JP2010262158A

JP2010262158A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2010262158A
Application number: JP2009113393A
Authority: JP
Inventors: Michiaki Ito; 道明伊藤
Original assignee: Oki Data Corp
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2009-05-08
Filing date: 2009-05-08
Publication date: 2010-11-18
Also published as: US20100284718A1; US8682232B2

Abstract

【課題】無端状ベルト体のクリーニング性能を長期にわたって維持させる。
【解決手段】張架手段により張架回転する無端状ベルト体に当接して該無端状ベルト体の付着物を除去するクリーニング手段を備えた画像形成装置において、前記無端状ベルト体は、押し込みヤング率を５．５ＧＰａ以上かつ１０．０ＧＰａ以下とし、前記クリーニング手段との当接面の鏡面度を５０以上かつ１００以下として形成されていることを特徴とする。
【選択図】図８

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に無端状ベルト体を備える画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置は、無端状ベルト体に付着したトナーを安定して除去する目的で、無端状ベルト体の表面に接触するクリーニングブレードにより掻き落としたトナーをトナー堆積部材に堆積させ、そのトナーを潤滑剤として無端状ベルト体とクリーニングブレードとの接触部に供給するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−８９０４号公報（段落「００２１」〜段落「００３２」、図２）

しかしながら、上述した従来の技術においては、無端状ベルト体は、柔らかい樹脂を主層として形成されているため、耐刷経時における表面磨耗に伴って鏡面度が低下し、クリーニング性能が低下させられることにより、クリーニング性能の信頼性を長期にわたって維持することが難しいという問題がある。

本発明は、このような問題を解決することを課題とし、無端状ベルト体のクリーニング性能を長期にわたって維持させることを目的とする。

そのため、本発明は、張架手段により張架回転する無端状ベルト体に当接して該無端状ベルト体の付着物を除去するクリーニング手段を備えた画像形成装置において、前記無端状ベルト体は、押し込みヤング率を５．５ＧＰａ以上かつ１０．０ＧＰａ以下とし、前記クリーニング手段との当接面の鏡面度を５０以上かつ１００以下として形成されていることを特徴とする。

このようにした本発明は、無端状ベルト体のクリーニング性能を長期にわたって維持させることができるという効果が得られる。

第１の実施例における画像形成装置の概略側面図第１の実施例における無端状ベルト体駆動装置の概略側面図第１の実施例における中間転写方式の画像形成装置の概略側面図第１の実施例における中間転写方式の無端状ベルト体駆動装置の概略側面図第１の実施例におけるクリーニング性評価の印字パターンの説明図第１の実施例におけるクリーニング性評価の印字パターンの説明図第１の実施例におけるクリーニング性評価の印字パターンの説明図第１の実施例におけるクリーニング性評価結果を示すグラフ

以下、図面を参照して本発明による画像形成装置の実施例を説明する。

図１は第１の実施例における画像形成装置の概略側面図である。

図１において、画像形成装置１は、像担持体としての感光ドラム１１、その感光ドラム１１表面上を帯電させる帯電ロール１５、該感光ドラム１１上に静電潜像を形成するＬＥＤヘッド１２、該感光ドラム１１上の静電潜像に現像剤としてのトナーを供給して静電潜像を現像する現像ユニット１３、現像されたトナー像を感光ドラム１１から記録媒体としての記録材へ転写する転写ロール１６、該記録材を担持する無端状のベルト１４、転写された記録材上のトナー像を定着させる定着ユニット１７、ベルト１４上に残留するトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニングブレード１８、収容された記録材を給紙する給紙ユニット１０から構成されている。

図２は第１の実施例における無端状ベルト体駆動装置の概略側面図である。

図２において、無端状のベルト体としてのベルト１４は、図示しない張架手段により、張架力６±１０％ｋｇの力で張架され、駆動ロール１９によって回転する。また、ベルト１４の側部に当接し、ベルト１４と従動回転しつつ、ベルト１４の蛇行を防止するためのフランジ状のガイド部材としてのフランジ３１が備えられている。

フランジ３１は、必要に応じて他の回転手段に付加したり、ベルト１４の両側部に付加したりすることができる。また、図示しないベルト支持部材に付加させることもできる。

ベルト１４上に残留するトナーを除去するためのクリーニングブレード１８がベルト１４に当接するように備えられている。

図３は第１の実施例における中間転写方式の画像形成装置の概略側面図、図４は第１の実施例における中間転写方式の無端状ベルト体駆動装置の概略側面図であり、図１および図２に示す画像形成装置および無端状ベルト駆動装置と同じ構成を有するものについては、同一の符号を付してその説明を省略する。

図３および図４において、無端状のベルト２４は、現像により可視化されたトナー像を直接担持する中間転写体である。このベルト２４は、図示しない張架手段により張架され、駆動ロール１９によって回転し、該ベルト２４の側部に当接し、ベルト２４と従動回転しつつ、ベルト２４の蛇行を防止するためのフランジ３１が備えられている。上述したようにフランジ３１は、必要に応じて他の回転手段に付加したり、ベルト２４の両側部に付加したりすることもできる。また、図示しないベルト支持部材に付加させることもできる。

次に、本実施例の無端状ベルト体としてのベルト１４を具体的に説明する。

ベルト１４は、その材料として種々のポリアミドイミド（以下、「ＰＡＩ」という。）を適宜調整し、導電性発現のためにカーボンブラックを適量配合し、Ｎ−メチルピロリドン（以下、「ＮＭＰ」という。）溶液中にて混合攪拌し、円筒状金型に注型後、回転しつつ８０〜１２０℃で所定時間加熱した後、引き続き２００〜３５０℃に昇温して所定時間加熱後、脱型し、膜厚１００±１０μｍ、周長６２４±１．５ｍｍの寸法のベルト原管を得た後、２２８±０．５ｍｍの幅長に切断した。

前記ＰＡＩの構造は、アミド基と１〜２個のイミド基とが、有機基を介して結合され、１つの単位となって繰り返された高分子である。該有機基が、脂肪族か、芳香族かによって、脂肪族ＰＡＩか、芳香族ＰＡＩに分類されるが、本実施例においては、耐久性や機械的特性の観点から、芳香族ＰＡＩが好ましい。この芳香族の意味も、基本的にはイミド基、アミド基が結合する有機基が、１つまたは２つのベンゼン環であるということである。

ＰＡＩは、完全にイミド閉環したものか、またはイミド閉環しないアミド酸の段階にあっても良いが、それは少なくとも５０％以上、好ましくは７０％以上がイミド化されているものを使用するのが良い。これは、あまりにもアミド酸段階のものが多いと寸法変化率が大きくなる傾向があるからである。

なお、イミド化率はフーリエ変換赤外分光光度計で、イミド基由来の吸収（１７８０ｃｍ^−１）とベンゼン環由来の吸収（１５１０ｃｍ^−１）の強度比率により算出できる。

ベルト１４のヤング率を高くする方法として、一般的には芳香族環やイミド基が多い分子構造にする方法があり、逆に低くする方法として、芳香族環やイミド基が少ない分子構造にする方法がある。

ベルト１４の材料としては、本実施例で使用したＰＡＩに限定されるものでなく、耐久性や機械的特性の観点から、ベルト駆動時の張力変形が一定範囲内である材料が望ましく、また蛇行防止手段との摺動を繰り返すことによる側部の磨耗、側部の折れや割れ等のダメージを受けにくい材料であることが望ましい。例えば、本実施例で使用したＰＡＩと同様に、ヤング率が２．０ＧＰａ以上、好ましくは３．０ＧＰａ以上であるポリイミド（ＰＩ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、エチレン−四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等の樹脂、およびこれら各々を主体とした混合物を用いても良い。

ベルト１４を回転成型で製造するにあたり、その溶媒は使用される材料により適宜決定されるが、有機極性溶媒がよく用いられ、特にＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド類が有用であり、例えばＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、先にあげたＮＭＰやピリジン、テトラメチレンスルホン、ジメチルテトラメチレンスルホン等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、併せて用いても良い。

回転成型における円筒状金型の回転速度は、ベルトの厚み精度、厚みプロファイルの点から５〜１０００ｒｐｍ、好ましくは１０〜５００ｒｐｍが良い。

また、大小径を組み合わせた円筒状金型を使用して、その隙間にベルトを成型する方法、もしくは円筒状金型外周面に、塗布あるいは浸漬してベルトを成型する場合も同様である。

一方、いわゆる押出し成型、インフレーション成型の場合は、無溶剤で成型が可能である。

また、カーボンブラックは、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等が挙げられ、これらは単独使用、または複数種類のカーボンブラックを併用しても良い。これらのカーボンブラックの種類は、目的とする導電性により適宜選択することができるが、本実施例における画像形成装置に使用されるベルト１４には、特にチャンネルブラック、ファーネスブラックが好適に用いられ、その用途によっては酸化処理、グラフト処理等の酸化劣化を防止したものや、溶媒への分散性を向上させたものを用いることが望ましい。

カーボンブラックの含有量については、その目的に応じて添加するカーボンブラックの種類により適宜決定されるが、本実施例における画像形成装置に使用されるベルトとしては、その要求される機械的強度等から、ベルト組成樹脂固形分に対し、３〜４０重量％、好ましくは５〜３０重量％、さらに好ましくは５〜２５重量％である。

ベルトの鏡面度は、円筒状金型内周面の磨き方を適宜調整することにより得ることができる。

トナーは、乳化重合法で主構成組成としてスチレン−アクリル共重合体を用い、パラフィンワックスを９重量部内包し、平均粒径７μｍで真球度０．９５のものを使用した。これは、転写率向上、定着の離型剤レス、およびドット再現性や解像度に優れた現像を行うことにより、画像のシャープネス、高画像品位を得ることができることより選択した。

クリーニングブレード１８は、ゴム硬度ＪＩＳＡ７２°、厚さ１．５ｍｍのウレタンゴムにより、ベルト１４との線圧が４．３ｇ／ｍｍになるように設定した。これは、ウレタンゴム等の弾性材からなるブレード方式が、残留トナーや異物等を除去する機能に優れ、その構成が簡単かつコンパクトで低コストであるからである。また、ゴム材料としては、高硬度でしかも弾性に富み、耐磨耗性、機械的強度、耐油性、耐オゾン性等に卓越しているウレタンゴムが最適であるからである。

一般に、本実施例のようなクリーニングブレード１８として使用され、クリーニング性を維持するためのウレタンゴムは、硬度ＪＩＳＡ６０〜９０°、破断伸びが２５０〜５００％、さらに好ましくは３００〜４００％、永久伸びが１．０〜５．０％、さらに好ましくは１．０〜２．０％、反発弾性が１０〜７０％、さらに好ましくは３０〜５０％であることが好ましい。これら各々の物性は、ＪＩＳＫ６３０１により測定できる。

クリーニングブレード１８のベルト１４との線圧は１〜６ｇ／ｍｍ、好ましくは２〜５ｇ／ｍｍが良い。これは、線圧が小さすぎるとベルト１４への密着性が不足することによりクリーニング不良が発生しやすくなるからである。一方、線圧が大きすぎるとベルト１４との接触が面接触になり、摩擦抵抗が過剰になり、トナーの掻き取り力より押し付け力が勝り、いわゆるフィルミング現象といったクリーニング不良や、メクレといった不具合が発生しやすくなるからである。

ベルトの駆動ロール１９の軸径は、本実施例においては、いずれもφ２５のものを使用したが、この径に限ったものでなく、コストや装置の小型化等によりφ１０〜５０のものが一般的に使用されることが多い。

ベルトを張架する手段として、本実施例においては、スプリングを用い、６±１０％ｋｇの力で張架したが、ベルトを張架する方法はこれに限ったわけではない。また、ベルトを張架する力も、使用するベルトの材料やベルトの駆動手段によって適宜選択されるものであるが、一般的にベルトに対して２〜８±１０％ｋｇの力で張架することが多い。

本実施例におけるベルト表面の鏡面度は、鏡面度測定装置（例えば、アークハリマ社製鏡面計ミラーＳＰＯＴＡＨＳ−１００Ｓ）を用いて測定した。なお、鏡面度とは、表面性状の写像性を数値化したものである。

また、本実施例における押し込みヤング率は、例えば東陽テクニカ社ＮａｎｏＩｎｄｅｎｔｅｒＧ２００（ナノインデンタＧ２００）で、ＩＳＯ１４５７７に準拠して測定した。ナノインデンタとは、荷重−除荷試験を行い、荷重と押し込み変位からヤング率、硬度等を計測する手法である。圧子でサンプルを押し込み、弾塑性変形を検出し、ヤング率、硬度等を高精度に計測するもので、微小荷重で押し込み試験が行えるため、サンプル極表面や膜構造体の測定が可能な測定器である。なお、計測手法、装置への要求事項、測定の校正等は、ＩＳＯ１４５７７に規定されており、本測定器は、そのＩＳＯ１４５７７に準拠しているものである。

なお、本実施例では、図１および図２に示される形態の画像形成装置１を使用したが、これに限られるものでなく、図３および図４に示す中間転写方式の画像形成装置２を使用してもよい。

上述した構成の作用について説明する。

まず、画像形成装置１の動作を図１に基づいて説明する。

図示しない上位装置から印刷を指示する印刷データを受信した画像形成装置１は、給紙ユニット１０から記録材を給紙し、その記録材をベルト１４により感光ドラム１１まで搬送する。

一方、帯電ロール１５により表面を帯電された感光ドラム１１は、その表面上にＬＥＤヘッド１２により静電潜像が形成され、その静電潜像は現像ユニット１３によりトナーが供給されて現像されることにより可視像となる。

感光ドラム１１上の可視像としてのトナー像は、記録材を担持するベルト１４により搬送された記録材に、転写ロール１６により順次転写される。

トナー像が転写された記録材は、定着ユニット１７に送られ、トナー像が定着されて排出される。

記録材を分離した後のベルト１４は、該ベルト１４上に残留したトナーや異物を除去するクリーニングブレード１８により清掃される。

次に、ベルト１４表面の鏡面度を測定する鏡面度測定装置の動作について説明する。

本実施例における鏡面度測定装置で測定する鏡面度は、被測定物表面に写る基準パターン（反射像）の鮮明さを、輝度値（明るさ）分布のバラつきを元に基準片と対象物との相対値で算出したものである。基準となる理想表面の鏡面度１０００に対して鏡面度の数値が大きいほど表面形状が良いことを示している。

なお、従来、表面の微細な形状を定量的に測定する方法として、面粗度、光沢度等があるがこれらは特性の一部を測定しているのに過ぎず、写像性の測定は目視による評価が一般的であり、定量化が困難であった。

次に、ナノインデンタについて説明する。

ベルト１４の押し込みヤング率の測定は、バーコビッチ型ダイヤモンド圧子を用い、アプローチ速度１０ｎｍ／ｓ、最大荷重１０ｍＮ、最大荷重到達時間１０秒、ピーク保持時間３秒、ドリフトレート１ｎｍ／ｓの設定で行った。

本実施例において、押し込みヤング率を採用したのは、より現実に近いパラメータだからである。微視的に見るとベルトの表面は当接するドラム、トナー、記録材等からスクラッチを受ける。それは、ベルト１４の厚み方向への圧力に他ならないからである。

以下に、ベルトのクリーニング性評価の条件を説明する。

ベルト１４の線速は、およそ９０ｍｍ／秒、記録材はＡ４判の用紙を用い、印刷パターンは図５、図６、図７に示すようにＹＭＣＫ（Ｙｅｌｌｏｗ―Ｍａｇｅｎｔａ―Ｃｙａｎ―ｂｌａｃＫ）の各色の横線（搬送方向に直交する方向の線）を記録材あたり、一般的なテキストを印字することを想定した０．５％（図５）、一部にグラフや写真を印字することを想定した７％（図６）、用紙全面に背景があることを想定した２５％（図７）の濃度とし、用紙を３枚印刷して７秒間休止する動作（３Ｐ／Ｊ（Ｐａｐｅｒ／Ｊｏｂ））をベルトの寿命である６００００枚まで行った。

表１は、ベルトのヤング率と鏡面度を変化させて行ったクリーニング性評価の結果を示している。クリーニング性の評価は、用紙への裏写りのレベルで判定し、表１のクリーニング性評価の欄において、「●」が、クリーニング不良の発生なし、「○」が、非常に軽微なクリーニング不良の発生あり、「△」が、軽微なクリーニング不良が発生するが実用上問題なし、「×」が、クリーニング不良が発生し実用上問題有りを示している。

図８は、表１をグラフ化したものであり、横軸を押し込みヤング率、縦軸を鏡面度とし、「●」が、クリーニング不良の発生なし、「○」が、非常に軽微なクリーニング不良の発生あり、「△」が、軽微なクリーニング不良が発生するが実用上問題なし、「×」が、クリーニング不良が発生し実用上問題有りを示している。

表１および図８の結果より、クリーニング性の維持、確保には、ベルトのヤング率は５．５〜１０ＧＰａ、かつ表面の鏡面度が５０〜１００の範囲（図８におけるＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｏ，Ｐを含む範囲）、好ましくは図８において前記範囲からヤング率５．５ＧＰａかつ鏡面度７０と、ヤング率７．０ＧＰａかつ鏡面度５０とを結んだ直線より各々大きな値の範囲（図８におけるＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｍ，Ｎ，Ｏ，Ｐを含む範囲）、すなわちベルトのヤング率は５．５〜１０ＧＰａ、かつ表面の鏡面度が５０〜１００であり、かつ（押し込みヤング率（ＧＰａ）×４０）＋（鏡面度×３）で算出される値が、４３０以上の範囲、さらに好ましくはヤング率７．０〜１０．０ＧＰａかつ鏡面度７０〜１００の範囲（図８におけるＥ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｎ，Ｏ，Ｐを含む範囲）であることが望ましい。

以下に、その理由を説明する。

ベルト表面は、凸凹があるほど接触物質の付着のきっかけとなり易く、またクリーニングブレードの掻き取り残しも発生し易くなる。これは、次のことから説明できる。

一般に、印刷が進むに連れてベルト上にはトナー由来、あるいは記録材、主に紙由来のものが付着、堆積してくる。一旦付着すると、同じ物質同士は引き付け合い易くなり、付着が進行しやすくなる。これは、分子間力の増大や、相溶性が向上するからである。

一方、トナー由来、あるいは紙由来の物質として、主にシリカや炭酸カルシウムが挙げられ、これらの物質は硬度が非常に高く、接触部材であるベルトを擦傷、磨耗させ、スクラッチを発生させる。

この現象は、ベルトのヤング率が５．５ＧＰａより低いほど、およびベルト表面の鏡面度が５０より低いほど発生、進行しやすい。その理由を以下に詳述する。

第１に、ベルト表面の鏡面度が５０より低いと、クリーニングブレードがベルトに対して均一な線圧を確保することが難しくなり、ベルト表面に付着したトナーがすり抜けやすい状態になる。これは、トナーの真球度が上がるほど、また小径化するほど、すり抜けやすくなる。

また、トナーの粒径が小さくなるに連れて、一般に高画像品位を得やすくなるが、比表面積も大きくなるため、単位重量当たりのトナーのベルトへの付着力が大きくなり、ベルトのクリーニング性が悪化する傾向にある。

さらに、トナーの粒径が小さくなるに連れて流動性が悪化するため、シリカ、ワックスを主としたより多くの添加剤を必要とするが、鏡面度が低いほどベルト表面に前記添加物が残留し易くなり、すり抜け易くなる。この添加剤のすり抜けにより、クリーニングブレードへ局所的なせん断力がかかり、局所的なエッジ欠け（チッピング）を起こし、クリーニングブレードの破壊につながる場合もある。

第２に、ベルトのヤング率が５．５ＧＰａより低いと、ベルト表面にスクラッチが発生し易くなる。これは、ヤング率が低いほど、前述した硬度が高いシリカや炭酸カルシウムが、印刷を経る毎にベルト表面にスクラッチを発生させ、そのヤング率の低さがスクラッチを進行させ、結果としてクリーニングブレードとベルトの密着性が悪化し、クリーニング不良が発生し易くなる。このことは、ベルト表面の鏡面度が大きいだけでは不十分であることを示している。つまり、初期状態においては、クリーニング性は良いが、印刷を経る毎にベルト表面にスクラッチが発生し、鏡面度の低下を伴ってクリーニング性能が低下するからである。

第３に、ベルトのヤング率が５．５ＧＰａより低く、かつ鏡面度が５０より低いほど、ベルト表面が凸凹になることにより、ベルトと記録材の印刷面とのマイクロスリップにより、印刷面表面の近傍にあるワックスや外添剤を掻き落としやすく、これがベルト表面に付着する原因になる。この付着したワックスや外添剤は、クリーニングブレードのエッジ部に、より多く滞留することになり、結果としてクリーニングブレードをすり抜け、クリーニング不良を引き起こす要因になる。

また、ベルト上の残留物が増加してくると、クリーニングブレードとベルト上の残留物との密着度、親和性が上昇し、摩擦力を上昇させる現象が発生する。この摩擦力の上昇によって、ベルト表面とクリーニングブレード間のせん断応力が上昇し、その結果、クリーニングブレードの局所的なエッジ欠け、メクレといった致命的な現象が生じる場合もある。

これらの現象は、印字濃度が大きいほど顕著になる。

このようなクリーニング不良を補うために、クリーニングブレードがベルトに当接する線圧を高めにし、クリーニング不良を低減させる手段も提案されているが、クリーニングブレードに対する負担が極めて大きくなり、クリーニングブレードのエッジの破損やメクレる現象が発生し易くなる。また、線圧を高くすることは、ベルト表面のスクラッチの発生を加速させる側面もあり、好ましくない。

一方、ベルト表面の鏡面度は１００以下であることが望ましい。ベルト表面の鏡面度が１００より高い場合、クリーニングブレードとベルトとの密着性が増大し、摩擦力が著しく増大するからである。その結果、ベルトを駆動するトルクの上昇、それをまかなう為の電源装置の肥大化を伴い、また摩擦力の上昇によってベルト表面とクリーニングブレード間のせん断応力が上昇し、クリーニングブレードの局所的なエッジ欠け、メクレといった致命的な現象が発生し易くなる。

また、ベルトのヤング率は１０．０ＧＰａ以下であることが望ましい。ヤング率が１０．０ＧＰａより高いベルトを製造することは、技術的に非常に困難であり、それを達成しようとすると製造的に非常に困難を極め、また多大な設備および時間が必要になるからである。それによる歩留まり低下、コスト上昇を引き起こし、本実施例のような画像形成装置に使用することが事実上不可能である。

なお、本実施例において、画像形成装置を図１の画像形成装置１として説明したが、この方式の画像形成装置に限られることなく、図３の画像形成装置２のような現像により可視化されたトナー像を直接担持する中間転写ベルト２４を用いた中間転写方式の画像形成装置としても良い。

以上説明したように、第１の実施例では、ベルトのヤング率を５．５〜１０ＧＰａ、かつベルト表面の鏡面度を５０〜１００にすることにより、耐刷経時におけるベルト表面の磨耗や紙粉等の異物の付着による鏡面度の低下を抑制し、長期にわたって良好なクリーニング性を維持することができるという効果が得られる。

第２の実施例では、押し込みヤング率を３．０〜１０．０ＧＰａに適宜調整した基層としてのベルト基材に、押し込みヤング率を７．０〜１０．０ＧＰａとしたハードコート材で表層を形成してベルト１４を構成した。なお、その他の第２の実施例の構成は、第１の実施例の構成と同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。

ベルト基材（基層）は、ポリアミド（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等の樹脂を用い、厚さ１４０±１０μｍで作成した。

次に、アクリル系紫外線硬化型ハードコート材をメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）で適宜希釈攪拌混合し、ロールコーターを用いて上記ベルト基材の表面に薄膜塗布を行った。その後、ＵＶ（ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）照射機を用いて紫外線を照射して薄膜を硬化させ、０．８±０．２μｍの表層を形成した。

上述した構成の作用について説明する。なお、第２の実施例におけるクリーニング性能の評価方法、評価条件、およびクリーニング性の判定方法は、第１の実施例と同様であるが、印刷パターンはＹＭＣＫの各色の横線（搬送方向に直交する方向の線）を記録材あたり、一般的なテキストを印字することを想定した０．５％（図５）で行った。

表２は、ベルト１４の評価結果を示している。

なお、表層材料系としてアクリル、基層材料系としてポリアミド（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、表層の押し込みヤング率を７．０ＧＰａとして評価を行った。

表２のクリーニング性評価の欄において、「○」が、非常に軽微なクリーニング不良の発生あり、「×」が、クリーニング不良が発生し実用上問題有りを示している。

表２より、押し込みヤング率が７．０ＧＰａ以上で１０．０ＧＰａ以下、かつ鏡面度が５０以上で１００以下の表層を用いることにより、押し込みヤング率が３．０〜１０．０ＧＰａのベルト基材であっても、第１の実施例と同様に、刷経時におけるベルト表面の磨耗や紙粉等の異物の付着による鏡面度の低下を抑制し、長期にわたって良好なクリーニング性を維持することができる。

また、クリーニング性能を維持したまま、ベルト全体として弾性変形するため、文字やライン画像の中抜けと呼ばれるトナーの剥がれを防止することができる。

さらに、この弾性変形の寄与により、ベルト駆動時の負荷変動を吸収し、ベルトの蛇行を低減させる副次的な効果もある。

ここで、中抜けとは、転写時や定着時のロールによる押圧力がトナー層に集中し、トナーが凝集し電荷密度が高くなるため、トナー層内部で放電が発生し、トナー極性が変化してトナーの剥離が発生することである。これは、一般にヤング率が高いベルトを用いたときに発生しやすいといわれ、押圧力に対する弾性変形量が少ないためである。

以上説明したように、第２の実施例では、ベルト表層の押し込みヤング率が７．０ＧＰａ以上で１０．０ＧＰａ、かつ鏡面度が５０以上で１００以下の表層を用いることにより、良好なクリーニング性を維持しつつ、中抜けといった画質不良を低減させることができるとともにベルトの破れといった致命的な問題を引き起こすことなく、長期にわたってベルトを安定して走行させることができるという効果が得られる。

なお、第１の実施例および第２の実施例では、画像形成装置を電子写真方式のプリンタとして説明したが、それに限られることなく、プリンタ以外の複合機やファクシミリ等としてもよい。

また、ベルトを転写ベルトとして説明したが、それに限られることなく、感光ベルト、定着ベルト、搬送ベルト等の無端状ベルト体としてもよい。

１、２画像形成装置
１０給紙ユニット
１１感光ドラム
１２ＬＥＤヘッド
１３現像ユニット
１４、２４ベルト
１５帯電ロール
１６転写ロール
１７定着ユニット
１８クリーニングブレード
１９駆動ロール

Claims

張架手段により張架回転する無端状ベルト体に当接して該無端状ベルト体の付着物を除去するクリーニング手段を備えた画像形成装置において、
前記無端状ベルト体は、押し込みヤング率を５．５ＧＰａ以上かつ１０．０ＧＰａ以下とし、前記クリーニング手段との当接面の鏡面度を５０以上かつ１００以下として形成されていることを特徴とする画像形成装置。
請求項１の画像形成装置において、
前記無端状ベルト体は、（押し込みヤング率（ＧＰａ）×４０）＋（鏡面度×３）で算出される値が、４３０以上であることを特徴とする画像形成装置。
請求項２の画像形成装置において、
前記無端状ベルト体は、押し込みヤング率を７．０ＧＰａ以上かつ１０．０ＧＰａ以下とし、前記クリーニング手段との当接面の鏡面度を７０以上かつ１００以下として形成されていることを特徴とする画像形成装置。
請求項１、請求項２または請求項３の画像形成装置において、
前記無端状ベルト体は、前記クリーニング手段と当接する表層および該表層に覆われた基層の少なくとも２層により形成されていることを特徴とする画像形成装置。
請求項４の画像形成装置において、
前記表層は、押し込みヤング率を７．０ＧＰａ以上かつ１０．０ＧＰａ以下とし、鏡面度を５０以上かつ１００以下として形成されていることを特徴とする画像形成装置。