JP3368130B2

JP3368130B2 - 画像形成装置及び中間転写体の製造方法

Info

Publication number: JP3368130B2
Application number: JP00216196A
Authority: JP
Inventors: 恒徳芦邊; 明彦仲沢; 篤志田中; 隆草場; 廣行小林
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-01-10
Filing date: 1996-01-10
Publication date: 2003-01-20
Anticipated expiration: 2016-01-10
Also published as: JPH09190041A

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
た画像形成装置及び該画像形成装置に用いられる中間転
写体の製造方法に関し、特に第１の画像担持体上に形成
されたトナー像を、一旦中間転写体上に転写させた後に
第２の画像担持体上に更に転写させ画像形成物を得る複
写機、プリンター、ファックス等の画像形成装置及び該
画像形成装置に用いられる中間転写体の製造方法に関す
る。

【０００２】

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

【０００６】感光ドラム１は回転過程で、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（４２
・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。

【０００９】本例の中間転写体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。

【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。

【００１１】中間転写体２０に対応する第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１４により清掃される。

【００１２】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。

【００１３】２５は転写ローラで、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。

【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。

【００１５】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から離間することも可能である。

【００１６】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２
４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。

【００１７】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
接されクリーニングされる。

【００１８】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が、例えば特開昭
６３−３０１９６０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。すなわち、各色のト
ナー画像の重ね合わせ時の色ズレが少ない。次に、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。

【００１９】例えば、薄い紙（４０ｇ／ｍ²紙）から、
厚い紙（２００ｇ／ｍ²紙）までの選択が可能。第２の
画像担持体の幅の広狭または長さの長短によらず転写可
能。更には封筒、ハガキ、ラベル紙等までの対応が可能
である。

【００２０】また、中間転写体の剛性が優れているた
め、繰り返しの使用によってへこみ、ひずみ、変形等の
寸法精度の狂いが生じにくいため、当該中間転写体の交
換頻度を少なくすることができる。

【００２１】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。

【００２２】また、中間転写体を用いないカラー電子写
真装置においては、従来から特性パターンを電子写真感
光体等に形成し、そのパターンの濃度を読み取りトナー
補給量や画像形成条件にフィードバックさせることによ
り、画像の安定性を向上させる手法が知られており、こ
の手法について説明する。

【００２３】図２は中間転写体を用いないカラー電子写
真装置の概略図の一例を示す。この例において、画像信
号はレーザードライバ及びレーザー光源（いずれも図示
せず）を介してレーザー光はポリゴンミラー２０１及び
ミラー２０２により反射され、感光ドラム２０４上に照
射される。レーザー光の走査により潜像が形成された感
光ドラム２０４は、図中に示す矢印の方向に回転する。
すると、回転現像器２０３により各色ごとの現像がなさ
れる。（図２は、イエロートナーによる現像を示してい
る）一方、転写紙２０６は転写ドラム２０５に巻き付け
られてＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シア
ン）、ＢＫ（ブラック）の順番に１回ずつ回転し、計４
回転して転写を終了する。

【００２４】転写が終了すると、転写紙２０６は転写ド
ラム２０５から離れ、定着ローラ対２０７によって定着
されカラー画像プリントが完成する。

【００２５】また、２０８は近赤外光（約９５０ｎｍに
主波長）を出射する照射手段としてのＬＥＤであり、２
０９は感光ドラム上の画像濃度を読み取るために用い
る。また、２０８は近赤外光の代わりに可視光に主波長
を有する光源を照射手段として用いてもよく、それに対
応した可視光受光手段２０９を用いてもよい。

【００２６】図３は階調画像を得る画像処理回路を示
す。

【００２７】画像の輝度信号がＣＣＤ１２１で得られ、
輝度信号はＡ／Ｄ変換回路１２２によってデジタル輝度
信号に変換される。

【００２８】得られた輝度信号は、初期設定のγ特性に
応じて原画像濃度と出力濃度が一致するように、階調補
正用のＬＵＴ１２５にて変換される。ＬＵＴ１２５はＲ
ＡＭによって構成される。

【００２９】ＬＵＴ１２５の変換特性は、階調制御手段
１２８によって上述の問題点を解決すべく、後述のよう
に制御される。一方１２９はパターンジェネレーターで
あり、色毎にトナーパターンを形成すべくパターン信号
を発生する。

【００３０】図４に階調が再現される様子を４元チャー
トで示す。

【００３１】第Ｉ象限は、原稿濃度を信号濃度に変換す
るリーダ特性を示し、第II象限は濃度信号をレーザー出
力信号に変換するためのＬＵＴ１２５を示し、第III象
限はレーザー出力信号から出力濃度に変換するプリンタ
ー特性を示し、第IV象限は原稿濃度から出力濃度の関係
を示すこの画像形成装置のトータルの階調特性を示して
いる。

【００３２】階調数は８ｂｉｔのデジタル信号で処理し
ているので２５６階調である。

【００３３】この画像形成装置では、第IV象限の階調特
性をリニアにするために、第III象限のプリンター特性
が曲がっている分を第IV象限のＬＵＴ１２５によって補
正している。

【００３４】ＬＵＴ１２５は後に述べる演算結果により
生成される。

【００３５】ＬＵＴ１２５にて変換された後、パルス巾
変換回路１２６により信号がドット巾に対応した信号に
変換され、レーザードライバ１２７に送られる。そし
て、レーザー走査により感光ドラム２０４上にはドット
面積変化による階調特性を有する潜像が形成され、現
像、転写、定着という過程を経て階調画像が得られる。

【００３６】上記の画像形成装置は感光ドラム２０４上
に出力するテストパターンジェネレ一夕１２９を内蔵し
ている。テストパターンジェネレータ１２９は例えばＲ
ＯＭによって構成され、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼン
タ）、Ｃ（シアン）、ＢＫ（ブラック）の各々について
複数階調のパターンを形成する。

【００３７】図５は感光ドラム上に形成されたトナーパ
ターンを読み取るセンサ２０９からの信号を処理する処
理回路を示す。センサ２０９に入射された近赤外光は、
センサ２０９により電気信号に変換され、電気信号はＡ
／Ｄ変換回路１４１によりディジタル信号に変換され
る。そして、濃度変換回路１４２により濃度に変換さ
れ、階調制御手段１２８に入力される。階調制御手段
は、ＣＰＵと後述のフローチャートに示されるプログラ
ムを格納するＲＯＭ、ＲＡＭによって構成される。

【００３８】なお、上記の例で使用したトナーは、イエ
ロー、マゼンタ、シアンの色トナーで、スチレン系共重
合樹脂をバインダーとし、各色の色材を分散させて形成
されている。

【００３９】イエロー、マゼンタ、シアンの分光特性
は、この順に図６〜図８に示す通り、近赤外光（９５０
ｎｍ）の反射率が８０％以上得られ、また、４００〜７
００ｎｍの可視領域では図のような反射率を示すため、
イエロー、マゼンタ、シアンの各色が得られる。

【００４０】一方、ブラックトナーはモノクロコピー用
としてランニングコストの低減に実績のある１成分磁性
トナーを使用しており、図９に示す通り、近赤外光（９
５０ｎｍ）の反射率は１０％程度であり、また、可視領
域においても反射率は１０％程度である。ブラックは１
成分ジャンピング現像方式を採用したが、ブラックの２
成分トナーであってもさしつかえない。

【００４１】また、感光ドラムはＯＰＣドラムであり、
近赤外光（９５０ｎｍ）の反射率は約４０％であり、ア
モルファスシリコン系ドラム等であってもさしつかえな
い。

【００４２】感光ドラム２０４上の濃度を各色の面積階
調により段階的に変えていった時の、出力画像濃度とセ
ンサ２０９出力の関係を図１０に示す。トナーが感光ド
ラム２０４に付着していない状態におけるセンサ２０９
の出力を２．５Ｖに設定した。図１０からわかるよう
に、イエロー、マゼンタ、シアンの色トナーは面積被覆
率が大きくなるに従い、感光ドラム２０４単体よりセン
サ２０９出力が大きくなる。一方、ブラックのトナーは
面積被覆率が大きくなるに従い、感光ドラム２０４単体
よりセンサ２０９出力が小さくなる。

【００４３】これらの関係を利用すると、センサ出力か
ら複写用紙に転写して定着することなしに出力画像濃度
を正確に求めることができる。

【００４４】通常のプリント動作を行う前に、特定階調
パターン（本例ではレーザー出力信号として、１６レベ
ル、３２レベル、４８レベル、６４レベル、８０レベ
ル、９６レベル、１１２レベル、１２８レベル、１４４
レベル、１６０レベルの１０階調のパターンを出力し
た）を図１０に示す通り、ドラムの周方向に連続的に形
成し、適正なタイミングでＬＥＤ２０８、センサ２０９
で測定し、一連の濃度値群より階調特性すなわち図４の
第III象限のプリンター特性を複写用紙に転写して定着
することなしに正確に求めることができる。

【００４５】このプリンター特性を補正するためのＬＵ
Ｔ１２５はプリンター特性から簡易に求めることができ
る。すなわち、ＬＵＴ１２５はプリンター特性の入出力
関係を逆転させることによって求めることができる。

【００４６】一般に電子写真方式のプリンターは、使用
プリント枚数によって、特性が変化することが知られて
いる。これは、感光体が光疲労を起こしたり、感光体の
表面層が当接しているクリーニングブレードによって削
れたりして、感光特性が変化することや、現像剤のトリ
ボ付与能力が変化する等が知られている。

【００４７】従って、定期的に、プリント動作前に上記
動作を行いＬＵＴ１２５を逐次作成することにより、い
つも最適な階調再現性が得られる。

【００４８】このように、中間転写体を用いないカラー
電子写真装置の場合、上記のような濃度検出装置を用い
て最適な階調再現性が得られるが、中間転写体を用いた
カラー電子写真装置に前記の濃度測定装置を中間転写体
に対して備えた場合以下の問題点を未だ有している。

【００４９】

【発明が解決しようとする課題】中間転写体の抵抗値と
しては１０⁴〜１０¹³Ω・ｃｍと中抵抗の範囲が好まし
いため、表面層に導電性カーボン等のカーボン系フィラ
ーのみを用いると、その３８０〜７００ｎｍの波長領域
の分光反射率が全て１０％未満になったり、濃度計の視
覚濃度が１．０以上になったり、濃度計のイエロー濃度
が１．０以上かつマゼンタ濃度が１．０以上かつシアン
濃度が１．０以上になることがある。また、弾性層は主
にゴムを用いることが多いが、ゴムの場合、補強剤とし
てカーボンブラックを用いることが一般的であり、当然
のことながら３８０〜７００ｎｍの波長領域の分光反射
率が全て１０％未満になったり、濃度計の視覚濃度が
１．０以上になったり、濃度計のイエロー濃度が１．０
以上かつマゼンタ濃度が１．０以上かつシアン濃度が
１．０以上になることがある。更には、この弾性層に被
覆層を形成したとしても、その被覆層の隠蔽性が低い場
合、弾性層の影響を受け、３８０〜７００ｎｍの波長領
域の分光反射率が全て１０％未満になったり、濃度計の
視覚濃度が１．０以上になったり、濃度計のイエロー濃
度が１．０以上かつマゼンタ濃度が１．０以上かつシア
ン濃度が１．０以上になることがある。このように、３
８０〜７００ｎｍの波長領域の分光反射率が全て１０％
未満になったり、濃度計の視覚濃度が１．０以上になっ
たり、濃度計のイエロー濃度が１．０以上かつマゼンタ
濃度が１．０以上かつシアン濃度が１．０以上となる
と、可視光に主波長を有するセンサを用いて濃度測定を
行う場合、反射率が黒トナーの場合だと３８０〜７００
ｎｍの波長領域内全て１０％未満の反射率であるため、
濃度を振った特性パターンを中間転写体上に転写しても
センサ出力が変化せず、その変化を読み取ることができ
ない。また、７００ｎｍ以上に主波長を有するセンサを
用いて濃度測定を行う場合においても３８０〜７００ｎ
ｍの波長領域の分光反射率が全て１０％未満であった
り、濃度計の視覚濃度が１．０以上であったり、濃度計
のイエロー濃度が１．０以上かつマゼンタ濃度が１．０
以上かつシアン濃度が１．０以上であったりするもの
は、７００ｎｍ以上の反射率が１０％未満になるものが
大半であるため、反射率が黒トナーの場合だと７００ｎ
ｍ以上の赤外光で１０％未満の反射率であるため、濃度
を振った特性パターンを中間転写体上に転写してもセン
サ出力が変化せず、その変化を読み取ることができな
い。また、逆に画像形成面の３８０〜７００ｎｍの波長
領域の反射率が全て７０％以上であったり、濃度計の視
覚濃度が０．１５未満であったり、濃度計のイエロー濃
度が０．１５未満かつマゼンタ濃度が０．１５未満かつ
シアン濃度が０．１５未満であったりする場合、前述の
ようにイエロー、マゼンタ、シアンの３８０〜７００ｎ
ｍの主波長の分光反射率が、全て８０％以上であり、更
に赤外光においても７００〜１５００ｎｍのほとんどの
領域で８０％以上なので、前記と同様に濃度を振った特
性パターンを中間転写体上に転写してもセンサ出力がほ
とんど変化せず、その変化を読み取ることができない。

【００５０】これらの理由から、特性パターンの検知は
感光体や第２の画像担持体で検知する必要があり、装置
の大型化や、ファーストコピースピードの遅れを招くお
それがあった。

【００５１】従って、本発明の目的は、前述の問題を解
決した中間転写体を用いた画像形成装置及び該画像形成
装置に用いられる中間転写体の製造方法を提案すること
にある。

【００５２】

【課題を解決する手段】本発明は、中間転写体の画像担
持面の分光反射率を適正化することにより、常に安定し
た画像濃度を実現し、かつ装置を小型化できる画像形成
装置及び該画像形成装置に用いられる中間転写体の製造
方法を提供するものである。

【００５３】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上に転写した後、第２の
画像担持体上に更に転写する画像形成装置であり、かつ
画像形成に供する記録剤により所定のパターンを第１の
画像担持体上に形成するパターン形成手段と、該パター
ン形成手段により形成されたパターンの濃度を検出する
濃度検出手段と、該濃度検出手段によって検出された濃
度に応じて階調を制御する階調制御手段を有する画像形
成装置において、該中間転写体が白色系フィラー及びカ
ーボンブラックの両方を含有する厚さ２０μｍ以上の表
面層を有し、かつ該中間転写体の画像担持面の３８０〜
７００ｎｍの波長領域のいずれかの波長に対する反射率
が１０％以上７０％未満であることを特徴とする画像形
成装置である。

【００５４】また、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画像形成装置であり、かつ画像
形成に供する記録剤により所定のパターンを第１の画像
担持体上に形成するパターン形成手段と、該パターン形
成手段により形成されたパターンの濃度を検出する濃度
検出手段と、該濃度検出手段によって検出された濃度に
応じて階調を制御する階調制御手段を有する画像形成装
置用の中間転写体の製造方法において、該中間転写体の
表面層として、白色系フィラー及びカーボンブラックの
両方を含有する厚さ２０μｍ以上の層を形成することに
よって、該中間転写体の画像担持面の３８０〜７００ｎ
ｍの波長領域のいずれかの波長に対する反射率を１０％
以上７０％未満にすることを特徴とする中間転写体の製
造方法である。

【００５５】また、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画像形成装置であり、かつ画像
形成に供する記録剤により所定のパターンを第１の画像
担持体上に形成するパターン形成手段と、該パターン形
成手段により形成されたパターンの濃度を検出する濃度
検出手段と、該濃度検出手段によって検出された濃度に
応じて階調を制御する階調制御手段を有する画像形成装
置において、該中間転写体が視覚濃度調整用のフィラー
を含有する弾性層及び該弾性層上の被覆層を有し、かつ
該中間転写体の画像担持面の反射濃度計の視覚濃度が
０．１５以上１．０未満であることを特徴とする画像形
成装置である。

【００５６】また、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画像形成装置であり、かつ画像
形成に供する記録剤により所定のパターンを第１の画像
担持体上に形成するパターン形成手段と、該パターン形
成手段により形成されたパターンの濃度を検出する濃度
検出手段と、該濃度検出手段によって検出された濃度に
応じて階調を制御する階調制御手段を有する画像形成装
置用の中間転写体の製造方法において、該中間転写体の
弾性層に視覚濃度調整用のフィラーを含有させ、該弾性
層上に被覆層を形成することによって、該中間転写体の
画像担持面の反射濃度計の視覚濃度を０．１５以上１．
０未満にすることを特徴とする中間転写体の製造方法で
ある。

【００５７】本発明においては、これらの構成をとるこ
とにより、中間転写体上での黒及びカラー画像濃度検出
を可能とし、装置の小型化を実現している。

【００５８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。

【００５９】中間転写体の画像担持面が３８０〜７００
ｎｍの波長領域のいずれかの波長に対する反射率が１０
％以上７０％未満である面を有するというのは、第１に
図１１に示すように、平均して１０％以下の反射率であ
ってもいずれかの波長で１０％以上７０％未満の反射率
を有する面があればよいのであって（この例においては
５５０ｎｍで２３％の反射率）、その波長領域に同等の
主波長を有する反射濃度検出手段を設けることで画像濃
度検出が可能となる。

【００６０】第２に図１２に示すように、平均して７０
％以上の反射率であってもいずれかの波長で１０％以上
７０％未満の反射率を有する面があればよく（この例に
おいては５００ｎｍで３３％の反射率）、その波長領域
に同等の主波長を有する反射濃度検出手段を設けること
で画像濃度検出が可能となる。

【００６１】第３に図１３に示すように、当然のことな
がら、画像担持面が平均して１０％以上７０％未満であ
ればなんら問題なく、３８０〜７００ｎｍの範囲内で任
意の主波長を有する反射濃度検出手段を設けることで画
像濃度検出が可能となる。

【００６２】また、当然のことながら、上記のような分
光反射率曲線でなくとも中間転写体の画像担持面が３８
０〜７００ｎｍの波長領域のいずれかの波長に対する反
射率が１０％以上７０％未満となる面を有するという条
件を満たしていれば、分光反射率曲線の形状は問わな
い。

【００６３】このように３８０〜７００ｎｍの波長領域
のいずれかの波長に対する反射率が１０％以上７０％未
満である面を有することにより、この波長領域に画像濃
度センサを設けることで画像濃度検出が可能となるが、
更にこの波長領域でいずれかの波長に対する反射率が１
０％以上７０％未満である面を有するものは、そのほと
んどが、７００ｎｍ以上の領域においても反射率が１０
％以上７０％未満である面を有する場合が多く、３８０
〜７００ｎｍの波長を測定するだけでも、７００ｎｍ以
上の測定を行う代用となる。このことで、３８０〜７０
０ｎｍの波長領域のうち、いずれかの波長に対する反射
率が１０％以上７０％未満である面を有していれば、７
００ｎｍ以上に主波長を有する赤外反射検出手段を設け
ても、画像濃度検出が可能となる。

【００６４】また、波長領域としては３８０〜７００ｎ
ｍのうち、黒トナー及びカラートナーの反射率安定性の
面から５００〜６００ｎｍのいずれかの波長に対する反
射率が１０％以上７０％未満である面を有するものが好
ましく、より好ましくは、５３０〜５７０ｎｍのいずれ
かの波長に対する反射率が１０％以上７０％未満である
面を有するものが望ましい。

【００６５】また、３８０〜７００ｎｍの波長領域のう
ち、いずれかの波長に対する反射率が１０％以上７０％
未満である面の画像濃度測定時の最適波長と濃度測定用
光照射手段の主波長が必ずしも一致する必要はない。こ
れは、例えば、図２５に見られるように反射濃度検出手
段の主波長が５５０ｎｍであっても一般的にその前後の
波長において相対放射強度が０．６〜０．８程度ある領
域を有するため、この領域であっても、濃度検知が可能
となるからである。

【００６６】中間転写体の画像担持面が濃度計の視覚濃
度が０．１５以上１．０未満である面を有するというの
は、図１４に示すように反射濃度計の光源、フィルタ及
び受光器の総合の感度特性が主に５５０ｎｍ付近にピー
クを有するものを用いた場合の濃度（マクベス製ＲＤ−
９１８反射濃度計の数値）が０．１５以上ならば反射率
が約７１％以下となり、また、濃度が１．０未満であれ
ば反射率が約１０％以上となるので、この範囲内であれ
ば前記と同様に濃度検知が可能となる。

【００６７】中間転写体の画像担持面３８０〜７００ｎ
ｍの波長領域のいずれかの波長に対する反射率が１０％
以上７０％未満である面を有する、もしくは中間転写体
の画像担持面が反射濃度計の視覚濃度が０．１５以上
１．０未満である面を有するには、表面層に反射率また
は濃度調整用フィラーを混合する方法、弾性層に反射率
または濃度調整用フィラーを混合する方法等、がある。

【００６８】表面層に混合する反射率または濃度調整用
フィラーとしては、酸化チタン、硫酸バリウム等の白色
系フィラーやフタロシアニンブルー等の青色系顔料、赤
色系顔料、黄色系顔料等がある。更に、これらの反射率
または濃度を調整したい場合はカーボンブラック等を混
合してもよく、これら数種のフィラーまたは顔料を組み
合わせてもよい。

【００６９】また、白色系フィラーを用いる場合、分散
安定性の面から酸化チタンがより好ましい。

【００７０】弾性層に混合する反射率または濃度調整用
フィラーとしては、シリカ、亜鉛華、酸化チタン、硫酸
バリウム等の白色系フィラーやフタロシアニンブルー等
の青色系顔料、赤色系顔料、黄色系顔料等がある。更
に、これらの反射率または濃度を調整したい場合はカー
ボンブラック等を混合してもよく、これら数種のフィラ
ーや顔料を組み合わせてもよい。

【００７１】また、白色系フィラーを用いる場合、補強
効果の面からシリカがより好ましい。また、更に好まし
くは、シリカ及び酸化チタンを混合したものである。

【００７２】濃度検出方法としては、前述の感光ドラム
上での測定方法と同様な方法で、中間転写体上で通常の
プリント動作を行う前に、特定階調パターンを中間転写
体の周方向に連続的に形成し、適正なタイミングで光源
及びセンサで測定し、一連の濃度値群より階調特性すな
わちプリンター特性を複写用紙に転写して定着すること
なしに正確に求めることができるが、この方法には限ら
ない。

【００７３】また、中間転写体の画像担持面が３８０〜
７００ｎｍの波長領域のいずれかの波長に対する反射率
が１０％以上７０％未満である面、もしくは中間転写体
の画像担持面が濃度計の視覚濃度が０．１５以上１．０
未満である面は、画像担持面全体でなくともよい。

【００７４】例えば、図１６のように中間転写体長手方
向に帯状に３８０〜７００ｎｍの波長領域のいずれかの
波長に対する反射率が１０％以上７０％未満である面、
もしくは中間転写体の画像担持面が濃度計の視覚濃度が
０．１５以上１．０未満である面を有してもよく、図１
７のように周方向に帯状の面を有してもよく、また図１
８のように面の一部分のみ３８０〜７００ｎｍの波長領
域のいずれかの波長に対する反射率が１０％以上７０％
未満である面、もしくは中間転写体の画像担持面が濃度
計の視覚濃度が０．１５以上１．０未満である面を有し
ていてもよい。

【００７５】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
または樹脂よりなる弾性層を有するローラ形状、更に
は、その弾性層の上層に一層以上の被覆層を有するロー
ラ形状、または、図１９に示されるごとくのベルト形状
と種々の態様を目的、必要に応じて選択することができ
る。その構成の例を図２０〜図２１に示す。

【００７６】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は被覆層、また図１９の１０３は中間転写ベルトを示
す。

【００７７】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。

【００７８】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、ニトリルブ
タジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、シリコ
ーンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、
アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム及びノルボルネ
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）、塩化
ビニル樹脂、スチレン−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、ポリエステル樹
脂、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、
アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹
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等が挙
げられる。

【００７９】弾性層の膜厚は０．５ｍｍ以上、更には１
ｍｍ以上、特には１〜１０ｍｍであることが好ましい。
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の薄層にするこ
とが好ましく、具体的には３ｍｍ以下、更には２ｍｍ以
下、特には２０μｍ〜１ｍｍであることが好ましい。

【００８０】

【実施例】以下、実施例について説明する。［実施例１］（弾性層用コンパウンドの調製）ＥＰＤＭ１００重量部、酸化亜鉛５重量部、高級脂肪
酸１重量部、導電性カーボンブラック５重量部（ＤＢＰ
吸油量３５０ｃｃ／１００ｇ）、パラフィンオイル１０
重量部、硫黄２重量部、加硫促進剤ＭＢＴ１重量部、
加硫促進剤ＴＭＴＤ１．５重量部、及び加硫促進剤Ｚ
ｎＭＤＣ１．５重量部を２本ロールにて冷却しながら
２０分間混合し、コンパウンドを作成した。

【００８１】（表面層用塗料の調製）ポリウレタンプレポリマー５０重量部、着色用チタンホ
ワイト２重量部、着色用カーボンブラック０．０５重量
部、導電性酸化チタン８０重量部、分散助剤５重量部、
トルエン１００重量部、硬化剤５０重量部、及びＰＴＦ
Ｅ粒子１５０重量部を混合し、ビーズミルにより３０分
間分散させ表面層用塗料を調製した。

【００８２】（中間転写体画像担持面の分光反射率測定
方法）マクベス製ＣＥ−７０００型分光光度計により３８０ｎ
ｍ〜７００ｎｍまで測定した。

【００８３】（中間転写体の作成、評価）直径１８２ｍｍ、長さ３２０ｍｍ、厚み５ｍｍのアルミ
ニウム製円筒状ローラ表面に、まず弾性層用コンパウン
ドを金型を用いてトランスファー成形及び加硫すること
により導電性支持体上に弾性層を有するゴムローラを得
た。次に、この上に表面層用塗料でスプレー塗布を行
い、表面層膜厚４０μｍの中間転写体を得た。

【００８４】この中間転写体の画像担持面の分光反射率
を測定したところ、表面層の隠蔽性を高め、３８０〜７
００ｎｍの波長領域の分光反射率を高くしたため、図２
２の分光反射率が得られ、中間転写体の画像担持面が３
８０〜７００ｎｍの波長領域のいずれかの波長に対する
反射率が１０％以上７０％未満である面を有する中間転
写体を得た。

【００８５】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、主波長５５０ｎｍの光源により中間転写体
上で濃度検知を行ったところ、ブラック、イエロー、マ
ゼンタ及びシアンの全てにおいて段階的な濃度検知が可
能であった。

【００８６】また、光源を主波長９５０ｎｍのＬＥＤに
代えて、中間転写体上で濃度検知を行ったところ、光源
を赤外光に代えてもブラック、イエロー、マゼンタ及び
シアンの全てにおいて、段階的な濃度検知が可能であっ
た。［実施例２］（弾性層用コンパウンドの調製）ＥＰＤＭ１００重量部、酸化亜鉛５重量部、高級脂肪
酸１重量部、着色用チタンホワイト２．５重量部、導電
性酸化チタン１５０重量部、パラフィンオイル１０重量
部、硫黄２重量部、加硫促進剤ＭＢＴ１重量部、加硫
促進剤ＴＭＴＤ１．５重量部、及び加硫促進剤ＺｎＭＤ
Ｃ１．５重量部を２本ロールにて冷却しながら２０分
間混合し、コンパウンドを作成した。

【００８７】（表面層用塗料の調製）ポリウレタンプレポリマー５０重量部、導電性ホウ酸ア
ルミニウムウイスカー１５重量部、分散助剤５重量部、
トルエン１００重量部、硬化剤５０重量部、及びＰＴＦ
Ｅ粒子１００重量部を混合し、ビーズミルにより３０分
間分散させ表面層用塗料を調製した。

【００８８】（中間転写体画像担持面の視覚濃度測定方
法）マクベス製ＲＤ−９１８反射濃度計により視覚濃度測定
を行った。

【００８９】（中間転写体の作成、評価）直径１８２ｍｍ、長さ３２０ｍｍ、厚み５ｍｍのアルミ
ニウム製円筒状ローラ表面に、まず弾性層用コンパウン
ドを金型を用いてトランスファー成形及び加硫すること
により導電性支持体上に弾性層を有するゴムローラを得
た。次に、この上に表面層用塗料でスプレー塗布を行
い、表面層膜厚４０μｍの中間転写体を得た。

【００９０】この中間転写体の画像担持面の視覚濃度を
測定したところ、弾性層の反射率を高めたため、視覚濃
度が０．７となり、画像担持面が濃度計の視覚濃度で
０．１５以上１．０未満である面を有する中間転写体を
得た。

【００９１】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、主波長５５０ｎｍの光源により中間転写体
上で濃度検知を行ったところ、ブラック、イエロー、マ
ゼンタ及びシアンの全てにおいて、段階的な濃度検知が
可能であった。［比較例１］（弾性層用コンパウンドの調製）実施例１に同じ（表面層用塗料の調製）実施例２に同じ（中間転写体画像担持面の分光反射率測定方法）実施例１に同じ（中間転写体画像担持面の視覚濃度測定方法）実施例２に同じ（中間転写体の作成、評価）直径１８２ｍｍ、長さ３２０ｍｍ、厚み５ｍｍのアルミ
ニウム製円筒状ローラ表面に、まず弾性層用コンパウン
ドを金型を用いてトランスファー成形及び加硫すること
により導電性支持体上に弾性層を有するゴムローラを得
た。次に、この上に表面層用塗料でスプレー塗布を行
い、表面層膜厚２５μｍの中間転写体を得た。

【００９２】この中間転写体の画像担持面の分光反射率
を測定したところ、図２３の分光反射率が得られたが、
３８０〜７００ｎｍの波長領域の全てで１０％未満の反
射率であり、また視覚濃度が１．４となり、中間転写体
の画像担持面の３８０〜７００ｎｍの波長領域のいずれ
かの波長に対する反射率が１０％以上７０％未満に含ま
れず、また画像担持面の濃度計視覚濃度が０．１５以上
１．０未満に含まれない中間転写体であった。

【００９３】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、主波長５５０ｎｍの光源により中間転写体
上で濃度検知を行ったところ、イエロー、マゼンタ及び
シアンにおいては、トナーの段階的な濃度検知が可能で
あったが、ブラックに関しては中間転写体の画像担主面
の反射率が低く、また視覚濃度が高いためにブラックト
ナーの濃度を段階的に振っても濃度差を検出できなかっ
た。［比較例２］（弾性層用コンパウンドの調製）実施例２に同じ（表面層用塗料の調製）ポリウレタンプレポリマー５０重量部、着色用チタンホ
ワイト１０重量部、導電性酸化チタン４０重量部、分散
助剤５重量部、トルエン１００重量部、硬化剤５０重量
部、及びＰＴＦＥ粒子１００重量部を混合し、ビーズミ
ルにより３０分間分散させ表面層用塗料を調製した。

【００９４】（中間転写体画像担持面の分光反射率測定
方法）実施例１に同じ（中間転写体画像担持面の視覚濃度測定方法）実施例２に同じ（中間転写体の作成、評価）直径１８２ｍｍ、長さ３２０ｍｍ、厚み５ｍｍのアルミ
ニウム製円筒状ローラ表面に、まず弾性層用コンパウン
ドを金型を用いてトランスファー成形及び加硫すること
により導電性支持体上に弾性層を有するゴムローラを得
た。次に、この上に表面層用塗料でスプレー塗布を行
い、表面層膜厚４０μｍの中間転写体を得た。

【００９５】この中間転写体の画像担持面の分光反射率
を測定したところ、図２４の分光反射率が得られたが、
３８０〜７００ｎｍの波長のうち全てが７０％以上の反
射率であり、また視覚濃度０．１２となり、中間転写体
の画像担持面の３８０〜７００ｎｍの波長領域のいずれ
かの波長に対する反射率が１０％以上７０％未満に含ま
れず、また画像担持面の濃度計視覚濃度が０．１５以上
１．０未満に含まれない中間転写体であった。

【００９６】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、主波長５５０ｎｍの光源により中間転写体
上で濃度検知を行ったところ、ブラックトナーに関して
は段階的な濃度検知が可能であったが、中間転写体の画
像担持面において分光反射率が高く、またイエロー、マ
ゼンタ及びシアンの反射濃度が低いためにイエロー、マ
ゼンタ及びシアンにおいては、トナーの濃度を段階的に
振っても濃度差を検出できなかった。

【００９７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、中間転
写体の画像担持面が３８０〜７００ｎｍの波長領域のい
ずれかの波長に対する反射率が１０％以上７０％未満で
ある面を有すること、もしくは中間転写体の画像担持面
が、濃度計の視覚濃度が０．１５以上１．０未満である
面を有することにより、中間転写体上でのトナー濃度検
出を可能にし、常に安定した画像濃度を実現し、装置の
小型化を可能にした。

【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本発明のカラ
ー画像出力装置の一例の概略図である。

【図２】中間転写体を用いないカラー画像出力装置の概
略図である。

【図３】階調画像を得るための画像処理回路図である。

【図４】階調が再現される様子を示す４元チャートであ
る。

【図５】トナーパターンを読み取るセンサからの信号の
処理回路図である。

【図６】イエロートナーの分光特性図である。

【図７】マゼンタトナーの分光特性図である。

【図８】シアントナーの分光特性図である。

【図９】ブラックトナーの分光特性図である。

【図１０】出力画像濃度とセンサ出力の関係図である。

【図１１】中間転写体の画像担持面の一例の分光特性図
である。

【図１２】中間転写体の画像担持面の一例の分光特性図
である。

【図１３】中間転写体の画像担持面の一例の分光特性図
である。

【図１４】反射濃度計の感度特性図である。

【図１５】反射濃度計のイエロー、マゼンタ、シアン感
度特性図である。

【図１６】中間転写体の画像担持面に、長手方向帯状に
本発明の範囲の分光特性部分を設けた例を示す図であ
る。

【図１７】中間転写体の画像担持面に、周方向帯状に本
発明の範囲の分光特性部分を設けた例を示す図である。

【図１８】中間転写体の画像担持面の一部分に、本発明
の範囲の分光特性部分を設けた例を示す図である。

【図１９】ベルト形状の中間転写体を有する本発明のカ
ラー画像出力装置の一例の概略図である。

【図２０】本発明に用いる被覆層が１層のローラ状中間
転写体の一例の模式断面図である。

【図２１】本発明に用いる被覆層が２層のローラ状中間
転写体の一例の模式断面図である。

【図２２】実施例１に用いる中間転写体の分光特性図で
ある。

【図２３】比較例１に用いる中間転写体の分光特性図で
ある。

【図２４】比較例２に用いる中間転写体の分光特性図で
ある。

【図２５】反射濃度検出手段の相対放射強度特性図であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者草場隆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３−255473（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/16 G03G 15/01 114 G03G 15/01 115

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
中間転写体上に転写した後、第２の画像担持体上に更に
転写する画像形成装置であり、かつ画像形成に供する記
録剤により所定のパターンを第１の画像担持体上に形成
するパターン形成手段と、該パターン形成手段により形
成されたパターンの濃度を検出する濃度検出手段と、該
濃度検出手段によって検出された濃度に応じて階調を制
御する階調制御手段を有する画像形成装置において、該中間転写体が白色系フィラー及びカーボンブラックの
両方を含有する厚さ２０μｍ以上の表面層を有し、かつ
該中間転写体の画像担持面の３８０〜７００ｎｍの波長
領域のいずれかの波長に対する反射率が１０％以上７０
％未満であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】第１の画像担持体上に形成された画像を
中間転写体上に転写した後、第２の画像担持体上に更に
転写する画像形成装置であり、かつ画像形成に供する記
録剤により所定のパターンを第１の画像担持体上に形成
するパターン形成手段と、該パターン形成手段により形
成されたパターンの濃度を検出する濃度検出手段と、該
濃度検出手段によって検出された濃度に応じて階調を制
御する階調制御手段を有する画像形成装置において、該中間転写体が視覚濃度調整用のフィラーを含有する弾
性層及び該弾性層上の被覆層を有し、かつ該中間転写体
の画像担持面の反射濃度計の視覚濃度が０．１５以上
１．０未満であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】第１の画像担持体上に形成された画像を
中間転写体上に転写した後、第２の画像担持体上に更に
転写する画像形成装置であり、かつ画像形成に供する記
録剤により所定のパターンを第１の画像担持体上に形成
するパターン形成手段と、該パターン形成手段により形
成されたパターンの濃度を検出する濃度検出手段と、該
濃度検出手段によって検出された濃度に応じて階調を制
御する階調制御手段を有する画像形成装置用の中間転写
体の製造方法において、該中間転写体の表面層として、白色系フィラー及びカー
ボンブラックの両方を含有する厚さ２０μｍ以上の層を
形成することによって、該中間転写体の画像担持面の３
８０〜７００ｎｍの波長領域のいずれかの波長に対する
反射率を１０％以上７０％未満にすることを特徴とする
中間転写体の製造方法。
【請求項４】第１の画像担持体上に形成された画像を
中間転写体上に転写した後、第２の画像担持体上に更に
転写する画像形成装置であり、かつ画像形成に供する記
録剤により所定のパターンを第１の画像担持体上に形成
するパターン形成手段と、該パターン形成手段により形
成されたパターンの濃度を検出する濃度検出手段と、該
濃度検出手段によって検出された濃度に応じて階調を制
御する階調制御手段を有する画像形成装置用の中間転写
体の製造方法において、該中間転写体の弾性層に視覚濃度調整用のフィラーを含
有させ、該弾性層上に被覆層を形成することによって、
該中間転写体の画像担持面の反射濃度計の視覚濃度を
０．１５以上１．０未満にすることを特徴とする中間転
写体の製造方法。