JP2004279738A

JP2004279738A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004279738A
Application number: JP2003071145A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Yoshioka; 智章吉岡; Nobuo Momotake; 信男百武; Naotoshi Ishikawa; 尚稔石川
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2004-10-07

Abstract

【課題】画像形成装置において中間転写体の表面に形成された感光層に亀裂が発生するのを抑制して、良好な転写画像を得ることを目的とする。
【解決手段】トナー像が担持される感光ドラム１１に形成されたトナー像を中間的に転写担持する中間転写ベルト１５が、基層１５ａと、基層１５ａに積層された弾性層１５ｂと、トナー像を担持する感光層１５ｄと、弾性層１５ｂと感光層１５ｄとの間に形成され、ヤング率が弾性層１５ｂのヤング率よりも大きく、感光層１５ｄのヤング率よりも小さい緩衝層１５ｃとを積層して構成されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機などの画像形成装置に係り、より詳しくは、電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、カラー画像を高速且つ高画質に形成することを目的として、例えばフルカラーのタンデム機が提案されている。このタンデム機の代表的なものにおいては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成ユニットを互いに並列的に配置し、これらの各画像形成ユニットにて順次形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像を、中間転写体である中間転写ベルト上に一旦、多重に転写（一次転写）した後、この中間転写ベルトから転写紙上に一括して転写（二次転写）し、この転写紙上に形成されたトナー像を定着することによって、フルカラーや白黒（モノクロ）の画像を形成するものが挙げられる。
【０００３】
このような中間転写方式を採用した従来の画像形成装置では、中間転写ベルトは樹脂のような硬度の高い材料で形成されていた。このために、画像形成ユニットを構成する感光体ドラムから中間転写ベルトにトナー像が転写される一次転写の際に、エッジ部だけが転写されて中心部が転写されないという、いわゆる中抜け現象が生じる場合がある。同様に、中間転写ベルトから転写紙上に一括して転写する二次転写の際にも、転写紙が硬度の高い、例えばＯＨＰフィルムの場合には、同様に中抜け現象が生じてしまう。この現象は、トナー像が文字等の細線で形成されている場合に顕著に現れる。これは、それぞれ一次転写および二次転写の際に、感光体ドラムと中間転写ベルト、また中間転写ベルトとＯＨＰフィルムという硬度の高い部材同士が接触するために、転写部においてそれぞれがトナー像を挟んで略平行に対向することから、転写電界が電荷密度の高いトナー像のエッジ部に集中してしまうことによるものであると考えられる。
【０００４】
そこで、文字部分の中抜け現象を改善すべく、中間転写ベルトの表面を弾性体で形成する提案がなされている。すなわち、中間転写ベルトの表面を弾性化することによって、転写部においてトナー像の厚みに対応して中間転写ベルトを変形させることで、転写電界がトナー像のエッジ部に集中することを抑制して、中抜け現象を改善することが可能となる。
ところが、中間転写ベルトの表面を弾性体で形成すると、中間転写ベルトを張架しながら回転させることによる弾性層の伸縮によって、弾性層に亀裂が生じることがある。
【０００５】
ここで、従来技術として、中間転写体として少なくとも１層からなる基層と、この基層上に少なくとも１層の弾性層を配設し、これら基層と弾性層との厚さの比を０．１〜１として、中間転写体の表層に亀裂が生じるのを防止する技術が存在する（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１００５４５号公報（第７−８頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の画像形成装置において、中間転写ベルトの表面を弾性体で形成するように構成した場合には、弾性体が高抵抗であると、画像形成動作時の転写の繰り返しにより次第に中間転写ベルトの表面に電荷が蓄積され、それが原因で必要な転写電荷を供給することができなくなる。一方、弾性体が低抵抗であると、転写プレニップ部の感光体ドラムと中間転写ベルトとが密着していない領域まで転写電界が及んで、転写時にトナーがトナー像の周辺に飛び散るトナー飛び散り現象が生じる。そこで、弾性層の表面に感光層を新たに形成し、転写時には感光層の暗抵抗を利用して高抵抗に維持し、トナー飛び散りを抑制し、一方、転写後にはこの感光層に光を照射することで感光層に蓄積した電荷を除電して、転写時に転写電界の供給を充分に行う方法が考えられている。
しかしながら、感光層のヤング率が弾性層に比べて１００倍以上も大きく、それぞれのヤング率が極めて異なるために、中間転写ベルトを張架しながら回転させた場合に、感光層が弾性層の伸縮に追随して伸縮することができない。そのために感光層の表面に亀裂が生じてしまい、亀裂の生じた部分では抵抗ムラが発生して転写不良による画像欠陥が生じるという問題があった。
【０００８】
なお、特許文献１に記載された基層と弾性層との厚さの比を調整する技術では、弾性層の表面に感光層を形成した場合における、感光層と弾性層との伸縮率の違いによる感光層の表面に生じる亀裂を解消することができない。
【０００９】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、中間転写体の表面に形成された感光層に亀裂が発生するのを抑制して、良好な転写画像を得ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のもと、本発明の画像形成装置は、トナー像が担持される像担持体に形成されたトナー像を中間的に転写担持する中間転写ベルトが、基層と、基層に積層された弾性層と、トナー像を担持する感光層と、弾性層と感光層との間に形成され、ヤング率が弾性層のヤング率よりも大きく、感光層のヤング率よりも小さい緩衝層とを積層して構成されたことを特徴としている。さらに、中間転写ベルトは、複数の緩衝層を有し、複数の緩衝層が弾性層側から感光層側へ向けてヤング率が高くなるように配置されたことを特徴とすることができる。また、中間転写ベルトは、緩衝層の厚さが１０μｍ〜２０μｍに構成されたことを特徴とすることもできる。
【００１１】
また、本発明の画像形成装置は、トナー像が担持される像担持体に形成されたトナー像を中間的に転写担持する中間転写ベルトが、基層と、トナー像を担持する感光層と、基層と感光層との間に形成され、ヤング率が感光層のヤング率よりも小さいとともに、基層側から感光層側に向けて大きくなるように構成された弾性層とを積層して構成されたことを特徴としている。さらに、中間転写ベルトは、弾性層が基層側から感光層側に向けてヤング率が連続的に大きくなるように構成されたことを特徴とすることができる。さらにまた、中間転写ベルトは、弾性層が基層側から感光層側に向けてヤング率が段階的に大きくなるように構成されたことを特徴とすることもできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した図である。図１に示す画像形成装置は、所謂タンデム型、所謂中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式にて各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）、各画像形成ユニット１０にて形成された各色成分トナー像を順次転写（一次転写）して保持させる中間転写ベルト１５、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を記録材（転写材）である用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写部２０、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着器６０を備えている。また、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０を有している。
【００１３】
本実施の形態において、各画像形成ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）は、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、これらの感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２、感光体ドラム１１上に静電潜像を形成するレーザ露光器１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像装置１４、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナ１７、などの電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット１０は、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に、略直線状に配置されている。
【００１４】
中間転写体である中間転写ベルト１５は、フィルム状の無端ベルトで構成されている。そして中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図に示すＢ方向に所定の速度で循環駆動（回動）されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ（図示せず）により駆動されて中間転写ベルト１５を循環駆動させる駆動ロール３１、各感光体ドラム１１の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト１５を支持する支持ロール３２、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール３３、二次転写部２０に設けられるバックアップロール２５、中間転写ベルト１５上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニングバックアップロール３４を有している。
【００１５】
各感光体ドラム１１に対向し、略直線状に延びる中間転写ベルト１５の内側に設けられる各一次転写ロール１６には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重畳されたトナー像が形成されるようになっている。
【００１６】
二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像担持面側に配置される二次転写搬送ベルト２１と、バックアップロール２５等とによって構成される。バックアップロール２５は、表面にカーボンを分散したＣＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブ、内部はＣＰＤＭゴムからなり、その表面抵抗率が１０^７〜１０^１０Ω／□でロール径が２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば７０°（アスカーＣ）に設定される。このバックアップロール２５は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写搬送ベルト２１の対向電極をなし、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール２６が当接配置されている。
【００１７】
一方、二次転写搬送ベルト２１は、駆動ロール２２とアイドルロール２３とによって張架された、例えば体積抵抗率が１０^６〜１０^１０Ωｃｍの半導電性の無端ベルトである。この二次転写搬送ベルト２１は、駆動ロール２２によって、所定の速度で搬送され、アイドルロール２３によって所定のテンションが与えられている。駆動ロール２２は、二次転写搬送ベルト２１および中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２５に圧接配置され、二次転写搬送ベルト２１上に搬送される用紙Ｐに二次転写を行う二次転写ロールとして機能している。
【００１８】
また、中間転写ベルト１５の二次転写部２０の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングするベルトクリーナ３５が接離自在に設けられている。一方、イエローの画像形成ユニット１０Ｙの上流側には、各画像形成ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）における画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）４２が配置され、また、黒の画像形成ユニット１０Ｋの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３が配設されている。この基準センサ４２は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）は画像形成を開始するように構成されている。
【００１９】
更に、本実施の形態では、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する用紙トレイ５０、この用紙トレイ５０に集積された用紙Ｐを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール５１、ピックアップロール５１にて繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｐを二次転写部２０へと送り込む搬送シュート５３、二次転写搬送ベルト２１によって二次転写された後に搬送される用紙Ｐを定着器６０へと搬送する搬送ベルト５５を備えている。
【００２０】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図示しない画像読取装置（ＩＩＴ）や図示しないパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等から出力される画像データは、図１に示すような画像形成装置に入力される。画像形成装置では、図示しない画像処理装置（ＩＰＳ）にて所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット１０等によって作像作業が実行される。画像処理装置（ＩＰＳ）では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。
【００２１】
レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射している。画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにて、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。
【００２２】
画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが当接する一次転写部にて、中間転写ベルト１５上に転写される。より具体的には、一次転写部において、一次転写ロール１６にて中間転写ベルト１５の基材に対しトナーの帯電極性と逆極性の電圧を付加され、未定着トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせられて一次転写が行われる。このようにして一次転写された未定着トナー像は、中間転写ベルト１５の回転に伴って二次転写部２０に搬送される。
【００２３】
一方、用紙搬送系では、画像形成のタイミングに合わせてピックアップロール５１が回転し、用紙トレイ５０から所定サイズの用紙Ｐが供給される。ピックアップロール５１により供給された用紙Ｐは、搬送ロール５２により搬送され、搬送シュート５３を経て二次転写部２０に到達する。この二次転写部２０に到達する前に、用紙Ｐは一旦停止され、前述のようにしてトナー像が担持された中間転写ベルト１５の移動タイミングに合わせてレジストロール（図示せず）が回転することで、用紙Ｐの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
【００２４】
二次転写部２０では、半導電性の二次転写搬送ベルト２１および中間転写ベルト１５を介して、駆動ロール２２がバックアップロール２５に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Ｐは、中間転写ベルト１５と二次転写搬送ベルト２１との間に挟み込まれる。このとき、給電ロール２６にトナーの帯電極性と同極性の電圧（正規の転写バイアス）が印加されると、二次転写搬送ベルト２１に対向電極として転写電界が形成され、中間転写ベルト１５上に担持された未定着トナー像は、駆動ロール２２とバックアップロール２５とによって押圧される二次転写位置にて、用紙Ｐに静電転写される。
【００２５】
その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐは、二次転写搬送ベルト２１によって中間転写ベルト１５から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写搬送ベルト２１の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５まで搬送される。搬送ベルト５５では、定着器６０における最適な搬送速度に合わせて、用紙Ｐを定着器６０まで搬送する。定着器６０に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着器６０によって熱および圧力で定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着され、定着画像が形成された用紙Ｐは、排出ロール（図示せず）によって装置の外部に排出される。一方、用紙Ｐへの転写が終了した後、中間転写ベルト１５上に残った残留トナーは、中間転写ベルト１５の回動に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニングバックアップロール３４およびベルトクリーナ３５によって中間転写ベルト１５上から除去される。
【００２６】
次に、本実施の形態における中間転写ベルト１５の層構造について説明する。図２は、中間転写ベルト１５の層構造を説明する図である。図２に示すように、中間転写ベルト１５は、基層１５ａと、基層１５ａに積層され中間転写ベルト１５に弾性を付与する弾性層１５ｂと、中間転写ベルト１５の表面に形成されトナー像を担持する感光層１５ｄと、そして弾性層１５ｂと感光層１５ｄとの間に形成された緩衝層１５ｃとで主に構成されている。
【００２７】
基層１５ａは、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたものが用いられ、その体積抵抗率が１０^６〜１０^１４Ωｃｍとなるように形成されている。
弾性層１５ｂは、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、フッ素系ゴム等のゴムやエラストマーにより形成され、一次転写部および二次転写部においてトナー像の厚みに対応して中間転写ベルト１５が変形するように構成したものである。なお、弾性層１５ｂの体積抵抗率は１０^６〜１０^１４Ωｃｍとなるように形成されている。
【００２８】
感光層１５ｄは、フタロシアニン系、ビスアゾ系の顔料等を分散させた光キャリア発生層と、ヒドラゾン系、アリールアミン系等の化合物をポリカーボネート等の樹脂に相溶させたキャリア輸送層とを積層して構成されている。そして、感光層１５ｄは中間転写ベルト１５の表面に形成され、トナー像を担持するように構成されている。
ここで、中間転写ベルト１５の表面が低抵抗である場合には、中間転写ベルト１５に与えられた転写電荷が横方向に広がるため、転写プレニップ部において、感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが密着していない領域で転写電界が作用し、トナーの飛散が生じる。これに対し、中間転写ベルト１５の表面に感光層１５ｄを形成することによって、感光層１５ｄの暗抵抗は１０^１２Ωｃｍ以上と高いため、かかるトナー飛散が生じることはない。
【００２９】
また一方で、中間転写ベルト１５の表面が高抵抗である場合には、一次転写動作を繰り返し行う間に、中間転写ベルト１５の表面に電荷が蓄積されて電位が上がり、必要な転写電荷が一次転写ロール１６から供給することができなくなる。
これに対し、中間転写ベルト１５の表面に感光層１５ｄを形成することによって、一次転写ロール１６よりも中間転写ベルト１５の搬送方向上流側に配置された除電ランプ１８を用いて、一次転写後に中間転写ベルト１５の表面を光照射することによって、感光層１５ｄ上に蓄積された電荷を除電することができるので、一次転写の際には充分な転写電荷を一次転写ロール１６から供給することができる。
【００３０】
緩衝層１５ｃは、ＥＰゴム、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリウレタン等から形成されている。そして、緩衝層１５ｃは弾性層１５ｂと感光層１５ｄとの間に形成されて、弾性層１５ｂと感光層１５ｄとの間の緩衝体としての機能を有する。すなわち、緩衝層１５ｃのヤング率の大きさは、感光層１５ｄのヤング率よりは小さく、弾性層１５ｂのヤング率よりは大きく構成されている。
【００３１】
このように、緩衝層１５ｃのヤング率の大きさを感光層１５ｄのヤング率と弾性層のヤング率との間に設定することによって、中間転写ベルト１５を張架する駆動ロール３１、支持ロール３２、テンションロール３３、バックアップロール２５、クリーニングバックアップロール３４の近傍で生じる弾性層１５ｂの急激な伸縮が感光層１５ｄに直接的に伝達されることがなく、緩衝層１５ｃに弾性層１５ｂの伸縮を吸収させることができる。そのため、弾性層１５ｂの急激な伸縮によって感光層１５ｄに亀裂が生じることを抑制することができる。
【００３２】
なお、緩衝層１５ｃの厚さは、厚くすると緩衝層１５ｃの外側に形成されている感光層１５ｄの表面は弾性層１５ｂの伸びの影響を大きく受け、亀裂が生じ易くなる。他方、薄くする製造過程で混入した混入させたカーボンファイバが感光層１５ｄに突き刺さることで中間転写ベルト１５の表面に低抵抗部が生じ、転写不良による画像欠陥が発生する。このため、緩衝層１５ｃの厚さは、１０〜２０μｍの範囲に設定するのが好ましい。
【００３３】
ここで、図３に示したように、中間転写ベルト１５を４本のφ３０ｍｍのロールで張架し、中間転写ベルト１５がロールを挟む接線が作る角度θ１、θ２、θ３、θ４のうち最小角度（最小接触角度）を６０°（θ２＝６０°）に構成して、１０℃の環境の下で中間転写ベルト１５を２５００回だけ回転させた後の感光層１５ｄの亀裂の有無について調べた。
中間転写ベルト１５の構成として、以下に示すものを比較した。図４は、緩衝層１５ｃとしてヤング率４ＭＰａ、厚さ１０μｍのＥＰゴムを用いた場合、図５は、緩衝層１５ｃとしてヤング率５００ＭＰａ、厚さ１０μｍのポリエチレンを用いた場合、図６は、緩衝層１５ｃとしてヤング率３０００ＭＰａ、厚さ１０μｍのポリスチレンを用いた場合をそれぞれ示している。ここで、基層１５ａはヤング率５０００ＭＰａ、厚さ８５μｍのポリイミド、弾性層１５ｂはヤング率１０ＭＰａ、厚さ９５μｍのクロロプレンゴム、感光層１５ｄはヤング率２４００ＭＰａ、厚さ２０μｍのポリカーボネートを用いた。なお、ヤング率の測定はＪＩＳ規格のもとに行った（以下、同様である）。
【００３４】
図４〜図６に示した構成では、緩衝層１５ｃのヤング率を感光層１５ｄより小さく、弾性層１５ｂより大きく構成した図５の中間転写ベルト１５において、感光層１５ｄに亀裂は発生しなかった。これに対し、緩衝層１５ｃのヤング率を弾性層１５ｂ、感光層１５ｄのいずれよりも小さく構成した図４の中間転写ベルト１５、および緩衝層１５ｃのヤング率を弾性層１５ｂ、感光層１５ｄのいずれよりも大きく構成した図６の中間転写ベルト１５では、いずれも感光層１５ｄに亀裂が発生した。
【００３５】
これは、緩衝層１５ｃのヤング率を感光層１５ｄより小さく、弾性層１５ｂより大きく構成した図５の中間転写ベルト１５では、緩衝層１５ｃが弾性層１５ｂの伸縮を吸収し、弾性層１５ｂに急激な伸縮が生じても感光層１５ｄに亀裂が生じることを抑制したものと考えられる。一方、緩衝層１５ｃのヤング率を弾性層１５ｂ、感光層１５ｄのいずれよりも小さく構成した図４の中間転写ベルト１５や、緩衝層１５ｃのヤング率を弾性層１５ｂ、感光層１５ｄのいずれよりも大きく構成した図６の中間転写ベルト１５では、緩衝層１５ｃが弾性層１５ｂの伸縮を吸収できず、弾性層１５ｂの急激な伸縮により感光層１５ｄに亀裂が生じたものである。
【００３６】
さらに、図７に示した中間転写ベルト１５の構成は、基層１５ａ、弾性層１５ｂ、感光層１５ｄを前述した図４〜図６に示したものと同様に構成し、緩衝層１５ｃとしてヤング率５００ＭＰａ、厚さ２０μｍのポリエチレンを用いた場合であるが、図７に示した中間転写ベルト１５でも、緩衝層１５ｃのヤング率を感光層１５ｄより小さく、弾性層１５ｂより大きく構成したので、図５の中間転写ベルト１５と同様に感光層１５ｄに亀裂は発生しなかった。
なお、図８に示したように、緩衝層１５ｃを配設せず、基層１５ａ、弾性層１５ｂ、感光層１５ｄだけで構成した中間転写ベルト１５においては、感光層１５ｄに亀裂が発生した。
【００３７】
かかる図４〜図８に示す構成の中間転写ベルト１５を比較することで分かるように、中間転写ベルト１５において弾性層１５ｂと感光層１５ｄとの間に緩衝層１５ｃを配設し、緩衝層１５ｃのヤング率を感光層１５ｄより小さく、弾性層１５ｂより大きく構成することによって、中間転写ベルト１５の感光層１５ｄに亀裂が発生することを抑制することができる。
【００３８】
なお、本実施の形態の中間転写ベルト１５では、緩衝層１５ｃを１層で構成したが、緩衝層１５ｃを複数の層で構成し、各層毎のヤング率を基層１５ａから感光層１５ｄに向けて大きくなるように配置するように構成することもできる。かかる構成によっても、弾性層１５ｂの急激な伸縮が感光層１５ｄに直接的に伝達されることがなく、緩衝層１５ｃがその伸縮を吸収するため、感光層１５ｄに亀裂が生じることを抑制することができる。
【００３９】
次に、本実施の形態における中間転写ベルト１５として次のように構成することも可能である。すなわち、中間転写ベルト１５は、図９に示すように、基層１５ａと、基層１５ａに積層され中間転写ベルト１５に弾性を付与する弾性層１５ｂと、弾性層１５ｂに積層されて形成され、トナー像を担持する感光層１５ｄとで主に構成される。そして、弾性層１５ｂは、基層１５ａから感光層１５ｄに向けてヤング率が連続的に大きくなるように構成され、かつ、弾性層１５ｂの感光層１５ｄ側のヤング率は感光層１５ｄよりも小さく構成する。
かかる弾性層１５ｂは、例えばゴム粒子の配列密度を徐々に変化させることでヤング率を基層１５ａから感光層１５ｄに向けて連続的に大きくなるように構成することができる。
【００４０】
このように構成することによって、弾性層１５ｂと感光層１５ｄとの間にヤング率が感光層１５ｄより小さく、弾性層１５ｂより大きい緩衝層１５ｃを配設した場合と同様に、弾性層１５ｂの急激な伸縮が感光層１５ｄに直接的に伝達されることがなく、弾性層１５ｂ自体がその伸縮を緩和して感光層１５ｄに伝達するため、感光層１５ｄに亀裂が生じることを抑制することができる。
【００４１】
ここで、弾性層１５ｂのヤング率が基層１５ａから感光層１５ｄに向けて連続的に大きくなるように構成した場合について、前述した図３に示した構成を用いて、１０℃の環境の下で中間転写ベルト１５を２５００回だけ回転させた後の感光層１５ｄの亀裂の有無について調べた。
中間転写ベルト１５として、弾性層１５ｂのヤング率が基層１５ａ側（裏側）の１０ＭＰａから感光層１５ｄ側（表側）の４００ＭＰａまで連続的に変化して構成された厚さ９５μｍのクロロプレンゴムを用いた図１０に示した構成と、弾性層１５ｂのヤング率が１０ＭＰａと一様で厚さ９５μｍのクロロプレンゴムを用いた図１１に示した構成とを比較した。ここで、基層１５ａはヤング率５０００ＭＰａ、厚さ８５μｍのポリイミド、感光層１５ｄはヤング率２４００ＭＰａ、厚さ２０μｍのポリカーボネートを用いた。
【００４２】
図１０に示した中間転写ベルト１５の構成では、感光層１５ｄに亀裂は発生しなかった。これに対し、図１１に示した中間転写ベルト１５の構成では、感光層１５ｄに亀裂が発生した。
このように、弾性層１５ｂをヤング率が基層１５ａから感光層１５ｄに向けて連続的に大きくなるように構成することによっても、弾性層１５ｂの伸縮を弾性層１５ｂ自体が緩和して感光層１５ｄに伝達するため、感光層１５ｄに亀裂が生じることを抑制することができる。
なお、弾性層１５ｂのヤング率を基層１５ａから感光層１５ｄに向けて連続的に大きくなるように構成する他に、弾性層１５ｂ内でヤング率が基層１５ａから感光層１５ｄに向けて段階的に大きくなるように構成してもよい。
【００４３】
また、弾性層１５ｂをヤング率が基層１５ａから感光層１５ｄに向けて連続的に大きくなるように構成するだけで感光層１５ｄに亀裂が生じることを抑制することができるために、中間転写ベルト１５を薄く構成できる。このため、感光層１５ｄの伸縮がより小さく抑えられるため、さらに効果的に感光層１５ｄの亀裂を抑制することができる。
なお、本発明者による知見では、弾性層１５ｂのヤング率を、基層１５ａ側において１０〜１００ＭＰａ、感光層１５ｄ側において４００〜５００ＭＰａに構成することによって優れた亀裂抑止効果を発揮することができる。
【００４４】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、画像形成装置において中間転写体の表面に形成された感光層に亀裂が発生するのを抑制して、良好な転写画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態が適用される画像形成装置を示した図である。
【図２】中間転写ベルトの層構造を説明する図である。
【図３】中間転写ベルトの感光層の亀裂の有無について調べた際に用いた構成を説明する図である。
【図４】中間転写ベルトの構成を示す図である。
【図５】中間転写ベルトの構成を示す図である。
【図６】中間転写ベルトの構成を示す図である。
【図７】中間転写ベルトの構成を示す図である。
【図８】中間転写ベルトの構成を示す図である。
【図９】中間転写ベルトの層構造を説明する図である。
【図１０】中間転写ベルトの構成を示す図である。
【図１１】中間転写ベルトの構成を示す図である。
【符号の説明】
１…画像形成装置、１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ…画像形成ユニット、１１…感光体ドラム、１２…帯電器、１３…レーザ露光器、１４…現像装置、１５…中間転写ベルト、１５ａ…基層、１５ｂ…弾性層、１５ｃ…緩衝層、１５ｄ…感光層、１６…一次転写ロール、１７…ドラムクリーナ、１８…徐電ランプ、２０…二次転写部、２１…二次転写搬送ベルト、２２…駆動ロール、２３…アイドルロール、２５…バックアップロール、４０…制御部、５０…用紙トレイ、６０…定着器

Claims

トナー像が担持される像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー像が中間的に転写担持される中間転写ベルトとを含み、
前記中間転写ベルトは、基層と、当該基層に積層された弾性層と、前記トナー像を担持する感光層と、当該弾性層と当該感光層との間に形成され、ヤング率が当該弾性層のヤング率よりも大きく、当該感光層のヤング率よりも小さい緩衝層とが積層されたことを特徴とする画像形成装置。
前記中間転写ベルトは、複数の緩衝層を有し、当該複数の緩衝層が前記弾性層側から前記感光層側へ向けてヤング率が高くなるように配置されたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記中間転写ベルトは、前記緩衝層の厚さが１０μｍ〜２０μｍに構成されたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
トナー像が担持される像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー像が中間的に転写担持される中間転写ベルトとを含み、
前記中間転写ベルトは、基層と、前記トナー像を担持する感光層と、当該基層と当該感光層との間に形成され、ヤング率が当該感光層のヤング率よりも小さいとともに、当該基層側から当該感光層側に向けて大きくなるように構成された弾性層とが積層されたことを特徴とする画像形成装置。
前記中間転写ベルトは、前記弾性層が前記基層側から前記感光層側に向けてヤング率が連続的に大きくなるように構成されたことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
前記中間転写ベルトは、前記弾性層が前記基層側から前記感光層側に向けてヤング率が段階的に大きくなるように構成されたことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。