JP2014186280A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】屈曲部材の表面に固着した現像剤による搬送部材の表面の傷の発生を抑制する。
【解決手段】画像情報に応じた現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体から転写された現像剤像を搬送し、張架部材に張架された無端状の搬送部材と、前記搬送部材の前記現像剤像が転写された面に接触して前記搬送部材を屈曲させる屈曲部材とを備え、前記屈曲部材は、弾性層を有し、前記弾性層は、表面に凹凸部が形成された層を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真プロセスを用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、または複合機等の画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置は、中間転写ベルト方式をはじめ、表面に形成された現像剤像を搬送する搬送部材としてベルトを用いる構成としたものがあり、そのベルトを複数のローラで張架し、配置の自由度を活かすために、現像剤像が形成される外側から張架して内側に屈曲させる屈曲部材を用いるようにしているものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１９９２１６号公報

しかしながら、従来の技術においては、現像剤像を媒体に転写する転写部においてベルト表面に残留した現像剤や色ずれ、濃度補正によるベルト表面に形成された現像剤像により、屈曲部材の表面に現像剤が付着し、このとき、屈曲部材の表面に付着した現像剤に圧力等のストレスがかかることで屈曲部材の表面に現像剤が固着してしまい、屈曲部材の表面に固着した現像剤により搬送部材としてのベルトの表面を傷つけてしまうという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、屈曲部材の表面に固着した現像剤による搬送部材の表面の傷の発生を抑制することを目的とする。

そのため、本発明は、画像情報に応じた現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体から転写された現像剤像を搬送し、張架部材に張架された無端状の搬送部材と、前記搬送部材の前記現像剤像が転写された面に接触して前記搬送部材を屈曲させる屈曲部材とを備え、前記屈曲部材は、弾性層を有し、前記弾性層は、表面に凹凸部が形成された層を有することを特徴とする。

このようにした本発明は、屈曲部材の表面に固着した現像剤による搬送部材の表面の傷の発生を抑制することができるという効果が得られる。

第１の実施例における屈曲ローラの表面の構成を示す断面図 第１の実施例における画像形成装置の構成を示す概略説明図 第１の実施例における屈曲ローラの構成を示す断面図 第１の実施例における屈曲ローラの表面の説明図 比較例３における屈曲ローラの表面の説明図 比較例３における屈曲ローラの断面図 比較例２における屈曲ローラの表面の説明図 第２の実施例における屈曲ローラの表面の構成を示す断面図 第２の実施例における屈曲ローラの表面の説明図

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２は第１の実施例における画像形成装置の構成を示す概略説明図である。
図２において、画像形成装置１００は、電子写真プロセスを用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、または複合機等であり、イエロー色（Ｙ）、マゼンタ色（Ｍ）、シアン色（Ｃ）、ブラック色（Ｋ）の各色の現像剤像としてのトナー像を形成する画像形成ユニット４０（４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ）および中間転写ユニット５０を備えている。

まず、画像形成ユニット４０（４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ）の構成を説明する。
画像形成ユニット４０（４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ）は、それぞれの色に対応した現像剤としてのトナーを有している。なお、画像形成ユニット４０（４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ）は、同一の構成であるので、以下の説明では画像形成ユニット４０Ｋの構成を説明する。
画像形成ユニット４０Ｋは、感光ドラム１Ｋと、帯電ローラ２Ｋと、露光装置３Ｋと、現像装置４Ｋと、一次転写装置５Ｋと、クリーニング装置６Ｋとから構成されている。

像担持体としての感光ドラム１Ｋは、画像情報に応じた現像剤像を担持するものである。この感光ドラム１Ｋは、回転可能なドラム状に形成されたものであり、画像形成時は図中矢印Ｂが示す方向に回転する。その感光ドラム１Ｋの周辺には、帯電ローラ２Ｋと、露光装置３Ｋと、現像装置４Ｋと、一次転写装置５Ｋと、クリーニング装置６Ｋとが図中矢印Ｂが示す方向に順に配設されている。
感光ドラム１Ｋは、導電性支持体上に、電荷発生物質およびバインダー樹脂を主成分とする電荷発生層と、電荷輸送物質およびバインダー樹脂を主成分とする電荷輸送層とを積層して構成されている。

帯電ローラ２Ｋは、帯電電圧を印加して感光ドラム１Ｋの表面を一様に帯電させるものである。
露光装置３Ｋは、感光ドラム１Ｋの表面に、画像情報に対応した光を照射する光源を備えたものであり、本実施例では、露光装置３ＫとしてＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ヘッドを用いた。露光装置３Ｋは、感光ドラム１Ｋ表面に画像情報に対応した光を照射し、露光させることにより、露光部分の帯電電位が小さくなり、感光ドラム１Ｋの表面に静電潜像が形成される。

現像装置４Ｋは、現像ローラを備え、その現像ローラが感光ドラム１Ｋと近接または摺接するように配置されている。現像装置４Ｋの内部には、現像剤としてのトナーを備え、現像ローラの表面にトナーを均一に塗布し、層を形成させ、現像ローラの表面にトナーが層形成された状態で現像ローラと感光ドラム１Ｋとが近接または摺接している。
現像装置４Ｋの内部に収容されるトナーは、ベースとなるトナー粒子に外添剤を混合したものを用いることができる。

本実施例において現像剤は、非磁性一成分の負帯電重合トナーを用い、乳化重合法によって製造されたスチレンアクリル共重合樹脂、着色剤、およびワックスを混合して凝集させて生成したトナー粒子に、外添剤としてシリカおよび酸化チタンの微粉末を加えて混合したものを用いた。トナー粒子は、円形度として平均０．９５、平均粒径は６．５μｍのものを用いた。

一次転写装置５Ｋは、一次転写ローラを備え、その一次転写ローラが感光ドラム１Ｋと中間転写ベルト７を挟んで対向するように配置され、感光ドラム１Ｋの表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト７の表面に転写させる。一次転写ローラは、導電性支持体上に、導電性の弾性層が形成され、導電性支持体には、図示しない転写電源が接続されている。また、一次転写装置５Ｋには、必要に応じて転写部材をクリーニングするためのクリーニング部材を備えることがある。
本実施例では、導電性の弾性層に、ゴム発砲体を用い、主成分としてエピクロルヒドリンゴムとアクリロニトリルブタジエンゴムを混合し、エピクロルヒドリンゴムの配合比により抵抗調整を行い、発泡セル径は５０〜３００μｍでゴムの硬さはアスカーＣ硬度（高分子計器社製：アスカーＣ硬度計で測定、以下同様）で３５度程度のものを用いた。

クリーニング装置６Ｋは、クリーニングブレードを備え、そのクリーニングブレードは、弾性ブレードのエッジ部分が感光ドラム１Ｋの表面に摺接するように配設されている。クリーニング装置６Ｋは、一次転写装置５Ｋにより転写しきれず感光ドラム１Ｋ表面に残ったトナーをクリーニングブレードのエッジ部分で掻き落す。本実施例のクリーニングブレードは、ブレード部材としてポリウレタン部材を用いた。

画像形成ユニット４０Ｋにより形成されたトナー像は、一次転写部としての一次転写装置５Ｋにより感光ドラム１Ｋから中間転写ベルト７の表面に転写される。転写されたトナー像は、中間転写ベルト７により図中矢印Ａが示す方向に移動し、二次転写部５１で中間転写ベルト７の表面から印刷媒体１４の表面に転写される。
搬送ローラ１５は、印刷媒体１４を搬送するローラ対である。印刷媒体１４は、搬送ローラ１５により二次転写部５１に搬送され、二次転写部５１において中間転写ベルト７からトナー像が転写された後、定着装置１６に搬送される。
定着装置１６は、印刷媒体１４上に転写されたトナー像を印刷媒体１４上に定着させるものである。

次に、中間転写ユニット５０の構成を説明する。
中間転写ユニット５０は、中間転写ベルト７と、駆動ローラ８と、二次転写対向ローラ９と、二次転写ローラ１０と、屈曲ローラ１１と、従動ローラ１２と、クリーニングブレード１３と、対向ローラ１７とにより構成され、中間転写ベルト７を張架しながら図中矢印Ａが示す方向に回転させる構成をなしている。
搬送部材としての中間転写ベルト７は、感光ドラム１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）から転写されたトナー像を搬送し、張架部材としての駆動ローラ８、二次転写対向ローラ９、屈曲ローラ１１、および従動ローラ１２に張架された無端状のベルトである。

無端状の中間転写ベルト７の内側に、図中矢印Ａが示す方向の順に、一次転写ローラ５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）と、駆動ローラ８と、二次転写対向ローラ９と、屈曲ローラ１１と対向する対向ローラ１７と、従動ローラ１２とが配設されている。
また、中間転写ベルト７の外側に、図中矢印Ａが示す方向の順に、感光ドラム１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）と、二次転写ローラ１０と、屈曲ローラ１１と、クリーニングブレード１３とが配設されている。

屈曲部材としての屈曲ローラ１１は、中間転写ベルト７の図中矢印Ａが示す回転方向における二次転写部５１の下流であって、二次転写部５１と一次転写装置５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）との間に配置され、中間転写ベルト７のトナー像が転写された面に接触して中間転写ベルト７を屈曲させるものである。
二次転写ローラ１０には、中間転写ベルト７を挟んで対向するように二次転写対向ローラ９が配設されている。また、屈曲ローラ１１には、中間転写ベルト７を挟んで対向するように屈曲ローラ１１の対向ローラ１７が配設されている。

中間転写ベルト７は、その内側から駆動ローラ８、二次転写対向ローラ９、および従動ローラ１２により懸架されている。また、中間転写ベルト７は、その外側（像担持面側）が屈曲ローラ１１に巻き付けられるように懸架されている。すなわち、中間転写ベルト７は、少なくとも４つのローラによって懸架されている。
従動ローラ１２は、中間転写ベルト７が駆動ローラ８に対して滑らないように、かつ中間転写ベルト７に緩みが生じないように、一定の張力を付加するように中間転写ベルト７を張架している。なお、本実施例では、従動ローラ１２をひとつとして図示しているが、それに限られることなく、複数設けて中間転写ベルト７を張架するようにしても良い。

二次転写ローラ１０および二次転写対向ローラ９は二次転写部５１を形成し、二次転写ローラ１０または二次転写対向ローラ９の少なくともどちらか一方には、転写電源が接続され、中間転写ベルト７上のトナー像を印刷媒体１４に転写するための転写バイアス電圧が印加され、中間転写ベルト７の表面のトナー像を印刷媒体１４の表面に転写させる。
二次転写部５１を通過した後の中間転写ベルト７の表面には印刷媒体１４に転写されなかった転写残トナーが付着しており、その転写残トナーは、屈曲ローラ１１と対向ローラ１７との接触部（以下、「ニップ部」という。）を通過してクリーニングブレード１３により中間転写ベルト７の表面から除去される。

また、屈曲ローラ１１または対向ローラ１７に、トナー付着防止バイアス電圧を印加することにより中間転写ベルト７から屈曲ローラ１１の表面への転写残トナーの付着を軽減することができる。

中間転写ベルト７は、無端回転移動可能なベルト形状を有し、導電性の単層または複層により構成されている。中間転写ベルト７に用いる材料として、例えばポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等を用いることができ、導電剤により導電性を付与することにより所定の抵抗値に調整する。導電性付与のため、イオン導電剤、カーボンブラック、金属酸化物等の導電剤を適宜添加することができる。

本実施例で用いた中間転写ベルト７は、ポリイミド（ＰＩ）樹脂に導電剤としてカーボンブラックを添加した単層のベルトとした。中間転写ベルト７の膜厚は８０μｍのものを用い、表面抵抗が１０¹¹Ω／□（５００Ｖ測定）、体積抵抗が１０¹⁰Ω・ｃｍ（１００Ｖ測定）の中間転写ベルト７を用いた。

また、表面粗さＲｚが０．２μｍ以下（ＪＩＳ Ｂ０６０１：１９９４準拠）、鏡面度がおよそ１１０（アークハリマ社製：鏡面計ミラーＳＰＯＴ ＡＨＳ−１００Ｓで測定）の中間転写ベルト７を用いた
二次転写ローラ１０は、導電性軸体上に、導電性の弾性層を形成している。本実施例では、導電性弾性層には、発泡性ウレタンゴムを用い、導電剤により抵抗調整を行った。また、発泡セル径は、５０〜３００μｍであり、ゴムの硬さはアスカーＣ硬度で３５度程度のものを用いた。

二次転写対向ローラ９は、導電性軸体単体でも良く、また軸体の外側に、導電性の弾性層を被覆するようにしても良い。本実施例では、導電性弾性層を被覆したローラを用い、弾性層としてエピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）とアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）を混合したソリッドゴムを用いた。また、ゴムの硬さはアスカーＣ硬度で７０度程度のものを用いた。
屈曲ローラ１１に対向する対向ローラ１７は、導電性軸体単体でも良く、また軸体の外側に、導電性の弾性層を被覆するようにしても良い。本実施例では、軸体単体でステンレス鋼の芯金を用いた。また、対向ローラ１７の表面粗さＲｚは０．５μｍ以下とした。

次に、屈曲ローラ１１の構成を図３の第１の実施例における屈曲ローラの構成を示す断面図に基づいて説明する。
図３において、屈曲ローラ１１は、導電性の軸体２１に弾性層２２が形成され、その弾性層２２の表面に表層２３が設けられている。
導電性の軸体２１には、例えばステンレス鋼、炭素鋼、アルミニウム等の金属製の軸体を芯金として用いることが多く、また軸体２１は、中実の軸体に限らず、パイプ形状、三矢管等の中空の軸体を用いることもできる。

弾性層２２は、単層に限らず、必要に応じて２層以上の多層構造であってもよい。弾性層２２に用いることができる材料として、例えばヒドリンゴム（ＣＯ、ＥＣＯ、ＧＥＣＯ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、ポリウレタン系エラストマー、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリノルボルネンゴム、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、シリコーンゴム等が挙げられる。これらは単独で用いても、二種以上を併用しても良い。

また、導電性を付与するため、イオン導電剤、カーボンブラック、グラファイト、金属性酸化物（チタン酸カリウム、酸化鉄、ｃ−ＴｉＯ₂、ｃ−ＺｎＯ、ｃ−ＳｎＯ₂等）等の公知の導電剤を適宜添加しても良い。さらに、必要に応じて、架橋剤、架橋促進剤、発泡剤等を適宜添加しても良い。
弾性層２２の硬さは、中間転写ベルト７および図２に示す対向ローラ１７との間で適正なニップ部を形成するように、適正な硬さに調整し、アスカーＣ硬度で４５度から９０度の範囲であることが好ましい。

表層２３を塗布する前の弾性層２２の表面は、平滑であることが好ましく、例えば型成形を用いて予め型の表面を平滑にしておく方法や外径調整をした後、テープ研磨等を用いることで表面粗さを小さくする方法が好ましい。
本実施例では、弾性層２２は、型成形により作製し、材料をエピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）とし、アスカーＣ硬度で７２度のものを用いた。

次に、屈曲ローラの表層の構成を図１の第１の実施例における屈曲ローラの表面の構成を示す断面図および図４の第１の実施例における屈曲ローラの表面の説明図に基づいて説明する。
図１および図４において、屈曲ローラ１１は、弾性層２２の表面に凹凸部としての凹凸形状を有する表層２３を有している。屈曲ローラ１１の表面は、表層２３の凸形状を形成するための粒子２４を含有することにより粒子２４に起因する凸部２３ａが形成される。なお、屈曲ローラ１１の表層２３の凸部２３ａが形成されていない部分を凹部という。

表層２３に用いることのできる材料として、例えばアクリル樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、アミド樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、およびそれらが変性された樹脂等が挙げられる。これらは単独で用いても二種以上を併用しても良い。
導電性を付与するため、イオン導電剤、カーボンブラック、金属酸化物等の導電剤を上述した材料中に適宜添加することができる。さらに必要に応じて、充填剤、安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、補強剤、滑剤、離型剤、難燃剤等を適宜配合することができる。

また、屈曲ローラ１１の表面には、二次転写部で印刷媒体に転写されなかった転写残トナーが接触するため、屈曲ローラ１１の表面はトナー離型性を有していることが望ましい。
表層２３の膜厚Ｔ２は、特に限定されないが、表面に均一な凹凸形状を形成するため、表層２３に含有する粒子２４の大きさよりも小さいことが望ましく、粒子２４の径に対して０．３５〜１．１倍程度の膜厚が好ましい。

表層２３に含有される粒子２４は、絶縁性物質、導電性物質のどちらも使用することができる。ただし、図２に示す屈曲ローラ１１または屈曲ローラ１１の対向ローラ１７にバイアス電圧を印加する場合、粒子２４は表層２３よりも体積抵抗が大きいものが好ましい。
粒子２４の材質は、例えばアクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、メタクリル樹脂、尿素樹脂、シリカ等が挙げられる。これらは単独で用いても二種以上を併用しても良い。

粒子２４の大きさは、表層２３に均一な凸形状を形成するために、粒子径の揃ったものを用いることが望ましい。また粒子２４の形状は、球形のものが好ましく、円形度として０．９以上のものが好ましく、１．０に近いものがより好ましい。
本実施例では、表層２３に、材質としてポリアミド系樹脂に導電性を付与するためにカーボンブラックを添加し、また表層２３に含有する粒子２４には、絶縁性のアクリル樹脂を用いた。さらに、粒子２４は略球形のものを用いた。
なお、表層２３に含有する粒子２４の平均粒径やトナーの平均粒径は、以下のようにして測定される。

表層２３に含有する粒子２４の平均粒径は、例えば細胞計数分析装置（ベックマンコールター社製：コールターマルチサイザーＩＩＩ）を用い、アパチャー径を１００μｍに設定して、３万個分の表層２３に含有する粒子２４の体積平均粒径を測定し、その３万個分の表層２３に含有する粒子２４の体積平均粒径の値（μｍ）が適用される。
同様に、トナーの平均粒径も、例えば細胞計数分析装置（ベックマンコールター社製：コールターマルチサイザーＩＩＩ）を用い、アパチャー径を１００μｍに設定して、３万個分のトナーの体積平均粒径を測定し、その３万個分のトナーの体積平均粒径の値（μｍ）が適用される。

次に、屈曲ローラ１１の作製方法を図３に基づいて説明する。
まず、予め接着剤を塗布した芯金２１を用意し、弾性層形成用の金型内に装着する。そして、ニーダー等の混練機で混練した抵抗調整層を形成する材料を金型内に注型した後、金型を閉じて加熱処理（１３０〜２００℃で２０〜９０分間）して、弾性層２２を架橋硬化させる。そして、金型から脱型することにより、芯金２１の外周面に弾性層２２が形成されたローラが形成される。

次に、形成されたローラにおける弾性層２２の外周面に、表層２３を形成するため、コーティング液（粗面形成用の粒子２４を分散配合したもの）を塗工する。この塗工法は、特に制限はなく、ディッピング法、スプレー法、ロールコート法等の従来の方法を適用することができる。塗工後、乾燥および加熱処理を行うことにより表層２３を形成する。

このようにして、表層２３に分散させた粗面形成用の粒子２４に起因する凸部２３ａが分布されて形成された二層構造の屈曲ローラ１１を形成することができる。
次に、本実施例における実施形態１〜３および比較例１〜３の屈曲ローラを、図１および図３を参照しながら説明する。

＜実施形態１＞
実施形態１で用いた屈曲ローラ１１は、表層２３に含有する粒子２４の平均粒径を１５μｍ、粒子２４の量を２００個／ｍｍ²とし、粒子２４が配置されていない部分の表層２３の膜厚Ｔ２をおよそ１０μｍとして形成した。
このとき、表層２３の表面粗さの最大高さＲｙを１０μｍ、すなわち凹部の底部と凸部２３ａの頂部との高さの差Ｔ１がトナー粒径（平均粒径は６．５μｍ）より大きくなるように構成し、また表層２３の表面積に占める凸部２３ａの割合がおよそ１４％となるように構成した。

＜実施形態２＞
実施形態２で用いた屈曲ローラ１１は、表層２３に含有する粒子２４の平均粒径を１５μｍ、粒子２４の量を４００個／ｍｍ²とし、粒子２４が配置されていない部分の表層２３の膜厚Ｔ２をおよそ１０μｍとして形成した。
このとき、表層２３の表面粗さの最大高さＲｙを１１μｍ、すなわち凹部の底部と凸部２３ａの頂部との高さの差Ｔ１がトナー粒径（平均粒径は６．５μｍ）より大きくなるように構成し、また表層２３の表面積に占める凸部２３ａの割合がおよそ３０％となるように構成し、凸部２３ａの面積率をやや大きくした。

＜実施形態３＞
実施形態３で用いた屈曲ローラ１１は、表層２３に含有する粒子２４の平均粒径を１５μｍ、粒子２４の量を８０個／ｍｍ²とし、粒子２４が配置されていない部分の表層２３の膜厚Ｔ２をおよそ１０μｍとして形成した。
このとき、表層２３の表面粗さの最大高さＲｙを９μｍ、すなわち凹部の底部と凸部２３ａの頂部との高さの差Ｔ１がトナー粒径（平均粒径は６．５μｍ）より大きくなるように構成し、また表層２３の表面積に占める凸部２３ａの割合がおよそ４．５％となるように構成し、凸部２３ａの面積率をやや小さくした。

＜比較例１＞
比較例１で用いた屈曲ローラ１１は、表層２３に含有する粒子２４の平均粒径を８μｍ、粒子２４の量を４００個／ｍｍ²とし、粒子２４が配置されていない部分の表層２３の膜厚Ｔ２をおよそ８μｍとして形成した。
このとき、表層２３の表面粗さの最大高さＲｙを６μｍ、すなわち凹部の底部と凸部２３ａの頂部との高さの差Ｔ１がトナー粒径（平均粒径は６．５μｍ）より小さくなるように構成し、粗さを小さくした。また表層２３の表面積に占める凸部２３ａの割合がおよそ９％となるように構成した。

＜比較例２＞
比較例２で用いた屈曲ローラ１１は、表層２３に含有する粒子２４の平均粒径を１５μｍ、粒子２４の量を５００個／ｍｍ²とし、粒子２４が配置されていない部分の表層２３の膜厚Ｔ２をおよそ１０μｍとして形成した。
このとき、表層２３の表面粗さの最大高さＲｙを１２μｍ、すなわち凹部の底部と凸部２３ａの頂部との高さの差Ｔ１がトナー粒径（平均粒径は６．５μｍ）より大きくなるように構成し、また表層２３の表面積に占める凸部２３ａの割合がおよそ３３％となるように構成し、凸部２３ａの面積率を大きくした。

＜比較例３＞
比較例３で用いた屈曲ローラ１１は、弾性層２２の表面を、砥石を用いた乾式研磨で表面を粗し、表層２３には粒子２４を含有せず、表層２３の膜厚Ｔ２をおよそ８μｍとして形成した。

このとき、表層２３の表面粗さの最大高さＲｙを１０μｍとし、凸部２３ａの高さがトナー粒径（平均粒径は６．５μｍ）より大きくなるように構成し、表面の形状は、図５および図６に示すように、弾性層２２の研磨目の形状により、表面形状を形成するようにした。なお、図５は比較例３における屈曲ローラの表面の説明図、図６は比較例３における屈曲ローラの断面図である。
なお、表層２３の表面積に占める凸部２３ａの割合の測定は、３Ｄ粗さ測定器（例えば、レーザー顕微鏡：キーエンス社製、ＶＫ−９５００）を用いて、凸部２３ａの高さ５０％が占める面積を測定して行った。

上述した構成の作用について説明する。
本実施例における実施形態１〜３および比較例１〜３の屈曲ローラを用いて、以下に説明する評価を行った。

図２に示す感光ドラム１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）の表面および中間転写ベルト７の表面の移動速度を３００ｍｍ／秒で移動させ、印刷速度をＡ４印刷媒体の短手方向を印刷媒体の移動方向として５０ｐｐｍ（枚／分）とし、印刷濃度を２０％Ｃｏｖｅｒａｇｅ（全印刷可能領域に対して実際に印刷する領域の比）とし、印刷媒体を１５万枚印刷する連続印刷を行った。なお、連続印刷では、図２に示すように、二次転写部５１を通過した後の中間転写ベルト７の表面には印刷媒体１４に転写されなかった転写残トナーが付着しており、その転写残トナーは、屈曲ローラ１１と対向ローラ１７とのニップ部を通過する。

この連続印刷を行った後、印刷媒体への出力画像の評価、および屈曲ローラ１１の表面の汚れ具合の評価を行った。
その評価の結果を表１に示す。

表１に示すように、比較例１〜３では、出力画像不良および屈曲ローラ１１の表面へのトナーの固着が見られたが、実施形態１〜３では、出力画像の不良は見られず、かつ屈曲ローラ１１の表面へのトナーの固着も見られなかった。

以下に、実施形態１〜３および比較例１〜３の具体的な評価結果を説明する。
まず、実施形態１〜３の評価結果について図１、図２、図３および図４を参照しながら説明する。
屈曲ローラ１１の凸部２３ａが中間転写ベルト７と接触することにより、屈曲ローラ１１の凸部２３ａが形成されていない凹部と、中間転写ベルト７とは一定の間隙を形成し、保持して非接触状態となる。

表層２３の表面粗さの最大高さＲｙがトナー平均粒径より大きい場合は、凹部の底部と凸部２３ａの頂部との高さの差Ｔ１がトナー粒径６．５μｍより大きくなる。また、粒子２４の量を８０個／ｍｍ²〜２００個／ｍｍ²とすることで、表層２３の表面積に占める凸部２３ａの割合が４．５％〜３０％となり、屈曲ローラ１１の凹部の底部と中間転写ベルト７との間隙の大きさがトナーの平均粒径よりも大きくなる。また屈曲ローラ１１にはトナー付着防止バイアス電圧が印加されることにより、トナーが屈曲ローラ１１の凹部と強く接触することが殆どなく、トナーは屈曲ローラ１１の凹部に付着することなく、屈曲ローラ１１を通過する。

また、屈曲ローラ１１の凸部２３ａに付着したトナーは、表層２３の表面積に占める凸部２３ａの割合を４．５％〜３０％とすることで、中間転写ベルト７の表面と回転接触する際の衝撃でトナーが剥がされ、屈曲ローラ１１に固着することなく、剥がされたトナーは再び中間転写ベルト７に戻る。

なお、本実施例の実施形態１〜３では、凹部の底部と凸部２３ａの頂部との高さの差Ｔ１を表す表層２３の表面粗さの最大高さＲｙをトナー平均粒径６．５μｍより大きくなるようにしたが、最大高さＲｙをトナー平均粒径６．５μｍと等しくするようにしてもよい。ただし、表層２３の表面粗さの最大高さＲｙは測定誤差を含むため、表層２３の表面粗さの最大高さＲｙをトナー平均粒径６．５μｍより大きくなるようにすることが好ましい。

また、表層２３の表面粗さの最大高さＲｙの最大値は、４０〜５０μｍ程度であることが好ましい。表層２３の表面粗さの最大高さＲｙの最大値が４０〜５０μｍを超えると、中間転写ベルト７の表面を傷付けてしまうからである。つまり、表層２３の表面粗さの最大高さＲｙは、６．５≦Ｒｙ≦５０μｍが好ましく、６．５≦Ｒｙ≦４０μｍがより好ましい。

次に、比較例１〜３の評価結果について図１、図２、図３および図４を参照しながら説明する。
比較例１においては、屈曲ローラ１１の凹部の底部と凸部２３ａの頂部との高さの差Ｔ１がトナー平均粒径６．５μｍより小さく、すなわち屈曲ローラ１１の凹部の底部と中間転写ベルト７との間隙がトナー粒径よりも小さいため、屈曲ローラ１１が中間転写ベルト７と接触したとき、屈曲ローラ１１の表面にトナーが付着する。

屈曲ローラ１１にトナー付着防止バイアス電圧を印加することにより、トナーの付着量を減らすことはできるが、屈曲ローラ１１が回転して何度もトナーが付着することにより、一部のトナーが屈曲ローラ１１に固着・フィルミングしてしまう。屈曲ローラ１１に固着・フィルミングしたトナーは、中間転写ベルト７の表面を傷付け、出力画像へ悪影響を及ぼす。
比較例２においては、屈曲ローラ１１の凸部２３ａの占める面積（表層２３の表面積に占める凸部２３ａの割合がおよそ３３％）が大きくなることにより、中間転写ベルト７との接触面積が大きくなり、凸部２３ａに付着したトナーは剥がれ難く、その結果、凸部２３ａおよびその周辺にトナーが固着してしまう。

また、表層２３に含有する粒子２４の量が多くなると、図７に示すように、粒子２４が表層２３内で部分的に集まってしまい、凸部２３ａを均一に分布させることが難しい。したがって、凸部２３ａが凝集した部分の中間転写ベルト７との接触面積が大きくなり、この接触面積が大きくなった部分からトナーが屈曲ローラ１１に固着・フィルミングしてしまう。屈曲ローラ１１に固着・フィルミングしたトナーは、中間転写ベルト７の表面を傷付け、出力画像へ悪影響を及ぼす。

したがって、上述した評価結果から、屈曲ローラ１１の表層２３の表面積のうち凸部２３ａが占める割合は、３０％以下、かつ４．５％以上であること、すなわち屈曲ローラ１１と中間転写ベルト７との接触領域の全面積のうち、屈曲ローラ１１の凸部２３ａの頂部と中間転写ベルト７との接触面積の割合が３０％以下、かつ４．５％以上であるが好ましい。
なお、屈曲ローラ１１の表層２３の表面積のうち凸部２３ａが占める割合が４．５％未満なると、凹部と中間転写ベルト７との接触面積が大きくなり、凹部にトナーが固着してしまう。

比較例３においては、屈曲ローラ１１の凹部の底部と山部の頂部との高さの差Ｔ１がトナー粒径６．５μｍより大きくても、図５に示すように、研磨目形状は山の部分が連なった形状であるため、山の部分がライン状に中間転写ベルト７の表面と接触する。このように、屈曲ローラ１１の山の部分がライン状に中間転写ベルト７の表面と接触することにより、屈曲ローラ１１と中間転写ベルト７との接触面積が大きくなり、屈曲ローラ１１の山の部分にトナーが付着し、トナーが屈曲ローラ１１に固着・フィルミングしてしまう。屈曲ローラ１１に固着・フィルミングしたトナーは、中間転写ベルト７の表面を傷付け、出力画像へ悪影響を及ぼす。

このように、屈曲ローラ１１の表面が粒子２４の分布による凹凸形状を有することにより、屈曲ローラ１１とトナーとの付着を弱め、屈曲ローラ１１にトナーが固着することを防止することができる。その結果、トナーが固着した屈曲ローラ１１によって中間転写ベルト７の表面に傷を付けることを防止することができ、中間転写ベルト７上のトナー像の乱れを防止することができ、出力画像の不良を防止することができる。
以上説明したように、第１の実施例では、屈曲ローラの表面に粒子の分布による凹凸形状を形成するようにしたことにより、屈曲ローラの表面に固着した現像剤による中間転写ベルト表面の傷の発生を抑制することができるという効果が得られる。
また、中間転写ベルト上の現像剤像の乱れを防止することができ、出力画像の不良を防止することができるという効果が得られる。

第２の実施例の構成は、屈曲ローラの表面の構成が第１の実施例の構成と異なっている。その第２の実施例の構成を図８の第２の実施例における屈曲ローラの表面の構成を示す断面図、図９の第２の実施例における屈曲ローラの表面の説明図に基づいて説明する。なお、上述した第１の実施例と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。

図８および図９において、弾性層２２は、表層２３を塗布する前の表面に、規則的な凹凸形状である凸部２２ａを形成している。表層２３を塗布する前の弾性層２２の表面は、型成形を用いて成型することができ、金型には予め型の表面に規則的な凹形状を形成しておくことにより型の表面形状を転写して凹凸形状を形成することができる。
なお、弾性層２２の材質および硬さは第１の実施例と同様のものを使用することができる。

次に、屈曲ローラ１１は、凹凸形状を有する表層２３を有している。屈曲ローラ１１の表面は、図９に示すように、弾性層２２に形成された高さＴ３および径Ｒの凸部２２ａに起因する凸部２３ａが形成される。なお、図９（ｂ）は、図９（ａ）における弾性層２２および表層２３の一部を拡大した図である。

表層２３の膜厚Ｔ２は、特に限定されないが、表面に均一な凹凸形状を形成するため、弾性層２２の凸部２２ａの大きさを失うことのない膜厚であることが必要であり、弾性層２２の凸部２２ａの高さに対して０．２〜１．０倍程度の膜厚が好ましい。
なお、表層２３に用いることのできる材料は第１の実施例と同様であり、また屈曲ローラ１１の作製方法も第１の実施例と同様である。
次に、本実施例における実施形態４および比較例４の屈曲ローラを、図８および図９を参照しながら説明する。

＜実施形態４＞
実施形態４で用いた屈曲ローラ１１は、弾性層２２の凸部２２ａの高さＴ３を１２μｍ、弾性層２２の凸部２２ａの径Ｒを１６μｍ、隣り合う凸部２２ａの中央部（先端部）と凸部２２ａの中央部（先端部）との間隔を３３μｍとし、凸部２２ａの量を９００個／ｍｍ²とし、凸部２２ａによる凸部２３ａが形成されていない部分の表層２３の膜厚Ｔ２をおよそ６μｍとして形成した。
このとき、表層２３の表面粗さの最大高さＲｙを９μｍ、すなわち凹部の底部と凸部２３ａの頂部との高さの差Ｔ１がトナー粒径（平均粒径は６．５μｍ）より大きくなるように構成し、また表層２３の表面積に占める凸部２３ａの割合がおよそ３５％となるように構成した。

＜比較例４＞
比較例４で用いた屈曲ローラ１１は、弾性層２２の凸部２２ａの高さＴ３を１２μｍ、弾性層２２の凸部２２ａの径Ｒを１６μｍ、隣り合う凸部２２ａの中央部（先端部）と凸部２２ａの中央部（先端部）との間隔を３２μｍとし、凸部２２ａの量を９８０個／ｍｍ²とし、凸部２２ａによる凸部２３ａが形成されていない部分の表層２３の膜厚Ｔ２をおよそ６μｍとして形成した。
このとき、表層２３の表面粗さの最大高さＲｙを９μｍ、すなわち凹部の底部と凸部２３ａの頂部との高さの差Ｔ１がトナー粒径（平均粒径は６．５μｍ）より大きくなるように構成し、また表層２３の表面積に占める凸部２３ａの割合がおよそ４０％となるように構成した。

上述した構成の作用について説明する。
本実施例における実施形態４および比較例４の屈曲ローラを用いて、第１の実施例と同じ評価を行った。
その評価の結果を表２に示す。

表２に示すように、比較例４では、出力画像不良および屈曲ローラ１１の表面へのトナーの固着が見られたが、実施形態４では、出力画像の不良は見られず、かつ屈曲ローラ１１の表面へのトナーの固着も見られなかった。
実施形態４は、第１の実施例における比較例２に対して屈曲ローラ１１の表層２３の表面積に占める凸部２３ａの面積が大きくなっているが、それぞれの凸部２３ａが近接することなく孤立していることで、凸部２３ａにトナーが付着しても剥がれ易くなり、屈曲ローラ１１の表面へのトナーの固着を防止することができる。

しかし、比較例４では、屈曲ローラ１１の表層２３の表面積に占める凸部２３ａの面積が大きく、屈曲ローラ１１と中間転写ベルト７との接触面積が増えることにより、トナーが屈曲ローラ１１の凸部２３ａに固着・フィルミングし易くなる。屈曲ローラ１１に固着・フィルミングしたトナーは、中間転写ベルト７の表面を傷付け、出力画像へ悪影響を及ぼす。
したがって、上述した評価結果から、屈曲ローラ１１の表層２３の表面積のうち凸部２３ａが占める割合は、３５％以下、かつ４．５％以上であることが好ましい。

このように、屈曲ローラ１１の表面を金型の型転写を用いて屈曲ローラ１１の表面に凹凸形状を均一に分布させるようにしたことにより、屈曲ローラ１１とトナーとの付着を弱め、屈曲ローラ１１にトナーが固着することを防止することができる。その結果、トナーが固着した屈曲ローラ１１によって中間転写ベルト７の表面に傷を付けることを防止することができ、中間転写ベルト７上のトナー像の乱れを防止することができ、出力画像の不良を防止することができる。

以上説明したように、第２の実施例では、屈曲ローラの表面を金型の型転写を用いて屈曲ローラの表面に凹凸形状を均一に分布させるようにしたことにより、屈曲ローラの表面に固着した現像剤による中間転写ベルト表面の傷の発生を抑制することができるという効果が得られる。
また、中間転写ベルト上の現像剤像の乱れを防止することができ、出力画像の不良を防止す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の実施例は、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、または複合機等の電子写真プロセスを用いたすべての画像形成装置に適用することができる。

１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ 感光ドラム
２Ｋ 帯電ローラ
３Ｋ 露光装置
４Ｋ 現像装置
５Ｋ 一次転写装置
６Ｋ クリーニング装置
７ 中間転写ベルト
８ 駆動ローラ
９ 二次転写対向ローラ
１０ 二次転写ローラ
１１ 屈曲ローラ
１２ 従動ローラ
１３ クリーニングブレード
１４ 印刷媒体
１５ 搬送ローラ
１６ 定着装置
１７ 対向ローラ
２１ 軸体
２２ 弾性層
２３ 表層
２２ａ、２３ａ 凸部
２４ 粒子
４０ 画像形成ユニット
５０ 中間転写ユニット
５１ 二次転写部

Claims (10)

1. 画像情報に応じた現像剤像を担持する像担持体と、
   前記像担持体から転写された現像剤像を搬送し、張架部材に張架された無端状の搬送部材と、
   前記搬送部材の前記現像剤像が転写された面に接触して前記搬送部材を屈曲させる屈曲部材とを備え、
   前記屈曲部材は、弾性層を有し、
   前記弾性層は、表面に凹凸部が形成された層を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記表面の表面粗さの最大高さが、前記現像剤の粒子の平均粒径より大きいことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において、
   前記凹凸部は、凹部の底部と凸部の頂部との高さの差が、前記現像剤の粒子の平均粒径より大きいことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記凹凸部は、分散された粒子により形成されていることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記屈曲部材は、表面積のうち凸部が占める面積の割合が３０％以下、かつ４．５％以上であることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記屈曲部材は、凸部が前記搬送部材の表面に接触して前記凹部と前記搬送部材との間に間隙を形成し、
   前記間隙の大きさは、前記現像剤の平均粒径より大きいことを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記屈曲部材と前記搬送部材との接触領域の全面積のうち、前記屈曲部材の凸部の頂部と前記搬送部材との接触面積の割合が３０％以下、かつ４．５％以上であることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記凹凸部は、型の転写により形成されていることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項８に記載の画像形成装置において、
   前記屈曲部材は、表面積のうち凸部が占める面積の割合が３５％以下、かつ４．５％以上であることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
    前記像担持体に担持された現像剤像を前記搬送部材に転写する一次転写部と、
    前記搬送部材に転写された現像剤像を媒体に転写する二次転写部とを有し、
    前記屈曲部材は、前記二次転写部と、前記一次転写部との間に配置されていることを特徴とする画像形成装置。

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