(57)【要約】【課題】転写手段から定着手段まで記録体を安定して搬送することができ、分離部における記録体との分離も確実に行うことができる記録体搬送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】両面もしくは片面に静電荷を帯びたトナー像を担持する記録体を搬送帯電器５５により搬送ベルト５１に吸着して搬送する記録体搬送装置５０において、記録体の後端部に印加する搬送帯電器５５の電流量を記録体の他の部分に比べて小さくする【選択図】図５
2007240675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面又は片面に静電荷を帯びたトナー像を担持する記録体を搬送ベルトに吸着して搬送する搬送帯電器を備えた記録体搬送装置において、前記搬送帯電器から前記記録体の後端部に印加する電流量を当該記録体の他の部分に比べて小さくなるように制御する制御手段を備えたことを特徴とする記録体搬送装置。
【請求項２】
請求項１記載の記録体搬送装置において、前記制御手段は、前記記録体の紙種により、前記搬送帯電器から前記記録体の後端部に印加する電流量を変化させることを特徴とする記録体搬送装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の記録体搬送装置において、前記制御手段は、前記記録体と前記搬送ベルト間のトナー像の有無により、前記搬送帯電器から前記記録体の後端部に印加する電流量を変化させることを特徴とする記録体搬送装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の記録体搬送装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録体（転写紙）搬送装置及びその記録体搬送装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関する。より詳しくは、転写手段によりトナー像の転写を受けた記録体を転写手段から定着手段まで搬送する記録体搬送装置と、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】
この種の記録体搬送装置としては、未定着トナー像を担持した記録体を定着位置まで確実に搬送する必要がある。
特許文献１に記載の記録体搬送装置では、記録体搬送ベルト上の記録体に対して上方から記録体帯電部材によって電荷を付与し、記録体を記録体搬送ベルトに対して静電的に吸着させる構成が提案されている。記録体を搬送部材に吸着させて搬送することにより、記録体が搬送中にばたつくことを防止し、これに起因して記録体上の未定着トナー像が乱れることを防止することができる。
【特許文献１】特開２００３−３０７９５２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、記録体を記録体搬送ベルトに静電的に吸着させる構成で、記録体の全面に均一にかつ大きな電荷を付与し、記録体全面を強力に記録体搬送ベルトに吸着すると、記録体と記録体搬送ベルトとが分離すべき位置で、放電が生じ、画像ブレなどの異常画像が発生する恐れがあった。
これに対して、分離不良を起こさないように記録体に付与する電荷を小さくすると記録体の搬送部材に対する吸着が不十分となり、搬送中に記録体のばたつきが生じ、記録体上の未定着トナー像が乱れるおそれがあった。
【０００４】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、転写手段から定着手段まで記録体を安定して搬送することができ、分離部における記録体との分離も確実に行うことができる記録体搬送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、両面又は片面に静電荷を帯びたトナー像を担持する記録体を搬送ベルトに吸着して搬送する搬送帯電器を備えた記録体搬送装置において、前記搬送帯電器から前記記録体の後端部に印加する電流量を当該記録体の他の部分に比べて小さくなるように制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の記録体搬送装置において、前記制御手段は、前記記録体の紙種により、前記搬送帯電器から前記記録体の後端部に印加する電流量を変化させることを特徴とする。
【０００６】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の記録体搬送装置において、前記制御手段は、前記記録体と前記搬送ベルト間のトナー像の有無により、前記搬送帯電器から前記記録体の後端部に印加する電流量を変化させることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の記録体搬送装置を備える画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、制御手段により搬送帯電器から記録体の後端部に印加する電流量を記録体の他の部分に比べて小さくなるように制御することで、記録体を安定して搬送することができ、分離部における記録体との分離も確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成図である。
図１に示す画像形成装置は、電子写真方式で両面プリント可能なフルカラーのプリンタ１００を示す。
図１に示すプリンタ１００本体の内部において、記録体搬送路４３Ａを境にして、上部には第１画像ユニット２０を配置し、下部には第２画像ユニット３０を配置している。
【０００９】
第１画像ユニット２０は矢印方向に無端移動する第１トナー像搬送ベルトである第１中間転写ベルト２１を備え、第２画像ユニット３０は矢印方向に無端移動する第２トナー像搬送ベルトである第２中間転写ベルト３１を備えている。第１中間転写ベルト２１の上部張架面には、４個の第１トナー像形成手段である第１画像形成ユニット８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｋが配置されている。
一方、第２中間転写ベルト３１の上部張架面には、４個の第２トナー像形成手段である第２画像形成ユニット８１Ｙ、８１Ｃ、８１Ｍ、８１Ｋが配置されている。これら第１、第２画像形成ユニットの番号に沿えた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。
【００１０】
第１、第２画像形成ユニットに備えられ、第１中間転写ベルト２１と第２中間転写ベルト３１とともに回転する感光体１に対しても同じようにＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋを備えている。なお、感光体１Ｙから１Ｋは各画像形成ユニット内では同間隔に配置され、少なくとも画像形成時にはそれぞれ中間転写ベルト２１、３１との張架部の一部と接触する。この接触する面をそれぞれ第１受像面Ｆ１、第２受像面Ｆ２と呼び、互いの位置関係を図２に示す。
図２に示すように、第１受像面Ｆ１と第２受像面Ｆ２とが形成する角のうち、第１、第２画像形成ユニットを含む角の角度をθとした時、θの値が１８０°より大きく、２７０°以下となるようにする。
【００１１】
さらに、上部にある第１中間転写ベルト２１の水平投影面と、下部にある第２中間転写ベルトの水平投影面との少なくとも一部が、重なるような構成を採用している。つまり下部にある第２中間転写ベルトが、上部にある第１中間転写ベルトの下方にもぐりこむような形状である。このような構成を採用することにより、横方向についてよりコンパクトなレイアウトが可能となる。
扱うトナーの色は異なるが、第１画像形成ユニット８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｋの構成はそれぞれ同じであるので、第１画像形成ユニット８０としてその構成を図３により説明する。
【００１２】
図３において、プリンタ１００の動作時は、不図示の駆動源により、矢印方向に回転するよう回転可能に支持された円筒状の感光体１が配設されている。そして、感光体１の周囲に、静電写真プロセスに従い帯電手段であるスコロトロンチャージャからなる帯電チャージャ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など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、廃トナー回収部材２ｃを備え、感光体表面に残留するトナーなどの異物を除去、回収する。
【００１３】
露光装置４は、各色の画像データ対応の光を、帯電手段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であるが、レーザ光源、ポリゴンミラーなどを用い、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、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、たとえば帯電ローラも採用できる。
このときの現像は、トナーとキャリヤからなる二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に対し露光装置４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、感光体の帯電極性と同極性（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われる。
【００１４】
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、透磁式のトナーセンサ５ｅにより検知される。そして、プリンタ１００内部のトナーカートリッジ収納部８５に備えるトナーカートリッジ８６から、不図示の供給手段により、各色のトナーを各現像装置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すみ、現像装置の小型化がはかれる。
【００１５】
現像装置５には、トナーとキャリヤの攪拌・搬送用スクリュー５ｃや５ｄが備えてある。現像装置５がプリンタ１００に装着されているとき、トナー補給手段の一端が、攪拌・搬送用スクリュー５ｄの一部に接続されている。攪拌・搬送用スクリュー５ｃによりトナーは、矢印方向に回転する現像ローラ５ａに供給されるが、規制ブレード５ｂにより、現像ローラ５ａ表面のトナー層の厚みは、所定の厚みになるよう規制される。
現像ローラ５ａは、ステンレスやアルミニュウム製の円筒で、回転可能にかつ感光体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が構成されるようにマグネットが備えてある。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、体積平均粒径が２５μｍから６０μｍ程度である。
【００１６】
第２画像ユニット３０に使われる第２画像形成ユニット８１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの構成はそれぞれ同じなので、第２画像形成ユニット８１として、図４により説明する。
図４に示した第２画像形成ユニット８１は、第１画像形成ユニット８０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軸に対し対象の形をしている。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。つまりプリンタ１００との結合部、たと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いる。これにより、第１画像形成ユニット８０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと、第２画像形成ユニット８１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとに互換性を持たせることができる。
従って第１画像形成ユニットと第２の画像形成ユニット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。
【００１７】
第１と第２の画像形成ユニットをｙ軸中心にした軸対象の形で、第１画像ユニット２０と第２の画像ユニット３０で使用できる以下の二つの条件がある。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備していない周面が確保されていること、つまり中間転写ベルトが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中間転写ベルト２１の受像面Ｆ１と第２中間転写ベルト３１受像面Ｆ２の配置角度が適切であることがあげられる。
第１条件、第２条件について図３、図４により説明する。図３あるいは図４において、中間転写ベルト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、Ａ２側はクリーニング装置２にベルトが接触しない範囲に中間転写ベルトが設置できることを示している。図３に第２中間転写ベルト３１を含めているのは、感光体１の回転軸１ａを含むｙ軸に対し対象の画像形成ユニットが配置できる中間転写ベルトを示している。
【００１８】
第１画像形成ユニット８０をｙ軸に直交する軸を対象に上下反転して第２画像形成ユニット８１として使うとすると、地球重力の影響によ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へのトナー補給などの条件は異なる。これにより、第１画像形成ユニット８０の部材を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。
図２に示すように、第１像担持ベルト２１の受像面に対し第２中間転写ベルト３１の受像面との位置関係として角度θを１８０度より大きく２７０度以下とする。好ましくは２１０度から２５５度としたとき、画像形成ユニットとして、第１像担持ベルトには図３に示す形態、第２像担持ベルトには図４に示す形態のものが採用できる。つまり上述のごとく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に示すように、第２画像形成ユニット８１の上方に、記録体搬送路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。
【００１９】
特に第１像担持ベルトを水平方向に長く、扁平に張架し、第２中間転写ベルトを縦方向に長くかつ傾斜させて張架したので、記録体搬送路を境にして下方に第２中間転写ベルトの高さ方向のスペースが大きくなる。但し、図３、図４に示されるように、画像形成ユニットが中間転写ベルトの当接可能な範囲が広く確保されていることにより、画像形成ユニットは横方向の寸法に対し、縦方向の寸法が短い構成となる。
そのため、画像形成ユニットがほぼ水平に配置された第１画像ユニットに対し、第２画像ユニットでは、画像形成ユニットが縦方向に斜めに配置される。そして、画像形成ユニットの間隔を短く設定でき、第２画像ユニットの高さ方向の省スペース化を図ることができる。これにより、高さ方向のレイアウトの自由度が増すため、記録体搬送路を操作性、及び、給紙装置、不図示の後処理装置も考慮した理想的な高さに設定可能となっている。
【００２０】
また、この第２中間転写ベルトの占める高さとほぼ同じ高さの給紙装置が並べて設置できるため、これにより大量の記録体が収納可能な給紙装置が設置できる用になる。しかも給紙装置の上面の給紙面と記録体搬送路とがほぼ同じ高さにでき、記録体の給紙・搬送信頼性が確保できる。
上述のように、感光体周囲の画像形成用の装置の配置と、中間転写ベルトの配置、つまり第２条件の実現により、画像形成ユニット８０と８１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。
【００２１】
次に中間転写ベルトについて説明する。第１トナー像搬送ベルトとしての第１中間転写ベルト２１は複数のローラ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。そして、第１画像形成ユニット８０Ｙ〜８０Ｋにおける感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの下部に設けられている。
この第１中間転写ベルト２１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。また第１中間転写ベルト２１の内周部には各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋに対向させて第１の１次転写ローラ２２が設けられている。
第１中間転写ベルト２１の外周部には、ローラ２３に対向する位置に第１ベルトクリーニング装置２０Ａが設けられている。この第１ベルトクリーニング装置２０Ａは、第１中間転写ベルト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。この第１中間転写ベルト２１に関連する部材は、第１画像ユニット２０として一体的に構成してあり、プリンタ１００に対し着脱が可能となっている。
【００２２】
一方、第２トナー像搬送ベルトとしての、第２中間転写ベルト３１は複数のローラ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。そして、第２画像形成ユニット８１Ｙ〜８１Ｋにおける感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋに接触して、設けられている。
この第２中間転写ベルト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。第２中間転写ベルト３１の内周部には各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋに対向させて第２の１次転写ローラ３２が設けられている。
第２中間転写ベルト３１の外周部には、ローラ３３に対向する位置に第２ベルトクリーニング装置３０Ａが設けられている。この第２ベルトクリーニング装置３０Ａは、第２中間転写ベルト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。第２中間転写ベルト３１に関連する部材は、第２画像ユニット３０として一体的に構成してあり、プリンタ１００に対し着脱が可能となっている。
【００２３】
また、中間転写ベルト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。そして、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を可能とする抵抗値を有する。
このようなベルトの一例として、ポリアミドにカーボンを分散し、その体積抵抗値は、１０６〜１０１２Ω・ｃｍ程度に抵抗が調整されたものである。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、ベルト片側あるいは両側端部に設けてある。
１次転写ローラ２２、３２としては、芯金た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、不図示の電源からバイアスが印加されるものが上げられる。ここでは、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１０５Ω・ｃｍ程度に抵抗が調整されている。
【００２４】
プリンタ１００は、ブラックトナーだけによるモノクロ記録も可能である。このようなケースにあっては、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中間ベルト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。
ローラ２６と第１の１次転写ローラ２２を支持する内部フレーム（不図示）を設けておき、ある点を中心に回動可能に支持している。そして、感光体から遠ざかる方向に回動させることにより、感光体１Ｋだけが中間転写ベルト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。感光体の寿命向上の点で有利である。
【００２５】
さらに第１中間転写ベルト２１の外周で、支持ローラ２８の近傍には、第１の転写手段である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、不図示の電源からバイアスが印加される。
導電性ゴムにはカーボンが分散されており、体積抵抗は１０７Ω・ｃｍ程度に抵抗が調整されたものである。第１中間転写ベルト２１と２次転写ローラ４６の間に記録体としての記録体Ｐを通過させながら、２次転写ローラ４６にバイアスを印加することで第１中間転写ベルト２１が担持するトナーによる画像が記録体Ｐに転写される。
【００２６】
第２中間転写ベルト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、放電電極に不図示の電源から転写電流が供給される。
第２中間転写ベルト３１と転写チャージャ４７の間に記録体Ｐを通過させながら、転写電流を供給することで第２中間転写ベルト３１が担持するトナーによる画像が記録体Ｐに転写される。転写ローラ４６と転写チャージャ４７に供給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。
【００２７】
プリンタ１００の右側には記録体Ｐを供給可能に収納した給紙装置４０が配備されている。複数段、例えば上段に大量の記録体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内にそれぞれ異なる種類の記録体Ｐが収納されている。このうち、最上位置の記録体は、対応する給紙・分離手段４１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにより選択的に給紙、分離され、確実に一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。
【００２８】
記録体搬送経路４３Ａには、第１及び第２転写位置である２次転写位置へ記録体Ｐを送り出す給送タイミングをとるため、一対のレジストローラ対４５が設けられている。さらに、記録体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横レジ補正機構４４が、記録体搬送経路４３Ａに設けてある。横レジ補正機構４４は、次のものがある。
不図示の横方向の基準ガイドと斜行コロ対から構成され、記録体の横方向端部を該基準ガイドに押付けるように記録体Ｐをスライド搬送する。そして、記録体を所定の位置に整合させる。この基準ガイドは記録体のサイズにより、所定の位置に移動、配置される。
なお、横レジ補正機構４４は記録体の搬送方向に対し記録体の両方の横方向から、記録体の両辺を短時間及び複数回押し、記録体を所定の位置に整合させる規制部材から構成されるジョガー方式でもよい。
【００２９】
記録体Ｐは、レジストローラ対４５から、第１中間転写ベルト２１と２次転写ローラ４６で構成される第１転写位置たる転写領域に向けて搬送される。その後、第２中間転写ベルト３１と転写チャージャ４７で構成される第２転写位置た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追加設置が可能の給紙装置３００から、記録体が供給可能となっている。給紙トレイ４０ａの最上位の記録体が給紙され、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、給紙トレイ４０ａの上部給紙面が配備してある。そのため厚い記録体、剛性の高い板紙でも確実に給紙できる。
また、給紙トレイ４０ａには、多様な特性の記録体が収納されても確実に給紙できるよう、バキューム機構からなるエアー給紙を採用すると好都合である。図示していないが、記録体搬送路の要所には記録体を検知するためのセンサが具備させていて、記録体の存在を基準とする各種信号のトリガーとしている。
【００３０】
記録体搬送路４３Ａの延長上に、第２転写位置を通過した記録体を、記録体の搬送方向下流に備えた定着装置６０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、記録体搬送装置５０を備えている。記録体搬送装置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を有している。搬送ベルト５１の走行速度は、定着装置６０における記録体の走行速度と合わせてある。なお、記録体搬送装置５０についての詳細は後述する。
記録体搬送装置５０の記録体搬送方向下流側には、加熱手段を有する定着装置６０が設けられている。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、また加熱の方式に誘導加熱を採用した定着装置などが採用できる。記録体両面の画像の色合い、光沢度を同じにするため、定着ローラ、定着ベルトの材質、硬度、表面性などを上下同などにしてある。
【００３１】
また、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、記録体の種類に応じて最適な定着条件となるよう、不図示の制御手段により制御される。定着の終了した記録体を冷却し、不安定なトナーの状態を早期に安定させるため、冷却機能を有した冷却ローラ対７０を定着後の搬送路に備えている。
この冷却ローラ対７０としては、放熱部を有するヒートパイプ構造のローラが採用できる。冷却された記録体は、排紙ローラ対７１により、プリンタ１００の左側に設けた排紙スタック部７５に排紙、スタックさせる。この排紙スタック部は、大量の記録体をスタック可能にするため、不図示の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７５を通過させ、別の後処理装置に向けて記録体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、綴じなど製本のための装置が接続できる。
【００３２】
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８６Ｙ、８６Ｃ、８６Ｍ、８６Ｋが、着脱可能に空間８５に収納される。不図示の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。
図１に示す構成は、上下に配された画像形成ユニットに対し、トナーカートリッジは共通にしているが、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８６Ｋは、特に大容量としておくことも可能である。この収納空間８５は、画像形成装置上面で操作方向から見て奥側にあって、画像形成装置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。
【００３３】
プリンタ１００の上面に備えた操作・表示ユニット９０には、キーボードなどが備えてある。これにより、画像形成のための条件などがインプットでき、装置の状態などを表示部に表示され、操作者とプリンタ１００との情報交換を容易なものとする。プリンタ１００内部に備える廃トナー収納部８７は、画像形成ユニットのクリーニング装置２、中間転写ベルトのベルトクリーニング装置２０Ａと３０Ａ、及び搬送ベルト５１のクリーニング装置と連結されている。
そして、これらから送られる廃トナーや紙粉などの異物を一括して回収して収納する。これらのクリーニング装置（２、２０Ａ、２０Ｂ）に大容量の廃トナー収納部を備えないため、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。
【００３４】
満杯センサ（不図示）を使って廃トナー収納部８７内のトナー廃棄、あるいは容器交換などの警告を発する。またプリンタ１００内部に備える電装・制御装置９５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６０による熱や電装装置からの発熱により、画像形成装置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７０の放熱部と結合してあり、冷却ローラ対７０の冷却効果を確実にしている。図１において、２００で示すのは原稿読取装置、３００は追加設置が可能の給紙装置である。
【００３５】
次にプリンタ１００において、記録体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種類のうちの一つは、第１中間転写ベルト２１に担持させた画像を記録体の片面に直接転写する方法であり、他の方法は、第２中間転写ベルト３１に担持させた画像を記録体の片面に直接転写する方法である。
ここでは、プリンタ１００の構成から、第１中間転写ベルト２１に担持させた画像を記録体の片面に直接転写する場合には、画像が記録体の上面に形成される。一方、第２中間転写ベルト３１に担持させた画像を記録体の片面に直接転写する場合には、画像が記録体の下面に形成される。
【００３６】
記録するべきデータが複数の頁になるケースでは、排紙スタック部７５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、第１中間転写ベルト２１に画像を担持させた後、記録体に転写させる方法について説明する。
プリンタ１００を稼動させると、第１中間転写ベルト２１と第１画像形成ユニット８０Ｙ〜８０Ｋにおける感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋが回動する。同時に第２中間転写ベルト３１が回動するが、第２画像形成ユニット８１Ｙ〜８１Ｋにおける感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは第２中間転写ベルト３１と離間されるとともに不回転状態にされる。
【００３７】
まず、第１画像形成ユニット８０Ｙ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、帯電チャージャ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、第１の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中間転写ベルト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とって順次同様に行われる。
【００３８】
この後、第１中間転写ベルト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中間転写ベルト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、記録に使われる記録体Ｐがその供給のための給紙・分離手段４１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの一つにより繰り出される。そして、搬送ローラ対４２Ｂ、４２Ｃにより記録体搬送路４３Ｃに搬送される。記録体の先端がレジストローラ対４５に咥えられない前に、横レジ補正機構４４は記録体の搬送方向に対し両方の横方向から記録体の両辺を押すように作動し、記録体横方向の位置整合が図られる。
【００３９】
レジストローラ対４５は静止しており、記録体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。そして、第１中間転写ベルト２１上の画像との位置が正規なものとなるよう、タイミングをとってレジストローラ対４５が回転し、記録体を転写領域に搬送する。
第１中間転写ベルト２１上のこのフルカラートナー画像は、第１中間転写ベルト２１と同期して搬送される記録体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。転写後、第１中間転写ベルト２１の表面が、ベルトクリーニング装置２０Ａによりクリーニングされる。
【００４０】
また１次転写を終了した第１画像形成ユニット８０Ｙ〜８０Ｋにおける感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの表面に残留するトナーなどの異物はクリーニング装置２のクリーニングブラシ２ａ、クリーニングブレード２ｂにより除去がなされる。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われて次の作像・転写工程に備える。
除去されたトナーなどの異物は、廃トナー回収部材２ｃにより、廃トナー回収部８７に送られる。なおセンサＳ１、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、制御のために不図示の制御手段に情報を出す。
【００４１】
第１中間転写ベルト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記録体Ｐは、記録体搬送装置５０の搬送ベルト５１により定着装置６０に向け搬送される。記録体Ｐ上に重ねられていた各色のトナーが定着装置６０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。記録体の片面（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ーは少なくて済む。
不図示の制御手段が画像に応じて定着装置の使用する電力を最適に制御する。定着されたトナーも記録体上で完全に固着するまでは、搬送路のガイド部材などにこすられ、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、冷却手段である冷却ローラ対７０が作動し、トナーと記録体を冷却する。その後、排紙ローラ対７１により排紙スタック部７５に、画像面が上向きとなって排紙される。
【００４２】
排紙スタック部７５では若い頁の記録物が順次上に重ねられるようにスタックされるよう、作像順序がプログラムされているので、頁順が揃う。排紙スタック部７５は、排紙される記録体の増加に従って下降するので、記録体は整然と確実にスタックでき、頁順が乱れることがない。記録済みの記録体を排紙スタック部７５に直接スタックする代わりに、穴あけ加工処理を実施したり、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。
記録体Ｐの片面に画像を形成させる他の方法では、第１画像形成ユニット８０Ｙ〜８０Ｋにおける画像の形成を行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。しかし、基本的には上述の片面記録の工程と同じなので、詳細を省く。
【００４３】
次に記録体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。画像形成装置に開始信号が入力されると、片面記録の動作で説明した第１画像形成ユニット８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｋで順次形成する各色の画像を、第１中間転写ベルト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画像形成ユニット８１Ｙ、８１Ｃ、８１Ｍ、８１Ｋで順次形成する各色ごとの画像を第２中間転写ベルト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われる。図１に示すように、第２画像形成ユニット同士のベルト搬送方向についての間隔は、第１画像形成ユニット同士の間隔よりも、詰めた状態で設置されている。
これにより、第１の画像と第２の画像が、記録体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。また記録体はレジストローラ対４５で静止と再送が行われるので、その時間も見込んで給紙され、横レジ補正機構４４で整合される。
【００４４】
レジストローラ対４５は、タイミングをとって記録体を第１の２次転写手段である２次転写ローラ４６と第１中間転写ベルト２１で構成された第１転写位置である第１転写ステーションに搬送する。２次転写ローラ４６にプラス極性の転写電流が供給され、第１中間転写ベルトから記録体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記録体Ｐは、２次転写ローラ４６の搬送作用により、引き続き第２の二次転写手段たる転写チャージャ４７がある第２転写位置である第２転写ステーションに送られる。そしてチャージャにプラス極性の転写電流が供給されることにより、第２中間転写ベルト３１にあらかじめ担持されているフルカラーの第２の画像が、一括して記録体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記録体Ｐは、搬送ベルト５１により定着装置６０へと搬送される。定着装置６０の熱による定着処理を受け、記録体の両面のトナー画像が溶融、混合される。記録体は引き続いて冷却ローラ対を通過し、排紙ローラ対７１により排紙スタック部７５上に排紙される。
【００４５】
複数の頁の記録体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７５にスタックされるように作像順序を制御する。作像終了後、スタックから取り出し、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（不図示）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。メンテナンスや部品交換などの必要性が生じた場合には、不図示の外装カバーなどを開放し、メンテナンスを行う。この時、図３、図４に示した画像形成ユニット８０、８１を構成する部材をユニット化し、プロセスカートリッジとして交換すると都合がよい。
プロセスカートリッジの形態は、図３、図４に示した構成から中間転写ベルト２１、３１と第１の１次転写ローラ２２、露光装置４などを除いた作像用部材を、正規の位置関係を保つようフレームの内部に納めて構成する。そして、着脱させるためのガイド部や把手を適宜設けてプリンタ１００に対し着脱可能にすることで実現可能である。
【００４６】
次に、記録体搬送装置５０の詳細について説明する。図５は記録体搬送装置５０の概略構成図である。
記録体搬送装置５０は、未定着のトナー像を有する記録体Ｐを記録体搬送部材である搬送ベルト５１の表面に保持し、転写手段である２次転写ローラ４６から定着手段である定着装置６０の定着ローラ対６１のニップ部まで搬送するものである。
搬送ベルト５１は体積抵抗の位が１．０×１０６Ω・ｃｍの耐熱性ポリイミドベルトである。搬送ベルト５１の外側には駆動ローラ５４に対向させて搬送クリーニングブレード５７、記録体帯電部材である搬送帯電器５５を備えている。搬送帯電器５５としては、開口部を有し、開口部側で記録体Ｐを帯電させる非接触のチャージャを用いる。
搬送ベルト５１を挟んで搬送帯電器５５と対向する位置には、接地されたアース電極５６を備えている。このアース電極５６の幅は搬送帯電器５５の幅と同じか、それより小さい幅となっている。また、搬送ベルト５１の内部の駆動ローラ５４及び従動ローラ５２は接地されている。
【００４７】
図６は本発明の画像形成装置における記録体種別の記録紙後端への印加電流を示す説明図である。搬送帯電器５５の設定電流値は８０μＡである。
Ａは薄紙モードの場合である。この場合、図示しない制御手段は、後端から２０ｍｍの場所から徐々に帯電量を減少させ、後端より１ｍｍ前に電流値が０になるよう制御する。Ｂは普通紙の場合である。この場合、後端から１０ｍｍの場所から徐々に帯電量を減少させ、後端より１ｍｍ前に電流値が０になるよう制御する。Ｃは厚紙モードの場合である。この場合、後端から５ｍｍの場所から徐々に帯電量を減少させ、後端より１ｍｍ前に電流値が０になるよう制御する。
また機内に湿度センサを設けておき、機内湿度が上がった場合には吸着力が下がるので、設定値を９０μＡにする。動作は上記と同様である。
【００４８】
図７は本発明の画像形成装置において、記録紙と搬送ベルト間のトナー像の有無より記録紙後端に印加する電流を示す説明図である。
Ａは記録体Ｐと搬送ベルト５１の間のトナー像がない場合である。この場合、図示しない制御手段は、搬送帯電器５５の設定電流値を小さくして、記録紙の後端は早めに電流値を減少させる。Ｂは記録体Ｐと搬送ベルト５１の間にトナー像はあるが後端付近にはない場合である。この場合、ある程度の電流値は必要だが、後端画像がない部分で減少させる。Ｃは記録体Ｐと搬送ベルト５１の間にトナー像がある場合である。この場合、制御手段は搬送帯電器５５の電流値も大きく、なるべく記録紙後端付近まで印加し急勾配で０に向かうように制御し、記録紙の後端直前で電流値が０になるよう制御する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成図。
【図２】２つの受像面が形成する角度Θの説明図。
【図３】現像ユニットを第１画像ユニットに用いた場合の詳細図。
【図４】現像ユニットを第２画像ユニットに用いた場合の詳細図。
【図５】本発明の実施の形態に係る記録体搬送装置の概略構成図。
【図６】本発明の画像形成装置における記録体種別の記録紙後端への印加電流を示す説明図。
【図７】本発明の画像形成装置において、記録紙と搬送ベルト間のトナー像の有無より記録紙後端に印加する電流を示す説明図。
【符号の説明】
【００５０】
５０  記録体搬送装置、５１  搬送ベルト、５５  搬送帯電器
【図１】
2007240675.tif 000003
【図２】
2007240675.tif 000004
【図３】
2007240675.tif 000005
【図４】
2007240675.tif 000006
【図５】
2007240675.tif 000007
【図６】
2007240675.tif 000008
【図７】
2007240675.tif 000009