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JP6834320B2 - Transfer belt and image forming device - Google Patents
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JP6834320B2 - Transfer belt and image forming device - Google Patents

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Description

本発明は、担持したトナー像を記録媒体に対して転写する転写ベルトおよびこれを備えた画像形成装置に関し、特に、弾性層を含む転写ベルトおよびこれを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a transfer belt for transferring a carried toner image to a recording medium and an image forming apparatus including the transfer belt, and more particularly to a transfer belt including an elastic layer and an image forming apparatus including the transfer belt.

一般に、画像形成装置においては、感光体の表面に形成されたトナー像が一次転写部において転写ベルトの表面に転写されることでトナー像が転写ベルトによって担持され、その後、転写ベルトによって担持されたトナー像が二次転写部において用紙等の記録媒体に転写される。 Generally, in an image forming apparatus, a toner image formed on the surface of a photoconductor is transferred to the surface of a transfer belt in a primary transfer portion, so that the toner image is supported by the transfer belt and then supported by the transfer belt. The toner image is transferred to a recording medium such as paper at the secondary transfer unit.

通常、二次転写部においては、ニップ部を構成する二次転写ローラーと対向ローラーとの間に所定の電界が形成される。当該電界の作用により、ニップ部を通過する転写ベルトから、同じくニップ部を通過する記録媒体にトナーが移動することになり、これによって二次転写部においてトナー像が記録媒体に転写されることになる。 Normally, in the secondary transfer section, a predetermined electric field is formed between the secondary transfer roller and the opposing roller forming the nip section. Due to the action of the electric field, the toner moves from the transfer belt passing through the nip portion to the recording medium also passing through the nip portion, whereby the toner image is transferred to the recording medium in the secondary transfer portion. Become.

この転写ベルトとしては、各種のものが提案されているが、記録面に凹凸を有する記録媒体(たとえばエンボス紙等)に対して転写を可能にする転写ベルトとして、弾性層を含んでなる転写ベルトが知られている。たとえば、特開2014−85633号公報(特許文献1)や特開2014−102384号公報(特許文献2)には、ポリイミド等からなる非弾性層としての基層上にアクリルゴム等からなる弾性層が設けられてなる転写ベルトが開示されている。 Various types of transfer belts have been proposed, but as a transfer belt that enables transfer to a recording medium having irregularities on the recording surface (for example, embossed paper), a transfer belt including an elastic layer is provided. It has been known. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-855633 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-102384 (Patent Document 2), an elastic layer made of acrylic rubber or the like is provided on a base layer as an inelastic layer made of polyimide or the like. A transfer belt provided is disclosed.

このような弾性層を有する転写ベルトを用いることにより、二次転写部のニップ部において転写ベルトが記録媒体に向けて押圧されるに際し、記録媒体の表面に位置する凹部内に転写ベルトの表面側の一部が入り込むように変形することになり、記録媒体の凹部の底面と転写ベルトの表面との間の距離が縮まることになる。これにより、上記電界の作用が促進される結果となり、トナーの移動が生じ易くなって記録面に凹凸を有する記録媒体への転写性が向上することになる。 By using a transfer belt having such an elastic layer, when the transfer belt is pressed toward the recording medium at the nip portion of the secondary transfer portion, the surface side of the transfer belt is placed in a recess located on the surface of the recording medium. It will be deformed so that a part of it will enter, and the distance between the bottom surface of the recess of the recording medium and the surface of the transfer belt will be shortened. As a result, the action of the electric field is promoted, the toner is likely to move, and the transferability to a recording medium having irregularities on the recording surface is improved.

特開2014−85633号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-85633 特開2014−102384号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-102384

ここで、上述したような弾性層を有する転写ベルトを用いる場合であっても、その表面により深い凹部を有する記録媒体に対して高い転写性を実現するためには、転写ベルトに設けられる弾性層の厚みをより大きくしたり、当該弾性層の硬度をさらに下げたりすることが必要になる。 Here, even when a transfer belt having an elastic layer as described above is used, the elastic layer provided on the transfer belt is provided in order to realize high transferability for a recording medium having a deeper recess on the surface thereof. It is necessary to increase the thickness of the elastic layer and further reduce the hardness of the elastic layer.

しかしながら、そのように構成した転写ベルトを画像形成装置の中間転写ベルトに用いた場合に、転写ニップ出口で中間転写ベルトから記録媒体が分離されずにジャムを発生させてしまう問題が別途発生する。 However, when the transfer belt configured in this way is used as the intermediate transfer belt of the image forming apparatus, there is a problem that the recording medium is not separated from the intermediate transfer belt at the transfer nip outlet and a jam is generated.

したがって、本発明は、上述した問題を解決すべくなされたものであり、表面に凹凸を有する記録媒体に対しても高い転写性を実現することができ、また記録媒体のジャムの発生を抑制できる転写ベルトおよびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, can realize high transferability even on a recording medium having irregularities on the surface, and can suppress the occurrence of jam on the recording medium. It is an object of the present invention to provide a transfer belt and an image forming apparatus equipped with the transfer belt.

本発明者は、弾性層を含む種々のベルトを製作して研究を重ねた結果、所定の加圧条件のもとで加圧された際にその表面が所定の特徴的な挙動を示して変位したベルトに限り、これを転写ベルトとして用いた場合に、表面に凹凸を有する記録媒体に対しても高い転写性を確保しつつ、厚みの薄い紙やタック性の強い紙などの転写ベルトからの分離の難しい記録媒体に対しても転写ベルトからの分離性を確保できることを知見し、本発明を完成するに至った。ここで、所定の加圧条件のもとで加圧された際にその表面が所定の特徴的な挙動を示して変位するベルトであるか否かは、本発明者が考案した後述する変位量測定装置を用いた評価方法にて評価することができる。 As a result of repeating research by producing various belts including an elastic layer, the present inventor shows a predetermined characteristic behavior and displaces the surface when the belt is pressurized under a predetermined pressure condition. When this belt is used as a transfer belt, it can be used from a transfer belt such as thin paper or paper with strong tackiness while ensuring high transferability even for recording media having irregularities on the surface. It has been found that the separability from the transfer belt can be ensured even for a recording medium that is difficult to separate, and the present invention has been completed. Here, whether or not the belt is a belt whose surface exhibits a predetermined characteristic behavior and is displaced when pressurized under a predetermined pressurizing condition is a displacement amount devised by the present inventor, which will be described later. It can be evaluated by an evaluation method using a measuring device.

本発明に基づく転写ベルトは、弾性層を含み、相対して位置する第1主面および第2主面からなる一対の露出主面のうちの一方である第1主面に担持したトナー像を記録媒体に対して転写するためのものであって、幅が20[mm]であって曲率半径が20[mm]である湾曲凸条面を上面に有するとともに、湾曲凸条面の頂部に直径が1.25[mm]である穴部が設けられてなる下側ブロックと、幅が20[mm]であって曲率半径が20.3[mm]である湾曲凹条面を下面に有する上側ブロックとを用い、第1主面が下側ブロックの上面に面するように転写ベルトを下側ブロックの上面上に載置するとともに、上側ブロックを下側ブロックに向けて下降させることで転写ベルトの一部が湾曲凸条面と湾曲凹条面とによって挟み込まれるようにすることにより、転写ベルトの一部である被加圧領域が予め定められた加圧速度[kPa/ms]で200[kPa]の加圧力に到達してその後200[kPa]の加圧力で一定に加圧されるようにした場合に、第1主面のうちの穴部に対応する部分である測定領域の変位量の最大値をa[μm]とし、測定領域の変位が収束した後の測定領域の変位量をb[μm]とし、被加圧領域に対する加圧が開始された時点から200[kPa]の加圧力に到達した時点までの時間をt0[s]とした場合に、aおよびbを用いて(a−b)/bで算出されるE[−]とt0とが、転写ベルトの変位量に対する時定数τと定数αとを用いたE=α×exp(−t0/τ)の指数関数でカーブフィッティングされ、時定数τが0.015≦τ≦0.1の条件を満たすものである。 The transfer belt according to the present invention includes an elastic layer and has a toner image carried on the first main surface, which is one of a pair of exposed main surfaces composed of a first main surface and a second main surface located opposite to each other. It is intended to be transferred to a recording medium, has a curved ridge surface having a width of 20 [mm] and a radius of curvature of 20 [mm] on the upper surface, and a diameter at the top of the curved ridge surface. Upper side having a lower block provided with a hole having a displacement of 1.25 [mm] and a curved concave surface having a width of 20 [mm] and a radius of curvature of 20.3 [mm] on the lower surface. Using a block, the transfer belt is placed on the upper surface of the lower block so that the first main surface faces the upper surface of the lower block, and the upper block is lowered toward the lower block to lower the transfer belt. By sandwiching a part of the surface between the curved convex surface and the curved concave surface, the area under pressure which is a part of the transfer belt is 200 [kPa / ms] at a predetermined pressure rate [kPa / ms]. When the pressure of [kPa] is reached and then the pressure is constant at 200 [kPa], the displacement amount of the measurement region, which is the part corresponding to the hole in the first main surface. The maximum value of is a [μm], the displacement amount of the measurement region after the displacement of the measurement region has converged is b [μm], and 200 [kPa] is added from the time when the pressurization of the pressurized region is started. Assuming that the time to the time when the pressure is reached is t0 [s], E [-] and t0 calculated by (ab) / b using a and b are the displacement amount of the transfer belt. The curve is fitted by an exponential function of E = α × exp (−t0 / τ) using the time constant τ and the constant α, and the time constant τ satisfies the condition of 0.015 ≦ τ ≦ 0.1.

上記本発明に基づく転写ベルトは、弾性層に加え、基層および表層をさらに含み、弾性層が基層を覆うように設けられるとともに、弾性層を覆うように表層がさらに設けられていることが好ましい。 It is preferable that the transfer belt based on the present invention further includes a base layer and a surface layer in addition to the elastic layer, and the elastic layer is provided so as to cover the base layer and the surface layer is further provided so as to cover the elastic layer.

上記本発明に基づく転写ベルトにあっては、基層の硬度が、弾性層の硬度よりも高いことが好ましい。 In the transfer belt based on the present invention, the hardness of the base layer is preferably higher than the hardness of the elastic layer.

本発明に基づく画像形成装置は、トナー層を担持する像担持部および中間転写ベルトと、像担持部に担持されたトナー像を中間転写ベルトに転写する一次転写部と、中間転写ベルト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とを備えている。二次転写部が、二次転写ローラーと、二次転写ローラーに対向する対向ローラーと、二次転写ローラーおよび対向ローラーによって形成されるニップ部とを含んでいる。中間転写ベルトが、ニップ部を通過するように配置されている。上記本発明に基づく画像形成装置は、中間転写ベルトとして、上記本発明に基づく転写ベルトが用いられてなるものである。 The image forming apparatus based on the present invention is supported on an image-supporting portion and an intermediate transfer belt that support a toner layer, a primary transfer portion that transfers a toner image supported on the image-supporting portion to an intermediate transfer belt, and an intermediate transfer belt. It is provided with a secondary transfer unit that transfers the toner image to a recording medium. The secondary transfer portion includes a secondary transfer roller, an opposing roller facing the secondary transfer roller, and a nip portion formed by the secondary transfer roller and the opposing roller. The intermediate transfer belt is arranged so as to pass through the nip portion. In the image forming apparatus based on the present invention, the transfer belt based on the present invention is used as the intermediate transfer belt.

上記本発明に基づく画像形成装置にあっては、二次転写ローラーの表面の硬度が、対向ローラーの表面の硬度よりも高いことが好ましい。 In the image forming apparatus based on the present invention, it is preferable that the hardness of the surface of the secondary transfer roller is higher than the hardness of the surface of the opposing roller.

本発明の適用により、表面に凹凸を有する記録媒体に対しても高い転写性を確保しつつ、記録媒体の分離性を確保できる転写ベルトおよびこれを備えた画像形成装置とすることができる。 By applying the present invention, it is possible to obtain a transfer belt capable of ensuring high transferability even on a recording medium having irregularities on the surface and ensuring separability of the recording medium, and an image forming apparatus provided with the transfer belt.

本発明の実施の形態における画像形成装置の概略図である。It is the schematic of the image forming apparatus in embodiment of this invention. 図1に示す中間転写ベルトの断面図である。It is sectional drawing of the intermediate transfer belt shown in FIG. 図1に示す二次転写部の概略図である。It is the schematic of the secondary transfer part shown in FIG. 変位量測定装置の構成および変位量測定装置に具備される加圧機構の動作を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the displacement amount measuring apparatus and the operation of the pressurizing mechanism provided in the displacement amount measuring apparatus. 図4に示す変位量測定装置の下側ブロックおよび上側ブロックの斜視図である。It is a perspective view of the lower block and the upper block of the displacement amount measuring device shown in FIG. 図4に示す変位量測定装置を用いたベルトの評価方法を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the evaluation method of the belt using the displacement amount measuring apparatus shown in FIG. 図4に示す変位量測定装置を用いてベルトを加圧した状態における下側ブロックの穴部近傍の拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of a hole in the lower block in a state where the belt is pressurized by using the displacement amount measuring device shown in FIG. 図4に示す変位量測定装置を用いてベルトを評価した場合に得られたベルトの測定領域の変位の挙動のパターンを呈するグラフである。It is a graph which shows the pattern of the displacement behavior of the measurement area of the belt obtained when the belt is evaluated using the displacement amount measuring apparatus shown in FIG. 非弾性層のみからなる転写ベルトを使用した場合の転写ベルトからエンボス紙へのトナーの移動の様子ならびに印加電圧と転写効率との関係を説明するための概略図およびグラフである。It is a schematic diagram and the graph for demonstrating the state of the toner transfer from the transfer belt to the embossed paper, and the relationship between the applied voltage and the transfer efficiency when the transfer belt consisting only of an inelastic layer is used. 弾性層を含む転写ベルトを使用した場合の転写ベルトからエンボス紙へのトナーの移動の様子ならびに印加電圧と転写効率との関係を説明するための概略図およびグラフである。It is a schematic diagram and the graph for demonstrating the state of the toner transfer from the transfer belt to the embossed paper, and the relationship between the applied voltage and the transfer efficiency when the transfer belt including the elastic layer is used. オーバーシュート率EとΔVadhとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the overshoot rate E and ΔVadh. 一次変位率k1とΔVadhとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the primary displacement rate k1 and ΔVadh. 二次変位率k2とΔVadhとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the secondary displacement rate k2 and ΔVadh. 変位量測定装置を用いてベルトを加圧した場合におけるベルトの加圧時間とオーバーシュート率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the pressurization time of the belt and the overshoot rate when the belt is pressurized by using the displacement amount measuring device. 時定数が異なるベルトの変位の挙動を示すグラフである。It is a graph which shows the behavior of the displacement of the belt with different time constants. 時定数に対するオーバーシュート率、一次変位率および二次変位率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship of the overshoot rate, the primary displacement rate and the secondary displacement rate with respect to a time constant. 時定数と付着力低減効果との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the time constant and the adhesive force reduction effect. 実施例におけるベルトの評価結果および画像評価結果を示す表である。It is a table which shows the evaluation result of the belt and the image evaluation result in an Example.

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiments shown below, the same or common parts are designated by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof will not be repeated.

<画像形成装置>
図1は、本実施の形態における画像形成装置の概略図である。まず、この図1を参照して、本実施の形態における画像形成装置1について説明する。なお、本実施の形態における画像形成装置1は、いわゆるデジタル複合機である。
<Image forming device>
FIG. 1 is a schematic view of an image forming apparatus according to the present embodiment. First, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The image forming apparatus 1 in the present embodiment is a so-called digital multifunction device.

図1に示すように、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。 As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 includes an image reading unit 2, an image processing unit 3, an image forming unit 4, a paper conveying unit 5, and a fixing device 6.

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7とが設けられている。CCDセンサ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。 The image reading unit 2 has an automatic document feeding device 2a and a document image scanning device 2b (scanner). Of these, the original image scanning device 2b is provided with a contact glass, various lens systems, and a CCD sensor 7. The CCD sensor 7 is connected to the image processing unit 3. The image processing unit 3 performs predetermined image processing on the input image.

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。 The image forming unit 4 has an image forming unit 10 (10Y, 10M, 10C, 10K) that forms an image with each color toner of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black). There is. Since all of these have the same configuration except for the toner to be stored, the symbol indicating the color will be omitted hereafter. The image forming unit 4 further has an intermediate transfer unit 20 and a secondary transfer unit 30.

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。 The image forming unit 10 includes an exposure device 11, a developing device 12, a photoconductor drum 13, a charging device 14, and a drum cleaning device 15. The surface of the photoconductor drum 13 has photoconductivity, and is, for example, a negatively charged organic photoconductor. The photoconductor drum 13 is an image carrier that supports a toner image.

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。 The charging device 14 is, for example, a corona charging device, but may be a contact charging device that charges a contact charging member such as a charging roller, a charging brush, or a charging blade by contacting the photoconductor drum 13. The exposure device 11 is composed of, for example, a semiconductor laser.

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。 The developing device 12 is, for example, a two-component developing method developing device, but may be a one-component developing type developing device that does not include a carrier.

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。 The intermediate transfer unit 20 includes an intermediate transfer belt 21, a primary transfer roller 22 for pressing the intermediate transfer belt 21 against the photoconductor drum 13, a plurality of support rollers 23 including an opposing roller 24, and a belt cleaning device 25. ing. The intermediate transfer belt 21 is an endless transfer belt. Here, the primary transfer roller 22 mainly constitutes a primary transfer unit that transfers the toner image carried on the photoconductor drum 13 to the intermediate transfer belt 21.

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。 The intermediate transfer belt 21 is stretched in a loop by a plurality of support rollers 23 and is movable. By rotating at least one drive roller among the plurality of support rollers 23, the intermediate transfer belt 21 travels at a constant speed in the direction of arrow A.

二次転写ユニット30は、無端状の二次転写ベルト31と、二次転写ローラー33を含む複数の支持ローラー32とを有している。二次転写ベルト31は、二次転写ローラー33および支持ローラー32によってループ状に張架される。複数の支持ローラー32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、二次転写ベルト31は矢印B方向に走行する。ここで、主として二次転写ローラー33と対向ローラー24とにより、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。 The secondary transfer unit 30 has an endless secondary transfer belt 31 and a plurality of support rollers 32 including a secondary transfer roller 33. The secondary transfer belt 31 is stretched in a loop by the secondary transfer roller 33 and the support roller 32. The secondary transfer belt 31 travels in the direction of arrow B by rotating at least one of the plurality of support rollers 32. Here, the secondary transfer roller 33 and the opposing roller 24 mainly form a secondary transfer unit that transfers the toner image carried on the intermediate transfer belt 21 to the recording medium.

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。 The fixing device 6 is for fixing the toner image transferred to the paper as a recording medium on the paper, and the fixing roller 6a for heating and melting the toner on the paper and the paper are directed toward the fixing roller 6a. It has a pressurizing roller 6b to press.

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。 The paper transport unit 5 includes a paper feed unit 5a, a paper discharge unit 5b, and a transport path unit 5c. The paper feed tray units 5a1 to 5a3 constituting the paper feed unit 5a accommodate the papers identified based on the basis weight, size, and the like for each preset type. The transport path portion 5c has a plurality of transport roller pairs such as a resist roller pair 5c1. The paper ejection unit 5b is composed of a paper ejection roller 5b1.

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。 Next, the process of image formation by the image forming apparatus 1 will be described. The document image scanning device 2b optically scans and reads the document on the contact glass. The reflected light from the document is read by the CCD sensor 7 and becomes input image data. The input image data is subjected to predetermined image processing by the image processing unit 3 and sent to the exposure apparatus 11. The input image data may be sent to the image forming apparatus 1 from an external personal computer, a mobile device, or the like.

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。 The photoconductor drum 13 rotates at a constant peripheral speed. The charging device 14 uniformly charges the surface of the photoconductor drum 13 to a negative electrode property. The exposure apparatus 11 irradiates the photoconductor drum 13 with a laser beam corresponding to the input image data of each color component to form an electrostatic latent image on the surface of the photoconductor drum 13. The developing device 12 adheres toner to the surface of the photoconductor drum 13 to visualize the electrostatic latent image on the photoconductor drum 13. In this way, a toner image corresponding to the electrostatic latent image is formed on the surface of the photoconductor drum 13.

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。 The toner image on the surface of the photoconductor drum 13 is transferred to the intermediate transfer belt 21 by the intermediate transfer unit 20. The transfer residual toner remaining on the surface of the photoconductor drum 13 after transfer is removed by the drum cleaning device 15 having a drum cleaning blade that is in sliding contact with the surface of the photoconductor drum 13. When the intermediate transfer belt 21 is pressed against the photoconductor drum 13 by the primary transfer roller 22, the toner images of each color are sequentially superimposed and transferred to the intermediate transfer belt 21.

二次転写ローラー33は、中間転写ベルト21および二次転写ベルト31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。 The secondary transfer roller 33 is pressed against the opposing roller 24 via the intermediate transfer belt 21 and the secondary transfer belt 31. As a result, a transfer nip is formed. The paper is conveyed to the transfer nip by the paper transfer unit 5 and passes through the transfer nip. The inclination of the paper and the adjustment of the transfer timing are performed by the resist roller portion in which the resist roller pair 5c1 is arranged.

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、二次転写ベルト31によって定着装置6に向けて搬送される。 When the paper is conveyed to the transfer nip, a predetermined voltage is applied to the secondary transfer roller 33. By applying this voltage, the toner image supported on the intermediate transfer belt 21 is transferred to the paper. The transfer residual toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 21 is removed by the belt cleaning device 25 having a belt cleaning blade that is in sliding contact with the surface of the intermediate transfer belt 21. As for the belt cleaning device 25, a brush cleaning method may be adopted as long as it cleans the residual toner on the intermediate transfer belt 21. Further, when a toner having a high transfer rate is used, a cleaning device may not be used. The paper on which the toner image is transferred is conveyed toward the fixing device 6 by the secondary transfer belt 31.

なお、二次転写ベルトを用いずに、二次転写ローラーが直接用紙と接する構成としてもよい。この場合、トナー像が転写された用紙は、二次転写ベルト31の回転によって定着装置6に向けて送出される。 It should be noted that the secondary transfer roller may be in direct contact with the paper without using the secondary transfer belt. In this case, the paper on which the toner image is transferred is sent toward the fixing device 6 by the rotation of the secondary transfer belt 31.

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ニップ部で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。 The fixing device 6 heats and pressurizes the paper on which the toner image is transferred and conveyed by the nip portion. In this way, the toner image is fixed on the paper. The paper on which the toner image is fixed is discharged to the outside of the machine by the paper ejection unit 5b provided with the paper ejection roller 5b1.

ここで、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。 Here, the toner is a binder resin containing a colorant, a charge control agent, a mold release agent, or the like, if necessary, and treated with an external additive, and is a commonly used known toner. Can be used. The volume average particle size of the toner is preferably particles in the range of 2 [μm] or more and 12 [μm] or less, and more preferably particles in the range of 3 [μm] or more and 9 [μm] or less in terms of image quality. Good.

トナーの形状係数SF−1は、100から140であることが好ましいが、必ずしもこの範囲に限定されない。 The shape coefficient SF-1 of the toner is preferably 100 to 140, but is not necessarily limited to this range.

形状係数SF−1は、走査型電子顕微鏡により、5000倍で撮影したトナーをランダムに100個、スキャナーで取り込み、画像処理解析装置「Luzex AP」(ニレコ社製)を用いて解析し、下記の式により導出される形状係数(SF−1)の平均値から求められる。
SF−1=〔{(粒子の絶対最大長)/(粒子の投影面積)}×(π/4)〕×100
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。
The shape coefficient SF-1 is obtained by randomly capturing 100 toners taken at 5000 times with a scanning electron microscope with a scanner and analyzing them with an image processing analysis device "Luzex AP" (manufactured by Nireco). It is obtained from the average value of the shape coefficient (SF-1) derived by the formula.
SF-1 = [{(absolute maximum length of particles) 2 / (projected area of particles)} × (π / 4)] × 100
Fine particles of metal oxides such as silica and titania are used as the toner externalizer, and those having a small particle size such as 30 [nm] to relatively large particles such as 100 [nm] are used. Toner. Inorganic fine particles having an average primary particle size of 40 [nm] or less may be used for the purpose of powder fluidity, charge control, and the like. Further, if necessary, in order to reduce the adhesive force, inorganic or organic fine particles having a larger diameter may be used in combination. Examples of the inorganic fine particles include alumina, metatitanic acid, zinc oxide, zirconia, magnesia, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium phosphate, cerium oxide, strontium titanate and the like, in addition to silica and titania. Further, in order to improve dispersibility and powder fluidity, the surface of the inorganic fine particles may be treated separately.

キャリアは、特に限定されず、一般に使用されている公知のキャリアを使用することができ、バインダー型キャリアやコート型キャリアなどが使用できる。キャリア粒径としてはこれに限定されるものではないが、15[μm]以上100[μm]以下が好ましい。 The carrier is not particularly limited, and a commonly used known carrier can be used, and a binder type carrier, a coat type carrier, or the like can be used. The carrier particle size is not limited to this, but is preferably 15 [μm] or more and 100 [μm] or less.

<中間転写ベルト>
図2は、図1に示す中間転写ベルトの断面図である。次に、この図2を参照して、中間転写ベルト21の構成について説明する。
<Intermediate transfer belt>
FIG. 2 is a cross-sectional view of the intermediate transfer belt shown in FIG. Next, the configuration of the intermediate transfer belt 21 will be described with reference to FIG. 2.

図2に示すように、中間転写ベルト21は、相対して位置する一対の露出主面である第1主面21s1および第2主面21s2を有する部材からなり、基層21aと、弾性層21bと、表層21cとを含んでいる。 As shown in FIG. 2, the intermediate transfer belt 21 is composed of a member having a pair of exposed main surfaces, a first main surface 21s1 and a second main surface 21s2, which are located relative to each other, and includes a base layer 21a and an elastic layer 21b. , The surface layer 21c and the like are included.

弾性層21bは、基層21aを覆うように設けられており、表層21cは、弾性層21bを覆うように設けられている。これにより、上述した第1主面21s1は、表層21cによって規定されており、上述した第2主面21s2は、基層21aによって規定されている。 The elastic layer 21b is provided so as to cover the base layer 21a, and the surface layer 21c is provided so as to cover the elastic layer 21b. As a result, the above-mentioned first main surface 21s1 is defined by the surface layer 21c, and the above-mentioned second main surface 21s2 is defined by the base layer 21a.

中間転写ベルト21は、上述したように担持したトナー像を用紙等の記録媒体に対して転写するためのものであり、トナー像は、上述した第1主面21s1上において担持される。 The intermediate transfer belt 21 is for transferring the carried toner image to a recording medium such as paper as described above, and the toner image is supported on the first main surface 21s1 described above.

基層21aは、中間転写ベルト21全体としての機械的強度を向上させるための層であり、たとえば有機高分子化合物からなる層にて構成される。基層21aを構成する有機高分子化合物としては、たとえば、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、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。なお、基層21aは、材質の異なる複数の層にて構成されていてもよい。 The base layer 21a is a layer for improving the mechanical strength of the intermediate transfer belt 21 as a whole, and is composed of, for example, a layer made of an organic polymer compound. Examples of the organic polymer compound constituting the base layer 21a include polycarbonate, fluororesin, polystyrene, chloropolystyrene, poly-α-methylstyrene, styrene-butadiene copolymer, styrene-vinyl chloride copolymer, and styrene-acetic acid. Vinyl copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer (styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene -Octyl acrylate copolymer and styrene-phenyl acrylate copolymer, etc.), styrene-methacrylate copolymer (styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-methacrylate, etc.) Styrene-based resins such as phenyl copolymers, etc.), styrene-α-methyl chloroacrylate copolymers, styrene-acrylonitrile-acrylic acid ester copolymers, etc. (monopolymers or copolymers containing styrene or styrene substituents) , Methyl methacrylate resin, butyl methacrylate resin, ethyl acrylate resin, butyl acrylate resin, modified acrylic resin (silicone modified acrylic resin, vinyl chloride resin modified acrylic resin, acrylic / urethane resin, etc.), vinyl chloride resin, vinyl chloride -Vinyl acetate copolymer, rosin-modified maleic acid resin, phenol resin, epoxy resin, polyester resin, polyester polyurethane resin, polyethylene, polypropylene, polybutadiene, polyvinylidene chloride, ionomer resin, polyurethane resin, silicone resin, ketone resin, ethylene- Examples thereof include ethyl acrylate copolymers, xylene resins and polyvinyl butyral resins, polyamide resins, styrene resins, modified polyphenylene oxide resins, modified polycarbonates, and mixtures thereof. The base layer 21a may be composed of a plurality of layers made of different materials.

基層21aには、抵抗値の調節のために導電剤が添加されていてもよい。この導電剤としては、一種類のみが添加されていてもよいし、複数種類が添加されていてもよい。基層21a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重量部以上20重量部以下であることが好ましいが、これに限定されるものではない。 A conductive agent may be added to the base layer 21a for adjusting the resistance value. As the conductive agent, only one type may be added, or a plurality of types may be added. The content of the conductive agent in the base layer 21a is preferably 0.1 part by weight or more and 20 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the base layer material, but is not limited thereto.

弾性層21bは、中間転写ベルト21に弾性を付与するための層であり、たとえば粘弾性を呈する有機化合物からなる層にて構成される。弾性層21bを構成する有機化合物としては、たとえば、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)、およびそれらの混合物等が挙げられる。なお、弾性層21bは、材質の異なる複数の層にて構成されていてもよい。 The elastic layer 21b is a layer for imparting elasticity to the intermediate transfer belt 21, and is composed of, for example, a layer made of an organic compound exhibiting viscoelasticity. Examples of the organic compound constituting the elastic layer 21b include butyl rubber, fluororubber, acrylic rubber, ethylene propylene rubber (EPDM), nitrile butadiene rubber (NBR), acrylonitrile butadiene styrene rubber, natural rubber, isoprene rubber, and styrene-butadiene. Rubber, butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene terpolymer, chloroprene rubber, chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, urethane rubber, syndiotactic 1,2-polybutadiene, epichlorohydrin rubber, silicone rubber, Fluorine rubber, polysulfide rubber, polynorbornene rubber, hydride nitrile rubber, thermoplastic elastomers (eg polystyrene, polyolefin, polyvinyl chloride, polyurethane, polyamide, polyurea, polyester, fluororesin), and theirs. Examples thereof include a mixture of. The elastic layer 21b may be composed of a plurality of layers made of different materials.

弾性層21bには、導電性を発現するための導電剤が添加されていてもよい。導電剤としては、一種類のみが添加されていてもよいし、複数種類が添加されていてもよい。弾性層21bにおける導電剤の含有量は、弾性層材料100重量部に対して0.1重量部以上30重量部以下であることが好ましいが、これに限定されるものではない。弾性層21bにおける導電剤の含有量は、その総量で、中間転写ベルト21の所望の体積抵抗率を実現する量であり、中間転写ベルト21の体積抵抗率は、たとえば10[Ω・cm]以上1012[Ω・cm]以下である。 A conductive agent for exhibiting conductivity may be added to the elastic layer 21b. As the conductive agent, only one type may be added, or a plurality of types may be added. The content of the conductive agent in the elastic layer 21b is preferably 0.1 part by weight or more and 30 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the elastic layer material, but is not limited thereto. The content of the conductive agent in the elastic layer 21b, in its total amount, an amount to achieve a desired volume resistivity of the intermediate transfer belt 21, the volume resistivity of the intermediate transfer belt 21, for example, 10 8 · cm] More than 10 12 [Ω · cm] or less.

上述した導電剤には、イオン導電剤および電子導電剤が含まれる。イオン導電剤には、ヨウ化銀、ヨウ化銅、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((CFSONLi)およびリチウムトリスメチド((CFSOCLi)が含まれる。電子導電剤には、銀、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケルおよびステンレス鋼等の金属や、グラファイト、カーボンブラック、カーボンナノファイバーおよびカーボンナノチューブ等の炭素化合物が含まれる。 The above-mentioned conductive agents include ionic conductive agents and electronic conductive agents. Ion conductive agents include silver iodide, copper iodide, lithium perchlorate, lithium trifluoromethanesulfonate, lithium salt of organic boron complex, lithium bisimide ((CF 3 SO 2 ) 2 NLi) and lithium trismethi. Do ((CF 3 SO 2 ) 3 CLi) is included. Electronic conductive agents include metals such as silver, copper, aluminum, magnesium, nickel and stainless steel, and carbon compounds such as graphite, carbon black, carbon nanofibers and carbon nanotubes.

弾性層21bには、上述した導電剤に加えて、非繊維形状の樹脂や繊維形状の樹脂が含有されていてもよい。 The elastic layer 21b may contain a non-fiber-shaped resin or a fiber-shaped resin in addition to the above-mentioned conductive agent.

非繊維形状の樹脂としては、たとえば、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や、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、熱可塑性ウレタン等の熱可塑性樹脂が挙げられる。弾性層21bにおける非繊維形状の樹脂の弾性層材料に対する含有量は、弾性層材料100重量部に対して20重量部以上60重量部以下であることが好ましいが、これに限定されるものではない。 Examples of the non-fiber-shaped resin include thermosetting resins such as phenol resins, thermosetting urethane resins, epoxy resins and reactive monomers, and thermoplastic resins such as polyvinyl chloride, polyvinyl acetate and thermoplastic urethane. Can be mentioned. The content of the non-fibrous resin in the elastic layer 21b with respect to the elastic layer material is preferably 20 parts by weight or more and 60 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the elastic layer material, but is not limited thereto. ..

繊維形状の樹脂としては、たとえば、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、アラミド等の樹脂系繊維が挙げられる。弾性層21bにおける繊維形状の樹脂の含有量は、弾性層材料100重量部に対して、10重量部以上40重量部以下であることが好ましいが、これに限定されるものではない。 Examples of the fiber-shaped resin include resin-based fibers such as cotton, linen, silk, rayon, acetate, nylon, acrylic, vinylon, vinylidene, polyester, polystyrene, polypropylene, and aramid. The content of the fibrous resin in the elastic layer 21b is preferably 10 parts by weight or more and 40 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the elastic layer material, but is not limited thereto.

弾性層21bには、さらに慣用の添加剤、たとえば加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、共架橋剤、軟化剤、可塑剤等を含有させてもよい。これら添加剤は、単独で添加されていてもよいし、2種以上が組み合わされて添加されていてもよい。 The elastic layer 21b may further contain conventional additives such as a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, a vulcanization aid, a co-crosslinking agent, a softening agent, a plasticizer, and the like. These additives may be added alone, or may be added in combination of two or more.

ここで、加硫剤としては、たとえば硫黄や有機含硫黄化合物、有機過酸化物等が使用可能である。 Here, as the vulcanizing agent, for example, sulfur, an organic sulfur-containing compound, an organic peroxide, or the like can be used.

また、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、含金属モノマー等が挙げられる。弾性層21bにおける共架橋剤の添加量は、弾性層材料100重量部に対して5重量部以下であることが好ましいが、これに限定されるものではない。 Examples of the co-crosslinking agent include ethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, polyfunctional methacrylate monomer, triallyl isocyanurate, and metal-containing monomer as co-crosslinking agents using organic peroxides. .. The amount of the co-crosslinking agent added to the elastic layer 21b is preferably 5 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the elastic layer material, but is not limited thereto.

表層21cは、その材料が特に制限されるものではないが、中間転写ベルト21へのトナーの付着力を小さくすることで転写性を高めるものであることが好ましい。当該観点から、表層21cとしては、たとえば、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂またはそれらの混合物を母材として、当該母材にたとえばフッ素樹脂、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または粒子を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。なお、表層21cは、弾性層21bの表面を改質処理したものであってもよい。 The material of the surface layer 21c is not particularly limited, but it is preferable that the surface layer 21c has improved transferability by reducing the adhesive force of the toner to the intermediate transfer belt 21. From this point of view, the surface layer 21c uses, for example, polyurethane, polyester, epoxy resin or a mixture thereof as a base material, and the base material is a powder of, for example, fluororesin, fluorine compound, fluorocarbon, titanium dioxide, silicon carbide or the like. One type or two or more types of dispersed bodies or particles can be used. The surface layer 21c may be a modified surface of the elastic layer 21b.

ここで、これら粉体および粒子は、第1主面21s1の表面エネルギーを小さくして潤滑性を高めるための材料であり、これら粉体および粒子の粒径を異ならせたものを分散させて使用することもできる。また、フッ素系ゴム材料を用い、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ることにより、第1主面21s1の表面エネルギーを小さくさせてもよい。 Here, these powders and particles are materials for reducing the surface energy of the first main surface 21s1 to improve lubricity, and these powders and particles having different particle sizes are dispersed and used. You can also do it. Further, the surface energy of the first main surface 21s1 may be reduced by forming a fluorine-rich layer on the surface by performing heat treatment using a fluorine-based rubber material.

ここで、基層21aの硬度は、弾性層21bの硬度よりも高い。弾性層21bよりも変形しにくい基層21aにより弾性層21bが支持されることで、弾性層21bは、第2主面21s2へ向かう側には変形しにくくなり、その分、第1主面21s1へ向かう側に変形しやすくなる。基層21aおよび弾性層21bの硬度は、マイクロゴム硬度計(例えば、高分子計器社製:MD−1)を用いて測定することができる。 Here, the hardness of the base layer 21a is higher than the hardness of the elastic layer 21b. Since the elastic layer 21b is supported by the base layer 21a which is less deformable than the elastic layer 21b, the elastic layer 21b is less likely to be deformed toward the second main surface 21s2, and the elastic layer 21b becomes the first main surface 21s1 by that amount. It becomes easy to deform to the opposite side. The hardness of the base layer 21a and the elastic layer 21b can be measured using a micro rubber hardness tester (for example, manufactured by Polymer Meter Co., Ltd .: MD-1).

表層21cの硬度は、弾性層21bの硬度よりも高い。弾性層21bよりも硬い表層21cは、光硬化性の樹脂を用いて、弾性層21bの表面に未硬化の樹脂を塗布し、紫外線によって樹脂を硬化することによって、形成することができる。または、弾性層21bの表面付近を硬化処理するなどの改質処理によって、弾性層21bよりも硬い表層21cを形成することもできる。 The hardness of the surface layer 21c is higher than the hardness of the elastic layer 21b. The surface layer 21c, which is harder than the elastic layer 21b, can be formed by applying an uncured resin to the surface of the elastic layer 21b using a photocurable resin and curing the resin with ultraviolet rays. Alternatively, the surface layer 21c that is harder than the elastic layer 21b can be formed by a modification treatment such as hardening the vicinity of the surface of the elastic layer 21b.

なお、表層21cは、必ずしもこれを設ける必要はなく、中間転写ベルト21を基層21aおよび弾性層21bのみにて構成することも可能である。また、基層21aを設けずに弾性層21bのみにて中間転写ベルト21を構成してもよい。さらには、上述した基層21a、弾性層21bおよび表層21cに加えて、さらに他の層を付加して中間転写ベルト21を4層以上に多層化することもできる。 The surface layer 21c does not necessarily have to be provided, and the intermediate transfer belt 21 can be composed of only the base layer 21a and the elastic layer 21b. Further, the intermediate transfer belt 21 may be formed only by the elastic layer 21b without providing the base layer 21a. Further, in addition to the above-mentioned base layer 21a, elastic layer 21b and surface layer 21c, another layer may be added to form the intermediate transfer belt 21 into four or more layers.

中間転写ベルト21における第1主面21s1の十点平均表面粗さRzは、0.5[μm]以上9.0[μm]以下であることが好ましく、3.0[μm]以上6.0[μm]以下であることがなお好ましい。十点平均表面粗さRzが0.5[μm]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9.0[μm]よりも大きい場合には、凹凸部分にトナーおよ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。 The ten-point average surface roughness Rz of the first main surface 21s1 of the intermediate transfer belt 21 is preferably 0.5 [μm] or more and 9.0 [μm] or less, and 3.0 [μm] or more and 6.0. It is still more preferable that it is [μm] or less. If the ten-point average surface roughness Rz is less than 0.5 [μm], there is a concern that it will adhere to the contact member, and if the ten-point average surface roughness Rz is larger than 9.0 [μm], unevenness will occur. Toner, paper dust, etc. tend to accumulate in the portion, and the image quality may deteriorate. The ten-point average surface roughness Rz is the surface roughness defined in JIS B0601 (2001).

ここで、本実施の形態における中間転写ベルト21は、後述する変位量測定装置を用いた評価方法に基づいて評価した場合に、その表面(すなわち第1主面21s1)の一部が所定の特徴的な挙動を示して変位するものであるが、その詳細についてはこれを後述することとする。 Here, when the intermediate transfer belt 21 in the present embodiment is evaluated based on an evaluation method using a displacement amount measuring device described later, a part of its surface (that is, the first main surface 21s1) has a predetermined feature. It is displaced by showing a similar behavior, and the details will be described later.

<二次転写部の構成>
図3は、図1に示す二次転写部の概略図である。次に、この図3を参照して、二次転写部の詳細な構成について説明する。なお、当該図3においては、二次転写ベルト31の図示は省略している。
<Structure of secondary transfer unit>
FIG. 3 is a schematic view of the secondary transfer unit shown in FIG. Next, the detailed configuration of the secondary transfer unit will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the secondary transfer belt 31 is not shown.

図3に示すように、中間転写ベルト21は、画像形成装置1の二次転写部を通過するように配置される。 As shown in FIG. 3, the intermediate transfer belt 21 is arranged so as to pass through the secondary transfer portion of the image forming apparatus 1.

二次転写部は、互いに対向するように平行に配置された二次転写ローラー33および対向ローラー24を含んでいる。二次転写ローラー33と対向ローラー24との間には、ニップ部Nが形成されている。中間転写ベルト21は、このニップ部Nを挿通するように配置されており、用紙等の記録媒体1000も同じくこのニップ部Nを通過するように供給される。 The secondary transfer unit includes a secondary transfer roller 33 and an opposing roller 24 arranged in parallel so as to face each other. A nip portion N is formed between the secondary transfer roller 33 and the opposing roller 24. The intermediate transfer belt 21 is arranged so as to pass through the nip portion N, and a recording medium 1000 such as paper is also supplied so as to pass through the nip portion N.

二次転写ローラー33は、導電性の材料からなり、当該二次転写ローラー33には、二次転写電源33cが接続されている。対向ローラー24は、導電性の材料からなる芯金24aと、当該芯金24aの周面を覆う導電性の弾性部24bとを含んでおり、このうちの芯金24aは、接地されている。これにより、ニップ部Nには、二次転写ローラー33、対向ローラー24および二次転写電源33cによって所定の電界が形成されることになる。 The secondary transfer roller 33 is made of a conductive material, and a secondary transfer power source 33c is connected to the secondary transfer roller 33. The opposing roller 24 includes a core metal 24a made of a conductive material and a conductive elastic portion 24b that covers the peripheral surface of the core metal 24a, of which the core metal 24a is grounded. As a result, a predetermined electric field is formed in the nip portion N by the secondary transfer roller 33, the opposing roller 24, and the secondary transfer power supply 33c.

中間転写ベルト21は、記録媒体1000よりも対向ローラー24側を通過するように配置されており、記録媒体1000は、中間転写ベルト21よりも二次転写ローラー33側を通過するように供給される。なお、中間転写ベルト21は、その第1主面21s1が記録媒体1000側(すなわち二次転写ローラー33側)を向くとともに、その第2主面21s2が対向ローラー24側を向くように配置されている。これにより、中間転写ベルト21の第1主面21s1は、ニップ部Nにおいて記録媒体1000の記録面1001に対面配置されることになる。 The intermediate transfer belt 21 is arranged so as to pass through the facing roller 24 side of the recording medium 1000, and the recording medium 1000 is supplied so as to pass through the secondary transfer roller 33 side of the intermediate transfer belt 21. .. The intermediate transfer belt 21 is arranged so that its first main surface 21s1 faces the recording medium 1000 side (that is, the secondary transfer roller 33 side) and its second main surface 21s2 faces the opposite roller 24 side. There is. As a result, the first main surface 21s1 of the intermediate transfer belt 21 is arranged to face the recording surface 1001 of the recording medium 1000 at the nip portion N.

二次転写ローラー33は、図中に示す矢印AR1方向に回転駆動され、対向ローラー24は、図中に示す矢印AR2方向に回転駆動される。また、二次転写ローラー33は、トナー像の転写に際して図中に示す矢印AR3方向に向けて図示しない押圧機構によって押圧され、これにより二次転写ローラー33と対向ローラー24とは、二次転写ベルト31(図1参照)、中間転写ベルト21および記録媒体1000を介して圧接することになる。 The secondary transfer roller 33 is rotationally driven in the direction of arrow AR1 shown in the figure, and the opposing roller 24 is rotationally driven in the direction of arrow AR2 shown in the figure. Further, the secondary transfer roller 33 is pressed by a pressing mechanism (not shown) in the direction of arrow AR3 shown in the drawing when transferring the toner image, whereby the secondary transfer roller 33 and the opposing roller 24 are separated from each other by the secondary transfer belt. 31 (see FIG. 1), the intermediate transfer belt 21 and the recording medium 1000 will be pressure-welded.

二次転写ローラー33の回転と対向ローラー24の回転とに基づき、中間転写ベルト21および記録媒体1000は、それぞれ図中に示す矢印AR4方向および矢印AR5方向に搬送される。その際、ニップ部Nを通過するに当たり、中間転写ベルト21および記録媒体1000が二次転写ローラー33と対向ローラー24とによって加圧された状態で挟み込まれて密着することになる。また、その際、密着した部分の中間転写ベルト21および記録媒体1000には、上述した所定の電界が作用することになる。これにより、中間転写ベルト21の第1主面21s1に付着していたトナーが記録媒体1000の記録面1001に付着することになり、トナー像の転写が行なわれる。 Based on the rotation of the secondary transfer roller 33 and the rotation of the opposing roller 24, the intermediate transfer belt 21 and the recording medium 1000 are conveyed in the directions of arrow AR4 and arrow AR5 shown in the drawings, respectively. At that time, when passing through the nip portion N, the intermediate transfer belt 21 and the recording medium 1000 are sandwiched and brought into close contact with each other in a state of being pressurized by the secondary transfer roller 33 and the opposing roller 24. Further, at that time, the predetermined electric field described above acts on the intermediate transfer belt 21 and the recording medium 1000 in the close contact portion. As a result, the toner adhering to the first main surface 21s1 of the intermediate transfer belt 21 adheres to the recording surface 1001 of the recording medium 1000, and the toner image is transferred.

ここで、二次転写ローラー33の表面の硬度は、対向ローラー24の表面の硬度よりも高いため、これら二次転写ローラー33および対向ローラー24によって挟み込まれた部分の中間転写ベルト21および記録媒体1000は、二次転写ローラー33の表面に沿うように湾曲することになる。そのため、中間転写ベルト21の第1主面21s1には、二次転写ローラー33の軸方向に沿って延在する凹条形状の湾曲面が形成されることになり、この部分においてトナー像の転写が行なわれることになる。二次転写ローラー33および対向ローラー24の表面の硬度は、マイクロゴム硬度計(例えば、高分子計器社製:MD−1)を用いて測定することができる。 Here, since the hardness of the surface of the secondary transfer roller 33 is higher than the hardness of the surface of the opposing roller 24, the intermediate transfer belt 21 and the recording medium 1000 of the portion sandwiched between the secondary transfer roller 33 and the opposing roller 24 Will be curved along the surface of the secondary transfer roller 33. Therefore, a concave curved surface extending along the axial direction of the secondary transfer roller 33 is formed on the first main surface 21s1 of the intermediate transfer belt 21, and the toner image is transferred at this portion. Will be done. The hardness of the surfaces of the secondary transfer roller 33 and the opposing roller 24 can be measured using a micro rubber hardness tester (for example, manufactured by Polymer Meter Co., Ltd .: MD-1).

中間転写ベルト21には、二次転写部、および上述した一次転写部で、圧力が作用する。圧力の作用によって中間転写ベルト21が変形すると、第1主面21s1とトナーとの接触面積が増加して、トナーと中間転写ベルト21との付着力が増大する。しかしながら、中間転写ベルト21が硬い表層21cを有し、中間転写ベルト21の第1主面21s1の硬度が高いことで、圧力が作用しても第1主面21s1が変形しにくくなり、または第1主面21s1が変形しても速く元に戻りやすくなる。このため、第1主面21s1とトナーとの接触面積の増加が抑制され、トナーと中間転写ベルト21との付着力の増大が抑制されるので、トナー像の転写をより確実に行なうことが可能になっている。 Pressure acts on the intermediate transfer belt 21 at the secondary transfer section and the primary transfer section described above. When the intermediate transfer belt 21 is deformed by the action of pressure, the contact area between the first main surface 21s1 and the toner increases, and the adhesive force between the toner and the intermediate transfer belt 21 increases. However, since the intermediate transfer belt 21 has a hard surface layer 21c and the hardness of the first main surface 21s1 of the intermediate transfer belt 21 is high, the first main surface 21s1 is less likely to be deformed even when pressure is applied, or the first main surface 21s1 is not easily deformed. 1 Even if the main surface 21s1 is deformed, it can be quickly restored to its original state. Therefore, the increase in the contact area between the first main surface 21s1 and the toner is suppressed, and the increase in the adhesive force between the toner and the intermediate transfer belt 21 is suppressed, so that the toner image can be transferred more reliably. It has become.

本実施の形態における中間転写ベルト21は、上述した記録媒体1000として、その表面に特段の凹凸を有さない普通紙等を用いる場合に限られず、その表面に凹凸を有するエンボス紙等を用いる場合にも、良好な転写性を確保できるものであるが、そのメカニズム等について説明するに先立って、以下においては、上述した変位量測定装置を用いた評価方法の詳細について説明する。 The intermediate transfer belt 21 in the present embodiment is not limited to the case where plain paper or the like having no particular unevenness on the surface is used as the recording medium 1000 described above, and the case where embossed paper or the like having unevenness on the surface is used. However, good transferability can be ensured, but prior to explaining the mechanism and the like, the details of the evaluation method using the displacement amount measuring device described above will be described below.

<変位量測定装置>
図4(A)は、上記変位量測定装置の構成を示す概略図であり、図4(B)および図4(C)は、当該変位量測定装置に具備される加圧機構の動作を示す概略図である。図5(A)は、図4(A)に示す変位量測定装置の下側ブロックを上方から見た斜視図であり、図5(B)は、図4(A)に示す変位量測定装置の上側ブロックを下方から見た斜視図である。
<Displacement amount measuring device>
FIG. 4A is a schematic view showing the configuration of the displacement amount measuring device, and FIGS. 4B and 4C show the operation of the pressurizing mechanism provided in the displacement amount measuring device. It is a schematic diagram. 5 (A) is a perspective view of the lower block of the displacement amount measuring device shown in FIG. 4 (A) as viewed from above, and FIG. 5 (B) is a displacement amount measuring device shown in FIG. 4 (A). It is a perspective view which looked at the upper block of.

図4(A)に示すように、変位量測定装置100は、下側ブロック110と、上側ブロック120と、加圧機構130と、張力付与機構140と、変位計150とを主として備えている。 As shown in FIG. 4A, the displacement amount measuring device 100 mainly includes a lower block 110, an upper block 120, a pressurizing mechanism 130, a tension applying mechanism 140, and a displacement meter 150.

図4(A)および図5(A)に示すように、下側ブロック110は、幅および奥行がいずれも50[mm]で高さが20[mm]のアルミブロックからなり、幅方向における上面111の中央部に幅が20[mm]の湾曲凸条面112を有している。湾曲凸条面112の曲率半径は、20[mm]である。 As shown in FIGS. 4 (A) and 5 (A), the lower block 110 is made of an aluminum block having a width and a depth of 50 [mm] and a height of 20 [mm], and is an upper surface in the width direction. A curved ridge surface 112 having a width of 20 [mm] is provided at the center of the 111. The radius of curvature of the curved convex surface 112 is 20 [mm].

下側ブロック110の奥行方向に沿って位置する湾曲凸条面112の頂部のうち、当該奥行方向における中央部には、直径が1.25[mm](ただし、公差は±0.02[mm])の穴部が設けられている。なお、当該穴部113の開口面から後退した位置には、変位計150のヘッド部151が配置されている。 Of the tops of the curved convex strips 112 located along the depth direction of the lower block 110, the central portion in the depth direction has a diameter of 1.25 [mm] (however, the tolerance is ± 0.02 [mm]. ]) Holes are provided. The head portion 151 of the displacement meter 150 is arranged at a position retracted from the opening surface of the hole portion 113.

図4(A)および図5(B)に示すように、上側ブロック120は、幅および奥行がいずれも50[mm]で高さが20[mm]のアルミブロックからなり、幅方向における下面121の中央部に幅が20[mm]の湾曲凹条面122を有している。湾曲凹条面122の曲率半径は、20.3[mm]である。 As shown in FIGS. 4 (A) and 5 (B), the upper block 120 is made of an aluminum block having a width and a depth of 50 [mm] and a height of 20 [mm], and the lower surface 121 in the width direction. A curved concave surface 122 having a width of 20 [mm] is provided at the center of the surface. The radius of curvature of the curved concave surface 122 is 20.3 [mm].

なお、下側ブロック110の上面111と湾曲凸条面112、上側ブロック120の下面121と湾曲凹条面122の表面の公差は、すべて0.02[mm]である。 The tolerances between the upper surface 111 of the lower block 110 and the curved convex surface 112, and the surface tolerances of the lower surface 121 of the upper block 120 and the curved concave surface 122 are all 0.02 [mm].

図4(A)に示すように、下側ブロック110の上面111と上側ブロック120の下面121とは、互いに対向するように配置されている。ここで、下側ブロック110と上側ブロック120とが位置決めして配置されることにより、上述した湾曲凸条面112と湾曲凹条面122とは、鉛直方向に沿って重なるように配置されている。 As shown in FIG. 4A, the upper surface 111 of the lower block 110 and the lower surface 121 of the upper block 120 are arranged so as to face each other. Here, the lower block 110 and the upper block 120 are positioned and arranged so that the curved convex strip surface 112 and the curved concave strip surface 122 described above are arranged so as to overlap each other in the vertical direction. ..

上側ブロック120の上方には、加圧機構130が配置されている。加圧機構130は、ブロック状の部材である加圧部材131と、当該加圧部材131と上側ブロック120との間に配置されたスプリング132と、加圧部材131の上面に接するように配置されたカム133と、カム133に連結されたシャフト134と、シャフト134を回転駆動する駆動モーター135とを含んでいる。 A pressurizing mechanism 130 is arranged above the upper block 120. The pressurizing mechanism 130 is arranged so as to be in contact with the pressurizing member 131, which is a block-shaped member, the spring 132 arranged between the pressurizing member 131 and the upper block 120, and the upper surface of the pressurizing member 131. The cam 133, the shaft 134 connected to the cam 133, and the drive motor 135 for rotationally driving the shaft 134 are included.

図4(B)および図4(C)に示すように、駆動モーター135によってシャフト134が図中に示す矢印AR6方向に向けて回転駆動されることにより、シャフト134に連結されたカム133がシャフト134と共回りし、これに伴って加圧部材131が下方に向けて(図中に示す矢印AR7方向に向けて)押し下げられる。これにより、加圧部材131によって上側ブロック120がスプリング132を介して押し下げられることになり、上側ブロック120に鉛直下向きの荷重が付与されることになる。なお、当該荷重の大きさは、加圧部材131の押し下げ量dによって決まり、加圧部材131の押し下げ量dは、カム133の回転量によって調節できる。 As shown in FIGS. 4B and 4C, the drive motor 135 rotationally drives the shaft 134 in the direction of the arrow AR6 shown in the drawing, so that the cam 133 connected to the shaft 134 is shafted. It rotates together with the 134, and the pressurizing member 131 is pushed downward (in the direction of the arrow AR7 shown in the figure). As a result, the upper block 120 is pushed down by the pressurizing member 131 via the spring 132, and a vertically downward load is applied to the upper block 120. The magnitude of the load is determined by the pushing down amount d of the pressing member 131, and the pushing down amount d of the pressing member 131 can be adjusted by the rotation amount of the cam 133.

図4(A)に示すように、下側ブロック110と上側ブロック120との間には、評価対象であるベルトSが配置され、当該ベルトSの両端は、下側ブロック110と上側ブロック120との間から外側に向けて引き出される。このベルトSの両端には、張力付与機構140がそれぞれ接続される。 As shown in FIG. 4A, a belt S to be evaluated is arranged between the lower block 110 and the upper block 120, and both ends of the belt S are the lower block 110 and the upper block 120. It is pulled out from between. Tension applying mechanisms 140 are connected to both ends of the belt S.

張力付与機構140は、フィルム141と、テープ142と、錘143とを含んでいる。フィルム141は、厚さ100[μm]のポリエチレンテレフタレート製のフィルムからなり、テープ142は、厚さ30[μm]のポリイミド製の粘着テープからなる。ベルトSの端部には、フィルム141の一端がテープ142によって貼り付けられ、フィルム141の他端には、錘143が取付けられる。ここで、錘143による引っ張り荷重は、44[N/m]に調節される。なお、評価するベルトSが十分な大きさを有している場合には、上述したフィルム141およびテープ142を用いずに、ベルトSの両端に直接的に錘143を取付けてもよい。 The tension applying mechanism 140 includes a film 141, a tape 142, and a weight 143. The film 141 is made of a polyethylene terephthalate film having a thickness of 100 [μm], and the tape 142 is made of a polyimide adhesive tape having a thickness of 30 [μm]. One end of the film 141 is attached to the end of the belt S by the tape 142, and the weight 143 is attached to the other end of the film 141. Here, the tensile load by the weight 143 is adjusted to 44 [N / m]. If the belt S to be evaluated has a sufficient size, the weights 143 may be directly attached to both ends of the belt S without using the film 141 and the tape 142 described above.

変位計150は、ベルトSの表面の変位を検出するためのものであり、上述したように変位計150のヘッド部151は、ベルトSに対向するように下側ブロック110の穴部113内に設置されている。ここで、変位計150としては、キーエンス社製のマイクロヘッド型分光干渉レーザー変位計(分光ユニット(型式:SI−F01U)、ヘッド部(型式:SI−F01))を用いる。 The displacement meter 150 is for detecting the displacement of the surface of the belt S, and as described above, the head portion 151 of the displacement meter 150 is formed in the hole portion 113 of the lower block 110 so as to face the belt S. is set up. Here, as the displacement meter 150, a microhead type spectroscopic interference laser displacement meter (spectral unit (model: SI-F01U), head unit (model: SI-F01)) manufactured by KEYENCE Corporation is used.

<評価方法>
図6は、図4(A)に示す変位量測定装置を用いたベルトの評価方法を説明するためのグラフである。また、図7は、図4(A)に示す変位量測定装置を用いてベルトを加圧した状態における下側ブロックの穴部近傍の拡大断面図である。
<Evaluation method>
FIG. 6 is a graph for explaining a belt evaluation method using the displacement amount measuring device shown in FIG. 4 (A). Further, FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the hole portion of the lower block in a state where the belt is pressurized by using the displacement amount measuring device shown in FIG. 4A.

ベルトSの評価は、前述した図4(A)に示す変位量測定装置100を用いて以下の手順にて行なう。なお、評価は、温度20[℃]、湿度50[%]の環境下にて行なう。 The evaluation of the belt S is performed by the following procedure using the displacement amount measuring device 100 shown in FIG. 4 (A) described above. The evaluation is performed in an environment of a temperature of 20 [° C.] and a humidity of 50 [%].

まず、ベルトSを変位量測定装置100にセットするに先立って、下側ブロック110の湾曲凸条面112と、上側ブロック120の湾曲凹条面122との接触部における圧力分布を測定する。圧力分布測定は、ニッタ社製のタクタイルセンサー(面圧力分布測定システムI−SCAN)を用いる。 First, prior to setting the belt S on the displacement amount measuring device 100, the pressure distribution at the contact portion between the curved convex surface 112 of the lower block 110 and the curved concave surface 122 of the upper block 120 is measured. For the pressure distribution measurement, a tactile sensor (surface pressure distribution measurement system I-SCAN) manufactured by Nitta Corporation is used.

具体的には、タクタイルセンサーの測定部を下側ブロック110と上側ブロック120との間に挿入し、加圧部材131を押し下げて30秒経過後の圧力分布を測定する。これを繰り返し、湾曲凸条面112と湾曲凹条面122との接触部およびその近傍における圧力が、200[kPa]±40[kPa]に収まるように調整する。 Specifically, the measuring unit of the tactile sensor is inserted between the lower block 110 and the upper block 120, the pressure member 131 is pushed down, and the pressure distribution after 30 seconds has passed is measured. This is repeated, and the pressure in the contact portion between the curved convex surface 112 and the curved concave surface 122 and its vicinity is adjusted so as to be within 200 [kPa] ± 40 [kPa].

ベルトSは、測定に先立って、温度20[℃]、湿度50[%]の環境下で6時間以上保管する。評価するベルトSの大きさは、下側ブロック110および上側ブロック120の幅方向に対応した長さを60[mm]とし、下側ブロック110および上側ブロック120の奥行方向に対応した長さを50[mm]とする。なお、下側ブロック110および上側ブロック120の幅方向に対応した長さは、35[mm]以上300[mm]以下の大きさであればよく、下側ブロック110および上側ブロック120の奥行方向に対応した長さは、50[mm]以上150[mm]以下であればよい。下側ブロック110および上側ブロック120の幅方向に対応した長さに不足がある場合には、上述したフィルム141およびテープ142を用いてその両端に錘143を取付ければよい。 Prior to measurement, the belt S is stored in an environment of a temperature of 20 [° C.] and a humidity of 50 [%] for 6 hours or more. Regarding the size of the belt S to be evaluated, the length corresponding to the width direction of the lower block 110 and the upper block 120 is 60 [mm], and the length corresponding to the depth direction of the lower block 110 and the upper block 120 is 50. Let it be [mm]. The length corresponding to the width direction of the lower block 110 and the upper block 120 may be 35 [mm] or more and 300 [mm] or less, and is in the depth direction of the lower block 110 and the upper block 120. The corresponding length may be 50 [mm] or more and 150 [mm] or less. If the lengths of the lower block 110 and the upper block 120 corresponding to the width direction are insufficient, the weights 143 may be attached to both ends of the film 141 and the tape 142 described above.

次に、タクタイルセンサーを取外し、下側ブロック110と上側ブロック120とが軽く接触した状態となるように加圧機構130にて上側ブロック120を下降させた後、当該状態を30秒間保持して接触状態を安定化させる。その後、加圧機構130を用いて上側ブロック120を下側ブロック110に向けて押し付ける。ここでの加圧条件は、後述するベルトSの加圧条件と同じとする(詳細は、後述のベルトSの加圧条件を参照のこと)。 Next, the tactile sensor is removed, the upper block 120 is lowered by the pressurizing mechanism 130 so that the lower block 110 and the upper block 120 are in light contact with each other, and then the upper block 120 is held for 30 seconds for contact. Stabilize the state. Then, the upper block 120 is pressed toward the lower block 110 by using the pressurizing mechanism 130. The pressurizing conditions here are the same as the pressurizing conditions of the belt S described later (for details, refer to the pressurizing conditions of the belt S described later).

そして、加圧開始時点から3秒間にわたり、下側ブロック110の穴部113に対向する部分の上側ブロック120の湾曲凹条面122の位置を変位計150を用いて測定し、これを後述するベルトSの変位量測定の基線に設定する。 Then, for 3 seconds from the start of pressurization, the position of the curved concave surface 122 of the upper block 120 of the portion facing the hole 113 of the lower block 110 is measured using the displacement meter 150, and this will be described later. Set as the baseline for measuring the displacement of S.

次に、上側ブロック120を上昇させて下側ブロック110と上側ブロック120との接触を解除し、下側ブロック110の上面111上にベルトSを載置する。このとき、ベルトSの第1主面Saが下方(すなわち下側ブロック110側)を向くようにする。なお、当該ベルトSの載置に際しては、ベルトSと下側ブロック110との間およびベルトSと上側ブロック120との間に異物が混入しないように留意する。 Next, the upper block 120 is raised to release the contact between the lower block 110 and the upper block 120, and the belt S is placed on the upper surface 111 of the lower block 110. At this time, the first main surface Sa of the belt S is directed downward (that is, the lower block 110 side). When mounting the belt S, care should be taken not to allow foreign matter to enter between the belt S and the lower block 110 and between the belt S and the upper block 120.

次に、上側ブロック120とベルトSとが軽く接触した状態となるように加圧機構130にて上側ブロック120を下降させた後、当該状態を30秒間保持して接触状態を安定化させる。その後、加圧機構130を用いて上側ブロック120をベルトSに向けて押し付ける。 Next, the upper block 120 is lowered by the pressurizing mechanism 130 so that the upper block 120 and the belt S are in light contact with each other, and then the state is held for 30 seconds to stabilize the contact state. Then, the upper block 120 is pressed against the belt S by using the pressurizing mechanism 130.

図6および図7に示すように、ベルトSへの加圧は、湾曲凸条面112と湾曲凹条面122とによって挟み込まれることとなるベルトSの被加圧領域PRが、予め定められた加圧速度[kPa/ms]で加圧力が増加するように加圧されることで200[kPa]の加圧力にまで到達した後、当該被加圧領域PRが、200[kPa]の加圧力で一定に加圧された状態が保持されるように行われる。図6を参照して、被加圧領域PRに対する加圧が開始された時点から200[kPa]の加圧力に到達した時点までの時間をt0[s]と定義する。その後、加圧開始から3秒が経過した時点でベルトSへの加圧を解除する。 As shown in FIGS. 6 and 7, in the pressurization of the belt S, the pressurized region PR of the belt S to be sandwiched between the curved convex strip surface 112 and the curved concave strip surface 122 is predetermined. After reaching a pressing force of 200 [kPa] by pressurizing so that the pressing force increases at a pressurizing speed [kPa / ms], the pressurized region PR becomes a pressing force of 200 [kPa]. It is performed so that the state of being constantly pressurized is maintained. With reference to FIG. 6, the time from the time when the pressurization to the pressurized region PR is started to the time when the pressurization of 200 [kPa] is reached is defined as t0 [s]. Then, when 3 seconds have passed from the start of pressurization, the pressurization on the belt S is released.

その際、加圧開始時点から加圧を解除するまでの3秒間にわたり、ベルトSの第1主面Saのうちの下側ブロック110の穴部113に対応する部分である測定領域MRの位置を変位計150を用いて測定する。その際、ベルトSの測定領域MRを含む部分は、当該部分の周囲に位置するベルトSの部位が下側ブロック110および上側ブロック120によって挟み込まれて圧縮されることで穴部113内に向けて膨らむように変形し、この変形に伴って測定領域MRの位置が変化する。 At that time, the position of the measurement region MR, which is the portion corresponding to the hole 113 of the lower block 110 of the first main surface Sa of the belt S, is set for 3 seconds from the start of pressurization to the release of pressurization. The measurement is performed using a displacement meter 150. At that time, the portion of the belt S including the measurement region MR is compressed so that the portion of the belt S located around the portion is sandwiched between the lower block 110 and the upper block 120 and is directed toward the inside of the hole 113. It deforms so as to bulge, and the position of the measurement area MR changes with this deformation.

上述した基線の測定時および測定領域MRの位置の測定時においては、変位計150の出力を横河電機社製のデジタルオシロスコープDL1640によって取り込む。このときのサンプリング周期は、5[ms]とする。 At the time of measuring the baseline and the position of the measurement area MR described above, the output of the displacement meter 150 is captured by the digital oscilloscope DL1640 manufactured by Yokogawa Electric Corporation. The sampling period at this time is 5 [ms].

次に、測定された測定領域MRの位置と上述した基線とをもとにこれらの差分を求めることにより、ベルトSの測定領域MRの変位を時系列データとして算出する。 Next, the displacement of the measurement region MR of the belt S is calculated as time series data by obtaining the difference between the measured position of the measurement region MR and the above-mentioned baseline.

なお、測定対象であるベルトSに対して、上述した測定領域MRの位置が異なることとなるように、下側ブロック110に対するベルトSの載置位置を変更して、合計で10回にわたって上述した測定を行なう。 The placement position of the belt S with respect to the lower block 110 is changed so that the position of the measurement region MR described above is different from that of the belt S to be measured, and the above description is performed 10 times in total. Make a measurement.

<典型的な変位のパターン>
上述した変位量測定装置100を用いたベルトの評価方法を適用して弾性層を含む種々のベルトの評価を行なった場合には、ベルトの測定領域の変位の挙動を示すパターンとして、典型的に以下のパターンが確認できる。図8は、ベルトの測定領域の変位の挙動のパターンを示すグラフである。
<Typical displacement pattern>
When various belts including an elastic layer are evaluated by applying the belt evaluation method using the displacement amount measuring device 100 described above, it is typically a pattern showing the displacement behavior of the belt measurement region. The following patterns can be confirmed. FIG. 8 is a graph showing a pattern of displacement behavior in the measurement region of the belt.

図8に示すように、加圧開始後においてベルトSを加圧する加圧力の増加に伴ってベルトSの測定領域MRの変位量yが増加し、ベルトSを加圧する加圧力が200[kPa]に到達した時点(すなわちt0[s])付近においてベルトSの測定領域MRの変位に局所的なピークが発生し、その後ベルトSの測定領域MRの変位量yが減少に転じ、最終的には時間の経過とともに漸減して所定の変位量に収束する。すなわち、当該パターンは、ベルトSの測定領域MRの変位の推移にオーバーシュート部分を有するものと言える。 As shown in FIG. 8, the displacement amount y of the measurement region MR of the belt S increases as the pressing force for pressurizing the belt S increases after the start of pressurization, and the pressing force for pressurizing the belt S is 200 [kPa]. A local peak occurs in the displacement of the measurement region MR of the belt S near the time when it reaches (that is, t0 [s]), and then the displacement amount y of the measurement region MR of the belt S begins to decrease, and finally. It gradually decreases with the passage of time and converges to a predetermined displacement amount. That is, it can be said that the pattern has an overshoot portion in the transition of the displacement of the measurement region MR of the belt S.

以下においては、当該パターンにおけるベルトSの測定領域MRの変位量yが増加する局面における変位を一次変位と称し、ベルトSの測定領域MRの変位量yが減少する局面における変位を二次変位と称する。 In the following, the displacement in the phase where the displacement amount y of the measurement region MR of the belt S increases in the pattern is referred to as the primary displacement, and the displacement in the phase where the displacement amount y of the measurement region MR of the belt S decreases is referred to as the secondary displacement. Refer to.

<転写ベルトの変位のパターン>
上述した本実施の形態における中間転写ベルト21は、上記において詳細に述べた変位量測定装置100を用いたベルトの評価方法を適用して評価を行なった場合に、図8に示すパターン(すなわち、オーバーシュート部分を有するパターン)を呈するものである。
<Displacement pattern of transfer belt>
The intermediate transfer belt 21 in the above-described embodiment is evaluated by applying the belt evaluation method using the displacement amount measuring device 100 described in detail above, and the pattern shown in FIG. 8 (that is, that is, It exhibits a pattern having an overshoot portion).

これは、本発明者が、ベルトを複数種類準備して、これらをそれぞれ画像形成装置の中間転写ベルトとして使用してエンボス紙に画像形成を行なったところ、オーバーシュート部分を有しないベルトに比べて、オーバーシュート部分を有するベルトの方が飛躍的に転写性に優れたものとなることを知見したことに基づいている。 This is because the present inventor prepared a plurality of types of belts and used each of them as an intermediate transfer belt of an image forming apparatus to form an image on embossed paper, as compared with a belt having no overshoot portion. It is based on the finding that a belt having an overshoot portion has dramatically better transferability.

オーバーシュート部分を有するベルトにおいて高い転写性が確保できる理由は、基本的には中間転写ベルト21を裏面(すなわち第2主面21s2)側から加圧した場合にもその表面(すなわち第1主面21s1)が大きく揺れ動くことに起因する。したがって、エンボス紙等の記録面に凹凸を有する記録媒体に対して高い転写性が確保できる転写ベルトを実現するためには、上述したオーバーシュート部分に着目するとよい。 The reason why high transferability can be ensured in a belt having an overshoot portion is basically that even when the intermediate transfer belt 21 is pressed from the back surface (that is, the second main surface 21s2) side, its front surface (that is, the first main surface). This is due to the large shaking of 21s1). Therefore, in order to realize a transfer belt capable of ensuring high transferability on a recording medium having irregularities on the recording surface such as embossed paper, it is preferable to pay attention to the above-mentioned overshoot portion.

ここで、図8を参照して、ベルトSの測定領域MRの変位の局所的なピークである変位量yの最大値をa[μm]と定義し、ベルトSの測定領域MRの変位が収束した後の変位量yである収束値をb[μm]と定義する。また、加圧開始時点から最大値a[μm]を観察した時点までの時間をt1[s]と定義し、加圧開始時点から最大値a[μm]が観察された後に再びベルトSの測定領域MRの変位量yが(a+b)/2に達した時点までの時間をt2[s]と定義する。 Here, with reference to FIG. 8, the maximum value of the displacement amount y, which is a local peak of the displacement of the measurement region MR of the belt S, is defined as a [μm], and the displacement of the measurement region MR of the belt S converges. The convergence value, which is the amount of displacement y after the displacement, is defined as b [μm]. Further, the time from the start of pressurization to the time when the maximum value a [μm] is observed is defined as t1 [s], and the belt S is measured again after the maximum value a [μm] is observed from the start of pressurization. The time until the displacement amount y of the region MR reaches (a + b) / 2 is defined as t2 [s].

加えて、オーバーシュート部分を有する特徴的なベルトSの測定領域MRの変位の挙動を示すパラメータとして、オーバーシュート率E[−]と、一次変位率k1[μm/s]と、二次変位率k2[μm/s]とを定義する。 In addition, the overshoot rate E [-], the primary displacement rate k1 [μm / s], and the secondary displacement rate are parameters indicating the displacement behavior of the measurement region MR of the characteristic belt S having an overshoot portion. It is defined as k2 [μm / s].

オーバーシュート率E[−]は、オーバーシュートの大きさを示すパラメータであり、E=(a−b)/bで算出される。 The overshoot rate E [−] is a parameter indicating the magnitude of the overshoot, and is calculated by E = (ab) / b.

一次変位率k1[μm/s]は、上述した局所的なピークに達するまでの変位である一次変位の増加率(すなわち変位量の増加の割合)を示すパラメータであり、k1=a/t1で算出される。 The primary displacement rate k1 [μm / s] is a parameter indicating the rate of increase in the primary displacement (that is, the rate of increase in the amount of displacement), which is the displacement until the above-mentioned local peak is reached, and k1 = a / t1. It is calculated.

二次変位率k2[μm/s]は、上述した局所的なピークに達した後の変位である二次変位の減少率(すなわち変位量の減少の割合)を示すパラメータであり、k2=(a−b)/{2×(t2−t1)}で算出される。 The secondary displacement rate k2 [μm / s] is a parameter indicating the rate of decrease in the secondary displacement (that is, the rate of decrease in the amount of displacement), which is the displacement after reaching the above-mentioned local peak, and k2 = ( It is calculated by ab) / {2 × (t2-t1)}.

これらオーバーシュート率E[−]、一次変位率k1[μm/s]および二次変位率k2[μm/s]は、いずれも転写ベルトが裏面(すなわち第2主面)側から加圧された場合に、その表面(すなわち第1主面)がどの程度揺れ動くかを表わすパラメータであり、より大きな変化をもって転写ベルトの表面が揺れ動くものほど、これらパラメータがより大きい値をとることになる。 In these overshoot rate E [−], primary displacement rate k1 [μm / s] and secondary displacement rate k2 [μm / s], the transfer belt was pressurized from the back surface (that is, the second main surface) side. In some cases, it is a parameter indicating how much the surface (that is, the first main surface) sways, and the more the surface of the transfer belt sways with a larger change, the larger these parameters take.

より詳細には、オーバーシュート率E[−]が相対的に大きい値をとる場合には、転写ベルトの表面がより大きく変位していることになる。また、一次変位率k1[μm/s]が相対的に大きい値をとる場合には、転写ベルトの一次変位がより高速で生じていることになる。また、二次変位率k2[μm/s]が相対的に大きい値をとる場合には、転写ベルトの二次変位がより高速で生じていることになる。 More specifically, when the overshoot rate E [−] takes a relatively large value, the surface of the transfer belt is displaced more greatly. Further, when the primary displacement rate k1 [μm / s] takes a relatively large value, the primary displacement of the transfer belt occurs at a higher speed. Further, when the secondary displacement rate k2 [μm / s] takes a relatively large value, the secondary displacement of the transfer belt occurs at a higher speed.

ここで、本実施の形態における中間転写ベルト21は、以下の第1ないし第3条件を満たしている。 Here, the intermediate transfer belt 21 in the present embodiment satisfies the following first to third conditions.

第1条件は、上述したオーバーシュート率E[−]が、0.2≦E≦3を満たす条件である。当該第1条件を満たす中間転写ベルト21とすることにより、表面に凹凸を有する記録媒体に対しても高い転写性を実現することができ、また繰り返しの使用によっても画像品位が低下してしまうことが抑制できる。 The first condition is a condition in which the above-mentioned overshoot rate E [−] satisfies 0.2 ≦ E ≦ 3. By using the intermediate transfer belt 21 that satisfies the first condition, high transferability can be realized even on a recording medium having irregularities on the surface, and the image quality is deteriorated even after repeated use. Can be suppressed.

オーバーシュート率E[−]がE<0.2である場合には、転写ベルトを裏面側から加圧した場合にもその表面が余り大きくは揺れ動かないことになり、転写性の面で十分な効果が期待できない。一方、オーバーシュート率E[−]が3<Eである場合には、繰り返しの使用によって転写ベルトに割れや摩耗等が早期に発生してしまうおそれがあり、画像品位の低下が懸念されることになる。 When the overshoot rate E [-] is E <0.2, the front surface does not sway too much even when the transfer belt is pressed from the back surface side, which is sufficient in terms of transferability. No effect can be expected. On the other hand, when the overshoot rate E [-] is 3 <E, the transfer belt may be cracked or worn at an early stage due to repeated use, and there is a concern that the image quality may be deteriorated. become.

第2条件は、上述した一次変位率k1[μm/s]が、60≦k1≦320を満たす条件である。当該第2条件を満たす中間転写ベルト21とすることにより、表面に凹凸を有する記録媒体に対しても高い転写性を実現することができ、また繰り返しの使用によっても画像品位が低下してしまうことが抑制できる。 The second condition is a condition in which the above-mentioned primary displacement rate k1 [μm / s] satisfies 60 ≦ k1 ≦ 320. By using the intermediate transfer belt 21 that satisfies the second condition, high transferability can be realized even on a recording medium having irregularities on the surface, and the image quality is deteriorated even after repeated use. Can be suppressed.

一次変位率k1[μm/s]がk1<60である場合には、転写ベルトを裏面側から加圧した場合にもその表面が余り大きくは揺れ動かないことになり、転写性の面で十分な効果が期待できない。一方、一次変位率k1[μm/s]が320<k1である場合には、繰り返しの使用によって転写ベルトに割れや摩耗等が早期に発生してしまうおそれがあり、画像品位の低下が懸念されることになる。 When the primary displacement rate k1 [μm / s] is k1 <60, the front surface does not sway too much even when the transfer belt is pressed from the back surface side, which is sufficient in terms of transferability. No effect can be expected. On the other hand, when the primary displacement rate k1 [μm / s] is 320 <k1, the transfer belt may be cracked or worn at an early stage due to repeated use, and there is a concern that the image quality may be deteriorated. Will be.

第3条件は、上述した二次変位率k2[μm/s]が、6≦k2≦30を満たす条件である。当該第3条件を満たす中間転写ベルト21とすることにより、表面に凹凸を有する記録媒体に対しても高い転写性を実現することができ、また繰り返しの使用によっても画像品位が低下してしまうことが抑制できる。 The third condition is a condition in which the above-mentioned secondary displacement rate k2 [μm / s] satisfies 6 ≦ k2 ≦ 30. By using the intermediate transfer belt 21 that satisfies the third condition, high transferability can be realized even on a recording medium having irregularities on the surface, and the image quality is deteriorated even after repeated use. Can be suppressed.

二次変位率k2[μm/s]がk2<6である場合には、転写ベルトを裏面側から加圧した場合にもその表面が余り大きくは揺れ動かないことになり、転写性の面で十分な効果が期待できない。一方、二次変位率k2[μm/s]が30<k2である場合には、繰り返しの使用によって転写ベルトに割れや摩耗等が早期に発生してしまうおそれがあり、画像品位の低下が懸念されることになる。 When the secondary displacement rate k2 [μm / s] is k2 <6, the front surface does not sway too much even when the transfer belt is pressed from the back surface side, and the transferability is improved. Sufficient effect cannot be expected. On the other hand, when the secondary displacement rate k2 [μm / s] is 30 <k2, the transfer belt may be cracked or worn at an early stage due to repeated use, and there is a concern that the image quality may be deteriorated. Will be done.

なお、上述したオーバーシュート率E[−]、一次変位率k1[μm/s]および二次変位率k2[μm/s]は、上述した変位量測定装置100を用いたベルトの評価方法において、測定領域MRの位置を変更して得られた合計で10個の時系列データからそれぞれ算出される値のうち、値がより大きい3個と値がより小さい3個とを除外した残る4個の値の平均値を算出することで求められる。 The overshoot rate E [−], the primary displacement rate k1 [μm / s], and the secondary displacement rate k2 [μm / s] described above are the above-mentioned methods for evaluating a belt using the displacement amount measuring device 100. Of the values calculated from the total of 10 time-series data obtained by changing the position of the measurement area MR, the remaining 4 values excluding 3 larger values and 3 smaller values. It is obtained by calculating the average value of the values.

<変位のパターンと転写性との関係>
次に、オーバーシュート部分を有するパターンを呈するベルトを画像形成装置の中間転写ベルトとして使用してエンボス紙に画像形成を行なった場合に、高い転写性が確保できる理由について詳細に説明する。
<Relationship between displacement pattern and transferability>
Next, the reason why high transferability can be ensured when an image is formed on embossed paper by using a belt exhibiting a pattern having an overshoot portion as an intermediate transfer belt of an image forming apparatus will be described in detail.

図9(A)は、非弾性層のみからなる転写ベルトを使用した場合の転写ベルトからエンボス紙へのトナーの移動の様子を表わした概略図であり、図9(B)は、その場合の印加電圧と転写効率との関係を示すグラフである。 FIG. 9 (A) is a schematic view showing the state of toner transfer from the transfer belt to the embossed paper when a transfer belt consisting of only an inelastic layer is used, and FIG. 9 (B) is a schematic view showing the state of toner transfer from the transfer belt to the embossed paper. It is a graph which shows the relationship between the applied voltage and transfer efficiency.

図9(A)に示すように、非弾性層のみからなる転写ベルト21’を用いてエンボス紙である記録媒体1000へのトナー像の転写を行なう場合には、エンボス紙の凹部1002が位置しない部分(これを便宜上、以下において凸部1003と称する)の記録面1001と、転写ベルト21’の第1主面21s1上に位置するトナーTとが接触した状態になる。一方、エンボス紙の凹部1002が位置する部分の記録面1001と、転写ベルト21’の第1主面21s1上に位置するトナーTとは、非接触の状態になる。 As shown in FIG. 9A, when the toner image is transferred to the recording medium 1000 which is the embossed paper by using the transfer belt 21'consisting only of the inelastic layer, the recess 1002 of the embossed paper is not located. The recording surface 1001 of the portion (hereinafter referred to as the convex portion 1003 for convenience) and the toner T located on the first main surface 21s1 of the transfer belt 21'are in contact with each other. On the other hand, the recording surface 1001 of the portion where the recess 1002 of the embossed paper is located and the toner T located on the first main surface 21s1 of the transfer belt 21'are in a non-contact state.

そのため、エンボス紙の凹部1002の底面にトナーTを移動させるためには、トナーTを転写ベルト21’から飛翔させる必要がある。トナーTを転写ベルト21’から飛翔させるためには、トナーTが電界から受ける力が、トナーTの転写ベルト21’に対する付着力に打ち勝つ必要がある。なお、当該付着力は、非静電的付着力(ファンデルワールス力)と静電的付着力(帯電したトナーがもつ電荷と転写ベルトに生じる鏡像電荷とによる静電的引力)の合計である。 Therefore, in order to move the toner T to the bottom surface of the recess 1002 of the embossed paper, it is necessary to fly the toner T from the transfer belt 21'. In order for the toner T to fly from the transfer belt 21', the force received by the toner T from the electric field must overcome the adhesive force of the toner T on the transfer belt 21'. The adhesive force is the sum of the non-electrostatic adhesive force (Van der Waals force) and the electrostatic adhesive force (electrostatic attractive force due to the electric charge of the charged toner and the mirror image charge generated on the transfer belt). ..

ここで、トナーTが電界から受ける力Fは、トナーTの荷電量をqとし、エンボス紙と転写ベルト21’との間の電位差をdVとし、エンボス紙と転写ベルト21’との間の距離をdxとした場合に、F=q×dV/dxで表わされる。当該関係から理解されるように、上記力Fは、エンボス紙と転写ベルト21’との間の電位差dVに比例するため、距離dxが大きくなればなるほど、トナーTを飛翔させるために必要となる印加電圧は大きくなる。 Here, the force F received by the toner T from the electric field is the distance between the embossed paper and the transfer belt 21', where the charge amount of the toner T is q and the potential difference between the embossed paper and the transfer belt 21'is dV. Is dx, it is represented by F = q × dV / dx. As can be understood from this relationship, the force F is proportional to the potential difference dV between the embossed paper and the transfer belt 21', so that the larger the distance dx, the more necessary for the toner T to fly. The applied voltage becomes large.

したがって、図9(B)に示すように、凹部1002において転写効率が最大になる印加電圧V1は、凸部1003において転写効率が最大になる印加電圧V0よりも高くなってしまう。なお、図9(B)においては、印加電圧と凸部1003に対する転写効率との関係を示す曲線に符号c1003を付し、印加電圧と凹部1002に対する転写効率との関係を示す曲線に符号c1002(21’)を付している。 Therefore, as shown in FIG. 9B, the applied voltage V1 at which the transfer efficiency is maximized at the concave portion 1002 is higher than the applied voltage V0 at which the transfer efficiency is maximized at the convex portion 1003. In FIG. 9B, reference numeral c1003 is attached to a curve showing the relationship between the applied voltage and the transfer efficiency with respect to the convex portion 1003, and reference numeral c1002 (reference numeral c1002) is attached to the curve showing the relationship between the applied voltage and the transfer efficiency with respect to the concave portion 1002. 21') is attached.

通常、画像形成装置においては、上記印加電圧が凸部1003において転写効率が最大になる印加電圧V0付近に設定される。そのため、印加電圧V0付近において凹部1002における転写効率が高ければ高いほど、エンボス紙の凹部1002と凸部1003とにおける画像の濃度差が小さくなることになり、品位の高い画像が得られることになる。 Normally, in the image forming apparatus, the applied voltage is set near the applied voltage V0 at which the transfer efficiency is maximized at the convex portion 1003. Therefore, the higher the transfer efficiency in the concave portion 1002 in the vicinity of the applied voltage V0, the smaller the difference in image density between the concave portion 1002 and the convex portion 1003 of the embossed paper, and a high-quality image can be obtained. ..

図10(A)は、弾性層を含む転写ベルトを使用した場合の転写ベルトからエンボス紙へのトナーの移動の様子を表わした概略図であり、図10(B)は、その場合の印加電圧と転写効率との関係を示すグラフである。 FIG. 10 (A) is a schematic view showing the state of toner transfer from the transfer belt to the embossed paper when a transfer belt including an elastic layer is used, and FIG. 10 (B) is an applied voltage in that case. It is a graph which shows the relationship between and transfer efficiency.

図10(A)に示すように、弾性層を含む転写ベルト21”を用いた場合には、一般的に、エンボス紙の凹部1002内に転写ベルト21”の第1主面21s1側の一部が入り込むように転写ベルト21”が変形することになり、これによってエンボス紙の凹部1002の底面と転写ベルト21”との間の距離dxが縮まるようになる。そのため、凹部1002において転写効率が最大になる印加電圧が下がる効果が得られる。この効果は、従前から知られている効果であり、ここではこれを追従変形効果と称する。 As shown in FIG. 10A, when the transfer belt 21 "including the elastic layer is used, generally, a part of the transfer belt 21" on the first main surface 21s1 side in the recess 1002 of the embossed paper. The transfer belt 21 "is deformed so as to be inserted into the transfer belt 21", whereby the distance dx between the bottom surface of the recess 1002 of the embossed paper and the transfer belt 21 "is shortened. Therefore, the effect of lowering the applied voltage that maximizes the transfer efficiency in the recess 1002 can be obtained. This effect is a conventionally known effect, and here, it is referred to as a follow-up transform effect.

一方で、当該弾性層を含む転写ベルト21”が上述したオーバーシュート部分を有するパターンを呈するものである場合には、上述した転写ベルト21”の変形の際に第1主面21s1が大きく揺れ動くことになり、当該第1主面21s1が伸縮変形することで転写ベルト21”とこれに付着したトナーTとの位置関係(すなわちトナーTと第1主面21s1との間の距離やその接触面積等)が変わり、転写ベルト21”に対するトナーTの付着力が低下することになる。そのため、凹部1002において転写効率が最大になる印加電圧がさらに下がる効果が得られる。この効果は、従前から知られているものではなく、本発明者が発見した効果であり、ここではこれを付着力低減効果と称する。 On the other hand, when the transfer belt 21 "including the elastic layer exhibits the pattern having the overshoot portion described above, the first main surface 21s1 shakes significantly when the transfer belt 21" described above is deformed. As the first main surface 21s1 expands and contracts, the positional relationship between the transfer belt 21 "and the toner T adhering to the transfer belt 21" (that is, the distance between the toner T and the first main surface 21s1 and its contact area, etc. ) Changes, and the adhesive force of the toner T to the transfer belt 21 ”is reduced. Therefore, the effect of further lowering the applied voltage at which the transfer efficiency is maximized in the recess 1002 can be obtained. This effect is not known from the past, but is an effect discovered by the present inventor, and here, this effect is referred to as an adhesive force reducing effect.

このような追従変形効果またはこれに加えて付着力低減効果が発揮されることにより、図10(B)に示すように、凹部1002において転写効率が最大になる印加電圧V2は、上述した非弾性層のみからなる転写ベルト21’を用いた場合に凹部1002において転写効率が最大になる印加電圧V1よりも小さくなる。なお、図10(B)においては、印加電圧と凹部1002に対する転写効率との関係を示す曲線に符号c1002(21”)を付している。 As shown in FIG. 10B, the applied voltage V2 at which the transfer efficiency is maximized in the recess 1002 due to such a follow-up deformation effect or an effect of reducing the adhesive force in addition to the effect is the inelasticity described above. When the transfer belt 21'consisting of only layers is used, the transfer efficiency is smaller than the applied voltage V1 at which the transfer efficiency is maximized in the recess 1002. In FIG. 10B, reference numeral c1002 (21 ") is attached to a curve showing the relationship between the applied voltage and the transfer efficiency with respect to the recess 1002.

したがって、上述した非弾性層のみからなる転写ベルト21’を用いた場合に比べて、印加電圧V0付近において凹部1002における転写効率が高くなり、エンボス紙の凹部1002と凸部1003とにおける画像の濃度差が小さくなり、より品位の高い画像が得られることになる。 Therefore, as compared with the case of using the transfer belt 21'consisting only of the non-elastic layer described above, the transfer efficiency in the concave portion 1002 becomes higher in the vicinity of the applied voltage V0, and the density of the image in the concave portion 1002 and the convex portion 1003 of the embossed paper is increased. The difference becomes smaller, and a higher quality image can be obtained.

付着力低減効果は、変位量測定装置100を用いて測定した変位量の推移にオーバーシュート部分を有するパターンを呈する転写ベルトにおいて、特に顕著に得られる効果である。得られる効果の程度は、上述したパターンにおけるオーバーシュート部分に大きく関係する。 The adhesive force reducing effect is a particularly remarkable effect in a transfer belt that exhibits a pattern having an overshoot portion in the transition of the displacement amount measured by using the displacement amount measuring device 100. The degree of effect obtained is largely related to the overshoot portion of the pattern described above.

すなわち、上述した一次変位率k1[μm/s]が十分に大きい場合には、転写ベルトがニップ部を通過する序盤において、転写ベルトの第1主面が高速に一次変位することとなり、高い付着力低減効果が得られることになる。上述したオーバーシュート率E[−]が十分に大きい場合には、転写ベルトがニップ部を通過する中盤において、転写ベルトの第1主面に高速でかつ複雑な変形が生じることとなり、高い付着力低減効果が得られることになる。上述した二次変位率k2[μm/s]が十分に大きい場合には、転写ベルトがニップ部を通過する終盤において、転写ベルトの第1主面が高速に二次変位することとなり、高い付着力低減効果が得られることになる。 That is, when the above-mentioned primary displacement rate k1 [μm / s] is sufficiently large, the first main surface of the transfer belt is primarily displaced at high speed in the early stage when the transfer belt passes through the nip portion, which is high. The effect of reducing the force of attachment will be obtained. When the overshoot rate E [-] described above is sufficiently large, the first main surface of the transfer belt is deformed at high speed and in a complicated manner in the middle stage where the transfer belt passes through the nip portion, resulting in high adhesive force. A reduction effect will be obtained. When the above-mentioned secondary displacement rate k2 [μm / s] is sufficiently large, the first main surface of the transfer belt is secondarily displaced at high speed at the final stage when the transfer belt passes through the nip portion, which is high. The effect of reducing the force of attachment will be obtained.

ここで、図10(B)を参照して、上述した印加電圧V1と印加電圧V2との差をΔVtotalとし、上述した追従変形効果による、凹部1002において転写効率が最大になる印加電圧の低減幅をΔVgapとし、上述した付着力低減効果による、凹部1002において転写効率が最大になる印加電圧の低減幅をΔVadhとした場合には、ΔVtotal=ΔVgap+ΔVadhの関係が成立する。 Here, with reference to FIG. 10B, the difference between the applied voltage V1 and the applied voltage V2 described above is defined as ΔVtotal, and the reduction width of the applied voltage at which the transfer efficiency is maximized in the recess 1002 due to the following deformation effect described above. Is ΔVgap, and the reduction width of the applied voltage at which the transfer efficiency is maximized in the recess 1002 due to the above-mentioned adhesive force reducing effect is ΔVadh, the relationship of ΔVtotal = ΔVgap + ΔVadh is established.

ΔVtotalは、上記のとおりV1−V2で表わされるため、ΔVadhは、V1−V2−ΔVgapで表わされることになる。V1およびV2は、いずれも転写ベルトごとに固有の値をとるが、実験によりその値を導くことが可能であり、ΔVgapは、上述した変位量測定装置100を用いたベルトの評価方法において測定されたベルトSの測定領域MRの変位量yから実験的に導くことができる。したがって、これらの値から、ΔVadhを計算により算出することが可能である。 Since ΔVtotal is represented by V1-V2 as described above, ΔVadh is represented by V1-V2-ΔVgap. Both V1 and V2 have unique values for each transfer belt, but the values can be derived by experiments, and ΔVgap is measured by the belt evaluation method using the displacement amount measuring device 100 described above. It can be experimentally derived from the displacement amount y of the measurement region MR of the belt S. Therefore, it is possible to calculate ΔVadh from these values.

<オーバーシュート率E、一次変位率k1および二次変位率k2と、ΔVadhとの関係を確認した実験>
本発明者は、弾性層に含有される樹脂や添加剤、架橋剤等の種類や量を種々調製することで弾性層の組成が異なるベルトを多数製作し、これらを上述した変位量測定装置100を用いたベルトの評価方法に基づいてそれぞれ評価し、各ベルトのオーバーシュート率E、一次変位率k1および二次変位率k2を求めた。
<Experiment confirming the relationship between the overshoot rate E, the primary displacement rate k1 and the secondary displacement rate k2, and ΔVadh>
The present inventor has produced a large number of belts having different elastic layer compositions by preparing various types and amounts of resins, additives, cross-linking agents, etc. contained in the elastic layer, and made these into the displacement amount measuring device 100 described above. Each belt was evaluated based on the evaluation method of the belts, and the overshoot rate E, the primary displacement rate k1 and the secondary displacement rate k2 of each belt were obtained.

これらの中から互いに異なるオーバーシュート率E、一次変位率k1および二次変位率k2を有する複数のベルトを選定し、選定した複数のベルトを用いて実験的にエンボス紙の凹部に対する転写効率を測定することにより、各ベルトのV2の値を求めた。ここで、当該V2の測定に際しては、図4(A)に示す変位量測定装置100を用い、下側ブロック110と上側ブロック120との間に測定対象のベルトとエンボス紙とを挟んで配置し、下側ブロック110と上側ブロック120との間に電位差が生じるようにこれら下側ブロック110および上側ブロック120に電圧を印加した上で、当該印加電圧を種々変化させて最も転写効率がよくなった場合の電圧をV2とした。 From these, a plurality of belts having different overshoot rates E, a primary displacement rate k1 and a secondary displacement rate k2 were selected, and the transfer efficiency for the recesses of the embossed paper was experimentally measured using the selected multiple belts. By doing so, the value of V2 of each belt was obtained. Here, when measuring the V2, the displacement amount measuring device 100 shown in FIG. 4A is used, and the belt to be measured and the embossed paper are sandwiched between the lower block 110 and the upper block 120. After applying a voltage to the lower block 110 and the upper block 120 so that a potential difference is generated between the lower block 110 and the upper block 120, the applied voltage is variously changed to obtain the best transfer efficiency. The voltage in this case was V2.

また、非弾性ベルトを用いて同様の測定を行ない、V1の値を求めるとともに、変位量測定装置100を用いたベルトの評価方法において測定された各ベルトの測定領域MRの変位量からΔVgapを計算により算出した。 Further, the same measurement is performed using an inelastic belt to obtain the value of V1, and ΔVgap is calculated from the displacement amount of the measurement region MR of each belt measured in the belt evaluation method using the displacement amount measuring device 100. Calculated by

これら各ベルトのデータをもとに、オーバーシュート率E、一次変位率k1および二次変位率k2と、ΔVadhとの関係を整理した。図11は、オーバーシュート率EとΔVadhとの関係を示すグラフである。図12は、一次変位率k1とΔVadhとの関係を示すグラフである。図13は、二次変位率k2とΔVadhとの関係を示すグラフである。 Based on the data of each of these belts, the relationship between the overshoot rate E, the primary displacement rate k1 and the secondary displacement rate k2, and ΔVadh was organized. FIG. 11 is a graph showing the relationship between the overshoot rate E and ΔVadh. FIG. 12 is a graph showing the relationship between the primary displacement rate k1 and ΔVadh. FIG. 13 is a graph showing the relationship between the secondary displacement rate k2 and ΔVadh.

図11から理解されるように、オーバーシュート率EとΔVadhとの関係においては、0≦E<0.2の範囲でΔVadhが50[V]未満であり、付着力低減効果がほぼ得られていないことが確認できた。一方で、0.2≦Eの範囲では、オーバーシュート率Eの値が大きくなるにつれてΔVadhが50[V]を超えて上昇する傾向にあり、高い付着力低減効果が得られることが確認できた。 As can be understood from FIG. 11, in the relationship between the overshoot rate E and ΔVadh, ΔVadh is less than 50 [V] in the range of 0 ≦ E <0.2, and the effect of reducing the adhesive force is almost obtained. I was able to confirm that there was no such thing. On the other hand, in the range of 0.2 ≦ E, it was confirmed that ΔVadh tends to increase by more than 50 [V] as the value of the overshoot rate E increases, and a high adhesive force reducing effect can be obtained. ..

図12から理解されるように、一次変位率k1とΔVadhとの関係においては、0≦k1<60の範囲でΔVadhが50[V]未満であり、付着力低減効果がほぼ得られていないことが確認できた。一方で、60≦k1の範囲では、一次変位率k1の値が大きくなるにつれてΔVadhが50[V]を超えて上昇する傾向にあり、高い付着力低減効果が得られることが確認できた。 As can be understood from FIG. 12, in the relationship between the primary displacement rate k1 and ΔVadh, ΔVadh is less than 50 [V] in the range of 0 ≦ k1 <60, and the effect of reducing the adhesive force is hardly obtained. Was confirmed. On the other hand, in the range of 60 ≦ k1, it was confirmed that ΔVadh tends to increase by more than 50 [V] as the value of the primary displacement rate k1 increases, and a high adhesive force reducing effect can be obtained.

図13から理解されるように、二次変位率k2とΔVadhとの関係においては、0≦k2<6の範囲でΔVadhが50[V]未満であり、付着力低減効果がほぼ得られていないことが確認できた。一方で、6≦k2の範囲では、二次変位率k2の値が大きくなるにつれてΔVadhが50[V]を超えて上昇する傾向にあり、高い付着力低減効果が得られることが確認できた。 As can be understood from FIG. 13, in the relationship between the secondary displacement rate k2 and ΔVadh, ΔVadh is less than 50 [V] in the range of 0 ≦ k2 <6, and the effect of reducing the adhesive force is hardly obtained. I was able to confirm that. On the other hand, in the range of 6 ≦ k2, ΔVadh tends to increase by more than 50 [V] as the value of the secondary displacement rate k2 increases, and it was confirmed that a high adhesive force reducing effect can be obtained.

以上の結果は、上述した第1ないし第3条件におけるオーバーシュート率E、一次変位率k1および二次変位率k2それぞれの下限値を定める根拠となるものであり、これら第1ないし第3条件の下限値側の条件が満たされることにより、上述した追従変形効果に加えて十分な付着力低減効果が得られることを示すものである。 The above results are the basis for determining the lower limit values of the overshoot rate E, the primary displacement rate k1 and the secondary displacement rate k2 under the first to third conditions described above, and are the basis for determining the lower limit values of each of the first to third conditions. By satisfying the condition on the lower limit value side, it is shown that a sufficient adhesive force reducing effect can be obtained in addition to the above-mentioned follow-up deformation effect.

<変位パラメータ間の相互関係>
オーバーシュート率E、一次変位率k1および二次変位率k2の3つともが十分に大きい場合には、非常に高い付着力低減効果が発揮され、エンボス紙等の記録面に凹凸を有する記録媒体に対する高い転写性を確保できる。
<Interrelationship between displacement parameters>
When the overshoot rate E, the primary displacement rate k1 and the secondary displacement rate k2 are all sufficiently large, a very high adhesive force reducing effect is exhibited, and a recording medium having irregularities on the recording surface such as embossed paper is exhibited. High transferability can be ensured.

他方、オーバーシュート部分を有するパターンを呈する転写ベルトを用いた場合、非エンボス紙等の凹凸の段差が小さい記録媒体へのトナーの転写においては、転写ベルトの表面が記録媒体の凹凸に完全に追従するように変形することになる。これにより転写ベルトの表面と記録媒体の表面との接触面積が大きくなり、結果として記録媒体の転写ベルトからの分離性が低下しやすい。 On the other hand, when a transfer belt exhibiting a pattern having an overshoot portion is used, the surface of the transfer belt completely follows the unevenness of the recording medium when the toner is transferred to a recording medium having a small uneven step such as non-embossed paper. It will be transformed to do. As a result, the contact area between the surface of the transfer belt and the surface of the recording medium becomes large, and as a result, the separability of the recording medium from the transfer belt tends to decrease.

しかしながら、二次変位率k2が大きい転写ベルトを用いると、転写圧が最大となるニップ部の中央部で転写ベルトの表面が記録媒体の凹凸に完全に追従するように変形したとしても、ニップ部の出口付近においては、転写ベルトが既に変形から復帰している。ニップ部の出口付近で転写ベルトの表面と記録媒体の表面との接触面積が小さくなっているため、記録媒体が転写ベルトから容易に分離される。これに対し、二次変位率k2が小さい転写ベルトを用いると、ニップ部の中央部で転写ベルトの表面が記録媒体の凹凸に完全に追従するように変形した後、ニップ部の出口付近においても転写ベルトの変形が十分に解消していないことになる。そのため、転写ベルトの表面と記録媒体の表面との接触面積が大きいままとなり、記録媒体が転写ベルトから分離され難くなる。 However, when a transfer belt having a large secondary displacement rate k2 is used, even if the surface of the transfer belt is deformed so as to completely follow the unevenness of the recording medium at the central portion of the nip portion where the transfer pressure is maximum, the nip portion In the vicinity of the exit of, the transfer belt has already recovered from the deformation. Since the contact area between the surface of the transfer belt and the surface of the recording medium is small near the outlet of the nip portion, the recording medium is easily separated from the transfer belt. On the other hand, when a transfer belt having a small secondary displacement rate k2 is used, the surface of the transfer belt is deformed at the center of the nip so as to completely follow the unevenness of the recording medium, and then even near the outlet of the nip. This means that the deformation of the transfer belt has not been sufficiently eliminated. Therefore, the contact area between the surface of the transfer belt and the surface of the recording medium remains large, and it becomes difficult for the recording medium to be separated from the transfer belt.

したがって、オーバーシュート率Eおよび一次変位率k1だけでなく、二次変位率k2をも同時に大きくすることによって、凹凸を有する記録媒体に対する転写性を確保しながら、記録媒体の転写ベルトからの分離性を確保することが可能になる。 Therefore, by increasing not only the overshoot rate E and the primary displacement rate k1 but also the secondary displacement rate k2 at the same time, the transferability to the recording medium having irregularities is ensured, and the separability of the recording medium from the transfer belt is ensured. It becomes possible to secure.

(過渡変位の時定数τ)
一般的に、過渡現象の応答速度の指標として、時定数というものがある。ゴムのような粘弾性体の歪み変形について述べる場合、歪みの遅延時間、応力の緩和時間などを、時定数と呼ぶことがある。時定数が小さいほど、歪みの変形が速く、応力の緩和も速くなる。時定数が大きいほど、歪みの変形が遅く、応力の緩和も遅くなる。時定数は、変形の速さおよび変形からの戻りの速さを示す指標である。
(Time constant of transient displacement τ)
In general, there is a time constant as an index of the response speed of a transient phenomenon. When describing the strain deformation of a viscoelastic body such as rubber, the strain delay time, the stress relaxation time, and the like may be referred to as a time constant. The smaller the time constant, the faster the strain deforms and the faster the stress is relieved. The larger the time constant, the slower the deformation of the strain and the slower the relaxation of the stress. The time constant is an index showing the speed of deformation and the speed of return from deformation.

そこで、本発明者は、転写ベルトの過渡変位の時定数というべきものに着目し、転写ベルトの過渡変位の時定数をうまく調整することによって、オーバーシュート率E、一次変位率k1および二次変位率k2のいずれもが適正になるように設計できることを見出した。過渡変位の時定数をτ[s]と定義する。 Therefore, the present inventor pays attention to what should be called the time constant of the transient displacement of the transfer belt, and by adjusting the time constant of the transient displacement of the transfer belt well, the overshoot rate E, the primary displacement rate k1 and the secondary displacement It has been found that any of the rates k2 can be designed to be appropriate. The time constant of transient displacement is defined as τ [s].

(時定数τの測定方法)
時定数τは、ベルトによって大きく異なる。前述した変位量測定装置100を用いて測定するベルトSの変位量から、当該ベルトSについての時定数τを求めることができる。
(Measurement method of time constant τ)
The time constant τ varies greatly depending on the belt. The time constant τ for the belt S can be obtained from the displacement amount of the belt S measured by using the displacement amount measuring device 100 described above.

図6,7を参照して説明した評価方法により、変位量測定装置100において加圧を開始してから最大圧に到達するまでの時間(すなわち、前述したt0)を変えながら変位量yを測定し、変位量yの最大値aおよび収束値bからオーバーシュート率Eを算出する。このようにして得られた一連の測定結果を、横軸を加圧時間t0とし縦軸をオーバーシュート率Eとしてプロットする。 According to the evaluation method described with reference to FIGS. 6 and 7, the displacement amount y is measured while changing the time from the start of pressurization to the arrival of the maximum pressure (that is, t0 described above) in the displacement amount measuring device 100. Then, the overshoot rate E is calculated from the maximum value a of the displacement amount y and the convergence value b. The series of measurement results obtained in this way are plotted with the horizontal axis representing the pressurization time t0 and the vertical axis representing the overshoot rate E.

図14は、変位量測定装置100を用いてベルトSを加圧した場合におけるベルトSの加圧時間t0とオーバーシュート率Eとの関係を示すグラフである。図14に示すように、加圧時間t0を長くしていったとき、すなわち加圧速度を小さくしていったとき、内部応力が相対的に早く緩和するようになる。したがって、内部応力の集中による過渡変位(オーバーシュート)がしにくくなって、オーバーシュート率Eが小さくなる。 FIG. 14 is a graph showing the relationship between the pressurization time t0 of the belt S and the overshoot rate E when the belt S is pressurized by using the displacement amount measuring device 100. As shown in FIG. 14, when the pressurizing time t0 is lengthened, that is, when the pressurizing speed is decreased, the internal stress is relaxed relatively quickly. Therefore, transient displacement (overshoot) due to concentration of internal stress becomes difficult, and the overshoot rate E becomes small.

図14に示すように、加圧時間t0を長くしていくとオーバーシュート率Eが指数関数的に減衰するように、一連の測定結果がプロットされる。これらのプロットを、時定数τと定数α[−]とを用いた次式のような指数関数にカーブフィッティングして、時定数τを求める。定数αとは、任意の係数である。
E=α×exp(−t0/τ)
As shown in FIG. 14, a series of measurement results are plotted so that the overshoot rate E decays exponentially as the pressurization time t0 is lengthened. These plots are curve-fitted to an exponential function such as the following equation using the time constant τ and the constant α [−] to obtain the time constant τ. The constant α is an arbitrary coefficient.
E = α × exp (−t0 / τ)

図14に示すように、時定数τが小さいと、加圧時間t0を大きくしていったときにオーバーシュート率Eが急激に減衰するようなグラフとなる。時定数τが大きいと、加圧時間t0を大きくしていったときにオーバーシュート率Eが緩やかに減衰するようなグラフとなる。時定数τは、内部応力の緩和時間(緩和速度)を表す、一つの指標である。 As shown in FIG. 14, when the time constant τ is small, the graph is such that the overshoot rate E rapidly attenuates as the pressurization time t0 is increased. If the time constant τ is large, the graph will be such that the overshoot rate E gradually attenuates as the pressurization time t0 is increased. The time constant τ is an index representing the relaxation time (relaxation rate) of the internal stress.

ベルトの変形速度と内部応力の緩和速度との間には、正の相関関係がある。すなわち、歪みの変形が速いものは応力の緩和も速くなり、歪みの変形が遅いものは応力の緩和も遅くなる。したがって、時定数τは、ベルトの変形速度と内部応力の緩和速度との両方の指標となる。 There is a positive correlation between the deformation rate of the belt and the relaxation rate of internal stress. That is, if the strain is deformed quickly, the stress is relaxed quickly, and if the strain is deformed slowly, the stress is relaxed slowly. Therefore, the time constant τ is an index of both the deformation rate of the belt and the relaxation rate of the internal stress.

(時定数τと変位波形との関係)
図15は、時定数τが異なるベルトの変位の挙動を示すグラフである。弾性層21b(図2)に含有される樹脂、添加剤および架橋剤等の種類および量を種々調整して、多数のベルトを製作した。これらのベルトは、弾性層21bの組成が異なり、その結果時定数τが異なっている。これらのベルトに対して、変位量測定装置100を用いて図6,7を参照して説明した評価方法で測定した、加圧時間に対する変位量の推移が、図15に図示されている。図15に示すグラフ(A)、グラフ(B)、グラフ(C)、グラフ(D)、およびグラフ(E)では、この順に時定数τが増大している。図15に示すように、時定数τとベルトの過渡変位波形との間には、以下のような傾向がある。
(Relationship between time constant τ and displacement waveform)
FIG. 15 is a graph showing the behavior of displacement of belts having different time constants τ. A large number of belts were manufactured by variously adjusting the types and amounts of the resin, additives, cross-linking agents, etc. contained in the elastic layer 21b (FIG. 2). These belts have different elastic layer 21b compositions, resulting in different time constants τ. FIG. 15 shows the transition of the displacement amount with respect to the pressurizing time measured with respect to these belts by the evaluation method described with reference to FIGS. 6 and 7 using the displacement amount measuring device 100. In the graph (A), the graph (B), the graph (C), the graph (D), and the graph (E) shown in FIG. 15, the time constant τ increases in this order. As shown in FIG. 15, there is the following tendency between the time constant τ and the transient displacement waveform of the belt.

図15中のグラフ(B)に示すように、時定数τがやや小さいベルトは、ベルトの変形と緩和とが比較的速いため、一次変位率k1と二次変位率k2とは大きくなるが、オーバーシュート率Eは幾分小さくなる。 As shown in the graph (B) in FIG. 15, in a belt having a slightly small time constant τ, the deformation and relaxation of the belt are relatively fast, so that the primary displacement rate k1 and the secondary displacement rate k2 are large. The overshoot rate E is somewhat smaller.

図15中のグラフ(D)に示すように、時定数τがやや大きいベルトは、ベルトの変形と緩和とが比較的遅いため、オーバーシュート率Eは大きくなるが、一次変位率k1と二次変位率k2とは幾分小さくなる。 As shown in the graph (D) in FIG. 15, in a belt having a slightly large time constant τ, the deformation and relaxation of the belt are relatively slow, so that the overshoot rate E is large, but the primary displacement rate k1 and the secondary are secondary. The displacement rate k2 is somewhat smaller.

図15中のグラフ(C)は、時定数τがグラフ(B)とグラフ(D)との中間であり、オーバーシュート率E、一次変位率k1、および二次変位率k2のいずれもがバランス良く大きくなる。 In the graph (C) in FIG. 15, the time constant τ is between the graph (B) and the graph (D), and the overshoot rate E, the primary displacement rate k1, and the secondary displacement rate k2 are all balanced. It grows well.

図15中のグラフ(A)に示すように、時定数τがグラフ(B)よりもさらに小さくなると、オーバーシュート率Eがさらに小さくなる。オーバーシュート率Eが小さくなる結果として、一次変位率k1および二次変位率k2も小さくなる。 As shown in the graph (A) in FIG. 15, when the time constant τ is further smaller than the graph (B), the overshoot rate E is further reduced. As a result of the overshoot rate E becoming smaller, the primary displacement rate k1 and the secondary displacement rate k2 are also reduced.

図15中のグラフ(E)に示すように、時定数τがグラフ(D)よりもさらに大きくなると、一次変位率k1と二次変位率k2とがさらに小さくなり、オーバーシュート率Eは飽和傾向となる。 As shown in the graph (E) in FIG. 15, when the time constant τ becomes larger than the graph (D), the primary displacement rate k1 and the secondary displacement rate k2 become smaller, and the overshoot rate E tends to be saturated. It becomes.

したがって、図15中のグラフ(B)、グラフ(C)、またはグラフ(D)に示すような、適度な時定数τのベルトで、オーバーシュート率E、一次変位率k1および二次変位率k2のいずれもが十分高く得られる。 Therefore, with a belt having an appropriate time constant τ as shown in the graph (B), the graph (C), or the graph (D) in FIG. 15, the overshoot rate E, the primary displacement rate k1 and the secondary displacement rate k2 Both can be obtained sufficiently high.

図16は、時定数τに対するオーバーシュート率E、一次変位率k1および二次変位率k2の関係を示すグラフである。図16には、弾性層21bの組成が異なる多数のベルトに対して、変位量測定装置100を用いて図6,7を参照して説明した評価方法で測定した、オーバーシュート率E、一次変位率k1および二次変位率k2と、時定数τとのプロットの近似曲線が、図示されている。 FIG. 16 is a graph showing the relationship between the overshoot rate E, the primary displacement rate k1 and the secondary displacement rate k2 with respect to the time constant τ. In FIG. 16, the overshoot rate E and the primary displacement are measured by the evaluation method described with reference to FIGS. 6 and 7 using the displacement amount measuring device 100 for a large number of belts having different compositions of the elastic layer 21b. An approximate curve of the plot of the rate k1 and the quadratic displacement rate k2 and the time constant τ is shown.

図16に示すグラフの横軸は、対数表示した時定数τを示す。図16に示すグラフの縦軸は、オーバーシュート率E、一次変位率k1、および二次変位率k2を示す。図16のグラフにおいては、図面の分かり易さを重視し、グラフの縦軸のスケールが適宜調整されている。図16のグラフにおいて、オーバーシュート率E、一次変位率k1、および二次変位率k2の各々について、縦軸のスケールが異なっている。 The horizontal axis of the graph shown in FIG. 16 indicates the logarithmic time constant τ. The vertical axis of the graph shown in FIG. 16 shows the overshoot rate E, the primary displacement rate k1, and the secondary displacement rate k2. In the graph of FIG. 16, the scale of the vertical axis of the graph is appropriately adjusted with an emphasis on the comprehensibility of the drawing. In the graph of FIG. 16, the scale of the vertical axis is different for each of the overshoot rate E, the primary displacement rate k1, and the secondary displacement rate k2.

図16に示すように、オーバーシュート率Eは、時定数τが小さいほど小さい値となる。時定数τが小さいと、ベルトの変形と内部応力の緩和とが非常に高速に起こるため、変位量測定装置100の穴部113(図7)に向かってベルトの歪みが集中しづらくなる。この結果、穴部113の中央の変位を変位計150で観測したときに、オーバーシュートが起きにくくなり、計測されるオーバーシュート率Eは小さくなる。 As shown in FIG. 16, the overshoot rate E becomes smaller as the time constant τ becomes smaller. When the time constant τ is small, the deformation of the belt and the relaxation of the internal stress occur at a very high speed, so that it becomes difficult for the strain of the belt to concentrate toward the hole 113 (FIG. 7) of the displacement amount measuring device 100. As a result, when the displacement at the center of the hole 113 is observed by the displacement meter 150, overshoot is less likely to occur, and the measured overshoot rate E becomes smaller.

オーバーシュート率Eは、時定数τが大きくなるにつれて大きくなる。時定数τが大きくなっていくほど、ベルトの変形と内部応力の緩和とがゆっくり起こるので、穴部113の中央に向かってベルトの歪みが集中するようになる。この結果、オーバーシュートが起きやすくなり、計測されるオーバーシュート率Eは大きくなっていく。 The overshoot rate E increases as the time constant τ increases. As the time constant τ becomes larger, the deformation of the belt and the relaxation of the internal stress occur more slowly, so that the distortion of the belt is concentrated toward the center of the hole 113. As a result, an overshoot is likely to occur, and the measured overshoot rate E increases.

オーバーシュート率Eは、ある程度大きくなると飽和する。オーバーシュート率Eは、ベルトの歪みが最大限集中したときの値で飽和し、それ以上は大きくならない。 The overshoot rate E saturates when it increases to some extent. The overshoot rate E is saturated at the value when the belt distortion is concentrated to the maximum, and does not increase any more.

一次変位率k1は、時定数τが大きいと、ベルトの変形がゆっくり起こるため、小さい値となる。時定数τを小さくしていくと、ベルトの変形が速く起こるようになり、一次変位率k1は大きくなっていく。時定数τをさらに小さくしていくと、一次変位率k1は再び小さくなっている。時定数τを小さくするほどベルトの変形速度が大きくなるものの、時定数τが小さいとオーバーシュート率Eが小さくなるため、変位量の最大値aが小さくなる。この結果、変位量が最大値aに向かう傾き、すなわち変位の増加速度も小さくなる。このようにして、一次変位率k1の時定数τに対する関係は、時定数τがある値のときにピークを持つような上凸形状となる。 When the time constant τ is large, the primary displacement rate k1 becomes a small value because the belt deforms slowly. As the time constant τ becomes smaller, the belt deforms faster and the primary displacement rate k1 increases. When the time constant τ is further reduced, the primary displacement rate k1 becomes smaller again. The smaller the time constant τ, the higher the deformation speed of the belt, but if the time constant τ is small, the overshoot rate E becomes small, so the maximum value a of the displacement amount becomes small. As a result, the inclination of the displacement amount toward the maximum value a, that is, the rate of increase of the displacement also becomes small. In this way, the relationship of the primary displacement rate k1 with respect to the time constant τ becomes an upward convex shape such that the time constant τ has a peak at a certain value.

二次変位率k2は、時定数τが大きいと、ベルトの内部応力の緩和がゆっくり起こるため、小さい値となる。時定数τを小さくしていくと、ベルトの内部応力の緩和が速く起こるようになり、二次変位率k2は大きくなっていく。時定数τをさらに小さくしていくと、二次変位率k2は再び小さくなっている。時定数τを小さくするほどベルトの内部応力の緩和速度が大きくなるものの、時定数τが小さいとオーバーシュート率Eが小さくなるため、変位量の最大値aと収束値bとの差が小さくなる。この結果、変位量が最大値aをとった後収束値bに向かう傾き、すなわち変位の減少速度も小さくなる。このようにして、二次変位率k2の時定数τに対する関係は、時定数τがある値のときにピークを持つような上凸形状となる。 When the time constant τ is large, the secondary displacement rate k2 becomes a small value because the internal stress of the belt is slowly relaxed. As the time constant τ becomes smaller, the internal stress of the belt is relaxed faster, and the secondary displacement rate k2 becomes larger. When the time constant τ is further reduced, the secondary displacement rate k2 becomes smaller again. The smaller the time constant τ, the faster the relaxation rate of the internal stress of the belt, but the smaller the time constant τ, the smaller the overshoot rate E, so the difference between the maximum displacement amount a and the convergence value b becomes smaller. .. As a result, the inclination toward the convergence value b after the displacement amount reaches the maximum value a, that is, the reduction rate of the displacement also becomes small. In this way, the relationship of the secondary displacement rate k2 with respect to the time constant τ becomes an upward convex shape such that the time constant τ has a peak at a certain value.

したがって、図16に示すように、オーバーシュート率E、一次変位率k1および二次変位率k2の各々が大きな値となる時定数τの範囲には、重なり領域がある。 Therefore, as shown in FIG. 16, there is an overlapping region in the range of the time constant τ in which each of the overshoot rate E, the primary displacement rate k1 and the secondary displacement rate k2 becomes a large value.

なお図16には、図15を参照して説明したグラフ(A)(B)(C)(D)(E)に各々対応する時定数τが、横軸に示されている。 In FIG. 16, the time constant τ corresponding to each of the graphs (A), (B), (C), (D), and (E) described with reference to FIG. 15 is shown on the horizontal axis.

(時定数τと付着力低減効果との関係)
図17は、時定数τと付着力低減効果との関係を示すグラフである。上述した弾性層の組成が異なる多数のベルトについて、図14を参照して説明したカーブフィッティングにより求めた時定数τと、上述したV1,V2およびΔVgapに基づいて算出されたΔVadhとを、時定数τを横軸としΔVadhを縦軸としたプロットの近似曲線が、図17に図示されている。
(Relationship between time constant τ and adhesive force reduction effect)
FIG. 17 is a graph showing the relationship between the time constant τ and the adhesive force reducing effect. For a large number of belts having different elastic layer compositions described above, the time constant τ obtained by curve fitting described with reference to FIG. 14 and the time constant ΔVadh calculated based on the above-mentioned V1, V2 and ΔVgap are used. An approximate curve of the plot with τ as the horizontal axis and ΔVadh as the vertical axis is shown in FIG.

図17に示すように、ΔVadhの時定数τに対する関係は、時定数τがある値のときにピークを持つような上凸形状となる。画質改善効果を顕著に得られるΔVadhの下限値をTHとし、ΔVadh≧THとなる範囲、すなわちth1≦τ≦th2を満たす時定数τの範囲が、大きな付着力低減効果が得られ理想的であることがわかる。 As shown in FIG. 17, the relationship of ΔVadh with respect to the time constant τ has an upward convex shape such that the time constant τ has a peak at a certain value. The lower limit of ΔVadh that can significantly improve the image quality is set to TH, and the range in which ΔVadh ≧ TH, that is, the range of the time constant τ that satisfies th1 ≦ τ ≦ th2 is ideal because a large adhesive force reducing effect can be obtained. You can see that.

実施例においては、コニカミノルタ社製の画像形成装置(デジタル印刷機:bizhub PRESS C8000)を用い、これに具備されている中間転写ベルトを、オーバーシュート部分を有するパターンを呈する各種のベルトに付け替えて、画像形成を実際に行なった。 In the embodiment, an image forming apparatus (digital printing machine: bizhub PRESS C8000) manufactured by Konica Minolta Co., Ltd. is used, and the intermediate transfer belt provided therein is replaced with various belts having a pattern having an overshoot portion. , Image formation was actually performed.

画像形成装置の二次転写ローラーは、直径40mmの金属(材質はSUS)の剛体ローラーとした。対向ローラーは、直径24mmの芯金の周りにスポンジとゴムとからなる弾性層を設けた、直径40mmのローラーとした。マイクロゴム硬度計(高分子計器社製MD−1)で計測した弾性層の硬度は40°であった。二次転写部における圧力は200kPaとした。ニップ軸方向長さは340mmとした。 The secondary transfer roller of the image forming apparatus was a rigid body roller made of metal (material: SUS) having a diameter of 40 mm. The opposing roller was a roller having a diameter of 40 mm in which an elastic layer made of sponge and rubber was provided around a core metal having a diameter of 24 mm. The hardness of the elastic layer measured with a micro rubber hardness tester (MD-1 manufactured by Polymer Meter Co., Ltd.) was 40 °. The pressure at the secondary transfer section was 200 kPa. The length in the nip axis direction was 340 mm.

(凹凸紙転写性の評価)
転写性の良否の評価には、特種東海製紙株式会社製のエンボス紙、商品名レザック66(レザックは登録商標)を使用した。このエンボス紙の坪量は、302[g/m]とした。形成する画像は、ベタ画像とした。判定に際しては、マイクロデンシトメーターを用いてシャープで深さの深い凹部(溝部)の反射濃度と凸部の反射濃度とを測定し、これらの濃度差を算出した。濃度差が0.15未満である特に良好な場合には「優」と判定し、濃度差が0.15以上0.25未満である良好な場合には「良」と判定し、濃度差が0.25以上0.40未満の許容レベルである場合には「可」と判定し、濃度差が0.40以上の許容できないレベルである場合には「不可」と判定した。
(Evaluation of transferability of uneven paper)
For the evaluation of the quality of transferability, embossed paper manufactured by Tokushu Tokai Paper Co., Ltd., trade name Rezac 66 (Rezac is a registered trademark) was used. The basis weight of this embossed paper was 302 [g / m 2 ]. The image to be formed was a solid image. At the time of determination, the reflection density of the sharp and deep concave portion (groove portion) and the reflection density of the convex portion were measured using a microdensitometer, and the difference between these concentrations was calculated. When the concentration difference is less than 0.15, it is judged as "excellent", and when the concentration difference is 0.15 or more and less than 0.25, it is judged as "good", and the concentration difference is When the permissible level was 0.25 or more and less than 0.40, it was judged as "acceptable", and when the concentration difference was 0.40 or more and less than the permissible level, it was judged as "impossible".

(用紙の分離性の評価)
分離性の良否の評価には、コニカミノルタ社製の普通紙、商品名Jペーパーを使用した。この用紙の坪量は、64[g/m]とした。判定に際しては、濃度の各種異なる画像で1000枚印刷し、その間の二次転写部の分離不良による紙詰まりの回数をカウントした。紙詰まりの発生しない良好な場合には「良」と判定し、紙詰まりが3回以下の許容レベルである場合には「可」と判定し、紙詰まりが4回以上の許容できないレベルである場合には「不可」と判定した。
(Evaluation of paper separability)
For the evaluation of the quality of separability, plain paper manufactured by Konica Minolta Co., Ltd. and trade name J paper were used. The basis weight of this paper was 64 [g / m 2 ]. In the determination, 1000 sheets of images having different densities were printed, and the number of paper jams due to poor separation of the secondary transfer portion during that period was counted. If the paper jam does not occur and it is good, it is judged as "good", if the paper jam is at an acceptable level of 3 times or less, it is judged as "OK", and the paper jam is at an unacceptable level of 4 times or more. In that case, it was judged as "impossible".

(評価結果)
弾性層の組成が異なる複数のベルトを上述した変位量測定装置100を用いて図6,7を参照して説明したベルトの評価方法に基づいてそれぞれ評価し、各ベルトの時定数τ、オーバーシュート率E、一次変位率k1および二次変位率k2を求めた。これらの各ベルトを中間転写ベルトとして適用した画像形成装置を用いて、温度20℃、湿度50%、二次転写ローラーおよび対向ローラーの外周面の線速度(システム速度)200[mm/s]の条件のもとに、A4サイズの用紙への画出し評価を行なった。図18は、実施例におけるベルトの評価結果および画像評価結果を示す表である。
(Evaluation results)
A plurality of belts having different elastic layer compositions are evaluated using the displacement amount measuring device 100 described above based on the belt evaluation method described with reference to FIGS. 6 and 7, and the time constant τ and overshoot of each belt are evaluated. The rate E, the primary displacement rate k1 and the secondary displacement rate k2 were obtained. Using an image forming apparatus to which each of these belts is applied as an intermediate transfer belt, the temperature is 20 ° C., the humidity is 50%, and the linear velocity (system velocity) of the outer peripheral surfaces of the secondary transfer roller and the opposing roller is 200 [mm / s]. Under the conditions, image drawing evaluation on A4 size paper was performed. FIG. 18 is a table showing the evaluation results of the belt and the image evaluation results in the examples.

図18に示すベルト種A〜Gは、いずれも本発明者が製作したものであり、基層の材質がポリイミドであり、弾性層の材質がニトリルゴムである。各ベルトにおいて、弾性層に含有される樹脂や添加剤、架橋剤等の種類や量を種々調製することで、弾性層の組成が異なっており、その結果時定数τが異なっている。一方、ベルト種Xは、本発明者が製作したものではなく、市販の画像形成装置において用いられている中間転写ベルトであり、基層の材質がポリイミドであり、弾性層の材質がクロロプレンゴムである。 The belt types A to G shown in FIG. 18 are all manufactured by the present inventor, and the material of the base layer is polyimide and the material of the elastic layer is nitrile rubber. By preparing various types and amounts of resins, additives, cross-linking agents, etc. contained in the elastic layer in each belt, the composition of the elastic layer is different, and as a result, the time constant τ is different. On the other hand, the belt type X is not manufactured by the present inventor, but is an intermediate transfer belt used in a commercially available image forming apparatus, the base layer material is polyimide, and the elastic layer material is chloroprene rubber. ..

実施例1で用いられたベルト種Aは、もっとも高い付着力低減効果を期待できるベルトである。このベルトを用いた場合、付着力低減効果が大きく発現し、エンボス紙の凹部において特に良好な転写性が得られ、かつ、非エンボス紙との分離性も良好であった。 The belt type A used in Example 1 is a belt that can be expected to have the highest adhesive force reducing effect. When this belt was used, the effect of reducing the adhesive force was greatly exhibited, particularly good transferability was obtained in the recesses of the embossed paper, and the separability from the non-embossed paper was also good.

実施例1〜実施例5においては、付着力低減効果が大きく発現し、エンボス紙の凹部において特に良好な転写性が得られ、かつ、非エンボス紙との分離性も許容レベル以上であった。実施例1〜実施例5のベルトにおいて、時定数τは、0.015≦τ≦0.1の範囲にある。これより、図17に示す時定数τの下限値である閾値th1を0.015とし、時定数τの上限値である閾値th2を0.1と定めることができる。このように時定数τの範囲を管理し、時定数τが0.015≦τ≦0.1の条件を満たす中間転写ベルトを用いることにより、凹凸紙への転写性と、紙分離性とを両立することができる。 In Examples 1 to 5, the effect of reducing the adhesive force was greatly exhibited, particularly good transferability was obtained in the recesses of the embossed paper, and the separability from the non-embossed paper was also above an acceptable level. In the belts of Examples 1 to 5, the time constant τ is in the range of 0.015 ≦ τ ≦ 0.1. From this, the threshold value th1 which is the lower limit value of the time constant τ shown in FIG. 17 can be set to 0.015, and the threshold value th2 which is the upper limit value of the time constant τ can be set to 0.1. By managing the range of the time constant τ in this way and using an intermediate transfer belt in which the time constant τ satisfies the condition of 0.015 ≦ τ ≦ 0.1, the transferability to uneven paper and the paper separability can be improved. It can be compatible.

比較例1および比較例3で用いられたベルトは、時定数τが0.015未満であり、時定数τが上記の範囲外にある。比較例1および比較例3では、オーバーシュート率E、一次変位率k1および二次変位率k2のいずれも十分高い値が得られなかった。このため、比較例1および比較例3では、付着力低減効果がほとんど発現されず、エンボス紙の凹部において良好な転写性が得られなかった。 The belts used in Comparative Example 1 and Comparative Example 3 have a time constant τ of less than 0.015, and the time constant τ is outside the above range. In Comparative Example 1 and Comparative Example 3, none of the overshoot rate E, the primary displacement rate k1 and the secondary displacement rate k2 were sufficiently high. Therefore, in Comparative Example 1 and Comparative Example 3, the effect of reducing the adhesive force was hardly exhibited, and good transferability was not obtained in the recesses of the embossed paper.

比較例2で用いられたベルトは、時定数τが0.1より大きく、時定数τが上記の範囲外にある。比較例2では、オーバーシュート率Eは高い値が得られたが、一次変位率k1および二次変位率k2は十分高い値が得られなかった。このため、付着力低減効果がある程度の発現となり、エンボス紙の凹部における転写性は良好レベルに留まった。さらに、オーバーシュート率Eが大きい割に二次変位率k2が小さいため、転写圧が最大となるニップ部の中央部で転写ベルトの表面が用紙の凹凸に完全に追従するように変形した後、ニップ部の出口付近においても十分に変形が解消しておらず転写ベルトの表面と用紙の表面との接触面積が大きいままであると考えられる。これにより、用紙が転写ベルトから分離され難くなったため、非エンボス紙との分離性は不可レベルとなった。 The belt used in Comparative Example 2 has a time constant τ larger than 0.1, and the time constant τ is outside the above range. In Comparative Example 2, a high value of the overshoot rate E was obtained, but a sufficiently high value was not obtained for the primary displacement rate k1 and the secondary displacement rate k2. For this reason, the effect of reducing the adhesive force was exhibited to some extent, and the transferability in the recesses of the embossed paper remained at a good level. Further, since the secondary displacement rate k2 is small for the large overshoot rate E, the surface of the transfer belt is deformed so as to completely follow the unevenness of the paper at the center of the nip portion where the transfer pressure is maximum. It is considered that the deformation is not sufficiently eliminated even in the vicinity of the outlet of the nip portion, and the contact area between the surface of the transfer belt and the surface of the paper remains large. As a result, it became difficult for the paper to be separated from the transfer belt, and the separability from the non-embossed paper became impossible.

なお、比較例1および比較例3では、紙分離性は良好な結果となっている。比較例1および比較例3では、二次変位率k2は小さいがオーバーシュート率Eも小さい。転写圧が最大となるニップ部の中央部で転写ベルトの表面が用紙の凹凸に完全に追従するように変形しにくく、また変形量自体が小さいので、ニップ部の出口付近において、転写ベルトは既に変形から復帰しており、転写ベルトの表面と用紙の表面との接触面積が小さくなっていると考えられる。これにより、用紙が転写ベルトから容易に分離されると考えられる。 In Comparative Example 1 and Comparative Example 3, the paper separability was good. In Comparative Example 1 and Comparative Example 3, the secondary displacement rate k2 is small, but the overshoot rate E is also small. At the center of the nip where the transfer pressure is maximum, the surface of the transfer belt is difficult to deform so that it completely follows the unevenness of the paper, and the amount of deformation itself is small, so the transfer belt is already near the exit of the nip. It is considered that the contact area between the surface of the transfer belt and the surface of the paper has become smaller after recovering from the deformation. It is believed that this allows the paper to be easily separated from the transfer belt.

以上の結果に基づけば、時定数τが0.015未満、または時定数τが0.1超であれば、凹凸紙への転写性と紙分離性とを両立できないことが分かった。時定数τを0.015≦τ≦0.1の条件を満たすように適切に管理することにより、オーバーシュート率E、一次変位率k1および二次変位率k2のいずれも十分高い値を得ることができ、したがって凹凸紙への転写性と紙分離性とを両立できることが示された。 Based on the above results, it was found that if the time constant τ is less than 0.015 or the time constant τ is more than 0.1, both transferability to uneven paper and paper separability cannot be achieved. By appropriately managing the time constant τ so as to satisfy the condition of 0.015 ≦ τ ≦ 0.1, it is possible to obtain sufficiently high values for all of the overshoot rate E, the primary displacement rate k1 and the secondary displacement rate k2. Therefore, it was shown that both transferability to uneven paper and paper separability can be achieved.

よって、中間転写ベルト21の過渡変位の時定数τを0.015≦τ≦0.1の条件を満たすように適切に管理することにより、表面に凹凸を有する記録媒体に対しても高い転写性を実現することができ、繰り返しの使用によっても画像品位の低下を抑制でき、かつ、厚みの薄い紙やタック性の強い紙など中間転写ベルトからの分離の難しい記録媒体に対しても確実に分離を可能としてジャムの発生のリスクを抑制できる、画像形成装置を提供することができる。 Therefore, by appropriately managing the time constant τ of the transient displacement of the intermediate transfer belt 21 so as to satisfy the condition of 0.015 ≦ τ ≦ 0.1, the transferability is high even for a recording medium having irregularities on the surface. It is possible to suppress the deterioration of image quality even with repeated use, and it is surely separated even for recording media that are difficult to separate from the intermediate transfer belt such as thin paper and paper with strong tackiness. It is possible to provide an image forming apparatus capable of suppressing the risk of occurrence of jam.

以上において説明した本実施の形態においては、画像形成装置および転写ベルトとしていわゆるデジタル複合機やデジタル印刷機およびこれに具備される中間転写ベルトに本発明を適用した場合を例示して説明を行なったが、その他の画像形成装置およびこれに具備される転写ベルトに本発明を適用することも当然に可能である。 In the present embodiment described above, the case where the present invention is applied to a so-called digital multifunction device or digital printing machine as an image forming apparatus and a transfer belt and an intermediate transfer belt provided therein has been illustrated and described. However, it is naturally possible to apply the present invention to other image forming apparatus and the transfer belt provided therein.

このように、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。 As described above, the above-described embodiment disclosed this time is an example in all respects and is not limiting. The technical scope of the present invention is defined by the scope of claims and includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the description of the scope of claims.

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、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、21a 基層、21b 弾性層、21c 表層、21s1 第1主面、21s2 第2主面、22 一次転写ローラー、23,32 支持ローラー、24 対向ローラー、24a 芯金、24b 弾性部、25 ベルトクリーニング装置、30 二次転写ユニット、31 二次転写ベルト、33 二次転写ローラー、33c 二次転写電源、100 変位量測定装置、110 下側ブロック、111 上面、112 湾曲凸条面、113 穴部、120 上側ブロック、121 下面、122 湾曲凹条面、130 加圧機構、131 加圧部材、132 スプリング、133 カム、134 シャフト、135 駆動モーター、140 張力付与機構、141 フィルム、142 テープ、143 錘、150 変位計、151 ヘッド部、1000 記録媒体、1001 記録面、1002 凹部、1003 凸部。 1 Image forming device, 2 Image reading unit, 2a Automatic document feeding device, 2b Original image scanning device, 3 Image processing unit, 4 Image forming unit, 5 Paper transport unit, 5a Paper feeding unit, 5a1-5a3 Paper feed tray unit 5b Paper ejection unit, 5b1 Paper ejection roller, 5c Transport path unit, 5c1 Resist roller pair, 6 Fixing device, 6a fixing roller, 6b Pressurizing roller, 7 Sensor, 10 Image forming unit, 11 Exposure device, 12 Developing device, 13 Photoreceptor drum, 14 Charging device, 15 Drum cleaning device, 20 Intermediate transfer unit, 21 Intermediate transfer belt, 21a base layer, 21b elastic layer, 21c surface layer, 21s1 first main surface, 21s2 second main surface, 22 primary transfer roller , 23, 32 Support roller, 24 Opposing roller, 24a core metal, 24b Elastic part, 25 Belt cleaning device, 30 Secondary transfer unit, 31 Secondary transfer belt, 33 Secondary transfer roller, 33c Secondary transfer power supply, 100 displacement Quantity measuring device, 110 lower block, 111 upper surface, 112 curved convex surface, 113 hole, 120 upper block, 121 lower surface, 122 curved concave surface, 130 pressurizing mechanism, 131 pressurizing member, 132 spring, 133 cam , 134 shaft, 135 drive motor, 140 tensioning mechanism, 141 film, 142 tape, 143 weight, 150 displacement meter, 151 head part, 1000 recording medium, 1001 recording surface, 1002 concave part, 1003 convex part.

Claims (5)

弾性層を含み、相対して位置する第1主面および第2主面からなる一対の露出主面のうちの一方である前記第1主面に担持したトナー像を記録媒体に対して転写するための転写ベルトであって、
幅が20[mm]であって曲率半径が20[mm]である湾曲凸条面を上面に有するとともに、前記湾曲凸条面の頂部に直径が1.25[mm]である穴部が設けられてなる下側ブロックと、幅が20[mm]であって曲率半径が20.3[mm]である湾曲凹条面を下面に有する上側ブロックとを用い、前記第1主面が前記下側ブロックの前記上面に面するように前記転写ベルトを前記下側ブロックの前記上面上に載置するとともに、前記上側ブロックを前記下側ブロックに向けて下降させることで前記転写ベルトの一部が前記湾曲凸条面と前記湾曲凹条面とによって挟み込まれるようにすることにより、前記転写ベルトの前記一部である被加圧領域が予め定められた加圧速度[kPa/ms]で200[kPa]の加圧力に到達してその後200[kPa]の加圧力で一定に加圧されるようにした場合に、前記第1主面のうちの前記穴部に対応する部分である測定領域の変位量の最大値をa[μm]とし、前記測定領域の変位が収束した後の前記測定領域の変位量をb[μm]とし、前記被加圧領域に対する加圧が開始された時点から200[kPa]の加圧力に到達した時点までの時間をt0[s]とした場合に、前記aおよび前記bを用いて(a−b)/bで算出されるE[−]とt0との横軸をt0とし縦軸をEとしたプロットが、前記転写ベルトの変位量に対する時定数τ[s]と定数α[−]とを用いたE=α×exp(−t0/τ)の指数関数でカーブフィッティングされ、前記時定数τが0.015≦τ≦0.1の条件を満たす、転写ベルト。
A toner image supported on the first main surface, which is one of a pair of exposed main surfaces including an elastic layer and is composed of a first main surface and a second main surface located opposite to each other, is transferred to a recording medium. It is a transfer belt for
A curved ridge surface having a width of 20 [mm] and a radius of curvature of 20 [mm] is provided on the upper surface, and a hole having a diameter of 1.25 [mm] is provided at the top of the curved ridge surface. A lower block made of the material and an upper block having a curved concave surface having a width of 20 [mm] and a radius of curvature of 20.3 [mm] on the lower surface are used, and the first main surface is the lower. A part of the transfer belt is formed by placing the transfer belt on the upper surface of the lower block so as to face the upper surface of the side block and lowering the upper block toward the lower block. By being sandwiched between the curved convex surface and the curved concave surface, the area to be pressurized, which is a part of the transfer belt, is 200 [kPa / ms] at a predetermined pressure rate [kPa / ms]. When the pressing force of [kPa] is reached and then the pressing force of 200 [kPa] is applied to the constant pressure, the measurement region of the first main surface corresponding to the hole portion. The maximum value of the displacement amount is a [μm], the displacement amount of the measurement area after the displacement of the measurement area is converged is b [μm], and 200 from the time when the pressurization of the pressurized area is started. Assuming that the time until the time when the pressing force of [kPa] is reached is t0 [s], E [-] and t0 calculated by (ab) / b using the a and the b . The plot with t0 on the horizontal axis and E on the vertical axis is an index of E = α × exp (−t0 / τ) using the time constant τ [s] and the constant α [−] with respect to the displacement amount of the transfer belt. A transfer belt that is curve-fitted by a function and whose time constant τ satisfies the condition of 0.015 ≦ τ ≦ 0.1.
前記弾性層に加え、基層および表層をさらに含み、
前記弾性層が前記基層を覆うように設けられるとともに、前記弾性層を覆うように前記表層がさらに設けられている、請求項1に記載の転写ベルト。
In addition to the elastic layer, a base layer and a surface layer are further included.
The transfer belt according to claim 1, wherein the elastic layer is provided so as to cover the base layer, and the surface layer is further provided so as to cover the elastic layer.
前記基層の硬度が、前記弾性層の硬度よりも高い、請求項2に記載の転写ベルト。 The transfer belt according to claim 2, wherein the hardness of the base layer is higher than the hardness of the elastic layer. トナー層を担持する像担持部および中間転写ベルトと、
前記像担持部に担持されたトナー像を前記中間転写ベルトに転写する一次転写部と、
前記中間転写ベルト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とを備え、
前記二次転写部が、二次転写ローラーと、前記二次転写ローラーに対向する対向ローラーと、前記二次転写ローラーおよび前記対向ローラーによって形成されるニップ部とを含み、
前記中間転写ベルトが、前記ニップ部を通過するように配置され、
前記中間転写ベルトとして、請求項1から3のいずれかに記載の転写ベルトが用いられてなる、画像形成装置。
An image-carrying part and an intermediate transfer belt that support the toner layer,
A primary transfer unit that transfers the toner image supported on the image-supporting unit to the intermediate transfer belt, and
A secondary transfer unit that transfers a toner image supported on the intermediate transfer belt to a recording medium is provided.
The secondary transfer portion includes a secondary transfer roller, an opposing roller facing the secondary transfer roller, and a nip portion formed by the secondary transfer roller and the opposing roller.
The intermediate transfer belt is arranged so as to pass through the nip portion.
An image forming apparatus in which the transfer belt according to any one of claims 1 to 3 is used as the intermediate transfer belt.
前記二次転写ローラーの表面の硬度が、前記対向ローラーの表面の硬度よりも高い、請求項4に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 4, wherein the hardness of the surface of the secondary transfer roller is higher than the hardness of the surface of the opposing roller.
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