JP4759631B2 - 中間転写体および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、中間転写体および画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、静電潜像保持体上の静電潜像をトナーで現像してトナー像を得て、このトナー像を記録媒体へ転写して記録媒体上にトナー像を形成する方法が採用されている。画像形成装置における転写方法としては、静電潜像保持体上に形成されたトナー像が転写されて、トナー像を担持搬送する中間転写ベルトに対して、記録媒体を介して対向する転写手段により、トナー像を静電気力にて移動させることで、トナー像を記録媒体へ転写させる転写方法が使用されている。そして、記録媒体へのトナー像の転写後に中間転写ベルトの外周面上に残留した残留トナーを除去するために、ベルトクリーニング装置が設けられている。

ベルトクリーニング装置としては、中間転写ベルトのトナー像を担持する面に板状のクリーニングブレードを当接させて中間転写ベルトの外周面上に残留する残留トナーを掻き取るブレード方式のベルトクリーニング装置が広く用いられている。このようなブレード方式のベルトクリーニング装置では、中間転写ベルトの外周面の表面粗さが大きい場合、クリーニングブレードの当接部分が、中間転写ベルトの外周面に引っ掛かってしまい、クリーニングブレード自身が破損したり、クリーニングブレードが、中間転写ベルトの回転に応じて捲くれ上がる、反転現象が発生し、残留トナーの除去効率が低下してしまう。クリーニングブレードが捲くれ上がるという反転現象は、クリーニングブレードにおける中間転写ベルトに対する当接部分のうち、中間転写ベルトの幅方向端部に対応する部分で顕著に発生する。

このような問題点を解決するために、特許文献１には、幅方向に延びる段差が形成されて表面粗さが大きい中間転写ベルトに対して、中間転写ベルトの幅方向に平行になるように設けられたクリーニングブレードを当接させて、クリーニングブレードの当接部分に対する摩擦係数が小さくなる方向に中間転写ベルトを回転させることを特徴とする画像形成装置が開示されている。

特許文献１に開示される画像形成装置によれば、クリーニングブレードの当接部分に対する摩擦係数が小さくなる方向に中間転写ベルトを回転させるように構成されているので、クリーニングブレードの当接部分が中間転写ベルトの外周面の段差に引っ掛かってしまうのを抑制することができ、クリーニングブレードの反転現象の発生を抑制することができる。

特開平１１−９５５６７号公報

ところで、電子写真方式の画像形成装置にあっては、近年、中間転写ベルトにおけるトナー像担持能力、記録媒体に対するトナー像の転写性を向上させるために、ポリイミドなどからなる基体の表面に弾性層が形成された中間転写ベルトが用いられるようになってきている。このような、弾性層を有する中間転写ベルトでは、弾性層が記録媒体の凹凸に対応して弾性変形し、トナー像を覆い包むようにして中間転写ベルトとトナー像とが接触するので、転写性を良好にすることができる。

弾性層を有する中間転写ベルトを、特許文献１に開示される画像形成装置に適用した場合、クリーニングブレードが、中間転写ベルトの外周面における弾性層に当接することになる。

特許文献１に開示される画像形成装置では、クリーニングブレードの当接部分に対する摩擦係数が小さくなる方向に中間転写ベルトを回転させるように構成されるので、クリーニングブレードは、中間転写ベルトの外周面上に形成される段差の高い領域と低い領域とがこの順で繰り返されるように中間転写ベルトに当接して、残留トナーを除去することになる。

そのため、クリーニングブレードの中間転写ベルト外周面に対する当接位置が、段差の高い領域から低い領域に変化するときには、クリーニングブレードは、中間転写ベルトの外周面上をバウンドしてしまい、中間転写ベルトから掻き取られた残留トナーが飛散するばかりではなく、クリーニングブレードの当接部分が中間転写ベルトの外周面から厚み方向内部に食込んでしまうおそれがある。中間転写ベルトの外周面における弾性層は弾性変形しやすい層であるので、クリーニングブレードの当接部分、特にクリーニングブレードの幅方向端部が、中間転写ベルトの外周面から厚み方向内部に食込み過ぎてしまう。このように、クリーニングブレードの当接部分が中間転写ベルトの外周面に食込んでしまうと、クリーニングブレードの反転現象が発生し、残留トナーの除去効率が低下してしまう。また、中間転写ベルトの回転に応じて、クリーニングブレードが中間転写ベルトの外周面上をバウンドしてしまう場合には、中間転写ベルト外周面における段差の高い領域と低い領域との境界部分には、クリーニングブレードが当接されないため、該境界部分に残留する残留トナーを除去することができず、中間転写ベルトの外周面に対する均一なクリーニング性能を得ることができない。

したがって本発明の目的は、弾性層を有する中間転写ベルトと、残留トナーを除去するベルトクリーニング手段とを備える中間転写体であって、残留トナーが飛散するのを防止した上で、ベルトクリーニング手段による中間転写ベルトの外周面に対する均一なクリーニング性能を得ることができるとともに、残留トナーの除去効率が低下するのを防止することができる中間転写体を提供することであり、該中間転写体を備える画像形成装置を提供することである。

本発明は、複数の支持ローラによって張架されて回転可能に設けられ、トナー像を外周面において担持搬送する無端状の中間転写ベルトと、
トナー像が記録媒体に転写された後に中間転写ベルトの外周面上に残留する残留トナーを除去するベルトクリーニング手段とを含み、
中間転写ベルトは、
基体と、
基体の表面に形成される弾性層と、
弾性層の表面から外方に突出し、中間転写ベルトの回転方向に平行に延びて全周にわたって設けられる幅方向に複数の突出部であって、外方端面の幅寸法および突出高さの最小値が２．０μｍ以上であり、かつ、幅寸法および突出高さの最大値が６．０μｍ以下である突出部とを有し、
ベルトクリーニング手段は、
板状弾性部材で形成されて、中間転写ベルトの外周面に当接して残留トナーを除去するクリーニングブレードであって、中間転写ベルトの外周面に当接する端辺である当接辺が直線状で、中間転写ベルトの幅方向に平行になるように設けられ、中間転写ベルトの幅方向における弾性層の幅よりも当接辺の辺長が長いクリーニングブレードと、
クリーニングブレードの当接辺以外の端辺を支持し、クリーニングブレードが除去した残留トナーを収容する筐体とを備えることを特徴とする中間転写体である。

また本発明は、前記クリーニングブレードは、前記当接辺の辺長が、中間転写ベルトの幅方向における弾性層の幅と蛇行幅とを加算した長さよりも長くなるように形成されることを特徴とする。

また本発明は、前記中間転写ベルトは、幅方向における基体の幅が弾性層の幅よりも長くなるように形成され、
前記クリーニングブレードは、前記当接辺の辺長が、中間転写ベルトの幅方向における基体の幅以下となるように形成されることを特徴とする。

また本発明は、前記クリーニングブレードは、前記当接辺が、線圧１．５〜４．５ｇｆ／ｍｍで中間転写ベルトの外周面に当接するように設けられることを特徴とする。

また本発明は、前記クリーニングブレードの当接辺は、中間転写ベルトの弾性層が、その厚みに対して１．０〜１０％の割合でひずむように当接することを特徴とする。

また本発明は、前記中間転写体を備えることを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、中間転写体は、トナー像を担持搬送する中間転写ベルトと、中間転写ベルトの外周面に当接して残留トナーを除去するクリーニングブレードを備えるベルトクリーニング手段とを含む。中間転写ベルトは、基体の表面に弾性層が形成された無端状のベルト部材であり、前記弾性層の表面には、中間転写ベルトの回転方向に平行に延びる複数の突出部が設けられている。この突出部は、外方端面の幅寸法および突出高さの最小値が２．０μｍ以上であり、かつ、幅寸法および突出高さの最大値が６．０μｍ以下である。

このような中間転写体において、クリーニングブレードは、所定の幅寸法および突出高さを有して弾性層の表面上に形成される突出部の外方端面と接触した状態で、中間転写ベルトの外周面に当接して、残留トナーを除去することができる。すなわち、クリーニングブレードは、突出部の外方端面を滑るようにして、中間転写ベルト外周面上でバウンドすることなく、残留トナーを除去することができる。そのため、中間転写体は、クリーニングブレードにより掻き取られた残留トナーが飛散するのを防止した上で、クリーニングブレードによる中間転写ベルトの外周面に対する均一なクリーニング性能を得ることができる。

また、クリーニングブレードは、中間転写ベルトの外周面に当接する端辺である当接辺が、中間転写ベルトの幅方向に平行な直線状で、中間転写ベルトの幅方向における弾性層の幅よりも辺長が長くなるようにされている。これによって、クリーニングブレードにおける中間転写ベルトの外周面に当接する当接辺が、弾性変形しやすい弾性層の厚み方向内部に食込み過ぎるのを防止することができる。そのため、中間転写体は、クリーニングブレードが中間転写ベルトの回転に応じて捲くれ上がる反転現象の発生を防止することができ、残留トナーの除去効率を高くすることができる。

また本発明によれば、中間転写体に備えられるクリーニングブレードは、当接辺の辺長が、中間転写ベルトの幅方向における弾性層の幅と蛇行幅とを加算した長さよりも長くなるように形成されている。複数の支持ローラによって張架された状態で回転搬送される中間転写ベルトは、蛇行しながら回転搬送される場合がある。クリーニングブレードにおける当接辺の辺長が、中間転写ベルトの幅方向における弾性層の幅と蛇行幅とを加算した長さよりも長くなるように形成されることによって、中間転写ベルトが蛇行しながら回転搬送される場合であっても、中間転写ベルトの外周面に当接する当接辺が、弾性層の厚み方向内部に食込み過ぎるのを防止することができる。そのため、中間転写体は、中間転写ベルトが蛇行しながら回転搬送される場合であっても、中間転写ベルトの外周面に対する均一なクリーニング性能を得ることができるとともに、クリーニングブレードが中間転写ベルトの回転に応じて捲くれ上がる反転現象の発生を防止することができ、残留トナーの除去効率を高くすることができる。

また本発明によれば、中間転写体に備えられるクリーニングブレードは、当接辺の辺長が、中間転写ベルトの幅方向における基体の幅以下となるように形成されている。これによって、クリーニングブレードが不必要に大きくなるのを防止することができ、中間転写体のコンパクト化を図ることができる。

また本発明によれば、中間転写体に備えられるクリーニングブレードは、当接辺が、線圧１．５〜４．５ｇｆ／ｍｍで中間転写ベルトの外周面に当接するように設けられている。これによって、中間転写体は、中間転写ベルトの外周面に対する充分なクリーニング性能を発揮することができる。クリーニングブレードにおける当接辺の線圧が１．５ｇｆ／ｍｍ未満では、中間転写ベルトの外周面に対するクリーニング性能が低下し、クリーニング不良が発生するおそれがある。線圧が４．５ｇｆ／ｍｍを越えると、クリーニングブレードが捲くれ上がる反転現象が発生するおそれがある。

また本発明によれば、中間転写体に備えられるクリーニングブレードの当接辺は、中間転写ベルトの弾性層が、その厚みに対して１．０〜１０％の割合でひずむように当接する。これによって、中間転写体は、中間転写ベルトの外周面に対する充分なクリーニング性能を発揮することができる。

また本発明によれば、画像形成装置は、中間転写ベルトおよびクリーニング手段を含んで構成される、本発明に係る中間転写体を備える。これによって、画像形成装置は、中間転写ベルトのクリーニング不良に基づく画像不良のない高画質画像を長期的にかつ安定的に形成することができる。

本発明の実施の一形態である中間転写体７０の構成を示す図である。 中間転写ベルト３１１の製造手順を示す図である。 弾性層３１１ａを作製するときに用いる弾性層用金型４０２の展開図である。 中間転写ベルト３１１の表面に対する垂直方向から見た場合におけるクリーニングブレード６１と中間転写ベルト３１１との位置関係を示す図である。 中間転写ベルト３１１の幅方向から見た場合におけるクリーニングブレード６１と中間転写ベルト３１１との位置関係を示す図である。 本発明の実施の一形態である画像形成装置１の構成を示す図である。

（中間転写体）
図１は、本発明の実施の一形態である中間転写体７０の構成を示す図である。中間転写体７０は、トナー像を担持搬送する中間転写ベルト３１１と、中間転写ベルト３１１の外周面上に残留する残留トナーを除去するベルトクリーニング手段６０とを含んで構成される。

中間転写ベルト３１１は、複数の支持ローラによって張架されるように構成されるが、本実施の形態では、後述する画像形成装置の構成部材の一部材である転写ローラと、対向ローラ３２３とによって張架されてループ状の移動経路を形成する無端状のベルト部材であり、対向ローラ３２３の回転に伴って、回転方向Ａに回転搬送される。対向ローラ３２３は、中間転写ベルト３１１との摩擦力を高めるために円筒部３２３ａ（厚み：２．０〜３．０ｍｍ）表面にゴム層３２３ｂ（厚み：１００〜５００μｍ）を備え、駆動手段３２３ｄによって回転軸３２３ｃまわりに回転駆動される。

そして、本実施の形態における中間転写ベルト３１１は、中空円筒状の基体３１１ｂの表面に弾性層３１１ａが形成され、前記弾性層３１１ａの表面には複数の突出部３１１ｃが設けられている。

図２は、中間転写ベルト３１１の製造手順を示す図である。また図３は、弾性層３１１ａを作製するときに用いる弾性層用金型４０２の展開図である。

突出部３１１ｃを有する弾性層３１１ａが基体３１１ｂの表面に形成された中間転写ベルト３１１は、基体３１１ｂを構成する材料と、弾性層３１１ａおよび突出部３１１ｃを構成する材料とを用いて、押出成形によって作製することもできるが、膜厚が大きな弾性層３１１ａを有する中間転写ベルト３１１を作製する場合には、図２に示すように、遠心成形によって作製することが好ましい。弾性層３１１ａを有する中間転写ベルト３１１は、弾性層３１１ａが記録用紙の凹凸に対応して弾性変形し、トナー像を覆い包むようにして中間転写ベルト３１１とトナー像とが接触するので、転写性を良好にすることができる。なお、弾性層３１１ａを有する中間転写ベルト３１１では、弾性層３１１ａの表面がトナー像担持領域となる。ここで、トナー像を構成するトナーは、その体積平均粒子径が５〜１０μｍである。

中間転写ベルト３１１を遠心成形により作製する場合、まず、図２（ａ）に示すように、基体３１１ｂの構成材料を用いた遠心成形後に、基体用金型４０１から脱型して基体３１１ｂを作製する。次に、図２（ｂ）に示すように、回転される円筒状の弾性層用金型４０２の内面に、弾性層３１１ａおよび突出部３１１ｃの構成材料を塗布し、弾性層用金型４０２から脱型して、突出部３１１ｃが形成された弾性層３１１ａを作製する。ここで、弾性層用金型４０２の内部は、図３に示すように、基準の面である基準面４０２ａと、基準面４０２ａから弾性層３１１ａの厚さに対応した凹部となる第１凹部４０２ｂと、第１凹部４０２ｂから突出部３１１ｃの突出高さに対応した凹部となる第２凹部４０２ｃとから構成されている。このように構成される弾性層用金型４０２を用いることによって、突出部３１１ｃが形成された弾性層３１１ａを作製することができる。

そして、図２（ｃ）に示すように、突出部３１１ｃが形成された弾性層３１１ａを、基体３１１ｂに被覆することによって、中間転写ベルト３１１を作製することができる。

また、中間転写ベルト３１１の基体３１１ｂは、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）とナイロンとの混合樹脂、ポリアミドイミドなどの樹脂からなり、厚みが８０μｍ、体積抵抗率が１０^１０Ω・ｃｍ、表面抵抗率が１０^１０Ω／□である。

また、中間転写ベルト３１１の弾性層３１１ａおよび突出部３１１ｃは、クロロプレンゴム（ＣＲゴム）、ウレタンゴムなどからなり、弾性層３１１ａの厚みは１００〜４００μｍであることが好ましい。弾性層３１１ａの厚みが１００μｍ未満では、弾性層３１１ａにおける記録用紙の凹凸に対応する弾性変形性に劣り、転写性を向上する効果が充分ではない。弾性層３１１ａの厚みが４００μｍを超えると、中間転写ベルト３１１の回転周速度に影響を及ぼし、中間転写ベルト３１１における直線領域部分と、転写ローラおよび対向ローラ３２３と接触する曲率部分とで周速度バランスが悪くなり、画像転写ずれや記録用紙の搬送不良が発生するおそれがある。

ここで図１に戻って、弾性層３１１ａの表面上に形成される突出部３１１ｃについて詳述する。また図４は、中間転写ベルト３１１の表面に対する垂直方向から見た場合におけるクリーニングブレード６１と中間転写ベルト３１１との位置関係を示す図である。図５は、中間転写ベルト３１１の幅方向から見た場合におけるクリーニングブレード６１と中間転写ベルト３１１との位置関係を示す図である。

突出部３１１ｃは、弾性層３１１ａの表面から外方に突出し、中間転写ベルト３１１の回転方向Ａに平行に延びて全周にわたって設けられる。本実施の形態では、４つの突出部３１１ｃが、中間転写ベルト３１１の幅方向に等間隔（６０〜７０ｍｍ）をあけて形成されている。また各突出部３１１ｃの断面形状は、特に限定されるものではなく、半円形、台形、正方形、長方形などから選択できるが、本実施の形態では正方形である。

そして、各突出部３１１ｃは、外方端面の幅寸法Ｗ５が、最小値２．０μｍ以上であり、かつ最大値６．０μｍ以下である。さらに、各突出部３１１ｃは、突出高さＨ１が、最小値２．０μｍ以上であり、かつ最大値６．０μｍ以下である。

中間転写体７０において、後述するクリーニングブレード６１は、前記所定の幅寸法および突出高さを有して弾性層３１１ａの表面上に形成される突出部３１１ｃの外方端面と接触した状態で、中間転写ベルト３１１の外周面に当接して、残留トナーを除去することができる。すなわち、クリーニングブレード６１は、突出部３１１ｃの外方端面を滑るようにして、中間転写ベルト３１１外周面上でバウンドすることなく、残留トナーを除去することができる。そのため、中間転写体７０は、クリーニングブレード６１により掻き取られた残留トナーが飛散するのを防止した上で、クリーニングブレード６１による中間転写ベルト３１１の外周面に対する均一なクリーニング性能を得ることができる。

また、クリーニングブレード６１が中間転写ベルト３１１の外周面に当接して残留トナーを除去するとき、クリーニングブレード６１の押圧力によって突出部３１１ｃが押圧変形し、その高さおよび幅寸法が変化する。

この突出部３１１ｃの押圧変形を考慮して、外方端面の幅寸法Ｗ５および突出高さＨ１を設定する必要があり、幅寸法Ｗ５および突出高さＨ１を前記範囲に設定することによって、体積平均粒子径が５〜１０μｍのトナーに由来する残留トナーを充分に除去することができる。

なお、本実施の形態では、突出部３１１ｃは、中間転写ベルト３１１の回転方向Ａに平行に延びて全周にわたって設けられる構成としたが、必ずしも回転方向Ａの全周にわたって設ける必要はなく、回転方向Ａの一部に設けるようにしてもよい。

また、中間転写ベルト３１１は、突出部３１１ｃが形成された弾性層３１１ａの表面に、さらにＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂からなるコート層（厚み：３〜１０μｍ）を設けてもよい。

また、中間転写体７０は、中間転写ベルト３１１の外周面上に残留する残留トナーを除去するベルトクリーニング手段６０を備える。ベルトクリーニング手段６０は、クリーニングブレード６１と、すくいシール６２と、筐体である廃トナーケース６３とを含む。

クリーニングブレード６１は、弾性材料からなる板状の部材であり、中間転写ベルト３１１の外周面に当接するように設けられる。弾性材料としては、合成樹脂、ゴムなどの中から適切な弾性を有するものが適宜選択される。そして、クリーニングブレード６１は、中間転写ベルト３１１の外周面に当接する端辺である当接辺が、中間転写ベルト３１１の幅方向に平行な直線状に形成される。本実施の形態では、クリーニングブレード６１は、ウレタンゴムからなる長方形の板状弾性部材であり、厚みは２ｍｍ程度である。

長方形の板状弾性部材であるクリーニングブレード６１の長手方向は、中間転写ベルト３１１の幅方向であり、長手方向に垂直な方向がクリーニングブレード６１の短手方向である。このようなクリーニングブレード６１では、短手方向の一端部６１ａが、中間転写ベルト３１１の外周面に当接する当接辺となる。そして、クリーニングブレード６１は、短手方向の他端部６１ｂが廃トナーケース６３の開口端部に接続されることによって廃トナーケース６３に支持される。

ここで、本実施の形態では、クリーニングブレード６１の短手方向一端部６１ａは、中間転写ベルト３１１の対向ローラ３２３と接触する領域における外周面に当接するように設けられる。さらに、クリーニングブレード６１は、短手方向他端部６１ｂから短手方向一端部６１ａに向かう方向が、中間転写ベルト３１１の回転方向Ａに対して対向する向きとなるように設けられる。

このように構成されたクリーニングブレード６１は、弾性的に撓んだ状態で、短手方向一端部６１ａが中間転写ベルト３１１の対向ローラ３２３と接触する領域における外周面に当接し、転写処理後の中間転写ベルト３１１の外周面に残留する残留トナーを機械的に掻き取って、中間転写ベルト３１１の外周面をクリーニングする。

そして、クリーニングブレード６１は、長手方向の幅、すなわち、短手方向一端部６１ａの幅（当接辺の辺長）Ｗ１が、中間転写ベルト３１１の幅方向における弾性層３１１ａの幅Ｗ２よりも長くなるように形成される。これによって、クリーニングブレード６１における中間転写ベルト３１１の外周面に対する当接部分である短手方向一端部６１ａが、弾性変形しやすい弾性層３１１ａの厚み方向内部に食込み過ぎるのを防止することができる。そのため、中間転写体７０は、中間転写ベルト３１１の外周面に対する均一なクリーニング性能を得ることができるとともに、クリーニングブレード６１が中間転写ベルト３１１の回転に応じて捲くれ上がる反転現象の発生を防止することができ、残留トナーの除去効率を高くすることができる。また、クリーニングブレード６１の反転現象が防止されるので、クリーニングブレード６１および中間転写ベルト３１１が損傷してしまうのを防止することができる。

ここで、弾性層３１１ａの幅Ｗ２に対するクリーニングブレード６１における短手方向一端部６１ａの幅Ｗ１の割合（（Ｗ１／Ｗ２）×１００）は、１００％より大きく１０５％以下となるように設定するのが好ましい。

また、クリーニングブレード６１は、短手方向一端部６１ａの幅Ｗ１が、中間転写ベルト３１１の幅方向における弾性層３１１ａの幅Ｗ２と蛇行幅Ｗ４とを加算した長さよりも長くなるように形成されるのが好ましい。対向ローラ３２３と転写ローラとの間に張架された状態で回転搬送される中間転写ベルト３１１は、蛇行しながら回転搬送される場合がある。クリーニングブレード６１における短手方向一端部６１ａの幅Ｗ１が、中間転写ベルト３１１の幅方向における弾性層３１１ａの幅Ｗ２と蛇行幅Ｗ４とを加算した長さよりも長くなるように形成されることによって、中間転写ベルト３１１が蛇行しながら回転搬送される場合であっても、中間転写ベルト３１１の外周面に対する当接部分である短手方向一端部６１ａが、弾性層３１１ａの厚み方向内部に食込み過ぎるのを防止することができる。そのため、中間転写体７０は、中間転写ベルト３１１が蛇行しながら回転搬送される場合であっても、中間転写ベルト３１１の外周面に対する均一なクリーニング性能を得ることができるとともに、クリーニングブレード６１が中間転写ベルト３１１の回転に応じて捲くれ上がる反転現象の発生を防止することができ、残留トナーの除去効率を高くすることができる。

また、クリーニングブレード６１は、短手方向一端部６１ａの幅Ｗ１が、中間転写ベルト３１１の幅方向における基体３１１ｂの幅Ｗ３以下となるように形成されるのが好ましい。これによって、クリーニングブレード６１が不必要に大きくなるのを防止することができ、中間転写体７０のコンパクト化を図ることができる。

また、クリーニングブレード６１は、短手方向一端部６１ａが、線圧１．５〜４．５ｇｆ／ｍｍで中間転写ベルト３１１の外周面に当接するように設けられるのが好ましい。これによって、中間転写体７０は、中間転写ベルト３１１の外周面に対する充分なクリーニング性能を発揮することができる。クリーニングブレード６１における短手方向一端部６１ａの線圧が１．５ｇｆ／ｍｍ未満では、中間転写ベルト３１１の外周面に対するクリーニング性能が低下し、クリーニング不良が発生するおそれがある。線圧が４．５ｇｆ／ｍｍを越えると、クリーニングブレード６１が捲くれ上がる反転現象が発生するおそれがある。

また、クリーニングブレード６１は、中間転写ベルト３１１の弾性層３１１ａが、その厚みに対して１．０〜１０％の割合でひずむように当接するのが好ましい。具体的には、厚さ１００〜５００μｍのゴム層３２３ｂを有する対向ローラ３２３に接触して設けられ、厚さ８０μｍの基体３１１ｂ表面に厚さ１００〜４００μｍの弾性層３１１ａが形成された中間転写ベルト３１１に対して、短手方向一端部６１ａは、中間転写ベルト３１１の外周面が厚み方向に０．８〜１．５ｍｍの範囲内でひずむように当接するのが好ましい。

これによって、中間転写体７０は、中間転写ベルト３１１の外周面に対する充分なクリーニング性能を発揮することができる。クリーニングブレード６１における短手方向一端部６１ａが、中間転写ベルト３１１の外周面に当接することによるひずみ量Ｔ１が０．８ｍｍ未満では、中間転写ベルト３１１の外周面に対するクリーニング性能が低下し、クリーニング不良が発生するおそれがある。ひずみ量Ｔ１が１．５ｍｍを越えると、クリーニングブレード６１が捲くれ上がる反転現象が発生するおそれがある。

また、クリーニングブレード６１は、中間転写ベルト３１１の幅方向に垂直な仮想平面において、中間転写ベルト３１１の外周面に向けて延びる短手方向の延長線と、短手方向一端部６１ａの中間転写ベルト３１１外周面への当接位置から中間転写ベルト３１１の回転方向下流側に向けて延びる中間転写ベルト３１１の接線とが成す角である当接角θ１が、７．０〜１３．０°であるのが好ましい。これによって、中間転写体７０は、中間転写ベルト３１１の外周面に対する充分なクリーニング性能を発揮することができる。当接角θ１が７．０°未満では、中間転写ベルト３１１の外周面に対するクリーニング性能が低下し、クリーニング不良が発生するおそれがある。当接角θ１が１３．０°を越えると、クリーニングブレード６１が捲くれ上がる反転現象が発生するおそれがある。

廃トナーケース６３は、クリーニングブレード６１によって中間転写ベルト３１１から掻き取られた残留トナーを、廃トナーとして収容するための容器状の部材である。廃トナーケース６３に収容された廃トナーは、廃トナー搬送スクリュー（不図示）により廃トナー廃棄ボトル（不図示）へ搬送される。クリーニングブレード６１の短手方向他端部６１ｂは、この廃トナーケース６３の開口端部に接続されている。

すくいシール６２は、クリーニングブレード６１に対して中間転写ベルト３１１の回転方向上流側において、短手方向一端部が、中間転写ベルト３１１の対向ローラ３２３と接触する領域における外周面に軽く当接し、中間転写ベルト３１１の外周面上の残留トナーを掻き落とすことなく、クリーニングブレード６１の当接部へ通過させる。そして、すくいシール６２は、クリーニングブレード６１により掻き取られて廃トナーケース６３に収容されている廃トナーが、廃トナーケース６３から漏出することを防止する。本実施の形態では、すくいシール６２は、厚みが０．１ｍｍのウレタンゴムシートからなる。すくいシール６２の短手方向他端部は、廃トナーケース６３の開口端部に接続されている。

以上のように構成される中間転写体７０によれば、クリーニングブレード６１が、突出部３１１ｃの外方端面を滑るようにして、中間転写ベルト３１１外周面上でバウンドすることなく残留トナーを除去することができる。さらに、中間転写体７０は、クリーニングブレード６１が捲くれ上がり（反転）を起こすことなく、弾性変形しやすい弾性層３１１ａを有する中間転写ベルト３１１の外周面上を清浄化でき、クリーニング不良による画像不良の発生のない高画質画像を安定的に形成するのに寄与できる。

（画像形成装置）
図６は、本発明の実施の一形態である画像形成装置１の構成を示す図である。画像形成装置１は、カラー画像を形成可能とするタンデム方式のカラー画像形成装置である。画像形成装置１は、ネットワークを介して接続されたＰＣ（Personal Computer）等の各種端末装置から送信される画像データや、スキャナ等の原稿読み取り装置によって読み取られた画像データに基づいて、記録媒体となる記録用紙に対して、カラー画像またはモノクロ画像を形成するプリンタ機能を有するものである。

画像形成装置１は、トナー像形成部２０と１次転写部３１とを有する画像形成ステーション部２と、２次転写ステーション部３２と、定着手段４と、用紙供給手段５と、排紙手段６とを含んで構成される。画像形成ステーション部２は、カラー画像情報に含まれるイエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）およびブラック（ｋ）の各色の画像情報に対応するために、イエロー画像用、マゼンタ画像用、シアン画像用およびブラック画像用の４つの画像形成ステーションにわかれている。そして、後述する中間転写ベルト３１１の回転方向に、イエロー画像用、マゼンタ画像用、シアン画像用、ブラック画像用の画像形成ステーションがこの順に並設されている。

イエロー画像用、マゼンタ画像用、シアン画像用およびブラック画像用の４つの画像形成ステーションは、それぞれ、実質的に同一の構成を有しており、各色に対応する画像データに基づいて、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの画像を形成して、中間転写ベルト３１１上で重ね合わせて４色のトナーからなる画像を形成し、２次転写ステーション部３２で記録用紙上にトナー像を転写する。そして、記録用紙上のトナー像を定着手段４で加熱加圧することにより、記録用紙上にフルカラー画像を形成する。

画像形成ステーション部２を構成する各部材は、カラー画像情報に含まれるブラック（ｋ）、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）およびイエロー（ｙ）の各色の画像情報に対応するために、それぞれ４つずつ設けられる。ここでは、各色に応じて４つずつ設けられる各部材は、各色を表すアルファベットを参照符号の末尾に付して区別し、総称する場合は参照符号のみで表す。

画像形成ステーション部２は、トナー像形成部２０と１次転写部３１を有する。トナー像形成部２０は、感光体２１と、帯電手段２２と、露光ユニット２３と、現像手段２４と、クリーナ２５とを含む。帯電手段２２、現像手段２４およびクリーナ２５は、感光体２１の回転方向まわりに、この順序で配置される。

感光体２１は、ＯＰＣ（Organic Photoconductor；有機光導電体）などの感光性材料を表面に有する略円筒のドラム形状を呈し、露光ユニット２３の上方に配設され、駆動手段と制御手段によって、所定方向に回転駆動するように制御されている。帯電手段２２は、感光体２１の表面を所定の電位に均一に帯電するためのスコロトロン方式の帯電器であって、感光体２１の外周面に近接して配置されている。

露光ユニット２３は、画像処理部（不図示）から出力された画像データに基づいて、帯電手段２２にて帯電される感光体２１の表面にレーザ光を照射して露光することにより、感光体２１表面における露光部の電位を低下させ、当該表面に画像データに応じた静電潜像を書込み形成する機能を有する。露光ユニット２３は、各色に対応する画像形成ステーションに応じて、イエロー、マゼンタ、シアン、またはブラックに対応する画像データが入力されることにより、対応する色に応じた静電潜像を形成するようになっている。露光ユニット２３としては、レーザ照射部および反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）の他、ＥＬ（Electro Luminescence）やＬＥＤ（Light Emitting
Diode）などの発光素子をアレイ状に並べた書込み装置（たとえば、書込みヘッド）を使用することができる。

現像手段２４は、現像剤を担持する現像剤潜像体となる現像ローラと、現像剤を収容する現像槽とを備える。ここで、本実施の形態では、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を用いて、露光ユニット２３にて感光体２１表面に形成された静電潜像を当該トナーにて反転現像してトナー像を形成する。なお、現像剤としては、二成分現像剤に限定されるものではなく、一成分現像剤も用いることができる。また、現像手段２４は、各色に対応したそれぞれのトナーを収容し、トナーの消費量に応じて現像槽にトナーを補給するトナーボトル２４１を備える。現像ローラは、トナーが感光体２１へ移動し得る現像領域へ現像剤を搬送するように構成されている。また、現像槽に収容される現像剤中のトナーは、感光体２１に帯電される表面電位と同極性に帯電されている。なお、感光体２１に帯電される表面電位の極性および使用するトナーの帯電極性は、ここでは、何れもマイナスとされている。

クリーナ２５は、中間転写ベルト３１１へのトナー像転写後に、感光体２１の外周面上に残留しているトナーを除去・回収するものであり、ウレタンゴムからなるクリーニングブレードを感光体２１表面に当接している。

１次転写部３１は、中間転写ベルト３１１およびベルトクリーニング手段６０を含む前述した中間転写体７０と、１次転写ローラ３１３とによって構成される。

中間転写ベルト３１１は、前述したように、２次転写ステーション部３２の構成部材の一部材である転写ローラ３２１と、ベルトクリーニング手段６０のクリーニングブレード６１と対向するように設けられる対向ローラ３２３とによって張架されてループ状の移動経路を形成する無端状のベルト部材であり、対向ローラ３２３の回転に伴って回転駆動される。

中間転写ベルト３１１が、感光体２１に接しながら感光体２１を通過するとき、中間転写ベルト３１１を介して感光体２１に対向配置される１次転写ローラ３１３から、感光体２１表面のトナーの帯電極性とは逆極性（ここでは、正極性）の転写バイアスが印加され、感光体２１の表面に形成されたトナー像が中間転写ベルト３１１上へ転写されて担持される。

中間転写ベルト３１１は、各色の画像形成ステーションの感光体２１上に形成されたトナー像を、位置を合わせて重ね合わせることにより、４色のトナーからなるトナー像を、表面のトナー像担持領域（弾性層３１１ａ）内に担持する。中間転写ベルト３１１の外周面上に担持される４色のトナーからなるトナー像は、中間転写ベルト３１１が回転されることによって、２次転写ステーション部３２へ搬送される。

ベルトクリーニング手段６０は、２次転写ステーション部３２における記録用紙へのトナー像転写後に、中間転写ベルト３１１の外周面上に残留している残留トナーを除去・回収する。

２次転写ステーション部３２では、中間転写ベルト３１１を懸架する転写ローラ３２１に対して、２次転写ローラ３２２が中間転写ベルト３１１を介して対向して配置されている。転写ローラ３２１は、外径３０ｍｍで、厚み０．８ｍｍのアルミニウム（Ａ５０５２）の円筒端部に導電性の樹脂フランジを設け、ボールベアリングを介して回転軸まわりに回転可能に支持されている。また、転写ローラ３２１は、中間転写ベルト３１１の回転に従動して回転される。そして、２次転写ローラ３２２は、中間転写ベルト３１１上に担持されるトナー像の搬送とタイミングを合わせて用紙供給手段５によって供給搬送される記録用紙を介して、中間転写ベルト３１１に圧接する。この２次転写ローラ３２２と中間転写ベルト３１１との圧接部分が転写ニップ部となる。中間転写ベルト３１１上に担持されるトナー像と記録用紙とが、タイミングを合わせて転写ニップ部を通過するとき、２次転写ローラ３２２にはトナーを引きつける正電位（転写電界）が印加され、中間転写ベルト３１１上のトナー像を記録用紙へ転写させる。

定着手段４は、２次転写ステーション部３２よりも記録用紙の搬送方向下流側に設けられ、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２とを含む。加熱ローラ４１は図示しない駆動手段によって回転駆動可能に設けられ、記録用紙に転写されて担持されるトナー像を構成するトナーを加熱して溶融させ、記録用紙に定着させる。加熱ローラ４１の内部には図示しない加熱手段が設けられる。加熱手段は、加熱ローラ４１表面が所定の温度（加熱温度）になるように加熱ローラ４１を加熱する。加熱手段には、たとえば、ヒータ、ハロゲンランプなどを使用できる。

加圧ローラ４２は加熱ローラ４１に圧接するように設けられ、加圧ローラ４２の回転駆動に従動回転可能に支持される。加圧ローラ４２は、加熱ローラ４１によってトナーが溶融して記録用紙に定着する際に、トナーと記録媒体とを押圧することによって、トナー像の記録用紙への定着を補助する。加熱ローラ４１と加圧ローラ４２との圧接部が定着ニップ部である。定着手段４によれば、２次転写ステーション部３２においてトナー像が転写された記録用紙が、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２とによって挟持され、定着ニップ部を通過する際に、トナー像が加熱下に記録用紙に押圧されることによって、トナー像が記録用紙に定着され、画像が形成される。

用紙供給手段５は、用紙給紙トレイ５１と、ピックアップローラ５２と、レジストローラ５３と、搬送ローラ５４と、用紙ガイド５５とを含む。用紙給紙トレイ５１は画像形成装置１の鉛直方向下部に設けられ、記録用紙を貯留する容器状部材である。記録用紙としては、普通紙、カラーコピー用紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート、葉書などを挙げることができる。

ピックアップローラ５２は、用紙給紙トレイ５１に貯留される記録用紙を１枚ずつ取り出し、レジストローラ５３に向けて送給する。レジストローラ５３は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ部材であり、ピックアップローラ５２から送給される記録用紙を、中間転写ベルト３１１に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、転写ニップ部に送給されるように、記録用紙の搬送経路を規定する用紙ガイド５５に送給する。用紙ガイド５５に送給された記録用紙は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ部材である搬送ローラ５４に搬送され、転写ニップ部に搬送される。

排紙手段６は、排出ローラ６ａを含む。排出ローラ６ａは、用紙搬送方向において定着手段４における定着ニップ部よりも下流側に設けられ、定着手段４によって画像が定着された記録用紙を、画像形成装置１の鉛直方向上面に設けられる排出トレイに排出する。排出トレイは、画像が定着された記録用紙を貯留する。

以上のように構成される画像形成装置１によれば、中間転写ベルト３１１およびベルトクリーニング手段６０を含む前述した中間転写体７０を備えることによって、中間転写ベルト３１１のクリーニング不良に基づく画像不良のない高画質画像を長期的にかつ安定的に形成できる。

（実施例）
次に、実施例および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明する。以下に示す実施例１〜５の中間転写体と、比較例１〜４の中間転写体とを、シャープ株式会社製のカラー複合機ＭＸ−７００１Ｎに搭載し、クリーニングブレードの捲くれ上がり性、クリーニング性、および用紙裏汚れ性を評価した。

＜クリーニングブレードの捲くれ上がり性＞
記録用紙の印字枚数が１０万枚に到達するまでカラー複合機を稼動させた。そして、印字枚数の１万枚ごとに、クリーニングブレードが、中間転写ベルトの回転に応じて捲くれ上がる反転現象が、発生したか否かを目視によって確認した。評価基準は以下のとおりである。
◎：印字枚数が１０万枚に到達した時点においてもクリーニングブレードの反転現象が発生しない。
○：印字枚数が１０万枚に到達した時点ではクリーニングブレードの反転現象が発生したが、印字枚数が９万枚まで、クリーニングブレードの反転現象が発生しない。
△：印字枚数が５〜９万枚の時点で、クリーニングブレードの反転現象が発生。
×：印字枚数が５万枚以下で、クリーニングブレードの反転現象が発生。

＜クリーニング性＞
記録用紙の印字枚数が１０万枚に到達するまでカラー複合機を稼動させた。そして、印字枚数の１万枚ごとに、印字された画像および中間転写ベルトに、縦スジが発生するか否かを目視によって確認した。評価基準は以下のとおりである。
◎：印字枚数が１０万枚に到達した時点においても、印字画像および中間転写ベルトに縦スジが発生しない。
○：印字枚数が９万枚の時点で、印字画像に縦スジの発生はないものの、中間転写ベルトに僅かなスジが発生。
△：印字枚数が５〜９万枚の時点で、印字画像の両端に幅０．５ｍｍの縦スジが発生。
×：印字枚数が５万枚以下で、印字画像の両端に幅２ｍｍの縦スジが発生。

（実施例１）
中間転写ベルトおよびクリーニングブレードを、以下に示すように構成した。

［中間転写ベルト］
中間転写ベルトは、幅３５７ｍｍのポリイミドからなる基体の表面における幅方向中央部に、幅３３７ｍｍ、厚み１５０μｍ、表面粗さ（算術平均粗さＲａ）３ｎｍのウレタンゴムからなる弾性層が形成され、さらに弾性層の表面に４つの突出部が形成されたものである。４つの各突出部は、中間転写ベルトの回転方向に平行（幅方向に垂直）で、かつ幅方向に等間隔（間隔幅：７０ｍｍ）に設けられている。また、各突出部は、断面形状が矩形状で、最小幅寸法が３．０μｍ、最大幅寸法が４．５μｍ、最小突出高さが３．０μｍ、最大突出高さが４．５μｍである。

そして、中間転写ベルトは、回転周速度２２０ｍｍ／ｓｅｃで回転搬送され、蛇行幅が０．５〜３ｍｍの範囲であった。

［クリーニングブレード］
クリーニングブレードとしては、長手方向幅３４０ｍｍ、短手方向幅９．０ｍｍ、厚さ２．０ｍｍ、ヤング率８７０ｇｆ／ｍｍ^２のウレタンゴム製ブレードを用いた。そして、クリーニングブレードの短手方向一端（当接辺）が、中間転写ベルトの外周面における対向ローラと接触する領域に当接するように配置した。ここで、クリーニングブレードは、中間転写ベルトの回転方向に対して対向する向きに配設され、中間転写ベルトとの当接角は９．２°、当接圧（線圧）は２．９ｇｆ／ｍｍ、弾性層のひずみ量は１．２ｍｍとした。

（実施例２）
［中間転写ベルト］
弾性層の厚みが２５０μｍであること以外は、実施例１における中間転写ベルトと同様に構成した。

［クリーニングブレード］
長手方向幅が３４１ｍｍであること以外は、実施例１におけるクリーニングブレードと同様に構成した。

（実施例３）
［中間転写ベルト］
弾性層の厚みが４００μｍであること以外は、実施例１における中間転写ベルトと同様に構成した。

［クリーニングブレード］
長手方向幅が３４２ｍｍであること以外は、実施例１におけるクリーニングブレードと同様に構成した。

（実施例４）
［中間転写ベルト］
弾性層の厚みが７５μｍであり、弾性層の表面上に形成される各突出部が、最小幅寸法２．０μｍ、最大幅寸法４．０μｍ、最小突出高さ２．０μｍ、最大突出高さ４．０μｍであること以外は、実施例１における中間転写ベルトと同様に構成した。

［クリーニングブレード］
実施例１におけるクリーニングブレードと同様に構成した。

（実施例５）
［中間転写ベルト］
弾性層の厚みが４２０μｍであり、弾性層の表面上に形成される各突出部が、最小幅寸法４．０μｍ、最大幅寸法６．０μｍ、最小突出高さ４．０μｍ、最大突出高さ６．０μｍであること以外は、実施例１における中間転写ベルトと同様に構成した。

［クリーニングブレード］
実施例１におけるクリーニングブレードと同様に構成した。

（比較例１）
［中間転写ベルト］
弾性層が幅３３１ｍｍ、厚さ２５０μｍであること以外は、実施例１における中間転写ベルトと同様に構成した。

［クリーニングブレード］
長手方向幅が、中間転写ベルトの弾性層の幅と同一の３３１ｍｍであること以外は、実施例１におけるクリーニングブレードと同様に構成した。

（比較例２）
［中間転写ベルト］
弾性層の厚みが２５０μｍであること以外は、実施例１における中間転写ベルトと同様に構成した。

［クリーニングブレード］
長手方向幅が、中間転写ベルトの弾性層の幅よりも小さい３２７ｍｍであること以外は、実施例１におけるクリーニングブレードと同様に構成した。

（比較例３）
［中間転写ベルト］
弾性層の厚みが２５０μｍであり、弾性層の表面上に形成される各突出部が、最小幅寸法および最大幅寸法が２．０μｍ未満、最小突出高さおよび最大突出高さが２．０μｍ未満であること以外は、実施例１における中間転写ベルトと同様に構成した。

［クリーニングブレード］
実施例１におけるクリーニングブレードと同様に構成した。

（比較例４）
［中間転写ベルト］
弾性層の厚みが２５０μｍであり、弾性層の表面上に形成される各突出部が、最小幅寸法５．０μｍ、最大幅寸法７．０μｍ、最小突出高さ５．０μｍ、最大突出高さ７．０μｍであること以外は、実施例１における中間転写ベルトと同様に構成した。

［クリーニングブレード］
長手方向幅が３４１ｍｍであること以外は、実施例１におけるクリーニングブレードと同様に構成した。

＜評価結果＞
表１に評価結果を示す。

表１から明らかなように、クリーニングブレードの長手方向幅が中間転写ベルトの弾性層の幅よりも大きく設定され、弾性層表面上に形成される突出部が、最小突出高さ２．０μｍ以上、最大突出高さ６．０μｍ以下であり、かつ、最小幅寸法２．０μｍ以上、最大幅寸法６．０μｍ以下である実施例１〜５では、クリーニングブレードの反転現象が発生することが抑制され、長期間にわたって良好なクリーニング性が得られる。

１ 画像形成装置
２ 画像形成ステーション部
４ 定着手段
５ 用紙供給手段
６ 排紙手段
２０ トナー像形成部
３１ １次転写部
３２ ２次転写ステーション部
６０ ベルトクリーニング手段
６１ クリーニングブレード
６２ すくいシール
６３ 廃トナーケース
７０ 中間転写体
３１１ 中間転写ベルト
３１１ａ 弾性層
３１１ｂ 基体
３１１ｃ 突出部
３２１ 転写ローラ
３２３ 対向ローラ

Claims (6)

1. 複数の支持ローラによって張架されて回転可能に設けられ、トナー像を外周面において担持搬送する無端状の中間転写ベルトと、
   トナー像が記録媒体に転写された後に中間転写ベルトの外周面上に残留する残留トナーを除去するベルトクリーニング手段とを含み、
   中間転写ベルトは、
   基体と、
   基体の表面に形成される弾性層と、
   弾性層の表面から外方に突出し、中間転写ベルトの回転方向に平行に延びて全周にわたって設けられる幅方向に複数の突出部であって、外方端面の幅寸法および突出高さの最小値が２．０μｍ以上であり、かつ、幅寸法および突出高さの最大値が６．０μｍ以下である突出部とを有し、
   ベルトクリーニング手段は、
   板状弾性部材で形成されて、中間転写ベルトの外周面に当接して残留トナーを除去するクリーニングブレードであって、中間転写ベルトの外周面に当接する端辺である当接辺が直線状で、中間転写ベルトの幅方向に平行になるように設けられ、中間転写ベルトの幅方向における弾性層の幅よりも当接辺の辺長が長いクリーニングブレードと、
   クリーニングブレードの当接辺以外の端辺を支持し、クリーニングブレードが除去した残留トナーを収容する筐体とを備えることを特徴とする中間転写体。
2. 前記クリーニングブレードは、前記当接辺の辺長が、中間転写ベルトの幅方向における弾性層の幅と蛇行幅とを加算した長さよりも長くなるように形成されることを特徴とする請求項１記載の中間転写体。
3. 前記中間転写ベルトは、幅方向における基体の幅が弾性層の幅よりも長くなるように形成され、
   前記クリーニングブレードは、前記当接辺の辺長が、中間転写ベルトの幅方向における基体の幅以下となるように形成されることを特徴とする請求項１または２記載の中間転写体。
4. 前記クリーニングブレードは、前記当接辺が、線圧１．５〜４．５ｇｆ／ｍｍで中間転写ベルトの外周面に当接するように設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の中間転写体。
5. 前記クリーニングブレードの当接辺は、中間転写ベルトの弾性層が、その厚みに対して１．０〜１０％の割合でひずむように当接することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の中間転写体。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の中間転写体を備えることを特徴とする画像形成装置。

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