JP2014145817A

JP2014145817A - 中間転写ベルト、画像形成装置、及び、中間転写ベルトの製造方法

Info

Publication number: JP2014145817A
Application number: JP2013012973A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Masuko; 健一増子; Atsushi Aoto; 淳青戸; Daisuke Aoki; 大祐青木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2013-01-28
Filing date: 2013-01-28
Publication date: 2014-08-14

Abstract

【課題】柔軟性があり且つトナー離型性に優れ、転写媒体によらず高い転写率を実現でき、かつ、長期にわたり持続可能であり、また、有機感光体への損傷もない、高耐久・高画質の電子写真装置を実現するための中間転写ベルトを得ることを目的とする。
【解決手段】像担持体上に形成された潜像をトナーにより現像して得られたトナー像が転写される中間転写ベルトにおいて、基層１１と、該基層１１上に積層されてなる弾性層１２と、を備え、該弾性層１２は、弾性体と球形樹脂粒子１３とを含有し、表面に凹凸形状が形成されてなり、前記球形樹脂粒子１３は、摩擦帯電系列の異なる２種類以上の球形粒子からなることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、コピー、プリンタ等の画像形成装置に装備されるシームレスベルトなどの中間転写ベルト、及びこれを用いた画像形成装置、並びに前記中間転写ベルトの製造方法に関する。

従来から、電子写真装置においては様々な用途でシームレスベルトが部材として用いられている。特に近年のフルカラー電子写真装置においては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の現像画像を一旦中間転写媒体上に色重ねし、その後一括して紙などの転写媒体に転写する中間転写ベルト方式が用いられている。

このような中間転写ベルト方式は、１つの感光体に対して４色の現像器を用いるシステムで用いられていたがプリント速度が遅いという欠点があった。そのため、高速プリントとしては、感光体を４色分並べ、各色を連続して紙に転写する４連タンデム方式が用いられている。しかし、この方式では紙の環境による変動などもあり、各色画像を重ねる位置精度を合わせることが非常に困難であり、色ずれ画像を引き起こしていた。そこで近年では、４連タンデム方式に中間転写方式を採用することが主流になってきている。

このような情勢の中で中間転写ベルトにおいても、従来よりも要求特性（高速転写、位置精度）が厳しいものとなっており、これらの要求に対応する特性を満足することが必要となってきている。特に、位置精度に対しては、連続使用によるベルト自体の伸び等の変形による変動を抑えることが求められる。また、中間転写ベルトは、装置の広い領域に渡ってレイアウトされ、転写のために高電圧が印加されることから難燃性であることが求められている。このような要求に対応するため、中間転写ベルト材料として主に、高弾性率で高耐熱樹脂であるポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などが用いられている。

ところが、ポリイミド樹脂による中間転写ベルトにおいては、高強度であるためその表面硬度も高いので、トナー像を転写する際にトナー層に高い圧力がかかり、トナーが局部的に凝集し画像の一部が転写されない、いわゆる中抜け画像が発生することがある。また、感光体や用紙などの転写部での接触部材との接触追従性が劣るため、転写部において部分的な接触不良部（空隙）が発生し、転写むらが発生することがある。

近年、フルカラー電子写真を用いてさまざまな用紙に画像を形成することが多くなり、通常の平滑な用紙だけでなく、コート紙のようなスリップ性のある平滑度の高いものからリサイクルペーパーやエンボス紙や和紙やクラフト紙のような表面性の粗いものが使用されることが増えてきている。このような表面性状の異なる用紙への追従性は重要であり、追従性が悪いと、用紙の凹凸状の濃淡むらや色調のむらが発生する。この課題を解決するために比較的柔軟性のある層を基層上に積層した様々な中間転写ベルトが提案されている。

しかしながら、比較的柔軟性のある層を表面層とした場合、転写圧力が低減されたり、用紙凹凸への追従性が向上する反面、表面の離型性が劣るためにトナーがうまく離型できず転写効率が低下し、前者の効果を生かせないという問題が発生する。また、耐摩耗性・耐擦傷性にも劣るという問題もある。

この問題を解決するために、新たに保護層を設ける方法があるが、十分に転写性能の高い材料をコートした場合、柔軟層の柔軟性に追従できず、割れやはがれが発生するという問題が発生するため、好ましくない。そこで、上記のような問題を発生させずに柔軟性のある表面層を保護する方法として、表面に微粒子を付着させることにより転写性を向上させる提案がなされている。

特許文献１では、３μｍ以下の直径のビーズで被覆することが提案されている。しかしながら、本公報の形成では昨今の電子写真装置の要求される耐久性においては、粒子の脱離が発生してしまい十分ではない。

特許文献２及び３では、疎水化処理微粒子と親和性のある材料で層を形成することが提案されている。これらでは、大きさの非常に小さな粒径の粒子を好ましく用いている。しかしながら、粒子層が厚かったり、粒子の凝集による不均一性部分が存在し、転写性能にもばらつきが発生し、昨今の電子写真装置の要求される高いレベルの画質を満足しうるものが得られない。

特許文献４及び５では、比較的大きめの粒子を用い、樹脂にある程度埋設させることで耐久性も実現する構成が提案されている。しかしながら、本提案でも粒子の存在に不均一性が生じ、やはり昨今の電子写真装置の要求される高いレベルの画質を満足しうるものが得られない。

また、特許文献１〜５すべてにおいて、シリカが好ましく用いられているが、シリカ粒子は凝集力が強いため前述したとおり、均一な粒子層を形成できない。さらに、シリカのような無機粒子は、像形成を担う潜像担持体として好適に用いられる有機感光体との転写部での接触によって有機感光体の表面を傷つけ、摩耗させやすく、耐久性を低下させるという不具合を生じさせる。

特許文献６では、シリコーン樹脂粒子を用いて弾性層表面を被覆する方法が提案されている。シリコーン樹脂粒子はトナー離型性に優れるため、ある程度高いレベルの画質のものが得られると考えられる。しかし、シリコーン樹脂は非常に負帯電しやすい材質のものである。現在、電子写真システムにおいては負帯電トナーを使用する場合が多いが、負に帯電したトナーと、表面がシリコーン樹脂に覆われた表面を持つ中間転写ベルトが接触した際に、トナーの負電荷がより負帯電しやすいシリコーン樹脂粒子に移ってしまい、トナーの帯電性が弱まってしまう。それによって、二次転写時に電界によってトナーを移動させる力が弱まってしまい、転写性が低下するという不具合を生じる。

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、柔軟性があり且つトナー離型性に優れ、転写媒体によらず高い転写率を実現でき、かつ、長期にわたり持続可能であり、また、有機感光体への損傷もない、高耐久・高画質の電子写真装置を実現するための中間転写ベルトを得ることを目的とする。
なお、以降「電子写真装置」を「画像形成装置」と呼称することがある。

本発明者らは鋭意検討した結果、像担持体上に形成された潜像をトナーにより現像して得られたトナー像が転写される中間転写ベルトにおいて、弾性層の表面に凹凸形状が形成されてなり、前記球形粒子として特定の球形粒子を用いることにより、上記課題を解決できることを見出した。

すなわち本発明は、像担持体上に形成された潜像をトナーにより現像して得られたトナー像が転写される中間転写ベルトであって、基層と、前記基層上に積層されてなる弾性層と、を備え、前記弾性層は、弾性体と球形粒子を含有し、表面に凹凸形状が形成されてなり、前記球形粒子は、摩擦帯電系列の異なる２種類以上からなることを特徴とする中間転写ベルトである。

本発明によれば、転写媒体の種類・表面性状によらず、高い転写性能を初期的のみならず、長期に渡って維持することができる高耐久・高画質な画像形成装置に用いられる中間転写ベルトを提供することができる。

本発明における中間転写ベルトの層構成例の模式図を示す。本発明における中間転写ベルトの表面の一例を真上から観察した拡大模式図を示す。図２において、第一の粒子と第二の粒子を区別した場合のベルトの表面を真上から観察した拡大模式図を示す。粒子を複数層含む表面層を有する中間転写ベルトの断面の模式図を示す。本発明における基層及び弾性層を塗工するための装置の模式図を示す。本発明における球形粒子（粉体粒子）を塗布・固定化するための装置の模式図を示す。本発明に係る中間転写ベルトを装備する画像形成装置を説明するための要部模式図である。本発明に係る１つの中間転写ベルトに沿って複数の感光体ドラムが並設されている画像形成装置の一構成例を示す要部模式図である。

本発明に係る中間転写ベルトは、像担持体上に形成された潜像をトナーにより現像して得られたトナー像が転写される中間転写ベルトであって、基層１１と、前記基層１１上に積層されてなる弾性層１２と、を備え、前記弾性層１２は、弾性体と球形粒子１３を含有し、表面に凹凸形状が形成されてなり、前記球形粒子１３は、摩擦帯電系列の異なる２種類以上からなることを特徴とする。

画像形成装置においてはいくつかの部材にシームレスベルトが用いられるが、電気的特性を要求される重要な部材の一つとして中間転写体（中間転写ベルト）がある。以下、本発明の画像形成装置に用いられる中間転写ベルトについて説明する。尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

図１には、本発明に好適に用いられる中間転写ベルトの層構成を示す。ただし、この構成に限定されるものではない。構成としては、比較的屈曲性が得られる剛性な基層１１の上に柔軟な弾性層１２が積層されている。この弾性層１２の最表面に摩擦帯電系列の異なる２種類以上の球形粒子からなる球形粒子１３が弾性層上に面方向に独立して配列（埋没）され、一様な凹凸形状を形成している。

（基層）
まず、基層１１について説明する。この構成材料としては、樹脂中に電気抵抗を調整する充填材（又は、添加材）、いわゆる電気抵抗調整材を含有してなるものが挙げられる。このような樹脂としては、難燃性の観点から、例えば、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＥＴＦＥ（エチレン・四フッ化エチレン共重合体）などのフッ素系樹脂や、ポリイミド樹脂またはポリアミドイミド樹脂等が好ましく、機械強度（高弾性）や耐熱性の点から、特にポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂が好適である。

本発明におけるポリイミド、ポリアミドイミドとしては、東レデュポン、宇部興産、新日本理化、ＪＳＲ、ユニチカ、アイ・エス・ティー、日立化成工業、東洋紡績、荒川化学等のメーカーからの一般汎用品を入手し使用することができる。

電気抵抗調整材としては、金属酸化物やカーボンブラック、イオン導電剤、導電性高分子材料などがある。金属酸化物としては、例えば、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化珪素等が挙げられる。また、分散性を良くするため、前記金属酸化物に予め表面処理を施したものも挙げられる。
カーボンブラックとしては、例えば、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ガスブラック等が挙げられる。
イオン導電剤としては、例えば、テトラアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジルアンモニウム塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルサルフェート、グルセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸アルコールエステル、アルキルベタイン、過塩素酸リチウム等が挙げられ、これらを併用して用いてもよい。
なお、本発明における電気抵抗調整材は、上記例示化合物に限定されるものではない。

また、本発明の中間転写ベルトの製造方法においては、塗工液には樹脂成分を含み、必要に応じて、さらに分散助剤、補強材、潤滑材、熱伝導材、酸化防止剤などを含有してもよい。

前記中間転写ベルトとして好適に装備されるシームレスベルトに含有される電気抵抗調整材は、好ましくは表面抵抗で１×１０^８〜１×１０^１３Ω／□、体積抵抗で１×１０^６〜１×１０^１２Ω・ｃｍとなる量とされるが、機械強度の面から成形膜が脆く割れやすくならない範囲の量を選択して添加することが必要である。つまり、中間転写ベルトとする場合には、前記樹脂成分（例えば、ポリイミド樹脂前駆体又はポリアミドイミド樹脂前駆体）と電気抵抗調整材の配合を適正に調整した塗工液を用いて、電気特性（表面抵抗及び体積抵抗）と機械強度のバランスが取れたシームレスベルトを製造して用いることが好ましい。

本発明における電気抵抗調整材の含有量としては、カーボンブラックの場合には、塗工液中の全固形分の１０〜２５ｗｔ％、好ましくは１５〜２０ｗｔ％である。
また、金属酸化物の場合の含有量としては、塗工液中の全固形分の１〜５０ｗｔ％、好ましくは１０〜３０ｗｔ％である。含有量が前記それぞれの電気抵抗調整材の範囲よりも少ないと効果が十分に得られず、また含有量が前記それぞれの範囲よりも多いと前記中間転写ベルト（シームレスベルト）の機械強度が低下し、実使用上好ましくない。

前記基層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３０μｍ〜１５０μｍが好ましく、４０μｍ〜１２０μｍがより好ましく、５０μｍ〜８０μｍが特に好ましい。前記基材層の厚みが、３０μｍ未満であると、亀裂によりベルトが裂けやすくなり、１５０μｍを超えると、曲げによってベルトが割れることがあることがある。一方、前記基層の厚みが前記特に好ましい範囲であると耐久性の点で、有利である。基層に関しては、走行安定性を高めるために、膜厚ムラはなるべく無くすことが好ましい。

前記基層の厚みを調整する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、接触式や渦電流式の膜厚計での計測や膜の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で測定して調整する方法が挙げられる。

（弾性層）
次に、上記基層１１上に積層する弾性層１２について説明する。弾性層１２は、基層１１上に積層されてなり、弾性体と後述する球形粒子１３とを含有し、表面に凹凸形状が形成されてなる。より詳しくは、弾性層１２は、弾性体が基層１１上に積層され、さらに、当該弾性層１２の表面における面方向に球形粒子１３が配列されてなる。

弾性体を構成する材料としては、汎用の樹脂・エラストマー・ゴムなどの材料を使用することが可能だが、本発明の効果を十分に発現するのに十分な柔軟性（弾性）を有する材料を用いることが好ましく、エラストマー材料やゴム材料を用いるのが良い。

エラストマー材料としては、熱可塑性エラストマーとして、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリエーテル系、ポリウレタン系、ポリオレフィン系、ポリスチレン系、ポリアクリル系、ポリジエン系、シリコーン変性ポリカーボネート系、フッ素系共重合体系等が挙げられる。また、熱硬化性として、ポリウレタン系、シリコーン変性エポキシ系、シリコーン変性アクリル系等が挙げられる。

また、ゴム材料としては、イソプレンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ヒドリンゴム等が挙げられる。

上記各種エラストマー、ゴムの中から、性能が得られる材料を適宜選択する。特に、転写媒体（転写材）である紙の表面性状に凹凸のあるレザック紙のような紙の表面状態に追従させるためにはできるだけ柔らかいものを選択する方が好ましい。

本発明においては、この材料の表面に球形粒子層を形成する上で、熱可塑性のものよりも熱硬化性のものの方が好ましい。熱硬化性のものの方が、その硬化反応に寄与する官能基の効果により樹脂粒子との密着性に優れ確実に固定化することが可能である。加硫ゴムも同様に好ましい。

本発明においては、耐オゾン性、柔軟性、球形微粒子との接着性、難燃性付与、耐環境安定性の面からアクリルゴムが最も好ましい。以下、アクリルゴムについて説明する。

本発明のゴム弾性層であるアクリルゴムは現在上市されているもので良く、特に限定されるものではない。しかし、アクリルゴムの各種架橋系（エポキシ基、活性塩素基、カルボキシル基）の中ではカルボキシル基架橋系がゴム物性（特に圧縮永久歪み）及び加工性が優れているので、カルボキシル基架橋系を選択することが好ましい。

カルボキシル基架橋系のアクリルゴムに用いる架橋剤は、アミン化合物が好ましく、多価アミン化合物が最も好ましい。このようなアミン化合物として、具体的には脂肪族多価アミン架橋剤、芳香族多価アミン架橋剤などが挙げられる。
脂肪族多価アミン架橋剤としては、ヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンカーバメイト、Ｎ，Ｎ’−ジシンナミリデン−１，６−ヘキサンジアミンなどが挙げられる。
芳香族多価アミン架橋剤としては、４，４’−メチレンジアニリン、ｍ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−（ｍ−フェニレンジイソプロピリデン）ジアニリン、４，４’−（ｐ−フェニレンジイソプロピリデン）ジアニリン、２，２’−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、４，４’−ジアミノベンズアニリド、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミン、１，３，５−ベンゼントリアミン、１，３，５−ベンゼントリアミノメチルなどが挙げられる。

上記架橋剤の配合量は、アクリルゴム１００重量部に対し、好ましくは０．０５〜２０重量部、より好ましくは０．１〜５重量部である。架橋剤の配合量が少なすぎると、架橋が十分に行われないため、架橋物の形状維持が困難になる。一方、含有量が多すぎると、架橋物が硬くなりすぎ、架橋ゴムとしての弾性などが損なわれる。

本発明のアクリルゴム弾性層においては、さらに架橋促進剤を配合して上記架橋剤に組み合わせて用いてもよい。架橋促進剤も限定はないが、前記多価アミン架橋剤と組み合わせて用いることができる架橋促進剤であることが好ましい。このような架橋促進剤としては、例えば、グアニジン化合物、イミダゾール化合物、第四級オニウム塩、多価第三級アミン化合物、第三級ホスフィン化合物、弱酸のアルカリ金属塩などが挙げられる。
グアニジン化合物としては、１，３−ジフェニルグアニジン、１，３−ジオルトトリルグアニジンなどが挙げられる。
イミダゾール化合物としては、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾールなどが挙げられる。
第四級オニウム塩としては、テトラｎ−ブチルアンモニウムブロマイド、オクタデシルトリ―ｎ−ブチルアンモニウムブロマイドなどが挙げられる。
多価第三級アミン化合物としては、トリエチレンジアミン、１，８−ジアザ‐ビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７（ＤＢＵ）などが挙げられる。
第三級ホスフィン化合物としては、トリフェニルホスフィン、トリ−ｐ−トリルホスフィンなどが挙げられる。
弱酸のアルカリ金属塩としては、ナトリウムまたはカリウムのリン酸塩、炭酸塩などの無機弱酸塩あるいはステアリン酸塩、ラウリル酸塩などの有機弱酸塩が挙げられる。

架橋促進剤の使用量は、アクリルゴム１００重量部あたり、好ましくは０．１〜２０重量部、より好ましくは０．３〜１０重量部である。
架橋促進剤が多すぎると、架橋時に架橋速度が早くなりすぎたり、架橋物表面ヘの架橋促進剤のブルームが生じたり、架橋物が硬くなりすぎたりする場合がある。架橋促進剤が少なすぎると、架橋物の引張強さが著しく低下したり、熱負荷後の伸び変化または引張強さ変化が大きすぎたりする場合がある。

アクリルゴムの調製にあたっては、ロール混合、バンバリー混合、スクリュー混合、溶液混合などの適宜の混合方法が採用できる。配合順序は特に限定されないが、熱で反応や分解しにくい成分を充分に混合した後、熱で反応しやすい成分あるいは分解しやすい成分として、例えば架橋剤などを、反応や分解が起こらない温度で短時間に混合すればよい。

アクリルゴムは、加熱することにより架橋物とすることができる。加熱温度は、好ましくは１３０〜２２０℃、より好ましくは１４０℃〜２００℃であり、架橋時間は好ましくは３０秒〜５時間である。
加熱方法としては、プレス加熱、蒸気加熱、オーブン加熱、熱風加熱などのゴムの架橋に用いられる方法を適宜選択すればよい。また、一度架橋した後に、架橋物の内部まで確実に架橋させるために、後架橋を行ってもよい。後架橋は、加熱方法、架橋温度、形状などにより異なるが、好ましくは１〜４８時間行う。後架橋を行う際の加熱方法、加熱温度は適宜選択すればよい。

上記選択した材料に、電気特性を調整するための電気抵抗調整剤、難燃性を得るための難燃剤、必要に応じて、酸化防止剤、補強剤、充填剤、架橋促進剤などの材料を適宜含有させた配合を行う。

さらに、電気特性を調整するための電気抵抗調整剤としては、すでに前述した各種材料が適用できるが、カーボンブラックや金属酸化物などは柔軟性を損なうため、使用量を抑えることが好ましく、イオン導電剤や導電性高分子を用いることも有効である。また、これらの併用でも構わない。

具体的には種々の過塩素酸塩やイオン性液体をゴム１００部に対して０．０１部〜３部添加するのが好ましい。イオン導電剤の添加量が０．０１部未満では抵抗率を下げる効果が得られず、３部を超える添加量ではベルト表面へ導電剤がブルーム又はブリードする可能性が高くなってしまう。当弾性層の抵抗値としては、表面抵抗で１×１０^８〜１×１０^１３Ω／□、体積抵抗で１×１０^６〜１×１０^１２Ω・ｃｍとなる様に調整されることが好ましい。

また、昨今の電子写真装置で求められるような高い凹凸紙転写性を得るためには、弾性層１２の柔軟性は２３℃５０％ＲＨ環境下でのマイクロゴム硬度値が３５以下であることが好ましい。マルテンス硬度、ビッカース硬度など、いわゆる微小硬度での計測は、測定部位のバルク方向の浅い領域、すなわちごく表面近傍の硬度しか測定していなのでベルト全体としての変形性能は評価できない。そのため、例えば中間転写ベルト全体としての変形性能が低い構成のものに、最表面に柔軟な材料を持ってきた場合、微小硬度値は低くなってしまう。このようなベルトは変形性能が低い、すなわち凹凸紙への追従性が悪いので、結果として昨今求められる凹凸紙への転写性能が不十分なものとなってしまう。そのため、ベルト全体の変形性能が評価できるマイクロゴム硬度を測定することが好ましい。

弾性層１２の膜厚としては、２００μｍ〜２ｍｍ程度が好ましく、４００μｍ〜１０００μｍがより好ましい。膜厚が薄いと、転写媒体の表面性状への追従性や転写圧力低減効果が低く好ましくない。厚すぎると、膜の重さが重くなりたわみやすくなり走行性が不安定になったり、ベルトを張架させるためのローラ曲率部での屈曲により亀裂が発生しやすくなるため好ましくない。なお、前記厚みの測定方法としては、断面を走査型顕微鏡（ＳＥＭ）で観察することにより測定することができる。

（球形粒子）
次に、この弾性体の表面に形成する球形粒子１３について説明する。本発明において、摩擦帯電系列の異なる２種類以上からなる球形粒子を、弾性層表面に形成する球形粒子１３として用いる。ここでは、２種類の球形粒子を用いる場合について説明する。

球形粒子の材料としては、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、などの樹脂を主成分としてなる球形粒子が挙げられる。また、これらの樹脂材料からなる粒子の表面を異種材料で表面処理を施したものでも良い。ここで言う樹脂粒子の中には、ゴム材料も含む。ゴム材料で作製された球状粒子の表面に硬い樹脂をコートし、球形粒子とするような構成のものも適用可能である。また、中空であったり、多孔質であったりしても良い。

これらの樹脂中で、滑性を有し、トナーに対しての離型性、耐磨耗性を付与できる機能の高いものとして、シリコーン樹脂粒子が最も好ましい。これら樹脂を用い、重合法などにより球状の形状に作製された粒子であることが好ましく、本発明においては、真球に近いものほど好ましい。

しかし、上述したシリコーン樹脂のような、トナーに対する離型性に優れる材料は、帯電系列上は負帯電しやすい材料である場合が多く、現在、電子写真システムにおいては負帯電トナーを使用する場合が多い。しかし、負に帯電したトナーと、表面が負帯電しやすい樹脂に覆われた表面を持つ中間転写ベルトが接触した際に、トナーの負電荷がより負帯電しやすい樹脂粒子に移ってしまい、トナーの帯電性が弱まってしまう。それによって、二次転写時に電界によってトナーを移動させる力が弱まってしまい、転写性が低下するという不具合を生じる。

そこで、本発明者らは、第一の粒子としてトナー離型性に優れる材質の粒子、第二の粒子として、第一の粒子よりも帯電系列を比較した際に正帯電しやすい材質の粒子を組み合わせることを考案した。弾性層１２の表面上に、トナー離型性に優れる第一の粒子とともに、第一の粒子よりも正帯電しやすい材質の第二の粒子を配置しておくことにより、トナーの負電荷が過度に中間転写ベルト側に奪われることを防ぐことができ、二次転写時に電界によってトナーを移動させる力が弱まることを防ぐことができる。

第一の粒子としては、上述の通り、特にシリコーン樹脂粒子が好ましく用いられる。また、第二の粒子としては、第一の粒子よりも帯電系列を比較した際に正帯電しやすい材質のものであれば上述したような材質の粒子を用いることができるが、帯電性やトナー離型性などを考慮すると、特にアクリル樹脂粒子が好ましく用いられる。

さらに、第一の粒子と第二の粒子の粒径はできるだけ近いことが好ましく、具体的には、それぞれの粒子の体積平均粒子径の差が０．５μｍ以内であることが好ましい。
なお、複数の種類の球形粒子からなる場合においては、最も体積平均粒子径が大きい粒子種と、最も体積平均粒子径が小さい粒子種の体積平均粒子径の差が、０．５μｍ以内であることが好ましい。

球形粒子１３は、体積平均粒径が１．０μｍ〜５．０μｍであることが望ましい。粒径が１．０μｍ未満の場合、粒子による転写性能の効果が十分に得られない。一方、５．０μｍより大きいと、表面粗さが大きくなり、粒子間の隙間が大きくなるため、トナーがうまく転写できなくなったりクリーニング不良となったりする不具合が生じる。また、粒子は絶縁性が高いものが多いため、粒径が大きすぎると粒子による帯電電位の残留により、連続画像出力時にこの電位の蓄積による画像乱れが発生する。

（ベルトの表面状態）
次に、本発明におけるベルト表面状態について説明する。図２では、ベルトの表面を真上から観察した拡大模式図を示す。このように、球形粒子同士が凝集しておらず、粒子一つひとつが孤立している状態であることが好ましい。樹脂粒子同士の重なり合いは殆ど観測されない。この表面を構成する各粒子の弾性体面における断面の径も均一なほうが好ましく、具体的には、±（平均粒径×０．５）μｍ以下の分布幅となることが好ましい。これを形成するためにできるだけ粒径の揃った粒子を用いることが好ましいが、これを用いなくてもある粒径のものが選択的に表面に形成できる方法により表面を形成して前記粒径分布幅となる構成としても良い。

本発明においては、球形粒子として、２種類以上の球形粒子を用いるが、弾性層１２の表面に存在するトナー離型性に優れる材質の第一の粒子と、第一の粒子よりも帯電系列を比較した際に正帯電しやすい材質の第二の粒子との投影面積率について、第一の粒子の投影面積率が、球形粒子全体の投影面積率に対して６０％以上、９５％以下の範囲内であることが好ましい。第一の粒子の投影面積率が６０％未満の場合、第一の粒子のトナー離型性に優れた性質が十分に発揮されず、十分な転写性が得られないという不具合がある。また、第一の粒子の投影面積率が９５％を超える場合、トナーの帯電特性の変化を抑制する第二の粒子の存在量が相対的に少なくなってしまうため、本発明で意図する効果が十分には得られない。
従って、本発明において、第一の粒子としてシリコーン樹脂粒子が好ましく用いられるが、シリコーン樹脂粒子を用いた場合、シリコーン樹脂粒子の投影面積率が、球形粒子全体の投影面積率に対して６０％以上、９５％以下の範囲内であることが好ましい。

図３に、第一の粒子と第二の粒子を区別した場合のベルトの表面を真上から観察した拡大模式図を示す。このように、第一の粒子が大勢を占める中に、第二の粒子がまばらに存在するという形をとる。形成方法としては、弾性体の上に、あらかじめ所望の割合で第一の粒子および第二の粒子を十分に混合した粉体をそのまま直接塗布して、ならすことにより容易に均一に整列させることができる。なお、粒子を弾性層表面に塗布するタイミングは特に限定されず、ゴムの架橋前、架橋後何れでも可能である。

弾性体の露出部分と粒子の露出部分の投影面積率については、粒子の露出部分の投影面積率が６０％以上とすることが好ましい。６０％に満たない場合、粒子で覆われずに弾性体が露出する領域が大きくなり、トナーと弾性体が接触し良好なトナー転写性が得られないほか、残トナークリーニング性や耐フィルミング性が著しく低下する。

本発明においては、上記球形粒子は弾性層中へ一部埋設された形態を取るが、その埋没率は、５０％を超え、１００％に満たないものが好ましく、５１％〜９０％であることが、より好ましい。５０％以下では、画像形成装置での長期使用において粒子の脱離が起きやすく、耐久性に劣る。一方、１００％では、粒子による転写性への効果が低減し好ましくない。

埋没率とは、粒子の深さ方向の径の樹脂層に埋没している率のことであるが、ここで言う、埋没率は、すべての粒子が５０％を超え１００％に満たないという意味ではなく、ある視野で見たときの平均埋没率で表わしたときの数値が５０％を超え１００％に満たなければ良い。しかし、埋没率５０％のときは、電子顕微鏡による断面観測において、弾性層中へ完全埋没している粒子が殆ど観測されない（弾性層中に完全に埋没している粒子の個数％は粒子全体のうち５％以下）。

また、球形粒子１３は、弾性層１２の表面における面方向に配列されてなり、さらにこの粒子は、弾性層に対して、厚み方向に単一層で形成される方が好ましい。図４のように、厚み方向に複数の粒子を含むような構成では、粒子の含有される分布がむらになり、粒子の有する電気抵抗値の影響により、ベルト表面の電気特性が不均一となり画像乱れを生じる。具体的には、粒子が多く存在する部分での電気抵抗値が高くなり、ここに残留電荷による表面電位が発生し、ベルト表面において表面電位のばらつきが発生し、隣接した部分での画像濃度に差が生じる等による画像乱れが顕在化する。

（中間転写ベルトの製造方法）
次に、上記本発明の構成のベルトを作製する方法についての一例を説明する。

まず、基層１１の作製方法について説明する。少なくとも樹脂成分を含む塗工液、すなわち前記ポリイミド樹脂前駆体又はポリアミドイミド樹脂前駆体を含む塗工液を用いて基層を製造する方法について説明する。
ポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂製の基体は、円筒状支持体（型）表面に前記前駆体液をノズルやディスペンサーによる螺旋塗工、または広幅のダイによるダイ塗工、または塗布ロールを用いたロール塗工などにより塗工することができる。ここでは、ロール塗工について説明する。図５に示すような装置により塗工できる。Ａは塗料である脱泡した前駆体液を貯留するための塗料パンであり、Ｃは塗料パンＡから塗料Ｂを連続的に汲み上げるための塗布ローラであり、Ｄは連続的に汲み上げられた塗料の厚みを塗布ローラＣとの隙間で調節して所定塗料厚みにするための規制ローラであり、Ｅは所定厚みにした塗料（塗膜）を塗布ローラＣから転移させて付着させるための円筒状支持体（金型）である。

上記した製造装置に、先ず予め十分に脱泡された前駆体塗料Ｂを塗料パンＡに流し込む。塗料粘度は、有機極性溶媒（周知慣用のものを用いることができる）により、０．５〜１０Ｐａ・ｓに調整しておくことが望ましい。次いで、塗布ローラＣの下部に塗料Ｂを流し込んだ塗料パンＡを近づけ塗料Ｂ中に浸漬し、１０〜１００ｍｍ／ｓｅｃのゆっくりとした周速度で塗布ローラＣ表面に塗料Ｂを付着、上方に汲み上げていく。その後、塗布ローラＣ上部に設置され、塗布ローラＣと任意の隙間を調整することが出来る規制ローラＣにより、塗布ローラＣ上の塗料厚みを調整する。規制する塗料厚みとしては、円筒状支持体Ｅへ転写する塗料厚みの２倍量程度が好ましい。

次に塗布ローラＣに円筒状支持体Ｅをゆっくり回転させながら、塗布ローラＣの塗料厚み以下まで近づける。塗布ローラ上の塗料は、塗布ローラＣと同方向（図５示す方向では「時計回り方向」）に回転する円筒状支持体Ｅ上に、塗布ローラＣからの塗料が転移され、円筒状支持体Ｅ上に所定膜厚の塗料が付着される。

塗布後、円筒状支持体Ｅを回転させつつ徐々に昇温させながら、約８０〜１５０℃の温度で塗膜中の溶媒を蒸発させていく。この過程では、雰囲気の蒸気（揮発した溶媒等）を効率よく循環して取り除くことが好ましい。自己支持性のある膜が形成されたところで金型ごと高温処理の可能な加熱炉（焼成炉）に移し、段階的に昇温し、最終的に２５０℃〜４５０℃程度の高温加熱処理（焼成）し、十分にポリイミド樹脂前駆体のイミド化又はポリアミドイミド樹脂前駆体のポリアミドイミド化を行う。

十分に冷却後、引き続き、弾性体を積層する。弾性層は、ゴムを有機溶剤に溶解させたゴム塗料を用い、基層１１上に塗布形成し、その後、溶剤を乾燥、架橋することで製造することができる。塗布成形法としては、基層１１と同じく、螺旋塗工、ダイ塗工、ロール塗工などの既存の塗工法が適用できるが、凹凸転写性を良くする為には弾性体の厚みを厚くすることが必要であり、厚膜を形成する塗工法としては、ダイ塗工、及び螺旋塗工が優れている。ここでは、螺旋塗工について説明する。基層を周方向に回転させながら、丸型、又は広幅のノズルによりゴム塗料を連続的に供給しながら、ノズルを基層１１の軸方向に移動させて、基層１１上に塗料を螺旋状に塗工する。基層１１上に螺旋状に塗工された塗料は、所定の回転速度、乾燥温度を維持させることでレベリングされながら乾燥される。

そして、十分にレベリングしたところで、図６に示すように、粉体供給装置２５と押し当て部材２３を設置し、回転させながら粉体供給装置２５から球形粒子（樹脂粒子）２４を表面に均一にまぶし、表面にまぶされた球形粒子２４を押し当て部材２３により一定圧力にて押し当てる。この押し当て部材２３により、金型ドラム２１により支持されてなる基層と弾性体が塗布されてなるベルト２２へ球形粒子２４を埋設させつつ、余剰な球形粒子２４を取り除く。本発明では、摩擦帯電系列の異なる２種類以上の粒子を用いるが、事前に所望の割合で混合したものを、粉体供給装置に供給する。

粒子１３の弾性層１２中への埋没率の調整は、他の方法によっても可能であるが、例えば、押し当て部材３３の押圧力を加減することにより、容易に果たすことができる。例えば、流延塗工液の粘度、樹脂分含量率、溶剤の使用量、樹脂材質等にもよるが、目安として、流延塗工液の粘度１００〜１０００００ｍＰａ・ｓにおいて、押圧力を、１０ｍＮ／ｃｍ〜１０００ｍＮ／ｃｍの範囲とすることにより、前記５０％＜埋没率＜１００％を比較的容易に達成することができる。

微粒子を均一に表面に並べたのち、回転させながら所定温度、所定時間で加熱することにより、硬化させ粒子を埋設させた弾性層を形成する。充分に冷却後、金型から基層ごと脱離させ、所望のシームレスベルト（中間転写ベルト）を得る。

前記中間転写ベルトにおける球形微粒子の埋没率を測定する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、中間転写体の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察することにより、測定することができる。

また、中間転写ベルトにおける粒子の露出部分の投影面積率を測定する方法についても、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、中間転写ベルトの表面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察し、その画像を画像処理ソフト（Ｉｍａｇｅ−ｐｒｏｐｌｕｓ；ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ社）を用いて画像を２値化し、弾性体の露出部分と粒子の露出部分の投影面積率を算出する方法などが挙げられる。

さらに、前記中間転写ベルトにおける粒子種別の投影面積率を測定する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、中間転写体の表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）に付属のエネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）により球形粒子の種類を元素分析によって判別し、観察範囲における狙いの粒子種の投影面積率を算出することができる。なお、測定精度を高めるため、観察範囲には最低１００個以上の粒子が存在していることが望ましい。

こうして作製された中間転写ベルトの抵抗は、カーボンブラック、イオン導電剤の量を可変することにより調整される。この際、粒子の大きさや占有面積率によって抵抗が変わりやすいので注意する。抵抗の測定は市販の計測器を使用できるが、たとえばダイアインスツルメンツ社のハイレスタを使用することにより測定することができる。

（画像形成装置）
前述の方法により製造されたシームレスベルトは、例えば、像担持体上に順次形成される複数のカラートナー現像画像を中間転写ベルト上に順次重ね合わせて一次転写を行い、その一次転写画像を被転写媒体（記録媒体）に一括して二次転写する、いわゆる中間転写方式の電子写真装置の中間転写ベルトとして好適に用いられ、高画質画像形成な電子写真装置（画像形成装置）を構成することができる。

本発明における電子写真装置（以降、「画像形成装置」と呼称する。）に装備されるベルト構成部に用いられるシームレスベルトについて、要部模式図を参照しながら以下に詳しく説明する。なお、模式図は一例であって本発明はこれに限定されるものではない。

図７は、本発明に係る中間転写ベルトを装備する画像形成装置を説明するための要部模式図である。
図７に示す中間転写ユニット５００は、複数のローラに張架された中間転写体である中間転写ベルト５０１などにより構成されている。この中間転写ベルト５０１の周りには、２次転写ユニット６００の２次転写電荷付与手段である２次転写バイアスローラ６０５、中間転写体クリーニング手段であるベルトクリーニングユニット５０４、潤滑剤塗布手段の潤滑剤塗布部材である潤滑剤塗布ブラシ５０５などが対向するように配設されている。

また、中間転写ベルト５０１の外周面または内周面に図示しない位置検知用マークが設けられる。ただし、中間転写ベルト５０１の外周面側については位置検知用マークがベルトクリーニングユニット５０４の通過域を避けて設ける工夫が必要であり、配置上の困難さを伴うことがあるので、その場合には位置検知用マークを中間転写ベルト５０１の内周面側に設けてもよい。マーク検知用センサとしての光学センサ５１４は、中間転写ベルト５０１が架け渡されている１次転写バイアスローラ５０７とベルト駆動ローラ５０８との間の位置に設けられる。

また、中間転写ベルト５０１の内周面には、除電ローラ７０が設けられ堆積した電荷が除電されると共に、アースローラ８０が設けられ接地されている。

この中間転写ベルト５０１は、１次転写電荷付与手段である１次転写バイアスローラ５０７、ベルト駆動ローラ５０８、ベルトテンションローラ５０９、２次転写対向ローラ５１０、クリーニング対向ローラ５１１、及びフィードバック電流検知ローラ５１２に張架されている。各ローラは導電性材料で形成され、１次転写バイアスローラ５０７以外の各ローラは接地されている。１次転写バイアスローラ５０７には、定電流または定電圧制御された１次転写電源８０１により、トナー像の重ね合わせ数に応じて所定の大きさの電流または電圧に制御された転写バイアスが印加されている。

中間転写ベルト５０１は、図示しない駆動モータによって矢印方向に回転駆動されるベルト駆動ローラ５０８により、矢印方向（時計回り方向）に駆動される。
このベルト部材である中間転写ベルト５０１は、通常、半導体、又は絶縁体で、単層または多層構造となっているが、本発明においてはシームレスベルトが好ましく用いられ、これによって耐久性が向上すると共に、優れた画像形成が実現できる。また、中間転写ベルトは、感光体ドラム２００上に形成されたトナー像を重ね合わせるために、通紙可能最大サイズより大きく設定されている。

２次転写手段である２次転写バイアスローラ６０５は、２次転写対向ローラ５１０に張架された部分の中間転写ベルト５０１のベルト外周面に対して、後述する接離手段としての接離機構によって、接離可能に構成されている。２次転写バイアスローラ６０５は、２次転写対向ローラ５１０に張架された部分の中間転写ベルト５０１との間に被転写媒体（記録媒体）である転写紙Ｐを挟持するように配設されており、定電流制御される２次転写電源８０２によって所定電流の転写バイアスが印加されている。

レジストローラ６１０は、２次転写バイアスローラ６０５と２次転写対向ローラ５１０に張架された中間転写ベルト５０１との間に、所定のタイミングで転写媒体（転写材）である転写紙Ｐを送り込む。また、２次転写バイアスローラ６０５には、クリーニング手段であるクリーニングブレード６０８が当接している。該クリーニングブレード６０８は、２次転写バイアスローラ６０５の表面に付着した付着物を除去してクリーニングするものである。

このような構成のカラー複写機において、画像形成サイクルが開始されると、感光体ドラム２００は、図示しない駆動モータによって矢印で示す反時計方向に回転され、該感光体ドラム２００上に、Ｂｋ（ブラック）トナー像形成、Ｃ（シアン）トナー像形成、Ｍ（マゼンタ）トナー像形成、Ｙ（イエロー）トナー像形成が行われる。中間転写ベルト５０１はベルト駆動ローラ５０８によって矢印で示す時計回りに回転される。この中間転写ベルト５０１の回転に伴って、１次転写バイアスローラ５０７に印加される電圧による転写バイアスにより、Ｂｋトナー像、Ｃトナー像、Ｍトナー像、Ｙトナー像の１次転写が行われ、最終的にＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に中間転写ベルト５０１上に各トナー像が重ね合わせて形成される。

例えば、上記Ｂｋトナー像形成は次のように行われる。
図７において、帯電チャージャ２０３は、コロナ放電によって感光体ドラム２００の表面を負電荷で所定電位に一様に帯電する。上記ベルトマーク検知信号に基づき、タイミングを定め、図示しない書き込み光学ユニットにより、Ｂｋカラー画像信号に基づいてレーザ光によるラスタ露光を行う。このラスタ像が露光されたとき、当初一様帯電された感光体ドラム２００の表面の露光された部分は、露光光量に比例する電荷が消失し、Ｂｋ静電潜像が形成される。このＢｋ静電潜像に、Ｂｋ現像器２３１Ｋの現像ローラ上の負帯電されたＢｋトナーが接触することにより、感光体ドラム２００の電荷が残っている部分にはトナーが付着せず、電荷の無い部分つまり露光された部分にはトナーが吸着し、静電潜像と相似なＢｋトナー像が形成される。

このようにして感光体ドラム２００上に形成されたＢｋトナー像は、感光体ドラム２００と接触状態で等速駆動回転している中間転写ベルト５０１のベルト外周面に１次転写される。この１次転写後の感光体ドラム２００の表面に残留している若干の未転写の残留トナーは、感光体ドラム２００の再使用に備えて、感光体クリーニング装置２０１で清掃される。この感光体ドラム２００側では、Ｂｋ画像形成工程の次にＣ画像形成工程に進み、所定のタイミングでカラースキャナによるＣ画像データの読み取りが始まり、そのＣ画像データによるレーザ光書き込みによって、感光体ドラム２００の表面にＣ静電潜像を形成する。

そして、先のＢｋ静電潜像の後端部が通過した後で、且つＣ静電潜像の先端部が到達する前にリボルバ現像ユニット２３０の回転動作が行われ、Ｃ現像機２３１Ｃが現像位置にセットされ、Ｃ静電潜像がＣトナーで現像される。以後、Ｃ静電潜像領域の現像を続けるが、Ｃ静電潜像の後端部が通過した時点で、先のＢｋ現像機２３１Ｋの場合と同様にリボルバ現像ユニットの回転動作を行い、次のＭ現像機２３１Ｍを現像位置に移動させる。これもやはり次のＹ静電潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了させる。なお、Ｍ及びＹの画像形成工程については、それぞれのカラー画像データ読み取り、静電潜像形成、現像の動作が上述のＢｋ、Ｃの工程と同様であるので説明は省略する。

このとき、レーザ光Ｌによる露光後の感光体ドラム２００上の電位は電位センサ２０４で測定され、また、現像機２３１による現像後の感光体ドラム２００上のトナー濃度は画像濃度センサ２０５で測定され、測定結果がフィードバックされる。

このようにして感光体ドラム２００上に順次形成されたＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像は、中間転写ベルト５０１上の同一面に順次位置合わせされて１次転写される。これにより、中間転写ベルト５０１上に最大で４色が重ね合わされたトナー像（トナー画像５１３）が形成される。一方、上記画像形成動作が開始される時期に、転写紙Ｐが転写紙カセット又は手差しトレイなどの給紙部から給送され、レジストローラ６１０のニップで待機している。

そして、２次転写対向ローラ５１０に張架された中間転写ベルト５０１と２次転写バイアスローラ６０５によりニップが形成された２次転写部に、上記中間転写ベルト５０１上のトナー像の先端がさしかかるときに、転写紙Ｐの先端がこのトナー像の先端に一致するように、レジストローラ６１０が駆動されて、転写紙ガイド板６０１に沿って転写紙Ｐが搬送され、転写紙Ｐとトナー像とのレジスト合わせが行われる。

このようにして、転写紙Ｐが２次転写部を通過すると、２次転写電源８０２によって２次転写バイアスローラ６０５に印加された電圧による転写バイアスにより、中間転写ベルト５０１上の４色重ねトナー像が転写紙Ｐ上に一括転写（２次転写）される。この転写紙Ｐは、転写紙ガイド板６０１に沿って搬送されて、２次転写部の下流側に配置した除電針からなる転写紙除電チャージャ６０６との対向部を通過することにより除電された後、ベルト構成部であるベルト搬送装置２１０により定着装置２７０に向けて送られる。そして、この転写紙Ｐは、定着装置２７０の定着ローラ２７１、２７２のニップ部でトナー像が溶融定着された後、図示しない排出ローラで装置本体外に送り出され、図示しないコピートレイに表向きにスタックされる。なお、定着装置２７０は必要によりベルト構成部を備えた構成とすることもできる。

一方、上記ベルト転写後の感光体ドラム２００の表面は、感光体クリーニング装置２０１でクリーニングされ、上記除電ランプ２０２で均一に除電される。また、転写紙Ｐにトナー像を２次転写した後の中間転写ベルト５０１のベルト外周面に残留した残留トナーは、帯電チャージャ５０３により帯電された後にベルトクリーニングブレード５０４によってクリーニングされる。該ベルトクリーニングブレード５０４は、図示しないクリーニング部材離接機構によって、該中間転写ベルト５０１のベルト外周面に対して所定のタイミングで接離されるように構成されている。

このベルトクリーニングブレード５０４の上記中間転写ベルト５０１の移動方向上流側には、該中間転写ベルト５０１のベルト外周面に対して接離するトナーシール部材５０２が設けられている。このトナーシール部材５０２は、上記残留トナーのクリーニング時に上記ベルトクリーニングブレード５０４から落下した落下トナーを受け止めて、該落下トナーが上記転写紙Ｐの搬送経路上に飛散するのを防止している。このトナーシール部材５０２は、上記クリーニング部材離接機構によって、上記ベルトクリーニングブレード５０４とともに、該中間転写ベルト５０１のベルト外周面に対して接離される。

このようにして残留トナーが除去された中間転写ベルト５０１のベルト外周面には、上記潤滑剤塗布ブラシ５０５により削り取られた潤滑剤５０６が塗布される。該潤滑剤５０６は、例えば、ステアリン酸亜鉛などの固形体からなり、該潤滑剤塗布ブラシ５０５に接触するように配設されている。また、この中間転写ベルト５０１のベルト外周面に残留した残留電荷は、該中間転写ベルト５０１のベルト外周面に接触した図示しないベルト除電ブラシにより印加される除電バイアスによって除去される。ここで、上記潤滑剤塗布ブラシ５０５及び上記ベルト除電ブラシは、それぞれの図示しない接離機構により、所定のタイミングで、上記中間転写ベルト５０１のベルト外周面に対して接離されるようになっている。

ここで、リピートコピーの時は、カラースキャナの動作及び感光体ドラム２００への画像形成は、１枚目の４色目（Ｙ）の画像形成工程に引き続き、所定のタイミングで２枚目の１色目（Ｂｋ）の画像形成工程に進む。また、中間転写ベルト５０１は、１枚目の４色重ねトナー像の転写紙への一括転写工程に引き続き、ベルト外周面の上記ベルトクリーニングブレード５０４でクリーニングされた領域に、２枚目のＢｋトナー像が１次転写されるようにする。その後は、１枚目と同様動作になる。以上は、４色フルカラーコピーを得るコピーモードであったが、３色コピーモード、２色コピーモードの場合は、指定された色と回数の分について、上記同様の動作を行うことになる。また、単色コピーモードの場合は、所定枚数が終了するまでの間、リボルバ現像ユニット２３０の所定色の現像機のみを現像動作状態にし、ベルトクリーニングブレード５０４を中間転写ベルト５０１に接触させたままの状態にしてコピー動作を行う。

上記実施形態では、感光体ドラム２００を一つだけ備えた複写機について説明したが、本発明は、例えば、図７の要部模式図に一構成例を示すような、複数の感光体ドラムをシームレスベルトからなる一つの中間転写ベルトに沿って並設した画像形成装置にも適用できる。

図８は、４つの異なる色（ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン）のトナー像を形成するための４つの感光体ドラム２１ＢＫ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃを備えた４ドラム型のデジタルカラープリンタの一構成例を示す。

図８において、プリンタ本体１０は電子写真方式によるカラー画像形成を行うための、画像書込部１２、画像形成部１３、給紙部１４、から構成されている。画像信号を元に画像処理部で画像処理して画像形成用の黒（ＢＫ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）の各色信号に変換し、画像書込部１２に送信する。画像書込部１２は、例えば、レーザ光源と、回転多面鏡等の偏向器と、走査結像光学系、及びミラー群、からなるレーザ走査光学系であり、上記の各色信号に対応した４つの書込光路を有し、画像形成部１３の各色に設けられた像坦持体（感光体）２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃに各色信号に応じた画像書込を行う。

画像形成部１３は黒（ＢＫ）用、マゼンタ（Ｍ）用、イエロー（Ｙ）用、シアン（Ｃ）用の各像坦持体である感光体２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃを備えている。この各色用の各感光体としては、通常ＯＰＣ感光体（有機感光体）が用いられる。各感光体２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃの周囲には、帯電装置、上記書込部１２からのレーザ光の露光部、黒、マゼンタ、イエロー、シアンの各色用の現像装置２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｃ、１次転写手段としての１次転写バイアスローラ２３ＢＫ、２３Ｍ、２３Ｙ、２３Ｃ、クリーニング装置（表示略）、及び図示しない感光体除電装置等が配設されている。なお、上記現像装置２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｃには、２成分磁気ブラシ現像方式を用いている。ベルト構成部である中間転写ベルト２２は、各感光体２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃと、各１次転写バイアスローラ２３ＢＫ、２３Ｍ、２３Ｙ、２３Ｃとの間に介在し駆動ローラ２６及びその他のローラにより張架されてなり、駆動ローラ２６によって時計周り方向に駆動されると共に、各感光体上に形成された各色のトナー像が順次重ね合わせて転写される。

一方、転写紙Ｐは、給紙部１４から給紙された後、レジストローラ１６を介して、ベルト構成部である転写搬送ベルト５０に担持される。そして、中間転写ベルト２２と転写搬送ベルト５０とが接触するところで、上記中間転写ベルト２２上に転写されたトナー像が、２次転写手段としての２次転写バイアスローラ６０により２次転写（一括転写）される。これにより、転写紙Ｐ上にカラー画像が形成される。このカラー画像が形成された転写紙Ｐは、転写搬送ベルト５０により定着装置１５に搬送され、この定着装置１５により転写された画像が定着された後、プリンタ本体外に排出される。

なお、上記２次転写時に転写されずに上記中間転写ベルト２２上に残った残留トナーは、ベルトクリーニング部材２５によって中間転写ベルト２２から除去される。このベルトクリーニング部材２５の下流側には、潤滑剤塗布装置２７が配設されている。この潤滑剤塗布装置２７は、固形潤滑剤と、中間転写ベルト２２に摺擦して固形潤滑剤を塗布する導電性ブラシとで構成されている。前記導電性ブラシは、中間転写ベルト２２に常時接触して、中間転写ベルト２２に固形潤滑剤を塗布している。固形潤滑剤は、中間転写ベルト２２のクリーニング性を高め、フィルミィングの発生を防止し耐久性を向上させる作用がある。

以下、実施例に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これら実施例によって制限されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りこれらの実施例を適宜改変したものも本件の発明の範囲内である。

［実施例１］
下記により基層用塗工液を調製し、この塗工液を用いてシームレスベルト基層を製造した。

＜基層用塗工液の調製＞
先ず、ポリイミド樹脂前駆体を主成分とするポリイミドワニス（Ｕ−ワニスＡ；宇部興産社製）に、予めビーズミルにてＮ−メチル−２−ピロリドン中に分散させたカーボンブラック（ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ４；エボニックデグサ社製）の分散液を、カーボンブラック含有率がポリアミック酸固形分の１７重量％になるように調合し、よく攪拌混合して塗工液を調製した。

＜シームレスベルトの製造＞
次に、外径３４０ｍｍ、長さ３６０ｍｍの外面をブラスト処理にて粗面化した金属製の円筒状支持体を型として用い、ロールコート塗工装置に取り付けた。次に、基層用塗工液Ａをパンに流し込み、塗布ローラの回転速度４０ｍｍ／ｓｅｃで塗料を汲み上げ、規制ローラと塗布ローラのギャップを０．６ｍｍとして、塗布ローラ上の塗料厚みを制御した。円筒状支持体の回転速度を３５ｍｍ／ｓｅｃに制御して塗布ローラに近づけ、塗布ローラとのギャップ０．４ｍｍとして塗布ローラ上の塗料を均一に円筒状支持体上に転写塗布した。その後、回転を維持しながら熱風循環乾燥機に投入して、１１０℃まで徐々に昇温して３０分加熱、さらに昇温して２００℃で３０分加熱し、回転を停止した。その後、これを高温処理の可能な加熱炉（焼成炉）に導入し、段階的に３２０℃まで昇温して６０分加熱処理（焼成）し、膜厚８０μｍの基層を形成した。

＜基層上への弾性層の作製＞
下記に示す各構成材料を混合し、２軸混練機を用いて、十分に混練することでゴム組成物を作成した。

＜弾性層構成材料＞
・アクリルゴムニポールＡＲ１２（日本ゼオン株式会社）１００重量部
・ステアリン酸ビーズステアリン酸つばき（日油株式会社）１重量部
・赤リンノーバエクセル１４０Ｆ（燐化学工業株式会社）１０重量部
・水酸化アルミニウムハイジライトＨ４２Ｍ（昭和電工株式会社）５０重量部
・架橋剤Ｄｉａｋ．Ｎｏ１（ヘキサメチレンジアミンカーバメイト）
（デュポンダウエラストマージャパン）０．６重量部
・架橋促進剤ＶＵＬＣＯＦＡＣＡＣＴ５５
（７０％１，８-ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７と二塩基酸との塩、３０％アモルファスシリカ）（Ｓａｆｉｃａｌｃａ社）
１重量部
・導電剤ＱＡＰ−０１（過塩素酸テトラブチルアンモニウム）
（日本カーリット株式会社）０．３重量部

次いで、このようにして得られたゴム組成物を有機溶剤（ＭＩＢＫ：メチルイソブチルケトン）に溶かして固形分３５ｗｔ％のゴム溶液を作製した。この作製したゴム溶液を先に作製したポリイミド基層が形成された円筒状支持体を回転させながらポリイミド基層上に、ノズルよりゴム塗料を連続的に吐出しながら支持体の軸方法に移動させ螺旋状に塗工した。塗布量としては最終的な膜厚が６００μｍになるような液量の条件とした。

次いで、図６の方法を用いて、球形粒子として、シリコーン樹脂粒子（トスパール１２０（体積平均粒子径２．０μｍ）；モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ）８０ｗｔ％と、アクリル樹脂粒子（テクポリマーＳＳＸ−１０２（体積平均粒子径２．０μｍ）；積水化成品工業株式会社製）２０ｗｔ％とを十分に混合した混合粒子粉をまんべんなく表面にまぶし、ポリウレタンゴムブレードの押し付け部材を押し当てて弾性層に固定化した。このとき、押し付け部材の押圧力は１００ｍＮ／ｃｍとした。

ベルト表面全面の処理を終えた後、ゴム塗料が塗工された円筒状支持体をそのまま回転しながら熱風循環乾燥機に投入して、昇温速度４℃／分で１７０℃まで昇温して６０分加熱処理した。加熱を停止した後、常温まで徐冷した上で金型から取り外し、中間転写ベルトＡを作製した。

［実施例２］
実施例１における球形粒子を、シリコーン樹脂粒子（トスパール１２０（体積平均粒子径２．０μｍ）；モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ）８０ｗｔ％と、メラミン樹脂粒子（オプトビーズ２０００Ｍ（体積平均粒子径２．０μｍ）；日産化学工業社製）２０ｗｔ％を十分に混合した混合粒子粉に代えた他は同じとし、中間転写ベルトＢを得た。

［実施例３］
実施例１における球形粒子を、シリコーン樹脂粒子（トスパール２０００Ｂ（体積平均粒子径６．０μｍ）；モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ）８０ｗｔ％と、ポリスチレン樹脂粒子（テクポリマーＳＢＸ−６（体積平均粒子径６．０μｍ）；積水化成品工業株式会社製）２０ｗｔ％を十分に混合した混合粒子粉に代えた他は同じとし、中間転写ベルトＣを得た。

［実施例４］
実施例１における球形粒子を、シリコーン樹脂粒子（トスパール１２０（体積平均粒子径２．０μｍ）；モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ）４０ｗｔ％と、アクリル樹脂粒子（テクポリマーＳＳＸ−１０２（体積平均粒子径２．０μｍ）；積水化成品工業株式会社製）６０ｗｔ％とを十分に混合した混合粒子粉に代えた他は同じとし、中間転写ベルトＤを得た。

［実施例５］
実施例１における球形粒子を、シリコーン樹脂粒子（トスパール１２０（体積平均粒子径２．０μｍ）；モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ）９８ｗｔ％と、アクリル樹脂粒子（テクポリマーＳＳＸ−１０２（体積平均粒子径２．０μｍ）；積水化成品工業株式会社製）２ｗｔ％とを十分に混合した混合粒子粉に代えた他は同じとし、中間転写ベルトＥを得た。

［比較例１］
実施例１において、球形粒子を、シリコーン樹脂粒子（ＫＭＰ−７０１（体積平均粒子径３．５μｍ）；信越シリコーン）に代え、第二の粒子は用いない他は同じとし、中間転写ベルトＦを作製した。

［比較例２］
実施例１において、球形粒子を、アクリル樹脂粒子（テクポリマーＳＳＸ−１０２（体積平均粒子径２．０μｍ）；積水化成品工業株式会社製）に代え、第二の粒子は用いない他は同じとし、中間転写ベルトＧを作製した。

上記各実施例、比較例の中間転写ベルトＡ〜Ｇを、図８の電子写真装置に搭載し、以下の各種評価を実施した。
＜転写率の測定＞
転写紙として、表面に凹凸模様を施してある紙（連量２６０ｋｇ紙レザック紙）を用いた。これに、青色のベタ画像を出力する操作を実施し、紙に転写する前の中間転写ベルト上の画像トナー量と紙に転写した後に中間転写ベルト上に残ったトナー量を計測し、転写率を算出した。

＜２０万枚連続画像出力時点における転写率の測定＞
テストチャートを連続１万枚連続画像出力した後、停止し、上記の方法に従い、転写率を測定した。

＜２０万枚連続画像出力時点における画像評価＞
テストチャートを連続１万枚連続画像出力した後、連量２６０ｋｇ紙レザック紙に全面シアン単色のハーフトーン画像を出力し、異常画像を観察した。

結果は、下表１の通りであった。

実施例１〜５については、初期、２０万枚画像出力後とも優れた画像品質が得られ、優れた性能を発揮した。

一方、単一の粒子を用いた比較例１及び２については、本発明の実施例ほどの優れた転写性能を得ることが出来なかった。なお、負帯電性の強いシリコーン粒子のみを使用した比較例１については、ハーフトーン画像出力時に濃度ムラの異常画像が確認された。

以上、本発明の構成とすることにより、転写媒体によらず高い転写率を実現でき、かつ、長期にわたり持続可能である高耐久・高画質の電子写真装置を実現するための中間転写ベルトを得ることが実現できる。

（図１の符号）
１１基層
１２弾性層
１３球形粒子
（図２の符号）
１２弾性層
１３球形粒子
（図３の符号）
１２弾性層
１４第一の粒子
１５第二の粒子
（図４の符号）
１２弾性層
１３球形粒子
（図５の符号）
Ａ塗料パン
Ｂ塗料
Ｃ塗布ロール
Ｄ規制ロール
Ｅ円筒状支持体（金型）
（図６の符号）
２１金型ドラム
２２基層と弾性層を塗布したベルト
２３押し当て部材
２４樹脂粒子
２５粉体塗布装置
（図７の符号）
Ｐ転写紙
Ｌレーザ光
７０除電ローラ
８０アースローラ
２００感光体ドラム
２０１感光体クリーニング装置
２０２除電ランプ
２０３帯電チャージャ
２０４電位センサ
２０５画像濃度センサ
２１０ベルト搬送装置
２３０リボルバ現像ユニット
２３１ＹＹ現像機
２３１ＫＢｋ現像機
２３１ＣＣ現像機
２３１ＭＭ現像機
２７０定着装置
２７１、２７２定着ローラ
５００中間転写ユニット
５０１中間転写ベルト
５０２トナーシール部材
５０３帯電チャージャ
５０４ベルトクリーニングユニット
５０５潤滑剤塗布ブラシ
５０６潤滑剤
５０７１次転写バイアスローラ
５０８ベルト駆動ローラ
５０９ベルトテンションローラ
５１０２次転写対向ローラ
５１１クリーニング対向ローラ
５１２フィードバッグ電流検知ローラ
５１３トナー画像
５１４光学センサ
６００２次転写ユニット
６０１転写紙ガイド板
６０５２次転写バイアスローラ
６０６転写紙除電チャージャ
６０８クリーニングブレード
６１０レジストローラ
８０１１次転写電源
８０２２次転写電源
（図８の符号）
Ｐ転写紙
１０プリンタ本体
１２画像書込部
１３画像形成部
１４給紙部
１５定着装置
１６レジストローラ
２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｃ現像装置
２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃ感光体
２２中間転写ベルト
２３ＢＫ、２３Ｍ、２３Ｙ、２３Ｃ１次転写バイアスローラ
２５ベルトクリーニング部材
２６駆動ローラ
２７潤滑剤塗布装置
５０転写搬送ベルト
６０２次転写バイアスローラ

特開平９−２３０７１７号公報特開２００２−１６２７６７号公報特開２００４−３５４７１６号公報特開２００７−３２８１６５号公報特開２００９−７５１５４号公報特開２０１１−１５００５９号公報

Claims

像担持体上に形成された潜像をトナーにより現像して得られたトナー像が転写される中間転写ベルトであって、
基層と、前記基層上に積層されてなる弾性層と、を備え、
前記弾性層は、弾性体と球形粒子を含有し、表面に凹凸形状が形成されてなり、
前記球形粒子は、摩擦帯電系列の異なる２種類以上からなり、
前記球形粒子における最も体積平均粒子径が大きい粒子種と、最も体積平均粒子径が小さい粒子種の体積平均粒子径の差が、１．０μｍ未満であることを特徴とする中間転写ベルト。
前記体積平均粒子径の差が、０．５μｍ以内であることを特徴とする請求項１に記載の中間転写ベルト。
前記球形粒子において、２種類以上からなる球形粒子のうち１種がシリコーン樹脂粒子であることを特徴とする請求項１又は２に記載の中間転写ベルト。
前記シリコーン樹脂粒子の投影面積率が、前記球形粒子の全体の投影面積率に対して６０％以上、９５％以下の範囲内であることを特徴とする請求項３に記載の中間転写ベルト。
前記球形粒子が、前記シリコーン樹脂粒子よりも摩擦帯電によって正帯電しやすい材質の球形粒子を含むことを特徴とする請求項３又は４に記載の中間転写ベルト。
請求項５に記載の正帯電しやすい材質の球形粒子が、アクリル樹脂粒子であることを特徴とする請求項５に記載の中間転写ベルト。
請求項１乃至６のいずれかに記載の中間転写ベルトを搭載することを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至６のいずれかに記載の中間転写ベルトを製造する製造方法であって、
前記基層を形成する工程と、
前記弾性体を形成する工程と、
前記球形粒子を前記弾性体上に均一に乾燥塗布する工程と、
前記球形粒子を配列及び埋設させることにより当該球形粒子を均一にならして形成する工程と、を有することを特徴とする中間転写ベルトの製造方法。