time between the developing rollers 40a, 40b, 40c, and 40d and the photosensitive drums 1a, 1b, 1c, and 1d.

(第2の現像ローラ当接及び離間シーケンス)
次に、図4を参照して、第2の現像ローラ当接及び離間シーケンスにおける各動作順序を説明する。
(Second developing roller contact and separation sequence)
Next, with reference to FIG. 4, each operation sequence in the second developing roller contact and separation sequence will be described.

この第2の当接及び離間シーケンスに従った画像形成動作タイミングでは、画像形成動作が始まると、全色の感光体ドラムが回転駆動し、第一色目の現像ローラ40aが駆動し、感光体ドラム1aに接触する。   At the image forming operation timing according to the second contact and separation sequence, when the image forming operation is started, the photosensitive drums of all colors are rotationally driven, the first color developing roller 40a is driven, and the photosensitive drums are driven. Contact la.

そして、第一色目のプロセスカートリッジに露光手段3aにより感光体ドラム1a上に画像情報の第一色成分の潜像が形成される。この潜像は第一色目のトナーを有する現像ローラ40aにより可視像化される。   Then, a latent image of the first color component of the image information is formed on the photosensitive drum 1a by the exposure unit 3a on the process cartridge of the first color. This latent image is visualized by the developing roller 40a having the first color toner.

一方、第一色目の潜像が形成される前に第二色目の現像ローラ40bが駆動し、前の第一色目の画像形成ステーションにて第一色目の潜像が形成されている間に感光体ドラム1bに接触する。   On the other hand, before the first color latent image is formed, the second color developing roller 40b is driven, and the first color latent image is formed at the previous first color image forming station. It contacts the body drum 1b.

第二色目の画像形成ステーションで第二色成分の潜像が感光体ドラム1b上に形成され、続いて現像ローラ40bで二色目の潜像が顕像化される。   A second color component latent image is formed on the photosensitive drum 1b at the second color image forming station, and then the second color latent image is visualized by the developing roller 40b.

さらに、第二色目の潜像が形成される前に第三色目の現像ローラ40cが回転駆動し、前の第二色目の画像形成ステーションで第二色目の潜像が形成されている間に感光体ドラム1cに接触する。以降、第三色目、第四色目の像についても同様に画像形成が行われる。   Further, the third color developing roller 40c is rotationally driven before the second color latent image is formed, and the second color latent image is formed at the previous second color image forming station. It contacts the body drum 1c. Thereafter, image formation is similarly performed for the third color image and the fourth color image.

感光体ドラム上に形成されたトナー像は、カセット17からピックアップされた記録媒体Sが感光体ドラム1と転写ローラ12の間を通過するときに順次、記録媒体Sに転写される。そして、転写されたトナー像は定着器20で用紙に加熱定着されてフルカラー画像が形成される。   The toner image formed on the photosensitive drum is sequentially transferred to the recording medium S when the recording medium S picked up from the cassette 17 passes between the photosensitive drum 1 and the transfer roller 12. The transferred toner image is heat-fixed on the paper by the fixing device 20 to form a full-color image.

なお、図4に示すように、第2の現像ローラ当接及び離間シーケンスでは、第一色目の潜像形成が終了すると現像ローラ40aの離間動作が行なわれ、現像ローラ40aが感光体ドラム1aから離間する。このとき、後の画像形成ステーションの第二色目はまだ潜像形成中である。   As shown in FIG. 4, in the second developing roller contact and separation sequence, when the first color latent image formation is completed, the separation operation of the developing roller 40a is performed, and the developing roller 40a is moved from the photosensitive drum 1a. Separate. At this time, the second color of the subsequent image forming station is still forming a latent image.

続いて第二色目の潜像形成が終了すると現像ローラ40bの離間動作が行なわれ、現像ローラ40bが感光体ドラム1bから離間する。このとき、後の画像形成ステーションの第三色目はまだ潜像形成中である。以下、第三色目、第四色目と離間動作が繰り返される。   Subsequently, when the formation of the latent image of the second color is completed, the separating operation of the developing roller 40b is performed, and the developing roller 40b is separated from the photosensitive drum 1b. At this time, the third color of the subsequent image forming station is still forming a latent image. Thereafter, the third color and the fourth color and the separation operation are repeated.

この第2の現像ローラ当接及び離間シーケンスでは、隣接する前の画像形成ステーションにおけるプロセスカートリッジ7が潜像形成中に現像ローラの当接動作を行い、また、隣接する後の画像形成ステーションにおけるプロセスカートリッジ7が潜像形成中に現像ローラの離間動作を行なうため、画像種によっては隣接ステーションでの現像ローラ当接及び離間のショックによる画像欠陥が見える可能性がある。   In the second developing roller contact and separation sequence, the process cartridge 7 in the adjacent previous image forming station performs the contact operation of the developing roller during the latent image formation, and the process in the adjacent subsequent image forming station. Since the cartridge 7 separates the developing roller during the latent image formation, an image defect due to the developing roller contact and separation shock at an adjacent station may be seen depending on the image type.

また、現像ローラ40は弾性体であるため当接動作直後には振動で当接が不安定となるため、振動が収束して安定して現像動作ができるまでに最低限必要な時間があり、この時間以上には感光体ドラム1への当接タイミングを短くすることは好ましくない。この時間を必要最小当接時間t0とする。   Further, since the developing roller 40 is an elastic body, the contact becomes unstable immediately after the contact operation due to vibration, so there is a minimum time required until the vibration converges and the development operation can be stably performed. It is not preferable to shorten the contact timing with the photosensitive drum 1 beyond this time. This time is defined as a necessary minimum contact time t0.

本実施例の画像形成装置においては、各ステーションの間隔は70mm、プロセススピードは140mm/秒であり、本実施例においては必要最小当接時間t0は約0.3秒であったため現像開始時刻の約0.3秒前に現像ローラ当接動作を行なった。また、感光体ドラム上の潜像形成位置と現像位置との距離は20mm程度であり、潜像形成開始後に現像開始するまでの時間は約0.14秒となりt0より短いため、自ステーションの現像ローラ当接のショックによる画像欠陥が見えることはない。   In the image forming apparatus of this embodiment, the interval between the stations is 70 mm, the process speed is 140 mm / second, and in this embodiment, the necessary minimum contact time t0 is about 0.3 seconds. The developing roller contact operation was performed about 0.3 seconds ago. Further, the distance between the latent image forming position on the photosensitive drum and the developing position is about 20 mm, and the time from the start of latent image formation to the start of development is about 0.14 seconds, which is shorter than t0. Image defects due to roller contact shock are not visible.

さて、本実施例の画像形成装置は、画像形成モードとして、画像形成に供する画像信号の中に占める中間濃度部の割合を検知する検知手段により検知した中間濃度部の割合、即ち、印字率に基づいて、文字モードと写真モードを有する。   The image forming apparatus according to the present embodiment uses the ratio of the intermediate density portion detected by the detection unit that detects the ratio of the intermediate density portion in the image signal used for image formation, that is, the printing rate as the image forming mode. Based on text mode and photo mode.

写真モードが選択された場合は、印刷画像の中に占める中間濃度部の広さ或いは比率、つまり、中間濃度部の割合は非常に大きいことが判断できる。このような画像の場合は、隣接ステーションでの現像ローラ当接及び離間のショックによる画像欠陥が見えやすいため、上記第1の現像ローラ当接及び離間のシーケンスを用いることで、隣接ステーションでの現像ローラ当接及び離間のショックによる画像欠陥を見えなくすることが可能である。   When the photo mode is selected, it can be determined that the width or ratio of the intermediate density portion in the print image, that is, the ratio of the intermediate density portion is very large. In the case of such an image, an image defect due to a shock at the developing roller contact and separation at the adjacent station is easy to be seen. Therefore, the development at the adjacent station is performed by using the first developing roller contact and separation sequence. It is possible to obscure image defects caused by roller contact and separation shocks.

文字モードが選択された場合は、印刷画像の中に占める中間濃度部の広さ或いは比率、つまり、これらを一言で言って中間濃度部の割合は、非常に小さいことが判断できる。このような画像の場合は、隣接ステーションでの現像ローラ当接及び離間のショックによる画像欠陥はほとんど見えないため、上記第2の現像ローラ当接及び離間シーケンスを用いることで、現像ローラ駆動時間、当接時間を短くすることが可能である。   When the character mode is selected, it can be determined that the width or ratio of the intermediate density portion in the print image, that is, the ratio of the intermediate density portion in a single word is very small. In the case of such an image, image defects due to shocks caused by contact and separation of the developing roller at the adjacent station are hardly visible, so by using the second developing roller contact and separation sequence, the developing roller driving time, It is possible to shorten the contact time.

従って、トナーの劣化を防ぐと共に、感光体ドラム1及び現像ローラ40の接触摩擦傷などの発生や摩耗を抑えて、プロセスカートリッジ7の寿命を向上させることができる。   Therefore, it is possible to improve the life of the process cartridge 7 by preventing the toner from being deteriorated and suppressing the occurrence or wear of contact friction scratches between the photosensitive drum 1 and the developing roller 40.

また、現像ローラ40と感光体ドラム1とトナー容器が一体として構成されているプロセスカートリッジ7を用いて低印字率で印字を続けた際にも、現像ローラ40や感光体ドラム1が寿命となることなくトナーを使い切ることが可能となる。   In addition, when the printing is continued at a low printing rate using the process cartridge 7 in which the developing roller 40, the photosensitive drum 1, and the toner container are integrated, the developing roller 40 and the photosensitive drum 1 have a lifetime. The toner can be used up without any trouble.

上記実施例によれば、上記実施例にて説明した当接シーケンス及び離間シーケンスが同時に実行されるものとして説明したが、上記実施例にて説明した当接シーケンスか離間シーケンスのどちらかだけを採用することも可能である。即ち、例えば、当接シーケンスだけを採用して、離間シーケンスは、各画像形成部で同時に行う構成としても良い。   According to the above embodiment, the contact sequence and the separation sequence described in the above embodiment have been described as being executed at the same time, but only either the contact sequence or the separation sequence described in the above embodiment is employed. It is also possible to do. That is, for example, only the contact sequence may be employed, and the separation sequence may be performed simultaneously in each image forming unit.

つまり、本発明の他の実施例によれば、上記実施例にて説明した当接シーケンスと離間シーケンスのうちの一方は、各画像形成部で同時に行う構成とすることもできる。   That is, according to another embodiment of the present invention, one of the contact sequence and the separation sequence described in the above embodiment can be performed simultaneously in each image forming unit.

本発明の一実施例に係るカラー電子写真画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a color electrophotographic image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. プロセスカートリッジの断面説明図である。FIG. 6 is a cross-sectional explanatory view of a process cartridge. 本発明に従った第1の現像ローラ当接及び離間シーケンスでの画像形成装置の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the image forming apparatus in the 1st developing roller contact and separation sequence according to this invention. 本発明に従った第2の現像ローラ当接及び離間シーケンスでの画像形成装置の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the image forming apparatus in the 2nd developing roller contact and separation sequence according to this invention. 従来のカラー画像形成装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the conventional color image forming apparatus. 従来の現像ローラ当接及び離間シーケンスでの画像形成装置の動作を説明する図である。It is a diagram for explaining the operation of the image forming apparatus in a conventional developing roller contact and separation sequence. 従来の現像ローラ当接及び離間シーケンスでの画像形成装置の動作を説明する図である。It is a diagram for explaining the operation of the image forming apparatus in a conventional developing roller contact and separation sequence.

符号の説明Explanation of symbols

P(Pa、Pb、Pc、Pd) 画像形成ステーション(画像形成部)
1(1a、1b、1c、1d) 感光体ドラム(像担持体)
2(2a、2b、2c、2d) 帯電ローラ(帯電手段)
3(3a、3b、3c、3d) スキャナ装置(露光手段)
4(4a、4b、4c、4d) 現像ユニット
8 現像ローラ当接離間機構(接離機構)
40(40a、40b、40c、40d) 現像ローラ(現像剤担持体)
P (Pa, Pb, Pc, Pd) Image forming station (image forming unit)
1 (1a, 1b, 1c, 1d) Photosensitive drum (image carrier)
2 (2a, 2b, 2c, 2d) Charging roller (charging means)
3 (3a, 3b, 3c, 3d) Scanner device (exposure means)
4 (4a, 4b, 4c, 4d) Development unit 8 Development roller contact / separation mechanism (contact / separation mechanism)
40 (40a, 40b, 40c, 40d) Developing roller (developer carrier)

Claims (4)

複数の画像形成部を有し、前記各画像形成部は、像担持体と、画像情報に基づき前記像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、現像剤を担持し前記像担持体と回転接触して前記静電潜像を現像像とする現像剤担持体を備えた現像手段と、前記像担持体と前記現像剤担持体を当接又は離間させる接離機構とを具備した画像形成装置において、
第1の画像形成モードと、該第1の画像形成モードよりも印字率の小さい第2の画像形成モードとを有し、
前記第1の画像形成モードにおいては、隣接する画像形成部で前記露光手段により静電潜像を形成する前に、前記接離機構により前記像担持体と前記現像剤担持体とを当接させ、
前記第2の画像形成モードにおいては、隣接する前の画像形成部で前記露光手段により静電潜像を形成している間に、前記接離機構により前記像担持体と前記現像剤担持体とを当接させることを特徴とする画像形成装置。
A plurality of image forming units, and each image forming unit includes an image carrier, an exposure unit that forms an electrostatic latent image on the image carrier based on image information, and a developer carrying the image carrier. The image forming apparatus includes a developing unit including a developer carrier that rotates and contacts the electrostatic latent image to develop the electrostatic latent image, and a contact / separation mechanism that contacts or separates the image carrier and the developer carrier. In the forming device,
A first image forming mode, and a second image forming mode having a printing rate smaller than that of the first image forming mode,
In the first image forming mode, the image bearing member and the developer bearing member are brought into contact with each other by the contact / separation mechanism before an electrostatic latent image is formed by the exposure unit in an adjacent image forming unit. ,
In the second image forming mode, while the electrostatic latent image is formed by the exposure unit in the previous adjacent image forming unit, the contact / separation mechanism causes the image carrier and the developer carrier to an image forming apparatus characterized in that abutting the.
複数の画像形成部を有し、前記各画像形成部は、像担持体と、画像情報に基づき前記像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、現像剤を担持し前記像担持体と回転接触して前記静電潜像を現像像とする現像剤担持体を備えた現像手段と、前記像担持体と前記現像剤担持体を当接又は離間させる接離機構とを具備した画像形成装置において、
第1の画像形成モードと、該第1の画像形成モードよりも印字率の小さい第2の画像形成モードとを有し、
前記第1の画像形成モードにおいては、隣接する画像形成部で前記露光手段により静電潜像を形成した後に、前記接離機構により前記像担持体と前記現像剤担持体とを離間させ、
前記第2の画像形成モードにおいては、隣接する後の画像形成部で前記露光手段により静電潜像を形成している間に、前記接離機構により前記像担持体と前記現像剤担持体とを離間させることを特徴とする画像形成装置。
A plurality of image forming units, and each image forming unit includes an image carrier, an exposure unit that forms an electrostatic latent image on the image carrier based on image information, and a developer carrying the image carrier. The image forming apparatus includes a developing unit including a developer carrier that rotates and contacts the electrostatic latent image to develop the electrostatic latent image, and a contact / separation mechanism that contacts or separates the image carrier and the developer carrier. In the forming device,
A first image forming mode, and a second image forming mode having a printing rate smaller than that of the first image forming mode,
In the first image forming mode, after the electrostatic latent image is formed by the exposure unit in an adjacent image forming unit, the image carrier and the developer carrier are separated by the contact / separation mechanism,
In the second image forming mode, while the electrostatic latent image is formed by the exposure unit in the adjacent subsequent image forming unit, the image carrier and the developer carrier are formed by the contact / separation mechanism. An image forming apparatus characterized by separating the two .
前記第1の画像形成モードは写真モードであり、前記第2の画像形成モードは文字モードである請求項1又は2に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first image forming mode is a photographic mode, and the second image forming mode is a character mode . 前記像担持体と前記現像手段とが一体で構成されたプロセスカートリッジであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1-3, wherein said image bearing member and developing means characterized in that it is a process cartridge that is configured integrally.
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