JP2004279738A

JP2004279738A - Image forming apparatus

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

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a good transferred image by suppressing the occurrence of cracks in a photoreceptive layer formed on the surface of an intermediate transfer body in an image forming apparatus. <P>SOLUTION: The intermediate transfer belt 15 for intermediately transferring/carrying a toner image formed on a photoreceptor drum 11 for carring a toner image is constituted of a base layer 15a, an elastic layer 15b laminated on the base layer 15a, the photoreceptive layer 15d for carrying the toner image, and a shock absorbing layer 15c arranged between the elastic layer 15b and the photoreceptive layer 15d, and having Young's modulus larger than that of the elastic layer 15b, and smaller than that of the photoreceptive layer 15d. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

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[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer and a copying machine, and more particularly, to an image forming apparatus using an electrophotographic method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, for image forming apparatuses such as printers, copiers, and facsimile machines, for example, a full-color tandem machine has been proposed for the purpose of forming a color image with high speed and high image quality. In a typical tandem machine, four image forming units of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are arranged in parallel with each other. After the yellow, magenta, cyan, and black toner images sequentially formed on the intermediate transfer belt, which is an intermediate transfer body, are temporarily transferred in a multiplex manner (primary transfer), and then transferred from the intermediate transfer belt onto transfer paper. A method of forming a full-color or black-and-white (monochrome) image by collectively transferring (secondary transfer) and fixing the toner image formed on the transfer paper is exemplified.
[0003]
In a conventional image forming apparatus employing such an intermediate transfer method, the intermediate transfer belt is formed of a material having high hardness such as a resin. For this reason, at the time of primary transfer in which the toner image is transferred from the photosensitive drum constituting the image forming unit to the intermediate transfer belt, only the edge portion is transferred and the center portion is not transferred, that is, a so-called hollow defect phenomenon occurs. There are cases. Similarly, at the time of the secondary transfer in which the transfer paper is collectively transferred from the intermediate transfer belt onto the transfer paper, if the transfer paper is high in hardness, for example, an OHP film, a hollow phenomenon similarly occurs. This phenomenon appears remarkably when the toner image is formed by thin lines such as characters. This is because, during the primary transfer and the secondary transfer, the photosensitive drum and the intermediate transfer belt, and the intermediate transfer belt and the OHP film, which have high hardness, come into contact with each other. It is considered that the transfer electric field is concentrated on the edge portion of the toner image having a high charge density because the transfer electric fields are substantially parallel to each other.
[0004]
Therefore, in order to improve the hollow phenomenon of the character portion, a proposal has been made to form the surface of the intermediate transfer belt with an elastic body. That is, by making the surface of the intermediate transfer belt elastic, the intermediate transfer belt is deformed in accordance with the thickness of the toner image in the transfer portion, thereby suppressing the transfer electric field from being concentrated on the edge portion of the toner image. , It is possible to improve the hollow phenomenon.
However, when the surface of the intermediate transfer belt is formed of an elastic material, cracks may be generated in the elastic layer due to expansion and contraction of the elastic layer caused by rotating the intermediate transfer belt while being stretched.
[0005]
Here, as a conventional technique, a base layer composed of at least one layer as an intermediate transfer member, and at least one elastic layer disposed on the base layer, and the thickness ratio of the base layer and the elastic layer is set to 0.1 to 0.1. As a first technique, there is a technique for preventing a crack from being generated in a surface layer of an intermediate transfer member (see Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2001-100545 A (pages 7-8, FIG. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional image forming apparatus, when the surface of the intermediate transfer belt is formed of an elastic body, if the elastic body has a high resistance, the intermediate transfer belt is gradually formed by repeating the transfer during the image forming operation. Charge is accumulated on the surface of the substrate, so that the required transfer charge cannot be supplied. On the other hand, if the elastic body has a low resistance, the transfer electric field reaches a region where the photosensitive drum and the intermediate transfer belt in the transfer pre-nip portion are not in close contact with each other, and the toner scatters around the toner image during transfer. Occurs. Therefore, a new photosensitive layer is formed on the surface of the elastic layer, and at the time of transfer, the dark resistance of the photosensitive layer is used to maintain high resistance to suppress toner scattering, while irradiating the photosensitive layer with light after transfer. In this case, a method has been considered in which the charge accumulated in the photosensitive layer is eliminated to thereby sufficiently supply a transfer electric field during transfer.
However, since the Young's modulus of the photosensitive layer is more than 100 times larger than that of the elastic layer, and the Young's modulus of each layer is extremely different, when the intermediate transfer belt is rotated while being stretched, the photosensitive layer expands and contracts. Can not expand and contract to follow. For this reason, there is a problem that a crack is generated on the surface of the photosensitive layer, and a resistance unevenness occurs at a portion where the crack is generated, thereby causing an image defect due to poor transfer.
[0008]
According to the technology for adjusting the thickness ratio between the base layer and the elastic layer described in Patent Document 1, when the photosensitive layer is formed on the surface of the elastic layer, the difference in the expansion and contraction ratio between the photosensitive layer and the elastic layer is caused. Cracks generated on the surface of the photosensitive layer cannot be eliminated.
[0009]
The present invention has been made to solve the above technical problems, and an object of the present invention is to suppress the occurrence of cracks in a photosensitive layer formed on the surface of an intermediate transfer member. To obtain a good transfer image.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
With such an object, an image forming apparatus according to the present invention includes an intermediate transfer belt that intermediately transfers and carries a toner image formed on an image carrier on which a toner image is carried, a base layer, and an elastic layer laminated on the base layer. Layer, a photosensitive layer carrying the toner image, and a buffer layer formed between the elastic layer and the photosensitive layer, the Young's modulus being larger than the elastic layer's Young's modulus and smaller than the photosensitive layer's Young's modulus. It is characterized by having been constituted. Furthermore, the intermediate transfer belt has a plurality of buffer layers, and the plurality of buffer layers are arranged so that the Young's modulus increases from the elastic layer side to the photosensitive layer side. Further, the intermediate transfer belt may be characterized in that the buffer layer has a thickness of 10 μm to 20 μm.
[0011]
The image forming apparatus according to the present invention further includes an intermediate transfer belt that intermediately transfers and carries the toner image formed on the image carrier on which the toner image is carried, a base layer, a photosensitive layer that carries the toner image, and a base layer. And an elastic layer formed between the base layer and the photosensitive layer, the Young's modulus being smaller than the Young's modulus of the photosensitive layer, and being increased from the base layer toward the photosensitive layer. It is characterized by. Further, the intermediate transfer belt can be characterized in that the elastic layer is configured such that the Young's modulus increases continuously from the base layer side to the photosensitive layer side. Furthermore, the intermediate transfer belt may be characterized in that the elastic layer is configured so that the Young's modulus increases stepwise from the base layer side to the photosensitive layer side.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating an image forming apparatus to which the exemplary embodiment is applied. The image forming apparatus shown in FIG. 1 is an image forming apparatus of a so-called tandem type, that is, a so-called intermediate transfer system, in which a plurality of image forming units 10 (10Y, 10M, 10C, 10K), an intermediate transfer belt 15 for sequentially transferring (primary transfer) and holding each color component toner image formed by each image forming unit 10, and a recording material for a superimposed toner image transferred on the intermediate transfer belt 15. The secondary transfer unit 20 includes a secondary transfer unit 20 that performs batch transfer (secondary transfer) on a sheet P (transfer material) and a fixing unit 60 that fixes the secondary-transferred image on the sheet P. Further, a control unit 40 for controlling the operation of each device (each unit) is provided.
[0013]
In the present embodiment, each of the image forming units 10 (10Y, 10M, 10C, and 10K) includes a photosensitive drum 11 that rotates in the direction of arrow A, a charger 12 that charges the photosensitive drum 11, and a photosensitive drum 12. A laser exposure device 13 (exposure beam Bm is shown in the figure) for forming an electrostatic latent image on the body drum 11, each color component toner is stored, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 is made visible by the toner. A developing device 14 for forming an image, a primary transfer roll 16 for transferring each color component toner image formed on the photosensitive drum 11 to the intermediate transfer belt 15, a drum cleaner 17 for removing residual toner on the photosensitive drum 11, and the like. Electrophotographic devices are sequentially arranged. These image forming units 10 are arranged substantially linearly in the order of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) from the upstream side of the intermediate transfer belt 15.
[0014]
The intermediate transfer belt 15, which is an intermediate transfer member, is constituted by a film-shaped endless belt. The intermediate transfer belt 15 is circulated (rotated) at a predetermined speed in a direction B shown in the figure by various rolls. The various rolls include a drive roll 31 driven by a motor (not shown) having an excellent constant speed to circulate and drive the intermediate transfer belt 15, and an intermediate roller extending substantially linearly along the direction in which the photosensitive drums 11 are arranged. A support roll 32 that supports the transfer belt 15, a tension roll 33 that applies a constant tension to the intermediate transfer belt 15 and functions as a correction roll that prevents the intermediate transfer belt 15 from meandering, and a backup provided in the secondary transfer unit 20. The cleaning unit includes a roll 25 and a cleaning backup roll 34 provided in a cleaning unit that scrapes residual toner on the intermediate transfer belt 15.
[0015]
A voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied to each of the primary transfer rolls 16 provided inside the intermediate transfer belt 15 which is opposed to each of the photosensitive drums 11 and extends substantially linearly. As a result, the toner images on the respective photosensitive drums 11 are sequentially electrostatically attracted to the intermediate transfer belt 15, and a superimposed toner image is formed on the intermediate transfer belt 15.
[0016]
The secondary transfer unit 20 includes a secondary transfer conveyance belt 21 disposed on the toner image bearing surface side of the intermediate transfer belt 15, a backup roll 25, and the like. The backup roll 25 is made of a tube of blended rubber of CPDM and NBR having carbon dispersed on the surface, and is made of CPDM rubber inside, so that the surface resistivity is 10 ⁷ to 10 ¹⁰ Ω / □ and the roll diameter is 28 mm. The hardness is set to, for example, 70 ° (Asker C). The backup roll 25 is disposed on the back side of the intermediate transfer belt 15 and forms a counter electrode of the secondary transfer conveyance belt 21, and a metal power supply roll 26 to which a secondary transfer bias is stably applied is abutted. Have been.
[0017]
On the other hand, the secondary transfer conveyance belt 21 is a semiconductive endless belt stretched by a driving roll 22 and an idle roll 23 and having a volume resistivity of, for example, 10 ⁶ to 10 ¹⁰ Ωcm. The secondary transfer conveyance belt 21 is conveyed at a predetermined speed by a drive roll 22, and is given a predetermined tension by an idle roll 23. The drive roll 22 is disposed in pressure contact with the backup roll 25 with the secondary transfer conveyance belt 21 and the intermediate transfer belt 15 interposed therebetween, and performs a secondary transfer roll for performing secondary transfer on the paper P conveyed on the secondary transfer conveyance belt 21. Functioning as
[0018]
A belt cleaner 35 that removes residual toner and paper dust on the intermediate transfer belt 15 after the secondary transfer and cleans the surface of the intermediate transfer belt 15 is provided downstream of the secondary transfer unit 20 of the intermediate transfer belt 15. Are provided so as to be able to freely come and go. On the other hand, on the upstream side of the yellow image forming unit 10Y, a reference sensor (home position sensor) for generating a reference signal serving as a reference for setting an image forming timing in each image forming unit 10 (10Y, 10M, 10C, 10K). ) 42, and an image density sensor 43 for adjusting image quality is provided downstream of the black image forming unit 10K. The reference sensor 42 recognizes a predetermined mark provided on the back side of the intermediate transfer belt 15 and generates a reference signal. Each of the image forming units is controlled by an instruction from the control unit 40 based on the recognition of the reference signal. 10 (10Y, 10M, 10C, 10K) is configured to start image formation.
[0019]
Further, in the present embodiment, as a paper transport system, a paper tray 50 for storing the paper P, a pickup roll 51 for taking out and transporting the paper P accumulated on the paper tray 50 at a predetermined timing, and a pickup roll 51 are provided. The transport roll 52 transports the fed-out paper P, the transport chute 53 transports the paper P transported by the transport roll 52 to the secondary transfer unit 20, and is transported after being secondary-transferred by the secondary transfer transport belt 21. A transport belt 55 that transports the paper P to the fixing device 60 is provided.
[0020]
Next, a basic image forming process of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described. Image data output from an unillustrated image reading device (IIT) or an unillustrated personal computer (PC) is input to an image forming apparatus as illustrated in FIG. In the image forming apparatus, after an image processing device (IPS) (not shown) performs predetermined image processing, an image forming operation is performed by the image forming unit 10 or the like. The image processing apparatus (IPS) performs predetermined processing such as shading correction, positional deviation correction, brightness / color space conversion, gamma correction, various image editing such as frame erasing, color editing, and moving editing on the input reflectance data. Image processing is performed. The image data subjected to the image processing is converted into four color material gradation data of Y, M, C, and K, and output to the laser exposure device 13.
[0021]
The laser exposure device 13 irradiates, for example, an exposure beam Bm emitted from a semiconductor laser to each of the photosensitive drums 11 of the image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K according to the input color material gradation data. I have. In the photoconductor drums 11 of the image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K, after the surface is charged by the charger 12, the surface is scanned and exposed by the laser exposure device 13 to form an electrostatic latent image. The formed electrostatic latent image is developed in each of the image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K as a toner image of each color of Y, M, C, and K.
[0022]
The toner images formed on the photosensitive drums 11 of the image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K are transferred onto the intermediate transfer belt 15 at a primary transfer section where the respective photosensitive drums 11 and the intermediate transfer belt 15 abut. Transcribed. More specifically, in the primary transfer section, a voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied to the base material of the intermediate transfer belt 15 by the primary transfer roll 16 so that the unfixed toner image is applied to the surface of the intermediate transfer belt 15. And the primary transfer is performed. The unfixed toner image primary-transferred in this way is conveyed to the secondary transfer unit 20 as the intermediate transfer belt 15 rotates.
[0023]
On the other hand, in the paper transport system, the pickup roll 51 rotates in synchronization with the timing of image formation, and paper P of a predetermined size is supplied from the paper tray 50. The paper P supplied by the pickup roll 51 is transported by the transport roll 52, and reaches the secondary transfer unit 20 via the transport chute 53. Before reaching the secondary transfer section 20, the sheet P is temporarily stopped, and the registration roll (not shown) rotates in accordance with the movement timing of the intermediate transfer belt 15 carrying the toner image as described above. Thus, the position of the sheet P and the position of the toner image are aligned.
[0024]
In the secondary transfer section 20, the drive roll 22 is pressed against the backup roll 25 via the semiconductive secondary transfer conveyance belt 21 and the intermediate transfer belt 15. At this time, the sheet P conveyed in a timely manner is sandwiched between the intermediate transfer belt 15 and the secondary transfer conveyance belt 21. At this time, when a voltage (regular transfer bias) having the same polarity as the charging polarity of the toner is applied to the power supply roll 26, a transfer electric field is formed on the intermediate transfer belt 15 as a counter electrode on the secondary transfer conveyance belt 21. The carried unfixed toner image is electrostatically transferred to the sheet P at a secondary transfer position pressed by the drive roll 22 and the backup roll 25.
[0025]
Thereafter, the sheet P on which the toner image has been electrostatically transferred is conveyed as it is while being separated from the intermediate transfer belt 15 by the secondary transfer conveyance belt 21, and is provided downstream of the secondary transfer conveyance belt 21 in the sheet conveyance direction. Transport belt 55. The transport belt 55 transports the paper P to the fixing device 60 in accordance with the optimal transport speed of the fixing device 60. The unfixed toner image on the sheet P conveyed to the fixing unit 60 is fixed on the sheet P by undergoing a fixing process with heat and pressure by the fixing unit 60, and the sheet P on which the fixed image is formed is discharged by a discharge roll. (Not shown) to be discharged outside the apparatus. On the other hand, after the transfer to the paper P is completed, the residual toner remaining on the intermediate transfer belt 15 is conveyed to the cleaning unit with the rotation of the intermediate transfer belt 15, and the intermediate toner is transferred by the cleaning backup roll 34 and the belt cleaner 35. It is removed from the transfer belt 15.
[0026]
Next, the layer structure of the intermediate transfer belt 15 in the present embodiment will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating the layer structure of the intermediate transfer belt 15. As shown in FIG. 2, the intermediate transfer belt 15 includes a base layer 15a, an elastic layer 15b laminated on the base layer 15a to provide elasticity to the intermediate transfer belt 15, and formed on the surface of the intermediate transfer belt 15 and carrying a toner image. It mainly comprises a photosensitive layer 15d, and a buffer layer 15c formed between the elastic layer 15b and the photosensitive layer 15d.
[0027]
The base layer 15a is made of a resin such as polyimide or polyamide containing an appropriate amount of an antistatic agent such as carbon black, and is formed to have a volume resistivity of 10 ⁶ to 10 ¹⁴ Ωcm.
The elastic layer 15b is formed of rubber or an elastomer such as chloroprene rubber, urethane rubber, or fluorine-based rubber, and is configured such that the intermediate transfer belt 15 is deformed in the primary transfer portion and the secondary transfer portion according to the thickness of the toner image. It was done. The elastic layer 15b is formed such that the volume resistivity is 10 ⁶ to 10 ¹⁴ Ωcm.
[0028]
The photosensitive layer 15d is formed by laminating a photocarrier generation layer in which a phthalocyanine-based or bisazo-based pigment or the like is dispersed, and a carrier transport layer in which a hydrazone-based or arylamine-based compound is compatible with a resin such as polycarbonate. It is configured. The photosensitive layer 15d is formed on the surface of the intermediate transfer belt 15, and is configured to carry a toner image.
Here, if the surface of the intermediate transfer belt 15 has a low resistance, the transfer charge applied to the intermediate transfer belt 15 spreads in the horizontal direction, so that the photosensitive drum 11 and the intermediate transfer belt 15 The transfer electric field acts in a region where the toner particles are not in close contact with each other, causing toner scattering. On the other hand, since the dark resistance of the photosensitive layer 15d is as high as 10 ¹² Ωcm or more by forming the photosensitive layer 15d on the surface of the intermediate transfer belt 15, such toner scattering does not occur.
[0029]
On the other hand, when the surface of the intermediate transfer belt 15 has a high resistance, the charge is accumulated on the surface of the intermediate transfer belt 15 and the potential rises during the repetitive primary transfer operation. It cannot be supplied from the transfer roll 16.
On the other hand, by forming the photosensitive layer 15 d on the surface of the intermediate transfer belt 15, the intermediate transfer belt 15 is disposed after the primary transfer by using the discharging lamp 18 arranged on the upstream side of the primary transfer roll 16 in the conveyance direction of the intermediate transfer belt 15. By irradiating the surface of the transfer belt 15 with light, charges accumulated on the photosensitive layer 15d can be eliminated, so that sufficient transfer charges can be supplied from the primary transfer roll 16 at the time of primary transfer. .
[0030]
The buffer layer 15c is made of EP rubber, polyethylene, polystyrene, polyurethane, or the like. The buffer layer 15c is formed between the elastic layer 15b and the photosensitive layer 15d, and has a function as a buffer between the elastic layer 15b and the photosensitive layer 15d. That is, the magnitude of the Young's modulus of the buffer layer 15c is smaller than the Young's modulus of the photosensitive layer 15d and larger than the Young's modulus of the elastic layer 15b.
[0031]
As described above, by setting the magnitude of the Young's modulus of the buffer layer 15c between the Young's modulus of the photosensitive layer 15d and the Young's modulus of the elastic layer, the drive roll 31 and the support roll 32 for stretching the intermediate transfer belt 15 are provided. The sudden expansion and contraction of the elastic layer 15b generated in the vicinity of the tension roll 33, the backup roll 25, and the cleaning backup roll 34 is not directly transmitted to the photosensitive layer 15d, and the elastic layer 15b is absorbed by the buffer layer 15c. Can be done. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the photosensitive layer 15d due to rapid expansion and contraction of the elastic layer 15b.
[0032]
When the thickness of the buffer layer 15c is increased, the surface of the photosensitive layer 15d formed outside the buffer layer 15c is greatly affected by the extension of the elastic layer 15b, and cracks are easily generated. On the other hand, the carbon fiber mixed in the manufacturing process for thinning pierces the photosensitive layer 15d to form a low-resistance portion on the surface of the intermediate transfer belt 15, thereby causing an image defect due to poor transfer. For this reason, the thickness of the buffer layer 15c is preferably set in the range of 10 to 20 μm.
[0033]
Here, as shown in FIG. 3, the intermediate transfer belt 15 is stretched by four rolls of φ30 mm, and the minimum angle among the angles θ1, θ2, θ3, and θ4 formed by the tangent of the intermediate transfer belt 15 sandwiching the rolls (Minimum contact angle) was set to 60 ° (θ2 = 60 °), and the presence or absence of cracks in the photosensitive layer 15d after rotating the intermediate transfer belt 15 2500 times in an environment of 10 ° C was examined.
The following was compared as the configuration of the intermediate transfer belt 15. 4 shows a case where EP rubber having a Young's modulus of 4 MPa and a thickness of 10 μm is used as the buffer layer 15 c. FIG. 5 shows a case where a polyethylene having a Young's modulus of 500 MPa and a thickness of 10 μm is used as the buffer layer 15 c. The case where polystyrene having a Young's modulus of 3000 MPa and a thickness of 10 μm is used as the layer 15 c is shown. Here, the base layer 15a was made of polyimide having a Young's modulus of 5000 MPa and a thickness of 85 μm, the elastic layer 15b was made of a chloroprene rubber having a Young's modulus of 10 MPa and a thickness of 95 μm, and the photosensitive layer 15d was made of a polycarbonate having a Young's modulus of 2400 MPa and a thickness of 20 μm. The measurement of the Young's modulus was performed under JIS standards (the same applies hereinafter).
[0034]
4 to 6, in the intermediate transfer belt 15 of FIG. 5 in which the Young's modulus of the buffer layer 15c is smaller than that of the photosensitive layer 15d and larger than that of the elastic layer 15b, no crack is generated in the photosensitive layer 15d. . On the other hand, the intermediate transfer belt 15 of FIG. 4 in which the Young's modulus of the buffer layer 15c is smaller than any of the elastic layer 15b and the photosensitive layer 15d, and the Young's modulus of the buffer layer 15c is set to any one of the elastic layer 15b and the photosensitive layer 15d. In the intermediate transfer belt 15 shown in FIG. 6 having a larger size, cracks occurred in the photosensitive layer 15d.
[0035]
This is because, in the intermediate transfer belt 15 of FIG. 5 in which the Young's modulus of the buffer layer 15c is smaller than that of the photosensitive layer 15d and larger than that of the elastic layer 15b, the buffer layer 15c absorbs expansion and contraction of the elastic layer 15b, and the elastic layer 15b rapidly It is considered that the occurrence of cracks in the photosensitive layer 15d was suppressed even when a significant expansion and contraction occurred. On the other hand, the intermediate transfer belt 15 of FIG. 4 in which the Young's modulus of the buffer layer 15c is smaller than any of the elastic layer 15b and the photosensitive layer 15d, and the Young's modulus of the buffer layer 15c is smaller than that of any of the elastic layer 15b and the photosensitive layer 15d. In the intermediate transfer belt 15 of FIG. 6 having a large configuration, the buffer layer 15c cannot absorb the expansion and contraction of the elastic layer 15b, and the photosensitive layer 15d is cracked by the sudden expansion and contraction of the elastic layer 15b.
[0036]
Further, in the configuration of the intermediate transfer belt 15 shown in FIG. 7, the base layer 15a, the elastic layer 15b, and the photosensitive layer 15d are configured in the same manner as those shown in FIGS. 4 to 6, and the buffer layer 15c has a Young's modulus of 500 MPa. In the intermediate transfer belt 15 shown in FIG. 7, the Young's modulus of the buffer layer 15c is smaller than that of the photosensitive layer 15d and larger than that of the elastic layer 15b. As in the case of the intermediate transfer belt 15, no crack was generated in the photosensitive layer 15d.
As shown in FIG. 8, in the intermediate transfer belt 15 including the base layer 15a, the elastic layer 15b, and the photosensitive layer 15d without providing the buffer layer 15c, cracks occurred in the photosensitive layer 15d.
[0037]
As can be seen by comparing the intermediate transfer belt 15 having the configuration shown in FIGS. 4 to 8, a buffer layer 15 c is disposed between the elastic layer 15 b and the photosensitive layer 15 d in the intermediate transfer belt 15, and the buffer layer 15 c By making the Young's modulus smaller than that of the photosensitive layer 15d and larger than that of the elastic layer 15b, the occurrence of cracks in the photosensitive layer 15d of the intermediate transfer belt 15 can be suppressed.
[0038]
In the intermediate transfer belt 15 of the present embodiment, the buffer layer 15c is formed of one layer. However, the buffer layer 15c is formed of a plurality of layers, and the Young's modulus of each layer is changed from the base layer 15a to the photosensitive layer 15d. It can also be configured to be arranged to be large. Even with such a configuration, the rapid expansion and contraction of the elastic layer 15b is not directly transmitted to the photosensitive layer 15d, and the buffer layer 15c absorbs the expansion and contraction, thereby suppressing the occurrence of cracks in the photosensitive layer 15d. Can be.
[0039]
Next, the intermediate transfer belt 15 in the present embodiment may be configured as follows. That is, as shown in FIG. 9, the intermediate transfer belt 15 is formed by laminating the base layer 15a, the elastic layer 15b laminated on the base layer 15a to impart elasticity to the intermediate transfer belt 15, and the elastic layer 15b. And a photosensitive layer 15d carrying the same. The elastic layer 15b is configured such that the Young's modulus continuously increases from the base layer 15a toward the photosensitive layer 15d, and the Young's modulus of the elastic layer 15b on the photosensitive layer 15d side is smaller than that of the photosensitive layer 15d. I do.
The elastic layer 15b can be configured so that the Young's modulus increases continuously from the base layer 15a toward the photosensitive layer 15d by, for example, gradually changing the arrangement density of the rubber particles.
[0040]
With such a configuration, the elastic layer 15b has a sharper Young's modulus between the elastic layer 15b and the photosensitive layer 15d and has a Young's modulus smaller than that of the photosensitive layer 15d and larger than the elastic layer 15b. Since the elastic layer 15b does not directly transmit the expansion and contraction to the photosensitive layer 15d but transmits the elastic layer 15b itself to the photosensitive layer 15d by relaxing the expansion and contraction, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the photosensitive layer 15d. .
[0041]
Here, in the case where the Young's modulus of the elastic layer 15b is configured to continuously increase from the base layer 15a to the photosensitive layer 15d, the above-described configuration illustrated in FIG. The photosensitive layer 15d was checked for cracks after the intermediate transfer belt 15 was rotated 2500 times.
As the intermediate transfer belt 15, chloroprene rubber having a thickness of 95 μm and having a Young's modulus of the elastic layer 15b continuously changed from 10 MPa on the base layer 15a side (back side) to 400 MPa on the photosensitive layer 15d side (front side) was used. The configuration shown in FIG. 10 was compared with the configuration shown in FIG. 11 using chloroprene rubber having a uniform Young's modulus of 10 MPa of elastic layer 15b and a thickness of 95 μm. Here, the base layer 15a was made of polyimide having a Young's modulus of 5000 MPa and a thickness of 85 μm, and the photosensitive layer 15d was made of polycarbonate having a Young's modulus of 2400 MPa and a thickness of 20 μm.
[0042]
In the configuration of the intermediate transfer belt 15 shown in FIG. 10, no crack was generated in the photosensitive layer 15d. On the other hand, in the configuration of the intermediate transfer belt 15 shown in FIG. 11, cracks occurred in the photosensitive layer 15d.
In this manner, by forming the elastic layer 15b so that the Young's modulus increases continuously from the base layer 15a toward the photosensitive layer 15d, the elastic layer 15b itself relaxes the expansion and contraction of the elastic layer 15b, and the photosensitive layer 15d , The occurrence of cracks in the photosensitive layer 15d can be suppressed.
In addition, in addition to the configuration in which the Young's modulus of the elastic layer 15b continuously increases from the base layer 15a to the photosensitive layer 15d, the Young's modulus in the elastic layer 15b increases stepwise from the base layer 15a to the photosensitive layer 15d. You may comprise so that it may become large.
[0043]
Further, since the elastic layer 15b is configured so that the Young's modulus increases continuously from the base layer 15a toward the photosensitive layer 15d, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the photosensitive layer 15d. Can be made thin. For this reason, since the expansion and contraction of the photosensitive layer 15d can be suppressed smaller, cracks in the photosensitive layer 15d can be more effectively suppressed.
According to the findings of the present inventors, an excellent crack suppressing effect can be exhibited by configuring the elastic layer 15b to have a Young's modulus of 10 to 100 MPa on the base layer 15a side and 400 to 500 MPa on the photosensitive layer 15d side.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the photosensitive layer formed on the surface of the intermediate transfer member in the image forming apparatus and obtain a good transferred image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an image forming apparatus to which an exemplary embodiment is applied;
FIG. 2 is a diagram illustrating a layer structure of an intermediate transfer belt.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration used when checking for the presence or absence of cracks in a photosensitive layer of an intermediate transfer belt.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of an intermediate transfer belt.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of an intermediate transfer belt.
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of an intermediate transfer belt.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of an intermediate transfer belt.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of an intermediate transfer belt.
FIG. 9 is a diagram illustrating a layer structure of the intermediate transfer belt.
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an intermediate transfer belt.
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of an intermediate transfer belt.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 10Y, 10M, 10C, 10K ... Image forming unit, 11 ... Photoreceptor drum, 12 ... Charging device, 13 ... Laser exposure device, 14 ... Developing device, 15 ... Intermediate transfer belt, 15a ... Base layer, 15b: elastic layer, 15c: buffer layer, 15d: photosensitive layer, 16: primary transfer roll, 17: drum cleaner, 18: charging lamp, 20: secondary transfer unit, 21: secondary transfer conveyance belt, 22: drive Roll, 23: idle roll, 25: backup roll, 40: control unit, 50: paper tray, 60: fixing device

Claims

An image carrier on which the toner image is carried;
An intermediate transfer belt on which the toner image formed on the image carrier is intermediately transferred and carried;
The intermediate transfer belt is formed between a base layer, an elastic layer laminated on the base layer, a photosensitive layer carrying the toner image, and the elastic layer, and has a Young's modulus of the elastic layer. An image forming apparatus, comprising: a buffer layer having a higher modulus than the Young's modulus and a smaller modulus than the Young's modulus of the photosensitive layer.

2. The intermediate transfer belt according to claim 1, wherein the intermediate transfer belt has a plurality of buffer layers, and the plurality of buffer layers are arranged so that the Young's modulus increases from the elastic layer side to the photosensitive layer side. The image forming apparatus as described in the above.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the intermediate transfer belt has a thickness of the buffer layer of 10 μm to 20 μm.

An image carrier on which the toner image is carried;
An intermediate transfer belt on which the toner image formed on the image carrier is intermediately transferred and carried;
The intermediate transfer belt is formed between the base layer, the photosensitive layer carrying the toner image, and the base layer and the photosensitive layer, the Young's modulus is smaller than the Young's modulus of the photosensitive layer, and from the base layer side. An image forming apparatus, comprising: an elastic layer configured to increase toward the photosensitive layer.

The image forming apparatus according to claim 4, wherein the intermediate transfer belt is configured such that the elastic layer continuously increases in Young's modulus from the base layer side to the photosensitive layer side.

The image forming apparatus according to claim 4, wherein the intermediate transfer belt is configured such that the elastic layer gradually increases in Young's modulus from the base layer side to the photosensitive layer side.