(57)【要約】【課題】長期にわたってブレードクリーニング性に優れた電子写真用の中間転写体を提供する。【解決手段】基材層の上に表面層を有し、該表面層が少なくともウレタン（メタ）アクリレート樹脂および球状シリカ粒子を含有する中間転写体であって、  該表面層に含まれる球状シリカ粒子の平均粒子径が１００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲にあり、  該球状シリカ粒子の累積粒度分布のＤ９０／Ｄ１０が４以下であり、  該表面層における球状シリカ粒子の表面露出面積率が１５％〜５０％の範囲である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層の上に表面層を有し、該表面層が少なくともウレタン（メタ）アクリレート樹脂および球状シリカ粒子を含有する中間転写体であって、
該表面層に含まれる球状シリカ粒子の平均粒子径が１００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲にあり、
該球状シリカ粒子の累積粒度分布のＤ９０／Ｄ１０が４以下であり、
該表面層における球状シリカ粒子の表面露出面積率が１５％〜５０％の範囲にあることを特徴とする中間転写体。
【請求項２】
前記表面層の表面自由エネルギーが３５ｍＪ／ｍ２以下である請求項１に記載の中間転写体。
【請求項３】
前記表面層に含まれる球状シリカ粒子が疎水性表面処理された球状シリカ粒子である請求項１又は２に記載の中間転写体。
【請求項４】
前記表面層に含まれるウレタン（メタ）アクリレート樹脂が４官能以上の多官能型ウレタン（メタ）アクリレート樹脂である請求項１〜３のいずれか一項に記載の中間転写体。
【請求項５】
前記中間転写体の表面抵抗率が１×１０９Ω／□〜１×１０１２Ω／□の範囲である請求項１〜４のいずれか一項に記載の中間転写体。
【請求項６】
像担持体に形成されたトナー像を一次転写部で中間転写体に転写し、前記中間転写体に転写されたトナー像を二次転写部で前記中間転写体から転写材に転写した後、前記中間転写体に残留したトナーをブレードを用いてクリーニングする画像形成装置において、
前記中間転写体が請求項１〜５のいずれか一項に記載の中間転写体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
トナー像を担持する複数の像担持体と、無端状で回転可能な中間転写体と、を有し、前記複数の像担持体上のトナー像を前記複数の像担持体に対応した複数の一次転写部で前記中間転写体に一次転写し、前記中間転写体に転写されたトナー像を二次転写部で前記中間転写体から転写材に転写した後、前記中間転写体に残留したトナーをブレードを用いてクリーニングする画像形成装置であって、
前記中間転写体に接触して前記中間転写体に電流を供給する電流供給部材を有し、
前記中間転写体は導電性を備え、前記供給部材によって供給された電流が前記中間転写ベルトの周方向に流れることで、複数の前記一次転写部で前記像担持体から前記中間転写体にトナー像が一次転写される画像形成装置において、
前記中間転写体が請求項１〜５のいずれか一項に記載の中間転写体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記中間転写体の内面の表面抵抗率が１×１０４Ω／□〜１×１０7Ω／□である請求項７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式を利用した画像形成装置、例えば複写機、レーザープリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に用いる中間転写体およびそれを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式や静電記録方式等で下記のようないわゆる中間転写方式の画像形成装置が知られている。中間転写方式の画像形成装置では、第一の像担持体としての感光体上に形成された静電潜像を現像装置で現像して現像剤像（トナー像）を形成する。そして、第二の像担持体である中間転写体に、このトナー像を一次転写し、その後に用紙などの記録材に二次転写する。
【０００３】
中間転写体を構成する材料としては、一般的に樹脂材料が広く使用されている。その具体例として、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂等が用いられている。また、中間転写体は前記の樹脂材料をシームレスベルト形状に成形した、いわゆる中間転写ベルトが広く用いられている。
また、中間転写体のクリーニング方法として、二次転写後の残留トナーをウレタンゴム製ブレードでかき取る、いわゆる「ブレードクリーニング方式」が採用されている。
【０００４】
また、樹脂基材上に表面層としてアクリル系樹脂を被覆した２層構成の中間転写ベルトが提案されている。特許文献１には、ウレタン（メタ）アクリレートを主成分とする電離放射線硬化型アクリル系塗工剤を塗布し、硬化させて得られる表面層を有する画像形成装置用転写ベルトが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、中間転写ベルト基材上に粉体が露出した接着層を設けて、ベルト表面へのトナーの残留を抑制して、転写性を向上させる転写部材用の導電性エンドレスベルトが開示されている。かかるベルトは、ベルト本体の外周面上に設けられた接着層の表面全体にわたり、少なくとも一部が露出した状態でトナー粒径より小径の粉体が埋設されており、かつ該粉体の露出部が、接着層表面全体の３０〜９９％の面積を占めることを特徴とする。
【０００６】
さらに、特許文献３には、中間転写体のクリーニング不良及びブレードめくれを回避するために、中間転写体の表面にフィラーの突起を設ける搬送転写体が開示されている。かかる搬送転写体は、少なくとも画像を担持する側の表面近傍がフィラーを含有する高分子組成物で形成され、その表面にフィラーによる突起が散在し、フィラーの突起が所定の分散粒子径をもつ。さらにフィラーの搬送転写体の表面から突出する部分の表面被覆率が０.５％以上１３％未満になるように形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２５６７１９号公報
【特許文献２】特開２００９−７５１５４号公報
【特許文献３】特開２０００−２０６７９８号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「日本接着協会誌」第８巻、３号、１３１〜１４１頁（１９７２年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に係る中間転写体では、繰り返し画像を出力する通紙耐久試験において、表面層が放電や摩耗によって劣化して表面の動摩擦係数が上昇する。このため、クリーニングブレードが中間転写体の移動方向にめくれてしまう、いわゆる「ブレードめくれ」が発生することがあり、トナーのクリーニング性において、改善の余地があった。
【００１０】
また、特許文献２に係る中間転写体では、通紙耐久試験によってベルト表面に汚れが付着するという課題があった。
また、特許文献３に係る中間転写体では、フィラーの表面被覆率が所定範囲であっても、フィラーの形状や露出状態によっては、通常の転写残トナーよりも多い大量のトナーがブレードニップ部へ突入した場合に、次のような課題があった。すなわち、トナーがブレードニップ部に侵入する力が大きくなり、その結果、トナーがクリーニングブレードと中間転写体との間をすり抜けていってしまう、いわゆる「トナーすり抜け」が発生するという課題である。また、中間転写体の表面のフィラーが樹脂に覆われた状態では、耐久によって摩擦係数が上昇して、「ブレードめくれ」が発生するという課題があった。
【００１１】
そこで、本発明の一態様は、ブレードクリーニング性に優れた電子写真用の中間転写体の提供に向けたものである。また、本発明の他の態様は、高品位な電子写真画像を出力できる画像形成装置の提供に向けたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様によれば、
基材層の上に表面層を有し、該表面層が少なくともウレタン（メタ）アクリレート樹脂および球状シリカ粒子を含有する中間転写体であって、
該表面層に含まれる球状シリカ粒子の平均粒子径が１００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲にあり、
該球状シリカ粒子の累積粒度分布のＤ９０／Ｄ１０が４以下であり、
該表面層における球状シリカ粒子の表面露出面積率が１５％〜５０％の範囲にある中間転写体が提供される。
また、本発明の他の態様によれば、上記の中間転写体を具備する画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一態様によれば、繰り返し画像出力後においても、ブレードクリーニング性に優れ、初期と同様のクリーニング性が得られる中間転写体を提供することができる。また、繰り返しの画像出力耐久によっても、表面に割れや剥離を生じない耐久性を有する中間転写体を提供することができる。
また、本発明の他の態様によれば、上記中間転写体を用いた画像形成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る中間転写体の層構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施例１に係る画像形成装置を示す断面構成図である。
【図３】本発明の実施例３に係る画像形成装置を示す断面構成図である。
【図４】球状シリカ粒子の露出状態を観察した走査型電子顕微鏡写真である。
【図５】本発明に用いられる球状シリカ粒子のメタノール疎水化度と表面層におけるシリカ粒子の露出面積率との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を例示的に詳細に説明する。ただしこの実施をするための形態に記載の構成要素はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１６】
＜中間転写体＞
図１に本発明に係る中間転写体の具体的な層構成を示す。
中間転写体は、図１（ａ）に示すように導電性付与剤を分散させた基材層８ｂとその表面に表面層８ａを直接設けてもよいし、図１（ｂ）に示すように、基材層８ｂと表面層８ａとの間に、密着性や平滑性を向上させる目的で中間層８ｃを設けてもよい。
【００１７】
＜中間転写体の基材層＞
中間転写体の基材層は、シームレスベルト状や円筒ドラム状、ローラ状などの形状で、導電性付与剤が分散された樹脂や熱可塑性エラストマー、加硫ゴムなどの材料を用いる。
本発明の中間転写体の基材層に使用できる樹脂としては、特に制約はないが、例えば以下のものが挙げられる。ポリエチレンやポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、環状オレフィン共重合樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート及びポリアリレートなどの芳香族ポリエステル樹脂、シクロヘキシレンジメチレンテレフタレートなどの脂環族ポリエステル樹脂、ポリサルホンやポリエーテルサルホン及びポリフェニレンスルフィドなどの硫黄含有樹脂、ポリフッ化ビニリデンやポリエチレン−四フッ化エチレン共重合体などのフッ素含有樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂。これらの熱可塑性樹脂は単独で用いても良いし、複数の樹脂を混合して用いても良い。また、ポリイミド樹脂やポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化樹脂を使用することもできる。
【００１８】
基材層に使用できる熱可塑性エラストマーとしては、以下のものが挙げられる。ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー等。
基材層に使用できる加硫ゴムとしては、以下のものが挙げられる。アクリロニトリル・ブタジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム、シリコンゴム、エチレン・プロピレンゴム等。
【００１９】
基材層に使用できる導電性付与剤としては、公知の導電性付与剤を用いることができる。例えば以下のものが挙げられる。カーボンブラック、カーボングラファイト、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ、導電性酸化錫、導電性酸化チタン、導電性酸化亜鉛、導電性硫酸バリウムなどの導電性粉末、導電性チタン酸カリウムウィスカー、導電性チタン酸バリウムウィスカー、カーボンウィスカーなどの導電性ウィスカー、四級アンモニウム塩、ポリアルキレングリコールのアルカリ金属塩、ポリエーテルアミドのアルカリ金属塩、アルキル硫酸エステルのアルカリ金属塩、グリセリンモノ脂肪酸エステルなどのイオン導電性付与剤。なかでも、少ない添加量で電気特性を広範囲で制御できることから、カーボンブラックを用いることが好ましい。
中間転写体の基材層の抵抗は、前記導電性付与剤の添加量や分散条件などの手段によって、体積抵抗率として、１×１０３Ωｃｍ以上１×１０１１Ωｃｍ以下の範囲に調整する。
【００２０】
＜中間転写体の表面層＞
本発明に係る中間転写体は、基材層の表面に表面層を積層したものである。表面層は、ウレタン（メタ）アクリレート樹脂および球状シリカ粒子を少なくとも含有し、ウレタン（メタ）アクリレート樹脂の表面に球状粒子が露出した表面構造を有している。「（メタ）アクリレート」は、アクリレートとメタクリレートの総称である。
【００２１】
本発明で用いるウレタン（メタ）アクリレート樹脂は、分子鎖中にウレタン結合及びアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する多官能型ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを、紫外線や電子線などを照射することによって硬化させたものである。ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーは、ヒドロキシ（メタ）アクリレート、ポリオール、およびポリイソシアネートを原料として作られる。なかでも、強度の点から、分子中に３個以上の（メタ）アクリロイル基を有する３官能以上のウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを用いることが好ましい。さらに、表面の高硬度化および耐摺擦性の点から、分子中に４個以上の（メタ）アクリロイル基を有する４官能以上の多官能型ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを用いることがより好ましい。
【００２２】
本発明では、高硬度、耐摩耗性および硬化時に反りが少ない点から、
ヒドロキシ（メタ）アクリレートとしてペンタエリスリトールトリアクリレート、
ポリオールとしてトリシクロデカンジオール、および
ポリイソシアネートとしてヘキサメチレンジイソシアネート
を主成分とする脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー（６官能）を用いることが好ましい。
【００２３】
また、多官能型ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを紫外線によって硬化させるためには、光重合開始剤を併用することが好ましい。光重合開始剤としては、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤などを用いることができる。電子線によって硬化させる場合は、光重合開始剤を用いる必要は特にない。
【００２４】
本発明に用いる球状シリカ粒子は、平均粒子径が１００ｎｍ〜３００ｎｍであり、その粒子径分布の９０％粒子径（Ｄ９０）と１０％粒子径（Ｄ１０）との比（＝Ｄ９０／Ｄ１０）が４以下である。ここで「平均粒子径」は「体積平均粒子径」を指す。後述する実施例において、球状シリカ粒子としては、ゾルゲル法によって製造したコロイダルシリカ粒子を用いた。
【００２５】
１０％粒子径（Ｄ１０）とは、球状シリカ粒子の全体積を１００％としたときに、小粒径の粒子の体積から大粒径の粒子の体積へと累積した粒子の累積体積が１０％となるときの粒子径である。
９０％粒子径（Ｄ９０）とは、球状シリカ粒子の全体積を１００％としたときに、小粒径の粒子の体積から大粒径の粒子の体積へと累積した粒子の累積体積が９０％となるときの粒子径である。
【００２６】
球状シリカ粒子の粒子径を検討した結果、平均粒子径が３００ｎｍを超えると、クリーニングブレードを摩耗させ、繰り返し使用するとクリーニング性を損なうという課題があった。また、平均粒子径が１μｍを超えると粒子間の隙間に汚れが滞留して、画像を損なうという課題があった。
一方、平均粒子径が１００ｎｍ未満の場合、球状シリカが表面層の表面に露出しにくくなり、クリーニング性が低下する欠点がある。
【００２７】
また、球状シリカ粒子の粒子径分布を検討した結果、Ｄ９０／Ｄ１０が４を超えると、粒子径のバラツキによって、均一な表面が形成されなかった。
また、球状シリカ粒子が表面に露出した表面構造を形成するためには、球状シリカ粒子の疎水性表面処理が効果的であった。
図４は球状シリカ粒子の露出状態を走査型電子顕微鏡で撮影した写真である。球状シリカ粒子の添加量を２０質量％に固定したとき、疎水性球状シリカ粒子を用いた場合は図４（Ａ）に示すように粒子が露出したのに対し、未処理球状シリカ粒子を用いた場合は図４（Ｂ）に示すように粒子が露出しなかった。
【００２８】
本発明において、表面層における球状シリカ粒子の表面露出面積率は１５％〜５０％の範囲にあることが必要である。
図５は、球状シリカ粒子のメタノール疎水化度と表面層におけるシリカ粒子の露出面積率との関係を示したものである。
球状シリカ粒子のメタノール疎水化度は次のように測定した。分散媒としてメタノール濃度を変化させたメタノール水溶液を用いた。疎水性球状シリカ粒子としてはポリジメチルシロキサン処理した球状シリカ粒子を使用した。メタノール疎水化度０％の球状シリカ粒子としては未処理の球状シリカ粒子を使用した。球状シリカ粒子のメタノール疎水化度は、粉体濡れ性試験機（（株）レスカ製、商品名「ＷＥＴ-１００Ｐ」）を用いて測定した。
具体的には、蒸留水５０ｍＬに球状シリカ粒子５０ｍｇを添加し、マグネチックスターラーで攪拌した。次いで球状シリカ粒子が表面に浮遊した液中にメタノールを滴下しながら、メタノール水溶液に波長７８０ｎｍの光を照射して透過率を測定した。球状シリカ粒子が懸濁・沈降して、透過率が８０％になったときのメタノール水溶液の体積濃度（％）をメタノール疎水化度とした。
【００２９】
また、表面層における球状シリカ粒子の粒子露出率は、次の方法で算出した。すなわち、表面層を切り出して、走査型電子顕微鏡で表面を観察した。倍率５千倍から１万倍で撮影した顕微鏡画像を使用して、画像解析装置（（株）ニレコ製、商品名「Ｌｕｚｅｘ ＡＰ」）を用いて２値化して、表面層の面積に対する粒子の露出面積の比率を粒子露出面積率とした。さらに、シリカ粒子が実際に露出しているかどうかは、低加速電圧走査電子顕微鏡で表面層の最表面を観察して判定した。
検討試料として以下の材料を用い、後述する製造方法にしたがって中間転写ベルトを作製した。
【００３０】
・ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー（固形分濃度９５質量％、酢酸エチル５質量％含有、６官能）・・・１００質量部
・球状シリカ粒子（平均粒子径１００ｎｍ、Ｄ９０／Ｄ１０＝３、メタノール疎水化度
７０％）・・・２３.７５質量部
・メチルイソブチルケトン・・・３５６質量部
・光重合開始剤Ａ・・・２.８５質量部
（光重合開始剤Ａ：（２−ヒロドキシ−１−｛４−［４−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル）−ベンジル］フェニル｝−２−メチル−プロパン−１−オン））
【００３１】
図５に示すように、球状シリカの疎水化度が４０％以上になると球状シリカ粒子の粒子露出率が２０％以上になった。つまり球状シリカの添加量を一定にした場合、メタノール疎水化度が低くなると球状シリカ粒子が表面に露出しにくくなることがわかった。
ここで、疎水性表面処理をした球状シリカ粒子が表面に露出する推定メカニズムについて説明する。基材層に塗布された直後の表面層には希釈溶剤が含まれている。時間とともに希釈溶剤は揮発するが、球状シリカ粒子の表面を疎水化処理した影響で、球状シリカ粒子から周辺に希釈溶剤の流れが生じる。このとき球状シリカ粒子間にメニスカスが形成され、希釈溶剤の液面が内側に湾曲する。メニスカスの内部は大気圧に比べて負圧になるため、メニスカス部分が内部に引き込まれ、一方、球状シリカ粒子は表面側に移動する。このようにして球状シリカ粒子が表面に露出するものと推定している。
【００３２】
そして、表面層の形状を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）や触針式微小粗さ計で測定したところ、平均粒子径１００ｎｍの球状シリカを用いた場合、表面に高さが４０ｎｍ〜５０ｎｍ程度の半球状突起が形成されていた。また、平均粒子径３００ｎｍの球状シリカを用いた場合、表面に高さが１００ｎｍ〜１５０ｎｍ程度の半球状突起が形成されていた。
【００３３】
球状シリカ粒子の疎水性表面処理としては、シリコーンオイル処理やシランカップリング剤処理が好ましく用いられる。シリコーンオイルとしては、ジメチルシロキサン、分子の側鎖や末端に反応性基を有する反応性の変性シリコーンオイル、分子の側鎖や末端に非反応性の有機基を有する非反応性の変性シリコーンオイルを用いることができる。
また、シランカップリング剤としては、疎水性を発現させるためにアルキル基の炭素数が６個以上の長鎖アルキル基を有するシランカップリング剤を用いることが好ましい。
【００３４】
また、疎水性表面処理をした球状シリカ粒子が表面に露出すると、中間転写ベルト表面の表面自由エネルギーが低くなる。中間転写体の表面層の表面自由エネルギーが３５ｍＪ／ｍ２以下であることが、トナーとの非静電的付着力低減や、外添剤、紙粉、感光体の削れ粉、放電生成物などの汚れ付着抑制効果の点から好ましく、その結果、ブレードクリーニング性が向上する。
【００３５】
中間転写体の表面層の表面自由エネルギーは、非特許文献１に記載されている「北崎・畑の方法」で算出することができる。具体的には、中間転写ベルト表面の表面自由エネルギーは次のように求めた。
まず、水、ｎ−ヘキサデカン、ジヨードメタンを標準液体として、中間転写ベルト表面の接触角を測定した（測定環境：温度２３℃、相対湿度５５％）。次いで各接触角測定結果を用いて、北崎・畑の理論（非特許文献１）にしたがって、「拡張Ｆｏｗｋｅｓの式」から表面自由エネルギーを求めた。測定には接触角計（協和界面科学（株）製、商品名「ＤＭ−７０１」）を使用し、表面自由エネルギー解析には解析ソフトウェア（協和界面科学（株）製、商品名「ＦＡＭＡＳ」）を使用した。
【００３６】
また、中間転写体の表面層の膜厚は、０.３μｍ以上３μｍ以下の範囲が好ましい。表面層の膜厚が０.３μｍより薄くなると、基材層あるいは中間層の表面粗さの影響を受け、膜厚のムラやピンホールが生じやすくなる。それらは表面層の強度低下につながりやすい。一方、表面層の膜厚が３μｍより厚くなると、残留応力の影響を受けて、表面層の割れや中間転写体の変形（ねじれや反り）が生じやすくなる。
【００３７】
次に表面層の形成方法の概略について説明する。
上記の疎水性球状シリカ粒子を有機溶剤に溶解したウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー中に添加して、ビーズミルや衝突式分散機、三本ロール、ボールミル、ペイントシェーカーなどの機械式分散機よって分散して、分散液を作製する。
次いで、紫外線硬化する場合は、分散液に光重合開始剤を加えた後、基材層表面にスプレーコート、リングコート、ロールコート、ディップコート、バーコート、ブレードコートなどのコーティング方式を用いて塗布する。電子線を照射して硬化する場合は、光重合開始剤を添加する必要はない。
次いで、分散液を基材層に塗布した後、有機溶剤を室温乾燥あるいは加熱乾燥によって除去した後に紫外線や電子線を一定時間照射して、表面層を硬化して、基材層上に所定厚みの表面層を形成する。
【００３８】
＜中間転写体の中間層＞
本発明に係る中間転写体の中間層は、基材層用材料として前述した各種導電性付与剤を分散させた樹脂や熱可塑性エラストマー、加硫ゴムなどを使用してもよい。各種導電性付与剤を分散させる樹脂としては、ウレタン（メタ）アクリレート樹脂や（メタ）アクリル酸エステル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂等を使用してもよい。また、二酸化ケイ素、一酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシム、酸化亜鉛などの無機酸化物薄膜やアルミニウム、チタンなどの金属薄膜を使用してもよい。
【００３９】
＜中間転写体の抵抗＞
本発明に係る中間転写体は、少なくとも導電性付与剤を分散させた基材層と表面層とを有しているが、この中間転写体の表面抵抗率は１×１０９Ω／□〜１×１０１２Ω／□の範囲にあることが好ましい。
表面抵抗率が１×１０１２Ω／□以下の場合には転写に高い印加電圧を必要とせず、電源が大型化したり、転写電流の不足によって転写効率が低下したりするなどの問題が発生しにくい。また、転写工程、記録材の剥離工程等において中間転写ベルト表面の帯電電位が低くなり、かつ電荷減衰が容易になるため除電手段を設ける必要が生じない。一方、表面抵抗率が１×１０９Ω／□以上の場合には、中間転写ベルトに十分な転写電圧がかかり、また電荷が与えられれば表面の電荷がすぐに減衰したりせず、トナーを静電気的に保持することができ、画像ムラや転写効率の低下を生じたりしない。
【００４０】
［実施例１−１］
中間転写体としてシームレスベルト形状の中間転写ベルトの製造法について説明する。
＜中間転写ベルトの製造例＞
＜中間転写ベルトに用いる基材層の製造例＞
＜カーボンブラック含有ＰＰＳ樹脂ペレットの作製＞
ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂ペレット（東レ（株）製、商品名「トレリナ」）を凍結機械粉砕して、平均粒子径２００μｍのＰＰＳ樹脂粉末１を作製した。
次に、ホッパーと定量供給器を備えた二軸押出機を用いて、定量供給器からホッパー中にＰＰＳ樹脂粉末１を１００質量部とカーボンブラック（電気化学工業（株）製、商品名「デンカブラック粒状品」）２５質量部を供給し、溶融混練した。このとき押出機のシリンダー設定温度は２９０℃〜３２０℃とした。溶融混練物はストランドダイから紐状に押出し、冷却水槽で冷却した後、ペレタイザーで切断して外径約２ｍｍ、長さ約３ｍｍのカーボンブラック含有ＰＰＳ樹脂ペレットを作製した。
【００４１】
＜シームレスベルトの作製＞
前記カーボンブラック含有ＰＰＳ樹脂ペレットを成形材料として、環状ダイとギヤポンプを備えた単軸押出機を用いて、厚み１００μｍの円筒状のフィルムを成形した。このとき押出機のシリンダー設定温度は３１０℃〜３３０℃とした。
次いで、得られた円筒状のフィルムをスリッターで所定の幅にカットし、ＰＰＳ樹脂製シームレスベルトを作製した。
【００４２】
＜体積抵抗率の測定＞
ＰＰＳ樹脂製シームレスベルトの体積抵抗率は、ＪＩＳ規格Ｋ６９１１にしたがって、超高抵抗用抵抗計（（株）エーディーシー製、商品名「Ｒ８３４０Ａ」）、および下記の電極を用いて測定した。
・測定電極（主電極、外径２５ｍｍ、高さ１０ｍｍ、ステンレス製）
・ガード電極（リング状、内径３５ｍｍ、外径４０ｍｍ、高さ１０ｍｍ、ステンレス製）・対向（裏面）電極（外径８０ｍｍ、厚み５ｍｍ、ステンレス製）
測定条件は、印加電圧１００Ｖ、測定時間１０秒とした（測定雰囲気：温度２３℃、相対湿度５５％）。測定の結果、体積抵抗率は２×１０７Ω・ｃｍであった。このＰＰＳ樹脂製シームレスベルトを実施例１−１の基材層１とした。
【００４３】
＜中間転写ベルトに用いる表面層の製造例＞
表面層の材料として表１に示す原料を用いた。
【００４４】
上記原料の混合液を竪型ビーズミルで、合成ジルコニアビーズ（粒子径０.３ｍｍ）を分散メディアとして分散した後、リングコート装置を用いて基材層１の上に塗布した。次いで、室温で６０秒間静置した後、高圧水銀ランプ（２４０Ｗ／ｃｍ）を９０秒間照射して、表面層を硬化させた。
基材層１の上に形成された前記表面層の膜厚は、分光式膜厚計（（株）ラムダビジョン製、商品名「ＴＦＷ−１００」）用いて測定した。表面層の膜厚は１.１μｍであった。
さらに、基材層の上に表面層が形成されたシームレスベルトの内周面の両端の縁部分に、内側に突出して該ベルトの軸方向の移動を制限するウレタンゴム製のリブ（幅５ｍｍ、高さ１ｍｍ）を内面の一周に連続して取り付けた。
このようにして、実施例１−１の中間転写ベルトを作製した。
【００４５】
＜表面抵抗率の測定＞
中間転写ベルトの表面抵抗率は、ＪＩＳ規格Ｋ６９１１にしたがって、超高抵抗用抵抗計（（株）エーディーシー製、商品名「Ｒ８３４０Ａ」）、および下記の電極を用いて測定した。
・測定電極（主電極、外径２５ｍｍ、高さ１０ｍｍ、ステンレス製）
・対向電極（リング状、内径３５ｍｍ、外径４０ｍｍ、高さ１０ｍｍ、ステンレス製）
・ガード（裏面）電極（外径８０ｍｍ、厚み５ｍｍ、ステンレス製））
測定条件は、印加電圧１００Ｖ、測定時間１０秒とした（測定雰囲気：温度２３℃、相対湿度５５％）。
【００４６】
＜画像形成装置＞
図２は、本実施例の電子写真方式のタンデム型フルカラー画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
本発明に係る画像形成装置の構成について以下で簡単に説明する。
この画像形成装置は、イエロー色の画像を形成する画像形成部１ａと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１ｂと、シアン色の画像を形成する画像形成部１ｃと、ブラック色の画像を形成する画像形成部１ｄの４つの画像形成部を備えている。これらの４つの画像形成部（画像形成ユニット）は一定の間隔をおいて一列に配置されている。
【００４７】
各画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄには、それぞれ像担持体としての感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが設置されている。各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの周囲には、帯電部材３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、ドラムクリーニング装置６ａ、６ｂ、６ｃがそれぞれ設置されている。帯電器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄとの間の上方には露光装置７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄがそれぞれ設置されている。各現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄには、それぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーが収納されている。
【００４８】
感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、本実施例では負帯電の有機感光体で、アルミニウムなどのドラム基体（不図示）上に感光層（不図示）を有しており、駆動装置（不図示）によって所定のプロセススピードで回転駆動される。
帯電部材３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、帯電バイアス電源（不図示）から印加される帯電バイアスによって各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの表面を所定の極性、電位に均一に帯電する。
【００４９】
露光装置（レーザスキャナ装置）７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、ホストコンピュータ（不図示）からそれぞれ入力される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光がレーザ出力部（不図示）から出力される。レーザ光によって、各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの表面を画像露光することによって、各帯電部材３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄで帯電された各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの表面に画像情報に応じた静電潜像を形成する。
【００５０】
現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、それぞれ感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの表面に形成される静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像（可視像化）する。ここで、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは１成分接触現像装置を用いている。
各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの表面に形成されたトナー像は、各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと中間転写体８とが当接して形成するニップ部（一次転写部）を通過する過程で、中間転写体８の外周面に転写（一次転写）される。具体的には、各一次転写ローラ５a、５ｂ、５ｃ、５ｄを介して一次転写バイアス電源９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄによってトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧（一次転写バイアス）が印加される。この一次転写バイアスによって形成される電界と、圧力とによって、各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの表面に形成されたトナー像は、各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄから中間転写体８の外周面に転写（一次転写）される。一次転写ローラ５は、体積抵抗率が１０７〜１０９Ωｃｍ、ゴム硬度が３０度（アスカーＣ硬度）の弾性ローラを用いた。
【００５１】
一次転写されずに感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃに残った転写残トナーはドラムクリーニング装置６ａ、６ｂ、６ｃにて除去・回収される。感光ドラム２ｄの表面の転写残トナーは、ドラムクリーニング装置がないため、帯電器３ｄによってトナーの正規帯電極性（負極性）に帯電された後、現像装置４ｄによって回収される。
【００５２】
中間転写体８は、駆動ローラ１１、二次転写対向ローラ１２、テンションローラ１３間に張架されている（３本合わせて、「張架ローラ」とも称する）。中間転写体８は、モータ（不図示）が接続された駆動ローラ１１の駆動によって矢印方向（反時計回り方向）に回転（移動）される。
駆動ローラ１１は、中間転写体８を駆動するために表層に高摩擦のゴム層を設け、ゴム層の体積抵抗率が１０５Ωｃｍ以下の導電性を有する。
【００５３】
二次転写対向ローラ１２は、中間転写体８を介して二次転写ローラ１５と二次転写部を形成している。二次転写対向ローラ１２は、表層にゴム層を設け、ゴム層の体積抵抗率が１０５Ωｃｍ以下の導電性を有する。
駆動ローラ１１および二次転写対向ローラ１２は、電気的に絶縁されている。
テンションローラ１３は、金属ローラからなり、総圧約６０Ｎの張力を中間転写体８に付与し、中間転写ベルト８に従動して回転する。テンションローラ１３には中間転写体バイアス電源２０が接続されている。
【００５４】
二次転写ローラ１５としては、体積抵抗率が１０７〜１０９Ωｃｍ、ゴム硬度が３０度（アスカーＣ硬度）である弾性ローラを用いた。また、二次転写ローラ１５は、中間転写体８を介して二次転写対向ローラ１２に対し、総圧約３９．２Ｎで押圧される。また、二次転写ローラ１５は、中間転写体８の回転に伴い、従動して回転する。また、二次転写ローラ１５には、二次転写バイアス電源（高圧電源）１９が接続されており、−２．０ｋＶ〜＋５．０ｋＶの電圧が印加可能となっている。
【００５５】
中間転写ベルト８の外側には、中間転写ベルト８の表面に残った転写残トナーを除去して回収するベルトクリーニング装置７５が設置されている。クリーニング装置７５には、ゴム硬度が７０度（ＪＩＳ−Ａ硬度）の硬さのウレタンゴム製のクリーニングブレード７５ａが設けられており、中間転写体の回転移動方向に対してクリーニングブレードの先端がカウンター方向に当接するように取り付けられている。
また、二次転写対向ローラ１２と二次転写ローラ１５とが当接する二次転写部の転写材Ｐの搬送方向下流側には、定着ローラ１７ａと加圧ローラ１７ｂを有する定着装置１７が設置されている。
【００５６】
次に、上記した画像形成装置による画像形成動作について説明する。
コントローラから画像形成動作を開始するための開始信号が発せられると、カセット（不図示）から転写材（用紙）が一枚ずつ送り出され、レジストローラ（不図示）まで搬送される。その時、レジストローラ（不図示）は停止されており、転写材の先端は二次転写部の直前で待機している。
【００５７】
一方、各画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄでは、開始信号が発せられると、各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが、所定のプロセススピードで回転し始める。各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、それぞれ帯電部材３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄによって一様に、負極性に帯電される。そして、露光装置７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、ホストコンピュータ（不図示）から入力されるカラー色分解された画像信号をレーザ出力部（不図示）にて光信号にそれぞれ変換する。そして、露光装置７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、変換された光信号であるレーザ光を、帯電された各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ上にそれぞれ走査露光して静電潜像を形成する。
【００５８】
そして、先ず感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像に、感光ドラム２ａの帯電極性（負極性）と同極性の現像バイアスが印加された現像装置４ａによりイエローのトナーを付着させて、トナー像として可視像化する。現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは１成分接触現像装置を用いている。
【００５９】
感光ドラムの表面電位は、帯電部材により帯電された後の電位が−４５０Ｖ、露光装置により露光された後の電位（画像部）が−１００Ｖとなるよう帯電量、露光量を調整し、現像バイアスを−３００Ｖとしている。また、プロセススピードを６０ｍｍ／ｓｅｃとし、搬送方向と垂直方向の長さである画像形成幅は２１５ｍｍである。さらに画像ベタ部の感光ドラム上のトナー量は０．４ｍｇ／ｃｍ２、感光ドラム上のトナー帯電量は−４０μＣ／ｇとなるよう設定している。
【００６０】
このイエロートナー像は、一次転写部にて、中間転写体８の上に一次転写される。このとき、一次転写ローラ５には、一次転写バイアス電源９から、一次転写バイアスとして、+３００Ｖの直流電圧が印加される。ここで、各感光ドラムに対向して、各感光ドラムからトナー像が転写される部分、又は、転写される位置を、一次転写部とする。この一次転写部は、複数の像担持体の各々に対応する形で中間転写体８の上に複数ある。
【００６１】
イエロートナー像が転写された中間転写体８は画像形成部１ｂ側に移動する。そして、画像形成部１ｂにおいても、前記と同様にして感光ドラム２ｂに形成されたマゼンタトナー像が、中間転写体８の上に転写されたイエロートナー像の上に重ね合わせて転写される。
以下、同様にして中間転写体８の上に重畳転写されたイエロー、マゼンタのトナー像上に、画像形成部１ｃ、１ｄの感光ドラム２ｃ、２ｄで形成されたシアン、ブラックのトナー像を順次重ね合わせて、フルカラーのトナー像を中間転写体８の上に形成する。
【００６２】
そして、中間転写体８の上に形成されたフルカラーのトナー像の先端が二次転写部に移動するタイミングに合わせて、レジストローラ（不図示）により転写材をこの二次転写部に搬送する。そして、この転写材に、二次転写バイアス（トナーと逆極性（正極性）の直流電圧（例えば+１０００Ｖ））が印加された二次転写ローラ１５によりフルカラーのトナー像が一括して二次転写される。
【００６３】
フルカラーのトナー像が形成された転写材Ｐは、定着装置１７に搬送されて、定着ローラ１７ａと加圧ローラ１７ｂとの間の定着ニップ部で、加熱、加圧される。そして、フルカラーのトナー像が転写材Ｐの表面に熱定着された後に、転写材Ｐが外部に排出されて、一連の画像形成動作が終了する。
なお、上記した各一次転写の後に、感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの上に残留している一次転写残トナーは、それぞれドラムクリーニング装置６ａ、６ｂ、６ｃ、および現像装置４ｄによって回収される。
また、二次転写後に中間転写ベルト８上に残った二次転写残トナーは、中間転写体クリーニング装置７５によって中間転写体８上から除去される。
【００６４】
前記中間転写ベルトを、図２に示した画像形成装置に組み込んで、耐久画像評価を行った。
トナーは懸濁重合法により製造された、ワックス成分を内包した略球形形状を有する粒径６μｍの非磁性１成分ケミカルトナーを使用した。
【００６５】
［画像耐久時のクリーニング性評価方法］
温度１５℃、相対湿度１０％の雰囲気中で、レターサイズの記録紙（坪量７５ｇ／ｍ２）を使用し、画像比率１％の評価用画像を横送りで６万枚出力した。このとき５千枚出力ごとに、二次転写ローラを外して、２色ベタ画像（中間転写ベルト上のトナー量０.８ｍｇ／ｃｍ２）２枚分をクリーニングブレードによってクリーニングさせた後、中間転写ベルトを取り出した。そして、中間転写ベルトのブレード下流部におけるトナーのすり抜けの有無を目視で確認した。
【００６６】
＜クリーニング性のランク＞
Ａ・・・初期および６万枚の画像出力後のクリーニング性が良好であった。（トナーのすり抜けなし）
Ｂ・・・初期のクリーニング性は良好であった（トナーのすり抜けはなかった）が、４万枚の画像出力以降にクリーニング性が低下した。（スジ状のすり抜けが発生）
Ｃ・・・初期のクリーニング性は良好であった（トナーのすり抜けはなかった）が、５千枚〜４万枚未満の画像出力以降にクリーニング性が低下した。（スジ状のすり抜けが発生）
Ｄ・・・初期のクリーニング性は良好であった（トナーのすり抜けはなかった）が、５千枚未満でクリーニングブレードがめくれて画像不良が発生した。
画像耐久時のクリーニング性評価結果を表１に示す。
【００６７】
また、通紙耐久試験の前後に中間転写ベルトの回転トルクを測定した（ベルト周速：２５０ｍｍ／秒）。トルクは次のようにして求めた。
トルク（ｋｇｆ・ｃｍ）＝（クリーニングブレードを中間転写ベルトに当接させたときのトルクの平均値）−（クリーニングブレードを中間転写ベルトに当接させないときのトルクの平均値）
このときトルクの平均値は、ベルトの周速が２５０ｍｍ／秒に達してから、１０秒間のトルク値の平均値を用いた。
さらに、耐久開始時のトルクと耐久終了時（６万枚出力後）のトルクの差を、耐久によるトルク変化として表１に示した。
【００６８】
［実施例１−２〜１−５］
表１に示すように疎水性球状シリカ粒子の含有量（質量部）を変化させた以外は実施例１−１と同様にして、中間転写体を作製した。得られた中間転写体の物性値および評価結果を表１に示した。
実施例１−１〜１−５で用いた中間転写ベルトの表面抵抗率は、２×１０１１Ω／□〜５×１０１１Ω／□の範囲であった。
【００６９】
［比較例１−１〜１−４］
表１に示すように疎水性球状シリカ粒子の含有量（質量部）を変化させた以外は実施例１−１と同様にして、中間転写体を作製した。得られた中間転写体の物性値および評価結果を表１に示した。
比較例１−１〜１−４で用いた中間転写ベルトの表面抵抗率は、２×１０１１Ω／□〜５×１０１１Ω／□の範囲であった。
【００７０】
【表１】
2020052169.tif 000003
【００７１】
表１に示したように、表面層の球状シリカ粒子の表面露出面積率が１５％〜５０％の範囲では、耐久の初期から終了時までクリーニング性は良好であった。また、球状シリカ粒子の表面露出面積率が１５％未満の場合は、中間転写ベルトの回転トルクが上昇した。なかでも、球状シリカ粒子を添加していない表面層（比較例１−１）は初期のクリーニング性は良好であったものの、５千枚出力未満で急激なトルクアップによって、クリーニングブレードがめくれて画像不良が発生した。シリカ粒子が表面に露出していない部分（樹脂部）の劣化によるものと考えられる。
【００７２】
一方、球状シリカ粒子の表面露出面積率が５０％を超えると、初期からトナーのすり抜けが発生したことから、ブレード先端が滑ることによりトナーをせき止めるために必要なブレード先端の圧力が低くなったものと考えられる。
以上より、中間転写体においては、表面の球状シリカ粒子の表面露出面積率が１５％〜５０％の範囲にあることが必要である。
【００７３】
［実施例２−１］
実施例２の基材層は、実施例１で作製した基材層を用いた。
実施例２の表面層は下記の材料を用いて、実施例１と同様の方法で中間転写ベルトを作製した。
・脂肪族系ウレタンアクリレートオリゴマー（６官能、樹脂固形分９５質量％）
・・・１００質量部
・疎水性表面処理球状シリカ（体積平均粒子径３００ｎｍ、Ｄ９０／Ｄ１０＝３）
・・・変量
・メチルイソブチルケトン・・・３５１質量部
・光重合開始剤（２−ヒロドキシ−１−｛４−［４−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル）−ベンジル］フェニル｝−２−メチル−プロパン−１−オン）・・・２.８５質量部
実施例２の中間転写ベルトの膜厚は１μｍであった。また、表面抵抗率は、球状シリカ粒子の含有量を変化させても２×１０１１Ω／□〜５×１０１１Ω／□の範囲であった。
得られた中間転写ベルトを実施例１において用いた画像形成装置に組み込んで、実施例１と同様の方法で耐久画像評価を行った。結果を表２に示す。
【００７４】
【表２】
2020052169.tif 000004
【００７５】
表２に示すように、表面層の球状シリカ粒子の表面露出面積率が２０％以上４０％以下の範囲では、耐久の初期から終了時までクリーニング性は良好であった。また、球状シリカ粒子の表面露出面積率が１３％以下の場合（比較例２−１、２−２）は、比較例１−１と同様に中間転写ベルトの回転トルクが上昇した。一方、球状シリカ粒子の表面露出面積率が６８％では、比較例１−１と同様に初期からトナーのすり抜けが発生した。
【００７６】
［比較例３−１］
比較例３−１の基材層は、実施例１で作製した基材層を用いた。
比較例３−１の表面層は表３に示す材料を用いて、実施例１と同様の方法で中間転写ベルトを作製した。
比較例３−１〜３−３において、光重合開始剤としては、（２−ヒロドキシ−１−｛４−［４−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル）−ベンジル］フェニル｝−２−メチル−プロパン−１−オン）を使用した。
【００７７】
得られた中間転写ベルトを実施例１において用いた画像形成装置に組み込んで、実施例１と同様の方法で耐久画像評価を行った。比較例１の中間転写ベルト表面における球状シリカ粒子の表面露出面積率は３５％であったが、耐久評価において、５千枚出力後に画像ムラが発生した。中間転写ベルトの表面を光学顕微鏡で観察すると、球状シリカ粒子間に汚れが付着しており、しかも球状シリカ粒子の脱落跡や摩耗が見られた。
比較例１の結果から、球状シリカ粒子の平均粒子径が６００ｎｍであると、球状シリカ粒子の累積粒度分布のＤ９０／Ｄ１０および表面層における表面露出面積率が所定の値であっても、中間転写体の表面に汚れが付着することが分かった。
【００７８】
［比較例３−２］
比較例３−２の基材層は、実施例１で作製した基材層を用いた。
比較例３−２の表面層は表３に示す材料を用いて、実施例１と同様の方法で中間転写ベルトを作製した。
【００７９】
得られた中間転写ベルトを実施例１において用いた画像形成装置に組み込んで、実施例１と同様の方法で耐久画像評価を行った。比較例２の中間転写ベルト表面における球状シリカ粒子の表面露出面積率は３０％であったが、耐久評価において、１万枚出力後にスジ状の画像不良が発生した。クリーニングブレードを目視観察したところ、先端部分が不均一に削れていた。ブレードの削れ方のムラによって、トナーのすり抜けが発生したものと推定される。
比較例２の結果から、粒子径分布が広い（Ｄ９０／Ｄ１０＝７）場合は、球状シリカ粒子の平均粒子径および表面層における表面露出面積率が所定の値であっても、クリーニングブレードの先端の不均一な損耗によってクリーニング不良が発生することが分かった。
【００８０】
［比較例３−３］
比較例３−３の基材層は、実施例１で作製した基材層を用いた。
比較例３−３の表面層は表３に示す材料を用いて、実施例１と同様の方法で中間転写ベルトを作製した。
【００８１】
得られた中間転写ベルトを実施例１に示した画像形成装置に組み込んで、実施例１と同様の方法で耐久画像評価を行った。比較例３−３の中間転写ベルトの表面における炭酸カルシウムの表面露出面積率は２５％であったが、耐久評価において、５千枚出力後にスジ状の画像不良が発生した。クリーニングブレードを観察したところ、先端部分が不均一に削れていた。炭酸カルシウムを用いた場合は、粒子形状が不定形のためブレードの削れ方にムラが生じたり、欠けが発生して、トナーのすり抜けが発生したものと推定される。
【００８２】
【表３】
2020052169.tif 000005
【００８３】
［実施例３］
実施例３の基材層２は、以下の材料を用いて、実施例１と同様の方法で作製した。
＜基材層２の材料＞
・ポリフェニレンスルフィド樹脂（東レ（株）製、商品名「トレリナ」）
・・・１００質量部
・カーボンブラック（電気化学工業（株）製、商品名「デンカブラック粒状品」）
・・・４０質量部
【００８４】
基材層２の厚みは１００μｍで作製した。基材層２の体積抵抗率は２×１０４Ω・ｃｍ、基材層２内面の表面抵抗率は５×１０５Ω／□であった。（測定条件：印加電圧１００Ｖ、印加時間１０秒）
また、実施例３の表面層は、実施例１と同じ材料を使用して作製した。実施例３の中間転写ベルトの膜厚は１μｍであった。表面抵抗率は２×１０１０Ω／□であった。
【００８５】
＜画像形成装置＞
図３は、本発明の実施例３において用いられる電子写真方式のタンデム型フルカラー画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
中間転写体は前記中間転写ベルトを使用した。
この装置の構成について以下で簡単に説明を行う。
【００８６】
図３は、インライン方式（４ドラム系）のカラー画像形成装置の構成図である。画像形成装置は、イエロー色の画像を形成する画像形成部１ａと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１ｂと、シアン色の画像を形成する画像形成部１ｃと、ブラック色の画像を形成する画像形成部１ｄの４つの画像形成部（画像形成ユニット）を備えている。これらの４つの画像形成部は一定の間隔をおいて一列に配置されている。
【００８７】
各画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄには、それぞれ像担持体である感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが配置されている。感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、本実施例では負帯電の有機感光体でアルミニウムなどのドラム基体（不図示）上に感光層（不図示）を有しており、駆動部（不図示）によって所定のプロセススピードで回転駆動される。
各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの周囲には、ローラ形状の帯電部材（以下「帯電ローラ」とも記載する。）３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、現像手段４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄがそれぞれ配置されている。さらに、各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの周囲には、ドラムクリーニング装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄがそれぞれ設置されている。さらに、各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの上方には、露光手段７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄがそれぞれ設置されている。
各現像手段４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄには、それぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーが収納されている。本実施例のトナーの正規の帯電極性は、負極性である。
【００８８】
各画像形成部の対向する位置に、中間転写体であって、回転可能な無端状の中間転写ベルト８が設置されている。中間転写ベルト８は、駆動ローラ１１、二次転写対向ローラ１２、およびテンションローラ１３によって支持されている（以上の３本のローラの夫々を、「支持部材」とする。）モータ（不図示）が接続された駆動ローラ１１の駆動によって、中間転写ベルト８は、矢印方向（反時計方向）に回転（移動）される。以下、中間転写ベルト８の回転方向を中間転写ベルト８の周方向とする。
駆動ローラ１１は、中間転写ベルト８を駆動するために表層に高摩擦のゴム層を設け、ゴム層を体積抵抗率が１０５Ωｃｍ以下の導電性を有する。
二次転写対向ローラ１２は、中間転写ベルト８を介して二次転写ローラ１５と二次転写部を形成している。二次転写対向ローラ１２は、表層にゴム層を設け、ゴム層を体積抵抗率が１０５Ωｃｍ以下の導電性とした。
テンションローラ１３は、金属ローラからなり、総圧約６０Ｎの張力を中間転写ベルト８に付与し、中間転写ベルト８に従動して回転する。
【００８９】
駆動ローラ１１、二次転写対向ローラ１２、およびテンションローラ１３は、所定の抵抗値の抵抗体を介して接地している。本実施例では、抵抗体の抵抗値は１ＧΩ、１００ＭΩ、１０ＭΩと３種類を使用している。駆動ローラ１１、二次転写対向ローラ１２の各ゴム層の抵抗は、１ＧΩ、１００ＭΩ、１０ＭΩに比べて十分に小さいため、電気的影響を無視することができる。
【００９０】
二次転写ローラ１５としては、体積抵抗率が１０７〜１０９Ωｃｍ、ゴム硬度が３０度（アスカーＣ硬度）の弾性ローラを用いた。また、二次転写ローラ１５は、中間転写ベルト８を介して二次転写対向ローラ１２に対し、総圧約３９．２Ｎで押圧される。また、二次転写ローラ１５は、中間転写ベルト８の回転に伴い、従動して回転する。さらに、二次転写ローラ１５には、転写電源２１から、−２．０〜７．０ｋＶの電圧の印加が可能となっている。本実施例の二次転写ローラ１５は、一次転写と二次転写を行うための共通の電圧電源である転写電源２１から電圧が印加され、中間転写ベルト８の周方向に電流を供給する電流供給部材である。
【００９１】
中間転写ベルト８の外側には、中間転写ベルト８の表面に残った転写残トナーを除去して回収するベルトクリーニング手段７５が設置されている。クリーニング装置７５には、ゴム硬度が７０度（ＪＩＳ−Ａ硬度）のウレタンゴム製のクリーニングブレード７５ａが設けられており、中間転写体の回転移動方向に対してブレードの先端がカウンター方向に当接するように取り付けられている。
また、中間転写ベルト８の回転方向において、二次転写対向ローラ１２と二次転写ローラ１５とが当接する二次転写部の下流側には、定着ローラ１７ａと加圧ローラ１７ｂとを有する定着手段１７が設置されている。
【００９２】
次に、画像形成動作について説明する。
コントローラから画像形成動作を開始するための開始信号が発せられると、カセット（不図示）から転写材（記録媒体）が一枚ずつ送り出され、レジストローラ（不図示）まで搬送される。その時、レジストローラ（不図示）は停止されており、転写材の先端は二次転写部の直前で待機している。
【００９３】
一方、各画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄでは、開始信号が発せられると、各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが、所定のプロセススピードで回転し始める。各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、それぞれ帯電ローラ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄによって一様に、本実施例では負極性に帯電される。そして、露光手段７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、レーザ光を各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ上にそれぞれ走査露光して静電潜像を形成する。
【００９４】
そして、先ず感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像に、感光ドラム２ａの帯電極性（負極性）と同極性である現像バイアスが印加された現像手段４ａによりイエローのトナーを付着させて、トナー像として可視像化する。
感光ドラムの電位は、帯電ローラにより帯電された後の電位が−５００Ｖ、露光手段により露光された後の電位（画像部）が−１００Ｖとなるよう帯電量、露光量を調整し、現像バイアスを−３００Ｖとしている。また、プロセススピードを２５０ｍｍ／ｓｅｃとする。搬送方向（回転方向）と垂直方向の長さである画像形成幅は２１５ｍｍ、トナー帯電量は−４０μＣ／ｇ、画像ベタ部の感光ドラム上のトナー量は０．４ｍｇ／ｃｍ２となるよう設定している。
【００９５】
このイエローのトナー像は、回転している中間転写ベルト８上に一次転写される。ここで、各感光ドラムに対向して、各感光ドラムからトナー像が転写される転写される部分、又は、転写される位置を、一次転写部とする。この一次転写部は、複数の像担持体の各々に対応する形で中間転写ベルト８の上に複数ある。
【００９６】
前記複数の像担持体上のトナー像を前記複数の像担持体に対応した複数の一次転写部で前記中間転写ベルトに一次転写する。なお、図３に示すように、本実施例の画像形成装置は中間転写ベルト８を介して、各画像形成部の対向する位置に一次転写ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを有する。対向する各感光ドラムに対して中間転写ベルト８を押圧する一次転写ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄによって一次転写部を形成することで、一次転写部の幅を広く安定させることが可能である。
本実施例では一次転写ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、一次転写用の電圧電源に接続される被電圧印加部材ではなく、電気的に絶縁になるようにしている。
【００９７】
イエローのトナー像が転写された領域は、中間転写ベルト８の回転によって画像形成部１ｂ側に移動する。そして、画像形成部１ｂにおいても、同様にして感光ドラム２ｂに形成されたマゼンタのトナー像が、中間転写ベルト８上のイエローのトナー像上に重ね合わせて転写される。以下、同様にして中間転写ベルト８上に重畳転写されたイエロー、マゼンタのトナー像上に、画像形成部１ｃ、１ｄの感光ドラム２ｃ、２ｄで形成されたシアン、ブラックのトナー像を、順次重ね合わせてフルカラーのトナー像を中間転写ベルト８上に形成する。
【００９８】
そして、中間転写ベルト８上のフルカラーのトナー像の先端が二次転写部に移動されるタイミングに合わせて、レジストローラ（不図示）により転写材をこの二次転写部に搬送する。中間転写ベルト８上のフルカラーのトナー像が、二次転写電圧（トナーと逆極性（正極性）の電圧）が印加された二次転写ローラ１５により転写材に一括して二次転写される。フルカラーのトナー像が形成された転写材は定着手段１７に搬送される。定着ローラ１７ａと加圧ローラ１７ｂによって形成される定着ニップ部で、フルカラーのトナー像は加熱及び加圧され、転写材Ｐの表面に熱定着された後に外部に排出される。
【００９９】
本実施例は、各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄから中間転写ベルト８にトナー像を転写する一次転写を、図３に示すように一次転写ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに電圧を印加せずに行うことを特徴とする。そのため、本実施例に用いる中間転写ベルトの内面の表面抵抗率は１×１０４〜１×１０７Ω／□の範囲になるように調整することが必要である。中間転写ベルトの内面の表面抵抗率が１×１０４Ω／□より低いと、表面層の膜厚を１μｍ以下にした場合、表面層が絶縁破壊を起こすことがある。また、中間転写ベルトの内面の表面抵抗率が１×１０７Ω／□より高いと、二次転写ローラ１５に接続した転写電源２１から一次転写電圧を印加しても一次転写部において所定のベルト電位が得られない。また、実施例３に示した画像形成装置では、実施例１および２に用いた中間転写体に比べて基材層の抵抗が低いため、一次転写部において放電電流量が多くなる。よって中間転写体の表面層の耐放電性がより必要である。
図３に示す画像形成装置に、上記実施例３の中間転写ベルトを組み込んで、実施例１と同様の方法で、耐久性評価を行った。耐久性評価結果を表４に示す。
【０１００】
【表４】
2020052169.tif 000006
【０１０１】
表４に示すように、実施例３の画像形成装置に組み込んだ中間転写ベルトのクリーニング性および耐久性は良好であった。
表１、表２および表４に示したように、本発明に係る表面層の構成および特性とすることで、ブレードクリーニング性が良好であり、耐久性に優れた中間転写体が得られることが分かった。
実施例では本発明に係る中間転写体をシームレスベルト形状の中間転写ベルトを例に説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、円筒ドラム状の中間転写ドラムにも容易に適用できるものである。
【符号の説明】
【０１０２】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ        画像形成部
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ        感光ドラム（像担持体）
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ        帯電部材（帯電手段）
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ        現像装置（現像手段）
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ        一次転写ローラ（転写手段）
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ        ドラムクリーニング装置（像担持体清掃手段）
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ        露光装置（露光手段）
８          中間転写体（中間転写ベルト）
８ａ        中間転写体の表面層
８ｂ        中間転写体の基材層
８ｃ        中間転写体の中間層
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ        一次転写バイアス電源
１１        駆動ローラ
１２        二次転写対向ローラ
１３        テンションローラ
１５        二次転写ローラ
１７ａ        定着ローラ
１７ｂ        加圧ローラ
１９        二次転写バイアス電源
２０        中間転写体バイアス電源
２１        転写電源
７５        中間転写体クリーニング装置
７５ａ      クリーニングブレード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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