JP2007047474A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 １個或いは複数個の画像形成部を有する画像形成装置において、余白無し画像形成時における転写材搬送ベルトのクリーニングを効果的に行い、像担持体やクリーニングブレード等の画像形成部材の劣化を軽減させることのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 余白部の無い画像を形成することが可能である画像形成装置において、転写材搬送部材上の領域のうち、余白無し画像転写による不要なトナーが付着していない領域に、後続の前記転写材を担持搬送して転写装置によるトナー像の転写を行うことにより、転写材搬送部材クリーニングを行う周期が、転写材搬送部材が一周する周期よりも長いことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機，プリンタ，ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に関する。

図１１に、転写材搬送部材として搬送ベルトを使用した電子写真方式の画像形成装置の概略構成の一例を示す。同図に示す画像形成装置は、像担持体としての回転可能なドラム状の電子写真感光体、すなわち導電基体上に感光層を有した感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを有している。感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの表面は、帯電ローラ（帯電装置）２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄによって一様に帯電された後、例えばＬＥＤ、レーザスキャナなどの露光装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによって画像情報に従った露光がなされ、これにより静電潜像が形成される。その後、静電潜像は、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄによってトナーが静電的に付着されて、トナー像として現像される。これら感光ドラム上のトナー像は、搬送ベルト（転写材搬送部材）１１によって感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと対向する転写位置まで搬送されてきた転写材Ｐ上に、転写ローラ（転写装置）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄによって静電的に転写される。

こうして転写材Ｐ上に転写された未定着のトナー像は、定着装置２０によって加熱及び加圧されることにより、転写材Ｐ上に定着される。これにより永久画像が形成される。

一方、トナー像転写後に感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの表面に残ったトナーは、クリーニングブレード（感光体クリーニング装置）６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄによって除去されて、廃トナー容器内に回収される。こうして表面がクリーニングされた感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは繰り返し画像形成に供される。

上述した電子写真方式の画像形成装置の場合、搬送ベルト１１上にトナーが付着すると、転写材Ｐを汚し画像不良の原因となる。画像形成装置で余白無し画像を実現するには、画像形成装置内で形成する画像のサイズ、すなわち印字領域を転写材Ｐのサイズよりも若干大きくし、これを用紙に転写する方法がある。しかしながら、転写材Ｐへのトナー像の転写と同時に、転写材Ｐの端部よりも外側に位置するトナー像が搬送ベルト１１に直接転写されしまい、連続画像形成時などで転写材Ｐを汚してしまう問題がある。例えば、転写材Ｐの先端もしくは後端よりも外側に位置していたトナー像は、搬送ベルト１１上で通紙域内に付着しているため、このままトナー像が付着した状態で搬送ベルト１１が再び転写材Ｐを担持した時に、転写材Ｐを汚してしまう。また、転写材Ｐの左端もしくは右端よりも外側に位置するトナー像も、再び担持した転写材Ｐの位置が通紙方向に対し直角な方向にずれた場合や、再び担持した転写材Ｐの幅が前の転写材Ｐよりも幅広い場合に、転写材Ｐを汚してしまう。

このため、搬送ベルト１１上に付着したトナーを除去するためのトナー除去手段を設ける必要がある。

搬送ベルト１１上に付着したトナーを除去するためのトナー除去手段として、搬送ベルト１１に当接するように搬送ベルトクリーニング部材１４ｃを取付ける方法と、転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに正極性のバイアスや負極性のバイアスを印加して、搬送ベルト１１上のトナーを感光ドラム上に静電的に逆転写させ、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに当接されている感光ドラム用のクリーニングブレード６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄによって除去し、廃トナー容器に回収するという静電的クリーニング方式がある。

従来例としては、例えば特許文献１と特許文献２をあげることが出来る。
特開平０９−２３０７７１号公報 特開平１０−１９８１０９号公報

搬送ベルトクリーニング部材１４ｃとしては、一般にブレードやブラシ等の部材が使用される。搬送ベルトクリーニング部材１４ｃとして、搬送ベルト１１上にブレード等がある場合は、搬送ベルト１１は、その回転中には常時クリーニングされて、除去されたトナーは搬送ベルト１１用の廃トナー容器に回収される。ブレードは精度よく搬送ベルト１１に当接されている必要があるが、そのためには搬送ベルト１１と搬送ベルトクリーニング部材１４ｃをユニット化する必要がある。しかし、ブレードが搬送ベルトに当接しているためにブレードが傷んでしまい、ブレードの寿命によって搬送ベルト１１の寿命も制限されてしまうという課題がある。その結果、画像形成装置のメンテナンス性の低下やコストアップを招いてしまう。

静電的クリーニング方式においても、ブレード６ａ〜６ｄが感光ドラム１ａ〜１ｄに当接しているために感光ドラム１ａ〜１ｄの感光層の磨耗を促進してしまう。

従って、本発明の目的は、１個或いは複数個の画像形成部を有する画像形成装置において、余白無し画像形成時における転写材搬送ベルトのクリーニングを効果的に行い、像担持体やクリーニングブレード等の画像形成部材の劣化を軽減させることのできる画像形成装置を提供することである。

なお、図１１中の説明していない符号については、後述の実施の形態中で説明する。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。像担持体と、転写材を担持搬送する転写材搬送部材と、前記転写材搬送部材に担持された前記転写材に前記像担持体上のトナー像を転写する転写装置と、前記転写材搬送部材に付着した不要なトナーを回収するクリーニング手段と、前記転写材搬送部材の位相検知手段と、前記位相検知手段を元に、前記転写材を担持搬送および転写する前記転写材搬送部材上の位置を制御する手段を有し、前記転写材の先端部・後端部・左端部・右端部のうちの少なくともいずれか一箇所以上において余白部の無い画像を形成することが可能である画像形成装置において、前記転写材搬送部材上の領域のうち、余白無し画像転写による不要なトナーが付着していない領域に、後続の前記転写材を担持搬送して前記転写装置によるトナー像の転写を行うことにより、転写材搬送部材クリーニングを行う周期が、転写材搬送部材が一周する周期よりも長いことを特徴とする画像形成装置。

以上説明したように、本発明によると、余白無し画像形成時に必要とする搬送ベルト１１上の領域の通紙方向長さに応じて、搬送ベルトクリーニングの実行タイミングを制御することにより、画像形成中の搬送ベルトクリーニングの実行回数を極力少なくするものである。これによりクリーニングによる像担持体やクリーニングブレード等の画像形成部材の劣化を軽減させることができる。また搬送ベルトクリーニング実行によるダウンタイムを最小限にして、転写材Ｐのスループット数の低下を抑制できる。

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。

＜第1の実施形態＞
本実施例では余白無し画像形成１回毎に搬送ベルトクリーニングシーケンスを実施するのではなく、余白無し画像形成時に必要とする搬送ベルト１１上の領域の通紙方向長さに応じて、搬送ベルトクリーニングの実行タイミングを制御することにより、画像形成中の搬送ベルトクリーニングの実行回数を極力少なくするものである。これによりクリーニングによる像担持体やクリーニングブレード等の画像形成部材の劣化を軽減させることができる。また搬送ベルトクリーニング実行によるダウンタイムを最小限にして、転写材Ｐのスループット数の低下を抑制できる。

［画像形成装置の概略構成］
図１に、本発明に係る画像形成装置の一例を示す。同図に示す画像形成装置は、４個の画像形成ステーション（画像形成部）を有する、電子写真方式の４色フルカラーのレーザプリンタであり、同図はその概略構成を示す縦断面図である。また、図２にはプロセスカートリッジの縦断面図を示す。なお、本発明に係る画像形成装置としては、電子写真方式のレーザプリンタのほか、電子写真方式の複写機，ファクシミリであってもよく、さらには静電記録方式のプリンタ，複写機，ファクシミリ等であってもよい。

図１に示すレーザプリンタ（以下「画像形成装置」という。）は、画像形成装置本体１００の内側に転写材Ｐの搬送方向に沿って下側から順に、４個の画像形成ステーション（画像形成部）Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄを備えている。この順に、シアン，イエロー，マゼンタ，ブラックのトナー像を形成するものである。これら画像形成ステーションＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄには、それぞれプロセスカートリッジ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄが配設されており、各プロセスカートリッジ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄには、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが配設されている。なお、以下、特に色を区別する必要がない場合には、ａ，ｂ，ｃ，ｄを省略して、「画像形成ステーションＳ」，「プロセスカートリッジＰ」，「感光ドラム１」のように総称して記す。この点は、他の部材についても同様である。

図２は、シアンのプロセスカートリッジ７ａの拡大縦断面図を示している。なお、他の３色のプロセスカートリッジ７ｂ，７ｃ，７ｄの構成及び作用については、シアンのプロセスカートリッジ７ａと同様なので説明は適宜省略するものとする。

感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、駆動手段（不図示）によって図１中の反時計回りに回転駆動される。感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、帯電装置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、露光装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、転写ローラ（転写部材、転写装置）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ、クリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ等が配設されている。

帯電装置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ表面を均一に帯電するものである。露光装置（スキャナユニット）３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、帯電後の感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ表面を画像情報に基づいてレーザビームを照射して静電潜像を形成するものである。現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、露光装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによって形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する。転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に形成されたトナー像を転写材Ｐに転写させる。そして、クリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、転写後に感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ表面に残ったトナー（残留トナー）を除去するものである。

ここで、図１，図２に示すように、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと帯電装置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄと、クリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄとは、一体的にカートリッジ化されてプロセスカートリッジ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを構成している。これらプロセスカートリッジ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは、例えば図２のシアンのプロセスカートリッジ７ａに示すように、さらに、感光ドラムユニット５０ａと、現像ユニット４ａ（現像装置）とに分かれる。感光ドラムユニット５０ａは、感光ドラム１ａと帯電装置２ａとクリーニング装置６ａとを有するユニットである。

以下、感光ドラム１から順に詳述する。

感光ドラム１は、例えば直径３０ｍｍのアルミシリンダの外周面に有機感光半導体層（ＯＰＣ感光層）を塗布して構成したものである。感光ドラム１は、その両端部を支持部材（不図示）によって回転自在に支持されており、一方の端部に駆動モータ（不図示）からの駆動力が伝達されることにより、図１中の反時計回りに回転駆動される。

帯電装置２は、ローラ状に形成された帯電ローラ（導電性ローラ）と、帯電バイアス印加電源（不図示）とを有している。帯電装置２は、帯電ローラを感光ドラム１表面に当接させるとともに、この帯電ローラに上述の帯電バイアス印加電源によって帯電バイアスを印加することにより、感光ドラム１表面を所定の極性・電位に一様（均一）に帯電させるものである。本実施の形態では、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ表面は、帯電装置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄによって負極性に一様に帯電される。

露光装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、図１中のそれぞれの感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの左方に配置され、レーザダイオード（不図示）によって画像信号に対応する画像光が、スキャナモータ（不図示）によって高速回転されるポリゴンミラー９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄに照射される。ポリゴンミラー９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄによって反射された画像光は、結像レンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを介して帯電済みの感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ表面を選択的に露光して静電潜像を形成するように構成されている。本実施の形態では、画像光が照射された部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。

現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、それぞれシアン，イエロー，マゼンタ，ブラックの各色のトナーを収納したトナー容器を有している。図２のシアンのトナー容器４１ａに示すように、現像装置４ａは、トナー容器４１ａ内のトナーを送り機構４２ａによってトナー供給ローラ４３ａへ送り込み、同図中の時計回り（矢印Ｚ方向）に回転するトナー供給ローラ４３ａと、現像ローラ４０ａの外周面に圧接された現像ブレード４４ａとによって、矢印Ｙ方向に回転する現像ローラ４０ａの外周面に塗布し、かつ塗布したトナーに電荷を付与する。そして静電潜像が形成された感光ドラム１ａと対向して接触している現像ローラ４０ａに現像バイアス印加電源（不図示）によって現像バイアスを印加することにより、感光ドラム１ａ上の静電潜像に負極性のトナーを付着させてトナー像として現像するものである。他の色の現像装置４ｂ，４ｃ，４ｄも、上述のシアンの現像装置４ａと同様の構成、作用である。

図１中のプロセスカートリッジ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの右方には、転写装置５が配設されている。転写装置５は、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向して接するように循環移動（回転）する搬送ベルト（転写材搬送部材としての静電転写ベルト）１１を有している。搬送ベルト１１は、１０８〜１０１３Ω・ｃｍの体積固有抵抗値を有する厚さ５０〜３００μｍのフィルム状部材で構成されている。本実施の形態では、搬送ベルト１１は、ＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）によって形成されている。搬送ベルト１１は、相互に平行に配設された４本のローラ１３，１４，１５，１６に掛け渡されていて、全体として垂直方向に配設されている。搬送ベルト１１は、図１中のローラ１３とローラ１４との間に位置する部分において、外周面に転写材Ｐを静電吸着した状態で回転する。これにより、転写材Ｐは、上述の感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄにそれぞれに転写位置において、順次に搬送され、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上のトナー像が次に説明する転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄによって順次に転写される。

搬送ベルト１１の内側には、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのそれぞれに対応する位置に４個の転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが配設されている。これら転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、搬送ベルト１１の裏面側に当接されており、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄとの間に搬送ベルト１１を挟持するようになっている。これにより、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと、搬送ベルト１１との間に、第１，第２，第３，第４の転写部（転写ニップ部）が形成される。本実施の形態においては、転写バイアス印加電源（不図示）によって転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに正極性の転写バイアスが印加され、これにより感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上の負極性の各色のトナー像が第１〜第４の転写部において転写材Ｐ上に順次に転写されるようになっている。

トナー像転写時に転写材Ｐに転写されないで感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に残った残留トナーは、クリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄによって除去される。図２に示すように、シアンのクリーニング装置６ａは、感光ドラム１ａ表面に当接されて感光ドラム１ａ表面の残留トナーを除去するクリーニングブレード６０ａを有している。クリーニングブレード６０ａによって感光ドラム１ａ表面から除去された残留トナーは、トナー送り機構５２ａによってクリーニング枠体５１ａの後方に設けられた廃トナー室５３ａに順次送られるようになっている。

画像形成装置本体１００の下部には、着脱自在な給紙カセット１７が配設されている。給紙カセット１７には、複数枚の転写材Ｐ（例えば、普通紙、封筒、透明フィルム）が積層状態で収納されている。給紙カセット１７内の転写材Ｐは、画像形成時には給紙ローラ１８（半月ローラ）の駆動回転により１枚ずつ分離給送され、その先端部をレジストローラ対１９に突き当てることで一旦停止されて、ループを形成する。その後、搬送ベルト１１の回転と、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上の画像書出し位置の同期をとって、レジストローラ対１９によって搬送ベルト１１へと供給されていく。搬送ベルト１１に向けて供給された転写材Ｐは、最上流側の感光ドラム１ａよりもさらに上流側に配設された吸着部材としての吸着ローラ２２によって搬送ベルト１１表面に吸着される。

最下流側の画像形成ステーションＳｄのさらに下流側（上方）には、定着装置２０が配設されている。定着装置２０は、転写材Ｐに転写された複数色のトナー像を定着させるものであり、回転する定着ローラ２３と、これに圧接されて転写材Ｐに熱及び圧力を与える加圧ローラ２４とを有している。すなわち、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上の各色のトナー像が順次に重なるようにして転写された転写材Ｐは、定着装置２０を通過する際に定着ローラ２３、加圧ローラ２４によって挟持搬送されながら、加熱、加圧されて表面に複数色のトナー像が定着される。

上述の画像形成装置における画像形成動作は次のとおりである。プロセスカートリッジ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ内の感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが画像形成タイミングに合わせて反時計回りに回転駆動され、帯電装置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄによって一様に帯電される。帯電後の感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、露光装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによって画像信号（画像情報）に応じた露光がなされ、静電潜像が形成される。このとき露光されない部分が暗部（高電位部）となりその電位（暗部電位）をＶＤとする。一方、露光された部分が明部（低電位部）となりその電位（明部電位）をＶＬとする。現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、上述の静電潜像の明部にトナーを付着させて、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に、それぞれシアン，イエロー，マゼンタ，ブラックのトナー像を形成する。

一方、給紙カセット１７から給紙ローラ１８，レジストローラ対１９等によって搬送ベルト１１に供給された転写材Ｐは、吸着ローラ２２と搬送ベルト１１とによって挟み込むようにして搬送ベルト１１の表面（外周面）に圧接され、かつ搬送ベルト１１と吸着ローラ２２との間に電圧が印加されることにより、搬送ベルト１１の表面に静電吸着される。この際、吸着ローラ２２側から正極性の電圧が印加され、ローラ（吸着対向ローラ）１４は接地する。これにより、転写材Ｐは搬送ベルト１１に安定して吸着され、最下流の第４の転写部まで搬送される。

このように搬送ベルト１１表面に吸着された転写材Ｐは、搬送ベルト１１の矢印Ｒ１１方向の回転によって各色の第１〜第４の転写部に順次に搬送され、各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄとの間に形成される電界（転写電界）によって、各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのトナー像が順次に転写される。

４色のトナー像が転写された転写材Ｐは、ローラ（ベルト駆動ローラ）１３の曲率により搬送ベルト１１から曲率分離され、定着装置２０に搬入される。転写材Ｐは、定着装置２０において定着ローラ２３，加圧ローラ２４によって加熱・加圧されて、表面に４色のトナー像が定着される。トナー像定着後の転写材Ｐは、排紙ローラ対２５によって、画像形成装置本体１００上面に形成されている排紙トレイ２６上に、画像面を下方に向けて排出される。一方、トナー像定着後の感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、表面に残った残留トナーがクリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄによって除去され、次の画像形成に供される。以上により４色フルカラーの画像形成が終了する。

［搬送ベルトクリーニング］
搬送ベルト１１は、後述する余白無しモードでの画像形成後や、画像形成時における転写材Ｐの給送ジャム等の後や、濃度検出用のトナー像を意図的に搬送ベルト１１上に転写した後には、転写材Pへの汚れを防止するために搬送ベルト１１上の不要なトナーを除去することが必要となる。

搬送ベルト１１上にトナーが付着した場合のトナーの除去方式について説明する。本実施の形態では、搬送ベルト１１上に付着したトナーは感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に逆転写させ、感光ドラムユニット内のクリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを使って回収するようにしている。

まず、画像形成ステーションＳａの第１の転写部において、通常の転写時（感光ドラム１ａ上のトナー像を転写材Ｐ上に転写するとき）の電界とは逆極性の電界が発生するように、転写バイアス及び感光ドラム１ａの表面電位を調節する。このように調整した電界を、以下「転写逆電界」と呼ぶ。例えば、感光ドラム１ａ表面を暗部電位ＶＤとし、転写バイアスとして、絶対値がＶＤより大きな負極性のバイアスを転写ローラ１２ａに印加する。なお、以下、負極性の転写バイアスを転写逆バイアスと呼ぶ。第１の転写部に転写逆電界が形成されていることにより、正規帯電している（負電荷）トナーは感光ドラム１ａに逆転写され、感光ドラム用のクリーニング装置６ａにより、廃トナー室５３ａに回収される。本実施の形態における構成では、感光ドラム１ａ表面の暗部電位ＶＤを−７００Ｖとしたときに、転写逆バイアスとして、−１．５ｋＶ程度印加するようにした。

次に、画像形成ステーションＳｂの第２の転写部において、トナー像転写時の電界と同極性の電界が発生するように、転写バイアス及び感光ドラム１ｂの表面電位を調節する。このように調整した電界を、以下「転写正電界」と呼ぶ。これを実現するのには、感光ドラム１ｂ表面を暗部電位ＶＤ電位とし、転写バイアスとして、絶対値が正極性のバイアスを印加する。第２の転写部では、転写正電界を形成することにより、極性が反転している（正電荷）トナーを感光ドラム１ｂへ逆転写させるとともに、感光ドラム１ｂと搬送ベルト１１の間で放電を引き起こすことにより、トナーを負極性に再帯電するということを行っている。例えば、本実施の形態では、感光ドラム１表面の暗部電位ＶＤを−７００Ｖとし、第２の転写バイアスとして、＋１．０ｋＶ程度印加した。

次に、第３の転写部において、第１の転写部と同様の転写逆電界を形成した。その目的及び効果は第１の転写部によるものと同じである。

次に、第４の転写部において、第２の転写部と同様の転写正電界を形成した。第４の転写部では、正極性に帯電したトナーを完全に感光ドラム１に逆転写させることにより、搬送ベルト１１上のトナー除去を終了させる。

さらに、搬送ベルト１１のクリーニング時、つまり搬送ベルト１１上のトナーを感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に逆転写させる際には、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの回転速度に対して、搬送ベルト１１の移動速度（回転速度）に正負いずれかの大幅な周速差を設けることにより、搬送ベルト１１上のトナーを感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに回収させることも併用する。本実施の形態では、搬送ベルト１１の移動速度を感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの回転速度に対し、５０％程度早回しする。

以上に述べた搬送ベルト１１のクリーニングに関する一連のシーケンス動作をまとめて、以下「搬送ベルトクリーニング」と呼ぶ。本実施例においては、搬送ベルトクリーニングは主に余白無しモードでの画像形成後に実行するが、これ以外に例えば、濃度制御やレジ（レジストレーション）制御等の目的で意図的に検知用のトナー像を搬送ベルト１１上に形成した後や、画像形成時における転写材Ｐの給送ジャム等により、不可避的に搬送ベルト１１上にトナーが転写された後の、画像形成装置本体１００のリカバー動作中に実行する。

本実施の形態においては、クリーニングシーケンス時の吸着ローラ７の汚れを防止するために、吸着ローラ２２は図３(a)及び図３(b)に示すように、画像形成装置本体のコントローラ（不図示）からの信号により、吸着接離機構２００によって搬送ベルト１１に対して離接可能な構成としている。ここで、吸着接離機構２００は、図示外の固定フレームに電磁ソレノイド３０を取付けている。この電磁ソレノイド３０は作動ロッド３１を上下方向に動作させることができ、吸着ローラ支持部材３２を介して吸着ローラ２２を上下方向に動作させることができる。電磁ソレノイド３０がオフの時は、図３(a)のように吸着ローラ２２は加圧バネ３３によって搬送ベルト１１に当接される。電磁ソレノイド３０がオンの時は、図３(b)のように吸着ローラ２２は加圧バネ３３に抗して、先述のように上に動き、搬送ベルト１１と離間される。

［画像形成モード］
本発明の画像形成装置は、画像形成モードとして、従来通り転写材P上の端部に余白部を設けて画像を印刷する余白有りモードと、転写材P上で余白部を設けずに画像を印刷する余白無しモードを有する。

図４は、画像形成装置の印字領域Mと転写材Pの大きさの関係を示した模式図である。余白有りモードの場合、図４（a）に示すように、印字領域Mを転写材Pの大きさよりも小さく設定することにより、転写材P上の4辺の端部に余白部を確保している。この余白部の大きさは適宜設定されるものである。本実施例においては、余白有りモードの印字領域Mを転写材Pの4辺の端部から3mm内側に設定することにより、転写材P上で最小でも3mmの余白部を確保している。

一方、余白無しモードの場合、図４（b）に示すように、印字領域Mを転写材Pの大きさよりも大きく設定することにより、転写材Pの4辺の端部に余白部が全く無い画像を印字することができる。すなわち、トナー像が転写材からはみ出すようにすることで、転写材Pの位置が少々ずれても転写材Pの端までトナー像を載せることができる。本実施例においては、余白無しモード時の印字領域Mを、転写材Pの4辺の端部から2mm外側に設定している。従って、余白無しモード時は、トナー像を感光ドラム１から転写材Pへ転写した時に、転写材Pより外側に位置するトナー像は搬送ベルト１１上に直接転写され残留してしまうが、それは先述の搬送ベルトクリーニングを実行することにより除去される。余白無しモード時の転写材Pに対する印字領域Mは、本実施例の設定値に限るものでなく、転写材Pへ完全に余白無しの画像が形成できる大きさであれば良い。また、本実施例では4辺全てを余白部無しとしたが、4辺全てに限るものではない。

［搬送ベルトの周長］
図５は、搬送ベルト１１の周長と印字領域Mの通紙方向長さの関係を示した模式図である。L_Bは搬送ベルト１１の周長、L_Mは印字領域Mの通紙方向長さを示している。画像形成装置の搬送ベルト１１の周長L_Bは、少なくとも余白無しモード時の印字領域Mの通紙方向長さL_M以上になるように設定している。搬送ベルト１１の周長L_Bが余白無しモード時におけるL_M以下であると、搬送ベルト１１上の領域のうち転写材Pを担持搬送して転写装置によるトナー像の転写が行われた領域が、1回の画像形成中に２度の転写材Pの担持もしくはトナー像の転写に使用されることになる。この時、搬送ベルト１１上に直接転写された不要トナーにより、転写材Pをトナーで汚してしまう恐れがある。

本実施例の画像形成装置はA4サイズ対応のカラーLBPであり、最大A4サイズまでの転写材Pにおいて余白無しモードが適用できる仕様としている。このため、余白無しモードの印字領域Mの通紙方向における長さL_Mの最大長は、A4サイズ時の印字領域Mの通紙方向長さである。図４（b）で説明したように印字領域Mは転写材Pの4辺の端部から2mm外側に設定してあるため、A4サイズの通紙方向長さは210mmであるから、A4サイズ時の余白無しモードの印字領域M は214mmとなる。そして、本実施例の搬送ベルト１１の周長は、これを上回る675 mmとしている。

［搬送ベルト位相検知手段］
本実施例では、図６のように搬送ベルト１１上の、トナー像の転写に使われる領域３４以外の端部に位相検知部材３５を周長方向に等間隔に四枚付している。位相検知部材３５の材質はアルミニウムであり、四枚はそれぞれ異なる光学的反射特性を持っている。本実施例では異なる光学的反射特性のものにしたが、異なる形状を持ったものでもよい。また、本実施例では四枚としたが、位相検知部材３５の枚数はこれに限らないし、素材も搬送ベルト１１と光学的反射特性が異なれば何でもよい。

この位相検知部材を図７のように、発光ダイオードと受光素子からなる光センサー２０で検知することにより、搬送ベルト１１の位置を検出することができる。位相検知部材間の搬送ベルト１１の位置については、搬送ベルトが移動する速度と、最後に位相検知部材が通過したときからの時間によって算出される。

さらに、これまでに搬送ベルト上に転写した余白無し画像の領域を記録することができる装置（不図示）も有しているので、不要なトナーが付着していない搬送ベルト上の領域を見つけ出すことができ、そこを後続の余白無し画像を転写する領域とすることができる。

余白無し画像を転写する領域は、不要なトナーが付着していない搬送ベルト上の領域L_C の前部か後部のうち、より早く転写できるほうである。不要なトナーが付着していない搬送ベルト上の領域L_Cが、余白無しモードの印字領域Mの通紙方向長さL_Mよりも短いときには、搬送ベルトクリーニングを実施する。

［搬送ベルトクリーニング実行タイミング制御］
ここでは、余白無しモードに限定して、搬送ベルトクリーニング実行タイミング制御について述べる。余白有りモードの場合は、搬送ベルトクリーニングを実行する必要は無いため、ここでの説明は省略する。

図８は、余白無しモード時の搬送ベルトクリーニングの実施タイミングを決定する制御フローを示した図である。

画像形成装置は、余白無し画像形成信号を受信後（S11）、「搬送ベルトの周長と転写材Pの通紙方向長さとの関係」の項で述べたように、不要なトナーが付着していない搬送ベルト上の領域L_Cが、余白無しモードの印字領域Mの通紙方向長さL_Mよりも長いかどうか検知し（S12）、短ければ、搬送ベルトクリーニングを行う（S17）。長ければ余白無しモードで画像形成を開始する（S13）。そして感光ドラム上に形成されたトナー像は、搬送ベルトの不要なトナーが付着していない領域によって担持搬送されてきた転写材Pに順次転写し、画像形成を行う（S14）。トナー像転写後、次の画像形成が控えているかを確認する（S15）。次の画像形成が控えていない場合は、画像形成を終了（S16）し、次の画像形成信号の受信に備える。

次の画像形成が控えている場合は、次に画像形成を控えている画像の転写材長を確認し、再び、不要なトナーが付着していない搬送ベルト上の領域L_Cが、余白無しモードの印字領域Mの通紙方向長さL_Mよりも長いかどうか検知する（S12）。以降の制御ステップを再度繰り返す。

以上のような条件を設けて搬送ベルトクリーニングの実行タイミングを制御することにより、余白無しプリント時の搬送ベルトクリーニング回数を最小減にすることができる。本実施例の構成は、特に小サイズの転写材Pを余白無し画像形成する時に有効である。例えばL版サイズの転写材Pの大きさは、縦127mm×横89mmであり、比較的小さいサイズである。このL版サイズの転写材Pを縦送りで余白無しモードで画像形成する場合、はみ出し領域を2mm、記録材長L_Pを127mm、紙間長L_INTを30mmとすれば、搬送ベルト長L_Bが675mmであるので、搬送ベルトクリーニングを行わずに4枚の画像形成が可能である。すなわち、４枚プリントする毎に搬送ベルトクリーニングを実行すれば良い。

なお、本実施例では不要なトナーが付着していない搬送ベルト上の領域を常に把握しているので、連続画像形成時でなくても搬送ベルトクリーニング回数を最小限にすることができる。

余白無し画像形成を行った後に通常の画像形成を行うときにも前記と同様に、不要なトナーが付着していない搬送ベルト上の領域L_Cが、通常の余白あり画像の印字領域Mの通紙方向長さL_Mよりも長いかどうか検知し、短かればクリーニングし、長ければ搬送ベルトの不要なトナーが付着していない領域を使って転写材Pを担持搬送して順次転写していく。また、転写材Pの大きさが大きくなった時にも同様に対応できる。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態について説明する。なお、画像形成装置の概略構成、画像形成モード、搬送ベルト１１の周長、搬送ベルト位相検知手段、搬送ベルトクリーニング実行タイミング制御については、上述の第１の実施形態と同様なので、説明は省略する。

［搬送ベルトクリーニング］
図９に、本実施形態の画像形成装置を示す。第１の実施例では、搬送ベルトクリーニング方法が静電クリーニングであったが、本実施例では搬送ベルトクリーニング方法は、前記転写材搬送部材上に接離可能に備えられた、ブレード形状のクリーニング手段１４Cである。

搬送ベルトクリーニング部材は、図８の余白無しモード時の搬送ベルトクリーニングの実施タイミングを決定する制御フローにおいて、搬送ベルト１１のクリーニングが必要と判断されたときに、搬送ベルト１１に当接されるとともに搬送ベルト１１が回転して、搬送ベルト１１がクリーニングされる。クリーニングが終了した後に、搬送ベルトクリーニング部材は再び元の離間された位置に戻る。搬送ベルトクリーニング部材１４Cは、電磁クラッチ、カム、加圧ばね（いずれも不図示）によって、搬送ベルト１１に当接、または離間される。

以上、クリーニング部材としてブレードを用いた場合を述べたが、従来知られるファーブラシ、ウェブ等も用いることができる。

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態について説明する。画像形成装置の概略構成、搬送ベルトクリーニング、画像形成モード、搬送ベルト１１の周長、搬送ベルトクリーニング実行タイミング制御については、上述の第１の実施形態と同様なので、説明は省略する。

［搬送ベルト位相検知手段］
第一の実施例では搬送ベルト１１上に位相検知部材によってマークを付し、それを光センサー２０で検知するとしたが、本実施例では位相検知部材の替わりに、トナーを搬送ベルト１１上に転写したものをマークとして用いる。図１０のように、トナーによるマークは印字領域Mの先端より１ｃｍ先のマークTAと、後端より１ｃｍ後のマークTBである。これを光センサー２０で検知することにより、余白無し画像転写による不要なトナーが付着している領域を判別することができる。余白無し画像を転写する領域は、不要なトナーが付着していない搬送ベルト上の領域L_C の前部か後部のうち、より早く転写できるほうである。不要なトナーが付着していない搬送ベルト上の領域L_Cが、余白無しモードの印字領域Mの通紙方向長さL_Mよりも狭くなったとき、搬送ベルトクリーニングを実施する。

第１の実施形態の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。 図１におけるシアンのプロセスカートリッジの拡大図である。 吸着ローラの当接離間機構を示す模式図である。 印字領域と転写材の大きさの関係を示す模式図である。 搬送ベルトの周長と印字領域の通紙方向長さの関係を示す模式図である。 搬送ベルトと位相検知によるマークの関係を示す模式図である。 光センサーの概略構成を示す模式図である。 搬送ベルトクリーニングの実行タイミングを決定する制御フローを示す図である。 第２の実施形態において、画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。 第三の実施形態において、搬送ベルト位相検知のためのマークと印字領域の関係を表す模式図である。 従来の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 感光体（感光ドラム）
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 帯電装置
３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 露光装置
４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 現像装置
６，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ 感光体クリーニング装置
７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ プロセスカートリッジ
９，９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ ポリゴンミラー
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ 結像レンズ
１１ 転写材搬送部材（搬送ベルト）
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ 転写装置（転写ローラ）
１４ｃ 搬送ベルトクリーニング装置
１８ 給紙ローラ
２２ 吸着ローラ
２３ 定着ローラ
２４ 加圧ローラ
２５ 排紙ローラ対
２６ 排紙トレイ
３０ 電磁ソレノイド
３１ 作動ロッド
３２ 吸着ローラ支持部材
３３ 加圧バネ
３４ トナー像の転写に使われる領域
３５ 位相検知部材
３６ 発光ダイオード
３７ 受光素子
１００ 画像形成装置本体
２００ 吸着接離機構
Ｐ 転写材
Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ 画像形成ステーション

Claims (8)

1. 像担持体と、転写材を担持搬送する転写材搬送部材と、前記転写材搬送部材に担持された前記転写材に前記像担持体上のトナー像を転写する転写装置と、前記転写材搬送部材に付着した不要なトナーを回収するクリーニング手段と、前記転写材搬送部材の位相検知手段と、前記位相検知手段を元に、前記転写材搬送部材上での前記転写材の担持位置を制御する手段を有し、前記転写材の先端部・後端部・左端部・右端部のうちの少なくともいずれか一箇所以上において余白部の無い画像を形成することが可能である画像形成装置において、前記転写材搬送部材上で、余白無し画像転写による不要なトナーが付着していない領域が、次に転写する画像の必要とする領域よりも大きい時には転写工程を行い、小さい時には転写材搬送部材クリーニング工程を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成装置はトナー像転写後の感光体表面を清掃する感光体クリーニング装置を備え、前記転写材搬送部材クリーニングは、前記転写材搬送部材に付着した不要なトナーを静電的に前記感光体に逆転写させて前記感光体クリーニング装置によって除去することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成装置は、前記転写材搬送部材上に接離可能な、クリーニング手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成装置は、前記転写材の先端部・後端部・左端部・右端部のうちの少なくともいずれか一箇所以上において、トナー像の印字領域が前記転写材よりも外側になるように画像形成を行うことにより、前記転写材に余白無し画像を形成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成装置は、前記転写材の先端部・後端部・左端部・右端部の全てに余白部を有する画像を形成する第1の画像形成モードと、前記転写材の先端部・後端部・左端部・右端部のうちの少なくともいずれか一箇所以上において余白部の無い画像を形成する第２の画像形成モードとを有し、前記第１の画像形成モードでは前記転写材搬送部材クリーニングを実行せず、前記第２の画像形成モードでは前記転写材搬送部材クリーニングを実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記転写材搬送部材は、余白無し画像を形成するための印字領域が通紙方向の長さ以上の周長を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 像担持体と、転写材を担持搬送する転写材搬送部材と、前記転写材搬送手段に転写材を静電的に吸着させるための吸着部材と、前記転写材搬送部材に担持された前記転写材に前記像担持体上のトナー像を転写する転写装置と、前記転写材搬送部材に付着した不要なトナーを回収するクリーニング手段と、前記転写材搬送部材の位相検知手段と、前記位相検知手段を元に、前記転写材を担持搬送および転写する前記転写材搬送部材上の位置を制御する手段を有し、前記転写材の先端部・後端部・左端部・右端部のうちの少なくともいずれか一箇所以上において余白部の無い画像を形成することが可能である画像形成装置において、
   前記吸着部材は、画像形成部よりも上流側において前記転写材搬送手段表面に接離可能に配設され、画像形成時は前記転写材搬送手段表面に当接する当接位置に配置され、余白なし画像が転写されたことによる前記転写材搬送部材表面の不要なトナーが吸着部を通過する際には前記転写材搬送手段表面から離間された退避位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
8. 前記位相検知手段は、前記転写材搬送部材上に付したマークによるものとする請求項１に記載の画像形成装置。

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