JP3423552B2 - 像担持ベルトとこのベルトを用いた画像形成装置 - Google Patents
像担持ベルトとこのベルトを用いた画像形成装置Info
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Description
成された像を転写材に静電的に転写することによって画
像を形成する画像形成装置に関し、例えば、中間転写ベ
ルトを有する複写機やプリンタ等に関する。
子写真方式,熱転写方式,インクジェット方式,等様々
な方式が用いられている。このうち、電子写真方式を用
いたものは、高速,高画質,静かさ,等の点で他の方式
に比べて優れており、近年普及してきている。
に分かれており、例えば感光体表面にカラー像を重ねた
後一括転写して像形成を行なう多重現像方式や、現像−
転写のサイクルをくり返し行なう多重転写方式、一旦中
間転写体上に各色の現像像を順次転写した後、転写材上
に一括転写する中間転写方式等がある。
がない、様々なメディアへの対応が可能である、などの
理由から注目されている方式である。
ものとベルト形状のものとが考えられる。
と比較して、配置の自由度が大きい点、及び、転写材へ
現像像を一括転写する2次転写位置におけるベルトの曲
率を大きくすることができるために、2次転写後の転写
材とベルトとの分離性が良いといった点において優れて
いる。
0μm〜200μm、体積抵抗率1011Ωcm〜1016
Ωcm程度のPVdF,ナイロン,PET,ポリカーボ
ネート等の樹脂フィルムが用いられている。この様な薄
膜の樹脂フィルムを用いることによって数百〜数千pF
の大きな静電容量を転写ニップ部において形成できるた
め、安定した転写電流が得られる。
00μ以下の樹脂フィルムを用いた中間転写ベルトは、
回転中に支持ローラで屈曲を繰り返すと表面に折り目が
生じ、この表面の凹凸により、画像が不均一になる。
まうので、耐久性にも欠ける。
的に大きな張力が掛かると、その力を吸収することがで
きず破断してしまう。画像形成装置は、紙づまり、ユー
ザーの操作ミスによる突然のドアオープン等により、装
置が瞬間的に停止する場合がしばしばあるが、このとき
に中間転写ベルトが破断するという問題を有する。
ムを厚くすると、ベルトは駆動軸に沿わず、ベルトの回
転が安定しないので、レジずれが発生し、カラー画像の
品位を落とす。
易く、駆動が安定しない。
明の像担持ベルトは、電子写真感光体に形成したトナー
像が一時的に転写され、そこで完成させたトナー像はそ
の後、転写材に転写されるベルト状の像担持ベルトであ
って、0.5mm以上の厚みを有するゴム層と、本体装
置におけるトナー像が転写される位置での平均実抵抗値
が同転写位置における上記ゴム層の平均実抵抗値の10
倍以上、1000倍以下であり、且つ、100μm以下
の厚みを有する高抵抗層と、を有することを特徴とす
る。また本発明の像担持ベルトは、電子写真感光体に形
成したトナー像が一時的に転写され、そこで完成させた
トナー像はその後、転写材に転写されるベルト状の像担
持ベルトであって、0.5mm以上の厚みを有するゴム
層と、本体装置におけるトナー像が転写される位置での
平均実抵抗値が同転写位置における上記ゴム層の平均実
抵抗値の10倍以上であり、且つ、5μm以上、100
μm以下の厚みを有する高抵抗層と、を有することを特
徴とする。また本発明の像担持ベルトは、電子写真感光
体に形成したトナー像が一時的に転写され、そこで完成
させたトナー像はその後、転写材に転写されるベルト状
の像担持ベルトであって、0.5mm以上の厚みを有す
るゴム層と、本体装置におけるトナー像が転写される位
置での平均実抵抗値が同転写位置における上記ゴム層の
平均実抵抗値の10倍以上であり、且つ、100μm以
下の厚みを有する高抵抗層と、を有し、上記高抵抗層は
フッ素系材料であり、上記高抵抗層の中心面平均粗さ
は、0.1μm以上、1.5μm以下であることを特徴
とする。
装置は、電子写真感光体に形成したトナー像を一時的に
像担持体に転写し、その後、この像担持体に形成したト
ナー像を転写材に転写する画像形成装置であって、無端
移動する電子写真感光体と、この感光体にトナー像を形
成するトナー像形成手段と、1次転写位置において上記
感光体に形成したトナー像が転写されるベルト状であっ
て、0.5mm以上の厚みを有するゴム層と、本体装置
におけるトナー像が転写される位置での平均実抵抗値が
同転写位置における上記ゴム層の平均実抵抗値の10倍
以上、1000倍以下であり、且つ、100μm以下の
厚みを有する高抵抗層とを有する像担持体と、2次転写
位置において上記ベルト状像担持体に形成したトナー像
を転写材に転写する転写手段と、を有することを特徴と
する。また本発明の画像形成装置は、電子写真感光体に
形成したトナー像を一時的に像担持体に転写し、その
後、この像担持体に形成したトナー像を転写材に転写す
る画像形成装置であって、無端移動する電子写真感光体
と、この感光体にトナー像を形成するトナー像形成手段
と、1次転写位置において上記感光体に形成したトナー
像が転写されるベルト状であって、0.5mm以上の厚
みを有するゴム層と、本体装置におけるトナー像が転写
される位置での平均実抵抗値が同転写位置における上記
ゴム層の平均実抵抗値の10倍以上であり、且つ、5μ
m以上、100μm以下の厚みを有する高抵抗層とを有
する像担持体と、2次転写位置において上記ベルト状像
担持体に形成したトナー像を転写材に転写する転写手段
と、を有することを特徴とする。また本発明の画像形成
装置は、電子写真感光体に形成したトナー像を一時的に
像担持体に転写し、その後、この像担持体に形成したト
ナー像を転写材に転写する画像形成装置であって、無端
移動する電子写真感光体と、この感光体にトナー像を形
成するトナー像形成手段と、1次転写位置において上記
感光体に形成したトナー像が転写されるベルト状であっ
て、0.5mm以上の厚みを有するゴム層と、本体装置
におけるトナー像が転写される位置での平均実抵抗値が
同転写位置における上記ゴム層の平均実抵抗値の10倍
以上であり、且つ、100μm以下の厚みを有する高抵
抗層とを有する像担持体と、2次転写位置において上記
ベルト状像担持体に形成したトナー像を転写材に転写す
る転写手段と、を有し、上記高抵抗層はフッ素系材料で
あり、上記高抵抗層の中心面平均粗さは、0.1μm以
上、1.5μm以下であることを特徴とする。
いたカラー画像形成装置を示す。
各色現像器5(黒)、6(マゼンタ)、7(シアン)、
8(イエロー)が配置されており、不図示の手段により
必要に応じて感光ドラムに対して選択的に接離される。
し、帯電器2で一様帯電され、レーザー露光光学系3に
よる走査光4でこの感光体に潜像が形成される。
現像が行なわれ、感光ドラム1に形成されたトナー像は
順次像担持ベルトである中間転写ベルト91上に1次転
写位置で1次転写ローラ10により1次転写される。
われ、時計方向に回転する中間転写ベルト91上に4色
の重ね合ったトナーによるカラー像が形成されると、転
写材18を介して転写手段としての2次転写ローラ11
1が当接され、転写材18上にカラートナー像が一括し
て2次転写される。
述する。
電を与えるOPC感光体である様な場合、反転現像を行
なう本実施例の装置ではレーザー光4における露光によ
る明部を現像器5〜8で現像する際には負極性トナーが
用いられる。
ー像を転写するのに1次転写ローラ10にはバイアス電
源20により正極性の転写バイアスが印加される。
105Ω・cm以下の低抵抗ローラを用いる。
持体と電極を兼ねた接地、または適当なバイアスを印加
した対向ローラ121を対向電極とし、バイアス電源2
1によって正極性バイアスが印加される2次転写ローラ
111を転写材18の背面から当接させる。
91上の2次転写後にこのベルトに残ったトナーを、ク
リーナ13により除去し、その後、更に、中間転写ベル
ト91を除電帯電器14により除電する。
器を用いた。
は、中間転写ベルト91の背面に電極16を設けると良
い。
上に残ったトナーは、クリーナ19により回収し、感光
ドラム1を除電露光17で初期化して次の色トナーによ
る像形成サイクルに備える。
ンローラであり、15はこの中間転写ベルトの駆動ロー
ラである。
1について説明する。
ら中間転写ベルト91の基材912として厚さ0.8m
mのゴムを従来の樹脂フィルムの代りに用いている。
るゴムベルトはその製造行程での抵抗値のコントロール
が難しく、このようなトナー像を重ねて高質な画像を形
成しようとする中間転写体には好ましくない。
用いると、転写バイアス印加時に中間転写ベルトに流れ
る電流(以降、転写電流)が安定せず、画像が不均一に
なる傾向にある。
21を定電流制御する事も考えられるが、この画像形成
装置に用いられる多種多様の厚さ、材質、幅の転写材に
対して、同一の電流値で対応できないため、実際上は困
難である。
1、2次転写位置の対向ローラ121をゴム、発砲ウレ
タン等で成形した場合も、これらのローラの抵抗値を均
一化することは困難であり、これらのローラの抵抗値の
振れによって転写電流が不安定となり転写した像の画質
を低下させることがある。
図である。
ミラブルウレタンからなる基材ゴム912に、表面層9
11として、溶剤可溶性フッ素材料に酸化鉄系フィラー
を分散させた材料が20μの厚さでコートされている。
コートはスプレー塗布で行い、塗布後、ラッピングフィ
ルムにより研磨した。
対向ローラ121の外径はφ20mmの芯金を有し、そ
れぞれ厚さ5mmの発泡ウレタンが被覆されている。そ
れぞれの部材に用いられた発泡ウレタン材料は、カーボ
ン等の抵抗調整材の分散により抵抗が所望の値に調整さ
れている。
の、表面層911は体積抵抗率2.5×109Ω・cm
の材料を用い、2次転写位置における平均実抵抗値R1
は5.0×107Ωである。
体積抵抗率7.0×106Ω・cmの材料を用い、2次
転写位置における平均実抵抗値R2は5.0×105Ωで
ある。
2.0×105Ω・cmの材料を用い、2次転写位置に
おける平均実抵抗値Aは8.9×104Ωである。
5.0×105Ω・cmの材料を用い、2次転写位置に
おける平均実抵抗値Cは2.3×105Ωである。
されるニップ部での各々の部材の実抵抗値の事であり、
図11に示す方法で測定したので以下説明する。
40及び従動ローラ41に基材ゴム層912aのみをベ
ルト状にして図のように架け、図1の装置における中間
転写ベルト91の回転速度と略等しい100mm/秒で
基材ゴム912aを回転させる。
して接地されたφ46.7mmの金属ローラ43と、1
kvの電圧が印加されたφ14mmの金属ローラとで挟
み、電流計44の値を読み取って基材ゴム912aの実
抵抗値を得る。
2aの移動方向において10点行い、平均をとって基材
層ゴム912としての平均実抵抗値とする。
コートしたベルト91について同様の平均実抵抗値の測
定を行い、このベルト91の平均実抵抗値から基材ゴム
層912の平均実抵抗値を引くことによって表面層91
1の平均実抵抗値を得る。
転写ローラ111とこのローラの対向ローラ121にそ
れぞれ置き換え、上記同様の測定を行うことにより、2
次転写ローラ111、及びその対向ローラ121の平均
実抵抗値を得る。
てゴムベルトを用いている。ゴムベルトは、弾性がある
ので、回転中の屈曲により、折り目がつくことはない。
また、ベルトの厚さを0.5mm以上にすれば、瞬間的
に大きな張力が掛っても、ゴムは弾性によりこの力を吸
収し、切れることはない。
トは駆動軸15に沿い、回転は安定し、同期がずれて多
重画像が正しく再生できないことが原因となる画像劣化
が防げる。
離型性の優れるフッ素系材料を用いることにより、二次
転写後にこのベルト上に残留するトナーを除去するクリ
ーニング特性も向上した。
5×105〜2.7×106(Ω)、2次転写ローラ11
1の実抵抗は7.5×104〜8.8×105(Ω)、2
次転写ローラの対向ローラの抵抗は6.5×104〜
8.9×105(Ω)に振れているが、本実施形態の構
成では、これらの抵抗値のばらつきの影響を受けること
なく、安定した転写電流が流れ、均一な転写にもとづく
良好な画像が得られた。
べる。
る。図中、Aは2次転写ローラ111の平均実抵抗、C
は対向ローラ121の平均実抵抗、R1は表面層911
の平均実抵抗、R2は基材ゴム層912の平均実抵抗、
Bは(R1+R2)を表している。また、Vtは転写バ
イアスである。
で、回路を流れる転写電流Itは It=Vt/(A+B+C) である。
で、 B≫A+C よって、 (A+B+C)≒B と表せる。したがって、 It≒Vt/B に置き換えることができる。つまり、2次転写ローラ1
11、この対向ローラ121の実抵抗が中間転写ベルト
91の実抵抗よりも小さい場合、転写電流Itは中間転
写ベルト91の実抵抗により決定される。
写の部分の等価回路図である。
2は基材ゴム層912の平均実抵抗を示している。
均実抵抗により決定される。
てのフッ素系材料にフィラーを分散させて実抵抗を所望
の値に調整している。この方法においては、フィラーと
しての分散性の優れたものを使用し、十分な攪拌を行な
うことにより、抵抗の均一性は、ゴムのそれに比較し大
変優れたものになる。
下と薄いため、この表面層911のベース材料としてゴ
ムを用いたとしても抵抗の均一性を保つことが可能であ
る。
電流Itが支配されるように、2次転写位置における表
面層911の平均実抵抗値が、2次転写位置における基
材ゴム層912の平均実抵抗値の10倍以上となるよう
に構成する。
ける平均実抵抗値が2次転写位置における2次転写ロー
ラ111の平均実抵抗値の10倍以上となるように、2
次転写位置における表面層911の平均実抵抗値が2次
転写位置における対向ローラ121の平均実抵抗値の1
0倍以上となるように構成する。
一な表面層911により決定されるので、転写電流It
は安定し、その結果、転写は安定しトナーの飛散を生じ
ることなく画像は均一になる。
等を考慮すると、表面層911の平均実抵抗値は基材ゴ
ム層912、2次転写ローラ111、この対向ローラ1
21の平均実抵抗値の1/1000以下が好ましく10
7Ω〜109Ωが実用的である。また、耐久性、ベルトの
屈曲耐久性を考慮すると、表面層911の厚みは5μm
以上100μm以下が好ましい。
ける転写材の滑り防止等を考慮すると、表面層911の
中心面平均粗さ(JIS B 0601)Raを0.1
μm〜1.5μmにすることが好ましい。
実施形態の酸化鉄系材料のものに限定されず、酸化チタ
ン系材料、フッ素系材料、カーボンブラック、グラファ
イト、ナイロン等を使用してもよい。
は、フッ素系材料の他にウレタン等を用いてもよい。
形態に係る画像形成装置である。図6は、本実施形態の
二次転写位置におけるモデル図である。図に沿って説明
するが、第一の実施形態と同等の構成作用をするものに
ついては、同一の番号を付けて、説明を省略する。
ゴム922として、厚さ0.7mm、体積抵抗2.0×
107Ω・cm、2次転写位置における平均実抵抗1.
2×106(Ω)のウレタン、表面層921として、熱
可塑性のフッ素材料に、カーボンを分散させたものを用
いた。また、表面層921は1.0×109Ω・cm程
度の材料を用い平均実抵抗は、5.3×107(Ω)で
ある。この表面層921の厚みは50μmであり、実施
形態1で説明したように、表面層921の抵抗のばらつ
きは小さい。
て述べる。
料を遠心成型器32に投入し、厚さ0.7mmに成形す
る(工程1)。
に残したまま、表面層921の材料を投入、成形し、基
材ゴム922に表面層921を設ける(工程2)。
り出し、裏返す。
のシャフトを用いた。
5mm厚の発砲ウレタン(体積抵抗率1.4×105Ω
・cm)が巻いてあり、2次転写位置における平均実抵
抗は5.0×104Ωである。
2はベルト厚0.5mm〜3.0mmの範囲を満たして
おり、また、表面層921の平均実抵抗値が、基材ゴム
層922及び2次転写ローラ112の平均実抵抗値の1
0倍以上に設定されているため、ベルトの耐久性を上げ
るとともに抵抗ムラの影響を受けずに良好な像転写が達
成できる。
ルト表面に、遠心成型時のエアー面を用いているので、
表面粗度が非常に小さくなり、画像の均一性がいっそう
よくなる。
形態に係る画像形成装置である。図9は、本実施形態の
二次転写位置におけるモデル図である。図に沿って説明
するが、第一の実施形態と同等の構成作用をするものに
ついては、同一の番号を付けて、説明を省略する。
ゴム層932として、厚さ0.8mm、体積抵抗3.5
×107Ω・cm、2次転写位置における平均実抵抗
2.2×106ΩのNBRゴム、表面層931として、
厚さ30μ、体積抵抗3.5×1010Ω・cm、平均実
抵抗1.0×108ΩのPFAの熱収縮チューブを使用
した。
べる。
円筒形の型33に巻く。この型33の外径は、基材のゴ
ム932aの内径と同じ寸法である。(工程1)。
上から熱収縮チューブを巻く(工程2)。
て、チューブを収縮させて、基材ゴム932に表面層9
31を設ける(工程3)。
(工程4)。
のシャフトを用いた。
厚の発砲ウレタン(体積抵抗率1.4×105Ω・c
m)が巻いてあり、2次転写位置における平均実抵抗は
5.0×104Ωである。
3はベルト厚0.5mm〜3.0mmの範囲を満たして
おり、また、表面層931の平均実抵抗値が、基材ゴム
層932及び2次転写ローラ113の平均実抵抗値の1
0倍以上に設定されているため、ベルトの耐久性を上げ
るとともに抵抗ムラの影響を受けずに良好な像転写が達
成できる。
実施形態1で示したスプレー塗布法で製造したものに較
べて、表面層の耐摩耗性に優れるという特徴がある。
担持ベルトが0.5(mm)以上の厚みを有するゴム層
を有するために耐久性を確保することができる。
置における平均実抵抗値が転写位置におけるゴム層の平
均実抵抗値の10倍以上であり、かつ、100(μm)
以下の厚みを有する高抵抗層を備えるため、ゴム層に実
抵抗値のばらつきがあったとしても、良好な像転写を行
うことができる。
Claims (14)
- 【請求項1】 電子写真感光体に形成したトナー像が一
時的に転写され、そこで完成させたトナー像はその後、
転写材に転写されるベルト状の像担持ベルトであって、 0.5mm以上の厚みを有するゴム層と、本体装置にお
けるトナー像が転写される位置での平均実抵抗値が同転
写位置における上記ゴム層の平均実抵抗値の10倍以
上、1000倍以下であり、且つ、100μm以下の厚
みを有する高抵抗層と、を有することを特徴とする像担
持ベルト。 - 【請求項2】 上記転写位置における高抵抗層の平均実
抵抗値は1.0×107Ω以上、1.0×109Ω以下
であることを特徴とする請求項1に記載の像担持ベル
ト。 - 【請求項3】 上記ゴム層は3.0mm以下の厚みであ
ることを特徴とする請求項1に記載の像担持ベルト。 - 【請求項4】 電子写真感光体に形成したトナー像が一
時的に転写され、そこで完成させたトナー像はその後、
転写材に転写されるベルト状の像担持ベルトであって、 0.5mm以上の厚みを有するゴム層と、本体装置にお
けるトナー像が転写される位置での平均実抵抗値が同転
写位置における上記ゴム層の平均実抵抗値の10倍以上
であり、且つ、5μm以上、100μm以下の厚みを有
する高抵抗層と、を有することを特徴とする像担持ベル
ト。 - 【請求項5】 上記ゴム層は3.0mm以下の厚みであ
ることを特徴とする請求項4に記載の像担持ベルト。 - 【請求項6】 電子写真感光体に形成したトナー像が一
時的に転写され、そこで完成させたトナー像はその後、
転写材に転写されるベルト状の像担持ベルトであって、 0.5mm以上の厚みを有するゴム層と、本体装置にお
けるトナー像が転写される位置での平均実抵抗値が同転
写位置における上記ゴム層の平均実抵抗値の10倍以上
であり、且つ、100μm以下の厚みを有する高抵抗層
と、を有し、上記高抵抗層はフッ素系材料であり、上記
高抵抗層の中心面平均粗さは、0.1μm以上、1.5
μm以下であることを特徴とする像担持ベルト。 - 【請求項7】 上記ゴム層は3.0mm以下の厚みであ
ることを特徴とする請求項6に記載の像担持ベルト。 - 【請求項8】 電子写真感光体に形成したトナー像を一
時的に像担持体に転写し、その後、この像担持体に形成
したトナー像を転写材に転写する画像形成装置であっ
て、 無端移動する電子写真感光体と、この感光体にトナー像
を形成するトナー像形成手段と、1次転写位置において
上記感光体に形成したトナー像が転写されるベルト状で
あって、0.5mm以上の厚みを有するゴム層と、本体
装置におけるトナー像が転写される位置での平均実抵抗
値が同転写位置における上記ゴム層の平均実抵抗値の1
0倍以上、1000倍以下であり、且つ、100μm以
下の厚みを有する高抵抗層とを有する像担持体と、2次
転写位置において上記ベルト状像担持体に形成したトナ
ー像を転写材に転写する転写手段と、を有することを特
徴とする画像形成装置。 - 【請求項9】 上記転写位置における高抵抗層の平均実
抵抗値は、1.0×107Ω以上、1.0×109Ω以
下であることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装
置。 - 【請求項10】 上記ゴム層は3.0mm以下の厚みで
あることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 - 【請求項11】 電子写真感光体に形成したトナー像を
一時的に像担持体に転写し、その後、この像担持体に形
成したトナー像を転写材に転写する画像形成装置であっ
て、 無端移動する電子写真感光体と、この感光体にトナー像
を形成するトナー像形成手段と、1次転写位置において
上記感光体に形成したトナー像が転写されるベルト状で
あって、0.5mm以上の厚みを有するゴム層と、本体
装置におけるトナー像が転写される位置での平均実抵抗
値が同転写位置における上記ゴム層の平均実抵抗値の1
0倍以上であり、且つ、5μm以上、100μm以下の
厚みを有する高抵抗層とを有する像担持体と、2次転写
位置において上記ベルト状像担持体に形成したトナー像
を転写材に転写する転写手段と、を有することを特徴と
する画像形成装置。 - 【請求項12】 上記ゴム層は3.0mm以下の厚みで
あることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装
置。 - 【請求項13】 電子写真感光体に形成したトナー像を
一時的に像担持体に転写し、その後、この像担持体に形
成したトナー像を転写材に転写する画像形成装置であっ
て、 無端移動する電子写真感光体と、この感光体にトナー像
を形成するトナー像形成手段と、1次転写位置において
上記感光体に形成したトナー像が転写されるベルト状で
あって、0.5mm以上の厚みを有するゴム層と、本体
装置におけるトナー像が転写される位置での平均実抵抗
値が同転写位置における上記ゴム層の平均実抵抗値の1
0倍以上であり、且つ、100μm以下の厚みを有する
高抵抗層とを有する像担持体と、2次転写位置において
上記ベルト状像担持体に形成したトナー像を転写材に転
写する転写手段と、を有し、上記高抵抗層はフッ素系材
料であり、上記高抵抗層の中心面平均粗さは、0.1μ
m以上、1.5μm以下であることを特徴とする画像形
成装置。 - 【請求項14】 上記ゴム層は3.0mm以下の厚みで
あることを特徴とする請求項13に記載の画像形成装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34134696A JP3423552B2 (ja) | 1995-12-21 | 1996-12-20 | 像担持ベルトとこのベルトを用いた画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7-333311 | 1995-12-21 | ||
JP33331195 | 1995-12-21 | ||
JP34134696A JP3423552B2 (ja) | 1995-12-21 | 1996-12-20 | 像担持ベルトとこのベルトを用いた画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09230716A JPH09230716A (ja) | 1997-09-05 |
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