JP2002156845A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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、像担持体への過電流を起こさず、
且つ像担持体の汚染やトナー飛散等の画像劣化を起こさ
ない画像成形装置を提供すること。 【解決手段】 像担持体面を押圧する転写部材を具備す
る画像形成装置において、前記転写部材はローラ形状で
あり、表層に導電性材であって、前記像担持体への該押
圧によって転写時の体積抵抗率が減少する導電性押圧材
が設けられると共に、前記導電性押圧材が押圧によって
減少する体積抵抗率の下限値（Ｍｓ）よりも高い体積抵
抗率を有した内部導電性材が該導電性押圧材の内側に設
けられ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
を押圧するベルト状の導電性押圧材（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９−６
２１１４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行っている。

【０００４】しかし、上述の導電性押圧材を転写部材と
した場合、導電性押圧材は押圧時に体積抵抗率が１×１
０³乃至1×１０⁵Ω・ｃｍの範囲を示し、非押圧時に体
積抵抗率が1×１０⁶乃至1×１０¹²Ω・ｃｍの範囲を示
す場合がある。また、このように押圧時の体積抵抗率
は、材料変更、環境変化、及びその他の条件変更で、当
初の見積もりよりも極端に低下することがある。このよ
うな場合、像担持体への過電流による像担持体の汚染及
びトナー飛散などの画像劣化を引き起こす。このため、
製造上、導電性押圧材は厳しく管理或いは規制される。
また、ベルト状の導電性押圧材からなる転写部材は、導
電性押圧材が蛇行し易いためその厚みを薄くすることが
ある。導電性押圧材の厚みを薄くすることは導電性押圧
材において押圧力の低下をもたらし好ましくない。また
導電性押圧材のロングライフ化を考慮して、その材の強
度を高めることは押圧力の感度を鈍くさせ、導電性押圧
材としての性能を悪くする。更に転写ニップ部への進入
及び離脱領域における転写部材の曲率が小さいため、現
像剤であるトナーの飛散や放電による画像劣化が起こ
る。

【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、
像担持体への過電流を起こさず、且つ像担持体の汚染や
トナー飛散等の画像劣化を起こさない画像成形装置を提
供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記従来
技術の課題及び要望に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、電
子写真プロセスにおける転写部材に導電性押圧材を使用
した時に、転写部材をローラ形状の形態とすることと相
まって、導電性押圧材の内側に一定レベルの体積抵抗率
を有した内部導電性材を配して、転写時の下限体積抵抗
率を制限すると、像担持体への過電流や放電が起きず、
トナーの飛散も起こらず、良好な画像が得られることを
見出し、本発明に至ったものである。

【０００７】即ち、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転写部材を具備する画像形
成装置において、前記転写部材はローラ形状であり、表
層に導電性材であって、前記像担持体への該押圧によっ
て転写時の体積抵抗率が減少する導電性押圧材が設けら
れると共に、前記導電性押圧材が押圧によって減少する
体積抵抗率の下限値（Ｍｓ）よりも高い体積抵抗率を有
した内部導電性材が該導電性押圧材の内側に設けられる
ことを特徴とする画像形成装置。

【０００８】（２）前記内部導電性材の体積抵抗率が１
×１０⁷乃至１×１０⁹Ω・ｃｍの範囲にあることを特徴
とする前記（１）記載の画像形成装置。 （３）前記内部導電性材は弾性変形可能であることを特
徴とする前記（１）又は（２）記載の画像形成装置。 （４）前記内部導電性材の硬度が３０乃至５０°の範囲
にあることを特徴とする前記（１）乃至（３）のいずれ
かに記載の画像形成装置。 （５）前記導電性押圧材と内部導電性材とは、接着剤を
介さずに直接接合されることを特徴とする前記（１）乃
至（４）のいずれかに記載の画像形成装置。 （６）前記内部導電性材は、前記導電性押圧材が接合さ
れる表層にセルが存在しないことを特徴とする前記
（１）乃至（５）のいずれかに記載の画像形成装置。

【０００９】（７）前記内部導電性材は、ソリッド構造
の弾性体であることを特徴とする前記（３）乃至（６）
のいずれかに記載の画像形成装置。 （８）前記内部導電性材は前記導電性押圧材が接合され
る接合表層がスキン層からなる発泡弾性体であることを
特徴とする前記（３）乃至（６）のいずれかに記載の画
像形成装置。 （９）前記内部導電性材は無極性高分子からなることを
特徴とする前記（１）乃至（８）のいずれかに記載の画
像形成装置。 （１０）前記内部導電性材は、抵抗値を調整する電子導
電性導電剤が分散されることを特徴とする前記（１）乃
至（９）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、及
び後述の実施例について図面を参照しながら詳述する。
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は本発明の一実施形態の画像形成装置で用
いられる転写部材の拡大断面図である。図３は一実施形
態の画像形成装置の転写部材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
は一実施形態の画像形成装置の転写部材における導電性
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、転写部材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。

【００１１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態
は、図1及び図２に示すように、像担持体面を押圧する
導電性材であって、前記像担持体１１への押圧によって
転写時の体積抵抗率を減少させている導電性押圧材４を
有する転写部材２３を具備してなる。転写部材２３はロ
ーラ形状であり、かかる接触転写部材２３に内部導電性
材２及び導電性押圧材４が適用される。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。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１１（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１１と像担持体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、像担持体１１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）１
８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
電された像担持体１１の表面に画像データに応じてレー
ザーを照射し、像担持体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２２とを備えている。前記転写装置
１５は、記録材Ｐを像担持体１１に圧接して像担持体１
１に形成されたトナー像を記録材Ｐに転写する接触転写
部材２３と、転写時に接触転写部材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、像担持体１１の表面に光を照射して像担持体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３２、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１
８、現像部材２１、接触転写部材２３（共駆動時の場
合）、及び像担持体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４２を配してい
る。

【００１５】前記接触転写部材２３は基体１、内部導電
性材２、及び導電性押圧材４から構成され、図２に示す
ような構造を有している。

【００１６】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層以上の内部導電性材
２、及び導電性押圧材４を有している。内部導電性材２
は導電性押圧材４の内側に設けられている。

【００１７】前記内部導電性材２は、後述するゴム弾性
を有する弾性体からなり、その内部導電性材２の内部を
通電する手段として、内部導電性材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、内部導電性材２の通電
を可能としている。前記導電性押圧材４は必ずしもゴム
弾性を有する弾性体からなる必要はないが、導電性材で
ある限り、内部導電性材２と同様な弾性体を使用する場
合にはその内部を通電する手段として前記導電性充填剤
３を適宜混入して用いることができる。特に、無極性高
分子からなる弾性体と電子導電性充填剤とからなる組合
せの導電性材料が望ましい。

【００１８】前記導電性押圧材４は、通常、像担持体１
１面を押圧していない状態の体積抵抗率１×１０⁶乃至
１×１０¹²Ω・ｃｍの範囲にあり、像担持体１１面を押
圧している状態の体積抵抗率１×１０³乃至１×１０⁵Ω
・ｃｍの範囲にある（図４参照）。このような押圧によ
る体積抵抗率の減少は、転写ニップ部のみに生じるもの
であるため、転写時にニップ部以外の近傍からの通電は
なく、トナー像５０の転写は像担持体１１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。

【００１９】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（ｋｇｆ／ｃ
ｍ²）の範囲にあり、好ましくは０．２〜０．５（ｋｇ
ｆ／ｃｍ²）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。前記押圧力
が、０．１〜１（ｋｇｆ／ｃｍ²）の範囲、特に０．３
〜０．４（ｋｇｆ／ｃｍ²）の範囲にあれば、押圧部で
ある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、接触転写部材２３と像担持体
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、１〜２
mmの範囲になるように押圧することが望ましい。

【００２０】前記内部導電性材２は、導電性押圧材４が
押圧によって減少する体積抵抗率の下限値（Ｍｓ）より
も高い体積抵抗率を有する。ここで、下限値（Ｍｓ）
は、それぞれの画像形成装置９の実機における転写部材
２３の押圧条件、環境条件及びその他の転写時の諸条件
が変化したときに、導電性押圧材４が最も低い値をとり
得るときの最低体積抵抗率をいう。このような画像成形
装置９によれば、転写部材２３と像担持体１１とのニッ
プ部の体積抵抗率が転写時に導電性押圧材４により低下
したとしても、その体積抵抗率の下限値（Ｍｓ）は内部
導電性材２によって規制されるので、像担持体に過電流
が流れ、像担持体を汚染することはない。

【００２１】前記内部導電性材２の体積抵抗率は、１×
１０⁷乃至１×１０⁹Ω・ｃｍの範囲であることが望まし
い。前記導電性押圧材４において、非押圧時の体積抵抗
率と押圧時の体積抵抗率とは上述の範囲内であることが
最適であることから、導電性押圧材４の押圧時の最低体
積抵抗率が１×１０³Ω・ｃｍとなっても転写部材２３
のニップ部での体積抵抗率は、１×１０⁷乃至１×１０⁹
Ω・ｃｍ程度となるため、像担持体１１に過電流が流れ
ない。

【００２２】前記内部導電性材２は弾性変形可能であ
り、特に、内部導電性材２の硬度が２５乃至５５°の範
囲、特に、３０乃至５０°の範囲にあることが望まし
い。このように内部導電性材２が弾性変形可能であれ
ば、転写部材２３がローラ形状であることと相まって、
弾性体である内部導電性材２によって、像担持体１１面
と転写部材２３面に生じる圧力を適度に吸収することが
でき、導電性押圧材４の表層は押圧面積が増大し、像担
持体１１と転写部材２３とのニップ部の幅を十分な幅と
することができる。また、内部導電性材２の硬度が３０
乃至５０°の範囲にあれば、転写部材面でのＣ−Set（C
ompression-Set:瞬時に弾性を示さない状態）を生じる
こともなく、導電性押圧材４には押圧変化による体積抵
抗率を十分に付与し、像担持体１１と転写部材２３との
ニップ幅は０．４ｍｍ以上となるため、画像形成装置９
は良好な画像を得ることができる。内部導電性材２の硬
度が５０°を超える場合、導電性押圧材４でのニップ領
域が狭くなり、必要不可欠な転写電流の供給ができな
い。

【００２３】また、図２に示すように、内部導電性材２
と導電性押圧材４とは、接着剤などを介さずに直接接合
される。このような直接接合方法としは、導電性押圧材
４の内側に内部導電性材２を嵌め込む方法等がある。具
体的には、チューブ形状に形成した熱収縮可能な導電性
押圧材４を熱収縮して嵌着させるか、或いは一旦、機械
的に内部を拡張させてその後、元に戻すことによって嵌
着させることができる。内部導電性材２と導電性押圧材
４とを接着剤で接合すると、接着剤がもたらす悪影響、
即ち接着剤により全体の抵抗値が上昇し、接着剤層の厚
さにばらつきがあると部分的に抵抗値にむらが生じ、導
電性押圧材４への圧力の不均一化が起こる。

【００２４】図２に示すように、内部導電性材２は導電
性押圧材４が接合されるその表層にセルが存在しない均
一な弾性体である。内部導電性材２の表層にセルを存在
させないと、押圧時の圧力分布差が生じないように、導
電性押圧材４に押圧力を負荷することができ、転写部材
２３には全体的に押圧力が均一に伝達し、且つ均一な体
積抵抗率がもたらされるため、画像形成装置９は良好な
画像を提供する。一方、このような表層にセルを存在さ
せると、その表層セルに含有される空気相による体積抵
抗率の違いだけでなく、高分子相領域と空気相領域とで
の押圧力の伝達が違う。結果的に転写部材２３面には部
分的な押圧力のばらつきが見られ、また体積抵抗率の部
分的なばらつきが見られ、画像成形装置は、転写むらや
トナー飛散等の画像劣化が生じる。

【００２５】また前記内部導電性材２はソリッド構造の
弾性体、或いはスキン層を有する発泡弾性体であること
が好ましい。内部導電性材２がソリッド構造の弾性体、
或いはスキン層を有する発泡弾性体であれば、導電性押
圧材４への押圧時の圧力分布差を生じさせないように押
圧力を負荷することができる。また、内部導電性材２と
導電性押圧材４との接合に接着剤などを用いた場合は、
両者の弾性体構造にあっては、内部導電性材２中への接
着剤の流入を防止することができ、確実な接着強度が得
られると同時に所望の弾性を維持することができる。

【００２６】前記内部導電性材２等は、無極性高分子の
弾性体からなり、特に、温度が１０℃で湿度が３０％に
おける体積抵抗率（ρ）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以下である無極性高分子の弾
性体からなることが望ましい（図５参照）。このような
無機高分子としては、後述するような無機高分子の主鎖
が炭素原子と水素原子からなるオレフィン系樹脂であ
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、環境変化における体積抵抗率の変動が起こらず、
転写部材２３におけるニップ部での下限の体積抵抗率に
変動を与えないので、像担持体１１に悪影響を与えず、
画像が劣化することがない。また前記指数関係比が２以
下であれば、内部導電性材２は湿気を誘引しないため、
環境変化における体積抵抗率の変動を起こさず、転写部
材２３におけるニップ部での下限の体積抵抗率に殆ど変
動を与えない。

【００２７】前記内部導電性材２、及び／又は導電性押
圧材４に使用される具体的な弾性体としては、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。

【００２８】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
弾性率を発現する。また環境変化における体積抵抗率の
変動が起こらず、転写部材２３におけるニップ部での下
限体積抵抗率に変動を与えないので、像担持体１１に悪
影響を与えず、画像が劣化することがない。

【００２９】前記内部導電性材２等に用いる前記導電性
充填剤３としては電子導電性充填剤が望ましい。内部導
電性材２は導電性充填剤３によって電気抵抗を調節する
ことにより、環境変化に伴う体積抵抗率の変化を更に防
止し、押圧時の転写部材２３の下限の体積抵抗率の変動
を防止する。このため、像担持体の汚染などの悪影響や
画質の劣化を起こすことがない。前記導電性充填剤３と
しては、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、内部導電性材２及び／又は導電性
押圧材４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。

【００３０】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、ベンゾ
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−メルカプトベンゾチ
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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】本発明によれば、前記接触転写部材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、接触転写部材２３の導電性押圧材４を所
定押圧力で押圧しながら行う。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４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。

【００３４】本発明の画像形成装置９によれば、導電性
押圧材４の内側に内部導電性材２を設け、内部導電性材
２を体積抵抗率の下限制限用部材とし、また転写部材２
３をローラ形状とすることと相まって、像担持体１１へ
の過電流による悪影響は無く、画像劣化もない。また、
内部導電性材２は弾性可能な弾性体からなり、導電性押
圧材４と適宜な接合形態を有するので、導電性押圧材４
に十分な押圧機能を持たせ、更には押圧時の圧力分布が
極めて均一となるため、トナー像の転写時に画像むらや
トナー飛散を生じることがない。更に、転写部材２３が
ローラ形状に形成されるため、前記押圧時に均一な圧力
分布による転写ニップ部が確実に形成され、トナーの飛
散や放電による画像劣化のない、良好な画像を得ること
ができる。

【００３５】

【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。アルミニウムからなる芯金（基体
１）の周囲に、以下の構成材料の内部導電性材２及び導
電性押圧材４を組み込んで実施例の接触転写部材を作成
し、図１に示す画像形成装置９に組み混んで評価を行っ
た。内部導電性材２及び導電性押圧材４に無極性高分子
材料及び有極性高分子材料を用いた。無極性高分子材料
はＥＰＤＭ、有機系高分子材料はウレタンを用いた。導
電性充填剤３にカーボンブラックからなる電子導電性充
填剤、及び第四級アンモニウム塩からなるイオン導電性
充填剤を用いた。

【００３６】先ず、内部導電性材２を、その体積抵抗率
を１×１０⁶乃至１×１０¹⁰Ω・ｃｍの範囲のものを用
い、導電性押圧材４としては、非加圧時が１×１０⁶乃
至１×１０¹²Ω・ｃｍで、内部導電性材を用いず、その
導電性押圧材４のみの時で、且つ押圧時での減少体積抵
抗率が１×１０³乃至１×１０⁵Ω・ｃｍのものを用い
た。内部導電性材２の体積抵抗率の変化に対する画像評
価（転写効率、トナー飛散、文字の中抜け）を行った。
尚、転写電圧は０．２ｋＶ乃至３．０ｋＶの範囲で変化
させて行った。その結果を表１に示した。尚、表中の評
価方法は、○が良好、△が普通、×が不良である。ま
た、表１における注１は、転写電圧が３．0ｋＶを上回
る電圧が必要であった。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１の結果から、内部導電性材２の体積抵
抗率が１×１０⁷乃至１×１０⁹Ω・ｃｍの範囲では、転
写効率が優れ、トナー飛散、及び文字抜け等がない優れ
た画像を得ることができた。一方、体積抵抗率が１×１
０⁶Ω・ｃｍ以下では、特にトナー飛散が激しく、逆に
１×１０¹⁰Ω・ｃｍ以上ではトナー飛散だけでなく、ブ
レイクダウンを生じ、良好な画像が得られなかった。

【００３９】次に、内部導電性材２を、その硬度を２０
乃至６０°の範囲のものを用い、内部導電性材２の硬度
の変化に対する画像評価（導電性押圧材４の押圧状態、
ニップ（ＮＩＰ）幅、及びＣ−Set）を行った。尚、転
写電圧は０．２ｋＶ乃至３．０ｋＶの範囲で変化させて
行った。その結果を表２に示した。尚、表中の評価方法
は、○が良好、△が普通、×が不良である。

【００４０】

【表２】

【００４１】表２の結果から内部導電性材２の硬度が３
０乃至５０°の範囲にあると、転写部材２３にＣ−Set
が発生しなかった。導電性押圧材４は体積抵抗率が変化
するのに十分な圧力変化を生じ、この場合、像担持体１
１とのニップ幅は０．４ｍｍ以上得られ良好な画像が得
られた。

【００４２】次に、図５に示すように環境変化に対する
転写部材２３の体積抵抗率の変動を調べた。内部導電性
材２及び導電性押圧材４の弾性体材料として無極性高分
子のＥＰＤＭを用いたもの、有極性高分子のウレタンゴ
ムを用いたもので実施評価を行った。また弾性体材料に
は、電子導電性充填剤としてカーボンブラックを用いた
もの、イオン導電性充填剤として第４級アンモニウム塩
を用いたもので実施評価を行った。環境温度は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とで実施評価した。

【００４３】図５に示すように、無極性高分子に電子導
電性充填剤を混入した転写部材２３が環境変化に伴う体
積抵抗率の変動が少なかった。このような転写部材２３
は環境温度、湿度の変化を生じても、押圧時の下限抵抗
の変化がなく、像担持体１１に悪影響を与えず、画像劣
化もなかった。尚、転写部材２３の表層の導電性押圧材
４に、無極性高分子に電子導電性充填剤を混入したもの
を用い、内部導電性材２に、有極性高分子にイオン導電
性充填剤を混入したものを用いた場合でも、環境変化に
伴う体積抵抗率変動をかなり抑制することが可能であっ
た。しかしながら、導電性押圧材４及び内部導電性材２
がともに無極性高分子に電子導電性充填剤を混入したも
のであることが望ましい。

【００４４】また、導電性押圧材４と内部導電性材２を
接合する接合面は、その内部導電性材２の接合表層にセ
ルが存在すると、セルに含有される空気相による体積抵
抗率の違いだけでなく、高分子領域と空気領域の違いに
よって、表層の導電性押圧材４に負荷される押圧力に変
化が見られ、結果的に圧力変化による導電性押圧材４の
体積抵抗率変化を生じ、転写むらやトナー飛散などの画
質劣化を生じた。そこで、内部導電性材２をソリッド形
状の弾性体、また、接合表層にスキン層を設けた発泡弾
性体を用いると、導電性押圧材４への場所的な圧力変化
による体積抵抗率変化を生じることなく、良好な画像を
得ることができた。

【００４５】更に、導電性押圧材４と内部導電性材２と
の接合に接着剤を用いた場合は、内部導電性材２がスキ
ン層を有するか、ソリッド形状の弾性体であると、内部
導電性材２への接着剤流入が防止され、確実な接着強度
を得ると同時に所望の弾性特性を維持することができ
る。しかしながら、接着剤を用いた場合、接着剤による
全体の抵抗値上昇だけでなく、接着剤層の有無または厚
さ変化に伴う部分的抵抗値変化、及び導電性押圧材への
圧力分布などの障害（主に転写むらやトナー飛散などの
画質劣化）となる。このため、基本的に接着剤を用いず
に、導電性押圧材４の中に内部導電性材２を挿入して形
成した。チューブ状に形成された導電性押圧材４の熱収
縮するか、或いは機械的に内側を膨張させたのち、元に
戻して挿入、嵌着した。尚、転写部材２３がローラ形状
を有することにより、ベルト形状のような蛇行や紙搬
送、引張り強度といった課題を問題とせず、導電性押圧
材４の使用年数以上の強度のみを必要とし、押圧導電性
能を保持できる範囲で任意の厚みにすることが可能とな
った。また、ローラ形状の転写部材２３は転写ニップ部
への進入及び離脱領域における転写手段の曲率が大きい
ため、トナーの飛散や放電による画像劣化を生じにくく
良好な画質を得ることが可能となった。

【００４６】

【発明の効果】以上、説明した通り本発明に係る画像形
成装置によれば、前記転写部材はローラ形状であり、表
層に導電性材であって、前記像担持体への該押圧によっ
て転写時の体積抵抗率が減少する導電性押圧材が設けら
れると共に、前記導電性押圧材が押圧によって減少する
体積抵抗率の下限値（Ｍｓ）よりも高い体積抵抗率を有
した内部導電性材が該導電性押圧材の内側に設けられる
ので、像担持体への過電流を起こさず、且つ像担持体の
汚染やトナー飛散等の画像劣化を起こさない。

【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部材の拡大断面
図である。

【図３】図３は一実施形態の画像形成装置の接触転写部
材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は一実施形態の画像形成装置の接触転写部
材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、接触転写部材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。

【符号の説明】

１ 基体 ２ 内部導電性材 ３ 導電性充填剤 ４ 導電性押圧材 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 接触転写部材 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） Ｆ１６Ｃ 13/00 Ｆ１６Ｃ 13/00 Ｅ Ｚ (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 BA23 3J103 AA14 AA33 AA51 AA72 BA41 FA05 FA09 FA14 FA18 GA02 GA57 GA58 GA74 HA03 HA04 HA05 HA12 HA18 HA19 HA20 HA32 HA33 HA36 HA37 HA41 HA51 HA52 HA53 HA55 4J002 AA001 BB151 BG062 BJ002 BM002 DA086 DA096 DE076 DE096 DE136 DE146 DE186 DG046 DJ006 DJ016 FD112 FD116 GT00

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体面を押圧する転写部材を具備す
   る画像形成装置において、前記転写部材はローラ形状で
   あり、表層に導電性材であって、前記像担持体への該押
   圧によって転写時の体積抵抗率が減少する導電性押圧材
   が設けられると共に、前記導電性押圧材が押圧によって
   減少する体積抵抗率の下限値（Ｍｓ）よりも高い体積抵
   抗率を有した内部導電性材が該導電性押圧材の内側に設
   けられることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記内部導電性材の体積抵抗率が１×１
   ０⁷乃至１×１０⁹Ω・ｃｍの範囲にあることを特徴とす
   る請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記内部導電性材は弾性変形可能である
   ことを特徴とする請求項1又は２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記内部導電性材の硬度が３０乃至５０
   °の範囲にあることを特徴とする請求項１乃至３のいず
   れかに記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記導電性押圧材と内部導電性材とは、
   接着剤を介さずに直接接合されることを特徴とする請求
   項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記内部導電性材は、前記導電性押圧材
   が接合される表層にセルが存在しないことを特徴とする
   請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記内部導電性材は、ソリッド構造の弾
   性体であることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか
   に記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記内部導電性材は前記導電性押圧材が
   接合される接合表層がスキン層からなる発泡弾性体であ
   ることを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の
   画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記内部導電性材は無極性高分子からな
   ることを特徴とする請求項1乃至８のいずれかに記載の
   画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記内部導電性材は、抵抗値を調整す
    る電子導電性導電剤が分散されることを特徴とする請求
    項１乃至９のいずれかに記載の画像形成装置。