JP2009139657A - ベルト部材、転写装置、画像形成装置及びベルト部材仕様決定評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】転写チリや白抜け画像が発生するのを抑制できるベルト部材、そのベルト部材を備えた転写装置及び画像形成装置を提供する。また、転写チリや白抜け画像の発生を抑制できるベルト部材の判断を行えるベルト部材評価方法を提供する。
【解決手段】画像形成装置に用いる高抵抗の表面層を有した多層構造のループ状のベルト部材２０１において、体積抵抗率が常用対数値（ｌｏｇΩ・ｃｍ）で８．０以上１１．０以下であり、ループ外側の表面であるおもて面における表面抵抗率の１００ｓｅｃ測定値と１ｓｅｃ測定値との差であるおもて面表面抵抗率変化量が、ループ内側の表面である裏面における表面抵抗率の１００ｓｅｃ測定値と１ｓｅｃ測定値との差である裏面表面抵抗率変化量よりも常用対数値（ｌｏｇΩ／□）で０．０５以上大きい。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられるベルト部材、転写装置、画像形成装置及びベルト部材評価方法に関するものである。

この種の画像形成装置、とりわけフルカラー画像形成装置として次のようなものが知られている。すなわち、像担持体に対して中間転写ベルトのベルト外周面を接触させ、転写バイアス印加手段により形成される転写電界によって、像担持体上に形成されたトナー像を、中間転写ベルトのベルト外周面に１次転写する。そして、この中間転写ベルトのベルト外周面に１次転写されたトナー像を、ベルト外周面に沿って搬送される転写材上に２次転写して転写材上に画像形成を行うものである。このような画像形成装置における中間転写ベルトとしては、体積抵抗率が中抵抗のものが多く使用されている。このような中抵抗の中間転写ベルトは、通常、中間転写ベルトに残留した電荷を除電するためのベルト除電手段を必要とせず、コスト削減を図ることができる。

すなわち、このような中抵抗の中間転写ベルトを使用して画像形成を行った場合、像担持体上のトナー像を１次転写するときに印加される転写バイアスにより中間転写ベルトのベルト外周面が帯電して、ベルト外周面に所定の帯電電位が保持される。そして、電位を形成する電荷は、しばらくすると、中間転写ベルトのベルト内周面から接触する張架手段としての張架ローラ等を通して中間転写ベルトから流出し、中間転写ベルトの帯電電位が０Ｖに近づく。このように、中抵抗の中間転写ベルトは、電荷の残留が起らないので、残留電荷による残像などが生じるのを抑制することができる。

高抵抗の中間転写ベルトを使用した場合には、上記中抵抗の中間転写ベルトを使用した場合と異なり、上記トナー像の１次転写時に帯電されて該中間転写ベルトのベルト外周面に残留した残留電荷が、次のトナー像の１次転写時まで保有されることになる。このため、高抵抗の中間転写ベルトを用いた場合には、次のトナー像の１次転写工程時に、上記残留電荷の影響により、所望の転写電界を形成することが難しく、次のトナー像の１次転写工程時に、少なくとも前のトナー像の一次転写時と同じ転写電界を形成することが困難になる。従って、このような高抵抗の中間転写体を使用する場合には、上記残留電荷を除電するためのベルト除電手段を設ける必要がありコストアップとなる。

ところが、中抵抗の中間転写ベルトにおいては、上述のように中間転写ベルトの帯電電位が０Ｖに近づくことにより、中間転写ベルトのトナー像の無い地肌部帯電電位と中間転写ベルト上に１次転写されたトナー像の帯電電位との間に大きな電位差が生じる。そのため、中間転写ベルト上に１次転写されたトナー像の表面トナー、特に複数色のトナー像を重ね合わせたときの表面トナーの帯電電位が高くなり、上記電位差により帯電したトナー像は近接した中間転写ベルトのベルト外周面上に引き寄せられてしまう。その結果、中間転写ベルトのベルト外周面上に一部のトナーが飛散し、この飛散したトナーが転写チリとなって画像品質に影響を及ぼすことがある。このような現象は、フルカラー画像形成の際に特に顕著で、画像の地汚れや文字のにじみなど、画質を低下させる原因の１つとなっている。

また、中抵抗の中間転写ベルトを用いた場合には中間転写ベルトの電気的耐圧が低いため、２次転写二ップで中間転写ベルト上から転写材上にトナーを転写するときに２次転写二ップ中でスポット放電が発生し転写材に転写されたトナー像に白抜け（白ポチ）が生じることがある。特に、低湿環境、裏面コピー等用紙抵抗が高くなり、２次転写電圧を高くすることで２次転写二ップ中スポット放電が生じ白抜け（白ポチ）となる。

特許文献１に記載の画像形成装置では、トナー像を担持する側のベルト外周面を形成する高抵抗の表面層と、転写バイアスが印加される転写ベルトのベルト内周面を形成する中抵抗の基層とを有する多層構造の多層ベルトで構成されている。このように表面層を高抵抗とすることで表面層の電荷保持性を高くすることができ、中間転写ベルトの表面電位と、そのベルト外周面上に吸着されているトナーの帯電電位との電位差を小さくすることができる。これにより、上述のような転写チリの発生が抑制されて、現象による画質の低下が防止される。また、表面層を高抵抗にすることで電気的耐圧性も高くなり、２次転写ニップ中でスポット放電が生じるのを抑え白抜け画像を発生するのを抑制することができるとされている。

特開平１１−２８２２７７号公報

しかしながら、中抵抗の基層に高抵抗の表面層を設けて転写チリの発生を抑制できる程度の電荷保持性が得られたとしても、上記スポット放電の発生を抑えるのに十分な電気的耐圧性が得られずに白抜け画像の発生を抑制できない場合があるといった問題が生じる。

一般に中抵抗の基層に高抵抗の表面層を設けた積層ベルトは、公差を持って製造される。その公差の上下限は品質のみで決定されるものではなく、製造性（量産性、生産性）などを考慮され決められることが多い。したがって、公差内であってもベルトの品質にバラツキが生じることから、ベルトの特性値検査により最終判定されるのが一般的である。

ところが、積層ベルトにおける表面層の特性の評価を行った場合、基層と表面層とが合わさった状態での特性の評価が行われるため、積層ベルトにおける表面層だけの特性を正しく評価しているものではないことが多い。

例えば、一般にベルトの表面抵抗は一定時間（例えば１０ｓｅｃ）での抵抗で管理されているが、図１７に示すように、１０ｓｅｃ表面抵抗率が同等の積層ベルトでも、全く異なった表層抵抗を有するベルトも存在する。すなわち、図１７に示すベルトＡとベルトＢとの１０ｓｅｃ表面抵抗率は同等であるが、経時で表面抵抗率が安定して略一定のベルトＡに対してベルトＢは時間経過と共に抵抗が上昇している。

このように、従来においては積層ベルトにおける表面層の特性を適切に評価されていなかったためベルトの品質にバラツキが生じ、中抵抗の基層に高抵抗の表面層を設けて転写チリの発生を抑制できる程度の電荷保持性が得られたとしても、上記スポット放電の発生を抑えるのに十分な電気的耐圧性が得られずに白抜け画像の発生を抑制できない場合があった。

本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、第１の目的は、転写チリや白抜け画像が発生するのを抑制できるベルト部材、そのベルト部材を備えた転写装置及び画像形成装置を提供することである。
また、第２の目的は、転写チリや白抜け画像の発生を抑制できるベルト部材の判断を行えるベルト部材評価方法を提供することである。

上記第１の目的を達成するために、請求項１の発明は、画像形成装置に用いられる、トナー像を担持する高抵抗の表面層を有した多層構造のループ状のベルト部材において、体積抵抗率が常用対数値（ｌｏｇΩ・ｃｍ）で８．０以上１１．０以下であり、ループ外側の表面であるおもて面における表面抵抗率の１００ｓｅｃ測定値と１ｓｅｃ測定値との差であるおもて面表面抵抗率変化量が、ループ内側の表面である裏面における表面抵抗率の１００ｓｅｃ測定値と１ｓｅｃ測定値との差である裏面表面抵抗率変化量よりも常用対数値（ｌｏｇΩ／□）で０．０５以上大きいことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のベルト部材において、上記おもて面表面抵抗率変化量と上記裏面表面抵抗率変化量との差が常用対数値（ｌｏｇΩ／□）で１．０以下であることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１のベルト部材において、上記表面抵抗率変化量の差が、画像形成装置の中間転写体として用いて所定の方法により形成した画像に少なくとも白帯が認められない値以下であることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３のベルト部材において、１０Ｖと１００Ｖにおけるの体積抵抗電圧依存性が、常用対数値（ｌｏｇΩ・ｃｍ）で１．５以上であることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４のベルト部材において、ポリイミドまたはポリアミドイミドから成ることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、潜像担持体上のトナー像が一時的に転写される中間転写体を備えた転写装置において、該中間転写体として、請求項１、２、３、４または５のベルト部材を用いることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像をトナー像に現像する現像手段と、該潜像担持体上のトナー像が一時的に転写される中間転写ベルトを有する転写手段とを備えた画像形成装置において、該転写手段として、請求項６の転写装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項７の画像形成装置において、上記転写手段は、上記中間転写ベルトの上記おもて面との間で記録媒体を挟み込む外側ローラと、該中間転写ベルトを介して該外側ローラと対向する内側ローラとを有しており、該外側ローラは単層構造であることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８の画像形成装置において、上記内側ローラの抵抗は上記外側ローラの抵抗より大きいことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項９の画像形成装置のにおいて、上記内側ローラの抵抗は上記外側ローラの抵抗より常用対数値（ｌｏｇΩ）で１．０以上大きいことを特徴とするものである。
上記第２の目的を達成するために、請求項１１の発明は、画像形成装置に用いられる、トナー像を担持する高抵抗の表面層を有した多層構造のループ状のベルト部材の評価方法において、ループ外側の表面であるおもて面における表面抵抗率の１００ｓｅｃ測定値と１ｓｅｃ測定値との差であるおもて面表面抵抗率変化量とループ内側の表面である裏面における表面抵抗率の１００ｓｅｃ測定値と１ｓｅｃ測定値との差である裏面表面抵抗率変化量との差と、該ベルト部材の体積抵抗率とを該ベルト部材の評価に用いることを特徴とするものである。

以上、請求項１乃至１０の発明においては、画像形成装置に用いる高抵抗の表面層を有した多層構造のループ状のベルト部材において、体積抵抗率が常用対数値（ｌｏｇΩ・ｃｍ）で８．０以上１１．０以下であり、おもて面表面抵抗率変化量が裏面表面抵抗率変化量よりも常用対数値（ｌｏｇΩ／□）で０．０５以上大きいことで、後述する実験で明らかにしたように、転写チリや白抜け画像が発生するのを抑制できるという優れた効果がある。
請求項１１の発明においては、おもて面表面抵抗率変化量と裏面表面抵抗率変化量との差と、ベルト部材の体積抵抗率とをベルト部材の評価に用いることで、後述する実験で明らかにしたように、転写チリや白抜け画像の発生を抑制できるベルト部材の判断を行うことができるという優れた効果がある。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略構成図である。この実施形態は、複数の画像形成部１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｂｋを中間転写体である中間転写ベルト２０１に沿って並設した構成のタンデム型間接転写方式の画像形成装置を示している。この画像形成装置の中央には、無端ベルト状の中間転写ベルト２０１を備えた転写装置２００が設けられている。中間転写ベルト２０１は、複数の支持ローラに掛け回されて、図中時計回りに回転搬送可能である。

本実施形態においては、複数ある支持ローラのうち、第１の支持ローラ２０２の図中左側に、画像転写後に中間転写ベルト２０１上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置２１０が設けられている。また、第１の支持ローラ２０２と第２の支持ローラ２０３との間に張り渡された中間転写ベルト２０１上には、その搬送方向に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色用の４つの画像形成部１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｂｋが横に並べて配置されており、これらの画像形成部１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｂｋはタンデム型画像形成部を構成している。このタンデム型画像形成部の各画像形成部１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｂｋの構成は同じであり、例えば図２に示すように構成されている。

図２はブラック（Ｂｋ）用の画像形成部１０１Ｂｋを例に上げたものであり、この画像形成部１０１Ｂｋには、像担持体であるドラム状の感光体１０２Ｂｋと、感光体１０２Ｂｋにトナー像を形成するための画像形成手段を構成する帯電装置１０３Ｂｋ、露光装置１１０Ｂｋ、現像装置１０４Ｂｋが設けられている。

ここで、帯電装置１０３Ｂｋは、例えば直流電圧が印加された帯電ブラシを用いて感光体１０２Ｂｋを均一に帯電するものであるが、帯電ブラシの他、帯電ローラ、帯電チャージャ等を用いることができる。

露光装置１１０Ｂｋは、図示の例では感光体１０２Ｂｋの軸方向（主走査方向）に配置された発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイとレンズアレイからなるＬＥＤ書込み方式の露光装置であり、画像信号に応じてＬＥＤを発光して感光体上に静電潜像を形成するものであるが、この他、レーザ光源と光偏向器（回転多面鏡等）と結像走査光学系からなるレーザ走査方式の露光装置を用いることができる。

現像装置１０４Ｂｋは、現像剤を担持して回転する現像ローラと、現像剤を撹拌・搬送して現像ローラに供給する図示しない撹拌・搬送部材等で構成され、感光体１０２Ｂｋ上に形成された静電潜像を現像剤のトナーで現像して可視像化する。現像剤としては、トナーのみからなる一成分現像剤、或いは、トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤が用いられる。なお、図２はブラック（Ｂｋ）用の画像形成部１０１Ｂｋの例であるので、トナーには、ブラック色のトナーが用いられるが、図１に示す他の色の画像形成部１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃでは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナーが用いられる。

上記の帯電装置１０３Ｂｋ、露光装置１１０Ｂｋ及び現像装置１０４などにより感光体１０２Ｂｋ上に形成されたトナー像は、一次転写部で中間転写ベルト２０１に転写されるが、一次転写部の中間転写ベルト２０１を挟んで感光体１０２Ｂｋと対向する位置には一次転写手段である転写ブラシ１０５Ｂｋが配設されており、この転写ブラシ１０５Ｂｋには直流電源により転写バイアスが印加される。さらに感光体１０２Ｂｋの回転方向で一次転写部の下流側には、画像転写後に感光体１０２Ｂｋ上に残留する残留トナーを除去するための感光体クリーニング装置１０６Ｂｋが設けられている。

以上、ブラック（Ｂｋ）用の画像形成部１０１Ｂｋを例に上げて説明したが、他のイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の画像形成部１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃの構成も同様である。そして図１では同じ構成部材には同じ番号を付け、各番号の後にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの記号を付けて色の区別をしている。

以上に説明したタンデム型画像形成部では、カラー画像形成時には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の画像形成部１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｂｋで、それぞれ感光体１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｂｋ上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナー像を形成して中間転写ベルト２０１上に重ね合わせて転写し、カラー画像を形成する。また、白黒画像形成時には、ブラック用の画像形成部１０１Ｂｋのみで画像形成を行い、中間転写ベルト２０１上に転写する。

一方、中間転写ベルト２０１を挟んでタンデム型画像形成装置と反対の側には、二次転写部が設けられている。この二次転写部は、外部ローラである二次転写ローラ３０８と、クリーニングブレード３０５と、除電針３０７から構成されている。外部ローラである二次転写ローラ３０８は、中間転写ベルト２０１を介して内部ローラである第３の支持ローラ３０４に押し当てられるように配置され、中間転写ベルト２０１上のトナー画像を、用紙等の記録媒体に転写する。また、記録媒体の搬送方向で二次転写部の上流側には、給紙カセット１５１や給紙コロ１５２からなる給紙部と、給紙ローラ１５３を有する給紙路１５５、及び、レジストローラ１５４が設けられている。また、記録媒体の搬送方向で二次転写部の下流側には、画像が転写された記録媒体を搬送する搬送ユニット１５６と、記録媒体上の転写画像を定着する定着装置１０７、及び、定着後の記録媒体を排紙部に排紙する排紙ローラ１０８が設けられている。

次に、上記の構成の画像形成装置による画像形成についてより詳しく説明する。図示しない操作部のスタートスイッチが押されると、図示しない駆動モータにより支持ローラ２０２，２０３，３０４のうちの１つが回転駆動されると共に、他の２つの支持ローラが従動回転され、中間転写ベルト２０１が回転搬送される。また、これと同時に、各色の画像形成部１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｂｋで、感光体１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｂｋが回転され、各感光体１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｂｋ上にそれぞれイエロ−、マゼンタ、シアン、ブラックの単色画像が形成される。そして、中間転写ベルト２０１の搬送とともに、それらの単色画像が一次転写部で中間転写ベルト２０１に順次重ね合わせて転写され、中間転写ベルト２０１上に合成カラー画像が形成される。

また、前述のようにスタートスイッチが押されると、給紙コロ１５２が回転され、給紙カセット１５１から用紙等のシート状の記録媒体が繰り出され、給紙路１５５に導かれた後、レジストローラ１５４に突き当てられて止められる。

その後、中間転写ベルト２０１上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ１５４が回転され、中間転写ベルト２０１と二次転写部の二次転写ローラ３０８との間に記録媒体が送り込まれる。そして、二次転写ローラ３０８による転写によって、記録媒体上にカラー画像が転写される。

２次転写ローラ３０８には、単層発泡弾性体と積層弾性体のいずれかが一般的に使用されている。単層発泡弾性体は独自のクリーニング機構を有しないで、非作像時バイアスを印加することで付着したトナーを中間転写ベルト２０１へ戻す、所謂バイアスクリーニングを行っている。ローラ自体のコストが安く、更にクリーニング機構を有しないため多く採用されている。しかし、中間転写ベルト２０１上に画像制御用パターンを形成しセンサーにて読み取り、検出結果に応じて画像制御を行う画像形成装置にとって制御用パターンはパターンサイズ、パターン作成タイミング、クリーニング時間、クリーニング実行タイミング等に大きな制約が有り画像形成装置仕様等に影響を及ぼしている。

一方、図３に示すようなクリーニングブレード３０５を有するクリーニング装置を搭載した画像形成装置に設けられる積層２次転写ローラ３０８は、付着したトナーを常時除去することが出来るため転写材裏汚れ発生の問題の発生が無く、画像制御用パターンを中間転写ベルト２０１上に形成する制約が無い。転写ローラクリーニング時間を設けることが不要となるため後回転，前回転等無用な時間を取ることが不要となる。ローラが高くなること、クリーニング機構を設けることで高速機に採用されることが多い。

積層２次転写ローラ３０８は、金属よりなる円筒状の芯金とこの芯金の外周面に形成された弾性層と、この弾性層の外周面に形成された樹脂層（表層）から構成されている。芯金を構成する金属としては、特に限定されるものではないが、例えば、ステンレス、アルミニウムなどの金属材料が用いられる。芯金の上に形成される弾性層には一般的にゴム材料が使用されゴム層となっている。これは、２次転写ニップ確保のための弾性機能が要求されＪＩＳ−Ａ７０°以下が望ましい。

しかし、積層２次転写ローラ３０８のクリーニング手段として、ブレードクリーニングを使用するため弾性層が柔らかすぎると、クリーニングブレードの先端が弾性層に沈み込むことでクリーニングブレードの巻き込みや、当接状態が不安定となり適正なクリーニング角度が得られないため、弾性層の硬度としてはＪＩＳ−Ａ４０°以上が望ましい。また、導電機能を付与されたゴム材料である必要があるため、例えばＪＩＳ−Ａ５０°のエピクロルヒドリンゴムで弾性層を形成している。

導電機能を付与されたゴム材料としては、カーボンが分散されたＥＰＤＭやＳｉゴム、またイオン導電機能を有するＮＢＲ、ウレタンゴム等を使用してもよい。

ブレードクリーニングを行うために必須な表層は、例えばポリウレタン樹脂に潤滑効果を与えるためのフッ素系樹脂と抵抗調整用抵抗制御材を加え膜厚は５〜３０μｍに形成される。

さらに、積層２次転写ローラ３０８表面にクリーニングブレードを設けてトナーを取り除く構成にした場合や紙粉やタルクの多い転写紙（転写材）を使用した場合、クリーニングブレードに紙粉やタルクが挟まり、クリーニング不良やローラ表面へのフィルミィングが発生しやすく裏汚れの原因となるためクリーニングブレード前にファーブラシ等除去部材を設けることが多い。

中間転写ベルト２０１の製造方法は限定するものでなく、ディッピング法、遠心成型法、押出成型法、インフレーション法、フローコート塗工法、スプレイ塗工法等全ての製法で製造できるものである。

積層ベルトの薄層である表層は、スプレイ塗工法、ディッピング法、又はフローコート塗布法等で製造できる。２層ベルトは製造方法により異なるが、遠心成型法では上層を成型し乾燥後基層を形成し乾燥，硬化処理を行う。

基層材料としてはポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂等単独、又は複数使用できる。強度からポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂が好ましく、導電性カーボンブラック等を添加することで抵抗をコントロールする。

遠心成型によるポリイミド樹脂について説明を行う。ポリイミドは、一般的には芳香族多価カルボン酸無水物或いはその誘導体と芳香族ジアミンとの縮合反応によって得られる。しかし、その剛直な主鎖構造により不溶、不融の性質を持つため、酸無水物と芳香族ジアミンからまず有機溶媒に可溶なポリアミック酸（又はポリアミド酸〜ポリイミド前駆体）を合成し、この段階で様々な方法で成型加工が行われ、その後加熱若しくは化学的な方法で脱水環化（イミド化）することでポリイミドが得られる。

例えば芳香族多価カルボン酸無水物を具体的に挙げるならエチレンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物，３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。これらは単独あるいは２種以上混合して用いられる。

次に混合して使用できる芳香族ジアミンとしては、例えばｍ−フェニレンジアミン、ｏ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−アミノベンジルアミン、ｐ−アミノベンジルアミン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、等が挙げられる。これらは単独または２種以上を混合して使用される。勿論上記材料に限定されるものではないことは当然である。

これらの芳香族多価カルボン酸無水物成分とジアミン成分を略等モル有機極性溶媒中で重合反応させることによりポリイミド前駆体（ポリアミック酸）を得ることができる。ポリアミック酸の重合反応に使用される有機極性溶媒としては、ポリアミック酸を溶解するものであれば特に限定されないが、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが特に好ましい。

これらのポリアミック酸組成物は容易に合成することが可能であるが、簡便には有機溶媒にポリアミック酸組成物が溶解されているポリイミドワニスとして上市されているものを入手することが可能である。それらは例えば、トレニース（東レ社製）、Ｕ−ワニス（宇部興産社製）、リカコート（新日本理化社製）、オプトマー（ＪＳＲ社製）、ＳＥ８１２（日産化学社製）、ＣＲＣ８０００（住友ベークライト社製）等を代表的に挙げることができる。

電気抵抗値を調節するための抵抗制御剤のうち、電子電導性抵抗制御剤としては、例えば、カーボンブラック、黒鉛、或いは、銅、スズ、アルミニウム、インジウム等の金属、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、アンチモンをドープした酸化スズ、スズをドープした酸化インジウム等の金属酸化物微粉末などが挙げられる。

また、イオン電導性抵抗制御剤としては、テトラアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジル、アンモニウム塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルサルフェート、グルセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪アルコールエステル、アルキルベタイン、過塩素酸リチウム、などがあげられる。しかし、本発明はこれらの例示化合物に限定されるものでない。

本発明のポリイミドはこれらの抵抗制御剤の内、カーボンブラックを好ましく用いることができる。

このようにして得られたポリアミック酸は、２００〜３５０℃に加熱することによってポリイミドに転化する方法で、ポリイミド樹脂を得ることが出来る。

一方、熱溶融による押し出し成型に使用される熱可塑性樹脂として特に制限はないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン，ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレン）、ＰＶｄＦ（ポリ塩化ビニリデン）等がある。

熱溶融成形方法については、特に限定されるものではないが、例えば、連続溶融押出成形法、射出成形法、ブロー成形法、あるいはインフレーション成形法など公知の方法を採用して得ることができるが、シームレスベルトの成形方法として望ましいのは、連続溶融押出成形法である。

導電剤に多くはカーボンブラックを使用し、混練によりカーボンブラックの分散を行い高圧で押し出すため，高分散導電剤を使用する遠心成型より抵抗変動は大きくなる傾向にある。

中間転写ベルト２０１の表層材料としては、特に制限はないが、転写ベルトのベルト外周面へのトナーの付着力を小さくして２次転写性を高めるものが要求される。例えば、ポリウレタン、ポリエステル、ポリミアド等の樹脂材料で構成することができる。これら樹脂材料で構成されるコート層は、イソシアンート、メラミン、シランカプラー、カルボジイミド等の硬化剤により樹脂塗膜として得られる。また、コート層は、ＰＴＦＥ（ポリ４フッ化エチレン）、シリカ、２硫化モリブデン、カーボンブラックなどの離型性フィラーを充填させることによって表面の離型性を高めクリーニング性の改善やトナー、放電性生成物の蓄積を抑えることができる。また、コート層は、抵抗調整用として導電性のカーボンブラック、酸化錫、酸化亜鉛などの導電性フィラー（導電剤）を含有してもよい。さらに、コート層には、これらのフィラーを均一混合分散するために、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系の界面活性材などを含有してもよい。

ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂等の１種類あるいは２種類以上を使用し表面エネルギーを小さくし潤滑性を高める材料、たとえばフッ素樹脂、フッ素化合物、フッ化炭素、２酸化チタン、シリコンカーバイト等の粉体、粒子を、１種類あるいは２種類以上または粒径を異ならしたものを分散させ使用することができる。また、フッ素系ゴム材料のように熱処理を行うことでベルト外周面にフッ素リッチな層を形成させ表面エネルギーを小さくさせたものを使用することもできる。抵抗制御用にカーボンブラックを用いることができる。

［多層構造ベルト］
多層ベルトとは厚み方向に抵抗が異なる構成を有し模式的に図４に示す。図中（○）は導電剤（カーボンブラック）を示し、導電剤が多い部分は抵抗が低いことを示している。図４（ａ）積層ベルトの表層は導電剤が添加されているが表示していない。図４（ｂ）２層ベルトは中央の太い線は抵抗の異なる層の境界を示している。図４（ｃ）無段層ベルトは単層ベルトであるが表層面側の導電剤が少なく抵抗が高くなっている。

［中間転写ベルト製造実施例］
本実施例では，芳香族多価カルボン酸無水物に３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物，芳香族ジアミンとしてｐ−フェニレンジアミン、有機極性溶媒としてＮ−メチル−２−ピロリドンを用いて重合させポリアミック酸溶液を得る。固形分濃度に対して１７％のアセチレンブラックを添加しアクアマイザー（細川ミクロン社製）を用いて混合撹拌させ，最終固形分濃度が１８％のポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミック酸を得た。

このようにして得られたポリアミック酸を遠心成型法により環状体に成型を行った。直径２５０ｍｍの金属製円筒型を１００ｒｐｍで回転させながら、型の内面にディスペンサにて固形分濃度１９％のポリアミック酸を均等に供給し、次に１０００ｒｐｍ、５ｍｉｎ回転させることで液のレベリングを行う。次に回転数を３００ｒｐｍに下げ、徐々に温度を１３０℃まで上げ、４０分乾燥固形化を行う。固形化後円筒型は停止状態で３５０℃まで加熱を行いイミド閉環が行われイミド化が完了しポリイミド被膜を得た。室温まで冷却した円筒型からポリイミド被膜を外し、両端部を２５０ｍｍ幅にカットすることで膜厚８０μｍの基層となるシームレス中間転写ベルトを得た。抵抗は導電剤添加量（カーボンブラック）で調整を行った。

次に直径２４８ｍｍの円筒型に上記膜厚８０μｍの基層となるシームレス中間転写ベルトをかぶせ両端をテープにて目張りシールを行う。

表層用にポリウレタンプレポリマー（１００重量部）、硬化剤；イソシアネート（３重量部）、ＰＴＦＥ微粉末粉体（５０重量部）、分散剤（４重量部）、ＭＥＫ（５００重量部）を均一分散させた。ポリイミド樹脂が形成されている円筒形型を浸け、３０ｍｍ／ｓｅｃで引き上げ自然乾燥を行った。この乾燥後繰り返しを行い５μｍのＰＴＦＥが均一に分散されたウレタンポリマーの表層を形成した。室温で乾燥後、１３０℃で２時間の架橋を行い、樹脂層が８０μｍ、表層が５μｍの２層構成の中間転写ベルト２０１を得た。

表層の膜厚は繰り返し回数、固形分濃度で調整を行った。また、表層抵抗は導電剤の添加量等により変化させた。また、２層ベルトも遠心成型で形成した。

本実施形態における中間転写ベルト２０１の表面抵抗測定方法は、ハイレスタ−ＵＰ（三菱化学株式会社）を用いて、以下の条件で行った。

・ハイレスタ−ＵＰ（三菱化学株式会社）
・ＵＲＳプローブ
・レジテーブル：絶縁
・測定電圧：５００Ｖ
・測定時間：１０ｓｅｃ値
・加圧力：２ｋｇｆ

また、本実施形態においては、体積抵抗率及び表面抵抗率は常用対数値で表示している。
・体積抵抗率：ｌｏｇ（Ω・ｃｍ）
・表面抵抗率：ｌｏｇ（Ω／□）

［実施例１］
本実施例では、遠心成型法によりカーボンブラック添加量を変えることで抵抗を変化させた８０μｍのポリイミドからなる単層の中間転写ベルト２０１を用いて中間転写ベルト２０１の電位減衰を調べた。

図５に体積抵抗率が異なる中間転写ベルト２０１の電位減衰を示す。なお、体積抵抗率はハイレスタ−ＵＰ（三菱化学株式会社）を用いて以下の条件で測定した。

［体積抵抗測定方法］
・ハイレスタ−ＵＰ（三菱化学株式会社）
・ＵＲＳプローブ
・レジテーブル：１ｍｍ厚導電ゴム附き
・測定電圧：１００Ｖ
・測定時間：１０ｓｅｃ値
・加圧力：２ｋｇｆ

また、図５に示す電位減衰は図６に示すベルト電位帯電電位減衰測定装置を用い後述する方法に従い３００Ｖ１０ｓｅｃ印加による減衰特性である。

［電位減衰測定法］
まず、レジテーブル（金属板上に１ｍｍ厚の導電性ゴムを設けた）上にベルトを載せる。次に、φ１０の金属電極に２ｋｇ荷重を与える。そして、レジテーブルと金属電極との間に高圧電源（トレック ６１０Ｃ）にて一定電圧を１０ｓｅｃ間印加し、電圧印加状態で図中の切り替えスイッチを切断することで減衰特性を測定する。

また、金属電極は電位測定用金属板と接続されており、電位測定用金属板にはベルト電位に応じた電圧が誘起される。そして、金属板電位を表面電位計（トレック タイプ３４４）にて測定し減衰特性を測定する。なお、金属板と表面電位計プローブとの間の距離は約１ｍｍに設定する。

表面電位出力は記録計（グラフテック リニアコーダ ＷＲ３１０１）に出力させ減衰曲線より速度測定を行う。なお、表面電位出力をパソコンに入力させ減衰特性測定を行うことも可能であり、そのようにして測定することがより好ましく、本実施例では、表面電位出力をパソコンに入力し電位減衰測定を行った。

図５に示すベルト電位減衰グラフは減衰時間を対数表示している。対数軸に初期電位"０ｓｅｃ値"がとれないため、便宜上０．００１ｓｅｃを初期ベルト電位としている。

また、図７には、減衰時間１ｓｅｃの電位と体積抵抗率との関係を示している。図７からわかるように、減衰時間１ｓｅｃで電位が半減する（印加電圧３００Ｖの半分の電圧である１５０Ｖになる）体積抵抗率は１１．０であり、１１．０以下であれば残留電荷による残像問題の発生は見られなかった。なお、体積抵抗率が８．０未満では例えば紙抵抗が高くなり印加電圧が高くなると中間転写ベルト２０１の電気的耐圧が不足し必要な転写電界が得られず転写不足の画像となってしまう。

また、本実施例では体積抵抗率を変化させた単層中間転写ベルトを用いて電位減衰を評価したが、積層ベルトでも同等な減衰特性である。

表１に高抵抗の表層と中抵抗の基層からなる積層構造の中間転写ベルト２０１の表層材抵抗、厚みを変化させた中間転写ベルト２０１の表面抵抗率変化量表裏差を示す。なお、表層膜厚は断面を電子顕微鏡撮影し測定を行った。また、表１に示すようにポリイミドの単層からなる中間転写ベルト２０１の厚みは８０μｍ、表面抵抗率は１１．０、体積抵抗率は９．５である。

なお、表層材抵抗は体積抵抗で管理する。厚さ２ｍｍの金属平板に表層材をブレードコーティングし室温で乾燥後、１３０℃で２時間の架橋を行い厚さ５〜１０μｍの表層を形成した。膜厚はマイクロメータで測定し、体積抵抗はハイレスタ−ＵＰ（三菱化学株式会社）を用いて以下に示す条件でを求めた。なお、測定電圧は薄層のため耐圧が低く抵抗に応じて変更する。

［表層材の体積抵抗測定条件］
・ハイレスタ−ＵＰ（三菱化学株式会社）
・ＵＲＳプローブ
・測定電圧：１０Ｖ
・測定時間：１０ｓｅｃ値
・加圧力：２ｋｇｆ

表面抵抗率変化量表裏差について説明する。まず、図８に表面抵抗率変化量を示す。横軸に表面抵抗率測定時間、縦軸に表面抵抗率を常用対数値で表示している。表面抵抗率の１００ｓｅｃ値−表面抵抗率の１ｓｅｃ値＝表面抵抗変化量とする。但し、１ｓｅｃ〜１００ｓｅｃ間で１００ｓｅｃ値より高い表面抵抗率を表示した場合は１００ｓｅｃ値に変えて最大値との差を変化量とする。図９は２種類（ベルト：Ａ，ベルト：ｂ）のベルトによる表面抵抗変化の違いを示したものである。図１０は、測定電圧と表面抵抗変動との関係を示したものである。次に、図１１に表面抵抗率表裏差変化量を示す。表裏各々１ｓｅｃ値に対する表面抵抗率の変化量を示す。このグラフから７０、８０ｓｅｃ値が表面抵抗変化量となる。

表１に示した各条件における表面抵抗率変化量表裏差をグラフ化したものを図１２に示す。ポリイミドの単層からなる中間転写ベルト２０１は極めて抵抗安定性が優れており、表面抵抗率変化量表裏差はほとんど見られなかった。それに対して基層と表面層からなる積層構造の中間転写ベルト２０１は表層膜厚と表面抵抗率変化量表裏差とに相関が見られ、表層材抵抗や表層膜厚などがばらついても表層の特性を精度良く測定できることが解った。なお、体積抵抗も表層材抵抗や表層膜厚などに応じて変化するが、その変化が表層の表層材抵抗や表層膜厚などによるものか基層に起因するものか判断が付かないため適切な表層特性値とはならない。

［実施例２］
表面抵抗率変化量表裏差値と画像評価の結果を表２と図１３とに示す。画像評価としては、白ポチ及び横白帯共に基準となるものを予め設定し、その基準を元にランク付けをして評価を行った。なお、ランク５が良好な画像であり、ランクが下がるに従い画像品質が低下し許容限度はランク４に設定した。

また、この画像評価は、図１に示した画像形成装置が備える転写装置２００に表２に示す各実施例及び各比較例の中間転写ベルト２０１を搭載して行った。

横白帯は１０℃１５％ＲＨ環境で白紙コピー１００枚通紙後、感光体１０２と中間転写ベルト２０１とをを接触したまま８時間放置後Ｂｋハーフトーン画像で判定を行った。

表２と図１３とからわかるように、表面抵抗率変化量表裏差Δρｓが０．０５より小さいと許容できない程度の白ポチが発生し、表面抵抗率変化量表裏差Δρｓが１．０より大きいと許容できない横白帯が発生した。よって、中間転写ベルト２０１の表面抵抗率変化量表裏差Δρｓを０．０５以上１．０以下とすることで表層材抵抗や表層膜厚のバラツキなどがあっても白ポチや横白帯などが生じるのを抑制することが可能であることがわかる。また、表面層に高抵抗部材を用いているので電荷保持性を高くすることができ転写チリが生じるのを抑制することができる。

ここで、表面抵抗率変化量表裏差Δρｓが１．０より大きいと、ベルト全面に残留電荷が残った状態で感光体１０２と中間転写ベルト２０１とが接触することで感光体１０２が疲労して横白帯が発生してしまうが、その他にも残留電荷による残像も発生し得る。トナー像が形成された中間転写ベルト２０１に２次転写電圧印加によりトナー像表面と中間転写ベルト地肌部（トナー像が無い表面部分）とが均一に帯電される。２次転写後のベルト表面の帯電電位分布は、トナー像に応じた電位のムラが発生する。すなわち、トナー像部分では電位が低く、ベルト地肌部では電位が高くなりトナー像に応じた電位のムラが発生する。このような電位のムラに対応した転写電界ムラとなりトナー像による残像となる。

よって、表面抵抗率変化量表裏差Δρｓを１．０以下とすることで、許容できない程度の横白帯が発生するのを抑制するだけではなく、残留電荷による残像が発生することも抑制することができる。

また、上述したことから、本実施形態においては、高抵抗の表面層を有する多層構造の中間転写ベルト２０１に対し、体積抵抗率が常用対数値（ｌｏｇΩ・ｃｍ）で８．０以上１１．０以下、及び、表面抵抗率変化量表裏差Δρｓが０．０５以上１．０以下であるかを評価することで、転写チリ、白ポチ及び横白帯びなどが生じるのを抑制できる中間転写ベルト２０１を得ることができる。

［実施形態２］
２次転写は転写媒体（紙）の抵抗変動が大きいため、本実施形態では転写電界を定電流制御しており、すなわち、紙やローラ等の抵抗が高くなると印加電圧を高くする制御が行われる。

本実施形態のように中間転写ベルト２０１上の負帯電トナーを転写材に転写するときの２次転写部に発生させる２次転写電界は、外側ローラである２次転写ローラ３０８の芯金に正極性、内側ローラである支持ローラ３０４の芯金に負極性を印加した電界方向となる。そして、このように通電させることにより、支持ローラ３０４の抵抗上昇量は２次転写ローラ３０８より小さくなる。２次転写電圧は支持ローラ３０４と２次転写ローラ３０８との合成抵抗の寄与が大きく、抵抗の高いほうのローラ抵抗上昇を小さくすることで２次転写電圧の上昇を低減させることができ、２次転写部における放電等の異常発生を防止する効果が高くなる。

したがって、芯金に負極性で電圧が印加される支持ローラ３０４の抵抗を高くし、正極性の電圧が印加される２次転写ローラ３０８の抵抗を小さくすること、更に、２次転写ローラ３０８の抵抗が上昇しても、支持ローラ３０４と２次転写ローラ３０８との合成抵抗への影響を小さくすることが重要となる。つまり、２次転写ローラ３０８の抵抗上昇が合成抵抗に与える影響を小さくするために、２次転写ローラ３０８の抵抗が上昇しても、その上昇したときの抵抗が支持ローラ３０４の抵抗より小さくなるように２次転写ローラ３０８の抵抗を設計することが必要となる。よって、２次転写ローラ３０８の抵抗上昇量が１桁以内となるように設計し、且つ、２次転写ローラ３０８の抵抗を支持ローラ３０４の抵抗より１桁以上低く設計することで、２次転写ローラ３０８の抵抗が上昇しても支持ローラ３０４と２次転写ローラ３０８との合成抵抗への影響を少なくすることができる。

例えば、表３に外側ローラ（２次転写ローラ３０８）の抵抗と内側ローラ（支持ローラ３０４）の抵抗のと抵抗上昇量をそれぞれ５倍と２倍と仮定し、抵抗差を付けたときの合成抵抗値を示す。表３から外側ローラの抵抗が内側ローラの抵抗より低いほど、外側ローラの抵抗と内側ローラの抵抗との合成抵抗の上昇量が小さくなるのは明確である。

図１４にローラ抵抗の測定法を示す。対向金属ローラはφ３０ステンレスからなり軸受けに固定されている。抵抗を測定するローラは５０ｇｆ／ｃｍで対向金属ローラに加圧されている。対向金属ローラとローラ軸との間に高圧電源（トレック６１０Ｄ）にて設定電圧を印加して、電流計（ケスレー ６５１４）にて流れる電流を測定して抵抗値を求める。高圧電源、電流計は限定されるものではなく、また、パソコンを介して計測データを自動取り込み、処理の自動計測がより好ましい。本実施形態では自動計測を行った。抵抗測定は、２２℃ ５５％ＲＨにて行った。

図１５にローラの通電耐久測定方法を示す。６０ｓｅｃ設定電圧を印加，１０ｓｅｃ接地除電を１サイクルとして必要回数繰り返し通電耐久評価を行う。各サイクル１０ｓｅｃ抵抗値の変化量で通電耐久品質評価を行う。

図１６にローラの芯金に印加する極性による抵抗変動を示した。芯金に正極性の電圧を印加した場合のほうが負極性の電圧を印加した場合よりも抵抗の上昇量が大きいことが解る。理由は明確になってはいないが、この変化特性は弾性材料、導電剤等により変化はするが正極性印加は負極性印加より抵抗上昇は大きい傾向にある。

［実施例３］
２次転写ローラ３０８はＮＢＲ発泡イオン導電ローラであり外径φ１６、芯金φ８、アスカーＣ硬度４５度。支持ローラ３０４はエピクロロヒドリンゴムとＮＢＲソリッドイオン導電ローラであり外径φ２４、アスカーＡ硬度５２度のローラを使用する。

ローラの耐久性は転写装置２００と同等の単体機耐久評価試験機を使用し、同等の電圧印加条件にて１０日間の連続試験を行いローラの抵抗上昇試験を行い、ほぼ連続して画像形成装置にて画像評価を行った。

また、後述する体積抵抗率の電圧依存性は１００Ｖ測定抵抗と１０Ｖ測定抵抗との差とする。

［実施例４］
外側ローラの抵抗を５．５とした以外は実施例３と同様の条件である。

［実施例５］
中間転写ベルト２０１をポリイミドの２層ベルトとした。なお、上層の体積抵抗率を１０．９、基層の体積抵抗率を９．５とし、上層及び基層のそれぞれの厚みを４０μｍとした。外側ローラ抵抗と内側ローラ抵抗とは実施例４と同じである。

［実施例６］
中間転写ベルト２０１の材質をポリアミドイミドとし、表層膜厚を２．６μｍとした。なお製法等はポリイミドと同一である。外側ローラ抵抗と内側ローラ抵抗とは実施例４と同じである。

［比較例１］
外側ローラの抵抗を７．２、内側ローラの抵抗を６．５とし、それ以外の条件は実施例３と同じである。

［比較例２］
内側ローラの抵抗を６．５とし、それ以外の条件は比較例１と同じである。

［比較例３］
導電剤にイオン導電剤を用いたＰＶｄＦをインフレーション成型により中間転写ベルト２０１を成型した。また、外側ローラの抵抗を５．５、内側ローラの抵抗を７．２とした。

表４に結果を示す。

実施例３においては、ポリイミド環状体表層のρｓ変化量表裏差は０．３１、電圧依存性は１．７、内側ローラ抵抗は初期７．２に対して外側ローラ抵抗は１桁低い６．２である。１０日間の連続耐久評価結果、内側ローラ抵抗は７．５と０．３桁上昇し外側ローラ３０８は６．９と０．７桁上昇し転写電圧上昇率は２．２７倍となり比較例１の４．４４倍や比較例２の３．８４倍より約半分の上昇量であり初期２ｋＶ前後の電圧が５ｋＶ以下に抑えることができ、電圧上昇による放電や、上限電圧による電圧のリミッタに対して余裕があり転写不足の発生は防止することができ、白ポチランクは４．７５と良好な画像が得られた。

比較例１においては、内側ローラに対して外側ローラ抵抗を高くしたため、通電耐久評価結果に示すように電圧変化率が４．４４倍と大きくなる。そのため、初期２ｋＶ前後の転写電圧が９ｋＶまで上昇することとなり、上限電圧による電圧のリミッタにより転写不足となりボソツキ画像となった。

比較例２においては、内側ローラに対して外側ローラ抵抗を高くしたため、通電耐久評価結果に示すように電圧変化率が３．８４倍と大きくなる。そのため、初期２ｋＶ前後の転写電圧が７ｋＶまで上昇することとなり、上限電圧による電圧のリミッタにより転写不足となりボソツキ画像となった。

比較例３においては、電圧依存性が少なく白ポチの発生は無いが、高湿環境で抵抗低下が大きく転写電界が低下することでボソツキが発生した。

以上、本実施形態によれば、画像形成装置に用いる高抵抗の表面層を有した多層構造のループ状のベルト部材である中間転写ベルト２０１において、体積抵抗率が常用対数値（ｌｏｇΩ・ｃｍ）で８．０以上１１．０以下であり、ループ外側の表面であるおもて面における表面抵抗率の１００ｓｅｃ測定値と１ｓｅｃ測定値との差であるおもて面表面抵抗率変化量が、ループ内側の表面である裏面における表面抵抗率の１００ｓｅｃ測定値と１ｓｅｃ測定値との差である裏面表面抵抗率変化量よりも常用対数値（ｌｏｇΩ／□）で０．０５以上大きいことで、上述した実験で明らかにしたように、転写チリや白抜け画像が発生するのを抑制できる。
また、本実施形態によれば、上記おもて面表面抵抗率変化量と上記裏面表面抵抗率変化量との差が常用対数値（ｌｏｇΩ／□）で１．０以下であることで、上述した実験で明らかにしたように、横白帯が生じるのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、中間転写ベルト２０１の１０Ｖと１００Ｖとにおける体積抵抗電圧依存性が、常用対数値（ｌｏｇΩ・ｃｍ）で１．５以上であることで、経時、環境において静電安定性の優れ文字チリや白ポチなどが生じるのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、ポリイミドまたはポリアミドイミドから成ることで、経時、環境において静電安定性が優れ耐久品質の高くすることができ、文字チリや白ポチなどが生じるのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、感光体１０２上のトナー像が一時的に転写される中間転写体である中間転写ベルト２０１を備えた転写装置２００において、中間転写ベルト２０１として本発明のベルト部材を用いることにより、画像に白抜けや横白帯が生じるのを抑制できる。
また、本実施形態によれば、潜像を担持する潜像担持体である感光体１０２と、上記潜像をトナー像に現像する現像手段である現像装置１０４と、感光体上のトナー像が一時的に転写される中間転写ベルト２０１を有する転写手段とを備えた画像形成装置において、上記転写手段として、本発明のベルト部材を有する転写装置２００を用いることで、画像に白抜けや横白帯が生じるのを抑制できる。
また、本実施形態によれば、転写装置２００は、中間転写ベルト２０１の上記おもて面との間で記録媒体を挟み込む２次転写ローラ３０８と、中間転写ベルト２０１を介して２次転写ローラ３０８と対向する支持ローラ３０４とを有しており、２次転写ローラ３０８は単層構造である。低コストで単独のクリーニング機構が不要な単層構造の２次転写ローラ３０８を用いても、適切な電荷保持性と静電耐圧により、チリや白ポチなどを改善し、基層と表面層との界面に過剰に電荷が蓄積することによる感光体疲労を防止した画像形成装置を提供することができる。
また、本実施形態によれば、支持ローラ３０４の抵抗が２次転写ローラ３０８の抵抗より大きいことで、上述したように２次転写ローラ３０８の抵抗が上昇しても合成抵抗上昇を少なくすることができ、白ポチ発生の少ない印加電圧上昇による異常放電やリミット制御による転写性の低下などの不具合が発生するのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、支持ローラ３０４の抵抗が２次転写ローラ３０８の抵抗より常用対数値（ｌｏｇΩ）で１．０以上大きいことで、白ポチ発生の少ない、２次転写ローラ３０８の抵抗上昇による合成抵抗上昇への寄与を少なくすることができ、印加電圧上昇による異常放電やリミット制御による転写性低下などの不具合が発生するのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、画像形成装置に用いる高抵抗の表面層を有した多層構造のループ状のベルト部材である中間転写ベルト２０１の仕様決定のためのベルト部材使用決定評価方法において、ループ外側の表面であるおもて面における表面抵抗率の１００ｓｅｃ測定値と１ｓｅｃ測定値との差であるおもて面表面抵抗率変化量とループ内側の表面である裏面における表面抵抗率の１００ｓｅｃ測定値と１ｓｅｃ測定値との差である裏面表面抵抗率変化量との差と、中間転写ベルト２０１の体積抵抗とを中間転写ベルト２０１の評価に用いることで、転写チリや白抜け画像が発生するのを抑制できる中間転写ベルト２０１の判断を行うことができる。

本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。 画像形成部の概略構成図。 二次転写部の概略構成図。 （ａ）積層ベルトの模式図。（ｂ）２層ベルトの模式図。（ｃ）無段層ベルトの模式図。 体積抵抗率が異なる中間転写ベルトの電位減衰を示すグラフ。 電位帯電電位減衰測定装置の概略構成図。 減衰時間１ｓｅｃの電位と体積抵抗率との関係を示したグラフ。 表面抵抗率変化量を示すグラフ。 ２種類のベルトによる表面抵抗変化を示すグラフ。 測定電圧と表面抵抗変動を示すグラフ。 表面抵抗率表裏差変化量を示すグラフ。 各条件における表面抵抗率変化量表裏差を示すグラフ。 表面抵抗率変化量表裏差値と画像評価の結果を示すグラフ。 ローラ抵抗の測定法の説明図。 ローラの通電耐久測定方法の説明図。 ローラの芯金に印加する極性による抵抗変動を示すグラフ。 ２種類のベルトによる表面抵抗変化を示すグラフ。

符号の説明

１０１ 画像形成部
１０２ 感光体
１０４ 現像装置
２００ 転写装置
２０１ 中間転写ベルト
３０４ 支持ローラ
３０５ クリーニングブレード
３０８ ２次転写ローラ

Claims (11)

1. 画像形成装置に用いられる、トナー像を担持する高抵抗の表面層を有した多層構造のループ状のベルト部材において、
   体積抵抗率が常用対数値（ｌｏｇΩ・ｃｍ）で８．０以上１１．０以下であり、
   ループ外側の表面であるおもて面における表面抵抗率の１００ｓｅｃ測定値と１ｓｅｃ測定値との差であるおもて面表面抵抗率変化量が、ループ内側の表面である裏面における表面抵抗率の１００ｓｅｃ測定値と１ｓｅｃ測定値との差である裏面表面抵抗率変化量よりも常用対数値（ｌｏｇΩ／□）で０．０５以上大きいことを特徴とするベルト部材。
2. 請求項１のベルト部材において、
   上記おもて面表面抵抗率変化量と上記裏面表面抵抗率変化量との差が常用対数値（ｌｏｇΩ／□）で１．０以下であることを特徴とするベルト部材。
3. 請求項１のベルト部材において、
   上記表面抵抗率変化量の差が、画像形成装置の中間転写体として用いて所定の方法により形成した画像に少なくとも白帯が認められない値以下であることを特徴とするベルト部材。
4. 請求項１、２または３のベルト部材において、
   １０Ｖと１００Ｖにおけるの体積抵抗電圧依存性が、常用対数値（ｌｏｇΩ・ｃｍ）で１．５以上であることを特徴とするベルト部材。
5. 請求項１、２、３または４のベルト部材において、
   ポリイミドまたはポリアミドイミドから成ることを特徴とするベルト部材。
6. 潜像担持体上のトナー像が一時的に転写される中間転写体を備えた転写装置において、
   該中間転写体として、請求項１、２、３、４または５のベルト部材を用いることを特徴とする転写装置。
7. 潜像を担持する潜像担持体と、
   該潜像をトナー像に現像する現像手段と、
   該潜像担持体上のトナー像が一時的に転写される中間転写ベルトを有する転写手段とを備えた画像形成装置において、
   該転写手段として、請求項６の転写装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７の画像形成装置において、
   上記転写手段は、上記中間転写ベルトの上記おもて面との間で記録媒体を挟み込む外側ローラと、該中間転写ベルトを介して該外側ローラと対向する内側ローラとを有しており、該外側ローラは単層構造であることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項８の画像形成装置において、
   上記内側ローラの抵抗は上記外側ローラの抵抗より大きいことを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項９の画像形成装置のにおいて、
    上記内側ローラの抵抗は上記外側ローラの抵抗より常用対数値（ｌｏｇΩ）で１．０以上大きいことを特徴とする画像形成装置。
11. 画像形成装置に用いられる、トナー像を担持する高抵抗の表面層を有した多層構造のループ状のベルト部材の評価方法において、
    ループ外側の表面であるおもて面における表面抵抗率の１００ｓｅｃ測定値と１ｓｅｃ測定値との差であるおもて面表面抵抗率変化量とループ内側の表面である裏面における表面抵抗率の１００ｓｅｃ測定値と１ｓｅｃ測定値との差である裏面表面抵抗率変化量との差と、該ベルト部材の体積抵抗率とを該ベルト部材の評価に用いることを特徴とするベルト部材評価方法。

Images