(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、該基材上に設けられた表面層と、を有し、
前記表面層が、ガリウムと酸素と水素を含み、
前記表面層の赤外吸収スペクトルにおけるＧａ−Ｏ結合のシグナルＩＧａ−ＯとＯ−Ｈ結合のシグナルＩＯ−Ｈとの強度比（ＩＯ−Ｈ／ＩＧａ−Ｏ）が、０．１以上、０．５以下である中間転写体。
【請求項２】
前記強度比（ＩＯ−Ｈ／ＩＧａ−Ｏ）が、０．１５以上０．３５以下である請求項１に記載の中間転写体。
【請求項３】
前記表面層の膜厚が、２μｍ以上である請求項１又は２に記載の中間転写体。
【請求項４】
静電潜像保持体と、該静電潜像保持体を帯電する帯電手段と、帯電された前記静電潜像保持体の表面を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像が形成された前記静電潜像保持体に現像剤を付与して、前記静電潜像を現像することによりトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記静電潜像保持体の表面に形成された前記トナー像が１次転写されると共に、１次転写された前記トナー像を記録媒体へと２次転写する中間転写体と、を備え、
前記中間転写体が、請求項１〜３のいずれか１項に記載の中間転写体である画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中間転写体および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法を利用した画像形成装置では、静電潜像保持体の表面に形成されたトナー像を記録用紙へと直接転写する方式以外に、静電潜像保持体の表面から中間転写体へと一次転写し、さらに、中間転写体から記録用紙へと二次転写する中間転写方式も利用されている。
【０００３】
この中間転写体としては、ポリイミドなどの有機材料からなるベルト基材に対して、無機材料を表面層とする技術が検討されている。
例えば、無機材料の中でも、酸化ケイ素や酸化アルミといった無機酸化物を表面層とする技術（特許文献１〜６）が提案されている。
また、酸化ガリウムを中間転写体の表面層として用いることが提案されている（特許文献７）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２１２００４号公報
【特許文献２】特開２０００−２０６８０１号公報
【特許文献３】特開２００１−３４７５９３号公報
【特許文献４】ＷＯ２００７／０４６２１８号公報
【特許文献５】ＷＯ２００７／０４６２６０号公報
【特許文献６】特開２００８−２０９８３５号公報
【特許文献７】特開２００９−１９２９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、下記強度比（ＩＯ−Ｈ／ＩＧａ−Ｏ）が下記範囲外の場合に比べ、表面層の割れの発生を抑制した中間転写体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は以下の本発明により達成される。すなわち、
請求項１に係る発明は、
基材と、該基材上に設けられた表面層と、を有し、
前記表面層が、ガリウムと酸素と水素を含み、
前記表面層の赤外吸収スペクトルにおけるＧａ−Ｏ結合のシグナルＩＧａ−ＯとＯ−Ｈ結合のシグナルＩＯ−Ｈとの強度比（ＩＯ−Ｈ／ＩＧａ−Ｏ）が、０．１以上、０．５以下である中間転写体。
【０００７】
請求項２に係る発明は、
前記強度比（ＩＯ−Ｈ／ＩＧａ−Ｏ）が、０．１５以上０．３５以下である請求項１に記載の中間転写体。
【０００８】
請求項３に係る発明は、
前記表面層の膜厚が、２μｍ以上である請求項１又は２に記載の中間転写体。
【０００９】
請求項４に係る発明は、
静電潜像保持体と、該静電潜像保持体を帯電する帯電手段と、帯電された前記静電潜像保持体の表面を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像が形成された前記静電潜像保持体に現像剤を付与して、前記静電潜像を現像することによりトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記静電潜像保持体の表面に形成された前記トナー像が１次転写されると共に、１次転写された前記トナー像を記録媒体へと２次転写する中間転写体と、を備え、
前記中間転写体が、請求項１〜３のいずれか１項に記載の中間転写体である画像形成装置。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、上記強度比（ＩＯ−Ｈ／ＩＧａ−Ｏ）が上記範囲外の場合に比べ、表面層の割れの発生を抑制した中間転写体が提供される。
請求項２に係る発明によれば、上記強度比（ＩＯ−Ｈ／ＩＧａ−Ｏ）が上記範囲外の場合に比べ、表面層の割れ及び剥れを抑制した中間転写体が提供される。
請求項３に係る発明によれば、上記表面層の膜厚が上記範囲外である場合に比べ、表面層の凹みの発生を抑制した中間転写体が提供される。
請求項４に係る発明によれば、上記強度比（ＩＯ−Ｈ／ＩＧａ−Ｏ）が上記範囲外の中間転写体を適用した場合に比べ、中間転写体の表面層の凹みに起因する画像欠陥を抑制した画像が得られる画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る中間転写体の表面層における赤外線吸収スペクトルの一例を示す図である。
【図２】本実施形態に係る中間転写体の表面層の形成に用いる成膜装置の一例を示す概略模式図である。
【図３】本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（中間転写体）
本実施形態に係る中間転写体は、基材と、該基材上に設けられた表面層とを有する。
表面層は、ガリウムと酸素と水素を含むと共に、赤外吸収スペクトルにおけるＧａ−Ｏ結合のシグナルＩＧａ−ＯとＯ−Ｈ結合のシグナルＩＯ−Ｈとの強度比（ＩＯ−Ｈ／ＩＧａ−Ｏ）が、０．１以上、０．５以下である。
【００１３】
本実施形態に係る中間転写体では、上記構成とすることで、表面層の凹みの発生が抑制される。
ここで、上記強度比（ＩＯ−Ｈ／ＩＧａ−Ｏ）が上記範囲であることは、表面層としてガリウムと酸素とを含む層、即ち酸化ガリウム系層において、水素原子が「Ｏ−Ｈ」結合として含まれていることを意味している。
そして、水素原子が「Ｏ−Ｈ」結合として含まれることで、酸化ガリウム系層は、硬度や弾性率が低くなる、つまり柔軟性（フレキシビリティ）が付与される。これは、水素原子が「Ｏ−Ｈ」結合として含まれると、酸化ガリウム系層の原子結合間の柔軟性（フレキシビリティ）が向上するためであると考えられるためである。
このため、本実施形態に係る中間転写体では、表面層の割れの発生が抑制されると考えられる。
また、酸化ガリウム系層からなる表面層に柔軟性が付与されるため、割れや剥れが発生が無く当該層の厚膜化（例えば２μｍ以上）も実現されることから、表面層の凹みの発生が抑制されると考えられる。その結果、中間転写体の表面層に対するキャリア等異物挟み込みによる凹部の発生や、屈曲により生じる凹部（割れ）の発生も抑制される。
そして、本実施形態に係る中間転写体を備える画像形成装置では、中間転写体の表面層の割れの発生に起因する画像欠陥（例えば、白点等）が抑制された画像が得られる。
【００１４】
加えて、酸化ガリウム系層は、水素原子が「Ｏ−Ｈ」結合として含まれることで、酸素欠損型の組成によらなくとも、導電性が付与される。これは、水素原子が「Ｏ−Ｈ」結合として含まれると、当該水素原子がドナーとして働き、導電性が発現されるものと考えられる。
このため、本実施形態に係る中間転写体は、酸素欠損型の組成によらなくとも、中間転写体として機能するための導電性（例えば、１０７Ω・ｃｍ以上１０１３Ω・ｃｍ以下程度の範囲の表面抵抗）を持つ部材となる。
【００１５】
また、酸素欠損型の組成で導電性を発現させた酸化ガリウム系層は、例えばプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法）等の成膜方法で成膜されるのは一般的であるが、この成膜では、ガリウム（Ｇａ）原料が酸素（Ｏ）原料よりも過剰な量で存在する雰囲気で膜成長させる必要があり、酸素（Ｏ）原料が過剰な量で存在する雰囲気で膜成長させる場合に比べ、反応速度が小さくなったりする。
これに対して、本実施形態の如く、水素原子を「Ｏ−Ｈ」結合として含まれることで導電性を発現させた酸化ガリウム系層は、ガリウム（Ｇａ）原料が酸素（Ｏ）原料よりも過剰な量で存在する雰囲気で膜成長させる必要がなく、上記酸素欠損型の組成で導電性を発現させた酸化ガリウム系層に比べ、コスト、生産性の面で有利となる。
無論、本実施形態に係る中間転写体は、表面層がガリウムと酸素と水素を含んで構成されていることから、耐久性にも優れる。
【００１６】
以下、表面層について詳細に説明する。
−表面層−
表面層は、ガリウムと酸素と水素を含むと共に、赤外吸収スペクトルにおけるＧａ−Ｏ結合のシグナルＩＧａ−ＯとＯ−Ｈ結合のシグナルＩＯ−Ｈとの強度比（ＩＯ−Ｈ／ＩＧａ−Ｏ）が、０．１以上、０．５以下であるが、望ましくは０．１５以上０．３５以下であり、より望ましくは０．２０以上０．３０以下である。
強度比（ＩＯ−Ｈ／ＩＧａ−Ｏ）を上記範囲とすることで、屈曲時の表面層の割れの発生が抑制され、特に、０．１５以上０．３５以下とすると、より表面層の割れ及び剥れが抑制される。
【００１７】
ここで、赤外吸収スペクトルにおいて、Ｇａ−Ｏ結合のシグナルＩＧａ−Ｏは、例えば３００ｃｍ−１以上８００ｃｍ−１以下の間に現れる（５００ｃｍ−１付近にピークを有する）シグナルであり、一方、Ｏ−Ｈ結合のシグナルＩＯ−Ｈは、例えば、２６００ｃｍ−１以上３８００ｃｍ−１以下の間に現れるシグナルである（図１参照）。
【００１８】
そして、強度比（ＩＯ−Ｈ／ＩＧａ−Ｏ）は、表面層の赤外吸収スペクトルを測定し、例えば、図１に示すような赤外線吸収スペクトルを得て、得られた赤外吸収スペクトルの各シグナルの強度を求めて得られるものである。
具体的には、表面層のサンプルを、シリコン基板上に形成し、シリコン基板を参照基準（リファレンス）として、赤外吸収スペクトルで得られた各シグナルを参照基準（リファレンス）に対する差分として得た各シグナルの強度を、さらに干渉によるバックグラウンドの変動をベースライン処理して求めて、強度比（ＩＯ−Ｈ／ＩＧａ−Ｏ）を得る。
ここで、赤外吸収スペクトルを測定は、装置：ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ社製Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｏｎｅ ＦＴ−ＩＲ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒを用い、条件：透過モードで行う。また、赤外線吸収スペクトル測定は、中間転写体そのものをサンプルとして、反射吸収法（ＲＡ法）や減衰全反射法（ＡＴＲ法）などにより表面層側から測定し、基材からのシグナルを差し引いて表面層からのシグナルとすることも可能である。
【００１９】
強度比（ＩＯ−Ｈ／ＩＧａ−Ｏ）を上記範囲とするためには、後述する表面層の成膜時の圧力を変更（例えば、圧力を上昇）させることで、実現される。
【００２０】
表面層は、ガリウムと酸素と水素を含むが、ガリウムの元素構成比率は、例えば、表面層全構成元素に対して、１５原子％以上５０原子％以下であることがよく、望ましくは２０原子％以上４０原子％以下、より望ましくは２０原子％以上３０原子％以下である。
また、酸素の元素構成比率は、例えば、表面層全構成元素に対して、３０原子％以上７０原子％以下であることがよく、望ましくは４０  原子％以上６０原子％以下、より望ましくは４５原子％以上５５原子％以下である。
また、水素の元素構成比率は、例えば、表面層全構成元素に対して、１０原子％以上４０原子％以下であることがよく、望ましくは１５原子％以上３５  原子％以下、より望ましくは２０原子％以上３０原子％以下である。
また、表面層は、炭素（Ｃ）や窒素（Ｎ）等の不純物を含んでいてもよい。この場合、不純物は、表面層全構成元素に対して、３０原子％以下が望ましく、より望ましくは１０原子％以下、さらに望ましくは５原子％以下である。
【００２１】
ここで、各元素の元素構成比率は、ラザフォード後方散乱法を利用し、以下の装置を用いて測定した。
ＲＢＳは：
加速器  ＮＥＣ社  ３ＳＤＨ  Ｐｅｌｌｅｔｒｏｎ  
エンドステーション  ＣＥ＆Ａ社  ＲＢＳ−４００  
システムとして  ３Ｓ−Ｒ１０を用いた。
解析にはＣＥ＆Ａ社のＨＹＰＲＡプログラム等を用いた。
【００２２】
ＲＢＳの測定条件は以下の通りである。
Ｈｅ＋＋イオンビームエネルギーは２．２７５ｅＶ
検出角度  １６０°入射ビームに対してＧｒａｚｉｎｇ  Ａｎｇｌｅ  約１０９°
ＲＢＳ測定はＨｅ＋＋イオンビームを試料に対して垂直に入射し、検出器をイオンビー
ムに対して、１６０°にセットし、後方散乱されたＨｅのシグナルを測定する。検出した
Ｈｅのエネルギーと強度から組成比と膜厚を決定する。
【００２３】
表面層の膜厚は、例えば、０．０５μｍ以上とすることがよいが、特に表面層が柔軟性を有し、凹部の発生を抑制しつつ、加えて剥れや割れを抑制しつつ厚膜化が実現されることから、２．０μｍ以上であることが望ましく、より望ましくは３．０μｍ以上である。なお、この表面層の膜厚の上限は、１０.０μｍ以下であることがよい。
【００２４】
表面層の弾性率は、例えば、弾性率で３０ＧＰａ以上８０ＧＰａ以下であることがよく、望ましくは４０ＧＰａ以上６５ＧＰａ以下である。
この弾性率が上記範囲であると、表面層の凹部の発生、剥れや割れが抑制され、当該範囲は上記強度比を上記範囲とすることで実現される。
弾性率は、連続剛性法（ＣＳＭ）（米国特許４８４８１４１）により深さプロファイルを得て、その押込み深さ１０ｎｍから２０ｎｍの測定値から得た平均値を用いる。
【００２５】
そして、弾性率は、ＭＴＳシステムズ社製  Ｎａｎｏ  Ｉｎｄｅｎｔｅｒ  ＳＡ２を用いて、下記測定条件で測定された値である。
・測定環境：２３℃、５５％ＲＨ
・使用圧子：ダイヤモンド製正三角錐圧子（Ｂｅｒｋｏｖｉｃ圧子）
・試験モード：ＣＳＭモード
・周波数７５Ｈｚ
・ねらい歪速度：０．０５[１／ｓ]
なお、連続剛性法によらなくても、最大押込み深さが上記の範囲となるようにして圧子を押込んだときの、押込み深さ−荷重の負荷−除荷曲線から求めることも可能である。
【００２６】
−基材およびその他の層−
次に、基材や、必要に応じて基材と表面層との間に設けられるその他の層について説明する。
まず、中間転写体がベルト状である場合、基材としては、樹脂マトリックス中に導電剤を分散させたものが挙げられる。
ここで、基材に用いられる樹脂としては、中間転写ベルト用として用いられているものであれば従来公知のものが利用され、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリアルキレンフタレート樹脂、エチレンテトラフロオロエチレン共重合体、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂などが挙げられるが、機械的強度に優れる点からは、ポリアミドイミド樹脂やポリイミド樹脂などのポリイミド系樹脂を用いることがよい。
【００２７】
また、導電剤としては、例えば、カーボンブラックや金属粉等の導電性の粉末材料や、イオン導電性物質などの公知の導電性物質が利用される。
カーボンブラックとしては、例えば、ケッチエンブラック、アセチレンブラック等が例示される。イオン導電性物質としては、例えばＬｉＣｌ等が利用でき、また、その他の導電性の粉末材料としては、特に制限はないが、例えば、アルミニウムやニッケル等の金属、酸化イットリウム、酸化錫等の酸化金属化合物、チタン酸カリウム等が利用される。また、導電性高分子材料としては、例えば、ポリアニリン、ポリピロール、ポリサルフォン、ポリアセチレンなどが利用される。
なお、導電剤は、１種類のみを用いてもよいが２種類以上を併用してもよい。
【００２８】
基材の電気抵抗は１０７Ω・ｃｍ以上１０１３Ω・ｃｍ以下が好ましく、１０８Ω・ｃｍ以上１０１１Ω・ｃｍ以下がより好ましい。
【００２９】
基材のヤング率は２０００ＭＰａ以上１００００ＭＰａ以下であることが好ましく、４０００ＭＰａ以上７０００ＭＰａ以下であることが好ましい。
【００３０】
また、中間転写ベルトは、基材と表面層とから構成されるが、必要に応じて基材と表面層との間にゴム材料からなる弾性層などの中間層を設けてもよい。
【００３１】
一方、中間転写体がドラム状である場合、中間転写体は、円筒状導電性支持体上に少なくとも一層のゴム、エラストマー及び樹脂等からなる基層と、本実施形態に係る表面層からなる。円筒状導電性支持体は、アルミニウムやステンレスなどの金属や、カーボンや金属などの導電粉を分散させた樹脂などを用いてよい。基層は、電気抵抗を調整するためにカーボンや金属などの導電粉を分散させてあってよい。
【００３２】
−中間転写体の製造方法−
中間転写体の作製に際しては、表面層以外の層については、従来公知の方法を利用される。
例えば、ベルト状の中間転写体を作製する場合、基材としては、予めチューブ状とされた樹脂フィルムを利用してもよいし、円筒状基体の外周面に、基材を構成する原料を溶媒に溶解させた溶液を塗布して塗膜を形成し、この塗膜を乾燥、加熱処理する工程を経て得られたフィルムが利用される。続いて、この基材上に表面層を形成する。なお、必要であれば表面層の形成前に弾性層等の中間層を形成してもよい。
【００３３】
−表面層の形成方法−
次に、表面層の形成方法についてより具体的に説明する。表面層の形成に際しては、プラズマＣＶＤ法、有機金属気相成長法、分子線エピタキシー法、スパッタリング法等の公知の気相成膜方法が利用される。
【００３４】
以下、表面層の形成に用いる装置の一例を図面を示しつつ具体例を挙げて説明する。
図２は、本実施形態に係る中間転写体の表面層の形成に用いる成膜装置の一例を示す概略模式図であり、円筒状の成膜室を有する成膜装置において円筒軸に直交する面における断面図を示したものである。ここで、図中、１００は成膜装置、１２０は成膜室、１２２は排気口、１２４はプラズマ仕切板、１３０は第１のガス供給管、１３２は第２のガス供給管、１４０は放電電極、１４２はマッチングボックス、１４４は高周波電源、１５０、１５２、１５４は支持ロール、１６０は基材、１７０はプラズマを表す。
【００３５】
図２に示す成膜装置１００において、円筒状の成膜室１２０には排気口１２２が設けられており、この排気口１２２は不図示の真空ポンプに接続されている。また、成膜室１２０の中央部には、三角形の３隅を成すように３つの支持ロール１５０、１５２、１５４が配置されている。そして、これら３つの支持ロール１５０、１５２、１５４により表面層形成前の基材１６０を支持する。なお、３つの支持ロール１５０、１５２、１５４のうちのいずれか１つは、不図示のモーターに接続されており、表面層の形成に際して、基材１６０を時計回りまたは反時計回り方向に回転させる。
【００３６】
一方、成膜室１２０内へとガスを供給するために、成膜室１２０の壁面を貫くように第１のガス供給管１３０および第２のガス供給管１３２が配置されている。また、第１のガス供給管１３０および第２のガス供給管１３２の成膜室１２０外側の端は、それぞれ不図示のガス供給源に接続されている。
【００３７】
放電電極１４０は、成膜室壁面に対しては絶縁されつつ、マッチングボックス１４２を介して高周波電源１４４に接続されている。また、第２のガス供給管１３２は、放電電極１４０の上流となる位置にガスを噴出するように取り付けられている。
さらに、成膜室１２０内には、表面層形成時に、放電電極１４０とそれと対向する基材１６０外周面との間の領域に形成されるプラズマ１７０が、第１のガス供給管１３０の出口側へと広がるのを防ぐために、成膜室１２０の排気口１２２が設けられた側と反対側の成膜室１２０内壁面から、支持ロール１５２に支持された基材１６０の外周面までの間を遮蔽するようにプラズマ仕切板１２４が配置されている。
【００３８】
次に、図２に示す成膜装置を用いた表面層の形成例として、表面層が、ガリウムと酸素と水素とを含む材料からなる場合を例として説明する。
この場合、まず、成膜室１２０内を一旦減圧した後、成膜室１２０内に第２のガス供給管１３２を介して酸素と水素を混合して供給する。酸素はHeなどの不活性ガスで希釈した状態で水素と合流させる。
続いて、基材１６０を回転させながら、高周波電源１４４およびマッチングボックス１４２により、１３．５６ＭＨｚのラジオ波を供給する。この際、放電電極１４０から基材１６０外周面側へと放射状に広がるようにプラズマ１７０が形成される。
そして、成膜室１２０内へ、第１のガス供給管１３０を介してトリメチルガリウム等のガリウムを含む有機金属を水素をキャリアガスとして供給することによって、基材１６０表面に水素と酸素とガリウムとを含む膜を成膜する。
【００３９】
成膜時の表面層の形成温度は、表面層の下層側に設けられる基材等の部材を熱変形させない温度であれば特に限定されないが、通常は、２０℃から２００℃で形成することが好ましい。
基材温度は図示していない方法で制御しても良いし、放電時の自然な温度の上昇に任せてもよい。基材１６０を加熱する場合にはヒータを基材１６０の外側や内側に設置しても良い。基材１６０を冷却する場合には基材１６０の内側に冷却用の気体または液体を循環させた部材を基材に熱的に接触させても良い。
放電による基材温度の上昇を避けたい場合には、基材１６０表面に当たる高エネルギーの気体流を調節することが効果的である。この場合、ガス流量や放電出力、圧力などの条件を所要温度となるように調整する。
【００４０】
また、表面層には、必要に応じて導電型を制御するためにドーパントを添加してもよい。
成膜時におけるドーパントのドーピングの方法としては少なくとも一つ以上のドーパント元素を含むガスを第１のガス供給管１３０や第２のガス供給管１３２を介して成膜室１２０内に導入することによってｎ型、ｐ型等任意の導電型の表面層が得られる。また、ドーパント元素を表面層中にドーピングするには、熱拡散法、イオン注入法等の公知の方法を採用してもよい。
【００４１】
図２に示す成膜装置のプラズマ発生手段は、高周波発振装置を用いたものであるが、これに限定されるものではなく、例えば、マイクロ波発振装置を用いたり、エレクトロサイクロトロン共鳴方式やヘリコンプラズマ方式の装置をもちいてもよい。また、高周波発振装置の場合は、誘導型でも容量型でも良い。
さらに、これらの装置を２種類以上組み合わせて用いてもよく、あるいは、同種の装置を２つ以上用いてもよい。
【００４２】
（画像形成装置）
本実施形態に係る画像形成装置は、本実施形態に係る中間転写体を備えたものであれば特に限定されないが、具体的には、静電潜像保持体と、該静電潜像保持体を帯電する帯電手段と、帯電された前記静電潜像保持体の表面を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像が形成された前記静電潜像保持体に現像剤を付与して、前記静電潜像を現像することによりトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記静電潜像保持体の表面に形成された前記トナー像が１次転写されると共に、１次転写された前記トナー像を記録媒体へと２次転写する本実施形態に係る中間転写体と、を備えた構成を有することが好ましい。
【００４３】
なお、本実施形態に係る画像形成装置には、その他の部材や手段を備えていてもよく、例えば、１次転写後の静電潜像保持体の表面をクリーニングするクリーニング手段や、記録媒体に２次転写されたトナー像を定着する定着手段を備えていてもよい。さらに、本実施形態に係る画像形成装置は、各色毎に対応した静電潜像保持体を備えたいわゆるタンデム方式を採用したものであってもよい。
また、トナー像を２次転写した後の中間転写体の表面をクリーニングするクリーニングブレードを備えていることが好ましい。この場合、長期に渡って中間転写体の表面へのトナー等の固着を防いで良好な画質が得られると共に、中間転写体の表面の磨耗による経時的な性能劣化も抑制される。
【００４４】
次に、本実施形態に係る画像形成装置の具体例について図面を用いて説明する。
図３は、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略模式図であり、いわゆるタンデム型の画像形成装置について示したものである。
図３中、２１は本体ハウジング、２２、２２ａ〜２２ｄは作像ユニット、２３はベルトモジュール、２４は記録材供給容器、２５は記録材搬送路、３０は各静電潜像保持体ユニット、３１は静電潜像保持体、３３は各現像ユニット、３４はクリーニング装置、３５、３５ａ〜３５ｄは、トナーカートリッジ、４０は露光ユニット、４１はユニットケース、４２はポリゴンミラー、５１は一次転写装置、５２は二次転写装置、５３はベルトクリーニング装置、６１は送り出しロール、６２は搬送ロール、６３は位置合わせロール、６６は定着装置、６７は排出ロール、６８は排出容器、７１は手差し供給装置、７２は送り出しロール、７３は両面記録用ユニット、７４は案内ロール、７６は搬送路、７７は搬送ロール、２３０は中間転写ベルト、２３１、２３２は支持ロール、５２１は二次転写ロール、５３１はクリーニングブレードを表す。
【００４５】
図３に示すタンデム型画像形成装置は、本体ハウジング２１内に四つの色（本実施の形態ではイエロ、マゼンタ、シアン、ブラック）の作像ユニット２２（具体的には２２ａ〜２２ｄ）を配列し、その上方には各作像ユニット２２の配列方向に沿って循環搬送される中間転写ベルト２３０が含まれるベルトモジュール２３を配設する一方、本体ハウジング２１の下方には用紙等の記録材（図示せず）が収容される記録材供給容器２４を配設している。
【００４６】
本実施の形態において、各作像ユニット２２（２２ａ〜２２ｄ）は、中間転写ベルト２３０の循環方向上流側から順に、例えばイエロ用、マゼンタ用、シアン用、ブラック用（配列は必ずしもこの順番とは限らない）のトナー像を形成するものであり、各静電潜像保持体ユニット３０と、各現像ユニット３３と、共通する一つの露光ユニット４０とを備えている。
ここで、静電潜像保持体ユニット３０は、例えば静電潜像保持体３１と、この静電潜像保持体３１を予め帯電する帯電装置（図３中、不図示。後述する図３に示す帯電ロール３２）と、静電潜像保持体３１上の残留トナーを除去するクリーニング装置３４とを一体的にカートリッジ化したものである。
【００４７】
また、現像ユニット３３は、帯電された静電潜像保持体３１上に露光ユニット４０にて露光形成された静電潜像を対応する色トナー（本実施の形態では例えば負極性）で現像するものであり、例えば静電潜像保持体ユニット３０からなるサブカートリッジと一体化されてプロセスカートリッジを構成している。
尚、静電潜像保持体ユニット３０を現像ユニット３３から切り離して単独のプロセスカートリッジとしてもよいことは勿論である。また、図３中、符号３５（３５ａ〜３５ｄ）は各現像ユニット３３に各色成分トナーを補給するためのトナーカートリッジである（トナー補給経路は図示せず）。
【００４８】
一方、露光ユニット４０は、ユニットケース４１内に例えば四つの半導体レーザ（図示せず）、一つのポリゴンミラー４２、結像レンズ（図示せず）及び各静電潜像保持体ユニット３０に対応するそれぞれミラー（図示せず）を格納し、各色成分毎の半導体レーザからの光をポリゴンミラー４２で偏向走査し、結像レンズ、ミラーを介して対応する静電潜像保持体３１上の露光ポイントに光像を導くようにしたものである。
【００４９】
また、本実施の形態において、ベルトモジュール２３は、例えば一対の支持ロール（一方が駆動ロール）２３１，２３２間に中間転写ベルト２３０を掛け渡したものであり、各静電潜像保持体ユニット３０の静電潜像保持体３１に対応した中間転写ベルト２３０の裏面には一次転写装置（本例では一次転写ロール）５１が配設され、この一次転写装置５１にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することで、静電潜像保持体３１上のトナー像を中間転写ベルト２３０側に静電的に転写するようになっている。更に、中間転写ベルト２３０の最下流作像ユニット２２ｄの下流側の支持ロール２３２に対応した部位には二次転写装置５２が配設されており、中間転写ベルト２３０上の一次転写像を記録材に二次転写（一括転写）するようになっている。
【００５０】
本実施の形態では、二次転写装置５２は、中間転写ベルト２３０のトナー像保持面側に圧接配置される二次転写ロール５２１と、中間転写ベルト２３０の裏面側に配置されて二次転写ロール５２１の対向電極をなす背面ロール（本例では支持ロール２３２を兼用）とを備えている。そして、例えば二次転写ロール５２１が接地されており、また、背面ロール（支持ロール２３２）にはトナーの帯電極性と同極性のバイアスが印加されている。
更にまた、中間転写ベルト２３０の最上流作像ユニット２２ａの上流側には、クリーニングブレード５３１を備えたベルトクリーニング装置５３が配設されており、中間転写ベルト２３０上の残留トナーを除去するようになっている。
【００５１】
また、記録材供給容器２４には記録材を記録材搬送路２５に送り出す送り出しロール６１が設けられ、この送り出しロール６１の直後には記録材を搬送する搬送ロール６２が配設されると共に、二次転写部位の直前に位置する記録材搬送路２５には記録材を予め定められたタイミングで二次転写部位へ供給する位置合わせロール６３が配設されている。一方、二次転写部位の下流側に位置する記録材搬送路２５には定着装置６６が設けられ、この定着装置６６の下流側には記録材排出用の排出ロール６７が設けられており、本体ハウジング２１の上部に形成された排出容器６８に排出記録材が収容されるようになっている。
【００５２】
更に、本実施の形態では、本体ハウジング２１の側方には手差し供給装置７１が設けられており、この手差し供給装置７１上の記録材は送り出しロール７２及び搬送ロール６２にて記録材搬送路２５に向かって送出されるようになっている。
更にまた、図３では本体ハウジング２１には両面記録用ユニット７３が付設されており、この両面記録用ユニット７３は、記録材の両面に画像記録を行う両面モード選択時に、片面記録済みの記録材を排出ロール６７を逆転させ、かつ、入口手前の案内ロール７４にて内部に取り込み、搬送ロール７７にて内部の記録材戻し搬送路７６に沿って記録材を搬送し、再度位置あわせロール６３側へと供給するものである。なお、この両面記録用ユニット７３は必要に応じて設けられればよいものである。
【実施例】
【００５３】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
【００５４】
（実施例１）
−基材の作製−
３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と４，４’−ジアミノジフェニルエーテルとを、Ｎ−メチル−２−ピロリドン中で反応させたポリイミド前駆体を２０質量％の濃度で含むＮ−メチル−２−ピロリドン溶液１００質量部に対して、カーボンブラック（ＳＰＥＣＩＡＬ ＢＬＡＣＫ ４（Ｄｅｇｕｓｓａ社製））を３０質量部添加した。続いて、この溶液を、サンドミルで６時間室温（２３℃、５０％ＲＨ）で分散させることによりカーボンブラック分散ポリイミド前駆体溶液を得た。この溶液の粘度は、室温（２３℃、５０％ＲＨ）で４５Ｐａ・ｓであった。なお、粘度は、東京計器製Ｂ−８Ｌ型粘度計を用いて測定した。
【００５５】
一方、外径２００ｍｍ、長さ４００ｍｍ、ブラスト処理により表面粗さＲａで０．８μｍに粗面化したアルミニウム製円筒成形管を用意し、このアルミニウム製円筒成形管の外周面にシリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布して、３００℃で１時間、焼き付け処理をした。
【００５６】
次に、このアルミニウム製円筒成形管を、その軸方向が水平となるようにした状態で４０ｒｐｍで回転させつつ、アルミニウム製円筒成形管の真上に配置された口径３ｍｍのノズルからカーボンブラック分散ポリイミド前駆体溶液を、１２ｍｌ／分の流量で押し出すことにより、溶液をアルミニウム製円筒成形管外周面に滴下した。また、アルミニウム製円筒成形管外周面に滴下された溶液は、アルミニウム製円筒成形管外周面に押し当てられるように配置されたブレード（幅２０ｍｍ、厚さ１ｍｍ、ポリエチレン製）により均した。この状態で、ノズルとブレードと同時に６０ｍｍ／分の速度で、アルミニウム製円筒成形管の軸方向に移動させて、アルミニウム製円筒成形管表面に、両端側から５ｍｍずつの領域を除いて、塗膜を形成した。
【００５７】
塗膜を形成し終えたら、アルミニウム製円筒成形管の回転速度を６ｒｐｍに変更し、この状態で、塗膜を１７０℃で６０分間加熱乾燥させた。その後、塗膜を３６０℃で３０分間加熱して、カーボンブラック分散ポリイミド樹脂皮膜を形成した。続いて、この樹脂皮膜をアルミニウム製円筒成形管から剥離した後、目的とする寸法となるように両端部を切断し、基材を得た。
【００５８】
−表面層の形成−
表面層の形成は、図２に示す成膜装置を用いて以下の手順で実施した。
まず、参照試料作製のためのシリコン基板（５ｍｍ×１０ｍｍ）を基材１６０の端部に粘着テープで貼り付け、続いて、成膜室１２０内に設けられた３つの支持ロール１５０、１５２、１５４により基材１６０を支持して固定し、続いて、成膜室１２０内を圧力が１×１０−２Ｐａとなるまで真空排気した。
次に、第２のガス供給管１３２から成膜室１２０内へ、水素ガスおよびＨｅ希釈酸素（４０モル％）を表１に示した供給レートで供給すると共に、第１のガス供給管１３０から成膜室１２０内へ、水素希釈トリメチルガリウム（約２０モル％）を表１に示した供給レートで供給し、この状態でコンダクタンスバルブ（不図示）を調整することにより、成膜室１２０内の圧力を表１に示した圧力に調整した。
続いて、高周波電源１４４及びマッチングボックス１４２により、１３．５６ＭＨｚのラジオ波を表１に示した出力にセットし、チューナーでマッチングを取り放電電極１４０から放電を行った。このときの反射波は０Ｗであった。この状態で、表１に示した時間、基材１６０を２０ｒｐｍの速度で回転させながら成膜することにより基材の表面に表面層を形成し、中間転写体を得た。
【００５９】
なお、この水素希釈トリメチルガリウムガスの供給は、０℃に保たれたトリメチルガリウムに、水素をキャリアガスとしてバブリングすることによって行った。
【００６０】
−表面層の分析、評価−
参照試料を癖開した断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、膜（表面層）の膜厚を測定した。
また、参照試料に形成された膜（表面層）について、上記に従って、組成分析を行って各元素構成比率を求めると共に、赤外線吸収スペクトルを測定し強度比（ＩＯ−Ｈ／ＩＧａ−Ｏ）を求めた。
また、参照試料に形成された膜（表面層）の弾性率も測定した。
結果を表２に示す。
【００６１】
（実施例２〜７、比較例１〜２）
実施例１における、水素ガスおよびＨｅ希釈酸素（４０モル％）の供給レート、水素希釈トリメチルガリウム（約１０モル％）の供給レート、成膜室内の圧力、ラジオ波出、及び成膜時間を表１に示した値に変更した以外は、実施例１と同様に基材の表面に表面層を形成し、中間転写体を得た。
このようにして得られた表面層についても、実施例１と同様に表面層の分析、評価を行った。その結果を表２に示す。
【００６２】
（評価）
各例で得られた中間転写ベルトを、画像形成装置（富士ゼロックス社製、ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ  Ｃｏｌｏｒ５００）に取り付けて、連続１万枚のプリントテストを実施し、１万枚プリント目の画質について評価した。また、連続１万枚のプリントテスト後、中間転写体の表面層における凹部の発生状況、剥れ・割れの発生状況をについて評価した。結果を表２に示す。
なお、プリントテストは、Ａ４用紙（富士ゼロックス社製、Ｐ紙）に画像密度５％のＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙ色のベタ画像を形成して実施した。
【００６３】
−表面層の凹部の発生状況−
凹部の発生状況については、キーエンス社製マイクロスコープＶＨＸ−１００に、高倍率ズームレンズＶＨ−Ｚ４５０、３Ｄ形状自動測定ユニットＶＨＸ−Ｓ１５を組み合わせた顕微鏡を用いて、倍率４５０倍で１０視野測定し、打痕状の凹み部の数をカウントして評価した。評価基準は以下の通りである。
○：表面層の割れを伴う打痕状の凹み部がみられない。
△：表面層の割れを伴う打痕状の凹み部が、１ｍｍ２あたり１個以上、１００個以下ある。
×：表面層の割れを伴う打痕状の凹み部が、１ｍｍ２あたり１０１個以上ある。
【００６４】
−表面層の剥れ・割れの発生状況−
剥れ・割れの発生状況については、キーエンス社製マイクロスコープＶＨＸ−１００に、高倍率ズームレンズＶＨ−Ｚ４５０、３Ｄ形状自動測定ユニットＶＨＸ−Ｓ１５を組み合わせた顕微鏡を用いて、倍率４５０倍で１０視野測定し、筋状のクラック、それに伴う剥がれを評価した。評価基準は以下の通りである。
◎：クラック、剥がれが全くない。
○：クラックはあるが、クラック同士がつながっておらず、さらにクラック周辺に膜剥がれがみられない。
△：クラックがあり、そのクラック同士がつながっている、またはそのクラック周辺に膜剥がれがみられる。
×：表面層が完全に剥がれ落ちている。
【００６５】
−画質−
画質については、線幅１ｍｍ、線間隔１ｍｍのラインアンドスペースからなる画像サンプルを出力し、目視および光学顕微鏡で観察した。非画像部のトナー（カブリやクラック状の模様）の有無と白点の有無を調べて評価した。評価基準は以下の通りである。
○：カブリ、白点、またはクラック状の模様が全くみられない。
△：カブリ、白点、またはクラック状の模様が確認されたが、実用上は問題ない範囲。
×：カブリ、白点、またはクラック状の模様が確認され、実用上問題がある。
【００６６】
【表１】
0005494037.tif 000002
【００６７】
【表２】
0005494037.tif 000003
【００６８】
上記結果から、本実施例は、比較例に比べ、画質と共に、中間転写体の表面層における凹部の発生状況、剥れ・割れの発生状況について、良好な結果が得られることがわかる。
【符号の説明】
【００６９】
２１：本体ハウジング、２２、２２ａ〜２２ｄ：作像ユニット、２３：ベルトモジュール  ２４：記録材供給容器、２５：記録材搬送路、３０：各静電潜像保持体ユニット、３１：静電潜像保持体、３３：各現像ユニット、３４：クリーニング装置、３５、３５ａ〜３５ｄ：トナーカートリッジ、４０：露光ユニット、４１：ユニットケース、４２：ポリゴンミラー、５１：一次転写装置、５２：二次転写装置、５３：ベルトクリーニング装置、６１：送り出しロール、６２：搬送ロール、６３：位置合わせロール、６６：定着装置、６７：排出ロール、６８：排出容器、７１：手差し供給装置、７２：送り出しロール、７３：両面記録用ユニット、７４：案内ロール、７６：搬送路、７７：搬送ロール、１００：成膜装置、１２０：成膜室。１２２：排気口、１２４：プラズマ仕切板、１３０：第１のガス供給管、１３２：第２のガス供給管、１４０：放電電極、１４２：マッチングボックス、１４４：高周波電源、１５０、１５２、１５４：支持ロール、１６０：基材、１７０：プラズマ、２３０：中間転写ベルト、２３１、２３２：支持ロール、５２１：二次転写ロール、５３１：クリーニングブレード
【図１】
0005494037.tif 000004
【図２】
0005494037.tif 000005
【図３】
0005494037.tif 000006