JP2006221112A

JP2006221112A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2006221112A
Application number: JP2005036914A
Authority: JP
Inventors: Koji Murase; 幸司村瀬; Shusuke Takenaka; 秀典竹中; Shirika Saitou; 士理佳斉藤; Tomoyuki Oda; 智之小田
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2005-02-14
Filing date: 2005-02-14
Publication date: 2006-08-24

Abstract

【課題】凹凸の大きい粗い転写材に対しても良好な転写性能が得られ、硬度を下げることが難しい材料でも、弾性効果を持たせることができる中間転写ベルトを有した画像形成装置を提供することが課題である。
【解決手段】電子写真方式で感光体上に形成されたトナー画像を転写する中間転写ベルトを、基材上に発泡層とソリッド層とからなる弾性層を設けて構成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置に係り、特に、感光体上に形成したトナー画像を中間転写ベルトに１次転写した後、転写材に２次転写するようにした画像形成装置に関するものである。

電子写真方式を利用した、カラーの複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置においては、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）などの各色のトナー画像を単一の感光体、または各色に対応して設けられた感光体上に形成し、中間転写ベルトなどの中間転写体に１次転写して色重ねした後、転写材に２次転写してフルカラー画像を得ることがおこなわれている。

こういったカラー画像形成装置における中間転写ベルトは、例えば図３に示したように、ポリイミドやＰＶＤＦやウレタン等で構成した基材３１に、ＮＢＲ、シリコン、ウレタン等の基材より硬度の低い材質で構成した弾性層３２を設け、更に上層にフッ素樹脂、テフロン（登録商標）樹脂などを塗布するなどして形成した保護層３０を設けた多層構造とすることで、転写材の凹凸への追従性と、合わせて基材の特性、及び弾性層の強度特性を規定して、転写材への転写性をアップさせるようにした技術が例えば特許文献１に記載されている。

特開平１０−３９６４２号公報

しかしながら、この特許文献１に示された中間転写ベルトは、基材として強度の高い樹脂材料を使用し、転写性改善のために弾性層を設けているが、弾性層の材料によっては硬度をあまり下げることができなかったり、層厚を厚くすることができないものがあり、凹凸の大きい粗い転写材の場合に良好な転写性能が得られない場合がある。

そのため本発明においては、凹凸の大きい粗い転写材に対しても良好な転写性能が得られ、硬度を下げることが難しい材料でも、弾性効果を持たせることができる転写ベルトを有した画像形成装置を提供することが課題である。

上記課題を解決するため本発明の中間転写ベルトを備えた画像形成装置は、
電子写真方式で感光体上に形成されたトナー画像が転写され、該トナー画像を転写材に転写するために前記トナー画像を保持する機能を有し、基材上に弾性層を設けた中間転写体を備えた画像形成装置において、
前記弾性層が、発泡層とソリッド層とで構成されていることを特徴とする。

このように中間転写体における弾性層を、発泡層を有して構成することにより、転写材への追従性が向上し、凹凸の大きい粗い転写材に対しても転写性の大幅な向上が可能となり、また、材料や形状によって中間転写ベルトをあまり厚くできない場合でも、弾性層中の発泡層によって弾性特性が良くなって転写性を改善することができる。

前記発泡層の発泡密度が２０〜４０％であり、さらに、前記発泡層が前記弾性層の厚さの６０〜９０％を占めるようにすることが、本発明の好適な実施例である。

以上記載のごとく本発明の中間転写ベルトは、発泡層を有することで転写材への追従性が向上し、凹凸の大きい粗い転写材に対しても転写性の大幅な向上が可能となり、また、材料や形状によって中間転写ベルトをあまり厚くできない場合でも、弾性層中の発泡層によって弾性特性が良くなって転写性が改善された画像形成装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

図１は本発明になる中間転写ベルトを備えた画像形成装置の一例で、例えばイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）などの各色に対応して感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを中間転写ベルト３の進行方向に並列に配置し、各感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上に形成された各色の画像を中間転写ベルト３上に順次色重ねした後、転写材に２次転写するようにしたタンデム型カラー画像形成装置であり、図２は本発明になる中間転写ベルトの構造概略を示した断面図である。なお本発明は、ここに示したタンデム型カラー画像形成装置のみに適用されるものではなく、中間転写ベルトを用いた画像形成装置であればどのような形式の画像形成装置であっても良いことは自明である。

図中２は感光体の露光装置、３は本発明になる中間転写ベルトで、後記するように基材としてポリイミドやＰＶＤＦやウレタン等を用い、その基材上に基材より硬度の低いウレタンにより発泡層とソリッド層を形成した弾性層を設けて上層にフッ素樹脂、テフロン（登録商標）樹脂などを塗布するなどして形成した保護層を設けたものである。４は２次転写ローラで、中間転写ベルト３上に順次色重ねされた各色のトナー画像を転写材に２次転写するためのものである。

６は中間転写ベルト３のクリーニング装置、７は帯電装置、１０は現像装置、１１は感光体のクリーニング装置、１２は感光体上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト３に転写させる転写ローラ、１３は転写材、１４は転写材１３のピックアップローラ、１５は転写材の搬送路、１６は定着装置、１７は画像を定着した転写材の排紙部である。

なお、各感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのまわりには、それぞれ帯電装置７、露光装置２、現像装置１０、感光体のクリーニング装置１１、転写ローラ１２が設けられているが、簡単化のため、感光体１ａの周囲の帯電装置７ａ、露光装置２ａ、現像装置１０ａ、クリーニング装置１１ａ、転写ローラ１２ａのみに番号を付して示した。以後の説明では、特に指定して説明する以外は、ａを省略した番号で説明をしてゆく。

最初にこの図１に示した画像形成装置の動作を簡単に説明する。画像形成指示が来ると、まずそれぞれの感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対応して設けられた帯電装置７によって感光体１が一様に帯電され、露光装置２で各色に対応した画像に応じた露光が行われて感光体1の表面に潜像が形成される。そしてその潜像が、現像装置１０で現像されてそれぞれの色のトナー画像が形成され、このトナー画像が、転写ローラ１２に印加される１次転写バイアスにより、感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの順に中間転写ベルト３に転写されてフルカラートナー画像が形成される。

こうして中間転写ベルト３上に得られたフルカラートナー画像は、給紙カセットなどからピックアップローラ１４によって搬送路１５に送り出される転写材１３に、２次転写ローラ４に印加される２次転写バイアスで転写され、定着装置１６で定着されて排紙部１７に排出される。そして、感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのそれぞれに残った転写残トナーは感光体のクリーニング装置１１でクリーニングされ、中間転写ベルト３上に残った転写残トナーはクリーニング装置６によってクリーニングされて次の画像形成に備えられる。

本発明における中間転写ベルト３は、図２に示したように、ウレタンを用いた基材２１の上に、基材より硬度の低いウレタンで形成した発泡層２３とソリッド層２４とからなる弾性層２２を形成し、更にその上にフッ素コート、テフロン（登録商標）コートなどを施して保護層２０を設けて構成した。このうち、基材２１は約５０〜１００μｍ、弾性層２２は２００〜４００μｍ、保護層は５〜２０μｍ程度が好ましく、弾性層２２のうち発泡層２３は弾性層２２の厚さのうち６０〜９０％を占めることが好ましい。発泡層２３の割合が上記範囲より多いと弾性層２２としての強度が低下し中間転写ベルト３としての寿命が低下するなどの恐れがあり、発泡層２３の割合が上記範囲より少ないと発泡層２３を設けた効果が得られなくなる恐れがある。なお、弾性層の材質のＪＩＳＡ硬度は３０〜５０°が好ましく、基材の硬度は弾性層の硬度より１０〜４０°高いことが好ましい。弾性層の硬度がこの範囲より高いと転写材の表面の凹凸に中間転写ベルト３が追従することができずに転写ムラが発生する恐れがあり、弾性層の硬度がこの範囲より低いと強度不足のため製造が困難になるかまたは製造できたとしても中間転写ベルト３の寿命が短いものとなってしまう。なお、基材の硬度は上記の範囲の中でも特に５０〜７０°であることがより好ましく、上記範囲より基材の硬度が高いと中間転写ベルト３としての柔軟性が損なわれ、外力によって基材が破損するといった恐れがあり、上記範囲より基材の硬度が低いと基材としての強度が保てなくなり、中間転写ベルト３に伸びが生じ充分な転写が行えなくなる恐れがある。

発泡層２３中の空気が存在する領域の割合を示す発泡密度は２０〜４０％が好ましい。発泡層２３の発泡密度が上記範囲より高いと弾性層２２としての強度が低下し中間転写ベルト３としての寿命が低下することや中間転写ベルト３の表面強度が不均一になることで転写ムラが発生するなどの恐れがあり、発泡層２３の発泡密度が上記範囲より低いと発泡層２３としての役割を果たすことができなくなる恐れがある。なお、発泡密度は発泡していない材料の単位体積当たりの重量から発泡後の材料の単体体積当たりの重量を差し引いたものを発泡していない材料の単位体積当たりの重量で割った値として求めた。

そして中間転写ベルト３としての電気的な特性として、基材２１は、表面抵抗が８．５×１０^１０Ω／ｃｍ、弾性層２２は体積抵抗が５．８×１０^９Ω／ｃｍ、保護層２０は表面抵抗が２．１×１０^１０Ω／ｃｍ程度とする。

なお、上述のような中間転写ベルト３は特開２００４−１０１６７５号公報に記載の方法に準じて製造可能であるが、ソリッド層２４を製造後に引き続いてソリッド層２４を製造するのと同様の原料に発泡剤としての水を所望の発泡密度が得られる量添加し（ポリオール成分に添加）、混合発泡した後遠心成形金型に注入することで発泡層２３を形成することができる。

このように中間転写ベルト３を構成することにより、発泡層２３の存在によって転写材への追従性が向上し、凹凸の大きい粗い転写材に対しても転写性の大幅な向上が可能となり、また、材料や形状によって中間転写ベルト３をあまり厚くできない場合でも、弾性層２２中の発泡層２３によって弾性特性が良くなって転写性を改善することができる。

本発明による中間転写体は、転写材への追従性が向上して凹凸の大きい粗い転写材に対しても転写性の大幅な向上が可能となり、種々の転写材を使うことのできる画像形成装置を提供することができる。

本発明になる中間転写ベルトを備えた画像形成装置の一例で、各色に対応した感光体を中間転写ベルトの進行方向に並列に配置したタンデム型カラー画像形成装置の概略構成図である。本発明になる中間転写ベルトの構造概略を示した断面図である。従来の中間転写ベルトの構造概略を示した断面図である。

符号の説明

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ感光体
２露光装置
３中間転写ベルト
４２次転写ローラ
６中間転写ベルトのクリーニング装置
７帯電装置
１０現像装置
１１感光体のクリーニング装置
１２転写ローラ
１３転写材
１４ピックアップローラ
１５転写材の搬送路
１６定着装置
１７排紙部
２０保護層
２１基材
２２弾性層
２３発泡層
２４ソリッド層

Claims

電子写真方式で感光体上に形成されたトナー画像が転写され、該トナー画像を転写材に転写するために前記トナー画像を保持する機能を有し、基材上に弾性層を設けた中間転写体を備えた画像形成装置において、
前記弾性層が、発泡層とソリッド層とで構成されていることを特徴とする中間転写体を備えた画像形成装置。
前記発泡層の発泡密度が２０〜４０％であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記発泡層が前記弾性層の厚さの６０〜９０％を占めることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。