JP3402978B2

JP3402978B2 - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JP3402978B2
Application number: JP35318496A
Authority: JP
Inventors: 信司山根; 友宏三浦
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1996-12-16
Filing date: 1996-12-16
Publication date: 2003-05-06
Anticipated expiration: 2016-12-16
Also published as: JPH10177310A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数色のトナーを
用いて転写シート材にカラー画像を形成するカラー画像
形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】第１の従来のカラー画像形成装置として
は、例えば特開平５−１４２９５５号公報に掲載された
電子写真記録装置がある。この第１の従来例に係る電子
写真記録装置はシリンダー型の中間転写体を用い、その
表面に設けられた転写材（誘電体層）は、カーボンブラ
ックやアルミニウム等の導電性金属を高分子材料内に分
散させた導電性エラストマーであり、常温においてゴム
状の顕著な弾性を示すもので、その弾性を用いて径を拡
張して、中間転写体のアルミニウム製の導電性シリンダ
ー基体に被せ、その収縮力によって導電性シリンダー基
体と密着させているものである。

【０００３】第２の従来のカラー画像形成装置として
は、例えば特開平５−１５０５７４号公報に掲載された
電子写真装置がある。この第２の従来例に係る電子写真
装置は、中間転写体が電気的特性上継ぎ目のないループ
ベルト（シームレスベルト）により形成されていて、複
数のローラーに掛け渡してベルト駆動されるようになっ
ているものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記第
１の従来例に係る電子写真記録装置においては、次のよ
うな問題を有していた。すなわち、転写時においてトナ
ーにかかる圧力は画像品質に大きく影響し、圧力が高す
ぎると帯電の差による電気的吸引力によりトナーを円滑
に転移させることに支障を来たす。すなわち、トナーの
転移元の感光体にトナーが付着して残留する一方、転移
先の中間転写体からはトナーが剥がされて抜ける、いわ
ゆる中抜けの現象が発生し易くなる。そこで、感光体と
中間転写体の間の接触圧（ニップ圧）が高過ぎる状態に
ならないように、中間転写体の表面の硬度を低減させる
必要があるが、上記従来の電子写真記録装置の中間転写
体の表面の導電性エラストマーでは、その硬度を低減さ
せるのに限界がある。

【０００５】また前記第２の従来例に係る電子写真装置
においては、中間転写体がシームレスベルトになってい
るため、ベルトの蛇行による色ずれが生じ易く、これを
防止するために精度を高くするとコストが著しく高くな
る。またシームレスベルトの中間転写体の端部には亀裂
が生じ易く、このため中間転写体の耐久性を著しく劣化
させるという問題があった。

【０００６】そこで本発明は、いわゆる中抜けや色ずれ
を防止できると共に、安価で耐久性に優れたカラー画像
形成装置を提供することを課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、静電潜像を形成するための感光体と、前記
感光体から複数色のトナー画像を多重転写させる中間転
写体と、前記多重転写されたトナー画像を転写シート材
に二次転写させるローラ、チャージャ、或いはベルトか
らなる各種の転写装置のいずれかを備えたカラー画像形
成装置において、前記中間転写体が、円筒状に形成され
た金属性の導電性シリンダーと、前記導電性シリンダー
の円周方向の一部に両端部が係止されて前記導電性シリ
ンダーの外側に同心円状に積層して設けられたスポンジ
状の導電性弾性体と、前記導電性シリンダーの円周方向
の一部に両端部が係止されて前記導電性弾性体の外側に
同心円状に積層して設けられた非伸縮性の転写フィルム
とを有し、前記導電性弾性体と前記導電性シリンダーを
絶縁性接着剤を帯状または円形状に塗布して接着し、前
記接着剤を帯状に塗布するときはその幅ｘと、又は前記
接着剤を円形状に塗布するときはその直径ｄと、前記導
電性弾性体の厚さｔとの比をｙとすると、ｙ＝ｘ／ｔ＝ｄ／ｔ≦０．０１１３×ｅｘｐ（０．６１
×ｌｏｇ_１０（ρｖ））（式中のρｖは前記導電性弾性体の体積抵抗率（Ω・ｃ
ｍ）である）であることを特徴とするものである。

【０００８】このような構成のカラー画像形成装置によ
れば、中間転写体が、金属性の導電性シリンダーと非伸
縮性の転写フィルムの間に、スポンジ状の導電性弾性体
が挾まれて設けられた構造となっているため、導電性弾
性体が弾性変形することにより中間転写体の表面の硬度
を結果的に低減でき、ニップ圧を小さくできるので、前
述のようないわゆる中抜けの現象の発生を防止すること
ができる。

【０００９】また本発明においては、中間転写体にシー
ムレスベルトを用いずにシリンダー型のものを用いてい
るため、精度をそれほど高くしなくとも色ずれを防止で
きるので、安価なカラー画像形成装置を提供することが
できる。さらに、シームレスベルトの中間転写体のよう
に端部に亀裂が生じ難いので、耐久性に優れたカラー画
像形成装置を提供することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付した図面に基づいて詳しく説明する。図１ない
し図１１は、本発明の第１の実施の形態に係るカラー画
像形成装置を示す図である。

【００１１】図１において、２つの感光体６のうち、図
中左方の感光体６は例えば、マゼンタ（赤）とブラック
（黒）により形成されたカラー画像を中間転写体１の表
面上に多重転写し、図中右方の感光体６は例えば、イエ
ロー（黄）とシアン（青）により形成されたカラー画像
を中間転写体１の表面上に多重転写するようになってい
る。なお、本実施例では、感光体６および使用するトナ
−が正帯電で、転写極性が負極性である反転現像法の場
合を説明する。

【００１２】上記２つの感光体６から表面にカラー画像
を多重転写された中間転写体１は、転写ローラー７との
間に挾まれて送られる転写紙（転写シート材）１０にそ
の多重のカラー画像を二次転写するようになっている。
カラー画像を二次転写された転写紙１０は転写ローラー
７を通過した後、分離装置８により帯電を消去されて中
間転写体１から分離し、搬送装置１２により図外左方の
定着装置に送られる。

【００１３】上記感光体６には正の電荷Ｖ１が帯電され
ており、中間転写体１には零の電荷Ｖ２が帯電されてお
り、そして転写ローラー７には負の電荷Ｖ３が帯電され
ている。したがって上記感光体６の電荷Ｖ１，中間転写
体１の電荷Ｖ２，および転写ローラー７の電荷Ｖ３の間
には、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３の関係が成り立つことになる
る。このような関係により、各色のトナー画像が感光体
６から中間転写体１に一次転写され、そして中間転写体
１から転写紙１０に二次転写されることになる。

【００１４】中間転写体１の構造は、１番内径側にアル
ミニウム製の導電性シリンダー２を有しており、その導
電性シリンダー２の外側には導電性を有するスポンジ状
の、導電性弾性体３が積層されて設けられていて、導電
性弾性体３の両端部は係止部５において内側に折り曲げ
られて係止されている。

【００１５】導電性弾性体３の外側には、シート状で非
伸縮性の転写フィルム４が積層されて設けられており、
転写フィルム４の両端部は係止部５において内側に折り
曲げられて係止されている。転写フィルム４の材料とし
ては例えば、ポリエーテルエーテルケトン，ポリカーボ
ネート，フッ素樹脂等を用いることができる。

【００１６】転写フィルム４は係止部５において、バネ
材（図示せず）を用いて中間転写体１の円周方向に張力
が印加されている。ところで、中間転写体１の直径は１
１０〜１６０ｍｍ^φの範囲内で形成してもよいが、望ま
しくは１１８〜１４０ｍｍ^φのものが好適である。

【００１７】導電性弾性体３の体積抵抗率としては、１
０⁶〜１０¹⁰Ω・ｃｍのものを用いることが好ましい
が、望ましくは１０⁷〜１０⁹Ω・ｃｍのものを用いるの
が好適である。これは、１０⁶Ω・ｃｍ以下だと、転写
の電界ムラが顕著になり、例えば、図１２に示すよう
に、導電性弾性体３の体積抵抗率が低くなるのにつれて
転写電流の絶対値が大きくなるために、中間転写体１の
絶縁破壊が起きやすくなるためで、他方、１０¹⁰Ω・ｃ
ｍ以上だと、バイアスが高くなってコスト高となってし
まうためである。

【００１８】ちなみに、図１２において、円形のプロッ
トはトナー密度が最大の場合を示し、四角形のプロット
はトナー密度が最小の場合を示している。また、導電性
弾性体３の厚さは２〜２０ｍｍの範囲内で形成すればよ
いが、望ましくは５〜１０ｍｍのものが好適である。

【００１９】さらに、転写フィルム４の体積抵抗率とし
ては１０¹⁰〜１０¹³Ω・ｃｍ、表面抵抗率としては１０
¹⁰〜１０¹³Ω／□のものを用いるのが好ましい。これ
は、体積抵抗率が１０¹⁰Ω・ｃｍ以下だと、一次転写効
率が下がり、電源圧が高くなるためにコスト高となり、
電界が強いためにリ−クが起きてしまい、１０¹³Ω・ｃ
ｍ以上だと、二次転写効率が下がるためである。また、
表面抵抗率が１０¹⁰Ω／□以下だと、画像への影響が考
えられ、１０¹³Ω／□以上だと、転写紙１０の分離，搬
送が悪くなるためである。

【００２０】このような構成のカラー画像形成装置によ
れば、中間転写体１が、金属性の導電性シリンダー２と
非伸縮性の転写フィルム４の間に、スポンジ状の導電性
弾性体３が挾まれて設けられた構造となっているため、
導電性弾性体３が弾性変形することにより中間転写体１
の表面の硬度を結果的に低減でき、ニップ圧を小さくで
きるので、前述のようないわゆる中抜けの現象の発生を
防止することができる。

【００２１】図２は画像品質と転写圧力との関係を示し
ており、画像品質は数値が高いほど中抜けが生じ難いこ
とを示している。同図からわかるように、例えば転写圧
力が３６ｇ／ｃｍ²より大きくなると中抜けが生じ易く
なり、転写圧力が３６ｇ／ｃｍ²より小さくなると中抜
けが生じ難くなることを示している。

【００２２】また本実施の形態においては、中間転写体
１にシームレスベルトを用いずにシリンダー型のものを
用いているため、精度をそれほど高くしなくとも色ずれ
を防止できるので、安価なカラー画像形成装置を提供す
ることができる。さらに、シームレスベルトの中間転写
体のように端部に亀裂が生じ難いので、耐久性に優れた
カラー画像形成装置を提供することができる。

【００２３】また転写フィルム４がシート状で、その両
端部が係止部５において折り曲げられて係止される構造
となっているため、シームレスベルトのように長さの精
度を高くする必要がなく、このため安価なカラー画像形
成装置を提供することができる。また、転写フィルム４
の温熱による円周方向の長さ変動も係止部５のバネ材に
より吸収されるので、そのような長さ変動による各色の
トナー画像間の色ずれを防止することができる。

【００２４】ところで、導電性シリンダー２の周りに導
電性弾性体３をただ巻きつけただけでは、相互間に円周
方向の相対移動が生じて、導電性弾性体３は導電性シリ
ンダー２と一体的に回転することが阻害され、導電性弾
性体３の厚さが変化したり、感光体６との間の転写圧力
に悪影響を与える。このため導電性弾性体３を導電性シ
リンダー２に接着して固定する必要があるが、導電性接
着剤を用いて全面接着を行うと、接着に要するコストが
高くなる。

【００２５】そこで本実施の形態においては、図３に示
すように、絶縁性の接着剤１５を、幅ｘの帯状に塗布
し、ピッチがａとなるように間隔をおいて、導電性シリ
ンダー２の円周方向の複数箇所に塗布するようにしたも
のである。このようにした場合、絶縁性の接着剤１５に
より導電性シリンダー２の円周方向に抵抗ムラが生じる
と、転写性に影響が出て転写画像に悪影響が出るおそれ
があるので、このことを考慮して導電性弾性体３の厚さ
ｔ、絶縁性の接着剤１５の接着幅ｘ、および導電性弾性
体３の体積抵抗率を定める必要がある。

【００２６】図４は、導電性弾性体３の厚さｔが５ｍ
ｍ、接着剤１５の接着幅ｘが５ｍｍの場合で、導電性シ
リンダー２の円周方向の測定位置（ｍｍ）と、導電性弾
性体３の対数で表した体積抵抗率ｌｏｇ₁₀（ρｖ）（Ω
・ｃｍ）との関係を、導電性弾性体３の体積抵抗率毎に
実験したデータに基づくグラフである。

【００２７】同図において、グラフａは導電性弾性体３
の対数で表した体積抵抗率が６．３４、グラフｂは６．
７３、グラフｃは８．０、グラフｄは８．５、グラフｅ
は９．１９の各々の場合を示すグラフである。同図によ
れば、導電性弾性体３の体積抵抗率が高い場合（例えば
グラフｅの９．１９）の方が、体積抵抗率が低い場合
（例えばグラフａの６．３４）よりも体積抵抗率の変化
（ムラ）が少ないことが分かる。

【００２８】図５は、導電性弾性体３の厚さが５ｍｍの
場合で、接着剤の接着幅（ｍｍ）と、導電性弾性体３の
体積抵抗率ムラ（Ω・ｃｍ）との関係を、導電性弾性体
３の体積抵抗率毎に実験したデータに基づくグラフであ
る。グラフａは導電性弾性体３の体積抵抗率を対数で表
した値が９、グラフｂはその値が８、グラフｃはその値
が７、グラフｄはその値が６の、各々の場合を示すグラ
フである。

【００２９】同図によれば、導電性弾性体３の体積抵抗
率が高い場合（例えばグラフａの９）の方が、体積抵抗
率が低い場合（例えばグラフｄの６）よりも体積抵抗率
のムラが少ないことが分かる。そしてさらに、接着剤の
接着幅が２ｍｍ以下なら上記すべてのグラフａ〜ｄが、
体積抵抗率のムラは１桁以内に収まることが分かる。

【００３０】図６は、接着剤の接着幅ｘと導電性弾性体
３の厚さｔとの比ｙ＝ｘ／ｔと、導電性弾性体３の体積
抵抗率ｌｏｇ₁₀（ρｖ）との関係を、材料の抵抗ムラ毎
に実験したデータに基づくグラフである。グラフａは体
積抵抗率のムラが１桁以内、グラフｂは体積抵抗率のム
ラが０．５桁以内の、各々の場合を示すグラフである。

【００３１】このようなグラフに基づき、例えば体積抵
抗率のムラを１桁以内に抑えたい場合は、図６のグラフ
ａが示す値以下になるように、上記接着剤の接着幅ｘと
導電性弾性体３の厚さｔとの比ｙを選べばよいことにな
る。この場合の比ｙ₁と、体積抵抗率ｌｏｇ₁₀（ρｖ）
との関係を示すと、次式のようになる。ｙ₁＝ｘ／ｔ≦０．０１１３×ｅｘｐ（０．６１×ｌｏｇ₁₀（ρｖ））・・・・・（１）

【００３２】上記式（１）において、例えば導電性弾性
体３の体積抵抗率ｌｏｇ₁₀（ρｖ）が６の場合はｙ₁≦
０．４４、体積抵抗率が７の場合はｙ₁≦０．８１、体
積抵抗率が８の場合はｙ₁≦１．４９、そして体積抵抗
率が９の場合はｙ₁≦２．７４となる。

【００３３】図６のグラフｂは体積抵抗率のムラが０．
５桁以内の場合を示すグラフであり、このグラフｂに基
づき、体積抵抗率のムラを０．５桁以内に抑えたい場合
は、グラフｂが示す値以下に上記比ｙを選べばよいこと
になる。この場合の比ｙ₂と、体積抵抗率ｌｏｇ₁₀（ρ
ｖ）との関係を示すと、次式のようになる。ｙ₂＝ｘ／ｔ≦０．０２１０×ｅｘｐ（０．３９８×ｌｏｇ₁₀（ρｖ））・・・・・（２）

【００３４】上記式（２）において、例えば導電性弾性
体３の体積抵抗率ｌｏｇ₁₀（ρｖ）が６の場合はｙ₂≦
０．２３、体積抵抗率が７の場合はｙ₂≦０．３４、体
積抵抗率が８の場合はｙ₂≦０．５１、そして体積抵抗
率が９の場合はｙ₂≦０．７５となる。

【００３５】従って、図６のグラフｂに基づいて求まる
上記式（２）のｙ₂により、接着剤の接着幅ｘと導電性
弾性体３の厚さｔを設定する方が、グラフａに基づいて
求まる上記式（１）のｙ₁により、接着剤の接着幅ｘと
導電性弾性体３の厚さｔを設定するよりも、体積抵抗率
のムラをより望ましく小さくできることが分かる。

【００３６】なお、本実施の形態においては接着剤を帯
状に塗布する場合について説明したが、接着剤をスポッ
ト（円形）状に塗布してもよく、その場合は上記接着剤
の接着幅ｘと導電性弾性体３の厚さｔとの比ｙ＝ｘ／ｔ
の代わりに、接着剤のスポット径ｄと導電性弾性体３の
厚さｔとの比ｙ＝ｄ／ｔを用いることができ、上記
ｙ₁，ｙ₂を求める式（１），（２）をそのまま用いるこ
とができる。

【００３７】図７に示すように、中間転写体１の導電性
シリンダー２の両端部には、導電性弾性体３の厚さより
少し薄い厚さの、環状の剛体の周長規制部材１４が固定
されて設けられている。転写フィルム４は、導電性弾性
体３の厚さを周長規制部材１４の厚さとの差分だけ（約
６％）圧縮して、その両側部を周長規制部材１４の外周
上面に接触させて組み立てられている。

【００３８】このようにして組み立てられることによ
り、転写フィルム４の円周方向の長さを正確に規制する
ことができる。もし、周長規制部材１４が無くて転写フ
ィルム４が導電性弾性体３の上に載っているだけの場合
には、量産バラツキとか、導電性弾性体３の厚さのムラ
とか、また転写圧力により導電性弾性体３が極端に圧縮
してしまうと、倍率変化とか色ズレが生じて、画像品質
を劣化させるおそれがあるが、上記周長規制部材１４を
設けてその上に転写フィルム４を載せることにより、そ
のような問題をも解決することができる。

【００３９】また図７に示すように、転写フィルム４の
幅Ｌ２よりも感光体６の幅Ｌ１の方が短く設定されてい
るため、感光体６と中間転写体１の回転円が多少オーバ
ーラップして回転するときに、感光体６の両端部と中間
転写体１の両端部の周長規制部材１４とが直接接触する
ことはないので、回転時に導電性弾性体３が圧縮されて
そのオーバーラップを吸収し、ニップを安定させること
が可能となる。

【００４０】さらに図７に示すように、転写フィルム４
の幅Ｌ２よりも感光体６の幅Ｌ１の方が短く設定され、
さらに感光体６の幅Ｌ１よりも導電性弾性体３の幅Ｌ３
の方が短く設定されている。すなわち、Ｌ３＜Ｌ１＜Ｌ
２の関係に各幅は設定されている。

【００４１】他方、感光体６の端部の感光層が剥離して
素管が剥き出しになっているような場合には、感光体６
と中間転写体１の導電性シリンダー２との間に電流集中
が発生し易い。そして、このように電流集中が発生する
と、転写フィルム４が絶縁破壊したり、導電性弾性体３
が発熱により溶けて変形，変質してしまう等の不具合を
生じるおそれがある。

【００４２】ところが、上記のようなＬ３＜Ｌ１＜Ｌ２
の関係に各幅を設定することにより、上記電流集中を防
止することができる。すなわち、図７中感光体６の端部
Ａの感光層が剥離して、感光体６と導電性シリンダー２
との間Ｂに電流集中が発生しようとしても、転写フィル
ム４と導電性シリンダー２との間には導電性弾性体３が
無いので、上記電流集中の発生を防止することができ
る。

【００４３】本実施の形態に係るカラー画像形成装置
は、中間転写体１と感光体６との間の転写時の回転円を
少しオーバーラップさせることにより、１次転写時に所
定の転写ニップ幅を形成できるため、転写不良の無い安
定した画像が得られるようになっている。

【００４４】しかし、このときニップ圧が必要以上に高
いと前記中抜けが発生するおそれがあるので、この問題
を解決するために本実施の形態においては、転写フィル
ム４の曲げ剛さを３．０ｇ・ｃｍ²以下とし、転写フィ
ルム４の膜厚を１２０μｍ以下とし、導電性弾性体３の
硬度をＦ硬度計で７７°以下、又は導電性弾性体３のヤ
ング率を０．６ｋｇ／ｃｍ²以下としたものである。

【００４５】すなわち、前記中抜けの防止のためにはト
ナーにかかる圧力を小さくしてやる必要があるが、その
ためには導電性弾性体３の硬度をＦ硬度計で７７°以下
（又は導電性弾性体３のヤング率を０．６ｋｇ／ｃｍ²
以下）とすることにより、導電性弾性体３の中の応力を
小さくしてやればよい。望ましくは導電性弾性体３の硬
度はＦ硬度計で７０°以下のものが好適である。

【００４６】また、多重積層されたトナーに当って転写
フィルム４が折れ曲がるように変形したときに、転写フ
ィルム４には元に戻ろうとする反発力が働き、その反発
力が大きいときは反発力がトナーにかかって中抜けを生
じるが、その反発力が大きくならないようにするために
は、曲げ剛さが３．０ｇ・ｃｍ²以下の柔らかい転写フ
ィルム４を使うのが望ましい。

【００４７】ところで、Ｆ硬度計の指示値とヤング率の
関係を示すと次式のようになる。ＤＨ＝１００（８ａＨ₀Ｅ−Ｐ₀）／（８ａＨ₀Ｅ＋Ｐ₁₀₀−Ｐ₀）・・・・・（３）但し、上記式（３）中において、ＤＨはＦ硬度計の指示
値、Ｈ₀は押針の突出長さ（Ｆ硬度計は０．２５４ｃ
ｍ）、ａは測定子半径（Ｆ硬度計は１．２６ｃｍ）、Ｐ
₀はＦ硬度計の指示値が０°のときの負荷（Ｆ硬度計は
５５ｇ）、Ｐ₁₀₀はＦ硬度計の指示値が１００°のとき
の負荷（Ｆ硬度計は４５５ｇ）、Ｅはヤング率であり、
導電性弾性体３のポアッソン数は２と仮定した。ちなみ
に上記式（３）を用いて換算すると、ヤング率Ｅが０．
６ｋｇ／ｃｍ²の場合はＦ硬度計の指示値７６．５°に
対応する。

【００４８】図８は、画像品質と転写フィルム４の曲げ
剛さとの関係を示しており、画像品質は数値が高いほど
中抜けが生じ難いことを示している。同図からわかるよ
うに、例えば曲げ剛さが３．０ｇ・ｃｍ²以下の場合
は、画像品質の数値が高くなって中抜けが生じ難くな
り、曲げ剛さが３．０ｇ・ｃｍ²より大きくなると画像
品質の数値が低くなって中抜けが生じ易くなることを示
している。

【００４９】図９は、画像品質と導電性弾性体３のヤン
グ率との関係を示している。同図からわかるように、例
えばヤング率が０．６ｋｇ／ｃｍ²以下の場合は、画像
品質の数値が高くなって中抜けが生じ難くなり、ヤング
率が０．６ｋｇ／ｃｍ²より大きくなると画像品質の数
値が低くなって中抜けが生じ易くなることを示してい
る。

【００５０】図１０は、転写フィルム４の曲げ剛さとそ
の膜厚との関係を、材料の硬さ毎に示している。グラフ
ａが１番硬い材料で、グラフｂ，ｃ，ｄの順で段々柔ら
かくなって、グラフｅが１番柔らかい材料についてのグ
ラフである。同図からわかるように、例えば転写フィル
ム４の曲げ剛さを３．０ｇ・ｃｍ²以下にしたい場合
は、１番硬い材料のグラフａでは転写フィルム４の膜厚
は６５μｍ以下にしなければならないが、１番柔らかい
材料のグラフｅでは膜厚は１１５μｍ以下にしなければ
ならない。したがって、どんな材料でも転写フィルム４
の膜厚を１２０μｍ以下にしなければ、転写フィルム４
の曲げ剛さを３．０ｇ・ｃｍ²以下にできないことが分
かる。

【００５１】図１１は、転写圧力と導電性弾性体３の厚
さとの関係を、材料の硬さ毎に示している。グラフａが
１番硬い材料で、グラフｂ〜ｇの順で段々柔らかくなっ
て、グラフｈが１番柔らかい材料についてのグラフであ
る。詳しくはグラフａがＦ硬度９５°，グラフｂが９０
°，グラフｃが８０°，グラフｄが７０°，グラフｅが
６０°，グラフｆが５０°，グラフｇが４０°，そして
グラフｈが３０°を示している。

【００５２】本実施の形態では、厚さ０．５ｃｍの導電
性弾性体３を０．０３ｃｍ圧縮して、導電性弾性体３の
厚さを０．４７ｃｍにして装着するので、その圧縮変形
率ｄｔ／ｔは０．０６であり、導電性弾性体３のヤング
率Ｅは６００ｇ／ｃｍ²とすると、転写圧力Ｐは次式で
求められる。Ｐ＝Ｅ・ｄｔ／ｔ＝６００×０．０３／０．５＝６００×０．０６＝３６（ｇ／ｃｍ²）・・・・・（４）

【００５３】図１１において、転写圧力を３６（ｇ／ｃ
ｍ²）にとると、メカ的な許容範囲内で導電性弾性体３
の厚さが０．４７ｃｍから０．５２ｃｍの間で変化する
とすると、導電性弾性体３の厚さが０．５２ｃｍのとき
に転写圧力が３６（ｇ／ｃｍ²）以下になる材料を示す
グラフは、大目にみてもせいぜいグラフｄ〜ｈが該当
し、すなわち導電性弾性体３のＦ硬度は７０°以下のも
のが望ましいことが分かる。

【００５４】なお、上記実施の形態においては転写フィ
ルム４の材料として、ポリエーテルエーテルケトン，ポ
リカーボネート，フッ素樹脂を例示したが、これらの材
料に限定する必要は無く、本発明の効果を得ることがで
きるものであれば他の材料を用いてもよい。

【００５５】さらに、上記実施の形態においては導電性
シリンダー２の両端部に環状の周長規制部材１４を設け
た場合について説明したが、周長規制部材は導電性シリ
ンダー２と同じ材料から加工して、フランジ状に一体的
に形成するようにしてもよい。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るカラ
ー画像形成装置によれば、中間転写体が、金属性の導電
性シリンダーと非伸縮性の転写フィルムの間に、スポン
ジ状の導電性弾性体が挾まれて設けられた構造となって
いるため、導電性弾性体が弾性変形することにより中間
転写体の表面の硬度を結果的に低減でき、ニップ圧を小
さくできるので、前述のようないわゆる中抜けの現象の
発生を防止することができる。

【００５７】また本発明においては、中間転写体にシー
ムレスベルトを用いずにシリンダー型のものを用いてい
るため、精度をそれほど高くしなくとも色ずれを防止で
きるので、安価なカラー画像形成装置を提供することが
できる。さらに、シームレスベルトの中間転写体のよう
に端部に亀裂が生じ難いので、耐久性に優れたカラー画
像形成装置を提供することができる。

【００５８】また上記実施の形態によれば、転写フィル
ム４がシート状で、その両端部が係止部５において内側
に折り曲げられ、バネ材を介して係止される構造となっ
ているため、シームレスベルトのように長さの精度を高
くする必要がなく、このため安価なカラー画像形成装置
を提供することができる。また、転写フィルム４の温熱
による円周方向の長さ変動も係止部５のバネ材により吸
収されるので、そのような長さ変動による各色のトナー
画像間の色ずれを防止することができる。

【００５９】また上記実施の形態によれば、中間転写体
１と感光体６との間の転写時の回転円を少しオーバーラ
ップさせることにより、１次転写時に所定の転写ニップ
幅を形成できるため、転写不良の無い安定した画像を得
ることができる。

【００６０】また上記実施の形態によれば、転写フィル
ム４の幅Ｌ２よりも感光体６の幅Ｌ１の方が短く設定さ
れているため、感光体６と中間転写体１の回転円が多少
オーバーラップして回転するときに、感光体６の両端部
と中間転写体１の両端部の周長規制部材１４とが直接接
触することはないので、回転時に導電性弾性体３が圧縮
されてそのオーバーラップを吸収することが可能とな
る。

【００６１】さらに上記実施の形態によれば、各部品の
幅をＬ３＜Ｌ１＜Ｌ２の関係に設定することにより、い
わゆる電流集中を防止することができる。すなわち、感
光体６の端部の感光層が剥離して、感光体６と導電性シ
リンダー２との間に電流集中が発生しようとしても、転
写フィルム４の端部と導電性シリンダー２の端部との間
には導電性弾性体３が無いように設定できるので、上記
電流集中の発生を防止することができる。

【００６２】さらに上記実施の形態によれば、絶縁性接
着剤で導電性弾性体を導電性シリンダ−に接着すること
により、低コストで導電性弾性体の片寄り（ずれ）の生
じない中間転写体を形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るカラー画像形
成装置の概略的な構成図である。

【図２】画像品質と転写圧力との関係を表すグラフであ
る。

【図３】接着材を塗布した導電性弾性体３を示す図であ
り、図３（ａ）はその平面図、図３（ｂ）はその側面図
である。

【図４】導電性弾性体３の体積抵抗率と測定位置との関
係を表すグラフである。

【図５】導電性弾性体３の体積抵抗率ムラと接着幅との
関係を表すグラフである。

【図６】接着幅と導電性弾性体３の厚さとの比と、導電
性弾性体３の体積抵抗率との関係を材料の抵抗ムラ毎に
表すグラフである。

【図７】感光体６と中間転写体１との接触部の部分拡大
断面図である。

【図８】画像品質と転写フィルム４の曲げ剛さとの関係
を表すグラフである。

【図９】画像品質と導電性弾性体３のヤング率との関係
を表すグラフである。

【図１０】転写フィルム４の曲げ剛さとその膜厚との関
係を表すグラフである。

【図１１】転写圧力と導電性弾性体３の厚さとの関係を
表すグラフである。

【図１２】導電性弾性体３の体積抵抗率と転写電流の関
係を示すグラフである。

【符号の説明】

１中間転写体２導電性シリンダー３導電性弾性体４転写フィルム５係止部６感光体７転写ローラー８分離装置１０転写紙１２搬送装置１４周長規制部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平７−175336（ＪＰ，Ａ) 特開平７−152263（ＪＰ，Ａ) 特開平６−67551（ＪＰ，Ａ) 特開平８−160760（ＪＰ，Ａ) 特開平７−261568（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/16 G03G 15/01 114

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像を形成するための感光体と、前記感光体から複数色のトナー画像を多重転写させる中
間転写体と、前記多重転写されたトナー画像を転写シート材に二次転
写させるローラ、チャージャ、或いはベルトからなる各
種の転写装置のいずれかを備えたカラー画像形成装置に
おいて、前記中間転写体が、円筒状に形成された金属性の導電性シリンダーと、前記導電性シリンダーの円周方向の一部に両端部が係止
されて前記導電性シリンダーの外側に同心円状に積層し
て設けられたスポンジ状の導電性弾性体と、前記導電性シリンダーの円周方向の一部に両端部が係止
されて前記導電性弾性体の外側に同心円状に積層して設
けられた非伸縮性の転写フィルムとを有し、前記導電性弾性体と前記導電性シリンダーを絶縁性接着
剤を帯状または円形状に塗布して接着し、前記接着剤を帯状に塗布するときはその幅ｘと、又は前
記接着剤を円形状に塗布するときはその直径ｄと、前記
導電性弾性体の厚さｔとの比をｙとすると、ｙ＝ｘ／ｔ＝ｄ／ｔ≦０．０１１３×ｅｘｐ（０．６１
×ｌｏｇ_１０（ρｖ））（式中のρｖは前記導電性弾性体の体積抵抗率（Ω・ｃ
ｍ）である）であることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】静電潜像を形成するための感光体と、前記感光体から複数色のトナー画像を多重転写させる中
間転写体と、前記多重転写されたトナー画像を転写シート材に二次転
写させるローラ、チャージャ、或いはベルトからなる各
種の転写装置のいずれかを備えたカラー画像形成装置に
おいて、前記中間転写体が、円筒状に形成された金属性の導電性シリンダーと、前記導電性シリンダーの円周方向の一部に両端部が係止
されて前記導電性シリンダーの外側に同心円状に積層し
て設けられたスポンジ状の導電性弾性体と、前記導電性シリンダーの円周方向の一部に両端部が係止
されて前記導電性弾性体の外側に同心円状に積層して設
けられた非伸縮性の転写フィルムとを有し、前記導電性シリンダーの両端部にフランジ状または環状
の周長規制部材を設け、前記転写フィルムの両側部を前
記周長規制部材の上に接触させるように組立てることを
特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項３】前記感光体の幅をＬ１、前記転写フィル
ムの幅をＬ２，前記導電性弾性体の幅をＬ３とすると、Ｌ３＜Ｌ１＜Ｌ２の関係となることを特徴とする請求項２に記載のカラー
画像形成装置。
【請求項４】前記導電性弾性体の体積抵抗率が１０^６
〜１０^１０Ω・ｃｍであることを特徴とする請求項１又
は２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】前記転写フィルムの、体積抵抗率が１０
^１０〜１０^１３Ω・ｃｍ、表面抵抗率が１０^１０〜１０
^１３Ω／□であることを特徴とする請求項１，２及び４
のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】前記転写フィルムの曲げ剛さを３．０ｇ
・ｃｍ^２以下としたことを特徴とする請求項１又は２に
記載のカラー画像形成装置。
【請求項７】前記導電性弾性体の硬度をＦ硬度計で７
７°以下、又は前記導電性弾性体のヤング率を０．６ｋ
ｇ／ｃｍ^２以下としたことを特徴とする請求項１，２及
び６のいずれかに記載のカラー画像形成装置。