JP6743639B2 - 中間転写ベルト、転写ユニット、及び、画像形成装置 - Google Patents
中間転写ベルト、転写ユニット、及び、画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6743639B2 JP6743639B2 JP2016196601A JP2016196601A JP6743639B2 JP 6743639 B2 JP6743639 B2 JP 6743639B2 JP 2016196601 A JP2016196601 A JP 2016196601A JP 2016196601 A JP2016196601 A JP 2016196601A JP 6743639 B2 JP6743639 B2 JP 6743639B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- intermediate transfer
- transfer belt
- recesses
- belt
- siloxane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Electrophotography Configuration And Component (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Description
特許文献2には、電子写真方式の画像形成装置に用いられてトナー像の転写時に回転駆動される無端状の転写ベルトにおいて、少なくとも弾性層と、前記弾性層よりも硬い表面層とが,内側から最終媒体と対面する面のある外側へ向かってこの順に積層されており、前記表面層の表面の、当該転写ベルトの幅方向でみて少なくとも最終媒体と接し得る領域には、当該転写ベルトの進行方向に対して45度以内の角度の方向の溝が,当該転写ベルトの幅方向に間隔をあけて複数形成されており、前記間隔は、最長でも10mm以下であることを特徴とする転写ベルトが開示されている。
請求項1に係る発明は、
ベルト軸方向に長径を持つ複数の凹部を有し、前記複数の凹部の平均長径が20μm以上1000μm以下であり、前記複数の凹部の平均短径が3μm以上800μm以下であり、前記凹部の存在割合が1個/mm2以上である中間転写ベルトである。
前記複数の凹部の平均深さが1μm以上5μm以下である請求項1に記載の中間転写ベルトである。
熱可塑性樹脂を含む請求項1又は請求項2に記載の中間転写ベルトである。
前記熱可塑性樹脂がポリエーテルイミド及びシロキサン変性ポリエーテルイミドである請求項3に記載の中間転写ベルトである。
管状の押出成形物である請求項3又は請求項4に記載の中間転写ベルトである。
請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトを張力がかかった状態で掛け渡す複数のロールと、
を備え、画像形成装置に対して脱着される転写ユニットである。
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像保持体の表面の潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の中間転写ベルトと、
前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を、前記中間転写ベルトの外周面に一次転写する一次転写手段と、
前記中間転写ベルトの外周面に一次転写された前記トナー像を記録媒体に二次転写する二次転写手段と、
前記記録媒体に二次転写された前記トナー像を定着する定着手段と、
前記中間転写ベルトの表面に残留したトナーを除去するクリーニングブレードを備えるクリーニング手段と、
を備えた画像形成装置である。
本実施形態に係る中間転写ベルトは、ベルト軸方向に長径を持つ複数の凹部を有し、前記複数の凹部の平均長径が20μm以上1000μm以下であり、前記複数の凹部の平均短径が3μm以上800μm以下であり、前記凹部の存在割合が1個/mm2以上である。
なお、本実施形態に係る中間転写ベルトは、その表面にベルト軸方向に長径を持つ複数の凹部を有するが、これはベルト軸方向に長径を持たない凹部の存在を排除するものではない。ただし、ベルト表面に存在する凹部が主にベルト軸方向に長径を持つ凹部であることが好ましく、具体的にはベルト表面に存在する凹部の60%以上がベルト軸方向に長径を持つ凹部であることが好ましく、さらには80%以上がベルト軸方向に長径を持つ凹部であることがより好ましい。
しかし、中間転写方式の画像形成装置では、画像を繰り返し形成すると、中間転写ベルト表面(以下、単に「ベルト表面」とも称する)に軸方向に向かう割れ(クラック)が発生することがある。
ベルト表面に割れが発生すると、その割れの中に、残留トナー(特に外添剤)が埋まり込みやすくなる。割れに埋まり込んだ残留トナーはクリーニングブレードでの掻き出しが容易でなく、割れの内部には残留トナーが堆積し、その結果この堆積部においてクリーニングブレードが滑りやすくなって、クリーニング性を維持することが困難になり、クリーニングブレードの滑りによる画質不良が発生していた。
これにより、画像形成を繰り返した後におけるクリーニング性の低下が抑制される。その理由は定かではないが、以下の理由によるものと考えられる。
まず、複数の凹部の平均長径及び平均短径が上記範囲であるとは、凹部の大きさが比較的大きいことの指標となる。具体的には、画像を繰り返し形成することでベルト表面に発生する割れの大きさは、例えば長径5μm以上15μm以下程度、短径1μm以上3μm未満程度であり、本実施形態に係る中間転写ベルトが表面に有する凹部は、その平均長径及び平均短径がこれよりも大きい。
また、凹部の存在割合が1個/mm2以上であるとは、ベルト軸方向に長径を持つ凹部がベルト表面に比較的多数存在していることの指標となる。
つまり、本実施形態に係る中間転写ベルトは、画像を繰り返し形成することで発生する割れよりも比較的大きな凹部が、その表面に予め形成された中間転写ベルトであると言える。
ここで、残留トナーは、ベルト表面の凹部に埋まり込むことがあるが、クリーニングブレードを凹部に入り込ませることで、凹部中の残留トナーは掻き取られやすくなる。これにより、画像形成を繰り返した後でもクリーニング性が維持されやすく、凹部の内部での残留トナーの堆積も抑制され、その結果残留トナーの堆積部において生じるクリーニングブレードの滑りも発生し難くなる。
さらに、上記凹部を有する中間転写ベルトではベルト駆動時の応力がこの凹部に集中しやすいので、繰り返しの画像形成によって、ベルト表面に割れが発生したとしても、その割れはベルト表面の凹部以外の箇所ではなく、凹部の内部に形成されやすくなると考えられる。これにより、ベルト表面の凹部以外の箇所では、クリーニングブレードでの残留トナーの掻き取りが容易でないような割れの発生が抑制され、この割れに起因する残留トナーの堆積及びこの残留トナーの堆積部におけるクリーニングブレードの滑りが抑制される。つまり、ベルト表面に割れが発生してもクリーニング性の低下に影響しにくくなる。
また、本実施形態に係る中間転写ベルトでは、凹部の存在割合が1個/mm2以上であり、その凹部がベルト表面に比較的多数存在しているので、上述のベルト表面の凹部以外の箇所での割れの発生が良好に抑制され、これによってもクリーニング性の低下が抑制される。
以上のことから、本実施形態に係る中間転写ベルトによれば、画像形成を繰り返した後におけるクリーニング性の低下が抑制される。
さらに、本実施形態に係る中間転写ベルトによれば、低温低湿環境下であっても、画像形成を繰り返した後におけるクリーニング性の低下が抑制される。
ここで、「ベルト軸方向」とは、ベルトが複数のロールで掛け渡された際に、そのロールの軸方向となる方向を指す。
また、「ベルト軸方向に長径を持つ」とは、上記「ベルト軸方向」に対する角度(鋭角側の角度)が40°以下(好ましくは30°以下)の方向に長径が存在することを指す。
凹部の長径とは、凹部の開口面において、最も長い部分及びその長さを指す。
凹部の短径とは、長径と直交する方向において、最も長い部分及びその長さを指す。
凹部の深さとは、凹部の開口面から凹部の最深部までの距離を指す。
図2は、レーザー顕微鏡により測定された凹部の深さを示す図である。
なお、凹部の形状は特に限定されない。
凹部の平均長径は、20μm以上1000μm以下であり、好ましくは40μm以上800μm以下である。
凹部の平均長径が20μm以上であると、クリーニングブレードがベルト表面の凹部に入り込みやすくなり、その凹部形状に追従しやすくなる。
凹部の平均長径が1000μm以下であると、凹内部に発生した割れによるブレードの滑りが抑制され、クリーニングの維持性が得られる。
凹部の平均短径は、3μm以上800μm以下であり、好ましくは10μm以上400μm以下、より好ましくは15μm以上100μm以下である。
凹部の平均短径が3μm以上であると、クリーニングブレードによって凹部中の残留トナーが掻き取られやすくなる。
凹部の平均短径が800μm以下であると、凹内部に発生した割れによるブレードの滑りが抑制され、クリーニングの維持性が得られる。
凹部の存在割合は、1個/mm2以上であり、好ましくは3個/mm2以上である。
凹部の存在割合が1個/mm2以上であると、ベルト表面の凹部以外の箇所での割れの発生が良好に抑制されやすくなる。
なお、ベルト表面(ただしクリーニングブレードが接触する領域)における凹部が占める領域の面積比は、好ましくは60%以下、より好ましくは45%以下、さらに好ましくは30%以下である。
ベルト表面における凹部が占める領域の面積比が60%以下であると、ベルト表面の凹部以外での割れの発生が抑制され、クリーニング維持性が向上する。
凹部の平均深さは、好ましくは1μm以上5μm以下、より好ましくは2μm以上4μm以下である。
凹部の平均深さが1μm以上であると、ベルト走行時に発生する割れが、ベルト凹内部で発生しにくくなる。
凹部の平均深さが5μm以下であると、クリーニングブレードによって凹部中の残留トナーが掻き取られやすくなる。
ベルト軸方向において、一方の側から50mm離れた位置を中心とする1mm2領域、他方の側から50mm離れた位置を中心とする1mm2領域、ベルト中央の1mm2領域、さらに上記領域に対して、それぞれ周方向に120°毎離れた領域を特定する。特定された9の領域に存在する凹部(ただし、ベルト軸方向に長径を持つ凹部)を走査型電子顕微鏡(SEM)により表面観察して画像を撮影し、凹部ごとの長径及び短径を測定する。
凹部の平均長径は、測定された全凹部の長径の平均値とし、凹部の平均短径は、測定された全凹部の短径の平均値とする。
上記9の領域をレーザー顕微鏡により観察して画像を撮影し、9の領域に存在する凹部の数、及び、凹部ごとの深さを測定する。
凹部の存在割合は、9の領域に存在する全凹部の数を9の領域の総面積(9mm2)で割った値とする。
凹部の平均深さは、測定された全凹部の深さの平均値とする。
なお、図2に示すように、凹部の深さは、ノイズが生じる場合、凹部の一番高いピークと、一番低いピークの差とする。
特に熱可塑性樹脂として、ポリエーテルイミド(シロキサン変性ポリエーテルイミドを除く、以下同様)及びシロキサン変性樹脂(好ましくはシロキサン変性ポリエーテルイミド(以下「シロキサン変性PEI」とも称す))を含む樹脂材料を用いて上記押出工程及び引取工程を実施することが好ましい。これにより、画像形成を繰り返した後におけるクリーニング性の低下が抑制される中間転写ベルトが実現されやすくなる。
ポリエーテルイミド及びシロキサン変性樹脂(好ましくはシロキサン変性PEI)を含む樹脂材料を混練して管状に押し出す工程(押出工程)では、シロキサン変性樹脂のシロキサン結合が局所的に分解されて樹脂材料の表面に比較的小さい径を持つ凹部が形成されると考えられる。一方で、ポリエーテルイミドは耐熱性が高く分解が起きにくい、つまりポリエーテルイミドが存在する箇所では凹部が形成されにくいと考えられる。そして、続く樹脂材料を引き取る工程(引取工程)では、その比較的小さい径を持つ凹部が樹脂材料の軸方向(ベルト軸方向)に引き延ばされ、ベルト軸方向に長径を持つ凹部が形成されると考えられる。
形成された凹部、つまり、シロキサン変性樹脂(好ましくはシロキサン変性PEI)の分解によって形成された凹部及びその周辺には、シロキサン変性樹脂(好ましくはシロキサン変性PEI)成分がより多く存在すると考えられる。シロキサン変性樹脂(好ましくはシロキサン変性PEI)は、例えば中間転写ベルトの材料として用いられるポリブチレンナフタレートやポリフェニレンスルフィド樹脂等の熱可塑性樹脂に比べて比較的柔らかい材料であるため、シロキサン変性樹脂成分が凹部及びその周辺に多く存在することによって、ベルト駆動時に凹部への応力の集中が発生してもその応力が緩和される。これにより、凹部内で生じ得る割れの発生までもが抑制され、その結果凹部内での残留トナーの堆積が低減されてクリーニング性の低下がより抑制されると考えられる。
さらに、上記構成の中間転写ベルトにおいては、シロキサン変性樹脂成分が凹部及びその周辺に多く存在し、かつこのシロキサン変性樹脂(好ましくはシロキサン変性PEI)がシロキサン鎖を有することで、凹部内におけるトナーや外添剤に対する離型性にも優れるものとなる。そのため、凹部内での残留トナーの堆積がより低減される。
以上のことから、シロキサン変性樹脂(好ましくはシロキサン変性PEI)の分解によって形成された凹部を持つ中間転写においては、画像形成を繰り返した後におけるクリーニング性の低下がより抑制されやすくなる。
例えば、シロキサン変性樹脂がシロキサン変性PEIの場合、凹部及びその周辺、並びに、凹部を有さない箇所に存在するシロキサン変性PEI成分の量は、ポリエーテルイミド骨格由来のピークに対するシロキサン変性PEIのシロキサン骨格由来のピークの比率からそれぞれ算出される。算出されたサンプル1、2のシロキサン変性PEI成分の量を比べることで、凹部及びその周辺にシロキサン変性PEI成分がより多く含まれることが確認される。
図3は、本実施形態に係る中間転写ベルトの一例を示す概略斜視図である。
図3に示す中間転写ベルト10は、単層体で構成された無端ベルトである。
また、図3に示す中間転写ベルト10では、ベルト軸方向に長径を持つ複数の凹部を有し、凹部の大きさ(平均長径及び平均短径(好ましくは平均深さ))及び凹部の存在割合が上記範囲に制御されている。
なお、中間転写ベルト10は、例えば熱可塑性樹脂を含んで構成され、さらに導電剤やその他の成分を含んでもよい。
熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではなく中間転写ベルトに用いられる一般的な熱可塑性樹脂を用い得る。例えば、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリアミド(PA)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリサルフォン(PES)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)、液晶ポリマー(LCP)、ポリアセタール(POM)、ポリカーボネート(PC)等が挙げられる。また、上記熱可塑性樹脂を変性したものも適用できる。熱可塑性樹脂は、上記のものを1種のみ用いても2種以上併用してもよい。
熱可塑性樹脂としては、ベルトの耐傷性や難燃性の獲得の観点から、ポリエーテルイミドを含むことが好ましい。
また、ベルト軸方向に長径を持つ凹部の大きさ及び凹部の存在割合を上記範囲に制御する観点から、熱可塑性樹脂としては、ポリエーテルイミド及びシロキサン変性樹脂を共に含むことが好ましい。シロキサン変性樹脂としては特に限定されず、例えば、シロキサン変性ポリエーテルイミド(シロキサン変性PEI)、シロキサン変性ポリカーボネート(以下、「シロキサン変性PC」とも称する)が挙げられる。中でも、シロキサン変性PEIが好ましい。
ポリエーテルイミドは、シロキサン結合を含まないポリエーテルイミドであり、例えば、脂肪族、脂環族又は芳香族系のエーテル単位と環状イミド基を繰り返し単位として含有する溶融成形性を有する樹脂である。
前記ジアミンは、例えば、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、1,5−ジアミノナフタレン、3,3−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、5−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、6−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、4,4’−ジアミノベンズアニリド、3,5−ジアミノ−3’−トリフルオロメチルベンズアニリド、3,5−ジアミノ−4’−トリフルオロメチルベンズアニリド、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,7−ジアミノフルオレン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)、2,2’,5,5’−テトラクロロ−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジクロロ−4,4’−ジアミノ−5,5’−ジメトキシビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)−ビフェニル、1,3’−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、4,4’−(p−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、2,2’−ビス[4−(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ビス[4−(4−アミノ−2−トリフルオロメチル)フェノキシ]−オクタフルオロビフェニル等の芳香族ジアミン;ジアミノテトラフェニルチオフェン等の芳香環に結合された2個のアミノ基と当該アミノ基の窒素原子以外のヘテロ原子を有する芳香族ジアミン;1,1−メタキシリレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、4,4−ジアミノヘプタメチレンジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、イソフォロンジアミン、テトラヒドロジシクロペンタジエニレンジアミン、ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダニレンジメチレンジアミン、トリシクロ[6,2,1,02.7]−ウンデシレンジメチルジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)等の脂肪族ジアミン及び脂環式ジアミン等が挙げられる。これらのジアミンは、1種単独で使用してもよいし、それらのうち選択される2種以上を併用してもよい。
シロキサン変性樹脂としては特に限定されないが、例えば、上述の通り、シロキサン変性ポリエーテルイミド(シロキサン変性PEI)、シロキサン変性ポリカーボネート(シロキサン変性PC)が挙げられる。
シロキサン変性PEIは、ポリエーテルイミドをシリコーン樹脂により変性して得られ、シロキサン結合を有するポリエーテルイミドである。
シロキサン変性PEIの具体例として、前述したポリエーテルイミドをシリコーン樹脂により変性して得られるシロキサン変性ポリエーテルイミドが挙げられ、例えば、芳香族ビス(エーテル無水物)とアミン末端オルガノシロキサン及び有機ジアミンとの反応物が挙げられる。
シロキサン変性PEI(ポリエーテルイミド樹脂とシリコーン樹脂との共重合体)の市販品としては、例えば、SABICイノベーティブプラスチックス社のシルテム(SILTEM)STM1500、1600、1700等がある。
シロキサン変性PCは、ポリカーボネートをシリコーン樹脂により変性して得られ、シロキサン結合を有するポリカーボネートである。
シロキサン変性PCとしては特に限定されず、公知のものを用いることができる。
なお、ここで「全樹脂」とは、中間転写ベルト10が樹脂成分としてポリエーテルイミド及びシロキサン変性樹脂のみを含む場合は、これらの全樹脂成分を意味し、その他の樹脂を含む場合は、その他の樹脂を含む全樹脂成分を意味する。
また、中間転写ベルトが多層体である場合においては、シロキサン変性樹脂(好ましくはシロキサン変性PEI)の含有量は、少なくとも最外表面を構成する層(最外層)において、含まれる全樹脂100質量部に対し前記の範囲であることが好ましい。
中間転写ベルト10は導電剤を含むことが好ましい。
導電剤としては、例えば、カーボンブラック;アルミニウム、ニッケル等の金属;酸化イットリウム、酸化スズ等の金属酸化物;チタン酸カリウム、塩化カリウム等のイオン導電性物質;ポリアニリン、ポリピロール、ポリサルフォン、ポリアセチレン等の導電性高分子等が挙げられる。
これらのうち、導電性、経済性の観点から、カーボンブラックがよい。カーボンブラックは、導電性に優れ、少ない含有量でも高い導電性を付与することができる。
表面処理カーボンブラックは、その表面に、例えば、カルボキシル基、キノン基、ラクトン基、ヒドロキシル基等を付与して得られる。前記表面処理の方法としては、例えば、高温雰囲気下で空気と接触して反応させる空気酸化法、常温(例えば、22℃)下で窒素酸化物やオゾンと反応させる方法、高温雰囲気下での空気酸化後、低温でオゾンにより酸化する方法等を挙げられる。
中間転写ベルト10における導電剤の含有量が上記範囲内であると、中間転写ベルト10中の導電剤による導電点が高密度になり、中間転写ベルト10の表面の受ける放電エネルギーを分散させ易くなることから、劣化が抑制される。
また、導電剤の含有量が上記範囲であれば、中間転写ベルト10は目的とする導電性を得やすくなり、中間転写ベルト10中で上記高密度な導電点を形成しやすくなる。
中間転写ベルト10は、上述した成分以外の成分(その他の成分)を含むことができる。
例えば、中間転写ベルト10の熱劣化を防止するための酸化防止剤、流動性を向上させるための界面活性剤、耐熱老化防止剤等、特に、画像形成装置の中間転写ベルト10に配合される公知の添加剤が挙げられる。
中間転写ベルトの製造方法としては特に限定されないが、例えば、熱可塑性樹脂、導電剤、及びその他の成分等の構成材料を配合及び混練して樹脂材料を得た後、樹脂材料を、管状に押し出す工程(押出工程)と、押し出された樹脂材料を引き取る工程(引取工程)とを経て中間転写ベルトを製造する方法が好ましい。すなわち、本実施形態に係る中間転写ベルトは、管状の押出成形物であることが好ましい。
押出工程では、樹脂材料中にシロキサン変性樹脂が含まれるので、樹脂材料を押し出す際に、シロキサン変性樹脂のシロキサン結合が局所的に分解されて樹脂材料の表面に比較的小さい径を持つ凹部が形成されると考えられる。そして、続く引取工程では、更に樹脂材料が引き取り機により引き取られる際に、その比較的小さい径を持つ凹部が樹脂材料の軸方向(ベルト軸方向)に引き延ばされ、ベルト軸方向に長径を持つ凹部が形成されると考えられる。
次いで、樹脂材料の内周面に円筒状中子の外周面を接触させて樹脂材料を冷却し樹脂管状体を得る。このようにして、凹部の大きさ及び凹部の存在割合が上記範囲に制御された樹脂管状体が得られる。
次いで、得られた樹脂管状体を目標とする長さに切断して中間転写ベルトを得る。
なお、中間転写ベルトを製造する方法は、上記方法に限定されず、例えば、公知の方法で中間転写ベルトを得た後、そのベルト表面にブラシ等(例えば真鍮ブラシ)を用いて、上記大きさ及び存在割合を持つ凹部を形成してもよい。
ポリエーテルイミドに対するシロキサン変性樹脂(好ましくはシロキサン変性PEI)の質量比(シロキサン変性樹脂(好ましくはシロキサン変性PEI)/ポリエーテルイミド)は、好ましくは5質量部以上50質量部以下がよく、8質量部以上40質量部以下が好ましく、10質量部以上30質量部以下である。
上記質量比を大きくすると、ベルト軸方向に長径を持つ凹部の大きさ及び凹部の存在割合が大きく制御されやすい。また、上記質量比を小さくすると、ベルト軸方向に長径を持つ凹部の大きさ及び凹部の存在割合が小さく制御されやすい。
上記引き取り速度を速くすると、ベルト軸方向に長径を持つ凹部の長径が大きく、かつ凹部の短径が小さく制御されやすい。また、上記引き取り速度を遅くすると、ベルト軸方向に長径を持つ凹部の長径が小さく、かつ凹部の短径が大きく制御されやすい。
なお、押出工程でのダイの温度(好ましくは300℃以上330℃以下)、並びに、押出工程から引取工程を経て樹脂材料を冷却させるまでの時間(好ましくは0.5分以上2分以下)を調整する、つまり、総熱量を調整することによっても、ベルト軸方向に長径を持つ凹部の大きさ及び凹部の存在割合が制御されやすくなる。
本実施形態に係る中間転写ベルト10は、例えば、画像形成装置用の中間転写ベルト10として好適に適用される。
本実施形態に係る転写ユニットは、上記実施形態に係る中間転写ベルト10と、中間転写ベルト10を張力がかかった状態で掛け渡す複数のロールと、を備え、画像形成装置に対して脱着される。
ここで、本実施形態に係る転写ユニット130は、中間転写ベルト10を張架するロールとして、感光体(像保持体)表面のトナー像を中間転写ベルト10上に1次転写させるためのロールと、中間転写ベルト10上に1次転写されたトナー像をさらに記録媒体に2次転写させるためのロールが配置される。
なお、中間転写ベルト10を張架するロールの数は限定されず、使用態様に応じて配置すればよい。このような構成の転写ユニット130は、装置に組み込まれて使用され、駆動ロール131,従動ロール132の回転に伴って中間転写ベルト10も張架した状態で回転する。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、像保持体の表面の潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、上記実施形態に係る中間転写ベルトと、像保持体の表面に形成された前記トナー像を、中間転写ベルトの外周面に一次転写する一次転写手段と、中間転写ベルトの外周面に一次転写されたトナー像を記録媒体に二次転写する二次転写手段と、記録媒体に二次転写されたトナー像を定着する定着手段と、中間転写ベルトの表面に残留したトナーを除去するクリーニングブレードを備えるクリーニング手段(以下、「中間転写ベルトクリーニング手段」とも称する)と、を備える。
図5は、実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
ム方式であり、電子写真感光体からなる4つの像保持体101a〜101dの周囲に、その回転方向に沿って順次、帯電装置102a〜102d(帯電手段の一例)、露光装置114a〜114d(潜像形成手段の一例)、現像装置103a〜103d(現像手段の一例)、一次転写装置(一次転写ロール)105a〜105d(一次転写手段の一例)、像保持体クリーニング装置104a〜104dが配置されている。尚、転写後の像保持体101a〜101dの表面に残留している残留電位を除去するために除電器を備えていてもよい。
これらの支持ロール106a〜106d、駆動ロール111および対向ロール108により、中間転写ベルト107は、各像保持体101a〜101dの表面に接触しながら各像保持体101a〜101dと一次転写ロール105a〜105dとを矢印Aの方向に移動し得る。一次転写ロール105a〜105dが中間転写ベルト107を介して像保持体101a〜101dに接触する部位が一次転写部となり、像保持体101a〜101dと一次転写ロール105a〜105dとの接触部には一次転写電圧が印加される。
像保持体101a〜101dとしては、公知の電子写真感光体が広く適用される。電子写真感光体としては、感光層が無機材料で構成される無機感光体や、感光層が有機材料で構成される有機感光体などが用いられる。有機感光体においては、露光により電荷を発生する電荷発生層と、電荷を輸送する電荷輸送層を積層する機能分離型有機感光体や、電荷を発生する機能と電荷を輸送する機能を果たす単層型有機感光体が好適に用いられる。また、無機感光体においては、感光層がアモルファスシリコンにより構成されているものが、好適に用いられる。
帯電装置102a〜102dとしては、特に制限はなく、例えば、導電性(ここで、帯電装置における「導電性」とは例えば体積抵抗率が107Ω・cm未満を意味する。)または半導電性(ここで、帯電装置における「半導電性」とは例えば体積抵抗率が107乃至1013Ωcmを意味する。)のローラ、ブラシ、フィルム、またはゴムブレード等を用いた接触型帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器など、公知の帯電器が広く適用される。これらの中でも接触型帯電器が望ましい。
露光装置114a〜114dとしては、特に制限はなく、例えば、像保持体101a〜101dの表面に、半導体レーザー光、LED(Light Emitting Diode、発光ダイオード)光、または液晶シャッタ光等の光源、またはこれらの光源からポリゴンミラーを介して定められた像様に露光し得る光学系機器など、公知の露光装置が広く適用される。
現像装置103a〜103dとしては、目的に応じて選択され。例えば、一成分系現像剤または二成分系現像剤をブラシ、またはローラ等を用い接触若しくは非接触させて現像する公知の現像器などが挙げられる。
一次転写ロール105a〜105dは単層若しくは多層のいずれでもよい。例えば、単層構造の場合は、発泡または無発泡のシリコーンゴム、ウレタンゴム、またはEPDM等にカーボンブラック等の導電性粒子が適量配合されたロールで構成される。
像保持体クリーニング装置104a〜104dは、一次転写工程後の像保持体101a〜101dの表面に付着する残存トナーを除去するためのものであり、クリーニングブレードの他、ブラシクリーニング、またはロールクリーニング等が用いられる。これらの中でもクリーニングブレードを用いることが望ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、またはシリコーンゴム等が挙げられる。
二次転写ロール109の層構造は、特に限定されるものではないが、例えば、三層構造の場合、コア層と中間層とその表面を被覆するコーティング層により構成される。コア層は導電性粒子を分散したシリコーンゴム、ウレタンゴム、またはEPDM等の発泡体で、中間層はこれらの無発泡体で構成される。コーティング層の材料としては、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、またはパーフルオロアルコキシ樹脂などが挙げられる。二次転写ロール109の体積抵抗率は107Ωcm以下であることが望ましい。また、中間層を除いた2層構造としてもよい。
対向ロール108は、二次転写ロール109の対向電極を形成する。対向ロール108の層構造は、単層若しくは多層のいずれでもよい。例えば単層構造の場合は、シリコーンゴム、ウレタンゴム、またはEPDM等にカーボンブラック等の導電性粒子が適量配合されたロールで構成される。二層構造の場合は、上記のゴム材料で構成される弾性層の外周面を高抵抗層で被覆したロールから構成される。
定着装置110としては、例えば、熱ローラ定着器、加圧ローラ定着器、またはフラッシュ定着器など公知の定着器が広く適用される。
中間転写ベルトクリーニング装置112および113としては、クリーニングブレードの他、ブラシクリーニング、またはロールクリーニング等が用いられる。これらの中でもクリーニングブレードを用いることが望ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、またはシリコーンゴム等が挙げられる。
<混合樹脂ペレットの作製>
熱可塑性樹脂としてポリエーテルイミド(Ultem1010、Sabic社製)90質量部及びシロキサン変性PEI(Siltem1500、Sabic社製)10質量部と、PEI及びシロキサン変性PEIの合計100質量部に対し、導電剤としてカーボンブラック(Printex alpha、オリオンエンジニアードカーボン社製、平均一次粒子径:20nm)20質量部と、を配合し、二軸押出溶融混練機(二軸溶融混練押出機L/D60(パーカーコーポレーション社製))を用い、樹脂加熱温度340℃/スクリュ回転数200rpmにて溶融混練した。混練された溶融物を水槽中に入れて冷却固化した後、切断して、PEI樹脂及びシロキサン変性PEI樹脂にカーボンブラックが配合された混合樹脂ペレットを得た。
溶融混練により得られた混合樹脂ペレット(以下、「樹脂材料」とも称す)を、一軸溶融押出機(L/D24、溶融押出装置、三葉製作所社製)に投入し、樹脂加熱温度320℃/スクリュ回転数20rpmにて溶融して、溶融状態の樹脂材料を300℃に設定した金型ダイとニップルの間隙から管状に押し出した(押出工程)。管状に押し出された樹脂材料を引き取り速度1.0m/minで周方向の厚みが平均100μmとなるように引き取りを実施しながら(引取工程)、管状の形状及び径を固定化するために、樹脂材料の内周面に円筒状中子の外周面を接触させることにより樹脂材料を冷却した。これにより樹脂管状体を得た。得られた樹脂管状体を切断して中間転写ベルト(以下、「ベルト」とも称する)1を作製した。
なお、ベルト1の作製では、シロキサン変性PEIの分解によってベルト軸方向に長径を持つ凹部が複数形成される。後述するベルト2、ベルト3、ベルト2C〜4Cも同様である。
実施例1において、引き取り速度を1.2m/minに変更したこと以外は、実施例1と同様の手順でベルト2を得た。
実施例1において、引き取り速度を0.7m/minに変更したこと以外は、実施例1と同様の手順でベルト3を得た。
実施例1において、金型ダイとニップルの温度設定を285℃に変更したこと以外は実施例1と同様の手順でベルトを得た。その後、真鍮ブラシを用いてベルトの表面に対し、ベルト軸方向に長径を持つ凹部を複数形成することによりベルト4を得た。
実施例4と同様の方法でベルトを得た後、真鍮ブラシを用いてベルトの表面に対し、ベルト軸方向に直交する方向(ベルト周方向)に長径を持つ凹部を複数形成することによりベルト1Cを得た。
実施例1の押出工程において、樹脂加熱温度320℃/スクリュ回転数12rpmにて溶融したこと、及び、引取工程において、引き取り速度を0.4m/minに変更したこと以外は、実施例1と同様の手順でベルト2Cを得た。
実施例1において、引き取り速度を2.5m/minに変更したこと以外は、実施例1と同様の手順でベルト3Cを得た。
実施例1において、PEIを98質量部、シロキサン変性PEIを2質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様の手順でベルト4Cを得た。
<凹部の平均長径、凹部の平均短径、凹部の存在割合、凹部の平均深さ、及びベルト軸方向に対する角度>
各実施例及び各比較例で得られたベルト表面を既述の方法により観察して、凹部の平均長径、凹部の平均短径、凹部の存在割合、凹部の平均深さ、及びベルト軸方向に対する角度(鋭角側の角度)を測定した。結果を表1に示す。
なお、表1中の「ベルト軸方向に対する角度」は、測定した全凹部の前記角度の範囲(下限値及び上限値の範囲)を示すものである。
各例で得られたベルト(中間転写ベルト)を富士ゼロックス社製 DocuPrint CP200Wに組み込み、低温低湿環境(10℃、15%RH環境)下において、富士ゼロックス社製C2紙A4紙を使用し、文字とパッチのある総合パターンを10000枚出力した。
クリーニング維持性は、出力した紙に、クリーニング不良に起因する筋が発生するか否か、及び、出力後にベルト表面の凹部中に外添剤が付着しているか否か(外添剤の付着状態)の双方の結果から判定した。なお、上記外添剤の付着状態はSEM観察により判定した。判定基準は以下の通りである。
G1(○):筋が発生しなかった(発生枚数が0枚)。
G2(△):筋が発生し、発生枚数が5枚未満であった。
G3(×):筋が発生し、発生枚数が5枚以上50枚以下であった。
G1(○):ベルト表面の凹部中に外添剤が付着していなかった。
G2(△):ベルト表面の凹部中に外添剤が付着している。
G3(×):ベルト表面の凹部中に外添剤がトナーなどを結着樹脂として埋まりこんでいる。
すなわち、本実施例は、比較例に比べ、低温低湿環境(10℃、15%RH環境)下においても、画像形成を繰り返した後におけるクリーニング性の低下が抑制されていることがわかる。
また、凹部の平均深さが1μm以上5μm以下である実施例1、2、4は、凹部の平均深さが5μmを超える実施例3に比べ、クリーニング不良に起因する筋の発生が抑制され、出力後のベルト表面の凹部中への外添剤の付着も抑制されていることがわかる。
100 画像形成装置
101a、101b、101c、101d 像保持体
102a、102b、102c、102d 帯電装置(帯電手段の一例)
103a、103b、103c、103d 現像装置(現像手段の一例)
104a、104b、104c、104d 像保持体クリーニング装置
105a、105b、105c、105d 一次転写ロール(一次転写手段の一例)
106a、106b、106c、106d 支持ロール
107 中間転写ベルト
107b 転写ユニット
108 対向ロール
109 二次転写ロール(二次転写手段の一例)
110 定着装置
111 駆動ロール
112、113 中間転写ベルトクリーニング装置(中間転写ベルトクリーニング手段の一例)
114a、114b、114c、114d 露光装置(潜像形成手段の一例)
115 記録媒体
131 駆動ロール
132 従動ロール
Claims (7)
- ベルト軸方向に長径を持つ複数の凹部を有し、前記複数の凹部の平均長径が20μm以上1000μm以下であり、前記複数の凹部の平均短径が3μm以上800μm以下であり、前記凹部の存在割合が1個/mm2以上である中間転写ベルト。
- 前記複数の凹部の平均深さが1μm以上5μm以下である請求項1に記載の中間転写ベルト。
- 熱可塑性樹脂を含む請求項1又は請求項2に記載の中間転写ベルト。
- 前記熱可塑性樹脂がポリエーテルイミド及びシロキサン変性ポリエーテルイミドである請求項3に記載の中間転写ベルト。
- 管状の押出成形物である請求項3又は請求項4に記載の中間転写ベルト。
- 請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトを張力がかかった状態で掛け渡す複数のロールと、
を備え、画像形成装置に対して脱着される転写ユニット。 - 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像保持体の表面の潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の中間転写ベルトと、
前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を、前記中間転写ベルトの外周面に一次転写する一次転写手段と、
前記中間転写ベルトの外周面に一次転写された前記トナー像を記録媒体に二次転写する二次転写手段と、
前記記録媒体に二次転写された前記トナー像を定着する定着手段と、
前記中間転写ベルトの表面に残留したトナーを除去するクリーニングブレードを備えるクリーニング手段と、
を備えた画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016196601A JP6743639B2 (ja) | 2016-10-04 | 2016-10-04 | 中間転写ベルト、転写ユニット、及び、画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016196601A JP6743639B2 (ja) | 2016-10-04 | 2016-10-04 | 中間転写ベルト、転写ユニット、及び、画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018060016A JP2018060016A (ja) | 2018-04-12 |
JP6743639B2 true JP6743639B2 (ja) | 2020-08-19 |
Family
ID=61909882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016196601A Active JP6743639B2 (ja) | 2016-10-04 | 2016-10-04 | 中間転写ベルト、転写ユニット、及び、画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6743639B2 (ja) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4207475B2 (ja) * | 2002-07-01 | 2009-01-14 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置 |
JP2005082327A (ja) * | 2003-09-09 | 2005-03-31 | Canon Inc | 無端ベルト、記録媒体搬送装置、中間転写装置及び画像形成装置 |
JP5916323B2 (ja) * | 2011-09-21 | 2016-05-11 | グンゼ株式会社 | 電子写真装置用多層弾性ベルト |
JP6056542B2 (ja) * | 2013-02-25 | 2017-01-11 | 富士ゼロックス株式会社 | 管状体、管状体ユニット、中間転写体、及び画像形成装置 |
JP2014219505A (ja) * | 2013-05-07 | 2014-11-20 | コニカミノルタ株式会社 | 転写ベルトおよび画像形成装置 |
JP6724554B2 (ja) * | 2015-05-26 | 2020-07-15 | 株式会社リコー | 中間転写体、および、画像形成装置 |
-
2016
- 2016-10-04 JP JP2016196601A patent/JP6743639B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018060016A (ja) | 2018-04-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5142037B2 (ja) | ベルト部材、転写装置及び画像形成装置 | |
JP2017146504A (ja) | 管状体、転写ベルト、転写ユニット、及び、画像形成装置 | |
JP5267942B2 (ja) | 画像形成装置 | |
US20170242373A1 (en) | Tubular member, transfer belt, transfer unit, and image forming apparatus | |
JP4509358B2 (ja) | 中間転写体、及びその製造方法 | |
JP6056542B2 (ja) | 管状体、管状体ユニット、中間転写体、及び画像形成装置 | |
JP2010044329A (ja) | 画像形成装置 | |
JP6743639B2 (ja) | 中間転写ベルト、転写ユニット、及び、画像形成装置 | |
US20170277080A1 (en) | Endless belt for image forming apparatus, belt unit for image forming apparatus, image forming apparatus, resin composition, manufacturing method of endless belt for image forming apparatus, and manufacturing method of resin composition | |
JP2001092279A (ja) | 画像形成装置 | |
JP4172147B2 (ja) | 中間体転写体及びそれを備えた画像形成装置 | |
JP2017026820A (ja) | 無端ベルト、転写ユニット、及び画像形成装置 | |
JP6221741B2 (ja) | 中間転写体、管状体ユニット、画像形成装置、およびプロセスカートリッジ | |
JP5428304B2 (ja) | 中間転写体、及び画像形成装置 | |
JP5157330B2 (ja) | 成形用芯体、シームレス管状物の製造方法 | |
JP2002014548A (ja) | 中間転写体、及びそれを備えた画像形成装置 | |
JP6127916B2 (ja) | 管状体、管状成形体ユニット、中間転写体、画像形成装置、およびプロセスカートリッジ | |
JP5352976B2 (ja) | シームレス管状物の製造方法 | |
JP5991218B2 (ja) | 管状体、管状体ユニット、中間転写体、及び、画像形成装置 | |
JP6519201B2 (ja) | 円筒状部材、円筒状部材ユニット、および画像形成装置 | |
JP5991214B2 (ja) | 管状体、管状体ユニット、中間転写体、及び画像形成装置 | |
JP6015472B2 (ja) | 管状体、管状体ユニット、中間転写体、及び画像形成装置 | |
JP6413545B2 (ja) | 管状体、管状体ユニット、中間転写体、及び画像形成装置 | |
JP2006079016A (ja) | 半導電性ベルト、画像形成装置、及び画像形成方法 | |
JP6232922B2 (ja) | 管状体、管状体ユニット、中間転写体、画像形成装置、およびプロセスカートリッジ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190910 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200624 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200630 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200713 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6743639 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |