JP5538353B2 - ベルトユニット、転写ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のロール間に張架された無端状ベルトを有するベルトユニット、ベルトユニットを有する転写ユニット、及びベルトユニットを有する画像形成装置に関するものである。

一般に、電子写真方式の画像形成装置においては、現像剤像（トナー像）が転写される記録用紙を搬送する搬送ベルトとしての無端状ベルト、又は、記録用紙に転写されるトナー像を一時的に保持して搬送する中間転写ベルトとしての無端状ベルトが使用されている（例えば、特許文献１の図１及び図５を参照）。無端状ベルトに付着したトナーは、無端状ベルトの外周面に接触するクリーニングブレードによって掻き落とされる。

特開２００７−２２５９６９号公報（図１及び図５）

しかしながら、無端状ベルトの外周面に部材が接触し続けると、長期の使用によって無端状ベルトの劣化が進み、無端状ベルトが破断するおそれがある。

また、無端状ベルトが中間転写ベルトである場合に、無端状ベルトの外周面の状態が劣化すると、クリーニングブレードによるクリーニング性能の低下が生じ、その結果、記録用紙上に形成される画像の品質が低下する。

そこで、本発明の目的は、部材の接触による劣化が生じにくい無端状ベルトを備えたベルトユニット、このベルトユニットを有する転写ユニット、及び前記ベルトユニットを有する画像形成装置を提供することである。

本発明の一態様に係るベルトユニットは、回転可能に支持された複数のロールと、前記複数のロールに張架された無端状ベルトとを有し、前記無端状ベルトの動的粘弾性試験における引張負荷の条件を周波数０．０１〜１００［Ｈｚ］の範囲内にし、温度が１０［℃］である前記無端状ベルトの貯蔵弾性率をＧ_１０で表し、温度が７０［℃］である前記無端状ベルトの貯蔵弾性率をＧ_７０で表し、温度が７０［℃］である前記無端状ベルトの損失弾性率をＬ_７０で表したときに、
１．８×１０ ^３ ［ＭＰａ］≦Ｇ _１０ ≦９．５×１０ ^３ ［ＭＰａ］
１．２×１０ ^３ ［ＭＰａ］≦Ｇ _７０ ≦５．５×１０ ^３ ［ＭＰａ］
１．１≦Ｇ_１０／Ｇ_７０≦３．１
１．０×１０ ^２ ［ＭＰａ］≦Ｌ_７０ ≦８．０×１０ ^２ ［ＭＰａ］
を満たすことを特徴としている。

本発明の他の態様に係る転写ユニットは、回転可能に支持された複数のロールと、前記複数のロールに張架された無端状ベルトと、像担持体上に担持された現像剤像を、前記無端状ベルトによって搬送される記録媒体上又は前記無端状ベルト上に転写する第１の転写部とを有し、前記無端状ベルトの動的粘弾性試験における引張負荷の条件を周波数０．０１〜１００［Ｈｚ］の範囲内にし、温度が１０［℃］である前記無端状ベルトの貯蔵弾性率をＧ_１０で表し、温度が７０［℃］である前記無端状ベルトの貯蔵弾性率をＧ_７０で表し、温度が７０［℃］である前記無端状ベルトの損失弾性率をＬ_７０で表したときに、
１．８×１０ ^３ ［ＭＰａ］≦Ｇ _１０ ≦９．５×１０ ^３ ［ＭＰａ］
１．２×１０ ^３ ［ＭＰａ］≦Ｇ _７０ ≦５．５×１０ ^３ ［ＭＰａ］
１．１≦Ｇ_１０／Ｇ_７０≦３．１
１．０×１０ ^２ ［ＭＰａ］≦Ｌ_７０ ≦８．０×１０ ^２ ［ＭＰａ］
を満たすことを特徴としている。

本発明の更に他の態様に係る画像形成装置は、現像剤像を担持するための像担持体を有する画像形成ユニットと、回転可能に支持された複数のロールと、前記複数のロールに張架された無端状ベルトと、前記像担持体上に担持された前記現像剤像を、前記無端状ベルトによって搬送される記録媒体上又は前記無端状ベルト上に転写する第１の転写部とを有し、前記無端状ベルトの動的粘弾性試験における引張負荷の条件を周波数０．０１〜１００［Ｈｚ］の範囲内にし、温度が１０［℃］である前記無端状ベルトの貯蔵弾性率をＧ_１０で表し、温度が７０［℃］である前記無端状ベルトの貯蔵弾性率をＧ_７０で表し、温度が７０［℃］である前記無端状ベルトの損失弾性率をＬ_７０で表したときに、
１．８×１０ ^３ ［ＭＰａ］≦Ｇ _１０ ≦９．５×１０ ^３ ［ＭＰａ］
１．２×１０ ^３ ［ＭＰａ］≦Ｇ _７０ ≦５．５×１０ ^３ ［ＭＰａ］
１．１≦Ｇ_１０／Ｇ_７０≦３．１
１．０×１０ ^２ ［ＭＰａ］≦Ｌ_７０ ≦８．０×１０ ^２ ［ＭＰａ］
を満たすことを特徴としている。

本発明に係るベルトユニットによれば、部材の接触による無端状ベルトの劣化が生じにくいという効果を奏する。

本発明に係る転写ユニットによれば、部材の接触による無端状ベルトの劣化が生じにくいという効果を奏する。

本発明に係る画像形成装置によれば、無端状ベルトの劣化が生じにくく、記録媒体に形成される画像の品質を高くできるという効果を奏する。

本発明に係る第１の実施形態の画像形成装置の構造を概略的に示す縦断面図である。 図１の画像形成装置に含まれる転写ユニットの構造を概略的に示す縦断面図である。 図１の画像形成装置に含まれるベルトユニットの構造を概略的に示す縦断面図である。 第１の実施形態が満たす条件を導出するために実施された実験の結果を表１Ａとして示し、条件（１）、（２）、（３）、（４）が導出された根拠をハッチング領域で示す図である。 第１の実施形態が満たす条件を導出するために実施された実験の結果を表１Ｂとして示し、条件（５）、（６）、（３）、（４）が導出された根拠をハッチング領域で示す図である。 第１の実施形態が満たす条件を導出するために実施された実験の結果を表１Ｃとして示し、条件（１）、（２）、（３）、（７）が導出された根拠をハッチング領域で示す図である。 第１の実施形態の画像形成装置の変形例の構造を概略的に示す縦断面図である。 図７の画像形成装置に含まれる転写ユニットの構造を概略的に示す縦断面図である。 図７の画像形成装置に含まれるベルトユニットの構造を概略的に示す縦断面図である。 第２の実施形態が満たす条件を導出するために実施された実験の結果を表２Ａとして示し、条件（８）及び（９）が導出された根拠をハッチング領域で示す図である。 第２の実施形態が満たす条件を導出するために実施された実験の結果を表２Ｂとして示し、条件（１０）及び（１１）が導出された根拠をハッチング領域で示す図である。 図１０に示される複数の実験例の測定値をグラフ上に示す図である。 第２の実施形態の画像形成装置によるクリーニング性能評価試験で用いたテスト印字パターンを示す図である。 第２の実施形態の画像形成装置によるクリーニング性能評価試験で用いたテスト印字パターンを示す図である。 第２の実施形態の画像形成装置によるクリーニング性能評価試験で用いたテスト印字パターンを示す図である。

《１》第１の実施形態
《１−１》画像形成装置、転写ユニット及びベルトユニットの概要
図１は、本発明に係る第１の実施形態の画像形成装置１の構造を概略的に示す縦断面図である。また、図２は、画像形成装置１に含まれる転写ユニット３０の構造を概略的に示す縦断面図である。また、図３は、画像形成装置１に含まれるベルトユニット３７の構造を概略的に示す縦断面図である。第１の実施形態において、ベルトユニット３７は、転写ユニット３０の一部であるが、本発明は、転写ユニット以外の用途のベルトユニットにも適用可能である。

図１に示されるように、画像形成装置１は、主要な構成として、画像形成部１０と、給紙部２０と、転写ユニット３０と、定着器４０と、排紙部５０とを有している。画像形成装置１は、電子写真方式を採用する複数の画像形成ユニット１１，１２，１３，１４を有するタンデム型のカラープリンタである。

図１に示されるように、画像形成部１０は、記録媒体としての記録用紙２２の搬送路に沿って（図１における水平左右方向に）配列され、画像形成装置１の本体に着脱可能に装着された画像形成ユニット１１，１２，１３，１４を有している。画像形成ユニット１１，１２，１３，１４はそれぞれ、電子写真方式を用いてブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の現像剤像（トナー像）を形成する。画像形成ユニット１１，１２，１３，１４の各々は、使用するトナーの色が異なる点を除いて、同じ構造を有する。画像形成ユニット１１は、像担持体としての感光体ドラム６１と、感光体ドラム６１の表面を一様に帯電させる帯電部６２と、帯電された感光体ドラム６１の表面に光を照射して画像データに基づく静電潜像を形成する発光素子（例えば、ＬＥＤアレイ）を含む露光部（例えば、ＬＥＤへッド）６３と、感光体ドラム６１の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像部６４と、感光体ドラム６１の表面に残留したトナーを除去するクリーニングブレード６５とを有している。他の画像形成ユニット１２，１３，１４も、画像形成ユニット１１と同じ構造を有している。なお、画像形成ユニットの数、配列順、及びトナーの種類は、図示の例に限定されない。

図１に示されるように、給紙部２０は、記録用紙２２を収納する給紙カセット２１と、記録用紙２２を給紙カセット２１から取り出す給紙ローラ２３と、記録用紙２２を画像形成部１０まで搬送する搬送ローラ２４とを有している。給紙カセット２１に収納されている記録用紙２２は、給紙ローラ２３によって１枚ずつ取り出され、用紙搬送路をＤ１方向に進み、画像形成部１０に送られる。

図１及び図２に示されるように、転写ユニット３０は、画像形成装置１の内部に回転可能に支持された駆動ロール３１及び従動ロール３２と、駆動ロール３１及び従動ロール（テンションロール）３２に張架され、記録用紙２２を静電吸着して搬送する無端状ベルト３３と、感光体ドラム６１上に担持されたトナー像を無端状ベルト３３によって搬送される記録用紙２２上に転写する転写部としての転写ローラ３４と、無端状ベルト３３の外周面に接触して残トナーを掻き落とすクリーニング部としてのクリーニングブレード３５と、従動ロール３２を外向き（Ｄ３方向）に付勢する弾性部材（例えば、バネ）等の付勢部材３６とを有している。図３に示されるように、駆動ロール３１と従動ロール３２と無端状ベルト３３とは、ベルトユニット３７を構成している。駆動ロール３１は、モータ等の駆動力発生部及びギヤ等の駆動力伝達部を含むベルト駆動部３８からの駆動力によって回転し、無端状ベルト３３をＤ２方向に移動させる。無端状ベルト３３は、付勢部材３６によって与えられる張架力（例えば、６±１０％［ｋｇ］、すなわち、５．４［ｋｇ］以上６．６［ｋｇ］以下）を与えられた状態で、駆動ロール３１及び従動ロール３２によって張架される。転写ローラ３４は、感光体ドラム６１上に形成されたトナー像を記録用紙２２上に転写するために、無端状ベルト３３を挟むように各感光体ドラム６１に対向して配置される。転写ローラ３４は、画像形成ユニット１１，１２，１３，１４の各々に対向して配置される。従動ロール３２は、無端状ベルト３３の側部に当接し無端状ベルト３３の蛇行を防止するためのフランジ３２ａを備えてもよい。フランジは、必要に応じて他のロール（例えば、駆動ロール３１）に備えてもよく、また、１つのロール（例えば、従動ロール３２又は駆動ロール３１）の両端に備えてもよい。

図１に示されるように、定着器４０は、例えば、発熱ローラ４１と、加圧ローラ４２とを有している。定着器４０は、記録用紙２２上に形成されたトナー像に熱及び圧力を加えることによって、記録用紙２２上にトナー像を定着させる。また、排紙部５０は、定着器４０を通過した記録用紙２２を排紙部５２に排出する排紙ローラ５１を有している。

次に、画像形成装置１の動作について説明する。画像形成ユニット１１，１２，１３，１４の感光体ドラム６１の表面は、帯電部６２により一様に帯電される。次に、感光体ドラム６１を矢印方向（図１において時計回り方向）に回転させながら、露光部６３によって露光され、感光体ドラム６１の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像部６４により現像され、画像形成ユニット１１，１２，１３，１４の各々の感光体ドラム６１の表面にトナー像が形成される。

給紙カセット２１に収納された記録用紙２２は、給紙ローラ２３によって給紙カセット２１から取り出され、搬送ローラ２４及び無端状ベルト３３により搬送される。感光体ドラム６１が回転することによって、感光体ドラム６１の表面上のトナー像が転写ローラ３４及び無端状ベルト３３の近くに到達すると、電圧が印加されている転写ローラ３４と無端状ベルト３３によって、感光体ドラム６１の表面上のトナー像が記録用紙２２上に転写される。以上のトナー像の記録用紙２２上への転写が、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像を形成する画像形成ユニット１１，１２，１３，１４を通過する毎に順次行われ、記録用紙２２上に各色のトナー像が重ねられることによってカラー画像が形成される。

その後、記録用紙２２は無端状ベルト３３の回転によって、定着器４０に搬送される。記録用紙２２上のトナー像は、定着器４０によって加圧しながら加熱することにより溶融し、記録用紙２２上に固定される。さらに、記録用紙２２は、排紙ローラ５１により、排紙トレー５２に排出され、画像形成動作が終了する。一方、記録用紙２２を分離した後の無端状ベルト３３上に残留したトナー及びその他の異物は、クリーニングブレード３５によって除去される。

《１−２》画像形成装置、転写ユニット及びベルトユニットの具体例
無端状ベルト３３は、例えば、以下のプロセスによって製造することができる。先ず、種々のポリアミドイミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｉｍｉｄｅ：ＰＡＩ）を適宜調整し、このＰＡＩに導電性を発現させるための成分であるカーボンブラックを適量配合し、カーボブラック配合後のＰＡＩをＮ−メチルピロリドン（Ｎ−ｍｅｔｈｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ：ＮＭＰ）溶液中で混合撹拌する。次に、ＰＡＩ及びカーボンブラックを含む溶液を、円筒状金型に流し込み（すなわち、注型し）、この金型を回転させながら８０〜１２０［℃］で所定時間加熱し、引き続き２００〜３５０［℃］に昇温して所定時間加熱し、その後、冷却により硬化させてから金型を取り外す（すなわち、脱型する）。このような工程によって、例えば、膜厚１００±１０［μｍ］、周長６２４±１．５［ｍｍ］の無端状ベルトの原管を得ることができる。その後、無端状ベルトの原管を、例えば、２２８±０．５［ｍｍ］の幅長になるように切断することによって無端状ベルト３３を得る。なお、金型を回転させながら成型する際における、円筒状金型の回転速度は、無端状ベルト３３の厚み精度及び厚みプロファイルの点から、５〜１０００［ｒｐｍ］であることが好ましく、１０〜５００［ｒｐｍ］であることが更に好ましい。

無端状ベルト３３の構成材料であるＰＡＩは、アミド基と１〜２個のイミド基とが有機基を介して結合した分子構造を１単位とし、この１単位の分子構造が複数個繰り返された高分子構造を有する。ＰＡＩは、有機基が、脂肪族又は芳香族のいずれであるかによって、脂肪族ＰＡＩ又は芳香族ＰＡＩのいずれかに分類される。第１の実施形態における無端状ベルト３３は、耐久性や機械的特性の観点から、芳香族ＰＡＩで形成することが好ましい。芳香族ＰＡＩでは、基本的にはイミド基及びアミド基が結合する有機基が、１つ又は２つのベンゼン環である。

無端状ベルト３３の構成材料であるＰＡＩは、完全にイミド閉環したものであってもよく、又は、イミド閉環しないアミド酸の段階にあってもよい。ただし、無端状ベルト３３の構成材料であるＰＡＩは、５０［％］以上イミド化されているものを使用することが好ましく、また、７０［％］以上がイミド化されているものを使用することが更に好ましい。これは、無端状ベルト３３の構成材料であるＰＡＩに、アミド酸の段階の構造体が多く含有していると、寸法変化率が大きくなる傾向があるからである。なお、イミド化率は、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）を用いて、イミド基由来の吸収（１７８０［ｃｍ^−１］）とベンゼン環由来の吸収（１５１０［ｃｍ^−１］）の強度比率により算出することができる。

無端状ベルト３３のヤング率を高くする方法として、芳香族環又はイミド基が多い分子構造にする方法がある。逆に、無端状ベルト３３のヤング率を低くする方法として、芳香族環又はイミド基が少ない分子構造にする方法がある。

無端状ベルト３３の材料は、ＰＡＩに限定されない。無端状ベルト３３の材料は、耐久性及び機械的特性の観点から、ベルト駆動時の張力変形が一定範囲内以下である材料であることが望ましい。また、無端状ベルト３３の材料は、蛇行防止手段としてのフランジ３２ａとの摺動を繰り返し受けることによる、側部摩耗、側部折れ、側部割れ等の損傷が生じ難い材料であることが望ましい。例えば、無端状ベルト３３の材料としては、ＰＡＩと同様に、ヤング率が２．０［ＧＰａ］以上であるポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ：ＰＩ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ：ＰＣ）、ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ：ＰＡ）、ポリエーテルエーテルケトン（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ：ＰＥＥＫ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰｏｌｙＶｉｎｙｌｉｄｅｎｅ ＤｉＦｌｕｏｒｉｄｅ：ＰＶＤＦ）、エチレン−四フッ化エチレン共重合体（ｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ：ＥＴＦＥ）等の樹脂、及びこれらの各々を主体とした混合物を用いることが好ましい。また、これらの材料は、ヤング率が３．０［ＧＰａ］以上であることが、更に好ましい。

無端状ベルト３３を回転成型で製造するにあたり使用する溶媒は、使用される材料により適宜決定されるが、有機極性溶媒が好適である。好適な有機極性溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド類が有用である。Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド類は、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（Ｎ，Ｎ−ｄｉｍｅｔｈｙｌｆｏｒｍａｍｉｄｅ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（Ｎ，Ｎ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｃｅｔａｍｉｄｅ）、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド（Ｎ，Ｎ−ｄｉｅｔｈｙｌｆｏｒｍａｍｉｄｅ）、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド（Ｎ，Ｎ−ｄｉｅｔｈｙｌａｃｅｔａｍｉｄｅ）、ジメチルスルホキシド（ｄｉｍｅｔｈｙｌ ｓｕｌｆｏｘｉｄｅ）、先にあげたＮＭＰ、ピリジン（ｐｙｒｉｄｉｎｅ）、テトラメチレンスルホン（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｓｕｌｆｏｎｅ）、ジメチルテトラメチレンスルホン（ｄｉｍｅｔｈｙｌ ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｓｕｌｆｏｎｅ）等がある。これらは、単独で使用してもよいし、組み合わせて使用してもよい。

また、無端状ベルト３３の成型方法として、大径の金型と小径の金型とを組み合わせた円筒状金型を使用して、その隙間にベルトを成型する方法、又は、円筒状金型外周面にベルト材料を塗布、或いは、ベルト材料に型を浸漬してベルトを成型する方法も可能である。また、成形方法として押出し成型又はインフレーション成型を使用する場合には、無溶剤で無端状ベルトの成型が可能である。

また、添加するカーボンブラックとしては、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等を用いることができる。これらの各種のカーボンブラックの内の、１種類を使用してもよく、又は、複数種類を同時に使用してもよい。使用するカーボンブラックの種類は、無端状ベルトに要求される導電性に応じて適宜選択することができる。画像形成装置１の用紙搬送用の無端状ベルト３３（又は、後述する中間転写用の無端状ベルト１３３）の場合には、チャンネルブラック又はファーネスブラックを添加することが好適である。また、用途によっては、酸化処理、クラフト処理等の酸化劣化を防止する処理を施したカーボンブラック、又は、溶媒への分散性を向上させる処理を施したカーボンブラックを用いてもよい。カーボンブラックの含有量は、無端状ベルトの目的、及び、添加するカーボンブラックの種類に応じて、適宜決定すればよい。画像形成装置１の用紙搬送用の無端状ベルト３３（又は、後述する中間転写用の無端状ベルト１３３）としては、カーボンブラックの含有量は、要求される機械的強度等から、ベルト組成樹脂固形分に対し、３〜４０［重量％］であることが好ましく、５〜３０［重量％］であることが更に好ましく、５〜２５［重量％］であることがより一層好ましい。

各画像形成ユニット１１〜１４で使用されるトナーは、乳化重合法で主な組成としてスチレン−アクリル共重合体を用い、パラフィンワックスを９［重量部］内包し、平均粒径７［μｍ］で真球度０．９５のものを使用することが好ましい。このようなトナーを用いる理由は、転写効率向上、定着の離型剤レス、ドット再現性、解像度に優れた現像を行なうことにより、画像のシャープネス、高画像品位を得ることができるからである。

クリーニングブレード３５は、ゴム硬度ＪＩＳ Ａ７２［°］、厚さ１．５［ｍｍ］のウレタンゴムにより構成され、無端状ベルト３３に対する線圧が４．３［ｇ／ｍｍ］になるように設定することが好ましい。これは、クリーニングブレード３５として、ウレタンゴム等の弾性材からなるブレード方式が、無端状ベルト３３の外周面上の残留トナーや異物等を除去する機能に優れ、その構成が簡単かつコンパクトで低コストだからである。また、ウレタンゴムは、高硬度でしかも弾性に富み、耐摩耗性、機械的強度、耐油性、耐オゾン性等に卓越しているからである。一般に、クリーニングブレード３５として使用されるウレタンゴムは、クリーニング性を維持するために、硬度が、ＪＩＳ Ａ６０〜９０［°］であることが好ましく、ＪＩＳ Ａ７０〜８５［°］であることが更に好ましい。また、クリーニングブレード３５のウレタンゴムは、破断伸びが、２５０〜５００［％］であることが好ましく、３００〜４００［％］であることが更に好ましい。また、クリーニングブレード３５のウレタンゴムは、永久伸びが、１．０〜５．０［％］であることが好ましく、１．０〜２．０［％］であることが更に好ましい。また、クリーニングブレード３５のウレタンゴムは、反発弾性が、１０〜７０［％］であることが好ましく、３０〜５０［％］であることが更に好ましい。これらの物性は、ＪＩＳ Ｋ６３０１に則り測定することができる。

無端状ベルト３３に対するクリーニングブレード３５の接触厚は、線圧で１〜６［ｇ／ｍｍ］であることが好ましく、２〜５［ｇ／ｍｍ］であることが更に好ましい。これは、線圧が小さすぎると、クリーニングブレード３５の無端状ベルト３３への密着性が不足することにより、クリーニング不良が発生しやすくなるからである。また、逆に線圧が大きすぎると、クリーニングブレード３５の無端状ベルト３３との接触が面接触になり、摩擦抵抗が過大になり、掻き取り力より押し付け力が勝り、「フィルミング現象」と呼ばれるクリーニング不良や、「メクレ」といった不具合が発生しやすくなるからである。ここで、「フィルミング現象」とは、多数の印字工程を経ることにより無端状ベルト上の残留物が融着してフィルミング膜を形成する現象である。また、「メクレ」とは、クリーニングブレードと無端状ベルト上の残留物との密着度、親和力が上昇するために摩擦力が上がり、その結果、クリーニングブレードの先端を押し上げるように動かす現象である。

駆動ロール３１及び従動ロール３２の軸径は、例えば、φ２５（直径２５ｍｍ）であるが、この値に限らない。例えば、駆動ロール３１及び従動ロール３２としては、コスト又は装置の小型化のために、軸径φ１０〜５０（直径１０〜５０ｍｍ）のものを使用することも可能である。

無端状ベルト３３を張架する手段として、第１の実施形態においては、バネ３６を用い、６±１０％［ｋｇ］（すなわち、５．４［ｋｇ］以上６．６［ｋｇ］以下）の力で張架する場合を説明したが、無端状ベルト３３を張架する方法はバネ３６に限定されない。また、無端状ベルト３３を張架する力も、使用するベルト材料や、ベルト駆動手段によって適宜選択されるものではあるが、一般的に、無端状ベルト３３に対し２±１０％［ｋｇ］（すなわち、１．８［ｋｇ］以上２．２［ｋｇ］以下）から８±１０％［ｋｇ］（すなわち、７．２［ｋｇ］以上８．８［ｋｇ］以下）までの範囲内の力で張架することが望ましい。

《１−３》第１の実施形態が満たすことが望ましい条件
図４は、第１の実施形態が満たす条件を導出するために実施された実験の結果を表１Ａとして示し、条件（１）〜（４）が導出された根拠をハッチング領域で示す図である。第１の実施形態における無端状ベルト３３は、動的粘弾性試験における引張負荷の条件を周波数０．０１〜１００［Ｈｚ］の範囲内にし、温度が１０［℃］である無端状ベルト３３の貯蔵弾性率をＧ_１０で表し、温度が７０［℃］である無端状ベルト３３の貯蔵弾性率をＧ_７０で表し、温度が７０［℃］である無端状ベルト３３の損失弾性率をＬ_７０で表したときに、以下の条件（３）及び（４）
１≦Ｇ_１０／Ｇ_７０≦３．１ （３）
Ｌ_７０≧１０［ＭＰａ］ （４）
を満たすように構成される。
また、以下の条件（１）及び（２）
Ｇ_１０≧１００［ＭＰａ］ （１）
Ｇ_７０≧１００［ＭＰａ］ （２）
を満たすように構成することが望ましい。

条件（１）〜（４）は、無端状ベルト３３を構成する材料の繰返し応力下における試験に基づいて得られた。図４には、複数種類の試験用の無端状ベルト（複数の実験例１〜１４）についての貯蔵弾性率Ｇ_１０、Ｇ_７０及び損失弾性率Ｌ_７０の測定値、及び、無端状ベルト３３に所定の耐久性（例えば、所定時間以上の耐久性）を持たせるために満たすことが望ましい貯蔵弾性率Ｇ_１０、Ｇ_７０及び損失弾性率Ｌ_７０の条件が示されている。図４の表１Ａにおいて、ハッチング領域は、条件（１）〜（４）を満たす測定値を示す。

条件（１）及び（２）を満たすことが望ましい理由は、無端状ベルト３３の貯蔵弾性率Ｇ_１０又は貯蔵弾性率Ｇ_７０が１０［ＭＰａ］未満であると、繰返し負荷によって無端状ベルト３３の内部に応力が発生し、無端状ベルト３３が伸びるという不具合が生じやすくなるからである。

条件（３）を満たすことが要求される理由は、１０〜７０［℃］の温度領域における弾性率の差異が過大であると、温度変化に伴う弾性率変動、及び、弾性率が低い、高温化における長期間の使用によって、それだけ材料疲労を引き起こし易くなるからである。一般に、高温になるほど貯蔵弾性率は低下するので、１０［℃］における貯蔵弾性率と７０［℃］における貯蔵弾性率の比（すなわち、Ｇ_１０／Ｇ_７０）は１以上になる。

条件（４）を満たすことが要求される理由は、無端状ベルト３３の損失弾性率Ｌ_７０が１０［ＭＰａ］未満の場合には、繰返し負荷によって無端状ベルト３３の内部に応力が発生し、無端状ベルト３３が伸びるという不具合が生じやすくなるからである。

実験例１〜１４についての測定値を示す図４のハッチング領域からわかるように、条件（１）〜（４）を全て満たすことにより、無端状ベルト３３が破壊するまでの時間を３５０［Ｈ（時間）］以上とすること（丸印「○」判定及び二重丸印「◎」判定）ができる。図４においては、表１Ａにおいて実験例３，４，７〜１３が、条件（１）〜（４）を満たす。したがって、実験例３，４，７〜１３は、本発明の一形態を示す実施例であり、他の実験例１，２，５，６，１４は、本発明の比較例である。

図５は、第１の実施形態が満たす条件を導出するために実施された実験の結果を表１Ｂとして示し、条件（５）、（６）、（３）、（４）が導出された根拠をハッチング領域で示す図である。無端状ベルト３３は、動的粘弾性試験における引張負荷の条件を周波数０．０１〜１００［Ｈｚ］の範囲内にし、貯蔵弾性率Ｇ_１０及び貯蔵弾性率Ｇ_７０が、以下の条件（５）、（６）
Ｇ_１０≧１０００［ＭＰａ］ （５）
Ｇ_７０≧１０００［ＭＰａ］ （６）
を満たすことが、より望ましい。これらの条件を満たすことが望ましい理由は、繰返し負荷によって無端状ベルト３３の内部に応力が発生し、無端状ベルト３３が伸びるという不具合が更に生じ難くなるからである。

実験例１〜１４についての測定値を示す図５のハッチング領域からわかるように、条件（５）、（６）、（３）、（４）を全て満たすことにより、無端状ベルトが破壊するまでの時間を４００［Ｈ］以上とすること（二重丸印「◎」判定）ができる。図５においては、条件（５）、（６）、（３）、（４）を全て満たす実験例は、実験例７〜１３である。

図６は、第１の実施形態が満たす条件を導出するために実施された実験の結果を表１Ｃとして示し、条件（１）、（２）、（３）、（７）が導出された根拠をハッチング領域で示す図である。無端状ベルト３３は、動的粘弾性試験における引張負荷の条件を周波数０．０１〜１００［Ｈｚ］の範囲内にし、損失弾性率をＬ_７０は、以下の条件（７）
Ｌ_７０≧１００［ＭＰａ］ （７）
を満たすことが、より望ましい。この条件を満たすことが望ましい理由は、繰返し負荷によって無端状ベルト３３の内部に応力が発生し、無端状ベルト３３が伸びるという不具合が更に生じ難くなるからである。

実験例１〜１４についての測定値を示す図６のハッチング領域からわかるように、条件（１）、（２）、（３）、（７）を全て満たすことにより、無端状ベルトが破壊するまでの時間を３５０［Ｈ］（二重丸印「◎」判定及び丸印「○」判定の一部）とすることができる。図６においては、条件（１）、（２）、（３）、（７）を全て満たす実験例は、実験例３，７〜１３である。

ただし、無端状ベルト３３を、貯蔵弾性率が１０，０００［ＭＰａ］（＝１０［ＧＰａ］）を超えるように製造することは、技術的な観点、製造設備及び製造時間の観点、製造歩留まりの低下、コスト上昇等の点から、極めて困難である。また、同様の理由から、無端状ベルト３３を、損失弾性率が８００［ＭＰａ］を超えるように作成することも、極めて困難である。したがって、通常は、貯蔵弾性率は、１０，０００［ＭＰａ］以下であり、損失弾性率は、８００［ＭＰａ］以下である。

《１−４》条件（１）〜（７）を得るために行った実験方法
条件（１）〜（７）を得るために行った実験は、図３に示されるベルトユニット３７について、以下のように行われた。動的粘弾性測定は、セイコーインスツル（ＳＩＩ）株式会社製、動的粘弾性装置「ＤＭＳ６１００」を用いて、動的機械特性の試験方法を規定するＪＩＳ Ｋ７２４４（ＩＳＯ６７２１）に準拠して行われた。動的粘弾性測定とは、試料に、時間によって変化（振動）する歪みを与え、それによって発生する応力又は歪みを測定することにより、試料の力学的な性質を測定する方法である。第１の実施形態におけるＤＭＳ（ｄｙｎａｍｉｃ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）測定は、引張モードで行い、周波数を０．０１［Ｈｚ］、０．１［Ｈｚ］、１．０［Ｈｚ］、１０［Ｈｚ］、１００［Ｈｚ］に順次切り替え、最小張力２００［ｍＮ］、張力１．５、力振幅初期値２０００［ｍＮ］、温度０〜１００［℃］、対象となるベルトを保持するチャック間の距離を２０［ｍｍ］、対象となる無端状ベルトの幅を５［ｍｍ］、対象となるベルトの厚さを０．１［ｍｍ］として、測定した。

第１の実施形態において、無端状ベルト３３の特性として動的粘弾性における弾性率を測定した理由は、動的粘弾性の測定条件が無端状ベルト３３の実際の使用状況に近い条件であり、動的粘弾性の測定で得られた弾性率は、画像形成装置１における無端状ベルト３３の実際の使用状況に近いパラメータだからである。言い換えれば、無端状ベルト３３は、使用時に、常時、伸張、圧縮、屈曲を受け稼動するので、静的な力学的性質より、動的粘弾性における弾性率を考察することが、より現実に近いと判断したからである。

以下に、評価条件を述べる。耐久性評価は、図３のような実験装置を用いて行われた。無端状ベルト３３は、φ２０の２つのローラで負荷張架され、荷重６［ｋｇ］で、各々φ２０のローラで負荷張架される。無端状ベルト３３の線速は約３００［ｍｍ／ｓｅｃ］で、印刷条件を模した、２［ｓｅｃ］の期間動いて、１［ｓｅｃ］の期間休止する動作を行う。雰囲気温度は５０［℃］に設定された。

図４〜図６に示されるように、判定は、無端状ベルト３３の破壊で判断し、丸印「○」が示す判定は問題無し、バツ印「×」が示す判定は無端状ベルト３３の破壊有りを示している。

以下に、上記実験方法が、無端状ベルトの特性評価に適当である理由を説明する。無端状ベルト３３は、所定の応力が負荷され張架回転する。また、画像形成装置１の使用環境は、温度３０［℃］及び湿度８０［％］といった高温高湿から、温度１０［℃］及び湿度１５［％］のような低温低湿下まで幅広い。一方、画像形成装置１の耐用年数は、５年以上の長期にわたるため、無端状ベルト３３の諸特性に劣化が起こることがあった。具体的には、長期に渡る張架回転による負荷の影響で、無端状ベルト３３にクラックが生じたり、クリープが発生したり、無端状ベルト３３の周長が変化したりして、画像に不具合が生じることがあった。さらに、機械的耐久性の推定は、繰返し応力下における材料疲労についての考察であるため、弾性率は、周波数、応力、温度、弾性率、これらを単純化した形で議論することが重要となる。

《１−５》第１の実施形態の効果
第１の実施形態のベルトユニット３７によれば、クリーニングブレード３５のような部材の接触による無端状ベルト３３の劣化が生じにくくなる。

また、第１の実施形態の転写ユニット３０によれば、クリーニングブレード３５の接触による無端状ベルト３３の劣化が生じにくくなる。

また、第１の実施形態の画像形成装置１によれば、無端状ベルト３３の劣化が生じにくく、装置の耐久性が向上すると共に、記録用紙２２に形成される画像の品質を高くすることができる。

《１−６》第１の実施形態の変形例
図７は、第１の実施形態の画像形成装置の変形例の構造を概略的に示す縦断面図である。また、図８は、図７の画像形成装置２に含まれる転写ユニットの構造を概略的に示す縦断面図である。また、図９は、図７の画像形成装置に含まれるベルトユニットの構造を概略的に示す縦断面図である。図７から図８までにおいて、図１から図３までに示された構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。図７に示されるように、画像形成装置２は、主要な構成として、画像形成部１０と、給紙部１２０と、転写ユニット１３０と、定着器４０と、排紙部５０とを有している。

図７に示されるように、画像形成部１０は、図１の場合と同様に、記録用紙２２の搬送路に沿って（図７における水平左右方向に）配列され、着脱可能に装着された画像形成ユニット１１，１２，１３，１４を有している。

図７に示されるように、給紙部１２０は、給紙カセット２１と、記録用紙２２を給紙カセット２１から取り出す給紙ローラ２３と、記録用紙２２を転写部としての第２転写ローラ１３９まで搬送する搬送ローラ２４とを有している。給紙カセット２１に収納されている記録用紙２２は、給紙ローラ２３によって１枚ずつ取り出され、用紙搬送路をＤ１１方向に進み、搬送ローラ２４，２５によって転写ローラ１３９に送られる。

図７及び図８に示されるように、転写ユニット１３０は、画像形成装置２の内部に回転可能に支持された駆動ロール１３１及び従動ロール１３２，１３８と、これらのロール１３１，１３２，１３８に張架され、外周面にトナー像を静電吸着して搬送する無端状ベルト１３３と、感光体ドラム６１上に担持されたトナー像を無端状ベルト１３３上に転写する転写部としての第１転写ローラ１３４と、無端状ベルト１３３の外周面に接触して残トナーを掻き落とすクリーニング部材としてのクリーニングブレード１３５と、従動ロール１３２を外向き（Ｄ１３方向）に付勢する弾性部材（例えば、バネ）等の付勢部材１３６とを有している。図９に示されるように、駆動ロール１３１と従動ロール１３２，１３８と無端状ベルト１３３とは、ベルトユニット１３７を構成している。駆動ロール１３１は回転し、無端状ベルト１３３をＤ１２方向に移動させる。無端状ベルト１３３は、付勢部材１３６によって与えられる張架力（例えば、６±１０％［ｋｇ］、すなわち、５．４［ｋｇ］以上６．６［ｋｇ］以下）を与えられた状態で、駆動ロール１３１及び従動ロール１３２，１３８によって張架される。転写ローラ１３４は、感光体ドラム６１上に形成されたトナー像を中間転写ベルトとしての無端状ベルト１３３上に転写するために、無端状ベルト１３３を挟むように各感光体ドラム６１に対向して配置される。第１転写ローラ１３４は、画像形成ユニット１１，１２，１３，１４の各々に対向して配置される。従動ロール１３２は、無端状ベルト１３３の側部に当接し無端状ベルト１３３の蛇行を防止するためのフランジ１３２ａを備えてもよい。

感光体ドラム６１が回転することによって、感光体ドラム６１の表面上のトナー像が第１転写ローラ１３４及び無端状ベルト１３３の付近に到達すると、電圧が印加されている第１転写ローラ１３４と無端状ベルト１３３によって、感光体ドラム６１の表面上のトナー像が無端状ベルト１３３上に転写される。以上のトナー像の無端状ベルト１３３上への転写が、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像について順次行われ、無端状ベルト１３３上に各色のトナー像が重ねられることによってカラーのトナー像が形成される。

給紙カセット２１に収納された記録用紙２２は、給紙ローラ２３によって給紙カセット２１から取り出され、搬送ローラ２４及び２５により搬送される。無端状ベルト１３３が回転することによって、感光体ドラム６１の表面上のトナー像が第２転写ローラ１３９の付近に到達すると、電圧が印加されている第２転写ローラ１３９によって、無端状ベルト１３３上のトナー像が記録用紙２２上に転写され、記録用紙２２上に、カラーのトナー像が形成される。その後、記録用紙２２は定着器４０に搬送される。記録用紙２２上のトナー像は、定着器４０によって加圧しながら加熱することにより溶融し、記録用紙２２上に固定される。さらに、記録用紙２２は、排紙ローラにより、排紙トレー５２に排出され、画像形成動作が終了する。一方、記録用紙２２を分離した後の無端状ベルト１３３上に残留したトナー及びその他の異物は、クリーニングブレード１３５によって除去される。

ベルトユニット１３７は、図１〜図６を用いて説明したベルトユニット３７と同じ材料で形成される。したがって、図７及び図９に示されるベルトユニット１３７によれば、クリーニング部材１３５のような部材の接触による無端状ベルト３３の劣化が生じにくくなる。

また、図７及び図８に示される転写ユニット１３０によれば、クリーニング部材１３５の接触による無端状ベルト１３３の劣化が生じにくくなる。

また、図７に示される画像形成装置２によれば、無端状ベルト１３３の劣化が生じにくく、装置の耐久性が向上すると共に、記録用紙２２に形成される画像の品質を高くすることができる。

《２》第２の実施形態
《２−１》第２の実施形態の画像形成装置、転写ユニット及びベルトユニット
本発明に係る第２の実施形態の画像形成装置は、無端状ベルトが満たすことが望ましい条件を除いて、第１の実施形態の画像形成装置１又は２（図１又は図７）と同じ構造を有する。したがって、第２の実施形態の説明においては、図１及び図７をも参照する。

《２−２》第２の実施形態のベルトユニットが満たすことが望ましい条件
図１０は、第２の実施形態が満たす条件を導出するために実施された実験の結果を表２Ａとして示し、条件（８）及び（９）が導出された根拠をハッチング領域で示す図である。第２の実施形態における無端状ベルト３３（又は１３３）は、第１の実施形態において説明した条件（１）〜（４）を満たすことに加えて、無端状ベルト３３の外周面の押込みヤング率Ｙと、無端状ベルト３３の外周面の鏡面度の値Ｍとが、以下の条件（８）及び（９）
５．５［ＧＰａ］≦Ｙ≦１０［ＧＰａ］ （８）
５０≦Ｍ≦１００ （９）
を満たすように構成される。

条件（８）及び（９）は、無端状ベルト３３を構成する材料の繰返し応力下における試験の結果から得られた。図１０には、複数種類の試験用の無端状ベルト（複数の実験例２１〜４０）についての押込みヤング率Ｙ及び鏡面度の値Ｍの測定値、並びに、無端状ベルト３３に所定のクリーニング性能を持たせるために満たすことが望ましい押込みヤング率Ｙ及び鏡面度の値Ｍの条件が示されている。図１０に示される表２Ａにおいて、ハッチング領域は、条件（８）及び（９）を満たす測定値が示された領域である。

以下に、条件（８）及び（９）を満たすことが要求される理由を説明する。無端状ベルト３３の表面は、凸凹が多いほど、接触する部材を構成する物質の付着の度合いが増加し、且つ、クリーニングブレード３５による掻き取り残しも発生しやすくなる。この理由は、一般に累積印字量が増加するほど、無端状ベルト３３上にはトナー由来又は記録媒体（主に紙）由来の付着物が付着及び堆積し、このような付着物は、同じ成分の物質を引き付け易いので、付着が更に進行するからである。なお、同じ組成の物質同士の付着力が増大する理由は、これらの物質間では分子間力が大きく、且つ、相溶性が高いからである。

一方、トナー由来又は紙由来の物質としては、主にシリカや炭酸カルシウムを挙げることができる。これらの物質は硬度が非常に高く、接触部材である無端状ベルト３３を擦傷及び磨耗させ、スクラッチを発生させるおそれがある。この現象は、押込みヤング率が５．５［ＧＰａ］より低いほど及び鏡面度の値が５０より低いほど、発生及び進行しやすい。第２の実施形態において規定する条件として押込みヤング率を採用した理由は、試験片に対するダイヤモンド圧子による荷重の付与は、微視的に見ると、現実の状態（無端状ベルトに対する感光体ドラムの当接、トナーによる押圧、記録媒体等に起因して発生するスクラッチ）に類似しているからである。また、「鏡面度」とは、部材の表面性状の写像性を数値化した指標である。鏡面度の値は、被測定物表面に写る基準パターン（反射像）の鮮明さを、輝度値（明るさ）分布のばらつきを元に、基準片と対象物との相対値で算出したものである。基準となる理想表面の鏡面度の値は１０００であり、鏡面度の値が１０００に近いほど表面性状が良好であることを示す。第２の実施形態において規定する条件として鏡面度を用いる理由は、従来、物質の表面の微細な形状を定量的に測定する方法として、面粗度、光沢度等を測定する方法があるが、これらは被測定物表面の特性の一部を測定しているに過ぎず、写像性の測定は目視による評価が一般的であり、定量化が困難であったからである。

以下に、第２の実施形態において条件（８）及び（９）を採用する理由を説明する。第一に、無端状ベルト３３の外周面の鏡面度の値が５０より低いと、クリーニングブレード３５の無端状ベルト３３に対する線圧をして均一な線圧を確保することが難しくなり、トナーがすり抜けやすい状態になる。すなわち、特にトナーの真球度が上がる程、及び、トナーの粒子が小径化する程、トナーがすり抜けやすくなる。また、トナーの粒径が小さくなるにつれて、一般に高画像品位を得やすくなるが、比表面積も大きくなるため、単位重量当りのトナーの無端状ベルト３３への付着力が大きくなり、無端状ベルト３３のクリーニング性が悪化する傾向にある。更にトナーの粒径が小さくなるにつれて流動性が悪化するため、シリカ、ワックスを主としたより多くの添加剤を必要とするが、鏡面度の値が低いほど、無端状ベルト３３の表面に添加物が残留しやすくなり、すり抜け易くなる。また、場合によっては、トナーのすり抜けにより、クリーニングブレードへ局所的なせん断力がかかり、局所的なエッジ欠け（チッピング）を起こし、クリーニングブレードの破壊につながる場合がある。

第二に、無端状ベルト３３の押込みヤング率Ｙが５．５［ＧＰａ］より低いと、無端状ベルト表面にスクラッチが発生しやすい。これは、押込みヤング率Ｙが小さいほど、前述した硬度の高いシリカや炭酸カルシウムが、印刷を経る毎に無端状ベルト３３の表面にスクラッチを発生させ、その押込みヤング率Ｙの小ささがスクラッチを進行させ、結果としてクリーニングブレード３５と無端状ベルト３３の密着性が悪化し、クリーニング不良が発生しやすくなる。このことは、鏡面度の値Ｍが高いだけでは、無端状ベルト３３として不十分であることを示している。すなわち、初期状態においてはクリーニング性が良好であるが、印刷を経る毎に無端状ベルト３３の表面にスクラッチが発生し、クリーニング性能が低下するからである。

第三に、無端状ベルト３３の押込みヤング率Ｙが５．５［ＧＰａ］より低く且つ鏡面度の値Ｍが５０より低い場合、無端状ベルト３３の表面が凸凹になることより、無端状ベルト３３と記録媒体の印字面とのマイクロスリップにより、印字面の表面近傍にあるワックスや外添剤を掻き落としやすくなり、その結果、無端状ベルト３３の表面に付着する原因になる。この付着したワックスや外添剤は、クリーニングブレード３５のエッジ部により多く滞留することになり、結果として、クリーニングブレード３５をすり抜け、クリーニング不良を引き起こす要因になる。また、無端状ベルト３３上の残留物が増加してくると、クリーニングブレード３５と無端状ベルト３３上の残留物との密着度、親和性が上昇し、摩擦力を上昇させる現象が起こる。この摩擦力の上昇によって、無端状ベルト３３の表面とクリーニングブレード３５との間のせん断応力が上昇し、その結果、クリーニングブレード３５の局所的なエッジ欠け、メクレ現象が生じる場合もある。

以上に説明した現象は、印字濃度が大きいほどより顕著になる。このような不具合の対策として、クリーニングブレード３５の線圧を高くし、クリーニング不良を低減する対策も提案されているが、クリーニングブレード３５に対する負担が極めて大きくなり、クリーニングブレード３５のエッジが破損しやすくなり、メクレ現象も発生しやすくなる。また、線圧を高くすることは、無端状ベルト３３の表面のスクラッチ発生を加速する側面もあり、好ましいことではない。

一方、鏡面度の値が１００より高い場合、クリーニングブレード３５と無端状ベルト３３との密着性が増大し、摩擦が著しく増加する。その結果、無端状ベルト３３を駆動するトルクの上昇、それをまかなうために電源装置が大きくなる。また、この摩擦力の上昇によって、無端状ベルト３３の表面とクリーニングブレード３５との間のせん断応力が上昇し、その結果、クリーニングブレード３５の局所的なエッジ欠け、メクレ現象が発生しやすくなる。

一方、押込みヤング率Ｙが１０［ＧＰａ］より高い無端状ベルト３３は、技術的に非常に困難であり、このような無端状ベルト３３を製造するためには、高価な設備及び多くの時間が必要になる。このため、このような無端状ベルト３３の歩留り低下及びコスト上昇を引き起こし、画像形成装置に使用することは、実質上不可能である。

実験例２１〜４０についての測定値を示す図１０のハッチング領域からわかるように、条件（８）及び（９）の両方を満たすことにより、無端状ベルト３３のクリーニング性の評価結果を全て、クリーニング不良無し（黒丸印「●」判定）及び非常に軽微なクリーニング不良のみ有り（白丸印「○」判定）とすることができる。図１０に示される表２Ａにおいて、実験例２４〜３１，３４〜３６，３８〜４０が、条件（８）及び（９）を満たす。したがって、実験例２４〜３１，３４〜３６，３８〜４０は、本発明の一形態を示す実施例であり、他の実験例２１〜２３，３２，３３，３７は、本発明の比較例である。

図１１は、第２の実施形態が満たす条件を導出するために実施された実験の結果を表２Ｂとして示し、条件（１０）及び（１１）が導出された根拠をハッチング領域で示す図である。第２の実施形態における無端状ベルト３３は、上記条件（１）〜（４）に加えて、無端状ベルト３３の外周面の押込みヤング率Ｙと、無端状ベルト３３の外周面の鏡面度の値Ｍとが、以下の条件（１０）及び（１１）
７．０［ＧＰａ］≦Ｙ≦１０［ＧＰａ］ （１０）
７０≦Ｍ≦１００ （１１）
を満たすように構成することが、より望ましい。

条件（１０）及び（１１）は、無端状ベルト３３を構成する材料の繰返し応力下における試験に基づいて得られた。図１１には、複数種類の試験用の無端状ベルト（複数の実験例２１〜４０）についての押込みヤング率Ｙ及び鏡面度の値Ｍの測定値、及び、無端状ベルト３３に所定のクリーニング性能を持たせるために満たすことが望ましい押込みヤング率Ｙ及び鏡面度の値Ｍの条件が示されている。図１１の表２Ｂにおいて、ハッチング領域は、条件（１０）及び（１１）を満たす測定値を示す。

実験例２１〜４０についての測定値を示す図１１のハッチング領域からわかるように、条件（１０）及び（１１）の両方を満たすことにより、無端状ベルト３３のクリーニング性の評価結果を全て、クリーニング不良無し（黒丸印「●」判定）とすることができる。図１１に示される表２Ｂにおいて、実験例２９〜３１，３５，３６，３９，４０が、条件（１０）及び（１１）を満たす。

なお、第２の実施形態のベルトユニット３７における無端状ベルト３３は、上記条件（１）〜（４），（８），（９）を満たす場合よりも、上記条件（３），（４），（５），（８），（９）を満たすことが、より望ましい。

また、第２の実施形態のベルトユニット３７における無端状ベルト３３は、上記条件（１）〜（４），（８），（９）を満たす場合よりも、上記条件（１）〜（３），（７），（８），（９）を満たすことが、より望ましい。

なお、第２の実施形態のベルトユニット３７における無端状ベルト３３は、上記条件（１）〜（４），（１０），（１１）を満たす場合よりも、上記条件（３），（４），（５），（１０），（１１）を満たすことが、より望ましい。

また、第２の実施形態のベルトユニット３７における無端状ベルト３３は、上記条件（１）〜（４），（１０），（１１）を満たす場合よりも、上記条件（１）〜（３），（７），（１０），（１１）を満たすことが、より望ましい。

《２−４》条件（８）〜（１１）を得るために行った実験方法
条件（８）〜（１１）を得るために行った実験は、図３に示されるベルトユニット３７であって、上記実施例９のベルトユニットについて、以下のように行われた。鏡面度の測定に使用した鏡面度測定装置は、アークハリマ株式会社製、鏡面計「ミラーＳＰＯＴ、ＡＨＳ−１００Ｓ」である。

押込みヤング率Ｙの測定に使用した測定装置は、（株）東陽テクニ力製の測定装置「Ｎａｎｏ Ｉｎｄｅｎｔｅｒ Ｇ２００（ナノインデンターＧ２００）」である。押込みヤング率は、ナノインデンターを用いて、ＩＳＯ１４５７７に準拠して、測定された。「ナノインデンター」は、荷重−除荷試験を行い、荷重と押し込み変位からヤング率、硬度等を計測する装置である。この装置は、圧子でサンプルを押し込み、弾塑性変形を検出し、ヤング率、硬度等を計測するもので、微小荷重で押し込み試験を行うことができるため、サンプルの極表面や膜構造体の押込みヤング率Ｙを計測可能な測定装置である。なお、計測手法、装置への要求事項、測定の校正等は、ＩＳＯ１４５７７にて規定されており、この測定装置はこの規定に準拠している。図１０における押込みヤング率Ｙの測定は、バーコビッチ型ダイヤモンド圧子を用い、以下の設定にて行われた。ダイヤモンド圧子のアプローチ速度を１０［ｎｍ／ｓｅｃ］とし、ダイヤモンド圧子の最大荷重を１０［ｍＮ］とし、ダイヤモンド圧子による最大荷重到達時間を１０［ｓｅｃ］とし、ダイヤモンド圧子によるピーク荷重の保持時間を５［ｓｅｃ］とし、ドリフトレートを１［ｎｍ／ｓｅｃ］として行われた。

クリーニング性評価試験は、（株）沖データ製、プリンタ「Ｃ５８００ｎ」を用いて行われた。無端状ベルト３３の線速は、約９０［ｍｍ／ｓｅｃ］であり、記録用紙としてＡ４サイズの用紙を用い、印字パターンは、図１３〜図１５に示すように、各々ＹＭＣＫの横線を用紙当たり、一般的なテキストを印字することを想定した０．５［％］（図１３の領域２０１〜２０４）、一部にグラフ、写真を印字することを想定した７［％］（図１４の領域２１１〜２１４）、用紙全面に背景があることを想定した２５［％］（図１５の領域２２１〜２２４）の濃度で印字を行った。印刷条件は、「３Ｐ／Ｊ」、すなわち、３枚印刷して７［ｓｅｃ］休止する動作で行われ、無端状ベルト３３の寿命の６０ｋイメージ（６００００枚の印刷）まで行った。判定は、記録用紙の裏側の面（無端状ベルト３３側の面）にどの程度のトナーが付着したか（すなわち、裏移り）のレベルで判断し、クリーニング不良無し（判定「●（黒丸）」）、非常に軽微なクリーニング不良有り（判定「○（白丸）」）、クリーニング不良有り（判定「×（バツ印）」）のいずれに判定した。

なお、上記実験例２１〜４０は、上記実験例９のベルトユニットについての実験例であるが、実験例９以外の実験例のベルトユニットについても、同様の結果が得られる。

《２−５》第２の実施形態の効果
第２の実施形態のベルトユニット３７によれば、クリーニング部材３５のような部材の接触による無端状ベルト３３の劣化が生じにくくなり、無端状ベルト３３のクリーニング性の信頼性が向上する。

また、第２の実施形態の転写ユニット３０によれば、クリーニング部材３５の接触による無端状ベルト３３の劣化が生じにくくなり、無端状ベルト３３のクリーニング性の信頼性が向上する。

また、第２の実施形態の画像形成装置によれば、無端状ベルト３３の劣化が生じにくく、装置の耐久性が向上すると共に、記録用紙２２に形成される画像の品質を高くすることができる。

《３》発明の利用形態
本発明を適用したベルトユニット３７，１３７、転写ユニット３０，１３０及び画像形成装置１，２は、電子写真プリンタの無端状ベルト３３，１３３を適用した画像形成装置に利用可能であるが、プリンタ以外の装置である複合機（ＭＦＰ）、ファックス等にも利用可能である。

また、本発明を適用したベルトユニット３７，１３７と同じ材料で形成されたベルトユニットは、像担持体としての感光ベルト、定着器を構成する加圧ローラとしての定着ベルト、記録用紙を搬送するための搬送ベルト等の他の無端状ベルトとして利用可能である。

１，２ 画像形成装置、 １０ 画像形成部、 １１，１２，１３，１４ 画像形成ユニット、 ２０ 給紙部、 ２１ 給紙カセット、 ２２ 記録用紙（記録媒体）、 ２３ 給紙ローラ、 ２４，２５ 搬送ローラ、 ３０，１３０ 転写ユニット、 ３１，１３１ 駆動ロール、 ３２，１３２ 従動ロール、 ３３，１３３ 無端状ベルト、 ３４ 転写ローラ（転写部）、 ３５，１３５ クリーニングブレード（クリーニング部）、 ３６，１３６ 付勢部材、 ３７，１３７ ベルトユニット、 ３８ ベルト駆動部、 ４０ 定着器、 ４１ 発熱ローラ、 ４２ 加圧ローラ、 ５０ 排紙部、 ５１ 排紙ローラ、 ５２ 排紙部、 ６１ 感光体ドラム（像担持体）、 ６２ 帯電部、 ６３ 露光部、 ６４ 現像部、 ６５ クリーニングブレード、 １３４ 第１転写ローラ（転写部）、 １３９ 第２転写ローラ（転写部）。

Claims (9)

1. 回転可能に支持された複数のロールと、
   前記複数のロールに張架された無端状ベルトと
   を有し、
   前記無端状ベルトの動的粘弾性試験における引張負荷の条件を周波数０．０１〜１００［Ｈｚ］の範囲内にし、
   温度が１０［℃］である前記無端状ベルトの貯蔵弾性率をＧ_１０で表し、
   温度が７０［℃］である前記無端状ベルトの貯蔵弾性率をＧ_７０で表し、
   温度が７０［℃］である前記無端状ベルトの損失弾性率をＬ_７０で表したときに、
   １．８×１０ ^３ ［ＭＰａ］≦Ｇ _１０ ≦９．５×１０ ^３ ［ＭＰａ］
   １．２×１０ ^３ ［ＭＰａ］≦Ｇ _７０ ≦５．５×１０ ^３ ［ＭＰａ］
   １．１≦Ｇ_１０／Ｇ_７０≦３．１
   １．０×１０ ^２ ［ＭＰａ］≦Ｌ_７０ ≦８．０×１０ ^２ ［ＭＰａ］
   を満たすことを特徴とするベルトユニット。
2. 前記無端状ベルトの外周面の押込みヤング率をＹで表し、
   前記無端状ベルトの外周面の鏡面度の値をＭで表したときに、
   ５．５［ＧＰａ］≦Ｙ≦１０［ＧＰａ］
   ５０≦Ｍ≦１００
   を満たす
   ことを特徴とする請求項１に記載のベルトユニット。
3. ７．０［ＧＰａ］≦Ｙ≦１０［ＧＰａ］
   ７０≦Ｍ≦１００
   を満たす
   ことを特徴とする請求項２に記載のベルトユニット。
4. 前記複数のロールの少なくとも一つは回転駆動力を受け回転する駆動ロールであることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載のベルトユニット。
5. 前記無端状ベルトの外周面に接触するクリーニング部材を更に有することを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載のベルトユニット。
6. 回転可能に支持された複数のロールと、
   前記複数のロールに張架された無端状ベルトと、
   像担持体上に担持された現像剤像を、前記無端状ベルトによって搬送される記録媒体上又は前記無端状ベルト上に転写する第１の転写部と
   を有し、
   前記無端状ベルトの動的粘弾性試験における引張負荷の条件を周波数０．０１〜１００［Ｈｚ］の範囲内にし、
   温度が１０［℃］である前記無端状ベルトの貯蔵弾性率をＧ_１０で表し、
   温度が７０［℃］である前記無端状ベルトの貯蔵弾性率をＧ_７０で表し、
   温度が７０［℃］である前記無端状ベルトの損失弾性率をＬ_７０で表したときに、
   １．８×１０ ^３ ［ＭＰａ］≦Ｇ _１０ ≦９．５×１０ ^３ ［ＭＰａ］
   １．２×１０ ^３ ［ＭＰａ］≦Ｇ _７０ ≦５．５×１０ ^３ ［ＭＰａ］
   １．１≦Ｇ_１０／Ｇ_７０≦３．１
   １．０×１０ ^２ ［ＭＰａ］≦Ｌ_７０ ≦８．０×１０ ^２ ［ＭＰａ］
   を満たすことを特徴とする転写ユニット。
7. 第２の転写部を更に有し、
   前記第１の転写部は、像担持体上に担持された現像剤像を前記無端状ベルト上に転写し、
   前記第２の転写部は、前記無端状ベルト上に転写された前記現像剤像を記録媒体上に転写する
   ことを特徴とする請求項６に記載の転写ユニット。
8. 現像剤像を担持するための像担持体を有する画像形成ユニットと、
   回転可能に支持された複数のロールと、
   前記複数のロールに張架された無端状ベルトと、
   前記像担持体上に担持された前記現像剤像を、前記無端状ベルトによって搬送される記録媒体上又は前記無端状ベルト上に転写する第１の転写部と
   を有し、
   前記無端状ベルトの動的粘弾性試験における引張負荷の条件を周波数０．０１〜１００［Ｈｚ］の範囲内にし、
   温度が１０［℃］である前記無端状ベルトの貯蔵弾性率をＧ_１０で表し、
   温度が７０［℃］である前記無端状ベルトの貯蔵弾性率をＧ_７０で表し、
   温度が７０［℃］である前記無端状ベルトの損失弾性率をＬ_７０で表したときに、
   １．８×１０ ^３ ［ＭＰａ］≦Ｇ _１０ ≦９．５×１０ ^３ ［ＭＰａ］
   １．２×１０ ^３ ［ＭＰａ］≦Ｇ _７０ ≦５．５×１０ ^３ ［ＭＰａ］
   １．１≦Ｇ_１０／Ｇ_７０≦３．１
   １．０×１０ ^２ ［ＭＰａ］≦Ｌ_７０ ≦８．０×１０ ^２ ［ＭＰａ］
   を満たすことを特徴とする画像形成装置。
9. 第２の転写部を更に有し、
   前記第１の転写部は、像担持体上に担持された現像剤像を前記無端状ベルト上に転写し、
   前記第２の転写部は、前記無端状ベルト上に転写された前記現像剤像を記録媒体上に転写する
   ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。

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