JP2017107027A - 帯状体、画像搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基材から剥がれにくい蛇行防止部材を備える帯状体、画像搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】帯状体は、無端帯状に形成された基材と、前記基材の周縁に沿って設けられた蛇行防止部材と、を有し、前記蛇行防止部材には、前記基材を支持する複数の支持部材のうち、少なくとも１つの支持部材の直径を２５ｍｍ以下とした場合、前記基材との接着面に５μｍ以上２０μｍ以下の膜厚の保護膜が形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、帯状体、画像搬送装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１には、画像形成装置に用いられる中間転写ベルトとして、複数のローラに張架された無端状のベルトにおいて、無端状のベルト本体と、前記ベルト本体の内周面の少なくとも一側部に設けられ、前記ローラに係止される蛇行防止部材と、を備え、前記蛇行防止部材を発砲体により形成したことを特徴とする構成が開示されている。

特許文献２には、画像形成装置に用いられる転写ユニットとして、少なくとも駆動ローラと従動ローラからなる複数のローラと、前記複数のローラ間に無端走行可能に張架されてなり、その表面又は当該表面に載置された記録紙に、画像情報に応じて担持される像担持体のトナー像が転写される転写ベルトと、前記転写ベルトの裏面であって、当該転写ベルトの走行方向に直交する方向における端部に、当該走行方向に沿って設けられ、一定間隔毎に継ぎ目を有するリブと、前記継ぎ目周辺の前記リブ部分に設けられ、前記転写ベルト裏面とは反対方向に向かう前記リブの動きを抑制する抑制部材と、前記複数のローラの内、少なくとも一つのローラの回転軸方向の端部に設けられ、前記転写ベルトのリブに係合する係合部と、前記転写ベルトの表面側に周面が押圧され、前記無端走行可能に張架された状態の転写ベルトを内側に向けて屈曲させる屈曲ローラとを備えたことを特徴とする構成が開示されている。

特開２００１−１２２４１７号公報 特開２００９−１８１０３５号公報

ところで、近年、画像形成装置を小型化するという要請を受けて、画像形成装置に用いられる部品等が小さくなり、中間転写ベルトを支持する支持部材も小径化している。蛇行防止部材は、中間転写ベルトが支持部材の軸方向に蛇行することを防止するように設けられているが支持部材が小径である場合に、蛇行防止部材が支持部材を通過する度に屈曲を繰り返し、蛇行防止部材が基材から剥がれてしまうおそれがある。
本発明は、基材から剥がれにくい蛇行防止部材を備える帯状体、画像搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的としている。

請求項１に係る本発明は、無端帯状に形成された基材と、前記基材の周縁に沿って設けられた蛇行防止部材と、を有し、前記蛇行防止部材には、前記基材を支持する複数の支持部材のうち、少なくとも１つの支持部材の直径を２５ｍｍ以下とした場合、前記基材との接着面に５μｍ以上２０μｍ以下の膜厚の保護膜が形成されている帯状体である。

請求項２に係る本発明は、前記支持部材は、前記蛇行防止部材を案内する案内部を有する請求項１記載の帯状体である。

請求項３に係る本発明は、前記支持部材は、駆動部材である請求項１又は２に記載の帯状体である。

請求項４に係る本発明は、前記保護膜は、イソシアネート系の膜である請求項１乃至３いずれか記載の帯状体である。

請求項５に係る本発明は、複数の支持部材と、前記支持部材に支持された帯状体と、を有し、前記帯状体は、無端帯状に形成された基材と、前記基材の周縁に沿って設けられた蛇行防止部材と、を有し、前記蛇行防止部材には、前記複数の支持部材のうち、少なくとも１つの支持部材の直径を２５ｍｍ以下とした場合、前記基材との接着面に５μｍ以上２０μｍ以下の膜厚の保護膜が形成されている画像搬送装置である。

請求項６に係る本発明は、請求項５に記載された画像搬送装置を有する画像形成装置である。

請求項１に係る本発明によれば、基材から剥がれにくい蛇行防止部材を備える帯状体を提供することができる。

請求項２に係る本発明によれば、帯状体の蛇行を防止しつつ、基材から蛇行防止部材を剥がれにくくすることができる。

請求項３に係る本発明によれば、帯状体に負荷がかかりやすい状況においても、基材から蛇行防止部材を剥がれにくくすることができる。

請求項４に係る本発明によれば、接着面へのブリードアウトの侵入を抑制することができる。

請求項５に係る本発明によれば、基材から剥がれにくい蛇行防止部材を備える帯状体を有する画像搬送装置を提供することができる。

請求項６に係る本発明によれば、基材から剥がれにくい蛇行防止部材を備える帯状体を有する画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る中間転写ベルトを示す一部切欠きの斜視図である。 本発明の実施形態に係る中間転写ベルトの蛇行防止部材周辺を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置に用いた中間転写装置の構成を説明するための断面図である。 比較例に係る中間転写ベルトの蛇行防止部材周辺を示す断面図である。 ドライブロールの直径と保護膜の膜厚との関係を示す実施例、比較例及び参照例を示す表である。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置１０の構成を示す図である。

画像形成装置１０は、例えば４つの画像形成ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋと、中間転写装置１４と、用紙搬送装置１６とを有する。

画像形成ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋは、一定の間隔を空けて水平に配列されている。この実施形態にあっては、画像形成ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの色の順序は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）となっているが、黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の順序など、その順序は任意である。

画像形成ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋは、感光体ドラム１８と、この感光体ドラム１８の表面を一様に帯電する帯電手段としての帯電装置２０と、感光体ドラム１８上に形成された静電潜像を現像する現像装置２２と、クリーニング装置２４とから構成されている。感光体ドラム１８は、トナー像（現像剤像）を保持する円筒形状の画像保持体であり、帯電装置２０により一様に帯電され、光走査装置２６により照射されたレーザ光により静電潜像が形成される。感光体ドラム１８に形成された静電潜像は、現像装置２２によりトナーで現像され、後述する中間転写装置１４の中間転写ベルト（帯状体）２８に転写される。なお、トナー像の転写工程の後に感光体ドラム１８に付着している残留トナー及び紙粉等は、クリーニング装置２４によって除去される。

画像搬送装置である中間転写装置１４は、帯状体である中間転写ベルト２８を有する。この中間転写ベルト２８は、図中矢印Ａの方向に回動移動するようになっている。即ち、中間転写ベルト２８は、中間転写ベルト２８を支持する支持部材であるドライブロール３０、アイドルロール３２及びバックアップロール３４との間に一定のテンションで掛け回されている。この実施形態においては、ドライブロール３０とアイドルロール３２との間に一次転写ロール３６Ｙ，３６Ｍ，３６Ｃ，３６Ｋが配置されている。一次転写ロール３６Ｙ，３６Ｍ，３６Ｃ，３６Ｋは、それぞれ中間転写ベルト２８を挟んで感光ドラム１８に対向し、感光ドラム１８に形成されたトナー像を中間転写ベルト２８に転写するようになっている。

用紙搬送装置１６は、中間転写装置１４の下方に配設されている。用紙搬送装置１６は、用紙供給部３８から用紙排出部４０まで用紙を搬送する用紙搬送路４２を有する。用紙搬送路４２は、用紙供給部３８から用紙を送り出す送り出しロール４４、送り出しロール４４により送り出された用紙を二次転写ロール４６まで搬送する複数の搬送ロール４８を有する。二次転写ロール４６は、中間転写ベルト２８を挟んでバックアップロール３４に対向して設けられている。この二次転写ロール４６は、感光ドラム１８から中間転写ベルト２８に一次転写された画像を用紙搬送路４２を介して搬送された用紙に二次転写する。二次転写ロール４６の下流側には搬送ベルト５０，５０を挟んで定着ロール５２が設けられている。この定着ロール５２は、画像が二次転写された用紙の画像を熱と圧力により用紙に定着させる。この定着ロール５２により画像が定着された用紙は用紙排出部４０へ排出される。

次に、中間転写ベルト２８について詳細に説明する。

中間転写ベルト２８は、図２に示すように、無端帯状の基材５４と、この基材５４の内側周縁に設けられた蛇行防止部材５６とを有する。蛇行防止部材５６は、基材５４の周縁両側に設けてもよいし、片側だけでもよい。この実施形態においては、蛇行防止部材５６は、基材５４の両側に設けられている。

基材５４は、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、補強材を添加してなるポリエステル樹脂などが挙げられる。基材５４は、樹脂を円筒状金型の外側に塗布して継目が無いように製造する。この基材５４には、導電性を調整するためにカーボンブラックが分散されている。

蛇行防止部材５６は、ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン、ネオプレンゴム、ポリウレタンゴム、シリコーンゴム、ポリエステルエラストマー、クロロプレンゴム、ニトリルゴムなどで構成され、例えば断面が四角形状に形成されている。図３に示すように、蛇行防止部材５６の基材５４との接着面側には、保護膜５７が形成されている。
保護膜５７は、イソシアネート系の膜で構成され、例えばポリメチルポリフェニルイソシアネートと塩素化ポリプロピレンの混合物から構成される。

蛇行防止部材５６と基材５４は、弾性接着剤としての例えばアクリル変性シリコンポリマーを主成分とする接着層５９によって接着される。すなわち、保護膜５７が基材５４に対する接着面Ａとなって、蛇行防止部材５６は、基材５４の周縁に沿って接着層５９により基材５４に固定されている。

このように構成された中間転写ベルト２８は、図４に示すように、支持部材５８に支持されている。支持部材５８は、前述したように、ドライブロール３０、アイドルロール３２及びバックアップロール３４であり、さらにはステアリングロールやテンションロールが含まれる。

支持部材５８は、例えばアルミニウムから構成された円筒状のロール本体６０を有する。このロール本体６０の周囲は例えばポリウレタンからなる高摩擦層６２で覆われている。この高摩擦層６２は、中間転写ベルト２８の基材５４に接触し、中間転写ベルト２８が滑らないようにしてある。

支持部材５８の両端には、蓋体部６４，６４が設けられ、この蓋体部６４，６４の中心にシャフト６６，６６が固定され、支持部材５８は、このシャフト６６，６６を中心として回転するようになっている。

また、シャフト６６，６６の周囲には、案内部６８，６８が蓋体部６４，６４に固定されて設けられている。案内部６８，６８は、摺動性のよい材料、例えばポリアセタールから構成されている。この案内部６８，６８は円錐状に形成された部分を有し、この円錐状に形成された部分に前述した蛇行防止部材５６が当たるようになっている。

この案内部６８，６８に蛇行防止部材５６が当たることにより中間転写ベルト２８が蛇行しないように案内される。

ここで、支持部材５８のうち最も小さい径が２５ｍｍ以下になってくると、図５に示すように上述した保護膜５７を有さない蛇行防止部材５６を用いた場合に、蛇行防止部材５６にブリードアウトが加速的に発生してしまう。ここで、ブリードアウトとは、高分子材料中の添加剤と高分子化合物との相性が悪い場合に時間経過とともに添加剤が表面に浮き出てくる現象をいう。すなわち、中間転写ベルト２８が屈曲を繰り返すことで、蛇行防止部材５６中の添加剤が蛇行防止部材５６の表面（接着面Ｂ）に浮き出てきて、基材５４から蛇行防止部材５６の膜剥がれが発生してしまうおそれがある。

そこで、支持部材５８のうち最も小さい径が２５ｍｍ以下になっても、蛇行防止部材５６の基材５４との接着面に保護膜５７を形成し、この保護膜５７をある範囲内に設定することにより上述した問題点を解消することができる。
本願発明者らは、保護膜５７の膜厚を種々変えることにより保護膜の適正範囲を見出すことができた。
以下、実施例、比較例及び参照例について説明する。

実施例、比較例及び参照例においては、次の中間転写ベルトを用意した。
（基材）
溶剤可溶型ポリアミドイミド樹脂（日立化成社製ＨＰＣ−９０００、固形分率１８％、溶剤：ｎ−メチル−２−ピロリドン）にカーボンブラック（ＦＷ１、Ｄｅｇｕｓｓａ製）を固形分質量比で４質量％となるように投入し、ジェトミル分散機（ジーナス社製：ＧｅａｎｕｓＰＹ）で分散処理（２００Ｎ／ｍｍ²、５パス）を行った。得られたカーボンブラック分散ポリアミドイミド溶液を、ステンレス製２０μｍメッシュに通過させて、異物及びカーボンブラック凝集物を取り除いた。更に、攪拌しながら真空脱泡を１５分間行い、エンドレスベルト形成用塗布液（固形分濃度：２１質量％）を調製した。調製した塗布液をアルミニウム製パイプの外面に塗布し、１５０℃で３０分間回転乾燥した。次いで、このアルミニウム製パイプを３１５℃のオーブンに１時間入れた後、オーブンから取り出した。アルミニウム製パイプの外面に形成された樹脂フィルムをパイプから抜き取り、厚さ０．０８ｍｍの基材を得た。

（蛇行防止部材）
厚さ１ｍｍのポリエステルエーテルエラストマー（株式会社槌屋製）を用いた。蛇行防止部材の幅を５ｍｍ、長さは基材の片端部の内周面のほぼ全周にわたって貼り付けられる長さとし、基材との接着面側に保護膜としてのポリメチルポリフェニルイソシアネートと塩素化ポリプロピレンの混合物を０，３，５，２０，２５μｍの膜厚になるようそれぞれ塗布し、実施例、比較例及び参照例をそれぞれ４ずつ準備した。

（接合）
作製した蛇行防止部材の保護膜側に、弾性接着剤としてセメダイン（株）製のアクリル変性シリコンポリマーを主成分とするスーパ−ＸＮｏ８００８を２０μｍの厚さで塗布した。つぎに、基材の幅方向一端部の内面に配置し、０．０３ＭＰａの圧力で加圧して蛇行防止部材付き中間転写ベルトを製作した。

（評価）
中間転写ベルトを、４つの機種Ａ〜Ｄ用に組み立てた。４つの機種それぞれの支持部材のうち最も小さい径を有する支持部材を駆動部材としてのドライブロールとし、ドライブロールの直径を機種Ａでは１３．０ｍｍ、機種Ｂでは２２．５ｍｍ、機種Ｃでは２５．７ｍｍ、機種Ｄでは３０．０ｍｍ、他の支持部材等は同一のものを用いて組み立てた。機種Ｃ及び機種Ｄは参照例として示している。
図６に示す通りの結果を得た。
○は１０万回相当駆動した結果、蛇行防止部材の膜剥がれが発生しなかった場合であり、×は１０万回相当に達する前に蛇行防止部材の膜剥がれが発生した場合である。
ドライブロールの直径が１３ｍｍ及び２２．５ｍｍの場合には、保護膜の膜厚が５μｍ以上２０μｍ以下のときに○、すなわち、膜剥がれが発生しなかった。一方、保護膜の膜厚が５μｍ未満のときと２０μｍを超えているときには×、すなわち、膜剥がれが発生した。
また、参照例として示すように、ドライブロールの直径が２５．７ｍｍと３０ｍｍの場合には、保護膜の膜厚に関わらず○、すなわち、膜剥がれが発生しなかった。
即ち、保護膜の膜厚が５μｍより小さい場合には、直径２５ｍｍ以下のドライブロールで中間転写ベルト（基材、蛇行防止部材）が繰り返し屈曲されることにより、蛇行防止部材にブリードアウトが加速され、この蛇行防止部材中の添加剤、低分子化合物が蛇行防止部材の表面（接着面）に浮き出てきて、基材から蛇行防止部材の膜剥がれを発生させてしまったと考えられる。
また、保護膜の膜厚が２０μｍより大きい場合には、保護膜自体にクラックが発生し、基材から蛇行防止部材の膜剥がれが発生してしまったと考えられる。
以上のことから、蛇行防止部材の基材からの膜剥がれを抑制するため、ドライブロールの直径が２５ｍｍ以下の場合に、蛇行防止部材の基材との接着面に５μｍ以上２０μｍ以下の膜厚の保護膜を形成することが適正である。

なお、本実施形態において、蛇行防止部材として、ポリエステルエーテルエラストマーを用いる例について説明したが、これに限らず、ポリウレタン、ネオプレンゴム、ポリウレタンゴム、シリコーンゴム、ポリエステルエラストマー、クロロプレンゴム、ニトリルゴム等を用いた構成にも適用される。

なお、上記実施形態及び実施例の説明に当たっては、画像搬送装置として中間転写装置について説明したが、これに限定するものではなく、画像を用紙に転写して搬送する装置であってもよく、この場合は、中間転写ベルトの代わりに搬送ベルトが用いられる。

１０ 画像形成装置
１４ 中間転写装置
２８ 中間転写ベルト
３０ ドライブロール（駆動部材）
５４ 基材
５６ 蛇行防止部材
５７ 保護膜
５８ 支持部材
５９ 接着層
６８ 案内部

Claims (6)

1. 無端帯状に形成された基材と、
   前記基材の周縁に沿って設けられた蛇行防止部材と、を有し、
   前記蛇行防止部材には、前記基材を支持する複数の支持部材のうち、少なくとも１つの支持部材の直径を２５ｍｍ以下とした場合、前記基材との接着面に５μｍ以上２０μｍ以下の膜厚の保護膜が形成されている帯状体。
2. 前記支持部材は、前記蛇行防止部材を案内する案内部を有する請求項１記載の帯状体。
3. 前記支持部材は、駆動部材である請求項１又は２に記載の帯状体。
4. 前記保護膜は、イソシアネート系の膜である請求項１乃至３いずれか記載の帯状体。
5. 複数の支持部材と、
   前記支持部材に支持された帯状体と、を有し、
   前記帯状体は、無端帯状に形成された基材と、前記基材の周縁に沿って設けられた蛇行防止部材と、を有し、前記蛇行防止部材には、前記複数の支持部材のうち、少なくとも１つの支持部材の直径を２５ｍｍ以下とした場合、前記基材との接着面に５μｍ以上２０μｍ以下の膜厚の保護膜が形成されている画像搬送装置。
6. 請求項５に記載された画像搬送装置を有する画像形成装置。

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