JP4095179B2 - 画像形成装置及び中間転写体 - Google Patents
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Description
【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中間転写体に関し、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更に転写させ画像形成物を得る電子写真画像形成装置及び該中間転写体に関する。
【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る。
【０００３】
本発明に用いる中間転写体は、例えば、ベルト形状、また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ー形状、更には、その弾性層の上層に１層以上の被覆層を有するローラー形状、と種々の態様を目的や必要に応じて選択される。即ち、画像形成装置の小型化が要求される場合には形状の自由度が高いベルト形状が主に用いられ、カラー画像形成装置により、各成分色画像の重ね合わせズレ（色ズレ）のない画像を容易に得たい場合には、中間転写体の剛性が優れているドラム形状が主に用いられる。
【０００４】
以下は中間転写ベルトについての説明であるが、形状はこれに限ったものではない。中間転写ベルトを用いた画像形成装置の一例の概略図を図１に示す。
【０００５】
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。中間転写ベルト２０には中抵抗の弾性体を使用している。
【０００６】
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。
【０００７】
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、次いで不図示の像露光手段３（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（例えばイエロー色成分像）に対応した静電潜像が形成される。
【０００８】
次いで、その静電潜像が第１の現像器（イエロー色現像器４１）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。この時第２〜第４の現像器（マゼンタ色現像器４２、シアン色現像器４３及びブラック色現像器４４）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の現像器により影響を受けない。
【０００９】
中間転写ベルト２０は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。
【００１０】
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と中間転写ベルト２０とのニップ部を通過する過程で、１次転写ローラ６２から中間転写ベルト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、中間転写ベルト２０の外周面に順次中間転写（１次転写）されていく。
【００１１】
中間転写ベルト２０に対応する第１色のイエロー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１３により清掃される。
【００１２】
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ベルト２０上に重ね合わせて転写され、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】
６３は２次転写ローラで、２次転写対向ローラ６４に対応し平行に軸受させて中間転写ベルト２０の下面部に離間可能な状態に配設してある。
【００１４】
感光ドラム１から中間転写ベルト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２９から印加される。その印加電圧は例えば＋１００Ｖ〜＋５ｋＶの範囲である。
【００１５】
感光ドラム１から中間転写ベルト２０への第１〜第３色のトナー画像の１次転写工程において、２次転写ローラ６３及びクリーニング用帯電部材８は中間転写ベルト２０から離間することも可能である。
【００１６】
中間転写ベルト２０上に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Ｐへの転写は、２次転写ローラ６３が中間転写ベルト２０に当接されると共に、給紙ローラ１１から中間転写ベルト２０と２次転写ローラ６３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、２次転写バイアスがバイアス電源２８から２次転写ローラ６３に印加される。この２次転写バイアスにより中間転写ベルト２０から第２の画像担持体である転写材Ｐへ合成カラートナー画像が転写（２次転写）される。トナー画像の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。
【００１７】
転写材Ｐへの画像転写終了後、中間転写ベルト２０にはクリーニング用帯電部材８が当接され、感光ドラム１とは逆極性のバイアスを印加することにより、転写材Ｐに転写されずに中間転写ベルト２０上に残留しているトナー（転写残トナー）に感光ドラム１と逆極性の電荷が付与される。
【００１８】
前記転写残トナーは、感光ドラム１とのニップ部及びその近傍において感光ドラム１に静電的に転写されることにより、中間転写体がクリーニングされる。
【００１９】
前述の中間転写ベルト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６３−３０１９６０号公報中で述べられたごとくの転写装置と比較すると、第２の画像担持体である転写材になんら加工や制御（例えばグリッパーに把時する、吸着する、また曲率を持たせる等）を必要とせずに中間転写ベルトから画像を転写することができるため、封筒、ハガキやラベル紙等の薄い紙（４０ｇ／ｍ２紙）から厚い紙（２００ｇ／ｍ２紙）まで、幅の広狭、長さの長短、あるいは厚さの厚薄によらず、第２の画像担持体を多種多様に選択することができるという利点を有している。
【００２０】
このような利点のため、すでに市場においては中間転写ベルト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。
【００２１】
なお、図１の画像形成装置においては、感光ドラム１から中間転写ベルト２０に現像剤を１次転写すると同時に、前回の画像形成ステップで発生した中間転写ベルト２０上の転写残現像剤を感光ドラム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。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらのカラー電子写真装置は、前記の利点を充分に生かし、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機能しているのであろうか。それは否である。
【００２３】
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、次のごとく克服すべき問題点を未だ有している。
【００２４】
中間転写体にトナー離型性を持たせるために表面層に高潤滑性フィラーを混合する場合、その含有量を表面層のバインダー固形分に対し重量比で４０〜２００部と多量に混合することで十分な離型性を持たせることができるが、画像出力初期時は高潤滑性フィラーが表面に十分出現していないため十分な離型性が得られにくい。よって、画像を大量に出力し表面がわずかに削れた時点、即ち高潤滑性フィラーが十分に表面に出現した時点と同等の表面状態を得るため表面を研磨する必要があった。このため研磨コストが必要となり中間転写体のコストが高いものとなってしまうことがあった。
また、中間転写体が２層以上の層を有する場合の最下層に弾性層を用いた場合、弾性層の表面に塗工による塗工層が形成されるとき、第１回目の塗工層は弾性層の上に直接塗工されることになるが、弾性層は、その弾性体という性質から、微小なゴミやブツが付着した場合、微小なゴミやブツが弾性体から離れにくく、掃除を十分に行っても、微小なゴミやブツを完全に除去できないことがある。この微小なゴミやブツが付着した状態で、塗料を塗工すると、微小なゴミやブツを核にして、直径数十μｍから数ｍｍ程度の未塗工部分、所謂ハジキが発生することがあり、このハジキが発生した部位は弾性層が塗料で覆われなくなって、弾性層の地肌が見える状態になってしまう。また、この上に更に塗工層を塗り重ねても最初にハジキという欠陥が発生するとその部位は、十分に塗り重ねられない状態となる。このことで発生する問題として、ハジキ部分は他の良好な塗工部分と比べると、表面から見て凹んだ状態となっているので、転写面として画像担持体からの距離が遠くなることで、トナーを移動させるための十分な転写電界がとれず転写されない部分、所謂白抜けができることがある。また、第１の画像担持体、例えば感光ドラム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、例えば紙やＯＨＰシートへの転写効率を高くするため転写バイアスを高く設定する場合があるが、転写バイアスを高くした場合、中間転写体のハジキ部分から過剰な電流が流れ、中間転写体に印加された電圧が降下することによって、トナーを移動させるための十分な転写電界が得られなくなり、ハジキ部分に十分転写されない部分、所謂白抜けができ、欠陥のある画像になってしまうこともあった。更に、過剰電流が流れた場合、電子写真装置の電気制御系統の誤動作や破損を生じさせる等のおそれがあった。このことで中間転写体を生産した際、ハジキ部分の発生した中間転写体は製品とては不適なため、歩留まりが悪化し、中間転写体のコストが高いものとなってしまい、最終的な製品の価格を高く押し上げることになり、カラー電子写真装置は未だ一般に普及していないのが現状である。
【００２５】
本発明は前述の問題を解決した中間転写体及び該中間転写体を用いた画像形成装置を提案するものである。
【００２６】
即ち、中間転写体の層構成が、少なくとも弾性層の上に塗工により形成された塗工層もしくは弾性層の上に塗工により形成された２層以上の塗工層を有するものにおいて、初期状態の表面層のトナー高離型性が得られること、及び弾性層の上に直接塗工される塗工層にハジキが発生しないことによって、表面を研磨せずに初期状態から高いトナー離型性を有する中間転写体が得られ、更に塗工される層が均一に塗布されて、最終的に均一な膜面が得られることで、転写時に画像白抜けが発生しないこと、もしくは第１の画像担持体から中間転写体への転写、及び中間転写体から第２の画像担持体への転写をする場合の転写効率を高めるため転写バイアスを高く設定した場合でもリークが発生しない画像形成装置及び該中間転写体を提供するものである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
前述の課題は、第１の画像担持体及び中間転写体を具備し、該第１の画像担持体上に形成された画像を該中間転写体上に転写した後、該中間転写体上に転写された画像を第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、最下層及び該最下層の上に塗工により形成された塗工層を有し、
該塗工層が、下記一般式（Ｇ）
【化３】
（Ｒ １１ はＨまたはＣＨ ３ を表す。ｎ及びｍは正の整数である。）
で表されるジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体、フッ素化合物の粉体及びバインダーを含有し、
該フッ素化合物の粉体が含有される層が、該中間転写体の表面層であり、
該中間転写体が、最表面へ移行した上記一般式（Ｇ）で表されるジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体によるトナー離型性を持つ
ことを特徴とする画像形成装置及び該中間転写体により解決される。
【００２８】
本発明においては、塗料中に含有された前記一般式（Ｇ）で表されるジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体がその表面活性により塗膜表面に移行することで、シリコン特有の非粘着性が得られ、高潤滑性フィラーであるフッ素化合物の粉体が完全に表面に露出していない初期状態であっても、中間転写体に十分なトナー離型性が得られることを特徴とする。
また、別の効果として、表面に弾性層上に直接塗布される塗工層に前記ジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体を含有させることにより、弾性層に微小なゴミやブツが付着していたとしても、該塗工用塗料の表面張力が前記ジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体により低下することで、微小なゴミやブツの表面張力と同等以下となり、微小なゴミやブツを中心として、クレーター状に凹み広がる現象、所謂ハジキが防止され、このことで、表面から見て凹んだ状態の個所がなくなり、転写面が略均一面となり、トナーを移動させるための十分な転写電界がとれず転写されない部分、所謂白抜けが防止され、更には、第１の画像担持体、例えば感光ドラム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、例えば紙やＯＨＰシートへの転写効率を高くするため転写バイアスを高く設定する場合においても、中間転写体の転写面が略均一面となることで、過剰な電流が流れる部分がなくなり、中間転写体に印加された電圧が降下することによって、トナーを移動させるための十分な転写電界が得られなくなることによる、白抜けが防止され、更に過剰電流が流れることによる、電子写真装置の電気制御系統の誤動作や破損を防止できる。
【００２９】
また、前述のジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体の特長である表面活性による塗膜表面への移行は、前記ジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体が２層以上の塗工層の最下層に直接塗布される塗工層のみに含有されて、最表面に前記ジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体が含有されていなくても、塗工が最終的に終了した時点で前記ジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体が最表面に移行するので、最下層のみに含有させるだけで、トナー離型性を得ることができる。
【００３０】
ジメチルポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合体は、消泡性も向上するため、泡立ち易い高粘度塗料に使用すると塗工時に泡による欠陥も抑えることができる。
【００３１】
前記ジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体の添加量としては、前記ジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体を添加する塗工層の塗料バインダーの固形分に対し０．００１重量％以上５重量％未満であることが好ましい。０．００１重量％未満であるとトナー離型性向上やハジキ防止の効果が得られにくくなり、５％重量以上になると塗膜表面に前記ジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体が多量にブリードし、感光体等を汚染し易くなるためである。
【００３２】
塗工層に使用されるバインダーとしては、例えばポリウレタン樹脂、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及びスチレン−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及びスチレン−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、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、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、フッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂及びこれらの共重合体や混合物等の樹脂が挙げられる。また、ウレタンゴム、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、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のゴム類も挙げることができる。
【００３３】
更には、ウレタン系の樹脂、ゴム及びエラストマーが耐久性に優れることから好ましい。これらのバインダーを用いた塗工層の塗布方法としては、スプレーコート法によるもの、ディッピング法によるもの、ロールコート法によるもの、また刷毛塗り法によるもの等がある。
【００３４】
本発明に用いる中間転写体の転写効率を向上させるフッ素化合物の粉体としては、例えば、ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦ、ＥＴＦＥ及びＰＦＡ等の樹脂のようなフッ素化合物の粉体であり、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、粉体の形状や粒径も特に限定されるものではなく球状、繊維状、板状及び不定型等、潤滑性が得られればどのような形状でも使用でき、粒径も制限はないものの分散性や表面性を考慮すると０．０２〜５０μｍの範囲が好ましい。また、これらの粉体には必要に応じて潤滑性を阻害しない範囲で表面処理を行ってもよい。フッ素化合物の粉体の添加量としては、該フッ素化合物の粉体を添加する塗工層の塗料バインダーの固形分に対し４０〜２００重量％であることが好ましい。また、諸特性に問題を与えない範囲で分散剤を使用することもできる。
【００３５】
本発明に用いる中間転写体の抵抗値を調節するためには導電剤を添加してもよい。導電剤としては特に限定されるものではないが、例えば、カーボン、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化チタン等の金属酸化物、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、ポリエチレンイミン、含硼素高分子化合物及びポリピロール等の導電性高分子化合物等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、上記導電剤に限定されるものではない。
【００３６】
また、本発明に用いる中間転写体は、ベルト形状以外の、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ー形状、更には、その弾性層の上層に１層以上の被覆層を有するローラー形状も必要に応じて選択することができる。
【００３７】
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。
【００３８】
中間転写ベルトの厚さは、該ベルトを円滑に駆動することが可能な限り厚い方が好ましく、かつ該ベルトの機械的強度及び柔軟性を損なわない限り薄い方が好ましい。具体的には０．１〜２ｍｍが好ましい。
【００３９】
本発明に用いる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。更には、少なくとも第２層目の体積抵抗率はこれらの範囲内であることが好ましい。
【００４０】
【実施例】
以下、実施例について説明する。
［実施例１］
（弾性層用のコンパウンドの作成）
ＳＢＲ ３３重量部、ＥＰＤＭ ６７部、加硫剤（沈降硫黄）１．５重量部、加硫助剤（亜鉛華）２重量部、加硫促進剤（ＭＢＴ）１重量部、加硫促進剤（ＴＭＴＭ）１．２重量部、導電性カーボンブラック２４重量部、ステアリン酸１重量部及び可塑剤（ナフテン系プロセスオイル）４０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。
【００４１】
（ゴムベルトの作成）
円筒状の金型に、上記配合のゴムコンパウンドを厚さ０．４５ｍｍで均一に巻き付けた。次に、接着剤を表面に塗ったポリアミド糸（直径１００μｍ）を前記コンパウンド上にピッチ１．５ｍｍで螺旋状に巻き付けた。その上に、あらかじめチューブ状に押し出した上記配合のゴムコンパウンドを被せ、１５０℃で５０分加硫を行い、φ１４０ｍｍ、長さ２４５ｍｍ、厚み０．９ｍｍの弾性チューブが得られた。この後、更にチューブ表面を砥石により厚み０．８ｍｍまで研磨し、凹凸の少ないベルトを得た。このとき、表面に残った研磨カスは粘着テープにより掃除したが、研磨カスは完全には除去できなかった。
【００４２】
（被覆層用塗料の調製）
ポリウレタンプレポリマー（比重１．１３）１００重量部、ジメチルポリシロキサン−ポリオキシエチレン共重合体０．０２重量部、四フッ化エチレン樹脂粉体７５重量部、分散助剤３．７５重量部、ＭＥＫ １３０９重量部及びＮ−メチルピロリドン３００重量部を混合し、被覆層用塗料を調製した。
【００４３】
（中間転写体の作成及び大量生産時のハジキ発生状態確認）
図２のように金属シリンダー２０１にゴムベルト２０２を被せ、上記被覆層塗料を塗工した。このときの塗工条件は、塗工装置先端からワークまでの距離９０ｍｍ、ワーク回転数１２０ｒｐｍ、塗工装置下降速度５００ｍｍ／ｍｉｎ、塗工装置上昇速度２５００ｍｍ／ｍｉｎでこの塗工装置により一分間２０ｃｃの吐出量で塗工を行った。塗工雰囲気の温度は２２℃、湿度は４５％ＲＨであった。塗工後も塗工雰囲気と同一の雰囲気中で１時間乾燥後１４０℃で８０分加熱することにより残存溶剤を除去し、厚さ２０μｍの強靱な被覆層を有する中間転写ベルトを得た。得られた中間転写ベルトの抵抗値は２．８×１０８Ωであった。この条件により更に１０００本塗工を行ったが、基層のゴミやブツに起因するハジキは１０００本全てで見られなかった。
【００４４】
（作像条件）
カラー現像剤（４色共に）：非磁性１成分トナー
１次転写電圧：＋５００Ｖ
２次転写電圧：＋１５００Ｖ
プロセススピード：１２０ｍｍ／ｓｅｃ
【００４５】
（中間転写ベルトの評価）
この中間転写ベルトを図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たところ、ハジキによる凹みがないベルトであったので、白抜けのない良好な画像が得られ、感光ドラムから中間転写体への転写効率（以後１次転写効率と称す）はシリコン系添加剤の離型効果により９７％と良好な値であった。更に、このベルトを用い１０００枚画像出力したところ、表面がわずかに研磨されることによって転写効率は９７％となり初期状態と変わらず安定した画像品質であった。
【００４６】
［実施例２］
（弾性層用のコンパウンドの作成）
実施例１に同じ。
【００４７】
（ゴムベルトの作成）
実施例１に同じ。
【００４８】
（塗工層最下層用塗料の調製）
ポリウレタンプレポリマー８０重量部、ジメチルポリシロキサン−ポリオキシエチレン共重合体０．０２重量部、ＭＥＫ １１０９重量部、Ｎ−メチルピロリドン３００重量部及びシクロヘキサノン２００重量部を混合し、被覆層用塗料を調製した。
【００４９】
（塗工層最上層用塗料の調製）
ポリウレタンプレポリマー１００重量部、四フッ化エチレン樹脂粉体７５重量部、分散助剤３．７５重量部、ＭＥＫ １３０９重量部及びＮ−メチルピロリドン３００重量部を混合し、被覆層用塗料を調製した。
【００５０】
（中間転写体の作成及び大量生産時のハジキ発生状態確認）
図２のように金属シリンダー２０１にゴムベルト２０２を被せ、まず上記最下層用塗料を塗布した。このときの塗工条件は、塗工装置先端からワークまでの距離９０ｍｍ、ワーク回転数１２０ｒｐｍ、塗工装置下降速度５００ｍｍ／ｍｉｎ、塗工装置上昇速度２５００ｍｍ／ｍｉｎで、この塗工装置により一分間１０ｃｃの吐出量で塗工を行った。塗工雰囲気の温度は２２℃、湿度は４５％ＲＨであった。塗工後６０℃で２０分乾燥後、更に最下層用塗料と同様にして、最上層用塗料で最下層の上に塗工を行った。塗工後６０℃で２０分乾燥し、レベリングさせた後１４０℃で８０分加熱することにより残存溶剤を除去し、最下層厚さ１０μｍ、最上層厚さ１０μｍの計２０μｍの強靱な被覆層を有する中間転写ベルトを得た。得られた中間転写ベルトの抵抗値は５．６×１０８Ωであった。この条件により更に１０００本塗工を行ったが、弾性層のゴミやブツに起因するハジキは１０００本全てで見られなかった。
【００５１】
（作像条件）
実施例１に同じ。
【００５２】
（中間転写ベルトの評価）
この中間転写ベルトを図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たところ、ハジキによる凹みがないベルトであったので、白抜けのない良好な画像が得られ、１次転写効率は最上層にシリコン系添加剤を含有していなかったものの、最下層に含有されたシリコン系添加剤が表面に移行したため離型効果が表面に得られたため、９７％と良好な値であった。更にこのベルトを用い１０００枚画像出力したところ、表面がわずかに研磨されることによって転写効率は９７％となり初期状態と変わらず安定した画像品質であった。
【００５３】
［比較例１］
（弾性層用のコンパウンドの作成）
実施例１に同じ。
【００５４】
（ゴムベルトの作成）
実施例１に同じ。
【００５５】
（被覆層用塗料の調製）
ポリウレタンプレポリマー（比重１．１３）１００重量部、四フッ化エチレン樹脂粉体７５重量部、分散助剤３．７５重量部、ＭＥＫ １３０９重量部及びＮ−メチルピロリドン３００重量部を混合し、被覆層用塗料を調製した。
【００５６】
（中間転写体の作成及び大量生産時のハジキ発生状態確認）
図２のように金属シリンダー２０１にゴムベルト２０２を被せ、上記被覆層塗料を塗工した。このときの塗工条件は、塗工装置先端からワークまでの距離９０ｍｍ、ワーク回転数１２０ｒｐｍ、塗工装置下降速度５００ｍｍ／ｍｉｎ、塗工装置上昇速度２５００ｍｍ／ｍｉｎでこの塗工装置により一分間２０ｃｃの吐出量で塗工を行った。塗工雰囲気の温度は２２℃、湿度は４５％ＲＨであった。塗工後も塗工雰囲気と同一の雰囲気中で１時間乾燥後１４０℃で８０分加熱することにより残存溶剤を除去し、厚さ２０μｍの強靱な被覆層を有する中間転写ベルトを得た。得られた中間転写ベルトの表面を観察すると、直径０．５ｍｍ程度のハジキが３点ほど見られた。抵抗値は２．８×１０８Ωであった。この条件により更に１０００本塗工を行ったが、基層に残存するゴミやブツに起因するハジキが４００本発生し、歩留まりが悪化した。
【００５７】
（作像条件）
実施例１に同じ。
【００５８】
（中間転写ベルトの評価）
このハジキが発生した中間転写ベルトを図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たところ、ハジキによる凹みがあったため、ハジキ部位に対応する白抜けが発生し、製品として出荷できないベルトとなった。更に、１次転写効率は９４％であり実施例１及び２に比べ低下した。また、この中間転写ベルトを＃１０００の研磨紙により表面を２〜３μｍ研磨し、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たところ、感光ドラムから中間転写体への１次転写効率は９７％と実施例１及び２と同等であったが、研磨によるコストが大であった。また、同一処方（ただし、研磨なし）のベルトを再度作成し、１０００枚画像出力したところ表面がわずかに研磨されることで転写効率は９７％と向上したが、初期状態と異なった転写効率のベルトとなり、品質的に不安定なものとなった。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、中間転写体の弾性層上に塗工により形成された塗工層に前記ジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体を含有させることにより、初期の転写効率が向上し、大量に画像出力した後の表面がわずかに研磨された状態の転写効率と変わらない転写効率が初期から得られることで、安定した品質の中間転写体を得ることができ、更には表面の局所的な凹みがなくなり塗工される層が均一に塗布されて、最終的に均一な膜面が得られ、転写時に画像白抜けが発生せず、第１の画像担持体から中間転写体への転写、及び中間転写体から第２の画像担持体への転写をする場合の転写効率を高めるため転写バイアスを高く設定した場合でもリークが発生せず、更には塗工欠陥の発生が大幅に減少するため低コストの中間転写体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 中間転写ベルトを用いたカラー画像出力装置の概略図である。
【図２】 塗工層の形成に用いた塗工装置の概略図である。
【符号の説明】
１ 感光ドラム
２ １次帯電器
３ 像露光手段
８ クリーニング用帯電部材
１０ 転写材ガイド
１１ 給紙ローラ
１３ 感光ドラムのクリーニング装置
１５ 定着器
２０ 中間転写ベルト
２６ 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 ローラ
６２ １次転写ローラ
６３ ２次転写ローラ
６４ ２次転写対向ローラ
２０１ 金属シリンダー
２０２ ゴムベルト
２０３ 塗工装置
Ｐ 転写材
【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中間転写体に関し、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更に転写させ画像形成物を得る電子写真画像形成装置及び該中間転写体に関する。
【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る。
【０００３】
本発明に用いる中間転写体は、例えば、ベルト形状、また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ー形状、更には、その弾性層の上層に１層以上の被覆層を有するローラー形状、と種々の態様を目的や必要に応じて選択される。即ち、画像形成装置の小型化が要求される場合には形状の自由度が高いベルト形状が主に用いられ、カラー画像形成装置により、各成分色画像の重ね合わせズレ（色ズレ）のない画像を容易に得たい場合には、中間転写体の剛性が優れているドラム形状が主に用いられる。
【０００４】
以下は中間転写ベルトについての説明であるが、形状はこれに限ったものではない。中間転写ベルトを用いた画像形成装置の一例の概略図を図１に示す。
【０００５】
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。中間転写ベルト２０には中抵抗の弾性体を使用している。
【０００６】
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。
【０００７】
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、次いで不図示の像露光手段３（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（例えばイエロー色成分像）に対応した静電潜像が形成される。
【０００８】
次いで、その静電潜像が第１の現像器（イエロー色現像器４１）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。この時第２〜第４の現像器（マゼンタ色現像器４２、シアン色現像器４３及びブラック色現像器４４）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の現像器により影響を受けない。
【０００９】
中間転写ベルト２０は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。
【００１０】
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と中間転写ベルト２０とのニップ部を通過する過程で、１次転写ローラ６２から中間転写ベルト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、中間転写ベルト２０の外周面に順次中間転写（１次転写）されていく。
【００１１】
中間転写ベルト２０に対応する第１色のイエロー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１３により清掃される。
【００１２】
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ベルト２０上に重ね合わせて転写され、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】
６３は２次転写ローラで、２次転写対向ローラ６４に対応し平行に軸受させて中間転写ベルト２０の下面部に離間可能な状態に配設してある。
【００１４】
感光ドラム１から中間転写ベルト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２９から印加される。その印加電圧は例えば＋１００Ｖ〜＋５ｋＶの範囲である。
【００１５】
感光ドラム１から中間転写ベルト２０への第１〜第３色のトナー画像の１次転写工程において、２次転写ローラ６３及びクリーニング用帯電部材８は中間転写ベルト２０から離間することも可能である。
【００１６】
中間転写ベルト２０上に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Ｐへの転写は、２次転写ローラ６３が中間転写ベルト２０に当接されると共に、給紙ローラ１１から中間転写ベルト２０と２次転写ローラ６３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、２次転写バイアスがバイアス電源２８から２次転写ローラ６３に印加される。この２次転写バイアスにより中間転写ベルト２０から第２の画像担持体である転写材Ｐへ合成カラートナー画像が転写（２次転写）される。トナー画像の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。
【００１７】
転写材Ｐへの画像転写終了後、中間転写ベルト２０にはクリーニング用帯電部材８が当接され、感光ドラム１とは逆極性のバイアスを印加することにより、転写材Ｐに転写されずに中間転写ベルト２０上に残留しているトナー（転写残トナー）に感光ドラム１と逆極性の電荷が付与される。
【００１８】
前記転写残トナーは、感光ドラム１とのニップ部及びその近傍において感光ドラム１に静電的に転写されることにより、中間転写体がクリーニングされる。
【００１９】
前述の中間転写ベルト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６３−３０１９６０号公報中で述べられたごとくの転写装置と比較すると、第２の画像担持体である転写材になんら加工や制御（例えばグリッパーに把時する、吸着する、また曲率を持たせる等）を必要とせずに中間転写ベルトから画像を転写することができるため、封筒、ハガキやラベル紙等の薄い紙（４０ｇ／ｍ２紙）から厚い紙（２００ｇ／ｍ２紙）まで、幅の広狭、長さの長短、あるいは厚さの厚薄によらず、第２の画像担持体を多種多様に選択することができるという利点を有している。
【００２０】
このような利点のため、すでに市場においては中間転写ベルト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。
【００２１】
なお、図１の画像形成装置においては、感光ドラム１から中間転写ベルト２０に現像剤を１次転写すると同時に、前回の画像形成ステップで発生した中間転写ベルト２０上の転写残現像剤を感光ドラム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。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらのカラー電子写真装置は、前記の利点を充分に生かし、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機能しているのであろうか。それは否である。
【００２３】
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、次のごとく克服すべき問題点を未だ有している。
【００２４】
中間転写体にトナー離型性を持たせるために表面層に高潤滑性フィラーを混合する場合、その含有量を表面層のバインダー固形分に対し重量比で４０〜２００部と多量に混合することで十分な離型性を持たせることができるが、画像出力初期時は高潤滑性フィラーが表面に十分出現していないため十分な離型性が得られにくい。よって、画像を大量に出力し表面がわずかに削れた時点、即ち高潤滑性フィラーが十分に表面に出現した時点と同等の表面状態を得るため表面を研磨する必要があった。このため研磨コストが必要となり中間転写体のコストが高いものとなってしまうことがあった。
また、中間転写体が２層以上の層を有する場合の最下層に弾性層を用いた場合、弾性層の表面に塗工による塗工層が形成されるとき、第１回目の塗工層は弾性層の上に直接塗工されることになるが、弾性層は、その弾性体という性質から、微小なゴミやブツが付着した場合、微小なゴミやブツが弾性体から離れにくく、掃除を十分に行っても、微小なゴミやブツを完全に除去できないことがある。この微小なゴミやブツが付着した状態で、塗料を塗工すると、微小なゴミやブツを核にして、直径数十μｍから数ｍｍ程度の未塗工部分、所謂ハジキが発生することがあり、このハジキが発生した部位は弾性層が塗料で覆われなくなって、弾性層の地肌が見える状態になってしまう。また、この上に更に塗工層を塗り重ねても最初にハジキという欠陥が発生するとその部位は、十分に塗り重ねられない状態となる。このことで発生する問題として、ハジキ部分は他の良好な塗工部分と比べると、表面から見て凹んだ状態となっているので、転写面として画像担持体からの距離が遠くなることで、トナーを移動させるための十分な転写電界がとれず転写されない部分、所謂白抜けができることがある。また、第１の画像担持体、例えば感光ドラム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、例えば紙やＯＨＰシートへの転写効率を高くするため転写バイアスを高く設定する場合があるが、転写バイアスを高くした場合、中間転写体のハジキ部分から過剰な電流が流れ、中間転写体に印加された電圧が降下することによって、トナーを移動させるための十分な転写電界が得られなくなり、ハジキ部分に十分転写されない部分、所謂白抜けができ、欠陥のある画像になってしまうこともあった。更に、過剰電流が流れた場合、電子写真装置の電気制御系統の誤動作や破損を生じさせる等のおそれがあった。このことで中間転写体を生産した際、ハジキ部分の発生した中間転写体は製品とては不適なため、歩留まりが悪化し、中間転写体のコストが高いものとなってしまい、最終的な製品の価格を高く押し上げることになり、カラー電子写真装置は未だ一般に普及していないのが現状である。
【００２５】
本発明は前述の問題を解決した中間転写体及び該中間転写体を用いた画像形成装置を提案するものである。
【００２６】
即ち、中間転写体の層構成が、少なくとも弾性層の上に塗工により形成された塗工層もしくは弾性層の上に塗工により形成された２層以上の塗工層を有するものにおいて、初期状態の表面層のトナー高離型性が得られること、及び弾性層の上に直接塗工される塗工層にハジキが発生しないことによって、表面を研磨せずに初期状態から高いトナー離型性を有する中間転写体が得られ、更に塗工される層が均一に塗布されて、最終的に均一な膜面が得られることで、転写時に画像白抜けが発生しないこと、もしくは第１の画像担持体から中間転写体への転写、及び中間転写体から第２の画像担持体への転写をする場合の転写効率を高めるため転写バイアスを高く設定した場合でもリークが発生しない画像形成装置及び該中間転写体を提供するものである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
前述の課題は、第１の画像担持体及び中間転写体を具備し、該第１の画像担持体上に形成された画像を該中間転写体上に転写した後、該中間転写体上に転写された画像を第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、最下層及び該最下層の上に塗工により形成された塗工層を有し、
該塗工層が、下記一般式（Ｇ）
【化３】
（Ｒ １１ はＨまたはＣＨ ３ を表す。ｎ及びｍは正の整数である。）
で表されるジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体、フッ素化合物の粉体及びバインダーを含有し、
該フッ素化合物の粉体が含有される層が、該中間転写体の表面層であり、
該中間転写体が、最表面へ移行した上記一般式（Ｇ）で表されるジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体によるトナー離型性を持つ
ことを特徴とする画像形成装置及び該中間転写体により解決される。
【００２８】
本発明においては、塗料中に含有された前記一般式（Ｇ）で表されるジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体がその表面活性により塗膜表面に移行することで、シリコン特有の非粘着性が得られ、高潤滑性フィラーであるフッ素化合物の粉体が完全に表面に露出していない初期状態であっても、中間転写体に十分なトナー離型性が得られることを特徴とする。
また、別の効果として、表面に弾性層上に直接塗布される塗工層に前記ジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体を含有させることにより、弾性層に微小なゴミやブツが付着していたとしても、該塗工用塗料の表面張力が前記ジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体により低下することで、微小なゴミやブツの表面張力と同等以下となり、微小なゴミやブツを中心として、クレーター状に凹み広がる現象、所謂ハジキが防止され、このことで、表面から見て凹んだ状態の個所がなくなり、転写面が略均一面となり、トナーを移動させるための十分な転写電界がとれず転写されない部分、所謂白抜けが防止され、更には、第１の画像担持体、例えば感光ドラム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、例えば紙やＯＨＰシートへの転写効率を高くするため転写バイアスを高く設定する場合においても、中間転写体の転写面が略均一面となることで、過剰な電流が流れる部分がなくなり、中間転写体に印加された電圧が降下することによって、トナーを移動させるための十分な転写電界が得られなくなることによる、白抜けが防止され、更に過剰電流が流れることによる、電子写真装置の電気制御系統の誤動作や破損を防止できる。
【００２９】
また、前述のジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体の特長である表面活性による塗膜表面への移行は、前記ジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体が２層以上の塗工層の最下層に直接塗布される塗工層のみに含有されて、最表面に前記ジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体が含有されていなくても、塗工が最終的に終了した時点で前記ジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体が最表面に移行するので、最下層のみに含有させるだけで、トナー離型性を得ることができる。
【００３０】
ジメチルポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合体は、消泡性も向上するため、泡立ち易い高粘度塗料に使用すると塗工時に泡による欠陥も抑えることができる。
【００３１】
前記ジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体の添加量としては、前記ジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体を添加する塗工層の塗料バインダーの固形分に対し０．００１重量％以上５重量％未満であることが好ましい。０．００１重量％未満であるとトナー離型性向上やハジキ防止の効果が得られにくくなり、５％重量以上になると塗膜表面に前記ジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体が多量にブリードし、感光体等を汚染し易くなるためである。
【００３２】
塗工層に使用されるバインダーとしては、例えばポリウレタン樹脂、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及びスチレン−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及びスチレン−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、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、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、フッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂及びこれらの共重合体や混合物等の樹脂が挙げられる。また、ウレタンゴム、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、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のゴム類も挙げることができる。
【００３３】
更には、ウレタン系の樹脂、ゴム及びエラストマーが耐久性に優れることから好ましい。これらのバインダーを用いた塗工層の塗布方法としては、スプレーコート法によるもの、ディッピング法によるもの、ロールコート法によるもの、また刷毛塗り法によるもの等がある。
【００３４】
本発明に用いる中間転写体の転写効率を向上させるフッ素化合物の粉体としては、例えば、ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦ、ＥＴＦＥ及びＰＦＡ等の樹脂のようなフッ素化合物の粉体であり、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、粉体の形状や粒径も特に限定されるものではなく球状、繊維状、板状及び不定型等、潤滑性が得られればどのような形状でも使用でき、粒径も制限はないものの分散性や表面性を考慮すると０．０２〜５０μｍの範囲が好ましい。また、これらの粉体には必要に応じて潤滑性を阻害しない範囲で表面処理を行ってもよい。フッ素化合物の粉体の添加量としては、該フッ素化合物の粉体を添加する塗工層の塗料バインダーの固形分に対し４０〜２００重量％であることが好ましい。また、諸特性に問題を与えない範囲で分散剤を使用することもできる。
【００３５】
本発明に用いる中間転写体の抵抗値を調節するためには導電剤を添加してもよい。導電剤としては特に限定されるものではないが、例えば、カーボン、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化チタン等の金属酸化物、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、ポリエチレンイミン、含硼素高分子化合物及びポリピロール等の導電性高分子化合物等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、上記導電剤に限定されるものではない。
【００３６】
また、本発明に用いる中間転写体は、ベルト形状以外の、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ー形状、更には、その弾性層の上層に１層以上の被覆層を有するローラー形状も必要に応じて選択することができる。
【００３７】
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。
【００３８】
中間転写ベルトの厚さは、該ベルトを円滑に駆動することが可能な限り厚い方が好ましく、かつ該ベルトの機械的強度及び柔軟性を損なわない限り薄い方が好ましい。具体的には０．１〜２ｍｍが好ましい。
【００３９】
本発明に用いる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。更には、少なくとも第２層目の体積抵抗率はこれらの範囲内であることが好ましい。
【００４０】
【実施例】
以下、実施例について説明する。
［実施例１］
（弾性層用のコンパウンドの作成）
ＳＢＲ ３３重量部、ＥＰＤＭ ６７部、加硫剤（沈降硫黄）１．５重量部、加硫助剤（亜鉛華）２重量部、加硫促進剤（ＭＢＴ）１重量部、加硫促進剤（ＴＭＴＭ）１．２重量部、導電性カーボンブラック２４重量部、ステアリン酸１重量部及び可塑剤（ナフテン系プロセスオイル）４０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。
【００４１】
（ゴムベルトの作成）
円筒状の金型に、上記配合のゴムコンパウンドを厚さ０．４５ｍｍで均一に巻き付けた。次に、接着剤を表面に塗ったポリアミド糸（直径１００μｍ）を前記コンパウンド上にピッチ１．５ｍｍで螺旋状に巻き付けた。その上に、あらかじめチューブ状に押し出した上記配合のゴムコンパウンドを被せ、１５０℃で５０分加硫を行い、φ１４０ｍｍ、長さ２４５ｍｍ、厚み０．９ｍｍの弾性チューブが得られた。この後、更にチューブ表面を砥石により厚み０．８ｍｍまで研磨し、凹凸の少ないベルトを得た。このとき、表面に残った研磨カスは粘着テープにより掃除したが、研磨カスは完全には除去できなかった。
【００４２】
（被覆層用塗料の調製）
ポリウレタンプレポリマー（比重１．１３）１００重量部、ジメチルポリシロキサン−ポリオキシエチレン共重合体０．０２重量部、四フッ化エチレン樹脂粉体７５重量部、分散助剤３．７５重量部、ＭＥＫ １３０９重量部及びＮ−メチルピロリドン３００重量部を混合し、被覆層用塗料を調製した。
【００４３】
（中間転写体の作成及び大量生産時のハジキ発生状態確認）
図２のように金属シリンダー２０１にゴムベルト２０２を被せ、上記被覆層塗料を塗工した。このときの塗工条件は、塗工装置先端からワークまでの距離９０ｍｍ、ワーク回転数１２０ｒｐｍ、塗工装置下降速度５００ｍｍ／ｍｉｎ、塗工装置上昇速度２５００ｍｍ／ｍｉｎでこの塗工装置により一分間２０ｃｃの吐出量で塗工を行った。塗工雰囲気の温度は２２℃、湿度は４５％ＲＨであった。塗工後も塗工雰囲気と同一の雰囲気中で１時間乾燥後１４０℃で８０分加熱することにより残存溶剤を除去し、厚さ２０μｍの強靱な被覆層を有する中間転写ベルトを得た。得られた中間転写ベルトの抵抗値は２．８×１０８Ωであった。この条件により更に１０００本塗工を行ったが、基層のゴミやブツに起因するハジキは１０００本全てで見られなかった。
【００４４】
（作像条件）
カラー現像剤（４色共に）：非磁性１成分トナー
１次転写電圧：＋５００Ｖ
２次転写電圧：＋１５００Ｖ
プロセススピード：１２０ｍｍ／ｓｅｃ
【００４５】
（中間転写ベルトの評価）
この中間転写ベルトを図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たところ、ハジキによる凹みがないベルトであったので、白抜けのない良好な画像が得られ、感光ドラムから中間転写体への転写効率（以後１次転写効率と称す）はシリコン系添加剤の離型効果により９７％と良好な値であった。更に、このベルトを用い１０００枚画像出力したところ、表面がわずかに研磨されることによって転写効率は９７％となり初期状態と変わらず安定した画像品質であった。
【００４６】
［実施例２］
（弾性層用のコンパウンドの作成）
実施例１に同じ。
【００４７】
（ゴムベルトの作成）
実施例１に同じ。
【００４８】
（塗工層最下層用塗料の調製）
ポリウレタンプレポリマー８０重量部、ジメチルポリシロキサン−ポリオキシエチレン共重合体０．０２重量部、ＭＥＫ １１０９重量部、Ｎ−メチルピロリドン３００重量部及びシクロヘキサノン２００重量部を混合し、被覆層用塗料を調製した。
【００４９】
（塗工層最上層用塗料の調製）
ポリウレタンプレポリマー１００重量部、四フッ化エチレン樹脂粉体７５重量部、分散助剤３．７５重量部、ＭＥＫ １３０９重量部及びＮ−メチルピロリドン３００重量部を混合し、被覆層用塗料を調製した。
【００５０】
（中間転写体の作成及び大量生産時のハジキ発生状態確認）
図２のように金属シリンダー２０１にゴムベルト２０２を被せ、まず上記最下層用塗料を塗布した。このときの塗工条件は、塗工装置先端からワークまでの距離９０ｍｍ、ワーク回転数１２０ｒｐｍ、塗工装置下降速度５００ｍｍ／ｍｉｎ、塗工装置上昇速度２５００ｍｍ／ｍｉｎで、この塗工装置により一分間１０ｃｃの吐出量で塗工を行った。塗工雰囲気の温度は２２℃、湿度は４５％ＲＨであった。塗工後６０℃で２０分乾燥後、更に最下層用塗料と同様にして、最上層用塗料で最下層の上に塗工を行った。塗工後６０℃で２０分乾燥し、レベリングさせた後１４０℃で８０分加熱することにより残存溶剤を除去し、最下層厚さ１０μｍ、最上層厚さ１０μｍの計２０μｍの強靱な被覆層を有する中間転写ベルトを得た。得られた中間転写ベルトの抵抗値は５．６×１０８Ωであった。この条件により更に１０００本塗工を行ったが、弾性層のゴミやブツに起因するハジキは１０００本全てで見られなかった。
【００５１】
（作像条件）
実施例１に同じ。
【００５２】
（中間転写ベルトの評価）
この中間転写ベルトを図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たところ、ハジキによる凹みがないベルトであったので、白抜けのない良好な画像が得られ、１次転写効率は最上層にシリコン系添加剤を含有していなかったものの、最下層に含有されたシリコン系添加剤が表面に移行したため離型効果が表面に得られたため、９７％と良好な値であった。更にこのベルトを用い１０００枚画像出力したところ、表面がわずかに研磨されることによって転写効率は９７％となり初期状態と変わらず安定した画像品質であった。
【００５３】
［比較例１］
（弾性層用のコンパウンドの作成）
実施例１に同じ。
【００５４】
（ゴムベルトの作成）
実施例１に同じ。
【００５５】
（被覆層用塗料の調製）
ポリウレタンプレポリマー（比重１．１３）１００重量部、四フッ化エチレン樹脂粉体７５重量部、分散助剤３．７５重量部、ＭＥＫ １３０９重量部及びＮ−メチルピロリドン３００重量部を混合し、被覆層用塗料を調製した。
【００５６】
（中間転写体の作成及び大量生産時のハジキ発生状態確認）
図２のように金属シリンダー２０１にゴムベルト２０２を被せ、上記被覆層塗料を塗工した。このときの塗工条件は、塗工装置先端からワークまでの距離９０ｍｍ、ワーク回転数１２０ｒｐｍ、塗工装置下降速度５００ｍｍ／ｍｉｎ、塗工装置上昇速度２５００ｍｍ／ｍｉｎでこの塗工装置により一分間２０ｃｃの吐出量で塗工を行った。塗工雰囲気の温度は２２℃、湿度は４５％ＲＨであった。塗工後も塗工雰囲気と同一の雰囲気中で１時間乾燥後１４０℃で８０分加熱することにより残存溶剤を除去し、厚さ２０μｍの強靱な被覆層を有する中間転写ベルトを得た。得られた中間転写ベルトの表面を観察すると、直径０．５ｍｍ程度のハジキが３点ほど見られた。抵抗値は２．８×１０８Ωであった。この条件により更に１０００本塗工を行ったが、基層に残存するゴミやブツに起因するハジキが４００本発生し、歩留まりが悪化した。
【００５７】
（作像条件）
実施例１に同じ。
【００５８】
（中間転写ベルトの評価）
このハジキが発生した中間転写ベルトを図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たところ、ハジキによる凹みがあったため、ハジキ部位に対応する白抜けが発生し、製品として出荷できないベルトとなった。更に、１次転写効率は９４％であり実施例１及び２に比べ低下した。また、この中間転写ベルトを＃１０００の研磨紙により表面を２〜３μｍ研磨し、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たところ、感光ドラムから中間転写体への１次転写効率は９７％と実施例１及び２と同等であったが、研磨によるコストが大であった。また、同一処方（ただし、研磨なし）のベルトを再度作成し、１０００枚画像出力したところ表面がわずかに研磨されることで転写効率は９７％と向上したが、初期状態と異なった転写効率のベルトとなり、品質的に不安定なものとなった。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、中間転写体の弾性層上に塗工により形成された塗工層に前記ジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体を含有させることにより、初期の転写効率が向上し、大量に画像出力した後の表面がわずかに研磨された状態の転写効率と変わらない転写効率が初期から得られることで、安定した品質の中間転写体を得ることができ、更には表面の局所的な凹みがなくなり塗工される層が均一に塗布されて、最終的に均一な膜面が得られ、転写時に画像白抜けが発生せず、第１の画像担持体から中間転写体への転写、及び中間転写体から第２の画像担持体への転写をする場合の転写効率を高めるため転写バイアスを高く設定した場合でもリークが発生せず、更には塗工欠陥の発生が大幅に減少するため低コストの中間転写体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 中間転写ベルトを用いたカラー画像出力装置の概略図である。
【図２】 塗工層の形成に用いた塗工装置の概略図である。
【符号の説明】
１ 感光ドラム
２ １次帯電器
３ 像露光手段
８ クリーニング用帯電部材
１０ 転写材ガイド
１１ 給紙ローラ
１３ 感光ドラムのクリーニング装置
１５ 定着器
２０ 中間転写ベルト
２６ 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 ローラ
６２ １次転写ローラ
６３ ２次転写ローラ
６４ ２次転写対向ローラ
２０１ 金属シリンダー
２０２ ゴムベルト
２０３ 塗工装置
Ｐ 転写材
Claims (6)
- 第１の画像担持体及び中間転写体を具備し、該第１の画像担持体上に形成された画像を該中間転写体上に転写した後、該中間転写体上に転写された画像を第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、最下層及び該最下層の上に塗工により形成された塗工層を有し、
該塗工層が、下記一般式（Ｇ）
で表されるジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体、フッ素化合物の粉体及びバインダーを含有し、
該フッ素化合物の粉体が含有される層が、該中間転写体の表面層であり、
該中間転写体が、最表面へ移行した上記一般式（Ｇ）で表されるジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体によるトナー離型性を持つ
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記最下層の上に塗工により形成された塗工層が２層以上の層からなり、該２層以上の層からなる塗工層のうち前記最下層の直上の塗工層が前記一般式（Ｇ）で表されるジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体及びバインダーを含有し、該２層以上の層からなる塗工層のうち前記中間転写体の表面層となる塗工層が前記フッ素化合物の粉体及びバインダーを含有する請求項１に記載の画像形成装置。
- 前記最下層が弾性層である請求項１または２に記載の画像形成装置。
- 第１の画像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体を介して第２の画像担持体に転写せしめる工程を有する画像形成方法に用いられる中間転写体において、
該中間転写体は、最下層及び該最下層の上に塗工により形成された塗工層を有し、
該塗工層は、下記一般式（Ｇ）
で表されるジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体、フッ素化合物の粉体及びバインダーを含有し、
該フッ素化合物の粉体が含有される層は、該中間転写体の表面層であり、
該中間転写体は、最表面へ移行した上記一般式（Ｇ）で表されるジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体によるトナー離型性を持つ
ことを特徴とする中間転写体。 - 前記最下層の上に塗工により形成された塗工層が２層以上の層からなり、該２層以上の層からなる塗工層のうち前記最下層の直上の塗工層が前記一般式（Ｇ）で表されるジメチルポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイド共重合体及びバインダーを含有し、該２層以上の層からなる塗工層のうち前記中間転写体の表面層となる塗工層が前記フッ素化合物の粉体及びバインダーを含有する請求項４に記載の中間転写体。
- 前記最下層が弾性層である請求項４または５に記載の中間転写体。
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