(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、
回転可能であって、前記像担持体からトナー像が外周面に一次転写される、ゴム層を含む中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトの外周面側に配置されて、前記中間転写ベルトからトナー像を二次転写位置で記録材に転写する二次転写外部材と、
前記中間転写ベルトを内周面側から張架して、前記中間転写ベルトを介して前記二次転写外部材に対向する二次転写内部材と、
前記中間転写ベルトが回転する回転方向において前記二次転写内部材より下流側に設けられて、前記中間転写ベルトをクリーニングするブレードと、
前記中間転写ベルトに潤滑剤を供給する供給手段と、
前記中間転写ベルトを介して前記供給手段に対向する位置で、前記中間転写ベルトを張架する供給手段対向部材とを、備える画像形成装置において、
前記二次転写位置における前記中間転写ベルトの前記潤滑剤の濃度が低下しないように、前記供給手段対向部材の前記中間転写ベルトに接触する領域での曲率を、前記二次転写内部材の前記中間転写ベルトに接触する領域での曲率よりも大きく設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記中間転写ベルトを介して前記ブレードに対向する位置で、前記中間転写ベルトを張架するブレード対向部材を備えて、
前記供給手段対向部材の曲率は、前記ブレード対向部材の曲率以下になることを特徴とする請求項１に記載された画像形成装置。
【請求項３】
前記供給手段対向部材はローラであることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項４】
前記二次転写内部材の前記中間転写ベルトに接触する領域での曲率は０より大きいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載された画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真システムを用いて画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に中間転写体を用いる画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多様な記録材に対応するためにトナー像を担持する中間転写ベルトを設けた構成がある。しかし中間転写ベルトの外周面をクリーニングブレードでクリーニングしようとすると表面の摩擦が過度になりクリーニングブレードがめくれるおそれがある。そこで中間転写ベルトとクリーニングブレード間の摩擦が過度になるのを抑制するために、中間転写ベルトの外周面に潤滑剤を供給する方法がある。特許文献１には、中間転写ベルト外周面に潤滑剤を供給する供給手段と、中間転写ベルトを介して供給手段に対向する位置で中間転写ベルトを張架する供給手段対向部材とを設けた構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４０３１７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし潤滑剤が供給されたベルト面がトナー像を記録材に転写する二次転写位置に到達したときにベルト面が伸びる場合がある。この場合には、ベルト上で潤滑剤が供給された領域が引き延ばされて、単位面積当たりの潤滑剤の濃度が低下するので、二次転写位置で紙粉が潤滑剤の上ではなくてベルト面に直接付着しやすくなる。その結果紙粉がベルト上の微小な凹部に入り込みクリーニングされにくくなるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための本発明は、トナー像を担持する像担持体と、回転可能であって、前記像担持体からトナー像が外周面に一次転写される、ゴム層を含む中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの外周面側に配置されて、前記中間転写ベルトからトナー像を二次転写位置で記録材に転写する二次転写外部材と、前記中間転写ベルトを内周面側から張架して、前記中間転写ベルトを介して前記二次転写外部材に対向する二次転写内部材と、前記中間転写ベルトが回転する回転方向において前記二次転写内部材より下流側に設けられて、前記中間転写ベルトをクリーニングするブレードと、前記中間転写ベルトに潤滑剤を供給する供給手段と、前記中間転写ベルトを介して前記供給手段に対向する位置で、前記中間転写ベルトを張架する供給手段対向部材とを、備える画像形成装置において、前記二次転写位置における前記中間転写ベルトの前記潤滑剤の濃度が低下しないように、前記供給手段対向部材の前記中間転写ベルトに接触する領域での曲率を、前記二次転写内部材の前記中間転写ベルトに接触する領域での曲率よりも大きく設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本願発明により、中間転写ベルトをクリーニングするブレードを設けた構成において、ブレードの摺擦が過剰になるのを抑制するために潤滑剤を供給しても、トナー像を記録材に転写する二次転写位置で紙粉がベルト外周面に直接付着するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明を実施する装置の概略断面構成を示した図である。
【図２】潤滑剤塗布装置の概略断面構成を示した図である。
【図３】中間転写体ベルト表面の伸び量と曲率半径の関係を示した図である。
【図４】Ｒ２／Ｒ１による６０ｋ枚時のグロス低下率を示した図である。
【図５】実施の形態１の構成において得られたグロス低下率の推移を示した図である。
【図６】実施の形態２で用いた装置の概略断面構成を示した図である。
【図７】Ｒ３／Ｒ１による６０ｋ枚時のグロス低下率を示した図である。
【図８】実施の形態２の構成において得られたグロス低下率の推移を表す図である。
【図９】実施の形態３で用いた中間転写ベルトの概略断面構成を示した図である。
【図１０】実施の形態３の構成において得られたグロス低下率の推移を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
＜実施形態１＞
（画像形成プロセス）
本実施形態における画像形成装置は電子写真方式の４色フルカラーの画像形成装置である。図１を参照して、画像形成全体の構成及び動作を説明する。
【００１０】
画像形成装置は、４個（４色）の画像形成ステーション、即ちそれぞれイエロー（Ｙ），マゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）のトナー像を形成する画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。
【００１１】
各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ像担持体（感光体、感光ドラム）としてドラム型の感光体（以下、感光ドラム）１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋを備えている。各感光ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは、外径３０ｍｍのアルミニウム製のシリンダの外周面に、感光層としてＯＰＣ（有機光半導体）を塗布し、硬化性の樹脂を電荷輸送層用の樹脂として使用した構成したものである。
【００１２】
各感光ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋには、それらの表面に押圧された外径１４ｍｍの帯電ローラ１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋが接触しており、図示していない一次帯電バイアス電源から交流電圧に直流電圧を重畳した帯電バイアスが印加されることで一様に帯電される。
【００１３】
感光ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋが帯電ローラ１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋによって一様に帯電された後、露光装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋから波長７８０ｎｍのレーザー光を画像情報に応じて感光ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上に照射し、それぞれの色に対応する静電潜像が形成される。
【００１４】
各感光ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上に形成された静電潜像は、それぞれイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックのトナーを収容した現像装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋによってそれぞれの色のトナーが付着され、トナー像として現像される。１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋは、各色の現像装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋに補給するためのトナーが収納されたトナー補給容器である。
【００１５】
現像剤としては、トナー粒子に対して磁性のキャリアを混合したものを磁気力によって搬送し、感光ドラムに対して接触状態で現像するための２成分現像剤を用いた。良好な画質を得る観点からは、球状のトナーを用いることが好ましい。トナーに添加する外添剤は、トナーに添加したときの耐久性の点から、トナー粒子の重量平均粒径の１／１０以下の粒径であることが好ましい。この外添剤の粒径は、顕微鏡によるトナー粒子の表面観察により求めたその平均粒径を意味する。外添剤は、トナー１００重量部に対し０．０１〜１５重量部が用いられ、好ましくは０．０５〜１２重量部である。外添剤としては、酸化アルミニウム、酸化チタン、その他の材料等を使用することができる。
【００１６】
本実施形態では、ネガ帯電極性のトナーを用い、キャリアとの摩擦により帯電する平均帯電量（単位重量当りの電荷量；以下Ｑ／Ｍ）が−１．０×１０−２Ｃ／ｋｇ〜−６．０×１０−２Ｃ／ｋｇのものを用いた。
【００１７】
上述の４個の画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下方には、トナー像を担持する中間転写体１６が配設されている。中間転写体１６を挟んで各感光ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに対応する位置には、外径１８ｍｍのトナー像を中間転写体上に転写する一次転写ローラ１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋが接触配設されている。一次転写バイアス電源から正極性の一次転写バイアスが印加されると、感光ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上のそれぞれのトナー像は、一次転写部Ｎ１で一次転写される。
【００１８】
また、本実施形態では中間転写体１６として単層の弾性層を有する中間転写体ベルトを用いた。弾性層としては、厚さ５００μｍのウレタンゴムを使用したが、天然ゴム、その他の材料を使用することが可能である。
【００１９】
厚さとしては、２０μｍ未満の薄い場合は、弾性層は十分に収縮できず、感光ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上の中間転写体ベルト１６に対する当接圧の振れを十分に吸収できない。また、厚さが１０００μｍを超えると硬度に関わらず、中間転写体ベルト１６は支持軸にて適当に曲がらないため、走行が安定しなくなる。
【００２０】
中間転写体ベルト１６は、駆動ローラ２１、二次転写内部材としての二次転写対向ローラ２２、クリーニング装置対向ローラ２３、潤滑剤塗布装置対向ローラ２４とに掛け渡されている。２１は中間転写ベルトを駆動する駆動張架部材としての駆動ローラである。駆動ローラ２１は図示していない駆動モーターからの駆動力が伝達されて回転して時計回りの回転により、中間転写体ベルト１６は矢印方向に回転可能である。２２は中間転写ベルト１６を介して二次転写ローラに対向する二次転写対向ローラである。２３は中間転写ベルト１６を介してクリーニング装置に対向するクリーニング装置対向ローラである。２４は中間転写ベルトを介して潤滑剤塗布装置に対向する潤滑剤塗布装置対向ローラ２４である。駆動ローラ２１は金属芯金上に導電ゴム層を有し、１０２〜１０６Ωのロールで、芯金は接地されている。この中間転写体ベルト１６上の潤滑剤塗布装置対向ロール２４が配設されている位置には、中間転写体ベルト１６表面に潤滑剤を塗布するための潤滑剤塗布装置２５が接触配設されている。潤滑剤塗布装置２５については、詳細を後で説明する。
【００２１】
クリーニング装置対向ロール２３、潤滑剤塗布装置対向ローラ２４は外径がそれぞれ３０ｍｍ、２０ｍｍであり、絶縁性ローラを半導電性の薄層フィルムで被覆して形成されている。この薄層フィルムは厚さ１０μｍ〜２００μｍに形成され、その表面抵抗率が１０７〜１０１１Ω／□（□：単位面積）に調整されている。
【００２２】
中間転写体ベルト１６の二次転写対向ローラ２２に対向した部位には、外径２４ｍｍのトナー像を記録材に転写する二次転写外部材としての二次転写ローラ２６が二次転写対向ローラ２２のバックアップローラとして対向配置されている。すなわち二次転写ローラ２６は中間転写ベルトの外周面側に配置されて、二次転写対向ローラ２２は中間転写ベルトの内周面側に配置される。この二次転写対向ローラ２２と二次転写ローラ２６が、中間転写体ベルト１６に転写されたトナー像を記録材に転写させるための二次転写手段となる。転写材Ｐは、上述の中間転写体ベルト１６上に４色のトナー像をタイミングよく合わせるようにして、レジストローラにより二次転写部Ｎ２に供給される。中間転写体ベルト１６上のトナー像は、二次転写ローラ２６に二次転写バイアス電源から二次転写バイアス電圧が印加されることで、転写材Ｐ表面に二次転写される。
【００２３】
転写材Ｐに転写されたトナー像は、定着器で熱や圧力を受けて転写材Ｐに定着される。その後装置本体外部に排紙される。
【００２４】
なお二次転写部Ｎ２にて転写材Ｐに二次転写されなかった二次転写残トナーや潤滑剤は、中間転写ベルト１６を圧するクリーニングブレード２７によって除去される。
【００２５】
（検知センサ）
本実施形態では、画像の濃度制御を行うために、中間転写体上に調整用のトナー像を形成した上で、調整用のトナー像に光を照射してその正反射光成分や散乱光成分の強度を検知して、これらの光量と濃度との関係から画像形成条件を調整する。
【００２６】
１９は感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋから順次中間転写体ベルト１６上に転写されたトナー像の濃度を検知するための検知センサである。検知センサは、ベルト面に向けて光を照射する照射部と、光を検出する検出部とを備える。照射部がベルト面に向けて光を照射して、検出部が正反射光を検出する。正反射光の光量は、調整用のトナー像が形成されていない領域と、調整用のトナー像が形成された領域とで異なる。その上で調整部が、この正反射光の差Δを利用して調整用のトナー像の濃度を算出して、画像形成条件を調整する。
【００２７】
（潤滑剤塗布装置）
本実施形態では多様な記録材に対応するために中間転写ベルト１６として弾性のベルトを用いる。そのため中間転写ベルト１６とクリーニングブレード２７との間で摩擦が大きくなりクリーニングブレード２７がめくれるおそれがある。そこでクリーニングブレード２７がめくれるのを抑制するために本実施形態では、中間転写ベルトの外周面に潤滑剤を供給する供給手段として、ベルト外周面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置２５が設けられている。その結果中間転写ベルトとクリーニングブレード２７との間で摩擦が小さくなり、クリーニングブレード２７がめくれるのが抑制される。
【００２８】
図２は、本発明で用いた潤滑剤塗布装置２５の部分拡大図であり、固形潤滑剤２８、固形潤滑剤保持部材２９、固形潤滑剤２８を中間転写体ベルト１６上に塗布するための潤滑剤塗布手段（ブラシ状部材）としてのブラシローラ３０、潤滑剤をブラシローラに加圧するための加圧バネ３１、潤滑剤が飛散するのを防止するための飛散防止シート３２、ブラシローラ３０から中間転写体ベルト１６上に供給した潤滑剤を均すための均しブレード３３を備えている。
【００２９】
潤滑剤としては、ステアリン酸亜鉛を使用しており、固形のバー状に成型されている。固形潤滑剤２８は、潤滑剤保持部材２９に保持されており、加圧バネ３１によって３００ｇｆの加圧力で潤滑剤保持部材を介してブラシローラ３０側に押し当てられており、ブラシローラ３０を介して潤滑剤が中間転写体ベルト１６上に塗布される。塗布された潤滑剤は、中間転写体ベルト１６表面の移動方向下流側で均しブレード３３の当接位置を通過する際に、表面が均されて一様に押し広げられ、厚さムラが抑制される。
【００３０】
ブラシローラ３０は中間転写体ベルト１６に当接して設けられており、ブラシローラ３０の回転によって、固形潤滑剤２８をブラシローラ３０側に掻き取り、ブラシローラ３０に付着した潤滑剤が中間転写体ベルト１６との当接部から中間転写体ベルト１６表面に付着する。
【００３１】
なお、ブラシローラ３０の回転方向については中間転写体ベルト１６に対して同じ方向で回転させるかあるいは逆方向に回転させるかについては本発明に関しては問わない。
【００３２】
固形潤滑剤２８としては、乾燥した固体疎水性潤滑剤を用いることができ、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム等のステアリン酸基を持つものを用いることができる。また、同じ脂肪酸基であるオレイン酸鉛、脂肪酸の金属塩等も使用できる。さらに、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ロウ、オオバ油等のような植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス等も使用できる。
【００３３】
また均しに要求されるベルト面への加圧力はクリーニングより低いので、均しブレード３３は中間転写体ベルト１６の表面の移動方向に対して順方向に当接さる。そのため均しブレード３３がめくれるおそれはない。
【００３４】
（張架部材の半径とベルト外周面の伸び量）
本実施形態では中間転写ベルトとして弾性のベルト部材を用いるので、ベルト外周面が張架部材に沿って伸び縮みする。張架部材の曲率とベルト外周面の伸びとの関係について図３を用いて説明する。
図３は中間転写ベルトのベルト外周面と張架ローラのサイズの関係を示す。ｒは張架ローラの半径であり、ｔは中間転写体ベルト３５の厚さであり、θは張架ローラ３４の中心と張架ローラ３４と中間転写体ベルト３５との接点によって形成される扇形の中心角である。さらにＬ１は半径ｒの張架ローラ３４と中間転写体ベルト３５の張架されている部分の内側の弧の長さであり、Ｌ２は中間転写体ベルト３５の外側の弧の長さである。Ｌ１とＬ２はそれぞれ
Ｌ１＝ｒθ
Ｌ２＝（ｒ＋ｔ）θ
と表される。
【００３５】
ここで中間転写ベルトの外周面についての伸び量は、中間転写体ベルト３５の外周面についての自然長を基準とする伸び率αを用いて表される。伸び量と伸び率αの関係は、伸び率αが大きくなる程ベルト外周面の伸び量が大きくなるという関係である。伸び率αは、
α＝Ｌ２／Ｌ１＝１＋（ｔ／ｒ）
と表される。本実施形態では中間転写体ベルト３５の厚さｔはほぼ一定であるので、ベルトの伸び量は張架ローラ３４の半径ｒが大きくなる程小さくなる。ここで張架ローラによる張架位置での中間転写ベルトの外周面の曲率半径Ｒは、
Ｒ＝ｒ＋ｔ
で表わされる。曲率半径Ｒと、曲線や曲面の曲がり具合を表す曲率Ｘとの関係は以下のようになる。
Ｘ＝１／Ｒ
すなわち、中間転写体ベルト３５表面の曲率半径Ｒが大きいほど曲率Ｘは小さくなり、自然長に対しての伸び量が小さくなる。なお、フラットな形状は曲率＝０によって表わされる。
【００３６】
（潤滑剤塗布装置対向手段の曲率と二次転写対向ローラの曲率）
既に説明した通り本実施形態では、クリーニングブレード２７がめくれるのを抑制するために潤滑剤塗布装置２５が潤滑剤をベルト外周面に塗布する構成となっている。
【００３７】
しかし潤滑剤が供給されたベルト面がトナー像を記録材に転写する二次転写位置に到達したときにベルト面が伸びる場合がある。この場合には、ベルト上で潤滑剤が供給された領域が引き延ばされて、単位面積当たりの潤滑剤の濃度が低下するので、二次転写位置で紙粉が潤滑剤の上ではなくてベルト面に直接付着しやすくなる。その結果紙粉がベルト上の微小な凹部に入り込みクリーニングされにくくなるおそれがある。
【００３８】
そこで本実施形態では、供給手段に対向する供給手段対向部材としての潤滑剤塗布装置対向ローラ２４の半径ｒ１が二次転写対向ローラ２２の半径ｒ２より小さくなるように設定される。言い換えると潤滑剤塗布装置対向ローラ２４が中間転写ベルトに接触する領域での曲率χ１が二次転写対向ローラ２２が中間転写ベルトに接触する領域での曲率χ２よりも大きくなるように設定される。すなわち潤滑剤を供給する潤滑剤供給部での中間転写ベルト１６の外周面の曲率半径Ｒ１が、二次転写する二次転写部での中間転写ベルト１６の外周面の曲率半径Ｒ２よりも小さくなる。言い換えると潤滑剤供給部での中間転写ベルトの外周面の曲率Ｘ１が二次転写部での曲率Ｘ２よりも大きくなるように設定される。
【００３９】
その結果、潤滑剤塗布部における伸び率が二次転写部における伸び率より大きくなる。二次転写部でベルト外周面が曲がっても、二次転写部でベルト外周面が大きく露出するのが抑制される。中間転写体ベルト１６表面に二次転写外ローラから付着する紙粉や外添剤は表面にコートされた潤滑剤の上に付着するので、ベルト外周面に直接付着するのが抑制される。これらの付着物は中間転写体ベルト１６表面に塗布された潤滑剤ごとクリーニング装置２７で除去されるので、紙粉や外添材が蓄積して中間転写ベルトを汚すのを抑制される。
【００４０】
図４は、グロスの低下率と、曲率半径Ｒ１とＲ２のサイズ比との関係を示す。横軸は、二次転写部でのＲ２に対する潤滑剤塗布部での曲率半径Ｒ１の比率を示す。縦軸は、普通紙ＣＬＣ８０（坪量８０ｇ／ｃｍ２）を用いて６０，０００枚通紙を行った時点での中間転写体ベルト１６上のグロス値を２０点測定した結果を示す。紙粉や外添剤がベルト面に蓄積するにつれベルト面のグロスは低下するので、縦軸のグロス値でもってベルト面の汚れ具合がわかる。なお、この中間転写体ベルト１６上のグロス値は、日本電飾（株）製のグロスメーターＰＧ−３Ｄを使用し、転写材の画像面の鉛直方向に対して４５度の入出力角度において測定した、いわゆる４５度測定値でグロス値を定義した。グロス低下率の算出は、通紙前の中間転写体ベルト１６表面のグロス値を基準として、測定点中で最も低いグロス値を用いることで行った。
【００４１】
図４に示されるように、二次転写部でのベルト外周面の曲率半径Ｒ２の値が潤滑剤塗布部でのベルト外周面の曲率半径Ｒ１に対して小さくなるにつれて、グロス低下率は大きくなる。Ｒ２／Ｒ１が１以上である場合にグロス低下率は８パーセント前後の値であり、十分低い。一方でＲ２／Ｒ１が１．０より小さい場合にグロス低下率は１８パーセント前後の値であり、高い。
【００４２】
しかし潤滑剤の塗布にムラが生じるおそれがある。Ｒ２／Ｒ１が１に設定された場合には、塗布のムラに起因して潤滑剤が塗布されない領域が生じてベルト面が二次転写部で露出するおそれがある。そのため塗布ムラが生じても中間転写ベルト３５の外周面が二次転写部で露出するのを抑制するためには、Ｒ２／Ｒ１＞１の範囲を用いるのが望ましい。
【００４３】
本実施形態では潤滑剤塗布装置対向ローラ２４の半径ｒ１を１０ｍｍ、二次転写対向ローラ２２の半径ｒ２を１５ｍｍに設定する。それぞれのローラに対応する曲率はχ１＝１／１０、χ２＝１／１５となる。すなわち潤滑剤塗布装置対向ローラ２４の半径が二次転写対向ローラ２２の半径よりも小さくなるように設定する。言い換えると潤滑剤塗布装置対向ローラ２４の曲率χ１が二次転写対向ローラ２２の曲率χ２よりも大きくなるように設定される。中間転写ベルトの厚みｔは０．５ｍｍであるので、Ｒ１＝１０＋０．５＝１０．５ｍｍであり、Ｒ２＝１５＋０．５＝１５．５ｍｍとなる。また潤滑剤塗布装置対向ローラ２４位置での中間転写ベルトの外周面の曲率Ｘ１＝１／１０．５、二次転写対向ローラ２２位置での中間転写ベルトの外周面の曲率Ｘ２＝１／１５．５となる。
【００４４】
これらを受けてＲ２／Ｒ１＝Ｘ１／Ｘ２＝（１５．５／１０．５）≒１．５となる。すなわち潤滑剤塗布部での中間転写ベルトの外周面の曲率半径が二次転写部での中間転写ベルトの外周面の曲率半径よりも小さいように設定される。言い換えると潤滑剤塗布部での中間転写ベルトの外周面の曲率が二次転写部での中間転写ベルトの外周面の曲率よりも大きいように設定される。
【００４５】
本実施形態の構成におけるグロス低下率と画像形成枚数との関係を図５に示す。グロス値の測定は、図４での測定と同じ測定方法を用いて２０，０００枚毎に３００，０００枚まで行った。その結果、懸念された中間転写体ベルト１６表面のグロス低下による画質劣化は発生しなかった。
【００４６】
よって、本発明により、弾性層を有する中間転写ベルトを用いた系でも画像品位が劣化するようなグロス低下は発生せず、恒久的に高画質画像を安定して得ることが可能である。
【００４７】
なお、本実施形態では中間転写ベルトの外周面の潤滑剤供給部での曲率半径Ｒ１と二次転写部でのＲ２をＲ１＜Ｒ２の関係を満たすように潤滑剤塗布装置対向ロール２４と二次転写対向ローラ２２の半径をそれぞれ１０ｍｍ、１５ｍｍに設定した場合について述べたが、Ｒ１＜Ｒ２の関係を満たせば潤滑剤塗布装置対向ローラ２４と二次転写対向ローラ２２の半径は共に自由に選択することができる。なお二次転写対向ローラの半径が大きいと、二次転写位置での中間転写ベルトのベルト面がフラット形状に近づく。その結果転写後の記録材が中間転写ベルト側に張り付いて分離不良を引き起こすおそれがある。そこで分離不良を抑制するために二次転写対向ローラの半径ｒ２をある程度小さくして曲率χ２が０より大きくなるように設定するのが望ましい。より好ましくは二次転写対向ローラの半径ｒ２は２０ｍｍ以下にして、曲率χ２≧１／２０＞０とするのが望ましい。その結果二次転写対向ローラが中間転写ベルトに接触する領域での二次転写部での中間転写ベルトの外周面の曲率Ｘ２＞０となり、分離不良が抑制される。
【００４８】
＜実施形態２＞
実施形態１と重複する点については説明を省略する。実施形態１と相違する点について説明する。
【００４９】
本実施形態では、潤滑剤塗布装置対向ローラの半径ｒ１がブレード対向部材としてのクリーニング装置対向ローラの半径ｒ３以上になるように設定される。言い換えると潤滑剤塗布装置対向ローラの曲率χ１がクリーニング装置対向ローラの曲率χ３以下になるように設定される。すなわち潤滑剤塗布部での中間転写ベルトの外周面の曲率半径Ｒ１がクリーニング部での中間転写ベルトの外周面の曲率半径Ｒ３以上になるように設定される。言い換えると潤滑剤塗布部での中間転写ベルトの外周面の曲率Ｘ１がクリーニング部での中間転写ベルトの外周面の曲率Ｘ３以下になるように設定される。
【００５０】
このように設定する理由について以下で説明する。潤滑剤が供給されたベルト面はクリーニング部に到達すると、クリーニング装置対向ローラ２２の曲率にそって屈曲する。クリーニング装置対向ローラ２２の曲率が潤滑剤塗布装置対向ローラ２４の曲率よりも小さければ、クリーニング部でベルト外周面が縮むので、ベルト外周面のクリーニング性が低下するおそれがある。その結果ベルト外周面のグロスが低下するおそれがある。そこで本実施形態では、潤滑剤塗布装置対向ローラの半径ｒ１がクリーニング装置対向ローラの半径ｒ３以上になるように設定される。すなわちクリーニング装置対向ローラ２３によって形成される中間転写体ベルト１６外周面の曲率半径Ｒ３と潤滑剤塗布装置対向ロール２４によって形成される中間転写ベルト１６の外周面の曲率半径Ｒ１との関係をＲ３≦Ｒ１となるようにする。その結果潤滑剤が塗布される領域は予めクリーニング装置２７によるクリーニング性を高めることができる。
【００５１】
図７は、グロス低下と、中間転写ベルト外周面の潤滑剤供給部での曲率半径Ｒ１とクリーニング部でのＲ３のサイズ比の関係を示す。横軸は、クリーニング部でのベルト外周面の曲率半径Ｒ３に対する潤滑剤塗布部でのベルト外周面の曲率半径Ｒ１の比を示す。縦軸は、６０，０００枚まで通紙を行った時点での中間転写ベルトのベルト外周面のグロス低下率を示す。グロス値の測定と算出は、図４と同じ方法を用いて行った。
【００５２】
図７に示されるように、Ｒ１の値がＲ３に対して小さくなるにつれてグロス低下率が大きくなった。Ｒ１／Ｒ３が１以上となる場合はグロス低下率がほぼ一定となった。一方でＲ１／Ｒ３が１より小さい場合はグロス低下率が上昇傾向になった。すなわちグロス低下率を抑制するためには、Ｒ１／Ｒ３が１以上に設定されるのが望ましい。
【００５３】
そこで本実施形態では、Ｒ１／Ｒ３＝Ｘ３／Ｘ１≒１．５となるように設定される。より具体的には本実施形態では図６に示されるように、中間転写体ベルト１６のクリーニング装置２７に中間転写体ベルト１６を介して当接するクリーニング装置対向ローラ２３の半径が１５ｍｍに設定される。すなわちクリーニング装置対向ローラ２３によって形成される中間転写体ベルト３５表面の曲率半径Ｒ３は、Ｒ３＝１５＋０．３５＝１５．３５ｍｍとなる。中間転写ベルト２４のベルト外周面の曲率Ｘ３はＸ３＝１／Ｒ３＝１／１５．３５となる。これらを受けてＲ１／Ｒ３＝Ｘ３／Ｘ１＝３０．３５／２０．３５≒１．５となる。
【００５４】
本実施の形態の構成で、グロス低下率と画像形成枚数との関係を示すのが図８である。測定は図５と同じ要領で行った。
【００５５】
懸念していた中間転写体ベルト１６表面のグロス低下による画質劣化は発生しなかった。その上実施形態１の形態よりもグロス低下率を小さくすることができた。
【００５６】
よって、本発明により、弾性層を有する中間転写体ベルトを用いた系でも画像品位が劣化するようなグロス低下は発生せず、恒久的に高画質画像を安定して得ることが可能である。
【００５７】
なお、本実施の形態では曲率半径Ｒ１とＲ３をＲ３≦Ｒ１の関係を満たすために、潤滑剤塗布装置対向ローラ２４とクリーニング装置対向ローラ２３の半径をそれぞれ２０ｍｍ、１５ｍｍに設定した。すなわち潤滑剤塗布装置対向ローラ２４の半径がクリーニング装置対向ローラ２３の半径よりも大きい。言い換えると潤滑剤塗布装置対向ローラ２４の曲率がクリーニング装置対向ローラ２３の曲率よりも小さい。もちろんこの数値に限定する意図ではない。Ｒ３＜Ｒ１の関係を満たせば潤滑剤塗布装置対向ロール２４とクリーニング装置対向ローラ２３の半径は共に自由に選択することができる。
【００５８】
＜実施形態３＞
本実施の形態では、実施の形態１、２で用いた中間転写ベルトを複層構造へと変更した。実施の形態１、２では、弾性層のみの単層構造の中間転写ベルトを用いたが、弾性層のみを有する単層構造では、画像形成を重ねていくと弾性層にクリーニングで除去できなかった外添剤や紙粉、潤滑剤等が堆積して融着、フィルミングを誘発し、グロス低下や転写効率が変化して画像品位に影響を与えてしまう。これを軽減するためには、離型性の高い材質で弾性層をコートしてやればよい。したがって、弾性層を離型性の高い表層で覆うことで、中間転写体ベルト１６表層のクリーニング性を向上させることができる。また、弾性層はそれを構成している弾性体が帯電や転写時に生成されるオゾンによって劣化したり、繰り返し張架されることによる疲労磨耗が発生したりする。その結果弾性特性が低下してしまうという問題点もある。そのために、本実施の形態では中間転写体ベルト１６として、単層の弾性層を有する中間転写体ベルトではなく、弾性層を中間層とする離型性の高い表層を有した複層構造の中間転写体ベルトを用いた。中間転写体ベルト１６を表層及び基体を有する複層構造にすることで、オゾン暴露等による弾性層の機能劣化を抑制し、より長期に渡って高画質画像を維持することができる。
【００５９】
本実施形態で用いた中間転写体ベルト１６は、図９のような断面構成をしており、ポリイミド樹脂から成る厚さ１５０μｍに成型した基体３６と、その上面にウレタンゴムから成る厚さ３００μｍの弾性層３７、フッ素樹脂から成る厚さ１０μｍの表層３８を設けた。本実施の形態では基体３６として、ポリイミド樹脂を用いた。その他の材料を用いてもよい。
【００６０】
また、弾性層３７としては、ウレタンゴムを使用した。その他の材料を用いてもよい。さらに、必要に応じて、カーボン、ＺｎＯ、ＳｎＯ２及びＴｉＯ２等の導電性の充填材により、中間転写体ベルト１６の体積抵抗率を適度に調整することができる。厚さとしては、２０μｍ未満の薄い場合は、弾性層３７は十分に収縮できず、感光ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの中間転写体ベルト１６に対する当接圧の振れを十分に吸収できない。また、厚さが１０００μｍを超えると硬度に関わらず、中間転写体ベルト１６は支持軸にて適当に曲がらないため、走行が安定しなくなる。
【００６１】
本実施の形態では、実施の形態１、２と同じ要領で５００，０００枚まで画像形成を行って出力画像を確認しながら２０，０００枚おきに二次転写後の中間転写体ベルト１６上を観察してみたが、二次転写後にも中間転写体ベルト１６上には潤滑剤が存在しており、図１０に示したように懸念していた中間転写体ベルト１６表面のグロス低下による画像劣化は確認されなかった。
【００６２】
よって、本発明により、弾性層を有する中間転写体ベルトを用いた系でも画像品位が劣化するようなグロス低下は発生せず、恒久的に高画質画像を安定して得ることが可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ  感光ドラム
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ  帯電ローラ
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ  露光装置
１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ  現像器
１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ  一次転写ローラ
１６  中間転写体ベルト
１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋ  感光ドラムクリーニング装置
１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ  トナー補給容器
１９  濃度検知センサ
２０  一次転写後のトナー像
２１  駆動ローラ
２２  二次転写対向ローラ
２３  クリーニング装置対向ローラ
２４  潤滑剤塗布装置対向ローラ
２５  潤滑剤塗布装置
２６  二次転写ローラ
２７  中間転写体ベルトクリーニング装置
２８  潤滑剤
２９  潤滑剤保持部材
３０  潤滑剤塗布部材
３１  潤滑剤加圧バネ
３２  潤滑剤飛散防止シート
３３  均しブレード
３４  張架ローラ
３５  中間転写体ベルト
３６  基体
３７  弾性層
３８  表層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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