JP5448260B2 - 転写帯電部材および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、像担持体上に担持されたトナー像を、中間転写ベルトに転写する転写帯電部材および画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置として、像担持体上に担持されたトナー像を中間転写ベルトに転写して画像を得る画像形成装置がある。この画像形成装置は、像担持体と転写ローラとにニップされる中間転写ベルト上に像担持体上のトナー像を転写する方式である。

ここで、中間転写ベルトと転写ローラとが接触している付近に、中間転写ベルトと転写ローラとが小さな間隙を挟んで対向する部分ができる。この小さな間隙ができる部分には、境界が不明瞭な転写電界が形成される。これは、特に転写領域の上流側で、いわゆるトナー像の飛散等、転写性が悪化する要因になり得る。一方で、トナー像が転写される中間転写ベルトの転写面と反対側の面である、中間転写ベルト内面に接触する転写ブレードが知られている（特許文献１参照）。転写ブレードは、転写ブレードと中間転写ベルトが小さな間隙を挟んで対向する部分が極めて小さく、上述のように境界が不明瞭な転写電界の形成が小さく、上述の転写性の悪化も発生しにくい。ただし、転写ブレードを用いる画像形成装置は転写領域が狭いことによる転写効率の低下が懸念される。

ブレードのエッジで中間転写ベルトと接触する転写ブレードに代わり、中間転写ベルトに面接触できる転写部材を用いることが提案されている（特許文献２および特許文献３参照）。この転写部材は、例えば直方体形状であり、中間転写ベルトに接触する面に使用できるフィルムの材料が特許文献２に開示されている。

しかし、特許文献２に記載されている、中間転写ベルトの内面に面接触する転写部材は中間転写ベルトとの接触面積が大きくなる。このため摩擦抵抗が大きくなり、中間転写ベルトの移動に伴い中間転写ベルトとの接触が連続的でなくなる。その結果、転写電界の発生が不安定になることもある。また、転写部材の摩擦抵抗が安定しなければ、画像にズレが生じる。また、場合によっては、転写部材がホルダーから外れたり、転写部材自体がちぎれたりするような現象が発生するに至ることもある。

特開２００７−４１２４２号公報 特開平０９−１２０２１８号公報 特開２００７−１５６４５５号公報

特許文献３に開示されている技術は、上記した問題を解決する目的でなされたものである。転写部材を支持する支持部材を揺動可能にすることで、転写部材に大きな摩擦力が生じそうになった場合に、転写部材が中間転写ベルトの回転方向に傾いて中間転写ベルトから受ける摩擦力が軽減され、画像形成動作中においても転写部材が中間転写ベルトと安定して接触できるようになっている。

しかしながら、中間転写ベルトへの転写効率が十分に確保され、中間転写ベルトの内面と摺接しても摩耗しないとともに、低摩擦特性で摩擦安定性に優れた転写部材が、現在に至るまで得られていないという問題がある。

本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、転写効率が十分に確保され、中間転写ベルトの内面と摺接しても摩耗しないとともに、低摩擦特性で摩擦安定性に優れた転写部材を製造するための転写帯電部材、および画像形成装置の提供を目的とする。

本発明の転写帯電部材は、像担持体上に担持されたトナー像を中間転写ベルトに転写して画像を得る画像形成装置において、上記トナー像が転写される転写面と反対側の面である中間転写ベルトの内面に押圧部材を介して面接触するとともに、上記像担持体の方向に押圧される転写帯電部材であって、該転写帯電部材は、非射出成形性超高分子量ポリエチレン（以下、超高分子量ポリエチレンをＵＨＭＷＰＥと記す）樹脂１００重量部と、導電性カーボン２〜１５重量部と、ポリテトラフルオロエチレン（以下、ポリテトラフルオロエチレンをＰＴＦＥと記す）樹脂粉末、黒鉛粉末およびシリコーン樹脂粉末から選ばれた少なくとも１つの粉末０．５〜５重量部とを配合された樹脂組成物からなるシート材であることを特徴とする。

上記非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂が、重量平均分子量１００万〜４００万の超高分子量ＰＥ樹脂であることを特徴とする。また、上記非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂の粒子が非球状であることを特徴とする。

上記非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂の粒子の平均粒子径が、上記導電性カーボンの平均粒子径および上記粉末の平均粒子径の３倍以上であることを特徴とする。また、上記非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂の粒子の平均粒子径が１００〜２００μｍであり、上記導電性カーボンの平均粒子径が１μｍ以下であり、上記粉末の平均粒子径が１〜３０μｍであることを特徴とする。

上記導電性カーボンが、ケッチェンブラックであることを特徴とする。また、このケッチェンブラックは、一次粒子径が３０ｎｍ〜３８ｎｍであることを特徴とする。また、このケッチェンブラックは、ＢＥＴ比表面積が１０００〜１５００ｍ^２／ｇであることを特徴とする。

上記ＰＴＦＥ樹脂粉末が、アルキルビニルエーテルで変性された変性ＰＴＦＥ樹脂粉末であることを特徴とする。また、上記黒鉛粉末が、固定炭素９８．５重量％以上の人造黒鉛であることを特徴とする。また、上記シリコーン樹脂粉末が、球状のシリコーン樹脂粉末であることを特徴とする。

上記転写帯電部材の表面抵抗値（ＪＩＳ Ｋ７１９４）が、１．０×１０^２〜１．０×１０^１２Ω／□（Ω／ｓｑ）であることを特徴とする。また、上記転写帯電部材のシート厚さが、０．０４〜１．０ｍｍであることを特徴とする。

上記転写帯電部材の表面が、上記非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂の粒子同士の粒界に上記導電性カーボンと上記粉末とが配されていることを特徴とする。

本発明の画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体と、この像担持体に接触しながら移動する中間転写ベルトと、この中間転写ベルトの表面に上記像担持体上のトナー像を転写する転写帯電部材と、上記中間転写ベルトのトナー像が転写される転写面と反対側の面である内面に上記転写帯電部材を面接触させるとともに上記像担持体の方向に押圧するための押圧部材と、を備えた画像形成装置であって、上記本発明の転写帯電部材を用いることを特徴とする。また、上記押圧部材はゴム、エラストマー、スポンジのいずれかであることを特徴とする。

本発明の転写帯電部材は、中間転写ベルトの内面に面接触する部材であって、非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂１００重量部と、導電性カーボン２〜１５重量部と、ＰＴＦＥ樹脂粉末、黒鉛粉末およびシリコーン樹脂粉末から選ばれた少なくとも１つの粉末０．５〜５重量部とを配合した樹脂組成物からなるシート材である。それゆえ、摩擦抵抗が低くかつ安定し、該転写帯電部材は中間転写ベルトの内面と安定して接触できる。そのため、該転写帯電部材は均一かつ安定な表面抵抗値を有し、画像ズレを生じさせない。

また、転写帯電部材は、非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂が、分子量１００万〜４００万の非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂であるので、低摩擦特性、耐摩耗特性を併せ持つ。

また、転写帯電部材においては、非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂の粒子が非球状であるので、非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂の粒子同士が接触しやすい。よって該粒子同士が圧縮成形で融着しやすい。そのため、該転写帯電部材は機械的強度が高い。

本発明の転写帯電部材においては、非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂の粒子の平均粒子径が他の配合材の平均粒子径の３倍以上であるので、非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂の粒子に他の配合材が付着しやすく、配合材の特性が発揮されやすい。特に、非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂の粒子の平均粒子径が１００〜２００μｍであり、導電性カーボンの平均粒子径が１μｍ以下であり、各粉末の平均粒子径が１〜３０μｍであるので、配合材の特性がより発揮されやすく、該転写帯電部材は低摩擦特性、導電性の安定性に優れる。

上記転写帯電部材に用いられる導電性カーボンが、ケッチェンブラックであるので、表面抵抗値の安定性が優れる。また、上記ケッチェンブラックの一次粒子径が３０〜３８ｎｍであるので少量の配合量であっても所望の表面抵抗値が得られる。また、上記ケッチェンブラックのＢＥＴ比表面積が１０００〜１５００ｍ^２／ｇであるので、少量の配合量であっても表面抵抗値の安定性がより優れる。

本発明の転写帯電部材は、ＰＴＦＥ樹脂粉末がアルキルビニルエーテルで変性された変性ＰＴＦＥ樹脂粉末であるので、また、黒鉛粉末が固定炭素９８．５重量％以上の人造黒鉛であるので、また、シリコーン樹脂粉末が球状のシリコーン樹脂粉末であるので、耐摩耗性を犠牲にすることなく低摩擦特性に優れる。

また、本発明の転写帯電部材は、ＪＩＳ Ｋ７１９４の方法で測定される表面抵抗値が１．０×１０^２〜１．０×１０^１２Ω／□であるので、電源からの転写バイアスを中間転写ベルトに印加することができる。

また、本発明の転写帯電部材は、シート厚さが０．０４〜１．０ｍｍであるので、中間転写ベルト内面への面接触が容易である。

本発明の転写帯電部材の表面は、上記非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂の粒子同士の粒界に上記導電性カーボンと上記粉末とが配されている構造であるので、少量のカーボン配合量であっても表面抵抗値の安定性が優れる。

本発明の画像形成装置は、本発明の転写帯電部材を用いたことを特徴とする。本発明の転写帯電部材を用いるので、中間転写ベルトと転写帯電部材との摩擦抵抗が低くかつ安定である。よって、該画像形成装置では、画像ズレが生じない。

本発明の画像形成装置では、押圧部材がゴム、エラストマー、スポンジのいずれかであるので、転写帯電部材を中間転写ベルト内面に面接触させることが容易である。

本発明の画像形成装置を示す図である。 本発明の画像形成装置の中間転写ユニット等を示す図である。 本発明の転写帯電部材を示す図である。 本発明の転写帯電部材の摩擦係数の経時変化を示す図である。 本発明の転写帯電部材の摩耗深さを示す図である。 実施例２のシート材表面の拡大写真およびその模式図である。

以下、本発明に係る画像形成装置の一実施例を図１〜図３を参照して説明する。図１に示す画像形成装置は、形成できるトナー像の色が異なる４つの画像形成ステーションを備えたカラープリンタである。図１に示すように、この画像形成装置は、各画像形成ステーションに着脱可能に装着された各色に対応するプロセスカートリッジ１０と、光学ユニット２０と、中間転写ユニット３０と、記録材供給ユニット４０と、定着ユニット５０とをそれぞれ備えている。ここで、光学ユニット２０は画像情報に対応したレーザー光を照射可能なものである。記録材供給ユニット４０は各給送カセットから記録材Ｐを二次転写領域に搬送するものである。定着ユニット５０は定着ローラ５１および加圧ローラ５２を有し、記録材Ｐ上のトナー像に熱と圧力を加えることで記録材Ｐ上にトナー像の定着を行なうものである。

図１におけるプロセスカートリッジ１０および中間転写ユニット３０の周辺拡大図を図２に示す。図２に示すように、プロセスカートリッジ１０は、それぞれ、電子写真感光体（像担持体）である感光ドラム１２、帯電手段１３、現像装置１４およびクリーニング装置１５を有する。

中間転写ユニット３０は、無端状のベルトである中間転写ベルト３１、および中間転写ベルト３１を回転移動可能に支持する３つのローラ３２、３３、３４を備えている。また、中間転写ユニット３０は、各感光ドラム１２に形成されたトナー像を中間転写ベルト３１に転写する一次転写手段６０を備えている。

中間転写ベルト３１は、感光ドラム１２と一次転写手段６０との間を移動する。各一次転写領域において各感光ドラム１２上に形成されたトナー像は各一次転写手段６０によって、中間転写ベルト３１上で重ね合わせるようにして順次に転写される。

上記構成を有する画像形成装置における画像形成工程を図１および図２により説明する。プロセスカートリッジ１０において、感光ドラム１２が帯電手段１３（図２参照）によって一様に帯電される。その後、光学ユニット２０から照射されたレーザー光によって感光ドラム１２上に静電潜像が形成される。そして、上記静電潜像が現像装置１４（図２参照）によって現像されてトナー像が形成される。

感光ドラム１２上に形成されたトナー像は、一次転写手段６０の作用によって中間転写ベルト３１上に一次転写される。一次転写が終了した感光ドラム１２はクリーニング装置１５（図２参照）によってドラム表面に残留したトナーがクリーニングされる。各感光ドラム上に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト３１上に順次重ねて転写される。

一方、記録材Ｐは給送カセットから記録材供給ユニット４０によって二次転写領域に搬送される。二次転写領域に搬送された記録材Ｐには、二次転写ローラ３６の作用によって中間転写ベルト３１上に形成されたトナー像が転写される。トナー像を転写された記録材Ｐは定着ユニット５０に搬送され、定着ローラ５１と加圧ローラ５２のニップ部にてトナー像が定着され、排出トレイ５３上に排出される。

図２に示すように、中間転写ベルト３１は、張架され、駆動手段からの駆動を伝達されて回転駆動する駆動ローラ３２、３３、３４によって回転される。一方、各プロセスカートリッジ１０の感光ドラム１２は、中間転写ベルト３１の回転周速とほぼ等速の周速で回転される。

中間転写ベルト３１の内側には、各感光ドラム１２に対向する位置に、転写手段である一次転写手段６０が配置されている。一次転写手段６０には電源３５が接続され、所定の電流値の転写バイアスが印加される。電源３５によって、転写手段６０に電流が供給され、転写手段６０に対向した感光ドラム１２上のトナー像が中間転写ベルト３１上に静電的に引き寄せられる。

図３に一次転写手段６０の周辺拡大図を示す。図３に示すように、一次転写手段６０は、支持部材６３によって支持された押圧部材６１と、押圧部材６１に接着された転写帯電部材６２とを備える。押圧部材６１は、導電性を有する略直方体の弾性体であり、圧縮バネ６４によって中間転写ベルト３１の内面側に押圧されている。転写帯電部材６２は樹脂組成物からなるシート材であり、接触面６２ａで中間転写ベルト３１の内面に接触し、接着面６２ｂで押圧部材６１に接着されている。

中間転写ベルト３１が移動（回転）すると、転写帯電部材６２と中間転写ベルト３１とが摺動する。押圧部材６１は、ゴム、エラストマー、スポンジの何れかから形成されており、転写帯電部材６２を中間転写ベルト３１の内面に面接触させると共に感光ドラム１２に弾性的に押圧している。

転写帯電部材６２は、非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂に、導電性カーボンおよび、ＰＴＦＥ樹脂粉末、黒鉛粉末、シリコーン樹脂粉末から選ばれた少なくとも一つの粉末、を配合した樹脂組成物からなるシート材である。導電性カーボンは、転写帯電部材６２に導電性を付与するための導電性付与材であり、各粉末は、転写帯電部材６２に潤滑性を付与するための潤滑性付与材である。転写帯電部材６２は上記の樹脂組成物からなるシート材であるので、転写帯電部材６２は導電性と低摩擦特性、トルク安定性に優れる。この樹脂組成物を構成する各材料の詳細を以下で説明する。

本発明に用いる樹脂組成物のベース樹脂は、非射出成形性のＵＨＭＷＰＥ樹脂である。ＵＨＭＷＰＥ樹脂は、エチレンを重合して得られる結晶性の熱可塑性樹脂であるポリエチレン（以下、ポリエチレンをＰＥと記す）樹脂の、通常２万〜３０万の分子量を、５０万〜７００万までに高めたＰＥ樹脂であり、このものは非粘着性、低摩擦特性を有し、絶縁性が高く静電気を帯びやすい。ＵＨＭＷＰＥ樹脂の中でも特に分子量が１００万をこえるものは、溶融時の粘度が極めて高く、ほとんど流動しないため、通常の射出成形法によって成形することは非常に困難であり、圧縮成形または押し出し成形によって成形される。このような非射出成形性のＵＨＭＷＰＥ樹脂は、射出成形可能なＵＨＭＷＰＥ樹脂より低摩擦特性であり、また、耐摩耗性にも優れているため相手材である中間転写ベルト３１を摩耗させることなく、自己の摩耗も発生しない。よって、低摩擦特性および導電性の経時的安定性が優れるようになる。非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂からシート材を形成するには、圧縮成形によって円筒形に成形した後、かつら剥きのように切削加工することにより製造する。

本発明に用いる非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂の重量平均分子量は、１００万〜４００万であることが好ましい。分子量をこの範囲とすることで、低摩擦特性がさらに優れ、耐摩耗特性が向上する。このような非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂としては、三井化学社製、商品名ハイゼックスミリオン（重量平均分子量５０万〜６００万）、ミペロン（重量平均分子量２００万）が挙げられる。

非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂の粒子は非球状であることが望ましい。非球状の中でも、特定形状を有する粒子ではなく、各粒子がそれぞれ異なった形状の異形状粒子であることが望ましい。異形状粒子のＵＨＭＷＰＥ樹脂は、圧縮成形する際に、配合材が配合されていても粒子間での接触が多く発生し、粒子同士が融着しやすく成形体の引張り強度や曲げ強度等の機械的強度が高くなり、シート材の耐摩耗性が優れるようになる。

非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂の粒子の平均粒子径は、他の配合材の平均粒子径の３倍以上の大きさであれば、ＵＨＭＷＰＥ樹脂の粒子間に配合材が容易に入り込むことができると同時にＵＨＭＷＰＥ樹脂の粒子同士も接触し合うことができるため、シート材の機械的強度や耐摩耗性が低下することがなく、配合材の特性が発揮されやすい。具体的な範囲としては、非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂の粒子の平均粒子径が１００〜２００μｍであり、導電性カーボンの平均粒子径が１μｍ以下であり、各粉末の平均粒子径が１〜３０μｍであることが、配合材である導電性カーボンおよび各粉末の特性がより発揮されやすいので好ましい。なお、平均粒子径はレーザー解析法による測定値である。レーザー解析粒度分布測定装置としては、リーズ・アンド・ノースラップ社製、マイクロトラックＨＲＡがある。

シート材である転写帯電部材６２は、その表面抵抗値（ＪＩＳ Ｋ７１９４）が、１．０×１０^２〜１．０×１０^１２Ω／□であることが好ましい。表面抵抗値が１．０×１０^１２Ω／□より大きいと導電性が確保できなくなり、中間転写ベルトにトナー像が転写されない。表面抵抗値が１．０×１０^２Ω／□より小さいとバイアスリーク（放電）が生じるおそれがある。バイアスリークが発生すると、感光ドラム表面や中間転写ベルト表面にピンホールが形成され、その部分で転写不良が生じ、画質低下を招くことになる。

導電性付与材となる導電性カーボンとしては、カーボンファイバーやカーボンナノチューブ、フラーレン、またはカーボンパウダーがあり、いずれも使用できる。これらの中で、カーボンパウダーは形状異方性が無くコストパフォーマンスに優れるため好ましい。カーボンパウダーとしてはカーボンブラックがある。導電性カーボンに、カーボンブラックを採用することで、少量の配合であってもシート材の表面抵抗値が所望の範囲とすることができる。カーボンを少量配合することによるメリットは、シート材を製造する上での均一分散性であり、これにより低摩擦特性の不安定化を抑えることができる。

カーボンブラックとしては、サーマルブラック法、アセチレンブラック法等の分解法、チャンネルブラック法、ガスファーネスブラック法、オイルファーネスブラック法、松煙法、ランプブラック法等の不完全燃焼法のいずれの製法で製造されたものも使用できるが、導電性の観点からファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック（登録商標）が好ましく用いられ、このうちケッチェンブラックが導電性に優れるためより好ましい。

特に、一次粒子径が３０〜３８ｎｍのケッチェンブラックを採用すると少量の配合量であっても所望の表面抵抗値が得られるシート材となるので好ましい。また、ＢＥＴ比表面積１０００〜１５００ｍ^２／ｇのケッチェンブラックを採用すると少量の配合量であっても表面抵抗値の安定性が優れるシート材となるので好ましい。このようなケッチェンブラックとしては、ケッチェンブラックインターナショナル社製ケッチェンブラックＥＣ−６００ＪＤが挙げられる。

導電性カーボンの配合量は、非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂１００重量部に対して、２〜１５重量部であることが以下の理由から好ましい。導電性カーボンの配合量が２重量部より少量であれば、シート材の表面抵抗値が１．０×１０^１２Ω／□より大きくなり導電性が確保できなくなり、１５重量部より多量になればシート材の表面抵抗値が１．０×１０^２Ω／□より小さくなりバイアスリークが生じるおそれがある。また、低摩擦特性および耐摩耗特性にも悪影響を及ぼす。

なお、押圧部材６１の表面抵抗値も転写帯電部材と同じ理由から１．０×１０^２〜１．０×１０^１２Ω／□であることが好ましい。押圧部材６１は、ゴム、エラストマー、スポンジのいずれかから形成されており、導電性付与材として導電性カーボンが配合されている。導電性カーボンとしては、上記した理由から、カーボンブラックとして、一次粒子径３０〜３８ｎｍのケッチェンブラックやＢＥＴ比表面積１０００〜１５００ｍ^２／ｇのケッチェンブラックが好適に採用できる。

潤滑性付与材となるＰＴＦＥ樹脂粉末、黒鉛粉末、シリコーン樹脂粉末のいずれか一以上の粉末を配合することにより、シート材の低摩擦特性が安定する。また、これらの潤滑性付与材を配合することにより、非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂の粒子同士の界面に導電性カーボンが均一に分散しやすくなり、少量のカーボン配合量であっても表面抵抗値の安定性が優れるようになると考えられる。

ＰＴＦＥ樹脂粉末は、成形用の粉末であってもよく、固体潤滑剤用の粉末であってもよい。また、アルキルビニルエーテルで変性された変性ＰＴＦＥ樹脂粉末であれば、低摩擦特性を維持したままシート材の耐摩耗性を高めることができるので好ましい。

黒鉛粉末は、天然黒鉛と人造黒鉛に大別される。人造黒鉛は製造工程中にできるカーボランダムのため潤滑性能を阻害されることと、黒鉛化の十分に進んだ黒鉛を造ることが難しいため一般的には潤滑剤には適していないとされている。天然黒鉛は完全に黒鉛化されたものが産出されるため、非常に高い潤滑特性を有しており固体潤滑剤として適している。しかし、不純物を多く含み、この不純物が潤滑性を低下させるため、不純物を除去しなければならないが、完全に除去することは困難である。

本発明に好ましい黒鉛粉末は、低摩擦特性を維持したままシート材の耐摩耗性を向上することができるので、固定炭素９８．５％以上の人造黒鉛である。

シリコーン樹脂粉末は、球状のシリコーン樹脂が低摩擦特性の安定性に優れ好適に使用できる。本発明におけるシリコーン樹脂粉末は、メチルシルセスキオキサン単位およびフェニルシルセスキオキサン単位からなるか、又はフェニルシルセスキオキサン単位からなり、メチルシルセスキオキサン単位は(ＣＨ₃)ＳｉＯ_3/2、フェニルシルセスキオキサン単位は(Ｃ₆Ｈ₅)ＳｉＯ_3/2で示され、また、(ＣＨ₃）₂(Ｃ₆Ｈ₅)ＳｉＯ_1/2、(ＣＨ₃）₃ＳｉＯ_1/2、(Ｃ₆Ｈ₅）₃ＳｉＯ_1/2、(ＣＨ₃）（Ｃ₆Ｈ₅）₂ＳｉＯ_1/2、(ＣＨ₃）₂ＳｉＯ_2/2、(Ｃ₆Ｈ₅）₂ＳｉＯ_2/2、(ＣＨ₃）（Ｃ₆Ｈ₅）ＳｉＯ_2/2およびＳｉＯ_4/2を少量含んでいてもよい。上記球状のシリコーン樹脂は、耐摩耗性の低下を防止する特性を有する。シリコーン樹脂粉末として、球状のシリコーン樹脂粉末を採用することにより、低摩擦特性を維持したままシート材の耐摩耗性を向上することができるので好ましい。

潤滑性付与材としての上記粉末の配合量は、非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂１００重量部に対して、０．５〜５重量部であることが以下の理由から好ましい。上記粉末の配合量が０．５重量部より少量であれば、シート材に所望の低摩擦特性が付与されず、５重量部より多量になればシート材の耐摩耗特性が低下するおそれがある。

各粉末を、平均粒子径が１〜３０μｍの範囲のものを使用することによって、シート材の低摩擦特性の安定性に優れる。粉末の平均粒子径が１μｍより小径であれば、シート材を製造する上での均一分散性が低下するおそれがあり、低摩擦特性の安定性への影響が考えられる。３０μｍより大径であればシート材の強度が低下するおそれがある。

シート材である転写帯電部材６２の厚さは、０．０４〜１．０ｍｍであり、この範囲の厚みにすることで中間転写ベルト３１の内面への面接触が容易になる。シート材の厚さが０．０４ｍｍより薄いとシート材の取り扱い性が悪くなり、押圧部材６１との接着作業で不良率が高くなる。１．０ｍｍより厚くなると柔軟性が悪くなるため中間転写ベルト３１の内面への面接触性が低下する。

シート材である転写帯電部材６２の製造方法は以下のとおりである。ベース樹脂の非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂の粒子と、導電性カーボンと、潤滑性付与材のＰＴＦＥ樹脂粉末、黒鉛粉末、シリコーン樹脂粉末のいずれか一以上の粉末の各原料を秤量し、均一混合物とする。この均一混合物を成形金型内に投入し、予備成形、焼成、本成形からなる圧縮成形によって成形素材であるビレットを成形する。このビレットを旋盤に取り付け、かつら剥きのごとくスカイブ加工することにより製造する。

上述した実施の形態では、色の異なる画像形成部を４つ使用した構成を例示したが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。

また上述した実施形態では、画像形成装置としてレーザープリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であってもよい。転写部に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

実施例および比較例に用いる原材料を一括して以下に示す。
（１）非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂−１：三井化学社製；ハイゼックスミリオン２４０Ｓ、重量平均分子量は２００万、レーザー解析法による平均粒子径は１２０μｍ、異形状(男爵芋様)粒子である。
（２）非射出成形性ＵＨＭＷＰＥ樹脂−２：三井化学社製；ハイゼックスミリオン２４０Ｍ、重量平均分子量は２４０万、レーザー解析法による平均粒子径は１６０μｍ、異形状(男爵芋様)粒子である。
（３）カーボンブラック：ケッチェンブラックインターナショナル社製；ケッチェンブラックＥＣ−６００ＪＤ、１次粒子径は３４ｎｍ（レーザー解析法による平均粒子径は０．５μｍ以下）であり、ＢＥＴ比表面積は、１２７０ｍ^２／ｇである。
（４）ＰＴＦＥ樹脂粉末：喜多村社製；ＫＴＬ−６１０、レーザー解析法による平均粒子径１２μｍである。
（５）黒鉛粉末：Ｔｉｍｃａｌ Ｇｒａｐｈｉｔｅ ａｎｄ Ｃａｒｂｏｎ社製；ＴＩＭＲＥＸ ＫＳ−２５、固定炭素９９．９重量％、レーザー解析法による平均粒子径２５μｍである。
（６）シリコーン樹脂粉末：信越化学工業社製；ＫＭＰ−５９０、レーザー解析法による平均粒子径２μｍである。
（７）射出成形可能ＵＨＭＷＰＥ樹脂：三井化学社製；リュブマー、重量平均分子量は５０万である。
（８）ポリエーテルエーテルケトン樹脂：ビクトレックス・エムシー社製；ＰＥＥＫ−４５０Ｐ

実施例１〜実施例４および比較例１
表１に示した配合割合で原材料をヘンシェルミキサー乾式混合機にてドライブレンドし、プレス機を用いて０．５ＭＰａの圧力を加え、外径φ１２２ｍｍ、内径φ６４ｍｍ、高さ１００ｍｍの円筒素形材を予備成形し、３７０℃で５時間焼成した。
焼成された円筒素形材を用いて、スカイブ加工にて厚さ０．２ｍｍのシート材を得た。このシート材より、縦１０ｍｍ、横２５ｍｍの試験片をカットした。この試験片を用いて動摩擦係数、摩耗深さを、以下に示す摩擦摩耗試験で測定した。動摩擦係数の測定結果を図４に、摩耗深さの測定結果を図５に、それぞれ示す。また、表面抵抗値はＪＩ Ｓ Ｋ７１９４に準拠して測定した。表面抵抗値の測定結果を表１に併記する。また、実施例２のシート材表面の顕微鏡（×５００）写真を図６に示す。

比較例２および比較例３
表１に示した配合割合で原材料をヘンシェルミキサー乾式混合機にてドライブレンドし、２軸溶融押出機によってペレットを製造した。このペレットを射出成形機で、直径４０ｍｍ、長さ１０ｍｍの素材を成形した後、この素材を切削加工して、厚さ０．２ｍｍ、縦１０ｍｍ、横２５ｍｍの試験片を得た。この試験片を用いて実施例と同様の摩擦摩耗試験および表面抵抗値を測定した。動摩擦係数の測定結果を図４に、摩耗深さの測定結果を図５に、表面抵抗値の測定結果を表１に併記する。

＜摩擦摩耗試験＞
ピンオンディスク型試験機において、相手材としてポリブチレンナフタレート樹脂（中間転写ベルト材）を用い、試験片をゴム製基材の表面に貼り付けた状態（相手材との接触面：先端φ５ｍｍ×幅１０ｍｍ）で、滑り速度３０ｍ／ｍｉｎ、面圧０．０５ＭＰａ、相手材の表面温度８０℃にて３０時間供試し、１０時間毎の動摩擦係数および試験終了直後の摩耗深さを測定した。

図４、図５および表１に示したとおり、本発明の転写帯電部材のシート材である実施例は、表面抵抗値（ＪＩＳ Ｋ７１９４）が、１．０×１０^２〜１．０×１０^１２Ω／□の範囲にあり、初期の摩擦係数が低く、３０時間の試験運転において摩擦係数の変化が小さく、耐摩耗性も問題とならないレベルであった。また、本発明の転写帯電部材のシート材の必須成分である潤滑性付与材を含まない比較例１は、実施例と比較して経時的に摩擦係数が高くなっており、摩擦特性が不安定である。また、本発明の転写帯電部材のシート材のベース樹脂と異なる樹脂を用いた比較例２および比較例３は、試験片自体あるいは相手材の摩耗量が実施例と比較し、３〜９倍と著しく増大していた。

本発明の転写帯電部材は、所定の樹脂組成物からなるシート材であるので、摩擦抵抗が低くかつ安定し、中間転写ベルトと安定して接触できる。そのため、画像ズレが生じない。このため、転写帯電部材およびこれを用いた画像形成装置として好適に利用できる。

１０ プロセスカートリッジ
１２ 感光ドラム（像担持体）
１３ 帯電手段
１４ 現像装置
１５ クリーニング装置
２０ 光学ユニット
３０ 中間転写ユニット
３１ 中間転写ベルト
３２、３３、３４ 駆動ローラ
３５ 電源
３６ 二次転写ローラ
４０ 記録材供給ユニット
５０ 定着ユニット
５１ 定着ローラ
５２ 加圧ローラ
５３ 排出トレイ
６０ 一次転写手段
６１ 押圧部材
６２ 転写帯電部材
６２ａ 接触面
６２ｂ 接着面
６３ 支持部材
６４ 圧縮バネ

Claims (16)

1. 像担持体上に担持されたトナー像を中間転写ベルトに転写して画像を得る画像形成装置において、前記トナー像が転写される転写面と反対側の面である中間転写ベルトの内面に押圧部材を介して面接触するとともに、前記像担持体の方向に押圧される転写帯電部材であって、
   該転写帯電部材は、非射出成形性超高分子量ポリエチレン樹脂１００重量部と、導電性カーボン２〜１５重量部と、ポリテトラフルオロエチレン樹脂粉末、黒鉛粉末およびシリコーン樹脂粉末から選ばれた少なくとも１つの粉末０．５〜５重量部とを配合された樹脂組成物からなるシート材であることを特徴とする転写帯電部材。
2. 前記非射出成形性ポリエチレン樹脂が、重量平均分子量１００万〜４００万の超高分子量ポリエチレン樹脂であることを特徴とする請求項１記載の転写帯電部材。
3. 前記非射出成形性超高分子量ポリエチレン樹脂の粒子が非球状であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の転写帯電部材。
4. 前記非射出成形性超高分子量ポリエチレン樹脂の粒子の平均粒子径は、前記導電性カーボンの平均粒子径および前記粉末の平均粒子径の３倍以上であることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載の転写帯電部材。
5. 前記非射出成形性超高分子量ポリエチレン樹脂の粒子の平均粒子径が１００〜２００μｍであり、前記導電性カーボンの平均粒子径が１μｍ以下であり、前記粉末の平均粒子径が１〜３０μｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項記載の転写帯電部材。
6. 前記導電性カーボンが、ケッチェンブラックであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項記載の転写帯電部材。
7. 前記ケッチェンブラックは、一次粒子径が３０〜３８ｎｍであることを特徴とする請求項６記載の転写帯電部材。
8. 前記ケッチェンブラックは、ＢＥＴ比表面積が１０００〜１５００ｍ^２／ｇであることを特徴とする請求項６または請求項７記載の転写帯電部材。
9. 前記ポリテトラフルオロエチレン樹脂粉末が、アルキルビニルエーテルで変性された変性ポリテトラフルオロエチレン樹脂粉末であることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項記載の転写帯電部材。
10. 前記黒鉛粉末が、固定炭素９８．５重量％以上の人造黒鉛であることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項記載の転写帯電部材。
11. 前記シリコーン樹脂粉末が、球状のシリコーン樹脂粉末であることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項記載の転写帯電部材。
12. 前記転写帯電部材の表面抵抗値（ＪＩＳ Ｋ７１９４）が、１．０×１０^２〜１．０×１０^１２Ω／□であることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか一項記載の転写帯電部材。
13. 前記転写帯電部材のシート厚さが、０．０４〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか一項記載の転写帯電部材。
14. 前記転写帯電部材の表面は、前記非射出成形性超高分子量ポリエチレン樹脂の粒子同士の粒界に前記導電性カーボンと前記粉末とが配されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれか一項記載の転写帯電部材。
15. トナー像を担持する像担持体と、この像担持体に接触しながら移動する中間転写ベルトと、この中間転写ベルトの表面に前記像担持体上のトナー像を転写させるための転写帯電部材と、前記中間転写ベルトのトナー像が転写される転写面と反対側の面である内面に前記転写帯電部材を面接触させるとともに前記像担持体の方向に押圧するための押圧部材と、を備えた画像形成装置であって、
    前記転写帯電部材は、請求項１ないし請求項１４のいずれか一項記載の転写帯電部材であることを特徴とする画像形成装置。
16. 前記押圧部材はゴム、エラストマー、スポンジのいずれかであることを特徴とする請求項１５記載の画像形成装置。