JPH11133761A

JPH11133761A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11133761A
Application number: JP29856997A
Authority: JP
Inventors: Akira Shimada; 明島田; Tsunenori Ashibe; 恒徳芦邊; Atsushi Tanaka; 篤志田中; Minoru Shimojo; 稔下條
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-10-30
Filing date: 1997-10-30
Publication date: 1999-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】中間転写体の被覆層の膜厚を均一に製造でき
ず端部が薄膜となる場合でも、端部からリークの恐れが
なく、良好な画像が得られる画像形成装置を提供する。【解決手段】第１の画像担持体上に形成された画像を
中間転写体上に転写した後、第２の画像担持体上に更に
転写する画像形成装置において、該中間転写体が少なく
とも弾性層及び被覆層を有し、該弾性層の端部非画像領
域の電気抵抗値が画像領域の電気抵抗値よりも高い画像
形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式を用い
た画像形成装置に関し、特に第１の画像担持体上に形成
されたトナー像を、一旦中間転写体に転写させた後に第
２の画像担持体上に更に転写させることにより画像形成
物を得る電子写真画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】中間転写体を使用した画像形成装置は、
カラー画像情報や多色画像情報の複数の成分色画像を順
次積層転写してカラー画像や多色画像を合成再現した画
像形成物を出力するカラー画像形成装置や多色画像形成
装置、またはカラー画像形成機能や多色画像形成機能を
具備させた画像形成装置として有効である。

【０００３】中間転写体として中間転写ベルトを用いた
画像形成装置の一例の概略図を図１に示す。図１は電子
写真プロセスを利用したカラー画像形成装置（複写機あ
るいはレーザービームプリンター）である。中間転写ベ
ルト２０には中抵抗の弾性体を使用している。

【０００４】１は第１の画像担持体として繰り返し使用
される回転ドラム型の電子写真感光体（以下感光ドラム
と記す）であり、矢示の時計方向に所定の周速度（プロ
セススピード）をもって回転駆動される。

【０００５】感光ドラム１は回転過程で、１次帯電器２
により所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで
不図示の像露光手段３（カラー原稿画像の色分解・結像
露光光学系、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に
対応して変調されたレーザービームを出力するレーザー
スキャナによる走査露光系等）による画像露光を受ける
ことにより目的のカラー画像の第１の色成分像（例えば
イエロー色成分像）に対応した静電潜像が形成される。

【０００６】次いで、その静電潜像が第１の現像器（イ
エロー色現像器４１）により第１色であるイエロートナ
ーＹにより現像される。この時第２〜第４の現像器（マ
ゼンタ色現像器４２、シアン色現像器４３及びブラック
色現像器４４）の各現像器は差動−オフになっていて感
光ドラム１には作用せず、上記第１色のイエロートナー
画像は上記第２〜第４の現像器により影響を受けない。

【０００７】中間転写ベルト２０は時計方向に感光ドラ
ム１と同じ周速度をもって回転駆動されている。

【０００８】感光ドラム１上に形成担持された上記第１
色のイエロートナー画像が、感光ドラム１と中間転写ベ
ルト２０とのニップ部を通過する過程で、１次転写ロー
ラー６２から中間転写ベルト２０に印加される１次転写
バイアスにより形成される電界により、中間転写ベルト
２０の外周面に順次中間転写（１次転写）されていく。
６１はローラーである中間転写ベルト２０に対応する第
１色のイエロートナー画像の転写を終えた感光ドラム１
の表面は、クリーニング装置１３により清掃される。

【０００９】以下、同様に第２色のマゼンタトナー画
像、第３色のシアントナー画像及び第４色のブラックト
ナー画像が順次中間転写ベルト２０上に重ね合わせて転
写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー
画像が形成される。

【００１０】６３は２次転ローラーで、２次転写対向ロ
ーラー６４に対応し平行に軸受させて中間転写ベルト２
０の下面部に離間可能な状態に配設してある。

【００１１】感光ドラム１から中間転写ベルト２０への
第１〜第４色のトナー画像の順次重畳転写のための１次
転写バイアスは、トナーとは逆極性（＋）でバイアス電
源２９から印加される。その印加電圧は例えば＋１００
Ｖ〜＋２ｋＶの範囲である。

【００１２】感光ドラム１から中間転写ベルト２０への
第１〜第３色のトナー画像の１次転写工程において、２
次転写ローラー６３及び中間転写ベルトクリーナ８は中
間転写ベルト２０から離間することも可能である。

【００１３】中間転写ベルト２０上に転写された合成カ
ラートナー画像の第２の画像担持体である転写材Ｐへの
転写は、２次転写ローラー６３が中間転写ベルト２０に
当接されると共に、給紙ローラー１１から転写材ガイド
１０を通って、中間転写ベルト２０と２次転写ローラー
６３との当接ニップに所定のタイミングで転写材Ｐが給
送され、２次転写バイアスがバイアス電源２８から２次
転写ローラー６３に印加される。この２次転写バイアス
により中間転写ベルト２０から第２の画像担持体である
転写材Ｐへ合成カラートナー画像が転写（２次転写）さ
れる。トナー画像の転写を受けた転写材Ｐは定着器１５
へ導入され加熱定着される。

【００１４】転写材Ｐへの画像転写終了後、中間転写ベ
ルト２０にはクリーニング用帯電部材８が当接され、感
光ドラム１とは逆極性のバイアスをバイアス電源２６か
ら印加することにより、転写材Ｐに転写されずに中間転
写ベルト２０上に残留しているトナー（転写残トナー）
に感光ドラム１と逆極性の電荷が付与される。

【００１５】前記転写残トナーは、感光ドラム１とのニ
ップ部及びその近傍において感光ドラム１に静電的に転
写されることにより、中間転写体がクリーニングされ
る。

【００１６】前述の中間転写体を用いた画像形成装置を
有するカラー電子写真装置は、従来の技術である転写ド
ラム上に転写材を張り付けまたは吸着せしめ、そこへ第
１の画像担持体上から画像を転写する画像形成装置を有
したカラー電子写真装置、例えば特開昭６３−３０１９
６０号公報中で述べられたごとくの転写装置と比較する
と、第２の画像担持体である転写材になんら加工、制御
（例えばグリッパーに把持する、吸着するあるいは曲率
をもたせる等）を必要とせずに中間転写ベルトから画像
を転写することができるため、封筒、ハガキ及びラベル
紙等、薄い紙（４０ｇ／ｍ² 紙）から厚い紙（２００ｇ
／ｍ² 紙）まで、幅の広狭、長さの長短あるいは厚さの
厚薄によらず、第２の画像担持体を多種多様に選択する
ことができるという利点を有している。

【００１７】このような利点のため、すでに市場におい
ては中間転写体を用いたカラー複写機及びカラープリン
ター等が稼働し始めている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】中間転写体において
は、表面離型性、電気抵抗制御や耐圧性を目的として弾
性層の表面に被覆層を設ける場合が多い。被覆層の塗布
は主にデイッピングまたはスプレーによって行われる
が、いずれの方法においても端部の膜厚を中央部の膜厚
と同じ値に制御するのは困難である。即ち、デイッピン
グの場合、塗工中に塗料のダレが起き、ワークの上部塗
り始め部分が膜厚が薄くなり易い。また、スプレーの場
合、塗工装置のワーク置き台や駆動部等の塗料汚れの防
止対策のためワーク下端部において塗料吐出量を減少さ
せたり、あるいはマスキング用治具を設置したりするこ
と等が行われるが、その結果としてワーク下端部の膜厚
が薄くなる。

【００１９】上記のように被覆層の端部が薄膜である中
間転写体にバイアスを印加した場合、端部よりリークが
発生し画像欠陥を起こす恐れがある。

【００２０】本発明は前述の問題を解決した中間転写体
を有する画像形成装置を提供するものである。即ち、中
間転写体の被覆層の膜厚を均一に製造できず端部が薄膜
となる場合でも、端部からリークの恐れがなく、良好な
画像が得られる画像形成装置を提供するものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】前述の課題は、中間転写
体において弾性体の端部非画像領域の電気抵抗値を画像
領域よりも高くすることにより解決される。

【００２２】即ち、本発明は、第１の画像担持体上に形
成された画像を中間転写体上に転写した後、第２の画像
担持体上に更に転写する画像形成装置において、該中間
転写体が少なくとも弾性層及び被覆層を有し、該弾性層
の端部非画像領域の電気抵抗値が画像領域の電気抵抗値
よりも高いことを特徴とする画像形成装置である。

【００２３】弾性層における画像領域の電気抵抗値は、
１×１０³ 〜１×１０¹⁰Ωが好ましく、端部非画像領域
の電気抵抗値は、画像領域の１０倍以上であることが好
ましく、１０² 倍以上であることがより好ましい。

【００２４】本発明においては、被覆層形成前の弾性層
の端部非画像領域に電気抵抗値の高い材質を用いること
により、被覆層の端部薄膜化によるリークの可能性をあ
らかじめ排除している。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明に用いる中間転写体の弾性
層に使用されるゴム及びエラストマーとして、例えば、
スチレン−ブタジエンゴム、ハイスチレンゴム、ブタジ
エンゴム、イソプレンゴム、エチレン−プロピレン共重
合体、ニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブ
チルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴ
ム、ウレタンゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリン
ゴム及びノルボルネンゴム等が挙げられる。

【００２６】弾性層の膜厚は０．５ｍｍ以上、更には１
ｍｍ以上、特には１ｍｍ〜１０ｍｍであることが好まし
い。また、被覆層の膜厚は、下層の弾性層の柔軟性を更
にその上層あるいは感光体表面に伝えるための薄層にす
ることが好ましく、具体的には３ｍｍ以下、更には２ｍ
ｍ以下、特には２０μｍ〜１ｍｍであることが好まし
い。

【００２７】本発明の被覆層に使用されるバインダーと
しては、例えばポリウレタン樹脂、ポリスチレン、クロ
ロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン
−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合
体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイ
ン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体
（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−ア
クリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル
共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体及び
スチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン
−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリ
ル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共
重合体及びスチレン−メタクリル酸フェニル共重合体
等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合
体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル
共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン
置換体を含む単重合体または共重合体）、塩化ビニル樹
脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイ
ン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステ
ル樹脂、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレ
ン、アイオノマー樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、
エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹
脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド樹脂、
ポリビニルブチラール樹脂及びこれらの共重合体や混合
物等の樹脂が挙げられる。また、ウレタンゴム、スチレ
ン−ブタジエンゴム、ハイスチレンゴム、ブタジエンゴ
ム、イソプレンゴム、エチレン−プロピレン共重合体、
ニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴ
ム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、アク
リルゴム、エピクロロヒドリンゴム及びノルボルネンゴ
ム等のゴム類も挙げることができる。

【００２８】

【実施例】以下、実施例について説明する。［実施例１］（弾性層画像領域用コンパウンドの調製）ＥＰＤＭ１
００重量部、酸化亜鉛５重量部、高級脂肪酸１重量部、
導電性カーボンブラック５重量部、パラフィンオイル１
０重量部、硫黄２重量部、加硫促進剤ＭＢＴ１重量
部、加硫促進剤ＴＭＴＤ１．５重量部及び加硫促進剤
ＺｎＭＤＣ１．５重量部を２本ロールにて冷却しなが
ら２０分間混合し、コンパウンドを作成した。

【００２９】（弾性層端部非画像領域用コンパウンドの
調製）シリコーンゴム１００重量部、酸化亜鉛５重量
部、高級脂肪酸１重量部、パラフィンオイル１０重量
部、硫黄２重量部、加硫促進剤ＭＢＴ１重量部、加硫
促進剤ＴＭＴＤ１．５重量部及び加硫促進剤ＺｎＭＤ
Ｃ１．５重量部を画像領域用コンパウンド同様に２本
ロールにて冷却しながら２０分間混合し、コンパウンド
を作成した。

【００３０】（被覆層用塗料の調製）ポリウレタンエラ
ストマー１００重量部、導電性酸化チタン４０重量部、
分散助剤１２重量部、四フッ化エチレン樹脂粉体（粒径
０．３μｍ）４００重量部及びＤＭＦ１２００重量部
を混合し、被覆層用塗料を調製した。

【００３１】（中間転写体の作成、評価）直径１８２ｍ
ｍ、長さ３２０ｍｍ、厚み５ｍｍのアルミニウム製円筒
状ローラー表面において弾性層画像領域用コンパウンド
を中央に、非画像領域用コンパウンドを両端部幅１２ｍ
ｍに金型を用いてトランスファー成形及び加硫すること
により弾性層を有するゴムローラーを得た。

【００３２】温度２３℃、湿度６５％の環境下でアルミ
ニウム板上にゴムローラーの画像領域転写側を接触させ
て置き、ゴムローラー内面のアルミニウムシリンダーと
アルミニウム板との間に高圧電源で１ＫＶの電圧を印加
し、電源と直列につないだ１ＫΩの抵抗体の前後の電位
差を測定して電流値に換算し、更に、印加電圧（１Ｋ
Ｖ）とこの電流値から中間転写体画像領域の抵抗値を求
めたところ、１．０×１０⁷ Ωであった。また、ゴムロ
ーラーの端部非画像領域の抵抗値を同様に求めたとこ
ろ、１．０×１０¹⁵Ωであった。

【００３３】この上に被覆層用塗料で膜厚７．０μｍの
スプレー塗布を行い、弾性層と被覆層からなる中間転写
体を得た。

【００３４】この中間転写体を図１に示されるようなフ
ルカラー電子写真装置に装着し、感光体としてのＯＰＣ
（有機感光）ドラムの非画像領域端部に直径０．５ｍｍ
の穴を基材が見えるまで開けたものを用いて１次転写電
圧＋５ＫＶを印加し転写したところ、ピンホールリーク
は発生せず、安定した画像が得られた。

【００３５】［実施例２］（弾性層画像領域用コンパウンドの調製）ＮＢＲ１０
０重量部、酸化亜鉛５重量部、高級脂肪酸１重量部、導
電性カーボンブラック５重量部、パラフィンオイル１０
重量部、硫黄２重量部、加硫促進剤ＭＢＴ１重量部、
加硫促進剤ＴＭＴＤ１．５重量部及び加硫促進剤Ｚｎ
ＭＤＣ１．５重量部を２本ロールにて冷却しながら２
０分間混合し、コンパウンドを作成した。

【００３６】（弾性層端部非画像領域用コンパウンドの
調製）クロロプレンゴム１００重量部、酸化亜鉛５重量
部、高級脂肪酸１重量部、パラフィンオイル１０重量
部、硫黄２重量部、加硫促進剤ＭＢＴ１重量部、加硫
促進剤ＴＭＴＤ１．５重量部及び加硫促進剤ＺｎＭＤ
Ｃ１．５重量部を画像領域用コンパウンド同様に２本
ロールにて冷却しながら２０分間混合し、コンパウンド
を作成した。

【００３７】（被覆層用塗料の調製）実施例１に同じ。

【００３８】（中間転写体の作成、評価）直径１８２ｍ
ｍ、長さ３２０ｍｍ、厚み５ｍｍのアルミニウム製円筒
状ローラー表面において弾性層画像領域用コンパウンド
を中央に、非画像領域用コンパウンドを両端部幅１２ｍ
ｍに金型を用いてトランスファー成形及び加硫すること
によりゴムベルトを得た。

【００３９】温度２３℃、湿度６５％の環境下でアルミ
ニウム板上にゴムベルトの画像領域転写側を接触させて
置き、ゴムベルト内面のアルミニウム板との間に高圧電
源で１ＫＶの電圧を印加し、電源と直列につないだ１Ｋ
Ωの抵抗体の前後の電位差を測定して電流値に換算し、
更に、印加電圧（１ＫＶ）とこの電流値から中間転写体
の抵抗値を求めたところ、１．０×１０⁸ Ωであった。
また、ゴムベルトの端部非画像領域の抵抗値を同様に求
めたところ、１．０×１０¹³Ωであった。

【００４０】この上に被覆層用塗料で膜厚５．０μｍの
スプレー塗布を行い、弾性層と被覆層からなる中間転写
体を得た。

【００４１】この中間転写体を図１に示されるようなフ
ルカラー電子写真装置に装着し、感光体としてのＯＰＣ
ドラムの非画像領域端部に直径０．５ｍｍの穴を基材が
見えるまで開けたものを用いて１次転写電圧＋５ＫＶを
印加し転写したところ、ピンホールリークは発生せず、
安定した画像が得られた。

【００４２】［実施例３］（弾性層画像領域用コンパウンドの調製）実施例１と同
じ。

【００４３】（弾性層端部非画像領域用コンパウンドの
調製）上記画像領域用コンパウンドより導電性カーボン
ブラックのみ除いたものを画像領域用コンパウンド同様
に２本ロールにて冷却しながら２０分間混合し、コンパ
ウンドを作成した。

【００４４】（被覆層用塗料の調製）実施例１に同じ。

【００４５】（中間転写体の作成、評価）実施例２と同
様の方法にて弾性層画像領域用コンパウンドが中央に、
非画像領域用コンパウンドが両端部幅１２ｍｍに位置す
るゴムベルトを得た。ゴムベルトの抵抗値を実施例２と
同様に測定したところ、中央画像領域では１．０×１０
⁷Ω、端部非画像領域では１．０×１０¹⁰Ωであった。

【００４６】この上に被覆層用塗料で膜厚７．０μｍの
デイップ塗布を行い、弾性層と被覆層からなる中間転写
体を得た。

【００４７】この中間転写体を図１に示されるようなフ
ルカラー電子写真装置に装着し、感光体としてのＯＰＣ
ドラムの非画像領域端部に直径０．５ｍｍの穴を基材が
見えるまで開けたものを用いて１次転写電圧＋５ＫＶを
印加し転写したところ、ピンホールリークは発生せず、
安定した画像が得られた。

【００４８】［比較例１］（弾性層画像領域用コンパウンドの調製）実施例１と同
じ。

【００４９】（被覆層用塗料の調製）実施例１に同じ。

【００５０】（中間転写体の作成、評価）直径１８２ｍ
ｍ、長さ３２０ｍｍ、厚み５ｍｍのアルミニウム製円筒
状ローラー表面において弾性層画像領域用コンパウンド
を金型を用いてトランスファー成形及び加硫することに
より弾性層を有するゴムローラーを得た。

【００５１】ゴムローラーの抵抗値を実施例１同様に測
定したところ、中央画像領域、端部非画像領域共に１．
０×１０⁷ Ωであった。

【００５２】この上に被覆層用塗料で膜厚７．０μｍの
スプレー塗布を行い、弾性層と被覆層からなる中間転写
体を得た。

【００５３】この中間転写体を図１に示されるようなフ
ルカラー電子写真装置に装着し、感光体としてのＯＰＣ
ドラムの非画像領域端部に直径０．５ｍｍの穴を基材が
見えるまで開けたものを用いて１次転写電圧＋５ＫＶを
印加し転写したところ、ピンホールリークが発生した。

【００５４】［比較例２］（弾性層画像領域用コンパウンドの調製）実施例２と同
じ。

【００５５】（被覆層用塗料の調製）実施例２に同じ。

【００５６】（中間転写体の作成、評価）直径１８２ｍ
ｍ、長さ３２０ｍｍ、厚み５ｍｍのアルミニウム製円筒
状ローラー表面において弾性層画像領域用コンパウンド
を金型を用いてトランスファー成形及び加硫することに
より弾性層を有するゴムベルトを得た。

【００５７】ゴムベルトの抵抗値を実施例２同様に測定
したところ、中央画像領域、端部非画像領域共に１．０
×１０⁸ Ωであった。

【００５８】この上に被覆層用塗料で膜厚７．０μｍの
デイップ塗布を行い、弾性層と被覆層からなる中間転写
体を得た。

【００５９】この中間転写体を図１に示されるようなフ
ルカラー電子写真装置に装着し、感光体としてのＯＰＣ
ドラムの非画像領域端部に直径０．５ｍｍの穴を基材が
見えるまで開けたものを用いて１次転写電圧＋５ＫＶを
印加し転写したところ、ピンホールリークが発生した。

【００６０】

【発明の効果】以上、本発明によれば、中間転写体の被
覆層の端部の膜厚が薄い場合においても、そこからのリ
ークを防止でき、良好な画像が得られる画像形成装置が
可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】ベルト状の中間転写体を有するフルカラー画像
形成装置の概略図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者下條稔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

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の画像担持体上に形成された画像を
中間転写体上に転写した後、第２の画像担持体上に更に
転写する画像形成装置において、該中間転写体が少なく
とも弾性層及び被覆層を有し、該弾性層の端部非画像領
域の電気抵抗値が画像領域の電気抵抗値よりも高いこと
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記弾性層画像領域の電気抵抗値が１×
１０³ 〜１×１０¹⁰Ωであり、かつ端部非画像領域の電
気抵抗値が画像領域より１０倍以上高いことを特徴とす
る請求項１に記載の画像形成装置。