JP2012042656A - 中間転写ベルト及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑剤を保持するのに適した表面形状を持ち、中間転写ベルト上の潤滑剤の被覆率を上げることにより２次転写率を上げてフィルミングが起きにくい中間転写ベルト、及び、その中間転写ベルトを装備した画像形成装置を提供する。
【解決手段】潤滑剤塗布機構を装備した画像形成装置に用いられる中間転写ベルトであって、トナー接触面である表面は最大高さ粗さ（Ｒｙ）が０．１μｍ＜Ｒｙ＜２０μｍ、かつ算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ＜Ｒａ＜３μｍの表面粗さを持ち、０．０５μｍ＜凹凸の幅＜４μｍである凹凸形状を有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、コピー・プリンター等の画像形成装置に装備されるシームレスベルト状の中間転写ベルト、及びそれを用いた画像形成装置に関し、詳しくは、特にフルカラー画像形成に好適な中間転写ベルト及びそれを用いた画像形成装置に関する。

電子写真方式の複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、その装置内において様々な機能、用途でシームレスベルト部材が用いられている。例えば、定着ベルト、転写ベルト、紙搬送ベルトなどが挙げられる。
また、フルカラー画像形成装置においては、感光体（像担持体）上に形成された４色のトナー画像を、一旦中間転写ベルトに転写することにより、中間転写ベルト上にフルカラー画像を形成し、その後に紙などの転写材（記録媒体）に一括転写する方式があり、これにはシームレスベルト部材である中間転写ベルトが用いられる。中間転写ベルトは、複写機等の画像形成装置のフルカラー化が進み、需要が急増している。中間転写ベルトとしては、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂、ゴムやエラストマーなどの材料が使用されている。

このような中間転写ベルト方式は、１つの感光体に対して４色の現像器を用いるシステムで用いられていたがプリント速度が遅いという欠点があった。そのため、高速プリントとしては、感光体を４色分並べ、各色を連続して紙に転写する４連タンデム方式が用いられている。しかし、この方式では紙の環境による変動などもあり、各色画像を重ねる位置精度を合わせることが非常に困難であり、色ずれ画像を引き起こしていた。そこで近年では、４連タンデム方式に中間転写方式を採用することが主流になってきている。

このような情勢の中で中間転写ベルトにおいても、従来よりも要求特性（高速転写、位置精度）が厳しいものとなっており、これらの要求に対応する特性を満足することが必要となってきている。

ところで、中間転写ベルトは像担持体からトナーを受け取る１次転写と紙へトナーを受け渡す２次転写の機能を持つが、共に転写率の向上が求められる。特に２次転写では転写率が低いと紙に転写しきれなかったトナーが中間転写ベルト上に残ってしまい、画像の不具合やフィルミングの原因となりやすい。さらに、トナー材質は一般的に高抵抗なため、部分的にムラの有るフィルミングが生じると中抵抗の中間転写体表面に抵抗ムラが発生し、転写効率が異なり画像ムラとなる。フィルミングを防止するためには、トナーの転写率をあげることと転写しきれずに中間転写ベルト上に残ったトナーをクリーニングすることが挙げられる。

このような問題を解決するために以下のような技術が提案されている。
例えば、トナーの転写率を上げるために、（ａ）１次転写では中間転写体の表面エネルギーが低いと感光体から中間転写体へのトナーの転写率が低下するため中間転写体の表面に粗さを持たせ、また２次転写では中間転写体の表面の粗さによりトナーとの接触面積を小さくし、中間転写体から紙へのトナーの転写性を上げるようにした画像形成装置（特許文献１参照）、（ｂ）ベルトの十点平均高さ（Ｒｚ）が２μｍ以下で、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で見た１μｍ四方での平均表面粗さが２ｎｍ以上であるシームレスベルトを中間転写体とした画像形成装置（特許文献２参照）が提案されている。

中間転写ベルト上のトナーフィルミングを防止するものとして、（ｃ）ベルト上に潤滑剤を塗布する機構を設け、ベルトとトナーとの間に常時潤滑剤が介在することを前提としたシステムが提案されている（特許文献３参照）。
また、（ｄ）中間転写体上に凹凸をもたせ凹部の間隔が１２５μｍ以下であり、また凹凸の十点平均粗さが現像剤の外添剤より大きく、現像剤より小さいことによりことにより外添剤が凸部分に集めあえて１２５μｍ以下の濃度ムラを作ることにより、人の視覚では判別できないようにした中間転写体が提案されている（特許文献４参照）。

しかしながら、上記（ａ）の画像形成装置では２次転写部の転写率が１００％でなければ経時で中間転写体上にトナーフィルミングが起こり、結果として画像劣化となる恐れがある。また、上記（ｂ）の中間転写ベルトにおいてもトナーフィルミングが起こる可能性は高い。
また、上記（ｃ）の中間転写ベルトは潤滑剤の被覆率は十分ではなく、フィルミングを防ぐためには更なる改良が必要である。
更に、上記（ｄ）の中間転写体では、外添剤が凸部に集まっていても、長時間使用しているうちに凹部に外添剤がフィルミングしてしまう恐れがある。外添剤はワックスなどを含むため、紙粉などが付着しやすくなるなどの恐れもある。

本発明の目的は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、潤滑剤を保持するのに適した表面形状持ち、中間転写ベルト上の潤滑剤の被覆率を上げることにより２次転写率を上げてフィルミングが起きにくい中間転写ベルト、及び、その中間転写ベルトを装備した画像形成装置を提供することである。

本発明者らは鋭意検討した結果、中間転写ベルト表面に微細な粗さを持たせることで潤滑剤を保持しやすい表面状態の中間転写ベルトが得られることを見出した。本発明はこうした知見に基づいてなされてものである。即ち、上記課題は以下に記載する発明によって達成される。

（１）潤滑剤塗布機構を装備した画像形成装置に用いられる中間転写ベルトであって、トナー接触面である表面は最大高さ粗さ（Ｒｙ）が０．１μｍ＜Ｒｙ＜２０μｍ、かつ算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ＜Ｒａ＜３μｍの表面粗さを持ち、０．０５μｍ＜凹凸の幅＜４μｍである凹凸形状を有することを特徴とする中間転写ベルト。
（２）前記凹凸形状は、トナーの粒径より小さく潤滑剤凝集体より大きい凹凸形状であることを特徴とする上記（1）に記載の中間転写ベルト。
（３）前記中間転写ベルトは、単一層で構成されていることを特徴とする上記（1）又は（２）に記載の中間転写ベルト。
（４）像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像をトナーで現像してトナー画像を形成する現像手段と、該トナー画像を中間転写体に転写する中間転写手段と、該中間転写体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、前記中間転写体に転写されたトナー画像を転写材に静電的に転写する転写手段と、該転写材上に転写されたトナー画像を定着する定着手段とを備えた画像形成装置において、前記中間転写体が上記（１）、（２）又は（３）に記載の中間転写ベルトを用いたことを特徴とする画像形成装置。
（５）前記潤滑剤が脂肪酸金属塩であることを特徴とする上記（４）に記載の画像形成装置。
（６）前記脂肪酸金属塩がステアリン酸亜鉛であることを特徴とする上記（５）に記載の画像形成装置。

本発明の弾性層を有する中間転写ベルトは、その表面を最大高さ粗さ（Ｒｙ）が０．１μｍ＜Ｒｙ＜２０μｍ、かつ算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ＜Ｒａ＜３μｍの表面粗さを持ち、０．０５μｍ＜凹凸の幅＜４μｍである凹凸形状としたことにより、潤滑剤と中間転写ベルトの接触面積が増え、トナーと中間転写ベルトの接触面積を減らすことにより、中間転写ベルト上の潤滑剤の被覆率が向上し、トナー固着によるフィルミングが起こりにくくなる。こうしたことから、本発明の中間転写ベルトを備えた画像形成装置によれば、用紙等の転写材の表面性状によらず良質の画像を得ることができる。

潤滑剤が塗布された中間転写ベルト上に感光体からのトナーが転写された状態の模式図である。 本発明に係るシームレスベルトからなる１つの中間転写ベルトに沿って複数の感光体ドラムが並設されている画像形成装置の一構成例を示す要部模式図である。

本発明の潤滑剤塗布機構を装備した画像形成装置に用いられる中間転写ベルトは、トナー接触面である表面が最大高さ粗さ（Ｒｙ）が０．１μｍ＜Ｒｙ＜２０μｍ、かつ算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ＜Ｒａ＜３μｍの表面粗さを持ち、０．０５μｍ＜凹凸の幅＜４μｍである凹凸形状を有するというものであり、こうした凹凸形状が中間転写ベルト表面上に偏りなく分布しているものである。特許文献４に記載されるように、凸と凸の間隔が開いていると中間転写ベルトの表面に、潤滑剤を数ｎｍの厚さしか付着させることができず、十分ではない。これに対して、本発明の中間転写ベルトによればμｍオーダーの厚さに付着させることができるようになる。

また、前記凹凸形状は、トナーの粒径より小さく潤滑剤凝集体より大きい凹凸形状であることが好ましく、中間転写ベルトに潤滑剤をより厚く付着させることができるようになる。なお通常、トナーの粒径は５〜２０μｍ、潤滑剤凝集体の大きさは様々であるが数百ｎｍのものが多い。

本発明の中間転写ベルトの層構成としては、例えば、（ｉ）樹脂中に電気抵抗を調整する充填材（又は添加材）、いわゆる電気抵抗調整材を含有した単一層からなるもの、（ｉｉ）基材層上に樹脂層を積層したもの、（ｉｉｉ）基材層上に弾性層、樹脂層を積層したもの等を挙げることができる。

〔単一層からなる中間転写ベルト〕
まず、前記（ｉ）の中間転写ベルトが単一層からなるものについて説明する。
この中間転写ベルトは、樹脂中に電気抵抗調整材を分散させてシームレスベルトとしたものである。この中間転写ベルトの厚みは４０〜１００μｍ程度である。
樹脂としては、難燃性の観点から、例えば、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）などのフッ素系樹脂や、ポリイミド樹脂またはポリアミドイミド樹脂等が好ましく、機械強度（高弾性）や耐熱性の点から、特にポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂が好適である。

本発明に用いられるポリイミド樹脂としては、限定されるものではないが芳香族系のポリイミドが好ましい例として挙げられる。芳香族系のポリイミドは、一般的に知られている芳香族多価カルボン酸無水物（又はその誘導体）と芳香族ジアミンとの反応によって、ポリアミック酸（ポリイミド前駆体）を経由して得ることができる。

また、ポリアミドイミドは、分子骨格中に剛直なイミド基と柔軟性を付与するアミド基を有する樹脂であり、本発明に用いられるポリアミドイミドとしては一般的に知られている構造のものを使用することができる。一般的にポリアミドイミド樹脂を合成する方法としては、酸クロライド法（ａ）：酸無水物基を有する３価のカルボン酸の誘導体ハライド、最も代表的には当該誘導体のクロライド化合物とジアミンとを溶媒中で反応させて製造する公知の方法（例えば、特公昭４２−１５６３７号公報参照）が知られている。または別な方法として、イソシアネート法（ｂ）：酸無水物基とカルボン酸を含む３価の誘導体と芳香族イソシアネートとを溶媒中で反応させて製造する公知の方法（例えば、特公昭４４−１９２７４号公報参照）等が知られており、いずれも使用することができる。

電気抵抗調整材としては、金属酸化物やカーボンブラック、イオン導電剤、導電性高分子材料などがある。金属酸化物としては、例えば、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化珪素等が挙げられる。また、分散性を良くするため、前記金属酸化物に予め表面処理を施したものも挙げられる。

カーボンブラックとしては、例えば、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ガスブラック等が挙げられる。
イオン導電剤としては、例えば、テトラアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジルアンモニウム塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルサルフェート、グルセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪アルコールエステル、アルキルベタイン、過塩素酸リチウム等が挙げられ、これらを併用して用いてもよい。
なお、本発明における電気抵抗調整材は、上記例示化合物に限定されるものではない。また、本発明の中間転写ベルトの製造における少なくとも樹脂成分を含む塗工液には、必要に応じて、さらに分散助剤、補強材、潤滑材、熱伝導材、酸化防止剤などの添加材を含有してもよい。

中間転写ベルトとして好適に装備されるシームレスベルトに含有される電気抵抗調整材は、好ましくは表面抵抗で１×１０^８〜１×１０^１３Ω／□、体積抵抗で１×１０^６〜１×１０^１２Ω・ｃｍとなる量とされるが、機械強度の面から成形膜が脆く割れやすくならない範囲の量を選択して添加することが必要である。

この中間転写ベルトは、上記の材料を遠心成形や押出成形などでベルト状に加工する。凹凸形状の作成方法に関しては特に限定されることはなく、金型で凹凸形状をつける、ショットブラストなどで後加工するなど、使用する中間転写ベルト材料に適した加工方法を採用すればよい。具体的には、遠心成形の場合は、金型の内周面に凹又は凹凸をつけることによりベルト上にその凹又は凹凸を転写する。また、鏡面の金型を用いて遠心成形でベルト状にした後、ショットブラストなどで凹凸をつけてもよい。押出成形で作製したベルトも後加工（例えば、フォトエッチング法によって表面に凹凸形状を形成した金型ロールを用いて、ベルトの表面を加熱プレスする方式など）により凹凸つければよい。

〔複数層からなる中間転写ベルト〕
前記（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）の中間転写ベルトが複数の層からなるものについて説明する。

（基材層）
基材層には、表面に凹凸形状が設けられていない以外は前記単一層からなる中間転写ベルトと同様な層構成のものが適用される。この基材層の厚みは４０〜１００μｍ程度である。

（弾性層）
弾性層としては各種ゴムやエラストマーを用いることができる。具体的にはスチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エピハロヒドリンゴム、フッ素系ゴム、シリコーン系ゴム、ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリエチレン酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。
またゴムやエラストマーの種類により、電気抵抗が異なる上記基材層と同様に適宜、電気抵抗調整材で調整する必要がある。
弾性層の厚さは、厳格に規定されるものではないが、１００〜８００μｍが適当である。

（樹脂層）
弾性層上には樹脂層がコーチングされて設けられているのが好ましい。
樹脂層の材料としては、トナー離型が良い公知の材料を用いることができるが、その中でも好ましいものとして、ポリカーボネート樹脂又はその変性樹脂、アクリル樹脂又はその変性樹脂、ナイロン樹脂又はその変性樹脂、フッ素樹脂又はその変性樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は単独又は複数ブレンドして使用することができる。また、樹脂自体の表面エネルギーが高いと、トナーとの離型性が悪くなるのでフッ素系やシリコーン系の添加剤を添加することが好ましい。

ポリカーボネート系の変性樹脂としては、例えばシリコーン変性ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。
アクリル系の変性樹脂としては、例えばシリコーン変性アクリル樹脂などが挙げられる。
ナイロン系の変性樹脂としては、例えばシリコーン変性ナイロン樹脂などが挙げられる。
フッ素の変性樹脂としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチエン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニルエーテル（ＰＦＶＥ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）などが挙げられる。

樹脂層の厚みは、弾性層の特徴を生かすために、好ましくは１．０〜１０．０μｍ、より好ましくは２．０〜５．０μｍである。膜厚が１．０μｍより薄いと、耐久性に劣る。逆に膜厚が１０．０μｍより以上となると、弾性層の柔軟性が損なわれてしまい、用紙への中間転写ベルト追従性、変形性が悪化してしまうため好ましくない。
中間転写ベルトが弾性層なしで基材層上に直接樹脂層が設けられるタイプのものでは、電気抵抗を考慮し、樹脂層の厚みは、好ましくは１．０〜１０．０μｍ、より好ましくは２．０〜５．０μｍである。

〔中間転写ベルトの作製〕
次に、上記本発明の中間転写ベルトを作製する方法の幾つか（Ａ、Ｂ、Ｃ）を説明する。なお、本発明における中間転写ベルトは、上記の材料を遠心成形や押出成形などでベルト状に加工する。凹凸形状の作成方法に関しては特に限定されることはなく、金型で凹凸形状をつける、ショットブラストなどで後加工するなど、使用する中間転写ベルト材料に適した加工方法を採用すればよい。具体的には、遠心成形の場合は、金型の内周面に凹又は凹凸をつけることによりベルト上にその凹又は凹凸を転写する。また、鏡面の金型を用いて遠心成形でベルト状にした後、ショットブラストなどで凹凸をつけてもよい。押出成形で作製したベルトも後加工（例えば、フォトエッチング法によって表面に凹凸形状を形成した金型ロールを用いて、ベルトの表面を加熱プレスする方式など）により凹凸つければよい。

（方法Ａ）
まず本発明の少なくとも樹脂成分（前記ポリイミド樹脂前駆体又はポリアミドイミド樹脂前駆体）、電気抵抗調整剤を含む塗工液を用いて、単一層からなる中間転写ベルトを製造する方法について説明する。
内周面に表面粗さのある金型（円筒状の型）を遠心加速度で回転させながら、この円筒状金型の内周面に前記の塗工液をスプレー法などにより均一になるように塗布（塗膜を形成）する。その後、加熱硬化させて単一層からなる所望のシームレスベルト（中間転写ベルトＡ）を得る。

（方法Ｂ）
円筒状の型、例えば、円筒状の金属金型をゆっくりと回転させながら、少なくとも樹脂成分を含む塗工液（例えば、ポリイミド樹脂前駆体又はポリアミドイミド樹脂前駆体を含む塗工液）をノズルやディスペンサーのような液供給装置にて円筒の外面全体に均一になるように塗布・流延（塗膜を形成）する。その後、回転速度を所定速度まで上げ、所定速度に達したら一定速度に維持し、所望の時間回転を継続する。そして、回転させつつ徐々に昇温させながら、約８０〜１５０℃の温度で塗膜中の溶媒を蒸発させていく。この過程では、雰囲気の蒸気（揮発した溶媒等）を効率よく循環して取り除くことが好ましい。自己支持性のある膜が形成されたところで金型ごと高温処理の可能な加熱炉（焼成炉）に移し、段階的に昇温し、最終的に２５０℃〜４５０℃程度の高温加熱処理（焼成）し、十分にポリイミド樹脂前駆体又はポリアミドイミド樹脂前駆体のイミド化又はポリアミドイミド化を行って、基材層を形成する。

一方、内周面に微細凹凸のある円筒状の金属金型を用い、遠心成形機で回転させながら、その円筒状金型の内周面に樹脂層用塗工液を均一に塗布し乾燥機にて乾燥させて、表面に凹凸形状を有するフィルム状の樹脂層を形成する。

この樹脂層を充分に冷却後、金型から樹脂層を脱離させ、この樹脂層と前記の基材層とを接着剤により貼り合わせて所望のシームレスベルト（中間転写ベルトＢ）を得る。

（方法Ｃ）
内表面に表面粗さのある円筒状の金属金型を用い、遠心成形機で回転させながら、その円筒状金型の内周面に樹脂層用塗工液を均一に塗布し乾燥機にて乾燥させてフィルム状の樹脂層とし、その上にさらに弾性層用塗工液を均一に塗布し乾燥機にて熱硬化させて弾性層を形成する。充分に冷却後、金型から弾性層及び樹脂層ごと脱離させ、この弾性層と前記の方法Ｂで作製される基材層とを接着剤により貼り合わせて積層からなる所望のシームレスベルト（中間転写ベルトＣ）を得る。

〔中間転写ベルト表面への潤滑剤の塗布〕
本発明では、図１に示すように、本発明の中間転写ベルト上に潤滑剤が塗布される。
図１は、潤滑剤２が潤滑剤塗布ブラシ１から中間転写ベルト４上に塗布され、そこに感光体からのトナー３が転写された状態を示している。図中、ａは中間転写ベルト４表面の凹凸の幅、ｂは中間転写ベルト４表面の凹凸の高さである。
潤滑剤はステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、パルミチン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛等が挙げられ、高級脂肪酸としては、例えば、ステアリン酸、パルミチン酸、ラウリン酸等が挙げられるが、脂肪酸金属塩が好ましく、更にはステアリン酸亜鉛が最も好ましい。

〔画像形成装置〕
図２は、本発明に係るシームレスベルトからなる１つの中間転写ベルトに沿って複数の感光体ドラムが並設されている画像形成装置の一構成例を示す要部模式図である。４つの異なる色（ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン）のトナー像を形成するための４つの感光体ドラム（２１ＢＫ），（２１Ｙ），（２１Ｍ），（２１Ｃ）を備えた４ドラム型のデジタルカラープリンタの一構成例を示す。

図２において、プリンタ本体（１０）は電子写真方式によるカラー画像形成を行なうための、画像書込部（１２）、画像形成部（１３）、給紙部（１４）、から構成されている。画像信号を元に画像処理部で画像処理して画像形成用の黒（ＢＫ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ）の各色信号に変換し、画像書込部（１２）に送信する。画像書込部（１２）は、例えば、レーザ光源と、回転多面鏡等の偏向器と、走査結像光学系、及びミラー群、からなるレーザ走査光学系であり、上記の各色信号に対応した４つの書込光路を有し、画像形成部の各色毎に設けられた像坦持体（感光体）（２１ＢＫ）、（２１Ｍ）、（２１Ｙ）、（２１Ｃ）に各色信号に応じた画像書込を行なう。

画像形成部（１３）は黒（ＢＫ）用、マゼンタ（Ｍ）用、イエロー（Ｙ）用、シアン（Ｃ）用の各像坦持体である感光体（２１ＢＫ）、（２１Ｍ）、（２１Ｙ）、（２１Ｃ）を備えている。この各色用の各感光体としては、通常ＯＰＣ感光体が用いられる。各感光体（２１ＢＫ）、（２１Ｍ）、（２１Ｙ）、（２１Ｃ）の周囲には、帯電装置、上記書込部（１２）からのレーザ光の露光部、黒、マゼンタ、イエロー、シアンの各色用の現像装置（２０ＢＫ）、（２０Ｍ）、（２０Ｙ）、（２０Ｃ）、１次転写手段としての１次転写バイアスローラ（２３ＢＫ）、（２３Ｍ）、（２３Ｙ）、（２３Ｃ）、クリーニング装置（表示略）、及び図示しない感光体除電装置等が配設されている。なお、上記現像装置（２０ＢＫ）、（２０Ｍ）、（２０Ｙ）、（２０Ｃ）には、２成分磁気ブラシ現像方式を用いている。ベルト構成部である中間転写ベルト（２２）は、各感光体（２１ＢＫ）、（２１Ｍ）、（２１Ｙ）、（２１Ｃ）と、各１次転写バイアスローラ（２３ＢＫ）、（２３Ｍ）、（２３Ｙ）、（２３Ｃ）との間に介在し、各感光体上に形成された各色のトナー像が順次重ね合わせて転写される。

一方、転写紙（Ｐ）は、給紙部（１４）から給紙された後、レジストローラ（１６）を介して、ベルト構成部である転写搬送ベルト（５０）に坦持される。そして、中間転写ベルト（２２）と転写搬送ベルト（５０）とが接触するところで、上記中間転写ベルト（２２）上に転写されたトナー像が、２次転写手段としての２次転写バイアスローラ（６０）により２次転写（一括転写）される。これにより、転写紙（Ｐ）上にカラー画像が形成される。このカラー画像が形成された転写紙（Ｐ）は、転写搬送ベルト（５０）により定着装置（１５）に搬送され、この定着装置（１５）により転写された画像が定着された後、プリンタ本体外に排出される。

なお、上記２次転写時に転写されずに中間転写ベルト（２２）上に残った残留トナーは、ベルトクリーニング装置（２５）によって中間転写ベルト（２２）から除去される。このベルトクリーニング装置（２５）の下流側には、潤滑剤塗布装置（表示略）が配設されている。この潤滑剤塗布装置は、固形潤滑剤と、中間転写ベルト（２２）に摺擦して固形潤滑剤を塗布する導電性ブラシとで構成されている。該導電性ブラシは、中間転写ベルト（２２）に常時接触して、中間転写ベルト（２２）に固形潤滑剤を塗布している。固形潤滑剤は、中間転写ベルト（２２）のクリーニング性を高め、フィルミィングの発生を防止し耐久性を向上させる作用がある。

また、位置検知用マークが中間転写ベルト（２２）の外周面あるいは内周面に図示しない位置検知用マークが設けられる。ただし、中間転写ベルト（２２）の外周面側については位置検知用マークがベルトクリーニング装置（２５）の通過域を避けて設ける工夫が必要であり、配置上の困難さを伴うことがあるので、その場合には位置検知用マークを中間転写ベルト（２２）の内周面側に設けてもよい。マーク検知用センサとしての光学センサ（２８）は、２次転写バイアスローラ（６０）とベルト駆動ローラ（２４）との間の位置に設けられる。位置検知は中間転写ベルト表面からの光反射を検知することによって行なっている。よって、中間転写ベルト表面の光沢度が低下する、または不均一になると検出が安定しない。本発明の中間転写ベルトを用いることで表面光沢度の低下を抑制でき、検出を安定化することができる。

なお、本発明におけるシームレスベルトは、上述したような中間転写ベルト（２２）を装備した中間転写ベルト方式の画像形成装置に好適に適用できる他、中間転写ベルト（２２）の代りに転写搬送ベルトを装備した転写搬送ベルト方式の画像形成装置にも適用できる。さらに、転写搬送ベルト方式の画像形成装置の場合においても、前記１感光体ドラム方式あるいは４感光体ドラム方式の何れにも適用可能である。

以下、実施例に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これら実施例によって制限されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りこれらの実施例を適宜改変したものも本件の発明の範囲内である。なお、ここでの部は重量基準である。

〔実施例１〕
下記により塗工液を調製し、この塗工液を用いてシームレスベルトを製造した。
＜塗工液の調製＞
先ず、ポリイミド樹脂前駆体を主成分とするポリイミドワニス（Ｕ−ワニスＡ；宇部興産社製）に、予めビーズミルにてＮ−メチル−２−ピロリドン中に分散させたカーボンブラック（ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ４；エボニックデグサ社製）の分散液を、カーボンブラック含有率がポリアミック酸固形分の１７重量％になるように調合し、よく攪拌混合して塗工液を調製した。
＜成形加工＞
内周面に表面粗さのある金型（円筒型）を用い、重力加速度の２．０倍の遠心加速度で回転させながら、その円筒状金型の内周面に上記塗工液をスプレー法にて均一に塗布し、加熱硬化させ、平均厚さが８０μｍで、凹凸の幅ａ（凸の頂点−凸の頂点）の上限が２μｍ，Ｒａ＝０．５μｍかつＲｙ＝４．９μｍの表面粗さを持つポリイミドフィルム（本発明の中間転写ベルト）を作製した。

〔実施例２〕
下記により塗工液を調製し、この塗工液を用いてシームレスベルトを製造した。
＜塗工液の調製＞
先ず、ポリイミド樹脂前駆体を主成分とするポリイミドワニス（Ｕ−ワニスＡ；宇部興産社製）に、予めビーズミルにてＮ−メチル−２−ピロリドン中に分散させたカーボンブラック（ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ４；エボニックデグサ社製）の分散液を、カーボンブラック含有率がポリアミック酸固形分の１７重量％になるように調合し、よく攪拌混合して塗工液を調製した。
＜成形加工＞
内周面に表面粗さのある金型（円筒型）を用い、重力加速度の２．０倍の遠心加速度で回転させながら、その円筒状金型の内周面に上記塗工液をスプレー法にて均一に塗布し、加熱硬化させ、平均厚さが８０μｍで、凹凸の幅ａ（凸の頂点−凸の頂点）の上限が６μｍ，Ｒａ＝２．１μｍかつＲｙ＝１８．４μｍの表面粗さを持つポリイミドフィルム（本発明の中間転写ベルト）を作製した。

〔実施例３〕
下記により塗工液を調製し、この塗工液を用いてシームレスベルトを製造した。
＜塗工液の調製＞
先ず、ポリイミド樹脂前駆体を主成分とするポリイミドワニス（Ｕ−ワニスＡ；宇部興産社製）に、予めビーズミルにてＮ−メチル−２−ピロリドン中に分散させたカーボンブラック（ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ４；エボニックデグサ社製）の分散液を、カーボンブラック含有率がポリアミック酸固形分の１７重量％になるように調合し、よく攪拌混合して塗工液を調製した。
＜成形加工＞
内周面に表面粗さのある金型（円筒型）を用い、重力加速度の２．０倍の遠心加速度で回転させながら、その円筒状金型の内周面に上記塗工液をスプレー法にて均一に塗布し、加熱硬化させ、平均厚さが８０μｍで、凹凸の幅ａ（凸の頂点−凸の頂点）の上限が１μｍ，Ｒａ＝０．２μｍかつＲｙ＝１．８の表面粗さを持つポリイミドフィルム（本発明の中間転写ベルト）を作製した。

〔比較例１〕
下記により塗工液を調製し、この塗工液を用いてシームレスベルトを製造した。
＜塗工液の調製＞
先ず、ポリイミド樹脂前駆体を主成分とするポリイミドワニス（Ｕ−ワニスＡ；宇部興産社製）に、予めビーズミルにてＮ−メチル−２−ピロリドン中に分散させたカーボンブラック（ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ４；エボニックデグサ社製）の分散液を、カーボンブラック含有率がポリアミック酸固形分の１７重量％になるように調合し、よく攪拌混合して塗工液を調製した。
＜成形加工＞
内周面が鏡面状の金型（円筒型）を用い、重力加速度の２．０倍の遠心加速度で回転させながら、その円筒状金型の内周面に上記塗工液を均一に塗布し、加熱硬化させ、平均厚さが８０μｍで、Ｒａ＝０．０３μｍかつＲｙ＝１．３の表面粗さを持ったポリイミドフィルム（比較の中間転写ベルト）を作製した。

〔評価〕
実施例１〜３と比較例１の中間転写ベルトをそれぞれ図２に示す装置に装着して、潤滑剤塗布の有無で５万枚づつランニングを行った。ランニング後の中間転写ベルト（サンプル）のフィルミング量と２次転写率を評価した。評価結果を表１に示す。なお、潤滑剤にはステアリン酸亜鉛を用い、表面粗さの計測はレーザー顕微鏡ＶＫ９５００（キーエンス社製）を用いた。

フィルミング量の評価基準を以下に示す。
○：フィルミングが目立たない
△：帯状のフィルミングがある
×：帯状のフィルミングがありムラが目立つ

２次転写率の評価は１次転写、２次転写が出来る単体機にてベタ画像を出力し、中間転写ベルトから紙へのトナー移動量を量ることで評価した。２次転写率の評価基準を以下に示す。
○：２次転写率９５％以上
△：２次転写率９０％以上
×：２次転写率９０％以下

上記結果より、中間転写ベルトに潤滑剤を塗布する機構の場合、表面形状を変えると、にフィルミング量と２次転写率に変化があることが分かった。

（図１において）
1 潤滑剤塗布ブラシ(繊維)（図２の２７の繊維）
２ 潤滑剤
３ トナー
４ 中間転写ベルト
ａ 凹凸の幅
ｂ 凹凸の高さ
（図２において）
Ｐ 転写紙
１０ プリンタ本体
１２ 画像書込部
１３ 画像形成部
１４ 給紙部
１５ 定着装置
１６ レジストローラ
２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｃ 現像装置
２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃ 感光体
２２ 中間転写ベルト
２３ＢＫ、２３Ｍ、２３Ｙ、２３Ｃ １次転写バイアスローラ
２５ ベルトクリーニング部材
２７ 潤滑剤塗布装置
５０ 転写搬送ベルト
６０ ２次転写バイアスローラ

特開２００４‐０５４００１号公報 特開２００４‐２４０１７６号公報 特開平６‐３３７５９８号公報 特開２００９‐１３４１５２号公報

Claims (6)

1. 潤滑剤塗布機構を装備した画像形成装置に用いられる中間転写ベルトであって、トナー接触面である表面は最大高さ粗さ（Ｒｙ）が０．１μｍ＜Ｒｙ＜２０μｍ、かつ算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ＜Ｒａ＜３μｍの表面粗さを持ち、０．０５μｍ＜凹凸の幅＜４μｍである凹凸形状を有することを特徴とする中間転写ベルト。
2. 前記凹凸形状は、トナーの粒径より小さく潤滑剤凝集体より大きい凹凸形状であることを特徴とする請求項1に記載の中間転写ベルト。
3. 前記中間転写ベルトは、単一層で構成されていることを特徴とする請求項1又は２に記載の中間転写ベルト。
4. 像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像をトナーで現像してトナー画像を形成する現像手段と、該トナー画像を中間転写体に転写する中間転写手段と、該中間転写体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、前記中間転写体に転写されたトナー画像を転写材に静電的に転写する転写手段と、該転写材上に転写されたトナー画像を定着する定着手段とを備えた画像形成装置において、前記中間転写体が請求項１〜３のいずれかに記載の中間転写ベルトを用いたことを特徴とする画像形成装置。
5. 前記潤滑剤が脂肪酸金属塩であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記脂肪酸金属塩がステアリン酸亜鉛であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。

Images