JP2019128585A - 中間転写体及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】表面凹凸がある紙種への転写性が優れており、低温低湿環境の長期通紙でも異常放電が起こらない中間転写体を提供する。【解決手段】像担持体上に形成された潜像をトナーにより現像して得られたトナー像が転写される中間転写体であって、該中間転写体は少なくとも内側から基層、球形微粒子による凹凸形状を有した弾性層を順次備える積層構造からなり、前記球形微粒子の体積抵抗率が１×１０-４Ω・ｃｍ以上１×１００Ω・ｃｍ未満であることを特徴とする。【選択図】図１
Description
本発明は、中間転写体及び画像形成装置に関する。
従来から、電子写真装置においては様々な用途でシームレスベルトが部材として用いられている。特に近年のフルカラー電子写真装置においては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の現像画像を一旦中間転写媒体上に色重ねし、その後一括して紙などの転写媒体に転写する中間転写ベルト方式が用いられている。
このような中間転写ベルト方式は、１つの感光体に対して４色の現像器を用いるシステムで用いられていたがプリント速度が遅いという欠点があった。そのため、高速プリントとしては、感光体を４色分並べ、各色を連続して紙に転写する４連タンデム方式が用いられている。しかし、この方式では紙の環境による変動などもあり、各色画像を重ねる位置精度を合わせることが非常に困難であり、色ずれ画像を引き起こしていた。そこで近年では、４連タンデム方式に中間転写方式を採用することが主流になってきている。
このような情勢の中で中間転写ベルトにおいても、従来よりも要求特性（高速転写、位置精度）が厳しいものとなっており、これらの要求に対応する特性を満足することが必要となってきている。特に、位置精度に対しては、連続使用によるベルト自体の伸び等の変形による変動を抑えることが求められる。また、中間転写ベルトは、装置の広い領域に渡ってレイアウトされ、転写のために高電圧が印加されることから難燃性であることが求められている。このような要求に対応するため、中間転写ベルト材料として主に、高弾性率で高耐熱樹脂であるポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などが用いられている。
ところが、ポリイミド樹脂による中間転写ベルトにおいては、高強度であるためその表面硬度も高いので、トナー像を転写する際にトナー層に高い圧力がかかり、トナーが局部的に凝集し画像の一部が転写されない、いわゆる中抜け画像が発生することがある。また、感光体や用紙などの転写部での接触部材との接触追従性が劣るため、転写部において部分的な接触不良部（空隙）が発生し、転写むらが発生することがある。
近年、フルカラー電子写真を用いてさまざまな用紙に画像を形成することが多くなり、通常の平滑な用紙だけでなく、コート紙のようなスリップ性のある平滑度の高いものからリサイクルペーパーやエンボス紙や和紙やクラフト紙のような表面性の粗いものが使用されることが増えてきている。このような表面性状の異なる用紙への追従性は重要であり、追従性が悪いと、用紙の凹凸状の濃淡むらや色調のむらが発生する。この課題を解決するために比較的柔軟性のあるゴム弾性層を基層上に積層した様々な中間転写ベルトが提案されている。
この問題を解決するために、新たに保護層を設ける方法があるが、十分に転写性能の高い材料をコートした場合、柔軟層の柔軟性に追従できず、割れやはがれが発生するという問題があり、好ましくない。そのため、表面に微粒子を付着することにより転写性を向上させる提案がなされている。
かかる例として、特許文献１では３μｍ以下の直径のビーズで被覆することが提案されている。特許文献２及び３では、疎水化処理微粒子と親和性のある材料で層を形成することが提案されている。特許文献４及び５では、比較的大きめの粒子を用い、樹脂にある程度埋設させることで耐久性も実現する構成が提案されている。特許文献６ではアルミナ、窒化ホウ素、ガラスなどの無機粒子をシランカップリング剤で処理した粒子を用いることを提案している。特許文献７ではシリコーン樹脂やフッ素樹脂などの有機樹脂粒子を用いることを提案している。
これら特許文献はいずれも粒子、コート材ともに抵抗の高い絶縁材料を用いている。このような高抵抗の粒子を用いた場合、低温低湿環境ではベルトの抵抗が高く、また通紙による抵抗疲労上昇も起こってしまうので、放電発生によるトナー転写性が悪化してしまう問題があった。
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、表面凹凸がある紙種への転写性が優れており、低温低湿環境の長期通紙でも異常放電が起こらない中間転写体を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の中間転写体は、像担持体上に形成された潜像をトナーにより現像して得られたトナー像が転写される中間転写体であって、
該中間転写体は少なくとも内側から基層、球形微粒子による凹凸形状を有した弾性層を順次備える積層構造からなり、前記球形微粒子の体積抵抗率が１×１０-４Ω・ｃｍ以上１×１００Ω・ｃｍ未満であることを特徴とする中間転写体である。
該中間転写体は少なくとも内側から基層、球形微粒子による凹凸形状を有した弾性層を順次備える積層構造からなり、前記球形微粒子の体積抵抗率が１×１０-４Ω・ｃｍ以上１×１００Ω・ｃｍ未満であることを特徴とする中間転写体である。
本発明によれば、表面凹凸がある紙種への転写性が優れており、低温低湿環境の長期通紙でも異常放電が起こらない中間転写体を提供することができる。
本発明の中間転写体は、ベルト状のものやドラム状のもの等があり、本発明では特に制限はなく適宜選択できるが、中間転写ベルトであることが好ましく、特に無端ベルト、いわゆるシームレスベルトの中間転写ベルトであることがより好ましい。
以下、具体的態様として、中間転写ベルトを例に説明する。
以下、具体的態様として、中間転写ベルトを例に説明する。
本発明の中間転写体は、コピー・プリンター等の画像形成装置に装備されるシームレスベルト、及びそれを用いた画像形成装置、特にフルカラー画像形成に好適なものである。
このシームレスベルトは、中間転写ベルト方式の電子写真装置〔いわゆる、像担持体（例えば、感光体ドラム）上に順次形成される複数のカラートナー現像画像を中間転写ベルト上に順次重ね合わせて一次転写を行い、その一次転写画像を被記録媒体に一括して二次転写する方式の装置〕における中間転写ベルトとして好適に装備されるものである。
図１は、本発明の中間転写体として好適に用いられる中間転写ベルトの層構成を示す断面模式図である。構成としては、比較的屈曲性が得られる剛性な基層１１の上に柔軟な弾性層１２が積層されており、その最表面には球形微粒子１３が弾性層上に面方向に独立して配列（埋没）され、一様な凹凸形状をして積層されている。本発明における球形微粒子１３が単一の状態では、粒子同士の層厚方向の重なり合いや、弾性層１２中への球形微粒子１３の完全埋没が殆どない。
このシームレスベルトは、中間転写ベルト方式の電子写真装置〔いわゆる、像担持体（例えば、感光体ドラム）上に順次形成される複数のカラートナー現像画像を中間転写ベルト上に順次重ね合わせて一次転写を行い、その一次転写画像を被記録媒体に一括して二次転写する方式の装置〕における中間転写ベルトとして好適に装備されるものである。
図１は、本発明の中間転写体として好適に用いられる中間転写ベルトの層構成を示す断面模式図である。構成としては、比較的屈曲性が得られる剛性な基層１１の上に柔軟な弾性層１２が積層されており、その最表面には球形微粒子１３が弾性層上に面方向に独立して配列（埋没）され、一様な凹凸形状をして積層されている。本発明における球形微粒子１３が単一の状態では、粒子同士の層厚方向の重なり合いや、弾性層１２中への球形微粒子１３の完全埋没が殆どない。
＜基層＞
まず、基層１１について説明する。この構成材料としては、樹脂中に電気抵抗を調整する充填材（又は、添加材）、いわゆる電気抵抗調整材を含有してなるものが挙げられる。
このような樹脂としては、難燃性の観点から、例えば、ＰＶＤＦ、ＥＴＦＥなどのフッ素系樹脂や、ポリイミド樹脂またはポリアミドイミド樹脂等が好ましく、機械強度（高弾性）や耐熱性の点から、特にポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂が好適である。
まず、基層１１について説明する。この構成材料としては、樹脂中に電気抵抗を調整する充填材（又は、添加材）、いわゆる電気抵抗調整材を含有してなるものが挙げられる。
このような樹脂としては、難燃性の観点から、例えば、ＰＶＤＦ、ＥＴＦＥなどのフッ素系樹脂や、ポリイミド樹脂またはポリアミドイミド樹脂等が好ましく、機械強度（高弾性）や耐熱性の点から、特にポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂が好適である。
電気抵抗調整材としては、金属酸化物やカーボンブラック、イオン導電剤、導電性高分子材料などがある。金属酸化物としては、例えば、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化珪素等が挙げられる。また、分散性を良くするため、前記金属酸化物に予め表面処理を施したものも挙げられる。カーボンブラックとしては、例えば、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ガスブラック等が挙げられる。イオン導電剤としては、例えば、テトラアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジルアンモニウム塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルサルフェート、グルセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪アルコールエステル、アルキルベタイン、過塩素酸リチウム等が挙げられ、これらを併用して用いてもよい。
なお、本発明における電気抵抗調整材は、上記例示化合物に限定されるものではない。
また、本発明のシームレスベルトの製造方法における少なくとも樹脂成分を含む塗工液には必要に応じて、さらに分散助剤、補強材、潤滑材、熱伝導材、酸化防止剤などの添加材を含有してもよい。
なお、本発明における電気抵抗調整材は、上記例示化合物に限定されるものではない。
また、本発明のシームレスベルトの製造方法における少なくとも樹脂成分を含む塗工液には必要に応じて、さらに分散助剤、補強材、潤滑材、熱伝導材、酸化防止剤などの添加材を含有してもよい。
前記中間転写ベルトとして好適に装備されるシームレスベルトに使用する場合、抵抗値として、好ましくは表面抵抗で１×１０＾８〜１×１０＾１３Ω／□、体積抵抗で１×１０＾８〜１×１０＾１１Ω・ｃｍになる様なカーボンブラック量を含有させるが、機械強度の面から、膜が脆く割れやすくならない程度の添加量で達成できるものを選択する。つまり、中間転写ベルトとする場合には、前記樹脂成分（例えば、ポリイミド樹脂前駆体又はポリアミドイミド樹脂前駆体）と電気抵抗調整材の配合を適正に調整した塗工液を用いて、電気特性（表面抵抗及び体積抵抗）と機械強度のバランスが取れたシームレスベルトを製造して用いるのが好ましい。
前記基層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３０μｍ〜１５０μｍが好ましく、４０μｍ〜１２０μｍがより好ましく、５０μｍ〜８０μｍが特に好ましい。前記基材層の厚みが、３０μｍ未満であると、亀裂によりベルトが裂けやすくなり、１５０μｍを超えると、曲げによってベルトが割れることがあることがある。一方、前記基層の厚みが前記特に好ましい範囲であると耐久性の点で、有利である。基層に関しては、走行安定性を高めるために、膜厚ムラはなるべく無くすことが好ましい。
前記基層の厚みを調整する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、接触式や渦電流式の膜厚計での計測や膜の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で測定する方法が挙げられる。
本発明における電気抵抗調整材の含有量としては、カーボンブラックの場合には、塗工液中の全固形分の１０〜２５ｗｔ％、好ましくは１５〜２０ｗｔ％である。また、金属酸化物の場合の含有量としては、塗工液中の全固形分の１〜５０ｗｔ％、好ましくは１０〜３０ｗｔ％である。含有量が前記それぞれの電気抵抗調整材の範囲よりも少ないと抵抗値の均一性が得られにくくなり、任意の電位に対する抵抗値の変動が大きくなる。また含有量が前記それぞれの範囲よりも多いと前記中間転写ベルトの機械強度が低下し、実使用上好ましくない。
本発明におけるポリイミド、ポリアミドイミドとしては、東レデュポン、宇部興産、新日本理化、ＪＳＲ、ユニチカ、アイ・エス・ティー、日立化成工業、東洋紡績、荒川化学等のメーカーからの一般汎用品を入手し使用することができる。
＜弾性層＞
次に基層１１に積層する弾性層１２について説明する。構成する材料としては、汎用の樹脂・エラストマー・ゴムなどの材料を使用することが可能だが、本発明の効果を十分に発現するに十分な柔軟性（弾性）を有する材料を用いることが好ましく、エラストマー材料やゴム材料を用いるのが良い。
エラストマー材料としては、熱可塑性エラストマーとして、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリエーテル系、ポリウレタン系、ポリオレフィン系、ポリスチレン系、ポリアクリル系、ポリジエン系、シリコーン変性ポリカーボネート系、フッ素系共重合体系等が挙げられる。また、熱硬化性として、ポリウレタン系、シリコーン変性エポキシ系、シリコーン変性アクリル系等が挙げられる。
また、ゴム材料としては、イソプレンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ヒドリンゴム等が挙げられる。
上記各種エラストマー、ゴムの中から、性能が得られる材料を適宜選択するが、本発明においては、耐オゾン性、柔軟性、球形微粒子との接着性、難燃性付与、耐環境安定性の面からアクリルゴムが最も好ましい。以下、アクリルゴムについて説明する。
次に基層１１に積層する弾性層１２について説明する。構成する材料としては、汎用の樹脂・エラストマー・ゴムなどの材料を使用することが可能だが、本発明の効果を十分に発現するに十分な柔軟性（弾性）を有する材料を用いることが好ましく、エラストマー材料やゴム材料を用いるのが良い。
エラストマー材料としては、熱可塑性エラストマーとして、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリエーテル系、ポリウレタン系、ポリオレフィン系、ポリスチレン系、ポリアクリル系、ポリジエン系、シリコーン変性ポリカーボネート系、フッ素系共重合体系等が挙げられる。また、熱硬化性として、ポリウレタン系、シリコーン変性エポキシ系、シリコーン変性アクリル系等が挙げられる。
また、ゴム材料としては、イソプレンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ヒドリンゴム等が挙げられる。
上記各種エラストマー、ゴムの中から、性能が得られる材料を適宜選択するが、本発明においては、耐オゾン性、柔軟性、球形微粒子との接着性、難燃性付与、耐環境安定性の面からアクリルゴムが最も好ましい。以下、アクリルゴムについて説明する。
本発明のゴム弾性層であるアクリルゴムは現在上市されているもので良く、特に限定されるものではない。しかし、アクリルゴムの各種架橋系（エポキシ基、活性塩素基、カルボキシル基）の中ではカルボキシル基架橋系がゴム物性（特に圧縮永久歪み）及び加工性が優れているので、カルボキシル基架橋系を選択することが好ましい。
カルボキシル基架橋系のアクリルゴムに用いる架橋剤は、アミン化合物が好ましく、多価アミン化合物が最も好ましい。 このようなアミン化合物として、具体的には脂肪族多価アミン架橋剤、芳香族多価アミン架橋剤などが挙げられる。脂肪族多価アミン架橋剤としては、ヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンカーバメイト、Ｎ，Ｎ’−ジシンナミリデン−１，６−ヘキサンジアミンなどが挙げられる。 芳香族多価アミン架橋剤としては、４，４’−メチレンジアニリン、ｍ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−（ｍ−フェニレンジイソプロピリデン）ジアニリン、４，４’−（ｐ−フェニレンジイソプロピリデン）ジアニリン、２，２’−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、４，４’−ジアミノベンズアニリド、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミン、１，３，５−ベンゼントリアミン、１，３，５−ベンゼントリアミノメチルなどが挙げられる。
上記架橋剤の配合量は、アクリルゴム１００重量部に対し、好ましくは０．０５〜２０重量部、より好ましくは０．1〜５重量部である。 架橋剤の配合量が少なすぎると、架橋が十分に行われないため、架橋物の形状維持が困難になる。 一方、含有量が多すぎると、架橋物が硬くなりすぎ、架橋ゴムとしての弾性などが損なわれる。
上記架橋剤の配合量は、アクリルゴム１００重量部に対し、好ましくは０．０５〜２０重量部、より好ましくは０．1〜５重量部である。 架橋剤の配合量が少なすぎると、架橋が十分に行われないため、架橋物の形状維持が困難になる。 一方、含有量が多すぎると、架橋物が硬くなりすぎ、架橋ゴムとしての弾性などが損なわれる。
本発明のアクリルゴム弾性層においては、さらに架橋促進剤を配合して上記架橋剤に組み合わせて用いてもよい。架橋促進剤も限定はないが、前記多価アミン架橋剤と組み合わせて用いることができる架橋促進剤であることが好ましい。このような架橋促進剤としては、例えば、グアニジン化合物、イミダゾール化合物、第四級オニウム塩、第三級ホスフィン化合物、弱酸のアルカリ金属塩などが挙げられる。グアニジン化合物としては、１，３−ジフェニルグアニジン、１，３−ジオルトトリルグアニジンなどが挙げられる。イミダゾール化合物としては、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾールなどが挙げられる。第四級オニウム塩としては、テトラｎ−ブチルアンモニウムブロマイド、オクタデシルトリ―ｎ−ブチルアンモニウムブロマイドなどが挙げられる。 多価第三級アミン化合物としては、トリエチレンジアミン、１，８−ジアザ‐ビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７（ＤＢＵ）などが挙げられる。 第三級ホスフィン化合物としては、トリフェニルホスフィン、トリ−ｐ−トリルホスフィンなどが挙げられる。 弱酸のアルカリ金属塩としては、ナトリウムまたはカリウムのリン酸塩、炭酸塩などの無機弱酸塩あるいはステアリン酸塩、ラウリル酸塩などの有機弱酸塩が挙げられる。
架橋促進剤の使用量は、アクリルゴム１００重量部あたり、好ましくは０．１〜２０重量部、より好ましくは０．３〜１０重量部である。 架橋促進剤が多すぎると、架橋時に架橋速度が早くなりすぎたり、架橋物表面ヘの架橋促進剤のブルームが生じたり、架橋物が硬くなりすぎたりする場合がある。架橋促進剤が少なすぎると、架橋物の引張強さが著しく低下したり、熱負荷後の伸び変化または引張強さ変化が大きすぎたりする場合がある。
アクリルゴムの調製にあたっては、ロール混合、バンバリー混合、スクリュー混合、溶液混合などの適宜の混合方法が採用できる。配合順序は特に限定されないが、熱で反応や分解しにくい成分を充分に混合した後、熱で反応しやすい成分あるいは分解しやすい成分として、例えば架橋剤などを、反応や分解が起こらない温度で短時間に混合すればよい。
アクリルゴムは、加熱することにより架橋物とすることができる。 加熱温度は、好ましくは１３０〜２２０℃、より好ましくは１４０℃〜２００℃であり、架橋時間は好ましくは３０秒〜５時間である。 加熱方法としては、プレス加熱、蒸気加熱、オーブン加熱、熱風加熱などのゴムの架橋に用いられる方法を適宜選択すればよい。また、一度架橋した後に、架橋物の内部まで確実に架橋させるために、後架橋を行ってもよい。後架橋は、加熱方法、架橋温度、形状などにより異なるが、好ましくは１〜４８時間行う。後架橋を行う際の加熱方法、加熱温度は適宜選択すればよい。
また、ゴム弾性層の柔軟性は２５℃５０％ＲＨ下でのマイクロゴム硬度値が３０〜８０であることが好ましい。マイクロゴム硬度は市販のマイクロゴム硬度計を使用することが出来るが、例えば高分子計器株式会社の「マイクロゴム硬度計ＭＤ−１」を使用することにより求めることができる。
一方で弾性層の膜厚は２００μｍ〜５００μｍが好ましく、より好ましくは３００μｍ〜４００μｍである。２００μｍ以下では表面凹凸がある紙種に対する画像品質は不充分になってしまい、６００μｍ以上では膜の重さが重くなったり、たわみやすくなったり、反りが大きくなって走行性が不安定になったりするため好ましくない。膜厚バラツキは全体の膜厚に対して５％以内が望ましく、厚みの測定方法としては、断面を走査型顕微鏡（ＳＥＭ）で測定することができる。
＜球形微粒子＞
次に、この弾性層の表面に形成する球形微粒子について説明する。粒子の体積抵抗率が１×１０−４Ω・ｃｍ以上１×１００Ω・ｃｍ未満であれば材料としては特に問わない。このような粒子としては、たとえば金属のみからなる粒子と、有機或いは無機のコア粒子をめっき等の方法で金属被覆したものが挙げられる。特に、球形微粒子は、コア粒子の表面が金属で被覆されたものであることが好ましい。
なお粒子の抵抗測定は、例えば三菱化学アナリテック社のMCP-PD51とロレスタGPで測定することができる。ここで球形微粒子とは平均粒径１００μｍ以下で真球状の形状をしている粒子のことを言う。粒子の粒径はトナーが粒子と粒子の隙間に入りこまないように充填されていれば問題ないが、好ましくは０．５〜５μｍ、より好ましくは１〜２μｍである。
次に、この弾性層の表面に形成する球形微粒子について説明する。粒子の体積抵抗率が１×１０−４Ω・ｃｍ以上１×１００Ω・ｃｍ未満であれば材料としては特に問わない。このような粒子としては、たとえば金属のみからなる粒子と、有機或いは無機のコア粒子をめっき等の方法で金属被覆したものが挙げられる。特に、球形微粒子は、コア粒子の表面が金属で被覆されたものであることが好ましい。
なお粒子の抵抗測定は、例えば三菱化学アナリテック社のMCP-PD51とロレスタGPで測定することができる。ここで球形微粒子とは平均粒径１００μｍ以下で真球状の形状をしている粒子のことを言う。粒子の粒径はトナーが粒子と粒子の隙間に入りこまないように充填されていれば問題ないが、好ましくは０．５〜５μｍ、より好ましくは１〜２μｍである。
＜球形微粒子の形状＞
図２Ａ〜図２Ｃは、球形微粒子の形状の測定方法を示す図である。
粒子を平滑な測定面上に均一に分散付着させ、粒子１００個について、カラーレーザー顕微鏡（装置名：ＶＫ−８５００、株式会社キーエンス製）を用いて、任意の倍率（例えば、１,０００倍）に拡大して、図２Ａ〜図２Ｃに示すように、１００個の粒子の長軸ｒ１（μｍ）、短軸ｒ２（μｍ）、厚みｒ３（μｍ）を測定し、それらの算術平均値を求め、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．９以上１．０以下で、厚みと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．９以上１．０以下の範囲であるものを球形の粒子とした。
図２Ａ〜図２Ｃは、球形微粒子の形状の測定方法を示す図である。
粒子を平滑な測定面上に均一に分散付着させ、粒子１００個について、カラーレーザー顕微鏡（装置名：ＶＫ−８５００、株式会社キーエンス製）を用いて、任意の倍率（例えば、１,０００倍）に拡大して、図２Ａ〜図２Ｃに示すように、１００個の粒子の長軸ｒ１（μｍ）、短軸ｒ２（μｍ）、厚みｒ３（μｍ）を測定し、それらの算術平均値を求め、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．９以上１．０以下で、厚みと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．９以上１．０以下の範囲であるものを球形の粒子とした。
これらの粒子のなかでコアに有機乃至無機の高抵抗粒子、表面に金属を被覆する方法が粒子の抵抗調整の面で特に好ましい。コアの粒子としては、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート等のアクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン等のポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、メラミン樹脂、シリカなどが挙げられる。表面に被覆する金属としては、金、銀、銅、白金、亜鉛、鉄、パラジウム、ニッケル、錫、クロム、チタン、アルミニウム、コバルト、ゲルマニウム、カドミウム等の金属やＩＴＯ、はんだといった金属化合物が挙げられる。上記金属層は、単層構造であってもよく、複数の層からなる積層構造であっても良い。この中でも、ニッケルや銀、金がめっきしやすいので好ましいが、最も安価なニッケルが特に好ましい。またこれらの被覆材料は金属単体でも良いし、上記複数の材料を使った合金としても良い。
なお、粒子表面の金属被覆の方法としては、公知の方法を用いることができるが、たとえば無電解めっき、置換めっき、電気めっき、スパッタリング等の方法がある。この中でも無電解めっきが金属層の厚み制御が容易な点で特に好ましい。金属層の厚みは特に限定しないが、０．００５〜０．５μｍの範囲が好ましく、０．０１〜０．３μｍの範囲がより好ましい。金属層の厚みが０．００５μｍ未満だと、粒子抵抗が１×１００Ω・ｃｍよりも高くなってしまい、逆に１．０μｍを超えると１×１０−４Ω・ｃｍより低くなってしまうので好ましくない。また、このような球形微粒子は市販品を使用することもでき、例えば三菱マテリアル株式会社や日本化学工業株式会社などから入手できる。
＜球形微粒子の抵抗測定方法＞
球形微粒子の抵抗測定方法としては、２３℃５０％ＲＨ環境で１５ｍｍφの加圧容器に粒子を１ｇ入れ、荷重２０ＫＮを掛けた後、９０Ｖにて測定した値を読み取ることにより算出することができる。微粒子の抵抗としては１×１０−４〜１×１００Ω・ｃｍであり、より好ましくは１×１０−３〜１×１０−１Ω・ｃｍである。１×１００Ω・ｃｍより抵抗が高いと異常放電抑制の効果が十分に発揮されない。逆に１×１０−４Ω・ｃｍより低い抵抗では、転写電界自体が発生しないので、トナーの転写率が大きく下がる。粒子の抵抗は前述した金属層の厚みを変えることにより、前記好ましい範囲に調整することができる。すなわち、被覆コート厚みが薄いと抵抗が高く、被覆コート厚みが厚いと抵抗が下がる。
球形微粒子の抵抗測定方法としては、２３℃５０％ＲＨ環境で１５ｍｍφの加圧容器に粒子を１ｇ入れ、荷重２０ＫＮを掛けた後、９０Ｖにて測定した値を読み取ることにより算出することができる。微粒子の抵抗としては１×１０−４〜１×１００Ω・ｃｍであり、より好ましくは１×１０−３〜１×１０−１Ω・ｃｍである。１×１００Ω・ｃｍより抵抗が高いと異常放電抑制の効果が十分に発揮されない。逆に１×１０−４Ω・ｃｍより低い抵抗では、転写電界自体が発生しないので、トナーの転写率が大きく下がる。粒子の抵抗は前述した金属層の厚みを変えることにより、前記好ましい範囲に調整することができる。すなわち、被覆コート厚みが薄いと抵抗が高く、被覆コート厚みが厚いと抵抗が下がる。
＜ベルトの表面状態＞
次に、本発明におけるベルト表面状態について説明する。
図３Ａは、中間転写ベルトの表面を真上から観察した平面拡大模式図である。このように、均一な粒径の球形微粒子が独立して整然と配列する形態を採る。樹脂粒子同士の重なり合いは殆ど観測されない。この表面を構成する各粒子の樹脂層面における断面の径も均一なほうが好ましく、具体的には、±（平均粒径×０．５）μｍ以下の分布幅となることが好ましい。なお図３Ｂは球形微粒子１個の模式図を示し、１３Ａはコア粒子、１３Ｂはコア粒子表面に被覆された金属である。図３Ｃは球形微粒子を電子顕微鏡で観察した様子を示す図である。
これを形成するためにできるだけ粒径の揃った粒子を用いることが好ましいが、これを用いなくてもある粒径のものが選択的に表面に形成できる方法により表面を形成して前記粒径分布幅となる構成としても良い。
この粒子による表面の占有面積率としては、６０％以上が好ましい。６０％未満では樹脂部分の露出部が多すぎてトナーがゴムと接触し良好な転写性が得られない。
次に、本発明におけるベルト表面状態について説明する。
図３Ａは、中間転写ベルトの表面を真上から観察した平面拡大模式図である。このように、均一な粒径の球形微粒子が独立して整然と配列する形態を採る。樹脂粒子同士の重なり合いは殆ど観測されない。この表面を構成する各粒子の樹脂層面における断面の径も均一なほうが好ましく、具体的には、±（平均粒径×０．５）μｍ以下の分布幅となることが好ましい。なお図３Ｂは球形微粒子１個の模式図を示し、１３Ａはコア粒子、１３Ｂはコア粒子表面に被覆された金属である。図３Ｃは球形微粒子を電子顕微鏡で観察した様子を示す図である。
これを形成するためにできるだけ粒径の揃った粒子を用いることが好ましいが、これを用いなくてもある粒径のものが選択的に表面に形成できる方法により表面を形成して前記粒径分布幅となる構成としても良い。
この粒子による表面の占有面積率としては、６０％以上が好ましい。６０％未満では樹脂部分の露出部が多すぎてトナーがゴムと接触し良好な転写性が得られない。
本発明においては、上記球形微粒子は弾性層中へ一部埋設された形態を取るが、その平均埋没率は、５０％を超え、１００％に満たないものが好ましく、好ましくは５０〜９９%、より好ましくは５１〜９０％、特に好ましくは６０〜８０％である。平均埋没率が５０％以下では、画像形成装置での長期使用において粒子の脱離が起きやすく、耐久性に劣る。一方、１００％では、粒子による転写性への効果が低減し好ましくない。５０〜９９%である好ましい範囲にすることにより耐久性が優れ、５１〜９０％であるより好ましい範囲にすることでクリーニング性が優れ、６０〜８０％である特に好ましい範囲にすることによりトナー転写性が優れる。
平均埋没率とは、後述するように、球形微粒子の深さ方向の径の樹脂層に埋没している率のことであるが、ここで言う平均埋没率は、すべての粒子が５０％を超え１００％に満たないという意味ではなく、ある視野で見たときの平均埋没率で表わしたときの数値が５０％を超え１００％に満たなければ良い。しかし、平均埋没率５０％のときは、電子顕微鏡による断面観測において、弾性層中へ完全埋没している粒子が殆ど観測されず、弾性層中に完全に埋没している粒子の個数％は粒子全体のうち５％以下である。
平均埋没率は、弾性層表面の任意の箇所を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ、株式会社キーエンス製、装置名：ＶＥ−７８００）用いて断面ＳＥＭ（５,０００倍）で観察することにより、弾性層の厚み方向に球形粒子１０個の粒径のどのくらいの割合が埋没しているかを求め、その平均値を算出することにより測定できる。
平均埋没率とは、後述するように、球形微粒子の深さ方向の径の樹脂層に埋没している率のことであるが、ここで言う平均埋没率は、すべての粒子が５０％を超え１００％に満たないという意味ではなく、ある視野で見たときの平均埋没率で表わしたときの数値が５０％を超え１００％に満たなければ良い。しかし、平均埋没率５０％のときは、電子顕微鏡による断面観測において、弾性層中へ完全埋没している粒子が殆ど観測されず、弾性層中に完全に埋没している粒子の個数％は粒子全体のうち５％以下である。
平均埋没率は、弾性層表面の任意の箇所を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ、株式会社キーエンス製、装置名：ＶＥ−７８００）用いて断面ＳＥＭ（５,０００倍）で観察することにより、弾性層の厚み方向に球形粒子１０個の粒径のどのくらいの割合が埋没しているかを求め、その平均値を算出することにより測定できる。
＜中間転写ベルトの作製方法＞
次に、上記本発明の構成のベルトを作製する方法についての一例を説明する。まず、図１における基層１１の作製方法について説明する。
次に、上記本発明の構成のベルトを作製する方法についての一例を説明する。まず、図１における基層１１の作製方法について説明する。
少なくとも樹脂成分を含む塗工液、すなわち前記ポリイミド樹脂前駆体又はポリアミドイミド樹脂前駆体を含む塗工液を用いて基層を製造する方法について説明する。
円筒状の型、例えば、円筒状の金属金型をゆっくりと回転させながら、少なくとも樹脂成分を含む塗工液（例えば、ポリイミド樹脂前駆体又はポリアミドイミド樹脂前駆体を含む塗工液）をノズルやディスペンサーのような液供給装置にて円筒の外面全体に均一になるように塗布・流延（塗膜を形成）する。その後、回転速度を所定速度まで上げ、所定速度に達したら一定速度に維持し、所望の時間回転を継続する。そして、回転させつつ徐々に昇温させながら、約８０〜１５０℃の温度で塗膜中の溶媒を蒸発させていく。この過程では、雰囲気の蒸気（揮発した溶媒等）を効率よく循環して取り除くことが好ましい。自己支持性のある膜が形成されたところで金型ごと高温処理の可能な加熱炉（焼成炉）に移し、段階的に昇温し、最終的に２５０℃〜４５０℃程度の高温加熱処理（焼成）し、十分にポリイミド樹脂前駆体又はポリアミドイミド樹脂前駆体のイミド化又はポリアミドイミド化を行う。充分に冷却後、引き続き、図１における弾性層１２を積層する。
円筒状の型、例えば、円筒状の金属金型をゆっくりと回転させながら、少なくとも樹脂成分を含む塗工液（例えば、ポリイミド樹脂前駆体又はポリアミドイミド樹脂前駆体を含む塗工液）をノズルやディスペンサーのような液供給装置にて円筒の外面全体に均一になるように塗布・流延（塗膜を形成）する。その後、回転速度を所定速度まで上げ、所定速度に達したら一定速度に維持し、所望の時間回転を継続する。そして、回転させつつ徐々に昇温させながら、約８０〜１５０℃の温度で塗膜中の溶媒を蒸発させていく。この過程では、雰囲気の蒸気（揮発した溶媒等）を効率よく循環して取り除くことが好ましい。自己支持性のある膜が形成されたところで金型ごと高温処理の可能な加熱炉（焼成炉）に移し、段階的に昇温し、最終的に２５０℃〜４５０℃程度の高温加熱処理（焼成）し、十分にポリイミド樹脂前駆体又はポリアミドイミド樹脂前駆体のイミド化又はポリアミドイミド化を行う。充分に冷却後、引き続き、図１における弾性層１２を積層する。
弾性層１２は、ゴムを有機溶剤に溶解させたゴム塗料を用い、基層上に塗布形成し、その後、溶剤を乾燥、加硫することで製造することができる。塗布成形法としては、基層と同じく、螺旋塗工、ダイ塗工、ロール塗工などの既存の塗工法が適用できるが、凹凸転写性を良くする為には弾性層の厚みを厚くすることが必要であり、厚膜を形成する塗工法としては、ダイ塗工、及び螺旋塗工が優れており、前述したように弾性層の厚みを巾方向で変えやすいと言った点から螺旋塗工が優れている。そのためここでは、螺旋塗工について説明する。まず基層を周方向に回転させながら、丸型、又は広幅のノズルによりゴム塗料を連続的に供給しながら、ノズルを基層の軸方向に移動させて、基層上に塗料を螺旋状に塗工する。基層上に螺旋状に塗工された塗料は、所定の回転速度、乾燥温度を維持させることでレベリングされながら乾燥される。その後、さらに所定の加硫温度で加硫（架橋）させて形成される。
＜ベルト表面状態作製方法＞
加硫された弾性層は、その後充分に冷却し、引き続いて球形微粒子を弾性層１２上へ塗布することで球形微粒子１３を形成させて所望のシームレスベルト（中間転写ベルト）を得る。
加硫された弾性層は、その後充分に冷却し、引き続いて球形微粒子を弾性層１２上へ塗布することで球形微粒子１３を形成させて所望のシームレスベルト（中間転写ベルト）を得る。
図４は球形微粒子層の形成方法を示す図である。図４に示すように、粉体供給装置３５と押し当て部材３３を設置し、ベルト３２を巻いた金型ドラム３１を回転させながら粉体供給装置３５から球形微粒子３４を表面に均一にまぶし、表面にまぶされた球形微粒子を押し当て部材３３により一定圧力にて押し当てる。この押し当て部材３３により、ベルト３２の樹脂層へ粒子を埋設させつつ、余剰な粒子を取り除く。本発明では、特に単分散の球形粒子を用いるために、このような押し当て部材でのならし工程のみの簡単な工程で、均一な単一粒子層を形成することが可能である。平均埋没率の調整は、ここでの押し当て部材の押し当て時間の長さにより調整する。
粒子の弾性層中への平均埋没率の調整は、他の方法によっても可能であるが、例えば、押し当て部材３３の押圧力を加減することにより、容易に果たすことができる。例えば、流延塗工液の粘度、固形分、溶剤の使用量、粒子材質等にも依るが、目安として、流延塗工液の粘度１００〜１０００００ｍＰａ・ｓにおいて、押圧力を、１ｍＮ/ｃｍ〜１０００ｍＮ/ｃｍの範囲とすることにより、前記５０％〜１００％の平均埋没率を比較的容易に達成することができる。
微粒子を均一に表面に並べたのち、回転させながら所定温度、所定時間で加熱することにより、硬化させ粒子を埋設させた弾性層を形成する。充分に冷却後、金型から基層ごと脱離させ、所望のシームレスベルト（中間転写ベルト）を得る。
粒子の弾性層中への平均埋没率の調整は、他の方法によっても可能であるが、例えば、押し当て部材３３の押圧力を加減することにより、容易に果たすことができる。例えば、流延塗工液の粘度、固形分、溶剤の使用量、粒子材質等にも依るが、目安として、流延塗工液の粘度１００〜１０００００ｍＰａ・ｓにおいて、押圧力を、１ｍＮ/ｃｍ〜１０００ｍＮ/ｃｍの範囲とすることにより、前記５０％〜１００％の平均埋没率を比較的容易に達成することができる。
微粒子を均一に表面に並べたのち、回転させながら所定温度、所定時間で加熱することにより、硬化させ粒子を埋設させた弾性層を形成する。充分に冷却後、金型から基層ごと脱離させ、所望のシームレスベルト（中間転写ベルト）を得る。
＜中間転写ベルトにおける球形微粒子の平均埋没率を測定する方法＞
前記中間転写ベルトにおける球形微粒子の平均埋没率を測定する方法は次の通りである。
弾性層表面の任意の箇所を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ、キーエンス社製、装置名：ＶＥ−７８００）を用いて断面ＳＥＭ（５,０００倍）で観察することにより、球形微粒子の深さ方向の径がゴムに埋没している割合（下記式参照）を10個の粒子で求めて平均することにより算出する。
埋没率＝（深さ方向の直径のうち埋没している長さ／微粒子の直径）×１００
前記中間転写ベルトにおける球形微粒子の平均埋没率を測定する方法は次の通りである。
弾性層表面の任意の箇所を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ、キーエンス社製、装置名：ＶＥ−７８００）を用いて断面ＳＥＭ（５,０００倍）で観察することにより、球形微粒子の深さ方向の径がゴムに埋没している割合（下記式参照）を10個の粒子で求めて平均することにより算出する。
埋没率＝（深さ方向の直径のうち埋没している長さ／微粒子の直径）×１００
こうして作製された中間転写ベルトの抵抗率は、カーボンブラック、イオン導電剤の量を可変することにより調整される。この際、粒子の大きさや占有面積率によって抵抗が変わりやすいので注意する。抵抗の測定は市販の計測器を使用できるが、たとえばダイアインスツルメンツ社のハイレスタを使用することにより測定することができる。
また弾性層表面の粒子の体積抵抗率を１×１０−４Ω・ｃｍ以上１×１００Ω・ｃｍ未満の範囲にすることにより、低温低湿環境でのベルト抵抗は環境依存性により常温常湿環境よりも相対的に高くなるが、ベルト最表面（トナー接触面）の粒子の抵抗が低いことで異常放電が抑制され、低温低湿環境での転写性が維持できていると推測される。
本発明の中間転写ベルトの体積抵抗率は好ましくは1×１０8〜1×１０11Ω・cm、より好ましくは1×１０9〜3×１０10Ω・cm、特に好ましくは2×１０9〜2×１０10Ω・cmである。好ましい範囲にすることにより転写チリが優れ、より好ましい範囲にすることで残像が発生しにくくなり、特に好ましい範囲にすることによりトナー転写性が優れる。
本発明の中間転写ベルトの表面抵抗率は好ましくは1×１０8〜1×１０13Ω/□、より好ましくは1×１０9〜1×１０11Ω/□、特に好ましくは3×１０9〜3×１０10Ω/□である。好ましい範囲にすることにより転写チリが優れ、より好ましい範囲にすることで残像が発生しなくなり、特に好ましい範囲にすることによりトナー転写性が優れる。
また弾性層表面の粒子の体積抵抗率を１×１０−４Ω・ｃｍ以上１×１００Ω・ｃｍ未満の範囲にすることにより、低温低湿環境でのベルト抵抗は環境依存性により常温常湿環境よりも相対的に高くなるが、ベルト最表面（トナー接触面）の粒子の抵抗が低いことで異常放電が抑制され、低温低湿環境での転写性が維持できていると推測される。
本発明の中間転写ベルトの体積抵抗率は好ましくは1×１０8〜1×１０11Ω・cm、より好ましくは1×１０9〜3×１０10Ω・cm、特に好ましくは2×１０9〜2×１０10Ω・cmである。好ましい範囲にすることにより転写チリが優れ、より好ましい範囲にすることで残像が発生しにくくなり、特に好ましい範囲にすることによりトナー転写性が優れる。
本発明の中間転写ベルトの表面抵抗率は好ましくは1×１０8〜1×１０13Ω/□、より好ましくは1×１０9〜1×１０11Ω/□、特に好ましくは3×１０9〜3×１０10Ω/□である。好ましい範囲にすることにより転写チリが優れ、より好ましい範囲にすることで残像が発生しなくなり、特に好ましい範囲にすることによりトナー転写性が優れる。
＜画像形成装置＞
本発明の画像形成装置は、潜像が形成され、トナー像を担持可能な像担持体と、該像担持体上に形成された潜像をトナーで現像する現像手段と、該現像手段により現像されたトナー像が一次転写される中間転写体と、該中間転写体上に担持されたトナー像を記録媒体に二次転写する転写手段とを有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
この場合、前記画像形成装置がフルカラー画像形成装置であって、各色の現像手段を有する複数の潜像担持体を直列に配置してなるものが好ましい。
本発明の画像形成装置は、潜像が形成され、トナー像を担持可能な像担持体と、該像担持体上に形成された潜像をトナーで現像する現像手段と、該現像手段により現像されたトナー像が一次転写される中間転写体と、該中間転写体上に担持されたトナー像を記録媒体に二次転写する転写手段とを有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
この場合、前記画像形成装置がフルカラー画像形成装置であって、各色の現像手段を有する複数の潜像担持体を直列に配置してなるものが好ましい。
本発明における電子写真装置（以降、「画像形成装置」と呼称する。）に装備されるベルト構成部に用いられるシームレスベルトについて、要部模式図を参照しながら以下に詳しく説明する。なお、模式図は一例であって本発明はこれに限定されるものではない。
図５は、本発明によるシームレスベルトをベルト部材として装備する画像形成装置を説明するための要部模式図である。
図５に示すベルト部材を含む中間転写ユニット５００は、複数のローラに張架された中間転写体である中間転写ベルト５０１などにより構成されている。この中間転写ベルト５０１の周りには、２次転写ユニット６００の２次転写電荷付与手段である２次転写バイアスローラ６０５、中間転写体クリーニング手段であるベルトクリーニングブレード５０４、潤滑剤塗布手段の潤滑剤塗布部材である潤滑剤塗布ブラシ５０５などが対向するように配設されている。
図５に示すベルト部材を含む中間転写ユニット５００は、複数のローラに張架された中間転写体である中間転写ベルト５０１などにより構成されている。この中間転写ベルト５０１の周りには、２次転写ユニット６００の２次転写電荷付与手段である２次転写バイアスローラ６０５、中間転写体クリーニング手段であるベルトクリーニングブレード５０４、潤滑剤塗布手段の潤滑剤塗布部材である潤滑剤塗布ブラシ５０５などが対向するように配設されている。
また、中間転写ベルト５０１の外周面または内周面に図示しない位置検知用マークが設けられる。ただし、中間転写ベルト５０１の外周面側については位置検知用マークがベルトクリーニングブレード５０４の通過域を避けて設ける工夫が必要であり、配置上の困難さを伴うことがあるので、その場合には位置検知用マークを中間転写ベルト５０１の内周面側に設けてもよい。マーク検知用センサとしての光学センサ５１４は、中間転写ベルト５０１が架け渡されている１次転写バイアスローラ５０７とベルト駆動ローラ５０８との間の位置に設けられる。
この中間転写ベルト５０１は、１次転写電荷付与手段である１次転写バイアスローラ５０７、ベルト駆動ローラ５０８、ベルトテンションローラ５０９、２次転写対向ローラ５１０、クリーニング対向ローラ５１１、及びフィードバック電流検知ローラ５１２に張架されている。各ローラは導電性材料で形成され、１次転写バイアスローラ５０７以外の各ローラは接地されている。１次転写バイアスローラ５０７には、定電流または定電圧制御された１次転写電源８０１により、トナー像の重ね合わせ数に応じて所定の大きさの電流または電圧に制御された転写バイアスが印加されている。
中間転写ベルト５０１は、図示しない駆動モータによって矢印方向に回転駆動されるベルト駆動ローラ５０８により、矢印方向に駆動される。
このベルト部材である中間転写ベルト５０１は、通常、半導体、又は絶縁体で、単層または多層構造となっているが、本発明においてはシームレスベルトが好ましく用いられ、これによって耐久性が向上すると共に、優れた画像形成が実現できる。また、中間転写ベルトは、感光体ドラム２００上に形成されたトナー像を重ね合わせるために、通紙可能最大サイズより大きく設定されている。
このベルト部材である中間転写ベルト５０１は、通常、半導体、又は絶縁体で、単層または多層構造となっているが、本発明においてはシームレスベルトが好ましく用いられ、これによって耐久性が向上すると共に、優れた画像形成が実現できる。また、中間転写ベルトは、感光体ドラム２００上に形成されたトナー像を重ね合わせるために、通紙可能最大サイズより大きく設定されている。
２次転写手段である２次転写バイアスローラ６０５は、２次転写対向ローラ５１０に張架された部分の中間転写ベルト５０１のベルト外周面に対して、後述する接離手段としての接離機構によって、接離可能に構成されている。２次転写バイアスローラ６０５は、２次転写対向ローラ５１０に張架された部分の中間転写ベルト５０１との間に被記録媒体である転写紙Ｐを挟持するように配設されており、定電流制御される２次転写電源８０２によって所定電流の転写バイアスが印加されている。
レジストローラ６１０は、２次転写バイアスローラ６０５と２次転写対向ローラ５１０に張架された中間転写ベルト５０１との間に、所定のタイミングで転写材である転写紙Ｐを送り込む。また、２次転写バイアスローラ６０５には、クリーニング手段であるクリーニングブレード６０８が当接している。該クリーニングブレード６０８は、２次転写バイアスローラ６０５の表面に付着した付着物を除去してクリーニングするものである。
このような構成のカラー複写機において、画像形成サイクルが開始されると、感光体ドラム２００は、図示しない駆動モータによって矢印で示す半時計方向に回転され、該感光体ドラム２００上に、Ｂｋ（ブラック）トナー像形成、Ｃ（シアン）トナー像形成、Ｍ（マゼンタ）トナー像形成、Ｙ（イエロー）トナー像形成が行われる。中間転写ベルト５０１はベルト駆動ローラ５０８によって矢印で示す時計回りに回転される。この中間転写ベルト５０１の回転に伴って、１次転写バイアスローラ５０７に印加される電圧による転写バイアスにより、Ｂｋトナー像、Ｃトナー像、Ｍトナー像、Ｙトナー像の１次転写が行われ、最終的にＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に中間転写ベルト５０１上に各トナー像が重ね合わせて形成される。
例えば、上記Ｂｋトナー像形成は次のように行われる。
図５において、帯電チャージャ２０３は、コロナ放電によって感光体ドラム２００の表面を負電荷で所定電位に一様に帯電する。上記ベルトマーク検知信号に基づき、タイミングを定め、図示しない書き込み光学ユニットにより、Ｂｋカラー画像信号に基づいてレーザ光によるラスタ露光を行う。このラスタ像が露光されたとき、当初一様帯電された感光体ドラム２００の表面の露光された部分は、露光光量に比例する電荷が消失し、Ｂｋ静電潜像が形成される。このＢｋ静電潜像に、Ｂｋ現像器２３１Ｋの現像ローラ上の負帯電されたＢｋトナーが接触することにより、感光体ドラム２００の電荷が残っている部分にはトナーが付着せず、電荷の無い部分つまり露光された部分にはトナーが吸着し、静電潜像と相似なＢｋトナー像が形成される。
図５において、帯電チャージャ２０３は、コロナ放電によって感光体ドラム２００の表面を負電荷で所定電位に一様に帯電する。上記ベルトマーク検知信号に基づき、タイミングを定め、図示しない書き込み光学ユニットにより、Ｂｋカラー画像信号に基づいてレーザ光によるラスタ露光を行う。このラスタ像が露光されたとき、当初一様帯電された感光体ドラム２００の表面の露光された部分は、露光光量に比例する電荷が消失し、Ｂｋ静電潜像が形成される。このＢｋ静電潜像に、Ｂｋ現像器２３１Ｋの現像ローラ上の負帯電されたＢｋトナーが接触することにより、感光体ドラム２００の電荷が残っている部分にはトナーが付着せず、電荷の無い部分つまり露光された部分にはトナーが吸着し、静電潜像と相似なＢｋトナー像が形成される。
このようにして感光体ドラム２００上に形成されたＢｋトナー像は、感光体ドラム２００と接触状態で等速駆動回転している中間転写ベルト５０１のベルト外周面に１次転写される。この１次転写後の感光体ドラム２００の表面に残留している若干の未転写の残留トナーは、感光体ドラム２００の再使用に備えて、感光体クリーニング装置２０１で清掃される。この感光体ドラム２００側では、Ｂｋ画像形成工程の次にＣ画像形成工程に進み、所定のタイミングでカラースキャナによるＣ画像データの読み取りが始まり、そのＣ画像データによるレーザ光書き込みによって、感光体ドラム２００の表面にＣ静電潜像を形成する。
そして、先のＢｋ静電潜像の後端部が通過した後で、且つＣ静電潜像の先端部が到達する前にリボルバ現像ユニット２３０の回転動作が行われ、Ｃ現像機２３１Ｃが現像位置にセットされ、Ｃ静電潜像がＣトナーで現像される。以後、Ｃ静電潜像領域の現像を続けるが、Ｃ静電潜像の後端部が通過した時点で、先のＢｋ現像機２３１Ｋの場合と同様にリボルバ現像ユニットの回転動作を行い、次のＭ現像機２３１Ｍを現像位置に移動させる。これもやはり次のＹ静電潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了させる。なお、Ｍ及びＹの画像形成工程については、それぞれのカラー画像データ読み取り、静電潜像形成、現像の動作が上述のＢｋ、Ｃの工程と同様であるので説明は省略する。
このようにして感光体ドラム２００上に順次形成されたＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像は、中間転写ベルト５０１上の同一面に順次位置合わせされて１次転写される。これにより、中間転写ベルト５０１上に最大で４色が重ね合わされたトナー像が形成される。一方、上記画像形成動作が開始される時期に、転写紙Ｐが転写紙カセット又は手差しトレイなどの給紙部から給送され、レジストローラ６１０のニップで待機している。
そして、２次転写対向ローラ５１０に張架された中間転写ベルト５０１と２次転写バイアスローラ６０５によりニップが形成された２次転写部に、上記中間転写ベルト５０１上のトナー像の先端がさしかかるときに、転写紙Ｐの先端がこのトナー像の先端に一致するように、レジストローラ６１０が駆動されて、転写紙ガイド板６０１に沿って転写紙Ｐが搬送され、転写紙Ｐとトナー像とのレジスト合わせが行われる。
そして、２次転写対向ローラ５１０に張架された中間転写ベルト５０１と２次転写バイアスローラ６０５によりニップが形成された２次転写部に、上記中間転写ベルト５０１上のトナー像の先端がさしかかるときに、転写紙Ｐの先端がこのトナー像の先端に一致するように、レジストローラ６１０が駆動されて、転写紙ガイド板６０１に沿って転写紙Ｐが搬送され、転写紙Ｐとトナー像とのレジスト合わせが行われる。
このようにして、転写紙Ｐが２次転写部を通過すると、２次転写電源８０２によって２次転写バイアスローラ６０５に印加された電圧による転写バイアスにより、中間転写ベルト５０１上の４色重ねトナー像が転写紙Ｐ上に一括転写（２次転写）される。この転写紙Ｐは、転写紙ガイド板６０１に沿って搬送されて、２次転写部の下流側に配置した除電針からなる転写紙除電チャージャ６０６との対向部を通過することにより除電された後、ベルト構成部であるベルト搬送装置２１０により定着装置２７０に向けて送られる。そして、この転写紙Ｐは、定着装置２７０の定着ローラ２７１、２７２のニップ部でトナー像が溶融定着された後、図示しない排出ローラで装置本体外に送り出され、図示しないコピートレイに表向きにスタックされる。なお、定着装置２７０は必要によりベルト構成部を備えた構成とすることもできる。
一方、上記ベルト転写後の感光体ドラム２００の表面は、感光体クリーニング装置２０１でクリーニングされ、上記除電ランプ２０２で均一に除電される。また、転写紙Ｐにトナー像を２次転写した後の中間転写ベルト５０１のベルト外周面に残留した残留トナーは、ベルトクリーニングブレード５０４によってクリーニングされる。該ベルトクリーニングブレード５０４は、図示しないクリーニング部材離接機構によって、該中間転写ベルト５０１のベルト外周面に対して所定のタイミングで接離されるように構成されている。
このベルトクリーニングブレード５０４の上記中間転写ベルト５０１の移動方向上流側には、該中間転写ベルト５０１のベルト外周面に対して接離するトナーシール部材５０２が設けられている。このトナーシール部材５０２は、上記残留トナーのクリーニング時に上記ベルトクリーニングブレード５０４から落下した落下トナーを受け止めて、該落下トナーが上記転写紙Ｐの搬送経路上に飛散するのを防止している。このトナーシール部材５０２は、上記クリーニング部材離接機構によって、上記ベルトクリーニングブレード５０４とともに、該中間転写ベルト５０１のベルト外周面に対して接離される。
このようにして残留トナーが除去された中間転写ベルト５０１のベルト外周面には、上記潤滑剤塗布ブラシ５０５により削り取られた潤滑剤５０６が塗布される。該潤滑剤５０６は、例えば、ステアリン酸亜鉛などの固形体からなり、該潤滑剤塗布ブラシ５０５に接触するように配設されている。また、この中間転写ベルト５０１のベルト外周面に残留した残留電荷は、該中間転写ベルト５０１のベルト外周面に接触した図示しないベルト除電ブラシにより印加される除電バイアスによって除去される。ここで、上記潤滑剤塗布ブラシ５０５及び上記ベルト除電ブラシは、それぞれの図示しない接離機構により、所定のタイミングで、上記中間転写ベルト５０１のベルト外周面に対して接離されるようになっている。
ここで、リピートコピーの時は、カラースキャナの動作及び感光体ドラム２００への画像形成は、１枚目の４色目（Ｙ）の画像形成工程に引き続き、所定のタイミングで２枚目の１色目（Ｂｋ）の画像形成工程に進む。また、中間転写ベルト５０１は、１枚目の４色重ねトナー像の転写紙への一括転写工程に引き続き、ベルト外周面の上記ベルトクリーニングブレード５０４でクリーニングされた領域に、２枚目のＢｋトナー像が１次転写されるようにする。その後は、１枚目と同様動作になる。以上は、４色フルカラーコピーを得るコピーモードであったが、３色コピーモード、２色コピーモードの場合は、指定された色と回数の分について、上記同様の動作を行うことになる。また、単色コピーモードの場合は、所定枚数が終了するまでの間、リボルバ現像ユニット２３０の所定色の現像機のみを現像動作状態にし、ベルトクリーニングブレード５０４を中間転写ベルト５０１に接触させたままの状態にしてコピー動作を行う。
上記実施形態では、感光体ドラム１を一つだけ備えた複写機について説明したが、本発明は、例えば、図６に一構成例を示すような、複数の感光体ドラムをシームレスベルトからなる一つの中間転写ベルトに沿って並設した画像形成装置にも適用できる。
図６は、４つの異なる色（ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン）のトナー像を形成するための４つの感光体ドラム２１ＢＫ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃを備えた４ドラム型のデジタルカラープリンタの一構成例を示す。
図６は、４つの異なる色（ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン）のトナー像を形成するための４つの感光体ドラム２１ＢＫ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃを備えた４ドラム型のデジタルカラープリンタの一構成例を示す。
図６において、プリンタ本体１０は電子写真方式によるカラー画像形成を行うための、画像書込部１２、画像形成部１３、給紙部１４、から構成されている。画像信号を元に画像処理部で画像処理して画像形成用の黒（ＢＫ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）の各色信号に変換し、画像書込部１２に送信する。画像書込部１２は、例えば、レーザ光源と、回転多面鏡等の偏向器と、走査結像光学系、及びミラー群、からなるレーザ走査光学系であり、上記の各色信号に対応した４つの書込光路を有し、画像形成部１３の各色毎に設けられた像坦持体（感光体）２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃに各色信号に応じた画像書込を行う。
画像形成部１３は黒（ＢＫ）用、マゼンタ（Ｍ）用、イエロー（Ｙ）用、シアン（Ｃ）用の各像坦持体である感光体２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃを備えている。この各色用の各感光体としては、通常ＯＰＣ感光体が用いられる。各感光体２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃの周囲には、帯電装置、上記書込部１２からのレーザ光の露光部、黒、マゼンタ、イエロー、シアンの各色用の現像装置２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｃ、１次転写手段としての１次転写バイアスローラ２３ＢＫ、２３Ｍ、２３Ｙ、２３Ｃ、クリーニング装置（表示略）、及び図示しない感光体除電装置等が配設されている。なお、上記現像装置２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｃには、２成分磁気ブラシ現像方式を用いている。ベルト構成部である中間転写ベルト２２は、各感光体２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃと、各１次転写バイアスローラ２３ＢＫ、２３Ｍ、２３Ｙ、２３Ｃとの間に介在し、各感光体上に形成された各色のトナー像が順次重ね合わせて転写される。
一方、転写紙Ｐは、給紙部１４から給紙された後、レジストローラ１６を介して、ベルト構成部である転写搬送ベルト５０に担持される。そして、中間転写ベルト２２と転写搬送ベルト５０とが接触するところで、上記中間転写ベルト２２上に転写されたトナー像が、２次転写手段としての２次転写バイアスローラ６０により２次転写（一括転写）される。これにより、転写紙Ｐ上にカラー画像が形成される。このカラー画像が形成された転写紙Ｐは、転写搬送ベルト５０により定着装置１５に搬送され、この定着装置１５により転写された画像が定着された後、プリンタ本体外に排出される。
なお、上記２次転写時に転写されずに上記中間転写ベルト２２上に残った残留トナーは、ベルトクリーニング部材２５によって中間転写ベルト２２から除去される。このベルトクリーニング部材２５の下流側には、潤滑剤塗布装置２７が配設されている。この潤滑剤塗布装置２７は、固形潤滑剤と、中間転写ベルト２２に摺擦して固形潤滑剤を塗布する導電性ブラシとで構成されている。前記導電性ブラシは、中間転写ベルト２２に常時接触して、中間転写ベルト２２に固形潤滑剤を塗布している。固形潤滑剤は、中間転写ベルト２２のクリーニング性を高め、フィルミィングの発生を防止し耐久性を向上させる作用がある。
以下、実施例に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これら実施例によって制限されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りこれらの実施例を適宜改変したものも本件の発明の範囲内である。
＜球形微粒子及びベルトの抵抗＞
球形微粒子の抵抗は、三菱アナリテック株式会社製ＭＣＰ−ＰＤ５１とロレスターGPを使い、２３℃５０％RH環境のもと、１５mmφの加圧容器に粒子を１ｇ入れ、荷重２０KNを掛けた後、９０V３０秒印加後の値を読み取ることにより算出した。
またベルトの抵抗は、２３℃５０％RH環境でハイレスタＵＰを使い、表面抵抗率、体積抵抗をバイアス５００Ｖで１０秒印加後の値を計測した。
球形微粒子の抵抗は、三菱アナリテック株式会社製ＭＣＰ−ＰＤ５１とロレスターGPを使い、２３℃５０％RH環境のもと、１５mmφの加圧容器に粒子を１ｇ入れ、荷重２０KNを掛けた後、９０V３０秒印加後の値を読み取ることにより算出した。
またベルトの抵抗は、２３℃５０％RH環境でハイレスタＵＰを使い、表面抵抗率、体積抵抗をバイアス５００Ｖで１０秒印加後の値を計測した。
＜実施例１＞
下記により基層用塗工液を調製し、この塗工液を用いてシームレスベルト基層を作製した。
［基層用塗工液の調製］
先ず、ポリイミド樹脂前駆体を主成分とするポリイミドワニス（Ｕ−ワニスＡ；宇部興産社製）に、予めビーズミルにてＮ−メチル−２−ピロリドン中に分散させたカーボンブラック（ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ４；エボニックデグサ社製）の分散液を、カーボンブラック含有率がポリアミック酸固形分の１７重量％になるように調合し、よく攪拌混合して塗工液を調製した。
下記により基層用塗工液を調製し、この塗工液を用いてシームレスベルト基層を作製した。
［基層用塗工液の調製］
先ず、ポリイミド樹脂前駆体を主成分とするポリイミドワニス（Ｕ−ワニスＡ；宇部興産社製）に、予めビーズミルにてＮ−メチル−２−ピロリドン中に分散させたカーボンブラック（ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ４；エボニックデグサ社製）の分散液を、カーボンブラック含有率がポリアミック酸固形分の１７重量％になるように調合し、よく攪拌混合して塗工液を調製した。
［ポリイミド基層ベルトの作製］
次に、外径５００ｍｍ、長さ４００ｍｍの外面をブラスト処理にて粗面化した金属製の円筒状支持体を型として用い、ロールコート塗工装置に取り付けた。
続いて、基層用塗工液Ａをパンに流し込み、塗布ローラの回転速度４０ｍｍ／ｓｅｃで塗料を汲み上げ、規制ローラと塗布ローラのギャップを０．６ｍｍとして、塗布ローラ上の塗料厚みを制御した。
その後、円筒状支持体の回転速度を３５ｍｍ／ｓｅｃに制御して塗布ローラに近づけ、塗布ローラとのギャップ０．４ｍｍとして塗布ローラ上の塗料を均一に円筒状支持体上に転写塗布した後、回転を維持しながら熱風循環乾燥機に投入して、１１０℃まで徐々に昇温して３０分加熱、 さらに昇温して２００℃で３０分加熱し、回転を停止した。その後、これを高温処理の可能な加熱炉（焼成炉）に導入し、段階的に３２０℃まで昇温して６０分加熱処理（焼成）した。充分に冷却し、膜厚６０μｍのポリイミド基層ベルトＡを得た。
次に、外径５００ｍｍ、長さ４００ｍｍの外面をブラスト処理にて粗面化した金属製の円筒状支持体を型として用い、ロールコート塗工装置に取り付けた。
続いて、基層用塗工液Ａをパンに流し込み、塗布ローラの回転速度４０ｍｍ／ｓｅｃで塗料を汲み上げ、規制ローラと塗布ローラのギャップを０．６ｍｍとして、塗布ローラ上の塗料厚みを制御した。
その後、円筒状支持体の回転速度を３５ｍｍ／ｓｅｃに制御して塗布ローラに近づけ、塗布ローラとのギャップ０．４ｍｍとして塗布ローラ上の塗料を均一に円筒状支持体上に転写塗布した後、回転を維持しながら熱風循環乾燥機に投入して、１１０℃まで徐々に昇温して３０分加熱、 さらに昇温して２００℃で３０分加熱し、回転を停止した。その後、これを高温処理の可能な加熱炉（焼成炉）に導入し、段階的に３２０℃まで昇温して６０分加熱処理（焼成）した。充分に冷却し、膜厚６０μｍのポリイミド基層ベルトＡを得た。
［ポリイミド基層ベルトへの弾性層の作製］
以下に示す各成分を同表に示す割合で配合し混練することでゴム組成物を作成した。
アクリルゴム（日本ゼオン株式会社製／NipolAR12） １００重量部
ステアリン酸（日油株式会社製 ビーズステアリン酸つばき） １重量部
赤リン（燐化学工業株式会社製 ノーバエクセル140Ｆ） １０重量部
水酸化アルミニウム（昭和電工株式会社製 ハイジライトＨ42Ｍ） ４０重量部
架橋剤 ０．６重量部
（デュポン ダウ エラストマー ジャパン製 Diak.No1（ヘキサメチレンジアミンカーバメイト））
架橋促進剤 ０．６重量部
（Safic alcan社製 VULCOFAC ACT55（70%1,8-ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン-7と二塩基酸との塩、30％アモルファスシリカ））
以下に示す各成分を同表に示す割合で配合し混練することでゴム組成物を作成した。
アクリルゴム（日本ゼオン株式会社製／NipolAR12） １００重量部
ステアリン酸（日油株式会社製 ビーズステアリン酸つばき） １重量部
赤リン（燐化学工業株式会社製 ノーバエクセル140Ｆ） １０重量部
水酸化アルミニウム（昭和電工株式会社製 ハイジライトＨ42Ｍ） ４０重量部
架橋剤 ０．６重量部
（デュポン ダウ エラストマー ジャパン製 Diak.No1（ヘキサメチレンジアミンカーバメイト））
架橋促進剤 ０．６重量部
（Safic alcan社製 VULCOFAC ACT55（70%1,8-ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン-7と二塩基酸との塩、30％アモルファスシリカ））
次に、このようにして得られたゴム組成物を有機溶剤（ＭＩＢＫ：メチルイソブチルケトン）に溶かして固形分35wt%のゴム溶液を作製した。この作製したゴム溶液を先に作製したポリイミド基層が形成された円筒状支持体を回転させながらポリイミド基層上に、ノズルよりゴム塗料を連続的に吐出しながら支持体の軸方法に移動させ螺旋状に塗工した。塗布量としては最終的な膜厚が４００μmになるような液量の条件とした。その後、ゴム塗料が塗工された円筒状支持体をそのまま回転しながら熱風循環乾燥機に投入して、昇温速度４℃／分で９０℃まで昇温して３０分加熱した。
［球形微粒子の作製］
平均粒径２．０μｍのポリスチレン球形粒子を無電解めっき法にてニッケルを被覆させた球形微粒子Ａを作成した。球形微粒子Ａをクライオミクロトームで断面カットし、その断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察したところ、金属層の厚みは２７ｎｍ、粒子の体積抵抗率は９．２×１０−２Ω・ｃｍであった。
平均粒径２．０μｍのポリスチレン球形粒子を無電解めっき法にてニッケルを被覆させた球形微粒子Ａを作成した。球形微粒子Ａをクライオミクロトームで断面カットし、その断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察したところ、金属層の厚みは２７ｎｍ、粒子の体積抵抗率は９．２×１０−２Ω・ｃｍであった。
次に図４の方法を用いて加熱したゴム組成物の上に球形微粒子Ａをまんべんなく表面にまぶし、ポリウレタンゴムブレードの押し付け部材３３を、押圧力１００ｍＮ／ｃｍで押し当てて弾性層に固定化した。続いて、再び熱風循環乾燥機に投入して、昇温速度４℃／分で１７０℃まで昇温して６０分加熱処理し、中間転写ベルトＡを得た。
＜実施例２＞
実施例１において、ニッケルの厚みを変更した球形微粒子Ｂを使用した以外は実施例１と同様にして、中間転写ベルトＢを得た。このとき、金属層の厚みは７０ｎｍ、粒子の体積抵抗率は２．３×１０−３Ω・ｃｍであった。
実施例１において、ニッケルの厚みを変更した球形微粒子Ｂを使用した以外は実施例１と同様にして、中間転写ベルトＢを得た。このとき、金属層の厚みは７０ｎｍ、粒子の体積抵抗率は２．３×１０−３Ω・ｃｍであった。
＜実施例３＞
実施例１において、ニッケルの厚みを変更した球形微粒子Ｃを使用した以外は実施例１と同様にして、中間転写ベルトＣを得た。このとき、金属層の厚みは８０ｎｍ、粒子の体積抵抗率は８．３×１０−４Ω・ｃｍであった。
実施例１において、ニッケルの厚みを変更した球形微粒子Ｃを使用した以外は実施例１と同様にして、中間転写ベルトＣを得た。このとき、金属層の厚みは８０ｎｍ、粒子の体積抵抗率は８．３×１０−４Ω・ｃｍであった。
＜実施例４＞
実施例１において、コアの粒子を平均粒径２．０μｍのポリスチレン球形粒子から平均粒径６．０μｍのポリスチレン球形粒子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Ｄを得た。このとき、金属層の厚みは２２ｎｍ、粒子の体積抵抗率は７．６×１０−１Ω・ｃｍであった。
＜実施例５＞
実施例１において、コアの粒子を平均粒径２．０μｍのポリスチレン球形粒子から平均粒径５．０μｍのポリスチレン球形粒子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Eを得た。このとき、金属層の厚みは２２ｎｍ、粒子の体積抵抗率は９．６×１０−１Ω・ｃｍであった。
＜実施例６＞
実施例１において、ニッケルの厚みを変更した球形微粒子Ｃを使用した以外は実施例１と同様にして、中間転写ベルトFを得た。このとき、金属層の厚みは９０ｎｍ、粒子の体積抵抗率は１．１×１０−４Ω・ｃｍであった。
実施例１において、コアの粒子を平均粒径２．０μｍのポリスチレン球形粒子から平均粒径６．０μｍのポリスチレン球形粒子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Ｄを得た。このとき、金属層の厚みは２２ｎｍ、粒子の体積抵抗率は７．６×１０−１Ω・ｃｍであった。
＜実施例５＞
実施例１において、コアの粒子を平均粒径２．０μｍのポリスチレン球形粒子から平均粒径５．０μｍのポリスチレン球形粒子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Eを得た。このとき、金属層の厚みは２２ｎｍ、粒子の体積抵抗率は９．６×１０−１Ω・ｃｍであった。
＜実施例６＞
実施例１において、ニッケルの厚みを変更した球形微粒子Ｃを使用した以外は実施例１と同様にして、中間転写ベルトFを得た。このとき、金属層の厚みは９０ｎｍ、粒子の体積抵抗率は１．１×１０−４Ω・ｃｍであった。
＜比較例１＞
実施例１において、球形微粒子を２．０μｍの球形銀粒子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Gを得た。粒子の体積抵抗率は１．３×１０−５Ω・ｃｍであった。
実施例１において、球形微粒子を２．０μｍの球形銀粒子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Gを得た。粒子の体積抵抗率は１．３×１０−５Ω・ｃｍであった。
＜比較例２＞
比較例１において、銀粒子の代わりに平均粒径３．５μｍの球形酸化亜鉛であるパゼットＧＫ−４０（ハクスイテック株式会社製）を使用した以外は比較例１と同様にして、中間転写ベルトHを得た。このときの粒子の体積抵抗率は２１Ω・ｃｍであった。
比較例１において、銀粒子の代わりに平均粒径３．５μｍの球形酸化亜鉛であるパゼットＧＫ−４０（ハクスイテック株式会社製）を使用した以外は比較例１と同様にして、中間転写ベルトHを得た。このときの粒子の体積抵抗率は２１Ω・ｃｍであった。
上記各実施例、比較例で用いた球形微粒子の平均埋没率（％）を次の方法で測定した。
（平均埋没率の測定方法）
弾性層表面の任意の箇所を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ、キーエンス社製、装置名：ＶＥ−７８００）を用いて断面ＳＥＭ（５,０００倍）で観察することにより、球形微粒子の深さ方向の径がゴムに埋没している割合（％）を10個の粒子で求めて平均することにより算出した。
（平均埋没率の測定方法）
弾性層表面の任意の箇所を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ、キーエンス社製、装置名：ＶＥ−７８００）を用いて断面ＳＥＭ（５,０００倍）で観察することにより、球形微粒子の深さ方向の径がゴムに埋没している割合（％）を10個の粒子で求めて平均することにより算出した。
上記各実施例、比較例の中間転写ベルトＡ〜Hを、図６の画像形成装置に搭載し、１０℃１５％ＲＨ環境下でレザック６６ ２１５ｋｇ紙（表面に凹凸が施されている紙）にブルーベタを５万枚出力した際の画像を目視で確認し、異常放電がないかを確認した。判定は○が異常放電が全くなし、△が一部に異常放電が見られる、×が全面に見られる、−は画像がほぼ白紙で転写していない、とした。
さらにこのときの転写率を測定した。判定は◎が９０％以上、○が８０〜９０％、△７０〜８０％、７０％未満は×とした。
またベルトのクリーニング性評価として、試験後のベルト表面をレーザー顕微鏡にて観察し、トナーが粒子の隙間に残り、クリーニング不良が起こっていないかも確認した。
結果を表１に示す。
さらにこのときの転写率を測定した。判定は◎が９０％以上、○が８０〜９０％、△７０〜８０％、７０％未満は×とした。
またベルトのクリーニング性評価として、試験後のベルト表面をレーザー顕微鏡にて観察し、トナーが粒子の隙間に残り、クリーニング不良が起こっていないかも確認した。
結果を表１に示す。
上記結果から、まず球形微粒子の体積抵抗率が−４乗から１乗オーダーまで変わっているが、転写ベルト自体の抵抗率には測定上変化が見られない。しかし、低温低湿環境での異常放電には大きな差がでており、球形微粒子の抵抗が最も高いベルトＦでは異常放電が前面に見られ。一方、球形微粒子の抵抗が最も低いベルトＥでは、全くトナーが転写できておらず、ベルト抵抗に差がなくても、粒子の体積抵抗率は高くても低くても良くないということが分かる。また粒子径が６μｍのベルトＤでは粒子同士の隙間に転写残トナーが確認され、クリーニング性が若干劣る結果となっている。
以上、本発明の構成とすることにより、表面凹凸がある紙種への転写性が優れており、低温低湿環境の長期通紙でも異常放電が起こらない中間転写ベルト、及び該中間転写ベルトを用いたフルカラー画像形成に好適な中間転写方式の画像形成装置を提供することができる。
（図１、図３の符号）
１１ 基層
１２ 弾性層
１３ 球形微粒子
１３A コア粒子
１３B 被覆金属
（図４の符号）
３１ 金型ドラム
３２ 基層と弾性層を塗布したベルト
３３ 押し当て部材
３４ 球形微粒子
３５ 粉体供給装置
（図５の符号）
Ｐ 転写紙
Ｌ レーザー光
７０ 除電ローラ
８０ アースローラ
２００ 感光体ドラム
２０１ 感光体クリーニング装置
２０２ 除電ランプ
２０３ 帯電チャージャ
２０４ 電位センサー
２０５ 画像濃度センサー
２１０ ベルト搬送装置
２３０ リボルバ現像ユニット
２３１Ｙ Ｙ現像機
２３１Ｋ Ｂｋ現像機
２３１Ｃ Ｃ現像機
２３１Ｍ Ｍ現像機
２７０ 定着装置
２７１、２７２ 定着ローラ
５００ 中間転写ユニット
５０１ 中間転写ベルト
５０２ トナーシール部材
５０３ 帯電チャージャ
５０４ ベルトクリーニングブレード
５０５ 潤滑剤塗布ブラシ
５０６ 潤滑剤
５０７ １次転写バイアスローラ
５０８ ベルト駆動ローラ
５０９ ベルトテンションローラ
５１０ ２次転写対向ローラ
５１１ クリーニング対向ローラ
５１２ フィードバッグ電流検知ローラ
５１３ トナー画像
５１４ 光学センサ
６００ ２次転写ユニット
６０１ 転写紙ガイド板
６０５ ２次転写バイアスローラ
６０６ 転写紙除電チャージャ
６０８ クリーニングブレード
６１０ レジストローラ
８０１ １次転写電源
８０２ ２次転写電源
（図６の符号）
Ｐ 転写紙
１０ プリンタ本体
１２ 画像書込部
１３ 画像形成部
１４ 給紙部
１５ 定着装置
１６ レジストローラ
２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｃ 現像装置
２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃ 感光体
２２ 中間転写ベルト
２３ＢＫ、２３Ｍ、２３Ｙ、２３Ｃ １次転写バイアスローラ
２５ ベルトクリーニング部材
２６ 駆動ローラ
２７ 潤滑剤塗布装置
５０ 転写搬送ベルト
６０ ２次転写バイアスローラ
１１ 基層
１２ 弾性層
１３ 球形微粒子
１３A コア粒子
１３B 被覆金属
（図４の符号）
３１ 金型ドラム
３２ 基層と弾性層を塗布したベルト
３３ 押し当て部材
３４ 球形微粒子
３５ 粉体供給装置
（図５の符号）
Ｐ 転写紙
Ｌ レーザー光
７０ 除電ローラ
８０ アースローラ
２００ 感光体ドラム
２０１ 感光体クリーニング装置
２０２ 除電ランプ
２０３ 帯電チャージャ
２０４ 電位センサー
２０５ 画像濃度センサー
２１０ ベルト搬送装置
２３０ リボルバ現像ユニット
２３１Ｙ Ｙ現像機
２３１Ｋ Ｂｋ現像機
２３１Ｃ Ｃ現像機
２３１Ｍ Ｍ現像機
２７０ 定着装置
２７１、２７２ 定着ローラ
５００ 中間転写ユニット
５０１ 中間転写ベルト
５０２ トナーシール部材
５０３ 帯電チャージャ
５０４ ベルトクリーニングブレード
５０５ 潤滑剤塗布ブラシ
５０６ 潤滑剤
５０７ １次転写バイアスローラ
５０８ ベルト駆動ローラ
５０９ ベルトテンションローラ
５１０ ２次転写対向ローラ
５１１ クリーニング対向ローラ
５１２ フィードバッグ電流検知ローラ
５１３ トナー画像
５１４ 光学センサ
６００ ２次転写ユニット
６０１ 転写紙ガイド板
６０５ ２次転写バイアスローラ
６０６ 転写紙除電チャージャ
６０８ クリーニングブレード
６１０ レジストローラ
８０１ １次転写電源
８０２ ２次転写電源
（図６の符号）
Ｐ 転写紙
１０ プリンタ本体
１２ 画像書込部
１３ 画像形成部
１４ 給紙部
１５ 定着装置
１６ レジストローラ
２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｃ 現像装置
２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃ 感光体
２２ 中間転写ベルト
２３ＢＫ、２３Ｍ、２３Ｙ、２３Ｃ １次転写バイアスローラ
２５ ベルトクリーニング部材
２６ 駆動ローラ
２７ 潤滑剤塗布装置
５０ 転写搬送ベルト
６０ ２次転写バイアスローラ
Claims (10)
- 像担持体上に形成された潜像をトナーにより現像して得られたトナー像が転写される中間転写体であって、
該中間転写体は少なくとも内側から基層、球形微粒子による凹凸形状を有した弾性層を順次備える積層構造からなり、
前記球形微粒子の体積抵抗率が１×１０-４Ω・ｃｍ以上１×１００Ω・ｃｍ未満であることを特徴とする中間転写体。 - 前記球形微粒子は、コア粒子の表面が金属で被覆されたものであることを特徴とする請求項１に記載の中間転写体。
- 前記金属がニッケルを含むことを特徴とする請求項２に記載の中間転写体。
- 前記球形微粒子の粒径が５μｍ以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の中間転写体。
- 体積抵抗率が1×１０8〜1×１０11Ω・cmであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の中間転写体。
- 表面抵抗率が1×１０8〜1×１０13Ω/□であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の中間転写体。
- 前記球形微粒子は前記弾性層に一部埋没されており、前記球形微粒子の深さ方向の径がゴムに埋没している割合の平均を平均埋没率とした時、平均埋没率が５０〜９９％であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の中間転写体。
- シームレスの中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の中間転写体。
- 潜像が形成され、トナー像を担持可能な像担持体と、該像担持体上に形成された潜像をトナーで現像する現像手段と、該現像手段により現像されたトナー像が一次転写される中間転写体と、該中間転写体上に担持されたトナー像を記録媒体に二次転写する転写手段とを有してなり、前記中間転写体が請求項１から８のいずれかに記載の中間転写体であることを特徴とする画像形成装置。
- 画像形成装置がフルカラー画像形成装置であって、各色の現像手段を有する複数の潜像担持体を直列に配置してなることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7424208B2 (ja) | 2020-01-09 | 2024-01-30 | 株式会社リコー | 中間転写体、画像形成装置及び画像形成方法 |
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| JPH08311655A (ja) * | 1995-05-16 | 1996-11-26 | Nippon Chem Ind Co Ltd | 導電性無電解めっき粉体 |
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-
2018
- 2018-11-09 JP JP2018211266A patent/JP2019128585A/ja active Pending
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