JPS6329774A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子写真式複写機、同プリンタ等静電的に画像
を形成する画像形成装置に関する。

（従来の技術） 表面に光導電層をそなえた感光体ドラムの、該光導電層
を一様かつ特定極性に帯電し、これに適宜の画像信号書
き込み手段で光像を投射して静電潜像を形成し、ついで
、これに該潜像と反対極性に帯電した微粒状のトナーを
静電的に付与してトナー像を形成したのち、このトナー
像に紙を主とするシート状の転写材を接触ないし近接さ
せるとともに、該転写材にトナーと反対極性の電荷を印
加して静電的にトナー像を転写材に転写し、さらにこの
転写材を定着部位に持ち来たして、圧力あるいは熱と圧
力をこれに加えてトナー像を転写材に定着固定するよう
に構成した画像形成装置は従来から広範に実用されてい
る。

このような画像形成装置はトナー像を静電的に転写材に
担持させているために転写後にも相当量のトナーが感光
体ドラム表面に残り（転写率は８０ないし９０％程度）
、画像濃度が低くなることを免れなかった。また静電的
にトナーを移動するためにトナーの飛散を完全に阻止す
ることが困難で、このため画像の鮮明さを損なったり、
装置内各部を汚損するおそれがあった。

このような欠点を回避するために、たとえば、特開昭５
５−１３４８７２号公報あるいは米国特許第４１９５９
２７号１】細書などにみるように、圧力を用いた転写子
役が提案されている。

（発ＬＪＪが解決しようとする問題点）しかしながらこ
の種のものは、転写、定着を行なうために２００　ｋｇ
／ａｍ２程度の圧力を用いるので、感光体ドラム表面の
トナー像を直接転写材に転写することが困難で、中間転
写体たる誘電体層に一旦静電潜像を転写する必要があり
、このために装置の大型化、機構の複雑化を招いたり、
また静電潜像の転写を行なうために画像の解像度の低下
を生来するなどの不都合があった。

また、米国特許第３０１３８７８号明細書、同第３６６
９７０６号ＩＪＪ細書などにみるように、感光体ドラム
に形成した潜像を顕像化し、これをシリコンゴム層を有
する中間転写体に転写したのち、この転写像を、熱を加
えることによって転写材転写するようなものが提案され
ている。

ところが、このようなものは、トナーの融点以上となる
ように熱を加える必要があるので、多量の熱量が必要で
あり、またこの熱が中間転写体を介して感光体ドラムを
昇温させ、このために感光体ドラムの特性を損なう欠点
があった。

また、中間転写体の表面を柔軟なゴム層にして感光体ド
ラム表面から顕像を転写し易くすると、中間転写体の表
面の耐圧が定着部分でかかる圧力より低くなって変形が
生じ、他方、中間転写体表面のゴム硬度を高くすると、
転写効率が低下するという問題点があった。

そこで、本発明は従来例の上記した問題点を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、中間転
写体表面の硬度を高くしても、像担持体（感光体ドラム
）に形成された潜像を転写する際の転写効率が高く、定
着時、圧接力を大きくすることのできる画像形成装置を
提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明にあっては、像担
持体と、該像担持体に圧接する中間転写体とを備え、前
記像担持体の表面に形成した潜像を現像して可視画像と
し、この画像を中間転写体に転写する画像形成装置にお
いて、前記中間転写体の表面を前記像担持体の表面と同
極に帯電したことにより構成されている。

（作　　　用） 上記の構成を有する本発明においては、像担持体に中間
転写体を圧接すると共に、中間転写体の表面を像担持体
の表面と同極に帯電し、像担持体の表面に形成した潜像
を現像して可視画像とし、この画像を中間転写体に転写
することによって、転写効率を低下することなく、中間
転写体表面硬度を高くすることができるようにしたもの
である。

（実　施　例） 以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例を示す画像形成装置の概略側面
図であって、表面に光導電層をもうけた像担持体として
の感光体ドラムｌは、不図示の駆動源によって矢印入方
向に回転する。

符号２は、表面にシリコンゴムなどをに＆膜した鋼など
の剛性材料で回転円筒状に構成した中間転写体で、その
軸受端部に配したばね（不図示）など適宜の手段で前記
感光体ドラム１に圧接して従動回転する。

前記中間転写体２には、表面に適宜膜厚の樹脂をコーテ
ィングした剛性材料からなる回転円筒状の加圧体３が圧
接しており、この加圧体３内部にはこれを加熱するため
のヒータ１２が配されている。

前記感光体ドラムｌの表面にもうけた光導電層としては
比較的耐圧性の大きいアモルファスシリコン、有機半導
体を用いるのが好適であり、さらにその表面に、表面エ
ネルギーが３５ダイン／Ｃ膳以下の物質、たとえばシリ
コン樹脂、ふっ素樹脂またはこれらの官濠基を有するブ
ロックポリマーなどを直接塗布するか混合して感光層を
形成するのが好適である。このとき形成される表面層の
厚みは２終以下、望ましくは１ル鳳で１表面粗さは０．
５　＃Ｌｍ　ＲＭＳ以上、望ましくは０．２　ｐ、、ｍ
ＲＭＳ程度とするのがよい、感光体ドラム１の芯金はア
ルミニューム、同合金、銅合金などの導電性材料で形成
しその肉厚は中間転写体２との接触圧に充分耐えられる
ようにする。

中間転写体２は鋼などの剛性材料からなる芯金の表面に
ふっ素ゴム、エチレン−プロピレンゴム、ウレタンゴム
、テフロン（４ふっ化エチレン）入りエラストマー等の
樹脂を、圧接時の圧力によって１ないし５ＪＬｍの範囲
で適宜形成したものとする。

加圧体３は中空鋼性の芯金上にポリアセタール、ポリイ
ミド、ポリカーボネートなど耐圧縮性にすぐれた樹脂を
、中間転写体２との接触圧力に応じて適宜形成したもの
とする。

さらに、前記加圧体３の内部に内装した熱源１２として
は、ハロゲンランプ、面状発熱体など適宜のものを使用
でき、不図示の制御手段によって加圧体３の表面温度が
８０ないし１１０℃に維持されるようになっている。

前記感光体ドラムｌの周縁にはよく知られているように
、光導電層を一様に帯電させるための一次帯電器５、こ
の帯電面に画像情報をあたえて静電潜像形成を形成させ
るための露光部６．該潜像を顕像化するためにトナーを
供給する現像器７、転写後感光体ドラム１の表面に残る
残留トナーを除去するクリーニング器４、残留電荷な除
去するイレーズランプ４ｂ、除電帯電器４ａなどが配設
されている。

このような構成の画像形成手段は従来から周知であるの
で詳述はしないが、現像器７の位置で形成されたトナー
像は感光体ドラムｌの回転にともなって中間転写体？と
の圧接ニー２プ部Ｎ１に至る。そして、中間転写体２は
帯電器１４にて感光体ドラム１表面と同極に帯電されて
おり、ニップ部Ｎ１で感光体ドラムｌ上のトナー像は中
間転写体２に圧力と静電効力により転写される。

このようにして中間転写体２に転移したトナー像は、該
転写体２の回転にともなって、加圧体３との圧接ニップ
部Ｎ２に至る。

一方、カセー７トなどのリザーバ９から取り出されて搬
送路１３に送出された転写紙は一旦レジストローラ１０
の位置で待機し、ついで中間転写体２上を進行するトナ
ー像とタイミングを合せてニップ部Ｎ２においてトナー
像に接触し、圧力と熱の作用でトナー像を受容したのち
、排出ローラ１１を経て装置外に排出される。

なお図中、符号８は残留トナーを除去するためのクリー
ニング器である。

このような画像形成装置において、感光体ドラム１には
シリコン樹脂で表面を覆った有機半導体奢、中間転写体
２には、シリコンゴム層をそなえたローラを用い、トナ
ーには中および低分子量のポリエチレンの混練物に磁性
体粉を混ぜ、これを粉砕、分級したものに荷電制御剤お
よび電荷付手剤を添加したｌＫ＃：、分給縁性磁性トナ
ーを用いた。

以上の条件で複写を行なったところ、ニップ部Ｎｌ、Ｎ
２の位置において、夫々３０　ｋｇ／　ｃｍ２および８
０　ｋｇ／　ｃｍ２の転写圧、加圧体３の表面温度９０
℃で、９９％、９８％の転写率を得た。　＃同様の条件
で感光体ドラム１から直接転写紙に転写を行なった場合
の転写率は８８％であった。

さらに前述の装置によって連続通紙テストを行なったと
ころ、１０万枚通紙後にも画像に変化なく、感光体ドラ
ム１表面にも損傷、特性の劣化などは見られなかった。

ニップ部Ｎ１における圧力を０．１　ｋｇ／ｃｍ２以下
にすると、転写率も静電転写に近すき実用的でない。

また、この圧力をｌ　ＯＯｋｇ／　ｃｓ＋２以上では、
感光体ドラム１の特性の変化や摩耗が大きくなって耐久
性に欠けるので好ましくなく、望ましくは３０ｋｇ／ｃ
１２以下がよい。

ニップ部ＮＺにおける圧力は高いほど転写率は向上する
が、極端に高いと、たとえば３００　ｋｇ／ｃｍ２以上
になると転写紙が透明化したり、光沢が増して見に〈〈
なり好ましくない０反面この圧力が７０　ｋ３／　ｃｍ
２以下では転写率が６０％以下となって実用的でない、
またニップ部Ｎ１での転写圧がニップａｌｌ　Ｎ　２　
におけるそれより高い場合、ニップ部Ｎ２における転写
率が低下するため実用的でない、実用的にはニップ部Ｎ
ｌ　の転写圧はニップＷ　Ｎ　２のそれよりも３０　ｋ
ｇ／　ｃｍ２以上低いことが望ましい。

さらに、前述の公知のこの種の画像形成装置におけるよ
うに熱のみで転写、定着を行なう場合には、当該部分の
温度を１８０乃至２５０℃に加熱する必要があるが、こ
のために感光体ドラム１表面の温度が８０℃以上となり
、暗抵抗の減少など特性に変化をきたして安定した潜像
が得難くなる。

これに対して本発明のものにおいては、中間転写体２の
表面を感光体ドラムｌの表面と同極に帯電したので、転
写効率を低下することなく、中間転写体２表面硬度が高
められ、したがって圧力定着が可撤となり、昇温等につ
いて上記のような欠点がない。

以上のものにおいてはトナーとしてポリエチレンを用い
たが、ガラス転移温度５０℃、溶融点１３０℃のポリア
ミドを用いた場合、二７プ部Ｎ！での転写圧を５　ｋｇ
／　ｃｍ２　とし、中間転写体２と加圧体３との圧力を
６０　ｋｇ／　ｃｍ２　、温度を１００℃とすることに
よってニップ部Ｎｌ　で９９％、ニップ部Ｎ２でほぼ１
００％の高転写率を得た。

かくして、上記実施例は、導電性基体上に光導電層を設
けた感光体ドラムｌの、光導電層に形成した静電潜像を
粉体トナーで顕像とし、感光体ドラムｌに、これと同極
に帯電させた中間転写体２を接触させることにより、前
記顕像を転写するものである。

（発明の効果） 本発明に係る画像形成装置は以上の構成及び作用からな
るもので、転写時、像担持体上のトナー像を中間転写体
表面の硬度を高くしても小さな圧接力にて効率良く転写
可老であり、また定着時においても転写材とトナー像と
の圧接力を高めることができ、高品位な画像を安定して
得ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像形成装置の一実施例の構成を
示す概略側面図である。 符号の説明 １・−・感光体ドラム（像担持体） ？・・・中間転写体　　　　３・−・加圧体１４・・・
帯電器　　　　　　Ｎｌ、Ｎ２・・・ニップ部特許出願
人　キャノン株式会社７・壬）代理人　弁理士　　匿　
　良　　和　　信゛″゛□゛−亡−７ 代理人　弁理士　　奥　　１）　規　　之第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 像担持体と、該像担持体に圧接する中間転写体とを備え
   、前記像担持体の表面に形成した潜像を現像して可視画
   像とし、この画像を前記中間転写体に転写する画像形成
   装置において、前記中間転写体の表面を前記像担持体の
   表面と同極に帯電したことを特徴とする画像形成装置。