JP4707269B2 - 中間転写ベルトおよび電子写真画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電式複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ等の電子写真画像形成装置において、感光体等の像担持体から紙等の被印刷物へトナー像を転写する工程に用いられる中間転写ベルトおよびその中間転写ベルトを備える電子写真画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
静電式複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ等の、電子写真技術による画像形成装置においては、近年、形成画像のフルカラー化が広く検討されている。また、電子写真技術の進歩により、形成画像の高品質化や画像形成の高速化がより一層、強く求められている。
電子写真画像形成装置によるフルカラー画像の形成は、例えば下記(i) ，(ii)に示す方法によって達成される。
【０００３】
(A) シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の３つまたはこれにブラック（ＢＫ）を加えた４つの色に対応した現像装置９０によってそれぞれの像担持体（感光体ドラム）９１表面に単色のトナー画像（図示せず）を形成し、さらにこの単色のトナー画像を順次、中間転写ベルト１０に転写して、中間転写ベルト１０の表面にフルカラーのトナー像（図示せず）を形成した後、これを転写材９２に転写、定着させる（図６参照）。
【０００４】
(B) 現像装置９０によって像担持体９１表面に形成された単色のトナー像を中間転写ベルト１０の表面に転写し、この操作を各色のトナー像について繰り返すことによって中間転写ベルト１０表面にフルカラーのトナー像を形成した後、これを転写材９２に転写、定着させる（図７参照）。
この電子写真画像形成装置におけるフルカラー画像の形成において、像担持体９１から転写材９２へのトナー像の受け渡しは、中間転写ベルト１０に電界を与えることによって行われる。すなわち、像担持体９１から中間転写ベルト１０へのトナー像の転写は、中間転写ベルト１０への一次転写ローラ９３の接触によって達成され、中間転写ベルト１０から転写材９２へのトナー像の転写は、二次転写ローラ９４との接触等によって達成される。従って、中間転写ベルト１０は、トナー像の受け渡しを行う上で極めて重要な部材である。
【０００５】
中間転写ベルト１０は、抵抗が厳密に制御された電気抵抗体からなるものであって、その表面の帯電状態はトナーの転写の良否を大きく左右するものである。例えば、高品質の画像を形成する目的で粒径の小さなトナーを用いた場合、高速の画像形成を実現する目的でトナーの転写効率を向上させる場合、あるいはフルカラー印刷のように複数色のトナー像を中間転写ベルト上に重ねて形成する場合には、中間転写ベルト１０に印加される転写電界の強度を上げて、その表面の帯電状態を調節する必要がある。
【０００６】
しかしながら、一次転写ローラ９３や二次転写ローラ９４からの転写電界が大きくなると、転写電流が中間転写ベルト１０の表面に沿って移動し易くなり、その結果、図８に示すように、転写部分（ニップ部）９５の周辺でトナー９６が散らばって転写される、いわゆるブラー現象を生じるおそれがある。ブラー現象の発生は、画像の太り、にじみ、トナーの飛散といった画像乱れの発生を招き、形成画像の品質を著しく低下させる原因となるものであることから、これを防止することが求められている。
【０００７】
また、長期間に亘って高強度の転写電界を印加し続けると、転写ローラの径が細くなったり、中間転写ベルト１０との接触圧が部分的に弱くなったりするおそれがあり、転写効率の著しい低下を招くという問題もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記の課題を解決するための中間転写ベルトとして、特開平５−１１９６３８号公報には、電気抵抗体により形成された輪状のベルトが開示されている。このベルトは導電体からなるものであって、その内表面（裏側）には、像担持体（感光ドラム）や二次転写ローラとの接触部に平行で、かつ互いに接触しない程度に隙間を有する多数の細長いパターン（導電性パターン）が、ベルトに密着した状態で並設されている。
【０００９】
この公報に開示の中間転写ベルトによれば、当該ベルトの内表面（裏側）に前記導電体からなるパターンを有する部分と一次転写ローラや二次転写ローラとが接触することによって、像担持体や二次転写ローラとの接触部（転写部）には、ベルトの幅方向に均一な電界が形成される。一方、ベルトの内表面（裏側）に前記導電体からなるパターンを有しない部分では、その部分の電気抵抗が高いことから、ベルト表面に加えられた電荷がベルトの表面に沿って（ベルトの周方向に沿って）移動する現象を抑制することができ、ブラー現象等に伴う画像乱れの発生が防止される。
【００１０】
しかしながら、上記公報において、ベルトの内表面に導電体のパターンを形成する方法としては、例えば電気抵抗体の内表面にアルミニウムを蒸着した後、所望の導電体のパターン部分以外をエッチングにより除去する方法や、導電性ペーストを電気抵抗体にスクリーン印刷することによって形成する方法が開示されている。しかし、かかる方法のうち、前者のアルミニウムの蒸着膜をエッチングする方法では、蒸着処理やエッチング処理の工程が複雑でコストもかかる上、エッチングによって除去される蒸着膜の量が多いために材料のコストや処理液のコストも高くなるという問題がある。一方、後者のスクリーン印刷を用いる方法では、導電体のパターンを極めて微細なパターンとして、しかもばらつきを生じさせることなく形成することが困難であって、中間転写ベルト上に形成されるトナー像に対して、高い印刷精度、とりわけ高い解像度を要求することができないという問題がある。
【００１１】
一方、特開平６−２０２４８９号公報には、体積抵抗率ρが１０8 〜１０14Ω・ｃｍであるポリカーボネート製のベースフィルムと、当該ベースフィルムの厚み方向に伸びる微細な穴に導電性物質を注入してなる、体積抵抗率ρが１０-3を下回る低抵抗層と、を備える中間転写ベルトが開示されている。
この公報に開示の中間転写ベルトによれば、前記低抵抗層の作用により、転写電流が中間転写ベルトの表面に沿って移動するのを防止できる。
【００１２】
しかしながら、ベースフィルムの微細な穴はレーザ加工等によって形成されるものであって、その製造に手間やコストがかかる問題がある。
そこで、本発明の目的は、転写電流が表面に沿って移動するのを防止することができ、表面に高い解像度でもってトナー像を形成することができ、しかも簡易な方法で製造することのできる中間転写ベルトおよびその中間転写ベルトを備える電子写真画像形成装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記課題を解決するための本発明の中間転写ベルトは、外表面および内表面を有する輪状かつシームレスであるベルトの前記内表面に導電性パターンを備え、電子写真画像形成装置に用いられる中間転写ベルトであって、
当該導電性パターンが、前記ベルトの軸の方向に伸びるパターン本体部と、当該軸の方向における少なくとも一方の端部において当該パターン本体部に連接しかつ当該パターン本体部に対して７０°以下の角度に折れ曲がった状態で配置される斜設パターン部と、を一定間隔で並設してなるストライプパターンであり、かつ、凹版オフセット印刷によって形成されてなるものであり、
前記電子写真画像形成装置は、
前記中間転写ベルトの前記外表面に回転接触し、当該外表面との接触部分において前記外表面にトナーを転写する感光体ドラムと、
前記感光体ドラムとは逆の方向から前記中間転写ベルトの前記内表面に回転接触し、前記中間転写ベルトの回転により前記導電性パターンに接触したときに、接触している導電性パターンの前記パターン本体部を覆うように、かつ前記斜設パターンを露出させるように配置されており、覆われたパターン本体部との接触部分において前記トナーの転写に必要な電荷を供給する転写ローラと、
前記パターン本体部が前記転写ローラとの接触により覆われたときに、前記転写ローラから露出していて、覆われているパターン本体部と一体をなす斜設パターンに接触し、露出した斜設パターンとの接触部分において前記トナーの転写に必要な電荷を供給するブラシとを含むことを特徴とする。
【００１４】
上記本発明の中間転写ベルトにおいて、輪状かつシームレスであるベルトの内表面には、当該ベルトの回転方向（ベルトの周方向ｘ）に対して、原則として垂直な方向（すなわち、ベルトの軸の方向ｙ；ベルトの周方向ｘと直交する方向）に、導電性ペーストからなる多数の細長い導電性パターンが形成されている。また、この導電性パターンは、互い接触することがないようにストライプ状のパターンをなしている。
【００１５】
ここで、導電性パターンとは、高抵抗の電気抵抗体であるベルトに比べて、その体積抵抗率が低く設定されているものである。かかる導電性パターンをベルトの表面に設けることによって、当該導電性パターンを備える部分においてのみ、中間転写ローラの表面抵抗Ｒ（Ω）が低くなるように設定し、それ以外の部分で表面抵抗が高くなるように設定することが可能になる。
従って、本発明の中間転写ベルトは、トナー像の転写時に中間転写ベルトと像担持体（感光ドラム）または二次転写ローラとが接触する部分（すなわち、ニップ部）の接線方向（すなわち、ベルトの軸の方向ｙ）に沿って表面抵抗の低い部分を有しており、これにより、前記低抵抗の部分に沿って、すなわちベルトの軸の方向に沿って電流が移動する現象を生じさせることができる。一方、転写ベルトの周方向については、導電性パターンによって表面抵抗が低くなっている部分と、ベルト本来の表面抵抗が高い部分とが交互に現れることになるため、当該周方向に沿った電流の移動が制限される。
【００１６】
以上の理由により、本発明の中間転写ベルトによれば、ベルトの周方向への電流の移動に伴うブラー現象といった不具合が生じるのを防止することができる。
上記のように、中間転写ベルトにストライプ状の低抵抗部分が形成されることに伴って、像担持体から中間転写ベルトへおよび中間転写ベルトから転写材へのトナー像の転写効率を向上させることができ、ブラー現象等に伴う形成画像の品質劣化を十分に防止することができる。すなわち、ベルトの表面に前述の導電性パターンを設けることによって、転写効率と形成画像の画像品質との両方を向上させることができる。
【００１７】
また、上記本発明の中間転写ベルトによれば、ベルトに形成される導電性パターンが印刷精度に優れた凹版オフセット印刷によって形成されたものであることから、当該導電性パターンを極めて微細なパターンとすることができ、しかもパターンの間隔が狭く、パターンの精度を極めて高いものとすることができる。さらに、平版に代表される他の（凹版以外の）印刷版を用いたオフセット印刷に比べて厚膜のパターン印刷が可能であることから、前述の電流を移動させるのに十分な厚みを備えた導電性パターンを１回の印刷で印刷形成することができる。
【００１８】
従って、本発明の中間転写ベルトは、像担持体から転写材へと転写するトナー像が極めて微細な画像である場合にも、当該トナー像を転写する用途に十分に対応することができ、解像度の高い、高品質のトナー像の転写を達成することができる。しかも、中間転写ベルト自体は、簡易な方法によって製造することができる。
以上の理由により、本発明に係る中間転写ベルトは、高画質、高解像度の画像形成が可能な電子写真画像形成装置において好適である。
【００１９】
本発明の中間転写ベルトにおけるストライプ状の導電性パターンは、前記ベルトの内表面に形成されている。この場合、中間転写ベルトのトナー像の担持面（外表面）側に導電性パターンに伴う凹凸が生じるのを防止できることから、本発明の中間転写ベルトによって形成されるトナー像の画像の品質をより一層良好なものにするという観点から好ましい。
また、前記導電性パターンの厚みは０．１〜１５μｍであるのが好ましい。導電性パターンの厚みを前記範囲に設定することで、当該パターンを形成することに伴う効果と、中間転写ベルトの屈曲性や柔軟性とのバランスを十分なものとすることができる。
【００２０】
前記導電性パターンは、銀、銅、金、ニッケル、鉄、カーボンブラック、チタンブラック、酸化スズをコーティングした硫酸バリウム、酸化スズをコーティングしたホウ酸アルミニウム、およびインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）からなる群より選ばれる少なくとも１種の導電性充填剤を含有する導電性ペーストを印刷してなるものであるのが好ましい。導電性パターンの形成に上記の導電性充填剤を用いることにより、その体積抵抗率を前記ベルト（本体部分）の体積抵抗率よりも低くかつ適度な範囲となるように設定することができ、導電性パターンの膜厚が小さくても十分な導電性を発揮させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る中間転写ベルトについて、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
本発明に係る中間転写ベルトは、例えば図１に示すように、輪状でかつシームレスであるベルト１１の表面（図１では、内表面１３側）に、ベルトの軸の方向ｙ（ベルトの周方向ｘと直交する方向であって、例えば、図８に示すニップ部９５の接線方向）に伸びるストライプ状の導電性パターン１２を形成したものである。
【００２２】
導電性パターン１２の具体例としては、例えば図２(a) 〜(c) に示すストライプパターンが挙げられる。
図２(a) に示す導電性パターン１２は、ベルト１１の表面において、ベルトの軸の方向ｙに伸びるパターン１５を一定間隔で並設してなるものである。
図２(b) および(c) に示す導電性パターン１２は、ベルト１１の表面において、ベルトの軸の方向ｙに伸びるパターン本体部１６と、ベルトの軸の方向ｙにおける一方の端部または両方の端部においてパターン本体部１６に連接しかつパターン本体部１６に対して所定の屈曲角θにて折れ曲がった状態で配置される斜設パターン部１７と、からなるパターン１５’を一定間隔で並設してなるものである。
【００２３】
図２(b) および(c) に示す導電性パターン１２のように、パターン１５’に折れ曲がり部分を有する場合において、パターン本体部１６と、斜設パターン部１７とが連接する屈曲部１８は、ベルト１１の軸の方向ｙにおける一方の端部、または両方の端部に配置されるものである。
屈曲部１８がベルトの前記軸の方向ｙにおける両方の端部に存在する場合において、斜設パターン部１７がパターン本体部１６に対して折れ曲がっている角度（屈曲角θ）はそれぞれの端部で異なっていてもよく、また、折れ曲がる方向もそれぞれの端部で異なっていてもよい。
【００２４】
図２(b) および(c) に示す導電性パターン１２のように、パターン１５’に折れ曲がり部分を設ける理由は、次の通りである。
感光体ドラム（像担持体）９１から中間転写ベルト１０にトナー９６を転写させる場合には、例えば図５に示すように、感光体ドラム９１とは逆の方向から、転写ローラ９３を使用することによって電荷が供給される。この際、転写ローラ９３からだけでなく、中間転写ベルト１０の裏面に設けられる導電性パターン１２からも電荷を供給すれば、トナーの転写効率をより一層向上させることができる。しかしながら、導電性パターン１２が形成されている部分は、通常、転写ローラ９３（もしくはそのシャフト９３’、または感光体ドラム９１）によって覆われているため、直接に電荷を供給することは困難である。
【００２５】
これに対し、中間転写ベルト１０の端部において斜めに伸びる導電性パターン（斜設パターン部１７）を設けた場合には、当該斜設パターン部１７にブラシ９７等から電荷を与えることができる。従って、感光体ドラム９１と接触している部分の導電性パターン（パターン本体部１６）にも、直接に電荷を与えることができ、トナーの転写効率を上昇させることができる。
なお、中間転写ベルト１０の幅Ｗと、感光体ドラム９１、転写ローラ９３および被印刷体である印刷用紙（図示せず）等の幅とは、通常同一ではなく、一般に、被印刷物である印刷用紙の幅Ｗp よりもパターン本体部１６の幅Ｗ16が長く、さらにその幅よりも中間転写ベルトＷの幅が長い。一般的な印刷の場合、中間転写ベルト１０の幅Ｗと印刷用紙との幅Ｗp とには５０ｍｍ程度の差があることから、中間転写ベルト１０のそれぞれの端部で２０ｍｍ程度ずつ斜設パターン１７を設ける余裕が生じることとなる。
【００２６】
（ベルト）
本発明の中間転写ベルト１０を構成するベルト（本体部分）１１は輪状のベルトであって、像担持体（感光ドラム）や転写材との接触時に段差によってブレを生じたりすることがないように、継ぎ目のない（シームレス）状態に成形されたものである（図１参照）。
中間転写ベルト１０を構成するベルト（本体部分）１１は、厳密に抵抗が制御された電気抵抗体からなるものである。具体的には、ベルト１１の体積抵抗率ρ（Ω・ｃｍ）は、通常、その対数値ｌｏｇ ρで１０程度、好ましくはｌｏｇ ρで９〜１２程度となるように調整される。
【００２７】
本発明において、ベルト１１の材質には、従来の中間転写ベルトと同様に、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂（ポリメチルメタクリレートなど）、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。これらのうちポリイミド樹脂は、その電気抵抗が極めて高く、通常、その体積抵抗率ρ（Ω・ｃｍ）が対数値ｌｏｇ ρで１２程度（ρが１０12Ω・ｃｍ程度）である。中間転写ベルト１０におけるベルト１１の体積抵抗率が高すぎる場合には、中間転写ベルト１０を帯電させた後の除電処理が困難になることから、通常、ベルト１１を構成するポリイミド等の樹脂には、その体積抵抗率を調整するために、カーボンブラック、チタンブラック、酸化亜鉛等の充填剤；４級アンモニウム塩、リチウムイオン塩、硫酸バリウム等のイオン導電材料；銀、銅、金、白金、ニッケル、鉄、クロム等の金属粉体といった、いわゆる導電性充填剤；等が添加される。
【００２８】
（導電性パターン）
中間転写ベルト１０のベルト１１の表面に形成される導電性パターン１２は、凹版オフセット印刷によって、導電性充填剤を含有する導電性ペーストをベルト１１の表面に印刷形成することによって得られる。
導電性パターンは、ベルト１１の外表面１４側に形成してもよいが、外表面１４は中間転写ベルト１０のトナー像の担持面側であることから、形成されるトナー像の画像の品質をより一層良好なものにするという観点から、当該外表面１４側に導電性パターン１２による凹凸が生じるのを避けるのが好ましい。
【００２９】
導電性パターン１２をベルトの外表面１４側に形成する場合には、外表面１４を平滑にするために、比較的誘電率の高い材料を用いてオーバーコート層を形成すればよい。なお、導電性パターン１２をベルトの内表面１３側に設ける場合にはオーバーコート層の形成の必要はないが、導電性パターン１２の耐久性を向上させる目的で、導電性パターン１２上にオーバーコート層を形成してもよい。
導電性パターンは、ベルトよりもその体積抵抗率を低くする必要がある。中間転写ベルトの除電特性等や、ベルトの体積抵抗率ｌｏｇ ρが１０程度となるように調整されることを考慮すると、導電性パターン自体の体積抵抗率ρ（Ω・ｃｍ）は、その対数値ｌｏｇ ρで−５〜１程度（ρが１０-5〜１０Ω・ｃｍ程度）となるように、好ましくはｌｏｇ ρで−５〜−３程度となるように設定する必要がある。
【００３０】
導電性パターンの最適な電気抵抗の範囲は、使用されるトナーの種類やベルトの材質等によって異なることから、前述の範囲に特に限定されるものではない。しかしながら、導電性パターンの体積抵抗率が低くなりすぎると電荷のリークが生じ易くなり、中間転写ベルトの表面に電荷を保持することが困難になるおそれがある。この場合、トナーの転写効率が低下する問題を招く。逆に、導電性パターンの体積抵抗率が高くなりすぎると、導電性パターンとベルトとの抵抗の差が小さくなって、中間転写ベルトの転写部分（ニップ部）のみの表面抵抗を下げるという本発明の効果が得られなくなるおそれがある。また、この場合、転写効率を上げるために電界を高くする必要があり、その結果、ブラー現象を招くおそれが生じる。
【００３１】
導電性パターンの線幅やパターンのピッチについては特に限定されるものではないが、高画質、とりわけ高解像度のトナー像の転写を実現するという観点から、線幅は４０μｍ〜１ｍｍであるのが好ましく、４０〜５００μｍであるのがより好ましい。また、ピッチは、２０μｍ〜２ｍｍであるのが好ましく、２０〜２５０μｍであるのがより好ましい。
中間転写ベルトは、回転しながら使用されるものであることから、導電性パターンには繰り返し屈曲が加えられる。そのため、導電性パターンの膜厚が大きくなるとひびが生じ易くなり、耐久性が劣ってしまう。そこで、導電性パターンの厚みは、特に限定されるものではないが、０．１〜１５μｍとするのが好ましく、２〜１０μｍとするのがより好ましい。厚みが前記範囲内にあることにより、中間転写ベルトに対して屈曲試験を１０万回繰り返し行った場合にも、導電性パターンの表面にひび割れ等が発生することがなく、十分な耐久性を得ることができる。
【００３２】
（導電性ペースト）
導電性パターンの体積抵抗率の調整は、導電性ペーストに添加される導電性充填剤の種類、添加量を適宜調整することによって達成される。しかしながら、実際には、導電性パターンの体積抵抗率の対数値ｌｏｇ ρを−５〜１となるように調整することは極めて難しい。
しかしながら、導電性充填剤として上記例示のものを配合してなる導電性ペースト、とりわけ上記例示の物質を２種以上混合して配合してなる導電性ペーストを使用したときは、体積抵抗率が極めて安定した導電性パターンを形成することができる。また、かかる導電性ペーストを使用した場合に得られる導電性パターンについては、その体積抵抗率を、ｌｏｇ ρが−５（ρ＝１０-5Ω・ｃｍ）程度の低抵抗領域から、ｌｏｇ ρが６程度の高抵抗（ρ＝１０5 Ω・ｃｍ）領域までの範囲で適宜調整することが可能となる。
【００３３】
なお、導電性パターンの体積抵抗率ρとは、ポリイミドからなる基板上に前記導電性ペーストを印刷し、線幅１００μｍ、厚み１０μｍのストライプパターンを形成した上で、このストライプパターンについて、ＪＩＳ Ｋ ７１９４「導電性プラスチックの４探針法による抵抗率試験方法」に記載の方法に準じて測定すればよい。
導電性ペーストには、前述の電気特性だけでなく、印刷適性も要求されており、最適な粘度や最適なチキソトロピー性（揺変性）が必要とされる。導電性パターンの体積抵抗率を下げるために導電性充填剤の配合量を大きくしすぎると、導電性ペーストのチキソトロピー性が大きくなり過ぎて、印刷時に転写不良等を引き起こすおそれがある。一般に、導電性パターンの体積抵抗率と、導電性ペーストの印刷特性とのバランスをとることは非常に難しいが、一般に、体積抵抗の異なる２種類以上の導電性充填剤をブレンドして使用することにより、前記バランスを良好なものとすることができる。
【００３４】
導電性ペーストに用いられる樹脂としては、特に限定されるものではないが、基材となるベルトとの接着性が良好であり、かつ印刷により形成される皮膜の強度が強いことが望まれる。一般には、熱硬化性樹脂を用いるのが好適であり、具体的には、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂等またはこれらの混合物が用いられる。前記樹脂の粘度、分子量とうについては、導電性ペーストの印刷適性の観点から適宜設定すればよい。
【００３５】
導電性ペーストの粘度については特に限定されるものではないが、印刷特性を良好なものにするという観点から、通常、２０〜５００Ｐ（ポアズ）、好ましくは５０〜２００Ｐの範囲で設定される。また、導電性ペーストのずり速度についても特に限定されるものではないが、前述と同様の観点から、通常、１〜１５ｓ-1、好ましくは５〜１０ｓ-1の範囲で設定される。
（導電性パターンの印刷方法）
本発明の中間転写ベルトにおいて、ベルトの内表面に形成される導電性パターンは、導電性ペーストを用いて凹版オフセット印刷によって形成されたものである。
【００３６】
ベルト表面に導電性パターンを形成する方法として、一般にはスクリーン印刷法が考えられる。しかしながら、スクリーン印刷法では１回の印刷で形成される導電性パターンの厚みが非常に厚く（１５μｍを超える値に）なってしまうため、前述のように、導電性パターンの耐久性に問題が生じる。
これに対し、凹版オフセット印刷は、線幅が数μｍから数十μｍ程度で、パターンの間隔（ピッチ）も同程度であるストライプパターンのように、極めて微細なパターンを極めて高い精度でもって印刷形成することができる。従って、中間転写ベルトの解像度を優れたものとする上で、凹版オフセット印刷法が最適である。また、パターンの厚みを０．１〜１５μｍの範囲に設定する上でも凹版オフセット印刷が最も好ましい。これは、凹版の深さを変更することで形成されるパターンの厚みを自由に制御できるからである。
【００３７】
凹版オフセット印刷により導電性パターンを印刷形成する際に、ブランケットとしては特に限定されるものではないが、パターンの印刷精度をより一層良好なものにするという観点から、インキ離型性に優れたものであるのが好ましく、具体的には、表面がシリコーンゴムからなるブランケットを用いるのがより好ましい。
導電性パターンを凹版オフセット印刷によって形成する方法としては、
(1) 例えば図３に示すように、中間転写ベルト１０の軸の方向ｙ（周方向ｘに直交する方向）と、ブランケット３０の軸の方向とが平行となるように設定する場合、および
(2) 例えば図４に示すように、中間転写ベルト１０の軸の方向ｙと、ブランケット３０の回転進行方向（図４中に太い矢印で示す方向）とが一致するように設定する場合
が挙げられる。
【００３８】
図３および図４に示す場合において、円筒状ブランケット３０は、移動手段としての架台（図示せず）に回転自在に保持されており、当該架台によって、ベルト１０がなす空間の内部と外部とにおける往復移動と、ベルト１１の内表面１３との接触・離間のための上下移動とが制御されている。
ベルト１１は、その内表面１３側に配置される支持ローラ２４によって張架され、押し拡げられることにより、ベルト１０の内部に、円筒状ブランケット３０による導電性パターン１２の形成（印刷）操作に必要な空間が確保される。この支持ローラ２４は、ベルト１０の内表面１３に形成されたインキパターン１２と直接接触することがないように、図３および図４に示すように、ベルト１１の軸の方向ｙにおける両端部分にのみ設けるのが好ましい。
【００３９】
図３に示す場合において、輪状かつシームレスであるベルト１１の内表面１３に対する導電性パターン１２の形成は、ベルト１１がなす空間の内部に配置された円筒状のブランケット３０をベルト１１の内表面に当接させ、かつ当該ベルト１１と同軸方向に回転させることによって達成される。
図３に示す方法では、駆動ローラ２２と円筒状ブランケット３０とを、同じ周速度でかつ互いに逆方向に回転するように調整するのが好ましい。このように調整することによって、ベルト１１の移動量と円筒状ブランケット３０の外周面の移動量とを合致させることができ、円筒状ブランケット３０からベルト１１の内表面１３に対して、ストライプパターンを高い精度でもってかつ均等に形成することができる。
【００４０】
円筒状ブランケット３０と駆動ローラ２２との回転の制御は、例えば円筒状ブランケット３０の軸に従動ギヤ（図示せず）を、駆動ローラ２２の軸（駆動軸）に駆動ギヤ（図示せず）と、それぞれ取り付けて、両ギヤを直接に、または複数のギヤ対を介して、互いに噛み合わせることにより行うことができる。このように噛み合わせることにより、円筒状ブランケット３０と駆動ローラ２２とが同じ周速度でかつ互いに逆方向に回転するように調整することができ、円筒状ブランケット３０の外周面（インキパターン１２の担持面）の移動量が、ベルト１０の周方向ｘにおける移動量と合致することとなる。
【００４１】
図４に示す場合において、輪状かつシームレスであるベルト１１の内表面１３に対する導電性パターン１２の形成は、表面にその周方向に伸びるストライプ状の導電性パターン１２が形成された円筒状のブランケット３０をベルト１１の内表面１３に当接させるとともに、ベルト１１の軸の方向ｙに沿って円筒状ブランケット３０を転動させることによって達成される。
図４に示す方法では、円筒状ブランケット３０をベルト１１の内表面１３上に転動させて導電性パターン１２の印刷形成を行った後、再度の印刷形成を行う前に、ベルト１１の回旋移動が必要となる。この際、ベルト１１の回旋移動に伴う移動量は、導電性パターン１２のピッチを均等なものとする上で、厳密に制御する必要がある。ベルト１１の回旋移動量を厳密に制御すべく、必要に応じて、ベルト１１を固定している定盤４１を微動させる等の位置合わせの操作を施すことが好ましい。
【００４２】
本発明の中間転写ベルトにおける導電性パターンが前記(ii)のストライプパターンである場合においては、必ずしも一のブランケットに、パターン本体部１６と斜設パターン部との両方に相当するインキ像が形成されていなくてもよく、パターン本体部１６に相当するインキ像を備えるブランケットと、斜設パターン部１７に相当するインキ像を備えるブランケットとが、それぞれ別のものであってもよい（図２参照）。パターン本体部１６と斜設パターン部１７との両方に対応する画線部を有する印刷版を用いる場合には、一度の印刷でパターン本体部１６と斜設パターン部１７との双方を印刷形成することができる。パターン本体部１６に対応する画線部を有する印刷版と、斜設パターン部１７に対応する画線部を有する印刷版との、２以上の印刷版を用いる場合には、パターン本体部１６と斜設パターン部１７とを別々に印刷形成することから、両者の接合部となる屈曲部において厳密な位置合わせの精度が要求される。ベルト１０と円筒状ブランケット３０との位置合わせの方法は、これに限定されるものではないが、例えばＣＣＤ等を用いてパターン等の位置を確認する方法が挙げられる。
【００４３】
図３および図４に示す方法に用いられる円筒状ブランケット３０には、オフセット印刷に用いられる従来公知の種々のブランケットを用いることができる。ブランケットは円筒状のものであってもよく、平板状に作製されたブランケットを円筒状のブランケット胴に巻き付けたものであってもよい。
ベルト内表面１３に形成するインキパターンの印刷精度を優れたものとするには、これに限定されるものではないが、表面がシリコーンゴム等のインキ離型性に優れた素材からなるブランケットを用いるのが好ましい。
【００４４】
【実施例】
次に、実施例および比較例を挙げて、本発明を説明する。
実施例１
（中間転写ベルトの製造）
導電性ペーストには、ポリエステル−メラミン樹脂１００重量部と、導電性フィラーとしてのチタンブラック〔三菱マテリアル（株）製の商品名「チタンブラック１２Ｓ」〕４０重量部とを、ブチルセロソルブ（溶剤）に添加したものを使用した。導電性ペーストは、ブチルセロソルブの使用量を調節することによって、その粘度を１００Ｐ（ポアズ）となるように、ずり速度を１０ｓ-1となるようにそれぞれ調整した。
【００４５】
上記導電性ペーストをポリイミドからなる基板上に印刷し、線幅１００μｍ、厚み１０μｍのストライプパターンを形成した上で、このパターンの体積抵抗率をＪＩＳ Ｋ ７１９４「導電性プラスチックの４探針法による抵抗率試験方法」に記載の方法に準じて測定したところ、その対数値ｌｏｇ ρが５．５であった。
中間転写ベルト１０のベルト１１には、ポリイミド樹脂製の輪状かつシームレスのベルトを使用した。このベルト１１の厚みは１００μｍ、周長（周方向ｘの長さ）は４５０ｍｍ、幅（軸の方向ｙの長さ）は３００ｍｍであった。また、ベルト１１の体積抵抗率ρ（Ω・ｃｍ）を上記と同様の方法にて測定したところ、その対数値ｌｏｇ ρは１１．０であった。
【００４６】
上記導電性ペーストを用いて、上記ベルト１１（厚さ０．２ｍｍ）上に、幅１００μｍ、厚さ（膜厚）１０μｍのパターン１５を一定の間隔（ピッチ０．３ｍｍ）で並設してなるストライプパターンを印刷形成した（図２(b) 参照）。
ここで、導電性パターンの形成には、図３に示す凹版オフセット印刷方法を採用した。凹版は、線幅約１００μｍ、ピッチ０．３ｍｍのストライプパターンをエッチングにより形成したものを使用し、ブランケットには、表面がシリコーンゴムからなるものを使用した。
【００４７】
（印字性能の評価）
上記中間転写ベルトを、電子写真画像形成装置〔エプソン（株）製の複写機、商品名「インターカラーＬＰ８５００Ｃ」〕に装着して、実記試験を行うことにより、印字性能の評価を行った。試験は、転写材としてコート紙、普通紙、上質紙等の、種々のグレードの印刷用紙を使用し、この転写材上に黒色（単色）の写真画像を形成することによって行った。
【００４８】
その結果、形成された画像を観察してもブラー現象の発生は確認されなかった。また、いずれの印刷用紙に対しても、安定して高品質の画像を印刷形成することができた。
なお、画像品質の評価は、トナーの転写量を基準として行った。トナーの転写量は、中間転写ベルトの表面に転写したトナーを粘着テープで採取し、その重量を測定することによって行った。
【００４９】
また、中間転写ベルトの耐久性は良好であって、１０００００回連続印刷を行った場合にも、ベルト内表面の導電性パターンに剥落等の問題が発生することはなかった。
比較例１
実施例１で使用したのと同じベルトをそのままの状態で、すなわち内表面に導電性パターンを形成することなく、中間転写ベルトとして使用したほかは、実施例１と同様にして、印字性能の評価を行った。
【００５０】
その結果、ベルトの体積抵抗率がやや高いために、転写時の印加電圧をやや高めに設定しなければトナーの転写効率が上がらないという問題があった。また、印加電圧を高くせざるを得ないために、画像周辺部分でトナーのブラー現象が数多く観察された。
【図面の簡単な説明】
【図１】 (a) は本発明に係る中間転写ベルトの一実施形態を示す斜視図、(b) はその部分拡大断面図である。
【図２】導電性パターンの具体例を示す模式図である。
【図３】中間転写ベルトを製造する方法の一例を示す模式図である。
【図４】中間転写ベルトを製造する方法の他の例を示す模式図である。
【図５】斜設パターン部の使用状態を示す説明図であって、(a) は画像形成装置の側面図を、(b) はその転写ローラ９３側からみた平面図を示す。
【図６】フルカラー電子写真画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図７】フルカラー電子写真画像形成装置の他の例を示す概略図である。
【図８】従来の画像形成装置において画像乱れが発生する機構を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 中間転写ベルト， １１ ベルト， １２ 導電性パターン， １３ 内表面， １５ パターン， １５’ パターン， １６ パターン本体部， １７ 斜設パターン部， ｘ 周方向， ｙ 軸の方向， θ 屈曲角
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電式複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ等の電子写真画像形成装置において、感光体等の像担持体から紙等の被印刷物へトナー像を転写する工程に用いられる中間転写ベルトおよびその中間転写ベルトを備える電子写真画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
静電式複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ等の、電子写真技術による画像形成装置においては、近年、形成画像のフルカラー化が広く検討されている。また、電子写真技術の進歩により、形成画像の高品質化や画像形成の高速化がより一層、強く求められている。
電子写真画像形成装置によるフルカラー画像の形成は、例えば下記(i) ，(ii)に示す方法によって達成される。
【０００３】
(A) シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の３つまたはこれにブラック（ＢＫ）を加えた４つの色に対応した現像装置９０によってそれぞれの像担持体（感光体ドラム）９１表面に単色のトナー画像（図示せず）を形成し、さらにこの単色のトナー画像を順次、中間転写ベルト１０に転写して、中間転写ベルト１０の表面にフルカラーのトナー像（図示せず）を形成した後、これを転写材９２に転写、定着させる（図６参照）。
【０００４】
(B) 現像装置９０によって像担持体９１表面に形成された単色のトナー像を中間転写ベルト１０の表面に転写し、この操作を各色のトナー像について繰り返すことによって中間転写ベルト１０表面にフルカラーのトナー像を形成した後、これを転写材９２に転写、定着させる（図７参照）。
この電子写真画像形成装置におけるフルカラー画像の形成において、像担持体９１から転写材９２へのトナー像の受け渡しは、中間転写ベルト１０に電界を与えることによって行われる。すなわち、像担持体９１から中間転写ベルト１０へのトナー像の転写は、中間転写ベルト１０への一次転写ローラ９３の接触によって達成され、中間転写ベルト１０から転写材９２へのトナー像の転写は、二次転写ローラ９４との接触等によって達成される。従って、中間転写ベルト１０は、トナー像の受け渡しを行う上で極めて重要な部材である。
【０００５】
中間転写ベルト１０は、抵抗が厳密に制御された電気抵抗体からなるものであって、その表面の帯電状態はトナーの転写の良否を大きく左右するものである。例えば、高品質の画像を形成する目的で粒径の小さなトナーを用いた場合、高速の画像形成を実現する目的でトナーの転写効率を向上させる場合、あるいはフルカラー印刷のように複数色のトナー像を中間転写ベルト上に重ねて形成する場合には、中間転写ベルト１０に印加される転写電界の強度を上げて、その表面の帯電状態を調節する必要がある。
【０００６】
しかしながら、一次転写ローラ９３や二次転写ローラ９４からの転写電界が大きくなると、転写電流が中間転写ベルト１０の表面に沿って移動し易くなり、その結果、図８に示すように、転写部分（ニップ部）９５の周辺でトナー９６が散らばって転写される、いわゆるブラー現象を生じるおそれがある。ブラー現象の発生は、画像の太り、にじみ、トナーの飛散といった画像乱れの発生を招き、形成画像の品質を著しく低下させる原因となるものであることから、これを防止することが求められている。
【０００７】
また、長期間に亘って高強度の転写電界を印加し続けると、転写ローラの径が細くなったり、中間転写ベルト１０との接触圧が部分的に弱くなったりするおそれがあり、転写効率の著しい低下を招くという問題もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記の課題を解決するための中間転写ベルトとして、特開平５−１１９６３８号公報には、電気抵抗体により形成された輪状のベルトが開示されている。このベルトは導電体からなるものであって、その内表面（裏側）には、像担持体（感光ドラム）や二次転写ローラとの接触部に平行で、かつ互いに接触しない程度に隙間を有する多数の細長いパターン（導電性パターン）が、ベルトに密着した状態で並設されている。
【０００９】
この公報に開示の中間転写ベルトによれば、当該ベルトの内表面（裏側）に前記導電体からなるパターンを有する部分と一次転写ローラや二次転写ローラとが接触することによって、像担持体や二次転写ローラとの接触部（転写部）には、ベルトの幅方向に均一な電界が形成される。一方、ベルトの内表面（裏側）に前記導電体からなるパターンを有しない部分では、その部分の電気抵抗が高いことから、ベルト表面に加えられた電荷がベルトの表面に沿って（ベルトの周方向に沿って）移動する現象を抑制することができ、ブラー現象等に伴う画像乱れの発生が防止される。
【００１０】
しかしながら、上記公報において、ベルトの内表面に導電体のパターンを形成する方法としては、例えば電気抵抗体の内表面にアルミニウムを蒸着した後、所望の導電体のパターン部分以外をエッチングにより除去する方法や、導電性ペーストを電気抵抗体にスクリーン印刷することによって形成する方法が開示されている。しかし、かかる方法のうち、前者のアルミニウムの蒸着膜をエッチングする方法では、蒸着処理やエッチング処理の工程が複雑でコストもかかる上、エッチングによって除去される蒸着膜の量が多いために材料のコストや処理液のコストも高くなるという問題がある。一方、後者のスクリーン印刷を用いる方法では、導電体のパターンを極めて微細なパターンとして、しかもばらつきを生じさせることなく形成することが困難であって、中間転写ベルト上に形成されるトナー像に対して、高い印刷精度、とりわけ高い解像度を要求することができないという問題がある。
【００１１】
一方、特開平６−２０２４８９号公報には、体積抵抗率ρが１０8 〜１０14Ω・ｃｍであるポリカーボネート製のベースフィルムと、当該ベースフィルムの厚み方向に伸びる微細な穴に導電性物質を注入してなる、体積抵抗率ρが１０-3を下回る低抵抗層と、を備える中間転写ベルトが開示されている。
この公報に開示の中間転写ベルトによれば、前記低抵抗層の作用により、転写電流が中間転写ベルトの表面に沿って移動するのを防止できる。
【００１２】
しかしながら、ベースフィルムの微細な穴はレーザ加工等によって形成されるものであって、その製造に手間やコストがかかる問題がある。
そこで、本発明の目的は、転写電流が表面に沿って移動するのを防止することができ、表面に高い解像度でもってトナー像を形成することができ、しかも簡易な方法で製造することのできる中間転写ベルトおよびその中間転写ベルトを備える電子写真画像形成装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記課題を解決するための本発明の中間転写ベルトは、外表面および内表面を有する輪状かつシームレスであるベルトの前記内表面に導電性パターンを備え、電子写真画像形成装置に用いられる中間転写ベルトであって、
当該導電性パターンが、前記ベルトの軸の方向に伸びるパターン本体部と、当該軸の方向における少なくとも一方の端部において当該パターン本体部に連接しかつ当該パターン本体部に対して７０°以下の角度に折れ曲がった状態で配置される斜設パターン部と、を一定間隔で並設してなるストライプパターンであり、かつ、凹版オフセット印刷によって形成されてなるものであり、
前記電子写真画像形成装置は、
前記中間転写ベルトの前記外表面に回転接触し、当該外表面との接触部分において前記外表面にトナーを転写する感光体ドラムと、
前記感光体ドラムとは逆の方向から前記中間転写ベルトの前記内表面に回転接触し、前記中間転写ベルトの回転により前記導電性パターンに接触したときに、接触している導電性パターンの前記パターン本体部を覆うように、かつ前記斜設パターンを露出させるように配置されており、覆われたパターン本体部との接触部分において前記トナーの転写に必要な電荷を供給する転写ローラと、
前記パターン本体部が前記転写ローラとの接触により覆われたときに、前記転写ローラから露出していて、覆われているパターン本体部と一体をなす斜設パターンに接触し、露出した斜設パターンとの接触部分において前記トナーの転写に必要な電荷を供給するブラシとを含むことを特徴とする。
【００１４】
上記本発明の中間転写ベルトにおいて、輪状かつシームレスであるベルトの内表面には、当該ベルトの回転方向（ベルトの周方向ｘ）に対して、原則として垂直な方向（すなわち、ベルトの軸の方向ｙ；ベルトの周方向ｘと直交する方向）に、導電性ペーストからなる多数の細長い導電性パターンが形成されている。また、この導電性パターンは、互い接触することがないようにストライプ状のパターンをなしている。
【００１５】
ここで、導電性パターンとは、高抵抗の電気抵抗体であるベルトに比べて、その体積抵抗率が低く設定されているものである。かかる導電性パターンをベルトの表面に設けることによって、当該導電性パターンを備える部分においてのみ、中間転写ローラの表面抵抗Ｒ（Ω）が低くなるように設定し、それ以外の部分で表面抵抗が高くなるように設定することが可能になる。
従って、本発明の中間転写ベルトは、トナー像の転写時に中間転写ベルトと像担持体（感光ドラム）または二次転写ローラとが接触する部分（すなわち、ニップ部）の接線方向（すなわち、ベルトの軸の方向ｙ）に沿って表面抵抗の低い部分を有しており、これにより、前記低抵抗の部分に沿って、すなわちベルトの軸の方向に沿って電流が移動する現象を生じさせることができる。一方、転写ベルトの周方向については、導電性パターンによって表面抵抗が低くなっている部分と、ベルト本来の表面抵抗が高い部分とが交互に現れることになるため、当該周方向に沿った電流の移動が制限される。
【００１６】
以上の理由により、本発明の中間転写ベルトによれば、ベルトの周方向への電流の移動に伴うブラー現象といった不具合が生じるのを防止することができる。
上記のように、中間転写ベルトにストライプ状の低抵抗部分が形成されることに伴って、像担持体から中間転写ベルトへおよび中間転写ベルトから転写材へのトナー像の転写効率を向上させることができ、ブラー現象等に伴う形成画像の品質劣化を十分に防止することができる。すなわち、ベルトの表面に前述の導電性パターンを設けることによって、転写効率と形成画像の画像品質との両方を向上させることができる。
【００１７】
また、上記本発明の中間転写ベルトによれば、ベルトに形成される導電性パターンが印刷精度に優れた凹版オフセット印刷によって形成されたものであることから、当該導電性パターンを極めて微細なパターンとすることができ、しかもパターンの間隔が狭く、パターンの精度を極めて高いものとすることができる。さらに、平版に代表される他の（凹版以外の）印刷版を用いたオフセット印刷に比べて厚膜のパターン印刷が可能であることから、前述の電流を移動させるのに十分な厚みを備えた導電性パターンを１回の印刷で印刷形成することができる。
【００１８】
従って、本発明の中間転写ベルトは、像担持体から転写材へと転写するトナー像が極めて微細な画像である場合にも、当該トナー像を転写する用途に十分に対応することができ、解像度の高い、高品質のトナー像の転写を達成することができる。しかも、中間転写ベルト自体は、簡易な方法によって製造することができる。
以上の理由により、本発明に係る中間転写ベルトは、高画質、高解像度の画像形成が可能な電子写真画像形成装置において好適である。
【００１９】
本発明の中間転写ベルトにおけるストライプ状の導電性パターンは、前記ベルトの内表面に形成されている。この場合、中間転写ベルトのトナー像の担持面（外表面）側に導電性パターンに伴う凹凸が生じるのを防止できることから、本発明の中間転写ベルトによって形成されるトナー像の画像の品質をより一層良好なものにするという観点から好ましい。
また、前記導電性パターンの厚みは０．１〜１５μｍであるのが好ましい。導電性パターンの厚みを前記範囲に設定することで、当該パターンを形成することに伴う効果と、中間転写ベルトの屈曲性や柔軟性とのバランスを十分なものとすることができる。
【００２０】
前記導電性パターンは、銀、銅、金、ニッケル、鉄、カーボンブラック、チタンブラック、酸化スズをコーティングした硫酸バリウム、酸化スズをコーティングしたホウ酸アルミニウム、およびインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）からなる群より選ばれる少なくとも１種の導電性充填剤を含有する導電性ペーストを印刷してなるものであるのが好ましい。導電性パターンの形成に上記の導電性充填剤を用いることにより、その体積抵抗率を前記ベルト（本体部分）の体積抵抗率よりも低くかつ適度な範囲となるように設定することができ、導電性パターンの膜厚が小さくても十分な導電性を発揮させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る中間転写ベルトについて、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
本発明に係る中間転写ベルトは、例えば図１に示すように、輪状でかつシームレスであるベルト１１の表面（図１では、内表面１３側）に、ベルトの軸の方向ｙ（ベルトの周方向ｘと直交する方向であって、例えば、図８に示すニップ部９５の接線方向）に伸びるストライプ状の導電性パターン１２を形成したものである。
【００２２】
導電性パターン１２の具体例としては、例えば図２(a) 〜(c) に示すストライプパターンが挙げられる。
図２(a) に示す導電性パターン１２は、ベルト１１の表面において、ベルトの軸の方向ｙに伸びるパターン１５を一定間隔で並設してなるものである。
図２(b) および(c) に示す導電性パターン１２は、ベルト１１の表面において、ベルトの軸の方向ｙに伸びるパターン本体部１６と、ベルトの軸の方向ｙにおける一方の端部または両方の端部においてパターン本体部１６に連接しかつパターン本体部１６に対して所定の屈曲角θにて折れ曲がった状態で配置される斜設パターン部１７と、からなるパターン１５’を一定間隔で並設してなるものである。
【００２３】
図２(b) および(c) に示す導電性パターン１２のように、パターン１５’に折れ曲がり部分を有する場合において、パターン本体部１６と、斜設パターン部１７とが連接する屈曲部１８は、ベルト１１の軸の方向ｙにおける一方の端部、または両方の端部に配置されるものである。
屈曲部１８がベルトの前記軸の方向ｙにおける両方の端部に存在する場合において、斜設パターン部１７がパターン本体部１６に対して折れ曲がっている角度（屈曲角θ）はそれぞれの端部で異なっていてもよく、また、折れ曲がる方向もそれぞれの端部で異なっていてもよい。
【００２４】
図２(b) および(c) に示す導電性パターン１２のように、パターン１５’に折れ曲がり部分を設ける理由は、次の通りである。
感光体ドラム（像担持体）９１から中間転写ベルト１０にトナー９６を転写させる場合には、例えば図５に示すように、感光体ドラム９１とは逆の方向から、転写ローラ９３を使用することによって電荷が供給される。この際、転写ローラ９３からだけでなく、中間転写ベルト１０の裏面に設けられる導電性パターン１２からも電荷を供給すれば、トナーの転写効率をより一層向上させることができる。しかしながら、導電性パターン１２が形成されている部分は、通常、転写ローラ９３（もしくはそのシャフト９３’、または感光体ドラム９１）によって覆われているため、直接に電荷を供給することは困難である。
【００２５】
これに対し、中間転写ベルト１０の端部において斜めに伸びる導電性パターン（斜設パターン部１７）を設けた場合には、当該斜設パターン部１７にブラシ９７等から電荷を与えることができる。従って、感光体ドラム９１と接触している部分の導電性パターン（パターン本体部１６）にも、直接に電荷を与えることができ、トナーの転写効率を上昇させることができる。
なお、中間転写ベルト１０の幅Ｗと、感光体ドラム９１、転写ローラ９３および被印刷体である印刷用紙（図示せず）等の幅とは、通常同一ではなく、一般に、被印刷物である印刷用紙の幅Ｗp よりもパターン本体部１６の幅Ｗ16が長く、さらにその幅よりも中間転写ベルトＷの幅が長い。一般的な印刷の場合、中間転写ベルト１０の幅Ｗと印刷用紙との幅Ｗp とには５０ｍｍ程度の差があることから、中間転写ベルト１０のそれぞれの端部で２０ｍｍ程度ずつ斜設パターン１７を設ける余裕が生じることとなる。
【００２６】
（ベルト）
本発明の中間転写ベルト１０を構成するベルト（本体部分）１１は輪状のベルトであって、像担持体（感光ドラム）や転写材との接触時に段差によってブレを生じたりすることがないように、継ぎ目のない（シームレス）状態に成形されたものである（図１参照）。
中間転写ベルト１０を構成するベルト（本体部分）１１は、厳密に抵抗が制御された電気抵抗体からなるものである。具体的には、ベルト１１の体積抵抗率ρ（Ω・ｃｍ）は、通常、その対数値ｌｏｇ ρで１０程度、好ましくはｌｏｇ ρで９〜１２程度となるように調整される。
【００２７】
本発明において、ベルト１１の材質には、従来の中間転写ベルトと同様に、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂（ポリメチルメタクリレートなど）、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。これらのうちポリイミド樹脂は、その電気抵抗が極めて高く、通常、その体積抵抗率ρ（Ω・ｃｍ）が対数値ｌｏｇ ρで１２程度（ρが１０12Ω・ｃｍ程度）である。中間転写ベルト１０におけるベルト１１の体積抵抗率が高すぎる場合には、中間転写ベルト１０を帯電させた後の除電処理が困難になることから、通常、ベルト１１を構成するポリイミド等の樹脂には、その体積抵抗率を調整するために、カーボンブラック、チタンブラック、酸化亜鉛等の充填剤；４級アンモニウム塩、リチウムイオン塩、硫酸バリウム等のイオン導電材料；銀、銅、金、白金、ニッケル、鉄、クロム等の金属粉体といった、いわゆる導電性充填剤；等が添加される。
【００２８】
（導電性パターン）
中間転写ベルト１０のベルト１１の表面に形成される導電性パターン１２は、凹版オフセット印刷によって、導電性充填剤を含有する導電性ペーストをベルト１１の表面に印刷形成することによって得られる。
導電性パターンは、ベルト１１の外表面１４側に形成してもよいが、外表面１４は中間転写ベルト１０のトナー像の担持面側であることから、形成されるトナー像の画像の品質をより一層良好なものにするという観点から、当該外表面１４側に導電性パターン１２による凹凸が生じるのを避けるのが好ましい。
【００２９】
導電性パターン１２をベルトの外表面１４側に形成する場合には、外表面１４を平滑にするために、比較的誘電率の高い材料を用いてオーバーコート層を形成すればよい。なお、導電性パターン１２をベルトの内表面１３側に設ける場合にはオーバーコート層の形成の必要はないが、導電性パターン１２の耐久性を向上させる目的で、導電性パターン１２上にオーバーコート層を形成してもよい。
導電性パターンは、ベルトよりもその体積抵抗率を低くする必要がある。中間転写ベルトの除電特性等や、ベルトの体積抵抗率ｌｏｇ ρが１０程度となるように調整されることを考慮すると、導電性パターン自体の体積抵抗率ρ（Ω・ｃｍ）は、その対数値ｌｏｇ ρで−５〜１程度（ρが１０-5〜１０Ω・ｃｍ程度）となるように、好ましくはｌｏｇ ρで−５〜−３程度となるように設定する必要がある。
【００３０】
導電性パターンの最適な電気抵抗の範囲は、使用されるトナーの種類やベルトの材質等によって異なることから、前述の範囲に特に限定されるものではない。しかしながら、導電性パターンの体積抵抗率が低くなりすぎると電荷のリークが生じ易くなり、中間転写ベルトの表面に電荷を保持することが困難になるおそれがある。この場合、トナーの転写効率が低下する問題を招く。逆に、導電性パターンの体積抵抗率が高くなりすぎると、導電性パターンとベルトとの抵抗の差が小さくなって、中間転写ベルトの転写部分（ニップ部）のみの表面抵抗を下げるという本発明の効果が得られなくなるおそれがある。また、この場合、転写効率を上げるために電界を高くする必要があり、その結果、ブラー現象を招くおそれが生じる。
【００３１】
導電性パターンの線幅やパターンのピッチについては特に限定されるものではないが、高画質、とりわけ高解像度のトナー像の転写を実現するという観点から、線幅は４０μｍ〜１ｍｍであるのが好ましく、４０〜５００μｍであるのがより好ましい。また、ピッチは、２０μｍ〜２ｍｍであるのが好ましく、２０〜２５０μｍであるのがより好ましい。
中間転写ベルトは、回転しながら使用されるものであることから、導電性パターンには繰り返し屈曲が加えられる。そのため、導電性パターンの膜厚が大きくなるとひびが生じ易くなり、耐久性が劣ってしまう。そこで、導電性パターンの厚みは、特に限定されるものではないが、０．１〜１５μｍとするのが好ましく、２〜１０μｍとするのがより好ましい。厚みが前記範囲内にあることにより、中間転写ベルトに対して屈曲試験を１０万回繰り返し行った場合にも、導電性パターンの表面にひび割れ等が発生することがなく、十分な耐久性を得ることができる。
【００３２】
（導電性ペースト）
導電性パターンの体積抵抗率の調整は、導電性ペーストに添加される導電性充填剤の種類、添加量を適宜調整することによって達成される。しかしながら、実際には、導電性パターンの体積抵抗率の対数値ｌｏｇ ρを−５〜１となるように調整することは極めて難しい。
しかしながら、導電性充填剤として上記例示のものを配合してなる導電性ペースト、とりわけ上記例示の物質を２種以上混合して配合してなる導電性ペーストを使用したときは、体積抵抗率が極めて安定した導電性パターンを形成することができる。また、かかる導電性ペーストを使用した場合に得られる導電性パターンについては、その体積抵抗率を、ｌｏｇ ρが−５（ρ＝１０-5Ω・ｃｍ）程度の低抵抗領域から、ｌｏｇ ρが６程度の高抵抗（ρ＝１０5 Ω・ｃｍ）領域までの範囲で適宜調整することが可能となる。
【００３３】
なお、導電性パターンの体積抵抗率ρとは、ポリイミドからなる基板上に前記導電性ペーストを印刷し、線幅１００μｍ、厚み１０μｍのストライプパターンを形成した上で、このストライプパターンについて、ＪＩＳ Ｋ ７１９４「導電性プラスチックの４探針法による抵抗率試験方法」に記載の方法に準じて測定すればよい。
導電性ペーストには、前述の電気特性だけでなく、印刷適性も要求されており、最適な粘度や最適なチキソトロピー性（揺変性）が必要とされる。導電性パターンの体積抵抗率を下げるために導電性充填剤の配合量を大きくしすぎると、導電性ペーストのチキソトロピー性が大きくなり過ぎて、印刷時に転写不良等を引き起こすおそれがある。一般に、導電性パターンの体積抵抗率と、導電性ペーストの印刷特性とのバランスをとることは非常に難しいが、一般に、体積抵抗の異なる２種類以上の導電性充填剤をブレンドして使用することにより、前記バランスを良好なものとすることができる。
【００３４】
導電性ペーストに用いられる樹脂としては、特に限定されるものではないが、基材となるベルトとの接着性が良好であり、かつ印刷により形成される皮膜の強度が強いことが望まれる。一般には、熱硬化性樹脂を用いるのが好適であり、具体的には、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂等またはこれらの混合物が用いられる。前記樹脂の粘度、分子量とうについては、導電性ペーストの印刷適性の観点から適宜設定すればよい。
【００３５】
導電性ペーストの粘度については特に限定されるものではないが、印刷特性を良好なものにするという観点から、通常、２０〜５００Ｐ（ポアズ）、好ましくは５０〜２００Ｐの範囲で設定される。また、導電性ペーストのずり速度についても特に限定されるものではないが、前述と同様の観点から、通常、１〜１５ｓ-1、好ましくは５〜１０ｓ-1の範囲で設定される。
（導電性パターンの印刷方法）
本発明の中間転写ベルトにおいて、ベルトの内表面に形成される導電性パターンは、導電性ペーストを用いて凹版オフセット印刷によって形成されたものである。
【００３６】
ベルト表面に導電性パターンを形成する方法として、一般にはスクリーン印刷法が考えられる。しかしながら、スクリーン印刷法では１回の印刷で形成される導電性パターンの厚みが非常に厚く（１５μｍを超える値に）なってしまうため、前述のように、導電性パターンの耐久性に問題が生じる。
これに対し、凹版オフセット印刷は、線幅が数μｍから数十μｍ程度で、パターンの間隔（ピッチ）も同程度であるストライプパターンのように、極めて微細なパターンを極めて高い精度でもって印刷形成することができる。従って、中間転写ベルトの解像度を優れたものとする上で、凹版オフセット印刷法が最適である。また、パターンの厚みを０．１〜１５μｍの範囲に設定する上でも凹版オフセット印刷が最も好ましい。これは、凹版の深さを変更することで形成されるパターンの厚みを自由に制御できるからである。
【００３７】
凹版オフセット印刷により導電性パターンを印刷形成する際に、ブランケットとしては特に限定されるものではないが、パターンの印刷精度をより一層良好なものにするという観点から、インキ離型性に優れたものであるのが好ましく、具体的には、表面がシリコーンゴムからなるブランケットを用いるのがより好ましい。
導電性パターンを凹版オフセット印刷によって形成する方法としては、
(1) 例えば図３に示すように、中間転写ベルト１０の軸の方向ｙ（周方向ｘに直交する方向）と、ブランケット３０の軸の方向とが平行となるように設定する場合、および
(2) 例えば図４に示すように、中間転写ベルト１０の軸の方向ｙと、ブランケット３０の回転進行方向（図４中に太い矢印で示す方向）とが一致するように設定する場合
が挙げられる。
【００３８】
図３および図４に示す場合において、円筒状ブランケット３０は、移動手段としての架台（図示せず）に回転自在に保持されており、当該架台によって、ベルト１０がなす空間の内部と外部とにおける往復移動と、ベルト１１の内表面１３との接触・離間のための上下移動とが制御されている。
ベルト１１は、その内表面１３側に配置される支持ローラ２４によって張架され、押し拡げられることにより、ベルト１０の内部に、円筒状ブランケット３０による導電性パターン１２の形成（印刷）操作に必要な空間が確保される。この支持ローラ２４は、ベルト１０の内表面１３に形成されたインキパターン１２と直接接触することがないように、図３および図４に示すように、ベルト１１の軸の方向ｙにおける両端部分にのみ設けるのが好ましい。
【００３９】
図３に示す場合において、輪状かつシームレスであるベルト１１の内表面１３に対する導電性パターン１２の形成は、ベルト１１がなす空間の内部に配置された円筒状のブランケット３０をベルト１１の内表面に当接させ、かつ当該ベルト１１と同軸方向に回転させることによって達成される。
図３に示す方法では、駆動ローラ２２と円筒状ブランケット３０とを、同じ周速度でかつ互いに逆方向に回転するように調整するのが好ましい。このように調整することによって、ベルト１１の移動量と円筒状ブランケット３０の外周面の移動量とを合致させることができ、円筒状ブランケット３０からベルト１１の内表面１３に対して、ストライプパターンを高い精度でもってかつ均等に形成することができる。
【００４０】
円筒状ブランケット３０と駆動ローラ２２との回転の制御は、例えば円筒状ブランケット３０の軸に従動ギヤ（図示せず）を、駆動ローラ２２の軸（駆動軸）に駆動ギヤ（図示せず）と、それぞれ取り付けて、両ギヤを直接に、または複数のギヤ対を介して、互いに噛み合わせることにより行うことができる。このように噛み合わせることにより、円筒状ブランケット３０と駆動ローラ２２とが同じ周速度でかつ互いに逆方向に回転するように調整することができ、円筒状ブランケット３０の外周面（インキパターン１２の担持面）の移動量が、ベルト１０の周方向ｘにおける移動量と合致することとなる。
【００４１】
図４に示す場合において、輪状かつシームレスであるベルト１１の内表面１３に対する導電性パターン１２の形成は、表面にその周方向に伸びるストライプ状の導電性パターン１２が形成された円筒状のブランケット３０をベルト１１の内表面１３に当接させるとともに、ベルト１１の軸の方向ｙに沿って円筒状ブランケット３０を転動させることによって達成される。
図４に示す方法では、円筒状ブランケット３０をベルト１１の内表面１３上に転動させて導電性パターン１２の印刷形成を行った後、再度の印刷形成を行う前に、ベルト１１の回旋移動が必要となる。この際、ベルト１１の回旋移動に伴う移動量は、導電性パターン１２のピッチを均等なものとする上で、厳密に制御する必要がある。ベルト１１の回旋移動量を厳密に制御すべく、必要に応じて、ベルト１１を固定している定盤４１を微動させる等の位置合わせの操作を施すことが好ましい。
【００４２】
本発明の中間転写ベルトにおける導電性パターンが前記(ii)のストライプパターンである場合においては、必ずしも一のブランケットに、パターン本体部１６と斜設パターン部との両方に相当するインキ像が形成されていなくてもよく、パターン本体部１６に相当するインキ像を備えるブランケットと、斜設パターン部１７に相当するインキ像を備えるブランケットとが、それぞれ別のものであってもよい（図２参照）。パターン本体部１６と斜設パターン部１７との両方に対応する画線部を有する印刷版を用いる場合には、一度の印刷でパターン本体部１６と斜設パターン部１７との双方を印刷形成することができる。パターン本体部１６に対応する画線部を有する印刷版と、斜設パターン部１７に対応する画線部を有する印刷版との、２以上の印刷版を用いる場合には、パターン本体部１６と斜設パターン部１７とを別々に印刷形成することから、両者の接合部となる屈曲部において厳密な位置合わせの精度が要求される。ベルト１０と円筒状ブランケット３０との位置合わせの方法は、これに限定されるものではないが、例えばＣＣＤ等を用いてパターン等の位置を確認する方法が挙げられる。
【００４３】
図３および図４に示す方法に用いられる円筒状ブランケット３０には、オフセット印刷に用いられる従来公知の種々のブランケットを用いることができる。ブランケットは円筒状のものであってもよく、平板状に作製されたブランケットを円筒状のブランケット胴に巻き付けたものであってもよい。
ベルト内表面１３に形成するインキパターンの印刷精度を優れたものとするには、これに限定されるものではないが、表面がシリコーンゴム等のインキ離型性に優れた素材からなるブランケットを用いるのが好ましい。
【００４４】
【実施例】
次に、実施例および比較例を挙げて、本発明を説明する。
実施例１
（中間転写ベルトの製造）
導電性ペーストには、ポリエステル−メラミン樹脂１００重量部と、導電性フィラーとしてのチタンブラック〔三菱マテリアル（株）製の商品名「チタンブラック１２Ｓ」〕４０重量部とを、ブチルセロソルブ（溶剤）に添加したものを使用した。導電性ペーストは、ブチルセロソルブの使用量を調節することによって、その粘度を１００Ｐ（ポアズ）となるように、ずり速度を１０ｓ-1となるようにそれぞれ調整した。
【００４５】
上記導電性ペーストをポリイミドからなる基板上に印刷し、線幅１００μｍ、厚み１０μｍのストライプパターンを形成した上で、このパターンの体積抵抗率をＪＩＳ Ｋ ７１９４「導電性プラスチックの４探針法による抵抗率試験方法」に記載の方法に準じて測定したところ、その対数値ｌｏｇ ρが５．５であった。
中間転写ベルト１０のベルト１１には、ポリイミド樹脂製の輪状かつシームレスのベルトを使用した。このベルト１１の厚みは１００μｍ、周長（周方向ｘの長さ）は４５０ｍｍ、幅（軸の方向ｙの長さ）は３００ｍｍであった。また、ベルト１１の体積抵抗率ρ（Ω・ｃｍ）を上記と同様の方法にて測定したところ、その対数値ｌｏｇ ρは１１．０であった。
【００４６】
上記導電性ペーストを用いて、上記ベルト１１（厚さ０．２ｍｍ）上に、幅１００μｍ、厚さ（膜厚）１０μｍのパターン１５を一定の間隔（ピッチ０．３ｍｍ）で並設してなるストライプパターンを印刷形成した（図２(b) 参照）。
ここで、導電性パターンの形成には、図３に示す凹版オフセット印刷方法を採用した。凹版は、線幅約１００μｍ、ピッチ０．３ｍｍのストライプパターンをエッチングにより形成したものを使用し、ブランケットには、表面がシリコーンゴムからなるものを使用した。
【００４７】
（印字性能の評価）
上記中間転写ベルトを、電子写真画像形成装置〔エプソン（株）製の複写機、商品名「インターカラーＬＰ８５００Ｃ」〕に装着して、実記試験を行うことにより、印字性能の評価を行った。試験は、転写材としてコート紙、普通紙、上質紙等の、種々のグレードの印刷用紙を使用し、この転写材上に黒色（単色）の写真画像を形成することによって行った。
【００４８】
その結果、形成された画像を観察してもブラー現象の発生は確認されなかった。また、いずれの印刷用紙に対しても、安定して高品質の画像を印刷形成することができた。
なお、画像品質の評価は、トナーの転写量を基準として行った。トナーの転写量は、中間転写ベルトの表面に転写したトナーを粘着テープで採取し、その重量を測定することによって行った。
【００４９】
また、中間転写ベルトの耐久性は良好であって、１０００００回連続印刷を行った場合にも、ベルト内表面の導電性パターンに剥落等の問題が発生することはなかった。
比較例１
実施例１で使用したのと同じベルトをそのままの状態で、すなわち内表面に導電性パターンを形成することなく、中間転写ベルトとして使用したほかは、実施例１と同様にして、印字性能の評価を行った。
【００５０】
その結果、ベルトの体積抵抗率がやや高いために、転写時の印加電圧をやや高めに設定しなければトナーの転写効率が上がらないという問題があった。また、印加電圧を高くせざるを得ないために、画像周辺部分でトナーのブラー現象が数多く観察された。
【図面の簡単な説明】
【図１】 (a) は本発明に係る中間転写ベルトの一実施形態を示す斜視図、(b) はその部分拡大断面図である。
【図２】導電性パターンの具体例を示す模式図である。
【図３】中間転写ベルトを製造する方法の一例を示す模式図である。
【図４】中間転写ベルトを製造する方法の他の例を示す模式図である。
【図５】斜設パターン部の使用状態を示す説明図であって、(a) は画像形成装置の側面図を、(b) はその転写ローラ９３側からみた平面図を示す。
【図６】フルカラー電子写真画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図７】フルカラー電子写真画像形成装置の他の例を示す概略図である。
【図８】従来の画像形成装置において画像乱れが発生する機構を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 中間転写ベルト， １１ ベルト， １２ 導電性パターン， １３ 内表面， １５ パターン， １５’ パターン， １６ パターン本体部， １７ 斜設パターン部， ｘ 周方向， ｙ 軸の方向， θ 屈曲角
Claims (4)
- 外表面および内表面を有する輪状かつシームレスであるベルトの前記内表面に導電性パターンを備え、電子写真画像形成装置に用いられる中間転写ベルトであって、
当該導電性パターンが、前記ベルトの軸の方向に伸びるパターン本体部と、当該軸の方向における少なくとも一方の端部において当該パターン本体部に連接しかつ当該パターン本体部に対して７０°以下の角度に折れ曲がった状態で配置される斜設パターン部と、を一定間隔で並設してなるストライプパターンであり、かつ、凹版オフセット印刷によって形成されてなるものであり、
前記電子写真画像形成装置は、
前記中間転写ベルトの前記外表面に回転接触し、当該外表面との接触部分において前記外表面にトナーを転写する感光体ドラムと、
前記感光体ドラムとは逆の方向から前記中間転写ベルトの前記内表面に回転接触し、前記中間転写ベルトの回転により前記導電性パターンに接触したときに、接触している導電性パターンの前記パターン本体部を覆うように、かつ前記斜設パターンを露出させるように配置されており、覆われたパターン本体部との接触部分において前記トナーの転写に必要な電荷を供給する転写ローラと、
前記パターン本体部が前記転写ローラとの接触により覆われたときに、前記転写ローラから露出していて、覆われているパターン本体部と一体をなす斜設パターンに接触し、露出した斜設パターンとの接触部分において前記トナーの転写に必要な電荷を供給するブラシとを含む、中間転写ベルト。 - 前記導電性パターンの厚みが０．１〜１５μｍである請求項１記載の中間転写ベルト。
- 前記導電性パターンが、銀、銅、金、ニッケル、鉄、カーボンブラック、チタンブラック、酸化スズをコーティングした硫酸バリウム、酸化スズをコーティングしたホウ酸アルミニウム、およびインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）からなる群より選ばれる少なくとも１種の導電性充填剤を含有する導電性ペーストを印刷してなるものである請求項１または２に記載の中間転写ベルト。
- 外表面および内表面を有する輪状かつシームレスであるベルトの前記内表面に導電性パターンを備え、当該導電性パターンが、前記ベルトの軸の方向に伸びるパターン本体部と、当該軸の方向における少なくとも一方の端部において当該パターン本体部に連接しかつ当該パターン本体部に対して７０°以下の角度に折れ曲がった状態で配置される斜設パターン部と、を一定間隔で並設してなるストライプパターンであり、かつ、凹版オフセット印刷によって形成されてなるものである中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトの前記外表面に回転接触し、当該外表面との接触部分において前記外表面にトナーを転写する感光体ドラムと、
前記感光体ドラムとは逆の方向から前記中間転写ベルトの前記内表面に回転接触し、前記中間転写ベルトの回転により前記導電性パターンに接触したときに、接触している導電性パターンの前記パターン本体部を覆うように、かつ前記斜設パターンを露出させるように配置されており、覆われたパターン本体部との接触部分において前記トナーの転写に必要な電荷を供給する転写ローラと、
前記パターン本体部が前記転写ローラとの接触により覆われたときに、前記転写ローラから露出していて、覆われているパターン本体部と一体をなす斜設パターンに接触し、露出した斜設パターンとの接触部分において前記トナーの転写に必要な電荷を供給するブラシとを含む、電子写真画像形成装置。
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