(57)【要約】【課題】縁無し画像形成時において、転写材の端部に至るまでのトナー像が形成された場合であっても、静電オフセットを効果的に抑制する。【解決手段】縁無しモードが実行されている時間帯のうち、記録材の先端部がニップ部に存在する時間帯を含み記録材の後端部がニップ部に存在する時間帯を含まない時間帯を時間帯T1とし、記録材の後端部がニップ部に存在する時間帯を含み時間帯T1に重ならない時間帯を時間帯T2とし、時間帯T1及び時間帯T2以外の時間帯を時間帯T3(T4)とし、さらに、時間帯T1、時間帯T2、時間帯T3(T4)に電源130により定着部材110に印加される電圧をそれぞれ第1電圧、第2電圧、第3電圧とした場合、電源制御装置131は、第1電圧の絶対値の方が、第3電圧の絶対値よりも大きく、かつ、第2電圧の絶対値の方が、第3電圧の絶対値よりも大きくなるように電源130を制御する。【選択図】図４
2011059431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成された静電潜像を現像して得られたトナー像を記録材に転写する画像形成手段と、
加熱源を有する加熱部材、及び、前記加熱部材との間でニップ部を形成する加圧部材を有し、トナー像が転写された記録材を前記ニップ部で挟持搬送しながら加熱する加熱手段と、
前記トナー像と同極性の電圧を前記加熱部材に印加する第1電圧印加手段と、
前記第1電圧印加手段の出力電圧を制御する制御手段と、
を有し、
記録材に画像を形成する画像形成モードとして、前記像担持体上に記録材より大きいトナー像を形成し、前記トナー像の一部を記録材に転写することで、記録材の全域に画像を形成する縁無しモードが設けられている画像形成装置において、
前記縁無しモードが実行されている時間帯のうち、記録材の先端部が前記ニップ部に存在する時間帯を含み記録材の後端部が前記ニップ部に存在する時間帯を含まない時間帯を第1時間帯とし、記録材の後端部が前記ニップ部に存在する時間帯を含み前記第1時間帯に重ならない時間帯を第2時間帯とし、前記第1時間帯及び前記第2時間帯以外の時間帯を第3時間帯とし、さらに、前記第1時間帯、前記第2時間帯、前記第3時間帯に前記第1電圧印加手段により前記加熱部材に印加される電圧をそれぞれ第1電圧、第2電圧、第3電圧とした
場合、
前記制御手段は、前記第1電圧の絶対値の方が、前記第3電圧の絶対値よりも大きく、かつ、前記第2電圧の絶対値の方が、前記第3電圧の絶対値よりも大きくなるように前記第1電
圧印加手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体上に形成された静電潜像を現像して得られたトナー像を記録材に転写する画像形成手段と、
加熱源を有する加熱部材、及び、前記加熱部材との間でニップ部を形成する加圧部材を有し、トナー像が転写された記録材を前記ニップ部で挟持搬送しながら加熱する加熱手段と、
前記加熱部材に両極性の電圧を印加する第1電圧印加手段と、
前記第1電圧印加手段の出力電圧を制御する制御手段と、
を有し、
記録材に画像を形成する画像形成モードとして、前記像担持体上に記録材より大きいトナー像を形成し、前記トナー像の一部を記録材に転写することで、記録材の全域に画像を形成する縁無しモードが設けられている画像形成装置において、
前記縁無しモードが実行されている時間帯のうち、記録材の先端部が前記ニップ部に存在する時間帯を含み記録材の後端部が前記ニップ部に存在する時間帯を含まない時間帯を第4時間帯とし、記録材の後端部が前記ニップ部に存在する時間帯を含み前記第4時間帯に重ならない時間帯を第5時間帯とし、
前記第4時間帯及び前記第5時間帯以外の時間帯で記録材が前記ニップ部に存在する時間帯を第6時間帯とし、
前記第4時間帯及び前記第5時間帯以外の時間帯で記録材が前記ニップ部に存在しない時間帯を第7時間帯とし、
さらに、前記第4時間帯、前記第5時間帯、前記第6時間帯、前記第7時間帯に前記第1電圧
印加手段により前記加熱部材に印加される電圧をそれぞれ第4電圧、第5電圧、第6電圧、
第7電圧とした場合、
前記制御手段は、
前記第4電圧、前記第5電圧及び前記第6電圧がトナー像と同極性の電圧となり、
前記第7電圧がトナー像と逆極性の電圧となり、
前記第4電圧の絶対値の方が、前記第6電圧の絶対値よりも大きくなり、
かつ、前記第5電圧の絶対値の方が、前記第6電圧の絶対値よりも大きくなるように前記第1電圧印加手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段により出力電圧が制御され、前記加圧部材に電圧を印加する第2電圧印加
手段を備え、
前記制御手段は、前記縁無しモードが実行されている時間帯のうち、前記ニップ部に記録材が存在しない時間帯に、前記第2電圧印加手段により前記トナー像と同極性の電圧を
前記加圧部材に印加することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
【請求項４】
画像形成装置が設置されている環境における温度及び湿度を検知する環境検知手段を備え、
前記制御手段は、予め設定されている関係であって、前記第1電圧印加手段により各時
間帯に前記加熱部材に印加される電圧の大きさと、温度及び湿度との関係に基づいて、前記環境検知手段により検知された温度及び湿度から、前記第1電圧印加手段により各時間
帯に前記加熱部材に印加される電圧の大きさを決定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
画像形成装置が設置されている環境における温度及び湿度を検知する環境検知手段を備え、
前記制御手段は、予め設定されている関係であって、前記第2電圧印加手段により前記
加圧部材に印加される電圧の大きさと、温度及び湿度との関係に基づいて、前記環境検知手段により検知された温度及び湿度から、前記第2電圧印加手段により前記加圧部材に印
加される電圧の大きさを決定することを特徴とする請求項3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、シート等の記録材上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
「縁無し印刷」
インクジェット方式のプリンタにおいては、転写材の周縁部に余白マージンがなく転写材の全面に画像が形成されている、いわゆる“縁無し”印刷が、普及している。これに対して電子写真方式のLBPにおいても、近年のプリンタ需要の多様化に伴い、縁無し印刷の需
要が高まっている。現在では、ユーザによる転写材の加工を不要とした縁無し画像形成装置が提案されている（特許文献1参照）。その中でも特許文献1では、像担持体上に転写材より大きいトナー像を形成し、その一部を転写材に転写する縁無し画像形成装置が提案されている。
【０００３】
「静電オフセット」
従来、電子写真技術を用いたプリンタ・複写機・ファクシミリ等の画像形成装置において、転写材上に形成担持させた未定着トナー像を定着させる手段として、次に示す形式のものが広く採用されている。それは、定着部材である定着金属スリーブ（定着フィルム、定着ローラも含む。以後、金属スリーブという。）と加圧ローラから成る定着ニップにて記録材を挟持搬送し定着を行う形式のものである。
上記定着構成を有する画像形成装置においては、図9に示すように、金属スリーブ152と加圧ローラ154から成る定着ニップNで記録材Pが挟持搬送される場合に、金属スリーブ152の表面に静電的にトナーが付着してしまう場合がある。このような場合には、記録材Pを汚
す画像問題(以下、静電オフセット)が発生することが懸念される。
この現象を抑制するために、従来の画像形成装置においては、特許文献2や特許文献3に代表されるように、金属スリーブや加圧ローラに電圧を印加する手法が提案されている。特許文献2では、定着ローラにのみ電圧を印加し、静電オフセットを抑制するものであり、
特許文献3では定着フィルム及び加圧ローラ共に電圧を印加する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2004-45457号公報
【特許文献２】特許第3053459号公報
【特許文献３】特開2000-338807号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献1のような縁無し画像形成装置において、転写材の端部に至る
までのトナー像が形成された場合は、さらに効果的な静電オフセット対策が必要であることがわかった。
本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、縁無し画像形成時において、転写材の端部に至るまでのトナー像が形成された場合であっても、静電オフセットを効果的に抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
像担持体上に形成された静電潜像を現像して得られたトナー像を記録材に転写する画像
形成手段と、
加熱源を有する加熱部材、及び、前記加熱部材との間でニップ部を形成する加圧部材を有し、トナー像が転写された記録材を前記ニップ部で挟持搬送しながら加熱する加熱手段と、
前記トナー像と同極性の電圧を前記加熱部材に印加する第1電圧印加手段と、
前記第1電圧印加手段の出力電圧を制御する制御手段と、
を有し、
記録材に画像を形成する画像形成モードとして、前記像担持体上に記録材より大きいトナー像を形成し、前記トナー像の一部を記録材に転写することで、記録材の全域に画像を形成する縁無しモードが設けられている画像形成装置において、
前記縁無しモードが実行されている時間帯のうち、記録材の先端部が前記ニップ部に存在する時間帯を含み記録材の後端部が前記ニップ部に存在する時間帯を含まない時間帯を第1時間帯とし、記録材の後端部が前記ニップ部に存在する時間帯を含み前記第1時間帯に重ならない時間帯を第2時間帯とし、前記第1時間帯及び前記第2時間帯以外の時間帯を第3時間帯とし、さらに、前記第1時間帯、前記第2時間帯、前記第3時間帯に前記第1電圧印加手段により前記加熱部材に印加される電圧をそれぞれ第1電圧、第2電圧、第3電圧とした
場合、
前記制御手段は、前記第1電圧の絶対値の方が、前記第3電圧の絶対値よりも大きく、かつ、前記第2電圧の絶対値の方が、前記第3電圧の絶対値よりも大きくなるように前記第1電
圧印加手段を制御することを特徴とする。
また、像担持体上に形成された静電潜像を現像して得られたトナー像を記録材に転写する画像形成手段と、
加熱源を有する加熱部材、及び、前記加熱部材との間でニップ部を形成する加圧部材を有し、トナー像が転写された記録材を前記ニップ部で挟持搬送しながら加熱する加熱手段と、
前記加熱部材に両極性の電圧を印加する第1電圧印加手段と、
前記第1電圧印加手段の出力電圧を制御する制御手段と、
を有し、
記録材に画像を形成する画像形成モードとして、前記像担持体上に記録材より大きいトナー像を形成し、前記トナー像の一部を記録材に転写することで、記録材の全域に画像を形成する縁無しモードが設けられている画像形成装置において、
前記縁無しモードが実行されている時間帯のうち、記録材の先端部が前記ニップ部に存在する時間帯を含み記録材の後端部が前記ニップ部に存在する時間帯を含まない時間帯を第4時間帯とし、記録材の後端部が前記ニップ部に存在する時間帯を含み前記第4時間帯に重ならない時間帯を第5時間帯とし、
前記第4時間帯及び前記第5時間帯以外の時間帯で記録材が前記ニップ部に存在する時間帯を第6時間帯とし、
前記第4時間帯及び前記第5時間帯以外の時間帯で記録材が前記ニップ部に存在しない時間帯を第7時間帯とし、
さらに、前記第4時間帯、前記第5時間帯、前記第6時間帯、前記第7時間帯に前記第1電圧
印加手段により前記加熱部材に印加される電圧をそれぞれ第4電圧、第5電圧、第6電圧、
第7電圧とした場合、
前記制御手段は、
前記第4電圧、前記第5電圧及び前記第6電圧がトナー像と同極性の電圧となり、
前記第7電圧がトナー像と逆極性の電圧となり、
前記第4電圧の絶対値の方が、前記第6電圧の絶対値よりも大きくなり、
かつ、前記第5電圧の絶対値の方が、前記第6電圧の絶対値よりも大きくなるように前記第1電圧印加手段を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、縁無し画像形成時において、転写材の端部に至るまでのトナー像が形成された場合であっても、静電オフセットを効果的に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明を適用可能な画像形成装置の概略構成を示す図。
【図２】実施例1の定着部の概略構成を示す図。
【図３】実施例1において記録材の端部の電位について説明する図。
【図４】実施例1において、電源制御装置による制御について説明する図。
【図５】実施例1においてT3のとき金属スリーブに印加しない理由を説明する図。
【図６】実施例2において、金属スリーブに印加する電圧の制御を説明する図。
【図７】記録材を連続通紙したときの、T2の金属スリーブ表面電位を説明する図。
【図８】実施例3において定着部の概略構成を説明する図。
【図９】静電オフセットを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１０】
以下に、実施例1について説明する。まず、カラー画像形成装置の全体構成について概
略説明する。図1は本発明を適用可能な画像形成装置の一形態であるカラーレーザプリン
タ（以下、プリンタという）の概略構成を説明するための断面図である。
本実施例のプリンタは、画像形成手段として画像形成部と中間転写体35とを備えている。画像形成部は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色毎に一定
速度で回転する像担持体としての感光ドラム21を有するプロセスカートリッジ2Y,2M,2C,2Bkからなる。中間転写体35は、画像形成部で現像され多重転写されたカラー画像を保持し、給送部から給送された記録材Pに更に2次転写するものである。本実施例のプリンタは、カラー画像が転写された記録材Pを加熱手段としての定着部50へ搬送してカラー画像を記
録材Pに定着し、排出ローラ群53,54,55によって装置上面の排出トレイ56上へ排出する。
ここで、各画像形成部の構成及び動作は、用いるトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下の説明において特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために図1で符号に与えた添字Y,M,C,Bkは省略して総
括的に説明する。
【００１１】
次に、本実施例のプリンタの各部の構成について順次詳細に説明する。
感光ドラム21は現像容器24と一体的に構成され、このプロセスカートリッジ2はプリン
タ本体（以下、装置本体）に対して着脱自在に支持され、感光ドラム21の寿命に合わせて容易にユニット交換可能であるよう構成されている。
感光ドラム21はアルミシリンダの外側に有機光導電体層を塗布して構成され、感光ドラム21の容器24に回転自在に支持されている。また、図1の紙面後方の端部に駆動モータ(不図示)の駆動力を伝達することにより、感光ドラム21を画像形成動作に応じて図1において反時計回りに回転させるようにしている。
帯電手段23はローラ帯電方式を用いたものであり、帯電ローラにより印加電圧を感光ドラム21の表面に一様に帯電させるものである。
【００１２】
感光ドラム21への露光はスキャナ部1から行われる。画像信号がレーザダイオードに与
えられると、このレーザダイオードは画像信号に対応する画像光12をポリゴンミラー13へ照射させる。このポリゴンミラー13はスキャナモータ（不図示）によって高速回転し、ポ
リゴンミラー13で反射した画像光12が一定速度で回転する感光ドラム21の表面を選択的に露光し、その結果感光ドラム21上（像担持体上）に静電潜像が形成される。
上記静電潜像を可視像化するために、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色現像を可能とする4個のプロセスカートリッジ2から現像手段が構成される。プロセスカートリッジ2は感光ドラム21に対向し現像スリーブ22が感光ドラム21に対し回転しながら接触
する位置に配置され、感光ドラム21に各色トナーによる可視像（トナー像）を形成する。
【００１３】
中間転写体35は、カラー画像形成動作時には各感光ドラム21上のトナー像を多重転写するため感光ドラム21の外周速度と同期して図1において時計回りに回転する。感光ドラム21上に形成されたトナー像は、電圧を印加された1次転写ローラ34との接点である1次転写
部Tr1で中間転写体35上に多重転写される。多重転写を受けた中間転写体35と、2次転写部Tr2において電圧を印加された2次転写ローラ51の間に記録材Pを通すことによって、記録
材Pに中間転写体35上の各色トナー像が同時多重転写される。
【００１４】
本実施例の中間転写体35は無端状のベルトであり、カーボンブラックにより抵抗調整された電子伝導系ポリイミドからなる。中間転写体35の体積抵抗率は、1×108Ωcmであり、厚さは75μm、内周長は1116mm、長手方向（移動方向と直交する方向）の幅は350mmである。中間転写体35は駆動ローラ31、2次転写対向ローラ32、テンションローラ33の3軸で張架され、テンションローラ33の両端をばねで荷重し、中間転写体35の周長が装置本体内の温湿度や経時変化により変化しても、変化量を吸収できる構成になっている。
駆動ローラ31は金属ローラの芯金上にスリップ防止のためのゴム層を厚さ0.5〜3.0mmの範囲で設けたものであり、駆動ローラ31の一方端に駆動モータ(不図示)の駆動力を伝達することにより、画像形成動作に応じて図1において時計回りに回転される。
中間転写体35の内側の片側縁部全周には、ガイドリブ(不図示)が接着剤により貼り付けられている。また、テンションローラ33の片側端部は勾配を持ち、樹脂で形成したフランジ(不図示)が配置されていて、ガイドリブ(不図示)とフランジ(不図示)で中間転写体35の走行方向と直交する方向の動きを規制している。
【００１５】
給送部は画像形成部へ記録材Pを給送するものであり、複数枚の記録材Pを収納したカセット7、給送ローラ41、分離パッド42、給送ガイド板43、及びレジストローラ対44から主
に構成される。画像形成時には給送ローラ41が画像形成動作に応じて駆動回転し、カセット7内の記録材Pは、一枚ずつ分離給送されると共に、ガイド板43によってガイドされ、搬送ローラを経由してレジストローラ44に至る。
画像形成動作中にレジストローラ44は、記録材Pを静止待機させる非回転の動作と、記
録材Pを中間転写体35に向けて搬送する回転の動作とを所定のシーケンスで行い、次工程
である2次転写工程時の画像と記録材Pとの位置合わせを行う。
【００１６】
2次転写部は2次転写ローラ51からなる。記録材Pにカラー画像を転写するタイミングに
合わせて2次転写ローラ51には2次転写電圧が印加され、中間転写体35上のトナー像は記録材Pに2次転写される。ここで、記録材Pは給送部のレジストローラ対44により図1における左方向に所定の速度で搬送され、搬送ベルト52により次工程である定着部50に向けて搬送される。
【００１７】
定着部50は上記現像手段により記録材P上に形成されたトナー像を加熱・定着するもの
である。定着部の概略構成を図2(a)に示す。加熱源を含む加熱部材（回転体）としての定着部材110は、バネ等の加圧手段（不図示）により、長手方向両端部から片側98N(10kgf)
、総圧196N(20kgf)の力で加圧部材（ニップ形成部材）としての加圧ローラ104の方向に加圧されている。これにより、定着部材110は、加圧ローラ104との間で、加熱定着に必要なニップ部Nを形成している。すなわち、トナー像が転写された記録材Pは、ニップ部Nで挟
持搬送されながら加熱定着が行われる。定着部材110は、スリーブガイド101、金属スリー
ブ102、加熱源としてのヒータ103等からなる。ここで、長手方向とは、加圧ローラの回転軸方向（記録材の搬送方向に直交する方向）である。
【００１８】
スリーブガイド101は、加熱用ヒータ103を保持し、ニップ部Nと反対方向への放熱を防
ぐための断熱部材であり、液晶ポリマー、フェノール樹脂、PPS、PEEK等により形成され
ている。
金属スリーブ102は、クイックスタートを可能にする熱容量の小さなスリーブである。
また、本実施例の金属スリーブ102の外径は18mmである。
金属スリーブ102は層構造を持つ。基層は厚み100μmのSUSスリーブであり、表層は厚さ30μmのPFA（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）のチューブであり絶縁体である。
また、基層は耐熱性、高熱伝導性、耐摩耗性を有する部材であり、Al、Ni、Cu、Zn等の金属やその合金でもよく、あるいはポリイミドのフィルムでもよい。また、表層はトナーの離型性や記録材の分離性を確保するための部材であり、PTFE、FEP、ETFE、CTFE、PVDF
等のフッ素樹脂、シリコン樹脂等の耐熱樹脂やその混合物でもよい。また、基層と表層の間に、耐熱シリコンゴム等で形成された弾性層を持っていてもよい。ここで、PTFEはポリテトラフルオロエチレンであり、FEPはテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピ
レン共重合体であり、ETFEはエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体である。また、CTFEはポリクロロトリフルオロエチレンであり、PVDFはポリビニリデンフルオライドである。
【００１９】
加熱用部材としてのヒータ103は金属スリーブ102の内部に具備され、これにより記録材P上のトナー像を溶融、定着させるニップ部Nの加熱を行う。ヒータ103はセラミックヒー
タである。本セラミックヒータは、アルミナの基板上に銀・パラジウム合金を含んだ導電ペーストを膜状に均一な厚さで塗布して抵抗発熱体を形成し、前記発熱体上に耐圧ガラスによるガラスコートを施したものである。また、前記ヒータの基板はAlN等でもよく、導
電ペーストは銀単体でも良い。
スリーブガイド101には、金属スリーブ102が余裕をもってルーズに被されていて、図2(a)に示す矢印の方向に回転自在に配置されている。また、金属スリーブ102は内部の加熱
用ヒータ103およびスリーブガイド101に摺擦しながら回転するため、加熱用ヒータ103お
よびスリーブガイド101と金属スリーブ102の間の摩擦抵抗を小さく抑える必要がある。このため、加熱用ヒータ103およびスリーブガイド101の表面には、潤滑剤としての耐熱性グリースを少量介在させてある。
【００２０】
加圧ローラ104は、ステンレス製のローラ芯金に、射出成形により厚み約3ｍｍの導電性シリコンゴム層を形成し、その上を厚み約50μmの導電性PFAチューブで被覆した耐熱性弾性加圧ローラである。加圧ローラ104は芯金端部に取り付けられた駆動ギア（不図示）に
より前記プロセス速度Vpと略等速に回転駆動される。ここで、本実施例では、Vp=120mm/sec である。また、加圧ローラ104表面と金属スリーブ102表面の摩擦により金属スリーブ102は前記プロセス速度Vpと略等速に従動回転される。
【００２１】
また、第1電圧印加手段としての電源130が、400MΩの抵抗R、導電ポリイミドシート（
不図示）を介して金属スリーブ102の内面を押圧するように設けられている。よって、電
源130はトナー（トナー像）と同極性の電圧を金属スリーブ102の内面に印加できる。電源130は制御手段としての電源制御装置131に接続されており、電源制御装置131は電源130の出力電圧を制御する。
また、加圧ローラ104は、カーボンチップ(不図示)、400MΩの抵抗R、本実施例のプリンタ（装置本体）の金属フレームを介してグランドに接続されている。
【００２２】
次に、本実施例のプリンタにおける縁有り画像の画像形成動作について説明する。
本実施例のプリンタは、ユーザが縁有り画像印刷の開始を指定した場合に以下の動作を行う。
先ず、図1に示す給送ローラ41の回転により、給送カセット7内の記録材Pが一枚分離さ
れ、レジストローラ44へと搬送される。一方、感光ドラム21と中間転写体35とが各々所定の外周速度Vp(以下、プロセス速度Vp)で回転する。本実施例では前記プロセス速度Vpが120mm/secである。帯電手段23によって表面を均一に帯電された感光ドラム21は、画像光12
の露光を受け画像形成を行う。
【００２３】
(1)イエロー画像の形成
スキャナ部1Yによりイエロー画像の画像光12Y照射を行い、感光ドラム21Y上にイエロー潜像を形成する。この潜像形成と同時にイエロー現像スリーブ22Yを駆動し感光ドラム21Y上の潜像にイエロートナーが付着するように感光ドラム21Yの帯電極性と同極性で略同電
位の電圧を印加してイエロー現像を行う。同時に、現像部の下流の第1転写位置Tr1Yで感
光ドラム21上のイエロートナー像を中間転写体35の外周に1次転写する。この時、中間転
写体35には上記イエロートナーと逆極性の電圧を印加して1次転写を行う。
(2)マゼンタ画像の形成
次いで、中間転写体35の外周のイエロー画像の先端が一致するように、スキャナ部1Mによりマゼンタ画像の画像光12M照射がスタートされ、イエローと同様にして感光ドラム21M上の潜像にマゼンタトナー像が現像される。そして、感光ドラム21M上のマゼンタトナー
像を第1転写位置Tr1Mで中間転写体35上に転写する。
(3)シアン画像の形成
次いで、中間転写体35の外周のイエロー及びマゼンタ画像の先端が一致するように、スキャナ部1Cによりシアン画像の画像光12Cの照射がスタートされ、マゼンタ同様にして感
光ドラム21C上の潜像にシアントナー像が現像される。そして、感光ドラム21C上のシアントナー像を第1転写位置Tr1Cで中間転写体35上にイエロー、マゼンタの各トナー像に重ね
て転写する。
(4)ブラック画像の形成
次いで、中間転写体35の外周のイエロー／マゼンタ／シアン画像の先端が一致するように、スキャナ部1Bkによりブラック画像の画像光12Bk照射がスタートされ、シアン同様に
して感光ドラム21Bk上の潜像にブラックトナー像が現像される。そして、感光ドラム21Bk上のブラックトナー像を第1転写位置Tr1Bkで中間転写体35上に更に重ねて転写する。
【００２４】
以上のようにして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、潜像形成、現像及び中間転写体35へのトナー転写をそれぞれの1次転写位置Tr1で行い、中間転写体35の表面に4種のトナーから成るフルカラーの画像を形成することになる。
【００２５】
ブラックトナーの中間転写体35への転写が終了する前に、先述のレジストローラ44で待機させておいた記録材Pをタイミングを合わせて搬送スタートさせる。ここで、ブラック
トナーの中間転写体35への転写が終了する前とは、4色目のブラックトナーの1次転写を終えてフルカラー画像を形成した中間転写体35の画像先端が2次転写部Tr2へ到達する前のことである。
【００２６】
記録材Pが2次転写部Tr2にて、中間転写体35と2次転写ローラ51の間に突入すると同時に、2次転写ローラ51にトナーと逆極性の電圧を印加することで、中間転写体35上のフルカ
ラー画像を記録材Pに一気に4色同時に転写する。2次転写部Tr2を経た記録材Pは中間転写
体35から剥離され定着部50へ搬送される。トナー像を保持した記録材Pは、定着部50でス
リーブガイド101と加圧ローラ104とにより搬送されると共に、熱と圧力を加えられることでトナー像が記録材Pに定着する。また、このとき電源130は0Vの電圧を出力する。
記録材Pはトナー定着を行った後に排出ローラ対53,54,55を介して装置本体上部の排出
トレイ56上へ画像面を下向きにして排出される。
以上により、画像形成動作を終了する。
【００２７】
次に、本実施例のプリンタにおける縁無し印刷の画像形成動作について説明する。本実施例のプリンタには、記録材に画像を形成する画像形成モードとして、感光ドラム21上に記録材より大きいトナー像を形成し、前記トナー像の一部を記録材に転写することで、記録材の全域に画像を形成する縁無しモードが設けられている。本実施例のプリンタは、ユーザが縁無し画像印刷の開始を指定した場合に以下の動作を行う。ただし、本実施例における縁無し印刷の画像形成動作は、上記縁有り画像形成を行う場合の動作と略同じであるため、以下の説明では異なる部分のみについて説明する。
【００２８】
図2(b)〜(d)は、縁無し印刷時のトナー像形成を説明する図である。
図2(b)は中間転写体上に形成されるトナー像サイズを表しており、図に示すように、縦をIv、横をIhとする。また、図2(c)は記録材Pのサイズを表しており、図に示すように、
縦をPv、横をPhとする。トナー像と記録材Pのサイズ関係は、Pv<Iv、Ph<Ihとなるように
設定される。つまり、記録材Pが前後左右に少々ずれて給送されても、記録材Pに余白が生じることがないように、トナー像のサイズは選択されている記録材サイズより若干大きくなるように形成される。その設定に基づき、前記縁有り画像の形成動作と同様の画像形成動作を行い、中間転写体35上には、破線で示したIv×Ihサイズのトナー像が形成される。前記Iv×Ihサイズのトナー像は、中間転写体35により、2次転写部Tr2へ向かって搬送される。
【００２９】
一方、記録材Pは、レジストローラ対44によってタイミング制御され、前記トナー像が2次転写部Tr2に進入するのに合わせて2次転写部Tr2に搬送される。
2次転写部Tr2では、前記Iv×Ihサイズのトナー像が、前記Pv×Phサイズの記録材Pに転
写される。よって、図2(d)に示すような額縁状のトナー像が2次転写残トナーとなる。こ
の2次転写残トナーは記録材Pの縁からはみ出しているため、2次転写ローラ51に付着した
り、中間転写体35上に残留したりする。
2次転写ローラ51に付着したトナーは、2次転写中に記録材Pの裏面に移動し、記録材Pの裏面を汚す課題がある。そのため、縁無し印刷時には、2次転写ローラ51に付着したトナ
ーをローラクリーニング装置（不図示）によって除去し回収する。
一方、中間転写体35上に残留したトナー像は、ベルトクリーニング装置（不図示）により除去し回収する。
こうして2次転写部Tr2において端部に至るまでトナー像が形成された記録材Pは、定着
部50に搬送される。こうして記録材Pは、定着部50によって溶融定着されて、縁無しのカ
ラープリント画像となる。
【００３０】
次に、本実施例の特徴である、上記縁無し印刷時の、定着部50に印加する電圧と、その制御について詳述する。図3は、記録材Pの端部の電位について説明するための図である。
【００３１】
図3に示すように、記録材Pはトナー像および感光ドラムからの電荷付与によりマイナス帯電された状態になっており、記録材の非端部(中ほど、中央領域)では電気力線は略均等に分布しているが、記録材の端部は電気力線が集中している。よって、記録材Pの端部の
電位は非端部の電位よりもマイナス側にシフトしている。その結果、記録材Pの端部が金
属スリーブ102に近づくと大きな電位差が生じて、記録材の端部に付着しているトナー像
は静電オフセットを起し易い。これを防ぐ為には、縁有り印刷時よりも効果的に静電オフセットを抑制する必要がある。
【００３２】
本実施例は、金属スリーブ102に印加する電圧を制御し、金属スリーブ102の表面と加圧ローラ104の表面の間に、前記静電オフセットを効果的に抑制できる電界を形成する。こ
こで、実験から得た、前記静電オフセットを効果的に抑制できる条件を表1に示す。実験
は、本実施例の構成に順ずる画像形成装置を用い、記録材にXEROX Business 4200（坪量75g/m2）を用い、気温23度、湿度50% の環境条件で行った。本実施例では、加圧ローラ104の表面電位が略0Vであり、記録材Pやトナー像の電位は一定であるから、金属スリーブ102の表面電位が電界形成のパラメータである。
【表１】
2011059431.tif 000003
表1のように、記録材Pの先後端部の前記静電オフセットを抑制するには、非端部よりも大きいマイナス電圧が必要になる。具体的には、記録材P端部の前記静電オフセットを十
分抑制するには、金属スリーブ102の表面電位をマイナス2.0kVよりマイナス側にする必要がある。また、記録材P非端部の前記静電オフセットを十分抑制するには、金属スリーブ102の表面電位をマイナス0.5kVよりマイナス側にする必要がある。
上記結果に基づき、本実施例において電源制御装置131は記録材Pの搬送状況に伴って電源130の出力電圧を制御する。
【００３３】
ここで、図4(a)に電源制御装置131による制御について説明するための図を示し、以下
に本実施例の電源130の出力電圧について説明する。
いま、縁無しモードが実行されている時間帯のうち、記録材Pの先端部（搬送方向下流
側の端部）がニップ部N内に存在する時間帯を含む時間帯をT1、記録材Pの後端部がニップN内に存在する時間帯を含む時間帯をT2とする。ここで、T1とT2は重ならないものとする
。また、T1とT2以外で記録材Pがニップ部N内に存在する時間帯をT3、T1とT2以外で記録材Pがニップ部N内に存在しない時間帯をT4とする。T1、T2、T3、T4の特定は、前記レジストローラ対44が記録材Pの通紙を開始した時刻からのタイムカウントと、記録材Pのサイズから推測する。また、本実施例のトナー像はマイナスの極性を有する。ここで、T1は第1時
間帯に相当し、T2は第2時間帯に相当する。また、T3,T4は第1時間帯及び第2時間帯以外の時間帯である第3時間帯に相当する。
そして図4(a)に示すように、T3、T4のとき電源制御装置131は電源130の出力を0Vもしくはオフにする。一方、T1、T2のとき電源制御装置131は電源130がトナー（トナー像）と同極性の電圧を出力するように制御する。本実施例において、電源130はマイナス2.0kVを出力する。このように、T1、T2、T3、T4において電源130により金属スリーブ102に印加される電圧をそれぞれV1、V2、V3、V4とした場合、
|V1|>|V3(V4)| 且つ|V2|>|V3(V4)|
の関係を満たしている。すなわち、V1の絶対値の方がV3又はV4の絶対値よりも大きく、V2の絶対値の方がV3又はV4の絶対値よりも大きい。ここで、V1は第1電圧、V2は第2電圧、V3,V4は第3電圧に相当する。
以上の制御を行うことで、金属スリーブ102の表面と、加圧ローラ104の表面との間に、前記静電オフセットを抑制する電界が形成される。
【００３４】
図4(b)に、本実施例における時間帯T1,T2,T3,T4の金属スリーブ102と加圧ローラ104の
表面電位の説明図を示す。図4(b)に示すように、時間帯T3,T4の金属スリーブ102の表面はマイナスに帯電する。これは、金属スリーブ102の表面(PFA)が帯電系列にしたがって摩擦帯電するためであり、本実施例では通常マイナス600V前後に帯電する。
一方、時間帯T1,T2の金属スリーブ102の表面は、前記摩擦帯電と電源130によるマイナ
ス2.0kVの電圧印加による影響を受け、表面電位がマイナス2.6kV前後になる。
また、加圧ローラ104は導電部材で構成され、且つ前記のように接地されているため、
その表面電位は常に略0Vである。
【００３５】
すなわち本実施例では、記録材Pの先端部あるいは後端部がニップ部N内に進入する際は、金属スリーブ102の表面電位がマイナス2.6kV、加圧ローラ104の表面電位が0Vの状態で
ある。
その結果、記録材Pの先後端に付着したトナーは金属スリーブ102表層から強い反発力を受け、さらに加圧ローラ104側から引力を受ける。よって本実施例は、記録材Pの先端部や後端部に付着しているトナーの前記静電オフセットに対して、高い抑制効果がある。
また、上述のように、記録材Pの端部以外に形成されたトナーも前記静電オフセットを
起こす可能性がある。しかしながら表1に示すように、非端部に形成されたトナーは端部
に形成されたトナーに比べて前記静電オフセットを起し難い。よって、記録材Pの端部以
外に形成されたトナーに対しては、図4(a)のT3時のように600V前後の電位差で十分に前記静電オフセットを抑制できる。
【００３６】
図5は、T3のとき金属スリーブに印加しない理由を説明するための図である。T3にマイ
ナスの高い電圧を印加し続けた場合（比較例1）は、金属スリーブ102の表面に記録材Pか
らのプラスの電荷が付与され、金属スリーブ102の表面電位がプラス側にシフトしてしま
うことが懸念される。その結果、ニップ部N近傍に形成される電界が前記静電オフセット
を十分抑制することができなくなり、図5の実験結果のように、記録材Pの後端部に付着したトナーの前記静電オフセットを十分抑制できなくなることが懸念される。
【００３７】
すなわち、本実施例は、記録材Pの端部に付着したトナーの静電オフセットを十分に抑
制するため、T1とT2では金属スリーブ102と加圧ローラ104の間の電位差を大きくしている。一方、T3では金属スリーブ102と加圧ローラ104の電位差を小さくし、金属スリーブ102
のプラス帯電を抑制する。
また、電源制御装置131は、電源130の電圧立ち上げ時間あるいは立ち下げ時間と、前記プロセス速度Vpを考慮して電源130を制御する。例えば本実施例では、電源制御装置131により、T1が始まる時刻t1と、T2が始まる時刻t2の120msec前から電源130がマイナス2.0kV
の電圧を立ち上げ始める。
本実施例では上述の値が最適値であったが、環境や記録材の種類、金属スリーブ、加圧ローラの構成により上記値の最適値は変わるものである。また、トナーの極性が実施例と反転すれば、上記値の極性も反転する。
【００３８】
以上により本実施例によれば、前記縁無し印刷を行った場合の、記録材Pの先端部や後
端部で発生する静電オフセットをより効果的に抑制することができ、高画質な縁無し画像を得ることが可能である。
【実施例２】
【００３９】
以下に、実施例2について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成は、前述
した実施例1と同様であり、ここでは、前記実施例1と異なる部分について詳述する。
【００４０】
本実施例の電源130は両極性の電圧を出力可能であり、本実施例は両極性の電圧を金属
スリーブ102の内面に印加できる構成である。
図6は、本実施例において、金属スリーブ102に印加する電圧の制御について説明するための図である。本実施例において電源制御装置131は、図6に示すように記録材Pの搬送状
況に伴って電源130の出力電圧を制御する。以下、本実施例の電源130の出力電圧制御を説明する。ここで、T1、T2、T3、T4は実施例1で説明した時間帯を示すものとし、本実施例
のトナー像はマイナスの極性を有するものとする。ここで、T1は第4時間帯に相当し、T2
は第5時間帯に相当する。また、T3は、第4時間帯及び前記第5時間帯以外の時間帯で記録
材がニップ部Nに存在する時間帯である第6時間帯に相当し、T4は第4時間帯及び第5時間帯以外の時間帯で記録材がニップ部Nに存在しない時間帯である第7時間帯に相当する。
【００４１】
図6に示すように、T3のとき電源制御装置131は電源130の出力を0Vもしくはオフにする
。また、T1、T2のとき電源制御装置131は電源130がトナーと同極性電圧を出力するように制御する。本実施例において、電源130はマイナス2.0kVを出力する。
このように、本実施例においては、
|V1|>|V3| 且つ |V2|>|V3|
の関係を満たしている。すなわち、V1の絶対値の方がV3の絶対値よりも大きく、V2の絶対値の方がV3の絶対値よりも大きい。ここで、V1は第4電圧、V2は第5電圧、V3は第6電圧に
相当する。
また、T4のとき、電源制御装置131は電源130がトナーと逆極性の電圧（第7電圧）を出
力するように制御する。この出力電圧は金属スリーブ102の表面と加圧ローラ104の表面との間の放電開始電圧以上の電圧であり、少なくとも金属スリーブ102が1周する時間は出力される。前記金属スリーブ102が1周する時間Tsは、前記プロセス速度Vpと金属スリーブ102の周長Lから、Ts=L/Vpで求められる。よって本実施例では、プラス3.0kVの電圧を500msec以上出力する。このとき、金属スリーブ102の表面には、放電により全周にわたってマイナス電荷が付与される。
また、実施例1と同様に電源制御装置131は、電源130の電圧立ち上げ時間あるいは立ち
下げ時間と、前記プロセス速度Vpを考慮して電源130を制御する。
【００４２】
以上により、金属スリーブ102の表面と、加圧ローラ104の表面との間に、前記静電オフセットを抑制する電界が形成される。本実施例は、T4で積極的に金属スリーブ102を帯電
しているため実施例1と同等以上の効果を得る。よって、前記縁無し印刷を行った場合で
も、記録材Pの全域にわたって前記静電オフセットを抑制し、高画質な縁無し画像を得る
ことが可能である。
【００４３】
ここで、図7に、記録材を連続100枚通紙した場合の、T2の金属ローラ102と加圧ローラ104の間の電位差を示す。図7(a)には実施例1の場合、図7(b)には実施例2の場合について示している。
実施例1では、記録材Pの搬送中に、記録材Pの持つ電荷やトナーの帯電量などによって
、金属スリーブ102表面にプラスの電荷が付与され、金属スリーブ102の表面電位が徐々にプラスにシフトする。そのため、連続通紙枚数が増加すると、金属ローラ102と加圧ロー
ラ104の間の電位差が小さくなる。よって、前記静電オフセットの抑制効果が弱くなり、
前記静電オフセットを十分抑制できなくなるという現象が発生することが懸念される。
それに対して本実施例は、ニップ部Nに記録材Pが存在しない時間帯T4にトナー像と逆極性の電圧を電源130から出力するため、金属スリーブ102表面に付与されたプラス電荷をキャンセルできる。よって、記録材Pの通紙間隔を短くとも前記Ts以上(本実施例では500msec以上)にすることで、図7(b)に示すように、記録材Pを連続通紙した場合であっても、金
属ローラ102と加圧ローラ104の間の電位差が小さくならない。その結果、本実施例は連続通紙時も安定して前記静電オフセットを抑制できる特徴がある。
尚、本実施例では上述の値が最適値であったものの、環境や記録材の種類、金属スリーブ、加圧ローラの構成、トナーの電荷量により上記値の最適値は変わる。例えば、トナー
の極性が実施例と反転すれば、上記値の極性も反転する。
【実施例３】
【００４４】
以下に、実施例3について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成は、前述
した実施例1と同様であり、ここでは、前記実施例1と異なる部分について詳述する。
図8(a)に、本実施例の定着部の概略構成について説明するための図を示す。
【００４５】
本実施例では、第2電圧印加手段としての電源132が、カーボンチップ(不図示)、400MΩの抵抗Rを介して加圧ローラ104の芯金に押圧するように設けられている。本実施例の電源132はトナー像と同極性の電圧を出力可能であり、本実施例では、トナー像と同極性の電
圧を加圧ローラ104の内面に印加できる構成である。また、電源132は制御手段としての電源制御装置133に接続されている。電源制御装置133は電源132の出力電圧を制御する。電
源制御装置131及び電源制御装置133は、制御手段を構成している。
【００４６】
本実施例において電源制御装置131、電源制御装置133は、記録材Pの搬送状況に伴って
、それぞれ電源130、電源132の電圧を制御する。以下、本実施例の電源130、電源132の出力電圧制御について説明する。ここで、T1、T2、T3、T4は実施例1で説明した時間帯を示
すものとし、本実施例のトナー像はマイナスの極性を有するものとする。
【００４７】
電源制御装置131は電源130の出力を、実施例1と同様に制御する。よって、ここでは、
電源制御装置133による電源132の制御のみ説明する。図8(b)は、電源制御装置133による
電源132の制御について説明するための図である。図8(b)に示すように、電源制御装置133は、T4のときに電源132がトナーと同極性の電圧を出力するように制御する。この出力電
圧は金属スリーブ102の表面と加圧ローラ104の表面との間の放電開始電圧以上の電圧であり、短くとも前記Ts以上出力される。例えば本実施例では、マイナス2.0kVの電圧を500msec以上出力する。このとき、金属スリーブ102の表面には、放電により全周にわたってマ
イナス電荷が付与される。
また、実施例1と同様に、電源制御装置131と電源制御装置133は、電源130と電源132の
電圧立ち上げ時間あるいは立ち下げ時間と、前記プロセス速度Vpを考慮して電源130と電
源132を制御する。
【００４８】
以上により、金属スリーブ102の表面と、加圧ローラ104の表面との間に、前記静電オフセットを抑制する電界が形成される。本実施例は、T4で積極的に金属スリーブ102を帯電
しているため実施例2と同等の効果を得る。よって、前記縁無し印刷を行った場合でも、
記録材Pの全域にわたって前記静電オフセットを抑制し、高画質な縁無し画像を得ること
が可能である。
また本実施例は、ニップ部Nに記録材Pが存在しない時間帯T4にトナーと同極性の電圧を電源132から出力するため、前記金属スリーブ102表面に付与されたプラス電荷をキャンセルできる。よって実施例2と同様に、記録材Pの通紙間隔を短くとも前記Ts以上(本実施例
では500msec以上)にすることで、記録材Pを連続通紙した場合であっても、安定して前記
静電オフセットを抑制できる特徴がある。
尚、本実施例では上述の値が最適値であったものの、環境や記録材の種類、金属スリーブ、加圧ローラの構成、トナーの電荷量により上記値の最適値は変わる。例えば、トナーの極性が実施例と反転すれば、上記値の極性も反転する。
【実施例４】
【００４９】
以下に、実施例4について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成は、前述
した実施例1と同様であるため、ここでは、本実施例の特徴となる構成部分について説明
する。
【００５０】
実施例1から実施例3で示した制御を実行した場合、環境の変化によりオフセットが発生することが懸念される。そこで本実施例では、実施例1から実施例3で述べたプリンタの基本構成に、温湿度を検知するセンサ（不図示、以後環境センサとする）を設置し、環境センサで検知した環境設定を基に、金属スリーブ102や加圧ローラ104へ印加する電圧を決定する。ここで、環境センサは、プリンタが設置されている環境における温度及び湿度を検知する環境検知手段に相当する。
【００５１】
環境センサは、温度センサと湿度センサから成り、画像形成装置自体の発熱や吸熱の影響を受けない任意の位置に配する。本実施例は温度センサにサーミスタ、湿度センサは高分子系センサを用いる。ただし、温度センサは白金測温抵抗体等を用いてもよく、湿度センサは金属酸化物系センサ、電解質系センサ等を用いてもよい。また前記環境センサは、温度センサと湿度センサが単一のユニットになっていても別々になっていても構わない。本実施例のプリンタは、前記環境センサにより画像形成装置の周囲の環境を判断する。
【００５２】
本実施例では、環境を高温高湿、常温常湿、低温低湿と3つに分類し、前記3環境における、金属スリーブ102や加圧ローラ104へ印加する最適な電圧の大きさを予め実験により求めておき、制御手段に予め設定しておく（記憶させておく）。そして、環境センサによって検知された温湿度の値と、予め実験により求めておいた前記3環境における最適電圧の
関係とから、金属スリーブ102や加圧ローラ104に印加する電圧の値を決定する。
また、本実施例では環境を3つに分割することで、環境差があった場合でも効果的にオ
フセットを抑制することができるものであるが、環境はさらに複数に分割することも可能である。その場合は、より細かな電圧制御が可能であるため、前記静電オフセットの抑制にさらなる効果を望める。
【００５３】
以上の構成により本実施例は、実施例1から実施例3での効果に加え、どのような環境下でも、より安定して前記静電オフセットを抑制する効果がある。
【符号の説明】
【００５４】
2  プロセスカートリッジ、  21  感光ドラム、  35  中間転写体、  50  定着部、  104  加圧ローラ、  110  定着部材、  130  電源、  131  電源制御装置
【図１】
2011059431.tif 000004
【図２】
2011059431.tif 000005
【図３】
2011059431.tif 000006
【図４】
2011059431.tif 000007
【図５】
2011059431.tif 000008
【図６】
2011059431.tif 000009
【図７】
2011059431.tif 000010
【図８】
2011059431.tif 000011
【図９】
2011059431.tif 000012