JPH02162379A

JPH02162379A - 中間像坦持体及びこれを有する画像形成装置

Info

Publication number: JPH02162379A
Application number: JP31627788A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Uehara; 康博上原; Masahiro Sato; 昌宏佐藤
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1988-12-16
Filing date: 1988-12-16
Publication date: 1990-06-21
Anticipated expiration: 2013-05-20
Also published as: JP2754632B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、トナー像を有する静電潜像担持体や中間弾性
ローラ等の回転体に接触して設けられ、この回転体から
上記トナー像の転写を受けると共にこのトナー像を用紙
等へ再転写させる中間像担持体に係わり、特に、上記回
転体からトナー像の転写を円滑に受けられ、しかもトナ
ー汚染等を弓起こさない中間像担持体及びこの中間像担
持体を有する画像形成装置の改良に関するものである。

［従来の技術］この種の中間像担持体が組込まれた装置としては、例え
ば、現像剤として導電性トナーを使用した画像形成装置
が知られている。

すなわち、この画像形成装置においては、潜像担持体か
らトナー像を転写コロトロンにより用紙側へ転写するこ
とが出来ないため上記中間像担持体が組込まれているも
ので、第５図に示すようにトナー像が形成される感光ド
ラム（ａ）と、この感光ドラム（ａ）に接触配置されそ
の外周面に耐熱弾性体層（ｂｌ）を有する中間弾性ロー
ラ（ｂ）と、この中間弾性ローラ（ｂ）に接触配置され
内部に加熱源（Ｃ１）を有し外周面に耐熱弾性体層（Ｃ
２）を有する中間像担持体（Ｃ）と、この中間像担持体
（Ｃ）に接触配置された加圧ローラ（ｄ）とでその主要
部が構成され、上記感光ドラム（ａ）に形成されたトナ
ー像を中間弾性ローラ（ｂ）の外周面に一旦粘着転写し
、この中間弾性ローラ（ｂ）に転写されたトナー像を中
間像担持体（Ｃ）側へ加熱溶融転写させた後、このトナ
ー像を中間像担持体（Ｃ）と加圧ローラ（ｄ）間に挿通
される用紙（ｅ）へ再転写し、かつ、定着させて永久画
像とするものであった。

［発明が解決しようとする課題］ところで、従来における中間像担持体（Ｃ）は、第６図
〜第７図に示すように内部に加熱ランプ（Ｃ１）を有す
る金属製のコア（Ｃ３）と、このコア（Ｃ３）の外周面
に設けられシリコーンゴム等の弾性材料にて形成された
耐熱弾性体層（Ｃ２）とでその主要部が構成されている
ものであった。

従って、金属製コア（ｂ２）とシリコーンゴム等耐熱弾
性体層（ｂｌ）とで構成される上記中間弾性ローラ（ｂ
）とこの中間像担持体（Ｃ）とを比較した場合、これ等
の外周面に設けられる耐熱弾性体層（Ｃ２）　　（ｂｌ
）の構成が同−若しくは類似しているためトナーに対す
る付着力が互いに近似し、中間弾性ローラ（ｂ）から中
間像担持体（Ｃ）側へのトナーの加熱溶融転写が円滑に
なされずトナ画質が薄くなったりその一部が欠ける等の
問題点があった。

また、中間像担持体（Ｃ）における耐熱弾性体層（Ｃ２
）は粘弾性を有する関係上この表面にトナーや紙粉が付
着し易いが、これ等トナーや紙粉等をクリーニング操作
にて除去する場合、上記耐熱弾性体層（Ｃ２）の粘弾性
によりクリーニング操作が難しくトナー等が除去され難
い欠点があり、これ等蓄積したトナーが用紙（ｅ）に再
転写して上記トナー画質を汚染する問題点があった。

更に、上記耐熱弾性体層（Ｃ２）中のオイル成分がその
外周面に浸出して上記中間弾性ローラ（ｂ）を介し感光
ドラム（ａ）へ付着し易いため、オイル付着部位の感光
ドラム（ａ）の感度が劣化してかぶりを引起こしトナー
画質が劣化する問題点があり、かつ、耐熱弾性体Ｉｆｆ
（Ｃ２）中のオイル成分が浸出により少なくなり、しか
もその外周面にトナー等が蓄積してくるとその離型性が
著しく劣化するため、短期間で上記中間像担持体（Ｃ）
が使用できなくなる問題点があった。

尚、これ等の問題点は、中間像担持体（Ｃ）を中間弾性
ローラ（ｂ）に接触配置した場合に限っで生ずるもので
なく、上記中間像担持体（Ｃ）を感光ドラム（ａ＞に直
接接触配置した場合にも当然のことながら発生ずるもの
であった。

［課題を解決するための手段］本発明は以上の問題点に着目してなされたもので、その
課題とするところは、中間弾性ローラ等の回転体からト
ナー像の転写を円滑に受けられ、しかもトナー汚染等を
引起こさない中間像担持体及びこの中間像担持体を有す
る画像形成装置を提供することにある。

すなわち第一の発明は、トナー像を有する回転体に接触して設けられ、この回転
体から上記トナー像の転写を受けると共にこのトナー像
を被転写シートへ再転写させる中間像担持体を前提とし
、上記中間像担持体が、内部に加熱源を有する支持ローラと、この支持ローラ上に設けられ７ｊ耐熱弾性体層と、この
耐熱弾性体層上に設けられた含フッ素樹脂層、とを備えていることを特徴とするものであり、一方、第
二の発明は、静電潜像が形成される静電潜像担持体と、この静電潜像
担持体に接触配置されその外周面に耐熱弾性体層を有す
る中間弾性ローラと、この中間弾性ローラに接触して設
けられ、内部に加熱源を有する支持ローラと、この支持
ローラ上に設けられた耐熱弾性体層と、この耐熱弾性体
層上に設けられた含フッ素樹脂層から成る中間像担持体
と、この中間像担持体に圧接配置された加圧ローラとを備え
、上記静電潜像担持体の静電潜像に対応したトナ像をこの
静電潜像担持体から中間弾性ローラと中間像担持体へ順
次転写し、中間像担持体に転写されたトナー像をこの中間像担持体
と加圧ローラ間に挿通される被転写シートへ転写し、か
つ、定着することを特徴とするものである。

この様な技術的手段において上記中間像担持体の一部を
構成する支持ローラは内部に設けられた加熱源からの熱
エネルギを耐熱弾性体層へ伝熱可能な高伝熱性と剛性を
必要とし、具体的にはステンレス合金、アルミニウム、
鉄、銅等の金属材料でもってこれを構成することができ
る。

また、上記支持ローラ上に設けられる耐熱弾性体層につ
いては、トナー像が形成される回転体へ適度の押圧力と
接触幅をもって接触できる弾性力並びに厚みと、加熱源
からの熱エネルギを含フッ素樹脂層へ伝熱可能な高伝熱
性を必要とし、具体的には金属含有充填剤が分散された
エラストマ例えばフルオロシリコーンエラストマー、シ
リコーンカーボレーンエラストマー、種々の他のシリコ
ーンゴム、フッ素ゴム等のフルオロエラストマ、弗化ビ
ニリデンを基にしたエラストマー、及び、エチレン／プ
ロピレンジエンゴム等種々の有機ゴム、種々の共重合体
等でこれを構成することができる。

尚、この耐熱弾性体層の厚み寸法は上記のことを考慮し
て０．２〜４ｍ＋程度に設定し、一方、熱伝導率λｋｊ
イｒハｏ、５ｘｉｏ−”　〜２．５Ｘ１０−３Ｃａｔ／
ｃｍ　−ｓｅｃ　−ｄｅｇ程度に設定する。この場合、
上記熱伝導率λを適宜値に調整する金属含有充填剤とし
ては、銅、錫、銀、亜鉛、アルミニウム、鉄、鉛、モリ
ブデン、白金、金、ベリリウム、ニッケル、クロム、イ
リジウム、ルテニウム、タングステン、カドミウム、バ
ナジウム等の金属、これ等金属合金、これ等金属酸化物
、及びこれ等金属塩等が利用できる。

一方、上記耐熱弾性体層上に設けられる含フッ素樹脂層
については、テトラフルオロエチレンパーフルオロアル
キルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオ
ロエチレン（ＴＦＥ）、４弗化エチレン−６弗化プロピ
レン共重合体（ＦＥＰ）等でこれを構成することができ
る。

この場合、上記含フッ素樹脂層の厚みについてはこの下
側の耐熱弾性体層の弾性変形が抑制されない程度に設定
することが望ましく、具体的には１〜５０μｍの範囲に
設定づ”るのが良い。また、この含フッ素樹脂層の形成
方法としては、含フッ素樹脂製の熱収縮チューブ内に支
持ローラをセットし、この支持ローラと熱収縮チューブ
との間に上記金属含有充填剤が分散されたエラストマー
を注入して加硫成形する方法や、支持ローラに設けられ
た耐熱弾性体層上に含フッ素樹脂と適宜接着剤を混合さ
せた液状体を塗布し、かつ、これを加熱乾燥させる方法
等が利用できる。

尚、耐熱弾性体層上に含フッ素樹脂層を設けることでこ
の中間像担持体のトナーに対する付着力が向上する理由
については明らかで無いが、上記含フッ素樹脂層が耐熱
弾性体層の弾性変形を抑制することなくこの耐熱弾性体
層からのトナー付着力を減少させるオイルの浸出を防止
しているためであると思われる。一方、中間像担持体に
付着されたトナー像が紙等の被転写シート側へ転写する
理由については、加熱源からの熱エネルギの供給を受（
プトナー像が溶融し表面エネルギの大きい紙等に付着、
浸透するためであると思われる。

また、この中間像担持体はトナー像を有する回転体に接
触配置されるものであるが、この回転体として静電潜像
担持体やこの静電潜像担持体に接触配置される中間弾性
ローラ等がある。そして、上記静電潜像担持体としては
、光導電層を備え画像露光処理により静電潜像が形成さ
れる感光ドラムや感光ベルトがあり、また、誘電体層を
備えイオンプリント法により静電潜像が形成される像担
持体等がある。一方、上記中間弾性ローラとしては、支
持ローラと、この支持ローラに設けられ上記中間像担持
体の耐熱弾性体層と同様の材料で形成された耐熱弾性体
層とで構成されるものである。

尚、静電潜像担持体と中間像担持体との間に中間弾性ロ
ーラを介装する構成を採った場合、中間像担持体からの
熱エネルギが静電潜像担持体側へ伝わり難くなるため、
感光ドラム等の静電潜像担持体においては感麿劣化を引
起こさなくなる利点がある。また、中間弾性ローラは１
に限られず複数介装する構成を採ってもよい。但し、各
中間弾性ローラ間においてトナー転写が可能となるよう
な適宜材料を選定することを要する。

また、中間像担持体を有する画像形成装置の適用範囲と
しては、現像剤として導電性トナーを使用する機種に加
え絶縁性トナーを使用するカラー複写装置等がある。

［作用］上述したような技術的手段によれば、中間像担持体が内部に加熱源を有する支持ローラと、こ
の支持ローラ上に設けられた耐熱弾性体層と、この耐熱
弾性体層上に設けられた含フッ素樹脂層とを備え、この
含フッ素樹脂層により妨げられて耐熱弾性体層からのオ
イルの浸出が防止されるため、この中間像担持体のトナーに対する付着力が増大して中
間像担持体と接触する回転体からのトナ像の転写が円滑
になされ、かつ、上記中間像担持体のクリーニング操作が容易にな
って中間像担持体へのトナー等の蓄積を防止することが
可能となる。

［実施例］以下、本発明の実施例について詳細に説明すると、第１
図〜第２図に示すようにこの実施例に係る中間像担持体
（１）は、内部に６００Ｗの赤外線ランプ（１０）を備
え、外径４８翻φ、長さ３８０＃のアルミニウム製支持
ローラ（１１）と、この支持ローラ（１１）の外周面に
適宜プライマーを介し積層され、その熱伝導率λが１．
Ｏｘ　１ｏ−３ｃａｔ　／　（：ｔｘ　・Ｓｅｃ　−ｄ
ｅｇ　、ゴム硬麿が４５６、及び、厚さが２，０履のＨ
ＴＶシリコーンゴム（旧ｇｈ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
Ｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎ　５ｉｌｉｃｏｎｅ　Ｒｕ
ｂｂｅｒ）にて形成された耐熱弾性体層（１２）と、こ
の耐熱弾性体層（１２）上に設けられ、その熱伝導率λ
が０．５ｘ　１Ｏ−３ｃａｌ／ｃＩｌｌ−５ｅＣ−ｄｅ
ｇ、厚さが３５μｍのフッ素樹脂（ＰＦＡ熱収縮チュー
ブ）製含フッ素樹脂層（１３）とで構成され、第３図に
示されるような画像形成装置に組込まれて使用されるも
のである。

すなわち、この中間像担持体（１）が組込まれた画像形
成装置は、光導電層が外因面にコートされた感光ドラム
（２）と、この感光ドラム（２）に接触配置された中間
弾性ローラ（３）と、この中間弾性ローラ（３）に接触
して設けられた中間像担持体（１）と、この中間像担持
体（１）に接触配置された加圧ローラ（４）とでその主
要部が構成されているものである。

まず、上記感光ドラム（２）は矢印方向に回動可能に配
設されており、この外周面に沿って静電潜像形成部（２
０）　、ｌ−ナー瑛像部（２１）　、除電部（２２）、
清掃部〈２３）等が配置されている。

一方、上記中間弾性ローラ（３）並びに加圧ローラ（４
）は、回動可能に配設されたアルミニウム製の支持ロー
ラ（３０）　　（４０）と、この支持ローラ（３０）　
　（４０）の外周面に設けられＨＴＶシリコンゴムにて
形成された耐熱弾性体１ｍ　（３１＞　　（４１）とで
夫々構成されている。

そして、このように構成された画像形成装置においては
、その感光ドラム（２）の光導電層に静電潜像形成部（
２０）において静電潜像が形成され、この静電潜像がト
ナー現像部（２１）において導電性−成分トナーにより
現像されて可視像となり、このトナー像が中間弾性ロー
ラ（３）との接触部位に搬送される。

この接触部位においては上記トナー像の感光ドラム（２
）に対する静電吸引力よりも中間弾性ローラ（３〉に対
する粘着力の方が強いため、感光ドラム（２）上のトナ
ー像は中間弾性ローラ（３）側へ粘着転写される。

次に、中間弾性ローラ（３）側に転写されたトナー像は
、この中間弾性ローラ（３）の回動に伴って中間像担持
体（１）との接触部位へ搬送されるが、この接触部位に
おいては上記トナー像の中間弾性ローラ（３）に対する
粘着力よりも中間像担持体（１）に対する付着力の方が
強いため、中間弾性ローラ（３）上のトナー像は中間像
担持体（１）側へ加熱溶融転写される。

そして、中間像担持体（１）に転写されたトナー像はこ
の中間像担持体（１）の回動に伴い加圧ローラ（４）と
の接触部位へ搬送され、かつ、その途上において上記赤
外線ランプ（１０）がら熱エネルギの供給を受けて完全
に溶融して離型性を帯びるため、上記中間像担持体（１
）と加圧ローラ（４〉間に挿通される用紙（５）側へ再
転写され、かつ、定着されて永久画像となる。

尚、トナー像が転写された感光ドラム（２）は、その光
導電層が除電部（２２）において除電され、かつ、清掃
部（２３）においてクリーニングを施されて次のプロセ
スに利用される。

このとき、この画像形成装置においてはこの装置に組込
まれた中間像担持体（１〉が内部に赤外線ランプ（１０
）を有する支持ローラ（１１〉と、この支持ローラ（１
１）上に設けられた耐熱弾性体層（１２）と、この耐熱
弾性体層（１２）上に設けられた含フッ素樹脂層（１３
）とを備え、この含フッ素樹脂層（１３）が上記耐熱弾
性体層（１２）からのオイルの浸出を抑制するため、中
間像担持体（１）のトナーに対する付着力が増大してこ
の中間像担持体（１）と接触する中間弾性ローラ（３）
からのトナー像の転写を円滑にすると共に、感光ドラム
（２）へのオイルの付着量が減少して感光ドラム（２）
の感度劣化をも防止することが可能となる。

従って、中間像担持体（１）と加圧ローラ（４）間に押
通された用紙（５）へ像欠は等を起こすことなく高い精
度でもって高濃度のトナー画像を形成できる利点を有し
ている。

更に、クリーニング操作が難しい耐熱弾性体層（１２）
の外周面に含フッ素樹脂層（１３）を設けているため、
中間像担持体（１）のクリーニング操作が容易になって
その外周面にトナー等の蓄積が起こらなくなり、用紙（
５）のトナー汚染防止と中間像担持体（１）の寿命を大
幅に向上させる利点を有している。

（比較例） ◎第一比較例上記中間像担持体が、内部に６００Ｗの赤外線ランプを
備え、外径４８ＮＲφ、長さ３８０ＩＩｕｎのアルミラ
ム製支持ローラと、この支持ローラの外周面に適宜プラ
イマーを介し積層され、その熱伝導率λが１．Ｏｘ　１
Ｏ−３ｃａｌ　／ｃｔＢ　−ｓｅｃ　−ｄｅｇ　、−ｆ
ム硬度が４５°、及び、厚さが２．０＃Ｉ＃ｌのＨＴＶ
シリコーンゴムより成る耐熱弾性体層とで構成されてい
る点を除き上記実施例と路間−である。

尚、実施例と同様な画像形成装置に組込んだこの中間像
担持体におけるトナー転写性、クリーニング性、及び寿
命性の各テスト結果を第１表に示す。

◎第二比較例上記中間像担持体が、内部に６００Ｗの赤外線ランプを
備え、外径４８＃１ＩＩＩφ、長さ３８０Ｍのアルミラ
ム製支持ローラと、この支持ローラの外周面に適宜プラ
イマーを介し積層され、その熱伝導率λが０．５ｘｌＯ
３ｃａｔ　７ｃｍ　−ｓｅｃ　−ｄｅｇ　、厚さが３５
μｍのフッ素樹脂（ＰＦＡ熱収縮チューブ）製含フッ素
樹脂層とで構成されされている点を除き上記実施例と路
間−である。

第表但し、中間像担持体のトナー転写性テストとは、中間弾
性ローラから中間像担持体への転写性を意味し、中間弾
性ローラに多量にトナーが残る場合が×、僅かに残る場
合が△、殆ど残留しない場合が０で示す。

また、中間像担持体のクリーニング性テストとは、中間
像担持体の外周面をブレード式クリーナ−にて清掃する
際にクリーニングが可能か否か意味し、不可能の場合が
×、可能の場合が○で示す。

更に、中間像担持体の寿命性テストとは、中間像担持体
を画像形成装置に組込んで連続的に使用した際、中間弾
性ローラからこの中間像担持体へのトナー転写、並びに
この中間像担持体から用紙へのトナーの再転写を確実に
行うことができる期間のテストを意味し、連続して１０
．０００枚使用できる場合を○、これ以下の場合を×で
示す。

この結果から明らかなように、第一比較例に係る中間像
担持体は上記中間弾性ローラからのトナー転写が僅かに
可能である反面、クリーニング性、寿命性が極端に悪く
適性を欠くものであった。

一方、第二比較例に係る中間像担持体については、クリ
ーニング性、寿命性が良好であるにも拘らずトナー転写
性が極端に悪く、第一比較例と同様に適性を欠くもので
あった。

尚、第４図は、設定温度と各設定温度におけるトナーの
中間像担持体（■・・・第一比較例、■・・・第二比較
例、及び■・・・実施例に係わるもの）に対する付着力
の関係を示すグラフ図で、実施例に係る中間像担持体に
対するトナーの付着力が強いことを示している。

但し、トナー付着力とは各中間像担持体に形成されたト
ナーのこれ等中間像担持体に対する付着力を意味し、具
体的には各中間像担持体面に形成されたトナーを１０ｃ
ｍ幅の用紙に転写させ、この全面にトナーが乗っている
用紙を各中間像担持体がら剥離する時の力（ｇ）で表示
しである。

［発明の効果］本発明は以上のように、中間像担持体が内部に加熱源を
有する支持ローラと、この支持ローラ上に設けられた耐
熱弾性体層と、この耐熱弾性体層上に設けられた含フッ
素樹脂層とを備え、この含フッ素樹脂層により妨げられ
て耐熱弾性体層からのオイルの浸出が防止されるため、この中間像担持体のトナーに対する付着力が増大して中
間像担持体と接触する回転体からのトナ像の転写が円滑
になされ、かつ、上記中間像担持体のクリーニング操作が容易にな
って中間像担持体へのトナー等の蓄積を防止することが
可能となる。

従って、トナー汚染等を引起こすことなく被転写シート
に高精度、かつ、高濃度でもってトナー画像を形成でき
る効果を有しており、かつ、長期間使用しても表面劣化の度合が軽く良好なト
ナー剥離性を維持することができるため、中間像担持体
の寿命を大幅に向上させる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実施例を示しており、第１図
はこの実施例に係る中間像担持体の斜視図、第２図はそ
の断面図、第３図はこの中間像担持体が組込まれた画像
形成装置の構成概略図を示し、また、第４図は設定温度
と各設定温度におけるトナーの第一比較例、第二比較例
、及び実施例に係わる中間像担持体に対する付着力の関
係を示すグラフ図であり、また、第５図は従来における
画像形成装置の構成概略図、第６図はこの装置に組込ま
れた中間像担持体の斜視図、第７図はこの断面図を夫々
示す。［符号説明］（１）・・・中間像担持体（２・・・感光ドラム（３・・・中間弾性ローラ（４・・・加圧ローラ（５・・・用紙（１０・・・赤外線ランプ（１１・・・支持ローラ（１２・・・耐熱弾性体層（１３・・・含フッ素樹脂層許理出　願　人　富士ゼロックス株式会社人　弁理士　中　村　智　廣（外３名）第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）トナー像を有する回転体に接触して設けられ、こ
の回転体から上記トナー像の転写を受けると共にこのト
ナー像を被転写シートへ再転写させる中間像担持体にお
いて、上記中間像担持体が、内部に加熱源を有する支持ローラと、この支持ローラ上に設けられた耐熱弾性体層と、この耐
熱弾性体層上に設けられた含フッ素樹脂層、とを備えていることを特徴とする中間像担持体。
（２）静電潜像が形成される静電潜像担持体と、この静
電潜像担持体に接触配置されその外周面に耐熱弾性体層
を有する中間弾性ローラと、この中間弾性ローラに接触
して設けられ、内部に加熱源を有する支持ローラと、こ
の支持ローラ上に設けられた耐熱弾性体層と、この耐熱
弾性体層上に設けられた含フッ素樹脂層から成る中間像
担持体と、この中間像担持体に圧接配置された加圧ローラとを備え
、上記静電潜像担持体の静電潜像に対応したトナー像をこ
の静電潜像担持体から中間弾性ローラと中間像担持体へ
順次転写し、中間像担持体に転写されたトナー像をこの中間像担持体
と加圧ローラ間に挿通される被転写シートへ転写し、か
つ、定着することを特徴とする画像形成装置。