(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に感光層が形成された像担持体と、
該像担持体の表面をトナーの帯電極性と同極性に帯電させる帯電装置と、
該帯電装置により均一に帯電された前記像担持体表面を露光走査して前記像担持体上に静電潜像を形成する露光装置と、
前記像担持体の回転方向に対し前記帯電装置の下流側に配置され、前記静電潜像にトナーを付着させて前記像担持体上にトナー像を形成する現像装置と、
前記像担持体の回転方向に対し前記現像装置の下流側に前記像担持体に接触するように配置されて転写ニップ部を形成し、前記転写ニップ部を通過する記録媒体上にトナー像を転写する転写部材と、
前記像担持体の回転方向に対し前記転写部材の下流側、且つ前記帯電装置の上流側に配置され、前記像担持体表面の残留電荷を所定電位以下まで除去する除電装置と、
前記帯電装置に帯電バイアスを印加する帯電バイアス電源と、
前記転写部材にトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスまたはトナーの帯電極性と同極性の転写逆バイアスを印加する転写バイアス電源と、
を備えた画像形成装置において、
前記転写ニップ部を通過する記録媒体の幅方向サイズが前記像担持体の画像形成可能領域よりも小さい場合は、当該記録媒体の後端が前記転写ニップ部を通過した後、前記除電装置により前記像担持体表面の残留電荷を除去する前に、前記像担持体表面の記録媒体が接触した領域にトナーバンドを形成するトナーバンド形成工程と、前記転写部材に前記転写バイアスを印加して前記トナーバンドを前記転写部材の外周面に付着させるトナー付着工程と、前記転写部材に前記転写逆バイアスを印加して前記転写部材に付着したトナーを再び前記像担持体側に戻すトナー戻し工程と、を有する表面電位均一化モードを実行可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナーバンド形成工程で形成されるトナーバンドの前記像担持体の周方向の長さは、前記転写部材の１周分の長さ以上であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記トナー戻し工程は、前記転写逆バイアスを前記像担持体が２周する時間以上継続して印加することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記表面電位均一化モードは、前記像担持体の画像形成可能領域よりも幅方向サイズの小さい記録媒体を用いた印字動作が所定枚数以上連続して行われた場合に実行されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記表面電位均一化モードは、単発印字時、若しくは連続印字の最終印字時に記録媒体の後端が前記転写ニップ部を通過した後に実行されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記転写部材は、転写ローラーであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体は、表面に有機感光層が形成された有機感光体であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、最大幅よりも小さいサイズの記録媒体を用いた場合の像担持体の表面電位の変動を抑制する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コピー機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真方式を用いる画像形成装置においては、主に粉末の現像剤（トナー）が使用され、感光体ドラム（像担持体）表面の感光層を帯電装置によって所定の表面電位（トナーの帯電極性と同極性）に帯電させた後、露光装置によって感光体ドラム上に静電潜像を形成する。そして、形成された静電潜像を現像装置内のトナーによって可視化し、そのトナー像を感光体ドラムと感光体ドラムに接触する転写部材とのニップ部（転写ニップ部）を通過する記録媒体上に転写した後、定着処理を行うプロセスが一般的である。このとき、トナー像の記録媒体への転写工程は、転写部材にトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスを印加した状態で行われる。
【０００３】
このような画像形成装置においては、一般に、記録媒体として搬送方向と直交する幅方向のサイズが異なる複数種の用紙が使用される。そのため、通紙可能な最大幅よりも狭い幅の用紙に対する転写が行われた後には、感光体ドラムの回転軸方向の両端部に用紙が接触しなかった領域（非接触領域）が発生する。
【０００４】
そして、この非接触領域には、前述した転写バイアスが印加された転写部材が直接触れることになるため、転写部材から感光体ドラムに転写電流が流れ込み、非接触領域の表面電位は用紙が接触した領域（接触領域）の表面電位よりも逆極性の側に引っ張られて低下した異なる値の電位となる。これは特に有機感光層（ＯＰＣ）を有する感光体ドラムの感光体特性として、感光層中にエレクトロントラップが形成されやすいという欠点を有することが原因である。
【０００５】
このエレクトロントラップは、正極性の電荷の移動を妨げるものであり、感光層を構成する材料そのものに存在するとともに、光疲労などにより材料中に蓄積される。感光層中にエレクトロントラップが形成されると、帯電装置によって感光層に帯電電圧が印加された（電界が付与された）場合に、その電界によりトラップされたエレクトロンが飛び出し、感光体ドラム表面に付与されたプラス電荷をキャンセルするため、感光体ドラムの表面電位が低下するが、転写部材による負極性の電界（転写バイアス）がどの程度かかったかによって、エレクトロントラップの飛び出しやすさに差が生じ、感光体ドラムの表面電位にも影響を与える。つまり、転写電流が直接流れ込む非通紙領域では大きく表面電位が低下することとなる。
【０００６】
このように、感光体ドラムにおける接触領域と非接触領域の表面電位が異なることが原因となって、現像工程で感光体ドラムの非接触領域にも少量の現像剤が付着し、その現像剤が用紙の幅方向端部に転移してしまう、いわゆる端部カブリと呼ばれる現象や、幅の狭い用紙が使用された後に幅の広い用紙が使用された場合に、用紙幅方向の濃度段差が生じるなどの問題があった。
【０００７】
そこで、例えば特許文献１には、記録媒体の幅検出手段を持ち、検出された記録媒体の幅が最大の幅よりも狭い幅であるときに、感光体の回転軸方向における転写後の領域のうち、狭い幅の記録媒体の非接触領域（非通紙部）の除電光量を記録媒体の接触領域（通紙部）に比べて弱くすることで、非接触領域の表面電位を引き上げ、接触領域と非接触領域との電位差を小さくする画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２１０８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の方法では、除電装置の出力を記録媒体の幅方向サイズに応じて複数に区切って制御できるようにしなければならず、制御も複雑になってしまう。また、記録媒体の幅方向サイズはユーザーの意図で無限に設定可能であり、除電装置の発光領域等を考えれば完全に対応することは困難である。さらに、除電装置により感光体ドラムに光を照射している限りエレクトロントラップは少なからず発生するため、条件によっては感光体ドラムの回転軸方向の電位差が解消しきれない場合もあった。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑み、最大幅よりも小さいサイズの記録媒体を用いた場合の像担持体の回転軸方向における表面電位ムラの発生を簡易な方法で抑制できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、像担持体と、帯電装置と、露光装置と、現像装置と、転写部材と、除電装置と、帯電バイアス電源と、転写バイアス電源と、を備えた画像形成装置である。像担持体は、表面に感光層が形成される。帯電装置は、像担持体の表面をトナーの帯電極性と同極性に帯電させる。露光装置は、帯電装置により均一に帯電された像担持体表面を露光走査して像担持体上に静電潜像を形成する。現像装置は、像担持体の回転方向に対し帯電装置の下流側に配置され、像担持体上に形成された静電潜像にトナーを付着させて像担持体上にトナー像を形成する。転写部材は、像担持体の回転方向に対し現像装置の下流側に像担持体に接触するように配置されて転写ニップ部を形成し、転写ニップ部を通過する記録媒体上にトナー像を転写する。除電装置は、像担持体の回転方向に対し転写部材の下流側、且つ帯電装置の上流側に配置され、像担持体表面の残留電荷を所定電位以下まで除去する。帯電バイアス電源は、帯電装置に帯電バイアスを印加する。転写バイアス電源は、転写部材にトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスまたはトナーの帯電極性と同極性の転写逆バイアスを印加する。画像形成装置は、転写ニップ部を通過する記録媒体の幅方向サイズが像担持体の画像形成可能領域よりも小さい場合は、当該記録媒体の後端が転写ニップ部を通過した後、除電装置により像担持体表面の残留電荷を除去する前に、像担持体表面の記録媒体が接触した領域にトナーバンドを形成するトナーバンド形成工程と、転写部材に転写バイアスを印加してトナーバンドを転写部材の外周面に付着させるトナー付着工程と、転写部材に転写逆バイアスを印加して転写部材に付着したトナーを再び像担持体側に戻すトナー戻し工程と、を有する表面電位均一化モードを実行可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の第１の構成によれば、転写ニップ部を通過する記録媒体の幅方向サイズが像担持体の画像形成可能領域よりも小さい場合は表面電位均一化モードを実行することで、像担持体の記録媒体が接触した領域では、トナー戻し工程において転写部材に付与されたトナーの帯電極性と同極性の電荷の大部分がトナーを像担持体側に戻すために消費されるため、記録媒体の接触しなかった領域では記録媒体が接触した領域に比べてより強い電界が像担持体に作用することになる。その結果、記録媒体が接触しなかった領域においては記録媒体が接触した領域に比べて感光層中のエレクトロントラップの解消が促進されるため、記録媒体が接触した領域と接触しなかった領域のエレクトロントラップを同程度にまで減少させることができる。従って、次の画像形成時には像担持体の回転軸方向の表面電位ムラが解消されているため、使用される記録媒体の幅方向サイズに係わらず、濃度段差や端部カブリを抑制して良質な画像品質を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の全体構成を示す概略図
【図２】図１における画像形成部９の部分拡大図
【図３】画像形成装置１００に用いられる制御経路の一例を示すブロック図
【図４】画像形成装置１００の感光体ドラム１４及び転写ローラー１８を幅方向サイズの異なる用紙Ｐ、Ｐ′が通過する様子を示す平面図であり、接触領域Ｒ１にトナーバンドＴが形成された状態を示す図
【図５】図４の状態から接触領域Ｒ１に形成されたトナーバンドＴを転写ローラー１８の外周面に付着させた状態を示す図
【図６】図５の状態から転写ローラー１８の外周面に付着したトナーを感光体ドラム１４の接触領域Ｒ１に戻した状態を示す図
【図７】本発明の画像形成装置１００における表面電位均一化モードの実行手順を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の全体構成を示す概略図であり、図２は、図１における画像形成部９周辺の部分拡大図である。なお、図１では右側を画像形成装置１００の前方側として図示している。図１に示すように、画像形成装置１００（ここではモノクロプリンター）は、装置本体１の下部に積載された用紙を収容する給紙カセット２が備えられている。この給紙カセット２の上方には、装置本体１の前方から後方へ略水平に延び、更に上方へ延びて装置本体１の上面に形成された排紙部３に至る用紙搬送路４が形成されており、この用紙搬送路４に沿って上流側から順に、ピックアップローラー５、フィードローラー６、中間搬送ローラー７、レジストローラー対８、画像形成部９、定着装置１０及び排出ローラー対１１が配置されている。更に、画像形成装置１００内には、上記の各ローラー、画像形成部９、定着装置１０等の動作を制御する制御部９０が配置されている。
【００１５】
給紙カセット２には、用紙搬送方向後端部に設けられた回動支点１２ａによって、給紙カセット２に対して回動自在に支持された用紙積載板１２が備えられており、用紙積載板１２上に積載された用紙（記録媒体）がピックアップローラー５に押圧されるようになっている。また、給紙カセット２の前方側には、フィードローラー６に圧接するようにリタードローラー１３が配設されており、ピックアップローラー５によって複数枚の用紙が同時に給装された場合には、これらフィードローラー６とリタードローラー１３とによって用紙が捌かれ、最上位の１枚のみが搬送されるよう構成されている。
【００１６】
そして、フィードローラー６とリタードローラー１３とによって捌かれた用紙は、中間搬送ローラー７によって搬送方向を装置後方へと変えられてレジストローラー対８へと搬送され、レジストローラー対８によってタイミングを調整されて画像形成部９へと供給される。
【００１７】
画像形成部９は、電子写真プロセスによって用紙に所定のトナー像を形成するものであり、図１において時計回り方向に回転可能に軸支された像担持体である感光体ドラム１４と、この感光体ドラム１４の周囲に配置される帯電装置１５、現像装置１６、クリーニング装置１７、用紙搬送路４を挟んで感光体ドラム１４に対向するように配置される転写ローラー１８、感光体ドラム１４の上方に配置される露光装置（ＬＳＵ）１９、及び除電装置２５（図１では不図示）から構成されている。現像装置１６の上方には、現像装置１６へトナーを補給するトナーコンテナ２０が配置されている。
【００１８】
本実施形態では、感光体ドラム１４はアルミニウム等の導電性基板（筒体）の外周面に有機感光層（ＯＰＣ）が積層された有機感光体である。
【００１９】
帯電装置１５は、帯電ハウジング内に、感光体ドラム１４に接触してドラム表面に帯電バイアスを印加する帯電ローラー４１と、帯電ローラー４１をクリーニングするための帯電ローラークリーニングブラシ４３とを有している。帯電ローラー４１は導電性ゴムで形成されており、感光体ドラム１４に当接するよう配置されている
【００２０】
そして、感光体ドラム１４が図２の時計回り方向に回転すると、感光体ドラム１４の表面に接触する帯電ローラー４１が図２の反時計回り方向に従動回転する。このとき、帯電ローラー４１に所定の電圧を印加することにより、感光体ドラム１４の表面が一様に帯電されることとなる。また、帯電ローラー４１の回転に伴い、帯電ローラー４１に接触する帯電クリーニングローラー４３が図２の時計回り方向に従動回転して帯電ローラー４１の表面に付着した異物を除去する。
【００２１】
現像装置１６は、現像ローラー１６ａによって感光体ドラム１４上に形成された静電潜像にトナーを供給する。現像装置１６へのトナーの供給はトナーコンテナ２０（図１参照）から中間ホッパー（図示せず）を介して行われる。なお、ここでは磁性を有するトナー成分のみから構成される一成分現像剤（以下、単にトナーともいう）が現像装置１６内に収容されている。
【００２２】
転写ローラー１８は、感光体ドラム１４の回転方向に対し現像装置１６の下流側において感光体ドラム１４に接触するように配置されて転写ニップ部Ｎを形成しており、感光体ドラム１４表面に形成されたトナー像は、用紙搬送路４を搬送されてくる用紙Ｐが転写ニップ部Ｎを通過する際に用紙Ｐ上に転写される。
【００２３】
クリーニング装置１７は、摺擦ローラー４５、クリーニングブレード４７、及びトナー回収ローラー５０を有している。摺擦ローラー４５は、感光体ドラム１４に所定の圧力で圧接されており、ドラムクリーニングモーター（図示せず）により感光体ドラム１４との当接面において同一方向に回転駆動されることで、感光体ドラム１４表面の残留トナーを除去するとともに残留トナーを用いて感光体ドラム１４表面の感光層を摺擦して研磨する。また、現像装置１６から供給されるトナーは研磨材を含むトナー（研磨トナー）である。この研磨トナーは、感光体ドラム１４上の静電潜像に付着してトナー像を形成するだけでなく、転写ローラー１８で転写されなかった残留トナーを利用して感光体ドラム１４の表面を研磨するために用いられる。
【００２４】
摺擦ローラー４５の線速は感光体ドラム１４の線速よりも速く（ここでは１．２倍）制御されている。摺擦ローラー４５としては、例えば金属シャフトの周囲にローラー体としてＥＰＤＭゴム製でアスカーＣ硬度が５５°の発泡体層を形成した構造が挙げられる。
【００２５】
ローラー体の材質としてはＥＰＤＭゴムに限定されず、他の材質のゴムや発泡ゴム体であっても良く、アスカーＣ硬度が１０〜９０°の範囲のものが好適に使用される。なお、アスカーＣとは、日本ゴム協会標準規格に規定されたデュロメータ（スプリング式硬度計）の一つで、硬さを測定するための測定器のことである。アスカーＣ硬度とは、上記の測定器で測定された硬度を指し、数値が大きいほど硬い材料であることを示す。
【００２６】
感光体ドラム１４表面の、摺擦ローラー４５との当接面よりも回転方向下流側には、クリーニングブレード４７が感光体ドラム１４に当接した状態で固定されている。クリーニングブレード４７としては、例えばＪＩＳ硬度が７８°のポリウレタンゴム製のブレードが用いられ、その当接点において感光体接線方向に対し所定の角度で取り付けられている。クリーニングブレード４７の材質及び硬度、寸法、感光体ドラム１４への食い込み量及び圧接力等は、感光体ドラム１４の仕様に応じて適宜設定される。なお、ＪＩＳ硬度とは、日本工業規格（ＪＩＳ；Japanese Industrial Standards ）で規定された硬度を指す。
【００２７】
トナー回収ローラー５０は、摺擦ローラー４５の表面に接触しながら摺擦ローラー４５と逆回転することにより、摺擦ローラー４５に付着したトナー等を回収する。トナー回収ローラー５０により回収されたトナー等はスクレーパー（図示せず）によってトナー回収ローラー５０の表面から掻き落とされる。クリーニングブレード４７によって感光体ドラム１４表面から除去された残留トナー、及びトナー回収ローラー５０の表面から掻き落とされた廃トナーは、回収スパイラル（図示せず）によりクリーニング装置１７の外部に排出される。
【００２８】
除電装置２５は、感光体ドラム１４の回転方向に対しクリーニング装置１７の下流側、且つ帯電装置１５の上流側に配置されている。除電装置２５は、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子を有しており、感光体ドラム１４に除電光を照射して感光体ドラム１４表面の残留電荷を所定電位以下まで除去する。
【００２９】
パーソナルコンピューター等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置１５によって感光体ドラム１４の表面を一様に帯電させる。次いで、露光装置（ＬＳＵ）１９からのレーザービームにより感光体ドラム１４上に入力された画像データに基づく静電潜像が形成される。さらに、現像装置１６により静電潜像にトナーが付着されて感光体ドラム１４の表面にトナー像が形成される。
【００３０】
感光体ドラム１４の表面に形成されたトナー像は、転写ローラー１８により感光体ドラム１４と転写ローラー１８とのニップ部（転写ニップ部Ｎ）に供給された用紙Ｐへと転写される。この際、転写ローラー１８には転写バイアス電源５４（図３参照）によってトナーの帯電極性（ここでは正極性）と逆極性である負電圧（転写バイアス）が印加される。感光体ドラム１４から用紙Ｐへの帯電したトナーの移動によって、感光体ドラム１４と転写ローラー１８との間に電流が流れるが、この電流を所定の値に制御（定電流制御）して用紙Ｐに対するトナーの付着量を安定させる。
【００３１】
トナー像が転写された用紙Ｐは、感光体ドラム１４から分離されて定着装置１０に向けて搬送される。この定着装置１０は、用紙搬送方向に対し画像形成部９の下流側に配置されており、画像形成部９においてトナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置１０に備えられた加熱ローラー２２、及びこの加熱ローラー２２に圧接される加圧ローラー２３によって加熱、加圧され、用紙Ｐに転写されたトナー像が定着される。そして、画像形成部９及び定着装置１０において画像形成がなされた用紙Ｐは、排出ローラー対１１によって排紙部３に排出される。
【００３２】
転写後に感光体ドラム１４表面の残留トナーはクリーニング装置１７により除去され、感光体ドラム１４表面の残留電荷は除電装置２５により除電される。なお、除電装置２５をオン状態にしてからしばらくの間は帯電装置１５による帯電も同時に行われており、その後、帯電装置１５をオフ状態として除電装置２５による除電のみが行われる。これにより、用紙Ｐへのトナー像の転写が行われた後に感光体ドラム１４への不要なトナーの付着が抑制される。そして、感光体ドラム１４は帯電装置１５によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。
【００３３】
図３は、画像形成装置１００に用いられる制御経路の一例を示すブロック図である。なお、画像形成装置１００を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置１００全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。
【００３４】
バイアス制御回路５１は、帯電バイアス電源５２、現像バイアス電源５３、及び転写バイアス電源５４と接続され、制御部９０からの出力信号によりこれらの各電源５２〜５４を作動させるものであり、各電源５２〜５４はバイアス制御回路５１からの制御信号によって、帯電装置１５、現像ローラー１６ａ、転写ローラー１８に所定のバイアスを印加する。
【００３５】
操作部７０には、液晶表示部７１、各種の状態を示すＬＥＤ７２が設けられており、画像形成装置１００の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。画像形成装置１００の各種設定はパーソナルコンピューターのプリンタードライバーから行われる。
【００３６】
その他、操作部７０には、画像形成を中止する際等に使用するストップ／クリアボタン、画像形成装置１００の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられている。
【００３７】
制御部９０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、読み出し専用の記憶部であるＲＯＭ（Read Only Memory）９２、読み書き自在の記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）９３、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部９４、画像形成装置１００内の各装置に制御信号を送信したり、操作部７０からの入力信号を受信したりする複数（ここでは２つ）のＩ／Ｆ（インターフェイス）９５を少なくとも備えている。また、制御部９０は、装置本体内部の任意の場所に配置可能である。
【００３８】
また、制御部９０は、画像形成装置１００における各部分、装置に対し、ＣＰＵ９１からＩ／Ｆ９５を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がＩ／Ｆ９５を通じてＣＰＵ９１に送信される。制御部９０が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部９の帯電装置１５、転写ローラー１８、除電装置２５、定着装置１０、バイアス制御回路５１、操作部７０等が挙げられる。
【００３９】
ＲＯＭ９２には、画像形成装置１００の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置１００の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。ＲＡＭ９３には、画像形成装置１００の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。
【００４０】
図４は、画像形成装置１００の感光体ドラム１４及び転写ローラー１８（転写ニップ部）を幅方向サイズの異なる用紙が通過する様子を示す平面図である。図４に示すように、幅方向サイズが通紙可能な最大サイズである用紙Ｐが感光体ドラム１４を通過する場合、感光体ドラム１４の画像形成可能領域Ｒｍａｘの全域に用紙Ｐが接触する。これに対し、幅方向サイズが用紙Ｐよりも小さい用紙Ｐ′が感光体ドラム１４を通過する場合、感光体ドラム１４の回転軸方向（図４の左右方向）の中央部のみが用紙Ｐ′に接触した領域（接触領域）Ｒ１となり、両端部には用紙に接触しなかった領域（非接触領域）Ｒ２が発生する。
【００４１】
前述したように、感光体ドラム１４の非接触領域Ｒ２には、転写バイアスが印加された転写ローラー１８が直接触れることになるため、転写ローラー１８から感光体ドラム１４に転写電流が流れ込み、非接触領域Ｒ２の表面電位は接触領域Ｒ１の表面電位よりも逆極性側に引っ張られて低下する。
【００４２】
そこで、本発明では、幅方向サイズが最大幅よりも狭い用紙Ｐ′である場合には、図４に示すように、転写動作終了後に感光体ドラム１４の接触領域Ｒ１にトナーバンド（トナーベタ部）Ｔを形成するトナーバンド形成工程と、図５に示すように、接触領域Ｒ１に形成されたトナーバンドＴを転写ローラー１８の外周面に付着させるトナー付着工程と、図６に示すように、転写ローラー１８に付着したトナーを再び感光体ドラム１４の接触領域Ｒ１に戻すトナー戻し工程と、を有する表面電位均一化モードを実行し、表面電位を均一にした後に除電装置２５によって感光体ドラム１４の残留電荷を除電して全ての動作を終了する。
【００４３】
図７は、表面電位均一化モードの実行手順の一例を示すフローチャートである。図１〜図６を参照しながら、図７のステップに沿って画像形成装置１００の表面電位均一化モードについて詳細に説明する。
【００４４】
画像形成部９において感光体ドラム１４上に形成されたトナー像が用紙上に転写され、用紙後端が転写ニップを通過すると（ステップＳ１）、制御部９０は用紙幅が最大サイズであるか否かを判断する（ステップＳ２）。用紙幅は、プリンタードライバーから入力された用紙サイズに基づいて判断しても良いし、画像形成装置１００内に配置された搬送検知センサー（図示せず）の検知結果に基づいて判断しても良い。
【００４５】
用紙幅が最大サイズでない場合（ステップＳ２でＮＯ）、図４に示すように、感光体ドラム１４の外周面には接触領域Ｒ１と非接触領域Ｒ２とが発生している。次に、制御部９０は最大サイズでない用紙が所定枚数連続しているか否かを判断する（ステップＳ３）。最大サイズでない用紙が所定枚数連続して転写ニップ部を通過した場合（ステップＳ３でＹＥＳ）、非接触領域Ｒ２では接触領域Ｒ１に比べて感光体ドラム１４の表面電位が低くなっている。
【００４６】
そこで、制御部９０は転写ニップ部を通過した用紙が単発印字、若しくは連続印字の最終の用紙であるかを判断する（ステップＳ４）。単発印字、若しくは連続印字の最終の用紙である場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、制御部９０は画像形成部９に制御信号を送信し、図４に示すように、感光体ドラム１４上の接触領域Ｒ１にトナーバンドＴを形成する（ステップＳ５）。具体的には、帯電装置１５により感光体ドラム１４表面を均一に帯電させた後、露光装置１９から感光体ドラム１４の接触領域Ｒ１の幅方向全域にレーザー光を照射して露光する。そして、現像装置１６により露光部分にトナーを付着させてトナーバンドＴを形成する（トナーバンド形成工程）。感光体ドラム１４の周方向におけるトナーバンドＴの長さは転写ローラー１８の１周分以上の長さとする。
【００４７】
次に、図５に示すように、感光体ドラム１４上に形成されたトナーバンドＴを転写ローラー１８の外周面に付着させる（ステップＳ６）。具体的には、トナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスを、転写ローラー１８に感光体ドラム１４が１周する時間以上継続して印加することにより、トナーバンドＴを転写ローラー１８の外周面のうち接触領域Ｒ１に対向する部分の全周に付着させる（トナー付着工程）。トナー付着工程において転写ローラー１８に印加する転写バイアスの電圧値は、用紙へのトナー像の転写時に印加される電圧値と同電圧か、或いは転写ニップ部に用紙が介在しない分、用紙へのトナー像の転写時に印加される電圧値よりも低い電圧とする。
【００４８】
次に、図６に示すように、転写ローラー１８に付着したトナーを再び感光体ドラム１４の接触領域Ｒ１に戻す（ステップＳ７）。具体的には、転写ローラー１８にトナーの帯電極性と同極性である正電圧（転写逆バイアス）を印加することにより、転写ローラー１８に付着したトナーを感光体ドラム１４側へ飛翔させる（トナー戻し工程）。トナー戻し工程において転写ローラー１８に印加する転写逆バイアスは、例えば、トナー付着工程において転写ローラー１８に印加される転写バイアスと同電圧で逆極性のバイアスとする。
【００４９】
転写逆バイアスは、感光体ドラム１４が２周する時間継続して印加される（ステップＳ８）。これにより、感光体ドラム１４に比べて外周長の小さい転写ローラー１８に付着したトナーは徐々に感光体ドラム１４側に戻され、感光体ドラム１４の接触領域Ｒ１の全域に付着する。
【００５０】
このとき、接触領域Ｒ１では、転写ローラー１８に付与された正電荷の大部分がトナーを感光体ドラム１４に戻すために消費されるため、非接触領域Ｒ２では接触領域Ｒ１に比べてより強い正の電界が感光体ドラム１４に作用することになる。その結果、非接触領域Ｒ２においては接触領域Ｒ１に比べて感光層中のエレクトロントラップの解消が促進されるため、接触領域Ｒ１と非接触領域Ｒ２のエレクトロントラップを同程度にまで減少させることができる。なお、感光体ドラム１４側に戻されたトナーはクリーニング装置１７により除去される。その後、除電装置２５、帯電装置１５をオン状態にし（ステップＳ９）、その後、帯電装置１５をオフ状態にして（ステップＳ１０）感光体ドラム１４を１周させることで（ステップＳ１１）感光体ドラム１４の残留電荷を除電する。
【００５１】
一方、用紙幅が最大サイズである場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、感光体ドラム１４の外周面には非接触領域Ｒ２が発生していない。また、最大サイズでない用紙が所定枚数連続していない場合（ステップＳ３でＮＯ）、接触領域Ｒ１と非接触領域Ｒ２の電位差は端部カブリや濃度段差が発生するほど大きくはなっていない。そのため、表面電位均一化モードを実行せずに、除電装置２５、帯電装置１５をオン状態にし（ステップＳ９）、その後、帯電装置１５をオフ状態にして（ステップＳ１０）感光体ドラム１４を１周させることで（ステップＳ１１）表面電荷を均一に除電することができる。
【００５２】
また、最大サイズでない用紙が所定枚数連続している場合であっても、連続印字が継続中である場合は、ジョブを中断して表面電位均一化モードを実行すると画像形成効率が低下してしまう。そこで、連続印字中は表面電位均一化モードを実行せず（ステップＳ４でＮＯ）、ジョブの終了時に表面電位均一化モードを実行するようにしている。
【００５３】
上記の制御によれば、幅方向サイズが画像形成可能領域Ｒｍａｘよりも小さい用紙が通紙された場合、次の画像形成開始時には感光体ドラム１４の回転軸方向の表面電位ムラが解消されているため、用紙の幅方向サイズに係わらず、良質な画像品質を維持することができる。また、感光体ドラム１４側から転写ローラー１８側にトナーを移動させ、再び感光体ドラム１４側に戻すだけの簡易な制御で表面電位ムラを効果的に解消できる。
【００５４】
さらに、表面電位均一化モードは、最大サイズでない用紙が所定枚数以上連続して通紙された場合であって、単発印字、若しくは連続印字の最終の用紙である場合にのみ実行されるため、表面電位均一化モードの実行が必要最小限に抑えられ、画像形成効率の低下を抑制することができる。
【００５５】
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、図７に示した制御は一例であって、表面電位均一化モードの実行はジョブの終了時に限らず、用紙幅が小さい用紙から大きい用紙への切り替えが行われる際に実行するようにしても良いし、用紙が通紙される毎に用紙幅を検知し、最大サイズでない用紙が通紙された時に表面電位均一化モードを実行するようにしても良い。
【００５６】
また、上記実施形態では、感光体ドラム１４に接触するように配置されて転写ニップ部Ｎを形成する転写部材として、転写ローラー１８を用いているが、転写ローラー１８に代えて無端状の転写ベルトを感光体ドラム１４に接触させて転写ニップ部を形成し、転写ベルトに転写バイアスまたは転写逆バイアスを印加することで表面電位均一化モードを実行することもできる。
【００５７】
しかし、転写ベルトを用いた場合、ベルト周方向全域にトナーを付着させるためにはトナーバンドＴを長く形成する必要が生じ、印字以外のトナー消費量が多くなる。従って、表面電位均一化モードにおけるトナー消費量を低減できる転写ローラー１８を用いる構成が好ましい。
【００５８】
また、図２に示したような帯電ローラー４１を用いた接触帯電方式の帯電装置１５に代えて、コロナワイヤーとグリッドとを備えたコロナ帯電方式の帯電装置を用いることもできる。また、一成分現像式の現像装置１６に代えて、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いる二成分現像式の現像装置とすることもできる。
【００５９】
さらに、本発明の画像形成装置としては、図１に示したようなモノクロプリンターに限らず、モノクロ及びカラー複写機、デジタル複合機、カラープリンター、ファクシミリ等の他の画像形成装置であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、感光体ドラム等の像担持体と、像担持体を帯電させる帯電装置と、像担持体の残留電荷を除去する除電装置とを備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、最大幅よりも小さいサイズの記録媒体を用いた場合の像担持体の回転軸方向における表面電位ムラの発生を簡易な方法で解消することができ、濃度段差や端部カブリを効果的に抑制できる画像形成装置を提供可能となる。
【符号の説明】
【００６１】
９              画像形成部
１０            定着装置
１４            感光体ドラム（像担持体）
１５            帯電装置
１６            現像装置
１６ａ          現像ローラー
１７            クリーニング装置
１８            転写ローラー（転写部材）
１９            露光装置
２５            除電装置
４１            帯電ローラー
５２            帯電バイアス電源
５４            転写バイアス電源
９０            制御部
１００          画像形成装置
Ｎ              転写ニップ部
Ｔ              トナーバンド
【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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