JP2001100545A - 中間転写体及び該中間転写体を用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表層の伸縮を少なくして表層の負荷を低減さ
せることで、径の小さなローラで張架した場合でも表層
のクラックの発生を防止することができる中間転写体及
び該中間転写体を用いた画像形成装置を提供すること。 【解決手段】 中間転写体としての中間転写ベルト４
の、少なくとも１層からなる基層の厚さＳと、該基層上
に設けた少なくとも１層からなる弾性層の厚さＤとの比
（Ｄ／Ｓ）を、０．１〜１とする。これにより、該表層
の伸縮を少なくすることができ、該表層の負荷を低減さ
せることができ、中間転写体を外径の小さなローラで張
架回転させた場合でも、その表層のクラックの発生を防
止することができるようになり、軽量でコンパクトな転
写ユニットを得ることができる。

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、ファクシ
ミリ、プリンタ等の画像形成装置に使用される中間転写
体及び該中間転写体を用いた画像形成装置に関し、詳し
くは、第１の像担持体上に静電潜像を形成し、該第１の
像担持体上に形成された静電潜像をトナー画像として可
視像化した後、該第１の像担持体と同期して回転する中
間転写体上に、該第１の像担持体上に可視像化されたト
ナー画像を一次転写し、該中間転写体の回転に同期して
搬送される第２の像担持体に、該中間転写体上に一次転
写されたトナー画像を二次転写する画像形成装置の中間
転写体、及び該中間転写体を用いた画像形成装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】中間転写ベルト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色成分画像
を順次積層転写してカラープリントを出力するカラー画
像形成装置あるいは多色画像形成装置として有用であ
る。この種の画像形成装置としては、従来、樹脂で形成
した中間転写ベルトを使用した画像形成装置が多く提供
されてきた。しかし、樹脂で形成された転写ベルトは一
般的に硬度が高い。このため、例えば、第１の像担持体
としての感光体から中間転写体としての中間転写ベルト
へのトナー画像の一次転写工程、及び、該中間転写ベル
トから第２の像担持体としての転写材へのトナー画像の
二次転写行程において、該トナー画像（特に文字の中央
部）が応力集中を受けて、いわゆる文字の中抜け現象と
いわれる転写不良が発生し易くなる。このような現象
は、転写材がＯＨＰシートの場合に、特に顕著に現れ
る。

【０００３】上述の文字の中抜け現象を改善する方法の
一つとして、転写ベルトの表面の弾性化が提案されてい
る。つまり、転写ベルトの表面が弾性化されることによ
り、トナー画像の厚みに対応して転写ベルトの表面が自
在に変形されるので、トナー画像に対する応力集中が低
減され、転写不良（文字の中抜け現象）が改善される。
従って、このような転写不良（文字の中抜け現象）を解
消するには、中間転写ベルトをゴムなどの柔軟な素材で
形成することが考えられる。しかしながら、ゴムなどの
柔軟な素材で形成した中間転写ベルトにおいては、その
伸縮によって、単色画像形成時には転写画像（トナー画
像）に歪みが発生し易くなり、多色画像及びフルカラー
画像形成時には複数色の転写画像（トナー画像）のズレ
（色ズレ）が発生し易くなるという問題がある。このよ
うな転写画像の歪みや色ズレは、中間転写ベルトを低張
力で張架して使用した場合に特に発生し易い。そこで、
この中間転写ベルトを大きな張力で張架して使用すると
いうことが考えられる。しかし、中間転写ベルトの初期
張力（組み付け時の張力）を大きくすると、かえって該
張力が短時間で低下（緩和）され易くなるため、長期間
に亘って適正な張力を保つことが難しくなる。

【０００４】上述のような転写ベルトの伸びを低減させ
る方法として、従来、樹脂層と弾性層と表面層からな
り、樹脂層が導電剤を含有し、ヤング率が３５０００Ｋ
ｇｆ／ｃｍ^２以上である中間転写ベルトが提案されてい
る（特開平１０−８３１２２号公報）。この中間転写ベ
ルトは、そのヤング率を高くしてベルトに伸び縮みを発
生させないようにすることで、ベルトの位置ズレによる
色ズレを防止することを目的としている。

【０００５】一方、転写ベルトの補強部材（基）とし
て、帆布、織布、芯線を用いることが提案されている。
しかし、このような補強部材（基）を入れた転写ベルト
においては、補強部材（基）の形状により抵抗ムラや硬
度ムラ等が発生して、転写画像に画像ムラが発生し易
い。このような問題を解消するために、弾性層の厚みを
大きくして画像ムラの発生を防止するようにした転写ベ
ルトが提案されている（特開平９−１９００９０号公
報）。

【０００６】また、弾性ベルトは一般的に厚くなるた
め、ローラ間に張架されているベルト表面の伸縮が大き
くなり、表層に亀裂が発生し易くなる。そこで、弾性層
に補強部材を設け、該補強部材のベルト厚み方向の位置
と、表層部材の特性を規定するようにした弾性ベルトが
提案されている（特開平１０−２４００２０号公報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記特開平
１０−８３１２２号公報に示された中間転写ベルトにお
いては、そのヤング率を３５０００Ｋｇｆ／ｃｍ^２以上
と高くしたことで、逆に、これを張架するローラとの平
行度にズレが発生したり、ベルト周長の偏差等による寸
法のズレによりローラに対するベルトの追従性が悪化し
たりするため、ベルトとローラとの接触にムラが発生し
てベルト搬送性が不十分となり、ベルトの片寄りやスリ
ップ等が発生し易くなる。

【０００８】また、特開平９−１９００９０号公報に示
された中間転写ベルトにおいては、その伸びを防止する
ために、補強部材（基）の太さ（厚み）を一定量以上の
厚さにする必要があるため、どうしても転写ベルトとし
て厚くならざるをえない。このため、ローラ間に張架さ
れているベルト表面の伸縮が大きくなり、表層に亀裂
（クラック）が発生し易くなる。

【０００９】更に、特開平１０−２４００２０号公報に
示された中間転写ベルトにおいては、補強部材のベルト
厚み方向の位置と表層部材の特性を規制しているが、補
強部材のベルト厚み方向の位置が一定となるようにベル
トを製造することは困難であり、ベルトに厚みムラや抵
抗ムラが発生し易くなる。また、この中間転写ベルトで
は、ベルト表層の伸縮量を低減させるために、ベルトを
張架するローラの外径を大きくする必要がある（細くす
ることができない）ため、装置の重量、コスト、レイア
ウト等の面で制約を受け易い。また、ベルト表層の材料
としても、伸び易く且つ強度の優れたものを選択する必
要があるため、その選定条件が限定されてしまう。

【００１０】本発明は、以上の問題点に鑑みなされたも
のであり、その目的とするところは、表層の伸縮を少な
くして表層の負荷を低減させることで、径の小さなロー
ラで張架した場合でも表層のクラックの発生を防止する
ことができる中間転写体及び該中間転写体を用いた画像
形成装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、第１の像担持体上に静電潜像を
形成し、該第１の像担持体上に形成された静電潜像をト
ナー画像として可視像化した後、該第１の像担持体と同
期して回転する中間転写体上に、該第１の像担持体上に
可視像化されたトナー画像を一次転写し、該中間転写体
の回転に同期して搬送される第２の像担持体に、該中間
転写体上に一次転写されたトナー画像を二次転写する画
像形成装置の中間転写体であって、上記中間転写体は、
少なくとも１層からなる基層と、該基層上に設けた少な
くとも１層からなる弾性層とを有し、該基層の厚さＳと
該弾性層の厚さＤとの比（Ｄ／Ｓ）が０．１〜１である
ことを特徴とするものである。

【００１２】この中間転写体においては、その少なくと
も１層からなる基層の厚さＳと、該基層上に設けた少な
くとも１層からなる弾性層の厚さＤとの比（Ｄ／Ｓ）が
０．１〜１になっている。この基層の厚さＳと弾性層の
厚さＤとの比（Ｄ／Ｓ）は、好ましくは０．２〜１、よ
り好ましくは０．４〜１である。これにより、該表層の
伸縮を少なくすることができ、該表層の負荷を低減させ
ることができる。この結果、中間転写体を外径の小さな
ローラで張架回転させた場合でも、その表層のクラック
の発生を防止することができるようになる。

【００１３】請求項２の発明は、上記基層の厚さが０．
０４ｍｍ〜０．３ｍｍ、上記弾性層の厚さが０．０１ｍ
ｍ〜０．３ｍｍ、且つ、上記中間転写体の厚さが０．１
〜０．６５ｍｍであることを特徴とするものである。

【００１４】この中間転写体においては、その基層の厚
さが０．０４ｍｍ〜０．３ｍｍ（好ましくは０．０６〜
０．３ｍｍ、より好ましくは０．０８〜０．２５ｍ
ｍ）、弾性層の厚さが０．０１ｍｍ〜０．３ｍｍ、且
つ、中間転写体の厚さが０．１〜０．６５ｍｍになって
いる。これにより、トナー画像の位置ズレの発生する中
間転写体の伸びを防止することが可能になる。また、ト
ナー画像への応力集中を低減させて、文字の中抜けを防
止することができるようになる。ここで、上記基層、弾
性層、中間転写体の適正な厚さは、それぞれの樹脂材料
や特性により上述の範囲内で当然異なったものになる。

【００１５】請求項３の発明は、上記基層は、導電剤を
含有する樹脂からなり、且つ、該基層の平均厚さの５０
％以下の表面粗さを有することを特徴とするものであ
る。

【００１６】この中間転写体においては、その基層が導
電剤を含有する樹脂からなり、且つ、該基層の平均厚さ
の５０％以下の表面粗さを有することで、抵抗ムラ、硬
度ムラの発生を防止することが可能になり、ムラのない
転写画像を得ることができるようになる。

【００１７】請求項４の発明は、上記基層は、平滑に形
成された導電材を含有する無端ベルト状の樹脂シートで
あることを特徴とするものである。

【００１８】この中間転写体においては、その基層が平
滑に形成された導電材を含有する無端ベルト状の樹脂シ
ートで形成されているので、該中間転写体へのトナー画
像の一次転写タイミングを任意に設定することができ
る。ここで、無端ベルト状とは、平板状の樹脂シートの
両端部をループ状に繋ぎ合わせたものを含んでいる。

【００１９】請求項５の発明は、上記基層の引っ張り応
力に対して、上記弾性層を形成した中間転写体の引っ張
り応力の増加率が１０％以下であることを特徴とするも
のである。

【００２０】この中間転写体においては、その基層の引
っ張り応力に対して、弾性層を形成した中間転写体の引
っ張り応力の増加率が、１０％以下になっている。これ
により、該弾性層がトナー画像の厚みに対応して十分に
変形できるようになり、トナー画像への応力集中が低減
され、文字の中抜け現象が防止されるようになる。

【００２１】請求項６の発明は、上記中間転写体は、無
端ベルト状の中間転写ベルトであることを特徴とするも
のである。

【００２２】この中間転写体においては、無端ベルト状
の中間転写ベルトであるので、該中間転写ベルトへのト
ナー画像の一次転写タイミングを任意に設定することが
できる。また、単色トナー画像をプリントする場合に
は、中間転写ベルトに一次転写されたトナー画像を、す
ぐに転写材上に二次転写させることで、高速なプリント
が実現でき、さらに、該中間転写ベルトの周長よりも大
きなトナー画像を連続的にプリントさせることも可能に
なる。

【００２３】請求項７の発明は、上記基層は、導電剤を
含有する樹脂からなり、且つ、ヤング率が５０００〜３
５０００Ｋｇｆ／ｃｍ^２であることを特徴とするもので
ある。

【００２４】この中間転写体においては、基層が導電剤
を含有する樹脂からなり、且つ、ヤング率が５０００〜
３５０００Ｋｇｆ／ｃｍ^２であるので、その伸縮による
転写トナー画像のズレ（色ズレ）を防止しながら、その
張架ローラによる搬送性を高めて、中間転写体の偏り
（ベルト寄り）やスリップによる色ズレ画像（スリップ
画像）の発生を防止することができるようになる。

【００２５】請求項８の発明は、上記中間転写体は、該
中間転写体の被検体を１０００ｒｐｍの回転数で回転
し、該被検体に５．０ＫＶの電圧を２０秒間印加した
後、該電圧の印加を停止させた状態での、該被検体の１
分後の電位が２００Ｖ以下となり、且つ、体積抵抗が１
×Ｅ＋７〜１×Ｅ＋１４Ω・ｃｍである中間転写体から
なることを特徴とするものである。

【００２６】この中間転写体は、その被検体を１０００
ｒｐｍの回転数で回転し、該被検体に５．０ＫＶの電圧
を２０秒間印加した後、該電圧の印加を停止させた状態
での、該被検体の１分後の電位が２００Ｖ以下となり、
且つ、体積抵抗が１×Ｅ＋７〜１×Ｅ＋１４Ω・ｃｍと
なるものである。ここで、該被検体の１分後の電位を測
定する電位減衰特性測定装置としては、ＥＰＡ（Ｅｌｅ
ｃｔｒｏ ＰａｐｅｒＡｎａｌｙｚｅｒ：川口電機製
ＳＰ４２８）を使用した。このような電位減衰特性を有
する中間転写体を用いることで、除電装置を設けて中間
転写体上に残留した電荷を除去することなく、残留電位
のある中間転写体と感光体との接触による感光体の疲労
を防止することができるようになる。

【００２７】請求項９の発明は、第１の像担持体上に静
電潜像を形成し、該第１の像担持体上に形成された静電
潜像をトナー画像として可視像化した後、該第１の像担
持体と同期して回転する中間転写体に、該第１の像担持
体上に可視像化されたトナー画像を一次転写し、該中間
転写体の回転に同期して搬送される第２の像担持体に、
該中間転写体上に一次転写されたトナー画像を二次転写
する画像形成装置において、上記中間転写体として、請
求項１、２、３、４、５、６、７又は８の中間転写体を
用いることを特徴とするものである。

【００２８】この画像形成装置においては、請求項１、
２、３、４、５、６、７又は８の中間転写体を用いてい
るので、画像の歪みや色ズレ及び文字の中抜け等がない
品質の高いプリント画像を形成することができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、複写機あるいは
レーザービームプリンタ等の電子写真プロセスを利用し
て画像成形を行う画像形成装置に適用した実施形態につ
いて説明する。図１に、中間転写ベルトを用いたカラー
画像形成装置の一例を示す。ここでは、該中間転写ベル
トとして、中抵抗の転写ベルト（弾性体）を使用した。
図１において、第１の画像担持体としてのベルト状の感
光体（以下「感光体ベルト」という）１は、駆動ローラ
１ａ、従動ローラ１ｂ、一次転写ローラ５により、回転
自在に張架されており、駆動ローラ１ａが図示しない駆
動手段によって駆動回転されることによって、矢印Ａ方
向（時計方向）に所定の周速度（プロセススピード）で
回転駆動される。

【００３０】感光体ベルト１は、その回転過程で、一次
帯電器２により所定の極性及び電位に一様に帯電され
る。次いで、画像情報の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走査露光系等からな
る露光手段３によって、感光体ベルト１の表面が画像露
光を受けることにより、感光体ベルト１上に、カラー画
像の第１の色成分像（例えばシアン像）に対応した静電
潜像が形成される。この静電潜像は、第１の現像器であ
るシアン色現像器Ｃにより、第１色目トナーであるシア
ントナーにより現像される。この時、第２、第３、第４
のマゼンタ色現像器Ｍ、イエロー色現像器Ｙ、ブラック
色現像器Ｋの他の各現像器は、非作動状態になってお
り、感光体ベルト１上に形成された第１色目のシアント
ナー画像が、第２、第３、第４の各色現像器による影響
を受けないように設定されている。

【００３１】中間転写ベルト４は、駆動ローラ４ａ、従
動ローラ４ｂ、テンションローラ４ｃ、二次転写対向ロ
ーラ８により、回転自在に張架されており、駆動ローラ
４ａが図示しない駆動手段によって駆動回転されること
によって、矢印Ｂ方向（反時計方向）に感光体ベルト１
と同じ周速度をもって回転駆動されている。感光体ベル
ト１上に形成された第１色目のシアントナー画像は、感
光体ベルト１と中間転写ベルト４とにより形成される一
次転写部を通過する時に、一次転写ローラ５と感光体ベ
ルト１間に印加される一次転写バイアスにより形成され
た転写電界により、中間転写ベルト４の表面に一次転写
される。

【００３２】シアントナー画像の転写を終えた感光体ベ
ルト１の表面は、感光体クリーニング装置６により清掃
される。清掃されたトナーは回収容器１１に回収され
る。以下、第１色目のシアントナー画像の場合と同様
に、第２色目のマゼンタトナー画像、第３色目のイエロ
ートナー画像、第４色目のブラックトナー画像が、順次
中間転写ベルト４上に順次重ね合わされて一次転写さ
れ、入力されたカラー画像に対応するフルカラートナー
画像が中間転写ベルト４上に形成される。なお、感光体
ベルト１から中間転写ベルト４に対して各色のトナー画
像が順次重畳転写される際には、一次転写バイアスとし
て、トナーとは逆極性（＋）バイアスが図示しないバイ
アス電源から印加される。その印加電圧は、中間転写ベ
ルト４のベルト抵抗や環境条件等により異なってくる。
（ここでは２００Ｖ〜１０００Ｖが印加される）。

【００３３】二次転写ローラ７は、二次転写対向ローラ
８に対して平行に設置され、中間転写ベルト４に対して
接離可能に配設されている。この二次転写ローラ７及び
中間転写ベルトクリーナ９は、感光体ベルト１から中間
転写ベルト４への第１〜第３色の一次転写工程におい
て、中間転写ベルト４から離間した位置に退避されてい
る。

【００３４】中間転写ベルト４上に一次転写されたフル
カラートナー画像の転写材（用紙）Ｐへの転写は、レジ
ストローラ１３により中間転写ベルト４と二次転写ロー
ラ７との二次転写位置に所定のタイミングで転写材Ｐが
給送され、二次転写ローラ７が中間転写ベルト４に当接
されると共に、二次転写バイアスが図示しないバイアス
電源から二次転写ローラ７に印加されることにより行わ
れる（この二次転写バイアスは二次転写対向ローラ８に
印加することもある）。そして、この二次転写バイアス
により中間転写ベルト４から転写材Ｐへフルカラートナ
ー画像が二次転写（一括転写）される。この転写材Ｐ上
に二次転写されたフルカラートナー画像は、定着器１０
へ導入されて加熱定着される。

【００３５】転写材Ｐへのフルカラートナー画像の二次
転写が終了した後、中間転写ベルト４に中間転写ベルト
クリーナ９のクリーニングブラシが当接されて、転写材
Ｐに転写されずに中間転写ベルト４上に残留しているト
ナー（転写残トナー）がクリーニングされる。このクリ
ーニングされた転写残トナーは、中間転写ユニット内に
設けられた回収容器１２に回収される。この中間転写ベ
ルトクリーナ９には２つのファーブラシが設けてあり、
一方のファーブラシにはトナーと同極性の（−）バイア
スが印加され、これにより、トナーの一部がクリーニン
グされ、残ったトナーが（−）に帯電される。他方のフ
ァーブラシには（＋）バイアスが印加され、（−）帯電
されたトナーをクリーニングして中間転写ベルト４から
除去する。

【００３６】ここで、フルカラートナー画像形成時に
は、中間転写ベルトクリーナ９が中間転写ベルト４から
離間し、所定のタイミングをとって接触してクリーニン
グを行う。なお、ブラック等の単色コピー時は、中間転
写ベルトクリーナ９を中間転写ベルト４に常時当接させ
てクリーニングを行うことが可能である。また、強い力
でトナーを掻き落とすブレードクリーニング法は、中間
転写ベルト４の回転負荷を増大させたり、ベルト表層に
ダメージを与える等の理由から弾性ベルトを用いた転写
ユニットのクリーニング法としては適していない。

【００３７】また、本実施形態に係る中間転写ベルト４
としては、該中間転写体の被検体を１０００ｒｐｍの回
転数で回転し、該被検体に５．０ＫＶの電圧を２０秒間
印加した後、該電圧の印加を停止させた状態での、該被
検体の１分後の電位が２００Ｖ以下となり、且つ、体積
抵抗が１×Ｅ＋７〜１×Ｅ＋１４Ω・ｃｍであるものを
用いた。ここで、該被検体の１分後の電位を測定する電
位減衰特性測定装置としては、ＥＰＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏ
Ｐａｐｅｒ Ａｎａｌｙｚｅｒ：川口電機製ＳＰ４２
８）を使用した。このような電位減衰特性を有する中間
転写体を用いることで、除電装置を設けて中間転写体上
に残留した電荷を除去することなく、残留電位のある中
間転写体と感光体との接触による感光体の疲労を防止す
ることができるようになる。

【００３８】この中間転写ベルト４の電位減衰特性の測
定方法においては、ヤング率（引っ張り弾性率）：ＪＩ
ＳＫ７１２７に準拠、短冊状試験片（幅６ｍｍラ長さ１
３０ｍｍ）、引っ張り速度１０ｍｍ／ｍｉｎ引っ張り応
力：ＪＩＳＫ６２５１に準拠、ダンベル３号形、引っ張
り速度を２００ｍｍ／ｍｉｎとした。但し、ベルトの厚
みは樹脂層のみの厚さで計算を行った（弾性層、表層の
厚さは含まない）。また、中間転写ベルト４の２％伸び
での引っ張り応力を用いる厚さ測定（マイクロメータに
て測定）は、中間転写ベルト４の軸方向の３点以上を測
定し平均で表した。ただし、中間転写ベルト４のが積層
状態にあり各々の厚さ測定が不可能な場合には、中間転
写ベルト４を厚さ方向に切断し、顕微鏡などで観測した
値を厚さとした。写真にての測定は、同条件で撮影した
標準スケールで基準に測定した。体積抵抗測定：ハイレ
スターＩＰ（三菱化学製）、１００Ｖ印加、１０ｓｅｃ
値残留電位：ＥＰＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｐａｐｅｒ Ａ
ｎａｌｙｚｅｒ ＳＰ４２８：川口電機製）を使用し
て、１０００ｒｐｍ、５．０ＫＶ２０ｓｅｃ印加後、放
電を停止させ、１ｍｉｎ後の電位を残留電位として測定
した。また、表面粗さ計：ホンメルテスターＴ１０００
（ＨＯＭＭＥＬ ＷＥＲＫＥ社）を使用して、中間転写
ベルト４の軸方向の３ヶ所の各部（長さ１０ｍｍ）の表
面粗さを測定した。

【００３９】また、中間転写ベルト４に使用される樹脂
としては、ポリカーボネート、フッ素系樹脂（ＥＴＦ
Ｅ、ＰＶＤＦ）、ポリスチレン、クロロポリスチレン、
ポリ−瘁|メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重
合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸
ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチ
レン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリ
ル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重
合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン
−アクリル酸オクチル共重合体及びスチレン−アクリル
酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エス
テル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合
体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン
−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−瘁|
クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロ
ニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系
樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体ま
たは共重合体）、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル
酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチ
ル樹脂、変性アクリル樹脂（シリコーン変性アクリル樹
脂、塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル・ウレ
タン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル
共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変
性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポ
リエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化
ビニリデン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シ
リコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレ
ート共重合体、キシレン樹脂及びポリビニルブチラール
樹脂、ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド
樹脂等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以
上を使用することができる。ただし、上記材料に限定さ
れるものではない。

【００４０】中間転写ベルト４に使用されるゴム、エラ
ストマーとしては、ブチルゴム、フッ素系ゴム、アクリ
ルゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、アクリロニトリル−ブタジ
エン−スチレンゴム天然ゴム、イソプレンゴム、スチレ
ン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロ
ピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロ
ロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化
ポリエチレン、、ウレタンゴム、シンジオタクチック
１、２−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、
リコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボル
ネンゴム、水素化ニトリルゴム、熱可塑性エラストマー
（例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化
ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリウレ
ア、ポリエステル系、フッ素樹脂系）等からなる群より
選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することがで
きる。ただし、上記材料に限定されるものではない。

【００４１】また、中間転写ベルト４に含有される導電
剤としては、特に制限はないが、例えば、カーボンブラ
ック、グラファイト、アルミニウムやニッケル等の金属
粉末、酸化錫、酸化チタン、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（ＡＴＯ）、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、導電性金属酸化物
は、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸カルシウ
ム等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。また、４
級アンモニウム塩含有ポリメタクリル酸メチル、ポリビ
ニルアニリン、ポリビニルピロール、ポリジアセチレ
ン、ポリエチレンイミン、含硼素高分子化合物及びポリ
ピロール等の導電性高分子化合物等からなる群より選択
することができる。上記導電剤に限定されるものではな
い。

【００４２】中間転写ベルト４の表層材料としては、特
に制限はないが、該中間転写ベルト４の表面へのトナー
の付着力を小さくして、二次転写性を高めるものが要求
される。たとえば、ポリウレタン、ポリエステル、エポ
キシ樹脂等の１種類あるいは２種類以上を使用し、表面
エネルギーを小さくし、潤滑性を高める材料、たとえ
ば、フッ素樹脂、フッ素化合物、フッ化炭素、２酸化チ
タン、シリコンカーバイト等の粉体、粒子を、１種類あ
るいは２種類以上、または粒径を異ならしたものを分散
させ使用することができる。また、フッ素系ゴム材料の
ように、熱処理を行うことで表面にフッ素リッチな層を
形成させ、表面エネルギーを小さくさせて、表面エネル
ギーを小さくしたものを使用することもできる。

【００４３】中間転写ベルト４の製造方法としては、回
転する円筒形の型に材料を流し込んでベルトを形成する
遠心成型法、表層の薄い膜を形成させるスプレイ塗工
法、円筒形の型を材料の溶液の中に浸けて引き上げるデ
ィッピング法、内型と外型との中に注入する注型法、円
筒形の型にコンパウンドを巻き付け加硫研磨を行う方法
などがあるが、これに限定されるものではなく、複数の
製法を組み合わせてベルトを製造することができる。

【００４４】（実施例１）ＰＶＤＦ １００重量部に対
して、カーボンブラック １８重量部、 分散剤３重量
部、 トルエン ４００重量部を、均一に分散させた分
散液に、円筒形の型を浸け、１０ｍｍ／ｓｅｃで静かに
引き上げ、室温にて乾燥をさせ、７５μmのＰＶＤＦの
均一な膜を形成した。そして、この７５μmの膜が形成
されている円筒形の型を、繰り返し上記条件からなる溶
液に浸け、１０ｍｍ／ｓｅｃで静かに引き上げ、室温乾
燥させて、１５０μmのＰＶＤＦベルトを形成した。こ
れに、ポリウレタンプレポリマー １００重量部、硬化
剤（イソシアネート） ３重量部、 カーボンブラック
２０重量部、分散剤 ３重量部、 ＭＥＫ５００重量
部を、均一分散させた分散液に、上記の１５０μmのＰ
ＶＤＦが形成されている円筒形型を浸け、３０ｍｍ／ｓ
ｅｃで引き上げて自然乾燥させた。乾燥後、上記工程を
繰り返し行って、狙いの厚さ１５０μmのウレタンポリ
マー層を形成させた。さらに、表層用に、ポリウレタン
プレポリマー１００重量部、硬化剤（イソシアネート）
３重量部、ＰＴＦＥ微粉末粉体５０重量部、分散剤 ４
重量部、ＭＥＫ ５００重量部を均一分散させた分散液
に、上記の１５０μmのウレタンプレポリマー層が形成
されている円筒形型を浸け、３０ｍｍ／ｓｅｃで引き上
げて自然乾燥させた。乾燥後、上記工程を繰り返し行っ
て、５μmのＰＴＦＥが均一に分散されたウレタンポリ
マーの表層を形成させた。そして、室温で乾燥後、１３
０℃、２時間の架橋を行い、樹脂層；１５０μm、弾性
層；１５０μm、表層；５μmの３層構成からなる、基層
の厚さＳと弾性層の厚さＤとの比が、Ｄ／Ｓ＝１の無端
ベルト状（シームレス）の転写ベルトを得た。

【００４５】このＰＶＤＦのベルト形成時の表面粗さを
測定した結果、Ｒz＝２．５μmであった。また、得られ
た転写ベルトのヤング率は、１３０００Ｋｇｆ／ｃｍ^２
であった。この転写ベルトを図１に示す画像形成装置に
装着し、ＯＨＰシートにフルカラー画像を出力したとこ
ろ、文字の中抜けの発生が無い良好な画像が得られた。
また、基層である樹脂による画像ムラも発生しなかっ
た。更に、連続プリントを行ったところ、２万枚のフル
カラープリント後の転写ベルト表面には、ほとんど表層
の亀裂が発生しなかった。

【００４６】ここで、Ｄ／Ｓが０．１以下の場合は、樹
脂シートによる転写ベルトとほとんど同じとなり、表層
の表面エネルギーを小さくしても（離型性を高める）、
転写ベルトが新しいときは文字の中抜けに効果は見られ
るが、使用に従い離型性が下がり、文字の中抜けが悪く
なり、ＯＨＰシートに加えて普通紙にも顕著に現れる。
Ｄ／Ｓが１以上になれば、直ちにベルと表面のひび割れ
が発生するわけではない。従って、表層の厚みを含める
と、Ｄ／Ｓが１以上になることもある。上記の２万枚コ
ピー時は、ローラの平行度を０．２ｍｍ強制的にずらし
て行ったが、ベルト寄りによる端部破損やスリップによ
る画像ズレの発生も見られなかった。また、転写ベルト
のヤング率が５０００〜３５０００Ｋｇｆ／ｃｍ^２であ
るので、張架ローラへの良好な追従性が得られた。

【００４７】（比較例１）上記実施例１と同一の条件
で、弾性層の厚さが４００μm、基層の厚さＳと弾性層
の厚さＤとの比がＤ／Ｓ＝２．７の転写ベルトを得て、
ＯＨＰシートでの画像評価を行った結果、文字の中抜け
は発生しなかったが、２万枚のフルカラープリント出力
で、その表層に若干の亀裂が発生し、ハーフトーン画像
にわずかなスジが見られるようになった。また、表層の
伸びが大きくなることで膜の強度が低下し、伸縮により
接着層の剥離が発生し易くなり、表層に亀裂が生じ易く
なった。

【００４８】（実施例２）上記実施例１と同一の条件
で、弾性層の厚さが５０μm、基層の厚さＳと弾性層の
厚さＤとの比がＤ／Ｓ＝０．３３のシームレスの転写ベ
ルトを得た（Ｒｚ＝２．０μm）。そして、この転写ベ
ルトを用いてＯＨＰシートによる画像評価を行った結
果、文字の中抜けはわずかに発生したが、７０ｇ／ｍ^２
の用紙では文字の中抜けは発生しなかった。また、２万
枚のフルカラー出力でも、表層には亀裂が全く発生し無
かった。また、弾性層の厚さを小さくすることで、文字
の中抜けに対する改善効果は得られるが、弾性層を設け
たことによる効果は低下してくる。

【００４９】（比較例２）上記実施例１の条件で、弾性
層のポリウレタンポリマーの分子量を変更させて、硬度
を高くした転写ベルトを作った。これにより、ＰＶＤＦ
単独の２％引っ張り応力は１９５Ｋｇｆ／ｃｍ^２、弾性
層を設けたベルトでは２１７Ｋｇｆ／ｃｍ ^２、１１．３
％の引っ張り応力の増加する転写ベルトを得た。この転
写ベルトを用いて実施例１と同様にＯＨＰシートでの画
像評価を行った結果、文字の中抜けが発生した。また、
引っ張り応力が１０％を超えると、その弾性層の弾性効
果が低下して、トナー画像に対する荷重集中の低減効果
が少なくなって、文字の中抜けに対する改善効果が低減
した。

【００５０】（実施例３）上記実施例１の条件で、弾性
層のポリウレタンポリマーの分子量を変更させて、硬度
を低くさせた転写ベルトを作った。これにより、ＰＶＤ
Ｆ単独の２％引っ張り応力は１９５Ｋｇｆ／ｃｍ^２、弾
性層を設けたベルトでは１９８Ｋｇｆ／ｃｍ^２、１．５
％の引っ張り応力の増加する転写ベルトを得た。この転
写ベルトを用いて実施例１と同様にＯＨＰシートでの画
像評価を行った結果、文字の中抜けは発生せず、２万枚
のフルカラー出力でも表層には亀裂が全く発生しなかっ
た。また、引っ張り応力を１０％以下にすることで、弾
性層は十分な弾性効果が得られるようになり、荷重集中
を防止でき、文字の中抜けを防止できた。

【００５１】（比較例３）ポリイミドワニス中の樹脂成
分；１００重量部に対して、ＣＢ；２０重量部を添加し
て均一分散させ、１０００ｒｐｍで回転する円筒形金型
に注入し、１３０℃、１００分乾燥させながら遠心成型
を行った。型から剥がしたポリイミドフィルムを円筒型
にかぶせ、３００℃にて硬化処理を行った。そして、Ｎ
ＢＲゴム；１００重量部、加硫剤（沈降硫黄）：２重量
部、ＣＢ；２０重量部、可塑剤；３０重量部のコンパウ
ンドを、上記ポリイミドフィルムに巻き付け、１５０
℃、８０分の加熱加硫を行った。これを研磨後、表層に
ポリウレタンプレポリマー１００重量部、硬化剤（イソ
シアネート）３重量部、ＰＴＦＥ微粉末粉体５０重量
部、分散剤 ４重量部、ＭＥＫ ５００重量部を均一分
散させた分散液をスプレー塗布し、室温で乾燥後、１３
０℃で１００分の架橋を行った。このようにして、樹脂
層；９０μm、弾性層；８０μmの転写ベルトを得た。ま
た、ヤング率は５５０００Ｋｇｆ／ｃｍ^２であった。こ
の転写ベルトを用いて実施例１と同様にＯＨＰシートで
の画像評価を行った結果、文字の中抜けは発生しなかっ
たが、張架ローラの平行度を０．２ｍｍずらしてフルカ
ラー連続プリントを行ったところ、約５０００枚がプリ
ントされた時点で、ベルト寄りによりベルト端部が破損
してしまった。また、ときどき、転写ベルトのスリップ
による画像ズレも発生した。

【００５２】転写ベルトのＣＢ含有量、表層の厚みを、
様々に変化させて、体積抵抗を変化させた。表１に、こ
のときの各実施例４、５、６、７、及び比較例４、５を
示す。

【表１】 これらの各実施例４、５、６、７、及び比較例４、５で
は、表１に示すように、体積抵抗により残留電位が異な
り、１時間放置後の画像評価において感光体の中間転写
ベルトとの接触位置の疲労による横帯状ムラが異なっ
た。また、体積抵抗値を高くするとベルトの残留電位が
高くなり、除電装置のない画像形成装置では、転写ベル
トが停止してもベルトに電位が残留し、感光体に感度の
ない極性（＋）のバイアスが印加された状態が維持さ
れ、感光体が疲労を生じ、帯電能力が低下して帯電電位
が低くなった部分では、電位が低くなり画像濃度が高く
なる黒帯画像が発生した。また、体積抵抗Ｐv；１×Ｅ
＋１４Ω・ｃｍ以上では、残留電位が２００Ｖを超え、
転写ベルトが停止した後も電荷を保持して、感光体に与
えるダメージが高く、放置により感光体の疲労が大きく
なって帯電電位が低くなり、ハーフトーン画像で横帯状
の黒帯ムラが発生した。一方、体積抵抗Ｐv；１×Ｅ＋
７Ω・ｃｍ以下となると、残留電位が生じないため感光
体の疲労による横帯状の黒帯ムラは発生しないが、転写
ベルトへのトナー画像の静電的な保持力が低下するた
め、転写チリが発生し易くなった。特に、カラー画像
（例えば、Ｂ、Ｇ、Ｒ文字）の２色目に重なるトナーの
チリが顕著になった。

【００５３】

【発明の効果】請求項１乃至８の発明によれば、中間転
写体が少なくとも１層からなる基層の厚さＳと、該基層
上に設けた少なくとも１層からなる弾性層の厚さＤとの
比（Ｄ／Ｓ）が０．１〜１になっているので、該表層の
伸縮を少なくすることができ、該表層の負荷を低減させ
ることができる。これにより、中間転写体を外径の小さ
なローラで張架回転させた場合でも、その表層のクラッ
クの発生を防止することができるようになり、軽量でコ
ンパクトな転写ユニットを得ることができる。

【００５４】特に、請求項２の発明によれば、基層の厚
さが０．０４ｍｍ〜０．３ｍｍ、弾性層の厚さが０．０
１ｍｍ〜０．３ｍｍ、且つ、中間転写体の厚さが０．１
〜０．６５ｍｍになっているので、トナー画像の位置ズ
レの発生する中間転写体の伸びを防止することが可能に
なり、トナー画像への応力集中を低減させて、文字の中
抜けを防止することができる。

【００５５】また、請求項３の発明によれば、基層が導
電剤を含有する樹脂からなり、且つ、該基層の平均厚さ
の５０％以下の表面粗さを有することで、抵抗ムラ、硬
度ムラの発生を防止することが可能になり、ハーフトー
ン画像等でムラのない転写画像を得ることができる。

【００５６】また、請求項４の発明によれば、基層が平
滑に形成された導電材を含有する無端ベルト状の樹脂シ
ートで形成されているので、該中間転写体へのトナー画
像の一次転写タイミングを任意に設定することができ
る。

【００５７】また、請求項５の発明によれば、基層の引
っ張り応力に対して、弾性層を形成した中間転写体の引
っ張り応力の増加率が、１０％以下になっている。これ
により、該弾性層がトナー画像の厚みに対応して十分に
変形できるようになり、トナー画像への応力集中が低減
され、文字の中抜け現象を防止できる。

【００５８】また、請求項６の発明によれば、無端ベル
ト状の中間転写ベルトであるので、該中間転写ベルトへ
のトナー画像の一次転写タイミングを任意に設定するこ
とができる。特に、単色トナー画像をプリントする場合
には、中間転写ベルトに一次転写されたトナー画像を、
すぐに転写材上に二次転写させることで、高速なプリン
トが実現でき、さらに、該中間転写ベルトの周長よりも
大きなトナー画像を連続的にプリントさせることもでき
る。

【００５９】また、請求項７の発明によれば、基層が導
電剤を含有する樹脂からなり、且つ、ヤング率が５００
０〜３５０００Ｋｇｆ／ｃｍ^２であるので、その伸縮に
よる転写トナー画像のズレ（色ズレ）を防止しながら、
その張架ローラによる搬送性を高めて、中間転写体の偏
り（ベルト寄り）やスリップによる色ズレ画像（スリッ
プ画像）の発生を防止することができる。

【００６０】また、請求項８の発明によれば、１分後の
電位が２００Ｖ以下となり、且つ、体積抵抗が１×Ｅ＋
７〜１×Ｅ＋１４Ω・ｃｍとなるので、除電装置を設け
て中間転写体上に残留した電荷を除去することなく、残
留電位のある中間転写体と感光体との接触による感光体
の疲労を防止することができる。

【００６１】また、請求項９の発明によれば、画像の歪
みや色ズレ及び文字の中抜け等がない品質の高いプリン
ト画像を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る画像形成装置の概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 感光体ベルト ２ 一次帯電器 ３ 露光手段 ４ 中間転写ベルト ５ 一次転写ローラ ６ 感光体クリーニング装置 ７ 二次転写ローラ ８ 二次転写対向ローラ ９ 中間転写ベルトクリーナ １０ 定着器 １１、１２ 除去トナーの回収容器 １３ レジストローラ Ｐ 転写材 Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ 現像器

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の像担持体上に静電潜像を形成し、該
   第１の像担持体上に形成された静電潜像をトナー画像と
   して可視像化した後、該第１の像担持体と同期して回転
   する中間転写体上に、該第１の像担持体上に可視像化さ
   れたトナー画像を一次転写し、該中間転写体の回転に同
   期して搬送される第２の像担持体に、該中間転写体上に
   一次転写されたトナー画像を二次転写する画像形成装置
   の中間転写体であって、 上記中間転写体は、少なくとも１層からなる基層と、該
   基層上に設けた少なくとも１層からなる弾性層とを有
   し、該基層の厚さＳと該弾性層の厚さＤとの比（Ｄ／
   Ｓ）が０．１〜１であることを特徴とする中間転写体。
2. 【請求項２】上記基層の厚さが０．０４ｍｍ〜０．３ｍ
   ｍ、上記弾性層の厚さが０．０１ｍｍ〜０．３ｍｍ、且
   つ、上記中間転写体の厚さが０．１〜０．６５ｍｍであ
   ることを特徴とする請求項１の中間転写体。
3. 【請求項３】上記基層は、導電剤を含有する樹脂からな
   り、且つ、該基層の平均厚さの５０％以下の表面粗さを
   有することを特徴とする請求項１又は２の中間転写体。
4. 【請求項４】上記基層は、平滑に形成された導電材を含
   有する無端ベルト状の樹脂シートであることを特徴とす
   る請求項１、２又は３の中間転写体。
5. 【請求項５】上記基層の引っ張り応力に対して、上記弾
   性層を形成した中間転写体の引っ張り応力の増加率が１
   ０％以下であることを特徴とする請求項１、２、３又は
   ４の中間転写体。
6. 【請求項６】上記中間転写体は、無端ベルト状の中間転
   写ベルトであることを特徴とする請求項１、２、３、４
   又は５の中間転写体。
7. 【請求項７】上記基層は、導電剤を含有する樹脂からな
   り、且つ、ヤング率が５０００〜３５０００Ｋｇｆ／ｃ
   ｍ^２であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５
   又は６の中間転写体。
8. 【請求項８】上記中間転写体は、該中間転写体の被検体
   を１０００ｒｐｍの回転数で回転し、該被検体に５．０
   ＫＶの電圧を２０秒間印加した後、該電圧の印加を停止
   させた状態での、該被検体の１分後の電位が２００Ｖ以
   下となり、且つ、体積抵抗が１×Ｅ＋７〜１×Ｅ＋１４
   Ω・ｃｍである中間転写体からなることを特徴とする請
   求項１、２、３、４、５、６又は７の中間転写体。
9. 【請求項９】第１の像担持体上に静電潜像を形成し、該
   第１の像担持体上に形成された静電潜像をトナー画像と
   して可視像化した後、該第１の像担持体と同期して回転
   する中間転写体に、該第１の像担持体上に可視像化され
   たトナー画像を一次転写し、該中間転写体の回転に同期
   して搬送される第２の像担持体に、該中間転写体上に一
   次転写されたトナー画像を二次転写する画像形成装置に
   おいて、 上記中間転写体として、請求項１、２、３、４、５、
   ６、７又は８の中間転写体を用いることを特徴とする画
   像形成装置。