JP3468322B2 - 中間転写方式を用いた画像形成装置 - Google Patents
中間転写方式を用いた画像形成装置Info
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Description
ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に
関し、詳しくは中間転写ベルト等の中間転写体を介在さ
せて一次、二次転写行程を伴う中間転写方式を用いた画
像形成装置及びそれに用いる中間転写体に関する。
ン、マゼンタ、イエローの3原色を重ね合わせることに
よって表現されており、フルカラー画像形成装置は、複
数の色画像を一つの転写媒体に重ねて転写する構成とな
っている。具体的には、転写ドラム上に固定された転写
材に色画像を順次転写してフルカラー画像を得る転写ド
ラム方式と、中間転写体上に色画像を順次一次転写しそ
の一次転写画像を一括して転写材に二次転写する中間転
写方式に大別される。これらの転写方式を比べると、ペ
ーパーフリー性や全面コピーが可能等の点で中間転写方
式が有利である。
置について説明する。図1に中間転写方式を用いたフル
カラ−電子写真装置の概略を示す。感光体13上に形成
された潜像は、現像部4にて一色目のトナー画像に顕像
化され、中間転写体6との当接部にて中間転写体6へ一
次転写される。フルカラ−の場合、この行程を3色分あ
るいは4色分繰り返して中間転写体6上にフルカラ−画
像を形成する。次に中間転写体6上に形成されたフルカ
ラー画像は、転写ローラ11において紙などの転写材2
4上に一括で二次転写される。その後、転写材24は図
1には図示していない定着行程を経てフルカラ−画像と
して出力される。従来は、中間転写体に潤滑剤を供給す
る手段として、スウィーパーブラシ8が設置されてい
る。
な画像濃度を得るためには、中間転写体に形成された画
像は均一にしかも転写効率が90%以上で転写材に転写
されることが必要である。ところが、本来転写されるべ
きトナーが中間転写体上に一部残ってしまい、画像の一
部にトナーが載っていないいわゆる虫食い版画と呼ばれ
る異常画像が多く見られるという問題点があった。この
問題を解決する手段として、中間転写体材料としてフッ
素樹脂等のトナーとの離型性に優れた材料を用いること
が提案されたが虫食い版画は完全になくならなかった。
そこで、虫喰い版画をさらに改善するための技術とし
て、特開昭58−187968号公報には、有機フッ素
系化合物を中間転写体表面に供給する方法が、特開平2
−198476号公報には、中間転写体材料に濡れ性制
御剤を添加する方法が、特開平2−213881号公報
には、中間転写体表面にステアリン酸亜鉛等の潤滑性を
有する保護膜を形成する方法が、また特開平3−242
667号公報には、中間転写体材料としてシリコーンゴ
ムを用い、その表面粗さを制御する方法が提案されてい
る。これら中間転写体表面の潤滑性を向上させる技術に
加え、付着した残存トナーを機械的に除去する技術も提
案されている。例えば、特開平4−305666号公報
には、中間転写体の当接部材に周速差を設け中間転写体
表面を研磨する方法が、特開平5−307344号公報
には、中間転写体表面にトナーフィルミングが発生した
時点で表面を研磨する方法が、特開平5−313526
号公報には、中間転写体表面粗さを検知後研磨する方法
が、また特開平5−323802号公報には、一定コピ
ー枚数毎に中間転写体を研磨する方法が提案されてい
る。しかしながら、これら中間転写体表面へ潤滑剤を供
給する方法や中間転写体表面を研磨する方法では、繰り
返し使用においても常に安定した画質の画像を維持する
ことは困難である。また、塗布装置や研磨装置、さらに
はそのタイミング制御装置が必要となり、装置が複雑化
し、またコスト高となる。
式を用いる画像形成装置において、上記の課題を解決し
た、即ち中間転写体のクリ−ニング性と中間転写体から
転写材へのトナー画像の転写効率に優れ、特に虫喰い版
画を発生しない画像を繰り返し使用においても得ること
ができる画像形成装置を提供することを目的とする。
体上に形成される負帯電トナー画像を中間転写体上に一
次転写し、さらに転写材上に二次転写する中間転写方式
の画像形成装置において、該中間転写体の表面材料が樹
脂母材としてのフッ素樹脂とフッ素系界面活性剤と滑剤
を、樹脂母材100重量部に対して、フッ素系界面活性
剤が0.01〜2重量部、及び滑剤が1〜20重量部含
有することを特徴とする画像形成装置が提供される。ま
た、本発明によれば、表面材料が樹脂母材としてのフッ
素樹脂とフッ素系界面活性剤と滑剤を、樹脂母材100
重量部に対して、フッ素系界面活性剤が0.01〜2重
量部、及び滑剤が1〜20重量部含有することを特徴と
する中間転写方式の画像形成装置に用いられる中間転写
体が提供される。
効率よく転写剤に転写されるためには、中間転写体表面
とトナーの離型性が優れていなければならない。本発明
のように、離型性の高いフッ素系界面活性剤を含有する
中間転写体を用いることにより、虫喰い画像の発生を抑
制することができる。従来のフッ素系樹脂を使用した中
間転写体に比べて、虫食い画像の抑制効果は著しい。
ニオン性、アニオン性、カチオン性、両性のいずれも使
用可能である。具体的には、ノニオン性のフッ素系界面
活性剤としては、パ−フルオロアルキル基親油性含有オ
リゴマ−、パ−フルオロアルキル基親水性基含有オリゴ
マ−、パ−フルオロアルキルエチレンオキシド付加物な
どが挙げられる。また、カチオン性のフッ素系界面活性
剤としては、パ−フルオロアルキル基含有第4級アンモ
ニウム塩などが、アニオン性のフッ素系界面活性剤とし
ては、パ−フルオロアルキル基を含有したスルホン酸、
カルボン酸の一価金属塩やリン酸エステルなどが、さら
に両性のフッ素系界面活性剤としては、パ−フルオロア
ルキル基を含有したベタインなどが挙げられる。これら
のフッ素系界面活性剤については、例えば、文献(R&
DレポートNo.6フッ素化合物の化学と工業:シーエ
ム社)の第384頁〜第411頁に詳述されている。
する樹脂中に混合して使用するため、融点が40℃以上
の常温固体上物質が好ましい。融点が40℃未満、すな
わち常温でペ−ストあるいは液体状のものは、少量添加
する場合は問題がないが、添加量を多くすると中間転写
体の表面がベタつき、トナ−がフィルミングするように
なり、好ましくない。特に好ましいフッ素系界面活性剤
の融点は、100℃以上である。
0重量部に対して1〜10重量部、好ましくは3〜5重
量部である。虫喰い画像を抑制するためには、フッ素系
界面活性剤の添加量が多いほど効果が得られるが、添加
量が樹脂100重量部に対して10重量部より多いと樹
脂の強度や成形性等が損なわれ好ましくない。また、フ
ッ素系界面活性剤の添加量が樹脂100重量部に対して
1重量部より少ないと、虫食い画像防止効果が十分に得
られない。
面活性剤に加えて、滑剤を添加するする事ができる。滑
剤の併用により、フッ素系界面活性剤の添加量を少なく
しても十分な虫食い防止効果を得ることができる。フッ
素系界面活性剤は、比較的高価な物が多いため、その添
加量を減らすことはコスト的にも有利である。更に、滑
剤と併用する場合、フッ素系界面活性剤は、融点が40
℃以下の低いものでも使用可能となる。
ウバワックス・硬化ひまし油等の天然ワックス;高級脂
肪酸又はそのエステル、高級脂肪酸トリグリセライド、
高級脂肪族アルコ−ル又はそのエステル、高級脂肪酸モ
ノアミド、高級脂肪酸ビスアミドなどの合成ワックス;
ポリエチレンワックス・ポリプロピレンワックスなどの
ポリオレフィン系ワックスなどの一般的なワックス類
や、フッ素樹脂微粒子、シリコン樹脂微粒子等の疎水性
有機樹脂微粒子;グラファイト、二硫化モリブデン、酸
化鉛などの無機固体潤滑剤等が挙げられる。これらは単
独で用いても、複数種類を併用しても良いが、融点が4
0℃以上、好ましくは100℃以上の物を使用すること
が好ましい。
間転写体を構成する樹脂100重量部に対して、フッ素
系界面活性剤が0.01〜2重量部、好ましくは0.5
〜1重量部で、滑剤が1〜20重量部、好ましくは5〜
10重量部である。滑剤が1重量部未満では十分な虫食
い防止効果が得られず、20重量部超では樹脂の強度、
成形性が損なわれる。
的な樹脂が使用可能であるが、帯電の環境安定性、離型
性、難燃性等の点からフッ素樹脂が好ましい。中間転写
体は、単層はもちろん必要に応じて多層構成をとっても
良い。多層構成をとる場合、少なくとも画像が形成され
る表面はフッ素樹脂を用いるのが好ましい。フッ素樹脂
としては、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオ
ロエチレンーパーフルオロアルキルビニルエーテル共重
合体、テトラフルオロエチレンーヘキサフルオロプロピ
レン共重合体、テトラフルオロエチレンーヘキサフルオ
ロプロピレンーパーフルオロアルキルビニルエーテル共
重合体、テトラフルオロエチレンーエチレン共重合体、
ポリクロロトリフルオロエチレン共重合体、クロロトリ
フルオロエチレンーエチレン共重合体、ポリビニリデン
フルオライド、ポリビニルフルオライド等が挙げられ
る。本発明では、特に、成形加工性の点も考慮すると、
テトラフルオロエチレンーパーフルオロアルキルビニル
エーテル共重合体、テトラフルオロエチレンーエチレン
共重合体、ポリビニリデンフルオライド等が好ましい。
ら、107〜1012Ω/□の表面抵抗値を有している
ことが必要であるが、このためには、無機導電性材料等
を添加する等の方法によって中間転写体の抵抗値を調節
すればよい。無機導電性材料としては、従来公知のもの
が使用可能で、例えばカ−ボンブラック、グラファイ
ト、金属粉末、金属酸化物粉末等が挙げられる。これら
は、複数種類を併用しても良く、添加量によって所望の
抵抗値となるよう調整する。
る。
ベルト状の中間転写体を作製した。 エチレン−四フッ化エチレン共重合樹脂(ETFE) 100重量部 ケッチェンブラック 20重量部 フッ素系界面活性剤 3重量部 (サ−フロンS−381(粘調液体);旭硝子) 得られた中間転写体をリコー製フルカラー複写機プリテ
ール550に装着し、初期テスト画像と1万枚出力時の
画像を観察し虫喰い画像評価を行った。結果を表1に示
す。評価は、5段階とし、許容レベルランクを3以上と
した。なお、前記フッ素系界面活性剤は、パーフルオロ
アクリレートである。
重量部として同様に中間転写体を作製し評価を行った。
結果を表1に示す。
て同様に中間転写体を作製し評価を行った。結果を表1
に示す。 フッ素系界面活性剤 7重量部 (EF102(融点250℃);三菱金属) なお、前記フッ素系界面活性剤は、次式で表される構造
を有するものである。C8F17SO3K
ルト状の基体を得た。 エチレン−四フッ化エチレン共重合樹脂(ETFE) 100重量部 ケッチェンブラック 20重量部 これに以下の構成の表面層形成成分をスプレ−塗布し、
中間転写体とした。{表面層形成成分} フッ素樹脂(ルミフロン200;旭硝子) 100重量部(固形分) ルミフロン用硬化剤 20重量部 酸化スズ導電性粒子(S−1;三菱マテリアル) 120重量部 フッ素系界面活性剤 1重量部 (EF104(融点250℃);三菱金属) レベリング剤(KP321;信越化学) 1重量部 トルエン 200重量部 キシレン 200重量部 メチルエチルケトン 20重量部比較例 1と同様に評価を行い、結果を表1に示した。な
お、前記フッ素系界面活性剤は、次式で表される構造を
有するものである。
の含有量を、6重量部として同様に中間転写体を作製し
評価を行った。結果を表1に示す。
ルト状の中間転写体を得た。 エチレン−四フッ化エチレン共重合樹脂(ETFE) 100重量部 ケッチェンブラック 20重量部 フッ素系界面活性剤 0.5重量部 (EF102(融点250℃);三菱金属) 滑剤 10重量部 (フェイメックスL−12(融点230℃);味の素)比較例 1と同様に評価を行い、結果を表1に示した。な
お、前記滑剤はN−ラウロイル、L−ロジンである。
中間転写体を作製した。 滑剤(花王ワックスEB−P(融点145℃);花王) 8重量部比較例 1と同様に評価を行い、結果を表1に示した。な
お、前記滑剤は脂肪酸ビスアマイドである。
の滑剤を用いて中間転写体を作製した。 滑剤(LuwaxOA5(融点100℃);BASF)比較例 1と同様に評価を行い、結果を表1に示した。な
お、前記滑剤はポリエチレンワックスである。
の滑剤を用いて中間転写体を作製した。 滑剤(LuwaxS(融点81℃);BASF)比較例 1と同様に評価を行い、結果を表1に示した。な
お、前記滑剤はモンタン酸ワックスである。
の滑剤を用いて中間転写体を作製した。 滑剤(VTL−L(融点15℃);川研ファインケミカ
ル)比較例 1と同様に評価を行い、結果を表1に示した。な
お、前記滑剤は脂肪酸エステル系である。
を作製し、比較例1と同様に評価を行い、結果を表1に
示した。
を作製し、比較例1と同様に評価を行い、結果を表1に
示した。
を作製し、比較例1と同様に評価を行い、結果を表1に
示した。
例1と同様に評価を行い、結果を表1に示した。 表 1
ング性が高く、かつ中間転写体からの転写剤へのトナー
画像の転写効率が高いために、虫食い画像のない高品質
画像を得ることができる。
説明図である。
ト 7 Pcc(クリーニング前除電器)8 スウイーパー
ブラシ 9 ドラムクリーニング 10 除電ランプ 11 転写ローラ 12 除電針 13 感光体 24 転写体
Claims (2)
- 【請求項1】 像担持体上に形成される負帯電トナー画
像を中間転写体上に一次転写し、さらに転写材上に二次
転写する中間転写方式の画像形成装置において、該中間
転写体の表面材料が樹脂母材としてのフッ素樹脂とフッ
素系界面活性剤と滑剤を、樹脂母材100重量部に対し
て、フッ素系界面活性剤が0.01〜2重量部、及び滑
剤が1〜20重量部含有することを特徴とする画像形成
装置。 - 【請求項2】 表面材料が樹脂母材としてのフッ素樹脂
とフッ素系界面活性剤と滑剤を、樹脂母材100重量部
に対して、フッ素系界面活性剤が0.01〜2重量部、
及び滑剤が1〜20重量部含有することを特徴とする中
間転写方式の画像形成装置に用いられる中間転写体。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09229595A JP3468322B2 (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | 中間転写方式を用いた画像形成装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09229595A JP3468322B2 (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | 中間転写方式を用いた画像形成装置 |
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JPH08286521A JPH08286521A (ja) | 1996-11-01 |
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1995
- 1995-04-18 JP JP09229595A patent/JP3468322B2/ja not_active Expired - Fee Related
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