(57)【要約】【課題】画像抜けのない高画質の両面印字を可能にするクリーニング方法、および前記クリーニング方法を用いた画像形成装置を提供すること。【解決手段】第１、第２像担持ベルト２１、３１をクリーニングするクリーニング手段２５Ａ、２５Ｂを画像情報に応じて制御することを特徴とするクリーニング方法により、画像抜けのない高画質の両面印字を可能にするクリーニング方法、および前記クリーニング方法を用いた画像形成装置１００を提供することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１画像形成ユニットで形成される第１画像を第１像担持ベルトに担持させることが可能な第１像担持ユニットと、
第２画像形成ユニットで形成される第２画像を第２像担持ベルトに担持させることが可能な第２像担持ユニットと、
前記第１、第２像担持ユニットが担持する前記第１画像と前記第２画像を記録体の両面に転写させるための転写手段と、
第１、第２画像形成ユニットの間に記録体を供給、搬送させる搬送手段を含む記録体搬送路と、を備え、
前記第１、第２像担持ベルトから記録媒体の両面に同時に圧力転写させる画像形成装置のクリーニング方法において、
前記クリーニング方法は、前記第１、第２像担持ベルトをクリーニングするクリーニング手段を画像情報に応じて制御する
ことを特徴とするクリーニング方法。
【請求項２】
請求項１に記載のクリーニング方法において、
前記クリーニング方法は、前記画像情報が画像範囲と非画像範囲である
ことを特徴とするクリーニング方法。
【請求項３】
画像形成装置は、請求項１又は２に記載のクリーニング方法を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
第１画像形成ユニットで形成される第１画像を第１像担持ベルトに担持させることが可能な第１像担持ユニットと、
第２画像形成ユニットで形成される第２画像を第２像担持ベルトに担持させることが可能な第２像担持ユニットと、
前記第１、第２像担持ユニットが担持する前記第１画像と前記第２画像を記録体の両面に転写させるための転写手段と、
前記第１、第２画像形成ユニットの間に記録体を供給、搬送させる搬送手段を含む記録体搬送路と、を備え、
前記第１、第２像担持ベルトから記録媒体の両面に同時に圧力転写させる画像形成装置において、
前記第１、第２像担持ベルトをクリーニングするクリーニング手段を第１の転写手段と第２の転写手段の間に設置した
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、前記クリーニング手段がブレードクリーニングである
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３又は４に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、前記クリーニング手段がブラシクリーニングである
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項３又は４に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、前記クリーニング手段を画像範囲と非画像範囲とに分割した
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項３又は４に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、前記第１像担持ベルト、第２像担持ベルトの表面粗さは（Ｒｚ）１０μ以下である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項３又は４に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、前記第１像担持ベルト、第２像担持ベルトの表面にコート層を持たせた
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項３又は４に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、使用するトナーの平均円形度が０．９０〜０．９９である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項３又は４に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、使用するトナーの形状係数ＳＦ−１が１２０〜１８０であり、
形状係数ＳＦ−２が１２０〜１９０である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項３又は４に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、使用するトナーのＤｖ／Ｄｎが１．０５〜１．３０である
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、感光体に形成されたトナー画像を転写材に転写し、転写材から記録媒体に転写トナー像を転写する画像形成装置のクリーニング方法、および前記クリーニング方法を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、転写紙の表裏両面に画像を記録させる方式として、一度定着装置を通過させた転写紙を反転させ、再度転写紙の別の面にトナーを転写させ定着させる方式が一般的に使用されている。
ところが、この方式では、転写紙の搬送方向切り換えや、一度転写紙が定着装置を通って加熱・加圧されることによって転写紙にカールが発生するため、搬送の信頼性確保に多くの課題を有している。
このような不具合を解消する方式として、例えば、特許文献１に開示されたものがある。この方式は転写紙の両面にトナー像を形成した後、１回で定着を行うものである。
詳細には、感光体上に形成した第１の画像を第１の転写手段で転写ベルトに転写し、次いで、感光体上に形成した第２の画像を第１の転写手段で転写紙の一面に転写する。その後、転写ベルト上の第１の画像を第２の転写手段で転写紙の他面に転写することで転写紙の両面に画像を転写し、定着するものである。
しかしながら、特許文献１の方式では、未定着の画像を持った転写紙の先端が転写ベルトから搬出されて定着装置に搬入されるまで、転写紙の先端がフリーの状態になるため、未定着のトナー像が乱れてしまうという問題点があった。
そこで、特許文献２には、転写紙の両面にトナー像を転写した後、定着装置に転写紙を搬送するものにおいて、その搬送路に拍車を設置して未定着のトナー像乱れを防止するようにすることが、開示されている。
しかしながら、このようにした場合には、未定着のトナー像を担持した転写紙を定着装置まで搬送する拍車が経時的にトナーで汚れ、画像にそのトナーが移り、結果として、画像品質を劣化させてしまうという問題点があった。
【０００３】
これらを解決する方法として特許文献３には、帯電、露光、現像手段を周囲に有する複数の像担持体上にトナー画像を形成する第１の画像形成手段による複数のトナー像を第１の中間転写体に重ね合わせて１次転写し、帯電、露光、現像手段を周囲に有する複数の像担持体上にトナー画像を形成する第２の画像形成手段による複数のトナー像を第２の中間転写体に重ね合わせ１次転写し、前記第１の中間転写体上のトナー像と前記第２の中間転写体上のトナー像を転写材の表裏面に同時に一括２次転写する圧力転写同時定着が、開示されている。これにより、転写材の表裏両面に一括して転写を行い、画像位置の精度を確保し、一回の定着処理で転写材のカーリングによる影響をより少なくしたプリント生産性を上げた画像形成装置を提供することができた。
しかしながら、圧力転写定着方式は１００％に近い転写効率が得られ、転写後のクリーニングは必要ないとされているが、紙間など不必要な部分にトナーが付着するとベルト同士に転写が行なわれてしまうという問題点があった。また、転写されたトナーはベルトに固着してクリーニングが不可能になり、転写部で再度、転写紙に付着して画像低下の原因になるという問題点があった。さらに、非画像部においては、第２の像担持体上表面に付着しているトナー濃度が適正か判断するため、画像パターンをベルト上にのせ、その濃度を測定している。そのため画像パターンを第２の転写手段前にクリーニングする必要があるという問題点があった。
【０００４】
【特許文献１】特開平１−２０９４７０号公報
【特許文献２】特開平１０−１４２８６９号公報
【特許文献３】特開２００３−４３７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、画像抜けのない高画質の両面印字を可能にするクリーニング方法、および前記クリーニング方法を用い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】
【０００６】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明は、第１画像形成ユニットで形成される第１画像を第１像担持ベルトに担持させることが可能な第１像担持ユニットと、第２画像形成ユニットで形成される第２画像を第２像担持ベルトに担持させることが可能な第２像担持ユニットと、前記第１、第２像担持ユニットが担持する前記第１画像と前記第２画像を記録体の両面に転写させるための転写手段と、前記第１、第２画像形成ユニットの間に記録体を供給、搬送させる搬送手段を含む記録体搬送路と、を備え、前記第１、第２像担持ベルトから記録媒体の両面に同時に圧力転写させる画像形成装置のクリーニング方法において、前記クリーニング方法は、前記第１、第２像担持ベルトをクリーニングするクリーニング手段を画像情報に応じて制御することを特徴とするクリーニング方法である。
また、本発明は、前記画像情報が画像範囲と非画像範囲であることを特徴とする。
【０００７】
本発明は、前記記載のクリーニング方法を用いることを特徴とする画像形成装置である。
また、本発明は、第１画像形成ユニットで形成される第１画像を第１像担持ベルトに担持させることが可能な第１像担持ユニットと、第２画像形成ユニットで形成される第２画像を第２像担持ベルトに担持させることが可能な第２像担持ユニットと、前記第１、第２像担持ユニットが担持する前記第１画像と前記第２画像を記録体の両面に転写させるための転写手段と、前記第１、第２画像形成ユニットの間に記録体を供給、搬送させる搬送手段を含む記録体搬送路と、を備え、前記第１、第２像担持ベルトから記録媒体の両面に同時に圧力転写させる画像形成装置において、前記第１、第２像担持ベルトをクリーニングするクリーニング手段を第１の転写手段と第２の転写手段の間に設置したことを特徴とする。
【０００８】
本発明は、前記クリーニング手段がブレードクリーニングであることを特徴とする。
本発明は、前記クリーニング手段がブラシクリーニングであることを特徴とする。
本発明は、前記クリーニング手段を画像範囲と非画像範囲とに分割したことを特徴とする。
本発明は、前記第１像担持ベルト、第２像担持ベルトの表面粗さは（Ｒｚ）１０μ以下であることを特徴とする。
本発明は、前記第１像担持ベルト、第２像担持ベルトの表面にコート層を持たせたことを特徴とする。
【０００９】
本発明は、使用するトナーの平均円形度が０．９０〜０．９９であることを特徴とする。
本発明は、使用するトナーの形状係数ＳＦ−１が１２０〜１８０であり、形状係数ＳＦ−２が１２０〜１９０であることを特徴とする。
本発明は、使用するトナーのＤｖ／Ｄｎが１．０５〜１．３０であることを特徴とする。ここで、Ｄｖは体積平均粒径（μｍ）、Ｄｎは個数平均粒径（μｍ）である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、上記解決するための手段によって、画像抜けのない高画質の両面印字を可能にするクリーニング方法、および前記クリーニング方法を用いた画像形成装置を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１２】
本発明は、圧力転写同時定着方式において画像汚れのない高画質を提供するものでクリーニング手段を第１の転写部と第２の転写部の間に設置し、画像情報に応じてクリーニングを制御することで課題を解決している。すなわち画像部に相当する部分はクリーニングをＯＦＦ（解除）し作像終了時（紙間）をＯＮさせクリーニングを行なっている。また、非画像部は画像部と分割して常にクリーニング手段を作動させクリーニングを行なっている。
本発明は、画像情報に応じてクリーニングを制御することで汚れのない高画質な画像形成装置が提供できる。圧力転写は用紙が存在しない範囲（紙間）にトナーの付着があると転写部においてトナーがベルト上に固着してしまいクリーニングが不可能な状態になる。したがって非画像部（紙間）と画像部によってクリーニングを制御し、非画像部（紙間）を転写前でクリーニングを実行することで、前記転写部での不具合がなくなり、汚れのない高画質な画像形成装置が提供できる。
また、第１、第２像担持ベルトをクリーニングするクリーニング手段を第１の転写手段と第２の転写手段の間にクリーニング装置を設置することで圧力の影響を受けないでトナーのクリーニングを行なうことができる。
本発明は、クリーニングブレードでベルト表面を摺擦することで、ベルトのクリーニングが可能になる。また、本発明は、ブラシでベルト表面を摺擦することでベルトのクリーニングが可能になる。
また、本発明は、表面粗さは（Ｒｚ）１０μ以下にすることでトナーの離型性が上がりクリーニング性が向上する。さらに、本発明は、ＰＦＡ等のフッ素樹脂の離型性コート層を施すことによってトナーの離型性があがりクリーニング性が向上する。
【００１３】
以下、本発明に係る実施の形態の構成、作動を図により詳細に説明する。
図１は、本発明が適用される画像形成装置の内部の構成を示した略中央断面図である。図２は、第１画像形成ユニットの構成を示す拡大図である。図３は、第２画像形成ユニットの構成を示す拡大図である。
図１に示す画像形成装置本体１００の内部において、記録体搬送路４３Ａを境にして、上部には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、下部には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が配備されている。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８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｋが、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８１Ｙ、８１Ｃ、８１Ｍ、８１Ｋが配備されている。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。第１、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あいでＹ、Ｃ，Ｍ、Ｋを沿えている。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。
【００１４】
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の構成は同じである。そこで、第１画像形成ユニット８０の構成を図２により説明する。
図２において、画像形成装置１００の動作時に、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、感光体表面に残留するトナー等の異物を除去、回収する。
【００１５】
露光装置４は、各色毎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。
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。
本実施例の現像は、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おこなわれる。
【００１６】
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や５ｄが備えてある。現像装置５が画像形成装置１００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。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、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。使用するトナーは平均円形度が０．９０〜０．９９、形状係数ＳＦ−１が１２０〜１８０であり、形状係数ＳＦ−２が１２０〜１９０、Ｄｖ／Ｄｎが１．０５〜１．３０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。
【００１７】
第２の像担持体ユニット３０に使われる第２の画像形成ユニット８１Ｙ〜８１Ｋについても、第２の画像形成ユニット８１として、図３により説明する。
図３に示した第２の画像形成ユニット８１は、第１の画像形成ユニット８０と構成部材が同じであるが、図２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。
【００１８】
複数のローラ２４、２５、２６（２個）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。この像担持ベルト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、クリーニング装置２５Ａが設けられている。このクリーニング装置は２５Ａは画像情報に応じて制御されている、また、画像部と非画像部とで分割されている。
更に第１像担持ベルト２１の外周部には、濃度センサーＳ２０が設置され、第１の像担持体上表面に付着しているトナー濃度が適正か判断している。
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１００に対し着脱が可能となっている。
【００１９】
複数のローラ３５、３６（２個）、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、クリーニング装置２５Ｂが設けられている。
このクリーニング装置は２５Ｂは画像情報に応じて制御されている、また、画像部と非画像部とで分割されている。
更に第２像担持ベルト３１の外周部には、濃度センサーＳ３０が設置され、第２の像担持体上表面に付着しているトナー濃度が適正か判断している。
クリーニング装置２５Ａ、２５Ｂは、ブレード及び、ブラシを採用している。
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１００に対し着脱が可能となっている。
【００２０】
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の樹脂フィルムを基体とするベルトであって、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。一つの実施形態として、ポリイミドにカーボンを分散し、その体積抵抗値は、１０６〜１０１２Ωｃｍ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。また像担持ベルト２１、３１はトナーの離型性を得るために表面をＰＦＡのコート層を備えている。
【００２１】
１次転写ローラの構成について説明する。一つの実施形態として、１次転写ローラ２２、３２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。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。
【００２２】
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（不図示）を設けておき、ある点を中心に回動可能に支持し、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。感光体の寿命向上の点で有利である。
【００２３】
第２次転写装置について説明する。第２次転写装置４７は、圧力手段を有する転写ローラ４７Ａ，４７Ｂで構成され、２次転写ローラ４７Ａ、４７Ｂは金属ローラである。第１像担持ベルト２１と第２像担持ベルト３１上の画像を圧力によりトナーを軟化させ、２次転写ローラ４７Ａ、４７Ｂの間の記録媒体（以下用紙Ｐ）を通過させながら、画像が用紙Ｐに転写、定着される。圧力によって軟化させられたトナーは、像担持ベルト２１、３１にトナーの離型性を得るように表面をＰＦＡのコート層を備えているため用紙Ｐに転写される。
【００２４】
画像形成装置１００の右側には用紙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。
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、一対のレジストローラ４５が設けられている。さらに用紙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、記録体搬送経路４３Ａに設けてある。ジョガー４４は、用紙の搬送方向に対し両側から用紙の端部に向け移動するガイド部材を備えていて、走行中の用紙の両側からガイドが用紙を一瞬押しつけることで用紙を所定の位置に整合させる。
【００２５】
用紙Ｐは、レジストローラ対４５から、２次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３００から、用紙が供給可能となっている。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、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、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用紙を検知するためのセンサが具備させていて、用紙の存在を基準とする各種信号のトリガーとしている。    
第２次転写装置４７は用紙両面の画像の色合い、光沢度を同じにするため、ローラ、ベルトの材質、硬度、などを上下同等にしてある。
排紙ローラ対７１により、画像形成装置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。
画像形成装置１００の上面に備えた操作、表示ユニット９０には、キーボード等が備えてあり、画像形成のための条件などがインプットできるし、装置の状態等を表示部に表示され、操作者と画像形成装置との情報交換を容易なものとする。また画像形成装置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。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。
【００２６】
次に、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種類のうちの一つは、第１の像担持ベルト２１に担持させた画像を用紙の片面に直接転写する方法であり、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の片面に直接転写する方法である。本実施の形態では画像形成装置１００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の片面に直接転写する場合には、画像が用紙の上面に、第２の像担持ベルト３１に担持させた画像を用紙の片面に直接転写する場合には、画像が用紙の下面に形成される。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。
【００２７】
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１００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８０Ｙ〜８０Ｋ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８１Ｙ〜８１Ｋ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と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。
【００２８】
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の一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。用紙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、用紙の搬送方向に対し両方の横方向から、用紙の両辺を押すように作動し、用紙横方向の位置整合がはかられる。レジストローラ対４５は静止しており、用紙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、タイミングをとってレジストローラ対４５が回転し、用紙を転写領域に搬送する。
図４は、クリーニング装置のクリーニング動作を示した図である。クリーニング装置２５Ａはタイミングを取って第１像担持ベルト２１上のクリーニングを行なう。画像部はクリーニング装置が退避し画像部の通過が終わるとクリーニング装置はベルトに接触し紙間をクリーニングする。次の画像が来るとクリーニング装置はベルトから退避する。クリーニングのベルトへの接離は図示しないソレノイドで行なっている。
図５は、クリーニング動作とセンサーによる濃度検知の関係を示した図である。第１次転写工程の異常を検知するため、画像パターンを非画像部ベルト表面に付着させセンサーにてトナーの濃度が適切なものであるかを検知している。そのため、その付着が転写部を通過するとき、用紙が非画像部のため存在しないために圧力によりトナーが軟化し、固着してしまう。したがって、転写前にクリーニングを行なう必要がある。
本発明は、画像部は画像情報に応じてクリーニングを制御し非画像部は常にクリーニングを行なう。また、本発明は、画像部と非画像部でクリーニングを分割することで画像部については画像情報に応じて制御できる。
【００２９】
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４７Ａ，Ｂによる圧力作用を受けて転写される。
また、１次転写を終了した第１の画像形成ユニット８０Ｙ〜８０Ｋにおける感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの表面に残留するトナー等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、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おこなわれて次の作像・転写工程に備える。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。
【００３０】
第１像担持ベルト２１上の各色のトナーが転写装置４７の圧力作用を受け、トナーが軟化し、溶融、混色されてベルトの離型性により用紙Ｐ上に完全にカラー画像となり転写される。
その後、排紙ローラ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。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、排紙される用紙の増加に従って、下降するので、用紙は整然と確実にスタックでき、頁順が乱れることがない。記録済みの用紙を排紙スタック部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８０Ｙ〜８０Ｋにおける画像の形成をおこ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である。
【００３１】
つぎに用紙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８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｋで順次形成する各色ごとの画像を、第１像担持ベルト２１に順次１次転写させ、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８１Ｙ、８１Ｃ、８１Ｍ、８１Ｋで順次形成する各色ごとの画像を第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おこなわれる。図１に示す構成なので、上記第１の画像と第２の画像が、用紙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、タイミングをとって用紙を２次転写手段である転写ニップに搬送する。
クリーニング装置は片面時第１の像担持ベルトのクリーニング同様に第２の像担持ベルトにおいても同様に行なっている。クリーニング装置２５Ａ、Ｂはタイミングを取って第１像担持ベルト２１、第２像担持ベルト３１上のクリーニングを行なう。画像部はクリーニング装置が退避し画像部の通過が終わるとクリーニング装置はベルトに接触し紙間をクリーニングする。次の画像が来るとクリーニング装置はベルトから退避する。クリーニングのベルトへの接離は図示しないソレノイドで行なっている（図４参照）。
また、第２像担持ベルト３１においても第１次転写工程の異常を検知するため、画像パターンを非画像部ベルト表面に付着させセンサーにてトナーの濃度が適切なものであるかを検知している。そのため、その付着が転写部を通過するとき、用紙が非画像部のため存在しないために圧力によりトナーが軟化し固着してしまう、したがって、転写前にクリーニングを行なう必要がある（図５参照）。
【００３２】
転写ローラ４７Ａ，Ｂによって第１像担持ベルト２１上および第２像担持ベルト３１上の各色のトナーが転写装置４７の圧力作用を受け、溶融、混色されてベルトの離型性により用紙Ｐ上に完全にカラー画像となり両面同時に転写される。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は排出される。用紙Ｐは排紙ローラ７１により排紙スタック部７５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７５にスタックされるように作像順序を制御すると、そこから取り出し、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、クリーニング制御は、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。
【００３３】
円形度および円形度分布について説明する。
本発明におけるトナーは特定の形状と形状の分布を有すことが重要であり、平均円形度が０．９０未満で、球形からあまりに離れた不定形の形状のトナーでは、満足した転写性やチリのない高画質画像が得られない。なお形状の計測方法としては粒子を含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、ＣＣＤカメラで光学的に粒子画像を検知し、解析する光学的検知帯の手法が適当である。この手法で得られる投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値である平均円形度が０．９０〜０．９９のトナーが適正な濃度の再現性のある高精細な画像を形成するのに有効であった。より好ましくは、平均円形度が０．９３〜０．９７で円形度が０．９４未満の粒子が１０％以下である。
また、平均円形度が０．９９を越えた場合、ブレードクリーニングなどを採用しているシステムでは、感光体上および転写ベルトなどのクリーニング不良が発生し、画像上の汚れを引き起こす。例えば、画像面積率の低い画像を出力する場合、転写残トナーが少なく、クリーニング不良が問題となることはないが、カラー写真画像など画像面積率の高い画像を出力する場合、さらには、給紙不良等で未転写の状態の画像が感光体上に残ってしまった場合、クリーニング不良が発生しやすい。上述したクリーニング不良を頻発するようになると、更には、感光体を接触帯電させる帯電ローラ等を汚染してしまい、本来の帯電能力を発揮できなくなってしまう。
【００３４】
円形度の測定方法について、説明する。
フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２１００（東亜医用電子株式会社製）により平均円形度として計測できる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍＬ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を０．１〜０．５ｍＬ加え、更に測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、分散液濃度を３０００〜１万個／μＬとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。
【００３５】
形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２について、説明する。
ここでいう形状係数ＳＦ−１とは、図６に示すように、球形物質の形状の丸さの割合を示す値であり、球形物質を２次元平面上に投影して出来る楕円状図形の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで割って、１００π／４を乗じたときの値で表される。
つまり、形状係数ＳＦ−１は、次式、
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）
で定義されるものである。
このＳＦ−１の値が１００の場合には、物質の形状が真球状となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど、物質の形状は不定形となる。
また、形状係数ＳＦ−２は、図７に示すように、物質の形状の凹凸の割合を示す数値であり、物質を２次元平面上に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで割って、１００／４πを乗じたときの値で表される。
つまり、形状係数ＳＦ−２は、次式、
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π）で定義されるものである。
ＳＦ−２の値が１００の場合には、物質の表面に凹凸が存在しないことになり、ＳＦ−２の値が大きくなるほど、物質の表面の凹凸は顕著となる。
なお、本発明の実施の形態では、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い、トナー像を１００回無作為にサンプリングし、その画像情報は、ニレコ社製画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３）に導入して解析を行い、上式より算出したものである。
トナーの形状が球形に限りなく近づく（ＳＦ−１、ＳＦ−２ともに１００に近づく）と、転写効率が高くなることが本発明者の検討により明らかになった。これは、形状効果によりトナー粒子と該トナー粒子と接触するもの（トナー粒子同士、像担持体等）との間では点接触しかしないために、トナー流動性が高まったり、像担持体等に対する吸着力が弱まって、転写電界の影響を受けやすくなるためと考えられる。
一方、トナーの形状が球形に近づくと、ブレードクリーニング等のメカ的なクリーニングに対して不利に働く。このことは上述したように、トナー流動性が高まったり、像担持体等に対する吸着力が弱まって、クリーニング部材と像担持体との僅かな間隙を容易にトナーが通過してしまう。よってクリーニング性の面からは、トナーの形状としては、ある程度異形化（ＳＦ−１の値が１００より大きくなる方向）していたり、ある程度凸凹（ＳＦ−２の値が１００より大きくなる方向）していた方が好ましい。
【００３６】
Ｄｖ／Ｄｎ（体積平均粒径／個数平均粒径の比）について、説明する。
該トナーの 体積平均粒径（Ｄｖ）が４〜８μｍであり、個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．０５〜１．３０、好ましくは１．１０〜１．２５である乾式トナーによると、トナーの粒度分布が狭くなるため、以下のメリットが発生する。
（１）トナー粒径面での選択現像である画像パターンに応じたトナー粒径を持つトナー粒子が選択的に現像されるといった現象が、発生しにくいため、常時、安定した画像を形成することができる。
（２）トナーリサイクルシステムを塔載している場合、転写されにくい小サイズのトナー粒子が量的に多くリサイクルされることになるが、もともとトナーの粒度分布が狭いため、上述した作用を受けにくく、このことからも常時、安定した画像を形成することができる。
（３）２成分現像剤においては、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なくなり、現像装置における長期の攪拌においても、良好で安定した現像性が得られる。
（４）１成分現像剤として用いた場合においても、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なくなると共に、現像ローラーへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着がなく、現像装置の長期の使用・攪拌においても、良好で安定した現像性及び画像が得られた。
一般的には、トナーの粒子径は小さければ小さい程、高解像で高画質の画像を得る為に有利であると言われているが、逆に転写性やクリーニング性に対しては不利である。また、本発明の範囲よりも体積平均粒子径が小さい場合、２成分現像剤では現像装置における長期の攪拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させたり、１成分現像剤として用いた場合には、現像ローラーへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着を発生させやすくなる。また、これらの現象は微粉の含有率が本発明の範囲より多いトナーにおいても同様である。
逆に、トナーの粒子径が本発明の範囲よりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなる場合が多い。また、体積平均粒子径／個数平均粒子径 が１．３０よりも大きい場合も同様であることが明らかとなった。
また、体積平均粒子径／個数平均粒子径が１．０５より小さい場合には、トナーの挙動の安定化、帯電量の均一化の面から好ましい面もあるが、細線部分を小サイズ粒子で現像、一方、ベタ画像を大サイズ粒子を中心に現像するといったトナー粒径による機能分離ができにくくなるため、かえって好ましくない。
【００３７】
トナー粒径の測定方法について、説明する。
コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）があげられる。以下に測定方法について述べる。
まず、電解水溶液１００〜１５０ｍＬ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩）を０．１〜５ｍＬ加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。ここで、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの体積平均粒径（Ｄｖ）、個数平均粒径（Ｄｎ）を求めることができる。
チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上乃至４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【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】第１画像形成ユニットの構成を示す拡大図である。
【図３】第２画像形成ユニットの構成を示す拡大図である。
【図４】クリーニング装置のクリーニング動作を示した図である。
【図５】クリーニング動作とセンサーによる濃度検知の関係を示した図である。
【図６】形状係数ＳＦ−１を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
【図７】形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  感光体
２  クリーニング装置
２ａ  クリーニングブレード
２ｂ  クリーニングブラシ
２ｃ  廃トナー回収手段
３  帯電手段（スコロトロンチャージャ）
４  露光装置
５  現像装置
５ａ  現像ローラ
５ｂ  規制ブレード
５ｃ、５ｄ  攪拌手段
５ｅトナーセンサ
２０  第１像担持体ユニット
２１  第１像担持ベルト
２２  １次転写ローラ
２３〜２９  第１像担持ベルト支持用ローラ
２４  駆動ローラ
２５Ａ、２５Ｂクリーニング手段
２６  受像面維持ローラ（２個）
３０  第２像担持体ユニット
３１  第２像担持ベルト 
３２  第２像担持体ユニット用１次転写ローラ
３５  駆動ローラ
３６  受像面維持ローラ（２個）
４０  給紙装置 
４０ａ  上部の給紙装置（トレイ）
４０ｂ〜４０ｄ  給紙カセット
４１Ａ〜４１Ｄ  給紙・分離手段
４２Ａ〜４２Ｃ  搬送ローラ対
４３Ａ〜４３Ｃ  記録体搬送路
４４  ジョガー 
４５  レジストローラ対
４７  ２次転写手段
４７Ａ転写ローラ
４７Ｂ転写ローラ
７１    排出ローラ対
７５  排紙スタック部
８０  第１画像形成ユニット
８１  第２画像形成ユニット
９０  操作・表示部（ユニット） 
９５  電装・制御装置
１００  画像形成装置
２００  原稿読取装置
３００  追加設置が可能の給紙装置
Ａ１、Ａ２  矢印
Ｙ  イエロー    Ｃ  シアン    Ｍ  マゼンタ    Ｋ  ブラック
Ｑ  除電装置
Ｙ軸  鉛直方向の座標軸
Ｈ  駆動軸
Ｓ２０、Ｓ３０  トナーセンサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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