JP3799847B2

JP3799847B2 - 中間転写体及びそれを用いる画像形成装置

Info

Publication number: JP3799847B2
Application number: JP34761998A
Authority: JP
Inventors: 幸雄原
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-12-07
Filing date: 1998-12-07
Publication date: 2006-07-19
Anticipated expiration: 2018-12-07
Also published as: JP2000172085A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機、レーザープリンター、ファクシミリ、これら複合ＯＡ機器等の電子写真方式を利用した画像形成装置に関する。より具体的には、像担持体に形成さらたトナー像を一旦中間転写体に転写した後、これを用紙等の記録媒体に転写して再生画像を得るようにした画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を利用した画像形成装置は、無機または有機光導電性材料で構成された感光体からなる像担持体上に一様な電荷を形成し、画像信号を変調したレーザー光等で静電濳像を形成した後、帯電したトナーで前記静電濳像を現像して可視化したトナー像とする。そして、このトナー像を直接あるいは中間転写体を介して、用紙等の記録媒体に転写することにより所要の再生画像を得る。
像担持体に形成されたトナー像を中間転写体に一次転写し、さらに中間転写体上のトナー像を記録紙に二次転写する方式を採用した画像形成装置は、例えば、特開昭62-206567号公報等に開示されている。
中間転写体方式を採用した画像形成装置に用いられるベルト材料としては、ポリカーボネイト樹脂(特開平06-095521)、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)(特開平5-200904、特開平6-228335)、ポリアルキレンフタレート(特開平6-149081)、PC(ポリカーボネイト)/PAT(ポリアルキレンテレフタレート)のブレンド材料(特開平6-149083)、ETFE(エチレンテトラフロロエチレン共重合体)/PC,ETFE/PAT,PC/PATのブレンド材料(特開平6-149079)などの熱可塑性樹脂にカーボンブラックなどの導電剤を配合した導電性無端ベルトが提案されている。
【０００３】
前記、ポリカーボネイト樹脂、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)などの熱可塑性樹脂を用いる導電性材料は、ヤング率が24000kg/cm2以下と機械特性に劣るために、駆動時のベルトにかかる応力に対するベルト変形が大きく、中間転写ベルトに適用した場合に高品質の転写画質が安定して得られず、また駆動時にベルト端部にクラックが発生するためにベルトの耐久性に劣る等の問題がある。
【０００４】
機械特性が優れた材料としては、ポリイミド樹脂をあげることができ、例えば、特許番号２５６０７２７号（特開昭63-311263）公報において、カーボンブラック分散のポリイミドシームレスベルトが提案されている。
このシームレスベルトは、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸の溶液中に導電剤として５〜２０重量％のカーボンブラックを分散させ、分散液を金属ドラム上に流延して乾燥した後、ドラムから剥離したフィルムを高温下に延伸してポリイミドフィルムを形成し、更に適当な大きさに切り出してエンドレスベルトとすることにより製造される。
上記フィルム成形の一般的な方法は、導電剤を分散したポリアミド酸溶液の成膜原溶液を円筒金型に注入して、例えば、１００〜２００℃に加熱しつつ５００〜２０００rpmの回転数で円筒金型を回転させながら、遠心成形法によりフィルム状に成膜する。次いで、得られたフィルムを半硬化した状態で脱型して鉄芯に被せ、３００℃以上の高温でポリイミド化反応（ポリアミド酸の閉環反応）を進行させて本硬化がおこなわれる。
また、成膜原液を金属シート上に均一な厚みに流延して、上記と同様に1００〜２００℃に加熱して溶媒の大半を除去し、その後３００℃以上の高温に段階的に昇温して、ポリイミドフィルムを形成する方法がある。
ポリアミド酸を溶解する成膜原液に用いられる溶媒としては、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ），Ｎ-メチルピロリドン（ＮＭＰ）等の有機極性溶媒が挙げられる。
【０００５】
上記、従来技術において、機械特性に優れたカーボンブラック分散のポリイミド樹脂のシームレスベルトは、駆動時のベルト材料の変形が小さく、高品質の転写画質が安定して得られるという特長がある。しかしながら、ポリイミド樹脂を中間転写体として用いた場合、我々の試験によれば、例えば、多重色カラー画像のような比較的厚いトナー層を含むパッチ部を連続して転写を繰り返しているうちに、パッチ部の転写画像濃度が次第に低下して遂には白抜けする（以下、「白抜け」で代表する）問題が発生した。ここで、パッチ部とは、所定枚数毎に得られる画像の状態を評価するために、ロゴマーク等のテストパターンが転写される中間転写体の小領域（例えば６ｍｍ×６ｍｍ）をいう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、カーボンブラックを分散させたポリイミド樹脂材料を用いる中間転写体において、白抜けが発生することがない高品質の画像を安定して得ることができる中間転写体を提供すること、およびこの中間転写体を使用する画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的は、以下の中間転写体及び画像形成装置を提供することにより解決される。
（１）画情報に応じた静電潜像を形成する潜像担持体、前記潜像担持体に形成された静電潜像をトナー像として可視化するための現像装置と前記潜像担持体に担持された末定着のトナー像が一次転写装置によって一次転写される中間転写体と前記中間転写体上の末定着トナー像を記録媒体に二次転写するための二次転写装置を有する画像形成装置のための中間転写体であって、前記中間転写体が遠心成形法により成形されてなり、前記中間転写体はカーボンブラックにより表面抵抗率が１０ ⁹ 〜１０ ¹⁴ Ω／□の範囲とされたポリイミド樹脂からなり、前記カーボンブラックの１μｍ以上の粒径を有する凝集塊が、単位断面積（０．１ｍｍ²）あたり５０個以内であり、かつ、前記中間転写体の転写面から０．０１ｍｍまでの範囲における前記凝集塊の比面積率が、０．２％以下であることを特徴とする中間転写体。
この中間転写体は、多重色のパッチ画像部を多数回転写した場合でもその表面抵抗率が低下することなく、この中間転写体を組み込んだ画像形成装置は、白抜けが発生しない、安定的に高品質の画像形成を行うことができる。
（２）画情報に応じた静電潜像を形成する潜像担持体、前記潜像担持体に形成された静電潜像をトナー像として可視化するための現像装置と前記潜像担持体に担持された末定着のトナー像が一次転写装置によって一次転写される中間転写体と前記中間転写体上の末定着トナー像を記録媒体に二次転写するための二次転写装置を有する画像形成装置において、前記（１）の中間転写体を使用することを特徴とする画像形成装置。
【０００８】
【発明の実施の形態】
前述したように、ポリイミド樹脂を構成材料とする中間転写ベルトを用いて、多重色のパッチ画像部を連続して転写を繰り返すと、パッチ部の転写画像濃度が次第に低下し遂には白抜けが発生するすることがある。図２は多重色のパッチ部を1000枚copy後のハーフトーンでの白抜け発生状況を示す。多重色の6mm□のパッチ部を1000枚転写(1次転写電圧2KV)後、ハーフートーン(マゼンタ30%)の画像を転写すると、前記、6mm□のパッチ部が白く抜ける問題が発生した。
本発明者らは、この点について鋭意原因を追求した結果、ポリイミド樹脂に分散したカーボンブラックの１μｍ以上の凝集塊が多いことが前記白抜けに大きな影響を及ぼすことを見出した。さらに、この他にカーボンブラックの１μｍ以上の凝集塊のポリイミド樹脂中での分散が不均一（分散度が大きい）ことと、カーボンブラックの１μｍ以上の凝集塊が、中間転写体の転写面側に多く偏在することも前記白抜けに影響を及ぼすことを見出した。そして本発明者等は、カーボンブラックの凝集塊が多いことやその分散度等によって前記白抜けが発生する原因は、転写時の電界が、カーボンブラックの凝集塊に集中して、その凝集塊の周辺部位のポリイミド樹脂構造を破壊することによって、凝集塊の周辺部位の表面抵抗率がその周辺部より低下することに起因することを解明した。
【０００９】
一般に、静電転写法でトナー像を中間転写体に転写する際しては、中間転写体が所定の表面抵抗率を有していることが重要である。本発明における中間転写体の表面抵抗率は、カーボンブラックの選択と配合量により、１０⁹〜１０¹⁴Ω/□の範囲に調整される。表面抵抗率が高すぎると、トナー像の転写時に中間転写体が著しく帯電することから、中間転写体が像担持体と離間する際に剥離放電が発生し、中間転写体に転写されたトナー像が剥離放電に伴って飛散してしまう。図３にこのような現象を説明するパッシエン則すなわち剥離放電が発生するギャップ（ｄ）と転写電界（Ｅ）との関係を示す。また、表面抵抗率が低すぎると、中間転写体と像担持体との間に過大な電流が流れることから、一旦は、中間転写体に転写されたトナー像が像担持体に戻ってしまう、いわゆるリトランスファー現象が発生し像が白く抜けててしまう。これらの現象を回避するためには、中間転写体の表面抵抗率は上記範囲が適当である。
【００１０】
このように中間転写体の表面抵抗率が低すぎるとリトランスファー現象が発生してしまうため、中間転写体の表面抵抗率は適正な範囲にあることが必要であるが、中間転写体の全体的な表面抵抗率が適正な範囲であっても、局所的に表面抵抗率が小さい部位が生ずると、同様なメカニズムによりリトランスファー現象が発生するため同様に白抜けが発生することになるのである。
ここで、図を用いて中間転写体の樹脂材料の中にカーボンブラックの凝集塊が存在する場合に、表面抵抗率が低下することについて説明する。
【００１１】
図４は、中間転写体の表面抵抗率の低下を説明する一次転写部の説明図であり、図中１は感光体ドラム（潜像）担持体、５は導電ロール、７は中間転写体を示す。図４Ａに示すように、中間転写体上にトナー像が存在しない場合には、トナー粒子間のエアギヤップがないので、放電現象（パッシエン放電）が発生しない。したがって、ポリイミド樹脂表面は放電による劣化を受けることがないため、その表面抵抗率は変化しない。しかしながら、図４Ｂに示すように、中間転写体上に比較的厚いトナー層を含むトナー像を転写する場合には、トナー粒子間のエアギヤップがあるため放電現象が発生する。この放電現象により、ポリイミド樹脂表面は変質してその表面抵抗率が低下する。したがって、単色トナー層より一般的に厚い多色のトナー層を転写する場合の方が放電現象は生じ易くなる。
【００１２】
一方、図５（Ａ）ないし図５（Ｂ）は多重色パッチ画像を形成する場合にポリイミド樹脂中に、カーボンブラックの凝集塊が存在すると、その周辺部位の表面抵抗が一層低下することを概念的に説明する図である。図５（Ａ）で示すように、ベルト表面にカーボンブラックの凝集塊があると、図５（Ｂ）に示すように電圧を印加すると、カーボンブラック凝集塊がある部位に電界が集中する。多重色のパッチ部を転写する場合には、トナー粒子間のair gapがあり、かつ前記の電界集中により図５（Ｃ）に示されるように凝集塊近傍の電界が樹脂の絶縁破壊電圧を超えて、過大な電流が流れる(パッシェン放電)ことになる。そうすると、図５（Ｄ）で示すように凝集塊近傍の樹脂が破壊されて全体として表面抵抗が低下する。前記のカーボンブラックの凝集塊が多い場合には、この凝集塊の部位に電界が集中するために、カーボンブラック凝集塊の周辺のポリイミド樹脂材料の表面層が変質し易いので、表面抵抗率の低下が大きい。一時転写を何回も繰り返すと、中間転写体のパッチ画像に相当する部位に放電が繰り返され、ポリイミド樹脂の変質が進行し、その結果その部位において局所的に表面抵抗が大幅に低下することになる。これに対し、パッチ画像ではなく、全体的に画像形成が行われる場合には、中間転写体にカーボンブラックの凝集塊が存在していたとしても、前記のような局所的な電界集中は起こりにくい。
【００１３】
本発明はこのような知見に基づくものであり、ポリイミド樹脂に導電剤として分散したカーボンブラックの１μｍ以上の粒径の凝集塊が、単位断面積（０．１ｍｍ²）あたり５０個以内であることを特徴とする。良好な画像を得るには、表面抵抗率が低下しても、比較的厚いトナー層からなる画像部とその周辺部との表面抵抗率の差が０．７桁（logΩ/□）以内であれば、その時の画像濃度に差が生じない。すなわち、カーボンブラック分散のポリイミド樹脂において、１μｍ以上のカーボンブラックの凝集塊の単位断面積（０．１ｍｍ²）あたり５０個以内の場合には、表面抵抗率の低下を前記の条件の範囲に抑えることができ、一次転写部における転写電圧による、画像部でのトナー粒子間の放電現象に起因するベルト表面の抵抗低下という問題がなくなる。したがって、たとえ一次転写を繰り返しても、出力画像に画像濃度が低下したり更には白抜けが発生するようなことがなくなる。
望ましくは、カーボンブラックの凝集塊は５個以内であり、更に望ましくは、１μｍ以上のカーボンブラックの凝集塊が０個であることが望ましい。
ここで、単位断面積の断面とは、中間転写体の表面に対して直角の断面を意味する。
【００１４】
本発明においてはカーボンブラックの１μｍ以上のカーボンブラックの凝集塊の数が少ないという条件の他に、転写面から０．０１ｍｍまでの範囲におけるカーボンブラックの１μｍ以上の凝集塊の比面積率が、０．２％以下とする。ここで、比面積率とは、その区分での、カーボンブラックの占める面積率を意味する。
また、本発明においては、カーボンブラックの１μｍ以上の粒径の凝集塊の分散度が、０．６以下であることが好ましい。ここで、カーボンブラックの１μｍ以上の粒径の凝集塊の分散度が、０．６以下であるとは、凝集塊の粒子間距離の標準偏差／粒子間距離の平均値が０．６以下であることを意味する。
【００１５】
また、本発明の中間転写体は、中間転写体の表面抵抗率を、カーボンブラックにより１０⁹〜１０¹⁴Ω/□の範囲に調整する。先に詳述したように抵抗率が１０¹⁴より大きいと中間転写体が像担持体と離間する際に剥離放電が発生し、中間転写体に転写されたトナー像が剥離放電に伴って飛散しやすくなる。また１０⁹より表面抵抗率が低すぎると、中間転写体と像担持体との間に過大な電流が流れるため、リトランスファー現象が発生しやすくなる。これらの現象を回避するためには、中間転写体の表面抵抗率は上記範囲が適当である。
【００１６】
本発明の中間転写体に使用するポリイミド樹脂としては、通常のポリイミド樹脂を特に制限なく使用することができるが、例えば、代表的なポリイミド樹脂であるポリピロメリット酸イミド系樹脂材料を挙げることができる。ポリピロメリット酸イミド系樹脂材料は、例えば、NMP、DMF、DMAcなどの極性溶媒中でピロメリット酸ジ無水物(PMDA)とジアミンとしてオキシジアニリン(ODA)の重縮合で得られたポリアミック酸を経て、脱水縮合反応によって得られる。
【００１７】
カーボンブラックを分散させるポリイミド樹脂としては、具体的には宇部興産(株)耐熱皮膜用ポリイミドＵワニスＳ、ＵワニスＡなどを挙げることができる。
【００１８】
本発明において、導電性を付与するために用いられるカーボンブラックとしては、電気化学(株)製粒状アセチレンブラック(吸油量288ml/100g)、旭カーボン(株)製HS-500(吸油量477ml/100g)、アサヒサーマルFT(吸油量28ml/100g)、アサヒサーマルMT(吸油量35ml/100g)、ライオンアグゾ(株)製ケッチエンブラック(吸油量360ml/100g)、キャボット(株)製バルカンXC-72(吸油量265ml/100g)、テグサ社のSpecial Black４、Special Black４などをあげることができる。
【００１９】
上記ポリイミド樹脂材料において、カーボンブラックの種類、カーボンブラックをポリイミド樹脂に分散させる時の分散処理条件、またカーボンブラックとポリイミド樹脂との相溶性等に起因して、ポリイミド樹脂中のカーボンブラックの分散状態に違いがあり、カーボンブラックの分散状態によって、前記抵抗低下に違いがあることを見出した。カーボンブラックは例えば吸油量が大きいものは一般的に二次凝集が大きいと考えられ、また、カーボンブラックとポリイミド樹脂との相溶性が悪い場合や、分散時の剪断力が小さい場合には、ポリイミド樹脂中におけるカーボンブラックの分散性が低下する。したがって、本発明のようにカーボンブラックの凝集塊が少ない、カーボンブラック分散ポリイミド樹脂材料を調製するためには、前記のごとき条件を適宜選択することができる。
【００２０】
本発明においてポリイミド樹脂ベルト中におけるカーボンブラックの分散状態は下記の方法によって求めた。
１．ポリイミド樹脂ベルト（例えば９０μｍ厚み）を外科剪刃で約3×20ｍｍの短冊状に切断して、あらかじめ硬化させたエポキシ樹脂板の上に両面テープで固定する。つぎに、エポキシ樹脂の主剤と硬化剤を混合したものを前記のポリイミド樹脂ベルトの切断片の上に注ぎ、ポリイミド樹脂ベルトの切断片をエポキシ樹脂により挟み込むようにして、60℃に設定した恒温器内で6時間以上かけて硬化させた。
２．エポキシ樹脂が硬化した後、サンプルを糸鋸で切り出し、電顕用ミクロトームのホルダーに固定してガラスナイフで成形する。切断面が鏡面に仕上がったらナイフをダイヤモンドナイフに付け替えて、ポリイミド樹脂ベルトの薄切片を作製する。
切片の大きさ：500×2,000μm、切片厚 150〜250nm
３．切片を8mmφのガラス板上に採取して光顕の透過光で観察する。
切片を採取したガラス板をスライドガラスに乗せて光学顕微鏡の透過光(ハロゲンランプ)でポリイミド樹脂ベルトのベルト表面に対し直角の断面の観察を行い写真を撮影する。
観察した写真データを画像解析装置に取り込み、カーボンブラックの分散状態を定量化した。
画像解析装置の粒子解析ソフトを用い、カーボンブラック凝集塊の粒径や面積を測定し、分散度測定ソフトによりカーボン凝集塊の分散度（粒子間距離の標準偏差/粒子間距離の平均値）を測定した。また、面積率測定ソフトを用いてポリイミド樹脂ベルトの表面（転写面）から裏面までの０．０１ｍｍ区間ごとの１μｍ以上の粒径のカーボン凝集塊の面積率を測定した。
【００２１】
なお、以下に上記の測定方法において使用した装置を示す。
・トリミング装置 REICHERT ULTRATRIM
・ミクロトーム LEICA ULTRACUT UCT
・ダイヤモンドナイフ住友電工スミナイフ刃先角度 45° 刃幅 2.0mm
・光学顕微鏡 Nikon 万能写真顕微鏡 MICROPHOT-FX
・画像解析装置旭エンジニアリング高詳細画像解析システムIP-1000(粒子解析、分散度測定、面積率測定)
【００２２】
次に、上述の本発明の中間転写体を使用する画像形成装置について説明する。
本発明の画像形成装置は、中間転写体を用いる方式の画像形成装置であれば、特に限定されるものではく、例えば、現像装置内に単色のトナーのみを収容する通常のモノカラー画像形成装置や、感光体ドラム等の像担持体上に担持されたトナー像を中間転写体に順次一次転写を繰り返すカラー画像形成装置、各色毎の現像器を備えた複数の像担持体を中間転写体上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置等が挙げられる。
【００２３】
図１に、本発明の中間転写体を使用する画像形成装置の一例を説明する。
図１は本発明の画像形成装置として中間転写ベルトを備えたデジタルカラー複写機の全体図である。
図１において、プラテン２１上に載置した原稿（図示せず）の下面に沿って移動する原稿照明用ランプ２２から出射して、原稿で反射した光を移動ミラーユニット２３、レンズ２４、固定ミラー２５を介して画像読取部のＣＣＤに収束させる。ＣＣＤは、多数の光電変換素子により上記原稿画像を各色毎の電気信号に変換する。この電気信号は画像処理回路２６に入力され、画像処理回路２６は各色毎に入力された原稿画像読取信号をデジタル信号に変換して記憶する画像メモリを有している。
光書込制御装置２７は、上記画像処理回路２６の画像データを所定のタイミングで読み出して、光ビーム書込装置２８に出力する。光ビーム書込装置２８は、矢印方向Ａに回転する感光体ドラムからなる像担持体１に各色に対応した静電潜像を書き込む。これらの２１〜２８から前記画像書込手段３が構成される。
【００２４】
像担持体１の周囲には、その表面を一様に帯電させる帯電器２、像担持体１に書き込まれた静電潜像を各色のトナー像に現像する現像装置４、各色のトナー像を前記中間転写ベルト７に転写する一次転写ロール５、クリーニングブレードおよび除電器を有するクリーニングユニット６が配置されている。上記現像装置４は、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの各色トナーを収容した現像器を有し、それぞれ各色のトナーで上記静電潜像を現像して可視化する。
上記中間転写ベルト７は、ベルト搬送ロール８ａ、８ｂ、８ｃおよびバックアップロール９に張架され、像担持体１表面に当接しながらその接線方向に走行する。未定着トナー像を担持する転写ベルト７の表面側には、バックアップロール９およびベルト搬送ロール８ａに対向して、それぞれ前記バイアスロール１０およびベルトクリーナ１１が配置されている。バックアップロール９には、トナーと同極性の二次転写電圧が印加される電極ロール１２が押接している。また、バイアスロール１０とベルトクリーナ１１の間には、二次転写されたトナー像を担持する用紙Ｐを転写ベルト７から剥がす剥離爪２９が配置されている。上記バイアスロール１０表面には、ポリウレタンで形成されたクリーニングブレード３０が常時当接していて、転写工程等で付着したトナー粒子や紙粉等の異物が除去される。
【００２５】
画像形成装置本体の下部には抽出自在の給紙トレイ１３が設けられ、その上方にピックアップローラ３１が配置されている。このピックアップローラ３１の下流側には、用紙Ｐの重送を防止する一対のフィードロール３２、用紙搬送ロール３３、用紙Ｐを案内するガイド部材３４およびレジストロール３５が順次配置されている。
前記二次転写部の下流側には、順次、二次転写されたトナー像を担持した用紙Ｐを搬送する搬送ベルト３６、用紙Ｐ上の未定着トナー像を定着処理する定着装置１４、定着画像が形成された用紙Ｐを機外に排出する一対の排出ロール３７、および排出された用紙Ｐを載置する排紙トレイ３８が配置されている。
【００２６】
（画像形成装置の作用）
矢印Ａ方向に回転する像担持体１は、帯電器２により表面が所定の電位に帯電され、光ビーム書込装置２８により静電潜像が書き込まれる。像担持体１上の静電潜像は現像装置４により未定着トナー像に現像される。このトナー像の形成は、最初に第１色目のトナー像が形成され、以降像担持体１が１回転する毎に、第２色目から第４色目までのトナー像が形成される。本実施例では、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃ色のトナー像が順次形成されるようになっている。像担持体１の表面は、前記トナー像が中間転写ベルト７に転写された後、クリーニングユニット６により残留トナーおよび電荷が除去される。
ここで、前記光書込制御装置２７では、最初に第１色目のＫ色に画像処理されたデジタル信号を読出して光ビーム書込装置２８に出力する。この書込装置２８は像担持体１表面にＫ色に対応した静電潜像を書き込む。Ｋ色に対応した静電潜像は現像装置４内の現像器ＫによりＫ色の可視化されたトナー像に現像され、一次転写部へ移動する。一次転写部において、中間転写ベルト７の裏面側に配置された一次転写ロール５からトナー像にその帯電極性とは逆極性の電界を作用させることにより、一次転写部に到達したＫ色のトナー像を静電的に転写ベルト７に吸着させつつ、転写ベルト７の矢印Ｂ方向の走行で一次転写させる。
【００２７】
中間転写ベルト７は、Ｋトナー像を吸着担持したまま像担持体１と同一周期で走行する。一色目のＫトナー像の一次転写が終了すると、転写ベルト７におけるＫトナー像の転写開始位置が一次転写部に到達する迄に、光書込制御装置２７からの出力によりブルーのフィルタで色分解された光像に対応する静電潜像の書込が開始されその後Ｙとなーにより現像される。そして、Ｋトナー像を担持した転写ベルト７の上記転写開始位置が一次転写部に到達すると、一次転写ロール５によって２色目のＹトナー像の転写が行われる。続いて、グリーン、レッドのフィルタで色分解された光像に対応する静電潜像が現像器Ｍ、Ｃにより可視化され、Ｍトナー像およびＣトナー像の転写が上記Ｙトナー像の転写と同様に行われる。このようにして、各色に重ね合わされた多重トナー像が中間転写ベルト７上に形成される。この各色のトナー像が転写ベルト７上に一次転写されるまでは、転写ベルト７の表面側に配置された前記バイアスロール１０、剥離爪２９およびベルトクリーナ１１は、転写ベルト７から離間した退避位置に保持されている。
【００２８】
一方、給紙トレイ１３に収容された用紙Ｐは、ピックアップローラ３１により所定のタイミングで１枚ずつ取り出されて、一対のフィードロール３２、用紙搬送ロール３３により給紙され、一対のレジストロール３５で一旦停止される。用紙Ｐは、その後中間転写ベルト７上に転写された各色（Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃ）の多重トナー像が二次転写部に移動してくるのと同期して、レジストロール３５から二次転写部に搬送される。
二次転写部において、バイアスロール１０は中間転写ベルト７を介してバックアップロール９に圧接した状態にある。そして、搬送されてきた用紙Ｐは、ロール９、１０間の圧接搬送および転写ベルト７の走行によって二次転写部を通過する。この際、トナー像の帯電極性と同極性の転写電圧を電極ロール１２に印加することにより、転写ベルト７に吸着担持されていた多重トナー像が転写ベルト７表面から用紙Ｐに二次転写される。
【００２９】
以上フルカラー画像の転写について述べてきたが、単色画像を形成する場合は、中間転写ベルト７上に一次転写された例えばK色のトナー像が二次転写部に移動してきた時、直ちにトナー像は用紙Ｐに転写される。複数色の画像を形成する場合は、所望の色相を選択して、それらの色に重ね合わされた多色トナー像が二次転写部に移動してきた時、トナー像を用紙Ｐに転写すればよい。その際各色のトナー像が一次転写部で正確に一致するように転写ベルト2と感光体ドラム1との回転を同期させて各色のトナー像がずれないようにする。
【００３０】
上述のようにして、トナー像が所望の色相に転写された用紙Ｐは、剥離爪２９の作動により剥離され、搬送ベルト３６に載置されて定着装置１４に搬送される。この定着装置１４において、未定着トナー像を固定して永久画像に定着処理した後、用紙Ｐは一対の排出ロール３７により排紙トレイ３８に排出される。二次転写が完了すると、中間転写ベルト７は、二次転写部の下流側に設けられたベルトクリーナ１１によりクリーニングされ、次の転写に備える。
【００３１】
【実施例】
以下に、本発明を実施例を用いてさらに詳細に説明する。しかし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
実施例１
カーボンブラックを分散させたポリイミド樹脂ベルトを以下のようにして作製した。ポリイミド樹脂としては、宇部興産(株)耐熱皮膜用ポリイミドＵワニスＳ、または、ＵワニスＡを用いた。また、カーボンブラックとしては、それぞれ電気化学(株)製粒状アセチレンブラック(吸油量288ml/100g)、ライオンアグゾ(株)製ケッチエンブラック(吸油量360ml/100g)、キャボット(株)製バルカンXC-72(吸油量265ml/100g)、テグサ社のSpecial Black４を用いた。表1に示すように上記宇部興産(株)耐熱皮膜用ポリイミドＵワニスＳ、またはＵワニスＡに各カーボンブラックを組み合わせ、またカーボンブラックの添加割合を表１に示すように１０wet％〜１５wet％の範囲とし、サンドミルを用いて混合した。各例において混合時間等の混合条件（分散装置:サンドミル、分散時間：２時間）は同じである。この原液を円筒型に注入して加熱しつつ遠心成形する（２時間、２５０ｒｐｍ）。これを半硬化した状態で脱型し、その後、脱型したベルトを鉄芯に被せて３５０℃に加熱して、本硬化(イミド化反応)させて、表面抵抗率10¹²〜10¹⁴Ω/□の厚さ80μmのシートを得た。
【００３２】
得られた各シートを上記で説明したように、単位断面積０．１ｍｍ²（ベルト表面に対し直角の断面を意味する。）あたりのカーボンブラックの１μｍ以上の粒径を有する凝集塊の数と前記凝集塊の分散度、及び転写面より０・０１ｍｍの範囲でのカーボンブラックの前記凝集塊の比面積率についてそれぞれ測定を行った。その結果を下記表１に示す。また前記図１で示されるような画像形成装置において中間転写体として前記各シートを用い、多重色のパッチ部を画像形成し、1000copy後のパッチ部に相当するシート部分の表面抵抗率の抵抗低下量を示す。
【００３３】
【表１】

表１
【００３４】
表１には、単位断面積０．１ｍｍ²あたり、カーボンブラックの１μｍ以上の凝集塊が５０個以内のカーボンブラック分散のポリイミド樹脂シートにおいては、前記した多重色の6mm□のパッチ部を1000枚転写(1次転写電圧2KV)後の表面抵抗率の低下が０．７桁以下であり、１μｍ以上のカーボンブラックの凝集塊が５個以内の場合は、０．３桁以下、更に１μｍ以上のカーボンブラックの凝集塊が０個である場合の抵抗低下は、０．２であることが示されており、これらの結果から、１μｍ以上のカーボンブラックの凝集塊が少なくなることによってシートのパッチ部の抵抗低下が少なくなることが明らかである。また１０００枚コピー後に、ハーフートーン(マゼンタ30%)の画像を転写した場合でも、前記、6mm□のパッチ部が白く抜ける問題が発生しなかった。
【００３５】
これに対し、カーボンブラックの１μｍ以上の粒径を有する凝集塊を８０個以上有するシート（比較例１から１５）においては、１桁以上の抵抗率の低下があった。結果を表２及び表３に示す。
【００３６】
【表２】

表２
【００３７】
【表３】

表３
【００３８】
なお上記例において、表面抵抗率の計測は、三菱油化製ハイレスターIPのHRプローブを用い、電圧100V印加し、30秒後の電流値より求めた。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の中間転写体において、ポリイミド樹脂材料に分散したカーボンブラックの１μｍ以上の凝集塊の数が、単位断面積（０．１ｍｍ²）あたり５０個以内であるようにカーボンブラックを分散させ、また、中間転写体の転写面から０．０１ｍｍまでの範囲における前記凝集塊の比面積率を０．２％以下とし、更に、カーボンブラックにより表面抵抗率を１０ ⁹ 〜１０ ¹⁴ Ω／□の範囲とし、中間転写体を遠心成形法により成形したことによって、多重色のパッチ部を1000枚以上転写(転写電圧を印加)しても、中間転写体の多重色のパッチ部に相当する部分の表面抵抗率が、周辺部位より低下することがない中間転写体を提供することができ、またこのような中間転写体を用いることにより、白抜けの発生することがない、安定的に高品質な画質が得られる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の中間転写体を組み込んだ画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図２】多重色のパッチ画像を1000枚連続コピー後の、ハーフトーン部の白抜け発生状況を示す説明図である。
【図３】パッシェン則を示すグラフである。
【図４】中間転写体の一次転写部での表面抵抗率の低下を説明する概念図である。
【図５】中間転写体にカーボンブラックの凝集塊が存在する場合の、中間転写体の一次転写部での表面抵抗率の低下のメカニズムを示す概念図である。
【符号の説明】
１・・・感光体ドラム(潜像担持体)
２・・・帯電器
４・・・現像器
５・・・導電性ロール
７・・・中間転写体
８ａ、８ｂ、８ｃ・・・中間転写体搬送ロール
9・・・バックアップロール
１０・・・バイアスロール
１１・・・ベルトクリーナー
１３・・・給紙トレー
１４・・・定着装置
２２・・・原稿照明用ランプ
２４・・・レンズ
２５・・・.固定ミラー
２９・・・用紙剥離爪、
Ｋ・・・ブラック現像器
Ｃ・・・シアン現像器
Ｍ・・・マゼンタ現像器
Ｙ・・・イエロー現像器
Ｐ・・・用紙

Claims

画情報に応じた静電潜像を形成する潜像担持体、前記潜像担持体に形成された静電潜像をトナー像として可視化するための現像装置と前記潜像担持体に担持された末定着のトナー像が一次転写装置によって一次転写される中間転写体と前記中間転写体上の末定着トナー像を記録媒体に二次転写するための二次転写装置を有する画像形成装置のための中間転写体であって、前記中間転写体が遠心成形法により成形されてなり、前記中間転写体はカーボンブラックにより表面抵抗率が１０ ⁹ 〜１０ ¹⁴ Ω／□の範囲とされたポリイミド樹脂からなり、前記カーボンブラックの１μｍ以上の粒径を有する凝集塊が、単位断面積（０．１ｍｍ²）あたり５０個以内であり、かつ、前記中間転写体の転写面から０．０１ｍｍまでの範囲における前記凝集塊の比面積率が、０．２％以下であることを特徴とする中間転写体。
前記凝集塊が５個以内であることを特徴とする請求項１に記載の中間転写体。
カーボンブラックの１μｍ以上の粒径を有する凝集塊の分散度が、０．６以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の中間転写体。
画情報に応じた静電潜像を形成する潜像担持体、前記潜像担持体に形成された静電潜像をトナー像として可視化するための現像装置と前記潜像担持体に担持された末定着のトナー像が一次転写装置によって一次転写される中間転写体と前記中間転写体上の末定着トナー像を記録媒体に二次転写するための二次転写装置を有する画像形成装置において、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の中間転写体を使用することを特徴とする画像形成装置。