JPH07140802A - 中間転写体及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 中間転写体から記録媒体ヘトナー像を転写す
る画像形成装置において、長寿命でかつ良好な転写画像
が得られる中間転写体及びこれを用いた画像形成装置を
提供することを目的とする。 【構成】 この発明に係る中間転写体は、未定着トナー
像を一次的に転写保持する中間転写体において、機械的
強度を有する合成樹脂からなる基体層と、この基体層の
表裏両面に設けられる表面抵抗率が１０⁸ 〜１０¹³Ω／
□の表面層及び裏面層とから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子写真複写機やレ
ーザープリンタ等の画像形成装置に使用される中間転写
体及びこれを用いた画像形成装置に関し、更に詳細に
は、感光体ドラム等の潜像担持体上に形成された未定着
トナー像を、中間転写体上に一次転写した後、このトナ
ー像を中間転写体から記録用紙等の記録媒体に二次転写
する画像形成装置において使用される中間転写体及びこ
れを用いた画像形成装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像形成装置としては、
特公昭４９−２０９号公報、特開昭６２−２０６５６７
号公報等に所載のものが知られている。具体的には、図
６に示すように、感光体ドラム等の潜像担持体１００上
に形成された未定着トナー像Ｔをベルト状の中間転写体
１０１に一次転写し、改めてこの未定着トナー像Ｔを中
間転写体１０１から記録媒体１０２へ二次転写して所望
の画像を記録媒体１０２上に形成するように構成されて
いる。特に図示のようにブラック（Ｂｋ）、イエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の各色に対応
した現像器１０３〜１０６を備え、各色の未定着トナー
像を重ね合わせてフルカラー画像を形成するカラー画像
形成装置にあっては、潜像担持体１００の一回転毎に形
成した各色の未定着トナー像を中間転写体１０１上で重
ね合わせ、この合成像を記録媒体１０２へ一括転写する
ように構成されている。

【０００３】従来のカラー画像形成装置では記録媒体に
対して各色の未定着トナー像を直接多重転写していたの
で、記録媒体の厚さや表面特性、潜像担持体に対する記
録媒体の搬送特性等の多くの要因によって、記録媒体上
に形成したカラー画像の画質が左右されていた。しか
し、このように中間転写体１０１を用いたカラー画像形
成装置では既に多重転写のなされた合成像を記録媒体１
０２に転写しているので、上記の不安定な要因を排除す
ることができ、多重転写時における画像の乱れや色ずれ
の発生を効果的に防止することができるといった利点を
有している。

【０００４】そして、このように構成された従来の画像
形成装置において、潜像担持体１００から中間転写体１
０１へ、あるいは中間転写体１０１から記録媒体１０２
への未定着トナー像Ｔの転写は静電転写法により行わ
れ、各転写位置において被転写体の裏面側に配設された
コロナ放電器１０７あるいはバイアスロール１０８にト
ナーと逆極性の電圧を印加すると、未定着トナー像が潜
像担持体１００から中間転写体１０１へ転写され、ある
いは中間転写体１０１から記録媒体１０２へ転写され
る。

【０００５】上記の如く構成される画像形成装置におい
ては、例えば、特開平２−２１２８７０号公報に開示さ
れているように、機械的強度を有する硬質なプラスチッ
ク材料にカーボンブラック等の帯電防止剤を混練りし
て、電気抵抗を制御した中間転写体が使用される。

【０００６】また、上記画像形成装置に使用される中間
転写体としては、特開平３−１９２２８２号公報に開示
されているように、感光体上にトナー現像により形成さ
れるトナー像を中間転写体にその非転写面側から働く転
写チャージャによって一次転写した後、転写材上に二次
転写して画像を形成する画像形成装置において、中間転
写体を体積抵抗１０⁹ 〜１０¹²Ω・ｃｍの基体の表面に
体積抵抗１０¹⁴Ω・ｃｍ以上の高抵抗層を設けるように
構成したものも既に提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の場合には、次のような問題点を有している。すなわ
ち、このような従来の画像形成装置では、特開平２−２
１２８７０号公報に示すように、硬質なプラスチック材
料にカーボンブラック等の帯電防止剤を混練りして、電
気抵抗を制御した中間転写体を使用しているため、中間
転写体の材質がもろく、繰り返し使用すると、機械的な
劣化が進み、中間転写体の端部から割れが生じるため、
短期間での交換を必要とするという問題点があった。

【０００８】また、上記特開平３−１９２２８２号公報
に開示された中間転写体の場合には、絶縁体プラスチッ
ク層の裏面（非画像面）に半導体層を有する２層構造の
中間転写体が提案されているが、この中間転写体は、Ｏ
ＨＰ（オーバーヘッドプロジェクター）用のシートや含
水率の低い転写用紙のように電気抵抗が高い記録媒体に
対しては、トナー像の転写を適切に行うことができない
という問題点を有している。

【０００９】即ち、中間転写体１０１から記録媒体１０
２へトナー像Ｔの転写を行うときに、図６に示すよう
に、バイアスロール１０８にトナーと逆極性の電圧を印
加すると、トナー層の厚みや記録媒体１０２の表面粗さ
によって生じる記録媒体１０２と中間転写体１０１間の
空隙部でエアーブレークダウンを発生し、転写不良を起
こすことになり、その結果として良好な複写画像を得る
ことができない。

【００１０】更に説明すると、上記中間転写体１０１の
場合には、図７に示すように、当該中間転写体１０１上
に転写されたトナー像を転写用紙上に二次転写する際
に、中間転写体１０２の表面側からバイアスロール１０
８によってトナーと逆極性の電圧を印加すると、バイア
スロール１０８と中間転写体１０１との間に転写用の電
界が作用する。このとき、上記中間転写体１０１の場合
には、その表面の体積抵抗が１０¹⁴Ω・ｃｍ以上の高抵
抗となっているため、記録媒体１０２としてＯＨＰ（オ
ーバーヘッドプロジェクター）用のシートや含水率の低
い転写用紙のように電気抵抗が高いものを使用すると、
トナー層の厚みや記録媒体１０２の表面粗さ等のばらつ
きによって局所的に転写用の電界が過大となり、記録媒
体１０２と中間転写体１０１間の空隙部で部分的な放電
を生じ、トナー像Ｔの転写不良が発生するという問題点
があった。

【００１１】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたもので、その目的とすると
ころは、中間転写体から記録媒体ヘトナー像を転写する
画像形成装置において、長寿命でかつ良好な転写画像が
得られる中間転写体及びこれを用いた画像形成装置を提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
この発明に係る中間転写体では、未定着トナー像を一次
的に転写保持する中間転写体において、機械的強度を有
する合成樹脂からなる基体層と、この基体層の表裏両面
に設けられる表面抵抗率が１０⁸ 〜１０¹³Ω／□の表面
層及び裏面層とから構成することによって達成される。

【００１３】また、この発明に係る中間転写体を用いた
画像形成装置では、潜像担持体上に形成された未定着ト
ナー像を中間転写体上に１次転写した後、これを中間転
写体から記録媒体上へ２次転写して当該記録媒体上に画
像を形成する画像形成装置において、上記中間転写体
を、機械的強度を有する合成樹脂からなる基体層と、こ
の基体層の表裏両面に設けられる表面抵抗率が１０⁸ 〜
１０¹³Ω／□の表面層及び裏面層とから構成することに
よって達成される。

【００１４】

【作用】この発明においては、中間転写体の表面層及び
裏面層の表面抵抗率を１０⁸ 〜１０¹³Ω／□にそれぞれ
設定されているので、この中間転写体は、当該中間転写
体に転写された未定着トナー像を記録媒体上に二次転写
する際などに、中間転写体の表面側から転写用の電界を
印加すると、記録媒体としてＯＨＰ（オーバーヘッドプ
ロジェクター）用のシートや含水率の低い転写用紙のよ
うに電気抵抗が高いものを使用した場合には、トナー層
の厚みや記録媒体の表面粗さ等のばらつきによって記録
媒体の一部に電荷が集中しようとするが、この集中しよ
うとする電荷は、記録媒体と接触する中間転写体の低抵
抗化された表面層及び裏面層を介して隣接する領域へわ
ずかに伝導して分散される。したがって、記録媒体とし
てＯＨＰ（オーバーヘッドプロジェクター）用のシート
や含水率の低い転写用紙のように電気抵抗が高いものを
使用した場合でも、局所的に転写用の電界が過大となる
のを防止することができるので、記録媒体と中間転写体
との間の空隙部でエアーブレークダウンが生じるのを防
止でき、トナー像の転写不良が発生することがない。

【００１５】また、上記中間転写体は、基体層として機
械的強度に優れたＰＥＴフィルム等の材料を使用するこ
とができるため、中間転写体は、繰り返しの使用によっ
ても劣化することがなく、中間転写体の長寿命化が可能
となる。

【００１６】

【実施例】以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説
明する。

【００１７】図２はこの発明に係る中間転写体を用いた
カラー画像形成装置の一実施例を示す概略構成図であ
る。

【００１８】図２において、符号１は感光体ドラム（潜
像担持体）であり、矢線Ａ方向への回転に伴いその表面
には周知の電子写真プロセス（図示せず）によって画情
報に応じた静電潜像が形成される。また、この感光体ド
ラム１の周囲にはブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の各色に対応した現像
器５〜８が配設されており、感光体ドラム１に形成され
た静電潜像をいずれか一の現像器で現像してトナー像Ｔ
を形成するようになっている。従って、感光体ドラム１
に書き込まれた静電潜像がイエローの画情報に対応した
ものであれば、この静電潜像は、イエロー（Ｙ）のトナ
ーを内包する現像器６で現像され、感光体ドラム１上に
は、イエローのトナー像が形成される。

【００１９】また、符号２は感光体ドラム１の表面に当
接されるように配置されたベルト状の中間転写体であ
り、複数のロールに張架されて矢線Ｂ方向へ回動する。
上記感光体ドラム１に形成された未定着トナー像Ｔは、
感光体ドラム１と上記中間転写体２とが接する一次転写
位置で感光体ドラム１から中間転写体２の表面に転写さ
れる。この一次転写位置において、中間転写体２の裏面
側にはコロナ放電器９が配設されており、このコロナ放
電器９にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加するこ
とで、感光体ドラム１上の未定着トナー像Ｔは中間転写
体２に静電吸着される。

【００２０】単色画像を形成する場合は中間転写体２に
一次転写された未定着トナー像Ｔを直ちに記録媒体３に
二次転写するのであるが、複数色のトナー像を重ね合わ
せたカラー画像を形成する場合には、感光体ドラム１上
でのトナー像の形成並びにこのトナー像の一次転写の行
程が色数分だけ繰り返される。例えば４色のトナー像を
重ね合わせたフルカラー画像を形成する場合、感光体ド
ラム１上にはその一回転毎にブラック、イエロー、マゼ
ンタ及びシアンの未定着トナー像Ｔが形成され、これら
未定着トナー像Ｔは順次中間転写体２に一次転写され
る。一方、中間転写体２は最初に一次転写されたブラッ
クの未定着トナー像Ｔを保持したまま感光体ドラム１と
同一周期で回動し、中間転写体２上にはその一回転毎に
イエロー、マゼンタ及びシアンの未定着トナー像Ｔがブ
ラックの未定着トナー像Ｔに重ねて転写される。

【００２１】このようにして中間転写体２に一次転写さ
れた未定着トナー像Ｔは、中間転写体２の回動に伴って
記録媒体３の搬送経路に面した二次転写位置へと搬送さ
れる。上記二次転写位置では半導電性のバイアスロール
１０が中間転写体２に接しており、フィードローラ１１
によって所定のタイミングでトレイ１２から搬出された
記録媒体３はこのバイアスロール１０と中間転写体２と
の間に挟み込まれる。また、二次転写位置における中間
転写体２の裏面側には上記バイアスロール１０の対向電
極をなすバックアップロール４が配設されており、上記
バイアスロール１０にトナーの帯電極性と逆極性の電圧
を印加すると、中間転写体２に担持された未定着トナー
像Ｔは上記二次転写位置において記録媒体３に静電転写
される。

【００２２】そして、未定着トナー像が転写された記録
媒体３は剥離爪１３によって中間転写体２から剥がさ
れ、搬送ベルト１４によって定着器（図示せず）に送り
込まれて未定着トナー像の定着処理がなされる。一方、
未定着トナー像の二次転写が終了した中間転写体２はク
リーナ１５によって残留トナーが除去される。

【００２３】尚、上記バイアスロール１０、剥離爪１３
及びクリーナ１５は中間転写体２と接離自在に配設され
ており、カラー画像が形成される場合には最終色の未定
着トナー像が中間転写体２に一次転写されるまで、これ
ら部材は中間転写体２から離間している。

【００２４】ところで、この実施例において、上記中間
転写体２は、図１に示すように、”マイラーフィルム”
（デュポン社：商品名）や”ルミラーフィルム”（東レ
社：商品名）で知られるＰＥＴフィルム等からなる基体
層２０を有しており、この基体層２０は、例えば、厚さ
が７５〜１２５μｍに設定される。また、上記基体層２
０の表面及び裏面には、フッ素樹脂とカーボンブラック
を混合した表面層２１及び裏面層２２が、スプレー又は
ブレード等により厚さ１０〜５０μｍにコーテイングさ
れており、これらの表面層２１及び裏面層２２は、その
表面抵抗率が１０⁸ 〜１０¹³Ω／□にそれぞれ設定され
ている。なお、ここで、上記表面層２１及び裏面層２２
の表面抵抗率は、表面抵抗率測定器「ハイレスタＩＰ」
（三菱油化社製：商品名）にＨＲプローブ（内側電極φ
１６ｍｍ、リング電極内径φ３０ｍｍ、三菱油化社製）
を接続し、１００Ｖの電圧を両電極間に印加して１分後
の値を示している。

【００２５】上記の如く中間転写体２を基体層２０とそ
の表裏両面に設けられた表面層２１及び裏面層２２とか
ら構成した場合には、これら表面層２１及び裏面層２２
の表面抵抗率によって、中間転写体２から記録媒体３上
にトナー像Ｔを転写する際に、バックアップロール４と
中間転写体２との間やバイアスロール１０と記録媒体３
との間で発生するエアーブレークダウンの放電開始転写
電流が変化する。

【００２６】図３は表面層２１及び裏面層２２の表面抵
抗率と、エアーブレークダウンの防止効果との関係を表
したものである。図において、縦軸の放電発生転写電流
とは、２次転写のバイアスロール１０の印加電圧を上昇
させたとき、エアーブレークダウンを発生させずに流す
ことのできる最大の転写電流を表しており、この放電発
生転写電流が大きい程転写電界が大きく、中間転写体２
上のトナー像Ｔを記録媒体３に転写する能力が高いこと
を示している。

【００２７】この図は、表面層２１及び裏面層２２の表
面抵抗率をともに低抵抗化することにより、エアーブレ
ークダウンの防止能力を向上できることを示している。
本発明者の実験によれば、図４に示すように、２０μＡ
以上の転写電流によって良好な転写像が得られることが
わかっているので、少なくとも２５μｍ以下ではエアー
ブレークダウンを発生させないようにする必要がある。
したがって、図３より表面層２１及び裏面層２２の表面
抵抗率をともに１０¹³Ω／□より低抵抗化しなければな
らない。しかし、表面層２１及び裏面層２２の表面抵抗
率をともに１０ ⁸ Ω／□以下にすると、転写コロトロン
９やバイアスロール１０を用いて、トナー像Ｔを静電的
に１次転写あるいは２次転写しようとすると、転写コロ
トロン９やバイアスロール１０から与えられた電荷が、
中間転写体２中を沿面伝導し、中間転写体２と感光体ド
ラム１、中間転写体２と記録媒体３とが密着する以前に
トナー像Ｔの転写が開始されてしまうため、転写むらや
画像の乱れが発生する。そこで、上記中間転写体２の表
面層２１及び裏面層２２は、その表面抵抗率が１０ ⁸ 〜
１０¹³Ω／□にそれぞれ設定される。これらの表面層２
１及び裏面層２２の表面抵抗率の制御は、当該表面層２
１及び裏面層２２を構成するフッ素樹脂に混合するカー
ボンブラックの量を調整することなどによって行われ
る。

【００２８】このように、上記実施例に係る中間転写体
を用いた画像形成装置では、中間転写体２の表面層２１
及び裏面層２２の表面抵抗率を１０⁸ 〜１０¹³Ω／□に
それぞれ設定されているので、この中間転写体２は、図
５に示すように、当該中間転写体２上に転写されたトナ
ー像Ｔを記録媒体３上に二次転写する際に、中間転写体
２の表面側からバイアスロール１０によってトナーと逆
極性の電圧を印加すると、バイアスロール１０と中間転
写体２を介して対向するバックアップロール４との間に
転写用の電界が作用する。このとき、上記中間転写体２
の場合には、その表面層２１及び裏面層２２の表面抵抗
率が１０⁸ 〜１０¹³Ω／□と低抵抗化されている。その
ため、記録媒体３としてＯＨＰ（オーバーヘッドプロジ
ェクター）用のシートや含水率の低い転写用紙のように
電気抵抗が高いものを使用した場合でも、トナー層Ｔの
厚みや記録媒体３の表面粗さ等のばらつきによって記録
媒体３の一部に集中しようとする電荷が、記録媒体３と
接触する中間転写体２の低抵抗化された表面層２１及び
裏面層２２を介して隣接する領域へわずかに伝導して分
散される。したがって、記録媒体３としてＯＨＰ（オー
バーヘッドプロジェクター）用のシートや含水率の低い
転写用紙のように電気抵抗が高いものを使用した場合で
も、局所的に転写用の電界が過大となるのを防止するこ
とができるので、記録媒体３と中間転写体３との間の空
隙部でエアーブレークダウンが生じるのを防止でき、ト
ナー像の転写不良が発生することがない。

【００２９】また、上記中間転写体２は、基体層２０と
して機械的強度に優れたＰＥＴフィルム等の材料を使用
することができるため、中間転写体２は、繰り返しの使
用によっても劣化することがなく、中間転写体２の長寿
命化が可能となる。

【００３０】なお、本実施例では、中間転写体２の基体
層２０としてＰＥＴフィルムを使用したが、機械的に強
く、安定である材料、例えば、ポリイミド、ポリカーボ
ネート等を使用しても良いことは勿論である。

【００３１】

【発明の効果】この発明は、以上の構成及び作用よりな
るもので、中間転写体から記録媒体ヘトナー像を転写す
る画像形成装置において、長寿命でかつ良好な転写画像
が得られる中間転写体及びこれを用いた画像形成装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明に係る中間転写体の一実施例
を示す断面構成図である。

【図２】 図２はこの発明に係る中間転写体を用いた画
像形成装置の一実施例を示す構成図である。

【図３】 図３は中間転写体の表面抵抗率と放電開始転
写電流との関係を示すグラフである。

【図４】 図４は転写電流と転写率との関係を示すグラ
フである。

【図５】 図５は中間転写体から記録媒体上にトナー像
を転写する状態を示す模式図である。

【図６】 図６は従来の中間転写体を用いた画像形成装
置を示す構成図である。

【図７】 図７は中間転写体から記録媒体上にトナー像
を転写する状態を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム、２ 中間転写体、２０ 基体層、２
１ 表面層、２２ 裏面層、３ 記録媒体、４ バック
アップロール、１０ バイアスロール、Ｔ トナー像。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 未定着トナー像を一次的に転写保持する
   中間転写体において、機械的強度を有する合成樹脂から
   なる基体層と、この基体層の表裏両面に設けられる表面
   抵抗率が１０⁸ 〜１０¹³Ω／□の表面層及び裏面層とか
   ら構成したことを特徴とする中間転写体。
2. 【請求項２】 潜像担持体上に形成された未定着トナー
   像を中間転写体上に１次転写した後、これを中間転写体
   から記録媒体上へ２次転写して当該記録媒体上に画像を
   形成する画像形成装置において、上記中間転写体を、機
   械的強度を有する合成樹脂からなる基体層と、この基体
   層の表裏両面に設けられる表面抵抗率が１０⁸ 〜１０¹³
   Ω／□の表面層及び裏面層とから構成したことを特徴と
   する画像形成装置。