(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の画像担持体上に形成された画像を中間転写体に転写した後、第２の画像担持体上に更に転写する画像形成装置において、
該中間転写体が、導電性支持体と、導電剤及びゴムを含有する層と、導電剤及び樹脂を含有する層を有し、
該中間転写体の被覆層の膜厚が２０μｍ〜１ｍｍであり、かつ、
該中間転写体の抵抗値が下記式（１）及び式（２）
１×１０5Ω≦Ｒ１≦１×１０9Ω（１）
Ｒ１／Ｒ２≦１０（２）
（Ｒ１：１ｋＶ印加時の抵抗値、Ｒ２：２ｋＶ印加時の抵抗値）
を満足し、該抵抗値は下記抵抗測定方法により測定された値であることを特徴とする画像形成装置：
抵抗測定方法：
（１）２３℃／６５％ＲＨ環境下において中間転写体と金属ロール（φ３０〜４０）を
両者の軸が平行になるように線圧４０ｇ／ｃｍで当接させ、直流電源、抵抗器、
電位差計をつなぐ、
（２）金属ロールを駆動回転し、これに従動する中間転写体の回転数が２〜２０ｒｐｍ
になるように調節する、
（３）直流電源から＋１ｋＶ及び＋２ｋＶを回路に印加し、中間転写体の下流側に挿入
した適当な抵抗値を持つ抵抗器の、両端のそれぞれの電圧における電位差Ｖｒを
電位差計にて読む、
（４）得られた電位差Ｖｒから、回路に流れる電流値Ｉを求め、電流値Ｉを印加電圧で
除した値をそれぞれの印加電圧における中間転写体の抵抗値とする。
【請求項２】
前記中間転写体の表面層が、高潤滑性粉体を表面層の全固形分に対し２０〜８０重量％含有する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１の画像担持体が導電性剛体ドラム上に感光層を有する感光体であり、前記中間転写体が少なくとも弾性層を有する剛体ローラである請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記感光体が有機感光体である請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記感光体が表面保護層を有する有機感光体である請求項４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、特に第１の画像担持体上に形成されたトナー像を一旦中間転写体に転写させた後に、第２の画像担持体上に更に転写させ画像形成物を得る複写機、プリンター、ファックス等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
中間転写体を使用した画像形成装置は、カラー画像情報や多色画像情報の複数の成分色画像を順次積層転写してカラー画像や多色画像を合成再現した画像形成物を出力するカラー画像形成装置や多色画像形成装置、もしくはカラー画像形成機能や多色画像形成機能を具備させた画像形成装置として有効であり、各成分色画像の重ね合わせズレ（色ズレ）のない画像を得ることが可能である。
【０００３】
ローラ形状を有する中間転写体を用いた転写装置である画像形成装置の一例の概略図を図１に示す。
【０００４】
図１は電子写真プロセスを利用したカラー画像形成装置（複写機あるいはレーザービームプリンター）である。中間転写体として中抵抗の弾性ローラ２０を使用している。
【０００５】
１は第１の画像担持体として繰り返し使用される回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）であり、矢示の時計方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。
【０００６】
感光ドラム１は回転過程で、１次帯電器（コロナ放電器）２により所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで不図示の画像露光手段（カラー原稿画像の色分解・結像露光光学系、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ービームを出力するレーザースキャナによる走査露光系等）による画像露光３を受けることにより目的のカラー画像の第１の色成分像（例えばマゼンタ成分像）に対応した静電潜像が形成される。
【０００７】
次いで、その静電潜像が第１現像器４１（マゼンタ現像器）により第１色であるマゼンタトナーＭにより現像される。この時第２〜第４の現像器４２，４３，４４（シアン、イエロー、ブラック）の各現像器）は作動−オフになっていて感光ドラム１には作用せず、上記第１色のマゼンタトナー画像は上記第２〜第４の現像器４２〜４４により影響を受けない。
【０００８】
中間転写体２０は矢示の反時計方向に感光ドラム１と同じ周速度をもって回転駆動されている。
【０００９】
本実施例の中間転写体２０は、パイプ状の芯金２１と、その外周面に形成された弾性体層２２からなる。
【００１０】
感光ドラム１上に形成担持された上記第１色のマゼンタトナー画像が、感光ドラム１と中間転写体２０とのニップ部を通過する過程で、中間転写体２０に印加される転写バイアスにより形成される電界により、中間転写体２０の外周面に順次中間転写されていく。この感光ドラムから中間転写体への転写工程を一次転写工程、転写バイアスを一次転写バイアスと呼ぶ。
【００１１】
中間転写体２０に対応する第１色のマゼンタトナー画像の転写を終えた感光ドラム１の表面は、クリーニング装置１４により清掃される。
【００１２】
以下同様に第２色のシアントナー画像、第３色のイエロートナー画像、第４色のブラックトナー画像が順次中間転写体２０上に重畳転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が形成される。
【００１３】
２５は転写ローラで、中間転写体２０に対応し平行に軸受させて下面部に接触させて配設してある。
【００１４】
感光ドラム１から中間転写体２０への第１〜第４色のトナー画像の順次重畳転写のための一次転写バイアスは、トナーとは逆極性（＋）でバイアス電源６１から印加される。その印加電圧は例えば＋２ＫＶ〜＋５ＫＶの範囲である。
【００１５】
感光ドラム１から中間転写体２０への第１〜第４色のトナー画像の順次転写実行工程において、転写ローラ２５及び中間転写体クリーナ３５は中間転写体２０から離間することも可能である。
【００１６】
中間転写体２０上に重畳転写された合成カラートナー画像の第２の画像担持体である転写材２４への転写は、転写ローラ２５が中間転写体２０に当接されると共に、給紙カセット９から中間転写体２０と転写ローラ２５との当接ニップに所定のタイミングで転写材２４が給送され、同時に転写バイアスがバイアス電源２９から転写ローラ２５に印加される。この転写バイアスにより中間転写体２０から第２の画像担持体である転写材２４へ合成カラートナー画像が転写される。この工程を二次転写工程、転写バイアスを二次転写バイアスという。トナー画像転写を受けた転写材２４は定着器１５へ導入され加熱定着される。
【００１７】
転写材２４への画像転写終了後、中間転写体２０上の転写残トナーは中間転写体クリーナ３５が当接されクリーニングされる。
【００１８】
前述の中間転写体を用いた画像形成装置を有するカラー電子写真装置は、従来の技術である転写ドラム上に第２の画像支持体を張り付けまたは吸着せしめ、そこへ第１の画像支持体上から画像を転写する画像形成装置を有したカラー電子写真装置が例えば特開昭６３−３０１９６０号公報中で述べられたごとくの転写方法よりは以下の点で勝っている。すなわち、各色のトナー画像の重ね合わせ時の色ズレが少ない。次に、図１で示されるごとく、第２の画像支持体になんら加工、制御（例えばグリッパーに把持する、吸着する、曲率を持たせる等）を必要とせずに中間転写体から画像を転写することができるため、第２の画像支持体を多種多様に選択することができる。
【００１９】
例えば薄い紙（４０ｇ／ｍ2 紙）から、厚い紙（２００ｇ／ｍ2 紙）までの選択が可能。第２の画像支持体の幅の広狭、長さの長短によらず転写可能。更には封筒、ハガキ、ラベル紙等までの対応が可能である。
【００２０】
また、中間転写体の剛性が優れているため、繰り返しの使用によってへこみ、ひずみ、変形等の寸法精度の狂いが生じにくいため、当該中間転写体の交換頻度を長くすることができる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
このように、中間転写体を用いることによる利点のため、既に市場においてはこの画像形成装置を用いたカラー複写機、カラープリンター等が稼働し始めているが、この中間転写体を用いた画像形成装置を実際に種々の環境でかつ繰り返し使用する場合、次のごとくの克服すべき問題点を未だ有している。
（１）フルカラーの複写機やプリンターでは複数のトナーを使用することが必須であるが、各色のトナーの転写バイアス等の転写特性は必ずしも同一ではなく、それぞれのトナーに合ったバイアスを印加する必要がある。また、プリントされる画像がモノクロかフルカラーであるかによって転写されるトナーの量は大幅に異なり、更に、転写材の材質や厚さの違い等転写バイアスを左右する条件は複雑多岐に渡る。
【００２２】
従って中間転写体はこれらの様々の状況の基で安定した転写特性を発揮する必要がある。
【００２３】
しかし、一方で中間転写体に必要とされる中抵抗域の導電体は一般に印加電圧による抵抗値の変動が大きい場合が多い。このような抵抗変動の大きい材料を使用した中間転写体はある一定の条件の基では問題のない画像が得られるが、上記種々の理由によって転写バイアスが変化したときに転写効率が低下したり、数センチ角程度の部分的な転写抜けを生じ、均質な画像が得られないという問題がある。更に、感光体にピンホール等微細な低抵抗部位があった場合に、高い転写電圧を印加するとその部位に電流が集中して一気に流れてしまう所謂ピンホールリークが発生する。これは画像欠陥を引き起こすだけではなく、中間転写体や感光体に回復できないダメージが発生する場合があり重大な問題となる。
（２）第１の画像担持体、例えば感光ドラムから中間転写体への一次転写効率、及び中間転写体から第２の画像担持体、例えば紙、ＯＨＰシートへの二次転写効率が、充分に高いものとなっていない。そのためトナーの消費量が増加したり、多量の転写残トナーをクリーニングするために装置への負荷が大きくなり、当該クリーニング装置の構成が複雑、かつ高価なものとなってしまう。
（３）中間転写体に転写された画像、及び第二の画像支持体に転写された画像の一部が図６のごとく転写されず、抜けたような画像（以後中抜け画像と称す）となる場合がある。これは、（２）で述べた如く転写効率が１００％達成してないことにより生ずるものである。この原因としては、中間転写体に使用する材質、表面性、抵抗、または転写時の印加バイアスの大きさ、そのタイミングまたは画像形成装置のメカ構成等が複合的に作用するものと思われるが、主たる原因は判明していない。しかし、中間転写体の耐久が進むにつれ、または低温低湿環境になるほど悪化することは解っている。
（４）中間転写体を繰り返し使用し、耐久が進むに連れ、当該中間転写体の表面性や抵抗が変化することがある。はなはだしい場合は中間転写体の表面で削れが生じ、初期に得られた良好な転写効率や、均質な画像が維持できなくなってしまう。
（５）図１に示されるように、中間転写体２０には中間転写体クリーナー３５が具備されている。これは転写されなかったトナーを次の一連の転写工程が始まるまでに中間転写体から除去するための装置である。このクリーニング方法としては、ブレードクリーニング、ファーブラシクリーニング、またはその併用と種々あるが、中間転写体２０の表面でトナーを転写・付着・離型というサイクルを数千回、または数万回繰り返すと、前記のクリーナー３５では除去しきれなかったトナーが中間転写体２０の表面に徐々に堆積し、所謂フィルミングが形成されるようになる。このようになると第一の画像担持体からのトナーの転写性が悪くなりフィルミングした部分の転写不良による斑点状の白く抜けたような画像となり画像品質を下げたり、または全体の転写効率の低下を招く。
（６）有機感光体は安全性や製造コストが優れており、プリンターや中、低速度複写機を中心に多く用いられるようになってきているが、一方で有機感光体は有機物等の付着による性能劣化を生じやすいといった面がある。従って、中間転写体を有機感光体に当接して転写を行う場合には微量であっても中間転写体からの付着物があると有機感光体の性能が劣化し重大な画像欠陥を引き起こすといった問題があった。
【００２４】
しかるに、本発明は前述の問題を解決した中間転写体を用いた画像形成装置を提案するものである。
【００２５】
本発明の目的は、第２の画像担持体である紙やＯＨＰシートの種類及び転写されるトナーの種類や量に依存せず、中抜けやより広い範囲の転写抜け（突き抜け）のない均質な画像が得られ、同時にピンホールリークの発生しない画像形成装置を提供するものである。別の目的は、第１の画像担持体から中間転写体への転写効率、及び中間転写体から第２の画像担持体への転写効率が優れて高い画像形成装置を提供するものである。また別の目的は、中間転写体の繰り返し使用による苛酷な耐久使用を行っても変化がなく、初期と同様な特性を維持し得る画像形成装置を提供するものである。また別の目的は、中間転写体表面へのトナー付着によるフィルミングの発生しない画像形成装置を提供するものである。また別の目的は、有機感光体に悪影響を与えず、感光体寿命の長い画像形成装置を提供するものである。更に別の目的は現像剤の種類や画像の種類によらず、高い画像品質を得ることができる画像形成装置を提供することである。
【００２６】
【課題を解決するための手段及び作用】
すなわち、本発明は、第１の画像担持体上に形成された画像を中間転写体に転写した後、第２の画像担持体上に更に転写する画像形成装置において、
該中間転写体が、導電性支持体と、導電剤及びゴムを含有する層と、導電剤及び樹脂を含有する層を有し、
該中間転写体の被覆層の膜厚が２０μｍ〜１ｍｍであり、かつ、
該中間転写体の抵抗値が下記式（１）及び式（２）
１×１０5Ω≦Ｒ１≦１×１０9Ω（１）
Ｒ１／Ｒ２≦１０（２）
（Ｒ１：１ｋＶ印加時の抵抗値、Ｒ２：２ｋＶ印加時の抵抗値）
を満足し、該抵抗値は下記抵抗測定方法により測定された値であることを特徴とする画像形成装置である：
抵抗測定方法：
（１）２３℃／６５％ＲＨ環境下において中間転写体と金属ロール（φ３０〜４０）を
両者の軸が平行になるように線圧４０ｇ／ｃｍで当接させ、直流電源、抵抗器、
電位差計をつなぐ、
（２）金属ロールを駆動回転し、これに従動する中間転写体の回転数が２〜２０ｒｐｍ
になるように調節する、
（３）直流電源から＋１ｋＶ及び＋２ｋＶを回路に印加し、中間転写体の下流側に挿入
した適当な抵抗値を持つ抵抗器の、両端のそれぞれの電圧における電位差Ｖｒを
電位差計にて読む、
（４）得られた電位差Ｖｒから、回路に流れる電流値Ｉを求め、電流値Ｉを印加電圧で
除した値をそれぞれの印加電圧における中間転写体の抵抗値とする。
【００２７】
本発明が所記の性能を発揮するためには、１ＫＶ印加時の中間転写体抵抗Ｒ１が上記式（１）の範囲に入ることが必要である。１×１０5 Ω未満では十分な転写電界が得られず、転写効率が低下したり、ピンホールリークの危険がある。また、１×１０9 Ωを越えると、ハーフトーン部のムラや画像のディテールがぼける等画質の低下を招くだけでなく、転写に高い電圧が必要となり電源装置の容量を確保するため装置の大型化やコストの上昇を生じる。
【００２８】
更に、転写材やトナーの種類、転写するトナーの量等の変化によらず安定した画像を得るとともに、ピンホールリークの発生を回避するためには中間転写体抵抗の電圧による変化が上記式（２）の範囲にあることが重要となる。式（２）が１０を越えると、高い転写電圧を印加したときに中間転写体抵抗値が大幅に低下し、ピンホールリークや部分的な画像の転写抜け等が発生する。
【００２９】
本発明の性能を発揮するためには上記の式（１）及び式（２）の範囲に抵抗を調整すればよく、その方法は種々の手段が用いられ、特に限定されるものではないが、本発明の中間転写体は少なくとも２層以上の層から構成されており、それぞれの抵抗を調整し、各層を重ね合わせた時の抵抗特性が上記の範囲に入るようにする。各層の抵抗特性はバインダー、充填剤、導電剤等の構成材料の選択と添加量及び混合手段によって調整できる。
【００３０】
上記のごとく抵抗を制御するために、必要に応じて各層に導電剤を適宜添加することができる。例えば、各種の導電性無機粒子及びカーボンブラック、イオン系導電剤、導電性樹脂、導電性粒子分散樹脂等が挙げられる。具体的には、導電性無機粒子として酸化チタン、酸化スズ、硫酸バリウム、酸化アルミニウム、チタン酸ストロンチウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ホウ酸アルミニウム等の粒子に必要に応じて酸化ズス、酸化アンチモン、カーボン等で表面処理を行ったものでこれらの形状も球状、繊維状、板状、不定型等どのような形状でもよい。イオン系導電剤はアンモニウム塩やアルキルスルホン酸塩、リン酸エステル塩、過塩素酸塩等であり、導電性樹脂としては、４級アンモニウム塩含有ポリメタクリル酸メチル、ポリビニルアニリン、ポリビニルピロール、ポリジアセチレン及びポリエチレンイミン等が挙げられる。また、導電性粒子分散樹脂としてはカーボン、アルミニウム、ニッケル等の導電性粒子をウレタン、ポリエステル、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体及びポリメタクリル酸メチル等の樹脂中に分散したものが挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるものではないが、これらの中で導電性のコントロールの点からは、表面層の導電剤には導電性無機粒子が好ましい。
【００３１】
更に、高い転写効率と良好な画質を得るためには中間転写体の表面に十分な滑性を与えることが重要となる。中間転写体の表面潤滑性によってトナーの付着力が減少するため転写性、耐久性が向上し、同時にフィルミングの防止や感光体の磨耗を低減することができる。そのためには、中間転写体の構成物質中に潤滑材を添加する方法が良いが、シリコーンオイル等の液状潤滑剤を使用すると時間の経過に伴って中間転写体の表面に潤滑材が染み出す所謂ブリードを生じ、感光体に付着して感光体表面のひびわれ等重大な欠陥を引き起こす恐れがある。特に、この傾向は有機感光体を使用した時に顕著となる。従って、本発明においては、高潤滑性の粉体を特定量添加することにより中間転写体表面に高い潤滑性を付与するとともに、潤滑材のブリードの発生を防止し、問題を発生することなく諸特性を満足できる中間転写体を提供している。
【００３２】
高潤滑性粉体とは中間転写体表面に滑性を付与できるものであれば特に制限されるものではなく、各種の材料を使用することができる。粉体の潤滑性を判断するためには次のような方法を用いている。
【００３３】
ウレタンプレポリマー１００重量部に試験する粉体２０重量部を撹拌混合し、硬化剤５重量部を添加した後ＰＥＴ板状にスプレー塗布して試験サンプルを作製する。このときトルエン、ＭＥＫ混合溶媒により塗料粘度の調整を行い均一な塗装表面が得られるように注意する。そして、同処方で粉体を添加しない比較塗装サンプルを同時に作製する。次に、表面性測定機ＨＥＩＤＯＮ１４−ＤＲ（新東科学（株）製）を用いて両者のすべり抵抗を測定する。測定条件は測定対象物として未塗装のＰＥＴ板をＡＳＴＭ平面圧子に固定し、２００ｇｆの垂直荷重下１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で塗装サンプルを水平移動させる。試験サンプルのすべり抵抗が比較サンプルの８０％以下であれば、対象の粉体は高潤滑性粉体と判断できる。従って、高潤滑性粉体として例えば下記のようなものが挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００３４】
フッ素ゴム、フッ素エラストナー、黒鉛やグラファイトにフッ素を結合したフッ化炭素及び、ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦ、ＥＴＦＥ、ＰＦＡ等の樹脂のようなフッ素化合物の粉体、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム、シリコーンエラストマー等のシリコーン系の粉体。ＰＥ、ＰＰ、ＰＳ、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂及びこれらの化合物、混合物の粉体、球状グラファイト等の粒状炭素、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化鉄等の無機粉体等であり、これらを単独または複数混合して使用することもできる。また、高潤滑性粉体の形状や粒径も特に限定されるものではなく球状、繊維状、板状、不定型等潤滑性が得られればどのような形状でも使用でき、粒径も制限はないものの分散性や表面性を考慮すると０．０２〜５０μｍの範囲が望ましい。これらの粉体には必要に応じて潤滑性を阻害しない範囲で表面処理を行ってもよい。また、諸特性に問題を与えない範囲で分散剤を使用することもできる。
【００３５】
本発明の性能を発揮するためには、これらの高潤滑性粉体を、中間転写体の少なくとも表面層の全固形分に対し２０〜８０重量％の範囲で含有することが好ましい。更に好ましくは、２５〜７５重量％の範囲である。含有量が２０重量％未満では潤滑性の付与が不十分となり転写効率や耐久性の低下、トナーのフィルミングが発生し易い。８０重量％を越えるとバインダー成分との密着性が不足し耐久性が低下し易い。
【００３６】
本発明に用いる中間転写体の弾性層、及び被覆層に使用されるゴム、エラストマー、樹脂として、例えば、エラストマーやゴムとしては、スチレン−ブタジエンゴム、ハイスチレンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エチレン−プロピレン共重合体、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム及びノルボルネンゴム等が挙げられる。また、樹脂類としてはポリスチレン、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（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（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−クロロ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（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、塩化ビニル樹脂、スチレン−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、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、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、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂及びこれらの共重合体や混合物があげられ、導電剤や高潤滑性粉体等の各種充填剤、添加剤と混合したときの抵抗特性を考慮して選択される。
【００３７】
各種の充填剤、添加剤をバインダー成分中に混合、分散する方法も中間転写体の抵抗特性を考慮したうえで適宜公知のものを用いることができる。バインダー成分がゴムまたはエラストマーの場合にはロールミル、ニーダー、バンバリーミキサー等の装置が用いられ、液状の場合にはボールミル、ビーズミル、ホモジナイザー、ペイントシェイカー、ナノマイザーもしくはそれに類する装置を使用して分散できるが、中間転写体抵抗の調整に留意して選択する必要がある。
【００３８】
弾性層の膜厚は０．５ｍｍ以上、更には１ｍｍ以上、特には１〜１０ｍｍであることが好ましい。また、被覆層の膜厚は、下層の弾性層の柔軟性を更に上層あるいは感光体表面に伝えるための薄層にすることが必要であり、具体的には２０μｍ〜１ｍｍであることが必要である。
【００３９】
また、本発明の中間転写体は保護層を有する有機感光体を使用したときにも好適である。保護層はＰＴＦＥ粒子等を分散した層を電荷輸送層の外側に設けたもので感光体から中間転写体への一次転写特性が向上し転写中抜け等の画像欠陥の無い良好な画質と高い一次転写効率が得られる。しかし中間転写体の二次転写特性が十分でないと中間転写体上の転写残トナーが増加し、実質的な転写効率は向上できない。その上、二次転写中抜け等の画像欠陥が発生してしまう。本発明の中間転写体によればこのような問題は発生せず、保護層を用いた感光体との組み合わせにより実質的な転写効率と画像品位の向上が達成できる。
【００４０】
本発明に用いる中間転写体は、例えば、円筒状の導電性支持体上に少なくともゴム、エラストマー、樹脂よりなる弾性層を有するローラー形状、更には、その弾性層の上層に一層以上の被覆層を有するローラー形状、または、図６に示されるごとくのベルト形状と種々の態様を目的、必要に応じて選択することができる。その構成の例を図３〜図６に示す。
【００４１】
画像の重ね合わせの色ズレ、繰り返しの使用による耐久性を考慮すると、より好ましい本発明の態様としてはローラー形状である。各図において、１００は剛体である円筒状導電性支持体、１０１は弾性層、１０２及び１０３は被覆層、また１０４は中間転写ベルトを示す。
【００４２】
円筒状導電性支持体としては、アルミニウム、鉄、銅及びステンレス等の金属や合金、カーボンや金属粒子等を分散した導電性樹脂等を用いることができ、その形状としては、上述したような円筒状や、円筒の中心に軸を貫通したもの、円筒の内部に補強を施したもの等が挙げられる。
【００４３】
本発明における中間転写体の抵抗測定方法を下記に示す。
（１）２３℃／６５％ＲＨ環境下において中間転写体と金属ロール（φ３０〜４０）を両者の軸が平行になるように線圧４０ｇ／ｃｍで当接させ、直流電源、抵抗器、電位差計をつなぐ（図２）。
（２）上記金属ロールを駆動回転し、これに従動する中間転写体の回転数が２〜２０ｒｐｍになるように調節する。
（３）直流電源から＋１ＫＶ及び＋２ＫＶを回路に印加し、中間転写体の下流側に挿入した適当な抵抗値を持つ抵抗器の、両端のそれぞれの電圧における電位差Ｖｒを電位差計にて読む。
（４）得られた電位差Ｖｒから、回路に流れる電流値Ｉを求め、電流値Ｉを印加電圧で除した値をそれぞれの印加電圧における中間転写体の抵抗値とする。
【００４４】
本発明の中間転写体は、例えば以下のようにして製造される。
【００４５】
まず、円筒状導電性支持体としての金属ロールを用意する。ゴム、エラストマー、樹脂等を金属ロール上に溶融成形、注入成形、浸漬塗工あるいはスプレー塗工等により成形することによって弾性層を設ける。次に、被覆層の材料を弾性層の上に溶融成形、注入成形、浸漬塗工あるいはスプレー塗工等により成形することによって被覆層を設ける。
【００４６】
以下に実施例をもって本発明を詳細に説明する。
【００４７】
【実施例】
（実施例１）
直径１８２ｍｍ、長さ３２０ｍｍ、厚み５ｍｍのアルミニウム製円筒状ローラー表面に下記配合のゴムコンパウンドを金型を用いてトランスファー成形することにより、弾性層を有するローラー（１）を得た。数値は全て重量部である。
【００４８】
ゴム配合
ＮＢＲ                  １００部
酸化亜鉛                    ２部
イオン系導電剤            １５部
パラフィン系オイル        １７部
加硫剤                      ２部
加硫促進剤                  ３部
次に、その上層に下記のような処方の塗料を作製した。
【００４９】
塗料配合
ポリウレタンプレポリマー（溶媒含む）              １００部
硬化剤（溶媒含む）                                  ４０部
高潤滑性粉体  ＰＴＦＥ粒子（粒径０．３μｍ）      １５０部
分散助剤                                              ７部
導電性ウイスカー（直径２０μｍ）                    ３５部
トルエン                                          １００部
この塗料をスプレー塗布により、ローラー（１）表面へ厚み７０μｍの被覆層を形成し、その後、１００℃で１時間加熱することにより残存溶剤を除去し、かつ被膜に架橋を施して表面層を有する中間転写体を得た。この中間転写体の１ＫＶ印加時の抵抗値Ｒ１は９．８×１０6 Ωであり、２ＫＶ印加時の抵抗Ｒ２とすると、Ｒ１／Ｒ２は１．１２であり、表面層の全構成成分中に占めるＰＴＦＥ粒子の割合は６２重量％であった。
【００５０】
この中間転写体（１）を図１に示されるフルカラー電子写真装置に装着し、感光体として保護層を有する有機感光ドラムを用いて、シアン単色で転写効率を測定した。第１の画像担持体である感光ドラムから中間転写体への一次転写効率は９６％、中間転写体から第２の画像担持体である８０ｇ／ｍ2 紙への二次転写効率は９５％であり、プリント画像は中抜けのない文字、細線が得られ、ベタ画像も均質な画質が得られた。このときの二次転写電圧は３．０ＫＶであった。同様にして、シアン及びマゼンタの２色を重ね、中間転写体上のトナー量を約２倍として転写効率を測定した。二次転写効率は９１％と十分に高く、転写抜け、画像のボケ等画像欠陥のない良好な画像が得られた。
【００５１】
更に、前述の抵抗測定装置において、電圧印加用の金属ロールの表面に絶縁性樹脂を１００μｍコートし、樹脂層の数ケ所に直径０．１ｍｍ程度のピンホールをあけた。この装置に中間転写体をセットして３．５ＫＶを印加し、ピンホールリーク試験を行った。その結果、リークの発生は無く良好な結果であった。
【００５２】
その後Ａ４サイズ１万枚のフルカラー画像プリント試験を行い、前回と同様の方法で測定した単色二次転写効率は９３％であり、２色の二次転写効率は９０％とほとんど低下が見られなかった。また画像もほぼ初期と同等の良好な画像が得られた。更に２万枚後の中間転写体表面を顕微鏡観察しても、トナーによるフィルミングは全く存在せず良好な結果であった。
【００５３】
また、保護層をもたない有機感光体に中間転写体を１Ｋｇの力で当接し、４０℃／９５％の環境に２週間放置し感光体の表面の観察を行ったが、全く異常は認められず、良好な結果であった。
【００５４】
以下に本実施例の作像条件を示す。
感光体：ＰＴＦＥ粒子を分散した保護層を有する有機感光ドラム
表面電位：−７５０Ｖ
カラー現像剤（４色共に）：非磁性一成分トナー
一次転写電圧：＋０．８ＫＶ
二次転写電圧：＋３．０ＫＶ（耐久試験時）
プロセススピード：１２０ｍｍ／ｓｅｃ
現像バイアス：−５５０Ｖ
【００５５】
（実施例２）
実施例１において弾性層のイオン導電材の添加量を１０部に、表層の導電性ウイスカーの量を１５部にそれぞれ減量した以外は実施例１と同様にして中間転写体を作成した。その結果、この中間転写体の１ＫＶ印加時の抵抗値Ｒ１は１．５×１０8 Ωであり、２ＫＶ印加時の抵抗をＲ２とすると、Ｒ１／Ｒ２は１．２５であり、表面層の全構成成分中に占めるＰＴＦＥ粒子の割合は６８重量％であった。この中間転写体を使用して実施例１と同様にして転写効率の測定及び耐久試験を行った。その結果、表１に示した通り実施例１と同様、良好な画像が得られた。
【００５６】
（実施例３）
実施例１において弾性層のイオン導電材の添加量を２０部に、表層の導電性ウイスカーの量を４５部にそれぞれ増量した以外は実施例１と同様にして中間転写体を作成した。その結果、この中間転写体の１ＫＶ印加時の抵抗値Ｒ１は６．８×１０5 Ωであり、２ＫＶ印加時の抵抗をＲ２とすると、Ｒ１／Ｒ２は１．２８であり、表面層の全構成成分中に占めるＰＴＦＥ粒子の割合は６０重量％であった。この中間転写体を使用して実施例１と同様にして転写効率の測定及び耐久試験を行った。その結果、やや転写効率が低くなったが、表１に示した通りほぼ良好な画像が得られた。
【００５７】
（実施例４）
実施例１において弾性層の導電材を導電性カーボンブラック８部に、表層の導電性ウイスカーの量を３０部にそれぞれ変更した以外は実施例１と同様にして中間転写体を作成した。その結果、この中間転写体の１ＫＶ印加時の抵抗値Ｒ１は２．８×１０7 Ωであり、２ＫＶ印加時の抵抗をＲ２とすると、Ｒ１／Ｒ２は８．８であり、表面層の全構成成分中に占めるＰＴＦＥ粒子の割合は６３重量％であった。この中間転写体を使用して実施例１と同様にして転写効率の測定及び耐久試験を行った。その結果、表１に示した通り実施例１と同様、良好な画像が得られた。
【００５８】
（実施例５）
実施例１において表層の導電性ウイスカーの量を２０部にＰＴＦＥ粒子の量を４５部に分散助材の量を２部にそれぞれ変更した以外は実施例１と同様にして中間転写体を作成した。その結果、この中間転写体の１ＫＶ印加時の抵抗値Ｒ１は６．５×１０6 Ωであり、２ＫＶ印加時の抵抗をＲ２とすると、Ｒ１／Ｒ２は１．４５であり、表面層の全構成成分中に占めるＰＴＦＥ粒子の割合は３８重量％であった。この中間転写体を使用して実施例１と同様にして転写効率の測定及び耐久試験を行った。その結果、表１に示したようにほぼ問題のない良好な画像が得られた。
【００５９】
（比較例１）
実施例１において弾性層及び表層を下記の処方に変更した。
【００６０】
ゴム配合
ＳＢＲ                  １００部
酸化亜鉛                    ２部
導電性カーボンブラック    ２０部
パラフィン系オイル        ２０部
加硫剤                      ３部
表層塗料配合
シリコーン系エラストマー主材（溶媒含む）          １００部
硬化剤（溶媒含む）                                  ３０部
高潤滑性粉体  ＰＴＦＥ粒子（粒径０．３μｍ）      １５０部
分散助剤                                              ７部
導電性カーボンブラック（直径２０μｍ）              ２５部
トルエン                                          １００部
この処方で実施例１と同様にして中間転写体を作成した。その結果、この中間転写体の１ＫＶ印加時の抵抗値Ｒ１は２．５×１０6 Ωであり、２ＫＶ印加時の抵抗をＲ２とすると、Ｒ１／Ｒ２は１５．６であり、表面層の全構成成分中に占めるＰＴＦＥ粒子の割合は６３重量％であった。この中間転写体を使用して実施例１と同様にして転写効率の測定及び耐久試験を行った。単色の転写効率は実用上問題がなかったが、２色重ねの転写効率が低く、ピンホールリークが発生した。このため実用は不可と判断された。その結果を表１に示す。
【００６１】
（比較例２）
実施例１において表面層を設けず、弾性層のみを中間転写体として試験を行った。この中間転写体の１ＫＶ印加時の抵抗値Ｒ１は５．３×１０6 Ωであり、２ＫＶ印加時の抵抗Ｒ２とすると、Ｒ１／Ｒ２は１．１０であった。プリント試験では初期から転写効率が劣り感光体汚染や画質、耐久性とも問題があることが確認され、実用不可と判断された。その結果を表１に示す。
【００６２】
（比較例３）
実施例１において弾性層のイオン導電材の添加量を１０部に減量し、表層に導電剤を添加しなかった以外は実施例１と同様にして中間転写体を作成した。その結果、この中間転写体の１ＫＶ印加時の抵抗値Ｒ１は２．３×１０9 Ωであり、２ＫＶ印加時の抵抗をＲ２とすると、Ｒ１／Ｒ２は１．０８であり、表面層の全構成成分中に占めるＰＴＦＥ粒子の割合は６９重量％であった。この中間転写体を使用して実施例１と同様にして転写効率の測定及び耐久試験を行ったところ、画像飛び散りやディテールのボケが発生し、転写効率も低下がみられ実用不可と判断された。その結果を表１に示す。
【００６３】
（比較例４）
実施例１において弾性層の導電材を導電性カーボンブラック２０部に変更し、表層の導電剤は８０部に増量した。これ以外は実施例１と同様にして中間転写体を作成した。その結果、この中間転写体の１ＫＶ印加時の抵抗値Ｒ１は７．８×１０4 Ωであり、２ＫＶ印加時の抵抗をＲ２とすると、Ｒ１／Ｒ２は７．６であり、表面層の全構成成分中に占めるＰＴＦＥ粒子の割合は５２重量％であった。この中間転写体を使用して実施例１と同様にして転写効率の測定及び耐久試験を行った。転写効率の低下と耐ピンホールリーク性に問題があり、画像も突き抜けと思われる部分的な転写不良が発生し、実用不可と判断された。その結果を表１に示す。
【００６４】
【表１】
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【００６５】
【発明の効果】
以上のように、第１の画像担持体上に形成された画像を中間転写体に転写した後、第２の画像担持体上に更に転写する画像形成装置において、該中間転写体が２層以上の導電剤を含有する層を有し、該中間転写体の被覆層の膜厚が２０μｍ〜１ｍｍであり、かつ該中間転写体の１ｋＶ印加した時の抵抗値Ｒ１と２ｋＶ印加した時の抵抗値Ｒ２が１×１０5Ω≦Ｒ１≦１×１０9Ω及びＲ１／Ｒ２≦１０の両式を満足することで、トナーの種類や量及び転写材の材質等が変化しても転写抜けや転写効率の低下を生じず、安定して良好な画質が得られ、同時に感光体のピンホール等があってもリークを生じない画像形成装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ローラ形状の中間転写体を用いたカラー画像出力装置の概略図である。
【図２】中間転写体の抵抗値の測定回路図である。
【図３】弾性層を有するローラ形状の中間転写体の断面図である。
【図４】弾性層の上に被覆層を有するローラ形状の中間転写の断面図である。
【図５】弾性層の上に複数の被覆層を有するローラ形状の中間転写体の断面図である。
【図６】中間転写ベルトを用いたカラー画像出力装置の概略図である。
【図７】中抜け画像を例示する図である。
【符号の説明】
１    感光ドラム
２    一次帯電器
３    像露光手段
９    給紙カセット
１４    感光ドラムのクリーニング装置
１５    定着器
２０    中間転写体
２１    芯金
２２    弾性層
２４    転写材
２５    転写ローラ
３５    中間転写体クリーナー
４１    マゼンタ色現像装置
４２    シアン色現像装置
４３    イエロー色現像装置
４４    ブラック色現像装置
６１    バイアス電源
１００    芯金
１０１    弾性層
１０２    被覆層
１０３    被覆層
１０４    ベルト状中間転写体
２００    金属ロール
２０１    抵抗器
２０２    電源
２０３    電位差計
【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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【図６】
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【図７】
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