JPH08339128A - 転写材担持部材及び画像形成装置 - Google Patents

転写材担持部材及び画像形成装置

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JPH08339128A
JPH08339128A JP7168294A JP16829495A JPH08339128A JP H08339128 A JPH08339128 A JP H08339128A JP 7168294 A JP7168294 A JP 7168294A JP 16829495 A JP16829495 A JP 16829495A JP H08339128 A JPH08339128 A JP H08339128A
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Application number
JP7168294A
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English (en)
Inventor
Yuichi Hashimoto
雄一 橋本
Masataka Kawahara
正隆 川原
Katsumi Aoki
活水 青木
Teigo Sakakibara
悌互 榊原
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 転写ムラがなく転写性が良好な転写材担持部
材及びこの転写材担持部材を備えた画像形成装置を提供
する。 【構成】 転写ドラム10の転写材担持部材11に多数
の細孔を設け、細孔の総面積S1 とその他の部分の総面
積S2 との面積比(S1 /S2 )を0.1≦S1/S2
≦4の範囲内とする。これにより、転写工程において、
転写用放電器から飛来したコロナイオン流が細孔壁に付
着又は細孔を通過して直接転写材に付着する。そのた
め、感光体上のトナー粒子を転写材に引き付ける電界
は、従来の転写材担持部材を用いた場合に比して、非常
に強くなり、転写材へのトナー画像の転写性が格段に向
上し、又転写ムラもなく、転写電流も小さくて良い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、転写材担持部材及び画
像形成装置に関し、特に電子写真方式あるいは静電記録
方式などにより形成された画像担持体上のトナー像が転
写される転写材を担持する転写材担持部材、および該転
写材担持部材を有する画像形成装置に関するものであ
る。このような画像形成装置としては、白黒、モノカラ
ー、あるいはフルカラーの電子写真複写機、プリンタ
ー、その他種々の記録機器などがある。
【0002】
【従来の技術】従来より画像担持体上の画像を転写材に
転写するときに用いられる転写材担持部材としては様々
なものがある。例えば、帯電−像露光−トナー現像−転
写−クリーニングといった像形成手段を有する電子写真
装置においては、感光体上のトナー画像を例えば紙など
の転写材に転写する手段として図1および図2に示され
るような転写ドラムおよび転写装置が挙げられる。
【0003】転写ドラム10は、図1に示すように、両
端に配置されたリング部材12、13とこれらのリング
部材を連結する連結部14とから構成される支持体を有
し、この支持体の外周面開口域には転写材担持部材11
が張設される。また連結部14は、給紙装置から送給さ
れた転写材を把持する転写材グリッパ15を有する。更
に転写ドラム10の内側及び外側には、図2に示すよう
に、転写用放電器21、及び除電手段を構成する内側除
電用放電器23及び外側除電用放電器22、24が配置
される。
【0004】転写工程において、転写材担持部材11に
は転写材の搬送、転写帯電、除電及びクリーニングなど
様々な機械的あるいは電気的外力が加えられるため、こ
れら外力に対する耐久性、即ち機械的強度、耐油性、耐
摩耗性や電気的耐久性、更にはクリーニング部材などに
対する潤滑性に優れるといった特性が要求される。
【0005】従来、転写材担持部材としてはテフロン、
ポリエステル、ポリフッ化ビニリデン、トリアセテート
又はポリカーボネートなどの樹脂フィルムが用いられて
いた。しかし、これらの樹脂フィルムを転写材担持部材
として用いた場合、転写直後に転写材が感光ドラムより
剥離される時に剥離放電が生じ、転写材がこの剥離放電
により帯電し、この帯電電荷が逃げることができずに転
写材及び転写材担持部材に保持されてしまい転写材上の
トナー画像が乱れたり、また次回の転写帯電が均一に行
なわれない場合があった。このような場合には、転写電
流値の精密な制御、あるいは転写材担持部材上の残留電
荷を逆帯電又はAC帯電により消去するなどにより、転
写条件を厳密に設定する必要があった。
【0006】このような欠点を改良するために、特開昭
60−10625号公報に示されているように、転写材
担持部材に用いる樹脂にカーボンブラックを分散して樹
脂フィルムの体積抵抗を任意にコントロールする方法が
試みられている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来転
写材担持部材に使用されている樹脂にカーボンブラック
を分散した場合、樹脂中にカーボンブラックを均一に分
散することは非常に困難なことであり、上記のカーボン
分散樹脂フィルムの体積抵抗を広範囲で測定した場合に
は目標とする抵抗値を示していたとしても、微小部分の
抵抗値はカーボンブラックの分散不良により不均一とな
っていた。このようなフィルムを転写材担持部材に用い
た場合にはフィルムの抵抗が不均一であるため、転写ム
ラや転写ヌケなどによる画像欠陥が生じやすかった。
【0008】またカーボン分散樹脂フィルムは、分散性
が悪いため、生産安定性、膜強度、抵抗コントロールな
どに問題があった。
【0009】特に近年、画像の更なる高画質化を実現す
るために潜像を高精細にし、その潜像再現性を向上させ
るべく現像剤として、粒径10μm以下、平均粒径8μ
m程度の所謂小粒径トナー粒子を使用するようになって
きている。そのため転写時に転写材担持部材上の極く軽
微な電位ムラをトナー粒子が拾い易いので、更に帯電ム
ラの生じにくい転写材担持部材が望まれていた。
【0010】また、画像の異なる更なる高画質化を実現
するためには、その潜像再現性を向上させるべく転写材
へのトナー画像の転写性を改善する必要がある。
【0011】そのためには、転写帯電の強度を上げるこ
とが有効な方法だが、それによって転写材担持部材の電
気的耐久性が更に厳しくなると共に、転写用放電器の容
量アップに伴うコスト高等を招来するという問題があっ
た。
【0012】従って、本発明の主な目的は、転写ムラが
なく転写性が良好な転写材担持部材及び該転写材担持部
材を用いた画像形成装置を提供することである。
【0013】又、本発明の他の目的は、転写放電容量が
小さく、コストの上昇を抑制できる転写材担持部材及び
該転写材担持部材を用いた画像形成装置を提供すること
である。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
転写材担持部材及び画像形成装置にて達成される。要約
すれば、本発明は、画像形成装置に用いられる、転写材
を担持するための転写材担持部材において、多数の細孔
があいていることを特徴とする転写材担持部材である。
【0015】本発明による他の態様によれば、画像担持
体上のトナー像を転写材に転写する転写手段を有し、該
転写手段が転写材を担持する転写材担持部材を含む画像
形成装置において、前記転写材担持部材に多数の細孔が
あいていることを特徴とする画像形成装置が提供され
る。
【0016】前記細孔の総面積S1 とそれ以外の部分の
総面積S2 との比は、0.1≦S1/S2 ≦4の範囲に
あることが好ましい。前記転写材担持部材の層厚tと前
記細孔の穴の深さdとの関係は、t/5≦d≦tの範囲
にあることが好ましい。前記細孔の内部に体積抵抗10
12Ωcm以下の層を設けることが好ましい。
【0017】
【実施例】以下、本発明に係る転写材担持部材及び画像
形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【0018】本発明の転写材担持部材を有する画像形成
装置の態様の具体例を図3及び図4に示す。図3及び図
4に示される画像形成装置はいずれも多色(フルカラ
ー)画像形成装置の例である。
【0019】図3において、多色電子写真複写装置であ
る多色画像形成装置は、回転自在に軸支され矢印a方向
に回転する画像担持体、すなわち感光ドラム33が配置
され、その外周部に画像形成手段が配置される。画像形
成手段は任意の手段とし得るが、本実施例では感光ドラ
ム33を均一に帯電する一次帯電器34と、色分解され
た光像、又はこれに相当する光像を照射し、感光ドラム
33上に静電潜像を形成する、例えばレーザービーム露
光装置などからなる露光手段32と、感光ドラム33上
の静電潜像を可視画像とする回転式現像装置31とを具
備する。
【0020】回転式現像装置31はイエロー色現像剤、
マゼンタ色現像剤、シアン色現像剤、及びブラック色現
像剤の4色の現像剤を各々収納する4個の現像器31
Y、31M、31C、31Bkと、これら4個の現像器
を保持し、かつ回転自在軸支された略円柱形状の函体と
からなっている。回転式現像装置31は、函体の回転に
よって所望の現像器を感光ドラム33の外周面と対向す
る位置に搬送し、感光ドラム33上の静電潜像の現像を
行ない4色分のフルカラー現像が可能となるように構成
されている。
【0021】感光ドラム33上の可視画像、すなわちト
ナー像は、転写装置10に担持されて搬送される転写材
Pに転写される。本実施例において転写装置10は回転
自在に軸支された転写ドラムである。
【0022】次に、上述した構成の多色電子写真複写装
置によるフルカラー画像の形成工程について説明する。
【0023】感光ドラム33に一次帯電器34により均
一な帯電を行なった後、露光手段32にて画像情報に応
じた光像Eを照射し、感光ドラム33上に静電潜像を形
成する。静電潜像は、回転式現像装置31により感光ド
ラム33に樹脂を基材としたトナーによりトナー像とし
て可視化される。
【0024】一方、転写材Pはレジストローラ36によ
り感光ドラム上の画像と同期して転写ドラム10へと送
られ、グリッパ15等によりその先端部を把持され、図
中矢印b方向に搬送される。
【0025】次いで、感光ドラム33上のトナー像は、
感光ドラム33と当接する領域において、転写ドラム1
0が有する転写材担持部材11の背面から転写用放電器
21によってトナーと逆極性のコロナ放電を受けること
により転写材Pに転写される。
【0026】転写材Pは必要回数の転写工程が行なわれ
た後、除電用放電器22、23、24により除電を受け
つつ分離爪28の作用により転写ドラム10から剥離さ
れ搬送ベルト38により定着器39に搬送され、トナー
像が定着器39にて熱による定着作用を受けた後、機外
に排出される。
【0027】他方、感光ドラム33は表面の残留トナー
をクリーニング装置37で清掃された後、再度画像形成
プロセスに供せられる。
【0028】また、転写ドラム10の転写材担持部材1
1表面も同様にブレードまたはファーブラシ等を有する
クリーニング装置35a及びクリーニング補助手段35
bの作用により清掃された後、再度画像形成プロセスに
供せられる。
【0029】本実施例においては、図2に示すように転
写用コロナ放電器21の転写ドラム10の回転方向(矢
印bの方向)下流側シールド板26に絶縁性部材、例え
ばポリカーボネード樹脂板などを設けて、転写コロナの
うち感光ドラム33方向に向かう転写コロナ量を多くし
た構成とすることが好ましい。
【0030】また、本実施例においては転写材担持部材
11の上流側から、その移動方向下流側に向けて伸び
る、弾性を有した押圧部材27を設ける。この押圧部材
27は、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエ
ステル、ポリエチレンテレフタレートなどの、好ましく
は体積抵抗率が1010Ωcm以上、特に好ましくは10
14Ωcm以上であるような合成樹脂フィルムで構成し、
転写部の全域にわたって配設される。
【0031】また、押圧部材27はそれ自身の持つ弾性
力により転写材担持部材11を押圧し、その転写材担持
部材11側の先端部は転写材Pが感光ドラム33に接触
し終えた位置、もしくは接触を開始する位置、又は極力
近接した位置に対応する位置とするのが好ましい。
【0032】次に、転写材担持部材の形状をエンドレス
ベルト状にした場合の画像形成装置の具体例について、
図4により説明する。
【0033】図4に示された画像形成装置は、感光ドラ
ム41a〜41dを有し、その回りに一次帯電器42a
〜42d、露光手段43a〜43d、現像器44a〜4
4d、転写帯電器45a〜45d、除電放電器46a〜
46d及び47a〜47d、感光ドラム用クリーニング
装置48a〜48d、更にこれらのユニットを貫通する
ように感光ドラムの下方にエンドレスベルト状の転写材
担持部材40が配置され、ウレタンブレード49を有す
る転写材担持部材用クリーニング装置50が配置され
る。
【0034】転写材P’は給紙ローラにより給紙された
後、エンドレスベルト状転写材担持部材40により各転
写用放電器45a〜45dが配置された転写部を通して
搬送される。
【0035】尚、上記の如く構成された画像形成装置の
画像形成工程についての説明は、当業者等には周知であ
るので、詳しい説明は省略する。
【0036】以下、実施例にて本発明の特徴部分につい
て更に詳細に説明する。
【0037】実施例1、2、3、比較例1、2 実施例1〜3及び比較例1、2における転写材担持部材
としての樹脂フィルムは、直径150μmの芳香族ナイ
ロン樹脂繊維(ケブラー)を格子状に重ね合わせた後、
ヒートプレスにより圧縮成形して厚さ約200μm、細
孔の穴の深さ(d)が200μm、細孔の面積S1 とそ
れ以外の部分S2 との面積比(S1 /S2 )がそれぞれ
0.1、1、4、0.01、5になるように作製した。
【0038】さらに、これらの樹脂フィルムを図1に示
されるような転写ドラムに作製し、それぞれ実施例1、
2、3、比較例1、2用の転写ドラムとした。
【0039】即ち、図1に示す転写材担持部材11とし
て、樹脂フィルム2を2つのアルミニウム製のリング部
材12、13の間に張架して転写ドラム10を作製し
た。転写材担持部材11の両端部は転写ドラム10を構
成する2つのリング部材12、13を連結する連結部1
4上に固定した。
【0040】上記の如く、樹脂フィルムに多数の細孔を
設けることにより、転写工程において、転写用放電器か
ら飛来したコロナイオン流が細孔壁に付着又は細孔を通
過して直接転写材に付着する。そのため、感光体上のト
ナー粒子を転写材に引き付ける電界は、従来の転写材担
持部材を用いた場合に比して、非常に強くなり、転写材
へのトナー画像の転写性が格段に向上する。
【0041】又、上記面積比(S1 /S2 )を適正に設
定することにより、転写材へのトナー画像の転写性を損
なわずに転写材担持部材の機械的強度、即ち転写材の搬
送、クリーニングなどの機械的外力に対する耐久性を維
持することができる。
【0042】本実施例において、転写ドラム10の直径
を160mm、移動速度を160mm/secと設定し
た。同時に感光ドラム33などの移動スピードであるプ
ロセススピードも160mm/secとした。又、転写
用コロナ放電器21の開口幅は19mmに、放電ワイヤ
ー25と感光ドラム33の外周面との距離は10.5m
mに、放電ワイヤー25と転写用コロナ放電器21のシ
ールド板底面との距離は16mmに、それぞれ設定し
た。
【0043】又、押圧部材27としてはポリエチレンテ
レフタレート樹脂フィルムを用いた。
【0044】本発明者等は、図3に示されるような画像
形成装置にてマイナス極性に帯電させた感光ドラム33
に潜像を形成し、平均粒径8μmのトナーを用いて反転
現像にてトナー画像を得た。この時、トナーは樹脂を色
材その他の微量の帯電制御性や潤滑性を向上させるため
の添加剤などにより構成され、現像器中でキャリア粒子
と摩擦帯電されてマイナス極性に帯電するものであっ
た。
【0045】その後、このトナー画像を上記構成の転写
装置により転写材に転写し、次いで転写材を転写ドラム
10より分離した後、定着器にて定着を行なった。
【0046】本実施例においては、転写ドラム10の転
写材担持部材11の表面をウレタンブレードを有するク
リーニング装置35a、及びクリーニング補助手段35
bによりクリーニングする。
【0047】上記構成の画像形成装置にて、10000
枚の画像出し耐久テストを行なった。その結果、実施例
1〜3の転写ドラムを用いた場合の画像は、初期も耐久
後も転写ムラのない良好な画像であったのに対し、比較
例1、2の転写ドラムを用いた場合では、初期から転写
ムラが発生した。
【0048】さらに、比較例1、2の転写ドラムを用い
た場合では1色目から4色目のトナー画像を転写する
際、転写に必要な転写電流が非常に大きかったのに対
し、実施例1〜3の転写ドラムの場合は、転写ドラムの
チャージアップも殆どなく転写電流も僅かであった。
【0049】以上の結果をまとめると、下記の表1の通
りとなる。
【0050】
【表1】
【0051】実施例4、5、比較例3、4 次に、実施例4、5、比較例3、4の画像担持部材とし
ての樹脂フィルムとして、押出成形された厚さ150μ
mのPETフィルムにエキシマーレーザー(ArF)を
用いて、細孔をあける加工を施し、細孔の穴の深さ
(d)をそれぞれ30μm、75μm、20μm、10
μmとした。これらの樹脂フィルムの細孔とそれ以外の
部分との面積比(S1 /S2 )は2であった。
【0052】さらに、上記樹脂フィルムを図1に示され
るような転写ドラムに作製し、それぞれ実施例4、5、
比較例3、4用の転写ドラムとした。
【0053】即ち、図1に示す転写材担持部材11とし
て、前記樹脂フィルム2を2つのアルミニウム製のリン
グ部材12、13の間に張架して転写ドラム10を作製
した。転写材担持部材11の両端部は転写ドラム10を
構成する2つのリング部材12、13を連結する連結部
14上に固定した。
【0054】また、転写材担持部材の層厚(t)と細孔
の穴の深さ(d)との関係を適正に設定することによ
り、小粒径のトナー粒子の転写性を向上させ、画像の更
なる高画質化を可能とすることができる。
【0055】本実施例において、転写ドラム10の直径
を160mm、移動速度を160mm/secと設定し
た。同時に感光ドラム33などの移動スピードであるプ
ロセススピードも160mm/secとした。又、転写
用コロナ放電器21の開口幅は19mmに、放電ワイヤ
ー25と感光ドラム33の外周面との距離は10.5m
mに、放電ワイヤー25と転写用コロナ放電器21のシ
ールド板底面との距離は16mmに、それぞれ設定し
た。
【0056】又、押圧部材27としてはポリエチレンテ
レフタレート樹脂フィルムを用いた。
【0057】本発明者等は、図3に示されるような画像
形成装置にてマイナス極性に帯電させた感光ドラム33
に潜像を形成し、平均粒径8μmのトナーを用いて反転
現像にてトナー画像を得た。この時、トナーは樹脂を色
材その他の微量の帯電制御性や潤滑性を向上させるため
の添加剤などにより構成され、現像器中でキャリア粒子
と摩擦帯電されてマイナス極性に帯電するものであっ
た。
【0058】その後、このトナー画像を上記構成の転写
装置により転写材に転写し、次いで転写材を転写ドラム
10より分離した後、定着器にて定着を行なった。
【0059】本実施例においては、転写ドラム10の転
写材担持部材11の表面をウレタンブレードを有するク
リーニング装置35a、及びクリーニング補助手段35
bによりクリーニングする。
【0060】上記構成の画像形成装置にて、10000
枚の画像出し耐久テストを行なった。その結果、実施例
4、5の転写ドラムを用いた場合の画像は、初期も耐久
後も転写ムラのない良好な画像であったのに対し、比較
例3、4の転写ドラムを用いた場合では、初期から転写
ムラが発生した。
【0061】さらに、比較例3、4の転写ドラムを用い
た場合では1色目から4色目のトナー画像を転写する
際、転写に必要な転写電流が非常に大きかったのに対
し、実施例4、5の転写ドラムの場合は、転写ドラムの
チャージアップも殆どなく転写電流も僅かで済んだ。
【0062】以上の結果をまとめると、下記の表2の通
りとなる。
【0063】
【表2】
【0064】実施例6、7、8、比較例5、6 実施例6、7、8、比較例5、6における転写材担持体
としての樹脂フィルムとして、直径100μmのポリエ
ステル樹脂繊維を格子状に重ね合わせた後、ヒートプレ
スにより圧縮形成して厚さ約160μm、細孔の穴の深
さ(d)が約100μm、細孔とそれ以外の面積比(S
1 /S2 )が1になるように作製した。
【0065】次に、ポリカーボネート樹脂(重量平均分
子量77000)10部をジクロルメタン40部、モノ
クルベンゼン80部の混合溶媒中に溶解し、更に平均1
時粒径400Åの酸化スズ超微粒子をそれぞれ15部、
10部、7部、5部、2部を加えてサンドミルで24時
間分散した。
【0066】これらの混合液を用いて、先の樹脂フィル
ム上にスプレー塗布後、乾燥させ、細孔内部に各々異な
る体積抵抗を有する層を形成した。各々の体積抵抗はそ
れぞれ104 Ωcm、108 Ωcm、1012Ωcm、1
14Ωcm、1016Ωcmであった。
【0067】さらに、上記樹脂フィルムを熱融着により
エンドレスベルト状に成形し、それぞれ実施例6、7、
8、比較例5、6用の転写ベルトとした。
【0068】尚、転写材担持体の細孔の内部に体積抵抗
が所定の値の層を設けることにより、コロナイオン流や
転写に必要な電荷が効率よく注入できるため、転写用放
電器等の容量の低減及び転写材担持部材の電気的耐久性
を更に高めることが可能となる。
【0069】次に、図4で示される画像形成装置と実施
例1で用いたトナーと同様のトナーを用いて、1000
0枚の画像出し耐久テストを行なった。
【0070】その結果、実施例6〜8の転写ベルトを用
いた場合の画像は、初期も耐久後も転写ムラのない良好
な画像であったのに対し、比較例5、6の転写ベルトを
用いた場合では初期から転写ムラが発生した。
【0071】更に、比較例5、6の転写ベルトを用いた
場合では1色目から4色目のトナー画像を転写する際、
転写に必要な転写電流が非常に大きかったのに対し、実
施例6〜8の転写ドラムの場合は、転写ベルトのチャー
ジアップも殆どなく、転写電流も僅かで済んだ。
【0072】以上の結果をまとめると、下記の表3の通
りとなる。
【0073】
【表3】
【0074】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、転写材を担持するための転写材担持部材に多
数の細孔があいていることにより、転写ムラがなく転写
性が良好で、常に良好な画像を得ることのでき、且つ転
写放電容量が小さく、コストの上昇を抑制できる転写材
担持部材及び該転写材担持部材を用いた画像形成装置を
得ることができる。
【0075】又、優れた機械的強度や電気的耐久性を有
し、長寿命化を達成できる転写材担持部材及び該転写材
担持部材を用いた画像形成装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】転写装置の転写材担持部材を示す斜視図であ
る。
【図2】転写装置の要部を示す説明図である。
【図3】本発明を具現化し得る画像形成装置の一実施例
を示す構成図である。
【図4】本発明を具現化し得る画像形成装置の他の実施
例を示す構成図である。
【符号の説明】
10 転写ドラム 11 樹脂フィルム(転写材担持部材) 40 転写材担持部材 P、P’転写材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榊原 悌互 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像形成装置に用いられる、転写材を担
    持するための転写材担持部材において、多数の細孔があ
    いていることを特徴とする転写材担持部材。
  2. 【請求項2】 前記細孔の総面積S1 とそれ以外の部分
    の総面積S2 との比が下記の範囲にあることを特徴とす
    る請求項1の転写材担持部材。 0.1≦S1 /S2 ≦4
  3. 【請求項3】 前記転写材担持部材の層厚tと前記細孔
    の穴の深さdとの関係が下記の範囲にあることを特徴と
    する請求項1の転写材担持部材。 t/5≦d≦t
  4. 【請求項4】 前記細孔の内部に体積抵抗1012Ωcm
    以下の層を設けたことを特徴とする請求項1の転写材担
    持部材。
  5. 【請求項5】 画像担持体上のトナー像を転写材に転写
    する転写手段を有し、該転写手段が転写材を担持する転
    写材担持部材を含む画像形成装置において、前記転写材
    担持部材に多数の細孔があいていることを特徴とする画
    像形成装置。
  6. 【請求項6】 前記細孔の総面積S1 をそれ以外の部分
    の総面積S2 の比が下記の範囲にあることを特徴とする
    請求項5の画像形成装置。 0.1≦S1 /S2 ≦4
  7. 【請求項7】 前記転写材担持部材の層厚tと細孔の穴
    の深さdとの関係が下記の範囲にあることを特徴とする
    請求項5の画像形成装置。 t/5≦d≦t
  8. 【請求項8】 前記細孔の内部に体積抵抗が1012Ωc
    m以下である層を設けたことを特徴とする請求項5の画
    像形成装置。
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