(57)【要約】【課題】突状の両側面のうちベルト本体の縁から遠い方の側面の粗さを考慮しないものに比べて、耐久性の高い無端ベルトおよび画像形成装置を提供する。【解決手段】無端ベルトおよびこの無端ベルトを有する画像形成装置において、この無端ベルトが、管状の形状を有するベルト本体を備えるとともに、上記ベルト本体の内側の周面上においてこのベルト本体の縁に沿って延びる突条の形状を有し、さらに、この突条の両側面のうち、上述したベルト本体の縁から遠い方の側面の、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（’９４）に準拠した十点平均粗さ（Ｒｚ）が５μｍ以上であるようなガイド部を備えた。【選択図】図３
2008268425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状のベルト本体と、
前記ベルト本体の内周面上で該ベルト本体の縁に沿って延びる突条の形状を有し、該突条の両側面のうち、前記縁から遠い方の側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が５μｍ以上であるガイド部とを備えたことを特徴とする無端ベルト。
【請求項２】
表面に像を保持する像保持体を備え、該像を記録媒体上に転写および定着することにより該記録媒体上に定着像からなる画像を形成する画像形成装置であって、
ロール形状を有し、そのロール形状の端部に、ロール形状の周面よりも陥没してなるガイド受けを有する複数の支持部材と、
前記複数の支持部材に張架されて前記複数の支持部材の間を循環移動して、前記像保持体から像の転写を受け、転写された像を、記録媒体上に該像が転写される位置まで運搬する、管状のベルト本体と、前記ベルト本体の内周面上で該ベルト本体の縁に沿って延びる突条の形状を有し、該突条の両側面のうち、前記縁から遠い方の側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が５μｍ以上であるガイド部とを有する無端ベルトとを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
表面に像を保持する像保持体を備え、該像を記録媒体上に転写および定着することにより該記録媒体上に定着像からなる画像を形成する画像形成装置であって、
ロール形状を有し、そのロール形状の端部に、ロール形状の周面よりも陥没してなるガイド受けを有する複数の支持部材と、
前記複数の支持部材に張架されて前記複数の支持部材の間を前記記録媒体を載せた状態で循環移動して、該記録媒体上への像の転写を前記像保持体から受ける、管状のベルト本体と、前記ベルト本体の内周面上で該ベルト本体の縁に沿って延びる突条の形状を有し、該突条の両側面のうち、前記縁から遠い方の側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が５μｍ以上であるガイド部とを有する無端ベルトとを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端ベルトおよび画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタやコピー機を中心とする画像形成装置が広く普及しており、このような画像形成装置を構成する様々な要素に関する技術も広く普及している。画像形成装置の中でも、電子写真方式を採用している画像形成装置では、帯電させた像保持体の表面を露光して静電潜像を形成し、その静電潜像をトナーを含む現像剤で現像して現像像を形成し、その現像像を最終的に記録媒体上に転写するという一連の過程を経て画像形成が行われる。こうした画像形成装置の中には、上記の画像形成の過程において、形成された現像像の転写（１次転写）を受けて１次転写像を所定の２次転写位置まで運搬する手段として、あるいは、記録媒体が現像像の転写を受ける転写位置まで記録媒体を搬送する手段として、複数の支持ロールに張架されて循環移動する無端ベルトを採用している画像形成装置が存在する。特にカラーの画像を形成する画像形成装置では、各色の現像像を重ね合わせる必要があることから、各色ごとに形成された現像像の１次転写を順次受けながら１次転写像を運搬する運搬手段として、あるいは各色ごとに形成された現像像の転写を順次受ける記録媒体の搬送手段として、上記の無端ベルトが用いられることが多い。
【０００３】
無端ベルトを有する画像形成装置では、無端ベルトを張架する複数の支持ロールの回転軸が組み立て作業時の誤差等により本来互いに平行であるべき状態から少しずれた状態で画像形成装置に取り付けられていたり、無端ベルトにかかる張力が無端ベルト上の位置によって異なること等が原因となって、無端ベルトが直進走行せずに支持ロールの軸方向に振動しながら走行（いわゆる蛇行走行）することがある。このような蛇行走行によって無端ベルトの走行ずれを生じた状態で画像形成が行われると、１次転写像あるいは現像像の記録媒体上への転写の際に、１次転写像あるいは現像像が、本来転写されるべき位置からずれた位置に転写されるという画像欠陥が起きる。特に、カラーの画像を形成する画像形成装置では、このような位置ずれは、記録媒体上に形成されるカラー画像に、色ずれや色相変化等をもたらすため、カラーの画像を形成する画像形成装置では、無端ベルトの走行ずれの発生は重大な問題となる。そこで、無端ベルトの走行ずれを防止する工夫として、支持ロールの外周に溝を設け、さらにその溝に嵌合するガイド部を、無端ベルトのベルト本体の表面に設けることが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−１２２４３９号公報
【特許文献２】特開２００５−０３１３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、画像形成装置の分野では、高い出力速度を有し、しかも温度などの環境の変化や、大量出力にも耐えられる耐久性の高い画像形成装置に対する要請が高まってきており、この要請に答えるため、上記の無端ベルトも、高い耐久性を実現する必要がある。
【０００５】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載されている無端ベルトでは、無端ベルトの走行に伴ってガイド部が支持ロールの溝に出入する際に、支持ロールの溝とガイド部の接触面との摩擦によって出入が滞ることがある。このように摩擦によって出入が滞った状態では、無端ベルトの走行中に、無端ベルトに局所的なねじれやゆがみが発生しやすく、特に、高速度の出力や大量出力が行われた場合には、こうしたねじれやゆがみが原因となって無端ベルトの破れや割れが発生する。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、突状の両側面のうちベルト本体の縁から遠い方の側面の粗さを考慮しないものに比べて、耐久性の高い無端ベル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】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の無端ベルトは、
管状のベルト本体と、
上記ベルト本体の内周面上で該ベルト本体の縁に沿って延びる突条の形状を有し、該突条の両側面のうち、上記縁から遠い方の側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が５μｍ以上であるガイド部とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の無端ベルトが、ロールなどといった、周面が回転する張架部材を用いて張架されてベルト周方向に回転走行する際には、その張架部材と、上述の、十点平均粗さ（Ｒｚ）が５μｍ以上の粗い面となっているガイド部側面とが当接するように無端ベルトが配置されることで、無端ベルトの走行に伴って張架部材と本発明の無端ベルトとの間に生じる動摩擦力が小さくなる。このため、本発明の無端ベルトでは、無端ベルトの回転走行中に無端ベルトに局所的なねじれやゆがみが発生しにくく、高い耐久性が発揮される。
【０００９】
また、本発明の無端ベルトにおいて、「上記ガイド部の、上記縁から遠い方の側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が、２０μｍ以下である」という形態は好ましい形態である。
【００１０】
本発明の無端ベルトが、上述の張架部材と、十点平均粗さ（Ｒｚ）が５μｍ以上の粗い面となっているガイド部側面とが当接するように配置されてベルト周方向に回転走行する際には、上述のガイド部側面が粗すぎると、回転走行中に無端ベルトがガイド部の厚み方向に振動しやすくなる。ガイド部側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）を２０μｍ以下とする形態によれば、こうした無端ベルトの振動が抑制される。
【００１１】
また、本発明の無端ベルトにおいて、「上記ガイド部の、上記縁から遠い方の側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）は、１０μｍ以上１５μｍ以下の範囲に属するものである」という形態はさらに好ましい形態である。
【００１２】
このような形態によれば、回転走行中の無端ベルトのねじれやゆがみを確実に抑えられるとともに、ガイド部の厚み方向の無端ベルトの振動も確実に抑えられる。
【００１３】
また、本発明の無端ベルトにおいて、「上記ガイド部は、突条の形状を有する部材が上記ベルト本体の縁に沿って接着された、該部材の、上記縁から遠い方の側面が研磨されてなるものである」という形態は好ましい形態である。
【００１４】
ガイド部側面における、十点平均粗さ（Ｒｚ）には効かない程度の長波長の凹凸が存在しその凹凸の振幅が大きい無端ベルトでは、無端ベルトの回転走行中に無端ベルトがベルト本体の幅方向に振動するようになる。突条の形状を有する部材の接着後に部材側面が研磨される形態によれば、無端ベルトの製造に際してこうした長波長の凹凸ができにくく、無端ベルトの幅方向の振動が抑制される。
【００１５】
また、本発明の無端ベルトにおいて、「上記ベルト本体は、ポリイミド樹脂を材料としてなるものである」という形態も好ましい形態である。
【００１６】
ポリイミド系樹脂は、加工しやすく、高い耐久性を有する材料であり、ポリイミド系樹脂をベルト本体の材料として採用することで、劣化や変質を起こしにくい無端ベルトが実現される。
【００１７】
また、本発明の無端ベルトにおいて、「上記ベルト本体は、ポリアミドイミド系樹脂を材料としてなるものである」という形態も好ましい形態である。
【００１８】
ポリアミドイミド系樹脂も、加工しやすく、高い耐久性を有する材料であり、ポリアミドイミド系樹脂をベルト本体の材料として採用することで、劣化や変質を起こしにくい無端ベルトが実現される。
【００１９】
また、本発明の無端ベルトにおいて、「上記ベルト本体は、ポリエステル系樹脂を材料としてなるものである」という形態も好ましい形態である。
【００２０】
ポリエステル系樹脂は、安価で入手しやすい材料であり、ポリエステル系樹脂をベルト本体の材料として採用することで、低コスト化が実現される。
【００２１】
上記目的を達成するための本発明の第１の画像形成装置は、
表面に像を保持する像保持体を備え、該像を記録媒体上に転写および定着することにより該記録媒体上に定着像からなる画像を形成する画像形成装置であって、
ロール形状を有し、そのロール形状の端部に、ロール形状の周面よりも陥没してなるガイド受けを有する複数の支持部材と、
上記複数の支持部材に張架されて上記複数の支持部材の間を循環移動して、上記像保持体から像の転写を受け、転写された像を、記録媒体上に該像が転写される位置まで運搬する、管状のベルト本体と、上記ベルト本体の内周面上で該ベルト本体の縁に沿って延びる突条の形状を有し、該突条の両側面のうち、上記縁から遠い方の側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が５μｍ以上であるガイド部とを有する無端ベルトとを備えたことを特徴とする。
【００２２】
本発明の第１の画像形成装置は、上述した無端ベルトを、中間転写ベルトとして採用することで、耐久性が向上する。
【００２３】
上記目的を達成するための本発明の第２の画像形成装置は、
表面に像を保持する像保持体を備え、該像を記録媒体上に転写および定着することにより該記録媒体上に定着像からなる画像を形成する画像形成装置であって、
ロール形状を有し、そのロール形状の端部に、ロール形状の周面よりも陥没してなるガイド受けを有する複数の支持部材と、
上記複数の支持部材に張架されて上記複数の支持部材の間を上記記録媒体を載せた状態で循環移動して、該記録媒体上への像の転写を上記像保持体から受ける、管状のベルト本体と、上記ベルト本体の内周面上で該ベルト本体の縁に沿って延びる突条の形状を有し、該突条の両側面のうち、上記縁から遠い方の側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が５μｍ以上であるガイド部とを有する無端ベルトとを備えたことを特徴とする。
【００２４】
本発明の第２の画像形成装置は、上述した無端ベルトを、記録媒体搬送ベルトとして採用することで、耐久性が向上する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、突状の両側面のうちベルト本体の縁から遠い方の側面の粗さを考慮しないものに比べて、耐久性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は、本実施形態の画像形成装置の全体構成図である。
【００２７】
本実施形態の画像形成装置は、片面出力用のカラープリンタである。
【００２８】
この画像形成装置１０００には、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色についての静電潜像を担持する像保持体６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋと、各像保持体に担持された静電潜像を各色のトナーを含む現像剤でそれぞれ現像して各色の現像像を形成する現像器６４Ｋ，６４Ｃ，６４Ｍ，６４Ｙ、形成された各色の現像像の転写（１次転写）を受けてその１次転写像を運搬する中間転写ベルト５とが備えられている。この中間転写ベルト５が、本発明にいう無端ベルトの一実施形態に相当する。また、中間転写ベルト５への各色の現像像の１次転写が行われる１次転写ロール５０Ｋ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙ、用紙への２次転写が行われる２次転写ロール対９、レーザ光を照射する露光部７、用紙上の２次転写像の定着を行う定着器１０、４つの現像器にそれぞれの色成分のトナーをそれぞれ補給する、４つのトナーカートリッジ４Ｋ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ、用紙を蓄えるトレイ１も備えられている。ここで、上述の中間転写ベルト５は、駆動ロール５ａから駆動力を受けながら２次転写ロール９ｂと駆動ロール５ａとに張架された状態で図の矢印Ａ方向に循環移動する。
【００２９】
次に、この画像形成装置１０００における画像形成の動作について説明する。
【００３０】
露光部７から照射されるレーザ光を受けて４つの像保持体６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋそれぞれの上に静電潜像が形成され、形成された静電潜像が、現像器６４Ｋ，６４Ｃ，６４Ｍ，６４Ｙによってそれぞれの色のトナーで現像されて現像像が形成される。このようにして形成された各色の現像像は、各色に対応した１次転写ロール５０Ｋ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙにおいて、中間転写ベルト５上に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順に順次転写（１次転写）されて重ね合わされていき、多色の１次転写像が形成される。そして、この多色の１次転写像は、中間転写ベルト５により２次転写ロール対９まで運搬されていく。一方、このような多色の１次転写像の形成と呼応して、用紙がトレイ１から取り出されて搬送ロール３によって搬送され、さらにロール対８によって位置を整えられる。そして、２次転写ロール対９によって、上述の多色の１次転写像が、搬送されてきた用紙に転写（２次転写）され、その２次転写像は、定着器１０によって用紙上に定着し、定着像が形成される。定着処理後、定着像を有する用紙は、送出ロール対１３を通過して、排紙トレイ２に排出される。
【００３１】
以上が、この画像形成装置１０００における画像形成の動作についての説明である。以上の画像形成において、中間転写ベルト５は、各色の現像像の１次転写を受ける役目や用紙上への２次転写位置まで１次転写像を運搬する役目を担っており、画像形成において重要な役割を果たす。以下では、中間転写ベルト５について説明する。
【００３２】
図２は、図１に示す中間転写ベルトの内周面の構造を表した図、図３は、図１に示す駆動ロールと接している中間転写ベルトの断面を、駆動ロールとともに表した図である。
【００３３】
図２には、中間転写ベルト５の内周面、すなわち、２次転写ロール９ｂ、駆動ロール５ａ、１次転写ロール５０Ｋ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙと接する側の面の一部が表されており、ベルト本体５０と、ベルト本体５０の両縁に沿って設けられたガイド部５１が示されている。図３に示すように、駆動ロール５ａには、駆動ロール５ａの両縁付近に段差が設けられており、この段差の壁に対して、ガイド部５１の、ベルト本体５０の中央側を向いた側面５１ａが当接した状態で中間転写ベルト５が走行を行う。駆動ロール５ａに備えられている段差と同様の段差が、図１に示す２次転写ロール９ｂ、１次転写ロール５０Ｋ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙにも備えられている。中間転写ベルト５の走行中には、ガイド部５１が、駆動ロール５ａ、２次転写ロール９ｂ、１次転写ロール５０Ｋ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙの各ロールの段差の壁に引っ掛かることにより、中間転写ベルト５の進行方向が直進方向に制限され、走行ずれが防止される。
【００３４】
このとき、各ロールの段差の壁に引っ掛かかったガイド部５１と、各ロールとの間ですべりが生じないようにするため、ガイド部５１は、側面５１ａの表面性状が、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（’９４）に準拠した十点平均粗さ（Ｒｚ）が５μｍ以上となるよう加工されている。このように、ガイド部５１の側面５１ａが粗面化されていることで、回転する駆動ロール５ａに対してガイド部５１がすべらずに従動するようになり、中間転写ベルト５に局所的なねじれや、ゆがみが発生しにくくなる。なお、十点平均粗さ（Ｒｚ）の測定は、例えば、東京精密社製、商品名：サーフコム１４００Ａを用いて測定することができる。
【００３５】
一方、ガイド部５１の側面５１ａが粗すぎると、側面５１ａ上の凹凸のために、中間転写ベルト５が、走行中に図３の縦方向に振動しやすくなる。このような状態で画像形成が行われると、図１の各像保持体から中間転写ベルト５への１次転写の際に各色のトナーの付き具合に差が出るために、形成された画像に色ムラが発生する。
【００３６】
色ムラの発生を抑えるには、十点平均粗さ（Ｒｚ）が２０μｍ以下であることが好ましく、従って、ガイド部側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が５μｍ以上２０μｍ以下の範囲内であると、中間転写ベルトのねじれやゆがみを回避しながら、色ムラの発生も抑えることができる。さらに、この範囲の中でも、十点平均粗さ（Ｒｚ）が１０μｍ以上１５μｍ以下の範囲内であると、中間転写ベルトのねじれやゆがみを回避する効果や、色ムラの発生を抑える効果が特に大きい。そこで、本実施形態の中間転写ベルト５は、側面５１ａの十点平均粗さ（Ｒｚ）が、１０μｍ以上１５μｍ以下の範囲内にあるガイド部５１を採用している。
【００３７】
ここで、ベルト本体５０およびガイド部５１の材料について説明する。ベルト本体５０は、ポリイミド系樹脂を主成分とし、導電材の一種であるカーボンブラックがこのポリイミド系樹脂に混在することで半導電性となっているベルト状部材である。ポリイミドは、加工しやすく、高い耐久性を有する材料であり、ポリイミドをベルト本体５０の主成分として採用することで、劣化や変質を起こしにくいベルト本体が実現される。
【００３８】
ガイド部５１は、所定幅、所定厚さの細長い形状のポリウレタンエラストマーを材料としている。ガイド部５１は、この細長い形状のポリウレタンエラストマーが、弾性変形する接着剤で、図２に示すように無端状のベルト本体５０の両縁に沿って１本ずつベルト本体５０上に接着されて、接着後に、以下に述べる研磨方法でポリウレタンエラストマーの側面が研磨されることで作成される。
【００３９】
図４は、ポリウレタンエラストマーに粗い側面を持たせるための研磨作業の様子を表した図である。
【００４０】
図４では、ベルト本体５０の両縁に沿ってそれぞれ接着された、２本の細長い形状のポリウレタンエラストマー５１’の、ベルト本体５０の中央側を向いた側面５１ａ’それぞれに、研磨器２００が当接している様子が示されている。なお、この図では、ベルト本体５０やポリウレタンエラストマー５１’に対する研磨器２００の位置を明確に図示するために、無端状のベルト本体５０と、ベルト本体５０の縁に沿って接着されたポリウレタンエラストマー５１’については、それらの断面が示されている。研磨器２００は、不図示のモータから回転駆動力を受けて回転する軸２０１と、軸２０１に固定されて軸２０１の回転とともに回転する研磨部２０２とを有している。研磨部２０２は、軸２０１を取り囲む円柱形状をしており、その周面は、研磨のための微小な凹凸が形成された研磨面となっている。２つの研磨器２００は、２つの研磨部２０２の研磨面が、２本のポリウレタンエラストマー５１’の側面５１ａ’にそれぞれ当接するように、不図示の支持機構で支持されている。研磨作業の際には、このように研磨部２０２の研磨面がポリウレタンエラストマー５１’の側面５１ａ’に当接した状態で、ベルト本体５０が矢印Ｂ方向に循環移動を行う。このベルト本体５０の循環移動は、図１に示す画像形成装置１０００内部における中間転写ベルト５の循環移動と同様に、複数の支持ロールと駆動ロールとに張架された状態で、ベルト本体５０が駆動ロールから駆動力を受けることによって実現する。ベルト本体５０が矢印Ｂ方向に循環移動を行う際には、ポリウレタンエラストマー５１’の側面５１ａ’が研磨部２０２の研磨面で摺動されるように、図４の左側の研磨部２０２が図の矢印Ｃ方向に回転し、右側の研磨部２０２は図の矢印Ｄ方向に回転する。この２つの研磨部２０２の回転によって各研磨部の研磨面が、ポリウレタンエラストマー５１’の側面５１ａ’を研磨し、この研磨により、側面５１ａの十点平均粗さ（Ｒｚ）が、１０μｍ以上１５μｍ以下の範囲内にあるガイド部５１を有する中間転写ベルト５が完成する。
【００４１】
一般に、研磨後のガイド部の側面において、十点平均粗さ（Ｒｚ）の測定に効かない程度（数百μｍ程度）の長波長の凹凸がある場合には、作成された中間転写ベルトがベルトの幅方向に振動するため、各像保持体から中間転写ベルトへの１次転写の際に各色ごとに転写の基準位置がずれて、形成された画像に色ズレが発生する。
【００４２】
上記の研磨方式では、ベルト本体５０の循環移動に合わせて研磨が行われるため、研磨の際に研磨部２０２から及ぼされる当接力は、ポリウレタンエラストマー５１’の側面５１ａ’全体についてほぼ一定であり、研磨される面において、上記の長波長の凹凸が生じにくい。また、ポリウレタンエラストマー５１’の接着後に側面の研磨が行われるので、接着作業の際に長波長の凹凸が生じても研磨の際にならされるという利点もある。本実施形態は、上記の研磨方式を採用することで、色ズレの発生を抑えている。
【００４３】
なお、本発明では、上述した、接着作業の際に生じた長波長の凹凸が研磨の際にならされるという利点はないが、ポリウレタンエラストマー５１’をベルト本体５０上に接着する前に研磨する方式も採用可能である。例えば、細長い形状のポリウレタンエラストマーの側面を、サンドペーパーやサンドブラストなどの研磨部材を用いて研磨した後で、ベルト本体５０上に接着する方式が採用可能である。また、側面が粗くなるような金型によってポリウレタンエラストマーを成型し、このように成型されたポリウレタンエラストマーをベルト本体５０上に接着する方式も可能である。
【００４４】
以上説明した中間転写ベルト５では、ベルト本体５０は、ポリイミド系樹脂を主成分としていたが、ポリイミド系樹脂の代わりにポリアミドイミド系樹脂を採用することも可能である。ポリアミドイミド系樹脂を主成分とするベルト本体を有する中間転写ベルト、およびこの中間転写ベルトを用いた画像形成装置は、前述の、ポリイミド系樹脂を採用した中間転写ベルト５および中間転写ベルト５を用いた画像形成装置１０００と、ベルト本体の材質のみが異なり、ここでは重複説明は省略する。このポリアミドイミドも、ポリイミドと同様に、加工しやすく、高い耐久性を有する材料であり、ポリアミドイミドをベルト本体の主成分として採用することで、劣化や変質を起こしにくい中間転写ベルトが実現される。
【００４５】
また、ベルト本体において、ポリイミド系樹脂やポリアミドイミド系樹脂の代わりに、ポリエステル系樹脂も採用することも可能である。ポリエステル系樹脂を主成分とするベルト本体を有する中間転写ベルト、およびこの中間転写ベルトを用いた画像形成装置は、前述の、ポリイミド系樹脂を採用した中間転写ベルト５および中間転写ベルト５を用いた画像形成装置１０００と、ベルト本体の材質のみが異なり、ここでは重複説明は省略する。ポリエステル系樹脂は、ポリイミド系樹脂やポリアミドイミド系樹脂と比べて安価で入手しやすく、コスト低減が実現できるという利点がある。
【００４６】
以上では、本発明の無端ベルトを、中間転写ベルトに適用した例について説明したが、本発明の無端ベルトは、用紙搬送用のベルトにも適用可能である。以下では、そのような用紙搬送ベルトと、この用紙搬送ベルトを備えた画像形成装置について説明する。
【００４７】
図５は、用紙搬送用ベルトを備えた画像形成装置の概略構成図である。
【００４８】
この図に示す画像形成装置は、片面出力用のカラープリンタである。この画像形成装置１０００’には、像を保持する像保持体２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ、各像保持体の表面を所定の電位に一様に帯電させる帯電器２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ、各帯電器に露光光を照射して静電潜像を形成させる露光部２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ、各色トナーを含む現像剤により静電潜像を現像して各色の現像像を形成する現像器２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋが備えられている。また、各像保持体の配列に沿って循環移動し、用紙トレイ２６から繰り出される用紙を保持して各像保持体の傍に備えられた転写ロール２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋの位置に搬送する用紙搬送ベルト５’、転写後に残留した各色のトナーを除去するクリーニングブレード２１０Ｙ，２１０Ｍ，２１０Ｃ，２１０Ｋ、用紙上に転写された転写像の定着を行う定着器８も備えられている。ここで、用紙搬送ベルト５’は、駆動ロール５ｂ’から駆動力を受けながら張架ロール５ａ’と駆動ロール５ｂ’とに張架された状態で図の矢印Ｂ方向に循環移動する。この用紙搬送ベルト５’が、本発明にいう無端ベルトの一実施形態に相当する。
【００４９】
次に、この画像形成装置１０００’における画像形成の動作について説明する。
【００５０】
４つの像保持体２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋにおいて、それぞれ露光部２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋから照射されるレーザ光を受けて静電潜像が形成され、形成された各静電潜像が、現像器２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋによりそれぞれの色のトナーを含む現像剤でそれぞれ現像されて現像像が形成される。一方、このような各色の現像像の形成と呼応して、用紙がトレイ２６から取り出され、中間転写ベルト５によって、転写ロール２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋの位置に搬送されていき、各転写ロールの位置で順次各色の現像像の転写を受けて用紙上に多色の転写像が形成される。さらに定着器２８においてその多色の転写像の定着が行われ、排紙トレイ２９に排出される。
【００５１】
この画像形成装置１０００’には、用紙搬送ベルト５’や、用紙搬送ベルト５’の内側の面と接する、張架ロール５ａ’、駆動ロール５ｂ’、転写ロール２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋにおいて、用紙搬送ベルト５’の走行ずれを防止するための機構が備えられている。この機構は、図２および図３において説明した機構と同様である。また、この用紙搬送ベルト５’においても、用紙搬送ベルト５’のガイド部側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が、前述の中間転写ベルト５と同様に１０μｍ以上１５μｍ以下の範囲内の値となっている。このため、用紙搬送ベルト５’にねじれやゆがみが発生しにくく、形成された画像における色ムラの発生も抑えられている。また、用紙搬送ベルト５’のベルト本体およびガイド部の材料は、前述の中間転写ベルト５と同様の材料が用いられている。さらに、ガイド部側面の粗面化の方法としては、前述の中間転写ベルト５と同様にポリウレタンエラストマーをベルト本体上に接着した後に研磨する方式が採用されており、色ズレの発生が抑えられている。
【００５２】
以下では、本発明の無端ベルトの効果を検証する具体的な実験データについて説明する。ここでは、具体例として、ポリイミド系樹脂を採用した中間転写ベルト、およびこの中間転写ベルトを採用した画像形成装置を稼動させて実験を行う。
（実施例１）
まず、実施例１の中間転写ベルトの製造方法について説明する。
【００５３】
３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とｐ−フェニレンジアミンとをＮ−メチル−２−ピロリドン中で合成して、質量濃度が２０％のポリイミド前駆体溶液を調製した。さらに、その溶液中に、導電剤としてカーボンブラック（ＳＰＥＣＩＡＬ  ＢＬＡＣＫ  ４（Ｄｅｇｕｓｓａ社製）を分散させ、粘度が室温で３５Ｐａ・ｓの、導電性のあるポリイミド前駆体溶液を調製する。このポリイミド前駆体溶液を、外径３６４．５ｍｍ、長さ６５０ｍｍのアルミニウム製円筒体の周面に塗布し、膜厚が約４２０μｍのポリイミド前駆体塗膜を形成した。
【００５４】
次に、周面にポリイミド前駆体塗膜が形成されているアルミニウム製円筒体を６ｒｐｍで回転させながら、１７０℃で６０分間加熱乾燥させた。その後、３６０℃で３０分間加熱して、周面のポリイミド前駆体塗膜をイミド転化させ、ポリイミド樹脂皮膜を形成した。
【００５５】
そして、周面にポリイミド樹脂皮膜が形成されたアルミニウム製円筒体から、幅３６９ｍｍの環状のポリイミド樹脂皮膜を剥離した。この幅３６９ｍｍのポリイミド樹脂皮膜が、実施例１の中間転写ベルトのベルト本体である。
【００５６】
また、幅５ｍｍ、高さ１０ｍｍ、ＪＩＳ−Ａ硬さ（ＪＩＳ  Ｋ６２５３：９７「加流ゴム及び熱可塑性ゴムの硬さ試験方法」で規定されるタイプＡデュロメータ硬さ）がＡ７０/Ｓのポリウレタンエラストマー２本を、それぞれのポリウレタンエラストマーの２つの側面のうち、一方の側面をそれぞれサンドペーパーによって研磨して粗面化した。研磨された側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）は、１２μｍであった。この一方の側面が粗面化されたポリウレタンエラストマーが、実施例１の中間転写ベルトのガイド部である。
【００５７】
このポリウレタンエラストマーの粗面化された方の側面が、中間転写ベルトの中央側の側面となるように、上記のポリイミド樹脂皮膜の内周面の両縁に沿って、１本ずつ、接着剤（セメダイン社製  スーパーＸ  Ｎｏ．８００８）で貼り付け、実施例１の中間転写ベルトが完成した。
【００５８】
以上が、実施例１の中間転写ベルトの製造方法についての説明である。
【００５９】
次に実験の内容について説明する。
【００６０】
回転軸付きの直径２８ｍｍ、長さ３６８．７ｍｍのステンレス製ロール２本に上記の実施例１の中間転写ベルトを７８．４Ｎの張力を掛けて張架した。ここで、上記の２本のステンレス製ロールは、中間転写ベルトの縁に沿って向かい合った、２本のステンレス製ロールの回転軸端部の間の距離が、２組の端部間距離で０．５ｍｍ異なるように配置されている。このように２本のステンレス製ロールの回転軸の平行度がずれているため、中間転写ベルトが２本のステンレス製ロールの間で循環移動する際には、中間転写ベルトのガイド部に、過剰な荷重が掛かるようになっている。この状態で、モータを用いて一方のステンレス製ロールに１０．５ｒｐｍの回転駆動力を与えて中間転写ベルトの走行実験を行った。走行実験開始から４００時間経過後に、割れや破れといった、中間転写ベルトの破損が発生しているかどうかをチェックしたところ、中間転写ベルト上に破損したところは発見できなかった。
【００６１】
また、上記の実施例１の中間転写ベルトのガイド部側面について、十点平均粗さ（Ｒｚ）には効かないような長波長の凹凸の最大振幅（単位はμｍ）を測定した。長波長の凹凸の最大振幅は、中間転写ベルトの走行方向とは垂直な方向へのガタつきの程度を表す量であり、以下では、この量をガイドの真直度と呼ぶ。ガイドの真直度が小さいほど、ガタつきが少なく、良好な画像形成が可能となる。実施例１の中間転写ベルトのガイドの真直度は、０．２０ｍｍであった。この中間転写ベルトを、図１に示す画像形成装置の中間転写ベルトとして採用し、各色について、同一のハーフトーン画像を一枚の用紙上に重ねて出力させた。そのときの、中間転写ベルトの走行方向に垂直な方向についての色ズレの最大値（以下、色ズレ量と呼ぶ）を測定したところ、色ズレ量は９０μｍであった。
【００６２】
また、出力された画像において、色ムラの発生の有無を、視認によりチェックしたところ、色ムラと思われる箇所は発見できなかった。
（実施例２）
ポリウレタンエラストマーの側面を研磨するにあたり、サンドペーパーの代わりにサンドブラストを用いた点を除けば、実施例１と同様の方法で中間転写ベルトを製造した。研磨されたガイド部側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）は、１５μｍであった。そして、実施例１と同様の実験を行って、中間転写ベルトの破損のチェック、色ズレ量とガイドの真直度の測定、および、色ムラのチェックを行ったところ、色ズレ量およびガイドの真直度は、それぞれ９５μｍおよび０．２１ｍｍであり、中間転写ベルトの破損や色ムラは発生していなかった。
（実施例３）
実施例１と同じ材質のポリウレタンエラストマーを、側面が粗面化されるような金型で成型することにより、一方の側面が粗面化された、幅５ｍｍ、高さ１０ｍｍのポリウレタンエラストマーを作成する点を除けば、実施例１と同様の方法で中間転写ベルトを製造した。研磨されたガイド部側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）は、１０μｍであった。そして、実施例１と同様の実験を行って、中間転写ベルトの破損のチェック、色ズレ量とガイドの真直度の測定、および、色ムラのチェックを行ったところ、色ズレ量およびガイドの真直度は、それぞれ９５μｍおよび０．２３ｍｍであり、中間転写ベルトの破損や色ムラは発生していなかった。
（実施例４）
ポリウレタンエラストマーをベルト本体（ポリイミド樹脂皮膜）に貼り付けた後で、図４において説明した研磨方式により研磨が行われる点を除けば、実施例１と同様の材料を用いて中間転写ベルトを製造した。研磨されたガイド部側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）は、１２μｍであった。そして、実施例１と同様の実験を行って、中間転写ベルトの破損のチェック、色ズレ量とガイドの真直度の測定、および、色ムラのチェックを行ったところ、色ズレ量およびガイドの真直度は、それぞれ４０μｍおよび０．１１ｍｍであり、中間転写ベルトの破損や色ムラは発生していなかった。
（実施例５）
ポリウレタンエラストマーの側面をサンドペーパーで研磨する際の研磨圧力を調整することで、ガイド側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）を５μｍとした点を除けば、実施例１と同様の方法で中間転写ベルトを製造した。そして、実施例１と同様の実験を行って、中間転写ベルトの破損のチェック、色ズレ量とガイドの真直度の測定、および、色ムラのチェックを行った。色ズレ量およびガイドの真直度は、それぞれ９０μｍおよび０．２０ｍｍであり、色ムラは発生していなかった。中間転写ベルトの走行実験開始から４００時間後に中間転写ベルトを入念に調べてみると微小な割れが発見されたが、画像形成の上で問題となるほどではなかった。
（実施例６）
ポリウレタンエラストマーの側面をサンドペーパーで研磨する際の研磨圧力を調整することで、ガイド側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）を２０μｍとした点を除けば、実施例１と同様の方法で中間転写ベルトを製造した。そして、実施例１と同様の実験を行って、中間転写ベルトの破損のチェック、色ズレ量とガイドの真直度の測定、および、色ムラのチェックを行った。色ズレ量およびガイドの真直度は、それぞれ９０μｍおよび０．２０ｍｍであり、中間転写ベルトの破損は発生していなかった。出力された画像に微小な色ムラが発生していたが、画像形成の上で問題となるほどではなかった。
（実施例７）
ポリウレタンエラストマーの側面をサンドペーパーで研磨する際の研磨圧力を調整することで、ガイド側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）を２１μｍとした点を除けば、実施例１と同様の方法で中間転写ベルトを製造した。そして、実施例１と同様の実験を行って、中間転写ベルトの破損のチェック、色ズレ量とガイドの真直度の測定、および、色ムラのチェックを行った。色ズレ量およびガイドの真直度は、それぞれ９０μｍおよび０．２０ｍｍであり、中間転写ベルトの破損は発生していなかった。しかし、出力された画像上に、明らかな色ムラが確認された。
【００６３】
（比較例１）
ポリウレタンエラストマーの側面をサンドペーパーで研磨する際の研磨圧力を調整することで、ガイド側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）を３μｍとした点を除けば、実施例１と同様の方法で中間転写ベルトを製造した。そして、実施例１と同様の実験を行って、中間転写ベルトの破損のチェック、色ズレ量とガイドの真直度の測定、および、色ムラのチェックを行った。色ズレ量およびガイドの真直度は、それぞれ９０μｍおよび０．２１ｍｍであり、色ムラは発生していなかった。しかし、中間転写ベルトの走行実験開始から３５０時間経過した時点で中間転写ベルトに割れが発生した。
（比較例２）
ポリウレタンエラストマーの側面をサンドブラストにより研磨し、その研磨の際の研磨圧力を調整することで、ガイド側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）を２μｍとした点を除けば、実施例１と同様の方法で中間転写ベルトを製造した。そして、実施例１と同様の実験を行って、中間転写ベルトの破損のチェック、色ズレ量とガイドの真直度の測定、および、色ムラのチェックを行った。色ズレ量およびガイドの真直度は、それぞれ９５μｍおよび０．２２ｍｍであり、色ムラは発生していなかった。しかし、中間転写ベルトの走行実験開始から２５０時間経過した時点で中間転写ベルトに割れが発生した。
【００６４】
以上の実施例１〜実施例７、比較例１、および比較例２それぞれについて、ガイド側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）とその粗面化方式、中間転写ベルトの破損のチェック結果、色ズレ量とガイドの真直度の測定結果、および、色ムラのチェック結果を、下記の表１に示す。
【００６５】
【表１】
2008268425.tif 000003
【００６６】
ガイド側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が５μｍ以上の実施例１〜実施例７と、ガイド側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が５μｍ未満の比較例１および比較例２とを比較すると、比較例１および比較例２では、中間転写ベルトの走行実験開始から４００時間経過する前に中間転写ベルトに割れが発生しているのに対し、実施例１〜実施例７では、結果が一番良くない実施例５でも、画像形成に支障をきたさない程度の微小な割れが発生する程度にとどまっている。この結果から、ガイド側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が５μｍ以上である中間転写ベルトは、耐久性が高いということがわかる。
【００６７】
次に、ガイド側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が２０μｍの実施例６と、ガイド側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が２１μｍの実施例７とを比較すると、実施例７では、明らかな色ムラが確認されたのに対し、実施例６では、微小な色ムラが発生している程度にとどまっている。この結果から、中間転写ベルトの耐久性を高めることに加えてさらに色ムラの発生も抑制するためには、ガイド側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）は、５μｍ以上２０μｍ以下とすることが望ましいということがわかる。
【００６８】
ガイド側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が５μｍ以上２０μｍ以下の範囲に属する実施例１から実施例６の中でも、十点平均粗さ（Ｒｚ）が１０μｍ以上１５μｍ以下の実施例１〜実施例４では、中間転写ベルトの破損も色ムラも全く発生しておらず、良好な中間転写ベルトとなっている。このことから、ガイド側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が、１０μｍ以上１５μｍ以下の範囲に属していることが最も好ましいということがわかる。
【００６９】
また、実施例１〜実施例４の中でも、ポリウレタンエラストマーをベルト本体（ポリイミド樹脂皮膜）に貼り付けた後で、ポリウレタンエラストマー側面の研磨が行われる実施例４では、色ズレ量が４０μｍ、ガイド真直度が０．１１μｍという測定結果が得られており、これらの値は、実施例１〜実施例３の色ズレ量やガイド真直度のほぼ半分程度となっている。このことから、研磨方式としては、実施例４のように、ポリウレタンエラストマーをベルト本体（ポリイミド樹脂皮膜）に貼り付けた後で、図４で説明したような方法でポリウレタンエラストマー側面の研磨を行うのが好ましいということが確認できる。
【００７０】
以上の考察をまとめると、ガイド側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が５μｍ以上であると、中間転写ベルトは、耐久性が高いということがわかる。さらに、中間転写ベルトの耐久性を高めることに加えてさらに色ムラの発生も抑制するためには、ガイド側面の十点平均粗さ（Ｒｚ）は、５μｍ以上２０μｍ以下とすることが好ましく、１０μｍ以上１５μｍ以下であるとさらに好ましいということがわかる。また、ポリウレタンエラストマー側面の研磨方式としては、ポリウレタンエラストマーをベルト本体（ポリイミド樹脂皮膜）に貼り付けた後で、図４で説明したような方法でポリウレタンエラストマー側面の研磨を行うのが好ましいということが結論できる。
【００７１】
以上の説明において、ベルト本体の材料は、ポリイミド系樹脂や、ポリアミドイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂であったが、これらの他にも、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂等が採用可能である。
【００７２】
また、ガイド部材の材料は、上述したポリウレタンの他にも、ネオプレンゴム、ポリウレタンゴム、シリコーンゴム、ポリエステルエラストマー、クロロプレンゴム、ニトリルゴム等の適度な硬度を有する弾性体等が採用可能である。
【００７３】
また、ガイド部材とベルト本体を接着する接着剤としては、感圧性接着剤、熱可塑性接着剤、ゴム系接着剤等が使用可能であるが、特に、弾性変形する接着剤が好ましい。
【００７４】
また、以上の説明においては、カラーの片面出力プリンタを例として説明したが、本発明の画像形成装置は、モノクロのプリンタや両面出力プリンタに応用されてもよい。また、プリンタ以外にも、コピー機やファックス機に応用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本実施形態の画像形成装置の全体構成図である。
【図２】図１に示す中間転写ベルトの内周面の構造を表した図である。
【図３】図１に示す駆動ロールと接している中間転写ベルトの断面を、駆動ロールとともに表した図である。
【図４】ポリウレタンエラストマーに粗い側面を持たせるための研磨作業の様子を表した図である。
【図５】用紙搬送用ベルトを備えた画像形成装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０００，１０００’  画像形成装置、
１  トレイ、
２  排紙トレイ、
３  搬送ロール、
４Ｋ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ  トナーカートリッジ、
５  中間転写ベルト、
５０  ベルト本体、
５０Ｋ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙ  １次転写ロール、
５１  ガイド部、
５１’  ポリウレタンエラストマー、
５１ａ，５１ａ’  側面、
５ａ  駆動ロール、
５’  用紙搬送ベルト、
５ａ’  張架ロール、
５ｂ’  駆動ロール、
６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋ  像保持体、
６４Ｋ，６４Ｃ，６４Ｍ，６４Ｙ  現像器、
７  露光部、
８  ロール対、
９  ２次転写ロール対、
９ｂ  ２次転写ロール、
１０  定着器、
１３  送出ロール対、
２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ  帯電器、
２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ  露光部、
２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ  現像器、
２６  用紙トレイ、
２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋ  転写ロール、
２１０Ｙ，２１０Ｍ，２１０Ｃ，２１０Ｋ  クリーニングブレード、
２８  定着器、
２９  排紙トレイ、
２００  研磨器、
２０１  軸、
２０２  研磨部
【図１】
2008268425.tif 000004
【図２】
2008268425.tif 000005
【図３】
2008268425.tif 000006
【図４】
2008268425.tif 000007
【図５】
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