JP2006018151A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 像担持体をクリーニングするために形成した現像剤像が転写されることを抑制しつつ、像担持体をクリーニングする。
【解決手段】 転写する画像を転写可能画像領域内にソリッド現像剤像として形成し、像担持体４４をクリーニングするために転写可能画像領域外にハーフトーン現像剤像を形成する。高圧電源８６による印加電圧Ｖを約３５０Ｖにすると、ハーフトーン現像剤像の転写残濃度はソリッド現像剤像の転写残濃度よりも約０．０５高くなる。よって、高圧電源８６による印加電圧Ｖを約３５０Ｖにすることにより、ハーフトーン現像剤像に対する転写効率を低くし、転写可能画像領域外に形成されたハーフトーン現像剤像が転写ロール４２に転写されることを抑制することができる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、プリンタ、複写機又はファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

感光体上に形成されたトナー像を用紙に転写した後に、感光体に残留するトナーをクリーニングブレードによってクリーニングする画像形成装置が知られている。
この種の画像形成装置において、トナー像の転写後に感光体表面をクリーニングするために、感光体にトナー像を形成し、クリーニングブレードにより除去することは公知である（特許文献１，２参照）。

特開昭６４−５９２８７号公報 特開２００１−１７５０９０号公報

しかしながら、上記従来例においては、感光体をクリーニングするために形成したトナー像が転写部材に転写されて、記録媒体の裏面が汚れてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、像担持体をクリーニングするために形成した現像剤像が転写されることを抑制しつつ、像担持体をクリーニングすることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の特徴とするところは、像担持体と、この像担持体に担持された現像剤像を記録媒体に転写する転写部材と、前記像担持体の前記記録媒体に相対する転写可能画像領域内に担持された現像剤像が転写され、前記像担持体の転写可能画像領域外に担持された現像剤像が維持されるように前記転写部材に電圧を印加する電圧印加手段と、残留する現像剤をクリーニングするクリーニング手段とを有する画像形成装置にある。したがって、転写可能画像領域外の現像剤像が転写部材に転写されることを抑制することができ、クリーニング手段に現像剤を供給し、像担持体をクリーニングすることができる。

好適には、前記像担持体は、転写可能画像領域内の現像剤像とは濃度が異なる現像剤像を転写可能画像領域外に担持し、前記電圧印加手段は、前記像担持体に担持された現像剤像の濃度に応じて転写効率が異なるように前記転写部材に電圧を印加する。したがって、転写可能画像領域内及び転写可能画像領域外の現像剤像それぞれに対する転写効率が異なるので、像担持体をクリーニングするために転写可能画像領域外に担持された現像剤像が転写されることを抑制しつつ、クリーニング手段に現像剤を供給し、像担持体をクリーニングすることができる。

また、好適には、前記像担持体は、スクリーン線数が１００ｌｐｉ以上であるハーフトーンの現像剤像を転写可能画像領域外に担持する。したがって、電圧印加手段により転写可能画像領域外に流れる電流をハーフトーンの現像剤像に集中させることができるので、転写可能画像領域外の現像剤像が像担持体に担持されたままの状態（リトランスファー）になるようにすることができる。

また、好適には、前記転写部材の面抵抗は、前記像担持体の転写可能画像領域内に担持された現像剤像が転写される記録媒体の面抵抗よりも小さい。したがって、電圧印加手段により転写可能画像領域内で記録媒体を介して流れる電流よりも転写可能画像領域外で流れる電流を記録媒体による抵抗差によって大きくすることができ、転写可能画像領域内及び転写可能画像領域外に担持された現像剤像それぞれに対する転写効率が異なるようにすることができる。

また、好適には、前記像担持体は、転写可能画像領域の副走査方向幅内であって転写可能画像領域の主走査方向幅外に複数の現像剤像を担持する。これにより、転写可能画像領域外に担持された現像剤像が転写されることを抑制しつつ、クリーニング手段に必要十分な量の現像剤を供給することができると共に、像担持体をクリーニングするために形成された現像剤像をクリーニングする処理（シーケンス）を追加する必要がない。したがって、画像形成の生産性を低下させることなく、像担持体をクリーニングすることができる。

また、好適には、前記像担持体の転写可能画像領域外に担持された現像剤像と、次に現像剤像を転写される記録媒体とは、副走査方向に前記転写部材の周長よりも離れる。したがって、転写部材に現像剤が付着しても、像担持体の転写可能画像領域外に再付着させる機会を増やすことができる。

本発明によれば、像担持体をクリーニングするために形成した現像剤像が転写されることを抑制しつつ、像担持体をクリーニングすることができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に像形成部１４が搭載され、この画像形成装置本体１２の上部に後述する排出部１６が設けられていると共に、この画像形成装置本体１２の下部に例えば２段の給紙ユニット１８ａ，１８ｂが配置されている。さらに、画像形成装置本体１２の下方には、オプションとして着脱装着される２段の給紙ユニット１８ｃ，１８ｄが配置されている。なお、画像形成装置１０は、システムとしてはネットワークを介して接続されるパーソナルコンピュータ（ＰＣ）やその他の端末装置を含むことがある。

それぞれの給紙ユニット１８ａ〜１８ｄは、給紙ユニット本体２０と、記録媒体が収納される給紙カセット２２とを有する。給紙カセット２２は、給紙ユニット本体２０に対して摺動自在に装着され、正面方向（図１の右方向）に引き出される。また、給紙カセット２２の奥端近傍上部には給紙ロール２４が配置され、この給紙ロール２４の前方にリタードロール２６及びナジャーロール２８が配置されている。さらにオプションの給紙ユニット１８ｃ，１８ｄには、それぞれ対をなす送りロール３０が設けられている。

搬送路３２は、最下端の給紙ユニット１８ｄの送りロール３０から排出口３４までの記録媒体通路であり、この搬送路３２は、画像形成装置本体１２の裏面（図１の左側面）近傍にあって、最下端の給紙ユニット１８ｄの送りロール３０から後述する定着装置３６まで略垂直に形成されている部分を有する。この搬送路３２の定着装置３６の上流側に後述する転写ロール４２と像担持体４４が配置され、さらに転写ロール４２と像担持体４４の上流側にレジストロール３８が配置されている。さらに、搬送路３２の排出口３４の近傍には排出ロール４０が配置されている。

したがって、給紙ユニット１８ａ〜１８ｄの給紙カセット２２から送りロール２４により送り出された記録媒体は、リタードロール２６びナジャーロール２８により捌かれて搬送路３２に導かれ、レジストロール３８により一次停止され、タイミングをとって後述する転写ロール４２と像担持体４４との間を通って現像剤像が転写され、この転写された現像剤像が定着装置３６により定着され、排出ロール４０により排出口３４から排出部１６へ排出される。

ただし、両面印刷の場合は、反転路に戻される。即ち、搬送路３２の排出ロール４０の手前は２股に別れ、その分かれた部分に切換爪４６が設けられていると共に、分かれた部分からレジストロール３８まで戻る反転路４８が形成されている。この反転路４８には搬送ロール５０ａ〜５０ｃが設けられており、両面印刷の場合には、切換爪４６が反転路４８を開く側に切り換えられ、排出ロール４０に記録媒体の後端手前がかかる時点で排出ロール４０が反転し、記録媒体が反転路４８に導かれ、レジストロール３８、転写ロール４２と像担持体４４及び定着装置３６を通って排出口３４から排出部１６へ排出されるものである。

排出部１６は、画像形成装置本体に対して回動自在の傾斜部５２を有する。この傾斜部５２は、排出口部分が低く、正面方向（図１の右方向）に向けて徐々に高くなるよう傾斜しており、排出口部分を下端とし、高くなった先端を上端としている。この傾斜部５２は下端を中心に回動自在であるよう画像形成装置本体１２に支持されている。図１で２点鎖線で示すように、傾斜部５２を上方に回転して開いたときには、開放部５４が形成され、この開放部５４を介して後述するプロセスカートリッジ６４が脱着できるようにしてある。

像形成部１４は、例えば電子写真方式のもので、例えば感光体からなる像担持体４４と、この像担持体４４一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置５６と、この帯電装置５６により帯電された像担持体４４に、レーザ光により潜像を書き込む光書込み装置５８と、この光書込み装置５８により形成された像担持体４４の潜像を現像剤により可視化する現像装置６０と、この現像装置６０により可視化された現像剤像を像担持体４４に圧接することによって記録媒体に転写する転写ロール４２と、像担持体４４に残留する現像剤をクリーニングするクリーニングブレード６２と、転写ロール４２により転写された記録媒体上の現像剤像を記録媒体に定着させる例えば加圧ロールと加熱ロールとからなる定着装置３６とから構成されている。なお、クリーニングブレード６２は、像担持体４４の画像形成可能な画像形成可能領域全体に摺接することにより、像担持体４４をクリーニングすることができるようにされている。

プロセスカートリッジ６４は、像担持体４４、帯電装置５６、現像装置６０及びクリーニングブレード６２を一体化したものである。このプロセスカートリッジ６４は、排出部１６の傾斜部５２の直近下方に配置されており、前述したように、傾斜部５２を開いたときに形成される開放部５４を介してを脱着される。

光書込み装置５８は後述するレーザ光学走査部８８を有し、前述した給紙ユニット１８ａ〜１８ｄと平行で画像形成装置本体１２の正面近傍に配置され、現像装置６０内を横切って像担持体４４を露光する。この像担持体４４の露光位置が潜像書込み位置Ｐとなる。

また、画像形成装置１０の上部には、ユーザインターフェイス（ＵＩ）７０及び制御部７２が配設されている。ＵＩ７０は、種々の制御情報や設定などが表示される表示部、及び設定などを入力する例えばタッチパネルなどの入力部などを有する。すなわち、ユーザは、画像形成装置１０によって画像を形成する記録媒体のサイズ、記録媒体の種類、連続して画像を形成する回数、形成される画像の解像度及び画像形成のプロセススピードなどを、ＵＩ７０を介して設定することができる。制御部７２は、後述するレーザダイオード（ＬＤ）制御部９２を含み、ＵＩ７０を介して入力された設定に応じて画像形成装置１０を構成する各部を制御する。また、制御部７２は、像担持体４４の回転回数をカウントすることができるようにされている。

次に、制御部７２による光書込み装置５８の制御について説明する。
図２において、光書込み装置５８に含まれるレーザ光学走査部８８、及びその周辺が示されている。レーザ光学走査部８８は、例えばレーザダイオード（ＬＤ）９０、コリメータレンズ９２、回転多面鏡９４及びｆθレンズ９６を有する。ＬＤ９０は、後述するＬＤ制御部１００の制御によってレーザ光を発生させ、コリメータレンズ９２に向けて照射する。コリメータレンズ９２は、ＬＤ９０が発生させたレーザ光を平行にして回転多面鏡９４に向けて出力する。回転多面鏡９４は、例えば６つの鏡面を有し、制御部７２の制御によって等角速度で回転しつつ、コリメータレンズ９２を通ったレーザ光をｆθレンズ９６に向けて反射する。ｆθレンズ９６は、回転多面鏡９４が等角速度で回転しつつ反射したレーザ光を、像担持体４４の主走査方向に等速度で走査するレーザ光に変換する。

また、像担持体４４の走査開始位置近傍には、走査開始センサ９８が配設されている。走査開始センサ９８は、回転多面鏡９４によって反射されたレーザ光が走査開始センサ９８の配設された位置に照射されたことを検知し、ＬＤ制御部１００に対して出力する。

図３において、ＬＤ制御部１００の構成が示されている。ＬＤ制御部１００は、上述したように制御部７２に含まれ、画像処理回路１０２、ＭＣＵ（マイクロコントローラユニット）回路１０４、出力設定回路１０６及びレーザダイオード（ＬＤ）点灯回路１０８から構成される。画像処理回路１０２は、ＭＣＵ回路１０４の制御によって動作するビデオ信号発生器１１０を有する。このビデオ信号発生器１１０は、例えばＰＣなどから画像データを受入れ、この画像データを変調することによりビデオ信号を発生させて、後述する走査開始位置設定時間の経過後に、出力設定回路１０６の後述するＡＮＤ回路１１８に対して出力する。

ＭＣＵ回路１０４は、レーザダイオード（ＬＤ）制御信号発生器１０４及びメモリ１１４などを有し、電流検出器８４、ＵＩ７０及び走査開始センサ９８それぞれから入力される情報に基づいて画像処理回路１０２、出力設定回路１０６及び高圧電源８６などを制御する。ＬＤ制御信号発生器１１２は、電流検出器８４、ＵＩ７０及び走査開始センサ９８それぞれから入力される情報に応じてＬＤ制御信号を発生させて出力設定回路１０６の後述する出力調整回路１１６に対して出力する。メモリ１１４は、ＬＤ制御信号発生器１１２に対する設定などを記憶する。

出力設定回路１０６は、ＭＣＵ回路１０４の制御によって動作する出力調整回路１１６、及びＡＮＤ回路１１８を有する。出力調整回路１１６は、ＬＤ制御信号発生器１１２が発生させたＬＤ制御信号の出力レベルを調整し、ＡＮＤ回路１１８に対して出力する。ＡＮＤ回路１１８は、出力調整回路１１６から入力される調整されたＬＤ制御信号、及びビデオ信号発生器１１０から入力されるビデオ信号の少なくともいずれかがＬレベル（ローレベル）である場合にＬレベルの走査信号をＬＤ点灯回路１０８に対して出力し、その他の場合はＨレベル（ハイレベル）の走査信号をＬＤ点灯回路１０８に対して出力する。

ＬＤ点灯回路１０８は、ＡＮＤ回路１１８から入力される走査信号に応じてＬＤ９０を点灯させる。なお、ＬＤ点灯回路１０８は、Ｌレベルの走査信号を受入れた場合にＬＤ９０を点灯（アクティブロー）させる。つまり、ＬＤ制御信号発生器１１２及びビデオ信号発生器１１０の少なくともいずれかがＬレベルの信号を出力した場合、ＬＤ点灯回路１０８がＬレベルの走査信号を受入れてレーザ光が像担持体４４に向けて照射され、像担持体４４に潜像が書込まれる。

次に、ＬＤ制御部１００の動作について説明する。
図４は、ＬＤ点灯回路１０８に入力される主走査方向の走査信号の一例を示すタイミングチャートである。
なお、図４に示したタイミングチャートは、像担持体４４の画像形成可能領域の主走査方向幅よりも、記録媒体の主走査方向幅が狭く、像担持体４４の画像形成可能領域の中央部分に形成される現像剤像が記録媒体に転写される場合（センターレジストレーション）の走査信号を例にしている。

ビデオ信号発生器１１０は、ＰＣなどから画像データを受入れると、画像データの変調を開始し、後述する走査開始位置設定時間が経過するまで待機する。ＭＣＵ回路１０４は、ビデオ信号発生器１１０が画像データを受入れたことを示す信号を画像処理回路１０２から受入れると、ＬＤ制御信号発生器１１２から主走査開始位置検出用信号Ａを出力する。

ＬＤ制御信号発生器１１２がＬレベルのＬＤ制御信号Ａ（主走査開始位置検出用信号Ａ）を出力すると、レーザ光学走査部８８を介して走査開始センサ９８にレーザ光が照射される。走査開始センサ９８にレーザ光が照射されると、ＭＣＵ回路１０４は、走査開始センサ９８にレーザ光が照射されたことを示す信号を走査開始センサ９８から受け入れ、走査開始位置設定時間の計測を開始する。走査開始位置設定時間は、ＬＤ制御信号発生器１１２が出力したＬＤ制御信号Ａにより照射されたレーザ光を走査開始センサ９８により検知してから、ビデオ信号発生器１１０が出力するビデオ信号Ｂにより照射されるレーザ光の走査開始位置を記録媒体に対する現像剤像の転写位置に合わせるための遅延時間である。

ＭＣＵ回路１０４は、走査開始位置設定時間内であり、且つ、レーザ光学走査部８８を介して照射されるレーザ光が像担持体４４の画像形成可能領域内に照射されるように回転多面鏡９４が回転している時間内にＬＤ制御信号発生器１１２からＬレベルのＬＤ制御信号Ｃを出力する。

ビデオ信号発生器１１０は、ＬＤ制御信号発生器１１２からＬＤ制御信号Ｃが出力された後、走査開始位置設定時間が経過したことを示す信号をＭＣＵ回路１０４から受入れると、ビデオ信号Ｂを出力する。

また、ＭＣＵ回路１０４は、ビデオ信号発生器１１０からビデオ信号Ｂが出力された後であり、且つ、レーザ光学走査部８８を介して照射されるレーザ光が像担持体４４の画像形成可能領域内に照射されるように回転多面鏡９４が回転している時間内にＬＤ制御信号発生器１１２からＬレベルのＬＤ制御信号Ｄを出力する。

したがって、ＬＤ点灯回路１０８に入力される主走査方向の走査信号は、ＬＤ制御信号Ａ，Ｃ，Ｄに対応する長さのＬレベルの信号と、ビデオ信号Ｂに対応する長さ及びレベルの信号とを含む。また、ＬＤ点灯回路１０８は、上述したように、Ｌレベルの走査信号を受入れた場合にＬＤ９０を点灯させる。つまり、ＬＤ制御信号Ａに対応するレーザ光が像担持体４４の画像形成可能領域外に照射され、ＬＤ制御信号Ｃ，Ｄ及びビデオ信号Ｂに対応するレーザ光が像担持体４４の画像形成可能領域内に照射されるので、像担持体４４には、ビデオ信号Ｂに対応する潜像の主走査方向両側方に線状のクリーニング用潜像が書込まれる。ビデオ信号Ｂに対応して像担持体４４に走査されるレーザ光の主走査方向の走査幅は、記録媒体の幅以下であればよい。

次に、制御部７２の転写ロール４２に対する制御について説明する。
図５において、転写ロール４２、及びその周辺の詳細が示されている。像担持体４４は、接地された導電体からなるドラム基体の周囲に無機や有機の光導電体からなる感光層が形成されている。

転写ロール４２は、導電性の回転軸８０と、その外周に形成された導電性のゴム層８２とから構成されている。ゴム層８２は、例えばＥＰＤＭ、ウレタン、シリコン等の比較的軟らかいゴム材料中に導電性粒子が分散されたものであり、例えば厚さＤが４×１０^−３ｍにされている。転写ロール４２の回転軸８０には、電流検出器８４を介して高圧電源８６に接続されている。高圧電源８６は、上述したＬＤ制御部１００を含む制御部７２の制御により出力電圧が変化するようにされており、制御部７２による電圧設定に応じた印加電圧Ｖを出力する。電流検出器８４は、高圧電源８６から転写ロール４２に供給される電流を検出し、検出電流値を制御部７２に対して出力する。

制御部７２が高圧電源８６に対して所定の電圧設定をすることにより、転写ロール４２には所定の印加電圧Ｖが印加される。一方、ゴム層８２は、温度及び湿度等の環境条件が変化すると、抵抗値が大きく変化する。制御部７２は、電流検出器８４から受入れた検出電流値に応じて高圧電源８６に対する電圧設定を制御する。つまり、制御部７２は、電流検出器８４を介して環境条件を検知し、高圧電源８６を制御する。

図６において、記録媒体に画像が転写された後の像担持体４４上の転写残濃度が示されている。転写残濃度をＯＤＩとし、転写前の像担持体４４上の濃度をＯＤとすると、転写効率＝１−ＯＤＩ／ＯＤという関係がほぼ成り立つ。例えば高圧電源８６による印加電圧Ｖを約２００Ｖにすると、ソリッド（ベタ）及びハーフトーンの現像剤像は、それぞれの転写効率が略同じになっており、現像剤像を記録媒体に転写した後に像担持体４４に残留する現像剤像の濃度（反射率の逆数）がともに０．２以下になっている。一方、高圧電源８６による印加電圧Ｖを約３５０Ｖにした場合、ソリッド現像剤像の転写残濃度は印加電圧Ｖを約２００Ｖにした場合と略同じであることに対し、ハーフトーン現像剤像の転写残濃度はソリッド現像剤像の転写残濃度よりも約０．０５高くなっている。つまり、高圧電源８６による印加電圧Ｖを約３５０Ｖにした場合、ハーフトーン現像剤像に対する転写効率は、ソリッド現像剤像に対する転写効率よりも低くなっている。
本発明の実施形態において、制御部７２は、印加電圧Ｖが例えば３５０Ｖになるように高圧電源８６を制御し、濃度が異なる現像剤像に対する転写効率の差を生じさせることにより、クリーニングブレード６２に供給するトナー量を制御する。なお、クリーニングブレード６２に供給されるトナー量は、転写残濃度に略比例する。

図７は、ＬＤ点灯回路１０８に入力された走査信号に応じて像担持体４４に書込まれた潜像を現像剤によって現像した状態を例示する模式図である。
像担持体４４には、ＬＤ制御部１００の制御により、記録媒体に転写されるための現像剤像が形成される転写可能画像領域１２０の主走査方向両側方に例えばそれぞれ４本の線状の現像剤像１２２，１２４が形成される。

転写可能画像領域１２０は記録媒体に対応する領域であり、この転写可能画像領域１２０には、ビデオ信号発生器１１０に入力された画像データに応じた現像剤像が形成され、転写可能画像領域１２０に形成された現像剤像が記録媒体に転写される。現像剤像１２２，１２４は、主走査方向幅がＬＤ制御信号Ｃ，Ｄにそれぞれ対応している。また、現像剤像１２２，１２４は、細線又はハーフトーンの線状現像剤像であり、副走査方向幅が例えば１ドットから１０ドットになっている。さらに、最後に形成された現像剤像１２２，１２４と、次の転写可能画像領域の先端位置とは、副走査方向に間隔Ｌをあけて離れるようにされている。間隔Ｌは、転写ロール４２の周長よりも長くなっている。つまり、現像剤像１２２，１２４と、次に現像剤像を転写される記録媒体とが、副走査方向に転写ロール４２の周長よりも離れるので、転写ロール４２に現像剤が付着しても、像担持体４４の転写可能画像領域外に再付着させる機会が設けられる。

図８は、転写可能画像領域外に形成される線状の現像剤像をハーフトーンセル（網点）により例示した図であって、（Ａ）は６００ｄｐｉにおけるハーフトーンを示し、（Ｂ）は６００ｄｐｉにおける細線を示し、（Ｃ）は１２００ｄｐｉにおける細線を示すハーフトーンセルである。
例えば、制御部７２は、記録媒体に転写される画像の解像度が６００ｄｐｉの場合、図８（Ａ）に示したスクリーン線数が１００ｌｐｉで濃度が５０％以下のハーフトーンの線状の現像剤像を転写可能画像領域１２０の主走査方向両側方に例えばそれぞれ４本形成されるように画像形成装置１０の各構成部分を制御する。また、現像剤像１２２，１２４は、図８（Ｂ）、（Ｃ）に示したように、画像の解像度が６００ｄｐｉの場合には１００ｌｐｉで副走査方向幅を１ドットにし、画像の解像度が１２００ｄｐｉの場合には１００ｌｐｉで副走査方向幅を２ドットにした細線であってもよい。なお、現像剤像１２２，１２４は、主走査方向幅及び副走査方向幅などの初期設定がメモリ１１４に記憶されており、ユーザはＵＩ７０を介して設定を変更することができる。

つまり、像担持体４４と転写ロール４２との間を搬送される記録媒体に対向する像担持体４４上の領域（転写可能画像領域）にはソリッド現像剤像を形成し、転写可能画像領域外には線状のハーフトーン現像剤像又は高スクリーン線数の細線を形成し、高圧電源８６による印加電圧Ｖを例えば約３５０Ｖに設定することにより、転写可能画像領域内と転写可能画像領域外との転写効率に差を生じさせることができる。よって、転写可能画像領域内のソリッド現像剤像に対して転写効率を維持しつつ、転写可能画像領域外のハーフトーン現像剤像に対する転写効率を低くすることができるので、像担持体４４をクリーニングするために形成した現像剤像が転写ロール４２に転写されることを抑制しつつ、クリーニングブレード６２に現像剤を供給して像担持体４４をクリーニングすることができる。

次に、像担持体４４の転写可能画像領域内と転写可能画像領域外との転写効率に差を生じさせる転写ロール４２の変形例について説明する。

転写ロール４２の回転軸８０には印加電圧Ｖが印加されているので、像担持体４４と転写ロール４２との間に記録媒体が搬送されると、記録媒体を介して像担持体４４と転写ロール４２との間に流れる単位面積当たりの電流ｉ_ｐは、下式１のように表される。

また、記録媒体を介さずに、像担持体４４と転写ロール４２との間に流れる単位面積当たりの電流ｉ_ｂは、下式２のように表される。

よって、像担持体４４の転写可能画像領域内に担持されている現像剤には電流ｉ_ｐに比例した電荷が供給され、像担持体４４の転写可能画像領域外に担持されている現像剤には電流ｉ_ｂに比例した電荷が供給される。像担持体４４に担持された現像剤に供給される電荷量が大きい場合、現像剤の極性が変化し、現像剤が像担持体４４に付着したままになる現象（リトランスファー）が発生する。

式１のＲ・Ｄ（ゴム層８２の体積抵抗率とゴム層８２の厚さの積：転写ロール４２の面抵抗）がｒ・ｄ（記録媒体の体積抵抗率と記録媒体の厚さの積：記録媒体の面抵抗）より非常に大きい（Ｒ・Ｄ≫ｒ・ｄ）場合、電流ｉ_ｂは電流ｉ_ｐと略同じになり、転写可能画像領域内と転写可能画像領域外との転写効率は略同じである。

一方、式１の転写ロール４２の面抵抗が記録媒体の面抵抗以下（Ｒ・Ｄ≦ｒ・ｄ）の場合、電流ｉ_ｂが電流ｉ_ｐよりも大きくなるので（ｉ_ｂ＞ｉ_ｐ）、転写可能画像領域外の転写効率が転写可能画像領域内の転写効率よりも低くなり、像担持体４４をクリーニングするために形成した現像剤像が転写ロール４２に転写されることを抑制しつつ、クリーニングブレード６２に現像剤を供給して像担持体４４をクリーニングすることができる。

例えば、記録媒体の厚さｄが１．０×１０^−４ｍであり、記録媒体の体積抵抗率ｒが２．０７×１０^８Ω・ｍであり、ゴム層８２の厚さＤが４×１０^−３ｍである場合、ゴム層８２の体積抵抗率Ｒは、下式３のように表される。

つまり、ゴム層８２の体積抵抗率Ｒを５×１０^６Ω・ｍ以下にすると、上記の記録媒体に画像を転写する場合に転写可能画像領域外の転写効率を転写可能画像領域内の転写効率よりも低くすることができる。なお、ゴム層８２の体積抵抗率Ｒは、対数表示すると約６．７０ｌｏｇΩとなる。

このように、本実施形態の画像形成装置１０は、転写可能画像領域内と転写可能画像領域外との転写効率に差が生じるように高圧電源８６による印加電圧Ｖを制御すること、現像剤像１２２，１２４を線状のハーフトーン現像剤像又は高スクリーン線数の細線にすること、及び、転写ロール４２の面抵抗を記録媒体の面抵抗よりも小さくすることにより、転写可能画像領域内と転写可能画像領域外との転写効率に差を生じさせることができ、像担持体４４をクリーニングするために形成した現像剤像が転写ロール４２に転写されることを抑制しつつ、クリーニングブレード６２に現像剤を供給して像担持体４４をクリーニングすることができる。

また、本実施形態の画像形成装置１０は、１つの像担持体４４を有して白黒画像を形成する画像形成装置を例に示したが、これに限定されることなく、例えば４つの像担持体を有するタンデム式のカラー画像形成装置であってもよいし、１つの像担持体と中間転写体とを有するロータリ式のカラー画像形成装置であってもよい。

本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す断面図である。 光書込み装置に含まれるレーザ光学走査部、及びその周辺を示す模式図である。 ＬＤ制御部の構成を示すブロック図である。 ＬＤ点灯回路に入力される主走査方向の走査信号の一例を示すタイミングチャートである。 転写ロール及びその周辺の詳細を示す詳細図である。 記録媒体に画像が転写された後の像担持体上の転写残濃度を示すグラフである。 ＬＤ点灯回路に入力された走査信号に応じて像担持体に書込まれた潜像を現像剤によって現像した状態を例示する模式図である。 転写可能画像領域外に形成される線状の現像剤像をハーフトーンセルにより例示した図であって、（Ａ）は６００ｄｐｉにおけるハーフトーンを示し、（Ｂ）は６００ｄｐｉにおける細線を示し、（Ｃ）は１２００ｄｐｉにおける細線を示すハーフトーンセルである。

符号の説明

１０ 画像形成装置
４２ 転写ロール
４４ 像担持体
５６ 帯電装置
５８ 光書込み装置
６０ 現像装置
６２ クリーニングブレード
６４ プロセスカートリッジ
７０ ユーザインターフェイス（ＵＩ）
７２ 制御部
８０ 回転軸
８２ ゴム層
８４ 電流検出器
８６ 高圧電源
８８ レーザ光学走査部
９８ 走査開始センサ
１００ ＬＤ（レーザダイオード）制御部
１０２ 画像処理回路
１０４ ＭＣＵ回路
１０６ 出力設定回路
１０８ ＬＤ点灯回路
１１０ ビデオ信号発生器
１１２ ＬＤ制御信号発生器
１１４ メモリ
１２０ 転写可能画像領域
１２２，１２４ 現像剤像

Claims (6)

1. 像担持体と、この像担持体に担持された現像剤像を記録媒体に転写する転写部材と、前記像担持体の前記記録媒体に相対する転写可能画像領域内に担持された現像剤像が転写され、前記像担持体の転写可能画像領域外に担持された現像剤像が維持されるように前記転写部材に電圧を印加する電圧印加手段と、残留する現像剤をクリーニングするクリーニング手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記像担持体は、転写可能画像領域内の現像剤像とは濃度が異なる現像剤像を転写可能画像領域外に担持し、前記電圧印加手段は、前記像担持体に担持された現像剤像の濃度に応じて転写効率が異なるように前記転写部材に電圧を印加することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記像担持体は、スクリーン線数が１００ｌｐｉ以上であるハーフトーンの現像剤像を転写可能画像領域外に担持することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記転写部材の面抵抗は、前記像担持体の転写可能画像領域内に担持された現像剤像が転写される記録媒体の面抵抗よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の画像形成装置。
5. 前記像担持体は、転写可能画像領域の副走査方向幅内であって転写可能画像領域の主走査方向幅外に複数の現像剤像を担持することを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の画像形成装置。
6. 前記像担持体の転写可能画像領域外に担持された現像剤像と、次に現像剤像を転写される記録媒体とは、副走査方向に前記転写部材の周長よりも離れることを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の画像形成装置。

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