JP2003029432A - キャビティを有するエラストマー画像キャリア - Google Patents
キャビティを有するエラストマー画像キャリアInfo
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】本発明は、例えば電子写真技術で使用するため
の、キャビティを有する少なくとも１種のエラストマー
を含有する画像キャリアに関する。その画像キャリア
は、特にエレクトログラフィー、電子写真技術（光伝導
体として）、またはマグネトグラフィーにおいて、及び
カラー印刷法において使用することができる。 【解決手段】キャビティを有する少なくとも１種のエラ
ストマーを含有する画像キャリアによって達成する。
の、キャビティを有する少なくとも１種のエラストマー
を含有する画像キャリアに関する。その画像キャリア
は、特にエレクトログラフィー、電子写真技術（光伝導
体として）、またはマグネトグラフィーにおいて、及び
カラー印刷法において使用することができる。 【解決手段】キャビティを有する少なくとも１種のエラ
ストマーを含有する画像キャリアによって達成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、キャビティ(cavit
ies)を有する少なくとも１種のエラストマーを含有する
画像キャリアに関する。その画像キャリアは、特にエレ
クトログラフィー(electrography)、電子写真技術また
はマグネトグラフィー(magnetography)に使用すること
ができる。
ies)を有する少なくとも１種のエラストマーを含有する
画像キャリアに関する。その画像キャリアは、特にエレ
クトログラフィー(electrography)、電子写真技術また
はマグネトグラフィー(magnetography)に使用すること
ができる。
【０００２】
【従来の技術】近年、デジタル印刷法は、特に電子写真
技術においてますます重要性を増してきている。その装
置の大部分は、まだモノクロのみで動作しているが、カ
ラー装置の割合は増大し続けている。カラー装置に関し
ては、モノクロ装置と比較して、より高い画像品質が本
質的に要求される。
技術においてますます重要性を増してきている。その装
置の大部分は、まだモノクロのみで動作しているが、カ
ラー装置の割合は増大し続けている。カラー装置に関し
ては、モノクロ装置と比較して、より高い画像品質が本
質的に要求される。
【０００３】電子写真印刷法において中心の構成部分
は、光伝導体である。今日、実質的にすべての電子写真
カラープリンタでは、有機光伝導体が用いられている。
光伝導体の厚さは、アルミニウム製ドラム上で通常約２
０μｍである。光伝導体は通常、弾性でもなく、圧縮性
でもない。電子写真法については、例えばL.B.シャイン
(Schein),スプリンガー・フェルラーク(Springer Verla
g)著、エレクトロフォトグラフィー・アンド・デベロッ
プメント・フィジクス（Electrophotography andDevelo
pment Physics）、1992、ISBN 0-387-55858-6に詳細に
説明されている。
は、光伝導体である。今日、実質的にすべての電子写真
カラープリンタでは、有機光伝導体が用いられている。
光伝導体の厚さは、アルミニウム製ドラム上で通常約２
０μｍである。光伝導体は通常、弾性でもなく、圧縮性
でもない。電子写真法については、例えばL.B.シャイン
(Schein),スプリンガー・フェルラーク(Springer Verla
g)著、エレクトロフォトグラフィー・アンド・デベロッ
プメント・フィジクス（Electrophotography andDevelo
pment Physics）、1992、ISBN 0-387-55858-6に詳細に
説明されている。
【０００４】カラー印刷で必要とされるような良好な画
像品質を達成するために、電子写真カラープリンタで
は、中間キャリアをしばしば使用する。中間キャリアを
使用する場合、最初に光伝導体から、中間キャリア上に
トナー画像を転写し、そこから紙の上に転写する。粗い
紙の不均一な形態が釣り合うように、これらの中間キャ
リアの一部は弾性および／または圧縮性である。かかる
中間キャリアは、例えば、以下に示す市販の電子写真プ
リンタで用いられる：ゼロックス(Xerox)社のＤｏｃｕ
Ｃｏｌｏｒ ２０６０：中間キャリアとして、静電転写
において連続テープを使用する；ネクスプレス(NexPres
s)社のＮｅｘＰｒｅｓｓ ２１００：中間キャリアはド
ラムである（これも静電転写）；インディゴ(Indigo)社
のＥ−Ｐｒｉｎｔ １０００：中間キャリアは、シリン
ダ上に幅出しされる(tentered)印刷用ブランケットの１
種である。紙への転写は、圧力および熱を用いて行われ
る。
像品質を達成するために、電子写真カラープリンタで
は、中間キャリアをしばしば使用する。中間キャリアを
使用する場合、最初に光伝導体から、中間キャリア上に
トナー画像を転写し、そこから紙の上に転写する。粗い
紙の不均一な形態が釣り合うように、これらの中間キャ
リアの一部は弾性および／または圧縮性である。かかる
中間キャリアは、例えば、以下に示す市販の電子写真プ
リンタで用いられる：ゼロックス(Xerox)社のＤｏｃｕ
Ｃｏｌｏｒ ２０６０：中間キャリアとして、静電転写
において連続テープを使用する；ネクスプレス(NexPres
s)社のＮｅｘＰｒｅｓｓ ２１００：中間キャリアはド
ラムである（これも静電転写）；インディゴ(Indigo)社
のＥ−Ｐｒｉｎｔ １０００：中間キャリアは、シリン
ダ上に幅出しされる(tentered)印刷用ブランケットの１
種である。紙への転写は、圧力および熱を用いて行われ
る。
【０００５】かかる中間キャリアは、画像品質を改善す
るが、多くの欠点も有する：このように、中間キャリア
は追加の構成部分および摩耗部品であるため、各印刷ペ
ージに対してかなりのコストがかかり、かつ機械の複雑
性を増す。さらに、カラープリンタは通常、黒、シア
ン、マゼンタおよび黄色の４つのプロセスカラー(proce
ss colors)を連続して紙（または中間キャリア）に付着
させる。高品質の画像には、色分離の間で１００μｍ以
上の位置合わせ(registering)精度が必要とされる。こ
の精度を達成することは、中間キャリアによってさらに
難しくなる。
るが、多くの欠点も有する：このように、中間キャリア
は追加の構成部分および摩耗部品であるため、各印刷ペ
ージに対してかなりのコストがかかり、かつ機械の複雑
性を増す。さらに、カラープリンタは通常、黒、シア
ン、マゼンタおよび黄色の４つのプロセスカラー(proce
ss colors)を連続して紙（または中間キャリア）に付着
させる。高品質の画像には、色分離の間で１００μｍ以
上の位置合わせ(registering)精度が必要とされる。こ
の精度を達成することは、中間キャリアによってさらに
難しくなる。
【０００６】米国特許第３，９４５，７２３号には、光
伝導体スリーブの下の可撓性層を２つの端板によって加
圧し、光伝導体スリーブをそれに取り付ける技術が記載
されている。
伝導体スリーブの下の可撓性層を２つの端板によって加
圧し、光伝導体スリーブをそれに取り付ける技術が記載
されている。
【０００７】米国特許第３，９９４，７２６号には、可
撓性光伝導体が記載されている。特定の形式の液体現像
法については、広い接触領域を得るために可撓性が必要
とされる。
撓性光伝導体が記載されている。特定の形式の液体現像
法については、広い接触領域を得るために可撓性が必要
とされる。
【０００８】米国特許第５，８２８，９３１号およびそ
れに対応するドイツ特許第１９６４６３４８−Ａ１号に
は、中間キャリアを用いることなく、より良い画像品質
を達成するために、光伝導体下に弾性層を設けることが
提案されている。特に、光伝導性層が、弾性層より硬く
なるように、弾性層と光伝導性層の硬さが規定されてい
る。
れに対応するドイツ特許第１９６４６３４８−Ａ１号に
は、中間キャリアを用いることなく、より良い画像品質
を達成するために、光伝導体下に弾性層を設けることが
提案されている。特に、光伝導性層が、弾性層より硬く
なるように、弾性層と光伝導性層の硬さが規定されてい
る。
【０００９】従来から知られているシステムと比較し
て、米国特許第５，８２８，９３１号によって、良好な
画像品質（弾性光伝導体は粗い紙に十分に適合する）な
らびに簡素化されたマシンのセットアップ、および中間
キャリアを使用しないことによるコスト低減が達成され
る。
て、米国特許第５，８２８，９３１号によって、良好な
画像品質（弾性光伝導体は粗い紙に十分に適合する）な
らびに簡素化されたマシンのセットアップ、および中間
キャリアを使用しないことによるコスト低減が達成され
る。
【００１０】しかしながら、４つの印刷位置で、紙に４
つのプロセスカラーを連続して転写するシステムにおい
て、この解決策には問題がある：弾性材料は、いわゆる
変形すべり（deformation slip）を示す。この作用を、
図１を参照してさらに説明する：ローラー１は、（例え
ばゴム製の）エラストマーライニング３を有し、そのロ
ーラー１は、ローラー２上に支持される。ローラー２お
よびローラー１の芯は、ライニング３に比べて弾性でな
い材料（例えば、鋼）製である。軸受の関係のために、
ニップとも呼ばれる接触領域４が形成され、そこでエラ
ストマーライニングが変形する。ここで、摩擦によって
ローラー２がローラー１によって動くように、ローラー
１を運転すると、エラストマーライニングを有するロー
ラー１と比較して、硬質ローラー２が、より速い表面速
度で動くことを観察することができる。この作用は、正
の変形すべり(positive deformation slip)と呼ばれ
る。ゴムやポリウレタンなどの弾性材料は、圧縮性では
ないが、ライニングの厚さよりも薄いニップによって圧
縮されるという事実が本質的に原因となり、正の変形す
べりが生じる。原則として、正の変形すべりは、２つの
ローラーが共に加圧される強さに伴って増大する。さら
に、正の変形すべりは、ライニングの厚さの増大に伴っ
て減少する。
つのプロセスカラーを連続して転写するシステムにおい
て、この解決策には問題がある：弾性材料は、いわゆる
変形すべり（deformation slip）を示す。この作用を、
図１を参照してさらに説明する：ローラー１は、（例え
ばゴム製の）エラストマーライニング３を有し、そのロ
ーラー１は、ローラー２上に支持される。ローラー２お
よびローラー１の芯は、ライニング３に比べて弾性でな
い材料（例えば、鋼）製である。軸受の関係のために、
ニップとも呼ばれる接触領域４が形成され、そこでエラ
ストマーライニングが変形する。ここで、摩擦によって
ローラー２がローラー１によって動くように、ローラー
１を運転すると、エラストマーライニングを有するロー
ラー１と比較して、硬質ローラー２が、より速い表面速
度で動くことを観察することができる。この作用は、正
の変形すべり(positive deformation slip)と呼ばれ
る。ゴムやポリウレタンなどの弾性材料は、圧縮性では
ないが、ライニングの厚さよりも薄いニップによって圧
縮されるという事実が本質的に原因となり、正の変形す
べりが生じる。原則として、正の変形すべりは、２つの
ローラーが共に加圧される強さに伴って増大する。さら
に、正の変形すべりは、ライニングの厚さの増大に伴っ
て減少する。
【００１１】この変形すべりは、２色の印刷法について
の図２に図示するような、米国特許第５，８２８，９３
１号の方法によるカラー印刷において好ましくない作用
を有する：ローラー５ａおよび５ｂは、米国特許第５，
８２８，９３１号による光伝導体である。本明細書に示
していない公知の手段を用いて、第１カラーのトナー画
像を光伝導体５ａ上に生成し、第２カラーの画像を光伝
導体５ｂ上に生成する。紙７は、矢印８の方向に進み、
バックアップロール６ａによって、光伝導体５ａに対し
て最初に押し付けられ、その結果、第１カラーの画像が
紙上に転写される。続いて、その紙は、バックアップロ
ール６ｂによって光伝導体５ｂに対して押し付けられ
て、第２カラーがその紙上に転写される。
の図２に図示するような、米国特許第５，８２８，９３
１号の方法によるカラー印刷において好ましくない作用
を有する：ローラー５ａおよび５ｂは、米国特許第５，
８２８，９３１号による光伝導体である。本明細書に示
していない公知の手段を用いて、第１カラーのトナー画
像を光伝導体５ａ上に生成し、第２カラーの画像を光伝
導体５ｂ上に生成する。紙７は、矢印８の方向に進み、
バックアップロール６ａによって、光伝導体５ａに対し
て最初に押し付けられ、その結果、第１カラーの画像が
紙上に転写される。続いて、その紙は、バックアップロ
ール６ｂによって光伝導体５ｂに対して押し付けられ
て、第２カラーがその紙上に転写される。
【００１２】２色の画像相互の正確な位置決め、特に光
伝導体５ａおよび５ｂの製造における変形すべりおよび
作業許容差(work tolerance)から、問題が生じる。良好
な画像品質を得るためには、位置合わせ精度が１００μ
ｍ以上（つまり、さらに正確）でなければならない。さ
らに、これは、紙表面全体にわたって達成されなければ
ならない。通常の条件下では、変形すべりは約１％であ
る。長さＡ４（２９．７ｃｍ）のシートでは、これは、
所望の１００μｍよりもかなり大きい２９７０μｍの長
さの差に相当する。従来技術では、変形すべりを最小限
にするために、３つの技術が使用している：加圧力が分
かっている場合には、変形すべりを測定することができ
る。変形すべりが画像を引き伸ばすため、光伝導体に付
す際に画像を縮めることにより、紙に転写された画像が
正確な長さを有する。位置合わせ誤差を低減するための
第２技術として、バックアップロール６ａおよび６ｂに
対して同じ軸受圧力を選択する。つまり光伝導体５ｂに
対するセットアップロール６ｂの軸受における力と同じ
力で、光伝導体５ｂ上に支持されるようにバックアップ
ロール６ａをセットする。第３の補正(correction)の可
能性は、ライニングをできる限り厚くデザインすること
である。なぜなら、正の変形すべりが、それによって比
較的小さく保たれるからである。
伝導体５ａおよび５ｂの製造における変形すべりおよび
作業許容差(work tolerance)から、問題が生じる。良好
な画像品質を得るためには、位置合わせ精度が１００μ
ｍ以上（つまり、さらに正確）でなければならない。さ
らに、これは、紙表面全体にわたって達成されなければ
ならない。通常の条件下では、変形すべりは約１％であ
る。長さＡ４（２９．７ｃｍ）のシートでは、これは、
所望の１００μｍよりもかなり大きい２９７０μｍの長
さの差に相当する。従来技術では、変形すべりを最小限
にするために、３つの技術が使用している：加圧力が分
かっている場合には、変形すべりを測定することができ
る。変形すべりが画像を引き伸ばすため、光伝導体に付
す際に画像を縮めることにより、紙に転写された画像が
正確な長さを有する。位置合わせ誤差を低減するための
第２技術として、バックアップロール６ａおよび６ｂに
対して同じ軸受圧力を選択する。つまり光伝導体５ｂに
対するセットアップロール６ｂの軸受における力と同じ
力で、光伝導体５ｂ上に支持されるようにバックアップ
ロール６ａをセットする。第３の補正(correction)の可
能性は、ライニングをできる限り厚くデザインすること
である。なぜなら、正の変形すべりが、それによって比
較的小さく保たれるからである。
【００１３】これらの補正メカニズムにもかかわらず、
所望の位置合わせ精度を達成することは非常に難しい。
実際には、すべての（通常４種の）カラーで正確に同じ
軸受圧力を達成することは通常不可能である。軸受圧力
の小さな差によって、かなりの位置合わせ誤差が既に生
じている。米国特許第５，８２８，９３１号によれば、
誤差の他の本質的な原因は、光伝導体の作業許容差であ
る。エラストマーライニングを有する非常に精密なロー
ラーの作製は複雑であり、かつコストが高くつく。さら
に、厚さが厚いライニング（通常１ｃｍ以上）が必要で
あり、その結果、ローラーは、大きく、かつ重くなる。
光伝導体は、比較的頻繁に取り替えなければならない
（例えば、Ａ４を５０，０００ページ印刷した後）摩耗
部品であるため、実際には、このことは大きな欠点であ
る。したがって、この構成部分は、安価で、かつ取替え
のための取り扱いが容易でなければならない。
所望の位置合わせ精度を達成することは非常に難しい。
実際には、すべての（通常４種の）カラーで正確に同じ
軸受圧力を達成することは通常不可能である。軸受圧力
の小さな差によって、かなりの位置合わせ誤差が既に生
じている。米国特許第５，８２８，９３１号によれば、
誤差の他の本質的な原因は、光伝導体の作業許容差であ
る。エラストマーライニングを有する非常に精密なロー
ラーの作製は複雑であり、かつコストが高くつく。さら
に、厚さが厚いライニング（通常１ｃｍ以上）が必要で
あり、その結果、ローラーは、大きく、かつ重くなる。
光伝導体は、比較的頻繁に取り替えなければならない
（例えば、Ａ４を５０，０００ページ印刷した後）摩耗
部品であるため、実際には、このことは大きな欠点であ
る。したがって、この構成部分は、安価で、かつ取替え
のための取り扱いが容易でなければならない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、位置
合わせ精度の問題とそれに関連する欠点を克服するよう
に、全く変形すべりを示さないか、あるいは極めて少な
い変形すべりしか示さない画像キャリアを提供すること
である。本発明による画像キャリアは、光伝導体として
も適しているはずである。
合わせ精度の問題とそれに関連する欠点を克服するよう
に、全く変形すべりを示さないか、あるいは極めて少な
い変形すべりしか示さない画像キャリアを提供すること
である。本発明による画像キャリアは、光伝導体として
も適しているはずである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】驚くべきことに、上述の
目的は、キャビティを有する少なくとも１種のエラスト
マーを含有する画像キャリアによって達成される。
目的は、キャビティを有する少なくとも１種のエラスト
マーを含有する画像キャリアによって達成される。
【００１６】前記エラストマーは、発泡ポリマー、特に
発泡ポリウレタン、シリコーン、ＥＰＤＭゴムおよび／
またはＮＢＲであることが好ましい。本明細書で用いら
れる「発泡」とは、例えば、ガス、例えば窒素またはＣ
Ｏ2を製造プロセスで放出するような方法でポリマーを
製造することを意味する。または、ポリマー製造中に、
ガスを導入することも可能である。どちらの場合にも、
キャビティを含有し、かつ比較的低密度であるエラスト
マーが形成される。
発泡ポリウレタン、シリコーン、ＥＰＤＭゴムおよび／
またはＮＢＲであることが好ましい。本明細書で用いら
れる「発泡」とは、例えば、ガス、例えば窒素またはＣ
Ｏ2を製造プロセスで放出するような方法でポリマーを
製造することを意味する。または、ポリマー製造中に、
ガスを導入することも可能である。どちらの場合にも、
キャビティを含有し、かつ比較的低密度であるエラスト
マーが形成される。
【００１７】さらに好ましい態様では、エラストマー中
のキャビティは、膨張気泡またはその後に膨張する非膨
張気泡を導入することによって生じる。エラストマーに
は、特に、上述の材料、ポリウレタン、シリコーン、Ｅ
ＰＤＭゴムおよび／またはＮＢＲが含まれる。かかるポ
リウレタン系システムは、ドイツ特許出願１０１１１６
１８．７号に記載されている。熱可塑性気泡は、アクリ
レート‐フッ化ビニリデンコポリマーから製造され、例
えばブタンなどのガスを含有することが好ましい。
のキャビティは、膨張気泡またはその後に膨張する非膨
張気泡を導入することによって生じる。エラストマーに
は、特に、上述の材料、ポリウレタン、シリコーン、Ｅ
ＰＤＭゴムおよび／またはＮＢＲが含まれる。かかるポ
リウレタン系システムは、ドイツ特許出願１０１１１６
１８．７号に記載されている。熱可塑性気泡は、アクリ
レート‐フッ化ビニリデンコポリマーから製造され、例
えばブタンなどのガスを含有することが好ましい。
【００１８】エラストマー中のキャビティの体積含有率
は、５〜９５％、特に２０〜８０％であることが好まし
い。キャビティとエラストマー材料との比は、変形すべ
りを最小限にすることによって簡単に最適化することが
できる。キャビティを有するエラストマーが、光伝導性
材料または磁性材料などの更なる成分を有する場合に
は、エラストマーおよび添加剤を含有する材料中のキャ
ビティの体積含有率は、５〜９５％、特に２０〜８０％
であることが好ましい。
は、５〜９５％、特に２０〜８０％であることが好まし
い。キャビティとエラストマー材料との比は、変形すべ
りを最小限にすることによって簡単に最適化することが
できる。キャビティを有するエラストマーが、光伝導性
材料または磁性材料などの更なる成分を有する場合に
は、エラストマーおよび添加剤を含有する材料中のキャ
ビティの体積含有率は、５〜９５％、特に２０〜８０％
であることが好ましい。
【００１９】好ましい態様では、画像キャリアは光伝導
体である。本発明による光伝導体は、以下の態様の１つ
により提供されることが好ましい：
体である。本発明による光伝導体は、以下の態様の１つ
により提供されることが好ましい：
【００２０】一方、画像キャリアは、少なくとも１つの
層が光伝導特性を有し、かつ少なくとも１つの層がキャ
ビティを有するエラストマーを含有する、少なくとも２
つの層を有することができる。他方では、画像キャリア
は、キャビティを有するエラストマーを含有し、かつ同
時に光伝導特性を有する層を含むことができる。
層が光伝導特性を有し、かつ少なくとも１つの層がキャ
ビティを有するエラストマーを含有する、少なくとも２
つの層を有することができる。他方では、画像キャリア
は、キャビティを有するエラストマーを含有し、かつ同
時に光伝導特性を有する層を含むことができる。
【００２１】例えば、第１の態様では、光伝導性層は、
膨張気泡を含むポリウレタンからなる、厚さ１ｍｍで比
較的固有電気抵抗が低い（例えば、１０9Ωｍ未満）エ
ラストマー層に付される。それに対して、第２の態様で
は、キャビティを有するエラストマー層は、それ自体が
光伝導特性を有する。
膨張気泡を含むポリウレタンからなる、厚さ１ｍｍで比
較的固有電気抵抗が低い（例えば、１０9Ωｍ未満）エ
ラストマー層に付される。それに対して、第２の態様で
は、キャビティを有するエラストマー層は、それ自体が
光伝導特性を有する。
【００２２】本発明による光伝導体は、公知の光伝導体
を超える以下の利点を有する：非発泡または、一般に非
圧縮性エラストマーは、硬質ローラー上に支持されるよ
うセットした場合には、正の変形すべりを示す（つま
り、硬質ローラーは、エラストマーローラーよりも速く
回転する）のに対し、圧縮性材料は、負の変形すべりを
示す（つまり、硬質ローラーは、エラストマーローラー
よりもゆっくりと回転する）。
を超える以下の利点を有する：非発泡または、一般に非
圧縮性エラストマーは、硬質ローラー上に支持されるよ
うセットした場合には、正の変形すべりを示す（つま
り、硬質ローラーは、エラストマーローラーよりも速く
回転する）のに対し、圧縮性材料は、負の変形すべりを
示す（つまり、硬質ローラーは、エラストマーローラー
よりもゆっくりと回転する）。
【００２３】それに対し、本発明による材料を使用した
場合には、変形すべりは通常、キャビティとエラストマ
ーとの比を適切に選択することによって、完全に回避さ
れる。したがって、光伝導体から紙への静電転写におい
て、異なる色に対するバックアップロールの軸受圧力
と、作業許容差（例えば、同心性(concentricity)）の
どちらにも実質的に依存しない、高い位置合わせ精度が
達成される。位置合わせ精度が高いことにより、転写に
おいて、極めて優れた画像品質が達成される。
場合には、変形すべりは通常、キャビティとエラストマ
ーとの比を適切に選択することによって、完全に回避さ
れる。したがって、光伝導体から紙への静電転写におい
て、異なる色に対するバックアップロールの軸受圧力
と、作業許容差（例えば、同心性(concentricity)）の
どちらにも実質的に依存しない、高い位置合わせ精度が
達成される。位置合わせ精度が高いことにより、転写に
おいて、極めて優れた画像品質が達成される。
【００２４】これに伴い、（例えば、米国特許第５，８
２８，９３１号による光伝導体と比較して）エラストマ
ー材料の消費量が低減される。本発明による光伝導体で
は、いくつかの点でこれが達成される。第１に、キャビ
ティを導入すると、材料が節減される。第２に、全く変
形すべりを示さない本発明による材料では、キャビティ
を含まない材料を使用した場合と同様に、変形すべりを
最小限にするために、特に厚くデザインされたライニン
グを設ける必要がない。第３に、キャビティを有する材
料では、低いショア硬さ(Shore hardness)を達成するの
がかなり容易である。比較的広いニップが、低い軸受圧
力で既に形成されているため、これは有利である。通常
数ミリメートルの比較的広いニップは、電子写真技術に
おいて、光伝導体から紙への静電転写で非常に有利であ
る。エラストマー材料の消費量が少ないことは、特に、
低コストとなり、かつ光伝導体が簡単に取り替えられる
ようになるという点で、利点を有する。
２８，９３１号による光伝導体と比較して）エラストマ
ー材料の消費量が低減される。本発明による光伝導体で
は、いくつかの点でこれが達成される。第１に、キャビ
ティを導入すると、材料が節減される。第２に、全く変
形すべりを示さない本発明による材料では、キャビティ
を含まない材料を使用した場合と同様に、変形すべりを
最小限にするために、特に厚くデザインされたライニン
グを設ける必要がない。第３に、キャビティを有する材
料では、低いショア硬さ(Shore hardness)を達成するの
がかなり容易である。比較的広いニップが、低い軸受圧
力で既に形成されているため、これは有利である。通常
数ミリメートルの比較的広いニップは、電子写真技術に
おいて、光伝導体から紙への静電転写で非常に有利であ
る。エラストマー材料の消費量が少ないことは、特に、
低コストとなり、かつ光伝導体が簡単に取り替えられる
ようになるという点で、利点を有する。
【００２５】上述の第１の態様の一例では、キャビティ
を有するエラストマー層は、１ｍｍの厚さを有する。そ
の層は、ショアＡ硬さ２０および固有電気抵抗１０8Ω
ｍを有する。この値は、約０．５ｍ／ｓまでの速度範囲
で保持される。それより高い速度では、それより低い固
有電気抵抗が必要であり、一次近似において、それは速
度に反比例する。光伝導体の構造は、一次近似では、従
来の光伝導体ドラムの場合と同様である。つまりエラス
トマー層は、１ｍｍ未満の厚さのバリヤー層でコーティ
ングされ、約１μｍの厚さの電荷担体生成(charge-carr
ier generation)層（電荷担体が、衝突光(impinging li
ght)によって生成される）で再度コーティングされ、最
後に、最上層として、厚さ約２０μｍの電荷担体輸送(c
harge-carrier transport)層でコーティングされる。任
意に、薄い（例えば厚さ約３μｍ）および硬質の摩耗保
護層を、その最上層に付すことができる。上述の層の１
つに複数の機能を取り入れた場合には、層の数を減らす
ことができることは明らかである。
を有するエラストマー層は、１ｍｍの厚さを有する。そ
の層は、ショアＡ硬さ２０および固有電気抵抗１０8Ω
ｍを有する。この値は、約０．５ｍ／ｓまでの速度範囲
で保持される。それより高い速度では、それより低い固
有電気抵抗が必要であり、一次近似において、それは速
度に反比例する。光伝導体の構造は、一次近似では、従
来の光伝導体ドラムの場合と同様である。つまりエラス
トマー層は、１ｍｍ未満の厚さのバリヤー層でコーティ
ングされ、約１μｍの厚さの電荷担体生成(charge-carr
ier generation)層（電荷担体が、衝突光(impinging li
ght)によって生成される）で再度コーティングされ、最
後に、最上層として、厚さ約２０μｍの電荷担体輸送(c
harge-carrier transport)層でコーティングされる。任
意に、薄い（例えば厚さ約３μｍ）および硬質の摩耗保
護層を、その最上層に付すことができる。上述の層の１
つに複数の機能を取り入れた場合には、層の数を減らす
ことができることは明らかである。
【００２６】摩耗保護層を用いた場合、これらの３層ま
たは４層に対しては、現在多種多様な材料を用いること
ができる（例えば、Ｌ．Ｂ．シャイン（Schein）、スプ
リンガー・フェルラーク（Springer Verlag）著、エレ
クトロフォトグラフィー・アンド・デベロップメント・
フィジクス(Electrophotography and Development Phys
ics)、1992、ISBN 0-387-55858-6、またはドイツ特許第
１９９５１５２２号を参照）。本発明による光伝導体に
は、損傷を生じることなく、ニップを通る通路で生じる
屈曲および負荷に耐えるために軟質である材料が好まし
い。したがって、より硬く、そのため可撓性に劣る無機
光伝導体よりも、有機光伝導体のほうが好ましい。
たは４層に対しては、現在多種多様な材料を用いること
ができる（例えば、Ｌ．Ｂ．シャイン（Schein）、スプ
リンガー・フェルラーク（Springer Verlag）著、エレ
クトロフォトグラフィー・アンド・デベロップメント・
フィジクス(Electrophotography and Development Phys
ics)、1992、ISBN 0-387-55858-6、またはドイツ特許第
１９９５１５２２号を参照）。本発明による光伝導体に
は、損傷を生じることなく、ニップを通る通路で生じる
屈曲および負荷に耐えるために軟質である材料が好まし
い。したがって、より硬く、そのため可撓性に劣る無機
光伝導体よりも、有機光伝導体のほうが好ましい。
【００２７】変形すべりを生じない本発明による光伝導
体では、キャビティとエラストマー材料との比を最適化
することが有利である。キャビティの割合が高すぎる場
合には、負の変形すべりを生じ、一方、キャビティの割
合が低すぎると、正の変形すべりを生じる。変形すべり
を回避するために必要なキャビティの割合は、特に、使
用するエラストマーの種類および硬さによって異なる。
特に、その割合は、５〜９５％の間で変動する。
体では、キャビティとエラストマー材料との比を最適化
することが有利である。キャビティの割合が高すぎる場
合には、負の変形すべりを生じ、一方、キャビティの割
合が低すぎると、正の変形すべりを生じる。変形すべり
を回避するために必要なキャビティの割合は、特に、使
用するエラストマーの種類および硬さによって異なる。
特に、その割合は、５〜９５％の間で変動する。
【００２８】エラストマー層を設けるためのベースとし
て、様々な物：ソリッド(solid)ドラム、硬質スリーブ
（例えば、肉厚１ｍｍのアルミニウム）、可撓性スリー
ブ（例えば、肉厚５０μｍのステンレス鋼）、または可
撓性テープ（例えば、厚さ１００μｍのＰＥＴ）が従来
技術で用いられている。基材上にエラストマー層を接着
させるために、接着促進剤を用いることができる。
て、様々な物：ソリッド(solid)ドラム、硬質スリーブ
（例えば、肉厚１ｍｍのアルミニウム）、可撓性スリー
ブ（例えば、肉厚５０μｍのステンレス鋼）、または可
撓性テープ（例えば、厚さ１００μｍのＰＥＴ）が従来
技術で用いられている。基材上にエラストマー層を接着
させるために、接着促進剤を用いることができる。
【００２９】本発明の好ましい態様では、基材を使用し
ない。次いで、例えばドラム上に上述の形状でスリーブ
として光伝導体を作製した後、再度剥離する。基材を省
くことができるので、これは、コストが低いという利点
を有する。既に記述したように、光伝導体は、比較的頻
繁に（例えば、Ａ４を５０，０００ページ印刷した後）
取り替えなければならない摩耗部品であるので、本明細
書においてはコストが重要な役割を果たす。この態様で
は、印刷機械の受取りドラムに対する良好な電気接点
（光伝導体を機能させるために不可欠である）を確保す
るために、２つの態様：第１には、同程度に低いエラス
トマー材料の固有電気抵抗（例えば、１０ 7Ωｍ未満）
または、第２に、スリーブ内側の「高伝導性」コーティ
ング（例えば、厚さ約１μｍのグラファイト層）、が好
ましい。
ない。次いで、例えばドラム上に上述の形状でスリーブ
として光伝導体を作製した後、再度剥離する。基材を省
くことができるので、これは、コストが低いという利点
を有する。既に記述したように、光伝導体は、比較的頻
繁に（例えば、Ａ４を５０，０００ページ印刷した後）
取り替えなければならない摩耗部品であるので、本明細
書においてはコストが重要な役割を果たす。この態様で
は、印刷機械の受取りドラムに対する良好な電気接点
（光伝導体を機能させるために不可欠である）を確保す
るために、２つの態様：第１には、同程度に低いエラス
トマー材料の固有電気抵抗（例えば、１０ 7Ωｍ未満）
または、第２に、スリーブ内側の「高伝導性」コーティ
ング（例えば、厚さ約１μｍのグラファイト層）、が好
ましい。
【００３０】他の好ましい態様では、光伝導体の曲げ半
径をできる限り大きく維持する。したがって、光伝導性
材料上の負荷をできる限り少なく維持する。ドラムの場
合は、例えば大きな外径（例えば、２００ｍｍ）を有す
ることによって、このことを達成することができる。テ
ープの場合は、テープが十分な長さおよび適切なガイド
(guiding)を有することにより、このことを達成するこ
とができる。
径をできる限り大きく維持する。したがって、光伝導性
材料上の負荷をできる限り少なく維持する。ドラムの場
合は、例えば大きな外径（例えば、２００ｍｍ）を有す
ることによって、このことを達成することができる。テ
ープの場合は、テープが十分な長さおよび適切なガイド
(guiding)を有することにより、このことを達成するこ
とができる。
【００３１】上述のように、本発明の好ましい態様で
は、エラストマーおよびキャビティを含有する層は、光
伝導体もまた含有する。次いで、そのエラストマー層
は、電荷担体のための輸送層である。この場合、以下の
構造が可能である：例えば、厚さ１μｍ未満のバリヤー
層を、基材上にコーティングする。同時に電荷担体の輸
送層としての役割を果たす、厚さ約１ｍｍのエラストマ
ー層で、これをコーティングした後、電荷担体生成層
（厚さ約１μｍ）をコーティングする。かかる層は通
常、低い機械的負荷（紙との接触による大きな摩擦）に
しか耐えることができないので、ここでは、上述の摩耗
保護層を使用する。
は、エラストマーおよびキャビティを含有する層は、光
伝導体もまた含有する。次いで、そのエラストマー層
は、電荷担体のための輸送層である。この場合、以下の
構造が可能である：例えば、厚さ１μｍ未満のバリヤー
層を、基材上にコーティングする。同時に電荷担体の輸
送層としての役割を果たす、厚さ約１ｍｍのエラストマ
ー層で、これをコーティングした後、電荷担体生成層
（厚さ約１μｍ）をコーティングする。かかる層は通
常、低い機械的負荷（紙との接触による大きな摩擦）に
しか耐えることができないので、ここでは、上述の摩耗
保護層を使用する。
【００３２】上述の本発明による画像キャリアの利点
は、一般に、画像キャリアが光伝導体ではない態様でも
得られる。本発明による画像キャリアは、エレクトログ
ラフィーおよびマグネトグラフィーに使用することも好
ましい。エレクトログラフィー（またはL.B.シャイン(S
chein)、スプリンガー・フェルラーク(Springer Verla
g)著、エレクトログラフィー・アンド・デベロップメン
ト・フィジクス(Electrophotography and Development
Physics)、1992、ISBN 0-387-55858-6に記載のイオノグ
ラフィー(ionography)）では、光伝導体よりもむしろ、
電気絶縁層が使用される。本発明は、ここで用いても、
光伝導体の場合と同じ利点を得ることができる。また
は、エラストマー材料の代わりに高絶縁材料を用いるこ
とによって、絶縁コーティングを省くこともできる。
は、一般に、画像キャリアが光伝導体ではない態様でも
得られる。本発明による画像キャリアは、エレクトログ
ラフィーおよびマグネトグラフィーに使用することも好
ましい。エレクトログラフィー（またはL.B.シャイン(S
chein)、スプリンガー・フェルラーク(Springer Verla
g)著、エレクトログラフィー・アンド・デベロップメン
ト・フィジクス(Electrophotography and Development
Physics)、1992、ISBN 0-387-55858-6に記載のイオノグ
ラフィー(ionography)）では、光伝導体よりもむしろ、
電気絶縁層が使用される。本発明は、ここで用いても、
光伝導体の場合と同じ利点を得ることができる。また
は、エラストマー材料の代わりに高絶縁材料を用いるこ
とによって、絶縁コーティングを省くこともできる。
【００３３】同じことを、マグネトグラフィー(L.B. シ
ャイン(Schein)、スプリンガー・フェルラーク(Springe
r Verlag)著、エレクトログラフィー・アンド・デベロ
ップメント・フィジクス(Electrophotography and Deve
lopment Physics)、1992、ISBN 0-387-55858-6に記載さ
れている)に適用する。ここでは、光伝導性層よりもむ
しろ、磁性層が使用される。または、１種以上の磁性材
料（例えば、磁鉄鉱）をエラストマー材料中に組み込む
ことができる。上述の印刷法（電子写真技術、エレクト
ログラフィー、マグネトグラフィー）以外に、トナー画
像を画像キャリア上に形成し、中間キャリアを用いるこ
となく、そこから印刷基材上に転写する、他のいずれか
の印刷方法、特にカラー印刷において、本発明による画
像キャリアを用いることもできる。
ャイン(Schein)、スプリンガー・フェルラーク(Springe
r Verlag)著、エレクトログラフィー・アンド・デベロ
ップメント・フィジクス(Electrophotography and Deve
lopment Physics)、1992、ISBN 0-387-55858-6に記載さ
れている)に適用する。ここでは、光伝導性層よりもむ
しろ、磁性層が使用される。または、１種以上の磁性材
料（例えば、磁鉄鉱）をエラストマー材料中に組み込む
ことができる。上述の印刷法（電子写真技術、エレクト
ログラフィー、マグネトグラフィー）以外に、トナー画
像を画像キャリア上に形成し、中間キャリアを用いるこ
となく、そこから印刷基材上に転写する、他のいずれか
の印刷方法、特にカラー印刷において、本発明による画
像キャリアを用いることもできる。
【００３４】更なる変形では、転写を熱によって行う。
つまりトナーを加熱して溶融し、紙との接触の際に紙の
上に貼り付ける。これは、２つの利点を有する：第１
に、転写段階および定着段階を１つの段階にまとめるこ
とにより、プロセスが簡素化される。第２に、静電転写
で生じ得る誤差が、この変形では避けられる。この変形
では、エラストマー層および光伝導性層は、温度に対す
る充分な安定性を有さなければならない。さらに、表面
エネルギーが低い材料を最上層に用いるため、紙への転
写において、溶融トナーが伝導体から容易に引き離され
る。
つまりトナーを加熱して溶融し、紙との接触の際に紙の
上に貼り付ける。これは、２つの利点を有する：第１
に、転写段階および定着段階を１つの段階にまとめるこ
とにより、プロセスが簡素化される。第２に、静電転写
で生じ得る誤差が、この変形では避けられる。この変形
では、エラストマー層および光伝導性層は、温度に対す
る充分な安定性を有さなければならない。さらに、表面
エネルギーが低い材料を最上層に用いるため、紙への転
写において、溶融トナーが伝導体から容易に引き離され
る。
【図１】 従来技術による電子写真印刷の配置の概要で
ある。
ある。
【図２】 従来技術による２色の電子写真印刷プロセス
の配置の概要である。
の配置の概要である。
１ ローラー
２ ローラー
３ エラストマーライニング
４ 接触領域
５ａ 光伝導体
５ｂ 光伝導体
６ａ バックアップロール
６ｂ バックアップロール
７ 紙
８ 矢印
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ケルン クリストフ
ドイツ連邦国、リンドラー 51789、ライ
アンオエアー ヴェグ 26
Ｆターム(参考） 2H068 AA13 AA35 AA52 AA59 BB29
BB32 BB54 BB65 FA30 FC11
2H200 HB12 HB22 JA07 JA08 JC02
JC03 JC13 JC15 JC17 MA02
MA08 MA17 MA20 MC20
Claims (10)
- 【請求項１】 キャビティを有する少なくとも１種のエ
ラストマーを含有することを特徴とする画像キャリア。 - 【請求項２】 エラストマー中のキャビティの体積含有
率が、５〜９５％、好ましくは２０〜８０％であること
を特徴とする、請求項１に記載の画像キャリア。 - 【請求項３】 前記エラストマーが、発泡ポリマー、特
にポリウレタン、シリコーン、ＥＰＤＭゴムおよび／ま
たはＮＢＲであることを特徴とする、請求項１または２
に記載の画像キャリア。 - 【請求項４】 前記エラストマーが、膨張熱可塑性気泡
を含有するポリウレタンであることを特徴とする、請求
項１または２に記載の画像キャリア。 - 【請求項５】 前記熱可塑性気泡が、アクリレート‐フ
ッ化ビニリデンコポリマーからなることを特徴とする、
請求項４に記載の画像キャリア。 - 【請求項６】 光伝導特性を有する少なくとも１つの層
と、キャビティを有するエラストマーを含有する少なく
とも１つの層との少なくとも２つの層を含有することを
特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のエレ
クトログラフィーで使用される光伝導体。 - 【請求項７】 キャビティを有するエラストマーを含有
し、かつ光伝導特性を有する層を含有することを特徴と
する、請求項１から５のいずれか一項に記載のエレクト
ログラフィーで使用される光伝導体。 - 【請求項８】 キャビティを有するエラストマーを含有
し、かつ光伝導特性を有する層中のキャビティの体積含
有率が、９〜９５％、好ましくは２０〜８０％であるこ
とを特徴とする、請求項７に記載の光伝導体。 - 【請求項９】 電子写真、エレクトログラフィーまたは
マグネトグラフィー法および／またはカラー印刷法にお
ける、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光伝導体の
使用。 - 【請求項１０】 画像キャリアまたは光伝導体から印刷
基材上へのトナーの転写が熱によって行われる方法にお
ける、請求項１〜９のいずれか一項に記載の画像キャリ
アまたは光伝導体の使用。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10119074A DE10119074A1 (de) | 2001-04-19 | 2001-04-19 | Elastomerer Bildträger mit Hohlräumen |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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|---|---|
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| JP2007215298A Expired - Fee Related JP4594967B2 (ja) | 2001-04-19 | 2007-08-21 | カラー印刷法における変形すべりの低減または防止方法 |
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| JPS59192260A (ja) * | 1983-04-15 | 1984-10-31 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置の感光体ドラム |
| DE3414298A1 (de) * | 1983-04-15 | 1984-10-18 | Ricoh Co., Ltd., Tokio/Tokyo | Photoempfindliche trommel |
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| JPS62157045A (ja) * | 1985-12-28 | 1987-07-13 | Ricoh Co Ltd | 電子写真複写機における感光体ドラム |
| JPH07152285A (ja) * | 1993-11-30 | 1995-06-16 | Sharp Corp | 電子写真用感光体ドラム |
| JPH07181795A (ja) * | 1993-12-21 | 1995-07-21 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像濃度検出装置 |
| JPH1152791A (ja) * | 1997-08-04 | 1999-02-26 | Toshiba Corp | 感光体および画像形成装置 |
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- 2002-04-11 ES ES02008073T patent/ES2398909T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-17 JP JP2002114829A patent/JP4068876B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-04-19 US US10/125,643 patent/US6841324B2/en not_active Expired - Fee Related
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