JPH0378624B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、感光体ドラム等の像保持体上のトナ
ー像を転写せしめ、この転写トナー像を記録材等
の次の転写材へ更に転写するのに使用される中間
転写体、特に静電記録、電子写真複写用の中間転
写体に関するものである。

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

しかしながらトナー像を従来のように例えばコ
ロナ放電器のような転写電極によつて静電的に転
写シート（記録材）上に転写する場合、電荷の乱
れが伴い、トナー像の解像力が低下してしまう。
また、トナーとして高画質のトナー像の得られる
誘電性磁性トナーなどを用いた場合には、実質的
に転写不可能な状態を招く。

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

そこで、例えば特公昭46−41679号公報、特公
昭48−22763号公報、特開昭49−78559号公報およ
び米国特許第3993825号明細書等において、ゴム
を転写層とする中間転写体に上記トナー像を押圧
転写し、この転写されたトナー像を熱ロールを用
いてその加熱溶融下に転写シート上に押圧転写、
定着（転写定着）する方法が提案されている。か
かる方法においては、例えばシリコーンゴムの如
く、一方では離型性を有すると共に他方では押圧
時に微粒子体を付着する性質を有するゴム系の転
写層の表層にトナー像が押圧転写され、この転写
層上のトナー像は熱ローラーなどの加熱体と接触
加熱されて溶融し、同時に給送された転写シート
上に押圧転写され、定着される。即ち、加熱によ
り溶融したトナー像は転写層のもつ上記離型性に
基づき容易に転写シート上に転写、定着されるか
ら、転写工程によるトナー像の解像力と低下がな
く、しかも高い転写率で転写が実現されるとして
いる。

しかしながら、上記のシリコーンゴムからなる
転写層は弾性余効（弾性変形状態からの変形回復
時間）が小さいために、感光体からトナー粒子を
剥離（即ち押圧転写）する際にトナー粒子を転写
層表面に保持する作用が不十分であり、押圧転写
率がそれ程高くはならないことが判明した。

本発明は、こうした状況に鑑み、上記の如き押
圧中間転写方式の特長を生かしつつ、特に押圧転
写率の向上させることを目的とするものである。

この目的は、本発明による中間転写体、即ち主
としてフルオロシリコーンゴムと非フルオロシリ
コーンゴム（以下、単にシリコーンゴムと略称す
る。）との混合物によつて転写層が形成されてい
ることを特徴とする中間転写体によつて達成され
る。

本発明の中間転写体によれば、転写層が主とし
てシリコーンゴムとフルオロシリコーンゴムとの
混合物からなつているが、特にフルオロシリコー
ンゴムは通常のシリコーゴムに比べて弾性余効が
大きく、押圧転写時又は後に充分な時間トナー粒
子を抱き込めるよう弾性変形状態を保持すること
ができる。従つて、転写層は、フルオロシリコー
ンゴムの作用で高い押圧転写率を発揮するものと
なる。但、フルオロシリコーンゴムは（フツ素の
含有によつて）負帯電性が大きく、トナー像保持
体側が正に帯電し易いので単独で転写層を形成す
ることは不適当である。本発明の転写層には、上
記の如き負帯電性がフルオロシリコーンゴム程大
きくかつ粘着性も良いシリコーンゴムが含まれて
いるから、フルオロシリコーンゴムのもつ上記欠
点を充分に解消し、かつその長所を生かした優れ
た転写層を提供できるのである。

こうした顕著な作用効果を得るためには、転写
層中の各ゴム成分の含有比率は重量比でフルオロ
シリコーンゴム：シリコーンゴム＝30：70〜95：
５であるのが上記の理由から適しており、さらに
好ましくはフルオロシリコーンゴム：シリコーン
ゴム＝50：50〜90：10が本発明に適している。こ
の比率範囲を外れてフルオロシリコーンゴムが少
なくなると、上記した弾性余効が小さくて押圧転
写率が低下し、またフルオロシリコーンゴムが多
すぎるとその帯電性がトナー像保持体側の帯電性
能、光感度、現像性能、除電性等に悪影響を及ぼ
し易くなる。

以下、本発明を図面に示す実施例について詳細
に説明する。

第１図は、本発明による中間転写体１を組込ん
だ押圧転写方式の電子写真複写機の要部を示すも
のである。

この複写機においては、本体上壁部の上に移動
可能に設けられた原稿載置台２のガラス面上にプ
ラテンカバー３で覆われた原稿４が載置され、こ
の原稿に対し本体内の光源５から光６が、本体上
壁部に設けたスリツト５０を通して照射され、そ
の反射光がSLA（セルホツクレンズアレイ）７を
通し、ミラー８で反射後に感光体ドラム９上へ入
射する。従つて、一様に帯電されたドラム９のセ
レン、有機光導電性物質等からなる感光層１０に
は、原稿載置台２が矢印の方向に移動することに
より原稿画像に対応したパターンに像露光が行な
われ、静電潜像が形成される。図中の１１はコロ
ナ帯電器であつて、未露光状態で感光層全面を所
定の極性で帯電させるものである。また、１２は
黒枠防止用の発光ダイオードアレイ又はエレクト
ロルミネツセンス板等からなる装置であつて、感
光体上の画像以外の部分の電荷を消減させて非画
像域にトナーが付着するのを防止する働きがあ
る。静電潜像の形成された感光体ドラム９に対し
ては、現像スリーブ１３から公知の導電性トナー
１４が供給される。このトナー１４はトナー厚み
規制用の磁性ロール１５で厚み規制されながら、
スリーブ１３上で搬送されるが、スリーブ１３の
回転及びスリーブ１３内のマグネツトロール１６
の回転によりその搬送力が付与される。そして、
トナー１４には感光体ドラム９上の静電潜像によ
る逆電荷が誘起されるから、トナー粒子は静電潜
像の電荷量に比例して順次感光体ドラム９上へ移
動、吸着され、そこに所定パターンのトナー像が
形成され、現像が行なわれる。

こうして形成されたトナー像は次に、感光体ド
ラム９に対して線圧が約1.0Kg重／cm以下（例え
ば約0.4Kg重量／cm）の圧力で接している中間転
写用ロール１へ押圧転写される。このロール１
は、後記する如く、シリコーンゴムとフルオロシ
リコーンゴムとの混合物を主成分とする表面層を
有しているので、感光体ドラム９上のトナー粒子
を充二分に剥離する。剥離されたトナー粒子は、
ロール１内のヒーターランプ１７により所定温度
（即ち、充分に離型性を示す程度の温度）に予備
加熱されながらロール１上で、次の圧着ロール１
８の位置まで運ばれる。圧着ロール１８は内部の
ヒーターランプ１９で所定温度に加熱され、給紙
箱２０から給紙ロール２１によりガイド板２２、
搬送ローラー２３を介して送られてくる複写紙２
４を加熱しながらロール１と１８との間へ送り込
む。従つて、複写紙２４はトナー像を転写させる
に充分な温度を有し、両ロール１及び８間に送り
込まれた時点で既に予備加熱されているトナー像
をロール１から分離若しくは転写せしめ、かつ同
時に複写紙２４上でのトナー像の定着をも行ない
得る。なお、図中の２５は圧着ロール１８のクリ
ーニングローラー、２６は中間転写ロール１のク
リーニングローラー、２７は定着後の複写紙を排
紙受け皿２８側の排紙ローラー２９へ送るための
ガイド板、３０は両面コピー時に受け皿２８の底
部から複写紙を繰出すためのローラー、３１は両
面コピー時のガイド板である。

中間転写ローラー１の後段では、感光体ドラム
９に対し、除電ランプ３２から透明フイルタ３３
を通して光を照射し、ドラム上の残留電荷が消去
せしめられる。更に、感光体ドラム９には、例え
ばゴムローラーからなるクリーニング部材３４が
当接され、これにより分離された残存トナー粒子
は掻落し用ブレードにより補集用マグネツト（共
に図示せず）上に集められる。

上記した如き構成の複写機において注目すべき
ことは、中間転写用のロール１が第２図に示す如
く、アルミニウム、ステンレス鋼、真ちゆう等の
金属支持体や、弾性支持体あるいは樹脂製支持体
等の支持体３７上にシリコーンゴム及びフルオロ
シリコーンゴム（例えば50：50）を主体とする表
面（転写）層が設けられた構造からなつているこ
とである。

転写層３８を形成するシリコーンゴムは公知の
メチルシリコーンゴム、メチルフエニルシリコー
ンゴム、メチルビニルスルコーンゴム等でよく、
KE−40、41、42、42S、KE−441、44、45、
45SKE−471、47、48、KE−67、103、1205、
1206、1300、1600、KE−12、16、17、62、1091、
1093、1400（いずれも室温加硫型）、KE−104、
106、1201、1202、1204、KE−1212、1800（いず
れも低温加硫型）〔以上、いずれも信越化学工業
(株)製〕等が入手可能である。他方、シリコーンゴ
ムの重合タイプとしては縮合重合型（例えば上記
のKE−44）よりも付加重合型のものが望ましい。
付加重合型シリコーンゴムは縮合重合型ゴムに比
べて未反応成分が存在せず、このために像保持体
の性能（画像形成能）を良好に保持することがで
きる一方、シリコーンゴム特有の押圧転写性（ト
ナー像の剥離）及び転写定着性（記録材へのトナ
ー像の転着＝離型性）を十二分に発揮できる。こ
のような付加重合型シリコーンゴムは、例えば水
素−珪素結合を有するシリコン化合物とビニル基
を有するシリコーン化合物とが、例えば白金触媒
の存在下で生成される直鎖状または架橋構造の重
合体が有利に用いられる。ビニル基を有するシリ
コン化合物の一般式は、 〔式中、Ｒは水素原子、低級アルキル基、弗素化
低級アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ま
たはビニル基を表わし、少なくとも１つのＲがビ
ニル基であり、ｍおよびｎは酸素−珪素結合単位
の結合数を表わす。〕で示される。

かかる一般式に含まれる具体的化合物例として
は、例えば〔CH₂＝CH（CH₃）₂Si〕₂O、〔CH₂＝
CH（CH₃）SiO〕₃等を挙げることができる。ま
た、上記水素−珪素結合を有するシリコン化合物
の一般式は、 〔式中、Ｒは水素原子、低級アルキル基、弗素化
低級アルキル基、アルコキシ基またはアリール基
であり、少なくとも１つのＲが水素原子であり、
ｌは酸素−珪素結合単位の結合数を表わす。〕で
示される。

かかる一般式に含まれる具体的化合物例として
は、例えばＨ（CH₃）₂SiOSi（CH₃）₃、〔Ｈ
（CH₃）₂Si〕₂O、（CH₃）₃SiO〔SiH（CH₃）Ｏ〕Si
（CH₃）₃等を挙げることができ、このようなシロ
キサンで既に市販されているものとしては、信越
化学工業(株)製KF−99東洋レーヨン(株)製SH−1107
等が知られている。

また、転写層３８を形成する他方のフルオロシ
リコーンゴムは、上記したシリコーンゴムの一部
にフツ素原子が置換導入されたものからなつてい
てよい。即ち、上記化合物において、そのすべて
のCH₃基がCF₃基に置き換えられているものや、
一部のCH₃基がCF₃基に置き換えられているもの
（CH₃基が一部残つているもの）、更にはCH₃基の
水素原子がフツ素原子に置換されたCHxF₃−ｘ
基を有するものが挙げられる。

次に、本発明の中間転写体の転写層３８中に
は、その物理的強度の増大、増量等の目的で補強
用充填剤を加えることができる。なおシリコーン
ゴムの引張り強度は一般に３〜10Kg／cm²程度とさ
れており、上記補強用充填剤を加えることにより
主として引張り強度の増大を達成することができ
る。かかるシリコーンゴムの充填剤としては、粒
径が小さく、表面積が大きい程補強効果が大き
い。こうした充填剤は、Valron（Estersil；表面
処理シリカ）、Aerosil（高純度煙霧質シリカ）、
SantocelC.S.（シリカエアロゲル）等が使用可能
である。

上記転写層にはまた耐熱性および耐燃性向上、
着色、抵抗値調整等の目的で種々の添加剤を加え
ることができる。例えばカーボンブラツク、チタ
ンホワイト、鉛白、亜鉛華等の顔料その他染料等
の着色剤；オクチル酸鉄、酸化鉄等の鉄化合物、
酸化チタン、酸化ニツケル、ジルコニウムシリケ
ート、その他セリウム、ランタン等の稀土類元素
等の耐熱性向上剤；銅、ニツケル、コバルト等の
化合物または有機ハロゲン化合物等の難燃化剤等
を加えて転写層の特性を改良することができる。

次に、上記の中間転写体１を製造するには、例
えばシリコーンゴム及びフルオロシリコーンゴム
原料に比較的高沸点の有機溶剤を加えて希釈して
ドープを形成する。そして、第３図に示す如く、
支持体ドラム３７を回転させながら、上記のドー
プ４０をスプレー塗布する。この場合、スプレー
塗布器４１自体は公知のものが使用可能であり、
コンプレツサ４２からの圧縮空気によつて上記ド
ープ４０をノズル４３へ吸引し、そこから回転す
る支持体３７の周面へ噴出させる。ノズル４３は
支持体３７の軸方向に直線移動せしめられ、これ
によつて支持体３７上にスプレー塗布層を一様に
形成する。この塗布後に約100〜200℃に加熱すれ
ば、塗布層を加熱硬化して上記付加重合型シリコ
ーンゴムからなる転写層３８を均一厚みに形成で
きる。

こうしてスプレー塗布法により形成された転写
層３８は、スプレー塗布によるために適度な表面
性（表面粗さにして特に0.1〜5S）を有したもの
となり、上述したトナー粒子に対する粘着性を充
分に呈している。このスプレー塗布による場合、
転写層３８はあまり厚くは形成できないが、比較
的薄く（特に200μｍ以下）で均一な膜に形成で
きる。この膜厚が5μｍ未満では塗布による均一
性を出せないことがある。

第４図は、参考例を示すものである。

この例による中間転写ロール１は、支持体３７
上に厚さ約50〜75μｍのフルオロシリコーンゴム
層３９と厚さ約50〜100μｍの通常のシリコーン
ゴム層４０とを積層せしめた二層構成の転写層を
具備している。このように構成しても、既述した
如くにトナーの押圧転写率を高め、かつゴムの帯
電性の悪影響が生じないようにしている。

この中間転写体によれば、転写層３８の表面側
のゴム層４０が主としてシリコーンゴムで形成さ
れているためにシリコーンゴム特有のトナー粒子
剥離性が得られると同時に、転写層３８の支持体
側のゴム層３９が弾性余効の大きい主としてフル
オロシリコーンゴムからなつているので転写層３
８に対するトナー粒子の保持能が高くなり、押圧
転写時の転写率を向上させることができる。しか
も、表面側のゴム層４０の存在によつて、支持体
側のゴム層３９のフルオロシリコーンゴムの負帯
電性が悪影響を及ぼすことを効果的に防止でき
る。

この場合、各ゴム層の厚みは適切に選択するの
がよく、ゴム層３９の厚みは約100μｍ以下、ゴ
ム層４０の厚みは30μｍ以上であるのが望まし
い。これらの厚み範囲は、特にフルオロシリコー
ンゴムによる弾性余効の効果を発揮させつつ、そ
の帯電性の影響を生じさせないように決められる
ものである。

第４図の中間転写体は、転写層表面にはフルオ
ロシリコーンゴムが存在しないので、第２図の中
間転写体に較べて転写体が劣るのであるが、クリ
ーニング部材に第４図の構造を適用して好結果が
得られる。クリーニング部材については、後に詳
述する。

第５図は、第１図の例とは、異なつて、ベルト
型の中間転写体を用いた他の実施例を概略図示し
たものであり、第１図と共通する部分には共通符
号を付して説明を省略している。

図中の５１は上述した帯電器１１及び露光系を
含む静電潜像形成部、５３は上述の現像スリーブ
１３を含む現像部、５８は上述の除電ランプ３２
等を含む除電部、５９は上述のクリーニング部材
３４等を含むクリーニング部である。中間転写部
は、転写ロール６０、圧着ロール６１、テンシヨ
ンローラー６２を介して走行される転写ベルト７
１からなつている。この転写ベルト７１は、例え
ば電鋳ニツケルベルト又はポリイミドの延伸鋳造
ベルト等を基材とし、この上に上述した如きシリ
コーン系ゴム層３８、又は３９及び４０が設けら
れたものからなつている。この転写ベルト７１
は、感光体ドラム９に押圧されることによりトナ
ー像を剥離した後、赤外線ヒーター６５で予備加
熱されてから圧着ロール１８との間に通される複
写紙２４に密着せしめられ、トナーが複写紙２４
上に転写、定着される。この転写後はベルト７１
上の紙粉等はクリーニング装置６４で除去され、
更に除電装置６６でベルト７１の転写面が除電さ
れる。

なお、上記したゴム層３８（又は３９及び４
０）は、第１図に示したクリーニング部材３４に
適用しても効果がある。即ち、第６図の如く、ク
リーニング部材３４に例えば上記ゴム層３８を適
用すると、ゴム層３８はフツ素の含有によつて負
帯電し易いことから、感光体ドラム９上になお残
留している残留トナーが正電荷を帯びたものであ
る場合、このトナーはクリーニング部材３４によ
り、上述の押圧転写と同様に物理的に除去される
か若しくは粘着剥離されると同時に、静電的にも
吸着される。従つて、残留トナーはクリーニング
部材３４上へ効果的に除去されるから、クリーニ
ング作用を著しく高めることができる。クリーニ
ング部材３４の配置や形状、構造は上述した例に
限定されるものではない。

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

例えば、上述の中間転写機構も公知の他の機構
が採用可能である。中間転写体上のトナー像は、
複写紙ではなく第２の中間転写体上へ転写し、更
にこの第２の中間転写体から複写紙へ転写しても
よい。また、上述の例では転写と定着を同時に行
なつたが、定着部を別の箇所に分離して設けても
よい。なお、本発明の方式は電子写真複写機以外
の記録装置に応用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図、第５図及び第６図は本発明の
実施例を、第４図は参考例を夫々示すものであつ
て、第１図は中間転写体を有する電子写真複写機
の要部断面図、第２図は中間転写体の断面図、第
３図は中間転写体の表面層（転写層）の形成時の
概略図、第４図は別の中間転写体の断面図、第５
図は別の例による電子写真複写機の要部概略図第
６図はクリーニング部材の断面図である。 なお、図面に示された符号において、１，７１
……中間転写体、９……感光体ドラム、１３……
現像スリーブ、１４……トナー、１７，１９……
ヒーターランプ、１８，６１……圧着ロール、２
０……給紙箱、２２，２７，３１……ガイド、２
４……複写紙、２８……受け皿、３２……除電ラ
ンプ、３４……クリーニング部材、３７……支持
体、３８……フルオロシリコーンゴムとシリコー
ンゴムとからなる転写層、３９……フルオロシリ
コーンゴム層、４０……シリコーンゴム層、４０
……付加重合型シリコーンゴムのドープ、４１…
…スプレー塗布器、６０……転写ロール、６２…
…テンシヨンローラー、６５……ヒーターであ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 像保持体上のトナー像を転写せしめ、この転
   写トナー像を次の転写材へ更に転写するのに使用
   される中間転写体において、この中間転写体の表
   面に、前記像保持体に直接押圧される転写層が設
   けられ、この転写層が、主としてフルオロシリコ
   ーンゴムと非フルオロシリコーンゴムとの混合物
   によつて形成され、前記フルオロシリコーンゴム
   と前記非フルオロシリコーンゴムとの含有比率が
   重量比で30：70〜95：５であり、前記転写層の表
   面粗さが0.1〜5Sであり、かつ、前記転写層の厚
   さが５〜200μｍであることを特徴とする中間転
   写体。