JPH08211755A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】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１次転写し、この中間転写体上の１次転写画像を転
写剤に一括して２次転写する中間転写方式の画像形成装
置において、所謂虫喰い状の画像の発生を効果的に抑制
すること。 【解決手段】実使用状態における像担持体９、中間転写
体１９、転写材２４の各、表面エネルギーまたは表面張
力または付着力等の関係を、像担持体９における値≦中
間転写体１９における値≦転写材２４における値の順に
設定する。

Description

【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
ー、ファクシミリなどの電子写真方式を用いた画像形成
装置に関し、詳しくは、中間転写ベルト等の中間転写体
を介在させて、像担持体から中間転写体へトナー像を転
写する１次転写、中間転写体上の１次転写画像を転写材
へ転写する２次転写の各転写工程を経て画像形成を行う
画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

Ｉ．像担持体、例えば感光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、例え
ば中間転写ベルト上に順次重ね合わせて１次転写し、こ
の中間転写体上の１次転写画像を転写材に一括して２次
転写する中間転写方式の画像形成装置が知られている。
とりわけ、中間転写方式は、色分解された原稿画像をブ
ラック、シアン、マゼンタ、イエローなどのトナーによ
る減色混合を用いて再現するいわゆる、フルカラー画像
形成装置において各色トナー像の重ね転写方式として採
用されている。

【０００３】このような画像形成装置において、色現像
画像を構成するトナーの１次転写時及び２次転写時にお
ける局部的な転写抜けに起因して、最終的な画像媒体で
ある転写紙等による転写材上の画像中に、局部的に全く
トナーが転写されず、所謂虫喰い状の部分を生ずること
がある。このような虫喰い状の画像の例を図８示す。虫
喰い状の画像は、面積画像の場合には図８に符号ｗで示
すように、ある面積を以って転写抜けとなることにより
生ずる他、ライン画像の場合には、ラインが途切れるよ
うに転写抜けを生ずることにより生ずる。かかる異常画
像をなくするには、転写抜けが発生しないようにするこ
とであり、つまり、転写性を向上させればよく、そのた
めの技術として、以下に述べる技術が提案されている。

【０００４】転写性を向上させるための既存の技術は、
次の５つに分類できる。 ．中間転写体の表面粗度低減に関する技術 ａ．中間転写体にエラストマーを使用し、かつ、中間転
写体の表面粗度を規定することで、中間転写体と転写材
との密着性を向上させて、転写性を向上、虫喰い状画像
発生防止をはかる（特開平３−２４２６６７号公報）。

【０００５】ｂ．中間転写体の表面粗度を規定し、転写
性向上、虫喰い状画像発生防止をはかる（特開昭６３−
１９４２７２号公報、特開平４−３０３８６９号公報、
特開平４−３０３８７２号公報、特開平５−１９３０２
０号公報）。

【０００６】これらの範疇に属する従来技術は、１次
転写工程における像担持体と中間転写体間、２次転写工
程における中間転写体と転写材間、でのトナー転写に関
するもので、放電現象をともなうともいえる。ここで、
中間転写体表面が極端な凹凸状の表面粗度であるとする
と、凸部上と凹部上でのトナーに対する転写電界は、 凸部転写電界＞凹部転写電界 となり、凸部転写電界が相対的に大きくなる。

【０００７】そのわけは、次のように説明できる。図９
を参照するに、平坦な表面を有する電極Ｉと、この電極
Ｉに微小なエアギャップＧｐを介して対面する鋸歯状の
表面を有する電極ＩＩを想定したとき、像担持体と中間
転写体間、中間転写体と転写材間などの転写媒体間のト
ナー転写電界は、これら転写媒体間のエアギャップ電界
として、 １次転写電界…像担持体／中間転写体間のエアギャップ
電界 ２次転写電界…中間転写体／転写材間のエアギャップ電
界 で説明できる。

【０００８】図９において、凸部をＩＩ−１、凹部をＩ
Ｉ−２とすると、電極Ｉ、電極ＩＩに転写バイアス電圧
が印加された場合、これら電極間の距離が離れている凹
部ＩＩ−２に比較し、距離が短い凸部ＩＩ−１に放電が
集中する。つまり、 凸部エアギャップ電界＞凹部エアギャップ電界 となる。同様の理由により、中間転写体の表面粗度が大
きい場合の凸部、凹部のエアギャップ電界は、 凸部転写電界＞凹部転写電界 となる。

【０００９】このようなことから、凸部、凹部両者のト
ナー形状を同一とみなした場合、凹部に比較して凸部で
のトナーの方が大きい電界中に位置するので、大きな静
電的力を受けて転写されやすくる。よって、凸部に比較
して、凹部は転写されにくいといえる。また、凹部のエ
ッジなどに位置するトナーの中間転写体に対する付着力
は、凸部のエッジなどに位置するトナーの中間転写体に
対する付着力よりも大きいので、凹部は転写されにくい
といえる。つまり、図１０において模視的に、１粒のト
ナーを符号Ｔで、接触面をハッチングを施した面でそれ
ぞれ示したとすると、トナーの実効付着面は、図１０
（ａ）に示した如き平面接触、及び、図１０（ｂ）に示
した如き凸部接触に比べて、図１０（ｃ）、図１０
（ｄ）にそれぞれ示した如き凹部接触の方が接触面積が
大きくなる。接触する互いの材料が同一系の場合、近接
面（＝付着面）に対してファン・デル・ワールス力が働
くことから、実効付着面の大小は付着力の大小と同義と
なる。従って、 凹部付着力＞凸部付着力 となる。

【００１０】以上のことから、表面の凹凸による転写性
の差異が実質上問題とならないレベルまで、中間転写体
表面の粗度は粗さが少ない傾向にするのがよいといえ
る。このことは、感光体にもいえることであるが、感光
体の表面粗度は、古くはＳｅドラムまで遡り、かかる感
光体についてその表面粗度を転写性を考慮して一定値に
抑制することは、周知の技術として知られている。

【０００１１】従って、凹凸による転写性の差異が実質
上問題とならないレベルまで、中間転写体表面の粗度を
調整することは、虫喰い状画像の発生防止にとって、意
味のあることである。

【００１２】．転写媒体間での線速度差の設定に関す
る技術 転写媒体間の線速度を規定し、転写性向上、虫喰い状の
異常画像発生防止をはかる（特開平２−２１３８８
２）。

【００１３】このの従来技術について、感光体と中間
転写体との間の転写である１次転写を例にして説明す
る。感光体と中間転写体の線速度が等しい場合には、感
光体とトナーとの間に働く付着力に対し転写電界のみで
トナーを中間転写体側に移行するように電気的な力を作
用させなければならない。しかるに、感光体と中間転写
体との間に線速度差を設ける。つまり、両者間に一定の
線速度差がある場合は、転写に際してトナーに対し、感
光体・中間転写体の速度差に起因する機械的な力と転写
電界による電気的な力の双方を作用させることができ
る。

【００１４】従って、機械的な力と転写電界による力の
双方を作用させることのできる、後者の方が転写性に優
れているといえ、虫喰い状画像を微視的な転写性欠如に
よる現象と考えると、転写媒体間（感光体と中間転写体
間）に線速度差を設けた方が虫喰い状の異常画像の解消
に有利であるといえる。

【００１５】．転写ニップ圧の低減に関する技術 転写ニップ圧を特定化し、転写性向上、虫喰い状画像発
生防止をはかる（特開平１−１７７０６３号公報、特開
平４−２８４４７９号公報）。

【００１６】これらのの従来技術について、感光体と
中間転写体との間の転写である１次転写を例にして説明
する。１次転写に際して感光体、中間転写体は機械的又
は静電力により押圧されている（転写ニップ圧）。つま
り、両者の間に介在するトナーは、押圧されていること
となる。この押圧による分子間距離の近接に伴い、ファ
ン・デル・ワース力は増大し、また、トナーの凝集によ
るトナー分子間の引力も増大する。これらの理由から、
転写性の観点から、虫喰い状画像の解消には、転写ニッ
プ圧を低くするのが望ましいといえる。

【００１７】．中間転写体の表面エネルギーの低減に
関する技術 ａ．中間転写体材料の濡れ性を小に特定化し、転写性向
上、虫喰い状画像発生防止をはかる（特開平２−１９８
４７６号公報、特開平２−２１２８６７号公報）。 こ
こで、濡れ性とは、液体と固体との間での付着力を意味
する。付着力とは、異種の物質を引き離すのに要するエ
ネルギーであり、従って、液体の表面張力をγ_A、固体
の上に液体を置くときの接触角をθとし、これら液体と
固体間に作用する付着力をＷで示すと、 Ｗ＝γ_A（１＋ｃｏｓθ）…（１） で表すことができる。Ｘなる材料の表面張力（＝臨界表
面張力）は以下の方法で求めるができる。表面張力（γ
_A）の異なる試薬を材料Ｘ上に滴下し、接触角（ｃｏｓ
θ）を測定し、然る後、試薬の表面張力（γ_A）とそれ
ぞれの接触角（ｃｏｓθ）の関係を作図する。この作図
にかかる、いわゆるジスマンプロットの各点を結びその
延長線がｃｏｓθ＝１の線と交わる点の表面張力（γ
ｅ）を求める。この求められた表面量力を臨界表面張力
（＝表面張力）と称する。

【００１８】ここで、任意の同一試薬、例えば水で、各
種材料の濡れ性（Ｗ）を測定したとすると、 イ．試薬一定であるから、（１）式における表面張力γ
_Aは一定となる。 ロ．従って、濡れ性（Ｗ）と接触角（ｃｏｓθ）は比例
関係になる。 上記ａ、ｂより、同一試薬で各種材料の濡れ性（Ｗ）を
測定することは同一表面張力（γ_A）で接触角（ｃｏｓ
θ）を求めているといえる。一方、ジスマンプロットは
多くの場合、直線となり、その勾配は材料により極端に
異なることはない。以上より、同一試薬、例えば水によ
る材料の濡れ性比較は、材料の表面張力比較ともいえ
る。特開平２−１９８４７６号公報、特開平２−２１２
８６７号公報では、濡れ性の小さい中間転写材料を用い
て虫喰い状の画像の発生を防止しようとしているが、言
い換えれば、表面エネルギーの小さい中間転写材料を用
い、虫喰い状の画像の発生を防止しているものといえ
る。

【００１９】ｂ．中間転写体を多層構成とし、離型性に
優れた材料を最表層とすることで転写性向上、虫喰い状
画像発生防止をはかる（特開昭６２−２９３２７０号公
報、特開平５−２０４２５５号公報、特開平５−２０４
２５７号公報、特開平５−３０３２９３号公報）。

【００２０】ｃ．中間転写体表面に離型性に優れた物質
を供給し、転写性向上、虫喰い状画像発生防止をはかる
（特開昭５８−１８７９６８号公報）。上記の技術で
は、中間転写体の表面張力を低く抑え、トナーに対する
離型性を向上させ、転写材に対する転写性を改善してい
る。異種物質間の付着力は、表面張力の関数として表さ
れ、表面張力の増加に伴い、中間転写体に対するトナー
の付着力が増大することは周知の事実である。ここで、
純物質の場合、表面張力は表面エネルギーと同義であ
る。また、一般的に純物質でなくとも、濡れ性と同様に
表面張力は表面エネルギーの代用特性として扱われてい
る。上記の技術について、トナーと像担持体、トナー
と中間転写体、トナーと転写材の、各付着力は、各部材
の静電気力、ファンデルワールス力等、作用する全ての
物理的な力を総合した力である。

【００２１】．中間転写体表面のトナーフィルミング
層の除去に関する技術 中間転写体表面をフィルミング研磨などによりリフレッ
シュして、転写性を維持し、経時での虫喰い状画像発生
の防止をはかる（特開平５−２７３８９３号公報、特開
平５−３０７３４４号公報、特開平５−３１３５２６号
公報、特開平５−３２３８０２号公報）。

【００２２】前記した〜の技術のうち、仮に、の
技術課題が達成されて中間転写体の表面張力が理想どお
りに低減されたとすると、中間転写体のフィルミングは
発生しなくなり、の技術は不要となる。つまり、の
技術はの技術を補う補完技術であるといえる。

【００２３】ＩＩ．一方、２次転写工程における虫喰い
画像の発生に関しては次の技術がある。 ２次転写工程
における虫喰い画像は、２次転写の手段として、ローラ
を媒介とするローラ転写を行う場合に発生しやすい。そ
れは、次のａ，ｂの２つの理由による。 ａ．フルカラー画像の場合、トナー層厚が厚くなること
に加え、ローラによる接触圧力により、中間転写体の表
面とトナー間の非クーロン力である機械的な付着力が強
力に発生すること、つまり、ローラの圧接によるローラ
圧の増大により機械的付着力が増大し、トナーの実効密
度が増大し、トナー近接によりファン・デル・ワールス
力が増大し、その結果、トナー間付着力が増大する。

【００２４】ｂ．画像形成プロセスを繰り返し実行する
過程において、中間転写体表面にトナーがフィルム状に
付着するトナーのフィルミング現象を起こし、中間転写
体表面とトナーとの間に付着力が発生する。つまり、一
般的に、中間転写体にはトナーフィルミングが発生しな
いように表面張力又は表面エネルギーの小さい材料が選
択使用されるが、その場合においても、 ｉ．「中間転写体とトナー」間の表面張力に見合う付着
力は発生してしまう。そして、ひとたび、トナーフィル
ミングが発生すると、「中間転写体とトナー」との間の
付着力は、 ｉｉ．トナー同士の表面張力で決定される付着力となる
が、ここで、ｉの付着力よりもｉｉの付着力の方が大き
いことは明白である。以上により、トナー間付着力が増
大することから、転写が部分的になされない中抜け現象
が発生し、虫喰い画像を生ずるといえる。

【００２５】かかる中抜け現象を回避する手段として、
米国特許 第５０５３８２７号（ＭＥＴＨＯＤＯ ＡＮ
Ｄ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＩＮＴＥＲＭＩＴＴ
ＥＮＴ ＣＯＮＤＩＴＩＯＮＩＮＧ ＯＦ Ａ ＴＲＡ
ＮＳＦＥＲ ＢＥＬＴ）に開示された技術がある。

【００２６】この米国特許には、中間転写体としての中
間転写ベルトの表面エネルギーよりも小さい表面エネル
ギーを有するフッ素系の材料からなる部材で構成されて
いるローラ（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｍｅａｎ）を
中間転写ベルト表面に当て、中間転写ベルト表面の表面
エネルギーを減じるコンディショニングプロセスを有す
る、との開示がある。

【００２７】さらに、ポリカーボネートを用いた中間転
写ベルトを具体例として、その初期の表面エネルギーは
３７〜３８ｄｙｎ−ｃｍであり、コンディショニングプ
ロセスを用いないと４０〜４５ｄｙｎ−ｃｍに上昇し、
４０ｄｙｎ−ｃｍを越えると転写の不具合が発生すると
している。

【００２８】この不具合を回避するために、上記したよ
うに、例えば、３０ｄｙｎ−ｃｍ以下のフッ素をベース
とした材料で形成されたローラをベルトに当て、表面に
フッ素材料の薄いコート層を形成し、ベルト表面の表面
エネルギー上昇を抑制することが述べられている。

【００２９】さらに、この米国特許には、ベルトの表面
エネルギーを下げすぎると、逆に感光体から中間転写ベ
ルトへの転写に不具合が発生する旨の開示がある。 本願の発明者は、後述する図１に示す中間転写ベル
ト１９を用いた画像形成装置において、ポリカーボネー
トを材料とした中間転写ベルトを用いたところ、経時に
て２次転写において、虫喰い状の画像が発生した。

【００３０】 中間転写ベルトに潤滑剤として、ステ
アリン酸亜鉛を適量塗布した実験を行ったところ、２次
転写の不具合は解消されたが、トナーの付着量が減少
し、”かすれ”状の画像が発生し、その発生場所を確認
したところ、１次転写工程にて起っていることが判明し
た（後述する、図５参照）。

【００３１】 フッ素系の材料であるＥＴＦＥ（エチ
レン・テトラ・フロロ・エチレン）を用いた中間転写ベ
ルトでは、初期から上記”かすれ”現象が発生した。こ
れを従来例と照らし合わせてみると、中間転写ベルトの
表面エネルギーが前記コンディショニングプロセスによ
りあるレベルに抑制されるのに対して、トナー像担持体
である感光体は、クリーニングブラシローラなどにより
表面を研磨しているものの、経時的に中間転写ベルトと
同様に表面にトナーがフィルム状に付着したり、オゾ
ン、ＮＯｘなど、コロナチャージャの放電生成ガスによ
り汚染されて徐々に表面エネルギーが上昇し、トナーは
感光体側へ機械的に付着し易くなり、転写性が損なわれ
ることによるものと考えられる。

【００３２】 かかる転写性能の劣化は、トナー像の
一部が転写されない不具合の他に、ブラック、シアン、
マゼンタ、イエローの順に中間転写体へ像を重ねる作像
順を有する装置において、黒文字部などブラックトナー
単色で再現される像部として転写されたブラックトナー
像が以降の工程にて、感光体へ逆に転写されてしまう不
具合としても顕在化する。ちなみに、ＥＴＦＥの中間転
写ベルトにて初期から不具合が発生したのは、初期状態
にて感光体表面と中間転写ベルト表面の表面エネルギー
差が大きく異なっているためであると考えられる。

【００３３】これらの不具合を回避するために、米国特
許にかかる技術では、中間転写ベルトの表面エネルギー
が高くなりすぎたときに、コンディショニングプロセス
を動作させることにしている。具体的には、予め決めら
れたコピー枚数を超えた時点にて、コンディショニング
プロセスを作動させる。

【００３４】

【発明が解決しようとする課題】虫喰い状画像の発生要
因として従来技術の項のＩで述べた内容を整理すると、
５つの要因に分けることができた。しかし、これらの要
因はそれぞれ独立して転写性を向上させる技術として提
案されているものである。ちなみに、これらの要因を組
み合わせて虫喰い状画像の発生防止効果の確認をしたと
ころ、効果のあるもの、ないもの、と結果はまちまちで
あった。一方、従来技術の項のＩＩで述べた内容に即し
て、本願の発明者も同様の実験をおこなったが、中間転
写ベルトの表面エネルギーが高くなり過ぎることを予め
決められたコピー枚数で検知代用することは、あらゆる
場合を想定すると非常に困難であることが判明した。そ
の理由は、コンディショニングプロセスにて中間転写ベ
ルト表面に供給される表面エネルギーを下げる剤の量と
コンディショニングプロセス間にて上昇する表面エネル
ギーの量、具体的には転写工程で削られる剤の量および
中間転写ベルト表面に付着するトナーの量は常に一定で
はないからである。

【００３５】このため、中間転写ベルトに供給される表
面エネルギー下降剤の量が多い（あるいは、２次転写工
程で中間転写ベルトから削られる表面エネルギー下降剤
の量が少ないとき、または、１次転写工程で中間転写ベ
ルトの表面に付着するトナーの量が少ない）場合は、感
光体から中間転写ベルトへ転写する工程にて転写の不具
合が発生し、中間転写ベルトに供給される表面エネルギ
ー下降剤の量が少ない（あるいは、２次転写工程で中間
転写ベルトから削られる表面エネルギー下降剤の量が多
いとき、または、１次転写工程で中間転写ベルトの表面
に付着するトナーの量が多い）場合は、中間転写ベルト
から転写紙へ転写する工程での２次転写の不具合が発生
してしまう。

【００３６】本発明は、これらの従来技術を踏まえ、所
謂虫喰い状画像の発生を効果的に抑制することのできる
技術を提供することを目的とする。

【００３７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、次の構成とした。 （１）．像担持体上に形成される可視の色現像画像を無
端状に移動する中間転写体上に１次転写し、この中間転
写体上の１次転写画像を転写材に２次転写する中間転写
方式の画像形成装置において、実使用状態における前記
像担持体、前記中間転写体、前記転写材の各表面張力
を、 像担持体の表面張力≦中間転写体の表面張力 の関係とした請求項１）。

【００３８】（２）．（１）記載の画像形成装置におい
て、前記中間転写体の表面張力を、４１ｄｙｎ／ｃｍ以
下とした（請求項２）。

【００３９】（３）．（１）記載の画像形成装置におい
て、前記潜像担持体、前記中間転写体の各線速度を、 像担持体の線速度≠中間転写体の線速度 の関係とした（請求項３）。

【００４０】（４）．（１）記載の画像形成装置におい
て、前記中間転写体の表面粗度を０．６〜０．９μｍ
（ＪＩＳＢ０６０１による十点平均粗さ）とした（請求
項４）。

【００４１】（５）．（１）記載の画像形成装置におい
て、実使用状態における前記像担持体、前記中間転写
体、前記転写材の各表面張力を、 像担持体の表面張力≦中間転写体の表面張力≦転写材の
表面張力 の関係とした（請求項５）。

【００４２】（６）．（５）記載の画像形成装置におい
て、前記像担持体、前記中間転写体、前記転写材の各線
速度を、 像担持体の線速度≠中間転写体の線速度、 像担持体の線速度＝転写材の線速度 の関係とした（請求項６）。

【００４３】（７）．（５）記載の画像形成装置におい
て、前記中間転写体の表面粗度を０．６〜０．９μｍ
（ＪＩＳＢ０６０１による十点平均粗さ）とした（請求
項７）。 （８）．像担持体上に形成される可視の色現像画像を無
端状に移動する中間転写体上に１次転写し、この中間転
写体上の１次転写画像を転写材に２次転写する中間転写
方式の画像形成装置において、実使用状態における前記
像担持体、前記中間転写体の各表面エネルギーを、 像担持体の表面エネルギー≦中間転写体の表面エネルギ
ー とした（請求項８）。

【００４４】（９）．（８）記載の画像形成装置におい
て、前記像担持体の表面に表面エネルギーを下げるため
に潤滑剤を塗布することとした（請求項９）。 （１０）．（８）記載の画像形成装置において、前記像
担持体及び前記中間転写体の各表面の表面エネルギーを
下げるために、それぞれの表面に潤滑剤を塗布すること
とした（請求項１０）。

【００４５】（１１）．（１０）記載の画像形成装置に
おいて、前記像担持体の表面に塗布される潤滑剤は、前
記中間転写体の表面に塗布される潤滑剤と同等以下の表
面エネルギーを前記像担持体の表面に与えるものとした
（請求項１１）。

【００４６】（１２）．（１０）記載の画像形成装置に
おいて、前記像担持体の表面に塗布される潤滑剤は、前
記中間転写体の表面に塗布される潤滑剤と同じものとし
た（請求項１２）。

【００４７】（１３）．（１０）記載の画像形成装置に
おいて、前記像担持体の表面に塗布される潤滑剤の単位
時間当りの塗布量を、前記中間転写体の表面に塗布され
る潤滑剤の単位時間当りの塗布量よりも多くした（請求
項１３）。

【００４８】（１４）．像担持体上に形成される可視の
色現像画像を無端状に移動する中間転写体上に１次転写
し、この中間転写体上の１次転写画像を転写材に２次転
写する中間転写方式の画像形成装置において、実使用状
態における前記像担持体、前記中間転写体とトナーとの
付着力を、 像担持体とトナーとの付着力≦中間転写体とトナーとの
付着力 とした（請求項１４）。

【００４９】（１５）．（１４）記載の画像形成装置に
おいて、実使用状態における前記像担持体、前記中間転
写体、前記転写材とトナーとの付着力を、 像担持体とトナーとの付着力≦中間転写体とトナーとの
付着力≦転写材とトナーとの付着力 とした（請求項１５）。

【００５０】（１６）．像担持体上に形成される可視の
色現像画像を無端状に移動する中間転写体上に１次転写
し、この中間転写体上の１次転写画像を転写材に２次転
写する中間転写方式の画像形成装置において、前記像担
持体、前記中間転写体、前記転写材の各線速度を、 像担持体の線速度≠中間転写体の線速度 像担持体の線速度＝転写材の線速度 とした（請求項１６）。

【００５１】

【実施例】以下に示す画像形成装置を使用して、各種の
条件を設定して、虫喰い状画像発生を軽減できる条件を
探るための実験を行った。

【００５２】（一）．発明の実施に適する画像形成装置
の構成 本発明にかかる画像形成装置の一例として、カラー複写
機の例を図１〜図３により、説明する。なお、図３はカ
ラー複写機の全体構成を示し、図２はこのカラー複写機
のうちのカラー画像記録装置を拡大して示したものであ
る。図１は、図２に示したカラー画像記録装置と一部構
成を異にするもので、後述するように、図２に示す構成
では、感光体クリーニングユニット１０に潤滑剤３９を
塗布する手段及び、中間転写ベルト１９に潤滑剤３７を
塗布する手段をそれぞれ備えているのに対し、図１に示
す構成ではこれらの手段を備えていない点が異なるだけ
で、その他の構成は同じである。中間転写体としては、
中間転写ベルトの他に、中間転写ドラムとして構成する
ことも考えらえるが、以下の説明では、ベルトとして構
成した例で説明する。

【００５３】図３において、カラー画像読み取り装置
（以下、カラースキャナという。）１は、カラー画像の
読に取りに際し、原稿３の画像を照明ランプ４で照明
し、その反射光を、ミラー５−１、５−２、５−３など
のミラー群およびレンズ６を介してカラーセンサ７に結
像する。カラーセンサ７に結像された原稿のカラー画像
情報は、ブルー、グリーン、レッド（以下、Ｂ、Ｇ、Ｒ
と略記する。）の各色分解光毎に読みとられ、電気的な
信号に変換される。カラーセンサ７は、この例では、
Ｂ、Ｇ、Ｒの色分解手段と、ＣＣＤのような光電変換素
子で構成されており、３色同時読に取りを行う。

【００５４】このようにしてカラースキャナ１で得られ
たＢ、Ｇ、Ｒの色分解画像信号の強度レベルを基にし
て、画像処理部（図示なし）で色変換処理を行い、ブラ
ック（以下、Ｂｋで示す）、シアン（以下、Ｃで示
す）、マゼンタ（以下、Ｍで示す）、イエロー（以下、
Ｙで示す）のカラー画像データを得る。

【００５５】これらのカラー画像データを、カラー画像
記録装置（以下、カラープリンタという）２において、
Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各色にて顕像化を行い、これらの顕
像化されたトナー像を重ね合わせて最終的に４色フルカ
ラー画像を得る。

【００５６】つぎに、カラープリンタ２の概要を図３を
参照しつつ説明する。書き込み光学ユニット８は、カラ
ースキャナ１からのカラー画像データを光信号に変換し
て、原稿画像に対応した光書き込みを行い、像担持体と
しての、ドラム状をした感光体９に静電潜像を形成す
る。

【００５７】書き込み光学ユニット８は、レーザ光源８
−１と、その発光駆動装置（図示なし）、ポリゴンミラ
ー８−２およびその回転用モータ８−３とｆθレンズ８
−４や反射ミラー８−５などで構成されている。

【００５８】感光体９は矢印で示す如く反時計まわりの
向きに回転するが、そのまわりには、感光体クリーニン
グユニット（クリーニング前除電器を含む）１０、除電
ランプ１１、帯電器１２、電位センサ１３、Ｂｋ現像器
１４、Ｃ現像器１５、Ｍ現像器１６、Ｙ現像器１７、現
像濃度パターン検知器１８、中間転写体としての中間転
写ベルト１９等が配置されている。

【００５９】各現像器は、図２に示すように、静電潜像
を現像するために現像剤の穂を感光体９の表面に接触さ
せて回転する現像スリーブ１４−１、１５−１、１６−
１、１７−１と、現像剤を汲み上げ、撹拌するために回
転する現像パドル１４−２、１５−２、１６−２、１７
−２および現像剤のトナー濃度検知センサ１４−３、１
５−３、１６−３、１７−３などで構成されている。

【００６０】待機状態では４個の現像器の全てについ
て、現像スリーブ上の現像剤が穂切り（現像不作動）状
態になっているが、現像動作の順序（カラー画像形成順
序）が、Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの例で以下、説明する。但
し、画像形成順序はこれに限定されるものではない。

【００６１】コピー動作が開始されると、カラースキャ
ナ１で所定のタイミングからＢｋ画像データの読み取り
が開始される。同時に、図２に示されていない感光体の
駆動機構により、感光体９は反時計回りの向きに回転駆
動されるとともに、感光体９は帯電器１２により一様に
帯電させられる。

【００６２】カラースキャナにより読み取られたＢｋ画
像データに基づき、レーザ光による光書き込み・潜像形
成が始まる。以下、Ｂｋ画像データによる静電潜像をＢ
ｋ潜像と称する。Ｃ、Ｍ、Ｙの各画像データに基づき形
成された各静電潜像もこれに準じてＣ潜像、Ｍ潜像、Ｙ
潜像とそれぞれ称することとする。

【００６３】Ｂｋ潜像の先端部から現像可能とすべく、
Ｂｋ現像器１４の現像位置に潜像先端部が到達する前に
現像スリーブ１４−１を回転開始して現像剤の穂立てを
行い、Ｂｋ潜像をＢｋトナーで現像する。以後、Ｂｋ潜
像領域の現像動作を続けるが、Ｂｋ潜像後端部がＢｋ現
像位置を通過した時点で、速やかにＢｋ現像スリーブ１
４−１上の現像剤の穂切りを行い、現像不動作状態にす
る。これは、少なくとも、次のＣ潜像先端部が到達する
前に完了させる。なお、穂切りは現像スリーブ１４−１
の回転方向を、現像動作中とは逆方向に切り換えること
で行う。

【００６４】感光体９に形成したＢｋトナー像は、感光
体と等速駆動されている中間転写ベルト１９の表面に転
写される（以下、感光体から中間転写ベルトへのトナー
像の転写を「１次転写」と称する）。１次転写は、感光
体９と中間転写ベルト１９の接触状態において後述の転
写バイアスローラ２０に所定のバイアス電圧を印加する
ことで行う。

【００６５】中間転写ベルト１９に、感光体９に順次形
成するＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのトナー像を、同一面に順次位
置合わせして、４色重ねのベルト転写画像を形成し、そ
の後、転写紙に一括転写を行う。

【００６６】感光体９には、順次、Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの
トナー像が形成され、形成された順に中間転写ベルトの
同一面に順次位置合わせして４色重ねのベルト転写画像
が形成される。こうして、フルカラーのトナー画像が形
成された後、該フルカラーのトナー画像は転写材として
の転写紙２４（図３参照）に一括転写される。この、中
間転写ベルト１９から転写材としての転写紙２４への転
写を２次転写と称する。

【００６７】ところで、感光体９では、Ｂｋ工程の次に
Ｃ工程に進むが、所定のタイミングからカラースキャナ
によるＣ画像データの読み取りが始まり、その画像デー
タによるレーザ光書き込みでＣ潜像形成を行う。

【００６８】Ｃ現像器１５は、その現像位置に対して、
先のＢｋ画像潜像後端部が通過した後でかつ、Ｃ潜像の
先端が到達する前に現像スリーブ１５−１を回転開始し
て現像剤の穂立てを行い、Ｃ潜像をＣトナーで現像す
る。

【００６９】以後、Ｃ潜像領域の現像を続けるが、潜像
後端部が通過した時点で先のＢｋ現像器の場合と同様に
Ｃ現像スリーブ１５−１上の現像剤の穂切りを行う。こ
れもやはり、次のＭ潜像先端部が到達する前に完了させ
る。なお、ＭおよびＹの工程については、それぞれの画
像データ読み取り・潜像形成・現像の動作が上述のＢ
ｋ、Ｃの工程と同様であるので、説明を省略する。

【００７０】図２において、中間転写ベルト１９は、転
写バイアスローラ２０、駆動ローラ２１および従動ロー
ラに掛け回されている。中間転写ベルト１９は転写バイ
アスローラ２０を介して感光体に圧接されていて、圧接
部において、適度のニップ圧力が加えられている。駆動
ローラ２１には、図示しない駆動モータが連結されてお
り、この駆動モータにより、駆動制御される。

【００７１】ベルトクリーニングユニット２２は、ブラ
シローラ２２−１、ゴムブレード２２−２およびベルト
からの接離機構２２−３等で構成されている。１色目の
Ｂｋ画像をベルト転写した後の、２、３、４色目をベル
ト転写している間は、接離機構２２−３によってベルト
面から離間させておく。

【００７２】紙転写ユニット２３は、紙転写バイアスロ
ーラ２３−１、ローラクリーニングブレード２３−２お
よびベルトからの接離機構２３−３等で構成されてい
る。紙転写バイアスローラ２３−１は、通常は、中間転
写ベルト１９のベルト面から離間しているが、中間転写
ベルト１９の面に形成された４色の重ね画像を、転写紙
２４に一括転写するときに、タイミングをとって接離機
構２３−３で押圧され、該ローラ２３−１に所定のバイ
アス電圧を印加して転写紙への転写を行う。

【００７３】図２に示すように、転写紙２４は、給紙ロ
ーラ２５およびレジストローラ２６によって中間転写ベ
ルト１９面の４色重ね画像の先端部が紙転写位置に到達
するタイミングに合わせて図２に示す駆動ローラ２１と
紙転写バイアスローラ２３−１間に給紙され、２次転写
される。転写後の転写紙２４は、搬送ベルト２７によ
り、搬送されて定着器に送られ、画像を定着された後、
トレイに排出される。

【００７４】中間転写ベルト１９の動きかたは、１色目
のＢｋトナー像のベルト転写が後端部まで終了した後の
動作方式として、次の３通りが考えられ、この中の１方
式か、またはコピーサイズ、コピー速度などに応じて効
率的な方式の組合せによって動作させる。

【００７５】（ｉ） 一定速往動方式 Ｂｋトナー像のベルト転写後も、そのまま一定速度
で往動を続ける。 そして、中間転写ベルト１９面上のＢｋ画像先端位
置が、再び感光体９との接触部のベルト転写位置に到達
したとき、感光体９側には次のＣトナー像の先端部が丁
度、その位置にくるように、タイミングをとって、画像
形成されている。

【００７６】その結果、Ｃ画像は、Ｂｋ画像に正確に位
置合わせして中間転写ベルト１９上に重ねてベルト転写
される。

【００７７】 その後も、同様の動作によって、Ｍ，
Ｙ画像形成工程に進み、４色重ねのベルト転写画像を得
る。

【００７８】 ４色目のＹトナー像ベルト転写工程に
引き続き、そのまま往動しながら、ベルト面上の４色重
ねトナー像を、上記したように転写紙２４に一括転写す
る。

【００７９】（ｉｉ） スキップ往動方式 Ｂｋトナー像のベルト転写が終了したら、感光体９
面から中間転写ベルト１９を離間させ、そのままの往動
方向に高速スキップさせて、所定量を移動したら当初の
往動速度に戻す。また、その後、再び、感光体９に中間
転写ベルト１９を接触させる。

【００８０】 そして、中間転写ベルト１９面上のＢ
ｋ画像先端位置が、再びベルト転写位置に到達したと
き、感光体９側には次のＣトナー像の先端部が丁度その
位置にくるように、タイミングをとって画像が形成され
ている。その結果、Ｃ画像はＢｋ画像に正確に位置合わ
せして重ねてベルト転写される。

【００８１】 その後も、同様動作によって、Ｍ，Ｙ
画像に進み、４色重ねのベルト転写画像を得る。

【００８２】 ４色目のＹトナー像ベルト転写工程に
引き続き、そのままの往動速度で、中間転写ベルト１９
面上の４色重ねトナー像を転写紙２４に一括転写する。

【００８３】（ｉｉｉ） 往復動（クイックリターン）
方式 Ｂｋ像のベルト転写が終了したら、感光体９面から
中間転写ベルト１９を離間させ、往動停止させると同時
に逆方向に高速リターンさせる。このリターン動作によ
り、中間転写ベルト１９面上のＢｋ画像先端位置が、ベ
ルト転写相当位置を逆方向に通過し、さらに、予め設定
された距離分を移動した後に停止させて、待機状態にす
る。

【００８４】 次に、感光体９側のＣトナー像の先端
部が、ベルト転写位置より手前の所定位置に到達した時
点で、中間転写ベルト１９を再び往動方向にスタートさ
せる。また、中間転写ベルト１９を感光体９面に再び接
触させる。この場合も、Ｃ画像が中間転写ベルト１９面
上でＢｋ画像に正確に重なるような条件に制御されてベ
ルト転写される。

【００８５】 その後も、同様の動作によって、Ｍ、
Ｙ画像工程に進み、４色重ねのベルト転写画像を得る。

【００８６】 ４色目のＹトナー像のベルト転写工程
に引き続き、リターンせずにそのままの速度で往動し
て、中間転写ベルト１９面上の４色重ねトナー像を転写
紙２４に一括転写する。

【００８７】これらの何れかの方式により、中間転写ベ
ルト１９面から４色重ねトナー像を一括転写された転写
紙２４は、搬送ベルト２７により、定着器２８に搬送さ
れ、所定温度にコントロールされた定着ローラ２８−１
と加圧ローラ２８−２により、トナー像を溶融定着して
コピートレイ２９に搬出され、フルカラーコピーを得
る。

【００８８】一方、ベルト転写後の感光体９は、図２に
示すように、クリーニング前除電器１０−１、ブラシロ
ーラ１０−２、ゴムブレード１０−３などからなる感光
体クリーニングユニット１０で表面をクリーニングさ
れ、除電ランプ１１で均一除電される。

【００８９】また、転写紙２４にトナー像を転写した後
の中間転写ベルト１９は表面をクリーニングされる。こ
のクリーニングは、ベルトクリーニングユニット２２を
再び接離機構２２−３で押圧することにより行われる。
リピートコピーの場合は、カラースキャナ１の動作およ
び感光体９への画像形成は、１枚目のＹ（４色目）画像
工程に引き続き、所定のタイミングで２枚目のＢｋ（１
色目）画像工程に進む。

【００９０】また、中間転写ベルト１９の方は、１枚目
の４色重ね画像の転写紙への一括転写工程に引き続き、
表面をベルトクリーニングユニット２２でクリーニング
された領域に、２枚目のＢｋトナー像がベルト転写され
るようにする。その後は、１枚目と同様の動作となる。

【００９１】図３において、転写紙カセット３０、３
１、３２、３３は、各種サイズの転写紙が収納されてお
り、操作パネル（図示なし）で指定されたサイズの紙が
収納カセットからタイミングをとってレジストローラ２
６方向に給紙、搬送される。符号３４は、オーバーヘッ
ドプロジェクター用の用紙や、厚紙による転写紙を手差
しするための給紙トレイを示す。

【００９２】以上までは、４色のフルカラーを得るコピ
ーモードの説明であったが、３色コピーモード、２色コ
ピーモードの場合は、指定された色と回数の分につい
て、上記同様の動作を行うことになる。

【００９３】また、単色コピーモードの場合は、所定枚
数が終了するまでの間、その色の現像器のみを現像作動
（剤穂立て）状態にして、中間転写ベルト１９は、感光
体９面に接触したまま往動方向に一定速度で駆動し、さ
らに、ベルトクリーニングユニット２２も中間転写ベル
ト１９に接触したままの状態でコピー動作を行う。本実
施例の条件を以下に示す。 感光体 ：ＯＰＣ 中間転写ベルト ：カーボン分散のフッ素系樹脂、Ｐｎ＝１０¹⁰Ωｃ ｍ，Ｐｓ＝１０⁹Ωｃｍ 紙転写バイアスローラ ：ヒドリンゴムローラにＰＦＥチューブを被覆 Ｐｎ＝１０⁹Ωｃｍ ポリオールをメイン樹脂にブラックはカーボン、 シアン、マゼンタ、イエローは各顔料にて着色。 シリカを外添

【００９４】 現像剤特性 ：トナー濃度 各色４〜６（ｗｔ％） トナー帯電量 各色−１５〜−２５（μｃ／ｇ） 感光体電位 ：画像部（ＬＤデータ「２５５」）−８０〜 −１３０（ｖ） 非画像部（ＬＤデータ「０」）−５００〜 −７００（ｖ）

【００９５】（二）．虫喰い状画像の発生及び回避の条
件を探る実験 前記従来技術の項で述べた、〜の４つの各技術のう
ち、、、の技術について、以下の条件に固定し、
感光体９および現像剤（色現像画像を構成するトナー）
については、以下に示すものを使用して、中間転写ベル
ト１９の表面張力をパラメータにとり、虫喰い状画像の
評価実験をおこなった。

【００９６】 条件１．中間転写体の表面粗度……０．６〜０．９μｍ（ＪＩＳ Ｂ０６０１に よる十点平均粗さ） 条件２．転写媒体間線速度差 感光体線速度（Ｖ_F）／中間転写体（Ｖ_B）比……１．１ 中間転写体線速度（Ｖ_B）／転写紙の線速度（Ｖ_P）……０．９１ 条件３．転写ニップ圧 感光体と中間転写体間のニップ圧力……１２５ｇ／ｃｍ² 中間転写体と転写紙とのニップ圧力……２５０ｇ／ｃｍ² 条件４．感光体……潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛を塗布された、ＰＲＥＴＥ Ｒ５５０感光体〔（株）リコーの商品名〕 条件５．現像剤……タイプＥ現像剤〔（株）リコーの商品名〕

【００９７】（三）．請求項１、２、５に対応する説明 図１、図３に示す画像形成装置を用い、前記条件１〜条
件５に従い、画像形成した。形成画像について、虫喰い
状画像の発生状況を評価した。その評価結果および虫喰
い状画像の発生工程（１枚転写或は２枚転写時）を表１
に示す。

【００９８】

【表１】

【００９９】（注）１：エチレン−テトラフルオロエチ
レン共重合体（ＥＴＦＥ）…ネオフロン：（株）ダイキ
ン工業社の商品名 （注）２：ポリ弗化ビニリデン（ＰＶｄＦ）…Ｋｙｎａ
ｒ８２０：Ｐｅｎｗａｌ社の商品名 （注）３：ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）…Ｆ
Ｒ−ＰＥＴ：（株）帝人の商品名 （注）４：ポリカーボネート（ＰＣ）…：パンライトＫ
１３００：（株）帝人化成の商品名 （注）５：アクリルニトリル−ブタジェン−スチレン共
重合体（ＡＢＳ）…トヨラックパレル：（株）東レの商
品名

【０１００】この実験に用いた中間転写ベルトは、ポリ
カーボネート（ＰＣ）にカーボンを分散し、押出し成型
法にて作成された１０¹¹〜１０¹²Ω・ｃｍに抵抗調整さ
れたシームレスベルト上に、表１に示された樹脂材料に
塗工乾燥後の比抵抗が１０¹¹〜１０¹²Ω・ｃｍになるよ
う、カーボンを分散し調合された塗工液をスプレー塗工
法で乾燥後の膜厚が２０μｍになるよう塗布して作成さ
れたものを用いた。虫喰い状画像は５段階の目視試験評
価とし、ベストはランク５、ワーストはランク１とし、
中間のランクは中間の評価レベルとした。

【０１０１】上記表１に示す実験結果を表面張力と虫喰
い状画像特性の観点から整理して、次の表２を得た。

【０１０２】

【表２】

【０１０３】表２において、虫喰い状画像の各ランク
は、次の基準による。 ランク５：虫喰い状の画像が全く発生していない。 ランク４：目視で認識できないレベルで虫喰い状の画像
が発生し、８０％以上で許容される程度。 ランク３：目視で認識できるレベルで虫喰い状の画像が
発生し、５０％程で許容される程度。 ランク２：目視で認識できるレベルで虫喰い状の画像が
発生し、２０％程度で許容される程度。 ランク１：目視で認識できるレベルで虫喰い状の画像が
発生し、全く許容されない程度。 よって、ランク３以下は、実用上、不具合と判断し、ラ
ンク４以上を目標としている。この表２より、中間転写
体の表面張力は小さい方が、また、接触角は大きい方が
転写性（局部的な転写性を含む）が良いという考え方が
誤りであることがわかる。

【０１０４】ここで、表１の結果を、虫喰い状画像が発
生した工程（１次転写工程あるいは２次転写工程）と中
間転写体の表面張力の観点から整理して、表３を得た。

【０１０５】

【表３】

【０１０６】表３より、 中間転写体の表面張力 小 …… 一次転写で虫喰い状画像発生 中間転写体の表面張力 大 …… 二次転写で虫喰い状画像発生 であることがわかる。また、上記中間転写体の表面張力
大、小の中間に位置する中間転写体表面張力において、
虫喰い状画像が未発生であることもわかる。

【０１０７】ここで、実験に用いた感光体の表面張力を
測定したところ、３０ｄｙｎ／ｃｍであった。この結果
と表３の結果とを総合すると、 ・中間転写体の表面張力が感光体の表面張力未満のと
き、感光体に対するトナー付着力、または、付着し易さ
は中間転写体に対する付着力、または付着し易さを上回
ることとなる。よって、静電力で感光体上から中間転写
体上にトナーを転写し難い、または、中間転写体上に転
写されたトナーが感光体上に逆転写されるといった現象
が生じ、１次転写工程において虫喰い状の画像が生じる
こととなる。

【０１０８】表面張力は、付着したトナーを引き離す力
又は、トナーの付着し易さを表す物理量として捉えられ
る。従って、像担持体と中間転写体または、中間転写体
と転写材の表面張力が等しい場合には、これら間のトナ
ーの付着力、または付着し易さが転写電界による静電力
を損なう方向には働かないので、等号で示す関係をも含
めて、 感光体（像担持体）の表面張力≦中間転写体の表面張力 なる条件では、虫喰い状画像の発生が抑制される。具体
的には、実験結果より感光体の表面張力を３０ｄｙｎ／
ｃｍとして、中間転写体の表面張力は３０ｄｙｎ／ｃｍ
以上、より好ましくはこの３０ｄｙｎ／ｃｍを越える値
となることが望ましい。一方、実験に用いた転写材の表
面張力は４２ｄｙｎ／ｃｍ（測定値）であった。なお、
ポリマーハンドブックによれば、セルロースの表面張力
は３５〜４５ｄｙｎ／ｃｍ程度である。従って、実験結
果より、中間転写材の表面張力は３０ｄｙｎ／ｃｍ以上
とし、更に４２ｄｙｎ／ｃｍ以下とするのが、１次転写
及び２次転写における転写性の向上により効果的である
ことが判明した。このことから、請求項２の発明では、
実験結果より中間転写体の表面張力を４１ｄｙｎ／ｃｍ
以下と定めた。

【０１０９】２次転写工程における虫喰い状の画像は従
来からの考え通り、「中間転写体の表面張力が転写材の
表面張力以上」になった場合は、２次転写工程におい
て、虫喰い状の画像が発生する。よって、中間転写体の
表面張力≦転写材の表面張力、なる条件では、虫喰い状
の画像の発生が抑制される。

【０１１０】以上により、これらの条件をつなぐと、実
際に画像形成装置を作動させ画像形成を行なう状態、つ
まり、実使用状態の下で、１次転写においては感光体
（像担持体）の表面張力（３０ｄｙｎ／ｃｍ）≦中間転
写体の表面張力（３０〜４１ｄｙｎ／ｃｍ）、より好ま
しくは感光体（像担持体）の表面張力（３０ｄｙｎ／ｃ
ｍ）＜中間転写対の表面張力（３３〜４１ｄｙｎ／ｃ
ｍ）なる条件を満足する。これにより、１次転写におけ
る虫喰い条画像の発生は回避、抑制され、１次転写性の
向上に伴い転写材上の最終画像においてもその転写性
（２次転写性）は向上し、虫喰い条画像の防止効果はあ
る。さらに、２次転写の転写条件を考慮に入れると、感
光体（像担持体）の表面張力（３０ｄｙｎ／ｃｍ）≦中
間転写体の表面張力（３０〜４１ｄｙｎ／ｃｍ）≦転写
材の表面張力、より好ましくは、感光体（像担持体）の
表面張力（３０ｄｙｎ／ｃｍ）＜中間転写体の表面張力
（３３〜４１ｄｙｎ／ｃｍ）≦転写材の表面張力、の条
件を満足することも重要であり、虫喰い状画像の発生が
無い又は実用上不具合無しとの、表１における、（ＰＥ
Ｔ、潤滑剤塗布無）、（ＰＣ潤滑剤塗布有、無）（ＡＢ
Ｓ潤滑剤塗布有）の各ケースにより明らかである。この
ような関係を満足することができれば、虫喰い状の画像
を発生させないことができるが、経時的にも虫喰い状画
像の発生の防止のため、上記の関係を満足する必要があ
る。つまり、当初は、かかる条件を続していても、経時
的には、トナーのフィルミングなどにより像担持体と中
間転写対の上記所定の関係が満たされなくなり、転写不
良を生じてしまうおそれがある。従って、実使用時、つ
まり、当該画像形成装置を作動させ画像形成を行なうと
きはいつでも、上記所定の関係が満足される必要があ
る。そのためには、像担持体と中間転写体に、上記所定
の関係を経時的に満足する材料を選択し使用するか、又
は図２に示すように、画像形成装置が使用される時に
は、感光体９に対してはステアリン酸亜鉛からなる板状
の潤滑剤３９をブラシローラ１０−２を介して塗布し、
さらに、中間転写ベルト１９に対してはステアリン酸亜
鉛からなる板状の潤滑剤３７をブラシ３８を介して塗布
し、ブラシローラ１０−２とブラシ３８による単位時間
当たりの塗布量を調整することによって、像担持体と中
間転写体の表面エネルギーの関係を、上記所定の関係に
経時的に維持するようにしている。なお、潤滑剤塗布に
関わる詳細な構成は、後述の請求項８〜１３で説明する
ものと同一である。なお、虫喰い状画像の防止につい
て、種々の検討を重ねた結果、現時点での虫喰い状画像
のついては、表面張力の他に、 ・転写面粗度 ・転写ニップ圧 ・転写媒体間の線速度差 ・転写媒体とトナー間の摩擦帯電特性 などの各特性が各々関係するものと推測され、程度の差
こそあれ、これらの要因も虫喰い状の画像が発生に影響
を及ぼすと考えられる。

【０１１１】（四）．請求項１４、１５に対応する説明 本例は、実使用状態における像担持体、中間転写体とト
ナーとの付着力が、 像担持体とトナーとの付着力≦中間転写体とトナーとの
付着力 の関係とし、或いは、実使用状態における前記像担持
体、前記中間転写体、前記転写材とトナーとの付着力
が、 像担持体とトナーとの付着力≦中間転写体とトナーとの
付着力≦転写材とトナーとの付着力 の関係にあるとき、虫喰い状の画像が発生しないことを
内容とする。ここで、付着力とは、測定条件下における
静電的付着力の意味における静電的付着力及びファン・
デル・ワールス力、他の化学的、機械的付着力の総和値
を指す。この付着力の一部は、化学的には表面張力等の
特性値によっても表現される。付着力を低減するには、
材料特性として表面張力を下げることが最も効果的であ
る。

【０１１２】この付着力と転写性との関係では、一般に
トナーとこのトナーを担持している部材との付着力が大
きいと、転写性がわるくなるので、本発明の目的を達成
するためには、トナーとこのトナーを担持している部材
との付着力を低減することが必要である。付着力が小さ
くなれば、トナーの転写性は向上し、虫喰い状の画像の
発生もなくなるのである。しかし、１次転写と２次転写
を行なう中間転写体を用いた画像形成装置では、単に、
トナーとこのトナーを担持している部材との付着力を小
さくするだけでは、虫喰い状の画像の発生を有効に回避
することはできない。

【０１１３】像担持体から中間転写体へ、そして、中間
転写体から転写材へのトナーの転写は電界により行なわ
れるが、転写領域で各部材が接触する場合、例えば、像
担持体から中間転写体への転写については、たとえ、像
担持体とトナーの付着力がある程度小さくても、中間転
写体とトナーとの付着力がさらに小さければトナーは像
担持体の方に付着しやすいので、１次転写は完全に行な
われず、一部のトナーが像担持体に残存してしまう。そ
して、これが１次転写時の虫喰いとなる。同様のこと
は、２次転写における中間転写体とトナー、転写材とト
ナーとの間にもいえる。これは、２次転写時の虫喰いと
なる。

【０１１４】トナーとこのトナーの担持体との付着力
は、後述する測定方法で定義されるが、これは、トナー
粒子一個一個の付着力ではなく、あくまでも統計的な値
（平均値）である。付着力が、「像担持体とトナーとの
付着力≦中間転写体とトナーとの付着力」なる関係を満
足すれば、１次転写における虫喰いは回避される。従っ
て、１次転写性の向上により、転写材上の最終画像にお
いても、転写性は向上しており、虫喰い画像の防止効果
はある。さらに、２次転写のおける転写の条件も考慮に
入れると、「像担持体とトナーとの付着力≦中間転写体
とトナーとの付着力≦転写材とトナーとの付着力」なる
条件を満足することも重要である。

【０１１５】付着力は、遠心力を利用した測定方法によ
り定義される。一例として、電子写真学会誌第３４巻第
２号の第８４頁に掲載された内容に準じて説明する。図
１２において、ローター回転軸Ｏ−Ｏのまわりにサンプ
ルホルダー６０が回転する構成となっている。このサン
プルホルダー６０の内側にトナー被着材６１を設け、こ
のトナー被着材６１に対向してトナー捕捉板６２を設け
る。トナー被着材６１としては、感光体９、中間転写ベ
ルト１９、転写材等、トナーとの間での付着力を測定し
たいと考える材料を設け、このトナー被着材６１上にト
ナーＴを付着させる。

【０１１６】トナーＴとしては、直径７．５μｍのプリ
テール５５０（リコー：商品名）を使用した。ローター
回転軸Ｏ−Ｏからトナー被着材６１の表面であるトナー
付着面までの距離ｒは、８ｃｍとした。サンプルホルダ
ー６０を回転することにより、トナーＴはトナー付着面
から飛翔し、残留トナーは減少する。この残留トナーが
５０％となるときのサンプルホルダー６０の回転速度か
ら、以下の式により、付着力Ｆを見積もる。 Ｆ＝ｍ・ｒ（２・π・Ｒ）²（単位は、ｎＮ） ここで、ｍは捕捉トナーの重量、Ｒはサンプルホルダー
の回転速度、ｒはサンプルの回転速度とする。

【０１１７】かかる測定方法によれば、感光体９とトナ
ーＴとの付着力は１５ｎＮ、転写材とトナーＴとの付着
力は５０ｎＮであった。従って、前記表１のデータから
もわかるとおり、 感光体とトナーとの付着力（１５ｎＮ） 中間転写ベルト１９とトナーとの付着力（３〜１００ｎ
Ｎ） 転写材とトナーとの付着力（５０ｎＮ） となり、 像担持体とトナーとの付着力≦中間転写体とトナーとの
付着力≦転写材とトナーとの付着力 の関係を満足する、中間転写体とトナーとの付着力が１
８ｎＮ、２０ｎＮ、５０ｎＮのときにそれぞれランクが
５で虫喰い状画像を発生しておらず、上記不等式関係を
満足しない１００ｎＮのときに２次転写においてランク
２と低ランクとなっている。

【０１１８】また、 像担持体とトナーとの付着力≦中間転写体とトナーとの
付着力 なる条件を満足しない、中間転写体とトナーとの付着力
が３ｎＮ、７ｎＮ、５ｎＮ、８ｎＮのときにそれぞ１次
転写で低ランクの結果となっている。これらのことか
ら、付着力の関係については、１次転写における虫喰い
画像の防止に関しては、 像担持体とトナーとの付着力≦中間転写体とトナーとの
付着力 の関係を満足することが重要であり、１次転写性の向上
が転写材上の最終画像の転写性向上に寄与し、さらに、
２次転写における転写条件による虫喰い画像の防止まで
含めた場合には、 像担持体とトナーとの付着力≦中間転写体とトナーとの
付着力≦転写材とトナーとの付着力 の関係を満足することがさらに重要であることがわか
る。

【０１１９】このような関係を満足することができれ
ば、虫喰い状の画像を発生させないことができるが、経
時的にも虫喰い状画像の発生の防止のため、上記の関係
を満足する必要がある。つまり、当初は、かかる条件を
続していても、経時的には、トナーのフィルミングなど
により像担持体と中間転写対の上記所定の関係が満たさ
れなくなり、転写不良を生じてしまうおそれがある。従
って、実使用時、つまり、当該画像形成装置を作動させ
画像形成を行なうときはいつでも、上記所定の関係が満
足される必要がある。そのためには、像担持体と中間転
写体に、上記所定の関係を経時的に満足する材料を選択
し使用するか、又は図２に示すように、画像形成装置が
使用される時には、感光体９に対してはステアリン酸亜
鉛からなる板状の潤滑剤３９をブラシローラ１０−２を
介して塗布し、さらに、中間転写ベルト１９に対しては
ステアリン酸亜鉛からなる板状の潤滑剤３７をブラシ３
８を介して塗布し、ブラシローラ１０−２とブラシ３８
による単位時間当たりの塗布量を調整することによっ
て、像担持体と中間転写体の付着力の関係を、上記所定
の関係に経時的に維持するようにしている。なお、潤滑
剤塗布に関わる詳細な構成は、後述の請求項８〜１３で
説明するものと同一である。

【０１２０】（五）．請求項１６に対応する説明 この例は、「像担持体の線速度≠中間転写体の線速
度」、「中間転写体の線速度＝転写材の表面張力」なる
条件を満足することが、虫喰い状画像の発生防止に効果
があるとするものである。前記「従来の技術」の欄で既
に述べたように、虫喰い状画像の発生の防止に対して
は、既にいくつかの技術が提案されているが、そのう
ち、「従来の技術」の欄における「Ｉ．」の項に述べ
ているように、転写媒体間に線速度差を設けた方が虫喰
い状の異常画像の解消に有利である。

【０１２１】転写媒体間に線速度差を設けることの意義
について説明する。例えば、図１１（ａ），（ｂ）にお
いて、符号ＩＩＩはトナー担持側、符号ＩＶはトナー被
転写側をそれぞれ示し、トナー担持側ＩＩＩが像担持体
のときはトナー被転写側ＩＶには中間転写体が、トナー
担持側ＩＩＩが中間転写体のときはトナー被転写側ＩＶ
には転写材が、それぞれ対応するものとする。図１１
（ａ）はトナー担持側ＩＩＩとトナー被転写側ＩＶとの
線速度比が１の場合、つまり、等速の場合を模視的に示
したもので、トナーＴには転写電界による静電力ｆｅ
（ｆｅ＝ｑ・Ｅ）のみ作用する。ここで、ｑはトナーの
有する電荷μＣ、Ｅは転写電界である。

【０１２２】これに対し、図１１（ｂ）に示すようにト
ナー担持側ＩＩＩとトナー被転写側ＩＶとの両者間に線
速度差がある場合には、静電力ｆｅの他に剪断力ｆｖが
作用する。ここで、剪断力ｆｖはファン・デル・ワール
ス力、他に基づくトナー担持部ＩＩＩとトナー被転写部
ＩＶ間の付着力からトナーＴを切り離す力として働く。
よって、トナー担持側ＩＩＩとトナー被転写側ＩＶとの
間に線速度差を設けた図１１（ｂ）の方が、図１１
（ａ）の場合に比較して、容易に静電力静電力ｆｅでト
ナーＴをトナー被転写部ＩＶに転写し得ると考えられ、
転写性の向上していると考える。

【０１２３】これに従えば、「像担持体の線速度≠中間
転写体の線速度」、「中間転写体の線速度≠転写材の表
面張力」なる条件を満足すのが、よいのであるが、「像
担持体の線速度≠中間転写体の線速度」の条件を満足す
ることにより、１次転写で線速度を生ぜしめると、像担
持体に対して中間転写体が速い、或いは、遅い、ことに
より、像担持体から中間転写体へ転写される画像の伸
び、又は、縮みが発生し、当該伸縮を画像処理等で補正
する必要が生ずる。

【０１２４】この補正処理を行なわずに伸び、縮みのな
い画像を得るには、１次転写工程及び２次転写工程にお
いて、像担持体の線速度と転写材線速度とを同一の線速
とし、その上で、中間転写体の線速度を像担持体又は転
写剤の線速度に対して加速又は減速した関係にする。

【０１２５】このようにすれば、「像担持体の線速度≠
中間転写体の線速度」の条件を満足することにより、１
次転写において一旦は、伸び、又は縮んだ画像が、２次
転写において、１次転写時と同率の伸縮率で、縮み又は
伸びることとなり、像担持体に形成されていた画像の同
じ伸縮のない画像に復元され、別途、画像伸縮に対する
補正手段を講ずることなく、虫喰い状画像の発生を防止
できる。

【０１２６】（六）．請求項３に対応する説明 この例は、 像担持体の表面張力≦中間転写体の表面張力 の関係を満足した上でさらに、 像担持体の線速度≠中間転写体の線速度 なる条件を満足することが、虫喰い状画像の発生防止に
効果があるとするものである。

【０１２７】上記「（五）．請求項１６に対応する説
明」の欄で既に述べたように、虫喰い状画像の発生の防
止に対しては、転写媒体間に線速度差を設けた方が有利
であるとの内容を請求項１の発明と結び付けて、条件を
より限定することにより、虫喰い状画像の発生防止をよ
り一層完全ならしめるものである。

【０１２８】（七）．請求項６に対応する説明 この例は、 像担持体の表面張力≦中間転写体の表面張力≦転写材の
表面張力 の関係を満足した上でさらに、 像担持体の線速度≠中間転写体の線速度 中間転写体の線速度＝転写材の表面張力 なる条件を満足することが、虫喰い状画像の発生防止に
効果があるとするものである。

【０１２９】虫喰い状画像の発生防止において、「像担
持体の表面張力≦中間転写体の表面張力≦転写材の表面
張力」の関係が重要であることは、前記「（三）．請求
項１、２、５に対応する説明」の項で既に述べた通りで
ある。また、「（五）．請求項３に対応する説明」の項
で転写媒体間に線速度差を設けることの重要性も説明し
た。

【０１３０】「像担持体の線速度≠中間転写体の線速
度」、「中間転写体の線速度＝転写材の表面張力」なる
条件は、前記「（五）．請求項１６に対応する説明」の
項で述べたように、「像担持体の線速度≠中間転写体の
線速度」の条件を満足することにより、１次転写で線速
度を生ぜしめると、像担持体に対して中間転写体が速
い、或いは、遅い、ことにより、像担持体から中間転写
体へ転写される画像の伸び、又は、縮みが発生し、当該
伸縮を画像処理等で補正する必要が生ずる。そこで、こ
の補正処理を行なわずに伸び、縮みのない画像を得るた
めの手段として、１次転写工程及び２次転写工程におい
て、像担持体の線速度と転写材線速度とを同一の線速と
し、その上で、中間転写体の線速度を像担持体又は転写
剤の線速度に対して加速又は減速した関係にすることと
したものである。

【０１３１】このようにすれば、「像担持体の線速度≠
中間転写体の線速度」の条件を満足することにより、１
次転写において一旦は、伸び、又は縮んだ画像が、２次
転写において、１次転写時と同率の伸縮率で、縮み又は
伸びることとなり、像担持体に形成されていた画像の同
じ伸縮のない画像に復元され、別途、画像伸縮に対する
補正手段を講ずることなく、しかも、表面張力の関係
も、上記式の関係を満足しているので、虫喰い状画像の
発生を防止できる。

【０１３２】（八）．請求項８に対応する説明 本例は、虫喰い状画像の発生防止の条件として、「像担
持体の表面エネルギー≦中間転写体の表面エネルギー」
なる関係を必要とする。前記従来の技術の欄における
ｃ．の項で述べたように、純物質の場合、表面張力は表
面エネルギーと同義である。また、一般的に純物質でな
くとも、濡れ性と同様に表面張力は表面エネルギーの代
用特性として扱われている。従って、請求項１におけ
る、「像担持体の表面張力≦中間転写体の表面張力」の
関係は、「像担持体の表面エネルギー≦中間転写体の表
面エネルギー」の関係に置き換えても、虫喰い状画像の
発生防止について、効果があるといえる。

【０１３３】（九）．請求項９に対応する説明 この例は、請求項８に記載の発明における、「像担持体
の表面エネルギー≦中間転写体の表面エネルギー」の関
係を具体的に達成するための１手段に相当し、「像担持
体の表面エネルギー≦中間転写体の表面エネルギー」な
る関係を満足させるために、像担持体の表面に、表面エ
ネルギーを下げるために潤滑材を塗布することを内容と
する。像担持体としての、感光体は、感光体特性であ
る、静電特性、機械的、耐久的特性等の観点から、一般
的にポリカーボネート樹脂が使用される。これに対し、
中間転写体は、材料選択の自由度があるため、表面エネ
ルギーの小さなフッ素系樹脂材料を用いることができ
る。

【０１３４】このように、中間転写体として、表面エネ
ルギーの小さな材料を使用した場合、表面エネルギーに
関しては、 像担持体の表面エネルギー＞中間転写体の表面エネルギ
ー となり、また、 中間転写体の表面エネルギー＜転写材の表面エネルギー なる関係となり、２次転写についてはともかく、１次転
写に際して虫喰い状の画像を生じることとなる。つま
り、どのような中間転写体が用いられようが、虫喰い状
の画像を生じさせないための上記、像担持体の表面エネ
ルギー≦中間転写体の表面エネルギーなる関係を維持す
るためには、像担持体の表面エネルギーを中間転写体の
表面エネルギーよりも下げるべく、像担持体上に潤滑剤
を塗布する必要が生じることとなる。

【０１３５】なお、過剰に潤滑剤を塗布した場合には副
作用が生じるため、上記の不等式で表現される関係を維
持できる範囲で、極力、潤滑剤の塗布量は抑制したい。
実際の潤滑材の塗布方法は、ブラシ塗布、又は潤滑材の
圧接塗布のため、単位時間当たりの塗布量の制御は、ブ
ラシ回転速度、潤滑材当接圧などで経験的に塗布量を制
御する。以下に具体例を述べる。

【０１３６】図１において、感光体クリーニングユニッ
ト１０には、前記したように、ブラシローラ１０−２が
設置されている。このブラシローラ１０−２は感光体９
の回転に同期して感光体とは逆方向に回転駆動される。
この回転に際し、該ブラシローラ１０−２は、感光体の
表面を摺擦し、１次転写にて残留した転写残トナーを機
械的あるいは静電的にクリーニングする。

【０１３７】さらに、ステアリン酸亜鉛を主成分とする
板状の潤滑剤３９がブラシローラ１０−２に常に当接す
る位置に配置されており、ブラシの回転に伴い、潤滑剤
は前記したクリーニング工程と同時にブラシローラ１０
−２により、削られる。こうしてブラシ表面に付着した
潤滑剤は感光体９の表面に塗布され、下流に位置するゴ
ムブレード１０−３にて、感光体表面に均一に塗布され
る。

【０１３８】なお、ブラシローラ１０−２を介しての潤
滑剤３９の感光体９への塗布は、上記説明のように、常
に行ってもよいし、或は、間欠的に行うようにしてもよ
い。

【０１３９】ここで、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を
選択したのは、成形加工がしやすいとの製造上の理由
と、感光体９に対して画像形成にかかわる悪影響がない
特性上の理由による。よって、ステアリン酸亜鉛が本発
明にかかわる唯一の物質ではなく、かかる特性を具備し
ていれば、他の物質でもよい。

【０１４０】このように、感光体９に潤滑剤を塗布する
ことにより、感光体９の表面エネルギーが下がり、感光
体９上のトナーの離型性が向上するので、中間転写体に
対する転写性能が向上し、１次転写を良好に行うことが
可能となる。

【０１４１】（十）．請求項１０に対応した説明 本例は、像担持体の表面エネルギー≦中間転写体の表面
エネルギーなる関係を満足させるため、潤滑剤を塗布す
る際、像担持体の表面に潤滑剤を塗布するとき、中間転
写体の表面にも潤滑剤を塗布することを内容とするもの
である。つまり、本例では、前記請求９に対応した例を
実施して、感光体９に対して潤滑剤を塗布するととも
に、中間転写ベルト１９に対しても潤滑剤を塗布する。

【０１４２】上記所定の表面エネルギーの関係を経時的
に満足させるためには、画像形成装置が使用されると
き、感光体９に対してはステアリン酸亜鉛からなる潤滑
材を塗布するのみならず、中間転写ベルト１９に対して
も、ステアリン酸亜鉛からなる潤滑剤を塗布することが
必要となる場合もある。感光体及び中間転写体に対する
単位時間当たりの潤滑材の塗布量を調整することによっ
て、像担持体と中間転写体の表面エネルギーの関係を、
上記所定の関係に経時的に維持し、虫喰い状画像の発生
を防止、抑制するようにする。さらに、転写材の両面に
画像を形成する所謂両面コピーの場合、転写材には表面
（最初に上を向いている面）にトナーが転写、定着され
た後、図示しない反転機構により該転写材が反転され
て、前に表面だった面が下を向き、前に裏面だった面
（以下、裏面という）が上を向いて、この裏面に、２次
転写によるトナーが転写されることとなる。

【０１４３】しかし、この裏面に２次転写する際には、
該裏面には既に、前記表面のトナー像の定着の際に、該
定着ローラからの離型性向上のために定着ローラに塗布
されている定着オイルが塗布されているため、表面転写
時に比べて、該裏面の表面エネルギーは大幅に低下して
いる。従って、裏面転写時に虫喰い状の画像を発生させ
ないためには、 感光体の表面エネルギー≦中間転写ベルトの表面エネル
ギー≦転写材の表面の表面エネルギー≦転写材の裏面の
表面エネルギー なる関係とする必要が生じる。

【０１４４】従って、両面コピー時の中間転写ベルトの
表面エネルギーは、片面コピーの場合に比較して、より
小さく抑えられねばならない。そこで、本例では、感光
体と中間転写ベルトの両者に潤滑剤を塗布することで、
上記不等式の関係を満足して、両面コピー時における虫
喰い状の画像の発生を防止する。

【０１４５】このため、図２に示すように、ローラ３５
近傍の中間転写ベルト１９に対向して潤滑剤の塗布装置
３６を設けている。この塗布装置３６は、ステアリン酸
亜鉛を主成分とする潤滑油添加剤を溶融し、冷却個化さ
せた板状の潤滑剤３７と、この潤滑剤の表面を摺擦する
ブラシ３８などから構成されている。

【０１４６】ここで、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を
選択したのは、成形加工がしやすいとの製造上の理由
と、中間転写ベルト１９に対して画像形成にかかわる悪
影響がない特性上の理由による。よって、ステアリン酸
亜鉛が本発明にかかわる唯一の物質ではなく、かかる特
性を具備していれば、他の物質でもよい。

【０１４７】この装置は、予め決められた作像動作終了
時（例えば、５０枚画像形成後）の中間転写ベルト１９
の最後のクリーニング工程において動作する。ブラシ３
８は図示しない回転装置により回転させられる。塗布装
置３６は図示しないソレノイドにより、中間転写ベルト
１９にブラシ３８が所定時間（ベルト２〜３回転分）当
接するように移動する。

【０１４８】この動作により、ブラシ３８により削られ
て、ブラシ表面に付着した潤滑剤は、中間転写ベルト１
９の表面に均一に付着する。

【０１４９】以上、本例において、感光体９と、中間転
写ベルト１９の表面エネルギーが一定水準に下がること
から、１次転写性のみならず、２次転写性も向上させる
ことができる。

【０１５０】（十一）．請求項１１に対応した例 本例は、前記（十）．において、潤滑剤を塗布する際
に、像担持体の表面に塗布される潤滑剤は、中間転写体
の表面に塗布される潤滑剤と同等以下の表面エネルギー
を像担持体に与えるものとすることを内容とするもので
ある。つまり、前記（十）．に記載した内容を実施する
際に、 感光体の表面エネルギー≦中間転写ベルトの表面エネル
ギー≦転写材の表面の表面エネルギー≦転写材の裏面の
表面エネルギー なる関係を満足させるため、感光体９の表面に塗布され
る潤滑剤は中間転写ベルト１９の表面と同等以下の表面
エネルギーを感光体９の表面に与えるものとする。

【０１５１】本例により、感光体の表面エネルギーは中
間転写ベルトの表面エネルギーと同等以下となり、感光
体から中間転写ベルト間に作用している転写電界による
トナーの転移に際してこれを妨げることがないので、感
光体表面からのトナーの離型性、つまり、１次転写性を
向上させることができる。

【０１５２】ここで、潤滑剤３９をブラシローラ１０−
２に常に当接する位置に配置してブラシの回転に伴い、
潤滑剤をブラシローラ１０−２を介して感光体９の表面
に常に塗布するようにした場合には、感光体９からのト
ナーの離型性を中間転写ベルト１９と同等以上にするこ
とができ、１次転写性を向上させることができる。とこ
ろで、１次転写性を向上させるための、 像担持体の表面エネルギー≦中間転写体の表面エネルギ
ー なる関係を維持するためには、中間転写体以上に像担持
体には潤滑剤が塗布されなければならない。一般に、像
担持体の周辺には種々の部材が配置されている。従っ
て、像担持体に潤滑剤を間欠塗布するのに必要な接離機
構を設けるスペースを確保すことは困難であることが多
い。その場合には、像担持体への潤滑剤の塗布は連続塗
布、中間転写体へは間欠塗布とすることで、上記不等式
の関係を満足することとする。

【０１５３】（十二）．請求項１２、１３に対応した説
明 本例は、前記（十）．に記載の請求項１０に対応した内
容を実施する際に、感光体９の表面に塗布される潤滑剤
は中間転写ベルト１９の表面に塗布される潤滑剤と同じ
ものとすることを内容とする。これにより、 感光体の表面エネルギー≦中間転写ベルトの表面エネル
ギー≦転写材の表面の表面エネルギー≦転写材の裏面の
表面エネルギー なる条件を満足させることができる。

【０１５４】つまり、本例により、感光体と中間転写ベ
ルトの表面エネルギーは等しくなり、この場合でも転写
電界によるトナーの付着力を損なわないので、１次転写
性を劣化させなくすることができる。ここで、さらに、
像担持体の表面に塗布される潤滑剤の単位時間あたりの
塗布量を、中間転写体の表面に塗布される潤滑剤の単位
時間あたりの塗布量よりも多くすれば、請求項８におけ
る、「像担持体の表面エネルギー≦中間転写体の表面エ
ネルギー」なる条件を満足することができる。

【０１５５】（十三）．像担持体、中間転写体の各表面
エネルギーの変化と転写特性との関係 さらに、請求項８、９、１０、１１、１２、１３に記載
の”表面エネルギー”に関し、潤滑剤の塗布工程、塗布
条件等の具体例を示し、当該請求項に関わる発明をより
詳しく説明する。図４〜図７において明らかなように、
１次転写不具合領域は像担持体である感光体と中間転写
体である中間転写ベルトの各表面エネルギーの相対的な
差によって決まり、２次転写不具合領域は中間転写ベル
ト表面エネルギーの絶対値により決まる。中間転写体と
転写材の各表面エネルギーに関しては、「中間転写体の
表面エネルギー≦転写剤の表面エネルギー」の関係が維
持されるか否かにかかっている。しかし、当然のことと
して、転写材の表面エネルギーを我々はコントロールで
きない。以上により、２次転写の不具合領域は、中間転
写体の表面エネルギーの絶対値できまることとなる。

【０１５６】 感光体・中間転写ベルトの両方に何も
塗布しない場合（図４参照） 従来技術に相当する。感光体、中間転写ベルトともに、
表面エネルギーは、コピー枚数が増すにつれて上昇す
る。しかし、感光体表面はブラシローラ１０−２により
研磨される。一方、中間転写ベルトはこのようなブラシ
ローラは備えていない。従って、コピー枚数を重ねる
と、感光体表面の表面エネルギーはブラシローラによる
研磨による低減効果と、トナーフィルミングによる上昇
効果との収支バランスにより、除々に上昇する。これに
対し、中間転写ベルトの方は、研磨ローラを具備してい
ないので、トナーフィルミングによる表面エネルギーの
上昇のの割合が感光体表面よりも大きくなる。このた
め、図４に示すように、中間転写ベルトの方がコピー枚
数の増加にともなう表面エネルギーの上昇率が大きくな
る。 従って、 感光体表面エネルギー≦中間転写ベルトの表面エネルギ
ー なる関係は満足され、１次転写工程における転写は、虫
喰い状の画像を生じないものの、コピー枚数がある値に
達すると、図３において、中間転写ベルトの表面エネル
ギーの直線が２次転写不具合領域に入るコピー枚数Ｋ１
のときから、 中間転写ベルトの表面エネルギー≦転写材の表面エネル
ギー なる関係を満足しなくなり、２次転写で虫喰い状の画像
を発生してしまう。

【０１５７】このため、感光体の表面エネルギーが中間
転写ベルトに対し、相対的に小さいので、１次転写の不
具合は発生しないが、中間転写ベルト表面エネルギーが
感光体よりも相対的に大きい範囲で２次転写の不具合を
発生させてしまう。

【０１５８】 中間転写ベルトに間欠的に潤滑剤を塗
布する場合（図５参照） 従来技術に相当する。感光体の表面エネルギーはブラシ
ローラによる研磨と、トナーフィルミングとの収支バラ
ンスに応じて、図４の場合と同じにコピー枚数の増加と
ともに、徐々に上昇する。これに対し、中間転写ベルト
の表面は、潤滑剤の塗布が間欠的になされるのであるか
ら、塗布がなされると一気に下降し、塗布が止むとトナ
フィルミングにより徐々に上昇する。このため、塗布の
直後と塗布後の状態とで、鋸歯状の変化を繰り返す。

【０１５９】このように、中間転写ベルトの表面エネル
ギーは、鋸歯状の変化を繰り返すものの、表面エネルギ
ーの小さい潤滑剤が経時的に塗布されるので、常に感光
体の表面エネルギーを上回ることがなく、略一定のレベ
ルで推移する。それでも、転写性に寄与する他の条件に
より、感光体のトナーフィルミングがまだ少ないうち
は、１次転写不具合領域には入らないが、感光体の表面
エネルギーは徐々に上昇していくわけであるから、コピ
ー枚数Ｋ２のときからは、１次転写不具合領域に突入し
てしまう。そして、１次転写不具合領域に入った以降
は、”かすれ”などの不具合が顕在化する。実際には、
収支状態はアンバランスであり、中間転写ベルトの表面
エネルギーは、ばらついているので、中間転写ベルトに
潤滑剤を塗布する場合には、一般的にこのような状態を
生じる。

【０１６０】中間転写体に間欠的に潤滑剤を塗布し、
かつ、感光体にも同じ潤滑剤を塗布する場合（図６、図
７参照） 図６については、中間転写ベルトの表面は、図５におけ
ると同じように、潤滑剤の塗布が間欠的になされるので
あるから、塗布がなされると一気に下降し、塗布が止む
とトナーフィルミングにより徐々に上昇する。このた
め、塗布の直後と塗布後の状態とで、鋸歯状の変化を繰
り返す。感光体については、中間転写ベルトと同じ潤滑
剤が塗布される訳であるから、表面エネルギーは、破線
で示すように、中間転写ベルトにおける鋸歯の底部に沿
う一定の値で推移する。従って、中間転写ベルト、感光
体共に、１次転写不具合領域にも、また、２次転写不具
合領域にも入り込まず、虫喰い状の画像は発生しない
（請求項１２）。

【０１６１】図７については、中間転写ベルトの表面に
対する潤滑剤の塗布の条件は、図５におけると同じであ
るが、転写材の種類が変わることにより、中間転写ベル
ト上の潤滑剤の減少の度合いが不均一になり、或いは、
中間転写ベルト上のトナーの有無の分布状態によって
は、該中間転写ベルト上のトナー減少の度合いが一定と
ならないために、中間転写ベルトの表面エネルギーを示
す曲線は、図５、図６に示したような規則的な鋸歯状と
はならずに、ランダムな形となる。この場合でも、中間
転写ベルト、感光体共、使用されている潤滑剤は同じで
あるので、中間転写ベルトの表面エネルギーは、中間転
写ベルトの表面エネルギーを下まわることはない。

【０１６２】潤滑剤塗布の具体例 〔中間転写ベルトに対する潤滑剤の塗布〕 ａ．塗布工程 工程１ 図２、図３に示した構成の画像形成装置において、既に
説明したように、中間転写ベルト１９上に形成された１
次転写像としてのトナー像が、２次転写工程により、転
写材としての転写紙に転写される。中間転写ベルト１９
上に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニングユニ
ット２２のクリーニング用のゴムブレード２２−２を接
触機構２２−３により中間転写ベルト１９に押圧するこ
とにより除去される。これにより、中間転写ベルト１９
は初期化される。このクリーニング工程は、２次転写工
程毎に実施されるのであるが、この２次転写工程５０回
毎に上記クリーニング工程後、中間転写ベルト１９への
潤滑剤塗布工程が実施される。

【０１６３】工程２ このように、板状のステアリン酸亜鉛からなる潤滑剤３
７に常時接触したブラシ３８を回転駆動することによ
り、前記ステアリン酸亜鉛の表面を摺擦することで、ブ
ラシ３８に潤滑剤３７を付ける。

【０１６４】工程３ 工程１の状態のまま、塗布装置３６を図示しない押圧機
構により中間転写ベルト１９に押圧する。

【０１６５】工程４ 中間転写ベルト１９上に塗付けられたステアリン酸亜鉛
はさらに、ベルトクリーニングユニット２２のゴムブレ
ード２２−２にて中間転写ベルト上に均一に伸ばされ、
安定した状態としてベルト表面を被う。

【０１６６】工程５ 塗布装置３６は少なくとも中間転写ベルト１９の１周を
塗布するまで当該中間転写ベルト１９に接触し続ける。
そして、この１周塗布が終わるタイミングを接離条件と
している。ブラシ３８の回転駆動は中間転写ベルト１９
への塗布終了後停止する。

【０１６７】工程６ ベルトクリーニングユニット２２のクリーニングブレー
ドは、少なくともステアリン酸亜鉛が塗布された領域に
ついては接触するように制御される。例えば、潤滑剤塗
布領域が２回通過後、つまり、中間転写ベルト１９が２
周通過後接離機構２２−２により離している。

【０１６８】工程７ 中間転写ベルト１９は上記工程６の工程終了後、回転駆
動が停止される。上記、潤滑剤塗布に際しての各ユニッ
トの条件は次の通りである。

【０１６９】ｂ．塗布条件 ・中間転写ベルト１９の線速度：１８０ｍｍ／ｓｅｃ ・ブラシ３８の回転速度：６００ｒｐｍ（ブラシは中間
転写ベルトと同じ向きに回転する） ・ブラシ３８の材質：導電性アクリル繊維・３００Ｄ／
４８Ｆ・２０，０００本／ｉｎｃｈ²（ＳＡ−７：東レ
・商品名） ・ブラシ３８のステアリン酸亜鉛への食い込み量：１ｍ
ｍ ・ブラシ３８の中間転写ベルト１９への食い込み量：１
ｍｍ

【０１７０】〔感光体に対する潤滑剤の塗布〕 ａ．塗布工程 工程１ 感光体９へはトナー像が前記した作像プロセスにより形
成され、トナー像は１次転写工程にて、中間転写ベルト
１９へ転写される。感光体９上に残留した転写残トナー
は、感光体クリーニングユニット１０に位置するブラシ
ローラ１０−２にて殆どが除去される。ブラシローラ１
０−２は、図示しない駆動機構により、感光体９とは逆
向きに回転駆動される。ブラシローラ１０−２は、感光
体表面を摺擦し、転写残トナーを機械的・電気的作用に
て捕獲する。ブラシローラのブラシに捕獲されたトナー
は、トナーの極性とは逆極性のバイアス電圧が印加され
たバイアスローラ１０−４を摺擦する次工程にて電気的
作用により該バイアスローラ１０−４に移行し、ブラシ
ローラ１０−２はクリーニングされる。

【０１７１】工程２ ブラシローラ１０−２に常に接触するようにして、板状
のステアリン酸亜鉛からなる潤滑剤３９が設けられてい
る。この潤滑剤３９は、ブラシローラ１０−２で摺擦さ
れることにより、ブラシに付着する。

【０１７２】工程３ ブラシローラ１０−２は、感光体表面を摺擦する工程へ
移り、前記中間転写ベルト１９における潤滑剤の塗布工
程と同じように、ブラシ３８に付着したステアリン酸亜
鉛を感光体９の表面に塗付ける。

【０１７３】工程４ 感光体表面に塗付けられたステアリン酸亜鉛は、感光体
の回転方向上、ブラシローラ１０−２の次の位置に設け
られたゴムブレード１０−３により均一に延ばされ、安
定した状態として感光体表面を被う。

【０１７４】工程５ 感光体クリーニングユニット１０は常に感光体９に接触
しており、ブラシローラ１０−２は感光体駆動と同期し
て回転駆動される。よって、感光体９へのステアリン酸
亜鉛塗布を常に行なわれ、その結果、感光体表面の表面
エネルギーは安定している。

【０１７５】ｂ．塗布条件 ・感光体９の線速度：１８０ｍｍ／ｓｅｃ ・ブラシローラ１０−２の回転速度：１７０ｒｐｍ（ブ
ラシローラは感光体と逆向きに回転する） ・ブラシの材質：導電性アクリル繊維・３００Ｄ／４８
Ｆ・２０，０００本／ｉｎｃｈ²（ＳＡ−７：東レ・商
品名） ・ブラシのステアリン酸亜鉛への食い込み量：１ｍｍ ・ブラシの感光体への食い込み量：１ｍｍ なお、感光体９への潤滑剤の塗布は上記のようにブラシ
ローラを介することなく、板状ステアリン酸亜鉛を直
接、感光体９に当接して塗布することもできる。ここ
で、感光体９と、中間転写対１９について、単位時間あ
たりの潤滑剤の塗布量を、感光体＞中間転写体の関係に
すれば、付着力、表面エネルギー、表面張力などについ
て、虫喰い状画像の発生が防止される条件にすることが
できる。感光体表面エネルギーは潤滑剤により、常に一
定の表面エネルギー状態に保たれる。中間転写ベルト表
面は、図４の場合と同様に、潤滑剤の収支バランスがと
れていれば塗布直後、直前の状態を繰り返す。これによ
り、感光体、中間転写ベルトの表面エネルギーは１次・
２次転写不具合領域に入り込まず、常に安定した転写が
行われる。

【０１７６】実際の装置においては、中間転写ベルト上
の潤滑剤の量は、図６に示したような規則的な変動はし
ない。しかし、感光体表面の表面エネルギーが一定に保
たれれば、中間転写ベルトの表面エネルギーが図７に示
すように変動しても、感光体、中間転写ベルトともに、
１次転写不具合領域に入り込まず、図５に示したと同じ
ように、常に虫喰い状画像の生じない安定した転写が行
われる。

【０１７７】前記本発明の実施例において、像担持体で
ある感光体へ塗布する潤滑剤は、ブラシローラ１０−２
により常に感光体に塗布される。別の実施例としては、
中間転写ベルトへの塗布法と同じように、感光体クリー
ニングユニット１０とは別個に専用の塗布装置を設ける
こともできる。

【０１７８】（十四）．請求項４，７に対応する説明 この例は、「像担持体の表面張力≦中間転写体の表面張
力」とする場合、或いは、「像担持体の表面張力≦中間
転写体の表面張力」とする場合において、さらに、これ
らの条件に加重して、中間転写体の表面粗度を０．６〜
０．９μｍ（ＪＩＳ Ｂ０６０１による十点平均粗さ）
とすることとしたものである。転写性の向上に、表面粗
度が関係していることは、前記従来の技術の欄における
で述べた通りであり、虫喰い状画像の発生防止上、表
面粗度に関して、上記限定を加重することで、一層の効
果がある。なお、本願発明は、上記実施例に限定される
ものではない。例えば、表面張力、付着力、表面エネル
ギー等の数値、又は使用材料を実験データとして記載し
ているが、本願発明は、当該数値、材料に限定されるも
のではない。像担持体として感光体ドラムを、中間転写
体として中間転写ベルトを各々実施例に記載したが、感
光体ドラムはベルト状、中間転写ベルトはドラム状でも
本願発明は適用される。その他、本願発明の技術的思想
を利用するものは全て本願発明に含まれる。

【０１７９】

【発明の効果】本発明の何れの請求項においても、虫喰
い状の画像の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に適する画像形成装置の要部構成
を説明した図である。

【図２】本発明の実施に適する画像形成装置の要部構成
であって、潤滑剤塗布手段を付帯したものの構成を説明
した図である。

【図３】本発明の実施に適する画像形成装置の全体構成
を説明した図である。

【図４】中間転写ベルトと感光体の表面エネルギーの変
化を説明した図である。

【図５】中間転写ベルトと感光体の表面エネルギーの変
化を説明した図である。

【図６】中間転写ベルトと感光体の表面エネルギーの変
化を説明した図である。

【図７】中間転写ベルトと感光体の表面エネルギーの変
化を説明した図である。

【図８】虫喰い状の画像を例示した図である。

【図９】表面の凹凸と転写性能の関係を説明した図であ
る。

【図１０】表面の凹凸と転写性能の関係を説明した図で
ある。

【図１１】転写媒体の線速度差と転写性能の関係を説明
した図である。

【図１２】トナーの付着力の測定方法を説明した図であ
る。

【符号の説明】

９ （像担持体としての）感光体 １９ （中間転写体としての）中間転写ベルト ３７ 潤滑剤 ３９ 潤滑剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青戸 淳 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 山下 昌秀 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 美才治 隆 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 大崎 真実 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 新谷 剛史 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体上に形成される可視の色現像画像
   を無端状に移動する中間転写体上に１次転写し、この中
   間転写体上の１次転写画像を転写材に２次転写する中間
   転写方式の画像形成装置において、 実使用状態における前記像担持体、前記中間転写体、前
   記転写材の各表面張力が、 像担持体の表面張力≦中間転写体の表面張力 の関係にあることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、 前記中間転写体の表面張力が、４１ｄｙｎ／ｃｍ以下で
   あることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の画像形成装置において、 前記潜像担持体、前記中間転写体の各線速度が、 像担持体の線速度≠中間転写体の線速度 の関係にあることを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】請求項１記載の画像形成装置において、 前記中間転写体の表面粗度が０．６〜０．９μｍ（ＪＩ
   ＳＢ０６０１による十点平均粗さ）であることを特徴と
   する画像形成装置。
5. 【請求項５】請求項１記載の画像形成装置において、 実使用状態における前記像担持体、前記中間転写体、前
   記転写材の各表面張力が、 像担持体の表面張力≦中間転写体の表面張力≦転写材の
   表面張力 の関係にあることを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の画像形成装置において、 前記像担持体、前記中間転写体、前記転写材の各線速度
   が、 像担持体の線速度≠中間転写体の線速度、 像担持体の線速度＝転写材の線速度 の関係にあることを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】請求項５記載の画像形成装置において、 前記中間転写体の表面粗度が０．６〜０．９μｍ（ＪＩ
   ＳＢ０６０１による十点平均粗さ）であることを特徴と
   する画像形成装置。
8. 【請求項８】像担持体上に形成される可視の色現像画像
   を無端状に移動する中間転写体上に１次転写し、この中
   間転写体上の１次転写画像を転写材に２次転写する中間
   転写方式の画像形成装置において、 実使用状態における前記像担持体、前記中間転写体の各
   表面エネルギーが、 像担持体の表面エネルギー≦中間転写体の表面エネルギ
   ー の関係にあることを特徴とする画像形成装置。
9. 【請求項９】請求項８記載の画像形成装置において、 前記像担持体の表面に表面エネルギーを下げるために潤
   滑剤を塗布することを特徴とする画像形成装置。
10. 【請求項１０】請求項８記載の画像形成装置において、 前記像担持体及び前記中間転写体の各表面の表面エネル
    ギーを下げるために、それぞれの表面に潤滑剤を塗布す
    ることを特徴とする画像形成装置。
11. 【請求項１１】請求項１０記載の画像形成装置におい
    て、 前記像担持体の表面に塗布される潤滑剤は、前記中間転
    写体の表面に塗布される潤滑剤と同等以下の表面エネル
    ギーを前記像担持体の表面に与えるものであることを特
    徴とする画像形成装置。
12. 【請求項１２】請求項１０記載の画像形成装置におい
    て、 前記像担持体の表面に塗布される潤滑剤は、前記中間転
    写体の表面に塗布される潤滑剤と同じものであることを
    特徴とする画像形成装置。
13. 【請求項１３】請求項１０記載の画像形成装置におい
    て、 前記像担持体の表面に塗布される潤滑剤の単位時間当り
    の塗布量は、前記中間転写体の表面に塗布される潤滑剤
    の単位時間当りの塗布量よりも多いことを特徴とする画
    像形成装置。
14. 【請求項１４】像担持体上に形成される可視の色現像画
    像を無端状に移動する中間転写体上に１次転写し、この
    中間転写体上の１次転写画像を転写材に２次転写する中
    間転写方式の画像形成装置において、 実使用状態における前記像担持体、前記中間転写体とト
    ナーとの付着力が、 像担持体とトナーとの付着力≦中間転写体とトナーとの
    付着力 の関係にあることを特徴とする画像形成装置。
15. 【請求項１５】請求項１４記載の画像形成装置におい
    て、 実使用状態における前記像担持体、前記中間転写体、前
    記転写材とトナーとの付着力が、 像担持体とトナーとの付着力≦中間転写体とトナーとの
    付着力≦転写材とトナーとの付着力 の関係にあることを特徴とする画像形成装置。
16. 【請求項１６】像担持体上に形成される可視の色現像画
    像を無端状に移動する中間転写体上に１次転写し、この
    中間転写体上の１次転写画像を転写材に２次転写する中
    間転写方式の画像形成装置において、 前記像担持体、前記中間転写体、前記転写材の各線速度
    が、 像担持体の線速度≠中間転写体の線速度 像担持体の線速度＝転写材の線速度 の関係にあることを特徴とする画像形成装置。