JPH09305039A - Picture forming device, its bias roll and manufacture of the roll - Google Patents

Picture forming device, its bias roll and manufacture of the roll

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JPH09305039A
JPH09305039A JP21766296A JP21766296A JPH09305039A JP H09305039 A JPH09305039 A JP H09305039A JP 21766296 A JP21766296 A JP 21766296A JP 21766296 A JP21766296 A JP 21766296A JP H09305039 A JPH09305039 A JP H09305039A
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bias roll
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bias
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Yukio Hara
幸雄 原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a picture forming device which is capable of obtaining a high quality picture by preventing sheets of paper from being contaminated due to toner transited on a bias roll at the time of non-transfer, etc. SOLUTION: The picture forming device is constituted of an intermediate transfer belt with which a toner image carried on an image carrier is primarily transferred in a secondary transfer part thereof, the bias roll 2 with which a non-fixed toner image on the intermediate transfer belt is secondarily transferred on a recording medium P and a backup roll 3 for supporting the belt from the rear surface of the intermediate transfer belt in a position opposed to the bias roll. the bias roll consists of a core bar 2a, a core layer 2b in which a foamed rubber material such as EPDM and urethane rubber fixed to the outer periphery thereof is used as a constricting component, a skin layer 2c and coating layer 2d in which a material having a small surface energy with a surface roughness of <=15μm and a film thickness of 5 to 30μm is used as a constituting component. The volume resistivity of the bias roll is in the range of 10<4> to 10<7> >cm, and the hardness of the bias roll is in the range of 20 to 45 deg. Asker C.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機,
レーザプリンター,ファクシミリ,これらの複合OA機
器等の電子写真方式を利用した画像形成装置に関する。
より具体的には、像担持体に形成されたトナー像を一旦
中間転写ベルトに一次転写した後、これを用紙等の記録
媒体に二次転写して再生画像を得るようにした画像形成
装置、および一次転写されたトナー像を記録媒体に二次
転写するバイアスロールとその製造方法に関する。
The present invention relates to an electrophotographic copying machine,
The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic method, such as a laser printer, a facsimile, and a composite OA device thereof.
More specifically, an image forming apparatus that temporarily transfers a toner image formed on an image carrier to an intermediate transfer belt and then secondarily transfers the toner image onto a recording medium such as paper to obtain a reproduced image. The present invention also relates to a bias roll that secondarily transfers a toner image that is primarily transferred onto a recording medium, and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真方式を利用した画像形成装置
は、無機または有機光導電性材料で構成された感光体か
らなる像担持体上に一様な電荷を形成し、画像信号を変
調したレーザ光等で静電潜像を形成した後、帯電したト
ナーにより静電潜像を現像して可視化されたトナー像と
する。そして、このトナー像を中間転写体を介して、あ
るいは直接用紙等の記録媒体に転写することにより所要
の再生画像を得る。像担持体上に形成されたトナー像を
中間転写体に一次転写し、更に中間転写体上のトナー像
を記録媒体に二次転写する方式を採用したものでは、導
電性のバイアスロールを用いて記録媒体を中間転写体に
押圧し、電界の作用によりトナー像を静電的に転写する
バイアスロール方式の画像形成装置が知られている。導
電性のバイアスロールに転写電圧を印加しながら静電転
写するバイアスローラ転写法は、バイアスロールの押圧
力を受けると共に転写電流の通路を形成するバックアッ
プロールを備えている。
2. Description of the Related Art An image forming apparatus using an electrophotographic system is a laser in which a uniform charge is formed on an image carrier composed of a photoreceptor made of an inorganic or organic photoconductive material and an image signal is modulated. After forming an electrostatic latent image with light or the like, the electrostatic latent image is developed with charged toner to obtain a visualized toner image. Then, this toner image is transferred to a recording medium such as a paper through an intermediate transfer body or directly to obtain a required reproduced image. In the system that uses the method of primary transfer of the toner image formed on the image carrier to the intermediate transfer body and secondary transfer of the toner image on the intermediate transfer body to the recording medium, a conductive bias roll is used. A bias roll type image forming apparatus is known in which a recording medium is pressed against an intermediate transfer member and a toner image is electrostatically transferred by the action of an electric field. The bias roller transfer method for performing electrostatic transfer while applying a transfer voltage to a conductive bias roll includes a backup roll that receives a pressing force of the bias roll and forms a path for a transfer current.

【0003】上記方式を採用した画像形成装置の従来例
としては、例えば特開平6−95521号公報,特開平
6−124049号公報等に開示されている。図6は前
者の公報に開示された転写装置における二次転写部の説
明図である。同図において、中間転写体01は、バックア
ップロール02と複数の支持ローラ03により張架され、矢
印方向に移動する。また、二次転写部には、電源04から
バックアップロール02に転写電圧を印加するためのバイ
アスロール05と、転写電圧に基づく転写電流の通路を形
成するためにバックアップロール02に押圧して回転する
電極ロール(アースロール)06を備えている。バイアス
ロール05としては、アルミニウム製の金属ロールが用い
られる。そして、上記電源04からバイアスロール05とバ
ックアップロール02との間に転写電圧を印加すると、中
間転写体01上のトナー像が用紙Pへ転写される。さら
に、後者の公報には、芯金とその外周面を被覆する次の
弾性部材とでバイアスロール(転写ローラ)を形成した
画像形成装置が開示されている。弾性部材としては、導
電剤を分散して体積固有抵抗を107 〜1010Ωcmに設
定したEPDMからなる弾性体、または厚さ50μmで
体積固有抵抗108〜109ΩcmのPFAチューブを被覆
した体積固有抵抗108〜109Ωcmのエピクロルヒドリ
ンゴムが用いられる。
Conventional examples of image forming apparatuses adopting the above method are disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 6-95521 and 6-124049. FIG. 6 is an explanatory diagram of a secondary transfer portion in the transfer device disclosed in the former publication. In the figure, the intermediate transfer member 01 is stretched by a backup roll 02 and a plurality of support rollers 03, and moves in the arrow direction. Further, in the secondary transfer portion, a bias roll 05 for applying a transfer voltage from the power source 04 to the backup roll 02, and a backup roll 02 pressed and rotated to form a transfer current path based on the transfer voltage. It is equipped with an electrode roll (earth roll) 06. As the bias roll 05, a metal roll made of aluminum is used. When a transfer voltage is applied between the bias roll 05 and the backup roll 02 from the power source 04, the toner image on the intermediate transfer body 01 is transferred onto the paper P. Further, the latter publication discloses an image forming apparatus in which a bias roll (transfer roller) is formed by a cored bar and the next elastic member covering the outer peripheral surface thereof. As the elastic member, an elastic body made of EPDM in which a conductive agent is dispersed and whose volume resistivity is set to 10 7 to 10 10 Ωcm, or a PFA tube having a thickness of 50 μm and a volume resistivity of 10 8 to 10 9 Ωcm is coated. An epichlorohydrin rubber having a volume resistivity of 10 8 to 10 9 Ωcm is used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バイア
スロールとして金属ロールを用いる特開平6−9552
1号公報に開示された転写装置においては、用紙Pが中
間転写体01を介してバイアスロール05によりバックアッ
プロール02に押圧されるので、電界の作用によりトナー
像を静電的に転写する二次転写部にバイアスロール05に
よる押圧力の荷重が集中する。そのため、トナー像が凝
集し、電荷密度が高くなり、引いてはトナー層内部で放
電が発生してトナーの極性を変化させることがある。こ
のような要因によって、上記従来の技術では、ライン画
像が中抜けするホローキャラクタの画質欠陥を発生する
という問題がある。この問題の対策として、バイアスロ
ールをアスカーC硬度で20〜45°の範囲の低硬度に
する必要がある。ゴム材を低硬度にする方法としては、
a)ゴム材料に可塑剤等の低分子成分を配合する方法
と、b)ゴム材料を発泡体とする方法がある。しかし、
前者の低分子成分を配合する方法a)では、ロール表面
から滲み出る低分子成分が汚染物質として画質に悪影響
を与えるので、好ましくない。
However, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-9552 uses a metal roll as the bias roll.
In the transfer device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 1, the sheet P is pressed against the backup roll 02 by the bias roll 05 via the intermediate transfer member 01, so that the toner image is electrostatically transferred by the action of the electric field. The load of the pressing force by the bias roll 05 is concentrated on the transfer portion. As a result, the toner image is aggregated to increase the charge density, which in turn may cause discharge inside the toner layer to change the polarity of the toner. Due to such factors, the above-described conventional technique has a problem in that an image quality defect occurs in a hollow character in which a line image is missing. As a countermeasure against this problem, the bias roll needs to have a low Asker C hardness of 20 to 45 °. As a method of reducing the hardness of the rubber material,
There are a) a method of blending a rubber material with a low molecular weight component such as a plasticizer, and b) a method of using the rubber material as a foam. But,
The former method a) in which a low-molecular component is blended is not preferable because the low-molecular component exuding from the roll surface adversely affects the image quality as a contaminant.

【0005】前記特開平6−95521号公報に開示さ
れた転写装置では、また、用紙Pがバイアスロール05を
通過してから次の用紙Pがバイアスロール05に搬送され
るまでの間に、中間転写体01に残留したトナーがバイア
スロール05に転移して、これが用紙Pに裏汚れを発生さ
せるという問題がある。この問題を解消するために、例
えばc)クリーニングブレード等によりバイアスロール
をクリーニングする方法、d)非転写時に、トナーが像
担持体へ変位する方向の電界をバイアスロールと像担持
体との間に形成する方法、などが提案されている。しか
し、方法c)では、前記方法b)のようにバイアスロー
ルの硬度が比較的低い場合には、クリーニングブレード
によるスクレープ作用を充分に発揮させることが困難で
ある。一方、バイアスロールがウレタンゴムや前記特開
平6−124049号公報に開示されたEPDM(エチ
レンプロピレンジエンゴム)等の摩擦係数の大きいゴム
材料で構成される場合は、ブレードの摺擦によって、バ
イアスロールが損傷されたり回転トルクが増大する等の
理由により実用的でない。方法d)では、バイアスロー
ルが像担持体に圧接して凹状に変形するので、付着して
いるトナーがバイアスロールによって押圧されて凝集し
やすくなる。そのため、充分にクリーニングするには高
電界を必要とするので好ましくない。
In the transfer device disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 6-95521, a sheet of paper P passes through the bias roll 05 and the next sheet of paper P is conveyed to the bias roll 05. There is a problem that the toner remaining on the transfer body 01 is transferred to the bias roll 05, and this causes back stain on the paper P. In order to solve this problem, for example, c) a method of cleaning the bias roll with a cleaning blade or the like, and d) an electric field in the direction in which toner is displaced to the image carrier during non-transfer is applied between the bias roll and the image carrier. A forming method, etc. have been proposed. However, in the method c), when the hardness of the bias roll is relatively low as in the method b), it is difficult to sufficiently exert the scraping action by the cleaning blade. On the other hand, when the bias roll is made of a rubber material having a large friction coefficient such as urethane rubber or EPDM (ethylene propylene diene rubber) disclosed in the above-mentioned JP-A-6-124049, the bias roll is rubbed by a blade. Is not practical because it is damaged or the rotation torque increases. In the method d), the bias roll is pressed into contact with the image carrier to be deformed into a concave shape, so that the adhered toner is pressed by the bias roll and easily aggregates. Therefore, a high electric field is required for sufficient cleaning, which is not preferable.

【0006】このような記録媒体の裏汚れの防止対策と
して、前記方法b)に挙げた発泡ゴム体に弗素系樹脂を
コーティングする方法がある。例えば、特開平6−14
9097号公報には、可塑剤等のブリード成分による感
光体ドラム表面の汚染防止を目的として、シリコーンゴ
ムやウレタンゴム等の発泡弾性体表面が、弗素樹脂また
はシリコーン樹脂により、微細な斑状に部分的にコーテ
ィングされた転写ローラが開示されている。また、特開
平6−175470号公報には、低湿環境下での被帯電
体の帯電不均一による網目状画像の発現防止を目的とし
て、導電材を配合した可溶性弗素樹脂により形成された
導電膜層でEPDM等の発泡弾性体層を被覆した導電性
ロールが開示されている。しかしながら、上記発泡弾性
体は、いずれも表面に発泡セルの凹凸が残存して表面粗
さが大きいために、表面に弗素系の樹脂をコーティング
してもクリーニングブレードによるスクレープ作用を充
分に発揮することができない。
[0006] As a measure for preventing such back stain on the recording medium, there is a method of coating the foamed rubber body with a fluorine-based resin as described in the above method b). For example, JP-A-6-14
No. 9097 discloses that the surface of a foamed elastic body such as silicone rubber or urethane rubber is partly formed into fine spots by a fluorine resin or a silicone resin for the purpose of preventing contamination of the surface of the photosensitive drum by a bleeding component such as a plasticizer. A transfer roller coated on the same is disclosed. Further, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-175470, a conductive film layer formed of a soluble fluororesin mixed with a conductive material for the purpose of preventing the development of a mesh image due to non-uniform charging of a charged body under a low humidity environment. Discloses a conductive roll coated with a foamed elastic layer such as EPDM. However, since all of the above-mentioned foamed elastic bodies have large surface roughness due to the unevenness of the foamed cells remaining on the surface, even if the surface is coated with a fluorine-based resin, the scraping action by the cleaning blade can be sufficiently exerted. I can't.

【0007】スクレープ作用を充分に発揮させるため
に、例えばゴムライニング層上に離型性の良い樹脂をコ
ーティングしたローラ転写器が、特開平4−20897
3号公報に開示されている。同様に、表面エネルギーの
小さい弗素系樹脂、例えば前述のPFA(パーフルオロ
アルキルビニルエーテル樹脂)チューブ材料を発泡弾性
体に被覆する方法がある。このチューブ材料をゴムロー
ルに被覆加工するには、例えば下記の方法が知られてい
る。一つの方法e)は、所定のフィルム材料をチューブ
状に加工し、その内部から空気等の流体を圧入すること
で膨らまし、その中にゴムロールを挿入した後、上記流
体の圧力を減圧して収縮させることにより、表面層を形
成する加工法がある。別の方法f)としては、チューブ
材料をシリンダ形状の金型内面に引き伸ばしてチューブ
状に張り付け、その中に液状のゴム材料を注入し、加硫
して硬化させることにより、フィルム被覆のゴムロール
に成形する方法がある。
In order to fully exert the scraping action, for example, a roller transfer device having a rubber lining layer coated with a resin having a good releasing property is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 20897/1992.
No. 3 discloses this. Similarly, there is a method of coating a foamed elastic body with a fluorine-based resin having a small surface energy, for example, the above-mentioned PFA (perfluoroalkyl vinyl ether resin) tube material. For example, the following method is known for coating the rubber roll with this tube material. One method e) is to process a predetermined film material into a tube shape to inflate it by pressurizing a fluid such as air from the inside, insert a rubber roll into the tube material, and then reduce the pressure of the fluid to shrink it. There is a processing method for forming a surface layer by doing so. As another method f), a tube material is stretched on the inner surface of a cylinder-shaped mold and attached in a tube shape, and a liquid rubber material is injected therein, and vulcanized and cured to form a film-covered rubber roll. There is a method of molding.

【0008】上記した両加工法において使用されるチュ
ーブ(フィルム)材料は、加工時に50〜200%の伸
度が付与されるので、当該チューブ材料の特性として
は、弾性領域内で50〜200%の変形量を必要とす
る。この伸度の範囲内で、チューブ材料の破断を伴わず
にチューブ材料を被覆するには、その厚みを50μmよ
り薄くすることはできない。しかしながら、50μmよ
り厚いチューブ材料をゴムロールに被覆した場合、ゴム
ロールの硬度(アスカーC)が15〜20°程度上昇す
る。したがって、前述したホローキャラクタの発生を回
避するための硬度条件を満足する低硬度、アスカーCで
20〜45°のバイアスロールが、安定して得られない
という問題がある。
Since the tube (film) material used in both the above-mentioned processing methods is provided with an elongation of 50 to 200% during processing, the characteristic of the tube material is 50 to 200% in the elastic region. Deformation amount of is required. Within this elongation range, the tube material cannot be made thinner than 50 μm in order to coat the tube material without breaking the tube material. However, when the rubber roll is coated with a tube material thicker than 50 μm, the hardness (Asker C) of the rubber roll increases by about 15 to 20 °. Therefore, there is a problem that a low hardness, Asker C 20 to 45 ° bias roll satisfying the hardness condition for avoiding the occurrence of the hollow character described above cannot be stably obtained.

【0009】このように、従来のバイアスローラ転写法
においては、硬度と表面特性を両立させたバイアスロー
ルが得られなかったことから、非転写時にバイアスロー
ルに転移したトナーを除去して記録媒体の裏汚れを防止
する効果的な手段が存在せず、良質な画像が得られない
という問題があった。(原出願明細書の上記「転写時に
バイアスロールに転移したトナーを非転写時に除去し
て」および下記の「転写時等」は、誤りないし不正確な
記載と考えますので、それぞれ「非転写時にバイアスロ
ールに転移したトナーを除去して」および「非転写時
等」に訂正する所存です。恐縮ですが、ご検討下さいま
すようお願い致します。)そこで、本発明は、上述の問
題点を解決しようとするものであって、非転写時等にバ
イアスロールに転移したトナーによる用紙の汚染を確実
に防止して、高品質の画像を得ることが可能な画像形成
装置およびそのバイアスロールと同ロールの製造方法を
提供することにある。
As described above, in the conventional bias roller transfer method, since the bias roll having both hardness and surface characteristics could not be obtained, the toner transferred to the bias roll at the time of non-transfer was removed and the recording medium of the recording medium was removed. There is a problem in that a good image cannot be obtained because there is no effective means for preventing back stain. (Because the above description "Remove the toner transferred to the bias roll during transfer when not transferring" and "When transferring, etc." below in the original application specification are considered to be incorrect or inaccurate, please refer to " We will remove the toner that has transferred to the bias roll and correct it to "at the time of non-transfer." Thank you for your understanding.) Therefore, the present invention solves the above problems. An image forming apparatus capable of reliably preventing contamination of paper by toner transferred to a bias roll during non-transfer and obtaining a high-quality image, and the bias roll and the same roll. It is to provide a manufacturing method of.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者は、中間転写体
を用いてトナー像を二次転写するバイアスローラ転写法
において、バイアスロールに転移したトナーを効率よく
除去し得る手段について鋭意検討を重ねてきたところ、
表面エネルギーの小さい表面層と発泡弾性体の間にスキ
ン層を介在させることによって、バイアスロールの硬度
と表面層の膜厚および表面粗さを相互に満足できる範囲
に低下させることを可能にしたもので、かかる知見に基
づいて本発明をなすに到ったものである。すなわち、本
発明の画像形成装置は、画像情報に応じた静電潜像が形
成される像担持体と、像担持体に形成された静電潜像を
トナーによりトナー像として可視化する現像装置と、像
担持体に担持されたトナー像が一次転写される中間転写
ベルトと、中間転写ベルト上の未定着トナー像を記録媒
体に二次転写するバイアスロールと、バイアスロールに
対向して中間転写ベルトをその裏面から支持するバック
アップロールとから構成され、上記バイアスロールは、
芯金と、芯金の外周面に固定されたEPDM系発泡ゴム
材料または発泡ウレタンゴムを構成成分とするコア層
と、スキン層と、水の濡れ性で表示した場合の水滴との
接触角が90°以上である表面エネルギーの小さい材料
を構成成分とする膜厚5〜30μmのコーティング層と
からなり、芯金とコーティング層外表面との間の単位面
積当りの抵抗が104〜107Ωcmの範囲にあり、かつバ
イアスロールの硬度がアスカーC硬度で20〜45°の
範囲にあることを特徴とする。本発明はまた、上記バイ
アスロールおよびその製造方法も含まれる。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have earnestly studied means for efficiently removing the toner transferred to the bias roll in the bias roller transfer method in which a toner image is secondarily transferred using an intermediate transfer member. When I piled up,
By interposing a skin layer between the surface layer with a small surface energy and the foamed elastic body, it is possible to reduce the hardness of the bias roll and the film thickness and surface roughness of the surface layer to a mutually satisfactory range. Then, the present invention has been completed based on such knowledge. That is, the image forming apparatus of the present invention includes an image carrier on which an electrostatic latent image corresponding to image information is formed, and a developing device which visualizes the electrostatic latent image formed on the image carrier as a toner image with toner. , An intermediate transfer belt on which the toner image carried on the image carrier is primarily transferred, a bias roll for secondarily transferring an unfixed toner image on the intermediate transfer belt to a recording medium, and an intermediate transfer belt facing the bias roll. It is composed of a backup roll that supports from the back side of the bias roll,
The contact angle between the core metal, the core layer composed of the EPDM foamed rubber material or urethane foam rubber fixed to the outer peripheral surface of the core metal, the skin layer, and the water droplet when displayed by the wettability of water is It is composed of a coating layer having a film thickness of 5 to 30 μm, which is composed of a material having a small surface energy of 90 ° or more, and has a resistance per unit area between the core metal and the outer surface of the coating layer of 10 4 to 10 7 Ωcm. And the hardness of the bias roll is in the range of 20 to 45 ° in terms of Asker C hardness. The present invention also includes the above-mentioned bias roll and the manufacturing method thereof.

【0011】本発明の画像形成装置は、さらに、前記し
た像担持体,現像装置,中間転写ベルト,バイアスロー
ルおよびバックアップロールから構成され、上記バイア
スロールは、芯金と、芯金の外周面に固定された発泡ゴ
ム材料を構成成分とするコア層と、スキン層と、水の濡
れ性で表示した場合の水滴との接触角が90°以上であ
る表面エネルギーの小さい材料を構成成分とする膜厚5
〜30μmのコーティング層とからなり、芯金とコーテ
ィング層外表面との間の単位面積当りの抵抗が104
107Ωcmの範囲にあり、コーティング層の表面粗さR
zが15μm以下であり、かつバイアスロールの硬度が
アスカーC硬度で20〜45°の範囲にあることを特徴
とする。本発明はさらにまた、上記バイアスロールも含
まれる。
The image forming apparatus of the present invention further comprises the above-mentioned image carrier, developing device, intermediate transfer belt, bias roll and backup roll. The bias roll is provided on the core metal and the outer peripheral surface of the core metal. A film composed of a material having a small surface energy in which a contact angle between a core layer having a fixed foamed rubber material as a constituent component, a skin layer, and a water droplet when expressed as wettability of water is 90 ° or more. Thickness 5
Consists of a ~30μm coating layer, the resistance per unit area between the metal core and the coating layer outer surface 104 to
Within the range of 10 7 Ωcm, the surface roughness R of the coating layer
z is 15 μm or less, and the bias roll hardness is in the range of 20 to 45 ° in terms of Asker C hardness. The present invention also includes the above bias roll.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
図1は本発明の画像形成装置における二次転写部の説明
図である。同図において、一次転写された未定着トナー
像を担持する中間転写ベルト1を介して、バイアスロー
ル2と対向する位置にバックアップロール3が配置さ
れ、このバックアップロール3は中間転写ベルト1を裏
面から支持する。バックアップロール3には、バイアス
ロール2に転写電圧を印加する電極ロール4が押接して
いる。上記バイアスロール2は接地されており、電極ロ
ール4は電源5に接続している。また、バイアスロール
2表面にはポリウレタン等で成形されたクリーニングブ
レード6が当接している。上記中間転写ベルト1は、各
種樹脂またはゴム材料にカーボンブラック等の導電剤を
適量配合させ、例えば0.05〜0.15mm厚に成形し
たベルトが用いられ、その表面抵抗率が108 〜1014
Ω/□の範囲に調整されている。各種樹脂としては、ア
クリル樹脂,ポリ塩化ビニル,ポリエステル,ポリカー
ボネート,ポリアミド,ポリイミド等が挙げられる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.
FIG. 1 is an explanatory diagram of a secondary transfer portion in the image forming apparatus of the present invention. In the figure, a backup roll 3 is arranged at a position facing the bias roll 2 via an intermediate transfer belt 1 carrying an unfixed toner image that has been primarily transferred. To support. An electrode roll 4 for applying a transfer voltage to the bias roll 2 is pressed against the backup roll 3. The bias roll 2 is grounded, and the electrode roll 4 is connected to the power source 5. A cleaning blade 6 made of polyurethane or the like is in contact with the surface of the bias roll 2. As the intermediate transfer belt 1, a belt formed by mixing various resins or rubber materials with an appropriate amount of a conductive agent such as carbon black and molding it to a thickness of 0.05 to 0.15 mm is used, and the surface resistivity thereof is 10 8 to 10 8. 14
It is adjusted within the range of Ω / □. Examples of various resins include acrylic resin, polyvinyl chloride, polyester, polycarbonate, polyamide, and polyimide.

【0013】転写電極を構成するバイアスロール2は、
像担持体に担持されたトナー像が中間転写ベルト1上に
一次転写される間は転写ベルト1から離間しており、転
写ベルト1に担持されたトナー像を例えば用紙P等の記
録媒体(以下、用紙Pで代表する)に二次転写する時
は、転写ベルト1に圧接してこれをバックアップロール
3に押圧するように構成される。上記バイアスロール2
は、芯金2aの外周面に固定されたEPDM系発泡ゴム
材料または発泡ウレタンゴムのゴム材料を構成成分とす
るコア層2bに、スキン層2cを介して、表面エネルギ
ーの小さい材料を構成成分とするコーティング層2dを
被覆した3層構造からなる。また、コーティング層2d
の表面粗さRzが後述の所定値以下にある場合には、コ
ア層2bは任意の発泡ゴム材料で構成することができ
る。これらの層(2b〜2d)には、抵抗を調節するため
に導電剤が分散されている。各層に分散される導電剤と
しては、例えばカーボンブラック、グラファイト、銅,
アルミニウム,銅合金,ステンレス鋼(SUS)等の金
属または合金、酸化錫,酸化亜鉛,酸化チタン,酸化イ
ンジウム,酸化アンチモン,チタン酸カリウム,SnO
2 −In23複合酸化物,SnO2 −Sb25複合酸化
物等の導電性金属酸化物などの微粉末が用いられる。中
でもカーボンブラックは、ゴム材料や各種樹脂との分散
性が良好であるため好適である。
The bias roll 2 constituting the transfer electrode is
While the toner image carried on the image carrier is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 1, the toner image carried on the transfer belt 1 is separated from the transfer belt 1, and the toner image carried on the transfer belt 1 is recorded on a recording medium such as a paper P (hereinafter referred to as a recording medium). , Which is typified by the paper P), is configured to be pressed against the transfer belt 1 and pressed against the backup roll 3. Bias roll 2 above
Is a core layer 2b having a rubber material such as an EPDM foamed rubber material or urethane foam rubber fixed to the outer peripheral surface of the core metal 2a as a constituent component, and a material having a small surface energy as a constituent component via a skin layer 2c. The coating layer 2d has a three-layer structure. In addition, the coating layer 2d
When the surface roughness Rz is less than or equal to a predetermined value described below, the core layer 2b can be made of any foamed rubber material. A conductive agent is dispersed in these layers (2b to 2d) in order to adjust the resistance. Examples of the conductive agent dispersed in each layer include carbon black, graphite, copper,
Metals or alloys such as aluminum, copper alloys, stainless steel (SUS), tin oxide, zinc oxide, titanium oxide, indium oxide, antimony oxide, potassium titanate, SnO
2 -In 2 O 3 composite oxide, fine powder such as SnO 2 -Sb 2 O 5 composite oxide such as conductive metal oxide is used. Among them, carbon black is preferable because it has good dispersibility with rubber materials and various resins.

【0014】バイアスロールにおいて、芯金とコーティ
ング層外表面との間の単位面積当りの抵抗(以下、バイ
アスロールの体積抵抗率という)は、104〜107Ωcm
の範囲にある。この体積抵抗率が104 Ωcmより低い
と、二次転写時に搬送される用紙とバイアスロールとの
間にエアギャップを生じることがあり、その場合放電が
発生する。一方、体積抵抗率が107 Ωcmより高いと、
バックアップロールの抵抗とのバランスが崩れ、高画質
のトナー像を維持することが可能な転写ラチチュードが
狭まる。いずれにしても、バイアスロールの体積抵抗率
が上記範囲内にないと、画質不良を生じる可能性があ
り、その好ましい範囲は104.5〜106Ωcmである。バ
イアスロールの硬度はアスカーC硬度で20〜45°
(以下、硬度はアスカーCで表示する)の範囲にある。
すなわち、発泡ゴムロール(2b,2c)に導電剤を分散
した表面エネルギーの小さい材料の薄膜を被覆した場
合、硬度が20°より低いロールを製造することはコス
ト的に不利である。また、硬度が45°より高くなる
と、用紙を介して圧接する中間転写ベルトとのニップ圧
が必要以上に高まり、画質の粒状性が悪化すると共に、
ホローキャラクタの発生、つまりライン画像が中抜けす
るようになる。
In the bias roll, the resistance per unit area between the core metal and the outer surface of the coating layer (hereinafter referred to as the volume resistivity of the bias roll) is 10 4 to 10 7 Ωcm.
In the range. If this volume resistivity is lower than 10 4 Ωcm, an air gap may occur between the sheet conveyed during the secondary transfer and the bias roll, in which case discharge occurs. On the other hand, if the volume resistivity is higher than 10 7 Ωcm,
The balance with the resistance of the backup roll is lost, and the transfer latitude that can maintain a high-quality toner image is narrowed. In any case, if the volume resistivity of the bias roll is not within the above range, poor image quality may occur, and the preferable range is 10 4.5 to 10 6 Ωcm. The hardness of the bias roll is 20 to 45 ° in Asker C hardness.
(Hereinafter, hardness is represented by Asker C).
That is, when the foamed rubber rolls (2b, 2c) are coated with a thin film of a material having a small surface energy in which a conductive agent is dispersed, it is costly to manufacture a roll having a hardness lower than 20 °. Further, when the hardness is higher than 45 °, the nip pressure between the intermediate transfer belt and the intermediate transfer belt pressed against the paper is increased more than necessary, and the graininess of the image quality is deteriorated.
Occurrence of a hollow character, that is, a line image is missing.

【0015】前記芯金は、バイアスロールの電極および
支持部材として機能するもので、例えば、アルミニウ
ム,鉄,銅合金,SUS等の金属または合金、クロム,
ニッケル等で鍍金処理を施した鉄,合成樹脂などの導電
性の材質で構成される。芯金の外径は通常10〜20m
mの範囲にある。コア層は、前記したように、導電剤分
散のEPDM系ゴム材料またはウレタンゴムの発泡体か
らなる。ここで、EPDM系ゴム材料とは、EPDM単
独またはEPDMを50重量(wt)%以上含有する他
のゴム材料とのブレンドゴムを意味する。さらに、コー
ティング層の後記表面粗さRzが15μm以下である場
合には、上記発泡体に限定されるものではなく、任意の
発泡ゴム材料を用いることができる。その具体例として
は、上記EPDMおよびウレタンゴムの他に、イソプレ
ンゴム,クロロプレンゴム,ブチルゴム,エピクロルヒ
ドリン系ゴム,ノルボルネンゴム,シリコーンゴム,フ
ッ素系ゴム,アクリルゴム,SBR(スチレン−ブタジ
エンゴム),NBR(アクリロニトリル−ブタジエンゴ
ム),アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム等
の発泡ゴム材料が挙げられ、これらのブレンド材料であ
ってもよい。中でも、シリコーンゴム,ウレタンゴム,
EPDM等が好ましく用いられる。
The core metal functions as an electrode and a supporting member of the bias roll, and is made of, for example, a metal or alloy such as aluminum, iron, copper alloy, SUS, chromium,
It is made of a conductive material such as iron or synthetic resin plated with nickel or the like. The outer diameter of the core metal is usually 10 to 20 m
m. As described above, the core layer is made of a conductive agent-dispersed EPDM rubber material or urethane rubber foam. Here, the EPDM rubber material means EPDM alone or a blend rubber with another rubber material containing 50% by weight or more of EPDM. Further, when the surface roughness Rz described later of the coating layer is 15 μm or less, the foamed material is not limited to the above foamed material, and any foamed rubber material can be used. Specific examples thereof include, in addition to the above EPDM and urethane rubber, isoprene rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, epichlorohydrin rubber, norbornene rubber, silicone rubber, fluorine rubber, acrylic rubber, SBR (styrene-butadiene rubber), NBR ( Examples thereof include foamed rubber materials such as acrylonitrile-butadiene rubber) and acrylonitrile-butadiene-styrene rubber, and blended materials thereof may be used. Among them, silicone rubber, urethane rubber,
EPDM and the like are preferably used.

【0016】上記コア層の厚さは4〜10mmの範囲に
あることが好ましい。また、ゴム材料の種類や発泡成形
法等によりコア層に形成される気泡のサイズが異なり、
その平均セル径は一般に40〜1200μmの範囲に調
整される。所定の硬度と表面特性を有するバイアスロー
ルを製造するためには、例えば、EPDM系発泡ゴム材
料の場合は上記平均セル径が50〜300μmの範囲、
また発泡ウレタンゴムの場合は50〜1000μmの範
囲にあることがそれぞれ好ましい。平均セル径が40μ
mより小さくなると、特性の安定したバイアスロールが
得られないだけでなく、バイアスロールの硬度が45°
より高くなる。一方、平均セル径が1200μmより大
きくなると、バイアスロールの内部構造にバラツキが生
じるようになり、安定した体積抵抗率および硬度を有す
るバイアスロールが得られなくなる。
The thickness of the core layer is preferably in the range of 4 to 10 mm. Also, the size of the bubbles formed in the core layer varies depending on the type of rubber material, foam molding method, etc.
The average cell diameter is generally adjusted in the range of 40 to 1200 μm. In order to manufacture a bias roll having predetermined hardness and surface characteristics, for example, in the case of EPDM foamed rubber material, the average cell diameter is in the range of 50 to 300 μm,
Further, in the case of foamed urethane rubber, it is preferably in the range of 50 to 1000 μm. Average cell diameter is 40μ
When it is smaller than m, not only a bias roll having stable characteristics cannot be obtained, but also the hardness of the bias roll is 45 °.
Higher. On the other hand, when the average cell diameter is larger than 1200 μm, the internal structure of the bias roll becomes uneven, and the bias roll having stable volume resistivity and hardness cannot be obtained.

【0017】コア層表面を被覆するスキン層は、バイア
スロール表面に発泡セルによる凹凸をなくすと共に、前
記20〜45°の範囲内でバイアスロールの硬度を調節
するために介在させたものである。このスキン層は、
i)導電剤分散の無発泡ゴム素材をコア層表面に被覆成
形する、ii)そのフィルムないしチューブ(以下、チュ
ーブで代表する)をコア層表面に被覆接着する、および
iii)導電剤や発泡剤等を配合した未発泡の弾性体素材を
発泡させて成形加工する時に、コア層と同時に緻密な表
面層を成形することにより、形成される。スキン層を構
成するゴム材料としては、特に限定されるものではな
く、前記コア層の構成成分として例示したものと同様の
無発泡ゴム材料が用いられる。特に、コア層の発泡体と
同じ材質のゴム材料を用いることが好適である。その場
合、両層の接着性が良好であり、上記成形加工法iii)を
採用したときはコア層とスキン層を同時に成形すること
が可能である。
The skin layer for covering the surface of the core layer is provided to eliminate the unevenness due to foam cells on the surface of the bias roll and to adjust the hardness of the bias roll within the range of 20 to 45 °. This skin layer is
i) coating and molding a non-foamed rubber material in which a conductive agent is dispersed on the surface of the core layer, ii) coating and adhering the film or tube (hereinafter referred to as a tube) on the surface of the core layer, and
iii) It is formed by molding a dense surface layer at the same time as the core layer when foaming an unfoamed elastic material containing a conductive agent, a foaming agent, etc. The rubber material forming the skin layer is not particularly limited, and the same non-foamed rubber material as the one exemplified as the constituent component of the core layer is used. In particular, it is preferable to use the same rubber material as the foam material of the core layer. In that case, the adhesion between both layers is good, and when the molding method iii) is adopted, the core layer and the skin layer can be molded at the same time.

【0018】バイアスロールの表面粗さおよび硬度を調
節するためには、スキン層の厚さは一般に10μm〜
1.50mmの範囲にあることが好ましい。例えば、発
泡体がEPDM系発泡ゴム材料の場合は厚さが10〜8
00μmの範囲、発泡ウレタンゴムの場合は10μm〜
1.50mmの範囲にあることが好ましい。スキン層の
形成法において、i)ゴム素材をコア層表面に被覆する
ときは、一般的には0.10〜1.50mmの範囲内、
例えばEPDM系発泡ゴム材料の場合で0.20〜0.8
0mm、また発泡ウレタンゴムの場合で0.20〜1.5
0mmの範囲内で、それぞれスキン層の厚さを調整すれ
ばよい。ii)チューブ材料をコア層表面に接着するとき
は、厚さ50〜500μmの範囲にあるチューブ材料が
用いられる。iii)コア層と同時に成形するときは、厚さ
が10〜200μmの範囲にあるスキン層を容易に形成
することができる。また、スキン層の表面粗さRzを2
0μm以下とすることが好ましい。その場合、表面粗さ
Rzが15μm以下のコーティング層を容易に形成する
ことができる。
In order to control the surface roughness and hardness of the bias roll, the thickness of the skin layer is generally 10 μm to.
It is preferably in the range of 1.50 mm. For example, when the foam is an EPDM foam rubber material, the thickness is 10 to 8
In the range of 00 μm, 10 μm for urethane foam rubber
It is preferably in the range of 1.50 mm. In the method of forming the skin layer, when i) the surface of the core layer is coated with the rubber material, it is generally within a range of 0.10 to 1.50 mm,
For example, in the case of an EPDM foamed rubber material, it is 0.20 to 0.8.
0 mm, and 0.20 to 1.5 for urethane foam rubber
The thickness of the skin layer may be adjusted within the range of 0 mm. ii) When adhering the tube material to the surface of the core layer, a tube material having a thickness in the range of 50 to 500 μm is used. iii) When molded simultaneously with the core layer, a skin layer having a thickness in the range of 10 to 200 μm can be easily formed. Further, the surface roughness Rz of the skin layer is 2
It is preferable that the thickness be 0 μm or less. In that case, a coating layer having a surface roughness Rz of 15 μm or less can be easily formed.

【0019】コーティング層は導電剤が分散された表面
エネルギーの小さい材料からなる。ここで、「表面エネ
ルギーの小さい材料」とは、前記したように、水の濡れ
性で表示した場合の水滴との接触角が90°以上であ
る。水の濡れ性は、半導電性コーティング層を構成する
導電剤分散前の材料を試験片として用い、この試験片平
面と水滴との接触角を尺度として表示される。より具体
的には、試験片表面に水滴をおくと、試験片の表面張力
γs ,液体/試験片間の界面張力γi ,液体の表面張力
γl が釣り合って、図2に示すように、ある一定の形を
形成する。この時、液滴が小さく重力の影響を無視でき
れば、下記のヤング(Young )の式が成り立つ。すなわ
ち、本発明における「表面エネルギーの小さい材料」と
は、上記接触角θが90°以上の材料を意味する。 γs = γi + γlcosθ
The coating layer is made of a material having a small surface energy in which a conductive agent is dispersed. Here, as described above, the “material having a small surface energy” has a contact angle with a water droplet of 90 ° or more when the wettability of water is displayed. The wettability of water is displayed using the material before dispersion of the conductive agent that constitutes the semiconductive coating layer as a test piece, and the contact angle between the plane of the test piece and the water droplet as a scale. More specifically, when water drops are placed on the surface of the test piece, the surface tension γs of the test piece, the interfacial tension γi between the liquid and the test piece, and the surface tension γl of the liquid are balanced, and as shown in FIG. Form the shape of. At this time, if the droplet is small and the influence of gravity can be ignored, the following Young's equation holds. That is, the “material having a small surface energy” in the present invention means a material having the contact angle θ of 90 ° or more. γs = γi + γlcosθ

【0020】表面エネルギーの小さい材料としては、ポ
リテトラフルオロエチレン(テトラフルオロエチレン:
TFE),ポリ弗化ビニリデン,ポリクロロトリフルオ
ロエチレン,PFA,エチレン−TFE共重合体,TF
E−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP),エ
チレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体,TFE
−PFA共重合体,PFA−FEP共重合体等の弗素系
樹脂、ポリジメチルシロキサン,ポリメチルフェニルシ
ロキサン,ジメチルシロキサン−メチルフェニルシロキ
サン共重合体,ジメチルシロキサン−メチルビニルシロ
キサン共重合体,ジメチルシロキサン−メチルトリフル
オロプロピルシロキサン共重合等のシリコーンゴムまた
は樹脂などが挙げられる。これらの材料は、表面エネル
ギーが小さいので、バイアスロール表面にトナーが付着
し難いという特性を有する。コーティング層の膜厚は5
〜30μmの範囲にある。二次転写部では、用紙および
中間転写ベルトを介して、バックアップロールへのバイ
アスロールの圧接と回転が繰り返されることにより、上
記膜厚が5μm未満であると、コーティング層が摩耗し
て前記スキン層が露出する恐れがある。一方、膜厚が3
0μmを超えると、塗布法により導電剤含有の上記材料
でスキン層を被覆する場合、表面に液ダレが生じやす
く、平滑かつ均一な塗膜を安定して形成することが困難
となる。そして、コーティング層の膜厚が上記範囲内に
あれば、硬度が20〜45°の範囲内にあるバイアスロ
ールを安定的に得ることができる。
As a material having a small surface energy, polytetrafluoroethylene (tetrafluoroethylene:
TFE), polyvinylidene fluoride, polychlorotrifluoroethylene, PFA, ethylene-TFE copolymer, TF
E-hexafluoropropylene copolymer (FEP), ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer, TFE
-Fluorine resins such as PFA copolymer and PFA-FEP copolymer, polydimethylsiloxane, polymethylphenylsiloxane, dimethylsiloxane-methylphenylsiloxane copolymer, dimethylsiloxane-methylvinylsiloxane copolymer, dimethylsiloxane- Examples thereof include silicone rubber or resin such as methyltrifluoropropylsiloxane copolymerization. Since these materials have low surface energy, they have a property that toner is difficult to adhere to the surface of the bias roll. Coating layer thickness is 5
˜30 μm. In the secondary transfer section, the bias roll is repeatedly pressed and rotated to the backup roll through the paper and the intermediate transfer belt, and when the film thickness is less than 5 μm, the coating layer is worn and the skin layer is not formed. May be exposed. On the other hand, the film thickness is 3
When it exceeds 0 μm, when the skin layer is coated with the above-mentioned material containing a conductive agent by a coating method, liquid sagging easily occurs on the surface, and it becomes difficult to stably form a smooth and uniform coating film. When the film thickness of the coating layer is within the above range, a bias roll having a hardness within the range of 20 to 45 ° can be stably obtained.

【0021】クリーニングブーレードによるスクレープ
作用を充分に発揮させるには、バイアスロール表面は平
滑であることが望ましい。本発明において、コーティン
グ層の表面粗さRzは一般に15μm以下に調整され
る。尤も、コア層がEPDM系発泡ゴム材料または発泡
ウレタンゴムで構成されたバイアスロールによれば、不
完全なスクレープ作用による用紙の裏汚れが発生しない
ので、コーティング層の表面粗さRzを必ずしも15μ
m以下に調整する必要はない。このような表面粗さRz
を有するコーティング層は、スプレー法等の塗布法を採
用することにより簡便に形成することができる。塗布法
によれば、表面粗さRzを前記20μm以下としたスキ
ン層上に膜厚を15〜30μmの範囲に調整することに
より、表面粗さRzが15μm以下のコーティング層が
形成される。形成されるコーティング層の表面粗さRz
が15μmより大きい場合は、例えば砥石の送り速度や
バイアスロールの回転速度,その他加工時間等の研磨条
件を適切に設定することにより、表面粗さRzを15μ
m以下に調整することができる。これは、スキン層の表
面粗さRzを20μm以下に調整するときも同様であ
る。なお、本発明における表面粗さRzは、JIS B
0610による十点平均粗さに従って求めた値をいう。
In order to fully exert the scraping action of the cleaning boule, it is desirable that the surface of the bias roll is smooth. In the present invention, the surface roughness Rz of the coating layer is generally adjusted to 15 μm or less. However, the bias roll having the core layer made of the EPDM foam rubber material or the urethane foam rubber does not cause the back stain of the paper due to the incomplete scraping action, so that the surface roughness Rz of the coating layer is not always 15 μm.
It is not necessary to adjust to m or less. Such surface roughness Rz
The coating layer having a can be easily formed by adopting a coating method such as a spray method. According to the coating method, a coating layer having a surface roughness Rz of 15 μm or less is formed by adjusting the film thickness in the range of 15 to 30 μm on the skin layer having a surface roughness Rz of 20 μm or less. Surface roughness Rz of coating layer formed
Is larger than 15 μm, the surface roughness Rz is set to 15 μm by appropriately setting the polishing conditions such as the feed speed of the grindstone, the rotation speed of the bias roll, and the other processing time.
It can be adjusted to m or less. This is the same when the surface roughness Rz of the skin layer is adjusted to 20 μm or less. The surface roughness Rz in the present invention is determined according to JIS B
The value obtained according to the ten-point average roughness according to 0610.

【0022】以上のようなバイアスロールにおいて、芯
金とスキン層外表面との間の単位面積当りの抵抗(以
下、発泡ゴムロールの体積抵抗率という)を104〜1
7Ωcmの範囲およびコーティング層の体積抵抗率を1
2〜105Ωcmの範囲に設定しておくことが好ましい。
そのためには、導電剤の種類によっても異なるが、発泡
ゴムロールに配合される導電剤の割合が5〜30wt%
の範囲、コーティング層に配合される導電剤の割合が1
0〜30wt%の範囲にあることが好ましい。配合割合
が上記各範囲を外れると、バイアスロールの体積抵抗率
を前記所望の範囲に調整することが困難であるばかりで
なく、例えば各配合割合が30wt%を超えると、バイ
アスロールの硬度が45°より高くなることがある。発
泡ゴムロールおよびコーティング層の体積抵抗率を上記
範囲に設定することにより、これらの抵抗を合成して得
られるバイアスロールの体積抵抗率を前記104〜107
Ωcmの範囲内で任意に設定することが可能である。した
がって、上記発泡ゴムロールの体積抵抗率について自由
度をもたせることができる。
In the bias roll as described above, the resistance per unit area between the core metal and the outer surface of the skin layer (hereinafter referred to as the volume resistivity of the foamed rubber roll) is 10 4 to 1
The volume resistivity of the coating layer is 1 in the range of 0 7 Ωcm.
It is preferable to set in the range of 0 2 to 10 5 Ωcm.
For that purpose, the ratio of the conductive agent mixed in the foamed rubber roll is 5 to 30 wt%, although it depends on the type of the conductive agent.
, The ratio of the conductive agent blended in the coating layer is 1
It is preferably in the range of 0 to 30 wt%. When the blending ratio is out of the above ranges, it is not only difficult to adjust the volume resistivity of the bias roll to the desired range. For example, when the blending ratio exceeds 30 wt%, the hardness of the bias roll is 45%. ° May be higher. By setting the volume resistivity of the foamed rubber roll and the coating layer in the above range, the volume resistivity of the bias roll obtained by synthesizing these resistances is 10 4 to 10 7 above.
It can be set arbitrarily within the range of Ωcm. Therefore, the foamed rubber roll can have a degree of freedom in volume resistivity.

【0023】対向電極を構成するバックアップロール3
は、EPDM,シリコーンゴム,ウレタンゴム等の絶縁
性ゴムロールに適量の前記導電剤が配合されたロールか
らなる。その表面抵抗率は108 〜1010Ω/□の範囲
に、硬度は58〜73°の範囲にあることが好ましい。
前記電極ロール4を構成する材料は、電気良導性の金属
または合金であれば特に限定されるものではなく、例え
ばSUS,銅,アルミニウム等が用いられる。この電極
ロール4からはバックアップロール3を通じて−2〜−
5kVの転写電圧がバイアスロール2に印加される。転
写電圧が2kV(絶対値)より低いと、中間転写ベルト
1上の未定着トナー像を用紙Pに転写させる電界の強度
が充分でない。一方、電圧が5kVより高いと、長期に
わたる使用において、バックアップロール3の表面抵抗
率の変化が大きくなり好ましくない。なお、以上の二次
転写部において、上記電極ロール4は必ずしも必要な部
材ではなく、例えばバックアップロール3に設けられる
芯金を電極部材として利用することが可能である。
Backup roll 3 which constitutes the counter electrode
Is a roll in which an appropriate amount of the conductive agent is mixed with an insulating rubber roll such as EPDM, silicone rubber or urethane rubber. The surface resistivity is preferably in the range of 10 8 to 10 10 Ω / □, and the hardness is preferably in the range of 58 to 73 °.
The material forming the electrode roll 4 is not particularly limited as long as it is a metal or an alloy having good electrical conductivity, and for example, SUS, copper, aluminum or the like is used. From this electrode roll 4 through the backup roll 3 -2 to-
A transfer voltage of 5 kV is applied to the bias roll 2. When the transfer voltage is lower than 2 kV (absolute value), the strength of the electric field for transferring the unfixed toner image on the intermediate transfer belt 1 onto the paper P is insufficient. On the other hand, if the voltage is higher than 5 kV, the change in surface resistivity of the backup roll 3 becomes large during long-term use, which is not preferable. In the above secondary transfer portion, the electrode roll 4 is not necessarily a necessary member, and for example, a cored bar provided on the backup roll 3 can be used as an electrode member.

【0024】本発明のバイアスロールは、前記スキン層
の形成法i)〜iii)の相違により、例えば次のようにし
て製造することができる。 i)導電剤分散の無発泡ゴム材料をコア層表面に被覆成
形する方法 導電性や硬度を調節するために、カーボンブラック等の
導電剤、金属酸化物または非金属酸化物等のフィラー
や、発泡剤、加硫剤等を未発泡のEPDM系ゴム材料ま
たはウレタンゴム材料等のゴム材料に添加し、発泡ゴム
コンパウンドを調製する。所定の導電性および硬度を有
する発泡弾性体を形成するためには、発泡剤の量や発泡
条件を調節することが重要である。次いで、発泡ゴムコ
ンパウンドの混練物を押出機で成形した後、これを加熱
してゴム材料を発泡・加硫し、チューブ状の発泡弾性体
を形成する。その後、発泡弾性体の空洞に芯金を圧入し
て固定し、必要に応じて発泡弾性体表面を研磨してコア
層を形成する。次に、芯金を金型の中心に位置させ、発
泡剤を除いた上記ゴムコンパウンドをチューブクロスヘ
ッド押出成形機によりコア層外周面に被覆するか、ある
いはコア層外周面と金型内面との間に注入した後、加硫
してコア層外周面にスキン層を形成する。この際、スキ
ン層の厚さは、一般的には0.10〜1.50mm、例え
ば発泡体が発泡EPDM系ゴム材料の場合には0.20
〜0.80mm、発泡ウレタンゴムの場合には0.20
〜1.50mmに成形される。なお、ゴムコンパウンド
中のゴム材料は必ずしもコア層のものと一致させる必要
はない。また、成形されたスキン層の表面粗さRzが2
0μmより大きい場合は、必要に応じて研磨加工を行う
ことが好ましい。この点は次の方法ii),iii)も同様で
ある。
The bias roll of the present invention can be manufactured, for example, as follows depending on the difference in the skin layer forming methods i) to iii). i) A method of coating and molding a non-foamed rubber material in which a conductive agent is dispersed on the surface of the core layer. In order to adjust the conductivity and hardness, a conductive agent such as carbon black, a filler such as a metal oxide or a non-metal oxide, and foaming. A foaming rubber compound is prepared by adding agents, vulcanizing agents and the like to a rubber material such as an unfoamed EPDM rubber material or a urethane rubber material. In order to form a foamed elastic body having a predetermined conductivity and hardness, it is important to adjust the amount of foaming agent and foaming conditions. Next, after the kneaded product of the foamed rubber compound is molded by an extruder, it is heated to foam and vulcanize the rubber material to form a tubular foamed elastic body. After that, a core metal is press-fitted and fixed in the cavity of the foamed elastic body, and the surface of the foamed elastic body is polished to form a core layer, if necessary. Next, the core metal is positioned at the center of the mold, and the rubber compound from which the foaming agent has been removed is coated on the outer peripheral surface of the core layer by a tube crosshead extruder, or the outer peripheral surface of the core layer and the inner surface of the mold are covered. After being injected in between, it is vulcanized to form a skin layer on the outer peripheral surface of the core layer. At this time, the thickness of the skin layer is generally 0.10 to 1.50 mm, for example 0.20 when the foam is a foamed EPDM rubber material.
~ 0.80 mm, 0.20 in the case of urethane foam rubber
Molded to ~ 1.50 mm. The rubber material in the rubber compound does not necessarily have to be the same as that of the core layer. The surface roughness Rz of the molded skin layer is 2
When it is larger than 0 μm, it is preferable to carry out polishing if necessary. The same applies to the following methods ii) and iii).

【0025】成形された発泡ゴムロールは、その後表面
エネルギーの小さい材料にカーボンブラック等の導電剤
を分散した分散液をスキン層表面に塗布して、膜厚5〜
30μmのコーティング層を形成する。上記分散液とし
ては、ウレタン変性TFE樹脂を含有した水性エマルジ
ョン塗料(エムラロン345E:日本アチソン(株)製)
や、TFE−PFA共重合体を含有した塗料(ベルフロ
ン:日本油脂(株)製)等に、カーボンブラックを配合し
たものが好適である。これらの塗料は、室温から150
℃までの比較的低温で架橋する2液型として用いられ
る。また、FEP系導電塗料(GLS−213R:ダイ
キン工業(株)製)も好ましく用いられる。分散液の塗布
方法としては、特に限定されるものではないが、刷毛塗
り法,スプレー法,浸漬法,ロールコータ法等が挙げら
れる。中でもスプレー法は、発泡ゴムロールを固定した
芯金を軸芯として回転させながら、噴霧機から分散液を
噴霧するもので、コーティング層の形成が簡便である。
しかも、膜厚の調節も容易に行うことができる。形成さ
れるコーティング層の表面粗さRzが15μmより大き
い場合は、研磨加工を施すことが好ましい。特に、コア
層がEPDM系発泡ゴム材料または発泡ウレタンゴム以
外のゴム材料で構成されるときは、下記の方法ii),ii
i)も同じであるが、表面粗さRzが15μm以下となる
ように研磨加工が行われる。
The molded foamed rubber roll is then coated with a dispersion liquid in which a conductive agent such as carbon black is dispersed in a material having a small surface energy on the surface of the skin layer to give a film thickness of 5 to 5.
A 30 μm coating layer is formed. As the above-mentioned dispersion liquid, an aqueous emulsion paint containing a urethane-modified TFE resin (Emuralon 345E: manufactured by Nippon Acheson Co., Ltd.)
Alternatively, a paint containing TFE-PFA copolymer (Belflon: manufactured by NOF CORPORATION) and the like, and carbon black is preferably used. These paints can be applied from room temperature to 150
It is used as a two-part type that crosslinks at a relatively low temperature up to ° C. Further, FEP-based conductive paint (GLS-213R: manufactured by Daikin Industries, Ltd.) is also preferably used. The method for applying the dispersion liquid is not particularly limited, and examples thereof include a brush coating method, a spray method, a dipping method, and a roll coater method. Among them, the spray method is a method in which the dispersion liquid is sprayed from a sprayer while rotating with a core metal having a foamed rubber roll fixed as an axis, and the formation of a coating layer is simple.
Moreover, the film thickness can be easily adjusted. When the surface roughness Rz of the formed coating layer is larger than 15 μm, it is preferable to carry out polishing. In particular, when the core layer is made of a rubber material other than EPDM foam rubber material or urethane foam rubber, the following methods ii) and ii
The same applies to i), but polishing is performed so that the surface roughness Rz is 15 μm or less.

【0026】ii)導電剤分散のチューブ材料をコア層表
面に被覆接着する方法 厚さが50〜500μm程度の平滑なチューブ材料をシ
リンダ状の金型内面に張り付ける。次いで、チューブ材
料の内側に前記方法i)と同様の発泡ゴムコンパウンド
を注入した後、発泡・加硫してコア層を形成すると同時
に、コア層とチューブ材料を接着する。スキン層となる
チューブ材料とコア層の接着性が劣る場合は、チューブ
材料の内面に予め接着剤を塗布しておくことが好まし
い。その後は、方法i)と同様にして、コーティング層
を形成する。 iii)未発泡ゴムコンパウンドの成形時にコア層と同時に
スキン層を成形する方法 上記方法i)と同様にして、発泡ゴムコンパウンドを調
製し、この混練物を押出機で押し出し、クロスヘッドに
送られる芯金の外周面に巻き付ける。次いで、芯金を金
型に支持して上記発泡ゴムコンパウンドを加熱し、発泡
した弾性体が芯金に固着されてコア層が形成されると同
時に、金型内面に厚さ10〜200μmの範囲にある緻
密なスキン層が形成される。その後は、方法i)と同様
にして、コーティング層を形成する。さらに、上記コー
ティング方法に代えて、上述のようにして成形されるコ
ア層にスキン層を被覆した後または発泡ゴムロールに、
表面エネルギーの小さいチューブ材料を被覆する前述の
方法e),f)を採用してもよい。
Ii) Method of coating and adhering the tube material of the conductive agent on the surface of the core layer A smooth tube material having a thickness of about 50 to 500 μm is attached to the inner surface of the cylindrical mold. Then, the same foam rubber compound as in the above method i) is injected into the inside of the tube material and then foamed and vulcanized to form a core layer, and at the same time, the core layer and the tube material are bonded. When the adhesion between the tube material to be the skin layer and the core layer is poor, it is preferable to apply an adhesive in advance to the inner surface of the tube material. After that, the coating layer is formed in the same manner as the method i). iii) Method of molding a skin layer at the same time as a core layer at the time of molding an unfoamed rubber compound A foamed rubber compound is prepared in the same manner as in the above method i), and the kneaded product is extruded by an extruder and sent to a crosshead. Wrap around the outer circumference of gold. Next, the cored bar is supported on a mold to heat the foamed rubber compound, and the foamed elastic body is fixed to the cored bar to form a core layer, and at the same time, the inner surface of the mold has a thickness of 10 to 200 μm. To form a dense skin layer. After that, the coating layer is formed in the same manner as the method i). Furthermore, instead of the coating method, after coating the skin layer on the core layer molded as described above or on the foam rubber roll,
The above-mentioned methods e) and f) for coating a tube material having a small surface energy may be adopted.

【0027】本発明の作用は次のとおりである。なお、
括弧内の番号は図3に付した番号の構成要素に対応す
る。画像情報に応じて像担持体(19)に形成された静電
潜像は、現像装置(21)内のトナーにより現像されて、
未定着トナー像として可視化される。このトナー像は、
像担持体(19)に担持されたまま一次転写部において、
中間転写ベルト1に転写される。多色画像を転写する場
合は、現像装置(21)内に収容されたトナーの各色毎に
一次転写を繰り返す。像担持体(19)から中間転写ベル
ト1上へのトナー像の一次転写が終了して、所望の色相
のトナー像を担持した中間転写ベルト1が二次転写部に
移動してくると、これと同期して用紙Pが二次転写部に
搬送される。この時、バイアスロール2は、バックアッ
プロール3に裏面側が支持された転写ベルト1に圧接し
た状態にある。そして、用紙Pがバイアスロール2とバ
ックアップロール3との間の圧接力を受けながら二次転
写部を通過する際に、例えば電極ロール4からトナー像
の帯電極性と同極性の転写電圧を印加することにより、
転写ベルト1に担持されていたトナー像が中間転写ベル
ト1表面から用紙Pに二次転写される。
The operation of the present invention is as follows. In addition,
The numbers in parentheses correspond to the components of the numbers given in FIG. The electrostatic latent image formed on the image carrier (19) according to the image information is developed by the toner in the developing device (21),
It is visualized as an unfixed toner image. This toner image is
In the primary transfer part while being carried by the image carrier (19),
The image is transferred onto the intermediate transfer belt 1. When transferring a multicolor image, primary transfer is repeated for each color of the toner contained in the developing device (21). When the primary transfer of the toner image from the image carrier (19) onto the intermediate transfer belt 1 is completed and the intermediate transfer belt 1 carrying the toner image of a desired hue moves to the secondary transfer portion, The paper P is conveyed to the secondary transfer portion in synchronism with the above. At this time, the bias roll 2 is in pressure contact with the transfer belt 1 whose back side is supported by the backup roll 3. Then, when the sheet P passes through the secondary transfer portion while receiving the pressure contact force between the bias roll 2 and the backup roll 3, for example, a transfer voltage having the same polarity as the charging polarity of the toner image is applied from the electrode roll 4. By
The toner image carried on the transfer belt 1 is secondarily transferred onto the sheet P from the surface of the intermediate transfer belt 1.

【0028】請求項1発明の画像形成装置および請求項
5発明のバイアスロールによれば、バイアスロール2
は、芯金2aの外周面に順次発泡ゴム材料を構成成分と
するコア層2b、スキン層2c、表面エネルギーの小さ
い材料を構成成分とするコーティング層2dを積層した
3層構造からなる。したがって、バイアスロール2表面
は、発泡セルによる凹凸がなく、かつ表面エネルギーの
小さい材料で表面がコーティングされているので、非転
写時にバイアスロール2に移転したトナーをクリーニン
グブレード6等のクリーニング部材で容易に除去するこ
とができる。また、コーティング層2dの膜厚が5〜3
0μmの範囲にあるので、転写ロールとして必要なロー
ル硬度が20〜45°の範囲で安定して得られる。その
ため、用紙Pを介してバイアスロール2を中間転写ベル
ト1に押圧した状態で、電界の作用によりトナー像を静
電的に転写する二次転写部において、バイアスロール2
による押圧力の荷重が集中することがないので、ライン
画像が中抜けするホローキャラクタの画質欠陥を発生す
るようなことがない。しかも、バイアスロール2の体積
抵抗率が104〜107Ωcmの範囲にあるため、中間転写
ベルト1上の未定着トナー像を用紙Pに転写する上記二
次転写部において、適切な転写電界の作用により良質の
転写画像が得られる。
According to the image forming apparatus of the first aspect and the bias roll of the fifth aspect, the bias roll 2 is used.
Has a three-layer structure in which a core layer 2b having a foamed rubber material as a constituent component, a skin layer 2c, and a coating layer 2d having a material having a small surface energy as a constituent component are sequentially laminated on the outer peripheral surface of a core metal 2a. Therefore, the surface of the bias roll 2 is coated with a material having a small surface energy without any unevenness due to the foam cells, so that the toner transferred to the bias roll 2 at the time of non-transfer is easily cleaned by the cleaning member such as the cleaning blade 6. Can be removed. The thickness of the coating layer 2d is 5 to 3
Since it is in the range of 0 μm, the roll hardness required as a transfer roll can be stably obtained in the range of 20 to 45 °. Therefore, in a state where the bias roll 2 is pressed against the intermediate transfer belt 1 via the paper P, the bias roll 2 is electrostatically transferred by the action of the electric field in the secondary transfer portion.
Since the load of the pressing force due to is not concentrated, the image quality defect of the hollow character in which the line image is lost does not occur. Moreover, since the volume resistivity of the bias roll 2 is in the range of 10 4 to 10 7 Ωcm, an appropriate transfer electric field is generated in the secondary transfer portion that transfers the unfixed toner image on the intermediate transfer belt 1 onto the paper P. A good quality transferred image is obtained by the action.

【0029】請求項2発明の画像形成装置によれば、上
述の良質の転写画像を形成するために必要なバイアスロ
ール2の体積抵抗率が得られるよう、発泡ゴムロール
(2b,2c)の体積抵抗率を104〜107Ωcmの範囲
とし、かつコーティング層2dの体積抵抗率を発泡ゴム
ロールより低い102〜105Ωcmの範囲に設定したもの
である。したがって、コア層2bの体積抵抗率のバラツ
キと比較して、上記発泡ゴムロールとコーティング層2
dの抵抗を合成して得られるバイアスロール2の体積抵
抗率104〜107Ωcmのバラツキ(標準偏差値)をより
小さくすることができる。
According to the image forming apparatus of the second aspect of the present invention, the volume resistance of the foamed rubber rolls (2b, 2c) is adjusted so that the volume resistivity of the bias roll 2 necessary for forming the above-mentioned transferred image of good quality can be obtained. The resistivity is set in the range of 10 4 to 10 7 Ωcm, and the volume resistivity of the coating layer 2d is set to the range of 10 2 to 10 5 Ωcm, which is lower than that of the foamed rubber roll. Therefore, compared with the variation in the volume resistivity of the core layer 2b, the foam rubber roll and the coating layer 2 are
The variation (standard deviation value) of the volume resistivity 10 4 to 10 7 Ωcm of the bias roll 2 obtained by combining the resistances of d can be further reduced.

【0030】請求項3発明の画像形成装置によれば、E
PDM系発泡ゴム材料を構成成分とするコア層2bの平
均セル径が50〜300μmの範囲にあり、EPDM系
ゴム材料を構成成分とするスキン層2cの厚さが10〜
800μmの範囲にあり、コーティング層2dの樹脂成
分が弗素系樹脂であり、各層(2b〜2d)には導電剤
としてカーボンブラックを分散したものである。そのた
め、コーティング層2dの膜厚を前記5〜30μmの範
囲に設定したことと相俟って、転写ロールとしてのバイ
アスロール2の硬度が前記20〜45°の範囲でより一
層安定して得られる。しかも、バイアスロール2が安価
な材料で構成されている。請求項4発明の画像形成装置
によれば、発泡ウレタンゴムを構成成分とするコア層2
bの平均セル径が50〜1000μmの範囲にあり、ウ
レタンゴムを構成成分とするスキン層2cの厚さが10
μm〜1.50mmの範囲にあり、コーティング層2d
の樹脂成分が弗素系樹脂であり、各層(2b〜2d)に
は導電剤としてカーボンブラックを分散したものであ
る。そのため、請求項3発明と同様に、バイアスロール
2の硬度が20〜45°の範囲でより一層安定して得ら
れる。
According to the image forming apparatus of the third aspect, E
The average cell diameter of the core layer 2b having a PDM-based foamed rubber material as a constituent is in the range of 50 to 300 μm, and the thickness of the skin layer 2c having an EPDM-based rubber material as a constituent is 10 to 10.
It is in the range of 800 μm, the resin component of the coating layer 2d is a fluorine resin, and carbon black is dispersed as a conductive agent in each layer (2b to 2d). Therefore, in combination with setting the film thickness of the coating layer 2d in the range of 5 to 30 μm, the hardness of the bias roll 2 as a transfer roll can be obtained more stably in the range of 20 to 45 °. . Moreover, the bias roll 2 is made of an inexpensive material. According to the image forming apparatus of the fourth aspect, the core layer 2 containing urethane foam rubber as a constituent component.
The average cell diameter of b is in the range of 50 to 1000 μm, and the thickness of the skin layer 2c containing urethane rubber as a constituent is 10
coating layer 2d in the range of μm to 1.50 mm
The resin component is a fluorine-based resin, and carbon black is dispersed as a conductive agent in each layer (2b to 2d). Therefore, similarly to the third aspect of the invention, the hardness of the bias roll 2 can be obtained more stably in the range of 20 to 45 °.

【0031】請求項6発明の画像形成装置用バイアスロ
ールの製造方法によれば、カーボンブラック分散のEP
DM系ゴム材料をそれぞれ押出成形して、発泡したコア
層2bと無発泡のスキン層2cを成形加工した後、カー
ボンブラック分散の弗素系樹脂液をスキン層2c表面に
塗布してコーティング層2dを形成するものである。し
たがって、バイアスロール2の硬度が前記範囲内で安定
して得られる。また、スキン層2cの厚さを0.20〜
0.80mmの範囲内で均一かつ確実に形成することが
でき、しかも弗素系樹脂液の塗布によってコーティング
層2dの厚さを容易に調節することができる。請求項7
発明の画像形成装置用バイアスロールの製造方法によれ
ば、カーボンブラック分散のウレタンゴム材料を発泡さ
せてコア層を形成し、次いでコア層表面と金型内面との
間にカーボンブラック分散の液状ウレタンゴム材料を注
入し、加熱してスキン層を形成した後、カーボンブラッ
ク分散の弗素系樹脂液をスキン層2c表面に塗布してコ
ーティング層2dを形成するものである。したがって、
請求項6発明と同様に、バイアスロール2の硬度が前記
範囲内で安定して得られる。また、スキン層2cの厚さ
を0.20〜1.50mmの範囲内で均一かつ確実に形成
することができ、しかも弗素系樹脂液の塗布によってコ
ーティング層2dの厚さを容易に調節することができ
る。
According to the method of manufacturing a bias roll for an image forming apparatus of the present invention, carbon black-dispersed EP is used.
Each of DM-based rubber materials is extrusion-molded to form a foamed core layer 2b and a non-foamed skin layer 2c, and then a carbon black-dispersed fluorine-based resin liquid is applied to the surface of the skin layer 2c to form a coating layer 2d. To form. Therefore, the hardness of the bias roll 2 can be stably obtained within the above range. Further, the thickness of the skin layer 2c is 0.20 to
It can be formed uniformly and surely within the range of 0.80 mm, and the thickness of the coating layer 2d can be easily adjusted by applying the fluororesin solution. Claim 7
According to the method of manufacturing a bias roll for an image forming apparatus of the present invention, a core layer is formed by foaming a urethane rubber material in which carbon black is dispersed, and then a liquid urethane in which carbon black is dispersed between the surface of the core layer and the inner surface of the mold. After injecting a rubber material and heating it to form a skin layer, a carbon black-dispersed fluorine resin solution is applied to the surface of the skin layer 2c to form a coating layer 2d. Therefore,
As in the sixth aspect of the invention, the hardness of the bias roll 2 is stably obtained within the above range. Further, the thickness of the skin layer 2c can be uniformly and surely formed within the range of 0.20 to 1.50 mm, and the thickness of the coating layer 2d can be easily adjusted by applying the fluororesin solution. You can

【0032】請求項8発明の画像形成装置および請求項
10発明のバイアスロールは、前記請求項1発明および
請求項5発明において、コア層2bが各種発泡ゴム材料
を構成成分とし、コーティング層について更にその表面
粗さRzを15μm以下に限定したものである。したが
って、前記請求項1発明および請求項5発明と同様の作
用を奏する。しかも、バイアスロール2表面が平滑であ
るので、非転写時にバイアスロール2に移転したトナー
をクリーニングブレード6等のクリーニング部材で確実
に除去することができる。請求項9発明の画像形成装置
によれば、表面粗さRzを20μm以下としたスキン層
2c上に、例えば塗布法により膜厚が15〜30μmの
範囲にあるコーティング層2dを形成すると、表面粗さ
Rzが15μm以下のバイアスロール2が得られる。こ
のような表面粗さRzは、コア層2bおよびスキン層2
cの材質に影響されることなく得られる。したがって、
請求項9発明は上記請求項8発明と同様の作用を奏す
る。
An image forming apparatus according to an eighth aspect of the invention and a bias roll according to the tenth aspect of the invention are characterized in that, in the first aspect and the fifth aspect of the invention, the core layer 2b comprises various foamed rubber materials as constituent components, and the coating layer further comprises The surface roughness Rz is limited to 15 μm or less. Therefore, the same operation as that of the first and fifth aspects of the invention is achieved. Moreover, since the surface of the bias roll 2 is smooth, the toner transferred to the bias roll 2 during non-transfer can be reliably removed by a cleaning member such as the cleaning blade 6. According to the image forming apparatus of the present invention, when the coating layer 2d having a film thickness of 15 to 30 μm is formed on the skin layer 2c having a surface roughness Rz of 20 μm or less, for example, by a coating method, the surface roughness is reduced. A bias roll 2 having a Rz of 15 μm or less is obtained. Such surface roughness Rz is determined by the core layer 2b and the skin layer 2
It can be obtained without being affected by the material of c. Therefore,
The ninth aspect of the invention has the same effect as the eighth aspect of the invention.

【0033】[0033]

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではな
い。 (画像形成装置)図3は本発明の画像形成装置として中
間転写ベルトを備えたデジタルカラー複写機の全体図で
ある。図3において、プラテン11上に載置した原稿
(図示せず)の下面に沿って移動する原稿照明用ランプ
12から出射して、原稿で反射した光を移動ミラーユニ
ット13、レンズ14、固定ミラー15を介して画像読
取部のCCDに収束させる。CCDは、多数の光電変換
素子とレッド(R),グリーン(G),ブルー(B)の3色の
フィルタにより、上記原稿画像を各色毎の電気信号に変
換する。この電気信号は画像処理回路16に入力され、
画像処理回路16は各色毎に入力された原稿画像読取信
号をデジタル信号に変換して記憶する画像メモリを有し
ている。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. (Image Forming Apparatus) FIG. 3 is an overall view of a digital color copying machine provided with an intermediate transfer belt as the image forming apparatus of the present invention. In FIG. 3, light emitted from an original illumination lamp 12 that moves along the lower surface of an original (not shown) placed on a platen 11 and reflected by the original is moved mirror unit 13, lens 14, fixed mirror. The image is converged on the CCD of the image reading unit via 15. The CCD converts the original image into an electric signal for each color by using a large number of photoelectric conversion elements and filters of three colors of red (R), green (G) and blue (B). This electric signal is input to the image processing circuit 16,
The image processing circuit 16 has an image memory that converts a document image reading signal input for each color into a digital signal and stores it.

【0034】光書込制御装置17は、上記画像処理回路
16の画像データを所定のタイミングで読み出して、光
ビーム書込装置18に出力する。光ビーム書込装置18
は、矢印A方向に回転する感光体ドラムからなる像担持
体19に前記各色に対応した静電潜像を書き込む。像担
持体19の周囲には、その表面を一様に帯電させる帯電
用チャ−ジャ20、像担持体19に書き込まれた静電潜
像を各色のトナー像に現像する現像ユニット21、各色
のトナー像を前記中間転写ベルト1に一次転写する転写
コロトロン22、除電器およびクリーニングブレードを
有するクリーナユニット23が配置されている。上記現
像ユニット21は、黒(K),イエロー(Y),マゼンタ
(M),シアン(C)の各色のトナーを収容した現像器を有
し、それぞれ各色のトナーで上記静電潜像を現像して可
視化する。中間転写ベルト1は、前記電極ロール4が押
接するバックアップロール3およびベルト搬送ロール2
4,25,26に張架され、像担持体19表面に当接し
ながらその接線方向に移動する。本実施例では、転写ベ
ルト1を張架する各ロール(3,24〜26)のうち、転
写ベルト1が矢印B方向に移動するよう、ベルト搬送ロ
ール24を駆動ロールとし、他のロール(3,25,2
6)は従動ロールとして構成されている。また、転写ベ
ルト1の撓みを防止するために、ベルト搬送ロール26
の軸はバネ(図示せず)によって方向Cに付勢されてい
る。
The optical writing control device 17 reads out the image data of the image processing circuit 16 at a predetermined timing and outputs it to the light beam writing device 18. Light beam writing device 18
Writes an electrostatic latent image corresponding to each of the above colors on the image carrier 19 composed of a photosensitive drum that rotates in the direction of arrow A. Around the image carrier 19, a charging charger 20 for uniformly charging the surface of the image carrier 19, a developing unit 21 for developing the electrostatic latent image written on the image carrier 19 into a toner image of each color, and a developing unit 21 for each color. A transfer corotron 22 for primarily transferring the toner image onto the intermediate transfer belt 1, a cleaner unit 23 having a charge eliminator and a cleaning blade are arranged. The developing unit 21 includes black (K), yellow (Y), magenta
(M) and cyan (C) are provided with developing units containing toners of the respective colors, and the electrostatic latent images are developed and visualized with the toners of the respective colors. The intermediate transfer belt 1 includes a backup roll 3 and a belt transport roll 2 which the electrode roll 4 presses against.
It is stretched over 4, 25 and 26 and moves in the tangential direction while contacting the surface of the image carrier 19. In this embodiment, of the rolls (3, 24-26) that stretch the transfer belt 1, the belt transport roll 24 is used as a drive roll and the other rolls (3, 24-26) are set so that the transfer belt 1 moves in the direction of arrow B. , 25, 2
6) is configured as a driven roll. In order to prevent the transfer belt 1 from bending, the belt transport roll 26
Axis is biased in direction C by a spring (not shown).

【0035】中間転写ベルト1の裏面側には、前記転写
コロトロン22が像担持体19と転写ベルト1表面とが
接触する一次転写部に配置されている。一方、未定着ト
ナー像を担持する転写ベルト1の表面側には、バックア
ップロール3およびベルト搬送ロール24に対向して、
それぞれ前記バイアスロール2およびベルトクリーナ2
7が配置されている。バイアスロール2とバックアップ
ロール3とが対向する部位が二次転写部となる。また、
バックアップロール3とベルト搬送ロール24との間に
は、二次転写されたトナー像を担持する用紙Pを転写ベ
ルト1から剥がす剥離爪28が配置されている。上記バ
イアスロール2表面には、ウレタンゴムで形成されたク
リーニングブレード6が常時当接していて、二次転写時
等で付着したトナー粒子や紙粉等の異物が除去される。
On the back side of the intermediate transfer belt 1, the transfer corotron 22 is arranged in a primary transfer portion where the image carrier 19 and the surface of the transfer belt 1 are in contact with each other. On the other hand, on the front surface side of the transfer belt 1 carrying the unfixed toner image, facing the backup roll 3 and the belt transport roll 24,
Bias roll 2 and belt cleaner 2 respectively
7 are arranged. A portion where the bias roll 2 and the backup roll 3 face each other serves as a secondary transfer portion. Also,
Between the backup roll 3 and the belt transport roll 24, a peeling claw 28 for peeling the paper P carrying the secondary-transferred toner image from the transfer belt 1 is arranged. A cleaning blade 6 made of urethane rubber is always in contact with the surface of the bias roll 2 to remove foreign matter such as toner particles and paper powder attached at the time of secondary transfer.

【0036】画像形成装置U本体の下部には抽出自在の
給紙トレイ29が設けられ、その上方にピックアップロ
ーラ30が配置されている。このピックアップローラ3
0の下流側には、用紙Pの重送を防止する一対のフィー
ドロール31、用紙搬送ロール32、用紙Pを案内する
ガイド部材33およびレジロール34が順次配置されて
いる。前記二次転写部の下流側には、順次、二次転写さ
れたトナー像を担持した用紙Pを搬送する搬送ベルト3
5、用紙P上の未定着トナー像を定着処理する定着装置
36、定着画像が形成された用紙Pを機外に排出する一
対の排出ロール37、および排出された用紙Pを載置す
る排紙トレイ38が配置されている。
An extractable paper feed tray 29 is provided in the lower portion of the main body of the image forming apparatus U, and a pickup roller 30 is arranged above it. This pickup roller 3
A pair of feed rolls 31 for preventing double feeding of the paper P, a paper transport roll 32, a guide member 33 for guiding the paper P, and a registration roll 34 are sequentially arranged on the downstream side of 0. On the downstream side of the secondary transfer section, a transport belt 3 for transporting a sheet P carrying a secondary-transferred toner image sequentially
5, a fixing device 36 for fixing the unfixed toner image on the paper P, a pair of discharge rolls 37 for discharging the paper P on which the fixed image is formed, and a paper discharge for mounting the discharged paper P A tray 38 is arranged.

【0037】(画像形成装置の作用)矢印A方向に回転
する像担持体19は、帯電用チャ−ジャ20により表面
が一様に帯電される。この一様に帯電された像担持体1
9は光ビーム書込装置18により静電潜像が書き込まれ
る。像担持体19上の静電潜像は現像ユニット21によ
り未定着トナー像に現像される。このトナー像の形成
は、最初に第1色目のトナー像が形成され、以降像担持
体19が1回転する毎に、第2色目から第4色目までの
トナー像が形成される。本実施例では、K,Y,M,C
色のトナー像が順次形成されるようになっている。像担
持体19の表面は、前記トナー像が中間転写ベルト1に
転写された後、クリーナユニット23のブレードにより
クリーニングされる。ここで、前記光書込制御装置17
では、最初に第1色目のK色のデジタル信号を読出して
光ビーム書込装置18に出力する。この書込装置18は
像担持体19表面にK色に対応した静電潜像を書き込
む。K色に対応した静電潜像は現像ユニット21内の現
像器KによりK色の可視化されたトナー像に現像され、
一次転写部へ移動する。一次転写部において、中間転写
ベルト1の裏面側に配置された転写コロトロン22から
トナー像にその帯電極性とは逆極性の電界を作用させる
ことにより、一次転写部に到達したK色のトナー像を静
電的に中間転写ベルト1に吸着させつつ、中間転写ベル
ト1の矢印B方向の移動で一次転写させる。
(Operation of Image Forming Apparatus) The surface of the image carrier 19 rotating in the direction of arrow A is uniformly charged by the charging charger 20. This uniformly charged image carrier 1
An electrostatic latent image 9 is written by the light beam writing device 18. The electrostatic latent image on the image carrier 19 is developed by the developing unit 21 into an unfixed toner image. In the formation of this toner image, the toner image of the first color is first formed, and thereafter, every time the image carrier 19 makes one rotation, the toner images of the second color to the fourth color are formed. In this embodiment, K, Y, M, C
Color toner images are sequentially formed. The surface of the image carrier 19 is cleaned by the blade of the cleaner unit 23 after the toner image is transferred to the intermediate transfer belt 1. Here, the optical writing control device 17
Then, first, the K color digital signal of the first color is read and output to the light beam writing device 18. The writing device 18 writes an electrostatic latent image corresponding to K color on the surface of the image carrier 19. The electrostatic latent image corresponding to K color is developed into a visualized toner image of K color by the developing device K in the developing unit 21.
Move to the primary transfer part. In the primary transfer portion, the transfer corotron 22 arranged on the back surface side of the intermediate transfer belt 1 applies an electric field having a polarity opposite to the charging polarity of the toner image to the toner image of K color reaching the primary transfer portion. While being electrostatically attracted to the intermediate transfer belt 1, the primary transfer is performed by the movement of the intermediate transfer belt 1 in the arrow B direction.

【0038】中間転写ベルト1は、Kトナー像を吸着担
持したまま像担持体19と同一周期で移動する。1色目
のKトナー像の転写が終了すると、転写ベルト1におけ
るKトナー像の転写開始位置が一次転写部に到達する迄
に、光書込制御装置17からの出力により第2色目のY
色の静電潜像の書込が開始される。そして、Kトナー像
を担持した転写ベルト1の上記転写開始位置が一次転写
部に到達すると、転写コロトロン22によって2色目の
Yトナー像の転写が行われる。続いて、Mトナー像およ
びCトナー像の転写が、上記Yトナー像の転写と同様に
行われる。このようして、各色に重ね合わされた多重ト
ナー像が中間転写ベルト1上に形成される。この各色の
トナー像が中間転写ベルト1上に一次転写されるまで、
転写ベルト1の表面側に配置された前記バイアスロール
2,剥離爪28およびベルトクリーナ27は、中間転写
ベルト1から離間した退避位置に保持されている。
The intermediate transfer belt 1 moves in the same cycle as the image carrier 19 while adsorbing and carrying the K toner image. When the transfer of the K toner image of the first color is completed, the output of the optical writing control device 17 outputs the Y color of the second color until the transfer start position of the K toner image on the transfer belt 1 reaches the primary transfer portion.
Writing of the electrostatic latent image of color is started. When the transfer start position of the transfer belt 1 carrying the K toner image reaches the primary transfer portion, the transfer corotron 22 transfers the Y toner image of the second color. Then, the transfer of the M toner image and the C toner image is performed in the same manner as the transfer of the Y toner image. In this way, a multiple toner image superimposed on each color is formed on the intermediate transfer belt 1. Until the toner image of each color is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 1,
The bias roll 2, the peeling claw 28, and the belt cleaner 27 arranged on the front surface side of the transfer belt 1 are held at a retracted position separated from the intermediate transfer belt 1.

【0039】一方、給紙トレイ29に収容された用紙P
は、ピックアップローラ30により所定のタイミングで
1枚ずつ取り出されて、一対のフィードロール31、用
紙搬送ロール32により給紙され、一対のレジロール3
4で一旦停止される。用紙Pは、その後中間転写ベルト
1上に転写された各色(K,Y,M,C)の多重トナー
像が二次転写部に移動してくるのと同期して、レジロー
ル34から二次転写部に搬送される。二次転写部におい
て、バイアスロール2は転写ベルト1を介してバックア
ップロール3に圧接した状態にある。そして、搬送され
てきた用紙Pは、ロール2,3間の圧接搬送および転写
ベルト1の移動によって二次転写部を通過する。この
際、電極ロール4からのトナー像の帯電極性と同極性の
転写電圧の印加による静電反撥により、転写ベルト1に
吸着担持されていたトナー像が中間転写ベルト1表面か
ら用紙Pに二次転写される。また、バイアスロール2が
バックアップロール3に圧接すると、バイアスロール2
表面に付着したトナー粒子等の異物は、前記クリーニン
グブレード6により除去される。
On the other hand, the paper P stored in the paper feed tray 29
Are taken out one by one by a pickup roller 30 at a predetermined timing, and fed by a pair of feed rolls 31 and a paper transport roll 32, and a pair of registration rolls 3
The operation is temporarily stopped at step 4. The paper P is secondarily transferred from the registration roll 34 in synchronization with the multi-toner image of each color (K, Y, M, C) transferred onto the intermediate transfer belt 1 thereafter to the secondary transfer portion. Transported to the department. In the secondary transfer portion, the bias roll 2 is in pressure contact with the backup roll 3 via the transfer belt 1. Then, the conveyed paper P passes through the secondary transfer portion by the pressure contact conveyance between the rolls 2 and 3 and the movement of the transfer belt 1. At this time, the toner image adsorbed and carried on the transfer belt 1 is secondarily transferred from the surface of the intermediate transfer belt 1 onto the sheet P by electrostatic repulsion due to application of a transfer voltage having the same polarity as the charging polarity of the toner image from the electrode roll 4. Transcribed. When the bias roll 2 is pressed against the backup roll 3, the bias roll 2
Foreign particles such as toner particles attached to the surface are removed by the cleaning blade 6.

【0040】以上フルカラー画像の転写について述べて
きたが、単色画像を形成する場合は、中間転写ベルト1
上に一次転写された例えばK色のトナー像が二次転写部
に移動してきた時、直ちにトナー像は用紙Pに転写され
る。複数色の画像を形成する場合は、所望の色相を選択
して、それらの色に重ね合わされた多色トナー像が二次
転写部に移動してきた時、トナー像を用紙Pに転写すれ
ばよい。この多色画像の転写の場合は、各色のトナー像
が一次転写部でズレることなく正確に一致するよう、前
述のとおり、像担持体19の回転と中間転写ベルト1の
移動とを同期させている。上述のようにして、トナー像
が所望の色相に転写された用紙Pは、剥離爪28の作動
により剥離され、搬送ベルト35に載置されて定着装置
36に搬送される。そして、定着装置36において、未
定着トナー像を固定して永久画像に定着処理した後、用
紙Pは一対の排紙ロール37により排紙トレイ38に排
出される。二次転写が完了すると、中間転写ベルト1
は、その表面が二次転写部の下流に設けられたベルトク
リーナ27によりクリーニングされ、次の転写に備え
る。
Although the transfer of the full-color image has been described above, in the case of forming a monochromatic image, the intermediate transfer belt 1 is used.
When, for example, a K-color toner image primary-transferred above moves to the secondary transfer section, the toner image is immediately transferred to the paper P. In the case of forming an image of a plurality of colors, the desired hue is selected, and when the multicolor toner image superimposed on those colors moves to the secondary transfer section, the toner image may be transferred to the paper P. . In the case of this multicolor image transfer, as described above, the rotation of the image carrier 19 and the movement of the intermediate transfer belt 1 are synchronized with each other so that the toner images of the respective colors accurately coincide with each other at the primary transfer portion. There is. As described above, the sheet P on which the toner image has been transferred in a desired hue is peeled by the operation of the peeling claw 28, is placed on the conveyance belt 35, and is conveyed to the fixing device 36. Then, in the fixing device 36, the unfixed toner image is fixed and fixed to the permanent image, and then the paper P is ejected to the paper ejection tray 38 by the pair of paper ejection rolls 37. When the secondary transfer is completed, the intermediate transfer belt 1
The surface of the sheet is cleaned by a belt cleaner 27 provided downstream of the secondary transfer portion to prepare for the next transfer.

【0041】(二次転写部材)図3に示した画像形成装
置における二次転写部材の具体的な構成は次のとおので
ある。中間転写ベルト(1)としては、厚さ80μmで表
面抵抗率1012Ω/□のポリイミドが用いられた。バイ
アスロール(2)としては、下記「バイアスロールの製
造」に示すように、外径15mmのSUS製芯金(2a)
上に、コア層(2b)、スキン層(2c)、コーティング層
(2d)が順次積層された長さ325mm,外径28mm
のロールが用いられた。バックアップロール(3)として
は、厚さ6.5mmに成形された導電性のシリコーンゴ
ムが用いられた。その硬度は62°であり、表面抵抗率
は109 Ω/□であった。バックアップロール(3)の外
径は、バイアスロール(2)と同径の28mmである。電
極ロール(4)として直径12mmのSUS製金属ロール
が用いられた。
(Secondary Transfer Member) The specific structure of the secondary transfer member in the image forming apparatus shown in FIG. 3 is as follows. As the intermediate transfer belt (1), polyimide having a thickness of 80 μm and a surface resistivity of 10 12 Ω / □ was used. As the bias roll (2), as shown in "Production of Bias Roll" below, SUS core metal (2a) having an outer diameter of 15 mm
On top, core layer (2b), skin layer (2c), coating layer
(2d) is laminated in sequence, length 325mm, outer diameter 28mm
Rolls were used. As the backup roll (3), a conductive silicone rubber molded to a thickness of 6.5 mm was used. Its hardness was 62 ° and its surface resistivity was 10 9 Ω / □. The outer diameter of the backup roll (3) is 28 mm which is the same as that of the bias roll (2). A metal roll made of SUS having a diameter of 12 mm was used as the electrode roll (4).

【0042】(バイアスロールの製造)実施例に示した
上記バイアスロールは、次のようにして製造された。な
お、下記の「部」はゴム素材100重量部に対する「重
量部」を意味する。 実施例1 加硫剤として硫黄1.5wt%と加硫促進剤としてテト
ラメチルチウラムジスルフィド0.6wt%を含有する
ゴム素材(EPDM EP33:日本合成ゴム(株)製)
100部,導電剤としてケッチェンブラック(ライオン
アグゾ(株)製)14部およびFTカーボン(旭カーボン
(株)製)20部,発泡剤としてp,p′−オキシ−ビス
(ベンゼンスルホニルヒドラジド)6部と軟化剤として
鉱油6部の組成比からなる発泡ゴムコンパウンドをニー
ダーおよびロール練りにより混練した。この混練物を押
出成形機によりチューブ形状に押出成形し、これを加硫
缶内で温度126℃,圧力1.5kg/cm2Gの加圧蒸気下
に加熱して発泡・加硫した。得られた発泡弾性体の空洞
に外径15mmのSUS製芯金(2a)を圧入し、発泡弾
性体表面を研磨して外径28mmのコア層(2b)を形成
した。
(Production of Bias Roll) The bias roll shown in the examples was produced as follows. In addition, the following "parts" means "parts by weight" relative to 100 parts by weight of the rubber material. Example 1 A rubber material containing 1.5 wt% of sulfur as a vulcanizing agent and 0.6 wt% of tetramethylthiuram disulfide as a vulcanization accelerator (EPDM EP33: manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.)
100 parts, 14 parts of Ketjen Black (manufactured by Lion Agzo Co., Ltd.) as a conductive agent, and FT carbon (Asahi Carbon
A foamed rubber compound having a composition ratio of 20 parts (manufactured by K.K. Co., Ltd.), 6 parts of p, p'-oxy-bis (benzenesulfonylhydrazide) as a foaming agent and 6 parts of mineral oil as a softening agent was kneaded by a kneader and roll kneading. This kneaded material was extruded into a tube shape by an extruder and heated in a vulcanizer at a temperature of 126 ° C. and a pressure of 1.5 kg / cm 2 G under pressurized steam to foam and vulcanize. A SUS core metal (2a) having an outer diameter of 15 mm was press-fitted into the cavity of the obtained elastic foam, and the surface of the elastic foam was polished to form a core layer (2b) having an outer diameter of 28 mm.

【0043】次いで、NBRとEPDMを重量比で4:
6にブレンドしたゴム素材(NE40;日本合成ゴム
(株)製)100部にケッチェンブラックを10部および
FTカーボンを25部の割合で添加し、混練した。この
混練物をチューブクロスヘッド押出成形機により上記コ
ア層(2b)外周面に被覆した。この時、チューブ材料の
加圧によりコア層の外径は27.5mmに収縮した。こ
のチューブ材料を加硫缶内で温度127℃,圧力1.5
5kg/cm2Gの加圧蒸気下に加熱して、加硫すると共に
コア層に接着させた。その後、ロールの表面を研磨して
寸法出しを行って、コア層外周面にスキン層(2c)が接
着した発泡ゴムロール(2b,2c)の外径を28mmと
した。さらに、カーボンブラックを配合したウレタン変
性TFE樹脂の水性エマルジョン塗料(前記エムラロン
345E)をスキン層(2c)表面にスプレー法により塗
布した後、100℃で35分間加熱・硬化して、膜厚1
5μmのコーティング層(2d)を形成した。このように
して、3層構造のバイアスロール(2)を製造した。この
バイアスロールにおいて、コア層中のセル径の殆どは5
0〜300μmの範囲にあり、発泡ゴムロールおよびバ
イアスロールの硬度は、それぞれ36°、40°であっ
た。また、発泡ゴムロール、コーティング層およびバイ
アスロールの体積抵抗率は、それぞれ105.78Ωcm、1
4.55Ωcm、10Ω5.32cmであった。
Then, NBR and EPDM are mixed in a weight ratio of 4: 4.
Rubber material blended with 6 (NE40; Japan Synthetic Rubber)
10 parts of Ketjen black and 25 parts of FT carbon were added to 100 parts of K.K. and kneaded. The kneaded product was coated on the outer peripheral surface of the core layer (2b) by a tube crosshead extruder. At this time, the outer diameter of the core layer contracted to 27.5 mm due to the pressurization of the tube material. This tube material is placed in a vulcanizer at a temperature of 127 ° C and a pressure of 1.5.
It was heated under a pressurized steam of 5 kg / cm 2 G to be vulcanized and adhered to the core layer. Then, the surface of the roll was ground and dimensioned, and the outer diameter of the foamed rubber roll (2b, 2c) having the skin layer (2c) adhered to the outer peripheral surface of the core layer was set to 28 mm. Further, an aqueous emulsion paint of urethane-modified TFE resin containing carbon black (Emullon 345E) was applied on the surface of the skin layer (2c) by a spray method, and then heated and cured at 100 ° C. for 35 minutes to give a film thickness of 1
A 5 μm coating layer (2d) was formed. Thus, the bias roll (2) having a three-layer structure was manufactured. In this bias roll, most of the cell diameter in the core layer is 5
The hardness was in the range of 0 to 300 μm, and the hardnesses of the foamed rubber roll and the bias roll were 36 ° and 40 °, respectively. The volume resistivities of the foamed rubber roll, coating layer and bias roll are 10 5.78 Ωcm and 1 respectively.
It was 0 4.55 Ωcm and 10 Ω 5.32 cm.

【0044】実施例2 ポリエーテル系ウレタン100部およびカーボンブラッ
ク15部の組成比からなる弾性体素材に発泡剤を配合し
た混練物を押出成形機によりチューブ形状に押出成形
し、これを加熱して発泡・加硫して発泡弾性体を形成し
た。この発泡弾性体の空洞にホットメルト型接着剤を塗
布した外径15mmのSUS製芯金(2a)を圧入し、こ
れを加熱接着した後、発泡弾性体表面を研磨して、硬度
が13°で外径25.5mmのコア層(2b)を形成し
た。形成されたコア層を内径28mmの金型内に同心状
に位置させ、コア層外周面と金型内面との間に発泡剤を
除いた以外は上記弾性体素材と同様のウレタン弾性体素
材を注入した。次いで、金型内部を160℃に加熱して
加硫すると共に、弾性体素材をコア層外周面に固着させ
た。その後、成形された発泡ゴムロール表面を研磨し
て、表面粗さRzが20μmで厚さが1.25mmのス
キン層(2c)を形成した。さらに、前記実施例1の場合
と同様にして、コーティング層(2d)を形成した。この
時のコーティング層(2d)の表面粗さRzは15μmで
あった。このようにして、3層構造のバイアスロール
(2)を製造した。このバイアスロール(2)において、コ
ア層中のセル径の殆どは0.2〜1.0mmの範囲にあ
り、発泡ゴムロールおよびバイアスロールの硬度は、そ
れぞれ30°、36°であった。また、発泡ゴムロー
ル、コーティング層およびバイアスロールの体積抵抗率
は、それぞれ105.46Ωcm、104.55Ωcm、105.18Ω
cmであった。
Example 2 A kneaded product obtained by mixing a foaming agent with an elastic material having a composition ratio of 100 parts of polyether urethane and 15 parts of carbon black was extruded into a tube shape by an extruding machine and heated. It was foamed and vulcanized to form a foamed elastic body. A SUS core metal (2a) having an outer diameter of 15 mm coated with a hot-melt adhesive was press-fitted into the cavity of the foamed elastic body, and this was heat-bonded, and then the surface of the foamed elastic body was polished to a hardness of 13 °. To form a core layer (2b) having an outer diameter of 25.5 mm. A urethane elastic body material similar to the above elastic body material except that the formed core layer is positioned concentrically in a mold having an inner diameter of 28 mm and a foaming agent is removed between the outer peripheral surface of the core layer and the inner surface of the mold. Injected. Next, the inside of the mold was heated to 160 ° C. for vulcanization, and the elastic material was fixed to the outer peripheral surface of the core layer. After that, the surface of the molded foamed rubber roll was polished to form a skin layer (2c) having a surface roughness Rz of 20 μm and a thickness of 1.25 mm. Further, a coating layer (2d) was formed in the same manner as in Example 1 above. At this time, the surface roughness Rz of the coating layer (2d) was 15 μm. In this way, a three-layer bias roll
(2) was produced. In this bias roll (2), most of the cell diameters in the core layer were in the range of 0.2 to 1.0 mm, and the foamed rubber roll and the bias roll had hardnesses of 30 ° and 36 °, respectively. The volume resistivity of the foamed rubber roll, coating layer and bias roll is 10 5.46 Ωcm, 10 4.55 Ωcm and 10 5.18 Ω, respectively.
It was cm.

【0045】(バイアスロールの二次転写試験)実施例
1,2のバイアスロールが装着された図3に示す画像形
成装置を作動させて、転写画質および用紙裏面の汚れを
評価し、更にバイアスロールのクリーニングブレード
(6)負荷による負荷トルクを測定した。その結果を下記
の表1に示す。また、比較例1〜4として、前記実施例
のバイアスロールに代えて、1)ゴム材料を発泡シリコ
ーンゴムで構成したコア層に、スキン層を形成しないで
50μm厚のPFAチューブを直接被覆したバイアスロ
ール、2)コーティング層を被覆しないで発泡させたコ
ア層およびスキン層のゴム材料をシリコーンゴムで構成
したバイアスロール、3)発泡シリコーンゴムのコア層
のみからなるバイアスロール、および4)発泡EPDM
のコア層のみからなるバイスロールをそれぞれ用い、上
記試験に供した。それらの結果を表1に示す。なお、表
1中の「用紙裏面の汚れ」は、トナーの除去に要するバ
イスロールの回転数で評価した。
(Secondary Transfer Test of Bias Roll) The image forming apparatus shown in FIG. 3 equipped with the bias rolls of Examples 1 and 2 was operated to evaluate the transfer image quality and the dirt on the back surface of the paper, and further to the bias roll. Cleaning blade
(6) The load torque due to the load was measured. The results are shown in Table 1 below. Further, as Comparative Examples 1 to 4, in place of the bias roll of the above example, 1) a bias in which a 50 μm-thick PFA tube was directly coated on a core layer made of foamed silicone rubber with a rubber material without forming a skin layer. Roll, 2) Bias roll in which the rubber material of the core layer and the skin layer that are not covered with the coating layer are made of silicone rubber, 3) Bias roll consisting only of the core layer of foamed silicone rubber, and 4) Foamed EPDM
Each of the vice rolls consisting of the core layer was used for the above test. Table 1 shows the results. The "dirt on the back surface of the paper" in Table 1 was evaluated by the number of rotations of the vice roll required for removing the toner.

【0046】[0046]

【表1】 転写画質 ○ : 画質欠陥の発生なし × : 画質欠陥の発生あり − : 用紙の汚れがひどく、評価せず 用紙裏面の汚れ ○ : 1回 △ : 2〜4回 × : 5回以上[Table 1] Transfer image quality ○: No image quality defect occurred ×: Image quality defect occurred −: Not evaluated, stain on the back side of the paper ○: 1 time △: 2 to 4 times ×: 5 times or more

【0047】バイアスロールの硬度が45°より高い比
較例1では、転写画質のホローキャラクタ等の画質欠陥
が発生し、転写画質が不良となった。また、実施例1,
2および比較例1から明らかなように、バイアスロール
表面を表面エネルギーの小さい材料で被覆することによ
り、バイアスロールへのトナーの付着力が小さくなり、
クリーニングブレードによるスクレープ作用を充分に発
揮させることができるので、用紙裏面の汚れがない。ま
た、コーティング層を被覆しないでスキン層を表面層と
した比較例2においては、バイスロールの1回の回転で
は同ロールに付着したトナーを充分に除去することがで
きなかった。一方、バイアスロールとして、発泡シリコ
ーンゴム,発泡EPDMを用いた比較例3,4では、発
泡ゴムの摩擦係数が大きいため、クリーニングブレード
による負荷トルクが0.11Nmと大きくなる。その結
果、図3に示す画像形成装置において、中間転写ベルト
が駆動ローラ(ベルト搬送ロール24)でスリップして
回らないというトラブルが発生した。
In Comparative Example 1 in which the hardness of the bias roll is higher than 45 °, an image quality defect such as a hollow character of the transfer image quality occurred, and the transfer image quality became poor. Example 1,
As is clear from 2 and Comparative Example 1, by coating the surface of the bias roll with a material having a small surface energy, the adhesive force of the toner to the bias roll is reduced,
Since the scraping action of the cleaning blade can be fully exerted, the back surface of the paper is not stained. Further, in Comparative Example 2 in which the skin layer was not covered with the coating layer and the skin layer was the surface layer, the toner attached to the vice roll could not be sufficiently removed by one rotation. On the other hand, in Comparative Examples 3 and 4 in which foamed silicone rubber and foamed EPDM were used as the bias roll, since the friction coefficient of the foamed rubber was large, the load torque due to the cleaning blade was as large as 0.11 Nm. As a result, in the image forming apparatus shown in FIG. 3, the intermediate transfer belt slipped by the drive roller (belt transport roll 24) and did not rotate.

【0048】(バイアスロールの体積抵抗率)発泡ゴム
ロールおよびバイアスロールの体積抵抗率の測定方法を
図4に示す。各ロールの測定方法は、ロールの軸方向3
ヶ所(中央部,両端部50mm)に24.5mm幅(w)
の銅テープをロールの円周方向に巻き付け、ロールの芯
金と銅テープとの間に20Vの電圧(V)を印加し、電圧
の印加から10秒後の電流値(I)を読み取って、下記の
式により体積抵抗率ρv(Ωcm)を求めた。 ρv = 2πwV/I・ln(r2/r1) ここで、r1 : 芯 金の外径(15mm) r2 : ロールの外径(28mm)
(Volume Resistivity of Bias Roll) FIG. 4 shows a method for measuring the volume resistivity of the foamed rubber roll and the bias roll. The measuring method of each roll is 3
24.5mm width (w) at several places (central part, both ends 50mm)
Wrap the copper tape in the circumferential direction of the roll, apply a voltage (V) of 20 V between the core metal of the roll and the copper tape, and read the current value (I) 10 seconds after the application of the voltage, The volume resistivity ρv (Ωcm) was calculated by the following formula. ρv = 2πwV / I · ln (r 2 / r 1 ) where r 1 : outer diameter of core metal (15 mm) r 2 : outer diameter of roll (28 mm)

【0049】表2,3には、図4に示す測定方法に従っ
て測定されたコーティング層被覆前後の発泡ゴムロール
の体積抵抗率(logρv)の他に、ロール硬度およびロー
ル外径を示す。なお、本発明の実施例および比較例に示
す各ロールの体積抵抗率は、上記測定方法に従って求め
られたものである。また、表中に示すロール抵抗のバラ
ツキを表す標準偏差値は、各10本のロールに対してそ
れぞれ図4に示すロールの軸方向3ヶ所について測定
し、計30回の試験から得られた体積抵抗率により求め
た。下記の表2,3に示すように、体積抵抗率のバラツ
キは発泡ゴムロールのコーティング層の被覆により小さ
くなっており、ロール硬度は被覆によってもバラツキの
小さいことが分かる。
Tables 2 and 3 show roll hardness and roll outer diameter in addition to the volume resistivity (log ρv) of the foamed rubber roll before and after coating with the coating layer, which was measured according to the measuring method shown in FIG. The volume resistivity of each roll shown in Examples and Comparative Examples of the present invention is obtained according to the above measuring method. The standard deviation values shown in the table, which represent variations in the roll resistance, were measured for each of 10 rolls at 3 locations in the axial direction of the roll shown in FIG. It was determined by the resistivity. As shown in Tables 2 and 3 below, it can be seen that the variation in the volume resistivity is small due to the coating of the coating layer of the foamed rubber roll, and the variation in roll hardness is also small due to the coating.

【0050】[0050]

【表2】 [Table 2]

【表3】 [Table 3]

【0051】実施例3 カーボンブラックを15wt%含有するシリコーンゴム
に2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキ
シ)ヘキサン、発泡剤、シリカを配合した発泡シリコー
ンゴムコンパウンドを2本ロールで混練した。この混練
物を押出機で外径15mmのSUS製芯金(2a)に圧入
して成形した後、金型内において230℃で3時間加熱
して発泡・加硫することにより、コア層(b)とスキン層
(2c)を同時成形した。成形された外径28mmの発泡
ゴムロール表面を研磨して、表面粗さRzが12μmで
厚さが100μmのスキン層(2c)を形成した。さら
に、カーボンブラックを20wt%含有したFEP系導
電塗料(前記GLS−213R)をスキン層(2c)表面
にスプレー法により塗布した後、210℃で10分間加
熱・硬化して、膜厚15μmのコーティング層(2d)を
形成した。この時のコーティング層(2d)の表面粗さR
zは9μmであった。このようにして製造された3層構
造のバイアスロール(2)において、コア層中の平均セル
径は100μmであり、硬度は35°であった。また、
発泡ゴムロール(2b,2c)の体積抵抗率は105.3 Ω
cmであり、コーティング層(2d)の体積抵抗率は10
2.1 Ωcmであり、バイアスロール(2)の体積抵抗率は1
4.6 Ωcmであった。
Example 3 Two foamed silicone rubber compounds prepared by blending 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, a foaming agent, and silica into a silicone rubber containing 15% by weight of carbon black. Kneaded with rolls. This kneaded product was pressed into an SUS cored bar (2a) having an outer diameter of 15 mm by an extruder to be molded, and then heated at 230 ° C. for 3 hours in a mold to foam and vulcanize the core layer (b). ) And skin layer
(2c) was simultaneously molded. The surface of the molded foamed rubber roll having an outer diameter of 28 mm was polished to form a skin layer (2c) having a surface roughness Rz of 12 μm and a thickness of 100 μm. Further, a FEP-based conductive coating material (GLS-213R) containing 20 wt% of carbon black was applied to the surface of the skin layer (2c) by a spray method, and then heated and cured at 210 ° C. for 10 minutes to form a coating having a film thickness of 15 μm. Layer (2d) was formed. Surface roughness R of coating layer (2d) at this time
z was 9 μm. In the thus-produced bias roll (2) having a three-layer structure, the average cell diameter in the core layer was 100 μm, and the hardness was 35 °. Also,
The volume resistivity of foam rubber rolls (2b, 2c) is 10 5.3 Ω
cm, and the coating layer (2d) has a volume resistivity of 10
It is 2.1 Ωcm, and the volume resistivity of the bias roll (2) is 1
It was 0 4.6 Ωcm.

【0052】実施例4 スキン層(2c)の表面粗さRzが17μmとなるように
研磨加工した以外は、実施例3と同様にしてバイアスロ
ール(2)を製造した。得られたバイアスロール(2)表
面、すなわちコーティング層(2d)の表面粗さRzは1
2μmであった。 実施例5 スキン層(2c)の表面粗さRzが20μmとなるように
研磨加工した以外は、実施例3と同様にしてバイアスロ
ール(2)を製造した。形成されたコーティング層(2d)
の表面粗さRzは15μmであった。
Example 4 A bias roll (2) was produced in the same manner as in Example 3 except that the skin layer (2c) was polished so that the surface roughness Rz was 17 μm. The surface roughness Rz of the surface of the obtained bias roll (2), that is, the coating layer (2d) is 1
It was 2 μm. Example 5 A bias roll (2) was produced in the same manner as in Example 3 except that the skin layer (2c) was polished so that the surface roughness Rz was 20 μm. Formed coating layer (2d)
The surface roughness Rz was 15 μm.

【0053】比較例5 スキン層(2c)の表面粗さRzが22μmとなるに研磨
加工すると共に、コーティング層(2d)を膜厚10μm
に形成した以外は、実施例3と同様にして硬度33°の
バイアスロール(2)を製造した。この時のコーティング
層(2d)の表面粗さRzは18μmであった。 比較例6 スキン層(2c)の表面粗さRzが26μmとなるように
研磨加工した以外は、実施例3と同様にしてバイアスロ
ール(2)を製造した。形成されたコーティング層(2d)
の表面粗さRzは22μmであった。
Comparative Example 5 The skin layer (2c) was ground to a surface roughness Rz of 22 μm, and the coating layer (2d) was formed to a film thickness of 10 μm.
A bias roll (2) having a hardness of 33 ° was manufactured in the same manner as in Example 3 except that the bias roll (2) was formed. At this time, the surface roughness Rz of the coating layer (2d) was 18 μm. Comparative Example 6 A bias roll (2) was produced in the same manner as in Example 3 except that the skin layer (2c) was polished so that the surface roughness Rz was 26 μm. Formed coating layer (2d)
The surface roughness Rz was 22 μm.

【0054】実施例3〜5および比較例5,6のバイア
スロールについて、転写画質および用紙裏面の汚れを評
価した。評価基準は前記「バイアスロールの二次転写試
験」の場合と同じである。その結果を下記の表4に示
す。また、スキン層の表面粗さ(Rz)とコーティング層
の膜厚および表面粗さ(Rz)をまとめて表4に示す。な
お、各バイアスロールの物性は、上記表面粗さおよび比
較例5の硬度を除いて、実施例3に示したものと全て同
一である。
With respect to the bias rolls of Examples 3 to 5 and Comparative Examples 5 and 6, the transfer image quality and the stain on the back surface of the paper were evaluated. The evaluation criteria are the same as in the case of the "bias roll secondary transfer test". The results are shown in Table 4 below. Table 4 shows the surface roughness (Rz) of the skin layer and the film thickness and surface roughness (Rz) of the coating layer. The physical properties of each bias roll are all the same as those shown in Example 3 except for the above surface roughness and the hardness of Comparative Example 5.

【表4】 [Table 4]

【0055】コーティング層の膜厚を10μm,15μ
m,20μm,25μmおよび30μmに形成したバイ
アスロールにおいて、スキン層の表面粗さ(Rz)を変化
させたときに形成されるコーティング層の表面粗さ(R
z)を図5に示す。これらのバイアスロールは、前記実
施例3に示した方法に準じて製造された。図5におい
て、上記コーティング層の膜厚は、10μm:●、15
μm:○、20μm:■、25μm:□、30μm:▲
の符号で示される。図5から明らかなように、スキン層
の表面粗さを20μm以下に調整して、膜厚を15〜3
0μmの範囲でコーティング層を形成すると、その表面
粗さが15μm以下のバイアスロールを安定して製造す
ることができる。このようなバイアスロールは、表面が
平滑でありかつ表面エネルギーの小さい材質で構成され
ているため、表4に示したとおり、二次転写時に用紙裏
面がトナーで汚染されるようなことがない。
The thickness of the coating layer is 10 μm, 15 μ
The surface roughness (Rz) of the coating layer formed when the surface roughness (Rz) of the skin layer was changed in the bias rolls formed to m, 20 μm, 25 μm and 30 μm.
z) is shown in FIG. These bias rolls were manufactured according to the method described in Example 3 above. In FIG. 5, the thickness of the coating layer is 10 μm: ●, 15
μm: ○, 20 μm: ■, 25 μm: □, 30 μm: ▲
It is indicated by the reference symbol. As is clear from FIG. 5, the surface roughness of the skin layer is adjusted to 20 μm or less and the film thickness is adjusted to 15 to 3
When the coating layer is formed in the range of 0 μm, a bias roll having a surface roughness of 15 μm or less can be stably manufactured. Since such a bias roll is made of a material having a smooth surface and a small surface energy, the back surface of the paper is not contaminated with the toner during the secondary transfer, as shown in Table 4.

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明の画像形成装置およびバイアスロ
ールは、芯金の外周面にスキン層を介してEPDM系発
泡ゴム材料または発泡ウレタンゴムを構成成分とするコ
ア層を表面エネルギーの小さい材料を構成成分とするコ
ーティング層で被覆した3層構造からなる。あるいは、
芯金の外周面に固定されたコア層が発泡ゴム材料で構成
され、スキン層を介して形成されるコーティング層が表
面粗さ15μm以下の表面エネルギーの小さい材料で構
成された3層構造からなる。したがって、バイアスロー
ル表面に発泡セルによる凹凸がなく平滑であるため、ト
ナーが付着し難く、たとえトナーが付着したとしてもク
リーニングブレード等で容易に除去することができる。
また、表面コーティング層の膜厚が5〜30μmの範囲
にあるので、低硬度のバイアスロールが安定して得られ
るため、ライン画像が中抜けするホローキャラクタの画
質欠陥を発生するようなことがなく、高品質の転写画像
が得られる。本発明の画像形成装置用バイアスロールの
製造方法によれば、硬度20〜45°の範囲内でバイア
スロールが安定して得られ、均一な厚さのスキン層を確
実に形成することができるだけでなく、コーティング層
の膜厚の調節も容易である。
According to the image forming apparatus and the bias roll of the present invention, the EPDM foamed rubber material or the core layer having urethane urethane rubber as a constituent component is formed on the outer peripheral surface of the cored bar with a small surface energy. It has a three-layer structure covered with a coating layer as a constituent. Alternatively,
The core layer fixed to the outer peripheral surface of the core metal is composed of a foamed rubber material, and the coating layer formed through the skin layer is composed of a material having a surface roughness of 15 μm or less and a small surface energy, and has a three-layer structure. . Therefore, since the surface of the bias roll is smooth without any unevenness due to the foamed cells, the toner hardly adheres, and even if the toner adheres, it can be easily removed by a cleaning blade or the like.
Further, since the thickness of the surface coating layer is in the range of 5 to 30 μm, a low-hardness bias roll can be stably obtained, so that the image quality of a hollow character in which a line image is hollow is not generated. , High quality transfer image can be obtained. According to the method for manufacturing a bias roll for an image forming apparatus of the present invention, a bias roll can be stably obtained within a hardness range of 20 to 45 °, and a skin layer having a uniform thickness can be reliably formed. Also, the thickness of the coating layer can be easily adjusted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の画像形成装置における二次転写部の
概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a secondary transfer unit in an image forming apparatus of the present invention.

【図2】 表面エネルギーの尺度となる接触角の説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a contact angle that is a measure of surface energy.

【図3】 本発明の一実施例として示す画像形成装置の
全体図である。
FIG. 3 is an overall view of an image forming apparatus shown as an embodiment of the present invention.

【図4】 発泡ゴムロールおよびバイアスロールの体積
抵抗率の測定方法を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a method for measuring the volume resistivity of a foamed rubber roll and a bias roll.

【図5】 コーティング層の膜厚の相違によるバイアス
ロールにおけるスキン層の表面粗さとコーティング層の
表面粗さの関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the surface roughness of the skin layer and the surface roughness of the coating layer in the bias roll due to the difference in the film thickness of the coating layer.

【図6】 従来の画像形成装置における二次転写部の説
明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a secondary transfer unit in a conventional image forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

U…画像形成装置、P…用紙(記録媒体)、1…中間転
写ベルト、2…バイアスロール、2a…芯金、2b…コ
ア層、2c…スキン層、2d…コーティング層、3…バ
ックアップロール、19…像担持体、21…現像ユニッ
ト(現像装置)。
U ... Image forming apparatus, P ... Paper (recording medium), 1 ... Intermediate transfer belt, 2 ... Bias roll, 2a ... Core metal, 2b ... Core layer, 2c ... Skin layer, 2d ... Coating layer, 3 ... Backup roll, 19 ... Image carrier, 21 ... Developing unit (developing device).

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成9年3月27日[Submission date] March 27, 1997

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0007】スクレープ作用を充分に発揮させるため
に、例えばゴムライニング層上に離型性の良い樹脂をコ
ーティングしたローラ転写器が、特開平4−20897
3号公報に開示されている。同様に、表面エネルギーの
小さい弗素系樹脂、例えば前述のPFA(テトラフルオ
ロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重
合体)チューブ材料を発泡弾性体に被覆する方法があ
る。このチューブ材料をゴムロールに被覆加工するに
は、例えば下記の方法が知られている。一つの方法e)
は、所定のフィルム材料をチューブ状に加工し、その内
部から空気等の流体を圧入することで膨らまし、その中
にゴムロールを挿入した後、上記流体の圧力を減圧して
収縮させることにより、表面層を形成する加工法があ
る。別の方法f)としては、チューブ材料をシリンダ形
状の金型内面に引き伸ばしてチューブ状に張り付け、そ
の中に液状のゴム材料を注入し、加硫して硬化させるこ
とにより、フィルム被覆のゴムロールに成形する方法が
ある。
In order to fully exert the scraping action, for example, a roller transfer device having a rubber lining layer coated with a resin having a good releasing property is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 20897/1992.
No. 3 discloses this. Similarly, a fluorine-based resin having a small surface energy, such as PFA ( tetrafluor
Polyethylene- perfluoroalkyl vinyl ether copolymer
(Coalescence ) There is a method of coating a foamed elastic material with a tube material. For example, the following method is known for coating the rubber roll with this tube material. One method e)
Is processed into a tube shape from a predetermined film material and inflated by pressurizing a fluid such as air from the inside, and after inserting a rubber roll into it, the pressure of the fluid is reduced to cause the surface to contract. There is a processing method for forming a layer. As another method f), a tube material is stretched on the inner surface of a cylinder-shaped mold and attached in a tube shape, and a liquid rubber material is injected therein, and vulcanized and cured to form a film-covered rubber roll. There is a method of molding.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0009[Correction target item name] 0009

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0009】このように、従来のバイアスローラ転写法
においては、硬度と表面特性を両立させたバイアスロー
ルが得られなかったことから、非転写時にバイアスロー
ルに転移したトナーを除去して記録媒体の裏汚れを防止
する効果的な手段が存在せず、良質な画像が得られない
という問題があった。そこで、本発明は、上述の問題点
を解決しようとするものであって、非転写時等にバイア
スロールに転移したトナーによる用紙の汚染を確実に防
止して、高品質の画像を得ることが可能な画像形成装置
およびそのバイアスロールと同ロールの製造方法を提供
することにある。
As described above, in the conventional bias roller transfer method, since the bias roll having both hardness and surface characteristics could not be obtained, the toner transferred to the bias roll at the time of non-transfer was removed and the recording medium of the recording medium was removed. There is a problem in that a good image cannot be obtained because there is no effective means for preventing back stain. Therefore, the present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and it is possible to reliably prevent the contamination of the paper by the toner transferred to the bias roll during non-transfer and obtain a high-quality image. An object of the present invention is to provide a possible image forming apparatus, a bias roll for the image forming apparatus, and a method for manufacturing the same.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0053[Correction item name] 0053

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0053】比較例5 スキン層(2c)の表面粗さRzが22μmとなるように
研磨加工すると共に、コーティング層(2d)を膜厚10
μmに形成した以外は、実施例3と同様にして硬度33
°のバイアスロール(2)を製造した。この時のコーティ
ング層(2d)の表面粗さRzは18μmであった。 比較例6 スキン層(2c)の表面粗さRzが26μmとなるように
研磨加工した以外は、実施例3と同様にしてバイアスロ
ール(2)を製造した。形成されたコーティング層(2d)
の表面粗さRzは22μmであった。
Comparative Example 5 The skin layer (2c) was polished so that the surface roughness Rz was 22 μm, and the coating layer (2d) had a film thickness of 10 μm.
The hardness is 33 in the same manner as in Example 3 except that the hardness is 33 μm.
A bias roll (2) of ° was manufactured. At this time, the surface roughness Rz of the coating layer (2d) was 18 μm. Comparative Example 6 A bias roll (2) was produced in the same manner as in Example 3 except that the skin layer (2c) was polished so that the surface roughness Rz was 26 μm. Formed coating layer (2d)
The surface roughness Rz was 22 μm.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像情報に応じた静電潜像が形成される
像担持体と、像担持体に形成された静電潜像をトナーに
よりトナー像として可視化する現像装置と、像担持体に
担持されたトナー像が一次転写される中間転写ベルト
と、中間転写ベルト上の未定着トナー像を記録媒体に二
次転写するバイアスロールと、バイアスロールに対向し
て中間転写ベルトをその裏面から支持するバックアップ
ロールとから構成され、上記バイアスロールは、芯金
と、芯金の外周面に固定されたEPDM系発泡ゴム材料
または発泡ウレタンゴムを構成成分とするコア層と、ス
キン層と、水の濡れ性で表示した場合の水滴との接触角
が90°以上である表面エネルギーの小さい材料を構成
成分とする膜厚5〜30μmのコーティング層とからな
り、芯金とコーティング層外表面との間の単位面積当り
の抵抗が104〜107Ωcmの範囲にあり、かつバイアス
ロールの硬度がアスカーC硬度で20〜45°の範囲に
あることを特徴とする画像形成装置。
1. An image carrier on which an electrostatic latent image is formed according to image information, a developing device for visualizing the electrostatic latent image formed on the image carrier as a toner image with toner, and an image carrier. An intermediate transfer belt to which the carried toner image is primarily transferred, a bias roll that secondarily transfers the unfixed toner image on the intermediate transfer belt to a recording medium, and the intermediate transfer belt is supported from the back side of the bias roll so as to face the bias roll. The bias roll comprises a cored bar, a core layer having EPDM foamed rubber material or urethane foam rubber fixed to the outer peripheral surface of the cored bar as a constituent component, a skin layer, and a water layer. A coating layer having a film thickness of 5 to 30 μm, which is composed of a material having a small surface energy having a contact angle with a water drop of 90 ° or more when expressed as wettability, and a core metal and a coating. Resistance per unit area between the outer surface is in the range of 10 4 ~10 7 Ωcm, and an image forming apparatus hardness of the bias roll is being in the range of 20 to 45 ° in Asker C hardness.
【請求項2】 請求項1記載のバイアスロールにおい
て、芯金とスキン層外表面との間の単位面積当りの抵抗
が104〜107Ωcmの範囲にあり、かつコーティング層
の体積抵抗率が102〜105Ωcmの範囲にある画像形成
装置。
2. The bias roll according to claim 1, wherein the resistance per unit area between the cored bar and the outer surface of the skin layer is in the range of 10 4 to 10 7 Ωcm, and the volume resistivity of the coating layer is An image forming apparatus in the range of 10 2 to 10 5 Ωcm.
【請求項3】 請求項1記載のバイアスロールにおい
て、コア層はカーボンブラックが分散された平均セル径
50〜300μmの前記EPDM系発泡ゴム材料からな
り、スキン層はカーボンブラックが分散された厚さ10
〜800μmのEPDM系ゴム材料からなり、コーティ
ング層はカーボンブラックが分散された弗素系樹脂から
なる画像形成装置。
3. The bias roll according to claim 1, wherein the core layer is made of the EPDM foamed rubber material in which carbon black is dispersed and has an average cell diameter of 50 to 300 μm, and the skin layer is formed in a thickness in which carbon black is dispersed. 10
An image forming apparatus made of an EPDM rubber material having a thickness of up to 800 μm, and a coating layer made of a fluorine resin in which carbon black is dispersed.
【請求項4】 請求項1記載のバイアスロールにおい
て、コア層はカーボンブラックが分散された平均セル径
50〜1000μmの前記発泡ウレタンゴムからなり、
スキン層はカーボンブラックが分散された厚さ10μm
〜1.50mmのウレタンゴムからなり、コーティング
層はカーボンブラックが分散された弗素系樹脂からなる
画像形成装置。
4. The bias roll according to claim 1, wherein the core layer is made of the urethane foam rubber having an average cell diameter of 50 to 1000 μm in which carbon black is dispersed,
The skin layer has a thickness of 10 μm in which carbon black is dispersed.
An image forming apparatus made of urethane rubber having a thickness of up to 1.50 mm, and a coating layer made of a fluororesin in which carbon black is dispersed.
【請求項5】 芯金と、芯金の外周面に固定されたEP
DM系発泡ゴム材料または発泡ウレタンゴムを構成成分
とするコア層と、スキン層と、水の濡れ性で表示した場
合の水滴との接触角が90°以上である表面エネルギー
の小さい材料を構成成分とする膜厚5〜30μmのコー
ティング層とからなり、芯金とコーティング層外表面と
の間の単位面積当りの抵抗が104〜107Ωcmの範囲に
あり、かつ硬度がアスカーC硬度で20〜45°の範囲
にあることを特徴とする画像形成装置用バイアスロー
ル。
5. A cored bar and an EP fixed to the outer peripheral surface of the cored bar
A material having a small surface energy, in which the contact angle between the core layer and the skin layer, each of which is a DM foam rubber material or urethane foam rubber, is 90 ° or more when the wettability of water is expressed. And a coating layer having a film thickness of 5 to 30 μm, the resistance per unit area between the core metal and the outer surface of the coating layer is in the range of 10 4 to 10 7 Ωcm, and the hardness is 20 in Asker C hardness. A bias roll for an image forming apparatus, which is in the range of up to 45 °.
【請求項6】 少なくともカーボンブラックおよび発泡
剤を配合したEPDM系ゴム材料を芯金の外周に押出成
形し、これを加熱して発泡させ更に加硫して、芯金の外
周に固定されたコア層を形成した後、少なくともカーボ
ンブラックを配合したEPDM系ゴム材料を押出成形
し、次いで加熱して形成される厚さ0.20〜0.80
mmのスキン層でコア層を被覆し、更にカーボンブラッ
クを分散した弗素系樹脂をスキン層表面に塗布してコー
ティング加工することを特徴とする請求項5記載のバイ
アスロールの製造方法。
6. A core fixed to the outer periphery of a core metal by extruding an EPDM rubber material containing at least carbon black and a foaming agent on the outer periphery of the core metal, heating this to foam and further vulcanizing it. After forming the layer, an EPDM rubber material containing at least carbon black is extruded and then heated to form a thickness of 0.20 to 0.80.
6. The method for producing a bias roll according to claim 5, wherein the core layer is coated with a skin layer having a thickness of mm, and a fluororesin in which carbon black is dispersed is applied to the surface of the skin layer for coating.
【請求項7】 芯金を中心に配置した金型内で少なくと
もカーボンブラックおよび発泡剤を配合したウレタンゴ
ム材料を発泡させてコア層を形成し、次いで芯金の外周
面に固定されたコア層を金型内に位置させて、コア層表
面と金型内面との間に少なくともカーボンブラックを配
合した液状ウレタンゴム材料を注入した後、このウレタ
ンゴム材料を加熱して厚さ0.20〜1.50mmのスキ
ン層を形成し、更にカーボンブラックを分散した弗素系
樹脂をスキン層表面に塗布してコーティング加工するこ
とを特徴とする請求項5記載のバイアスロールの製造方
法。
7. A core layer formed by foaming a urethane rubber material containing at least carbon black and a foaming agent in a mold centered on a core metal to form a core layer, and then fixed to the outer peripheral surface of the core metal. Is placed in the mold and a liquid urethane rubber material containing at least carbon black is injected between the core layer surface and the mold inner surface, and the urethane rubber material is heated to a thickness of 0.20 to 1 6. The method for manufacturing a bias roll according to claim 5, wherein a skin layer having a thickness of 0.50 mm is formed, and a fluororesin in which carbon black is dispersed is applied to the surface of the skin layer for coating.
【請求項8】 画像情報に応じた静電潜像が形成される
像担持体と、像担持体に形成された静電潜像をトナーに
よりトナー像として可視化する現像装置と、像担持体に
担持されたトナー像が一次転写される中間転写ベルト
と、中間転写ベルト上の未定着トナー像を記録媒体に二
次転写するバイアスロールと、バイアスロールに対向し
て中間転写ベルトをその裏面から支持するバックアップ
ロールとから構成され、上記バイアスロールは、芯金
と、芯金の外周面に固定された発泡ゴム材料を構成成分
とするコア層と、スキン層と、水の濡れ性で表示した場
合の水滴との接触角が90°以上である表面エネルギー
の小さい材料を構成成分とする膜厚5〜30μmのコー
ティング層とからなり、芯金とコーティング層外表面と
の間の単位面積当りの抵抗が104〜107Ωcmの範囲に
あり、コーティング層の表面粗さRzが15μm以下で
あり、かつバイアスロールの硬度がアスカーC硬度で2
0〜45°の範囲にあることを特徴とする画像形成装
置。
8. An image carrier on which an electrostatic latent image is formed according to image information, a developing device for visualizing the electrostatic latent image formed on the image carrier as a toner image with toner, and an image carrier. An intermediate transfer belt to which the carried toner image is primarily transferred, a bias roll that secondarily transfers the unfixed toner image on the intermediate transfer belt to a recording medium, and the intermediate transfer belt is supported from the back side of the bias roll so as to face the bias roll. When the bias roll is indicated by a core metal, a core layer having a foam rubber material fixed to the outer peripheral surface of the core metal as a constituent component, a skin layer, and water wettability. Of a coating layer having a film thickness of 5 to 30 μm, which is composed of a material having a small contact energy with a water droplet of 90 ° or less and a small surface energy, and the resistance per unit area between the core metal and the outer surface of the coating layer. There is in the range of 10 4 to 10 7 [Omega] cm, the surface roughness Rz of the coating layer is at 15μm or less, and 2 hardness bias roll Asker C hardness
An image forming apparatus having a range of 0 to 45 °.
【請求項9】 請求項8記載のバイアスロールにおい
て、スキン層の表面粗さRzが20μm以下であり、か
つコーティング層の膜厚が15〜30μmの範囲にある
画像形成装置。
9. The image forming apparatus according to claim 8, wherein the skin layer has a surface roughness Rz of 20 μm or less, and the coating layer has a thickness of 15 to 30 μm.
【請求項10】 芯金と、芯金の外周面に固定された発
泡ゴム材料を構成成分とするコア層と、スキン層と、水
の濡れ性で表示した場合の水滴との接触角が90°以上
である表面エネルギーの小さい材料を構成成分とする膜
厚5〜30μmのコーティング層とからなり、芯金とコ
ーティング層外表面との間の単位面積当りの抵抗が10
4〜107Ωcmの範囲にあり、コーティング層の表面粗さ
Rzが15μm以下であり、かつ硬度がアスカーC硬度
で20〜45°の範囲にあることを特徴とする画像形成
装置用バイアスロール。
10. A contact angle between a core metal, a core layer composed of a foamed rubber material fixed to an outer peripheral surface of the core metal as a constituent component, a skin layer, and a water droplet when expressed as wettability of water is 90. A coating layer having a film thickness of 5 to 30 μm, which is composed of a material having a small surface energy of not less than 0 ° and having a resistance per unit area between the core metal and the outer surface of the coating layer of 10
A bias roll for an image forming apparatus, characterized in that it is in the range of 4 to 10 7 Ωcm, the surface roughness Rz of the coating layer is 15 μm or less, and the hardness is in the range of 20 to 45 ° in terms of Asker C hardness.
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