JPH09146381A

JPH09146381A - 画像形成方法

Info

Publication number: JPH09146381A
Application number: JP7298771A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Aoto; 淳青戸
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-11-16
Filing date: 1995-11-16
Publication date: 1997-06-06

Abstract

(57)【要約】【目的】中間転写体を用いる画像形成装置で問題とな
る，いわゆる，虫喰い画像の発生しない画像形成方法を
得る。【構成】トナーにより像担持体上に順次形成される複
数の現像画像を順次受像する無端の中間転写体上に順次
重ねあわせて一次転写し，該中間転写体上の一次転写画
像を転写材に一括して二次転写する画像形成方法におい
て，前記中間転写体が少なくとも表面がフッ素樹脂を主
成分としてなり，かつ，該中間転写体上に転写された一
次転写画像を二次転写バイアスとして直流バイアスと交
流バイアスを重ねて印加し転写材上に転写する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，複写機，プリン
タ，ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装
置により画像を形成する方法に関し，詳しくは中間転写
ベルト等の中間転写体を介在させて一次および二次転写
行程を伴う中間転写方式を用いた画像形成方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】フルカラー画像形成装置の転写方式は，
（ａ）転写ドラム上に固定された転写材に順次転写する
転写ドラム方式と，（ｂ）中間転写体上に順次転写され
たトナー像を一括して転写材に転写する中間転写体ダブ
ル転写方式とに大別されるが，ペーパーフリー性や全面
コピーが可能等の点で（ｂ）の方式の方が有利である。

【０００３】本発明は，特に中間転写体を用いた（ｂ）
の方式に関わる異常画像，いわゆる”虫喰い版画”（以
下，虫喰い）に関するものである。図４は，虫食い画像
の説明図であり，格子画像パターン２２において，２０
は虫食い部分である。このように，虫喰いとは，本来，
転写されるべきトナーがピンポイントで転写されずに残
ってしまい，トナーが一部抜けた状態として画像上に見
られるものである。

【０００４】一般に，中間転写体材料としてフッ素樹脂
などトナーとの離型性に優れたものが用いられるが，必
ずしも虫喰いはなくすることはできない。そのため，虫
喰い防止に関する様々な提案がなされている。その代表
的な例として，中間転写体表面に有機フッ素系化合物を
供給すること（特開昭５８−１８７９６８号公報），中
間転写体材料に濡れ性制御剤を添加すること（特開平２
−１９８４７６号公報），中間転写体表面にステアリン
酸亜鉛等の潤滑性を有する保護膜を形成すること（特開
平２−２１３８８１号公報），中間転写体材料としてシ
リコーンゴムを用い，その表面粗さを制御すること（特
開平３−２４２６６７号公報），中間転写体の当接部材
に周速差を設け，中間転写体表面を研磨すること（特開
平４−３０５６６６号公報），中間転写体表面にトナー
フィルミングが発生した時点で表面を研磨すること（特
開平５−３０７３４４号公報），中間転写体の表面粗さ
を検知後研磨すること（特開平５−３１３５２６号公
報），一定コピー枚数毎に中間転写体を研磨すること
（特開平５−３２３８０２号公報）等が挙げられる。

【０００５】また，特開昭５８−８８７７０号公報，特
開平４−８６８７８号公報，特開平５−１４２８９９号
公報などのように潜像保持体から転写材への転写率を向
上させるために転写バイアスに交流成分を重畳させる試
みがなされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，これら
従来技術では，長期にわたって常に安定した画質を維持
することが困難である。また，ステアリン酸亜鉛等を塗
布したり，表面を研磨する場合，その塗布装置や研磨装
置，さらにはそのタイミングを制御する装置などが必要
であり，装置が複雑化しコストが高くなるとなる問題点
がある。

【０００７】本発明は，上記問題点に鑑みて，従来技術
を改善するものであり，中間転写方式を用いる画像形成
方式において，中間転写体のクリーニング性および中間
転写体から転写材への転写効率が優れ，特に虫喰いを発
生しない方法を得ることを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば，第一
に，トナーにより像担持体上に順次形成される複数の現
像画像を順次受像する無端の中間転写体上に順次重ねあ
わせて一次転写し，該中間転写体上の一次転写画像を転
写材に一括して二次転写する画像形成方法において，前
記中間転写体が少なくとも表面がフッ素樹脂を主成分と
してなり，かつ，該中間転写体上に転写された一次転写
画像を，二次転写バイアスとして直流バイアスと交流バ
イアスを重ねて印加し，転写材上に転写することを特徴
とする画像形成方法が提供される。

【０００９】第二に上記第一に記載した画像形成方法に
おいて，前記交流成分が下記式（I）および（II）の関
係を満たすことを特徴とする画像形成方法が提供され
る。

【００１０】

【数１】（２０×ｖ／ｔ）≦Ｆ≦５０００・・・（I）

【００１１】

【数２】Ｖｐｐ≧２．０５Ｖｄ・・・（II）

【００１２】式（I）および（II）において，Ｆ（Ｈｚ）：交流成分の周波数ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）：中間転写体の線速ｔ（ｍｍ）：二次転写のニップ幅Ｖｐｐ（Ｖ）：交流バイアスピーク間出力値Ｖｄ（Ｖ）：直流バイアス出力値を表す。

【００１３】第三に，上記第一または第二に記載した画
像形成方法において，前記中間転写体が２層以上の多層
構成からなり，かつ，最表面層の表面抵抗が１０⁹乃至
１０¹ ⁴Ω／□であることを特徴とする画像形成方法が提
供される。

【００１４】以下に，図を参照して本発明を詳細に説明
する。図１は中間転写方式を用いたフルカラー電子写真
装置の概略を示しており，１はカラー現像ローラ（ブラ
ック）であり，２はカラー現像ローラ（シアン）であ
り，３はカラー現像ローラ（マゼンダ）であり，４はカ
ラー現像ローラ（イエロー）であり，５は電位センサで
ある。６は露光を示し，また，７は帯電器であり，８は
除電ランプであり，９はドラムクリーニングであり，１
０はクリーニング前除電器であり，１１はＰセンサであ
り，１２はクリーニングエッジであり，１３は転写ロー
ラであり，１４は転写材（二次転写体）であり，１５は
中間転写ベルトであり，１６はスイーパーブラシであ
り，１７は感光体（像担持体）であり，１８はＡＣ電源
であり，１９はＤＣ電源感光体（像担持体）である。

【００１５】感光体１７上に形成された潜像は，まず１
色目の現像部４にて顕像化され，次に中間転写体１５と
の当接部にて中間転写体へ転写される。ここでの転写を
一次転写という。フルカラーの場合は，この行程を３色
あるいは４色繰り返し中間転写体１５にフルカラー画像
を形成する。中間転写体１５に形成された像は，次に転
写材（紙）１４上に一括転写される。ここでの転写を二
次転写という。ここで転写バイアスは転写ローラ１３に
より印加される。転写材１４は，その後定着行程を経て
フルカラー画像として出力される。

【００１６】上記プロセスにおける二次転写行程におい
ては，形成された像は中間転写体１５から転写材１４へ
転写されるが，十分な画像濃度を得るためにも，ここで
の転写効率は９０％以上が必要である。また，たとえ９
０％以上転写したとしてもトナーがピンポイントで転写
されずに中間転写体１５上に残る場合がある。これが虫
喰い版画と呼ばれる異常画像である。

【００１７】これを防止するために，前述の従来技術に
あるように中間転写体１５の表面にステアリン酸亜鉛等
を塗布する手段（スイーパーブラシ１６）を設けてい
る。しかし，この方法は前述の通り十分な解決策ではな
い。

【００１８】本発明者らは，少なくとも表面がフッ素樹
脂を主成分としてなる中間転写体を用い，かつ，二次転
写バイアスが直流バイアスに交流成分を重畳させること
により上記問題点を改善できることを見いだした。

【００１９】フッ素樹脂は，一般に表面エネルギーが小
さく，摩擦係数も小さいため，トナーとの離型性・クリ
ーニング性が良好であり有効な材料として用いられる
が，既に上述したように実際には虫喰い画像が発生し，
特性的には十分でない。この原因を調べた結果，次のよ
うなことを発見した。

【００２０】最近のフルカラー画像形成装置では，デジ
タルが主流であり，これに使用されるカラートナーとし
ては負帯電性トナーを使用するのが一般的である。一
方，中間転写体として用いるフッ素樹脂は負極性が強い
ため前述のプロセスにおける二次転写の際に，はじめ中
間転写体上に形成されていたトナー２１のトナー層（図
５（ａ）参照）は，中間転写体１５と転写材１４とのニ
ップ間での摩擦によって部分的に中間転写体１５に接し
ているトナー２１が逆極性に帯電する（図５（ｂ）参
照）。この逆帯電トナーは正規の転写バイアスでは転写
できず中間転写体１５に残存するが，このとき，静電的
に強く付着している負帯電トナーも転写せず残存する
（図５（ｃ）参照）。これがいわゆる虫喰い画像とな
る。

【００２１】しかし，ここで，二次転写の際に交流成分
を重畳印加すると，このトナー同士の凝集か破壊され虫
喰いが発生しなくなる。印加する交流成分は，下記式
（I）および式（II）の関係を満たすことが好ましい。

【００２２】

【数１】（２０×ｖ／ｔ）≦Ｆ≦５０００・・・（I）

【００２３】

【数２】Ｖｐｐ≧ ２．０５Ｖ・・・（II）

【００２４】上記式（I）および式（II）において，Ｆ（Ｈｚ）：交流バイアス成分の周波数，ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）：中間転写体の線速ｔ（ｍｍ）：二次転写のニップ幅Ｖｐｐ（Ｖ）：交流バイアスピーク間出力値Ｖｄ（Ｖ）：直流バイアス出力値

【００２５】この範囲より周波数が小さいか，あるいは
出力が小さいと十分に効果が得られず，また，５ｋＨｚ
を超えると振動による像の乱れや振動音が発生し好まし
くない。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明において，中間転写体材料
として用いるフッ素樹脂には従来公知のものが使用可能
であり，例えば，ポリテトラフルオロエチレン，ポリク
ロロトリフルオロエチレン，テトラフルオロエチレン−
へキサフルオロプロピレン共重合体，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，エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体，エチ
レン−クロロトリフルオロエチレン共重合体，ポリビニ
リデンフルオロライド，ポリビニルフルオライド等が挙
げられる。

【００２７】これらに，カーボンブラック，金属微粉
末，金属酸化物粒子，有機導電性化合物等の導電性付与
材料を含有させ電気抵抗を所望の値に制御する。抵抗値
としては，表面抵抗が１０⁹乃至１０¹⁴Ω／□であるこ
とが好ましい。これ以下では潜像保持体（像担持体）へ
のバイアスリークや放電による画像の乱れが発生する。
また，これ以上では一次および二次次転写バイアスが得
られず転写できない。

【００２８】中間転写体には上記構成のみに限らず，必
要に応じて，フッ素樹脂の特性を損なわない程度に他の
樹脂またはゴムをブレンドしたり，各種充填剤を混合し
ても構わない。また，上記構成は少なくとも表面であれ
ばよく，単層はもちろん必要に応じて多層構成をとって
もよい。この場合，前述した抵抗値範囲に調整された支
持体上に積層するがその最表面層の表面抵抗は１０⁹乃
至１０¹⁴Ω／□であることが好ましい。この範囲以下で
は前述と同様，潜像保持体へのバイアスリークや放電に
よる画像の乱れが発生する。また，これ以上では，電荷
が表面層内に蓄積し残像が発生する。

【００２９】

【実施例】以下，実施例により詳細に説明する。〔実施例１乃至５と比較例１〕エチレン−テトラフルオロエチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ）１００重量部ケッチェンブラック８重量部上記混合物を押し出し成形し，シームレスベルト状の中
間転写体を作製した。この中間転写体の体積抵抗値は，
６×１０⁹Ω・ｃｍであった。

【００３０】上記中間転写ベルトを図１に示されるフル
カラー複写機（リコー製プリテール５５０改造機）に装
備し下記条件で画像評価を行った。ただし，スイーパー
ブラシ１６は取り外した。

【００３１】中間転写体線速１００ｍｍ／ｓｅｃニップ幅２ｍｍ転写バイアス（図中，１９参照）（ＤＣ）Ｖ＝１２００Ｖ交流バイアス（図中，１８参照）Ｖｐｐ＝２７００Ｖとし，周波数を５００Ｈｚ，８００Ｈｚ，１０００Ｈ
ｚ，３０００Ｈｚ，５０００Ｈｚとした場合の虫喰い画
像評価を行った。また，比較例として交流バイアスを重
畳しない場合を行った。

【００３２】画像評価は前記フルカラー複写機にて各テ
ストパターン画像を出力し，下記虫喰い画像評価（５段
階評価：許容範囲ランク３以上）を行った。結果を図２
に示す。

【００３３】虫喰い画像評価は，以下に基づいて行っ
た。ランク５：虫喰い発生せすランク４：肉眼では見えにくい程度の小さい虫喰いが僅
かにあるランク３：肉眼では見えにくい程度の小さい虫喰いが多
く見られるランク２：肉眼ではっきりわかる大きさの虫喰いが見ら
れるランク１：肉眼ではっきりわかる大きさの虫喰いが多数
見られる

【００３４】〔実施例６乃至９〕上記実施例の交流バイ
アスの周波数を２０００Ｈｚとし，Ｖｐｐを１０００
Ｖ，２０００Ｖ，２５００Ｖ，３０００Ｖとした場合の
上記実施例と同様の虫喰い画像評価を行った。結果を図
３に示す。

【００３５】〔実施例１０〕実施例１で使用した中間転
写体を支持体とし，この表面に下記表面層を塗布し中間
転写体とした。

【００３６】〈表面層形成成分〉フッ素樹脂（旭硝子社製ルミフロン２００）１００重量部ルミフロン用イソシアネート硬化剤３０重量部酸化スズ（三菱マテリアル社製ＳＲ−１）２０重量部フッ素系界面活性剤（旭硝子社製サーフロンＳ−３８１）０．２５重量部キシレン１００重量部メチルイソブチルケトン３００重量部

【００３７】上記混合物をスプレー塗布し，１００℃，
１時間乾燥し表面層を形成した。この中間転写体の表面
抵抗は，２×１０¹²Ω／□であった。この中間転写ベル
トを実施例４と同様の条件で画像を出力したところ，虫
喰いランク５の良好な画像が得られた。

【００３８】〔実施例１１〕実施例１０の表面層形成成
分の酸化スズを用いない以外は実施例１０と同様にして
画像評価を行った。中間転写体の表面抵抗は５×１０¹⁴
Ω／□であった。この中間転写体を用いた画像は，虫喰
いランクは５であったが，１０枚出力後の画像にネガ残
像が発生した。

【００３９】〔実施例１２〕実施例１０の表面層形成成
分の酸化スズを６５重量部とする以外は実施例１０と同
様にして画像評価を行った。中間転写体の表面抵抗は，
３×１０⁸Ω／□であった。この中間転写体を用いた画
像は，虫喰いランクは５であったが画像にチリが多く発
生した。

【００４０】

【発明の効果】以上のように，上記第一に記載した画像
形成方法によれば，虫喰い画像の発生が著しく抑制され
た高品位の画像を得ることができる。ことに二次転写時
の交流バイアスを上記第二で特定された成分によれば虫
喰い画像はほとんど発生しないまでに達する。また，使
用する中間転写体の表面抵抗を上記第三で特定された範
囲に設定することによりネガ残像やチリの発生なども防
止された優れた画像を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成方法を説明するための画像形
成装置の説明図である。

【図２】実施例で得た画像の評価結果を示す図である。

【図３】実施例で得た画像の別の評価結果を示す図であ
る。

【図４】虫喰い画像の説明図である。

【図５】虫喰い画像の発生過程を説明する図である。

【符号の説明】

１カラー現像ローラ（ブラック）２カラー現像ローラ（シアン）３カラー現像ローラ（マゼンダ）４カラー現像ローラ（イエロー）５電位センサ６露光７帯電器８除電ランプ９ドラムクリーニング１０クリーニング前除電器１１Ｐセンサ１２クリーニングエッジ１３転写ローラ１４転写材（二次転写体）１５中間転写ベルト１６スイーパーブラシ１７感光体（像担持体）１８ＡＣ電源１９ＤＣ電源２０虫喰い部分２１トナー２２格子画像パターン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーにより像担持体上に順次形成され
る複数の現像画像を順次受像する無端の中間転写体上に
順次重ねあわせて一次転写し，該中間転写体上の一次転
写画像を転写材に一括して二次転写する画像形成方法に
おいて，前記中間転写体の少なくとも表面がフッ素樹脂
を主成分としてなり，かつ，該中間転写体上に転写され
た一次転写画像を，二次転写バイアスとして直流バイア
スと交流バイアスを重ねて印加し，転写材上に転写する
ことを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】前記交流成分が下記式（I）および（I
I）の関係を満たすことを特徴とする請求項１記載の画
像形成方法。【数１】（２０×ｖ／ｔ）≦Ｆ≦５０００・・・（I）【数２】Ｖpp≧２．０５Ｖｄ・・・（II）式（I）および（II）において，Ｆ（Ｈｚ）：交流成分の周波数ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）：中間転写体の線速ｔ（ｍｍ）：二次転写のニップ幅Ｖpp（Ｖ）：交流バイアスピーク間出力値Ｖｄ（Ｖ）：直流バイアス出力値を表す。
【請求項３】前記中間転写体が２層以上の多層構成か
らなり，かつ，最表面層の表面抵抗が１０⁹乃至１０¹⁴
Ω／□であることを特徴とする請求項１または２記載の
画像形成方法。