JP3352296B2

JP3352296B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3352296B2
Application number: JP24912495A
Authority: JP
Inventors: 篤志田中; 隆草場; 明彦仲沢; 恒徳芦邊; 廣行小林
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-09-27
Filing date: 1995-09-27
Publication date: 2002-12-03
Anticipated expiration: 2015-09-27
Also published as: JPH0990776A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式を用い
た画像形成装置に関し、特に第１の画像担持体上に形成
された可転写画像（トナー画像）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複写機、プリンター、ファックス等
の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】中間転写体を使用した画像形成装置は、
カラー画像情報や多色画像情報の複数の成分色画像を順
次積層転写してカラー画像や多色画像を合成再現した画
像形成物を出力するカラー画像形成装置や多色画像形成
装置、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】１は第１の画像担持体として繰り返し使用
される回転ドラム型の電子写真感光体（以下感光ドラム
と記す）であり、矢示の時計方向に所定の周速度（プロ
セススピード）をもって回転駆動される。感光ドラム１
は回転過程で、１次帯電器２により所定の極性・電位に
一様に帯電処理され、次いで不図示の画像露光手段（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（例えばイエロー成分像）に対応
した静電潜像が形成される。

【０００６】次いで、その静電潜像が第１現像器４１
（イエロー現像器）により第１色であるイエロートナー
Ｙにより現像される。このとき第２〜第４の現像器４
２、４３、４４（マゼンタ、シアン、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色のイエロー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。中間転写体
２０は矢示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。

【０００７】本実施例の中間転写体２０は、パイプ状の
芯金２１と、その外周面に形成された弾性層２２からな
る。感光ドラム１上に形成担持された上記第１色のイエ
ロートナー画像が、感光ドラム１と中間転写体２０との
ニップ部を通過する過程で、中間転写体２０に印加され
る１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。以下同
様に、第２色のマゼンタトナー画像、第３色のシアント
ナー画像、第４色のブラックトナー画像が順次中間転写
体２０上に重畳転写され、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。

【０００８】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１次転写
バイアスは、トナーとは逆極性（＋）でバイアス電源２
９から印加される。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、転写ベルト６は中間転写体２０から接離可能として
いる。

【０００９】転写ベルト６は、中間転写体２０に対応し
平行に軸受させて下面部に接触させて配設してある。転
写ベルト６は転写ローラ６２とテンションローラ６１と
によって支持され、転写ローラ６２には、バイアス電源
２８によって所望の２次転写バイアスが印加され、テン
ションローラ６１は接地されている。

【００１０】中間転写体２０上に重畳転写された合成カ
ラートナー画像の転写材Ｐへの転写は、転写ベルト６が
中間転写体２０に当接されると共に、不図示の給紙カセ
ットから転写材供給ローラ１１、転写材ガイド１０を通
過して中間転写体２０と転写ベルト６との当接ニップに
所定のタイミングで転写材Ｐが給送され、同時に２次転
写バイアスがバイアス電源２８から転写ローラ６２に印
加される。この２次転写バイアスにより中間転写体２０
から転写材Ｐ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Ｐは定着器１５へ導入され
加熱定着される。

【００１１】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または吸着せし
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たごとくの転写方
法よりは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、曲率を持たせる等）を必要とせずに中間転写体から
画像を転写することができるため、第２の画像担持体を
多種多様に選択することができる。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。

【００１２】このように、中間転写体を用いることによ
る利点のため、既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。

【００１３】しかし、これらの画像形成装置は、前記の
利点を十分に生かし、ユーザーに対して真に期待され、
かつ満足を与える装置としては十分機能していないのが
現状である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記の画像形成装置を
繰り返し使用する場合には、中間転写体から第２の画像
担持体に転写されなかった現像剤（以後、転写残現像剤
と称す）を中間転写体の表面から除去して、次の画像形
成ステップに入る必要がある。ところが、従来の中間転
写体を用いた画像形成装置においては、中間転写体から
第２の画像担持体への転写効率（以後、２次転写効率と
称す）が十分に高いものでない。このため、転写残現像
剤を完全かつ安定的に除去することが困難になり、該転
写残現像剤が次の画像に現われてゴースト画像となる、
あるいは転写残現像剤が中間転写体の表面に蓄積されて
融着する、という問題点がある。融着の発生は画像品位
の低下を招くために好ましくない。

【００１５】また、中間転写体に用いる導電剤の種類に
よっては、該中間転写体の抵抗値が環境（温度及び湿
度）により大きく変化するため、あるいは導電剤が中間
転写体の表面にブリードアウトして感光体を汚染するた
めに、安定した画像を得ることが困難であるという問題
がある。

【００１６】本発明の目的は、中間転写体を用いた画像
形成装置において、使用環境によらず、繰り返し高品位
な画像を得ることのできる画像形成装置を提供すること
である。

【００１７】

【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、該中間転写体が溶剤可溶型導電性高分子を
含有し、該溶剤可溶型導電性高分子が、含窒素電荷移動
錯体型ポリ硼素化合物であることを特徴とする画像形成
装置である。

【００１８】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１９】まず、繰り返し高品位な画像を得るために
は、中間転写体上の転写残現像剤を完全に除去する必要
がある。転写残現像剤を完全に除去するためには、転写
残現像剤が少ないほど有利であることは明らかである。
すなわち、２次転写効率が高いほど、転写残現像剤の除
去が容易になる。

【００２０】本発明者らによる検討の結果、２次転写効
率を向上させるためには中間転写体の抵抗値が重要な因
子であることが分かった。すなわち、中間転写体の抵抗
値は、下記に示す測定法にて、１×１０⁴ （Ω）以上１
×１０¹⁰（Ω）未満であることが好ましいことが分かっ
た。＜中間転写体の抵抗値の測定方法＞（１）中間転写体と金属ロール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
間転写体表面の線速度が１２０ｍｍ／ｓｅｃ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Ｒ（Ω）を持つ抵抗
器の、両端の電位差Ｖｒ（Ｖ）を電位差計にて測定す
る。（４）以下の式に従って、中間転写体の抵抗値を算出す
る。中間転写体の抵抗値（Ω）＝１０００（Ｖ）×Ｒ（Ω）
÷Ｖｒ（Ｖ）なお、特に断らない限り、測定時の雰囲気は２３℃／５
５％Ｒｈとする。

【００２１】本発明の中間転写体は、樹脂、エラストマ
ー、ゴム等の材料からなるために、中間転写体の抵抗値
を前記範囲に調整するためには、導電剤を使用する必要
がある。

【００２２】導電剤としては、従来より、カーボンブラ
ック、金属等の導電性フィラー、界面活性剤型帯電防止
剤等が用いられている。

【００２３】しかし、カーボンブラック、金属等の導電
性フィラーを用いた場合には、導電性フィラーを均一に
分散することが困難であるために、ミクロ的な抵抗ムラ
を生じ易く、画像品位の低下を招いてしまう場合があ
る。また、界面活性剤型帯電防止剤を用いると、多くの
場合中間転写体の抵抗値が使用環境（特に温度及び湿
度）によって大きく変化してしまうために、安定した画
像を得ることができない。更に、前記界面活性剤型帯電
防止剤が中間転写体の表面にブリードアウトすると感光
体を汚染してしまうという問題もある。

【００２４】本発明は、溶剤可溶型導電性高分子を導電
剤として用いることにより、上記の問題を解決するもの
である。

【００２５】すなわち、ミクロ的な抵抗ムラを無くすた
めには、導電性フィラー分散系よりも、中間転写体の樹
脂マトリックス中に導電剤を溶解させた系の方が、より
均一に分散できるために有利である。ただし、溶剤に可
溶であっても、従来より用いられているような界面活性
剤型帯電防止剤では、前述のように、抵抗値の環境安定
性が乏しい、感光体を汚染する、という問題があるため
に使用できない。

【００２６】これに対して、本発明の中間転写体に用い
る溶剤可溶型導電性高分子は、（１）溶剤に可溶である
ために中間転写体の樹脂マトリックス中に容易に均一分
散することができる、（２）周囲の環境の変化による抵
抗値の変化が小さい、（３）高分子であるために感光体
を汚染しない（中間転写体の表面にブリードアウトしに
くい）、という特徴がある。

【００２７】ここで、本発明の中間転写体に用いる溶剤
可溶型導電性高分子とは、以下に示す（１）及び（２）
を満足するものをいう。（１）下記に示す溶剤の少なくとも１種に、１重量％以
上溶解すること。メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ベ
ンジルアルコール、ピリジン、Ｎ−メチルピロリドン、
Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド、アセトン、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン、ベンゼン、トル
エン、キシレン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、酢
酸ブチル、シクロヘキサン、ｎ−オクタン、ジエチルエ
ーテル、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコー
ル、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノー
ル、２−ブトキシエタノール、フレオン１１、フレオン
１２、フレオン１１２。（２）単体での表面抵抗が１×１０¹⁰（Ω／□）以下で
あること。ただし、表面抵抗の測定は２３℃／５５％Ｒ
Ｈで行なうものとする。

【００２８】なお、溶剤可溶型導電性高分子が中間転写
体の表面にブリードアウトして感光体を汚染することを
防止するためには、分子量は大きい方が好ましい。すな
わち、上記溶剤可溶型導電性高分子の分子量は４０００
以上であることが好ましい。ただし、これに限られるも
のではない。

【００２９】上記（１）及び（２）を満足する化合物に
ついて、本発明者らが検討を行なった結果、以下に示す
２種類の化合物が、本発明の画像形成装置に用いる中間
転写体を製造するにあたって好ましいことが分かった。（イ）含窒素電荷移動錯体型ポリ硼素化合物。（ロ）硫酸イオン、ピロ亜硫酸イオン、亜二チオン酸イ
オン、チオ硫酸イオン及び亜硫酸イオンからなる群より
選ばれる少なくとも１つのイオンと、少なくとも１種の
４級アンモニウムイオンを有する化合物。

【００３０】以下に、上記（イ）及び（ロ）について説
明する。

【００３１】まず、（イ）について説明する。含窒素電
荷移動錯体型ポリ硼素化合物とは、下記一般式（４）で
示される原子団を含むポリ硼素化合物と、塩基性窒素を
含む化合物との電荷移動錯体であり、その導電機構は、
構造式（１）に示すように、半極性結合をなす硼素と塩
基性窒素とが結合することによってイオン対が形成さ
れ、生じた水素イオンが硼素と窒素の双方に結合を残す
形で移動するために共鳴構造を呈し、高分子鎖全体の中
で複数の電子の動きをもたらすという、電子導電による
ものと考えられる。つまり、該化合物は、大気中の水分
を吸着して導電性を発現する従来の界面活性剤型帯電防
止剤等とは導電機構が異なるため、使用環境によらず安
定した抵抗値を示すものである。

【００３２】なお、塩基性窒素を含む化合物としては、
特に限定されるものではないが、アミン、特に３級アミ
ンとした場合、電荷移動錯体の安定性が増して好まし
い。

【００３３】一般式（４）

【００３４】

【化５】

【００３５】構造式（１）

【００３６】

【化６】

【００３７】半極性結合を持つポリ硼素化合物は多数考
えられるが、特に好ましい例としては、前記一般式
（１）に示す原子団を有するポリ硼素化合物が挙げられ
る。該化合物においては、硼素原子の周りに存在する４
つの酸素原子が、硼素原子をより安定化させている。そ
の結果、上記共鳴機構に基づく導電性がより向上すると
いう効果を有している。

【００３８】また、更に好ましい例としては、前記一般
式（２）で示される半極性有機硼素高分子化合物の少な
くとも１種と、ヒドロキシル基を少なくとも１個有する
３級アミンの少なくとも１種との、硼素原子１個に対し
て塩基性窒素原子１個の割合の反応生成物が挙げられ
る。

【００３９】該化合物においては、硼素原子の周りに存
在する４つの酸素原子が硼素原子をより安定化させてい
るのに加えて、３級アミンに含まれるヒドロキシル基
が、電荷移動錯体間を水素結合によってつなぐことが可
能となるために、導電性が更に向上するという効果を有
している。また、ｑ＝１の場合には、エーテル基及びカ
ルボキシル基が存在することにより、ゴム、エラストマ
ー、樹脂との相溶性がいっそう向上して好ましい。

【００４０】

【００４１】

【００４２】

【００４３】

【００４４】

【００４５】

【００４６】

【００４７】

【００４８】

【００４９】

【００５０】

【００５１】本発明の中間転写体に用いる溶剤可溶型導
電性高分子は、表面層に添加することが好ましいが、場
合によっては、その下層に被覆層が有るときにはその被
覆層、また弾性層に添加してもよい。

【００５２】本発明に用いる中間転写体の弾性層及び被
覆層にはゴム、エラストマー、樹脂を使用することがで
き、例えば、ゴム、エラストマーとしては、天然ゴム、
イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエ
ンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチ
レン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、ク
ロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ア
クリロニトリルブタジエンゴム、ウレタンゴム、シンジ
オタクチック１，２−ポリブタジエン、エピクロロヒド
リンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴ
ム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリ
ルゴム、熱可塑性エラストマー（例えば、ポリスチレン
系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタ
ン系、ポリアミド系、ポリエステル系、フッ素樹脂系）
を用いることができる。

【００５３】また、樹脂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。

【００５４】更に、溶剤可溶型導電性高分子を溶解する
ための溶媒は、前記のごとく、メタノール、エタノー
ル、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコール、ピ
リジン、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホ
ルムアミド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン、ベンゼン、トルエン、キシレン、テト
ラヒドロフラン、酢酸エチル、酢酸ブチル、シクロヘキ
サン、ｎ−オクタン、ジエチルエーテル、ジメチルスル
ホキシド、ジエチレングリコール、２−メトキシエタノ
ール、２−エトキシエタノール、２−ブトキシエタノー
ル、フレオン１１、フレオン１２、フレオン１１２等が
挙げられるが、その他の溶剤であっても溶剤可溶型導電
性高分子を溶解するものであればよく、良溶媒同士の混
合溶媒はもちろんのこと、貧溶媒との混合溶媒であって
もよい。

【００５５】また、本発明の画像形成装置に用いる中間
転写体を製造するにあたって、上記に示したごとくの溶
剤を必ずしも使用する必要はなく、例えば、溶剤可溶型
導電性高分子を直接、ゴム、エラストマー、樹脂に練り
込む等の製造方法をとることも可能である。この場合に
は、溶剤を広義に解釈すればよい。すなわち、ゴム、エ
ラストマー、樹脂が、溶剤可溶型導電性高分子の溶媒に
あたるとみなすことができる。

【００５６】同じく、本発明の画像形成装置に用いる中
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、中間転写体の抵抗値が前
記範囲になるようなものであれば、その他の材料を用い
て製造することもできる。

【００５７】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５に示す。

【００５８】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、より好ましい本発明の態
様としてはローラ形状である。各図において、１００は
剛体である円筒状導電性支持体、１０１は弾性層、１０
２及び１０３は被覆層、そして１０４は中間転写ベルト
を示す。

【００５９】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。

【００６０】中間転写体の弾性層の膜厚は０．５〜１０
ｍｍ、更には１〜５ｍｍ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、更にその上
層あるいは感光体表面に伝えるためには薄層、具体的に
は１〜５００μｍ、更には５〜２００μｍが好ましい。

【００６１】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、更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、少なくとも表面層
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１次転写効率が得られる。これは、ＰＴ
ＦＥ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。

【００６２】ここで、本発明の画像形成装置において、
より好ましい形態例として、図１に示すごとく転写残現
像剤を静電的にクリーニングする画像形成装置を挙げる
ことができる。

【００６３】図１において、８はクリーニング用帯電部
材であり、転写残現像剤を感光ドラム１と逆極性に帯電
させるものである。９は転写残現像剤回収部材であり、
感光ドラム１と同極性のバイアスを印加して、クリーニ
ング用帯電部材８により帯電された先の転写残現像剤を
回収するものである。

【００６４】ここで、クリーニング用帯電部材８、転写
残現像剤回収部材９は中間転写体２０と接触させながら
バイアスを印加しているので、中間転写体２０の表面は
これらの部材により帯電されることになる。この電荷が
減衰しない（中間転写体２０の表面電位が大きい）うち
に次の画像形成ステップに入ると、感光ドラム１とのニ
ップ部において１次転写電界が乱されるために、画像品
位が低下してしまう。しかし、本発明の画像形成装置に
用いる溶剤可溶型導電性高分子（特に含窒素電荷移動錯
体型ポリ硼素化合物）においては、電荷の減衰が速いた
めにそのようなことはなく、静電的なクリーニングが可
能になるものと考えられる。

【００６５】図１において、クリーニング用帯電部材８
及び転写残現像剤回収部材９は、金属ロール、導電性を
有する弾性ロール、導電性を有するファーブラシ、導電
性を有するブレード等、種々の形態をとることができ
る。

【００６６】図１の画像形成装置において、例えば電源
投入時に転写残現像剤回収部材９に感光ドラム１と逆極
性のバイアスを印加して、回収容器内の転写残現像剤を
帯電させ、感光ドラムのクリーニング装置１３に回収す
ることも考えられる。この方式は、転写残現像剤の回収
容器を小型化できるという利点を有している。

【００６７】また、図１の画像形成装置においては転写
残現像剤回収部材９を設けることなく、感光ドラム１を
転写残現像剤回収部材としてもよい。

【００６８】更に、図１の画像形成装置においては、感
光ドラム１から中間転写体２０に現像剤９４を転写する
と同時に、転写残現像剤９６を感光ドラム１に戻しても
よい（以後、１次転写同時クリーニング方式と称す
る）。１次転写同時クリーニング方式は、クリーニング
ステップを特に必要としないために、スループットの低
下がないという利点を有している。

【００６９】以上のように、本発明の中間転写体は溶剤
可溶型導電性高分子を含有しているために、（１）中間
転写体の抵抗ムラがない、（２）環境による中間転写体
の抵抗値の変動が小さい、（３）感光体を汚染しない、
という特徴を有している。

【００７０】従って、本発明の画像形成装置は、使用環
境によらず、繰り返し安定した画像を得ることができる
という効果を有する。

【００７１】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。

【００７２】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。

【００７３】

【実施例】以下に実施例により本発明を詳細に説明す
る。（実施例１）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５ｍｍの弾性層を有するローラを得
た。

【００７４】ゴム配合ＮＢＲゴム１００部（重量部、以下同様）加硫剤（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）２５部分散助剤（ステアリン酸）１．２部可塑剤（芳香族系プロセスオイル）４０部

【００７５】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より作成した。

【００７６】塗料配合１液性ポリウレタン１００部４フッ化エチレン樹脂微粉末２００部含窒素電荷移動錯体型ポリ硼素化合物５部メチルエチルケトン５００部

【００７７】なお、上記の含窒素電荷移動錯体型ポリ硼
素化合物は、下記構造式（４）にて示される化合物であ
り、分子量＝約１×１０⁴ 、表面抵抗＝約１×１０⁴
（Ω／□）である。

【００７８】構造式（４）

【００７９】

【化９】

【００８０】上記塗料を前記ローラにスプレー塗布し、
その後８０℃で１時間加熱することにより残存溶剤を除
去し、厚さ５０μｍの強靱な被覆層を有する中間転写体
を得た。

【００８１】得られた中間転写体の抵抗を、上記の＜中
間転写体の抵抗値の測定方法＞に従って、各環境にて測
定した。

【００８２】次に、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、８０ｇ／ｍ² 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なった。

【００８３】１次転写効率＝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）×１００（％）。

【００８４】２次転写効率＝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）×１００
（％）。

【００８５】なお、クリーニング用帯電部材８には１×
１０⁸ （Ω）の抵抗を持つ弾性ローラを、転写残現像剤
回収部材９には１×１０² （Ω）の抵抗を持つ導電性フ
ァーブラシを用いた。

【００８６】次に、フルカラー画像にて５０００枚の連
続プリントを行なったが、クリーニング不良に起因する
画像不良は一切発生しなかった。

【００８７】また、中間転写体の抵抗値の環境依存性が
画像に与える影響を調べるために、５０００枚の連続プ
リントを行なう前後にて、１５℃／１０％、２３℃／５
５％、３０℃／８０％の３環境（以後、３環境と略す）
で画像を出力したが、全て良好な画像を得ることができ
た。

【００８８】結果を表１及び表２に示す。

【００８９】以下に本実施例の作像条件を示す。

【００９０】感光体：ＯＰＣ感光ドラム表面電位：暗電位（非画像部電位）＝−５５０Ｖ明電位（画像部電位）＝−１５０Ｖカラー現像剤：非磁性１成分トナー（４色共に）１次転写電圧：＋１００Ｖ２次転写電流：＋１５μＡプロセススピード：１２０ｍｍ／ｓｅｃ現像バイアス：Ｖｄｃ＝−４００ＶＶａｃ＝１６００Ｖｐｐ周波数＝１８００Ｈｚ中間転写体と感光ドラムとの当接圧：２Ｋｇｆ中間転写体と転写ベルトとの当接圧：５Ｋｇｆ中間転写体とクリーニング用帯電部材との当接圧：１Ｋ
ｇｆ

【００９１】

【００９２】

【００９３】

【００９４】

【００９５】

【００９６】

【００９７】

【００９８】

【００９９】

【０１００】

【０１０１】

【０１０２】

【０１０３】

【０１０４】

【０１０５】

【０１０６】

【０１０７】

【０１０８】

【０１０９】

【０１１０】

【０１１１】

【０１１２】

【０１１３】

【０１１４】

【０１１５】

【０１１６】

【０１１７】

【０１１８】

【０１１９】

【０１２０】（実施例２）実施例１のゴム配合にて、押し出し成形、蒸気加硫及び
研磨を行ない、外径φ１５０ｍｍ、幅３２０ｍｍ、厚み
０．８ｍｍのゴムベルトを得た。該ゴムベルト上に実施
例１の被覆層用塗料を用いて被覆層を形成した。

【０１２１】得られたベルトを外径φ１４８．４ｍｍ、
幅３２０ｍｍ、厚み２ｍｍのアルミシリンダーに被せ、
実施例１と同様に中間転写体の抵抗値を測定した。

【０１２２】次に、アルミシリンダーを外し、得られた
中間転写体を図６に示されるフルカラー電子写真装置に
装着し、実施例１と同様に転写効率の測定及び５０００
枚のフルカラー連続プリントを行なった。なお、クリー
ニング用帯電部材８及び転写残現像剤回収部材９は実施
例１と同じものを用いた。

【０１２３】また、中間転写体の抵抗値の環境依存性が
画像に与える影響を調べるために、５０００枚の連続プ
リントを行なう前後にて、３環境で画像を出力したが、
全て良好な画像を得ることができた。

【０１２４】結果を表１及び表２に示す。

【０１２５】なお、本実施例の作像条件を下記に示す。

【０１２６】感光体：ＯＰＣ感光ドラム表面電位：暗電位（非画像部電位）＝−５５０Ｖ明電位（画像部電位）＝−１５０Ｖカラー現像剤：非磁性１成分トナー（４色共に）１次転写電圧：＋１００Ｖ２次転写電流：＋１５μＡプロセススピード：１２０ｍｍ／ｓｅｃ現像バイアス：Ｖｄｃ＝−４００ＶＶａｃ＝１６００Ｖｐｐ周波数＝１８００Ｈｚ中間転写ベルトと感光ドラムとの当接圧：１Ｋｇｆ中間転写ベルトと転写ローラとの当接圧：２Ｋｇｆ中間転写ベルトとクリーニング用帯電部材との当接圧：
１Ｋｇｆ

【０１２７】（比較例１）実施例１のゴム配合で得られ
た弾性層を有するローラ上に、被覆層を得るための被覆
層用塗料を下記処方により作成した。

【０１２８】塗料配合塗料用フッ素樹脂１００部硬化剤（イソシアネート）１５部４フッ化エチレン樹脂微粉末１００部カーボンブラック２５部酢酸ブチル１００部

【０１２９】上記塗料を前記ローラにスプレー塗布し、
その後１００℃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２５μｍの強靱
な被覆層を有する中間転写体を得た。

【０１３０】得られた中間転写体の抵抗値を実施例１と
同様に測定した。

【０１３１】次に、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、実施例１と同様に転写効率
の測定及び５０００枚のフルカラー連続プリントを行な
った。中間転写体の抵抗値にムラがあるために、ハーフ
トーン画像にガサツキが見られた。

【０１３２】なお、クリーニング用帯電部材８及び転写
残現像剤回収部材９は実施例１と同じものを用いた。作
像条件も実施例１と同様である。

【０１３３】また、中間転写体の抵抗値の環境依存性が
画像に与える影響を調べるために、５０００枚の連続プ
リントを行なう前後にて、３環境で画像を出力した。ど
の環境においてもハーフトーンにガサツキが見られ、そ
の程度は５０００枚プリント後の方が悪かった。

【０１３４】結果を表１及び表２に示す。

【０１３５】（比較例２）一般に用いられている界面活
性剤型帯電防止剤の１種である、Ｎ，Ｎ’―ジ（ポリオ
キシエチレン）アルキルアミンを添加して、被覆層用塗
料を作成した。

【０１３６】塗料配合２液性ポリウレタン（主剤）１００部硬化剤（イソシアネート）１０部４フッ化エチレン樹脂微粉末１５０部Ｎ，Ｎ’―ジ（ポリオキシエチレン）アルキルアミン８部ジメチルホルムアミド４００部

【０１３７】上記塗料を実施例１のゴム配合で得られた
弾性層を有するローラ上にスプレー塗布し、その後８０
℃で２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。

【０１３８】得られた中間転写体の抵抗値を実施例１と
同様に測定した。

【０１３９】次に、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、実施例１と同様に転写効率
の測定及び５０００枚のフルカラー連続プリントを行な
った。

【０１４０】初期は良好な画像が得られたが、導電剤と
して用いたＮ，Ｎ’―ジ（ポリオキシエチレン）アルキ
ルアミンが中間転写体の表面にブリードアウトしてくる
ために、次第に感光体を汚染し、５０００枚の連続プリ
ントには耐えられなかった。

【０１４１】なお、クリーニング用帯電部材８及び転写
残現像剤回収部材９は実施例１と同じものを用いた。作
像条件も実施例１と同様である。

【０１４２】また、中間転写体の抵抗値の環境依存性が
画像に与える影響を調べるために、５０００枚の連続プ
リントを行なう前後にて、新しい感光ドラムを用いて３
環境で画像を出力した。中間転写体の抵抗値が、特に低
温／低湿環境にて非常に大きくなってしまうために、初
期より１５℃／１０％の環境で転写不良が発生し、良好
な画像を得ることはできなかった。

【０１４３】結果を表１及び表２に示す。

【０１４４】

【表１】

【０１４５】

【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に転写し
た後、第２の画像担持体上に更に転写する画像形成装置
において、該中間転写体が溶剤可溶型導電性高分子を含
有し、該溶剤可溶型導電性高分子が、含窒素電荷移動錯
体型ポリ硼素化合物であることを特徴とする画像形成装
置である。

【０１４６】従って、本発明の画像形成装置は、使用環
境によらず、繰り返し安定した画像を得ることができる
という効果を有する。

【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
力装置の概略図である。

【図２】本発明に用いる中間転写体の抵抗値の測定回路
図である。

【図３】本発明に用いる、弾性層を有するローラ形状の
中間転写体の断面図である。

【図４】本発明に用いる、弾性層の上に被覆層を有する
ローラ形状の中間転写体の断面図である。

【図５】本発明に用いる、弾性層の上に複数の被覆層を
有するローラ形状の中間転写体の断面図である。

【図６】本発明の実施例５に用いたカラー画像出力装置
の概略図である。

【符号の説明】

１感光ドラム２１次帯電器３像露光手段６転写ベルト８クリーニング用帯電部材９転写残現像剤回収部材１０転写材ガイド１１転写材供給ローラ１３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弾性層２６バイアス電源２７バイアス電源２８バイアス電源２９バイアス電源４１イエロー色現像装置４２マゼンタ色現像装置４３シアン色現像装置４４ブラック色現像装置６１テンションローラ６２転写ローラ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Ｐ転写材

───────────────────────────────────────────────────── 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５−241363（ＪＰ，Ａ) 特開平５−72791（ＪＰ，Ａ) 特開平８−160757（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/16 G03G 15/02 G03G 7/00

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、該中間転写体が溶剤可溶型導電性高分子を含有し、該溶剤可溶型導電性高分子が、含窒素電荷移動錯体型ポ
リ硼素化合物であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記溶剤可溶型導電性高分子が、下記一
般式（１）で示される原子団と塩基性窒素を有する化合
物である請求項１に記載の画像形成装置。一般式（１）【化１】（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は同一あるいは異な
って、水素、アルキル基、アルコキシ基及びアルコキシ
アルキル基からなる群より選ばれる少なくとも１つの基
であり、ｎは０または１である。）
【請求項３】前記溶剤可溶型導電性高分子が、下記一
般式（２）で示される半極性有機硼素高分子化合物の少
なくとも１種と、ヒドロキシル基を少なくとも１個有す
る３級アミンの少なくとも１種との、硼素原子１個に対
して塩基性窒素原子１個の割合の反応生成物である請求
項２に記載の画像形成装置。一般式（２）【化２】［式中、ｑは０または１で、ｑ＝１のとき、Ｗは−
（Ｘ）_l−（Ｙ）_m−（Ｚ）_n−｛ただし、Ｘ及びＺは１
個の末端エーテル残基をもつ含酸素炭化水素基、【化３】（Ｒ及びＲ′は炭化水素基）であり、ｌ、ｍ及びｎは０
または１である。｝であり、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は炭化
水素基で、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３のうち少なくとも１つは
ヒドロキシル基置換炭化水素基であり、ｐは１０〜１０
００である。］
【請求項４】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、中間転写体
が導電性剛体ローラ上に弾性層及び被覆層を有する請求
項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】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、中間転写体
がベルト形状である請求項１〜３のいずれかに記載の画
像形成装置。
【請求項６】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、かつ感光ド
ラムの少なくとも表面層が四フッ化エチレン樹脂（ＰＴ
ＦＥ）の微粉末を含有している請求項４または５に記載
の画像形成装置。
【請求項７】前記画像形成装置が、中間転写体から第
２の画像担持体に転写されなかった転写残現像剤にクリ
ーニング用帯電部材を用いて電荷を付与して、該中間転
写体をクリーニングする画像形成装置である請求項１〜
６のいずれかに記載の画像形成装置。