JP2000206801A

JP2000206801A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000206801A
Application number: JP11004573A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kobayashi; 廣行小林
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-01-11
Filing date: 1999-01-11
Publication date: 2000-07-28
Anticipated expiration: 2019-01-11
Also published as: JP3943742B2

Abstract

(57)【要約】【課題】第１の画像担持体から中間転写体への転写効
率、及び中間転写体から第２の画像担持体への転写効率
が極めて高く、中間転写体の繰り返し使用による苛酷な
耐久使用を行っても中間転写体の特性に変化がなく、初
期と同様な特性を維持し得て、かつ中間転写体表面への
トナーの付着によるフィルミングの発生しない画像形成
装置を提供することにある。【解決手段】第１の画像担持体上に形成された画像を
中間転写体上に転写した後、第２の画像担持体上に更に
転写する画像形成装置において、中間転写体が無機コー
ティング層を有する画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を用
いた画像形成装置に関し、特に第１の画像担持体上に形
成されたトナー像を、一旦中間転写体上に転写させた後
に第２の画像担持体上に更に転写させ画像形成物を得る
複写機、プリンター、ファックス等の画像形成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】中間転写体を使用した画像形成装置は、
カラー画像情報や多色画像情報の複数の成分色画像を順
次積層転写してカラー画像や多色画像を合成再現した画
像形成物を出力するカラー画像形成装置や多色画像形成
装置、もしくはカラー画像形成機能や多色画形成機能を
具備させた画像形成装置として有効である。

【０００３】中間転写体を用いた画像形成装置を有する
カラー電子写真装置は、従来の技術である転写ドラム上
に第２の画像支持体を張り付け又は吸着せしめ、そこへ
第１の画像支持体上から画像を転写する画像形成装置を
有したカラー電子写真装置が、例えば、特開昭６３−３
０１９６０号公報中で述べられたごとくの転写方法より
は以下の点で優れている。すなわち、各色のトナー画像
の重ね合わせ時の色ズレが少ない。

【０００４】次に、図１の中間転写体として中間転写ベ
ルトを用いた画像形成装置の一例の概略図に示されるご
とく、第２の画像担持体になんら加工、制御（例えば、
グリッパーに把持する、吸着する、曲率を持たせる等）
を必要とせずに中間転写体から画像を転写することがで
きるため、第２の画像担持体を多種多様に選択すること
ができる。

【０００５】例えば、薄い紙（４０ｇ／ｍ²紙）から厚
い紙（２００ｇ／ｍ²紙）までの選択が可能となり、第
２の画像担持体の幅の広狭又は長さの長短によらず転写
可能である。更には、封筒、ハガキ、ラベル紙等までの
対応が可能である。

【０００６】また、中間転写体の剛性が優れているた
め、繰り返しの使用によってへこみ、ひずみ、変形等の
寸法精度の狂いが生じ難いため、中間転写体の交換頻度
を少なくすることができた。

【０００７】このように、中間転写体を用いることによ
る利点のため、すでに市場においては、この画像形成装
置を用いたカラー複写機、カラープリンター等が稼働し
始めている。

【０００８】しかし、この中間転写体を用いた画像形成
装置を実際に繰り返し使用する場合、次のごとき問題点
を未だ有している。

【０００９】第１の画像担持体、例えば、感光ドラムか
ら中間転写体への転写効率、及び中間転写体から第２の
画像担持体、例えば、紙やＯＨＰシートへの転写効率を
高めるために、例えば、最外層と弾性層のみの組み合わ
せを用いた中間転写体の最外層のバインダーに高潤滑性
粉体を多量に混合したものを使用した場合、転写効率は
向上するが、接着性の高いバインダーを用いたとして
も、弾性層との密着性が良好でなくなることがある。こ
のため３〜４万枚程度の耐久性は、この状態でも有して
いるものの、更に長期間の耐久を行うと表層が弾性層か
ら剥がれたりひび割れたりすることがあり、転写した時
に剥がれた部分の導通が十分でなくなり、十分に転写さ
れずに画像のムラが発生したり、ひび割れた部分が十分
に転写されずに画像にひび割れた表面状態がそのまま転
写してしまうことがあった。このことで中間転写体を３
〜４万枚毎に交換しなければならず、ランニングコスト
が高いものとなってしまうことがあった。

【００１０】また、最外層バインダー中に高潤滑性粉体
を多量に混合したものを使用した場合、バインダーと高
潤滑性粉体との界面を弾性層からのブリード物が通り抜
けて、感光体等を汚染し画像欠陥を生じる場合があっ
た。

【００１１】また一方、離型性に優れた、フッ素、シリ
コーンを材料として中間転写体の表層に用いる発明がか
なり開示されている。例えば、特開昭５７−８５６９号
公報では含フッ素高分子化合物で処理した中間転写体、
また特開昭５７−１６３２６４号公報、特開昭５９−９
１４６５号公報、特開平６−３０１２２３号公報ではフ
ッ素系ゴム及びエラストマーを用いた中間転写体、また
特開昭５８−９０６５４号公報、特開平５−４０４１７
号公報ではフッ素系樹脂を表面に用いた中間転写体等多
くの開示がなされている。シリコーン系では、特開昭５
７−２３９７５号公報、特開昭５７−１６４７７３号公
報、特開昭５９−５０４７３号公報において、シリコー
ンゴム表層からなる中間転写体、また特開平５−４６０
３５号公報では、液状シリコーン系化合物で被覆した中
間転写体等の開示がなされている。本発明者等は、これ
らのいくつかの発明に対して追実験を行い、その性能を
確認したが、発明が主張、記載するほどの効果は得るこ
とはできなかった。

【００１２】これらフッ素系やシリコーン系の化合物を
表層に用いれば、一応、低表面エネルギー化合物である
ため、他の表層材料よりは転写性や離型性に優れ、中間
転写体を繰り返し使用した場合の表面のトナー汚れ、ト
ナーフィルミング等に対しても効果を有している。しか
し、本発明者等が意図している所の、中間転写体を具備
した本体の寿命と同等の寿命、換言すれば、交換不用の
長寿命の中間転写体という最終の設計目的には、前述の
中間転写体等では耐久後の転写性、耐表面汚染性に対し
ては不十分である。

【００１３】しかるに、本発明は、前述の諸問題を解決
した新規な中間転写体を用いる画像形成装置を提案する
ものである。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、第１
の画像担持体から中間転写体への転写効率、及び中間転
写体から第２の画像担持体への転写効率が極めて高い画
像形成装置を提供することにある。

【００１５】本発明の別の目的は、画像の微小部分の転
写不良の発生しない、所謂中抜け画像のない、均一、均
質の画像品質が、第２の画像担持体である紙やＯＨＰシ
ートの種類に依存することなしに達成される画像形成装
置を提供することにある。

【００１６】本発明の更に別の目的は、中間転写体の繰
り返し使用による苛酷な耐久使用を行っても中間転写体
の特性に変化がなく、初期と同様な特性を維持し、かつ
中間転写体を構成する層及び層間が剥がれたり、ひび割
れたりせず均一な導電性及び転写性を実現する画像形成
装置を提供することにある。

【００１７】本発明のその上の目的は、中間転写体表面
へのトナーの付着によるフィルミングが発生せず、また
有機感光体に悪影響を与えず、感光体寿命の長い画像形
成装置を提供することにある。

【００１８】また別の目的は、第１の画像担持体から中
間転写体への転写、及び中間転写体から第２の画像担持
体への転写をする場合の転写効率を高める転写バイアス
を高く設定した場合でもリークが発生しない画像形成装
置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明に従って、第１の
画像担持体上に形成された画像を中間転写体上に転写し
た後、第２の画像担持体上に更に転写する画像形成装置
において、中間転写体が無機コーティング層を有する画
像形成装置が提供される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。

【００２１】本発明の無機コーティング層を形成するた
め、配合調製される塗料中の成分としては、少なくとも
コロイダルシリカ、及びオルガノシランが含有されてい
ることが好ましい。

【００２２】前記塗料中には、有機溶剤の他に水が反応
速度の強弱に応じて必要量添加されており、上記の成分
を溶媒と共に加温攪拌することにより、オルガノシラン
は部分加水分解される。この塗料を、中間転写体の表層
となるように塗布することにより、無機コーティング層
が得られる。

【００２３】この部分加水分解したオルガノシランは、
下層に対する表層の密着性、可撓性及びコロイダルシリ
カの結着性、更には表層の離型性を支配するものであ
る。そのため、オルガノシランの材質を適正に選択する
と共にコロイダルシリカの量比を勘案することは重要で
ある。

【００２４】本発明に用いられるオルガノシランは、下
式のように一般式（１）で表される。コロイダルシリカ
の良い分散性、高い部分加水分解性を得るためには、特
にアルコキシシランが本発明において好ましい。

【００２５】Ｒ_nＳｉＸ_4-n （１）式中、Ｒは炭素数１〜８の炭化水素基、Ｘは加水分解性
基、ｎは０〜３の整数を示す。

【００２６】ｎ＝３のトリオルガノアルコキシシランと
しては、例えば、トリメチルメトキシシラン、トリメチ
ルエトキシシラン、トリメチルイソプロポキシシラン、
ジメチルイソブチルメトキシシラン等が示される。

【００２７】ｎ＝２のジオルガノジアルコキシシランと
しては、例えば、ジメチルジメトキシシラン、ジメチル
ジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフ
ェニルジエトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシ
ラン等が示される。

【００２８】ｎ＝１のオルガノトリアルコキシシランと
しては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルト
リエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、
フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシ
ラン等が示される。

【００２９】ｎ＝０のテトラアルコキシシランとして
は、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシ
ラン等が示される。

【００３０】本発明においては、メチルトリメトキシシ
ラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシ
シランがより好ましく用いられる。

【００３１】本発明に用いられるコロイダルシリカは、
中間転写体として表層の離型性、すなわち、トナーのフ
ィルミング防止や転写効率の向上に対し有効に作用する
ものである。無機コーティング層に多量に添加される
と、離型性や耐トナー汚染性は増すものの、被膜層の硬
度が高くなり、下層が弾性体やエラストマーの場合、こ
れらの弾性的変形や可撓性に表層が追随できず、ヒビ割
れを発生してしまう。また、少な過ぎると本来期待した
離型性を得ることができない。

【００３２】そのため、本発明において添加される量と
しては、塗料中の全固型分に対し、２．５〜８０重量
％、より好ましくは５〜７０重量％の範囲である。２．
５重量％未満では、表面の離型性やコーティング層の適
度の硬度が得られない。また、８０重量％を越えると、
コロイダルシリカの分散性に困難を生ずる。更に、層の
硬度が高過ぎ、変形に耐えられずヒビ割れを発生し易く
なる。

【００３３】本発明に使用されるコロイダルシリカは、
一次粒径が０．００５〜０．１μｍの微粒子の集合体で
あり、これら一次粒径の粒子が数１００〜数１０００個
集合し、二次粒子を形成し、普通この状態で存在してい
る。

【００３４】このコロイダルシリカ微粒子表面は、無機
コーティング層の要求特性に応じて、親水性にも疎水性
にも改質することができる。また、本発明においては、
前記アルコキシシランの相溶性、部分加水分解性、及び
コロイダルシリカの分散性を考慮して溶媒を選択する必
要があり、とりわけアルコキシシランの部分分解性を行
うためには水は必須成分であり、そのため水と親和性の
ある有機溶剤を使用することが好ましい。

【００３５】そのため有機溶剤としては、例えば、アル
コール類すなわち、メタノール、エタノール、イソプロ
パノールジアセトンアルコール等があり、グリコール類
すなわち、エチレングリコール、エチレングリコールモ
ノブチルエーテル、ジエチレングリコール、ジエチレン
グリコールモノブチルエーテル等がある。その他の有機
溶剤、例えば、メチルエチルケトン、酢酸エチル、トル
エン、キシレン等は水との親和性を妨げない範囲で適時
添加混合することができる。

【００３６】溶媒中の水の必要量は、アルコキシシラン
１モル当り０．０１〜１．０モルであることが好まし
い。０．０１モル未満では十分な加水分解物が得ること
ができず、また１．０モルを越えると加水分解物の安定
性が悪くなる。部分加水分解方法としては、前記オルガ
ノシランとコロイダルシリカを水混合溶媒中で攪拌、混
合することにより反応は進行する。反応速度を早めるた
めには、約４０〜１００℃の範囲で加温することが好ま
しい。

【００３７】前記、オルガノシランとコロイダルシリカ
の他に、シラノール基含有ポリオルガノシロキサン、硬
化剤の一方又は両方を無機コーティング層を形成するた
めの塗料中に含有せしめても良い。

【００３８】このシラノール基含有ポリオルガノシロキ
サンは、コーティング層に可撓性を付与する機能を有し
ている。特に、フェニル基を含有したシラノール基含有
ポリオルガノシロキサン（Ａ）と、アルキル基を含有し
たシラノール基含有ポリオルガノシロキサン（Ｂ）の混
合物を用いることが曲げ、屈曲性に対しより好ましい結
果が得られる。前述の（Ａ）と（Ｂ）の比率は、０．５
ｍｏｌ％＜（Ａ）＜５０ｍｏｌ％、９５．５ｍｏｌ％＜
（Ｂ）＜５０ｍｏｌ％の範囲にあることが好ましい。
（Ａ）が０．５ｍｏｌ％以下では曲げ柔軟性が得られ
ず、また５０ｍｏｌ％以上では硬化遅延を生じ、表層に
ベタつき感やタックが生じる。

【００３９】シラノール基含有ポリオルガノシロキサン
を、本発明の無機コーティング層に含有させるために
は、前述のコロイダルシリカ及びオルガノシランと更に
水混合溶媒よりなる塗料中に、例えば、メチルトリクロ
ロシラン、ジメチルジクロルシラン、フェニルトリクロ
ロシラン、ジフェニルジクロロシラン等の少なくとも１
種以上の混合物を加えて、塗料中に含まれる水により加
水分解してシラノール基含有ポリオルガノシロキサンと
することにより得ることができる。

【００４０】別の方法としては、予め用意された水−有
機混合溶媒中に上述のハロゲン化アルコキシシランを加
えて加水分解せしめ、この溶液をコロイダルシリカ及び
部分加水分解したオルガノシランを含有した溶液に加
え、コーティング用塗料とすることもできる。

【００４１】この時、部分加水分解したオルガノシラン
とシラノール基含有ポリオルガノシロキサンを縮合せし
め、強靭な無機コーティング層を得るために硬化剤を加
えても良い。

【００４２】この時、用いられる硬化剤としては、例え
は、オクチル酸錫、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチ
ル錫ジマレート、ジブチルアミン−２−ヘキソエート、
ジメチルアミンアセテート、エタノール−アミンアセテ
ート、テトラエチルペンタミン、フタル酸、塩酸、アル
ミニウムアルコキシド、テトライソプロピルチタネー
ト、テトラブチルチタネート等が挙げられる。

【００４３】部分加水分解したオルガノシラン、及びコ
ロイダルシリカ、そして、シラノール基含有ポリオルガ
ノシロキサン及び硬化剤の量は、無機コーティング層の
下層の材質、弾性、屈曲性、表面平滑性、更にコーティ
ング層に添加する添加剤の種類、量に応じて適時、最も
特性に適合しうる処方配合を決めなければならない。

【００４４】また、本発明の無機コーティング層中に、
トナー耐汚染性、及び転写性向上を目的として、例え
ば、以下の材料、粉体、粒子等の添加剤を添加含有して
も良い。

【００４５】しかし、必ずしもこれらに限定されるもの
ではない。フッ素ゴム、フッ素エラストマー、黒鉛やグ
ラファイトにフッ素が結合したフッ化炭素及びＰＴＦ
Ｅ、ＰＶＤＦ、ＥＴＦＥ、ＰＦＡ等の樹脂の様なフッ素
化合物の粉体、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム、
シリコーンエラストマー等のシリコーン系の粉体、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル樹
脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等
の樹脂及びこれらの化合物、混合物の粉体、球状グラフ
ァイト等の粒状炭素、シリカ、アルミナ、酸化チタン、
酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化鉄等の無機粉体等で
あり、これらを表面処理したもの、又は単独又は複数混
合して使用することもできる。

【００４６】また、添加粒子の形状や粒径も特に限定さ
れるものではなく、球状、繊維状、板状、不定型等、ど
のような形状でも使用でき、粒径も制限はないものの分
散性や表面性を考慮すると０．０２〜５０μｍが好まし
い。これらの粉体には、潤滑性を阻害しない範囲で必要
に応じて表面処理を行っても良い。また、諸特性に問題
を引き起こさない範囲で、分散剤を使用することもでき
る。

【００４７】本発明が所望の効果を発揮するためには、
添加剤が中間転写体の表面層を構成する無機コーティン
グ層の全固型分に対し０〜５０重量％占めることができ
る、好ましくは０〜４０重量％である。

【００４８】無機コーティング層の厚みは、０．１〜７
０μｍの範囲で使用可能である。この範囲ならば、コー
ティング層は安定的に下層と密着され、下層がたとえ可
撓性を有していても十分それに追随でき、ハガレ、クラ
ック、割れ等発生することはない。７０μｍを越えとコ
ーティング層に剛性が生じ、ヒビ割れし易く、柔軟性に
欠ける様になる。０．１μｍ未満だと本発明の実質的な
効果が得られない。

【００４９】本発明の無機コーティング層は、中間転写
体の最上層に用いることが最も効果が得られる。一方、
中間層に用い層間の屈曲性を保持したり柔軟性を維持す
ることに用いることも可能である。この時、無機コーテ
ィング層と下層の間、又は無機コーティング層を中間層
として用いる場合は、上層及び下層の間に接着性を向上
させるために、プライマー等の表面処理剤を塗布しても
良い。

【００５０】表面処理剤としては、シラン系化合物を用
いるもの、チタネート系化合物を用いるもの、イソシア
ネート系樹脂を用いるもの、エポキシ系樹脂を用いるも
の、熱可塑性樹脂を用いるものがあるが、これに限った
ものではない。

【００５１】また、下層からのブリード防止効果を更に
向上させるために、層の間にブリード防止層を設けても
良い。ブリード防止層としては、バリアー性の高い樹
脂、例えば、ポリアミド、塩化ビニリデン、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリビニルアルコール、エチレンビ
ニルアルコール等が挙げられるが、これに限ったもので
はない。

【００５２】更に、リーク防止効果を更に向上させるた
めに、リーク防止層を設けても良い。リーク防止層とし
ては、耐リーク性の高い樹脂、例えば、ポリアミド、ポ
リスチレン、ポリエチレン、塩化ビニリデン、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリビニルアルコール、エチレン
ビニルアルコール等が挙げられるが、これに限ったもの
ではない。

【００５３】本発明の無機コーティング層、ブリード防
止層、リーク防止層及び表面保護層は、導電性を付与し
てもよく、導電性を付与する方法としては、導電性のフ
ィラーや添加剤等が挙げられる。具体的には、導電性フ
ィラーとしては、カーボン、導電性酸化チタン、アルミ
ニウム、ニッケル等が挙げられ、添加剤としては、界面
活性剤、過塩素酸塩等が挙げられる。また、これらに使
用される導電剤は、上記に限ったものではない。

【００５４】本発明に用いる中間転写体は、例えば、円
筒状の導電性支持体上に少なくともゴム、エラストマ
ー、樹脂よりなる弾性層を有するローラー形状、更に
は、その弾性層の上層に一層以上の被覆層を有するロー
ラー形状、又は図２に示されるごとくのベルト形状と種
々の態様を目的、必要に応じて選択することができる。
その構成の例を図２〜図６に示す。

【００５５】画像の重ね合わせの色ズレ、繰り返しの使
用による耐久性及び中間転写体と装置のコストを考慮す
ると、より好ましい本発明の態様としては、ベルト形状
である。図５〜図６において、中間転写ドラムの一例を
示す。１００は剛体である円筒状導電性支持体、１０１
は弾性層、１０２は中間層、１０３は無機コーティング
層を示す。図２〜図４は中間転写ベルトの一例であり、
１０１は弾性層、１０２は中間層、１０３は無機コーテ
ィング層を示す。また、図４の１０４はベルト補強層を
示す。これらの例においては、中間層は１層であるが、
図３のように１層以上にすることももちろん可能であ
る。

【００５６】円筒状導電性支持体としては、アルミニウ
ム、鉄、銅及びステンレス等の金属や合金、カーボンや
金属粒子等を分散した導電性樹脂等を用いることがで
き、その形状としては、上述したような円筒状や円筒の
中心に軸を貫通したもの、円筒の内部に補強を施したも
の等が挙げられる。

【００５７】本発明に用いる中間転写体の弾性層に使用
されるゴム、エラストマーとして、例えば、スチレン−
ブタジエンゴム、ハイスチレンゴム、ブタジエンゴム、
イソプレンゴム、エチレン−プロピレン共重合体、ニト
リルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、
シリコーンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、ウレタン
ゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム及びノル
ボルネンゴム等の単独又は混合物が挙げられる。

【００５８】より好ましい態様としては、例えば、エチ
レン−プロピレン共重合体ニトリルブタジエンゴム、ウ
レタンゴム、ニトリルゴム、アクリルニトリル含有アク
リルゴム、ポリアミドエラストマー等を単独又はその他
の前述ごときのゴム、エラストマーとの混合物を用いる
ことである。

【００５９】弾性層の膜厚は０．１ｍｍ以上、更には
０．１５ｍｍ以上、特には０．１５ｍｍ〜１０ｍｍであ
ることが好ましい。その上層の膜厚は、下層の弾性層の
柔軟性を更にその上層あるいは感光体表面に伝えるため
の薄層にすることが好ましく、各層の膜厚は具体的には
１ｍｍ以下、更には１００μｍ以下、特には７０μｍ〜
０．１μｍであることが好ましい。

【００６０】本発明に用いる中間転写体の体積抵抗率
は、１０¹〜１０¹⁶Ω・ｃｍであることが好ましく、特
には１０²〜１０¹³Ω・ｃｍであることが好ましい。

【００６１】

【実施例】以下、実施例に従って本発明を更に説明す
る。なお、実施例中の「部」は重量部を示す。

【００６２】（塗料Ａの製造例）攪拌機、加熱装置を具
備したフラスコにエタノール７０部を加え、そこに少量
ずつコロイダルシリカ（平均粒径１５μｍ、日本アエロ
ジル社製）を加え計３０部まで投入する。コロイダルシ
リカがエタノールに全て浸漬、分散するまで十分攪拌す
る。次に、純水１２部を加え、更にメチルトリメトキシ
シラン７０部を加え６０〜７０℃の温度で攪拌しながら
部分加水分解を行い、塗料Ａを得た。この塗料の溶媒を
除去後の固型分は７５部であった。

【００６３】この塗料Ａを、ポリエチレンテレフタレー
トフィルム上に厚み５μｍでバーコーターでコートし、
溶媒を乾燥後の表面抵抗を測定すると、７．２×１０¹⁵
Ω・ｃｍであった。

【００６４】（塗料Ｂの製造例）塗料Ａの製造例におい
て、コロイダルシリカの添加時に導電性カーボンを５部
加えること以外は、同様にして塗料Ｂを得た。この塗料
の固型分は８２部であった。また、表面抵抗は１．４×
１０¹⁰Ω・ｃｍであった。

【００６５】（塗料Ｃの製造例）攪拌機、加熱装置を具
備したフラスコに純水１１００部／アセトン５０部の混
合溶媒を入れ、これにメチルトリクロロシラン６０部、
フェニルトリクロロシラン４５部をキシレン２００部に
溶解したものを滴下しながら約１時間反応させ加水分解
させた。

【００６６】その後、静置させ２層に分離した溶液の上
層のみ取り出し余分の純水、塩酸及び過剰のキシレンを
除去し、シラノール基含有ポリオルガノシロキサンのキ
シレン溶液の塗料Ｃを得た。

【００６７】（塗料Ｄの製造例）塗料Ａを７０部、塗料
Ｃを３０部、及び硬化剤としてジオクチル錫ジマレート
０．９部を混合し、攪拌することにより塗料Ｄを得た。

【００６８】（実施例１）弾性層：導電性カーボンブラック１０部パラフィンオイル２０部酸化亜鉛５部加硫剤２部高級脂肪酸１．５部ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）４０部ＥＰＤＭ６０部を２本ロールにて冷却しながら３０分間混合してコンパ
ウンドを作成し弾性層とした。

【００６９】中間層：ポリエステルウレタン１００部導電性酸化スズ５０部ＤＭＦ（溶剤）１０００部を混合し、中間層用塗料（１）とし、中間層を得た。

【００７０】｛中間転写体の製造｝円筒状の金型に、上
記配合のゴムコンパウンドを厚さ０．４ｍｍで均一に巻
き付けた。次に、接着剤を表面に塗ったポリエチレンテ
レフタレート糸（より糸、直径１００μｍ）を、隣り合
う繊維の間隔が０．０５ｍｍになるように、前記コンパ
ウンド上に螺旋状に巻き付けた。その上に、予めチュー
ブ状に押し出した前記配合のゴムコンパウンドを被せ、
加硫及び研磨を行うことにより、厚さ０．８ｍｍ、長さ
２５０ｍｍ、外周の長さ（展開自由長）４３５ｍｍの芯
体入りゴムベルトを得た。

【００７１】次に、この中に中間層用塗料でスプレー塗
布を行い中間層を形成した後、更にこの上に塗料Ａをス
プレー塗布し本発明の無機コーティング層を形成し、弾
性層と、中間層及び無機コーティング層の３層構成の中
間転写体を得た。

【００７２】この中間転写体を１０ｃｍ角に切り出し、
温度２３℃／湿度６５％の環境下で３５０ｍｍ×２００
ｍｍのアルミニウム板上に中間転写体を接触させて置
き、中間転写体下面のアルミニウム板と中間転写体最表
層との間に高圧電源で１ｋＶの電圧を印加し、電源と直
列につないだ１ｋΩの抵抗体の前後の電位差を測定して
電流値に換算し、更に印加電圧（１ｋＶ）とこの電流値
からの中間転写体の抵抗値を求めたところ、２．６×１
０¹¹Ωであった。

【００７３】この中間転写ベルトを図１に示されるフル
カラー電子写真装置に装着し、色ずれ、転写性及び耐久
性の評価を行った。

【００７４】なお、中間転写ベルトのクリーニング方式
は、クリーニング用帯電部材７に１×１０⁸（Ω）の抵
抗を持つ弾性ローラーを用いた一次転写同時クリーニン
グ方式とし、フルカラー画像１万枚の連続プリントを行
った。この時、バイアス電源２６からクリーニング用帯
電部材７に印加した電流値は＋４０μＡである。

【００７５】図１を参照して本発明の電子写真装置を説
明する。

【００７６】１は、第１の画像担持体として繰り返し使
用される回転ドラム型の電子写真感光体（以下感光ドラ
ムと記す）であり、矢示の時計方向に所定の周速度（プ
ロセススピード）をもって回転駆動される。第１の画像
担持体としては、少なくとも最外層に四フッ化エチレン
樹脂（ＰＴＦＥ）の微粉末を含有する感光ドラムを用い
ると、より高い転写効率が得られるために好ましい。こ
れは、ＰＴＦＥの微粉末を含有することにより、感光ド
ラム最外層の表面エネルギーが低下し、トナーの離型性
が向上するためではないかと考えられる。

【００７７】感光ドラム１は、回転過程で一次帯電器２
により所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで
不図示の露光手段３（カラー原稿画像の色分解・結像露
光光学系、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対
応して変調されたレーザービームを出力するレーザース
キャナによる走査露光系等）による画像露光を受けるこ
とにより、目的のカラー画像の第１の色成分像（例え
ば、イエロー色成分像）に対応した静電潜像が形成され
る。

【００７８】次いで、その静電潜像が第１の現像器（イ
エロー色現像器４１）により第１色であるイエロートナ
ーＹにより現像される。この時、第２〜第４の現像器
（マゼンタ色現像器４２、シアン色現像器４３、ブラッ
ク色現像器４４）の各現像器は、作動−オフになってい
て感光ドラム１には作用せず、上記第１色のイエロート
ナー画像は上記第２〜第４の現像器により影響を受けな
い。

【００７９】中間転写体２０は、ローラー６４、６５及
び６６に支持され、時計方向に感光ドラム１と同じ周速
度をもって回転駆動されている。

【００８０】感光ドラム１上に形成担持された上記第１
色のイエロートナー画像が、感光ドラム１と中間転写体
２０とのニップ部を通過する過程で、一次転写ローラー
６２から中間転写ベルト２０に印加される一次転写バイ
アスにより形成される電界により、中間転写ベルト２０
の外周面に順次中間転写（１次転写）されていく。

【００８１】中間転写体２０に対応する第１色のイエロ
ートナー画像の転写を終えた感光ドラム１００の表面
は、クリーニング装置１３により清掃される。

【００８２】以下、同様に第２色のマゼンタトナー画
像、第３色のシアントナー画像、第４色のブラックトナ
ー画像が順次中間転写体２０上に重ね合わせて転写さ
れ、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像
が形成される。

【００８３】６３は二次転写ローラーで、二次転写対向
ローラー６４に対応し平行に軸受させて中間転写体２０
の下面部に離間可能な状態に配置してある。

【００８４】感光ドラム１から中間転写体２０への第１
〜第４色のトナー画像の順次重畳転写のための一次転写
バイアスは、トナーとは逆極性（＋）でバイアス電源２
９から印加される。その印加電圧は、例えば＋１００Ｖ
〜＋２ｋＶの範囲が好ましい。

【００８５】感光ドラム１から中間転写体２０への第１
〜第３色のトナー画像の一次転写工程において、二次転
写ローラー６３は中間転写体２０から離間することも可
能である。

【００８６】中間転写体２０上に転写された合成カラー
トナー画像の第２の画像担持体である記録紙等の転写材
Ｐへの転写は、二次転写ローラー６３が中間転写体２０
に当接されると共に、給紙ローラー１１から転写材ガイ
ド１０を通って、中間転写体２０と二次転写ローラー６
３との当接ニップに所定のタイミングで転写材Ｐが給送
され、二次転写バイアスが電源２８から二次転写ローラ
ー６３に印加される。この二次転写バイアスにより、中
間転写体２０から第２の画像担持体である転写材Ｐへ合
成カラートナー画像が転写（２次転写）される。トナー
画像の転写を受けた転写材Ｐは、定着器１５へ導入され
加熱定着される。

【００８７】転写材Ｐへの画像転写終了後、中間転写体
２０にはクリーニング用帯電部材７が当接され、感光ド
ラム１とは逆極性のバイアスを印加することにより、転
写材Ｐに転写されずに中間転写体２０上に残留している
トナー（転写残トナー）に感光ドラム１と逆極性の電荷
が付与される。２６はバイアス電源である。

【００８８】前記転写残トナーは、感光ドラム１とのニ
ップ部及びその近傍において感光ドラム１に静電的に転
写されることにより、中間転写体がクリーニングされ
る。

【００８９】中間転写体のクリーニングは、図１に示す
ごとく、転写残現像剤を感光ドラム１に静電的に転写す
ることにより中間転写体をクリーニングする方法であ
る。

【００９０】なお、図１の画像形成装置においては、感
光ドラム１から中間転写体２０に現像剤を一次転写する
と同時に、前回の画像形成ステップで発生した中間転写
ベルト２０上の転写残現像剤を感光ドラム１に戻しても
良い（以後、一次転写同時クリーニング方式と称す
る）。一次転写同時クリーニング方式は、クリーニング
ステップを特に必要としないために、スループットの低
下がないという利点を有している。

【００９１】また、図７に示すごとく、転写残現像剤回
収部材８を設けても良い。転写残現像剤回収部材８も、
金属ロール、導電性を有する弾性ロール、導電性を有す
るファーブラシ、導電性を有するブレード等、種々の形
態をとることができる。２７はバイアス電源である。

【００９２】転写残現像剤回収部材８には、クリーニン
グ用帯電部材７に印加される電圧とは逆極性の電圧が印
加され、転写残現像剤を静電的にクリーニングすること
ができる。

【００９３】また、図７の装置において、例えば、電源
投入時等に転写残現像剤回収部材８に感光ドラム１と逆
極性のバイアスを印加して、転写残現像剤回収容器９内
の転写残現像剤を帯電させ、感光ドラムのクリーニング
装置１３に回収することも考えられる。この方式は、転
写残現像剤回収容器９を小型化できるという利点を有し
ている。

【００９４】以上、ベルト状の中間転写体について説明
したが、本発明の中間転写体は、図５に示すようにドラ
ム状とすることもできる。

【００９５】評価としては、初期より良好な静電転写を
行うことができ、フルカラー６万枚耐久後もベルトの表
層のトナー汚染に起因する転写不良、画像流れのない良
好な画像を得ることができた。本実施例の中間転写体の
構成及び結果を表１及び表２に示す。

【００９６】以下に本実施例の作像条件を示す。

【００９７】非画像部表面電位：−５５０Ｖ画像部表面電位：−１５０Ｖカラー現像剤（４色共に）：非磁性１成分トナー一次転写電圧：＋５００Ｖ二次転写電圧：＋１５００Ｖプロセススピード：１２０ｍｍ／ｓｅｃ現像バイアス：Ｖｄｃ＝−４００ＶＶａｃ＝１６００Ｖｐｐ周波数１８００Ｈｚ

【００９８】（実施例２〜４）実施例２〜４では、表１
に示す条件に変更した以外は、実施例１と同様にして中
間転写ベルトを作成し、画像評価を行った。この結果を
表２に示す。

【００９９】（実施例５）直径１８２ｍｍ、長さ３２０
ｍｍ、厚さ５ｍｍのアルミニウム製円筒状ローラー表面
に、実施例１の弾性層用コンパウンドを金型を用いてト
ランスファー成形及び加硫することにより弾性層を有す
るゴムローラーを得た。次に、この上に実施例１と同様
にスプレー塗工により、中間層及び無機コーティング層
を得て、３層構成の中間転写体を得た。この中間転写体
の抵抗値を、実施例１と同様の方法で測定したところ
５．４×１０¹⁰Ωであった。

【０１００】この中間転写体を図１に示されるフルカラ
ー電子写真装置に装着し、中間転写ベルトを中間転写ド
ラムに変更し感光体としてＯＰＣ感光ドラムを用いて、
実施例１と同様に耐久性の評価を行った。その結果を表
２に示す。

【０１０１】（比較例１）実施例１において、中間層の
みを用いた以外は、実施例１と同様に作成し、耐久性の
評価を行った。その結果を表２に示す。

【０１０２】（比較例２）実施例１の中間層の配合のう
ち、導電性酸化スズに代え導電性カーボン４部、及びシ
リコーン樹脂粒子（平均粒径１．５μｍ）７０部を加
え、分散混合し塗料（２）とした。これを弾性層の上に
スプレー塗布し、中間転写ベルトを得て、実施例１と同
様に耐久性を評価した。その構成及び結果を、表１及び
表２に示す。

【０１０３】

【表１】

【０１０４】

【表２】

【０１０５】表２における二次転写効率は、シアン色に
ついて中間転写体上の二次転写後の中間転写体上の反射
濃度、及び紙上の反射濃度を測定し、下式に従って求め
た。

【０１０６】二次転写効率（％）＝（紙上の反射濃度）
／（紙上の反射濃度＋２次転写後の中間転写体上の反射
濃度）×１００

【０１０７】更に、中間転写体の表面状態は、耐久後に
目視及びマイクロスコープにより観察した。また、画像
に関しては、耐久後の転写画像より判断した。

【０１０８】

【発明の効果】本発明によれは、中間転写体が無機コー
ティング層を有することにより、繰り返し使用の苛酷な
耐久を行っても、トナー汚染やフィルミングが発生せ
ず、初期と同様な転写効率を維持でき、また表面の割れ
やヒビも繰り返し使用により発生しない優れた画像形成
装置を提供することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】中間転写体として中間転写ベルトを用いた画像
形成装置の一例の概略図である。

【図２】中間転写ベルトの全体を示す概略構成図であ
る。

【図３】中間層を２層有する中間転写ベルトの一部を示
す概略構成図である。

【図４】ベルト補強層を有する中間転写ベルトの一部を
示す概略構成図である。

【図５】中間転写ドラムの全体を示す概略構成図であ
る。

【図６】中間転写ドラムの断面を示す概略構成図であ
る。

【図７】中間転写体として中間転写ベルトを用いた別の
画像形成装置の一例の概略図である。

【符号の説明】

１感光体ドラム２一次帯電器３像露光手段７クリーニング用帯電部材８転写残現像現像回収部材９転写残現像現像回収容器１０転写ガイド１１給紙ローラー１３クリーニング手段１５定着手段２０中間転写ベルト２６，２７，２８，２９バイアス電源４１イエロートナー４２マゼンタトナー４３シアントナー４４ブラックトナー６２一次転写ローラー６３二次転写ローラー６４二次転写対向ローラー６５，６６支持ローラー１００支持体１０１弾性層１０２中間層１０３無機コーティング層１０４ベルト補強層Ｐ転写材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の画像担持体上に形成された画像を
中間転写体上に転写した後、第２の画像担持体上に更に
転写する画像形成装置において、該中間転写体が、無機
コーティング層を有することを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】前記無機コーティング層が中間転写体の
最表層である請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記無機コーティング層が、少なくとも
コロイダルシリカ、及び部分加水分解したオルガノシラ
ンを含有した塗料を塗布し硬化することで得られた請求
項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記コロイダルシリカ含有量が塗料全固
型分に対して２．５〜８０重量％である請求項３に記載
の画像形成装置。
【請求項５】前記オルガノシランがアルコキシシラン
である請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記塗料中にシラノール基含有ポリオル
ガノシロキサン、硬化剤の一方又は両方を含有する請求
項３に記載の画像形成装置。