JP2009048032A - 中間転写ベルト及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置のための、基材層、弾性層及び表面層を含む積層構造の中間転写ベルトであって、ベルト耳部からの破壊が生じ難いベルト及び中間転写ベルトが破断し難く、それだけ長期にわたり良好な画像を安定的に形成できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】ローラ８１、８２に巻き掛けて回転駆動可能の、少なくとも基材層８ａ、弾性層８ｂ及び表面層８ｃを含むベルト８であり、基材層８ａの幅Ｗａは層８ｂ、８ｃの幅Ｗｂｃより長く、層８ｂ、８ｃの両耳部８ｅは基材層両耳部８ａ’より内側にある中間転写ベルト８。ベルト８を採用した画像形成装置Ｐ。
【選択図】図２

Description

本発明は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を、張架ローラに巻き掛けられて回転駆動される無端の中間転写ベルトへ１次転写し、該中間転写ベルトから記録媒体へ２次転写できる、複写機、プリンタ、ファクシミリ機、これらのうち２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置及び該画像形成装置で用いる中間転写ベルトに関する。

電子写真方式等による画像形成装置では、感光体等の静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を最終的に記録紙等の記録媒体に転写し、定着させる。

静電潜像担持体上に現像形成されるトナー像は、例えばモノクロ画像形成装置では、通常、記録媒体へ直接転写され、定着されるが、中にはトナー像を一旦中間転写体に１次転写した後、該中間転写体から記録媒体へ２次転写し、定着させることもある。

それぞれが担当色トナーを保持する複数の現像器を用いてフルカラー画像等の多色画像を形成できるカラー画像形成装置、例えば所謂タンデム型フルカラー画像形成装置や４サイクル型フルカラー画像形成装置では、通常、静電潜像担持体上に現像形成されるトナー像は中間転写体へ１次転写され、該中間転写体から記録媒体へ２次転写され、定着される。

さらに説明すると、フルカラー画像等の多色画像を形成可能のカラー画像形成装置でも、一般的には、モノクロ画像を形成することもでき、モノクロ画像を形成するときは、一つの現像器が用いられる。

多色画像を形成するときは、それぞれ異なる色のトナーを保持した複数の現像器を用いて、静電潜像担持体上に各色のトナー像を形成し、これらトナー像を中間転写体上に重ねて転写し、該多重トナー像を中間転写体から記録媒体へ２次転写し、定着させる。

いずれにしても、このような中間転写体として、
ポリカーボネート樹脂（特開平６−９５５２１号公報参照）、
ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）（特開平５−２００９０４号公報、特開平６−２２８３３５号公報参照）、
ポリアルキレンフタレート（特開平６−１４９０８１号公報参照）、
ＰＣ（ポリカーボネート）／ＰＡＴ（ポリアルキレンテレフタレート）のブレンド材料（特開平６−１４９０８３号公報）、
ＥＴＦＥ（エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体）／ＰＣ、ＥＴＦＥ／ＰＡＴ、ＰＣ／ＰＡＴのブレンド材料（特開平６−１４９０７９号公報参照）
等の熱可塑性樹脂にカーボンブラック等の導電性材料を分散させた材料からなる導電性無端ベルトを用いることが提案がされている。

また、機械的特性が優れた材料としてはポリイミド樹脂を挙げることができ、例えば、特許第２５６０７２７号公報（特開昭６３−３１１２６３号公報）には、カーボンブラックを分散させたポリイミドシームレスベルトも提案されている。

なお、ポリイミド樹脂材料を中間転写体の材料とした場合は、機械的特性に優れるために、却って静電潜像担持体から中間転写体へのトナー像１次転写効率が低下してくることがある。特に、ライン画像における画像欠損（中抜け）が発生しやすくなる。

この点についてさらに説明すると、静電潜像担持体上のトナー像を中間転写体へ１次転写する場合、一般的には、１次転写ローラのような転写部材で中間転写体を静電潜像担持体へ押圧接触させ、電界を印加してトナー像を静電的に中間転写体へ転写する。

このようにトナー像の１次転写にあたり、転写部材で中間転写体を静電潜像担持体へ押圧接触させる場合において、該中間転写体として既述のようにポリイミド樹脂材料を用いた中間転写体が採用されていると、中間転写体の剛性が比較的高く、そのため、１次転写領域での転写部材の押圧力による中間転写体の変形が少なくなり、転写部材による押圧力が中間転写体の限られた部分に集中し、この押圧力集中のために静電潜像担持体と中間転写体との間のトナーが凝集し、凝集したトナー群において電荷密度が高くなり、該トナー群内部で放電が生じ、トナー極性が変化することがある。
このようなこと等が原因となって、ライン画像に中抜けが発生することがある。

そこで、基材層の表面上に少なくとも１層以上の弾性層を積層し、さらにその表面に、離型性に優れる表面層を積層した、全体として弾性を示す中間転写ベルトも提案されている（特開２００４−３３４０２９号公報）。

この中間転写ベルトでは、弾性層を設けることにより、１次転写領域での転写ローラのような転写部材の押圧力によるベルト変形を比較的大きくすることができ、それにより転写部材による押圧力のベルトへの局所的集中を抑制することができ、ひいては、それだけトナーの凝集も抑制でき、ライン画像での中抜け等の画像欠損の発生を抑制することも可能になる。

また、このような中間転写ベルトは、弾性層及び離型性のよい表面層を有していることで、転写すべきトナー像が形成されている該中間転写ベルトの表面とそこからトナー像を転写すべき記録媒体との間にトナー像転写に十分なニップ幅を確保でき、さらに、表面層により離型性が向上し、それにより中間転写ベルトへの不要なトナー付着に起因するトナーフィルミング発生が抑制される。

特開平６−９５５２１号公報 特開平５−２００９０４号公報 特開平６−２２８３３５号公報 特開平６−１４９０８１号公報 特開平６−１４９０８３号公報 特開平６−１４９０７９号公報 特許第２５６０７２７号公報（特開昭６３−３１１２６３号公報） 特開２００４−３３４０２９号公報

このように、基材層、該基材層より外層の弾性層及び該弾性層より外層の表面層を含む積層構造の中間転写ベルトによると、ライン画像の中抜け等の画像欠損の発生を抑制し易いとともに、トナー像の記録媒体への転写効率を高くすることができるが、なお、次の点に注意しなければならない。

すなわち、中間転写ベルトは張架ローラに巻き掛けられて回転している間に、張架ローラの回転軸線の方向に振れたり、１次転写領域や２次転写領域等において変形を繰り返し、これらにより、比較的機械的強度が低い弾性層の耳部分（ベルト走行方向を横切る方向における弾性層の端縁、換言すれば、張架ローラの回転軸線と並行な弾性層幅方向における弾性層の端縁）が破断し易く、その破断により画像形成動作を続けられなくなる恐れがある。

このように、基材層、弾性層及び表面層を含む積層構造の中間転写ベルトにおいて、その弾性層耳部が破断し易い原因の一つとして次のことが考えられる。
すなわち、基材層、弾性層及び表面層を含む積層構造の中間転写ベルトでは、弾性層と基材層の熱収縮率の違いがあるため、ベルトは熱収縮の大きい弾性層側に反った状態となり易い。特に、ベルト耳部（ベルト走行方向を横切る方向におけるベルトの端縁、換言すれば、張架ローラの回転軸線と並行なベルト幅方向におけるベルトの端縁）での反り発生が顕著となり易い。

この弾性中間転写ベルトをローラに張架した場合、例えば、ベルトが張架ローラの一つ（例えばベルト駆動ローラ）とこれに対向する転写ローラ間のニップを通過するとき、該ニップでは、それら両ローラによる押圧力によりベルトは平面状態になるが、該ニップから出て押圧力が解除されると、ベルトは再び反った状態になる。
よって弾性層の両耳部では、応力の集中、開放が繰り返され、そのまま運転を続けると疲労による局所的な亀裂が発生し、最終的には破断に至ってしまう。

この対策として、ベルト耳部のテープ等による補強があるが、それによると、破壊の程度を小さく抑制できても、弾性層の破壊は弾性層の内部からも発生するため、破断を皆無にするとか、破断が生じても、その程度を実用上無視できる程度のものに小さく抑制することは困難である。

そこで本発明は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を、張架ローラに巻き掛けられて回転駆動される無端の中間転写ベルトへ１次転写し、該中間転写ベルトから記録媒体へ２次転写できる画像形成装置のための該中間転写ベルトにして、少なくとも基材層、該基材層より外層の弾性層及び該弾性層より外層の表面層を含む積層構造の中間転写ベルトであって、ベルト耳部からの破壊が生じ難く、それだけ長期にわたり安定的に画像形成に寄与できる中間転写ベルトを提供することを第１の課題とする。

また本発明は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を、張架ローラに巻き掛けられて回転駆動される無端の中間転写ベルトへ１次転写し、該中間転写ベルトから記録媒体へ２次転写できる画像形成装置であって、該中間転写ベルトが破断し難く、安定的に画像形成に寄与でき、それだけ長期にわたり良好な画像を安定的に形成できる画像形成装置を提供することを第２の課題とする。

本発明は前記第１の課題を解決するため、
静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を、張架ローラに巻き掛けられて回転駆動される無端の中間転写ベルトへ１次転写し、該中間転写ベルトから記録媒体へ２次転写できる画像形成装置のための該中間転写ベルトであって、少なくとも基材層、該基材層より外層の弾性層及び該弾性層より外層の表面層を含む積層構造の中間転写ベルトであり、該基材層のベルト走行方向を横切る方向の幅は、該基材層以外の各層のベルト走行方向を横切る方向の幅より長く、該基材層以外の各層の両耳部は基材層幅方向において該基材層の両耳部より内側にある中間転写ベルトを提供する。

本発明は前記第２の課題を解決するため、
静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を、張架ローラに巻き掛けられて回転駆動される無端の中間転写ベルトへ１次転写し、該中間転写ベルトから記録媒体へ２次転写できる画像形成装置であって、該中間転写ベルトとして本発明に係る中間転写ベルトが採用されている画像形成装置を提供する。

本発明に係る中間転写ベルトは、張架ローラ（例えば複数本の張架ローラ）に巻き掛け、トナー像の１次転写及び２次転写のために回転駆動することができる。
１次転写領域では、該ベルトを１次転写ローラ等の１次転写部材により静電潜像担持体表面へベルト内側から押圧接触させ、１次転写電圧印加のもとに静電潜像担持体上のトナー像を該ベルト上へ１次転写させることができる。

２次転写領域では、例えば、ローラに巻き掛けられてベルト外側へ向け凸の状態のベルト表面へベルト外側から２次転写ローラ等の２次転写部材を臨ませ、該ベルトの凸状表面と２次転写部材との転写ニップに記録媒体を挟着しつつ通過させるとともに２次転写電圧印加のもとに、ベルト上の１次転写トナー像を記録媒体へ２次転写できる。

本発明に係る中間転写ベルトによると、中間転写ベルトに弾性層があることで、１次転写領域での転写ローラのような転写部材の押圧力によるベルト変形を比較的大きくすることができ、それにより転写部材による押圧力のベルトへの局所的集中を抑制することができ、ひいては、それだけトナーの凝集も抑制でき、ライン画像での中抜け等の画像欠損の発生を抑制することができる。

また、本発明に係る中間転写ベルトによると、弾性層及び離型性のよい表面層を有していることで、転写すべきトナー像が形成されている該中間転写ベルトの表面とそこからトナー像を転写すべき記録媒体との間にトナー像転写に十分なニップ幅を確保でき、さらに、表面層により離型性が向上し、それにより中間転写ベルトへの不要なトナー付着に起因するトナーフィルミング発生が抑制される。これらにより２次転写効率は良好である。

さらに、本発明に係る中間転写ベルトは、ベルト耳部からの破壊が生じ難く、それだけ長期にわたり安定的に画像形成に寄与できる。
すなわち、基材層のベルト走行方向を横切る方向の幅は、該基材層以外の、前記弾性層を含む層のベルト走行方向を横切る方向の幅より大きく、該基材層以外の各層の両耳部は基材層幅方向において該基材層の両耳部より内側にあり、該基材層により十分保護されるように基材層に積層されている。

本発明に係る中間転写ベルトは、この構造を採用していることで、基材層とそれ以外の層との間の熱収縮率の違いによる基材層以外の、前記弾性層を含む層の両耳部の反りが抑制されるようになっており、もし反りが生じやすければ、張架ローラ周回時の該ローラ表周面とベルトの接触によるベルト平坦化及び張架ローラ通過後のベルト耳部の反りの再発により基材層以外の層の耳部に顕著に生じる応力集中、開放の繰り返しが低減し、それだけ、弾性層を含む基材層以外の層の耳部からの破壊が抑制され、それだけ長期にわたり安定的に画像形成に寄与できる。

また、かかる中間転写ベルトを採用した本発明に係る画像形成装置では、該中間転写ベルトが破断し難く、安定的に画像形成に寄与でき、それだけ長期にわたり良好な画像を安定的に形成できる。

本発明に係る中間転写ベルトは、前記基材層の耳部と該基材層以外の層の耳部との間の段差を跨ぐ補強テープが貼着されていてもよい。該補強テープは基材層耳部の側端面まで回り込んで貼着されていてもよい。

また、ベルト両耳部の内面に沿ってベルト蛇行防止のためのガイドを兼ねる補強部材が設けられていてもよい。この補強部材は、例えば、張架ローラの、ベルトを巻き掛けるローラ本体のローラ回転軸線方向における両端部に沿って移動するように、それによりベルトの蛇行が防止されるように、設けることができる。

本発明に係る画像形成装置の例として、中間転写ベルトの基材層の幅が、該ベルト用張架ローラのベルトを巻き掛けるローラ本体の幅（ベルト走行方向を横切る方向の幅）より大きく、該中間転写ベルトの該基材層以外の層の幅が、該ローラ本体幅以下の大きさであり、該ローラ本体の幅方向両端は、ローラ本体幅方向において該基材層の両耳部より内側且つ該基材層以外の層の両耳部と同位置又は該両耳部より外側に位置している場合を挙げることができる。

このように、層間の段差を跨ぐ補強テープを貼着したり、ベルト蛇行防止用ガイドを兼ねる補強部材を設けたり、ベルト各層の幅とベルト張架ローラ本体の幅との関係を上記のように設定することで、基材層と他の層との剥離を抑制することがで、また、もっとも剛性の少ない層（弾性層）の破壊を抑制することができる。

以上説明したように本発明によると、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を、張架ローラに巻き掛けられて回転駆動される無端の中間転写ベルトへ１次転写し、該中間転写ベルトから記録媒体へ２次転写できる画像形成装置のための該中間転写ベルトにして、少なくとも基材層、該基材層より外層の弾性層及び該弾性層より外層の表面層を含む積層構造の中間転写ベルトであって、ベルト耳部からの破壊が生じ難く、それだけ長期にわたり安定的に画像形成に寄与できる中間転写ベルトを提供することができる。

また本発明によると、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を、張架ローラに巻き掛けられて回転駆動される無端の中間転写ベルトへ１次転写し、該中間転写ベルトから記録媒体へ２次転写できる画像形成装置であって、該中間転写ベルトが破断し難く、安定的に画像形成に寄与でき、それだけ長期にわたり良好な画像を安定的に形成できる画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る中間転写ベルトの１例を採用した画像形成装置の１例を示している。図１に示す画像形成装置は、タンデム型のフルカラープリンタである。

このプリンタＰは、駆動ローラ８１とこれに対向するローラ８２に巻き掛けられた無端の中間転写ベルト８を有している。転写ベルト８は、図示省略のベルト駆動部により駆動される駆動ローラ８１により図中反時計方向（図中矢印方向）に回される。
転写ベルト８については後ほど詳述する。

駆動ローラ８１には２次転写ローラ９が臨んでいる。対向ローラ８２には転写ベルト８上の２次転写残トナー等をクリーニングブレードで除去清掃するクリーニング装置８３が臨んでいる。クリーニング装置８３に回収されるトナー等は図示省略の搬送手段にて廃棄容器へ送られる。クリーニング装置８３はクリーニングブレードに代え、クリーニングファーブラシ、クリーニングローラその他のクリーニング部材を利用したものでもよい。

２次転写ローラ９の表層部は弾性材料〔例えば導電性を有するゴム材料（例えば（例えば導電性カーボン等を含有させる等して導電性を付与した発泡ＥＰＤＭゴム）〕で形成されており、図示省略の押圧手段にて、バックアップローラとしても機能する駆動ローラ８１に支持された中間転写ベルト８の部分に押圧され、中間転写ベルト８との間にニップ部を形成し、中間転写ベルト８の回転に従動して、或いは、後述するように該ニップ部に送り込まれる記録媒体Ｓの移動に従動して回転することができる。２次転写ローラ９には、図示省略の電源から、トナーの帯電極性とは逆極性の２次転写バイアスを印加することができる。

中間転写ベルト８及び２次転写ローラ９の上方には定着装置ＦＸが配置されており、下方にはタイミングローラ対ＴＲが配置されており、さらにその下方に、記録紙等の記録媒体Ｓを収容した記録媒体収容カセット１０が配置されている。

定着装置ＦＸはハロゲンランプヒータ等の熱源を内蔵した定着加熱ローラとこれに圧接される加圧ローラとを含むものである。
記録媒体収容カセット１０に収容された記録媒体Ｓは、媒体供給ローラ１０１にて１枚ずつ引き出してタイミングローラ対ＴＲへ供給することができる。

中間転写ベルト８を巻き掛けたローラ８１、８２の間には、転写ベルト８に沿って、ローラ８２から８１へ向けて、イエロー画像形成部Ｙ、マゼンタ画像形成部Ｍ、シアン画像形成部Ｃ及びブラック画像形成部Ｋがこの順序で配置されている。

Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像形成部は、静電潜像担持体としてドラム型の感光体１を備えており、該感光体の周囲に帯電器２、画像露光装置３、現像器４、１次転写ローラ５、クリーニング装置６及び除電器７がこの順序で配置されている。

各画像形成部における感光体１は、ここでは負帯電性の感光体であり、図示省略の感光体駆動モータにて図中時計方向回りに回転駆動できる。
各画像形成部における帯電器２は、それには限定されないが、本例ではスコロトロン帯電器であり、所定のタイミングで図示省略の電源から帯電用の電圧が印加される。

露光装置３は、図示省略のパーソナルコンピュータ等から提供される画像情報に応じて、レーザービームを用いて感光体１に画像露光を施せるものである。

各画像形成部における現像器４は、それには限定されないが本例では、負帯電性トナーを用いて、感光体１上に形成される静電潜像を、図示省略の電源から現像バイアスが印加される現像ローラ４１で反転現像することができる。

１次転写ローラ５は、少なくとも表層部が弾性材料〔例えば導電性を有するゴム材料（例えば導電性カーボン等を含有させる等して導電性を付与した発泡ＥＰＤＭゴム）〕で形成されており、転写ベルト８を間にして感光体１に対向し、ベルト８を感光体１へ押圧接触させ、ベルトの走行に従動回転する。１次転写ローラ５には、感光体１上に形成されるトナー像をベルト８へ１次転写するための、トナーの帯電極性とは逆極性の１次転写バイアスを図示省略の電源から印加できる。

プリンタＰによると、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成部のうち１又は２以上を用いて画像を形成することができる。
画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Ｙにおいてイエロートナー像を形成し、これを転写ベルト８に１次転写する。

すなわち、イエロー画像形成部Ｙにおいて、感光体１が図中時計方向に回転駆動され、帯電器２にて表面が一様に所定電位に帯電され、該帯電域に画像露光装置３からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体１上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像器４の現像バイアスが印加された現像ローラ４１にて現像されて可視イエロートナー像となり、該トナー像が１次転写ローラ５にて転写ベルト８上に１次転写される。このとき、１次転写ローラ５には図示省略の電源から１次転写バイアスが印加される。

同様にして、マゼンタ画像形成部Ｍにおいてマゼンタトナー像が形成されて転写ベルト８に転写され、シアン画像形成部Ｃにおいてシアントナー像が形成されて転写ベルト８に転写され、ブラック画像形成部Ｋにおいてブラックトナー像が形成されて転写ベルト８に転写される。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト８上に重ねて転写されるタイミングで形成される。
かくして転写ベルト８上に形成された多重トナー像は転写ベルト８の回動により２次転写ローラ９へ向け移動する。

一方、記録媒体Ｓが記録媒体収容カセット１０から媒体供給ローラ１０１にて引き出され、タイミングローラ対ＴＲへ供給され、待機している。

このようにタイミングローラ対ＴＲ７のところで待機する記録媒体Ｓは、中間転写ベルト８にて送られてくる多重トナー像に合わせて、転写ベルト８と２次転写ローラ９とのニップ部に供給され、図示省略の電源から２次転写バイアスが印加された２次転写ローラ９にて該多重トナー像が記録媒体Ｓ上に２次転写される。その後記録媒体Ｓは定着装置ＦＸに通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録媒体Ｓに定着される。記録媒体Ｓはひき続き、排出ローラ対ＤＲにて排出トレイＤＴに排出される。

トナー像のベルト８への１次転写において感光体１上に残留する転写残トナー等はクリーニング装置６で清掃され、感光体１上の残留電荷は除電器（本例では光除電器）７にて消去され、次の画像形成に備えられる。
２次転写によりベルト８上に残留する２次転写残トナー等はクリーナ８３で清掃される。これら清掃除去されたトナーはそれぞれ図示省略の搬送手段にて廃棄容器へ送られる。

以上説明したように画像形成されるのであるが、プリンタＰの中間転写ベルト８は、ベルト８から記録媒体Ｓへのトナー像２次転写にあたっての２次転写効率を低下させることなく、感光体１からのベルト８上の１次転写トナー像における画像欠損を抑制できるものである。

図２は中間転写ベルト８の断面構造を示している。
図２の転写ベルト８は、基材層８ａ上に弾性層８ｂを、弾性層８ｂ上に表面層８ｃを形成した、３層積層構造のベルトである。表面層８ｃはトナー像の１次転写面を提供している。

弾性層８ｂと表面層８ｃのベルト走行方向α（図１参照）を横切る方向の幅は同じ幅Ｗｂｃである。 基材層８ａのベルト走行方向αを横切る方向の幅Ｗａは層８ｂ、８ｃの幅Ｗｂｃより大きい。
弾性層８ｂ及び表面層８ｃは基材層８ａの幅方向における中央部に位置しており、層８ｂ、８ｃの積層体の耳部８ｅは基材層８ａの耳部８ａ’からベルト幅方向に等距離内側にある。

ベルト張架ローラ８１、８２のベルト８を巻き掛けるローラ表面を有するローラ本体８Ｂの両端は、図２に示すように、基材層８ａの両耳部８ａ’より内側且つ層８ｂ、８ｃの両耳部８ｅより外側に位置している。換言すれば、基材層８ａの幅Ｗａは、ローラ本体８Ｂの幅Ｗ_R より大きく、基材層８ａの両耳部８ａ’はローラ本体８Ｂより外側へはみ出ている。しかし、層８ｂ、８ｃの両耳部８ｅはローラ本体８Ｂの両端内にある。

図３は中間転写ベルト８の他の例の断面構造を示している。
図３に示す中間転写ベルト８は、図２のベルト８とは、層８ｂ、８ｃの幅Ｗｂｃがローラ本体８Ｂの幅Ｗ_R と同じであり、層８ｂ、８ｃが丁度ローラ本体８Ｂに巻き掛けられる位置にある点を除けば、図２のベルト８と同じであり。図２のベルトと実質上同じ部分には図２と同じ参照符号を付してある。

図２、図３の中間転写ベルト８は、いずれも、基材層８ａのベルト走行方向を横切る方向の幅Ｗａが、基材層８ａ以外の弾性層８ｂ及び表面層８ｃのベルト走行方向を横切る方向の幅Ｗｂｃより長く、基材層８ａ以外の層８ｂ、８ｃの両耳部８ｅが基材層幅方向において基材層８ａの両耳部８ａ’より内側にある中間転写ベルトである。

いずれにしても、中間転写ベルト８の基材層８ａ、弾性層８ｂ、表面層８ｃそれぞれの材質等については次のものを例示できる。
基材層８ａとしては、例えば、
(1) ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＰＶＤＦ（ポリフツ化ビニリデン）、ポリアルキレンフタレートのような熱可塑性樹脂材料、
(2) ＰＣ（ポリカーボネート）／ＰＡＴ（ポリアルキレンテレフタレート）のブレンド材料、
ＥＴＥＦ（エチレンーテトラフルオロエチレン共重合体）／ＰＣのブレンド材料、
ＥＴＦＥ／ＰＡＴのブレンド材料のような熱可塑性樹脂材料
などの材料にカーボンブラックや各種金属粉などの導電剤粒子を配合して、その体積抵抗率を１０^8.5 Ω・ｃｍ〜１０^11.5Ω・ｃｍの範囲に調整した材料からなるものを挙げることができる。

基材層８ａの厚さとしては、強度上の観点から、７０μｍ〜２００μｍの範囲のものを例示でき、例えば１００μｍ程度を挙げることができる。
弾性層８ｂとしては、例えば、
クロロプレンゴム、ポリブタジエンゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ、アクリルゴム、シリコンゴムのようなゴム材料にカーボンブラックや各種金属粉などの導電剤粒子を配合して、その体積抵抗率を１０^8.5 Ω・ｃｍ〜１０^11.5Ω．ｃｍの範囲に調整した材料からなるものを挙げることができる。

いずれにしても中間転写ベルト８の弾性層８ｂは、硬度（ＪＩＳ Ａ）が７５度以下であることが好ましい。硬度があまり大きいと、１次転写領域での１次転写ローラ５の押圧によるベルト８と感光体１間の１次転写ニップ幅（ベルト走行方向の幅）や、２次転写領域での記録媒体Ｓとベルト８との間の２次転写ニップ幅を円滑な１次転写や２次転写を達成し得るように確保することが困難となり、転写効率が低下したり、画像欠損（特にライン画像での中抜け）が生じたり、ローラ８１によるベルト駆動が困難になる等の恐れがある。

しかし、弾性層８ｂの硬度（ＪＩＳ Ａ）は、あまり小さいと、圧縮−回復のヒステリシスが大きくなりすぎるから、概ね２０度以上を例示できる。
弾性層８ｂの厚さとしては、十分に弾性の効果を発揮させる観点から、例えば、概ね５０μｍ〜５００μｍの範囲、或いは１５０μｍ〜５００μｍの範囲の厚さとすればよい。

表面層８ｃとしては、
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＥＦ）、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休（ＦＥＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレン／クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリフツ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフツ化ビニル（ＰＶＦ）等のフッ素樹脂や、ＳｉＯ₂ 等のセラミクスを例示することができる。

いずれにしても、表面層８ｃを構成する材料には、弾性層８ｂの構成材料より硬度の高いものを採用する。
このような表面層８ｃを採用することで、中間転写ベルト８の耐久性が向上し、しかも離型性の向上によりベルト８表面へのトナー付着を抑制し、クリーニング性を高めることができる。

表面層８ｃは、その体積抵抗が１０¹⁰Ω・ｃｍ〜１０¹³Ω・ｃｍの範囲にあることが、表面抵抗のバラツキを抑制し、且つ、１次転写ローラ５や２次転写ローラ９を用いてのトナー像転写を効果的に行ううえで好ましい。さらに、表面層８ｃの厚みは、厚すぎると弾性層にその効果を発揮させられなくなるから、０．１μｍ〜１０μｍの範囲にあることが好ましい。

さらに表面層８ｃをフッ素樹脂を採用して形成する場合、上記のフッ素樹脂のいずれか単独で形成してもよいが、フッ素樹脂膜は成膜性に劣る面がるあため、ポリウレタン樹脂、ポリオレフイン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル系樹脂、スチレンーアクリル系共重合樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂等の熱可塑性樹脂或いは熱硬化性樹脂をバイダーとして、フッ素樹脂をこのようなバインダー中に分散させ、弾性層８ｂの表面に塗布する等して形成することが好ましい。

この場合、フッ素樹脂の含有量は特に限定されないが、所望の低摩擦係数や離型性を確保するために、含有量は１０重量％以上とすることが好ましい。上限については接着性の観点から概ね４０重量％を例示できる。

また、このような表面層は、例えば、バインダー樹脂とフッ素樹脂とを適当な溶剤中に溶解・分散させ、これを塗布し、焼付けを行うことで形成できる。
ＳｉＯ₂ などのセラミクス表面層については、プラズマＣＶＤ法や大気圧プラズマＣＶＤ法などを利用して、弾性層８ｂ表面に均−な薄層に形成することが可能である。

中間転写ベルト８によると、弾性層８ｂがあることで、１次転写領域での１次転写ローラ５の押圧力によるベルト変形を比較的大きくすることができ、それにより転写ローラ５による押圧力のベルト８への局所的集中を抑制することができ、ひいては、それだけ感光体１とベルト８の間に挟まれるトナーの凝集を抑制でき、ライン画像での中抜け等の画像欠損の発生を抑制することができる。

また、中間転写ベルト８によると、弾性層８ｂ及び離型性のよい表面層８ｃを有していることで、転写すべきトナー像が形成されている中間転写ベルト８の表面とそこからトナー像を転写すべき記録媒体Ｓとの間にトナー像転写に十分なニップ幅を確保でき、さらに、表面層８ｃにより離型性が向上し、それにより中間転写ベルト８への不要なトナー付着に起因するトナーフィルミング発生が抑制される。これらにより２次転写効率は良好である。

さらに、中間転写ベルト８は、ベルト耳部からの破壊が生じ難く、それだけ長期にわたり安定的に画像形成に寄与できる。
すなわち、基材層８ａのベルト走行方向αを横切る方向の幅Ｗａは、基材層以外の弾性層８ｂ及び表面層８ｃのベルト走行方向を横切る方向の幅Ｗｂｃより大きく、層８ｂ、８ｃの両耳部８ｅは基材層幅方向において基材層８ａの両耳部８ａ’より内側にあり、基材層８ａにより十分保護されるように該基材層に積層されている。

従って、基材層８ａとそれ以外の層８ｂ、８ｃとの間の熱収縮率の違いによる層８ｂ、８ｃの両耳部８ｅの反りが抑制されるようになっており、もし反りが生じ易ければ、ローラ８１、８２周回時の該ローラ表周面とベルト８の接触によるベルト平坦化及び該ローラ通過後のベルト耳部の反りの再発により層８ｂ、８ｃの耳部８ｅに顕著に生じる応力集中、開放の繰り返しが低減する。かくしてベルト８は、それだけ、基材層８ａ以外の弾性層８ｂを含む層の耳部８ｅからの破壊が抑制され、それだけ長期にわたり安定的に画像形成に寄与できる。

また、かかる中間転写ベルト８を採用したプリンタＰでは、中間転写ベルト８が破断し難く、安定的に画像形成に寄与でき、それだけ長期にわたり良好な画像を安定的に形成できる。

次に、中間転写ベルト８の具体例（実施例ベルト）について比較例ベルトとともに説明する。いずれのベルトも、基材層、その上の弾性層及びその上の表面層からなるベルトである。

＜実施例ベルト１（図２に示すタイプのベルト）＞
材質 基材層８ａ：ポリアミド樹脂層
弾性層８ｂ：ウレタンゴム層
表面層８ｃ：フッ素樹脂コート（ダイキン製 タフコートエナメル）
厚さ 基材層８ａ：１００μｍ
弾性層８ｂ：１５０μｍ
表面層８ｃ：２μｍ
幅 基材層８ａの幅Ｗａ：３６０ｍｍ
弾性層８ｂ及び表面層８ｃの幅Ｗｂｃ：３５５ｍｍ

＜実施例ベルト２（図３に示すタイプのベルト）＞
材質 各層の材質は実施例ベルト１と同じ
厚さ 各層の厚さは実施例ベルト１と同じ
幅 基材層８ａの幅Ｗａ：３６０ｍｍ
弾性層８ｂ及び表面層８ｃの幅Ｗｂｃ：３５５ｍｍ

＜比較例ベルト（図５に示すタイプのベルト）＞
材質 各層の材質は実施例ベルト１と同じ
厚さ 各層の厚さは実施例ベルト１と同じ
幅 図４のとおり、各層の幅は同一

実施例ベルト１、２、比較例ベルトのそれぞれをコニカミノルタ社製画像形成装置ＢｉｚｈｕｂＣ５５０に中間転写ベルトとして搭載し、ローラ本体幅３５５ｍｍのベルト張架ローラに巻き掛け張設し、ブラックトナーで画像形成する画像形成部Ｋを用いて３０万枚画像形成し、ベルト耳部からの破壊状態を調べた。

その結果、本発明に係る実施例ベルト１、２では、ベルト耳部からの破壊は認められなかったが、比較例ベルトでは、ベルト耳部からの破断が認められた。

中間転写ベルト８としては、図２、図３に示すもののほか、図４（Ａ）や図４（Ｂ）に示すものも採用できる。
図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すベルト８はいずれも、図２のベルトにおいて、基材層８ａの耳部８ａ’と弾性層８ｂ及び表面層８ｃの耳部８ｅとの間の段差を跨ぐように補強テープＴを貼着したものである。図４（Ｂ）のベルトでは、補強テープＴは基材層耳部８ａ’の表面端で止められているが、図４（Ａ）のベルトでは、補強テープＴは基材層耳部８ａ’の側端面まで回り込んで、より剥がれ難く貼着されている。しかし、いずれの貼着でもよい。

また、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すベルト８はいずれも、図２のベルトにおいて、基材層８ａの耳部８ａ’の内面に沿ってベルト蛇行防止のためのガイドを兼ねる帯状の補強部材Ｇが設けられている。

この補強部材Ｇは、ベルト８の耳部からの破壊を一層確実に抑制するために、基材層８ａの耳部８ａ’を補強するものであるが、本例では、ベルト張架ローラ８１、８２のローラ本体８Ｂのローラ回転軸線方向における両端部に沿って移動可能に、そしてそれによりベルト８の蛇行が防止されるように設けられている。

なお、補強テープＴとガイド部材を兼ねる補強部材Ｇは双方とも設ける必要はなく、いずれか一方を設けるだけでもよい。
また、図３に示すベルト８についても、補強テープＴ及び補強部材Ｇのうち少なくとも一方を設けることもできる。

本発明は、画像形成装置のための中間転写ベルトであって、ベルト耳部からの破壊が生じ難く、それだけ長期にわたり安定的に画像形成に寄与できる中間転写ベルトを提供すること、及び中間転写ベルトが破損し難く、それだけ長期にわたり良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することに利用できる。

本発明に係る画像形成装置の１例の構成の概略を示す図である。 本発明に係る中間転写ベルトの１例の断面図である。 本発明に係る中間転写ベルトの他の例の断面図である。 図４（Ａ）及び図４（Ｂ）のそれぞれは、本発明に係る中間転写ベルトのさらに他の例の断面図である。 比較例転写ベルトの断面図である。

符号の説明

Ｐ プリンタ
Ｙ イエロー画像形成部
Ｍ マゼンタ画像形成部
Ｃ シアン画像形成部
Ｋ ブラック画像形成部
１ 感光体
２ 帯電器
３ 画像露光装置
４ 現像器
４１ 現像ローラ
５ １次転写ローラ
６ クリーニング装置
７ 除電器
８ 中間転写ベルト
８ａ 基材層
８ａ’基材層耳部
Ｗａ 基材層幅
８ｂ 弾性層
８ｃ 表面層
Ｗｂｃ 層８ｂ、８ｃの幅
８ｅ 層８ｂ、８ｃの耳部
Ｔ 補強テープ
Ｇ ガイドを兼ねる補強部材
８１ 駆動ローラ
８２ 対向ローラ
８３ クリーニング装置
９ ２次転写ローラ
１０ 記録媒体供給カセット
１０１ 媒体供給ローラ
ＴＲ タイミングローラ対
ＦＸ 定着装置
ＤＲ 記録媒体排出ローラ対
ＤＴ 記録媒体排出トレイ
Ｓ 記録媒体

Claims (5)

1. 静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を、張架ローラに巻き掛けられて回転駆動される無端の中間転写ベルトへ１次転写し、該中間転写ベルトから記録媒体へ２次転写できる画像形成装置のための該中間転写ベルトであって、少なくとも基材層、該基材層より外層の弾性層及び該弾性層より外層の表面層を含む積層構造の中間転写ベルトであり、該基材層のベルト走行方向を横切る方向の幅は、該基材層以外の各層のベルト走行方向を横切る方向の幅より長く、該基材層以外の各層の両耳部は基材層幅方向において該基材層の両耳部より内側にあることを特徴とする中間転写ベルト。
2. 前記基材層の耳部と該基材層以外の層の耳部との間の段差を跨ぐ補強テープが貼着されている請求項１記載の中間転写ベルト。
3. ベルト両耳部の内面に沿ってベルト蛇行防止のためのガイドを兼ねる補強部材が設けられている請求項１又は２記載の中間転写ベルト。
4. 静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を、張架ローラに巻き掛けられて回転駆動される無端の中間転写ベルトへ１次転写し、該中間転写ベルトから記録媒体へ２次転写できる画像形成装置であって、該中間転写ベルトとして請求項１、２又は３に記載の中間転写ベルトが採用されていることを特徴とする画像形成装置。
5. 前記中間転写ベルトの基材層の幅は、前記張架ローラの中間転写ベルトを巻き掛けるローラ本体のベルト走行方向を横切る方向の幅より大きく、該中間転写ベルトの該基材層以外の層の幅は、該ローラ本体幅以下の大きさであり、該ローラ本体の幅方向両端は、ローラ本体幅方向において該基材層の両耳部より内側且つ該基材層以外の層の両耳部と同位置又は該両耳部より外側に位置している請求項４記載の画像形成装置。