JP6390436B2 - 画像形成装置、画像形成システムおよびクリーニング装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成システムおよびクリーニング装置に関する。

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体（像担持体）へ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。さらに、このトナー像を直接又は間接的に用紙に転写させた後、加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像を形成する。

また、上記画像形成装置の前段および後段に、連帳ロール紙や折り畳み紙等の連続した用紙（以下、「長尺紙」と言う）を給紙する給紙装置と、画像形成装置により画像が形成された長尺紙を収納する排紙装置とをそれぞれ接続した画像形成システムが実用化されている。

中間転写ベルト方式の画像形成装置では、感光体に形成されたトナー像は一旦中間転写ベルトに転写され、この中間転写ベルトに転写されたトナー像が用紙に転写される。この過程で、トナーは完全に用紙に転写されずに中間転写ベルトの表面に残留する。残留するトナーは、新たな画像形成の妨げとなり、良好な転写画像を得られない原因となる。そのため、画像形成装置には、トナーを除去するためのクリーニング装置が備えられている。クリーニング装置には、クリーニングブレードを用いるものがよく知られている。クリーニングブレードは、トナーを除去する効果が大きく、機構的にもコンパクトな構成にできるからである。

クリーニングブレードを用いたクリーニング装置においては、トナーを確実に除去するため、クリーニングブレードの先端部をある大きさ以上の力で中間転写ベルトに圧接させる。その結果、中間転写ベルトとクリーニングブレードとの間には大きな摩擦が発生し、クリーニングブレードが捲れるという問題が発生する。

一方、トナーは潤滑剤（摩擦軽減剤）として機能することが知られており、この機能を有効に利用して、中間転写ベルトの表面のうち紙間領域（１枚の用紙に転写するトナー像が形成される画像形成領域の相互間の領域）にトナーパッチを形成して、当該トナーパッチを用紙に転写させることなくクリーニング装置のクリーニングブレードまで供給させる技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載の技術によれば、クリーニングブレードの先端部の中間転写ベルトに対する滑りを良好なものに維持し、当該クリーニングブレードの捲れを防止することができる。

特開２００７−２４０７６８号公報

しかしながら、上記画像形成システムにおいて長尺紙に画像を形成する場合、紙間領域が存在しないため、中間転写ベルトの表面に十分な大きさのトナーパッチを形成することができない、すなわちクリーニング装置のクリーニングブレードに十分な量のトナーを供給することができないという問題があった。この場合、クリーニングブレードの先端部の中間転写ベルトに対する滑りを良好なものに維持できず、クリーニングブレードの捲れを防止することができない。ちなみに、所定の紙サイズにカットされた用紙（「カット紙」とも言う）に画像を形成する場合においても、例えば生産性を向上させるために紙間領域が狭く設定されているときには、中間転写ベルトの表面に十分な大きさのトナーパッチを形成することができず、クリーニングブレードに十分な量のトナーを供給できない。

本発明の目的は、クリーニングブレードの捲れを確実に防止することが可能な画像形成装置、画像形成システムおよびクリーニング装置を提供することである。

本発明に係る画像形成装置は、
回転可能な像担持体と、
前記像担持体の表面のうち、当該像担持体の回転軸方向における画像形成領域の外側に位置するパッチ形成領域にトナーパッチを形成するトナーパッチ形成部と、
前記像担持体の表面に当接し、当該表面に残留するトナーを除去するクリーニング部と、
前記クリーニング部により除去されたトナーを貯留するトナー貯留空間を形成するトナー貯留部と、
を備え、
前記トナー貯留部は、前記トナー貯留空間において、前記クリーニング部により除去されたトナーを前記像担持体の回転軸方向における中央側に供給するように構成される。

本発明に係る画像形成システムは、
長尺紙を給紙する給紙装置と、
前記給紙部により給紙された長尺紙にトナー像を形成する画像形成装置と、
前記画像形成装置により前記トナー像が形成された前記長尺紙を収納する排紙部と、
を備え、
前記画像形成装置は、
回転可能な像担持体と、
前記像担持体の表面のうち、当該像担持体の回転軸方向における画像形成領域の外側に位置するパッチ形成領域にトナーパッチを形成するトナーパッチ形成部と、
前記像担持体の表面に当接し、当該表面に残留するトナーを除去するクリーニング部と、
前記クリーニング部により除去されたトナーを貯留するトナー貯留空間を形成するトナー貯留部と、
を備え、
前記トナー貯留部は、前記トナー貯留空間において、前記クリーニング部により除去されたトナーを前記像担持体の回転軸方向における中央側に供給するように構成される。

本発明に係るクリーニング装置は、
回転可能な像担持体と、
前記像担持体の表面のうち、当該像担持体の回転軸方向における画像形成領域の外側に位置するパッチ形成領域にトナーパッチを形成するトナーパッチ形成部と、
を備える画像形成装置に設けられるクリーニング装置であって、
前記像担持体の表面に当接し、当該表面に残留するトナーを除去するクリーニング部と、
前記クリーニング部により除去されたトナーを貯留するトナー貯留空間を形成するトナー貯留部と、
を備え、
前記トナー貯留部は、前記トナー貯留空間において、前記クリーニング部により除去されたトナーを前記像担持体の回転軸方向における中央側に供給するように構成される。

本発明によれば、クリーニングブレードの捲れを確実に防止することができる。

本実施の形態における画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。 本実施の形態における画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 本実施の形態におけるベルトクリーニング装置の要部構成を示す図である。 ベルトクリーニング装置、中間転写ベルトおよび２次転写ローラーを、中間転写ベルトの外周面側から正面視した図である。 トナー貯留空間に貯留されるトナーを示す図である。 トナー貯留ローラーの表面形状によって、クリーニングブレードにより除去されたトナーを中間転写ベルトの回転軸方向における中央側に供給する構成を示す図である。 クリーニングブレードにより除去されたトナーを中間転写ベルトの回転軸方向における中央側に供給するための流路を形成する流路形成部材をトナー貯留空間に設けた構成を示す図である。 二次転写ローラーの構成の変形例を示す図である。 二次転写ローラーの構成の変形例を示す図である。

以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る画像形成システム１００の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の形態に係る画像形成システム１００が備える画像形成装置２の制御系の主要部を示す。画像形成システム１００は、図１において太線で示す長尺紙Ｐ、または所定の紙サイズにカットされた用紙Ｓ（以下、「カット紙Ｓ」と言う）を記録媒体として使用し、長尺紙Ｐまたはカット紙Ｓ上に画像を形成するシステムである。ここで、長尺紙Ｐとは、その搬送方向において例えば、画像形成装置２の本体幅を超える長さを有する用紙である。

図１に示すように、画像形成システム１００は、長尺紙Ｐの搬送方向（以下、「用紙搬送方向」とも言う）に沿って上流側から、給紙装置１（本発明の「給紙部」に対応）、画像形成装置２および排紙装置３（本発明の「排紙部」に対応）が接続されて構成される。給紙装置１および排紙装置３は、長尺紙Ｐ上に画像を形成する場合に使用される。

給紙装置１は、画像形成装置２に向けて長尺紙Ｐを給紙する装置である。給紙装置１の筐体内では、図１に示すように、ロール状の長尺紙Ｐが支持軸に巻回されて回転可能に保持されている。給紙装置１は、支持軸に巻回された長尺紙Ｐを、複数の搬送ローラー対（例えば、繰り出しローラー、給紙ローラー等）を経由して、一定の速度で画像形成装置２へ搬送する。給紙装置１の給紙動作は、画像形成装置２が備える制御部１０１によって制御される。

なお、給紙装置１において、長尺紙Ｐは、必ずしもロール状に保持されている必要はなく、所定サイズ（例えば、２１０［ｍｍ］×１２００［ｍｍ］）の複数の長尺紙Ｐが保持されていても良い。

画像形成装置２は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置２は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に一次転写し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、給紙装置１から給紙された長尺紙Ｐ、または、給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃから送出された用紙Ｓに二次転写することにより、画像を形成する。

また、画像形成装置２には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

図２に示すように、画像形成装置２は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０（本発明の「トナーパッチ形成部」に対応）、用紙搬送部５０、定着部６０および制御部１０１を備える。

制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０３、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０４等を備える。ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０３から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０４に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置２の各ブロック等の動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。

制御部１０１は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部１０１は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて長尺紙Ｐまたはカット紙Ｓに画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１および原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。

自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることが可能となる。

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１０１から入力される表示制御信号に従って、各種の操作画面、画像の状態、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種の入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１０１に出力する。

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定またはユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１０１の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。

Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示および説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、ＣまたはＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、およびドラムクリーニング装置４１５等を備える。

感光体ドラム４１３は、例えばドラム径が８０［ｍｍ］のアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光により一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。

制御部１０１は、感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３を一定の周速度で回転させる。

帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。

現像装置４１２は、二成分現像方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１（本発明の「像担持体」に対応）、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４（本発明の「転写ローラー」に対応）およびベルトクリーニング装置４２６等を備える。

中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも１つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

中間転写ベルト４２１は、導電性および弾性を有するベルトであり、表面に体積抵抗率が８〜１１［ｌｏｇΩ・ｃｍ］である高抵抗層を有する。中間転写ベルト４２１は、制御部１０１からの制御信号によって回転駆動される。なお、中間転写ベルト４２１の構成については、導電性および弾性を有するものであれば、材質、厚さおよび硬度を限定しない。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から長尺紙Ｐまたはカット紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップ（本発明の「転写ニップ」に対応）が形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

その後、長尺紙Ｐまたはカット紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が長尺紙Ｐまたはカット紙Ｓに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、長尺紙Ｐまたはカット紙Ｓの裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は長尺紙Ｐまたはカット紙Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された長尺紙Ｐまたはカット紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング装置４２６は、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。なお、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用しても良い。

定着部６０は、長尺紙Ｐまたはカット紙Ｓの定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、長尺紙Ｐまたはカット紙Ｓの裏面（定着面と反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、長尺紙Ｐまたはカット紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。

定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた長尺紙Ｐまたはカット紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、長尺紙Ｐまたはカット紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。また、定着器Ｆには、エアを吹き付けることにより、定着面側部材又は裏面側支持部材から長尺紙Ｐまたはカット紙Ｓを分離させるエア分離ユニットが配置されていても良い。

上側定着部６０Ａは、定着面側部材である無端状の定着ベルト６１、加熱ローラー６２および定着ローラー６３を有する（ベルト加熱方式）。定着ベルト６１は、加熱ローラー６２と定着ローラー６３とに所定のベルト張力（例えば、４０［Ｎ］）で張架されている。

定着ベルト６１は、例えば、基体として厚さ８０［μｍ］のＰＩ（ポリイミド）を用い、基体の外周面を弾性層として厚さ２５０［μｍ］の耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ３０°）で被覆し、さらに、表層（離型層）に厚さ７０［μｍ］の耐熱性樹脂であるＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）のコーティングをしている。定着ベルト６１の外径寸法は例えば１００［ｍｍ］である。定着ベルト６１は、トナー像が形成された長尺紙Ｐまたはカット紙Ｓに接触して、当該トナー像を長尺紙Ｐまたはカット紙Ｓに定着温度（例えば、１６０〜２００［℃］）で加熱定着する。ここで、定着温度とは、長尺紙Ｐまたはカット紙Ｓ上のトナーを溶融するのに必要な熱量を供給しうる温度であり、画像形成される長尺紙Ｐまたはカット紙Ｓの紙種等によって異なる。

加熱ローラー６２は、加熱源（ハロゲンヒーター）を内蔵し、定着ベルト６１を加熱する。加熱源によって加熱ローラー６２が加熱され、その結果、定着ベルト６１が加熱される。加熱源の温度は、定着ベルト６１の温度が設定温度である１８０［℃］となるように制御部１０１によって制御される。加熱ローラー６２の外径寸法は、例えば５０［ｍｍ］である。

定着ローラー６３は、例えばアルミニウム等からなる円柱状の芯金の外周面に、シリコンゴム等からなる弾性層（例えば厚さ：１０［ｍｍ］）と、ＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂からなる表層（例えば厚さ：７０［μｍ］）とが順に積層形成された構成を有する。定着ローラー６３の外径寸法は、例えば４０［ｍｍ］である。定着ローラー６３の駆動制御（例えば、回転のオン／オフ、周速度等）は、制御部１０１によって行われる。制御部１０１は、定着ローラー６３を時計回り方向に回転させる。定着ローラー６３が回転することにより、定着ベルト６１および加熱ローラー６２は、時計回り方向に従動回転する。

下側定着部６０Ｂは、裏面側支持部材である加圧ローラー６４を有する（ローラー加圧方式）。加圧ローラー６４は、例えば鉄等からなる円柱状の芯金の外周面に、シリコンゴム等からなる弾性層と、ＰＦＡチューブからなる表層が順に積層形成された構成を有する。加圧ローラー６４の外径寸法は、例えば４０［ｍｍ］である。加圧ローラー６４は、圧接離間部（図示せず）により定着ベルト６１を介して定着ローラー６３に所定の定着荷重（例えば、１０００［Ｎ］）で圧接される。圧接離間部は、公知の構成を有し、定着ベルト６１と加圧ローラー６４とを互いに圧接または離間させる。このようにして、定着ベルト６１と加圧ローラー６４との間には、長尺紙Ｐまたはカット紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。加圧ローラー６４の駆動制御（例えば、回転のオン／オフ、周速度等）および圧接離間部の駆動制御は、制御部１０１によって行われる。制御部１０１は、加圧ローラー６４を反時計回り方向に回転させる。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、及び搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別されたカット紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類毎に収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａを含む複数の搬送ローラー対を有する。レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部は、カット紙Ｓまたは長尺紙Ｐの傾きおよび片寄りを補正する。

給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されているカット紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。画像形成部４０においては、中間転写ベルト４２１のトナー像がカット紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。また、給紙装置１から画像形成装置２へ給紙された長尺紙Ｐは、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が長尺紙Ｐの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された長尺紙Ｐまたはカット紙Ｓは、搬送ローラー対（排紙ローラー対）５２ａを備えた排紙部５２により排紙装置３に搬送される。

排紙装置３は、画像形成装置２から搬送されてきた長尺紙Ｐを巻き取って収納する装置である。排紙装置３の筐体内では、例えば、図１に示すように、長尺紙Ｐが支持軸に巻回されてロール状に保持される。そのために、排紙装置３は、画像形成装置２から搬送されてきた長尺紙Ｐを、複数の搬送ローラー対（例えば、繰り出しローラー、排紙ローラー）を経由して、一定の速度で支持軸に巻き取る。排紙装置３の巻き取り動作は、画像形成装置２が備える制御部１０１によって制御される。

次に、図３を参照し、ベルトクリーニング装置４２６の要部構成について説明する。ベルトクリーニング装置４２６は、クリーニングブレード８０（本発明の「クリーニング部」に対応）、飛散防止部材８２、廃トナースクリュー８４、トナー貯留ローラー９０、貯留ペット９２、貯留ペット支持板金９４およびケーシング９６を備えている。クリーニングブレード８０、飛散防止部材８２、廃トナースクリュー８４、トナー貯留ローラー９０、貯留ペット９２および貯留ペット支持板金９４は、ケーシング９６内に設けられている。

クリーニングブレード８０は、中間転写ベルト４２１の回転方向（図中矢印方向）に対してカウンター方向に、クリーニングブレード８０の先端部（ブレードエッジ部）を中間転写ベルト４２１の表面に当接させている（当接角：２５［°］、当接荷重：２５［Ｎ／ｍ］）。クリーニングブレード８０は、中間転写ベルト４２１の表面に残留するトナーを掻き取って除去する。クリーニングブレード８０は、厚みが２［ｍｍ］、自由長が１０［ｍｍ］である。クリーニングブレード８０の材質は、例えばウレタンゴム（硬度：７４［度］、反発弾性率：２３［％］）であるが、その他、任意の弾性材料を用いても良い。

中間転写ベルト４２１の回転方向におけるクリーニングブレード８０の上流側には、クリーニングブレード８０により掻き取られたトナー１２０（「廃トナー」とも言う）を一時的に貯留するトナー貯留空間９８が形成される。トナー貯留空間９８は、トナー貯留ローラー９０、貯留ペット９２および中間転写ベルト４２１により形成される空間である。なお、トナー貯留ローラー９０、貯留ペット９２および中間転写ベルト４２１は、本発明の「トナー貯留部」に対応する。

中間転写ベルト４２１が回転することに伴い、トナー貯留空間９８に貯留されたトナー１２０がクリーニングブレード８０側に運ばれて、トナー１２０に含まれる外添剤がクリーニングブレード８０に供給される。これにより、クリーニングブレード８０と中間転写ベルト４２１との摺接を滑らかにし、過大な摩擦力によるクリーニングブレード８０の損傷（捲れ）を防止することができる。すなわち、トナー１２０は、潤滑剤（摩擦軽減剤）として機能する。

貯留ペット９２は、貯留ペット９２を支持する貯留ペット支持板金９４に両面テープ等により固定される。貯留ペット９２は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Polyethylene terephthalate）からなる可撓性部材である。貯留ペット９２の一端側は、下方に垂れ、トナー貯留ローラー９０の表面に接触している。中間転写ベルト４２１と貯留ペット９２とによってトナー貯留ローラー９０は狭持された状態となる。

トナー貯留ローラー９０は、中間転写ベルト４２１の回転方向におけるクリーニングブレード８０と中間転写ベルト４２１との当接位置よりも上流側において、中間転写ベルト４２１に当接された状態で回転可能に配置される。トナー貯留ローラー９０の材質は、例えばＮＢＲゴム（硬度：４０［度］）であるが、その他、任意の弾性材料を用いても良い。トナー貯留ローラー９０には、ゴムローラーの他に、例えばスポンジローラーまたは樹脂ローラーを適用できる。なお、トナー貯留ローラー９０は、駆動モーターに接続され中間転写ベルト４２１とは独立して回転できるように構成されても良いし、中間転写ベルト４２１の走行に伴い連れ回りするように構成されても良い。

トナー貯留空間９８に貯留されたトナー１２０は、トナー貯留ローラー９０の回転に伴い少量ずつ貯留ペット９２との隙間を抜けて、ケーシング９６の下方に落下する。ケーシング９６の下方に落下したトナー１２０は、廃トナースクリュー８４により回収される。廃トナースクリュー８４により回収されたトナー１２０は、ベルトクリーニング装置４２６の一箇所に収集されて廃棄される。

また、トナー貯留空間９８は、貯留されたトナー１２０の量が増加すると、強制的に排出する構成を有する。例えば、トナー貯留空間９８には、トナー１２０の嵩が高くなると貯留ペット９２の他端側（貯留ペット支持板金９４側）の近傍に形成された開口（図示略）からトナー１２０が漏れ出す構成を適用できる。また例えば、トナー貯留空間９８には、貯留されたトナー１２０が一定量を超えると、圧力により貯留ペット９２とトナー貯留ローラー９０との当接状態が解放され、トナー１２０が毀れ落ちる圧力調整弁のような構成を適用できる。

飛散防止部材８２は、中間転写ベルト４２１の回転方向におけるトナー貯留ローラー９０の上流側に配設され、トナー貯留ローラー９０から廃トナースクリュー８４に送られるトナー１２０がベルトクリーニング装置４２６の外部へ漏れることを防止している。

制御部１０１は、画像形成部４０を制御し、中間転写ベルト４２１の表面のうち紙間領域（１枚のカット紙Ｓに転写するトナー像が形成される画像形成領域の相互間の領域）にトナーパッチ（最大印字幅で所定長のベタ画像）を形成させ、当該トナーパッチをカット紙Ｓに転写させることなくクリーニングブレード８０まで供給させる。これにより、クリーニングブレード８０の先端部の中間転写ベルト４２１に対する滑りを良好なものに維持し、クリーニングブレード８０の捲れを防止することができる。

しかしながら、画像形成システム１００において長尺紙Ｐに画像を形成する場合、紙間領域が存在しないため、中間転写ベルト４２１の表面に十分な大きさのトナーパッチを形成することができない、すなわちベルトクリーニング装置４２６のクリーニングブレード８０に十分な量のトナーを供給することができない。この場合、クリーニングブレード８０の先端部の中間転写ベルト４２１に対する滑りを良好なものに維持できず、クリーニングブレード８０の捲れを防止することができない。ちなみに、カット紙Ｓに画像を形成する場合においても、例えば生産性を向上させるために紙間領域が狭く設定されているときには、中間転写ベルト４２１の表面に十分な大きさのトナーパッチを形成することができず、クリーニングブレード８０に十分な量のトナーを供給できない。

そこで、本実施の形態では、制御部１０１は、長尺紙Ｐまたはカット紙Ｓに画像を形成する画像形成処理が実行されている場合、当該画像形成処理を中断することなく、中間転写ベルト４２１の表面のうち当該中間転写ベルト４２１の回転軸方向における画像形成領域１３０の外側に位置するトナーパッチ形成領域１４０にトナーパッチを形成させる（図４を参照）。例えば、制御部１０１は、Ａ３縦サイズのカット紙Ｓに画像を形成する画像形成処理が実行されている場合、中間転写ベルト４２１の表面のうち当該中間転写ベルト４２１の回転軸方向における画像形成領域１３０の外側であるカット紙Ｓの用紙幅（２９７［ｍｍ］の外側に位置するトナーパッチ形成領域１４０にトナーパッチを形成させる。図４は、ベルトクリーニング装置４２６、中間転写ベルト４２１および２次転写ローラー４２４を、中間転写ベルト４２１の外周面側（定着部６０側）から正面視した図である。これにより、中間転写ベルト４２１の回転軸方向におけるクリーニングブレード８０の両端側に十分な量のトナーを供給することができる。その一方、中間転写ベルト４２１の回転軸方向におけるクリーニングブレード８０の中央側には、トナーを供給することができない。

中間転写ベルト４２１の回転軸方向におけるクリーニングブレード８０の両端側に供給されたトナーは、クリーニングブレード８０により掻き取られ、トナー貯留空間９８に貯留される。図５Ａは、トナー貯留空間９８に貯留されるトナー１２０を示す図である。図５Ａに示すように、クリーニングブレード８０により掻き取られたトナー１２０は、中間転写ベルト４２１の回転軸方向における貯留空間９８の両端部側に溜まる。その結果として、その後、中間転写ベルト４２１が回転することに伴い、トナー貯留空間９８に貯留されたトナー１２０が中間転写ベルト４２１の回転軸方向におけるクリーニングブレード８０の両端部側に供給されるものの、クリーニングブレード８０の中央部側に供給されない。すなわち、中間転写ベルト４２１の回転軸方向におけるクリーニングブレード８０の中央側においては、捲れの発生を防止することができないおそれがある。

そこで、本実施の形態では、トナー貯留空間９８を形成するトナー貯留部は、トナー貯留空間９８において、クリーニングブレード８０により除去されたトナー１２０を中間転写ベルト４２１の回転軸方向における中央側に供給するように構成される。この構成により、図５Ｂに示すように、クリーニングブレード８０により掻き取られたトナー１２０は、中間転写ベルト４２１の回転軸方向におけるトナー貯留空間９８の全体にわたって溜まる。その結果として、その後、中間転写ベルト４２１が回転することに伴い、トナー貯留空間９８に貯留されたトナー１２０が中間転写ベルト４２１の回転軸方向におけるクリーニングブレード８０の全体に供給される。すなわち、中間転写ベルト４２１の回転軸方向におけるクリーニングブレード８０の全体において、捲れの発生を防止することができる。

図６は、トナー貯留ローラー９０の表面形状によって、クリーニングブレード８０により除去されたトナー１２０を中間転写ベルト４２１の回転軸方向における中央側に供給する構成を示す。例えば、図６Ａに示すように、トナー貯留ローラー９０は、その軸方向において両端部側の径が中央側の径より大きい逆クラウン形状（Ｖ字形状）を有しても良い。また、図６Ｂに示すように、トナー貯留ローラー９０の表面には、トナー貯留ローラー９０の軸方向において両端部側から中央側に向けて螺旋状の溝９０Ａが形成されても良い。何れの構成によっても、クリーニングブレード８０により除去されたトナー１２０を中間転写ベルト４２１の回転軸方向における中央側に供給することができる（図５Ｂを参照）。

図７は、クリーニングブレード８０により除去されたトナー１２０を中間転写ベルト４２１の回転軸方向における中央側に供給するための流路を形成する流路形成部材１５０をトナー貯留空間９８に設けた構成を示す。例えば、図７Ａに示すように、流路形成部材１５０として、回転可能な螺旋形状のスクリュー部材を設けても良い。この場合、流路形成部材１５０の巻き方向を中間転写ベルト４２１の回転軸方向における両端部側から中央側にすることにより、クリーニングブレード８０により除去され、トナー貯留ローラー９０の上部に蓄積されたトナー１２０を中間転写ベルト４２１の回転軸方向における両端部側から中央側に供給することができる（図５Ｂを参照）。

また、図７Ｂに示すように、クリーニングブレード８０により除去され、トナー貯留ローラー９０の上部に蓄積されたトナー１２０を中間転写ベルト４２１の回転軸方向における両端部側から中央側に供給するための流路を形成する流路形成部材１５０（材質：ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等）をトナー貯留空間９８に設けても良い。図７Ｃは、図７Ｂのトナー貯留ローラー９０および流路形成部材１５０を上方向から見た上視図である。

以上詳しく説明したように、本実施の形態では、回転可能な中間転写ベルト４２１と、中間転写ベルト４２１の表面のうち当該中間転写ベルト４２１の回転軸方向における画像形成領域１３０の外側に位置するトナーパッチ形成領域１４０にトナーパッチを形成する画像形成部４０と、中間転写ベルト４２１の表面に当接し、当該表面に残留するトナーを除去するクリーニングブレード８０と、中間転写ベルト４２１との間にクリーニングブレード８０により除去されたトナー１２０を貯留するトナー貯留空間９８を形成するトナー貯留部とを備える。そして、トナー貯留部は、トナー貯留空間９８において、クリーニングブレード８０により除去されたトナーを中間転写ベルト４２１の回転軸方向における中央側に供給するように構成される。

このように構成した本実施の形態によれば、クリーニングブレード８０により除去されたトナー１２０は、中間転写ベルト４２１の回転軸方向におけるトナー貯留空間９８の全体にわたって溜まる。その結果として、その後、中間転写ベルト４２１が回転することに伴い、トナー貯留空間９８に貯留されたトナー１２０が中間転写ベルト４２１の回転軸方向におけるクリーニングブレード８０の全体に供給される。すなわち、中間転写ベルト４２１の回転軸方向におけるクリーニングブレード８０の全体において、捲れの発生を確実に防止することができる。

なお、上記実施の形態において、中間転写ベルト４２１の表面に形成されるトナーパッチの長さは、画像形成される画像の印字カバレッジや温湿度環境等に応じてクリーニングブレード８０の捲れの発生しやすさが異なるため、変更しても良い。例えば，印字カバレッジが高カバレッジである場合、トナーパッチを形成しない一方、印字カバレッジが低カバレッジである場合、トナーパッチの長さを長くしても良い。また、温湿度環境が高温高湿環境である場合、トナーパッチの長さを短くする一方、温湿度環境が低温低湿環境である場合、トナーパッチの長さを長くしても良い。

また、上記実施の形態において、図８に示すように、トナーパッチ形成領域１４０が二次転写ローラー４２４の回転軸方向における当該二次転写ローラー４２４の両端部の外側に位置するように二次転写ローラー４２４を構成しても良い。この構成により、トナーパッチ形成領域１４０に形成されたトナーパッチが二次転写ローラー４２４に転写されることを防止し、当該トナーパッチをより効率良くクリーニングブレード８０に供給させることができる。

また、上記実施の形態において、二次転写ローラー４２４の表面のうちトナーパッチ形成領域１４０に対向する位置の抵抗値は、画像形成領域１３０に対向する位置の抵抗値より高く構成しても良い。例えば、図９に示すように、二次転写ローラー４２４の表面のうちトナーパッチ形成領域１４０に対向する位置に絶縁体１６０を設けることによって当該位置の抵抗値を、画像形成領域１３０に対向する位置の抵抗値より高くしても良い。この構成により、トナーパッチ形成領域１４０に形成されたトナーパッチが二次転写ローラー４２４に転写されることを防止し、当該トナーパッチをより効率良くクリーニングブレード８０に供給させることができる。

また、上記実施の形態において、トナーパッチ形成領域１４０に形成されるトナーパッチの面積は一定であり、トナーパッチの幅および長さは、トナー像が形成される用紙（長尺紙Ｐまたはカット紙Ｓ）の用紙幅に応じて変更されても良い。印字する紙幅に応じてパッチを打つ幅，長さなどを変更させても良い。例えば，用紙の用紙幅が狭い場合、トナーパッチの幅を広げ、かつ、当該トナーパッチの長さを短くしても良い。

また、上記実施の形態において、画像形成部４０は、複数の色、すなわちＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）毎にトナーパッチを形成し、当該複数の色のそれぞれに対応するトナーの消費状態に応じて、トナーパッチの形成態様を変更しても良い。例えば、Ｙ（イエロー）に対応するトナーの消費量が少ない場合、トナーパッチの形成のために使用するトナーとしてＹ（イエロー）の比率を上げても良い。また、Ｋ（ブラック）の消費量が多い場合、Ｋ（ブラック）以外の色のトナーを使用してトナーパッチを形成しても良い。

また、上記実施の形態では、中間転写ベルト４２１が本発明の「像担持体」に対応する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、感光体ドラム４１３が本発明の「像担持体」に対応しても良い。

その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１ 給紙装置
２ 画像形成装置
３ 排紙装置
１０ 画像読取部
２０ 操作表示部
２１ 表示部
２２ 操作部
３０ 画像処理部
４０ 画像形成部
５０ 用紙搬送部
６０ 定着部
７１ 通信部
７２ 記憶部
８０ クリーニングブレード
８２ 飛散防止部材
８４ 廃トナースクリュー
９０ トナー貯留ローラー
９０Ａ 溝
９２ 貯留ペット
９４ 貯留ペット支持板金
９６ ケーシング
９８ トナー貯留空間
１００ 画像形成システム
１０１ 制御部
１０２ ＣＰＵ
１０３ ＲＯＭ
１０４ ＲＡＭ
１２０ トナー
１３０ 画像形成領域
１４０ トナーパッチ形成領域
１５０ 流路形成部材
１６０ 絶縁体
４２１ 中間転写ベルト
４２６ ベルトクリーニング装置

Claims (9)

1. 回転可能な像担持体と、
   前記像担持体の表面のうち、当該像担持体の回転軸方向における画像形成領域の外側に位置するパッチ形成領域にトナーパッチを形成するトナーパッチ形成部と、
   前記像担持体の表面に当接し、当該表面に残留するトナーを除去するクリーニング部と、
   前記クリーニング部により除去されたトナーを貯留するトナー貯留空間を形成するトナー貯留部と、
   を備え、
   前記トナー貯留部は、前記トナー貯留空間において、前記クリーニング部により除去されたトナーを前記像担持体の回転軸方向における中央側に供給するように構成される、
   画像形成装置。
2. 前記トナー貯留部は、前記像担持体の表面に当接するように設けられたトナー貯留ローラーを有し、当該トナー貯留ローラーの表面形状によって、前記クリーニング部により除去されたトナーを前記像担持体の回転軸方向における中央側に供給する、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記トナー貯留部は、前記像担持体の表面に当接するように設けられトナー貯留ローラーと、前記トナー貯留空間に設けられ、前記クリーニング部により除去されたトナーを前記像担持体の回転軸方向における中央側に供給するための流路を形成する流路形成部材と、を有する、
   請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記像担持体に対向して配置され、当該像担持体との間で転写ニップを形成する転写ローラーを備え、
   前記パッチ形成領域は、前記転写ローラーの回転軸方向における当該転写ローラーの両端部の外側に位置する、
   請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記像担持体に対向して配置され、当該像担持体との間で転写ニップを形成する転写ローラーを備え、
   前記転写ローラーの表面のうち前記パッチ形成領域に対向する位置の抵抗値は、前記画像形成領域に対向する位置の抵抗値より高い、
   請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記パッチ形成領域に形成される前記トナーパッチの面積は一定であり、
   前記トナーパッチの幅および長さは、トナー像が形成される用紙の用紙幅に応じて変更される、
   請求項１〜５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記トナーパッチ形成部は、複数の色毎に前記トナーパッチを形成し、当該複数の色のそれぞれに対応するトナーの消費状態に応じて、前記トナーパッチの形成態様を変更する、
   請求項１〜６の何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 長尺紙を給紙する給紙装置と、
   前記給紙装置により給紙された長尺紙にトナー像を形成する画像形成装置と、
   前記画像形成装置により前記トナー像が形成された前記長尺紙を収納する排紙部と、
   を備え、
   前記画像形成装置は、
   回転可能な像担持体と、
   前記像担持体の表面のうち、当該像担持体の回転軸方向における画像形成領域の外側に位置するパッチ形成領域にトナーパッチを形成するトナーパッチ形成部と、
   前記像担持体の表面に当接し、当該表面に残留するトナーを除去するクリーニング部と、
   前記クリーニング部により除去されたトナーを貯留するトナー貯留空間を形成するトナー貯留部と、
   を備え、
   前記トナー貯留部は、前記トナー貯留空間において、前記クリーニング部により除去されたトナーを前記像担持体の回転軸方向における中央側に供給するように構成される、
   画像形成システム。
9. 回転可能な像担持体と、
   前記像担持体の表面のうち、当該像担持体の回転軸方向における画像形成領域の外側に位置するパッチ形成領域にトナーパッチを形成するトナーパッチ形成部と、
   を備える画像形成装置に設けられるクリーニング装置であって、
   前記像担持体の表面に当接し、当該表面に残留するトナーを除去するクリーニング部と、
   前記クリーニング部により除去されたトナーを貯留するトナー貯留空間を形成するトナー貯留部と、
   を備え、
   前記トナー貯留部は、前記トナー貯留空間において、前記クリーニング部により除去されたトナーを前記像担持体の回転軸方向における中央側に供給するように構成される、
   クリーニング装置。

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