JPH0377514B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、感光体ドラム等の像保持体上のトナ
ー像を転写せしめ、この転写トナー像を次の転写
材（例えば記録紙）へ更に転写するための中間転
写体、特に静電記録、電子写真複写用の中間転写
体に関するものである。

従来、静電記録、電子写真等の記録装置におい
ては、感光体ドラム等の像保持体上に静電荷像を
形成し、これをトナーおよび必要に応じてキヤリ
アを混合した現像剤によつて現像し、得られたト
ナー像を例えば静電的に転写シート上に転写し、
更に定着するというプロセスに基づいて画像を形
成している。

しかしながらトナー像を例えばコロナ放電器の
ような転写電極によつて静電的に転写シート（記
録材）上に転写する場合、電荷の乱れが伴い、ト
ナー像の解像力が低下してしまう。また、トナー
として例えば、近時推奨されている導電性磁性ト
ナーなどを用いた場合には、一層の電荷の乱れを
生じ、実質的に転写不可能な状態を招く。

上記した静電転写による欠点を改良する方法と
して、例えば押圧ローラなどを用いて転写シート
上に押圧転写する方法も試みられたが、転写効率
が悪く、トナー像は約半分の量しか転写されない
などの障害がある。

そこで、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3993825号明細書等において、ゴム
を転写層とする中間転写体に上記トナー像を押圧
転写し、この転写されたトナー像を熱ローラーを
用いてその加熱溶融下に転写シート上に押圧転
写、定着（転写定着）する方法が提案されてい
る。かかる方法においては、例えばシリコンゴム
または弗素ゴムの如く、一方では離型性を有する
と共に他方では押圧等に微粒子体を付着する性質
を有するゴム系の転写層の表層にトナー像が押圧
転写され、この転写層上のトナー像は熱ローラー
などの加熱体と接触加熱されて溶融し、同時に給
送された転写シート上に押圧転写され、定着され
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
が実現されるとしている。

しかしながら、上記のゴム系転写層を設けた中
間転写体は、トナー像を満足のゆく程充分には転
写することのできないものである。これは、本発
明者の検討によれば、ゴム系転写層の表面性に依
るものであることが判明した。

本発明者は、転写層の表面性について鋭意検討
を重ね、転写率を大幅に向上させ得る表面形状を
見出し、本発明に到達した。

即ち、本発明による中間転写体は、冒頭に述べ
た中間転写体において、この中間転写体の転写層
の表面に第一の凹凸面が形成され、この第一の凹
凸面に更に微細な第二の凹凸面が形成され、前記
第一の凹凸面の表面粗さが使用するトナーの平均
粒径よりも大きくかつこの平均粒径の２倍以下、
前記第二の凹凸面の表面粗さが前記平均粒径の
0.01〜１倍となつていることを特徴とするもので
ある。

本発明によれば、転写層の表面粗さをトナー平
均粒径に対し上記範囲に設定することによつて、
トナー粒子の転写層に対する接触面積を充分なも
のとし、その食込み力を大きくして像保持体から
該中間転写体への転写率を向上させることができ
る。これに反し、転写層の第一の凹凸面の表面粗
さがトナー平均粒径以下であるとトナー粒子を抱
き込むことができなくて転写層への付着力が乏し
く、また２倍を越えると、転写層とトナー像の接
触が部分的に不十分となり、転写性能を低下さ
せ、転写ムラが発生し易くなる一方、凹部に転写
されたトナー粒子が転写層へ食込みすぎて、かえ
つて次の転写材への転写性（転写層の離型性）が
悪くなつてしまう。また、トナー粒子表面の凹凸
状態に対応する小さな凹凸と、トナー粒子平均粒
径に対応する大きな凹凸をその表面に同時に有し
た中間転写体を用いることにより、トナー粒子と
の接触面積が大きくなり、粘着力が増大して転写
性能が向上する。

以下、本発明を図面に示す実施例について詳細
に説明する。

第１図は、ロール方式の中間転写体を有する電
子写真複写機を概略的に示すものである。

セレン、有機光導電物質等からなる感光層を有
する感光体ドラム１の周囲には、公知のコロナ帯
電器及び露光系を容した静電潜像形成部２と、現
像スリーブ３ａ内で磁石で穂立ちされかつ厚み規
制板３ｃで厚み規制されながら導電性磁性トナー
３ｂを感光体ドラム１へ送出する現像器３とが配
されている。ドラム１上の静電潜像による送電荷
がトナーに誘起されるので、トナー粒子は静電潜
像の電荷量に比例して順次ドラム１上へ移動、吸
着され、そこに所定パターンのトナー像が形成さ
れ、現像が行なわれる。

このトナー像は次に、ドラム１に対し所定圧力
（約0.5Kg／cm以下）で圧接せしめられている中間
転写ロール３５Ａ，３５上に押圧転写される。そ
して、中間転写ロール３５Ａ，３５上に転写され
たトナー像は、押圧転写部６からロール３５Ａ，
３５上に保持されつつ転写定着部１２へ送られ
る。トナー像は転写定着部１２の手前でヒーター
３０で予備加熱を受けてロール３５Ａ，３５から
最び剥離され易い状態となされる。ヒーター３０
の代りに、ロール３５Ａ，３５に内蔵したヒータ
ーランプ（図示せず）を予備加熱手段として用い
てもよい。転写定着部１２では、ヒーターランプ
（図示せず）を容した圧着ロール１４が下側から
圧接せしめられ、この圧接域に上記中間転写ロー
ル３５Ａ，３５と圧着ロール１４との間に複写紙
１５が通されることによつて、紙加熱を行ないな
がらロール３５Ａ，３５上のトナー粒子が複写紙
１５上へ転写され、かつ同時に定着される。

なお、上記の押圧転写後は、感光体ドラム１上
の残留トナーはクリーニング装置１８によつて除
去され、更に残留電荷は除電ランプ等を容した除
電器１９で除去される。

上記の如くに構成された複写機において、中間
転写ロール３５Ａ，３５は参考図としての第２図
に示す如く、基体３１上に中間転写層３２を有し
ているが、この転写層３２の表面は適切な凹凸、
即ち表面粗さを有していることが極めて重要であ
る。これを参考図としての第３図及び第４図につ
いて説明すると、転写層３２の表面粗さ（凸部３
２ａの高さｈ、又は凹部３２ｂの深さｈに対応）
は、使用される画像記録用トナーの平均粒径の
0.01〜２倍とするのが必須不可欠である。即ち、
第４図の如く、表面粗さがトナー平均粒径ｒの
0.01倍未満になると転写層への転写率が大幅に低
下し、かつ２倍を越えると次の転写材への離型性
が非常に悪くなる。

従つて、上記表面粗さをトナー平均粒径の0.01
〜２倍にすることが転写率、及び転写定着性を向
上させる上で極めて重要である。即ち、上記の表
面粗さ範囲では、転写層に対するトナー粒子の接
触面（換言すれば粘着による剥離性）を充分と
し、かつ次の転写材への転写性が良好となるよう
な状態でトナー粒子を転写層上に保持することが
できる。なお、転写層（上記の３２）の上記表面
粗さは、例えばトナー粒径を10μｍとした場合に
0.1〜20μｍとするのがよく、またこれは例えば
JIS規格による表面粗さ（基準長さ25mmで測定し
たときの凹凸の最大高さ）で表わすことができ
る。

転写層３２の表面形状については更に、第３図
において、その表面に存在する凹凸の凸部間の距
離（又はピツチ）をＰ、凹部の深さをｈとすれ
ば、 Ｐ≧2h 0.1μｍ≦Ｐ≦100μｍ 0.05μｍ≦ｈ≦50μｍ とすることができる。更に転写層の表面形状とし
て第５図に示す如く転写層３２Ａは大きな凹凸上
に、小さな凹凸がのつているものが一層有効であ
る。即ち、大きい凹凸３２ｂはトナーの平均粒径
に対応し、小さな凹凸３２ｃはトナー粒子の表面
の凹凸に対応するような中間転写体３５Ａが好ま
しい。上記凹凸の条件（ピツチＰと深さｈとの関
係）は、小さな凹凸、大きな凹凸が同時に転写層
表面に形成されたような中間転写体であつても同
様である。この範囲は、本発明の目的を達成する
上で望ましいものである。また、転写層の表面の
断面形状は正弦曲線状、三角波状又は台形波状と
なつていてよい。

また、中間転写ロール３５Ａ，３５，３５Ａの
材質は種々選び得るが、中間転写層３２，３２Ａ
としてはシリコーンゴム、テフロンゴム等が使用
可能であり、基体３１としてはステンレス鋼、ア
ルミニウム、ニツケル等の金属、ポリイミド、ポ
リアミドイミド、ポリアミド、ポリアリールサル
ホン、ポリエステル等又はこれらの混合物が使用
可能である。

上記の如き中間転写材料を用いて、第２図及び
第３図に示した表面形状を得るには、転写層３２
を適切な条件で形成するのがよい。

特に、転写層３２の表面粗さを任意にコントロ
ールできる方法として、参考図としての第６図に
示す如きスプレー塗布法が挙げられる。まず、例
えばビニル基含有反応性シロキサンと水素−珪素
結合を有する反応性シロキサン、触媒、充填剤、
顔料、その他の添加剤を含有した付加重合型シリ
コーンゴム原料（通常ペースト状のもの）に沸点
が115℃好ましくは130℃以上の比較的高沸点の有
機溶剤を加えて希釈してドープを形成する。そし
て、第６図に示す如く、予めダイカスト等で成型
した金属支持体３１を回転させながら、上記のド
ープ４０をスプレー塗布する。この場合、スプレ
ー塗布器４１自体は公知のものが使用可能であ
り、コンプレツサ４２からの圧縮空気によつて上
記ドープ４０をノズル４３へ吸引し、そこから回
転する支持体３１の周面へ噴出させる。ノズル４
３は支持体３１の軸方向に直線移動せしめられ、
これによつて支持体３１上にスプレー塗布層を一
様に形成する。この塗布後に約100〜200℃に加熱
すれば、塗布層を加熱硬化して上記付加重合型シ
リコーンゴムからなる転写層３２を均一厚みに形
成できる。

こうしてスプレー塗布法により形成された転写
層３２は、スプレー塗布によるために上述した如
き適度な表面粗さを有したものとなり、上述した
トナー粒子に対する粘着性を充分に呈している。
このスプレー塗布による場合、転写層３２はあま
り厚くは形成できないが、比較的薄く（特に
200μｍ以下）て均一な膜に形成できる。この膜
厚が30μｍ未満では塗布による均一性を出せない
ことがある。然し、この方法では、第５図の第二
の凹凸面３２ｃを形成するのが困難である。

第７図は、第５図の転写層３２Ａを成形法で形
成する例を示している。即ち、上下の型４５，４
６により形成される成形空間４７内へシリコーン
ゴム液４８は加熱下で供給し、射出ラム４９によ
つて押込んでスプレー５０、ゲート５１を経て成
形空間４７へ射出する。この場合、下型４６の内
面を適度に粗しておけば、成形後のシリコーンゴ
ム転写層の表面は上述した適切な表面粗さを有し
たものとなる。

なお、転写層３２Ａの形成に際し、その組成分
の粒子（シリコーンゴム粒子、テフロンゴム粒
子、テフロン樹脂粉末、各種顔料粉末）の分散性
を良くすることが必要である。

第８図は、第１図の例とは異なつて、ベルト型
の中間転写体を用いた他の実施例を概略図示した
ものであり、第１図と共通する部分には共通符号
を付して説明を省略している。

この例では、中間転写部は、転写ロール６０、
圧着ロール６１、テンシヨンローラー６２を介し
て走行される転写ベルト７１からなつている。こ
の転写ベルト７１は、例えば電鋳ニツケルベルト
又はポリイミドの延伸鋳造ベルト等を基材とし、
この上に上述した如き表面層（転写層）が設けら
れたものからなつている。この転写ベルト７１
は、感光体ドラム１に押圧されることによりトナ
ー像を剥離した後、赤外線ヒーター６５で予熱加
熱されてから圧着ロール１４との間に通される複
写紙１５に密着せしめられ、トナー像が複写紙１
５上に転写、定着される。この転写後はベルト７
１上の紙粉等はクリーニング装置６４で除去さ
れ、更に除電装置６６でベルト７１の転写面が除
電される。

上記中間転写ベルト７１の転写層の表面を上述
したと同様の適切は範囲に粗しておけば、トナー
像の転写率の大幅な向上を図ることができる。さ
て、このような中間転写体に転写層表面に研摩法
（ヤスリ、砥石やグラインダ等）で傷をつけて実
験してみると、表面の凹凸が、 100μｍ＜Ｐ≦500μｍ 50μｍ＜ｈ≦300μｍ の部分では、転写率が85％よりも小さな値になつ
たり、転写ムラが発生し易くなつたりし、特にＰ
＜2hの領域では離型性は低下し、オフセツトを
発生し易いことを発見した。

以上、本発明を例示したが、上述の実施例は本
発明の技術的思想に基いて更に変形が可能であ
る。

例えば、転写定着用の複写紙等の複写材に代え
て、上述の中間転写体に接した第２の中間転写体
に転写せしめ、更にこの第２の中間転写体から複
写材に転写してよい。また、上述の例では転写と
定着を同時に行なうようにしたが、定着部を別の
箇所に分離して設けてもよい。なお、本発明は電
子写真複写機以外の記録装置にも適用可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第５図、第７図及び第８図は本発明の
実施例を、第２図〜第４図及び第６図は参考例を
夫々示すものであつて、第１図は中間転写ロール
を有する電子写真複写機の概略図、第２図は中間
転写体の一部分の拡大断面図、第３図は同中間転
写体の表面形状を説明するための第３図の一部拡
大図、第４図は中間転写体の転写層の（トナー平
均粒径に対する）表面粗さと各特性との関係を示
すグラフ、第５図は中間転写体の表層の一部を拡
大した図、第６図は第２図、第３図の転写層をス
プレー塗布法で形成する状態を示す概略図、第７
図は転写層を形成する射出成形機の断面図、第８
図は中間転写ベルトを有する電子写真複写機の概
略図である。なお、図面に示されている符号にお
いて、 １……感光体ドラム、３……現像器、６……押
圧転写部、１２……転写定着部、１４……圧着ロ
ール、１５……複写紙、３１……基材（支持体）、
３２，３２Ａ……転写層（粘着層）、３２ｂ……
第一の凹凸面、３２ｃ……第二の凹凸面、３５，
３５Ａ……中間転写ロール、４０……ドープ、４
１……スプレー塗布器、４３……ノズル、６０…
…押圧ロール、６１……定着ロール、７１……中
間転写ベルトである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 像保持体上のトナー像を転写せしめ、この転
   写トナー像を次の転写材へ更に転写するための中
   間転写体において、前記中間転写体の転写層の表
   面に第一の凹凸面が形成され、この第一の凹凸面
   に更に微細な第二の凹凸面が形成され、前記第一
   の凹凸面の表面粗さが使用するトナーの平均粒径
   よりも大きくかつこの平均粒径の２倍以下、前記
   第二の凹凸面の表面粗さが前記平均粒径の0.01〜
   １倍となつていることを特徴とする中間転写体。 ２ 中間転写体の転写層の表面に存在する凹凸の
   凸部間の距離をＰ、凹部の深さをｈとすれば、 Ｐ≧2h 0.1μｍ≦Ｐ≦100μｍ 0.05μｍ≦ｈ≦50μｍ である、特許請求の範囲の第１項に記載した中間
   転写体。 ３ 中間転写体の転写層の表面の断面形状が正弦
   曲線状、三角波状又は台形波状となつている、特
   許請求の範囲の第１項又は第２項に記載した中間
   転写体。 ４ 中間転写体の転写層の成型型を用いた成型法
   によつて形成された粘着層からなつている、特許
   請求の範囲の第１項〜第３項のいずれか１項に記
   載した中間転写体。