JP2003215951A - Image forming apparatus - Google Patents
Image forming apparatusInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機、
プリンター、ファクシミリ、これらの複合機器等の電子
写真方式を利用した画像形成装置に関する。より具体的
には、像担持体に形成されたトナー像を一旦中間転写ベ
ルトに一次転写した後、これを用紙等の記録媒体に二次
転写して再生画像を得るようにした画像形成装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic copying machine,
The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a printer, a facsimile, and a composite device of these. More specifically, the present invention relates to an image forming apparatus in which a toner image formed on an image carrier is temporarily transferred to an intermediate transfer belt and then secondarily transferred to a recording medium such as paper to obtain a reproduced image. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、電子写真技術の進歩に伴い、乾式
電子写真装置等の画像形成装置には、帯電用、現像用、
転写用、トナー供給用、クリーニング用などに供される
部品の部材として、導電性高分子部材が注目されてお
り、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、トナー供給
ローラ、クリーニングローラなどの弾性を有するローラ
の形態で用いられている。弾性ローラによる帯電や転写
などのプロセスでは、この高分子部材は、従来のコロト
ロン帯電器などと比較し、より低い電源電圧で必要な画
像形成体帯電電位やトナー転写量が得られるなどの利点
がある。2. Description of the Related Art In recent years, with the progress of electrophotographic technology, image forming apparatuses such as dry electrophotographic apparatuses are provided with charging, developing,
Conductive polymer members are attracting attention as members of parts used for transfer, toner supply, cleaning, etc., and have elasticity such as charging roller, developing roller, transfer roller, toner supply roller, and cleaning roller. It is used in the form of rollers. In processes such as charging and transfer with elastic rollers, this polymer member has advantages such as required charging potential of image forming body and toner transfer amount at a lower power supply voltage, compared with conventional corotron chargers. is there.
【０００３】この中抵抗弾性ローラは、これまでにゴム
弾性を有する高分子エラストマーや高分子フォームが材
料として用いられてきた。従来、このような目的に使用
される部材としては、カーボンブラック、金属酸化物、
イオンなどにより導電性を付与したＮＢＲ（アクリロニ
トリルブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレ
ンジエンゴム）、シリコーンゴム、ポリウレタンなどの
高分子エラストマーやフォームが知られている。これら
の中でもポリウレタン材料は、上記導電性弾性部材に適
した低硬度の部材が得られるため、好んで用いられてい
る。すなわち、水、低沸点化合物などの発泡剤を用いる
方法、発泡剤なしの機械的攪拌による泡立てプロセスに
よる方法、あるいはこれらの発泡剤と機械的攪拌による
泡立てプロセスを併用する方法などにより低硬度の部材
を得ることができ、ポリウレタンの化学構造を決定する
原料及び配合の選択によって硬度を制御することができ
る。For this medium resistance elastic roller, a polymer elastomer or polymer foam having rubber elasticity has been used as a material. Conventionally, members used for such purposes include carbon black, metal oxides,
Polymer elastomers and foams such as NBR (acrylonitrile butadiene rubber), EPDM (ethylene propylene diene rubber), silicone rubber, polyurethane, etc., which have been made conductive by ions or the like are known. Among these, the polyurethane material is preferably used because a low hardness member suitable for the conductive elastic member can be obtained. That is, a member having a low hardness can be obtained by using a foaming agent such as water or a low boiling point compound, a foaming process by mechanical stirring without a foaming agent, or a combination of these foaming agents and a foaming process by mechanical stirring. The hardness can be controlled by selecting the raw materials and the formulation that determine the chemical structure of polyurethane.
【０００４】低密度低硬度ポリウレタンフォーム製導電
性弾性ローラは、通常、次のようにして製造されてい
る。すなわち、ポリウレタンフォームを単独で大きなブ
ロック状に成形し、このブロックからローラの寸法に近
い大きさのフォームを切り出し、このフォームの中心部
にシャフトを通すための穴を開け、接着剤などを施した
シャフトをこの穴に通し接着した後、円筒形状にフォー
ムを裁断あるいは研磨し目的の形状、寸法のローラを製
造している。A conductive elastic roller made of low-density and low-hardness polyurethane foam is usually manufactured as follows. That is, polyurethane foam was individually molded into a large block shape, a foam having a size close to that of a roller was cut out from this block, a hole was formed in the center of the foam for passing a shaft, and an adhesive was applied. After passing the shaft through this hole and adhering it, the foam is cut or polished into a cylindrical shape to manufacture a roller having a desired shape and size.
【０００５】これらには、低硬度であって、画像形成体
や転写材などを汚染することがなく、かつ１０4 〜１０
10Ωという中抵抗領域で所定の抵抗値を有するなどの性
質が求められている。また、フォームのセル径は、帯電
用部品では２０μｍ以上、現像用部品では１０μｍ以
上、トナー供給用部品では５００μｍ以上、転写用部品
では３００μｍ以上、クリーニング用部品では２００μ
ｍ以上になると帯電の均一性が失われ、画像不良を引き
起こすおそれがあるので、最大セル径に留意する必要が
ある。さらに、被帯電物への帯電が安定するために、被
帯電物との当接ニップを確保する必要がある反面、弾性
ローラの押圧力が強いとローラの撓みが生じたり、メカ
的な耐久性が落ちたりすることが確認されている。よっ
て、バイアスロールの構成としては、セル径が小さい上
に硬度が低くいことが望ましい。These have a low hardness, do not contaminate the image forming body, the transfer material, etc., and 10 4 to 10
Properties such as having a predetermined resistance value in the medium resistance region of 10 Ω are required. The cell diameter of the foam is 20 μm or more for the charging part, 10 μm or more for the developing part, 500 μm or more for the toner supplying part, 300 μm or more for the transferring part, and 200 μm for the cleaning part.
If it is more than m, the uniformity of charging may be lost and an image defect may occur. Therefore, it is necessary to pay attention to the maximum cell diameter. In addition, in order to stabilize the charging of the charged object, it is necessary to secure a contact nip with the charged object, but on the other hand, if the pressing force of the elastic roller is strong, the roller may bend or mechanical durability Has been confirmed to fall. Therefore, it is desirable that the bias roll has a small cell diameter and low hardness.
【０００６】なお、単純にニップを大きくすることだけ
を考えれば、弾性ローラの径を大きくすることで対応可
能ではあるが、ローラの径を大きくするということは弾
性ローラのコストアップや抵抗値アップ及び占有容積の
アップに結びつき、不便が生じることは否めない。Although it is possible to deal with the problem by enlarging the diameter of the elastic roller simply by enlarging the nip, enlarging the diameter of the roller increases the cost and resistance value of the elastic roller. In addition, it is inevitable that it will lead to an increase in occupied volume and inconvenience.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術によれ
ば、ウレタンスポンジを低密度化することで、アスカー
Ｃ硬度１５゜程度までの半導電系のスポンジローラを作
り使用することもできる。この場合には、発泡密度の関
係及びウレタンスポンジの構成上、連泡比率が高いウレ
タンスポンジローラとなるのが一般的である。According to the above-mentioned conventional technique, the density of the urethane sponge can be reduced to form and use a semiconductive sponge roller having an Asker C hardness of up to about 15 °. In this case, it is general that the urethane sponge roller has a high open cell ratio due to the relationship of the foam density and the structure of the urethane sponge.
【０００８】しかし、材料としてウレタンを使用するこ
とで、ウレタンの加水分解が懸念さるが、ウレタンスポ
ンジを密度が低い連泡スポンジとするとスポンジ内へ大
気中の水分が浸入することとなり、加水分解が促進され
る。更に、一定の電気的抵抗を有するスポンジと導電体
で形成されるローラの芯金の間では微小な放電現象が起
こると考えられており、現実にウレタンスポンジローラ
の加水分解はローラの芯金近傍のウレタンスポンジから
進行する。However, when urethane is used as the material, there is concern about hydrolysis of urethane. However, if the urethane sponge is an open-cell sponge having a low density, moisture in the atmosphere will penetrate into the sponge, resulting in hydrolysis. Be promoted. Furthermore, it is considered that a minute discharge phenomenon occurs between the sponge having a certain electric resistance and the core metal of the roller formed of an electric conductor. In reality, hydrolysis of the urethane sponge roller occurs near the core metal of the roller. Proceed from the urethane sponge.
【０００９】本発明は、ローラの構成について、ウレタ
ンスポンジローラと被帯電部材が一定以上のニップを形
成し、かつ、かかる加水分解を抑えるウレタンスポンジ
ローラを、所望の画像形成装置へ使用することにより、
長期に亘り安定した画像を形成することのできる画像形
成装置を提供することを目的とするものである。According to the present invention, with respect to the constitution of the roller, the urethane sponge roller and the member to be charged form a nip of a certain level or more, and the urethane sponge roller which suppresses the hydrolysis is used in a desired image forming apparatus. ,
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming a stable image for a long period of time.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として、ウレタンスポンジローラへの電流印加時間を減
らすことや、印加バイアスの値を極力減らす等の手段が
あるが、いずれも、画像形成装置の他の構成要件から決
定されるべき事項であり、任意に選択できる項目ではな
い。As means for solving the above-mentioned problems, there are means for reducing the current application time to the urethane sponge roller, and for reducing the value of applied bias as much as possible. It is a matter that should be determined from the other constituent requirements of, and is not an item that can be arbitrarily selected.
【００１１】本発明者は上記課題を解決するために鋭意
研究を行い、本発明を完成した。すなわち、本発明は次
の事項により特定することができる。
（１）像担持体に担持されたトナー像を情報記録材に転
写する画像形成装置において、ローラによりトナー像に
電界を作用させることにより転写が行なわれ、該ローラ
として、ウレタンスポンジ層により形成された弾性層を
有するウレタンスポンジローラであって、該ウレタンス
ポンジの層構成としてローラの軸近傍の層が、他の層に
比してより大きな密度を有するウレタンスポンジローラ
を用いることを特徴とする画像形成装置。
（２）前記画像形成装置が、像担持体に担持されたトナ
ー像を一次転写部において中間転写体に転写した後に更
に二次転写部において情報記録材に転写する中間転写方
式の画像形成装置であって、前記ウレタンスポンジロー
ラを一次転写部において転写ローラとして使用すること
を特徴とする（１）記載の画像形成装置。
（３）前記画像形成装置が、画像情報に応じた静電潜像
を像担持体に形成し、現像装置により像担持体に形成さ
れた静電潜像をトナーにより現像し、像担持体に形成さ
れたトナー像を情報記録材に転写する方式の画像形成装
置であって、前記ウレタンスポンジローラを像担持体表
面に一定の電位を形成するための帯電ローラとして使用
することを特徴とする（１）記載の画像形成装置。
（４）前記ウレタンスポンジローラが、ローラの層構成
としてローラの軸近傍の層が略単泡スポンジで構成され
ているウレタンスポンジローラであることを特徴とする
（１）ないし（３）の何れかに記載の画像形成装置。
（５）前記ウレタンスポンジローラが、ローラの層構成
としてローラの軸近傍の層が略単泡スポンジで構成され
ており、他の層が略連泡スポンジで構成されているウレ
タンスポンジローラであることを特徴とする（１）ない
し（３）の何れかに記載の画像形成装置。
（６）前記ウレタンスポンジローラが、ウレタンスポン
ジ層の密度がローラの軸から外側に向かって小さくなっ
ている層構成を有するウレタンスポンジローラであるこ
とを特徴とする（１）ないし（５）の何れかに記載の画
像形成装置。
（７）前記ウレタンスポンジローラが、金型の中で芯金
と一体成型されたウレタンスポンジローラであって、金
型の温度よりも芯金の温度を下げて発泡させることによ
り形成されたウレタンスポンジ層を有するウレタンスポ
ンジローラであることを特徴とする（６）に記載の画像
形成装置。
（８）前記ウレタンスポンジローラが、ウレタンスポン
ジ層の最表層の硬度がアスカーＣ硬度で１５゜以下であ
るウレタンスポンジローラであることを特徴とする
（１）ないし（７）の何れかに記載の画像形成装置。The present inventor has conducted extensive studies to solve the above problems and completed the present invention. That is, the present invention can be specified by the following matters. (1) In an image forming apparatus that transfers a toner image carried on an image carrier to an information recording material, transfer is performed by applying an electric field to the toner image by a roller, and the roller is formed of a urethane sponge layer. An image of a urethane sponge roller having an elastic layer, wherein a layer near the axis of the roller has a higher density than other layers as a layer structure of the urethane sponge. Forming equipment. (2) An image forming apparatus of an intermediate transfer system, wherein the image forming apparatus transfers a toner image carried on an image carrier to an intermediate transfer body at a primary transfer portion and then transfers it to an information recording material at a secondary transfer portion. The image forming apparatus according to (1) is characterized in that the urethane sponge roller is used as a transfer roller in a primary transfer portion. (3) The image forming apparatus forms an electrostatic latent image on the image carrier according to image information, develops the electrostatic latent image formed on the image carrier by the developing device with toner, and forms the image on the image carrier. An image forming apparatus of the type that transfers a formed toner image onto an information recording material, characterized in that the urethane sponge roller is used as a charging roller for forming a constant potential on the surface of an image carrier ( The image forming apparatus according to 1). (4) The urethane sponge roller is a urethane sponge roller in which a layer near a shaft of the roller is a substantially single-foam sponge roller as a layer structure of the roller. The image forming apparatus according to item 1. (5) The urethane sponge roller is a urethane sponge roller in which a layer near the axis of the roller is composed of a substantially single-foam sponge and the other layers are composed of a substantially continuous-foam sponge as a layer structure of the roller. The image forming apparatus as described in any one of (1) to (3) above. (6) Any one of (1) to (5), wherein the urethane sponge roller is a urethane sponge roller having a layer structure in which the density of the urethane sponge layer decreases outward from the axis of the roller. An image forming apparatus according to claim 2. (7) The urethane sponge roller is a urethane sponge roller integrally molded with a core metal in a mold, and is formed by foaming by lowering the temperature of the core metal lower than the temperature of the mold. The image forming apparatus according to (6), which is a urethane sponge roller having a layer. (8) The urethane sponge roller is a urethane sponge roller in which the hardness of the outermost layer of the urethane sponge layer is 15 ° or less in terms of Asker C hardness, (1) to (7) Image forming apparatus.
【００１２】本発明においては、上述したように、ウレ
タンスポンジローラを基本的に低密度の発泡層とし、芯
金近傍に高密度発泡層を設けることで、上記課題を解決
したものである。In the present invention, as described above, the urethane sponge roller is basically used as the low-density foam layer, and the high-density foam layer is provided in the vicinity of the core metal to solve the above problems.
【００１３】ニップ形成に寄与するのは、より表層に近
い層であり、かかる層の硬度が低ければ十分なニップを
形成させることが可能である。一方、前記のとおり、放
電による加水分解は芯金近傍のウレタンスポンジ層の密
度を高くすることで減少させることができる。芯金近傍
へ水分を含んだ大気の流入を減少できるからであると推
定される。更に、同一のウレタンフォームで形成するこ
とを想定すれば、芯金近傍のウレタンスポンジ層の密度
が高くなることで、芯金近傍の抵抗値が低くなり、芯金
近傍での放電現象は減少すると推定される。ウレタンス
ポンジ層と芯金の間で形成されるエアーギャップが減る
ことによると推察されるからである。It is the layer closer to the surface layer that contributes to the formation of the nip, and if the hardness of such layer is low, it is possible to form a sufficient nip. On the other hand, as described above, the hydrolysis due to discharge can be reduced by increasing the density of the urethane sponge layer near the cored bar. It is presumed that this is because the inflow of air containing water into the vicinity of the core metal can be reduced. Furthermore, assuming that they are formed of the same urethane foam, the density of the urethane sponge layer near the core metal increases, the resistance value near the core metal decreases, and the discharge phenomenon near the core metal decreases. Presumed. This is because it is assumed that the air gap formed between the urethane sponge layer and the core metal is reduced.
【００１４】なお、本発明の構成によればウレタンスポ
ンジローラの高抵抗化現象を抑える効果もある。高抵抗
化はウレタンスポンジ内部での放電により促進されると
考えられており、体積抵抗が一定のウレタンスポンジで
ローラを構成した場合には、ローラの芯金近傍はニップ
付近に比して電流密度が高くなることで、芯金近傍の高
抵抗化が進行し易くなるからであると考えられるからで
ある。According to the structure of the present invention, the urethane sponge roller can be prevented from having a high resistance phenomenon. It is considered that the increase in resistance is promoted by the electric discharge inside the urethane sponge.If the roller is made of urethane sponge with a constant volume resistance, the current density near the core of the roller is higher than that near the nip. This is because it is considered that the higher the value becomes, the higher the resistance in the vicinity of the core becomes easier to proceed.
【００１５】[0015]
【００１６】[0016]
【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではな
い。EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.
【００１７】（実施例１）
（画像形成装置）図２は本発明の画像形成装置として転
写ベルトを備えたデジタルカラー複写機の全体図であ
る。図２において、プラテン１１上に載置した原稿（図
示せず）の下面に沿って移動する原稿照明用ランプ１２
から出射して、原稿で反射した光を移動ミラーユニット
１３、レンズ１４、固定ミラー１５を介して画像読取部
のＣＣＤに収束させる。ＣＣＤは、多数の光電変換素子
とレッド(Ｒ)、グリーン(Ｇ)、ブルー(Ｂ)の３色のフィ
ルタとにより、上記原稿画像を各色毎の電気信号に変換
する。この電気信号は画像処理回路１６に入力され、画
像処理回路１６は各色毎に入力された原稿画像読取信号
をデジタル信号に変換して記憶する画像メモリを有して
いる。(Embodiment 1) (Image forming apparatus) FIG. 2 is an overall view of a digital color copying machine provided with a transfer belt as an image forming apparatus of the present invention. In FIG. 2, a document illumination lamp 12 that moves along the lower surface of a document (not shown) placed on the platen 11.
The light emitted from the document and reflected by the document is converged on the CCD of the image reading unit via the moving mirror unit 13, the lens 14, and the fixed mirror 15. The CCD converts the original image into an electric signal for each color by a large number of photoelectric conversion elements and filters of three colors of red (R), green (G), and blue (B). This electric signal is input to the image processing circuit 16, and the image processing circuit 16 has an image memory that converts the original image reading signal input for each color into a digital signal and stores the digital signal.
【００１８】光書込制御装置１７は、上記画像処理回路
１６の画像データを所定のタイミングで読み出して、光
ビーム書込装置１８に出力する。光ビーム書込装置１８
は、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラムからなる像担持
体１９に前記各色に対応した静電潜像を書き込む。像担
持体１９の周囲には、その表面を一様に帯電させる帯電
用チャ−ジャ２０、像担持体１９に書き込まれた静電潜
像を各色のトナー像に現像する現像ユニット２１、各色
のトナー像が転写される前記転写ベルト１、除電器およ
びクリーニングブレードを有するクリーナユニット２２
が配置されている。上記現像ユニット２１は、黒(Ｋ)、
イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)の各色のトナ
ーを収容した現像器を有し、それぞれ各色のトナーで上
記静電潜像を現像して可視化する。上記転写ベルト１
は、前記電極ロール４が押接するバックアップロール３
およびベルト搬送ロール２３、２４、２５に張架され、
像担持体１９表面に当接しながらその接線方向に移動す
る。本実施例では、転写ベルト１を張架する各ロール
(３、２３〜２５)のうち、転写ベルト１が矢印Ｂ方向に
移動するよう、バックアップロール３を駆動ロールと
し、他のベルト搬送ロール(２３〜２５)は従動ロールと
して構成されている。また、転写ベルト１の撓みを防止
するために、ベルト搬送ロール２５の軸はバネ（図示せ
ず）によって方向Ｃに付勢されている。The optical writing control device 17 reads out the image data of the image processing circuit 16 at a predetermined timing and outputs it to the light beam writing device 18. Light beam writing device 18
Writes an electrostatic latent image corresponding to each of the above colors on the image carrier 19 composed of a photosensitive drum that rotates in the direction of arrow A. Around the image carrier 19, a charging charger 20 for uniformly charging the surface of the image carrier 19, a developing unit 21 for developing the electrostatic latent image written on the image carrier 19 into a toner image of each color, and a developing unit 21 for each color. A cleaner unit 22 having the transfer belt 1 to which a toner image is transferred, a static eliminator and a cleaning blade.
Are arranged. The developing unit 21 is black (K),
The electrostatic latent image is visualized by developing the electrostatic latent image with toner of each color, which has a developing device containing toner of each color of yellow (Y), magenta (M), and cyan (C). The transfer belt 1
Is a backup roll 3 against which the electrode roll 4 is pressed.
And stretched around the belt transport rolls 23, 24, 25,
While contacting the surface of the image carrier 19, it moves in the tangential direction. In this embodiment, each roll that stretches the transfer belt 1
Among (3, 23 to 25), the backup roll 3 is configured as a drive roll and the other belt transport rolls (23 to 25) are configured as driven rolls so that the transfer belt 1 moves in the arrow B direction. Further, in order to prevent the transfer belt 1 from bending, the shaft of the belt transport roll 25 is biased in the direction C by a spring (not shown).
【００１９】転写ベルト１の裏面側には、各色のトナー
像の転写を行う転写ローラ２６が像担持体１９と転写ベ
ルト１表面とが接触する一次転写部に配置されている。
一方、転写ベルト１の未定着トナー像を担持する表面側
には、バックアップロール３およびベルト搬送ロール２
３に対向して、それぞれ前記バイアスロール２およびベ
ルトクリーナ２７が配置されている。バイアスロール２
とバックアップロール３とが対向する部位が二次転写部
となる。また、バックアップロール３とベルト搬送ロー
ル２３との間には、二次転写されたトナー像を担持する
用紙Ｐを転写ベルト１から剥がす剥離爪２８が配置され
ている。上記バイアスロール２表面には、ポリウレタン
で成形されたクリーニングブレード２９が常時当接して
いて、二次転写時等で付着したトナー粒子や紙粉等の異
物が除去される。画像形成装置Ｕ本体の下部には抽出自
在の給紙トレイ３０が設けられ、その上方にピックアッ
プローラ３１が配置されている。このピックアップロー
ラ３１の下流側には一対のレジロール３２が配置されて
いる。さらに、上記二次転写部の下流側には、順次、二
次転写されたトナー像を担持した用紙Ｐを搬送する搬送
ベルト３３、用紙Ｐ上の未定着トナー像を定着処理する
定着装置３４、定着画像が形成された用紙Ｐを機外に排
出する一対の排紙ロール３５、および排出された用紙Ｐ
を載置する排紙トレイ３６が配置されている。On the back side of the transfer belt 1, a transfer roller 26 for transferring the toner image of each color is arranged at the primary transfer portion where the image carrier 19 and the surface of the transfer belt 1 come into contact with each other.
On the other hand, on the surface side of the transfer belt 1 carrying the unfixed toner image, the backup roll 3 and the belt transport roll 2 are provided.
The bias roll 2 and the belt cleaner 27 are arranged so as to oppose to each other. Bias roll 2
The part where the backup roll 3 and the backup roll 3 face each other becomes a secondary transfer part. Further, between the backup roll 3 and the belt transport roll 23, a peeling claw 28 for peeling the sheet P carrying the secondary-transferred toner image from the transfer belt 1 is arranged. A cleaning blade 29 made of polyurethane is always in contact with the surface of the bias roll 2 to remove foreign matter such as toner particles and paper powder attached at the time of secondary transfer. An extractable paper feed tray 30 is provided below the main body of the image forming apparatus U, and a pickup roller 31 is arranged above the paper feed tray 30. A pair of registration rolls 32 is arranged downstream of the pickup roller 31. Further, on the downstream side of the secondary transfer portion, a transport belt 33 that sequentially transports the paper P carrying the secondary-transferred toner image, a fixing device 34 that fixes an unfixed toner image on the paper P, A pair of paper discharge rolls 35 for discharging the paper P on which the fixed image is formed, and the discharged paper P
A paper discharge tray 36 on which the sheet is placed is arranged.
【００２０】（画像形成装置の作用）矢印Ａ方向に回転
する像担持体１９は、帯電用チャ−ジャ２０により表面
が一様に帯電される。この一様に帯電された像担持体１
９は光ビーム書込装置１８により静電潜像が書き込まれ
る。像担持体１９上の静電潜像は現像ユニット２１によ
り未定着トナー像に現像される。このトナー像の形成
は、最初に第１色目のトナー像が形成され、以降像担持
体１９が１回転する毎に、第２色目から第４色目までの
トナー像が形成される。本実施例では、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃ
色のトナー像が順次形成されるようになっている。像担
持体１９の表面は、前記トナー像が転写ベルト１に転写
された後、クリーナユニット２２のブレードによりクリ
ーニングされる。ここで、前記光書込制御装置１７で
は、最初に第１色目のＫ色のデジタル信号を読出して光
ビーム書込装置１８に出力する。この光ビーム書込装置
１８は像担持体１９表面にＫ色に対応した静電潜像を書
き込む。Ｋ色に対応した静電潜像は現像ユニット２１内
の現像器ＫによりＫ色の可視化されたトナー像に現像さ
れ、一次転写部へ移動する。一次転写部において、転写
ベルト１の裏面側に配置された転写ローラ２６からトナ
ー像にその帯電極性とは逆極性の電界を作用させること
により、一次転写部に到達したＫ色のトナー像を静電的
に転写ベルト１に吸着させつつ、転写ベルト１の矢印Ｂ
方向の移動で一次転写させる。(Operation of Image Forming Apparatus) The surface of the image carrier 19 rotating in the direction of arrow A is uniformly charged by the charging charger 20. This uniformly charged image carrier 1
An electrostatic latent image 9 is written by the light beam writing device 18. The electrostatic latent image on the image carrier 19 is developed by the developing unit 21 into an unfixed toner image. In the formation of this toner image, the toner image of the first color is first formed, and thereafter, every time the image carrier 19 makes one rotation, the toner images of the second color to the fourth color are formed. In this embodiment, K, Y, M, C
Color toner images are sequentially formed. The surface of the image carrier 19 is cleaned by the blade of the cleaner unit 22 after the toner image is transferred to the transfer belt 1. Here, the optical writing control device 17 first reads out the K color digital signal of the first color and outputs it to the optical beam writing device 18. The light beam writing device 18 writes an electrostatic latent image corresponding to K color on the surface of the image carrier 19. The electrostatic latent image corresponding to the K color is developed into a visualized toner image of the K color by the developing device K in the developing unit 21, and moves to the primary transfer portion. In the primary transfer portion, the transfer roller 26 arranged on the back surface side of the transfer belt 1 applies an electric field having a polarity opposite to the charging polarity of the toner image to the toner image of the K color reaching the primary transfer portion. An arrow B of the transfer belt 1 while being electrically attracted to the transfer belt 1.
Primary transfer is performed by moving in the direction.
【００２１】転写ベルト１は、Ｋトナー像を吸着担持し
たまま像担持体１９と同一周期で移動する。１色目のＫ
トナー像の転写が終了すると、転写ベルト１におけるＫ
トナー像の転写開始位置が一次転写部に到達する迄に、
光書込制御装置１７からの出力により第２色目のＹ色の
静電潜像の書込が開始される。そして、Ｋトナー像を担
持した転写ベルト１の上記転写開始位置が一次転写部に
到達すると、転写ローラ２６によって２色目のＹトナー
像の転写が行われる。続いて、Ｍトナー像およびＣトナ
ー像の転写が、上記Ｙトナー像の転写と同様に行われ
る。このようして、各色に重ね合わされた多重トナー像
が転写ベルト１上に形成される。この各色のトナー像が
転写ベルト１上に一次転写されるまで、転写ベルト１の
表面側に配置された前記バイアスロール２、剥離爪２８
およびベルトクリーナ２７は、転写ベルト１から離間し
た退避位置に保持されている。The transfer belt 1 moves in the same cycle as the image carrier 19 while adsorbing and carrying the K toner image. First color K
When the transfer of the toner image is completed, K on the transfer belt 1
By the time the transfer start position of the toner image reaches the primary transfer part,
The output from the optical writing controller 17 starts writing the second Y electrostatic latent image. When the transfer start position of the transfer belt 1 carrying the K toner image reaches the primary transfer portion, the transfer roller 26 transfers the Y toner image of the second color. Then, the transfer of the M toner image and the C toner image is performed in the same manner as the transfer of the Y toner image. In this way, a multiple toner image superimposed on each color is formed on the transfer belt 1. Until the toner images of the respective colors are primarily transferred onto the transfer belt 1, the bias roll 2 and the peeling claw 28 arranged on the front surface side of the transfer belt 1.
The belt cleaner 27 is held at a retracted position separated from the transfer belt 1.
【００２２】一方、給紙トレイ３０に収容された用紙Ｐ
は、ピックアップローラ３１により所定のタイミングで
１枚ずつ取り出されて給紙され、一対のレジロール３２
で一旦停止される。用紙Ｐは、その後転写ベルト１上に
転写された各色（Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃ）の多重トナー像が二
次転写部に移動してくるのと同期して、レジロール３２
から二次転写部に搬送される。二次転写部において、バ
イアスロール２は転写ベルト１を介してバックアップロ
ール３に圧接した状態にある。そして、搬送されてきた
用紙Ｐは、ロール２、３間の圧接搬送および転写ベルト
１の移動によって二次転写部を通過する。この際、電極
ロール４からトナー像の帯電極性と同極性の転写電圧の
印加による静電反発により、転写ベルト１に吸着担持さ
れていたトナー像が転写ベルト１表面から用紙Ｐに二次
転写される。また、バイアスロール２がバックアップロ
ール３に圧接すると、バイアスロール２表面に付着した
トナー粒子等の異物は、前記クリーニングブレード２９
により除去される。On the other hand, the paper P stored in the paper feed tray 30
Are picked up one by one by a pickup roller 31 at a predetermined timing and fed, and a pair of registration rolls 32
Is temporarily stopped at. The sheet P is synchronized with the registration roll 32 in synchronization with the multi-toner image of each color (K, Y, M, C) transferred onto the transfer belt 1 thereafter to the secondary transfer portion.
From the sheet to the secondary transfer portion. In the secondary transfer portion, the bias roll 2 is in pressure contact with the backup roll 3 via the transfer belt 1. Then, the conveyed paper P passes through the secondary transfer portion by the pressure contact conveyance between the rolls 2 and 3 and the movement of the transfer belt 1. At this time, the toner image adsorbed and carried on the transfer belt 1 is secondarily transferred onto the paper P from the surface of the transfer belt 1 by electrostatic repulsion by applying a transfer voltage having the same polarity as the charging polarity of the toner image from the electrode roll 4. It When the bias roll 2 is brought into pressure contact with the backup roll 3, foreign matter such as toner particles attached to the surface of the bias roll 2 is removed by the cleaning blade 29.
Are removed by.
【００２３】以上フルカラー画像の転写について述べて
きたが、単色画像を形成する場合は、転写ベルト１上に
一次転写された例えばＫ色のトナー像が二次転写部に移
動してきた時、直ちにトナー像は用紙Ｐに転写される。
複数色の画像を形成する場合は、所望の色相を選択し
て、それらの色に重ね合わされた多色トナー像が二次転
写部に移動してきた時、トナー像を用紙Ｐに転写すれば
よい。この多色画像の転写の場合は、各色のトナー像が
一次転写部でズレることなく正確に一致するよう、前述
のとおり、像担持体１９の回転と転写ベルト１の移動と
を同期させている。また、転写ローラ２６が転写ベルト
１を介して像担持体１９に対して一定のニップを形成す
ることで、像担持体１９とは転写ニップを安定して形成
することとしている。そして、転写ベルト１上に形成さ
れたトナー像を用紙Ｐへ転写し、用紙Ｐは剥離爪２８の
作動により剥離され、搬送ベルト３３に載置されて定着
装置４５に搬送される。そして、定着装置３４におい
て、未定着トナー像を固定して永久画像に定着処理した
後、用紙Ｐは一対の排紙ロール３５により排紙トレイ３
６に排出される。二次転写が完了すると、転写ベルト１
は、その表面が二次転写部の下流に設けたベルトクリー
ナ２７によりクリーニングされ、次の転写に備える。The transfer of the full-color image has been described above. However, in the case of forming a single-color image, when the toner image of, for example, K color that is primarily transferred on the transfer belt 1 moves to the secondary transfer portion, the toner is immediately transferred. The image is transferred to the sheet P.
When forming images of a plurality of colors, desired hues may be selected and the toner images may be transferred to the paper P when the multicolor toner images superimposed on those colors move to the secondary transfer portion. . In the case of this multicolor image transfer, as described above, the rotation of the image carrier 19 and the movement of the transfer belt 1 are synchronized so that the toner images of the respective colors accurately match with each other at the primary transfer portion. . Further, the transfer roller 26 forms a certain nip with the image carrier 19 via the transfer belt 1, so that the transfer nip is stably formed with the image carrier 19. Then, the toner image formed on the transfer belt 1 is transferred to the sheet P, and the sheet P is peeled off by the operation of the peeling claw 28, placed on the conveyance belt 33, and conveyed to the fixing device 45. Then, in the fixing device 34, after fixing the unfixed toner image and fixing processing to the permanent image, the paper P is discharged by the pair of paper discharge rollers 35 to the paper discharge tray 3
It is discharged to 6. When the secondary transfer is completed, the transfer belt 1
The surface thereof is cleaned by a belt cleaner 27 provided downstream of the secondary transfer portion to prepare for the next transfer.
【００２４】（転写パラメータ）転写ベルト１として
は、厚さ１００μｍのポリイミドを用い、本実施例では
本発明にかかるウレタンスポンジローラを一次転写部に
設置する転写ローラとして使用した場合について記載す
る。本実施例に使用した画像形成装置は転写ベルト１の
周速が３００mm/secであり、転写部のスラスト方向幅は
３３０mmである。像担持体１９上のトナーの電荷保持量
は３０μC/ｇであり、いわゆる一次転写時に転写ローラ
２６の芯金に対して４０μAの電流を印加している。か
かる印加電流量は、環境変動による該トナー電荷保持量
等の変動により変化させる必要があるが、いわゆる通常
環境として温/湿度が２３℃/６０％の環境で設定した適
性電流値である。(Transfer Parameter) The transfer belt 1 is made of polyimide having a thickness of 100 μm, and in this embodiment, the case where the urethane sponge roller according to the present invention is used as a transfer roller installed in the primary transfer portion will be described. In the image forming apparatus used in this embodiment, the peripheral speed of the transfer belt 1 is 300 mm / sec, and the thrust direction width of the transfer portion is 330 mm. The charge holding amount of the toner on the image carrier 19 is 30 μC / g, and a current of 40 μA is applied to the core metal of the transfer roller 26 during so-called primary transfer. The applied current amount needs to be changed by the change of the toner charge holding amount and the like due to the environmental change, but it is an appropriate current value set in an environment where the temperature / humidity is 23 ° C./60% as a so-called normal environment.
【００２５】転写部材の具体的な構成は次のとおりであ
る。転写ローラ２６は１kVの電圧印加で５×１０7Ωの
抵抗値を有する外径φ１６芯金径φ８のウレタンスポン
ジローラである。The specific structure of the transfer member is as follows. The transfer roller 26 is a urethane sponge roller having an outer diameter φ16 core metal diameter φ8 and a resistance value of 5 × 10 7 Ω when a voltage of 1 kV is applied.
【００２６】本発明に使用するウレタンスポンジローラ
の製造方法においては、ポリウレタン形成材料として、
ポリオール成分、ポリイソシアネート成分、発泡剤及び
所望により用いられる導電性付与剤、触媒、整泡剤など
を含有するものが使用される。In the method for producing the urethane sponge roller used in the present invention, as the polyurethane forming material,
Those containing a polyol component, a polyisocyanate component, a foaming agent and optionally a conductivity-imparting agent, a catalyst, a foam stabilizer and the like are used.
【００２７】上記ポリウレタン形成材料においては、ポ
リオール成分やポリイソシアネート成分は、それらを反
応させてなるプレポリマーの形で含まれていてもよい。In the above polyurethane-forming material, the polyol component and the polyisocyanate component may be contained in the form of a prepolymer formed by reacting them.
【００２８】ポリオールあるいはプレポリマーの製造に
用いられるポリオール成分としては特に制限はなく、ポ
リエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、疎水
性ポリオールなどを挙げることができる。ここで、ポリ
エーテルポリオールとしては、グリセリン等にエチレン
オキシドやプロピレンオキシドを付加重合したポリオー
ル、ポリテトラメチレレングリコール、エチレングリコ
ール、プロパンジオール、ブタンジオール等のポリオー
ルが好ましく用いられる。The polyol component used for producing the polyol or prepolymer is not particularly limited, and examples thereof include polyether polyol, polyester polyol, and hydrophobic polyol. Here, as the polyether polyol, a polyol obtained by addition-polymerizing ethylene oxide or propylene oxide to glycerin or the like, or a polyol such as polytetramethylylene glycol, ethylene glycol, propanediol or butanediol is preferably used.
【００２９】ポリエステルポリオールとしては、ジカル
ボン酸とジオールやトリオールなどとの縮合により得ら
れる縮合系ポリエステルポリオール、ジオールやトリオ
ールをベースとしラクトンの開環重合により得られるラ
クトン系ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオ
ールの末端をラクトンでエステル変性したエステル変性
ポリオールなどのポリオールが好ましく用いられる。Examples of the polyester polyol include condensation type polyester polyol obtained by condensation of dicarboxylic acid and diol or triol, lactone type polyester polyol obtained by ring-opening polymerization of lactone based on diol or triol, and end of polyether polyol. Polyols such as ester-modified polyols obtained by ester-modifying lactone with lactone are preferably used.
【００３０】また、疎水性ポリオールとしては、ポリイ
ソプレンポリオール、ポリブタジエンポリオール、水素
添加ポリブタジエンポリオールなどが用いられる。As the hydrophobic polyol, polyisoprene polyol, polybutadiene polyol, hydrogenated polybutadiene polyol and the like are used.
【００３１】これらのポリオール成分は、一種用いても
よく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。These polyol components may be used alone or in combination of two or more.
【００３２】一方、ポリイソシアネートあるいはプレポ
リマーの製造に用いられるポリイソシアネート成分とし
ては、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニ
ルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、粗製ジフェニル
メタンジイソシアネート（クルードＭＤＩ）、イソホロ
ンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソ
シアネート；水素添加トリレンジイソシアネート；ヘキ
サメチレンジイソシアネート等の不飽和結合を持たない
ポリイソシアネート類やそれらのイソシアヌレート、カ
ルボジイミド、グリコール等による変性物などが挙げら
れる。On the other hand, as the polyisocyanate component used for producing the polyisocyanate or the prepolymer, tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), crude diphenylmethane diisocyanate (crude MDI), isophorone diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate; Hydrogenated tolylene diisocyanate; polyisocyanates having no unsaturated bond such as hexamethylene diisocyanate, and their modified products with isocyanurate, carbodiimide, glycol and the like.
【００３３】これらのポリイソシアネート成分は一種用
いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。These polyisocyanate components may be used alone or in combination of two or more.
【００３４】次に、本発明におけるポリウレタン形成材
料において、所望により用いられる導電性付与剤として
は、カーボンブラックやイオン導電剤などが挙げられる
が、本発明のローラでは、イオン導電系の導電剤を使用
した。導電剤の分散具合を均一化することが容易で、ロ
ーラの抵抗ムラが少なくできるからである。Next, in the polyurethane forming material of the present invention, carbon black, an ionic conductive agent, etc. may be mentioned as the conductivity-imparting agent optionally used. In the roller of the present invention, an ionic conductive type conductive agent is used. used. This is because it is easy to make the degree of dispersion of the conductive agent uniform, and uneven resistance of the roller can be reduced.
【００３５】イオン導電剤としては、例えばテトラエチ
ルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ラウリル
トリメチルアンモニウムなどのドデシルトリメチルアン
モニウム、ステアリルトリメチルアンモニウムなどのオ
クタデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリ
メチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウ
ム、変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウムなどの過塩
素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホ
ウフッ化水素酸塩、硫酸塩、アルキル硫酸塩、カルボン
酸塩、スルホン酸塩などのアンモニウム塩；リチウム、
ナトリウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ
金属又はアルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩
酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、ト
リフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩などが挙げられ
る。Examples of the ion conductive agent include dodecyltrimethylammonium such as tetraethylammonium, tetrabutylammonium and lauryltrimethylammonium, octadecyltrimethylammonium such as stearyltrimethylammonium, hexadecyltrimethylammonium, benzyltrimethylammonium and modified aliphatic dimethylethylammonium. Ammonium salts such as perchlorates, chlorates, hydrochlorides, bromates, iodates, borofluorides, sulfates, alkylsulfates, carboxylates, sulfonates; lithium;
Alkali metal or alkaline earth metal perchlorates, chlorates, hydrochlorides, bromates, iodates, borofluorides, trifluoromethylsulfates, sulfonates of sodium, calcium, magnesium, etc. And so on.
【００３６】これらの導電剤は一種用いてもよく、二種
以上を組み合わせて用いてもよい。また、その配合量は
特に制限はなく、各種状況に応じて適宜選定されるが、
通常、高分子材料１００質量部に対し、０．１〜４０質
量部、好ましくは０．３〜２０質量部の割合で配合され
る。These conductive agents may be used alone or in combination of two or more. In addition, the blending amount is not particularly limited, and is appropriately selected according to various situations,
Usually, it is blended in a ratio of 0.1 to 40 parts by mass, preferably 0.3 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer material.
【００３７】次に、本発明の画像形成装置に使用するウ
レタンスポンジローラは、前記のポリウレタンスポンジ
からなる導電性のウレタンスポンジ層と芯金等の金属部
材とを構成部材とするものであって、その構造について
は、硫黄快削鋼などの鋼材に亜鉛などのメッキを施した
金属部材やアルミニウム、ステンレス鋼などの金属部材
を、その一部又は全体を前記導電性ポリウレタンスポン
ジ層で被覆したものであり、導電性ポリウレタンスポン
ジを所定の形状に成形した後接着する方法などを用いる
ことができる。この接着層としては、導電性塗料からな
る接着剤やホットメルトシートなどの公知の材料を用い
ることができる。Next, the urethane sponge roller used in the image forming apparatus of the present invention comprises a conductive urethane sponge layer made of the polyurethane sponge and a metal member such as a cored bar as constituent members. Regarding its structure, a metal member such as a zinc free-cutting steel material such as sulfur free-cutting steel or a metal member such as aluminum or stainless steel is partially or entirely coated with the conductive polyurethane sponge layer. It is possible to use a method in which a conductive polyurethane sponge is molded into a predetermined shape and then bonded. As the adhesive layer, a known material such as an adhesive made of a conductive paint or a hot melt sheet can be used.
【００３８】実際にウレタンスポンジローラを作製する
にあたり、予め、ポリオール１００質量部（三洋化成工
業株式会社 サンニックス703；商品名）に、整泡剤１質
量部（東レダウコーニングシリコーン株式会社 SH192；
商品名）、触媒0.8質量部（三共エアープロダクツ株式
会社 DABCO33LV；商品名)、水 0.5質量部、エチレング
リコール 4質量部、カーボンブラック ３質量部（株式
会社ライオン ケッチャンブラック600JD；商品名）を混
合し、２５℃に保温してポリオール混合液を調整する。Before actually producing the urethane sponge roller, 100 parts by mass of polyol (Sanyo Chemical Co., Ltd., Sannix 703; trade name) and 1 part by mass of a foam stabilizer (Toray Dow Corning Silicone SH192;
Brand name), 0.8 parts by mass of catalyst (Sankyo Air Products Co., Ltd. DABCO33LV; trade name), 0.5 parts by mass of water, 4 parts by mass of ethylene glycol, 3 parts by mass of carbon black (Lion Ketchan Black 600JD; trade name) Then, the temperature is kept at 25 ° C. to prepare the polyol mixed liquid.
【００３９】次に、２５℃に保温したイソシアネート 1
5質量部（日本ポリウレタン工業株式会社T-80；商品
名）とポリオール混合液とを、ダイナミックミキサーに
より攪拌、混合して、６０℃に保温した、シャフトがセ
ットされた金型内にただちに注入保持し、更に、5℃に
冷却したシャフトを円筒孔と同軸になるように金型内に
挿入することで金型内に温度差を設け、シャフト近傍の
発泡レベルを下げることにより、シャフト近傍の密度が
上がり厚み方向に密度が低下し、ローラの軸近傍の密度
が大きく、ローラ軸から離れるに従って密度が小さくな
った層構成を有するウレタンスポンジローラが形成でき
る。この成型体を７０℃で１０分間キュアした後、金型
より抜き取った。このように、ウレタンの密度を制御
し、することで、ウレタンスポンジローラ全体としての
抵抗及び、ローラが形成するニップを管理するものであ
る。Next, isocyanate 1 kept at 25 ° C.
5 parts by mass (Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd. T-80; trade name) and a polyol mixture were stirred and mixed by a dynamic mixer and kept warm at 60 ° C. Immediately pouring and holding in a mold set with a shaft In addition, by inserting the shaft cooled to 5 ° C into the mold so that it is coaxial with the cylindrical hole, a temperature difference is created inside the mold, and the foaming level near the shaft is lowered to reduce the density near the shaft. It is possible to form a urethane sponge roller having a layer structure in which the density increases in the direction of the thickness, the density decreases in the thickness direction, the density near the axis of the roller is high, and the density decreases with distance from the roller axis. The molded body was cured at 70 ° C. for 10 minutes and then removed from the mold. By controlling the density of urethane in this way, the resistance of the urethane sponge roller as a whole and the nip formed by the roller are managed.
【００４０】従来のウレタンスポンジローラはウレタン
の密度が均一に0.256g/cm3でアスカーＣ硬度は１５゜で
あり、画像形成時間（転写ローラへのバイアス印加時
間）を累積すると約２００時間後にウレタンスポンジ層
が芯金近傍より加水分解を始めた。一旦、加水分解が始
まると、あとは画像形成装置を稼動させなくても単なる
放置により加水分解反応は着実に進行する。よって、画
像形成の累積時間が２００時間になった時点で、画像形
成能力が失われる。これに対して、本実施例の転写ロー
ラは芯金近傍から外側に向かってウレタンの密度が徐徐
に変化した構成となっている。測定してみると、芯金径
がφ８に対してφ１０までの層の密度は平均0.64 g/cm3
であり、φ１４から外径であるφ１６までの層の密度は
0.192 g/cm 3となり、最外層の１ｍｍ厚の層はアスカー
Ｃ硬度で１２°となった。この結果、転写ベルト１に対
してのニップとしては、押圧力の総圧が８００ｇｆの場
合に、従来の単層のウレタンローラ（従来ローラの押圧
力の総圧：2000ｇｆ）と同じニップを形成できた。ま
た、画像形成の累積時間が５００時間になっても加水分
解が起きず、初期転写条件は従来と同等であり、より長
期にわたる安定した画像形成が達成できた。Conventional urethane sponge roller is urethane
Has a uniform density of 0.256 g / cm3And the Asker C hardness is 15 °
Yes, image formation time (when bias is applied to transfer roller
(U) will accumulate urethane sponge layer after about 200 hours
Started to hydrolyze near the core metal. Once the hydrolysis begins
If you do not need to operate the image forming device,
The hydrolysis reaction proceeds steadily when left standing. Therefore, the picture
When the cumulative image formation time reaches 200 hours, the image
The ability to grow is lost. On the other hand, the transfer process of this embodiment is
The density of urethane gradually decreases from the vicinity of the core to the outside
The configuration has changed to. Measured, core metal diameter
The density of the layer from φ8 to φ10 is 0.64 g / cm on average.3
And the density of the layer from φ14 to φ16 which is the outer diameter is
0.192 g / cm 3And the outermost 1 mm layer is Asker
The C hardness was 12 °. As a result, the transfer belt 1
If the total pressing force is 800 gf,
Conventional single layer urethane roller (conventional roller pressing
The same nip as the total pressure of force: 2000 gf) could be formed. Well
Also, even if the cumulative image formation time reaches 500 hours,
No solution occurs, the initial transfer conditions are the same as before, and
Stable image formation was achieved over a period of time.
【００４１】（実施例２）二層構造の転写ローラ２６の
作製手段として、より単純には一層づつ円筒上のウレタ
ンスポンジ層を形成し、それを接着させることにより形
成することが可能である。この接着層としては、導電性
塗料からなる接着剤やホットメルトシートなどの公知の
材料を用いることができる。上記実施例１のように、ロ
ーラの層が連続的に変化することとはならず、芯金付近
のウレタンスポンジ層の密度を更に極端に上げることも
可能である。模式図を図１に示す。(Embodiment 2) As a means for producing the transfer roller 26 having a two-layer structure, it is possible to simply form the urethane sponge layers on the cylinder one by one and adhere them. As the adhesive layer, a known material such as an adhesive made of a conductive paint or a hot melt sheet can be used. Unlike in Example 1, the layer of the roller does not change continuously, and the density of the urethane sponge layer near the cored bar can be further increased extremely. A schematic diagram is shown in FIG.
【００４２】実施例１に記載のウレタンスポンジと同じ
処方で、二つのスポンジ層の発泡温度を変えることで密
度が異なるスポンジ層を構成する。具体的には、内径φ
８外径φ１０の円筒状ウレタンスポンジ層は40℃で発泡
させ、内径φ１０外径φ１６の円筒状ウレタンスポンジ
層は80℃で発泡させることで層毎にスポンジを作製す
る。結果、実施例１に記載のローラとほぼ同等の耐久性
を有するウレタンスポンジローラを作製することができ
た。With the same formulation as the urethane sponge described in Example 1, the sponge layers having different densities are formed by changing the foaming temperatures of the two sponge layers. Specifically, inner diameter φ
8 A cylindrical urethane sponge layer having an outer diameter of φ10 is foamed at 40 ° C., and a cylindrical urethane sponge layer having an inner diameter of φ10 and an outer diameter of φ16 is foamed at 80 ° C. to form a sponge layer by layer. As a result, it was possible to manufacture a urethane sponge roller having durability almost equivalent to that of the roller described in Example 1.
【００４３】なお、本実施例に示すウレタンスポンジロ
ーラについては抵抗値の変化も、密度と独立して変更で
きるというメリットがある。作製上の工程が増えるが、
実施例１のウレタンスポンジローラに比して設計上の自
由度が高いと言える。The urethane sponge roller shown in this embodiment has an advantage that the resistance value can be changed independently of the density. Although the manufacturing process will increase,
It can be said that the degree of freedom in design is high as compared with the urethane sponge roller of Example 1.
【００４４】（実施例３）本実施例においては上記実施
例２と同じようにウレタンスポンジ層を別々に構成して
それを接着して構成する。ただし、内径φ８外径φ１２
の円筒状のウレタンスポンジ層については単泡のウレタ
ンスポンジ層として構成し内径φ１２外径φ１６の円筒
状のウレタンスポンジ層については連泡のウレタンスポ
ンジ層として構成した。(Embodiment 3) In this embodiment, as in Embodiment 2, the urethane sponge layers are separately formed and are bonded to each other. However, inner diameter φ8 outer diameter φ12
The cylindrical urethane sponge layer of 1 was constructed as a single-cell urethane sponge layer, and the cylindrical urethane sponge layer having an inner diameter of φ12 and an outer diameter of φ16 was constructed as an open-cell urethane sponge layer.
【００４５】単泡のウレタンスポンジ層は実施例１に記
載のウレタンスポンジと同じ処方で、発泡温度40℃とす
る。その層の硬度としてはアスカーＣ硬度で３０゜のウ
レタンスポンジとした。連泡のウレタンスポンジ層はポ
リウレタン樹脂を有機溶剤であるジメチルフォルムアミ
ド（ＤＭＦ）またはメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に溶
解させ、その溶剤には溶解しない物質、無機塩、ポリビ
ニルアルコール（ＰＶＡ）、グルタミン酸塩等を添加す
る。The single-foam urethane sponge layer has the same formulation as the urethane sponge described in Example 1, and the foaming temperature is 40 ° C. The hardness of the layer was urethane sponge having an Asker C hardness of 30 °. The open-cell urethane sponge layer dissolves a polyurethane resin in dimethylformamide (DMF) or methylethylketone (MEK), which is an organic solvent, and dissolves substances that are not soluble in the solvent, inorganic salts, polyvinyl alcohol (PVA), glutamate, etc. Added.
【００４６】その後この物質から溶剤を蒸発・水洗・水
浴等により除去して成形し、さらに気孔生成のための添
加物質を溶解させることにより、多孔質ウレタンを得
る。After that, the solvent is removed from this substance by evaporation, washing with water, water bath, etc., and molding is performed, and the additive substance for generating pores is dissolved to obtain a porous urethane.
【００４７】基層を単泡ウレタンスポンジ層とすること
で、ローラの芯金付近へは外気の進入は殆どなく、外気
の湿度による加水分解を防止することができる。ただ
し、単泡構成とすることで、基層の硬度は上がり、表層
の硬度を下げるべく表層は実施例１または２に記載のウ
レタンスポンジ層よりも密度を下げることとで、一定の
荷重に対して形成できるニップを確保することができ
た。When the base layer is a urethane foam sponge layer, the outside air hardly enters the vicinity of the core of the roller, and hydrolysis due to the humidity of the outside air can be prevented. However, by adopting the closed-cell structure, the hardness of the base layer increases, and the surface layer has a lower density than that of the urethane sponge layer described in Example 1 or 2 in order to reduce the hardness of the surface layer. It was possible to secure a nip that could be formed.
【００４８】上記実施例においては、主として中間転写
体を使用した画像形成装置について記載したが、本発明
はかかる実施例に限定されるものではなく、実施例１〜
３に記載のウレタンスポンジローラは、像担持体からト
ナー像を直接紙等の情報記録材に転写する方式の画像形
成装置の転写ローラーとして使用することも可能であ
る。かかる転写ローラにおいても、像担持体と安定した
ニップを長期に亘り形成しつづけることができ、これに
より長期に亘り高画質を出力できる画像形成装置を構成
することができるからである。Although the image forming apparatus mainly using the intermediate transfer member has been described in the above embodiments, the present invention is not limited to such embodiments, and the embodiments 1 to
The urethane sponge roller described in 3 can also be used as a transfer roller of an image forming apparatus of a system in which a toner image is directly transferred from an image carrier to an information recording material such as paper. Even with such a transfer roller, a stable nip can be continuously formed with the image bearing member for a long period of time, whereby an image forming apparatus capable of outputting high image quality for a long period of time can be configured.
【００４９】更に、本発明に使用するウレタンスポンジ
ローラは、帯電用チャージャで使用される帯電ローラと
して使用することも有効である。特に、一次帯電チャー
ジャで使用される帯電ローラ周囲の密閉性が高い画像形
成装置においては、一次帯電により生ずるオゾンの影響
をうけにくくする上で重要である。Further, the urethane sponge roller used in the present invention can be effectively used as a charging roller used in a charging charger. In particular, in an image forming apparatus having a high hermeticity around the charging roller used in the primary charging charger, it is important to reduce the influence of ozone generated by the primary charging.
【００５０】[0050]
【発明の効果】本発明の画像形成装置は、ローラにより
トナー像に電界を作用させることにより転写が行なわ
れ、該ローラとして、ウレタンスポンジ層により形成さ
れた弾性層を有するウレタンスポンジローラであって、
該ウレタンスポンジの層構成としてローラの軸近傍の層
が、他の層に比してより大きな密度を有するウレタンス
ポンジローラを用いることを特徴とする画像形成装置で
ある。本発明の画像形成装置においては、トナー像に電
界を作用させる際の電気抵抗の環境変動が改良され、か
つ連続通電や環境変動においても抵抗が安定である上、
像担持体などを汚染することなく長時間使用においても
安定で良好な画像が得られる。The image forming apparatus of the present invention is a urethane sponge roller having an elastic layer formed of a urethane sponge layer, which is transferred by applying an electric field to the toner image by the roller. ,
The image forming apparatus is characterized in that, as a layer structure of the urethane sponge, a layer near the axis of the roller has a higher density than other layers is used. In the image forming apparatus of the present invention, the environmental fluctuation of the electric resistance when the electric field is applied to the toner image is improved, and the resistance is stable even under continuous energization and environmental fluctuation.
A stable and good image can be obtained even after long-term use without contaminating the image bearing member.
【図１】本発明実施例２にかかるウレタンスポンジロー
ラの模式図である。FIG. 1 is a schematic view of a urethane sponge roller according to a second embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施にかかる画像形成装置の全体図で
ある。FIG. 2 is an overall view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
１ 転写ベルト ２ バイアスロール ３ バックアップロール ４ 電極ロール １１ プラテン １２ 原稿照明用ランプ １３ 移動ミラーユニット １４ レンズ １５ 固定ミラー １６ 画像処理回路 １７ 光書込制御装置 １８ 光ビーム書込装置 １９ 像担持体 ２０ 帯電用チャージャ ２１ 現像ユニット ２２ クリーナユニット ２３ ベルト搬送ロール ２６ 転写ローラ ２６１ ウレタンスポンジローラ ２６２ ローラ軸（芯金） ２６３ 高密度ウレタンスポンジ層 ２６４ 低密度ウレタンスポンジ層 ２７ ベルトクリーナ ２８ 剥離爪 ２９ クリーニングブレード ３０ 給紙トレイ ３１ ピックアップローラ ３２ レジロール ３３ 搬送ベルト ３４ 定着装置 ３５ 排紙ロール ３６ 排紙トレイ Ｐ 用紙 1 transfer belt 2 bias rolls 3 backup roll 4 electrode roll 11 Platen 12 Original illumination lamp 13 Moving mirror unit 14 lenses 15 fixed mirror 16 Image processing circuit 17 Optical writing control device 18 Optical Beam Writing Device 19 Image carrier 20 Charger 21 Development unit 22 cleaner unit 23 Belt transport roll 26 Transfer roller 261 Urethane sponge roller 262 Roller shaft (core bar) 263 High-density urethane sponge layer 264 Low density urethane sponge layer 27 Belt cleaner 28 Peeling claw 29 Cleaning blade 30 paper trays 31 Pickup roller 32 cash register roll 33 Conveyor belt 34 Fixing device 35 paper ejection roll 36 Output tray P paper
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H200 FA01 FA02 FA07 FA08 GA23 GA47 GA50 GB12 GB25 HA02 HA12 HB03 HB12 HB22 HB43 HB45 HB46 HB47 HB48 JA02 JA23 JA25 JA26 JA27 JA28 JB06 JB15 JB18 JB20 JC03 JC12 JC15 KA14 LA18 LA19 LA24 LB13 MA04 MA08 MA13 MA17 MA20 MB06 MC02 MC11 NA08 3J103 AA02 AA13 AA32 BA41 EA02 EA11 FA12 GA02 GA57 GA58 GA60 HA03 HA12 HA48 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 2H200 FA01 FA02 FA07 FA08 GA23 GA47 GA50 GB12 GB25 HA02 HA12 HB03 HB12 HB22 HB43 HB45 HB46 HB47 HB48 JA02 JA23 JA25 JA26 JA27 JA28 JB06 JB15 JB18 JB20 JC03 JC12 JC15 KA14 LA18 LA19 LA24 LB13 MA04 MA08 MA13 MA17 MA20 MB06 MC02 MC11 NA08 3J103 AA02 AA13 AA32 BA41 EA02 EA11 FA12 GA02 GA57 GA58 GA60 HA03 HA12 HA48
Claims (8)
録材に転写する画像形成装置において、ローラによりト
ナー像に電界を作用させることにより転写が行なわれ、
該ローラとして、ウレタンスポンジ層により形成された
弾性層を有するウレタンスポンジローラであって、該ウ
レタンスポンジの層構成としてローラの軸近傍の層が、
他の層に比してより大きな密度を有するウレタンスポン
ジローラを用いることを特徴とする画像形成装置。1. An image forming apparatus for transferring a toner image carried on an image carrier onto an information recording material, wherein transfer is performed by applying an electric field to the toner image by a roller,
A urethane sponge roller having an elastic layer formed of a urethane sponge layer as the roller, wherein a layer near the axis of the roller is a layer structure of the urethane sponge,
An image forming apparatus using a urethane sponge roller having a larger density than other layers.
れたトナー像を一次転写部において中間転写体に転写し
た後に更に二次転写部において情報記録材に転写する中
間転写方式の画像形成装置であって、前記ウレタンスポ
ンジローラを一次転写部において転写ローラとして使用
することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。2. An image forming method of an intermediate transfer system, wherein the image forming apparatus transfers a toner image carried on an image carrier to an intermediate transfer member at a primary transfer portion and then transfers it to an information recording material at a secondary transfer portion. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the urethane sponge roller is used as a transfer roller in a primary transfer portion.
静電潜像を像担持体に形成し、現像装置により像担持体
に形成された静電潜像をトナーにより現像し、像担持体
に形成されたトナー像を情報記録材に転写する方式の画
像形成装置であって、前記ウレタンスポンジローラを像
担持体表面に一定の電位を形成するための帯電ローラと
して使用することを特徴とする請求項１記載の画像形成
装置。3. The image forming apparatus forms an electrostatic latent image on an image carrier according to image information, develops the electrostatic latent image formed on the image carrier by a developing device with toner, and carries the image. An image forming apparatus that transfers a toner image formed on a body to an information recording material, wherein the urethane sponge roller is used as a charging roller for forming a constant potential on the surface of the image carrier. The image forming apparatus according to claim 1.
の層構成としてローラの軸近傍の層が略単泡スポンジで
構成されているウレタンスポンジローラであることを特
徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の画像形成装
置。4. The urethane sponge roller is a urethane sponge roller in which a layer near a shaft of the roller is made of a substantially single-foam sponge as a layer structure of the roller. The image forming apparatus according to item 1.
の層構成としてローラの軸近傍の層が略単泡スポンジで
構成されており、他の層が略連泡スポンジで構成されて
いるウレタンスポンジローラであることを特徴とする請
求項１ないし３の何れかに記載の画像形成装置。5. The urethane sponge roller is a urethane sponge roller in which a layer in the vicinity of the axis of the roller is composed of a substantially single-foam sponge and the other layers are composed of a substantially continuous-foam sponge as a layer structure of the roller. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is provided.
ンスポンジ層の密度がローラの軸から外側に向かって小
さくなっている層構成を有するウレタンスポンジローラ
であることを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記
載の画像形成装置。6. The urethane sponge roller according to claim 1, wherein the urethane sponge roller has a layer structure in which the density of the urethane sponge layer decreases outward from the axis of the roller. An image forming apparatus according to claim 2.
中で芯金と一体成型されたウレタンスポンジローラであ
って、金型の温度よりも芯金の温度を下げて発泡させる
ことにより形成されたウレタンスポンジ層を有するウレ
タンスポンジローラであることを特徴とする請求項６に
記載の画像形成装置。7. The urethane sponge roller is a urethane sponge roller integrally molded with a core metal in a mold, and is formed by foaming by lowering the temperature of the core metal lower than the temperature of the mold. The image forming apparatus according to claim 6, which is a urethane sponge roller having a urethane sponge layer.
ンスポンジ層の最表層の硬度がアスカーＣ硬度で１５゜
以下であるウレタンスポンジローラであることを特徴と
する請求項１ないし７の何れかに記載の画像形成装置。8. The urethane sponge roller according to claim 1, wherein the urethane sponge roller has a hardness of the outermost surface of the urethane sponge layer of 15 ° or less in Asker C hardness. Image forming apparatus.
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|---|---|---|---|---|
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