JP2000305375A

JP2000305375A - トナー像転写装置

Info

Publication number: JP2000305375A
Application number: JP11114329A
Authority: JP
Inventors: Yuji Kida; 裕士木田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-04-22
Filing date: 1999-04-22
Publication date: 2000-11-02
Also published as: US6229981B1; DE60028451T2; EP1052556A3; DE60028451D1; EP1052556A2; EP1052556B1

Abstract

(57)【要約】【課題】転写ベルトに付着したトナー等を像担持体側
に転移させ像担持体側のクリーニング装置にてクリーニ
ングさせる場合、出力速度の低下を防止する。【解決手段】感光体２に圧接される第１転写ローラ６
１と感光体から離間しシート搬送方向の下流側に位置す
る第２転写ローラ６２との間に転写ベルト６３を張架し
てトナー像転写装置６を構成し、転写ベルト６３の周長
を、搬送されるシートとシートとの間（シート間隔Ｄ）
と同等、もしくは短く設定し、シートが転写位置を通過
し、次のシート先端が達するまでのシート間隔Ｄにおい
て、クリーニング電圧を供給し、転写ベルト６３に付着
したトナー等を感光体２へと転移させ、感光体２側のク
リーニング装置７にて除去する。転移ベルト６３の全周
は、シート間隔Ｄを利用してクリーニングでき、出力速
度を低下することなく、良好ばクリーニング性を確保で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を利
用してなる画像形成装置において、像担持体に形成され
たトナー像をシート等の記録材に転写してなるトナー像
の転写装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置、例えば電子写真方式を利
用した画像形成装置においては、像担持体である感光体
上にトナー像を形成し、これを普通紙等のシート上に転
写し、このシート上のトナー像を永久像としてシート上
に保持させるために、例えば加熱定着装置を通過させる
ことでトナーを定着したのち、装置本体外へと排出する
ようにしている。

【０００３】このような画像形成装置によれば、所望の
画像をシート上に形成するために、シートを画像形成位
置へと搬送する必要がある。例えば、シートは給紙カセ
ット又はトレイ等に多数収容されており、該カセット又
はトレイより１枚ずつ画像形成部、特に感光体に形成さ
れたトナー像を転写する転写位置に通じる搬送経路へと
送り出すようにしたシート給送装置が設けられている。

【０００４】そして、シート給送装置を介して送られて
くるシートは、その先端が転写位置の感光体表面へと案
内される。この転写位置においては、感光体に形成され
たトナー像を転写するために転写装置が設けられてい
る。この転写装置は、シートの背面をトナー像の帯電極
性と逆極性に帯電させる帯電手段を設けている。帯電手
段としては、コロナ放電器、や転写ローラ等が一般的に
用いられている。

【０００５】上記コロナ放電器によれば、シートの背面
を非接触の状態で帯電させることができるため、シート
背面を汚すことはない。しかしながら、コロナ放電によ
るオゾンの発生、また非常に高い電圧を供給するため、
リーク等の問題が生じる。

【０００６】これに対して、転写ローラを用いる場合に
は、直接シートの背面に接触して感光体にシートを圧接
させるようにしているため、その転写電圧としては、１
ｋＶ程度でよく、コロナ放電器のようにオゾンの発生が
防止でき、またリーク等の問題が軽減される。しかし、
転写ローラの場合には、シートを介して感光体に圧接さ
れている場合には、トナー等が転写ローラに付着するこ
とはなく、シートがない状態で感光体に圧接されると、
感光体の残留する不要なトナーが付着する。そのため、
その付着したトナーを除去しないと、転写時にシートの
背面をトナー等にて汚すことになる。

【０００７】そこで、転写ローラ等を用いるものにおい
ては、その転写ローラ表面をクリーニングするクリーニ
ング装置が設けられている。また、クリーニング装置を
設ける代わりの手段として、例えば特開昭５１−９８４
０号公報に記載されているように、転写ローラに転写位
置をシートが通過しているタイミングで、トナー像を転
写するための転写電圧を供給する一方、シートが通過し
ない状態において、転写電圧と逆極性のクリーニング電
圧を供給し、転写ローラに付着したトナーを感光体側へ
の転移させてクリーニングするものが提案されている。

【０００８】従って、転写電圧、クリーニング電圧の切
換制御により、転写ローラに付着したトナー等を感光体
側に転移させ、感光体側のクリーニング装置を用いてク
リーニングさせることができ、転写ローラに特別のクリ
ーニング装置を感光体のクリーニング装置とは別に設け
る必要がなくなり、装置の小型化が可能となる。

【０００９】また、転写ローラでなく、転写搬送ベルト
を設けることで、シートの搬送と共に感光体に形成され
たトナー像をシートにて転写するものも提案され、実施
に供されるようになった。このような転写搬送ベルトに
おいても、トナーの付着によりシートが汚れるのを防止
するためにクリーニング装置等が設けられている。例え
ば、特開昭５６−１５４７７３号公報の記載のものによ
れば、転写搬送ベルトを張架して、該転写搬送ベルトを
トナー像の極性と逆極性に帯電し、シートを静電的に吸
着させ、そのシートの搬送と共にトナー像の転写を行う
ように構成されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の画
像形成装置に備えられるトナー像転写装置においては、
それぞれの転写手段にて一長一短があり、画像形成装置
の仕様等にて、それぞれの転写手段が選択的に用いられ
ている。

【００１１】例えば、転写ローラを用いる場合、シート
へのトナー像の転写については、問題ないとしても、転
写後にシートを感光体から剥離するために、剥離手段で
ある剥離爪を感光体側に接触するように設ける必要があ
る。このような剥離爪を設けることなくシートの剥離を
行うには、使用する感光体の径をできるだけ小さくする
必要がある。そのため、１枚の画像をシートに転写する
ために感光体を複数回転（２回転以上）させる必要性か
ら、クリーニング部材にて削られる回数が増し、感光層
の膜減りによる寿命が短くなる。

【００１２】そのため、感光体の径を大きくすれば、２
回転以下で画像形成及び転写を行うことができる。しか
し、感光体の径が大きくなると、シートの剥離の問題が
残り、分離機構等を別途設ける必要性から小型化できな
い問題がある。

【００１３】そこで、転写搬送ベルトを用いることで、
シートを吸着し搬送しているために、転写後にシート
は、感光体側ではなく、ベルト側に吸着され搬送され
る。これにより剥離機構等を別途設ける必要がなくな
り、感光体の径に左右されることはなく、高速処理にも
対応できる。

【００１４】しかし、転写搬送ベルトを用いる場合に
は、どうしてもクリーニング装置を感光体側のクリーニ
ング装置とは別に設ける必要があり、画像形成装置のさ
らなる小型化が望めなくなる。しかも転写搬送ベルトは
非常に長く形成されており、その分、大きくなる。

【００１５】以上のように、シートの背面に接触させ、
トナー像を転写する方式においては、一長一短があり、
高速処理を可能にし、装置の小型化、さらにコストアッ
プを抑えることはできない。例えば、転写ローラ方式を
用いる場合には、転写ローラのクリーニングを感光体へ
と転写ローラの付着したトナー等を転移させることで、
クリーニング装置が省かれるものの、どうしても剥離機
構等を別途設ける必要がある。そして、転写ベルト方式
を用いれば、剥離機構を省くことができ、転写ベルトが
長くなる分、小型化を行えなくなる。また、転写ベルト
に付着したトナー等をクリーニングするために感光体に
転移させるように構成すれば、クリーニングのための時
間がかかり高速装置には、対処できなくなる。

【００１６】本発明は、上述のような問題点に鑑み、シ
ートの背面に接触し、トナー像を転写する方式におい
て、上述したように高速処理を可能にし、装置の小型化
をも合わせて行え、かつコストアップを抑えることが可
能なトナー像転写装置を提供することを目的とする。

【００１７】特に、本発明の目的は、トナー像を転写す
るための記録材が転写位置を通過する間のスペース、つ
まり記録材の間隔を有効に利用し、転写手段として転写
ベルトを用いることで、該ベルトのクリーニングを別途
クリーニング装置を設けることなく可能にし、高速処理
対応を可能にすることにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明による上述した目
的を達成するための請求項１記載のトナー像転写装置
は、トナー像が形成される像担持体に対して記録材を導
き、該記録材に上記像担持体表面に形成されたトナー像
を転写するために転写ベルトを備えるトナー像転写装置
において、上記転写ベルトの全周の長さが、上記記録材
を搬送する時に生じる記録材の間隔と同等、又はそれよ
り短い長さに設定されていることを特徴とする。

【００１９】このように構成すれば、記録材が転写位置
を通過し、次の記録材が転写位置に達するまでの記録材
の間隔において、転写ベルトの全周をクリーニングする
ことができ、次の記録材の裏面を汚すことはなくなる。
また、記録材を搬送する場合、その記録材との間の間隔
が生じ、その間隔でクリーニング処理を行うことができ
るため、クリーニングのために出力処理の速度が遅くな
ることはなく、高処理処理等にも対処できる。よって、
画像形成装置全体の小型化も可能となる。

【００２０】上述した構成を特徴とするトナー像転写装
置において、請求項２記載の発明によれば、上記転写ベ
ルトには、トナー像を記録材側に転写するための転写電
圧、また上記記録材の間隔において転写ベルトをクリー
ニングするためのクリーニング電圧が供給されるように
切換え制御するように構成している。このような構成に
よれば、記録材が転写位置を通過している時点では転写
電圧が供給され、通過後から次の記録材が転写位置に達
するまでの間、クリーニング電圧を供給することで、転
写ベルトのクリーニングを行える。この場合、転写ベル
トに付着したトナー等は像担持体側に転移され、像担持
体側のクリーニング装置にてクリーニングされる。その
ため、転写ベルトの全周が確実にクリーニングされ、次
の転写材の裏面を汚す心配もなくなる。

【００２１】特に上述した構成を特徴とするトナー像転
写装置において、請求項３記載の発明は、上記転写ベル
トに転写電圧及びクリーニング電圧を供給するための一
つの具体的なものであって、上記転写ベルトは、エンド
レス形状に形成され、該転写ベルトを像担持体に圧接さ
せトナー像を転写するための転写電圧が供給される第１
転写ローラと、上記記録材の搬送方向下流側に上記像担
持体より離間した位置に配置された第２転写ローラとの
間で張架されるように構成され、上記第１転写ローラに
上記記録材の間隔において転写ベルトをクリーニングす
るためのクリーニング電圧を転写電圧に代わり切換えて
供給制御するようにしたことを特徴とする。

【００２２】このような構成により、転写ベルトを介し
て搬送されてくる転写材を像担持体へと圧接させ、その
圧接位置を転写位置として第１転写ローラへの転写電圧
の供給によりトナー像の転写を行える。そして、転写後
にの転写材は転写ベルト側に吸着され、像担持体側から
分離され搬送される。そのため、像担持体側に分離機構
等を設ける必要もなくなり、転写装置全体も大型化せ
ず、装置の小型化が可能となる。しかも、像担持体の径
を小さくして自然剥離を行えるようにする必要もなく、
設計時の範囲が広くなり、像担持体の寿命を延長させる
径等を任意に設定できる。

【００２３】また、上述した構成を特徴とするトナー像
転写装置において、請求項４記載の発明によれば、上記
クリーニング電圧は周期の短い交流電圧であることを特
徴とする。このような交流電圧をクリーニング電圧とし
て適用することで、トナー等を細かく振るこができ、転
写ベルトに付着するトナー等を確実に像担持体側へと転
移させることが可能となる。

【００２４】さらに、上述した構成を特徴とするトナー
像転写装置において、請求項５記載の発明によれば、上
記転写ベルトは、搬送される記録材の間隔よりも短く設
定され、その間隔の前後においてクリーニング電圧が休
止される期間を設け、少なくとも転写ベルトの少なくと
も全周がクリーニングできるようにクリーニング電圧を
供給制御するようにしたことを特徴とする。このような
構成によれば、記録材の間隔の前後においてクリーニン
グ電圧を切換制御する時の休止期間を設定可能となる。
そのため、転写電圧からクリーニング電圧の切換えの正
確さ等を要求されず、タイミングの多少のずれ等を吸収
し、良好なる転写、及びクリーニング性を確保できる。
つまり、転写電圧の供給状態からクリーニング電圧に切
換えるタイミングにおいて、休止期間がないと、転写材
のずれ、タイミングのずれ等の誤差にて記録材の後端又
は先端においてクリーニング電圧の供給により、転写不
良が生じたり、転写ベルトの正確に全周をクリーニング
できず、クリーニングできない部分で、記録材先端又は
後端の裏面をトナー等で汚す危険性が残る。しかし、本
発明によれば、そのような不具合を解消することが可能
となる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に本発明によるトナー像転写
装置に適した実施形態について、図面に従って詳細に説
明する。図１は、本発明によるトナー像転写装置を含む
画像形成部分を示す構成図である。また、図２は本発明
にかかる一実施形態を説明するためのトナー像転写装置
の一具体例を示す電源電圧の切換制御回路のブロック図
を含む構成図、図３は本発明の一実施形態を説明するた
めの記録材であるシートの通過状態及び、シート間の長
さを利用して転写ベルトのクリーニング処理を実行する
タイミング制御に関する説明のための説明図である。図
４は、本発明のトナー像転写装置を備える全体の画像形
成装置を示す構成図である。

【００２６】まず図４において、本発明にかかる画像形
成装置について説明しておく。この画像形成装置１は、
レーザプリンタであり、このようなプリンタでなく、デ
ジタル複写機、電子写真方式を用いたファクシミリ装置
等にて本発明をそのまま実施できる。

【００２７】図４に示す画像形成装置１本体は、図に示
すように矢印方向に回転する表面に光導電層が形成され
ている像担持体であるドラム形状に形成された感光体２
に対し、その回転方向に沿って表面を均一に帯電する帯
電器３、帯電後の表面を画像露光する露光部４、露光に
より形成された静電潜像を現像する現像装置５、現像後
のトナー像を記録材であるシートに転写する本発明にか
かるトナー像転写装置６、転写後の残留トナーを除去す
るクリーニング装置７がその順序で対向して配置されて
いる。

【００２８】上記感光体２表面に画像露光するための露
光部４は、レーザ照射装置８にてレーザビーム９を感光
体２表面に照射する。レーザ照射装置８は半導体レーザ
を、入力される画像データに応じてＯＮ−ＯＦＦ駆動制
御し、偏光器であるポリゴンミラー１０にて偏光し、各
種ミラーやレンズ等を介して感光体２の回転軸方向にレ
ーザビーム９を走査するようになっている。これによ
り、帯電器３にて均一帯電された感光体２表面に、レー
ザビーム９が照射され、画像に応じた静電潜像が形成さ
れることになる。

【００２９】上記感光体２に形成された静電潜像は、現
像装置５にてトナーにて顕像化され、顕像化されたトナ
ー像は、本発明にかかるシートの給送系を介して搬送さ
れてくるシートに、本発明におけるトナー像転写装置６
の作用により転写される。

【００３０】上記感光体２へと画像データに応じたレー
ザビーム９による光像を照射するために、画像形成装置
１本体には、外部データの入力を行うための接続装置が
設けられており、その入力される画像データに対して、
該画像形成装置１本体にて処理できるデータ等に展開
（あるいは画像処理）している。また、外部より、その
画像形成装置１本体にて画像形成を行える画像データと
して転送されてくる。

【００３１】この場合、画像形成装置がデジタル複写機
であれば、原稿の画像を光学的に読取るスキャナが設け
られている。さらに、ファクシミリ装置においては、ス
キャンと共に、電話回線を介して他のファクシミリ装置
から転送されてくるデータを復調したり、プリンタにて
出力できる画像データに変換処理する装置を等を含めて
構成されている。

【００３２】次に上述した画像形成装置１において、感
光体２表面に形成された画像、つまりトナー像をシート
に転写し、最終的に画像形成装置１の外部へと出力する
ためのシートの搬送系について説明する。シート搬送系
は、シートを上述したようにトナー像転写装置６の転写
位置と対向する目的の位置へと送り込み、転写後には、
感光体２より分離され加熱定着装置を介して画像形成装
置１本体上部に設けられた排出トレイへとシートを１枚
ずつ搬送し排出するためのものである。

【００３３】そこで、転写位置へとシートを送り込むた
めのシート搬送装置について説明すれば、まず転写位置
の手前に配置されたレジストローラへと送り込むための
シート給送系が備えられている。このシート給送系に
は、感光体２の回転と同期させて送り込むためのレジス
トローラ１１が設けられている。これは、転写位置の手
前（上流側）に配置されており、該レジストローラ１１
へとシートを送り込むためのシート給送装置が、さらに
上流側に設けられている。

【００３４】シート給送装置は、画像形成装置１本体の
下部、つまり上記レジストローラ１１の上流側に設けら
れている自動給送装置１２、及び図４において画像形成
装置１本体の左に設けられている手差し専用のシート給
送部１３とが存在する。

【００３５】上記シート給送装置である自動給送装置１
２は、例えば図において手前側に引き出し可能に設けら
れた給紙カセット又はトレイ１４を有しており、予め決
められたサイズのシートを収容するように構成されてい
る。そのため、カセット内に収容するシートを載置する
載置板１５を備えている。載置板１５は、給紙ローラ１
６と対向する位置と反対側で回転可能に支持されてお
り、図示していない押し上げ機構にて上部へと押し上げ
られるように回動されている。

【００３６】載置板１５は、給紙ローラ１６にて給送さ
れる時に、上記押し上げ機構の付勢にて、最上部のシー
トが給紙ローラ１６にて圧接され、給紙ローラ１６の回
転により最上部より給紙される。この時、給紙ローラ１
６と対向して１枚給送を可能にする給送ローラ１７及び
分離ローラ１８とが設けられている。そのため、最上部
のシート１枚のみが給送ローラ１７にて給送される。

【００３７】非給紙状態においては、載置板１５は、図
示しない押し上げ機構の消勢により、図に示す位置に回
動されており、給紙カセット１４が、この状態で引き出
し可能となる。

【００３８】上記給送ローラ１７、分離ローラ１８を介
して送り出されたシートは、上述したレジストローラ１
１へと送り込むためのガイドに沿って、レジストローラ
１１手前（上流側）に配置された搬送ローラ１９を介し
て送り込まれる。

【００３９】一方、上記手差し専用のシート給紙部１３
は、ガイドに沿って、上記搬送ローラ１９へと案内され
る構成となっている。ここでは、図示していないが、搬
送ローラ１９の手前には、シート検知センサが設けられ
ており、このセンサの検知により搬送ローラ１９が回転
駆動され、手差しシート給紙部１３から挿入されるシー
トが、レジストローラ１１へと送り込まれるように構成
されている。

【００４０】これに対し、画像形成装置１本体は、最下
部に自動給紙装置１２を設けているが、このような構成
の自動給紙装置１２をさらに下部に装着できるようにし
ている。下部に装着された自動給紙装置から給送される
シートを搬送ローラ１９へと案内するために連通路２０
がそれぞれに設けられている。したがって、図４に示す
画像形成装置１の自動給紙装置１２の下部に、さらにこ
れと同一構成のものが複数装着可能であって、それぞれ
の装置に異なるサイズのシートを収容できる。これによ
り、所望のサイズのシートの選択、及び自動給紙を行え
る。

【００４１】ここで、上記レジストローラ１１の手前
（上流側）、あるいは上述した搬送ローラ１９の位置
（先に説明した搬送ローラ１９の手前）には、シートを
検知する検知センサが設けられている。このシート検知
センサがシートを検知されると、搬送ローラ１９は、そ
の時点から一定時間回転され、レジストローラ１１の圧
接部（ニップ部）にシート先端を送り込むようにしてい
る。そして、シート先端がニップ部で揃えられた後、シ
ートが多少撓む状態で搬送ローラ１９の回転が停止され
るように制御されている。これにより、レジストローラ
１１の回転開始によるシートの搬送を確実に、かつ斜め
送り等を解消できる。

【００４２】レジストローラ１１は、通常停止されてお
り、上述したようにシート先端が揃えられると、感光体
２に形成されたトナー画像先端と、シート先端とが一致
するタイミングで待機中のシートを、転写位置へと送り
込を開始するために、回転駆動が開始される。

【００４３】以上のようにして、シートの給送、及び感
光体２と対向する転写位置への送り込み制御が行われ、
トナー像転写装置６の作用により感光体２に形成された
トナー像がシート上に転写される。この転写後、シート
は感光体２より分離され、図３において上部に配置され
ている加熱定着ローラを備える定着装置２１へと送り込
まれる。以下に転写後におけるシートの排出系について
説明する。

【００４４】上記定着装置２１は、従来より周知の構成
であり、シートに担持されたトナー像と対向するローラ
側を加熱定着ローラとし、定着可能温度に維持されてい
る。そして、この加熱定着ローラ（ヒートローラ）にシ
ートを圧接させるための加圧ローラとで、定着装置２１
が構成されている。この定着装置２１には、上述したよ
うに転写後、シートはトナー像転写装置６の搬送方向に
沿って、感光体２から分離されて搬送され、シート背面
（トナー像が転写されていない面）を案内するガイド２
４を介して案内される。

【００４５】上記定着装置２１を通過したシートに担持
されているトナー像は、溶融され定着される。そして、
最終的に画像形成装置１の外部に配置されている排出ト
レイ２２上に排出経路を案内され排出口に位置する排出
ローラ２３を介して排出処理される。そして、定着装置
２１と排出ローラ２３との間に案内経路に対応して配置
されたシート検知センサにて、排出されるシート検知が
行われる。このシート検知にてジャム検出、また次の画
像形成の開始等のタイミング制御等が行われる。

【００４６】（本発明の一実施形態）以上のようにシー
ト給送装置を備える画像形成装置１の構成において、次
に図１及び図２を参照して、本発明によるトナー像転写
装置６の構成について詳細に説明する。

【００４７】図１は、図４におけるシート搬送系、特に
転写位置における要部の拡大図である。図１において、
トナー像転写装置６は、レジストローラ１１を介して送
り込まれるシートを感光体２へと圧接させるように作用
する第１転写ローラ６１、該第１転写ローラ６１のシー
ト搬送方向の下流側であって上記感光体２より離間した
位置に配置され、第１転写ローラ６１より小径の第２転
写ローラ６２、この第１及び第２転写ローラ６１，６２
間に張架されて設けられた転写ベルト６３とを備えて構
成されている。転写ベルト６３は、エンドレス状に形成
されている。

【００４８】第１転写ローラ６１は、転写ベルト６３を
ドラム状の感光体２へと圧接させるように設けられてお
り、シートを感光体１へと押圧する。この第１転写ロー
ラ６１は、常時感光体２に圧接されており、感光体２等
の交換時点で、図示しない分離機構にて互いが分離され
るように構成されている。この第１転写ローラ６１に
は、感光体２に形成されたトナー像を転写するために、
トナーの帯電極性と逆極性の転写電圧が供給されるよう
に構成されている。

【００４９】また、本発明による転写ベルト６３の全周
長は、先のシート後端と後のシート先端との間隔Ｄと同
等又はそれよりも短い長さに設定されている。例えばシ
ート間隔Ｄが８０ｍｍ程度に設定されている場合、転写
ベルト６３の周長は、８０ｍｍ又はそれ以下に設定され
る。そのため、転写ベルト６３を張架するための第１及
び第２転写ローラ６１，６２の径、またそのローラ６
１，６２の間隔等が適宜設定される。

【００５０】さらに、本発明による第１転写ローラ６１
には、上述したようにトナー像をシートに転写するため
の転写電圧を供給するようにしているが、これとは別に
転写ベルト６３をクリーニングするためのクリーニング
電圧、例えば交流電圧を供給するように制御している。
つまり、第１転写ローラ６１に、先のシートの転写位置
での通過後、次のシートが転写位置に達するまでのシー
ト間隔の間に、上記クリーニング電圧が供給制御され
る。

【００５１】図２には、その回路構成を示している。図
２において、第１転写ローラ６１には、回転軸を介して
転写電圧、又はクリーニング電圧を供給制御するための
切換スイッチＳ１，Ｓ２を備える電源電圧切換回路６４
が接続されている。この電源電圧切換回路６４には、転
写電圧として直流の例えば負帯電トナーを利用する場
合、正の高電圧源６５、クリーニング電圧として交流電
源６６を備えており、それらを切換スイッチＳ１，Ｓ２
にて切換制御している。またスイッチＳ３は、画像形成
装置の待機状態等において第１転写ローラ６１に電圧が
供給されないようにするための電源スイッチである。

【００５２】この電源電圧切換回路６４は、画像形成装
置１全体を制御するための制御回路（ＣＰＵ）２５に接
続されており、画像形成動作に応じてスイッチＳ１，Ｓ
２の切換制御が実行される。

【００５３】以上の構成において、画像形成開始の指令
があれば、制御回路２５の制御に応じて、自動給紙装置
１２等が選択され、その位置のシートが給紙ローラ１６
にて給紙され、搬送ローラ１９を介してレジストローラ
１１へと送り込まれる。画像形成開始により感光体２が
回転駆動され、帯電器３にて感光体表面が均一帯電され
る。そして、入力されてきた画像データ等の処理が完了
し、その画像データの書き込みが可能となった時点で、
レーザ照射装置８の動作を開始し、画像データに応じた
レーザビーム９による光像が露光部４にて照射される。

【００５４】これにより感光体２には、画像データに応
じた静電潜像が形成され、これが現像装置５を介して、
トナーにて可視像化される。この画像形成動作に合わせ
てレジストローラ１１まで先送りされた待機中のシート
を、感光体２に形成されたトナー像の先端とシート先端
が転写位置にて一致するタイミングで搬送開始すべく、
レジストローラ１１の駆動開始が制御される。

【００５５】レジストローラ１１が駆動開始されると、
シートは感光体２とトナー像転写装置６とが圧接されて
いる転写位置へとガイドを介して送り込まれる。このシ
ートは、トナー像転写装置６にて感光体２へと圧接さ
れ、感光体２上のトナー像が転写される。この時、トナ
ー像転写装置６を構成する第１転写ローラ６１には、制
御回路２５にて駆動制御信号が出力され、電源電圧切換
回路６４のスイッチＳ３及びＳ１をＯＮさせ、直流電源
６５より転写電圧が供給されている。

【００５６】これにより、転写ベルト６３を介してシー
トが感光体２へと圧接されると同時に、背面側からの転
写電圧の作用により、感光体２に形成されているトナー
像がシート側へと転移（転写）される。転写された後の
シートは、感光体２側に吸着されず、転写ベルト６３側
での吸着作用にて転写位置を通過後に、感光体２より分
離され、そのまま転写ベルト６３の搬送方向に沿って、
定着装置２１へとガイド２４を介して案内される。

【００５７】転写ベルト６３は転写電圧が第１転写ロー
ラ６１に供給されることでシートを静電的に吸着するよ
うに作用し、吸着した状態で感光体２からシートを分離
させ搬送する。そのため、感光体２側に分離機構を設け
必要はなく、また感光体２の径をできるだけ小さくし、
その曲率を大きくすることでシートの腰の強さを利用し
て自然剥離を期待する必要もなくなる。したがって、感
光体２の径を任意に設定でき、高速対応、及び感光体２
の寿命を延長するようにすることが可能となり、設計範
囲が広がる。

【００５８】また、転写ベルト６３は、シートを吸着し
た状態で搬送する時に、第２転写ローラ６２の位置まで
搬送すれば、その位置で反転される。そのため、シート
は、その反転による大きな曲率の関係から、転写ベルト
６３より分離され、定着装置２１へと送り込まれる。

【００５９】以上のようにして１枚目のシートへのトナ
ー像の転写が行われ、そのシートの後端が、搬送ローラ
２１又はレジストローラ１１の位置に設けられたシート
検知センサにて検知されれば、次のシートを送り込むた
めに、自動給紙装置１２からの給紙が開始される。次の
シートについても、レジストローラ１１の位置で先端が
揃えられ一時的に待機される。

【００６０】そのため、シートとシートとの間には、使
用するシートサイズ、搬送速度（出力速度）にも関係さ
れるが、決められたシート間隔Ｄが生じる。このシート
間隔Ｄは、先の通り搬送経路の長さ、シート検知センサ
の配置状態、その他の要因等にて決まり、どうしても生
じる。

【００６１】このシート間隔Ｄを利用して、トナー像転
写装置６の転写ベルト６３に付着しているトナー等をク
リーニングするために、第１転写ローラ６１に供給され
ている転写電圧に代わり、クリーニング電圧を供給す
る。つまり、先のシートの後端が転写位置、特に感光体
２と転写ベルト６３とが圧接する位置を通過した時点
で、次のシート先端が転写位置（圧接位置）に達するま
での間、クリーニング電圧がスイッチＳ２をＯＮにして
供給する。この時、スイッチＳ１をＯＦＦにし、転写電
圧の供給を停止する。なおスイッチＳ３はＯＮのままで
ある。

【００６２】これにより、転写ベルト６３が直接感光体
２に圧接され、クリーニング電圧が供給されていること
から、転写ベルト６３に付着しているトナー等が感光体
２側へと転移される。感光体２側に転移されたトナー等
は、先のトナー像にて転写された残りの残留トナーと共
にクリーニング装置７にて除去される。したがって、転
写ベルト６３に付着したトナー等の異物は、シート間隔
Ｄを利用して効率よくクリーニング処理される。

【００６３】また、クリーニング処理においては、転写
ベルト６３を直接クリーニングするクリーニング装置を
別途設けることなく、感光体２表面をクリーニングする
クリーニング装置７を併用させることが可能となる。し
かも、シート間隔を利用してクリーニング処理を実行す
るため、シートの送り速度や、その間隔を全く変化させ
ることなく、画像形成の再生出力速度については、全く
低下することなく、出力処理を実行できる。

【００６４】しかも、転写ベルト６３は、シート間隔Ｄ
の長さ又はそれ以下に設定されているため、全周を全て
クリーニング処理でき、シートの裏面をトナーにて汚す
心配はない。この場合、次のシートが転写位置へと送り
込まれるまでの間に、転写ベルト６３の全周をクリーニ
ングできるため、シート裏面を汚す心配が全くなくな
る。

【００６５】例えば、図３に示すように、レターサイズ
のシートＰ１及びＰ２が給送され、そのシート間隔Ｄと
して、少なくとも８４ｍｍ以上のシート間隔が生じるよ
うな場合、転写ベルト６３の周長を７９ｍｍに設定し
た。この転写ベルト６３の駆動により先のシートＰ１の
後端が転写位置（圧接位置）を通過した時点で転写電圧
からクリーニング電圧に切換制御する。この時、一定期
間Ｔ１、転写電圧をもＯＦＦ（スイッチＳ１ＯＦＦ）状
態にし、その期間後にクリーニング電圧をＯＮ（スイッ
チＳ２をＯＮ）にする。

【００６６】そして、次のシートＰ２の先端が転写位置
に達する前で、転写ベルト６３の全周のクリーニング処
理が完了した時点でクリーニング電圧をＯＦＦ状態と
し、この状態を一定期間Ｔ２維持し、次のシートＰ２の
先端が転写位置に達するタイミングで転写電圧をＯＮ状
態に制御する。このような、制御は、制御回路２５から
の制御信号により実行され、該制御回路２５には、シー
ト検知センサからの先端検知、また後端検知信号を入力
することで図３に示すようなタイミングで転写電圧、ク
リーニング電圧の切換制御、及びＯＮ、ＯＦＦのための
制御を実行する。

【００６７】これにより、図３に示すように、転写ベル
ト６３の全周をクリーニング処理すると共に、シート間
隔Ｄの前後において安定切換領域１及び２を設けてい
る。その領域１及び２に相当する期間Ｔ１，Ｔ２におい
て、クリーニング電圧及び転写電圧を供給されない休止
状態を設定するように制御している。この場合、期間Ｔ
１＝Ｔ２に設定することができる。

【００６８】なお、制御回路２５は、転写電圧やクリー
ニング電圧を切換制御するために、シートの検知信号を
受けて制御すると説明した。これは、周知のことであ
り、例えばレジストローラ１１の位置に待機しているシ
ートの搬送が開始されて時点から、転写位置（感光体２
と転写装置６とが圧接する位置）に達する時間は一定で
あり、開始時点からその時間をカウントすることで、シ
ート先端が転写位置に達するタイミングを正確に把握で
きる。また、シート後端の通過については、先のシート
が排出される時に、そのシート先端が検知された時点
で、そのシート後端の位置は、搬送されているシートサ
イズに応じて決まる。そのため、搬送されるシートサイ
ズは、事前に認識されており、そのサイズに応じて先端
検知から後端が転写位置を通過するまでの時間は一定で
あり、その時間カウントにより正確に転写位置の通過を
把握できる。

【００６９】以上のように本発明によるトナー像転写装
置６は、画像形成において生じるシート間隔Ｄを利用し
て転写ベルト６３の全周のクリーニング処理を実行すべ
く、シート間隔Ｄに等しく又は短くなるように設定して
いる。このシート間隔Ｄにおいて、図３の事例に限定さ
れることはなく、それぞれの画像形成装置において生じ
るシート間隔Ｄに応じて設定すればよいことでる。ま
た、その画像形成装置においてサイズの違いによりシー
ト間隔が異なる場合には、最小のシート間隔Ｄに応じて
転写ベルト６３の全周長を設定すればよい。

【００７０】また、転写ベルト６３の走行駆動において
は、特に第２転写ローラ６２を駆動ローラとしている。
その駆動ローラの軸を中心に、第１転写ローラ６１が感
光体２から離間又は圧接させるように回動可能に支持さ
れる。

【００７１】（実施例）次に、本発明の構成による効果
を確認するために、実際に動作させた状態での実施例を
示しておく。

【００７２】図１等において、画像形成装置１に備わる
ドラム状の感光体２の直径を４０ｍｍ、プロセス速度
（画像形成のための出力速度）を１７５ｍｍ／ｓｅｃ、
転写ベルト６３の全周の長さを図３に示すように７９ｍ
ｍとした。また、転写ベルト６３の材質としては、クロ
ロプレン（導電性ゴムの発泡体）にて形成し、その抵抗
値としては、１０¹¹〜１０¹²Ω・ｃｍ³程度に設定して
いる。ここで、転写ベルトの抵抗値が低すぎると、転写
電圧が転写ベルトを通して感光体２側へと電流が流れ、
感光体２にダメージを与える。

【００７３】さらに、直流電源６５による転写電圧は、
負帯電トナーを用いる場合として、例えば＋２ＫＶと
し、それを第１転写ローラ６１の回転軸を介して供給し
ている。また、第２転写ローラ６２は、接地電位に接続
されている。これに対し、交流電源６６によるクリーニ
ング電圧は、１．０〜１．５ｋＶ、その周波数を１ｋＨ
ｚに設定している。これらは、切換スイッチＳ１，Ｓ２
にて切換制御される。

【００７４】こような設定条件において、シートＰの間
隔Ｄは、図３に示すようにレターサイズのシートを用い
た時に８４ｍｍとなった。その結果、上述したプロセス
速度との関係から、画像形成のための出力速度として
は、レターサイズにおいて、１分間に３５枚となる。ま
た、シート間隔（紙間）Ｄは、使用するシートサイズ等
においても異なるが、ここではシート間隔Ｄが最小の場
合として例示した。

【００７５】そこで、連続して画像形成を行った時のシ
ート間隔Ｄは、上述した通り８４ｍｍであり、そのシー
ト間隔Ｄを利用して第１転写ローラ６２、転写電圧から
クリーニング電圧に切換制御し、転写ベルト６３が一周
され、全ての周面がクリーニングされた時点でクリーニ
ング電圧から転写電圧へと切換制御するようにした。そ
の結果、シート間隔Ｄにおいて、転写ベルト６３の全周
のクリーニング処理を行える。そのため、不用意に転写
ベルト６３に付着したトナーや、その異物が交流電圧に
よるクリーニング電圧が供給されることで、感光体２表
面へと転移され、転写ベルト６３の全面がクリーンにな
った。また、感光体２に転移したトナー及び異物はクリ
ーニング装置７にて除去される。

【００７６】このクリーニング電圧は、その周波数を１
ｋＨｚとしていることで、高速で正極性と、負極性との
間で振ることができ、感光体２表面のトナー等が転写ベ
ルト６３側に転写されることなく、転写ベルト６３側に
付着しているトナーや、異物が確実に感光体２側へと転
移される。

【００７７】さらに、図３に示すように、転写ベルト６
３の周長（７９ｍｍ）を、シートＰの間隔Ｄ（８４ｍ
ｍ）よりも余裕をもって短く設定しているため、シート
間隔Ｄの前後において、第１転写ローラ６１に供給する
クリーニング電圧を一定期間Ｔ１，Ｔ２の休止期間を設
けることができ、転写電圧とクリーニング電圧の切換タ
イミングのずれや、シートの搬送ずれ等、その間の転写
不良、切換誤差等をなくし、安定した転写と、クリーニ
ング性を確保できる。

【００７８】この場合、切換タイミングを正確に行え、
またシートＰの間隔Ｄの先端（シートＰ１の後端位置）
及び後端（シートＰ２の先端位置）が転写位置に達する
正確なタイミング制御を行える場合には、転写ベルト６
３の周長をシート間隔Ｄと同一としても問題なく転写及
びクリーニング性を確保できる。しかし、ずれが生じれ
ば、シート先端及び後端において裏面が汚れたり、転写
ベルト６３にトナーに付着した状態で、次のシートに対
し裏面を汚すことがある。

【００７９】しかしながら、多少の誤差等を見越し、シ
ート間隔Ｄの前後にクリーニング電圧の休止期間Ｔ１，
Ｔ２を設けることで、転写不良を解消でい、しかも必ず
転写ベルト６３の全周分のクリーニングを確実に行え
る。つまり、タイミングが多少ずれても、上述した期間
Ｔ１，Ｔ２内で誤差やタイミングずれ等を吸収させるこ
とができ、問題なく制御できる。この期間において転写
電圧も同様に非供給状態（休止状態）とすることがで
き、そのタイミングが期間Ｔ１又はＴ２内に多少ずれこ
んでも問題なく転写及びクリーニング性を確保できる。

【００８０】以上のように転写ベルト６３の全周の長さ
を、画像形成装置１においてシートを送り時に生じるシ
ート間隔Ｄを利用して、その間隔Ｄと同等、好ましくな
それ以下とすることで、転写ベルト６３の全周のクリー
ニングを効率よく行え、シート裏面をトナー等で汚すこ
とがなくなる。また、転写ベルト６３は、感光体２に常
時接触しようとも、その表面をクリーニング電圧の供給
にてクリーニングできるため、シートの搬送タイミング
に合わせて接離可能に設ける構成及び、その制御を行う
必要もなく、構成が非常に簡単になる。

【００８１】しかも、シート間隔Ｄを利用してクリーニ
ング処理を実行できるため、画像形成のための出力速度
が落ちることもなくなる。そのため、出力速度の速い、
高速処理にても対処でき、クリーニング装置を別途設け
る必要がないため、装置が大きくなることもない。

【００８２】なお、上述したような実施形態の説明にお
いて、クリーニング電圧としては、交流電圧を選択して
いるが、トナーに対して着目すれば、該トナーの帯電極
性、と同極性、例えば負帯電トナーに対して負の直流の
クリーニング電圧を選択するようにしてもよい。しか
も、直流電圧と交流電圧を重畳して第１転写ローラ６１
に供給するようにしてもよいことは勿論である。また、
供給する電圧値、極性については、適宜使用するトナ
ー、感光体の特性等により適宜設定しればよいことで、
上述した数値に限定されるものではない。

【００８３】なお、転写ベルト６３の周長をシート間隔
Ｄより小さくする場合、転写ベルト６３の２周分のクリ
ーニングを行えるような長さに設定する必要はない。そ
のため、少なくとも転写ベルト６３の周長をＬとした場
合、シート間隔Ｄとの関係から、Ｄ≦Ｌ＜Ｄ／２の範囲
設定すれば好適である。つまり、転写ベルト６３の周長
ＬをＤ／２より小さくすれば、第１及び第２転写ローラ
を小さく、またその間隔を短くする必要があり、設計等
が困難となり、製造コスト等が上がることが考えられ
る。また、搬送不良や、転写不良等の虞れもある。しか
し、製造等の問題等が解消され、転写不良や搬送不良等
も解消できるのでれば、複数回転写ベルト６３表面をシ
ート間隔Ｄの間にクリーニングでき、クリーニング効果
が高まる。

【００８４】

【発明の効果】本発明のトナー像転写装置によれば、転
写ベルトを設けているため、該転写ベルトを介して記録
材（シート等）にトナー像を転写している。そのため、
記録材は転写ベルトに吸着される転写位置を通過し像担
持体から簡単に分離され、分離機構等特別に設ける必要
がなくなる。

【００８５】また、転写ベルトは、適宜送られる記録材
の最小間隔と同等もしくはそれより短い周長に設定され
ているため、記録材が搬送される時に生じる記録材間隔
を有効に利用してクリーニング処理を行え、転写ベルト
に付着したトナー等を像担持体側へと転移させ、像担持
体側に設けられているクリーニング装置にてクリーニン
グ処理できる。そのため、クリーニング装置を連写ベル
ト側に単独に設ける必要がなくなり、装置全体を小型化
できる。

【００８６】さらに、転写ベルトをクリーニングするク
リーニング電圧については、交流電圧を供給すること
で、転写ベルトに付着したトナーや汚物を像担持体側へ
と確実に転移でき、転写ベルトの汚れにてシート裏面の
汚れを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるトナー像転写装置の一実施形態を
説明するためのもので、その構成を示す画像形成部の転
写位置での要部拡大図である。

【図２】図１に示すトナー像転写装置において、転写電
圧及びクリーニング電圧を切換制御するための回路のブ
ロック図を含めた構成図である。

【図３】本発明によるトナー像転写装置を構成する転写
ベルトのクリーニング制御及びその動作を説明するため
に供する説明図である。

【図４】図１に示すトナー像転写装置を備える画像形成
装置の全体的な構造を説明するための構成図である。

【符号の説明】

１画像形成装置２感光体５現像装置６トナー像転写装置７クリーニング装置２１自動給紙装置２５制御回路６１第１転写ローラ６２第２転写ローラ６３転写ベルト６４転写電圧電源６５クリーニング電圧電源Ｄシート間隔（記録材間隔）Ｓ１，Ｓ２電源電圧切換用のスイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー像が形成される像担持体に対して
記録材を導き、該記録材に上記像担持体表面に形成され
たトナー像を転写するために転写ベルトを備えるトナー
像転写装置において、上記転写ベルトの全周の長さが、上記記録材を搬送する
時に生じる記録材の間隔と同等、又はそれより短い長さ
に設定されていることを特徴とするトナー像転写装置。
【請求項２】上記転写ベルトには、トナー像を記録材
側に転写するための転写電圧、また上記記録材の間隔に
おいて転写ベルトをクリーニングするためのクリーニン
グ電圧が供給されるように切換え制御するように構成さ
れたことを特徴とする請求項１記載のトナー像転写装
置。
【請求項３】上記転写ベルトは、エンドレス形状に形
成され、該転写ベルトを像担持体に圧接させトナー像を
転写するための転写電圧が供給される第１転写ローラ
と、上記記録材の搬送方向下流側に上記像担持体より離
間した位置に配置された第２転写ローラとの間で張架さ
れるように構成され、上記第１転写ローラに上記記録材の間隔において転写ベ
ルトをクリーニングするためのクリーニング電圧を転写
電圧に代わり切換えて供給制御するようにしたことを特
徴とする請求項２記載のトナー像転写装置。
【請求項４】上記クリーニング電圧は周期の短い交流
電圧であることを特徴とする請求項２記載のトナー像転
写装置。
【請求項５】上記転写ベルトは、搬送される記録材の
間隔よりも短く設定され、その間隔の前後においてクリ
ーニング電圧が休止される期間を設け、少なくとも転写
ベルトの少なくとも全周がクリーニングできるようにク
リーニング電圧を供給制御するようにしたことを特徴と
する請求項２記載のトナー像転写装置。