(57)【要約】【課題】ファーブラシなどの外部クリーニング装置を使用することなく、しかも転写ベルト表面の特性バラツキを生じることなく、転写ベルトを用いて像担持体から転写紙へのトナー像の転写を行うことが可能な転写方法を提供する。【解決手段】転写すべきトナー像を有する画像領域が非画像領域を間に挟んで間欠的に形成される像担持体と、該像担持体に対面して接触するように配置された転写ベルトとを使用し、前記画像領域が転写ベルト上に位置するタイミングに合わせて該転写ベルトに転写紙を連続的に供給し、転写バイアス電位を該転写ベルトに印加しながら、前記像担持体の画像領域におけるトナー像を転写紙に転写するとともに、前記非画像領域が転写ベルト上に位置するタイミングでは、転写ベルトに逆転写バイアス電位を印加する転写方法において、前記転写ベルトの周長が、常に前記非画像領域の長さ以下となるように設定されてい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】
転写すべきトナー像を有する画像領域が非画像領域を間に挟んで間欠的に形成される像担持体と、該像担持体に対面して接触するように配置された転写ベルトとを使用し、前記画像領域が転写ベルト上に位置するタイミングに合わせて該転写ベルトに転写紙を連続的に供給し、転写バイアス電位を該転写ベルトに印加しながら、前記像担持体の画像領域におけるトナー像を転写紙に転写するとともに、前記非画像領域が転写ベルト上に位置するタイミングでは、転写ベルトに逆転写バイアス電位を印加する転写方法において、
前記転写ベルトの周長が、常に前記非画像領域の長さ以下となるように設定されていることを特徴とする転写方法。
【請求項２】
像担持体が感光体ドラムである請求項１に記載の転写方法。
【請求項３】
像担持体が感光体ドラムに対面して配置されている中間転写体である請求項１に記載の転写方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、レーザープリンタ等の電子写真法による画像形成装置に適用される転写方法に関するものであり、より詳細には、転写ベルトを用いての転写方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真法では、感光体表面を所定極性に一様に帯電し、次いで所定の原稿情報に基づいての光照射による画像露光を行って静電荷像を形成し、この電荷像を現像してトナー像を形成し、このトナー像を転写紙に転写し、定着ローラでの加熱及び加圧によって該トナー像を転写紙に定着することにより、画像形成が行われる。また、トナー像転写後において、感光体表面は、クリーニングブレード等によりクリーニングされて残存するトナーが除去され、さらに必要により光照射等による除電が行われ、次の画像形成行程が行われる。
【０００３】
また、フルカラー画像を形成し得る画像形成装置では、感光体表面に形成されたトナー像を、ローラ或いはベルトからなる中間転写体上に一旦転写（１次転写）させた後、この中間転写体から所定の転写紙上に転写（２次転写）させ、定着を行う方法も採用されている。この方法では、フルカラー画像を形成するためのトナー像の重ね合わせが中間転写体上で行われるため、転写紙上で重ね合わせを行う場合に比して、位置合わせ等の制御が容易であり、色ずれ等の不都合を回避するのに有利となっている。
【０００４】
上述した画像形成行程において、感光体或いは中間転写体（以下、像担持体と呼ぶことがある）からの転写紙へのトナー像の転写は、転写バイアス電圧による電界によって帯電しているトナー像を転写紙上に移行させることにより行われ、転写紙は、その腰を利用した曲率分離によって感光体や中間転写体から分離されるのが一般的である。
【０００５】
しかるに、感光体や中間転写体などの像担持体として、大径のドラム乃至ローラ等を用いた場合には、転写紙の腰を利用した曲率分離手段では、静電吸着力によって転写紙が像担持体に吸着して巻き付いてしまう等の不都合が頻繁に生じるようになってしまう。このような不都合を回避するために、転写ベルトを用いた転写方法が利用されるようになってきている。
即ち、低電気抵抗のベルト基材表面に高電気抵抗層を設けた二層構造の転写ベルトを使用し、この転写ベルト表面の高電気抵抗層に転写紙を静電気的に吸着保持させて転写を行うことにより、転写後の転写紙を像担持体から分離させるというものである。
【０００６】
しかしながら、上記のような転写ベルト方式では、連続して同極性のバイアス電圧が印加され続けると、表面の高電気抵抗層が電荷によりチャージアップしてしまい、転写性能や転写紙吸着保持特性が低下してしまうという問題がある。
また、像担持体の非画像領域に付着しているカブリなどのトナーが転写ベルト表面に付着してしまい、転写紙の裏面汚れが生じたり、付着したトナーにより転写紙吸着保持特性が低下してしまうなどの問題もある。
【０００７】
このような問題を解決するためには、転写バイアスとは逆極性のバイアスが印加されたファーブラシなどのクリーニング装置を使用し、付着したトナーやベルト表面に蓄積した電荷を取り除くことが考えられるが、ファーブラシに加えて高圧電源やトナー回収機構なども必要とない、装置の大型化やコストアップ等の不都合を免れない。
【０００８】
そこで、像担持体（中間転写体）の非画像領域が転写ベルト上を通過する際には、転写ベルトに逆転写バイアス電位を印加することが提案されている（特許文献１）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−６５３２２号公報（特許請求の範囲）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献の方法では、転写ベルトの一部にのみ常に転写逆バイアス電圧が加わるようになってしまうことがある。即ち、非画像領域の長さが転写ベルトの周長の整数倍の大きさになってしまう場合である。また、非画像領域の長さが転写ベルトの周長の整数倍となっていない場合であっても、転写ベルトの一部のみに逆転写バイアス電圧が印加される構造となっており、このため、転写ベルト表面部分の位置によって、転写性能や転写紙吸着保持特性にバラツキを生じてしまうおそれがある。
【００１１】
従って本発明の目的は、ファーブラシなどの外部クリーニング装置を使用することなく、しかも転写ベルト表面の特性バラツキを生じることなく、転写ベルトを用いて像担持体から転写紙へのトナー像の転写を行うことが可能な転写方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、転写すべきトナー像を有する画像領域が非画像領域を間に挟んで間欠的に形成される像担持体と、該像担持体に対面して接触するように配置された転写ベルトとを使用し、前記画像領域が転写ベルト上に位置するタイミングに合わせて該転写ベルトに転写紙を連続的に供給し、転写バイアス電位を該転写ベルトに印加しながら、前記像担持体の画像領域におけるトナー像を転写紙に転写するとともに、前記非画像領域が転写ベルト上に位置するタイミングでは、転写ベルトに逆転写バイアス電位を印加する転写方法において、
前記転写ベルトの周長が、常に前記非画像領域の長さ以下となるように設定されていることを特徴とする転写方法が提供される。
本発明において、上記像担持体としては、感光体ドラム或いは中間転写体を用いることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の転写方法が実行される画像形成装置の一例を示す図１において、回転可能な感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って、主帯電器２、露光用光学系３、現像器４、クリーニング装置５及び除電器６が配置されており、さらに、現像器４とクリーニング装置５との間には、転写ベルト１０が感光体ドラム１と接触するように配置されており、この転写ベルト１０に転写紙１２が供給されるようになっている。
また、転写ベルト１０の転写紙排出側には、図示されていないが、定着装置が配置されている。
【００１４】
即ち、感光体ドラム１を回転させ、主帯電器２により感光体ドラム１表面を所定極性に一様に帯電させ、次いで、所定の画像情報に基づいて光学系３により画像露光が行われ、感光体ドラム１表面には静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器４により現像されてトナー像が形成される。
現像器４による現像は、公知の反転現像方式或いは正規現像方式により行われる。反転現像の場合には、感光体ドラムの帯電極性と同極性のトナーが光照射により電位が低下した部分に付着することによって現像が行われ、一方、正規現像の場合には、感光体ドラムの帯電極性と逆極性のトナーが光照射されていない高電位部分に付着することによって現像が行われる。デジタル方式の画像形成装置では、反転現像方式が採用されており、現在では主流となっている。
上記のようにして感光体ドラム１表面に形成されたトナー像は、後述する方法により、転写ベルト１０上の転写紙１２に転写され、転写ベルト１０から排出された転写紙１２は、図示されていない定着装置内に導入され、熱及び圧力によりトナー像が転写紙１２表面に定着され、定着後、画像形成装置の外部に排紙される。また、トナー像が転写紙１２上に転写された後の感光体ドラム１表面は、クリーニング装置５によるクリーニングに付せられ、その表面に残存するトナーが除去、回収され、次いで除電器６による光照射等によって除電され、画像形成行程の１サイクルが完了することになる。
【００１５】
転写ベルト１０は、一対のローラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃに張架されており、既に述べたように、現像器４とクリーニング装置５との間で感光体ドラム１と接触するように配置されている。この接触部分が転写領域となる。また、一方のローラ１４ｃは、少なくとも電気導電性であり、電源１８に接続されており、ローラ１４ｃを介して転写バイアス電位或いは逆転写バイアス電位が転写ベルト１０に印加されるようになっている。
即ち、トナー像の転写を行う場合には、転写ベルト１０に転写バイアス電位（トナー像の帯電極性とは逆極性の電位）が印加され、転写領域において発生する転写電圧によりトナー像が感光体ドラム１表面から転写ベルト１０によって搬送される転写紙１２表面に転写されるわけである。
【００１６】
また、画像形成行程を連続して繰り返して行う場合には、転写紙１２の供給のタイミングに合わせて画像形成が行われるので、感光体ドラム１上には、図１に示すように、転写すべきトナー像を有する画像領域Ａが非画像領域Ｂを間に挟んで間欠的に形成されることになる。即ち、２つの画像領域Ａの間に位置する非画像領域Ｂの長さ（周方向長さ）が連続して転写ベルト１０上に供給される転写紙１２、１２の紙間距離ｄに相当する。
従って、感光体ドラム１上の画像領域Ａが転写領域を通過している間に、上述した転写バイアス電位が転写ベルト１０に印加される。
【００１７】
転写ベルト１０は、従来公知であり、例えば導電性ゴムからなるベルト基材上に高電気抵抗層を形成させた２層構造を有している。導電性ゴムとしては、転写ベルト等の用途において従来から使用されているもの、例えば、クロロプレンゴム、ポリブタジエンゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ、アクリルゴムなどにカーボンブラック等の導電性粉末を配合して導電性を付与したものであり、一般的には、１０１０Ω−ｃｍ以下の体積固有抵抗を有している。このベルト基材の厚みは特に制限されないが、一般的には、０．３乃至０．８ｍｍ程度の範囲にあるのがよい。
ベルト基材上の高電気抵抗層は、１０１０Ω−ｃｍ以上の体積固有抵抗を有するものであり、例えばベルト基材を形成している導電性ゴムから導電性粉末を除いた組成のゴムや含フッ素樹脂（例えばポリテトラフルオロエチレンや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など）或いは含フッ素樹脂が分散された各種熱可塑性樹脂（例えばポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂など）から構成され、その厚みは、１０乃至２０μｍ程度である。
【００１８】
既に述べたように、上記のような転写ベルト１０を用いて転写を行うときには、連続して同極性のバイアス電圧が印加され続けると、ベルト１０表面の高電気抵抗層が電荷によりチャージアップしてしまい、転写性能や転写紙吸着保持特性が低下してしまう。さらに、感光体ドラム１の非画像領域Ｂに付着し、クリーニング装置５をすり抜けたカブリトナーが転写ベルト１０表面に付着してしまい、転写紙１２の裏面汚れの発生或いは転写紙吸着保持特性が低下してしまう。
従って、この不都合を回避するために、画像形成を繰り返し連続して行う場合には、非画像領域Ｂが転写領域を通過する間では、逆転写バイアス電位をローラ１４ａを介して転写ベルト１０に印加する。即ち、連続して転写紙１２への転写が行われるときの転写ベルト１０へのバイアス電位の印加のタイミングを示すフローチャートは図２に示す通りとなる。図２から理解されるように、転写紙１２の紙間で逆転写バイアス電位が転写ベルト１０に印加されるタイミングとなる。
【００１９】
上記のようなタイミングで逆転写バイアス電位を印加することにより、非画像領域Ｂに付着しているカブリトナーの転写ベルト１０表面への付着を有効に回避することができ、また転写ベルト１０に同極性の転写バイアス電位が印加され続けることによるチャージアップもある程度改善することができる。
しかしながら、上記のような逆転写バイアス電位の印加のみでは、チャージアップの問題を確実に回避することはできない。即ち、転写ベルト１０の一部が転写領域を通過するタイミングで逆転写バイアス電位が印加されるような場合には、その他の部分でチャージアップを生じてしまうからである。
【００２０】
このために、本発明においては、転写ベルト１０の周長を、転写紙１２、１２の紙間距離ｄに相当する非画像領域Ｂの長さ以下となるように設定しておく。即ち、非画像領域Ｂが転写ベルト１０の周長以上に設けられているため、逆転写バイアス電位が印加されている状態で、転写ベルト１０の全体が転写領域を通過するようになり、転写ベルト１０の全体に転写バイアス電圧が加わる。この結果、転写ベルト１０の一部が局部的にチャージアップする不都合を確実に回避することが可能となるものである。
【００２１】
尚、上記の例において、感光体ドラム１には、１個の現像器４のみが設けられているが、このような現像器４を複数個（例えば黒トナー現像器、シアントナー現像器、マゼンタトナー現像器、イエロートナー現像器）を設けることも可能である。この場合、各色のトナー像の重ね合わせを行う場合には、転写ベルト１０は、感光体ドラム１とは非接触の状態に退避され、各色のトナー像の重ね合わせが終了し、転写を行う時点で感光体ドラム１に接触するような位置に移動するが、これは従来公知の装置と同様である。また、このような各色のトナー像が重ね合わされた画像領域（即ち、転写すべきトナー像を有する画像領域）が連続して形成されるときに、前述したタイミングで転写バイアス電位及び逆転写バイアス電位が印加されて、連続的に転写紙１２を転写ベルト１０上に供給されて転写が行われる。
【００２２】
上述した本発明は、中間転写体を用いたフルカラー画像形成装置にも同様に適用できる。
即ち、このようなフルカラー画像形成装置の概略構造を示す図３において、各色の現像器４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを備えた感光体ドラム１には、これと対面して中間転写体ドラム２０が配置されている。（尚、感光体ドラム１の周囲には、図１の画像形成装置と同様に、主帯電器、露光用の光学系、クリーニング装置及び除電器も配置されているが、図３では、これらは省略した。）
【００２３】
さらに中間転写体ドラム２０に対面し、これと接触するように図１の装置と全く同様にして転写ベルト１０が設けられている。即ち、転写すべきトナー像を有する画像領域Ａが非画像領域Ｂを間に挟んで形成され、転写ベルト１０上に一定の間隔（紙間）で連続して転写紙１２を供給してトナー像の転写を行い、トナー像が転写された転写紙１２は、図示されていない定着装置に導入され、トナー像の定着が行われる。
また、図示されていないが、中間転写ドラム２０には、ファーブラシなどのクリーニング装置が退避可能に設けられており、転写終了後に、ファーブラシ等が中間転写体に当接し、そのクリーニングが行われるようになっている。
【００２４】
具体的に説明すると、上記の画像形成装置において、感光体ドラム１上に、現像器４ａ，４ｂ，４ｃ或いは４ｄの何れかで形成されたトナー像は、中間転写ドラム２０上に一次転写される。この一次転写は、中間転写ドラムにトナー像の帯電極性と逆極性の一次転写バイアス電位を印加することにより行われる。
モノクロ画像の如き単色画像を形成する場合には、中間転写ドラム２０上に形成されたトナー像は、そのまま、転写ベルト１０上に供給されるが、フルカラー画像を形成する場合には、中間転写ドラム２０上で各色のトナー像が重ね合わされ（この時には、転写ベルト２０は、中間転写ドラム２０とは非接触位置に退避している）、トナー像の重ね合わせ終了後、転写ベルト１０上の転写紙１２への転写（２次転写）が行われる。
【００２５】
上記のようにして、中間転写ドラム２０上に、転写すべきトナー像を有する画像領域Ａが非画像領域Ｂを間に挟んで形成されて連続的に転写を行うときには、画像領域Ａが転写領域（転写ベルト１０と中間転写ドラム２０との接触部位）を通過する間に、ローラ１４ａを介してトナー像とは逆極性の転写バイアス電位（２次転写バイアス電位）が転写ベルト１０に印加され、非画像領域Ｂが転写領域を通過する間には、逆転写バイアス電位がローラ１４ａを介して転写ベルト１０に印加されるようになっている。
【００２６】
即ち、かかる構造のフルカラー画像形成装置においても、転写ベルト１０の周長は、非画像領域Ｂの長さ（即ち転写紙１２の紙間長さｄ）以下の長さに設定されている。これにより、逆転写バイアス電圧は、転写ベルト１０の全体にわたって印加され、転写ベルト１０の一部が局部的にチャージアップする不都合を確実に回避することができる。
【００２７】
尚、図３の例では、中間転写体として中間転写ドラム２０が使用されているが、この中間転写体は、ベルト状のものであってもよい。
中間転写ベルト２０（或いはベルト状の中間転写体）としては、従来公知のものでよく、例えば導電性の基材上に含フッ素樹脂などの薄層が形成された構造のものが使用される。
【００２８】
本発明は、転写ベルト１０の周長を非画像領域Ｂよりも短く設定するため、複数の感光体がサイドバイサイドに配列され、各感光体毎に、各色の現像器が設けられているタンデム式フルカラー画像形成装置には、現実的には適用できず、１個の感光体に各色の現像器が配置されて要るタイプのフルカラー画像形成装置に有効に適用される。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、ファーブラシなどの外部クリーニング装置を使用することなく、しかも転写ベルト表面の局部的なチャージアップに起因する特性バラツキを生じることなく、転写ベルトを用いて像担持体から転写紙へのトナー像の転写を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の転写方法が実施される画像形成装置の一例を示す概略図。
【図２】本発明の転写方法において、転写用ベルトに印加される転写バイアス電位と逆転写バイアス電位とのタイミングを示すフローチャート。
【図３】本発明の転写方法が実施される画像形成装置の他の例を示す概略図。
【符号の説明】
１：感光体ドラム
１０：転写ベルト
１２：転写紙
２０：中間転写ドラム
Ａ：画像領域
Ｂ：非画像領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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