(57)【要約】【課題】  記録材周縁の余白部を裁断することなく、また転写部材を汚染することなく、記録材の全面にトナー像を形成する。【解決手段】  感光ドラム１上に形成した複数色のトナー像を、中間転写ベルト５に一次転写した後、二次転写ローラ１０に対して高圧電源１２から転写バイアスを印加することで記録材Ｐ上に一括して二次転写する。記録材全面にトナー像を形成する場合には、記録材帯電ローラ１６，１７に、高圧電源１８から転写バイアスと同極性の帯電バイアスを印加し、二次転写ローラ１０をアースする。中間転写ベルト５上の記録材Ｐよりも大きいトナー像は、二次転写部Ｔ２に搬送された帯電された記録材Ｐに発生する誘起電流により記録材Ｐ全面に転写され、記録材Ｐからはみ出したトナー像が二次転写ローラ１０を汚染することはない。【選択図】      図１
2007024990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体のトナー像形成部にて、所定の極性に帯電されたトナー像を前記像担持体に形成するトナー像形成手段と、
当接部にて、前記像担持体に対して記録材を介して接し、前記像担持体に担持されたトナー像を前記記録材へ転写する転写部材と、
前記記録材が前記当接部へ搬送される搬送路とを有し、
前記当接部にて、前記記録材が存在する領域の、記録材搬送方向の外側又は前記記録材搬送方向に直交する方向の外側に、前記像担持体に担持されるトナー像が存在する画像形成装置において、
前記記録材の搬送方向にて、前記当接部の上流側に配設され、
前記記録材の前記トナー像の転写される面の反対の面を前記所定の極性と反対の極性に帯電する記録材帯電手段を有し、
前記記録材帯電手段に帯電された前記記録材が前記当接部に存在するとき、
前記転写部材は電気的に接地される、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記録材搬送方向に沿っての前記記録材帯電手段の上流側に、前記記録材を加熱する加熱手段が配設されている、
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】
前記記録材の種類に関する情報を入力する記録材種類入力手段を備え、
前記記録材種類入力手段によって入力された記録材の種類に関する情報に応じて、
前記記録材帯電手段が前記記録材を帯電する、又は帯電しないことを選択する選択手段を有する、
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】
前記記録材の前記種類とは、実質的に、前記記録材の厚さ方向の抵抗値である、
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体上のトナー像を帯電するトナー像帯電手段を備え、
前記トナー像帯電手段が、前記像担持体上の前記トナー像形成部と、前記当接部との間に配設されている、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項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、電子写真方式の複写機，プリンタ，ファクシミリ等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラやパーソナルコンピュータが普及し、また複写機やプリンタのデジタル化・カラー化が進んでいる。これにより、カラーのデジタル複写機やデジタルプリンタを用いてデジタル写真データを出力したり、パーソナルコンピュータから様々な出力を行ったりしている。この際、記録材の全面に、余白部無しで、画像をプリントしたいというニーズが高まりつつある。
【０００３】
このような場合、記録材全面に余白部なしで画像がプリントされた出力を得るためには、主に大き目のサイズの記録材に画像を出力し、その周縁の余白部を後で裁断するなどの手法が用いられる。
【０００４】
ところが、上述の余白部を裁断する方法では、プリント作成に際して、記録材周縁の余白部は切り落とさなければならないため、結果的に記録材は無駄に消費されることになる。さらに、出力物を別工程にて処理することが必要となるために、生産性が落ちるという問題点がある。
【０００５】
そこで、像担持体としての中間転写体上に記録材よりも大きいトナー像を形成し、このトナー像を記録材に転写する方式が用いられている。
【０００６】
【特許文献１】特開平０９−１７１２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし上述の中間転写体上に記録材よりも大きいトナー像を形成する方法では、中間転写体に接する転写部材を用いて記録材にトナー像を転写する際に、トナー像のうちの記録材の周縁から外側にはみ出した部分が転写部材に転写されてトナーが付着する。ここで、後に画像の形成される後続の記録材の裏面にトナーが付着する問題が生ずる。
【０００８】
そこで、本発明は、像担持体に接する転写部材を用いる画像形成装置において、記録材の全面にトナー像を形成する際の転写部材へのトナー付着を軽減し、後続の記録材の裏面へのトナー付着の軽減を可能にすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体のトナー像形成部にて、所定の極性に帯電されたトナー像を前記像担持体に形成するトナー像形成手段と、当接部にて、前記像担持体に対して記録材を介して接し、前記像担持体に担持されたトナー像を前記記録材へ転写する転写部材と、前記記録材が前記当接部へ搬送される搬送路とを有し、前記当接部にて、前記記録材が存在する領域の、記録材搬送方向の外側又は前記記録材搬送方向に直交する方向の外側に、前記像担持体に担持されるトナー像が存在する画像形成装置において、前記記録材の搬送方向にて、前記当接部の上流側に配設され、前記記録材の前記トナー像の転写される面の反対の面を前記所定の極性と反対の極性に帯電する記録材帯電手段を有し、前記記録材帯電手段に帯電された前記記録材が前記当接部に存在するとき、前記転写部材は電気的に接地される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、像担持体上のトナー像を記録材に転写するに先立ち、記録材帯電手段によって記録材を帯電し、かつ転写部材をアースすることにより、像担持体と転写部材とが当接する当接部に搬送された記録材に誘起電流が誘起される。したがって、像担持体上に記録材よりも大きいトナー像が形成されている場合、このトナー像のうちの記録材に対応する部分は、誘起電流により記録材の全面に転写される一方、トナー像のうちの記録材からはみ出す部分は、転写部材がアースされていることにより、転写部材に転写されることはない。つまり、転写部材へのトナー付着を軽減し、後続の記録材の裏面へのトナー付着を軽減することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＜実施の形態１＞
図１に、本発明を適用することができる画像形成装置を示す。同図に示す画像形成装置は、像担持体としての中間転写体と、中間転写体上にトナー像を形成するトナー像形成手段を備えた、電子写真方式の４色フルカラーのプリンタ（以下「画像形成装置」という。）である。これは、記録媒体としての記録材上に４色フルカラーのトナー像（画像）を形成するものである。同図はその概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【００１２】
同図に示す画像形成装置は、感光体として矢印Ｒ１方向に回転駆動される感光ドラム１を備えている。
【００１３】
感光ドラム１の周囲には、その回転方向（矢印Ｒ１方向）に沿ってほぼ順に、帯電手段としての帯電ローラ２、露光手段としてのレーザスキャナ３、現像手段としての現像装置４、中間転写体としての中間転写ベルト５、感光ドラム用のクリーニング手段としてのドラムクリーナ６が配設されている。
【００１４】
上述の現像装置４は、回転可能なロータリ４ａに搭載された４個（４色）の現像器、すなわちイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの各色のトナーを収納した現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋを有している。
【００１５】
また、上述の中間転写ベルト５は、無端状に整形された樹脂フィルムによって形成されている。この樹脂フィルムの材質としてはポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニリデン等が用いられている。中間転写ベルト５は、その内側に配設された３本のローラに掛け渡されている。中間転写ベルト５は、図中矢印Ｒ５方向に回転する。３本のローラは、転写部材としての一次転写ローラ７、二次転写対向ローラ８、バックアップローラ９である。中間転写ベルト５の外側におけるこれらローラに対向する位置には、それぞれ感光ドラム１、転写部材としての二次転写ローラ１０、中間転写ベルト用のクリーニング手段としてのベルトクリーナ１３が配設されている。中間転写ベルト５は、一次転写ローラ７によって感光ドラム１に押圧されて感光ドラム１との間に一次転写部（一次転写ニップ部）Ｔ１を形成している。二次転写ローラ１０及びベルトクリーナ１３は、中間転写ベルト５に対して離接可能に配設されている。二次転写ローラ１０が中間転写ベルト５に当接された際には、二次転写ローラ１０と中間転写ベルト５との間には、二次転写部（二次転写ニップ部、当接部）Ｔ２が形成される。二次転写ローラ１０は、二次転写用の高圧電源１２の接続又はアースへの接続が選択的に切換可能となっている。
【００１６】
ここで、上述の感光ドラム１、帯電ローラ２、レーザスキャナ３、現像装置４、ドラムクリーナ６、一次転写ローラ７により、トナー像形成手段が形成される。トナー像形成手段により、トナー像形成位置としての一次転写部Ｔ１にて、中間転写ベルト５にトナー像が形成される。
【００１７】
また、記録材Ｐが搬送される搬送路の搬送方向（矢印Ｋｐ方向）に沿っての二次転写ローラ１０の上流側には、記録材帯電手段としての記録材帯電ローラ１６，１７が配設される。さらに上流側にはレジストローラ１４，１５が配設されている。帯電ローラ１７には、帯電バイアス印加手段としての高圧電源１８が接続されている。また、二次転写ローラ１０の下流側には、定着ローラ１９ａとこれに加圧された加圧ローラ１９ｂとを有する定着手段としての定着器１９が配設されている。
【００１８】
つづいて、上述構成の画像形成装置の動作を説明する。
【００１９】
まず、感光ドラム１が矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動され、感光ドラム１の表面が帯電ローラ２によって所定の極性・電位に一様に帯電される。
【００２０】
ここでは、感光ドラム１は負極性に帯電される。この一様帯電された感光ドラム１に対し、レーザスキャナ３がコントローラ（不図示）から出力された画像データに基づいてレーザ光Ｌを照射して、露光部分の電荷を除去し、感光ドラム１の表面に１色目の静電潜像を形成する。この１色目の静電潜像は、例えばイエロー現像器４Ｙによって、負極性に帯電されたイエロートナーによって現像されて、感光ドラム１上に１色目のイエローのトナー像が形成される。このイエローのトナー像は、高圧電源（転写バイアス印加手段：不図示）から一次転写ローラ７に印加された転写バイアスによって、一次転写部Ｔ１において中間転写ベルト５に一次転写される。このとき中間転写ベルト５に転写されずに感光ドラム１上に残ったトナー（一次転写残トナー）は、感光ドラムクリーナ６によって除去される。
【００２１】
つづいて、上述の１色目（イエロー）と同様に、２色目（マゼンタ），３色目（シアン），４色目（ブラック）の静電潜像が形成される。つづいて、これら静電潜像をそれぞれのマゼンタ現像器４Ｍ、シアン現像器４Ｃ、ブラック現像器４Ｋにより、負極性に帯電されたマゼンタ，シアン，ブラックのトナーで現像される。その後、これらのトナー像は、中間転写ベルト５上に順次、一次転写される。こうして、中間転写ベルト５上で、負極性に帯電されたイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの４色のトナー像が重ね合わされる。
【００２２】
中間転写ベルト５上で重ねられ、中間転写ベルト５に形成された４色のトナー像は、二次転写部Ｔ２において二次転写される。給紙部（不図示）から給紙された記録材Ｐは、搬送路Ａに設けられたレジストローラ１４，１５により中間転写ベルト５上のトナー像とタイミングを合わせて二次転写部Ｔ２に搬送される。このとき、二次転写ローラ１０には、高圧電源（転写バイアス印加手段）１２から正極性の転写バイアスが印加され、これにより中間転写ベルト５上の４色のトナー像は、記録材Ｐ上に一括で二次転写される。
【００２３】
４色トナー像の二次転写後に中間転写ベルト５表面に残ったトナー（二次転写残トナー）は、ベルトクリーナ１３によって除去される。
【００２４】
一方、４色のトナー像が転写された記録材Ｐは、定着器１９に搬送され、ここで定着ローラ１９ａ、加圧ローラ１９ｂにより加熱加圧されて表面にトナー像が溶融固着（定着）される。
【００２５】
トナー像定着後の記録材Ｐは、画像形成装置本体（不図示）外部に排出される。これにより、１枚の記録材Ｐの一方の面に対する４色フルカラーの画像形成が終了する。
【００２６】
次に、記録材帯電手段について詳述する。
【００２７】
通常の画像形成、すなわち記録材Ｐの周縁に余白がある場合の画像形成時における動作は上述のおとりである。
【００２８】
以下に説明する動作は、画像形成装置の操作部又はプリントを指示するコンピュータなどによって、記録材Ｐのサイズよりも大きな画像を感光ドラム１表面に形成し、中間転写ベルト５に記録材Ｐの全面に画像を形成するモード（以下「余白無しモード」という。）が指定された時に行われるものである。
【００２９】
まず、上述の工程により、中間転写ベルト５上にトナー像が形成される。
【００３０】
このとき、中間転写ベルト５上に形成されるトナー像は、中間転写ベルト５の回転方向Ｒ５方向又は回転方向Ｒ５に直交する方向にて、このトナー像が転写される記録材Ｐよりも大きい。つまり、当接部としての二次転写部Ｔ２において、記録材Ｐが存在する領域の、記録材の搬送方向（Ｋｐ）外側又は記録材の搬送方向に直交する方向の外側に、中間転写ベルト５上に形成されたトナー像は存在する。
【００３１】
上述のレジストローラ１４，１５と二次転写ローラ１０との間には、記録材帯電手段としての一対の記録材帯電ローラ１６，１７が設置されており、高圧電源１８により通常の画像形成における二次転写ローラ１０に印加されるものと同極性の正極性のバイアスが印加される。
【００３２】
記録材帯電ローラ１６，１７によって帯電された記録材Ｐは二次転写部Ｔ２に搬送される。このとき、二次転写ローラ１０は、二次転写部Ｔ２に記録材Ｐが搬送される直前に中間転写ベルト５に当接される。余白無しモードの場合、二次転写ローラ１０は接地されている。
【００３３】
本実施の形態では、上述の記録材帯電ローラ１６，１７によって帯電された記録材Ｐにより、二次転写部Ｔ２において電流が誘起され、これにより中間転写ベルト５上のトナー像が記録材Ｐに転写されるようになっている。なお、電流の誘起については、後に詳述する。
【００３４】
本発明においては、二次転写部Ｔ２においては、帯電された記録材Ｐによって誘起される電流によりトナー像の転写を行っているので、二次転写部Ｔ２における、記録材Ｐのない部分では電流が流れない。したがって、中間転写ベルト５上の、記録材Ｐのない部分に対応するトナー像のトナーは、二次転写ローラ１０にほとんど付着しない。すなわち、中間転写ベルト５上に記録材Ｐより大きなトナー像が形成された場合であっても、このトナー像のうち、記録材Ｐ全面に対応する部分は、漏れなく記録材Ｐに転写され、しかも中間転写ベルト５上のトナー像のうち、記録材Ｐからはみ出た部分は、二次転写ローラ１０に転写されてしまうことがほとんどなく、後に、ベルトクリーナ１３によって除去される。したがって、二次転写ローラ１０や後続の記録材Ｐの裏面にトナーを付着させることなく、記録材Ｐ上には、余白のない全面画像を形成することができる。
【００３５】
次に、本発明で採用した、誘起電流を用いた転写システムについて、その原理を説明する。なお、以下では、二次転写に先立って行う、記録材帯電ローラ１６，１７による記録材Ｐの帯電を適宜「プレ帯電」という。
【００３６】
〔原理説明〕
図２は、本発明における一次転写部Ｔ１の直後の中間転写ベルト５及び帯電直後の記録材Ｐの電荷の状態を回路によって表現したモデル図である。
【００３７】
図２に示すように、絶縁の誘電体であるトナーｔはコンデンサとして機能し、中抵抗〜高抵抗の中間転写ベルト５及び記録材Ｐは、コンデンサと電気抵抗の並列回路として表現することができる。コンデンサとしてのトナーｔ、中間転写ベルト５、記録材Ｐの両極にはそれぞれ電荷量Ｑｓ、Ｑｔ、Ｑｐ（なお、これらの符号は、電荷量以外に、電荷を示す符号としても適宜使用する。）の電荷が充電されている。
【００３８】
図３は、二次転写時の記録材Ｐ及び中間転写ベルト５の電荷モデルである。回路全体の両端は接地されているため、中間転写ベルト５及び記録材Ｐの接地面に充電されていた電荷Ｑｔ，Ｑｐは直ちにアースに流れて０となる。一方、図中に＊を付けた電荷Ｑｔ，Ｑｓ，Ｑｐは、その減衰量が中間転写ベルト５と記録材Ｐの体積抵抗や誘電率によって、あるいは充電されてからの時間などによって影響される。
【００３９】
中間転写ベルト５とトナーｔとの界面にある電荷（Ｑｔ−Ｑｓ）間、及びトナーｔと記録材Ｐとの界面にある電荷（Ｑｓ−Ｑｐ）間には静電的な引力が生じる。
【００４０】
すなわち、中間転写ベルト５はトナーｔの電荷Ｑｓを電荷Ｑｔ分だけ引きつける力を持っており、同様に記録材Ｐはトナーｔの電荷Ｑｓを電荷Ｑｐ分だけ引きつける力を持っている。つまり、二次転写の時点でＱｐ＞Ｑｔであれば、トナーｔは記録材Ｐへと移動し、かつ、その差分（Ｑｐ−Ｑｔ）が移動可能なトナーｔの電荷量となる。
【００４１】
以下に、中間転写ベルト５と記録材Ｐの電荷量と転写可能か否かを判断するための計算式を示し説明を行う。
【００４２】
図４は、本実施の形態における二次転写部Ｔ２近傍の断面を示しており、記録材帯電ローラ１６，１７のニップ部Ｎから二次転写部Ｔ２までのニップ間距離をＬＰとする。なお、ニップ部Ｎ及び二次転写部Ｔ２は、いずれも記録材Ｐの搬送方向に沿った幅を有しているので、それぞれの下流側の端部（下流端）間の距離をニップ間距離ＬＰと規定している。
【００４３】
計算に必要な変数の定義一覧を以下に示す。また、図５には、本実施の形態における記録材Ｐの諸条件、中間転写ベルト（中間転写体）５の諸条件、その他の諸条件や、これらの諸条件に基づく以下の算出結果をまとめて示す。
【００４４】
記録材Ｐの体積抵抗率（ρｖ）＝Ｒｐ［Ω・ｍ］
中間転写ベルト５の体積低効率（ρｖ）＝Ｒｔ［Ω・ｍ］
記録材Ｐの比誘電率（Ｋε）＝εｐ
中間転写ベルトの比誘電率（ｋε）＝εｔ
真空の誘電率＝ε０
プロセススピード＝Ｖ［ｍ／ｓｅｃ］
ニップ間距離＝ＬＰ［ｍ］
中間転写ベルト５の一次転写部Ｔ１から二次転写部Ｔ２までの移動距離＝ＬＲ［ｍ］
記録材Ｐが移動距離ＬＰ［ｍ］を移動するのに要する時間＝ｔ
中間転写ベルト５が移動距離ＬＲ［ｍ］を移動するのに要する時間＝ｔｒ
二次転写部Ｔ２直前の中間転写ベルト５上のトナーの電荷量＝Ｑｓ
二次転写時の中間転写ベルト５裏面の電荷量＝Ｑｔ
一次転写直後の中間転写ベルト５裏面の電荷量＝ＱＡ
二次転写時の記録材Ｐ表面の電荷量＝Ｑｐ
プレ帯電後の記録材Ｐ表面の電荷量＝Ｑ０
中間転写ベルト５裏面の初期電荷量＝ＱＩ
記録材Ｐの時定数＝τｐ
中間転写ベルト５の時定数＝τｔ
【００４５】
以下に、本実施の形態における中間転写ベルト５と記録材Ｐの電荷量をそれぞれ計算していく。
【００４６】
図５に、本実施の形態における各種パラメータの数値を示す。
【００４７】
記録材Ｐの時定数τｐの求め方は、
τｐ＝（εｐ×ε０）×Ｒｐ[ｓｅｃ]
であるから、本実施の形態のτｐは、
τｐ＝（５．０×８．８５４×１０−１２）×１．０×１０１３
＝４．４３×１０２［ｓｅｃ］
となる。
【００４８】
さらに、二次転写時の記録材Ｐ表面の電荷量Ｑｐは
Ｑｐ＝Ｑ０−［Ｑ０×｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τｐ）｝］
であり、
ｔ＝ＬＰ／Ｖ
Ｑ０＝（帯電電圧［Ｖ］）×（帯電幅［ｍ］）×Ｖ×εｐ×ε０／（記録材厚み［ｍ］）
で計算できるので、
本実施の形態のＱｐは、
Ｑｐ＝８．８５×１０−４−［８．８５×１０−４×｛１−ｅｘｐ（−０．２／４．４３×１０１２）｝］
＝８．８５×１０−４
となる。
【００４９】
また、中間転写ベルト５の時定数τｔの求め方は、
τｔ＝（εｔ×ε０）×Ｒｔ［ｓｅｃ］
であるから、本実施の形態のτｔは
τｔ＝（４．８×８．８５４×１０−１２）×５．０×１０７
＝２．１２×１０−３［ｓｅｃ］
となる。
【００５０】
さらに、二次転写時の中間転写ベルト５表面の電荷量Ｑｔは
Ｑｔ＝ＱＩ−［ＱＩ×｛１−ｅｘｐ（−ｔｒ／τｔ）｝］
であり、
ｔｒ＝ＬＲ／Ｖ
で計算できるので、本実施の形態のＱｔは
Ｑｔ＝３．１９×１０−４−［３．１９×１０−４×｛１−ｅｘｐ（−０．８／２．１２×１０−３）｝］＝０
となる。
【００５１】
さらに、二次転写部Ｔ２直前の中間転写ベルト５上のトナーｔの電荷量Ｑｓであるが、これは実際にクーロンメーターによって中間転写ベルト５上のトナーを測定した結果、
Ｑｓ＝７．５×１０−４
であった。
【００５２】
ここで、前述したように、転写を行うための必要条件を満たしているか否かを見てみると、必要条件は、
Ｑｐ≧Ｑｓ＋Ｑｔ
なので、本実施の形態においては、
８．８５×１０−４≧７．５×１０−４＋０
となり条件を満たすことが明らかである。
【００５３】
これらの計算式が示すように、本発明を適用するに当たっては、中間転写ベルト５の体積抵抗率は低いほうが好ましく、また、記録材Ｐの抵抗率は高いほうが好適な結果が得られる。また、使用するトナーｔの帯電量は少ない方が好ましい。
【００５４】
なお、上述した各数値は、一例をあげたものであり、これらの数値は画像形成装置によって種々に異なる。そして、本発明は、上述の数値が異なる画像形成装置に対しても適用できることはもちろんである。
【００５５】
また、本実施の形態では、図１に示すように、記録材種類入力手段としての操作部３０が設けられている。ユーザは、操作部３０を操作し、使用する記録材の種類に関する情報を入力することができる。ここで、入力される記録材の種類に関する情報とは、実質的に、記録材の厚み方向の抵抗値である。そして、操作部３０に入力された記録材の種類に関する情報に応じ、選択手段３１は、前述の記録材帯電手段が記録材を帯電する、又は帯電しないことを選択する。
【００５６】
この場合には、余白無しモードが実行不可能な記録材Ｐに対して余白無しモードが指定された場合に、この記録材に対する余白無しモードを未然に中止することができる。ここで、上述の誘起電流によるトナー像の記録材への転写が可能であるか否かは、実質的に、使用される転写材の厚さ方向の抵抗値に依存する。
【００５７】
＜実施の形態２＞
図６に、実施の形態２の画像形成装置を示す。同図は、画像形成装置の概略構成を模式的に示す縦断面図である。同図に示す画像形成装置は、上述の実施の形態１の図１に示す画像形成装置に対し、記録材搬送方向に沿っての記録材帯電ローラ１６，１７の上流側に、記録材Ｐを乾燥させるための加熱手段としてプレヒートローラ２０を付加したものである。なお、他の構成については、図１に示すものと同様であるので、重複部分の説明は適宜省略する。
【００５８】
実施の形態１において詳述したように、本発明の転写システムにおいては、中間転写ベルト５の体積抵抗率は低いほうが好ましく、また、記録材Ｐの抵抗率は高く、誘電率も高いほうが好適な結果が得られる。ここで、中間転写ベルト５の体積抵抗率は、材質としてカーボンを分散させた樹脂フィルムなどを用いることによって、安定的に低いものが供給できる。これに対して、記録材Ｐ、特に記録材Ｐが紙である場合、湿度（水分量）などによる体積低効率の変動が激しく、実施の形態１の画像形成装置では余白無しモードが使用できない範囲が大きくなってしまう。
【００５９】
そこで、本実施の形態においては、記録材Ｐを記録材帯電ローラ１６，１７によってプレ帯電する直前に、プレヒートローラ２０によってあらかじめ記録材Ｐを加熱し、記録在中の水分を蒸発させて記録材Ｐの体積抵抗を上昇させるようにした。これにより、記録材Ｐは、常に安定した体積抵抗をもって画像形成（転写）されるので、余白無しモードを適用することができる記録材種を増やすことを可能となる。ここで、記録材種とは、厚さの異なる記録材や材質の異なる記録材や抵抗の異なる記録材をいう。
【００６０】
図６に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置は、記録材Ｐの搬送方向に沿っての記録材帯電ローラ１６，１７の上流側に加熱手段としてのプレヒートローラ２０が配設されている。なお、同図に示す例では、プレヒートローラ２０は、さらにレジストローラ１６，１７の上流側に配設されているが、記録材帯電ローラ１６，１７の上流側であれば、レジストローラ１４，１５の下流側であってもよい。
【００６１】
本実施の形態において、例えば、記録材Ｐが紙であって、ユーザにより余白無しモードが指定された場合、プレヒートローラ２０内のハロゲンランプ２０ａが点灯し、プレヒートローラ２０を加熱する。この際、プレヒートローラ２０は、ローラ表面温度が約１８０℃になるように温度調節されている。なお、プレヒートローラ２０全体の構成は、例えば、上述の定着器１９と同様の構成にすることもできる。
【００６２】
以下に、本実施の形態におけるプレヒートローラ２０による物理特性の変化の一例を示す。
【００６３】
坪量：９０ｇ／ｍ２の一般的なコピー用紙において、プレヒートローラ２０の通過前には、体積抵抗率：１×１０１１［Ω・ｍ］、誘電率：４．０で合ったものが、プレヒートローラ２０の通過後には、体積抵抗率：１×１０１３［Ω・ｍ］、誘電率：４．６
と、体積抵抗率と誘電率の双方が高くなった。なお、画像形成装置の他の諸条件は実施の形態１と同様である。
【００６４】
上述のプレヒートローラ２０通過前の条件においては、良好な転写が行われないのは、実験的にも確認され、また、実施の形態１で示した計算式においても転写能力が不十分であるのに対して、プレヒートローラ２０通過後には、良好な転写像を得ることができた。
【００６５】
以上説明したように、記録材帯電手段の上流側に加熱手段としてのプレヒートローラ２０を配設し、記録材Ｐを帯電するに先立って記録材Ｐを加熱して水分を蒸発させることにより、余白無しモードを適用することができる記録材Ｐの種類や厚さを大幅に増やすことができる。さらにこのことにより、高抵抗・高誘電体の、いわゆるＯＨＰフィルムのような記録材Ｐに加え、一般的に使用されるコピー用紙などにおいてもこのモードの適用が可能となった。
【００６６】
＜実施の形態３＞
図７に、実施の形態３の画像形成装置を示す。同図は、画像形成装置の概略構成を模式的に示す縦断面図である。同図に示す画像形成装置は、上述の実施の形態１の図１に示す画像形成装置に対し、中間転写ベルト５の二次転写部Ｔ２の上流側に、中間転写ベルト５上のトナー像を帯電するトナー像帯電手段としてのトナー像帯電器（ポスト帯電器）２２、及びこれに帯電バイアスを印加する高圧電源（帯電バイアス印加手段）２１を付加したものである。なお、他の構成については、図１に示すものと同様であるので、重複部分の説明は適宜省略する。
【００６７】
上述の実施の形態１において詳述したように、本発明の転写システムは、中間転写ベルト５の体積抵抗率は低いほうが好ましく、また、記録材Ｐの抵抗率は高く、誘電率も高いほうが好適な結果が得られる。さらに、転写されるトナー像の帯電量が少ない方が、本発明の転写システムを適用可能な記録材Ｐの条件が広げられることは、実施の形態１中で説明した原理によっても明らかである。
【００６８】
そこで、実施の形態３における画像形成装置においては、以上のことに鑑み、中間転写ベルト５上のトナー像を帯電するトナー像帯電手段を設けることにより、中間転写ベルト５上のトナー像の帯電状態をより好適な状態に制御することを特徴としたものである。
【００６９】
本実施の形態においては、図７に示すように、中間転写ベルト５の回転方向（矢印Ｒ５方向）に沿っての二次転写部Ｔ２の上流側で、かつ一次転写部Ｔ１の下流側において、中間転写ベルト５表面に対向するように、中間転写ベルト５上のトナー像を帯電するための帯電手段として、トナー像帯電器２２を設けた。
【００７０】
このトナー像帯電器２２としては、図７では、金属製のシールド内に放電ワイヤを配設したコロナ帯電器を使用し、この帯電器に高圧電源２１から帯電バイアスを印加することで電荷を発生させて中間転写ベルト５上のトナー像の電荷を低下させるようにしている。なお、中間転写ベルト５上のトナー像を有効に帯電することができるものであれば、上述のコロナ放電器に限定されるものではなく、他の方式を採用するようにしてもよい。
【００７１】
図８に、トナー像帯電器（ポスト帯電器）２２に印加する電流と、トナー帯電量との関係を示す。本実施の形態においては、同図に示す直流成分（ＤＣ電流）に加えて、１２ｋＶｐｐの交流成分（ＡＣ電圧）を重畳して出力している。ただし、交流成分は図示していない。同図から、直流成分を変化させることで、中間転写ベルト５上のトナー像のトナー帯電量を変化させることができることがわかる。例えば、直流成分の絶対値を低下させれば、それに従いトナー帯電量の絶対値を低下させることができる。
【００７２】
本実施の形態においては、例えば一次転写直後の中間転写ベルト５上のトナーの電荷量（帯電量）
Ｑｓ＝７．５×１０−４［Ｃ］
（２５μＣ／ｃｍ２に相当する）
に対して、このトナー像帯電器２２にＤＣ電流値１００［μＡ］を印加することで
Ｑｓ＝４．５×１０−４［Ｃ］
（１５μＣ／ｃｍ２に相当する）
にすることができ、
Ｑｓ＝７．５×１０−４［Ｃ］
の場合には、約６．０×１０１０［Ω・ｍ］以上の記録材Ｐでないと余白無しモードを行えなかったのに対し、
Ｑｓ＝４．５×１０−４［Ｃ］
の場合には、約８．３×１０９［Ω・ｍ］以上の記録材Ｐにおいても余白無しモードを実行することができるようになり、本発明における余白無しモードを実施できる記録材Ｐの種類を大幅に増やす特徴的な効果が得られた。なお、実施の形態３で説明した本実施の形態に、さらに実施の形態２で説明した加熱手段を併用すれば、さらに効果が高まることは明白である。
【００７３】
以上説明した実施の形態１〜３では、中間転写体が中間転写ベルト５である場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、中間転写体としてドラム形の中間転写ドラムを使用することもでき、この場合も同様の効果をあげることができる。
【００７４】
また、以上の実施の形態１〜３においては、感光ドラム（感光体）１上のトナー像を一旦、像担持体としての中間転写ベルト（中間転写体）５上に一次転写し、その後、中間転写ベルト５上のトナー像を記録材Ｐに二次転写する構成の画像形成装置に対して、本発明を適用した例を説明した。本発明はこれに限定されるものではなく、中間転写体を有していない画像形成装置、すなわち像担持体としての感光ドラム上のトナー像を直接、記録材Ｐ上に転写する構成の画像形成装置に対してもほぼ同様に適用することができる。
【００７５】
以上説明した実施の形態１〜３においては、余白なしモードにおいて、二次転写ローラ１０は接地状態に切り替える構成をとっているが、図９に示すように、二次転写ローラ１０を接地状態に切り替える際に、二次転写ローラ１０とアースとの間に１０Ω〜１ｋΩの抵抗４０を介して接地しても全く同等の効果が得られる。なお、図９に示すこれらの構成は、前述の実施の形態１を例に描かれているが、実施の形態２，３に対しても同様の構成を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】実施の形態１の画像形成装置の概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【図２】本発明における一次転写部直後の中間転写ベルト及び帯電直後の記録材の電荷の状態を回路によって表現したモデル図である。
【図３】本発明における二次転写時の記録材及び中間転写ベルトの電荷モデル図である。
【図４】本実施の形態１における二次転写部近傍の拡大図である。
【図５】本発明を適用した実施の形態１における諸条件を示す図である。
【図６】実施の形態２の画像形成装置の概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【図７】実施の形態３の画像形成装置の概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【図８】実施の形態３における、トナー像帯電器（ポスト帯電器）に印加する電流とトナー帯電量との関係を示す図である。
【図９】実施の形態１〜３の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１          感光ドラム（像担持体）
２          帯電ローラ（帯電手段）
３          レーザスキャナ（露光手段）
４          現像装置（現像器）
５          中間転写ベルト（中間転写体、像担持体）
６          ドラムクリーナ（クリーニング手段）
７          一次転写ローラ
８          二次転写対向ローラ
９          バックアップローラ
１０        二次転写ローラ（転写部材）
１２        高圧電源（転写バイアス印加手段）
１６，１７  記録材帯電ローラ（記録材帯電手段）
１８        高圧電源（帯電バイアス印加手段）
２０        プレヒートローラ（加熱手段）
２１        高圧電源（帯電バイアス印加手段）
２２        トナー像帯電器（ポスト帯電器、トナー像帯電手段）
Ｋｐ        記録材の搬送方向
Ｐ          記録材
Ｔ１        一次転写部（転写部）
Ｔ２        二次転写部（転写部）
【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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