(57)【要約】【課題】中間転写ユニットのニップ部において、保持ローラーに振動付与部材を設けた場合に、中間転写ユニットの安定性を確保しつつ、トナーの飛び散りを抑制して、転写性の向上を可能とする中間転写ユニットおよび画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】この中間転写ユニット２０は、トナー像を担持するトナー像担持体２１と、トナー像担持体２１を保持する保持ローラー２４と、トナー像担持体２１を介して保持ローラー２４とニップ部Ｎを形成する転写ローラー３３と、保持ローラー２４の表面に接触して配置され、保持ローラー２４に振動を付与する振動付与部材４４とを備える。【選択図】図１
2019124889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持するトナー像担持体、
前記トナー像担持体を保持する保持ローラーと、
前記トナー像担持体を介して前記保持ローラーとニップ部を形成する転写ローラーと、
前記保持ローラーの表面に接触して配置され、前記保持ローラーに振動を付与する振動付与部材と、
を備える、中間転写ユニット。
【請求項２】
前記振動付与部材の設置位置が、前記保持ローラーと前記転写ローラーとの前記ニップ部よりも、前記保持ローラーの回転方向の上流側に設置されている、請求項１に記載の中間転写ユニット。
【請求項３】
前記振動付与部材は、回転体である、請求項１または請求項２に記載の中間転写ユニット。
【請求項４】
前記トナー像担持体は、中間転写ベルトである、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の中間転写ユニット。
【請求項５】
前記中間転写ベルトは、弾性層を含む弾性ベルトであり、前記弾性層の厚みが１００〜３３０μｍである、請求項４に記載の中間転写ユニット。
【請求項６】
前記保持ローラーの表面は、ゴム部材である、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の中間転写ユニット。
【請求項７】
前記保持ローラーの内部にスポンジを含む、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の中間転写ユニット。
【請求項８】
前記ニップ部の転写圧が、９０〜４００ｋＰａである、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の中間転写ユニット。
【請求項９】
画像読取部と、画像処理部と、画像形成部と、用紙搬送部と、定着装置とを備える、画像形成装置であって、
前記画像形成部は、
画像形成ユニット、中間転写ユニット、および、二次転写ユニットを含み、
前記二次転写ユニットは、前記請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の二次転写ユニットである、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、中間転写ユニットおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロダクションプリント（ＰＰ）の市場におけるプリントオンデマンドの要求に対し、電子写真技術は有望な技術である。一方、この市場において電子写真技術を用いるためには、従来の印刷機と競合できるレベルの高速化、紙種汎用性が要求されている。これらの要求を満たす為、振動を利用した転写プロセス技術の開発が行なわれている。
【０００３】
特許文献１に開示される発明では、コロナ転写を用いている。コロナ転写の場合、オゾンが発生し、部材の劣化が促進される。部材が劣化すると振動状態が変化する。ゆえに、部材の交換メンテナンスが必要となり、ランニングコストがかかる。
【０００４】
特許文献２、３に開示される発明では、ベルトに振動付与部材を設置している。ベルトに直接振動部材を当てるため、ベルト搬送駆動が不安定になりやすく、信頼性が低下する。
【０００５】
特許文献４、５に開示される発明では、像担持体を保持するローラーを中空にする必要がある。そのために、高速印刷時の媒体搬送が不安定になりやすい。
【０００６】
特許文献６に開示される発明では、被転写体側から振動を付与している。この方式では、転写時の中抜けの軽減には効果的である。しかし、振動は被転写体を通じてトナー層に伝播するため、トナーとトナー像担持体間の付着力を下げる作用は弱く、高速印刷時には非効率である。
【０００７】
特許文献７に開示される発明では、被転写体の芯金に振動を付与している。高速化するとその作用効果が小さくなる。高速化したときに同等の作用効果を得ようとすると、より大きな振動が必要となる。したがって、発熱などの副作用が発生する。この方式では、振動が最も大きい部分は転写圧力の高いニップ中央になるため、振動の作用が非効率になる。
【０００８】
特許文献８に開示される発明では、対向ローラに強い振動を与えて、トナー担持体に振動を付与する方法が提案されている。しかし、この場合、対向ローラと振動付与部材が非接触で配置されており、対向ローラーに対して非常に大きな振動エネルギーを与える必要がある。また、振動付与部材用の電源にも大がかりな装置が必要であり、コストアップとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平５−５３４５３号公報
【特許文献２】特開２００６−１８４６９０号公報
【特許文献３】特開２０１０−４４３３１号公報
【特許文献４】特開平８−１９０２８２号公報
【特許文献５】米国特許出願公開第２００７／０１８３８２１号明細書
【特許文献６】特開平１０−１８６８９６号公報
【特許文献７】特開２００６−２０１２０１号公報
【特許文献８】特開２０１０−６１０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
プロダクションプリント（ＰＰ）の市場におけるプリントオンデマンドの要求を満たすために、上記したように、振動を利用した転写プロセス技術の開発が行なわれている。しかし、振動による発熱により装置の安定性が損なわれたり、トナーの飛び散りが発生したりして、ローラー転写方式では、製品に搭載できる技術の確立までには至っていない。
【００１１】
この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、中間転写ユニットのニップ部において、保持ローラーに振動付与部材を設けた場合に、中間転写ユニットの安定性を確保しつつ、トナーの飛び散りを抑制して、転写性の向上を可能とする中間転写ユニットおよび画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この中間転写ユニットにおいては、トナー像を担持するトナー像担持体と、上記トナー像担持体を保持する保持ローラーと、上記トナー像担持体を介して上記保持ローラーとニップ部を形成する転写ローラーと、上記保持ローラーの表面に接触して配置され、上記保持ローラーに振動を付与する振動付与部材と、を備える。
【００１３】
他の形態においては、上記振動付与部材の設置位置が、上記保持ローラーと上記転写ローラーとの上記ニップ部よりも上記保持ローラーの回転方向の上流側に設置されている。
【００１４】
他の形態においては、上記振動付与部材は、回転体である。
他の形態においては、上記トナー像担持体は、中間転写ベルトである。
【００１５】
他の形態においては、上記中間転写ベルトは、弾性層を含む弾性ベルトであり、上記弾性層の厚みが１００〜３３０μｍである。
【００１６】
他の形態においては、上記保持ローラーの表面は、ゴム部材である。
他の形態においては、上記保持ローラーの内部にスポンジを含む。
【００１７】
他の形態においては、上記ニップ部の転写圧が、９０〜４００ｋＰａである。
この画像形成装置においては、画像読取部と、画像処理部と、画像形成部と、用紙搬送部と、定着装置とを備える、画像形成装置であって、上記画像形成部は、画像形成ユニット、中間転写ユニット、および、二次転写ユニットを含み、上記二次転写ユニットは、上述のいずれかに記載の二次転写ユニットである。
【発明の効果】
【００１８】
この中間転写ユニットおよび画像形成装置によれば、中間転写ユニットのニップ部において、保持ローラーに振動付与部材を設けた場合に、中間転写ユニットの安定性を確保しつつ、トナーの飛び散りを抑制して、転写性の向上を可能とする中間転写ユニットおよび画像形成装置の提供を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態１の画像形成装置の概略図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の中間転写ユニットにおいて、対向ローラーに振動付与部材を当接したときの転写効率の測定結果を示す図である。
【図３】参考技術における、振動付与部材を用いて対向ローラーに振動を付与した場合の作用メカニズムを示す模式図である。
【図４】本実施の形態における、振動付与部材を用いて対向ローラーに振動を付与した場合の作用メカニズムを示す模式図である。
【図５】参考技術における、振動付与部材を用いて対向ローラーに振動を付与した場合の作用メカニズムを示す模式図である。
【図６】各実施例における評価結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図を参照しながら、各実施の形態における画像形成装置について説明する。以下に説明する各実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。図面においては、実際の寸法の比率に従って図示しておらず、構造の理解を容易にするために、構造が明確となるように比率を変更して図示している箇所がある。
【００２１】
以下に説明する画像形成装置は、スキャナー機能、複写機能、プリンタとしての機能、ファクシミリ機能、データ通信機能、およびサーバ機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）を含む。
【００２２】
（実施の形態１：画像形成装置１）
図１を参照して、実施の形態の画像形成装置１について説明する。図１は、画像形成装置１の内部構成を示す概略図である。この画像形成装置１は、コピージョブ、画像印刷ジョブ、スキャンジョブ、ファクスジョブ、ボックスジョブを実行することができる、いわゆる、複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）である。ボックスジョブとは、画像形成装置１が備えるボックス（フォルダー）に記憶されたデータを用いて実行されるジョブである。
【００２３】
（画像形成装置１の装置構成）
画像形成装置１は、画像読取部２と、画像処理部３と、画像形成部４と、用紙搬送部５と、定着装置６とを備えている。
【００２４】
画像読取部２は、自動原稿給紙装置２ａと、原稿画像走査装置２ｂ（スキャナー）とを有している。このうち、原稿画像走査装置２ｂには、コンタクトガラスと、各種のレンズ系と、ＣＣＤセンサー７とが設けられている。ＣＣＤセンサー７は、画像処理部３に接続されている。画像処理部３は、入力された画像に所定の画像処理を行なう。
【００２５】
画像形成部４は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナーによる画像を形成する画像形成ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）を有している。これらについては、収容されるトナー以外はいずれも同じ構成を有するので、以後、色を表す記号を省略する。画像形成部４は、さらに、中間転写ユニット２０および二次転写ユニット３０を有している。
【００２６】
画像形成ユニット１０は、露光装置１１と、現像装置１２と、感光体ドラム１３と、帯電装置１４と、ドラムクリーニング装置１５とを有している。感光体ドラム１３の表面は、光導電性を有しており、たとえば負帯電型の有機感光体である。感光体ドラム１３は、トナー像を担持する像担持体である。
【００２７】
帯電装置１４は、たとえばコロナ帯電器であるが、帯電ローラーや帯電ブラシ、帯電ブレードなどの接触帯電部材を感光体ドラム１３に接触させて帯電させる接触帯電装置であってもよい。露光装置１１は、たとえば半導体レーザーで構成される。
【００２８】
現像装置１２は、たとえば二成分現像方式の現像装置であるが、キャリアを含まない一成分現像方式の現像装置であってもよい。
【００２９】
中間転写ユニット２０は、中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１を感光体ドラム１３に圧接させる一次転写ローラー２２と、対向部材としての対向ローラー２４を含む複数の支持ローラー２３と、ベルトクリーニング装置２５とを有している。中間転写ベルト２１は、無端状の転写ベルトである。ここで、主として一次転写ローラー２２により、感光体ドラム１３に担持されたトナー像を中間転写ベルト２１に転写する一次転写部が構成されることになる。
【００３０】
中間転写ベルト２１は、複数の支持ローラー２３によりループ状に張架され、移動可能となっている。複数の支持ローラー２３のうちの少なくとも一つの駆動ローラーが回転することにより、中間転写ベルト２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。
【００３１】
転写部材として二次転写ユニット３０は、二次転写ローラー３３を含む。二次転写ローラー３３、対向ローラー２４、および、ニップ部Ｎにより、中間転写ベルト２１に担持されたトナー像を記録媒体に転写する二次転写部が構成されることになる。
【００３２】
定着装置６は、記録媒体としての用紙に転写されたトナー像を用紙上に定着させるためのものであり、用紙上のトナーを加熱および融解する定着ローラー６ａと、用紙を定着ローラー６ａに向けて押圧する加圧ローラー６ｂとを有している。
【００３３】
用紙搬送部５は、給紙部５ａと、排紙部５ｂと、搬送経路部５ｃとを有している。給紙部５ａを構成する給紙トレイユニット５ａ１〜５ａ３には、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙が予め設定された種類ごとに収容される。搬送経路部５ｃは、レジストローラー対５ｃ１などの複数の搬送ローラー対を有している。排紙部５ｂは、排紙ローラー５ｂ１によって構成されている。
【００３４】
搬送経路部５ｃにおける用紙の搬送速度は、制御部８によって決定される。搬送経路部５ｃは、上述した複数の搬送ローラー対に加えて、モーター、モータードライバ、ギア等を含んでいる。これら複数の搬送ローラー対、モーター、モータードライバ、ギア等は、制御部８からの電気信号を受けて各種モーターを回転させることで、記録媒体としての用紙を搬送する。
【００３５】
上述した各種モーターによって回転させられる部材には、たとえば現像装置１２に含まれる現像ローラーや、感光体ドラム１３、中間転写ベルト２１、二次転写ローラー３３、定着ローラー６ａ、上述した搬送ローラー対等があるが、これらの部材は、１個のモーターで一元的に駆動されてもよいし、複数のモーターで別々に駆動されてもよい。ただし、これら部材の外周面は、同じ線速度（この線速度は、一般にシステム速度と称される）で駆動されることが好ましい。なお、制御部８は、これら各種モーターの回転数やギアを切り替えることにより、システム速度を変更させることができる。
【００３６】
（画像形成の処理）
次に、画像形成装置１による画像形成の処理について説明する。原稿画像走査装置２ｂは、コンタクトガラス上の原稿を光学的に走査して読み取る。原稿からの反射光は、ＣＣＤセンサー７により読み取られ、入力画像データとなる。入力画像データは、画像処理部３において所定の画像処理が施され、露光装置１１に送られる。なお、入力画像データは、外部パソコンやモバイル機器などから画像形成装置１に送付されたものであってもよい。
【００３７】
感光体ドラム１３は、一定の周速度で回転する。帯電装置１４は、感光体ドラム１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置１１は、各色成分の入力画像データに対応するレーザー光を感光体ドラム１３に照射し、感光体ドラム１３の表面に静電潜像を形成する。現像装置１２は、感光体ドラム１３の表面にトナーを付着させ、感光体ドラム１３上の静電潜像を可視化させる。こうして感光体ドラム１３の表面に静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００３８】
感光体ドラム１３の表面のトナー像は、中間転写ユニット２０によって中間転写ベルト２１に転写される。転写後に感光体ドラム１３の表面に残存する転写残トナーは、感光体ドラム１３の表面に摺接するドラムクリーニングブレードを有するドラムクリーニング装置１５によって除去される。一次転写ローラー２２によって中間転写ベルト２１が感光体ドラム１３に圧接されることにより、中間転写ベルト２１に各色のトナー像が順次重なって転写される。
【００３９】
二次転写ローラー３３は、中間転写ベルト２１を介して、対向ローラー２４に圧接される。これにより、転写ニップ（ニップ部Ｎ）が形成される。用紙は、用紙搬送部５によって転写ニップへ搬送され、この転写ニップを通過する。用紙の傾きの補正および搬送のタイミングの調整は、レジストローラー対５ｃ１が配設されたレジストローラー部により行われる。
【００４０】
転写ニップに用紙が搬送されると、二次転写ローラー３３へ所定の電圧が印加される。この電圧の印加によって、中間転写ベルト２１に担持されているトナー像は用紙に転写される。中間転写ベルト２１の表面に残存する転写残トナーは、中間転写ベルト２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレードを有するベルトクリーニング装置２５によって除去される。ベルトクリーニング装置２５については、中間転写ベルト２１上の残留トナーを清掃するものであれば、ブラシによるクリーニング方式を採用したものであってもよい。また、転写率の高いトナーを使用する場合には、クリーニング装置を使用しない態様もありえる。トナー像が転写された用紙は、定着装置６に向けて搬送される。
【００４１】
定着装置６は、トナー像が転写されて搬送されてきた用紙を加熱および加圧する。こうしてトナー像は用紙に定着する。トナー像が定着された用紙は、排紙ローラー５ｂ１を備えた排紙部５ｂにより機外に排紙される。
【００４２】
トナーは、バインダー樹脂中に着色剤や、必要に応じて荷電制御剤や離型剤等を含有させ、外添剤を処理させたものであり、一般に使用されている公知のトナーを使用することができる。トナーの体積平均粒径は、好ましくは２［μｍ］以上１２［μｍ］以下の範囲の粒子であり、画質の点でより好ましくは、３［μｍ］以上９［μｍ］以下の範囲の粒子がよい。
【００４３】
トナーの外添剤は、シリカやチタニアといった金属酸化物の微粒子が使用され、大きさは３０［ｎｍ］といった小粒径のものから、１００［ｎｍ］といった比較的大きな粒径のものが使用される。粉体流動性や帯電制御等の目的で、平均１次粒径が４０［ｎｍ］以下の無機微粒子を用いてもよい。さらに、必要に応じて付着力低減のため、それより大径の無機あるいは有機微粒子を併用してもよい。無機微粒子としては、シリカやチタニアのほかに、アルミナ、メタチタン酸、酸化亜鉛、ジルコニア、マグネシア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウム、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム等が挙げられる。また、分散性や粉体流動性をあげるため、無機微粒子の表面を別途処理してもよい。
【００４４】
トナーの外添剤は、シリカやチタニアといった金属酸化物の微粒子が使用され、大きさは３０ｎｍといった小粒径のものから、１００ｎｍといった比較的大きな粒径のものが使用される。粉体流動性、帯電制御等の目的で、平均１次粒径が４０ｎｍ以下の無機微粒子を用いてもよい。更に必要に応じて、付着力低減の為、それより大径の無機あるいは有機微粒子を併用してもよい。無機微粒子としては、シリカやチタニアのほかに、アルミナ、メタチタン酸、酸化亜鉛、ジルコニア、マグネシア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウム、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム等が挙げられる。また、分散性や粉体流動性をあげるため、無機微粒子の表面を処理してもよい。
【００４５】
中間転写ベルトは、樹脂層のみで構成されていてもよいし、また、基層、弾性層に加えて、表層やその他の層を設け、本発明の効果を損なわない範囲でさらに多層化することもできる。
【００４６】
基層は有機高分子化合物層であり、これによってベルト全体の機械的強度の向上を達成できる。基層を構成する樹脂材料としては、例えば、ポリカーボネート、フッ素系樹脂、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体及びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂（シリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂及びポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂、変性ポリカーボネート、およびそれらの混合物等が挙げられる。
【００４７】
基層には抵抗値調整用に導電剤が添加されてもよい。基層における導電剤の含有量は基層材料１００重量部に対して０．１〜２０重量部であるが、必ずしもこの範囲に限定されない。
【００４８】
弾性層は、基層の外周面上に形成される、導電性と粘弾性を有する有機化合物層である。
【００４９】
弾性層を構成する弾性層材料としては、例えば、ブチルゴム、フッ素系ゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンスチレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、シンジオタクチック１、２−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム、熱可塑性エラストマー（例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリウレア、ポリエステル系、フッ素樹脂系）等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。弾性層を構成する好ましい弾性層材料はＮＢＲであるが、この材料に限定されるものではない。
【００５０】
弾性層には導電性を発現するために導電剤が含有されている。導電剤には、ベルトに導電性を付与するための公知の材料が用いられる。導電剤は一種でもそれ以上でもよい。導電剤の含有量は弾性層材料１００重量部に対して０．１〜３０重量部であるが、必ずしもこの範囲に限定されない。弾性層における導電剤の含有量は、総量で、中間転写ベルトの所望の体積抵抗率を実現する量である。中間転写ベルトの体積抵抗率は、例えば１×１０８〜１×１０１２Ω・ｃｍである。
【００５１】
導電剤としてはイオン導電剤および電子導電剤が含まれる。イオン導電剤としては、ヨウ化銀、ヨウ化銅、過塩素酸リチウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸リチウム、トリフロオロメタンスルホン酸リチウム、有機ホウ素錯体のリチウム塩、リチウムビスイミド（（ＣＦ３ＳＯ２）２ＮＬｉ）およびリチウムトリスメチド（（ＣＦ３ＳＯ２）３ＣＬｉ）が含まれる。電子導電剤の例には、銀や銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、ステンレス鋼などの金属、グラファイトやカーボンブラック、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブなどの炭素化合物が含まれる。
【００５２】
弾性層には、非繊維形状の樹脂や繊維形状の樹脂を含有させてもよい。非繊維形状の樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、反応性モノマー等の熱硬化性樹脂、あるいはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡ）、熱可塑性ウレタン等の熱可塑性樹脂等が挙げられる。非繊維形状の樹脂の弾性層材料に対する添加量は、弾性層材料１００の質量部に対して２０質量部以上６０質量部以下の範囲であるが、必ずしもこの範囲に限定されない。
【００５３】
繊維形状の樹脂としては、例えば、綿、麻、絹、レーヨン、アセテート、ナイロン、アクリル、ビニロン、ビニリデン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリプロピレン、アラミドなどの樹脂系繊維を挙げることができる。繊維形状の樹脂の添加量は、弾性層材料１００質量部に対して、１０質量部以上４０質量部以下の範囲であるが、必ずしもこの範囲に限定されない。
【００５４】
非繊維形状の樹脂や繊維形状の樹脂の他に、慣用の添加剤、例えば加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、共架橋剤、軟化剤、可塑剤等をゴム中に含有させてもよい。これら添加剤は、単独で又は２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００５５】
加硫剤としては、例えば硫黄、有機含硫黄化合物、有機過酸化物が使用可能である。
共架橋剤としては、有機過酸化物による共架橋剤としての、エチレングリコール・ジメタクリレート、トリメチロールプロパン・トリメタクリレート、多官能性メタクリレートモノマー、トリアリルイソシアヌレート、含金属モノマー等、従来から使用されているものが挙げられる。共架橋剤の弾性層材料に対する添加量は、通常、弾性層材料１００質量部に対して５質量部以下の範囲であるが、必ずしもこの範囲に限定されない。
【００５６】
また、弾性層の上に表層を設けてもよい。表層の材料に制限はないが、弾性中間転写ベルト表面へのトナーの付着力を小さくし、二次転写性を高めるものが好ましい。例えば、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種類以上を使用するとともに、表面エネルギーを小さくし潤滑性を高める材料、例えばフッ素樹脂、フッ素化合物、フッ化炭素、二酸化チタン、シリコンカーバイト等の粉体、粒子を１種類あるいは２種類以上分散させたものを使用することができる。これら粉体、粒子の粒径を異ならせたものを分散させ使用することもできる。フッ素系ゴム材料のように熱処理を行うことで表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てもよい。
【００５７】
基層および弾性層は、公知の方法によって作成することが可能である。
本実施の形態の中間転写ベルトにおける表層の十点平均表面粗さＲｚは、０．５μｍ以上９．０μｍ以下の範囲であることが好ましく、３．０μｍ以上６．０μｍ以下の範囲であることがより好ましい。十点平均表面粗さＲｚが０．５μｍ未満であると、接触部材と密着する懸念があり、十点平均表面粗さＲｚが９．０μｍよりも大きい場合には、凹凸部分にトナー及び紙粉等が溜まり易くなり、画像品質が低下する場合がある。なお、十点平均表面粗さＲｚとは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１（２００１年）に規定された表面粗さのことである。
【００５８】
（対向ローラー２４）
対向ローラー２４としては、芯金にゴム層を付与したもの、スポンジ層を付与したもの、およびスポンジ層の表面にゴム層を付与したものなど、一般的なローラーを用いることができる。対向ローラー２４の表面は低摩擦の部材でコートされていてもよい。低摩擦の材料としては、４フッ化エチレン樹脂やメラミン樹脂、ナイロン、ポリエチレン、ユリア樹脂、ポリアセタール、ＡＢＳ樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン、フェノール樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などが好適である。
【００５９】
（振動付与部材４４）
画像形成装置１の二次転写ユニット３０の転写部において、振動の作用を用いて転写性を向上させるためには、以下の二つの方法が考えられる。
【００６０】
（１）振動によりトナーに加速度を付与する方法。
（２）振動によりトナーとトナー像担持体（中間転写ベルト２１）との間の付着力を下げる方法。
【００６１】
ここで、（１）の方法を用いる場合、効果を発現させるためには、例えば、周波数が４０ｋＨｚの場合、必要な振幅は１〜１０μｍ程度となり、高い振動エネルギーが必要となる。（２）の方法を用いる場合、（１）の方法よりは低い振動エネルギーでも転写性を向上させることができる。しかし、転写ニップ中で振動の効果を得るためには、やはり強い振動が必要となり、結果として、効率が良くないという課題があった。
【００６２】
そこで、振動による転写性向上に関し、発明者らによる鋭意研究の結果、トナー担持体である中間転写ベルトを保持する二次転写ローラーから中間転写ベルトへと伝播する振動を利用すれば、トナーと中間転写ベルト間の付着力を１０〜３０％程度下げることができ、かつ、付与する振動エネルギーが低くても、十分に転写性を向上させる効果を得られることを見出した。
【００６３】
本実施の形態における中間転写ユニット２０においては、対向ローラー２４の表面に接するように、振動付与部材４４が配置されている。振動付与部材４４としては、交流電圧を印加することで自ら発振する圧電セラミックスが挙げられる。これらの材料としては、チタン酸ジルコン酸亜鉛、チタン酸鉛、チタン酸バリウム、メタニオブ酸鉛、チタン酸ビスマスなど一般的な圧電性を示す材料が挙げられる。また、水晶振動子、ポリフッ化ビニリデンなどの圧電高分子膜や、酸化亜鉛などの圧電薄膜で作成してもよい。
【００６４】
圧電素子の形状としては、角柱形でも円柱形でもよいが、回転可能な円柱型のほうが好ましい。また、円柱形の場合の振動方向は、径方向であってもよいし、長手方向であってもよいが、径方向の振動が好ましい。
【００６５】
振動付与部材４４は、対向ローラー２４の長手方向に対し、一部に接触していてもよいし、長手方向全面に接触していてもよい。圧電素子の周波数は５Ｈｚから１ＭＨｚ、振幅は数百ｎｍから数μｍの範囲が好ましい。周波数が低すぎたり、振幅が小さすぎたりすると、転写性向上の効果が発現しにくくなる。周波数が高すぎると振動付与部材本体の発熱により部材の性能が低下する。振幅が大きすぎると、画像乱れの要因となる。
【００６６】
振動付与部材４４としては、上記圧電素子のほか、表面に凹凸を有するローラーであってもよい。
【００６７】
図２は、図１に示す画像形成装置１の中間転写ユニット２０において、対向ローラー２４に振動付与部材４４を当接したときの転写効率の測定結果である。ここでの転写効率（η）とは、以下の式（１）から算出されるものである。
【００６８】
転写効率（η）＝［（被転写体に移動したトナー量）÷（転写前の中間転写ベルト上のトナー量）］×１００（％）・・・式（１）
また、振動付与しなかったときの転写効率（η１）と、振動付与したときの転写効率（η２）の差（η２−η１）を、（Δη）とする。
【００６９】
図２を参照して、振動付与部材４４を用いて対向ローラー２４に振動を付与した場合、ある周波数以上から転写効率が上昇していることが分かる。これは、対向ローラー２４への振動の付与により、トナーとトナー像担持体との付着力が下がり、転写効率が向上したことを示唆する。しかも、付与される周波数は５ｋＨｚ程度であり、従来より低い周波数から効果を発現している。
【００７０】
ここでの振動は、対向ローラー２４の表面を伝播し、トナー像担持体である中間転写ベルト２１の裏面に到達した後、中間転写ベルト２１の表面に伝播する微小な振動であり、中間転写ベルト２１上のトナーが離脱するほどの加速度を付与するような大きな振動エネルギーは有しておらず、中間転写ベルト２１上のトナーを軽く転がす程度の作用であると考えられる。一方で、付着力は、Δηから推定すると、約１０〜３０％低下していると推算される。このように、付着力をわずかに下げる程度の作用であるため、細線の乱れもほとんど発生しない。
【００７１】
図３から図５を参照して、振動付与部材４４を用いて対向ローラー２４に振動を付与した場合の作用メカニズムについて考察する。図３は、参考技術の作用メカニズムを示す模式図、図４は、本実施の形態における作用メカニズムを示す模式図は、図５は、参考技術の作用メカニズムを示す模式図である。
【００７２】
図３を参照して、対向ローラー２４の内部に振動付与部材を設けた場合、対向ローラー２４の内部からニップ部Ｎに向けて振動が伝わる。この作用メカニズムの場合、振動は最も圧力の高い部分に到達した後、ニップ部Ｎの上流および下流に向けて減衰した状態で伝播する。ゆえに、中間転写ベルト２１のニップ入口あるいは出口近傍での振動状態は低下したものとなり、トナーと中間転写ベルト２１間の付着力の低減作用は小さい。
【００７３】
図４を参照して、本実施の形態の作用メカニズムの場合、ニップ部Ｎの直前で、対向ローラー２４からの圧力を受ける直前に、中間転写ベルト２１に適度な振動が付与されるため、トナーと中間転写ベルト２１間の付着力の低減作用を最も効率よく利用できる。
【００７４】
図３に示す状態で、図４に示すレベルと同様の振動をニップ部Ｎの直前で付与しようと考えた場合には、図５に示すように、与える振幅を大きくする必要がある。すると、高速印刷時に発熱するなどの副作用が発生しやすくなる。
【００７５】
ここでは、本実施の形態の効果の最も大きかった、ニップ部Ｎの上流において、振動を付与した場合の図を示しているが、ニップ下流において、対向ローラー２４に振動を付与する場合においても、若干効果が低減するものの、同様の効果が得られる。
【００７６】
（実施例）
図１に示した画像形成装置１（「Ｃ６０００」（コニカミノルタ社製））を用い、画像評価にて効果を確認した。評価結果を図６に示す。一次転写時の評価では、クリーニングブレードを外し、画像形成中の動作を止めて、一次転写ニップ部の通過後の画像を評価した。二次転写時の評価では、コート紙（商品名「ＯＫトップコートプラス」、坪量１２７ｇ／ｍ２）を用いた。評価として、転写効率とドットライン周辺のトナーの飛び散りの発生状態を調べた。
【００７７】
以下において、トナー像担持体において、中間転写ベルトのＮＢＲは基層にＰＩ層（厚み７０μｍ）、弾性層にＮＢＲ層を有する弾性ベルトである。中間転写ベルトのＰＩとはＰＩ層のみの樹脂ベルトである。
【００７８】
図６中で、通常印刷時（１００ｐｐｍ）、および、高速印刷時（１５０ｐｐｍ）の転写効率の評価は、「○」は、濃度がＯＫであるレベル、「△」は、濃度が許容できるレベル、「×」は、濃度がＮＧであるレベルを示す。
【００７９】
図６中で、高速印刷時（１５０ｐｐｍ）の細線（ドットライン）再現性の評価は、「○」は、ドットライン再現性は、ＯＫであるレベル、「△」は、ドットライン再現性は、許容できるレベル、「×」は、ドットライン再現性がＮＧであるレベルを示す。
【００８０】
図６中で、安定性、総合評価で示す「◎」は、全く問題がない「優」を意味し、「○」は、「良」を意味し、「△」は、問題はあるものの実情における使用には問題がない「可」を意味し、「×」は、使用できないを意味している。
【００８１】
（実施例１）
実施例１では、中間転写ベルト２１としては弾性中間転写ベルト（総厚み１７０μｍ）を用いた。対向ローラー２４には表層にゴム層を有するスポンジを用いた。ニップ部Ｎにおける最大転写圧は１５０ｋＰａとした。振動付与部材４４は円柱形で回転させ、ニップ部Ｎの上流に配置した。通常印刷時（１００ｐｐｍ）の転写性、高速印刷時（１５０ｐｐｍ）の転写性、細線の再現性、安定性は、いずれも良好であった。
【００８２】
（実施例２）
実施例２では、中間転写ベルト２１としては弾性中間転写ベルト（総厚み１７０μｍ）を用いた。対向ローラー２４には表層にゴム層を有するスポンジを用いた。ニップ部Ｎにおける最大転写圧は１５０ｋＰａとした。振動付与部材４４は角柱形で非回転とし、ニップ部Ｎの上流に配置した。高速印刷時（１５０ｐｐｍ）の転写性、細線の再現性は良好であったが、安定性はやや低下したが、総合評価では、ＯＫレベルであった。
【００８３】
（実施例３）
実施例３では、中間転写ベルト２１としては弾性中間転写ベルト（総厚み１７０μｍ）を用いた。対向ローラー２４には表層にゴム層を有するスポンジを用いた。ニップ部Ｎにおける最大転写圧は１５０ｋＰａとした。振動付与部材４４は円柱形で回転させ、ニップ部Ｎの下流に配置した。細線の再現性はやや低下したが、高速印刷時（１５０ｐｐｍ）の転写性、安定性は良好であり、総合評価では、ＯＫレベルであった。
【００８４】
（実施例４）
実施例４では、中間転写ベルト２１としては感光体ベルトを用いた。対向ローラー２４には表層にゴム層を有するスポンジを用いた。ニップ部Ｎにおける最大転写圧は１５０ｋＰａとした。振動付与部材４４は円柱形で回転させ、ニップ部Ｎの上流に配置した。通常印刷時（１００ｐｐｍ）の転写性、高速印刷時（１５０ｐｐｍ）の転写性、細線の再現性、安定性は、いずれも良好であった。
【００８５】
（実施例５）
実施例５では、中間転写ベルト２１としては弾性中間転写ベルト（総厚み１７０μｍ）を用いた。対向ローラー２４には表層にゴム層を有するスポンジを用いた。ニップ部Ｎにおける最大転写圧は６０ｋＰａとした。振動付与部材４４は円柱形で回転させ、ニップ部Ｎの上流に配置した。高速印刷時（１５０ｐｐｍ）の転写性、安定性は良好であった。細線の再現性はやや低下したが、総合評価ではＯＫレベルであった。
【００８６】
（実施例６）
実施例６では、中間転写ベルト２１としては弾性中間転写ベルト（総厚み１７０μｍ）を用いた。対向ローラー２４には表層にゴム層を有するスポンジを用いた。ニップ部Ｎにおける最大転写圧は９０ｋＰａとした。振動付与部材４４は円柱形で回転させ、ニップ部Ｎの上流に配置した。通常印刷時（１００ｐｐｍ）の転写性、高速印刷時（１５０ｐｐｍ）の転写性、細線の再現性、安定性は、いずれも良好であった。
【００８７】
（実施例７）
実施例７では、中間転写ベルト２１としては弾性中間転写ベルト（総厚み１７０μｍ）を用いた。対向ローラー２４には表層にゴム層を有するスポンジを用いた。ニップ部Ｎにおける最大転写圧は４００ｋＰａとした。振動付与部材４４は円柱形で回転させ、ニップ部Ｎの上流に配置した。通常印刷時（１００ｐｐｍ）の転写性、高速印刷時（１５０ｐｐｍ）の転写性、細線の再現性、安定性は、いずれも良好であった。
【００８８】
（実施例８）
実施例８では、中間転写ベルト２１としては弾性中間転写ベルト（総厚み１７０μｍ）を用いた。対向ローラー２４には表層にゴム層を有するスポンジを用いた。ニップ部Ｎにおける最大転写圧は５００ｋＰａとした。振動付与部材４４は円柱形で回転させ、ニップ部Ｎの上流に配置した。細線の再現性、安定性は良好であった。高速印刷時（１５０ｐｐｍ）の転写性はやや低下したが、総合評価ではＯＫレベルであった。
【００８９】
（実施例９）
実施例９では、中間転写ベルト２１としては弾性中間転写ベルト（総厚み１７０μｍ）を用いた。対向ローラー２４には表層にゴム層を有するローラーを用いた。ニップ部Ｎにおける最大転写圧は１５０ｋＰａとした。振動付与部材４４は円柱形で回転させ、ニップ部Ｎの上流に配置した。細線の再現性、安定性は良好であった。高速印刷時（１５０ｐｐｍ）の転写性はやや低下したが、総合評価ではＯＫレベルであった。
【００９０】
（実施例１０）
実施例１０では、中間転写ベルト２１としては弾性中間転写ベルト（総厚み１７０μｍ）を用いた。対向ローラー２４にはスポンジ層のみを有するローラーを用いた。ニップ部Ｎにおける最大転写圧は１５０ｋＰａとした。振動付与部材４４は円柱形で回転させ、ニップ部Ｎの上流に配置した。細線の再現性、安定性は良好であった。高速印刷時（１５０ｐｐｍ）の転写性はやや低下したが、総合評価ではＯＫレベルであった。
【００９１】
（実施例１１）
実施例１１では、中間転写ベルト２１としてはＰＩベルト（総厚み７０μｍ）を用いた。対向ローラー２４には表層にゴム層を有するスポンジを用いた。ニップ部Ｎにおける最大転写圧は１５０ｋＰａとした。振動付与部材４４は円柱形で回転させ、ニップ部Ｎの上流に配置した。通常印刷時（１００ｐｐｍ）の転写性、高速印刷時（１５０ｐｐｍ）の転写性、細線の再現性、安定性は、いずれも良好であった。
【００９２】
（実施例１２）
実施例１２では、中間転写ベルト２１としては弾性中間転写ベルト（総厚み１３０μｍ）を用いた。対向ローラー２４には表層にゴム層を有するスポンジを用いた。ニップ部Ｎにおける最大転写圧は１５０ｋＰａとした。振動付与部材４４は円柱形で回転させ、ニップ部Ｎの上流に配置した。高速印刷時（１５０ｐｐｍ）の転写性、安定性は良好であった。細線の再現性はやや低下したが、総合評価ではＯＫレベルであった。
【００９３】
（実施例１３）
実施例１３では、中間転写ベルト２１としては弾性中間転写ベルト（総厚み４００μｍ）を用いた。対向ローラー２４には表層にゴム層を有するスポンジを用いた。ニップ部Ｎにおける最大転写圧は１５０ｋＰａとした。振動付与部材４４は円柱形で回転させ、ニップ部Ｎの上流に配置した。通常印刷時（１００ｐｐｍ）の転写性、高速印刷時（１５０ｐｐｍ）の転写性、細線の再現性、安定性は、いずれも良好であった。
【００９４】
（実施例１４）
実施例１４では、中間転写ベルト２１としては弾性中間転写ベルト（総厚み４５０μｍ）を用いた。対向ローラー２４には表層にゴム層を有するスポンジを用いた。ニップ部Ｎにおける最大転写圧は１５０ｋＰａとした。振動付与部材４４は円柱形で回転させ、ニップ部Ｎの上流に配置した。細線の再現性、安定性は良好であった。高速印刷時（１５０ｐｐｍ）の転写性はやや低下したが、総合評価ではＯＫレベルであった。
【００９５】
（比較例）
比較例では、中間転写ベルト２１としては弾性中間転写ベルト（総厚み１７０μｍ）を用いた。対向ローラー２４には表層にゴム層を有するスポンジを用いた。ニップ部Ｎにおける最大転写圧は１５０ｋＰａとした。振動付与部材４４は対向ローラー２４の芯金に振動を付与する配置とした。細線の再現性、安定性はやや低下したがＯＫレベルであった。高速印刷時（１５０ｐｐｍ）の転写性はＮＧレベルであり、総合評価もＮＧレベルとなった。
【００９６】
本実施の形態における画像形成装置によれば、二次転写のニップ部Ｎにおいて、中間転写ベルト２１を保持する対向ローラー２４の表面に接するように、振動付与部材４４を設置する。対向ローラー２４の表面から中間転写ベルト２１の裏面（トナーを担持していない面）に振動が伝わることで、トナーと中間転写ベルト２１の間に滑りが発生し、トナーと中間転写ベルト２１間の付着力が低減して、転写性を向上させることができる。
【００９７】
今回開示された各実施の形態および各実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９８】
１  画像形成装置、２  画像読取部、２ａ  自動原稿給紙装置、２ｂ  原稿画像走査装置、３  画像処理部、４  画像形成部、５  用紙搬送部、５ａ  給紙部、５ａ１，５ａ３  給紙トレイユニット、５ｂ  排紙部、５ｂ１  排紙ローラー、５ｃ  搬送経路部、５ｃ１  レジストローラー対、６  定着装置、６ａ  定着ローラー、６ｂ  加圧ローラー、７  センサー、８  制御部、１０  画像形成ユニット、１１  露光装置、１２  現像装置、１３  感光体ドラム、１４  帯電装置、１５  ドラムクリーニング装置、２０  中間転写ユニット、２１  中間転写ベルト、２２  一次転写ローラー、２３  支持ローラー、２４  対向ローラー、２５  ベルトクリーニング装置、３０  二次転写ユニット、３３  二次転写ローラー、４４  振動付与部材、Ｎ  ニップ部。
【図１】
2019124889.tif 000003
【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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