JP2011039484A - 中間転写ベルト - Google Patents

Abstract

【課題】文字抜け等の画像形成不良の発生を防止して常に良好な転写画像を形成できる中間転写ベルトを提供する。
【解決手段】中間転写ベルト１４は、表面の粗さが少なくともＲａ＝０．０８μｍ以上で且つＲｚ＝０．８μｍ以上であるように構成される。また、この表面の粗さは少なくともＲｙ＝１．１以上で且つＲＭＳ＝０．１１以上であるように構成されてもよい。
【選択図】図６

Description

本発明は、電子写真式の画像形成装置に用いられる中間転写ベルトに係わり、更に詳しくは文字抜けの発生しない中間転写ベルトに関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置がある。この画像形成装置は、一般に感光体ドラムを一様に帯電させて初期化し、この感光体ドラムに光書込みによって静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー像化して、そのトナー像を直接または間接に用紙等の転写材に転写して定着器で定着させる。

上記の帯電や転写には古くはコロナ放電式の帯電器や転写器が使われていたがオゾン発生による使用環境の劣化の問題から、近年では接触型の帯電器や転写器が多くなっている。例えば、接触型の転写器としてはローラ型の転写器が多く用いられている。

ローラ型の転写器は、直接転写では、感光体ドラムの周面に接して用紙を搬送する搬送ベルトの裏面に接して転写電圧を搬送ベルトに印加し、感光体ドラム周面上のトナー画像を用紙に転写する。

また、近年では中間転写ベルトを用いる間接転写方式の画像形成装置も広く実用化されている。間接転写方式では、先ず、感光体ドラム周面上のトナー画像は中間転写ベルトに一次転写され、次に、その中間転写ベルトから用紙に二次転写される（例えば、特許文献１参照）。

ところで、上記のような中間転写ベルトを用いる方式では、中間転写ベルトの走行方向に平行した帯状の細長い画像を一次転写すると、往々にして細長い画像の中間部のみが転写されずに感光体ドラム側に残る現象が発生する。

つまり細長い画像の中央部が抜けて、平行した二本線状の部分のみが転写されるいわゆる「文字抜け」と称する不具合が発生する。もっとも一次転写の際に発生する不具合には他にも転写チリや転写不良、白ポチ状の画像欠陥等も発生する。

転写チリや転写不良の不具合を改善又は解消するものとしては、像担持体と中間転写体との接触部を挟んで、トナーを中間転写体側へ移動させる構成において、像担持体を、導電性基体上に感光層と表面保護層とを順に積層してなる電子写真感光体で構成し、その電子写真感光体の表面保護層が放射線架橋剤と電荷輸送物質からなり放射線架橋されているように構成する画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

また、白ポチ状の画像欠陥が確実に防止されるものとして、転写ローラ又は特定の絶縁層が最表層に形成されてなる転写ベルトを用い、転写ベルトを用いる場合には、転写ベルトに蓄積される電荷を除去する除電手段が設けられるように構成する画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

また、中間転写体の無端ベルトを少なくとも２層の積層構造とし、ベルト最表面層の硬度は下層の弾性層の硬度より高く且つ最表面層を複数部分に分割された構造として、２次転写効率を低下させることなく中間転写体上の静電潜像担持体からの１次転写トナー像における画像欠損を抑制できるようにした中間転写体及び画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献４参照）。

特開平１１−０９５５６７号公報 特開２００５−１０６９２号公報 特開２００４−９４０３７号公報 特開２００９−４７８５７号公報

ところで、特許文献２又は３の従来技術では、確かに転写チリや転写不良、白ポチ状の画像欠陥等が改善されるので、多少手を加えて文字抜けにも利用できそうであるが、特許文献２又は３の技術は、いずれも感光体に特殊な加工を施すもので、感光体の製造に難度を伴うものであり価格の上昇を招くという課題がある。

また、特許文献４の従来技術は、中間転写体の無端ベルトを積層構造とするだけでなく表面層の硬度を下層の硬度より高くし且つ最表面層を複数部分に分割した構造とするという、無端ベルトの製法上極めて高度で困難な技術が要求され、価格の上昇を招くという課題がある。

また、帯状の細長い画像に発生する文字抜けは、トナーに掛る圧が原因であるとされ、転写の際のトナーの動きを円滑にするために、ステアリン酸等の滑材を用いる方法も考え出されているが、実際には文字抜けを簡単な構成で解決したという画像形成装置は未だ実現していないという課題がある。

上記の課題を解決するために、本発明の中間転写ベルトは、表面の粗さが少なくともＲａ＝０．０８μｍ以上で且つＲｚ＝０．８μｍ以上であるように構成される。また、この中間転写ベルトにおいて、表面の粗さが少なくともＲｙ＝１．１以上で且つＲＭＳ＝０．１１以上であるように構成される。

本発明は、中間転写ベルトの表面粗さの規定値を、種々の実験を重ねた結果として良好な転写画像を得ることができるＲａ＝０．０８μｍ以上で且つＲｚ＝０．８μｍ以上の粗さ又はＲｙ＝１．１以上で且つＲＭＳ＝０．１１以上の粗さに設定したので、ステアリン酸等の滑材を用いることなく、また、積層構造の硬度を変えたり表面を分割したりという高度で困難な技術を用いることなく、簡単で安価な方法で文字抜や他の不具合の発生を防止して常に良好な転写画像を形成する中間転写ベルトを提供できるという効果を奏する。

本発明の実施例１に係るフルカラー画像形成装置（プリンタ）の内部構成を説明する断面図である。 本発明の実施例１に係るプリンタの画像形成ユニットを示す断面図である。 (a) 〜(d) は一次転写で文字抜けが発生する原因を考察する図である。 (a) は一次転写において帯状トナー像に加わる力を模式的に示す図、(b) は文字抜けの発生において帯状トナー像の側部と中央部で著しい形態変動を生じる態様を模式的に示す図、(c) は(b) の結果として文字抜けが生じる状態を模式的に示す図である。 (a) 〜(e) は試作した中間転写ベルト５グループの各グループの中から各一枚を代表的に取り出して表面粗さをレーザー顕微鏡で測定した状態を示す図である。 (a) はベルトＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＦの表面粗さを測定した粗さを表す値Ｒａ、Ｒｙ、Ｒｚ及びＲＭＳに対するベルト５グループの平均値を示す図表、(b) はベルトＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＦの表面粗さ指数を表す図である。 (a) は表面粗さの質を表すＲａの算出方法を示す図、(b) は表面粗さの実際量を表すＲｚの算出方法を示す図である。 (a),(b) は文字抜けの状態が改善される理由を説明する図である。 (a) はトナーの流動性試験の一法である三段篩振動落下試験の形態を模式的に示す図、(b) 〜(d) は３種類のトナーの三段篩振動落下試験で得られた結果と流動性指数を示す図である。 一次転写試験におけるベルトＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥとトナーＡ、Ｂ及びＣとの文字抜け評価を示す図表である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係るフルカラー画像形成装置（以下、単にプリンタという）の内部構成を説明する断面図である。図１に示すプリンタ１は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部２、中間転写ベルトユニット３、給紙部４、及び両面印刷用搬送ユニット５で構成されている。

上記画像形成部２は、同図の右から左へ４個の画像形成ユニット６（６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、６Ｋ）を多段式に並設した構成からなる。

上記４個の画像形成ユニット６のうち上流側（図の右側）の３個の画像形成ユニット６Ｍ、６Ｃ及び６Ｙは、それぞれ減法混色の三原色であるマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の色トナーによるモノカラー画像を形成し、画像形成ユニット６Ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。

上記の各画像形成ユニット６は、トナー容器（トナーカートリッジ）に収納されたトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下ブラック（Ｋ）用の画像形成ユニット６Ｋを例にしてその構成を説明する。

画像形成ユニット６は、最下部に感光体ドラム７を備えている。この感光体ドラム７は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム７の周面近傍を取り巻いて、クリーナ８、帯電ローラ９、光書込ヘッド１１、及び現像器１２の現像ローラ１３が配置されている。

現像器１２は、上部のトナー容器に同図にはＭ、Ｃ、Ｙ、Ｋで示すようにマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のいずれかの現像剤（トナー）を収容し、中間部には下部へのトナー補給機構を備えている。

また、現像器１２の下部には側面開口部に上述した現像ローラ１３を備え、内部にはトナー撹拌部材、現像ローラ１３にトナーを供給するトナー供給ローラ、現像ローラ１３上のトナー層を一定の層厚に規制するドクターブレード等を備えている。

中間転写ベルトユニット３は、本体装置のほぼ中央で図の左右のほぼ端から端まで扁平なループ状になって延在する無端状の中間転写ベルト１４と、この中間転写ベルト１４を掛け渡されて中間転写ベルト１４を図の反時計回り方向に循環移動させるベルト駆動ローラ１５と従動ローラ１６を備えている。

上記の中間転写ベルト１４は、トナー像を直接ベルト面に転写（一次転写）されて、そのトナー像を更に記録媒体（以下、用紙ともいう）に転写（二次転写）すべく用紙への転写位置まで搬送するので、ここではユニット全体を中間転写ベルトユニットといっている。

この中間転写ベルトユニット３は、上記扁平なループ状の中間転写ベルト１４のループ内にベルト位置制御機構１７を備えている。ベルト位置制御機構１７は、中間転写ベルト１４を介して感光体ドラム７の下部周面に押圧する導電性発泡スポンジから成る一次転写ローラ１８を備えている。

ベルト位置制御機構１７は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びイエロー（Ｙ）の３個の画像形成ユニット６Ｍ、６Ｃ及び６Ｙに対応する３個の一次転写ローラ１８を鉤型の支持軸を中心に同一周期で回転移動させる。

そして、ベルト位置制御機構１７は、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット６Ｋに対応する１個の一次転写ローラ１８を上記３個の一次転写ローラ１８の周期と異なる回転移動周期で回転移動させて中間転写ベルト１４を感光体ドラム７から離接させる。

すなわち、ベルト位置制御機構１７は、中間転写ベルトユニット３の中間転写ベルト１４の位置を、フルカラーモード（４個全部の一次転写ローラ１８が中間転写ベルト１４に当接）、モノクロモード（画像形成ユニット６Ｋに対応する一次転写ローラ１８のみが中間転写ベルト１４に当接）、及び全非転写モード（４個全部の一次転写ローラ１８が中間転写ベルト１４から離れる）に切換える。

上記の中間転写ベルトユニット３には、上面部のベルト移動方向最上流側の画像形成ユニット６Ｍの更に上流側に、ベルトクリーニング部３４が配置され、ベルト下面部には、ほぼ全面に沿い付けるように平らで薄型の廃トナー回収容器１９が着脱自在に配置されている。

給紙部４は、上下２段に配置された２個の給紙カセット２１を備え、２個の給紙カセット２１の給紙口（図の右方）近傍には、それぞれ用紙取出ローラ２２、給送ローラ２３、捌きローラ２４、待機搬送ローラ対２５が配置されている。

待機搬送ローラ対２５の用紙搬送方向（図の鉛直上方向）には、中間転写ベルト１４を介して従動ローラ１６に圧接する二次転写ローラ２６が配設されて、用紙への二次転写部を形成している。

この二次転写部の下流（図では上方）側にはベルト式定着装置２７が配置されて、ベルト式定着装置２７の更に下流側には、定着後の用紙をベルト式定着装置２７から搬出する搬出ローラ対２８、及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー２９に排紙する排紙ローラ対３１が配設されている。

両面印刷用搬送ユニット５は、上記搬出ローラ対２８と排紙ローラ対３１との中間部の搬送路から図の右横方向に分岐した開始返送路３２ａ、それから下方に曲がる中間返送路３２ｂ、更に上記とは反対の左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる終端返送路３２ｃ、及びこれらの返送路の途中に配置された４組の返送ローラ対３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄを備えている。

上記終端返送路３２ｃの出口は、給紙部４の下方の給紙カセット２１に対応する待機搬送ローラ対２５への搬送路に連絡している。また、本例において中間転写ベルトユニット３の上面部には、前述したベルトクリーニング部３４が配置されている。

ベルトクリーニング部３４は、中間転写ベルト１４の上面に当接して廃トナーを擦り取って除去して、図示を省略したベルトクリーナユニットの一時貯留部に溜め込み、その溜め込まれた廃トナーを搬送スクリューにより落下筒内を上部まで搬送し、落下筒を介して廃トナー回収容器１９に送り込んでいる。

図１に示すように、このプリンタ１は、用紙に直接トナー像を転写する方式ではなく、待機搬送ローラ対２５により二次転写部まで鉛直方向に搬送される用紙に中間転写ベルト１４を介してトナー像を転写する方式となっている。

図２は、画像形成ユニット６を示す断面図である。尚、図２には、図１と同一の構成部分には図１と同一の番号を付与して示している。また、画像形成ユニット６が本体装置に装着されたときに係合する光書込ヘッド１１と中間転写ベルト１４と一次転写ローラ１８を二点鎖線の仮想線で示している。

図２に示すように、画像形成ユニット６は、トナーカートリッジ３５と外装フレーム３６を備えた現像部３７とからなる現像器１２と、外装フレーム３６に組み付けられて現像器１２と一体になったドラムユニット４０とで構成されている。

ドラムユニット４０には、図１に示した感光体ドラム７、クリーナ８、帯電ローラ９等が組み込まれており、現像器１２の現像部３７には、図１に示した供給ローラ１９や現像ローラ１３の他に、ドクターブレード４１、攪拌器４２等が配設されている。

一方のドラムユニット４０は、クリーナ８のクリーニングブレードでクリーニングされ、帯電ローラ９で一様に初期化帯電された感光体ドラム７の周面上に、光書込ヘッド１１により制御部からの画像信号にしたがった露光が行われて、初期化帯電の高電圧部と露光により減衰した低電圧部からなる静電潜像が形成される。

この静電潜像は、感光体ドラム７の矢印で示す反時計回り方向への回転に伴われて、感光体ドラム７と現像ローラ１３との対向部で形成される現像位置へと移動する。

他方の現像部３７には、上部のトナーカートリッジ３５から供給されるトナーが常に収容されている。攪拌器４２はトナーが凝固しないように攪拌し、供給ローラ１９は、矢印で示すように現像ローラ１３と同一方向に回転しながらトナーを現像ローラ１３の周面に供給する。

現像ローラ１３の周面に供給されたトナーは、現像ローラ１３の搬送方向（回転方向）の下流側に配置されているドクターブレード４１によって、一定の厚さに規制され、現像位置へと回転搬送される。

現像位置へと回転搬送されたトナーは、現像ローラ１３と感光体ドラム７の周面の電位差により静電潜像の低電位部に転移し、これにより静電潜像の低電位部がトナーによって顕像化され、感光体ドラム７の周面に画像が現像される。

感光体ドラム７の周面に現像されたトナー画像は、中間転写ベルト１４を介して一次転写ローラ１８と感光体ドラム７とが対向する転写部へと回転搬送され、一次転写ローラ１８から中間転写ベルト１４に印加される静電潜像の低電位部とは逆極性の電荷により、中間転写ベルト１４に転写される。

尚、クリーナ８は、トナー画像が中間転写ベルト１４に転写された後に感光体ドラム７の周面に残留するトナーを、クリーニングブレードによって感光体ドラム７の周面から掻きとって、初期化帯電される前の感光体ドラム７の周面を一様に清掃する役目を持っている。

中間転写ベルト１４に転写されたトナー画像は、図１に示した従動ローラ１６と二次転写ローラ２６とが対向配置されている二次転写部に搬送されて、給紙部４の給紙カセット２１から二次転写部に給紙されてくる転写材（用紙）に転写される。

そして、転写されたトナー画像は、ベルト式定着装置２７で用紙の紙面に定着され、トナー画像を定着された用紙は、搬出ローラ対２８、排紙ローラ対３１によって、排紙トレー２９上に排出される。

ところで、帯状の細長い画像をベルト搬送方向に対して平行に印字されたものを１次転写する際に、往々にして細長い画像の中間部のみが転写されずに感光体ドラム側に残り、平行した二本線状の部分のみが転写されるいわゆる「文字抜け」と称する不具合が発生することは前述した。

図３(a) 〜(d) は上記の一次転写で文字抜けが発生する原因を考察する図である。図３(a) は一次転写時における感光体ドラム７と一次転写ローラ１８との対向部において中間転写ベルト１４上に転写されるトナー像４３(感光体ドラム７の副走査方向に平行する線条画像)の状態を側面図で模式的に示している。

尚、図３(a) 〜(d) には、図２と同一の構成部分には図２と同一の番号を付与して示している。また、図３(b) は図３(a) を矢印ａ方向から見た図であり、細い帯状の線条画像が印字領域の全面に縦横の格子模様を形成したトナー像の例を示している。

また、図３(c) は、図３(b) の上記縦横の格子模様のうち、例えば破線Ｔ１で示す部分(格子模様の主走査方向に平行する線条画像)が感光体ドラム７と一次転写ローラ１８とが対向する一次転写部で転写中の状態を示す図であり、図３(d) は、図３(b) の例えば破線Ｔ２で示す部分(格子模様の副走査方向に平行する線条画像)が、一次転写部で転写中の状態を示す図である。

尚、図３(b) に示す格子模様のトナー像には、副走査方向に平行する７本の線条画像４３の内、４本の線条画像４３に文字抜け４５が発生している状態を示している。

一般に、一次転写にローラを採用する場合、転写性の向上のため、感光体ドラム７と一次転写ローラ１８との対向部における転写ニップ幅をある程度確保するためと、中間転写ベルト１４に対する従動性を持たせるために、一次転写ローラ１８には発泡体やゴム等の弾性体が用いられることが多い。

つまり、一次転写ローラ１８は、それ自体で駆動機構は持たず、図３(c),(d) に示すように回転軸の両端部１８ａ及び１８ｂを不図示の支持部材に支持され、図３(a),(c),(d) に矢印ｃ、ｄ、及びｅで示すように、中間転写ベルト１４を介して感光体ドラム７方向に付勢されているだけである。

これにより、一次転写ローラ１８は、感光体ドラム７との対向部で挟持する中間転写ベルト１４に突き当てられて、図３(a) の矢印ｆ方向に循環移動する中間転写ベルト１４に従動するように構成されている。

この一次転写において、図３(d) に示すように、感光体ドラム７の回転方向（中間転写ベルト１４の走行方向）に対して平行な線条となるトナー像４３を感光体ドラム７に現像して、中間転写ベルト１４に一次転写する。

図４(a) は、図３(d) の破線丸ｇで囲んで示す部分の拡大図である。図４(b) は文字抜けの発生において線条画像のトナー像の側部と中央部で著しい形態変動を生じる態様を模式的に示す図であり、同図(c) は同図(b) の結果として文字抜けが生じる状態を模式的に示す図である。

上記の一次転写が行われると、図４(a) に示すように、感光体ドラム７上に中央部が山形の線条画像４３を形成しているトナー像が、感光体ドラム７と中間転写ベルト１４間に挟まれて、図３(a),(d) に示すように、一次転写ローラ１８により中間転写ベルト１４側から感光体ドラム７へと押圧される。

この押圧力は、中央部が山形の線条画像を形成しているトナー像４３に対し、図４(a) に３本の矢印４６で示すよう、山形の外側から中央部へと感光体ドラム７に向けて働く。すなわち、トナー像４３の山形の底部（感光体ドラム７の面に密着している面）は、中央部が最も強く感光体ドラム７の面に押圧されることになる。

このように、トナー像４３の中央部に圧が集中することにより、トナー像４３の内部において圧縮によるトナーの凝集が発生し、像の端部と中央部において著しい形態変動を生じる。

図４(b) に示すように、激しい圧の集中した中央部のトナー塊４３ａは静電気的な力から解放され、図４(c) に示すように、感光体ドラム７に凝集したまま転写されず残存し、側部のトナー塊４３ｂのみが中間転写ベルト１４に転写される。このようにして、線条画像の両側部のみが転写され、あたかも２本線のような文字抜け画像が発生する。

従来、感光体ドラムの表面性と中間転写ベルトの表面性が、これらの表面の組成上の特性から、極めて類似していることが知られている。そこで、本願の発明者は、感光体ドラムの表面性を変更することは出来ないので、中間転写ベルトの表面性を変更することに着目した。そして、中間転写ベルトの表面の粗さと、トナー像に対する圧の掛りかた及びトナー像の凝集との関係を調べることにした。

先ず、表面の粗さが異なるがやや近似する４種類の中間転写ベルトを試作して第１のグループとし、それよりも表面の粗さが粗く、その粗さが異なるがやや近似する４種類の中間転写ベルトを第２のグループ、更に表面の粗さが粗く、その粗さが異なるがやや近似する４種類の第３のグループというように合計５グループ２０種類の中間転写ベルトを用意した。

図５(a) 〜(e) は、試作した中間転写ベルト５グループの各グループの中から各一枚を代表的に取り出して表面粗さをレーザー顕微鏡で測定した状態を示す図である。

以下、図５(a) に示す表面の粗さが最も小さな第１のグループの中間転写ベルトを「ベルトＡ」、図５(b) に示す、次に表面の粗さが大きい第２のグループの中間転写ベルトを「ベルトＢ」とする。

更に、図５(c) に示す、より表面の粗さが大きい第３のグループの中間転写ベルトを「ベルトＣ」、以下、図５(d) の第４グループ、図５(e) の第５グループと、より表面の粗さが大きくなる順に「ベルトＤ」、「ベルトＥ」とする。

図６(a) は、ベルトＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥの表面粗さを測定した粗さを表す値Ｒａ、Ｒｙ、Ｒｚ及びＲＭＳに対するベルト５グループの平均値を示す図表であり、図６(b) はベルトＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥの表面粗さ指数を表す図である。

上記図６(a) の測定には、キーエンス（株）カラーレーザー顕微鏡ＶＫ８５５０を用い、Ｒａ、Ｒｙ、Ｒｚ、及びＲＭＳで表される表面粗さを測定したものである。レンズ倍率は×１００、単位はμｍ、測定面積は１２０００μｍ^2である。

図６(b) の表面粗さ指数を表す図は、横にベルトＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＦを順に示し、左縦軸に粗さ指数Ｒｙ及びＲｚを示し、右縦軸に粗さ指数Ｒａ及びＲＭＳを示している。

図７(a) は表面粗さの質を表すＲａの算出方法を示す図、(b) は表面粗さの実際量を表すＲｚの算出方法を示す図である。Ｒａは算術的表面粗さを示し、測定範囲内における高さ（粗さ）方向の振幅平均パラメータを示す。つまり平均高さからの凹凸の平均分の距離で表される。

一方のＲｚは、１０点平均粗さを示し、測定範囲内における平均高さより最大高さ（山方向）から５点までの平均と平均高さより最大低さ（谷方向）から５点までの平均の和で表される。すなわち「Ｒｚ＝（（高さ１＋・・・＋高さ５）＋（低さ１＋・・・＋低さ５））／５」で算出される。

このような中間転写ベルトの表面性と文字抜けの状態との関係では、ベルトＡからベルトＥにかけて表面粗さを粗くしていくと文字抜けの状態が改善されていくことが実証された。

図８(a),(b) は、文字抜けの状態が改善される理由を説明する図である。ベルトの表面粗さが粗くなるほど文字抜けの状態が改善されていく理由は、図４(a) に示したように中間転写ベルト１４と感光体ドラム７との押圧によって、まさにトナーの凝集が発生しようとするときに、図８(a) に示すように、ベルト表面の凹凸の凸部４７がトナー塊４３の中に入り込み、トナーの凝集作用を阻害して、図８(b) に示すように、文字抜けを防止しているものと考えられる。

ここで、トナーの凝集を阻害するに十分な表面粗さ（凹凸量）として、図１０に示す評価が「○」、「△」、「△」であったベルトＢと、評価が「◎」、「◎」、「◎」であったベルトＥの中間値を、図６(b) に示す表面粗さ指数の表から求めると、Ｒａ＝０．０８μｍ、Ｒｙ＝１．１、Ｒｚ＝０．８μｍ、及びＲＭＳ＝０．１１が得られる。

これにより、中間転写ベルトの文字抜け発生を防止可能な表面粗さ指数は、少なくともＲａ＝０．０８μｍ以上、Ｒｙ＝１．１以上、Ｒｚ＝０．８μｍ以上、及びＲＭＳ＝０．１１以上が望ましいことが判明する。

ところで、上記５グループのベルトＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥから成る５種類の中間転写ベルトに対する転写トナーの文字抜け状態を調べるに際し、トナーにも何種類かのトナーがあるので、それらのトナーの凝集性と文字抜けとの関係も調べる必要がある。

トナー凝集性を説明するための特性値としては流動性試験がある。トナーの流動性試験には三段篩振動落下試験が適している。本例では、三段篩振動落下試験に、筒井理化学器械株式会社のミクロ形電磁振動ふるい器Ｍ−２型を用いた。

このミクロ形電磁振動ふるい器Ｍ−２型は、一定量のトナーを上篩に投入し、一定時間規定の振動で３段篩を振動させ、それぞれに残留したトナー量から流動性指数を規定しようとするものである。

図９(a) はトナーの流動性試験を行う三段篩振動落下試験機（筒井理化学器械株式会社のミクロ形電磁振動ふるい器Ｍ−２型）の形態を模式的に示す図、同図(b) 〜(d) は３種類のトナーの三段篩振動落下試験で得られた結果と流動性指数を示す図である。

図９(a) に示す三段篩振動落下試験機４８は、上篩４９の網目は５００μｍ、中篩５１の網目は２５０μｍ、下篩５２の網目は１０６μｍで構成されている。上篩４９に試験対象のトナーをいれ、三段篩振動落下試験機４８を、両方向矢印ｈで示すように左右に振動させる。

本例では、３種類のトナーＡ、Ｂ及びＣを用意し、各試験ごとに、それぞれ５ｇのトナーを上篩４９に入れ、４５秒間振動させた。上篩４９に入れられたトナーは、細かいものほど上中下の篩の網目を順次通過して最下方の受け皿５３に落下する。

図９(b),(c),(d) には、それぞれ、３種類のトナーの上中下の篩（上篩４９、中篩５１、下篩５２）及び受け皿５３に滞留したトナー量がｇで示され、その下に係数と流動値が示されている。

この方法では、１０（流動性大）を上限値として下限値２（流動性小）までの間でトナーの流動性を数値化することができる。すなわち、図９(b),(c),(d) の図表の下に記載されている「流動性指数＝（上篩流動値＋中篩流動値＋下篩流動値）」で、流動性指数が求められる。

そして、図９(b) に示すトナーＡでは流動性良好で流動性指数は８．０３、図９(c) に示すトナーＢでは流動性劣悪で流動性指数は３．２６、図９(d) に示すトナーＣでは流動性有りで流動性指数は６．７３というトナー特性が得られた。

図１０は、一次転写試験においてベルトＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥのベルト表面粗さとトナーＡ、Ｂ及びＣのトナー流動性との組み合わせの中で判定された文字抜け評価を示す図表である。

この文字抜け評価では、抜け無しを「◎」、微小の抜けを「○」、目立たない抜けを「●」、目立つ抜けを「△」、ほとんど抜けを「×」とした。図１０では、ハッチングで示す部分の組み合わせが良好と判断できる組み合わせである。

この評価結果と、ベルトＡ〜Ｄ、Ｅの表面粗さデータから、ベルト表面粗さが、少なくともＲａ＝０．０８以上、且つＲｚ＝０．８以上であれば、流動性の悪いトナーであったとしても、文字抜けは回避できることが確認された。

本発明は、電子写真式の画像形成装置に用いられる中間転写ベルトに利用することができる。

１ 画像形成装置（プリンタ）
２ 画像形成部２、
３ 中間転写ベルトユニット
４ 給紙部
５ 両面印刷用搬送ユニット
６（６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、６Ｋ） 画像形成ユニット
７（７ｍ、７ｃ、７ｙ、７ｋ） 感光体ドラム
８ クリーナ
９ 帯電ローラ
１１ 光書込ヘッド
１２ 現像器
１３ 現像ローラ
１４ 中間転写ベルト
１５ 駆動ローラ
１６ 従動ローラ
１７ ベルト位置制御機構
１８ 一次転写ローラ
１８ａ、１８ｂ 回転軸の両端部
１９ 供給ローラ
２０ 廃トナー回収容器
２１ 給紙カセット
２２ 用紙取出ローラ
２３ 給送ローラ
２４ 捌きローラ
２５ 待機搬送ローラ対
２６ 二次転写ローラ
２７ ベルト式定着装置
２８ 搬出ローラ対
２９ 排紙トレー
３１ 排紙ローラ対
３２ａ 開始返送路
３２ｂ 中間返送路
３２ｃ 終端返送路
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ 返送ローラ対
３４ ベルトクリーニング部
３５ トナーカートリッジ
３６ 外装フレーム
３７ 現像部
４０ ドラムユニット
４１ ドクターブレード
４２ 攪拌器
４３ 副走査方向に平行する線条画像のトナー像
４３ａ 中央部のトナー塊
４３ｂ 端部のトナー塊
４４ 主走査方向に平行する線条画像
４５ 文字抜け
４６ 集中方向を示す３本の矢印
４７ ベルト表面凸部
４８ 三段篩振動落下試験機
４９ 上篩
５１ 中篩
５２ 下篩
５３ 受け皿

Claims (2)

1. 画像形成装置において、感光体上に形成したトナー画像を一次転写され、この一次転写されたトナー画像を二次転写部において搬送中の画像形成媒体に二次転写する中間転写ベルトであって、
   表面の粗さが少なくともＲａ＝０．０８μｍ以上で且つＲｚ＝０．８μｍ以上である、
   ことを特徴とする中間転写ベルト。
2. 表面の粗さが少なくともＲｙ＝１．１以上で且つＲＭＳ＝０．１１以上である、ことを特徴とする請求項１記載の中間転写ベルト。