(57)【要約】      （修正有）【課題】中間転写体に当接する当接部材によって中間転写体に残留したトナーを回収する画像形成装置において、中間転写体から離脱した固体潤滑剤が、当接部材と中間転写体の接触領域に過度に堆積することを抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写ベルト１３は、基層４１と表層４０との２層からなる無端状のベルト部材である。表層４０は、中間転写ベルト１３の外周面側に形成され、基材４２に、電気抵抗調整剤４３を分散し、固体潤滑剤４４としてのポリテトラフルオロエチレン粒子を添加した層である。表層４０には、クリーニングブレードの摩耗を抑制するために、ベルト搬送方向に沿って溝４５が形成されている。溝４５の一つあたりの断面長さ、溝４５のピッチ、溝４５が形成された領域に対応する中間転写ベルト１３の周長、固体潤滑剤４４の入れ目、固体潤滑剤４４の密度、表層４０の密度が所定の関係を満たす。【選択図】図３
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【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、前記像担持体に当接し、前記像担持体に担持されたトナー像を一次転写される移動可能な中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの移動方向に関して、前記中間転写ベルトに一次転写されたトナー像を前記中間転写ベルトから転写材に二次転写する二次転写部よりも下流側に設けられ、前記中間転写ベルトに当接する当接部材と、を備え、前記二次転写部を通過した後に前記中間転写ベルトに残留したトナーを前記当接部材によって回収手段に回収する画像形成装置において、
前記中間転写ベルトは、前記像担持体及び前記当接部材に当接する外周面側に固体潤滑剤を添加された表層であって、前記移動方向と交差する前記中間転写ベルトの幅方向に関して、前記移動方向に沿って複数の溝が形成された表層を有し、
前記溝一つあたりの断面長さをＪ、前記溝のピッチをＫ、前記溝が形成された領域に対応する前記中間転写ベルトの周長をＬ、前記固体潤滑剤の入れ目をＱ、前記固体潤滑剤の密度をρＰ、前記表層の密度をρＡとしたときに、下記（式２）を満たすことを特徴とする。
Ｊ×（１／Ｋ）×Ｌ×（Ｑ／ρＰ）／（（Ｑ／ρＰ）＋（１００／ρＡ））＜２４０…（式２）
【請求項２】
前記表層から前記当接部材に前記固体潤滑剤が付着した場合に、前記厚さ方向に関する前記表層から前記当接部材までの距離である前記固体潤滑剤の高さがトナーの平均粒径よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に当接し、前記像担持体に担持されたトナー像を一次転写される移動可能な中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの移動方向に関して、前記中間転写ベルトに一次転写されたトナー像を前記中間転写ベルトから転写材に二次転写する二次転写部よりも下流側に設けられ、前記中間転写ベルトに当接する当接部材と、を備え、前記二次転写部を通過した後に前記中間転写ベルトに残留したトナーを前記当接部材によって回収手段に回収する画像形成装置において、
前記中間転写ベルトは、前記中間転写ベルトの厚さ方向に関して、前記像担持体及び前記当接部材に当接する外周面側に固体潤滑剤を添加された表層を有し、
前記表層から前記当接部材に前記固体潤滑剤が付着した場合に、前記厚さ方向に関する前記表層から前記当接部材までの距離である前記固体潤滑剤の高さがトナーの平均粒径よりも低くなるような溝が、前記表層に形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記溝一つあたりの断面長さをＪ、前記溝のピッチをＫ、前記溝が形成された領域に対応する前記中間転写ベルトの周長をＬ、前記固体潤滑剤の入れ目をＱ、前記固体潤滑剤の密度をρＰ、前記表層の密度をρＡとしたときに、下記（式２）を満たすことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
Ｊ×（１／Ｋ）×Ｌ×（Ｑ／ρＰ）／（（Ｑ／ρＰ）＋（１００／ρＡ））＜２４０…（式２）
【請求項５】
前記中間転写ベルトは、前記厚さ方向に関して、前記中間転写ベルトを構成する複数の層のうち最も厚い層である基層を有し、前記表層は、前記基層の表面に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記基層は、イオン導電剤を添加された層であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記移動方向と直交する前記中間転写ベルトの幅方向における前記溝の開口部の幅は、０．５μｍ以上３μｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記当接部材は、前記中間転写ベルトに対しカウンター方向で当接されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記表層の厚さは、１μｍ以上５μｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記表層の厚さは、３μｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記表層は、硬化性樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記表層は、アクリル共重合体で形成されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記固体潤滑剤は、フッ素含有粒子であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記フッ素含有粒子は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）であることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記当接部材は、ポリウレタンで形成されたブレードであることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記当接部材のゴム硬度（ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３規格）は、７０度以上、８０度以下であることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記当接部材の前記中間転写ベルトに対する当接圧は、０．４Ｎ／ｃｍ以上、０．８Ｎ／ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のカラー画像形成装置においては、従来から、各色の画像形成部から中間転写体に順次トナー像を転写し、さらに中間転写体から転写材に一括してトナー像を転写する中間転写方式を用いる構成が知られている。
【０００３】
このような画像形成装置では、各色の画像形成部がそれぞれ像担持体としてのドラム状の感光体（以下、感光ドラムと称する）を有している。また、中間転写体としては、無端状のベルトで形成された中間転写ベルトが広く用いられている。各画像形成部の感光ドラムに形成されたトナー像は、中間転写ベルトを介して感光ドラムに対向して設けられた一次転写部材に一次転写電源から電圧を印加することによって、中間転写ベルトに一次転写される。各色の画像形成部から中間転写ベルトに一次転写された各色のトナー像は、二次転写部において二次転写電源から二次転写部材へ電圧を印加することによって、中間転写ベルトから紙やＯＨＰシートなどの転写材に一括して二次転写される。転写材に転写された各色のトナー像は、その後、定着手段により転写材に定着される。
【０００４】
中間転写方式の画像形成装置では、中間転写ベルトから転写材にトナー像を二次転写した後に中間転写ベルトにトナー（転写残トナー）が残留する。そのため、次の画像に対応したトナー像を中間転写ベルトに一次転写する前に中間転写ベルトに残留した転写残トナーを除去する必要となる。
【０００５】
転写残トナーを除去するクリーニング方式としては、ブレードクリーニング方式が広く用いられている。ブレードクリーニング方式では、中間転写ベルトの移動方向に関して二次転写部よりも下流側に配置され、中間転写ベルトに当接する当接部材としてのクリーニングブレードによって転写残トナーを掻き取ってクリーニング容器に回収する。クリーニングブレードとしては、一般的に、ウレタンゴムなどの弾性体が用いられている。このクリーニングブレードは、中間転写ベルトの移動方向に対向するような方向（カウンター方向）から、クリーニングブレードのエッジ部を中間転写ベルトに対して圧接された状態で配置されることが多い。
【０００６】
特許文献１には、クリーニングブレードの磨耗を抑制するために、フッ素含有粒子などの固体潤滑剤を添加された中間転写ベルトの表面に、中間転写ベルトの移動方向に沿った溝を形成する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−１２５１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の中間転写ベルトに当接部材としてのクリーニングブレードを当接させて転写残トナーを回収する構成では、クリーニングブレードと摺擦することで中間転写ベルトの表面から固体潤滑剤が離脱する場合がある。中間転写ベルトから離脱した固体潤滑剤は、中間転写ベルトの移動にともなって、クリーニングブレードと中間転写ベルトとが接触する領域に到着する。この時、中間転写ベルトに当接するクリーニングブレードの先端に固体潤滑剤が付着して過度に堆積していくと、クリーニングブレードと中間転写ベルトとの間から転写残トナーがすり抜けてしまうことでクリーニング不良が発生するおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明は、中間転写体に当接する当接部材によって中間転写体に残留したトナーを回収する画像形成装置において、中間転写体から離脱した固体潤滑剤が、当接部材と中間転写体の接触領域に過度に堆積することを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に当接し、前記像担持体に担持されたトナー像を一次転写される移動可能な中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの移動方向に関して、前記中間転写ベルトに一次転写されたトナー像を前記中間転写ベルトから転写材に二次転写する二次転写部よりも下流側に設けられ、前記中間転写ベルトに当接する当接部材と、を備え、前記二次転写部を通過した後に前記中間転写ベルトに残留したトナーを前記当接部材によって回収手段に回収する画像形成装置において、前記中間転写ベルトは、前記像担持体及び前記当接部材に当接する外周面側に固体潤滑剤を添加された表層であって、前記移動方向と交差する前記中間転写ベルトの幅方向に関して、前記移動方向に沿って複数の溝が形成された表層を有し、前記溝一つあたりの断面長さをＪ、前記溝のピッチをＫ、前記溝が形成された領域に対応する前記中間転写ベルトの周長をＬ、前記固体潤滑剤の入れ目をＱ、前記固体潤滑剤の密度をρＰ、前記表層の密度をρＡとしたときに、下記（式２）を満たすことを特徴とする。
Ｊ×（１／Ｋ）×Ｌ×（Ｑ／ρＰ）／（（Ｑ／ρＰ）＋（１００／ρＡ））＜２４０…（式２）
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、中間転写体に当接する当接部材によって中間転写体に残留したトナーを回収する画像形成装置において、中間転写体から離脱した固体潤滑剤が、当接部材と中間転写体の接触領域に過度に堆積することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１の画像形成装置の構成を説明する概略断面図である。
【図２】実施例１における、ベルトクリーニング手段の近傍の模式的な断面図である。
【図３】実施例１における中間転写ベルトの構成を説明する模式図である。
【図４】実施例１における、中間転写ベルトの溝の近似断面形状を説明する模式図である。
【図５】実施例１における、クリーニングブレード先端に堆積した固体潤滑剤の高さの測定位置を説明する模式図である。
【図６】実施例１における、固体潤滑剤の表面積とクリーニングブレードに堆積した固体潤滑剤高さの関係を説明するグラフである。
【図７】実施例２における中間転写ベルトの構成を説明する模式図である。
【図８】実施例２における、中間転写ベルトの溝の近似断面形状を説明する模式図である。
【図９】実施例２における、固体潤滑剤の表面積とクリーニングブレードに堆積した固体潤滑剤高さの関係を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲を限定する趣旨のものではない。
【００１４】
（実施例１）
［画像形成装置の構成］
図１は、本実施例の画像形成装置１００の構成を示す概略断面図である。なお、本実施例の画像形成装置１００は、ａ〜ｄの複数の画像形成部を設けている、いわゆるタンデム型の画像形成装置である。第１の画像形成部ａはイエロー（Ｙ）、第２の画像形成部ｂはマゼンタ（Ｍ）、第３の画像形成部ｃはシアン（Ｃ）、第４の画像形成部ｄはブラック（Ｂｋ）の各色のトナーによって画像を形成する。これら４つの画像形成部は一定の間隔をおいて一列に配置されており、各画像形成部の構成は収容するトナーの色を除いて実質的に共通である部分が多い。したがって、以下、第１の画像形成部ａを用いて本実施例の画像形成装置１００について説明する。
【００１５】
像担持体としての感光ドラム１ａは、金属円筒上に感光して電荷を生成するキャリア生成層、発生した電荷を輸送する電荷輸送層などからなる機能性有機材料が複数層積層されたものであり、最外層は電気的導電性が低くほぼ絶縁である。感光ドラム１ａは、不図示の駆動源からの駆動力を受けて、図示矢印Ｒ１方向に所定の周速度で回転する。
【００１６】
帯電部材としての帯電ローラ２ａは、感光ドラム１ａに当接し、図示矢印Ｒ１方向で示される感光ドラム１ａの回転にともなって、従動回転しなから感光ドラム１ａの表面を均一に帯電する。帯電ローラ２ａは、帯電電源２０ａから直流電圧を印加されることで、帯電ローラ２ａと感光ドラム１ａとが当接する帯電部の上下流の微小な空気ギャップで発生する放電によって感光ドラム１ａを帯電する。
【００１７】
現像手段８ａは、現像部材としての現像ローラ４ａと、現像剤塗布ブレード７ａとを有し、イエローのトナーを収容している。現像ローラ４ａは、現像電源２１ａに接続されている。また、クリーニング手段３ａは、感光ドラム１ａに接触するクリーニングブレードと、クリーニングブレードによって感光ドラム１ａから除去されたトナーなどを収容する廃トナーボックスと、を有し、感光ドラム１ａに残留したトナーを回収する。露光手段１１ａは、レーザー光を多面鏡によって走査させるスキャナユニットから構成され、画像信号に基づいて変調された走査ビーム１２ａを感光ドラム１ａに照射する。なお、感光ドラム１ａ、帯電ローラ２ａ、クリーニング手段３ａ、現像手段８ａは、画像形成装置１００に対して着脱自在な一体型のプロセスカートリッジ９ａとして構成されている。
【００１８】
中間転写ベルト１３は、張架部材としての二次転写対向ローラ１５（以下、対向ローラ１５と称する）、テンションローラ１４、補助ローラ１９の３本のローラにより張架されている。テンションローラ１４は、中間転写ベルト１３に対して適切なテンション力が維持されるように、不図示のバネによって付勢されている。対向ローラ１５は、不図示の駆動源からの駆動力を受けて図示矢印Ｒ２方向に回転し、中間転写ベルト１３は対向ローラ１５の回転に伴って図示矢印ＡＡ方向に移動する。なお、中間転写ベルト１３は感光ドラム１ａ〜１ｄに対して順方向に略同速度で移動可能である。
【００１９】
補助ローラ１９、テンションローラ１４及び対向ローラ１５は電気的に接地されている。また、対向ローラ１５は、アルミニウム製の芯金に、肉厚が０．５ｍｍのＥＰＤＭゴムを被覆して形成した外径２４．０ｍｍのローラであり、電気抵抗値が約１×１０５Ωとなるように、ＥＰＤＭゴムにはカーボンを導電剤として分散している。
【００２０】
一次転写ローラ１０ａは、中間転写ベルト１３を介して感光ドラム１ａに対向する位置に設けられており、中間転写ベルト１３の内周面に接触し、中間転写ベルト１３の移動にともなって従動回転する。また、一次転写ローラ１０ａは一次転写電源２２ａに接続されている。なお、本実施例では、一次転写ローラ１０ａ〜１０ｄは、外径５ｍｍのニッケルメッキ鋼棒の芯金の周囲に、外径１４ｍｍとなるよう発泡性弾性体からなる弾性層を被覆して構成しており、電気抵抗値が約１×１０６Ωになるように調整した。一次転写ローラ１０の電気抵抗は、１０３〜１０７Ωの範囲であることが、良好な画像形成を行う点で好ましい。
【００２１】
二次転写ローラ２５は、中間転写ベルト１３を介して対向ローラ１５と対向する位置に設けられており、中間転写ベルト１３の外周面に接触している。また、二次転写ローラ２５は、二次転写電源２６に接続されている。なお、本実施例においては、二次転写ローラ２５は、外径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒の芯金の周囲に、外径１８ｍｍとなるよう発泡性弾性体からなる弾性層を被覆して構成しており、電気抵抗値が約１×１０８Ωになるように調整した。二次転写ローラ２５の電気抵抗は、１０７〜１０９Ωの範囲であることが、良好な画像形成を行う点で好ましい。
【００２２】
［画像形成動作］
次に本発明の画像形成装置１００の画像形成動作を説明する。コントローラ等の制御手段（不図示）が画像信号を受信することによって画像形成動作が開始され、感光ドラム１ａ〜１ｄ、及び対向ローラ１５等は不図示の駆動源からの駆動力によって所定の周速度（プロセススピード）で回転を始める。本実施例ではプロセススピードは２００ｍｍ／ｓである。
【００２３】
感光ドラム１ａは、帯電電源２０ａからトナーの正規の帯電極性（本実施例においては負極性）と同極性の電圧を印加された帯電ローラ２ａによって一様に帯電される。その後、露光手段１１ａから走査ビーム１２ａを照射されることによって画像情報に従った静電潜像が形成される。現像ユニット８ａに収容されたトナーは、現像剤塗布ブレード７ａによって、負極性に帯電され、現像ローラ４ａに塗布される。そして、現像電源２１ａから現像ローラ４ａに所定の電圧を印加することで、現像ローラ４ａと感光ドラム１ａとが接触する現像部において静電潜像をトナーによって現像し、感光ドラム１ａにイエロー画像成分に対応したトナー像を形成する。
【００２４】
その後、感光ドラム１ａに担持されたイエロートナー像は、感光ドラム１ａの回転に伴って、感光ドラム１ａと中間転写ベルト１３とが当接する一次転写部Ｎ１ａに到達する。そして、一次転写電源２２ａから一次転写ローラ１０ａに正極性の電圧を印加することにより、一次転写部Ｎ１ａにおいて感光ドラム１ａから中間転写ベルト１３にイエロートナー像を壱次転写する。
【００２５】
以下、同様にして、第２，３，４の画像形成部ｂ、ｃ、ｄによって第２色のマゼンタトナー像、第３色のシアントナー像、第４色のブラックトナー像が形成され、中間転写ベルト１３に順次重ねて一次転写される。これにより、中間転写ベルト１３には、目的のカラー画像に対応した４色のトナー像が形成される。その後、中間転写ベルト１３に担持された４色のトナー像は、２次転写ローラ２５と中間転写ベルト１３とが接触して形成する２次転写部Ｎ２を通過する過程で、紙やＯＨＰシートなどの転写材Ｐの表面に一括で二次転写される。この時、二次転写電源２６から二次転写ローラ２５に正極性の電圧を印加することにより、二次転写部Ｎ２において中間転写ベルト１３から転写材Ｐにトナー像を二次転写している。
【００２６】
転写材Ｐは、給紙カセット１６に収容されており、給紙ローラ１７によって給紙カセット１６から搬送ローラ１８に向けて給送された後に、搬送ローラ１８によって二次転写部Ｎ２に向けて搬送される。そして、二次転写部Ｎ２において４色のトナー像を転写された転写材Ｐは、定着手段５０において加熱および加圧されることにより、４色のトナーが溶融混色して転写材Ｐに定着される。その後、転写材Ｐは画像形成装置１００から排出され、積載部としての排紙トレイ５２に積載される。
【００２７】
二次転写後に中間転写ベルト１３に残った転写残トナーは、中間転写ベルト１３を介して対向ローラ１５に対向して設けられたベルトクリーニング手段３０（回収手段）によって、中間転写ベルト１３の表面から除去される。後に詳細に説明するが、ベルトクリーニング手段３０は、対向ローラ１５に対向する位置で中間転写ベルト１３の外周面に当接するクリーニングブレード３１（当接部材）を有する。
【００２８】
本実施例の画像形成装置１００においては、以上の動作により、フルカラーのプリント画像が形成される。
【００２９】
なお、本実施例の画像形成装置１００には、画像形成装置の各部の動作の制御を行うための電気回路が搭載された制御基板（不図示）が設けられている。制御基板には、制御手段としてのＣＰＵ（不図示）と、各種の制御情報が格納された記憶手段としてのメモリ（不図示）などが搭載されている。ＣＰＵは、転写材Ｐの搬送に関する制御や、中間転写ベルト１３、及びプロセスカートリッジ９の駆動に関する制御、画像形成に関する制御、更には故障検知に関する制御などを実行する。
【００３０】
［ベルトクリーニング手段］
次に、ベルトクリーニング手段３０の構成について説明する。図２（ａ）は、後述するクリーニングブレード３１が弾性変形していない場合のクリーニングブレード３１の取り付け位置を説明した仮想断面図であり、図２（ｂ）は、ベルトクリーニング手段３０の構成を説明する概略断面図である。
【００３１】
ベルトクリーニング手段３０は、クリーニング容器３２と、クリーニング容器３２内に設けられたクリーニング作用部３３と、を有する。クリーニング容器３２は、中間転写ベルト１３等を有する中間転写ユニット（不図示）の枠体の一部として構成されている。クリーニング作用部３３は、クリーニング部材（当接部材）としてのクリーニングブレード３１と、クリーニングブレード３１を支持する支持部材３４と、を有する。クリーニングブレード３１は、弾性材料であるウレタンゴム（ポリウレタン）から構成される弾性ブレードであり、メッキ鋼板を材料とする板金で形成された支持部材３４に接着された状態で支持されている。
【００３２】
クリーニングブレード３１は、中間転写ベルト１３の移動方向（以下、ベルト搬送方向と称する）と交差する中間転写ベルト１３の幅方向（クリーニングブレード３１の長手方向）に関して長い板状部材である。また、クリーニングブレード３１は、短手方向に関して、自由端側の端部３１ａを中間転写ベルト１３に対して当接されており、固定端側の端部３１ｂを支持部材３４に対して接着された状態で固定されている。このクリーニングブレード３１の長手方向の長さは２３０ｍｍであり、厚さは２ｍｍであり、クリーニングブレード３１の硬度はＪＩＳ  Ｋ  ６２５３規格で７７度である。
【００３３】
クリーニング作用部３３は、中間転写ベルト１３の表面に対して揺動可能に構成されている。すなわち、支持部材３４は、クリーニング容器３２に固定された揺動軸３５を介して、中間転写ベルト１３の表面に対して揺動可能に支持されている。クリーニング容器３２内に設けられた付勢手段として加圧バネ３６によって支持部材３４が加圧されることで、揺動軸３５を中心としてクリーニング作用部３３が可動し、クリーニングブレード３１が中間転写ベルト１３に付勢（押圧）される。
【００３４】
クリーニングブレード３１に対向して、中間転写ベルト１３の内周側には、対向ローラ１５が配置されている。クリーニングブレード３１は、対向ローラ１５に対向する位置で、ベルト搬送方向に対してカウンター方向で中間転写ベルト１３の表面に当接されている。すなわち、クリーニングブレード３１は、その短手方向における自由端側の端部３１ａがベルト搬送方向に関する上流側を向くようにして、中間転写ベルト１３の表面に当接されている。これにより、図２（ｂ）に示すように、クリーニングブレード３１と中間転写ベルト１３との間にブレードニップ部３７が形成されている。クリーニングブレード３１は、ブレードニップ部３７において、移動する中間転写ベルト１３の表面から転写残トナーを掻き取り、クリーニング容器３２に回収する。
【００３５】
本実施例では、クリーニングブレード３１の取り付け位置は、次のように設定されている。図２（ａ）に示すように、設定角θが２２°、侵入量δが１．３ｍｍ、当接圧が０．６Ｎ／ｃｍである。ここで、設定角θは、中間転写ベルト１３とクリーニングブレード３１（より詳細にはその自由端側の端面）との交点における対向ローラ１５の接線と、クリーニングブレード３１（より詳細にはその厚さ方向に略直交する一方の表面）とがなす角度である。また、侵入量δは、クリーニングブレード３１が対向ローラ１５に対して重なる厚さ方向の長さである。また、当接圧は、ブレードニップ部３７におけるクリーニングブレード３１からの押圧力（長手方向における線圧）で定義され、フィルム式加圧力測定システム（商品名：ＰＩＮＣＨ，ニッタ社製）を用いて測定される。このように設定することで、高温高湿環境下でのクリーニングブレード３１の捲れやスリップ音を抑制でき、良好なクリーニング性能を得ることができる。また、このように設定することで、低温低湿環境下でのクリーニング不良を抑制して、良好なクリーニング性能を得ることができる。
【００３６】
また、一般にウレタンゴムと合成樹脂とは摺動による摩擦抵抗が大きく、クリーニングブレード３１の初期の捲れが起こりやすい。そこで、予めクリーニングブレード３１の自由端側の端部３１ａに、フッ化黒鉛などの初期潤滑剤を塗布することができる。
【００３７】
なお、中間転写ベルト１３の材料などに応じて適宜選定されるものであるが、クリーニングブレード３１のゴム硬度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３規格で７０度以上、且つ８０度以下の範囲が好ましい。ゴム硬度が上記範囲よりも低いと、使用による摩耗量が増加して、耐久性が低下することがあり、上記範囲よりも高いと弾性力が減少して、中間転写ベルト１３との摩擦により欠けなどが発生することがある。また、中間転写ベルト１３の材料などに応じて適宜選定されるものであるが、クリーニングブレード３１の当接圧は、０．４Ｎ／ｃｍ以上、０．８Ｎ／ｃｍ以下の範囲が好ましい。当接圧が上記範囲よりも小さいと、良好なクリーニング性能が得られないことがあり、上記範囲よりも大きいと中間転写ベルト１３を回転駆動するための負荷が大きくなりすぎることがある。
【００３８】
［中間転写ベルト］
次に、本実施例における中間転写ベルト１３の構成について説明する。図３（ａ）は、ベルト搬送方向に略直交する方向に切った（ベルト搬送方向に沿って見た）中間転写ベルト１３の模式的な拡大部分断面図であり、図３（ｂ）は、同様の断面において後述する中間転写ベルト１３の表層４０をより詳しく示したものである。
【００３９】
中間転写ベルト１３は、基層４１と表層４０との２層からなる無端状のベルト部材（或いはフィルム状部材）であり、中間転写ベルト１３の周長は７９０ｍｍである。ここで、基層とは、中間転写ベルト１３の厚さ方向に関して、中間転写ベルト１３を構成する層のうち、最も厚い層であると定義する。本実施例では基層４１は、ポリエチレンナフタレート樹脂に電気抵抗の調整剤としてイオン導電剤である第４級アンモニウム塩を分散した、厚さ７０μｍの層である。また、表層４０は、中間転写ベルト１３の外周面側に形成され、基材４２としてのアクリル樹脂に、電気抵抗調整剤４３としてアンチモンドープの酸化亜鉛を分散し、固体潤滑剤４４としてのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粒子を添加した層である。本実施例においては、表層４０の厚さは３μｍに設定した。
【００４０】
本実施例における中間転写ベルト１３の体積抵抗率は、Ｈｉｒｅｓｔａ・ＵＰ  ＭＣＰ−ＨＴ４５０（三菱化学社製）を用いて、温度２３℃、相対湿度５０％の測定環境下で、１×１０１０Ω・ｃｍである。なお、中間転写ベルト１３の体積抵抗率は、１０９〜１０１２Ω・ｃｍの範囲であることが、良好な画像形成を行う上で好ましい。
【００４１】
また、基層４１及び表層４０の材料は上記のものに限るものではなく、他の材料であっても良い。例えば、基層４１としてはポリエチレンナフタレート樹脂以外でもポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン−１、ポリスチレン、ポリアミド、ポリサルフォン、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルニトリル、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、サーモトロピック液晶ポリマー、ポリアミド酸などの熱可塑性樹脂が挙げられる。これらは混合して２種以上使用することもできる。
【００４２】
表層４０に関してもアクリル樹脂以外にも有機材料としては、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、フッ素系硬化性樹脂（含フッ素硬化性樹脂）などの硬化性樹脂が挙げられる。無機材料としては、アルコキシシラン・アルコキシジルコニウム系材料、ケイ酸塩系材料などが挙げられる。有機・無機ハイブリッド材料としては、無機微粒子分散有機高分子系材料、無機微粒子分散オルガノアルコキシシラン系材料、アクリルシリコン系材料、オルガノアルコキシシラン系材料などが挙げられる。
【００４３】
中間転写ベルト１３の表層４０の耐摩耗性、耐クラック性などの強度の観点から、硬化性材料の中でも樹脂材料（硬化性樹脂）が好ましく、硬化性樹脂の中でも、不飽和二重結合含有アクリル共重合体を硬化させて得られるアクリル樹脂が好ましい。本実施例においては、中間転写ベルト１３の表層４０は、基層４１の表面に、紫外線硬化性モノマー及び／又はオリゴマー成分を含有してなる液を塗布し、これに紫外線等のエネルギー線を照射して硬化させることで得た。
【００４４】
電子導電性材料としては、例えば、カーボンブラック、ＰＡＮ系炭素繊維及び膨張化黒鉛粉砕品などの粒子状、繊維状又はフレーク状のカーボン系導電性フィラーが挙げられる。また、例えば、銀、ニッケル、銅、亜鉛、アルミニウム、ステンレス及び鉄などの粒子状、繊維状又はフレーク状の金属系導電性フィラーが挙げられる。また、例えば、アンチモン酸亜鉛、アンチモンドープの酸化スズ、アンチモンドープの酸化亜鉛、スズドープの酸化インジウム及びアルミニウムドープの酸化亜鉛などの粒子状の金属酸化物系導電性フィラーが挙げられる。イオン導電性材料としては、例えば、イオン液体、導電性オリゴマー及び第４級アンモニウム塩などが挙げられる。これらの導電材料の中から１種又はそれ以上が適宜選択され、電子導電性材料とイオン導電性材料を混合して用いてもよい。
【００４５】
また、図３（ａ）〜（ｂ）に示すように、本実施例においては、表層４０には、クリーニングブレード３１の摩耗を抑制するために、表面加工処理が施されており、ベルト搬送方向に沿って溝（溝形状、溝部）４５が形成されている。
【００４６】
表面材料に固体潤滑剤を添加した中間転写ベルトにクリーニングブレードなどの当接部材を当接させて転写残トナーのクリーニングを行う構成においては、表面の固体潤滑剤がクリーニングブレードに削り取られてブレードニップ部に堆積する傾向がある。本実施例のように表層４０に溝形状を形成した中間転写ベルト１３では、中間転写ベルト１３の表面積が増えることから、固体潤滑剤４４（本実施例ではＰＴＦＥ）の露出面積が増えるため、特にその傾向が顕著である。固体潤滑剤４４が過度にブレードニップ部３７に堆積すると、堆積していた固体潤滑剤４４の一部がブレードニップ部３７から剥がれてブレードニップ部３７においてトンネル状の空隙ができるおそれがある。その結果、トンネル状の空隙から容易にトナーが通過してしまうことでクリーニング不良が発生するおそれがある。
【００４７】
そこで本発明は、中間転写ベルト１３の表層４０に固体潤滑剤４４を添加する構成において、ブレードニップ部３７に堆積する固体潤滑剤４４の高さがトナーの平均粒径未満となるように、表層４０に溝形状を付与することを特徴とする。なお、固体潤滑剤４４の高さとは、中間転写ベルト１３の厚さ方向に関して、ブレードニップ部３７における、表層４０の溝が形成されていない面から表層４０と対向するクリーニングブレード３１の表面までの距離を指す。詳細は後に説明する。
【００４８】
トナーの平均粒径の測定は、コールターマルチサイザーＩＩ（コールター社製）を用いて行った。データの解析は、コールターマルチサイザーＩＩに個数分布、体積分布を出力するインターフェース（日科機製）及びパーソナルコンピュータを接続して行った。測定に用いる電解液としては、１級塩化ナトリウムを用いて調製した１％ＮａＣｌ水溶液を用いた。このような電解液として、例えば、ＩＳＯＴＯＮ  Ｒ−ＩＩ（コールターサイエンティフィックジャパン社製）が使用できる。測定法は、次のとおりである。上記電解液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加えた。試料を添加した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、上述のコールターマルチサイザーによりアパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、粒径が２μｍ以上のトナーの体積、個数を測定して体積分布と個数分布を算出した。これらの値を用いて、重量基準の重量平均粒径を求め、この値をトナーの平均粒径とした。本実施例では、トナーの平均粒径Ｄは６μｍであった。
【００４９】
図３（ｂ）に示すように、長手軸線方向と略直交する方向（中間転写ベルト１３の幅方向）における溝４５の開口部の幅Ｗ（以下、単に幅Ｗと称する）は１μｍである。また、中間転写ベルト１３の厚さ方向における、表層４０の溝が形成されていない面（開口部）から溝４５の底部までの深さｄ（以下、単に深さｄと称する）は２μｍである。さらに、ベルト搬送方向に略直交する方向における溝４５の間隔Ｋ（以下、単にピッチＫと称する）は２０μｍである。
【００５０】
溝４５の幅Ｗは、クリーニング性能の観点からトナーの平均粒径の半分程度までの幅が好ましい。溝４５の幅Ｗが広すぎると、トナーが溝４５に嵌まってしまった場合にブレードニップ部３７をすり抜けてしまうことでクリーニング不良が発生するおそれがある。また、溝４５の幅Ｗが狭すぎると、クリーニングブレード３１と中間転写ベルト１３との間の接触面積が大きくなり過ぎることでブレードニップ部３７における摩擦が大きくなり、クリーニングブレード３１の先端の摩耗を促進してしまうおそれがある。したがって、本実施例の構成においては、溝４５の幅Ｗは０．５μｍ以上３μｍ以下に設定するのが好ましい。
【００５１】
本実施例においては、表層４０の厚さが３μｍであるため、溝４５は基層４１までは至らず、表層４０のみに存在している。また、溝４５は、中間転写ベルト１３の周方向（回転方向）に沿って中間転写ベルト１３の一周全域にわたって、連続的に形成されている。なお、本実施例では、表面に凸形状を形成した金型を、表層４０に押し付けることによって、中間転写ベルト１３の表面に溝形状を付与した。
【００５２】
ここで、表層４０の厚さは、溝４５を形成することが可能な厚さ、即ち、溝４５の深さｄ以上である必要がある。表層４０の厚さが溝４５の深さｄよりも小さい場合、溝４５が基層４１に到達し、基層４１に添加された物質が表層４０の表面に析出してしまうことでクリーニング不良などが発生するおそれがある。一方で、表層４０の厚さが厚すぎると、アクリル樹脂から構成される表層４０が割れてしまうことでクリーニング不良が発生するおそれがある。したがって、本実施例の構成においては、表層４０の厚さは、１μｍ以上５μｍ以下の間で設定することが好ましく、長期使用での表層４０の割れを考慮すると１μｍ以上３μｍ以下の間で設定することがより好ましい。
【００５３】
［クリーニング性の評価］
図４（ａ）は、本実施例の中間転写ベルト１３の溝形状の断面プロファイルである。図４（ｂ）は、断面プロファイルから求められた、本実施例の中間転写ベルト１３に形成した溝４５の近似断面形状である。
【００５４】
溝形状の断面プロファイルの測定にはＬ−ｔｒａｃｅ＆ＮａｎｏＮａｖｉＩＩ（ＳＩＩナノテクノロジー社製）を用いた。カンチレバーにはハイアスペクト探針ＳＩ−４０Ｈを用いた。測定はＤＦＭモードで、測定範囲が５０μｍ四方の形状像を測定した。測定した断面プロファイルＣから近似形状を算出した。本実施例では、近似断面形状は、溝４５が形成されていない平坦部を直線Ｊ１で近似し、溝部は溝の両側の側壁を直線Ｊ２、Ｊ３で近似した。側壁の直線Ｊ２、Ｊ３は溝４５の最深部である点Ｐ１を交点とした。側壁の直線Ｊ２、Ｊ３と平坦部の直線Ｊ１との交点を点Ｐ２、Ｐ３とした。図４（ｂ）に示すように、直線Ｊ１、直線Ｊ２、直線Ｊ３の各線分の距離をそれぞれｊ１、ｊ２、ｊ３とした。さらに、中間転写ベルト１３上の任意の５点で、中間転写ベルト１３の断面プロファイルを測定し平均近似形状を算出し、溝形状として定義した。なお、本実施例においては、溝４５の間隔Ｋが２０μｍであるため、測定範囲を５０μｍ四方と設定した。しかし、この測定範囲は、溝４５の間隔Ｋの値に応じて、前述の直線及び交点が求められるように適宜設定してよい。
【００５５】
以下、本実施例と本実施例の変形例、比較例を用いて上述の効果について詳しく説明する。変形例として変形例１〜変形例６、比較例として比較例１〜比較例５を用いた。各変形例、及び比較例は、中間転写ベルトの表層に形成した溝形状のピッチＫ、固体潤滑剤であるＰＴＦＥ粒子の入れ目（添加量）が異なる点を除いてその他の構成は実質同一である。後掲表１に各変形例及び比較例のピッチＫとＰＴＦＥ粒子の入れ目を示す。
【００５６】
クリーニング性の評価としては、Ａ４サイズ、坪量８０ｇ／ｍ２の用紙（Ｒｅｄ  Ｌａｂｅｌ／Ｏｃｅ社製）を用いて、２枚間欠モードで各色１％の文字画像を形成する耐久評価において、５千枚ごとにクリーニング不良発生を確認するための画像を形成した。なお、評価は、温度２３℃、湿度５０％の環境下、プロセススピードが２００ｍｍ／ｓｅｃ（スループット：１分間に４０枚）、普通紙印刷用の画像形成モードの条件で行った。
【００５７】
前述の耐久評価での５千枚ごとに行うクリーニング不良発生の確認は、以下の方法を用いた。まず、二次転写電源２６からの出力をオフ（０Ｖ）にした状態でレッドベタ画像（イエロー１００％、マゼンタ１００％のベタ画像）を形成した後に、二次転写電源２６からの出力を適正値に設定して、画像を形成しない３枚の転写材Ｐを連続通紙する。即ち、二次転写部Ｎ２で転写材Ｐへほとんど転写されずに残ったレッドベタ画像のトナーがクリーニングブレード３１によって除去できているかを確認することによって、クリーニング不良の発生の有無を確認する。
【００５８】
レッドベタ画像のトナーが中間転写ベルト１３から除去できていれば、連続通紙する３枚の転写材Ｐは実質的に全くの白紙状態で出力される。一方で、レッドベタ画像のトナーが除去できなければ、クリーニングブレード３１をすり抜けたトナーが再び二次転写部Ｎ２に到達することで、連続通紙する３枚の転写材Ｐにトナーが転写されてクリーニング不良画像として出力される。以上のようなクリーニング不良の発生の確認を５千枚の転写材Ｐの通紙毎に行い、１０万枚の転写材Ｐを通紙した後に、クリーニング不良画像が出力されていなければ「○」、クリーニング不良画像が出力されていれば「×」として評価した。
【００５９】
また、１０万枚の転写材Ｐの通紙を終えるまでに至らずにクリーニング不良が発生した構成に関しては、クリーニング不良が発生した時点でクリーニングブレード３１の当接ニップに堆積している固体潤滑剤４４の高さを測定した。１０万枚の転写材Ｐを終えてもクリーニング不良が発生しなかった構成に関しては、１０万枚の転写材Ｐの通紙を終えた時点での固体潤滑剤４４の高さを測定した。
【００６０】
図５（ａ）はクリーニングブレード３１の固体潤滑剤４４の高さの測定位置を説明する図である。固体潤滑剤４４の高さ測定は、クリーニングブレード３１の中間転写ベルト１３への当接状態を解除し、クリーニングブレード３１単体を顕微鏡で観察することで行った。測定位置は図５（ａ）の点線で示す領域である。図５（ｂ）は、クリーニングブレード３１に堆積した固体潤滑剤４４の模式図である。なお、測定に用いた顕微鏡は、コンフォーカル顕微鏡（ＯＰＴＥＬＩＣＳ、レーザーテック社製）である。観察領域は１００μｍ四方、測定波長は５４６ｎｍ、クリーニングブレード３１の当接位置の垂線方向のスキャン頻度を０．１μｍとして測定した。以下の評価で用いる固体潤滑剤４４の高さＨの値は、クリーニングブレード３１の長手方向における最大値である。
【００６１】
固体潤滑剤４４の高さＨは、図５（ａ）に示すように、クリーニングブレード３１の中間転写ベルト１３に対する当接面３１ｃから、中間転写ベルト１３の外周面（表面）までの距離である。本実施例の評価方法においては、固体潤滑剤４４の高さＨは、図５（ｂ）に示すように、クリーニングブレード３１の当接面３１ｃから、中間転写ベルト１３に向かう方向に堆積した固体潤滑剤４４の厚さである。
【００６２】
また、本実施例の評価においては、１０万枚の転写材Ｐを通紙し終えるまで至らずにクリーニング不良が発生した構成に関しては、クリーニング不良が発生した時点でクリーニングブレード３１の端部３１ａ（先端部）の摩耗量を測定した。１０万枚の転写材Ｐを終えてもクリーニング不良が発生しなかった構成に関しては、１０万枚の転写材Ｐの通紙を終えた時点でのクリーニングブレード３１の端部３１ａの摩耗量を測定した。
【００６３】
摩耗量の測定は、クリーニングブレード３１の中間転写ベルト１３への当接状態を解除し、クリーニングブレード３１単体を顕微鏡で観察することで行った。測定に用いた顕微鏡は、コンフォーカル顕微鏡（ＯＰＴＥＬＩＣＳ、レーザーテック社製）である。観察領域は１０μｍ四方、測定波長は５４６ｎｍ、クリーニングブレード３１の当接位置の垂線方向のスキャン頻度を０．１μｍとして測定した。このような測定によって、摩耗量がトナーの平均粒径を超えた場合を「×」、超えていない場合を「○」としてブレードの摩耗の評価を行った。以上の評価の結果を表１に示す。
【００６４】
【表１】
2019194669.tif 000003
【００６５】
表１に示すように、実施例１の構成では、１０万枚の転写材Ｐを通紙した耐久評価後においてクリーニング不良画像は発生しておらず、クリーニングブレード３１の摩耗状態も良好であった。変形例１、変形例２、変形例３、変形例４、変形例５、変形例６においても実施例１と同様に、耐久評価後においてクリーニング不良画像の発生はなく、クリーニングブレード３１の摩耗に関しても、トナーの平均粒径である６μｍ以上の摩耗は見られなかった。さらに、実施例１、変形例１〜変形例６において、耐久評価後の固体潤滑剤４４の高さＨは、トナーの平均粒径である６μｍ未満であった。
【００６６】
比較例１、比較例３、比較例４の構成では、１０万枚の転写材Ｐを通紙し終えるまで至らずにクリーニング不良画像が発生した。しかしながら、クリーニング不良画像が発生した時点での、クリーニングブレードの先端位置の摩耗量はトナーの平均粒径である６μｍ以下であり、摩耗状態は良好であった。
【００６７】
比較例２、及び比較例５の構成では、１０万枚の転写材Ｐを通紙し終えるまで至らずにクリーニング不良画像が発生した。また、クリーニング不良画像が発生した時点での、クリーニングブレードの先端位置の摩耗量はトナーの平均粒径である６μｍ以上であった。これは、クリーニングブレードと中間転写ベルトとの間における摩擦力が大きいことに起因しているものと考えられる。
【００６８】
表２は、表１の結果をもとに作成したものであり、固体潤滑剤４４の高さＨとクリーニング性の関係を示している。
【００６９】
【表２】
2019194669.tif 000004
【００７０】
表１、表２に示すように、固体潤滑剤４４の高さＨがトナーの平均粒径である６μｍ以上の構成においては、クリーニングブレード３１の長手方向に関して固体潤滑剤４４が欠落する部分が発生することによるスジ状のクリーニング不良が継続的に発生した。一方で、固体潤滑剤４４の高さＨがトナーの平均粒径である６μｍ未満であった構成においては、許容できないレベルのクリーニング不良は発生しなかった。
【００７１】
固体潤滑剤４４の高さＨが６μｍ未満の場合には、クリーニングブレード３１の長手方向に関して、堆積した固体潤滑剤４４が欠落する部分が発生したとしても、大部分のトナーはクリーニングブレード３１によって回収される。この時、トナーの粒度分布の小粒径側の一部のトナーは欠損位置をすりぬける可能性があるものの、クリーニングブレード３１によって回収されたトナーが欠落した位置を塞ぐことにより、許容できないレベルのクリーニング不良は発生しなかった。
【００７２】
図６は、上でクリーニング性能の評価を行った各構成における、中間転写ベルト１３の表面に露出している固体潤滑剤４４（ＰＴＦＥ粒子）の面積ＳＰと、固体潤滑剤４４の高さＨの関係を説明するグラフである。中間転写ベルト１３の表面に露出している固体潤滑剤４４の面積ＳＰは、下記の式１で算出することが可能である。なお、式１において、断面長さＪ（Ｊ＝Ｊ１＋Ｊ２＋Ｊ３）は、図４で算出した溝一つ当たりの断面長さであり、（１／Ｋ）は、中間転写ベルト１３の幅方向に関する単位長さ当たりの溝本数である。また、下記式１では、溝４５が形成された領域に対応する中間転写ベルト１３の周長Ｌ、固体潤滑剤４４であるＰＴＦＥ粒子の入れ目Ｑ（重量部）、ＰＴＦＥの密度ρＰ、表層４０を構成するアクリル樹脂の密度ρＡを用いて面積ＳＰを求めた。
ＳＰ＝Ｊ×（１／Ｋ）×Ｌ×（Ｑ／ρＰ）／（（Ｑ／ρＰ）＋（１００／ρＡ））…（式１）
上式から算出される本実施例の単位長さ（ここでは、長手１ｍｍ）当たりの面積Ｓｐは、約１３０ｍｍ２であった。なお、このとき、断面長さＪ、溝ピッチＫ、周長Ｌに関して、単位を全てｍｍに統一して計算を行った。
【００７３】
図６において、グラフ中の横軸は固体潤滑剤４４の面積ＳＰｍｍ２であり、縦軸は、クリーニングブレード３１に付着した固体潤滑剤４４の高さＨ（μｍ）を、トナーの平均粒径Ｄ（μｍ）で除した値である。図６のグラフは、Ｈ／Ｄ≧１となる領域では、クリーニングブレード３１に堆積した固体潤滑剤４４の高さＨがトナーの平均粒径Ｄ以上となることを表している。また、図６中の点線で示される線分Ａは、１０万枚通紙までクリーニング不良画像が発生せず、クリーニング性が「○」だったプロットの近似線である。
【００７４】
図６に示すように、Ｈ／Ｄ≧１となる領域ではクリーニング不良が発生し、Ｈ／Ｄ＜１の領域ではクリーニング不良は発生しなかった。ここで、線分ＡとＨ／Ｄ＝１の交点に対応する、面積ＳＰの値は大凡２４０ｍｍ２となっている。即ち、面積ＳＰが２４０ｍｍ２未満であれば、クリーニングブレード３１に堆積した固体潤滑剤４４が欠落することによるクリーニング不良の発生を抑制することができる。したがって、以下に示される式２を満たすことによって、クリーニングブレード３１の先端に固体潤滑剤４４が堆積することによるクリーニング不良の発生を抑制することが可能である。
Ｊ×（１／Ｋ）×Ｌ×（Ｑ／ρＰ）／（（Ｑ／ρＰ）＋（１００／ρＡ））＜２４０…（式２）
本実施例で面積ＳＰが２４０ｍｍ２未満となる具体的な構成としては、例えば、溝ピッチＫが３μｍの場合では固体潤滑剤４４であるＰＴＦＥ粒子の入れ目（含有量）が３０重量部以下の構成が挙げられる。また、例えば、溝ピッチＫが１０μｍの場合ではＰＴＦＥ粒子の入れ目が５４重量部以下、溝ピッチＫが２０μｍの場合ではＰＴＦＥ粒子の入れ目が６３重量部以下の構成において、上記式２が満たされる。
【００７５】
以上で説明したように、本実施例の構成によると、フッ素含有粒子などの固体潤滑剤４４を含有する表層４０に、クリーニングブレード３１の先端に堆積する固体潤滑剤４４の高さＨがトナーの平均粒径Ｄ未満となるような溝を形成している。これにより、クリーニングブレード３１の先端に堆積した固体潤滑剤４４が欠落してトナーがクリーニングブレード３１と中間転写ベルト１３との当接部をすり抜けることによるクリーニング不良の発生を抑制することができる。
【００７６】
（実施例２）
実施例１においては、図３〜図４に示されるような溝４５を設けた中間転写ベルト１３の構成について説明した。これに対し、実施例２では、図７（ａ）〜（ｂ）に示すように、実施例１とは異なる形状の溝１４５を設けた中間転写ベルト１１３の構成について説明する。なお、本実施例の構成は、中間転写ベルト１１３の表層１４０に形成する溝１４５の形状が異なる点を除いて、実施例１と実質的に同一である。したがって、実施例１と共通する部分に関しては同一符号を付し、説明を省略する。
【００７７】
図７（ａ）は、ベルト搬送方向に略直交する方向に切った（ベルト搬送方向に沿って見た）中間転写ベルト１１３の模式的な拡大部分断面図であり、図７（ｂ）は、同様の断面において後述する中間転写ベルト１１３の表層１４０をより詳しく示したものである。本実施例では、中間転写ベルト１１３に溝形状を付与する金型の形状を変更した。溝１４５の幅Ｗは３μｍ、溝の底辺の幅Ｖは２μｍ、深さｄは２μｍである。また、溝１４５のピッチＫは２０μｍである。
【００７８】
図８（ａ）は、本実施例の中間転写ベルト１１３の溝形状の断面プロファイルＥである。図８（ｂ）は、断面プロファイルＥから求められた、本実施例の中間転写ベルト１１３に形成した溝１４５の近似断面形状である。溝１４５の断面プロファイルの測定条件及び測定方法は実施例１と同じである。本実施例では、図８（ｂ）に示すように、溝１４５が形成されていない平坦部を直線Ｊ４で近似し、溝１４５の両側の側壁を直線Ｊ５、Ｊ６で近似し、溝１４５の底部を直線Ｊ７で近似して近似断面形状を得た。底部の直線Ｊ７は直線Ｊ４と平行とし、直線Ｊ４と直線Ｊ５の交点を点Ｐ４、直線Ｊ４と直線Ｊ６の交点を点Ｐ５、直線Ｊ７と直線Ｊ５の交点を点Ｐ６、直線Ｊ７と直線Ｊ６との交点を点Ｐ７とした。また、本実施例においても実施例１と同様に、中間転写ベルト１１３上の任意の５点で、中間転写ベルト１１３の断面プロファイルＥを測定し、平均近似形状を算出して溝形状として定義した。さらに、直線Ｊ４、直線Ｊ５、直線Ｊ６、直線Ｊ７の各線分の距離をそれぞれｊ４、ｊ５、ｊ６、ｊ７とした。
【００７９】
本実施例の中間転写ベルト１１３の表面に露出している固体潤滑剤１４４（ＰＴＦＥ粒子）の面積ＳＰは、上記で算出した溝１４５一つ当たりの断面長さをＪ＝Ｊ４＋Ｊ５＋Ｊ６＋Ｊ７として、実施例１と同様に式１で算出される。ここで、下記式２から算出される本実施例の長手１ｍｍ当たりの面積ＳＰは実施例１と同じで、約１３０ｍｍ２であった。
【００８０】
以下、本実施例と、本実施例の変形例７、比較例６を用いて効果について詳しく説明する。変形例７、及び比較例６は、中間転写ベルト１１３の表層１４０に形成した溝１４５のピッチＫ、固体潤滑剤１４４であるＰＴＦＥ粒子の入れ目（添加量）が異なる点を除いてその他の構成は実質同一である。下記表３において、クリーニング性およびクリーニングブレード３１のブレードの摩耗の評価は、実施例１と同じ方法で行ったため説明を省略する。
【００８１】
【表３】
2019194669.tif 000005
【００８２】
表３に示すように、実施例２、及び変形例７の構成では、１０万枚の転写材Ｐを通紙した耐久評価後においてクリーニング不良画像は発生しておらず、クリーニングブレード３１の摩耗状態も良好であった。また、両構成とも、耐久評価後の固体潤滑剤１４４の高さＨは、トナーの平均粒径である６μｍ未満であった。一方で、比較例６の構成では、１０万枚の転写材Ｐを通紙し終えるまで至らずにクリーニング不良画像が発生した。しかしながら、クリーニング不良画像が発生した時点での、クリーニングブレードの先端位置の摩耗量はトナーの平均粒径である６μｍ以下であり、摩耗状態は良好であった。
【００８３】
図９は、上でクリーニング性能の評価を行った各構成における、中間転写ベルト１１３の表面に露出している固体潤滑剤１４４（ＰＴＦＥ粒子）の面積ＳＰ（ｍｍ２）と、固体潤滑剤１４４の高さＨの関係を説明するグラフである。なお、参考として、実施例１における各構成のデータも図９のグラフに記している。図９に示すように、本実施例における評価結果も実施例１での評価結果群と一致しており、溝１４５の形状が異なっていてもＨ／Ｄと面積ＳＰ（ｍｍ２）の関係性は同じであった。即ち、本実施例においても実施例１と同様に、面積ＳＰが２４０ｍｍ２未満であれば、クリーニングブレード３１に堆積した固体潤滑剤１４４が欠落することによるクリーニング不良の発生を抑制することができる。
【００８４】
なお、実施例１、実施例２では、楔型、台形型に近似できる形状の溝を有する中間転写ベルトを例に説明したが、溝形状はこれに限らず、例えば、半円形の断面形状をもった溝形状などであっても良い。
【００８５】
また、実施例１、実施例２では、式１で示すように、中間転写ベルトの移動方向に関して、中間転写ベルトの一周全域にわたって連続的に溝を形成した構成について説明した。しかし、これに限らず、面積ＳＰが２４０ｍｍ２未満の条件を満たすようであれば、溝は連続的に形成されずに途中で途切れていても良い。この場合、溝が形成されていない領域の長さを、式１の中間転写ベルトの周長Ｌの値から除くことで、固体潤滑剤の面積ＳＰを算出することが可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１  感光体ドラム
１３  中間転写ベルト
３０  ベルトクリーニング手段
３１  クリーニングブレード
４０  表層
４４  固体潤滑剤
４５  溝
Ｎ２  二次転写部
【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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