(57)【要約】【課題】画像形成を繰り返し行った後でも、外周表面を清掃する為に接触されるクリーニングブレードの接触姿勢の維持性が高い画像形成装置用管状体の提供。【解決手段】少なくとも外周表面を構成する層として、熱可塑性樹脂の主成分としてのポリフェニレンスルフィド、およびペンタエリスリトールテトラステアレートを含有する樹脂層を有する画像形成装置用管状体。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも外周表面を構成する層として、
熱可塑性樹脂の主成分としてのポリフェニレンスルフィド、およびペンタエリスリトールテトラステアレートを含有する樹脂層を有する画像形成装置用管状体。
【請求項２】
前記樹脂層における前記ペンタエリスリトールテトラステアレートの含有量が、全熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．３質量部以上５質量部以下である請求項１に記載の画像形成装置用管状体。
【請求項３】
外周表面の純水との接触角が８０度以上である請求項１または請求項２に記載の画像形成装置用管状体。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置用管状体と、
前記画像形成装置用管状体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、画像形成装置に脱着される画像形成装置用管状体ユニット。
【請求項５】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置用管状体からなる中間転写体。
【請求項６】
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、
前記像保持体の表面に形成された前記トナー像が転写される、請求項５に記載の中間転写体と、
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体の表面に一次転写する一次転写手段と、
前記中間転写体の表面に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、
前記二次転写が行われた後の前記中間転写体の外周表面にクリーニングブレードを接触させて該外周表面の清掃を行う清掃手段と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置用管状体、画像形成装置用管状体ユニット、中間転写体、および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、熱可塑性エラストマー及び熱可塑性樹脂よりなる熱可塑性ポリマー成分を主成分とする画像形成装置用エンドレスベルトであって、熱可塑性ポリマー成分のＤＳＣ測定による溶融温度が１３０℃以上２６０℃以下であり、滴点が５０℃以上２００℃以下の付加的成分を、該熱可塑性ポリマー成分１００質量部に対して０．１質量部以上１０質量部未満含有画像形成装置用エンドレスベルトが開示されている。
【０００３】
特許文献２には、電子写真感光体の表面に保持されたトナー像を中間転写体に１次転写した後、該トナー像を中間転写体から転写材に２次転写する手段を有する画像形成装置に用いる中間転写体において、該中間転写体が、その最表面に無機層を有し、無機層のヨウ化メチレンに対する接触角が３０から６０°であり、無機層のナノインデンテーション法で測定した硬度が３から１０ＧＰａであり、前記無機層の内部応力が、プラスの領域で１００ＭＰａ以下、０．０１ＭＰａ以上であり、前記無機層が、酸化ケイ素膜で形成されたものであり、前記無機層が、大気圧プラズマＣＶＤにより形成されたものである中間転写体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２００６−２６７６２６公報
【特許文献２】特許第５１３１１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、滑剤としてモンタン酸カルシウムのみまたはポリエチレンワックスのみを含有する場合に比べ、画像形成を繰り返し行った後でも、外周表面を清掃する為に接触されるクリーニングブレードの接触姿勢の維持性が高い画像形成装置用管状体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
少なくとも外周表面を構成する層として、
熱可塑性樹脂の主成分としてのポリフェニレンスルフィド、およびペンタエリスリトールテトラステアレートを含有する樹脂層を有する画像形成装置用管状体である。
【０００７】
請求項２に係る発明は、
前記樹脂層における前記ペンタエリスリトールテトラステアレートの含有量が、全熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．３質量部以上５質量部以下である請求項１に記載の画像形成装置用管状体である。
【０００８】
請求項３に係る発明は、
外周表面の純水との接触角が８０度以上である請求項１または請求項２に記載の画像形成装置用管状体である。
【０００９】
請求項４に係る発明は、
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置用管状体と、
前記画像形成装置用管状体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、画像形成装置に脱着される画像形成装置用管状体ユニットである。
【００１０】
請求項５に係る発明は、
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置用管状体からなる中間転写体である。
【００１１】
請求項６に係る発明は、
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、
前記像保持体の表面に形成された前記トナー像が転写される、請求項５に記載の中間転写体と、
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体の表面に一次転写する一次転写手段と、
前記中間転写体の表面に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、
前記二次転写が行われた後の前記中間転写体の外周表面にクリーニングブレードを接触させて該外周表面の清掃を行う清掃手段と、
を備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１、および３に係る発明によれば、滑剤としてモンタン酸カルシウムのみまたはポリエチレンワックスのみを含有する場合に比べ、画像形成を繰り返し行った後でも、外周表面を清掃する為に接触されるクリーニングブレードの接触姿勢の維持性が高い画像形成装置用管状体が提供される。
【００１３】
請求項２に係る発明によれば、ペンタエリスリトールテトラステアレートの含有量が全熱可塑性樹脂１００質量部に対し５質量部を上回る場合に比べ、管状体表面における破泡痕が抑制された画像形成装置用管状体が提供される。
【００１４】
請求項４、５、および６に係る発明によれば、滑剤としてモンタン酸カルシウムのみまたはポリエチレンワックスのみを含有する樹脂層を外周表面に有する画像形成装置用管状体を備える場合に比べ、クリーニング性能に優れた画像形成装置用管状体ユニット、中間転写体、および画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る管状体ユニットを示す概略斜視図である。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１７】
［画像形成装置用管状体］
本実施形態に係る画像形成装置用管状体（以下単に「管状体」とも称す）は、少なくとも外周表面を構成する層として、樹脂層を有する。つまり、上記の樹脂層を外周表面に有していればよく、該樹脂層のみからなる単層型の管状体であっても、基材等の他の層の外周表面に該樹脂層を積層した積層体であってもよい。
上記樹脂層は、熱可塑性樹脂の主成分としてのポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、およびペンタエリスリトールテトラステアレート（ＰＥＴＳ）を含有する。
【００１８】
尚、「主成分」とは、全熱可塑性樹脂中において５０質量％以上を占めることを意味し、更には６０質量％以上であることが好ましく、８０質量％以上であることがより好ましい。
【００１９】
本実施形態に係る管状体は、画像形成装置において、外周表面にトナーが付着することがあり、該トナーがクリーニングブレードを備えたクリーニング装置によって清掃される管状体として用いられる。該管状体としては、例えば画像形成装置における中間転写ベルト、記録媒体搬送ベルト等が挙げられる。
【００２０】
従来から、画像形成装置において中間転写ベルトや記録媒体搬送ベルト等に用いられる管状体には、熱可塑性樹脂の１種である結晶性樹脂を管状に成形した管状体が用いられている。上記結晶性樹脂としては、難燃性、耐屈曲性、強度（ヤング率）、成形性等に優れるとの観点から、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）が用いられている。
しかし、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）を熱可塑性樹脂の主成分として含む管状体は、熱硬化性樹脂を成形して得られた管状体に比べ、トナーのクリーニング性能に劣ることがあった。これは、管状体の外周表面を清掃するために押し当てられるクリーニングブレードの接触姿勢の維持性が、長期にわたって画像形成を繰り返すうちに低下し、クリーニングブレードが望ましい姿勢で接触しなくなることがあるためと考えられる。そのため、画像形成を繰り返す内（例えば出力枚数２０００枚程度）にクリーニング不足が発生し、結果としてクリーニング不良に伴う画像欠陥が発生することがある。
【００２１】
これに対し本実施形態に係る管状体は、少なくとも外周表面を構成する樹脂層として、熱可塑性樹脂の主成分としてのポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）を含有し、且つペンタエリスリトールテトラステアレート（ＰＥＴＳ）を含有する樹脂層を有する。これにより、画像形成を繰り返し行った後でも、外周表面を清掃する為に接触されるクリーニングブレードの接触姿勢の維持性が高く保たれ、クリーニング不足の発生および該クリーニング不足に伴う画像欠陥が抑制される。
この効果が奏されるのは、必ずしも明確ではないものの、以下のように考えられる。即ち、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）を主成分として用いた樹脂層は表面の滑り性が低く、この樹脂層に対して滑剤の中でもペンタエリスリトールテトラステアレート（ＰＥＴＳ）を選択して添加することで、表面の滑り性が上がる。これは、ＰＰＳとＰＥＴＳとの相乗効果により、成形の際にＰＥＴＳが管状体表面に溶出しているためと推測される。これにより、クリーニングブレードの接触姿勢を画像形成を繰り返し行った後にも良好に保ち続けられ、クリーニング不足の発生および該クリーニング不足に伴う画像欠陥が抑制されると考えられる。
【００２２】
次いで、本実施形態に係る管状体を構成する構成材料や、管状体の特性等について説明する。
【００２３】
本実施形態に係る管状体は、単層型である場合には、少なくとも熱可塑性樹脂の主成分としてのポリフェニレンスルフィドと、ペンタエリスリトールテトラステアレートと、を含有し、その他の熱可塑性樹脂や添加剤を含んでもよい。
また管状体は、熱可塑性樹脂の主成分としてのポリフェニレンスルフィドと、ペンタエリスリトールテトラステアレートと、を含有する樹脂層を外周表面に有していればよく、基材等の他の層の外周表面に該樹脂層を積層した積層体であってもよい。
【００２４】
−熱可塑性樹脂−
熱可塑性樹脂としては、結晶性樹脂および非晶性樹脂がある。結晶性樹脂とは、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有するものをいう。
具体的には、例えば結晶性樹脂とは、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した際の吸熱ピークの半値幅が１０℃以内であることを意味し、非晶性樹脂とは、吸熱ピークがなくガラス転移温度である階段状の吸熱量変化が認められ得る樹脂を意味する。
【００２５】
・ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）
本実施形態では、少なくとも外周表面を構成する樹脂層に、熱可塑性樹脂の主成分としてポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）を含有する。
ポリフェニレンスルフィドとしては、例えば、ジクロロベンゼンと硫化ナトリウムとを単量体として重合させる方法、すなわちポリフェニレンスルフィドの一般的な合成方法であるフィリップス・ぺトローリアム法で得られる下記式（１）で表される繰り返し構造単位を含む重合体が挙げられる。
【００２６】
【化１】
2016062085.tif 000002
【００２７】
未架橋のポリフェニレンスルフィドは、架橋されていない一次元の分子鎖を有する樹脂であり、靭性および伸縮性に優れた樹脂である。
また、ポリフェニレンスルフィドとして架橋構造を有する樹脂を用いてもよく、具体的には、同一の分子鎖内または異なる分子鎖間、並びに同一の分子鎖内および異なる分子鎖間に、例えば、単結合、エーテル結合を介して架橋されているポリフェニレンスルフィドの架橋構造が挙げられる。例えば、エーテル結合で架橋したポリフェニレンスルフィドの架橋構造（下記式（２）の構造）や、単結合で架橋したポリフェニレンスルフィドの架橋構造（下記式（３）の構造）を有するものが挙げられる。
【００２８】
【化２】
2016062085.tif 000003
【００２９】
【化３】
2016062085.tif 000004
【００３０】
ポリフェニレンスルフィドの市販品としては、例えば、東レ社のＴ１８８１−３、ＤＩＣ社のＦＺ２１００、ポリプラスチック社のフォートロン０２２０Ａ等が挙げられる。
【００３１】
・他の熱可塑性樹脂
尚、本実施形態ではポリフェニレンスルフィドに加え、ポリフェニレンスルフィド以外の他の熱可塑性樹脂を、全熱可塑性樹脂に対し５０質量％未満の範囲で併用してもよい。
該他の熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではなく管状体に用いられる一般的な熱可塑性樹脂を用い得る。例えば、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニルサルホン(ＰＰＳＵ)、ポリサルホン(ＰＳＦ)、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）、ポラセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等が挙げられる。その中でも、非晶性樹脂に比べて難燃性、耐屈曲性、強度（ヤング率）、成形性の観点から結晶性樹脂が好ましく、例えば結晶性樹脂としてはＰＡ、ＰＥＥＫ、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＯＭが挙げられる。
【００３２】
尚、管状体を押し出し成形により得る場合に用いる熱可塑性樹脂としては、溶融温度が２００℃以上の熱可塑性樹脂が挙げられ、３９０℃以下のものが好ましく、３５０℃以下のものが更に好ましい。これは、加工時の樹脂分解起因の異物による影響を小さくする観点からである。
【００３３】
上記溶融温度とは、熱可塑性樹脂の粘度が１００００Ｐａ・ｓ以下になる温度を表し、下記の方法によって測定される。つまり上記溶融温度は、キャピラリーレオメーターにより、溶融樹脂がキャピラリーを通して流出するときの、せん断速度、せん断応力を検出し溶融粘度を測定する際の加熱温度により測定される。
【００３４】
−ペンタエリスリトールテトラステアレート（ＰＥＴＳ）−
本実施形態では、少なくとも外周表面を構成する樹脂層に、滑剤としてペンタエリスリトールテトラステアレート（ＰＥＴＳ）を含有する。
【００３５】
尚、ペンタエリスリトールテトラステアレート（ＰＥＴＳ）の含有量としては、全熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．３質量部以上５質量部以下の範囲が好ましく、更には０．５質量部以上３質量部以下がより好ましく、１質量部以上２質量部以下が更に好ましい。
上記下限値以上であることにより、外周表面を清掃する為に接触されるクリーニングブレードの接触姿勢の維持性が高い。一方、上記上限値以下であることにより、表面における破泡痕の発生が抑制される。
【００３６】
ペンタエリスリトールテトラステアレート（ＰＥＴＳ）の市販品としては、例えば理研ビタミン製のリケスターＥＷ−４４０Ａ（溶融温度６０から７０℃）、日油製のユニスターＨ４７６等が挙げられる。
【００３７】
また、本実施形態の効果を損なわない範囲で、他の滑剤を併用しても構わない。
【００３８】
−導電剤−
本実施形態では、管状体の帯電性能を調整する観点で、少なくとも外周表面を構成する樹脂層に、導電剤を含有してもよい。導電剤とは、添加することで本実施形態に係る管状体に目的とする導電性を付与し得る物質を指す。
【００３９】
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、ポリアセチレン等の導電性高分子等が挙げられる。導電剤としては、これらの中から１種のみを用いても、２種以上を併用してもよい。
【００４０】
カーボンブラックとしては、特に限定されないが、例えば、ケッチェンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、表面が酸化されたカーボンブラック（表面酸化処理カーボンブラック）、表面が黒鉛化された黒鉛化処理カーボンブラック等が挙げられる。
【００４１】
尚、表面酸化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。前記表面酸化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が挙げられる。
【００４２】
導電剤の平均一次粒径は２５ｎｍ以下が好ましく、１３ｎｍ以上２５ｎｍ以下がより好ましく、１３ｎｍ以上２０ｎｍ以下が更に好ましい。
導電剤の平均一次粒径は、次の方法により測定される。まず、管状体をミクロトームにより切断して１００ｎｍの厚さの測定サンプルを採取し、該測定サンプルをＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）により観察する。導電剤の粒子５０個の各々の投影面積に等しい円の直径を粒径とし、その平均値を平均一次粒径とする。
【００４３】
導電剤の配合量は、目的とする管状体の導電性が得られる量に設定すればよく、例えば熱可塑性樹脂１００質量部に対して８質量部以上３０質量部以下が挙げられ、１０質量部以上２５質量部以下がより好ましい。
【００４４】
−その他添加剤−
その他添加剤としては、例えば、管状体の熱劣化を防止するための酸化防止剤や、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無端ベルトに配合される周知の添加剤が挙げられる。
【００４５】
−物性−
本実施形態に係る管状体は、外周表面の純水との接触角が８０度以上であることが好ましく、更に８３度以上であることがより好ましく、８５度以上であることが更に好ましい。純水との接触角が上記下限値以上であることにより、クリーニングブレードによる優れたクリーニング性能がより発揮される。
尚、上記純水との接触角は、協和界面科学社製ＤＭｓ−４０１を用いて測定され、任意の５点を測定しその平均値を上記接触角とする。
【００４６】
本実施形態に係る管状体は、常温常湿（温度２２℃、湿度５５ＲＨ％）環境下で、電圧１００Ｖを印加して測定したときの表面抵抗率（管状体の平均表面抵抗率）が７ｌｏｇΩ／□以上１３Ω／□以下であることがよく、特に、管状体を中間転写ベルトとして適用する場合には８ｌｏｇΩ／□以上１２ｌｏｇΩ／□以下であることがよく、管状体を記録媒体搬送転写ベルトとして適用する場合には９．５ｌｏｇΩ／□以上１１．５ｌｏｇΩ／□以下であることがよい。
なお、上記表面抵抗率は、常温常湿（温度２２℃、湿度５５ＲＨ％）環境下で、電圧１００Ｖを印加して測定したときの測定値である。
また、前記「管状体の平均表面抵抗率」は、管状体の外周表面のうち、軸方向に４点、周方向に８点の総計３２点において、常温常湿（温度２２℃、湿度５５ＲＨ％）環境下で、電圧１００Ｖを印加して上記測定を行い、平均した値を言う。
さらに、前記「表面抵抗率のバラツキ」は、上記管状体の平均表面抵抗率と同様の測定を行い、上記３２点の表面抵抗率の最大値と最小値との差として得られる値を言う。
【００４７】
本実施形態に係る管状体は、常温常湿（温度２２℃、湿度５５ＲＨ％）環境下で電圧１００Ｖを印加して測定したときの表面抵抗率と、常温常湿（温度２２℃、湿度５５ＲＨ％）環境下で電圧１０００Ｖを印加して測定したときの表面抵抗率と、の差が１．０ｌｏｇΩ／□以下であることがよい。
本実施形態に係る管状体は、低温低湿（温度１０℃、湿度１０ＲＨ％）環境下で電圧１００Ｖを印加して測定したときの表面抵抗率と、高温高湿（温度３０℃、湿度８５ＲＨ％）環境下で電圧１００Ｖを印加して測定したときの表面抵抗率と、の差が１．０ｌｏｇΩ／□以下であることがよい。
【００４８】
ここで、表面抵抗率は、ＪＩＳ−Ｋ−６９１１（１９９５年）に準じて、円形電極（三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＵＲプローブ：円柱状電極の外径Φ１６ｍｍ、リング状電極部の内径Φ３０ｍｍ、外径Φ４０ｍｍ）を用い、測定対象物を絶縁板の上に置き、目的とする環境下で、目的とする電圧を印加し、印加後５ｓｅｃ後の外径から内径に流れる電流値をアドバンテスト製、微小電流計  Ｒ８３４０Ａを用いることにより測定し、その電流値より得た表面抵抗値から求められる。
【００４９】
−製造方法−
本実施形態に係る管状体が単層型である場合、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）を主成分として含む熱可塑性樹脂、およびペンタエリスリトールテトラステアレート（ＰＥＴＳ）を混練する混練工程と、上記混練工程にて得られた混練物を管状に成形する成形工程と、を有する製造方法によって製造される。
【００５０】
以下、本実施形態に係る管状体（単層型）の製造方法について説明する。
まず、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）を主成分として含む熱可塑性樹脂と、ペンタエリスリトールテトラステアレート（ＰＥＴＳ）と、更に必要に応じて他の添加剤と、をそれぞれ目的とする配合量で混練混合して混練物を得る。その後例えば押出成形機を用いて円筒状に押し出し、冷却固化させることで円筒状の成形体が得られる。そして、得られた円筒状の成形体を目的とする幅に切断して管状体を得る。
【００５１】
尚、円筒状に成形する方法としては上記に限られず、例えば射出成型法、インフレーション成形法等によって成形してもよい。
【００５２】
また、本実施形態の管状体は単層型であっても、基材等の他の層の最外表面に該樹脂層を積層した積層体であってもよい。積層体である場合には、基材等の他の層の最外表面に直接樹脂層を成形してもよいし、成形した樹脂層を接着して積層体としてもよい。
【００５３】
本実施形態に係る管状体は、例えば、中間転写ベルト、記録媒体搬送ベルト等に適用され得る。
【００５４】
（管状体ユニット）
図１は、本実施形態に係る管状体ユニットを示す概略斜視図である。
本実施形態に係る管状体ユニット１３０は、図１に示すように、上記本実施形態に係る管状体１０を備えており、例えば、管状体１０は対向して配置された駆動ロール１３１および従動ロール１３２により張力がかかった状態で掛け渡されている。
ここで、本実施形態に係る管状体ユニット１３０は、管状体１０を中間転写体として適用させる場合、管状体１０を支持するロールとして、感光体（像保持体）表面のトナー像を管状体１０上に１次転写させるためのロールと、管状体１０上に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ていてもよい。
なお、管状体１０を支持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。上記構成の管状体ユニット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の回転に伴って管状体１０も支持した状態で回転する。
【００５５】
（画像形成装置）
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、像保持体表面を帯電する帯電手段と、像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、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、トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、を有し、転写手段が、上記本実施形態に係る管状体を備えるものである。
具体的には、本実施形態に係る画像形成装置は、例えば、転写手段が中間転写体と、像保持体に形成されたトナー像を中間転写体に一次転写する一次転写手段と、中間転写体に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、を備え、当該中間転写体として上記本実施形態に係る管状体を備える構成が挙げられる。
【００５６】
また、本実施形態に係る画像形成装置は、例えば、転写手段が記録媒体を搬送するための搬送転写体（搬送転写ベルト）と像保持体に形成されたトナー像を用紙転写体により搬送された記録媒体に転写するための転写手段とを備え、当該記録媒体転写体として上記本実施形態に係る管状体を備える構成が挙げられる。
【００５７】
本実施形態に係る画像形成装置は、例えば、現像装置内に単色のトナーのみを収容する通常のモノカラー画像形成装置、像保持体上に保持されたトナー像を中間転写体に順次一次転写を繰り返すカラー画像形成装置、各色毎の現像器を備えた複数の像保持体を中間転写体上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置が挙げられる。
【００５８】
以下、本実施形態に係る画像形成装置を、図面を参照しつつ説明する。
図２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。
【００５９】
本実施形態に係る画像形成装置１００は、図２に示すように、例えば、いわゆるタンデム方式であり、電子写真感光体からなる４つの像保持体１０１ａ乃至１０１ｄの周囲に、その回転方向に沿って順次、帯電装置１０２ａ乃至１０２ｄ、露光装置１１４ａ乃至１１４ｄ、現像装置１０３ａ乃至１０３ｄ、一次転写装置（一次転写ロール）１０５ａ乃至１０５ｄ、像保持体クリーニング装置１０４ａ乃至１０４ｄが配置されている。尚、転写後の像保持体１０１ａ乃至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。
【００６０】
中間転写ベルト１０７が、支持ロール１０６ａ乃至１０６ｄ、駆動ロール１１１および対向ロール１０８により張力を付与しつつ支持され、管状体ユニット１０７ｂを形成している。これらの支持ロール１０６ａ乃至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乃至１０１ｄの表面に接触しながら各像保持体１０１ａ乃至１０１ｄと一次転写ロール１０５ａ乃至１０５ｄとを矢印Ａの方向に移動し得る。一次転写ロール１０５ａ乃至１０５ｄが中間転写ベルト１０７を介して像保持体１０１ａ乃至１０１ｄに接触する部位が一次転写部となり、像保持体１０１ａ乃至１０１ｄと一次転写ロール１０５ａ乃至１０５ｄとの接触部には一次転写電圧が印加される。
【００６１】
二次転写装置として、中間転写ベルト１０７および二次転写ベルト１１６を介して対向ロール１０８と二次転写ロール１０９が対向配置されている。紙等の記録媒体１１５が中間転写ベルト１０７の表面に接触しながら中間転写ベルト１０７と二次転写ロール１０９とで挟まれる領域を矢印Ｂの方向に移動し、その後、定着装置１１０を通過する。二次転写ロール１０９が中間転写ベルト１０７および二次転写ベルト１１６を介して対向ロール１０８に接触する部位が二次転写部となり、二次転写ロール１０９と対向ロール１０８との接触部には二次転写電圧が印加される。更に、転写後の中間転写ベルト１０７と接触するように、中間転写ベルトクリーニング装置１１２および１１３が配置されている。
【００６２】
この構成の多色画像形成装置１００では、像保持体１０１ａが矢印Ｃの方向に回転するとともに、その表面が帯電装置１０２ａによって帯電された後、レーザ光等の露光装置１１４ａにより第１色目の静電潜像が形成される。形成された静電潜像はその色に対応するトナーを収容した現像装置１０３ａにより、トナーを含む現像剤で現像（顕像化）されてトナー像が形成される。なお、現像装置１０３ａ乃至１０３ｄには、各色の静電潜像に対応するトナー（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）がそれぞれ収容されている。
【００６３】
像保持体１０１ａ上に形成されたトナー像は、一次転写部を通過する際に、一次転写ロール１０５ａによって中間転写ベルト１０７上に静電的に転写（一次転写）される。以降、第１色目のトナー像を保持した中間転写ベルト１０７上に、一次転写ロール１０５ｂ乃至１０５ｄによって、第２色目、第３色目、第４色目のトナー像が順次重ね合わせられるよう一次転写され、最終的に多色の多重トナー像が得られる。
【００６４】
中間転写ベルト１０７上に形成された多重トナー像は、二次転写部を通過する際に、記録媒体１１５に静電的に一括転写される。トナー像が転写された記録媒体１１５は、定着装置１１０に搬送され、加熱および加圧、または加熱若しくは加圧により定着処理された後、機外に排出される。
【００６５】
一次転写後の像保持体１０１ａ乃至１０１ｄは、像保持体クリーニング装置１０４ａ乃至１０４ｄにより残留トナーが除去される。一方、二次転写後の中間転写ベルト１０７は、中間転写ベルトクリーニング装置１１２および１１３により残留トナーが除去され、次の画像形成プロセスに備える。
【００６６】
−像保持体−
像保持体１０１ａ乃至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。
【００６７】
また、像保持体の形状には特に限定はなく、例えば、円筒ドラム状、シート状またはプレート状等、公知の形状が採用される。
【００６８】
−帯電装置−
帯電装置１０２ａ乃至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。
【００６９】
帯電装置１０２ａ乃至１０２ｄは、像保持体１０１ａ乃至１０１ｄに対し、通常、直流電流を印加するが、交流電流を更に重畳させて印加してもよい。
【００７０】
−露光装置−
露光装置１１４ａ乃至１１４ｄとしては、特に制限はなく、例えば、像保持体１０１ａ乃至１０１ｄの表面に、半導体レーザ光、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、又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。
【００７１】
−現像装置−
現像装置１０３ａ乃至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又は非接触で現像する公知の現像器などが挙げられる。
【００７２】
−一次転写ロール−
一次転写ロール１０５ａ乃至１０５ｄは単層又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。
【００７３】
−像保持体クリーニング装置−
像保持体クリーニング装置１０４ａ乃至１０４ｄは、一次転写工程後の像保持体１０１ａ乃至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。
【００７４】
−二次転写ロール−
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塗布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。塗布層の材料としては、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。
【００７５】
−対向ロール−
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、単層又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。
【００７６】
対向ロール１０８と二次転写ロール１０９の芯体とには、通常１ｋＶ以上６ｋＶ以下の電圧が印加される。対向ロール１０８の芯体への電圧印加に代えて、対向ロール１０８に接触させた電気良導性の電極部材と二次転写ロール１０９とに電圧を印加してもよい。上記電極部材としては、金属ロール、導電性ゴムロール、導電性ブラシ、金属プレート、または導電性樹脂プレート等が挙げられる。
【００７７】
−定着装置−
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。
【００７８】
−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。
【実施例】
【００７９】
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。尚、以下において「部」は特に断りのない限り質量基準である。
【００８０】
＜実施例１＞
−溶融混練（樹脂配合およびカーボンブラック配合）−
・熱可塑性樹脂：ポリフェニレンスルフィド樹脂（ＰＰＳ）  １００部
（Ｔ１８８１−３、東レ社製）
・導電剤：カーボンブラック  ２５部
（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）
・滑剤：ペンタエリスリトールテトラステアレート（ＰＥＴＳ）  １部
（リケスターＥＷ−４４０Ａ、理研ビタミン製）
上記ポリフェニレンスルフィド樹脂（ＰＰＳ）に対し上記カーボンブラックを添加し、また上記ペンタエリスリトールテトラステアレート（ＰＥＴＳ）を添加した。
次いで、二軸押出溶融混練機（Ｌ／Ｄ６０、パーカーコーポレーション社製）を用い、溶融させたＰＰＳ中にカーボンブラックとＰＥＴＳを溶融混練させ、混練された溶融物を水槽中に入れて冷却固化し、定められた形状に切断し、カーボンブラックの配合された混合樹脂ペレットを得た。
【００８１】
−管状体の作製−
得られた混合樹脂ペレットを一軸溶融押出機（φ４０ｍｍ、押出装置、池貝社製）に投入（加熱温度３５０℃）し、３００℃に設定した金型ダイとニップルの間隙（樹脂出口の直径φ１５９ｍｍ）から溶融押出した。その際、溶融樹脂の内周面に円筒状のインナーサイジングダイ（外径φ１５９ｍｍ）の外面を接触させて冷却し、その後定められた幅に切断し、管状ベルトを得た。管状ベルトのサイズは、径φ１５９ｍｍ、幅２３５ｍｍ、平均厚さ０．１５ｍｍであった。
【００８２】
＜実施例２＞
実施例１において、導電剤を「カーボンブラック、Ｐｒｉｎｔｅｘ９０、オリオンエンジニアードカーボン社製」２５部に変更し、且つ滑剤（ペンタエリスリトールテトラステアレート（ＰＥＴＳ）、リケスターＥＷ−４４０Ａ）の量を３部に変更した以外は、実施例１の手順により管状ベルトを得た。
【００８３】
＜実施例３＞
実施例１において、滑剤（ペンタエリスリトールテトラステアレート（ＰＥＴＳ）、リケスターＥＷ−４４０Ａ）の量を０．５部に変更した以外は、実施例１の手順により管状ベルトを得た。
【００８４】
＜実施例４＞
実施例１において、滑剤（ペンタエリスリトールテトラステアレート（ＰＥＴＳ）、リケスターＥＷ−４４０Ａ）の量を５部に変更した以外は、実施例１の手順により管状ベルトを得た。
【００８５】
＜実施例５＞
実施例１において、滑剤（ペンタエリスリトールテトラステアレート（ＰＥＴＳ）、リケスターＥＷ−４４０Ａ）の量を６部に変更した以外は、実施例１の手順により管状ベルトを得た。
実施例５では、管状ベルトの表面に破泡痕の発生がわずかに発見された。
【００８６】
＜実施例６＞
実施例１において、熱可塑性樹脂を「ポリフェニレンスルフィド樹脂（ＰＰＳ、Ｔ１８８１−３、東レ社製）」６０部、および「ポリアミド６樹脂（東レ社製、アミランＣＭ１０１７Ｋ）」４０部に変更した以外は、実施例１の手順により管状ベルトを得た。
【００８７】
＜比較例１＞
実施例１において、滑剤（ペンタエリスリトールテトラステアレート（ＰＥＴＳ）、リケスターＥＷ−４４０Ａ）を添加せず、それ以外は実施例１の手順により管状ベルトを得た。
【００８８】
＜比較例２＞
実施例１において、滑剤を「金属石鹸であるモンタン酸カルシウム（日東化成社製、ＣＳ−８ＣＰ）」２部に変更した以外は実施例１の手順により管状ベルトを得た。
【００８９】
＜比較例３＞
実施例１において、滑剤を「ポリエチレンワックス（クラリアント社製、Ｌｉｃｏｗａｘ  ＰＥ１９０）」３部に変更した以外は実施例１の手順により管状ベルトを得た。
【００９０】
〔評価試験〕
・接触角
協和界面科学社製ＤＭｓ−４０１を用い、管状ベルトの外周表面における純水との接触角を測定した。尚、任意の５点を測定しその平均値を上記接触角とした。
【００９１】
・画質判定（画像の濃度ムラ、スジ）およびクリーニング不足
得られた管状ベルトを中間転写体として富士ゼロックス社製のＤｏｃｕＰｒｉｎｔ  ＣＰ２００Ｗに組み込み、１０℃１５％ＲＨの低温低湿環境下において、ハーフトーン（マゼンタ濃度３０％）の画像をＡ４の普通紙に連続して１００００枚出力し、出力したプリント用紙を官能評価し、画質欠陥（濃度ムラ、スジ）の発生を確認した。尚、クリーニング不足が発生した場合には、発生時点の出力枚数を確認した。
評価基準は以下の通りである。結果を表１に示す。
Ａ：出力枚数１００００枚までクリーニング良好で画質欠陥なし
Ｂ：出力枚数３０００枚までクリーニング良好で画質欠陥はなかったが、１００００枚までの間にクリーニング不足により画質欠陥発生
Ｃ：出力枚数３０００枚未満の時点でクリーニング不足により画質欠陥発生
【００９２】
【表１】
2016062085.tif 000005
【００９３】
表１の結果から分かるように、実施例では、滑剤を含まない比較例１及びＰＥＴＳ以外の滑剤しか含まない比較例２、３に比べ、クリーニング不良の発生が抑制されている。実施例５は、破泡痕の発生箇所で画質欠陥が生じたが初期において画質に問題はなかった。
【符号の説明】
【００９４】
１０  管状体
１００  画像形成装置
１０１ａ〜１０１ｄ  像保持体
１０２ａ〜１０２ｄ  帯電装置
１０３ａ〜１０３ｄ  現像装置
１０４ａ〜１０４ｄ  像保持体クリーニング装置
１０５ａ〜１０５ｄ  一次転写ロール
１０６ａ〜１０６ｄ  支持ロール
１０７  中間転写ベルト
１０７ｂ、１３０  管状体ユニット
１０８  対向ロール
１０９  二次転写ロール
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
１１４ａ〜１１４ｄ  露光装置
１１５  記録媒体
１１６  二次転写ベルト
１３１  駆動ロール
１３２  従動ロール
【図１】
2016062085.tif 000006
【図２】
2016062085.tif 000007