(57)【要約】【課題】  クリーニング裏当てローラのテーパ形状部分とストレート部分との境い目付近の接触圧分布を滑らかにするためにこの境い目に適切な大きさのＲ形状部分を付けることでクリーニング不良の発生を低減することができるブレードクリーニング装置を提供する。【解決手段】  無端ベルト３１上にあるトナーをブレード３０ｂによって掻き落とすブレードクリーニング装置において、トナーを掻き落とすために設置されたブレード３０ｂに対して前記無端ベルト３１を挟んで反対側に設置されているクリーニング裏当てローラ３３のベルト接触面端部をテーパ形状部分１３とし、好ましくはこのテーパ形状部分１３とストレート部分３３ａとの境い目がＲ形状部分３３ｂになっており、このＲ形状部分３３ｂの大きさはＲ３〜Ｒ１５の間である。【選択図】  図６
2006308662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラによって無端状に張設されたベルト面に付着したトナーを掻き落とすブレードを備えたブレードクリーニング装置において、クリーニング裏当てローラが前記ブレードに対して前記ベルトを挟んで反対側に設置されており、前記クリーニング裏当てローラは外径が一定のストレート部分と該ストレート部分の軸方向両端部に連設されて外径が漸減するテーパ形状部分とを有し、前記ストレート部分と前記テーパ形状部分と境界部がＲ形状部分になっていることを特徴とするブレードクリーニング装置。
【請求項２】
前記Ｒ形状部分の大きさは、Ｒ３〜Ｒ１５の間、好ましくはＲ８であることを特徴とする請求項１記載のブレードクリーニング装置。
【請求項３】
前記ブレードの長手方向両端部は、前記クリーニング裏当てローラの前記各Ｒ形状部分を越えると共に、該クリーニング裏当てローラの全長よりも短いことを特徴とする請求項１、又は２記載のブレードクリーニング装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項記載のブレードクリーニング装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
第１画像及び第２画像を記録体の第１の面及び前記記録体の第２の面に転写させる２つの転写ステーションを備え、前記２つの転写ステーションの間に前記記録体を供給・搬送させる搬送手段を含む記録体搬送路と両面の画像を定着させる加熱定着装置を備える画像形成装置において、前記記録体が一方の転写ステーションを通過した後、他方の転写ステーションに進入するときに、前記記録体の先端は第２画像を担持させる第２像担持ベルト上で前記他方の転写ステーションの第２の転写手段の位置よりも上流側で接触した後、前記第２の転写手段で転写されることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体に形成されたトナー画像を転写紙に転写、定着したあとに感光体上に残留する不要トナーを掻き落とすブレードクリーニング装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真式の画像形成装置において、感光体上に形成されたトナー画像を転写紙に転写、定着した後に感光体上に残留する不要トナーをブレードによって掻き落とすブレードクリーニング装置は公知である（例えば、特許文献１、２参照）。
特許文献１には、感光体クリーニングブレードの両端部のめくれを防ぐために、ブレード保持部材の両端部を斜めにカットすることが開示されている。この開示はブレードの短手方向の自由長を大きくし、弾性を弱くして両端部のめくれに対応している。
特許文献２では、従来例の不具合の説明において、ベルトを支持するローラ部に対しクリーニングブレードを斜めにして押し当てる手法は、ベルト面が円弧状の曲面となるので、均一にブレード圧が掛からなくなり、ブレードの両端に行くほど当接圧が弱くなって、クリーニング不良の原因となることを記載している。
一方、ローラによってエンドレスに張設された無端ベルトの偏りなどを防止するために、ローラの形状を種々工夫することも行われている（特許文献３、４参照）。
特許文献３では、中間ベルトの寄り止めビードを逃げる目的で、中間転写ベルトを張架するローラ（クリーニングブレード対向ローラを含む）はすべて、軸方向両端部が先細りのテーパ形状になっている。
特許文献４の開示では、従動ローラ（ベルトクリーニングが設置されている反対側ローラ）の両端部にテーパを付けているが、これは転写ベルトの偏りを防止するためであり、ベルト端部はこのテーパ部に掛かっている。
【特許文献１】特開昭６１−０５９４７２号公報
【特許文献２】特開平１１−０１５２９２号公報
【特許文献３】特開２００２−２９６９７１公報
【特許文献４】特開平９−０６２１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の各特許文献に開示されているようにブレードによるベルト状像担持体のクリーニング装置と、ベルト状像担持体を支持するローラの両端部をテーパ状に構成することは公知である。
電子写真式の画像形成装置において、上記各構成を組み合わせ、画像転写後にベルト状像担持体上に残された転写残トナーをブレードクリーニングするときに起こり得る不具合であるブレード巻き込み現象を防止するために、クリーニング裏当てローラのベルト接触面端部をテーパ形状にすると、ブレード端部の圧力は低くなり、ブレード巻き込み現象の防止に対しては有効である。
しかし、両端部の径をテーパ状に漸減させた従来のローラにあっては、クリーニング裏当てローラのストレート部分とテーパ形状部分の境界に周方向へ延びる境界線が形成され、この境界線を中心としてストレート部分とテーパ形状部分とが鈍角状に連なっている。このため、境界線付近のブレード接触圧分布が均等でなくなってしまって端部のクリーニング不良が発生するという不具合がある。
そこで、本発明の目的は、ストレート部分とテーパ形状部分との境界付近の接触圧分布を滑らかにするために、両部分の境界に境界線を形成せずに、適切な大きさのＲ形状部分を設けることでクリーニング不良の発生を低減することができるブレードクリーニング装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、１パス両面高速システムにおいてもブレード巻き込みの発生を抑えつつクリーニング不良を低減させる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ローラによって無端状に張設されたベルト面に付着したトナーを掻き落とすブレードを備えたブレードクリーニング装置において、クリーニング裏当てローラが前記ブレードに対して前記ベルトを挟んで反対側に設置されており、前記クリーニング裏当てローラは外径が一定のストレート部分と該ストレート部分の軸方向両端部に連設されて外径が漸減するテーパ形状部分とを有し、前記ストレート部分と前記テーパ形状部分と境界部がＲ形状部分になっていることを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記Ｒ形状部分の大きさは、Ｒ３〜Ｒ１５の間、好ましくはＲ８である請求項１記載のブレードクリーニング装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１、又は２において、前記ブレードの長手方向両端部は、前記クリーニング裏当てローラの前記各Ｒ形状部分を越えると共に、該クリーニング裏当てローラの全長よりも短いことを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載のブレードクリーニング装置を搭載した画像形成装置を特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、第１画像及び第２画像を記録体の第１の面及び前記記録体の第２の面に転写させる２つの転写ステーションを備え、前記２つの転写ステーションの間に前記記録体を供給・搬送させる搬送手段を含む記録体搬送路と両面の画像を定着させる加熱定着装置を備える画像形成装置において、前記記録体が一方の転写ステーションを通過した後、他方の転写ステーションに進入するときに、前記記録体の先端は第２画像を担持させる第２像担持ベルト上で前記他方の転写ステーションの第２の転写手段の位置よりも上流側で接触した後、前記第２の転写手段で転写される請求項４記載の画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、ブレード巻き込みの発生を抑えつつブレード端部のクリーニング不良が低減できる。また、ブレードとクリーニング裏当てローラのテーパ形状部分の位置に相関を持たせることで、ブレード端部が前記対向ローラのテーパ形状部分の位置に来るようにしてテーパ形状部分でブレード巻き込みを防止しつつ、クリーニング不良を低減させることができる。
また、１パス両面高速システムにおいてもブレード巻き込みの発生を抑えつつクリーニング不良を低減させる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明が適用される画像形成装置（１パス両面高速システム）の内部の構成を示した略中央断面図である。図１に示す画像形成装置本体６の内部には、記録体搬送路４３Aを境にして、上部に矢印方向に無端移動する第１像担持ベルト２１を備えた第１像担持体ユニット２０を配置している。また、下部に矢印方向に無端移動する第２像担持ベルト３１を備えた第２像担持体ユニット３０を配置している。
第１像担持ベルト２１の上部張架面には、４個の第１画像形成ユニット６０Y、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｋが配設され、また、第２像担持ベルト３１の傾斜した張架面には、４個の第２画像形成ユニット６１Ｙ、６１Ｃ、６１Ｍ、６１Ｋが配設されている。
これら第１及び第２画像形成ユニットの番号に添えたＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、扱うトナーの色と対応させているもので、Ｙはイエロー、Ｃはシアン、Ｍはマゼンタ、Ｋはブラックを意味している。
第１及び第２画像形成ユニットに備えられ、第１像担持ベルト２１と第２像担持ベルト３１とともに回転する感光体１に対しても同じ意味合いでＹ、 Ｃ、Ｍ、Ｋを添えている。なお感光体１Ｙから１Kは同間隔で配置され、少なくとも画像形成時にはそれぞれ像担持ベルト２１、３１との張架部の一部と接触する。
図２は図１における像担持体ベルトの配置を示す簡略図である。張架部の一部と接触する面を受像面と呼び、互いの位置関係を図２に示している。扱うトナーの色は異なるが、第１画像形成ユニット６０Y、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｋの構成は同じであるので、代表として第１画像形成ユニット６０Yの構成を説明する。
【０００７】
図３は画像形成のための一方の主要部である第１画像形成ユニットの構成を示す拡大図である。図３の第１画像形成ユニット６０Yにおいて、円筒状の感光体１は、画像形成装置６の動作時に、図示してない駆動源により矢印方向に回転するように軸１ａで回転可能に支持されている。
感光体１の周囲には、静電写真プロセスにしたがい帯電手段であるスコロトロンチャージャ３、露光装置４、現像装置５、クリーニング装置２、光除電装置Q等の作像部材や電位センサＳ１、画像センサＳ２が配設されている。
感光体１は、例えば、直径３０〜１２０ｍｍ 程度のアルミニウム円筒表面に光導電性物質である有機感光層（ＯＰＣ）を形成したものである。アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層を形成した感光体も採用可能である。またベルト状の感光体も採用できる。クリーニング装置２は、クリーニングブラシ２ａ、クリーニングブレード２ｂ、回収部材２ｃを備え、感光体１表面に残留するトナー、紙粉等の異物を除去・回収する。
露光装置４は、色毎の画像データ対応の光を、帯電手段３で一様に帯電済みの各感光体１の表面に走査し、静電潜像を形成する。図示例の露光装置４は、発光素子としてＬＥＤ（発光ダイオード）アレイと結像素子からなる露光装置としている。
しかしながら、レーザ光源、ポリゴンミラー等を用い、形成すべき画像データに応じて変調したビーム光によるレーザスキャン方式の露光装置も採用できる。また、帯電手段として、スコロトロンチャージャ３のほかに、感光体１の表面に接触させるタイプ、例えば、帯電ローラも採用できる。
【０００８】
本実施の形態の現像は、トナーとキャリヤからなる２成分現像剤を採用している現像方式である。負荷電の感光体１に対しレーザビームにより各感光体１の表面に形成された色毎の静電潜像は、感光体１及び帯電極性と同極性（マイナス極性）の所定の色のトナーで現像され、顕像となる。いわゆる反転現像が行なわれる。
イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーは、各色を扱う現像装置で消費されると、この消費が透磁式のトナー検知手段５ｅにより検知される。この検知に応じて、新たな各色のトナーが画像形成装置６のトナーカートリッジ収納部６５に備えるトナーカートリッジ６６から、図示してない供給手段により、各現像装置５に供給される。
この供給手段として、公知のモーノポンプを用いる方式のものが採用できる。この方式によればトナーカートリッジの設置場所の制約が少ないため、画像形成装置内部のスペース配分に対し有利である。また、トナーが適時補給できるため、現像装置に大きなトナー貯留スペースを設けなくて済み、現像装置の小型化が図れる。
現像装置５には、トナーとキャリヤの攪拌・搬送用のスクリュー５ｃ及び５ｄが備えてある。現像装置５が画像形成装置６に装着されているとき、上記トナー補給手段の一端が、スクリュー５ｄの一部に接続されている。
トナーはスクリュー５ｃにより矢印方向に回転する現像ローラ５ａに供給されるが、現像ローラ５ａ表面のトナー層の厚みは、ブレード５ｂにより、所定の厚みになるように規制される。
現像ローラ５ａはステンレスやアルミニウム製の円筒で、回転可能にかつ感光体１との距離が正規に確保されるように現像装置５のフレームに支持され、内部には所定の磁力線を構成するように図示してないマグネットが備えられる。
なお、トナーは従来から公知の方法で得られる球形や不定形のトナーが用いられる。体積平均粒径が２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下で４μｍ以上の粒子からなるものである。また、キャリヤも従来公知の方法で得られるものが用いられる。キャリヤの粒径としては、体積平均粒径が２５μｍから６０μｍ程度である。
【０００９】
図４は画像形成のための他方の主要部である第２画像形成ユニットの構成を示す拡大図である。第２の像担持体ユニット３０（図１及び図２参照）に使われる第２の画像形成ユニット６１Ｙ〜６１Ｋについても、代表して第２の画像形成ユニット６１として、図４により説明する。
図４に示した第２の画像形成ユニット６１は、第１の画像形成ユニット６０と構成部材が同じであるが、図３のものと比べ感光体１の回転方向が異なっている。しかし互いに、図中の矢印で示す感光体１の回転軸１ａを通るｙ軸に対し対称の形をしている。この形状は、感光体１の周囲に配備する画像形成用部材の配置にも関係するが、重要な事項である。
つまり画像形成装置６との結合部、例えば駆動手段との結合部、電気的接続部、トナー供給部、トナー排出部の結合方法を配慮しておけば、第１の画像形成ユニット６０Ｙ〜６０Ｋと、第２の画像形成ユニット６１Ｙ〜６１Ｋとに互換性を持たせることができる。
したがって、第１の画像形成ユニット６０と第２の画像形成ユニット６１用に個別に現像装置、クリーニング装置、部品を製造する必要がなく、部品製造、部品の管理上での効率が高く、全体のコスト低減が図れる。
第１と第２の画像形成ユニット６０と６１をｙ軸中心にした軸対称の形で、第１の像担持体ユニット２０（図１及び図２参照）と第２の像担持体ユニット３０で使用できる第１条件として、感光体１の周囲で画像形成のための部材を配設していない周面が確保されていること、つまり像担持ベルトの当接可能な範囲が広く確保されていること、そして第２条件として、第１の像担持ベルト２１と第２の像担持ベルト３１の配置角度が適切であることが挙げられる。
上記の第１条件、第２条件について図３及び図４を参照して説明する。図３あるいは図４において、像担持ベルト２１あるいは３１は、矢印Ａ１とＡ２の間に設置可能である。
つまりＡ１側は現像装置５であり、Ａ２側はクリーニング装置２に像担持ベルトが接触しない範囲に設置できることを示している。図３に第２の像担持ベルト３１を含めているのは、感光体１の回転軸１ａを含むｙ軸に対し対称の画像形成ユニットが配置できる像担持ベルトを示すためである。
もし、画像形成ユニット６０をｙ軸に直交する軸を対称に上下反転して画像形成ユニット６１として使うとすると、地球重力の影響があり、少なくとも現像装置５において、トナーの攪拌、現像ローラ５ａへのトナー補給等の条件は異なり、それぞれ最適化しなければならず、部品の共通化も不可能となる。
【００１０】
再び図２を参照して、第１像担持ベルト２１の受像面に対し第２像担持ベルト３１の受像面との位置関係として角度αは１８０度を越え、２７０度、好ましくは２１０度から２５５度とする。
このとき、画像形成ユニットとして、第１像担持ベルト２１には図３に示す形態、第２像担持ベルト３１には図４に示す形態のものが採用できる。つまり上記のように部品の共通化を不可能にしてしまう画像形成ユニットとなることが回避できる。
また、図２のように、第２の画像形成ユニット６１の上方に、記録体搬送路４３Ａをほぼ水平にかつ直線的に確保できるので、記録体の搬送・信頼性に優れ、画像形成装置全体のまとまりが良好となる。
とくに第１の像担持ベルト２１を水平方向に長く、扁平に張架し、第２像担持ベルト３１を縦方向に長くかつ傾斜させて張架したので、記録体搬送路４３Ａを境にして下方に第２像担持ベルト３１の高さ方向のスペースが大きくなる。
その場合に、この第２像担持ベルト３１の占める高さとほぼ同じ高さの給紙装置４０（図１に示されるが、詳細は後述する）が並べて設置できる。これにより大量の用紙が収納可能な給紙装置４０を設置でき、しかもこの給紙装置４０の上面の給紙面と記録体搬送路４３Ａとをほぼ同じ高さにでき、用紙の給紙・搬送信頼性が確保できる。
上記の通り、本発明においては、感光体１周囲の画像形成ユニットの配置と、像担持ベルトの配置、つまり上記第２条件の実現により、画像形成ユニット６０と６１で共通点を多く有しており、製造面でも非常に有利となっている。
【００１１】
図１乃至図４を参照して、複数のローラ２３、２４、２５、２６（２個）、２７、２８、２９により支持されて矢印方向に走行する、像担持体としての第１像担持ベルト２１が、第１の画像形成ユニット６０Ｙ〜６０Ｋにおける感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの下部に設けられている。
この像担持ベルト２１は無端状で、各感光体１の現像工程後の一部が接触するように張架、配置されている。また第１像担持ベルト２１の内周部には各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋに対向させて１次転写ローラ２２が設けられている。
第１像担持ベルト２１の外周部には、ローラ２３に対向する位置にクリーニング装置２０Ａが設けられている。このクリーニング装置２０Ａは、像担持ベルトベルト２１の表面に残留する不要なトナーや、紙粉などの異物を拭い去る。上記の像担持ベルト２１に関連する部材は、第１像担持体ユニット２０として一体的に構成してあり、画像形成装置６に対し着脱が可能となっている。
複数のローラ３３、３４、３５、３６（２個）、３７、３８により支持されて矢印方向に走行する、像担持体としての第２像担持ベルト３１が、第２の画像形成ユニット６１Ｙ〜６１Ｋにおける感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋに接触して、設けられている。
この像担持ベルト３１は無端状で、各感光体の現像工程後の一部が接触するように張架、配置されている。像担持ベルト３１の内周部には各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋに対向させて１次転写ローラ３２が設けられている。
第２像担持ベルト３１の外周部には、ローラ３３に対向する位置にクリーニング装置３０Ａが設けられている。このクリーニング装置３０Ａは像担持ベルトベルト３１の表面に残留する不要なトナーや、紙粉などの異物を拭い去る。上記の像担持ベルト３１に関連する部材は、第２像担持体ユニット３０として一体的に構成してあり、画像形成装置６に対し着脱が可能となっている。
次に、像担持ベルトの構成、材質について説明する。像担持ベルト２１、３１は、例えば、基体の厚さが５０〜６００μｍ の樹脂フィルム或いはゴムを基体とするベルトである。このベルトは、各感光体１が担持するトナー像を、１次転写ローラ２２、３２に印加するバイアスにより静電的にベルト表面に転写し得る抵抗値を有する。
かかるベルトは、１つの実施の形態として、ポリアミドにカーボンを分散し、その体積抵抗値を、１０6〜１０12Ωｃｍ程度に調整したものである。ベルトの走行を安定させるためのベルト寄り止めリブを、図示してないがベルト片側あるいは両側端部に設けてある。
【００１２】
１次転写ローラの構成について説明する。１つの実施の形態として、１次転写ローラ２２、３２は芯金である金属ローラの表面に、導電性ゴム材料を被覆したもので、芯金部に、図示してない電源からバイアスが印加される。導電性ゴム材料はウレタンゴムにカーボンが分散され、体積抵抗１０5Ωｃｍ程度に抵抗が調整されている。
ブラックトナーだけによるモノクロ記録も可能である。このような場合にあっては、使用されない感光体が存在する。そこで使用されない感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍあるいは現像装置５を稼動させないだけでなく、これら使用されない感光体と像担持ベルト２１あるいは３１とを非接触に保つための機構を備えている。
本実施の形態では、ローラ２６と１次転写ローラ２２を支持する内部フレーム（図示せず）を設けて置く。この内部フレームは或る点を中心に回動可能に支持され、感光体から遠ざかる方向に回動させられる。
これによって、感光体１Ｋだけが像担持ベルト２１あるいは３１と接触して、作像工程を実行することにより、ブラックトナーによるモノクロ画像を作成することができる。かかる構成は感光体の寿命向上の点で有利である。
さらに、上記第１像担持ベルト２１の外周で、支持ローラ２８の近傍には、第１の２次転写ローラ４６が設けてある。２次転写ローラ４６は芯金たる金属ローラの表面に、導電性ゴムを被覆したもので、芯金部に図示してない電源からバイアスが印加される。上記導電性ゴムにはカーボンが分散されており、体積抵抗は１０7Ωｃｍ程度に抵抗が調整されたものである。
【００１３】
第１像担持ベルト２１と２次転写ローラ４６の間に記録媒体（以下用紙Ｐ）を通過させながら、第１の２次転写ローラ４６にバイアスを印加することで第１像担持ベルト２１が担持するトナーによる画像が用紙Ｐに転写される。
上記第２像担持ベルト３１の外周で、支持ローラ３４の近傍には、第２の２次転写手段である転写チャージャ４７が設けてある。転写チャージャ４７は公知のタイプで、タングステンや金の細い線を放電電極とし、ケーシングで保持し、放電電極に図示してない電源から転写電流が印加される。
像担持ベルト３１と転写チャージャ４７の間に用紙Ｐを通過させながら、転写電流を印加することによって第２像担持ベルト３１が担持するトナーによる画像を用紙Ｐに転写させる。上記転写ローラ４６と転写チャージャ４７に印加される転写電流の極性はともにトナーの極性と逆のプラス極性である。
画像形成装置６の右側には用紙を供給可能に収納した給紙装置４０が配設されている。複数段、例えば上段に大量の用紙を収納した給紙装置（トレイ）４０ａ、その下方に３段の給紙カセット４０ｂ、４０ｃ、４０ｄがそれぞれ紙面に対し直角手前側（操作面側）に引出し可能に配設されている。
これらの給紙トレイ４０ａや給紙カセット４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ内に収納された用紙Ｐのうち、最上位置の用紙は、対応する給紙・分離手段４１Ａ〜４１Ｄにより選択的に給紙・分離され、確実に１枚だけが複数の搬送ローラ対４２Ｂにより記録体搬送経路４３Ｂや４３Ａに送られる。
【００１４】
記録体搬送経路４３Ａには、２次転写位置へ用紙Ｐを送り出す給送タイミングをとるため、１対のレジストローラ４５が設けられている。さらに、記録体搬送経路４３Ａには、用紙Ｐの搬送方向に対し直角方向の位置を正規の位置にするためのジョガー４４が設けてある。
ジョガー４４は、用紙Ｐの搬送方向に対し両側から用紙Ｐの端部に向けて移動するガイド部材を備えている。このガイド部材は走行中の用紙Ｐの両側から用紙Ｐを一瞬押し付けることで用紙Ｐを所定の位置に整合させる。
用紙Ｐは、レジストローラ対４５から、第１像担持ベルト２１と２次転写ローラ４６で構成される第１の転写ステーションである転写領域に向けて搬送される。用紙Ｐは、その後、第２像担持ベルト３１と転写チャージャ４７で構成される第２の転写ステーションである転写領域に向けて搬送される。
なお、搬送ローラ対４２Ｃを有する記録体搬送路４３Ｃには、その搬送方向上流に設置可能な別の給紙装置８から用紙が供給可能となっている。給紙トレイ４０ａの上部給紙面は、給紙トレイ４０ａの最上位の用紙が給紙され、その後曲げられることなく、ほぼ水平に真直ぐ搬送されるように配設してある。そのため、厚い用紙、剛性の高い板紙でも確実に給紙できる。
なお、給紙トレイ４０ａには、多様な特性の用紙が収納されても確実に給紙できるように、バキューム機構からなるエア給紙を採用すると好都合である。図示していないが、記録体搬送路４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃの要所には用紙Ｐを検知するためのセンサが設けられていて、用紙Ｐの存在を基準とする各種信号のトリガとしている。
記録体搬送路４３Ａの延長上に、前記第２の転写ステーションを通過した用紙Ｐを、用紙搬送方向下流に備えた定着装置６３における定着ニップまで、平面状態を保って搬送させるための記録体移送手段５０を備えている。
記録体移送手段５０は、矢印方向に無端移動する搬送ベルト５１を支持するローラ５２、５３、５４、５５、５６を有し、搬送ベルト５１の外側には、ローラ５５に対向させてクリーニング装置５０Ａ、ローラ５６に対向させて用紙（記録体）Ｐを吸着させるための吸着用チャージャ５７、ローラ５４に対向させて除電・分離チャージャ５８を備えている。
未定着のトナー画像と接触しながら記録体Ｐとともに移動する搬送ベルト５１は、吸着用チャージャ５７により、トナーの極性と同極性のマイナス帯電が施される。
搬送ベルト５１として、金属ベルト、ポリイミドベルト、ポリアミドベルトなどを採用できる。ベルト表面にトナーとの離型性を与えるとともに、帯電可能の抵抗値を備える。このベルト５１の走行速度は定着装置６３における記録媒体（用紙）Ｐの走行速度と合わせてある。
【００１５】
記録体搬送手段５０の用紙搬送方向下流側には、加熱手段を有する定着装置６３が設けられている。この定着装置６３としてはローラ内部にヒータを備えるタイプ、加熱されるベルトを走行させるベルト定着装置、また加熱方式に誘導加熱を採用した定着装置などを採用できる。
用紙両面の画像の色合い、光沢度を同じにするために、定着ローラ、定着ベルトの材質、硬度、表面性などを上下同等にしてある。また、定着装置はフルカラーとモノクロ画像、あるいは片面か両面かにより定着条件を制御したり、用紙の種類に応じて最適な定着条件となるように、図示してない制御手段により制御される。
定着の終了した用紙を冷却し、不安定なトナーの状態を早期に安定させるために、冷却機能を有した冷却ローラ対６２を定着後の搬送路に備えている。冷却ローラ対６２としては、放熱部を有するヒートパイプ構造のローラを採用できる。
冷却された用紙は、排紙ローラ対６４により、画像形成装置６の左側に設けた排紙スタック部５９に排紙・スタックされる。この排紙・スタック部５９は、大量の用紙をスタック可能にするために、図示してないエレベータ機構により、スタックレベルに応じて、受け部材が上下する機構を採用している。
なお、排紙・スタック部５９を通過させ、別の後処理装置に向けて用紙を搬送させることもできる。別の後処理装置としては、穴あけ、断裁、折り、綴じなど製本のための装置である。
未使用のトナーが収納された各色のトナーカートリッジ６６Ｙ、６６Ｃ、６６Ｍ、６６Ｋは、着脱可能に収納空間６５に収納される。図示してないトナー搬送手段により、各現像装置に必要に応じトナーを供給するようになっている。
【００１６】
本実施の形態の構成は、上下に配された画像形成ユニット６０、６１に対し、トナーカートリッジを共通にしているが、別々にすることもできる。消耗の多いブラックトナー用のトナーカートリッジ６６Ｋをとくに大容量としておくことも可能である。
この収納空間６５は、画像形成装置６上面で操作方向から見て奥側にあって、画像形成装置６上面の手前側は平面部分が確保されているため、作業台として利用できる。
画像形成装置６の上面に備えた操作・表示ユニット９には、キーボード等が備えてある。このキーボード等によって画像形成のための条件などを入力し、装置の状態等を表示部に表示し、操作者と画像形成装置との間の情報交換を容易なものとする。
画像形成装置６内部に備える廃トナー収納部４９は、画像形成ユニット６０、６１のクリーニング装置２、像担持ベルトのクリーニング装置２０Ａと３０Ａ、及び搬送ベルト５１のクリーニング装置５０Ａと連結されており、一括して廃トナーや紙粉等の異物を回収して収納する。
上記のクリーニング装置（２、２０Ａ、３０Ａ、５０Ａ）に大容量の廃トナー収納部を備えないため、各クリーニング装置が小型にでき、さらに廃トナーの廃棄の操作性も良好となっている。満杯センサ（図示せず）を使って廃トナー収納部４９内のトナー廃棄、あるいは容器交換などの警告を発する。また、画像形成装置６内部に備える電装・制御装置４８には、各種電源や制御基板などが板金フレームに保護され収納されている。
定着装置６３による熱や電装装置からの発熱により、画像形成装置６内部は高温になるが、その対策としてファンＦを設けて、内部部材の熱による機能低下を防止している。また、このファンＦは冷却ローラ対６２の放熱部と結合しており、冷却ローラ対６２の冷却効果を確実にしている。符号７で示すのは原稿読み取り装置（自動原稿給紙装置、読取り光学系）、８は追加設置可能な給紙装置である。
上記の構成において、用紙Ｐの片面にフルカラー画像を形成する片面記録時の動作について説明する。片面記録の方法は基本的に２種類あって、選択が可能となっている。
２種類のうちの１つは第１の像担持ベルト２１に担持させた画像を用紙Ｐの片面に直接転写する方法である。他の方法は第２の像担持ベルト３１に担持させた画像を用紙Ｐの片面に直接転写する方法である。
【００１７】
本実施の形態では画像形成装置６の構成から、第１の像担持ベルト２１に担持させた画像を用紙Ｐの片面に直接転写する場合には、画像が用紙Ｐの上面に、第２の像担持ベルト３１に担持させた画像を用紙Ｐの片面に直接転写する場合には、画像が用紙Ｐの下面に形成される。
記録すべきデータが複数の頁になる場合では、排紙・スタック部５９上で頁が揃うように作像順序を制御するのが好都合である。最後の頁の画像データから順に記録して頁順を揃わせるように、第１の像担持ベルト２１に画像を担持させた後、用紙に転写させる方法について説明する。
画像形成装置６を稼動させると、第１の像担持ベルト２１と第１の画像形成ユニット６０Ｙ〜６０Ｋにおける感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋが回動する。同時に第２の像担持ベルト３１が回動するが、第２の画像形成ユニット６１Ｙ〜６１Ｋにおける感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは第２の像担持ベルト３１と離間されるとともに不回転状態にされる。
まず、画像形成ユニット６０Ｙによる画像形成から開始される。ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイと結像素子からなる露光装置４の作動により、ＬＥＤから出射されたイエロー用の画像データ対応の光が、帯電装置３により一様帯電された感光体１Ｙの表面に照射されて静電潜像が形成される。
この静電潜像は現像ローラ５ａによりイエロートナーで現像され、可視像となり、１次転写ローラ２２の転写作用により感光体１Ｙと同期して移動する第１像担持ベルト２１上に静電的に１次転写される。このような潜像形成、現像、１次転写動作が感光体１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ側でもタイミングを取って順次同様に行われる。
この結果、第１像担持ベルト２１上には、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色トナー画像が、順次重なり合ったフルカラートナー画像として担持され、第１像担持ベルト２１とともに矢印の方向に移動される。
同時に給紙装置４０のなかの給紙トレイ４０ａあるいは給紙カセット４０ｂ〜４０ｄから、記録に使われる用紙Ｐがその供給のための給紙・分離手段４１Ａから４１Ｄの１つにより繰り出され、搬送ローラ対４２Ｂ、４２Ｃにより記録体搬送路４３Ｃに搬送される。
【００１８】
用紙Ｐの先端がレジストローラ対４５に咥えられない前に、ジョガー４４は、用紙Ｐの搬送方向に対し両方の横方向から、用紙Ｐの両辺を押すように作動し、用紙横方向の位置整合が図られる。
レジストローラ対４５は静止しており、用紙Ｐの先端はレジストローラ対４５のニップに入り込んだ状態で静止するが、第１像担持ベルト２１上の画像との位置が正規なものとなるように、タイミングを取ってレジストローラ対４５が回転し、用紙Ｐを転写領域に搬送する。
第１像担持ベルト２１上のこのフルカラートナー画像は、第１像担持ベルト２１と同期して搬送される用紙Ｐの上面に、２次転写ローラ４６による転写作用を受けて転写される。２次転写ローラ４６に与えられるバイアスは、トナーの帯電極性と逆のプラス極性である。
その後、第１像担持ベルト２１の表面は、ベルトクリーニング装置２０Ａによりクリーニングされる。また１次転写を終了した第１の画像形成ユニット６０Ｙ〜６０Ｋにおける感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの表面に残留するトナー、紙粉等の異物はクリーニング装置２（図３、図４）のクリーニングブラシ２ａ、クリーニングブレード２ｂにより、各感光体の表面から除去される。
各感光体の表面は除電装置Ｑによる残留電位の除電作用が行なわれて次の作像・転写工程に備える。除去されたトナー、紙粉等の異物は、回収手段２ｃにより、回収部４８に送られる。
なお、電位センサＳ１及び画像センサＳ２は、感光体表面の露光後の表面電位と、現像工程後の感光体表面に付着しているトナーの濃度が適切なものであるかを検知し、適宜作像条件の設定、制御のために図示してない制御手段に情報を送り出す。
【００１９】
像担持ベルト２１に重ねられて担持されていたトナー画像が転写された用紙Ｐは、搬送装置５０の搬送ベルト５１により定着装置６３に向け移送される。用紙Ｐを確実に搬送ベルト５１とともに移送できるように、予め移送ベルト５１の表面を、用紙の吸着用チャージャ５７により帯電する。除電・分離チャージャ５８は、用紙Ｐが搬送ベルト５１から分離され、かつ確実に定着装置６３に送られるように作動する。
用紙Ｐ上に重ねられていた各色のトナーは定着装置６３の熱による定着作用を受け、溶融、混色されて完全にカラー画像となる。用紙Ｐの片面（上面）だけにトナーを有しているので、両面にトナーを有している両面記録時に比べ、定着に要する熱エネルギは少なくて済む。図示してない制御手段が画像に応じて定着装置６３の使用する電力を最適に制御する。
定着されたトナーも用紙Ｐ上で完全に固定するまでは、搬送路のガイド部材等に擦られ、画像が欠落したり、乱れたりする。この不具合を防止するために、冷却手段である冷却ローラ対６２が作動し、トナーと用紙を冷却する。
その後、排紙ローラ６４により排紙・スタック部５９に、画像面が上向きとなって排紙される。排紙・スタック部５９では、作像順序は、若い頁の記録物が順次上に重ねられかつスタックされるようにプログラムされている。これによって頁順が揃う。
排紙・スタック部５９は、排紙される用紙の増加にしたがって下降するので、用紙は整然と確実にスタックでき、頁順が乱れることはない。記録済みの用紙Ｐを排紙・スタック部５９に直接スタックする代わりに、穴あけ加工処理を実施するとか、ソータ、コレータや綴じ装置や折り装置など後処理装置に搬送することもできる。
用紙Ｐの片面に画像を形成させる他の方法では、第１の画像形成ユニット６０Ｙ〜６０Ｋにおける画像の形成を行なわないようにするのと、頁揃えのために若い頁の画像データから順に像形成をさせる点が異なるが、基本的には上記の片面記録の工程と同じなので、詳細を省く。
【００２０】
次に用紙Ｐの両面に画像を形成する両面記録時の動作について説明する。画像形成装置６に開始信号が入力されると、上記片面記録の動作で説明した第１の画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｋで順次形成する色毎の画像を、第１像担持ベルト２１に順次１次転写させる。
第１の画像として担持させる工程とほぼ平行して、第２の画像形成ユニット６１Ｙ、６１Ｃ、６１Ｍ、６１Ｋで順次形成する色毎の画像を第２像担持ベルト３１に順次１次転写させ、第２の画像として担持させる工程が行なわれる。
図１に示す構成においては、上記第１の画像と第２の画像が、用紙Ｐの搬送方向先端で位置的に合致するためには、第１の画像の形成開始より遅れて第２の画像の形成が開始される。また、用紙Ｐはレジストローラ対４５で静止と再送がおこなわれるので、その時間も見込んで給紙され、ジョガー４４で整合される。
レジストローラ対４５はタイミングを取って用紙Ｐを第１の２次転写手段である転写ローラ４６と第１像担持ベルト２１で構成された第１転写ステーションに搬送する。転写ローラ４６にプラス極性の転写電流が印加され、第１像担持ベルト２１から用紙Ｐの片面（図では上面）に画像が転写される。
このようにして片面に画像を有した用紙Ｐは、転写ローラ４６の搬送作用により、引き続き第２の２次転写手段である転写チャージャ４７のある第２転写ステーションに送られる。そして転写チャージャ４７にプラス極性の転写電流が印加されることにより、第２像担持ベルト３１に予め担持されているフルカラーの第２の画像が、一括して用紙Ｐの下面に転写される。
このようにして両面にフルカラートナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ベルト５１により定着装置６３へと移送される。吸着用チャージャ５７により、搬送ベルト５１の表面はトナーの極性と同じマイナス極性で帯電される。用紙下面の未定着のトナーが搬送ベルト５１に移らないようにしている。
【００２１】
除電・分離チャージャ５８には交流が印加され、用紙Ｐは搬送ベルト５１から分離され、定着装置６３へと移送される。定着装置６３の熱による定着処理を受け、用紙Ｐの両面のトナー画像は溶融、混合される。用紙Ｐは引き続いて冷却ローラ対６２を通過し、排紙ローラ６４により排紙・スタック部５９上に排紙される。
複数の頁の用紙に両面記録する場合、若い頁の画像が下面となって排紙・スタック部５９にスタックされるように作像順序を制御する。すると、そこから取り出しかつ上下面を逆にしたとき、記録物は上から順に１頁、その裏に２頁、２枚目が３頁、その裏が４頁となり頁順が揃う。
このような作像順序の制御や、定着装置に入力する電力を片面記録時より増やすなどの制御は、制御手段（図示せず）により実行される。片面記録、両面記録動作に関して、フルカラー記録を実行させる例で説明したが、ブラックトナーだけによるモノクロ記録も可能である。
【００２２】
図５はクリーニング装置の構成を説明するための簡略図である。図６は図４のクリーニング装置のテーパ形状部分を分かり易く示した概略正面図である。図７は図６の円で囲んだ部分に本発明によるＲ形状部分を設けて拡大して示す概略図である。本実施の形態によるクリーニング装置を第２像担時ベルト用クリーニング装置３０Ａ（図１）について説明する。
第２像担時ベルト用クリーニング装置３０Ａは材質がウレタンゴムであるブレード３０ｂの長一辺を第１像担時ベルト３１の表面に突き当てる構成になっている。その突き当たった点とクリーニング裏当てローラ３３の接線６７方向とは或る角度（以下、クリーニング角６８）を持っていて、或る圧力を加えられて設置されている。
第２像担時ベルト用クリーニング装置３０Ａの第１像担時ベルト３１上のトナーをクリーニングする能力は、前記ウレタンゴムの材質、前記角度、前記圧力等の影響を受けるようになる。
例えば、クリーニング角６８は一般的には小さいほど、そしてブレード３０ｂを突き当てる圧力は大きいほどクリーニング性が良いとされている。しかし、クリーニング角６８を小さくすればするほど、ブレード３０ｂは接線６７に対して垂直になる方向になる。
また、圧力を上げれば上げるほどベルトとの摩擦力は大きくなってしまい、弾力性のあるウレタンゴムでできているブレード３０ｂは第２像担時ベルト３１からの力を受けて変形して巻き込まれ、本来突き当てている位置とは異なる場所でクリーニングを行ってしまい、本来のクリーニング能力は失われてしまう。
さらに、それだけではなく、ブレード３０ｂ上に堆積したこれまでクリーニングしてきたトナーを、ブレード３０ｂが変形することによって第２像担持ベルト３１上に戻すような形になり、クリーニング不良が発生してしまう。
最悪の場合にはブレード３０ｂに想定しない方向の力が加わって、ブレード３０ｂが脱落してしまい、クリーニング機能がなくなるばかりか、機内の駆動系に脱落したブレード３０ｂが挟まって機械が停止してしまう可能性もある。このように、クリーニング能力の向上とブレード３０ｂが第２像担持ベルト３１に巻き込まれてしまう不具合の改善は相反する関係にある。
【００２３】
本実施の形態のトナーは重合トナーを使用しており、従来の粉砕トナーよりも形状が球形に近いため、従来よりも高いクリーニング能力が要求される。そこで本実施の形態の第２像担持ベルト用クリーニング装置３０Ａは高いクリーニング能力を確保するためにクリーニング角６８を小さくし、ブレード３０ｂの接触圧を高くしている。これにより、前述の通り、ブレード３０ｂは第２像担持ベルト３１に巻き込まれる側になってしまう。
これに対して、本実施の形態ではクリーニング裏当てローラ３３の軸方向端部を所定の軸方向幅に亘ってテーパ形状にしてブレード３０ｂの端部（ブレード先端縁の長手方向両端部）との接触圧を減らすことで、第２像担持ベルト３１に巻き込まれることを防止している。
ブレード３０ｂの先端縁の長手方向両端部は、中央その他の個所に比べて片側が自由になっているので剛性が小さくベルトに巻き込まれ易い。ブレード先端縁の長手方向両端部の接触圧を減らすだけでベルト巻き込みが防止できる理由は、端部の接触圧を低減させることで第２像担持ベルト３１からブレード３０ｂに加わる力も低減されているからである。
さらに、本発明では、図７に示すように、クリーニング裏当てローラ３３のストレート部分３３ａとテーパ形状部分１３の境界の段差部にＲ形状部分３３ｂを設けることによって、ブレード３０ｂの前記境い目付近の接触圧分布を滑らかにして、クリーニング不良を低減させている。つまり、従来は、ストレート部分３３ａとテーパ形状部分１３との境界の段差部は鈍角状の角部となっていたが、本実施形態では段差部を角部とせずに円弧、その他の湾曲形状部としている。
図６に示すように、ブレード３０ｂの長手方向両端部は、クリーニング裏当てローラ３３の各Ｒ形状部分３３ｂを越えた長さを有すると共に、該クリーニング裏当てローラの全長よりも短く設定するのが好ましい。ブレード３０ｂの両端部をローラ３３の両端部に達する位置まで延在させたとしても、テーパ形状部分１３の端部寄り部分と対応するブレードの端部はトナー掻き取り機能を十分には発揮しないからである。
図８はクリーニング角Ｒとクリーニング不良の関係を示すための図である。図８に示してあるように、このときのＲは、Ｒ３からＲ１５の範囲でも効果が見られた。また、図から明らかなように、このＲは、好ましくは、Ｒ８が良い。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の内部の構成を示した略中央断面図である。
【図２】図１における像担持体ベルトの配置を示す簡略図である。
【図３】画像形成のための一方の主要部である第１画像形成ユニットの構成を示す拡大図である。
【図４】画像形成のための一方の主要部である第２画像形成ユニットの構成を示す拡大図である。
【図５】クリーニング装置の構成を説明するための簡略図である。
【図６】図５のクリーニング装置のテーパ形状部分を分かり易く示した概略正面図である。
【図７】図６の円で囲んだ部分に本発明によるＲ形状部分を設けて拡大して示す概略図である。
【図８】クリーニング角Ｒとクリーニング不良の関係を示すための図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  感光体、２  クリーニング装置、２ｂ  クリーニングブレード、６  画像形成装置、２０Ａ  クリーニング装置、１２  クリーニング角、１３  テーパ形状部分、２０  第１像担持ユニット、２０Ａ  クリーニング装置、２１  第１像担持ベルト、２３  クリーニング装置の裏当て（ベルト支持ローラ）、３０  第２像担持ユニット、３０Ａ  クリーニング装置、３１  第２像担持ベルト、３３  クリーニング裏当てローラ、３３ａ  ストレート部分、３３ｂ  Ｒ形状部分、４２Ａ  搬送手段、４３Ａ  記録体搬送路、４６  第１の転写手段、４７  第２の転写手段、６０  第１画像形成ユニット（６０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）、６１  第２画像形成ユニット（６１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）、６８  クリーニング角、Ｐ  記録体（用紙）
【図１】
2006308662.tif 000003
【図２】
2006308662.tif 000004
【図３】
2006308662.tif 000005
【図４】
2006308662.tif 000006
【図５】
2006308662.tif 000007
【図６】
2006308662.tif 000008
【図７】
2006308662.tif 000009
【図８】
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