JP2000047499A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】中間転写体における転写不良／分離不良を起こ
すこと無く良好な転写画像を得ることができるカラー画
像形成装置を提供すること。 【解決手段】感光体１と、複数色のトナーを現像する現
像手段４ａ〜４ｄと、現像されたトナーを一旦、転写さ
せて多重転写のトナー像を形成する中間転写体８とを具
備したもので、中間転写体８は導電性支持体８ａ表面に
導電性弾性体８ｂを介して非伸縮性フィルム８ｃを巻回
させて構成し、非伸縮性フィルム８ｃの裏面で導電性弾
性体８ｂと対面する側に導電層８ｄを形成したことにあ
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、カラー画像形成装
置に関するものであり、特に、中間転写体を用いてカラ
ー画像を形成する装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来技術として中間転写体を用いたカラ
ー画像形成装置において中間転写裏面に導電層を施した
例が特公平７−５０３５８号公報（従来技術１）に開示
されている。この特許によると、中間転写体の２次転写
ローラと反対側に背向電極を設けて、これと接触する面
を導電層にすることで２次転写時に中間転写体と背向電
極の間で部分的な浮きが生じたとしても、電荷は中間転
写体の導電層を通って導電層と背向電極とが接触してい
る部分から逃げるため、従来のように中間転写体に電荷
がたまることはなく中間転写体から転写紙への安定した
転写性が得られるものである。

【０００３】一方、他の従来技術として中間転写体を円
筒状にして中間転写フィルム（非伸縮性フィルム）を巻
いた例が特開平５−３５１２５号公報（従来技術２）に
開示されている。この特許によると、中間転写体が導電
性弾性体と着脱自在な転写フィルムで構成されていてフ
ィルムの固定手段を有しているため、フィルムの張力の
付与も考慮しつつ保守交換も可能であるという特徴があ
る。また、フィルムの裏面の導電層が磨耗するというこ
とはなく、耐久性がよいという特徴もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術１，
２は、次のような問題点を有していた。つまり、従来技
術１では背向電極を２次転写ローラの対向部に固定した
状態で、裏面を導電層とした中間転写体を移動させる
と、両者の間の摩擦によって、導電層が摩耗してしま
い、ついには、電荷の導通路が絶たれるという問題があ
った。

【０００５】一方、従来技術２ではフィルム固定手段が
あるとはいっても中間転写体を回転駆動するうちに感光
体，２次転写ローラとの接触によって転写フィルムが接
線方向に摩擦力を受け、部分的なズレが生じてフィルム
と導電性弾性体との間に浮きが生じ、２次転写時や分離
電極による転写紙の分離時に導通路が絶たれて転写不良
や用紙の分離不良が発生するという問題があった。ま
た、導電性弾性体を発泡体で形成した場合には、弾性体
中のセルによりフィルムとの密着性が低下するため、導
通路の抵抗が高くなり電荷が抜けにくいということが生
じるが、弾性力を上げるためにセル径を大きくすれば、
このような現象は顕著に現れるものである。

【０００６】本発明は、このような課題を解決するため
に成されたものであり、中間転写体における転写不良／
分離不良を起こすこと無く良好な転写画像を得ることが
できるカラー画像形成装置を提供することにある。ま
た、本発明の他の目的は、導電性弾性体と非伸縮性フィ
ルムが部分的なズレを生じたとしても、良好な転写画像
が得られ、耐久性も有したカラー画像形成装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の問題点を解決する
ために、本発明のカラー画像形成装置は、静電潜像を形
成するための像担持体と、複数色のトナーが収納され、
前記トナーを順次前記静電潜像に現像させる現像手段
と、現像された前記トナーを一旦、転写させて多重転写
のトナー像を形成する中間転写体と、を具備したカラー
画像形成装置において、前記中間転写体は導電性支持体
表面に導電性弾性体を介して非伸縮性フィルムを巻回さ
せて構成するとともに、前記非伸縮性フィルムの裏面で
前記導電性弾性体と対面する側に導電層を形成したこと
を特徴とする。

【０００８】これにより、中間転写体の非伸縮性フィル
ムの裏面に導電層を設けることで、部分的なズレ等でど
のような状態に成っても転写における導通路を確保され
転写不良が無く良好な転写が確保できる。しかも中間転
写体での転写であるため、耐久性も部分的なズレがあっ
ても常に一定の転写効率を確保でき、長期に回転させて
も転写不良／分離不良が無く耐久性を有したカラー画像
形成装置が提供される。かかる発明は、前記非伸縮性フ
ィルムの裏面の前記導電層における表面抵抗率を１×１
０⁸ Ω/ □以下のものを用いると良い。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。図１は、本発明のカラー画像形成装置の
構成図であり、感光体１、スコロトロン帯電器等の帯電
手段２、レーザ光学系等の露光手段３、４色毎の４個の
現像手段４ａ〜４ｄ、転写前除電ランプ５、クリーニン
グ手段６、主除電ランプ７、中間転写体８、転写手段９
よりなる。

【００１０】１色目は、帯電手段２、露光手段３、およ
び現像手段４ａ〜４ｄのいずれか１つにより現像され中
間転写体８上に一次転写される。２色目は、クリーニン
グ手段６で１色目の残留トナーがクリーニングされ、主
除電ランプ７で除電した後、再び帯電手段２、露光手段
３、および現像手段４ａ〜４ｄのいずれか１つにより現
像され、転写前除電ランプ５により除電させ、中間転写
体８上に一次転写される。

【００１１】３色目・４色目も２色目と同様に中間転写
体８上に転写した後、転写手段９で転写材に２次転写さ
せ、その転写材を分離し、定着することによってフルカ
ラー画像が得られる。

【００１２】感光体１は、円筒形のａ−Ｓｉドラムを用
いることが好ましい。これは、感光体がＯＰＣの場合
は、印刷枚数とともに感光体の膜厚が減少したり電気的
劣化によって帯電や転写における誘電的厚みや抵抗率が
変化してしまうので長期間安定した品質を維持するため
には複雑な制御が必要になるためである。直径は３０〜
８０ｍｍであればよい。

【００１３】また、感光体１は、支持体内面に面状発熱
体が接触していて、感光体表面に接触したサーミスタに
て表面温度を検知して使用環境温度より高い温度（４２
〜４５℃）に制御している。ａ−Ｓｉ感光体は、膜厚変
動がほとんどないので温度を一定に制御するだけで長期
間に亘って安定した静電的特性を示すので、ＯＰＣ感光
体の場合のような複雑な制御は必要ない。なお、このよ
うな加熱手段や温度制御手段は感光体１の内部または周
辺であればどのような位置であってもよい。このように
温度を一定に制御することにより、像流れを防止し、静
電特性を安定化させることができる。

【００１４】中間転写体８は、円筒状に形成され導電性
を有するシリンダー基体８ａ（導電性支持体）と、シリ
ンダー基体８ａの外側に同心円状に積層して設けられた
導電性弾性体８ｂと、導電性弾性体８ｂの外側に同心円
状に巻回した非伸縮性のフィルム８ｃ（非伸縮性フィル
ム）を表面層として有している。この非伸縮性のフィル
ム８ｃは本実施例ではつなぎ目が無い、いわゆるシーム
レスを使用しているがこれに限定されず、つなぎ目を有
して張力を付与する方式を用いても良い。

【００１５】このように円筒状の中間転写体８を用いる
ことは以下の利点がある。 中間転写体８を円筒状とすると、フィルム８ｃは大き
な円形状のシリンダー基体８ａの上に巻回されているの
で、単なる転写ローラに比べて転写ニップ幅が広く安定
した転写特性が得られるものである。 しっかりしたシリンダー基体８ａとフィルム８ｃとの
間に導電性弾性体８ｂを設けることができ、表面からの
外力に対して損傷を受け辛く耐久性に優れている。 例えば、中間転写体８をベルト状にした場合には、カ
ラー画像形成装置をコンパクトにできる長所はあるもの
の、ベルトの蛇行や走行方向のズレによって色ズレが発
生しやすく複雑な制御を必要とし、ベルトの端部に亀裂
が入りやすくなるが、そういうことは無く耐久性が向上
する。 また、中間転写体８をベルト状にした場合には、バイ
アス印加領域が通常ベルトを回転させるローラのニップ
部分で転写されるので、転写ベルトの表面抵抗率を低く
せざるを得ないため転写効率上の問題点があり、もし表
面付着物などで表面抵抗率が変化すると画像濃度が部分
的に変化したり、表面抵抗率が低いために散りや滲みが
発生して解像度の低い画像になる虞があるが、円筒状の
中間転写体では転写効率が体積抵抗率のみ依存するの
で、表面抵抗率を高く設定することもできるので、この
ようなことがない。

【００１６】導電性弾性体８ｂは図２に示すように発泡
体が用いられており、セル８ｂｈを有している。本願発
明の構成では、平均セル率が高い６００μｍ（最大１ｍ
ｍ）以上のものが用いられる。これ以上であると非伸縮
性フィルムと導電性弾性体とに隙間ができて電気の導通
路が形成できないが、本発明の構成をとることで、この
ような平均セル率が高いものでも使用が可能である。こ
れにより、コストが軽減される。

【００１７】また、導電性弾性体８ｂの体積抵抗率は３
×１０⁹ Ωｃｍ以下が好ましく、より好ましくは１×１
０² 〜１×１０⁷ Ωｃｍが良い。この体積抵抗率が高す
ぎると転写不良／用紙の分離不良を起こす危険があり、
低くても抵抗を低くするための導電材料がコスト高とな
ったり、導電材料の添加料が多すぎるために発生する導
電弾性体８の層がが割れたり、導電材料が剥離するとい
う問題が生じる。

【００１８】フィルム８ｃの材質は、フッ素樹脂（ＥＴ
ＦＥ，ＰＶＤＦなど）、ポリエーテルテーテルケトン、
ポリカーボネート等を用いればよい。但し、フッ素樹脂
は、電界依存性を緩やかにするために導電剤を選ぶ必要
がある。フィルム８ｃの膜厚は２０〜２００μｍ、好ま
しくは５０〜８０μｍで形成される。この膜厚が厚すぎ
ると転写ニップ部におけるトナー像が受ける圧力が高く
なり、中抜けが発生する。一方、薄すぎるとフィルムの
コシが弱すぎる為に製造及び中間転写体８へ巻き付ける
際にフィルム８ｃへのバンドリングが困難となる。

【００１９】フィルム８ｃの裏面には図２に示すように
導電層８ｄが形成されている。導電層８ｄの材質は、導
電性無機粒子，カーボンブラック，イオン系導電剤，導
電性樹脂，導電性粒子分散樹脂等が分散されたゴム，エ
ラトマー，樹脂等が用いられ、フィルム８ｃと同時に押
し出し、接着，塗布などの方法により形成されるる。こ
のように導電層８ｄが形成されたフィルム８ｃの裏面に
おける表面抵抗率を１×１０⁸ Ω／□以下とすることが
良く、好ましくは１×１０² 〜１×１０⁷ Ω／□、より
好ましくは１×１０³ 〜１×１０⁶ Ω／□である。

【００２０】この表面低効率が高すぎると転写不良や用
紙の分離不良が発生しする。 一方、表面抵抗率が低す
ぎると導電層８ｄがコスト高になったり、導電剤の添加
が多くなるために導電層８ｄの割れ，剥離などの不具合
が生じる。

【００２１】さらに、導電層８ｄの膜厚は０．１〜５０
μｍ、好ましくは１〜１０μｍで形成される。この膜厚
が厚すぎるとフィルム８ｃの曲げこわさが増加し、トナ
ー像の中抜けや転写効率の低下が起こり、薄すぎると導
電性弾性体８ｂとの摩擦により導電層８ｄが摩耗した
り、所定の表面抵抗値が得られなくなる。

【００２２】この導電層８ｄを設けることの利点とし
て、従来技術１の転写ベルトでは転写ニップ部の圧力を
下げるために感光体と一次転写ローラを直接当接させず
に転写ベルトの回転方向下流側にずらし、上流側にアー
スローラを配置して転写を行なっているため、転写電流
は転写フィルムの表面抵抗方向に流れて印加されるため
には所定の値まで表面抵抗率を低くする必要があるが、
本願発明の中間転写体８では表面電荷の充・放電が導電
性弾性体８ｂの体積抵抗率のみで決まるので、フィルム
８ｃの表面抵抗をあまり考慮することはないものであ
る。

【００２３】なお、９は転写ローラであり、中間転写体
８に転写された多重トナーを用紙に転写するものであ
る。１０は用紙を中間転写体８から分離させる分離チャ
ージャである。

【００２４】

【実施例】（実験例１）以下の条件で図１と同様の内容
の実験機を作成した。 １．中間転写体 導電性基体の直径：φ１１０ 導電性弾性体厚み：５ｍｍ 転写フィルムの厚み：８０μm 導電層の厚み５μm ２．中間転写体の作成 図１に示すようなシリンダー基体上に導電性弾性体を介
してシームレスフィルムを巻回させて中間転写体を形成
した。不図示であるがシームレスフィルムはシリンダー
基体両端の軸受けで固定した。この実験機を用い、表１
のフィルムにより実験をおこなった。但し、表中の表面
抵抗率は、フィルムの裏面側に構成した導電層の導電性
弾性体と対面する側の表面抵抗率を示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】かかるフィルムを用い、Ａ４縦送りにより
印刷を行い、初期（１０枚印刷後）における転写性の実
験で濃度ムラの評価を行った結果を表２示す。濃度の計
測についてはマクベス濃度計（マクベス反射型濃度計Ｒ
Ｄ９１４）が用いられ、測定点については、Ａ４の横方
向に３点（中央とその両サイド）及び縦方向に３点（中
央とその両サイド）の計９点における画像濃度を計測し
て評価を行った。但し、表の実験環境の中で、「接触」
とは、導電性弾性体とシームレスフィルムが完全に接触
している状態を目視で観察して製作した中間転写体を利
用したものであり、「空隙」とは導電性弾性体とシーム
レスフィルムの間にスペーサを介在させて、少なくとも
測定点において空隙を形成したものである。評価につい
ては以下の通りである。 ○：画像濃度の最高値と最低値の値が０〜０．１ △：画像濃度の最高値と最低値の値が０．１〜０．２ ×：画像濃度の最高値と最低値の値が０．２以上

【００２７】

【表２】

【００２８】この実験によりフィルムの裏面に導電層を
形成すると、空隙が存在していたとしても充分に転写に
おける導通路が確保でき転写不良が無く良好な転写がで
きるものである。

【００２９】（実施例２）次に、用紙が中間転写体から
分離する分離性について検討した。「接触」「空隙」に
ついては実施例１と同様であり、実験に際して実施例１
の装置を用い、分離チャージャーに一定の電荷を印加し
て用紙の種類を変えて分離性についての実験した結果を
表２に示す。但し、α，β，γは用紙の秤量（ｇ／ｃｍ
² ）が異なるものであり、α＜β＜γの関係を有する。
また、表中、Ｙは縦送りに対する横目，Ｔはその縦目，
Ｆは用紙の表，Ｂは用紙の裏を示す。なお、用紙の分離
性について、分離しにくくて中間転写体に巻きつく用紙
の順番はαＹＢ，αＹＦ，αＴＢ，αＴＦ，βＴＦ，β
ＴＢ，γＴＦ，γＴＢであり、γＴＢが一番コシが強く
分離性がいいものである。なお、評価を以下に示す。 ○：５０枚連続印字しても充分、分離は行う △：５０枚連続印字で２０％未満の確率で中間転写体へ
の巻きつきが起こる ×：５０枚連続印字で２０％以上の確率で中間転写体へ
の巻きつきが起こる

【００３０】

【表３】

【００３１】この実験により、フィルムの裏面に導電層
を設けることで、もともと、分離性が悪い用紙から分離
性の良いどの様な種類の用紙についても、本発明の中間
転写体は分離性が良いため良好な用紙の分離が可能とな
っている。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、中間転写フィルムの摩耗を最小限に止めつつ
転写・分離性を向上でき、例え、導電性弾性体のセル径
や体積抵抗率のムラや通電による抵抗上昇が生じた場合
でも転写・分離の許容範囲が広く設定できるという効果
を期待することが出来る。

【００３３】また、本発明によれば、画像形成プロセス
を繰り返す内に生ずるフィルムと導電性弾性体との浮き
に対しても許容範囲が広がるため、長期に渡って良好な
画像を得ることが可能となるという顕著な効果が生まれ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概略構成図

【図２】本発明の中間転写体の一部断面図

【符号の説明】

１：感光体（像担持体） ２：帯電手段 ３：露光手段 ４ａ〜４ｄ：現像手段 ５：転写前除電ランプ ６：クリーニング手段 ７：主除電ランプ ８：中間転写体 ８ａ：シリンダー基体（導電性支持体） ８ｂ：導電性弾性体 ８ｂｈ：セル ８ｃ：非伸縮性フィルム ８ｄ：導電層 ９：転写ローラ １０：分離チャージャ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】静電潜像を形成するための像担持体と、複
   数色のトナーが収納され、前記トナーを順次前記静電潜
   像に現像させる現像手段と、現像された前記トナーを一
   旦、転写させて多重転写のトナー像を形成する中間転写
   体と、を具備したカラー画像形成装置において、 前記中間転写体は導電性支持体表面に導電性弾性体を介
   して非伸縮性フィルムを巻回させて構成するとともに、 前記非伸縮性フィルムの裏面で前記導電性弾性体と対面
   する側に導電層を形成したことを特徴とするカラー画像
   形成装置。
2. 【請求項２】前記導電層が形成された前記非伸縮性フィ
   ルムの裏面における表面抵抗率を１×１０⁸ Ω／□以下
   としたことを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成
   装置。