JP2003302842A

JP2003302842A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003302842A
Application number: JP2002105738A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Kahata; 利幸加幡; Koichi Ishii; 宏一石井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-04-08
Filing date: 2002-04-08
Publication date: 2003-10-24

Abstract

(57)【要約】【課題】画像形成速度が速く、装置の小型化に対応可
能であり、長期の使用においても転写ベルトを交換する
ことなく転写分離を良好に行うことができる転写分離装
置、及びそれを用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】転写ベルト６が、最高到達温度が５５℃
以下で、５８℃〜８０℃に吸熱ピークを有する有機系添
加剤を、転写ベルト６全体の０．５〜２０重量％含有す
る。前記有機系添加剤はワックスが好ましい。また、転
写ベルト６は、ポリクロロプレンゴムを含有することが
好ましい。転写ベルト６の示差走査熱量測定における５
８〜８０℃の吸熱ピークの熱量が、５〜４０Ｊ／ｇとな
るよう構成する。上記構成の転写分離装置、及び画像形
成装置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体との間の
ニップ部で転写材を挾持搬送して像担持体上に形成され
たトナー像を転写材に静電的に転写させる転写ベルトを
用いた転写分離装置、及びその転写分離装置を備える複
写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の画像
形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機等の電子写真方式の画像形成装置
においては、像担持体である感光体を帯電した後、露光
装置により原稿像を直接露光するか、あるいはレーザ走
査光学系やＬＥＤ光書込光学系等により画像信号に応じ
た光書き込みを行ない、感光体上に静電潜像を形成し、
該潜像を現像装置のトナーにより現像して顕像化し、こ
のトナー像を転写紙やフィルム等の転写材に転写する。
そして転写後の転写材を定着装置に搬送し、定着装置で
トナー像を定着して画像を得ている。このような画像形
成装置において、トナー像を転写材に転写させ、且つ転
写後の転写材を感光体から分離し、定着部に搬送する装
置として、転写ベルトを用いた転写分離装置が知られて
いる。転写分離装置の転写ベルトは、ゴム系材料等の弾
性部材からなる無端状ベルトであり、駆動ローラ、従動
ローラ、転写バイアス印加用バイアスローラ等の複数の
ローラに張架されて感光体に対向配置され、感光体との
間のニップ部で転写材を挾持搬送して感光体上に形成さ
れたトナー像を転写材に静電的に転写させ、転写後の転
写材を感光体から分離して定着装置に向けて搬送する。
また、転写ベルトを挾んで前記複数のローラの少なくと
も１つと対向してクリーニング部材（例えば、クリーニ
ングブレード、クリーニングブラシ等）が設けられてお
り、転写ベルトの表面に付着したトナーや紙粉等を除去
するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、画像形成の高
速化の要求に伴い、画像形成装置での転写ベルトの線速
はより早くする必要がある。転写ベルトの線速の高速化
においては、トナーの転写性を確保するため、転写バイ
アスをより低くする必要があるが、例えば転写バイアス
が−１０００Ｖ以下では、転写に伴いオゾン、ＮＯ_ｘ等
の酸化性ガスの発生が避けられず、転写バイアスが低く
なればなるほど、酸化性ガスの発生量は多くなってしま
う。転写ベルトの多くは、加工性、耐久性、コストの面
から、ポリクロロプレンゴムを主成分とするゴムが用い
られるが、ポリクロロプレンゴムは酸化性ガスへの耐性
が十分でないため、酸化性ガスの発生量の多い、転写バ
イアスが高い条件では、画像形成を繰り返すに従い、転
写ベルトに亀裂が発生し、転写不良による異常画像が発
生してしまうため、転写ベルトを頻繁に交換する必要が
あった。また、また、画像形成装置の小型化も強く求め
られており、そのデバイスである転写分離装置について
も小型化が要求されている。転写分離装置を小型化にす
るためには、転写ベルトを張架しているローラーの径を
小さくすることが有効であるが、例えばローラー径を２
０ｍｍ以下とすると、転写ベルトは曲折によるストレス
が非常に強くなるため、前述のように転写ベルトの亀裂
発生の起こるまでの寿命が著しく短くなってしまってい
た。

【０００４】ゴム業界においては、オゾン等の酸化性ガ
スによるゴムの劣化防止は古くからの課題であり、例え
ばアミン・ケトン縮合生成物、芳香族第二級アミン等の
アミン系老化防止剤、モノフェノール誘導体、ポリフェ
ノール誘導体、ヒドロキノン誘導体等のフェノール系誘
導体、硫黄系老化防止剤、リン系老化防止剤等、オゾン
と反応して不活性化することができる老化防止剤をゴム
中に配合したり、ゴム表面に塗布することが行われてい
る。しかしながら、これらの老化防止剤は、オゾンと反
応し尽くすと老化防止の効果は全く失われ、配合量も限
られるため、転写ベルトの寿命を十分長くすることはで
きなかった。特に、転写バイアスが−１０００Ｖ以下で
は、オゾンの発生量が非常に多いため、転写ベルトの寿
命は短かった。ゴムの劣化防止として、ワックス等をゴ
ムに配合し、ワックスのブルームを利用し、オゾンとゴ
ムとの物理的接触を防止する方法も従来から行われてい
る。しかしながら、ワックスを配合した転写ベルトの耐
オゾン性は極めてよいものであるが、ワックスは溶融温
度が低いため、画像形成装置に転写ベルトを搭載して連
続に画像形成を繰り返した際に装置の高温化により転写
ベルトが部分的に伸びてしまったり、転写ベルトに亀裂
が発生しやすく、転写不良や、分離不良が発生すること
が度々発生してしまっていた。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、画像形成速度が速く、装置の小型化に対応可能で
あり、長期の使用においても転写ベルトを交換すること
なく転写分離を良好に行うことができる転写分離装置、
及びそれを用いた画像形成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】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の本発明は、像担持体に対向配置さ
れ、像担持体との間のニップ部で転写材を挾持搬送して
像担持体上に形成されたトナー像を、転写バイアスを印
加して静電的に転写させ、転写後の転写材を像担持体か
ら分離して搬送する転写ベルトを用いる転写分離装置に
おいて、該転写ベルトが、最高到達温度が５５℃以下で
あり、５８℃〜８０℃に吸熱ピークを有する有機系添加
剤を含有することを特徴とする転写分離装置とする。請
求項２に記載の本発明は、請求項１記載の転写分離装置
において、前記有機系添加剤が、ワックスであることを
特徴とする転写分離装置とする。請求項３に記載の本発
明は、請求項１又は２記載の転写分離装置において、前
記有機系添加剤が、転写ベルト全体の０．５〜２０重量
％であることを特徴とする転写分離装置とする。請求項
４に記載の本発明は、請求項１ないし３のいずれかに記
載の転写分離装置において、前記転写ベルトの示差走査
熱量測定における５８〜８０℃の吸熱ピークの熱量が、
５〜４０Ｊ／ｇであることを特徴とする装置とする。請
求項５に記載の本発明は、請求項１ないし４のいずれか
に記載の転写分離装置において、前記転写ベルトが、ポ
リクロロプレンゴムを含有することを特徴とする転写分
離装置とする。請求項６に記載の本発明は、請求項１な
いし５のいずれかに記載の転写分離装置において、転写
ベルトが曲率半径１０ｍｍ以下に屈曲されていることを
特徴とする画像形成装置とする。請求項７に記載の本発
明は、像担持体に対向配置され、像担持体との間のニッ
プ部で転写材を挾持搬送して像担持体上に形成されたト
ナー像を転写材に−１０００Ｖ以下の転写バイアスを印
加して静電的に転写させ、転写後の転写材を像担持体か
ら分離して定着装置に向けて搬送する転写ベルトを用い
た転写分離装置を備える画像形成装置において、該転写
分離装置は、請求項１ないし６のいずれかに記載の転写
分離装置を用いることを特徴とする画像形成装置とす
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下より、本発明の実施の形態を
図に基づいて説明する。画像形成速度を速くするために
は、転写バイアスを−１０００Ｖ以下とすることは必須
であり、オゾン、ＮＯ_ｘ等の酸化性ガスの発生は避けら
れないため、転写ベルト６の耐久性を向上させる必要が
あり、そのためには、転写ベルト６中に酸化性ガスとゴ
ムとを物理的に接触させない有機系添加物を含有させる
ことが有効である。この酸化性ガスとゴムとを物理的に
接触させない有機系添加物は高温で溶解するため、転写
ベルト６の機械的特性や電気的特性が著しく変化し、転
写不良や異常画像が発生する。画像形成装置内部には、
定着装置１７からの熱の放出による画像形成装置内部の
温度上昇や、転写ベルト６の駆動に伴う転写ベルト６と
駆動ローラ５との摩擦熱、転写時の電気的エネルギーの
放出に伴う発熱等により、転写ベルト６の一部が前記有
機系添加物の融点以上の高温に達する場合があることが
判明した。そこで、本発明者らは、転写ベルト６付近の
冷却機構の見直し、定着装置１７からの熱の放出を抑制
し、転写ベルトの温度を前記有機系添加物の融点より低
くなるよう画像形成装置を改良したところ、転写バイア
スを−１０００Ｖ以下としても、異常画像を発生するこ
となく、高品質の画像形成が可能となり、転写ベルトの
寿命を大幅に向上することができることを見出し、本発
明に至った。

【０００８】まず、本発明による転写ベルト６を有する
転写分離装置１及びその転写分離装置１を備えた画像形
成装置の構成について説明する。図１は本発明の一実施
形態を示す画像形成装置の概略的要部構成図であり、画
像形成装置の転写前の待機状態を示す図である。像担持
体としての感光体３の周囲には、転写分離装置１の他
に、不図示の帯電装置、原稿像露光装置（あるいはレー
ザやＬＥＤアレイ等を用いた光書込装置）、現像装置、
クリーニング装置、除電装置等の電子写真方式の画像形
成を行なうための装置類が配置されている。カラーの画
像形成においては、感光体３と転写ベルト６との間に中
間転写体を配置することもできる。

【０００９】画像形成動作が開始されると、感光体３は
駆動部により回転駆動されて、帯電装置により均一に帯
電された後、露光装置による画像露光、あるいは光書込
装置による光書込により静電潜像が形成される。そし
て、この静電潜像は現像装置の現像剤により現像され、
トナー像が形成される。また、上記画像形成動作とタイ
ミングを合わせて、転写材Ｓが給紙トレイからなる給紙
装置１８から給紙コロ１９により給紙されてレジストロ
ーラ１０の手前で待機し、あるいは手差し台２０から手
差しされた転写材Ｓが給紙コロ２１により給紙されてレ
ジストローラ１０の手前で待機する。給紙装置１８や手
差し台２０から給紙される転写材Ｓは紙サイズ検知手段
により少なくとも通紙方向と垂直な方向の紙サイズが検
知される。また、手差し台２０は回動して開閉するよう
に構成される。

【００１０】図２は図１の画像形成装置における転写時
の通紙状態を示す図である。レジストローラ１０は感光
体３上のトナー像にタイミングを合わせて転写材Ｓを送
出する。感光体３は静電潜像の現像後に転写前除電ラン
プ１５により光が照射されて表面電位が低下し、その
後、転写分離装置１の転写ベルト６により転写材Ｓが感
光体３との間のニップ部Ｗで挾持搬送され、感光体３上
のトナー像が転写材Ｓに転写される。そして、トナー像
転写後の転写材Ｓは分離爪２５により感光体３から分離
され、転写分離装置１の転写ベルト６により定着装置１
７に向けて搬送され、定着装置１７により転写材Ｓ上の
トナーが定着される。一方、トナー像転写後の感光体ド
ラム３は、クリーニング装置により残留トナーが除去さ
れ、除電装置により除電される。

【００１１】図３は転写分離装置の側面図であり、図４
は転写分離装置周囲の構成を概略的に示す斜視図であ
る。転写分離装置１は、図３に示すように、ベルトユニ
ット２を本体１Ａに対して着脱自在に支持している。ベ
ルトユニット２は、感光体３からの現像画像を転写する
ために従動ローラ４及び駆動ローラ５に巻き掛けられて
いる転写ベルト６と、転写ベルト６を感光体３に対して
接離させるＤＣソレノイド８、接離レバー９、転写ベル
ト６に転写バイアスを印加するバイアスローラ１１、及
び転写ベルト６の電荷を除電する接触板１３とを備えて
いる。また、転写ベルト６の表面に付着する残留トナー
や転写材Ｓの紙屑を掻き落すクリーニングブレード１６
Ａを有するベルトクリーニング装置１６や、バイアスロ
ーラ１１に電圧を印加する高圧電源１２は、本体１Ａに
設けられている。

【００１２】図５は、従動ローラ４及び駆動ローラ５の
平面図である。駆動ローラ５は、図示しない駆動モータ
と連結する歯車５Ｂを有し、回転駆動するようになって
いる。転写ベルト６は、このローラ５の回転に従動して
感光体３との対向位置で転写材Ｓの搬送方向に移動する
ことができるようになっている。従動ローラ４及び駆動
ローラ５は支持体７によって回転可能に支持されてい
る。支持体７は、従動ローラ４及び駆動ローラ５のう
ち、転写紙搬送方向において、感光体３に対する転写位
置の下流側に位置する駆動ローラ５の支持軸を支点とし
て揺動可能となっている。この支持体７は、転写ベルト
６の転写位置側を制御板８Ａからの信号により駆動され
るＤＣソレノイド８によって動作される。すなわち、Ｄ
Ｃソレノイド８には、接離レバー９が連結されていて、
この接離レバー９が支持体７を動かして転写ベルト６を
感光体３に対して接離させるようになっている。制御板
８Ａは、用紙搬送手段であるレジストローラ１０によっ
て感光体３に形成される画像の先端位置との整合を採ら
れた状態で搬送される転写材Ｓの先端が感光体３に接近
すると、駆動信号を発してＤＣソレノイド８を駆動する
ようになっている。従って、このソレノイド８の駆動に
より支持体７が感光体ドラム３に対して近接して、転写
ベルト６が同感光体３に当接することにより、感光体３
との対向位置で転写材Ｓを感光体３に接触させながら搬
送することのできるニップ部Ｗが形成される。

【００１３】上述した従動ローラ４及び駆動ローラ５の
うち、感光体３側に位置する従動ローラ４は、駆動ロー
ラ５に対して従動する。また、従動ローラ４の表面形状
は、図５に示すように、軸方向において両端４Ａが先細
のテーパ状に形成されていて、転写ベルト６の片寄りを
防止するようになっている。従動ローラ４は金属などの
導電性のローラであるが、前述したような電気抵抗のベ
ルトを支持しているだけであり、電気的には他の導電部
材とは直接接続されていない。また、駆動ローラ５は、
駆動の際の転写ベルト６に対するグリップ力を高める機
能から、ＥＰＤＭゴム、クロロプレーンゴム、あるいは
シリコーンゴムなどの材質が選択されている。バイアス
ローラ１１は、転写ベルト６の移動方向において従動ロ
ーラ４の下流側（図１〜３において左側）で、転写ベル
ト６の内側に接触するように設けられている。このバイ
アスローラ１１は、転写ベルト６に対して感光体３上の
トナーの帯電極性と逆極性の電荷を付与するための接触
電極を構成しており、高圧電源１２に接続されている。

【００１４】接触板１３は、転写ベルト６の転写紙搬送
面でない下側の、従動ローラ４近傍の転写ベルト６内面
に配置されており、これは後述するように転写ニップ部
Ｗ上流側において転写材Ｓへ電荷注入するのを抑えてい
る。また、この接触板１３は、転写ベルト６上に流れる
電流を帰還電流として検出するためのものであり、この
電流の検出によってバイアスローラ１１からの供給電流
が制御される。このため、接触板１３には、検出電流に
応じてバイアスローラ１１への供給電流を設定するため
の転写制御板１４が接続されており、この転写制御板１
４は、高圧電源１２に接続されている。

【００１５】このような転写分離装置１においては、画
像転写時には、図２に示すように、レジストローラ１０
から転写材Ｓが繰り出されるのに合わせて、支持体７が
転写ベルト６を感光体３に接近させる態位を設定され、
感光体３との間で転写材Ｓの搬送方向に沿った長さに相
当する幅４〜８ｍｍ程度のニップ部Ｗを形成する。一
方、感光体３は、その表面が例えば−８００Ｖに帯電し
た状態とされ、原稿像の露光あるいは画像信号に応じた
光書き込み等により静電潜像が形成された後、現像装置
で現像され、図６に示すように、その表面にプラス帯電
のトナーを静電的に吸着した状態でニップ部Ｗに移動す
る。そして、感光体３は、ニップ部Ｗに至る前に感光体
３近傍に配置され、感光体３表面の電荷を弱める転写前
除電ランプ（ＰＴＬ）１５によって表面電位を低下させ
られる。図６では、帯電電荷の高さを丸印の大きさによ
って表わしてあり、転写前除電ランプ１５によって帯電
電荷が少なくなっている状態は、除電前を示す丸印より
も小さく示されている。

【００１６】ニップ部Ｗにおいて、感光体３上のトナー
は、転写ベルト６側に位置するバイアスローラ１１から
の転写バイアスによって転写材Ｓ上に転移する。この転
写バイアスは高圧電源１２から印加される。本発明の画
像形成装置における転写バイアスは−１０００以下、好
ましくは、−１５００〜−１００００Ｖ、さらに好まし
くは−２０００〜−８０００Ｖである。転写バイアスが
−１０００Ｖ以上では、画像形成の速度を速くすること
ができず好ましくない。また、酸化性ガスの発生がほと
んどないので、本発明の画像形成装置に用いるような転
写ベルトを用いなくても、転写ベルトの寿命を確保する
ことができる。

【００１７】転写バイアスは以下のような定電流制御の
結果、転写バイアスが可変設定される。すなわち図１及
び図２において、高圧電源１２から出力された電流値を
Ｉ_１とし、転写ベルト６を介して接触板１３から接地側
に流れる帰還電流値を検出した際の値をＩ_２とした場
合、これら両者間で、Ｉ_１−Ｉ_２＝Ｉ_ｏｕｔ（但し、Ｉ_ｏｕｔ：一定）・・・・（１）の関係が得られるようにＩ_１の値を制御する。これは、
温度、湿度等の環境条件の変化や転写ベルト６の製造品
質に生じるバラツキに拘らず、転写材Ｓ上での表面電位
Ｖ_Ｐを安定させることによって転写効率の変化を無くす
ようにするためである。つまり、転写ベルト６及び転写
材Ｓを通して感光体３側に流れる電流をＩ_ｏｕ _ｔとして
見立てることによって、転写材Ｓ上での表面抵抗（表面
電位Ｖ_Ｐ）の低抵抗化あるいは高抵抗化による転写ベル
ト６への電流の流れ易さの変化が転写材Ｓの分離性能や
転写性能に影響してしまうのを防止するようになってい
る。本構成例の場合、Ｉ_ｏｕｔは、搬送速度３３０ｍ
ｍ／ｓｅｃ、有効バイアスローラ長３１０ｍｍにおい
て、Ｉ_ｏｕｔ＝３５μＡ±５μＡに設定した場合に良
好な転写が得られた。

【００１８】ところで、感光体３からの画像転写が行な
われると、これと同時に転写材Ｓも帯電する。従って、
転写ベルト６の真電荷と転写材Ｓ側に発生する分極電荷
との関係により、転写材Ｓを転写ベルト６上に静電的に
吸着して感光体３からの転写材Ｓの分離が行なえる。そ
して、感光体３の曲率分離を利用した転写材Ｓ自らの腰
の強さによる剥離動作によって助長される。しかし、こ
のような静電吸着は、環境条件の変化により、高湿度の
場合には、転写材Ｓに電流が流れ易くなるので転写紙の
分離がうまくいかなくなる。このため、転写ベルト６表
面での抵抗値を若干高めに設定し、ニップ部Ｗでの転写
材Ｓへの真電荷の移行を遅らせ、さらには、バイアスロ
ーラ１１をニップ部Ｗよりも転写紙搬送方向で下流側に
位置させる。

【００１９】図７は転写ベルト６の断面図である。転写
ベルト６は、２層構造、あるいは３層以上の多層構造で
構成されており、ＪＩＳＫ６９１１に準拠した測定によ
る電気抵抗が、ＤＣ１００Ｖ印加時において、表面層６
Ｂはベルト表面の表面抵抗率が１×１０^９Ω／□〜１×
１０^１２Ω／□、内側層６Ａの表面抵抗率が１×１０ ^７
Ω／□〜１×１０^９Ω／□に、そして、その体積抵抗率
が５×１０^８Ω・ｃｍ〜５×１０^１０Ω・ｃｍに設定さ
れているものである。これにより、転写ベルト６から転
写材Ｓへの真電荷の移行を遅らせて、転写材Ｓと感光体
３との間での静電的な吸着関係を回避するようになって
いる。

【００２０】この場合に用いる真電荷の移行を遅らせる
とは、転写材Ｓが感光体６側のニップ部に至るまでの上
流側で転写材Ｓへの電荷が発生しないことを意味してい
る。このことから、転写材Ｓの感光体３への巻き付きが
防止され、また、感光体３からの転写材Ｓの分離不良も
防止されることになる。さらに、転写ベルト６側でも、
環境変化による抵抗変化が少ないものが選択されること
が望まれる。尚、この感光体３側へ流れる電流Ｉ_ｏｕｔ
の値は一義的なものでなく、搬送速度が遅い場合には減
らすことができ、反対に搬送速度が早い時や転写前除電
ランプ１５が用いられない場合には増やすことになる。

【００２１】一方、ニップ部Ｗを通過した転写材Ｓは、
転写ベルト６の移動に合わせて静電吸着搬送され、駆動
ローラ５での曲率分離が行なわれる。このため、駆動ロ
ーラ５の直径は２０ｍｍ以下に設定されている。さら
に、このような駆動ローラ５を用いた場合には、上質４
５Ｋ紙（剛度：横２１［ｃｍ^３／１００］）の分離が可
能であるという実験結果が得られている。また、駆動ロ
ーラ５で転写ベルト６から分離された転写材Ｓは、ガイ
ド板で案内されて定着装置１７を構成する加熱ローラ１
７Ａと加圧ローラ１７Ｂの間に搬送される。定着装置１
７では、転写材Ｓ上にトナーを加熱溶解して転写材Ｓに
圧着してトナーを転写材Ｓ上に定着させる。転写材Ｓへ
の画像転写及び分離が完了した転写ベルト６は、ＤＣソ
レノイド８の励磁が解除されるのに応じて接離レバー９
が解除され、支持体７が感光体３から離間される。そし
て、ベルトクリーニング装置１６により表面を清掃され
る。

【００２２】ベルトクリーニング装置１６は、クリーニ
ングブレード１６Ａを備えており、転写ベルト６を摺擦
することにより、感光体３の表面から転移したトナーや
転写されないで転写ベルト６の周辺に飛散していたもの
が付着した場合のトナーや転写材Ｓの紙粉を掻き取るよ
うになっている。クリーニングブレード１６Ａによって
摺擦される転写ベルト６は、摺擦抵抗の増加による駆動
力の増大あるいはクリーニングブレード１６Ａのめくれ
等の現象を防止するのに、摩擦係数の低いものとして表
面にフッ素系の樹脂材料、例えばポリフッ化ビニリデ
ン、四フッ化エチレンなど潤滑層を被覆していることが
好ましい。また、転写ベルト６の表面から掻き取られた
トナーあるいは紙粉は、トナー回収コイル１６Ｂによっ
て本体１Ａから図示しない廃トナー回収容器に収容され
る。

【００２３】次に、転写ベルトについてより詳細に説明
する。上述したように、転写ベルト６の表面は、フッ素
系の樹脂材料を含有する表面層６Ｂが被覆されており、
表面摩擦係数が低く、クリーニングを安定して行なうこ
とができる。また、表面層６Ｂと内側層６Ａとの接着性
を向上させるために、中間層を設けることも可能であ
る。中間層としては、ハロゲン化ポイオレフィンが好適
に用いられる。また、表面層６Ｂの材質が内側層６Ａの
材質よりも抵抗が高いのは、高湿環境下において調湿し
た転写材Ｓに転写の真電荷が直接流入して感光体３から
の転写材Ｓ分離がうまく行なわれなくなることを防止す
るためである。

【００２４】内側層６Ａの材質としては、可撓性、クリ
ープ特性を有するポリイソプレンゴム、ポリブタジエン
ゴム、スチレンーブタジエンゴム、ポリクロロプレンゴ
ム、クロロスルフォン化ポリエチレン、ニトリルゴム、
エチレン−プロピレンゴム等のジエン系合成ゴム、ブチ
ルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、エ
ピクロルヒドリンゴム、シリコーンゴム等の非ジエン系
合成ゴム等の一種または二種以上の混合したゴム等が用
いられ、中でも柔軟性、温度特性の面から、ポリクロロ
プレンゴム、エチレン−プロピレンゴム、シリコーンゴ
ム、エピクロルヒドリンゴムなどのゴム材料の一種また
は二種以上の混合物を用いることが好ましく、難燃性の
面、導電性の調整の容易さからポリクロロプレンゴムを
含有していることが大変好ましい。

【００２５】内側層６Ａの導電性は、カーボンブラッ
ク、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等の炭素
体、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛等の金属酸化物粉
末等の導電性フィラーを上記ゴムに混合し、調整され
る。内側層６Ａの厚みとしては、２００〜１５００μ
ｍ、好ましくは３００〜１００００μｍ、さらに好まし
くは４００〜７００μｍである。内側層６Ａの厚みが２
００μｍ以下では、転写ベルト６の機械的強度が十分で
なく、転写ベルト６の破断や、変形が画像形成を繰り返
すうちに発生しやすく、好ましくない。内側層６Ａの厚
みが１５００μｍ以上では、転写ベルト６の可撓性に劣
り、転写ベルト６の抵抗が高くなるため好ましくない。
転写ベルト６の表面層６Ｂの厚みとしては、３〜２０μ
ｍ、好ましくは５〜１５μｍである。表面層６Ｂの厚み
が３μｍより小さいかまたは２０μｍより大きいと、画
像形成を繰り返すうちに表面層６Ｂに欠陥が生じやす
く、クリーニング不良が発生し好ましくない。

【００２６】本発明の転写ベルト６には、前述のように
５８℃〜７０℃に吸熱ピークを有する有機系添加物を含
有している。この有機系添加物は、表面層６Ｂ、内側層
６Ａどちらに存在しても良いが、酸化性ガスの発生する
バイアスローラ１１側である内側層６Ａに存在している
ことが好ましい。転写ベルト６に含有している有機添加
物の吸熱ピークは５８℃〜８０℃、好ましくは６０〜７
０℃である。有機添加物の吸熱ピークが５８℃以下で
は、画像形成中に転写ベルト６の一部で有機添加物が溶
解し、転写ベルト６の機械的、電気的特性のムラが発生
し、異常画像が発生しやすい。有機添加物の吸熱ピーク
が８０℃以上では、転写ベルト６の主成分であるゴムの
混練時に有機添加物を均一に分散することが難しくな
り、転写不良による異常画像を発生しやすく好ましくな
い。本発明で言う吸熱ピークとは、示差走査熱量測定
（ＤＳＣ）の吸熱ピークを言う。有機系添加物の多く
は、単一の物質ではなく、さまざまな分子量をもつ化合
物の混合物であることが多い。混合物の吸熱ピークはブ
ロードになることが多いため、単にＤＳＣ曲線の極小部
での温度だけではなく、ＤＳＣ曲線の極小値の１０％、
好ましくは５％の範囲が５８℃〜７０℃となっているこ
とが好ましい。

【００２７】有機系添加物としては、ワックス、オイ
ル、可塑剤等が例示できるが、酸化性ガスに対する転写
ベルト６の機械的、電気的特性の劣化を防止するために
は、ワックスが最も好ましい。有機系添加物の含有量と
しては、転写ベルト６全体の０．５〜２０重量％、好ま
しくは１〜１８重量％、さらに好ましくは３〜１５重量
％である。有機系添加物の含有量が０．５重量％より小
さいと、酸化性ガスに対する転写ベルト６の劣化が生
じ、転写ベルト６の寿命が短く好ましくない。有機系添
加物の含有量が２０重量％より大きいと、転写ベルト６
中に均一に分散することができず、転写ベルト６の機械
的、電気的特性のムラとなり、また分離性も悪くなる。
転写ベルト６中の有機系添加物の含有量、分散性を管理
するには、示差走査熱量測定による管理が簡便で再現性
が良く好ましく、特に５８℃〜８０℃の吸熱ピークの熱
量が５〜４０Ｊ／ｇ、好ましくは１０〜３５Ｊ／ｇ、特
に好ましくは１５〜３５Ｊ／ｇとすると良い。５８℃〜
７０℃の吸熱ピークの熱量が５Ｊ／ｇより小さいと、転
写ベルト６中の有機系添加物の分散性が悪い、あるいは
配合量が低く、酸化性ガスに対する転写ベルトの劣化が
起こりやすく好ましくない。５８℃〜７０℃の吸熱ピー
クの熱量が４０Ｊ／ｇ以上では、転写ベルト６中の有機
系添加物の分散性が悪い、あるいは配合量が多すぎるた
め、転写ベルト６の機械的、電気的特性のムラとなり、
また分離性も悪くなり好ましくない。

【００２８】また、転写ベルト６の裏面は上記のゴム材
自体が直接、駆動ローラ５、バイアスローラ１１、従動
ローラ４、及び接触板１３に接している。駆動ローラ５
は線速が感光体ドラム３の線速とほぼ同じであり、線速
は２５０ｍｍ／ｓｅｃ以上、好ましくは２７０ｍｍ／ｓ
ｅｃ以上、さらに好ましくは３００〜６００ｍｍ／ｓｅ
ｃの高速の画像形成を行う際に、本発明の効果が高い。
従動ローラ４及び駆動ローラ５のローラ径はどのような
大きさであっても良いが、２０ｍｍ以下、好ましくは５
〜１８ｍｍとすることで、転写分離装置１を小型化する
ことが好ましい。通常、駆動ローラ５が２０ｍｍ以下と
なると、転写ベルト６は強く屈曲されるため、酸化性ガ
スによる転写ベルト６の劣化が生じると、早期に割れ、
亀裂が発生しやすいが、本発明の構成では、小型化して
も転写ベルト６に亀裂が発生することを防止できる。本
発明の画像形成装置においては、転写ベルト６の最高到
達温度は５５℃以下、好ましくは室温〜５３℃、さらに
好ましくは室温〜５２℃とするように画像形成装置内の
配置、冷却機構を調整し、熱管理を行う必要がある。転
写ベルト６の到達温度が５５℃以上では、転写ベルト６
の機械的強度の低下が生じ、転写不良、異常画像の発生
に至り好ましくない。

【００２９】

【実施例１】以下より本発明の実施例を説明する。ただ
し、本発明はこれに限定されるものではない。転写ベル
トの内側層として、ポリクロロプレンゴム７０重量部、
エチレンプロピレンゴム３０重量部、アセチレンブラッ
ク２０重量部、充填剤（酸化マグネシウム及びシリカ）
１２重量部、加硫剤及び加硫促進剤３重量部、ワックス
１５重量部から作製した厚さ０．５ｍｍのゴムチューブ
を用いた。内側層の外側に、四フッ化エチレン樹脂と水
系ウレタン樹脂の水溶液を塗布し、乾燥して厚さ約１０
μｍの表面層を積層した。同様の方法で、合計１０本の
転写ベルトを作製した。ワックスは、４６．８℃に吸熱
ピークを有していた。（ＤＳＣ測定器（セイコウ電子
製）により、１０℃／分の昇温スピードで測定。）ま
た、転写ベルトの吸熱ピークは４６．８℃であり、５８
℃〜８０℃の吸熱ピークの熱量は１８．３Ｊ／ｇであっ
た。作製した転写ベルトを図１に示した画像形成装置５
台に搭載した。転写ベルトの駆動ローラは直径１８ｍｍ
のものを用い、転写ベルトの線速が３３０ｍｍ／ｓｅ
ｃ、転写バイアスは−２５００Ｖ〜−５０００Ｖの範囲
になるように調整した。また、何れの画像形成装置も、
転写分離装置付近に通気穴を配置し、転写ベルトの最高
温度が５１度以下となるように配慮した。何れの画像形
成装置でも、２０００００枚目の画像に異常はなかっ
た。転写ベルト表面を観察したところ、欠陥は全くなか
った。さらに２０００００枚画像形成を行ったが、画像
に異常は認められなかった。

【００３０】

【比較例１】実施例１で作製した転写ベルトの残り５本
を用いて実施例１と同様の画像形成装置を作製した。転
写分離装置付近の通気穴をガムテープで完全にふさぎ、
２００００枚の画像形成を行った。２００００枚画像形
成直後に、転写ベルトの表面温度を測定したところ、部
分的に最高５６〜５７．５℃に達していた。５台の画像
形成装置のうち２台が２００００枚画像の画像形成が行
われる前に、転写ベルトが破断して画像形成不能となっ
た。残りの３台の２０００００枚目の画像には大きな異
常が見られ、それらの画像形成装置の転写ベルトには３
〜８箇所の亀裂が発生していた。

【００３１】

【実施例２〜４】実施例１において、ワックスの量を２
重量部、５重量部、１７重量部とする以外は実施例１と
同様にして転写ベルトをそれぞれ５本作製した。作製し
た転写ベルトを用いる以外は実施例１と同様に画像形成
装置を作製し、１０００００枚の画像形成を行った。ワ
ックスの量を２重量部、５重量部、１７重量部としたも
のはそれぞれ５台の画像とも以上がなく、それらの画像
形成装置の転写ベルト表面を観察したところ、欠陥は全
くなかった。

【００３２】

【比較例２】実施例１において、ワックスの量を０重量
部とする以外は実施例１と同様にして転写ベルトを５本
作製した。作製した転写ベルトを用いる以外は実施例１
と同様に画像形成装置を作製し、１０００００枚の画像
形成を行った。５台の画像形成装置のうち、４台の画像
形成装置による画像に異常が見られた。画像に異常のあ
った４台の画像形成装置の転写ベルト表面を観察したと
ころ、１〜４箇所の亀裂が見られた。

【００３３】

【実施例５】実施例１において、ワックスの代わりに吸
熱ピークが６０．２℃の可塑剤を用いる以外は実施例１
と同様に転写ベルトを５本作製した。作製した転写ベル
トを用いる以外は実施例１と同様に画像形成装置を作製
し、３０００００枚画像形成を行ったが、画像に異常は
認められなかった。また、転写ベルトにも欠陥は見られ
なかった。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜４に記
載の本発明によれば、転写ベルトの耐酸化ガス性が高
く、転写ベルトの機械的特性、電気的特性が劣化しない
温度で転写ベルトを用いることにより、多数の画像形成
を繰り返しても、転写ベルトを交換することなく、高品
質の画像形成が可能で、信頼性の高い転写分離装置を提
供することができる。また、請求項５に記載の本発明に
よれば、難燃性で転写ベルトの導電性の調節が容易なク
ロロプレンゴムを用いることにより、転写ベルトの導電
性のバラツキが減少し、高品質の画像形成が可能な転写
分離装置を提供することができる。さらに、請求項６に
記載の本発明によれば、小型で信頼性の高い転写分離装
置を提供することができる。さらに、請求項７に記載の
本発明によれば、上記転写分離装置を用いることで、高
品質の画像形成が可能であり、小型で信頼性が高い画像
形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略
構成図であり、転写前の待機状態を示す図である。

【図２】画像形成装置の転写時の通紙状態を示す図であ
る。

【図３】転写分離装置の概略構成図である。

【図４】転写分離装置の基本構成を示す斜視図である。

【図５】転写ベルトを駆動する駆動ローラ及び従動ロー
ラの平面図である。

【図６】画像形成装置における現像及び転写工程の説明
図である。

【図７】転写ベルトの部分断面図である。

【符号の説明】

１転写分離装置１Ａ本体２ベルトユニット３感光体（像担持体）４従動ローラ４Ａ両端５駆動ローラ５Ｂ歯車６転写ベルト６Ａ内側層６Ｂ表面層７支持体８ＤＣソレノイド８Ａ制御板９接離レバー１０レジストローラ１１バイアスローラ１２高圧電源１３接触板１４転写制御板１５転写前除電ランプ１６ベルトクリーニング装置１６Ａクリーニングブレード１６Ｂトナー回収コイル１６Ｃシール１７定着装置１７Ａ加熱ローラ１７Ｂ加圧ローラ１８給紙装置２０手差し台２１給紙コロ２５分離爪Ｓ転写材Ｗニップ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H200 FA16 FA18 GA23 GB41 JA03 JA28 JA29 JB07 JB45 JB47 JB49 KA14 MA03 MA11 MA20 MB08 MC18 NA02 NA08 PA03 4J002 AC09W AE03X BB15W CH04W CP03W GM01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体に対向配置され、像担持体との
間のニップ部で転写材を挾持搬送して像担持体上に形成
されたトナー像を、転写バイアスを印加して静電的に転
写させ、転写後の転写材を像担持体から分離して搬送す
る転写ベルトを用いる転写分離装置において、該転写ベルトが、最高到達温度が５５℃以下であり、５
８℃〜８０℃に吸熱ピークを有する有機系添加剤を含有
することを特徴とする転写分離装置。
【請求項２】請求項１記載の転写分離装置において、前記有機系添加剤が、ワックスであることを特徴とする
転写分離装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の転写分離装置にお
いて、前記有機系添加剤が、転写ベルト全体の０．５〜２０重
量％であることを特徴とする転写分離装置。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれかに記載の転
写分離装置において、前記転写ベルトの示差走査熱量測定における５８〜８０
℃の吸熱ピークの熱量が、５〜４０Ｊ／ｇであることを
特徴とする装置。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれかに記載の転
写分離装置において、前記転写ベルトが、ポリクロロプレンゴムを含有するこ
とを特徴とする転写分離装置。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれかに記載の転
写分離装置において、転写ベルトが曲率半径１０ｍｍ以下に屈曲されているこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】像担持体に対向配置され、像担持体との
間のニップ部で転写材を挾持搬送して像担持体上に形成
されたトナー像を転写材に−１０００Ｖ以下の転写バイ
アスを印加して静電的に転写させ、転写後の転写材を像
担持体から分離して定着装置に向けて搬送する転写ベル
トを用いた転写分離装置を備える画像形成装置におい
て、該転写分離装置は、請求項１ないし６のいずれかに記載
の転写分離装置を用いることを特徴とする画像形成装
置。