JP2002229346A

JP2002229346A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002229346A
Application number: JP2001030978A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Sugimoto; 勉杉本; Takeshi Saikawa; 健済川; Hitoshi Iwasaki; 仁岩崎; Koya Tanaka; 功也田中; Shinichi Kuramoto; 新一倉本
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2001-02-07
Filing date: 2001-02-07
Publication date: 2002-08-14

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、典型的には中間転写体を備えた画像
形成装置に関し、オゾンや窒素酸化物の発生を抑えた上
で、中間転写ベルト上にトナー像を転写する際のトナー
飛散や再転写の発生を防止する。【解決手段】転写ロール等の接触転写部材を備え、中間
転写ベルトは、少なくとも転写位置においてその中間転
写ベルトの厚み方向に相対的に低い電気抵抗を有すると
ともに中間転写ベルトの移動方向に相対的に高い電気抵
抗を有する異方導電性を有するものであって、接触転写
部材により転写位置に印加される転写電圧と同極性の電
圧を、中間転写ベルトの、転写位置に連続するベルト移
動方向下流側のポストニップ部に印加するポストニップ
部電圧印加手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ等の画像形成装置に関し、特には、像担
持体上に形成したトナー像を主に静電気力によって記録
媒体もしくは中間転写体に転写する静電転写方式の画像
形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式を採用したカラー画
像形成装置における多重転写装置としては、例えば、像
担持体上に順次、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラッ
クの静電潜像を形成し、それぞれの潜像をシアン、マゼ
ンタ、イエロー、ブラックの現像器で現像し、現像され
たトナー像を、感光体に接して回転する転写搬送用ロー
ル上の用紙等の記録媒体に、転写搬送用ロールの内部に
配置されたコロトロンにより順次静電転写して４色のト
ナー像を形成し、用紙剥離装置によって転写搬送用ロー
ルから記録用紙が剥離されさらに定着が行なわれてカラ
ー画像が形成されるＣＴＲ（ＣｏｒｏｔｒｏｎＴｒａ
ｎｓｅｒＲｏｌｌ）方式がある。

【０００３】また、転写搬送用ロールのかわりに中間転
写ロール、または中間転写ベルト等の中間転写体を用
い、各色のトナー像を順次一旦中間転写体に静電転写し
て４色のトナー像を形成し、一括して用紙等の記録媒体
に転写する中間転写方式もある。

【０００４】さらに、静電潜像形成装置と像担持体と現
像器とをそれぞれ内蔵した、ブラック、イエロー、マゼ
ンタ、シアンの色のトナー像を形成する画像形成ユニッ
ト、これら各画像形成ユニットの像担持体上に形成され
た各色のトナー像を、転写搬送用ベルト、もしくは中間
転写ベルトに順次転写して４色のトナー像を形成する、
いわゆるタンデム方式の多重転写装置もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の多
重転写装置では、像担持体上に形成された各色のトナー
像を、記録媒体上または中間転写体等の被転写体上に順
次重ね合わせて転写していく際に、ブラーと呼ばれるト
ナー飛散現象を起こし画質を劣化させたり、リトランス
ファーと呼ばれる、被転写体から像担持体へのトナーも
どり等の問題がある。

【０００６】ブラーは、発生部位により二種類に大別で
きる。つまり、プレニップ部に転写電場が形成されてし
まうことによるプレニップブラーと、ポストニップ部に
おいて転写電場が急激に消失することによるポストニッ
プブラーである。

【０００７】前者のプレニップブラーは、プレニップ部
の空隙に許容レベル以上の電界が形成された場合に発生
するもので、トナー像に機械的拘束力が働かない状態で
トナーが静電力を受けることにより、トナー像が像担持
体上で乱れるか、もしくは空隙を飛翔する時に乱れると
考えられる。後者のポストニップブラーは、ニップ中で
機械的拘束力を受けていたトナー像が、ポストニップ部
で開放された時に飛び散るものである。

【０００８】次に、リトランスファーについて説明す
る。この現象は、一旦被転写体に転写したトナー像が、
次色以降の色を転写する工程時に像担持体側に再転写す
る現象である。リトランスファーは、トナー像のパイル
ハイト（積層高さ）が高い場合や、転写された一色め
（二色め）のトナーが、二色め、三色めの感光体の下を
通過してトナーの電荷分布が変化した場合に起きやす
い。

【０００９】ブラーとリトランスファーを防止する技術
としては、ＣＴＲ（ＣｏｒｏｔｒｏｎＴｒａｎｓｆｅ
ｒＲｏｌｌ）方式や転写搬送用ベルトを用いたタンデ
ム方式においては、プレニップ部ヘのコロトロン照射を
遮蔽する転写バッフル部材を備えて、プレニップ部の電
界形成を抑制する技術がある。

【００１０】しかし、この方法では、コロトロンのよう
たコロナ放電器を用いざるをえず、オゾンや窒素酸化物
の発生、高い電圧を印加するため電源がコスト高になる
という問題点がある。

【００１１】また、中間転写体を用いる方式では、半導
電性のベルトの裏面から導電性ロールによって電圧を印
加して転写を行うものが実用化されている。

【００１２】この方法では、半導電性のベルトの抵抗を
高くすることによってプレニップ部の電界形成を抑制す
ることはできるが、その分ポストニップ部の電界形成も
消滅してしまい、ポストニップブラーやリトランスファ
ーの問題がある。

【００１３】さらに、例えば特開平５−１７３４３４号
公報のように、絶縁性の支持体に一定間隔で配列された
電極と、それを被覆する半導電性の被覆膜と、転写位置
に移動した電極にのみ接触子により電圧を印加するよう
に構成した中間転写体も提案されており、プレニップ部
の電界は抑制されているが、ポストニップブラーやリト
ランスファーの問題は解決されていない。

【００１４】本発明は、上記の事情に鑑み、オゾンや窒
素酸化物の発生を抑えた上で、被転写体上にトナー像を
転写する際のトナー飛散や再転写の発生が防止された画
像形成装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前述した技術課題は、コ
ロナ放電器を用いずに、プレニップ部の電界をトナー像
が乱れない許容レベルに抑制し、転写位置（ニップ中）
では転写するために十分な電界が形成され、さらに、ポ
ストニップ部ではポストニップブラーとリトランスファ
ーを防止するために十分な電界が形成されていることに
より解決される。

【００１６】すなわち、本発明の画像形成装置は、所定
の像坦持体上にトナー像を形成し、そのトナー像を、像
坦持体に接触した所定の転写位置を経由して移動するベ
ルト表面あるいはそのベルト表面に担持された記録媒体
上に転写し、トナー像を、最終的に記録媒体上に転写お
よび定着することにより、記録媒体上に定着トナー像か
らなる画像を形成する画像形成装置において、上記転写
位置においてベルト裏面に接触してそのベルトを像坦持
体との間に挟み、像坦持体との間に転写電圧を印加する
接触転写部材を備え、上記ベルトは、少なくとも転写位
置においてベルトの厚み方向に相対的に低い電気抵抗を
有するとともにベルトの移動方向に相対的に高い電気抵
抗を有する異方導電性を有するものであって、上記接触
転写部材により転写位置に印加される転写電圧と同極性
の電圧を、上記ベルトの、転写位置に連続するベルト移
動方向下流側のポストニップ部に印加するポストニップ
部電圧印加手段を有することを特徴とする。

【００１７】ここで、上記ベルトは、少なくともベルト
の移動方向について互いに分離された多数の導電性電極
を有し、これら多数の導電性電極によって異方導電性が
付与されたものであってもよく、あるいは、上記ベルト
は、加圧によって電気抵抗が低下する加圧導電層を有
し、その加圧導電層によって異方導電性が付与されたも
のであってもよい。

【００１８】また、上記本発明の画像形成装置におい
て、上記ベルトは、ベルトの移動方向に交わる幅方向に
延びるとともに少なくとも一方の端部がさらにベルトの
移動方向上流側に延びる電極が該ベルトの移動方向に互
いに分離されて多数配列されたものであり、上記ポスト
ニップ部電圧印加手段は、ベルトに配列された電極と上
記接触転写部材とによって構成されたものであることが
好ましい。

【００１９】さらに、上記本発明の画像形成装置におい
て、上記ベルトは、印加電圧に対する電気抵抗が、所定
の印加電圧未満の印加電圧では相対的に高くその所定の
印加電圧以上の印加電圧では相対的に低下するようにそ
の所定の印加電圧で変曲点を持つ電気抵抗特性を有し、
その電気抵抗特性によって異方導電性が付与されたもの
であってもよい。

【００２０】この場合に、上記ベルトは、粒状のバリス
タ材をフィラーとして含むものであることが好ましく、
上記ベルトは、ベルト表面側に相対的に高誘電率のバリ
スタ材を、ベルト裏面側に相対的に低誘電率のバリスタ
材を偏在させたものであるがさらに好ましい。あるい
は、上記ベルトは、ベルト表面側に相対的に粒径の小さ
いバリスタ材を、ベルト裏面側に相対的に粒径の大きい
バリスタ材を偏在させたものであってもよい。

【００２１】さらに、上記本発明の画像形成装置におい
て、上記ベルトは、異方導電性を有する基材を有すると
ともに、その基材の、像坦持体側表面に表面層を有する
ものであって、表面層がフィラーとバインダとからなる
ことも好ましい形態である。

【００２２】この場合に、上記表面層に含まれるフィラ
ーの平均粒子径が、上記トナー像を形成するトナーの平
均粒子径の１／２以下であることが好ましく、上記表面
層に含まれるフィラーの球形化度が１２０以下であるこ
とが好ましく、上記表面層に含まれるフィラーがチタン
化合物であることが好ましい。

【００２３】また、上記本発明の画像形成装置におい
て、上記ベルトは、異方導電性を有する基材を有すると
ともに、その基材の、像坦持体側表面に表面層を有する
ものであって、基材と表面層との界面が凹凸に形成され
てなることも好ましい形態であり、その場合に上記界面
の凹凸のピッチが、トナー像を形成するトナーの平均粒
子径の１／２以下であることが好ましい。また、界面に
凹凸を形成するにあたっては、界面に導電性粒子が分散
され、その導電性粒子の分散により界面が凹凸に形成さ
れてなることも好ましい形態である。

【００２４】さらに、上記本発明の画像形成装置におい
て、上記ポストニップ部電圧印加手段は、転写位置より
もベルトの移動方向下流側の位置に、ベルト裏面との間
に１ｍｍ以下の空隙を隔てて配置された、転写電圧と同
極性の電圧が印加される補助電極を備えたものであるこ
とも好ましい形態である。

【００２５】さらには、上記本発明の画像形成装置にお
いて、上記接触転写部材は、上記ベルトの、転写位置か
らポストニップ部にかけて広がってベルト裏面に接触す
る、イオン性導電性媒体を含浸させた、像坦持体との間
に転写電圧を印加する含浸転写部材を備えたものであっ
て、上記ポストニップ部電圧印加手段は、上記含浸転写
部材を含んで構成されたものであることも好ましい形態
である。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【００２７】図１は、本発明の画像形成装置の第１実施
形態を示す概略構成図である。

【００２８】この画像形成装置１０には、矢印Ａ方向に
回転しながら表面に各静電潜像が形成される、配列され
た４つの感光体１１１，１１２，１１３，１１４、各感
光体表面を一様に帯電する帯電装置１２１，１２２，１
２３，１２４、各感光体表面に画像情報に応じて変調さ
れたレーザ光を照射して各感光体表面に静電潜像を形成
する露光装置１３、各感光体表面に形成された静電潜像
を、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、
およびＫ（黒）の各色トナーで現像して各感光体上に各
色トナー像を形成する現像装置１４１，１４２，１４
３，１４４、矢印Ｂ方向に循環移動する中間転写ベルト
１５、各転写位置において各感光体との間に中間転写ベ
ルトを挟み、各感光体との間に転写電圧を印加して各感
光体上のトナー像を中間転写ベルト１５に転写させるＢ
ＴＲ（一次転写ロール）１６１，１６２，１６３，１６
４、用紙Ｐが収容された用紙トレイ１７、用紙トレイ１
７から送り出された用紙を搬送する用紙搬送ロール１
８、中間転写ベルト１５上に転写されたトナー像を、搬
送されてきた用紙Ｐ上に転写する二次転写ロール１９、
および用紙Ｐ上に転写されたトナー像をその用紙上に定
着する定着装置２０が備えられている。

【００２９】この図１に示す画像形成装置１０では、画
像の形成にあたり、矢印Ａ方向に回転する感光体１１
１，１１２，１１３，１１４が各帯電装置１２１，１２
２，１２３，１２４によりそれぞれ一様に帯電され、露
光装置１３からの、画像情報を担体したレーザ光により
画像が書き込まれて各感光体上に静電潜像が形成され、
それら各感光体上に形成された静電潜像が各現像装置１
４１，１４２，１４３，１４４により現像されて各感光
体上に各色トナーによるトナー像が形成され、各ＢＴＲ
１６１，１６２，１６３，１６４が配置された各一次転
写位置において、各ＢＴＲによる転写電圧の作用によ
り、各感光体上のトナー像が、矢印Ｂ方向に循環的に移
動する中間転写ベルト１５上に順次重なるように転写さ
れる。この中間転写ベルト１５上に転写されたトナー像
は、中間転写ベルト１５の矢印Ｂ方向への移動に伴って
二次転写ロール１９が配置された二次転写位置に移動
し、一方、これと同期して、用紙トレイ１７から送り出
された用紙Ｐもその二次転写位置に搬送され、二次転写
ロール１９の作用により、中間転写ベルト１５上のトナ
ー像が用紙上に転写される。このトナー像の転写を受け
た用紙は定着装置２０に搬送され、その定着装置２０に
おける加熱および加圧により用紙上のトナー像がその用
紙上に定着される。この定着トナー像が形成された用紙
は、この画像形成装置１０の外部に送り出される。

【００３０】図２は、図１の画像形成装置１０におけ
る、感光体１１１，１１２，１１３，１１４から中間転
写ベルト１５へのトナー像の転写が行なわれる一次転写
部を、中間転写ベルト裏面側から見て示した図である。

【００３１】中間転写ベルト１５の裏面（非転写面）に
は、スクリーン印刷で形成した導電性樹脂等から成る幅
１ｍｍの電極が、１００μｍの隙間をあけて多数配列さ
れている。

【００３２】図３は図２の中間転写ベルト１５の拡大
図、図４は、さらにその一部分の拡大図である。

【００３３】図３，図４に示すように、中間転写ベルト
１５の裏面（非転写面）には多数の導電性電極１５１が
形成されている。また、本実施形態においては、導電性
電極１５１の両端部１５１ａを、図示したような、中間
転写ベルト１５の移動方向（矢印Ｂ方向）の上流側（図
３，図４の下側）に延びた形状とし、導電性電極が中間
転写ベルト１５の幅方向に延びた画像形成領域部１５１
ｂが、ＢＴＲに接触した転写ニップ部を通過した後も、
転写ニップ部に圧接されているＢＴＲとの電気的接触を
保持するようになっている。

【００３４】尚、図２，図３には、中間転写ベルト１５
の裏面に形成された導電性電極１５１が一部のみ示され
ているが、この導電性電極５１は中間転写ベルト裏面の
全域にわたって形成されている。

【００３５】図５は、本実施形態における転写時の電界
形成の様子の説明図、図６は、一次転写部を代表的に１
つだけ示した図である。

【００３６】中間転写ベルト１５の裏面（非転写面）に
形成された導電性電極１５１は数十μｍから数百μｍの
隙間をあけて独立しているため、ＢＴＲ１６１が圧接さ
れている転写ニップ部３０に進入するまでは電圧が印加
されない。このため、プレニップ部３１にはほとんど電
界が形成されず、トナーの転写が行われることはない。
導電性電極１５１が転写ニップ部３０に進入し、導電性
電極１５１がＢＴＲ１６１に接触した時初めて電圧が印
加され転写電界が形成されるが、導電性電極は数百μｍ
から数ｍｍの幅しかないため、プレニップ部３１のトナ
ーが乱れる領域まで転写電界が広がることはない。次
に、導電性電極１５１の画像形成領域部１５１ｂ（図３
参照）が転写ニップ部３０に進入し、ＢＴＲ１６１によ
って、放電開始電圧を超えない範囲での十分な電圧印
加、及び加圧を受け、放電によるトナー像の乱れや帯電
状態の変化等のない最適な転写が行われる。さらに、導
電性電極１５１の画像形成領域部１５１ｂが転写ニップ
部３０を通過し転写が終わったあとのポストニップ部３
２においても、導電性電極１５１の両端部１５１ａから
電圧が印加され続けるため、転写されたトナーが感光体
１１１に再転写されることはない。

【００３７】次に、本実施形態の画像形成装置を用いて
画像形成テストを行った結果について説明する。

【００３８】ここでは、図１に示す構成の画像形成装置
を用いた。以下に、この時のおもなゼログラフィックパ
ラメータを示す。

【００３９】感光体ＯＰＣ（φ３０）感光体中心間距離１００ｍｍ露光装置レーザー７８０ｎｍ現像方式二成分現像中間転写体半導電性ポリカフィルム裏面に幅１１ｍｍ、隙間０．１で導電性樹脂からなる電極を形成プロセス速度２００ｍｍ／ｓ潜像電位背景部＝−５００Ｖ、画像部＝−１００Ｖ現像ロールスリーブ径＝φ１６ｍｍスリーブ回転速度＝３００ｍｍ／ｓ感光体と現像ロールの間隔０．３ｍｍ現像バイアスＤＣ成分＝−４００ＶＡＣ成分＝１．５ｋＶＰ−Ｐ（６ｋＨｚ）転写条件一次転写ロール＋５００Ｖ二次転写ロール＋１０００Ｖ（第二次転写）このような条件で画像出力を行ったところ、トナーの飛
び散りのない高画質の画像を、高い転写効率で出力する
ことができた。

【００４０】尚、ここでは、中間転写ベルトを採用した
画像形成装置を採用したが、後述する、用紙を担持して
搬送し、その担持された用紙上に転写を行なう用紙搬送
ベルトを採用した画像形成装置についても同様の効果が
期待できる。

【００４１】次に、本発明の第２実施形態について説明
する。画像形成装置全体の構成は図１に示すものと同様
であり、ここでは相違点について説明する。

【００４２】図７は、本発明の第２実施形態における一
次転写部を、中間転写ベルト裏面側から見て示した図で
ある。

【００４３】本実施形態では、中間転写ベルト１５の裏
面全域にその中間転写ベルト１５の幅方向に延びる多数
本の導電性電極１５２が形成されている。これらの導電
性電極１５２は、第１実施形態における導電性電極１５
１とは異なり、単純に中間転写ベルトの幅方向に一次元
的に延びた形状のものである。この導電性電極１５２
は、幅１ｍｍ、隙間約１００μｍのものである。

【００４４】また、本実施形態における一次転写ロール
３３１，３３２，３３３，３３４は、転写電圧を印加す
るものである必要はなく、加圧ロールであってもよい。

【００４５】本実施形態においては、導電性電極１５２
の両端部の画像形成領域外に、電源に接続された導電性
ブラシ３４１，３４２，３４３，３４４を、転写ニップ
部からポストニップ部にかけて電圧が印加されるように
接触させている。このような構成とすることで、転写ニ
ップ部を通過した後も、電圧を印加し続けることが可能
となっている。本実施形態では、転写ロール３３１，３
３２，３３３，３３４と導電性ブラシ３４１，３４２，
３４３，３４４との組合せが本発明にいう接触転写部材
の一例に相当する。

【００４６】ここでは、導電性ブラシ３４１，３４２，
３４３，３４４としては、アクリルに導電性のカーボン
ブラックを添加して繊維を形成し、これを用いてブラシ
状に成形したものが用いられている。この他にも、例え
ば、金属繊維や、レーヨン、ナイロン、ポリプロピレ
ン、ポリエチレンテレフタレートなどの高分子材料に、
導電性のカーボンブラックや金属フィラーを添加して繊
維を形成し、これを用いてブラシ状に成形したもの等を
用いることもできる。

【００４７】図１に示す画像形成装置１０において、図
７に示す構造の一次転写部を備えた場合においても、ト
ナーの飛び散りのない高品質の画像を高い転写効率で出
力することができる。さらに、図７に示す構造の一次転
写部を備えた用紙搬送ベルトを採用した場合も同様の効
果を得ることができる。

【００４８】次に、本発明の画像形成装置の第３実施形
態について説明する。

【００４９】図８は、本発明の第３実施形態における、
感光体から中間転写ベルトへ転写を行なう一次転写部
を、中間転写ベルト裏面側から見て示した図、図９は、
代表的に１つの感光体に対応する一次転写部の拡大図、
図１０は、図９に一点鎖線で示す円内の部分の拡大図で
ある。ここでも全体構成は図１をそのまま流用し、相違
点について説明する。

【００５０】ここには、図１、図２に示すＢＴＲ１６
１，１６２，１６３，１６４に代えて、一次転写ベルト
ユニット４１１，４１２，４１３，４１４が備えられて
いる。また、中間転写ベルト１５は、裏面（非転写面）
に異方導電性シート１５４が接着されたものである。

【００５１】本実施形態においては、異方導電性シート
として、図１０のような、絶縁性樹脂シート１５５の孔
に金属電極１５６を挿入したものを用い、その異方導電
性シートが表面層１５７に接着した構成の中間転写ベル
ト１５が採用されている。異方導電性シートとしては、
その他にも、ゴムシートに金属ファイバーを打ち込んだ
もの、絶縁性樹脂と導電性樹脂を交互に積層したもの、
多数の孔が空いたメッシュ状の絶縁性樹脂シートの孔に
導電性の樹脂を挿入したもの等を用いることもできる。
本実施形態においては、中間転写ベルト裏面の画像形成
領域に、少なくとも一方が導電性の２本のロール４１１
ａ，４１１ｂに支持され、導電性ロールを介して電源に
接続された導電性ベルト４１１ｃを、転写ニップ部３０
からポストニップ部３２にかけて電圧が印加されるよう
に接触させた。このような構成とすることで、異方導電
性シートに対し、ポストニップ部においても電圧を印加
し続けることが可能となっている。

【００５２】導電性ベルト４１１ｃとしては、シリコー
ンゴム、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、ＣＲ、ウレタンゴム、Ｅ
ＰＤＭ等の一般のゴム材料を基材としてこれにフィラー
系の導電性付与物質、例えば一般の導電性カーボン、導
電性金属酸化物、カーボン繊維等を添加して所望の電気
抵抗に調整したものや、ステンレス等の金属ベルトが知
られているが、本実施形態においては、ＮＢＲに導電性
カーボンを添加したタイプの導電性ベルトが用いられて
いる。

【００５３】基本的に図１に示す画像形成装置におい
て、図８に示す構造の一次転写部を採用した場合におい
ても、トナーの飛び散りの少ない、高画質の画像を高い
転写効率で出力することができる。さらに、図８に示す
構造の一次転写部を備えた用紙搬送ベルトを採用した場
合も同様の効果を得ることができる。

【００５４】次に、本発明の画像形成装置の第４実施形
態について説明する。

【００５５】図１１は、本発明の第４実施形態におけ
る、１つの感光体に対応する一次転写部を示す図、図１
２は、図１１の一点鎖線で囲った部分の拡大図である。
ここでも全体構成は図１を参照することとし、相違点の
みについて説明する。

【００５６】ここでは、中間転写ベルト１５として、表
面層１５８と、その表面層の裏面側（非転写面）に形成
された加圧導電ゴム層１５９とからなる中間転写ベルト
が採用されている。ここでは、加圧導電ゴム層１５９
は、シリコンゴム中に金属フィラーを連鎖配列させたタ
イプで厚さ０．２ｍｍのものが用いられている。

【００５７】本実施形態においては、中間転写ベルト裏
面の画像形成領域に、少なくとも一方が導電性の２本の
ロール４２１ａ，４２１ｂに支持され、導電性ロールを
介して電源に接続された導電性ベルト４２１ｃを、転写
ニップ部３０からポストニップ部３２にかけて電圧が印
加されるように接触させた。このような構成とすること
で、加圧導電ゴム層１５９に対し、転写ニップからポス
トニップ部にかけて加圧と電圧印加を同時に行い、所望
の電界形成を可能としている。

【００５８】導電性ベルト４２１ｃとしては、シリコー
ンゴム、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、ＣＲ、ウレタンゴム、Ｅ
ＰＤＭ等の一般のゴム材料を基材としてこれにフィラー
系の導電性付与物質、例えば一般の導電性カーボン、導
電性金属酸化物、カーボン繊維等を添加して所望の電気
抵抗に調整したものや、ステンレス等の金属ベルトが知
られているが、本実施形態においては、ステンレスの導
電性ベルトが用いられている。

【００５９】基本的には図１に示す構造の画像形成装置
において、図１１、図１２に示す構造の一次転写部を採
用した場合においても、トナーの飛び散りの少ない、高
画質の画像を高い転写効率で出力することができる。さ
らに、図１１、図１２に示す構造の一次転写部を備えた
用紙搬送ベルトを採用した場合も同様の効果を得ること
ができる。

【００６０】以上の各実施形態の説明から明らかなよう
に、本発明によれば、ブラーなどの画像乱れがなく、高
い転写効率で低コストの画像出力が可能となる。

【００６１】次に、本発明の画像形成装置に採用するこ
とが可能な新規なベルトについて説明する。このベルト
は中間転写ベルトにも用紙搬送ベルトにも適用すること
ができるが、ここでは主として中間転写ベルトを例にし
て説明する。

【００６２】中間転写体ベルトを採用し、中間転写体ベ
ルト自体に何の変更もせずに、封筒、はがき、ラベル紙
や、厚紙までも大きさに関わらず転写できるという利点
を生かすためには中間転写ベルトと感光体とのニップ及
び、二次転写時での転写ベルトと転写ローラとのニップ
内の圧力を十分にかつ、密着性を上げる必要がある。し
かし、このような構成にした場合、感光体と中間転写ベ
ルトとのプレニップ部及びポストニップ部の空隙で放電
が発生してしまい、逆極に帯電した中間転写ベルト上の
トナーが感光体に再転写してしまったり、中間転写ベル
ト上でのトナー像の輪郭部が飛び散ってしまうなどのブ
ラーの発生が避けられない。

【００６３】さらに、近年、プリンターなどの販売価格
の下落に伴い、感光体などの長寿命化の観点からクリー
ニングブレードの使用を避けるため、クリーナーレス化
の要望が高まっており、すでにモノクロレーザーなどの
装置では、重合トナーの高転写性を利用して一部で、ク
リーナーレス化が実用化されてきている。

【００６４】このような、クリーナーレス化を高速のタ
ンデムエンジン方式のフルカラー機へ適応させるために
は、各色のトナー像が順次重ね合わさっていくに従い増
大させる転写電流値に比例して増加する感光体ヘのトナ
ー像のリトランスファーを防止しなければならない。従
来は、これらに対処する方法はなく、転写電流値とリト
ランスファーとの最適ポイントを絞り出すまでに留まっ
ており、抜本的なタンデムエンジン方式でのクリーナー
レス化は実現されていないのが現状である。

【００６５】しかしながら、このような問題に対し、リ
トランスファーを発生させない方式として特開平７−５
６４４５号公報では、中間転写ベルトに供給される電流
と中間転写ベルトから転写電流フィードバック用部材を
介してフィードバックされる電流との差分を一定にし
て、感光体に流入する電流を一定にするような構成が提
案されている。この構成によれば、中間転写ベルトに張
力を与えている従動ロール自体の電位を低くする事が可
能になり、プレニップ部での転写の発生を抑えることが
できる。

【００６６】このように、感光体の上流側に位置する中
間転写ベルトの駆動部材の電位を低くするだけでは、感
光体のプレニップ部での放電を抑えられないばかりか、
中間転写ベルト自体が、基本的に転写電位を保持してい
るため、基本的に感光体と中間転写ベルトのプレニップ
間の空隙部で微小ギャップ放電が発生し、トナー像の一
部が中間転写ベルト側ヘプレ転写し、転写像が飛び散り
ブラーなどが発生してしまうなどの画質欠陥が生じてし
まう。

【００６７】これら転写ベルト自体の転写ニップ部以外
での導電性を発現させない方法として、異方導電性ベル
トなるものが、多数提案されている。これは、転写ニッ
プ部のみにしか中間転写ベルトの抵抗が導電性になるよ
うにしたもので、大きく分けて中間転写ベルト自体が圧
力により変形を受けた場合に、その圧縮変形した部分の
みが、導電性を発現する感圧異方導伝タイプと、中間転
写ベルトの基材中に導伝部材と絶縁抵抗部材が交互にプ
ロセス方向に組み合わさっている異方導伝電極付タイプ
に分けられる。

【００６８】このような、前述の感圧異方導伝タイプに
は、特開平４−１５１６８４号公報や特開平６−２８２
１８１号公報などがある。前者に使用される感圧導電性
ベルトには、シリコンベルト中にニッケルの微粒子を分
散させたものが使用され、転写ロールなどで、ベルトに
圧力が印加されるとベルトの圧縮変形に伴い、予め分散
された微粒子のニッケルの分散密度が増加し、体積抵抗
が低下し、転写部のみベルトの体積抵抗が下がる構成に
なっている。

【００６９】もう、一方の特開平９−１２７７９９号公
報では転写ロール自体に圧縮変形した部分の体積抵抗が
下がる様に構成したもので、転写ロール自体が発泡性の
ウレタンゴムでできているため、変形はベルトの場合に
比べて発現させやすい。

【００７０】このような、構成にした場合、原理的に外
部からの圧力によりその転写部材自体が変形しなければ
ならない事が必須になる。よって、硬質な材料の適応は
原理的に不可能になる。その場合、前述した発明では、
タンデム構成の中間転写体ベルトなため、変形しやすい
シリコンゴムベルトでは、色ずれの抑制が確保できな
い。仮に色ずれを抑制するために、高モジュラスなポリ
カーボネイトなどを使用すると、今度は圧力を印加して
もベルト自体が圧縮変形せず感圧導伝性が確保できない
などの原理的な問題をかかえている。

【００７１】又、後述の感圧導電性転写ロールの場合も
基材が圧縮変形した際に基材中に分散されている導電性
のフィラーがお互い均一に接触導伝しなければならず、
機械的な圧縮変形による不均一な表面抵抗ムラが発生し
やすいなどの欠点を抱えている。仮に、導電性粒子の分
散を均一にできたとしても製造コストなどが高くなる可
能性が高い。

【００７２】このような、問題を解決するために、特開
平１０−６９１７１号公報では、用紙搬送ベルトが予め
絶縁材と導伝材がプロセス方向に交互に配置されており
ベルトの垂直方向では導電性を有し、横方向では、絶縁
性を有する構成にした事で、転写部以外の部分での放電
を防ぐ構造になっている。

【００７３】このような、構成は前述の変形を伴わない
異方導伝部材なため、確実に転写部で異方性を発現でき
るが、このような構造自体の製造コストが高額になる事
と、導伝部材と絶縁部材の間隔が大きいと導伝部材のパ
ターンがそのまま画質に転写ムラとなって、現れてしま
うなどの構造上の欠点を有している。

【００７４】さらに、特開平５−１７３４３４号公報で
は、転写部材中には異方導伝部材などの構成は持たず、
外部の転写電界を印加する電極部をプロセス方向に一定
間隔で備えたものが提案されているが、基本的な問題
は、上述した従来の提案と同様である。

【００７５】このように、基本的には使用できる転写部
材に制約があったり、機械的な圧縮のため接触の不均一
が生じたり、製造コストの上昇が伴ったりと実用化に向
けては数多くの原理的な問題が山積しており、未だにプ
リンター分野で実現されていないのが実状である。

【００７６】ここでは、これを解決するために中間転写
ベルトや用紙搬送ベルト等のベルトとして、印加電圧に
対する電気抵抗が、所定の印加電圧未満の印加電圧では
相対的に高くその所定の印加電圧以上の印加電圧では相
対的に低下するようにその所定の印加電圧で変曲点を持
つ電気抵抗特性を有し、この電気抵抗特性によって異方
導電性が付与されたベルトが採用される。

【００７７】このような、非オーミックな性質を示す材
料を画像形成プロセスに係わるベルトに分散させた場
合、外部より電圧が印加されても、一定の電流値以上が
流入しないと電流が部材に流入しないため、印加電圧に
よる流入電流の異方性を発現させる事が可能になる。

【００７８】また、この場合に、上記ベルトは、粒状の
バリスタ材をフィラーとして含むものであることが好ま
しい。

【００７９】バリスタ材は、従来、半導体素子の分野で
一定以上の電流を回路から回避させるために使用されて
いる素子で、使用する材料の焼成条件や、粒度、添加物
の種類などで、特性をいろいろ変化できる性質を持って
いる。転写部材中に分散させるフィラーとしてバリスタ
材を使用することで、電界による転写部材へ流入する電
流の異方化が可能となる。つまり転写電流の最も高い、
転写ニップ部のみにしか、感光ドラムに電流が流入しな
くなる事が可能になる。又、ベルトとは異なるが、帯電
ロールの基材中に分散させた場合、ロールのニップ部の
みに放電が集中し、従来のニップ部以外での放電が無く
なるため、不要部分での放電による帯電ロールヘの汚れ
などが防止でき、均一な帯電か可能になる。さらに、こ
れもベルトとは異なるが、現像ロール中に分散させた場
合は、現像ニップ以外での不必要な現像を防止でき、現
像電界に忠実な現像が可能になる。

【００８０】さらに、ベルト中にバリスタ材を分散させ
るにあたっては、ベルトは、ベルト表面側に相対的に高
誘電率のバリスタ材を、ベルト裏面側には相対的に低誘
電率のバリスタ材を偏在させることが好ましく、ベルト
表面側に相対的に粒径の小さいバリスタ材を、ベルト裏
面側に相対的に粒径の大きいバリスタ材を偏在させるこ
とも好ましい。

【００８１】完全な抵抗部材への流入、電流の異方化を
実現させるには、一種類のバリスタ材で良いが、極端な
流入電流の抵抗体への立ち上げと立ち下げを行うと、特
にトナーが飛翔し始める時のエネルギーが急激に作用す
るため、本来、トナーの飛翔に必要なエネルギー以上の
エネルギーが一時的に作用してしまう。こうなると、微
小ではあるが、トナーが、転写ベルト等に着弾した際
に、ブラーを発生させる可能性がある。そのため、予防
的な措置として、比較的粒径の小さなバリスタ材を中間
転写体の基材の上層に偏在させ、もう一方の粒径の大き
いバリスタ材を上層の分散密度よりも少なく、基材の下
層側に偏在するように抵抗体に分散させることが好まし
い。

【００８２】このような構成にすることで、下層の粒子
径が、大きく、しかも分散量も少ないため分散粒子間の
基材の抵抗が微小に影響して軽微ではあるが、図１４の
印加電圧−電流特性のグラフ中の破線に示すように、流
入電流の立ち上げと立ち下げの部分での傾きが、なだら
かになる。こうなると、微小ではあるがベルト中での電
位勾配がなだらかになるため、急激なトナーへの飛翔エ
ネルギーを僅かだが、抑制する効果を持つ。この流入電
流の傾きがさらになだらかになってしまうと、異方性で
の効果が阻害されてしまうため、分散させるバリスタ材
の分量などを適度に調整する必要がある。

【００８３】さらに、粒径の異なるバリスタ材のうち、
比較的高誘電率なバリスタ材の粒子径が誘電率の低いバ
リスタ粒子径よりも小さくなるよう、予め設定されたも
のを使用することが好ましく、さらに、粒径の異なるバ
リスタ材の基材中での偏在方法は、抵抗休の遠心成型条
件を変更することで制御することが好ましい。

【００８４】このような、構成にすることで粒径の大き
い誘電率の低いバリスタが、遠心成型により抵抗体の下
層に偏在する。これは、抵抗体の遠心成型時の回転数を
調整する事により成型時に遠心力で、粒径の大きい粒子
が、ベルト溶剤の粘性抵抗が焼成によって、比較的早い
段階で、遠心方向への動きが止まってしまい、反面、粒
径の小さい粒子は、粘性抵抗が低いため、先の粒径の大
きい粒子間をすり抜けるようにして、上層へと偏在する
ためである。誘電率を変更しているのは、転写電流が感
光ドラムへ印加する際の体積抵杭を調整するためであ
る。

【００８５】下層に偏在するバリスタの誘電率を高くし
てしまうと分散させる粒子量をさらに減らさなくてはな
らず、同様の分散密度を維持するには、粒径をより小さ
くしなくてはならない。そうなると遠心成型条件で、下
層に偏在することができなくなる。

【００８６】遠心成型での回転数があまり速すぎると、
すべてのフィラーが遠心成型機の型側こ偏在してしまう
が、装置の外周が約６０〜２００φの場合、１０００ｒ
ｐｍもしくは５００ｒｐｍ程度では各々の大きさの異な
るバリスタは基材中に一番小さい、粒状のバリスタが上
層の遠心成型片側に偏在し、それよりも大きい粒径のバ
リスタはその下層側に偏在するようになる。

【００８７】ここで、このベルト基材は、体積抵抗が１
０¹²〜１０¹⁴Ωｃｍ程度であることが好ましい。

【００８８】ここでは、印加する電圧レベルで、抵抗体
での流入電流の異方性を発現させるため、従来のよう
に、機械的な圧縮変形を伴う必要がないため、転写の場
合、転写ベルト基材の種類が限定される事なく、幅広い
材料の選択が方式に応じて選択可能になるのが、最大の
特徴である。又、体積抵抗を絶縁領域にしたため、転写
電流が流入しない領域では、全く放電などが発生しな
い。

【００８９】ここで、誘電率の異なるバリスタ材の一つ
は、シリコンカーバイドや酸化亜鉛を材料とし、添加剤
を加えて使用するものと、もう一方の比較的誘電率の高
いバリスタ材としては、チタン酸バリウム、チタン酸ス
トロンチウムなどを原料とし、同様に添加剤を加えたチ
タン酸ストロンチウムセラミックス粒子などを高誘電率
バリスタとして使用してもよい。

【００９０】非オーミック特性を顕著に安定して発現さ
せるには、ベース材料に添加する添加物が非常に重要に
なる。特に、ＺｎＯをベース材料とした場合、Ｓｂ
₂Ｏ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＣｏＯ、ＭｎＯ、Ｃｒ₂Ｏ₃などを添加
物として使用し、シリコンカーバイドなどの場合、Ｓｉ
Ｃの微粒子に少量の炭素粉を混ぜて焼成した物などが使
用される。これらの添加部の特性に応じて、非オーミッ
ク性が決定される。又、誘電率の比較的高いベース材料
の物として、ＢａＴｉＯ₃、ＳｒＴｉＯ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｔ
ｉＯなどを用いている。

【００９１】中間転写体ベルトの表面にフッソ系樹脂か
らなる保護層２６を設けることが好ましい。この保護層
は、単層膜でできたベルト上にディップコート、スプレ
ーコート、静電塗装、ロールコートなどにより形成する
ことができる。基本的には、この部分の表面抵抗が一番
高いのが望ましい。表面抵抗の調整は、カーボンブラッ
ク及び導電性金属酸化物を含有させることで、行なうこ
とができる。単層ベルトして、表面の摩擦抵抗の低減、
電気特性の環境安定性、残留トナークリーニング性の向
上が達成でき、これらの目的を達成できるものであれ
ば、特に限定されるものではない。

【００９２】中間転写体ベルトの転写中での表面の保護
層の抵抗が、それ以外のベルトの厚さ方向の部分での抵
抗値よりも一番高くなるように構成されていることが好
ましい。このような構成にすることで、中間転写ベルト
表面での転写電界を安定して確保するとともに、抵抗ム
ラを補正しやすくできる。

【００９３】以上説明した、所定の印加電圧で変曲点を
持つ電気抵抗特性を有し、この電気抵抗特性によって異
方導電性が付与されたベルトについて更に具体的に説明
する。

【００９４】図１３は、図１に示す画像入力装置の中間
転写ベルトとして使用可能なベルトの断面図である。

【００９５】このベルト４５は、弾性基材中に、粒径が
比較的大きくかつ、比較的低い誘電率を持つバリスタ材
が分散した下層４５１と、弾性基材中に、粒径が比較的
小さくかつ比較的高い誘電率を持つバリスタ材が分散し
た上層４５２と、さらにその上層の４５２の上に形成さ
れた保護層４５３とを有する。このベルト４５を図１に
示す画像形成装置の中間転写ベルト１５として用いると
きは、保護層４５３が像担持体に接触し、その保護層の
上にトナー像が転写される。

【００９６】ここで、ベルト４５の弾性基材は、ウレタ
ン樹脂、ウレア樹脂、ウレタン−ウレア樹脂のいづれか
が用いられる。強度的に、分子中にウレタン結合、（−
ＮＨＣＯＯ）とウレア結合（−ＮＨＣＯＮＨ＿）を有す
るウレタン−ウレア樹脂が望ましい。これらは、１００
％モジュラスで１００〜４００Ｋｇｆ／ｃｍ²まで、ウ
レア自身の配合を変える事で、調整が可能な材料で、原
材料も通常のゴム材料とほぼ同じなため、このベルトに
適している。これらウレタン−ウレア樹脂は、ポリオー
ルとイソシアネート化合物、ポリアミン化合物の他に、
触媒を少なくとも配合して製造される。ポリオールとし
ては、末端にポリヒドロキシル基を有するポリエーテル
ポリオール、ポリエステルポリオールなどが上げられ
る。又、ポリオール中でエチレン性不飽和モノマーを重
合させて得られるポリオールプレポリマーなどが使用で
きる。さらに、ポリイソシアネート化合物としては、ト
ルエンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネー
ト、など各種のポリオール類又は、ジアミン類と反応さ
せて得られるプレポリマー等が上げられる。

【００９７】しかし、これらの塩素化ポリエチレン、ポ
リスチレン系熱可塑性エラストマー、アクリルゴムなど
でも良く、１００％モジュラスで、２００ｋｇｆ／ｃｍ
²以上材料自体の配合調整で強度が確保できる弾性材料
であれば上記に特に限定されるものではないが、電子写
真の方式に応じて適宜レジ特性に影響が無い範囲で材料
を決定すれば良い。

【００９８】触媒としては、オクチル亜鉛、酢酸ナトリ
ウムなどの有機金属化合物、アルカリ土類金属のアルコ
キシドや、フェノキシド、Ｎｉアセチルアセテートなど
が挙げられる。

【００９９】ここで、用いる各種のバリスタフィラーに
ついて、説明する。基材中に含有させる５最も小さい粒
状フィラー２０に関しては、酸化亜鉛、シリコンカーバ
イドなどに、Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＣｏＯ、ＭｎＯ、Ｃ
ｒ₂Ｏ₃などの添加剤を混合して、バリスタ特性を得るよ
うにしたものがあるが、ここでは、安定したバリスタ特
性が発現できる観点から、ＺｎＯバリスタ粒子を主に使
用している。この場合の誘電率は、ε＝７０〜９０であ
る。又、焼成時での一次粒子の状態での粒子系が１．５
〜１０μｍ付近のものを使用している。

【０１００】次に、誘電率の高いバリスタ材料について
説明する。代表的なものに、ＢａＴｉＯ₃、ＳｒＴｉ
Ｏ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＴｉＯがあり、同様にＳｂ₂Ｏ₃、Ｂｉ₂
Ｏ₃、ＣｏＯ、ＭｎＯ、Ｃｒ₂Ｏ₃などの添加剤を混合し
てバリスタ特性を得るようにした。ここで使用される高
誘電率なバリスタとしては、チタン酸ストストロンチウ
ムセラミックス粒子を使用し、その誘電率ε＝２５０〜
３２０である。ここで使用されるフィラーの大きさは、
０．７μｍ、〜８μｍが使用される、この場合に適用さ
れるベルトの厚さは、１５０μｍ程度で、基本的に適用
させるベルトの厚さ、ヤング率、重添量などによって、
このフィラーの大きさを変更する。ここでは、特にベル
トの基材との濡れ性が重要であり、フィラーの分散と基
材との濡れ性が低い状態では、フィラー周辺に微小な気
泡が発生してしまい十分な異方導伝特性が得られにく
い。

【０１０１】ここでは、ベルトの厚さ方向に所望のバリ
スタフィラーを各々偏在させたいため、最も最下層に偏
在させたい低誘電率バリスタのＺｎＯバリスタ粒子の、
粒径が一次粒子状態で、８μｍとした。又上層に偏在さ
せたい、高誘電率バリスタ粒子径は１μｍとした。この
時重要なのは、成型時の温度と回転数で、実験的には５
００ｒｐｍ程度が、適当であった。成型温度は基材によ
って異なる。今回このベルトに主に使用したウレタンー
ウレア樹脂の場合、約１４０℃前後であった。

【０１０２】又、ベルト材料中で、比重の違いによる沈
殿を防止させるためランダムポリマーなどの沈殿防止材
を混入している。

【０１０３】基材を作成した後の、表面の保護層４５３
に関して説明する。ここで用いる保護層の材料は、摩擦
抵抗の低減、表面粗さ低減による残留トナークリーニン
グ性の向上とした目的を達成できるものであれば、特に
限定されるものではないが、一般的にポリテトラフルオ
ロエチレン、テトラフルオロエチレンとパーフルオロア
ルキルビニルエーテルの共重合体、又は、フッソ系樹脂
ポリマーをアルコール可溶性ナイロン系、シリコーン樹
脂系、などに溶解、分散した塗料を使用する事ができ
る。これらの保護層はディップコート、スプレーコー
ト、静電塗装、ロールコートなどにより塗布する事が可
能で、膜厚は５μｍ〜２０μｍ程度が適当である。あま
り厚く塗布してしまうと、下層の弾性力が阻害されて、
転写の際に、トナー像との密着性が低下してしまう。

【０１０４】このベルトを中間転写ベルトとして採用す
る場合の抵抗について説明する。基本的に基材の体積抵
抗は極端な除電を必要としない状態での抵抗であれば、
出来るだけ絶縁領域が好ましく、１０¹²Ω・ｃｍ程度に
設定した。この抵抗領域では、基材中には抵抗調整材等
は一切混入させていない。最表層の保護層は１０¹³〜１
０¹⁴Ω・ｃｍになるように、調整した。

【０１０５】各プロセス毎に詳しく構成とメカニズムを
説明する。

【０１０６】図１に示した画像形成装置中の感光体１１
１，１１２，１１３，１１４としてはＯＰＣ感光体を使
用し、現像装置１４１，１４２，１４３，１４４には非
磁性一成分方式の現像方式が使用されている。潜像電位
は−１００Ｖ、背景部電位は−３５０Ｖ、現像装置１４
１，１４２，１４３，１４４に使用されている現像ロー
ルはＲａ０．１〜５．０μｍ程度の凹凸を設け、アルミ
などを切削加工したもので、他に表面に導伝粉を分散さ
せた樹脂層を形成したものでも良い。今回はΦ１０のア
ルミを切削加工の後に、サンドブラスト処理をし、表面
に陽極酸化処理を施したものを使用した。

【０１０７】現像ロール上のトナー層形成方法はシリコ
ーンゴムで、硬度がＪＩＳ−Ａで、５０〜６０度程度の
物を、ドクター方式で現像ロールに圧接させた物を使用
し、その圧力は１５〜２０ｇ／ｃｍ²程度に設定した状
態に設定した。

【０１０８】使用するトナーはスチレン樹脂、アクリル
樹脂もしくは、ポリエステル樹脂などの各種熱可塑性樹
脂中に顔料や含金属アゾ染料系などの極性制御材を分散
し粉砕、分級により５〜８μｍ（平均粒径７μｍ）の大
きさにしたものを使用した。

【０１０９】ＢＴＲ１６１，１６２，１６３，１６４
は、φ１５の半導電性スポンジ材からなる体積抵抗率が
１０⁸Ω・ｃｍ程度の物を使用した。

【０１１０】定着器２０に使用されている定着ロールは
φ４０のＳＵＳ材で、厚さ０．５ｍｍのものを使用し、
熱源には定格電力が５５０Ｗのタングステンランプを使
用した。

【０１１１】次に今回使用した中間体ベルトについて説
明する。まず使用した弾性基材は、ウレタン変性ウレア
樹脂の反応性混合液を以下のような混合比で、溶液を作
成し、その中に、酸化亜鉛１０重量部、ステアリン酸１
重量部、加硫促進剤１重量部、、チタン酸ストロンチウ
ムセラミックス粒子５重量部、を混入させてフィラー混
入弾性基材溶液を作成した。

【０１１２】基材：テリポリオール（分子量５０００）１００重量部ウレタン変性ＭＤｌ１８重量部ヘキサメチレンジアミン２重量部テトラブチルアンモニューム過塩素塩０．５重量部ケッチェンブラック０．２重量部１，４ブタジエンオールバリスタフィラー：ＺｎＯバリスタ粒子１０重量部チタン酸ストロンチウムセラミックス粒子５重量部バリスタ添加剤：Ｓｂ₂Ｏ₃ １ｍｏｌ％，Ｂｉ₂Ｏ₃、０．５ｍｏ１％ＣｏＯ、ＭｎＯ、Ｃｒ₂Ｏ₃（各微量添加）上記、混合液を遠心成型器に投入させ、成型温度１４０
℃で、約１５分程度焼成した。この時の遠心成型回転数
は５００ｒｐｍであった。この時のベルト径は１６８φ
で、膜厚１５０μｍｍ、巾３３０ｍｍ表面は湿式研磨で
Ｒｚ：＝５μｍまで表面研磨をした。このベルトの場
合、上層から厚さ約３０μｍ付近まで、チタン酸ストロ
ンチウムセラミックス粒子が偏在し、その下層にＺｎＯ
バリスタ粒子が厚さ１００μｍに渡って偏在した。

【０１１３】このように成型されたベルトで、搬送ロー
ラ上にセットして５Ｋｇのテンションをかけた状態で、
３００Ｋｇｆ／ｃｍ²、上層は硬度ＪｌＳ−Ａ硬度で約
３０°であった。ちなみに、この硬度測定は、島津製作
所製ダイナミック超微小硬度計（ＤＵＨ２０１）を用
い、三角錘圧子、変位フルスケール１０μｍ、試験荷重
０．２５Ｋｇｆ、負荷速度０．０１４５ｇｆ／ｓｅｃ
で、保持時間５ｓｅｃの条件で測定した。表面抵抗は、
１０１１Ω／□で、体積抵抗は１０⁹Ω・ｃｍであっ
た。

【０１１４】次に、ベルト表面の保護層４５３（図１３
参照）に関して説明する。保護層は、最終的に表面性
や、表面抵抗を独立して調整させたい場合に必要な層で
あって、全てのベルトに必要とされるものではない。以
下に保護層に使用した主な材料を示す。上記成型された
ベルトに、４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）を含有し
たウレタン変性エマルション塗料と硬化剤であるシラン
カップリング剤で構成されたＪＬＹ−８４１Ｂ（日本ア
チソン社製）塗料を静電塗装法により塗装し、膜厚５μ
ｍの導電性保護層を形成した。ちなみに、電気抵抗はＤ
Ｃ５００Ｖ印加時に、基剤込みで１０^11.5Ω・ｃｍであ
った。

【０１１５】上記の構成の中間転写ベルトを用いてＢＴ
Ｒに２ＫＶの転写電圧を印加してトナー像の転写を行な
ったところ、感光体と中間転写ベルトのプレニップ部及
びポストニップ部での放電、及びリトランスファーなど
の発生はなかった。４次色目の転写ニップ部での転写ニ
ップ中の電流値は３０μＡで、転写ニップ部以外の流入
電流はゼロであった。

【０１１６】この中間転写ベルトに一次転写されたトナ
ー像は二次転写ロール１９の転写電界により、用紙Ｐに
転写され定着装置２０へと運ばれる。

【０１１７】その後、中間転写ベルトに残留した未転写
トナーは図示しないクリーナー１０により静電的に回収
され、再度像形成工程へとベルトが運ばれていく。

【０１１８】定着時の圧力ロールはφ３０のアルミの円
筒に肉厚が約５０μｍ程度のゴムの弾性層を付けたもの
を使用した。

【０１１９】必要に応じて、ベルトクリーニングされた
ベルトの残留電荷が残っている場合は、必要に応じて除
電機構を設ける場合もある。

【０１２０】今回、最終的に使用したトナーは、富士ゼ
ロックス社製、ＡＣＯＬＯＲ９３５用マゼンタ、
シアン、イエロー、ブラックトナーを使用した。

【０１２１】中間体ベルトが回転するプロセススピード
は、１０５ｍｍ／ｓｅｃ（Ａ４横：２０ｐｐｍ相当）に
て実施した。

【０１２２】以上により、異方性機能を付加させるため
に、余計な成型工程を必要とせず、一度の成型工程で．
印加電圧による異方導伝性が得られ、タンデムエンジン
などの、各色のリトランスファーを確実に抑制でき、ブ
ラーのない高品位な画像が得られた。

【０１２３】（実施例１）上記の中間転写体ベルトを使
用し、ベルトの異方導伝性とプリント性能を把握するた
めに下記の様な構成で、実験を行った。基本的なプロセ
ス全体の構成は図１とほぼ同様の構成がとられており、
ベルト自体の構成も図１３と同様の構成がとられたもの
を使用している。

【０１２４】感光体材質＝ＯＰＣ感材プロセス速度８０ｍｍ／ｓｅｃ現像ロール φ１５のアルミの中空パイプにア
ルマイト処理を施したもの（表面粗さＲａ：１．０）層形成部材厚さ０．５ｍｍのＳＵＳ板にゴム
硬度５０度のシリコンゴムを貼り合わせた物をドクター
方式に設定したもの。

【０１２５】一次転写ロール発泡製シリコーンゴムにイオン導伝体を配合したもので、φ２０の体積抵抗率が１０⁸Ω・ｃｍ印加電圧２．２ＫＶ（４次色目は２．３ｋｍ）潜像電位 −１００Ｖ背景部電位 −３５０Ｖ中間転写ベルト基材：テリポリオール（分子量５０００）１００重量部（旭硝子社製）ウレタン変性ＭＤ１１８重量部（住友バイエル社製）ヘキサメチレンジアミン２重量部テトラブチルアンモニューム過塩素塩０．５重量部ケッチェンブラック０．２重量部（ライオンアクゾ社製）１，４ブタジエンオールバリスタフィラー：ＺｎＯバリスタ粒子１０重量部チタン酸ストロンチウムセラミックス粒子５重量部バリスタ添加剤：Ｓｂ₂Ｏ₃１ｍｏｌ％，Ｂｉ₂Ｏ₃、０．５ｍｏｌ％ＣｏＯ、ＭｎＯ、Ｃｒ₂Ｏ₃（各微量添加）リブ：次焼成時に、型の中で、同時融着、焼成温度１４０℃ 遠心成型時回転数：５００ｒｐｍ膜厚：１５０μｍ外径：１６８φ 巾：３３０ｍｍベルト表面抵抗：１０¹³Ω／□ 体積抵抗：１０¹²Ω・ｃｍ定着装置厚さ０．５ｍｍのＳＵＳ材を使用したΦ４０の中空パイプを使用ヒートランプ定格６５０ＷのタングステンランププレッシャロールＳＵＳ３０φの円筒に肉厚５０μｍのゴム層を被服させたものを使用した。クリーナーナイロンブラシのシャフトにＤＣバイアス＋５００Ｖ冷却ファン長尺の電動ファンを使用。用紙富士ゼロックス社製Ｊ紙上記のような構成で作成された中間転写ベルトで、タン
デムでのカラーサンプルを採取したところ転写電圧が最
も高い４次色目のリトランスファーの発生がなく、０．
０２ｇ／ｍ²以下で、その時の転写電圧は２．３ＫＶ、
流入電流は３０μｍであった。又、転写された印字サン
プルもブラーの発生が確認されなかった。

【０１２６】（実施例２）上記の基本構成は変えずに、
中間転写ベルト６のＺｎＯバリスタフィラーをシリコン
カーバイドに変更し使用するフィラー粒子の成型温度を
１２００℃とした。焼成温度を変更したのは、バリスタ
特性の環境安定性を確保するためである。

【０１２７】この条件では、特に転写部材のウレアとの
濡れ性が良く均一に分散し、安定した非オーミック性が
発現され、図４に印加電圧−電流特性を示すように、転
写の印加電圧２ＫＶ付近で、ほぼ垂直に電流の立ち上が
りが確認された。ポストニップでの放電もなく、ブラー
のない画像が安定して得られた。さらに環境安定性も向
上した。又、ベルトの回転するプロセス速度を実施例１
の約２倍にアップさせたが、ベルト自体に何ら問題はな
く、色づれのない高品位なカラー画像を安定して得る事
ができた。この時使用した用紙は富士ゼロックス社製Ｒ
紙を使用した。

【０１２８】（実施例３）実施例１の構成のまま、中間
体ベルトの弾性基剤の種原料をポリエステルポリオール
に変更し、表層に偏在させる粒径１μｍのバリスタフィ
ラーにチタン酸バリウムにＳｂ₂Ｏ₃１ｍｏｌ％，Ｂｉ₂
Ｏ₃、１．０ｍｏｌ％増量させて添加した状態で成型し
た。

【０１２９】又、低コスト化のために、転写ロールを金
属ロールに変更した。この変更した以外は実施例１と全
く同じ構成である。

【０１３０】このような構成にした場合、小径フィラー
が偏在する表層部の抵抗調整が容易になり、フィラーの
含有量を増加させないため、機械的な弾性力に影響を起
こす事が少なくて済み、かつ抵抗調整が、容易にでき
た。この時の表面抵抗は１０¹²Ω／□であった。この時
使用した用紙は富士ゼロックス社製Ｒ紙を使用し、安定
して高品位なカラー画像がリトランスファーもなくブラ
ーの発生もない画像が高速で得られた。

【０１３１】（実施例４）実施例１の構成のまま、Ｚｎ
Ｏバリスタ材に添加する、Ｂｉ₂Ｏ₃を０．５ｍｏｌ％に
変更し成型回転数を５００ｒｐｍのまま、実施した。こ
の条件で成膜すると、ＺｎＯバリスタ粒子の基材との濡
れ性か多少改善された。この状態でプリントサンプルを
実施し、ブラーのない安定したカラー画像が採取でき
た。

【０１３２】（実施例５）実施例３の構成のまま、中間
転写ベルトの表層に、フッソ系樹脂ポリマーであるＰＶ
ｄＦをディップコートして厚さ約１０μｍの保護層４５
３を得た。このようにトナーに対して離型しやすい材料
を表面に構成することで、ベルトの転写残留トナーを回
収しやすくなり、安定して高品位のカラー画像を得る事
ができた。

【０１３３】（比較例１）実施例１と同様な構成のま
ま、中間転写ベルトの成型回転数を２０００ｒｐｍにし
て、実施したところ、全ての添加した粒状バリスタフィ
ラーが、遠心成型片側に偏在してしまい、転写電圧を印
加する側にバリスタ粒子がなく、転写電流を流入させる
事ができなかった。又、ベルト帳面にフィラーの一部が
露出してしまい、表面性が確保できなかった。

【０１３４】（比較例２）実施例１と同様な構成で、低
誘電率のＺｎＯバリスタ粒子のみを添加量２０重量部に
堆加させて、成型回転数は同じ５００ｒｐｍで実施し
た。この条件で、作成されたベルトでは、ベルトの厚さ
方向に均一にフィラーが分散しているものの、ポストニ
ップ部での異方導伝性が低下してしまい、微量ではある
が放電に伴うリトランスファーが発生してしまった。転
写ブラーのレベルも悪化した。

【０１３５】（比較例３）実施例１と同様な構成で、高
誘電率のチタン酸ストロンチウムセラミックス粒子を１
０重量部のみ混入させて、ベルトを作成し、プリントを
実施した。異方導電性は、顕著に発現され、４次色目で
のりトランスファーは皆無であった。又、転写電圧のレ
ベルが約５００Ｖ低下した部分から異方導伝が確認され
た。しかし、微小であるが、ポストニップ部での転写像
のブラーが認められた。

【０１３６】（比較例４）実施例１と同様な構成で、低
誘電率バリスタのＺｎＯバリスタの粒径と高誘電率バリ
スタのＳｒＴｉＯ₃セラミックス粒径を同じ、５μｍ
で、ベルトを成型した。成型時の回転数は５００ｒｐｍ
とした。この場合、ベルトの厚さ方向に誘電率の異なる
バリスタが均一に分散してしまい、結果的には低誘電率
のＺｎＯバリスタのみを分散させた場合と同様に、流入
電流の立ち上がりが多少なだらかになり、４次色目のリ
トランスファーの悪化が認められた。４次色目でのりト
ランスファー量は０．１ｇ／ｍ²であった。

【０１３７】（比較例５）実施例１と同様な構成で、中
間転写ベルトのみを従来と同じ、ポリイミドの基材にカ
ーボンブラックを分散させて、ベルトの体積抵抗が１０
⁹Ω・ｃｍ付近になるように調整したものを使用し、同
様にプリントを実施した。リトランスファーが顕著で、
タンデムでの４次色目で０．６ｇ／ｍ²であった。又、
ブラーレベルも悪化した。

【０１３８】以上、説明したように、バリスタ粒子をフ
ィラーとして使用する事で、画像形成プロセスに係わる
抵抗部材に製造コストを伴う事なく印加電圧に対する異
方性を付加でき、リトランスファーやブラーのない高品
位な画像を安定して得ることができる。

【０１３９】次に、本発明の画像形成装置に採用するこ
とが可能な導電異方性を有すベルトの、表面層等の新規
な工夫について説明する。

【０１４０】これまでにも述べてきたように、像但持体
表面に形成されたトナー像を中間転写体表面に転写する
際に、トナーが転写電界によって静電的に「飛び散
り」、画質が劣化することが問題となっている。このよ
うな「飛び散り」の問題を解決するために、各種方法が
提案されている。例えば、特開平１１−２５８９２９号
公報、特開２０００−１２２４４４号公報では、転写ニ
ップでの電界の勾配・方向を転写部材の配置によって制
御する方式が提案されている。

【０１４１】一方、最近では、グリーン化の点からトナ
ーの転写率を上げることで廃トナーを減らすことを狙い
に、付着力の低い球形トナーの使用が主流となってきて
いる。このようなトナーは、重合法、混練／粉砕後の熱
風処理、等によって作製されるものであるが、球形で付
着力が低いだけに、静電的に「飛び散り」が起りやす
い。このような付着力の低いトナーになると、転写ニッ
プでの電界制御を高精度で行う必要が生じ、特開平１１
−２５８９２９号公報、特開２０００−１２２４４４号
公報で提案されているような、単に転写部材の配置によ
って、トナーの飛び散りを押え込むだけでは「飛び散
り」を十分に押さえ切ることは困難である。

【０１４２】このような問題に対して、より高精度に転
写ニップでの電界を制御する方法として、中間転写体自
体に電界制御機能を持たせる方法がある。考え方として
は、転写ニップで転写電界を作用させて、転写プレニッ
プ部、ポストニップ部では極力電界がかからないように
しようとするものであり、そのような効果は「異方導電
性材料」を用いることで可能となる。例えば、「異方導
電体材料」の一種としての「感圧導電性材料」を用いた
例として、特開平９−６２１１４号公報のように中間転
写体に感圧導電性機能をもたせることで、転写ニップで
加圧された個所のみ抵抗が下がり、その他の部分の抵抗
は高い状態にすることで、「転写率」と「飛び散り」の
両立を図ろうとするものである。

【０１４３】しかしながら、このような方法は、転写部
材の配置で電界制御を行う方法に．比べると「飛び散
り」については大きな改善効果があるが、「微小濃度む
ら」が問題となる。

【０１４４】この現象について、「感圧導電性材料」の
場合で説明する。「感圧導電性材料」は、金属粒子、又
は、カーボンブラックなどの導電性フィラーをゴムなど
の弾性材料に分散させ、加圧時に導電性フィラーが接近
することで電路が形成されてその個所の抵抗が下がるも
のである。電子写真装置においては、感光体と転写ロー
ル間の圧力を利用して転写ニップでの中間転写体の抵抗
を下げるものであるが、その際、中間転写体の表面から
見て導電性フィラー間の隙間ができてしまう。その部分
では抵抗が高いために転写不良を起こし、「微小濃度む
ら」が発生するのである。このような現象は、「感圧導
電性材料」以外の「異方導電性材料」を用いた場合で
も、電極間に隙間があるために同様に問題となる。

【０１４５】この問題を回避するには、中間転写体表面
から見て、導電性フィラー、ヌは、異方導電電極を密に
配置させる必要があるが、今度は、製法上の課題、コス
トアップ、電極間隔が狭まることによる電極間での電流
リークが問題となる。

【０１４６】ここでは、これを解決するために、中間転
写ベルトや、用紙搬送ベルト等のベルトとして、前記異
方導電性を有する基材を有するとともに、その基材の、
像坦持体側表面に表面層を有するものであって、その表
面層がフィラーとバインダとからなるベルトが採用され
る。

【０１４７】ここで、上記の表面層に含まれるフィラー
の平均粒子径が、トナー像を形成するトナーの平均粒子
径の１／２以下であることが好ましく、また、その表面
層に含まれるフィラーの球形化度が１２０以下であるこ
とが好ましい。また、その表面層に含まれるフィラーが
チタン化合物であることが好ましい。

【０１４８】また、上記の問題を解決するために、中間
転写ベルトや用紙搬送ベルト等のベルトとして、異方導
電性を有する基材を有するとともに、その基材の、像坦
持体側表面に表面層を有するものであって、基材と表面
層との界面が凹凸に形成されてなるを採用してもよい。

【０１４９】この場合、その界面の凹凸のピッチが、ト
ナー像を形成するトナーの平均粒子径の１／２以下であ
ることが好ましく、その界面に導電性粒子が分散され、
その導電性粒子の分散により、その界面が凹凸に形成さ
れてなることも好ましい。

【０１５０】さらに、その表面層の表面抵抗率が１０⁸
Ω／□以上、１０¹³Ω／□以下であることが好ましい。

【０１５１】前述の「微小濃度むら」について鋭意検討
した結果、「異方導電性」（感圧導電性）基材中の導電
性フィラーの隙間や異方導電性の基材を構成する電極の
隙間を狭めるといった、基材構成に大きな手を加えるこ
となく転写電界を制御する方式を提案するに至った。

【０１５２】以下、上記のベルトの作用について説明す
る。

【０１５３】ここでは、基材中の導電性フィラーの隙間
や基材を構成する電極の隙間によって生じた電界を、表
面層、または、表面層と基材との界面で拡散すること
で、転写電界の隙間を埋めようとするものである。

【０１５４】表面層で転写電界を拡散する方法につい
て述べる。

【０１５５】一般に電磁波が２つの媒質の境界面に入射
すると、波の一部は反射され、他の一部は透過する。波
が境界に対して斜めに入射する場合には透過した波は屈
折する。このとき、第一の物質が光学的に密である（誘
電率が大きい）と波は境界面法線方向へ曲げられる。

【０１５６】ここではこの原理が応用されており、誘電
率の異なるバインダーとフィラーからなる表面層を設け
ることで電界の屈折、反射によって電界を拡散させて、
「異方導電性基材中の導電性フィラーや異方導電性基材
を構成する電極等から生じる電界を拡散させようとする
ものである。

【０１５７】バインダーはフッ素系、シリコン系、アク
リル系、ウレタン系、といった公知の材料が用いられ
る。転写率の観点からはフッ素系、シリコン系、といっ
たトナー離型性の高いバインダーの使用が望ましい。
尚、複数のバインダーを混合して用いることも出来る。

【０１５８】中間転写ベルトとして用いる場合には、転
写率の観点から抵抗制御が必要となる。中間転写ベルト
の抵抗値が低すぎると感光体から中間転写ベルトへの転
写時に中間転写ベルトを介してトナーへの逆極性電荷の
注入が起り、トナーの極性が反転するために最終転写工
程での転写不良を招く。一方、抵抗値が高すぎると除電
ができないために中間転写ベルトの表面電位が上昇し、
感光体から中間転写ベルトへの転写時に剥離放電が起り
やすくなり、トナーの極性が反転するために最終転写工
程での転写不良を招き、ひどい場合には放電による転写
むらに起因する画像濃度むらにつながる。

【０１５９】このようなことから、ここでは、表面抵抗
率が１０⁸Ω／□以上、１０¹⁴Ω／□以下のバインダー
を表面層に用いる。

【０１６０】フィラーとしては、酸化チタン、アルミ
ナ、シリカ、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、
チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウ
ム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、
炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸化クロム
バンガラ等の無機微粉末や、ポリアタリレート、ポリメ
タクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリテト
ラフルオロエチレン等の有機微粉末が用いられる。抵抗
制御、分散制御のために表面処理を行っても良い。

【０１６１】ここでは、表面層でバインダーとフィラー
間で生じる電界の屈折現象を利用して電界を散乱させる
ことから、バインダーとフィラーとの誘電率（ε）の差
は大きい方が望ましい。その意味では、酸化チタン
（ε：９０〜１１０）、チタン酸カルシウム（ε：１５
０〜１６０）、チタン酸ストロンチウム（ε：２４０〜
２６０）、といった誘電率の高いチタン系のフィラーを
用いることで大きな効果が出せる。

【０１６２】フィラーの抵抗値が低いと、表面層の抵抗
低下を招く。従ってここでは、体積抵抗率が１０¹⁰Ω・
ｃｍ以上の微粒子を用いる。

【０１６３】このときの微粒子の体積抵抗値であるが、
下記の条件で行った値を用いている。微粒子を内径１０
ｍｍの容器に入れタッピングして、厚さ０．９〜１．１
ｍｍの厚さにした後、上から９．８×１０⁴Ｎ／ｃｍ²の
荷重をかけ、電界強度が１，０００Ｖ／ｃｍになる条件
で測定したときの抵抗値を採用する。

【０１６４】フィラーの径がトナー粒子より大きいとフ
ィラーサイズのむらが発生する。実験によると実用上は
少なくともトナー径の１／２以下のフィラーが望まし
く、高画質が要求されるシステムでは５００ｎｍ以下の
粒径のフィラーを用いることが望ましい。

【０１６５】フィラーの径が小さい場合には問題は少な
いが、μｍオーダーのフィラー経を用いる場合には、フ
ィラーの形状は、画像の均一性の観点からは、球状のも
のが望ましい。立方体状、直方体状、針状といった形状
のフィラーでは画像の均一性が球状のフィラーを用いた
場合に比べて劣る。これは、球状のフィラーでは均等に
電界の散乱が起きるのに対して、立方体状、直方体状、
針状といった形状のフィラーでは電界の散乱が不均一に
なるためと考えられる。このようなことから、ここでは
球形化度１２０以下のフィラーが用いられる。

【０１６６】球形化度の指標としては、球形化度を使用
した。

【０１６７】トナーをＦＥ−ＳＥＭで無作為にサンプリ
ングし、その画像情報を画像解析装置（ルーゼックス：
ニコレ社製）解析し以下の式より導出された数値を球形
化度として用いた。Ｓ：｛π×（ＭＸＬＮ
Ｇ）²｝／｛４×（ＡＲＥＡ）｝×１００ＭＸＬＮＧ：絶対最大長ＡＲＥＡ：トナーの投影面積球形化度は１００に近づく
ほど真球に近づき、１００〜１２０でほぼ球状態である
といえる。表面層と基材との界面で転写電界を拡散する方法につ
いて述べる。

【０１６８】ここでは、表面層と基材との界面近傍で転
写電界を拡散させるために、表面層と基材との界面に凹
凸を設ける。

【０１６９】基材に凹凸が設けられているために、基材
から表面層にかけての電界に乱れが生じ、転写電界の隙
間を埋めることになる。

【０１７０】基材の凹凸ピッチが広いと凹凸ピッチに対
応した濃度むらが発生するおそれがあることから、トナ
ー径の１／２以下のピッチであることが望ましい。また
凹凸の深さは最大でも凹凸ピッチの１／２以下であるこ
とが望ましい。凹凸深さがこれ以上になると転写電界が
弱まり転写不良を招くおそれがある。

【０１７１】凹凸を形成する方法として粒子を表面層と
基材の界面部分に偏在させてもよい。このとき導電性粒
子を用いれば基材から発生する電界が弱まらず、かつ、
基材に凹凸が設けられた状態となることから、「微小濃
度むら」を抑制しつつ高い転寧効率を得ることが出来
る。

【０１７２】このような凹凸の配置であるが、完全に不
規則に配列させた場合は特に問題はないが、規則的に配
列させた場合、再現される色が視覚的に異なるという不
具合が生じる。これは、各単色画像形成ユニットで形成
された各色成分を重ね合わせる所謂タンデムタイプのフ
ルカラーシステムで顕著に見られる。これは各色画像形
成ユニットの画像特性や位置精度がばらついてしまうた
めに、トナーの重なり位置がずれるためである。このよ
うな問題を避けるには、印刷技術で知られているスクリ
ーンローテーション技術を用い、各色成分の万線スクリ
ーン角度を相互に異ならせ、各色成分の万線スクリーン
同士の重なりを具合を予めランダム化して再現される色
具合を均一に保つようにすることが効果的である（特開
平６−９８１８４号公報参照）。

【０１７３】トナーの種類としては、トナー材料を混
練、粉砕、分級してなる混練粉砕型トナーや、あるい
は、ビニル基を有する反応性モノマーを用いて懸濁重合
や乳化重合によって得られる重合トナーや、あるいは、
上記バインダー樹脂と着色剤を有機溶剤中に溶解させ、
それを水中に分散させて造粒する溶解懸濁トナーを用い
ることが出来る。転写性から見てこれらトナーの形状は
球形である方がより優れた転写性が期待でき、その意味
では重合トナーや溶解懸濁トナー、あるいは、混練粉砕
型トナーを熱風処理してなる球形化トナーが望ましい。

【０１７４】球形化の指標としては、フィラーと同じく
球形化度を使用した。

【０１７５】トナーをＦＥ−ＳＥＭで無作為にサンプリ
ングし、その画像情報を画像解析装置（ルーゼックス：
ニコレ社製）解析し以下の式より導出された数値を球形
化度として用いた。Ｓ＝｛π×（ＭＸＬＮ
Ｇ）²｝／｛４×（ＡＲＥＡ）｝×１００ＭＸＬＮＧ：絶対最大長ＡＲＥＡ：トナーの投影面積球形化度は１００に近づ
くほど真球に近づき、１００〜１２０でほぼ球状態のト
ナーであるといえる。このような球形のトナーは、感光
体、あるいは、中間転写体との接触面積が少ないため
に、球形化度が１３０前後の通常の不定形のトナーに比
べると安定した高転写性を得ることができる。従ってこ
こでは球形化度１００〜１２０のトナーを用いることが
望ましい。

【０１７６】トナー粒子の粒径は画質に大きな影響を与
え、粒径が大きくなるほど画像は粗くなる。平均粒径が
２０μｍ程度のトナーでも実用上問題はないが、細線の
解像力の点からは、平均粒径１０μｍ以下のトナーであ
ることが望ましい。しかしながら、トナー径が小さくな
るとトナーとキャリアの間に作用する物理的付着力が支
配的となり現像性が低下する。また、トナー径が小さく
なるとトナーの凝集もおこりやすく取扱いの問題が生じ
る。このような点からここで用いるトナーは、好ましく
は平均粒径５μｍ以上、１０μｍ以下、さらに望ましく
は、５μｍ〜７μｍ程度の径のトナーが用いられる。

【０１７７】図１５，図１６は、以下において説明する
実験に用いたベルトの基材の構造を示す模式図である。

【０１７８】図１５は、感圧異方導電性ゴムの説明図で
あり、シリコンゴム中に後述する球形磁性導電性粒子が
分散し、その球形磁性導電性粒子をベルトの厚み方向に
配向させたものである。その一部に力Ｆが加わると、そ
の力Ｆが加わった部分のみ抵抗値が低下する。

【０１７９】また、図１６は、図１５に示す感圧異方導
電性ゴムとは異なるもう一種類の異方導電性基材の説明
図である。ここには、高抵抗基体４６１中に直径１００
〜１５０μｍ程度の寸法の電極４６２が、１５０μｍ〜
２００μｍの間隔で並んでいる。

【０１８０】図１７は、従来の問題点の説明図、図１８
は、このベルトよりその問題点が改善されることの原理
説明図である。これら図１７，図１８では、図１６に示
す構造の異方導電性基材を例にしている。

【０１８１】図１７に示すベルトは、図１６に示す構造
の基材の上に単純な表面層４６３が形成されたものであ
り、電極４６２のピッチに対応した電界むらが発生し、
これを中間転写ベルトとして用いると、プリント上で
は、電界ピッチに対応した濃度むらが発生する。

【０１８２】これに対し、図１８に示すベルトは、電極
４６２の、基材と表面層との間の界面の部分に凹凸を持
たせたもの（図１８（Ａ））、あるいはフィラーを分散
させた表面層４６５を有するもの（図１８（Ｂ））であ
るため、その界面４６４あるいは表面層４６５内部で電
界が散乱されて電界むらが緩和され、これを中間転写ベ
ルトとして用いた場合、プリント上での濃度むらの発生
が防止される。図１８（Ｂ）の態様、すなわち、フィラ
ーを分散させた表面層４６５を設ける態様は、図１５を
参照して説明した感圧異方導電性ゴムを基材として用い
た場合にもそのまま適用することができる。

【０１８３】以下、図１８（Ａ），（Ｂ）に模式的に示
すベルトを採用した実験について説明する。ここでは、
図１に概要を示す画像形成装置を用いて実験を行なっ
た。

【０１８４】実験条件の詳細は下記の通りである。（実験条件）感光体ＯＰＣ（φ３０）露光装置ＬＥＤ（６００ｄｐｉ）プロセス速度９０ｍｍ／ｓ潜像電位背景部＝４００Ｖ、画像部＝−１００Ｖ現像ロールマグネット固定、スリーブ回転方式マグネット磁束密度＝５００Ｇ（スリーブ上）マグネット着磁＝７極非対称着磁スリーブ径＝φ２０スリーブ回転速度＝２００ｍｍ／ｓ感光体と現像ロールの間隔０．５ｍｍ現像剤層層厚規制部材と現像ロールとの間隔０．５ｍｍ現像バイアスＤＣ成分＝−５００ＶＡＣ成分＝１．５ｋＶＰ−Ｐ（８ｋＨｚ）中間転写ベルト（実施例の中で詳細を説明する）転写条件転写ロール１次転写電圧＝＋１．０ｋＶ、２次転写電圧＝＋２．５ｋＶ（キャリア）スチレン−アクリル共重合体３０ｗｔ％、
カーボンブラック３ｗｔ％、マグネタイト６７ｗｔ％を
混練、粉砕、分級して平均粒径４５μｍのキャリアを製
作した。キャリアの比重は２．２であった。平均粒径は
マイクロトラック（日機装社製）で測定した値である。
帯電極性は正極性である。（トナー）ポリエステル９０ｗｔ％と、着色剤１０ｗｔ
％を混練粉砕し、その後、高温熱風処理することで、平
均粒径６μｍで、形化度１１０の着色粒子を作製した。
平均粒径はコールターカウンタ（コールター社製）で測
定した値である。

【０１８５】次に、平均粒径、２０ｎｍのシリカ微粒子
を着色粒子に外添してトナーとした。帯電極性は負極性
である。（現像剤）これら、トナーとキャリアを混合させてサン
プル現像剤とした。このときの現像剤中のトナー濃度
（ＴＣ：ＴｏｎｅｒＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）は
１０ｗｔ％であった。ＴＣは以下のようにして求めた。

【０１８６】ＴＣ（ｗｔ％）＝（トナー重量）／｛（ト
ナー重量）＋（キャリア重量）｝×１００こうして調製
した現像剤３ｇを、底面積３ｃｍ²、高さ３．５ｃｍの
円筒状のガラス瓶に入れ、振幅３０ｃｍ、一分間に３０
往復のペースで３分間ミキシングしてそのときのトナー
の帯電量をブローオフ法で測定したところ、トナーの帯
電量は−１０〜−２０μＣ／ｇの範囲にあった。

【０１８７】これらの現像剤を現像装置１１１，１１
２，１１３，１１４（図１参照）に装填し現像に用い
た。

【０１８８】中間転写体の基材として、図１５に模式的
に示す構造の感圧異方導電性ゴムを用いた。平均粒径
０．５μｍのフェライト粉６０ｗｔ％。ポリエステル樹
脂３０％、導電性カーボンブラック１０ｗｔ％を混練・
粉砕・分級した後、熱風処理を施し平均粒径２０μｍの
球形磁性導電性粒子とした。こうして得た粒子をシリコ
ンゴム中に分散させた後、磁力と電界を厚み方向に作用
させながらシート状に成型することで、シートの厚み方
向に球形磁性導電性粒子を配向させた厚さ１５０μｍの
感圧異方導電性ゴムを作成した。

【０１８９】断面を観察したところ、シートの厚み方向
に球形磁性導電性粒子がチェイン構造で並んでおり、シ
ート表面から見ると５０μｍ〜３００μｍのチェイン間
の隙間があることを確認した。

【０１９０】こうして得た感圧異方導電性ゴムの抵抗値
であるが、シートの両面にそれぞれ導電性塗料で１０ｍ
ｍ×１０ｍｍの正方形の電極を形成し、その電極間の抵
抗を測定して求めた。無荷重状態では１０¹⁵Ω以上であ
ったが、５００ｇ重／１０ｍｍ×１０ｍｍの荷重をかけ
ると１０³〜⁶Ω程度まで抵抗が下がった（標準基材）。
こうして得られた標準基材の表面にレーザー加工を行
い、凹凸ピッチが１〜３μｍ、３〜６μｍ、６〜１０μ
ｍの表面凹凸状態が異なる感圧異方導電性ゴムとした。
ちなみに、凹部の最大深さは、それぞれ、１μｍ、２μ
ｍ、２．５μｍ、３μｍである。

【０１９１】一方、これとは別に上述した球形磁性導電
性粒子を標準基材の表面に５０μｍ〜３００μｍの間隔
で単層に付着させた基材を作成した。

【０１９２】表面層はスプレイコートすることで形成し
た。ちなみにここでは表面抵抗率（ρｓ）が１０¹²Ω／
□のフッ素樹脂をベースとして用いた。フィラーの誘電
率の影響を見るために、シリカ微粒子と酸化チタン微粒
子で比較をした。平均粒径３００ｎｍ、５００ｎｍ、８
００ｎｍ、１μｍ、３μｍ、５μｍのシリカ微粒子（誘
電率＝３、球形化度１２０）と酸化チタン微粒子：誘電
率＝１００、球形化度１２０）を用い、フッ素樹脂にお
ける微粒子含有量はそれぞれすべて体積で３０％に統一
してある。

【０１９３】このようにして得た中間転写ベルトを図１
に示した画像形成装置に取り付けてプリントサンプルを
評価したところ以下のような結果となった。

【０１９４】

【表１】

【０１９５】傾向として、フィラーとして酸化チタンを
用いたサンプルの方がシリカを用いたサンプルに比べて
濃度むらは少ない。

【０１９６】ちなみにサンプル１で発生した、細線の微
小な途切れやベタ画像の微小な濃度むらを調べると２０
μｍから３００μｍ程度の周期であり、中間転写体の表
面観察を行って対応をとると、この途切れやむらが、中
間転写体の基材の球形磁性導電性粒子のチェインの隙間
に対応していることを確認した。（実施例７）次に、基材として図１６に示す構造の異方
導電性材料を用い、実施例６と同様の評価を行った。

【０１９７】高抵抗基体４６１はカーボンブラック含有
ポリイミドで、体積抵抗率は１０¹³Ω・ｃｍ、低抵抗電
極４６２は導電性樹脂で、体積抵抗率は、１０³Ω・ｃ
ｍである。電極４６２は直径１００μｍから１５０μｍ
の円筒状で、１５０μｍから２００μｍの間隔でランダ
ムに並んでいる。結果は実施例６と同じく以下のように
なった。

【０１９８】

【表２】

【０１９９】実施例６に比較して、微小白抜け／細線途
切れが若干強めに出るが、これは実施例６で用いた感圧
導電性シートに比べて、異方導電性シートは電極がむき
出しになっている分、電極形状を忠実に反映した電界が
形成されたことによるものと考えられる。（実施例８）実施例６において、球形化度１３０、１５
０の不定形形状のシリカ、酸化チタンを用いたところ、
サンプル２，３の条件において、全サンプルでむらのあ
る微小白抜け細線途切れが見られた。これは、微粒子形
状が不定形であるために電界の散乱が均一に行われなか
ったことによると思われる。

【０２００】以上の、表面層あるいは界面を工夫したベ
ルトによれば、導電性フィラー間の間隔や電極間隔を高
精度に制御することなく、高画質、高転写性を実現する
ことが出来る。

【０２０１】次に、本発明に採用することが可能な、新
規なポストニップ部電圧印加手段について説明する。
尚、本発明は異方導電性のベルトを採用したものであ
り、以下において説明するポストニップ部電圧印加手段
は、異方導電性のベルトと組み合わせて採用することが
できるものであるが、異方導電性を持たない従来タイプ
のベルトと組み合わせることも可能なものである。

【０２０２】このようなポストニップ部電圧印加手段の
１つは、転写位置よりもベルトの移動方向下流側の位置
に、ベルト裏面との間に１ｍｍ以下の空隙を隔てて配置
された補助電極を備え、その補助電極に、転写電圧と同
極性の電圧を印加するものである。

【０２０３】ここでは、プレニップ部には電圧印可手段
を設けないが、転写位置（転写ニップ部）では、例えば
ＢＴＲ等の接触転写部材を、ボストニップ部では１ｍｍ
以下の微小ギャップを隔てて配置された補助電極を設け
ている。この構成にすることで、プレニップ部ではプレ
ニップブラーが発生するほど大きな電界はかからない
が、転写ニップ部では、転写するのに十分な電界が発生
し、また、ポストニップ部でもポストニップブラーとリ
トランスファーを防止するのに十分な電界を補助電極に
よりかけることが可能である。また、単なる接触補助電
極だと、用紙搬送ベルト裏面あるいは中間転写ベルト裏
面と補助電極が不均一な接触になり、ミクロにはギャッ
プ部と接触部が存在するので均一な電界を作れず部分的
にリトランスファーやブラーが発生してしまう。それに
対して、ここで採用される補助電極は用紙搬送ベルト裏
面あるいは中間転写ベルト裏面との間に微小ギャップを
設けて微小ギャップ放電にて電界をつくっているので、
均一な電界を作ることができ、リトランスファー、ブラ
ーを抑制することができる。また、オゾンレスをうたっ
たプリンター、複写機に搭載されている帯電ロールなど
と同様に、微小ギャップを１００μｍ程度以下に設定す
ることと、印可電圧をコロトロンなどより低く設定で
き、オゾンの発生を非常に少なく抑えることが可能とな
っている。また、特開平８−１１４９９１号公報のよう
な離間ＢＴＲなどによる微小ギャップ放電のみの転写で
は、機械的押圧力が利用できず転写効率が低下してしま
うが、ここでは転写ニップ部でも従来とおりＢＴＲ等の
接触転写部材により押圧力も利用しているので転写効率
も低下しない。

【０２０４】あるいは、本発明にいう接触転写部材、す
なわち、転写位置においてベルト裏面に接触してベルト
を像担持体（感圧体）との間に挟み、その像担持体との
間に転写電圧を印加する接触転写部材として、ベルト
の、転写位置からポストニップ部にかけて広がってベル
ト裏面に接触する、イオン性導電媒体を含浸させた、像
坦持体との間に転写電圧を印加する含浸転写部材を備え
た接触転写部材を採用し、ポストニップ部電圧印加手段
は、その含浸転写部材を含んで構成されたものであって
もよい。

【０２０５】ここでは、水あるいは電解質やイオン化可
能な気体分子を分散させたイオン性導電性媒体を含ませ
たパッドなどの部材を用紙搬送ベルト裏面あるいは中間
転写体ベルト裏面の転写ニップ部からポストニップ部に
かけて接触させている。この構成により、プレニップ部
ではプレニップブラーが発生するほど大きな電界はかか
らないが、転写ニップ部では、転写するのに十分な電界
を発生させることができ、また、ポストニップ部でもポ
ストニップブラーとリトランスファーを防止するのに十
分な電界を作ることが可能である。また、特筆すべきな
のは、水などの液体を使用することで、用紙搬送ベルト
裏面あるいは中間転写ベルト裏面と非常に密接な接触状
態が生み出せるので転写ニップ部およびポストニップ部
でも非常に均一な電界をかけることができ、リトランス
ファー、ブラーを抑制することができる。さらに、本方
式は液体の使用により、用紙搬送ベルト裏面あるいは中
間転写ベルト裏面に直接電荷をのせる注入転写方式であ
るので、印可電圧を低くしても十分転写電界を発生させ
ることができる。したがって、放電は発生しないので、
放電による逆極性のトナーなども発生しなく、リトラン
スファー、ブラーを防止する非常に有利な構成になって
いる。また、放電を利用していないので、オゾンや窒素
酸化物の発生がまったくない。また、液体を含浸させた
パッドの押圧力も利用しているので特開平８−１１４９
９１号公報のように、転写効率を低下させることもな
い。

【０２０６】ここで、中間転写ベルトの体積抵抗率を１
０⁹Ωｃｍ以上とすると、それ以下に比べて、プレニッ
プ部の電界が発生しにくくなるのでプレニップブラーの
抑制に有利になる。

【０２０７】このような、補助電極を採用した転写装置
あるいはイオン性導電性媒体を含浸させたパッド部材を
採用した転写装置は、高効率転写と低リトランスファー
を両立し、さらにブラーも発生しにくいので、像担持体
上の転写残りトナーやリトランスファートナーなどを像
担持体上でクリーニングするクリーニングブレードをも
たないクリーナレスシステムの画像形成装置においても
使用することが可能になる。

【０２０８】このように、オゾンや窒素酸化物の発生が
なく、これまで両立が難しかった高効率転写と低リトラ
ンスファーを両立し、さらにブラーの無い高画質をも両
立することができる。

【０２０９】以下では、上述の、補助電極を採用した転
写装置、およびイオン性導電性媒体を含浸させた含浸転
写部材を採用した転写装置について、具体的に説明す
る。

【０２１０】ここでも、画像形成装置全体の構成は、図
１と同様であるため、ここでの画像形成装置全体の図示
および説明は省略し、ここでは、画像形成時の主なゼロ
グラフィックパラメータを示すにとどめる。

【０２１１】感光体ＯＰＣ（φ３０）感光体中心間距離１００ｍｍ露光装置レーザー７８０ｎｍ現像方式二成分現像中間転写ベルト半導電性ポリイミドフィルムプロセス速度２００ｍｍ／ｓ潜像電位背景部＝−５００Ｖ、画像部＝−１００Ｖ現像ロールスリーブ径＝φ１６ｍｍスリーブ回転速度＝３００ｍｍ／ｓ感光体と現像ロールの間隔０．３ｍｍ現像バイアスＤＣ成分＝−４００ＶＡＣ成分＝１．５ｋＶＰ−Ｐ（６ｋＨｚ）転写条件一次転写ロール＋７５０Ｖ補助電極＋７５０Ｖ二次転写ロール＋１０００Ｖ（第二次転写）図１９は、ここで説明する転写装置の一例を示す図であ
る。

【０２１２】感光体１０１は中間転写ベルト８５を介し
て転写ロール（ＢＴＲ）１６１により押し付けられ転写
ニップ部が形成されている。ＢＴＲ１６１には転写装置
用電源１９２より電圧が印可される。そしてポストニッ
プ部の中間転写ベルト裏面とギャップをもって補助電極
１８１が配置されている。そのギャップは１ｍｍ以下の
範囲から適宜選択されるが、ここでは約１００μｍに設
定した。１ｍｍ以上になると、高い印可電圧が必要にな
りオゾン、ＮＯｘなどが多量に発生し、像流れなどの画
質欠陥や、また、それらのガスを処理するためのファ
ン、ダクト、フィルターなど非常に多くのコストがかか
ってしまう。低印可電圧でオゾン、ＮＯｘなどの発生を
少なくするには１ｍｍ以下が望ましい。特に、１００μ
ｍ程度以下に設定するのが望ましく、オゾン、ＮＯｘは
ほとんビゼロの抑えることができる。また、補助電極１
８１も補助電極用電源１８２からその転写システムに応
じて適切な電圧が印可される。

【０２１３】中間転写ベルト８５はアクリル、塩化ビニ
ル、ポリエステル、ポリカーボネイト、ポリイミド等の
樹脂、またはイソプレンゴム，クロロプレンゴム，エピ
クロルヒドリン系ゴム，ブチルゴム，シリコーンゴム，
ウレタンゴム，フッ素ゴム，ＳＢＲ，ＮＢＲ，ＥＰＤ
Ｍ，スチレンーブタジエンゴムースチレン、これらのブ
レンドゴム等の各種ゴムにイオン導電性物質あるいは電
子導電性物質あるいはその両方が分散されている。イオ
ン導性物質としては、例えば過塩素酸リチウム，過塩素
酸ナトリウム，過塩素酸アンモニウム，第四級アンモニ
ウムクロライド等の過塩素酸塩やアンモニウム塩などが
用いられる。また、電子導電性物質としては、例えばカ
ーボンブラック、グラファイトの他、アルミニウム，ス
テンレス鋼（ＳＵＳ）等の各種導電性金属または合金、
酸化錫，酸化インジウム，酸化チタン，酸化錫−酸化ア
ンチモン複合酸化物，酸化錫−酸化インジウム複合酸化
物等の各種導電性金属酸化物などの微粉末を用いること
ができる。中間転写ベルトの体積抵抗率は、１０⁶〜１
０¹⁴Ωｃｍ程度となるように適宜調整され、厚みは約１
００μｍのものがよく用いられる。本実施例では、ポリ
イミドにカーボンブラックを分散させた体積抵抗率で１
０¹⁰Ωｃｍの８０μｍのベルトが使用された。

【０２１４】ＢＴＲ１６１は、導電性支持体上に半導電
性弾性体層が設けられた構成をとっている。導電性支持
体は、電極部材の他にＢＴＲの支持部材として機能する
ものであり、例えばアルミニウム，銅合金，ＳＵＳ等の
金属または合金、クロム，ニッケル等で鍍金処理を施し
た鉄，合成樹脂などの導電性の材質で構成される。半導
電性弾性体層は、ＢＴＲが適切なニップ幅ないしニップ
圧でもって中間転写ベルト裏面に接触してトナー像を転
写できるように、所定の抵抗値および硬度に調整されて
いる。この弾性体層は、上述のようなイオン導電性物質
および電子導電性物質から選ばれる少なくとも１種の物
質（以下、導電剤という）をゴム材料中に分散させるこ
とによって形成される。ゴム材料としては、例えばイソ
プレンゴム，クロロプレンゴム，エピクロルヒドリン系
ゴム，ブチルゴム，シリコーンゴム，ウレタンゴム，フ
ッ素ゴム，ＳＢＲ，ＮＢＲ，ＥＰＤＭ，スチレン−ブタ
ジエンゴム−スチレン、これらのブレンドゴム等が挙げ
られる。導電性弾性体層の体積抵抗率については、１０
⁴〜１０¹²Ωｃｍの範囲にあることが好ましい。また、
弾性体層の厚さは１〜５ｍｍの範囲にあることが好まし
い。本実施例のＢＴＲは導電性支持体であるＳＵＳの上
に発泡ポリウレタンにカーボンブラック分散させた弾性
層を形成したもので、体積抵抗率は１０⁸Ωｃｍであっ
た。

【０２１５】補助電極１８１は、平板の導電性支持体１
８１ａ上に半導電性層１８１ｂが設けられた構成をとっ
ている。導電性支持体１８１ａは上記したものが同様に
使用できる。また、半導電性層１８１ｂも上記した各種
樹脂やゴム材料に各種導電剤が分散されたものであり、
その体積低効率は１０⁴〜１０⁹Ωｍ程度の範囲内で適宜
調整され、また、厚みも５〜１００μｍの範囲から適宜
選ばれる。本実施例の補助電極は、厚さ１ｍｍのＳＵＳ
上に厚さ２ｍｍのカーボンブラック分散ＥＰＤＭを設け
た構成であり、その体積抵抗率は１０⁷Ωｃｍであっ
た。

【０２１６】また、本実施例では、重合法でつくられた
粒径５．５μｍの球形トナーを使用した。

【０２１７】上記した画像形成装置および転写装置を使
用し、まず、ＢＴＲの印加電圧に対する感光体上の転写
残り量と感光体上へもどるリトランスファー量について
調べた。なお、比較のために、補助電極のない通常のＢ
ＴＲのみの転写装置でも行った。

【０２１８】まず、転写残り量の測定について説明す
る。Ｙ，Ｍ，Ｃそれぞれ１００％カバレッジ濃度のブラ
ックの、べた画像のプリント信号を送り、第一から第三
の各画像形成ユニットの転写部通過後の感光体上の転写
残り量を測定した。なお、１００％濃度のときの現像量
はどの画像形成ユニットでも感光体上で３．８ｇ／ｍ²
に調整してある。

【０２１９】次に、リトランスファー量の測定について
説明する。Ｙ単色１００％濃度のべた画像のプリント信
号を送り、第二と第四の各画像形成ユニットの転写部通
過後の感光体上に戻ったＹのリトランスファートナー量
をそれぞれ測定した。また、同様に、Ｙ，Ｍ，Ｃそれぞ
れ１００％濃度のプロセスブラックのべた画像のプリン
ト信号を送り、第四の画像形成ユニットの転写通過後の
感光体上に戻ったＣのリトランスファートナー量をそれ
ぞれ測定した。

【０２２０】ＢＴＲおよび、ＢＴＲ＋補助電極の転写残
りおよびリトランスファーの結果を図２０〜図２３に示
した。

【０２２１】従来のＢＴＲのみでの転写装置では転写残
り量がほぼ最小に近くなる印加電圧８００Ｖのときに、
リトランスファー量はすでに増加傾向にあり、両方とも
少ないレベルにする印加電圧の範囲が無い。それに対し
て、本実施例の微小ギャップ補助電極を備えた転写装置
では、転写残りとリトランスファーともにほぼ最小にで
きる印加電圧の範囲が７００Ｖ〜８００Ｖに存在するこ
とがわかる。

【０２２２】従来のＢＴＲのみでの転写装置でも、低抵
抗の中間転写ベルトを使用すれば、本実施例と同様の効
果が得られることはわかっている。しかしながら、この
方法では、ベルトの抵抗が低いためにプレニッブ部でも
転写電界が発生してしまうため、ブラーは非常に悪くな
ってしまう。

【０２２３】そこで、次に、本実施例の転写装置を使用
して、各種文字画像や各種ハーフトーン画像のプリント
テストを行ったところ、ブラーの無い高画質のプリント
を出カナることができた。

【０２２４】なお、本実施例では、体積低効率１０⁹Ω
ｃｍ以上のベルトを用いたが、その抵抗範囲が望ましい
理由を以下に述べる。

【０２２５】図２４は、従来のＢＴＲのみでの転写装置
において、中間転写ベルトの体積抵抗率に対するリトラ
ンスファー量の関係を示している。なお、印可電圧は体
積抵抗率ごとに異なっており、転写残りがほぼ最小の値
をとるときの印可電圧でのりトランスファー量である。
また、表３は体積抵抗率とブラーの関係を示している。

【０２２６】

【表３】

【０２２７】体積抵抗率が１０⁹Ωｃｍ以下になると、
リトランスファーは非常に少なくなるが、ブラーは逆に
悪化してしまうのがわかる。これは、前述したように、
抵抗が低くなると、ポストニップ部で電界をかけること
が可能になりリトランスファーを抑制できる一方、同時
にプレニッブ部でも電界がかかってしまい、プレニップ
ブラーが発生してしまうということを示唆している。し
たがって、本実施例では、ＢＴＲ単独時にはプレニッブ
部もポストニッブ部も電界が十分にかからない体積抵抗
率１０⁹Ωｃｍ以上の抵抗値のベルトを用い、それにポ
ストニップ部に微小ギャップ補助電極付加することで、
プレニップ部には電界はかからず、ニップ部およびポス
トニップ部に電界がかかることを可能にしている。

【０２２８】しかしながら、体積抵抗率１０⁹Ωｃｍ以
上が望ましいが、それ以下の抵抗値でも補助電極にポス
トニップ部の電界を増加させる効果があることは明らか
であり、１０⁹Ωｃｍ以下の抵抗値のベルトにも使用す
ることでリトランスファーを一層防止出来ることは明ら
かでである。

【０２２９】以上、述べたように、ポストニップ部に微
小ギャップ補助電極をＢＴＲと併設した本実施例の転写
装置を用いれば、高効率転写と低リトランスファーを両
立でき、さらにブラーの無い高画質をも両立することが
可能である。

【０２３０】また、本実施例では、通常の感光体上のク
リーナブレードのある画像形成装置を用いたが、その高
効率転写と低リトランスファーの性能の高さより、クリ
ーナレスシステムにも適応することが可能である。

【０２３１】また、本実施例では、本願発明を中間転写
ベルトに用いたが、用紙等の記録媒体を搬送しながら転
写を行う用紙搬送ベルトに用いても同様の効果がある。

【０２３２】（実施例１０）図２５は本実施例の転写部
の構成を示す図である。

【０２３３】中間転写ベルト８５にここでは水を含水し
た転写部材２６１がスプリング２６３と押圧部材２６２
により接触するように配置されている。接触部は転写ニ
ップ部からポストニップ部にかけての範囲である。含水
した転写部材２６１には直流電圧が転写装置用電源２６
４により給電される。また、水は水供給口２６５から必
要に応じて図示しないポンプなどにより供給される構成
をとっても良いし、貯水タンクに含水転写部材を浸し、
それに発生する毛管現象を利用して供給する構成をとる
などさまざまな供給手段をとりうる。

【０２３４】転写部材２６１は、ＰＶＡなどの吸水性を
もつ部材が適宜選択される。その形状はパッド状、ブロ
ック状など様々な形状が考えられる。この転写部材は純
水、蒸留水、水道水などの水、もしくは水、アルコール
などの溶剤に電解質やイオン化可能な気体分子などを溶
解させた液体などにより含浸させられる。また、溶解さ
せる電解質として、ＬｉＣｌＯ₄，Ｎａ₂ＳＯ₄，Ｎａ₂Ｃ
Ｏ₃，ＮａＨＣＯ₃，ＮａＣｌ，ＫＣｌ，ＬｉＣｌ，Ｍｇ
Ｃｌ₂，ＣａＣｌ₂，（ＮＨｌ₂）₂ＳＯ₄などさまざまな
電解質を使用できる。また、イオン化可能な気体分子な
どとしては、ＣＯ₂などを使用できる。

【０２３５】また、上記した物質を含浸した状態の転写
部材の体積抵抗率は１０²〜１０⁹Ωｃｍ程度の範囲内で
適宜設定される。

【０２３６】なお、上記媒体の他に液体ガリウムや水銀
などの金属なども考えられるが、安全性上に問題があり
好ましくない。

【０２３７】本実施例で用いた転写部材は、ＰＶＡから
なる厚さ２ｍｍのパッド状部材であり、これに通常のイ
オン交換水として得られた純水を含水させたものであ
る。また、このパッド状部材の感光体との接触幅は１０
ｍｍとした。また、この含水した状態でのパッド状部材
の抵抗値は約１０⁶Ωであった。また、ここでは押圧部
材はアルミであり給電電極も兼ねている。

【０２３８】水規制用部材２７１は転写パッドから流出
する水を塞き止め下流側への流出を防止するための部材
であり、中間転写ベルトと転写パッドの接触部に対し
て、中間転写ベレトの移動方向の下流側に配置されてい
る。

【０２３９】水規制部材の形状としては、本実施例では
ワイパーブレード状だが、ドクターブレード状、円柱状
など、様々な形状を適用でき、適宜選択される。また、
その材料としても、ウレタンゴム、ニトリルゴム、クロ
ロプレーンゴム、シリコーンゴム、天然ゴム、ＮＢＲ，
フッ素ゴム、シロキサンとメタクリル酸エステルの共重
合体、ポリ酢酸ビニル、ＰＶＡ、ポリ塩化ビニル、セル
ロース、ＰＭＭＡなどの種々のポリマーが使用可能であ
り、適宜選択される。また、パッド状転写部材２６１か
らの水の流出量がほとんど無い場合などには水規制部材
を用いなくてもよい。この実施例に使用した画像形成装
置は実施例９と同様、図１に概要を示す画像形成装置で
あり、実施例９と比べ転写部のみ異なる。使用した中間
転写ベルトの体積抵抗率は実施例９と同様に１０⁹Ωｃ
ｍ以上の範囲より１０¹⁰Ωｃｍが選択された。その理由
は実施例９に示したのと同様である。もちろん１０⁹Ω
ｃｍ以下のベルトを使用することも可能である。

【０２４０】なお、本実施例でも重合法でつくられた粒
径５．５μｍの球形トナーを使用した。

【０２４１】以下に、この時のおもなゼログラフィック
パラメータを示す。

【０２４２】感光体ＯＰＣ（φ３０）感光体中心間距離１００ｍｍ露光装置レーザー７８０ｎｍ現像方式二成分現像中間転写体半導電性ポリイミドフィルムプロセス速度２００ｍｍ／ｓ潜像電位背景部＝−５００Ｖ、画像部＝−１００Ｖ現像ロールスリーブ径＝φ１６ｍｍスリーブ回転速度＝３００ｍｍ／ｓ感光体と現像ロールの間隔０．３ｍｍ現像バイアスＤＣ成分＝−４００ＶＡＣ成分＝１．５ｋＶＰ−Ｐ（６ｋＨｚ）転写条件転写含水パッド＋４００Ｖ二次転写ロール＋１０００Ｖ（第二次転写）上記した画像形成装置および転写装置を使用し、まず、
実施例１と同様に、転写用含水パッドの印加電圧に対す
る感光体上の転写残り量と感光体上へ戻るリトランスフ
ァー量について調べた。なお、転写残り量とリトランス
ファー量の測定テスト方法は実施例１と同様であるので
ここでは省略する。結果は図２６〜図２７に示した。

【０２４３】本実施例の転写含水部材を用いた転写装置
では、転写残りとリトランスファーともにほぼ最小にで
きる印加電圧の範囲が３００〜７００Ｖと広く存在し、
実施例１の補助電極転写装置よりもその範囲が広いこと
がわかる。

【０２４４】次に、本実施例の転写装置を使用して、各
種文字画像や各種ハーフトーン画像のプリントテストを
行ったところ、やはり、ブラーの無い高画質のプリント
を出力することができた。

【０２４５】この高効率転写と低リトランスファーを両
立できる印可電圧の範囲が広いうえに、さらにブラーの
無い高画質な転写を達成できたのは、以下の二つの理由
が考えられる。第一の理由は、液体の使用により中間転
写ベルトと非常に密接な接触状態が生み出せるので転写
ニップ部およびポストニップ部でも実施例１と同等ある
いはそれ以上に、非常に均一な電界をかけることができ
るということ、第二の理由は、液体の使用により、中間
転写ベルト裏面に直接電荷をのせる注入転写方式であ
り、印可電圧を低くしても十分な転写電界を発生させる
ことができるので放電が起こらず、放電による逆極性の
トナーが発生しないということである。また、放電を利
用していないので、オゾンや窒素酸物の発生がまったく
ないというメリットもある。

【０２４６】以上、述べたように、液体などの含水パッ
ドを用いた本実施例の転写装置を用いれば、高効率転写
と低リトランスファーを両立でき、さらにブラーの無い
高画質をも両立することが可能である。

【０２４７】また、本実施例では、通常の感光体上のク
リーナブレードのある画像形域装置を用いたが、その高
効率転写と低リトランスファーの性能の高さより、クリ
ーナレスシステムにも適応することが可能である。ま
た、本実施例では、本願発明を中間転写体に用いたが、
用紙等の記録媒体を搬送しながら転写を行う用紙搬送ベ
ルトに用いても同様の効果がある。

【０２４８】このようにして、高効率転写と低リトラン
スファーを両立でき、さらにブラーの無い高画質をも両
立することが可能である。

【０２４９】以上の全ての実施形態および全ての実施例
は、主としては、中間転写ベルトを採用した画像形成装
置を念頭において説明したが、本発明は、用紙等の記録
媒体を担持して搬送するベルト（用紙搬送ベルト）を採
用した画像形成装置にも適用することができる。そこ
で、以下では、用紙搬送ベルトを採用した画像形成装置
の概要について説明する。

【０２５０】図２８は、用紙搬送ベルトを採用した画像
形成装置の一実施形態を示す図である。この図２８にお
いて、図１に示す中間転写ベルトを採用した画像形成装
置を構成する各部材と同一の作用をなす部材については
同一の符号を付して示し、相違点について説明する。

【０２５１】この画像形成装置１０’には、図１に示す
中間転写ベルト１５に代わり、用紙搬送ベルト１５’が
備えられており、用紙トレイ１７から送り出された用紙
Ｐは、用紙搬送ロール１８により搬送されてその用紙搬
送ベルト１５’表面に担持される、この用紙搬送ベルト
１５’表面に担持された用紙Ｐは、その用紙搬送ベルト
１５’の、矢印Ｂ方向への循環的な移動に伴って各感光
体１１１，１１２，１１３，１１４に接触する各転写位
置を通過し、その通過時に各感光体１１１，１１２，１
１３，１１４から各色トナー像の転写を受ける。用紙搬
送ベルト１５’に担持されて各転写位置を通過した用紙
は、用紙搬送ベルト１５’から離れて定着装置２０に搬
送され、その定着装置２０により用紙上のトナー像がそ
の用紙に定着される。

【０２５２】この図２８に示す画像形成装置１０’に採
用されている用紙搬送ベルト１５’は、これまで説明し
てきた中間転写ベルトと同様な構成により異方導電性が
付与されたものであり、ここではＢＴＲ１６１，１６
２，１６３，１６４で代表的に示した転写装置も、前述
と同様な各種構成を備えたものである。

【０２５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
オゾンや窒素酸化剤の発生を抑えた上で、トナー像転写
の際のトナー変数や再転写の発生が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の第１実施形態を示す概
略構成図である。

【図２】図１の画像形成装置における、感光体から中間
転写ベルトへのトナー像の転写が行なわれる一次転写部
を、中間転写ベルト裏面側から見て示した図である。

【図３】図２の中間転写ベルトの拡大図である。

【図４】図２の中間転写ベルトの、さらにその一部分の
拡大図である。

【図５】本実施形態における転写時の電界形成の様子の
説明図である。

【図６】一次転写部を代表的に１つだけ示した図であ
る。

【図７】本発明の第２実施形態における一次転写部を、
中間転写ベルト裏面側から見て示した図である。

【図８】本発明の第３実施形態における、感光体から中
間転写ベルトへ転写を行なう一次転写部を、中間転写ベ
ルト裏面側から見て示した図である。

【図９】代表的に１つの感光体に対応する一次転写部の
拡大図である。

【図１０】図９に一点鎖線で示す円内の部分の拡大図で
ある。

【図１１】本発明の第４の実施形態における、１つの感
光体に対応する一次転写部を示す図である。

【図１２】図１１の一点鎖線で囲った部分の拡大図であ
る。

【図１３】図１に示す画像入力装置の中間転写ベルトと
して使用可能なベルトの断面図である。

【図１４】印加電圧−電流特性を示す図である。

【図１５】感圧異方導電性ゴムの説明図である。

【図１６】図１５に示す感圧異方導電性ゴムとは異なる
もう一種類の異方導電性基材の説明図である。

【図１７】従来の問題点の説明図である。

【図１８】その問題点が改善されることの原理説明図で
ある。

【図１９】転写装置の一例を示す図である。

【図２０】ＢＴＲおよび、ＢＴＲ＋補助電極の転写残り
およびリトランスファーの結果を示す図である。

【図２１】ＢＴＲおよび、ＢＴＲ＋補助電極の転写残り
およびリトランスファーの結果を示す図である。

【図２２】ＢＴＲおよび、ＢＴＲ＋補助電極の転写残り
およびリトランスファーの結果を示す図である。

【図２３】ＢＴＲおよび、ＢＴＲ＋補助電極の転写残り
およびリトランスファーの結果を示す図である。

【図２４】従来のＢＴＲのみでの転写装置において、中
間転写ベルトの体積抵抗率に対するリトランスファー量
の関係を示す図である。

【図２５】本実施例の転写部の構成を示す図である。

【図２６】図２５に示す転写部の転写残りおよびリトラ
ンスファーの結果を示す図である。

【図２７】図２５に示す転写部の転写残りおよびリトラ
ンスファーの結果を示す図である。

【図２８】用紙搬送ベルトを採用した画像形成装置の一
実施形態を示す図である。

【符号の説明】

１０，１０’ 画像形成装置１３露光装置１５中間転写ベルト１５’ 用紙搬送ベルト１７用紙トレイ１８用紙搬送ロール１９二次転写ロール２０定着装置３０転写ニップ部３１プレニップ部３２ポストニップ部４５ベルト８５中間転写ベルト１１１，１１２，１１３，１１４感光体１２１，１２２，１２３，１２４帯電装置１４１，１４２，１４３，１４４現像装置１５１導電性電極１５１ａ両端部１５１ｂ両端部１５２導電性電極１５５絶縁性樹脂シート１５６金属電極１５７表面層１５８表面層１５９加圧導電ゴム層１８１補助電極１８２補助電極用電源１９２転写装置用電源１６１，１６２，１６３，１６４ＢＴＲ３４１，３４２，３４３，３４４導電性ブラシ４１１，４１２，４１３，４１４一次転写ベルトユ
ニット４５１下層４５２上層４５３保護層４６１高抵抗基体４６２電極４６３表面層４６４界面４６５表面層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岩崎仁神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者田中功也神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者倉本新一神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内Ｆターム(参考） 2H032 AA05 AA15 BA09 BA18 BA23 BA26 CA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の像坦持体上にトナー像を形成し、
該トナー像を、該像坦持体に接触した所定の転写位置を
経由して移動するベルト表面あるいは該ベルト表面に担
持された記録媒体上に転写し、前記トナー像を、最終的
に記録媒体上に転写および定着することにより、該記録
媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成
装置において、前記転写位置において前記ベルト裏面に接触して該ベル
トを前記像坦持体との間に挟み、該像坦持体との間に転
写電圧を印加する接触転写部材を備え、前記ベルトは、少なくとも前記転写位置において前記ベ
ルトの厚み方向に相対的に低い電気抵抗を有するととも
に前記ベルトの移動方向に相対的に高い電気抵抗を有す
る異方導電性を有するものであって、前記接触転写部材により前記転写位置に印加される転写
電圧と同極性の電圧を、前記ベルトの、前記転写位置に
連続する該ベルト移動方向下流側のポストニップ部に印
加するポストニップ部電圧印加手段を有することを特徴
とする画像形成装置。
【請求項２】前記ベルトは、少なくとも該ベルトの移
動方向について互いに分離された多数の導電性電極を有
し、これら多数の導電性電極によって前記異方導電性が
付与されたものであることを特徴とする請求項１記載の
画像形成装置。
【請求項３】前記ベルトは、加圧によって電気抵抗が
低下する加圧導電層を有し、該加圧導電層によって前記
異方導電性が付与されたものであることを特徴とする請
求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】前記ベルトは、該ベルトの移動方向に交
わる幅方向に延びるとともに少なくとも一方の端部がさ
らに該ベルトの移動方向上流側に延びる電極が該ベルト
の移動方向に互いに分離されて多数配列されたものであ
り、前記ポストニップ部電圧印加手段は、前記ベルトに配列
された電極と前記接触転写部材とによって構成されたも
のであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装
置。
【請求項５】前記ベルトは、印加電圧に対する電気抵
抗が、所定の印加電圧未満の印加電圧では相対的に高く
該所定の印加電圧以上の印加電圧では相対的に低下する
ように該所定の印加電圧で変曲点を持つ電気抵抗特性を
有し、該電気抵抗特性によって前記異方導電性が付与さ
れたものであることを特徴とする請求項１記載の画像形
成装置。
【請求項６】前記ベルトは、粒状のバリスタ材をフィ
ラーとして含むものであることを特徴とする請求項５記
載の画像形成装置。
【請求項７】前記ベルトは、該ベルト表面側に相対的
に高誘電率のバリスタ材を、該ベルト裏面側に相対的に
低誘電率のバリスタ材を偏在させたものであることを特
徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】前記ベルトは、該ベルト表面側に相対的
に粒径の小さいバリスタ材を、該ベルト裏面側に相対的
に粒径の大きいバリスタ材を偏在させたものであること
を特徴とする請求項６又は７記載の画像形成装置。
【請求項９】前記ベルトは、前記異方導電性を有する
基材を有するとともに、該基材の、前記像坦持体側表面
に表面層を有するものであって、該表面層がフィラーと
バインダとからなることを特徴とする請求項１記載の画
像形成装置。
【請求項１０】前記表面層に含まれるフィラーの平均
粒子径が、前記トナー像を形成するトナーの平均粒子径
の１／２以下であることを特徴とする請求項９記載の画
像形成装置。
【請求項１１】前記表面層に含まれるフィラーの球形
化度が１２０以下であることを特徴とする請求項９記載
の画像形成装置。
【請求項１２】前記表面層に含まれるフィラーがチタ
ン化合物であることを特徴とする請求項９記載の画像形
成装置。
【請求項１３】前記ベルトは、前記異方導電性を有す
る基材を有するとともに、該基材の、前記像坦持体側表
面に表面層を有するものであって、前記基材と前記表面
層との界面が凹凸に形成されてなることを特徴とする請
求項１記載の画像形成装置。
【請求項１４】前記界面の凹凸のピッチが、前記トナ
ー像を形成するトナーの平均粒子径の１／２以下である
ことを特徴とする請求項１３記載の画像形成装置。
【請求項１５】前記界面に導電性粒子が分散され、該
導電性粒子の分散により該界面が凹凸に形成されてなる
ことを特徴とする請求項１３記載の画像形成装置。
【請求項１６】前記ポストニップ部電圧印加手段は、
前記転写位置よりも前記ベルトの移動方向下流側の位置
に、前記ベルト裏面との間に１ｍｍ以下の空隙を隔てて
配置された、前記転写電圧と同極性の電圧が印加される
補助電極を備えたものであることを特徴とする請求項１
記載の画像形成装置。
【請求項１７】前記接触転写部材は、前記ベルトの、
前記転写位置から前記ポストニップ部にかけて広がって
該ベルト裏面に接触する、イオン性導電性媒体を含浸さ
せた、前記像坦持体との間に転写電圧を印加する含浸転
写部材を備えたものであって、前記ポストニップ部電圧印加手段は、前記含浸転写部材
を含んで構成されたものであることを特徴とする請求項
１記載の画像形成装置。