JP2002148962A

JP2002148962A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002148962A
Application number: JP2000339222A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Doshoda; 洋道正田; Tomohiro Oikawa; 智博及川; Yukikazu Kamei; 幸和亀井; Hideki Onishi; 英樹大西; Shiro Wakahara; 史郎若原
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-11-07
Filing date: 2000-11-07
Publication date: 2002-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】像担持体を押圧する導電性押圧材を使用して
も複雑な制御を必要とせず、紙搬送障害を少なくするこ
とができる画像成形装置を提供するもの。【解決手段】像担持体面を押圧する導電性材であっ
て、前記像担持体への該押圧によって転写時の体積抵抗
率を減少させている導電性押圧材を有する転写装置を具
備してなる画像形成装置において、前記導電性押圧材が
前記像担持体の非汚染性材料からなることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、接触転写方式を採
用している電子写真装置等の画像形成装置に関するもの
で、特に、コピア、レーザープリンタにおける像担持体
に圧接して使用される押圧式転写部材からなる転写装置
を具備する画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法においては、従来、金属ワイ
ヤーに高電圧を印加して、発生するコロナにより感光体
（像担持体）を帯電させ、静電潜像を形成したり、トナ
ー像を転写させたりしている。しかし、このコロナチャ
ージ方式ではコロナ発生時にオゾンやＮＯｘ等のコロナ
生成物により感光体の表面を変質させるため、画像白抜
けや黒スジが生じる等の画像品質上の他、オフィス環境
の点においても問題があった。そこで、オゾンやＮＯｘ
等を発生させない方式として、導電性弾性体を感光体な
どに接触させて帯電及び転写させる方式が提案されてい
る。

【０００３】電子写真方式の画像形成装置において、像
担持体上に形成されたトナー像を記録材に転移させるた
めの手段として、像担持体に対向して付設された導電性
弾性体に記録材の背面側より数百Ｖ〜３ｋＶ程度の電圧
を印加して接触転写を行うプロセスがある。従来、接触
転写プロセスにおいて、転写電界を作るための印加電圧
を小さくし、また、転写ニップ部以外の部分で不安定な
トナーの転写が生じないようにするために、像担持体面
を約１（ｋｇｆ）で押圧する導電性押圧材（又は加圧導
電部材）を設けているものが提案されている（特開平９
−６２１１４号公報）。かかる導電性押圧材はその押圧
により転写ニップ部の確保及び抵抗値の減少を図って、
像担持体とのニップ部においてのみの転写を確実なもの
としている。

【０００４】しかし、上述の導電性押圧材を用いた画像
形成装置では、導電性押圧材が一般的なゴム弾性部材か
ら形成されているため、画像形成装置内で圧接状態が続
くと像担持体を汚染してしまうことがある。また、ゴム
弾性部材の中には環境変化により湿気を容易に転写ニッ
プ部に誘引して転写ニップ面での体積抵抗率を変えてし
まうことがある。このような不具合は経時的に画像形成
装置の画像を悪くする。このような不具合を解消するた
めに、従来は非画像形成時に導電性押圧材を非接触状態
にすること等の手段が採用されている。しかしながら、
従来のこのような画像成形装置ではその制御に複雑化を
来たし、コスト高を招いている。更に、画像形成プロセ
ス速度が速くなるに伴って、紙間の制御がより複雑とな
り、装置故障の確率が上昇してしまう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の課題及び要望に応えるためになされたものであり、
像担持体を押圧する導電性押圧材を使用しても複雑な制
御を必要とせず、紙搬送障害を少なくすることができる
画像成形装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、次の構成を有するものである。（１）像担持体面を押圧する導電性材であって、前記像
担持体への該押圧によって転写時の体積抵抗率を減少さ
せている導電性押圧材を有してなる転写装置を、具備し
た画像形成装置において、前記導電性押圧材が前記像担
持体の非汚染性材料からなることを特徴とする画像形成
装置。

【０００７】（２）前記導電性押圧材は、モノマー含有
量が１質量％以下の非汚染性材料からなることを特徴と
する（１）記載の画像形成装置。（３）前記導電性押圧材は、該押圧材の成形後、温度１
００℃以上で、該成形温度以下で少なくとも１０時間以
上処理されてなる非汚染性材料であることを特徴とする
（２）記載の画像形成装置。

【０００８】（４）前記導電性押圧材は、温度が１０℃
で湿度が３０％における体積抵抗率（ρ_LL）Ω・ｃｍ
と、温度が３０℃で湿度が７０％の体積抵抗率（ρ_HH）
Ω・ｃｍとの指数関係比（logρ_LL／ρ_HH）が２以下で
あること特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載
の画像形成装置。

【０００９】（５）前記導電性押圧材は、主鎖が炭素原
子と水素原子とからなる無極性高分子からなることを特
徴とする（４）に記載の画像形成装置。（６）前記（５）記載の画像形成装置において、前記無
極性高分子は、主鎖が３次元網目構造を有することを特
徴とする画像形成装置。（７）前記（６）記載の画像形成装置において、前記無
極性高分子はエチレン−プロピレン系共重合体（ＥＰＤ
Ｍ）であることを特徴とする画像形成装置。（８）前記導電性押圧材は可撓性のチューブ状成形物で
あることを特徴とする（１）乃至（７）のいずれかに記
載の画像形成装置。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態につ
いて図面を参照しながら詳述する。図１は本一実施形態
を示す画像形成装置の概略図である。図２は本一実施形
態の画像形成装置で用いられる接触転写ローラの拡大断
面図である。図３は本一実施形態の画像形成装置の接触
転写ローラにおける導電性押圧材面のニップ部近傍にお
ける面圧変化を示す線図である。図４は本一実施形態の
画像形成装置の接触転写ローラにおける導電性押圧材面
のニップ部近傍における体積抵抗率変化を示す線図であ
る。図５は、接触転写ローラの各導電性押圧材における
環境変化に対する体積抵抗率の変化を表す線図である。
図６は本一実施形態の画像形成装置の接触転写ローラに
おける導電性押圧材の各分子構造における硬度の関係を
示す図である。

【００１１】本発明に係る画像形成装置は、像担持体面
を押圧する導電性材であって、前記像担持体への該押圧
によって転写時の体積抵抗率を減少させている導電性押
圧材を有する転写装置を具備してなる。本実施形態の説
明においては、図１及び図２に示すように、接触転写ロ
ーラ２３に導電性押圧材２を適用したものについて詳述
する。尚、画像成形装置は、通常の形成装置と異なった
適用形態、名称、総称等であって良く、その名称等には
特に、拘束、限定されない。前記画像形成装置におい
て、被画像形成体に画像を記録する為に必要な像担持体
（感光体等）への画像形成はカールソンプロセスや背面
露光方式や、その他の種々の作像原理を使用することが
可能であって特に限定されるものではない。本実施の形
態ではカールソンプロセスによる画像形成装置９を例に
とって説明する。

【００１２】図１は画像形成装置の概略断面図である。
前記画像形成装置９は、コンピューターの出力装置とし
て使用されるものであるが、これ以外にワードプロセッ
サやファクシミリの印字部、デジタル複写機の印字部と
しても使用可能である。画像形成装置９は、主に、画像
を形成する画像形成部１０と画像形成部１０に記録材Ｐ
を供給する給紙装置３０と定着装置１７とから構成され
ている。画像形成部１０は、アルミ素管に感光層を配置
した像担持体としての感光体ドラム１１と感光体ドラム
１１の周囲にこの順序で配置される帯電装置１２、露光
装置（レーザーユニット）１３、現像装置１４、転写装
置１５、及び除電装置（除電ランプ）１６とを備えてい
る。

【００１３】前記帯電装置１２は、感光体ドラム１１
（又は像担持体）の表面に均一な電荷を付与するための
帯電部材（帯電手段）１８と、該帯電部材１８に電位を
供給するための帯電電源１９とを備えている。前記レー
ザーユニット１３は、帯電された感光体ドラム１１の表
面に画像データに応じてレーザーを照射し、感光体ドラ
ム１１上に電荷パターンからなる静電潜像を形成する。
前記現像装置１４は、レーザーユニット１３の露光によ
って形成された静電潜像に対して現像剤であるトナーを
供給してトナー像５０を形成する現像部材（現像手段）
２１と、現像部材２１に現像電圧を供給する現像電源２
２とを備えている。前記転写装置１５は、記録材Ｐを感
光体ドラム１１に圧接して感光体ドラム１１に形成され
たトナー像を記録材Ｐに転写する接触転写ローラ２３
と、転写時に接触転写ローラ２３に一定の転写電流を供
給する転写電源２４とを備えている。

【００１４】前記除電ランプ１６は複数のＬＥＤからな
り、感光体ドラム１１の表面に光を照射して感光体ドラ
ム１１の表面に残留した電荷を中和して除電する。前記
給紙装置３０は記録材Ｐを収容するカセット３１、カセ
ット３１から記録材Ｐを送り出すピックアップローラ３
２、供給された記録材Ｐをガイドする給紙ガイド３３、
給紙された記録材Ｐを所定の速度で搬送する一対のレジ
ストローラ３４からなる。また、給紙装置３０は、記録
材Ｐが供給されたことを検出する給紙センサー（図示せ
ず）を備えている。前記のピックアップローラ３２、帯
電部材１８、現像部材２１、接触転写ローラ２３（共駆
動時の場合）、及び感光体ドラム１１は図示しない駆動
装置によって回転駆動される。これらの回転駆動は不図
示のプロセスコントロールユニットによって所定のタイ
ミングで適宜制御される。また、画像形成部１０の記録
材Ｐの出紙側には、記録材Ｐを装置外に排出する排紙ロ
ーラ４１と排紙された記録材Ｐを保持する排紙トレイ４
２を配している。

【００１５】上記接触転写ローラ２３は導電性押圧材か
ら構成され、接触転写ローラ２３は図２に示すような構
造を有している。即ち、基体１（又は回転芯体）は鉄、
アルミニウム、ＳＵＳ、真鍮などで構成された、いわゆ
る「芯金」のほか、熱可塑性樹脂および／または熱硬化
性樹脂からなる芯体及びその表面にメッキを施したも
の、熱可塑性樹脂および／または熱硬化性樹脂に導電性
付与剤としての導電性カーボンブラック、金属粉末など
を配合した導電性樹脂成形品で形成した芯体、またはこ
れらの組み合わせからなる芯体など、プラスチック、金
属、セラミックから選ばれた任意の材料からなる基体１
であり、その基体１に被覆された１層以上の導電性押圧
材２を有している。導電性押圧材２は、後述するゴム弾
性を有する弾性体からなり、その導電性押圧材２の内部
を通電する手段として、導電性押圧材２の内部に導電性
充填剤３を混入し、電圧を印加した場合にはこの分散し
た導電性充填剤３間の通電により、導電性押圧材２の通
電を可能としている。尚、上記導電性押圧材２は接触転
写ローラ２３の他に、接触転写ベルトとしても良く、こ
の場合には、基体１を含まない無端形状のものが好まし
い。

【００１６】このような導電性押圧材２は像担持体面を
押圧している状態の体積抵抗率（ρp）Ω・ｃｍと、像
担持体面を押圧していない状態の体積抵抗率（ρs）Ω
・ｃｍと、の指数関係比log（ρp／ρs）は、好ましく
は、−９〜−１の範囲にあり、更に好ましくは、−７〜
−３の範囲である。上記押圧による体積抵抗率値の上記
関係比が−７であれば、像担持体との転写ニップ部にお
いてのみ転写を行うことができ、高画質化を図ることが
できる。また、印加電圧を減少させることができる。

【００１７】上記像担持体面への導電性押圧材２による
押圧力（ｋｇｆ／ｃｍ²）は、０．１〜１．０（ｋｇｆ
／ｃｍ²）の範囲にあり、好ましくは０．２〜０．５
（ｋｇｆ／ｍｍ²）の範囲にあり、更に好ましくは、
０．３〜０．４（ｋｇｆ／ｃｍ²）の範囲である。上記
押圧力が０．１〜１．０（ｋｇｆ／ｃｍ²）の範囲、特
に０．２〜０．５（ｋｇｆ／ｍｍ²）の範囲にあれば、
転写ニップ部においてのみ転写を行うことができ、高画
質化を図ることができる。また、印加電圧を減少させる
ことができる。また、本実施形態のように、接触転写部
材が接触転写ローラ２３であれば、その像担持体とのニ
ップ幅は、０．１〜５mmの範囲にあり、好ましくは０．
５〜３mmの範囲にあり、更に好ましくは、１〜２mmの範
囲になるように加圧することが望ましい。

【００１８】本発明の画像成形装置において、前記導電
性押圧材２は前記像担持体の非汚染性材料からなる。上
述したように、導電性押圧材２はゴム弾性を有する弾性
体からなり、主に、高分子エラストマーからなるが、本
発明では非汚染材料を選択するものである。ここで、前
記非汚染材料とは、自ら汚染物を有していないもの、及
び／又は環境からの水分や塵埃などを誘引しないものを
いう。前記像担持体が導電性押圧材２との接触によって
上記のような汚染が生じなければ、導電性押圧材２を非
画像形成時に離間させておくなどの複雑な機構や制御が
不要となり、制御の複雑化による紙搬送障害なども防止
でき、画像形成装置全体の小型化及び低コスト化を実現
することができる。

【００１９】前記導電性押圧材２の具体的な非汚染材料
としては、モノマー含有量が１質量％以下の非汚染性材
料を挙げることができる。前記導電性押圧材２が含有す
るモノマー量は１質量％以下にあり、好ましくは０．８
質量％以下にあり、更に好ましくは、０．５質量％以下
の範囲である。モノマー量が１質量％を超えると、像担
持体との圧接時において導電性押圧材中のモノマーよっ
て像担持体が汚染される虞があり、かかる範囲内であれ
ば像担持体の汚染を最小限に留めることができる。前記
導電性押圧材は、該押圧材の成形後、温度１００℃以上
で、該成形温度以下に少なくとも１０時間以上、好まし
くは、５０時間以上、更には１００時間以上保持するも
のであることが望ましい。導電性押圧材２は成形後、成
形温度より低い温度でできる限り長時間処理することに
より、その導電性押圧材２に含有されるモノマーは予め
除放され、前記像担持体の汚染を最小限に抑えることが
できる。

【００２０】前記導電性押圧材は、温度が１０℃で湿度
が３０％における体積抵抗率（ρ_LL）Ω・ｃｍと、温度
が３０℃で湿度が７０％の体積抵抗率（ρ_HH）Ω・ｃｍ
との指数関係比（logρ_LL／ρ_HH）が２以下であると、
優れた転写ニップ部を形成することができる。前記指数
関係比は、特に１．５以下、更には１．０以下であるこ
とが望ましい。前記指数関係比が２以下であれば、大気
中の湿気を転写ニップ部に誘引しないため、環境変化に
おける抵抗値変動を起こさず、トナーは像担持体とのニ
ップ部においてのみ確実に転写し、ニップ部周辺の抵抗
値低下や上昇による画像劣化を防止することができる。

【００２１】前記導電性押圧材は、無極性高分子からな
る非汚染性材料であれば、更に優れたものとなる。具体
的な無機高分子としては、無機高分子の主鎖が炭素原子
と水素原子からなるポリオレフィン系樹脂、中でも特に
ポリエチレン系樹脂である。前記無極性高分子の主鎖が
炭素原子と水素原子とからなること、即ち疎水性である
ため、空気中の水分等の吸収は殆どなく、環境変化によ
る抵抗値変動が起きないため、トナーは確実にニップ部
においてのみ転写すると共に、ニップ部周辺での体積抵
抗率の低下や上昇といったことは全くなく画像に悪影響
を与えることはない。また自然界に一般的に存在する元
素組成であるため、製造手段が容易且つ安全であり、環
境問題も生じ難い。また、前記無極性高分子は、主鎖が
３次元網目構造を有すれば、更に優れた導電性押圧材２
となる。無機性高分子を構成する主鎖が３次元網目構造
を有すれば、空隙を十分に含む弾性を有する導電性押圧
材２を構成することが可能となる（図６参照）。導電性
押圧材２に含有される導電性充填剤３間の距離の均一化
を可能にすることから、押圧したときの導電性押圧材２
内での導電経路によるむらやチャネリングを防止するこ
とができる。

【００２２】また、前記導電性押圧材は可撓性のチュー
ブ状成形物とすることが、前記画像装置における優れた
転写部材を構成する。導電性押圧材２を可撓性のチュー
ブとして成形することにより、導電性押圧材２としての
精度を高めることが容易となり、その作製が容易とな
る。また、本実施形態の接触転写ローラ２３に限らず、
転写ベルト、転写ブレードなどの転写部材として採用す
ることが極めて容易となる。

【００２３】前記導電性押圧材２としては、ニトリルブ
タジェンゴム、クロロプレンゴム、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、ノルボルネンゴムなどの有極性エラストマー
や、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレ
ン−ブタジェン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合
体、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、
フェノール樹脂、シリコーン樹脂、キシレン樹脂、およ
びこれらの共重合体や混合物などの無極性樹脂、クロロ
ポリスチレン、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−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
重合体およびスチレン−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、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、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、
アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エ
チレン−エチルアクリレート共重合体、フツ素樹脂、ポ
リカーボネート、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラー
ル樹脂およびこれらの共重合体や混合物などの有極性樹
脂も可能である。特に、環境変化に伴う体積抵抗率変動
の抑制効果及び低硬度化から、エチレン−プロピレン系
重合体（ＥＰＤＭ）、ブタジェンゴム、スチレン−ブタ
ジェンゴム（ＳＢＲ）、ハイスチレンゴム、イソプレン
ゴム、ブチルゴム、シリコンゴム、天然ゴム（ＮＲ）な
どの無極性エラストマーが最も好ましい。

【００２４】更に好ましくは、前記無極性高分子はエチ
レン−プロピレン重合体やエチレン−プロピレン−ジェ
ン共重合体（ＥＰＤＭ）等のエチレン−プロピレン系共
重合体である。上述したように特に、無極性高分子のＥ
ＰＤＭが導電性押圧材２であると、高分子構成の主鎖が
３次元網目構造（立体構造）を有し、硬度１０°以上の
弾性率を発現し、これは導電性押圧材としての押圧導電
性能を十分に示す。また環境変化における抵抗値変動が
起こらず、トナーは確実にニップ部においてのみ転写
し、ニップ部周辺の抵抗値低下や上昇による画像劣化を
防止することが可能となる。またＥＰＤＭは汎用性が高
くシリコーンゴムよりも廉価であるため、低コスト化も
可能である。

【００２５】前記導電性充填剤３としては電子導電性充
填剤が望ましく、例えば、４級アンモニウム塩含有ポリ
メタクリル酸メチル、ポリビニルアニリン、ポリビニル
ピロール、ポリジアセチレンおよびポリエチレンイミン
などの導電性樹脂、カーボン、アルミニウム、ニッケル
などの導電性粒子をウレタン、ポリエステル、酢酸ビニ
ル−ビニル共重合体およびポリメタクリル酸メチルなど
の樹脂中に分散した導電性粒子分散樹脂、アルミニウ
ム、ニッケル及びステンレスなどの金属紛未、酸化チタ
ン、酸化スズ、硫酸バリウム、酸化アルミニウム、チタ
ン酸ストロンチウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、
炭化ケイ素、窒化ケイ素などの導電性無機粒子、またそ
れらのウイスカー及びマイカーに必要に応じて酸化ス
ズ、酸化アンチモン、カーボン等で表面処理を行ったも
の、またはカーボンブラック（チャンネルブラック、フ
アーネスブラック、アセチレンブラック）が挙げられ、
これらの形状も球状、繊維状、板状、不定型などどのよ
うな形状でもよい。導電性充填剤３としてこのような電
子導電性充填剤を使用すると、電子導電性充填剤間の放
電により導電するので、長時間、導電性押圧材２に電圧
を印加しても履歴を残すことがなく使用することが可能
となる。

【００２６】前記導電性充填剤以外の添加剤としては、
他に加硫剤、加流促進剤、発泡剤、老化防止剤、補強
剤、充填剤を必要に応じて配合することができる。前記
加硫剤としては、例えば硫黄、有機含硫黄化合物の他、
有機過酸化物なども使用可能である。有機含硫黄化合物
としては、例えば、テトラメチルチウラムジスルフィド
等が挙げられる。また、有機過酸化物としては、べンゾ
イルペルオキシド等を挙げることができる。なお、これ
らのうち、加硫とともに発泡を行う場合に加硫速度と発
泡速度のバランスが良くなる点から硫黄を用いるのが好
ましい。前記加硫促進剤としては、例えば、消石灰、マ
グネシア（ＭｇＯ）、リサージ（ＰｂＯ）等の無機促進
剤や、以下に記す有機促進剤を使用することができる。
有機促進剤としては、例えば、２−メルカプトべンゾチ
アゾール、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾール
スルフェン等のチアゾール系加硫促進剤や、Ｎ−ブチル
アミン、ｔｅｒｔ−ブチルアミン、プロピルアミン等の
脂肪族第１アミンと２−メルカプトベンゾチアゾールと
の酸化縮合物、ジシクロヘキシルアミン、ピロリジン、
ピペリジン等の脂肪族第２アミンと２−メルカプトベン
ゾチアゾールとの酸化縮合物、脂環式第１アミンと２−
メルカプトベンゾチアゾールとの酸化縮合物、モリフォ
リン系化合物と２−メルカプトベンゾチアゾールとの酸
化縮合物等のスルフェンアミド系加硫促進剤や、テトラ
メチルチウラムモノスルフィド（ＴＭＴＭ）、テトラメ
チルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラエチル
チウラムジモノスルフィド（ＴＥＴＤ）、テトラブチル
チウラムジモノスルフィド（ＴＢＴＤ）、ジペンタメチ
レンチウラムテトラスルフィド（ＤＰＴＴ）等のチウラ
ム系加硫促進剤や、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛
（ＺｎＭＤＣ）、ジェチルジチオカルバミン酸亜鉛（Ｚ
ｎＥＤＣ）、ジ−Ｎ−ブチルカルバミン酸亜鉛（ＺｎＢ
ＤＣ）等のジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤などを使
用することができる。また、加硫促進助剤を配合するこ
ともでき、例えば、亜鉛華などの金属化合物やステアリ
ン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸を用いること
ができる。

【００２７】前記発泡剤としては、例えば、水、A.I.B.
N.（アゾビスイソブチロニトリル）系、A.D.C.A．（ア
ゾジカルボンアミド）系、D.P.T.（ジニトロソペンタメ
チレンテトラミン）系、T.S.H.（４−トルエンサルフオ
ニルヒドラジド）系、O.B.S.H.（４，４'−オキシビス
ベンゼンスルホニルヒドラジッド）などの有機系発泡剤
が用いられる。発泡剤の配合量は組成物のゴム成分１０
０重量部に対して５〜１１重量部程度とする。これは５
重量部未満では発泡が不十分になり、１１重量部よりも
多くなると発泡剤が加硫を阻害して、加硫が不十分にな
るためである。組成物を発泡体とした場合、柔軟性が向
上する。これを転写手段として使用したときに、感光体
と転写手段のニップが十分に確保でき、良好な画質を得
ることができる。

【００２８】前記老化防止剤としては、例えば、２−メ
ルカプトベンゾイミダゾールなどのイミダゾール類、フ
ェニル−α−ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ′−ジ−β−ナフ
チル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ′−
イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミンなどのアミン
類、ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、スチレン
化フェノールなどのフェノール類などが挙げられる。前
記充填剤としては、例えば、シリカ、グレー、タルク、
炭酸カルシウム、二塩基性亜リン酸塩（ＤＬＰ）、塩基
性炭酸マグネシウム、アルミナ等の粉体を挙げることが
できる。充填剤を配合するとゴム組成物の強度が向上す
る。

【００２９】本発明によれば、前記接触転写ローラ２３
をＯＰＣなどの像担持体１１に圧接し、トナー像５０の
転写を行うとき、接触転写ローラ２３の導電性押圧材２
を所定押圧力で押圧しなが行う。また供給電源として定
電圧装置を用い、供給電圧を定電圧制御することにより
転写する。この場合、図３及び図４に示すように、導電
性押圧材２は像担持体１１とのニップ部においてのみ体
積抵抗率が減少している。これは明らかな押圧による体
積抵抗率の減少であり、像担持体１１と導電性押圧材２
の転写ニップ部においてのみの転写を確実にするもので
ある。従って、転写効率が高く良好な画像を得ることが
できる。本発明の画像形成装置では、導電性押圧材２の
押圧で像担持体１１を汚染したり、環境変化によってニ
ップ部の体積抵抗率を大きく変化させたりすることは上
述の構成によって解消される。このため、非画像形成時
に転写ローラ２３などの転写部材を像担持体１１から離
間するなどの複雑な制御が不要となり、制御の複雑化に
より紙搬送障害の防止だけでなく、装置の小型化及び低
コストが実現できる。

【００３０】

【実施例】本発明の画像形成装置を以下の実施例に基づ
いて詳しく説明する。図１に示す画像形成装置９の接触
転写ローラ２３は、具体的には以下の方法で作製する。
アルミニウムからなる芯金の周囲に、ＥＰＤＭにカーボ
ンブラックを混入し発泡させた導電性押圧材２を被服さ
せてスキン層を除去した種々の接触転写ローラ２３を画
像形成装置９の中に組み込んでこれを実施例１として以
下の評価を行った。この他、不純物を一定レベルで取り
除いた種々のシリコーンゴム、及びウレタンゴムについ
ても同様な方法及び構成で導電性押圧材及び接触転写ロ
ーラを画像形成装置に組み込み比較例１、２として以下
の評価を行った。

【００３１】表１及び図５に示すように、比較例１の導
電性押圧材は、ウレタンゴムで温度が１０℃で湿度が３
０％における体積抵抗率（ρ_LL）Ω・ｃｍと、温度が３
０℃で湿度が７０％の体積抵抗率（ρ_HH）Ω・ｃｍとの
指数関係比（logρ_LL／ρ_HH）が２を超える、有極性高
分子からなる。比較例２は、従来からのシリコーンゴム
で、該ゴム中のモノマー量が３質量％以上である。

【００３２】

【表１】

【００３３】比較例１のウレタンゴム系導電性押圧材を
用いた場合は、感光体表面を極端に汚染することはない
が、環境変化に伴う体積抵抗率の大きな変動が見られ
た。これはウレタンゴムを構成する主鎖（−ＣＯＮＨ
−）が有るため、またウレタンは溶解度パラメータ（Ｓ
Ｐ）が２０程度の極めて高い極性高分子であるため、そ
の極性基に大気中の水分が吸着することによると考えら
れる。このため、導電性押圧材として制御が困難で不向
きであった。

【００３４】比較例２のシリコーンゴムにあっては感光
体表面の汚染が顕著に見られた。感光体と直接接触する
部材としては使用することができなかった。感光体表面
に付着した不純物により、感光体上に正確な潜像を描く
ことができないだけでなく、感光体の径太りなどによる
障害、記録紙汚染などの２次的な障害が発生した。

【００３５】これに対して、実施例１のＥＰＤＭ系導電
性押圧材を用いた場合は、感光体表面を汚染することは
なく、機構的には問題がなかっただけでなく、ＥＰＤＭ
を構成する主鎖（−ＣＨ（ＣＨ₃）₂−）が炭素原子と水
素原子とから構成されるので無極性となり、環境変化に
伴う体積抵抗率には変動が殆ど見られなかった（図５参
照）。また、図６に示すように、導電性押圧材の高分子
構成の主鎖が３次元網目構造（立体構造）を有する際
は、硬度１０°以上の弾性率を発現し、これは導電性押
圧材としての押圧導電性能を十分に示し、これは、主鎖
がβシート構造（平面の蓄積構造）を有する際は硬度が
極端に低く、導電性押圧材が導電性押圧能を発揮する場
合に顕著な差が見られた。

【００３６】次に、実施例及び比較例で、シリコーンゴ
ム中のモノマー量と感光体の汚染性を評価した。画像成
形装置は図１と略同様なものを使用した。導電性押圧材
のシリコーンゴムの成形温度は１８０℃であり、成形後
のモノマーを除去するための処理温度を１６０℃、１７
０℃、１８０℃、及び１９０℃で行い、その処理時間を
１時間後、１０時間後、及び１００時間後とし、処理後
の成形材中のモノマー量（質量％）を測定した。また、
そのときの感光体の汚染度を評価した。その結果を表２
に示した。尚、感光体汚染の評価は３段階とし、良好を
○とし、普通を△とし、不良を×とする。

【００３７】

【表２】

【００３８】上記表２より明らかなように、導電性押圧
材中のモノマー量の割合によって、導電性押圧材による
感光体汚染の程度が異なることが分かる。シリコーンゴ
ムの成形温度より低い温度で最低１０時間以上処理する
ことにより、最低限の感光体汚染を防止できることが分
かった。また、ロットによるばらつきや経時変化を考慮
すれば、好ましくは、１００時間以上処理することが望
ましい。

【００３９】以上の結果、量産等の対応を考えるなら
ば、導電性押圧材としては、無極性高分子で且つ非汚染
性高分子からなるＥＰＤＭ等を採用することが安全でコ
ストも低く抑えられる。尚、接触転写部材の形状は、ロ
ーラに限らず、ベルトにおいても同様な結果が得られ、
導電性押圧材はその形状が可撓性のチューブであること
が、取り扱い易く、製造上も容易であり、ローラ、ベル
ト、ブレード等の様々な部材に適用できる。

【００４０】

【発明の効果】以上、説明した通り、本発明の画像形成
装置は、前記導電性押圧材が前記像担持体の非汚染性材
料からなるので、像担持体を押圧する導電性押圧材を使
用しても複雑な制御を必要とせず、紙搬送障害を少なく
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施形態を示す画像形成装置
の概略図である。

【図２】図２は図１に示された接触転写ローラの拡大断
面図である。

【図３】図３は本一実施形態の画像形成装置の接触転写
ローラにおける導電性押圧材面のニップ部近傍における
面圧変化を示す線図である。

【図４】図４は本一実施形態の画像形成装置の接触転写
ローラにおける導電性押圧材面のニップ部近傍における
体積抵抗率変化を示す線図である。

【図５】図５は、接触転写ローラの各導電性押圧材にお
ける環境変化に対する体積抵抗率の変化を表す線図であ
る。

【図６】図６は本一実施形態の画像形成装置の接触転写
ローラにおける導電性押圧材の各分子構造における硬度
の関係を示す図である。

【符号の説明】

１基体２導電性押圧材３導電性充填剤９画像形成装置１０画像形成部１１感光体１３露光装置１５転写装置１６除電装置１７定着装置２３接触転写ローラ２４定電流装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｃ０８Ｌ 23:16 Ｃ０８Ｌ 23:16 (72)発明者亀井幸和大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者大西英樹大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者若原史郎大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 2H032 AA05 BA19 3J103 AA02 AA13 AA32 AA69 BA41 EA02 EA05 FA07 FA09 FA14 FA18 GA02 GA57 GA58 GA74 HA03 HA05 HA20 HA32 HA33 HA36 HA37 HA41 HA51 HA53 HA55 4F071 AA01 AA15 AA15X AA20 AA20X AF37 AF37Y AG32 AH16 BB02 BB13 BC05 BC06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体面を押圧する導電性材であっ
て、前記像担持体への該押圧によって転写時の体積抵抗
率を減少させている導電性押圧材を有してなる転写装置
を、具備した画像形成装置において、前記導電性押圧材
が前記像担持体の非汚染性材料からなることを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項２】前記導電性押圧材は、モノマー含有量が
１質量％以下の非汚染性材料からなることを特徴とする
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記導電性押圧材は、該押圧材の成形
後、温度１００℃以上で、該成形温度以下で少なくとも
１０時間以上処理されてなる非汚染性材料であることを
特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】前記導電性押圧材は、温度が１０℃で湿
度が３０％における体積抵抗率（ρ_LL）Ω・ｃｍと、温
度が３０℃で湿度が７０％の体積抵抗率（ρ _HH）Ω・ｃ
ｍとの指数関係比（logρ_LL／ρ_HH）が２以下であるこ
と特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形
成装置。
【請求項５】前記導電性押圧材は、主鎖が炭素原子と
水素原子とからなる無極性高分子からなることを特徴と
する請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】請求項５記載の画像形成装置において、
前記無極性高分子は、主鎖が３次元網目構造を有するこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】請求項６記載の画像形成装置において、
前記無極性高分子はエチレン−プロピレン系共重合体
（ＥＰＤＭ）であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】前記導電性押圧材は可撓性のチューブ状成
形物であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか
に記載の画像形成装置。