(57)【要約】【課題】転写チリ、トナー離型性、摩擦係数等の改良された優れた中間転写装置、及びそれを用いる画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写体１１は、少なくとも表面層を有し、該表面層が、ポリイミド変性シリコーン樹脂と、長軸長さ１μｍ未満の針状導電粒子とを含有する。針状導電粒子の含有量は、ポリイミド変性シリコーン樹脂１００重量部に対して５０重量部以下であり、また、針状導電粒子は、シランカップリング剤で表面処理されていることが好ましい。表面層の体積抵抗率は、１０８Ω・ｃｍ以上１０１２Ω・ｃｍ以下の範囲であるのがよい。また、中間転写体１１は、体積抵抗率が１０１２Ω・ｃｍ以下の範囲にあり、且つ実効硬度ＪＩＳＡ９５度以下のゴム基材による下層を有することが好ましい。【選択図】　　　　図１
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【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可視の色現像画像を、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中間転写装置において、
前記中間転写体は、少なくとも表面層を有し、
該表面層が、長軸長さ１μｍ未満の針状導電粒子を含有する
ことを特徴とする前記中間転写装置。
【請求項２】
前記表面層は、ポリイミド変性シリコーン樹脂を含有する
ことを特徴とする請求項１に記載の中間転写装置。
【請求項３】
前記表面層は、針状導電粒子の含有量が、ポリイミド変性シリコーン樹脂１００重量部に対して５０重量部以下である
ことを特徴とする請求項２に記載の中間転写装置。
【請求項４】
前記表面層は、体積抵抗率が、１０８Ω・ｃｍ以上１０１２Ω・ｃｍ以下の範囲にある
ことを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の中間転写装置。
【請求項５】
前記針状導電粒子は、シランカップリング剤で表面処理されている
ことを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の中間転写装置。
【請求項６】
前記中間転写体は、シームレスベルトである
ことを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の中間転写装置。
【請求項７】
前記中間転写体は、少なくとも前記表面層と下層とを有し、
該下層は、体積抵抗率が１０１２Ω・ｃｍ以下の範囲にあり、且つ実効硬度ＪＩＳＡ９５度以下のゴム基材である
ことを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の中間転写装置。
【請求項８】
前記ゴム基材は、ニトリル−ブタジエンゴム及び／またはエビクロルヒドリンゴムである
ことを特徴とする請求項７に記載の中間転写装置。
【請求項９】
少なくとも、帯電装置と、露光装置と、現像装置と、中間転写装置と、クリーニング装置と、除電装置と、電子写真感光体とを具備してなる画像形成装置において、
前記中間転写装置は、請求項１ないし８の何れかに記載の中間転写装置である
ことを特徴とする画像形成装置。
【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、電子写真方式の画像形成装置に用いる中間転写装置に関し、詳しくは中間転写ドラム、ベルト等の中間転写体を介在させて、一次、二次転写工程を伴う転写方式の中間転写装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、フルカラー画像の複写やプリントが可能な電子写真方式の画像形成装置が実用化されているが、フルカラー画像の転写材への転写方式としては、中間転写体ダブル転写方式が、ペーパーフリー性や全面コピーが可能等の点で有利で用いられている。中間転写体ダブル転写方式とは、感光体等の像担持体上に色毎に形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色画像を、中間転写体上に順次重ね合わせて転写し、転写されたフルカラーのトナー像を一括して転写材に転写する方式であり、単に中間転写方式ともいわれる。
従来では、中間転写方式に関わる異常画像として、いわゆる転写時のトナー散り（以下、転写チリと記す）が問題点であった。ここで、転写チリとは、一次転写時に、像担持体上に形成された可視像が、本来転写されるべき位置に転写されず、その周辺部に拡散して転写されてしまい、結果として画像がぼやけてしまう現象であり、特に細線部分で画像のシャープさを損なわせるものである。
【０００３】
上記問題点を改善する代表的な従来技術としては、特開昭６３−３４５７０号公報による、高抵抗トナーを中間転写媒体に非静電的に転写後、記録シートを介在させて加熱ロールにて押圧転写定着する技術、特開昭６３−３４５７１号公報による、導電性トナーを中間転写媒体に非静電的に転写後、記録シートを介在させて加熱ロールにて押圧転写定着する技術、特開平１−２８２５７１号公報による、トナー像を中間転写媒体に転写する毎に、用紙剥離チャージャで転写されたトナー像の除電を行なう技術、特開平２−１８３２７６号公報による、最終転写段階の転写電位を直前の転写電位より大きくし、かつ各転写段階へ移る間に中間転写媒体に所定電圧を印加する技術、特開平４−１４７１７０号公報による、中間転写体から用紙に可視像を転写する手段に至る前の中間転写体上の電荷を除電する手段を設ける技術等が挙げられる。
【０００４】
しかしながら、これらの従来技術のうち、特開昭６３−３４５７０号公報、特開昭６３−３４５７１号公報では、加熱ロールにより押圧転写定着し得る記録シートが必要となり、また、中間転写方式の利点であるところの、ペーパーフリー性を活かすことができない。また、特開平１−２８２５７１号公報、特開平２−１８３２７６号公報、特開平４−１４７１７０号公報では、いずれの場合でも、除電や電圧印加の手段及び／又はこの制御手段を設ける必要が生じ、マシン制御機構が煩雑になるばかりでなく、マシンの小型化の妨げともなる。
【０００５】
一方、特開平８−３２０６２２号公報のように、中間転写体の電気特性を制御して転写チリを防止する技術も提案されており、また、中間転写体の電気特性を制御するために様々な導電剤を添加する提案も多くされている。例えば、特開平５−２００９０４号公報、特開平８−１８４９８１号公報等では、カーボンブラックを添加する技術、特開平８−１７９５８４号公報、特開平９−５０１９２号公報、特開２００１−２０１９４６号公報等では、導電性酸化金属酸化物を添加する技術、特開２０００−２７５９８０公報等では、イオン導電剤を添加する技術、特開２０００−２６７４５１公報等では、フッ化カーボンを添加する技術などがあるが、何れも転写チリを防止するには不十分であり、更に改良することが求められていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記問題点を改善することにあり、詳しくは、特定の針状導電剤を添加し、転写チリが改良された中間転写体を提供すること、更にこの時、他の特性、例えばトナー離型性、摩擦係数等の改良された優れた中間転写装置を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、前記中間転写装置を用いた高画質な画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、トナーにより像担持体上に順次形成される複数の可視の色現像画像を、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中間転写装置において、前記中間転写体は、少なくとも表面層を有し、該表面層が、長軸長さ１μｍ未満の針状導電粒子を含有することを特徴とする前記中間転写装置である。
請求項２に記載の本発明は、前記表面層は、ポリイミド変性シリコーン樹脂を含有することを特徴とする請求項１に記載の中間転写装置である。
請求項３に記載の本発明は、前記表面層は、針状導電粒子の含有量が、ポリイミド変性シリコーン樹脂１００重量部に対して５０重量部以下であることを特徴とする請求項２に記載の中間転写装置である。
請求項４に記載の本発明は、前記表面層は、体積抵抗率が、１０８Ω・ｃｍ以上１０１２Ω・ｃｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の中間転写装置である。
請求項５に記載の本発明は、前記針状導電粒子は、シランカップリング剤で表面処理されていることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の中間転写装置である。
【０００８】
請求項６に記載の本発明は、前記中間転写体は、シームレスベルトであることを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の中間転写装置である。
請求項７に記載の本発明は、前記中間転写体は、少なくとも前記表面層と下層とを有し、該下層は、体積抵抗率が１０１２Ω・ｃｍ以下の範囲にあり、且つ実効硬度ＪＩＳＡ９５度以下のゴム基材であることを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の中間転写装置である。
請求項８に記載の本発明は、前記ゴム基材は、ニトリル−ブタジエンゴム及び／またはエビクロルヒドリンゴムであることを特徴とする請求項７に記載の中間転写装置である。
請求項９に記載の本発明は、少なくとも、帯電装置と、露光装置と、現像装置と、中間転写装置と、クリーニング装置と、除電装置と、電子写真感光体とを具備してなる画像形成装置において、前記中間転写装置は、請求項１ないし８の何れかに記載の中間転写装置であることを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下より、本発明の実施の形態について図に基づき説明する。
本発明の中間転写装置について説明する。図１は本発明の中間転写装置の代表例であり、一例としてドラム状の中間転写体を用いた例を示す。
まず、一次転写の動作について説明する。
図示しない現像装置により像担持体としての感光体１８上に現像されたトナー２７は、一次転写部Ａで感光体１８と同期回転した中間転写体１１と接触し、所定のバイアス電位を付与されて中間転写体１１に転写される。黒、イエロー、マゼンタ、シアンの各色に現像された各トナー像は、感光体１８上から中間転写ドラム１１にそれぞれ転写され、カラートナー像が中間転写体１１上に重ね合わされる。
【００１０】
次に、二次転写の動作について説明する。
二次転写ローラ２３は通常中間転写体１１から離れているが、二次転写時に中間転写体１１に密着される。中間転写体１１に同期して転写材１５が搬送され、中間転写体１１と二次転写ローラ２３の間を通過する。この時、二次転写ローラ２３にはトナーの帯電極性と反対の極性のバイアス電圧が付与され、トナー２７は転写材１５に二次転写される。転写材１５はその後、用紙除電装置２８で所定の電荷を与えられて滞留する電荷が除去され、容易に中間転写体１１から剥離されるようになる。
転写材１５はその後、定着工程へと移動する。又、中間転写体１１上に残留するトナー２７は中間転写体１１に当接された所定の中間転写クリーニング装置１３で除去され、初期化されることになる。中間転写クリーニング装置１３としては、例えばブラシ、ローラ等が挙げられる。
【００１１】
次に、中間転写体の構成について説明する。
ドラム状の中間転写体１１は、例えば円筒状アルミニウム素管に、表面特性などを改良するための様々な材料が被覆されている。
本発明は、中間転写体１１が少なくとも表面層を有し、表面層が、ポリイミド変性シリコーン樹脂と、長軸長さ１μｍ未満である針状導電粒子とを含む材料から構成されることを特徴とする。
針状導電粒子としては、針状の酸化スズ系導電性粒子、針状の酸化チタンやチタン酸カリウムウィスカ、ほう酸アルミニウムウィスカをベースとして、その表面に酸化スズ系導電層を付着した導電粒子を用いることができる。表面を被覆する酸化スズ系導電層としては、ＳｎＯ２／Ｓｂが好ましい。
【００１２】
針状導電粒子の体積抵抗率は数Ω・ｃｍ〜１０８Ω・ｃｍが好ましい。
導電性金属酸化物粒子自体の体積抵抗率（比抵抗とも云う）の測定法は、次の通りである。まず、導電性金属酸化物粒子を採取し、直径ｄｃｍの一対の平行電極で均等に挟み、１００ｋｇ／ｃｍ２の圧力を試料に均一にかける。次に、この一対の平板電極間の電気抵抗値を測定する。導電性金属酸化物粒子の圧粉試料の試料厚みを測定し、この試料厚みｔｃｍと、試料面積Ｓ（ｃｍ２）と、先に求めた抵抗値Ｒ（Ω）より次の計算式で計算して体積抵抗率ｐ（Ω・ｃｍ）を求める。
ｐ＝Ｒ・Ｓ／ｔ（なお、Ｓ＝πｄ２／４）
本発明の中間転写体は、この針状導電粒子を少なくとも表面層に含有させることで転写チリを低減するものである。この場合、長軸の平均長が１μｍ以下であることが、中間転写体のトナー離型性を確保する上で必要である。トナーの平均粒径は数μｍであるが、その粒径分布をみると１μｍ程度の小粒径トナーも多数含有されており、針状導電粒子の長軸の平均長が１μｍあると、トナーが付着する原因となる。トナーがひとたび付着すると、そこが核となってトナー付着が増大するため、長軸の平均長を１μｍ以下とすることにより、転写チリの軽減とトナー離型性を良好に維持することが出来る。
【００１３】
本発明は針状導電粒子と共に少なくとも表面にポリイミド変性シリコーン樹脂を用いることが出来る。本発明に用いるポリイミド変性シリコーン樹脂は下記の一般式（１）で表すことが出来る。
【化１】
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（式中、Ｘは４価の芳香族環若しくは脂肪族環基、Ｒ１、Ｒ６は２価の有機基、Ｒ２〜Ｒ５はアルケニル基、アルキル基、フェニル基、又は置換フェニル基を示し、ｎは５以上の整数を表す）
一般的にポリイミドは高強度で剛直な樹脂として知られるが、主鎖にシロキサン構造が導入されることで柔軟性が付与され、更に離型性も向上するという利点も生まれる。従って、上記材料を少なくとも表面層に含むことで中間転写体の耐摩耗性、トナー離型性を満足することが可能になる。
【００１４】
ポリイミド変性シリコーン樹脂の構造中、Ｒ２〜Ｒ５はメチル基が好適である。シロキサン構造の側鎖によって、表面特性特に摩擦係数を低減することが可能で、中間転写体の場合前述したように多くの当接部材があるために、駆動トルク等を小さくするにはその摩擦係数は０．２〜０．４の範囲であることが好ましい。ポリイミド変性シリコーン樹脂においては、シロキサンユニットとしてＲ２〜Ｒ５にメチル基を導入した、ジメチルシロキサンモノマー成分を用いることでそれが可能になる。
このようなポリイミド変性シリコーン樹脂は、シロキサンジアミン、芳香族ジアミン、テトラカルボン酸二無水物とからなる混合物を原料として製造することが出来る。
【００１５】
シロキサンジアミン化合物としては、下記の一般式（２）で表すことが出来る。
Ｈ２Ｎ−Ｒ１−（−ＳｉＲ２Ｒ３−Ｏ−）ｎ−ＳｉＲ４Ｒ５−Ｒ６−ＮＨ２　…（２）
（式中、Ｒ１、Ｒ６は２価の有機基、Ｒ２〜Ｒ５はアルキル基、フェニル基、又は置換フェニル基を示し、ｎは５〜５０の整数を示す）
具体的には、ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン、ビス（１０−アミノデカメチレン）テトラメチルジシロキサン、アミノプロピル末端基を有するジメチルシロキサン４量体、８量体、ビス（３−アミノフェノキシメチル）テトラメチルジシロキサン等が挙げられる。
【００１６】
ポリイミド変性シリコーン樹脂に用いる芳香族ジアミンは、例えば、ビフェニル系ジアミン化合物、ジフェニルエーテル系ジアミン化合物、ベンゾフェノン系ジアミン化合物、ジフェニルスルホン系ジアミン化合物、ジフェニルメタン系ジアミン化合物、２，２−ビス（フェニル）プロパンなどのジフェニルアルカン系ジアミン化合物、２，２−ビス（フェニル）ヘキサフルオロプロパン系ジアミン系化合物、ジフェニレンスルホン系ジアミン化合物や、ジ（フェノキシ）ベンゼン系ジアミン化合物、ジ（フェニル）ベンゼン系ジアミン化合物や、ジ（フェノキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン系ジアミン系化合物、ビス（フェノキシフェニル）プロパン系ジアミン系化合物などの「芳香族環（ベンゼン環など）を２個以上、特に２〜５個有する芳香族ジアミン化合物」を主として含有する芳香族ジアミンを挙げることができ、それらを単独、あるいは、混合物として使用することができる。
【００１７】
前記芳香族ジアミンとしては、特に、１，４−ジアミノジフェニルエーテル、１，３−ジアミノジフェニルエーテルなどのジフェニルエーテル系ジアミン化合物、１，３−ジ（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼンなどのジ（フェノキシ）ベンゼン系ジアミン化合物、２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン等のビス（フェノキシフェニル）プロパン系ジアミン系化合物を挙げることが出来る。
【００１８】
次に本発明に用いるテトラカルボン酸二無水物を具体的に挙げると、テトラカルボン酸二無水物としてピロメリト酸二無水物、３，３‘，４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、３，３‘，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３‘，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３‘，３，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、４，４‘−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルホン二無水物、エチレングリコールビストリメリテート二無水物、２，２−ビス［４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物、３，３’，４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３’，３，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
【００１９】
本発明で用いるポリイミド変性シリコーン樹脂は、上記に挙げた化合物を用いて公知の方法により製造することが出来る。例えばこれらを有機溶媒中、必要に応じてトリブチルアミン、トリエチルアミン、亜リン酸トリフェニル等の触媒存在下で加熱し直接ポリイミドを得る方法、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを有機溶媒中反応させポリイミドの前駆体であるポリアミド酸を得た後、必要に応じて　ｐ−トルエンスルホン酸等の脱水触媒を加え、加熱によりイミド化を行うことでポリイミドを得る方法、或いはこのポリアミド酸を、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水安息香酸等の酸無水物、ジシクロヘキシルカルボジイミド等のカルボジイミド化合物等の脱水閉環剤と必要に応じてピリジン、イソキノリン、イミダゾール、トリエチルアミン等の閉環触媒を添加して化学閉環させる方法等がある。
【００２０】
本発明で用いるポリイミド変性シリコーン樹脂は、シリコーンポリマーを架橋可能な架橋剤を適宜添加して使用することも可能である。架橋剤としては、特に限定するものではなく従来公知のものが用いられる。例えば、ベンゾイルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔ−ブチルペロキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等のパーオキサイド系架橋剤があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。なかでも、架橋性という観点からベンゾイルパーオキサイドを用いることが好ましい。
架橋剤の添加量は、ポリイミド変性シリコーン樹脂１００重量部に対して０．５重量部以上１０重量部以下が好ましい。添加量が０．５重量部を下回ると架橋性が十分ではなくなり、１０重量部を越えると余剰の架橋剤が中間転写体の離型性に悪影響を及ぼす。
【００２１】
中間転写体の表面層に含有する針状導電性粒子は、前述のポリイミド変性シリコーン樹脂１００重量部に対して５０重量部以下にすることで、中間転写体の摩擦係数をより良好なものに制御することが可能である。摩擦係数が大きくなると中間転写体の表面に当接するクリーニングブレードの摩耗量が増大し、その交換頻度が増えることになる。
針状導電粒子とポリイミド変性シリコーン樹脂を含む表面層は、その体積抵抗率を１０８Ω・ｃｍ以上１０１２Ω・ｃｍ以下の範囲に制御することで転写率を改良することが出来る。転写率が悪いと感光体や中間転写体のクリーニングへの負担が増大したり、トナーのロスが多くなったりといった不具合がある。なお、中間転写装置に要望されるトナー転写率は、一次、二次転写共に９０％以上である。
【００２２】
体積抵抗率を制御するための抵抗制御剤は、前記針状導電粒子を使用する以外にも通常の一般的な導電粒子を併用できる。具体的には、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラックやＮｉパウダー等の金属微粉末、酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物や異原子（例えばアンチモンなど）ドープ金属酸化物などの材料や第４級アンモニウム塩基、カルボン酸基、スルホン酸基、硫酸エステル基、リン酸エステル基などを含有する有機化合物もしくは重合体、エーテルエステルアミドもしくはエーテルアミドイミド重合体、エチレンオキサイド−エピハロヒドリン共重合体、メトキシポリエチレングリコールアクリレートなどで代表される導電性ユニットを有する化合物または高分子化合物などの有機帯電防止剤などの有機帯電防止剤等を用いることが出来る。
【００２３】
更に、針状導電粒子をシランカップリング剤で表面処理することにより、体積抵抗のバラツキを改善することができる。針状導電粒子の表面処理に使用できるシランカップリング剤としては、従来からある市販のものが使用できる。例えばＳＨ６０２０（γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン）、ＳＺ６０２３（γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン）、ＳＨ６０２６（アミノシラン）、ＳＺ６０３２（Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩）、ＳＺ６０５０（アミノシラン）、ＳＺ６０８３（γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン）、ＡＹ４３−０２１（オクタデシルジメチル［３−（トリメトキシシリル）プロピル］アンモニウムクロライド）、ＡＹ４３−０３１（γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン）、ＳＺ６０３０（γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン）、ＳＨ６０４０（γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）等（いずれも東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製）を挙げることができる。
シランカップリング剤による針状導電粒子の表面処理は、例えば次のようにして行うことができる。針状導電粒子１００重量部に対してシランカップリング剤１重量部を添加し高速ミキサーにて５〜１０分間撹拌し、酸化錫の表面にシランカップリング剤を付着させる。次に高速ミキサーから取り出し１００〜１５０℃で１時間乾燥させる。この表面処理品は本発明に係る中間転写体を製造時（後述する）、未処理品と全く同様に取り扱うことが可能である。
【００２４】
また、表面層は、針状導電粒子の他に必要に応じて各種の有機・無機材料と混合し用いることが出来る。混合することの出来る他の有機樹脂材料としては、アルキド樹脂、塩素化ポリエーテル、塩素化ポリエチレン、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレン、メタクリル樹脂、ポリプロピレン、ポリスチレン系樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、シリコーン樹脂等が挙げられる。これらは溶剤に溶解して用いたり、どちらか一方を樹脂微粒子の状態で混合したりすることも可能である。
【００２５】
本発明に係る中間転写体は、針状導電粒子及び／またはポリイミド変性シリコーン樹脂を含む表面層の下層として、導電性のゴム層が設置されることが好ましい。これにより中間転写体に柔軟性が付与され、特にＯＨＰなどの硬質な転写材などにも安定な当接が確保されることで、トナーの中抜け現象等の発生が防止出来る。
ゴム層に使用する材料は一般的なものを使用することが出来る。具体的には、ポリウレタン、ブチルゴム、ニトリルブタジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン−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−ジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、及びこれらの混合物等を使用することが出来る。これらのゴム材料は一部を除き通常絶縁性であるが、トナー転写率を改善出来ることから、抵抗制御剤を添加して導電性にして使用することも可能である。その場合、ゴム層の体積抵抗は１０１２Ω・ｃｍ以下が好ましく、更に１０８Ω・ｃｍ以上１０１２Ω・ｃｍ以下が最も好ましい。ゴム層の実効硬度はＪＩＳＡ９５度以下が良い。実効硬度とは中間転写体の硬度を直接硬度計で測定した値と定義され、実効硬度がＪＩＳＡ９５度を越えると十分な柔軟性が発現せずトナーの中抜け現象等が発生する。材料自体の抵抗が低く、抵抗制御剤を用いずに安定して導電性を確保できるという理由から、特に好ましくはニトリルブタジエンゴム、エピクロルヒドリンゴムである。これらのどちらか一方を用いても良いし、両者を混合して用いても構わない。
【００２６】
次に、本発明に係る中間転写体の形態について説明する。これまで説明上ドラム状の中間転写体を用いてきたが、本発明の中間転写装置はこれに制約されるものではなく、どのような形態も使用することが出来る。
図２はベルト状の中間転写体を用いた中間転写装置の一例を示す図である。ベルト状の中間転写体１１はレイアウトの自由度が大きく、装置の小型化が図れるという長所がある。なお、ベルト状の中間転写体１１の場合、層構成はポリイミド変性シリコーン樹脂を含む層単独でも構わないし、ゴムや樹脂で構成されるベルト基材の表面層にポリイミド変性シリコーン樹脂を含む層を設置しても構わない。
【００２６】
本発明に係る中間転写体の製造方法について説明する。
ポリイミド変性シリコーン樹脂に針状導電粒子を添加する方法は、樹脂の種類、形態に応じて一般的な方法を用いることが出来る。例えば、ボールミル混練、ペイントシェイカー、サンドミル、ビーズミル、バンバリー、スタチィックミキサ、２本ロール等の装置を用いることが出来る。
【００２７】
ポリイミド変性シリコーン樹脂を溶剤に溶解する成形方法の場合は、常法に従って行うことができ、例えば、前述した各成分を溶媒に溶解または分散させた液状組成物を、適当なキャリアー（支持体）上に流延し、次いで、溶剤を乾燥除去することで行うことができる。キャリアーとしては、格別制限はなく、一般的な溶液流延法で用いられるものが使用され、例えば、ＳＵＳ、Ａｌ等の金属製、導電性樹脂製、ゴム製のローラやベルト、などを挙げることができる。溶剤としては、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン、ヘキサメチルリン酸トリアミド、１，３−ジメチル−２−イミダゾリドン、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、アセトン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、１，２−ジメトキシメタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、メチルセロソルブ、セロソルブアセテート、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、酢酸メチル、酢酸エチル、アセトニトリル、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ジクロロエタン、トリクロロエタン等が挙げられ、これらの中から、各成分が溶解・分散するように種類と量を適宜選択して使用する。溶剤中のポリイミド変性シリコーン樹脂の濃度は、製造する膜厚に応じて適宜選択されるが、通常０．１〜６０重量％、好ましくは１〜５０重量％、より好ましくは５〜４５重量％の範囲である。環状オレフィン系ポリマーの濃度がこの範囲にあるときに、膜厚調製が容易でかつ製膜性にも優れ好適である。
液状組成物をキャリアー上に流延する方法としては、格別制限されないが、例えば、ドクターナイフ、メイア・バー、ロール・コートなどを用いて行うことができる。液状組成物の流延は、スプレー、ハケ、ロール、スピンコート、ディッピングなどで塗布することにより行える。１回の塗布で所望の膜厚が得られない場合は、繰り返し塗布することができる。
【００２８】
また、ベルト基体を作製する代表的な方法として遠心成形法がある。これは、溶剤に溶解した樹脂溶液を回転する円筒形状の成形型内部にスプレーやノズルからベルト素材としての原料溶液（以下塗布液ということがある。）を流し込んで、この成形型を高速回転させながらその遠心力により塗布液を拡げて均一な膜としてこの膜を固化させることにより無端状成形体を成形する方法（いわゆる遠心成形法）により無端ベルトを製造する方法で、この方法に従えば、塗布された塗布液は遠心力により拡げられるので、比較的均一な厚みの塗布層が得られやすい。
この遠心成形によるベルト作製は、筒状の成形型の内面に流動性の塗布液を塗布した後、膜厚を均一にするために高速の遠心力で回転して塗布液の凝集の表面エネルギーに打ち勝つ力で塗布膜を押し広げて膜の均一化を行うものである。そして、その塗布液には原料ワニスを溶剤で希釈したものが成形型に塗布される。そのため、この塗布液は、高速回転しているときは、型の内面に均一に塗布されているが、回転を止めたり、回転数を緩くするとだんだん成形型の底部に溜まってくる。したがって、この遠心成形法によれば、一定の均一な溶液膜になった状態を保ちつつ、溶剤を除去して固化させなければならない。
【００２９】
次に、図面を参照しつつ、本発明の中間転写装置を用いた画像形成装置の一例を具体的に説明する。
図３は、ベルト状中間転写体を用いたフルカラー電子写真方式の画像形成装置を示す概要構成図である。感光体１８は帯電装置２０により帯電されて露光装置２１により例えば像様に露光される。感光体１８上に形成された潜像は、現像装置１９にて１色めの現像ユニットＢｋにより顕像化され、次に中間転写体１１との当接部にて中間転写体１１へ一次転写される。一方、顕像が中間転写ベルト１１に一次転写された後、感光体１８は除電装置２４で除電され、感光体クリーニング装置２５でクリーニングされて除電ランプ２６で全面露光により残留電荷が除電された後、２色めの画像形成工程に供される。フルカラーの場合、この工程を３色或いは４色繰り返し、中間転写体１１にフルカラートナー像を形成する。中間転写体１１に形成されたフルカラートナー像は、二次転写として紙等の転写材１５上に一括転写される。ここで、転写バイアス電圧は二次転写ローラ２３により印加され、転写材１５はその後定着工程を経てフルカラー画像として出力される。
無端状の中間転写体１１は、バックアップローラ１２ａ、バイアスローラ１２ｂ、接地ローラ１２ｃ、テンションローラ１２ｄ、駆動ローラ１２ｅ等の各ローラ間に架け渡されており、図中矢印方向に回動する。図中、符号２２は電位センサ、符号２３はＰセンサである。
【００３０】
【実施例】
次に、本発明の実施形態を説明するための実施例について説明する。
（表面層）
ポリイミド変性シリコーン樹脂（信越化学工業製　Ｘ−２２−８９０４）１００重量部に対し、アンチモン（Ｓｂ）をドープした酸化錫で表面処理した針状の酸化チタン導電粒子Ａ（石原産業社製、ＨＩ−２：直径（短軸）０．０４〜０．０７μｍ、長さ（長軸）０．２〜０．３μｍ）１０重量部を添加し、ボールミルで７２時間分散した。これを実施例１とする。
実施例１に用いたポリイミド変性シリコーン樹脂（信越化学工業製　Ｘ−２２−８９０４）の代わりに、フッ素樹脂（旭硝子社製　ルミフロン６０１）を用いた。これを実施例２とする。
実施例１に用いたポリイミド変性シリコーン樹脂（信越化学工業製　Ｘ−２２−８９０４）の代わりに、シリコーン樹脂（信越化学工業製　ＫＲ３１１）を用いた。これを実施例３とする。
【００３０】
次に、実施例１〜３と同様の材料で、針状導電粒子を添加しなかった。これを順に比較例１〜３とする。
また、実施例１〜３と同様の材料で、針状の酸化チタン導電粒子Ａの代わりに針状酸化チタン導電粒子Ｂ（石原産業社製、ＦＴ２０００：直径（短軸）０．２１μｍ、長さ（長軸）２．８６μｍ）１０重量部を同様の方法で添加した。これを比較例４〜６とする。
以下の表１に上記成分の一覧を示す。
【表１】
2004053918.tif 000004
【００３１】
上記材料を用い、試験を行った。
離型性ランク評価
　実施例１〜３及び比較例１〜６の材料をアルミニウムシート（１ｍｍ厚）に塗布して所定の温度、時間加熱した後、サンプルシートとした。これらのサンプルシートを、図４に示す様にトナー（リコー社製シアントナー　タイプ４１００）と接触させ、実験室用簡易プレス成型機を用い、１０ｋｇ／ｃｍ２、５０℃、１ｈｒの条件で加熱、加圧した。試験後、３ｋｇ／ｃｍ２のエアーでトナーをブローオフし、トナー残留状態を目視ランク評価した。評価結果を以下の表２に示す。
ランク８　極めて容易にトナーが除去される
７　若干時間を要するが完全にトナーが除去される
６　僅かに（数％以下）トナーが残留する
５　数％〜１／３程度のトナーが残留する
４　１／３〜２／３程度のトナーが残留する
３　２／３以上トナーが残留する
２　全面にトナーが残留する（トナー粒子として存在）
１　全面にトナーが残留する（トナー粒子として存在せず、粒子同士融着）
なお、離型の許容はランク７以上である。
【００３２】
転写チリ評価
　アルミニウム製ドラム素管に、実施例１〜３、比較例１〜６の材料をそれぞれスプレー塗布し、所定の条件で硬化させ、単層（１５μｍ厚）のドラム状中間転写体を作製した。これを画像形成装置に装着し、一次転写（１ｄｏｔライン画像）後に中間手転写体上のトナー像を観察し（キーエンス社製　超深度形状拡大顕微鏡ＶＫ８５００）、転写チリの状態をランクＡ〜Ｅの５段階評価を行った。評価結果を表２に示す。
なお、転写チリの許容範囲はランクＡ、Ｂである。
【００３３】
【表２】
2004053918.tif 000005
【００３４】
摩耗性試験
　実施例１に用いたポリイミド変性シリコーン樹脂（信越化学工業製　Ｘ−２２−８９０４）の代わりに、ポリイミド変性シリコーン樹脂（信越化学工業製　Ｘ−２２−８９１７）を用いたものを実施例４、ポリイミド変性シリコーン樹脂（信越化学工業製　Ｘ−２２−８９８８）を用いたものを実施例５とし、サンプルシートを作製した。
これらのサンプルシートを用い、テーバー摩耗試験（摩耗輪ＣＳ５、１ｋｇ荷重で３０００回転後試験前後の重量差）により耐摩耗性の比較を行った。上記成分と評価結果を表３に示す。
なお、テーバー摩耗量の許容範囲は上記条件で１０ｍｇ以下、好ましくは５ｍｇ以下である。
【表３】
2004053918.tif 000006
【００３５】
摩耗係数測定
　実施例１で用いた針状導電粒子、ポリイミド変性シリコーン樹脂を用い、ポリイミド変性シリコーン樹脂１００重量部に対する針状導電粒子の添加量を、実施例１が１０重量部であるのに対し、３０重量部、５０重量部、５５重量部、６０重量部とし、順に実施例６〜９とした。
アルミニウム製ドラム素管に、実施例１、６〜９、比較例１の材料をそれぞれスプレー塗布し、所定の条件で硬化させ、単層（１５μｍ厚）のドラム状中間転写体を作製した。
この中間転写体の摩擦係数をオイラーベルト方式（荷重１００ｇ、摩擦相手：リコー製　ＰＰＣペーパータイプ６０００）で測定し、次式で算出した。針状導電粒子の添加量と摩擦係数の算出結果を表４に示す。
μ（摩擦係数）＝（π／２）×ｌｎ（測定値／荷重）
なお、摩擦係数の許容は０．６以下であり、好ましくは０．３以下である。
【表４】
2004053918.tif 000007
【００３６】
転写率測定
　実施例１の針状導電粒子、ポリイミド変性シリコーン樹脂に加えて、カーボンブラック（デグサ社　Ｐｒｉｎｔｅｘ９０）を添加して、体積抵抗を変化させたドラム状中間転写体を作製した。体積抵抗は、実施例１の中間転写体が６．４×１０１５Ω・ｃｍ、比較例１が１．２×１０１６Ω・ｃｍであるのに対し、２．７×１０１３Ω・ｃｍ、５．８×１０１２Ω・ｃｍ、８．７×１０１０Ω・ｃｍ、１．５×１０８Ω・ｃｍ、８．５×１０７Ω・ｃｍである中間転写体を順に実施例１０〜１４とした。
これらの中間転写体を転写チリ評価に用いた画像形成装置に装着し、一次転写における転写率を測定した。転写率は次式で算出した。算出結果を表５に示す。転写率％＝（中間転写ドラム上の単位面積当たりトナー付着量／ＯＰＣ上の単位面積当たりトナー付着量）×１００
トナー付着量は吸引法で測定した。
なお、転写率の許容範囲は９０％以上で、好ましくは９５％以上である。
【００３７】
体積抵抗値算出
　また、これらの中間転写体のＤＣ１００Ｖ／１分体積抵抗値を次式を用いて算出した（７ヶ所の平均値）。算出結果を表５に示す。
体積抵抗Ｒ（Ω・ｃｍ）＝（抵抗測定値Ｒ’）×ｌｎ｛（２πＬ）／（ａ／ｂ）｝
Ｌ：主電極巾（１ｃｍ）
ａ：中間転写体径
ｂ：素管径
【表５】
2004053918.tif 000008
【００３８】
表面層形成成分
　針状導電粒子の重量部と中間転写体の体積抵抗との関係を測定した。
ポリイミド変性シリコーン樹脂（信越化学工業製　Ｘ−２２−８９０４）１００重量部、シクロヘキサノン５００重量部、メチルエチルケトン５００重量部に対し、針状導電粒子Ａ（実施例１と同様）１０、２０、３０、４０重量部をそれぞれ添加し、７２時間ボールミル分散した。これをアルミニウム製ドラム素管にスプレー塗工し、中間転写体を得た。表面層の膜厚は１５μｍである。
次に、上記針状導電粒子Ａ１００重量部に対してシランカップリング剤（トーレシリコーン社製　ＳＨ６０２０）１重量部を添加し高速ミキサーにて５分間撹拌し、酸化錫の表面にシランカップリング剤を付着させた後、高速ミキサーから取り出して１５０℃で１時間乾燥させ、シランカップリング処理針状導電粒子Ａとして、同様に中間転写体を作製した。
これらの中間転写体の体積抵抗を実施例１０〜１４と同様に測定した。又体積抵抗のバラツキの指標として（ｌｏｇ最大値−ｌｏｇ最小値）を算出した。結果を図５のグラフに示す。
なお、体積抵抗のバラツキは１．５オーダー以内が良く、１．２オーダー以内が特に好ましい。
【００３９】
（下層）
次に、下層による異常画像の有無について評価した。
ゴム層Ａとして、シリコーンゴム（トーレシリコーン社製　ＳＨ８３１Ｕ）１００重量部、カーボンブラック・サーマルブラック（旭カーボン社製）２５重量部、加硫剤（信越化学工業製　Ｃ８）２重量部、これらのゴム層成分を所定の方法で混練したのち、蒸気加硫法によりアルミニウム素管上にゴム層を成型した。層厚は２ｍｍとした。
ゴム層Ｂとして、ブチルゴム（日本合成ゴム製　Ｂｕｔｙｌ２６８（商品名））１００重量部、カーボンブラック・サーマルブラック（旭カーボン社製）３５重量部、亜鉛華５重量部、ステアリン酸１重量部、加硫用添加剤（硫黄を含む）７．５重量部を、ゴム層Ａと同様にして成型した。層厚は２ｍｍと０．２ｍｍのものを成型した。
ゴム層Ｃとして、ＥＰＤＭ（日本合成ゴム製　ＥＰ２１（商品名））１００重量部、カーボンブラック・サーマルブラック（旭カーボン社製）３５重量部、亜鉛華５重量部、ステアリン酸１重量部、加硫用添加剤（硫黄を含む）７．５重量部を、ゴム層Ａと同様にして成型した。層厚は１ｍｍと０．２ｍｍのものを成型した。
ゴム層Ｄとして、ニトリルブタジエンゴム　（日本合成ゴム製　Ｎ２２０Ｓ（商品名））１００重量部、亜鉛華５重量部、ステアリン酸１重量部、加硫用添加剤（硫黄を含む）７．５重量部をゴム層Ａと同様にして成型した。層厚は、２ｍｍとした。
ゴム層Ｅとして、エピクロルヒドリンゴム（ダイソー製エピクロマーＣＧ）１００重量部、亜鉛華５重量部、ステアリン酸１重量部、加硫用添加剤（硫黄を含む）７．５重量部を、ゴム層Ａと同様にして成型した。層厚は２ｍｍのものを成型した。
【００４０】
前記成型されたゴム層Ａ〜Ｅ上に、表面層として、ポリイミド変性シリコーン樹脂（信越化学工業製　Ｘ−２２−８９８８）１００重量部、シクロヘキサノン５００重量部、メチルエチルケトン５００重量部、表面処理導電性粒子Ａ３０重量部を所定の方法で混練したのち、スプレー塗布して中間転写体を形成した。
得られた中間転写体の実効硬度、体積抵抗（７ヶ所の平均値）、体積抵抗の最大値−最小値（ｌｏｇ最大値−ｌｏｇ最小値）を測定した。
また、これらの中間転写体を図１に示した画像形成装置に装着し、ＯＨＰシート（リコー製　ＯＨＰフィルムタイプ２）を用いて画像出力試験を行い、１ドット黒ライン中抜け画像の有無を評価した。結果を表６に示す。
【表６】
2004053918.tif 000009
【００４１】
（シームレスベルト）
押出成型によりポリカーボネート樹脂（カーボンブラック１５重量％添加）シームレスベルトを作製した。膜厚は１５０μｍ、体積抵抗は２．８×１０１２Ω・ｃｍであった。このシームレスベルト上に、表面層として、ポリイミド変性シリコーン樹脂（信越化学工業製　Ｘ−２２−８９８８）１００重量部、シクロヘキサノン５００重量部、メチルエチルケトン５００重量部、表面処理導電性粒子Ａ３０重量部を所定の方法で混練したのち、スプレー塗布して１２０℃／３時間硬化し、ベルト状中間転写体とした。これを図３の画像形成装置に装着し、１０万枚の連続通紙試験を行った。その結果、転写チリは試験前後で変わらずランクＡであり、トナーフィルミングも発生しなかった。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、少なくとも中間転写体の表面層に長軸長さ１μｍ未満の針状導電粒子を含有させることで、従来の欠点が改良され優れた転写率とトナー離型性の中間転写装置が得られる。又、耐摩耗性、摩擦係数、転写率、抵抗バラツキ等の改良が行われ、それらの優れた特性が長期に維持された中間転写装置を搭載する画像形成装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の中間転写装置の一例であり、ドラム状の中間転写体を用いた概略構成図である。
【図２】本発明の中間転写装置の一例であり、ベルト状の中間転写体を用いた概略構成図である。
【図３】ベルト状中間転写体を用いたフルカラー電子写真方式の画像形成装置を示す概要構成図である。
【図４】本発明の実施例における離型性評価試験の様子を示す図である。
【図５】本発明の実施例における針状導電粒子重量部と中間転写体体積抵抗との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１１　中間転写体
１２　中間転写体支持ローラ
１３　中間転写クリーニング装置
１５　転写材
１８　感光体
１９　現像装置
２０　帯電装置
２１　露光装置
２２　電位センサ
２３　二次転写ローラ
２４　除電装置
２５　感光体クリーニング装置
２６　除電ランプ
２７　トナー
２８　用紙除電装置
２９　Ｐセンサ
Ａ　一次転写部
Ｂ　二次転写部
【図１】
2004053918.tif 000010
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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