JPH11282289A

JPH11282289A - 中間転写体を用いた画像形成装置及び画像形成方法

Info

Publication number: JPH11282289A
Application number: JP10375874A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Seto; 満瀬戸; Naoki Sugiyama; 尚樹杉山; Naoko Iwata; 尚子岩田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-12-21
Publication date: 1999-10-15
Also published as: US6122475A

Abstract

(57)【要約】【課題】虫食い版画等を効果的に防止できる中間転写
体を用いた画像形成装置と画像形成方法とを提供する。【解決手段】像担持体上に順次形成される複数の色の
トナー画像を無端状に走行する中間転写体上に順次重ね
合わせて１次転写し、該中間転写体上の１次転写画像を
転写材に一括して２次転写する中間転写体を用いた画像
形成装置において、上記各色のトナーの中間転写体に対
する付着力を、該トナーの像担持体に対する付着力より
小さくならないようにする。さらに、上記中間転写体の
表層材料が、摩擦帯電させるトナーの極性を１次転写バ
イアスと同極性にできるものであれば、細線の中抜けを
も防止できる。

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、ファクシミリなどの電子写真方式を用いた画像形成
装置に関し、特に、中間転写ベルトなどの中間転写体を
介在させて１次及び２次の転写工程を行う画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、デザイン、建築設計、コピーサー
ビス業など、色を扱う業務中心であったカラー複写機市
場が、近年のカラー入出力機器の普及に伴うビジネスド
キュメントの急速なカラー化と共にその市場をビジネス
オフィスに急速に拡大している。高度情報化と呼ばれる
昨今、モノクロに比較しドキュメントとして圧倒的に情
報量の多いカラーに対するニーズが高まるのはある意味
で当然のことと言える。

【０００３】高速、高画質、普通紙対応を特長とする電
子写真技術を応用したフルカラー複写機もアナログ方式
からデジタル方式へと移り変わり、フルカラープリンタ
としてアプリケーション範囲を拡大すると共に、驚異的
な画質変革がもたらされ、現在、更なる高画質化に向け
努力が続けられている。

【０００４】電子写真方式の複写機やプリンタの転写方
式は、・タンデム方式、・転写ドラム方式、・中間転写
方式、・多重現像方式の４方式に区分される。このう
ち、スピードを特長とするタンデム方式は、高速カラー
複写機の転写方式に採用されており、主として、生産性
の要求の高い大量生産を主体とするユーザ向けとされて
いる。

【０００５】一方、他の方式は、中、低速カラー複写機
用の転写方式として各社がそれぞれのコンセプトを打ち
出し、使用しているというのが現状である。特に、・に
上げた中間転写方式のうち、中間転写ベルトを使用する
ものは、機械内のレイアウトの自由度が高く、コンパク
ト設計が可能であるという優れた特長を有する。本発明
では、このタイプの画像形成装置を対象としている。

【０００６】図２はこの中間転写ベルトを用いた画像形
成装置の要部構成を示す図である。同図において、１は
感光体ドラムからなる像担持体で、その円筒形をした全
体のうちの一部のみを示す。２は中間転写体としての中
間転写ベルトである。中間転写体２は、エンドレスベル
トであるから、転写アースローラ３、転写バイアスロー
ラ４、テンションローラ５、駆動ローラ６など複数のロ
ーラにより支持されている。そして、駆動ローラ６の下
方には、転写ローラ７が設けられている。

【０００７】原稿の画像は、図示しない光学系によっ
て、Ｙｅｌｌｏｗ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｃｙａｎ，Ｂｌａ
ｃｋの４色に分解され、像担持体１が１回転するごとに
１つの色のトナー画像が像担持体１上に形成される。そ
して、転写アースローラ３と転写バイアスローラ４との
間の１次転写部で像担持体１上の画像は、中間転写ベル
ト２に転写される。像担持体１は４回転し、各回転ごと
に各色のトナー画像を中間転写体２に転写し、中間転写
体２は各色のトナー画像がぴったりと重なり合うように
タイミングを合わせて受け取り、４つのトナー画像が重
なったところで、転写ローラ７との接触部である２次転
写部で転写紙８にカラー画像として移行させる。この
後、転写紙は定着部で加熱され、トナーが溶融して転写
紙に定着し、冷却されてカラー画像ができあがる。

【０００８】上記の中間転写体を使用した画像形成装置
では、トナー画像は、像担持体１から中間転写体２へと
１回目の転写がされ、中間転写体２から転写紙８へと２
回目の転写がされることから、高画質達成のために、高
品位な転写特性が各色の転写プロセスに必要となる。

【０００９】しかしながら、トナー画像の転写の際に、
「虫食い版画」と言われる局部的転写抜けが生じる場合
がある。このような虫食い版画は、カラー画像の品質を
低下させるため、極力少なくしたい。このような要請か
ら、次に挙げるように、種々の虫食い予防の技術が提案
されている。

【００１０】（１）中間転写体の表面粗度まず、中間転写体の表面粗度を規定することによって虫
食い版画を防止する技術が特開昭６３−１９４２７２号
及び特開平４−３０３８６９号などで提案されている。

【００１１】像担持体１と中間転写体２との間、中間転
写体２と転写材８との間のトナーの転写は、別の見方を
すると、放電現象とも言える。ここで、中間転写体の表
面に極端な凹凸があると、凸部上と凹部上のトナーに対
する転写電界は、凸部上のトナーの方が大きい。したが
って、凹部上のトナーに比較して凸部上のトナーの方が
転写され易いと言える。また、凹部のエッジに位置する
トナーの中間転写体に対する付着力は、両者のトナー形
状が同一と見なせる場合には、凸部の付着力より大き
い。この点でも凹部上のトナーは転写されにくい、すな
わち、虫食い版画ができ易い。

【００１２】そこで、中間転写体２の凹凸が問題になら
ない程度に表面粗度を抑制しなければならない。このこ
とは、像担持体１としての感光体ドラムにも言えること
であるが、感光体の表面粗度は、古くはＳｅドラムに遡
り、この業界では周知の技術となっている。

【００１３】（２）転写媒体間に線速差設定これは特開平２−２１３８８２号でも提案されているも
のである。像担持体１と中間転写体２間のトナー転写を
例に説明する。両者の線速が等しい場合には、像担持体
とトナーとの間に働くファン・デル・ワールス力などに
代表される像担持体とトナーとの間の付着力に対し、転
写電界のみでこれに打ち勝ち転写しなければならない。
これに対し、転写媒体間に線速比がある場合は、像担持
体１と中間転写体２との速度差に起因する機械的力と転
写電界の双方を作用させることができる。したがって、
転写媒体間に線速比を設ける方が、転写性に優れている
と言える。一方、虫食い版画も、微視的には転写性と考
えられるので、転写媒体間に線速度差を設けた方が有利
である。

【００１４】（３）転写ニップ圧の低減これは、特開平１−１７７０６３号、特開平４−２８４
４７９号などでも提案されているものである。ここでも
やはり、像担持体と中間転写体間のトナー転写を例に説
明する。転写時、何らかの力で像担持体、中間転写体は
押圧されている。したがって、両者の間に介在するトナ
ーも押圧されていることになる。押圧によりトナーは分
子間の距離が接近し、ファン・デル・ワールス力は増大
し、トナー分子間引力も増大する。分子間引力が増大す
ると、像担持体上のトナーは凝集し、中間転写体への移
行がしにくくなる。このような理由により、転写性の観
点から転写ニップ圧は低い方が虫食い版画が減少するの
で、望ましい。

【００１５】（４）中間転写体の表面エネルギ低減異種物質間の付着力は、表面張力（表面エネルギ）の関
数として表され、表面張力の増加に伴い付着力が増大す
ることは周知の事実である。したがって、中間転写体の
表面張力（中間転写体の表面に液体を、盛り上がった状
態になるように垂らし、そのとき、中間転写体の表面に
対して液体の縁部が成す角度の関数として求められる）
を低く抑え、トナーに対する離型性を向上させた方が、
虫食い版画が減少し、有利である。

【００１６】以上が従来技術における虫食い版画対策の
考え方である。ここで、上記（１）から（４）の対策は
各々独立した関係にあることは明白であり、これらの対
策を組み合わせて虫食い版画を防止するのが従来のやり
かたであった。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の対策を
組み合わせても、虫食い版画の抑制効果は十分ではな
く、満足できる状態ではなかった。

【００１８】本発明は、このような事実から考えられた
もので、虫食い版画をさらに効果的に防止できる中間転
写体を用いた画像形成装置と画像形成方法とを提供する
ことを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の中間転写体を用いた画像形成装置は、像担
持体上に順次形成される複数の色のトナー画像を無端状
に走行する中間転写体上に順次重ね合わせて１次転写
し、該中間転写体上の１次転写画像を転写材に一括して
２次転写する中間転写体を用いた画像形成装置におい
て、上記各色のトナーの中間転写体に対する付着力が、
該トナーの像担持体に対する付着力よりも小さくないこ
とを特徴としている。

【００２０】且つ、上記中間転写体が、上記トナーを１
次転写バイアスと同極性に摩擦帯電させるものであると
よい。この場合、上記中間転写体と、上記トナーとの間
にトナー帯電特性を変更可能な材料が存在するとしても
よく、該トナー帯電特性を変更可能な材料として、ステ
アリン酸亜鉛からなる潤滑剤が上記像担持体及び／又は
上記中間転写体に塗布され、該中間転写体とトナー間に
上記ステアリン酸亜鉛が介在することにより、上記トナ
ーの帯電極性を１次転写バイアスと同極性にすることも
できる。

【００２１】また、本発明の方法は、像担持体上に順次
形成される複数の色のトナー画像を無端状に走行する中
間転写体上に順次重ね合わせて１次転写し、該中間転写
体上の１次転写画像を転写材に一括して２次転写する中
間転写体を用いた画像形成方法において、上記中間転写
体の表面の素材を変更してトナーの中間転写体に対する
付着力を変更し、各トナーの中間転写体に対する付着力
が、該トナーの像担持体に対する付着力よりも小さくな
らないようにすることを特徴としている。

【００２２】

【発明の実施の形態】ここで説明する本発明の実施例
は、第１実施例として、上記（１）から（４）の条件を
一定にし、かつ、像担持体（感光体）の材質も一定と
し、中間転写体の表層部分の材質を変化させ、各材質に
おけるトナーの付着力を測定して最適な材質や条件を求
めている。さらに、第２実施例では、その第１実施例の
条件に他の条件を加え、さらになる画像品質の向上を図
っている。なお、ここでトナーとはカラー画像を形成す
るためのＹｅｌｌｏｗ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｃｙａｎ，Ｂ
ｌａｃｋの各トナーをいう。

【００２３】以下、実験結果とともに第１実施例を説明
する〔実験１〕まず、固定条件は次のとおりである。中間転写体の表面粗度０．６〜０．９μｍ転写媒体間線速差像担持体線速／中間転写体線速１．１中間転写体線速／転写材線速０．９１転写ニップ圧像担持体と中間転写体間１２５ｇ／ｃｍ２中間転写体と転写材間２５０ｇ／ｃｍ２

【００２４】そして、像担持体としては、リコー社製Ｐ
ＲＥＴＥＲ５５０（商品名）に使用されているのと同
じ感光体ドラムを使用し、トナーは同一のトナーを使用
した。また、中間転写体としては、ＥＴＦＥ（エチレン
−テトラフルオロエチレン共重合体）のシームレスベル
トに、ＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）、フッ素／ア
クリル混合物、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポ
リエチレンテレフタレート）の各樹脂材料をスプレー塗
布した５種類作成し、それぞれをさらに、潤滑剤を塗布
したものとしないものとに分け、合計１０種類を用意し
た。

【００２５】そして、上記１種類の像担持体に対して上
記１０種類の中間転写体を組み合わせ、１次転写画像を
形成して虫食い版画を目視により評価した。評価は５段
階で、５がベスト（虫食い無し）で１がワーストであ
る。

【００２６】上記とは別に、トナーと転写媒体との間の
付着力の測定を次のようにして行った。図１は、その装
置の概略構成図である。同図において、ａは遠心装置の
回転軸を示すが、この回転軸ａから所定の半径だけ離れ
た位置に、ロータ１０が配置され、ロータ１０内には試
料基板１１が置かれ、この試料基板１１から所定距離離
れて受け基板１２が置かれている。試料基板１１は、転
写媒体のテストピース１４を取り付けるものである。試
料基板１１と受け基板１２とはギャップ部材１３で結合
され、両者の間隔が一定に保たれるようになっている。

【００２７】まず、像担持体１に対するトナーの付着力
を測定する方法を説明する。（１）試料基板１１に、テストピース１４として像担
持体１の一部を貼り付け、この上にＱ／Ｍが約２０μＣ
／ｇｒに調整されたトナー１５をブローオフ法により付
着させる。（２）受け基板１２に受け基板と同一寸法に切り出さ
れたアルミ蒸着マイラー１２ａをアルミ蒸着面が表にな
るように貼付する。（３）試料基板１１、受け基板１２、ギャップ部材１
３を遠心治具にセットする。（４）遠心治具をロータにセットし、ロータを遠心装
置にセットする。（５）ロータ室を真空にし、真空度が０．５Ｔｏｒｒ
以下になったら、ロータの回転を開始する。試料基板１
１等は軸ａを中心に回転する。設定した回転数に達した
ら、設定した回転時間回転させ、停止する。（６）回転が停止したら、ロータ室を常圧に戻し、試
料基板１１、受け基板１２、ギャップ部材１３を取り出
す。（７）受け基板１２上に任意の３ポイントを定め、各
ポイントを写真撮影する。（８）写真画像を画像処理し、受け基板１２上のトナ
ーの個数をカウントし、３ポイントの平均値をその回転
数におけるトナー個数とする。（９）回転数を変えて、上記（１）〜（８）を繰り返
し実施する。（１０）８０，０００ｒｐｍ以上の回転数では、トナ
ーの全てがテストピース１４から剥離するため、７０，
７００ｒｐｍにおける受け基板１２上のトナー個数をテ
ストピース１４上に初期状態に存在していたトナー個数
とし、各回転数におけるトナー分離率を次式から算出す
る。トナー分離率＝（その回転数におけるトナー個数）／
（初期のトナー個数）そして、回転数０から各回転に至る累積分離率を求め
る。（１１）トナー粒径、トナー真比重、回転軸ａからマ
イラー１２ａの表面までの距離を求め、上記（１０）で
求めた累積分離率が５０％になったときの回転数を求
め、これらから、そのときのトナーに作用する遠心力を
算出し、これをトナーの像担持体１に対する付着力とす
る。

【００２８】テストピース１４に上記１０種類の中間転
写体２を貼り付け、上記と同じようにして各中間転写体
２に対するトナーの付着力を求める。そして、１次転写
における虫食い版画の目視による検査結果とをまとめる
と、表１のようになる。

【００２９】

【表１】一方、上記（１１）で求めた像担持体１に対するトナー
の付着力は、５．５×１０^-8（Ｎ）であった。

【００３０】表１によれば、ＰＶｄＦを塗布し、潤滑剤
の無い場合と、フッ素／アクリル混合物で潤滑剤の無い
場合とが、虫食い版画の品位が５で、ベスト（虫食い未
発生）になっている。すなわち、中間転写体２に対する
トナーの付着力が、像担持体１に対するトナーの付着力
を越えた場合に、虫食い版画を効果的に抑制できること
が分かる。また、いずれの中間転写体２でも、潤滑剤を
塗布した場合は、対トナー付着力が低下し、像担持体１
に対するトナー付着力以下になるので、虫食い版画は低
品位である。

【００３１】〔実験２〕次に、実験１の場合と同じ条件
で、トナーのみを別のものに変更して同様の実験を行っ
た。

【００３２】この場合、像担持体１に対するトナーの付
着力は４．０×１０^-8（Ｎ）であった。一方、１次転写における虫食い版画の品位
（５段階のランク）と、中間転写体２に対するトナーの
付着力の測定結果は、表２のとおりであった。

【００３３】

【表２】

【００３４】表２によれば、中間転写体２がＥＴＦＥで
潤滑剤無しの場合、ＰＶｄＦを塗布して潤滑剤無しの場
合、フッ素／アクリル混合物で潤滑剤無しの場合、ポリ
カーボネートで潤滑剤無しの場合とが虫食い版画の品位
は最高の５で虫食いは発生しなかった。すなわち、実験
１と同様、中間転写体２に対するトナーの付着力が、像
担持体１に対するトナーの付着力を越えた場合に、虫食
い版画を効果的に抑制できている。

【００３５】つぎに、本発明の第２実施例を実験結果と
ともに説明する。以上に説明した第１実施例において、
さらに検討を重ねた結果、４００ｄｐｉ以上の高密度書
き込みで形成された幅０．５ｍｍ以下の独立した線幅に
虫食い版画に類似した転写不良（細線中抜け）が発生し
ていることがわかった。そこで、上記第１実施例の虫食
い版画の改善性を維持しつつ、細線中抜けの異常画像を
解消できる第２実施例を説明する。

【００３６】まず、上記細線中抜け現象とその特徴を明
らかにするための予備実験を行った。予備実験の結果
は、下記の表３から表６に示した。〔予備実験１〕図３の模式図に示すような縦と横の各１
本づつのライン画像について、各ライン幅を０．８４ｍ
ｍ〜０．１６ｍｍ間で変動させたものを、複写機により
それぞれ単色で作像した。１次転写後の中間転写体２上
の転写画像をプリンタックで採り、ルーペを用いてラン
ク５をベストとする５段階評価を行った。この結果を表
３に示す。なお、この実験を含めて、以下すべての実験
でリコー社製の複写機（ＰＲＥＴＥＲ５５０）を用い
ている。

【００３７】

【表３】なお、この結果は、マゼンタ（Ｍ）トナーを使用した場
合であるが、シアン（Ｃ）トナー、ブラック（Ｂｋ）ト
ナーでも全く同一の結果であった。

【００３８】この表３の結果から次のことが判った。細
線中抜けは線幅依存性があり、線幅０．５ｍｍ以下の紙
送り方向のライン（縦ライン）にのみ発生し、特に線幅
０．３ｍｍ以下のラインで顕著であった。また、この現
象は、像担持体１から中間転写体２への転写工程（１次
転写）において発生する。

【００３９】〔予備実験２〕図４の模式図に示すような
線幅０．２５ｍｍの３本の縦ラインＦ，Ｃ，Ｒについ
て、各ラインの間隔を０．５ｍｍ〜５．０ｍｍ間で変動
させて上記予備実験１と同様の条件により単色作像し
た。そして、予備実験１と同じく１次転写後の転写転写
体上の中抜けを５段階のランクで評価した。この結果を
表４に示す。

【００４０】

【表４】なお、この予備実験２の作像条件では、虫食い版画は発
生しなかった。

【００４１】この表４の結果から次のことが判った。中
抜けの発生し易い線幅（０．２５ｍｍ）でも周りを他の
ライン画像で囲まれていると、間隔が２ｍｍ以下で細線
中抜けは発生しにくい。すなわち、線間隔が２ｍｍ以下
の中央ライン（Ｃライン）には細線中抜けが発生しなか
った。そして、この結果及び、縦ラインのみに細線中抜
けが発生しないことから、虫食い版画と同様にニップ圧
が線細中抜けの要因であると考えられる。また、この実
験で虫食い版画は発生してないことから、細線中抜けの
抑制には虫食い版画以上のニップ圧の低減が必要である
と考えられる。

【００４２】上記予備実験１，２のいずれも、像担持体
１と中間転写体２との線速比を１／１．００２としたも
のだが、上記予備実験２のライン間隔１ｍｍの条件下で
像担持体１と中間転写体２とを同じ線速にすると、Ｆ，
Ｒ，Ｃの各ラインの細線中抜け特性はいずれもランク１
に低下した。この場合に当然ながら虫食い版画特性も劣
化していた。

【００４３】〔予備実験３〕上記予備実験１，２の結果
は、既述の第１実施例において虫食い版画対策に必須の
条件として示したトナー付着力についての像担持体１≦
中間転写体２の関係が満たされるように、その中間転写
体２にはＳｉ系ポリマーを表層にコーティングした転写
ベルトを用いた場合のデータである。ここで、上記の中
抜け現象が、中間転写体２の表層材料に依存するか否か
を確認するため、押出し成型で作製されたＥＴＦＴから
なる中間転写体２を複写機に搭載し、上記と同様の条件
で実験したところ、線幅にも線間隔にも関係なく細線中
抜けが全く発生しておらずランク５となり、また、これ
と同時に虫食い版画特性もなんら問題のないレベルであ
ることが判明した。

【００４４】ついで、同様に押出し成型で作製されたポ
リカーボネイトからなる中間転写体２について、上記予
備実験１，２と同様の条件で実験した。この結果を表５
及び表６に示す。

【００４５】

【表５】

【００４６】

【表６】ここで、このポリカーボネイト中間転写体２における虫
食い版画特性を上記実験１と同様の方法で評価したとこ
ろ、ランク３のレベルであった。

【００４７】つまり、ポリカーボネイト中間転写体２の
場合には、虫食い版画特性、及び細線中抜け特性が共に
低品質であった。上記表５および表６の結果からポリカ
ーボネイトの場合の細線中抜け現象の特性をまとめる
と、Ｓｉ系ベルトほどではないが、線幅依存性が認めら
れ、この線幅依存性はＳｉ系に比較して小さい、また、
全体的に細線中抜けのレベルが低い。

【００４８】以上の各予備実験の評価をさらに検討して
いった結果、細線中抜け現象の特徴として下記の結論を
導いた。（１）虫食い版画特性が低品質の場合は、細線中抜け
特性も低品質である。したがって、細線中抜け抑制のた
めには、少なくとも虫食い版画を抑制するための条件を
具備する必要がある。なお、この虫食い版画を抑制可能
な特性が、細線中抜け現象に対していかなる影響を及ぼ
すかのメカニズムに関しては、虫食い版画と同様の関係
にあると考えられる。（２）虫食い版画特性が良好な場合、中間転写体２の
表層材料が及ぼす影響に関しては、虫食い版画特性に対
するよりも上記細線中抜け特性に対する影響の方が大き
い。

【００４９】この（２）の結論は、予備実験３における
Ｓｉ系中間転写体２と、ＥＴＦＥ中間転写体２の細線中
抜け特性差から導かれたものである。このような虫食い
版画特性が良好であるにも拘わらず、細線中抜け特性が
低品位となる原因として、Ｓｉ系とＥＴＦＥとで摩擦帯
電極性が極端に異なることに着目し、そのような材料特
性差の観点から、以下の実験を行った。

【００５０】〔実験３〕まず、摩擦帯電極性の異なる種
々のベルトを得るために、転写ベルトメーカーに依頼
し、トナーに対する付着力が像担持体以上の材質で、か
つ摩擦帯電系列の異なる塗工液をシームベルトにスプレ
ー塗布した。具体的には、体積抵抗（ρｖ）が５×１０
¹¹〜５×１０¹²Ωｃｍ、及び表面抵抗（ρｓ）が５×１
０⁸〜５×１０⁹Ωに抵抗調整されたＰＶｄＦ（ポリフッ
化ビニルデン）シームベルト上に、極性制御剤により摩
擦帯電特性を変化させたものを含む６種の塗工液の各々
を、その硬化後の膜厚が約１μｍとなるようにスプレー
コーティングして６種類の表層材料Ａ〜Ｆを形成した中
間転写体２を作製し、これらを細線中抜け評価用のベル
トとして用いた。

【００５１】細線中抜けの評価にあたり、上記各ベルト
を複写機に搭載し、線幅０．２５ｍｍ、マゼンタ単色の
縦ライン（転写紙送り方向）を作像させ、１次転写後の
中間転写体２上の転写画像をプリンタックで採り、ルー
ペによりランク５をベストとする５段階評価を行った。

【００５２】つぎに、トナー付着力の測定においては、
膜厚１００μｍのＰＥＴ上に、上記６種類の塗工液を硬
化後の膜厚が約１μｍとなるようにスプレーコーティン
グして表層材料Ａ〜Ｆとし、また、同じく膜厚１００μ
ｍのＰＥＴ上に、複写機の像担持体１のＣＴＬを硬化後
の膜厚が２０μｍになるようにスプレーコーティングし
たものを付着力測定試料とした。なお、この測定にあた
っては、上記実験１で説明したのと同様の測定装置及び
方法を用いている。ただし、付着力測定に用いた現像剤
はＰＲＥＴＥＲ５５０用である。

【００５３】一方、６種類の塗工液からなる表層材料Ａ
〜Ｆとトナーとの間の摩擦帯電特性は、例えば、次に説
明するような現像装置により求めることができる。ま
ず、各塗工液を各ＳＵＳ製芯金上に硬化後の膜厚が約２
ｍｍとなるようにスプレーコーティングした現像剤担持
体（φ１６ｍｍ）を製作し、これを現像装置に装着させ
る。

【００５４】図５は、上記現像剤担持体が装着された現
像装置を示している。この図において、１６は現像剤担
持体、１７はトナー層厚規制部材（１００μｍｔＳＵＳ
ブレード）、１８はトナー補給ローラ（導電性ウレタン
スポンジ）、１９はアジテータである。この現像剤担持
体１６はトナー１５として規定のＲＩＣＯＨＣＯＬＯ
ＲＴＯＮＥＲＴＥＰＥＦが充填された現像装置に
装着させる。そして、この現像装置を１０分間稼働さ
せ、現像剤担持体１６上の各種Ａ〜Ｆの被覆表層とトナ
ーとの間で摩擦帯電を起こさせた後、この現像剤担持体
１６上のトナー帯電量（μｃ／ｇ）を測定した。

【００５５】以下、表層材料Ａ〜Ｆによる対トナー摩擦
帯電特性として、便宜上、上記現像装置において測定さ
れたトナー帯電量の極性を反転させた値を用いている。
表７に各表層材料Ａ〜Ｆにおける細線中抜け特性の実験
結果を示す。一方、この実験３でのトナーの像担持体１
に対する付着力は、５．７×１０^-8（Ｎ）であった。

【００５６】

【表７】

【００５７】この表７に示すように、塗工液の種類に応
じてベルトの対トナー摩擦帯電特性は変化し、そのメカ
ニズムは不明であるが、中間転写体２の表層材料Ａ〜Ｆ
による摩擦帯電特性と、細線中抜け特性との間に密接な
関係があると判った。すなわち、対トナー摩擦帯電特性
が正の値である表層材料Ｅ，Ｆのランクは低く細線中抜
けが発生し、対トナー摩擦帯電特性が負の値である表層
材料Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄでは、ランクがベストとなった。す
なわち、中間転写体２とトナーの両者を摩擦した際のト
ナー側の極性が、１次転写の印加バイアス極性と同じ正
の値を示すとき細線中抜けが抑制されている。ただし、
一般に中間転写体２の摩擦帯電特性は、トナー材質によ
り変化することが予測される。このため、トナー材質に
変更を加えて次の実験を行った。

【００５８】〔実験４〕この実験では、上記現像剤のト
ナー成分、及びＲＩＣＯＨＣＯＬＯＲＴＯＮＥＲ
ＴＥＰＥＦの中に含まれる極性制御剤（テトラフェニ
ル硼素塩）の含有量を１／２に減量した以外は、実験１
と全く同一の条件で行った。この実験結果を表８に示
す。なお、この実験４でのトナーの像担持体１に対する
付着力は、４．２×１０^-8（Ｎ）であった。

【００５９】

【表８】

【００６０】この表８において、表層材料Ｂの細線中抜
け特性が特異的なため、再び表層材料Ｂの中間転写体２
を複写機に搭載し、虫食い版画特性についても評価を行
ったところランク４であった。この虫食い特性の評価か
ら、表層材料Ｂにおいては、トナーの表層材料Ｂに対す
る付着力が、像担持体１に対する付着力未満となったた
め、虫食い版画特性とともに細線中抜け特性も低下した
と考えられる。この表８の結果及び虫食い版画特性の評
価結果より、虫食い版画特性の低下した表層材料Ｂを除
外すれば、対トナー摩擦帯電極性が負（このときトナー
の帯電極性は１次転写バイアスと同じ正となる）である
表層材料Ａ，Ｃでは細線中抜けが抑制されている。

【００６１】〔実験５〕一般的に２種類の材料間におけ
る摩擦帯電特性は、第３の材料を両材料間の界面に介在
させることで、両者の摩擦帯電特性が変化するとされて
いる。この実験５の目的は、そのような第３の材料を介
在させ、細線中抜けに大きな影響を与えるトナーの摩擦
帯電極性の制御に応用可能か否かを検証することにあ
る。ここでは、摩擦帯電特性を変更し得る材料としてス
テアリン酸亜鉛を使用した。

【００６２】ただし、潤剤としてステアリン酸亜鉛を中
間転写体２のみに塗布すれば、中間転写体２に対するト
ナー付着力が、像担持体１に対するトナー付着力を下回
ってしまい、虫食い版画や細線中抜けが多発するものと
予測されることから、ステアリン酸亜鉛は中間転写体２
と併せて像担持体１表面にも塗布した。ここでは上記実
験３の像担持体１及び中間転写体２を、ステアリン酸亜
鉛が塗布されたものに置き換えたのみで、その他の条件
は実験３と同様である。評価の結果を表９に示す。な
お、この実験５でのトナーの像担持体１に対する付着力
は、６．７×１０^-9（Ｎ）であった。

【００６３】

【表９】

【００６４】この結果に示されるように、中間転写体２
の表層材料Ｂ、Ｄのトナー付着力が、上記像担持体１と
の間のトナー付着力に満たない程度となったが、これら
表層材料Ｂ、Ｄを除外すれば、トナー摩擦帯電極性が１
次転写の印加バイアス極性と同じ正である表層材料Ａ，
Ｃ，Ｅでは細線中抜けが抑制されている。特に、上記実
験２，３で細線中抜けのランクが２や１であった表層材
料Ｅが、ステアリン酸亜鉛をトナーとの間に介在させた
ことにより、ランク４まで改善されていることが判明し
た。

【００６５】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
像担持体上に順次形成される複数の色のトナー画像を無
端状に走行する中間転写体上に順次重ね合わせて１次転
写し、該中間転写体上の１次転写画像を転写材に一括し
て２次転写する中間転写体を用いた画像形成において、
上記各色のトナーの中間転写体に対する付着力が、該ト
ナーの像担持体に対する付着力よりも小さくならないよ
うにしたので、トナーが像担持体から中間転写体に移行
し易くなり、虫食いの発生を効果的に防止することがで
きる。

【００６６】さらに、上記付着力の条件に加えて、上記
中間転写体が、上記トナーを１次転写バイアスと同極性
に摩擦帯電させる構成であれば、虫食いの発生とともに
細線の中抜け現象の発生をも防止することができる。

【００６７】また、上記中間転写体と、上記トナーとの
間にトナー帯電特性を変更可能な材料が存在する構成で
あれば、細線の中抜けの発生に大きな影響を及ぼすトナ
ーの摩擦帯電特性を制御し、上記トナーの帯電極性を１
次転写バイアスと同極性に変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】転写媒体に対するトナーの付着力を測定する装
置の概略構成を示す図である。

【図２】中間転写体を用いた画像形成装置の要部の構成
を示す図である。

【図３】細線中抜け特性をみるための画像サンプルの模
式図である。

【図４】細線中抜け特性においてライン間隔の影響をみ
るための画像サンプルの模式図である。

【図５】表層材料によるトナー帯電特性を調べるための
現像装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１像担持体２中間転写体１５トナー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上に順次形成される複数の色の
トナー画像を無端状に走行する中間転写体上に順次重ね
合わせて１次転写し、該中間転写体上の１次転写画像を
転写材に一括して２次転写する中間転写体を用いた画像
形成装置において、上記各色のトナーの中間転写体に対
する付着力が、該トナーの像担持体に対する付着力より
も小さくないことを特徴とする中間転写体を用いた画像
形成装置。
【請求項２】且つ、上記中間転写体が、上記トナーを
１次転写バイアスと同極性に摩擦帯電させることを特徴
とする請求項１記載の中間転写体を用いた画像形成装
置。
【請求項３】上記中間転写体と、上記トナーとの間に
トナー帯電特性を変更可能な材料が存在することを特徴
とする請求項１又は２に記載の中間転写体を用いた画像
形成装置。
【請求項４】上記トナー帯電特性を変更可能な材料と
して、ステアリン酸亜鉛からなる潤滑剤が上記像担持体
及び／又は上記中間転写体に塗布され、該中間転写体と
トナー間に上記ステアリン酸亜鉛が介在することによ
り、上記トナーの帯電極性を１次転写バイアスと同極性
にすることを特徴とする請求項３記載の中間転写体を用
いた画像形成装置。
【請求項５】像担持体上に順次形成される複数の色の
トナー画像を無端状に走行する中間転写体上に順次重ね
合わせて１次転写し、該中間転写体上の１次転写画像を
転写材に一括して２次転写する中間転写体を用いた画像
形成方法において、上記中間転写体の表面の素材を変更
してトナーの中間転写体に対する付着力を変更し、各ト
ナーの中間転写体に対する付着力が、該トナーの像担持
体に対する付着力よりも小さくならないようにすること
を特徴とする中間転写体を用いた画像形成方法。