JP3903677B2 - 中間転写体、及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に用いる中間転写体及びそれを備えた画像形成装置に関し、詳しくは、潜像担持体上に形成したトナー像を一旦中間転写体に転写した後、これを用紙等の被転写体に転写して再生画像を得るようにした画像形成装置に用いる中間転写体及びそれを備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いた画像形成装置は、無機または有機材料からなる光導電性感光体からなる像担持体上に一様な電荷を形成し、画像信号を変調したレーザー光等で静電濳像を形成した後、帯電したトナーで前記静電濳像を現像して可視化したトナー像とする。そして、上記トナー像を中間転写体を介して、あるいは直接用紙等の転写材に静電的に転写することにより所要の再生画像を得る。
【０００３】
特に、上記像担持体に形成したトナー像を中間転写体に一次転写し、さらに中間転写体上のトナー像を用紙に二次転写する方式を採用した画像形成装置として、特開昭６２−２０６５６７号公報等に開示されたものが知られている。
【０００４】
前記、中間転写体方式を採用した画像形成装置においては、ポリカーボネイト樹脂（特開平０６−０９５５２１号公報）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）（特開平５−２００９０４号公報、特開平６−２２８３３５号公報）、ポリアルキレンフタレート（特開平６−１４９０８１号公報）、ＰＣ（ポリカーボネイト）／ＰＡＴ（ポリアルキレンテレフタレート）のブレンド材料（特開平６−１４９０８３号公報）、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフロロエチレン共重合体）／ＰＣ，ＥＴＦＥ／ＰＡＴ，ＰＣ／ＰＡＴのブレンド材料（特開平６−１４９０７９号公報）などの熱可塑性樹脂にカーボンブラックを添加した半導電性の無端ベルトを、中間転写体として用いる提案がなされている。
【０００５】
しかし、半導電性領域で樹脂材料の抵抗値を制御することは非常に難しく、通常の樹脂材料に通常の導電性カーボンブラックを添加して所望の抵抗値を安定して得ることはほとんどできない。このため、半導電性の無端ベルト全数の抵抗値を計測して、選別する必要があるために、コスト高となっている。高分子加工、４３巻、４号、１９７７、住田等に記載されるように、樹脂材料などの高分子の中にカーボンブラックを添加していくと、カーボンブラックの添加が少量であるうちは導電率が小さく、あるしきい値からカーボンブラックが導体回路を形成し、導電性が急激に向上してしまい中抵抗値を得ることができないからである。
【０００６】
また、前記したカーボンブラック分散のポリカーボネイト、カーボンブッラク分散のエチレンテトラフロロエチレン共重合体の場合には、葉書などの中間転写体の幅より短い用紙を連続して、１０００枚以上転写した後で、ハーフートーン（マゼンタ３０％）の画像を転写すると用紙走行部がしろ抜けする問題が発生した。この白抜けする画質欠陥は、１０℃、１５％ＲＨの低温低湿環境下において特に顕著であった。用紙走行部がしろ抜けするのは、二次転写部での用紙剥離時に中間体と用紙間での剥離放電によって、中間転写体の用紙走行部の表面抵抗率が、周辺部位より低下して、転写効率が、周辺部位より低下することが原因である。
【０００７】
前記した、カーボンブラック分散のポリカーボネイト、カーボンブッラク分散のエチレンテトラフロロエチレン共重合体の表面抵抗率の電界依存性は、０．８〜１．５桁（ｌｏｇΩ／□）のレベルであり、転写電圧による電界集中がおきることで、導電性の大きい部位の周辺の樹脂成分を劣化させ、表面抵抗率が低下したと考えられる。
【０００８】
表面抵抗率の電界依存性が大きいのは、前記した、中間転写体を構成する樹脂成分中にカーボンブラックを均一に分散させることが難しいために、カーボンブラックが不均一に樹脂中に分散しており、そのため局部的には、導電性の大きい部位があり、そこに電界が集中することが原因と考えられる。
【０００９】
中間転写体を構成する材料に導電性を付与するには、組成材料中にカーボンブラックなどの電子伝導性を付与する導電剤付与する方法とイオン伝導性を付与する導電剤とそれぞれ付与する方法がある。しかし、イオン伝導性を付与する導電剤を付与した場合には、中間転写体の面内の電気抵抗値の変化が極めて小さく０．５桁以下と望ましい。反面、温度や湿度の環境変化に対する電気抵抗値の変動が大きいという問題を有している。
【００１０】
更に、一般に、イオン導電性タイプの導電剤は、低温低湿度での電気抵抗値が、所定の抵抗値を得るためにイオン導電性タイプの導電剤の量を多くする必要があり、量を多くするとイオン導電剤が、中間転写体の表面から滲み出て、像担持体の表面に移行（ブリードアウト）して、画像劣化、汚染や感材侵食などを起こしやすいという問題点が新たに生じる。
【００１１】
上記、対策として、特開平８−１１０７１１号公報において、イオン導電性タイプの導電剤を分散してなる材料と電子伝導タイプの導電剤を分散してなる材料を積層して用いる提案がなされている。しかし、両者で、より高抵抗の層が、ベルトの抵抗を支配するため、２層以上の構成とした場合には、高抵抗層の材料の挙動を発現することになる。例えば、電子伝導タイプの導電剤を分散してなる材料の層が、イオン伝電性タイプの導電剤を分散してなる材料の層より高抵抗である場合には、抵抗のバラツキが大きい、電界依存性が大きいなどの問題がある。
【００１２】
上記、中間転写体の電気抵抗値は、高品質の転写画質を得るために、所定の範囲に制御され、かつ中間転写体の面内バラツキ（抵抗値の最大値と最小値の値）がすくないこと、かつ、使用環境条件が変化しても電気抵抗値が、大きく変化せずに、安定して高品質を得られることが求められる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、転写電圧による抵抗低下を防止し、電気抵抗の均一性を改善し、電界依存性が少なく、さらに環境による抵抗の変化の少ない、高画質を得ることができる中間転写体、及び高品質の転写画質を安定して得られる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、本発明は、
＜１＞像担持体に形成されたトナー像を中間転写体上に一次転写する第一転写手段、及び該中間転写体上に転写されたトナー像を被転写体上に二次転写する第二転写手段を備える画像形成装置に用いる中間転写体であって、該中間転写体が、電子伝導により導電性を発現するｐＨ５．０以下の電子伝導性フィラーと、ポリカーボネイト系樹脂と、を含有し、押出成形によって得られることを特徴とする中間転写体である。
【００１５】
＜２＞電子伝導性フィラーが、ｐＨ５．０以下のカーボンブラックであることを特徴とする前記＜１＞に記載の中間転写体である。
【００１６】
＜３＞表面抵抗率の電界依存性が、０．６桁（ｌｏｇΩ／□）以内であることを特徴とする前記＜１＞又は＜２＞に記載の中間転写体である。
【００１７】
＜４＞表面抵抗率が、１×１０10Ω／□〜１×１０14Ω／□であることを特徴とする前記＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の中間転写体である。
【００１８】
＜５＞体積抵抗率が、１×１０9Ωｃｍ〜１×１０14Ωｃｍであることを特徴とする前記＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の中間転写体である。
【００１９】
＜６＞ベルト形状であることを特徴とする前記＜１＞〜＜５＞のいずれかに記載の中間転写体である。
【００２０】
＜７＞前記＜１＞〜＜６＞のいずれかに記載の中間転写体を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（中間転写体）
本発明の中間転写体は、電子伝導により導電性を発現するｐＨ５．０以下の電子伝導性フィラー（以下、単に「電子伝導性フィラー」いうことがある。）を含有する。本発明の中間転写体は、像担持体に形成されたトナー像を中間転写体上に一次転写する第一転写手段、及び該中間転写体上に転写されたトナー像を被転写体に二次転写する第二転写手段を備える画像形成装置に用いられる。
【００２２】
本発明の中間転写体は、ベルト形状、或いはドラム形状のいずれでもよいが、ベルト形状が、他のサブシステムの配置の自由度、取り扱い易さの点から好ましい。本発明の中間転写体は、ベルト形状の場合、単層或いは複数層の弾性層からなり、該弾性層の少なくとも１層に前記電子伝導性フィラーと、ポリカーボネイト系樹脂と、を含有する。一方、ドラム形状の場合、基体上に、単層或いは複数層の弾性層を有してなり、該弾性層の少なくとも１層に前記電子伝導性フィラーと、ポリカーボネイト系樹脂と、を含有する。弾性層上に表面コート層を設けた構成をとってもよい。また、本発明の中間転写体において、前記電子伝導性フィラーと、ポリカーボネイト系樹脂と、を含有し、押出成形によって形成する以外の構成、例えば、層構成、基体の種類などは、従来公知の構成をとることができる。
【００２３】
電子伝導性フィラーは、電子伝導により導電性を発現し、且つｐＨ５．０以下であるが、好ましくはｐＨ４．５以下であり、より好ましくはｐＨ４．０である。
【００２４】
電子伝導性フィラーは、ｐＨ５．０以下であると、表面に付着する酸素含有官能基の効果で、少なくともポリカーボネイト系樹脂を含有する結着樹脂中への分散性が向上し、押出成形によって形成される中間転写体の抵抗バラツキを小さくすることができるとともに、電界依存性も小さくなり、転写電圧による電界集中がおきずらくなる。その結果、転写電圧による抵抗低下を防止し、電気抵抗の均一性を改善し、電界依存性が少なく、さらに環境による抵抗の変化の少ない、用紙走行部が白く抜けるなどの画質欠陥の発生が抑制された高画質を得ることができる中間転写体となる。
【００２５】
ここで、転写電圧による抵抗低下、及びこの抵抗低下による白抜けの発生について、図１及び図２を参照して説明する。
図１は、中間転写体の二次転写部の抵抗低下を説明する概要図である。図１に示すように、ベルト状の中間転写体１０１を介して支持ローラ１０２と転写ローラ１０３とにより形成される二次転写部（ニップ部）に、用紙（被転写体）１０４を通過させると同時に転写電圧を印加し二次転写が行われる。二次転写直後においては、ベルト状の中間転写体１０１表面（用紙側）はプラス側に帯電、用紙１０４表面（中間転写体側）は、マイナス側に帯電しているため、中間転写体１０１と用紙１０４との間で剥離放電が発生する。この放電現象によって、中間転写体１０１表面が変質して、新しい導電経路ができて抵抗が下がる。また、電界依存性が大きい場合、中間転写体１０１表面での電界集中をおこすことになり、中間転写体１０１表面が変質し易いので、抵抗が低下する。
【００２６】
図２は、ハーフトーンで白抜けが発生する状況を説明する概要図である。図２に示すように、１０００枚連続コピー後（例えば１０℃、１５％ＲＨの低温低湿環境下）の中間転写体２００における用紙走行部２０１には、図１で示したような抵抗低下がおこる（図２中（ａ））。このような状態で、マゼンタ３０％のハーフトーンをコピーすると、非用紙走行部２０２よりも抵抗が低い用紙走行部２０１には印画されにくくなる（図２中（ｂ））。この結果、白抜けの発生がおこる。この白抜けの発生は、特に、用紙走行部２０１の表面抵抗率が、非用紙走行部２０２よりも、１．１桁（ｌｏｇΩ／□）以上低くなると起こり易くなる。
【００２７】
電子伝導性フィラーとしては、ｐＨ５．０以下のカーボンブラック（以下、「酸性カーボンブラック」ということがある）が挙げられる。この酸性カーボンブラックは、カーボンブラックを酸化処理することで表面にカルボキシル基、キノン基、ラクトン基、水酸基等を付与して製造することができる。この酸化処理は、高温雰囲気下で、空気と接触、反応させる空気酸化法、常温下で窒素酸化物やオゾン等と反応させる方法、及び高温下での空気酸化後、低温下でオゾン酸化する方法等により行うことができる。
【００２８】
酸性カーボンブラックは、その揮発分が１〜２５％、好ましくは２〜２０％、好ましくは５〜１５％含まれていることが好適である。揮発分が１％未満でである場合には、表面に付着する酸素含有官能基の効果がなくなり、ポリカーボネイト系樹脂を含有する結着樹脂中への分散性が低下することがある。一方、２５％より高い場合には、ポリカーボネイト系樹脂を含有する結着樹脂に分散させる際、分解してしまう、或いはそれに伴う得られる成形品の外観が悪くなる等の問題が生じることがある。従って、揮発分が上記範囲とすることで、ポリカーボネイト系樹脂を含有する結着樹脂中への分散性をより良好にすることができる。この揮発分は、カーボンブラックを９５０℃で７分間加熱したときに、出てくる有機揮発成分（カルボキシル基、キノン基、ラクトン基、水酸基等）の割合により求めることができる。
【００２９】
酸性カーボンブラックとして具体的には、キャボット社の「ＲＥＧＡＬ ４００Ｒ」（ｐＨ４．０、揮発分３．５％）、「ＭＯＮＡＲＣＨ １０００」（ｐＨ２．５、揮発分９．５％）、「ＭＯＮＡＲＣＨ １３００」（ｐＨ２．５、揮発分９．５％）、独Ｄｅｇｕｓｓａ社の「Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２００」（ｐＨ２．５、揮発分２０％）、「ＳＰＥＣＩＡＬ ＢＬＡＣＫ ４」（ｐＨ３、揮発分１４％）、「Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｕ」（ｐＨ４．５、揮発分５％）、「Ｐｒｉｎｔｅｘ １５０Ｔ」（ｐＨ４、揮発分１０％）、「Ｐｒｉｎｔｅｘ １４０Ｔ」（ｐＨ４．５、揮発分５％）、等が挙げられる。なお、酸性カーボンブラックは、主たる導電性を発現させる電子伝導性フィラーとして用いておれば、単独で用いても、ほかのカーボンブラックと併用して用いてもよい。
【００３０】
電子伝導性フィラーの添加量は、結着樹脂に対して５〜４０重量％、好ましくは１０〜２５重量％、より好ましくは１５〜２０重量％であることが好適である。
【００３１】
電子伝導性フィラーは、一般的に結着樹脂に分散されることで、中間転写体における弾性層が形成されるが、この結着樹脂としては、少なくともポリカーボネイト系樹脂を含んだ、樹脂材料、弾性材料、及びこれらのブレンド材料が挙げられる。樹脂材料としては、ポリカーボネイト系樹脂の他、例えば、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルテーテルケトン、ポリアミド、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフロロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）などの樹脂材料、及びこれらを主原料としてなる樹脂材料が挙げられる。弾性材料としては、ポリウレタン、塩素化ポリイソプレン、ＮＢＲ、クロロピレンゴム、ＥＰＤＭ、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム、シリコーンゴムなどを１種類又は、２種類以上をブレンドしてなる材料が挙げられる。結着樹脂は、中間転写体がベルト形状の場合、機械特性の観点からベルト駆動時のテンションによる変形が一定範囲である材料であることが好ましく、例えば、ヤング率が１５０ＭＰａ（１５０ｋｇ／ｍｍ2）以上、好ましくは２００ＭＰａ（２００ｋｇ／ｍｍ2）以上の材料が好適に用いることができる。
【００３２】
本発明の中間転写体は、表面抵抗率の電界依存性が、０．６桁（ｌｏｇΩ／□）以下、好ましくは０．５桁（ｌｏｇΩ／□）以下であることが好適である。表面抵抗率の電界依存性が、０．６桁（ｌｏｇΩ／□）以下であると、上述のような転写電圧による電界集中がより起きずらくなるので、用紙走行部の表面抵抗が低下して、ハーフトーンの画像において、用紙走行部が白く抜けるなどの画質欠陥の発生を防止することができる。なお、この表面抵抗率の電界依存性は、転写面における表面抵抗率の電界依存性を示す。
【００３３】
本発明の中間転写体において、表面抵抗率の電界依存性は、印加電圧１００Ｖ（電界１４３Ｖ／ｃｍ）と印加電圧１０００Ｖ（電界１４２９Ｖ／ｃｍ）との条件下における表面抵抗率の対数値の差を示す。なお、表面抵抗率は、後述する測定方法に準じて測定することができる。
【００３４】
本発明の中間転写体は、表面抵抗率が１×１０10Ω／□〜１×１０14Ω／□、好ましくは１×１０11Ω／□〜１×１０13Ω／□であることが好適である。この表面抵抗率が１０14Ω／□より高い場合には、一次転写部の像担持体と中間転写体が剥離するポストニップ部で剥離放電が発生し易くなり、放電が発性した部分は、白抜けする画質欠陥が発生することがある。一方、１０9Ω／□未満の場合には、プレニップ部での電界強度が強くなり、プレニップ部でのギャップ放電が発生しやすくなるために画質の粒状性が悪化する問題が発生することがある。従って、表面抵抗率を、上記範囲とすることで、表面抵抗率が高い場合に発生する放電による白抜け、表面抵抗率が低い場合に発生する画質が悪化する問題を防止することができる。なお、この表面抵抗率は、転写面における表面抵抗率を示す。
【００３５】
本発明の中間転写体において、表面抵抗率は、円形電極（例えば、三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＨＲプローブ）を用い、ＪＩＳ Ｋ６９９１に従って測定することができる。具体的には、例えば、図３に示す円形電極を用いて測定することができる。図３は、表面抵抗率を測定する円形電極の一例を示す概略平面図（ａ）及び概略断面図（ｂ）である。図３に示す円形電極は、第一電圧印加電極Ａと板状絶縁体Ｂとを備える。第一電圧印加電極Ａは、円柱状電極部Ｃと、該円柱状電極部Ｃの外径よりも大きい内径を有し、且つ円柱状電極部Ｃを一定の間隔で囲む円筒状のリング状電極部Ｄとを備える。第一電圧印加電極Ａにおける円柱状電極部Ｃ及びリング状電極部Ｄと板状絶縁体Ｂとの間に中間転写体Ｔを挟持し、第一電圧印加電極Ａにおける円柱状電極部Ｃとリング状電極部Ｄとの間に電圧Ｖ（Ｖ）を印可したときに流れる電流Ｉ（Ａ）を測定し、下記式（１）により、中間転写体Ｔの表面抵抗率ρｓ（Ω／□）を算出することができる。ここで、下記式（１）中、ｄ（ｍｍ）は円柱状電極部Ｃの外径を示す。Ｄ（ｍｍ）はリング状電極部Ｄの内径を示す。
【００３６】
式（１） ρｓ＝π×（Ｄ＋ｄ）／（Ｄ−ｄ）×（Ｖ／Ｉ）
【００３７】
本発明の中間転写体は、体積抵抗率が１×１０8Ωｃｍ〜１×１０14Ωｃｍ、好ましくは１×１０10Ωｃｍ〜１×１０12Ωｃｍであることが好適である。この体積抵抗率が１０8ΩＣｍ未満である場合には、像担持体から中間転写体に転写された未定着トナー像の電荷を保持する静電的な力が働きにくくなるため、トナー同士の静電的反発力や画像エッジ付近のフリンジ電界の力によって、画像の周囲にトナーが飛散してしまい（ブラー）、ノイズの大きい画像が形成されるという問題が発生することがある。一方、体積抵抗率が１０14Ωｃｍより高い場合には、電荷の保持力が大きいために、１次転写での転写電界で中間体表面が帯電するために除電機構が必要となる問題が発生することがある。従って、体積抵抗率を、上記範囲とすることで、トナーが飛散してしたり、除電機構を必要とする問題を防止することができる。
【００３８】
本発明の中間転写体において、体積抵抗率は、円形電極（例えば、三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＨＲプローブ）を用い、ＪＩＳ Ｋ６９９１に従って測定することができる。具体的には、例えば、図４に示す円形電極を用いて測定することができる。図４は、体積抵抗率を測定する円形電極の一例を示す概略平面図（ａ）及び概略断面図（ｂ）である。図４に示す円形電極は、第一電圧印加電極Ａ’と第二電圧印加電極Ｂ’とを備える。第一電圧印加電極Ａ’は、円柱状電極部Ｃ’と、該円柱状電極部Ｃ’の外径よりも大きい内径を有し、且つ円柱状電極部Ｃ’を一定の間隔で囲む円筒状のリング状電極部Ｄ’とを備える。第一電圧印加電極Ａ’における円柱状電極部Ｃ’及びリング状電極部Ｄ’と第二電圧印加電極Ｂ’との間に中間転写体Ｔ’を挟持し、第一電圧印加電極Ａ’における円柱状電極部Ｃ’と第二電圧印加電極Ｂ’との間に電圧Ｖ（Ｖ）を印可したときに流れる電流Ｉ（Ａ）を測定し、下記式（２）により、中間転写体Ｔの体積抵抗率ρｖ（Ωｃｍ）を算出することができる。ここで、下記式（２）中、ｔは中間転写体Ｔの厚さを示す。
【００３９】
式（２） ρｖ＝１９．６×（Ｖ／Ｉ）×ｔ
【００４０】
本発明の中間転写体は、ベルト形状の場合、その厚みが５０μｍ〜４００μｍ、好ましくは８０〜２００μｍであることが、ベルトとしての機械特性を満足することができ観点から好適である。
【００４１】
（画像形成装置）
本発明の画像形成装置は、前記本発明の中間転写体を備える。本発明の画像形成装置は、像担持体に形成されたトナー像を中間転写体上に一次転写する第一転写手段、及び該中間転写体上に転写されたトナー像を被転写体に二次転写する第二転写手段を備え、該中間転写体として前記本発明の中間転写体を用いる中間転写方式の画像形成装置である。
【００４２】
本発明の画像形成装置としては、中間転写体方式の画像形成装置であれば、特に限定されるものではなく、例えば、現像装置内に単色のトナーのみを収容する通常のモノカラー画像形成装置や、像担持体上に担持されたトナー像を中間転写体に順次一次転写を繰り返すカラー画像形成装置、各色毎の現像器を備えた複数の像担持体を中間転写体上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置等が挙げられる。具体的には、像担持体、像担持体表面を均一に帯電する帯電手段、像担持体表面を露光し静電潜像を形成する露光手段、像担持体表面に形成された潜像を現像剤を用いて現像し、トナー像を形成する現像手段、被転写材上のトナー像を定着する定着手段、像担持体に付着したトナーやゴミ等を除去するクリーニング手段、像担持体表面に残留している静電潜像を除去する除電手段、など必要に応じて公知の方法で任意に備えることができる。
【００４３】
像担持体としては、従来公知のものを用いることができ、その感光層としては、有機系、アモルファスシリコン等公知のものを用いることができる。前記像担持体が円筒状の場合は、アルミニウム又はアルミニウム合金を押出し成型後、表面加工する等の公知の製法により得られる。またベルト状の前記像担持体を用いることも可能である。
【００４４】
帯電手段としては、特に制限はなく、例えば、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器などのそれ自体公知の帯電器が挙げられる。これらの中でも、帯電補償能力に優れる点で接触型帯電器が好ましい。前記帯電手段は、前記電子写真感光体に対し、通常、直流電流を印加するが、交流電流をさらに重畳させて印加してもよい。
【００４５】
露光手段としては、特に制限はなく、例えば、前記電子写真感光体表面に、半導体レーザ光、ＬＥＤ光、液晶シャッタ光等の光源、或いはこれらの光源からポリゴンミラーを介して所望の像様に露光できる光学系機器などが挙げられる。
【００４６】
現像手段としては、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、一成分系現像剤又は二成分系現像剤をブラシ、ローラ等を用い接触あるいは非接触させて現像する公知の現像器等が挙げられる。
【００４７】
第一転写手段としては、例えば、ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器などのそれ自体公知の転写帯電器が挙げられる。これらの中でも、転写帯電補償能力に優れる点で接触型転写帯電器が好ましい。なお、本発明においては、前記転写帯電器の外、剥離帯電器等を併用することもできる。
【００４８】
第二転写手段としては、前記第一転写手段として例示した転写ローラ等の接触型転写帯電器、スコロトロン転写帯電器、コロトロン転写帯電器などが挙げられる。これらの中でも、前記第１転写手段と同様に接触型転写帯電器が好ましい。転写ローラ等の接触型転写帯電器により強く押圧するようにすると、画像の転写状態を良好な状態に維持させることができる。また、中間転写体を案内するローラの位置で転写ローラ等の接触型転写帯電器を押圧すると、中間転写体から被転写体に対してトナー像を移転させる作用を良好な状態で行うことが可能になる。
【００４９】
光除電手段としては、例えば、タングステンランプ、ＬＥＤなどが挙げられ、該光除電プロセスに用いる光質としては、例えば、タングステンランプ等の白色光、ＬＥＤ光等の赤色光などが挙げられる。該光除電プロセスにおける照射光強度としては、通常、電子写真感光体の半減露光感度を示す光量の数倍乃至３０倍程度になるように出力設定される。
【００５０】
定着手段としては、特に制限はなく、それ自体公知の定着器、例えば熱ローラ定着器、オーブン定着器などが挙げられる。
【００５１】
クリーニング手段としては、特に制限はなく、それ自体公知のクリーニング装置などを用いればよい。
【００５２】
以下に、本発明の画像形成装置の１例として、一次転写を繰り返すカラー画像形成装置を示す。図５は、本発明の画像形成装置の１例を示す概略構成図である。
図５に示す画像形成装置は、像担持体としての感光体ドラム１、中間転写体としての転写ベルト２、転写電極であるバイアスローラ３、被転写体である用紙を供給するトレー４、Ｂ（ブラック）トナーによる現像装置５、Ｙ（イエロー）トナーによる現像装置６、Ｍ（マゼンタ）トナーによる現像装置７、Ｃ（シアン）トナーによる現像装置８、ベルトクリーナー９、剥離爪１３、ベルトローラ２１、２３及び２４、バックアップローラ２２、導電性ローラ２５、電極ローラ２６、クリーニングブレード３１、用紙束４１、ピックアップローラ４２、並びにフィードローラ４３を有してなる。
【００５３】
図５に示す画像形成装置において、感光体ドラム１は矢印Ａ方向に回転し、図示しない帯電装置でその表面が一様に帯電される。帯電された感光体ドラム１にレーザー書込み装置などの画像書き込み手段により第一色（例えば、Ｂ）の静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置５によってトナー現像されて可視化されたトナー像Ｔが形成される。トナー像Ｔは感光体ドラム１の回転で導電性ローラ２５が配置された一次転写部に到り、導電性ローラ２５からトナー像Ｔに逆極性の電界を作用させることにより上記トナー像Ｔを静電的に転写ベルト２に吸着されつつ転写ベルト２の矢印Ｂ方向の回転で一次転写される。
【００５４】
以下、同様にして第２色のトナー像、第３色のトナー像、第４色のトナー像が順次形成され転写ベルト２において重合せられて、多重トナー像が形成される。
【００５５】
転写ベルト２に転写された多重トナー像は、転写ベルト２の回転でバイアスローラ３が設置された二次転写部に到る。二次転写部は、転写ベルト２のトナー像が担持された表面側に設置されたバイアスローラ３と該転写ベルト２の裏側からバイアスローラに対向するごとく配置されたバックアップローラ２２およびこのバックアップローラ２２に圧接して回転する電極ローラ２６から構成される。
【００５６】
用紙４１は、用紙トレー４に収容された用紙束からピックアップローラ４２で一枚ずつ取り出され、フィードローラ４３で二次転写部の転写ベルト２とバイアスローラ３との間に所定のタイミングで給送される。給送された用紙４１は、バイアスローラ３及びバックアップローラ２２による圧接搬送と転写ベルト２の回転により、該転写ベルト２に担持されたトナー像が転写される。
【００５７】
トナー像が転写された用紙４１は、最終トナー像の一次転写終了まで退避位置にある剥離爪１３を作動せることにより転写ベルト２から剥離され、図示しない定着装置に搬送され、加圧／加熱処理でトナー像を固定して永久画像とされる。なお、多重トナー像の用紙４１への転写の終了した転写ベルト２は、二次転写部の下流に設けたベルトクリーナー９で残留トナーの除去が行われて次の転写に備える。また、バイアスローラ３は、ポリウレタン等からなるクリーニングブレード３１が常時当接するごとくとりつけられており、転写で付着したトナー粒子や紙紛等の異物が除去される。
【００５８】
単色画像の転写の場合、一次転写されたトナー像Ｔを直ちに二次転写して定着装置に搬送するが、複数色の重ね合わせによる多色画像の転写の場合、各色のトナー像が一次転写部で正確に一致するように転写ベルト２と感光体ドラム１との回転を同期させて各色のトナー像がずれないようにする。上記二次転写部では、バイアスローラ３と転写ベルト２を介して対向配置したバックアップローラ２２に圧接した電極ローラ２６にトナー像の極性と同極性の出圧（転写電圧）を印加することで該トナー像を用紙４１に静電反発で転写する。
以上のようにして、画像を形成することができる。
【００５９】
【実施例】
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。
【００６０】
（実施例１）
ポリカーボネイトとポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）とのアロイである三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製「ユーピロンＭＢ２１１２」１００重量部に、カーボンブラックとして独Ｄｅｇｕｓｓａ社製「Ｐｒｉｎｔｅｘ １４０Ｔ（ＰＨ４．５の酸性カーボンブラック）」１５重量部添加して、２軸押出機を用いて、ポリカーボネイト系アロイ樹脂にカーボンブラックを混練して、カーボンブラック１５重量部を含有してなるポリカーボネイト系樹脂ペレットを得る。更に、この樹脂ペレットを１軸押出機を用いて、チューブ形状に押出成形して、厚み１５０μｍで、幅３５０ｍｍ、外径１６８ｍｍの無端ベルトを得た。このベルトは、表面抵抗率１０11.7Ω／□、体積抵抗率１０10Ωｃｍであった。
【００６１】
（実施例２）
ポリカーボネイトとポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）とのアロイである三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製「ユーピロンＭＢ２１１２」１００重量部に、カーボンブラックとして独Ｄｅｇｕｓｓａ社製「Ｐｒｉｎｔｅｘ １５０Ｔ（ＰＨ４の酸性カーボンブラック）」１８重量部添加して、２軸押出機を用いて、ポリカーボネイト系アロイ樹脂にカーボンブラックを混練して、カーボンブラック１８重量部を含有してなるポリカーボネイト系樹脂ペレットを得る。更に、この樹脂ペレットを１軸押出機を用いて、チューブ形状に押出成形して、厚み１５０μｍで、幅３５０ｍｍ、外径１６８ｍｍの無端ベルトを得た。このベルトは、表面抵抗率１０11.9Ω／□、体積抵抗率１０10.0Ωｃｍであった。
【００６２】
（実施例３）
ポリカーボネイトとポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）とのアロイである三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製「ユーピロンＭＢ２１１２」１００重量部に、カーボンブラックとして独Ｄｅｇｕｓｓａ社製「ＳＰＥＣＩＡＬ Ｂｌａｃｋ ４（ｐＨ３の酸性カーボンブラック）」１６重量部添加して、２軸押出機を用いて、ポリカーボネイト系アロイ樹脂にカーボンブラックを混練して、カーボンブラック１６重量部を含有してなるポリカーボネイト系樹脂ペレットを得る。更に、この樹脂ペレットを１軸押出機を用いて、チューブ形状に押出成形して、厚み１５０μｍで、幅３５０ｍｍ、外径１６８ｍｍの無端ベルトを得た。このベルトは、表面抵抗率１０11.8Ω／□、体積抵抗率１０10.2Ωｃｍであった。
【００６３】
（実施例４）
ポリカーボネイトとポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）とのアロイである三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製「ユーピロンＭＢ２１１２」１００重量部に、カーボンブラックとして独Ｄｅｇｕｓｓａ社製「ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ ＦＷ２００（ＰＨ２．５の酸性カーボンブラック）」１９重量部添加して、２軸押出機を用いて、ポリカーボネイト系アロイ樹脂にカーボンブラックを混練して、カーボンブラック１９重量部を含有してなるポリカーボネイト系樹脂ペレットを得る。更に、この樹脂ペレットを１軸押出機を用いて、チューブ形状に押出成形して、厚み１５０μｍで、幅３５０ｍｍ、外径１６８ｍｍの無端ベルトを得た。このベルトは、表面抵抗率１０12.1Ω／□、体積抵抗率１０10.5Ωｃｍの樹脂ベルトであった。
【００６４】
（比較例１）
ポリカーボネイトとポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）とのアロイである三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製「ユーピロンＭＢ２１１２」１００重量部に、カーボンブラックとして米Ｃａｂｏｔ社製「ＶｏｌｃａｎＸＣ７２Ｘ（ｐＨ８．５の中性カーボンブラック）」１２重量部添加して、２軸押出機を用いて、ポリカーボネイト系アロイ樹脂にカーボンブラックを混練して、カーボンブラック１２重量部を含有してなるポリカーボネイト系樹脂ペレットを得る。更に、この樹脂ペレットを１軸押出機を用いて、チューブ形状に押出成形して、厚み１５０μｍで、幅３５０ｍｍ、外径１６８ｍｍの無端ベルトを得た。このベルトは、表面抵抗率１０11.7Ω／□、体積抵抗率１０9.8Ωｃｍであった。
【００６５】
（比較例２）
ポリカーボネイトとポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）とのアロイである三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製「ユーピロンＭＢ２１１２」１００重量部に、カーボンブラックとして米Ｃａｂｏｔ社製「ＭＯＮＡＲＣＨ８００（ｐＨ９．０の中性カーボンブラック）」１４重量部添加して、２軸押出機を用いて、ポリカーボネイト系アロイ樹脂にカーボンブラックを混練して、カーボンブラック１２重量部を含有してなるポリカーボネイト系樹脂ペレットを得る。更に、この樹脂ペレットを１軸押出機を用いて、チューブ形状に押出成形して、厚み１５０μｍで、幅３５０ｍｍ、外径１６８ｍｍの無端ベルトを得た。このベルトは、表面抵抗率１０12.1Ω／□、体積抵抗率１０10.1Ωｃｍであった。
【００６６】
（比較例３）
ポリカーボネイトとポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）とのアロイである三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製「ユーピロンＭＢ２１１２」１００重量部に、カーボンブラックとしてライオンアグゾ社製「ケッチエンブラックＥＣ（ｐＨ９．０の中性カーボンブラック）」１０重量部添加して、２軸押出機を用いて、ポリカーボネイト系アロイ樹脂にカーボンブラックを混練して、カーボンブラック１２重量部を含有してなるポリカーボネイト系樹脂ペレットを得る。更に、この樹脂ペレットを１軸押出機を用いて、チューブ形状に押出成形して、厚み１５０μｍで、幅３５０ｍｍ、外径１６８ｍｍの無端ベルトを得た。このベルトは、表面抵抗率１０11.5Ω／□、体積抵抗率１０10.1Ωｃｍであった。
【００６７】
（比較例４）
ポリカーボネイトとポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）とのアロイである三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製「ユーピロンＭＢ２１１２」１００重量部に、イオン導電性ポリマーとして三洋化成工業（株）製「ペレスタット６３２１（ポリエーテルを主セグメントとするブロック型ポリマー）」を２軸押出機を用いて混練してペレットを得る。つぎにこのペレットを用いて２２０℃の加熱温度にて、１軸押出機にて、チューブ形状に成型して、厚み０．１５ｍｍで、幅３５０ｍｍ、外径１６８ｍｍの無端ベルトを得た。このベルトは、表面抵抗率は、１０12.3Ω／□、体積抵抗率１０12.5Ωｃｍであった。
【００６８】
（評価１）
実施例１〜４、比較例１〜４で得られた無端ベルトにおける、表面抵抗率、体積抵抗率、表面抵抗率の抵抗変動幅、表面抵抗率の面内バラツキ（最大値の最小値の差）、表面抵抗率の電界依存性を調べた。さらに、無端ベルトを転写ベルト２として、図５に示す画像形成装置に搭載し、葉書（用紙）を１０００枚連続コピー後、用紙走行部の表面抵抗率の低下量及びマゼンタ３０％のハーフトーンをコピーした時の白抜け発生状況を調べた。結果を表１に示す。
なお、各測定については以下に示す通りに行った。
【００６９】
−表面抵抗率−
本実施例おける表面抵抗率の測定は、図３に示す円形電極（三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＨＲプローブ：円柱状電極部Ｃの外径Φ１６ｍｍ、リング状電極部Ｄの内径Φ３０ｍｍ、外径Φ４０ｍｍ）を用い、電圧１００Ｖ印加し、１０秒後の電流値を求め、上述のようにして算出した。
【００７０】
−体積抵抗率の測定−
本実施例おける体積抵抗率の測定は、図４に示す円形電極（三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＨＲプローブ：円柱状電極部Ｃの外系Φ１６ｍｍ、リング状電極部Ｄの内径Φ３０ｍｍ、外径Φ４０ｍｍ）を用い、電圧１００Ｖ印加し、３０秒後の電流値を求め、上述のようにして算出した。
【００７１】
−表面抵抗率の抵抗変動幅−
本実施例おける抵抗変動幅は、高温高湿（Ｈ／Ｈ）環境（２８℃／８５％ＲＨ）と低温低湿（Ｌ／Ｌ）（１０℃／１０％ＲＨ）環境とにおける表面抵抗率の対数値の差として算出した。
【００７２】
−表面抵抗率の面内バラツキ−
本実施例おける表面抵抗率の面内バラツキ（ΔＲ）は、無端ベルトを長さ方向に８分割、幅方向に３分割し、ベルト面内２４点について表面抵抗率を計測し、表面抵抗率の対数値をとり、その最大値と最小値の差として算出した。
【００７３】
−表面抵抗率の電界依存性−
本実施例おける表面抵抗率の電界依存性は、印加電圧１００Ｖ（電界１４３Ｖ／ｃｍ）と印加電圧１０００Ｖ（電界１４２９Ｖ／ｃｍ）との条件下における表面抵抗率の対数値の差として算出した。
【００７４】
−１０００枚連続コピー後の表面抵抗率の低下量−
本実施例おける１０００枚連続コピー後の表面抵抗率の低下量は、初期の表面抵抗率と、１０００枚連続コピー後の表面抵抗率との対数値の差として算出した。
【００７５】
−１０００枚連続コピー後の白抜け発生状況−
本実施例おける白抜け発生状況は、目視にて判定して、画質上問題ないレベルを○とし、画質上問題のあるレベルを×として評価した。
【００７６】
【表１】
【００７７】
本発明の実施例に対して、比較例１〜３は、電子伝導性の中性カーボンを用いており、表面抵抗率のベルト面内のばらつき（ΔＲ）が大きく、電界依存性が大きく、葉書を１０００枚連続コピー後、用紙走行部の表面抵抗率の低下量が大きく、ハーフトーンをコピーした時の白抜け発生状況を示すを大きい問題がある。
【００７８】
また、比較例４のイオン導電性ポリマー分散のベルト材料は、表面抵抗率のベルト面内のばらつき（ΔＲ）は小さく、用紙走行部の表面抵抗率が低下する問題はないが、高温高湿（Ｈ／Ｈ）環境と低温低湿（Ｌ／Ｌ）環境での表面抵抗率の変動が１．８桁と大きい問題がある。
【００７９】
（評価２）
カーボンブラック添加量の変更した以外は、実施例１〜４と同様にして無端ベルトに得て、カーボンブラック添加量と表面抵抗率の関係について調べた。図６は、実施例１〜４におけるカーボンブラック添加量と表面抵抗率の関係を示す図である。図６からカーボン添加量を増やすことによる表面抵抗率の変化量（抵抗の変化幅）が小さく、樹脂中にカーボンブラックの分散が良好であることがわかる。
【００８０】
（評価３）
カーボンブラック添加量の変更した以外は、比較例１〜３と同様にして無端ベルトを得て、カーボンブラック添加量と表面抵抗率の関係について調べた。図７は、比較例１〜３のカーボンブラック添加量と表面抵抗率の関係を示す図である。図７から実施例に比べて、カーボン添加量を増やすことによる表面抵抗率の変化量（抵抗の変化幅）が大きいことがわかる。
【００８１】
（評価４）
上述のように実施例１〜４と比較例１〜３の表面抵抗率の電界依存性を、図８に示す。図８は、実施例１〜４及び比較例１〜３における表面抵抗率の電界依存性を示す図である。図８から比較例に比べて、実施例での電界依存性は少ないことがわかる。
【００８２】
【発明の効果】
以上により、本発明によれば、転写電圧による抵抗低下を防止し、電気抵抗の均一性を改善し、電界依存性が少なく、さらに環境による抵抗の変化の少ない、高画質を得ることができる中間転写体、及び高品質の転写画質を安定して得られる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 中間転写体の二次転写部の抵抗低下を説明する概要図である。
【図２】 ハーフトーンで白抜けが発生する状況を説明する概要図である。
【図３】 表面抵抗率を測定する円形電極の一例を示す概略平面図（ａ）及び概略断面図（ｂ）である。
【図４】 体積抵抗率を測定する円形電極の一例を示す概略平面図（ａ）及び概略断面図（ｂ）である。
【図５】 本発明の画像形成装置の１例を示す概略構成図である。
【図６】 実施例１〜４におけるカーボンブラック添加量と表面抵抗率の関係を示す図である。
【図７】 比較例１〜３のカーボンブラック添加量と表面抵抗率の関係を示す図である。
【図８】 実施例１〜４及び比較例１〜３における表面抵抗率の電界依存性を示す図である。
【符号の説明】
１０１ 中間転写体
１０２ 支持ローラ
１０３ 転写ローラ
１０４ 用紙
２００ 中間転写体
２０１ 用紙走行部
２０２ 非用紙走行部
Ａ 第一電圧印加電極
Ｂ 第二電圧印加電極
Ｃ 円柱状電極部
Ｄ リング状電極部
Ａ’ 第一電圧印加電極
Ｂ’ 板状絶縁体
Ｃ’ 円柱状電極部
Ｄ’ リング状電極部
Ｔ、Ｔ’ 中間転写体
１ 感光体ドラム（像担持体）
２ 転写ベルト（中間転写体）
３ バイアスローラ
４ 用紙トレー
５ ブラック現像装置
６ イエロー現像装置
７ マゼンタ現像装置
８ シアン現像装置
９ ベルトクリーナー
１３ 剥離爪
２１、２３、２４ ベルトローラ
２２ バックアップローラ
２５ 導電性ローラ
２６ 電極ローラ
３１ クリーニングブレード
４１ 用紙（被転写体）、用紙束
４２ ピックアップローラ
４３ フィードローラ
Ｔ トナー
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に用いる中間転写体及びそれを備えた画像形成装置に関し、詳しくは、潜像担持体上に形成したトナー像を一旦中間転写体に転写した後、これを用紙等の被転写体に転写して再生画像を得るようにした画像形成装置に用いる中間転写体及びそれを備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いた画像形成装置は、無機または有機材料からなる光導電性感光体からなる像担持体上に一様な電荷を形成し、画像信号を変調したレーザー光等で静電濳像を形成した後、帯電したトナーで前記静電濳像を現像して可視化したトナー像とする。そして、上記トナー像を中間転写体を介して、あるいは直接用紙等の転写材に静電的に転写することにより所要の再生画像を得る。
【０００３】
特に、上記像担持体に形成したトナー像を中間転写体に一次転写し、さらに中間転写体上のトナー像を用紙に二次転写する方式を採用した画像形成装置として、特開昭６２−２０６５６７号公報等に開示されたものが知られている。
【０００４】
前記、中間転写体方式を採用した画像形成装置においては、ポリカーボネイト樹脂（特開平０６−０９５５２１号公報）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）（特開平５−２００９０４号公報、特開平６−２２８３３５号公報）、ポリアルキレンフタレート（特開平６−１４９０８１号公報）、ＰＣ（ポリカーボネイト）／ＰＡＴ（ポリアルキレンテレフタレート）のブレンド材料（特開平６−１４９０８３号公報）、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフロロエチレン共重合体）／ＰＣ，ＥＴＦＥ／ＰＡＴ，ＰＣ／ＰＡＴのブレンド材料（特開平６−１４９０７９号公報）などの熱可塑性樹脂にカーボンブラックを添加した半導電性の無端ベルトを、中間転写体として用いる提案がなされている。
【０００５】
しかし、半導電性領域で樹脂材料の抵抗値を制御することは非常に難しく、通常の樹脂材料に通常の導電性カーボンブラックを添加して所望の抵抗値を安定して得ることはほとんどできない。このため、半導電性の無端ベルト全数の抵抗値を計測して、選別する必要があるために、コスト高となっている。高分子加工、４３巻、４号、１９７７、住田等に記載されるように、樹脂材料などの高分子の中にカーボンブラックを添加していくと、カーボンブラックの添加が少量であるうちは導電率が小さく、あるしきい値からカーボンブラックが導体回路を形成し、導電性が急激に向上してしまい中抵抗値を得ることができないからである。
【０００６】
また、前記したカーボンブラック分散のポリカーボネイト、カーボンブッラク分散のエチレンテトラフロロエチレン共重合体の場合には、葉書などの中間転写体の幅より短い用紙を連続して、１０００枚以上転写した後で、ハーフートーン（マゼンタ３０％）の画像を転写すると用紙走行部がしろ抜けする問題が発生した。この白抜けする画質欠陥は、１０℃、１５％ＲＨの低温低湿環境下において特に顕著であった。用紙走行部がしろ抜けするのは、二次転写部での用紙剥離時に中間体と用紙間での剥離放電によって、中間転写体の用紙走行部の表面抵抗率が、周辺部位より低下して、転写効率が、周辺部位より低下することが原因である。
【０００７】
前記した、カーボンブラック分散のポリカーボネイト、カーボンブッラク分散のエチレンテトラフロロエチレン共重合体の表面抵抗率の電界依存性は、０．８〜１．５桁（ｌｏｇΩ／□）のレベルであり、転写電圧による電界集中がおきることで、導電性の大きい部位の周辺の樹脂成分を劣化させ、表面抵抗率が低下したと考えられる。
【０００８】
表面抵抗率の電界依存性が大きいのは、前記した、中間転写体を構成する樹脂成分中にカーボンブラックを均一に分散させることが難しいために、カーボンブラックが不均一に樹脂中に分散しており、そのため局部的には、導電性の大きい部位があり、そこに電界が集中することが原因と考えられる。
【０００９】
中間転写体を構成する材料に導電性を付与するには、組成材料中にカーボンブラックなどの電子伝導性を付与する導電剤付与する方法とイオン伝導性を付与する導電剤とそれぞれ付与する方法がある。しかし、イオン伝導性を付与する導電剤を付与した場合には、中間転写体の面内の電気抵抗値の変化が極めて小さく０．５桁以下と望ましい。反面、温度や湿度の環境変化に対する電気抵抗値の変動が大きいという問題を有している。
【００１０】
更に、一般に、イオン導電性タイプの導電剤は、低温低湿度での電気抵抗値が、所定の抵抗値を得るためにイオン導電性タイプの導電剤の量を多くする必要があり、量を多くするとイオン導電剤が、中間転写体の表面から滲み出て、像担持体の表面に移行（ブリードアウト）して、画像劣化、汚染や感材侵食などを起こしやすいという問題点が新たに生じる。
【００１１】
上記、対策として、特開平８−１１０７１１号公報において、イオン導電性タイプの導電剤を分散してなる材料と電子伝導タイプの導電剤を分散してなる材料を積層して用いる提案がなされている。しかし、両者で、より高抵抗の層が、ベルトの抵抗を支配するため、２層以上の構成とした場合には、高抵抗層の材料の挙動を発現することになる。例えば、電子伝導タイプの導電剤を分散してなる材料の層が、イオン伝電性タイプの導電剤を分散してなる材料の層より高抵抗である場合には、抵抗のバラツキが大きい、電界依存性が大きいなどの問題がある。
【００１２】
上記、中間転写体の電気抵抗値は、高品質の転写画質を得るために、所定の範囲に制御され、かつ中間転写体の面内バラツキ（抵抗値の最大値と最小値の値）がすくないこと、かつ、使用環境条件が変化しても電気抵抗値が、大きく変化せずに、安定して高品質を得られることが求められる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、転写電圧による抵抗低下を防止し、電気抵抗の均一性を改善し、電界依存性が少なく、さらに環境による抵抗の変化の少ない、高画質を得ることができる中間転写体、及び高品質の転写画質を安定して得られる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、本発明は、
＜１＞像担持体に形成されたトナー像を中間転写体上に一次転写する第一転写手段、及び該中間転写体上に転写されたトナー像を被転写体上に二次転写する第二転写手段を備える画像形成装置に用いる中間転写体であって、該中間転写体が、電子伝導により導電性を発現するｐＨ５．０以下の電子伝導性フィラーと、ポリカーボネイト系樹脂と、を含有し、押出成形によって得られることを特徴とする中間転写体である。
【００１５】
＜２＞電子伝導性フィラーが、ｐＨ５．０以下のカーボンブラックであることを特徴とする前記＜１＞に記載の中間転写体である。
【００１６】
＜３＞表面抵抗率の電界依存性が、０．６桁（ｌｏｇΩ／□）以内であることを特徴とする前記＜１＞又は＜２＞に記載の中間転写体である。
【００１７】
＜４＞表面抵抗率が、１×１０10Ω／□〜１×１０14Ω／□であることを特徴とする前記＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の中間転写体である。
【００１８】
＜５＞体積抵抗率が、１×１０9Ωｃｍ〜１×１０14Ωｃｍであることを特徴とする前記＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の中間転写体である。
【００１９】
＜６＞ベルト形状であることを特徴とする前記＜１＞〜＜５＞のいずれかに記載の中間転写体である。
【００２０】
＜７＞前記＜１＞〜＜６＞のいずれかに記載の中間転写体を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（中間転写体）
本発明の中間転写体は、電子伝導により導電性を発現するｐＨ５．０以下の電子伝導性フィラー（以下、単に「電子伝導性フィラー」いうことがある。）を含有する。本発明の中間転写体は、像担持体に形成されたトナー像を中間転写体上に一次転写する第一転写手段、及び該中間転写体上に転写されたトナー像を被転写体に二次転写する第二転写手段を備える画像形成装置に用いられる。
【００２２】
本発明の中間転写体は、ベルト形状、或いはドラム形状のいずれでもよいが、ベルト形状が、他のサブシステムの配置の自由度、取り扱い易さの点から好ましい。本発明の中間転写体は、ベルト形状の場合、単層或いは複数層の弾性層からなり、該弾性層の少なくとも１層に前記電子伝導性フィラーと、ポリカーボネイト系樹脂と、を含有する。一方、ドラム形状の場合、基体上に、単層或いは複数層の弾性層を有してなり、該弾性層の少なくとも１層に前記電子伝導性フィラーと、ポリカーボネイト系樹脂と、を含有する。弾性層上に表面コート層を設けた構成をとってもよい。また、本発明の中間転写体において、前記電子伝導性フィラーと、ポリカーボネイト系樹脂と、を含有し、押出成形によって形成する以外の構成、例えば、層構成、基体の種類などは、従来公知の構成をとることができる。
【００２３】
電子伝導性フィラーは、電子伝導により導電性を発現し、且つｐＨ５．０以下であるが、好ましくはｐＨ４．５以下であり、より好ましくはｐＨ４．０である。
【００２４】
電子伝導性フィラーは、ｐＨ５．０以下であると、表面に付着する酸素含有官能基の効果で、少なくともポリカーボネイト系樹脂を含有する結着樹脂中への分散性が向上し、押出成形によって形成される中間転写体の抵抗バラツキを小さくすることができるとともに、電界依存性も小さくなり、転写電圧による電界集中がおきずらくなる。その結果、転写電圧による抵抗低下を防止し、電気抵抗の均一性を改善し、電界依存性が少なく、さらに環境による抵抗の変化の少ない、用紙走行部が白く抜けるなどの画質欠陥の発生が抑制された高画質を得ることができる中間転写体となる。
【００２５】
ここで、転写電圧による抵抗低下、及びこの抵抗低下による白抜けの発生について、図１及び図２を参照して説明する。
図１は、中間転写体の二次転写部の抵抗低下を説明する概要図である。図１に示すように、ベルト状の中間転写体１０１を介して支持ローラ１０２と転写ローラ１０３とにより形成される二次転写部（ニップ部）に、用紙（被転写体）１０４を通過させると同時に転写電圧を印加し二次転写が行われる。二次転写直後においては、ベルト状の中間転写体１０１表面（用紙側）はプラス側に帯電、用紙１０４表面（中間転写体側）は、マイナス側に帯電しているため、中間転写体１０１と用紙１０４との間で剥離放電が発生する。この放電現象によって、中間転写体１０１表面が変質して、新しい導電経路ができて抵抗が下がる。また、電界依存性が大きい場合、中間転写体１０１表面での電界集中をおこすことになり、中間転写体１０１表面が変質し易いので、抵抗が低下する。
【００２６】
図２は、ハーフトーンで白抜けが発生する状況を説明する概要図である。図２に示すように、１０００枚連続コピー後（例えば１０℃、１５％ＲＨの低温低湿環境下）の中間転写体２００における用紙走行部２０１には、図１で示したような抵抗低下がおこる（図２中（ａ））。このような状態で、マゼンタ３０％のハーフトーンをコピーすると、非用紙走行部２０２よりも抵抗が低い用紙走行部２０１には印画されにくくなる（図２中（ｂ））。この結果、白抜けの発生がおこる。この白抜けの発生は、特に、用紙走行部２０１の表面抵抗率が、非用紙走行部２０２よりも、１．１桁（ｌｏｇΩ／□）以上低くなると起こり易くなる。
【００２７】
電子伝導性フィラーとしては、ｐＨ５．０以下のカーボンブラック（以下、「酸性カーボンブラック」ということがある）が挙げられる。この酸性カーボンブラックは、カーボンブラックを酸化処理することで表面にカルボキシル基、キノン基、ラクトン基、水酸基等を付与して製造することができる。この酸化処理は、高温雰囲気下で、空気と接触、反応させる空気酸化法、常温下で窒素酸化物やオゾン等と反応させる方法、及び高温下での空気酸化後、低温下でオゾン酸化する方法等により行うことができる。
【００２８】
酸性カーボンブラックは、その揮発分が１〜２５％、好ましくは２〜２０％、好ましくは５〜１５％含まれていることが好適である。揮発分が１％未満でである場合には、表面に付着する酸素含有官能基の効果がなくなり、ポリカーボネイト系樹脂を含有する結着樹脂中への分散性が低下することがある。一方、２５％より高い場合には、ポリカーボネイト系樹脂を含有する結着樹脂に分散させる際、分解してしまう、或いはそれに伴う得られる成形品の外観が悪くなる等の問題が生じることがある。従って、揮発分が上記範囲とすることで、ポリカーボネイト系樹脂を含有する結着樹脂中への分散性をより良好にすることができる。この揮発分は、カーボンブラックを９５０℃で７分間加熱したときに、出てくる有機揮発成分（カルボキシル基、キノン基、ラクトン基、水酸基等）の割合により求めることができる。
【００２９】
酸性カーボンブラックとして具体的には、キャボット社の「ＲＥＧＡＬ ４００Ｒ」（ｐＨ４．０、揮発分３．５％）、「ＭＯＮＡＲＣＨ １０００」（ｐＨ２．５、揮発分９．５％）、「ＭＯＮＡＲＣＨ １３００」（ｐＨ２．５、揮発分９．５％）、独Ｄｅｇｕｓｓａ社の「Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２００」（ｐＨ２．５、揮発分２０％）、「ＳＰＥＣＩＡＬ ＢＬＡＣＫ ４」（ｐＨ３、揮発分１４％）、「Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｕ」（ｐＨ４．５、揮発分５％）、「Ｐｒｉｎｔｅｘ １５０Ｔ」（ｐＨ４、揮発分１０％）、「Ｐｒｉｎｔｅｘ １４０Ｔ」（ｐＨ４．５、揮発分５％）、等が挙げられる。なお、酸性カーボンブラックは、主たる導電性を発現させる電子伝導性フィラーとして用いておれば、単独で用いても、ほかのカーボンブラックと併用して用いてもよい。
【００３０】
電子伝導性フィラーの添加量は、結着樹脂に対して５〜４０重量％、好ましくは１０〜２５重量％、より好ましくは１５〜２０重量％であることが好適である。
【００３１】
電子伝導性フィラーは、一般的に結着樹脂に分散されることで、中間転写体における弾性層が形成されるが、この結着樹脂としては、少なくともポリカーボネイト系樹脂を含んだ、樹脂材料、弾性材料、及びこれらのブレンド材料が挙げられる。樹脂材料としては、ポリカーボネイト系樹脂の他、例えば、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルテーテルケトン、ポリアミド、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフロロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）などの樹脂材料、及びこれらを主原料としてなる樹脂材料が挙げられる。弾性材料としては、ポリウレタン、塩素化ポリイソプレン、ＮＢＲ、クロロピレンゴム、ＥＰＤＭ、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム、シリコーンゴムなどを１種類又は、２種類以上をブレンドしてなる材料が挙げられる。結着樹脂は、中間転写体がベルト形状の場合、機械特性の観点からベルト駆動時のテンションによる変形が一定範囲である材料であることが好ましく、例えば、ヤング率が１５０ＭＰａ（１５０ｋｇ／ｍｍ2）以上、好ましくは２００ＭＰａ（２００ｋｇ／ｍｍ2）以上の材料が好適に用いることができる。
【００３２】
本発明の中間転写体は、表面抵抗率の電界依存性が、０．６桁（ｌｏｇΩ／□）以下、好ましくは０．５桁（ｌｏｇΩ／□）以下であることが好適である。表面抵抗率の電界依存性が、０．６桁（ｌｏｇΩ／□）以下であると、上述のような転写電圧による電界集中がより起きずらくなるので、用紙走行部の表面抵抗が低下して、ハーフトーンの画像において、用紙走行部が白く抜けるなどの画質欠陥の発生を防止することができる。なお、この表面抵抗率の電界依存性は、転写面における表面抵抗率の電界依存性を示す。
【００３３】
本発明の中間転写体において、表面抵抗率の電界依存性は、印加電圧１００Ｖ（電界１４３Ｖ／ｃｍ）と印加電圧１０００Ｖ（電界１４２９Ｖ／ｃｍ）との条件下における表面抵抗率の対数値の差を示す。なお、表面抵抗率は、後述する測定方法に準じて測定することができる。
【００３４】
本発明の中間転写体は、表面抵抗率が１×１０10Ω／□〜１×１０14Ω／□、好ましくは１×１０11Ω／□〜１×１０13Ω／□であることが好適である。この表面抵抗率が１０14Ω／□より高い場合には、一次転写部の像担持体と中間転写体が剥離するポストニップ部で剥離放電が発生し易くなり、放電が発性した部分は、白抜けする画質欠陥が発生することがある。一方、１０9Ω／□未満の場合には、プレニップ部での電界強度が強くなり、プレニップ部でのギャップ放電が発生しやすくなるために画質の粒状性が悪化する問題が発生することがある。従って、表面抵抗率を、上記範囲とすることで、表面抵抗率が高い場合に発生する放電による白抜け、表面抵抗率が低い場合に発生する画質が悪化する問題を防止することができる。なお、この表面抵抗率は、転写面における表面抵抗率を示す。
【００３５】
本発明の中間転写体において、表面抵抗率は、円形電極（例えば、三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＨＲプローブ）を用い、ＪＩＳ Ｋ６９９１に従って測定することができる。具体的には、例えば、図３に示す円形電極を用いて測定することができる。図３は、表面抵抗率を測定する円形電極の一例を示す概略平面図（ａ）及び概略断面図（ｂ）である。図３に示す円形電極は、第一電圧印加電極Ａと板状絶縁体Ｂとを備える。第一電圧印加電極Ａは、円柱状電極部Ｃと、該円柱状電極部Ｃの外径よりも大きい内径を有し、且つ円柱状電極部Ｃを一定の間隔で囲む円筒状のリング状電極部Ｄとを備える。第一電圧印加電極Ａにおける円柱状電極部Ｃ及びリング状電極部Ｄと板状絶縁体Ｂとの間に中間転写体Ｔを挟持し、第一電圧印加電極Ａにおける円柱状電極部Ｃとリング状電極部Ｄとの間に電圧Ｖ（Ｖ）を印可したときに流れる電流Ｉ（Ａ）を測定し、下記式（１）により、中間転写体Ｔの表面抵抗率ρｓ（Ω／□）を算出することができる。ここで、下記式（１）中、ｄ（ｍｍ）は円柱状電極部Ｃの外径を示す。Ｄ（ｍｍ）はリング状電極部Ｄの内径を示す。
【００３６】
式（１） ρｓ＝π×（Ｄ＋ｄ）／（Ｄ−ｄ）×（Ｖ／Ｉ）
【００３７】
本発明の中間転写体は、体積抵抗率が１×１０8Ωｃｍ〜１×１０14Ωｃｍ、好ましくは１×１０10Ωｃｍ〜１×１０12Ωｃｍであることが好適である。この体積抵抗率が１０8ΩＣｍ未満である場合には、像担持体から中間転写体に転写された未定着トナー像の電荷を保持する静電的な力が働きにくくなるため、トナー同士の静電的反発力や画像エッジ付近のフリンジ電界の力によって、画像の周囲にトナーが飛散してしまい（ブラー）、ノイズの大きい画像が形成されるという問題が発生することがある。一方、体積抵抗率が１０14Ωｃｍより高い場合には、電荷の保持力が大きいために、１次転写での転写電界で中間体表面が帯電するために除電機構が必要となる問題が発生することがある。従って、体積抵抗率を、上記範囲とすることで、トナーが飛散してしたり、除電機構を必要とする問題を防止することができる。
【００３８】
本発明の中間転写体において、体積抵抗率は、円形電極（例えば、三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＨＲプローブ）を用い、ＪＩＳ Ｋ６９９１に従って測定することができる。具体的には、例えば、図４に示す円形電極を用いて測定することができる。図４は、体積抵抗率を測定する円形電極の一例を示す概略平面図（ａ）及び概略断面図（ｂ）である。図４に示す円形電極は、第一電圧印加電極Ａ’と第二電圧印加電極Ｂ’とを備える。第一電圧印加電極Ａ’は、円柱状電極部Ｃ’と、該円柱状電極部Ｃ’の外径よりも大きい内径を有し、且つ円柱状電極部Ｃ’を一定の間隔で囲む円筒状のリング状電極部Ｄ’とを備える。第一電圧印加電極Ａ’における円柱状電極部Ｃ’及びリング状電極部Ｄ’と第二電圧印加電極Ｂ’との間に中間転写体Ｔ’を挟持し、第一電圧印加電極Ａ’における円柱状電極部Ｃ’と第二電圧印加電極Ｂ’との間に電圧Ｖ（Ｖ）を印可したときに流れる電流Ｉ（Ａ）を測定し、下記式（２）により、中間転写体Ｔの体積抵抗率ρｖ（Ωｃｍ）を算出することができる。ここで、下記式（２）中、ｔは中間転写体Ｔの厚さを示す。
【００３９】
式（２） ρｖ＝１９．６×（Ｖ／Ｉ）×ｔ
【００４０】
本発明の中間転写体は、ベルト形状の場合、その厚みが５０μｍ〜４００μｍ、好ましくは８０〜２００μｍであることが、ベルトとしての機械特性を満足することができ観点から好適である。
【００４１】
（画像形成装置）
本発明の画像形成装置は、前記本発明の中間転写体を備える。本発明の画像形成装置は、像担持体に形成されたトナー像を中間転写体上に一次転写する第一転写手段、及び該中間転写体上に転写されたトナー像を被転写体に二次転写する第二転写手段を備え、該中間転写体として前記本発明の中間転写体を用いる中間転写方式の画像形成装置である。
【００４２】
本発明の画像形成装置としては、中間転写体方式の画像形成装置であれば、特に限定されるものではなく、例えば、現像装置内に単色のトナーのみを収容する通常のモノカラー画像形成装置や、像担持体上に担持されたトナー像を中間転写体に順次一次転写を繰り返すカラー画像形成装置、各色毎の現像器を備えた複数の像担持体を中間転写体上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置等が挙げられる。具体的には、像担持体、像担持体表面を均一に帯電する帯電手段、像担持体表面を露光し静電潜像を形成する露光手段、像担持体表面に形成された潜像を現像剤を用いて現像し、トナー像を形成する現像手段、被転写材上のトナー像を定着する定着手段、像担持体に付着したトナーやゴミ等を除去するクリーニング手段、像担持体表面に残留している静電潜像を除去する除電手段、など必要に応じて公知の方法で任意に備えることができる。
【００４３】
像担持体としては、従来公知のものを用いることができ、その感光層としては、有機系、アモルファスシリコン等公知のものを用いることができる。前記像担持体が円筒状の場合は、アルミニウム又はアルミニウム合金を押出し成型後、表面加工する等の公知の製法により得られる。またベルト状の前記像担持体を用いることも可能である。
【００４４】
帯電手段としては、特に制限はなく、例えば、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器などのそれ自体公知の帯電器が挙げられる。これらの中でも、帯電補償能力に優れる点で接触型帯電器が好ましい。前記帯電手段は、前記電子写真感光体に対し、通常、直流電流を印加するが、交流電流をさらに重畳させて印加してもよい。
【００４５】
露光手段としては、特に制限はなく、例えば、前記電子写真感光体表面に、半導体レーザ光、ＬＥＤ光、液晶シャッタ光等の光源、或いはこれらの光源からポリゴンミラーを介して所望の像様に露光できる光学系機器などが挙げられる。
【００４６】
現像手段としては、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、一成分系現像剤又は二成分系現像剤をブラシ、ローラ等を用い接触あるいは非接触させて現像する公知の現像器等が挙げられる。
【００４７】
第一転写手段としては、例えば、ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器などのそれ自体公知の転写帯電器が挙げられる。これらの中でも、転写帯電補償能力に優れる点で接触型転写帯電器が好ましい。なお、本発明においては、前記転写帯電器の外、剥離帯電器等を併用することもできる。
【００４８】
第二転写手段としては、前記第一転写手段として例示した転写ローラ等の接触型転写帯電器、スコロトロン転写帯電器、コロトロン転写帯電器などが挙げられる。これらの中でも、前記第１転写手段と同様に接触型転写帯電器が好ましい。転写ローラ等の接触型転写帯電器により強く押圧するようにすると、画像の転写状態を良好な状態に維持させることができる。また、中間転写体を案内するローラの位置で転写ローラ等の接触型転写帯電器を押圧すると、中間転写体から被転写体に対してトナー像を移転させる作用を良好な状態で行うことが可能になる。
【００４９】
光除電手段としては、例えば、タングステンランプ、ＬＥＤなどが挙げられ、該光除電プロセスに用いる光質としては、例えば、タングステンランプ等の白色光、ＬＥＤ光等の赤色光などが挙げられる。該光除電プロセスにおける照射光強度としては、通常、電子写真感光体の半減露光感度を示す光量の数倍乃至３０倍程度になるように出力設定される。
【００５０】
定着手段としては、特に制限はなく、それ自体公知の定着器、例えば熱ローラ定着器、オーブン定着器などが挙げられる。
【００５１】
クリーニング手段としては、特に制限はなく、それ自体公知のクリーニング装置などを用いればよい。
【００５２】
以下に、本発明の画像形成装置の１例として、一次転写を繰り返すカラー画像形成装置を示す。図５は、本発明の画像形成装置の１例を示す概略構成図である。
図５に示す画像形成装置は、像担持体としての感光体ドラム１、中間転写体としての転写ベルト２、転写電極であるバイアスローラ３、被転写体である用紙を供給するトレー４、Ｂ（ブラック）トナーによる現像装置５、Ｙ（イエロー）トナーによる現像装置６、Ｍ（マゼンタ）トナーによる現像装置７、Ｃ（シアン）トナーによる現像装置８、ベルトクリーナー９、剥離爪１３、ベルトローラ２１、２３及び２４、バックアップローラ２２、導電性ローラ２５、電極ローラ２６、クリーニングブレード３１、用紙束４１、ピックアップローラ４２、並びにフィードローラ４３を有してなる。
【００５３】
図５に示す画像形成装置において、感光体ドラム１は矢印Ａ方向に回転し、図示しない帯電装置でその表面が一様に帯電される。帯電された感光体ドラム１にレーザー書込み装置などの画像書き込み手段により第一色（例えば、Ｂ）の静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置５によってトナー現像されて可視化されたトナー像Ｔが形成される。トナー像Ｔは感光体ドラム１の回転で導電性ローラ２５が配置された一次転写部に到り、導電性ローラ２５からトナー像Ｔに逆極性の電界を作用させることにより上記トナー像Ｔを静電的に転写ベルト２に吸着されつつ転写ベルト２の矢印Ｂ方向の回転で一次転写される。
【００５４】
以下、同様にして第２色のトナー像、第３色のトナー像、第４色のトナー像が順次形成され転写ベルト２において重合せられて、多重トナー像が形成される。
【００５５】
転写ベルト２に転写された多重トナー像は、転写ベルト２の回転でバイアスローラ３が設置された二次転写部に到る。二次転写部は、転写ベルト２のトナー像が担持された表面側に設置されたバイアスローラ３と該転写ベルト２の裏側からバイアスローラに対向するごとく配置されたバックアップローラ２２およびこのバックアップローラ２２に圧接して回転する電極ローラ２６から構成される。
【００５６】
用紙４１は、用紙トレー４に収容された用紙束からピックアップローラ４２で一枚ずつ取り出され、フィードローラ４３で二次転写部の転写ベルト２とバイアスローラ３との間に所定のタイミングで給送される。給送された用紙４１は、バイアスローラ３及びバックアップローラ２２による圧接搬送と転写ベルト２の回転により、該転写ベルト２に担持されたトナー像が転写される。
【００５７】
トナー像が転写された用紙４１は、最終トナー像の一次転写終了まで退避位置にある剥離爪１３を作動せることにより転写ベルト２から剥離され、図示しない定着装置に搬送され、加圧／加熱処理でトナー像を固定して永久画像とされる。なお、多重トナー像の用紙４１への転写の終了した転写ベルト２は、二次転写部の下流に設けたベルトクリーナー９で残留トナーの除去が行われて次の転写に備える。また、バイアスローラ３は、ポリウレタン等からなるクリーニングブレード３１が常時当接するごとくとりつけられており、転写で付着したトナー粒子や紙紛等の異物が除去される。
【００５８】
単色画像の転写の場合、一次転写されたトナー像Ｔを直ちに二次転写して定着装置に搬送するが、複数色の重ね合わせによる多色画像の転写の場合、各色のトナー像が一次転写部で正確に一致するように転写ベルト２と感光体ドラム１との回転を同期させて各色のトナー像がずれないようにする。上記二次転写部では、バイアスローラ３と転写ベルト２を介して対向配置したバックアップローラ２２に圧接した電極ローラ２６にトナー像の極性と同極性の出圧（転写電圧）を印加することで該トナー像を用紙４１に静電反発で転写する。
以上のようにして、画像を形成することができる。
【００５９】
【実施例】
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。
【００６０】
（実施例１）
ポリカーボネイトとポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）とのアロイである三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製「ユーピロンＭＢ２１１２」１００重量部に、カーボンブラックとして独Ｄｅｇｕｓｓａ社製「Ｐｒｉｎｔｅｘ １４０Ｔ（ＰＨ４．５の酸性カーボンブラック）」１５重量部添加して、２軸押出機を用いて、ポリカーボネイト系アロイ樹脂にカーボンブラックを混練して、カーボンブラック１５重量部を含有してなるポリカーボネイト系樹脂ペレットを得る。更に、この樹脂ペレットを１軸押出機を用いて、チューブ形状に押出成形して、厚み１５０μｍで、幅３５０ｍｍ、外径１６８ｍｍの無端ベルトを得た。このベルトは、表面抵抗率１０11.7Ω／□、体積抵抗率１０10Ωｃｍであった。
【００６１】
（実施例２）
ポリカーボネイトとポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）とのアロイである三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製「ユーピロンＭＢ２１１２」１００重量部に、カーボンブラックとして独Ｄｅｇｕｓｓａ社製「Ｐｒｉｎｔｅｘ １５０Ｔ（ＰＨ４の酸性カーボンブラック）」１８重量部添加して、２軸押出機を用いて、ポリカーボネイト系アロイ樹脂にカーボンブラックを混練して、カーボンブラック１８重量部を含有してなるポリカーボネイト系樹脂ペレットを得る。更に、この樹脂ペレットを１軸押出機を用いて、チューブ形状に押出成形して、厚み１５０μｍで、幅３５０ｍｍ、外径１６８ｍｍの無端ベルトを得た。このベルトは、表面抵抗率１０11.9Ω／□、体積抵抗率１０10.0Ωｃｍであった。
【００６２】
（実施例３）
ポリカーボネイトとポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）とのアロイである三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製「ユーピロンＭＢ２１１２」１００重量部に、カーボンブラックとして独Ｄｅｇｕｓｓａ社製「ＳＰＥＣＩＡＬ Ｂｌａｃｋ ４（ｐＨ３の酸性カーボンブラック）」１６重量部添加して、２軸押出機を用いて、ポリカーボネイト系アロイ樹脂にカーボンブラックを混練して、カーボンブラック１６重量部を含有してなるポリカーボネイト系樹脂ペレットを得る。更に、この樹脂ペレットを１軸押出機を用いて、チューブ形状に押出成形して、厚み１５０μｍで、幅３５０ｍｍ、外径１６８ｍｍの無端ベルトを得た。このベルトは、表面抵抗率１０11.8Ω／□、体積抵抗率１０10.2Ωｃｍであった。
【００６３】
（実施例４）
ポリカーボネイトとポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）とのアロイである三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製「ユーピロンＭＢ２１１２」１００重量部に、カーボンブラックとして独Ｄｅｇｕｓｓａ社製「ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ ＦＷ２００（ＰＨ２．５の酸性カーボンブラック）」１９重量部添加して、２軸押出機を用いて、ポリカーボネイト系アロイ樹脂にカーボンブラックを混練して、カーボンブラック１９重量部を含有してなるポリカーボネイト系樹脂ペレットを得る。更に、この樹脂ペレットを１軸押出機を用いて、チューブ形状に押出成形して、厚み１５０μｍで、幅３５０ｍｍ、外径１６８ｍｍの無端ベルトを得た。このベルトは、表面抵抗率１０12.1Ω／□、体積抵抗率１０10.5Ωｃｍの樹脂ベルトであった。
【００６４】
（比較例１）
ポリカーボネイトとポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）とのアロイである三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製「ユーピロンＭＢ２１１２」１００重量部に、カーボンブラックとして米Ｃａｂｏｔ社製「ＶｏｌｃａｎＸＣ７２Ｘ（ｐＨ８．５の中性カーボンブラック）」１２重量部添加して、２軸押出機を用いて、ポリカーボネイト系アロイ樹脂にカーボンブラックを混練して、カーボンブラック１２重量部を含有してなるポリカーボネイト系樹脂ペレットを得る。更に、この樹脂ペレットを１軸押出機を用いて、チューブ形状に押出成形して、厚み１５０μｍで、幅３５０ｍｍ、外径１６８ｍｍの無端ベルトを得た。このベルトは、表面抵抗率１０11.7Ω／□、体積抵抗率１０9.8Ωｃｍであった。
【００６５】
（比較例２）
ポリカーボネイトとポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）とのアロイである三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製「ユーピロンＭＢ２１１２」１００重量部に、カーボンブラックとして米Ｃａｂｏｔ社製「ＭＯＮＡＲＣＨ８００（ｐＨ９．０の中性カーボンブラック）」１４重量部添加して、２軸押出機を用いて、ポリカーボネイト系アロイ樹脂にカーボンブラックを混練して、カーボンブラック１２重量部を含有してなるポリカーボネイト系樹脂ペレットを得る。更に、この樹脂ペレットを１軸押出機を用いて、チューブ形状に押出成形して、厚み１５０μｍで、幅３５０ｍｍ、外径１６８ｍｍの無端ベルトを得た。このベルトは、表面抵抗率１０12.1Ω／□、体積抵抗率１０10.1Ωｃｍであった。
【００６６】
（比較例３）
ポリカーボネイトとポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）とのアロイである三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製「ユーピロンＭＢ２１１２」１００重量部に、カーボンブラックとしてライオンアグゾ社製「ケッチエンブラックＥＣ（ｐＨ９．０の中性カーボンブラック）」１０重量部添加して、２軸押出機を用いて、ポリカーボネイト系アロイ樹脂にカーボンブラックを混練して、カーボンブラック１２重量部を含有してなるポリカーボネイト系樹脂ペレットを得る。更に、この樹脂ペレットを１軸押出機を用いて、チューブ形状に押出成形して、厚み１５０μｍで、幅３５０ｍｍ、外径１６８ｍｍの無端ベルトを得た。このベルトは、表面抵抗率１０11.5Ω／□、体積抵抗率１０10.1Ωｃｍであった。
【００６７】
（比較例４）
ポリカーボネイトとポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）とのアロイである三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製「ユーピロンＭＢ２１１２」１００重量部に、イオン導電性ポリマーとして三洋化成工業（株）製「ペレスタット６３２１（ポリエーテルを主セグメントとするブロック型ポリマー）」を２軸押出機を用いて混練してペレットを得る。つぎにこのペレットを用いて２２０℃の加熱温度にて、１軸押出機にて、チューブ形状に成型して、厚み０．１５ｍｍで、幅３５０ｍｍ、外径１６８ｍｍの無端ベルトを得た。このベルトは、表面抵抗率は、１０12.3Ω／□、体積抵抗率１０12.5Ωｃｍであった。
【００６８】
（評価１）
実施例１〜４、比較例１〜４で得られた無端ベルトにおける、表面抵抗率、体積抵抗率、表面抵抗率の抵抗変動幅、表面抵抗率の面内バラツキ（最大値の最小値の差）、表面抵抗率の電界依存性を調べた。さらに、無端ベルトを転写ベルト２として、図５に示す画像形成装置に搭載し、葉書（用紙）を１０００枚連続コピー後、用紙走行部の表面抵抗率の低下量及びマゼンタ３０％のハーフトーンをコピーした時の白抜け発生状況を調べた。結果を表１に示す。
なお、各測定については以下に示す通りに行った。
【００６９】
−表面抵抗率−
本実施例おける表面抵抗率の測定は、図３に示す円形電極（三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＨＲプローブ：円柱状電極部Ｃの外径Φ１６ｍｍ、リング状電極部Ｄの内径Φ３０ｍｍ、外径Φ４０ｍｍ）を用い、電圧１００Ｖ印加し、１０秒後の電流値を求め、上述のようにして算出した。
【００７０】
−体積抵抗率の測定−
本実施例おける体積抵抗率の測定は、図４に示す円形電極（三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＨＲプローブ：円柱状電極部Ｃの外系Φ１６ｍｍ、リング状電極部Ｄの内径Φ３０ｍｍ、外径Φ４０ｍｍ）を用い、電圧１００Ｖ印加し、３０秒後の電流値を求め、上述のようにして算出した。
【００７１】
−表面抵抗率の抵抗変動幅−
本実施例おける抵抗変動幅は、高温高湿（Ｈ／Ｈ）環境（２８℃／８５％ＲＨ）と低温低湿（Ｌ／Ｌ）（１０℃／１０％ＲＨ）環境とにおける表面抵抗率の対数値の差として算出した。
【００７２】
−表面抵抗率の面内バラツキ−
本実施例おける表面抵抗率の面内バラツキ（ΔＲ）は、無端ベルトを長さ方向に８分割、幅方向に３分割し、ベルト面内２４点について表面抵抗率を計測し、表面抵抗率の対数値をとり、その最大値と最小値の差として算出した。
【００７３】
−表面抵抗率の電界依存性−
本実施例おける表面抵抗率の電界依存性は、印加電圧１００Ｖ（電界１４３Ｖ／ｃｍ）と印加電圧１０００Ｖ（電界１４２９Ｖ／ｃｍ）との条件下における表面抵抗率の対数値の差として算出した。
【００７４】
−１０００枚連続コピー後の表面抵抗率の低下量−
本実施例おける１０００枚連続コピー後の表面抵抗率の低下量は、初期の表面抵抗率と、１０００枚連続コピー後の表面抵抗率との対数値の差として算出した。
【００７５】
−１０００枚連続コピー後の白抜け発生状況−
本実施例おける白抜け発生状況は、目視にて判定して、画質上問題ないレベルを○とし、画質上問題のあるレベルを×として評価した。
【００７６】
【表１】
本発明の実施例に対して、比較例１〜３は、電子伝導性の中性カーボンを用いており、表面抵抗率のベルト面内のばらつき（ΔＲ）が大きく、電界依存性が大きく、葉書を１０００枚連続コピー後、用紙走行部の表面抵抗率の低下量が大きく、ハーフトーンをコピーした時の白抜け発生状況を示すを大きい問題がある。
【００７８】
また、比較例４のイオン導電性ポリマー分散のベルト材料は、表面抵抗率のベルト面内のばらつき（ΔＲ）は小さく、用紙走行部の表面抵抗率が低下する問題はないが、高温高湿（Ｈ／Ｈ）環境と低温低湿（Ｌ／Ｌ）環境での表面抵抗率の変動が１．８桁と大きい問題がある。
【００７９】
（評価２）
カーボンブラック添加量の変更した以外は、実施例１〜４と同様にして無端ベルトに得て、カーボンブラック添加量と表面抵抗率の関係について調べた。図６は、実施例１〜４におけるカーボンブラック添加量と表面抵抗率の関係を示す図である。図６からカーボン添加量を増やすことによる表面抵抗率の変化量（抵抗の変化幅）が小さく、樹脂中にカーボンブラックの分散が良好であることがわかる。
【００８０】
（評価３）
カーボンブラック添加量の変更した以外は、比較例１〜３と同様にして無端ベルトを得て、カーボンブラック添加量と表面抵抗率の関係について調べた。図７は、比較例１〜３のカーボンブラック添加量と表面抵抗率の関係を示す図である。図７から実施例に比べて、カーボン添加量を増やすことによる表面抵抗率の変化量（抵抗の変化幅）が大きいことがわかる。
【００８１】
（評価４）
上述のように実施例１〜４と比較例１〜３の表面抵抗率の電界依存性を、図８に示す。図８は、実施例１〜４及び比較例１〜３における表面抵抗率の電界依存性を示す図である。図８から比較例に比べて、実施例での電界依存性は少ないことがわかる。
【００８２】
【発明の効果】
以上により、本発明によれば、転写電圧による抵抗低下を防止し、電気抵抗の均一性を改善し、電界依存性が少なく、さらに環境による抵抗の変化の少ない、高画質を得ることができる中間転写体、及び高品質の転写画質を安定して得られる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 中間転写体の二次転写部の抵抗低下を説明する概要図である。
【図２】 ハーフトーンで白抜けが発生する状況を説明する概要図である。
【図３】 表面抵抗率を測定する円形電極の一例を示す概略平面図（ａ）及び概略断面図（ｂ）である。
【図４】 体積抵抗率を測定する円形電極の一例を示す概略平面図（ａ）及び概略断面図（ｂ）である。
【図５】 本発明の画像形成装置の１例を示す概略構成図である。
【図６】 実施例１〜４におけるカーボンブラック添加量と表面抵抗率の関係を示す図である。
【図７】 比較例１〜３のカーボンブラック添加量と表面抵抗率の関係を示す図である。
【図８】 実施例１〜４及び比較例１〜３における表面抵抗率の電界依存性を示す図である。
【符号の説明】
１０１ 中間転写体
１０２ 支持ローラ
１０３ 転写ローラ
１０４ 用紙
２００ 中間転写体
２０１ 用紙走行部
２０２ 非用紙走行部
Ａ 第一電圧印加電極
Ｂ 第二電圧印加電極
Ｃ 円柱状電極部
Ｄ リング状電極部
Ａ’ 第一電圧印加電極
Ｂ’ 板状絶縁体
Ｃ’ 円柱状電極部
Ｄ’ リング状電極部
Ｔ、Ｔ’ 中間転写体
１ 感光体ドラム（像担持体）
２ 転写ベルト（中間転写体）
３ バイアスローラ
４ 用紙トレー
５ ブラック現像装置
６ イエロー現像装置
７ マゼンタ現像装置
８ シアン現像装置
９ ベルトクリーナー
１３ 剥離爪
２１、２３、２４ ベルトローラ
２２ バックアップローラ
２５ 導電性ローラ
２６ 電極ローラ
３１ クリーニングブレード
４１ 用紙（被転写体）、用紙束
４２ ピックアップローラ
４３ フィードローラ
Ｔ トナー
Claims (7)
- 像担持体に形成されたトナー像を中間転写体上に一次転写する第一転写手段、及び該中間転写体上に転写されたトナー像を被転写体上に二次転写する第二転写手段を備える画像形成装置に用いる中間転写体であって、該中間転写体が、電子伝導により導電性を発現するｐＨ５．０以下の電子伝導性フィラーと、ポリカーボネイト系樹脂と、を含有し、押出成形によって得られることを特徴とする中間転写体。
- 電子伝導性フィラーが、ｐＨ５．０以下のカーボンブラックであることを特徴とする請求項１に記載の中間転写体。
- 表面抵抗率の電界依存性が、０．６桁（ｌｏｇΩ／□）以内であることを特徴とする請求項１又は２に記載の中間転写体。
- 表面抵抗率が、１×１０10Ω／□〜１×１０14Ω／□であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の中間転写体。
- 体積抵抗率が、１×１０9Ωｃｍ〜１×１０14Ωｃｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の中間転写体。
- ベルト形状であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の中間転写体。
- 請求項１〜６のいずれかに記載の中間転写体を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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