JPH11202648A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写時のトナーの飛散を防止し、除電機構を
必要とせずに高品質の転写画像が安定して得られるよう
にすること。 【解決手段】 画像情報に応じた静電潜像を形成する像
担持体１と、像担持体１に形成された静電潜像をトナー
によりトナー像として可視化する現像装置４と、像担持
体１に担持された未定着トナー像が１次転写される中間
転写体Ｂと、前記中間転写体Ｂ上の未定着トナー像を記
録媒体に２次転写する２次転写器Ｔ2とを備え、上記中
間転写体Ｂは、その層構造が少なくとも基材と表面層と
を有する複数層の構成からなり、基材は導電剤を分散さ
れた樹脂材料で構成され、表面層は、導電剤と平均粒子
径１μｍ以下の疎水性無機材料が分散された樹脂材料で
構成され、かつ、その体積抵抗率が１０^9.5Ωｃｍから
１０¹³Ωｃｍの範囲である画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機、
レーザープリンター、ファクシミリ、これらの複合ＯＡ
等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。より
具体的には、像担持体に形成されたトナー像を一旦中間
転写体に１次転写した後、これを用紙等の記録媒体に転
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。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を利用した画像形成装置
は、無機または有機光導電性材料で構成された感光体か
らなる像担侍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潜像を形成した後、帯電した
トナーにより静電潜像を現像して可視化されたトナー像
とする。そして、上記トナー像を直接あるいは中間転写
体を介して、用紙等の記録媒体に転写することにより所
要の再生画像を得る。像担持体上に形成されたトナー像
を中間転写体に１次転写し、さらに中間転写体上のトナ
ー像を記録媒体に２次転写する方式を採用した画像形成
装置は、例えば特開昭６２−２０６５６７号公報に開示
されている。

【０００３】中間転写体方式を採用した画像形成装置に
用いられるベルト材料としては、例えば、ポリフッ化ビ
ニリデン（ＰＶＤＦ）（特開平５−２００９０４号公
報、特開平６−２２８３３５号公報）、ポリカーボネイ
ト（ＰＣ）（特開平６−９５５２１号公報）、ポリアル
キレンフタレート（ＰＡＴ）（特開平６−１４９０８１
号公報）、ＰＣとＰＡＴのブレンド材料（特開平６−１
４９０８３号公報）、エチレンテトラフロロエチレン共
重合体（ＥＴＦＥ）とＰＣとのブレンド材料ＥＴＦＥと
ＰＡＴとのブレンド材料、ＥＴＦＥとＰＣと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などの導電剤を分散させ
た導電性無端ベルトが提案されている。上記、ＰＶＤ
Ｆ、ＰＣなどの熱可塑性樹脂で構成された導電性材料
は、ヤング率が２４０００ｋｇ／ｃｍ²以下と機械特性
に劣るために、駆動時の応力に対するベルト変形が大き
く、中間転写ベルトに適用した場合に高品質の転写画質
が安定して得られず、また駆動時にベルト端部よりクラ
ックが発生するためにベルトの耐久性に劣るなどの問題
がある。

【０００４】機械特性が優れる材料としては、ポリイミ
ド樹脂材などをあげることができる。例えば、特開昭６
３−１１２６３号公報には、カーボンブラック分散のポ
リイミド樹脂からなるシームレスベルトが提案されてい
る。このシームレスベルトは、ポリイミド前駆体である
ポリアミック酸の溶液中に導電剤としてカーボンブラッ
クを分散させ、分散液を金属ドラムに流延して乾燥した
後、ドラムから剥離したフィルムを高温度下に延伸して
ポリイミドフィルムを形成し、更に適当な大きさに切り
出してエンドレスベルトとすることで製造される。上記
フィルム成形の一般的な方法は、カーボンブラックを分
散したポリマ溶液を円筒金型に注入して、例えば、１０
０゜Ｃ〜２００゜Ｃに加熱しつつ円筒金型を回転させな
がら、遠心成形によりフィルム状に成膜する。得られた
フィルムを半硬化した状態で脱型して、鉄芯に被せて３
００゜Ｃ〜４５０゜Ｃでポリイミド化反応（ポリイミド
酸の閉環反応）を進行させて本硬化が行われる。

【０００５】しかしながら、上記遠心成形等の回転式成
形法では、成形および本硬化の工程において、溶媒の蒸
発が不均一になる場合には、フィルム表面に微小な凹凸
が形成される。そのため、このようなフィルムから製造
された中間転写ベルトを用いて転写を行うと、微小な凹
凸に起因して、記録媒体に転写された画像に微小な転写
不良（白抜け）が発生するなどの問題がある。一方、平
滑なフィルムを得ようとすると、溶媒の蒸発乾燥および
ポリイミド酸の硬化を行う成形・硬化工程に長時間を要
し、ベルトの製造コストが嵩むことになる。

【０００６】ところで、中間転写ベルトの表面抵抗率
が、１０¹³Ω／□より高くなると、像担持体と転写ベル
トが離間するポストニップ部で剥離放電が発生してしま
い、放電発性部分が白抜けする放電抜けとなってしま
う。ここに、上記成形法で形成されたカーボンブラック
分散のポリイミドフィルムの表面抵抗率と体積抵抗率の
関係は、図７に示す。図７に示すように、ポリイミド樹
脂フィルムの表面抵抗率が１０¹³Ω／□のときの体積抵
抗率は、１０^9.5ｃｍである。したがって、上記樹脂フ
ィルム単層の中間転写ベルトを用いて白抜けを回避しよ
うとすると、その体積抵抗率の可使用範囲は１０^9.5ｃ
ｍ未満となる。その場合、中間転写ベルト自身の導電性
により、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かなくなるた
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（ブラーの発生）、ノイズの大きい画像が形成さ
れるという問題が生じる。

【０００７】また、導電性金属酸化物分散のポリイミド
樹脂フィルムの表面抵抗率と体積抵抗率の関係を図８に
示すように、樹脂フィルムの表面抵抗率が１０¹³Ω／□
のときの体積抵抗率は、１０^7.3Ωｃｍである。したが
って、導電剤として金属酸化物を用いた場合、上記の白
抜けとブラーの発生を同時に回避できるポリイミド樹脂
フィルムの体積抵抗率領域は存在しない。ポリイミド樹
脂は、機械的特性に優れているために、１次転写ロール
により中間転写ベルトを像担持体に押圧した時、その押
圧力によるベルトの変形が小さい。このような状態で、
電界を作用させてトナー像を静電的に中間転写体に転写
すると、１次転写領域Ｑ3においてバイアスローラーに
よる押圧力の荷重が集中する。その結果、トナー像が凝
集し、電荷密度が高くなるため、トナー層内部で放電が
発生してトナーの極性を変化させることがある。

【０００８】このような要因によって、ライン画像が中
抜けするホローキャラクターの画質欠陥を発生するとい
う問題がある。この点は、２次転写ロールにより用紙を
介して中間転写ベルトに押圧される２次転写領域Ｑ4に
おいても、同様な問題がある。上記画質欠陥を防止する
対策として、例えば表面を弾性材料で構成したベルト材
料があげられるが、シリコーンゴムなどのゴム材料を表
面材料とする場合には、ゴム材料に粘着性があるため
に、２次転写時にトナー像が記録媒体に転写しないとい
う問題が生じる。

【０００９】ホローキャラクター等の画質欠陥の対策と
して、我々は、機械特性に優れた基材とフッ素系ゴムな
どの弾性材料で構成された中間層と、フッ素樹脂等の表
面エネルギーの小さい材料で構成された表面層の３層構
造のベルト材料からなり、基材のみ導電剤を分散させた
中間転写ベルトを既に出願した（特願平８−２３６０１
１号）。しかし、弾性材料の体積抵抗率が１０¹⁴Ωｃｍ
より高くなると１次転写における転写電界により中間体
ベルト表面が帯電するために、除電機構が新たに必要で
あるという欠点がある。

【００１０】また、フッ素樹脂に導電性フィラーを所定
の割合で配合して、体積抵抗率を１０⁷〜１０¹⁰Ωｃｍ
に調整した導電性材料を表面層とする導電性プラスチッ
クベルトが、特開平７−９２８２５号公報に提案されて
いる。しかし、この公報に開示されたベルトは実質的に
単層の樹脂材料からなり、表面層の樹脂材料に弾性がな
いため、ライン画像が中抜けするホローキャラクターの
画質欠陥を発生するという問題がある。しかも、体積抵
抗率が実施例に示されたようなベルトを用いると、像担
持体から中間転写ベルトへの１次転写時にバイアスロー
ラーまたはコロナ放電器等の１次転写装置によって、与
えられた電荷が中間転写体自身の導電性により帯電電荷
が除去されてしまう。その結果、前述のようにブラーが
発生して、ノイズの大きい画像が形成されるという問題
がある。特に、多重転写画像のように、単位面積あたり
のトナー像の多い画像周りではこの現象が顕著に現れ、
カラー画像形成装置にとって致命的な欠陥となってしま
う。

【００１１】また、ホローキャラクターの発生を１次転
写領域Ｑ3と２次転写領域Ｑ4とに分けた場合、前記し
た、フッ素樹脂系の表面エネルギーの小さい材料（水の
接触角１００゜以上）で表面を被覆すると、２次転写領
域Ｑ4でベルト材料から転写部材への転移が容易になる
ので、２次転写領域Ｑ4でのホローキャラクターの発生
は、大幅に改善できる。また、１次転写領域Ｑ3のホロ
ーキャラクターも表面層に弾性層を設けることで改善さ
れるが、ベルト表面の水の接触角が像担持体の水の接触
角より大きい場合には、ベルト表面の水の接触角が像担
持体の水の接触角より小さい場合より、１次転写領域Ｑ
3での像担持体からベルト材料への転移が容易ではない
ので、ホローキャラクターの改善効果が小さい。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術において、
機械特性の劣る熱可塑性樹脂で構成された導電性のベル
ト材料は、駆動時の応力に対するベルトの変形が大き
く、高品質の転写画質が安定して得られない。また、導
電性のポリイミド樹脂やフッ素系樹脂からなる単層構造
のベルト材料は、体積抵抗率の可使用領域が低すぎてブ
ラーが発生するという問題があり、導電剤を分散してい
ない弾性体層を設けた中間転写ベルトは、体積抵抗率が
高すぎるために除電機構が必要になるという欠点があ
る。

【００１３】一方、機械特性に優れたポリイミド樹脂で
構成されたベルト材料は、転写部での転写ロールの押圧
力によるベルトの変形が小さいので、トナー像が凝集し
てホローキャラクターの画質欠陥を発生させるという問
題がある。さらに、シリコーンゴム等のゴム材料で表面
層を被覆したベルト材料の場合には、ゴム材料に粘着性
があるため、２次転写時にトナー像が記録媒体に転写し
ないという問題が生じる。

【００１４】本発明は前述の問題点に鑑み、下記（Ｏ0
1），（Ｏ02）の記載内容を課題とする。 （Ｏ01）転写時にトナーの飛散のない良質の画質が得ら
れ、かつ除電機構を必要とすることがなく、しかも高品
質の転写画像が安定して得られる画像形成装置を提供す
ること。 （Ｏ02）２次転写性が良好であり、さらには駆動時の応
力に対するベルト材料の変形が小さいことに起因するホ
ローキャラクター等の画像欠陥の発生を防止することが
可能な画像形成装置を提供すること。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記問題
点を解消すべく鋭意研究・検討を重ねてきたところ、機
械的特性に優れた樹脂材料で構成された基材と、非粘着
性で表面エネルギーが小さく、体積抵抗率を特定の範囲
に設定した表面層からなるベルト材料を中間転写ベルト
材料として用いることによって、前者の主目的が達成さ
れることを見い出した。さらに、表面層を柔軟な材料で
形成し、必要に応じて基材および表面層の厚みを所定値
以上に設定することによって、ベルト材料が転写ロール
による押圧力に追随して変形する結果、さらに後者の目
的が達成されること見い出して、本発明をなすに到った
ものである。

【００１６】すなわち、本発明の画像形成装置は、画像
情報に応じた静電潜像を形成する像担持体と、像担持体
に形成された静電潜像をトナーによりトナー像として可
視化する現像装置と、像担持体に担持された未定着トナ
ー像が１次転写される中間転写体と、前記中間転写体上
の未定着トナー像を記録媒体に２次転写する２次転写器
とを備え、上記中間転写体は、その層構造が少なくとも
基材と表面層とを有する複数層の構成からなり、基材は
導電剤を分散された樹脂材料で構成され、表面層は、導
電剤と平均粒子径１μｍ以下の疎水性無機材料が分散さ
れた樹脂材料で構成され、かつ、その体積抵抗率が１０
^9.5Ωｃｍから１０¹³Ωｃｍの範囲であることを特徴と
する。本発明において、上記表面層は、水の濡れ性で表
示した場合の水滴との接触角が、像担持体よりも小さく
かつ８５゜以上である柔軟性を有する導電性樹脂材料で
形成されることが好ましい。また、中間転写体基材は、
そのヤング率が３００００ｋｇ／ｃｍ²以上であること
が好ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、中間転写体を使用する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い。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、感光体ドラム等の像担持体上に担持され
たトナー像を中間転写ドラムまたは中間転写ベルト等の
中間転写体に順次１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
ベルト上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装
置等に適用される。本発明の画像形成装置の一例を図１
により説明する。図１は主要構成部材を備えた中間転写
ベルト方式の画像形成装置の概略図である。図１におい
て、感光体ドラムからなる像担持体１の周囲には、その
回転方向に沿って順次、帯電器２、潜像書込装置３、ロ
ータリ式の現像装置４、１次転写器５、クリーニング装
置６などが配置されている。潜像書込装置３は潜像書込
位置Ｑ1において前記像担持体１表面を露光して静電潜
像を書き込む。前記ロータリ式の現像装置４は、回転軸
４aとともに回転するＫ（黒），Ｙ（イエロー），Ｍ
（マゼンタ），Ｃ（シアン）の４色の現像器４k，４y，
４c，４mを有し、現像領域Ｑ2において像担持体１上の
静電潜像をトナー像に現像する。

【００１８】また、前記像担持体１表面に当接しながら
該像担持体１と１次転写器５の間を矢印方向に走行する
中間転写ベルトＢが、駆動ロール７、テンションロール
８、アイドラロール９，１０および内側２次転写ロール
１１に張架されている。内側２次転写ロール１１に対向
する位置には中間転写ベルトＢを挟んで外側２次転写ロ
ール１２が配置されており、また、前記内側２次転写ロ
ール１１には電圧印加ロール１３が当接している。前記
ロール１１〜１３により２次転写ロール器Ｔ2が構成さ
れている。前記１次転写ロール５が前記中間転写ベルト
Ｂに圧接する領域が１次転写領域Ｑ3であり、また、外
側２次転写ロール１２が中間転写ベルトＢと圧接する領
域が２次転写領域Ｑ4である。前記駆動ロール７と対向
する位置には、中間転写ベルトＢを介してベルトクリー
ナー１４が配置されている。

【００１９】図１に示すカラー画像形成装置において、
矢印方向に回転する像担持体１表面が、帯電器２で一様
に帯電された後、画像処理されたレーザー光等の潜像書
込装置３により、潜像書込位置Ｑ1において第１色目の
静電潜像が形成され、現像領域Ｑ2においてトナー像が
形成される。このトナー像は、１次転写領域Ｑ3を通過
する際に、１次転写器５によって中間転写ベルトＢ上に
静電的に１次転写される。以降同様にして、第１色目の
トナー像を担持した中間転写ベルトＢ上に、第２色目、
第３色目、第４色目のトナー像が順次重ね合わせられる
ように１次転写され、最終的にフルカラー多重トナー像
が得られる。

【００２０】上記多重トナー像は、２次転写領域Ｑ4を
通過する除に、給紙トレイ１５から所定のタイミングで
供給される記録媒体（以下記録シートＳで代表する）に
静電的に一括転写される。トナー像が転写された記録シ
ートＳは、定着装置１６に搬送され定着処理された後、
機外に排出される。１次転写後の像担持体１はクリーニ
ング装置６等により残留トナーや電荷が除去され、２次
転写後の中間転写ベルトＢはベルトクリーナー１４によ
り残留トナーが除去され、次の画像形成プロセスに備え
る。前記画像形成装置において単色のモノカラー画像を
形成する場合には１個の現像器のみを使用する。さら
に、像担持体１を感光体ドラムの代わりに公知のベルト
感光体に置き換えることもできる。

【００２１】前記１次転写器５としては、コロトロン等
のコロナ転写器、転写ロール、転写ブレードなどが用い
られる。１次転写器５にはトナーの帯電極性と逆極性の
電圧１〜４ＫＶ程度印加され、像担持体１と１次転写器
５との間に発生する電界の作用により、像担持体１に担
持されたトナー像が中間転写ベルトＢに１次転写され
る。電圧印加ロール１３としては、電気良導性の部材で
あれば特に限定されるものではなく、例えばアルミニュ
ウム、ステンレス鋼、銅からなる金属ロール、導電性ゴ
ムロール、導電性ブラシ、金属プレート、導電性樹脂プ
レート等が用いられる。電圧印加ロール１３からは、内
側２次転写ロール１１には−１〜−５ＫＶの２次転写電
圧が印加される。なお２次転写電圧は外側２次転写ロー
ル１２に印加することが可能である。以上の２次転写領
域Ｑ4において、電圧印加ロール１３は必ずしも必要な
部材ではなく、例えば内側２次転写ロール１１の導電性
シャフトまたは外側２次転写ロール１２に上記転写電圧
を印加してもよい。

【００２２】図２は本発明における中間転写ベルトの断
面構造を示す説明図である。本発明において、前記中間
転写ベルトＢとしては、ヤング率が所定の範囲にある基
材と、体積抵抗率が所定の範囲にある表面層を少なくと
も有する複数層のベルト材料からなる。複数層の例とし
ては、図２に示すように、基材Ｂaおよび表面層Ｂbの２
層構造の他に、基材Ｂaと表面層Ｂbとの間に中間層Ｂ
c、例えば導電性分散もしくは非分散の弾性材料で構成
される。基材Ｂaを構成する樹脂材料としては、ポリイ
ミド、ポリエーテルホン、ポリエーテルケトン（ポリエ
ーテルエーテルケトンを含む）等の機械特性に優れた樹
脂が挙げられる。中でも、入手のしやすさからポリイミ
ド樹脂が好ましく用いられる。これらの樹脂は、従来使
用されてきた熱可塑性樹脂と比較して、駆動時のベルト
の変形が小さいという特徴がある。

【００２３】ポリイミドは、一般にテトラカルボン酸二
無水物とジアミンまたはジイソシアネートとをモノマー
成分として縮重合により合成されたポリマーである。上
記二無水物のテトラカルボン酸成分としては、ピロメリ
ット酸、ナフタレン−１,４,５,８−テトラカルボン
酸、ナフタレン−２,３,６,７−テトラカルボン酸、２,
３,５,６−ビフェニルテトラカルボン酸、２,２',３,
３'−ビフェニルテトラカルボン酸、３,３',４,４'−ビ
フェニルテトラカルボン酸、３,３',４,４'−ジフェニ
ルエーテルテトラカルボン酸、３,３',４,４'−ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸、３,３',４,４'−ジフェニ
ルスルホンテトラカルボン酸、３,３',４,４'−アゾベ
ンゼンテトラカルボン酸、ビス（２,３−ジカルポキシ
フェニル）メタン、ビス（３,４−ジカルポキシフェニ
ル）メタン、β,β−ビス（３,４−ジカルポキシフェニ
ル）プロバン、β,β−ビス（３,４−ジカルポキシフェ
ニル）ヘキサフオロプロパン等があげられる。

【００２４】ジアミン成分としては、ｍ−フェニルジア
ミン、ｐ−フェニルジアミン、２,４−ジアミノトルエ
ン、２,６−ジアミノトルエン、２,４−ジアミノクロロ
ベンゼン、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジ
アミン、１,４−ジアミノナフタレン、１,５−ジアミノ
ナフタレン、２,６−ジアミノナフタレン、２,４'−ジ
アミノナフタレビフェニル、ベンジジン、３,３−ジメ
チルベンジジン、３,３'−ジメトキシベンジジン、３,
４'−ジアミノジフェニルエーテル、４,４'−ジアミノ
ジフェニルエーテル（オキシ−ｐ,ｐ'−ジアニリン；Ｏ
ＤＡ）、４,４'−ジアミノジフェニルスルフィド、３,
３'−ジアミノベンゾフェノン、４,４'−ジアミノフェ
ニルスルホン、４,４'−ジアミノアゾベンゼン、４,４'
−ジアミノジフェニルメタン、β,β−ビス（４−アミ
ンフェニル）プロパン等が挙げられる。前記イソシネー
ト成分とした上記したジアミン成分におけるアミノ基が
イソシネート基に置換した化合物が挙げられる。これら
ポリイミドの市販品としては、例えばＯＤＡをジアミン
成分とするピロメリット酸系ポリイミド（カプトンＨ
Ａ：デュポン社製）や、３,３',４,４'−ビフェニルテ
トラカルボン酸系ポリイミド（ユーピレックスＳ：宇部
興産（株）製）、３,３'−ジアミノベンゾフェノンをジ
アミン成分とする３,３',４,４'−ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸系熱可塑性ポリイミド（ＬＡＲＣ−ＴＰ
Ｉ：三井東圧化学工業（株））等が挙げられる。

【００２５】基材Ｂaに分散させる導電剤としては、カ
ーボンブラツク、グラファイト等の導電性炭素系物質、
アルミニウム、銅合金等の金属または合金、更には、酸
化錫、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化インジウム、チ
タン酸カリウム、酸化アンチモン酸化錫複合酸化物（Ａ
ＴＯ）、酸化インジウム酸化錫複合酸化物（ＩＴＯ）等
の導電性金属酸化物、過塩素酸リチウム、過塩素酸第四
級アンモニウム、第四級アンモニウムクロライド、トリ
フルオロメタンスルホン酸ナトリウム等の電解質等の１
種または２種以上の微粉末が用いられる。上記金属酸化
物は、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシ
ュム等の絶縁性微粒子を被覆したものであってもよい。

【００２６】これらの導電剤の中でも、価格および環境
安全性の点でカーボンブラックが好ましい。さらに分散
性の観点から、三井金属（株）製の平均粒子径が０.１
μｍの酸化錫系複合化合物（製品名：ＵＦ）、０.３μ
ｍの亜鉛系酸化物（パストランＴｙｐｅ−II）、平均粒
子径が０.４μｍの硫酸バリウム表面に錫系化合物を被
覆したもの、（パストランＴｙｐｅ−IＶ）、０.２μｍ
のＡＴＯ、０.２μｍのＩＴＯ等の平均粒子径が１μｍ
以下の金属酸化物も好適に用いられる。導電性金属酸化
物は、各種シラン系カップリング剤の１種または２種以
上で表面処理することが好ましい。表面処理された金属
酸化物は、基材を構成する樹脂との相溶性が向上するた
め、その分散が均一になり、基材の抵抗値のバラツキが
抑制される。

【００２７】ところで、ベルト駆動時の負荷によるベル
トの伸び・縮み（変位量）は、ベルト材料のヤング率に
逆比例することが知られている。すなわち、ベルト材料
のヤング率とベルト駆動時の負荷による変位量との関係
は、下記の式（１）で表すことができる。 △Ｌ＝α・Ｐ・Ｌ／（ｔ・ｗ・Ｅ） ………………………………（１） ここで △Ｌ：ベルトの変位量（μｍ） α：係数 Ｐ：負荷 （Ｎ） Ｌ：２本のテンションロール間のベルトの長さ（ｍｍ） ｔ：ベルト厚み（ｍｍ） ｗ：ベルト幅（ｍｍ） Ｅ：ベルト材料のヤング率（Ｎ／ｍｍ²） ＰＣ、ＰＶＤ等の従来使用されてきた熱可塑性樹脂材料
は、カーボンブラックを分散したときのヤング率が２４
０００ｋｇ／ｃｍ²以下である。これに対して、本発明
においては、基材のヤング率を３００００ｋｇ／ｃｍ²
以上と大きくしたので、ベルト駆動時の外乱（負荷変
動）が同一である場合、ベルトの伸び・縮みが従来より
２５％以上少なくなる。したがって、例えば基材より上
層の表面層、場合によっては中間層を柔軟性ないし弾性
のある材料で構成することにより、高品質の転写画質が
安定して得られる。ベルト駆動時の外乱によるベルトの
変位量を少なくして、良質の転写画質を得るためには、
基材の厚みは５０μｍ以上であることが好ましい。ま
た、基材が厚くなりすぎると、ベルト支持ロールの部位
でのベルト表面の変形が大きくなり、カラー画像を形成
する場合、多重トナー像の位置がずれて色ズレが発生す
るようになるので、基材の厚みは５０〜１５０μｍ、特
に７０〜１００μｍの範囲にあることが好ましい。

【００２８】本発明において、表面層は導電剤の他の平
均粒子系１μｍ以下のシリカ粉末を分散させた樹脂材料
から形成される。樹脂材料としては、東洋紡（株）製の
バイロン３０ＳＳ、バイロン２００、バイロン３００等
のポリマーセグメントが直鎖状に結合した脂肪族ポリエ
ステル樹脂や、分子内にソフトセグメントを有するポリ
ウレタン樹脂などが好適である。これらの樹脂は、自体
柔軟性を有するので、表面層に柔軟性を付与することが
できる。また、表面層に分散される導電剤としては、前
述したようなものが用いられるが、同様な理由によりカ
ーボンブラックが好適である。カーボンブラックとして
は、例えば、ファーネスブラック、アセチレンブラッ
ク、ケッチエンブラック、チャンネルブラック等が挙げ
られる。上記疎水シリカ粉末としては、疎水処理として
シリコーンオイルで表面処理してなる日本アエロジル
（株）のＲ２０２、表面にメチル基で覆って処理した平
均１次粒子系０.１６μｍの日本アエロジル（株）のＲ
９７２、平均１次粒子系０.１２μｍの日本アエロジル
（株）のＲ９７４などがあげられる。

【００２９】上記シリカ粉末は、その平均粒径が１μｍ
以下の微粉末が用いられている。平均粒径が１μｍより
大きくなると、中間転写ベルト表面が荒れてくるため転
写性が悪化するようになる。また、樹脂材料１００重量
部に対して、シリカ粉末を５重量部以上分散させること
により、表面層と水滴との接触角を８５゜以上とするこ
とができる。ただし、中間転写ベルト表面の平滑性が損
なわれないよう、２０重量部以下に分散させることが好
ましく、樹脂材料１００重量部に対する好ましい配合量
が８〜１５重量部である。このように、シリカ粉末の配
合量を５重量部以上とすることにより、表面層の表面エ
ネルギーが小さく、水の濡れ性で表示したときの水滴と
の接触角が８５゜以上となる。

【００３０】（水の濡れ性）水の濡れ性とは、表面層を
構成する材料を試験片として用い、この試験片平面と水
滴との接触角を尺度として表示される。ここで、試験片
表面に水滴をおくと、試験片の表面張力γs、液体／試
験片間の界面張力γi、液体の表面張力γlが釣り合っ
て、前記水滴は図３に示すように、ある一定の形を形成
する。この時、液滴が小さく重力の影響を無視できれ
ば、下記のヤング（Ｙｏｕｎｇ）式（２）が成り立つ。 （γs−γi）／γl＝cosθ …………………………………………（２） 更に、表面エネルギについて「濡れ」という観点から説
明を加えると、濡れとはマクロな視点からみると、固体
と気体の接触面が自発的に固体と液体の接触面に置き換
わる現象であり、系の自由エネルギの減少を伴う。ま
た、ミクロな視点からみれば、液体の分子間引力（付着
力）が大きいときにみられる現象である。

【００３１】自由エネルギの変化は、既に濡れが起こっ
ている固体と液体が接触している系から出発し、固体と
液体を引き離すのに必要な仕事の符号（±）を逆にした
ものであることが知られている。前記仕事Ｗは下記式
（３）で表される。 Ｗ＝γsg＋γlg−γsl …………………………………………………（３） ここで、γsg，γlg，γslは、それぞれ固体／気体間、
液体／気体間、固体／液体間の界面自由エネルギであ
り、前記式（２）中のγs，γl，γiと同義である。前
記式（３）から明らかなように、自由エネルギの変化
は、固体の表面自由エネルギと固体／液体間の自由エネ
ルギを含むが、両者ともに直接計測できないので、固体
と液体との接触角が利用される。すなわち、前記したγ
sg，γlg，γslと接触角θとの間には前記したヤング
（Ｙｏｕｎｇ）の式が成立する。 cosθ＝（γsg−γsl）／γlg ………………………………………（２’） そこで本発明では表面層を構成する材料の表面エネルギ
を表面層の水滴との接触角θで表示することとした。

【００３２】表面層の体積抵抗率は、１０^9.5Ωｃｍ〜
１０¹³Ωｃｍの範囲、好ましくは１０^10.5Ωｃｍ〜１０
¹²Ωｃｍの範囲にある。この体積抵抗率は、基材の場合
と同様に、導電剤の選択や配合量の調整等により、上記
範囲に容易に調整することができる。例えば、ポリエス
テル樹脂にカーボンブラックを分散させる場合は、その
樹脂材料１００重量部に対して７〜１２重量部の範囲で
配合すればよい（図５参照）。体積抵抗率が１０^9.5Ω
ｃｍより低くなると、像担持体から中間転写ベルトへの
トナー像の１次転写時に、１次転写器によって付与され
た電荷が中間転写ベルト自身の導電性により帯電電荷が
除去されてしまう。その結果、像担持体から中間転写ベ
ルトに転写された未定着トナー像の電荷を保持する静電
的な力が働かなくなるため、トナー同士の静電的な反発
力や画像エッジ付近のフリンジ電界の力によって、画像
周囲にトナーが飛散してしまい（ブラー発生）、ノイズ
の大きい画像が形成されるようになる。一方、体積抵抗
率が１０¹³Ωｃｍより高い、特に１０¹⁴Ωｃｍ以上にな
ると、１次転写時の転写電界により中間転写ベルト表面
が帯電するため、除電機構が必要となる。

【００３３】ホローキャラクターの発生を防止するため
には、表面層の厚みトナー平均粒子径の３倍以上あるこ
とが好ましい。ここに、トナー平均粒子径とはその体積
平均粒子径を意味し、通常３〜１３μｍの範囲にあるト
ナー粒子が使用される。一例として、体積平均粒子径７
μｍを使用した場合、表面層の厚みは２１μｍ以上ある
ことが好適である。また、表面層が厚くなりすぎると、
テンションロール（８ａ〜８ｃ：９）部位でのベルトの
表面とベルトの裏面の変形量の差が大きくなるので、表
面層の厚みは一般に８０μｍ以下に設定される。より好
ましい厚みの範囲を示すと３０〜６５μｍである。厚み
が８０μｍより厚くなると、薄膜の被覆形成法として一
般的に採用されているコーティング法による塗膜形成時
に液ダレが生じて、平滑かつ均一な塗膜を安定して形成
することが困難になる。

【００３４】疎水性シリカ粉末が分散された表面層は、
表面エネルギーが小さく、しかも非粘着性で柔軟性を有
するので、ベルト表面にトナーが付着し難いという特性
があり、ベルト材料から用紙への２次転写が容易になる
だけではなく、トナーの固着やニップの荷重によるホロ
ーキャラクターの発生を防止することができる。そのた
め、良質の画像を得ることができる。因みに、本発明に
おける表面層は柔軟性があり、その伸度は５０〜１００
％の範囲にあり、表面層の硬度は、ダイナミックス微小
硬度（ＤＨＫ）が１０゜以下である。

【００３５】表面層は、前記樹脂材量、導電剤、疎水性
シリカ粉末および必要に応じて硬化剤を含有する導電性
塗料を用いて、上述のコーティング法により形成するこ
とが望ましい。導電性塗料の疎水性シリカ粉末は、２次
粒子径が２〜５μｍまで凝集することがあるので、前述
の通り（１次）平均粒子径を１μｍ以下とする必要があ
る。また、硬化剤としては、例えば樹脂成分がポリエス
テル樹脂の場合は、メラミン樹脂などが好適であり、ポ
リウレタン樹脂の場合はポリイソシアント化合物が好適
に用いられている。導電性塗料の希釈剤としては、ヘキ
サン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素類、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロ
ヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、酪
酸エチル等のエステル類等が挙げられる。これらの希釈
剤は単独でも、あるいは２種以上を混合してもよい。コ
ーティング法としては、刷毛塗り、デイピング法、スプ
レー法、ロールコータ法等を採用することができる。ま
た、基材上に形成された塗膜は、１４０〜１８０゜Ｃで
１０〜６０分間加熱することにより、樹脂成分が硬化さ
れる。

【００３６】さらに、中間転写ベルトが３層構造のベル
ト材料である場合には、前述したように中間層は、例え
ば、前記導電剤分散または非分散の弾性材料で構成され
る。弾性材料としては、特に限定されるものではなく、
任意のゴム材料を用いることができる。その具体例とし
ては、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴ
ム、ノルボルネンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、
ウレタンゴム、アクリルゴム、ＳＢＲ（スチレン−ブタ
ジエンゴム）、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエン
ゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）等
の１種または２種以上が用いられる。導電剤としては、
前記したようなものが用いられているが、例えば、ウレ
タンゴムやＮＢＲ等の極性の高いゴム材料を用いる時に
は、導電剤を必ずしも分散させる必要はない。すなわ
ち、中間層の体積抵抗率は、１０⁹Ωｃｍ〜１０¹³Ωｃ
ｍの範囲にあることが好ましい。体積抵抗率が、この範
囲から外れると、２層構造の表面層の場合と同じ理由に
より、前述のブラーの発生や除電機構が必要になるとい
う不具合が生じる。また、中間層の厚みは５０〜１００
μｍの範囲にあることが好ましく、その場合の表面層の
厚みは２０〜４０μｍの範囲にあることが好ましい。

【００３７】（実施例）以下、本発明を実施例によって
説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるもので
はない。 （画像形成装置）図４は、本発明の画像形成装置として
中間転写ベルトを備えたデジタルカラー複写機の実施例
１の全体説明図である。図４において、画像形成装置Ｆ
は、ＵＩ（ユーザインタフェース）と、原稿（図示せ
ず）を載置する透明なプラテンガラス２２とを有してい
る。プラテンガラス２２上に置かれた原稿は原稿照明ユ
ニット２３の光源２４により照明される。原稿反射光
は、原稿照明ユニット２３の第１ミラー２５およびミラ
ーユニット２６の第２ミラー２７および第３ミラー２８
で反射し、結像レンズ２９を通って、ＣＣＤによりＲ，
Ｇ，Ｂのアナログ信号として読み取られる。ＣＣＤの読
取画像信号は、コントローラＣにより制御されるＩＰＳ
に入力される。ＩＰＳの画像読取データ出力手段３１
は、入力された読取画像信号をＡＤ変換し、画像データ
出力手段３７は、画像メモリ３３を有し前記ＡＤ変換さ
れたデータをＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像データに変換して濃
度補正、拡大縮小補正等のデータ処理を施し、書込用画
像データ（レーザ駆動データ）として出力する。

【００３８】レーザ駆動信号出力装置３４は、前記ＩＰ
Ｓから出力された画像データに応じた画像のレーザ駆動
信号を所定のタイミングで、潜像書込装置３に出力す
る。前記潜像書込装置３は、前記レーザ駆動信号により
変調されたレーザビームＬを出力する。回転移動する像
担持体１は帯電器２により帯電された後に潜像書込位置
Ｑ1において、前記レーザビームＬにより静電潜像が書
き込まれ、前記静電潜像は現像領域Ｑ2において回転軸
４aと共に回転するＫ（黒）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マ
ゼンタ）、Ｃ（シアン）の各色の現像器４k〜４cを有す
るロータリ式の現像ユニット４によりトナー像に現像さ
れる。現像されたトナー像は１次転写領域Ｑ3において
１次転写ロール（１次転写器）５により中間転写ベルト
Ｂに１次転写される。フルカラー記録の場合は、前述の
像担持体表面の潜像の形成からトナー像の１次転写まで
を所要の色Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シア
ン）、Ｋ（黒）分だけ繰り返して中間転写ベルトＢ上に
多色トナーを重ね合わせて転写する。前記１次転写領域
Ｑ3を通過した像担持体１表面は像担持体クリーナ６に
より残留トナーが除去され、除電器３６により除電され
る。前記中間転写ベルトＢは駆動ロール７、テンション
ロール８、アイドラロール９，１０および内側２次転写
ロール１１を含むベルト支持ロール７〜１１により回転
可能に支持されている。

【００３９】前記内側２次転写ロール１１と、この内側
２次転写ロール１１から離れた離隔位置および押圧され
る近接位置の間で離接可能（離隔および接近可能）に配
置された外側２次転写ロール１２と、前記内側２次転写
ロール１１に当接する電圧印加ロール１３により２次転
写器Ｔ2が構成される。前記２次転写器Ｔ2は、前記外側
２次転写ロール１２および前記中間転写ベルトＢのニッ
プ（圧接領域）により形成される２次転写領域Ｑ4を通
過する記録シートＳに、前記中間転写ベルトＢ上のトナ
ー像を２次転写する。前記１次転写器ロール（１次転写
器）５および２次転写器Ｔ2の印加電圧は転写用電源回
路３７から供給される。前記外側２次転写ロール１２は
前記離隔位置に移動したとき２次転写ロールクリーナ３
８のポリウレタンで形成されたクリーニングブレード３
８aにより表面付着トナーや紙粉等の異物が除去され
る。また、前記中間転写ベルトＢの表面に沿って、前記
２次転写領域Ｑ4の下流側には剥離爪３９およびベルト
クリーナ１４が配置されている。

【００４０】給紙トレイ１５に収容された記録シートＳ
は、ピックアップロール４２により取り出され、さばき
ロール４３で１枚づつ分離され、レジロール４４で一旦
停止されて、所定のタイミングでガイド搬送路４５から
前記２次転写領域Ｑ4に搬送される。２次転写領域Ｑ4通
過時にトナー像が２次転写された記録シートＳはシート
ガイド４６、シート搬送ベルト４７により定着装置１６
に搬送される。前記定着装置１６を通過する際にトナー
像が定着された記録シートＳは排出ローラ４８により排
紙トレイ４９に排出される。

【００４１】以上フルカラー画像の転写について述べて
きたが、モノカラー画像を形成する場合は、中間転写ベ
ルトＢ上に１次転写された、例えば、Ｋ色のトナー像が
２次転写領域Ｑ4に移動してきた時、直ちにトナー像
は、記録シートＳに転写される。２色または３色のカラ
ー画像を形成する場合は、所望の色相を選択して、多重
トナー像が転写部に移動してきた時にトナー像を記録シ
ートＳに転写すればよい。

【００４２】（実施例１の中間転写ベルト）以下の組成
において、その割合を示す「部」は「重量部」を意味す
る。前記、Ｎメチル２ピロリドンを溶媒とするポリイミ
ドワニス（ユーピレックスＳ：宇部興産（株）製）に、
その樹脂成分１００部に対してカーボンブラック１８部
を添加してミキサーで混合した。得られた製膜原液を直
径１６８ｍｍ、高さ５００ｍｍのステンレススチール製
円筒金型に注入し、１２０゜Ｃの熱風で１２０分間乾燥
させながら遠心成形した。次いで、半硬化状態で脱型し
た円筒状フィルムを鉄芯を被せ、３０分かけて１２０゜
Ｃから３５０゜Ｃに昇温して溶媒を蒸発させた後、さら
に、４５０゜Ｃで２０分間加熱して、ポリアミド酸を脱
水縮合させる本硬化を行った。得られた８０μｍ厚のカ
ーボンブラック分散ポリイミドフィルムを３７０ｍｍ幅
に切断して、シームレスベルト基材（Ｂa）を完成し
た。

【００４３】次に、表面層形成用成分として、直鎖ポリ
エステル樹脂（前記バイロンＳＳ、東洋紡（株）製）８
０部、メラミン樹脂（商品名：スーパーベッカミンＧ８
２１−６０、大日本インキ化学（株）製）２０部、カー
ボンブラック（商品名：ＦＷ２００、テグサ社）５部お
よび平均１次粒径０.１４μｍの疎水性シリカ粉末（商
品名：Ｒ２０２，日本アエロジル（株）製）１０部をサ
ンドミルで混合した。この表面層形成用成分１００部を
キシレン１００部に希釈して粘度調整を行い、導電性塗
料を調整した。この導電性塗料をベル型静電塗装機（ラ
ンズハーグインダストリー（株）製）により、上記ベル
ト基材（Ｂa）表面にコーティングした後、１６０゜Ｃ
で３０分間加熱して５０μｍ厚（トナー体積平均粒径の
約７倍）の表面層（Ｂb）を形成した。この表面層（Ｂ
b）は、体積抵抗率１０^12.5Ωｃｍであり、水滴との接
触角θが８９゜であった。また、製造された中間転写ベ
ルトＢの表面抵抗率は１０^11.6Ω／□であり、体積抵抗
率１０^12.4Ωｃｍであった。なお、体積抵抗率と表面抵
抗率の計測は全て、抵抗計（ハイレスターＩＰのＨＲプ
ローブ：三菱油化（株）製）を用い、１００Ｖの電圧を
印加してから３０秒後の電流値を読み取って求めた。

【００４４】（実施例２の中間転写体ベルト）本発明の
画像形成装置の実施例２で使用される中間転写ベルトＢ
は次のようにして製造される。導電性金属酸化物とし
て、酸化すず系導電剤で被覆された平均粒子系０.４μ
ｍの硫酸バリウム（前記パストランＴｙｐｅ−IＶ）を
γ−アミノプロピルトリエトキシシランで表面処理した
ものを用いた。この導電性金属酸化物を実施例１で用い
たポリイミドワニスの樹脂成分１００部に対して３７部
添加して、ミキサーで充分に混合した。得られた製膜原
液をステンレススチール製シート上に厚み３００μｍに
均一に流延し、１２０゜Ｃの雰囲気で１２０分乾燥させ
た後、更に１５０゜Ｃで３０分、２００゜Ｃで３０分、
２５０゜Ｃで６０分、４２０゜Ｃで３０分と段階的に昇
温して、７５μｍ厚のポリイミドシートを得た。得られ
たポリイミドシートを長さ５４０ｍｍ、幅３７０ｍｍに
切削した後、シートの一端部１０ｍｍ一液性弾性接着剤
（スーパーＸ８００８：セメダイイン（株）製）を塗布
し、両端部を接合してシームレスベルト基材（Ｂa）を
形成した。その後、実施例１と同様にして表面層（Ｂ
b）を形成した。製造された中間転写ベルト（７）の表
面抵抗率は１０^11.8Ω／□であり、体積抵抗率１０^12.2
Ωｃｍであった。

【００４５】（中間転写ベルトの比較例１）実施例１の
基材Ｂaの製造方法と同様の製造方法により、表面抵抗
率１０^11.8Ω／□で体積抵抗率が１０^8.9Ωｃｍの単層
のカーボンブラック分散のポリイミド製シームレスベル
トを製造した。 （中間転写ベルトの比較例２）実施例２の基材Ｂaの製
造方法と同様の製造方法により、表面抵抗率１０^12.5Ω
／□で体積抵抗率が１０^7.3Ωｃｍの単層の金属酸化物
分散のポリイミド製シームレスベルトを製造した。 （中間転写ベルトの比較例３）押出成形法により、１５
０μｍ厚のカーボンブラック分散熱可塑性ＰＣ（ポリカ
ーボネイト）樹脂製シームレスベルトを製造した。この
ＰＣ樹脂ベルトの表面抵抗率は、１０^11.9Ω／□であ
り、体積抵抗率が１０^12.5Ωｃｍである。 （中間転写ベルトの比較例４）押出成形法により、１５
０μｍ厚のカーボンブラック分散熱可塑性ＥＴＦＥ樹脂
製シームレスベルトを製造した。このＥＴＦＥ樹脂ベル
トの表面抵抗率は、１０^11.5Ω／□であり、体積抵抗率
が１０^9.0Ωｃｍである。

【００４６】（中間転写ベルトの比較例５）実施例１と
同様にして得られたカーボンブラック分散ポリイミドに
表面層形成用成分として、直鎖ポリエステル樹脂（商品
名：バイロン３０ＳＳ、東洋紡（株）製）８０部、メラ
ミン樹脂（商品名：スーパーベッカミンＧ８２１−６
０、大日本インキ化学（株）製）２０部、カーボンブラ
ック（商品名：ＦＷ２００、テグサ社）５部をサンドミ
ルで混合した。この表面層形成用成分１００部をキシレ
ン１００部に希釈して粘度調整を行い、導電性塗料を調
整した。この導電性塗料をベル型静電塗装機（ランズバ
ーグインダストリー（株）製）により、上記ベルト基材
（Ｂa）表面にコーティングした後、１６０゜Ｃで３０
分間加熱して５０μｍ厚（トナー体積平均粒径の約７
倍）の表面層（Ｂb）を形成した。この表面層（Ｂb）
は、体積抵抗率１０^11.0Ωｃｍであり、水滴との接触角
θが８３゜であった。また、製造された中間転写ベルト
Ｂの表面抵抗率は１０^11.8Ω／□であり、体積抵抗率１
０^10.8Ωｃｍであった。

【００４７】（中間転写体ベルトの機械特性試験）実施
例１および実施例２で製造されたベルト材料における基
材、および比較例１〜比較例４で製造されたベルト材料
の引張強度およびヤング率（引張弾性率）をＪＩＳＫ７
１２７に準拠して測定した。すなわち、引張強度は、５
×４０ｍｍの短冊試験片を用い、試験スピード２００ｍ
ｍ／ｍｉｎで計測した。また、ヤング率は、２５×２５
０ｍｍの短冊試験片を用い、試験スピード２０ｍｍ／ｍ
ｉｎで計測した。

【００４８】（画質評価結果）実施例および比較例の各
中間転写ベルトを図４に示す前述の画像形成装置に装着
し、コピーテストを行って得られた画質の状態を下記の
基準に従って目視荷より評価した。 ホローキャラクター評価 ◎：ホローキャラクターの発生なし ○：ホローキャラクターの発生僅かにあり ×：ホローキャラクターの発生あり ブラー評価 ○：ブラーの発生なし ×：ブラーの発生あり

【００４９】各中間転写ベルト材料の表面抵抗率および
体積抵抗率、基材（実施例）またはベルト試料（比較
例）の引張強度およびヤング率、表面層の体積抵抗率お
よび接触角θの測定結果と、画質の評価結果をまとめて
表１に示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】実施例１および２の中間転写ベルトは、表
１に示すように、基材のヤング率が大きいにもかかわら
ず、前記接触角θが８５゜以上と表面層の表面エネルギ
ーが小さく、しかも表面層に柔軟性をもたせているの
で、ホローキャラクターが発生するようなことはなかっ
た。また、ベルト材料の表面抵抗率および表面層の体積
抵抗率が適正な範囲にあるので、ブラーが発生するよう
なことはなかった。一方、本発明における基材をベルト
材料とする単層構造の比較例１および２では、ヤング率
が６２０００ｋｇ／ｃｍ²と大きいため、駆動時の応力
に対するベルトの変形は小さいものの、ホローキャラク
ターが発生した。同時に表面エネルギーが大きいため、
トナーが用紙へ移行し難いだけでなく、体積抵抗率が適
正な範囲より低いためブラーが発生した。

【００５２】また、接触角θが７５゜と表面エネルギー
の大きいＰＣ樹脂をベルトにする比較例３でも、トナー
が用紙へ移行し難いだけでなく、ホローキャラクターが
発生した。接触角θが１００゜と表面エネルギーの小さ
いＥＴＦＥ樹脂をベルト材料とする比較例４では、ホロ
ーキャラクターが発生が僅かにありのレベルであるが、
体積抵抗率が適正な範囲より低いためにブラーが発生し
た。さらに、比較例３または４では、ヤング率が２４０
００ｋｇ／ｃｍ²または１１０００ｋｇ／ｃｍ²と小さい
ので、駆動時の応力に対するベルトの変形が大きく、得
られた画像に色ズレがみられた。比較例５の中間転写ベ
ルトは、表１に示すように、基材のヤング率が大きいに
もかかわらず、表面層に柔軟性をもたせているので、前
記接触角θが８３゜以上と表面層の表面エネルギーがわ
ずかにおおきいので、ホローキャラクターがわずかに発
生した。なお、ベルト材料の表面抵抗率および表面層の
体積抵抗率が適正な範囲にあるので、ブラーが発生する
ようなことはなかった。

【００５３】（カーボンブラック分散ポリエステル系樹
脂の体積抵抗率）図５は、実施例１および２で用いたポ
リエステル系導電塗料において、樹脂成分１００部およ
び疎水性シリカ粉末１０部に対するカーボンブラックの
配合量を変化させた時の同配合量と表面層形成材料の体
積抵抗率の関係を示す。図５に示すように、表面層の体
積抵抗率を１０^9.5〜１０¹³Ωｃｍの領域内で調整する
には、樹脂成分１００部に対してカーボンブラックを約
７〜１２部の範囲で配合すればよいことが分かる。

【００５４】（疎水性シリカ粉末分散ポリエステル系樹
脂と水の接触角）図６は、実施例１および２で用いたポ
リエステル系導電性塗料において、上記樹脂成分１００
部およびカーボンブラック５部に対する疎水性シリカ粉
末の配合量を変化させた時の同配合量と表面層形成材料
の接触角θの関係を示す。図６に示すように、表面層の
上記接触角θを９０゜以上とするには、疎水性シリカ粉
末を５部以上配合すればよいことが分かる。

【００５５】（導電性分散ポリイミド樹脂材料と表面抵
抗率と体積抵抗率の関係）前述の図７は、ポリイミド樹
脂に分散されるカーボンブラックの配合量を変化させた
時のポリイミド樹脂フィルムの表面抵抗率と体積抵抗率
の関係を示す図である。なお、上記ポリイミド樹脂フィ
ルムは実施例１と同様な方法により製造した。また、図
８は、ポリイミド樹脂に分散される前記シラン系カップ
リング剤で表面処理された導電性金属酸化物の配合量を
変化させた時のポリイミド樹脂フィルムの表面抵抗率と
体積抵抗率の関係を示す図である。なお、上記樹脂シー
トは実施例２と同様な方法により製造した。

【００５６】（変更例）以上、本発明の実施例を詳述し
たが、本発明は、前記実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内
で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更
実施例を下記に例示する。 （Ｈ01）本発明は中間転写ベルトの代わりに中間転写ド
ラムを使用した画像形成装置に適用可能である。

【００５７】

【発明の効果】前述の本発明の画像形成装置は、下記の
効果を奏することができる。 （Ｅ01）中間転写体表面層に分散される平均粒子径１μ
ｍ以下の疎水性無機材料の配合量を所定の割合以上とす
ることにより、中間転写体の表面層は非粘着性で表面エ
ネルギーが小さくなるので、中間転写体上のトナー像が
記録媒体へ２次転写されないという転写不良の恐れがな
く、ホローキャラクターの発生を抑制することができ
る。そのため、良質の画像を得ることができる。 （Ｅ02）中間転写体基材のヤング率を３０００ｋｇ／ｃ
ｍ²以上と大きくした場合には、駆動時の応力に対する
ベルトの変形が小さく、高品質の転写画質が安定して得
られる。 （Ｅ03）中間転写体の表面層の体積抵抗率が１０^9.5〜
１０¹³Ωｃｍの範囲にした場合には、転写時にブラーの
発生がなく、除電機構の省略が可能となる。 （Ｅ04）中間転写体表面層を柔軟性のある材料で形成し
た場合は、中間転写体が転写ロールの押圧力に追随して
変形するため、ホローキャラクターの発生による画質欠
陥の発生が少なくなる。

【００５８】

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は主要構成部材を備えた中間転写体方式
の画像形成装置の概略図である。

【図２】 図２は本発明における中間転写体の断面構造
を示す説明図である。

【図３】 図３は表面エネルギーの尺度となる接触角を
示す試験片平面と水滴との断面図である。

【図４】 図４は本発明の一実施例として示す画像形成
装置の全体図である。

【図５】 図５はカーボンブラックの配合量と表面層形
成材料の体積抵抗率の関係を示す図である。

【図６】 図６はシリカ粉末の配合量と表面層形成材料
の水との接触角の関係を示す図である。

【図７】 図７はカーボンブラック分散ポリイミド樹脂
材料の表面抵抗率と体積抵抗率の関係を示す図である。

【図８】 図８は導電性金属酸化物分散ポリイミド樹脂
材料の表面抵抗率と体積抵抗率の関係を示す図である。

【符号の説明】

Ｂ…中間転写ベルト（中間転写体）、１…像担持体、２
…帯電器、３…潜像書込装置、４…現像装置、５…１次
転写器、６…クリーニング装置、７…駆動ロール、８…
テンションロール、９，１０アイドラロール、１１…内
側２次転写ロール、１２…外側２次転写ロール、１３…
電圧印加ロール、１４…ベルトクリーナー、１５…給紙
トレイ、１６…定着装置。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像情報に応じた静電潜像を形成する像
   担持体と、像担持体に形成された静電潜像をトナーによ
   りトナー像として可視化する現像装置と、像担持体に担
   持された未定着トナー像が１次転写される中間転写体
   と、前記中間転写体上の未定着トナー像を記録媒体に２
   次転写する２次転写器とを備え、上記中間転写体は、そ
   の層構造が少なくとも基材と表面層とを有する複数層の
   構成からなり、基材は導電剤を分散された樹脂材料で構
   成され、表面層は、導電剤と平均粒子径１μｍ以下の疎
   水性無機材料が分散された樹脂材料で構成され、かつ、
   その体積抵抗率が１０^9.5Ωｃｍから１０¹³Ωｃｍの範
   囲であることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記基材はそのヤング率が３００００ｋ
   ｇ／ｃｍ²以上である請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記表面層は、水の濡れ性で表示した場
   合の水滴との接触角が像担持体よりも小さく、かつ８５
   ゜以上である請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記表面層は、ポリエステル系導電塗料
   から形成され、カーボンブラックを含む前記導電剤と疎
   水性シリカ粉末を含む前記疎水性無機材料を配合してな
   ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載の
   画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記中間転写体が２層構造のベルト材料
   からなり、基材の厚みが５０μｍ以上であり、表面層の
   厚みがトナー粒径の３倍以上である請求項１ないし４の
   いずれか記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記基材が、カーボンブラック分散のポ
   リイミド樹脂材料で構成される請求項１ないし５のいず
   れか記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記基材が、金属酸化物分散のポリイミ
   ド樹脂材料で構成される請求項１ないし６のいずれか記
   載の画像形成装置。