JP2009204763A

JP2009204763A - 画像形成装置

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Publication number: JP2009204763A
Application number: JP2008045518A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Tetsuno; 修一鉄野; Michio Uchida; 内田　　理夫; Masaru Shimura; 大紫村; Takeshi Nakagawa; 健中川; Kenji Kanari; 健二金成; Satoshi Saito; 聖史齋藤; Takamitsu Aida; 孝光相田; Kosuke Akamatsu; 孝亮赤松; Kazuhiro Michida; 一洋道田; Takashi Shimada; 隆司島田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-02-27
Filing date: 2008-02-27
Publication date: 2009-09-10
Anticipated expiration: 2028-02-27
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Abstract

【課題】本発明の目的は、移動可能なベルトと前記ベルトとの接触面に凹凸を有する転写部材との十分な接触領域を確保して、トナーの良好な転写性を確保することである。
【解決手段】移動可能な中間転写ベルトを介して感光ドラムに対向する位置に固定された転写部材が、シート部材３２ａを有し、このシート部材３２ａの前記ベルトと接触する接触面に設けた凹凸が、多数の凹部３３ａと、前記各凹部３３ａを取り囲む網目状の凸部３４ａとから形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、移動可能なベルトに接触している転写部材により、前記ベルトを介して前記転写部材と対向している像担持体から前記ベルトに向けてトナー像を転写する画像形成装置に関する。

従来から、電子写真方式の画像形成装置においては、感光ドラム上のトナー像を、トナーの帯電極性と逆極性の電界を与えた転写部材により、中間転写ベルトもしくは記録材担持ベルトに担持されている記録材に対して静電的に転移させる転写工程がある。前記転写部材としては、高圧電源に接続され、前記ベルトを介して感光ドラムの対向位置に配置された転写ローラなどの接触転写部材がある。

ところが、転写ローラを用いた場合には、前記ベルトと転写ローラのベルト移動方向における接触領域が、転写ローラの撓みの影響により軸方向である長手方向で不均一となる。従って、転写工程に必要な電流が長手方向で不均一となり、転写不良を引き起こす場合がある。また、前記ベルトと転写ローラのベルト移動方向における接触領域が狭いため、前記ベルトと感光ドラムの剥離部で剥離放電が発生し、画像不良を引き起こす場合がある。

その対策として、前記転写部材として、ブラシを用いた構成が提案されている（特許文献１参照）。ブラシを用いた構成は、ブラシを構成する各々の繊維が独立して前記ベルトに接触しているため、前記ベルトとの接触領域が長手方向の当接状態を均一にすることができ、転写不良を抑制している。

また、前記ベルトを有する構成ではないものの、前記転写部材として、支持部材に支持されたブレードやフィルムを用いた構成が提案されている（特許文献２，３参照）。この場合は、ブレードもしくはフィルムは、その支持部材と像担持体の間で変位可能であり、電圧の供給、非供給による静電吸着力の有無によって記録材と接離している。このような構成によりトナー像の記録材への忠実で再現性のよい転写を行っている。

しかしながら、回転移動するベルトと接触する転写部材として、前述のブラシやフィルムを組み合わせると、転写部材とベルトの間に摺擦による大きな摩擦抵抗がはたらき、ベルトの駆動トルクが大幅に上昇し、駆動モータへの負荷が非常に大きくなる。駆動トルクの上昇により発生しうる問題には、駆動モータの脱調、転写部材のビビリやベルトの変形により生じる画像欠陥、高周波の摺擦異音（鳴き）等がある。

前記転写部材とベルトの間の摺擦による摩擦抵抗は、転写部材とベルトの間の摩擦係数と垂直抗力の乗算によって決定される。このうち、垂直抗力は転写部材とベルトの間の機械的な押圧と、転写部材とベルトの間の静電吸着力の２種類からなる。転写部材とベルトの間に転写バイアスをかける構成においては、静電吸着力による垂直抗力が大きくなり、ベルトの駆動トルクの上昇が生じる。

前述のベルトの駆動トルクの増加を防止する手段としては、フィルム状の転写部材を用いた構成において、ベルトと摺擦する転写部材の表面に多数の凹凸を形成する構成が考えられる。この構成によれば、静電吸着力を減少させ、ベルトの駆動トルクの増加を防止することが可能となる。

特開平０５−１２７５４６号公報特開平０９−１２０２１８号公報特開平０９−２３０７０９号公報

前記転写部材の表面の凹凸はプレス加工により形成されるが、その際に、凹部に大きな圧力がかかるため、凹部が延伸されて転写部材が湾曲（以下、カールという）してしまう。そのため、転写部材を画像形成装置へ取り付けた際に、転写部材とベルトの間に微小空隙が生じる。その結果、ベルトと転写部材のベルト移動方向における接触領域が狭くなり、ベルトと感光ドラムの剥離部で剥離放電が発生し、転写不良が生じることとなる。

本発明の目的は、移動可能なベルトと前記ベルトとの接触面に凹凸を有する転写部材との十分な接触領域を確保して、トナーの良好な転写性を確保することである。

上記目的を達成するための本発明は、トナー像を担持する像担持体と、移動可能なベルトと、前記ベルトを介して前記像担持体に対向する位置に固定された転写部材と、を有し、前記転写部材は、前記ベルトと接触する接触面に凹凸を有し、前記ベルトの移動時に前記接触面で前記ベルトと摺擦し、前記像担持体の前記接触面と対向する位置から前記ベルトに向けてトナー像を転写する画像形成装置であって、前記転写部材が有する凹凸は、多数の凹部と、前記各凹部を取り囲む網目状の凸部とから形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、転写部材のベルトとの接触面に、多数の凹部と各凹部を取り囲む網目状の凸部とからなる凹凸を形成することで、網目状の凸部がプレス加工よる凹部の延伸を規制し、転写部材のカールを防止できる。このため、ベルトと転写部材との十分な接触領域が確保でき、ベルトと像担持体の間の剥離部での剥離放電の発生と、剥離放電に起因する転写不良を防止でき、トナーの良好な転写性を確保できる。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

［実施例１］
本発明に係る実施例１について、図面を用いて説明する。図１は、画像形成装置の全体構成の概略図である。ここでは、画像形成装置として、複数の画像形成部（画像形成ステーション）を備えたカラープリンタを例示している。

図１に示す画像形成装置は、形成できるトナー像の色が異なる４つの画像形成ステーションを備えている。ここでは、第１の画像形成ステーションをイエロー（ａ）、第２の画像形成ステーションをマゼンタ（ｂ）、第３の画像形成ステーションをシアン（ｃ）、第４の画像形成ステーションをブラック（ｄ）としている。

各画像形成ステーションには各色に対応するプロセスカートリッジ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄがそれぞれ着脱可能に装着される。各プロセスカートリッジ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄは略同一構造である。各プロセスカートリッジ９は、それぞれ、電子写真感光体（像担持体）である感光ドラム１、帯電手段としての帯電ローラ２、現像手段としての現像ユニット８、及びクリーニング手段としてのクリーニングユニット３を有する。各現像ユニット８は、現像スリーブ４及びトナー塗布ブレード７を有し、トナー（ここでは非磁性一成分現像剤）５が収容されている。また、各帯電ローラ２は、帯電ローラ２への電圧供給手段である帯電バイアス電源２０に接続されている。同様に、各現像スリーブ４も、現像スリーブ４への電圧供給手段である現像電源２１に接続されている。

更に各画像形成ステーションには、画像情報に応じたレーザー光１２を感光ドラム１に照射する光学ユニット（露光手段）１１が設けられている。

また画像形成装置は、無端状のベルトである中間転写ベルト１３を備えている。中間転写ベルト１３は、４つの感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ全てに対し当接するように配置されている。中間転写ベルト１３は、張架部材としての二次転写対向ローラ２４、駆動ローラ１４、テンションローラ１５の３本のローラにより支持されており、適当なテンションが維持されるようになっている。駆動ローラ１４を駆動させることにより中間転写ベルト１３は感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対して順方向に略同速度で移動する。

また中間転写ベルト１３を介して各感光ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）の対向位置には、一次転写部材１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）が固定されている。各一次転写部材１０は、一次転写部材１０への電圧供給手段である一次転写電源２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ）に接続されており、各一次転写電源２２よりトナーと逆極性の電圧が印加されるようになっている。中間転写ベルト１３は、感光ドラム１と一次転写部材１０との間を移動する。感光ドラム１と一次転写部材１０が対向する各一次転写領域において、各感光ドラム１上に形成されたトナー像は各一次転写部材１０によって、中間転写ベルト１３上で重ね合わせるようにして順次転写される。

尚、ここでは、中間転写ベルト１３として、厚さ１００μｍ、体積抵抗率１０^１０ΩｃｍのＰＶＤＦを用いている。また、駆動ローラ１４は、Ａｌ芯金にカーボンを導電剤として分散した抵抗１０^４Ω、肉厚１．０ｍｍのＥＰＤＭゴムを被覆した外径φ２５ｍｍのものを用いている。また、テンションローラ１５は、外径φ２５ｍｍのＡｌの金属棒を用いており、テンションは片側１９．６Ｎ、総圧３９．２Ｎとしている。また、二次転写対向ローラ２４は、Ａｌ芯金にカーボンを導電剤として分散した抵抗１０^４Ω、肉厚１．５ｍｍのＥＰＤＭゴムを被覆した外径φ２５ｍｍのものを用いている。

また、二次転写を終えた後、中間転写ベルト１３上に残留した転写残トナーと、記録材Ｐが搬送されることによって発生する紙粉は、中間転写ベルト１３に当接されたベルトクリーニング手段２７により、その表面から除去・回収される。尚、ここではベルトクリーニング手段２７としてウレタンゴム等で形成された弾性を有するクリーニングブレードを用いている。

更に画像形成装置は、各給送カセット１６から記録材Ｐを一枚ずつ給送する給送ローラ１７、及びベルト１３を介して二次転写対向ローラ２４と二次転写ローラ２５が対向する二次転写領域に記録材Ｐを搬送するレジストローラ１８を備えている。なお、二次転写ローラ２５は二次転写電源２６に接続されている。また定着ユニット１９は、定着ローラ及び加圧ローラを備え、記録材Ｐ上のトナー像に熱と圧力を加えることで記録材Ｐ上にトナー像の定着を行う。

尚、ここでは、二次転写ローラ２５は外径φ８ｍｍのニッケルメッキ鋼棒に抵抗値を１０^８Ω、厚みを５ｍｍに調整したＮＢＲの発泡スポンジ体で覆った外径φ１８ｍｍのものを用いている。また、二次転写ローラ２５は、中間転写ベルト１３に対して、５〜１５ｇ／ｃｍ程度の線圧で当接させ、且つ中間転写ベルト１３の移動方向に対して順方向に略等速度で回転するように配置している。

次に画像形成動作について説明する。画像形成動作がスタートすると、感光ドラム１ａ〜１ｄや中間転写ベルト１３等は所定のプロセススピードで矢印方向に回転を始める。まず第１の画像形成ステーションにて、感光ドラム１ａは帯電ローラ２ａに電源２０ａよって一様に負極性に帯電される。続いて光学ユニット１１ａから照射されたレーザー光１２ａによって感光ドラム１ａ上に静電潜像が形成される。

現像ユニット８ａ内のトナー５ａは、トナー塗布ブレード７ａによって負極性に帯電されて現像スリーブ４ａに塗布される。そして、現像スリーブ４ａには、現像バイアス電源２１ａよりバイアスが供給される。感光ドラム１ａ上に形成された静電潜像が現像スリーブ４ａに到達すると、静電潜像は負極性のトナーによって可視化され、感光ドラム１ａ上には第１色目（ここではイエロー）のトナー像が形成される。

感光ドラム１ａ上に形成されたトナー像は、一次転写部材１０ａの作用によって中間転写ベルト１３上に一次転写される。一次転写が終了した感光ドラム１ａはクリーニングユニット３ａによってドラム表面に残留したトナーがクリーニングされ、次の画像形成に備える。

尚、マゼンタ、シアン、ブラック用の第２〜第４の画像形成ステーションも前述したイエロー用の第１の画像形成ステーションと同様の画像形成工程が行われる。すなわち、各感光ドラムに各色のトナー像が形成され、各色のトナー像は中間転写ベルト１３上に重ねて転写され、中間転写ベルト１３上に多重画像が形成される。

一方、前述の画像形成工程に合わせて、給送カセット１６に収容されている記録材Ｐは、給送ローラ１７により一枚ずつ給送され、レジストローラ１８まで搬送される。記録材Ｐは中間転写ベルト１３上のトナー像に同期してレジストローラ１８によって、中間転写ベルト１３と二次転写ローラ２５とで形成される当接部（二次転写領域）へ搬送される。そして、二次転写電源２６によりトナーと逆極性の電圧が印加された二次転写ローラ２５により、中間転写ベルト１３上に担持された４色の多重トナー像は一括して記録材Ｐ上に二次転写される。その後、定着ユニット１９にて記録材Ｐ上のトナー像に熱と圧力を加えることで記録材Ｐ上にトナー像が定着される。トナー像が定着された記録材Ｐは、画像形成物（プリント、コピー）として画像形成装置外へと排出される。

ここで、図２を用いて一次転写部材の構成について詳細に説明する。図２は、各一次転写領域の拡大断面図である。ここでは第１の画像形成ステーションにおける一次転写領域を図示しているが、第２〜第４の画像形成ステーションにおける一次転写領域も同様に構成されている。

図２に示すように、一次転写部材１０ａは、弾性部材３１ａとシート部材３２ａを有している。シート部材３２ａは、中間転写ベルト１３と弾性部材３１ａの間に挟持され、弾性部材３１ａにより中間転写ベルト１３の裏面に押圧されて該ベルト１３に接触している。従って、中間転写ベルト１３の移動時にシート部材３２ａの接触面が前記ベルト１３と摺擦する。このシート部材３２ａの前記中間転写ベルト１３との接触面（接触領域Ａと接触領域Ｂ）には多数の凹凸が設けられている。このシート部材３２ａが有する凹凸は、多数の凹部３３ａと、前記各凹部３３ａを取り囲む網目状の凸部３４ａとから形成されている。ここでは、シート部材３２ａの凹部３３ａと凸部３４ａとからなる凹凸を、プレス成型している。

ここで、図３を用いて、実施例１で用いたシート部材３２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面（接触面）の凹凸形状について具体的に説明する。図３（ａ）はシート部材の上面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。図３においてＹはベルトの移動方向である。図３に示すように、シート部材３２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面の凹凸形状において、凹部３３ａは一辺の長さＬａが２００μｍの上部正方形と、一辺の長さＬｂが１００μｍの底部正方形からなるテーパー形状である。また凹部３３ａは、隣り合う凹部３３ａ，３３ａの中心間距離Ｌを２２５μｍとして規則的に配置している。前記各凹部３３ａを取り囲む凸部３４ａは線幅ｔが２５μｍの網目状に形成されており、シート部材３２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面に占める凸部３４ａの面積率は２０％である。

更に具体的には、ここでは、一次転写部材１０ａとして、弾性部材３１ａは、ウレタンの発泡スポンジ状の弾性体を肉厚２ｍｍ、幅５ｍｍ、長さ２３０ｍｍの略直方体形状にしたものを用いている。硬度はアスカーＣ５００ｇｆで３０°である。なお、ここでは、弾性部材３１ａとして発泡ウレタンを用いているが、これに限定されるものではなく、例えばエピクロルヒドリンゴム、ＮＢＲ、ＥＰＤＭなどのゴム材料を用いても良い。

また、一次転写部材１０として、シート部材３２ａは、体積抵抗率が１００Ｖ印加で１Ｅ６Ωｃｍであり、厚み２００μｍのポリアミド（ＰＡ）系樹脂を用い、導電剤にカーボンを分散して電気抵抗値が１０^８Ωとなるよう設定しいる。なお、ここでは、シート部材３２ａとして酢酸ビニルシートを用いているが、これに限定されるものではなく、例えば酢酸ビニルシート、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ＰＶＤＦ、ＰＥＴ、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレン（ＰＥ）などの他の材料を用いてもよい。

また、本実施例では、シート部材３２ａの接触面に凹凸を形成する方式として、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（不図示）を用いて、シート部材３２ａの表面を加熱プレスする方式を用いた。しかしながら、前述の凹凸を形成する方式はこれに限定されるものではなく、シート部材の表面（ベルトとの接触面）に同様の凹凸形状が形成できるものであれば、その他の方式であってもよい。

なお、ここでは第１の画像形成ステーションにおける一次転写部を例示して説明したが、第２〜第４の画像形成ステーションにおける一次転写部も同様の構成であるため、説明は省略する。

［実施例２］
実施例２で用いたシート部材３２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面（接触面）の凹凸形状について具体的に説明する。図３に示すように、シート部材３２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面の凹凸形状において、凹部３３ａは一辺の長さＬａが２００μｍの上部正方形と、一辺の長さＬｂが１００μｍの底部正方形からなるテーパー形状である。また凹部３３ａは、隣り合う凹部３３ａ，３３ａの中心間距離Ｌを２６０μｍとして規則的に配置している。前記各凹部３３ａを取り囲む凸部３４ａは線幅ｔが６０μｍの網目状に形成されており、シート部材３２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面に占める凸部３４ａの面積率は４０％である。

尚、その他の構成は実施例１と同様のため説明を省略する。

［実施例３］
実施例３で用いたシート部材３２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面（接触面）の凹凸形状について具体的に説明する。図３に示すように、シート部材３２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面の凹凸形状において、凹部３３ａは一辺の長さＬａが２００μｍの上部正方形と、一辺の長さＬｂが１００μｍの底部正方形からなるテーパー形状である。また凹部３３ａは、隣り合う凹部３３ａ，３３ａの中心間距離Ｌを３２０μｍとして規則的に配置している。前記各凹部３３ａを取り囲む凸部３４ａは線幅ｔが１２０μｍの網目状に形成されており、シート部材３２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面に占める凸部３４ａの面積率は６０％である。

［実施例４］
実施例４で用いたシート部材３２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面（接触面）の凹凸形状について具体的に説明する。図３に示すように、シート部材３２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面の凹凸形状において、凹部３３ａは一辺の長さＬａが２００μｍの上部正方形と、一辺の長さＬｂが１００μｍの底部正方形からなるテーパー形状である。また凹部３３ａは、隣り合う凹部３３ａ，３３ａの中心間距離Ｌを４５０μｍとして規則的に配置している。前記各凹部３３ａを取り囲む凸部３４ａは線幅ｔが２５０μｍの網目状に形成されており、シート部材３２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面に占める凸部３４ａの面積率は８０％である。

［実施例の作用］
まず、図４を用いて、シート部材が湾曲（カール）するメカニズムについて説明する。図４は、図３（ｂ）と同様の、シート部材のＸ−Ｘ断面図である。なお、図中、４２ａはシート部材、４３ａは凹部、４４ａは凸部である。

シート部材４２ａの表面（ベルトとの接触面）へのプレス成型により凹凸形状を作成する際には、図４（ａ）に示すように、直接プレスを受けるシート部材４２ａの凹部４３ａの形成箇所が延伸する。また、図４（ａ）に破線の矢印で示すように、シート部材４２ａの凹部４３ａの形成箇所の延伸は、シート部材４２ａの深部ほど小さくなる。そのため、シート部材４２ａの表面へのプレス成型により凹凸形状を形成した際には、シート部材４２ａの凹凸を形成した表面が最も延伸され、シート部材３２ａは図４（ｂ）に示すように、凹凸を形成した表面を反らすようにカールする。

前述したように、図２に示すシート部材３２ａの中間転写ベルト１３との接触領域Ａに、実施例１から４で述べたような多数の凹部３３ａと前記各凹部３３ａを取り囲む網目状の凸部３４ａとからなる凹凸形状をプレス成型により形成する。この場合も、直接プレスによる加圧を受けるシート部材３２ａの表面の凹部３３ａの形成箇所は延伸しようとする。しかし、シート部材３２ａの表面に凹部３３ａと同時に形成される網目状の凸部３４ａは、直接プレスによる加圧を受けていないため延伸せず、シート部材３２ａの表面の凹部３３ａの形成箇所が延伸するのを強く規制する。そのため、シート部材３２ａの凹凸を形成した表面の延伸は小さくなり、シート部材３２ａのカールが抑制される。

このようにシート部材のカールが抑制されることで、中間転写ベルト１３とシート部材３２ａの接触領域（接触領域Ａと接触領域Ｂ）を十分に得ることができる。そのため、中間転写ベルト１３と感光ドラム１ａの剥離部での剥離放電の発生が防止され、剥離放電に起因するトナーの転写不良を防止することができる。

ここでの実施例の作用は、第１の画像形成ステーションについて述べたが、第２〜第４の画像形成ステーションも第１の画像形成ステーションと同様の構成であるため、第１の画像形成ステーションと同様の作用が得られることはいうまでもない。

［実施例の評価］
上述した実施例の効果を調べるため、プロセススピード１００ｍｍ／ｓｅｃの画像形成装置を用いて、以下に示す比較例と共に転写不良の有無ついて評価した。図５は、比較例で用いた一次転写部材を説明する断面図であり、図中、ｄはシート部材４２ａのカール量を示す。図６は、比較例で用いた転写部材表面の凹凸形状を説明する図である。

［比較例１］
比較例１は、図５に示すように、一次転写部材１０ａが、弾性部材３１ａとシート部材４２ａを有している。シート部材４２ａは、中間転写ベルト１３と弾性部材３１ａの間に挟持され、弾性部材３１ａにより中間転写ベルト１３の裏面に押圧されて該ベルト１３に接触している。このシート部材４２ａの中間転写ベルト１３との接触面（接触領域Ａと接触領域Ｂ）には、図６に示すようにプレス成型による多数の凸部４４ａと前記凸部４４ａを取り囲む網目状の凹部４３ａから形成されている。

比較例１で用いたシート部材４２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面（接触面）の凹凸形状について具体的に説明する。図６に示すように、シート部材４２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面の凹凸形状において、凸部４４ａは一辺の長さＬａが２００μｍの底部正方形と、一辺の長さＬｂが１００μｍの上部正方形からなるテーパー形状である。また凸部４４ａは、隣り合う凸部４４ａ，４４ａの中心間距離Ｌは４５０μｍである。前記各凸部４４ａを取り囲む凹部４３ｂは線幅ｔが２５０μｍの網目状に形成されており、シート部材４２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面に占める凸部４４ａの面積率は２０％である。

［比較例２］
比較例２で用いたシート部材４２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面（接触面）の凹凸形状について具体的に説明する。図６に示すように、シート部材４２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面の凹凸形状において、凸部４４ａは一辺の長さＬａが２００μｍの底部正方形と、一辺の長さＬｂが１００μｍの上部正方形からなるテーパー形状である。また凸部４４ａは、隣り合う凸部４４ａ，４４ａの中心間距離Ｌは３２０μｍである。前記各凸部４４ａを取り囲む凹部４３ａは線幅ｔが１２０μｍの網目状に形成されており、シート部材４２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面に占める凸部４４ａの面積率は４０％である。

［比較例３］
比較例３で用いたシート部材４２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面（接触面）の凹凸形状について具体的に説明する。図６に示すように、シート部材４２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面の凹凸形状において、凸部４４ａは一辺の長さＬａが２００μｍの底部正方形と、一辺の長さＬｂが１００μｍの上部正方形からなるテーパー形状である。また凸部４４ａは、隣り合う凸部４４ａ，４４ａの中心間距離Ｌは２６０μｍである。前記各凸部４４ａを取り囲む凹部４３ａは線幅ｔが６０μｍの網目状に形成されており、シート部材４２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面に占める凸部４４ａの面積率は６０％である。

［比較例４］
比較例４で用いたシート部材４２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面（接触面）の凹凸形状について具体的に説明する。図６に示すように、シート部材４２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面の凹凸形状において、凸部４４ａは一辺の長さＬａが２００μｍの底部正方形と、一辺の長さＬｂが１００μｍの上部正方形からなるテーパー形状である。また凸部４４ａは、隣り合う凸部４４ａ，４４ａの中心間距離Ｌは２２５μｍである。前記各凸部４４ａを取り囲む凹部４３ａは線幅ｔが２５μｍの網目状に形成されており、シート部材４２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面に占める凸部４４ａの面積率は８０％である。

なお、上記比較例１から４で用いたシート部材４２ａと、上述した実施例１で用いたシート部材３２ａは同様の素材を用いている。また、比較例１から４のその他の構成は上述した実施例１と同様のため説明を省略する。

［評価結果］
上記実施例及び比較例のシート部材のカール量と転写不良の評価結果を図７に示す。転写不良の有無はベタ画像、５０％印刷ハーフトーンで評価した。評価紙はＸｅｒｏｘ社製４２００坪量７５ｇ／ｍ^２を用いた。なお、図７において、○、△、×は転写不良のレベルを表しており、○は無し、△は軽微、×は悪いを表している。

実施例１から４では、図７に示すように、シート部材３２ａのカール量はそれぞれ２ｍｍ、１ｍｍ、１ｍｍ、０ｍｍとなり、凸部３４ａの面積率によらずシート部材３２ａのカールはほぼ見られなかった。また、図７に示すように、中間転写ベルト１３と感光ドラム１ａの間の剥離放電によるトナーの転写不良も見られなかった。

一方、比較例１から４では、図７に示すように、シート部材４２ａのカール量はそれぞれ８ｍｍ、６ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍとなり、シート部材４２ａのカールが見られた。特に、凸部４４ａの面積率が小さい比較例１、２では、シート部材の大きなカールが見られ、転写不良のレベルも悪かった。また、凸部４４ａの面積率が大きい比較例３、４でも、小さなシート部材４２ａのカールと、軽微な転写不良が見られた。

比較例１から４では、シート部材４１ａの中間転写ベルトと摺擦する表面（接触面）の凹凸形状には網目状の凸部が形成されていないため、シート部材４１ａは大きくカールする。そのため、接触領域Ｂ（図５参照）ではシート部材４２ａと転写ベルト１３間に微小な空隙ができ、シート部材４２ａと転写ベルト１３の接触領域が上記実施例に比べて狭くなる。これにより、比較例１から４では、中間転写ベルト１３からシート部材４１ａへの電荷移動が妨げられる。そのため、接触領域Ｂと中間転写ベルトを挟んで対抗する感光ドラム１ａと中間転写ベルト１３の剥離部付近では、中間転写ベルト１３と感光ドラム１ａ間の電位差が大きくなる。これにより、中間転写ベルト１３と感光ドラム１ａ間で剥離放電が発生し、感光ドラム１ａ間から中間転写ベルト１３へのトナーの転写不良が生じる。

尚、上記評価結果は第１の画像形成ステーションについて述べたが、第２〜第４の画像形成ステーションも第１の画像形成ステーションと同様の構成であり、第１の画像形成ステーションと同様の評価結果が得られることはいうまでもない。

上述したように、一次転写部材（シート部材）の、中間転写ベルトとの接触領域に、多数の凹部と前記各凹部を取り囲む網目状の凸部とからなる凹凸形状を形成することで、一次転写部材（シート部材）のカールを防止できる。このため、ベルトと転写部材との接触領域を十分確保でき、ベルトと像担持体の間の剥離部での剥離放電の発生と、剥離放電に起因する転写不良を防止でき、トナーの良好な転写性を確保できる。

また、上記したように、一次転写部材（シート部材）の中間転写ベルトと摺擦する表面（接触面）に占める凸部の面積率は２０％以上、８０％以下であることが好ましい。なぜならば、転写部材のベルトとの接触面に占める凸部の面積率が２０％未満である場合、網目状の凸部により凹部の延伸を規制する効果が小さく、転写部材のカールを十分に防止できない恐れがあるからである。また、転写部材のベルトとの接触面に占める凸部の面積率が８０％を超える場合、転写部材とベルト間の静電吸着力を減少させる効果が小さく、ベルトの駆動トルク増加を十分に防止できない恐れがあるからである。そのため、上述したように、転写部材のベルトとの接触面に占める凸部の面積率は２０％以上、８０％以下であることが好ましい。

［他の実施例］
前述した実施例の他に、図８に示す凹凸形状を、シート部材３２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面に形成することでも、シート部材３２ａのカールによる転写不良を防ぐことができる。

なお、ここでは第１の画像形成ステーションにおける一次転写部を例示して説明するが、第２〜第４の画像形成ステーションにおける一次転写部も同様の構成であるため、説明は省略する。

図８を用いて、本例で用いるシート部材３２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面（接触面）の凹凸形状について具体的に説明する。図８（ａ）はシート部材の上面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。図８においてＹはベルトの移動方向である。図８に示すように、各凹部３３ａの大きさは、最大で直径１０００μｍの円内に収納でき、且つ最小で直径１００μｍの円を収納できる範囲でランダムであり、形状は正方形、長方形、多角形、円形、楕円、あるいはこれらと類似した図形のいずれかである。また、各凹部３３ａはシート部材３２ａの表面に略均一に分布しており、各凹部３３ａの断面は図８（ｂ）に示すようにランダムな形状をしている。また、各凹部３３ａは、底部から上部に向かって拡がる形状をしている。一方、凸部３４ａは前記各凹部３３ａを取り囲む網目状に形成され、シート部材３２ａの中間転写ベルトと摺擦する表面に占める凸部３４ａの面積率は２０％以上、８０％以下である。

尚、その他の構成は前述した実施例１と同様である。

前述した実施例では、凹部を規則的に配置した構成を例示したが、上述したように凹部はシート部材の表面に略均一に分布していれば、規則的な配置に限定されるものではない。また、凹部の形状も、実施例１から４に例示した正方形に限定されるものではなく、凸部の総面積率が２０％以上、８０％以下となる構成であれば、前述した様々な形状で対応できる。

また前述した実施例では、画像形成ステーションを４つ使用しているが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。

また前述した実施例では、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジとして、感光ドラムと、該感光ドラムに作用するプロセス手段としての帯電手段，現像手段，クリーニング手段を一体に有するプロセスカートリッジを例示した。しかしながら、プロセスカートリッジはこれに限定されるものではない。例えば、感光ドラムの他に、帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち、いずれか１つを一体に有するプロセスカートリッジであっても良い。

更に前述した実施例では、感光ドラムを含むプロセスカートリッジが画像形成装置本体に対して着脱自在な構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば各感光ドラムやプロセス手段がそれぞれ組み込まれた画像形成装置、或いは各感光ドラムやプロセス手段がそれぞれ着脱可能な画像形成装置であっても良い。

また前述した実施例では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。また、移動可能なベルトは中間転写体に限定されるものではなく、記録材を担持して搬送する記録材担持体を使用し、該記録材担持体に担持された記録材に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

画像形成装置の全体構成を示す模式断面図実施例で用いた一次転写部材を説明する断面図実施例で用いた転写部材表面の凹凸形状を説明する図転写部材のカールのメカニズムを説明する図比較例で用いた一次転写部材を説明する断面図比較例で用いた転写部材表面の凹凸形状を説明する図実施例と比較例の評価結果を説明する表図他の実施例で用いた転写部材表面の凹凸形状を説明する図

符号の説明

Ａ，Ｂ …接触領域
１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ） …感光ドラム
１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ） …一次転写部材
２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ） …一次転写電源
１３ …中間転写ベルト
３１ａ …弾性部材
３２ａ …シート部材
３３ａ …凹部
３４ａ …凸部

Claims

トナー像を担持する像担持体と、移動可能なベルトと、前記ベルトを介して前記像担持体に対向する位置に固定された転写部材と、を有し、
前記転写部材は、前記ベルトと接触する接触面に凹凸を有し、前記ベルトの移動時に前記接触面で前記ベルトと摺擦し、前記像担持体の前記接触面と対向する位置から前記ベルトに向けてトナー像を転写する画像形成装置であって、
前記転写部材が有する凹凸は、多数の凹部と、前記各凹部を取り囲む網目状の凸部とから形成されていることを特徴とする画像形成装置。
前記各凹部の大きさは、最大で直径１０００μｍの円内に収納でき、且つ最小で直径１００μｍの円を収納できる範囲とすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記転写部材の前記接触面に占める凸部の面積率が２０％以上、８０％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記多数の凹部は前記転写部材の前記接触面に略均一に分布していることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記転写部材が有する凹凸は、前記凹部の底部から上部に向かって拡がるテーパー形状であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記転写部材は弾性部材とシート部材を有し、前記シート部材が前記ベルトと前記弾性部材の間に挟持されて前記ベルトと接触しており、前記シート部材の前記ベルトとの接触面に前記凹部と前記凸部が形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記転写部材は前記像担持体のトナー像を前記ベルトに転写することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記ベルトは記録材を担持し、前記転写部材は前記像担持体のトナー像を、前記ベルトに担持された記録材へ転写することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。