JP2001042666A

JP2001042666A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001042666A
Application number: JP2000139360A
Authority: JP
Inventors: Sadayuki Iwai; 貞之岩井; Hideki Kosugi; 秀樹小杉
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 2000-05-12
Publication date: 2001-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】普通紙のように表面に凹部を有し平滑でない
転写材であっても濃度ムラ等の画質の劣化がなく、しか
も画像の伸縮のない良好な２次転写を行うことができる
画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写ベルト１００は、ポリウレタン
ゴムからなる弾性導電体１０１と、該弾性導電体１０１
に埋設されたナイロンコードからなる非弾性心線１０２
と、フッ素系樹脂を含む表面コート層１０３とにより構
成されている。上記中間転写ベルト１００は弾性を有す
るので、転写材の表面凹部に対して弾性導電体１０１が
弾性変形してトナーを良好に転写する。また、周方向に
伸縮することがないので、２次転写で画像が伸縮するこ
とがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、表
面に静電潜像を形成する像担持体と、該像担持体上の静
電潜像を現像剤で現像する現像装置と、該現像装置で現
像された該像担持体上のトナー像が転写される中間転写
体と、該中間転写体に転写されたトナー像が転写される
転写材とを備え、該像担持体上のトナー像を該中間転写
体上に転写する１次転写と、該中間転写体上のトナー像
を該転写材上に転写する２次転写とを行う画像形成装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、像担持体としての感光体に形成さ
れた静電潜像を帯電粒子であるトナーで現像する湿式現
像装置と、中間転写体とを備え、トナー濃度を高めに設
定した高濃度・高粘度の現像剤を用いた湿式画像形成装
置が提案されている。また、トナーが固体（粉体）の乾
式現像剤を用いる乾式現像装置と、中間転写体とを備え
た乾式画像形成装置が提案されている。これらの画像形
成装置では、像担持体としての感光体ドラム上に形成さ
れたトナー像を中間転写体として例えば中間転写ベルト
に１回、あるいは複数回転写し（１次転写）、上記中間
転写ベルト上のトナー像を転写材に一括転写する（２次
転写）。図８は、上記乾式画像形成装置における２次転
写の一例の説明図である。中間転写体２上には、例えば
トナー粒径が７〜１０μｍ、トナー膜厚が２０〜３０μ
ｍのトナー像Ｔが転写されており、このトナー像Ｔを転
写材Ｐに静電力によって転写する。

【０００３】上記各画像形成装置に用いられる中間転写
体としては、熱可塑性物質を遠心成型法によって無端ベ
ルト状に形成したものが知られている。また、樹脂材料
を射出成型機によって金型に射出して無端ベルト状に形
成したものも考えられる。これらの方法によって形成さ
れた無端ベルトは、そのまま中間転写ベルトとして用い
られたり、ドラムに巻き付けて中間転写ドラムとして用
いられたりする。上記中間転写体は、上記転写材として
コート紙（塗工紙）のように表面が平滑な転写材に対し
ては、良好な２次転写を行うことができ、高画質な画像
を得ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、転写材
として普通紙を用いた場合には、該普通紙の表面は完全
には平滑ではなく、数十μｍの凹部が存在しているた
め、該凹部に対してトナー像の転写が不十分となり、濃
度ムラ等の画質の劣化が発生するという不具合を有して
いた。この不具合は、液体現像剤を用いる湿式画像形成
装置で顕著である。上記熱可塑性物質や樹脂材料からな
る中間転写体の表面は硬度が大きくて硬いため、上記普
通紙の表面に形成された凹部に、該中間転写体の表面が
追従するのが困難となり、２次転写不良が発生するもの
である。図９は、塗工紙、上質紙、更紙（ざらがみ）の
各紙種について表面のくぼみ深さの分布（確率密度）の
関係を示したグラフである。塗工紙ではくぼみ深さが小
さいのに対し、上質紙や更紙といった非塗工紙ではくぼ
み深さが大きいことが判る。乾式ＰＰＣで用いられてい
るような非塗工紙は表面に紙の繊維がそのまま現れるか
なりラフな表面を持つ。非塗工紙の繊維径はφ１０〜５
０μｍほどあり、繊維と繊維の間の空隙は平均的なピッ
チで３０〜５０μｍ、深さは１０〜３０μｍほどある。
一般的に表面が平滑な紙ほど転写性がよく、平滑度が下
がるにつれて画像のボソツキなど転写不良が見られるよ
うになる。

【０００５】一方、印刷分野においては上記不具合を解
決するために、ゴム弾性体の表面を有するブランケット
と呼ばれる中間転写体をドラムに巻きつけ、このブラン
ケットに版からインクを一度転移させ、さらに圧力をか
けて転写材にインクを再転写させる方式が広く用いられ
ている（オフセット印刷）。図１０は、このオフセット
印刷の説明図である。ブランケット３には２〜４μｍの
膜厚のインク４が転移されており、このブランケット３
に約１００Ｎ／ｃｍ^２の圧力を掛けて転写材Ｐにインク
４を再転写する。転写材Ｐへの再転写の際にブランケッ
ト３表面のゴム弾性体が転写材Ｐの凹部に追従しインク
４が良好に再転写される。電子写真分野においても、中
間転写体として表面に弾性体を有するものを使用する方
式が提案されている。しかし、中間転写体として、該中
間転写体全体がゴム弾性体からなる無端ベルトを用いる
と、該無端ベルトの張力の変動により中間転写体上の画
像が伸縮を起こし、特にカラー画像が色ずれを起こすと
いう問題があった。

【０００６】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、普通紙のように表面
に凹部を有し平滑でない転写材であっても濃度ムラ等の
画質の劣化がなく、しかも画像の伸縮のない良好な２次
転写を行うことができる画像形成装置を提供することで
ある。

【０００７】

【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、表面に静電潜像を形成する像担
持体と、該像担持体上の静電潜像を現像剤で現像する現
像装置と、該現像装置で現像された該像担持体上のトナ
ー像が転写される中間転写体と、該中間転写体に転写さ
れたトナー像が転写される転写材とを備え、該像担持体
上のトナー像を該中間転写体上に転写する１次転写と、
該中間転写体上のトナー像を該転写材上に転写する２次
転写とを行う画像形成装置であって、上記中間転写体
は、ベルト形状であり、ベルト周方向に対しては伸縮性
を有しないが、少なくとも表面部は弾性を有する部材で
構成し、上記２次転写で圧力をかけることを特徴とする
ものである。

【０００８】この請求項１の画像形成装置では、上記中
間転写体は、ベルト周方向に対して伸縮性を有しないの
で、該中間転写体の張力変動がなく、該張力変動に起因
する画像の伸縮を防ぐことができる。また、伸縮性を有
しないことにより、中間転写体のベルト周長精度が向上
するとともに、経時で周方向に伸びることがなく、長期
間に渡って安定した回転が得られる。また、上記中間転
写体の表面部は弾性を有するので、上記普通紙のように
表面に凹部を有し平滑でない転写材であっても、上記２
次転写で圧力をかけることによって、該表面部が弾性変
形して該転写材表面の凹部に追従し上記現像剤を良好に
２次転写することができる。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１の画像形成装
置において、上記中間転写体は、ゴム弾性体の内部、も
しくは内面側に非弾性体を有することを特徴とするもの
である。

【００１０】この請求項２の画像形成装置では、上記ゴ
ム弾性体が弾性変形して上記転写材の表面に追従し、良
好な２次転写を行うことができる。また、上記非弾性体
が該ゴム弾性体の延びを防止し、中間転写体のベルト周
方向の伸びを抑えることができる。

【００１１】請求項３の発明は、請求項２の画像形成装
置において、上記非弾性体は心線であることを特徴とす
るものである。

【００１２】この請求項３の画像形成装置では、上記心
線が中間転写体のベルト周方向の伸びを抑える。特に、
上記ゴム弾性体の内部に上記心線を含んだ構成の場合に
は、中間転写体の内面側を該ゴム弾性体とすることがで
きる。これにより、中間転写体を懸架ローラに懸け回し
て使用する場合に、該内面側がゴム弾性体でない場合に
比べ懸架ローラとの摩擦を大きくでき、中間転写体が懸
架ローラから外れにくく安定して回転する。

【００１３】請求項４の発明は、請求項２の画像形成装
置において、上記非弾性体はベルト形状であることを特
徴とするものである。

【００１４】この請求項４の画像形成装置では、上記非
弾性体はベルト形状であるので、該非弾性体が心線の場
合に比べ、該非弾性体の体積を容易に増やすことがで
き、周方向への伸びをより抑えることができる。また、
中間転写体の幅方向の延びを抑えることもできる。

【００１５】請求項５の発明は、請求項４の画像形成装
置において、上記非弾性体は導電性を有することを特徴
とするものである。

【００１６】この請求項５の画像形成装置では、上記非
弾性体は導電性を有するため、該非弾性体に電圧を印加
することで、上記２次転写で転写電界を形成することが
可能になる。特に、２次転写バイアスローラと対向ロー
ラとで、中間転写体を挟み込む構成の場合には、上記非
弾性体が導電性でない場合に比べ、同じ電圧であればよ
り強い転写電界を形成することができる。

【００１７】請求項６の発明は、請求項４または５の画
像形成装置において、上記中間転写体は、上記非弾性体
のベルト表面に、ゴム弾性体をコーティングして構成さ
れることを特徴とするものである。

【００１８】この請求項６の画像形成装置では、上記中
間転写体は、上記非弾性体のベルト表面にゴム弾性体を
コーティングして構成されているので、製造が容易とな
る。

【００１９】請求項７の発明は、請求項１、２、３、
４、５または６の画像形成装置において、上記転写材と
現像剤の少なくとも一方に対する粘着性が、上記弾性体
に比べ小さい表面コート層を設けたことを特徴とするも
のである。

【００２０】この請求項７の画像形成装置では、上記表
面コート層の上記転写材と現像剤の少なくとも一方に対
する粘着性が、上記弾性体に比べ小さい。よって、上記
表面コート層を設けずに、上記弾性体を露出させて用い
る場合に比べ、上記転写材と現像剤の少なくとも一方に
対する分離性が向上する。

【００２１】請求項８の発明は、請求項１、２、３、
４、５、６または７の画像形成装置において、上記中間
転写体を液体電子写真プロセスに用いることを特徴とす
るものである。

【００２２】この請求項８の画像形成装置では、上記液
体電子写真プロセスは上記中間転写体を用いているの
で、上記普通紙のように表面に凹部を有し平滑でない転
写材であっても濃度ムラ等の画質の劣化がなく、しかも
画像の伸縮のない良好な２次転写を行うことができる。

【００２３】請求項９の発明は、請求項１、２、３、
４、５、６、７または８の画像形成装置において、上記
２次転写の圧力が１０Ｎ／ｃｍ^２以上、７０Ｎ／ｃｍ^２
以下であることを特徴とするものである。

【００２４】実験によれば、上記２次転写の圧力が１０
Ｎ／ｃｍ^２よりも小さすぎると、上記中間転写体の表面
部が上記転写材の表面の凹部に追従して弾性変形せず、
密着性が不十分となり、該転写材に転写された画像にボ
ソツキが多くなる。一方、上記２次転写の圧力が７０Ｎ
／ｃｍ^２よりも大きすぎると、上記転写材に転写された
画像に擦れが目立つようになる。この請求項９の画像形
成装置では、上記２次転写の圧力が１０Ｎ／ｃｍ^２以
上、７０Ｎ／ｃｍ^２以下であるので、上記転写材に転写
された画像にボソツキや擦れがなく良好に２次転写する
ことができる。

【００２５】請求項１０の発明は、請求項９の画像形成
装置において、上記２次転写の圧力を切り換える圧力切
り換え手段を有することを特徴とするものである。

【００２６】上記転写材が表面のあまり平滑でない普通
紙の場合には、上記２次転写の圧力が高くても、該普通
紙の紙の繊維が上記トナーを保持するため該トナーが該
普通紙の上でつぶれて押し広げられ、ねらいのドット径
よりも広がってしまう現象（以下、「ドットゲイン」と
いう）の発生は少ない。図１１（ａ）、（ｂ）は普通紙
２００ａに２次転写する場合のトナーＴの状態の説明図
である。図１１（ａ）は２次転写中の状態を示し、図１
１（ｂ）は２次転写後の状態を示す。図１１（ａ）に示
すように、中間転写ベルト１００表面のトナーＴは圧力
が掛けられて普通紙２００ａに転写される。このとき、
上記２次転写の圧力が高くても、図１１（ｂ）に示すよ
うに、上記普通紙２００ａの紙の繊維（不図示）が上記
トナーＴを保持するため該トナーＴが該普通紙２００ａ
の上でつぶれて押し広げられることはない。これに対し
て、上記転写材が表面の平滑な塗工紙の場合には、上記
２次転写の圧力が上記普通紙の場合と同じ圧力では、該
塗工紙の紙の繊維が上記トナーを保持できず上記ドット
ゲインが発生する場合がある。図１２（ａ）、（ｂ）は
塗工紙２００ｂに２次転写する場合のトナーＴの状態の
説明図である。図１２（ａ）は２次転写中の状態を示
し、図１２（ｂ）は２次転写後の状態を示す。図１２
（ａ）に示すように、中間転写ベルト１００表面のトナ
ーＴは圧力が掛けられて塗工紙２００ｂに転写される。
このとき、上記２次転写の圧力が高いと、図１２（ｂ）
に示すように、上記塗工紙２００ｂの表面は平滑なた
め、上記トナーＴは該塗工紙２００ｂの上でつぶれて押
し広げられ、ねらいのドット径よりも広がってしまいド
ットゲインが発生する。２次転写前の中間転写ベルト１
００表面のトナーＴのドット径をＬ_１、塗工紙２００ｂ
に２次転写された後のドット径をＬ_２とすると、Ｌ_１＜
＜Ｌ_２となってしまう。この請求項１０の画像形成装置
では、上記２次転写の圧力を切り換えることによって、
上記ドットゲインの発生を防ぐことができる。例えば、
上記転写材が塗工紙の場合に、上記圧力切り換え手段に
よって２次転写の圧力を普通紙に比べて減圧する。上記
圧力切り換え手段としては、例えば加圧ばねとカムとを
設け、該カムを加圧ばねの一端側を押える位置に配設
し、該カムを回転させることによって加圧ばね長を変化
させる手段がある。そして、上記転写材の紙種によっ
て、圧力切り換え手段の圧力を切り換える。なお、上記
転写材の紙種を判別する手段としては、例えば反射型の
光センサを設け転写材の反射強度を測定して判別する手
段や、操作パネルからユーザが紙種を指示する手段など
がある。

【００２７】請求項１１の発明は、請求項１、２、３、
４、５、６、７、８、９または１０の画像形成装置にお
いて、２次転写電荷付与手段を有し、上記２次転写で圧
力に加え静電気力をもって転写することを特徴とするも
のである。

【００２８】この請求項１１の画像形成装置では、上記
静電気力により中間転写体上のトナーを転写材側に移動
させるので、圧力のみによる転写に比べ転写性を向上さ
せることができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】〔実施形態１〕以下、本発明を画
像形成装置である湿式電子写真複写機（以下「複写機」
という）に適用した一実施形態について説明する。図１
は本実施形態に係る複写機の主要部の概略構成図であ
る。この複写機は、４組の画像形成部１Ｂ、１Ｙ、１
Ｍ、１Ｃ、中間転写ユニット７０、転写装置８０、定着
装置９０、図示しない画像読み取り部、給紙部および制
御部等から構成されている。上記４組の画像形成部１
Ｂ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃは、感光体ドラム１０Ｂ、１０
Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、現像装置４０Ｂ、４０Ｙ、４０
Ｍ、４０Ｃ等から構成されている。画像形成部１Ｂの現
像装置４０Ｂのトナーをブラックトナー、画像形成部１
Ｙの現像装置４０Ｙのトナーをイエロートナー、画像形
成部１Ｍの現像装置４０Ｍのトナーをマゼンタトナー、
画像形成部１Ｃの現像装置４０Ｃのトナーをシアントナ
ーとして、各感光体ドラム１０Ｂ、１０Ｙ、１０Ｍ、１
０Ｃに対してそれぞれ対応する画像露光を行うことによ
り、フルカラー画像を形成することができる。なお、上
記４組の画像形成部１Ｂ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃはそれぞれ
同じ構成となっているので、ブラックトナーを使用する
画像形成部１Ｂについて説明する。

【００３０】上記画像形成部１Ｂには、像担持体として
の感光体ドラム１０Ｂ、帯電手段としての一様帯電器２
０Ｂ、レーザ光ＬＢを照射するレーザ書込装置３０、湿
式現像器としての湿式現像ユニット４０Ｂ、除電手段と
しての除電装置５０Ｂ、クリーニングブレードを有する
感光体クリーニング装置６０Ｂ等が配設されている。

【００３１】上記湿式現像ユニット４０Ｂは、現像剤担
持体としての現像ローラ４１Ｂと、液体現像剤を溜める
現像タンク４２Ｂと、該現像タンク４２Ｂ内の液体現像
剤に浸漬するように配設された汲み上げローラ４３Ｂ
と、該汲み上げローラ４３Ｂから汲み上げられた液体現
像剤を薄層化して現像ローラ４１Ｂに塗布する計量ロー
ラ４４Ｂ等から構成されている。上記液体現像剤は絶縁
体溶媒であるキャリア液体中に顕像化粒子であるトナー
粒子が高濃度に分散された高粘度の液体現像剤である。

【００３２】上記中間転写ユニット７０は、６つの懸架
ローラ７１、７２、７３、７４、７５、７６、これらの
懸架ローラ７１、７２、７３、７４、７５、７６に張架
された中間転写体としての中間転写ベルト１００、１次
転写電荷付与手段として、たとえば１次転写バイアスロ
ーラ７７Ｂ、７７Ｙ、７７Ｍ、７７Ｃ、及びクリーニン
グブレードを有するクリーニング装置７９等から構成さ
れている。

【００３３】上記紙転写ユニット８０は、２次転写電荷
付与手段としての２次転写バイアスローラ８１及び該２
次転写バイアスローラ８１に接続された図示しない２次
転写電源等から構成されている。

【００３４】次に、上記中間転写ベルト１００、１次転
写バイアスローラ７７Ｂ、７７Ｙ、７７Ｍ、７７Ｃ、及
び２次転写バイアスローラ８１等についてより具体的に
説明する。上記中間転写ベルト１００は、懸架部材とし
ての懸架ローラ７１、７２、７３、７４、７５、７６、
及び感光体ドラム１０Ｂ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃに所
定の張力を有するように張架され、矢印の反時計方向に
回転可能となっている。また、１次転写電荷付与手段と
して、たとえば１次転写バイアスローラ７７Ｂが感光体
ドラム１０Ｂに対向し、この１次転写バイアスローラ７
７Ｂと感光体ドラム１０Ｂとの間に、中間転写ベルト１
００を挟み込むような配置となっている。上記１次転写
バイアスローラ７７Ｂは、１次転写バイアスを与える電
極ともなっており、該１次転写バイアスローラ７７Ｂに
は図示しない１次転写電源から所定の転写バイアスが印
加される。前記懸架ローラ７３に対向して、２次転写電
荷付与手段としての２次転写バイアスローラ８１が配設
されており、該２次転写バイアスローラ８１は、２次転
写バイアスを与える電極ともなっている。該２次転写バ
イアスローラ８１には図示しない２次転写電源から所定
の転写バイアスが印加される。

【００３５】次に、本実施形態に係る湿式電子写真複写
機の動作について説明する。図１に示すように、感光体
ドラム１０Ｂを矢印方向に回転駆動しながら一様帯電器
２０Ｂで一様帯電した後、レーザ書込装置３０からのレ
ーザ光ＬＢを照射して感光体ドラム１０Ｂ上に静電潜像
を形成する。一方、現像タンク４２Ｂの高粘性液体現像
剤に浸漬されている汲み上げローラ４３Ｂに付着した液
体現像剤は、計量ローラ４４Ｂを介して現像ローラ４１
Ｂ上に均一、たとえば、０．５〜２０μｍ程度の厚さに
塗布される。そして、上記感光体ドラム１０Ｂに現像ロ
ーラ４１Ｂを接触させ、該感光体ドラム１０Ｂの表面に
形成された静電潜像に液体現像剤中のトナーを電界の力
で移行させて現像し、トナー像を形成する。

【００３６】ついで、該トナー像が形成された感光体ド
ラム１０Ｂを回転し、該感光体ドラム１０Ｂと中間転写
ベルト１００とが当接する１次転写部分に移動する。そ
して、該１次転写部分で、上記中間転写ベルト１００裏
面に１次転写バイアスローラ７７Ｂを介し、正極性トナ
ーの逆極性である負極性バイアス電圧、たとえば、−３
００〜−５００Ｖを印加し、この印加電圧によって発生
した電界で、上記感光体ドラム１０Ｂ上のトナー像のト
ナーを、中間転写ベルト１００に引き寄せ、該中間転写
ベルト１００上に転写する（１次転写）。以下同様に、
イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーを中間
転写ベルト１００に転写してフルカラーの画像を形成す
る。

【００３７】ついで、フルカラーのトナー像の転写され
た中間転写ベルト１００を回転し、該中間転写ベルト１
００と不図示の給紙部から矢印方向に搬送された転写紙
２００とが当接する２次転写部分に移動する。この２次
転写部分において、上記転写紙２００裏面に２次転写バ
イアスローラ８１を介して、負極性のバイアス電圧、た
とえば−８００〜−２０００Ｖを印加し、また、たとえ
ば５０Ｎ／ｃｍ^２程度の圧力をかける。この印加電圧に
よって発生した電界による静電気力と圧力とによって、
中間転写ベルト１００のトナーを転写紙２００に引き寄
せ、該転写紙２００に一括転写する（２次転写）。

【００３８】この後、トナー像が転写された転写紙２０
０は、分離装置８５により中間転写ベルト１００から分
離され、定着装置９０で定着処理がなされた後に装置本
体から排出される。一方、２次転写後の感光体ドラム１
０Ｂは、除電装置５０Ｂで残留電荷が除電され、その表
面がクリーニング装置６０Ｂよってクリーニングされ、
未転写トナーが回収除去され、次の作像に備える。

【００３９】なお、従来は上記中間転写ベルト１００と
して、所定厚さの低抵抗の導電性部材の無端ベルトで、
たとえば厚さが３０〜１５０μｍで、ポリイミドやＰＥ
Ｔ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＤＦ樹脂など
に導電性の物質（カーボンや金属粉等）を一定割合で混
入させたものが用いられていた。ところが、上記転写紙
２００として普通紙等の表面の凹部が比較的大きい紙
に、上記従来の材質からなる中間転写ベルト１００によ
って２次転写すると、上述したように、中間転写ベルト
１００の表面が硬いため普通紙等の表面凹部に追従する
ことができず、転写不良による濃度ムラ等の不具合を生
ずる。そこで、本実施形態に係る中間転写ベルト１００
は、普通紙等の表面の凹部に追従するように弾性体を主
として構成し、転写不良が生じないようにした。

【００４０】図２は、本実施形態に係る中間転写ベルト
１００の一例の説明図である。中間転写ベルト１００
は、弾性導電体１０１と、該弾性導電体１０１に埋設さ
れた非弾性心線１０２と、表面コート層１０３とにより
構成された無端ベルトである。上記弾性導電体１０１
は、たとえばカーボンを分散させたポリウレタンゴムで
構成することができる。この弾性導電体１０１は、厚さ
が２００〜２０００μｍ、体積抵抗率が１０^５〜１０^９
Ωｃｍ、硬度がＪＩＳＡで１５〜８０度（Ｈｓ）であれ
ば、所定の効果を得ることができる。また、上記非弾性
心線１０２は、上記弾性導電体１０１の周方向の延びを
防止するためのものであり、たとえば直径５０〜４００
μｍのナイロンコード、もしくはスチールコードで構成
される。また、上記表面コート層１０３は、トナー粒子
の離型性を向上させて２次転写性を向上させるととも
に、２次転写後の転写紙２００の分離性を向上させるた
めのものである。たとえばフッ素系樹脂を含むコート層
を５〜６０μｍの厚さにコーティングして形成したもの
である。

【００４１】上記中間転写ベルト１００の製造方法の一
例について説明する。まず、ポリウレタンの原料ゴム、
カーボン、加硫剤としてのイオウ、加硫促進剤等を、い
わゆるバンバリー工程によって均一に混合した後、ゴム
押出機もしくはカレンダによるゴムシート形成工程にお
いて、たとえば２ｍｍ厚の未加硫ゴムシートを製造す
る。また、コード形成工程において、ナイロンコード、
もしくはスチールコードをリング状に製造する。ここ
で、リング状に製造されたナイロンコード、もしくはス
チールコードの表面にゴムをコーティングしておくこと
によって、未加硫ゴムシートとの密着性を向上させるこ
とができる。そして、無端ベルト成形工程において、上
記ナイロンコード、もしくはスチールコードを、円筒形
状の内型の外周面に所定の間隔で配設し、上記未加硫ゴ
ムシートを巻き付けて無端ベルト状に成形する。内型に
巻き付けられた未加硫ゴムシートの表面に離型剤として
シリコンなどを塗り、外型をかぶせて、内型と外型とを
固定する。

【００４２】次に、加硫工程において、上記無端ベルト
が成形された内型と外型とを加硫缶に入れて所定時間水
蒸気で加熱して加硫する。加硫完了後、外型を外し、内
型から無端ベルト取り外す。そして、表面コート層形成
工程において、上記無端ベルトの外周面にフッ素系樹脂
を層厚５〜６０μｍの厚さで、たとえばスプレーコータ
ー等でコーティングする。ここで、フッ素系樹脂の密着
性が不十分の場合には、コーティング前処理として無端
ベルトの外周面をシランによって処理し、フッ素系樹脂
の密着性を向上させることもできる。上記工程によって
製造された無端ベルトを所定幅に輪切り加工して、中間
転写ベルト１００とする。

【００４３】なお、他の製造方法としては、上記ナイロ
ンコード、もしくはスチールコードを、上記円筒形状の
内型の外周面に所定の間隔で配設した後に外型を固定
し、内型と外型との間に、加硫剤として塩化イオウ等を
含んだ液体状の原料ゴムを流し込んで冷加硫により製造
することもできる。

【００４４】上述したような非弾性心線１０２が埋設さ
れた弾性導電体１０１の表面に表面コート層１０３を形
成した無端ベルトを用いることで、中間転写ベルト１０
０の周方向の延びを防止することができる。また、転写
材として普通紙を用いた場合であっても、該普通紙の表
面凹部に対して弾性導電体１０１が弾性変形しトナーが
転写されるので、良好な２次転写を行うことができ、高
画質な画像を得ることができる。さらに、２次転写後の
中間転写ベルト１００と転写紙２００との分離性を向上
させることができる。

【００４５】次に、上記中間転写ベルト１００による２
次転写について説明する。図３は、中間転写ベルト１０
０により転写材としての普通紙２００ａに２次転写して
いる状態を示す図である。中間転写ベルト１００上には
トナー粒径が約２μｍ、トナー膜厚が２〜４μｍのトナ
ー像Ｔが転写されており、該トナー像Ｔを転写バイアス
による静電力と５０Ｎ／ｃｍ^２程度の圧力とによって普
通紙２００ａに転写する。上記圧力によって中間転写ベ
ルト１００を構成する弾性導電体１０１と表面コート層
１０３とが、普通紙２００ａの凹部に追従して弾性変形
するため、普通紙２００ａに密着しトナー像Ｔが良好に
転写される。

【００４６】本発明者らが鋭意実験したところ、上記２
次転写における加圧力によって転写される画像品質に差
が出ることが判った。普通紙に対して表１に示すような
条件で２次転写を行い、画像品質の評価実験を行った。

【００４７】

【表１】

【００４８】表２は、表１に示す条件で行った実験の画
像評価の評価結果を示す表である。また、図４は、単位
面積当たりの２次転写加圧力と画質との関係を示すグラ
フである。

【００４９】

【表２】

【００５０】表２及び図４において、上記加圧力が５Ｎ
／ｃｍ^２以下ではボソツキの多い画像であったが、１０
Ｎ／ｃｍ^２近辺からボソツキ、画像抜けが改善され、２
５Ｎ／ｃｍ^２以上で良好な画像が得られるようになる。
さらに加圧力を上げていくと今度は５０Ｎ／ｃｍ^２付近
から画像に部分的な擦れが目立つようになり、加圧力を
さらに上げていくに従い擦れが目立つようになってい
く。但し、７０Ｎ／ｃｍ ^２くらいまで擦れはあまり目立
たない。従って、上記加圧力の好ましい範囲としては１
０Ｎ／ｃｍ^２以上、７０Ｎ／ｃｍ^２以下、より好ましく
は２５Ｎ／ｃｍ^２以上、５０Ｎ／ｃｍ^２以下である。

【００５１】図５（ａ）は上記加圧力が小さい場合（１
０Ｎ／ｃｍ^２）の２次転写の状態を示す図である。ま
た、図５（ｂ）は加圧力が大きく適正な場合（５０Ｎ／
ｃｍ^２）の２次転写の状態を示す図である。図５（ａ）
に示すように加圧力が小さいと普通紙２００ａの表面の
凸部にはトナーＴが付着するが、凹部へのトナーＴの付
着が若干不足する。これに対して、図５（ｂ）に示すよ
うに加圧力が大きく適正な場合には中間転写ベルト１０
０が普通紙２００ａの凹部に追従して弾性変形し、トナ
ーＴが紙の目（凹部）を埋める。

【００５２】なお、本発明の理解のため、上記中間転写
ベルト１００を用いて、普通紙２００ａに画像を形成
し、普通紙２００ａの表面をマイクロデジタルスコープ
で撮影したデジタル写真データをカラープリンタで出力
した参考写真１及び参考写真２の写しを物件提出書に添
付して提出する。参考写真１は、図５（ａ）に示した加
圧力（１０Ｎ／ｃｍ^２）で２次転写した場合の普通紙の
表面の写真（倍率：約４４倍）である。また、参考写真
２は、図５（ｂ）に示した加圧力（５０Ｎ／ｃｍ ^２）で
２次転写した場合の普通紙の表面の写真（倍率：約４４
倍）である。上記参考写真１及び参考写真２において、
青色部分が普通紙に転写されたトナーＴを示す。上記参
考写真１から、加圧力が１０Ｎ／ｃｍ^２の場合では普通
紙との密着性が若干悪く、該普通紙の凹部（紙の繊維部
分以外の青白い色の部分）にトナーが充分に入っていか
ず、転写性が若干劣ることがわかる。これに対して、上
記参考写真２から、加圧力が５０Ｎ／ｃｍ^２の場合では
普通紙との密着性が良く、該普通紙の凹部にトナーが入
り、良好にトナーが転写されていることがわかる。

【００５３】なお、本実施形態では、上記２次転写電荷
付与手段として２次転写バイアスローラ８１と２次転写
電源とを用いた構成について説明したが、転写紙２００
と中間転写ベルト１００とを密着させた状態で電荷を付
与できるものであればよい。また、上記中間転写体とし
てベルト状の中間転写ベルト１００を用いた構成とした
が、上述の無端ベルトをドラムに巻き付けて中間転写ド
ラムとする構成であってもよい。さらに、本実施形態で
は、湿式電子写真複写機に適用した例について説明した
が、乾式トナーを用いる乾式画像形成装置に適用するこ
ともできる。特に、粒径の細かいトナーを用いる乾式画
像形成装置で有効である。

【００５４】〔変形例１〕上記実施形態１では、図２に
示すように、弾性導電体１０１の延びを防止するために
非弾性心線１０２を用いた構成について説明したが、非
弾性導電体を用いた構成とすることもできる。図６は、
本変形例に係る中間転写ベルト３００の説明図である。
中間転写ベルト３００は、弾性導電体３０１と、非弾性
導電体３０２と、表面コート層３０３とにより構成され
た無端ベルトである。上記弾性導電体３０１は、たとえ
ばカーボンを分散させたポリウレタンゴムで構成するこ
とができる。この弾性導電体１０１は、厚さが２００〜
２０００μｍ、体積抵抗率が１０^５〜１０^９Ωｃｍ、硬
度がＪＩＳＡで１５〜８０度（Ｈｓ）であれば、所定の
効果を得ることができる。また、上記非弾性導電体３０
２は、たとえば厚さ３０〜７５μｍのポリイミド樹脂、
もしくは電鋳ニッケル等からなる。また、上記表面コー
ト層３０３は、トナー粒子の離型性を向上させて２次転
写性を向上させるとともに、２次転写後の転写紙２００
の分離性を向上させるためのものである。たとえばフッ
素系樹脂を含むコート層を５〜６０μｍの厚さでコーテ
ィングして形成したものである。

【００５５】上記中間転写ベルト３００の製造方法の一
例について説明する。まず、非弾性導電体３０２を、ポ
リイミド樹脂を遠心成型法や押し出し法などによりベル
ト状に成型して形成する。あるいは、電気的な方法でベ
ルト状に電鋳ニッケルを形成する。そして、非弾性導電
体３０２としてのポリイミド樹脂もしくは電鋳ニッケル
の外周表面に、弾性導電体３０１を形成する。この弾性
導電体３０１は、ポリウレタンゴムや溶剤に溶いて液状
化したニトリルブチルゴム（ＮＢＲ）やクロロプレンゴ
ム（ＣＲ）を、バーコーターやブレードコータもしくは
スプレーコーターなどによりコーティングして形成す
る。ここで、弾性導電体３０１と非弾性導電体３０２と
の密着性が不十分である場合には、コーティング前処理
としてポリイミド樹脂もしくは電鋳ニッケルの外周表面
を高周波プラズマ、コロナ放電、もしくはサンドブラス
ト等によって表面処理し、ポリウレタンゴム等との密着
性を向上させることができる。そして、弾性導電体３０
２の外周面に表面コート層３０３としてフッ素系樹脂を
スプレーコーター等でコーティングする。

【００５６】上述したような非弾性導電体３０２を有す
る弾性導電体３０１からなる無端ベルトを用いること
で、中間転写ベルト３００は周方向に加えて幅方向にも
延びることがなく、また、普通紙に対しても良好な２次
転写を行うことができ、高画質な画像を得ることができ
る。

【００５７】〔実施形態２〕上記実施形態１及び変形例
１で説明した複写機において、塗工紙のように表面が平
滑な転写材に対して普通紙と同じ加圧力で２次転写を行
うと、前記ドットゲインと呼ばれる現象が発生する場合
がある。そこで、本実施形態に係る複写機では、このド
ットゲインを防ぐために、塗工紙に対して２次転写する
ときに加圧力を下げるように構成した。

【００５８】図７（ａ）、（ｂ）は、転写材の紙種によ
って所定の加圧力を得ることができる可変加圧機構の一
例を説明するための図である。この可変加圧機構は、圧
力切り換え手段と転写材の紙種判別手段とから構成され
ている。図７（ａ）において、可変加圧機構は、圧力切
り換え手段として、２次転写バイアスローラ８１を回動
可能に支持する軸受部材８２と、軸受部材８２を懸架ロ
ーラ７３側に付勢するスプリング８３と、スプリング８
３の一端を受けるスプリング受け部材８４と、スプリン
グ受け部材８４を移動させるカム８６と、カム８６を回
転させるモータ８７と、モータ８７の回転等を制御する
コントローラ８８とから構成されている。また、上記転
写材の紙種判別手段として、光センサ８９と操作パネル
１８１とが備えられており、これらが上記コントローラ
８８に電気的に接続されている。なお、上記２次転写バ
イアスローラ８１には図示しない２次転写電源が接続さ
れている。

【００５９】上記軸受部材８２とスプリング受け部材８
４とは図示しないスライドホルダに保持されており、カ
ム８６の回転によってスプリング受け部材８４が図中左
右に移動すると、スプリング８３が伸縮し、軸受部材８
２で支持された２次転写バイアスローラ８１を中間転写
ベルト１００側に押し付ける加圧力が変化する。

【００６０】上記光センサ８９としては反射型光電スイ
ッチを用いることができる。普通紙に比べ塗工紙の方が
光の反射率が高いので、この反射率の違いを利用して光
センサ８９で紙種を判別することができる。光センサ８
９は、発光部から出射した光のうち普通紙もしくは塗工
紙で反射した反射光を受光部で受光し、しきい値よりも
受光光量が大きいとき（塗工紙を検知したとき）にセン
サ信号を出力するようになっている。上記しきい値が塗
工紙の表面で反射した光の受光光量と、普通紙の表面で
反射した光の受光光量との略中間値となるようにセンサ
感度を調節しておくことによって、塗工紙の場合に誤動
作することなくセンサ信号を出力することができる。

【００６１】図７（ａ）は、カム８６の位置がスプリン
グ８３を最も縮んだ状態とする位置になっており、普通
紙に２次転写する場合の加圧力が大きい状態を示すもの
である。このときの加圧力を例えば５０Ｎ／ｃｍ^２とな
るように設定しておく。また、図７（ｂ）はカム８６が
回転してスプリング８３が最も伸びた状態であって、２
次転写バイアスローラ８１の加圧力が最も小さい状態を
示す。このときの加圧力を例えば１０Ｎ／ｃｍ^２となる
ように設定しておく。なお、図７（ｂ）ではコントロー
ラ８８等の図示を省略している。図７（ａ）の状態にお
ける軸受部材８２とスプリング受け部材８４との距離を
Ｓ_１とし、図７（ｂ）の状態における軸受部材８２とス
プリング受け部材８４との距離をＳ_２とすると、Ｓ_１＜
Ｓ_２の関係となる。

【００６２】次に、上記可変加圧機構の動作について説
明する。ユーザが操作パネル１８１のコピーボタン（不
図示）を押下げると、給紙部１８２の紙種を光センサ８
９が検出し、光センサ８９での受光光量が大きく塗工紙
２００ｂと判断した場合には、センサ信号がコントロー
ラ８８に出力される。センサ信号を受けたコントローラ
８８は、モータ８７を回転させる。すると、モータ８７
の駆動ギヤ８７ａがカム軸に設けられた従動ギヤ８６ａ
を回転させ、カム８６を約９０度反時計回りに回転して
停止させる（図７（ｂ）の状態）。これにより２次転写
バイアスローラ８１の加圧力が小さくなり、塗工紙２０
０ｂに２次転写しても前記ドットゲインが生じることは
なく、良好な転写を行うことができる。なお、紙種を判
別するための光センサ８９を設けずに、操作パネル１８
１からのユーザの指示で加圧力を変化させる構成であっ
てもよい。

【００６３】上記構成の複写機では、上記可変加圧機構
により２次転写の加圧力を転写材の紙種によって変化さ
せることができ、表面があまり平滑でない普通紙から、
表面が平滑な塗工紙まで、表面の平滑性が異なる各種の
転写材に対して、良好な２次転写を行うことができる。

【００６４】

【発明の効果】請求項１乃至１１の発明によれば、上記
普通紙のように表面に凹部を有し平滑でない転写材であ
っても濃度ムラ等の画質の劣化がなく、しかも画像の伸
縮のない良好な２次転写を行うことができる。また、中
間転写ベルトの安定した回転が得られる。これらのこと
により、高品質な画像を形成することができるという優
れた効果がある。特に、カラー画像形成装置では、中間
転写体上の画像の伸縮による色ずれを防いで、高品質な
カラー画像を形成することができる。

【００６５】特に、請求項２の発明によれば、上記ゴム
弾性体が弾性変形して上記転写材の表面に追従するので
良好な２次転写を行うことができる。また、上記非弾性
体が上記ゴム弾性体の延びを防止するため、ベルトの周
方向の伸びを抑えることができる。

【００６６】特に、請求項３の発明によれば、上記ゴム
弾性体の内部に上記心線を含んだ構成の場合には、上記
中間転写体を懸架ローラに懸け回して使用するときに、
該中間転写体が懸架ローラから外れにくく安定した回転
が得られるという優れた効果がある。

【００６７】特に、請求項４の発明によれば、上記心線
の場合に比べ周方向への伸びをより抑えられるという優
れた効果がある。また、上記中間転写体の幅方向の延び
を防止することができるという優れた効果もある。

【００６８】特に、請求項５の発明によれば、上記非弾
性体は導電性を有するため、上記２次転写で転写電界を
形成することが可能になり、転写性を向上させることが
可能になるという優れた効果がる。

【００６９】特に、請求項６の発明によれば、上記中間
転写体は、製造が容易で製造コストを低減させることが
できるという優れた効果がある。

【００７０】特に、請求項７の発明によれば、上記表面
コート層を設けずに、上記弾性体を露出させて用いる場
合に比べて、上記転写材と現像剤の少なくとも一方に対
する分離性が向上するという優れた効果がある。

【００７１】特に、請求項８の発明によれば、上記液体
電子写真プロセスでは、上記普通紙のように表面に凹部
を有し平滑でない転写材であっても濃度ムラ等の画質の
劣化がなく、しかも画像の伸縮のない良好な２次転写を
行うことができ、高画質な画像を得ることができるとい
う優れた効果がある。

【００７２】特に、請求項９の発明によれば、上記２次
転写の圧力が１０Ｎ／ｃｍ^２以上、７０Ｎ／ｃｍ^２以下
であるので、上記転写材に転写された画像にボソツキや
擦れがなく良好な２次転写を得ることができるという優
れた効果がある。

【００７３】特に、請求項１０の発明によれば、上記圧
力切り換え手段により、上記ドットゲインの発生を防ぐ
ことが可能になる。これにより、表面があまり平滑でな
い普通紙から、表面が平滑な塗工紙まで、表面の平滑性
が異なる各種の転写材に対して、良好な２次転写を行う
ことが可能になるという優れた効果がある。

【００７４】特に、請求項１１の発明によれば、上記２
次転写で静電気力と圧力とをもって転写することで、圧
力のみによる転写に比べ転写性を向上させることができ
るという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る湿式電子写真複写機の主要部
の概略構成図。

【図２】実施形態に係る中間転写ベルトの構成の説明
図。

【図３】中間転写ベルトで転写紙に２次転写している状
態を示す説明図。

【図４】単位面積当たりの２次転写加圧力と画質との関
係を示す実験結果のグラフ。

【図５】（ａ）は、加圧力が小さい場合の２次転写の状
態を示す説明図。（ｂ）は、加圧力が大きく適正な場合
の２次転写の状態を示す説明図。

【図６】変形例に係る中間転写ベルトの構成を説明する
説明図。

【図７】（ａ）は、転写材の種類によって所定の加圧力
を得ることができる可変加圧機構の一例の説明図。
（ｂ）は、可変加圧機構が塗工紙に２次転写するときの
状態にある説明図。

【図８】上記乾式画像形成装置の２次転写の一例の説明
図。

【図９】塗工紙、上質紙、更紙の各紙種と表面のくぼみ
深さの分布の関係を示したグラフ。

【図１０】オフセット印刷の説明図。

【図１１】（ａ）、（ｂ）は、普通紙に２次転写する場
合のトナーの状態の説明図。

【図１２】（ａ）、（ｂ）は、塗工紙に２次転写する場
合のトナーの状態の説明図。

【符号の説明】

１０Ｂ、Ｙ、Ｍ、Ｃ感光体ドラム２０Ｂ、Ｙ、Ｍ、Ｃ一様帯電器３０レーザ書込装置４０Ｂ、Ｙ、Ｍ、Ｃ湿式現像ユニット５０除電装置６０クリーニング装置７０中間転写ユニット７７Ｂ、Ｙ、Ｍ、Ｃ１次転写バイアスローラ８０紙転写ユニット８１２次転写バイアスローラ８３スプリング８６カム８７モータ８９光センサ９０紙定着装置１００中間転写ベルト１０１弾性導電体１０２非弾性心線１０３表面コート層２００転写紙２００ａ普通紙２００ｂ塗工紙３００中間転写ベルト３０１弾性導電体３０２非弾性導電体３０３表面コート層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に静電潜像を形成する像担持体と、該
像担持体上の静電潜像を現像剤で現像する現像装置と、
該現像装置で現像された該像担持体上のトナー像が転写
される中間転写体と、該中間転写体に転写されたトナー
像が転写される転写材とを備え、該像担持体上のトナー
像を該中間転写体上に転写する１次転写と、該中間転写
体上のトナー像を該転写材上に転写する２次転写とを行
う画像形成装置であって、上記中間転写体は、ベルト形
状であり、ベルト周方向に対しては伸縮性を有しない
が、少なくとも表面部は弾性を有する部材で構成し、上
記２次転写で圧力をかけることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】請求項１の画像形成装置において、上記中
間転写体は、ゴム弾性体の内部、もしくは内面側に非弾
性体を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項２の画像形成装置において、上記非
弾性体は心線であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項２の画像形成装置において、上記非
弾性体はベルト形状であることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項５】請求項４の画像形成装置において、上記非
弾性体は導電性を有することを特徴とする画像形成装
置。
【請求項６】請求項４または５の画像形成装置におい
て、上記中間転写体は、上記非弾性体のベルト表面に、
ゴム弾性体をコーティングして構成されることを特徴と
する画像形成装置。
【請求項７】請求項１、２、３、４、５または６の画像
形成装置において、上記転写材と現像剤の少なくとも一
方に対する粘着性が、上記弾性体に比べ小さい表面コー
ト層を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】請求項１、２、３、４、５、６または７の
画像形成装置において、上記中間転写体を液体電子写真
プロセスに用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】請求項１、２、３、４、５、６、７または
８の画像形成装置において、上記２次転写の圧力が１０
Ｎ／ｃｍ^２以上、７０Ｎ／ｃｍ^２以下であることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項１０】請求項９の画像形成装置において、上記
２次転写の圧力を切り換える圧力切り換え手段を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９または１０の画像形成装置において、２次転写電
荷付与手段を有し、上記２次転写で圧力に加え静電気力
をもって転写することを特徴とする画像形成装置。