JP3595654B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、画像形成装置に関し、とくに第１の画像担持体上に形成された画像を一旦中間転写体に転写した（一次転写）後に、第２の画像担持体上にさらに転写する（二次転写）ことにより画像を得る、複写機、プリンターおよ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一例を図１に概略的に示す。
【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６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、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。このようにして感光体１上に目的のカラー画像の第１の色成分像（たと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の現像器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およびブラック現像器４４は作動しておらず、感光体１には作用しないので、第１色のマゼンタ成分像は第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６は、シリンダー状の支持体と、その外周面に形成された弾性層および被覆層を有しており、矢印の方向に感光体１とは逆の方向に同じ周速度で回転駆動される。
【０００９】
そして、感光体１上に形成された第１色のマゼンタ成分像が、感光体１と中間転写体６とのニップ部を通過する過程で、中間転写体６に印加される一次転写バイアス８によって形成される電界により、中間転写体６の外周面に順次一次転写されていく。
【００１０】
中間転写体６に対応する第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５により清掃される。
【００１１】
以下同様に、第２色であるシアン成分像、第３色であるイエロー成分像および第４色であるブラック成分像が順次中間転写体６上に重畳転写され、目的のカラー画像に対応したフル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６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８から印加される。その印加電圧はたとえば＋２ｋＶ〜＋５ｋＶの範囲である。
【００１３】
符号９１は転写ローラで、中間転写体６の下方に平行に軸支されてこれに接するように配設してあるが、感光体１から中間転写体６への第１〜第４色のトナー画像の転写工程においては、転写ローラ９１および後述の中間転写体クリーナ７は中間転写体６から離間することも可能である。
【００１４】
中間転写体６上に重畳転写されたフルカラー画像は、転写ローラ９１が中間転写体６に当接され、給紙カセット１１から中間転写体６と転写ローラ９１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１０が給送され、同時に二次転写バイアスがバイアス電源１２から転写ローラ９１に印加されることにより、転写材１０に二次転写される。トナー画像転写を受けた転写材１０は、定着器１３へ導入され加熱定着される。
【００１５】
転写材１０への画像転写終了後、中間転写体６上の転写残トナーは、中間転写体クリーナ７が当接されることにより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画像を転写する画像形成装置（特開昭６３−３０１９６０号公報等）に比べて、以下の点で優れている。すなわち、（ａ）各色のトナー画像の重ね合わせ時の色ズレが少なく、（ｂ）図１で示されるように、第２の画像担持体への加工や制御（たとえばグリッパーに把持する、吸着するおよ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】
第２の画像担持体として、たとえば４０ｇ／ｍ２ 程度の薄い紙から、２００ｇ／ｍ２ 程度の厚い紙まで選択することが可能である。第２の画像担持体の幅の広狭、あるいは厚さの長短によらず転写可能であり、封筒、ハガキおよびラベル紙等までに対応することが可能である。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
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はじめているが、こ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、下記のような克服すべき問題点を未だ有している。
【００１９】
（１）第１の画像担持体、たとえば感光体から中間転写体への転写効率、および中間転写体から第２の画像担持体、たとえば紙やＯＨＰ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、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、高価なものとなってしまっている。
【００２０】
（２）図１に示されるように、中間転写体６には中間転写体クリーナ７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６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、電界によるクリーニングまたはその併用等種々あるが、中間転写体６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７では除去しきれなかったトナーが中間転写体６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、第一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、または全体の転写効率の低下を招く。
【００２１】
（３）中間転写体を繰り返し使用し、耐久が進むにつれ、当該中間転写体の表面性が変化することがある。甚だしい場合は、中間転写体の表面で削れ、粗れや割れが生じ、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。
【００２２】
本発明は、前述の諸問題を解決した中間転写体を用いる画像形成装置を提案するものである。
【００２３】
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、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。
【００２４】
【発明を解決するための手段】
本発明は、第１の画像担持体上に形成されたトナー画像を、該第１の画像担持体と中間転写ベルトとのニップにおいて、＋４００Ｖの一次転写電圧の印加の下で該中間転写体上に一次転写した後、該中間転写体上に転写された該トナー画像を、該中間転写体と転写ローラとのニップにおいて、＋１．５ＫＶの二次転写電圧の印加の下で第２の画像担持体上に二次転写する画像形成装置において、前記中間転写体はローラ形状であり、かつ少なくとも弾性層および被覆層を有し、前記被覆層の最外層である表面層が、溶解度指数ＳＰ１の添加剤としてナイロン樹脂粒子を表面層の全構成物質の３５〜８０重量％の範囲で含有すると共に、ポリエステルウレタンを含有し、前記添加剤の溶解ＳＰＩと、前記トナー樹脂成分の溶解度指数ＳＰ２とが、｜ＳＰ１−ＳＰ２｜＞１の関係にあることを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
第１の画像担持体上に形成されたトナー画像を中間転写体に転写した後、第２の画像担持体上にさらに転写する電子写真方式の画像形成装置において、上記の本発明の目的は、中間転写体表面とトナーとの相溶性を低くすることによって達成することができる。すなわち、中間転写体表面とトナーとの相溶性を低くすることにより、中間転写体表面とトナーの付着力が減少するために二次転写性が向上し、同時にフィルミングを防止することができる。
【００２７】
そのためには、中間転写体表面層の結着成分中に、トナーと相溶性の低い添加剤を混合、分散する方法が良い。すなわち、溶解度指数ＳＰ１の添加剤を、表面層の全構成物質の３５〜８０重量％の範囲で含有し、前記添加剤の溶解度指数ＳＰ１と、前記トナーの樹脂成分の溶解度指数ＳＰ２とが
｜ＳＰ１−ＳＰ２｜＞１
の関係を満たすことにより、転写効率、耐フィルミング性に優れた中間転写体を得ることができる。しかしながら、このように多量の添加剤を表面層中に含有した中間転写体の場合、中間転写体にかかる伸び、屈曲等のストレスが大きいと、耐久に伴い中間転写体表面層に割れ、剥離等の不具合が生じる。したがって、中間転写体はローラ形状であり、溶解度指数ＳＰ１の添加剤を、表面層の全構成物質の３５〜８０重量％の範囲で含有し、前記添加剤の溶解度指数ＳＰ１と、前記トナーの樹脂成分の溶解度指数ＳＰ２とが
｜ＳＰ１−ＳＰ２｜＞１
の関係を満たすことにより、諸特性を満足することのできる中間転写体を得ることができる。
【００２８】
｜ＳＰ１−ＳＰ２｜＜１の場合には、前記トナーとの相溶性が高く、耐久に伴い中間転写体表面に徐々にトナーの付着がおこり、所謂フィルミングが発生する。また添加剤の表面層中での含有量が３５重量％未満でも同様の不具合が発生し、添加剤の表面層中での含有量が８０重量％を超える場合には、耐久に伴い中間転写体表面層にクラック、剥離が発生する。
【００２９】
本発明で用いる添加剤としては、平均粒径０．１〜１００μｍの高分子重合体粒子が好ましい。このような高分子重合体粒子としてナイロン粒子が用いられる。
【００３０】
中間転写体の表面層を構成する物質を調製するために、このような添加剤を樹脂、エラストマー、ゴム等の結着成分中に混合、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。結着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などの装置が用いられ、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。
【００３１】
これらの添加剤は、中間転写体の表面に現れていることが必要であり、したがって中間転写体の表面層を構成する組成物中に添加することが必要である。中間転写体が複数の層により構成されている場合には、少なくともその最外層中に添加剤は分散されていなければならない。本発明において表面層とは、最も外側の層を指す。
【００３２】
本発明に用いる中間転写体は、たとえば図２に示すような、円筒状の導電性支持体（芯金）６１の外周面上にゴム、エラストマーまたは樹脂等を含有する弾性層６２を有し、さらにその弾性層６２の外周面上に一層の被覆層６３を有するドラム状、または図３に示すような、弾性層６２の外周面上に二層の被覆層６３および６４を有するドラム状等、種々の態様の中間転写体から目的、必要に応じて選択することができる。
【００３３】
導電性支持体は、アルミニウム、鉄、銅およ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て製作することができ、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。
【００３４】
また本発明に用いる中間転写体は、第一の画像担持体として保護層を有する有機感光体を用いる場合にも好適である。保護層は、たとえば電荷輸送層の外側に設けたＰＴＦＥ樹脂粒子等を分散した層であり、このような保護層を設けることにより第一の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写特性が向上し、転写中抜けなどの画像欠陥のない良好な画質と高い一次転写効率が得られる。たと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せず、同時に二次転写不良などの画像欠陥を発生してしまうことになる。しかし、本発明で用いる中間転写体によれば、このような問題は発生せず、保護層を用いた感光体との組み合わせにより実質的な転写効率と画像品位の向上が達成できる。
【００３５】
本発明に用いる中間転写体の弾性層および被覆層に使用されるゴム、エラストマーとしては、たとえばゴム、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、ポリアミドエラストマー、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴムおよ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およびスチレン−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、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、キシレン樹脂およ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、樹脂を２種類以上組み合わせて使用してもよい。
【００３６】
また表面層の結着成分の特徴として、さらに表面層の耐久性を向上させるために、伸びが１５０％以上、引張強さが３００ｋｇｆ／ｃｍ２ 以上、且つ１００％伸び時の引張応力が２５０ｋｇｆ／ｃｍ２ 以下であることが好ましく、より好ましくは、伸びが２５０％以上、引張強さが４００ｋｇｆ／ｃｍ２ 以上、且つ１００％伸び時の引張応力が２００ｋｇｆ／ｃｍ２ 以下であり、特に好ましくは、伸びが３５０％以上、引張強さが４５０ｋｇｆ／ｃｍ２ 以上、且つ１００％伸び時の引張応力が１５０ｋｇｆ／ｃｍ２ 以下である（ＪＩＳ Ｋ−６３０１に準じて測定）。
【００３７】
また中間転写体の添加剤として、カーボンブラック、グラファイト、カーボン繊維、金属粉、導電性金属酸化物、有機金属化合物、有機金属塩、導電性高分子等を用いてもよい。
【００３８】
中間転写体の弾性層の膜厚は０．５ｍｍ以上、さらには１ｍｍ以上、特には１ｍｍ〜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さらにその上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、さらには２ｍｍ以下、特には２０μｍ〜１ｍｍであることが好ましい。
【００３９】
また中間転写体の体積抵抗率は、１０１ 〜１０１３Ω・ｃｍであることが好ましく、特には、１０２ 〜１０１０Ω・ｃｍであることが好ましい。
【００４０】
本発明に用いられる中間転写体は、たとえば以下のようにして製造される。
【００４１】
まず、円筒状導電性支持体（芯金）としての金属ロールを用意する。ゴム、エラストマー、樹脂などを金属ロール上に、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、ロールコート、あるいはスプレーコート等により成型することにより被覆層を設ける。
【００４２】
【実施例】
以下に参考例、及び実施例をもって本発明を詳細に説明する。
【００４３】
（参考例１）
直径１８２ｍｍ、長さ３２０ｍｍ、厚み５ｍｍのアルミニウム製円筒状ローラの表面に、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、弾性層を有するローラ（１）を得た。
【００４４】
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 ３０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。
【００４５】
表面層用塗料配合：
この塗料をローラ（１）の外周面へスプレー塗布して、厚み約５０μｍの被覆層を形成し、その後、８０℃で１時間、１２０℃で２時間乾燥、硬化させることにより、強靭な表面層を有する中間転写体を得た。ここで、四フッ化エチレン樹脂粒子の含有量は、表面層を構成する物質の全固形分に対して５７重量％であった。
【００４６】
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、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。第１の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写効率は９４％であり、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ９４％であった。なお、本明細書において、一次転写効率および二次転写効率は次式により求めた値である。
【００４７】
その後、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、繰り返して８０ｇ／ｃｍ２ 紙上にフルカラー画像プリント試験を行った。その結果、６万枚の耐久試験後も初期と同様な画質が得られ、上記と同様の方法で測定した二次転写効率も９２％と殆ど低下が見られず、中間転写体表面を目視により観察しても、トナーのフィルミングは全く存在せず、また、表面層の剥離、クラックの発生等もなく良好な結果であった。
【００４８】
以下に本参考例の作像条件を示す。
【００４９】
感光体：導電性支持体上に下引き層、電荷発生層および電荷輸送層を有し、電荷輸送層上に四フッ化エチレン樹脂粒子を分散した保護層を有する有機感光体
感光体表面電位：−７５０Ｖ
カラー現像剤（４色共に）：非磁性一成分トナー
一次転写電圧：＋４００Ｖ
二次転写電圧：＋１．５ＫＶ
プロセススピード：１２０ｍｍ／ｓｅｃ．
現像バイアス：−４５０Ｖ
（実施例１）
参考例１において、表面層結着成分に分散する添加剤をナイロン樹脂粒子（溶解度指数１３．６）に変更した以外は参考例１と同様にして中間転写体を作成し、表層膜厚が約５０μｍの中間転写体を得た。
【００５０】
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、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。第１の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写効率は９４％であり、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ９３％であった。
【００５１】
その後、参考例１と同様に、繰り返して８０ｇ／ｃｍ2紙上にフルカラー画像プリント試験を行った。その結果、６万枚の耐久試験後も初期と同様な画質が得られ、上記と同様の方法で測定した二次転写効率も９２％と殆ど低下が見られず、中間転写体表面を目視により観察しても、トナーのフィルミングは全く存在せず、また、表面層の剥離、クラックの発生等もなく良好な結果であった。
【００５２】
（参考例２）
参考例１において、表面層結着成分に分散する添加剤をシリコーン樹脂粒子（溶解度指数７．３）に変更した以外は参考例１と同様にして中間転写体を作成し、表層膜厚が約４５μｍの中間転写体を得た。
【００５３】
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、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。第１の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写効率は９４％であり、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ９３％であった。
【００５４】
その後、参考例１と同様に、繰り返して８０ｇ／ｃｍ2紙上にフルカラー画像プリント試験を行った。その結果、６万枚の耐久試験後も初期と同様な画質が得られ、上記と同様の方法で測定した二次転写効率も９１％と殆ど低下が見られず、中間転写体表面を目視により観察しても、トナーのフィルミングは全く存在せず、また、表面層の剥離、クラックの発生等もなく良好な結果であった。
【００５５】
（参考例３）
参考例１において、表面層結着成分に分散する添加剤をポリエチレン樹脂粒子（溶解度指数８．１）に変更した以外は参考例１と同様にして中間転写体を作成し、表層膜厚が約４５μｍの中間転写体を得た。
【００５６】
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、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。第１の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写効率は９３％であり、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ９２％であった。
【００５７】
その後、参考例１と同様に、繰り返して８０ｇ／ｃｍ2紙上にフルカラー画像プリント試験を行った。その結果、６万枚の耐久試験後も初期とほぼ同様な画質が得られたが、上記と同様の方法で測定した二次転写効率は８９％と若干の転写効率の低下が見られた。また、中間転写体表面を目視により観察したところ、トナーのフィルミングが極く軽微に観察されたが、表面層の剥離、クラックの発生等はなく、許容できる結果であった。
【００５８】
（参考例４）
参考例１において、表面層結着成分に分散する添加剤をフェノール樹脂粒子（溶解度指数１１．５）に変更した以外は参考例１と同様にして中間転写体を作成し、表層膜厚が約５０μｍの中間転写体を得た。
【００５９】
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、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。第１の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写効率は９３％であり、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ９１％であった。
【００６０】
その後、参考例１と同様に、繰り返して８０ｇ／ｃｍ2紙上にフルカラー画像プリント試験を行った。その結果、６万枚の耐久試験後も初期とほぼ同様な画質が得られたが、上記と同様の方法で測定した二次転写効率は８８％と若干の転写効率の低下が見られた。また、中間転写体表面を目視により観察したところ、トナーのフィルミングが極く軽微に観察されたが、表面層の剥離、クラックの発生等はなく、許容できる結果であった。
【００６１】
（参考例５）
参考例１において、四フッ化エチレン樹脂粒子の含有量が、表面層を構成する物質の全固形分に対して３８重量％になるように変更した以外は参考例１と同様に中間転写体を作成し、表層膜厚が約５０μｍの中間転写体を得た。
【００６２】
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、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。第１の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写効率は９３％であり、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ９１％であった。
【００６３】
その後、参考例１と同様に、繰り返して８０ｇ／ｃｍ2紙上にフルカラー画像プリント試験を行った。その結果、６万枚の耐久試験後も初期とほぼ同様な画質が得られたが、上記と同様の方法で測定した二次転写効率は８７％と若干の転写効率の低下が見られた。また、中間転写体表面を目視により観察したところ、トナーのフィルミングが極く軽微に観察されたが、表面層の剥離、クラックの発生等はなく、許容できる結果であった。
【００６４】
（参考例６）
参考例１において、四フッ化エチレン樹脂粒子の含有量が、表面層を構成する物質の全固形分に対して７７重量％になるように変更した以外は参考例１と同様に中間転写体を作成し、表層膜厚が約５０μｍの中間転写体を得た。
【００６５】
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、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。第１の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写効率は９４％であり、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ９５％であった。
【００６６】
その後、参考例１と同様に、繰り返して８０ｇ／ｃｍ2紙上にフルカラー画像プリント試験を行った。その結果、６万枚の耐久試験後も初期とほぼ同様な画質が得られたが、上記と同様の方法で測定した二次転写効率は８９％と若干の転写効率の低下が見られた。また、中間転写体表面を目視により観察したところ、四フッ化エチレンの脱落によると思われる表面層の軽微な粗れが確認され、トナーのフィルミングが極く軽微に部分的に観察されたが、許容できる結果であった。
【００６７】
（比較例１）
参考例１において、表面層を形成しなかった以外は参考例１と同様にして中間転写体を作成した。
【００６８】
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、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。第１の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写効率は８７％であり、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ６４％であった。
【００６９】
上記のように、初期から問題があることが確認されたので、耐久試験は行わなかった。
【００７０】
（比較例２）
参考例１のゴム配合にて、押出成形、蒸気加硫および研磨を行い、外径１５０ｍｍ、幅３２０ｍｍ、厚み０．８ｍｍのゴムベルトを得た。このゴムベルト上に参考例１の表面層用塗料を用いて表面層を形成した。
【００７１】
このベルト状中間転写体６５を、図４に示されるフルカラー電子写真装置に装着し、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。図４において、符号９２は転写帯電器であり、他の構成要素は、図１に示したものと同様である。
【００７２】
第１の画像担持体である感光体１から中間転写体６５への一次転写効率は９３％であり、中間転写体６５から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ９２％であった。
【００７３】
その後、参考例１と同様に、繰り返して８０ｇ／ｃｍ2紙上にフルカラー画像プリント試験を行った。その結果、約３万枚位から、出力される画像が変化がみられはじめたので中間転写体表面を観察したところ、中間転写体表面に顕著なひび割れが確認されたので耐久試験を中止した。
【００７４】
（比較例３）
参考例１において、四フッ化エチレン樹脂粒子の含有量が、表面層を構成する物質の全固形分に対して２９重量％になるように変更した以外は参考例１と同様にして中間転写体を作成し、表層膜厚が約４５μｍの中間転写体を得た。
【００７５】
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、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。第１の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写効率は９３％であり、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ９０％であった。
【００７６】
その後、参考例１と同様に、繰り返して８０ｇ／ｃｍ2紙上にフルカラー画像プリント試験を行った。その結果、約４万枚耐久した時点から中間転写体にフィルミングが形成されはじめ、６万枚耐久試験後は中間転写体全面にフィルミングが形成され、全体的にガサついた画像が得られた。また、上記と同様の方法で測定した二次転写効率は８２％と著しい転写効率の低下が見られ、実用不可と判断された。
【００７７】
（比較例４）
参考例１において、四フッ化エチレン樹脂粒子の含有量が、表面層を構成する物質の全固形分に対して８３重量％になるように変更した以外は参考例１と同様にして中間転写体を作成し、表層膜厚が約５０μｍの中間転写体を得た。
【００７８】
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、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。第１の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写効率は９４％であり、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ９５％であった。
【００７９】
その後、参考例１と同様に、繰り返して８０ｇ／ｃｍ2紙上にフルカラー画像プリント試験を行った。その結果、約３．５万枚位から、出力される画像に変化がみられはじめたので中間転写体表面を観察したところ、中間転写体表面に顕著なひび割れが確認されたので耐久試験を中止した。
【００８０】
（比較例５）
参考例１において、表面層結着成分に分散する添加剤をポリスチレン樹脂粒子（溶解度指数９．１）に変更した以外は参考例１と同様にして中間転写体を作成し、表層膜厚が約５０μｍの中間転写体を得た。
【００８１】
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、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。第１の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写効率は９４％であり、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ９１％であった。
【００８２】
その後、参考例１と同様に、繰り返して８０ｇ／ｃｍ2紙上にフルカラー画像プリント試験を行った。その結果、約３万枚耐久した時点で中間転写体表面にフィルミングが形成されはじめ、６万枚耐久試験後は中間転写体全面にフィルミングが形成され、全体的にガサついた画像が得られた。また、上記と同様の方法で測定した二次転写効率は８０％と著しい転写効率の低下が見られ、実用不可と判断された。
【００８３】
（比較例６）
参考例１において、表面層結着成分に分散する添加剤をポリメタクリル酸メチル樹脂粒子（溶解度指数９．５）に変更した以外は参考例１と同様にして中間転写体を作成し、表層膜厚が約５０μｍの中間転写体を得た。
【００８４】
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、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。第１の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写効率は９３％であり、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ９１％であった。
【００８５】
その後、参考例１と同様に、繰り返して８０ｇ／ｃｍ2紙上にフルカラー画像プリント試験を行った。その結果、約２万枚耐久した時点で中間転写体表面にフィルミングが形成されはじめ、６万枚耐久試験後は中間転写体全面にフィルミングが形成され、全体的にガサついた画像が得られた。また、上記と同様の方法で測定した二次転写効率は７６％と著しい転写効率の低下が見られ、実用不可と判断された。
【００８６】
上記の各参考例、実施例および各比較例における試験結果をまとめて下記の表１に示す。
【００８７】
【表１】
【００８８】
【発明の効果】
以上のように、第１の画像担持体上に形成されたトナー画像を中間転写体上に転写した後、第２の画像担持体上にさらに転写する画像形成装置において、中間転写体はローラ形状であり、少なくとも弾性層および被覆層を有し、被覆層の最外層である表面層が、溶解度指数ＳＰ１の添加剤を表面層の全構成物質の３５〜８０重量％の範囲で含有し、添加剤の溶解度指数ＳＰ１と、トナーの樹脂成分の溶解度指数ＳＰ２とが
｜ＳＰ１−ＳＰ２｜＞１
の関係にあることにより、耐フィルミング性、耐久性、転写効率および得られる画質の全てにおいて良好な画像形成装置が得られる。
【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一例を示す概略的縦断面図である。
【図２】本発明における弾性層を有するローラ形状の中間転写体の横断面図である。
【図３】本発明における弾性層を有するローラ形状の他の中間転写体の横断面図である。
【図４】ベルト形状の中間転写体を用いたカラー画像出力装置の一例を示す概略的縦断面図である。
【符号の説明】
１ 感光体
２ 一次帯電器
３ 画像露光
５ 感光体クリーナ
６ 中間転写体
７ 中間転写体クリーナ
８ 一次転写バイアス電源
１０ 転写材
１１ 給紙カセット
１２ 二次転写バイアス電源
１３ 定着器
４１〜４４ 現像器
６１ 芯金
６２ 弾性層
６３，６４ 被覆層
６５ ベルト状中間転写体
９１ 転写ローラ
９２ 転写帯電器
【産業上の利用分野】
本発明は、画像形成装置に関し、とくに第１の画像担持体上に形成された画像を一旦中間転写体に転写した（一次転写）後に、第２の画像担持体上にさらに転写する（二次転写）ことにより画像を得る、複写機、プリンターおよ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一例を図１に概略的に示す。
【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６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、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。このようにして感光体１上に目的のカラー画像の第１の色成分像（たと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の現像器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およびブラック現像器４４は作動しておらず、感光体１には作用しないので、第１色のマゼンタ成分像は第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６は、シリンダー状の支持体と、その外周面に形成された弾性層および被覆層を有しており、矢印の方向に感光体１とは逆の方向に同じ周速度で回転駆動される。
【０００９】
そして、感光体１上に形成された第１色のマゼンタ成分像が、感光体１と中間転写体６とのニップ部を通過する過程で、中間転写体６に印加される一次転写バイアス８によって形成される電界により、中間転写体６の外周面に順次一次転写されていく。
【００１０】
中間転写体６に対応する第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５により清掃される。
【００１１】
以下同様に、第２色であるシアン成分像、第３色であるイエロー成分像および第４色であるブラック成分像が順次中間転写体６上に重畳転写され、目的のカラー画像に対応したフル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６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８から印加される。その印加電圧はたとえば＋２ｋＶ〜＋５ｋＶの範囲である。
【００１３】
符号９１は転写ローラで、中間転写体６の下方に平行に軸支されてこれに接するように配設してあるが、感光体１から中間転写体６への第１〜第４色のトナー画像の転写工程においては、転写ローラ９１および後述の中間転写体クリーナ７は中間転写体６から離間することも可能である。
【００１４】
中間転写体６上に重畳転写されたフルカラー画像は、転写ローラ９１が中間転写体６に当接され、給紙カセット１１から中間転写体６と転写ローラ９１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１０が給送され、同時に二次転写バイアスがバイアス電源１２から転写ローラ９１に印加されることにより、転写材１０に二次転写される。トナー画像転写を受けた転写材１０は、定着器１３へ導入され加熱定着される。
【００１５】
転写材１０への画像転写終了後、中間転写体６上の転写残トナーは、中間転写体クリーナ７が当接されることにより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画像を転写する画像形成装置（特開昭６３−３０１９６０号公報等）に比べて、以下の点で優れている。すなわち、（ａ）各色のトナー画像の重ね合わせ時の色ズレが少なく、（ｂ）図１で示されるように、第２の画像担持体への加工や制御（たとえばグリッパーに把持する、吸着するおよ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】
第２の画像担持体として、たとえば４０ｇ／ｍ２ 程度の薄い紙から、２００ｇ／ｍ２ 程度の厚い紙まで選択することが可能である。第２の画像担持体の幅の広狭、あるいは厚さの長短によらず転写可能であり、封筒、ハガキおよびラベル紙等までに対応することが可能である。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
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はじめているが、こ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、下記のような克服すべき問題点を未だ有している。
【００１９】
（１）第１の画像担持体、たとえば感光体から中間転写体への転写効率、および中間転写体から第２の画像担持体、たとえば紙やＯＨＰ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、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、高価なものとなってしまっている。
【００２０】
（２）図１に示されるように、中間転写体６には中間転写体クリーナ７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６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、電界によるクリーニングまたはその併用等種々あるが、中間転写体６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７では除去しきれなかったトナーが中間転写体６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、第一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、または全体の転写効率の低下を招く。
【００２１】
（３）中間転写体を繰り返し使用し、耐久が進むにつれ、当該中間転写体の表面性が変化することがある。甚だしい場合は、中間転写体の表面で削れ、粗れや割れが生じ、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。
【００２２】
本発明は、前述の諸問題を解決した中間転写体を用いる画像形成装置を提案するものである。
【００２３】
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、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。
【００２４】
【発明を解決するための手段】
本発明は、第１の画像担持体上に形成されたトナー画像を、該第１の画像担持体と中間転写ベルトとのニップにおいて、＋４００Ｖの一次転写電圧の印加の下で該中間転写体上に一次転写した後、該中間転写体上に転写された該トナー画像を、該中間転写体と転写ローラとのニップにおいて、＋１．５ＫＶの二次転写電圧の印加の下で第２の画像担持体上に二次転写する画像形成装置において、前記中間転写体はローラ形状であり、かつ少なくとも弾性層および被覆層を有し、前記被覆層の最外層である表面層が、溶解度指数ＳＰ１の添加剤としてナイロン樹脂粒子を表面層の全構成物質の３５〜８０重量％の範囲で含有すると共に、ポリエステルウレタンを含有し、前記添加剤の溶解ＳＰＩと、前記トナー樹脂成分の溶解度指数ＳＰ２とが、｜ＳＰ１−ＳＰ２｜＞１の関係にあることを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
第１の画像担持体上に形成されたトナー画像を中間転写体に転写した後、第２の画像担持体上にさらに転写する電子写真方式の画像形成装置において、上記の本発明の目的は、中間転写体表面とトナーとの相溶性を低くすることによって達成することができる。すなわち、中間転写体表面とトナーとの相溶性を低くすることにより、中間転写体表面とトナーの付着力が減少するために二次転写性が向上し、同時にフィルミングを防止することができる。
【００２７】
そのためには、中間転写体表面層の結着成分中に、トナーと相溶性の低い添加剤を混合、分散する方法が良い。すなわち、溶解度指数ＳＰ１の添加剤を、表面層の全構成物質の３５〜８０重量％の範囲で含有し、前記添加剤の溶解度指数ＳＰ１と、前記トナーの樹脂成分の溶解度指数ＳＰ２とが
｜ＳＰ１−ＳＰ２｜＞１
の関係を満たすことにより、転写効率、耐フィルミング性に優れた中間転写体を得ることができる。しかしながら、このように多量の添加剤を表面層中に含有した中間転写体の場合、中間転写体にかかる伸び、屈曲等のストレスが大きいと、耐久に伴い中間転写体表面層に割れ、剥離等の不具合が生じる。したがって、中間転写体はローラ形状であり、溶解度指数ＳＰ１の添加剤を、表面層の全構成物質の３５〜８０重量％の範囲で含有し、前記添加剤の溶解度指数ＳＰ１と、前記トナーの樹脂成分の溶解度指数ＳＰ２とが
｜ＳＰ１−ＳＰ２｜＞１
の関係を満たすことにより、諸特性を満足することのできる中間転写体を得ることができる。
【００２８】
｜ＳＰ１−ＳＰ２｜＜１の場合には、前記トナーとの相溶性が高く、耐久に伴い中間転写体表面に徐々にトナーの付着がおこり、所謂フィルミングが発生する。また添加剤の表面層中での含有量が３５重量％未満でも同様の不具合が発生し、添加剤の表面層中での含有量が８０重量％を超える場合には、耐久に伴い中間転写体表面層にクラック、剥離が発生する。
【００２９】
本発明で用いる添加剤としては、平均粒径０．１〜１００μｍの高分子重合体粒子が好ましい。このような高分子重合体粒子としてナイロン粒子が用いられる。
【００３０】
中間転写体の表面層を構成する物質を調製するために、このような添加剤を樹脂、エラストマー、ゴム等の結着成分中に混合、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。結着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などの装置が用いられ、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。
【００３１】
これらの添加剤は、中間転写体の表面に現れていることが必要であり、したがって中間転写体の表面層を構成する組成物中に添加することが必要である。中間転写体が複数の層により構成されている場合には、少なくともその最外層中に添加剤は分散されていなければならない。本発明において表面層とは、最も外側の層を指す。
【００３２】
本発明に用いる中間転写体は、たとえば図２に示すような、円筒状の導電性支持体（芯金）６１の外周面上にゴム、エラストマーまたは樹脂等を含有する弾性層６２を有し、さらにその弾性層６２の外周面上に一層の被覆層６３を有するドラム状、または図３に示すような、弾性層６２の外周面上に二層の被覆層６３および６４を有するドラム状等、種々の態様の中間転写体から目的、必要に応じて選択することができる。
【００３３】
導電性支持体は、アルミニウム、鉄、銅およ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て製作することができ、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。
【００３４】
また本発明に用いる中間転写体は、第一の画像担持体として保護層を有する有機感光体を用いる場合にも好適である。保護層は、たとえば電荷輸送層の外側に設けたＰＴＦＥ樹脂粒子等を分散した層であり、このような保護層を設けることにより第一の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写特性が向上し、転写中抜けなどの画像欠陥のない良好な画質と高い一次転写効率が得られる。たと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せず、同時に二次転写不良などの画像欠陥を発生してしまうことになる。しかし、本発明で用いる中間転写体によれば、このような問題は発生せず、保護層を用いた感光体との組み合わせにより実質的な転写効率と画像品位の向上が達成できる。
【００３５】
本発明に用いる中間転写体の弾性層および被覆層に使用されるゴム、エラストマーとしては、たとえばゴム、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、ポリアミドエラストマー、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴムおよ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およびスチレン−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、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、キシレン樹脂およ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、樹脂を２種類以上組み合わせて使用してもよい。
【００３６】
また表面層の結着成分の特徴として、さらに表面層の耐久性を向上させるために、伸びが１５０％以上、引張強さが３００ｋｇｆ／ｃｍ２ 以上、且つ１００％伸び時の引張応力が２５０ｋｇｆ／ｃｍ２ 以下であることが好ましく、より好ましくは、伸びが２５０％以上、引張強さが４００ｋｇｆ／ｃｍ２ 以上、且つ１００％伸び時の引張応力が２００ｋｇｆ／ｃｍ２ 以下であり、特に好ましくは、伸びが３５０％以上、引張強さが４５０ｋｇｆ／ｃｍ２ 以上、且つ１００％伸び時の引張応力が１５０ｋｇｆ／ｃｍ２ 以下である（ＪＩＳ Ｋ−６３０１に準じて測定）。
【００３７】
また中間転写体の添加剤として、カーボンブラック、グラファイト、カーボン繊維、金属粉、導電性金属酸化物、有機金属化合物、有機金属塩、導電性高分子等を用いてもよい。
【００３８】
中間転写体の弾性層の膜厚は０．５ｍｍ以上、さらには１ｍｍ以上、特には１ｍｍ〜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さらにその上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、さらには２ｍｍ以下、特には２０μｍ〜１ｍｍであることが好ましい。
【００３９】
また中間転写体の体積抵抗率は、１０１ 〜１０１３Ω・ｃｍであることが好ましく、特には、１０２ 〜１０１０Ω・ｃｍであることが好ましい。
【００４０】
本発明に用いられる中間転写体は、たとえば以下のようにして製造される。
【００４１】
まず、円筒状導電性支持体（芯金）としての金属ロールを用意する。ゴム、エラストマー、樹脂などを金属ロール上に、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、ロールコート、あるいはスプレーコート等により成型することにより被覆層を設ける。
【００４２】
【実施例】
以下に参考例、及び実施例をもって本発明を詳細に説明する。
【００４３】
（参考例１）
直径１８２ｍｍ、長さ３２０ｍｍ、厚み５ｍｍのアルミニウム製円筒状ローラの表面に、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、弾性層を有するローラ（１）を得た。
【００４４】
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 ３０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。
【００４５】
表面層用塗料配合：
【００４６】
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、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。第１の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写効率は９４％であり、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ９４％であった。なお、本明細書において、一次転写効率および二次転写効率は次式により求めた値である。
【００４７】
【００４８】
以下に本参考例の作像条件を示す。
【００４９】
感光体：導電性支持体上に下引き層、電荷発生層および電荷輸送層を有し、電荷輸送層上に四フッ化エチレン樹脂粒子を分散した保護層を有する有機感光体
感光体表面電位：−７５０Ｖ
カラー現像剤（４色共に）：非磁性一成分トナー
一次転写電圧：＋４００Ｖ
二次転写電圧：＋１．５ＫＶ
プロセススピード：１２０ｍｍ／ｓｅｃ．
現像バイアス：−４５０Ｖ
（実施例１）
参考例１において、表面層結着成分に分散する添加剤をナイロン樹脂粒子（溶解度指数１３．６）に変更した以外は参考例１と同様にして中間転写体を作成し、表層膜厚が約５０μｍの中間転写体を得た。
【００５０】
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、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。第１の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写効率は９４％であり、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ９３％であった。
【００５１】
その後、参考例１と同様に、繰り返して８０ｇ／ｃｍ2紙上にフルカラー画像プリント試験を行った。その結果、６万枚の耐久試験後も初期と同様な画質が得られ、上記と同様の方法で測定した二次転写効率も９２％と殆ど低下が見られず、中間転写体表面を目視により観察しても、トナーのフィルミングは全く存在せず、また、表面層の剥離、クラックの発生等もなく良好な結果であった。
【００５２】
（参考例２）
参考例１において、表面層結着成分に分散する添加剤をシリコーン樹脂粒子（溶解度指数７．３）に変更した以外は参考例１と同様にして中間転写体を作成し、表層膜厚が約４５μｍの中間転写体を得た。
【００５３】
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、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。第１の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写効率は９４％であり、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ９３％であった。
【００５４】
その後、参考例１と同様に、繰り返して８０ｇ／ｃｍ2紙上にフルカラー画像プリント試験を行った。その結果、６万枚の耐久試験後も初期と同様な画質が得られ、上記と同様の方法で測定した二次転写効率も９１％と殆ど低下が見られず、中間転写体表面を目視により観察しても、トナーのフィルミングは全く存在せず、また、表面層の剥離、クラックの発生等もなく良好な結果であった。
【００５５】
（参考例３）
参考例１において、表面層結着成分に分散する添加剤をポリエチレン樹脂粒子（溶解度指数８．１）に変更した以外は参考例１と同様にして中間転写体を作成し、表層膜厚が約４５μｍの中間転写体を得た。
【００５６】
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、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。第１の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写効率は９３％であり、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ９２％であった。
【００５７】
その後、参考例１と同様に、繰り返して８０ｇ／ｃｍ2紙上にフルカラー画像プリント試験を行った。その結果、６万枚の耐久試験後も初期とほぼ同様な画質が得られたが、上記と同様の方法で測定した二次転写効率は８９％と若干の転写効率の低下が見られた。また、中間転写体表面を目視により観察したところ、トナーのフィルミングが極く軽微に観察されたが、表面層の剥離、クラックの発生等はなく、許容できる結果であった。
【００５８】
（参考例４）
参考例１において、表面層結着成分に分散する添加剤をフェノール樹脂粒子（溶解度指数１１．５）に変更した以外は参考例１と同様にして中間転写体を作成し、表層膜厚が約５０μｍの中間転写体を得た。
【００５９】
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、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。第１の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写効率は９３％であり、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ９１％であった。
【００６０】
その後、参考例１と同様に、繰り返して８０ｇ／ｃｍ2紙上にフルカラー画像プリント試験を行った。その結果、６万枚の耐久試験後も初期とほぼ同様な画質が得られたが、上記と同様の方法で測定した二次転写効率は８８％と若干の転写効率の低下が見られた。また、中間転写体表面を目視により観察したところ、トナーのフィルミングが極く軽微に観察されたが、表面層の剥離、クラックの発生等はなく、許容できる結果であった。
【００６１】
（参考例５）
参考例１において、四フッ化エチレン樹脂粒子の含有量が、表面層を構成する物質の全固形分に対して３８重量％になるように変更した以外は参考例１と同様に中間転写体を作成し、表層膜厚が約５０μｍの中間転写体を得た。
【００６２】
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、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。第１の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写効率は９３％であり、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ９１％であった。
【００６３】
その後、参考例１と同様に、繰り返して８０ｇ／ｃｍ2紙上にフルカラー画像プリント試験を行った。その結果、６万枚の耐久試験後も初期とほぼ同様な画質が得られたが、上記と同様の方法で測定した二次転写効率は８７％と若干の転写効率の低下が見られた。また、中間転写体表面を目視により観察したところ、トナーのフィルミングが極く軽微に観察されたが、表面層の剥離、クラックの発生等はなく、許容できる結果であった。
【００６４】
（参考例６）
参考例１において、四フッ化エチレン樹脂粒子の含有量が、表面層を構成する物質の全固形分に対して７７重量％になるように変更した以外は参考例１と同様に中間転写体を作成し、表層膜厚が約５０μｍの中間転写体を得た。
【００６５】
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、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。第１の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写効率は９４％であり、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ９５％であった。
【００６６】
その後、参考例１と同様に、繰り返して８０ｇ／ｃｍ2紙上にフルカラー画像プリント試験を行った。その結果、６万枚の耐久試験後も初期とほぼ同様な画質が得られたが、上記と同様の方法で測定した二次転写効率は８９％と若干の転写効率の低下が見られた。また、中間転写体表面を目視により観察したところ、四フッ化エチレンの脱落によると思われる表面層の軽微な粗れが確認され、トナーのフィルミングが極く軽微に部分的に観察されたが、許容できる結果であった。
【００６７】
（比較例１）
参考例１において、表面層を形成しなかった以外は参考例１と同様にして中間転写体を作成した。
【００６８】
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、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。第１の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写効率は８７％であり、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ６４％であった。
【００６９】
上記のように、初期から問題があることが確認されたので、耐久試験は行わなかった。
【００７０】
（比較例２）
参考例１のゴム配合にて、押出成形、蒸気加硫および研磨を行い、外径１５０ｍｍ、幅３２０ｍｍ、厚み０．８ｍｍのゴムベルトを得た。このゴムベルト上に参考例１の表面層用塗料を用いて表面層を形成した。
【００７１】
このベルト状中間転写体６５を、図４に示されるフルカラー電子写真装置に装着し、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。図４において、符号９２は転写帯電器であり、他の構成要素は、図１に示したものと同様である。
【００７２】
第１の画像担持体である感光体１から中間転写体６５への一次転写効率は９３％であり、中間転写体６５から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ９２％であった。
【００７３】
その後、参考例１と同様に、繰り返して８０ｇ／ｃｍ2紙上にフルカラー画像プリント試験を行った。その結果、約３万枚位から、出力される画像が変化がみられはじめたので中間転写体表面を観察したところ、中間転写体表面に顕著なひび割れが確認されたので耐久試験を中止した。
【００７４】
（比較例３）
参考例１において、四フッ化エチレン樹脂粒子の含有量が、表面層を構成する物質の全固形分に対して２９重量％になるように変更した以外は参考例１と同様にして中間転写体を作成し、表層膜厚が約４５μｍの中間転写体を得た。
【００７５】
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、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。第１の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写効率は９３％であり、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ９０％であった。
【００７６】
その後、参考例１と同様に、繰り返して８０ｇ／ｃｍ2紙上にフルカラー画像プリント試験を行った。その結果、約４万枚耐久した時点から中間転写体にフィルミングが形成されはじめ、６万枚耐久試験後は中間転写体全面にフィルミングが形成され、全体的にガサついた画像が得られた。また、上記と同様の方法で測定した二次転写効率は８２％と著しい転写効率の低下が見られ、実用不可と判断された。
【００７７】
（比較例４）
参考例１において、四フッ化エチレン樹脂粒子の含有量が、表面層を構成する物質の全固形分に対して８３重量％になるように変更した以外は参考例１と同様にして中間転写体を作成し、表層膜厚が約５０μｍの中間転写体を得た。
【００７８】
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、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。第１の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写効率は９４％であり、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ９５％であった。
【００７９】
その後、参考例１と同様に、繰り返して８０ｇ／ｃｍ2紙上にフルカラー画像プリント試験を行った。その結果、約３．５万枚位から、出力される画像に変化がみられはじめたので中間転写体表面を観察したところ、中間転写体表面に顕著なひび割れが確認されたので耐久試験を中止した。
【００８０】
（比較例５）
参考例１において、表面層結着成分に分散する添加剤をポリスチレン樹脂粒子（溶解度指数９．１）に変更した以外は参考例１と同様にして中間転写体を作成し、表層膜厚が約５０μｍの中間転写体を得た。
【００８１】
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、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。第１の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写効率は９４％であり、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ９１％であった。
【００８２】
その後、参考例１と同様に、繰り返して８０ｇ／ｃｍ2紙上にフルカラー画像プリント試験を行った。その結果、約３万枚耐久した時点で中間転写体表面にフィルミングが形成されはじめ、６万枚耐久試験後は中間転写体全面にフィルミングが形成され、全体的にガサついた画像が得られた。また、上記と同様の方法で測定した二次転写効率は８０％と著しい転写効率の低下が見られ、実用不可と判断された。
【００８３】
（比較例６）
参考例１において、表面層結着成分に分散する添加剤をポリメタクリル酸メチル樹脂粒子（溶解度指数９．５）に変更した以外は参考例１と同様にして中間転写体を作成し、表層膜厚が約５０μｍの中間転写体を得た。
【００８４】
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、感光体として保護層を有する有機感光体を用いて、シアン単色で転写効率を測定した（トナーの樹脂成分の溶解度指数９．８）。第１の画像担持体である感光体から中間転写体への一次転写効率は９３％であり、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｃｍ２ 紙への二次転写効率はそれぞれ９１％であった。
【００８５】
その後、参考例１と同様に、繰り返して８０ｇ／ｃｍ2紙上にフルカラー画像プリント試験を行った。その結果、約２万枚耐久した時点で中間転写体表面にフィルミングが形成されはじめ、６万枚耐久試験後は中間転写体全面にフィルミングが形成され、全体的にガサついた画像が得られた。また、上記と同様の方法で測定した二次転写効率は７６％と著しい転写効率の低下が見られ、実用不可と判断された。
【００８６】
上記の各参考例、実施例および各比較例における試験結果をまとめて下記の表１に示す。
【００８７】
【表１】
【発明の効果】
以上のように、第１の画像担持体上に形成されたトナー画像を中間転写体上に転写した後、第２の画像担持体上にさらに転写する画像形成装置において、中間転写体はローラ形状であり、少なくとも弾性層および被覆層を有し、被覆層の最外層である表面層が、溶解度指数ＳＰ１の添加剤を表面層の全構成物質の３５〜８０重量％の範囲で含有し、添加剤の溶解度指数ＳＰ１と、トナーの樹脂成分の溶解度指数ＳＰ２とが
｜ＳＰ１−ＳＰ２｜＞１
の関係にあることにより、耐フィルミング性、耐久性、転写効率および得られる画質の全てにおいて良好な画像形成装置が得られる。
【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一例を示す概略的縦断面図である。
【図２】本発明における弾性層を有するローラ形状の中間転写体の横断面図である。
【図３】本発明における弾性層を有するローラ形状の他の中間転写体の横断面図である。
【図４】ベルト形状の中間転写体を用いたカラー画像出力装置の一例を示す概略的縦断面図である。
【符号の説明】
１ 感光体
２ 一次帯電器
３ 画像露光
５ 感光体クリーナ
６ 中間転写体
７ 中間転写体クリーナ
８ 一次転写バイアス電源
１０ 転写材
１１ 給紙カセット
１２ 二次転写バイアス電源
１３ 定着器
４１〜４４ 現像器
６１ 芯金
６２ 弾性層
６３，６４ 被覆層
６５ ベルト状中間転写体
９１ 転写ローラ
９２ 転写帯電器
Claims (4)
- 第１の画像担持体上に形成されたトナー画像を、該第１の画像担持体と中間転写ベルトとのニップにおいて、＋４００Ｖの一次転写電圧の印加の下で該中間転写体上に一次転写した後、該中間転写体上に転写された該トナー画像を、該中間転写体と転写ローラとのニップにおいて、＋１．５ＫＶの二次転写電圧の印加の下で第２の画像担持体上に二次転写する画像形成装置において、
前記中間転写体はローラ形状であり、かつ少なくとも弾性層および被覆層を有し、前記被覆層の最外層である表面層が、溶解度指数ＳＰ１の添加剤としてナイロン樹脂粒子を表面層の全構成物質の３５〜８０重量％の範囲で含有すると共に、ポリエステルウレタンを含有し、前記添加剤の溶解度指数ＳＰ１と、前記トナー樹脂成分の溶解度指数ＳＰ２とが、
｜ＳＰ１−ＳＰ２｜＞１の関係にあることを特徴とする画像形成装置。 - 前記第１の画像担持体が、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体である請求項１に記載の画像形成装置。
- 前記第１の画像担持体が有機感光体である請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
- 前記第１の画像形成装置が、表面に保護層を有する有機感光体である請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
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