(57)【要約】【課題】文字或いは線状画像における転写不具合、特に転写しない領域が文字画像、線状画像に発現するいわゆる「中抜け」現象を防止することができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】像担持体１１、１２、１３、１４上に形成されたトナー像を中間転写体５０上に一次転写した後、該中間転写体５０上のトナー像を記録材Ｐに二次転写を行う転写手段を備える画像形成装置において、該中間転写体５０の反発弾性率が該像担持体１１、１２、１３、１４の反発弾性率よりも小さいことを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体上に一次転写した後、該中間転写体上のトナー像を記録材等に二次転写を行う転写手段を備える画像形成装置において、該中間転写体の反発弾性率が該像担持体の反発弾性率よりも小さいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記中間転写体の反発弾性率が２５〜８５％であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記中間転写体のヤング率が６０００Ｍｐａ以下であることを特徴とする請求項1又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記中間転写体が弾性層を含む複数の層から構成されることを特徴とする請求項1〜請求項３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記弾性層が発泡体層であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記発泡体層が表層よりも下層に位置していることを特徴とする請求項５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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に適用する画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、レーザービームプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に、中間転写体を使用するものが知られている。これらは、以下のプロセスにより画像を形成する。
【０００３】
像担持体としての感光体上に形成された静電潜像を、トナーで現像して可視化する。可視化されたトナー像を中間転写体に転写する一次転写工程を有し、これを複数色のトナーにて順次繰り返すことにより、中間転写体上に複数色のトナー像を形成する。
【０００４】
次いで、これら中間転写体上の複数色のトナー像を一括して記録材に二次転写する。最後に、定着することにより、記録材上に多色画像、カラー画像を得るものである。
【０００５】
この様な中間転写体を用いた画像形成装置においては、中間転写体に一旦トナー像を転写し、重ね合わせて転写する為、文字画像や線画像の一部が転写されない、いわゆる中抜け（虫食いともいう）現象が問題になることが多い。この中抜け現象は、文字画像や線画像を記録材（紙等）や中間転写体に転写する際に機械的圧力が集中する結果発生すると考えられている。
【０００６】
従来から、この中抜け現象を防止する為に種々の工夫がなされてきた。例えば、特許文献１においては、黒画像が主となる文字モードを選択した場合は転写ローラにかかる力を下げ中抜け現象抑制し、自然画像が主となる画像モードを選択した場合は転写ローラにかかる圧力を上げて転写性を優先する工夫をした。
【０００７】
特許文献２にはトナーに特定の過重を与えた場合のトナー凝集率を規定しかつ転写部の過重を規定して中抜けを改良する方法が開示されている。
【０００８】
特許文献３においては、感光体の表面粗さと中間転写体の表面粗さ及び使用するトナーの体積平均粒径の関係を特定の範囲に保つことで、トナーの小粒径化によってトナー凝集がし易くなって発生する中抜けを防止する工夫が提案されている。
【０００９】
特許文献４には、感光体の表面層にフッ素原子含有樹脂微粒子を含有させて感光体の表面エネルギーを下げることにより転写の際に感光体に圧着されたトナーの離型性を上げて中抜けを防止する方法が開示されている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−１０３８９号公報
【特許文献２】特開２００４−３３４００４号公報
【特許文献３】特開２００１−２３５９４６号公報
【特許文献４】特開平６−２５０４１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述の何れの従来の技術においても、充分な解決に至っていないのが現状である。
【００１２】
一般に、像担持体から中間転写体への転写時のトナーの中抜け現象は、転写圧縮時にトナー層に凝集体が発生し、発生した凝集体が正常に転写されず、像担持体側に残留することで発生する。従来、転写圧力を下げることなどで中抜けの抑制を試みてきたが、画像によるトナー層高さの違いや紙幅方向の部材の凹凸を埋めて、均一に転写させる為には、強い転写圧力を加えなければならない場合があり、中抜け又は虫食い（以下単に「中抜け」という）を充分に抑制することができなかった。
【００１３】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置において、文字或いは線状画像における転写不具合、特に転写しない領域が文字画像、線状画像に発現するいわゆる「中抜け」現象を防止することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決する為に請求項１記載の画像形成装置は、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体上に一次転写した後、該中間転写体上のトナー像を記録材等に二次転写を行う転写手段を備える画像形成装置において、該中間転写体の反発弾性率が該像担持体の反発弾性率よりも小さいことを特徴とする。
【００１５】
ここで、中抜け現象の発生と本発明に用いられる中間転写体と像担持体の関係について詳細に説明する。像担持体から中間転写体への転写時、トナー層は像担持体と中間転写体に挟み込まれ、トナー層に強い圧力が加わりトナー層内に凝集体が発生する。該トナー層内の圧力が強いほどトナー層内の凝集体は大きくなり、かつ多量に発生し、像担持体側に付着して中抜けとなる。
【００１６】
本発明者らは鋭意研究により、以下の方法により「中抜け」を抑制できることを見出した。即ち、中間転写体の反発弾性率を像担持体の反発弾性率よりも小さくすることで、トナー層内に強い圧力が発生した場合でも、トナー層内で発生した凝集体が像担持体側へ残留せずに中間転写体側に正常に転写し、中抜けを抑制できる。
【００１７】
尚、反発弾性率は、負荷を受けた時の物体の変形の速さを表す特性であるのに対し、硬度は負荷を受けた時の物体の変形量を表す特性である点で、反発弾性率と硬度とは異なる。
【００１８】
一次転写部では、図１に示す様にトナー層が感光体（像担持体）と転写体に挟み込まれ、トナー層は電界の力により転写体側へ引っ張られて転写されるが、転写ニップ部に強い圧力が加わった場合、感光体、転写体が変形し、トナー層内に発生した凝集体との付着力が増大する。感光体とトナー凝集体の間の付着力が、転写体と凝集体との間の付着力及び電界より大きくなった場合、中抜けが発生する。このとき、図２の様に転写ニップ後の感光体と転写ベルトの分離時に感光体の変形が残ることが、トナー凝集体と感光体との間の付着力が大きくなる原因となる。本発明者らは、性状の異なる感光体と転写ベルトの組み合わせにおいて、反発弾性率を測定したところ、頻繁に中抜けが発生する感光体と転写ベルトの組み合わせは、感光体の反発弾性率よりも中間転写体の反発弾性率の方が高くなっていることが判った。この為、本発明の画像形成装置では感光体の反発弾性率は中間転写体の反発弾性率よりも高いことが好ましい。
【００１９】
この様な構成とした場合、図３の様に転写ニップ後の感光体と転写ベルトの分離時に転写ベルト側の変形が残ることから、トナー凝集体が発生した場合でも、トナー凝集体と転写ベルト側との付着力が、トナー凝集体と感光体側との付着力よりも大きくなり、通常に転写が行われる。尚、反発弾性率の測定は、ＪＩＳ Ｋ６２５５−１９９９に準じており、25℃の環境下で測定する。また、動的粘弾性測定装置により測定されるtanδ(損失正接)は反発弾性率と相関関係があり、反発弾性率が低い物質ほどtanδ(損失正接)は高くなる為、本発明の画像形成装置の場合、中間転写体のtanδ(損失正接) は感光体のtanδ(損失正接)よりも高いことが好ましい。
【００２０】
本発明の画像形成装置に使用される中間転写体の反発弾性率は、２５〜８５％の範囲であることが好ましい。２５％よりも低い場合、二次転写時に中間転写体の変形が回復せず、記録材への転写に対して転写率が悪化することがある。８５％よりも高い場合、転写ニップ後の感光体と転写ベルトの分離時に中間転写ベルトの変形が回復してしまう為、凝集体が感光体側に引っ張られて中抜けが発生することがある。
【００２１】
本発明の画像形成装置に使用される中間転写体のヤング率は、６０００Ｍｐａ以下であることが好ましい。中間転写体のヤング率が６０００Ｍｐａ以上であると、中間転写体側が変形しない為、転写時にトナー層に強い圧力が加わり、凝集体が発生し易い上に、凝集体が感光体側に残留し易くなり中抜けの発生が顕著となる。
【００２２】
また、本発明の画像形成装置に用いられる中間転写体の材質や構成は特に制限されず、公知の材料及び構成が全て使用できるが、性質の異なる複数層から構成されるものが好ましい。
【００２３】
材料及び構成の一例を以下に示す。
（１）ヤング率（引張弾性率）の高い材料を単層ベルトとして用いたものであり、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＡＴ（ポリアルキレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）／ＰＡＴ（ポリアルキレンテレフタレート）のブレンド材料、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフロロエチレン共重合体）／ＰＣ、ＥＴＦＥ／ＰＡＴ、ＰＣ／ＰＡＴのブレンド材料、カーボンブラック分散の熱硬化性ポリイミド等。これらヤング率の高い単層ベルトは画像形成時の応力に対する変形量が少なく、特にカラー画像形成時にレジズレを生じにくいとの利点を有しているが、ヤング率が高すぎると中抜けが発生し易い。
【００２４】
（２）上記のヤング率の高いベルトを基層とし、その外周上に表面層又は中間層を付与した２〜３層構成のベルト。これら２〜３層構成のベルトは、ヤング率の調整や抵抗の調整が可能となり、それら特性に由来した異常画像を防止することができる。層の中にはゴムやエラストマーを用いた弾性層を用いることも可能である。
【００２５】
本発明の画像形成装置に使用される中間転写体は、層の一部を弾性層にした中間転写体を使用することが好ましい。また、該弾性層は発泡体層とすることがより好適である。発泡体層とすることで、反発弾性率を下げることが容易となる。更に、中間転写体を多層構成とし、発泡体層を含む場合、表層には無発泡体層を形成することが好ましい。例えば、図４の様な３層構成であれば、基層１、中間層２、表層３において、中間層に発泡体層を形成し、表層に無発泡体層を形成する様な構成である。表層を発泡体層とした場合、表層の穴にトナーが入り込むことや、付着力が大きくなりすぎて二次転写の転写率が下がるなどの悪影響が生じる可能性がある。
【００２６】
弾性ベルト（中間転写材）の樹脂は、ポリカーボネート、フッ素系樹脂（ＥＴＦＥ、ＰＶＤＦ）、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（例えば、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（例えば、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、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、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（スチレン又はスチレン置換体を含む単重合体又は共重合体）、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂（例えば、シリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−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、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、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、キシレン樹脂及びポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂等からなる群より選ばれる１種類或いは２種類以上の組み合わせを使用することができる。但し、上記材料に限定されるものではないことは当然である。
【００２７】
弾性材ゴム、エラストマーとしては、ブチルゴム、フッ素系ゴム、アクリルゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、シンジオタクチック１、２−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、リコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム、熱可塑性エラストマー（例えば、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリウレア 、ポリエステル系、フッ素樹脂系）等からなる群より選ばれる１種類或いは２種類以上の組み合わせを使用することができる。但し、上記材料に限定されるものではない。
【００２８】
発泡体層に好適な材料は、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ビスコース、アイオノマー等の熱可塑性フォーム又はウレタン、ラバーフォーム、エポキシ、フェノールユリア、ピラニル、シリコーン、アクリル等の熱硬化性フォームが挙げられるが、その中でウレタンが最適である。また、発泡体層の材料がウレタンである場合、ポリオールとしては、疎水性及び親水性のいかなるポリオールでも使用できる。中でも、ポリプロピレングリコール及びエチレンオキサイド付加体のポリエーテル系のポリオールが好ましい。また、発泡体層のセル形態は、単泡、連泡等の何れの形態でも使用可能だが、連泡の方が温度による寸法変化が少ないので好ましい。発泡体層の上に他の層を形成する場合に、発泡体層の外皮すなわちスキン層は研磨により除いても良いし、研磨せずにそのまま他の層を形成しても良い。尚、他の層と発泡体層との間に接着層を設けることもできる。
【００２９】
抵抗値調節用導電剤に特に制限はないが、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化錫、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化インジウム、チタン酸カリウム、酸化アンチモン−酸化錫複合酸化物（ＡＴＯ）、酸化インジウム−酸化錫複合酸化物（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物を用いることができる。導電性金属酸化物は、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。上記導電剤に限定されるものではない。この中で、価格が安く、少量で導電性を制御し易いものは、カーボンブラックである。発泡体層であるウレタンに用いる場合は１００重量部に対して０．５〜５０重量部、特に１〜３０重量部の範囲で好適に用いられる。
【００３０】
また、表層は表面エネルギーを小さくすることが好ましく、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂等の１種類或いは２種類以上の組み合わせを使用し潤滑性を高める材料、例えばフッ素樹脂、フッ素化合物、フッ化炭素、２酸化チタン、シリコンカーバイト等の粉体、粒子を１種類或いは２種類以上又は粒径が異なるものの組み合わせを分散させ使用することができる。また、フッ素系ゴム材料の様に熱処理を行うことで表面にフッ素リッチな層を形成させ表面エネルギーを小さくさせたものを使用することもできる。転写体層の製造方法は限定されるものではなく、例えば、回転する円筒形の型に材料を流し込みベルトを形成する遠心成型法、液体塗料を噴霧し膜を形成させるスプレー塗工法、円筒形の型を材料の溶液の中に浸けて引き上げるディッピング法、内型、外型の中に注入する注型法、円筒形の型にコンパウンドを巻き付け 、加硫研磨を行う方法等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、複数の製法を組み合わせて製造することが一般的である。
【００３１】
ベルト状の場合の伸びを防止する方法として、伸びの少ない芯体樹脂層にゴム層を形成する方法、芯体層に伸びを防止する材料を入れる方法等があるが、特定の製法に限定されるものではない。
【００３２】
伸びを防止する芯体層を構成する材料は、例えば、綿、絹、等の天然繊維；ポリエステル繊維、ナイロン（登録商標）繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリウレタン繊維、ポリアセタール繊維、ポリフロロエチレン繊維、フェノール繊維等の合成繊維；炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維等の無機繊維；鉄繊維、銅繊維等の金属繊維からなる群より選ばれる１種或いは２種以上の組み合わせ用いて、織布状又は糸状としたものも用いられる。もちろん上記材料に限定されるものではない。
糸状体は、１本又は複数のフィラメントを撚ったもの、片撚糸、諸撚糸、双糸等、どの様な撚り方であってもよい。また、例えば上記材料群から選択された材質の繊維を混紡してもよい。もちろん、糸に適当な導電処理を施して使用することもできる。一方織布は、メリヤス織り等どの様な織り方の織布でも使用可能であり、もちろん、交織した織布も使用可能であり当然導電処理を施すこともできる。
【００３３】
芯体層を設ける製造方法は特に限定されるものではない、例えば、筒状に織った織布を金型等に被せ、その上に被覆層を設ける方法、筒状に織った織布を液状ゴム等に浸漬して芯体層の片面或いは両面に被覆層を設ける方法、糸を金型等に任意のピッチで螺旋状に巻き付け、その上に被覆層を設ける方法等を挙げることができる。
【００３４】
弾性層の厚さは、弾性層の硬度にも依るが、厚すぎると表面の伸縮が大きくなり表層に亀裂が発生しやすくなる。又、伸縮量が大きくなることにより、画像に伸び縮みが大きくなること等から、厚すぎる（およそ１ｍｍ以上）ことは好ましくない。
【００３５】
更に、本発明に用いられる中間転写体の体積抵抗率は１０７〜１０１２Ωｃｍの範囲とすることが好ましい。本発明に用いられる中間転写体にはヤング率、反発弾性を制御する為に弾性層を用いることが好適であるが、抵抗の制御も重要である。中間転写体の体積抵抗率が上記範囲を超えると、転写に必要なバイアスが高くなる為、電源コストの増大を招く為好ましくない。また、転写工程、記録材剥離工程などで中間転写体の帯電電位が高くなり、かつ自己放電が困難になる為除電手段を設ける必要が生じる。また、体積抵抗率が上記範囲を下回ると、帯電電位の減衰が早くなる為、自己放電による除電には有利となるが、転写後のトナー飛び散りが発生してしまう。
【００３６】
また、本発明の画像形成装置は感光体表面に固形潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を具備することが好ましい。感光体表面に固形潤滑剤を塗布することにより、感光体とトナーの付着力が低下し、転写後の感光体と中間転写体の分離時に感光体側にトナーが残留し難くなり、中抜けを防止することができる。
【００３７】
次に、本発明の画像形成装置に用いられる感光体（像担持体）について説明する。まず、本発明に用いられるドラム状感光体は、導電性支持体の上に少なくとも感光層が形成されたもの、或いは電荷発生層、電荷輸送層が形成されたもの、更に感光層、或いは電荷輸送層の上に保護層が形成されたもの等が使用される。導電性支持体及び電荷発生層、電荷輸送層としては、公知のものならば如何なるものでも使用することができる。本発明の感光体の材料としては、セレン及びその合金、アモルファスシリコン等の無機感光体材料でも良いが、有機感光体材料が好適である。
【００３８】
有機感光体の電荷発生層を構成する電荷発生物質としては、例えばＸ型の無金属フタロシアニン、π型の無金属フタロシアニン、τ型の無金属フタロシアニン、ε型の銅フタロシアニン、α型チタニルフタロシアニン、β型チタニルフタロシアニン等のフタロシアニン顔料やジスアゾ・トリスアゾ系顔料、アントラキノン系顔料、多環キノン系顔料、インジゴ顔料、ジフェニルメタン顔料、トリメチルメタン系顔料、シアニン系顔料、キノリン系顔料、ベンゾフェノン顔料、ナフトキノン系顔料、ペリレン顔料、フルオレノン系顔料、スクアリリウム系顔料、アズレニウム系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、ポルフィリン系顔料が使用できる。前記有機アクセプタ性化合物と組み合わせて使用が可能なこれら電荷発生物質の感光層全体に占める量は、通常０．１ 〜４０ 重量％、好ましくは０．３〜２５重量％が適当である。電荷輸送物質としては、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。本発明に利用される正孔輸送物質としては公知のものが利用でき、無機系物質の例としては前記セレン及びその合金、アモルファスシリコン等が挙げられる。有機物質の例としては、例えば分子中にトリフェニルアミン部位を有する化合物、ヒドラゾン系化合物、トリフェニルメタン系化合物、オキサジアゾール系化合物、カルバゾール系化合物、ピラゾリン系化合物、スチリル系化合物、ブタジエン系化合物、線状の主鎖がＳｉよりなるポリシラン系化合物、ポリビニルカルバゾール等高分子ドナー性化合物等が挙げられる。感光層全体に占める該正孔輸送物質の量は、通常１０重量％以上、好ましくは２０〜６０重量％が適当である。
【００３９】
本発明に利用される電子輸送物質としては公知のものを利用でき、例えば、分子中にフルオレノン骨格を有する化合物、インデノン系化合物、インデノキノキサリン系化合物、フタルイミド系化合物、ナフタルイミド系化合物、ピラジン系化合物、インデノピラジン系化合物、ベンゾフルオレノン系化合物、ペンタジエノン系化合物、ジフェノキノン系化合物、ベンゾキノン系化合物、ナフトキノン系化合物等が挙げられる。また本発明では前記の電子輸送物質は単独もしくは数種を組み合わせて使用することができる。
【００４０】
また、感光層用結着剤としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂等の付加重合型樹脂、重付加型樹脂、重縮合型樹脂、並びにこれらの繰り返し単位のうち２つ以上を含む共重合体樹脂、例えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂を挙げることができる。これら結着剤の感光層全体に占める量は、通常２０〜９０ 重量％、好ましくは３０〜７０重量％である。また、帯電性を改良する目的で感光層と導電性基体の間に下引き層を設けることができる。これらの材料としては前記結着剤材料の他に、ポリアミド樹脂、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリビニルピロリドン等公知のものが利用できる。
【００４１】
本発明で用いることができる導電性支持体としては、公知のものが利用でき、アルミニウム、ニッケル、銅、ステンレス等の金属板、金属ドラム又は金属箔、アルミニウム、酸化錫、ヨウ化銅の薄膜を塗布又は貼付したプラスチックフィルム或いはガラス等が挙げられる。
【００４２】
また、ベルト形状の感光体を用いる場合その構成は、上記感光体の構成とほとんど同様なものであるが、その支持体用素材は、一般に知られているエンジニアリングプラスチックベースを用いており、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルホン、ポリカーボネート、ポリアリレートなど公知の材料が挙げられる。但し本発明はこれらに限定されるものではなく、ベルト支持体としての特性を有するものであればよい。上記支持体用素材の中でポリエチレンナフタレートはその要件を特に満たしたものである。また導電層の形成法としては金属或いは金属酸化物の蒸着又はスパッタリングによる方法や、金、銀、銅、亜鉛等の金属及びその酸化物或いはこれらの合金等の導電性微粒子と前記ベース樹脂とを混合したものによる導電性樹脂を塗膜或いは成型した方法などが挙げられる。
【００４３】
また、保護層には無機微粒子を含有させることの可能で、該無機微粒子としては、例えば酸化チタン、シリカ、コロイダルシリカ、酸化アルミニウム等が用いられ、特にはシリカ及びコロイダルシリカが重要であり、これらはチタンカップリング剤又はシランカップリング剤等で被覆して疎水化されるのが好ましい。上記無機微粒子の体積平均粒径は好ましくは０．０１〜５μｍであり、０．０１μｍ 未満では保護層の耐摩耗性及びクリーニング性への寄与が不十分であり、５μｍを越えると感光層表面に粒子が突出してクリーニング部材を損傷してクリーニング性を悪化せしめ、画質が劣化し易くなる。
【００４４】
本発明の有機感光体（像担持体）を作製するには、例えば前記電荷発生物質を有機溶媒中に溶解、又はボールミル、超音波等で分散して調整した電荷発生層形成液を浸漬法やブレード塗布、スプレー塗布等の公知の方法で導電性支持体である基体上に塗布・乾燥し、その上に前記電荷輸送物質を前記同様の方法で塗布・乾燥して形成すればよい。
【００４５】
次に本発明の画像形成装置に用いられるトナーについて説明する。本発明の画像形成装置に用いられるトナーはその材料に関しては基本的には公知のものが全て可能である。バインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体；スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、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、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、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体；ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられる。
【００４６】
着色剤としては公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ポグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。使用量は一般にバインダー樹脂１００重量％に対し０．１〜５０重量％である。
作製方法については限定されることはなく、例えばトナーの構成材料である樹脂や着色剤などを混合攪拌後に溶融混練し、粉砕・分級して作製する方法や、分散重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の重合法により作製する方法が挙げられる。
【００４７】
更に、本発明の画像形成装置に用いられるトナーとしては、表面が外添剤によって被覆されているトナーが好適である。外添剤の材料に関しては基本的には公知のものが全て可能であり、シリカ微粉末やチタニア微粉末、アルミナ微粉末、アクリル系やフッ素系微粉末などが挙げられる。前記トナーの表面を外添剤で被覆することにより、トナーと感光体との付着力が低減され、中抜けが発生し難くなる。前記外添剤の外添剤被覆率としては、１０〜９０％であることが好ましく、３０〜６０％であることがより好ましい。前記外添剤被覆率が１０％未満であると、トナーと感光体との間の付着力を適切な大きさにすることが困難となり、中抜けの増加を引き起こす。前記外添剤被覆率が９０％を超えると、外添剤の遊離が発生し易くなり、特に繰り返しの画像形成により感光体等の画像形成装置の構成部材が損傷し易くなることがある。尚、外添剤被覆率は、トナー１粒子の表面積に対する外添剤の被覆面積比を、トナー表面の電子顕微鏡画像を画像解析することによって計測することが可能である。
【００４８】
また、前記外添剤は一次粒子径の平均値が５０ｎｍ〜１５０ｎｍである微粒子と該微粒子より小粒径な外添剤を混合したものであることが好適である。外添剤粒径は小粒径である方が、付着力が小さく、凝集性が低いが、平均粒径が５０ｎｍ未満の粒子では、トナーが長期間攪拌された時にトナー母体表面に外添剤が埋没してしまう。外添剤が埋没することにより、トナーの付着力が変化し、中抜けを増加させ、画質の低下を引き起こすこととなる。平均粒径が１５０ｎｍを超える外添剤粒子を使用すると、トナー母体から離脱しやすくなり他部材への付着が起こり、感光体フィルミング等による異常画像を引き起こす。このため、小粒径な外添剤の使用により凝集性を低減させ、トナーが長期間攪拌された時の付着力の増加を防ぎ、凝集性、流動性の安定を図る為に平均粒径が５０〜１５０ｎｍの外添剤粒子を混合して使用することが効果的である。
【００４９】
また、前記外添剤の形状は実質的に球形であることが好ましい。外添剤形状を球形にすることにより、長期間攪拌された時のトナー母体への埋没が進行しにくくなる。
【００５０】
前記外添剤としては、例えば、吸湿性を有する無機微粒子である場合には、環境安定性等を考慮すると、疎水化処理を施したものが好ましい。
【００５１】
前記疎水化処理の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば疎水化処理剤と前記微粉末とを高温度下で反応させる方法などが挙げられる。
【００５２】
前記疎水化処理剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シラン系カップリング剤、シリコーンオイルなどが挙げられる。
【００５３】
前記外添剤の外添方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｖ型ブレンダー、ヘンシェルミキサー、メカノフージョン等の各種混合装置を用い方法が好適に挙げられる。
【発明の効果】
【００５４】
請求項１に記載の発明によれば、転写時の中抜けの発生を防止でき、高画質の画像を形成し得る画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下、添付図面の図５に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。図５は本発明の一実施例を示すカラー画像形成装置の概略構成図であり、中間転写体を中間転写ベルトとした実施例であるが、中間転写ベルトに代えて中間転写ドラムを用いた構成とすることもできる。
【００５６】
図５に示す画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色のトナー像を形成する為の一次転写部（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）を備えている。各一次転写部（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）は略同じ構成であるから、以下の説明では、一つの一次転写部（Ｃ１）のみの構成を説明する。像担持体１１は、矢印Ｒ１方向に回転駆動される。この時、該像担持体１１の表面は、帯電装置２１によって所定の極性、例えば、マイナス極性に帯電される。次いで、該像担持体１１の帯電面に、画像書き込み手段から出射する光変調されたレーザ光Ｌを照射して、これによって、該像担持体１１の表面に静電潜像を形成する。即ち、レーザ光が照射され像担持体表面部分の電位の絶対値が低下した部分が静電潜像（画像部）となり、レーザ光が照射されず電位の絶対値が高く保たれた部分が地肌部となる。次いで、前記静電潜像が、現像装置３１に収納され所定の極性に帯電されたトナーによって、現像されて、トナー像として可視化される。
【００５７】
転写ベルト（中間転写体）に転写されずに像担持体上に残留した転写残トナーは、クリーニング装置４１によって掻き取られ、該像担持体表面が清掃される。尚、像担持体から除去したトナーを、図示しないトナーリサイクル装置により現像装置に搬送して、トナーをリサイクルすることも可能である。
【００５８】
二次転写を行う転写手段（転写部）は、像担持体１１〜１４、前記像担持体１１〜１４に対向して配置され、複数のローラに巻き掛けされて矢印の方向に回転駆動され、前記像担持体１１〜１４が担持するトナー像が転写される為の中間転写ベルト５０、中間転写ベルト５０を介してローラ７３に対して対向配置され、該中間転写ベルト５０に所定のニップ圧で当接され、該中間転写ベルト５０上に形成されたトナー像を記録材Ｐに転写する二次転写ローラ８０を備えている。
【００５９】
中間転写ベルト５０は 、ローラ７１〜７３、一次転写バイアスローラ６１〜６４により張架されており 、図示しない駆動モータによって図中の矢印の方向に回転駆動される様になっている。中間転写ベルト５０の表面の速度は前記像担持体１１〜１４の表面の速度と略同等の速度で駆動されるが、速度差をつけることも可能である。尚、一次転写バイアスローラ６１〜６４は図示しない圧接バネにより感光体１１〜１４の方向に押圧されている。中間転写ベルト５０はその体積抵抗率を１０７〜１０１２Ωｃｍの範囲となる様調整されている。尚、中間転写ベルトの体積抵抗率はＪＩＳ−Ｋ６９１１に準拠して測定した。像担持体１１〜１４にそれぞれ形成された、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像は中間転写ベルト５０上に順次重ねて転写される。一方、図示しない給紙装置から、記録材Ｐが、中間転写ベルト５０と二次転写ローラ８０との間に、矢印Ｆの方向から所定のタイミングで搬送される。この時に、中間転写ベルト５０上に形成された各色のトナー像が記録材Ｐ上に静電的に一括転写される。各色のトナー像が転写された記録材Ｐは、図示しない定着装置により加熱・加圧されてトナー像が記録材Ｐ上に定着される。その後、図示しない定着装置により定着された記録材は図示しない排紙部から排出される。尚、この実施例のカラー画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの何れか１色の画像を形成する単色モードと、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの何れか２色の画像を重ねて形成する２色モードと、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの何れか３色の画像を重ねて形成する３色モードと、上述の様な４色重ね画像を形成するフルカラーモードを有し、これらのモードが図示しない操作部にて指定可能である。
【００６０】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
【００６１】
（実施例１）
図４と同様の構成であり中間層２をウレタンを主とする発泡体層とした反発弾性率３４％、ヤング率３８００Ｍｐａの中間転写ベルト（中間転写体）と、反発弾性率５３％の感光体（像担持体）を図５に示した構成のカラー画像形成装置に装着し、フルカラー画像のプリントを行い、中抜けの評価を下記の評価方法で行った。
−中抜けの評価−
上記実施例１の組み合わせの中間転写ベルト及び感光体を用いて、転写加圧スプリング力１６Ｎの時の中抜け評価を行った。
【００６２】
本装置の加圧スプリングは、転写ローラの両端に一つずつ設置されており、転写加圧スプリング力は、両端のスプリング力の合計値である。転写加圧スプリング力１６Ｎは、従来では中抜けが頻繁におきる大きさである。中抜け度は主操作方向３ドット、副操作方向６０ドットの細線が均等に配置されたテストチャートを使用して出力された画像に対し、中抜けの状態を５〜１の５段階（５が良い１が悪い）にランク評価したものである。ランク４以上は画像として問題のない範囲である。
−結果−
導電性発泡弾性層を含む反発弾性率３４％、ヤング率３８００Ｍｐａである中間転写ベルトと反発弾性５３％の感光体を用いた時の中抜け度は５となった。結果を表１に示す。
【００６３】
（実施例２）
図４と同様の構成であり、中間層に無発泡体の弾性層を用いた反発弾性率４５％、ヤング率４０００Ｍｐａ、である中間転写ベルト（中間転写体）と、反発弾性率５３％の感光体（像担持体）を使用する以外は実施例１と同様にし、評価を行った結果、中抜け度は４となった。結果を表１に示す。
【００６４】
（実施例３）
図４と同様の構成であり、中間層に発泡体層を用いた反発弾性率３０％、ヤング率３７００Ｍｐａである中間転写ベルト（中間転写体）と、反発弾性率５３％の感光体（像担持体）を使用する以外は実施例１と同様にし、評価を行った結果、中抜け度は５となった。結果を表１に示す。
【００６５】
（実施例４）
図４と同様の構成であり、中間層に無発泡体の弾性層を用いた反発弾性率８０％、ヤング率３６００Ｍｐａ、である中間転写ベルト（中間転写体）と、反発弾性率９０％の感光体（像担持体）を使用する以外は実施例１と同様にし、評価を行った結果、中抜け度は４となった。結果を表１に示す。
【００６６】
（実施例５）
図４と同様の構成であり、中間層に発泡体層を用いた反発弾性率２２％、ヤング率４０００Ｍｐａである中間転写ベルト（中間転写体）と、反発弾性率５３％の感光体を使用する以外は実施例１と同様にして評価を行った結果、中抜け度は２となった。結果を表１に示す。
【００６７】
（実施例６）
中間転写ベルト５０（図５参照）は２層構成のベルトで、表層に無発泡体の弾性層を用いた反発弾性率８８％、ヤング率３６００Ｍｐａ、である中間転写ベルト（中間転写体）と反発弾性率９０％の感光体（像担持体）を使用する以外は実施例１と同様にし、評価を行った結果、中抜け度は２となった。結果を表１に示す。
【００６８】
（比較例１）
図４と同様の構成であり、中間層に無発泡体の弾性層を用いた反発弾性率６０％、ヤング率３６００Ｍｐａ、である中間転写ベルト（中間転写体）と、反発弾性率５３％の感光体（像担持体）を使用する以外は実施例１と同様にし、評価を行った結果、中抜け度は１となった。結果を表１に示す。
【００６９】
（比較例２）
中間転写ベルト５０（図５参照）はポリイミドを主とする単層構成のベルトで、反発弾性率６０％、ヤング率６８００Ｍｐａ、である中間転写ベルト（中間転写体）と反発弾性率５３％の感光体（像担持体）を使用する以外は実施例１と同様にし、評価を行った結果、中抜け度は１となった。結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
2008151943.tif 000003
【００７１】
表１に示す様に、中間転写体の反発弾性率が像担持体の反発弾性率よりも小さい実施例１〜６は何れも中抜け度が２以上であり、比較例１及び２の中抜け度１に比較して良好な結果が得られた。
【００７２】
特に、中間転写体の反発弾性率が像担持体の反発弾性率よりも小さく且つ、中間転写体の反発弾性率が２５〜８５％の範囲内にある実施例１〜４は、何れも中抜け度が４以上で問題のない範囲にあり、良好な画像が得られた。
【００７３】
一方、中間転写体の反発弾性率が像担持体の反発弾性率よりも大きい比較例１は中抜け度１であり、中間転写体の反発弾性率が像担持体の反発弾性率と同じ比較例２も中抜け度１であった。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】一次転写部における作用を説明する断面図である。
【図２】一次転写部における中抜けを説明する断面図である。
【図３】本発明にかかる一次転写部における作用を説明する断面図である。
【図４】本発明にかかる中間転写体の層構成を示す断面図である。
【図５】本発明に適用した画像形成装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００７５】
１        基層
２        中間層
３        表層
１１、１２、１３、１４  像担持体
２１、２２、２３、２４  帯電装置
３１、３２、３３、３４  現像装置
４１、４２、４３、４４  クリーニング装置
５０      中間転写ベルト
６１、６２、６３、６４  一次転写ローラ
７１、７２、７３        ローラ
８０      二次転写ローラ
Ｐ        転写材
【図１】
2008151943.tif 000004
【図２】
2008151943.tif 000005
【図３】
2008151943.tif 000006
【図４】
2008151943.tif 000007
【図５】
2008151943.tif 000008