JP3713382B2

JP3713382B2 - 転写材担持体における被覆層の材料決定方法

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Publication number: JP3713382B2
Application number: JP10558898A
Authority: JP
Inventors: 宏一石井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2018-03-31
Also published as: JPH11288186A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンター、ＦＡＸなどの画像形成装置に用いる転写材担持体における被覆層の材料決定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機、プリンター、ＦＡＸなどの画像形成装置に用いられる転写方法及び装置として、転写バイアス電圧を印加した転写電荷付与手段をベルト状の転写材担持体に接触させることにより、像担持体上のトナー像を該転写材担持体に担持された転写材に転写するものが各種提案されている。この種の転写方法及び装置では、像担持体上に形成されるトナー像を転写材に転写するが、この転写材を担持して搬送する転写材担持体の表面には、該像担持体の表面に残った残留トナーや機器内を浮遊しているトナー、あるいは転写材から生じた紙粉などが静電的あるいは圧接などにより付着してしまう。このように転写材担持体の表面に付着した汚れがあると、該転写材担持体に担持する転写材の裏面が汚れてしまう。また、帯電ローラ等の帯電部材が像担持体に接触している装置において上記転写材担持体の汚れがあると、該転写材担持体から該像担持体に移行した汚れが該帯電部材の表面に付着し、帯電不良の原因になるおそれもある。
また、上記トナーが付着した転写材担持体と像担持体が接触していると、該像担持体の熱が該転写材担持体に伝達し、該転写材担持体の温度が上昇するため、該転写材担持体上のトナーが固着して除去できなくなるおそれがあった。このトナー固着が発生すると、転写材の分離時に転写材担持体から該転写材を分離できなくなり、転写材の分離不良によるジャムが発生してしまう。
また、リサイクルトナーを用いた装置では、該リサイクルトナーの特性により、転写材担持体に付着したリサイクルトナーを除去することが難しく、クリーニング性が非常に悪かった。
【０００３】
従来、上記転写材担持体上に付着したトナー、紙粉などの汚れは、該転写材担持体の表面にクリーニングブレード等のクリーニング手段で除去してクリーニングしている。このクリーニング性を向上させたり、転写材の裏汚れを防止したりするために、各種方法等が提案されている。
例えば、特開平８−２７８７０７号公報においては、転写材担持体（転写部材）の表面の摩擦係数を下げてクリーニング性を向上させるために、転写材担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材を設けた画像形成装置や、像担持体上に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を設け該像担持体上に供給した潤滑剤が転写材担持体の表面に塗布されるようにした画像形成装置が提案されている。
また、特開平８−１８５０６０号公報においては、転写材の裏汚れを防止するために、転写材担持体（転写ベルト）の表面を発泡膜層で形成し、該発泡膜層の発泡セルにトナーを捕捉できるようにした転写搬送ベルト装置が提案されている。
また、特開平８−３０５１８１号公報においては、転写材担持体（転写ベルト）の表面のクリーニング不良が発生するのを防止するために、転写材担持体の被膜層（表面コート層）の厚さを、トナーの粒径よりも小さくし、該表面コート層にクラック（亀裂）が入った場合でも、トナー粒子がクラックの中に埋もれてしまうことなく、クリーニング手段（クリーニングブレード）で容易に掻き取ることができるようにした転写・搬送装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特開平８−２７８７０７号公報に記載されているように転写材担持体の表面に潤滑剤を塗布する場合は、該潤滑剤の塗布ムラが生じやすく、該潤滑剤の塗布ムラに起因したクリーニングムラが発生するおそれがあった。しかも、転写材担持体にクラックが発生すると、上記潤滑剤を塗布したとしても良好なクリーニング特性が得られないおそれがあった。
【０００５】
また、上記特開平８−１８５０６０号公報に記載されているように転写材担持体（転写ベルト）の表面を発泡膜層で形成した場合には、該発泡膜層の発泡セルトナーが溜まっていくことにより、トナー固着が発生するおそれがあった。
【０００６】
また、上記特開平８−３０５１８１号公報に記載されているように転写材担持体の被膜層（表面コート層）の厚さをトナーの粒径よりも小さくしたとしても、該クラックの中にトナーが溜まり、トナー固着が発生するおそれがあった。
【０００７】
本発明者は、各種の転写材担持体についてクリーニング特性やトナー固着に関する実験等を行った結果、トナー固着が発生することなく良好なクリーニング性が得られる転写担持体の条件を見いだした。
【０００８】
なお、以上の問題点は、像担持体としての潜像担持体（感光体）からベルト状の転写材担持体上の転写材にトナー像を転写する場合だけでなく、潜像担持体（感光体）から像担持体としての中間転写体にトナー像を一旦転写した後、該中間転写体からベルト状の転写材担持体上の転写材にトナー像を転写する場合にも発生し得るものである。
【０００９】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、潤滑剤を塗布することなく表面のトナー等の付着物を良好にクリーニングするとともに、該表面へのトナー等の付着物の固着を防止することができる転写材担持体における被覆層の材料決定方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体上のトナー像が転写される転写材を担持するベルト状の転写材担持体における被覆層の材料決定方法であって、該転写材を担持する表面にクラックが発生するまで該転写材担持体を伸張させたクラック発生時の伸張率が８％以上かつ２０％以下になるように、該表面に設ける被膜層の材料を決定することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２の発明は、像担持体上のトナー像が転写される転写材を担持するベルト状の転写材担持体における被覆層の材料決定方法であって、該転写材を担持する表面にクラックが発生するまで該転写材担持体を伸張させたクラック発生時の伸張率が、該転写材の担持に使用するときの該転写材担持体の伸張率の２倍以上かつ５倍以下になるように、該表面に設ける被膜層の材料を決定することを特徴とするものである。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は２の転写材担持体における被覆層の材料決定方法において、上記被膜層の厚さを２乃至４μmにすることを特徴とするものである。
【００３４】
ここで、上記付着物がトナーである場合、上記クラックの幅をトナーの粒径以下になるように上記被覆層を設ける。例えばトナーの平均粒径が７乃至９μmの場合は、上記クラックの幅が該トナーの平均粒径以下（例えば５μm以下）になるように上記被覆層を設ける。
【００３５】
上記請求項１の転写材担持体における被覆層の材料決定方法では、転写材を担持する表面にクラックが発生するまで伸張させたクラック発生時の伸張率が８％以上になるように、転写材担持体の表面に設ける伸びのよい被膜層の材料を決定することにより、付着物が埋まるようなクラックの発生を抑制し、該付着物を容易に除去できるようにする。
【００３６】
また、転写材を担持する表面にクラックが発生するまで伸張させたクラック発生時の伸張率が２０％以下になるように、転写材担持体の表面に設ける被膜層の材料を決定することにより、該転写材担持体にクリーニング手段を当接させる場合でも該転写材担持体と該クリーニング手段との摩擦力を所定以下に抑制し、該クリーニング手段のめくれを防止する。
【００３７】
上記請求項２の転写材担持体における被覆層の材料決定方法では、転写材を担持する表面にクラックが発生するまで伸張させたクラック発生時の伸張率が、転写材担持体を転写材の担持に使用するときの伸張率の２倍以上になるように、転写材担持体の表面に設ける被膜層の材料を決定することにより、転写材担持体を転写材の担持に使用するときに、付着物が埋まるようなクラックの発生を確実に抑制し、該付着物を容易に除去できるようにする。
【００３８】
また、転写材を担持する表面にクラックが発生するまで伸張させたクラック発生時の伸張率が、転写材担持体を転写材の担持に使用するときの伸張率の５倍以下になるように、転写材担持体の表面に設ける被膜層の材料を決定することにより、転写材担持体を転写材の担持に使用するときに、上記転写材担持体とクリーニング手段との摩擦力を所定以下に確実に抑制し、該クリーニング手段のめくれを防止する。
【００３９】
上記請求項３の転写材担持体における被覆層の材料決定方法では、転写材担持体の被膜層の厚さを２乃至４μmにすることにより、経時においても該被膜層が所定以下に削れることなく上記クラックの発生を確実に防止することができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図２は本実施形態に係る転写材担持体としての転写ベルトを用いた転写装置の斜視図、図３は同転写装置の概略構成を示す平面図、図４は同転写装置を用いた画像形成装置の概略構成図、図５は図４に示す画像形成装置の転写動作時の概略構成図である。
【００４２】
図２の転写装置は、ベルトユニット２を本体１Ａに対して着脱自在に支持している。ベルトユニット２は、図４に示す像担持体としてのドラム状の感光体３からの現像画像を転写するために支持部材としての駆動ローラ５及び従動ローラ４に巻き掛けられているベルト状の転写材担持体としての転写ベルト６、同ベルト６を感光体３に対して接離させるＤＣソレノイド８と接離レバー９、転写ベルト６に転写バイアスを印加して転写電荷を付与する転写電荷付与手段としてのバイアスローラ１１、転写ベルト６の電荷を除電する接触板１３、ベルトクリーニング装置１６とを備えている。バイアスローラ１１に電圧を印加する高圧電源１２は、図２に示す本体１Ａに設けられている。駆動ローラ５は、図２及び図３に示すように、図示しない駆動モータと連結する歯車５ｂをその一端に有していて回転駆動するようになっている。
【００４３】
転写ベルト６は、駆動ローラ５の回転に従動して感光体３との対向位置で転写材としての転写紙Ｓの搬送方向(図４矢印Ａ方向)に移動することができるようになっている。転写ベルト６は、図６に示すように、ベース層６ａ及び被覆層６ｂの２層構造で構成されており、ＪＩＳＫ６９１１に準拠した測定による電気抵抗がＤＣ１００Ｖ印加時において、被覆層６ｂの表面抵抗率が１×１０⁹Ω〜１×１０¹²Ωの範囲に、ベース層６ａの表面抵抗率が１×１０⁷Ω〜１×１０⁹Ωおよびその体積抵抗率が５×１０⁸Ω・cm〜５×１０¹⁰Ω・cmの範囲に設定されている。
【００４４】
従動ローラ４と駆動ローラ５は、図２及び図４に示すように、支持体７によって回転可能に支持されている。支持体７は、矢印Ａで示す転写紙搬送方向において、感光体３に対する転写位置の下流側に位置する駆動ローラ５の支持軸５ａを支点として揺動可能となっている。この支持体７は、転写ベルト６の転写位置側を制御板８Ａからの信号により駆動されるＤＣソレノイド８によって動作される。すなわち、ＤＣソレノイド８には、接離レバー９が連結されていて、この接離レバー９が支持体７を動かして転写ベルト６を感光体３に対して接離させるようになっている。
【００４５】
制御板８Ａは、用紙搬送手段であるレジストローラ１０によって感光体３に形成されるトナー画像の先端位置との整合を採られた状態で搬送される転写紙Ｓの先端が感光体３に接近すると、駆動信号を発してＤＣソレノイド８を駆動するようになっている。従って、このソレノイド８の駆動により支持体７が感光体３に対して近接して、転写ベルト６が同感光体３に当接することにより、感光体３との対向位置で転写紙Ｓを感光体３に接触させながら搬送することのできる転写ニップ部Ｂが形成される。
【００４６】
上記ローラ４，５のうち、感光体３側に位置するローラ４は、駆動側をなすローラ５に対する従動ローラとして構成されている。この従動ローラ４の表面形状は、図３に示すように、軸方向において両端４ａ，４ａが先細のテーパ状に形成されていて、転写ベルト６の片寄りを防止するようになっている。従動ローラ４は金属等の導電性のローラであるが、前述したような電気抵抗の転写ベルト６を支持しているだけであり、電気的には他の導電部材とは直接接続されていない。駆動ローラ５は、駆動の際の転写ベルト６に対するグリップ力を高める機能から、ＥＰＤＭゴム、クロロプレーンゴム、あるいはシリコーンゴム等の材質が選択されている。
【００４７】
バイアスローラ１１は、転写ベルト６の移動方向において従動ローラ４の下流側（図４，図５において左側）で、転写ベルト６の内側に接触するように設けられている。このバイアスローラ１１は、転写ベルト６に対して感光体３上のトナーＴの帯電極性と逆極性の電荷を付与するための接触電極を構成しており、高圧電源１２に接続されている。本実施例では、プラス極性のトナーＴが使用されるので、転写バイアスの極性はマイナスとなっている。
【００４８】
接触板１３は、転写ベルト６の転写紙搬送面でない下側の、従動ローラ４近傍のベルト内面に接触配置されており、これは後述する転写ニップ部Ｂ上流側において転写紙Ｓへ電荷注入するのを抑えている。この接触板１３は、転写ベルト６上に流れる電流を帰還電流として検出するためのものであり、この電流の検出によってバイアスローラ１１からの供給電流が制御される。このため、接触板１３には、検出電流に応じてバイアスローラ１１への供給電流を設定するための転写制御板１４が接続されており、転写制御板１４は、高圧電源１２に接続されている。
【００４９】
このような転写搬送装置１においては、図５に示すように、レジストローラ１０から転写紙Ｓが繰り出されるのに合わせて、支持体７が転写ベルト６を感光体３に接近させる態位を設定され、感光体３との間で転写紙の搬送方向に沿った長さに相当する幅４〜８mm程度の転写ニップ部Ｂを形成する。
【００５０】
一方、感光体３は、その表面が例えば、−８００Ｖに帯電した状態とされ、図７に示すように、この表面にプラス帯電のトナーＴを静電的に吸着した状態で転写ニップ部に移動する。そして、感光体３は、ニップ部に至る前に感光体３近傍に配置され、感光体３表面の電荷を弱める転写前除電ランプ（ＰＴＬ）１５によって表面電位を低下させられる。図７では、帯電電荷の高さを丸印の大きさによって表してあり、転写前除電ランプ１５によって帯電電荷が少なくなっている状態は、除電前を示す丸印よりも小さく示されている。
【００５１】
図５に示す転写ニップ部Ｂにおいて、感光体３上のトナーＴは、転写ベルト６側に位置するバイアスローラ１１からの転写バイアスによって転写紙Ｓ上に転移する。この転写バイアスは、−１．５ｋＶ〜−６．５ｋＶの範囲で高圧電源１２から印加されるが、これは、後述する定電圧制御の結果、転写バイアスが可変設定されるからである。すなわち、図４および図５において、高圧電源１２から出力された電流値をＩ₁とし、転写ベルト６を介して接触板１３から接地側に流れる帰還電流値を検出した際の値をＩ₂とした場合、これら両者間で、次式の関係が得られるようにＩ₁の値を制御する。
【数１】
Ｉ₁−Ｉ₂＝Ｉout (但し、Ｉout:一定)
これは、温度、湿度等の環境条件の変化や転写ベルト６の製造品質に生じるバラツキに拘らず、転写紙Ｓ上での表面電位Ｖpを安定させることによって転写効率の変化を無くすようにするためである。つまり、転写ベルト６および転写紙Ｓを通して感光体３側に流れる電流をＩoutとして見立てることによって、転写紙Ｓ上での表面抵抗Ｖpの低抵抗化あるいは高抵抗化による転写ベルト６への電流の流れ易さの変化が転写紙Ｓの分離性能や転写性能に影響してしまうのを防止するようになっている。本実施例の場合、Ｉoutは、転写ベルトの搬送速度３３０ｍｍ／ｓｅｃ、有効バイアスローラ長３１０ｍｍにおいて、Ｉout＝３５μＡ±５μＡに設定した場合に良好な転写が得られた。
【００５２】
ところで、感光体３からのトナー像の転写が行われると、これと同時に転写紙Ｓも帯電する。従って、転写ベルト６の真電荷と転写紙Ｓ側に発生する分極電荷との関係により、転写紙Ｓを転写ベルト６上に静電的に吸着して感光体３からの転写紙の分離が行える。そして、この分離は、感光体３の曲率分離を利用した転写紙Ｓ自らの腰の強さによる剥離動作によって助長される。しかし、このような静電吸着は、環境条件の変化により、高湿度の場合には感光体３に電流が流れやすくなるので転写紙の分離がうまくいかなくなる。このため、図６に示した転写ベルト６の被覆層６ｂでの抵抗値が若干高めに設定してあることから、転写ニップ部Ｂでの転写紙Ｓへの真電荷の移行を遅らせ、さらに、バイアスローラ１１を転写ニップ部Ｂよりも転写紙搬送方向で下流側に位置させている。これにより、転写ベルト６から転写紙Ｓへの真電荷の移行を遅らせて、転写紙Ｓと感光体３との間での静電的な吸着関係を回避するようになっている。
【００５３】
この場合に用いる真電荷の移行を遅らせるとは、転写紙Ｓが感光体６側の転写ニップ部Ｂに至るまでの上流側で転写紙Ｓへの電荷が発生しないことを意味している。このことから、転写紙Ｓの感光体３への巻き付きが防止され、また、感光体３からの転写紙Ｓの分離不良も防止されることになる。
【００５４】
さらに、転写ベルト６側でも、環境変化による抵抗変化が少ないものが選択される方がよく、抵抗を制御する導電材料としては、カーボン、酸化亜鉛等を適量添加し、弾性体ベルトとしてゴムベルトを用いた場合には、クロロプレーンゴム、ＥＰＤＭゴム、シリコーンゴム、エピクロルヒドリンゴム等の吸湿性が少なく抵抗値が安定した材質を選択することが望まれる。なお、この感光体３側へ流れる電流Ｉoutの値は、一義的なものでなく、例えば、搬送速度が遅い場合には減らすことができ、反対に搬送速度が早い時や転写前除電ランプ１５が用いられない場合には増やすことになる。
【００５５】
一方、転写ニップ部Ｂを通過した転写紙Ｓは、転写ベルト６の移動にあわせて搬送され、駆動ローラ５での曲率分離が行われる。このため、駆動ローラ５の直径は１６ｍｍ以下に設定されている。さらに、このような駆動ローラ５を用いた場合には、上質４５Ｋ紙(剛度横２１[cm³/100])の分離が可能であるという実験結果が得られている。
【００５６】
駆動ローラ５で転写ベルト６から分離された転写紙Ｓは、ガイド板で案内されて定着部１７を構成する加熱ローラ１７ａとパッドローラ１７ｂの間に搬送される。定着部１７では、転写紙Ｓ上のトナーを加熱溶解して転写紙Ｓに圧着してトナーを転写紙Ｓ上に定着させる。転写紙Ｓへのトナー像の転写及び分離が完了した転写ベルト６は、ＤＣソレノイド８励磁が解除されるのに応じて接離レバー９が解除され、支持体７か感光体３から離間される。
【００５７】
クリーニング装置１６は、図４、図５に示すように、クリーニング手段としてのクリーニングブレード１６Ａを備えており、転写ベルト６を摺擦することにより、感光体３から転移したトナー、転写されないで転写ベルト６の周辺に飛散していたものが付着したトナーや、転写紙Ｓの紙粉を掻き取るようになっている。転写ベルト６の表面から掻き取られたトナーＴや紙粉は、回収スクリュー１６Ｂによって本体１Ａから図示しない廃トナー回収容器に収容される。
【００５８】
クリーニングブレード１６Ａによって摺擦される転写ベルト６は、摺擦抵抗の増加による駆動力の増大あるいはクリーニングブレード１６Ａのめくれ等の現象を防止するのに、摩擦係数の低い材料であるフッ素系の樹脂材料、例えば、ポリフッ化ビニルデン、四フッ化エチレン等による被覆層が表面に設けられている。このフッ素系の樹脂材料には、必要に応じて添加物を添加してもよい。
【００５９】
また、本実施形態では、次の各実施例に示すように、上記転写ベルト６のクリーニング特性を向上させて転写ベルト６へのトナー固着を防止するために、上記従動ローラ４及び駆動ローラ５に張架された状態で、転写ベルト６の表面に所定の幅以上のクラックが発生しないようにしたり、転写ベルト６の表面にクラックが発生しないようにしたり、転写ベルト６の表面粗さＲｚ（十点平均粗さ）が所定以下になるようにしたりするように、転写ベルト６の被覆層６ｂを設けている。
【００６０】
〔実施例１〕
転写ベルト６の表面に大きなクラックが発生すると、転写ベルト６上のトナー等の付着物が該クラック中に捕捉されて堆積し、その場所に固着してしまうおそれがある。そこで、本実施例では、転写紙の担持に使用するために上記従動ローラ４及び駆動ローラ５に張架したときに、転写紙を担持する表面に発生するクラックの幅が該表面へのトナー等の付着物の寸法以下になるように、伸びのよい被膜層６ｂを設けた。
【００６１】
図１は、上記転写装置においてトナーの平均粒径が７〜９μmの場合に各種転写ベルト６を用い、転写ベルト６に発生したクラックとクリーニング性との関係を測定した実験結果を示す。図中の横軸は、上記従動ローラ４及び駆動ローラ５に張架したときに転写ベルト６の表面に発生したクラックの幅であり、光学顕微鏡を用いて測定したものである。また、図中の縦軸は、転写ベルト６のクリーニング性を観察した結果であり、ランク３が良好なクリーニング特性の結果、ランク２が一部クリーニング不良ありの結果、ランク１がクリーニング不良（トナー固着有り）の結果に対応している。この図１からわかるように、上記従動ローラ４及び駆動ローラ５に張架して伸張させたときに発生するクラックの幅がトナーの粒径よりも小さな５μm以下であるときに、トナー固着のない良好なクリーニング特性が得られた。
【００６２】
〔実施例２〕
本実施例では、転写紙を担持する表面にクラックが発生するまで伸張させたときの転写ベルト６の伸張率（以下、「クラック発生時の伸張率」という）が８％以上になるように、伸びのよい被膜層６ｂを設けた。表１は、上記転写装置において各種転写ベルト６を用い、クラック発生時の伸張率とトナー固着の発生の有無との関係を調べた実験結果を示す。表１中のクリーニング性の欄の「○」は２４０ｋ枚までトナー固着が発生しなかった結果、「△」は若干のトナー固着が観察された結果、及び「×」は最初からトナー固着が観察された結果を示す。この表１からわかるように、クラック発生時の伸張率が８％以上のときに良好なクリーニング特性が得られ、転写ベルト６にトナー固着が発生しなかった。
【表１】

【００６３】
〔実施例３〕
本実施例では、転写ベルト６のクラック発生時の伸張率が、上記従動ローラ４及び駆動ローラ５に張架して転写紙の担持に使用するときの伸張率（以下、「張架時の伸張率」という。）の２倍以上になるように、上記被膜層６ｂを設けた。図８は、上記転写装置において、上記２つの伸張率の比（クラック発生時の伸張率／張架時の伸張率）と転写ベルト６の表面のクリーニング性との関係を測定した実験結果を示す。図中の縦軸は、転写ベルト６のクリーニング性を観察した結果であり、ランク３が良好なクリーニング特性の結果、ランク２が一部クリーニング不良ありの結果、ランク１がクリーニング不良（トナー固着有り）の結果に対応している。この図８から、クリーニングブレード１６Ａとの当接部での劣化などのように経時での劣化を考慮すると、上記クラック発生時の伸張率が単に高い転写ベルト６を使用するだけでは十分ではなく、転写ベルト６のクラック発生時の伸張率が張架時の伸張率の２倍以上のときに、経時においてもトナー固着のない良好なクリーニング特性が得られることがわかった。
【００６４】
〔実施例４〕
上記実施例２のようにクラックの発生を抑えるために伸びのよい転写ベルトを用いた場合、本実施形態のように転写ベルト６のクリーニング手段としてクリーニングブレードを用いると、該クリーニングブレードのめくれ（巻き込み）が発生しやすくなる。そこで、本実施例では、転写ベルト６のクラック発生時の伸張率が２０％以下になるように、上記被膜層６ｂを設けた。表２は、上記転写装置において各種転写ベルト６を用い、クラック発生時の伸張率と上記クリーニングブレードのめくれの発生の有無との関係を調べた実験結果を示す。表２中のめくれの有無の欄の「○」はめくれが発生しなかった結果を示す。この表２からわかるように、クラック発生時の伸張率が２０％以下のときにクリーニングブレードのめくれが発生しなかった。
【表２】

【００６５】
〔実施例５〕
上記実施例３のようにクラックの発生を抑えるために伸びのよい転写ベルトを用いた場合、本実施形態のように転写ベルト６のクリーニング手段としてクリーニングブレードを用いると、該クリーニングブレードのめくれ（巻き込み）が発生しやすくなる。そこで、本実施例では、転写ベルト６のクラック発生時の伸張率が張架時の伸張率の５倍以下になるように、上記被膜層６ｂを設けた。図９は、上記転写装置において各種転写ベルト６を用い、上記２つの伸張率の比（クラック発生時の伸張率／張架時の伸張率）とクリーニングブレードのめくれ（巻き込み）との関係を測定した実験結果を示す。図中の縦軸は、クリーニングブレードのめくれを観察した結果であり、ＯＫがめくれなしの結果、ＮＧがめくれ有りの結果に対応している。この図９からわかるように、転写ベルト６のクラック発生時の伸張率が張架時の伸張率の５倍以下のときに、転写ベルト６のめくれが発生しなかった。
【００６６】
〔実施例６〕
本実施例では、上記転写装置において転写ベルト６の被膜層６ｂの厚さを２乃至４μmにした。転写ベルト６の被膜層６ｂの厚さは、経時でのけずれを考慮した場合２μm以上が好ましい。図１０は、転写ベルト６の被膜層６ｂの厚さとクラック発生時の伸張率（％）との関係を測定した実験結果を示す。この図１０から、被膜層６ｂの厚さが２μmよりも小さくなると上記クラック発生時の伸張率が２０％を越えてクリーニングブレードのめくれが発生する危険があるため、転写ベルト６の伸びという観点からも、上記被膜層６ｂの厚さは２μm以上が好ましい。
【００６７】
図１１及び図１２はそれぞれ、転写ベルト６の被膜層６ｂの厚さと、ローラ４，５の軸と平行な軸方向及び同ベルトの移動方向に沿った周方向における同ベルト６の表面粗さ（十点平均粗さ）Ｒｚと、転写ベルト表面のクリーニング特性との関係を測定した実験結果を示す。図中の記号「◇」の測定点はクリーニング不良の結果を示し、記号「□」の測定点は良好なクリーニング特性が得られた結果を示している。これらの図１１及び図１２からもわかるように、被膜層６ｂの厚さを厚くするとクラックが発生しやすくなり、良好なクリーニング特性が得られないので、被膜層６ｂの厚さは４μm以下である必要がある。
【００６８】
また、上記図１１及び図１２の実験結果から、転写ベルト６の表面粗さ（十点平均粗さ）Ｒｚが４Ｚ以下であれば、転写ベルト６の表面を良好にクリーニングすることができることもわかった。特に、経時での良好なクリーニング特性の確保、及びベタ画像を形成したときの良好なクリーニング特性の確保のためには、転写ベルト６の表面粗さ（十点平均粗さ）Ｒｚを４Ｚ以下することが必要となる。
【００６９】
また、上記各実施例においてクリーニングブレード１６Ａのエッジの摩耗量を測定したところ、良好なクリーニング特性が得られた転写ベルト６を用いた場合、クリーニングブレード１６Ａのエッジの摩耗量を０．５〜５μmの範囲内に抑えることができ、従来に比してクリーニングブレードの寿命を向上させることができた。一方、クリーニング不良の原因となるクラックが発生した転写ベルトを用いた場合、クリーニングブレード１６Ａのエッジの摩耗量は８〜1５μmであった。このようにクリーニングブレード１６Ａのエッジの摩耗量を少なくすることにより、クリーニングブレードの寿命が向上し、転写搬送システムを含む転写装置全体及び画像形成装置全体のランニングコストの低減を図ることが可能となった。
【００７０】
以上、本実施形態によれば、転写ベルト６に潤滑剤を塗布することなく転写ベルト６の表面のトナーを良好にクリーニングするとともに、該表面へのトナー固着を防止することができる。したがって、転写ベルトのクリーニング不良に起因する感光体の帯電不良や転写紙の裏汚れの発生を防止し、転写ベルト表面へのトナー固着に起因する転写紙のジャムを防止することができる。
【００７１】
また、本実施形態によれば、転写ベルト６の表面をクリーニングするクリーニングブレードの摩耗量を少なくし、クリーニングブレードの寿命を向上させることができる。
【００７２】
また、本実施形態によれば、転写ベルト６の表面に転写紙等から発生した紙紛等の異物が付着しても、クリーニングブレードで容易に除去してクリーニングすることができるので、従来装置の紙粉とりマイラ等のような部材を設ける必要がないため、装置の低コスト化を図ることができる。
【００７３】
なお、本発明は、上記転写ベルトの表面の構成を除き、図２乃至図７に示した転写装置及び画像形成装置の構成の限定されることなく適用することができ、同様な効果が得られるものである。
例えば、上記実施形態では転写電荷付与手段として転写バイアス電圧を印加したバイアスローラ１１を用いているが、これに代えて、転写チャージャや、アクリル、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレンなどの主材にカーボンなどの導電材などをブレンドした繊維等からなるブラシ部材等を用いてもよい。
また、転写電荷付与手段の設置位置は、転写ニップ部のベルト移動方向下流側及び上流側のいずれでもよく、転写ニップ部内でもよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、２層構造の転写ベルトを用いた場合について説明したが、本発明は、３層以上の転写ベルトを用いた場合にも適用できるものである。
【００７５】
また、本発明は、トナーの帯電極性、感光体の帯電極性、反転現像及び正規現像の現像方式に限定されることなく適用することができるものである。
【００７６】
また、上記実施形態では、転写電荷付与手段としてのバイアスローラを１個設けた場合について説明したが、本発明は、複数の転写電荷付与手段を設けた場合にも適用できるものである。
【００７７】
また、上記実施形態では、感光体３から転写ベルト６上に担持された転写紙にトナー像を直接転写する場合について説明したが、本発明は、ドラム状の感光体等の潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像をトナーで現像する現像手段と、該潜像担持体上のトナー像を像担持体としての中間転写ベルト等の中間転写体に転写する転写手段と、該中間転写体上のトナー像を転写材担持体上の転写材に転写する転写装置とを備えたカラープリンタ、カラー複写機等の画像形成装置にも適用できるものである。
【００７９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、付着物が埋まるようなクラックの発生を抑制し、該付着物を容易に除去できるので、潤滑剤を塗布することなく表面のトナー等の付着物を良好にクリーニングするとともに、該表面へのトナー等の付着物の固着を防止することができるという効果がある。
【００８０】
また、転写材担持体にクリーニング手段を当接させる場合でも該転写材担持体と該クリーニング手段との摩擦力を所定以下に抑制し、該クリーニング手段のめくれを防止することができるという効果がある。
【００８１】
請求項２の発明によれば、転写材担持体を転写材の担持に使用するときに、付着物が埋まるようなクラックの発生を確実に抑制し、該付着物を容易に除去できるので、潤滑剤を塗布することなく表面のトナー等の付着物を良好にクリーニングするとともに、該表面へのトナー等の付着物の固着を防止することができるという効果がある。
【００８２】
また、転写材担持体を転写材の担持に使用するときに、転写材担持体とクリーニング手段との摩擦力を所定以下に確実に抑制し、該クリーニング手段のめくれを防止することができるという効果がある。
【００８３】
請求項３の発明によれば、経時においても該被膜層が所定以下に削れることなく上記クラックの発生を確実に防止することができるという効果がある。
【００８４】
請求項７、１４、２１、２２及び２３の発明によれば、付着物が埋まるようなクラックの発生を抑制し、該付着物を容易に除去できるので、潤滑剤を塗布することなく表面のトナー等の付着物を良好にクリーニングするとともに、該表面へのトナー等の付着物の固着を防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における転写ベルト６に発生したクラックとクリーニング性との関係を測定した実験結果を示すグラフ。
【図２】本発明の実施形態に係る転写ベルトを用いた転写装置の斜視図。
【図３】同転写装置の概略構成を示す平面図。
【図４】同転写装置を用いた画像形成装置の概略構成図。
【図５】図４に示す画像形成装置の転写動作時の概略構成図。
【図６】同転写装置に用いた転写ベルトの断面図。
【図７】同転写装置におけるトナー粒子の転写動作を示す説明図。
【図８】実施例２における転写ベルトのクラック発生時の伸張率／張架時の伸張率と表クリーニング性との関係を測定した実験結果を示すグラフ。
【図９】実施例３における転写ベルトのクラック発生時の伸張率／張架時の伸張率とクリーニングブレードのめくれ（巻き込み）との関係を測定した実験結果を示すグラフ。
【図１０】実施例４における転写ベルトの被膜層の厚さとクラック発生時の伸張率との関係を測定した実験結果を示すグラフ。
【図１１】実施例４における転写ベルトの被膜層の厚さと、軸方向における同ベルトの表面粗さ（十点平均粗さ）Ｒｚと、転写ベルト表面のクリーニング特性との関係を測定した実験結果を示すグラフ。
【図１２】実施例１における転写ベルトの被膜層の厚さと、周方向における同ベルトの表面粗さ（十点平均粗さ）Ｒｚと、転写ベルト表面のクリーニング特性との関係を測定した実験結果を示すグラフ。
【符号の説明】
１転写装置
２ベルトユニット
３感光体（像担持体）
４従動ローラ
５駆動ローラ
６転写ベルト（転写材担持体）
６ａベース層
６ｂ被膜層
１１バイアスローラ
１６ベルトクリーニング装置
１６Ａクリーニングブレード
Ｓ転写紙（転写材）

Claims

像担持体上のトナー像が転写される転写材を担持するベルト状の転写材担持体における被覆層の材料決定方法であって、
該転写材を担持する表面にクラックが発生するまで該転写材担持体を伸張させたクラック発生時の伸張率が８％以上かつ２０％以下になるように、該表面に設ける被膜層の材料を決定することを特徴とする転写材担持体における被覆層の材料決定方法。
像担持体上のトナー像が転写される転写材を担持するベルト状の転写材担持体における被覆層の材料決定方法であって、
該転写材を担持する表面にクラックが発生するまで該転写材担持体を伸張させたクラック発生時の伸張率が、該転写材の担持に使用するときの該転写材担持体の伸張率の２倍以上かつ５倍以下になるように、該表面に設ける被膜層の材料を決定することを特徴とする転写材担持体における被覆層の材料決定方法。
請求項１又は２の転写材担持体における被覆層の材料決定方法において、
上記被膜層の厚さを２乃至４μmにすることを特徴とする転写材担持体における被覆層の材料決定方法。