JPH10186893A - 画像形成装置および中間転写ベルト - Google Patents
画像形成装置および中間転写ベルトInfo
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- JPH10186893A JPH10186893A JP9311538A JP31153897A JPH10186893A JP H10186893 A JPH10186893 A JP H10186893A JP 9311538 A JP9311538 A JP 9311538A JP 31153897 A JP31153897 A JP 31153897A JP H10186893 A JPH10186893 A JP H10186893A
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Abstract
散りがない高品質な画像を得ることができる、中間転写
ベルトを使用した画像形成装置を提供することである。 【解決手段】 中間転写ベルト20は、JIS−A硬度
が85゜以下の弾性層30と、その上に形成した1層以
上の被覆層31とからなる構造を有し、さらに中間転写
ベルト20中に繊維を配列した。弾性層により画像の中
抜けを防止し、また被覆層31の少なくとも1層の比誘
電率εをε≦6、厚さt(μm)をt≧εとすることに
より、中間転写ベルト20の1次転写直後の位置の表面
電位を大きくし、1次転写直後から離れた位置の電荷の
減衰を遅くして、画像部と非画像部の表面電位の差を小
さくし、1次転写されたトナーのベルト上飛び散りを防
止した。
Description
いた画像形成装置および中間転写ベルトに関し、特に第
1の画像担持体上に形成したトナー像を中間転写ベルト
に転写した後、第2の画像担持体である転写材に再度転
写して画像形成物を得る画像形成装置、および中間転写
ベルトに関するものである。
成装置が知られており、カラー画像情報や多色画像情報
に基づく複数の成分色画像を順次転写、積層し、カラー
画像や多色画像を合成再現した画像形成物を得るカラー
画像形成装置や多色画像形成装置、あるいはこれらカラ
ー画像形成機能、多色画像形成機能を具備させた画像形
成装置として有効である。
置の一例の概略を図7に示す。本画像形成装置は、中間
転写ベルト20を有した電子写真プロセスのカラー画像
形成装置(複写機やレーザビームプリンタ)に構成され
ている。この中間転写ベルト20には中抵抗の弾性体を
使用している。
ドラム状の電子写真感光体(以下、感光ドラムという)
1を備え、この感光ドラム1は矢印の方向に所定の周速
度(プロセススピード)で回転駆動される。
器2により所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次
いで図示しない像露光手段により像露光3を受ける。こ
れにより、目的のカラー画像の第1の色成分像(たとえ
ばイエロー色成分像)に対応した静電潜像が形成され
る。
第1の現像器(イエロー現像器)41により現像され、
イエロートナー像として可視化される。このとき第2〜
第4の現像器、すなわちマゼンタ現像器42、シアン現
像器43、ブラック現像器44は作動しておらず感光ド
ラム1には作用しないので、イエロートナー像は第2〜
第4の現像器42〜44による作用を受けない。第1〜
第4の現像器41〜44は支持体40に搭載して回転自
在に設置され、感光ドラム1と対向した現像位置に順次
移動される。
と1つのローラ64とに掛け廻され、感光ドラム1と当
接した対向部で同方向に移動する向きに、感光ドラム1
と同じ周速度で回転駆動される。感光ドラム1との当接
部の中間転写ベルト20の内側位置には1次転写ローラ
25が設置され、バイアス電源29からの1次帯電バイ
アスを1次転写ローラ25を介して中間転写ベルト20
に印加するようになっている。1次転写バイアスはトナ
ーと逆極性で、その印加電圧はたとえば+100V〜+
2kVの範囲である。
ー像は、感光ドラム1と中間転写ベルト20との当接ニ
ップ部を通過する過程で、1次転写ローラ25から中間
転写ベルト20に印加した1次転写バイアスによって形
成される1次転写電界により、中間転写ベルト20の外
周面に順次転写されていく(1次転写)。
トナー像の転写を終えた感光ドラム1は、表面に残留し
た1次転写残りのトナーをクリーニング装置13により
清掃、除去した後、1次帯電以下の画像形成プロセスに
供せられる。以下、同様にして、第2色のマゼンタトナ
ー像、第3色のシアントナー像、第4色のブラックトナ
ー像が形成され、中間転写ベルト20上に順次重ねて転
写されて、目的のカラー画像に対応した合成カラー画像
が得られる。
は2次転写対向ローラで、このローラ64が配設された
部位の中間転写ベルト20の外面位置に2次転写ローラ
63が離接自在に設置され、2次転写ローラ63にはバ
イアス電源28から2次帯電バイアスが印加されるよう
になっている。2次転写ローラ63は、第1色〜第3色
のトナー像の1次転写工程時には、中間転写ベルト20
から離間しておくことが可能である。
色のトナー像が中間転写ベルト20の回動で2次転写部
位の直近に至るタイミングで、2次転写ローラ63にバ
イアス電源28から2次転写バイアスが印加され、同時
に2次転写ローラ63が中間転写ベルト20に当接され
る。更にその当接部に、第2の画像担持体としての転写
材(紙または樹脂シート)Pが給紙ローラ11により所
定のタイミングで送り出され、ガイド10を経て給紙さ
れる。
一括して、中間転写ベルト20と2次転写ローラ63と
の当接ニップ部を通過する過程で、2次転写ローラ63
から中間転写ベルト20に印加した2次転写バイアスに
よって形成される2次転写電界により、転写材Pの表面
に順次転写されていく(2次転写)。4色のトナー像が
2次転写された転写材Pは定着器15に導入され、そこ
で加熱および加圧することにより4色のトナーが溶融混
色して転写材Pに固定され、フルカラーのプリント画像
に形成される。
転写残りのトナーは、ベルトクリーナ8により感光ドラ
ム1とは逆極性に帯電される。ベルトクリーナ8は中間
転写ベルト20の外面に離接自在に設置されたローラか
らなり、ベルトクリーナ8を中間転写ベルト20の表面
に当接し、中間転写ベルト20の内側に配置した接地さ
れた導電ローラ7を対向極として、バイアス電源26に
よりベルトクリーナ8に所定の極性のクリーニングバイ
アスを印加することにより、2次転写残りトナーを所定
の極性に帯電するものである。本例では、感光ドラム1
は負極性帯電なので、2次転写残りトナーは正極性に帯
電される。ベルトクリーナ8は、第1色〜第3色のトナ
ー像の1次転写工程時には、中間転写ベルト20から離
間しておくことが可能である。
た2次転写残りトナーは、中間転写ベルト20の感光ド
ラム1との当接部およびその近傍で、感光ドラム1に静
電的に吸引されて転移し、中間転写ベルト20から除去
される。
形成装置は、転写ドラム上に転写材を貼り付けまたは吸
着して担持し、その転写材に感光ドラムから各色のトナ
ー像を転写してカラー画像を得る、例えば特開昭63−
301960号のカラー画像形成装置と比較すると、転
写材に何らの制御(たとえば転写ドラムのグリッパに転
写材を把持する、転写ドラムの表面に転写材を吸着す
る、転写ドラムの表面に沿うように曲率を持たせる等)
を必要とせずに、中間転写ベルトから転写材にトナー像
を転写できる。したがって、封筒、葉書、ラベル紙な
ど、40g/m2 程度の薄い紙から200g/m2 程度
の厚い紙まで、幅の広狭や長さの長短によらず、トナー
像を転写してカラー画像を得ることができるという利点
を有している。
写ベルトを用いたカラー画像形成装置が、カラー複写
機、カラープリンタ等として既に市場で稼動し始めてい
る。
写ベルトを用いた従来の画像形成装置には、上記のよう
な利点がある反面、(1)図8に示すように、画像の中
抜けが発生しやすい。(2)図9に示すように、プーリ
ー61の部分での中間転写ベルト20の伸縮(図9に
は、中間転写ベルト20の断面に等間隔の縞を入れて、
中間転写ベルト20の伸縮を模式的に示した)および中
間転写ベルト20に伝わる機械振動のために、中間転写
ベルト20の回動中に中間転写ベルトから1次転写トナ
ーが飛び散りやすく(ベルト上飛び散り)、画像品位が
低下するという問題があった。
ナーのベルト上飛び散りがない高品質な画像を得ること
ができる、中間転写ベルトを使用した画像形成装置、お
よびその中間転写ベルトを提供することである。
かる画像形成装置および中間転写ベルトにて達成され
る。要約すれば、本発明は、第1の画像担持体上に形成
されたトナー像を中間転写ベルトに転写し、その後、第
2の画像担持体上に再度、転写して画像を得る画像形成
装置において、前記中間転写ベルトは、JIS−A硬度
が85゜以下の弾性層と、その上に形成した1層以上の
被覆層とからなり、前記被覆層の少なくとも1層の比誘
電率εおよび厚さt(μm)が、 ε≦6、かつt≧ε の関係を満足しており、かつ、前記中間転写ベルト中に
繊維を配列したことを特徴とする画像形成装置である。
成されたトナー像を受け、そしてこのトナー像を第2の
画像担持体上に転写する中間転写ベルトであって、JI
S−A硬度が85゜以下の弾性層と、その上に形成した
1層以上の被覆層とからなり、前記被覆層の少なくとも
1層の比誘電率εおよび厚さt(μm)が、 ε≦6、かつt≧ε の関係を満足しており、かつ、ベルトの内部に繊維を配
列したことを特徴とする中間転写ベルトである。
本発明は、画像形成装置の中間転写ベルトの構成に大き
な特徴があり、画像形成装置のその他の構成は、図7に
示した従来の画像形成装置と基本的に同様である。した
がって、以下、必要に応じて図7を援用して説明を行な
う。
では、(1)画像の中抜けが発生しやすい、(2)プー
リー部での中間転写ベルトの伸縮および中間転写ベルト
に伝わる機械振動のために、ベルト上飛び散りが発生す
るという問題があった。
上に、被覆層としてトナーに対する離型性の高い樹脂を
コーティングして、種々の中間転写ベルトを作成し、上
記(1)の問題について検討を行った結果、中抜け画像
は弾性層が硬い場合に生じやすいという結果を得てい
る。これに基づき、弾性層の硬さを柔らかくすることに
より、中抜け画像の問題を解消することに成功した。
度で85゜以下とすることにより、画像の中抜けを解消
した。中抜け画像防止のためには、弾性層の硬さに下限
値はない。ただし、(イ)一般配合によるゴムの硬度は
30゜以上であること、(ロ)可塑剤等を大量に配合し
て30゜未満のゴムを作ることはできるが、可塑剤のブ
リードアウトによる感光体汚染(感光体に亀裂を発生さ
せ、画像品位を低下させる)が著しく悪化することか
ら、実用的な硬さの範囲は30゜〜85゜、好ましくは
50゜〜80゜、さらに好ましくは60゜〜75゜であ
る。
間転写ベルトを硬くする、あるいはプーリーを太くする
ことが考えられる。これらの手段によりプーリー部にお
ける中間転写ベルトの伸縮を低減することはできるが、
駆動トルクの上昇にともなう駆動系の大型化、プーリー
径の増大によるベルト張架システムの大型化を招くとい
う弊害がある。また中間転写ベルトに伝わる機械振動を
完全に遮断することは難しい。
化を招くことなく、ベルト上飛び散りを改善するために
は、中間転写ベルト上に1次転写されたトナーを何らか
の手段により固定する必要がある。本発明者らは、中間
転写ベルト上に1次転写されたトナーを静電的に固定す
る方法を検討した。
像形成装置において、1次転写動作中の中間転写ベルト
20の表面電位を測定した。感光ドラム1は1次帯電器
2によって均一に負に帯電し、像露光3が施された明部
に負電荷をもつトナーを付着する反転現像で潜像を可視
化し、1次転写ローラ25に正の電圧を印加することに
より、潜像が可視化されたトナー像を中間転写ベルト2
0に1次転写した。
7に示すように、感光ドラム1の下流側の1次転写直後
のA点と、そこから中間転写ベルトの回動方向に十分離
れたB点である。ここでは、B点をベルトクリーナ8の
下流にあたる位置に採ってあるが、中間転写ベルト20
のクリーニングを論じているわけではないから、勿論、
ベルトクリーナ8は作動しておらず、中間転写ベルト2
0の表面電位に、ベルトクリーナ8は何ら作用していな
い。
に、B点における表面電位の測定結果を図6に示す。
中間転写ベルト20の表面の非画像部(トナー21が載
っていない部分)は、図5に示すように、大きな負の電
位を持っていた。これは、1次転写時に中間転写ベルト
20が感光ドラム1から負の電荷を受け取ったためと考
えられる。また、中間転写ベルト20の表面の画像部
(トナー21が載った部分)は、トナー21自身の持つ
負電荷によりやはり負の電荷を持っていた。
は、図6に示すように、電荷の減衰により中間転写ベル
ト20の比画像部の表面電位は大きく低下しているのに
対し、トナー21の電荷の減衰は非常に遅いために、画
像部の表面電位はほとんど低下していなかった。その結
果、B点では、中間転写ベルト20の画像部と非画像部
の表面電位の差ΔVが大きくなっていた。
の差ΔVが大きい状態では、負電荷を持つトナー21
が、非画像部から画像部に向かう電気力線に沿って、画
像部から非画像部に移動しやすくなっていると考えられ
る。この状態で、中間転写ベルト20がプーリー部を通
過するとき、中間転写ベルト20の伸縮および機械振動
が起こるので、トナーは容易に非画像部に移動し、いわ
ゆるベルト上飛び散りが発生するものと考えられた。
ベルト上に1次転写されたトナーを静電的に中間転写ベ
ルト上に固定し、ベルト上飛び散りをなくすには、上記
の表面電位差ΔVを小さくすればよいと考えた。ただ
し、好ましい例として、|非画像部電位|>|画像部電
位|とした場合にはこの限りでない(ΔVは大きいほど
よい)。つまり、αを正の数とするとき、|画像部電位
|−α<|非画像部電位|の関係式が、できるだけ小さ
なαの値に対して成立するようにすればよい。
は、1次転写時に感光ドラムから電荷を受取り、負に帯
電することが分かった。表面電位差ΔVを小さくするた
めには、(イ)1次転写直後(A点)の中間転写ベルト
の電位(非画像部電位)を大きくする、(ロ)受け取っ
た電荷の減衰を遅くする、という2通りの方法が考えら
れる。
ムから受け取る電荷の量は、1次転写電流で規定され
る。電荷量を一定と仮定すると、1次転写直後の中間転
写ベルトの表面電位V0 は、中間転写ベルトの静電容量
Cに反比例する。
らx秒後の中間転写ベルトの表面電位をV(x)とする
と、中間転写ベルトの抵抗値をRとして、 V(x)=V0 exp(−x/CR) ・・・(4) これに式(2)を代入して V(x)=V0 exp(−xt/αεR) ・・・(5)
(イ)と(ロ)に対する比誘電率εおよび厚さtの寄与
が逆になっていることに気付く。すなわち、(イ)の1
次転写直後の中間転写ベルトの非画像部表面電位V0 を
大きくするには、εが小さくtが大きいほど有利であ
り、(ロ)の受け取った電荷の減衰を遅くするには、ε
が大きくtが小さいほど有利である。
εおよび厚さtの被覆層(1層)を有する中間転写ベル
トを作成し、これを図7に示す画像形成装置に組込んで
画像形成実験に供し、ベルト上飛び散りの評価を行っ
た。その結果、以下の事実が分かった。
上飛び散りが多い。したがって、実用不可; (2)被覆層がε≦6の場合には、ベルト上飛び散りの
程度は厚さt(μm)に依存する。すなわち t≧εの場合、ベルト上飛び散りは少ない。実用可; t<εの場合、ベルト上飛び散りは多い。実用不可
る。すなわち、被覆層の比誘電率ε>6の場合は式
(2)から、1次転写直後の中間転写ベルトの非画像部
電位V0 が小さくなる。V0 の低下は被覆層の厚さtを
大きくすることで防ぐことができるが、一般にε>6の
材料は抵抗値Rが小さいため(通常、εが2倍になると
Rは1桁以上低下する)、式(5)で示される電荷の減
衰が非常に早くなる。実際、B点における中間転写ベル
ト表面の非画像部電位はほぼ0Vであった。つまり、ε
>6の場合は、式(5)が支配的になって電荷の減衰が
非常に早くなり、このためB点における非画像部と画像
部の表面電位の差ΔVが大きくなるので、画像部のトナ
ーを中間転写ベルト上に静電的に固定できず、ベルト上
飛び散りが生じると考えられる。
値を適当に大きくすることによりV0 を大きくすること
ができる。さらに、被覆層の比誘電率ε≦6の材料は、
抵抗値Rが大きいため電荷の減衰は遅く、式(5)は実
質的に考慮する必要がなくなる。すなわち、ε≦6の場
合は式(3)が支配的となるので、εが小さく、tが大
きければ(上記実験によれば、ε/t≧1である)、B
点における非画像部と画像部の電位差ΔVを小さくで
き、画像部のトナーを中間転写ベルト上に静電的に固定
できるので、ベルト上飛び散りを防止できたと考えられ
る。
0を、図1に示すように、弾性層30上に被覆層31を
形成した構造とし、弾性層30はJIS−A硬度で85
゜以下、被覆層31の比誘電率εを6以下(ε≦6)、
厚さt(μm)を比誘電率εの数値以上(t≧ε)とし
た。
く、より好ましくは3.5以下である。使用に耐えられ
る比誘電率εの最小値としては2.3程度であること
が、本発明者らにより実験的に確かめられた。
0μm以下である。被覆層31の厚さが200μmを超
えると、被覆層の耐久性が著しく低下して、被覆層にひ
びが入りやすくなる。
である。弾性層の厚さが300μm未満であると、厚み
精度、強度、コストの点で作りづらくなり、3000μ
mを超えると弾性層に剛性が出てき、中間転写ベルトの
柔軟な回転が難しくなる。弾性層30の体積抵抗率は、
好ましくは1×1011Ωcm以下、より好ましくは7×
108 Ωcm以下である。
層を有する中間転写ベルトを試作し、同様の評価を行な
った。その結果、ε≦6、かつt≧εを満たす被覆層を
1層以上有していれば、その特定の被覆層の位置にかか
わらず、ベルト上飛び散りを防止することができること
を見出した。このことより、被覆層を形成する材料の選
択の幅が非常に広くなるという利点もある。
層を、ε≦6であるが粘着性を有している物質、たとえ
ばスチレン−ブタジエンゴムで形成し、第1の被覆層上
の第2の被覆層(表面層)を、ε>6であるが離型性の
良い樹脂、たとえばポリエーテルポリウレタンで形成し
た中間転写ベルトにおいても、第1の被覆層の効果は失
われることなく、ベルト上飛び散りを防止することがで
きる。
は、その樹脂に0.5〜1g/cm2 の量の黒トナーを
乗せ、クリーニングワイパー(商品名;ダスパー、小津
産業製)を10往復させて、黒トナーの抜き取った後
(抜き取り時の圧力は100〜150g/cm2 とし、
クリーニングワイパーは1往復ごとに新しい面を利用し
た)、無色のポリエステルの片面粘着テープに粘着転写
し、そのテープを剥がして白色CLC用紙(キヤノン
製)に貼り付け、CLC用紙上のテープの反射濃度計(M
acbeth Model No.1151 SPI 、Macbeth 社製)による黒
の反射濃度測定値(CLC用紙、粘着テープおよび粘着
転写された黒トナーのすべてを含んだ値)が、0.15
以下である樹脂をいう。
転写ベルト20は、図2に示すように、弾性層30上に
2層以上の被覆層31を形成してなり、弾性層30のJ
IS−A硬度が85゜以下、かつ被覆層31の少なくと
も1層の比誘電率εがε≦6、厚さtがt≧εである。
2046号公報には、導電性支持体上に絶縁性の薄層を
設けた中間転写媒体が提案されているが、この提案で
は、絶縁性薄層の比誘電率およびその厚さについての考
慮がなされていないため、ベルト上飛び散りが発生す
る。
載の実施例では、ポリエステルの半導電層と、厚さ50
μmのポリエチレン表面層とからなる中間転写ベルトが
提案されているが、この提案による中間転写ベルトは導
電層が樹脂からなっており、弾性層を有していないの
で、中抜け画像を生じる。
載の実施例では、導電性弾性層と5〜30μmの溶剤可
溶型フッ素樹脂表面層とを有する中間転写ベルトが提案
されているが、この提案では導電性弾性層の硬さを考慮
していないために、やはり中抜け画像が生じる。
記載の実施例では、ウレタンゴムからなる弾性層の上
に、比誘電率ε=2のテフロンからなる被覆層を設けた
中間転写ベルトが提案されている。しかし、この提案で
は、弾性層の硬度および被覆層の厚みが考慮されていな
い。従って、ベルト上飛び散りや中抜け画像が生じる。
では、像担持体側表面の固有抵抗が1×1012Ωcm以
下、あるいは像担持体側表面の比誘電率が3以上の中間
転写部材が提案されているが、この提案では、中間転写
部材に弾性層を有していない。さらに、比誘電率と厚み
の関係についても規定されていない。したがって、ベル
ト上飛び散りや中抜け画像が生じる。
に記載の実施例では、アルミシリンダー上に、カーボン
ブラックを分散して抵抗を調節したポリカーボネートか
らなる誘電体層を設けた中間転写ドラムが提案されてい
る。しかし、この提案では、弾性層を有していないため
に中抜け画像が生じる。さらに、誘電体層の厚みや比誘
電率については、全く顧慮されていない。誘電体層の抵
抗値についての考慮はされているが、その値は107 〜
1011Ωcmと低いため、非画像部電位の減衰が速くな
り、ベルト上飛び散りが発生する。
は、体積抵抗率が106 〜1012Ωcmの中間転写体が
提案されている。しかし、この提案も、弾性層を有して
いないために中抜け画像が生じる。さらに、誘電体層の
厚みや比誘電率については、全く考慮されていない。誘
電体層の抵抗値についての考慮はされているが、その値
は106 〜1012Ωcmと低いため、非画像部電位の減
衰が速くなり、ベルト上飛び散りが発生する。
ッカード社製)および16451B誘電体測定用電極(電極
C)(ヒューレット・パッカード社製) 測定方法:16451B誘電体測定用電極の取扱説明書に記載
の電極接触法 試料寸法:薄膜ガード電極外径=56mm、薄膜ガード
電極内径=51mm、薄膜主電極径=50mm、試料厚
さ=15〜50μm 薄膜電極形成方法:E1030 マイルドスパッタ(日立サイ
エンスシステムズ社製)Pt−Pd電極による蒸着 測定条件:1Vpp、100Hz 測定環境:23℃/60% の条件で測定した。
A硬度)は、JIS−A6253に記載のデュロメータ
硬さ試験(タイプA)に準ずる方法により求めた。
と、繰り返し使用によるたるみ(張力低下)を防止する
ことができるため、繊維で補強することが好ましい。
に示すように、中間転写ベルト20中にその長手方向
(回動方向)に糸条の繊維22が沿う、繊維22の螺旋
状配列、あるいは図4に示すように、中間転写ベルト2
0中に繊維を織った織布23を配列する等の方法があ
る。製造のしやすさ、製造コストの観点から、繊維の最
も好ましい配列形態は、繊維22の螺旋状配列である。
配列する位置としては、中間転写ベルト20のたとえば
弾性層の下面ないし内下部など、適宜の位置とすること
ができる。
用いる繊維としては、限定するものではないが、綿、
絹、麻、羊毛などの天然繊維;キチン繊維、アルギン酸
繊維、再生セルロース繊維などの再生繊維;アセテート
繊維などの半合成繊維;ポリエステル繊維、ナイロン繊
維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリビニルア
ルコール繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデ
ン繊維、ポリウレタン繊維、アラミド繊維、ポリフロロ
エチレン繊維などの合成繊維;炭素繊維、ガラス繊維、
ボロン繊維などの無機繊維;スチール繊維、銅繊維など
の金属繊維等が挙げられる。これらの1種あるいは2種
以上を用いることができる。
数のフィラメントを撚ったものであってもよく、また撚
り糸はどのような撚り方であってもよい。さらに撚り糸
は混紡してもよい。
のような織り方の織布であってもよく、交織した織布も
使用可能である。
術は、たとえば米国特許5,409,557号明細書、
特開平3−293385号公報等にも開示されている
が、これらは中間転写ベルトの材料の比誘電率を考慮し
ていないので、ベルト上飛び散りが発生する。同じく、
実公平8−5480号公報は、中間転写ベルト全体の比
誘電率が10以上と大きい上に、被覆層の比誘電率およ
び厚さについて全く考慮していないので、中間転写ベル
ト表面の画像部と非画像部の電位差ΔVが大きくなって
しまい、ベルト上飛び散りが発生する。
および被覆層には、ゴム、エラストマーあるいは樹脂が
使用される。ゴム、エラストマーとしては、これに限定
するものではないが、次のものが挙げられる。たとえ
ば、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエン
ゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンターポリマ
ー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレ
ン、アクリロニトリルブタジエンゴム、ウレタンゴム、
エピクロロヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴ
ム、、水素化ニトリルゴムが挙げられる。熱可塑性エラ
ストマーとしては、たとえば、ポリエチンレン系、ポリ
オレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、フッ
素樹脂系のエラストマーが挙げられる。これらの1種あ
るいは2種以上を使用することができる。
のではないが、たとえば、ポリスチレン、スチレン系樹
脂(クロロポリスチレン、スチレン−ブタジエン共重合
体等)、メタクリル酸メチル樹脂、アクリル酸エチル樹
脂、変性アクリル樹脂(シリコーン変性アクリル樹脂、
アクリル・ウレタン樹脂等)、塩化ビニル樹脂、フェノ
ール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエス
テルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、ポリウレタ
ン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、変性ポリフェニ
レンオキサイド樹脂等が挙げられる。これらの1種類あ
るいは2種類以上を使用することができる。
塗装、静電塗装、押出成形など、任意のものを使用する
ことができる。
るために、必要に応じ、弾性層や被覆層に導電剤を添加
することができる。導電剤としては、特に限定されるも
のではないが、たとえば、カーボン、アルミやニッケル
等の金属粉末、酸化チタン等の金属酸化物、四級アンモ
ニウム塩含有ポリメタクリル酸メチル、ポリビニルアニ
リン、ポリビニルピロール、ポリジアセチレン、ポリエ
チレンイミン、含硼素高分子化合物およびポリピロール
等の導電性高分子化合物等が挙げられる。これらの1種
または2種以上を使用することができる。
りが発生しにくいので、第1の画像担持体として、少な
くとも最外層にPTFE(ポリテトラフルオロエチレ
ン)の微粉末を含有する感光ドラムを用いることによ
り、より高い1次転写効率で転写を行なっても(つま
り、中間転写ベルト上にトナーを厚く転写しても)、ベ
ルト上飛び散りが発生せず、より完全な1次転写を行な
われ、画像品位の点で好ましい。
ベルトは弾性層と1層以上の被覆層とからなり、その被
覆層の少なくとも1層の比誘電率εおよび厚さt(μ
m)が、ε≦6、かつt≧εの関係を満たしており、か
つ弾性層がJIS−A硬度で85゜以下である。これに
よれば、中間転写ベルトの弾性層により画像の中抜けを
防止でき、上記特定の関係を満たす被覆層により、1次
転写直後の中間転写ベルトの非画像部の表面電位の絶対
値を大きくし、かつそこから離れた位置での電荷の減衰
を遅くして、画像部と非画像部の表面電位の差を小さく
できるので、中間転写ベルトに1次転写されたトナーを
静電的に中間転写ベルト上に固定できる。したがって、
中抜け画像やベルト上飛び散りのない高精細な画像を得
ることができる。
ンドを被せ、その上から直径150μmのポリエステル
糸を0.7mmのピッチで螺旋状に巻き付けた。さらに
その上に上記と同様なゴムパウンドを被せ、その上から
ポリエステルテープを巻き付けてゴムパウンドを金型に
十分密着させ、ゴムパウンドを加硫した。加硫後、ポリ
エステルテープを剥がしてゴムを研磨し、繊維を配列し
た弾性層(弾性体チューブ)を得た。
る。材料配合は重量部を示す(以下同じ)。
゜、体積抵抗率は1×107 Ωcmであった。
めの塗料を下記処方により作成した。処方は重量部を示
す(以下同じ)。
触乾燥後、130℃で2時間加熱することにより残存溶
剤を除去して、弾性層上に比誘電率ε=2.7、厚さt
=18μmの被覆層を1層有する中間転写ベルトを得
た。
成装置に装着し、フルカラーの画像形成に使用し、下記
の作像条件により画像形成を実施して、そのときの1次
転写効率を測定した。
うに定義した。
像濃度/(感光ドラム上の転写残りトナー濃度+中間転
写ベルト上のトナー像濃度)
よび中抜けを評価した。その結果を表1に示す。表1に
示すように、画像の中抜けやベルト上飛び散りが極めて
少ない高精細なフルカラープリント画像を得ることがで
きた。さらに、5000枚の画像形成動作後も、中間転
写ベルトの張力低下は小さく、ベルトが緩むようなこと
はなかった。
りが極めて少なかったことについては、以下のように考
察される。
率εが2.7と十分に小さい上に、厚さtが18μmも
あるために、被覆層によるトナーの静電的な固定効果が
大きく働いたものと考えられる。
ので、(1)中間転写ベルトの回転中に、引っ張り側
(駆動ローラより上流側)と緩み側(駆動ローラより下
流側)で、中間転写ベルトの伸び率が異なるために生じ
る機械的な飛び散り要因、(2)図9に示すように、プ
ーリ通過前後で中間転写ベルトの表面(トナー担持面)
が伸縮するという機械的な飛び散り要因、が低減するた
めに、より飛び散りが減少したものと考えられる。
の比誘電率と厚みが適当でない場合には、中間転写ベル
トを繊維で補強しても飛び散りを大幅に改善することは
できないことから、本実施例で得られた飛び散りレベル
は、単に被覆層による静電的な固定効果と、繊維による
機械的な飛び散り要因低減効果の和によるものではな
く、それらの相乗効果により達成されたものと推定され
る。
の非画像部(表面)に存在する電荷が、弾性層内部に繊
維を入れることにより、その通過(減衰)経路を狭めら
れて、非画像部の表面電位の減衰が遅くなり、静電的な
固定効果が強められたためではないかと考えられる。こ
の相乗効果は、被覆層の比誘電率が6以下のとき、すな
わち表面電位の減衰が遅いときに初めて現れ、被覆層の
比誘電率が小さく、かつ被覆層の厚さが厚くなるほど、
すなわち非画像部の表面電位の減衰が遅くなるほど、相
乗効果が強められると考えられる。
き付け、実施例1と同一のゴムパウンドからなるチュー
ブ状ゴムパウンドを被せ、加硫、研磨を経て、繊維を入
れた弾性層を形成した。繊維は、弾性層の内周面に螺旋
状に配列した。
(比誘電率ε=3.5)の水分散液をスプレー塗布し、
乾燥して、厚さ10μmの第1の被覆層を形成した。
(表面層)を形成するために、下記処方の塗料をスプレ
ー塗布した。
温で指触乾燥後、120℃、30分の加熱により残存溶
剤を除去して、第1の被覆層上に第2の被覆層を形成し
た。
5、厚さt=10μmの第1の被覆層と、その上の比誘
電率ε=6.5、厚さt=20μmの第2の被覆層とを
有し、繊維で補強した中間転写ベルトを得た。
像形成装置に組み込み、実施例1と同様、フルカラーの
画像形成に使用し、同様な作像条件で画像形成を実施
し、そのときの1次転写効率を測定した。感光ドラム1
には、より高い転写効率が得られるようにするために、
最外層にPTFEの微粉末を含有するOPC感光ドラム
を用いた。
ー連続プリントを行なったが、より高い1次転写効率が
得られ、また画像の中抜けやベルト上飛び散りの発生も
なく、高品位なフルカラープリント画像を得ることがで
きた。中間転写ベルトを繊維で補強してあるので、50
00枚の画像形成動作後も、中間転写ベルトの張力の低
下は小さく、ベルトが弛むようなことはなかった。
ドを被せ、その上から直径150μmのポリエステル糸
を0.7mmのピッチで螺旋状に巻き付けた。さらにそ
の上に同様なチューブ状のゴムパウンドを被せ、その上
からポリエステルテープを巻き付けてゴムパウンドを金
型に十分密着させ、ゴムパウンドを加硫した。加硫後、
ポリエステルテープを剥がしてゴムを研磨し、繊維を配
列した弾性層(弾性体チューブ)を得た。
る。
゜、体積抵抗率は5×106 Ωcmであった。
めの塗料を下記処方により作成した。
性層上に塗布して、室温で指触乾燥後、120℃で2時
間加熱することにより、残存溶剤を除去することで被覆
層を形成し、弾性層上に比誘電率ε=5.0、厚さt=
30μmの被覆層1層有する、繊維で補強した中間転写
ベルトを得た。
像形成装置に装着し、実施例1と同様、フルカラーの画
像形成に使用し、同様な作像条件で画像形成を実施し、
そのときの1次転写効率を測定した。
ー連続プリントを行なったが、画像の中抜けやベルト上
飛び散りの発生もなく、高品位なフルカラープリント画
像を得ることができた。中間転写ベルトを繊維で補強し
てあるので、5000枚の画像形成動作後も、中間転写
ベルトの張力の低下は小さく、ベルトが弛むようなこと
はなかった。
パウンドを被せ、その上に接着剤を塗布したポリエステ
ル糸を螺旋状に巻き付け、その上にチューブ状のゴムパ
ウンドを被せ、その上からポリエステルテープを巻き付
けてゴムパウンドを金型に十分密着させ、加硫、研磨を
経て、繊維を入れた弾性層を得た。繊維は、弾性層の厚
み方向に対して中央部分に、軸方向に対して螺旋状に配
列した。
る。
゜、体積抵抗率は5×1011Ωcmであった。
の塗料を下記処方により作成した。
温で指触乾燥後、140℃で1時間加熱することにより
被覆層の効果反応を完了させ、弾性層上に比誘電率=
6.0、厚さt=25μmの被覆層を1層有する、繊維
で補強した中間転写ベルトとを得た。
像形成装置に組み込み、実施例1と同様、フルカラーの
画像形成に使用し、同様な作像条件で画像形成を実施
し、そのときの1次転写効率を測定した。
ー連続プリントを行なったが、画像の中抜けやベルト上
飛び散りの発生もなく、高品位なフルカラープリント画
像を得ることができた。中間転写ベルトを繊維で補強し
てあるので、5000枚の画像形成動作後も、中間転写
ベルトの張力の低下は小さく、ベルトが弛むようなこと
はなかった。
ず、第2の被覆層を設けたままで中間転写ベルトとし
た。
に組み込み、実施例1と同様、フルカラー画像形成に使
用し、同様な作像条件で画像形成を実施し、そのときの
1次転写効率を測定した。結果を表1に示す。
層の比誘電率がε=6.5と大きいので、ベルト上飛び
散りが発生した。
同様にして、中間転写ベルトを得た。図7の画像形成装
置に組み込んで画像形成に使用し、1次転写効率を測定
した。
εは6以下であるが、厚さtが3μmと薄いために、被
覆層の静電容量Cが大きくなり、ベルト上飛び散りが発
生した。
ルト(体積抵抗率106 Ωcm、厚さ200μm)上
に、実施例1と同様な被覆層を設け、中間転写ベルトと
した。
形成装置に組み込んで、フルカラーの画像形成に供し、
同様な作像条件で画像形成を実施し、そのときの1次転
写効率を測定した。
が5.0、厚さが5μmであるため、ベルト上飛び散り
はなかったが、中間転写ベルトに弾性層がなく硬いため
に、画像の中抜けが発生した。
画像担持体である像担持体上に形成されたトナー像を中
間転写ベルト上に転写し、その後、改めて第2の画像担
持体である転写材に転写して画像を得るに際し、中間転
写ベルトの構造を、JIS−A硬度が85゜以下の弾性
層と、その上に1層または複数層の被覆層を形成した構
造とし、その被覆層の少なくとも1層の比誘電率ε、厚
さt(μm)をε≦6、かつt≧εとし、さらに、中間
転写ベルト中に繊維を配列した。したがって、弾性層に
より画像の中抜けを防止するとともに、被覆層により中
間転写ベルトの1次転写直後の位置の表面電位を大きく
し、そこから離れた位置の電荷の減衰を遅くして、画像
部と非画像部の表面電位の差を少なくでき、1次転写さ
れたトナーを中間転写ベルト上に固定して、トナーのベ
ルト上飛び散りがない高品質な画像を得ることができ
る。
す断面図である。
示す断面図である。
の配列法を示す斜視図である。
の他の配列法を示す斜視図である。
ルトの表面電位を示す図である。
ルトの表面電位を示す図である。
装置を示す概略図である。
を示す説明図である。
ー部における伸縮を示す説明図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 第1の画像担持体上に形成されたトナー
像を中間転写ベルトに転写し、その後、第2の画像担持
体上に再度、転写して画像を得る画像形成装置におい
て、前記中間転写ベルトは、JIS−A硬度が85゜以
下の弾性層と、その上に形成した1層以上の被覆層とか
らなり、前記被覆層の少なくとも1層の比誘電率εおよ
び厚さt(μm)が、 ε≦6、かつt≧ε の関係を満足しており、かつ、前記中間転写ベルト中に
繊維を配列したことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 前記中間転写ベルト中の繊維の配列は、
ベルトの回動方向に繊維が沿う螺旋状配列である請求項
1の画像形成装置。 - 【請求項3】 前記被覆層を2層有し、外側の被覆層が
少なくともトナーに対する離型性を備える請求項1また
は2の画像形成装置。 - 【請求項4】 前記弾性層の体積抵抗率が1×1011Ω
cm以下である請求項1〜3のいずれかの項に記載の画
像形成装置。 - 【請求項5】 前記第1の画像担持体が、導電性の剛体
ローラ上に感光層を有する感光ドラムからなり、該感光
層の少なくとも最外層に四フッ化エチレン樹脂の微粉末
を含有する請求項1〜4のいずれかの項に記載の画像形
成装置。 - 【請求項6】 前記トナー像を1成分現像剤の非磁性ト
ナーで形成した請求項1〜5のいずれかの項に記載の画
像形成装置。 - 【請求項7】 第1の画像担持体上に形成されたトナー
像を受け、そしてこのトナー像を第2の画像担持体上に
転写する中間転写ベルトであって、JIS−A硬度が8
5゜以下の弾性層と、その上に形成した1層以上の被覆
層とからなり、前記被覆層の少なくとも1層の比誘電率
εおよび厚さt(μm)が、 ε≦6、かつt≧ε の関係を満足しており、かつ、ベルトの内部に繊維を配
列したことを特徴とする中間転写ベルト。 - 【請求項8】 前記内部の繊維の配列は、ベルトの回動
方向に繊維が沿う螺旋状配列である請求項7の中間転写
ベルト。 - 【請求項9】 前記被覆層を2層有し、外側の被覆層が
少なくともトナーに対する離型性を備える請求項7また
は8の中間転写ベルト。 - 【請求項10】 前記弾性層の体積抵抗率が1×1011
Ωcm以下である請求項7〜9のいずれかの項に記載の
中間転写ベルト。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9311538A JPH10186893A (ja) | 1996-10-31 | 1997-10-27 | 画像形成装置および中間転写ベルト |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8-305700 | 1996-10-31 | ||
JP30570096 | 1996-10-31 | ||
JP9311538A JPH10186893A (ja) | 1996-10-31 | 1997-10-27 | 画像形成装置および中間転写ベルト |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10186893A true JPH10186893A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=26564408
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9311538A Pending JPH10186893A (ja) | 1996-10-31 | 1997-10-27 | 画像形成装置および中間転写ベルト |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10186893A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1329778A1 (en) * | 2001-11-01 | 2003-07-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and intermediate transfer unit detachably mountable thereon |
KR100421025B1 (ko) * | 2002-02-07 | 2004-03-04 | 삼성전자주식회사 | 정전 압력 전사 방식의 습식 칼라 화상형성장치 및 이를이용한 화상형성방법 |
JP2009015006A (ja) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Gunze Ltd | 中間転写ベルト |
US11281128B2 (en) | 2020-05-01 | 2022-03-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic belt and electrophotographic image forming apparatus using the electrophotographic belt |
-
1997
- 1997-10-27 JP JP9311538A patent/JPH10186893A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1329778A1 (en) * | 2001-11-01 | 2003-07-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and intermediate transfer unit detachably mountable thereon |
US6920299B2 (en) | 2001-11-01 | 2005-07-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and intermediate transfer unit detachably mountable thereon |
KR100421025B1 (ko) * | 2002-02-07 | 2004-03-04 | 삼성전자주식회사 | 정전 압력 전사 방식의 습식 칼라 화상형성장치 및 이를이용한 화상형성방법 |
JP2009015006A (ja) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Gunze Ltd | 中間転写ベルト |
US11281128B2 (en) | 2020-05-01 | 2022-03-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic belt and electrophotographic image forming apparatus using the electrophotographic belt |
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