JP3713382B2

JP3713382B2 - Method for determining material of coating layer on transfer material carrier

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Publication number: JP3713382B2
Application number: JP10558898A
Authority: JP
Inventors: 宏一石井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2018-03-31
Also published as: JPH11288186A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンター、ＦＡＸなどの画像形成装置に用いる転写材担持体における被覆層の材料決定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機、プリンター、ＦＡＸなどの画像形成装置に用いられる転写方法及び装置として、転写バイアス電圧を印加した転写電荷付与手段をベルト状の転写材担持体に接触させることにより、像担持体上のトナー像を該転写材担持体に担持された転写材に転写するものが各種提案されている。この種の転写方法及び装置では、像担持体上に形成されるトナー像を転写材に転写するが、この転写材を担持して搬送する転写材担持体の表面には、該像担持体の表面に残った残留トナーや機器内を浮遊しているトナー、あるいは転写材から生じた紙粉などが静電的あるいは圧接などにより付着してしまう。このように転写材担持体の表面に付着した汚れがあると、該転写材担持体に担持する転写材の裏面が汚れてしまう。また、帯電ローラ等の帯電部材が像担持体に接触している装置において上記転写材担持体の汚れがあると、該転写材担持体から該像担持体に移行した汚れが該帯電部材の表面に付着し、帯電不良の原因になるおそれもある。
また、上記トナーが付着した転写材担持体と像担持体が接触していると、該像担持体の熱が該転写材担持体に伝達し、該転写材担持体の温度が上昇するため、該転写材担持体上のトナーが固着して除去できなくなるおそれがあった。このトナー固着が発生すると、転写材の分離時に転写材担持体から該転写材を分離できなくなり、転写材の分離不良によるジャムが発生してしまう。
また、リサイクルトナーを用いた装置では、該リサイクルトナーの特性により、転写材担持体に付着したリサイクルトナーを除去することが難しく、クリーニング性が非常に悪かった。
【０００３】
従来、上記転写材担持体上に付着したトナー、紙粉などの汚れは、該転写材担持体の表面にクリーニングブレード等のクリーニング手段で除去してクリーニングしている。このクリーニング性を向上させたり、転写材の裏汚れを防止したりするために、各種方法等が提案されている。
例えば、特開平８−２７８７０７号公報においては、転写材担持体（転写部材）の表面の摩擦係数を下げてクリーニング性を向上させるために、転写材担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材を設けた画像形成装置や、像担持体上に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を設け該像担持体上に供給した潤滑剤が転写材担持体の表面に塗布されるようにした画像形成装置が提案されている。
また、特開平８−１８５０６０号公報においては、転写材の裏汚れを防止するために、転写材担持体（転写ベルト）の表面を発泡膜層で形成し、該発泡膜層の発泡セルにトナーを捕捉できるようにした転写搬送ベルト装置が提案されている。
また、特開平８−３０５１８１号公報においては、転写材担持体（転写ベルト）の表面のクリーニング不良が発生するのを防止するために、転写材担持体の被膜層（表面コート層）の厚さを、トナーの粒径よりも小さくし、該表面コート層にクラック（亀裂）が入った場合でも、トナー粒子がクラックの中に埋もれてしまうことなく、クリーニング手段（クリーニングブレード）で容易に掻き取ることができるようにした転写・搬送装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特開平８−２７８７０７号公報に記載されているように転写材担持体の表面に潤滑剤を塗布する場合は、該潤滑剤の塗布ムラが生じやすく、該潤滑剤の塗布ムラに起因したクリーニングムラが発生するおそれがあった。しかも、転写材担持体にクラックが発生すると、上記潤滑剤を塗布したとしても良好なクリーニング特性が得られないおそれがあった。
【０００５】
また、上記特開平８−１８５０６０号公報に記載されているように転写材担持体（転写ベルト）の表面を発泡膜層で形成した場合には、該発泡膜層の発泡セルトナーが溜まっていくことにより、トナー固着が発生するおそれがあった。
【０００６】
また、上記特開平８−３０５１８１号公報に記載されているように転写材担持体の被膜層（表面コート層）の厚さをトナーの粒径よりも小さくしたとしても、該クラックの中にトナーが溜まり、トナー固着が発生するおそれがあった。
【０００７】
本発明者は、各種の転写材担持体についてクリーニング特性やトナー固着に関する実験等を行った結果、トナー固着が発生することなく良好なクリーニング性が得られる転写担持体の条件を見いだした。
【０００８】
なお、以上の問題点は、像担持体としての潜像担持体（感光体）からベルト状の転写材担持体上の転写材にトナー像を転写する場合だけでなく、潜像担持体（感光体）から像担持体としての中間転写体にトナー像を一旦転写した後、該中間転写体からベルト状の転写材担持体上の転写材にトナー像を転写する場合にも発生し得るものである。
【０００９】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、潤滑剤を塗布することなく表面のトナー等の付着物を良好にクリーニングするとともに、該表面へのトナー等の付着物の固着を防止することができる転写材担持体における被覆層の材料決定方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体上のトナー像が転写される転写材を担持するベルト状の転写材担持体における被覆層の材料決定方法であって、該転写材を担持する表面にクラックが発生するまで該転写材担持体を伸張させたクラック発生時の伸張率が８％以上かつ２０％以下になるように、該表面に設ける被膜層の材料を決定することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２の発明は、像担持体上のトナー像が転写される転写材を担持するベルト状の転写材担持体における被覆層の材料決定方法であって、該転写材を担持する表面にクラックが発生するまで該転写材担持体を伸張させたクラック発生時の伸張率が、該転写材の担持に使用するときの該転写材担持体の伸張率の２倍以上かつ５倍以下になるように、該表面に設ける被膜層の材料を決定することを特徴とするものである。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は２の転写材担持体における被覆層の材料決定方法において、上記被膜層の厚さを２乃至４μmにすることを特徴とするものである。
【００３４】
ここで、上記付着物がトナーである場合、上記クラックの幅をトナーの粒径以下になるように上記被覆層を設ける。例えばトナーの平均粒径が７乃至９μmの場合は、上記クラックの幅が該トナーの平均粒径以下（例えば５μm以下）になるように上記被覆層を設ける。
【００３５】
上記請求項１の転写材担持体における被覆層の材料決定方法では、転写材を担持する表面にクラックが発生するまで伸張させたクラック発生時の伸張率が８％以上になるように、転写材担持体の表面に設ける伸びのよい被膜層の材料を決定することにより、付着物が埋まるようなクラックの発生を抑制し、該付着物を容易に除去できるようにする。
【００３６】
また、転写材を担持する表面にクラックが発生するまで伸張させたクラック発生時の伸張率が２０％以下になるように、転写材担持体の表面に設ける被膜層の材料を決定することにより、該転写材担持体にクリーニング手段を当接させる場合でも該転写材担持体と該クリーニング手段との摩擦力を所定以下に抑制し、該クリーニング手段のめくれを防止する。
【００３７】
上記請求項２の転写材担持体における被覆層の材料決定方法では、転写材を担持する表面にクラックが発生するまで伸張させたクラック発生時の伸張率が、転写材担持体を転写材の担持に使用するときの伸張率の２倍以上になるように、転写材担持体の表面に設ける被膜層の材料を決定することにより、転写材担持体を転写材の担持に使用するときに、付着物が埋まるようなクラックの発生を確実に抑制し、該付着物を容易に除去できるようにする。
【００３８】
また、転写材を担持する表面にクラックが発生するまで伸張させたクラック発生時の伸張率が、転写材担持体を転写材の担持に使用するときの伸張率の５倍以下になるように、転写材担持体の表面に設ける被膜層の材料を決定することにより、転写材担持体を転写材の担持に使用するときに、上記転写材担持体とクリーニング手段との摩擦力を所定以下に確実に抑制し、該クリーニング手段のめくれを防止する。
【００３９】
上記請求項３の転写材担持体における被覆層の材料決定方法では、転写材担持体の被膜層の厚さを２乃至４μmにすることにより、経時においても該被膜層が所定以下に削れることなく上記クラックの発生を確実に防止することができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図２は本実施形態に係る転写材担持体としての転写ベルトを用いた転写装置の斜視図、図３は同転写装置の概略構成を示す平面図、図４は同転写装置を用いた画像形成装置の概略構成図、図５は図４に示す画像形成装置の転写動作時の概略構成図である。
【００４２】
図２の転写装置は、ベルトユニット２を本体１Ａに対して着脱自在に支持している。ベルトユニット２は、図４に示す像担持体としてのドラム状の感光体３からの現像画像を転写するために支持部材としての駆動ローラ５及び従動ローラ４に巻き掛けられているベルト状の転写材担持体としての転写ベルト６、同ベルト６を感光体３に対して接離させるＤＣソレノイド８と接離レバー９、転写ベルト６に転写バイアスを印加して転写電荷を付与する転写電荷付与手段としてのバイアスローラ１１、転写ベルト６の電荷を除電する接触板１３、ベルトクリーニング装置１６とを備えている。バイアスローラ１１に電圧を印加する高圧電源１２は、図２に示す本体１Ａに設けられている。駆動ローラ５は、図２及び図３に示すように、図示しない駆動モータと連結する歯車５ｂをその一端に有していて回転駆動するようになっている。
【００４３】
転写ベルト６は、駆動ローラ５の回転に従動して感光体３との対向位置で転写材としての転写紙Ｓの搬送方向(図４矢印Ａ方向)に移動することができるようになっている。転写ベルト６は、図６に示すように、ベース層６ａ及び被覆層６ｂの２層構造で構成されており、ＪＩＳＫ６９１１に準拠した測定による電気抵抗がＤＣ１００Ｖ印加時において、被覆層６ｂの表面抵抗率が１×１０⁹Ω〜１×１０¹²Ωの範囲に、ベース層６ａの表面抵抗率が１×１０⁷Ω〜１×１０⁹Ωおよびその体積抵抗率が５×１０⁸Ω・cm〜５×１０¹⁰Ω・cmの範囲に設定されている。
【００４４】
従動ローラ４と駆動ローラ５は、図２及び図４に示すように、支持体７によって回転可能に支持されている。支持体７は、矢印Ａで示す転写紙搬送方向において、感光体３に対する転写位置の下流側に位置する駆動ローラ５の支持軸５ａを支点として揺動可能となっている。この支持体７は、転写ベルト６の転写位置側を制御板８Ａからの信号により駆動されるＤＣソレノイド８によって動作される。すなわち、ＤＣソレノイド８には、接離レバー９が連結されていて、この接離レバー９が支持体７を動かして転写ベルト６を感光体３に対して接離させるようになっている。
【００４５】
制御板８Ａは、用紙搬送手段であるレジストローラ１０によって感光体３に形成されるトナー画像の先端位置との整合を採られた状態で搬送される転写紙Ｓの先端が感光体３に接近すると、駆動信号を発してＤＣソレノイド８を駆動するようになっている。従って、このソレノイド８の駆動により支持体７が感光体３に対して近接して、転写ベルト６が同感光体３に当接することにより、感光体３との対向位置で転写紙Ｓを感光体３に接触させながら搬送することのできる転写ニップ部Ｂが形成される。
【００４６】
上記ローラ４，５のうち、感光体３側に位置するローラ４は、駆動側をなすローラ５に対する従動ローラとして構成されている。この従動ローラ４の表面形状は、図３に示すように、軸方向において両端４ａ，４ａが先細のテーパ状に形成されていて、転写ベルト６の片寄りを防止するようになっている。従動ローラ４は金属等の導電性のローラであるが、前述したような電気抵抗の転写ベルト６を支持しているだけであり、電気的には他の導電部材とは直接接続されていない。駆動ローラ５は、駆動の際の転写ベルト６に対するグリップ力を高める機能から、ＥＰＤＭゴム、クロロプレーンゴム、あるいはシリコーンゴム等の材質が選択されている。
【００４７】
バイアスローラ１１は、転写ベルト６の移動方向において従動ローラ４の下流側（図４，図５において左側）で、転写ベルト６の内側に接触するように設けられている。このバイアスローラ１１は、転写ベルト６に対して感光体３上のトナーＴの帯電極性と逆極性の電荷を付与するための接触電極を構成しており、高圧電源１２に接続されている。本実施例では、プラス極性のトナーＴが使用されるので、転写バイアスの極性はマイナスとなっている。
【００４８】
接触板１３は、転写ベルト６の転写紙搬送面でない下側の、従動ローラ４近傍のベルト内面に接触配置されており、これは後述する転写ニップ部Ｂ上流側において転写紙Ｓへ電荷注入するのを抑えている。この接触板１３は、転写ベルト６上に流れる電流を帰還電流として検出するためのものであり、この電流の検出によってバイアスローラ１１からの供給電流が制御される。このため、接触板１３には、検出電流に応じてバイアスローラ１１への供給電流を設定するための転写制御板１４が接続されており、転写制御板１４は、高圧電源１２に接続されている。
【００４９】
このような転写搬送装置１においては、図５に示すように、レジストローラ１０から転写紙Ｓが繰り出されるのに合わせて、支持体７が転写ベルト６を感光体３に接近させる態位を設定され、感光体３との間で転写紙の搬送方向に沿った長さに相当する幅４〜８mm程度の転写ニップ部Ｂを形成する。
【００５０】
一方、感光体３は、その表面が例えば、−８００Ｖに帯電した状態とされ、図７に示すように、この表面にプラス帯電のトナーＴを静電的に吸着した状態で転写ニップ部に移動する。そして、感光体３は、ニップ部に至る前に感光体３近傍に配置され、感光体３表面の電荷を弱める転写前除電ランプ（ＰＴＬ）１５によって表面電位を低下させられる。図７では、帯電電荷の高さを丸印の大きさによって表してあり、転写前除電ランプ１５によって帯電電荷が少なくなっている状態は、除電前を示す丸印よりも小さく示されている。
【００５１】
図５に示す転写ニップ部Ｂにおいて、感光体３上のトナーＴは、転写ベルト６側に位置するバイアスローラ１１からの転写バイアスによって転写紙Ｓ上に転移する。この転写バイアスは、−１．５ｋＶ〜−６．５ｋＶの範囲で高圧電源１２から印加されるが、これは、後述する定電圧制御の結果、転写バイアスが可変設定されるからである。すなわち、図４および図５において、高圧電源１２から出力された電流値をＩ₁とし、転写ベルト６を介して接触板１３から接地側に流れる帰還電流値を検出した際の値をＩ₂とした場合、これら両者間で、次式の関係が得られるようにＩ₁の値を制御する。
【数１】
Ｉ₁−Ｉ₂＝Ｉout (但し、Ｉout:一定)
これは、温度、湿度等の環境条件の変化や転写ベルト６の製造品質に生じるバラツキに拘らず、転写紙Ｓ上での表面電位Ｖpを安定させることによって転写効率の変化を無くすようにするためである。つまり、転写ベルト６および転写紙Ｓを通して感光体３側に流れる電流をＩoutとして見立てることによって、転写紙Ｓ上での表面抵抗Ｖpの低抵抗化あるいは高抵抗化による転写ベルト６への電流の流れ易さの変化が転写紙Ｓの分離性能や転写性能に影響してしまうのを防止するようになっている。本実施例の場合、Ｉoutは、転写ベルトの搬送速度３３０ｍｍ／ｓｅｃ、有効バイアスローラ長３１０ｍｍにおいて、Ｉout＝３５μＡ±５μＡに設定した場合に良好な転写が得られた。
【００５２】
ところで、感光体３からのトナー像の転写が行われると、これと同時に転写紙Ｓも帯電する。従って、転写ベルト６の真電荷と転写紙Ｓ側に発生する分極電荷との関係により、転写紙Ｓを転写ベルト６上に静電的に吸着して感光体３からの転写紙の分離が行える。そして、この分離は、感光体３の曲率分離を利用した転写紙Ｓ自らの腰の強さによる剥離動作によって助長される。しかし、このような静電吸着は、環境条件の変化により、高湿度の場合には感光体３に電流が流れやすくなるので転写紙の分離がうまくいかなくなる。このため、図６に示した転写ベルト６の被覆層６ｂでの抵抗値が若干高めに設定してあることから、転写ニップ部Ｂでの転写紙Ｓへの真電荷の移行を遅らせ、さらに、バイアスローラ１１を転写ニップ部Ｂよりも転写紙搬送方向で下流側に位置させている。これにより、転写ベルト６から転写紙Ｓへの真電荷の移行を遅らせて、転写紙Ｓと感光体３との間での静電的な吸着関係を回避するようになっている。
【００５３】
この場合に用いる真電荷の移行を遅らせるとは、転写紙Ｓが感光体６側の転写ニップ部Ｂに至るまでの上流側で転写紙Ｓへの電荷が発生しないことを意味している。このことから、転写紙Ｓの感光体３への巻き付きが防止され、また、感光体３からの転写紙Ｓの分離不良も防止されることになる。
【００５４】
さらに、転写ベルト６側でも、環境変化による抵抗変化が少ないものが選択される方がよく、抵抗を制御する導電材料としては、カーボン、酸化亜鉛等を適量添加し、弾性体ベルトとしてゴムベルトを用いた場合には、クロロプレーンゴム、ＥＰＤＭゴム、シリコーンゴム、エピクロルヒドリンゴム等の吸湿性が少なく抵抗値が安定した材質を選択することが望まれる。なお、この感光体３側へ流れる電流Ｉoutの値は、一義的なものでなく、例えば、搬送速度が遅い場合には減らすことができ、反対に搬送速度が早い時や転写前除電ランプ１５が用いられない場合には増やすことになる。
【００５５】
一方、転写ニップ部Ｂを通過した転写紙Ｓは、転写ベルト６の移動にあわせて搬送され、駆動ローラ５での曲率分離が行われる。このため、駆動ローラ５の直径は１６ｍｍ以下に設定されている。さらに、このような駆動ローラ５を用いた場合には、上質４５Ｋ紙(剛度横２１[cm³/100])の分離が可能であるという実験結果が得られている。
【００５６】
駆動ローラ５で転写ベルト６から分離された転写紙Ｓは、ガイド板で案内されて定着部１７を構成する加熱ローラ１７ａとパッドローラ１７ｂの間に搬送される。定着部１７では、転写紙Ｓ上のトナーを加熱溶解して転写紙Ｓに圧着してトナーを転写紙Ｓ上に定着させる。転写紙Ｓへのトナー像の転写及び分離が完了した転写ベルト６は、ＤＣソレノイド８励磁が解除されるのに応じて接離レバー９が解除され、支持体７か感光体３から離間される。
【００５７】
クリーニング装置１６は、図４、図５に示すように、クリーニング手段としてのクリーニングブレード１６Ａを備えており、転写ベルト６を摺擦することにより、感光体３から転移したトナー、転写されないで転写ベルト６の周辺に飛散していたものが付着したトナーや、転写紙Ｓの紙粉を掻き取るようになっている。転写ベルト６の表面から掻き取られたトナーＴや紙粉は、回収スクリュー１６Ｂによって本体１Ａから図示しない廃トナー回収容器に収容される。
【００５８】
クリーニングブレード１６Ａによって摺擦される転写ベルト６は、摺擦抵抗の増加による駆動力の増大あるいはクリーニングブレード１６Ａのめくれ等の現象を防止するのに、摩擦係数の低い材料であるフッ素系の樹脂材料、例えば、ポリフッ化ビニルデン、四フッ化エチレン等による被覆層が表面に設けられている。このフッ素系の樹脂材料には、必要に応じて添加物を添加してもよい。
【００５９】
また、本実施形態では、次の各実施例に示すように、上記転写ベルト６のクリーニング特性を向上させて転写ベルト６へのトナー固着を防止するために、上記従動ローラ４及び駆動ローラ５に張架された状態で、転写ベルト６の表面に所定の幅以上のクラックが発生しないようにしたり、転写ベルト６の表面にクラックが発生しないようにしたり、転写ベルト６の表面粗さＲｚ（十点平均粗さ）が所定以下になるようにしたりするように、転写ベルト６の被覆層６ｂを設けている。
【００６０】
〔実施例１〕
転写ベルト６の表面に大きなクラックが発生すると、転写ベルト６上のトナー等の付着物が該クラック中に捕捉されて堆積し、その場所に固着してしまうおそれがある。そこで、本実施例では、転写紙の担持に使用するために上記従動ローラ４及び駆動ローラ５に張架したときに、転写紙を担持する表面に発生するクラックの幅が該表面へのトナー等の付着物の寸法以下になるように、伸びのよい被膜層６ｂを設けた。
【００６１】
図１は、上記転写装置においてトナーの平均粒径が７〜９μmの場合に各種転写ベルト６を用い、転写ベルト６に発生したクラックとクリーニング性との関係を測定した実験結果を示す。図中の横軸は、上記従動ローラ４及び駆動ローラ５に張架したときに転写ベルト６の表面に発生したクラックの幅であり、光学顕微鏡を用いて測定したものである。また、図中の縦軸は、転写ベルト６のクリーニング性を観察した結果であり、ランク３が良好なクリーニング特性の結果、ランク２が一部クリーニング不良ありの結果、ランク１がクリーニング不良（トナー固着有り）の結果に対応している。この図１からわかるように、上記従動ローラ４及び駆動ローラ５に張架して伸張させたときに発生するクラックの幅がトナーの粒径よりも小さな５μm以下であるときに、トナー固着のない良好なクリーニング特性が得られた。
【００６２】
〔実施例２〕
本実施例では、転写紙を担持する表面にクラックが発生するまで伸張させたときの転写ベルト６の伸張率（以下、「クラック発生時の伸張率」という）が８％以上になるように、伸びのよい被膜層６ｂを設けた。表１は、上記転写装置において各種転写ベルト６を用い、クラック発生時の伸張率とトナー固着の発生の有無との関係を調べた実験結果を示す。表１中のクリーニング性の欄の「○」は２４０ｋ枚までトナー固着が発生しなかった結果、「△」は若干のトナー固着が観察された結果、及び「×」は最初からトナー固着が観察された結果を示す。この表１からわかるように、クラック発生時の伸張率が８％以上のときに良好なクリーニング特性が得られ、転写ベルト６にトナー固着が発生しなかった。
【表１】

【００６３】
〔実施例３〕
本実施例では、転写ベルト６のクラック発生時の伸張率が、上記従動ローラ４及び駆動ローラ５に張架して転写紙の担持に使用するときの伸張率（以下、「張架時の伸張率」という。）の２倍以上になるように、上記被膜層６ｂを設けた。図８は、上記転写装置において、上記２つの伸張率の比（クラック発生時の伸張率／張架時の伸張率）と転写ベルト６の表面のクリーニング性との関係を測定した実験結果を示す。図中の縦軸は、転写ベルト６のクリーニング性を観察した結果であり、ランク３が良好なクリーニング特性の結果、ランク２が一部クリーニング不良ありの結果、ランク１がクリーニング不良（トナー固着有り）の結果に対応している。この図８から、クリーニングブレード１６Ａとの当接部での劣化などのように経時での劣化を考慮すると、上記クラック発生時の伸張率が単に高い転写ベルト６を使用するだけでは十分ではなく、転写ベルト６のクラック発生時の伸張率が張架時の伸張率の２倍以上のときに、経時においてもトナー固着のない良好なクリーニング特性が得られることがわかった。
【００６４】
〔実施例４〕
上記実施例２のようにクラックの発生を抑えるために伸びのよい転写ベルトを用いた場合、本実施形態のように転写ベルト６のクリーニング手段としてクリーニングブレードを用いると、該クリーニングブレードのめくれ（巻き込み）が発生しやすくなる。そこで、本実施例では、転写ベルト６のクラック発生時の伸張率が２０％以下になるように、上記被膜層６ｂを設けた。表２は、上記転写装置において各種転写ベルト６を用い、クラック発生時の伸張率と上記クリーニングブレードのめくれの発生の有無との関係を調べた実験結果を示す。表２中のめくれの有無の欄の「○」はめくれが発生しなかった結果を示す。この表２からわかるように、クラック発生時の伸張率が２０％以下のときにクリーニングブレードのめくれが発生しなかった。
【表２】

【００６５】
〔実施例５〕
上記実施例３のようにクラックの発生を抑えるために伸びのよい転写ベルトを用いた場合、本実施形態のように転写ベルト６のクリーニング手段としてクリーニングブレードを用いると、該クリーニングブレードのめくれ（巻き込み）が発生しやすくなる。そこで、本実施例では、転写ベルト６のクラック発生時の伸張率が張架時の伸張率の５倍以下になるように、上記被膜層６ｂを設けた。図９は、上記転写装置において各種転写ベルト６を用い、上記２つの伸張率の比（クラック発生時の伸張率／張架時の伸張率）とクリーニングブレードのめくれ（巻き込み）との関係を測定した実験結果を示す。図中の縦軸は、クリーニングブレードのめくれを観察した結果であり、ＯＫがめくれなしの結果、ＮＧがめくれ有りの結果に対応している。この図９からわかるように、転写ベルト６のクラック発生時の伸張率が張架時の伸張率の５倍以下のときに、転写ベルト６のめくれが発生しなかった。
【００６６】
〔実施例６〕
本実施例では、上記転写装置において転写ベルト６の被膜層６ｂの厚さを２乃至４μmにした。転写ベルト６の被膜層６ｂの厚さは、経時でのけずれを考慮した場合２μm以上が好ましい。図１０は、転写ベルト６の被膜層６ｂの厚さとクラック発生時の伸張率（％）との関係を測定した実験結果を示す。この図１０から、被膜層６ｂの厚さが２μmよりも小さくなると上記クラック発生時の伸張率が２０％を越えてクリーニングブレードのめくれが発生する危険があるため、転写ベルト６の伸びという観点からも、上記被膜層６ｂの厚さは２μm以上が好ましい。
【００６７】
図１１及び図１２はそれぞれ、転写ベルト６の被膜層６ｂの厚さと、ローラ４，５の軸と平行な軸方向及び同ベルトの移動方向に沿った周方向における同ベルト６の表面粗さ（十点平均粗さ）Ｒｚと、転写ベルト表面のクリーニング特性との関係を測定した実験結果を示す。図中の記号「◇」の測定点はクリーニング不良の結果を示し、記号「□」の測定点は良好なクリーニング特性が得られた結果を示している。これらの図１１及び図１２からもわかるように、被膜層６ｂの厚さを厚くするとクラックが発生しやすくなり、良好なクリーニング特性が得られないので、被膜層６ｂの厚さは４μm以下である必要がある。
【００６８】
また、上記図１１及び図１２の実験結果から、転写ベルト６の表面粗さ（十点平均粗さ）Ｒｚが４Ｚ以下であれば、転写ベルト６の表面を良好にクリーニングすることができることもわかった。特に、経時での良好なクリーニング特性の確保、及びベタ画像を形成したときの良好なクリーニング特性の確保のためには、転写ベルト６の表面粗さ（十点平均粗さ）Ｒｚを４Ｚ以下することが必要となる。
【００６９】
また、上記各実施例においてクリーニングブレード１６Ａのエッジの摩耗量を測定したところ、良好なクリーニング特性が得られた転写ベルト６を用いた場合、クリーニングブレード１６Ａのエッジの摩耗量を０．５〜５μmの範囲内に抑えることができ、従来に比してクリーニングブレードの寿命を向上させることができた。一方、クリーニング不良の原因となるクラックが発生した転写ベルトを用いた場合、クリーニングブレード１６Ａのエッジの摩耗量は８〜1５μmであった。このようにクリーニングブレード１６Ａのエッジの摩耗量を少なくすることにより、クリーニングブレードの寿命が向上し、転写搬送システムを含む転写装置全体及び画像形成装置全体のランニングコストの低減を図ることが可能となった。
【００７０】
以上、本実施形態によれば、転写ベルト６に潤滑剤を塗布することなく転写ベルト６の表面のトナーを良好にクリーニングするとともに、該表面へのトナー固着を防止することができる。したがって、転写ベルトのクリーニング不良に起因する感光体の帯電不良や転写紙の裏汚れの発生を防止し、転写ベルト表面へのトナー固着に起因する転写紙のジャムを防止することができる。
【００７１】
また、本実施形態によれば、転写ベルト６の表面をクリーニングするクリーニングブレードの摩耗量を少なくし、クリーニングブレードの寿命を向上させることができる。
【００７２】
また、本実施形態によれば、転写ベルト６の表面に転写紙等から発生した紙紛等の異物が付着しても、クリーニングブレードで容易に除去してクリーニングすることができるので、従来装置の紙粉とりマイラ等のような部材を設ける必要がないため、装置の低コスト化を図ることができる。
【００７３】
なお、本発明は、上記転写ベルトの表面の構成を除き、図２乃至図７に示した転写装置及び画像形成装置の構成の限定されることなく適用することができ、同様な効果が得られるものである。
例えば、上記実施形態では転写電荷付与手段として転写バイアス電圧を印加したバイアスローラ１１を用いているが、これに代えて、転写チャージャや、アクリル、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレンなどの主材にカーボンなどの導電材などをブレンドした繊維等からなるブラシ部材等を用いてもよい。
また、転写電荷付与手段の設置位置は、転写ニップ部のベルト移動方向下流側及び上流側のいずれでもよく、転写ニップ部内でもよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、２層構造の転写ベルトを用いた場合について説明したが、本発明は、３層以上の転写ベルトを用いた場合にも適用できるものである。
【００７５】
また、本発明は、トナーの帯電極性、感光体の帯電極性、反転現像及び正規現像の現像方式に限定されることなく適用することができるものである。
【００７６】
また、上記実施形態では、転写電荷付与手段としてのバイアスローラを１個設けた場合について説明したが、本発明は、複数の転写電荷付与手段を設けた場合にも適用できるものである。
【００７７】
また、上記実施形態では、感光体３から転写ベルト６上に担持された転写紙にトナー像を直接転写する場合について説明したが、本発明は、ドラム状の感光体等の潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像をトナーで現像する現像手段と、該潜像担持体上のトナー像を像担持体としての中間転写ベルト等の中間転写体に転写する転写手段と、該中間転写体上のトナー像を転写材担持体上の転写材に転写する転写装置とを備えたカラープリンタ、カラー複写機等の画像形成装置にも適用できるものである。
【００７９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、付着物が埋まるようなクラックの発生を抑制し、該付着物を容易に除去できるので、潤滑剤を塗布することなく表面のトナー等の付着物を良好にクリーニングするとともに、該表面へのトナー等の付着物の固着を防止することができるという効果がある。
【００８０】
また、転写材担持体にクリーニング手段を当接させる場合でも該転写材担持体と該クリーニング手段との摩擦力を所定以下に抑制し、該クリーニング手段のめくれを防止することができるという効果がある。
【００８１】
請求項２の発明によれば、転写材担持体を転写材の担持に使用するときに、付着物が埋まるようなクラックの発生を確実に抑制し、該付着物を容易に除去できるので、潤滑剤を塗布することなく表面のトナー等の付着物を良好にクリーニングするとともに、該表面へのトナー等の付着物の固着を防止することができるという効果がある。
【００８２】
また、転写材担持体を転写材の担持に使用するときに、転写材担持体とクリーニング手段との摩擦力を所定以下に確実に抑制し、該クリーニング手段のめくれを防止することができるという効果がある。
【００８３】
請求項３の発明によれば、経時においても該被膜層が所定以下に削れることなく上記クラックの発生を確実に防止することができるという効果がある。
【００８４】
請求項７、１４、２１、２２及び２３の発明によれば、付着物が埋まるようなクラックの発生を抑制し、該付着物を容易に除去できるので、潤滑剤を塗布することなく表面のトナー等の付着物を良好にクリーニングするとともに、該表面へのトナー等の付着物の固着を防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における転写ベルト６に発生したクラックとクリーニング性との関係を測定した実験結果を示すグラフ。
【図２】本発明の実施形態に係る転写ベルトを用いた転写装置の斜視図。
【図３】同転写装置の概略構成を示す平面図。
【図４】同転写装置を用いた画像形成装置の概略構成図。
【図５】図４に示す画像形成装置の転写動作時の概略構成図。
【図６】同転写装置に用いた転写ベルトの断面図。
【図７】同転写装置におけるトナー粒子の転写動作を示す説明図。
【図８】実施例２における転写ベルトのクラック発生時の伸張率／張架時の伸張率と表クリーニング性との関係を測定した実験結果を示すグラフ。
【図９】実施例３における転写ベルトのクラック発生時の伸張率／張架時の伸張率とクリーニングブレードのめくれ（巻き込み）との関係を測定した実験結果を示すグラフ。
【図１０】実施例４における転写ベルトの被膜層の厚さとクラック発生時の伸張率との関係を測定した実験結果を示すグラフ。
【図１１】実施例４における転写ベルトの被膜層の厚さと、軸方向における同ベルトの表面粗さ（十点平均粗さ）Ｒｚと、転写ベルト表面のクリーニング特性との関係を測定した実験結果を示すグラフ。
【図１２】実施例１における転写ベルトの被膜層の厚さと、周方向における同ベルトの表面粗さ（十点平均粗さ）Ｒｚと、転写ベルト表面のクリーニング特性との関係を測定した実験結果を示すグラフ。
【符号の説明】
１転写装置
２ベルトユニット
３感光体（像担持体）
４従動ローラ
５駆動ローラ
６転写ベルト（転写材担持体）
６ａベース層
６ｂ被膜層
１１バイアスローラ
１６ベルトクリーニング装置
１６Ａクリーニングブレード
Ｓ転写紙（転写材）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a FAX.In placeTransfer material carrier usedOf material for coating layerIt is about.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a transfer method and apparatus used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a fax machine, a transfer charge applying unit to which a transfer bias voltage is applied is brought into contact with a belt-shaped transfer material carrier to thereby form an image carrier. Various proposals have been made to transfer the toner image onto a transfer material carried on the transfer material carrier. In this type of transfer method and apparatus, a toner image formed on an image carrier is transferred to a transfer material. The surface of the transfer material carrier that carries and transfers the transfer material is placed on the surface of the image carrier. Residual toner remaining on the surface, toner floating in the apparatus, or paper dust generated from the transfer material adheres due to electrostatic or pressure contact. If there is dirt adhering to the surface of the transfer material carrier in this way, the back surface of the transfer material carried on the transfer material carrier will be dirty. In addition, in a device in which a charging member such as a charging roller is in contact with the image carrier, if there is dirt on the transfer material carrier, the dirt transferred from the transfer material carrier to the image carrier is on the surface of the charging member. There is also a possibility that it may adhere to the surface and cause charging failure.
Further, when the transfer material carrier to which the toner is attached is in contact with the image carrier, the heat of the image carrier is transmitted to the transfer material carrier, and the temperature of the transfer material carrier increases. There is a possibility that the toner on the transfer material carrier is fixed and cannot be removed. When this toner sticking occurs, the transfer material cannot be separated from the transfer material carrier when the transfer material is separated, and a jam due to poor separation of the transfer material occurs.
Further, in the apparatus using the recycled toner, due to the characteristics of the recycled toner, it is difficult to remove the recycled toner adhering to the transfer material carrier, and the cleaning property is very poor.
[0003]
Conventionally, dirt such as toner and paper powder adhering to the transfer material carrier is removed and cleaned on the surface of the transfer material carrier by a cleaning means such as a cleaning blade. Various methods and the like have been proposed to improve the cleaning property and prevent the transfer material from being stained.
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-278707, a lubricant that supplies a lubricant to the surface of a transfer material carrier in order to reduce the coefficient of friction on the surface of the transfer material carrier (transfer member) and improve the cleaning property. An image forming apparatus provided with a supply member and a lubricant supply means for supplying a lubricant onto the image carrier are provided so that the lubricant supplied onto the image carrier is applied to the surface of the transfer material carrier. An image forming apparatus has been proposed.
In JP-A-8-185060, the surface of a transfer material carrier (transfer belt) is formed with a foamed film layer in order to prevent the back surface of the transfer material from being smudged, and toner is placed in the foamed cells of the foamed film layer. There has been proposed a transfer / conveying belt device that can capture the toner.
In JP-A-8-305181, the thickness of the coating layer (surface coat layer) of the transfer material carrier is prevented in order to prevent the occurrence of poor cleaning of the surface of the transfer material carrier (transfer belt). Is smaller than the particle size of the toner, and even when a crack is generated in the surface coat layer, the toner particle is not buried in the crack and is easily scraped off by a cleaning means (cleaning blade). There has been proposed a transfer / conveyance apparatus that can perform the above-described process.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the lubricant is applied to the surface of the transfer material carrier as described in the above-mentioned JP-A-8-278707, uneven application of the lubricant is likely to occur, resulting from uneven application of the lubricant. There was a risk of uneven cleaning. Moreover, when cracks occur in the transfer material carrier, there is a possibility that good cleaning characteristics cannot be obtained even when the lubricant is applied.
[0005]
In addition, when the surface of the transfer material carrier (transfer belt) is formed of a foamed film layer as described in JP-A-8-185060, the foamed cell toner in the foamed film layer accumulates. As a result, there is a risk of toner sticking.
[0006]
Further, as described in JP-A-8-305181, even if the thickness of the coating layer (surface coating layer) of the transfer material carrier is made smaller than the particle size of the toner, the toner is contained in the crack. As a result, the toner may stick and toner may stick.
[0007]
As a result of experiments on cleaning characteristics and toner fixation with respect to various transfer material carriers, the present inventor has found conditions for a transfer carrier that can provide good cleaning properties without causing toner fixation.
[0008]
The above problems are not only caused when the toner image is transferred from the latent image carrier (photosensitive member) as the image carrier to the transfer material on the belt-like transfer material carrier, but also the latent image carrier (photosensitive member). The toner image may be transferred from the intermediate transfer member to the transfer material on the belt-like transfer material carrier after the toner image is once transferred to the intermediate transfer member as the image carrier. is there.
[0009]
  The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to satisfactorily clean deposits such as toner on the surface without applying a lubricant and to remove deposits such as toner on the surface. Transfer material carrier capable of preventing stickingOf material for coating layerIs to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is a belt-shaped transfer material carrier that carries a transfer material onto which a toner image on an image carrier is transferred.Of material for coating layerUntil the surface carrying the transfer material is crackedThe transfer material carrierThe surface is adjusted so that the stretch rate when the stretched crack is generated is 8% or more and 20% or less.The material of the coating layer to be providedIt is characterized by this.
[0013]
  According to a second aspect of the present invention, there is provided a belt-shaped transfer material carrier that carries a transfer material onto which a toner image on the image carrier is transferred.Of material for coating layerUntil the surface carrying the transfer material is crackedThe transfer material carrierThe elongation ratio at the time of occurrence of the expanded crack is the same as that used for supporting the transfer material.Of the transfer material carrierThe surface so as to be not less than 2 times and not more than 5 times the stretch rate.The material of the coating layer to be providedIt is characterized by this.
[0015]
  The invention according to claim 3 is the transfer material carrier according to claim 1 or 2.Of material for coating layerThe thickness of the coating layer is 2 to 4 μmDoIt is characterized by this.
[0034]
Here, when the deposit is toner, the coating layer is provided so that the width of the crack is equal to or smaller than the particle size of the toner. For example, when the average particle diameter of the toner is 7 to 9 μm, the coating layer is provided so that the width of the crack is equal to or less than the average particle diameter of the toner (for example, 5 μm or less).
[0035]
  The transfer material carrier according to claim 1.Of material for coating layerThen, the surface of the transfer material carrier is adjusted so that the elongation rate at the time of occurrence of the crack is 8% or more when the surface carrying the transfer material is expanded until the crack is generated.Determine the material of the coating layer with good elongationAs a result, the occurrence of cracks that fill the deposit is suppressed, and the deposit can be easily removed.
[0036]
  Further, the surface of the transfer material carrier is adjusted so that the elongation rate at the time of occurrence of the crack is 20% or less when the surface carrying the transfer material is expanded until a crack is generated.Determine the material of the coating layer to be providedAs a result, even when the cleaning means is brought into contact with the transfer material carrier, the frictional force between the transfer material carrier and the cleaning means is suppressed to a predetermined value or less, and the cleaning means is prevented from turning up.
[0037]
  The transfer material carrier according to claim 2.Of material for coating layerThen, the elongation ratio at the time of occurrence of a crack that is expanded until a crack is generated on the surface carrying the transfer material is at least twice the elongation ratio when the transfer material carrier is used to carry the transfer material. Surface of transfer material carrierDetermine the material of the coating layer to be providedThus, when the transfer material carrier is used for supporting the transfer material, the occurrence of cracks that fill the deposit is reliably suppressed, and the deposit can be easily removed.
[0038]
  In addition, the expansion rate at the time of occurrence of a crack that is expanded until a crack is generated on the surface carrying the transfer material is not more than 5 times the expansion rate when the transfer material carrier is used for carrying the transfer material. Surface of transfer material carrierDetermine the material of the coating layer to be providedThus, when the transfer material carrier is used for carrying the transfer material, the frictional force between the transfer material carrier and the cleaning unit is surely suppressed to a predetermined level or less, and the cleaning unit is prevented from being turned over.
[0039]
  The transfer material carrier according to claim 3.Of material for coating layerThen, by setting the thickness of the coating layer of the transfer material carrier to 2 to 4 μm, it is possible to surely prevent the occurrence of the cracks without the coating layer being scraped below a predetermined value even over time.
[0041]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
2 is a perspective view of a transfer apparatus using a transfer belt as a transfer material carrier according to the present embodiment, FIG. 3 is a plan view showing a schematic configuration of the transfer apparatus, and FIG. 4 is an image formation using the transfer apparatus. FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the image forming apparatus shown in FIG. 4 during a transfer operation.
[0042]
The transfer device of FIG. 2 supports the belt unit 2 so as to be detachable from the main body 1A. The belt unit 2 is a belt-like transfer wound around a driving roller 5 and a driven roller 4 as support members in order to transfer a developed image from a drum-like photoreceptor 3 as an image carrier shown in FIG. A transfer belt 6 as a material carrier, a DC solenoid 8 and a contact / separation lever 9 for contacting and separating the belt 6 with respect to the photoreceptor 3, and a transfer charge applying means for applying a transfer bias to the transfer belt 6 A bias roller 11, a contact plate 13 that neutralizes charges on the transfer belt 6, and a belt cleaning device 16. A high voltage power source 12 for applying a voltage to the bias roller 11 is provided in the main body 1A shown in FIG. As shown in FIGS. 2 and 3, the drive roller 5 has a gear 5b connected to a drive motor (not shown) at one end thereof and is driven to rotate.
[0043]
The transfer belt 6 can be moved in the transport direction of the transfer sheet S as a transfer material (in the direction of arrow A in FIG. 4) at a position facing the photoreceptor 3 following the rotation of the driving roller 5. . As shown in FIG. 6, the transfer belt 6 has a two-layer structure of a base layer 6a and a coating layer 6b. When the electrical resistance measured by JISK6911 is DC 100V, the surface resistivity of the coating layer 6b. Is 1 × 10⁹Ω ～ 1 × 10¹²In the range of Ω, the surface resistivity of the base layer 6a is 1 × 10⁷Ω ～ 1 × 10⁹Ω and its volume resistivity is 5 × 10⁸Ω · cm〜5 × 10^TenIt is set in the range of Ω · cm.
[0044]
As shown in FIGS. 2 and 4, the driven roller 4 and the driving roller 5 are rotatably supported by a support body 7. The support 7 is swingable about the support shaft 5a of the drive roller 5 located downstream of the transfer position with respect to the photoconductor 3 in the transfer paper conveyance direction indicated by arrow A. The support 7 is operated by a DC solenoid 8 driven on the transfer position side of the transfer belt 6 by a signal from the control plate 8A. That is, the contact / separation lever 9 is connected to the DC solenoid 8, and the contact / separation lever 9 moves the support 7 to bring the transfer belt 6 into and out of contact with the photoreceptor 3.
[0045]
The control plate 8A is moved when the leading edge of the transfer sheet S conveyed in a state of being aligned with the leading edge position of the toner image formed on the photosensitive member 3 by the registration roller 10 serving as a paper conveying means approaches the photosensitive member 3. The DC solenoid 8 is driven by issuing a drive signal. Accordingly, the support 7 comes close to the photosensitive member 3 by driving the solenoid 8 and the transfer belt 6 contacts the photosensitive member 3, so that the transfer sheet S is placed at a position facing the photosensitive member 3. A transfer nip portion B that can be conveyed while being in contact with 3 is formed.
[0046]
Of the

rollers

4 and 5, the roller 4 positioned on the photosensitive member 3 side is configured as a driven roller for the roller 5 on the driving side. As shown in FIG. 3, the surface shape of the driven roller 4 is such that both ends 4 a and 4 a are tapered in the axial direction to prevent the transfer belt 6 from being displaced. The driven roller 4 is a conductive roller made of metal or the like, but only supports the transfer belt 6 having the electrical resistance as described above, and is not electrically connected to other conductive members directly. The drive roller 5 is made of a material such as EPDM rubber, chloroplane rubber, or silicone rubber because of its function of increasing the gripping force against the transfer belt 6 during driving.
[0047]
The bias roller 11 is provided on the downstream side of the driven roller 4 in the moving direction of the transfer belt 6 (left side in FIGS. 4 and 5) so as to contact the inside of the transfer belt 6. The bias roller 11 constitutes a contact electrode for applying a charge having a polarity opposite to the charging polarity of the toner T on the photosensitive member 3 to the transfer belt 6, and is connected to a high voltage power source 12. In this embodiment, since the positive polarity toner T is used, the polarity of the transfer bias is negative.
[0048]
The contact plate 13 is disposed in contact with the inner surface of the belt near the driven roller 4 on the lower side of the transfer belt 6 that is not the transfer paper transport surface, and this injects charges into the transfer paper S on the upstream side of the transfer nip portion B described later. Is suppressed. The contact plate 13 is for detecting the current flowing on the transfer belt 6 as a feedback current, and the current supplied from the bias roller 11 is controlled by detecting this current. For this reason, a transfer control plate 14 for setting a supply current to the bias roller 11 in accordance with the detected current is connected to the contact plate 13, and the transfer control plate 14 is connected to the high-voltage power supply 12. .
[0049]
In such a transfer conveyance device 1, as shown in FIG. 5, a state is set in which the support 7 brings the transfer belt 6 closer to the photoreceptor 3 as the transfer sheet S is fed out from the registration roller 10. Then, a transfer nip B having a width of about 4 to 8 mm corresponding to the length along the transfer paper conveyance direction is formed between the photosensitive member 3 and the photosensitive member 3.
[0050]
On the other hand, the surface of the photoconductor 3 is charged to, for example, -800 V, and as shown in FIG. 7, the positively charged toner T is electrostatically adsorbed on the surface and moved to the transfer nip portion. To do. The photoreceptor 3 is disposed in the vicinity of the photoreceptor 3 before reaching the nip portion, and the surface potential is lowered by a pre-transfer charge eliminating lamp (PTL) 15 that weakens the charge on the surface of the photoreceptor 3. In FIG. 7, the height of the charged charge is represented by the size of a circle, and the state where the charged charge is reduced by the pre-transfer charge removal lamp 15 is smaller than the circle indicating the charge removal.
[0051]
In the transfer nip B shown in FIG. 5, the toner T on the photoreceptor 3 is transferred onto the transfer sheet S by a transfer bias from the bias roller 11 located on the transfer belt 6 side. This transfer bias is applied from the high-voltage power supply 12 in the range of -1.5 kV to -6.5 kV, because the transfer bias is variably set as a result of constant voltage control described later. That is, in FIGS. 4 and 5, the current value output from the high-voltage power supply 12 is represented by I₁And the value when the feedback current value flowing from the contact plate 13 to the ground side via the transfer belt 6 is detected is I.₂So that the relationship of the following equation is obtained between these two:₁Control the value of.
[Expression 1]
I₁-I₂= Iout (however, Iout: constant)
This is because the change in transfer efficiency is eliminated by stabilizing the surface potential Vp on the transfer paper S regardless of changes in environmental conditions such as temperature and humidity and variations in the manufacturing quality of the transfer belt 6. It is. In other words, the current flowing through the transfer belt 6 and the transfer sheet S toward the photoreceptor 3 is regarded as Iout, whereby the current flow to the transfer belt 6 due to the lower or higher resistance of the surface resistance Vp on the transfer sheet S. The change in ease is prevented from affecting the separation performance and transfer performance of the transfer paper S. In this example, when Iout was set to Iout = 35 μA ± 5 μA at a transfer belt conveyance speed of 330 mm / sec and an effective bias roller length of 310 mm, good transfer was obtained.
[0052]
By the way, when the transfer of the toner image from the photoreceptor 3 is performed, the transfer paper S is also charged at the same time. Therefore, the transfer paper S can be electrostatically adsorbed onto the transfer belt 6 and the transfer paper can be separated from the photoreceptor 3 by the relationship between the true charge of the transfer belt 6 and the polarization charge generated on the transfer paper S side. . This separation is facilitated by a peeling operation based on the strength of the waist of the transfer sheet S using the curvature separation of the photoreceptor 3. However, such electrostatic adsorption makes it difficult for the transfer paper to be separated because a current easily flows through the photosensitive member 3 when the humidity is high due to a change in environmental conditions. For this reason, since the resistance value at the coating layer 6b of the transfer belt 6 shown in FIG. 6 is set slightly higher, the transfer of the true charge to the transfer sheet S at the transfer nip B is delayed, The bias roller 11 is positioned downstream of the transfer nip portion B in the transfer paper transport direction. Thereby, the transfer of the true charge from the transfer belt 6 to the transfer sheet S is delayed, and the electrostatic attraction relationship between the transfer sheet S and the photoreceptor 3 is avoided.
[0053]
Delaying the transfer of the true charge used in this case means that no charge is generated on the transfer sheet S on the upstream side until the transfer sheet S reaches the transfer nip B on the photosensitive member 6 side. For this reason, the transfer paper S is prevented from being wound around the photoconductor 3, and the separation of the transfer paper S from the photoconductor 3 is also prevented from being poorly separated.
[0054]
Furthermore, it is better to select the transfer belt 6 with less resistance change due to environmental changes. As a conductive material for controlling resistance, an appropriate amount of carbon, zinc oxide or the like is added, and a rubber belt is used as an elastic belt. In such a case, it is desirable to select a material that has a low hygroscopic property and a stable resistance value, such as chloroprene rubber, EPDM rubber, silicone rubber, and epichlorohydrin rubber. Note that the value of the current Iout flowing to the photosensitive member 3 side is not unique, and can be reduced, for example, when the conveyance speed is slow. If not used, it will be increased.
[0055]
On the other hand, the transfer sheet S that has passed through the transfer nip B is conveyed along with the movement of the transfer belt 6 and is subjected to curvature separation by the drive roller 5. For this reason, the diameter of the drive roller 5 is set to 16 mm or less. Further, when such a drive roller 5 is used, high-quality 45K paper (rigidity is 21 [cm^Three/ 100]) is possible.
[0056]
The transfer sheet S separated from the transfer belt 6 by the driving roller 5 is guided by a guide plate and conveyed between a heating roller 17a and a pad roller 17b constituting the fixing unit 17. In the fixing unit 17, the toner on the transfer paper S is heated and melted and pressed onto the transfer paper S to fix the toner on the transfer paper S. When the transfer and separation of the toner image onto the transfer sheet S are completed, the contact / separation lever 9 is released in response to the excitation of the DC solenoid 8 being released, and the transfer belt 6 is separated from the support 7 or the photoreceptor 3. .
[0057]
As shown in FIGS. 4 and 5, the cleaning device 16 includes a cleaning blade 16A as a cleaning unit. By sliding the transfer belt 6, the toner transferred from the photoconductor 3 and the transfer belt without being transferred are transferred. The toner adhering to the periphery of 6 and the paper powder of the transfer paper S are scraped off. The toner T and paper dust scraped off from the surface of the transfer belt 6 are accommodated in a waste toner collecting container (not shown) from the main body 1A by the collecting screw 16B.
[0058]
The transfer belt 6 rubbed by the cleaning blade 16A is a fluorine-based resin material which is a material having a low friction coefficient in order to prevent a phenomenon such as an increase in driving force due to an increase in the rubbing resistance or turning of the cleaning blade 16A. For example,A coating layer of polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene or the like is provided on the surface. Additives may be added to the fluorine-based resin material as necessary.
[0059]
In this embodiment, as shown in each of the following examples, the driven roller 4 and the driving roller 5 are provided with the following in order to improve the cleaning characteristics of the transfer belt 6 and prevent the toner from sticking to the transfer belt 6. In the stretched state, the surface of the transfer belt 6 is prevented from generating cracks having a predetermined width or more, the surface of the transfer belt 6 is prevented from cracking, or the transfer belt 6 has a surface roughness Rz (extensive). The coating layer 6b of the transfer belt 6 is provided so that the point average roughness) is equal to or less than a predetermined value.
[0060]
[Example 1]
When a large crack is generated on the surface of the transfer belt 6, there is a possibility that an adhering substance such as toner on the transfer belt 6 is trapped and accumulated in the crack and is fixed to the place. Therefore, in this embodiment, when the transfer roller 4 and the driving roller 5 are stretched over the driven roller 4 for use in carrying the transfer paper, the width of the crack generated on the surface carrying the transfer paper is determined by the toner on the surface. The coating layer 6b having good elongation was provided so as to be equal to or less than the size of the deposit.
[0061]
FIG. 1 shows the experimental results of measuring the relationship between the cracks generated on the transfer belt 6 and the cleaning property using various transfer belts 6 when the average particle size of the toner is 7 to 9 μm in the transfer device. The horizontal axis in the figure is the width of a crack generated on the surface of the transfer belt 6 when stretched on the driven roller 4 and the drive roller 5, and is measured using an optical microscope. The vertical axis in the figure is the result of observing the cleaning performance of the transfer belt 6. Rank 3 is a result of good cleaning characteristics, Rank 2 is partially defective, and Rank 1 is poor cleaning (toner. Corresponds to the result of sticking). As can be seen from FIG. 1, when the width of a crack generated when stretched over the driven roller 4 and the driving roller 5 is 5 μm or less, which is smaller than the particle size of the toner, there is no toner sticking. Good cleaning characteristics were obtained.
[0062]
[Example 2]
In this embodiment, the extension ratio of the transfer belt 6 (hereinafter referred to as “the extension ratio at the time of occurrence of a crack”) when it is extended until a crack occurs on the surface carrying the transfer paper is 8% or more. A coating layer 6b having good elongation was provided. Table 1 shows the results of an experiment in which various transfer belts 6 were used in the above-described transfer device and the relationship between the expansion rate at the time of crack occurrence and the presence / absence of toner adhesion was examined. “◯” in the column of “Cleanability” in Table 1 indicates that the toner fixation did not occur up to 240k sheets, “△” the result of a slight toner fixation observed, and “×” the toner fixation observed from the beginning. The results are shown. As can be seen from Table 1, good cleaning characteristics were obtained when the elongation at the time of crack occurrence was 8% or more, and no toner adhered to the transfer belt 6.
[Table 1]

[0063]
Example 3
In this embodiment, the expansion rate when the transfer belt 6 cracks is the expansion rate when the transfer belt 6 is stretched over the driven roller 4 and the driving roller 5 and used for carrying transfer paper (hereinafter referred to as “stretching during stretching”). The coating layer 6b was provided so as to be twice or more of “rate”. FIG. 8 shows the experimental results of measuring the relationship between the ratio of the two expansion ratios (extension ratio at the time of crack occurrence / extension ratio at the time of stretching) and the cleaning property of the surface of the transfer belt 6 in the transfer device. . The vertical axis in the figure is the result of observing the cleaning performance of the transfer belt 6. Rank 3 is a result of good cleaning characteristics, rank 2 is partially defective, and rank 1 is poorly cleaned (with toner sticking). ). From FIG. 8, considering deterioration over time such as deterioration at the contact portion with the cleaning blade 16A, it is not sufficient to simply use the transfer belt 6 having a high extension rate when the crack occurs. It was found that when the transfer belt 6 had a stretching rate at the time of crack generation of 2 times or more than the stretching rate at the time of stretching, good cleaning characteristics without toner sticking over time could be obtained.
[0064]
Example 4
When a transfer belt with good elongation is used to suppress the occurrence of cracks as in Example 2 above, if a cleaning blade is used as a cleaning means for the transfer belt 6 as in this embodiment, the cleaning blade is turned (rolled). ) Is likely to occur. Therefore, in this embodiment, the coating layer 6b is provided so that the extension ratio when cracks occur in the transfer belt 6 is 20% or less. Table 2 shows the results of an experiment in which various transfer belts 6 were used in the transfer device and the relationship between the expansion rate when cracks occurred and whether or not the cleaning blades were turned up. “◯” in the column of presence / absence of turning in Table 2 indicates the result of no turning. As can be seen from Table 2, the cleaning blade was not turned up when the elongation at cracking was 20% or less.
[Table 2]

[0065]
Example 5
When a transfer belt with good elongation is used to suppress the occurrence of cracks as in Example 3 above, if a cleaning blade is used as a cleaning means for the transfer belt 6 as in this embodiment, the cleaning blade is turned up (rolled in). ) Is likely to occur. Therefore, in this embodiment, the coating layer 6b is provided so that the extension rate when the crack of the transfer belt 6 is generated is 5 times or less than the extension rate when the transfer belt 6 is stretched. FIG. 9 shows the relationship between the ratio of the two expansion ratios (extension ratio at the time of crack occurrence / extension ratio at the time of stretching) and turning up (convolution) of the cleaning blade, using various transfer belts 6 in the transfer device. The experimental results are shown. The vertical axis in the figure is the result of observing turning of the cleaning blade, and corresponds to the result of OK without turning and the result of NG turning over. As can be seen from FIG. 9, the transfer belt 6 was not turned up when the extension rate when the transfer belt 6 cracked was 5 times or less the extension rate when stretched.
[0066]
Example 6
In this embodiment, the thickness of the coating layer 6b of the transfer belt 6 is set to 2 to 4 μm in the transfer device. The thickness of the coating layer 6b of the transfer belt 6 is preferably 2 μm or more in consideration of displacement over time. FIG. 10 shows the experimental results of measuring the relationship between the thickness of the coating layer 6b of the transfer belt 6 and the stretch rate (%) when a crack occurs. From FIG. 10, if the thickness of the coating layer 6 b is smaller than 2 μm, the elongation rate at the time of occurrence of the crack exceeds 20%, and there is a risk that the cleaning blade is turned up. However, the thickness of the coating layer 6b is preferably 2 μm or more..
[0067]
11 and 12 respectively show the thickness of the coating layer 6b of the transfer belt 6 and the surface roughness of the belt 6 in the axial direction parallel to the axes of the

rollers

4 and 5 and in the circumferential direction along the moving direction of the belt. The experimental results of measuring the relationship between the ten-point average roughness (Rz) and the cleaning characteristics of the transfer belt surface are shown. In the figure, the measurement point indicated by the symbol “」 ”indicates the result of defective cleaning, and the measurement point indicated by the symbol“ □ ”indicates a result of obtaining good cleaning characteristics. As can be seen from FIGS. 11 and 12, if the thickness of the coating layer 6 b is increased, cracks are likely to occur, and good cleaning characteristics cannot be obtained. Therefore, the thickness of the coating layer 6 b is 4 μm or less. There is a need.
[0068]
Also, from the experimental results shown in FIGS. 11 and 12, it can be seen that if the surface roughness (ten-point average roughness) Rz of the transfer belt 6 is 4Z or less, the surface of the transfer belt 6 can be cleaned well. It was. In particular, in order to secure good cleaning characteristics over time and good cleaning characteristics when a solid image is formed, the surface roughness (ten-point average roughness) Rz of the transfer belt 6 is set to 4Z or less. It will be necessary.
[0069]
Further, when the amount of wear of the edge of the cleaning blade 16A was measured in each of the above embodiments, when the transfer belt 6 having good cleaning characteristics was used, the amount of wear of the edge of the cleaning blade 16A was 0.5 to 5 μm. Thus, the lifetime of the cleaning blade can be improved as compared with the conventional case. On the other hand, when a transfer belt in which cracks causing cleaning failure occurred was used, the wear amount of the edge of the cleaning blade 16A was 8 to 15 μm. By reducing the amount of wear on the edge of the cleaning blade 16A in this way, the life of the cleaning blade is improved, and it becomes possible to reduce the running cost of the entire transfer apparatus including the transfer conveyance system and the entire image forming apparatus. It was.
[0070]
As described above, according to this embodiment, it is possible to clean the toner on the surface of the transfer belt 6 without applying a lubricant to the transfer belt 6 and to prevent the toner from adhering to the surface. Accordingly, it is possible to prevent the charging failure of the photosensitive member and the backside contamination of the transfer paper due to the transfer belt cleaning failure, and it is possible to prevent the transfer paper from being jammed due to the toner adhering to the transfer belt surface.
[0071]
Further, according to the present embodiment, the wear amount of the cleaning blade that cleans the surface of the transfer belt 6 can be reduced, and the life of the cleaning blade can be improved.
[0072]
Further, according to the present embodiment, even if foreign matter such as paper dust generated from transfer paper or the like adheres to the surface of the transfer belt 6, it can be easily removed and cleaned by the cleaning blade. Since it is not necessary to provide a member such as a paper dust collecting mylar, the cost of the apparatus can be reduced.
[0073]
The present invention can be applied without limitation to the configurations of the transfer apparatus and the image forming apparatus shown in FIGS. 2 to 7 except for the configuration of the surface of the transfer belt, and the same effect can be obtained. Is.
For example, in the above-described embodiment, the bias roller 11 to which a transfer bias voltage is applied is used as the transfer charge applying unit. Instead, a transfer charger, a main material such as acrylic, nylon, polyester, or polypropylene is used as a main material such as carbon. You may use the brush member etc. which consist of the fiber etc. which blended the electrically conductive material.
Further, the transfer charge applying means may be installed either on the downstream side or the upstream side in the belt movement direction of the transfer nip portion or in the transfer nip portion.
[0074]
In the above embodiment, the case where a transfer belt having a two-layer structure is used has been described. However, the present invention can also be applied to a case where a transfer belt having three or more layers is used.
[0075]
Further, the present invention can be applied without being limited to the developing method of toner charging polarity, photosensitive member charging polarity, reversal development and regular development.
[0076]
In the above-described embodiment, the case where one bias roller as the transfer charge applying unit is provided has been described. However, the present invention can also be applied to the case where a plurality of transfer charge applying units are provided.
[0077]
In the above-described embodiment, the case where the toner image is directly transferred from the photoreceptor 3 to the transfer paper carried on the transfer belt 6 has been described. However, the present invention is not limited to a latent image carrier such as a drum-like photoreceptor. A latent image forming means for forming a latent image on the surface, a developing means for developing the latent image on the latent image carrier with toner, an intermediate transfer belt as an image carrier on the toner image on the latent image carrier, etc. Also applicable to image forming apparatuses such as color printers and color copiers equipped with a transfer means for transferring to an intermediate transfer member and a transfer device for transferring a toner image on the intermediate transfer member to a transfer material on a transfer material carrier. It can be done.
[0079]
【The invention's effect】
  Claim1'sAccording to the invention, it is possible to suppress the occurrence of cracks such that the deposits are buried and to easily remove the deposits, so that the deposits such as toner on the surface can be satisfactorily cleaned without applying a lubricant. There is an effect that sticking of a deposit such as toner to the surface can be prevented.
[0080]
  Also,Even when the cleaning means is brought into contact with the transfer material carrier, the frictional force between the transfer material carrier and the cleaning means can be suppressed to a predetermined value or less, and the cleaning means can be prevented from being turned over.
[0081]
  Claim2According to the present invention, when the transfer material carrier is used for supporting the transfer material, the occurrence of cracks that fill the deposits can be reliably suppressed, and the deposits can be easily removed, so that the lubricant is applied. Thus, there is an effect that the adhering matter such as toner on the surface can be cleaned well and the adhering matter such as toner on the surface can be prevented from being fixed.
[0082]
  Further, when the transfer material carrier is used for carrying the transfer material, the frictional force between the transfer material carrier and the cleaning unit can be surely suppressed to a predetermined level or less, and the cleaning unit can be prevented from being turned over. There is.
[0083]
  ClaimThreeAccording to the invention, there is an effect that the generation of the crack can be surely prevented without the coating layer being scraped to a predetermined level or less over time.
[0084]
According to the inventions of claims 7, 14, 21, 22, and 23, the occurrence of cracks that fill the deposits can be suppressed and the deposits can be easily removed, so the toner on the surface without applying a lubricant. As a result, the adhering material such as toner can be cleaned well and the adhering material such as toner can be prevented from adhering to the surface.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing experimental results obtained by measuring the relationship between cracks generated on a transfer belt 6 and cleaning properties in Example 1. FIG.
FIG. 2 is a perspective view of a transfer device using a transfer belt according to an embodiment of the invention.
FIG. 3 is a plan view showing a schematic configuration of the transfer apparatus.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus using the transfer device.
5 is a schematic configuration diagram at the time of a transfer operation of the image forming apparatus shown in FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a transfer belt used in the transfer device.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a toner particle transfer operation in the transfer device.
FIG. 8 is a graph showing the results of an experiment in which the relationship between the elongation ratio at the time of occurrence of cracks in the transfer belt in Example 2 / the elongation ratio at the time of stretching and the surface cleaning property was measured.
FIG. 9 is a graph showing experimental results obtained by measuring the relationship between the elongation ratio at the time of occurrence of cracks in the transfer belt / the elongation ratio at the time of stretching and the turning-up (convolution) of the cleaning blade in Example 3.
FIG. 10 is a graph showing experimental results obtained by measuring the relationship between the thickness of the coating layer of the transfer belt in Example 4 and the expansion ratio when cracks occur.
FIG. 11 shows the experimental results of measuring the relationship between the thickness of the coating layer of the transfer belt in Example 4, the surface roughness (ten-point average roughness) Rz of the belt in the axial direction, and the cleaning characteristics of the transfer belt surface. Graph showing.
12 is an experimental result of measuring the relationship between the thickness of the coating layer of the transfer belt in Example 1, the surface roughness (ten-point average roughness) Rz of the belt in the circumferential direction, and the cleaning characteristics of the transfer belt surface. FIG. Graph showing.
[Explanation of symbols]
1 Transfer device
2 Belt unit
3 Photoconductor (image carrier)
4 Followed roller
5 Drive roller
6 Transfer belt (transfer material carrier)
6a Base layer
6b Coating layer
11 Bias roller
16 Belt cleaning device
16A Cleaning blade
S Transfer paper (transfer material)

Claims

像担持体上のトナー像が転写される転写材を担持するベルト状の転写材担持体における被覆層の材料決定方法であって、
該転写材を担持する表面にクラックが発生するまで該転写材担持体を伸張させたクラック発生時の伸張率が８％以上かつ２０％以下になるように、該表面に設ける被膜層の材料を決定することを特徴とする転写材担持体における被覆層の材料決定方法。A method for determining a material of a coating layer in a belt-shaped transfer material carrier that carries a transfer material onto which a toner image on an image carrier is transferred,
The material of the coating layer provided on the surface is adjusted so that the elongation ratio at the time of occurrence of the crack is 8% or more and 20% or less when the transfer material carrier is stretched until a crack is generated on the surface carrying the transfer material. A method for determining a material of a coating layer in a transfer material carrier , wherein:

像担持体上のトナー像が転写される転写材を担持するベルト状の転写材担持体における被覆層の材料決定方法であって、
該転写材を担持する表面にクラックが発生するまで該転写材担持体を伸張させたクラック発生時の伸張率が、該転写材の担持に使用するときの該転写材担持体の伸張率の２倍以上かつ５倍以下になるように、該表面に設ける被膜層の材料を決定することを特徴とする転写材担持体における被覆層の材料決定方法。A method for determining a material of a coating layer in a belt-shaped transfer material carrier that carries a transfer material onto which a toner image on an image carrier is transferred,
The elongation rate at the time of occurrence of cracking when the transfer material carrier is stretched until a crack is generated on the surface carrying the transfer material is 2 as the elongation rate of the transfer material carrier when used for carrying the transfer material. A method for determining the material of the coating layer in the transfer material carrier , wherein the material of the coating layer provided on the surface is determined so as to be not less than 5 times and not more than 5 times.

請求項１又は２の転写材担持体における被覆層の材料決定方法において、
上記被膜層の厚さを２乃至４μmにすることを特徴とする転写材担持体における被覆層の材料決定方法。In the method for determining the material of the coating layer in the transfer material carrier according to claim 1 or 2,
Materials determination method of the coating layer in the transfer material carrying member, characterized in that the 2 to 4μm thickness of the coating layer.