JP3257658B2

JP3257658B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3257658B2
Application number: JP30185394A
Authority: JP
Inventors: 篤志田中; 明彦仲沢; 隆草場; 恒徳芦邊; 廣行小林
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-12-06
Filing date: 1994-12-06
Publication date: 2002-02-18
Anticipated expiration: 2017-02-18
Also published as: JPH08160762A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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て画像形成物を得る電
子写真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、またはカラー画像形成機能や多色画像形成機能を
具備させた画像形成装置として有効であり、各成分色画
像の重ね合わせズレ（色ズレ）のない画像を得ることが
可能である。

【０００３】ローラ形状を有する中間転写体を用いた転
写装置である画像形成装置の一例の該略図を図１に示
す。

【０００４】図１は電子写真プロセスを利用したカラー
画像形成装置（複写機あるいはレーザービームプリンタ
ー）である。中間転写体として中低抗の弾性ローラ２０
を使用している。

【０００５】図１において、符号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、矢印の時計
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。

【０００６】感光ドラム１は、その回転過程で、１次帯
電器（コロナ放電器）２により所定の極性・電位に一様
に帯電処理され、次いで不図示の画像露光手段（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３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（例えばマゼンタ成分像）に対応し
た静電潜像が形成される。

【０００７】次いで、その静電潜像が、第１現像器４１
（マゼンタ現像器）により第１色であるマゼンタトナー
Ｍにより現像される。この時、第２〜第４の現像器４
２，４３，４４（シアン、イエロー、ブラック）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色のマゼンタトナー画像は上記第２〜第４
の現像器４２〜４４により影響を受けない。

【０００８】中間転写体２０は矢印の反時計方向に感光
ドラム１と同じ周速度をもって回転駆動されている。

【０００９】この装置の中間転写体２０は、パイプ状の
芯金２１と、その外周面に形成された弾性体層２２から
なる。

【００１０】感光ドラム１上に形成担持された上記第１
色のマゼンタトナー画像が、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、中間転写体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、中間転写体２０の外周面に順次中間転写されてい
く。中間転写体２０に第１色のマゼンタトナー画像の転
写を終えた感光ドラム１の表面は、クリーニング装置１
４により清掃される。

【００１１】以下、同様に第２色のシアントナー画像、
第３色のイエロートナー画像、第４色のブラックトナー
画像が順次中間転写体２０上に重畳転写され、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。

【００１２】２５は転写ローラで、中間転写体２０に対
して平行に軸受され、下面部に接触した状態で回転する
ように配設されている。

【００１３】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６
１から印加される。その印加電圧は例えば＋２ｋＶ〜＋
５ｋＶの範囲である。

【００１４】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転写実行工程において、転
写ローラ２５及び中間転写体クリーナ３５は、中間転写
体２０から離間させることも可能である。

【００１５】中間転写体２０上に重畳転写された合成カ
ラートナー画像の第２の画像担持体である転写材２４へ
の転写工程では、転写ローラ２５が中間転写体２０に当
接されると共に、給紙カセット９から中間転写体２０と
転写ローラ２５との当接ニップに所定のタイミングで転
写材２４が給送され、同時に二次転写バイアスがバイア
ス電源２９から転写ローラ２５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２４へ合成カラートナー画像が転写さ
れる。トナー画像転写を受けた転写材２４は定着器１５
へ導入され加熱定着される。

【００１６】転写材２４への画像転写終了後、中間転写
体２０上の転写残トナーは、中間転写体クリーナ３５が
当接されることによりクリーニングされる。

【００１７】前述の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の画像担持体を張り付け又は吸着せし
め、そこへ第１の画像担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、例えば特開昭６
３−３０１９６０号公報中で述べられいるような転写方
法に比べて以下の点で優れている。（１）各色のトナー画像の重ね合わせ時の色ズレが少な
い。（２）図１で示されるごとく、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、曲率をもたせる等）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。例えば封筒、ハガ
キ、ラベル紙等、薄い紙（４０ｇ／ｍ²紙）から厚い紙
（２００ｇ／ｍ²紙）まで、第２の画像担持体の幅の広
狭、長さの長短あるいは厚さの厚薄によらず転写可能で
ある。（３）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
が生じにくく、当該中間転写体の交換頻度を少なくする
ことができる。

【００１８】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。

【００１９】中間転写体を上記のような電子写真画像形
成装置に用いるためには、該中間転写体の電気抵抗が重
要な因子となる。すなわち、中間転写体の抵抗値が高す
ぎると、第１の画像担持体から中間転写体へのトナーの
転写効率（以後一次転写効率と称す）が低下し、抵抗値
が低すぎると、中間転写体から第２の画像担持体へのト
ナーの転写効率（以後二次転写効率と称す）が低下して
しまう。これら一次転写効率、二次転写効率の低下は、
画像品位及び画像濃度の低下、廃トナーの増大、耐久性
の悪化につながるために好ましくない。従って、総合転
写効率（一次転写効率×二次転写効率）を最大にし、高
品位な画像、十分な画像濃度、良好な耐久性を得、廃ト
ナー量を最小に抑えるためには、該中間転写体の抵抗値
の最適化が必要となる。

【００２０】また、高い転写効率及び良好な画像を得る
ためには、中間転写体の抵抗値と共に、該部材の表面の
タックも重要な因子である。つまり中間転写体表面のタ
ックが大きいと、トナーが該表面から離れにくくなり、
転写効率の低下、画像の悪化を招くことになる。

【００２１】ところで、中間転写体の材料としては、一
般にゴムが用いられている。これはゴムの持つ弾性を利
用して、第１の画像担持体との間に十分なニップ部を形
成させることが目的であるが、同時に、ゴムは一般にタ
ックが大きく、転写効率の低下及び画像性の悪化を招き
やすいという弊害がある。

【００２２】この問題を解決する手段の１つとして、中
間転写体を２層以上からなる多層構成にすることが考え
られる。すなわち、ゴムよりなる弾性層の上部に、樹脂
等からなる被覆層を設けることにより中間転写体表面の
タックを低減させる方法である。そしてもちろん、この
ような多層構成の中間転写体においても、該部材の抵抗
値が重要であることは言うまでもない。

【００２３】多層構成の中間転写体の抵抗値について
は、例えば特開平１−２７３０７５号公報（従来例
１）、特開平３−１９２２８２号公報（従来例２）等
に、該中間転写体の弾性層及び被覆層の体積抵抗率を規
定した提案がなされている。

【００２４】上記の従来例において被覆層の抵抗値に注
目すると、従来例１においては１０ ¹⁶〜１０¹⁷Ω・ｃ
ｍ、従来例２においては１０¹⁴Ω・ｃｍ以上、と規定さ
れている。これらの中間転写体においては、被覆層の抵
抗があまりにも高いため、該中間転写体を繰り返し使用
した場合、一次転写バイアスによる電荷が該層に残留し
て転写残トナーを静電的に吸着してしまい、該中間転写
体のクリーニングを行なうことが困難になり、転写残ト
ナーが中間転写体表面に蓄積していくという、いわゆる
フィルミングを生じてしまう恐れがある。フィルミング
の発生は、転写効率の低下、画像均一性の悪化等、画像
品位の低下を招くため、好ましくない。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来の中間
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、以下に示す問題点が残されている。（１）中間転写体から第２の画像担持体（例えば紙やＯ
ＨＰシート）への転写効率が十分に高いものとなってい
ない。そのため、中間転写体に具備すべきクリーニング
装置が不可欠となりかつ、多量の転写残トナーをクリー
ニングするために装置への負荷が大きくなり、当該クリ
ーニング装置が構成上かなり複雑となり、かつ高価なも
のとなってしまう。（２）中抜け画像等の画像不良が発生しやすい。すなわ
ち画像の均一性が十分でない。

【００２６】この画像の不均一性は、ハーフトーン画像
において特に顕著である。（３）図１に示されるように、中間転写体２０には中間
転写体クリーナ３５が具備されている。これは転写され
なかったトナーを、次の一連の転写工程が始まるまでに
中間転写体から除去するための装置である。このクリー
ニング手段としては、ブレードクリーニング、ファーブ
ラシクリーニング、またはその併用と種々あるが、中間
転写体２０の表面でトナーを転写−付着−離型というサ
イクルを数千回、または数万回繰り返すと、前記のクリ
ーナ３５では除去しきれなかったトナーが中間転写体２
０の表面に徐々に堆積し、いわゆるフィルミングが形成
されるようになる。このようになると第１の画像担持体
からのトナーの転写性、あるいは中間転写体からのトナ
ーの転写性が悪くなり、フィルミングした部分の転写不
良による斑点状の白く抜けたような画像や縦スジ状の画
像不良となったり、または全体の転写効率の低下を招く
等の弊害がある。

【００２７】本発明は、上記の課題を解決した中間転写
体を用いた画像形成装置を提案するものである。

【００２８】本発明の目的は、総合転写効率、特に中間
転写体から第２の画像担持体への転写効率（二次転写効
率）が非常に高い画像形成装置を提供するものである。

【００２９】別の目的は、第２の画像担持体である紙や
ＯＨＰシートの種類に依存せず画像の微小部分の転写不
良の発生しない、いわゆる中抜け画像のない、均一、均
質の画像品質が得られる画像形成装置を提供することで
ある。

【００３０】また別の目的は、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変化がなく、初期と
同様な特性を維持し得る画像形成装置を提供することで
ある。

【００３１】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、第
１の画像担持体上に形成された画像を中間転写体に転写
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、前記中間転写体が少なくとも弾性体として
のゴムを含有する弾性層及び該弾性層の上に被覆層の材
料を塗工し成形することによって設けられた被覆層を有
しており、前記被覆層の体積抵抗率が１×１０¹⁴Ω・ｃ
ｍ未満であり、かつ前記被覆層未形成時の前記中間転写
体の抵抗値が、前記被覆層形成後の前記中間転写体の抵
抗値よりも低くかつ、前記被覆層形成後の中間転写体の
抵抗値が１×１０⁴Ω以上、１×１０¹⁰Ω未満であるこ
とを特徴とする画像形成装置である。

【００３２】以下、本発明を詳細に説明する。

【００３３】前述のように、中間転写体の総合転写効率
を最大にするためには、該中間転写体の抵抗値に最適範
囲が存在する。該範囲は下記に示す測定法にて、１×１
０⁴Ω以上、１×１０¹⁰Ω未満、好ましくは１×１０⁵Ω
以上、１×１０⁹Ω未満である。

【００３４】本発明の画像形成装置に用いられる中間転
写体は、少なくとも弾性層及び被覆層を有する多層構成
をとっている。したがって、該中間転写体の抵抗値の設
定にあたっては、弾性層、被覆層の各々について適当な
抵抗値に設定し、全体として上記の最適範囲に調製する
ことが可能である。すなわち、抵抗の低い弾性層と抵抗
の高い被覆層を組み合わせて用いる方法、または抵抗の
高い弾性層と抵抗の低い被覆層を組み合わせで用いる方
法、が考えられる。

【００３５】ここで、本発明の目的は前述のとおり、
（１）耐フィルミング性に優れた画像形成装置を提供す
ること、（２）高品位な画像を得られる画像形成装置を
提供すること、（３）総合転写効率（とりわけ二次転写
効率）の高い画像形成装置を提供すること、の３点であ
るが、これらの中でも、まず上記（３）の目的を達成す
ることが重要であると考えられる。なぜならば、フィル
ミングのメカニズムについてははっきりと分かっていな
いが、他の条件が同じであれば、二次転写効率が低いほ
どフィルミングが発生しやすいことが実験的に確かめら
れている。これは転写残トナーが多いほど、クリーニン
グ装置にて中間転写体表面を良好にクリーニングするこ
とが困難になり、フィルミングが発生してしまうものと
解釈される。次に画像均一性であるが、これは転写効率
の絶対値の低さ、あるいは微小範囲における転写効率の
ムラに起因するものと考えられるからである。

【００３６】すなわち、上記（１）〜（３）の目的を達
成するためには、中間転写体の抵抗値を前記最適範囲に
保った上で、二次転写効率の向上を計ることが重要であ
ると言える。

【００３７】では、弾性層及び被覆層の抵抗値をどのよ
うに設定すれば、二次転写効率が向上するのであろう
か。この問題に対する理論的解明は行なわれていない
が、弾性層の抵抗を低く、被覆層の抵抗を高くすると、
言い換えるならば、中間転写体における被覆層形成後の
抵抗値を被覆層未形成時の抵抗値よりも高くすると、二
次転写効率が向上することが実験的に確かめられてい
る。

【００３８】以上より、本発明における中間転写体につ
いて、以下の設計指針が導きだされる。（１）中間転写体の被覆層形成後の抵抗値が１×１０⁴
Ω以上、１×１０¹⁰Ω未満である。（２）中間転写体の被覆層形成後の抵抗値を、被覆層未
形成時の抵抗値よりも高くする。

【００３９】上記（２）の指針にもとづいて二次転写効
率を更に高めるためには、中間転写体の被覆層形成後の
抵抗値と、被覆層未形成時の抵抗値との比を大きくする
こと、具体的には該比を２以上、更には１０以上とする
ことが好ましい。

【００４０】しかしここで、二次転写効率の向上を目指
すあまり、被覆層の抵抗値を大きくし過ぎると、画像濃
度の低下、フィルミングの発生という弊害を招いてしま
う。この現象は、前記被覆層の抵抗値がある値よりも高
い場合に発生しやすく、転写バイアスの印加終了後も中
間転写体表面に転写バイアスと同極性（＋）の電位が残
留し、これが逆の符号（−）を持つトナーを引き寄せる
ために、中間転写体の表面にトナーが静電的に吸着さ
れ、転写残トナーが増大し、結果として二次転写効率の
低下（画像濃度の低下）、フィルミングの発生につなが
るものと解釈される。

【００４１】そこで被覆層の体積抵抗率の上限について
検討したところ、該被覆層の体積抵抗率が１×１０¹⁴Ω
・ｃｍを越えるとフィルミングが発生しやすくなり、５
×１０¹⁴Ω・ｃｍ以上になるとフィルミングの発生が著
しいことが分かった。

【００４２】したがって本発明における中間転写体にお
ける第３の設計指針として以下の事項が導きだされる。（３）中間転写体の被覆層の体積抵抗率が１×１０¹⁴Ω
・ｃｍ未満であること。

【００４３】以上より、本発明における中間転写体は、
前記中間転写体が少なくとも弾性体としてのゴムを含有
する弾性層及び該弾性層の上に被覆層の材料を塗工し成
形することによって設けられた被覆層を有しており、前
記被覆層の体積抵抗率が１×１０¹⁴Ω・ｃｍ未満であり
かつ、前記被覆層未形成時の前記中間転写体の抵抗値
が、前記被覆層形成後の前記中間転写体の抵抗値よりも
低くかつ、前記被覆層形成後の中間転写体の抵抗値が１
×１０⁴Ω以上、１×１０¹⁰Ω未満であることを特徴と
する。

【００４４】以下に、本発明の画像形成装置に用いる中
間転写体の抵抗値の測定方法を記す。（１）中間転写体と金属ロール（φ３０）を両者の軸が
平行になるように線圧４０ｇ／ｃｍで当接させ、直流電
源、抵抗器、電位差計をつなぐ（図２）。（２）上記金属ロールを駆動回転し、これに従動する中
間転写体の回転数が２〜２０ｒｐｍになるように調節す
る。（３）直流電源から＋１ｋＶを回路に印加し、中間転写
体の下流側に挿入した適当な抵抗値を持つ抵抗器の、両
端の電位差Ｖ_rを電位差計にて読む。（４）得られた電位差Ｖ_rから、回路に流れる電流値Ｉ
を求め、電流値Ｉを印加電圧（１０００Ｖ）で除した値
を中間転写体の抵抗値とする。

【００４５】また、本発明の画像形成装置に用いる中間
転写体の被覆層の体積抵抗率の測定には、高抵抗計（Ｈ
ｉ−Ｒｅｓｔａ，ＭＣＰ−ＨＴ２５０＋体積抵抗率測定
用プローブ：ＭＣＰ−ＪＢ０１、共に三菱油化製）を用
い、１０Ｖ印加にて３０秒後の値を測定した。

【００４６】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及び１層以上の被覆層を有するロー
ラ形状、または、図６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。その例を図３〜図６に示す。

【００４７】画像の重ね合わせの色ズレ、繰り返しの使
用による耐久性を考慮すると、本発明のより好ましい中
間転写体の態様はローラ形状である。各図において、１
００は剛体である円筒状導電性支持体、１０１は弾性
層、１０２及び１０３は被覆層、そして１０４は中間転
写ベルトを示す。

【００４８】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。

【００４９】本発明の中間転写体の弾性層の膜厚は０．
５ｍｍ〜１０ｍｍ、さらには１ｍｍ〜５ｍｍにすること
が好ましい。また被覆層の膜厚は、下層の弾性層の柔軟
性を、さらにその上の上層あるいは感光体表面に伝える
ために、薄層にすることが好ましい。具体的には１〜５
００μｍ、さらには５〜２００μｍが好ましい。

【００５０】また、第１の画像担持体としては、導電性
を有する剛体ローラの表面に感光層を被覆した感光ドラ
ム、さらには該感光ドラムの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
ドラムを用いることが好ましい。特に、少なくとも最外
層にＰＴＦＥの微粉末を含有する感光ドラムを用いた場
合には、より高い一次転写効率が得られる。これは、Ｐ
ＴＦＥの微粉末を含有することにより、該感光ドラム最
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。

【００５１】本発明に用いる中間転写体の弾性層、及び
被覆層に使用されるゴム、エラストマー、樹脂として、
例えば、エラストマーやゴムとしては、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、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、
アクリルニトリルブタジエンゴム、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ポリノルボルネ
ンゴム等が挙げられる。また樹脂類としてはポリスチレ
ン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、
スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル
共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−
マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共
重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレ
ン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸
ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合
体及びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、ス
チレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メ
タクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エ
チル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合
体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合
体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル
共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン
置換体を含む単重合体または共重合体）、メタクリル酸
メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチ
ル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂（シ
リコーン変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂変性アクリ
ル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等）、塩化ビニル樹
脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステ
ルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹
脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、
ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、
キシレン樹脂及びポリビニルブチラール樹脂、ポリアミ
ド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂等が挙げら
れる。

【００５２】本発明に用いる中間転写体の抵抗値は１０
⁴〜１０¹⁰Ωに調整する必要があるが、該領域に抵抗を
制御するためには、場合によっては導電剤を添加する必
要がある。導電剤としては特に限定されるものではない
が、例えば、カーボン、アルミニウム粉末、ニッケル粉
末等を用いることができる。また、樹脂に導電剤を分散
させるのではなく、導電性樹脂を用いることも考えられ
る。具体的には、４級アンモニウム塩含有ポリメタクリ
ル酸メチル、ポリビニルアニリン、ポリビニルピロー
ル、ポリジアセチレン及びポリエチレンイミン等が挙げ
られる。これらの中でも導電性のコントロールの点から
は、導電性粒子分散樹脂が好ましい。

【００５３】勿論、本発明の中間転写体を製造するにあ
たって、上記の材料群の中から材料選択を行なう必要は
なく、得られた中間転写体の電気抵抗が本発明の請求項
１から３に示すように、被覆層未形成時１×１０⁴Ω以
上、１×１０¹⁰Ω未満、好ましくは１×１０³Ω以上、
５×１０⁹Ω未満であり、さらに好ましくは被覆層形成
後の抵抗値と、被覆層未形成時の抵抗値との比が２以上
である範囲になればよい。

【００５４】以上の様に本発明の中間転写体は、該中間
転写体の被覆層の体積抵抗率が１×１０¹⁴Ω・ｃｍ未満
でありかつ、該中間転写体の被覆層形成時の抵抗値が被
覆層未形成時の抵抗値よりも高くかつ、該中間転写体の
被覆層形成後の抵抗値が高い総合転写効率を示す範囲
（１×１０⁴Ω〜１×１０¹⁰Ω）に調整されている。従
って、本発明の中間転写体を用いた画像形成装置は以下
のような特徴を持つ。（１）中抜け画像等がなくかつ、十分な濃度の高品位な
画像を得ることができる。（２）転写残トナーが少ない。従って該中間転写体のク
リーニング装置の小型化が可能である。（３）転写残トナーが少ない。従って該中間転写体を繰
り返し使用し、耐久が進んでもフィルミングが発生しに
くく、良好な画像を保つことができる。

【００５５】本発明の中間転写体は、例えば以下のよう
にして製造される。

【００５６】まず、円筒状導電性支持体としての金属ロ
ールを用意する。ゴム、エラストマー、樹脂等を金属ロ
ール上に溶融成形、注入成形、浸漬塗工あるいはスプレ
ー塗工等により成形することによって弾性層を設ける。
次に、被覆層の材料を弾性層の上に溶融成形、注入成
形、浸漬塗工あるいはスプレー塗工等により成形するこ
とによって被覆層を設ける。

【００５７】

【実施例】以下に実施例をもって本発明を詳細に説明す
る。

【００５８】（実施例１）直径１８２ｍｍ、長さ３２０
ｍｍ、厚み５ｍｍのアルミニウム製円筒状ローラ表面に
下記配合のゴムコンパウンドを金型を用いてトランスフ
ァー成形することにより、厚さ３ｍｍの弾性層を有する
ローラを得た。

【００５９】ゴム配合ＳＢＲゴム１００部（重量部、以下同様）加硫剤（沈降硫黄）０．５部加硫助剤（亜鉛華）２部加硫促進剤（ＴＢＴ）１．５部加硫促進剤（ＤＭ）１．２部導電剤（カーボンブラック）３０部分散助剤（ステアリン酸）１部可塑剤（芳香族系プロセスオイル）４０部上記ローラの抵抗値を測定したところ、７×１０⁶Ωで
あった。

【００６０】次に、該ローラ上に被覆層を得るための被
覆用塗料を下記処方にて作成した。

【００６１】塗料配合ポリウレタンポリマー５０部（重量部、以下同様）導電剤（カーボンブラック）５部硬化剤（イソシアネート）３部トルエン４５部メチルエチルケトン４５部上記塗料を前記ローラにスプレー塗布し、その後８５℃
で１時間加熱することにより残存溶剤を除去し、かつ被
覆層に架橋を施し、厚さ５０μｍの強靱な被覆層を有す
る中間転写体を得た。得られた中間転写体の抵抗値は５
×１０⁷Ωであった。

【００６２】また、上記塗料を厚さ１００μｍのアルミ
ニウム板上にスプレー塗布し、その後８５℃で１時間加
熱することにより残存溶剤を除去し、かつ被覆層に架橋
を施し、厚さ５０μｍの塗膜を得た。該塗膜の体積抵抗
率を測定したところ、８×１０¹¹Ω・ｃｍであった。

【００６３】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、感光体としてＯＰＣ感光ドラ
ムを用いて、８０ｇ／ｃｍ²紙にフルカラー画像をプリ
ントし、以下のように転写効率を定義して、転写効率の
測定を行った。

【００６４】一次転写効率（感光ドラムから中間転写体
への転写効率）；中間転写体上の画像濃度／（感光ドラム上の転写残画像
濃度＋中間転写体上の画像濃度）二次転写効率（中間転写体から紙への転写効率）；紙上の画像濃度／（紙上の画像濃度＋中間転写体上の転
写残画像濃度）転写効率を測定した結果、一次転写効率は９２％、二次
転写効率は９５％であった。また、そのフルカラープリ
ント画像は中抜けのない文字、細線が得られ、ベタ画像
も均質な画像が得られた。１万枚の耐久試験後も初期と
同様な画質が得られ、転写効率の低下もほとんど見られ
なかった。

【００６５】トナーによるフィルミングの有無は、光学
顕微鏡による観察にて判定した。本実施例１の中間転写
体の１万枚耐久後の表面を観察しても、トナーによるフ
ィルミングは観察されなかった。以上の結果を表１に示
す。

【００６６】また、以下に本実施例の作像条件を示す。

【００６７】感光体：ＯＰＣ感光ドラム表面電位：−７００Ｖ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：＋９００Ｖ二次転写電圧：＋３４００Ｖプロセススピード：１２０ｍｍ／ｓｅｃ．現像バイアス：−５００Ｖ（実施例２）直径１８２ｍｍ、長さ３２０ｍｍ、厚み５
ｍｍのアルミニウム製円筒状ローラ表面に下記配合のゴ
ムコンパウンドを金型を用いてトランスファー成形する
ことにより、厚さ３ｍｍの弾性層を有するローラを得
た。

【００６８】ゴム配合ＮＢＲゴム１００部（重量部、以下同様）加硫剤（沈降硫黄）１．５部加硫助剤（亜鉛華）５部加硫促進剤（ＴＢＴ）１．５部加硫促進剤（ＤＭ）１．２部導電剤（グラファイト）３５部分散助剤（ステアリン酸）１部可塑剤（芳香族プロセスオイル）４５部上記ローラの抵抗値を測定したところ、５×１０⁶Ωで
あった。

【００６９】次に、該ローラ上に被覆層を得るための被
覆層用塗料を下記処方にて作成した。

【００７０】塗料配合ポリウレタンプレポリマー５０部（重量部、以下同様）硬化剤（イソシアネート）３部導電剤（導電性酸化チタン）３０部トルエン４０部メチルエチルケトン４０部上記塗料を前記ローラに浸漬塗工し、その後８５℃で１
時間加熱することにより残存溶剤を除去し、かつ被覆層
に架橋を施し、厚さ３０μｍの強靱な被覆層を有する中
間転写体を得た。得られた中間転写体の抵抗値は１×１
０⁷Ωであった。

【００７１】また、上記塗料を厚さ１００μｍのアルミ
ニウム板上にスプレー塗布し、その後８５℃で１時間加
熱することにより残存溶剤を除去し、かつ被覆層に架橋
を施し、厚さ３０μｍの塗膜を得た。該塗膜の体積抵抗
率を測定したところ、３×１０¹²Ω・ｃｍであった。

【００７２】得られた中間転写体の転写効率の測定、な
らびに１万枚の耐久試験を行なった。初期より良好な画
像を得ることができ、１万枚耐久後もフィルミングの発
生は見られなかった。結果を表１に示す。

【００７３】（実施例３）実施例１のゴム配合にて、厚
さ１ｍｍの無端状ゴムベルト作成した。該ゴムベルトの
抵抗値を測定したところ、３×１０⁶Ωであった。

【００７４】次に、実施例１の塗料配合にて被覆層用塗
料を作成し、該塗料を前記ゴムベルトにスプレー塗装
し、その後８５℃で１時間加熱することにより残存溶剤
を除去し、かつ被覆層に架橋を施し、厚さ４０μｍの強
靱な被覆層を有するベルト状の中間転写体を得た。

【００７５】得られた中間転写体の抵抗値は４×１０⁷
Ωであった。

【００７６】転写効率の測定及び耐久試験を行った。画
質的には１万枚耐久後でも初期と変わらない良好なフル
カラー画像が得られた。結果を表１に示す。

【００７７】なお、本発明による実施例３の中間転写体
の抵抗値の測定に際しては、前記ベルトに直径１８２ｍ
ｍ、長さ３２０ｍｍ、厚み５ｍｍのアルミニウム製円筒
状ローラを圧入してシリンダー形状とし、先に述べたの
と同様の装置、手順にて測定を行なった。

【００７８】（実施例４）最外層にＰＴＦＥの微粉末を
含有した感光ドラム及び本発明実施例１の中間転写体を
図１で示されるフルカラー電子写真装置に装着し、転写
効率の測定、耐久試験を行った。実施例と比較して、一
次転写効率が更に向上した。結果を表１に示す。

【００７９】（比較例１）本発明実施例１の中間転写体
において弾性層のみ成形を行ない、被覆層を設けていな
いものを、本発明比較例１の中間転写体とした。

【００８０】該ローラの転写効率の測定、及び耐久試験
を行なった。中間転写体表面のタックが大きいために、
初期より二次転写効率が悪く、中抜け画像も発生した。
また、約１０００枚から徐々に中間転写体の表面にフィ
ルミングが発生し、１万枚後では雨を降らした様なスジ
が現われ、実質的に画像はＮ．Ｇ．であった。

【００８１】（比較例２）実施例１のゴム配合におい
て、導電剤の配合量を２０部にした以外は実施例１と同
様にして中間転写体を作成し、抵抗値、転写効率の測
定、及び耐久試験を行なった。中間転写体の抵抗値が高
いために、初期より一次転写効率が悪く、中抜け画像も
発生した。結果を表１に示す。

【００８２】（比較例３）実施例１の塗料配合において
導電剤をなくした（添加しない）以外は、実施例１と同
様にして中間転写体を作成し、本発明比較例３の中間転
写体を得た。

【００８３】該ローラの抵抗値、転写効率の測定、及び
耐久試験を行なった。中間転写体の抵抗値は７×１０⁸
Ωであったため、初期の転写効率は良かったが、被覆層
の体積抵抗率が４×１０¹⁵Ω・ｃｍと高いため、約５０
００枚から徐々に中間転写体の表面にフィルミングが発
生し、１万枚後では雨を降らした様なスジが現われ、実
質的に画像はＮ．Ｇ．であった。結果を表１に示す。

【００８４】

【表１】

【００８５】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明は、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電子写真画
像形成装置において、前記中間転写体が少なくとも弾性
層及び被覆層を有しており、かつ該中間転写体の抵抗値
が１×１０⁴Ω以上、１×１０¹⁰Ω未満であることを第
１の特徴としている、したがって、以下のような効果が
得られる。（１）中抜け画像の発生がなく、十分な濃度の高品位な
画像を得ることができる。（２）転写残トナーが少なく、クリーニング装置の小型
化を計ることができる。

【００８６】さらに本発明では、前記中間転写体の被覆
層未形成時の抵抗値が、被覆層形成後の抵抗値よりも低
くかつ、前記被覆層の体積抵抗率が１×１０¹⁴Ω．ｃｍ
未満であることを第２の特徴としている。したがって、
以下のような効果が得られる。（３）耐久によるフィルミングの発生を抑えることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ローラ形状の中間転写体を用いたカラー画像出
力装置の概略断面図である。

【図２】本発明の中間転写体の抵抗値または静電容量の
測定回路図である。

【図３】弾性層を有する本発明のローラ形状の中間転写
体の断面図である。

【図４】弾性層の上に被覆層を有する本発明のローラ形
状の中間転写体の断面図である。

【図５】弾性層の上に複数の被覆層を有する本発明のロ
ーラ形状の中間転写体の断面図である

【図６】中間転写体ベルトを用いたカラー画像出力装置
の概略断面図である。

【図７】中抜け画像を例示する説明図である。

【符号の説明】

１感光ドラム２１次帯電器３像露光手段９給紙カセット１４感光ドラムのクリーニング装置１５定着器２０中間転写体２１芯金２２弾性体層２４転写材２５転写ローラ３５中間転写体クリーナ４１マゼンタ色現像装置４２シアン色現像装置４３イエロー色現像装置４４ブラック色現像装置６１バイアス電源１００芯金１０１弾性層１０２被覆層１０３被覆層１０４ベルト状中間転写体２００金属ロール２０１抵抗器２０２電源２０３電位差計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者芦邊恒徳東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者小林廣行東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開平４−335381（ＪＰ，Ａ) 特開平６−250414（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−86340（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/16 G03G 15/01 114

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の画像担持体上に形成された画像を
中間転写体に転写した後、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、前記中間転写体が少なく
とも弾性体としてのゴムを含有する弾性層及び該弾性層
の上に被覆層の材料を塗工し成形することによって設け
られた被覆層を有しており、前記被覆層の体積抵抗率が
１×１０¹⁴Ω・ｃｍ未満でありかつ、前記被覆層未形成
時の前記中間転写体の抵抗値が、前記被覆層形成後の前
記中間転写体の抵抗値よりも低くかつ、前記被覆層形成
後の中間転写体の抵抗値が１×１０⁴Ω以上、１×１０
¹⁰Ω未満であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記被覆層未形成時の前記中間転写体の
抵抗値が、１×１０ ³Ω以上、５×１０⁹Ω未満であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記中間転写体の被覆層形成後の抵抗値
と、被覆層未形成時の抵抗値との比が２以上であること
を特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記弾性層の厚さが０．５ｍｍ〜１０ｍ
ｍであり、かつ前記被覆層の厚さが１〜５００μｍであ
る請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記中間転写体が、導電性剛体ローラ上
に設けられた弾性層及び被覆層からなる、請求項１〜４
のいずれか１項に記載した画像形成装置。
【請求項６】前記中間転写体がベルト形状である、請
求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記第１の画像担持体が、導電性剛体ロ
ーラ上に感光層を有する感光ドラムである、請求項１〜
６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】前記第１の画像担持体が、導電性剛体ロ
ーラ上に感光層を有する感光ドラムであり、かつ該感光
ドラムの少なくとも最外層に四フッ化エチレン樹脂（Ｐ
ＴＦＥ）の微粉末を含有することを特徴とする、請求項
１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。