(57)【要約】【目的】正規の長さより若干短いシートに画像を形成したとしても、トナー像を転写すべき像担持体上の部分が転写されず、画像の品質に悪影響を著しく抑えることができる画像形成装置を提供する。【構成】所定の極性に帯電した像担持体１の表面に形成された静電潜像の先端部分と、トナー像を転写すべく搬送されるシート先端とが転写位置で一致するように、該シートの搬送タイミングと該像担持体１の表面に静電潜像を形成するための光信号を照射するタイミングとを調整し、光信号を前記像担持体１の表面に照射し、光信号の照射を検知するとともに、シートを転写位置に搬送し、シートが通過するのを検知し、最後に照射された光信号の検知と、シート後端の検知とに基づいて、転写の動作を制御することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の極性に帯電した像担持体の表面に形成された静電潜像の先端部分と、トナー像を転写すべく搬送されるシート先端とが転写位置で一致するように、該シートの搬送タイミングと該像担持体の表面に静電潜像を形成するための光信号を照射するタイミングとを調整し、
前記光信号を前記像担持体の表面に照射し、前記光信号の照射を検知するとともに、前記シートを前記転写位置に搬送し、前記シートが通過するのを検知し、
最後に照射された前記光信号の検知と、前記シート後端の検知とに基づいて、転写の動作を制御することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記最後の光信号が照射された検知に基づき、該光信号が照射された前記像担持体の表面部分が転写位置直前に位置していることを判定することを特徴とする請求項１記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記シート後端の検知に基づき、前記シート後端が転写位置直前に位置していることを判定することを特徴とする請求項１乃至２記載の画像形成方法。
【請求項４】
所定の極性に帯電した像担持体の表面に形成された静電潜像の先端部分と、トナー像を転写すべく搬送されるシート先端とが転写位置で一致するように、該シートの搬送タイミングと該像担持体の表面に静電潜像を形成するための光信号を照射するタイミングとを調整し、
前記光信号を前記像担持体の表面に照射し、前記光信号の照射を検知するとともに、前記シートを前記転写位置に搬送し、前記シートが通過するのを検知し、
最後に照射された前記光信号を検知し、この検知に基づき、該光信号が照射された前記像担持体の表面部分が転写位置直前に位置していることの判定と、前記シート後端を検知し、この検知に基づき、記シート後端が転写位置直前に位置していることの判定とにより、転写の動作を制御することを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】
所定の極性に帯電された像担持体の表面に光信号を照射して、該像担持体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、
像担持体の表面に形成された静電潜像を反転現像する現像手段と、
前記像担持体上に形成されたトナー像をシートに転写する転写手段と、
前記シートを検知する検知手段と、
前記像担持体の表面部分に光信号の照射を指令すると共に光信号の照射を検知し、この光信号の照射の検知と、前記検知手段の検知とに基づいて、前記転写手段の動作を制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、プロッタ、複写機等の画像形成方法および画像形成装置に関するものであり、特には、クリーナレス方式を用いた画像形成装置であっても、シート上の像にズレ等がなく、画像の品質を向上することができる画像形成方法および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式として、感光ドラムなどの像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像すると同時に像担持体上の残留トナーをクリーニングすることにより、シートに画像を形成する、いわゆる特許文献１で開示されるように構成されたクリーナレス方式がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６３−２４１５８７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方式においても、トナー像を転写するシートの状態および種類によっては、例えば、再生紙やシート状にカットしなければならないロール紙などは、わずかではあるが正規のシートよりも縮んでいたり、ロール紙をカットするタイミングが少しずれてカットされるべきシートの長さよりも短くなることが、若干生じる。
【０００５】
このため、シートからはみでた像担持体上に形成されたトナー像の部分は、シート上の転写されずにそのまま像担持体上に残留し、いわゆる、残留トナーとなる。この残留トナーは、クリーナレス方式であるため、像担持体上に残留したまま、再び帯電、露光を受ける。
【０００６】
この結果、残留トナー像が、次の画像の端部にゴーストとして現れ画像の品質に悪影響を与える場合がある。さらに、このような装置にあっては、高速機や、または大量の画像を連続して出力する場合には、上で述べた傾向がさらに高くなる。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、像担持体上に形成されたトナー像がシート上に転写されなくとも、次の画像の品質に悪影響を与えることなく、安定した画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、請求項１記載の画像形成方法においては、所定の極性に帯電した像担持体の表面に形成された静電潜像の先端部分と、トナー像を転写すべく搬送されるシート先端とが転写位置で一致するように、該シートの搬送タイミングと該像担持体の表面に静電潜像を形成するための光信号を照射するタイミングとを調整し、光信号を前記像担持体の表面に照射し、光信号の照射を検知するとともに、シートを前記転写位置に搬送し、シートが通過するのを検知し、最後に照射された光信号の検知と、シート後端の検知とに基づいて、転写の動作を制御することを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載に係わる画像形成方法は、最後の光信号が照射された検知に基づき、該光信号が照射された像担持体の表面部分が転写位置直前に位置していることを判定することを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載に係わる画像形成方法は、シート後端の検知に基づき、シート後端が転写位置直前に位置していることを判定することを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、所定の極性に帯電した像担持体の表面に形成された静電潜像の先端部分と、トナー像を転写すべく搬送されるシート先端とが転写位置で一致するように、該シートの搬送タイミングと該像担持体の表面に静電潜像を形成するための光信号を照射するタイミングとを調整し、光信号を前記像担持体の表面に照射し、光信号の照射を検知するとともに、シートを転写位置に搬送し、シートが通過するのを検知し、最後に照射された光信号を検知し、この検知に基づき、該光信号が照射された像担持体の表面部分が転写位置直前に位置していることの判定と、シート後端を検知し、この検知に基づき、記シート後端が転写位置直前に位置していることの判定とにより、転写の動作を制御することを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、所定の極性に帯電された像担持体の表面に光信号を照射して、該像担持体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、像担持体の表面に形成された静電潜像を反転現像する現像手段と、像担持体上に形成されたトナー像をシートに転写する転写手段と、シートを検知する検知手段と、像担持体の表面部分に光信号の照射を指令すると共に光信号の照射を検知し、この光信号の照射の検知と、検知手段の検知とに基づいて、転写手段の動作を制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明による画像形成装置の概略図を示す。図１に示す画像形成装置は、像担持体１を中心に帯電手段２と露光手段３と現像手段４と転写手段５と回収手段６と除電手段７と検知手段８と制御手段９とを有する。
【００１４】
像担持体１は、ＯＰＣ（有機光導電体）やアモルファスシリコンよりなるドラム状感光体を使用し、矢印Ａ方向に回転する。帯電手段２は、像担持体１の表面を所定の極性に均一帯電するスコロトロン型の帯電器であり、像担持体１への均一な帯電付与ができるように、放電ワイヤーに約−６０００Ｖから−６５００Ｖの高電圧を印加し、像担持体１の表面電位が−６００Ｖから−９００Ｖとなるような帯電を行う。なお、像担持体１の表面電位は−７００Ｖから−８００Ｖであることが望ましく、特には、−７５０Ｖが望ましい。
【００１５】
露光手段３は、像担持体１の表面に光信号を照射（像露光）するものであり、具体的にはＬＥＤヘッドが用いられている。ＬＥＤヘッドは、発光素子からなるＬＥＤを形成する画像画素数だけ直線状に配置し、外部から送られてきた画像情報を装置内の不図示のビットマップメモリにより１ドット単位の画像データに変換して各ＬＥＤは点滅して光照射を行っている。なお、ＬＥＤアレイの各ＬＥＤの光照射時間は、３０から６０μＳｅｃとし、好ましくは４０μＳｅｃが望ましい。
【００１６】
現像手段４は、露光手段３によって形成された静電潜像を、静電潜像を像担持体１の帯電極性と同極性に帯電されたトナーにより現像してトナー像を形成するものである。
【００１７】
現像手段４は、非磁性一成分トナーを使用した接触現像方式によるクリーナレス現像方式よりなり、トナーを収容した現像容器４１と、弾性ローラからなるトナー担持体４２と、トナー担持体４２に適当な圧力で接触して配置され、トナー担持体４２上に一定のトナー薄層を形成する層厚規制ローラ４３と、トナー担持体４２と接触して設けられ現像容器４１内のトナーをトナー担持体４２に供給する供給ローラ４４と、供給ローラ４４の後方に配置された攪拌部材４５などを有しており、トナー担持体４２に形成した薄層を像担持体１に押しつけるようにして像担持体１表面にトナーを供給し、像担持体１の表面に形成された静電潜像を反転現像してトナー像を形成する。
【００１８】
さらに、トナー担持体４２には、画像形成時と非画像形成時とに所定の電圧を印加する電源（４６ａ、４６ｂ）と、画像形成時と非画像形成時において所定のタイミングで、トナー担持体４２に印加する電圧を切り替える切替手段４７とを備えている。
【００１９】
転写手段５は、像担持体１上に形成されたトナー像をシートに転写するものであり、トナーの帯電極性とは逆極性のコロナを放電させる転写コロナ放電器５１とＡＣ分離コロナを放電させる分離コロナ放電器５２とを有する。コロナ放電器は、搬送されるシートの裏面からトナー像と逆極性のコロナ放電を行って、像担持体１上のトナー像をシート側へ静電吸着させて転写を行う。分離コロナ放電器５２は、トナー像が転写されたシートを、像担持体１より分離する。分離したシートは、不図示の定着手段を通過して永久画像として外部に排出される。
【００２０】
除電手段７は、像担持体１の表面に残留した電荷を除去するものであり、イレーサランプなどから所定の光量を像担持体１の長手方向に均一に照射して像担持体１上の残留電荷を中和している。
【００２１】
回収手段６は、除電手段７と帯電手段２との間に配置され、転写手段５で転写しきれずに像担持体１上に残存するトナーを静電的に吸着して像担持体１上から一時的に回収するものである。この回収手段６については、本出願人によって、平成１３年６月１３日付けで出願されているもので（特願２００１−１７８３３５号）、像担持体１に対向して長手方向の全幅にわたって近接または接触して設けられ、像担持体１の回転方向とは逆方向に回転可能に設けられている。
【００２２】
また、回収手段６は、局部的な放電の発生を抑えるために、金属ローラの表面に導電性のポリテトラフルオロエチレンなどの樹脂層を設け、体積抵抗を１０４から１０７Ωｃｍとしている。なお、回収手段６は、除電手段７と帯電手段２との間に配置されているが、転写手段５と除電手段７との間に配置してもよい。
【００２３】
さらに、回収手段６は、画像形成時と非画像形成時とに所定の電圧を印加する電源（６１ａ、６１ｂ）と、画像形成時と非画像形成時において所定のタイミングで、トナー担持体４２に印加する電圧を切り替える切替手段６２とを備えている。回収手段６への印加バイアスの切り替えによりトナーの回収と像担持体１への再付着を行わせるものである。
【００２４】
このように、回収手段６への印加電圧の切り替えと、トナー担持体４２への印加電圧の切り替えを行うことにより、効率的に、像担持体１上に残留したトナーのクリーニングと、回収手段６に回収されたトナーを現像容器４１に戻すこととを行う。
【００２５】
検知手段８は、不図示の給紙手段から搬送されるシート先端、シート後端およびシートの有無を検知するものであり、搬送ガイド１１の適宜箇所に設けられている。検知手段の構成として、マイクロスイッチのような機械式スイッチ、フォトインタラプタのように反射光を利用した光センサ等がある。検知手段８は、制御手段９に接続されている。
【００２６】
なお、この実施態様では、シート先端の検知をシートの先端と像担持体上に形成された静電潜像の位置合わせとをレジストローラ１０により行っている。
【００２７】
制御手段９は、図２に示すように、露光手段３、転写手段５、検知手段８およびレジストローラ１０に接続し、検知手段８の検知結果、レジストローラ１０によるシート先端の検知結果および画像情報を画像データに変換して像担持体の表面に光信号が照射されている検知結果により、各手段の動作を制御するものである。
【００２８】
また、制御手段９には、像担持体の表面に光信号を照射するのに必要な時間が、各サイズの長さ毎に記憶され、この時間に基づいて光信号の検知を行っている。なお、長さが不定の場合には、画像形成を行う前に、予め長さを入力することにより、その必要な時間が計算され、制御手段９に記憶される。
【００２９】
次に、本実施の形態の動きについて説明する。図３および図４に本発明の第一の実施形態のフローチャートを示す。始めに、切替手段（４７、６２）により、現像手段４のトナー担持体４２および回収手段６に印加する電圧を、各々切り替えて、シートに画像が形成できるようにする。この後、像担持体１の表面を所定に均一帯電する（ステップ１）。
【００３０】
次いで、検知手段８によりシート先端を検知する（ステップ２）。このシート先端の検知はレジストローラ１０により行う。シート先端を検知すると、シートの先端と最初に光信号を照射する像担持体の部分とが転写位置で一致するように調整する（ステップ３）。この調整は、レジストローラ１０により、シートの先端と像担持体１上に形成された静電潜像の位置合わせにより行う。
【００３１】
この後、画像を形成するシートを搬送するとともに、このシートに画像を形成するデータを、順次、光信号として照射し像担持体１上に静電潜像を形成し（ステップ４）、像担持体１上にトナー像を形成するとともに、前に画像を形成した時の像担持体像１上の残留トナーを回収する（ステップ５）。
【００３２】
像担持体１上にトナー像が形成されると、転写する前に、検知手段８により、シートの後端が検知された否かを判別する（ステップ６）。シートの後端が検知してない場合は、像担持体１上に形成されたトナー像をシートに転写し（ステップ７）、除電手段７により像担持体１の表面に残留した電荷を除去して（ステップ８）、転写した像担持体１上の部分にある残留トナーを回収（ステップ９）した後、再帯電して（ステップ１０）、ステップ４にもどり、先に述べたステップに進む。
【００３３】
シートの後端が検知された場合は、タイマのカウントを作動する（ステップ６−１）。次いで、シートの後端が転写位置の直前に位置しているか否かを判別する（ステップ６−２）。シートの後端が転写位置の直前に位置していない場合には、タイマのカウントを１加算し（ステップ６−３）、ステップ６−１に戻る。
【００３４】
シートの後端が転写位置の直前に位置する場合には、転写手段５１の供給電源を切断し、転写を停止する（ステップ６−４）。これにより、正規の長さより若干短いシートに画像を形成したとしても、トナー像を転写すべき像担持体１上の部分が転写されず、画像の品質に悪影響を著しく抑えることができる。
【００３５】
この後、シートに画像を形成するかを判別し（ステップ６−５）、画像を形成しない場合は終了する。さらに、再度、画像を形成する場合は、除電手段７により像担持体１の表面に残留した電荷を除去して（ステップ６−６）、転写した像担持体１上の部分にある残留トナーを回収（ステップ６−７）した後、ステップ１にもどり、先に述べた以降のステップを実行する。
【００３６】
図５および図６に本発明の第二の実施形態のフローチャートを示し、以下にフローチャートの説明をする。始めに、第一の実施形態と同様に、像担持体１の表面を所定に均一帯電し（ステップ１）、検知手段８によりシートの先端を検知し（ステップ２）、シートの先端を検知すると、シートの先端と最初に光信号を照射する像担持体の部分とが転写位置で一致するように調整する（ステップ３）。この後、画像を形成するシートを搬送するとともに、このシートに画像を形成するデータを、順次、光信号として照射し像担持体１上に静電潜像を形成する（ステップ４）。
【００３７】
次いで、像担持体１の表面に光信号を照射する画像データが最後かを判別する（ステップ５）。照射する画像データが最後でない場合には、像担持体１上にトナー像を形成するとともに、前に画像を形成した時の像担持体像１上の残留トナーを回収し（ステップ６）、像担持体１上に形成されたトナー像をシートに転写する（ステップ７）。
【００３８】
除電手段７により像担持体１の表面に残留した電荷を除去して（ステップ８）、転写した像担持体１上の部分にある残留トナーを回収（ステップ９）した後、再帯電して（ステップ１０）、ステップ４にもどり、先に述べたステップに進む。
【００３９】
照射する画像データが最後である場合には、タイマのカウントをクリヤして、タイマを作動させ（ステップ５−１）、シートの後端が転写位置の直前に位置しているかを判別する（ステップ５−２）。シートの後端が転写位置の直前に位置してない場合は、タイマのカウントを１加算し（ステップ５−３）、ステップ５−１に戻る。
【００４０】
シートの後端が転写位置の直前に位置している場合には、転写手段５１の供給電源を切断し、転写を停止し（ステップ５−４）、この後、シートに画像を形成するかを判別し（ステップ５−５）、画像を形成しない場合は終了する。
【００４１】
さらに、再度、画像を形成する場合は、除電手段７により像担持体１の表面に残留した電荷を除去して（ステップ５−６）、転写した像担持体１上の部分にある残留トナーを回収（ステップ５−７）した後、ステップ１にもどり、先に述べた以降のステップを実行する。
【００４２】
図７、８および９に本発明の第三の実施形態のフローチャートを示し、以下にフローチャートの説明をする。始めに、第一および第二の実施形態と同様に、像担持体１の表面を所定に均一帯電し（ステップ１）、検知手段８によりシートの先端を検知し（ステップ２）、シートの先端を検知すると、シートの先端と最初に光信号を照射する像担持体の部分とが転写位置で一致するように調整する（ステップ３）。
【００４３】
この後、画像を形成するシートを搬送するとともに、このシートに画像を形成するデータを、順次、光信号として照射し像担持体１上に静電潜像を形成する（ステップ４）。次いで、像担持体１上にトナー像を形成するとともに、前に画像を形成した時の像担持体像１上の残留トナーを回収する（ステップ５）。
【００４４】
次いで、検知手段８により、シートの後端が検知された否かを判別する（ステップ６）。シートの後端が検知されない場合は、像担持体１上に形成されたトナー像をシートに転写し（ステップ７）、除電手段７により像担持体１の表面に残留した電荷を除去して（ステップ８）、転写した像担持体１上の部分にある残留トナーを回収（ステップ９）した後、再帯電して（ステップ１０）、ステップ４にもどり、先に述べたステップに進む。
【００４５】
シートの後端が検知された場合は、シートの後端位置を判別するためのタイマをクリヤにして作動させる（ステップ６−１）次いで、像担持体１上に光信号の照射がされているかを判別する（ステップ６−２）。
【００４６】
光信号の照射がされている場合は、シートの後端が転写する直前に位置しているかを判別する（ステップ６−３）。シートの後端が転写する直前に位置していない場合は、タイマのカウントを１加算して（ステップ６−４）、ステップ６−３に戻る。
【００４７】
さらに、光信号の照射がされていない場合は、像担持体１上に形成された最後の静電潜像が転写位置の直前に位置しているかを判別するためのタイマをクリヤにして作動させる（ステップ６−５）。この後、像担持体１上に形成された最後の静電潜像が転写位置直前に位置しているかを判別し（ステップ６−６）、転写位置の直前に像担持体１上に形成された最後の静電潜像が位置していない場合には、タイマのカウントを１加算して（ステップ６−７）、ステップ６−６に戻る。
【００４８】
像担持体１上に形成された最後の静電潜像が転写位置の直前に位置している場合およびシートの後端が転写する直前に位置した場合には、転写手段５１の供給電源を切断し、転写を停止する（ステップ６−８）。
【００４９】
この後、シートに画像を形成するかを判別し（ステップ６−９）、画像を形成しない場合は終了する。さらに、再度、画像を形成する場合は、除電手段７により像担持体１の表面に残留した電荷を除去して（ステップ６−１０）、転写した像担持体１上の部分にある残留トナーを回収（ステップ６−１１）した後、ステップ１にもどり、先に述べた以降のステップを実行する。
【００５０】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、像担持体上に形成された最後の静電潜像の位置と転写位置の検知結果に基づき、転写直前の位置において、シートの後端が転写位置を通過し、且つシートに転写するトナー像がある場合には、転写を停止して、シートのない状態で転写させないというステップおよび構成により、正規の長さより若干短いシートに画像を形成したとしても、トナー像を転写すべき像担持体上の部分が転写されず、画像の品質に悪影響を著しく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明による画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の制御手段の関係を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態のフローチャートである。
【図４】図１のフローチャートの続きである。
【図５】本発明の第二の実施形態のフローチャートである。
【図６】図５のフローチャートの続きである。
【図７】本発明の第三の実施形態のフローチャートである。
【図８】図７のフローチャートの続きである。
【図９】図８のフローチャートの続きである。
【符号の説明】
１  像担持体
２  帯電手段
３  露光手段
４  現像手段
５  転写手段
６  回収手段
７  除電手段
８  検知手段
９  制御手段
【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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【図８】
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【図９】
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