JP3387713B2 - 中間転写体及び該中間転写体を有する画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は中間転写体及び該中
間転写体を有し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画像を、一旦
中間転写体上に転写した（一次転写）後に第２の画像担
持体上に更に転写する（二次転写）画像を得る複写機、
プリンター及び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、
多色画像情報の複数の成分色画像を順次積層転写して多
色画像を合成再現した画像形成物を出力する多色画像形
成装置、または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のズ
レ（色ズレ）のない画像を得ることが可能である。

【０００３】ドラム状の中間転写体を用いた画像形成装
置の概略図の例を図１に示す。

【０００４】図１に示される画像形成装置は電子写真プ
ロセスを利用したフル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）であり、中間転写体と
して中抵抗の弾性ローラ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（以下感光体と記
す）であり、矢印の方向に所定の周速度（プロセススピ
ード）で回転駆動される。

【０００６】感光体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。このようにして感光体上に目的のカラ
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色であるマゼンタ成分像
に現像される。この時第２〜第４のシアン現像器４２，
イエロー現像器４３，ブラック現像器４４は作動してお
らず感光体１には作用しないので、上記第１色のマゼン
タ成分像は上記第２〜第４の現像器４２〜４４による影
響を受けない。

【０００８】中間転写体２０はパイプ状の支持体２１
と、その外周面に形成された弾性層２２を有しており、
矢印の方向に感光体１と同じ周速度で回転駆動されてい
る。

【０００９】そして、感光体１上に形成された上記第１
色のマゼンタ成分像は、感光体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って形成される電界により、中
間転写体２０の外周面に順次転写されていく。

【００１０】中間転写体２０に対して第１色のマゼンタ
成分像の転写を終えた感光体１の表面は、クリーニング
装置１４により清掃される。

【００１１】以下同様に第２色のシアン成分像、第３色
のイエロー成分像及び第４色のブラック成分像が順次中
間転写体２０上に重畳転写され、目的のカラー画像に対
応した合成カラー画像が形成される。

【００１２】第１〜第４色のトナー画像を感光体１から
中間転写体２０へ順次重畳転写する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６１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。

【００１３】２５は転写ローラで、中間転写体２０に対
し平行に軸受させて下面部に接触させて配設してある
が、感光体１から中間転写体２０への第１〜第４色のト
ナーが像の順次転写実行工程においては、転写ローラ２
５は中間転写体２０から離間することも可能である。

【００１４】中間転写体２０上に重畳転写された合成カ
ラー画像は、転写ローラ２５が中間転写体２０に当接さ
れ、給紙カセット９から中間転写体２０と転写ローラ２
５との当接部分に所定のタイミングで第２の画像担持体
である転写材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
とにより転写材２４に転写される。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。

【００１５】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。

【００１６】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、転写ドラム上に張り付け
または吸着された第２の画像担持体上に第１の画像担持
体上から直接画像を転写するカラー画像形成装置（特開
昭６３−３０１９６０号公報等）よりは以下の点で優れ
ている。すなわち、（ａ）各色の画像の重ね合わせ時の
色ズレが少ない、（ｂ）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、吸着する及び曲率をもたせる等）を必要としな
いため、多種多様な第２の画像担持体を用いることがで
きる。

【００１７】例えば、第２の画像担持体として薄い紙
（例えば４０ｇ／ｍ² 程度の紙）から厚い紙（例えば２
００ｇ／ｍ² 程度の紙）まで選択することが可能であ
る。また、第２の画像担持体の幅の広狭あるいは長さの
長短によらず転写可能であり、封筒、ハガキ及びラベル
紙等までに対応が可能である。

【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】しかし、この中間転写体を用いた画像形成
装置を実際に種々の環境でかつ繰り返し使用する場合、
次のような問題点があった。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】

（１）感光体等の第１の画像担持体から中間転写体への
転写効率及び中間転写体から紙やＯＨＰシート等の第２
の画像担持体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、感光体や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部材への負荷が大きくなり、
部材が短寿命化すると同時に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。

【００２１】（２）中間転写体に転写された画像及び第
２の画像担持体に転写された画像の一部が図６のごとく
転写されず、抜けたような画像（以後中抜け画像と称
す）となる場合がある。これは、（１）で述べたごとく
転写効率が１００％達成してないことにより生ずるもの
である。この原因としては、中間転写体の材質、表面
性、抵抗、転写時の印加バイアスの大きさ、そのタイミ
ングまたは画像形成装置の機械構成等が複合的に作用す
るものと思われるが、主たる原因は判明していない。し
かし、中間転写体の耐久が進むにつれ、または低温低湿
環境になるほど悪化することは解っている。

【００２２】（３）中間転写体を繰り返し使用し、耐久
が進むにつれ、中間転写体の表面性や抵抗が変化するこ
とがある。はなはだしい場合は中間転写体の表面が削
れ、初期に得られた良好な転写効率や、均質な画像が維
持できなくなってしまう。

【００２３】（４）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。このクリーニング方法としては、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２０の表面に徐々に堆積し、いわゆるトナ
ーフィルミングが発生するようになる。トナーフィルミ
ングが発生すると第１の画像担持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となり画像品質を下げた
り、全体の転写効率の低下を招く。このようなトナーフ
ィルミングを防止するために、特開平６−９５５１７号
公報に示されているように、表面の接触角を大きくした
ものが知られている。しかし、表面の接触角が大きいも
のの中にはタックの有るものも含まれてしまい十分でな
い。

【００２４】（５）中間転写体の機能を発現するため、
多くの場合、その材質としては弾性層としてゴム、エラ
ストマー及び樹脂等を用い、必要に応じてその上層に被
覆層等を用いる。例えば特開平４−８１７８６号公報、
特開平４−８８３８５号公報、特開平３−２４２６６７
号公報及び特開平５−３３３７２５号公報等にすでにい
くつかの好ましい材料、組成について開示されている
が、未だ、低温低湿環境から高温高湿環境まで幅広く抵
抗が安定し、使用できるものは見いだされていない。

【００２５】本発明の目的は、第１の画像担持体から中
間転写体への転写効率、及び中間転写体から第２の画像
担持体への転写効率が非常に高い中間転写体及び画像形
成装置を提供することにある。

【００２６】また本発明の目的は、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
の画像品質が第２の画像担持体である紙やＯＨＰシート
の種類に依存することなしに得られる中間転写体及び画
像形成装置を提供することにある。

【００２７】また本発明の目的は、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中間転写体及び画像形成装
置を提供することにある。

【００２８】また本発明の目的は、中間転写体表面への
トナー付着によるフィルミングの発生しない中間転写体
及び画像形成装置を提供することにある。

【００２９】また本発明の目的は、使用環境に依存せ
ず、安定して優れた特性を有する中間転写体を有する中
間転写体及び画像形成装置を提供することにある。

【００３０】

【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、及び該第１の画像担持体上に形成され
た画像を転写され、該転写された画像を第２の画像担持
体に転写する中間転写体を有する画像形成装置におい
て、該中間転写体が、少なくとも、ゴム、エラストマー
または樹脂で形成される層と、該層を被覆する被覆層を
有し、該中間転写体の表面層が、潤滑性を判断する下記
方法において判断された高潤滑性粉体を含有し、該高潤
滑性粉体の含有量が該表面層全重量の８０重量％以下で
あり、該中間転写体の表面の水との接触角が９０°以上
で、かつすべり抵抗が１０〜１５０ｇであることを特徴
とする画像形成装置である。潤滑性を判断する方法： 試験する粉体２０重量部とウレタンプレポリマー１００
重量部とを攪拌混合 し、硬化剤５重量部を添加混合した
後ＰＥＴ板上にスプレー塗布して試験サ ンプルを作製
し、一方、試験する粉体を添加しない以外は同様にして
比較サ ンプルを作製し、次に表面性測定機を用いて両者
のすべり抵抗を測定する。 測定方法としては、測定対象
物として未塗装のＰＥＴ板をＡＳＴＭ Ｄ−１ ８９４で
規定された平面圧子に固定し、２００ｇｆの垂直荷重下
に１００ｍ ｍ／ｍｉｎの速度で塗装サンプルを水平移動
させる。試験サンプルのすべり 抵抗が比較サンプルの８
０％以下であれば試験粉体は高潤滑性粉体と判断す る。

【００３１】また、本発明は、第１の画像担持体、及び
該第１の画像担持体上に形成された画像を転写され、該
転写された画像を第２の画像担持体に転写する中間転写
体を有する画像形成装置に用いられる中間転写体におい
て、該中間転写体が、少なくとも、ゴム、エラストマー
または樹脂で形成される層と、該層を被覆する被覆層を
有し、該中間転写体の表面層が、潤滑性を判断する下記
方法において判断された高潤滑性粉体を含有し、該高潤
滑性粉体の含有量が該表面層全重量の８０質量％以下で
あり、該中間転写体の表面の水との接触角が９０°以上
で、かつすべり抵抗が１０〜１５０ｇであることを特徴
とする中間転写体である。潤滑性を判断する方法： 試験する粉体２０重量部とウレタンプレポリマー１００
重量部とを攪拌混合 し、硬化剤５重量部を添加混合した
後ＰＥＴ板上にスプレー塗布して試験サ ンプルを作製
し、一方、試験する粉体を添加しない以外は同様にして
比較サ ンプルを作製し、次に表面性測定機を用いて両者
のすべり抵抗を測定する。 測定方法としては、測定対象
物として未塗装のＰＥＴ板をＡＳＴＭ Ｄ−１ ８９４で
規定された平面圧子に固定し、２００ｇｆの垂直荷重下
に１００ｍ ｍ／ｍｉｎの速度で塗装サンプルを水平移動
させる。試験サンプルのすべり 抵抗が比較サンプルの８
０％以下であれば試験粉体は高潤滑性粉体と判断す る。

【００３２】

【発明の実施の形態】中間転写体表面を上記のような物
性にした場合、トナーの離型性が大きくなり、転写効率
が向上するため、耐フィルミング特性も同時に良好とな
る。また、水との接触角を大きくすることにより、電気
抵抗の環境依存性を低減する効果もある。これは、中間
転写体表面が疎水性になることから中間転写体が吸湿し
にくくなり、使用環境における湿度の影響を受けにくく
なるためと推察できる。さらには、転写効率が向上した
ことにより、簡単なクリーニング装置でクリーニングで
きることから、中間転写体表面への負荷が小さくなり、
結果として中間転写体の寿命の向上につながる。これに
対し、中間転写体表面の水の接触角が６０°未満、また
はすべり抵抗が２００ｇを越えるとトナーの離型性が小
さくなり、転写効率の低下、画質の劣化及びトナーフィ
ルミングの原因となる。

【００３３】また、本発明における接触角は１３０°以
下であることが好ましく、すべり抵抗は５ｇ以上である
ことが好ましい。接触角が大きすぎたり、すべり抵抗小
さすぎると第１の画像担持体から中間転写体への転写
（一次転写）の際に、トナーが中間転写体上に担持され
にくくなったり、層同士あるいは層と支持体との密着性
が低下したり、エンドレスベルトの場合は駆動しにくく
なることがあるからである。さらに、本発明において
は、接触角が７０〜１２０°であることが好ましく、す
べり抵抗が１０〜１５０ｇであることが好ましい。

【００３４】本発明における接触角は、中間転写体の表
面層と同様の層をアルミニウムシート上に形成すること
によりサンプルシートを得、このサンプルシートの接触
角をゴニオメーター式接触角測定器（協和界面科学
（株）製）を用いて測定することによって得られる。ま
た、本発明におけるすべり性は表面性測定機：ＨＥＩＤ
ＯＮ−１４ＤＲ（新東科学（株）製）を用いて測定する
ことにより得られる。詳しくは、ＨＥＩＤＯＮ−１４Ｄ
ＲのＡＳＴＭ Ｄ−１８９４で規定された平面圧子にポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートを巻き付け
て測定対象物とし、上記サンプルシートと平面圧子間に
２００ｇｆの垂直荷重をかけ水平方向に１００ｍｍ／ｍ
ｉｎ．の速度でサンプルシートを移動させたときのＰＥ
Ｔシートとサンプルシートのすべり抵抗を測定すること
によって得られる。

【００３５】本発明に用いる中間転写体は、例えば、円
筒状の剛体導電性支持体上に少なくともゴム、エラスト
マー及び樹脂等を有する弾性層を有するドラム形状、そ
の弾性層の上層に一層以上の被覆層を有するドラム形
状、または、図５に示されるごとくのエンドレスベルト
状等の種々の態様のものから目的、必要に応じて選択す
ることができる。それらの例を図２〜図５に示す。本発
明においては、画像の重ね合わせの色ズレ、繰り返しの
使用による耐久性の点からドラム状であることが好まし
い。なお、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、１０２及び１０３は被覆
層、また１０４は中間転写ベルトを示す。なお、弾性層
は、中間転写体が第１及び第２の画像担持体に均一に接
触することができるように少なくともある程度の弾性を
有する層であり、被覆層は、弾性層以外の層であり弾性
を有する必要はないが、表面層であれば少なくとも離型
性を有する層であり、弾性層と表面層の間の層であれば
少なくとも接着性を有する層である。

【００３６】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。

【００３７】本発明の特性を発揮させるための中間転写
体の弾性層及び被覆層に使用されるゴム、エラストマ
ー、樹脂としては、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、アクリロ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
ロ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
−クロロ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、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリエチレン、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、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等が挙げら
れる。また、これらのゴム、エラストマー及び樹脂を２
種類以上組み合わせて使用してもよい。

【００３８】本発明においては、弾性層及び被覆層にか
かわらず、少なくとも中間転写体の表面の水との接触角
が６０°以上で、すべり抵抗が２００ｇ以下であればよ
い。

【００３９】また、上記物性であれば、その構成はいず
れのものでもよく、例えば上記樹脂自体が上記物性を有
していても、上記樹脂にシリコーンオイル等の液状潤滑
剤を添加したり、高い潤滑性を有する無機粉体あるいは
有機粉体を分散することにより上記物性を実現してもよ
い。

【００４０】本発明においては、中間転写体の表面層が
高潤滑性粉体を含有していることが好ましい。樹脂単独
で構成されているものに比較して層同士あるいは層と支
持体との密着性等の点でより優れ、液状潤滑剤を含有す
るものに比較して感光体に与える影響の点でより優れる
からである。

【００４１】本発明で用いる高潤滑性粉体としては中間
転写体表面に潤滑性を付与できるものであれば特に制限
は無く、各種の材料を使用することができる。本発明で
用いる粉体の潤滑性を判断するためには次の様な方法を
用いることができる。

【００４２】試験する粉体２０重量部とウレタンプレポ
リマー１００重量部とを攪拌混合し、硬化剤５重量部を
添加混合した後ＰＥＴ板上にスプレー塗布して試験サン
プルを作製する。この時トルエン及びメチルエチルケト
ンの混合溶媒により塗料粘度の調整を行い均一な塗装表
面が得られる様に注意する。一方、試験する粉体を添加
しない以外は同様にして比較サンプルを作製する。次に
表面性測定機 ＨＥＩＤＯＮ １４−ＤＲ（新東科学社
製）を用いて両者のすべり抵抗を測定する。測定方法と
しては、測定対象物として未塗装のＰＥＴ板をＡＳＴＭ
Ｄ−１８９４で規定された平面圧子に固定し、２００
ｇｆの垂直荷重下に１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で塗装サ
ンプルを水平移動させる。試験サンプルのすべり抵抗が
比較サンプルの８０％以下であれば試験粉体は高潤滑性
粉体と判断できる。

【００４３】好ましい高潤滑性粉体として例えば下記の
ものが挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるもの
ではない。フッ素ゴム、フッ素エラストマー、黒鉛やグ
ラファイトにフッ素が結合したフッ化炭素及びポリテト
ラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデ
ン（ＰＶＤＦ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共
重合体（ＥＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフ
ルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等の
樹脂の様なフッ素化合物の粉体、シリコーン樹脂粒子、
シリコーンゴム、シリコーンエラストマー等のシリコー
ン系の粉体、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン
（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル樹脂、ナイ
ロン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂及び
これらの化合物、混合物の粉体、シリカ、アルミナ、酸
化チタン及び酸化マグネシウム等の無機粉体等であり、
これらを単独または複数混合して使用することもでき
る。また、高潤滑性粒子の粒径は制限はないものの分散
性や表面性を考慮すると０．０２μｍ〜５０μｍの範囲
が好ましい。これらの粉体には潤滑性を阻害しない範囲
で必要に応じて表面処理を行っても良い。また、諸特性
に問題を引き起こさない範囲で分散剤を使用することも
できる。

【００４４】本発明の画像形成装置が所望の性能を発揮
するためには、これらの高潤滑性粉体が中間転写体の表
面層を構成する物質の２０〜８０重量％であることが好
ましく、特には２５〜７５重量％を占めることが好まし
い。含有量が２０重量％未満の場合には潤滑性の付与が
不十分となることがあり、二次転写効率や耐久性が低下
し、トナーのフィルミングが発生し易くなる。８０重量
％を超える場合にはバインダー成分との密着性が不足す
ることがあり、耐久性が低下し易くなる。

【００４５】中間転写体の表面層を構成する物質を調製
するために、この様な高潤滑性粉体を樹脂、エラストマ
ー、ゴム等のバインダー中に混合、分散させる方法とし
て公知の方法を適宜用いることができる。バインダー成
分がゴムまたはエラストマーの場合にはロールミル、ニ
ーダー、バンバリーミキサー等の装置が用いられ、液状
の場合にはボールミル、ビーズミル、ホモジナイザー、
ペイントシェイカー、ナノマイザーもしくはそれに類す
る装置を使用して分散できる。

【００４６】弾性層の膜厚は０．５ｍｍ以上、さらには
１ｍｍ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そ
の被覆層の上のもう一つの被覆層にあるいは感光体表面
に伝えるために薄膜にすることが好ましく、具体的には
３ｍｍ以下、さらには２ｍｍ以下、特には２０μｍ〜１
ｍｍであることが好ましい。

【００４７】本発明で用いる中間転写体の体積抵抗は１
０¹ 〜１０¹³Ωであることが好ましく、特には１０² 〜
１０¹⁰Ωであることが好ましい。さらには、表面層の抵
抗はこれらの範囲内であることが好ましい。

【００４８】上記のごとく抵抗を制御するために、本発
明の目的を妨げない範囲で弾性層、被覆層に導電剤を適
宜含有させることができる。導電剤としては、例えば、
各種の導電性無機粒子及びカーボンブラック、イオン系
導電剤、導電性樹脂、導電性粒子分散樹脂等を挙げるこ
とができる。具体的には、導電性無機粒子として酸化チ
タン、酸化スズ、硫酸バリウム、酸化アルミニウム、チ
タン酸ストロンチウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ
素、炭化ケイ素、窒化ケイ素等の粒子に必要に応じて酸
化スズ、酸化アンチモン、カーボン等で表面処理を行っ
たものが挙げられる。イオン系導電剤はアンモニウム塩
やアルキルスルホン酸塩、リン酸エステル、過塩素酸塩
等であり、導電性樹脂としては、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。また、導電性粒子分散樹脂として
は、カーボン、アルミニウム、ニッケル等の導電性粒子
をウレタン、ポリエステル、酢酸ビニル−塩化ビニル共
重合体、ポリメタクリル酸メチル等の樹脂中に分散させ
たものが挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるも
のではないが、これらの中でも導電性のコントロールの
点から、被覆層の導電剤には導電性無機粒子が好まし
い。

【００４９】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。

【００５０】まず、円筒状導電性支持体（芯金）として
の金属製ドラムを用意する。ゴム、エラストマー、樹脂
等をこの金属製ドラム上に溶融成型、注入成型、浸漬塗
工あるいはスプレー塗工等により成型することによって
弾性層を設ける。次に、被覆層の材料を弾性層の上に溶
融成型、注入成型、浸漬塗工あるいはスプレー塗工等に
より成型することによって被覆層を設ける。

【００５１】本発明に用いられる第一の画像担持体とし
ては、通常の電子写真感光体を用いることができるが、
中でも感光層上にＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂粉体を含有
する保護層を有する感光体を用いることが好ましい。こ
のような保護層を設けることにより感光体から中間転写
体への一次転写特性が向上し、転写中抜け等の画像欠陥
の無い良好な画質と高い一次転写効率が得られる。例え
ば、中間転写体の二次転写特性が十分でないと中間転写
体上の転写残トナーが増加し、実質的な転写効率は向上
できず、同時に二次転写中抜け等の画像欠陥が発生して
しまうことになる。しかし、本発明に用いられる中間転
写体によればこの様な問題は発生しないので、保護層を
用いた感光体との組み合わせにより特に顕著な転写効率
と画像品位の向上が達成できる。

【００５２】また、本発明に用いられる第２の画像担持
体としては、様々な紙やＯＨＰシート等が挙げられる。

【００５３】

【実施例】以下、実施例について説明する。 （実施例１）直径１８２ｍｍ、長さ３２０ｍｍ、厚み５
ｍｍのアルミニウム製ドラム表面に導電性カーボンブラ
ックを分散させたニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）の
弾性層を形成した。次に、被覆層用塗料として２液混合
型ポリエステルポリウレタン樹脂にシリコーン樹脂粉末
及び導電性カーボンブラックを分散させたものを用意し
た。この塗料を弾性層上にスプレー塗布し、８５℃で２
時間硬化させて被覆層を形成して中間転写体を得た。こ
の被覆層の全構成成分に占めるシリコーン樹脂粉末の割
合は５０重量％であった。

【００５４】得られた中間転写体の水との接触角は及び
すべり抵抗を前述の方法で測定した。

【００５５】また、この中間転写体の低温低湿（１５
℃、１０％Ｒｈ）及び高温高湿（３２．５℃、８５％Ｒ
ｈ）環境下における電気抵抗を測定した。測定法は次の
通り。３５０ｍｍ×２００ｍｍのアルミニウム板上に中
間転写体をその転写面がアルミニウム板と接触するよう
に置き、中間転写体内面のアルミニウムシリンダーとア
ルミニウム板との間に高圧電源で１ＫＶの電圧を印加
し、電源と直列につないだ１ＫΩの抵抗体の前後の電位
差を測定して電流値に換算し、印加電圧とこの電流値か
ら中間転写体の体積抵抗を求めた。

【００５６】さらに、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、１０，０００枚のフ
ルカラー画像プリント耐久試験を行い、初期及び耐久後
の転写効率、耐久後の画質及び耐久後の中間転写体上の
トナーフィルミングについて評価した。

【００５７】作像条件は以下の通り。

【００５８】第１の画像担持体（電子写真感光体）：導
電性支持体、下引層、電荷発生層及び電荷輸送層をこの
順に有するＯＰＣ感光体 暗部電位：−７００Ｖ 現像剤（４色共）：非磁性一成分トナー 一次転写バイアス：＋９００Ｖ 二次転写バイアス：＋３４００Ｖ プロセススピード：１２０ｍｍ／ｓｅｃ 現像バイアス：−５００Ｖ 第２画像担持体（転写材）：８０ｇ／ｍ²

【００５９】また、一次転写効率及び二次転写効率は各
画像の濃度をマクベス反射濃度計ＲＤ−９１８（マクベ
ス社製）を用いて測定し、得られた値に基づき、次式に
より算出した。

【００６０】

【数１】

【００６１】なお、各画像の濃度の測定法は以下の通
り。

【００６２】まず、各画像に粘着テープを貼り、ひきは
がすことによって画像に相当するトナーを回収した。次
いで、このトナーを担持した粘着テープを白い紙に貼り
つけたサンプルをトナーを担持していない粘着テープを
白い紙に貼りつけたリファレンスサンプルを用意した。
これらのサンプルの濃度を上記反射濃度計で測定するこ
とによって、各画像の濃度を求めた。

【００６３】また、画質及びフィルミングはの目視によ
り評価した。結果を表１に示す。表１中、◎は非常に良
好、○は良好、△は実用可、×は実用不可を示す。

【００６４】（実施例２）実施例１で用いた被覆層用塗
料をＰＥＴのエンドレスベルトの表面に塗布し、実施例
１と同様にして硬化することによりベルト状の中間転写
体を得た。この中間転写体を図５で示されるフルカラー
電子写真装置を用いた以外は実施例１と同様にして評価
した。結果を表１に示す。

【００６５】（参考例１） アルミニウムドラム上に導電性カーボンブラック及びメ
タクリル酸メチル（ＭＭＡ）樹脂粒子を分散させたシリ
コーンゴムの弾性層のみを有する中間転写体を用いた以
外は実施例１と同様にして試験を行った。結果を表１に
示す。なお、弾性層の構成成分に占めるＭＭＡ樹脂粒子
の割合は２０重量％であった。

【００６６】（参考例２） 被覆層用塗料としてアタリル−シリコーン樹脂に過塩素
酸リチウムを溶解させたものを用いた以外は実施例１と
同様にして中間転写体を作成し、評価した。結果を表１
に示す。

【００６７】（実施例３） 第１の画像担持体として感光層上にフッ素系樹粉体を含
有する保護層を有する感光体を用いた以外は実施例１と
同様にして試験を行った。結果を表１に示す。

【００６８】（比較例１）被覆層用塗料として２液混合
型ポリエーテルポリウレタン樹脂にシリコーン樹脂粉末
及び導電性カーボンブラックを分散させたものを用い、
塗膜の硬化条件を８０℃で１時間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、評価した。結果を表
１に示す。

【００６９】（比較例２）被覆層用塗料としてスチレン
−アクリル樹脂及び導電性カーボンブラックを用い、塗
膜の乾燥条件を１００℃で１時間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、評価した。結果を表
１に示す。

【００７０】（比較例３）被覆層用塗料として２液混合
型ポリエーテルポリウレタン樹脂及び導電性カーボンブ
ラックを用い、塗膜の硬化条件を８０℃で１時間にした
以外は実施例１と同様にして中間転写体を作成し、評価
した。結果を表１に示す。

【００７１】（比較例４）アルミニウムドラム上に導電
性カーボンブラックを分散させたシリコーンゴムの弾性
層のみを有する中間転写体を用いた以外は実施例１と同
様にして中間転写体を評価した。結果を表１に示す。

【００７２】

【表１】

【００７３】（実施例４） 直径１８２ｍｍ、長さ３２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのアルミ
ニウム製円筒状ローラーの表面に、金型を用いて下記配
合（数値は重量部）のゴムコンパウンドをトランスファ
ー成型することにより厚さ５ｍｍの弾性層を有するロー
ラー（１）を得た。 ゴム配合： ＮＢＲ １００部 酸化亜鉛 ２部 導電性カーボンブラック １５部 パラフィン系オイル ２５部 加硫剤 ２部 加硫促進剤 ３部 また、下記の処方の塗料を調製した。

【００７４】 塗料配合： ポリウレタンプレポリマー（溶媒含む） １００部 硬化剤（溶媒含む） ５０部 高潤滑性粉体 ＰＴＦＥ粒子（粒径０．３μｍ） １００部 分散助剤 ５部 導電性酸化チタン粒子（粒径０．５μｍ） １０部 トルエン ８０部

【００７５】この塗料をローラー（１）の外周面ヘスプ
レー塗布して、厚み８０μｍの被覆層を形成し、その
後、９０℃で１時間加熱することにより残存溶剤を除去
し且つ被膜に架橋を生じさせて強靱な表面層を有する中
間転写体を得た。この中間転写体の表面層の全構成成分
中に占めるＰＴＦＥ粒子の割合は６０重量％であった。
得られた中間転写体を実施例１と同様にして評価した。
但し、抵抗は温度２３℃、湿度６５％環境下のもの、転
写効率はシアン単色のもの、電子写真感光体は感光層上
にＰＴＦＥを含有する保護層を有するもの、暗部電位は
−７５０Ｖ、一次転写バイアスは＋１２００Ｖ、二次転
写バイアスは＋５５００Ｖ、現像バイアスは−５５０Ｖ
とした。

【００７６】また、保護層をもたないＯＰＣ感光体に中
間転写体を１Ｋｇの力で当接させ、温度４０℃、湿度９
５％の環境下に２週間放置した後、ＯＰＣ感光体の表面
を目視により観察した。結果を表２に示す。

【００７７】（実施例５） 高潤滑性粉体として粒径１μｍのシリコーン樹脂粒子を
使用し、乾燥固化後の表面層中に占める高潤滑性粉体の
割合を５５重量％にした以外は実施例４と同様にして中
間転写体を作成し、評価した。結果を表２に示す。

【００７８】（実施例６） 高潤滑性粉体として粒径０．８μｍのグラファイトにフ
ッ素が結合したフッ化炭素粒子を使用した以外は実施例
４と同様にして中間転写体を作成し、評価した。結果を
表２に示す。

【００７９】（実施例７） 高潤滑性粉体として粒径１．５μｍのＭＭＡ樹脂粒子を
使用し、乾燥固化後の表面層中に占める高潤滑性粉体の
割合を４０重量％にした以外は実施例４と同様にして中
間転写体を作成し、評価した。結果を表２に示す。

【００８０】

【００８１】（実施例８） 高潤滑性粉体として粒径０．８μｍの酸化チタン粒子を
使用し、乾燥固化後の表面層中に占める高潤滑性粉体の
割合を６５重量％にした以外は実施例４と同様にして中
間転写体を作成し、評価した。結果を表２に示す。

【００８２】（実施例９） ＰＴＦＥ樹脂粒子の乾燥固化後の表面層中に占める割合
を７５重量％にした以外は実施例４と同様にしてて中間
転写体を作成し、評価した。耐久性は実施例４よりやや
劣り、１０，０００万枚耐久後にごくわずかの表層剥離
が認められたが、画像にはほとんど影響せず、実用可と
判断された。結果を表２に示す。

【００８３】（参考例３） ＰＴＦＥ樹脂粒子の乾燥固化後の表面層中に占める割合
を２０重量％にした以外は実施例４と同様にして中間転
写体を作成し、評価した。結果を表２に示す。

【００８４】（参考例４） 実施例４のゴムコンパウンドの代わりに２液硬化型ウレ
タンエラストマーを使用した。２液混合前のポリエステ
ルポリオールプレポリマーに実施例４のＰＴＦＥ樹脂粒
子とカーボンブラックをそれぞれゴム層構成材料の３０
重量％、１０重量％になるように混合、分散し、アルミ
ニウム製円筒状ローラーを予めセットしておいた金型中
に注入した後１２０℃で２時間加熱してウレタン弾性を
有する弾性層を有する中間転写体を作成した。得られた
中間転写体に被覆層を設けなかった以外は実施例４と同
様にして耐久試験を行った。結果を表２に示す。

【００８５】（実施例１０） 実施例４で用いた被覆層用塗料をＰＥＴのエンドレスベ
ルトの表面に塗布し、実施例３と同様に硬化することに
よりベルト状の中間転写体を得た。この中間転写体を図
５で示されるフルカラー電子写真装置に用いた以外は実
施例４と同様にして評価した。結果を表２に示す。

【００８６】（比較例５）高潤滑性粉体を使用しなかっ
た以外は実施例６と同様にして中間転写体を作成し、評
価した。初期から転写効率が劣り、１０，０００枚耐久
後は画質、耐久性とも問題があることが確認された。結
果を表２に示す。

【００８７】（比較例６）ＰＴＦＥ樹脂粒子の乾燥固化
後の表面層中に占める割合を１５重量％にした以外は実
施例６と同様にして中間転写体を作成し、評価した。初
期から転写効率が劣り、１０，０００枚耐久後は画質、
耐久性とも問題があることが確認された。結果を表２に
示す。

【００８８】（参考例５） ＰＴＦＥ樹脂粒子の乾燥固化後の表面層中に占める割合
を８５重量％に変更した以外は実施例４と同様にして中
間転写体を作成し、評価した。転写効率は良好であった
が耐久後には表面層の剥離を生じた。結果を表２に示
す。

【００８９】（比較例７）高潤滑性粉体の代わりにシリ
コーンオイルを使用し、乾燥固化後の表面層中に占める
高潤滑性粉体の割合を２０重量％にした以外は実施例６
と同様にして当接試験を行ったところ、ＯＰＣ感光体表
面に変色と小さなヒビ割れが見つかったため耐久試験は
行わなかった。

【００９０】

【表２】

【００９１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の画像形
成装置においては、転写効率、画質、耐久性がともに良
好で、中間転写体のフィルミングやＯＰＣ感光体の割れ
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ドラム状の中間転写体を有するフルカラー画像
形成装置の概略図である。

【図２】弾性層を有するドラム状の中間転写体の断面図
である。

【図３】弾性層の上に被覆層を有するドラム状の中間転
写体の断面図である。

【図４】弾性層の上に複数の被覆層を有するドラム状の
中間転写体の断面図である。

【図５】エンドレスベルト状の中間転写体を有するフル
カラー画像形成装置の概略図である。

【図６】中抜け画像の例を示す図である。

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 田中 篤志 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６−95517（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−198476（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−250414（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−250460（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−295134（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−317949（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−124265（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/16 G03G 15/01 114

Claims (22)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の画像担持体、及び該第１の画像担
   持体上に形成された画像を転写され、該転写された画像
   を第２の画像担持体に転写する中間転写体を有する画像
   形成装置において、 該中間転写体が、少なくとも、ゴム、エラストマーまた
   は樹脂で形成される層と、該層を被覆する被覆層を有
   し、 該中間転写体の表面層が、潤滑性を判断する下記方法に
   おいて判断された高潤滑性粉体を含有し、 該高潤滑性粉体の含有量が該表面層全重量の８０重量％
   以下であり、 該中間転写体の表面の水との接触角が９０°以上で、か
   つすべり抵抗が１０〜１５０ｇであることを特徴とする
   画像形成装置。潤滑性を判断する方法： 試験する粉体２０重量部とウレタンプレポリマー１００
   重量部とを攪拌混合 し、硬化剤５重量部を添加混合した
   後ＰＥＴ板上にスプレー塗布して試験サ ンプルを作製
   し、一方、試験する粉体を添加しない以外は同様にして
   比較サ ンプルを作製し、次に表面性測定機を用いて両者
   のすべり抵抗を測定する。 測定方法としては、測定対象
   物として未塗装のＰＥＴ板をＡＳＴＭ Ｄ−１ ８９４で
   規定された平面圧子に固定し、２００ｇｆの垂直荷重下
   に１００ｍ ｍ／ｍｉｎの速度で塗装サンプルを水平移動
   させる。試験サンプルのすべり 抵抗が比較サンプルの８
   ０％以下であれば試験粉体は高潤滑性粉体と判断す る。
2. 【請求項２】 接触角が１３０°以下である請求項１に
   記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 接触角が１２０°以下である請求項２に
   記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 高潤滑性粉体の含有量が表面層全重量の
   ２０重量％以上である請求項１〜３のいずれかに記載の
   画像形成装置。
5. 【請求項５】 高潤滑性粉体の含有量が表面層全重量の
   ２５〜７５重量％である請求項４に記載の画像形成装
   置。
6. 【請求項６】 中間転写体の抵抗が１０¹〜１０¹³Ωで
   ある請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 中間転写体の抵抗が１０²〜１０¹⁰Ωで
   ある請求項６に記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 中間転写体の形状がドラム状である請求
   項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 第１の画像担持体が電子写真感光体であ
   る請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 電子写真感光体がフッ素系樹脂粉体を
    含有する表面層を有する請求項９に記載の画像形成装
    置。
11. 【請求項１１】 画像形成装置が多色画像形成装置であ
    る請求項１〜１０のいずれかに記載の画像形成装置。
12. 【請求項１２】 第１の画像担持体、及び該第１の画像
    担持体上に形成された画像を転写され、該転写された画
    像を第２の画像担持体に転写する中間転写体を有する画
    像形成装置に用いられる中間転写体において、 該中間転写体が、少なくとも、ゴム、エラストマーまた
    は樹脂で形成される層と、該層を被覆する被覆層を有
    し、 該中間転写体の表面層が、潤滑性を判断する下記方法に
    おいて判断された高潤滑性粉体を含有し、 該高潤滑性粉体の含有量が該表面層全重量の８０質量％
    以下であり、 該中間転写体の表面の水との接触角が９０°以上で、か
    つすべり抵抗が１０〜１５０ｇであることを特徴とする
    中間転写体。潤滑性を判断する方法： 試験する粉体２０重量部とウレタンプレポリマー１００
    重量部とを攪拌混合 し、硬化剤５重量部を添加混合した
    後ＰＥＴ板上にスプレー塗布して試験サ ンプルを作製
    し、一方、試験する粉体を添加しない以外は同様にして
    比較サ ンプルを作製し、次に表面性測定機を用いて両者
    のすべり抵抗を測定する。 測定方法としては、測定対象
    物として未塗装のＰＥＴ板をＡＳＴＭ Ｄ−１ ８９４で
    規定された平面圧子に固定し、２００ｇｆの垂直荷重下
    に１００ｍ ｍ／ｍｉｎの速度で塗装サンプルを水平移動
    させる。試験サンプルのすべり 抵抗が比較サンプルの８
    ０％以下であれば試験粉体は高潤滑性粉体と判断す る。
13. 【請求項１３】 接触角が１３０°以下である請求項１
    ２に記載の中間転写体。
14. 【請求項１４】 接触角が１２０°以下である請求項１
    ３に記載の中間転写体。
15. 【請求項１５】 高潤滑性粉体の含有量が表面層全重量
    の２０重量％以上である請求項１２〜１４のいずれかに
    記載の中間転写体。
16. 【請求項１６】 高潤滑性粉体の含有量が表面層全重量
    の２５〜７５重量％である請求項１５に記載の中間転写
    体。
17. 【請求項１７】 中間転写体の抵抗が１０¹〜１０¹³Ω
    である請求項１２〜１６のいずれかに記載の中間転写
    体。
18. 【請求項１８】 中間転写体の抵抗が１０²〜１０¹⁰Ω
    である請求項１７に記載の中間転写体。
19. 【請求項１９】 中間転写体の形状がドラム状である請
    求項１２〜１８のいずれかに記載の中間転写体。
20. 【請求項２０】 第１の画像担持体が電子写真感光体で
    ある請求項１２〜１ ９のいずれかに記載の中間転写体。
21. 【請求項２１】 電子写真感光体がフッ素系樹脂粉体を
    含有する表面層を有する請求項２０に記載の中間転写
    体。
22. 【請求項２２】 画像形成装置が多色画像形成装置であ
    る請求項１２〜２１のいずれかに記載の中間転写体。