JPH0950190A

JPH0950190A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0950190A
Application number: JP19953595A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kobayashi; 廣行小林; Akihiko Nakazawa; 明彦仲沢; Tsunenori Ashibe; 恒徳芦邊; Takashi Kusaba; 隆草場; Atsushi Tanaka; 篤志田中
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-08-04
Filing date: 1995-08-04
Publication date: 1997-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】長期使用においても転写不良、画像欠陥及び
感光体汚染を防止し、良好で均一な画像を維持でき、し
かも中間転写体の長寿命化及び低ランニングコスト化を
実現した画像形成装置を提供する。【解決手段】第１の画像担持体上に形成された画像を
中間転写体上に転写した後、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、少な
くとも弾性層上に第１の層及び第２の層をこの順に有
し、かつ第１の層のバインダーと第２の層のバインダー
が共にハロゲン族元素を含有する画像形成装置。

Description

【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、一旦中間転写体上に転写させた後に
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該略図を図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、一次帯電器
（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
印加される一次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。

【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６
１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２
４が給送され、同時に二次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。この二次転写バ
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。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優れている。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の画担持像体になんら加工、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の画担持像体を多種多様に選
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
担持像体の幅の広狭または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】このように、中間転写体を用いることによ
る利点のため、すで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。

【００２２】しかし、この中間転写体を用いた画像形成
装置を実際に繰り返し使用する場合、次のごとき問題点
を未だ有している。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】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、例えば紙やＯＨＰシート
への転写効率を高めるために、最外層と弾性層のみの組
み合わせを用いた中間転写体の最外層のバインダーに高
潤滑性粉体を多量に混合したものを使用した場合、接着
性の高いバインダーを用いたとしても、そもそも最外面
が高潤滑性であるが故に最外層と弾性層との密着性が良
好でなくなることがある。このため３〜４万枚程度の耐
久性はこの状態でも有しているものの、更に長期間（例
えば６万枚程度）の耐久を行うと表層が弾性層から剥が
れたりひびわれたりすることがあり、転写したときに剥
がれた部分の導通が十分でなくなり、十分に転写されず
に画像のムラが発生したり、ひびわれた部分が十分に転
写されずに画像にひびわれた表面状態がそのまま転写し
てしまうことがあった。このことで中間転写体を３〜４
万枚毎に交換しなければならず、ランニングコストが高
いものとなってしまうことがあった。

【００２４】また、最外層バインダー中に高潤滑性粉体
を多量に混合したものを使用した場合、バインダーと高
潤滑性粉体の密着性が充分でなくなることがあり、その
ために最外層の弾性層ブリード物に対するバリアー性が
低下することがあり、１〜２週間程度の高温高湿環境で
はバリアー性が保たれているものの１ヵ月以上の長期に
わたる場合、バインダーと高潤滑性粉体との界面を弾性
層からのブリード物が通り抜けて、感光体等を汚染し画
像欠陥を生じる場合があった。

【００２５】更には、第一の画像担持体、例えば感光ド
ラムから中間転写体への転写効率、及び中間転写体から
第二の画像担持体、例えば紙、ＯＨＰシートへの転写効
率を高くするため転写バイアスを高く設定する方法があ
るが、転写バイアスを高くした場合、感光体に打痕ある
いは金属粉等の異物が混入して感光体の背面電極に通ず
る導電路が形成されたとき、前記と同様に長期間耐久さ
れて最外層が弾性層から剥がれたりひびわれたりすると
中間転写体から過剰な電流が流れ、中間転写体に印加さ
れた電圧が降下することによって、中間転写体の感光体
長手方向接触領域全域にわたって、十分転写されない部
分ができ、欠陥のある画像になってしまうことがあっ
た。更に、感光体背面電極への過剰電流は電子写真装置
の電気制御系統の誤動作や破損を生じさせる等のおそれ
があった。

【００２６】しかるに、本発明は前述の諸問題を解決し
た新規な中間転写体を用いる画像形成装置を提案するも
のである。

【００２７】本発明の目的は、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極めて高い画像形成装置を提供す
ることにある。

【００２８】本発明の別の目的は、画像の微小部分の転
写不良の発生しない、所謂中抜け画像のない、均一、均
質の画像品質が、第２の画像担持体である紙やＯＨＰシ
ートの種類に依存することなしに達成される画像形成装
置を提供することにある。

【００２９】本発明の更に別の目的は、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中間転写体
の特性に変化がなく、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ことにある。

【００３０】本発明のその上の目的は、中間転写体表面
へのトナーの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ことにある。

【００３１】本発明の更にその上の目的は、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
供することにある。

【００３２】更に別の目的は、中間転写体の層構成が、
少なくとも弾性層及び第１の層と第２の層を有している
中間転写体の第２の層、もしくは中間転写体の最外層に
高潤滑性粉体を多量に混合したものを使用した場合にお
いて長期間繰り返し画像を出力しても、第２の層もしく
は最外層が弾性層から剥がれたり、ひび割れたりせず均
一な導電性及び転写性を実現すること、もしくは、弾性
層からのブリード物が発生した場合でも感光体汚染され
ず画像欠陥を発生しないこと、もしくは、第１の画像担
持体から中間転写体への転写、及び中間転写体から第２
の画像担持体への転写をする場合の転写効率を高めるた
め転写バイアスを高く設定した場合でもリークが発生し
ない画像形成装置を提供することにある。

【００３３】

【課題を解決するための手段】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上に転
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、少なくとも弾性層上に
第１の層及び第２の層をこの順に有し、かつ第１の層の
バインダーと第２の層のバインダーが共にハロゲン族元
素を含有することを特徴とする画像形成装置である。

【００３４】本発明においては、第２の層と弾性層との
間にある第１の層が、第２の層に使用されるバインダー
と同様にハロゲン族元素を含有したバインダーを用いて
いるため第２の層に高潤滑性のフィラー、例えば好まし
くはフッ素系のフィラーを多量に混合しても第２の層と
第１の層との接着性がより緊密に増し、更に第１の層と
弾性層との接着も第１の層には離型性を求めなくてもよ
いので高潤滑性粉体を混合する必要がなく、第１の層と
弾性層の密着性は良好なものとなる。このとき、弾性層
が窒素元素を含有した弾性体である場合、第１の層にバ
インダーに含有したハロゲン族元素の電子吸引性と、弾
性層に含有した窒素元素の電子供与性が相俟って層間の
親和密着性は非常に増すことになる。

【００３５】これらのことにより、第２の層と弾性層の
密着性が良好でない場合でも第１の層が第２の層と弾性
層の仲介をすることで、高い密着性を実現することがで
き、繰り返し使用したとき第２の層が弾性層から剥がれ
たり、ひび割れたりしなくなり、転写したときに剥がれ
た部分の導通が十分でなくなることによる転写不良を防
止すること、更には、第２の層に高潤滑性のフィラーを
多量に混合しても第１の層には離型性を求めなくてもよ
いので高潤滑性粉体を混合する必要がなく、高潤滑性粉
体とバインダーとの間から弾性体のブリード物のすりぬ
けがなくなり、感光体汚染を防ぐことができる。更に
は、弾性層と第２の層の間に第１の層を用いることによ
り密着性が向上することによって、第２の層と弾性層と
の界面で密着性不十分による電流の横流れを防ぐことが
でき、ドラムにピンホール等があいている場合において
も、その穴から過大電流が流れ（以下ピンホールリーク
と記す）、転写時に十分転写されない部分ができること
による、欠陥画像を防止している。

【００３６】また、特に第２の層にフッ素元素を含有し
た層を有することにより、これを表層に用いた場合中間
転写体表層は、トナーの離型性、及びトナー汚染防止を
著しく向上することができ、一次及び二次転写効率を高
めることができる。

【００３７】更に驚くべきことには、本発明の中間転写
体を用いることにより、前述の中間転写体クリーナ３５
ごときの高価で複雑な装置を用いることなく、第２の画
像担持体へ転写した後、中間転写体に残存するトナーを
清掃除去できることを見い出した。

【００３８】すなわち、高離型性及び高密着性を有する
中間転写体を用いることにより、図５に示されるごとく
中間転写体クリーナ３５の代わりに、バイアスを印加で
きる中抵抗クリーニングローラ７０を当該中間転写体２
０に当接するだけで、中間転写体２０上のトナー７１を
クリーニング除去することができる。

【００３９】中間転写体２０上のトナー７１はクリーニ
ングローラ７０を通過する時該ローラ７０より適当なバ
イアスが印加される。これにより、トナー７１は感光ド
ラム１に吸引され易い好ましい電荷を付与され感光ドラ
ム１と中間転写体２０のニップ部を通過することにな
る。この時、感光ドラム１上のトナー画像７２が、中間
転写体２０上へ印加された一次転写バイアスにより形成
された電界により中間転写されると同時に、トナー７１
は上述の電界のもとで感光ドラム１上へ回収されること
になる。この作用により中間転写体２０上のトナー７１
は全て感光ドラム１へ回収されクリーナ１４へ収容され
る。中間転写体２０表面上からトナーは除去清掃される
ことになる。更に、次の瞬間、先の清掃された中間転写
体表面へ前述のトナー画像７２が転写されていくことに
なる。

【００４０】この様なクリーニング同時転写という効果
は、本発明のごときの高離型、高密着性を有した、中間
転写体のみによって達成し得るものである。

【００４１】もちろん、トナーの離型性が悪ければクリ
ーニングローラ７０でどんなに高バイアスを印加し、高
電荷を付与してもニップ部で完全にトナーを感光ドラム
１へ回収することは不可能である。同様に転写効率が低
ければ二次転写後の残トナーであるトナー７１は思いの
ほか多くなり、やはりニップ部で全てのトナーを回収す
ることはできなくなる。

【００４２】中間転写体２０の離型性についても上述と
同様であり、トナー７１を中間転写体表面から離脱し易
い状態を作ることが必要である。

【００４３】本発明で用いる高潤滑性粉体としては中間
転写体表面に潤滑性を付与できるものであり、本発明で
用いる粉体の潤滑性を判断するためには次の様な方法を
用いることができる。

【００４４】試験する粉体２０重量部と中間転写体表層
に使用される樹脂、例えばウレタンプレポリマー１００
重量部とを撹拌混合し、硬化剤５重量部を添加混合した
後ＰＥＴ板上にスプレー塗布して試験サンプルを作製す
る。この時トルエン、ＭＥＫ等溶解し得る混合溶媒によ
り塗料粘度の調整を行い均一な塗装表面が得られる様に
注意する。一方、試験する粉体を添加しない以外は同様
にして比較塗装サンプルを作製する。次に、表面性測定
機ＨＥＩＤＯＮ−１４ＤＲ（新東科学社製）を用いて両
者のすべり抵抗を測定する。測定方法としては、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の垂直荷重下に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％以下であれば試験粉体
は高潤滑性粉体と判断できる。

【００４５】また一方、前記中間転写体表面の水の接触
角が６０°以上、かつすべり抵抗が２００ｇ以下である
ような物性にした場合、トナーの離型性が大きく、転写
効率が向上する。このため、耐フィルミング特性も同時
に良好となる。また、水との接触角を大きくすることに
より、電気抵抗の環境依存性を低減する効果もある。こ
れは、中間転写体表面が疎水性であることから中間転写
体が吸湿しにくくなり、使用環境における湿度の影響を
受けにくくなるためと推察している。更には、転写効率
が向上したことにより、前述のごとくの簡単なクリーニ
ング装置でクリーニングできることから、中間転写体表
面への負荷が小さくなり、結果として中間転写体の寿命
の向上につながる。中間転写体表面の水の接触角が６０
°未満、またはすべり抵抗が２００ｇを越えるとトナー
の離型性が小さくなり、転写効率の低下、画質の劣化、
またフィルミングの原因となる。

【００４６】従って、本発明の目的を達成するために
は、前述の特性を有した材料を選択する。例えば下記の
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。フッ素ゴム、フッ素エラストマー、黒鉛やグラ
ファイトにフッ素が結合したフッ化炭素及びＰＴＦＥ，
ＰＶＤＦ，ＥＴＦＥ，ＰＦＡ等の樹脂の様なフッ素化合
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、Ｐ
Ｐ、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、これらを表面処理したもの、
または単独または複数混合して使用することもできる。
また、高潤滑性粒子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０．０２〜５０μ
ｍが好ましい。これらの粉体には潤滑性を阻害しない範
囲で必要に応じて表面処理を行ってもよい。また、諸特
性に問題を引き起こさない範囲で分散剤を使用すること
もできる。

【００４７】本発明の画像形成方法が所望の効果を発揮
するためには、これらの本発明の目的を満たした高潤滑
性粉体が中間転写体の表面層を構成する物質の全固型分
に対し５〜８０重量％占めることが必要であり、好まし
くは２５〜７５重量％である。含有量が５重量％未満の
場合には潤滑性の付与が不十分となり、二次転写効率や
耐久性が低下し、トナーのフィルミングが発生する。８
０重量％を超える場合にはバインダー成分との密着性が
不足し、耐久性が低下してしまう。

【００４８】中間転写体の表面層を構成する物質を調製
するために、この様な粉体を樹脂、エラストマー、ゴム
等のバインダー中に混合、分散させる方法として公知の
方法を適宜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。

【００４９】本発明に用いる高潤滑性粉体は中間転写体
の表面に現れていることが必要であり、従って中間転写
体の表面層を構成する組成物中に添加することが必要で
ある。中間転写体が複数の層により構成されている場合
には少なくともその表面層中に添加されていなければな
らない。

【００５０】この様な表面層を構成することにより、水
の接触角及びすべり抵抗を所望の範囲に設定することが
できるのである。

【００５１】第１、第２の層に使用されるハロゲン族元
素を含有したバインダーとしては、クロロポリスチレ
ン、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−α−ク
ロルアクリル酸メチル共重合体、塩化ビニル樹脂、フッ
素樹脂、ハロゲン化ウレタン樹脂、ハロゲン化ポリエス
テル樹脂、ハロゲン化ポリアミド樹脂等、及びこれらの
共重合体や混合物等の樹脂が挙げられる。より好ましい
態様としては、ポリ４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦ
Ｅ）、４フッ化エチレン−６フッ化プロピレン共重合樹
脂（ＦＥＰ）、４フッ化エチレン−パーフロロアルキル
ビニルエーテル共重合樹脂（ＰＦＡ）、４フッ化エチレ
ン−エチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ）、ポリ３フッ化塩
化エチレン樹脂（ＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン
（ＰＶＤＦ）、４フッ化エチレン−ビニルエステル共重
合樹脂、４フッ化エチレン−アリルエーテル共重合樹脂
等が挙げられる。また、ハロゲン化ウレタンゴム、クロ
ロプレンゴム、フッ素ゴム、クロルスルホン化ポリエチ
レンエピクロルヒドリンゴム、４フッ化エチレン−プロ
ピレンゴム等のゴム類やエラストマー類を挙げることが
できる。

【００５２】また、これらのバインダーの特徴として、
密着性を向上させるために、バインダーの伸びが１５０
％以上、引張強さが３００ｋｇｆ／ｃｍ²以上、かつ１
００％引張応力が２５０ｋｇｆ／ｃｍ²以下であること
が好ましく、より好ましくは、伸びが２５０％以上、引
張強さが４００ｋｇｆ／ｃｍ²以上、かつ１００％引張
応力が２００ｋｇｆ／ｃｍ²以下であり、特に好ましく
は、伸びが３５０％以上、引張強さが４５０ｋｇｆ／ｃ
ｍ²以上、かつ１００％引張応力が１５０ｋｇｆ／ｃｍ
²以下である。

【００５３】なお、伸び、引張強さ、１００％引張応力
はＪＩＳＫ６３０１に準じた測定値である。

【００５４】また、第１の層と弾性層の間や第１と第２
の層の間に更に接着性を向上させるために、プライマー
等の表面処理剤を塗布してもよい。

【００５５】表面処理剤としてはシラン系化合物を用い
るもの、チタネート系化合物を用いるもの、イソシアネ
ート系樹脂を用いるもの、エポキシ系樹脂を用いるも
の、熱可塑性樹脂を用いるもの、があるが、これに限っ
たものではない。

【００５６】また、弾性層からのブリード防止効果を更
に向上させるために、第１の層と弾性層の間や第１と第
２の層の間にブリード防止層を設けてもよい。

【００５７】ブリード防止層としては、バリアー性の高
い樹脂、例えばナイロン、塩化ビニリデン、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリビニルアルコール、エチレンビ
ニルアルコール等があるが、これに限ったものではな
い。

【００５８】また、リーク防止効果を更に向上させるた
めに、第１の層と弾性層の間や第１と第２の層の間にリ
ーク防止層を設けてもよい。

【００５９】リーク防止層としては、耐リーク性の高い
樹脂例えば、ナイロン、ポリスチレン、ポリエチレン、
塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート、ポリビ
ニルアルコール、エチレンビニルアルコール等がある
が、これに限ったものではない。

【００６０】また、第２の層を磨耗、ひび割れ等から保
護するために、第２の層の上に表面保護層を設けてもよ
い。

【００６１】表面保護層としては、耐磨耗性の高い樹
脂、例えばポリウレタン、ナイロン、ポリカーボネー
ト、アクリル、ポリスチレン、ポリエチレン、塩化ビニ
リデン、ポリエチレンテレフタレート等があるが、これ
に限ったものではない。

【００６２】これらのバインダーや表面処理剤やブリー
ド防止層、リーク防止層、表面保護層の塗布方法として
は、スプレーコート法によるもの、ディッピング法によ
るもの、ロールコート法によるもの、刷毛塗り法、粉体
塗装法によるもの、等がある。

【００６３】また、これら第１の層、第２の層に使用さ
れるバインダーや表面処理剤やブリード防止層、リーク
防止層、表面保護層は、導電性を付与してもよく、リー
クの心配のない第２の層を用いた場合や低電圧を印加す
る中間転写体であれば、第１の層に使用されるバインダ
ーや表面処理剤やブリード防止層、リーク防止層、表面
保護層に導電性を付与することはなんら問題ない。

【００６４】導電性を付与する方法としては導電性のフ
ィラーや添加剤等が挙げられる。具体的には、導電性フ
ィラーとしてはカーボン、導電性酸化チタン、アルミニ
ウム、ニッケル等が挙げられ、添加剤としては、界面活
性剤、過塩素酸塩等が挙げられる。

【００６５】また、これらに使用される導電剤は上記に
限ったものではない。

【００６６】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２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４に示す。

【００６７】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。図３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、１
０２は第１の層、１０３は第２の層を示す。図４は中間
転写ベルトの一例であり、１０１は弾性層、１０２は第
１の層、１０３は第２の層を示す。また図２の１０４は
中間転写ベルトを示す。また、これらの例においては第
１の層は１層であるが、１層以上にすることももちろん
可能である。

【００６８】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。

【００６９】本発明に用いる中間転写体の弾性層に使用
されるゴム、エラストマーとして、例えば、スチレンー
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、エチレンープロピレン共重合体、ニト
リルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、
シリコーンゴム、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
ボルネンゴム等の単独または混合物が挙げられる。

【００７０】より好ましい態様としては、窒素元素を含
有したゴム、エラストマーであり、例えば、ニトリルブ
タジエンゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム、アクリル
ニトリル含有アクリルゴム、ポリアミドエラストマー等
を単独またはその他の前述ごときのゴム、エラストマー
との混合物を用いることである。

【００７１】弾性層の膜厚は０．５ｍｍ以上、更には１
ｍｍ以上、特には１ｍｍ〜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
にその上層あるいは感光体表面に伝えるための薄層にす
ることが好ましく、具体的には１ｍｍ以下、更には１０
０μｍ以下、特には６０μｍ〜０．１μｍであることが
好ましい。

【００７２】本発明に用いる中間転写体の体積抵抗率
は、１０¹〜１０¹³Ω・ｃｍであることが好ましく、特
には、１０²〜１０¹⁰Ω・ｃｍであることが好ましい。
更には、少なくとも第２の層の体積抵抗率はこれらの範
囲内であることが好ましい。

【００７３】

【実施例】以下、実施例について説明する。実施例中、
部は重量部を示す。［実施例１］弾性層：導電性カーボンブラック１０部パラフィンオイル２０部酸化亜鉛５部加硫剤２部高級脂肪酸１．５部ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）１００部を２本ロールにて冷却しながら３０分間混合してコンパ
ウンドを作成し弾性層とした。

【００７４】第１の層：２０％塩素化ポリエチレン１００部導電性酸化チタン５０部ＤＭＦ（溶剤）１０００部を混合し、第１の層用塗料とし、第１の層を得た。

【００７５】第２の層：４フッ化エチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（ＰＦＡ）１００部シリコーン樹脂粉末３００部分散助剤１０部ＤＭＦ１２００部を混合し、第２の層用塗料とし、第２の層を得た。

【００７６】（中間転写体の作成、評価）直径１８２ｍ
ｍ、長さ３２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのアルミニウム製円筒
状ローラー表面にまず、弾性層用コンパウンドを金型を
用いてトランスファー成形及び加硫することにより弾性
層を有するゴムローラーを得た。次に、この上に第１の
層用塗料でスプレー塗布を行い第１の層を形成した後、
更にこの上に第２の層用塗料でスプレー塗布を行い第２
の層を形成し、弾性層と第２の層の層間に第２の層用塗
料のバインダーと同様にハロゲン族元素を含有するバイ
ンダーを用いた第１の層のある３層構成の中間転写体を
得た。この中間転写体を温度２３℃、湿度６５％の環境
下で３５０ｍｍ×２００ｍｍのアルミニウム板上に中間
転写体の転写面を接触させて置き、中間転写体内面のア
ルミニウムシリンダーとアルミニウム板との間に高圧電
源で１ｋＶの電圧を印加し、電源と直列につないだ１ｋ
Ωの抵抗体の前後の電位差を測定して電流値に換算し、
更に、印加電圧（１ｋＶ）とこの電流値から中間転写体
の抵抗値を求めたところ、３．０×１０⁷Ωであった。

【００７７】ちなみに、第２の層の樹脂の引張り強さは
４８０ｋｇｆ／ｃｍ²であり、１００％引張り応力は６
０ｋｇｆ／ｃｍ²であり、伸びは４３０％であった。

【００７８】この中間転写体を図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ＯＰＣ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
写効率としては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としては９１
％と良好な転写効率となった。なお、本明細書におい
て、一次転写効率及び二次転写効率は次式により求めた
値である。

【００７９】次に、感光体としてＯＰＣ感光ドラムを用いて、繰り返
し、フルカラー画像プリント試験を行った。そのフルカ
ラープリント画像はベタ画像において均質な画質が得ら
れた。また、６万枚の耐久試験後も第２の層に多量の高
潤滑性粉体を混合したにもかかわらず第１の層の効果
で、中間転写体表面にひび割れや浮き等は見られず、初
期と同様な画質が得られた。また、この耐久試験後、こ
の中間転写体を図１に示されるフルカラー電子写真装置
に装着し、感光体としてのＯＰＣドラムに直径０．５ｍ
ｍの穴を基材が見えるまであけたものを用いて１次転写
電圧＋５ｋＶを印加し転写したところ、ピンホールリー
クは発生せず、安定した画像が得られた。

【００８０】また、このテストの後、中間転写体表面に
１ｃｍ四方の切り込みをカッターによって入れ、その上
にガムテープを貼り付けた後、剥がしたとき表層は、剥
がれず、第１の層によって十分密着していることが分っ
た。

【００８１】また、この中間転写体にＯＰＣ感光体（有
機感光体）ドラムを当接させ、４０℃、９５％ＲＨの環
境において、１ヵ月放置したのち、このＯＰＣ感光体ド
ラムの当接表面を観察したところ表面のくもり、ひび割
れ等は見られず、また、このＯＰＣ感光体ドラムを用い
てフルカラー画像プリントを行ったが、ベタ画像におい
て均質な画質が得られ、第１の層使用による弾性層から
のブリード物に対するバリアー性が高いことが分った。

【００８２】［実施例２］（弾性層用コンパウンドの調製）実施例１に同じ

【００８３】（第１の層用塗料の調製）塩素化ポリウレ
タンエラストマー１００部、導電性ホウ酸アルミニウム
ウイスカー３０部、及びＤＭＦ１０００部を混合し、第
１の層用塗料を調製した。

【００８４】（第２の層用塗料の調製）４フッ化エチレ
ン−ビニルエステル共重合体１００部、分散助剤１２
部、ナイロン樹脂粉体（粒径０．３μｍ）４００部、及
びＤＭＦ１２００部を混合し、表層用塗料を調製した。

【００８５】（中間転写体の作成、評価）直径１８２ｍ
ｍ、長さ３２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのアルミニウム製円筒
状ローラー表面にまず、弾性層用コンパウンドを金型を
用いてトランスファー成形及び加硫することにより弾性
層を有するゴムローラーを得た。次に、この上に第１の
層用塗料でスプレー塗布を行い第１の層を形成した後、
更にこの上に第２の層用塗料でスプレー塗布を行い第２
の層を形成し、弾性層と第２の層の層間に第２の層用塗
料のバインダーと同様にハロゲン族元素を含有するバイ
ンダーを用いた第１の層のある３層構成の中間転写体を
得た。この中間転写体の抵抗値を実施例１と同様の方法
で測定したところ５．４×１０⁷Ωであり、第２の層に
導電剤が含有されていないものの、第１の層に導電剤が
含有されているために、実施例１とほぼ同等の抵抗値で
あった。

【００８６】この中間転写体を図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ＯＰＣ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
写効率としては９１％、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としては９
３．５％であった。次に、感光体としてＯＰＣ感光体ド
ラムを用いて、繰り返し、フルカラー画像プリント試験
を行った。そのフルカラープリント画像はベタ画像にお
いて均質な画像が得られた。また、６万枚の耐久試験後
も第２の層に多量の高潤滑性粉体を混合したにもかかわ
らず第１の層の効果で、中間転写体表面にひび割れや浮
きなどは見られず、初期と同様な画質が得られた。ま
た、この耐久試験後、この中間転写体を図１に示される
フルカラー電子写真装置に装着し、感光体としてのＯＰ
Ｃドラムに直径０．５ｍｍの穴を基材が見えるまであけ
たものを用いて１次転写電圧＋５ｋＶを印加し転写した
ところ、第２の層に導電剤が含有されていないので、第
１の層に導電剤が含有されていてもピンホールリークは
発生せず、安定した画像が得られた。

【００８７】また、このテストの後、中間転写体表面に
１ｃｍ四方の切り込みをカッターによって入れ、その上
にガムテープを貼り付けた後、剥がしたとき表層は、剥
がれず、第１の層によって十分密着していることが分っ
た。

【００８８】また、この中間転写体にＯＰＣ感光体ドラ
ムを当接させ、４０℃、９５％ＲＨの環境において、１
ヵ月放置した後、このＯＰＣ感光体ドラムの当接表面を
観察したところ表面のくもり、ひび割れ等は見られず、
また、このＯＰＣ感光体ドラムを用いてフルカラー画像
プリントを行ったが、ベタ画像において均質な画質が得
られ、第１の層使用による弾性層からのブリード物に対
するバリアー性が高いことが分った。

【００８９】［比較例１］（弾性層用コンパウンドの調製）実施例１に同じ

【００９０】（表層用塗料の調製）実施例１に同じ

【００９１】（中間転写体の作成、評価）実施例１の第
２の層と弾性層の間の第１の層がない点を除けば実施例
１と同様な作成方法で２層構成の中間転写体を得た。

【００９２】この中間転写体の抵抗値を実施例１と同様
の方法で測定したところ、第１の層を有しないため６．
５×１０⁶Ωであった。

【００９３】この中間転写体を図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ＯＰＣ感光体ド
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
転写効率としては９４％、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としては９
２％と実施例１と同等であった。次に、感光体としてＯ
ＰＣ感光ドラムを用いて、繰り返し、フルカラー画像プ
リント試験を行った。そのフルカラープリント画像は初
期においてはベタ画像において均質な画質が得られた。
しかし、６万枚の耐久試験後の第２の層を観察したとこ
ろ、多量の高潤滑性粉体を混合したことに起因する、中
間転写体表面にひび割れや第２の層の浮きが見られ、そ
の結果転写ムラが発生し、耐久性のない中間転写体とな
った。また、この耐久試験後、この中間転写体を図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
てのＯＰＣドラムに直径０．５ｍｍの穴を基材が見える
まであけたものを用いて１次転写電圧＋５ｋＶを印加し
転写したところ、第２の層の浮きに起因するピンホール
リークが発生した。

【００９４】また、この耐久テストの後、中間転写体表
面に１ｃｍ四方の切り込みをカッターによって入れ、そ
の上にガムテープを貼り付けた後、剥がしたとき表層
は、剥がれ、密着性不十分であることが分った。

【００９５】また、この中間転写体にＯＰＣ感光体ドラ
ムを当接させ、４０℃、９５％ＲＨの環境において、１
ヵ月放置した後、このＯＰＣ感光体ドラムの当接表面を
観察したところ表面にひび割れが見られ、また、このＯ
ＰＣ感光体ドラムを用いてフルカラー画像プリントを行
ったが、ベタ画像においてひび割れに起因する横スジム
ラが発生し、弾性層からのブリード物に対するバリアー
性が低いことが判明した。

【００９６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、第２の
層と弾性層との中間にある第１の層に、第２の層のバイ
ンダーと同様にハロゲン族元素を含有するバインダーを
用いることにより、長期間繰り返し使用した場合におい
ても第２の層が弾性層から剥がれなくなり、転写したと
きに剥がれた部分の導通が十分でなくなることによる転
写不良を防止できる。更に、長期間繰り返し使用した場
合においても第２の層が弾性層から剥がれなくなること
で、剥がれたことに起因する、ピンホールリークによる
欠陥画像を防止することができ、更には、第１の層を設
けることにより第２の層のバリアー性が低い場合でも感
光体汚染を防止することができる。

【００９７】従って、中間転写体を用いた画像形成装置
を実際に繰り返し使用する場合においても常に良好で均
一な画像を得ることができ、中間転写体の長寿命化を実
現し、低ランニングコスト化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いるカラー画像出力装置の概略図で
ある。

【図２】本発明に用いるカラー画像出力装置の概略図で
ある。

【図３】本発明に用いる中間転写体の１例の模式断面図
である。

【図４】本発明に用いる中間転写体の１例の模式断面図
である。

【図５】本発明に用いるカラー画像出力装置の概略図で
ある。

【符号の説明】

１感光ドラム２一次帯電器３画像露光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２９バイアス電源３５中間転写体クリーナ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７０クリーニングローラ７１残トナー７２トナー画像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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者草場隆東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者田中篤志東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【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
中間転写体上に転写した後、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、少な
くとも弾性層上に第１の層及び第２の層をこの順に有
し、かつ第１の層のバインダーと第２の層のバインダー
が共にハロゲン族元素を含有することを特徴とする画像
形成装置。
【請求項２】前記中間転写体の第２の層が、高潤滑性
粉体を第２の層の全固形分に対し５〜８０重量％含有す
る請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記中間転写体の第２の層が表面層であ
る請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】前記中間転写体の第１の層及び第２の層
に用いられるバインダーの伸びが１５０％以上、引張強
さが３００ｋｇｆ／ｃｍ²以上、かつ１００％引張応力
が２５０ｋｇｆ／ｃｍ²以下である請求項１記載の画像
形成装置。
【請求項５】前記中間転写体の第１の層が導電剤を含
有する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】前記中間転写体の第１の層のバインダー
が塩素元素を含有し、第２の層のバインダーがフッ素元
素を含有する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】前記弾性層が窒素元素を含有する請求項
６記載の画像形成装置。
【請求項８】前記中間転写体がベルトである請求項１
記載の画像形成装置。
【請求項９】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記
載の画像形成装置。
【請求項１０】前記感光体が有機感光体である請求項
９記載の画像形成装置。