JP2013113931A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録材からはみ出したトナーに起因する裏汚れの発生や生産性低下を招くことなく、余白無し印刷モードでの連続印刷を可能にした画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置において、コントローラ部は、余白無し印刷モードの実行状態で連続印刷する場合に、移動機構８０及び画像形成部を制御する。そして記録材搬送方向と直交する幅方向での記録材サイズ以下の範囲内で、二次転写部に対する記録材Ｓの転写位置及び画像形成部によるトナー像の形成位置を、幅方向での記録材両端部に対応する画像データ量のうちのデータ量が少ない側に移動させるように制御する。
【選択図】図５

Description

本発明は、記録材に特定の余白部を設けず記録材全面に印刷するための余白無し印刷モードを実行可能なプリンタ、複写機等の画像形成装置に関する。

プリンタ、複写機等の画像形成装置において、記録材に余白部を設けず記録材全面に画像情報を載せる余白無し印刷（以下「余白無しプリント」とも言う）が要望されている。その理由は、出力物の品位という価値向上のみならず、例えば出力物生産者の立場においては、ユーザの要望に対し、プリント後工程で余白部を取り除くといった処理が減少することによるコストメリットも大きいためである。

電子写真システムにおいて、余白無しプリントの実現を妨げる大きな要因の一つに、はみ出しトナーによる裏汚れがある。裏汚れとは、連続してプリントする場合に、後続の記録材が転写部に搬送されるまでの短い時間内に、先行の記録材からはみ出て転写ローラ側に付着した不要なトナーを良好にクリーニングしきれず、このトナーが後続の記録材の裏面側に付着する現象をいう。

このような裏汚れの問題を防止するように構成した画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。この画像形成装置では、記録材の片寄り検知手段の検知結果に基づき、書込み手段による潜像の書込み開始位置を調整し、この調整後に書込み手段が複数の感光体ドラムへの潜像の書込みを開始するように制御することで、後続紙の汚れを防止するようにしている。

また、上記裏汚れの問題を防止するように構成した別の画像形成装置も知られている（特許文献２参照）。この画像形成装置では、記録材を搬送する搬送ベルト上で、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場合には、転写工程を実行する。そして、小さい場合には、搬送ベルトに対するクリーニング工程を実行することによって裏汚れを防止する。

特開２００５−２１５０４７号公報 特開２００７−４７４７４号公報

しかし、上述した特許文献１記載の画像形成装置では、裏汚れ問題を緩和することはできるものの、仮に書込み手段による画像位置精度を高くしたとしても、搬送される記録材の位置精度を振れないようにすることは困難であった。記録材の大きさを常に一定にすることは難しいため、時として余白が出来てしまうという問題が発生するおそれがあった。

また、特許文献２記載の画像形成装置では、裏汚れ問題を緩和することはできるものの、はみ出しトナーの付着している領域が大きいと、後続の記録材を搬送するまでの間隔を空ける必要がある。その結果、生産性を大きく低下させてしまうという問題を発生させるおそれがあった。

本発明は、記録材からはみ出したトナーに起因する裏汚れの発生や生産性低下を招くことなく、余白無し印刷モードでの連続印刷を可能にした画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、記録材を搬送する搬送手段と、前記像担持体に担持されたトナー像を前記搬送手段により搬送された記録材に転写する転写手段と、転写時に前記転写手段に付着したトナーを回収可能なクリーニング手段と、前記搬送手段で搬送される記録材の前記転写手段に対する記録材搬送方向と交差する幅方向の位置を変更するように移動させる移動手段と、を備え、記録材の前記幅方向に対して余白を設けることなくトナー像を形成する余白無し印刷を行う余白無し印刷モードを実行可能な画像形成装置において、前記余白無し印刷モードの実行状態で連続印刷する場合に、前記移動手段及び前記トナー像形成手段を制御して、前記幅方向での記録材サイズ以下の範囲内で、前記転写手段に対する記録材の転写位置及び前記トナー像形成手段によるトナー像の形成位置を、前記幅方向での記録材の両端部に対応する画像データ量のうちのデータ量が少ない側に移動させるように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にある。

本発明によれば、余白無し印刷モードの実行時に、記録材をその搬送方向と交差する幅方向に記録材のサイズ以下の範囲内で、データ量が少ない側に位置をずらしつつ印刷できるので、裏汚れの発生や生産性低下を引き起こすことなく連続印刷することができる。

本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 図１の画像形成装置における二次転写クリーニング装置を概略的に示す構成図である。 二次転写クリーニング装置へのトナー量とファーブラシのトナー蓄積量との相関関係を概略的に示すグラフ図である。 画像信号量と現像されるトナー量との相関関係を概略的に示すグラフ図である。 記録材搬送経路における移動機構などを概略的に示す斜視図である。 本発明に係る第１の実施形態の位置規制板を位置制御する制御回路のブロック図である。 第１の実施形態におけるプリント時の作動を説明するためのフローチャートである。 第１の実施形態における記録材と画像領域との関係を概略的に示す図である。 第１の実施形態における効果の一例を説明するためのグラフ図である。 本発明に係る第２の実施形態の二次転写クリーニング装置を概略的に示す構成図である。 第２の実施形態におけるトナー量とクリーニングブレードエッジ磨耗量との相関関係を示すグラフ図である。 第２の実施形態におけるプリント時の作動を説明するためのフローチャートである。

＜第１の実施形態＞
本発明に係る画像形成装置の実施形態について図を参照して説明する。なお、図１は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を説明する図である。

画像形成装置１は、記録材Ｓの記録材搬送方向と直交する幅方向に対して余白を設けることなくトナー像を形成する余白無しプリント（余白無し印刷）を行う余白無しプリントモード（余白無し印刷モード）を実行可能に構成されている。

画像形成装置１は、電子写真方式を用いたカラープリンタであり、図１に示すように、画像形成装置本体（以下「装置本体」と呼ぶ）１００に、並列に配設された複数の画像形成部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを備えている。画像形成部１０ａ〜１０ｄは、像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段を構成するもので、それぞれに共通の構成を有し、それぞれがイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成する。

像担持体である感光体ドラム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、それぞれに中心で軸支され、不図示の駆動手段によって回転駆動される。感光体ドラム１１ａ〜１１ｄは、不図示の帯電手段により表面に均一な帯電量の電荷を与えられた後、レーザスキャナユニット１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄにより、記録画像信号に応じて変調されたレーザビームで走査、露光されて、静電潜像が形成される。

さらに、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の現像剤（以下、これをトナーと呼ぶ）をそれぞれ収納した現像ユニット１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄによって、上記静電潜像をトナー画像として顕像化される。トナー像を担持する像担持体である中間転写ベルト１６に対向する位置には、一次転写ローラ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが配置されている。

中間転写ベルト１６は、エンドレスベルトからなり、駆動ローラ１７、二次転写対向ローラ１９、テンションローラ１８に懸回して張架され、駆動ローラ１７によって矢印Ｄの方向に回転駆動される。感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上のトナー画像は、一次転写ローラ１５ａ〜１５ｄによりバイアスを印加されて、中間転写ベルト１６に一次転写される。

感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの一次転写位置の各下流側には、ドラムクリーニング装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄがそれぞれ配置されている。これらドラムクリーニング装置１４ａ〜１４ｄは、それぞれクリーニングブレードによってトナーを掻き落とし、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ表面の清掃を行う。以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が中間転写ベルト１６上に順次転写される。

画像形成装置１内の下部には、シート状の複数の記録材Ｓを収容可能な給送ユニット３０が配置されている。給送ユニット３０に収納された記録材Ｓは、リフタ板３１により所定の給送位置に保持され、給送分離ユニット３２により一枚ずつ給送される。給送された記録材Ｓは、給送搬送ユニット３３により搬送され、レジストユニット３４によりレジスト調整された後、中間転写ベルト１６上のトナー画像と同期されて、二次転写部１５０へと搬送される。これら給送搬送ユニット３３及びレジストユニット３４の一部により、記録材Ｓを搬送する搬送手段が構成されている。

二次転写部１５０は、図２に示すように、中間転写ベルト１６と二次転写ローラ３５との二次転写ニップＮ２を有している。二次転写ローラ３５は、接地電位（符号５７参照）に接続された二次転写対向ローラ１９によって内側から支持された中間転写ベルト１６に当接して、記録材Ｓに対するトナー像の二次転写を行う。

二次転写部１５０では、二次転写ローラ３５にバイアスが印加されて、中間転写ベルト１６上のトナー像が記録材Ｓへと転写される。つまり、中間転写ベルト１６上に一次転写により重ね合わされたトナー像は、トナーと逆極性のバイアスがバイアス電源（不図示）から二次転写ローラ３５に印加されることにより、記録材Ｓ上に一括二次転写される。さらに、この記録材Ｓは、定着前搬送ユニット３６により定着ユニット３７へと搬送され、トナー像が記録材Ｓ上に定着される。

二次転写後に中間転写ベルト１６上に残留したトナー、外添剤等は、第１クリーニング装置５０及び第２クリーニング装置６０（図１参照）により除去される。片面プリント工程の場合、記録材Ｓは、図１に示す排出ユニット３８により搬送されて、排出トレイ３９へと排出される。一方、両面プリント工程の場合、記録材Ｓは、反転ユニット４０へと搬送され、表裏を反転された後、両面搬送ユニット４１を経て再び給送搬送ユニット３３、レジストユニット３４へと搬送され、裏面の画像を転写、定着され、排出トレイ３９へと排出される。

また、装置本体１００には、本体全体を統括的に制御するコントローラ部５１が設けられている。コントローラ部５１には、作業用のメモリとして使われるＲＡＭ５２、コントローラ部５１が実行するプログラムや各種データが格納されたＲＯＭ５３、取得したデータなどをバックアップするバックアップＲＡＭ５４が接続されている。

次に、中間転写ベルト１６と二次転写ローラ３５との二次転写ニップＮ２を有する二次転写部１５０をクリーニングする二次転写クリーニング装置７について、図２を参照して詳細に説明する。

二次転写部１５０は、中間転写ベルト（像担持体）１６に担持されたトナー像を、給送搬送ユニット３３及びレジストユニット３４の一部構成を用いた搬送手段により搬送された記録材Ｓに転写する転写手段を構成している。また、二次転写クリーニング装置７は、転写時に二次転写部（転写手段）１５０に付着した不要なトナーを回収可能なクリーニング手段を構成している。

図２に示すように、二次転写クリーニング装置７は、二次転写ニップＮ２の上流側で二次転写ローラ３５をクリーニングするように配置されている。二次転写クリーニング装置７は、第１クリーニング部材としてのファーブラシ７１と、第２クリーニング部材としての金属ローラ７２と、除去手段としてのクリーニングブレード７３と、廃トナー容器７４とを有している。なお、図２中の符号Ｅは二次転写対向ローラ１９の回転方向、Ｆは二次転写ローラ３５の回転方向、Ｇはファーブラシ７１の回転方向、Ｈは金属ローラ７２の回転方向をそれぞれ示している。

ファーブラシ７１は矢印Ｇ方向に回転しながら、矢印Ｆ方向に回転する二次転写ローラ３５上のトナーを静電的に吸着して回収する。金属ローラ７２は、矢印Ｈ方向に回転しながらファーブラシ７１に摺接してクリーニング電圧を印加すると共に、ファーブラシ７１からトナーを静電的に吸着して回収する。クリーニングブレード７３は、金属ローラ７２に当接して配置され、金属ローラ７２上のトナーを掻き取って廃トナー容器７４に回収する。

また、二次転写クリーニング装置７は、クリーニング電圧を出力する電源手段としてのクリーニング電圧電源７５を有している。クリーニング電圧電源７５は、金属ローラ７２に接続されており、クリーニング電圧電源７５から出力されたクリーニング電圧は、金属ローラ７２を介してファーブラシ７１に印加される。なお、金属ローラ７２には、通常、アルミニウムやＳＵＳなどの導電性に優れた部材を用いることが好ましい。

本実施形態では、導電性材料で形成されたファーブラシ７１を介して、接地された導電性（高抵抗）の二次転写ローラ３５と金属ローラ７２とが電気的に接続されている。従って、金属ローラ７２にクリーニング電圧が印加されて二次転写ローラ３５との間に電流が流れると、ファーブラシ７１と金属ローラ７２との間に抵抗分割された電位差が発生する。

二次転写ローラ３５からファーブラシ７１に静電吸着されたトナーは、この電位差に吸着されてファーブラシ７１から金属ローラ７２へ順送りに転写される。金属ローラ７２に転写されたトナーは、金属ローラ７２に当接されたクリーニングブレード７３によって除去されて、廃トナー容器７４内に落下して回収される。これにより、ファーブラシ７１にトナーが過剰に溜まることが防止されている。

ファーブラシ７１は、スペースの観点から、二次転写ローラ３５に侵入させていない状態で外径１０ｍｍ〜３０ｍｍであることが好ましい。第１の実施形態では、例えば、二次転写ローラ３５に侵入させていない状態でファーブラシ７１の外径を１８ｍｍ、半径を９ｍｍに設定することができる。また、ファーブラシ７１の毛の長さを４ｍｍ、二次転写ローラ３５に対する侵入量を１．０ｍｍ、金属ローラ７２に対する侵入量を１．５ｍｍに設定することができる。

また、ファーブラシ７１の毛の植毛密度を１２０ｋＦ／ｉｎｃｈ^２、ファーブラシ７１の電気抵抗値を３×１０^５Ω／ｃｍに設定することができる。そして、金属ローラ７２の周速度を、二次転写ローラ３５の接触部において、二次転写ローラ３５の周面移動方向と同一方向に１．０（同じ速度）に設定することができる。

次に、二次転写ローラ３５のクリーニング能力について、図３を参照して詳細に説明する。図３は、二次転写クリーニング装置７への単位時間あたりのトナー量［ｍｇ／ｓｅｃ］とファーブラシ７１へのトナー蓄積量との関係を概略的に示すグラフ図である。

単位時間あたりの二次転写クリーニング装置７へのトナー量が或る一定量を超えると、ファーブラシ７１で回収したトナー量とファーブラシ７１から金属ローラ７２へ静電的に移動可能なトナー量のバランスが崩れる。その結果、ファーブラシ７１の蓄積トナー量が多くなり、二次転写ローラ３５上のトナーをクリーニングしきれ無くなり、裏汚れを発生させることになる。つまり、図３においてトナー量がｃよりも多くなると、トナー蓄積量がｅを超え、裏汚れ発生領域となる。従って、ｃ［ｍｇ／ｓｅｃ］は、裏汚れ発生のしきい値と考えることができる。

更なるクリーニング能力の向上は、例えばファーブラシ７１の二次転写ローラ３５への侵入量を増加させたり、ＣＬＮ電流設定を上げることにより可能となる。しかし、前者によると、耐久によるブラシの毛倒れによるクリーンニング能力低下で寿命が短くなることが考えられ、後者によると、耐久によるブラシの抵抗上昇で必要高圧が高くなりコストの点で対応が困難になることが考えられる。

余白有り画像を出力する場合、二次転写ローラ３５に付着し二次転写クリーニング装置７まで到達するトナーには、画像信号とは別にトナーの劣化等により現像されてしまうかぶりトナーがある。さらに、紙間で各色の階調性維持や色毎のレジストレーション合わせの目的で定期的に作像されるパッチのトナーがある。図３においてこのトナー量は、極力ファーブラシ７１内にトナーが蓄積しないように、ａ［ｍｇ／ｓｅｃ］以下になるよう、かぶり量やパッチの頻度が調整されている。

一方、余白なし画像を出力する場合には、記録材からはみ出したトナーが二次転写ローラ３５に付着する。その場合、当然、余白有り画像を出力する際よりも多くのトナーが二次転写クリーニング装置７に到達する。もし仮に、記録材が常に同じ搬送位置を通過すると考えると、二次転写クリーニング装置７には常に同じ場所にトナーが訪れることとなり、記録材両端部の相当位置のトナー量がｃ［ｍｇ／ｓｅｃ］を超え、裏汚れをもたらすことになる。

そのため本構成では、余白無しプリントモード（余白無し印刷モード）が選択された場合、コントローラ部５１が、はみ出しトナー量を画像情報から演算し、その結果に基づき、画像位置と記録材の搬送位置とを同方向に同じ量だけずらすように各部を制御する。これにより、記録材上の画像を変化させること無く、クリーニング部材としてのファーブラシ７１への局所的なトナーの集中を防ぎ、裏汚れの発生を有効に抑えることができる。

コントローラ部５１は、本発明に係る制御手段を構成している。コントローラ部５１は、後述するように、余白無しプリントモードの実行状態で連続印刷する場合に、移動機構（移動手段）８０及び画像形成部（トナー像形成手段）１０ａ〜１０ｄを制御する。これにより、二次転写部（転写手段）１５０に対する記録材Ｓの転写位置及び画像形成部１０ａ〜１０ｄによるトナー像の形成位置を、上記幅方向での記録材Ｓの両端部に対応する画像データ量のうちのデータ量が少ない側に移動させるように制御する。この移動は、記録材搬送方向と直交する幅方向での記録材サイズ以下の範囲内で行う。

次に、記録材Ｓの位置調整について、図５を参照して詳細に説明する。なお、図５は、記録材搬送経路における移動機構などを概略的に示す斜視図である。図５では、図１における給送搬送ユニット３３、レジストユニット３４を図１の右斜め後方から見た状態を示しているので、位置規制板８１は、図１では給送搬送ユニット３３、レジストユニット３４の奥側に位置することになる。

給送ユニット３０から二次転写ローラ３５までの記録材搬送経路内の例えば給送搬送ユニット３３、レジストユニット３４の位置（図１参照）には、位置規制板８１を有する移動機構８０が配設されている。移動機構８０は、搬送手段（３３，３４）で搬送される記録材Ｓの二次転写部（転写手段）１５０に対する記録材搬送方向と交差（直交）する幅方向の位置を変更するように移動させる移動手段を構成している。

ここで、図５の矢印Ｂの方向に搬送ローラ８６，８７で搬送される記録材Ｓは、これら搬送ローラ８６，８７により位置規制板８１に突き当てられる片側基準で送られる。このため、位置規制板８１は、図５の矢印Ｃ方向にて突出動作する際に、突き当てられた記録材Ｓを図５の左方（図１の手前側）に移動させ、また図５の矢印Ｃ方向にて退避動作する際に、突き当てられた記録材Ｓを図５の右方（図１の奥側）に移動させる。上記搬送ローラ８６，８７は、給送搬送ユニット３３、レジストユニット３４内に配置されたローラにより適宜構成することができる。

すなわち、給送ユニット３０から搬送され、搬送ローラ８６，８７を介して送られてくる記録材Ｓは、記録材搬送経路内において、位置規制板８１側に寄せて突き当てるような負荷が搬送ローラ８６，８７から加えられる。位置規制板８１における記録材接触面８１ａと逆の裏面８１ｂ側には、装置本体１００に固定支持されたステッピングモータ等のアクチュエータ８２と、引張りバネ８５，８５とが配設されている。引張りバネ８５，８５は、記録材搬送方向に長い矩形状の位置規制板８１の上流側及び下流側に一端がそれぞれ固定されている。

引張りバネ８５，８５は、位置規制板８１の裏面８１ｂに一端が固定され且つ他端が装置本体１００側に固定されて、位置規制板８１をアクチュエータ８２側に付勢している。裏面８１ｂにおける引張りバネ８５，８５間には、当接部材９２が取り付けられている。この当接部材９２には、アクチュエータ８２の回転軸に同軸に接続されたロッド８３が接続されている。

アクチュエータ８２としてステッピングモータを使用する場合、位置規制板８１の変動量は、ステッピングモータに対して出力される駆動パルス数により設定することができる。また、位置規制板８１の下方の上流側及び下流側には、記録材Ｓの搬送方向（矢印Ｂ方向）に対する垂直方向（矢印Ｃ方向）延在してこの垂直方向に位置規制板８１を移動案内するレール部材８４，８４が配設されている。このような構成により、アクチュエータ８２の正逆方向の回転駆動をロッド８３及び当接部材９２を介して位置規制板８１に伝達することで、位置規制板８１を矢印Ｃ方向にて進退動作させることができる。

アクチュエータ８２をステッピングモータで構成する場合、このステッピングモータとして、駆動パルスが１パルス当り７．５°回転し、３６０°回転でロッド８３の上記垂直方向での変動量が０．７ｍｍとなるものを使用することができる。この場合、１パルス＝１４．５μｍの分解能で位置規制板８１の位置制御を行うことができる。

次に、図６を参照して、本実施形態における位置規制板８１の位置を制御する制御回路について説明する。

すなわち、図６に示すように、装置本体１００に備えたコントローラ部５１には、データを入出力可能なバックアップＲＡＭ５４が接続されている。コントローラ部５１の入力ポートには、少なくとも、記録材搬送経路に配設されて記録材Ｓの端面を検知する端面検知センサ８８，８９が接続されている。端面検知センサ８８は、図５における記録材Ｓの位置規制板８１と逆の側（図１の手前側）の端面を検知し、端面検知センサ８９は、図５における記録材Ｓの位置規制板８１側（図１の奥側）の端面を検知する。またコントローラ部５１の出力ポートには、少なくとも、トナー像形成手段としての画像形成部１０ａ〜１０ｄと、アクチュエータ８２に対し駆動信号を送信するドライバ９３とが接続されている。

次に、プリント動作における制御の流れを図７のフローチャート、及び図８を参照して説明する。図７は、本実施形態におけるプリント時の作動を説明するためのフローチャート、図８は、本実施形態における記録材と画像領域との関係を示す概略図である。

すなわち、プリント情報が送られてプリントスタートすると（ステップＳ１）、コントローラ部５１（図１、図６参照）は、まずプリントが余白無しプリント（全面印刷）であるか余白有りプリントであるかを判断する（Ｓ２）。ここで、余白有りプリントであると判断した場合は、位置ずらし制御の必要性無しと認識して画像形成をスタートする（Ｓ７）。

一方、ステップＳ２において、コントローラ部５１は、余白無しプリントと判断した場合には、引き続き、記録材搬送方向と直交する幅方向での両画像端部の画像データ量を算出する（Ｓ３）。

具体的には、図８に示すように、記録材Ｓの面積よりも大きめに作成された画像領域Ｒに対応する画像信号に対し、以下のような計算を行う。つまり、画像信号に関し、画像を欠けさせないために、記録材Ｓの両端部からそれぞれ１０画素分（例えば、約４００μｍ）についての記録材一枚分の右側積算画像データ量ＩＲ及び左側積算画像データ量ＩＬをそれぞれ計算する。なお、図８中の符号Ｌ１は、記録材Ｓの記録材搬送方向の長さを示している。

計算した右側積算画像データ量ＩＲ及び左側積算画像データ量ＩＬは、コントローラ部５１からバックアップＲＡＭ５４（図６参照）に記憶される。ここで画像信号量とは、レーザスキャナユニット１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄによる各画素に関した露光量である。露光は１画素あたり４ｂｉｔ（１６値）の信号量を有しており、信号量が大きいほど露光幅が広がり、現像時に載るトナー量が多くなる。

従って、露光量は、略トナー量として考えることができる（図４参照）。つまり、図４に示すように、横軸の画像信号量が増加するのに比例して、縦軸の現像されるトナー量が増大していく。なお、図４は、画像信号量と現像されるトナー量との相関関係を概略的に示すグラフ図である。

本実施形態において余白無しプリントが指定された場合、ここでは説明しない公知である拡大処理工程を経て、画像信号は、記録材よりも４方向それぞれ４００μｍ大きめに作ることとしている。これは、記録材の搬送位置制御、記録材の大きさの振れ等を考慮すると、最大で３００μｍ程度、二次転写部１５０において画像情報と記録材との相対位置が変化してしまうことから、余白部を作らないために設定した値である。

次に、ステップＳ４において、単位時間あたりの記録材からのはみ出し画像量（画像データ量）、即ちはみ出しトナー量Ｍの算出を行う。はみ出しトナー量Ｍは、ステップＳ３で求めた両端部の右側積算画像データ量ＩＲ及び左側積算画像データ量ＩＬと、記録材の単位時間あたりの搬送速度ＰＳ、記録材の搬送方向長さＬ１、及び記録材の搬送間隔Ｌ２とを用いて、下記に示す式１に基づき演算を行う。
Ｍ（ＲｏｒＬ）＝Ｎ（ＲｏｒＬ）×ＰＳ／Ｍ（Ｌ１＋Ｌ２） ・・・（式１）

次に、下記の式２のように、右側のはみ出しトナー量ＭＲと左側のはみ出しトナー量ＭＬとの比較を行い、その大きい方を代表値Ｐとして設定し、バックアップＲＡＭ５４に記憶する。
ＭＬ≧ＭＲのときＰ＝ＭＬ
ＭＬ＜ＭＲのときＰ＝ＭＲ ・・・（式２）

次に、設定された代表値Ｐから、位置ずらしの必要性があるか否かを判断する（Ｓ５）。その判定は、はみ出しトナー量としての代表値Ｐが０．２ｍｇ／ｓｅｃより多いか否かで判断する。この０．２ｍｇ／ｓｅｃという値は、本実施形態における裏汚れを発生させるトナー量のスレッシュホールド（しきい値）、つまり図３におけるｃが０．４ｍｇ／ｓｅｃであり、裏汚れに対するラティチュードを持たせるために設定した値である。

そして、ステップＳ５において位置ずらしの必要性無しと判断した場合には、ステップＳ７に進んで画像形成を開始する。一方、位置ずらしの必要性ありと判断した場合には、まず記録材Ｓの移動の方向を、はみ出しトナー量の少ない方向（記録材の両端部に対応する画像データ量のうちのデータ量が少ない側）と決定する。前述の通りとする理由は例えば、ファーブラシ７１が寿命を超えて使用されるなどクリーニング能力が想定以下に低下した場合においても、極力裏汚れを回避するためである。

引き続き、ステップＳ６において、記録材Ｓ及び画像情報の移動を設定、つまり位置規制板８１及びコントローラ部５１からの画像情報をそれぞれ４００μｍずらす設定を行う。即ちコントローラ部５１は、移動機構８０による記録材の移動方向及び移動量と画像形成部１０ａ〜１０ｄによる中間転写ベルト１６へのトナー像の形成位置の移動方向及び移動量とを一致させた状態で上記転写位置及び形成位置を幅方向にて移動させる制御を行う。その後、ステップＳ７において画像形成をスタートさせる。

ここで、仮に記録材Ｓの移動量が最大になった場合は、それまでの移動方向とは逆の方向に移動を開始させ、以降これを繰り返す。もちろん、画像形成後は、ジョブが終了したか否かの判定、即ち次のプリントの有無を判断し（Ｓ８）、有りと判断した場合には前述と同様の作業を繰り返し、無しと判断した場合にはプリント動作を終了する（Ｓ９）。

なお、記録材の移動量が最大になった際に次の記録材の搬送を僅かな時間だけ一旦停止させ、その間にファーブラシ７１で二次転写ローラ３５を充分にクリーニングしてから再度記録材を二次転写クリーニング装置７に送り込むように制御することも可能である。

図９は、Ａ４サイズの記録材を横送りで、余白無しプリントを１０００枚行ったときのファーブラシ７１のトナー蓄積量の結果を示したグラフ図である。グラフでは、横軸にファーブラシ７１の長手位置（軸方向の位置）をＦ（前側）、Ｃ（中央）、Ｒ（後側）で示し、縦軸にトナー蓄積量を示している。

グラフにおいて、本発明に係る位置ずらし制御を行わなかったときと行ったときの差が明確に出ている。すなわち、グラフによると、位置ずらし制御を行わなかった場合には、破線で示すように、ファーブラシ７１の長手位置における記録材の幅方向の端部付近において、縦軸のｅを超えるほどのトナー蓄積量が確認された。従って、位置ずらし制御を実行しなければ、ファーブラシ７１で除去しきれずに二次転写ローラ３５に残ったトナーが、二次転写時に記録材に対する裏汚れを発生させることが理解できる。

一方、本発明に係る位置ずらし制御を実行した場合は、実線で示すように、ファーブラシ７１の長手位置における記録材の幅方向の端部付近において、縦軸のｅを大きく下回る程度のトナー蓄積量が確認された。従って、位置ずらし制御を実行すれば、ファーブラシ７１で二次転写ローラ３５のトナーを良好に除去し、記録材のサイズ端部付近のトナー蓄積量を分散したことで、二次転写時の記録材に対する裏汚れの発生を有効に回避できることが理解できる。

以上の本実施形態によると、記録材から二次転写ローラ３５にはみ出したトナー量の判定結果から、記録材の位置規制板８１による移動制御、並びに画像情報の移動制御を行うことで、余白無し画像を連続で大量にプリントしても裏汚れを発生することは無かった。このように、余白無しプリントモードが選択された場合に、記録材をその搬送方向と直交する幅方向に記録材の大きさ以下の量で位置をずらしながらプリントする。これにより、記録材からはみだしたトナーによる記録材の裏汚れを発生させずに、余白無し連続プリントを実行することができる。

そしてコントローラ部５１は、移動機構８０による記録材の移動方向及び移動量と画像形成部１０ａ〜１０ｄによる中間転写ベルト１６へのトナー像の形成位置の移動方向及び移動量とを一致させた状態で、上記転写位置及び上記形成位置を幅方向にて移動させる。これにより、裏汚れを回避する制御を、極めて安定した形で実現することができる。

またコントローラ部５１は、算出した画像データ量に基づいて単位時間あたりのはみ出しトナー量を算出し、はみ出しトナー量の多寡に応じて、移動機構８０による記録材の移動量と画像形成部１０ａ〜１０ｄによる形成位置の移動量を変更する。これにより、二次転写ローラ３５に付着したトナーをファーブラシ７１で吸着回収する際に、中間転写ベルト１６に担持されて到達するトナー量が多い場合には、記録材Ｓを比較的大きくずらして、裏汚れの抑制をより向上させるように制御することができる。

なお、本実施形態では、中間転写ベルト１６を用いて記録材に間接的に画像形成する構成を有していたが、これに代えて、感光体ドラムを用いて記録材に直接的に画像を形成する構成の画像形成装置に本発明を適用することも可能である。その場合は、感光体ドラムが像担持体を構成し、感光体ドラム周りの帯電装置、露光装置及び現像装置等によってトナー像形成手段が構成されることになる。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明に係る第２の実施形態について、図１０〜図１２を参照して説明する。本実施形態において、先の第１の実施形態で説明した構成と共通の部分には同じ符号を付してその説明を省略する。なお、図１０は、第１の実施形態のクリーニング構成にクリーニングブレード９０を追加した本実施形態の構成を示す図、図１１は、トナー量とクリーニングブレードエッジ磨耗量との相関関係を示すグラフ図である。図１２は、第２の実施形態におけるプリント時の作動を説明するためのフローチャートである。

本実施形態では、図１０に示すように、記録材搬送経路における二次転写ローラ３５の下流側に、クリーニングブレード９０及び廃トナー容器９１が配設されている。クリーニングブレード９０は、先端（上端）のエッジ部を二次転写ローラ３５の表面に摺接させた状態で支持されている。廃トナー容器９１は、クリーニングブレード９０で掻き取られたトナーを収容する。

このようにファーブラシ７１にクリーニングブレード９０を追加したハイブリッドクリーニングシステムにより、前述したファーブラシだけの方式ではクリーニングしにくい局所的に多いトナーを、より良好にクリーニングすることができる。また、クリーニングブレード９０の存在により、ファーブラシ７１へのトナー量を大きく減少させることができ、クリーニング能力を落としても充分に機能できることになる。その結果、ファーブラシ７１の寿命延命を図ることが可能となる。

ここで、クリーニングブレード９０は、上述のようにファーブラシ７１よりも二次転写ローラ３５の上流部にてカウンター方向に当接させている。このクリーニングブレード９０は、例えば、ウォーレス硬度値で９５°、自由長８ｍｍ、肉厚２ｍｍのウレタン製として構成することができ、当接角１５°、線圧１５ｇｆ／ｃｍとなるように設定することができる。この場合における当接ＮＩＰ幅は、５μｍである。

クリーニングブレード９０で掻き取られたトナーは、廃トナー容器９１内に落下し、回収される。なお、上記のウォーレス硬度とは、測定装置としてウォーレス社製のウォーレス硬度計（型式：Ｈ１２）を用いて、ＩＲＨＤ硬さ試験法Ｍ（マイクロ法）で測定したものである。測定条件は、２５℃／５０％ＲＨである。

本構成において、余白無しプリントを行う場合には、第１の実施形態とは異なる制御を行う必要がある。それは、クリーニング構成がファーブラシ７１のみの場合は裏汚れがファーブラシ７１のトナー蓄積量で決定されるのに対し、クリーニングブレード９０の場合にはエッジ部への局所的なトナー集中による磨耗によりトナーがすり抜けることが要因になるからである。

ここで、図１１を参照して、クリーニングブレード９０へのトナー量とエッジ磨耗量との相関関係について説明する。

図１１では、横軸にクリーニングブレード９０の耐久時間をとり、縦軸にエッジ磨耗量をとっている。図１１のグラフにおいて、二次転写クリーニング装置７への単位時間あたりのトナー量が０．４ｍｇ／ｓｅｃの場合を大破線で示し、トナー量が０．２ｍｇ／ｓｅｃの場合を小破線で示し、かぶりトナーのみの場合を実線で示している。また、クリーニングブレード９０のエッジをすり抜けるすり抜け発生領域を一点鎖線で示している。

グラフによると、０．４ｍｇ／ｓｅｃの場合は、耐久時間が早い段階でエッジ磨耗量が高くなり、すり抜け発生領域が生じてしまう。０．２ｍｇ／ｓｅｃの場合には、耐久時間が０．４ｍｇ／ｓｅｃの場合より遅い段階でエッジ磨耗量が高くなり、すり抜け発生領域を生じる。かぶりトナーのみの場合には、これらより遅い段階でエッジ磨耗量が高くなり、すり抜け発生領域を生じる。これらから、単位時間あたりのトナー量が多くほど、トナーがエッジをすり抜けてしまうまでの寿命が大きく低下することが理解できる。つまり、クリーニング能力を可能な限り長く維持するには、局所的なトナーの集中を防ぐことが重要になる。

ここで、本実施形態における制御の流れを図１２のフローチャートに基づいて説明する。すなわち、プリント情報が送られてプリントスタートすると（ステップＳ１１）、コントローラ部５１（図１、図６参照）は、プリントが余白無しプリント（全面印刷）であるか余白有りプリントであるかを判断する（Ｓ１２）。そして、余白有りプリントであると判断した場合は、位置ずらし制御の必要性無しと認識して画像形成をスタートする（Ｓ１７）。

一方、ステップＳ１２において余白無しプリントと判断した場合には、前述と同様に、記録材搬送方向と直交する幅方向での両画像端部の画像データ量を算出する（Ｓ１３）。そしてステップＳ１４において、前述と同様に、単位時間あたりの記録材からのはみ出し画像量（画像データ量）、即ちはみ出しトナー量Ｍの算出を行う。

次に、ステップＳ１５において、記録材Ｓの長手方向のはみ出しトナーの積算量を算出、即ち、過去にクリーニングブレード９０に到達したトナー積算量を算出する。その計算は、画像書きだし基準位置から１０画素（例えば、約４００μｍ）毎に３２３ｍｍの幅にわたり計算され、バックアップＲＡＭ５４に記憶される仕組みとなっている。この積算量は、クリーニングブレード９０の交換時にリセットされる。

さらに、このデータをもとにして、作像可能領域で最もトナー積算量が少ない場所に記録材Ｓ及び画像位置が来るように設定した（Ｓ１６）後、画像形成をスタートさせる（Ｓ１７）。画像形成後は、ジョブが終了したか否かの判定、即ち次のプリントの有無を判断し（Ｓ１８）、有りと判断した場合には前述と同様の作業を繰り返し、無しと判断した場合にはプリント動作を終了する（Ｓ１９）。

本実施形態ではコントローラ部５１が、算出した画像データ量に基づき記録材両端部に対応するトナー量を積算し、記録材両端部での積算トナー量の少ない側に上記転写位置及び形成位置を移動させるように移動機構８０と画像形成部１０ａ〜１０ｄを制御する。そして、余白無しプリントモードの選択時に、記録材を幅方向に記録材の大きさ以下の量で位置をずらしながらプリントすることで、記録材からはみだしたトナーによる記録材の裏汚れを発生させずに余白無し連続プリントを実行することができる。さらに、裏汚れを回避する制御を、極めて安定した形で実現することができる。

以上の本実施形態では、クリーニングブレード９０によって二次転写ローラ３５をクリーニングするシステムにおいては、クリーニングブレード９０の長手方向に局所的にトナーが集中することが無いように、記録材の移動及び画像位置の制御を行う。これにより、クリーニングブレード９０の寿命を極力長く保つことが可能となる。

１…画像形成装置、７…クリーニング手段（二次転写クリーニング装置）、１０ａ〜１０ｄ…トナー像形成手段（画像形成部）、１６…像担持体（中間転写ベルト）、３３，３４…搬送手段（給送搬送ユニット，レジストユニット）、５１…制御手段（コントローラ部）、８０…移動手段（移動機構）、９０…クリーニングブレード、１５０…転写手段（二次転写部）、Ｓ…記録材

Claims (4)

1. トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、記録材を搬送する搬送手段と、前記像担持体に担持されたトナー像を前記搬送手段により搬送された記録材に転写する転写手段と、転写時に前記転写手段に付着したトナーを回収可能なクリーニング手段と、前記搬送手段で搬送される記録材の前記転写手段に対する記録材搬送方向と交差する幅方向の位置を変更するように移動させる移動手段と、を備え、記録材の前記幅方向に対して余白を設けることなくトナー像を形成する余白無し印刷を行う余白無し印刷モードを実行可能な画像形成装置において、
   前記余白無し印刷モードの実行状態で連続印刷する場合に、前記移動手段及び前記トナー像形成手段を制御して、前記幅方向での記録材サイズ以下の範囲内で、前記転写手段に対する記録材の転写位置及び前記トナー像形成手段によるトナー像の形成位置を、前記幅方向での記録材の両端部に対応する画像データ量のうちのデータ量が少ない側に移動させるように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。
2. 前記制御手段は、前記移動手段による記録材の移動方向及び移動量と前記トナー像形成手段による前記像担持体へのトナー像の形成位置の移動方向及び移動量とを一致させた状態で、前記転写位置及び前記形成位置を前記幅方向にて移動させるように制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、算出した前記画像データ量に基づいて単位時間あたりのはみ出しトナー量を算出し、前記はみ出しトナー量の多寡に応じて、前記移動手段による記録材の移動量と前記トナー像形成手段による前記形成位置の移動量を変更する、
   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。
4. 前記制御手段は、算出した前記画像データ量に基づいて前記両端部に対応するトナー量を積算し、記録材の前記両端部においての前記積算したトナー量の少ない側に前記転写位置及び前記形成位置を移動させるように前記移動手段及び前記トナー像形成手段を制御する、
   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。

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