JP2013231809A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写部材としてシート部材とそれをベルトに押圧させるための弾性部材を用いた構成において、利便性を損なうことなく、長期間の使用を通じて良好な画像を得る。
【解決手段】１次転写部材１０が、転写ニップＮを形成するために中間転写ベルト１３の内周面に当接するシート部材３２と、シート部材３２を中間転写ベルト１３の内周面に押圧する弾性部材３１と、を備えた画像形成装置において、シート部材３２は、基層３２２と、中間転写ベルト１３の内周面に当接するように基層３２２上に設けられ、基層３２２よりも硬度が大きい表層であって、ロックウェル硬さがＲスケールで１００以上、かつ、中間転写ベルト１３との間の静摩擦係数が０．２以下である表層３２１と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、シート等の記録材上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。

従来から、電子写真方式を用いる複写機やプリンタなどの画像形成装置においては、次のような転写工程がある。それは、感光体上に担持されているトナー像（現像剤像）を、トナーの帯電極性と逆極性の電界を転写手段に与えた転写ベルトに担持されている記録材、又は中間転写ベルト表面に対して静電的に転移させる転写工程である。
このため、転写ベルト又は中間転写ベルトを備えた画像形成装置においては、転写手段に対して転写工程に必要なバイアスを与える転写バイアス印加手段が設けられている。この一例として、高圧電源に接続される転写手段として、感光体に対して転写ベルトや中間転写ベルトを挟んで対向位置（転写ベルトや中間転写ベルトの裏面側）に接触転写部材を配置した構成のものがある。
近年、転写部材として装置本体内で可動することなく、移動するベルトと摺擦しながら接触する転写部材を用いた構成を採用しているものがある。
例えば転写手段として、ブレード状の転写部材を用いた構成も提案されている。この場合は、記録材への当接圧を軽圧化し、接触領域を狭域とすることで転写電界を精度よく印加できる（特許文献１参照）。他にも転写手段として、フィルムを用いた構成も提案されている。この場合、フィルムは、フィルムの支持体と感光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が行われる（特許文献２参照）。

しかしながら、特許文献１のような構成では、ブレードと記録材との接触領域が狭いため、押圧ムラや記録材とブレードの表面状態によって長手方向の接触領域の均一性が保てず転写電界が不均一となり、転写不良が生じてしまうことが懸念される。また、特許文献２のような構成では、フィルムのバックアップ部材がないため、フィルムの表面状態、抵抗ムラによって転写不良が生じてしまうことが懸念される。
このような問題に対して、転写部材としてシート部材を用いた構成が提案されている。より具体的には、シート部材の裏面に弾性部材を配置し、ベルトに対してシート部材を加圧配置することでベルトに均一な転写ニップを得るようにした構成が提案されている（特許文献３参照）。

特開平６−２０２４９６号公報 特開平９−１２０２１８号公報 特開２００８−３１００６０号公報

しかしながら、特許文献３のような構成では、回転するベルトに摺擦するシート部材は回転可能な転写ローラや上記ブレード構成やフィルム構成と比べて転写ニップ幅が大きいためにベルトとの摩擦係数が大きくなっている。また、転写ニップ部では、電圧印加時における静電的付着力も加わり、さらに密着力が増大してしまうことが考えられる。その結果、装置の駆動トルクが増大し、異なる色を重ねて転写する際に発生する「色ズレ」が顕著になり、装置寿命を超えて使用し続けてしまった場合、最終的に安定したベルト搬送が
出来なくなることが懸念される。この場合には、シート部材が摺擦により削れて破損したり、平滑になることでベルトとの密着力がより増し、駆動トルクの増大につながるといった問題が発生することが懸念される。
そこで例えば、長寿命化、高耐久性を必要とするような製品に、上記のようなシート部材を用いる場合には、中間転写ベルトを含む部材をユニット化し、交換可能に構成することが考えられる。このような構成とした場合、高画質を長期にわたり維持することはできるが、構成が複雑となり、また、ユーザがユニットを交換する手間が増え、利便性（ユーザビリティ）の観点から好ましくない。
以上のように、転写部材としてシート部材とそれをベルトに押圧させるための弾性部材を用いた構成では、装置の長寿命化が困難であるという課題がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、転写部材としてシート部材とそれをベルトに押圧させるための弾性部材を用いた構成において、利便性を損なうことなく、長期間の使用を通じて良好な画像を得ることを目的とする。

上記目的を達成するために本発明にあっては、
トナー像が形成される像担持体と、
回転可能な無端状のベルトと、
前記ベルトを介して前記像担持体との間で転写ニップを形成する転写部材であって、前記像担持体に形成されたトナー像を、前記ベルトに担持搬送される記録材、又は、前記ベルトに転写させる転写部材と、
を有し、
前記転写部材は、前記転写ニップを形成するために前記ベルトの内周面に当接するシート部材と、前記シート部材を前記ベルトの内周面に押圧する弾性部材と、を備える画像形成装置において、
前記シート部材は、
基層と、
前記ベルトの内周面に当接するように前記基層上に設けられ、前記基層よりも硬度が大きい表層であって、
ロックウェル硬さがＲスケールで１００以上、かつ、前記ベルトとの間の静摩擦係数が０．２以下である表層と、
を有することを特徴とする。

本発明によれば、転写部材としてシート部材とそれをベルトに押圧させるための弾性部材を用いた構成において、利便性を損なうことなく、長期間の使用を通じて良好な画像を得ることが可能となる。

実施例１の画像形成装置の概略構成を示す断面図 実施例１の１次転写部材について説明するための概略断面図 実施例１のシート部材の剛度について説明するための図 実施例２の１次転写部材について説明するための概略断面図 他の実施例の画像形成装置の概略構成を示す断面図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の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、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り、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

以下、実施例１について説明する。
図１は、本実施例の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
本実施例の画像形成装置は、複数の画像形成部（ステーション）を有している。そして、第１ステーションではイエロー（Ｙ）、第２ステーションではマゼンタ（Ｍ）、第３ステーションではシアン（Ｃ）、第４ステーションではブラック（Ｋ）の画像形成が可能に構成されている。

第１ステーションには、像担持体としてのＯＰＣ感光ドラム（以下、感光ドラム）１ａ、帯電手段としての帯電ローラ２ａ、感光ドラム１ａ上の転写残トナーをクリーニングするクリーニングユニット３ａ、及び現像手段としての現像ユニット８ａが設けられている。現像ユニット８ａには、現像スリーブ４ａ、非磁性一成分現像剤（以下、トナー）５ａ、現像剤塗布ブレード７ａが設けられている。そして、感光ドラム１ａ、帯電ローラ２ａ、クリーニングユニット３ａ、現像ユニット８ａ（現像スリーブ４ａ、トナー５ａ、現像剤塗布ブレード７ａ）は、一体型のプロセスカートリッジ９ａとして、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されている。

また、画像形成装置には、レーザ光を多面鏡によって走査させるスキャナユニット又はＬＥＤアレイから構成された露光手段１１ａが設けられており、露光手段１１ａは、画像信号に基づいて変調された走査ビーム１２ａを感光ドラム１ａ上に照射する。帯電ローラ２ａ、現像スリーブ４ａ、１次転写部材１０ａはそれぞれ、帯電ローラ２ａへ電圧を供給する帯電バイアス電源２０ａ、現像スリーブ４ａへ電圧を供給する現像電源２１ａ、１次転写部材１０ａへ電圧を供給する１次転写電源２２ａに電気的に接続される。ここで、１次転写部材１０ａは転写部材に相当する。また、２次転写部材としての２次転写ローラ２５は、２次転写ローラ２５へ電圧を供給する２次転写電源２６に電気的に接続されている。

次に、感光ドラム上の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図１に示す矢印方向に回転を始める。ここで、中間転写ベルト１３は、回転可能な無端状のベルト（トナー像担持体）に相当する。
感光ドラム１ａは、帯電バイアス電源２０ａからバイアスが供給された帯電ローラ２ａによって一様に負極性に帯電され、続いて露光手段１１ａからの走査ビーム１２ａによって画像情報に従った静電潜像が形成される。

現像ユニット８ａ内のトナー５ａは、現像剤塗布ブレード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。
この状態で、現像電源２１ａより現像スリーブ４ａにバイアスが供給され、感光ドラム１ａ上に形成された静電潜像が感光ドラム１ａの回転により現像スリーブ４ａに到達すると、この静電潜像は負極性のトナーによって可視化されることとなる。
このようにして、感光ドラム１ａ上には第１色目（本実施例ではＹ）のトナー像が形成される。なお、第２〜第４ステーションも第１ステーションと同様の構成としているので、その説明は省略する。
一方、中間転写ベルト１３は、４つの感光ドラム１ａ〜１ｄ全てに対し当接するように配置されており、感光ドラム１ａ〜１ｄは、中間転写ベルト１３の回転方向に沿って並んで配置されている。

次に、転写動作に関して説明する。
中間転写ベルト１３は、２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（張架部材）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構成されている。駆動ローラ１４が駆動することにより中間転写ベルト１３は感光ドラム１ａ〜１ｄに対して順方向に略同速度で移動する。

ここで、中間転写ベルト１３を挟んで感光ドラム１ａに対向する位置には、中間転写ベルト１３を介して感光ドラム１ａとの間で転写ニップ（１次転写ニップ）Ｎを形成する１次転写部材１０ａが配設されている。同様に、中間転写ベルト１３を挟んで感光ドラム１ｂ〜１ｄと対向する位置に、各々の感光ドラム１ｂ〜１ｄに対応する１次転写部材１０ｂ〜１０ｄが配設されている。

そして、各色の転写ニップ間の距離に応じて、各色毎、一定のタイミングで、不図示のコントローラからの書き出し信号を遅らせるように制御される。そして、各露光手段からの露光により静電潜像が各感光ドラム１ａ〜１ｄ上にそれぞれ形成され、各１次転写部材１０ａ〜１０ｄに各１次転写電源２２ａ〜２２ｄよりトナーと逆極性の電圧が印加される。

以上のような工程により、各感光ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像がそれぞれ、中間転写ベルト１３上に重なるように順次、転写されることで、中間転写ベルト１３上に多重画像が形成される。
その後、露光による静電潜像の作像に合わせて、カセット１６に積載されている記録材Ｐは、給送ローラ１７によりピックアップされ、不図示の搬送ローラによりレジストローラ１８まで搬送される。そして、記録材Ｐは、中間転写ベルト１３上のトナー像に同期するように、中間転写ベルト１３と２次転写ローラ２５とで形成される当接部（２次転写ニップ）へレジストローラ１８によって搬送される。
その後、２次転写ローラ２５には２次転写電源２６によりトナーと逆極性の電圧印加が行われることで、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、当接部において、一括して記録材Ｐ上に２次転写される。

尚、本実施例では、２次転写ローラ２５は外径８ｍｍのニッケルメッキ鋼棒に抵抗値が１０^８Ω、厚み５ｍｍに調整されたＮＢＲ（ニトリルゴム）の発泡スポンジ体で覆った外径１８ｍｍのものを用いた。また、２次転写ローラ２５は、中間転写ベルト１３に対して、５〜１５ｇ／ｃｍ程度の線圧で当接し、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されている。

一方、２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（記録材から出た粉）は、中間転写ベルト１３に当接配置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、本実施例の画像形成装置では、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た。

２次転写終了後の記録材Ｐは定着手段１９へと搬送され、定着手段１９で加圧・加熱されることで、記録材Ｐ上にトナー像が定着される。このようにして画像が形成された記録材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、中間転写ベルト１３の構成としては、厚さ１００μｍ、体積抵抗率１０^１０Ω・ｃｍのＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）を用いている。

駆動ローラ１４は、アルミニウム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（エチレンプロピレンジエンゴム）を被覆した外径２５ｍｍのものを用いている。
テンションローラ１５は、外径２５ｍｍのアルミニウム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。
２次転写対向ローラ２４は、アルミニウム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２５ｍｍのものを用いている。

以下に、本実施例の特徴について述べる。
図２は、本実施例の１次転写部材１０ａについて説明するための概略断面図である。ここで、上述したように各ステーションや各１次転写部材の構成及び動作は、用いるトナーの色が異なることを除いては実質的に同じである。したがって、以下の説明において特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために、図１において符号に与えた添字ａ、ｂ、ｃ、ｄを省略して、総括的に説明する。

図２（ａ）に示すように、１次転写部材１０は、弾性部材３１と、可撓性を有するシート部材３２とを有しており、シート部材３２は中間転写ベルト１３と弾性部材３１の間に挟持されている。このように、シート部材３２は、転写ニップＮを形成するために中間転写ベルト１３の内周面に当接するものであり、弾性部材３１は、シート部材３２を中間転写ベルト１３の内周面に押圧するものである。
弾性部材３１は、シート部材３２に対して面接触するように構成されている。具体的には、弾性部材３１は、絶縁体のウレタン発泡スポンジ状の弾性体を厚み２ｍｍ、幅４ｍｍ、長さ２３０ｍｍの略直方体形状にしたものが用いられており、硬度は、アスカーＣ ５００ｇｆ（４．９Ｎ）で３０°である。本実施例では、弾性部材３１として発泡ウレタンを用いているが、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。なお、弾性部材３１は、不図示の加圧バネにより感光ドラム１側に総圧９．８Ｎで加圧されている。

次に、シート部材３２は少なくとも表層３２１と基層３２２の２層以上からなる構成を有するもので、本実施例では２層構造として説明する。本実施例では、シート部材全面が２層化されており、表層３２１は、基層３２２上の全域（基層全域）を覆うように基層３２２上に設けられている。シート部材３２のサイズは幅１６ｍｍ、長さ２３２ｍｍとしている。また、シート部材３２は一端がシート支持部材３３に密着されて支持されている。
このシート支持部材３３は、弾性部材３１より中間転写ベルト１３の移動方向（回転方向、以下、ベルト移動方向）上流側に設けられており、板金等の剛性が高く導電性の高い材料で形成されている。また、シート部材３２の一端は、転写ニップＮよりもベルト移動方向上流側でシート支持部材３３に支持されており、シート部材３２の他端（自由端）は、転写ニップＮよりもベルト移動方向下流側に位置している。
シート支持部材３３は１次転写電源２２と接続され、画像形成時に必要な転写バイアスは１次転写電源２２からシート支持部材３３を介して、基層３２２から表層３２１へと供給される。本実施例では画像形成時、１次転写電源２２から約３００Ｖの電圧が印加される。

感光ドラム１の帯電電位は−５００Ｖで、露光部の電位は−１００Ｖであるため、感光ドラム１と転写部の電位差は４００Ｖから８００Ｖである。画像形成時に流れる転写電流は約５μＡであることから転写部全体のインピーダンスは、８×１０^７〜１．６×１０^８Ωである。なお、シート部材３２の表層３２１、基層３２２を合わせた全体の厚み方向の体積抵抗率は５０Ｖ印加で１０^６Ω・ｃｍである。体積抵抗率の測定は、（株）三菱化学アナリテック製の汎用測定器Ｈｉｒｅｓｔａ・ＵＰ ＭＣＰ−ＨＴ４５０を用いて測定した。

一方、図２（ｂ）に示すように、１次転写電源２２が接続されたシート支持部材３３がシート部材３２の表層３２１側に設けられている構成でも良い。その場合、シート部材３２の表層３２１のみの厚み方向の体積抵抗率は５０Ｖ印加で１０^６Ω・ｃｍである。
このとき、基層３２２の厚み方向の体積抵抗率は中間転写ベルト１３よりも高くなるように構成されているとよい。これにより、画像形成時に転写電流がシート部材３２の表層３２１から中間転写ベルト１３を介して感光ドラム１へ安定して流れることで良好な転写性が得られる。

シート部材３２の表層３２１の抵抗が高い場合、良好な転写性を得るために必要な転写電圧が高くなる。そのため、中間転写ベルト１３とシート部材３２の表層３２１間で発生する静電吸着力が大きくなり、中間転写ベルト１３の駆動トルクが増大する。その結果、異なる色を重ねて転写する際に発生する「色ズレ」が顕著になったり、中間転写ベルト１３の搬送が不安定になることが懸念される。
本実施例においてシート部材３２の表層３２１は、中間転写ベルト１３との摺擦による磨耗から守る役割を果たすもので、中間転写ベルト１３との密着力を低下させて駆動トルクの低減や耐久による表層３２１の削れを抑制する効果を持つ。駆動トルクが上昇すると上述のような「色ズレ」が顕著になり、またシート部材３２の表層３２１が削れると低抵抗の樹脂が中間転写ベルト１３内に付着し、転写電流が集中的に流れることで「白ポチ」と呼ばれる、白い斑点状の画像不良が生じる場合がある。
それらを抑制するために、本実施例では、シート部材３２において、表層３２１に高硬度かつ低摩擦係数の材料を用い、表層３２１が基層３２２よりも硬度が大きくなるように構成している。

次に、本実施例のシート部材３２の作製方法について説明する。
まず、基層を形成するが、基層の作製方法としては、基層を構成する物質を混合し均一に分散させ、熱溶融後、成形し、シート状にカットする等の方法がある。次いで、基層上に表層を形成するが、表層の形成方法としては、表層を構成する物質を溶剤に溶解、分散し、ディップコート、スプレーコート、又はバーコートする等の方法がある。

以上を省みて本実施例で用いるシート部材３２の構成は、以下の２層構成とする。まず、基層３２２はポリエチレン樹脂にカーボンブラックを分散させた厚み２００μｍの層を用いる。次に、表層３２１はアクリル樹脂にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粒子をアクリル樹脂固形分濃度に対し３０重量部添加し、導電剤としてアンチモンドープ酸化スズをアクリル樹脂固形分濃度に対し１０重量部添加した厚み２μｍの層を用いる。

上記構成でシート部材３２全体の体積抵抗率は５０Ｖ印加で１０^６Ω・ｃｍ（（株）三菱化学アナリテック製Ｈｉｒｅｓｔａ・ＵＰ ＭＣＰ−ＨＴ４５０にて測定）である。また、シート部材３２（表層３２１）における中間転写ベルト１３との間の静摩擦係数（μｓ）は０．２（新東科学（株）製ＴＲＩＯＢＯＧＥＡＲミューズＴＹＰＥ：９４ｉ−ＩＩにて測定）である。また、表層３２１の硬度はロックウェル硬さがＲスケールで１１４、基層３２２のロックウェル硬さはＲスケールで４０である。また、シート部材３２全体のガーレ剛度は３５０ｍｇｆ（３．４３ｍＮ）である。
ここで、ロックウェル硬さは、ＡＳＴＭ（米国材料試験協会） Ｄ−７８５に準拠して測定した（以下に示すロックウェル硬さについても同様である）。また、ガーレ剛度は、JAPAN TAPPI（紙パルプ技術協会） 紙パルプ試験方法 規格No.40」に準拠して、熊谷理
機工業（株）製 Ｎｏ．２０４９−Ｄにて測定した（以下に示すガーレ剛度ついても同様である）。

＜評価１＞
本実施例のシート部材３２の耐久性を調べるため、プロセススピード１００ｍｍ／ｓｅｃの画像形成装置を用いて、３０ｋ（３００００）枚通紙後の「色ズレ」、シート部材３２の削れに伴う「白ポチ」画像についての評価を行った。
比較例として、本実施例のシート部材３２と同じ基層３２２を用い、同じ表層材料でＰ
ＴＦＥ粒子添加量を０〜７０重量部まで１０重量部ずつ増やした８水準の表層を作製し、同様の評価を行った。
表１には、本実施例及び比較例の各シート部材において、表層における中間転写ベルト１３との間の静摩擦係数、及び、表層のロックウェル硬度を示している。

表１に示すように、アクリル樹脂に対しＰＴＦＥ粒子の添加量を増やすほど、表層の静摩擦係数が小さくなるが、硬度は低くなる傾向を示している。
なお、評価にあたり通紙耐久テストは、記録材としてＸｅｒｏｘ社製４２００（坪量７５ｇ／ｍ^２）を用いて行った。「色ズレ」はレッド色などの複数色のトナーを混色させたライン画像を目視評価し、「白ポチ」は単色のベタ黒画像上に発生しているか否かを目視評価した。

＜評価結果１＞
評価結果を物性値と同じく表１に示している。表１において、本評価を行った結果、画像が良好（ＯＫ）の場合には「○」で示し、画像が良好でない（ＮＧ）の場合には「×」で示した。
本実施例では、３００００枚耐久（通紙）後の「色ズレ」、「白ポチ」が発生せず良好な画像が得られた。

一方、ＰＴＦＥ粒子の添加量が２０重量部以下のシート部材では「色ズレ」、「白ポチ」ともにＮＧであった。これは、表層の静摩擦係数が高く、中間転写ベルト１３との密着力が高くなったことで、中間転写ベルト１３の駆動トルクが増大し、「色ズレ」が顕著になったためである。また、長期間の使用（耐久）に伴いシート部材表層の磨耗が進行し、表層が削れたことで「白ポチ」が発生した。
つまり、シート部材の表層が高硬度であっても摩擦係数が高ければ、中間転写ベルト１３との摩擦力が強くなり、長期間の使用により表層材料が削れてしまうため、耐久性の向上を果たすことができない。これより、表層３２１における中間転写ベルト１３との間の静摩擦係数（μｓ）は０．２以下であることが望ましいことがわかる。

逆に、ＰＴＦＥ粒子の添加量が６０重量部以上のシート部材では「色ズレ」はＯＫであったが「白ポチ」がＮＧであった。これは表層の摩擦係数が低いことで、中間転写ベルト１３との密着力が低下し、中間転写ベルト１３の駆動トルクは低減できたものの、表層の硬度が低いため、長期間の使用により表層が削れたことで「白ポチ」発生につながった。
つまり、シート部材の表層が低摩擦係数であっても硬度が低ければ、中間転写ベルト１３との摩擦による表層の削れを抑制することができず、耐久性の向上を果たすことができない。これより、表層３２１のロックウェル硬さがＲスケールで１００以上であることが望ましいことがわかる。

このように本評価から、シート部材３２の耐久性向上には、シート部材３２の表層３２１が高硬度で低摩擦係数である必要があることがわかる。
本実施例においては、シート部材３２の表層３２１を、高硬度、かつ、低摩擦係数としたことで、耐久性（耐摩耗性）を向上させることができ、３００００枚通紙後であっても
、「色ズレ」、「白ポチ」が発生せず、良好な画像が得られた。このように本実施例によれば、より安定したベルト搬送が可能となり、長寿命化を図ることができる。
この効果を得るためには、表１からわかるように、表層３２１のロックウェル硬さがＲスケールで１００以上、表層３２１における中間転写ベルト１３との間の静摩擦係数（μｓ）が０．２以下である必要がある。

それを満たすために、表層３２１は、次のような材料で形成されるものであるとよい。それは、例えばポリアクリレート等のアクリル樹脂、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等のフッ素樹脂、ナイロン樹脂である。また、それは、超高分子ポリエチレン（ＰＥ）樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂である。また、上記樹脂材料に加え、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＲ）等のフッ素粒子、シリカ（ＳｉＯ_２）等のシリコン粒子、ボロンナイトライド（ＢＮ）粒子、ナイロン粒子等の低摩擦効果を発揮する粒子が添加されるものであるとよい。

＜評価２＞
シート部材３２は弾性部材３１に押圧されることで中間転写ベルト１３に当接し転写ニップＮを形成する。そのため、シート部材３２の表層３２１は削れ抑制の観点から高硬度である必要があるのに対し、基層３２２は弾性部材３１に倣うためのしなやかさ（剛度）が求められる。
図３（ａ）はシート部材３２の剛度が高い場合について説明するための図であり、同図（ｂ）はシート部材３２の剛度が低い場合について説明するための図である。
シート部材３２の剛度が高いと、図３（ａ）に示すように、弾性部材３１や中間転写ベルト１３に倣った転写ニップを形成することができなくなり、長手方向において中間転写ベルト１３とシート部材３２の当接ムラができる場合がある。このような場合には、不安定な転写ニップ形状に起因する「縦スジ」画像が発生してしまうことが懸念される。

一方、シート部材３２の剛度が低いと、図３（ｂ）に示すように、弾性部材３１と当接する領域以外、特にベルト移動方向下流域でシート部材３２が重力方向に垂れることで、中間転写ベルト１３と適正な転写ニップを形成できなくなる場合がある。この場合、垂れたシート部材３２と中間転写ベルト１３との間にギャップができるため、転写電圧印加時に異常放電が発生し「放電跡」画像が発生してしまうことが懸念される。

そこで、本実施例におけるシート部材３２の転写性を調べるため、プロセススピード１００ｍｍ／ｓｅｃの画像形成装置を用いて、本実施例及び以下に示す比較例について、「縦スジ」画像と「放電跡」画像についての評価を行った。
比較例として実施例１のシート部材３２と同じ基層３２２を用い、基層３２２の厚みを１００〜３００μｍの間で一定量ずつ増やした１５水準の基層を作製し、それぞれに実施例１と同じ表層材料を形成した。各シート部材のガーレ剛度を表２に示す。

表２に示すように、基層３２２の厚みが大きくなるほど、剛度が高くなる傾向を示している。
なお、評価にあたり「縦スジ」は単色のベタ黒画像上に発生しているか否かを目視評価した。「放電跡」は単色のハーフトーン画像上に放電画像が発生しているか否かを目視評
価した。

＜評価結果２＞
評価結果を物性値と同じく表２に示している。表２においも、本評価を行った結果、画像が良好（ＯＫ）の場合には「○」で示し、画像が良好でない（ＮＧ）の場合には「×」で示した。
本実施例では「縦スジ」、「放電跡」が発生せず良好な画像が得られた。

一方、基層３２２の厚みが１４０μｍ以下でシート部材の剛度が低いと、「縦スジ」はＯＫであったが「放電跡」がＮＧであった。これは、図３（ｂ）で示したように、シート部材３２のうちベルト移動方向下流域で、シート部材３２と中間転写ベルト１３との間のギャップ間で放電が発生したためである。
逆に、基層３２２の厚みが２６０μｍ以上でシート部材の剛度が高いと「放電跡」はＯＫであったが、「縦スジ」はＮＧであった。これは、図３（ａ）で示したように、シート部材３２が弾性部材３１や中間転写ベルト１３に倣った転写ニップを形成できず、中間転写ベルト１３との当接ムラができたためである。

このように本評価から、シート部材３２で良好な転写性を得るためには、シート部材３２が弾性部材３１や中間転写ベルト１３に倣った適正な転写ニップＮを形成することが重要であり、そのためにはシート部材の剛度が、ある範囲内となることが求められる。
本実施例では、シート部材３２を２層化し、シート部材３２の剛度が所定範囲内にあるように基層３２２の厚みを設定することで、弾性部材３１に押圧されて転写ニップＮを形成するためのしなやかさ（こわさ、剛度）をシート部材に持たせることができる。これにより、本評価では「縦スジ」、「放電跡」が発生せず、良好な画像が得られた。
この効果を得るためには、表２からわかるように、シート部材３２の剛度は、ガーレ剛度２００ｍｇｆ以上１０００ｍｇｆ以下（１．９６ｍＮ以上９．８ｍＮ以下）である必要がある。
ここで、このガーレ剛度の値は、弾性部材３１の物性等に関係せず、シート部材３２のみで決まる値である。
また、本実施例では、基層材料としてポリエチレンを用いているが、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）などの材料を用いてもよい。

このように本実施例では、１次転写部材１０を構成するシート部材３２を２層化し、表層３２１を高硬度、低摩擦係数とし、シート部材３２全体の剛度を適切に保つように構成している。これにより、中間転写ベルト１３との摺擦による削れを抑制することができるので、１次転写部材１０の耐久性の向上を実現することができる。さらに、シート部材３２と中間転写ベルト１３との密着力が減少し、装置の駆動トルクが低減することで、より安定したベルト搬送が可能となる。さらに、シート部材３２が弾性部材３１や中間転写ベルト１３に倣った適正な転写ニップＮを形成することが可能となり、耐久を通して良好な転写性を確保することができる。したがって、利便性を損なうことなく、長期間の使用を通じて良好な画像を得ることが可能となる。
ここで、評価２では、基層３２２の厚みを変えることで、シート部材３２のガーレ剛度を複数設定するものであったが、シート部材３２のガーレ剛度は、他の条件、例えば、表層の厚みを変える等により複数設定されるものであってもよい。
また、本実施例では、画像形成装置に４つのステーションが設けられた場合について説明したが、これに限るものではなく、複数のステーションが設けられた画像形成装置においても本発明を好適に適用することができる。このとき、感光ドラム１は、中間転写ベルト１３の回転方向に沿って並んで複数配置され、１次転写部材１０は、複数の感光ドラム１に対応して複数設けられることとなる。また、１つのステーション（１つの感光ドラム
１）のみが設けられた画像形成装置であっても本発明を好適に適用することができる。

以下に、実施例２について説明する。
図４は、本実施例の１次転写部材１０について説明するための概略断面図である。なお、実施例１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
本実施例においては、実施例１同様、シート部材３２は２層からなる構成を有しているが、図４に示すように、表層３２１がシート部材３２のうち中間転写ベルト１３と接触する部分のみに形成されている点で実施例１と異なっている。

表層３２１と基層３２２には、実施例１と同じ材料が用いられている。基層３２２はシート支持部材３３に密着して支持されており、シート支持部材３３に電気的に接続された１次転写電源２２から、シート支持部材３３を介して基層３２２に転写電圧が供給される。

上述した実施例１では、シート部材全面を２層化し、高硬度の表層を設ける構成であるため、シート部材全体の剛度が高くなりやすい。そのため、シート部材３２が弾性部材３１や中間転写ベルト１３に倣った転写ニップＮを形成するには、シート部材全体の剛度を適切な剛度とする必要がある。しかし、適切な剛度を得るには、表層、基層の厚みや硬度、及び、使用できる材料が制限される。
そこで、本実施例のように、シート部材３２と中間転写ベルト１３が接触する部分にのみ、高硬度かつ低摩擦係数で、削れ抑制の役割を果たす表層３２１を設けることで、良好な転写性と耐久性の向上を得ることができる。このように、表層３２１は、基層３２２上のうち少なくとも、中間転写ベルト１３の内周面に当接する部分に設けられるものであればよい。
本実施例のシート部材３２の作製は、実施例１と同じ方法で作製した基層３２２を用いて、表層３２１を形成する部分以外を予めマスキングした後、ディップコート、スプレーコート、又はバーコートする等の方法がある。

以上説明したように本実施例によれば、シート部材３２の表層３２１を部分的に設けることで、実施例１の表層より硬い材料を用いても、シート部材３２の剛度を適切な値に保ちながら、より削れに強い表層を形成することができる。これにより、シート部材３２の耐久性をより向上させることが可能となる。

図５は、他の実施例の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。なお、図１に示す画像形成装置と同様の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
上記各実施例においては、本発明を、中間転写方式のカラー画像形成装置に適用した場合について説明した。しかし、本発明は、図５に示したような、ベルトとして中間転写ベルトの代わりに記録材を担持搬送する搬送ベルト（記録材担持体）１１０を備えた、直接転写方式の画像形成装置にも好適に適用できる。
直接転写方式の画像形成装置は、各画像形成部へと搬送ベルトにて搬送（担持搬送）される記録材に対して、それぞれ感光ドラム１の表面に形成されたトナー像が順次直接転写されてカラー画像が記録される構成とされる。斯かる画像形成装置は周知であるので、これ以上の説明は省略する。また、本発明は、モノカラーの画像形成装置においても好適に適用することができる。
また、上述した実施例では、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画像形成装置、又はこれらの機能を組み合わせた複合機等の画像形成装置であってもよい。

１…感光ドラム、１０…１次転写部材、１３…中間転写ベルト、３１…弾性部材、３２…シート部材、３２１…表層、３２２…基層、１１０…搬送ベルト

Claims (10)

1. トナー像が形成される像担持体と、
   回転可能な無端状のベルトと、
   前記ベルトを介して前記像担持体との間で転写ニップを形成する転写部材であって、前記像担持体に形成されたトナー像を、前記ベルトに担持搬送される記録材、又は、前記ベルトに転写させる転写部材と、
   を有し、
   前記転写部材は、前記転写ニップを形成するために前記ベルトの内周面に当接するシート部材と、前記シート部材を前記ベルトの内周面に押圧する弾性部材と、を備える画像形成装置において、
   前記シート部材は、
   基層と、
   前記ベルトの内周面に当接するように前記基層上に設けられ、前記基層よりも硬度が大きい表層であって、
   ロックウェル硬さがＲスケールで１００以上、かつ、前記ベルトとの間の静摩擦係数が０．２以下である表層と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記シート部材は、ガーレ剛度が１．９６ｍＮ以上９．８ｍＮ以下となるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記表層は、前記基層全域を覆うように前記基層上に設けられてい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。
4. 前記像担持体に形成されたトナー像を、前記ベルトに担持搬送される記録材、又は、前記ベルトに転写させるために、前記転写部材に電圧を印加する電源を有し、
   前記電源は、前記シート部材に電圧を印加することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記弾性部材は、前記シート部材に対して面接触するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記弾性部材よりも前記ベルトの回転方向の上流に設けられ、前記シート部材の一端を支持するシート支持部材を備え、
   前記シート支持部材により一端を支持された前記シート部材の他端は自由端であり、前記弾性部材よりも前記回転方向の下流に位置するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記電源は、前記シート部材のうち前記表層に電圧を印加するものであり、
   前記基層の厚み方向の体積抵抗率は、前記ベルトの体積抵抗率よりも高いことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
8. 前記像担持体は、前記ベルトの回転方向に沿って並んで複数配置され、
   前記転写部材は、複数の前記像担持体に対応して複数設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記ベルトは、前記転写ニップで前記像担持体からトナー像が１次転写される中間転写ベルトであり、
   前記中間転写ベルトに１次転写されたトナー像は、前記中間転写ベルトと２次転写部材
   との間で記録材に２次転写されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記ベルトは、記録材を担持搬送する搬送ベルトであり、
    前記搬送ベルトにより担持搬送される記録材に対して、前記転写ニップで前記像担持体からトナー像が転写されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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