JPH01267658A - 画像記録装置 - Google Patents

画像記録装置

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JPH01267658A
JPH01267658A JP63095679A JP9567988A JPH01267658A JP H01267658 A JPH01267658 A JP H01267658A JP 63095679 A JP63095679 A JP 63095679A JP 9567988 A JP9567988 A JP 9567988A JP H01267658 A JPH01267658 A JP H01267658A
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JP
Japan
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intermediate transfer
image
transfer body
silicone rubber
toner
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JP63095679A
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English (en)
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Masahiro Sato
昌宏 佐藤
Yasuhiro Uehara
康博 上原
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は電子写真方式の複写機やプリンタなどの画像担
持体上に形成されたトナー両件を中間転写体を介して転
写材に記録する画像記録装置に関するものである。
[従来の技術] 帯電・露光により静電潜像を形成する電子写真感光体や
イオン70−等により静電潜像を形成する誘電体及び磁
気ヘッド等により磁気潜像を形成する磁気記録体などの
画像担持体上に潜像パターンに従って粉体トナーを付着
させて顕像化し、この1ヘナー像を転写材に転写し、ざ
らにその転写材を定着部を通過させて、トナー像を転写
材上に定着させる構成の画像記録装置は従来から広く実
用化されている。
この様な画像記録装置の転写方式としては、静電気力を
用いるもの、磁気力を用いるもの、粘着力を用いるもの
、溶剤を用いるもの等積々の方法が提案されているが、
現在一般に広く使用されているのは静電気力を用いる方
法である。
この静電気力を用いる転写方法には、コロナ放電転写法
とバイアスロール法がよく知られている。
このうち、コロナ放電転写法は、転写材の背面にコロナ
放電によってトナーと逆極性の電荷を与え、転写電界を
形成して静電気力でトナー像を転写材に転写するもので
ある。
しかし、このコロナ放電転写法では、転写材に転写する
トナーの量には限界があり(転写効率80%ないし90
%程度)、画像濃度の低下を免れなかった。特に高温高
湿の環境下では、画像濃度低下が顕著となる。
また、静電気的にトナーを移動させる方式のためトナー
の飛び散りを阻止することが困難であり、このため画像
の鮮明さを損ったり、装置内を汚すことがあった。
さらに、この種の静電気力を用いる転写方法では、導電
性トナーの転写ができず、コロナ放電により転写材背面
に与えられた電荷が転写材を通して導電性トナーに注入
され画像担持体表面に再転写したり、飛び散りを起した
りして、満足のいく画像が得られないのが環状である。
導電性トナーは、現像部の小型軽Φ化と共に装置の高速
化及び高画質化にとって不可欠であり、導電性トナーの
利用は今後ますます重要となると考えることから、その
転写法の改善が急がれるところである。
これらの問題点は、静電気力を用いる転写方法にとって
共通であり、バイアスロール法についても同様のことが
いえる。
[発明が解決しようとする課題] これらの問題点を解決する転写方法として、ゴムを転写
層とする中間転写体に画像担持体上のトナー像を抑圧転
写し、この転写トナー像を加熱ロールを用いて、加熱し
、トナー像を溶融下に転写材上に抑圧転写して、定@(
転写定着)する方法が提案されている(例えば、特公昭
46−41679号公報、特公昭48−22763号公
報、特開昭49−78559号公報および米国特許第3
.993.825号等)。
このような方法においては、一方では離型性を有すると
ともに他方では抑圧時に粉体トナー等の微粒子体を付着
する性質を有する、例えばシリコーンゴムの如きゴム系
の転写層の表面に、まず粉末トナー像を押圧転写し、こ
の転写層上のトナー像を加熱ロールなどの加熱体に接触
させ加熱して溶融し、同時に給送される転写シート上に
溶融トナーを抑圧転写し定着する。即ち、加熱により溶
融したトナー像は転写層のもつ上記離型性に基づき容易
に転写シート上に転写、定着されるから、転写工程によ
るトナー像の解像力の低下がなく、しかも高い転写率で
転写がされ、また高湿度等の環境に左右されることもな
い。
しかしこの様な中間転写体を用いる場合、転写紙への転
写後、中間転写体上に残るわずかなトナーを次回の転写
前にクリーニングする必要がある。
中間転写体上の残留トナーのクリーニング手段としては
中間転写体に金属円筒を接触回転させる方法が知られて
いる(米国特許第3649992号)。
この方法は特定温度領域ではトナーの金属に対する付着
力が中間転写体表面に対する付着力よりも大きいことを
利用したものである。
また、この改良法として、金属ロールの外周に耐熱性ス
ポンジ等の断熱層と金属薄層を82け、中間転写体との
接触を良くするクリーニング手段も開示されている(特
開昭59−78387号)。
しかし、これらのクリーニング手段では、加熱ロールを
使用するため機内温度の上昇や消費電力が大きいという
問題がある。また、これらの方法でクリーニングされる
のはl−ナー等の熱溶融物だ(プでおり、装置の連続使
用により付゛着する転写紙のM1扮や非溶融性のゴミ等
はクリーニングかできないという欠点を有している。
また、前述の中間転写体を使用する方法では、加熱ロー
ル等の加熱源が画像担持体の近傍に位置するため加熱源
の熱により画像担持体の温度が上昇し、潜像形成特性に
重大な影響を及ぼし感度の低下やかぶりが発生し易くな
る。そこで画像担持体に圧接する中間転写体に何らかの
冷却手段を設けることが必要となるため装置が大型化し
てしまう。
この問題点を解決するために、次の様な2つの中間転写
体を介して転写定着する構成の画像記録装置が提案され
ている。すなわち、表面がシリコーンゴム等からなり、
画像担持体に圧接する第1中間転写体と、同じく表面が
シリコーンゴム等からなり、内部にランプヒーター等の
加熱源を備え、前記第1中間転写体に圧接する第2中間
転写体と、ざらに前記第2中間転写体に圧接する加圧体
とを有し、転写材を第2中間転写体と加圧体との間を通
過さl、前記画像担持体上のトナー像を前記第1中間転
写体、前記第2中間転写体、前記転写材へと順次転写し
、定着を行うものである。このような構成とすることに
より、加熱源の熱の画像担持体への影響が回避され低消
費電力でトナー像の定石を行うことができ、そのため前
記画像担持体表面の温度上昇を抑え、長寿命化でき、良
好な画質を維持できる。
この画像記録装置において、最も特徴的な点は、画像担
持体上のトナー像を転写紙まで3回の転写を行なう点で
ある。すなわら、画像担持体から第1中間転写体への第
1転写、第1中間転写体から第2中間転写体への第2転
写及び第2中間転写体から転写紙への第3転写である。
各転写工程における転写効率が低いと最終画像の濃度低
下や画像の欠けが生じる。そこで、各転写効率を高くす
るためには第1及び第2中間転写体には次の様な特性が
要求される。
つまり、第1転写では、第1中間転写体が高粘着性でお
ること、 第2転写では、第1中間転写体の離型性が第2中間転写
体のf1型性より良いこと、 第3転写では、第2中間転写体が高離型性を有している
ことが要求される。
しかしながら、本発明者らの検討によれば、通常のシリ
コーンゴムで上記の特性を達成することは非常に困難で
あることが判明した。
すなわち、中間転写体を1個使用する前述の画像記録装
置の場合と同様2個の中間転写体を使用する画像記録装
置の場合もシリコーンゴムによる中間転写体ではその粘
着性のために残留トナーや紙粉等のクリーニングが非常
に困難であり、従来提案されているクリーニング手段で
もっても機内の温度上昇、電力消費量の増大、紙粉ヤ非
溶融性のゴミ等のクリーニングはできないという欠点が
ある。
従って、本発明の目的は、シリコーンゴム材料の粉体ト
ナーに対する粘着性と溶融トナーに対する離型性を利用
する中間転写方法の特徴を生かしつつ、特にクリーニン
グ性能の向上した画像記録装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明の目的は、中間転写体の転写層を多孔質ポリテト
ラフルオロエチレンにシリコーンゴムを含浸させ硬化し
た構成とすることによって達成される。
すなわち、本発明の第1の画像記録装置は、画像担持体
と、この画像担持体に圧接する中間転写体と、内部に加
熱源を具備した前記中間転写体に圧接する加圧体とを備
えてなり、前記画像担持体上面に形成された潜像パター
ンに従って現像されたトナー像を前記中間転写体に粘着
転写し、ざらにこの転写トナー像を、前記中間転写体と
前記加圧体間を通過する転写材に溶融転写し、定着する
画像記録装置において、前記中間転写体の転写層として
、多孔質ポリテトラフルオロエチレンにシリコーンゴム
を含浸させ硬化したものを用いることを特徴とする画像
記録装置である。
また本発明の第2の画像記録装置は画像担持体と、この
画像担持体に圧接する第1中間転写体と、内部に加熱源
を具備した前記第1中−間転写体に圧接する第2中間転
写体と、前記第2中間転写体に圧接する加圧体とを備え
てなり、前記画像担持体上に形成された潜像パターンに
従って現像されたトナー像を前記第1中間転写体、前記
第2中間転写体、及び前記第2中間転写体と前記加圧体
との間を通過する転写材に順次転写し定着する画像記録
装置において、前記第1中間転写体の転写層及び第2中
間転写体の転写層として多孔質ポリテトラフルオロエチ
レンにシリコーンゴムを含浸させ硬化したものを用いる
ことを特徴とする画像記録装置である。
そして、後者の画像記録装置においては、多孔質ポリテ
トラフルオロエチレンの転写層表面に露出するシリコー
ンゴムの面積が、第2中間転写体よりも第1中間転写体
で大きいことを特徴とする。
[発明の構成] 以下、図面に基いて本発明を説明する。
第1図は、本発明が適用される中間転写体11固を使用
する静電記録装置の概要図である。静電潜像形成部1に
よって、表面に光導電層を設けた感光体2に静電潜像パ
ターンが形成される。感光体2は、駆動源(図示せず)
によって矢印六方向に回転し、表面の静電潜像パターン
が、・現像部3に到達し、静電潜像パターンがトナーに
より現像される。トナーとしては磁性おるいは非磁性ト
ナーを用い得るが、例えば磁性−成分トナーでは、現像
部3の現像スリーブ3a内に設けられたEa5によって
磁性−成分トナー3bが、スリーブ3a上に穂立ちして
、感光体2に向って回転し、途中穂立規制部材3Cによ
って一定の高さに規制される。
トナー3bは、導電性(体積抵抗10120cm以下)
のもので、感光体2上の静電潜像パターンに従って、ト
ナーチェーンである穂の先端に逆極性の電荷が誘起され
、トナー粒子は静電潜像の電荷量に比例して遂次潜像側
へ移りトナー像が形成される。
形成されたトナー像は、感光体2に圧接した中間転写体
4上に抑圧転写される。中間転写体4は、後述する如く
多孔質ポリテトラフルオロエチレンにシリコーンゴムを
含浸硬化してなるものを、金属等のフィルム基体に貼付
したもので、押圧ロール9aにより感光体2に圧接して
、移動するものである。この中間転写体4に転写された
トナー像は、内部にランプヒーターを備えた加圧体5の
熱により溶融し、転写紙10に転写、定着される。
トナー像を中間転写体4に転写した感光体2は、除伝部
7により除電され、クリーニング装置8内のクリーニン
グブレード8aによりわずかに残ったトナーを除去し、
次のプロセスに使用される。
中間転写体4から転写紙10に転写、定着が行われた後
、中間転写体4上にわずかに残ったトナーや紙粉なとは
、中間転写体クリーニング装置6内のクリーニングブレ
ード6aにより容易に除去される。
第2図は、本発明が適用される中間転写体2個を使用す
る静電記録装置の概蟹図である。
この装置の構成は中間転写体が第1の中間転写体と第2
の中間転写体とからなる点を除いて前述した第1図の装
置と同じである。
静電潜像形成部1によって、表面に光導電層を設けた感
光体2に静電潜像パターンが形成され、感光体2の表面
の静電潜像パターンは、現像部3に到達し、現像スリー
ブ3a内に設けられた磁石によって導電性磁性−成分ト
ナー3bが、スリーブ3a上に穂立し感光体2に向って
回転し、規制部材3Cによって一定の高さに規制され、
感光体2上の静電潜像パターンに従って、トナーチェー
ンの穂の先端に逆電荷が誘起され、トナー粒子が静電潜
像の電荷単に比例して遂次潜像側へ移りトナー像を形成
する。
トナー像は、感光体2に圧接した第1中間転写体41上
に抑圧転写される。第1中間転写体41は後述する如く
、多孔質ポリテトラフルオロエチレンにシリコーンゴム
を含浸してなるものを金属などのフィルム基体に貼布し
たもので、抑圧ロール9aにより感光体2に圧接して移
動するものである。この第1中間転写体41上のトナー
像は、ざらに内部にランプヒーター(図示せず)を備え
た第2中間転写体51を圧接することにより、第1中間
転写体41から第2中間転写体51に押圧転写される。
第2中間転写体51は、第1中間転写体41と同様に、
支持体の表面に多孔質ポリテトラフルオロエチレンにシ
リコーンゴムを含浸させたもので、第1中間転写体41
に圧接して移動するものである。
第2中間転写体51上のトナー像は、この転写体51内
部のランプヒーターの熱により徐々に溶融し、転写紙1
0への転写部では完全に溶融する。
この状態では、第2中間転写体51表面の転写層は、離
型性を帯び、転写体51とこれに押圧される加圧体11
の間を通る転写紙10に転写され、定着される。
トナー像を第1中間転写体41に転写した感光体2は、
除電部7で除電され、クリーニング装置8内のクリーニ
ングブレード8aにより残留トナーを除去し、次のプロ
セスに使用される。
第1中間転写体41及び第2中間転写体51にわずかに
残ったトナーや紙粉なとは、中間転写体クリーニング装
置6内のクリーニングブレード6aにより容易に除去さ
れる。
第1図及び第2図に示した上記の構成において、本発明
では中間転写体4(第1図)、第1中間転写体41及び
第2中間転写体51(第2図)が、第3図(a)に示す
如く、アルミニウム、ステンレス鋼、真ちゅう等の支持
体や、弾性支持体あるいは樹脂製支持体等の支持体4a
上に多孔質ポリテトラフルオロエチレンにシリコーンゴ
ムを含浸ざぜた表面(転写)層4dが設けられた4f4
造からなっている。
転写層4dを形成する多孔質ポリテトラフルオロエチレ
ンとは、ポリテトラフルオロエチレン(以下PTFEと
表示)が3次元的に気孔を持ったものであり、強度、耐
熱性、電気特性などは、PTFE本来の性質を持ったも
のである。
また、転写層4dを形成する他方のシリコーンゴムは、
公知のメチルシリコーンゴム、メチルフェニルシリコー
ンゴム、メチルビニルシリコーンゴム等でよく、KE−
40,41,42,423゜KE−441,44,45
,458,KE−471,47,48,KE−67,1
03゜1205.1206.1300,1600.KE
−12,16,17,62,1091,1093゜14
00(いずれも至温加硫型>、KE−104゜106.
1201,1202.1204.KE−1212,18
00(いずれも低温加硫型)[以上いずれも信越化学工
業fII製]等が入手可能でる。
また、シリコーンゴムの重合タイプとしては綜合手合型
(例えば上記のKE−14>、にりも付加重合型のもの
が望ましい。付加重合型シリコーンゴムは縮合重合型シ
リコーンゴムに比べて未反応成分が存在せず、この未反
応成分が画像担持体に付着することによるかぶり現像等
のトラブルが発生せず、また前記した如くシリコーンゴ
ム特有のトナーの粘着転写性と離型性を兼ね備えたもの
である。このような付加重合型シリコーンゴムとしては
、例えば水素−珪素結合を有するシリコーン化合物と、
ビニル基を有するシリコーン化合物とから、例えば、白
金触媒の存在下で生成される直鎖状または架橋構造の重
合体が有利に用いられる。
ビニル基を有するシリコーン化合物は、(式中、Rは水
素原子、低級アルキル基、弗素化低級アルキル基、アル
コキシ基、アリール基、またはビニル基を表わし、少な
くとも1つのRがビニル基である。m、nは正の整数で
ある。)で示される。
かかる一般式に含まれる具体的化合物としては、例えば
[Ct12=CII(CH3) 2 St ] 20、
[CH2=CH(CH3)310] 3等を挙げること
ができる。
また、上記水素−珪素結合を有するシリコーン化合物の
一般式は、 RR RR (式中、Rは、水素原子、低級アルキル基、弗素化低級
アルキル基、アルコキシ基またはアリール基であり、少
なくとも1つのRが水素原子で必り、gは、正の整数で
おる。)で示される。
かかる一般式に含まれる具体的化合物例としては、例え
ば H(CH3> 23!OSi (CH3> 3 。
[旧C113)2 Si] 20 。
(CH3) 33iO[5iH(CH3) O]Si(
CM 3 > 3等を挙げることができ、信越化学工業
(体製KF−99、東洋レーヨン■製5H−1107等
が市販されている。
転写1ff14dの形成方法は、例えば上記シリコーン
ゴムを加硫初期の流動状態にある段階で、多孔質PTF
Eの3次元的気孔を埋めるように充填、含浸させ、加硫
終了後に表面を研磨して作成する。
第3図(a)は、こうして作成された転写層4dの断面
を模式的に表わしたものである。多孔質PTFE4bは
、実際は非常に複雑な構造を有しているが、ここでは簡
略化して記している。この多孔質PTFEの気孔中にシ
リコーンゴム4Cが入り込み、第3図(b)の如く一部
が転写層4dの表面に露出している。この転写層4dの
表面にシリコーンゴムが露出しているところに本発明の
特徴がある。
すなわち、従来技術で説明した如く、転写層4dをシリ
コーンゴム単体で構成した場合、感光体2からのトナー
像の転写性は良好であるが、クリーニングが困難であっ
たり、逆にPTFEなどで転写層4dを構成した場合、
クリーニング亀は容易でおるが、転写性が悪かったりと
いうことがなく、適度な転写性とブレードクリーニング
可能な良好なりリーニング性を有するものである。
転写層4dの表面に露出するシリコーンゴム4Cの面積
は、多孔質PTFE4dの孔径と気孔率によってコント
ロールされる。一般に、孔径は、0、02〜15μ気孔
率は25〜95%の範囲で可変で、この2つの組み合せ
により上記シリコーンゴム4Cの露出面積をほぼ10〜
90%までコントロールすることができる。
シリコーンゴムとPTFEを比べた場合、トナーに対す
る粘若性はシリコーンゴムの方が優れており、クリーニ
ング性は、PTFEの方が優れている。したがって、中
間転写体の転写層表面に露出するシリコーンゴムの面積
を多孔質PTFEの孔径及び気孔率によりうまくコント
ロールすることにより適度な粘着性と適度なりリーニン
グ性を曲ね備えた中間転写体4(第1図)、第1中間転
写体41及び第2中間転写体51(第2図)を作成でき
る。
本発明者らの検討によれば、このシリコーンゴムの露出
面積は、10〜90%、好ましくは30〜70%でおる
ことが判明した。
さらに、第2図の装置においては、多孔質ポリテトラフ
ルオロエチレンの転写層表面に露出するシリコーンゴム
の面積を、第2中間転写体より第1中間転写体で大ぎく
するが、特に第2中間転写体で30%以上、第1中間転
写体で50%以上が適当であった。
[実施例] 実施例1 多孔質PTFEとして、厚さ50μ、気孔率50%のも
のくボアテックス[商品名])に、シリコーンゴム(信
越化学社製KE103)を含浸、加硫して転写層とし、
厚さ100μのステレスフィルムに貼イ[シて第1図の
装置用の中間転写体を作成した、この時のシリコーンゴ
ム露出面積はほぼ50%であった。
比較例1 多孔MPTFEの気孔率を95%とし、実施例1と同様
に第1図の装置用の中間転写体を作成した。
この時のシリコーンゴム露出面積はほぼ90%であった
比較例2 多孔質PTFEの気孔率を25%とし、実施例1と同様
に中間転写体を作成した。この時のシリコーンゴム露出
面積はほぼ10%であった。
比較例3 厚さ50μのシリコーンゴム単体で転写層を形成し、中
間転写体を作成した。
上記実施例及び比較例1.2.3の中間転写体を第1図
の静電記録装置に用いて、転写性とブレードクリーニン
グ性を調べたところ表1の如き結果が得られた。
表1 実施例2 厚さ50μ、気孔率70%の多孔質PTFEにシリコー
ンゴムとして信越化学ネ1製KE103を含浸させて転
写層を作成した。
この時のシリコーンゴムの表面露出面積は70%であっ
た。これを厚さ100μのステンレス板に貼布して、第
1中間体転写ベルトを作成した。次に厚さ50μ、気孔
率50%の多孔質PTFEにシリコーンゴムを含浸させ
て転写層を作成した。この時のシリコーンゴムの表面露
出面積は50%であった。
これを金属ロールに貼布して第2中間体転写ロールを作
成した。
この第1中間転写体及び第2中間体を第2図の静電記録
装置に用いたところ、高い画像濃度が得られた。また、
連続使用によっても、バックグラウンドの汚れもなく良
好な画質を1qることができた。
[発明の効果] 本発明の画像記録装置は中間転写体を多孔質ポリテトラ
フルオロエチレンにシリコーンゴムを含浸させた構成と
したものであり、転写効率が高いため画像Iffが高く
、またブレードクリーニングなどの簡単なりリーニング
装置で容易に中間転写体をクリーニングすることかでき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明が適用される静電記録装置例の構成を
示す概略側面図、 第2図は、本発明が適用される他の静電記録装置の構成
を示す概略側面図、 第3図(a)、(b)は、各々本発明の中間転写体の構
成を示す概略断面図及び平面図である。 図中符丹: 1・・・静電潜像形成部;2・・・感光体;3・・・現
像部;3a・・・現像スリーブ;3b・・・磁性−成分
トナー;3C・・・穂立ち規制部材;4・・・中間転写
体: 4 a −0゜中間転写体支持体;4b・・・多
孔質ポリテトラフルオロエチレン;4C・・・シリコー
ンゴム;4d・・・転写層;5・・・加圧体;6・・・
中間転写体クリーニング装置;6a・・・クリーニング
ブレード;7・・・除電部;8・・・クリーニング装置
;8a・・・クリーニングブレード;9a、9c・・・
押圧ロール:9b、9d・・・テンションロール;10
・・・転写紙;11・・・加圧体:41・・・第1中間
転写体;51・・・第2中間転写体。 特許出願人 富士ゼロックス株式会社 代理人 弁理士  大 家 邦 久 第1図 第2図 第3図(a) 第3図(b)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)画像担持体と、この画像担持体に圧接する中間転写
    体と、内部に加熱源を具備した前記中間転写体に圧接す
    る加圧体とを備えてなり、前記画像担持体表面に形成さ
    れた潜像パターンに従って現像されたトナー像を前記中
    間転写体に粘着転写し、さらにこの転写トナー像を、前
    記中間転写体と前記加圧体との間を通過する転写材に溶
    融転写し、定着する画像記録装置において、前記中間転
    写体の転写層として、多孔質ポリテトラフルオロエチレ
    ンにシリコーンゴムを含浸させ硬化したものを用いるこ
    とを特徴とする画像記録装置。 2)画像担持体と、この画像担持体に圧接する第1中間
    転写体と、内部に加熱源を具備した前記第1中間転写体
    に圧接する第2中間転写体と、前記第2中間転写体に圧
    接する加圧体とを備えてなり、前記画像担持体上に形成
    された潜像パターンに従って現像されたトナー像を前記
    第1中間転写体、前記第2中間転写体、及び前記第2中
    間転写体と前記加圧体との間を通過する転写材に順次転
    写し定着する画像記録装置において、前記第1中間転写
    体および第2中間転写体の転写層として多孔質ポリテト
    ラフルオロエチレンにシリコーンゴムを含浸させ硬化し
    たものを用いることを特徴とする画像記録装置。 3)多孔質ポリテトラフルオロエチレンの転写層表面に
    露出するシリコーンゴムの面積が、第2中間転写体より
    第1中間転写体で大きいことを特徴とする特許請求の範
    囲第2項に記載の画像記録装置。
JP63095679A 1988-04-20 1988-04-20 画像記録装置 Pending JPH01267658A (ja)

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