中間転写ベルト用クリーニングローラ、中間転写ベルト用クリーニング装置及び画像形成装置
【課題】発泡弾性層への現像剤の侵入及び固着を防止して長期間にわたって高いクリーニング性能を発揮することのできる中間転写ベルト用クリーニングローラ及び中間転写ベルト用クリーニング装置、並びに、高品質の画像を長期間にわたって形成することのできる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】軸体２の外周面に形成され、導電性カーボンブラックと前記導電性カーボンブラック以外の導電性粒子とを含有するシリコーン発泡弾性層３と、この発泡弾性層３の外周面に形成され、厚さが５〜５００μｍのコート層４とを備えて成り、アスカーＦ硬度が４５〜９５であることを特徴とする中間転写ベルト用クリーニングローラ１、この中間転写ベルト用クリーニングローラ１を備えて成る中間転写ベルト用クリーニング装置、並びに、中間転写ベルト用クリーニング装置を備えて成る画像形成装置。
【解決手段】軸体２の外周面に形成され、導電性カーボンブラックと前記導電性カーボンブラック以外の導電性粒子とを含有するシリコーン発泡弾性層３と、この発泡弾性層３の外周面に形成され、厚さが５〜５００μｍのコート層４とを備えて成り、アスカーＦ硬度が４５〜９５であることを特徴とする中間転写ベルト用クリーニングローラ１、この中間転写ベルト用クリーニングローラ１を備えて成る中間転写ベルト用クリーニング装置、並びに、中間転写ベルト用クリーニング装置を備えて成る画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、中間転写ベルト用クリーニングローラ、中間転写ベルト用クリーニング装置及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、発泡弾性層への現像剤の侵入及び固着を防止して長期間にわたって高いクリーニング性能を発揮することのできる中間転写ベルト用クリーニングローラ及び中間転写ベルト用クリーニング装置、並びに、高品質の画像を長期間にわたって形成することのできる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンター、複写機、ビデオプリンター、ファクシミリ、これらの複合機等には、電子写真方式を利用した各種の画像形成装置が採用されている。電子写真方式を利用した画像形成装置には所望のように転写又は搬送されなかった現像剤を除去するクリーニング装置が設けられることがある。クリーニング装置には、クリーニングブレード等で残存した現像剤を掻き落とすブレード方式、現像剤を転写等する転写体に接触して現像剤を受領するクリーニングローラ方式等がある。
【０００３】
特許文献１には、「シリコーンゴムコンパウンド１００重量部に対して、導電性付与剤が５〜４０重量部、導電性金属酸化物が１〜１００重量部、発泡剤が０．０５〜１００重量部及び必要量の硬化剤を含有するシリコーンゴム組成物を発泡、硬化させたものを、体積抵抗値が半導電領域の１０３〜１０１１Ωの弾性半導電体層として、導電性軸体の外側に配置するとともに、該弾性半導電体層の成形後の抵抗値をＲ１、通電後の抵抗値をＲ２とした時に、Ｒ２／Ｒ１≦２．０となる関係を満たすようにしたことを特徴とする半導電性スポンジロール」が記載されている。そして、この半導電性スポンジロールは「感光体の表面の残留トナーを除去する」ローラであり（０００１欄）、その弾性半導電体層は「導電性のシリコーンゴムコンパウンド１００重量部と導電性酸化亜鉛１〜１００重量部とを含む導電性シリコーンゴム組成物で形成されている（実施例欄）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２３４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
画像形成装置には、感光体の他に無端状の中間転写ベルトを備え、現像剤像を感光体から中間転写ベルトに一旦転写し、次いで中間転写ベルトから記録体に転写する中間転写方式がある。このような中間転写方式の画像形成装置においても高品質の画像を形成するには記録体に転写されずに中間転写ベルトの表面に残存した現像剤を除去する必要がある。
【０００６】
ところが、感光体と中間転写ベルトとはその特性及び機能が大きく異なるから、感光体用クリーニングローラを中間転写ベルトのクリーニングローラとして転用しても十分なクリーニング性能を発揮しないことがある。実際に感光体用クリーニングローラを中間転写ベルトのクリーニングローラとして転用すると、例えば、中間転写ベルトとの当接幅（ニップ幅とも称する。）を十分に確保しにくく、また、高電圧領域における電気抵抗値のばらつきが発生しやすく、十分なクリーニング性能を発揮しない。
【０００７】
ところで、特許文献１の半導電性スポンジロールのように現像剤に接触するローラが発泡弾性層を備えているとローラ自体の硬度が徐々に大きくなることがある。ローラの硬度が大きくなると、このローラが当接又は圧接する部材に所定の圧力で当接又は圧接することができず、所期の機能が損なわれる。例えば、中間転写ベルト用クリーニングローラの場合には、その硬度が大きくなると、中間転写ベルトとの十分なニップ幅を確保できなくなると共に転写ベルトの走行に従動しにくくなって高いクリーニング性能を発揮できなくなる。
【０００８】
この発明は、発泡弾性層への現像剤の侵入及び固着を防止して長期間にわたって高いクリーニング性能を発揮することのできる中間転写ベルト用クリーニングローラ及び中間転写ベルト用クリーニング装置を提供することを、目的とする。
【０００９】
この発明は、高品質の画像を長期間にわたって形成することのできる画像形成装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の発明者は、中間転写ベルト用クリーニングローラの硬度が徐々に大きくなってクリーニング性能が損なわれる原因は、発泡弾性層内に単独で形成されるセルが破泡して近接するセルに連通することがあり、その結果、発泡弾性層の表面に開口するセルからこれに連通しているセルを経て発泡弾性層の内部まで現像剤が侵入し、場合によってはセルに固着してしまうこと、にあるのではないかと、推測した。
【００１１】
この発明の発明者は、前記推測に基づいて種々検討したところ、セルが破泡しやすいシリコーンゴムで形成された発泡弾性層を備えたローラであっても、発泡弾性層に導電性カーボンブラックと導電性カーボンブラック以外の導電性粒子とを含有させ、かつ、この発泡弾性層の外周面を特定の厚さを有するコート層でローラのアスカーＦ硬度が４５〜９５となるように被覆すると、前記問題点を一挙に解消できることを見出した。
【００１２】
すなわち、前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、軸体の外周面に形成され、導電性カーボンブラックと前記導電性カーボンブラック以外の導電性粒子とを含有するシリコーン発泡弾性層と、前記発泡弾性層の外周面に形成され、厚さが５〜５００μｍのコート層とを備えて成り、アスカーＦ硬度が４５〜９５であることを特徴とする中間転写ベルト用クリーニングローラであり、
請求項２は、前記コート層は、その表面の凹凸度が１０〜４５０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の中間転写ベルト用クリーニングローラであり、
請求項３は、前記シリコーン発泡弾性層は、平均セル径が１００〜５００μｍのセルを有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の中間転写ベルト用クリーニングローラである。
請求項４は、前記導電性粒子は、導電性金属酸化物であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の中間転写ベルト用クリーニングローラであり、
請求項５は、中間転写ベルトと、現像剤が転写される前記中間転写ベルトの被転写面に外周面が接するように配置された請求項１〜４のいずれか１項に記載の中間転写ベルト用クリーニングローラとを備えて成ることを特徴とする中間転写ベルト用クリーニング装置である。
請求項６は、請求項５に記載の中間転写ベルト用クリーニング装置を備えて成ることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に係る中間転写ベルト用クリーニングローラは、導電性カーボンブラックとそれ以外の導電性粒子とを含有するシリコーン発泡弾性層と、発泡弾性層の外周面に形成され、厚さが５〜４５０μｍのコート層とを備え、アスカーＦ硬度が４５〜９５であるから、コート層４を形成する前の発泡弾性層の表面状態を小さくしつつも維持した表面凹凸の凹部で中間転写ベルトに付着した現像剤を受領して中間転写ベルトの現像剤を除去できる。また、前記構成を有するこの発明に係る中間転写ベルト用クリーニングローラは、発泡弾性層が破泡しやすいセルを有するシリコーンゴムで形成されていても受領した現像剤が発泡弾性層の内部にまで侵入することを防止して硬度の上昇を長期間にわたって抑えることができ、その結果、中間転写ベルトとの十分なニップ幅を長期間にわたって維持できると共に転写ベルトの走行に容易に従動することができる。したがって、この発明によれば発泡弾性層への現像剤の侵入及び固着を防止して長期間にわたって高いクリーニング性能を発揮することのできる中間転写ベルト用クリーニングローラを提供することができる。
【００１４】
また、この発明に係る画像形成装置は、この発明に係る中間転写ベルト用クリーニングローラを備えているから、この中間転写ベルト用クリーニングローラが長期間にわたって高いクリーニング性能を発揮して高品質の画像を長期間にわたって形成することができる。したがって、この発明によれば高品質の画像を長期間にわたって形成することのできる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、この発明に係る中間転写ベルト用クリーニングローラの一例である中間転写ベルト用クリーニングローラを示す概略斜視図である。
【図２】図２は、この発明に係る中間転写ベルト用クリーニングローラを、その軸線を含む平面で切断したときの一部を模式的に示す断面拡大模式図である。
【図３】図３は、この発明に係る画像形成装置の一例であるタンデム型カラー画像形成装置の概略図である。
【図４】図４は、この発明に係る画像形成装置の一例であるマルチパス型カラー画像形成装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
この発明に係る中間転写ベルト用クリーニングローラは、軸体の外周面に形成されたシリコーン発泡弾性層と、このシリコーン発泡弾性層の外周面に特定の厚さに形成されたコート層とを備え、アスカーＦ硬度が４５〜９５であることを特徴の１つとする。このシリコーン発泡弾性層は導電性カーボンブラックと導電性カーボンブラック以外の導電性粒子とを含有し、コート層は５〜５００μｍの厚さを有していることをそれぞれ特徴の１つとする。このような特徴を有するこの発明に係る中間転写ベルト用クリーニングローラは、シリコーン発泡弾性層とコート層とを備えていればよく、これらに加えて軸体、他の層又は膜等を備えていてもよい。
【００１７】
この発明に係る中間転写ベルト用クリーニングローラの一例としての中間転写ベルト用クリーニングローラ１は、図１及び図２に示されるように、軸体２と、軸体２の外周面に形成されたシリコーン発泡弾性層（以下、単に発泡弾性層と称することがある。）３と、発泡弾性層３の外周面に形成されたコート層４とを備えている。なお、図１においてコート層４の表面に存在する凹部４ａは図示されていない。また、図２にはこの発明に係る中間転写ベルト用クリーニングローラの軸線を含む平面で切断したときの断面の一部が模式的に拡大して示されており、理解を容易にするためにコート層の断面を塗り潰してある。
【００１８】
中間転写ベルト用クリーニングローラ（以下、単にクリーニングローラと称することがある。）１は、比較的硬度が小さく、具体的には、アスカーＦ硬度が４５〜９５である。アスカーＦ硬度が４５未満であると、中間転写ベルトとの十分なニップ幅を確保できても硬度が小さすぎて中間転写ベルトの走行によるわずかな力又は衝撃で大きく変形しやすく、また中間転写ベルトとの摩擦力が大きくなって必要とするトルク力が高くなって転写ベルトの走行に容易に従動できず、その結果、十分なクリーニング性能を発揮できなくなることがある。一方、アスカーＦ硬度が９５を超えると、硬度が大きすぎてクリーニングローラ自体が変形しにくくなるから中間転写ベルトの走行面に十分に密接して転写ベルトに対して十分なニップ幅を確保できなくなり、その結果、十分なクリーニング性能を発揮できなくなることがある。この発明において、中間転写ベルトの十分なニップ幅と中間転写ベルトへの密接性を高い水準で両立して十分なクリーニング性能を発揮できる点で、アスカーＦ硬度は５０〜８０であるのが好ましく、５５〜７５であるのが特に好ましい。アスカーＦ硬度は、クリーニングローラ１の湾曲した外表面に硬度計の押圧子の中心部を押し付け、かつ、基準面がクリーニングローラ１の外表面に接触した瞬間の目盛りを読み取ることで得られる値である。実際には、高分子計器株式会社製「アスカーゴム硬度計Ｆ型」を用いて測定できる。
【００１９】
クリーニングローラ１は、従来のローラよりも電気抵抗値が大きく、具体的には１０４〜１０８Ω・ｃｍ（ｌｏｇ値で４〜８）であるのが好ましく、１０６〜１０７Ω・ｃｍ（ｌｏｇ値で６〜７）であるのが特に好ましい。前記電気抵抗値はクリーニングローラ１を使用する前の電気抵抗値である。電気抵抗値が前記範囲内にあると、残存する現像剤を中間転写ベルトから受取りやすくなり、十分なクリーニング性能をさらに向上させることができる。電気抵抗値は、例えば、電気抵抗計（商品名：ＵＬＴＲＡ ＨＩＧＨ ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ ＭＥＴＥＲ Ｒ８３４０Ａ、株式会社アドバンテスト製）を用い、クリーニングローラ１を水平に置き、５ｍｍの厚さ、３０ｍｍの幅、及び、クリーニングローラ１全体を載せることのできる長さを有する金メッキ製板を電極とし、５００ｇの荷重をクリーニングローラ１における軸体２の両端それぞれに支持させた状態（合計荷重１０００ｇ）にして、軸体２と電極との間にＤＣ５００Ｖを印加し、１秒後の電気抵抗計の値を読み取り、この値を電気抵抗値とする方法に準拠して、測定することができる。
【００２０】
クリーニングローラ１は、その表面すなわちコート層４の表面における凹凸度が１０〜４５０（μｍ）であるのが好ましい。凹凸度及びその効果については後述する。
【００２１】
クリーニングローラ１を構成する軸体２は、良好な導電特性を有していればよく、通常、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮等で構成された所謂「芯金」と称される軸体である。また、軸体２は、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂等の絶縁性芯体にメッキを施して導電化した軸体であってもよく、さらには、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂等に導電性付与剤としてカーボンブラック又は金属粉体等を配合した導電性樹脂で形成された軸体であってもよい。
【００２２】
クリーニングローラ１を構成する発泡弾性層３は、その内部にセルを有する発泡弾性層として軸体２の外周面に形成されている。発泡弾性層３がセルを有していると、発泡弾性層３の硬度を低下させることができる。ここで、発泡弾性層３に有するセルは、発泡弾性層３を形成可能な発泡シリコーンゴム組成物に含有される発泡剤の発泡又は分解等によって生じる中空領域をいう。発泡弾性層３に有する複数のセルは、他のセルに接することのない若しくは連通することのない状態（独立セル状態と称する。）、他のセルに連通している状態（連通セル状態と称する。）、又は、前記独立セル状態と前記連通セル状態とが共存する状態の何れの状態にあってもよい。
【００２３】
このセルは、通常発砲弾性層３の内部に存在しており、発泡弾性層３の外周面及び端面に開口するセルはほとんどない。後述するゴム組成物を発泡硬化して成る発泡弾性層３の仕上げ工程等としてその外周面を研削工程、研磨工程及び／又は切削工程等すると、発泡弾性層３の外周面近傍に存在するセルは処理後の発泡弾性層３は外周面に開口して所謂「開口セル」６ａとなる。この開口セル６ａは、通常、後述するセルの平均セル径以下の開口径及び深さを有している。
【００２４】
発砲弾性層３に形成されるセル６は、塗布されたコート層４を形成するゴム組成物又は樹脂組成物を発泡弾性層３の内部まで進入させずに所望のコート層４を形成できる点で、独立セル状態にあるのが好ましいが、発泡弾性層３の成形条件、製造条件及び発砲弾性層３の仕上げ工程等によっては、開口セル６ａ及び／又は発泡弾性層３の内部であって表面近傍に形成されたセルの一部が破泡して、その近傍に存在する、開口セル６ａ及び／又は発泡弾性層３の外周面に開口しないセル（内部セルとも称する。）６ｂに連通することがある。この発明において、セル６は、発泡弾性層３の外周面に開口しているか否かによって開口セル６ａと内部セル６ｂに分類され、その状態に応じて近傍の他のセル６に連通している連通セル６ｃと近傍の他のセル６に連通していない独立セル６ｄとに分類される。このような連通セル６ｃが形成されると、コート層４を形成するゴム組成物又は樹脂組成物が開口セル６ａからそれに連通する内部セル６ｂすなわち連通セル６ｃに進入又は流入しやすくなる。そうすると、発泡弾性層３の外周面に形成されるコート層４の厚さが薄くなって破損しやすくなり、また表面状態が不均一になりやすく、その結果、現像剤がコート層４の破損部から発泡弾性層３の内部に侵入して、また現像剤がコート層４の表面にある凹部４ａに集合して、クリーニングローラ１の硬度を上昇させることがある。ところが、クリーニングローラ１は前記特徴を有しているから、特に発泡弾性層３の外周面にコート層４が後述する層厚で形成されているから、たとえセル６が破泡しやすく連通セル６ｃが形成されたとしても、現像剤が発泡弾性層３の内部に侵入及び集合すること、及びコート層４の凹部４ａに集合することを長期間にわたって効果的に防止できる。このように現像剤の侵入及び集合を長期間にわたって効果的に防止できると、クリーニングローラ１の硬度の上昇を抑えることができるから、中間転写ベルトとの十分なニップ幅を維持できると共に転写ベルトの走行に容易に従動することができ、その結果、クリーニングローラ１は長期間にわたって高いクリーニング性能を発揮する。
【００２５】
発泡弾性層３に存在するセル６は、その平均セル径が１００〜５００μｍであるのが好ましく、１５０〜５００μｍであるのが特に好ましい。発泡弾性層３の平均セル径が前記範囲内にあると、コート層４を形成するゴム組成物又は樹脂組成物を発泡弾性層３の外周面に塗布したときに、例えば図２に示されるように、ゴム組成物又は樹脂組成物が開口セル６ａ内に進入してレベリングされて、開口セル６ａによる不均一な表面凹凸状態が比較的均一な表面形状、好ましくは浅い凹部４ａを有するほぼ均一な表面凹凸状態になる。その結果、形成されるコート層４は表面の凹凸度が小さくほぼ均一な凹凸を有する表面状態になる。このときゴム組成物又は樹脂組成物は開口セル６ａに進入するが、この開口セル６ａに連通する内部セル６ｂの全部又は一部に侵入して、これら内部セル６ｂ内の全部又は一部を充填していてもよい。例えば、ゴム組成物又は樹脂組成物は内部セル６ｂ内の全部を充填すると共に開口セル６ａ内の一部を充填している場合、及び、内部セル６ｂ内の全部を充填すると共に開口セル６ａ内のほぼ全部を充填して均一な凹凸の表面状態になっている場合等が挙げられる。このように、発泡弾性層３の平均セル径が前記範囲内にあると、前記範囲のアスカーＦ硬度を実現できると共に、発泡弾性層３の外周面にコート層４を設けても発泡弾性層３の外表面の凹凸をその程度を小さくしたうえで中間転写ベルト用クリーニングローラ１の外周面の凹凸に効果的に反映させることができるから、発泡弾性層３の内部への現像剤の侵入を効果的に防止できると共にコート層４の表面にある凹部４ａへの局所的な現像剤の集合を効果的に防止でき、クリーニングローラ１は硬度上昇が抑えられて長期間にわたって高いクリーニング性能を発揮する。このようにして得られる、クリーニングローラ１のほぼ均一で小さな凹凸を有する表面状態については後述する。
【００２６】
発泡弾性層３の平均セル径は、発泡弾性層３を任意の面で切断したときの切断面において約２０ｍｍ２の領域を電子顕微鏡等で観察し、観察視野内に存在する各セルにおける開口部の最大長さを測定して、測定された最大長さを算術平均して得られた平均長さとして、求めることができる。セルの平均セル径は発泡弾性層３を形成する後述する発泡シリコーンゴム組成物に含有される発泡剤の種類及び含有量、前記発泡シリコーンゴム組成物に含有される反応制御剤の含有量、又は、発泡シリコーンゴム組成物の硬化条件等により、調整することができる。
【００２７】
前記発泡弾性層３の発泡倍率は、２００〜３５０％であるのが好ましく、２５０〜３００％であるのが特に好ましい。発泡弾性層３の発泡倍率が前記範囲内にあると、例えばアスカーＦ硬度を前記範囲内に調整することができ、十分なニップ幅を高い水準で維持できるから、クリーニングローラ１が高いクリーニング性能を発揮できる。発泡倍率は、発泡弾性層３の体積及び質量を常法によって測定し、これらから算出することができる。発泡倍率径は発泡弾性層３を形成する後述するゴム組成物に含有される発泡剤又はゴム組成物の硬化条件等により、調整することができる。
【００２８】
発泡弾性層３の密度は、０.３９５〜０.７（ｇ／ｃｍ３）であるのが好ましく、０.４２〜０.６（ｇ／ｃｍ３）であるのが特に好ましい。密度が前記範囲内にあると、この発明の効果をより一層高めることができる。発泡弾性層３の密度は電子密度計（水中置換法 水温２３℃）によって測定することができる。
【００２９】
このような発泡弾性層３は、クリーニングローラ１が前記範囲のアスカーＦ硬度となるような硬度を有しているのが好ましい。この例においては、発泡弾性層３はクリーニングローラ１の最外層であるから、通常、発泡弾性層３はクリーニングローラ１のアスカーＦ硬度と同じアスカーＦ硬度を有する。
【００３０】
発泡弾性層３の形態は特に限定されず、例えば、図１に示されるように軸線方向にわたって均一な外径に調整された所謂ストレート形状でもよく、また中央部における外径がその両端部における外径よりも大きくなるように調整された所謂クラウン形状であってもよく、さらに中央部における外径がその両端部における外径よりも小さくなるように調整された所謂逆クラウン形状であってもよい。この例において、発泡弾性層３はストレート形状に形成されている。
【００３１】
発泡弾性層３の厚さは、特に限定されず、通常、２〜２０ｍｍに調整されることができる。
【００３２】
発泡弾性層３は、軸体２の外周面に所謂「スポンジ状」のシリコーンゴムで形成された管状体であり、導電性カーボンブラックと導電性カーボンブラック以外の導電性粒子とを含有している。導電性カーボンブラックとしては、導電性を有するカーボンブラックであれば特に限定されず、例えば、ファーネスブラック、チャネルブラック（チャンネルブラックとも称する。）、ランプブラック、熱分解法によるサーマルブラック、アセチレンブラック等が挙げられる。
【００３３】
導電性カーボンブラック以外の導電性粒子としては、導電性を有する粒子であれば特に限定されず、例えば、導電性金属酸化物の粒子、導電性金属被膜を有する金属粒子又は金属酸化物粒子等が挙げられる。導電性金属酸化物としては、例えば、導電性酸化亜鉛、導電性酸化チタン、導電性酸化アルミニウム、導電性酸化銅等が挙げられる。金属粒子又は金属酸化物粒子としては、その表面を導電性被膜で被覆した粒子等が挙げられ、具体的には、アルミニウム等の金属で被覆された酸化亜鉛又は酸化チタン等が挙げられる。これらの中でも、前記導電性カーボンブラックと高い相乗効果を発揮する点で、アルミニウムで被覆された酸化亜鉛が好ましい。
【００３４】
発泡弾性層３が導電性カーボンブラックと導電性カーボンブラック以外の導電性粒子とを含有していると、アスカーＦ硬度を前記範囲に調整することができ、加えてクリーニングローラ１の電気抵抗値を所望の範囲すなわち前記範囲に調整できることがある。このようにアスカーＦ硬度を調整できるとクリーニングローラ１のクリーニング性能を高めることができ、電気抵抗値を調整できるとそのクリーニング性能をより一層高めることができる。
【００３５】
発泡弾性層３における導電性カーボンブラックの含有量は、クリーニングローラ１のクリーニング性能を効果的に向上させることができる点で、シリコーンゴム１００質量部に対して、５〜２０質量部であるのが好ましく、１０〜１５質量部であるのが特に好ましい。また、発泡弾性層３における導電性粒子の含有量は、クリーニングローラ１のクリーニング性能を効果的に向上させることができる点で、シリコーンゴム１００質量部に対して、５〜３０質量部であるのが好ましく、１０〜２０質量部であるのが特に好ましい。導電性カーボンブラック及び導電性粒子は単独で発泡弾性層３中に独立して存在してもよくシリコーンゴム等との複合体として存在していてもよい。
【００３６】
発泡弾性層３は、前記範囲のアスカーＦ硬度を実現できる点で、発泡ゴム組成物で形成され、具体的には、付加反応型導電性発泡シリコーンゴム組成物、導電性発泡ウレタンゴム組成物を硬化して成るのが好ましい。
【００３７】
付加反応型導電性発泡シリコーンゴム組成物は、ビニル基含有シリコーン生ゴムと、シリカ系充填材と、発泡剤と、付加反応架橋剤と、付加反応触媒と、反応制御剤と、導電性カーボンブラックと、それ以外の導電性粒子とを含有し、所望により、さらに有機過酸化物架橋剤と耐熱性向上剤と各種添加剤とを含有しているのが好ましい。
【００３８】
付加反応型導電性発泡シリコーンゴム組成物のうち、ビニル基含有シリコーン生ゴムとシリカ系充填材と発泡剤と付加反応架橋剤と付加反応触媒と反応制御剤と、所望により、さらに有機過酸化物架橋剤と耐熱性向上剤と各種添加剤とを含有する付加反応型発泡シリコーンゴム組成物としては、例えば、特開２００８−０７６７５１号公報に記載されている「付加反応型発泡シリコーンゴム組成物」を挙げることができる。前記各成分は同公報に記載されている「付加反応型発泡シリコーンゴム組成物」における各成分と基本的に同様である。すなわち、ビニル基含有シリコーン生ゴムは分子内にビニル基を含有しているシリコーン生ゴムであればよく、シリカ系充填材として煙霧質シリカ又は沈降性シリカ等が挙げられ、発泡剤として無機系発泡剤又は有機系発泡剤等が挙げられ、付加反応架橋剤として一分子中に二個以上のＳｉＨ基（ＳｉＨ結合）を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン等が挙げられ、付加反応触媒として周期律表第９属又は第１０属の金属単体及びその化合物が挙げられ、反応制御剤としてメチルビニルシクロテトラシロキサン、アセチレンアルコール類、シロキサン変性アセチレンアルコール、ハイドロパーオキサイド等が挙げられる。この付加反応型導電性発泡シリコーンゴム組成物において、発泡弾性層３のアルカーＦ硬度を前記範囲に調整するには、例えば、発泡剤の含有量をビニル基含有シリコーン生ゴムとシリカ系充填剤との合計１００質量部に対して１．５〜５．０質量部に設定するのがよい。付加反応型導電性発泡シリコーンゴム組成物において、導電性カーボンブラック及び導電性カーボンブラック以外の導電性粒子並びにそれらの含有量それぞれは発泡弾性層３における導電性カーボンブラック及び導電性粒子並びにこれらの含有量と基本的に同様である。
【００３９】
導電性発泡ウレタンゴム組成物は、ポリオールとイソシアネート、これらを反応して得られるプレポリマー及びこれらを反応して得られるポリウレタンからなる群より選択される少なくとも１種のポリウレタン調製成分と、発泡剤と、導電性カーボンブラックと、それ以外の導電性粒子と、所望により各種添加剤とを含有しているのが好ましい。前記ポリウレタン調製成分としては、例えば、特開２００８−０７０４２０号公報に記載の「ポリウレタン調製成分」を挙げることができる。発泡剤、導電性カーボンブラック、それ以外の導電性粒子及び各種添加剤は前記した通りである。
【００４０】
クリーニングローラ１を構成するコート層４は、図１及び図２に示されるように、前記発泡弾性層３の外周面及び開口セル６ａの表面（この発明において発泡弾性層の外表面と称する。）に設けられ、前記外表面を被覆する。このコート層４は、図２によく示されるように、開口セル６ａを完全に埋設することなく発泡弾性層３の表面に形成され、開口セル６ａの凹部すなわち発泡弾性層３の凹凸状態をほぼ均一となるように小さくしつつ維持する。すなわち、コート層４を形成するゴム組成物又は樹脂組成物は、開口セル６ａ内に完全に充填されることなくレベリングされ、塗布表面の凹凸が発泡弾性層３の凹凸状態を小さくしつつも維持してほぼ均一な小さな凹凸を有する表面状態に塗布されて、硬化される。このように、コート層４は、発泡弾性層３の外周面に塗布され、発泡弾性層３の凹凸状態を小さくしつつも維持してほぼ均一な小さい凹凸を有する表面状態となるように、形成されている。
【００４１】
このように形成されるコート層４は、その厚さが５〜５００μｍである。前記厚さが５μｍ未満であると、発泡弾性層３の凹凸状態をそのまま維持して凹凸度が大きくなりすぎ、現像剤が局所的に集合することがあり、またコート層４が破損しやすくなって現像剤の内部セル６ｂへの侵入を効果的に防止できないことがあり、いずれにおいてもクリーニングローラ１の硬度が上昇しやすくなる。一方、前記厚さが５００μｍを超えると、発泡弾性層３の開口セル６ａを完全に埋設して発泡弾性層３の表面状態がコート層４に転写されずに実質的に平坦な表面になって中間転写ベルトの現像剤を除去できずクリーニング特性を発揮しなくなる。この発明において「実質的に平坦な表面」とは、正確に平坦な表面だけでなく、例えば凹凸度が６μｍ以下である表面をも含む概念である。発泡弾性層３の内部への現像剤の侵入を効果的に防止できると共にコート層４の凹部４ａへの局所的な現像剤の集合を効果的に防止でき、クリーニングローラ１が長期間にわたって高いクリーニング性能を発揮できる点で、コート層４の厚さは１０〜３００μｍであるのが好ましく、２５〜２００μｍであるのが特に好ましい。
【００４２】
前記厚さを有するコート層４は、図２に示されるように、表面の凹凸度が小さくほぼ均一な凹凸を有する表面状態を有している。このときコート層４は開口セル６ａに進入しているが、内部セル６ｂのうち開口セル６ａに連通する連通セル６ｃの全部又は一部に進入して、これら連通セル６ｃ内の全部又は一部を充填していてもよい。例えば、コート層４は連通セル６ｃの全部を充填すると共に開口セル６ａ内の一部を充填している場合、及び、連通セル６ｃの全部を充填すると共に開口セル６ａ内のほぼ全部を充填して均一な凹凸の表面状態になっている場合等が挙げられる。
【００４３】
なお、開口セル６ａ内に形成されたコート層４は、前記範囲の厚さであってもよく、前記範囲よりも厚い厚さであってもよい。
【００４４】
コート層４の厚さは、発泡弾性層３の外径とコート層４の外径とから求める。具体的には、発泡弾性層３の軸線方向の中央部と軸線方向の両端部から中央部側１０ｍｍの端部近傍との合計３箇所（測定点）について、例えば、レーザースキャンメーター「ＬＳＭ−６０００」（株式会社ミツトヨ社製品）を用いて測定した発泡弾性層３の外径（算術平均値）と、発泡弾性層３の外径と同様にして、前記測定点に対応する３箇所について測定したコート層４の外径（算術平均値）との差分を２で除した値として、コート層４の厚さを測定できる。なお、発泡弾性層３の外径は、コート層４を形成する前、又は、中間転写ベルト用クリーニングローラ１からコート層４を例えば研磨等によって除去した後に、測定することができる。
【００４５】
コート層４は、発泡弾性層３の表面状態が小さくなりながらも維持された表面の凹凸度が１０〜４５０μｍであるのが好ましく、１０〜１２０μｍであるのがより一層好ましく、８０〜１２０μｍであるのが特に好ましい。コート層４が前記範囲の凹凸度を有していると、担持して中間転写ベルトに付着している現像剤を中間転写ベルトから凹部４ａ内に受領して効果的に除去できると共に、コート層４が破損してクリーニングローラ１の硬度上昇の原因となる「特定の凹部４ａへの現像剤の局所的な集合又は凝集」を効果的に防止できる。コート層４の凹凸度は、例えば図２に示されるように、マイクロクコープ「ＶＨ−５０００」（株式会社キーエンス製）等の測定器を用いて中間転写ベルト用クリーニングローラ１を軸方向に切断した際の表面付近の断面を例えば５ｍｍの測定長さで観察して得られる画像においてコート層４の最も高い位置にある最高点４ｂと最も低い位置にある最低点４ｃとの「外径差／２」すなわちクリーニングローラ１の半径方向の最短距離ｄを測定することによって、求められる。
【００４６】
コート層４は、発泡弾性層３を形成する発泡ゴム組成物から発泡剤を除外した未発泡ゴム組成物等で形成され、好ましくは発泡シリコーンゴム組成物から発泡剤を除外した未発泡シリコーンゴム組成物、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物、付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物、発泡弾性層３を形成する導電性発泡ウレタンゴム組成物から発泡剤を除外した未発泡ウレタンゴム組成物、フッ素樹脂組成物等によって、形成される。このように、コート層４は導電性カーボンブラック及び／又は導電性カーボンブラック以外の導電性粒子を含有していてもよい。コート層４を形成する未発泡シリコーンゴム組成物は発泡剤を含有していないこと以外は発泡弾性層３を形成するシリコーンゴム組成物と基本的に同様であるのが好ましい。前記付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は、（Ｄ）一分子中にケイ素原子と結合するアルケニル基を少なくとも２個含有するオルガノポリシロキサンと、（Ｅ）一分子中にケイ素原子と結合する水素原子を少なくとも２個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、（Ｆ）平均粒径が１〜３０μｍで、嵩密度が０．１〜０．５ｇ／ｃｍ３である無機質充填材と、（Ｇ）導電性付与剤すなわち導電性カーボンブラックと、（Ｈ）付加反応触媒と、所望により（Ｉ）導電性カーボンブラック以外の導電性粒子とを含有する付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物が挙げられる。これらの各成分（Ｄ）〜（Ｈ）は、例えば、特開２００８−０５８６２２号公報に記載の「液状シリコーン組成物」における各成分と基本的に同様である。
【００４７】
付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物は、（Ａ）平均組成式：ＲｎＳｉＯ（４−ｎ）／２（Ｒは、同一又は異なっていてもよい、置換又は非置換の一価炭化水素基、好ましくは炭素原子数１〜１２、より好ましくは炭素原子数１〜８の一価炭化水素基であり、ｎは１．９５〜２．０５の正数である。）で示されるオルガノポリシロキサン、（Ｂ）充填材、（Ｃ−１）上記（Ｂ）成分に属するもの以外の導電性材料すなわち導電性カーボンブラック、及び、所望により（Ｃ−２）導電性カーボンブラック以外の導電性粒子を含有する。これらの各成分（Ａ）及び（Ｂ）は、例えば、特開２００８−０５８６２２号公報に記載の「ミラブルタイプである以下のシリコーンゴム組成物」における各成分と基本的に同様である。
【００４８】
未発泡ウレタンゴム組成物は発泡剤を含有していないこと以外は発泡弾性層３を形成する導電性発泡ウレタンゴム組成物と基本的に同様である。フッ素樹脂組成物は公知のフッ素樹脂と所望により導電性カーボンブラック及び／又は導電性カーボンブラック以外の導電性粒子とを含有する組成物を特に限定されずに用いることができ、フッ素樹脂組成物で形成されたコート層４を備えて成る中間転写ベルト用クリーニングローラ１は帯電特性が高く低摩擦であるから、画像形成装置に装着したときに転写ベルトに残されている現像剤を中間転写ベルト用クリーニングローラ１に付着させ、その現像剤を更に回収用金属ローラへ移動させやすいという効果を奏することができる。
【００４９】
コート層４を形成するゴム組成物又は樹脂組成物は、発泡剤を含有しないこと以外は発泡弾性層３を形成するゴム組成物と同じ組成を有する組成物であるのが、発泡弾性層３とコート層４との密着性に優れる点で、好ましい。この場合には、コート層４は未発泡弾性層と称することができ、中間転写ベルト用クリーニングローラ１は、発泡弾性層３と未発泡弾性層とからなる２層構造の弾性層を軸体の外周面に備えたローラと称することができる。
【００５０】
中間転写ベルト用クリーニングローラ１は、軸体２の外周面に発泡ゴム組成物を発泡硬化して発泡弾性層３を形成し、次いで、発泡弾性層３の外表面にゴム組成物又は樹脂組成物を塗布硬化して、製造することができる。
【００５１】
具体的には、まず、前記材料で作製した軸体２の外周面に必要に応じて接着剤又はプライマーを塗布して接着層又はプライマー層を形成する。次いで、この軸体２の外周面に発泡弾性層３を形成するゴム組成物を配置する。その方法としては、ゴム組成物に応じて適宜に選択され、例えば、押出機等により軸体２とゴム組成物とを一体に分出して軸体２の外周面にゴム組成物を配置する方法、また、軸体２を収納する金型にゴム組成物を注入して軸体２の外周面にゴム組成物を配置する方法等が挙げられる。これらの中でも、押出機等により軸体２とゴム組成物とを一体に分出しする方法が、作業が容易で、作業を連続して行うことができる点で、好ましい。
【００５２】
このようにして軸体２の外周面にゴム組成物を配置した後、この状態を維持しつつ、軸体２ごとゴム組成物を加熱する。ゴム組成物の加熱は、通常、赤外線加熱炉又は熱風炉等の加熱炉、乾燥機等の加熱機等により、ゴム組成物に含まれるゴム又は樹脂、例えば、ビニル基含有シリコーン生ゴム又はウレタン調製成分が架橋し、かつ、発泡剤が分解又は発泡するのに十分な条件で行われればよい。例えば、付加反応型導電性発泡シリコーンゴム組成物は、１７０〜５００℃程度、特に２００〜４００℃に加熱され、数分以上１時間以下、特に５〜３０分間、加熱され、所望により、さらに二次加熱が行われてもよい。二次加熱によって発泡弾性層３の物性が安定する。二次加熱は、例えば、前記の条件で架橋された付加反応型導電性発泡シリコーンゴム組成物の硬化体を、さらに、押出成形された状態のままで、例えば、１８０〜２５０℃、好ましくは１９０〜２３０℃で、１〜２４時間、好ましくは３〜１０時間にわたって、又は、金型を用いて、例えば、１３０〜２００℃、好ましくは１５０〜１８０℃で、５分以上２４時間以下、好ましくは１０分以上１０時間以下にわたって、再度加熱されることによって、行われる。導電性発泡ウレタンゴム組成物の硬化条件は例えば特開２００８−０７０４２０号公報に記載の条件を採用できる。
【００５３】
このようにして成形された発泡弾性層３は、開口セル６ａを形成するために、必須の仕上げ工程として、研削工程、研磨工程及び／又は切削工程等が施される。この仕上げ工程においては、開口セル６ａの形成に加えて発泡弾性層３の寸法及び形状を同時に調整することもできる。
【００５４】
このようにして開口セル６ａを形成した発泡弾性層３の外表面に、例えば、ディップ法及びスプレー法等によって、コート層４を形成するゴム組成物又は樹脂組成物を塗布した後に、硬化及び／又は架橋して、コート層４を形成する。このとき、コート層４を形成するゴム組成物又は樹脂組成物は硬化後の厚さが５〜５００μｍとなるように塗布される。コート層４を形成するゴム組成物のうち付加反応型導電性シリコーンゴム組成物及び導電性ウレタンゴム組成物の硬化条件は付加反応型導電性発泡シリコーンゴム組成物及び導電性発泡ウレタンゴム組成物の硬化条件と基本的に同様である。コート層４を形成するゴム組成物のうち付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物の効果条件は、１００〜３００℃、特に１１０〜２００℃、時間は３０分〜５時間、特に１〜３時間であるのが好ましく、必要に応じて１２０〜２５０℃で３０〜７０時間程度の二次硬化してもよい。コート層４を形成する樹脂組成物のうちフッ素樹脂組成物の硬化条件は適宜に選択される。
【００５５】
コート層４を形成するゴム組成物又は樹脂組成物は、室温における粘度が０．０１〜５５Ｐａ・ｓであるのが好ましく、０．１〜５Ｐａ・ｓであるのが特に好ましい。ゴム組成物又は樹脂組成物が前記範囲内の粘度を有していると、コート層４を形成するゴム組成物又は樹脂組成物を発泡弾性層３の外周面に塗布したときに、ゴム組成物又は樹脂組成物が開口セル６ａ内に容易に進入して高度にレベリングされて、開口セル６ａによる不均一な表面凹凸状態が比較的均一な表面形状、好ましくは浅い凹部４ａを有するほぼ均一な表面凹凸状態になる。その結果、形成されるコート層４は凹凸度が小さくほぼ均一な凹凸を有する表面状態になる。このときゴム組成物又は樹脂組成物は開口セル６ａに進入するが、この開口セル６ａに連通する連通セル６ｃの全部又は一部に進入して、これら連通セル６ｃを充填していてもよい。ゴム組成物又は樹脂組成物の粘度を前記範囲に調整するには、例えば、シリコーンオイル、溶媒等を用いることができる。
【００５６】
このようにして中間転写ベルト用クリーニングローラ１を製造することができる。
【００５７】
この中間転写ベルト用クリーニングローラ１は、前記範囲の厚さを有するコート層４が発泡弾性層３の外周面に形成され、アスカーＦ硬度が４５〜９５であるから、発泡弾性層３の表面状態を小さくしつつも維持した表面凹凸の凹部４ａで中間転写ベルトに付着した現像剤を受領して中間転写ベルトに残存する現像剤を除去できる。また、クリーニングローラ１は、発泡弾性層３が破泡しやすいセルを有するシリコーンゴムで形成されていても受領した現像剤が発泡弾性層３の内部にまで侵入することを防止して硬度の上昇を長期間にわたって抑えることができ、その結果、中間転写ベルトとの十分なニップ幅を長期間にわたって維持できると共に転写ベルトの走行に容易に従動することができる。したがって、この中間転写ベルト用クリーニングローラ１は発泡弾性層３への現像剤の侵入及び固着を防止して長期間にわたって高いクリーニング性能を発揮することができる。
【００５８】
また、この中間転写ベルト用クリーニングローラ１は、シリコーン発泡弾性層３が導電性カーボンブラックとそれ以外の導電性粒子とを含有しているから、所望の電気抵抗値を発揮して、クリーニングローラ１の初期特性を長期間にわたって維持でき、均一なクリーニング性能の発揮に貢献できる。
【００５９】
したがって、このような特性を有する中間転写ベルト用クリーニングローラ１は画像形成装置、特に高精細高速型画像形成装置のベルトクリーニングローラとして好適に用いられる。
【００６０】
この発明に係るクリーニングローラ１は、前記した一例に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において種々の変更が可能である。例えば、発泡弾性層３は単層構造とされているが、この発明においてシリコーン発泡弾性層は二層以上の複層構造とされてもよい。
【００６１】
次に、この発明に係るクリーニングローラを備えて成る中間転写ベルト用クリーニング装置（以下、この発明に係る中間転写ベルト用クリーニング装置と称することがある。）の一例としての中間転写ベルト用クリーニング装置５０、並びに、この中間転写ベルト用クリーニング装置５０を備えて成る画像形成装置（以下、この発明に係る画像形成装置と称することがある。）の一例である画像形成装置１０及び１０’を、図を参照して、説明する。
【００６２】
この発明に係る画像形成装置の一例として、図３に示される中間転写方式のタンデム型カラー画像形成装置１０が挙げられる。このタンデム型カラー画像形成装置１０は従来公知の中間転写方式の画像形成装置と基本的に同様に構成されているが、中間転写ベルト用クリーニング装置５０が備えるクリーニングローラ５１としてこの発明に係るクリーニングローラすなわち前記クリーニングローラ１が装着されている。
【００６３】
この画像形成装置１０において、無端ベルト７は、図３に示されるように、中間転写ベルトとして、二本の支持ローラ４２、テンションローラ４３及び対向ローラ４４に張架されている。そして、対向ローラ４４の設置位置近傍に、対向ローラ４４と二次転写ローラ４５と電極ローラ４６とを備えて成る二次転写部４０が配置されている。
【００６４】
この画像形成装置１０は、図３に示されるように、二次転写部４０よりも無端ベルト７の走行方向下流側に中間転写ベルト用クリーニング装置５０が配置されている。この中間転写ベルト用クリーニング装置５０は、無端ベルト７の幅方向に延在し、現像剤が転写される無端ベルト７の外側表面すなわち被転写面（図３において定着装置３０側の外周面）に外周面が接触するように配置されたクリーニングローラ５１と、クリーニングローラ５１と略並行でその外周面に接するように配置された金属ローラ５２と、金属ローラ５２の外周面に接するクリーニングブレード５３と、クリーニングブレード５３で掻き落とされた現像剤を一時的に貯蔵する貯蔵容器５４と、無端ベルト７を挟んでクリーニングローラ５１に接するバックアップローラ５５とを備えて成る。このような中間転写ベルト用クリーニング装置５０はクリーニングローラ５１としてこの発明に係るクリーニングローラが装着されていること以外は基本的に従来公知の中間転写ベルト用クリーニング装置と同様である。このように、この中間転写ベルト用クリーニング装置５０は、バックアップローラ５５との間に生じる電位差によって無端ベルト７に残存する現像剤を吸着してクリーニングするように、構成されている。
【００６５】
この中間転写ベルト用クリーニング装置５０において、クリーニングローラ５１は、無端ベルト７の走行方向（図３において矢印で示す。）と逆方向すなわち図３において左周りに回転するように図示しない駆動装置に接続されている。金属ローラ５２は、導電性の金属で形成されており、クリーニングローラ５１に従動回転するように軸支されている。クリーニングローラ５１及び金属ローラ５２それぞれはクリーニング処理時に適当なクリーニングバイアスが印加されるようになっている。クリーニングブレード５３はウレタン等の弾性体で構成され、少なくともその端縁が金属ローラ５２の外周面に適切な角度で接触又は圧接している。バックアップローラ５５は無端ベルト７の内側に配置され、接地されている。
【００６６】
画像形成装置１０は、図３に示されるように、中間転写ベルト７上に四種の現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹが直列に配置されている。現像ユニットＢは、感光体等の像担持体１１Ｂと帯電ローラ１２Ｂと露光手段１３Ｂと現像ローラ２３Ｂ及び筐体２１Ｂを備えた現像手段２０Ｂと転写ローラ１４Ｂとクリーニングブレード１５Ｂとを備えている。現像ユニットＢには黒色現像剤２２Ｂが収納されている。なお、現像ユニットＣ、Ｍ及びＹは、現像ユニットＢと同様に構成され、シアン現像剤２２Ｃ、マゼンタ現像剤２２Ｍ及び黄色現像剤２２Ｙが収納されている。
【００６７】
図３に示されるように、画像形成装置１０において二次転写部４０よりも記録体１６の搬送方向下流には、定着ベルトとしての無端ベルト３５を備えた定着装置３０が配置されている。この定着装置３０は、開口を有する筐体３４内に、定着ローラ３１と支持ローラ３３と定着ベルト３５と加圧ローラ３２とを備えて成る圧力熱定着装置である。なお、定着装置３０は、熱ローラ定着装置、加熱定着装置、圧力定着装置等が採用されてもよい。
【００６８】
画像形成装置１０は、次にようにして画像を形成する。まず、現像ユニットＢによって、像担持体１１Ｂの表面に静電潜像が黒色現像剤２２Ｂで現像剤像として可視化され、この現像剤像が中間転写ベルト７上に転写される（一次転写）。続いて、現像ユニットＣ、Ｍ及びＹによって中間転写ベルト７に現像剤像が転写され、カラー像が形成される。カラー像は中間転写ベルト７の回転によって二次転写部４０に至り、二次転写部４０に搬送された記録体１６上に転写される（二次転写）。次いで、カラー像が顕像化された記録体１６は定着装置３０に搬送され、カラー像が永久画像として定着される。このようにして記録体１６にカラー画像が形成される。なお、画像形成装置１０を用いてカラー画像を形成する場合について説明したが、モノクロ画像を形成する場合には中間転写ベルト７に一次転写された現像剤像を直ちに記録体１６に二次転写して定着装置３０に搬送すればよい。
【００６９】
このようにして画像を形成すると無端ベルト７には現像剤の一部が記録体１６に転写されずに残存することがある。この残存現像剤をクリーニングするには、バックアップローラ５５とクリーニングローラ５１との間、及び、クリーニングローラ５１と金属ローラ５２との間に電位差を生じさせる。そうすると、バックアップローラ５５とクリーニングローラ５１との間の電位差及びクリーニングローラ５１と金属ローラ５２との間の電位差によって、無端ベルト７の被転写面に残存する現像剤は無端ベルト７からクリーニングローラ５１に、次いでクリーニングローラ５１から金属ローラ５２に転移する。そして、金属ローラ５２に転移した現像剤はクリーニングブレード５３によって掻き落とされ、貯蔵容器５４に一時的に貯蔵される。このようにして、無端ベルト７の被転写面に残存する現像剤がクリーニングされる。特に、中間転写ベルト用クリーニング装置５０はクリーニングローラ５１としてこの発明に係るクリーニングローラすなわち前記クリーニングローラ１が装着されているから無端ベルト７に残存した現像剤を表面の凹部４ａで効果的に受領して長期間にわたって高いクリーニング性能を発揮する。その結果、この画像形成装置１０は長期間にわたって高品質の画像を形成できる。
【００７０】
この発明に係る画像形成装置の別の一例として、図４に示される中間転写方式のマルチパス型カラー画像形成装置１０’が挙げられる。このマルチパス型カラー画像形成装置１０’は従来公知のマルチパス型カラー画像形成装置と基本的に同様に構成されているが、中間転写ベルト用クリーニング装置５０が備えるクリーニングローラ５１としてこの発明に係るクリーニングローラすなわち前記クリーニングローラ１が装着されている。
【００７１】
この画像形成装置１０’において、無端ベルト７は、図４に示されるように、中間転写ベルトとして、二本の支持ローラ４２、テンションローラ４３及び対向ローラ４４に張架されている。そして、対向ローラ４４の設置位置近傍に、対向ローラ４４と二次転写ローラ４５と電極ローラ４６とを備えて成る二次転写部４０が配置されている。
【００７２】
この画像形成装置１０’は、図４に示されるように、二次転写部４０よりも無端ベルト７の走行方向下流側に中間転写ベルト用クリーニング装置５０が配置されている。この中間転写ベルト用クリーニング装置５０は画像形成装置１０における中間転写ベルト用クリーニング装置５０と基本的に同様である。画像形成装置１０’は、四種の現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹを内蔵した現像手段２０を備えている。現像手段２０に内蔵された現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹは帯電手段、露光手段等を内蔵し、それぞれ、黒色現像剤、シアン現像剤、マゼンタ現像剤及び黄色現像剤を収納している。なお、現像手段２０は、現像手段２０の外部であって像担持体１１の近傍に帯電手段、露光手段等が配置されていてもよい。画像形成装置１０’において前記二次転写部４０よりも記録体１６の搬送方向下流には定着装置３０が配置されている。定着装置３０は前記画像形成装置１０の定着装置３０と同様に構成されている。
【００７３】
画像形成装置１０’は、次にようにして画像を形成する。まず、現像手段２０の現像ユニットＢによって、像担持体１１の表面に静電潜像が黒色現像剤２２Ｂで現像剤像として可視化され、中間転写ベルト７上に転写される（一次転写）。続いて、像担持体１１及び中間転写ベルト７が１回転して、現像ユニットＣ、Ｍ及びＹによって中間転写ベルト７に各現像剤像が重畳転写され、カラー像が形成される。カラー像は中間転写ベルト７の回転によって二次転写部４０に至り、二次転写部４０に搬送された記録体１６上に転写される（二次転写）。次いで、カラー像が顕像化された記録体１６は定着装置３０に搬送され、カラー像が永久画像として定着される。このようにして、記録体１６にカラー画像が形成される。なお、画像形成装置１０’を用いてカラー画像を形成する場合について説明したが、モノクロ画像を形成する場合には中間転写ベルト７に一次転写された現像剤像を直ちに記録体１６に二次転写して定着装置３０に搬送すればよい。
【００７４】
このようにして画像を形成すると無端ベルト７には現像剤の一部が記録体１６に転写されずに残存することがある。この残存現像剤は、前記画像形成装置１０と基本的に同様にしてクリーニングすることができる。特に、中間転写ベルト用クリーニング装置５０はクリーニングローラ５１としてこの発明に係るクリーニングローラすなわち前記クリーニングローラ１が装着されているから無端ベルト７に残存した現像剤を表面の凹部４ａで効果的に受領して長期間にわたって高いクリーニング性能を発揮する。その結果、この画像形成装置１０’は長期間にわたって高品質の画像を形成できる。
【００７５】
画像形成装置１０及び１０’は電子写真方式の画像形成装置とされているが、この発明において、画像形成装置１０及び１０’は電子写真方式には限定されず、例えば、静電方式の画像形成装置であってもよい。画像形成装置１０及び１０’は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置とされる。
【実施例】
【００７６】
（実施例１）
無電解ニッケルメッキ処理が施された軸体（直径６ｍｍ×長さ２５０ｍｍ、ＳＵＭ２２）をトルエンで洗浄し、プライマー「Ｎｏ．１０１Ａ／Ｂ」（信越化学工業株式会社製：商品名）を塗布した。プライマー処理した軸体をギアーオーブンを用いて１８０℃の温度にて３０分焼成処理した後、常温にて３０分以上冷却し、プライマー層を形成した。
【００７７】
＜付加反応型導電性発泡シリコーンゴム組成物Ａの調製＞
ビニル基含有シリコーン生ゴムとシリカ系充填材とを含むシリコーンゴム組成物「ＫＥ−９０４ＦＵ」（信越化学工業株式会社製）１００質量部と、有機系発泡剤「アゾビス−イソブチロニトリル」４．０質量部と、付加反応架橋剤「Ｃ−１５３Ａ」（信越化学工業株式会社製：商品名）２．０質量部と、付加反応触媒としての白金触媒適量と、反応制御剤「Ｒ−１５３Ａ」（信越化学工業株式会社製：商品名）０．５質量部と、導電性カーボンブラック「サーマルブラック」（旭カーボン株式会社製、第１表において「導電性ＣＢ」と表記する。）８質量部と、アルミニウムで被覆された酸化亜鉛「２３−Ｋ」（ハクスイテック株式会社製）１０質量部と、有機過酸化物架橋剤「Ｃ−３」（信越化学工業株式会社製：商品名）３質量部とを適量とを、二本ロールで十分に混練して、付加反応型導電性発泡シリコーンゴム組成物Ａを調製した。
【００７８】
＜付加反応型導電性シリコーンゴム組成物Ｉの調製＞
発泡剤を含有しないこと以外は付加反応型導電性発泡シリコーンゴム組成物Ａと同様にして付加反応型導電性シリコーンゴム組成物Ｉを調製した。すなわち、ビニル基含有シリコーン生ゴムとシリカ系充填材とを含むシリコーンゴム組成物「ＫＥ−９０４ＦＵ」（信越化学工業株式会社製）１００質量部と、付加反応架橋剤「Ｃ−１５３Ａ」（信越化学工業株式会社製：商品名）２．０質量部と、付加反応触媒としての白金触媒適量と、反応制御剤「Ｒ−１５３Ａ」（信越化学工業株式会社製：商品名）０．５質量部と、導電性カーボンブラック「サーマルブラック」（旭カーボン株式会社製、第１表において「導電性ＣＢ」と表記する。）８質量部と、アルミニウムで被覆された酸化亜鉛「２３−Ｋ」（ハクスイテック株式会社製）１０質量部と、有機過酸化物架橋剤「Ｃ−３」（信越化学工業株式会社製：商品名）３質量部とを適量とを、二本ロールで十分に混練しつつ、シリコーンオイル（商品名「ＫＦ−９６Ｌ−０．６５−６５ＣＳ」、信越化学工業株式会社製）で希釈して、室温での粘度を０．５Ｐａ・ｓに調整し、付加反応型導電性シリコーンゴム組成物Ｉを調製した。
【００７９】
次いで、プライマー層を形成した軸体２と付加反応型発泡シリコーンゴム組成物Ａとを押出成形機にて一体分出し、赤外線加熱炉（ＩＲ炉）を用いて付加反応型発泡シリコーンゴム組成物Ａを２５０℃で１０分間加熱して付加反応型発泡シリコーンゴム組成物Ａを発泡架橋させた。その後、さらに、ギアーオーブンを用いて２００℃で７時間にわたって発泡架橋後の付加反応型発泡シリコーンゴム組成物Ａを二次加熱し、常温にて１時間以上放置した後、円筒研削機で外径１４ｍｍに研削して、開口セル６ａを有する発泡弾性層３を形成した。
【００８０】
次いで、前記付加反応型導電性シリコーンゴム組成物Ｉをディップ法で発泡弾性層３の外表面に硬化後の厚さが１５０μｍとなるように塗布して２００℃で４時間にわたって加熱硬化し、コート層４を形成した。このようにして中間転写ベルト用クリーニングローラを製造した。
【００８１】
（実施例２）
前記付加反応型導電性シリコーンゴム組成物Ｉの塗布量をコート層４の厚さが７μｍとなるように変更したこと以外は実施例１と基本的に同様にして中間転写ベルト用クリーニングローラを製造した。
（実施例３）
前記付加反応型導電性シリコーンゴム組成物Ｉの塗布量をコート層４の厚さが４８０μｍとなるように変更したこと以外は実施例１と基本的に同様にして中間転写ベルト用クリーニングローラを製造した。
【００８２】
（実施例４）
前記付加反応型導電性シリコーンゴム組成物Ｉに代えてフッ素樹脂組成物Ｃをコート層４の厚さが１００μｍとなるようにスプレー法で塗布したこと以外は実施例１と基本的に同様にして中間転写ベルト用クリーニングローラを製造した。このフッ素樹脂組成物Ｃは、導電性フッ素ゴムコート剤「ＦＦＩ−６０９１５３」（太平化成株式会社製：商品名、カーボンブラックの含有量は６〜１０質量％、フッ素樹脂組成物の体積抵抗値は１０４〜１０６Ω・ｃｍ）に硬化剤として「ＦＨ−２」（太平化成株式会社製：商品名）適量を密封容器で調合し、酢酸ブチルをフッ素樹脂組成物Ｃの粘度が０．０１Ｐａ・ｓとなるように適量配合した後に攪拌器にて十分に攪拌して調製した。このフッ素樹脂組成物Ｃの硬化条件は１５０℃、１時間とした。
【００８３】
（実施例５）
前記付加反応型導電性シリコーンゴム組成物Ｉに代えて下記付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物をコート層４の厚さが３００μｍとなるようにディップ法で塗布したこと以外は実施例１と基本的に同様にして中間転写ベルト用クリーニングローラを製造した。この付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は次のようにして調製した。すなわち、両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン（Ａ）（重合度３００）１００質量部、ＢＥＴ比表面積が１１０ｍ２／ｇである疎水化処理されたヒュームドシリカ（日本アエロジル株式会社製、Ｒ−９７２）１質量部、平均粒径６μｍ、嵩密度が０．２５ｇ／ｃｍ３である珪藻土（Ｃ）（オプライトＷ−３００５Ｓ、北秋珪藻土株式会社製）４０質量部、及び、アセチレンブラック（Ｄ）（デンカブラックＨＳ−１００、電気化学工業株式会社製）５質量部をプラネタリーミキサーに入れ、３０分撹拌した後、３本ロールに１回通した。これを再度プラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として、両末端及び側鎖にＳｉ−Ｈ基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ）（重合度１７、Ｓｉ−Ｈ量０．００６０ｍｏｌ／ｇ）２．１質量部、反応制御剤として、エチニルシクロヘキサノール０．１質量部、及び、白金触媒（Ｅ）（Ｐｔ濃度１％）０．１部を添加し、１５分撹拌して混練した。この付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は室温での粘度が５０．０Ｐａ・ｓであった。
【００８４】
（実施例６）
前記付加反応型導電性発泡シリコーンゴム組成物Ａにおける反応制御剤「Ｒ−１５３Ａ」の含有量を１．０質量部に変更して平均セル径を４８０μｍに調整したこと以外は実施例１と基本的に同様にして中間転写ベルト用クリーニングローラを製造した。
【００８５】
（比較例１）
前記付加反応型導電性シリコーンゴム組成物Ｉの塗布量をコート層４の厚さが３μｍになるように変更したこと以外は実施例１と基本的に同様にして中間転写ベルト用クリーニングローラを製造した。
（比較例２）
前記付加反応型導電性シリコーンゴム組成物Ｉの塗布量をコート層４の厚さが５５０μｍになるように変更したこと以外は実施例１と基本的に同様にして中間転写ベルト用クリーニングローラを製造した。
【００８６】
（物性等の測定）
実施例１〜６並びに比較例１及び２で製造した各中間転写ベルト用クリーニングローラの発泡弾性層３におけるセルの平均セル径を前記方法によってそれぞれ測定した結果を第１表に示す。また、各中間転写ベルト用クリーニングローラのアスカーＦ硬度、凹凸度、電気抵抗値（第１表において「コート後抵抗値（Ｌｏｇ）と表記する。」及びコート層４の厚さを前記方法によってそれぞれ測定した結果を第１表に示す。また、実施例１〜６並びに比較例１及び２で製造した各クリーニングローラの発泡弾性層３におけるセルの発泡倍率及び密度を前記方法によってそれぞれ測定したところ、いずれも前記範囲内にあることが確認できた。
【００８７】
（初期クリーニング性能の評価）
各中間転写ベルト用クリーニングローラを用いて初期クリーニング性能の評価を行った。具体的には、コンピュータに接続された画面上に、表計算ソフト「エクセル」で、Ａ４用紙（ＪＩＳ）の短辺方向に伸びる幅２０ｍｍの黒色ライン３本を長辺方向にほぼ等間隔で互いに略平行となる画像Ａ、及び、前記黒色ラインをその輪郭のみを黒色とした白抜きラインに変更した画像Ｂをそれぞれ描画した。前記コンピュータに接続され、製造した各中間転写ベルト用クリーニングローラを中間転写ベルト用クリーニングローラとして装着した画像形成装置「ＨＬ−４０４０ＣＬ」で画像Ａを連続で１０枚印刷した後画像Ｂを１枚印刷した。この画像Ｂにおいて、白抜きライン３本それぞれの内部であって任意に選択した１０ｍｍ×１０ｍｍの領域に画像Ａに由来する現像剤が定着されているか否かを現像剤濃度を基準にして目視にて確認した。評価は、前記領域内の現像剤濃度が前記白抜きライン外とほぼ同一で前記領域内に定着された現像剤を確認できなかった場合を「◎」、前記領域内のほぼ全域の現像剤濃度が前記白抜きライン外とほぼ同一であったものの前記領域内の数個所に現像剤を実用上許容可能な程度にわずかに確認できた場合を「○」、前記領域内の現像剤濃度が前記白抜きライン外よりも濃く、前記領域内に現像剤を明らかに確認できた場合を「×」とした。その結果を第１表に示す。
【００８８】
第１表に示されるように、実施例１〜６の中間転写ベルト用クリーニングローラはいずれも十分な初期クリーニング性能を発揮することができたのに対して、比較例１の中間転写ベルト用クリーニングローラはわずかな初期クリーニング性能しか発揮できず、比較例２の中間転写ベルト用クリーニングローラはそもそも初期クリーニング性能を有していなかった。
【００８９】
（現像剤の侵入及び固着評価）
各中間転写ベルト用クリーニングローラを中間転写ベルト用クリーニングローラとして画像形成装置（商品名「ＨＬ−４０４０ＣＬ」、ブラザー工業株式会社製）に装着して現像剤の侵入及び固着試験を行った。具体的には、コンピュータに接続された画面上に、表計算ソフト「エクセル」でＡ４用紙（ＪＩＳ）の印刷可能範囲に、Ａ４用紙の短辺方向に伸びる幅２０ｍｍの青色ライン３本を長辺方向にほぼ等間隔で互いに略平行となる画像を描画し、この画像を前記コンピュータに接続された画像形成装置「ＨＬ−４０４０ＣＬ」で連続して１０００枚印刷した。
【００９０】
その後、この画像形成装置から取り出したクリーニングローラの中央部分を表面から軸体２まで５ｍｍ幅で２箇所切れ目を入れ、更にその５ｍｍ部分を軸体２との接着面に添って切断し、半ドーナツの試験片を得た。得られた試験片を、凹凸度を測定した時と同様に、マイクロクコープ「ＶＨ−５０００」（株式会社キーエンス社製）等の測定器によって、現像剤の試験片内部への侵入量を観察した。観察の結果、観測されたコート層４の凹部４ａすべてに現像剤が少量かつ散在して付着し、この凹部４ａに連通する連通セル６ｃまで侵入していなかった場合を「◎」、観測されたコート層４の凹部４ａの大部分に現像剤が少量付着し、凹部４ａの一部に現像剤が溜まっていたもののこの凹部４ａに連通する連通セル６ｃまで侵入していなかった場合を「○」、観測されたコート層４の凹部４ａの一部が破損してこの凹部４ａに連通する連通セル６ｃにまで現像剤が侵入していた場合を「×」とした。結果を「耐久後現像剤固着評価」として第１表に示す。
【００９１】
その結果、実施例１〜６の中間転写ベルト用クリーニングローラはいずれも現像剤がコート層４の凹部４ａに受領されても凹部４ａに固着することも発泡弾性層３の内部すなわち連通セル６ｃに侵入することもなかったのに対して、比較例１の中間転写ベルト用クリーニングローラは現像剤が発泡弾性層３の内部にまで侵入し固着していた。なお、比較例２のクリーニングローラは凹凸度が５μｍで表面が実質的に平滑で現像剤が内部まで侵入するはずがないと推測できたので評価をしていない（第１表において「−」で表記する。）。
【００９２】
（アスカーＦ硬度の測定）
前記「現像剤の侵入及び固着評価」後の各中間転写ベルト用クリーニングローラのアスカーＦ硬度を測定した。その結果を「耐久後硬度」として第１表に示す。実施例１〜６及び比較例２の中間転写ベルト用クリーニングローラはいずれも硬度がほとんど変化していなかったのに対して、現像剤が発泡弾性層３の内部にまで侵入し固着していた比較例１の中間転写ベルト用クリーニングローラは硬度が大きくなっていた。具体的な測定結果を「耐久後硬度」として第１表に示す。
【００９３】
【表１】
【符号の説明】
【００９４】
１ 中間転写ベルト用クリーニングローラ
２ 軸体
３ シリコーン発泡弾性層（発泡弾性層）
４ コート層
６ セル
６ａ 開口セル
６ｂ 内部セル
６ｃ 連通セル
６ｄ 独立セル
７ 無端ベルト（中間転写ベルト）
１０、１０’ 画像形成装置
１１、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ 像担持体
１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ 帯電ローラ
１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ 露光手段
１４、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ 転写ローラ
１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｍ、１５Ｙ クリーニングブレード
１６ 記録体
２０、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙ 現像手段
２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ、３４ 筐体
２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ 現像剤
２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙ 現像ローラ
３０ 定着装置
３１ 定着ローラ
３２ 加圧ローラ
３３ 定着ベルト支持ローラ
３５ 無端ベルト（定着ベルト）
４０ 二次転写部
４２ 支持ローラ
４３ テンションローラ
４４ 対向ローラ
４５ 二次転写ローラ
４６ 電極ローラ
５０ 中間転写ベルト用クリーニング装置
５１ クリーニングローラ
５２ 金属ローラ
５３ クリーニングブレード
５４ 貯蔵容器
５５ バックアップローラ
Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙ 現像ユニット
【技術分野】
【０００１】
この発明は、中間転写ベルト用クリーニングローラ、中間転写ベルト用クリーニング装置及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、発泡弾性層への現像剤の侵入及び固着を防止して長期間にわたって高いクリーニング性能を発揮することのできる中間転写ベルト用クリーニングローラ及び中間転写ベルト用クリーニング装置、並びに、高品質の画像を長期間にわたって形成することのできる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンター、複写機、ビデオプリンター、ファクシミリ、これらの複合機等には、電子写真方式を利用した各種の画像形成装置が採用されている。電子写真方式を利用した画像形成装置には所望のように転写又は搬送されなかった現像剤を除去するクリーニング装置が設けられることがある。クリーニング装置には、クリーニングブレード等で残存した現像剤を掻き落とすブレード方式、現像剤を転写等する転写体に接触して現像剤を受領するクリーニングローラ方式等がある。
【０００３】
特許文献１には、「シリコーンゴムコンパウンド１００重量部に対して、導電性付与剤が５〜４０重量部、導電性金属酸化物が１〜１００重量部、発泡剤が０．０５〜１００重量部及び必要量の硬化剤を含有するシリコーンゴム組成物を発泡、硬化させたものを、体積抵抗値が半導電領域の１０３〜１０１１Ωの弾性半導電体層として、導電性軸体の外側に配置するとともに、該弾性半導電体層の成形後の抵抗値をＲ１、通電後の抵抗値をＲ２とした時に、Ｒ２／Ｒ１≦２．０となる関係を満たすようにしたことを特徴とする半導電性スポンジロール」が記載されている。そして、この半導電性スポンジロールは「感光体の表面の残留トナーを除去する」ローラであり（０００１欄）、その弾性半導電体層は「導電性のシリコーンゴムコンパウンド１００重量部と導電性酸化亜鉛１〜１００重量部とを含む導電性シリコーンゴム組成物で形成されている（実施例欄）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２３４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
画像形成装置には、感光体の他に無端状の中間転写ベルトを備え、現像剤像を感光体から中間転写ベルトに一旦転写し、次いで中間転写ベルトから記録体に転写する中間転写方式がある。このような中間転写方式の画像形成装置においても高品質の画像を形成するには記録体に転写されずに中間転写ベルトの表面に残存した現像剤を除去する必要がある。
【０００６】
ところが、感光体と中間転写ベルトとはその特性及び機能が大きく異なるから、感光体用クリーニングローラを中間転写ベルトのクリーニングローラとして転用しても十分なクリーニング性能を発揮しないことがある。実際に感光体用クリーニングローラを中間転写ベルトのクリーニングローラとして転用すると、例えば、中間転写ベルトとの当接幅（ニップ幅とも称する。）を十分に確保しにくく、また、高電圧領域における電気抵抗値のばらつきが発生しやすく、十分なクリーニング性能を発揮しない。
【０００７】
ところで、特許文献１の半導電性スポンジロールのように現像剤に接触するローラが発泡弾性層を備えているとローラ自体の硬度が徐々に大きくなることがある。ローラの硬度が大きくなると、このローラが当接又は圧接する部材に所定の圧力で当接又は圧接することができず、所期の機能が損なわれる。例えば、中間転写ベルト用クリーニングローラの場合には、その硬度が大きくなると、中間転写ベルトとの十分なニップ幅を確保できなくなると共に転写ベルトの走行に従動しにくくなって高いクリーニング性能を発揮できなくなる。
【０００８】
この発明は、発泡弾性層への現像剤の侵入及び固着を防止して長期間にわたって高いクリーニング性能を発揮することのできる中間転写ベルト用クリーニングローラ及び中間転写ベルト用クリーニング装置を提供することを、目的とする。
【０００９】
この発明は、高品質の画像を長期間にわたって形成することのできる画像形成装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の発明者は、中間転写ベルト用クリーニングローラの硬度が徐々に大きくなってクリーニング性能が損なわれる原因は、発泡弾性層内に単独で形成されるセルが破泡して近接するセルに連通することがあり、その結果、発泡弾性層の表面に開口するセルからこれに連通しているセルを経て発泡弾性層の内部まで現像剤が侵入し、場合によってはセルに固着してしまうこと、にあるのではないかと、推測した。
【００１１】
この発明の発明者は、前記推測に基づいて種々検討したところ、セルが破泡しやすいシリコーンゴムで形成された発泡弾性層を備えたローラであっても、発泡弾性層に導電性カーボンブラックと導電性カーボンブラック以外の導電性粒子とを含有させ、かつ、この発泡弾性層の外周面を特定の厚さを有するコート層でローラのアスカーＦ硬度が４５〜９５となるように被覆すると、前記問題点を一挙に解消できることを見出した。
【００１２】
すなわち、前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、軸体の外周面に形成され、導電性カーボンブラックと前記導電性カーボンブラック以外の導電性粒子とを含有するシリコーン発泡弾性層と、前記発泡弾性層の外周面に形成され、厚さが５〜５００μｍのコート層とを備えて成り、アスカーＦ硬度が４５〜９５であることを特徴とする中間転写ベルト用クリーニングローラであり、
請求項２は、前記コート層は、その表面の凹凸度が１０〜４５０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の中間転写ベルト用クリーニングローラであり、
請求項３は、前記シリコーン発泡弾性層は、平均セル径が１００〜５００μｍのセルを有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の中間転写ベルト用クリーニングローラである。
請求項４は、前記導電性粒子は、導電性金属酸化物であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の中間転写ベルト用クリーニングローラであり、
請求項５は、中間転写ベルトと、現像剤が転写される前記中間転写ベルトの被転写面に外周面が接するように配置された請求項１〜４のいずれか１項に記載の中間転写ベルト用クリーニングローラとを備えて成ることを特徴とする中間転写ベルト用クリーニング装置である。
請求項６は、請求項５に記載の中間転写ベルト用クリーニング装置を備えて成ることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に係る中間転写ベルト用クリーニングローラは、導電性カーボンブラックとそれ以外の導電性粒子とを含有するシリコーン発泡弾性層と、発泡弾性層の外周面に形成され、厚さが５〜４５０μｍのコート層とを備え、アスカーＦ硬度が４５〜９５であるから、コート層４を形成する前の発泡弾性層の表面状態を小さくしつつも維持した表面凹凸の凹部で中間転写ベルトに付着した現像剤を受領して中間転写ベルトの現像剤を除去できる。また、前記構成を有するこの発明に係る中間転写ベルト用クリーニングローラは、発泡弾性層が破泡しやすいセルを有するシリコーンゴムで形成されていても受領した現像剤が発泡弾性層の内部にまで侵入することを防止して硬度の上昇を長期間にわたって抑えることができ、その結果、中間転写ベルトとの十分なニップ幅を長期間にわたって維持できると共に転写ベルトの走行に容易に従動することができる。したがって、この発明によれば発泡弾性層への現像剤の侵入及び固着を防止して長期間にわたって高いクリーニング性能を発揮することのできる中間転写ベルト用クリーニングローラを提供することができる。
【００１４】
また、この発明に係る画像形成装置は、この発明に係る中間転写ベルト用クリーニングローラを備えているから、この中間転写ベルト用クリーニングローラが長期間にわたって高いクリーニング性能を発揮して高品質の画像を長期間にわたって形成することができる。したがって、この発明によれば高品質の画像を長期間にわたって形成することのできる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、この発明に係る中間転写ベルト用クリーニングローラの一例である中間転写ベルト用クリーニングローラを示す概略斜視図である。
【図２】図２は、この発明に係る中間転写ベルト用クリーニングローラを、その軸線を含む平面で切断したときの一部を模式的に示す断面拡大模式図である。
【図３】図３は、この発明に係る画像形成装置の一例であるタンデム型カラー画像形成装置の概略図である。
【図４】図４は、この発明に係る画像形成装置の一例であるマルチパス型カラー画像形成装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
この発明に係る中間転写ベルト用クリーニングローラは、軸体の外周面に形成されたシリコーン発泡弾性層と、このシリコーン発泡弾性層の外周面に特定の厚さに形成されたコート層とを備え、アスカーＦ硬度が４５〜９５であることを特徴の１つとする。このシリコーン発泡弾性層は導電性カーボンブラックと導電性カーボンブラック以外の導電性粒子とを含有し、コート層は５〜５００μｍの厚さを有していることをそれぞれ特徴の１つとする。このような特徴を有するこの発明に係る中間転写ベルト用クリーニングローラは、シリコーン発泡弾性層とコート層とを備えていればよく、これらに加えて軸体、他の層又は膜等を備えていてもよい。
【００１７】
この発明に係る中間転写ベルト用クリーニングローラの一例としての中間転写ベルト用クリーニングローラ１は、図１及び図２に示されるように、軸体２と、軸体２の外周面に形成されたシリコーン発泡弾性層（以下、単に発泡弾性層と称することがある。）３と、発泡弾性層３の外周面に形成されたコート層４とを備えている。なお、図１においてコート層４の表面に存在する凹部４ａは図示されていない。また、図２にはこの発明に係る中間転写ベルト用クリーニングローラの軸線を含む平面で切断したときの断面の一部が模式的に拡大して示されており、理解を容易にするためにコート層の断面を塗り潰してある。
【００１８】
中間転写ベルト用クリーニングローラ（以下、単にクリーニングローラと称することがある。）１は、比較的硬度が小さく、具体的には、アスカーＦ硬度が４５〜９５である。アスカーＦ硬度が４５未満であると、中間転写ベルトとの十分なニップ幅を確保できても硬度が小さすぎて中間転写ベルトの走行によるわずかな力又は衝撃で大きく変形しやすく、また中間転写ベルトとの摩擦力が大きくなって必要とするトルク力が高くなって転写ベルトの走行に容易に従動できず、その結果、十分なクリーニング性能を発揮できなくなることがある。一方、アスカーＦ硬度が９５を超えると、硬度が大きすぎてクリーニングローラ自体が変形しにくくなるから中間転写ベルトの走行面に十分に密接して転写ベルトに対して十分なニップ幅を確保できなくなり、その結果、十分なクリーニング性能を発揮できなくなることがある。この発明において、中間転写ベルトの十分なニップ幅と中間転写ベルトへの密接性を高い水準で両立して十分なクリーニング性能を発揮できる点で、アスカーＦ硬度は５０〜８０であるのが好ましく、５５〜７５であるのが特に好ましい。アスカーＦ硬度は、クリーニングローラ１の湾曲した外表面に硬度計の押圧子の中心部を押し付け、かつ、基準面がクリーニングローラ１の外表面に接触した瞬間の目盛りを読み取ることで得られる値である。実際には、高分子計器株式会社製「アスカーゴム硬度計Ｆ型」を用いて測定できる。
【００１９】
クリーニングローラ１は、従来のローラよりも電気抵抗値が大きく、具体的には１０４〜１０８Ω・ｃｍ（ｌｏｇ値で４〜８）であるのが好ましく、１０６〜１０７Ω・ｃｍ（ｌｏｇ値で６〜７）であるのが特に好ましい。前記電気抵抗値はクリーニングローラ１を使用する前の電気抵抗値である。電気抵抗値が前記範囲内にあると、残存する現像剤を中間転写ベルトから受取りやすくなり、十分なクリーニング性能をさらに向上させることができる。電気抵抗値は、例えば、電気抵抗計（商品名：ＵＬＴＲＡ ＨＩＧＨ ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ ＭＥＴＥＲ Ｒ８３４０Ａ、株式会社アドバンテスト製）を用い、クリーニングローラ１を水平に置き、５ｍｍの厚さ、３０ｍｍの幅、及び、クリーニングローラ１全体を載せることのできる長さを有する金メッキ製板を電極とし、５００ｇの荷重をクリーニングローラ１における軸体２の両端それぞれに支持させた状態（合計荷重１０００ｇ）にして、軸体２と電極との間にＤＣ５００Ｖを印加し、１秒後の電気抵抗計の値を読み取り、この値を電気抵抗値とする方法に準拠して、測定することができる。
【００２０】
クリーニングローラ１は、その表面すなわちコート層４の表面における凹凸度が１０〜４５０（μｍ）であるのが好ましい。凹凸度及びその効果については後述する。
【００２１】
クリーニングローラ１を構成する軸体２は、良好な導電特性を有していればよく、通常、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮等で構成された所謂「芯金」と称される軸体である。また、軸体２は、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂等の絶縁性芯体にメッキを施して導電化した軸体であってもよく、さらには、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂等に導電性付与剤としてカーボンブラック又は金属粉体等を配合した導電性樹脂で形成された軸体であってもよい。
【００２２】
クリーニングローラ１を構成する発泡弾性層３は、その内部にセルを有する発泡弾性層として軸体２の外周面に形成されている。発泡弾性層３がセルを有していると、発泡弾性層３の硬度を低下させることができる。ここで、発泡弾性層３に有するセルは、発泡弾性層３を形成可能な発泡シリコーンゴム組成物に含有される発泡剤の発泡又は分解等によって生じる中空領域をいう。発泡弾性層３に有する複数のセルは、他のセルに接することのない若しくは連通することのない状態（独立セル状態と称する。）、他のセルに連通している状態（連通セル状態と称する。）、又は、前記独立セル状態と前記連通セル状態とが共存する状態の何れの状態にあってもよい。
【００２３】
このセルは、通常発砲弾性層３の内部に存在しており、発泡弾性層３の外周面及び端面に開口するセルはほとんどない。後述するゴム組成物を発泡硬化して成る発泡弾性層３の仕上げ工程等としてその外周面を研削工程、研磨工程及び／又は切削工程等すると、発泡弾性層３の外周面近傍に存在するセルは処理後の発泡弾性層３は外周面に開口して所謂「開口セル」６ａとなる。この開口セル６ａは、通常、後述するセルの平均セル径以下の開口径及び深さを有している。
【００２４】
発砲弾性層３に形成されるセル６は、塗布されたコート層４を形成するゴム組成物又は樹脂組成物を発泡弾性層３の内部まで進入させずに所望のコート層４を形成できる点で、独立セル状態にあるのが好ましいが、発泡弾性層３の成形条件、製造条件及び発砲弾性層３の仕上げ工程等によっては、開口セル６ａ及び／又は発泡弾性層３の内部であって表面近傍に形成されたセルの一部が破泡して、その近傍に存在する、開口セル６ａ及び／又は発泡弾性層３の外周面に開口しないセル（内部セルとも称する。）６ｂに連通することがある。この発明において、セル６は、発泡弾性層３の外周面に開口しているか否かによって開口セル６ａと内部セル６ｂに分類され、その状態に応じて近傍の他のセル６に連通している連通セル６ｃと近傍の他のセル６に連通していない独立セル６ｄとに分類される。このような連通セル６ｃが形成されると、コート層４を形成するゴム組成物又は樹脂組成物が開口セル６ａからそれに連通する内部セル６ｂすなわち連通セル６ｃに進入又は流入しやすくなる。そうすると、発泡弾性層３の外周面に形成されるコート層４の厚さが薄くなって破損しやすくなり、また表面状態が不均一になりやすく、その結果、現像剤がコート層４の破損部から発泡弾性層３の内部に侵入して、また現像剤がコート層４の表面にある凹部４ａに集合して、クリーニングローラ１の硬度を上昇させることがある。ところが、クリーニングローラ１は前記特徴を有しているから、特に発泡弾性層３の外周面にコート層４が後述する層厚で形成されているから、たとえセル６が破泡しやすく連通セル６ｃが形成されたとしても、現像剤が発泡弾性層３の内部に侵入及び集合すること、及びコート層４の凹部４ａに集合することを長期間にわたって効果的に防止できる。このように現像剤の侵入及び集合を長期間にわたって効果的に防止できると、クリーニングローラ１の硬度の上昇を抑えることができるから、中間転写ベルトとの十分なニップ幅を維持できると共に転写ベルトの走行に容易に従動することができ、その結果、クリーニングローラ１は長期間にわたって高いクリーニング性能を発揮する。
【００２５】
発泡弾性層３に存在するセル６は、その平均セル径が１００〜５００μｍであるのが好ましく、１５０〜５００μｍであるのが特に好ましい。発泡弾性層３の平均セル径が前記範囲内にあると、コート層４を形成するゴム組成物又は樹脂組成物を発泡弾性層３の外周面に塗布したときに、例えば図２に示されるように、ゴム組成物又は樹脂組成物が開口セル６ａ内に進入してレベリングされて、開口セル６ａによる不均一な表面凹凸状態が比較的均一な表面形状、好ましくは浅い凹部４ａを有するほぼ均一な表面凹凸状態になる。その結果、形成されるコート層４は表面の凹凸度が小さくほぼ均一な凹凸を有する表面状態になる。このときゴム組成物又は樹脂組成物は開口セル６ａに進入するが、この開口セル６ａに連通する内部セル６ｂの全部又は一部に侵入して、これら内部セル６ｂ内の全部又は一部を充填していてもよい。例えば、ゴム組成物又は樹脂組成物は内部セル６ｂ内の全部を充填すると共に開口セル６ａ内の一部を充填している場合、及び、内部セル６ｂ内の全部を充填すると共に開口セル６ａ内のほぼ全部を充填して均一な凹凸の表面状態になっている場合等が挙げられる。このように、発泡弾性層３の平均セル径が前記範囲内にあると、前記範囲のアスカーＦ硬度を実現できると共に、発泡弾性層３の外周面にコート層４を設けても発泡弾性層３の外表面の凹凸をその程度を小さくしたうえで中間転写ベルト用クリーニングローラ１の外周面の凹凸に効果的に反映させることができるから、発泡弾性層３の内部への現像剤の侵入を効果的に防止できると共にコート層４の表面にある凹部４ａへの局所的な現像剤の集合を効果的に防止でき、クリーニングローラ１は硬度上昇が抑えられて長期間にわたって高いクリーニング性能を発揮する。このようにして得られる、クリーニングローラ１のほぼ均一で小さな凹凸を有する表面状態については後述する。
【００２６】
発泡弾性層３の平均セル径は、発泡弾性層３を任意の面で切断したときの切断面において約２０ｍｍ２の領域を電子顕微鏡等で観察し、観察視野内に存在する各セルにおける開口部の最大長さを測定して、測定された最大長さを算術平均して得られた平均長さとして、求めることができる。セルの平均セル径は発泡弾性層３を形成する後述する発泡シリコーンゴム組成物に含有される発泡剤の種類及び含有量、前記発泡シリコーンゴム組成物に含有される反応制御剤の含有量、又は、発泡シリコーンゴム組成物の硬化条件等により、調整することができる。
【００２７】
前記発泡弾性層３の発泡倍率は、２００〜３５０％であるのが好ましく、２５０〜３００％であるのが特に好ましい。発泡弾性層３の発泡倍率が前記範囲内にあると、例えばアスカーＦ硬度を前記範囲内に調整することができ、十分なニップ幅を高い水準で維持できるから、クリーニングローラ１が高いクリーニング性能を発揮できる。発泡倍率は、発泡弾性層３の体積及び質量を常法によって測定し、これらから算出することができる。発泡倍率径は発泡弾性層３を形成する後述するゴム組成物に含有される発泡剤又はゴム組成物の硬化条件等により、調整することができる。
【００２８】
発泡弾性層３の密度は、０.３９５〜０.７（ｇ／ｃｍ３）であるのが好ましく、０.４２〜０.６（ｇ／ｃｍ３）であるのが特に好ましい。密度が前記範囲内にあると、この発明の効果をより一層高めることができる。発泡弾性層３の密度は電子密度計（水中置換法 水温２３℃）によって測定することができる。
【００２９】
このような発泡弾性層３は、クリーニングローラ１が前記範囲のアスカーＦ硬度となるような硬度を有しているのが好ましい。この例においては、発泡弾性層３はクリーニングローラ１の最外層であるから、通常、発泡弾性層３はクリーニングローラ１のアスカーＦ硬度と同じアスカーＦ硬度を有する。
【００３０】
発泡弾性層３の形態は特に限定されず、例えば、図１に示されるように軸線方向にわたって均一な外径に調整された所謂ストレート形状でもよく、また中央部における外径がその両端部における外径よりも大きくなるように調整された所謂クラウン形状であってもよく、さらに中央部における外径がその両端部における外径よりも小さくなるように調整された所謂逆クラウン形状であってもよい。この例において、発泡弾性層３はストレート形状に形成されている。
【００３１】
発泡弾性層３の厚さは、特に限定されず、通常、２〜２０ｍｍに調整されることができる。
【００３２】
発泡弾性層３は、軸体２の外周面に所謂「スポンジ状」のシリコーンゴムで形成された管状体であり、導電性カーボンブラックと導電性カーボンブラック以外の導電性粒子とを含有している。導電性カーボンブラックとしては、導電性を有するカーボンブラックであれば特に限定されず、例えば、ファーネスブラック、チャネルブラック（チャンネルブラックとも称する。）、ランプブラック、熱分解法によるサーマルブラック、アセチレンブラック等が挙げられる。
【００３３】
導電性カーボンブラック以外の導電性粒子としては、導電性を有する粒子であれば特に限定されず、例えば、導電性金属酸化物の粒子、導電性金属被膜を有する金属粒子又は金属酸化物粒子等が挙げられる。導電性金属酸化物としては、例えば、導電性酸化亜鉛、導電性酸化チタン、導電性酸化アルミニウム、導電性酸化銅等が挙げられる。金属粒子又は金属酸化物粒子としては、その表面を導電性被膜で被覆した粒子等が挙げられ、具体的には、アルミニウム等の金属で被覆された酸化亜鉛又は酸化チタン等が挙げられる。これらの中でも、前記導電性カーボンブラックと高い相乗効果を発揮する点で、アルミニウムで被覆された酸化亜鉛が好ましい。
【００３４】
発泡弾性層３が導電性カーボンブラックと導電性カーボンブラック以外の導電性粒子とを含有していると、アスカーＦ硬度を前記範囲に調整することができ、加えてクリーニングローラ１の電気抵抗値を所望の範囲すなわち前記範囲に調整できることがある。このようにアスカーＦ硬度を調整できるとクリーニングローラ１のクリーニング性能を高めることができ、電気抵抗値を調整できるとそのクリーニング性能をより一層高めることができる。
【００３５】
発泡弾性層３における導電性カーボンブラックの含有量は、クリーニングローラ１のクリーニング性能を効果的に向上させることができる点で、シリコーンゴム１００質量部に対して、５〜２０質量部であるのが好ましく、１０〜１５質量部であるのが特に好ましい。また、発泡弾性層３における導電性粒子の含有量は、クリーニングローラ１のクリーニング性能を効果的に向上させることができる点で、シリコーンゴム１００質量部に対して、５〜３０質量部であるのが好ましく、１０〜２０質量部であるのが特に好ましい。導電性カーボンブラック及び導電性粒子は単独で発泡弾性層３中に独立して存在してもよくシリコーンゴム等との複合体として存在していてもよい。
【００３６】
発泡弾性層３は、前記範囲のアスカーＦ硬度を実現できる点で、発泡ゴム組成物で形成され、具体的には、付加反応型導電性発泡シリコーンゴム組成物、導電性発泡ウレタンゴム組成物を硬化して成るのが好ましい。
【００３７】
付加反応型導電性発泡シリコーンゴム組成物は、ビニル基含有シリコーン生ゴムと、シリカ系充填材と、発泡剤と、付加反応架橋剤と、付加反応触媒と、反応制御剤と、導電性カーボンブラックと、それ以外の導電性粒子とを含有し、所望により、さらに有機過酸化物架橋剤と耐熱性向上剤と各種添加剤とを含有しているのが好ましい。
【００３８】
付加反応型導電性発泡シリコーンゴム組成物のうち、ビニル基含有シリコーン生ゴムとシリカ系充填材と発泡剤と付加反応架橋剤と付加反応触媒と反応制御剤と、所望により、さらに有機過酸化物架橋剤と耐熱性向上剤と各種添加剤とを含有する付加反応型発泡シリコーンゴム組成物としては、例えば、特開２００８−０７６７５１号公報に記載されている「付加反応型発泡シリコーンゴム組成物」を挙げることができる。前記各成分は同公報に記載されている「付加反応型発泡シリコーンゴム組成物」における各成分と基本的に同様である。すなわち、ビニル基含有シリコーン生ゴムは分子内にビニル基を含有しているシリコーン生ゴムであればよく、シリカ系充填材として煙霧質シリカ又は沈降性シリカ等が挙げられ、発泡剤として無機系発泡剤又は有機系発泡剤等が挙げられ、付加反応架橋剤として一分子中に二個以上のＳｉＨ基（ＳｉＨ結合）を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン等が挙げられ、付加反応触媒として周期律表第９属又は第１０属の金属単体及びその化合物が挙げられ、反応制御剤としてメチルビニルシクロテトラシロキサン、アセチレンアルコール類、シロキサン変性アセチレンアルコール、ハイドロパーオキサイド等が挙げられる。この付加反応型導電性発泡シリコーンゴム組成物において、発泡弾性層３のアルカーＦ硬度を前記範囲に調整するには、例えば、発泡剤の含有量をビニル基含有シリコーン生ゴムとシリカ系充填剤との合計１００質量部に対して１．５〜５．０質量部に設定するのがよい。付加反応型導電性発泡シリコーンゴム組成物において、導電性カーボンブラック及び導電性カーボンブラック以外の導電性粒子並びにそれらの含有量それぞれは発泡弾性層３における導電性カーボンブラック及び導電性粒子並びにこれらの含有量と基本的に同様である。
【００３９】
導電性発泡ウレタンゴム組成物は、ポリオールとイソシアネート、これらを反応して得られるプレポリマー及びこれらを反応して得られるポリウレタンからなる群より選択される少なくとも１種のポリウレタン調製成分と、発泡剤と、導電性カーボンブラックと、それ以外の導電性粒子と、所望により各種添加剤とを含有しているのが好ましい。前記ポリウレタン調製成分としては、例えば、特開２００８−０７０４２０号公報に記載の「ポリウレタン調製成分」を挙げることができる。発泡剤、導電性カーボンブラック、それ以外の導電性粒子及び各種添加剤は前記した通りである。
【００４０】
クリーニングローラ１を構成するコート層４は、図１及び図２に示されるように、前記発泡弾性層３の外周面及び開口セル６ａの表面（この発明において発泡弾性層の外表面と称する。）に設けられ、前記外表面を被覆する。このコート層４は、図２によく示されるように、開口セル６ａを完全に埋設することなく発泡弾性層３の表面に形成され、開口セル６ａの凹部すなわち発泡弾性層３の凹凸状態をほぼ均一となるように小さくしつつ維持する。すなわち、コート層４を形成するゴム組成物又は樹脂組成物は、開口セル６ａ内に完全に充填されることなくレベリングされ、塗布表面の凹凸が発泡弾性層３の凹凸状態を小さくしつつも維持してほぼ均一な小さな凹凸を有する表面状態に塗布されて、硬化される。このように、コート層４は、発泡弾性層３の外周面に塗布され、発泡弾性層３の凹凸状態を小さくしつつも維持してほぼ均一な小さい凹凸を有する表面状態となるように、形成されている。
【００４１】
このように形成されるコート層４は、その厚さが５〜５００μｍである。前記厚さが５μｍ未満であると、発泡弾性層３の凹凸状態をそのまま維持して凹凸度が大きくなりすぎ、現像剤が局所的に集合することがあり、またコート層４が破損しやすくなって現像剤の内部セル６ｂへの侵入を効果的に防止できないことがあり、いずれにおいてもクリーニングローラ１の硬度が上昇しやすくなる。一方、前記厚さが５００μｍを超えると、発泡弾性層３の開口セル６ａを完全に埋設して発泡弾性層３の表面状態がコート層４に転写されずに実質的に平坦な表面になって中間転写ベルトの現像剤を除去できずクリーニング特性を発揮しなくなる。この発明において「実質的に平坦な表面」とは、正確に平坦な表面だけでなく、例えば凹凸度が６μｍ以下である表面をも含む概念である。発泡弾性層３の内部への現像剤の侵入を効果的に防止できると共にコート層４の凹部４ａへの局所的な現像剤の集合を効果的に防止でき、クリーニングローラ１が長期間にわたって高いクリーニング性能を発揮できる点で、コート層４の厚さは１０〜３００μｍであるのが好ましく、２５〜２００μｍであるのが特に好ましい。
【００４２】
前記厚さを有するコート層４は、図２に示されるように、表面の凹凸度が小さくほぼ均一な凹凸を有する表面状態を有している。このときコート層４は開口セル６ａに進入しているが、内部セル６ｂのうち開口セル６ａに連通する連通セル６ｃの全部又は一部に進入して、これら連通セル６ｃ内の全部又は一部を充填していてもよい。例えば、コート層４は連通セル６ｃの全部を充填すると共に開口セル６ａ内の一部を充填している場合、及び、連通セル６ｃの全部を充填すると共に開口セル６ａ内のほぼ全部を充填して均一な凹凸の表面状態になっている場合等が挙げられる。
【００４３】
なお、開口セル６ａ内に形成されたコート層４は、前記範囲の厚さであってもよく、前記範囲よりも厚い厚さであってもよい。
【００４４】
コート層４の厚さは、発泡弾性層３の外径とコート層４の外径とから求める。具体的には、発泡弾性層３の軸線方向の中央部と軸線方向の両端部から中央部側１０ｍｍの端部近傍との合計３箇所（測定点）について、例えば、レーザースキャンメーター「ＬＳＭ−６０００」（株式会社ミツトヨ社製品）を用いて測定した発泡弾性層３の外径（算術平均値）と、発泡弾性層３の外径と同様にして、前記測定点に対応する３箇所について測定したコート層４の外径（算術平均値）との差分を２で除した値として、コート層４の厚さを測定できる。なお、発泡弾性層３の外径は、コート層４を形成する前、又は、中間転写ベルト用クリーニングローラ１からコート層４を例えば研磨等によって除去した後に、測定することができる。
【００４５】
コート層４は、発泡弾性層３の表面状態が小さくなりながらも維持された表面の凹凸度が１０〜４５０μｍであるのが好ましく、１０〜１２０μｍであるのがより一層好ましく、８０〜１２０μｍであるのが特に好ましい。コート層４が前記範囲の凹凸度を有していると、担持して中間転写ベルトに付着している現像剤を中間転写ベルトから凹部４ａ内に受領して効果的に除去できると共に、コート層４が破損してクリーニングローラ１の硬度上昇の原因となる「特定の凹部４ａへの現像剤の局所的な集合又は凝集」を効果的に防止できる。コート層４の凹凸度は、例えば図２に示されるように、マイクロクコープ「ＶＨ−５０００」（株式会社キーエンス製）等の測定器を用いて中間転写ベルト用クリーニングローラ１を軸方向に切断した際の表面付近の断面を例えば５ｍｍの測定長さで観察して得られる画像においてコート層４の最も高い位置にある最高点４ｂと最も低い位置にある最低点４ｃとの「外径差／２」すなわちクリーニングローラ１の半径方向の最短距離ｄを測定することによって、求められる。
【００４６】
コート層４は、発泡弾性層３を形成する発泡ゴム組成物から発泡剤を除外した未発泡ゴム組成物等で形成され、好ましくは発泡シリコーンゴム組成物から発泡剤を除外した未発泡シリコーンゴム組成物、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物、付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物、発泡弾性層３を形成する導電性発泡ウレタンゴム組成物から発泡剤を除外した未発泡ウレタンゴム組成物、フッ素樹脂組成物等によって、形成される。このように、コート層４は導電性カーボンブラック及び／又は導電性カーボンブラック以外の導電性粒子を含有していてもよい。コート層４を形成する未発泡シリコーンゴム組成物は発泡剤を含有していないこと以外は発泡弾性層３を形成するシリコーンゴム組成物と基本的に同様であるのが好ましい。前記付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は、（Ｄ）一分子中にケイ素原子と結合するアルケニル基を少なくとも２個含有するオルガノポリシロキサンと、（Ｅ）一分子中にケイ素原子と結合する水素原子を少なくとも２個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、（Ｆ）平均粒径が１〜３０μｍで、嵩密度が０．１〜０．５ｇ／ｃｍ３である無機質充填材と、（Ｇ）導電性付与剤すなわち導電性カーボンブラックと、（Ｈ）付加反応触媒と、所望により（Ｉ）導電性カーボンブラック以外の導電性粒子とを含有する付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物が挙げられる。これらの各成分（Ｄ）〜（Ｈ）は、例えば、特開２００８−０５８６２２号公報に記載の「液状シリコーン組成物」における各成分と基本的に同様である。
【００４７】
付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物は、（Ａ）平均組成式：ＲｎＳｉＯ（４−ｎ）／２（Ｒは、同一又は異なっていてもよい、置換又は非置換の一価炭化水素基、好ましくは炭素原子数１〜１２、より好ましくは炭素原子数１〜８の一価炭化水素基であり、ｎは１．９５〜２．０５の正数である。）で示されるオルガノポリシロキサン、（Ｂ）充填材、（Ｃ−１）上記（Ｂ）成分に属するもの以外の導電性材料すなわち導電性カーボンブラック、及び、所望により（Ｃ−２）導電性カーボンブラック以外の導電性粒子を含有する。これらの各成分（Ａ）及び（Ｂ）は、例えば、特開２００８−０５８６２２号公報に記載の「ミラブルタイプである以下のシリコーンゴム組成物」における各成分と基本的に同様である。
【００４８】
未発泡ウレタンゴム組成物は発泡剤を含有していないこと以外は発泡弾性層３を形成する導電性発泡ウレタンゴム組成物と基本的に同様である。フッ素樹脂組成物は公知のフッ素樹脂と所望により導電性カーボンブラック及び／又は導電性カーボンブラック以外の導電性粒子とを含有する組成物を特に限定されずに用いることができ、フッ素樹脂組成物で形成されたコート層４を備えて成る中間転写ベルト用クリーニングローラ１は帯電特性が高く低摩擦であるから、画像形成装置に装着したときに転写ベルトに残されている現像剤を中間転写ベルト用クリーニングローラ１に付着させ、その現像剤を更に回収用金属ローラへ移動させやすいという効果を奏することができる。
【００４９】
コート層４を形成するゴム組成物又は樹脂組成物は、発泡剤を含有しないこと以外は発泡弾性層３を形成するゴム組成物と同じ組成を有する組成物であるのが、発泡弾性層３とコート層４との密着性に優れる点で、好ましい。この場合には、コート層４は未発泡弾性層と称することができ、中間転写ベルト用クリーニングローラ１は、発泡弾性層３と未発泡弾性層とからなる２層構造の弾性層を軸体の外周面に備えたローラと称することができる。
【００５０】
中間転写ベルト用クリーニングローラ１は、軸体２の外周面に発泡ゴム組成物を発泡硬化して発泡弾性層３を形成し、次いで、発泡弾性層３の外表面にゴム組成物又は樹脂組成物を塗布硬化して、製造することができる。
【００５１】
具体的には、まず、前記材料で作製した軸体２の外周面に必要に応じて接着剤又はプライマーを塗布して接着層又はプライマー層を形成する。次いで、この軸体２の外周面に発泡弾性層３を形成するゴム組成物を配置する。その方法としては、ゴム組成物に応じて適宜に選択され、例えば、押出機等により軸体２とゴム組成物とを一体に分出して軸体２の外周面にゴム組成物を配置する方法、また、軸体２を収納する金型にゴム組成物を注入して軸体２の外周面にゴム組成物を配置する方法等が挙げられる。これらの中でも、押出機等により軸体２とゴム組成物とを一体に分出しする方法が、作業が容易で、作業を連続して行うことができる点で、好ましい。
【００５２】
このようにして軸体２の外周面にゴム組成物を配置した後、この状態を維持しつつ、軸体２ごとゴム組成物を加熱する。ゴム組成物の加熱は、通常、赤外線加熱炉又は熱風炉等の加熱炉、乾燥機等の加熱機等により、ゴム組成物に含まれるゴム又は樹脂、例えば、ビニル基含有シリコーン生ゴム又はウレタン調製成分が架橋し、かつ、発泡剤が分解又は発泡するのに十分な条件で行われればよい。例えば、付加反応型導電性発泡シリコーンゴム組成物は、１７０〜５００℃程度、特に２００〜４００℃に加熱され、数分以上１時間以下、特に５〜３０分間、加熱され、所望により、さらに二次加熱が行われてもよい。二次加熱によって発泡弾性層３の物性が安定する。二次加熱は、例えば、前記の条件で架橋された付加反応型導電性発泡シリコーンゴム組成物の硬化体を、さらに、押出成形された状態のままで、例えば、１８０〜２５０℃、好ましくは１９０〜２３０℃で、１〜２４時間、好ましくは３〜１０時間にわたって、又は、金型を用いて、例えば、１３０〜２００℃、好ましくは１５０〜１８０℃で、５分以上２４時間以下、好ましくは１０分以上１０時間以下にわたって、再度加熱されることによって、行われる。導電性発泡ウレタンゴム組成物の硬化条件は例えば特開２００８−０７０４２０号公報に記載の条件を採用できる。
【００５３】
このようにして成形された発泡弾性層３は、開口セル６ａを形成するために、必須の仕上げ工程として、研削工程、研磨工程及び／又は切削工程等が施される。この仕上げ工程においては、開口セル６ａの形成に加えて発泡弾性層３の寸法及び形状を同時に調整することもできる。
【００５４】
このようにして開口セル６ａを形成した発泡弾性層３の外表面に、例えば、ディップ法及びスプレー法等によって、コート層４を形成するゴム組成物又は樹脂組成物を塗布した後に、硬化及び／又は架橋して、コート層４を形成する。このとき、コート層４を形成するゴム組成物又は樹脂組成物は硬化後の厚さが５〜５００μｍとなるように塗布される。コート層４を形成するゴム組成物のうち付加反応型導電性シリコーンゴム組成物及び導電性ウレタンゴム組成物の硬化条件は付加反応型導電性発泡シリコーンゴム組成物及び導電性発泡ウレタンゴム組成物の硬化条件と基本的に同様である。コート層４を形成するゴム組成物のうち付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物の効果条件は、１００〜３００℃、特に１１０〜２００℃、時間は３０分〜５時間、特に１〜３時間であるのが好ましく、必要に応じて１２０〜２５０℃で３０〜７０時間程度の二次硬化してもよい。コート層４を形成する樹脂組成物のうちフッ素樹脂組成物の硬化条件は適宜に選択される。
【００５５】
コート層４を形成するゴム組成物又は樹脂組成物は、室温における粘度が０．０１〜５５Ｐａ・ｓであるのが好ましく、０．１〜５Ｐａ・ｓであるのが特に好ましい。ゴム組成物又は樹脂組成物が前記範囲内の粘度を有していると、コート層４を形成するゴム組成物又は樹脂組成物を発泡弾性層３の外周面に塗布したときに、ゴム組成物又は樹脂組成物が開口セル６ａ内に容易に進入して高度にレベリングされて、開口セル６ａによる不均一な表面凹凸状態が比較的均一な表面形状、好ましくは浅い凹部４ａを有するほぼ均一な表面凹凸状態になる。その結果、形成されるコート層４は凹凸度が小さくほぼ均一な凹凸を有する表面状態になる。このときゴム組成物又は樹脂組成物は開口セル６ａに進入するが、この開口セル６ａに連通する連通セル６ｃの全部又は一部に進入して、これら連通セル６ｃを充填していてもよい。ゴム組成物又は樹脂組成物の粘度を前記範囲に調整するには、例えば、シリコーンオイル、溶媒等を用いることができる。
【００５６】
このようにして中間転写ベルト用クリーニングローラ１を製造することができる。
【００５７】
この中間転写ベルト用クリーニングローラ１は、前記範囲の厚さを有するコート層４が発泡弾性層３の外周面に形成され、アスカーＦ硬度が４５〜９５であるから、発泡弾性層３の表面状態を小さくしつつも維持した表面凹凸の凹部４ａで中間転写ベルトに付着した現像剤を受領して中間転写ベルトに残存する現像剤を除去できる。また、クリーニングローラ１は、発泡弾性層３が破泡しやすいセルを有するシリコーンゴムで形成されていても受領した現像剤が発泡弾性層３の内部にまで侵入することを防止して硬度の上昇を長期間にわたって抑えることができ、その結果、中間転写ベルトとの十分なニップ幅を長期間にわたって維持できると共に転写ベルトの走行に容易に従動することができる。したがって、この中間転写ベルト用クリーニングローラ１は発泡弾性層３への現像剤の侵入及び固着を防止して長期間にわたって高いクリーニング性能を発揮することができる。
【００５８】
また、この中間転写ベルト用クリーニングローラ１は、シリコーン発泡弾性層３が導電性カーボンブラックとそれ以外の導電性粒子とを含有しているから、所望の電気抵抗値を発揮して、クリーニングローラ１の初期特性を長期間にわたって維持でき、均一なクリーニング性能の発揮に貢献できる。
【００５９】
したがって、このような特性を有する中間転写ベルト用クリーニングローラ１は画像形成装置、特に高精細高速型画像形成装置のベルトクリーニングローラとして好適に用いられる。
【００６０】
この発明に係るクリーニングローラ１は、前記した一例に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において種々の変更が可能である。例えば、発泡弾性層３は単層構造とされているが、この発明においてシリコーン発泡弾性層は二層以上の複層構造とされてもよい。
【００６１】
次に、この発明に係るクリーニングローラを備えて成る中間転写ベルト用クリーニング装置（以下、この発明に係る中間転写ベルト用クリーニング装置と称することがある。）の一例としての中間転写ベルト用クリーニング装置５０、並びに、この中間転写ベルト用クリーニング装置５０を備えて成る画像形成装置（以下、この発明に係る画像形成装置と称することがある。）の一例である画像形成装置１０及び１０’を、図を参照して、説明する。
【００６２】
この発明に係る画像形成装置の一例として、図３に示される中間転写方式のタンデム型カラー画像形成装置１０が挙げられる。このタンデム型カラー画像形成装置１０は従来公知の中間転写方式の画像形成装置と基本的に同様に構成されているが、中間転写ベルト用クリーニング装置５０が備えるクリーニングローラ５１としてこの発明に係るクリーニングローラすなわち前記クリーニングローラ１が装着されている。
【００６３】
この画像形成装置１０において、無端ベルト７は、図３に示されるように、中間転写ベルトとして、二本の支持ローラ４２、テンションローラ４３及び対向ローラ４４に張架されている。そして、対向ローラ４４の設置位置近傍に、対向ローラ４４と二次転写ローラ４５と電極ローラ４６とを備えて成る二次転写部４０が配置されている。
【００６４】
この画像形成装置１０は、図３に示されるように、二次転写部４０よりも無端ベルト７の走行方向下流側に中間転写ベルト用クリーニング装置５０が配置されている。この中間転写ベルト用クリーニング装置５０は、無端ベルト７の幅方向に延在し、現像剤が転写される無端ベルト７の外側表面すなわち被転写面（図３において定着装置３０側の外周面）に外周面が接触するように配置されたクリーニングローラ５１と、クリーニングローラ５１と略並行でその外周面に接するように配置された金属ローラ５２と、金属ローラ５２の外周面に接するクリーニングブレード５３と、クリーニングブレード５３で掻き落とされた現像剤を一時的に貯蔵する貯蔵容器５４と、無端ベルト７を挟んでクリーニングローラ５１に接するバックアップローラ５５とを備えて成る。このような中間転写ベルト用クリーニング装置５０はクリーニングローラ５１としてこの発明に係るクリーニングローラが装着されていること以外は基本的に従来公知の中間転写ベルト用クリーニング装置と同様である。このように、この中間転写ベルト用クリーニング装置５０は、バックアップローラ５５との間に生じる電位差によって無端ベルト７に残存する現像剤を吸着してクリーニングするように、構成されている。
【００６５】
この中間転写ベルト用クリーニング装置５０において、クリーニングローラ５１は、無端ベルト７の走行方向（図３において矢印で示す。）と逆方向すなわち図３において左周りに回転するように図示しない駆動装置に接続されている。金属ローラ５２は、導電性の金属で形成されており、クリーニングローラ５１に従動回転するように軸支されている。クリーニングローラ５１及び金属ローラ５２それぞれはクリーニング処理時に適当なクリーニングバイアスが印加されるようになっている。クリーニングブレード５３はウレタン等の弾性体で構成され、少なくともその端縁が金属ローラ５２の外周面に適切な角度で接触又は圧接している。バックアップローラ５５は無端ベルト７の内側に配置され、接地されている。
【００６６】
画像形成装置１０は、図３に示されるように、中間転写ベルト７上に四種の現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹが直列に配置されている。現像ユニットＢは、感光体等の像担持体１１Ｂと帯電ローラ１２Ｂと露光手段１３Ｂと現像ローラ２３Ｂ及び筐体２１Ｂを備えた現像手段２０Ｂと転写ローラ１４Ｂとクリーニングブレード１５Ｂとを備えている。現像ユニットＢには黒色現像剤２２Ｂが収納されている。なお、現像ユニットＣ、Ｍ及びＹは、現像ユニットＢと同様に構成され、シアン現像剤２２Ｃ、マゼンタ現像剤２２Ｍ及び黄色現像剤２２Ｙが収納されている。
【００６７】
図３に示されるように、画像形成装置１０において二次転写部４０よりも記録体１６の搬送方向下流には、定着ベルトとしての無端ベルト３５を備えた定着装置３０が配置されている。この定着装置３０は、開口を有する筐体３４内に、定着ローラ３１と支持ローラ３３と定着ベルト３５と加圧ローラ３２とを備えて成る圧力熱定着装置である。なお、定着装置３０は、熱ローラ定着装置、加熱定着装置、圧力定着装置等が採用されてもよい。
【００６８】
画像形成装置１０は、次にようにして画像を形成する。まず、現像ユニットＢによって、像担持体１１Ｂの表面に静電潜像が黒色現像剤２２Ｂで現像剤像として可視化され、この現像剤像が中間転写ベルト７上に転写される（一次転写）。続いて、現像ユニットＣ、Ｍ及びＹによって中間転写ベルト７に現像剤像が転写され、カラー像が形成される。カラー像は中間転写ベルト７の回転によって二次転写部４０に至り、二次転写部４０に搬送された記録体１６上に転写される（二次転写）。次いで、カラー像が顕像化された記録体１６は定着装置３０に搬送され、カラー像が永久画像として定着される。このようにして記録体１６にカラー画像が形成される。なお、画像形成装置１０を用いてカラー画像を形成する場合について説明したが、モノクロ画像を形成する場合には中間転写ベルト７に一次転写された現像剤像を直ちに記録体１６に二次転写して定着装置３０に搬送すればよい。
【００６９】
このようにして画像を形成すると無端ベルト７には現像剤の一部が記録体１６に転写されずに残存することがある。この残存現像剤をクリーニングするには、バックアップローラ５５とクリーニングローラ５１との間、及び、クリーニングローラ５１と金属ローラ５２との間に電位差を生じさせる。そうすると、バックアップローラ５５とクリーニングローラ５１との間の電位差及びクリーニングローラ５１と金属ローラ５２との間の電位差によって、無端ベルト７の被転写面に残存する現像剤は無端ベルト７からクリーニングローラ５１に、次いでクリーニングローラ５１から金属ローラ５２に転移する。そして、金属ローラ５２に転移した現像剤はクリーニングブレード５３によって掻き落とされ、貯蔵容器５４に一時的に貯蔵される。このようにして、無端ベルト７の被転写面に残存する現像剤がクリーニングされる。特に、中間転写ベルト用クリーニング装置５０はクリーニングローラ５１としてこの発明に係るクリーニングローラすなわち前記クリーニングローラ１が装着されているから無端ベルト７に残存した現像剤を表面の凹部４ａで効果的に受領して長期間にわたって高いクリーニング性能を発揮する。その結果、この画像形成装置１０は長期間にわたって高品質の画像を形成できる。
【００７０】
この発明に係る画像形成装置の別の一例として、図４に示される中間転写方式のマルチパス型カラー画像形成装置１０’が挙げられる。このマルチパス型カラー画像形成装置１０’は従来公知のマルチパス型カラー画像形成装置と基本的に同様に構成されているが、中間転写ベルト用クリーニング装置５０が備えるクリーニングローラ５１としてこの発明に係るクリーニングローラすなわち前記クリーニングローラ１が装着されている。
【００７１】
この画像形成装置１０’において、無端ベルト７は、図４に示されるように、中間転写ベルトとして、二本の支持ローラ４２、テンションローラ４３及び対向ローラ４４に張架されている。そして、対向ローラ４４の設置位置近傍に、対向ローラ４４と二次転写ローラ４５と電極ローラ４６とを備えて成る二次転写部４０が配置されている。
【００７２】
この画像形成装置１０’は、図４に示されるように、二次転写部４０よりも無端ベルト７の走行方向下流側に中間転写ベルト用クリーニング装置５０が配置されている。この中間転写ベルト用クリーニング装置５０は画像形成装置１０における中間転写ベルト用クリーニング装置５０と基本的に同様である。画像形成装置１０’は、四種の現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹを内蔵した現像手段２０を備えている。現像手段２０に内蔵された現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹは帯電手段、露光手段等を内蔵し、それぞれ、黒色現像剤、シアン現像剤、マゼンタ現像剤及び黄色現像剤を収納している。なお、現像手段２０は、現像手段２０の外部であって像担持体１１の近傍に帯電手段、露光手段等が配置されていてもよい。画像形成装置１０’において前記二次転写部４０よりも記録体１６の搬送方向下流には定着装置３０が配置されている。定着装置３０は前記画像形成装置１０の定着装置３０と同様に構成されている。
【００７３】
画像形成装置１０’は、次にようにして画像を形成する。まず、現像手段２０の現像ユニットＢによって、像担持体１１の表面に静電潜像が黒色現像剤２２Ｂで現像剤像として可視化され、中間転写ベルト７上に転写される（一次転写）。続いて、像担持体１１及び中間転写ベルト７が１回転して、現像ユニットＣ、Ｍ及びＹによって中間転写ベルト７に各現像剤像が重畳転写され、カラー像が形成される。カラー像は中間転写ベルト７の回転によって二次転写部４０に至り、二次転写部４０に搬送された記録体１６上に転写される（二次転写）。次いで、カラー像が顕像化された記録体１６は定着装置３０に搬送され、カラー像が永久画像として定着される。このようにして、記録体１６にカラー画像が形成される。なお、画像形成装置１０’を用いてカラー画像を形成する場合について説明したが、モノクロ画像を形成する場合には中間転写ベルト７に一次転写された現像剤像を直ちに記録体１６に二次転写して定着装置３０に搬送すればよい。
【００７４】
このようにして画像を形成すると無端ベルト７には現像剤の一部が記録体１６に転写されずに残存することがある。この残存現像剤は、前記画像形成装置１０と基本的に同様にしてクリーニングすることができる。特に、中間転写ベルト用クリーニング装置５０はクリーニングローラ５１としてこの発明に係るクリーニングローラすなわち前記クリーニングローラ１が装着されているから無端ベルト７に残存した現像剤を表面の凹部４ａで効果的に受領して長期間にわたって高いクリーニング性能を発揮する。その結果、この画像形成装置１０’は長期間にわたって高品質の画像を形成できる。
【００７５】
画像形成装置１０及び１０’は電子写真方式の画像形成装置とされているが、この発明において、画像形成装置１０及び１０’は電子写真方式には限定されず、例えば、静電方式の画像形成装置であってもよい。画像形成装置１０及び１０’は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置とされる。
【実施例】
【００７６】
（実施例１）
無電解ニッケルメッキ処理が施された軸体（直径６ｍｍ×長さ２５０ｍｍ、ＳＵＭ２２）をトルエンで洗浄し、プライマー「Ｎｏ．１０１Ａ／Ｂ」（信越化学工業株式会社製：商品名）を塗布した。プライマー処理した軸体をギアーオーブンを用いて１８０℃の温度にて３０分焼成処理した後、常温にて３０分以上冷却し、プライマー層を形成した。
【００７７】
＜付加反応型導電性発泡シリコーンゴム組成物Ａの調製＞
ビニル基含有シリコーン生ゴムとシリカ系充填材とを含むシリコーンゴム組成物「ＫＥ−９０４ＦＵ」（信越化学工業株式会社製）１００質量部と、有機系発泡剤「アゾビス−イソブチロニトリル」４．０質量部と、付加反応架橋剤「Ｃ−１５３Ａ」（信越化学工業株式会社製：商品名）２．０質量部と、付加反応触媒としての白金触媒適量と、反応制御剤「Ｒ−１５３Ａ」（信越化学工業株式会社製：商品名）０．５質量部と、導電性カーボンブラック「サーマルブラック」（旭カーボン株式会社製、第１表において「導電性ＣＢ」と表記する。）８質量部と、アルミニウムで被覆された酸化亜鉛「２３−Ｋ」（ハクスイテック株式会社製）１０質量部と、有機過酸化物架橋剤「Ｃ−３」（信越化学工業株式会社製：商品名）３質量部とを適量とを、二本ロールで十分に混練して、付加反応型導電性発泡シリコーンゴム組成物Ａを調製した。
【００７８】
＜付加反応型導電性シリコーンゴム組成物Ｉの調製＞
発泡剤を含有しないこと以外は付加反応型導電性発泡シリコーンゴム組成物Ａと同様にして付加反応型導電性シリコーンゴム組成物Ｉを調製した。すなわち、ビニル基含有シリコーン生ゴムとシリカ系充填材とを含むシリコーンゴム組成物「ＫＥ−９０４ＦＵ」（信越化学工業株式会社製）１００質量部と、付加反応架橋剤「Ｃ−１５３Ａ」（信越化学工業株式会社製：商品名）２．０質量部と、付加反応触媒としての白金触媒適量と、反応制御剤「Ｒ−１５３Ａ」（信越化学工業株式会社製：商品名）０．５質量部と、導電性カーボンブラック「サーマルブラック」（旭カーボン株式会社製、第１表において「導電性ＣＢ」と表記する。）８質量部と、アルミニウムで被覆された酸化亜鉛「２３−Ｋ」（ハクスイテック株式会社製）１０質量部と、有機過酸化物架橋剤「Ｃ−３」（信越化学工業株式会社製：商品名）３質量部とを適量とを、二本ロールで十分に混練しつつ、シリコーンオイル（商品名「ＫＦ−９６Ｌ−０．６５−６５ＣＳ」、信越化学工業株式会社製）で希釈して、室温での粘度を０．５Ｐａ・ｓに調整し、付加反応型導電性シリコーンゴム組成物Ｉを調製した。
【００７９】
次いで、プライマー層を形成した軸体２と付加反応型発泡シリコーンゴム組成物Ａとを押出成形機にて一体分出し、赤外線加熱炉（ＩＲ炉）を用いて付加反応型発泡シリコーンゴム組成物Ａを２５０℃で１０分間加熱して付加反応型発泡シリコーンゴム組成物Ａを発泡架橋させた。その後、さらに、ギアーオーブンを用いて２００℃で７時間にわたって発泡架橋後の付加反応型発泡シリコーンゴム組成物Ａを二次加熱し、常温にて１時間以上放置した後、円筒研削機で外径１４ｍｍに研削して、開口セル６ａを有する発泡弾性層３を形成した。
【００８０】
次いで、前記付加反応型導電性シリコーンゴム組成物Ｉをディップ法で発泡弾性層３の外表面に硬化後の厚さが１５０μｍとなるように塗布して２００℃で４時間にわたって加熱硬化し、コート層４を形成した。このようにして中間転写ベルト用クリーニングローラを製造した。
【００８１】
（実施例２）
前記付加反応型導電性シリコーンゴム組成物Ｉの塗布量をコート層４の厚さが７μｍとなるように変更したこと以外は実施例１と基本的に同様にして中間転写ベルト用クリーニングローラを製造した。
（実施例３）
前記付加反応型導電性シリコーンゴム組成物Ｉの塗布量をコート層４の厚さが４８０μｍとなるように変更したこと以外は実施例１と基本的に同様にして中間転写ベルト用クリーニングローラを製造した。
【００８２】
（実施例４）
前記付加反応型導電性シリコーンゴム組成物Ｉに代えてフッ素樹脂組成物Ｃをコート層４の厚さが１００μｍとなるようにスプレー法で塗布したこと以外は実施例１と基本的に同様にして中間転写ベルト用クリーニングローラを製造した。このフッ素樹脂組成物Ｃは、導電性フッ素ゴムコート剤「ＦＦＩ−６０９１５３」（太平化成株式会社製：商品名、カーボンブラックの含有量は６〜１０質量％、フッ素樹脂組成物の体積抵抗値は１０４〜１０６Ω・ｃｍ）に硬化剤として「ＦＨ−２」（太平化成株式会社製：商品名）適量を密封容器で調合し、酢酸ブチルをフッ素樹脂組成物Ｃの粘度が０．０１Ｐａ・ｓとなるように適量配合した後に攪拌器にて十分に攪拌して調製した。このフッ素樹脂組成物Ｃの硬化条件は１５０℃、１時間とした。
【００８３】
（実施例５）
前記付加反応型導電性シリコーンゴム組成物Ｉに代えて下記付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物をコート層４の厚さが３００μｍとなるようにディップ法で塗布したこと以外は実施例１と基本的に同様にして中間転写ベルト用クリーニングローラを製造した。この付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は次のようにして調製した。すなわち、両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン（Ａ）（重合度３００）１００質量部、ＢＥＴ比表面積が１１０ｍ２／ｇである疎水化処理されたヒュームドシリカ（日本アエロジル株式会社製、Ｒ−９７２）１質量部、平均粒径６μｍ、嵩密度が０．２５ｇ／ｃｍ３である珪藻土（Ｃ）（オプライトＷ−３００５Ｓ、北秋珪藻土株式会社製）４０質量部、及び、アセチレンブラック（Ｄ）（デンカブラックＨＳ−１００、電気化学工業株式会社製）５質量部をプラネタリーミキサーに入れ、３０分撹拌した後、３本ロールに１回通した。これを再度プラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として、両末端及び側鎖にＳｉ−Ｈ基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ）（重合度１７、Ｓｉ−Ｈ量０．００６０ｍｏｌ／ｇ）２．１質量部、反応制御剤として、エチニルシクロヘキサノール０．１質量部、及び、白金触媒（Ｅ）（Ｐｔ濃度１％）０．１部を添加し、１５分撹拌して混練した。この付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は室温での粘度が５０．０Ｐａ・ｓであった。
【００８４】
（実施例６）
前記付加反応型導電性発泡シリコーンゴム組成物Ａにおける反応制御剤「Ｒ−１５３Ａ」の含有量を１．０質量部に変更して平均セル径を４８０μｍに調整したこと以外は実施例１と基本的に同様にして中間転写ベルト用クリーニングローラを製造した。
【００８５】
（比較例１）
前記付加反応型導電性シリコーンゴム組成物Ｉの塗布量をコート層４の厚さが３μｍになるように変更したこと以外は実施例１と基本的に同様にして中間転写ベルト用クリーニングローラを製造した。
（比較例２）
前記付加反応型導電性シリコーンゴム組成物Ｉの塗布量をコート層４の厚さが５５０μｍになるように変更したこと以外は実施例１と基本的に同様にして中間転写ベルト用クリーニングローラを製造した。
【００８６】
（物性等の測定）
実施例１〜６並びに比較例１及び２で製造した各中間転写ベルト用クリーニングローラの発泡弾性層３におけるセルの平均セル径を前記方法によってそれぞれ測定した結果を第１表に示す。また、各中間転写ベルト用クリーニングローラのアスカーＦ硬度、凹凸度、電気抵抗値（第１表において「コート後抵抗値（Ｌｏｇ）と表記する。」及びコート層４の厚さを前記方法によってそれぞれ測定した結果を第１表に示す。また、実施例１〜６並びに比較例１及び２で製造した各クリーニングローラの発泡弾性層３におけるセルの発泡倍率及び密度を前記方法によってそれぞれ測定したところ、いずれも前記範囲内にあることが確認できた。
【００８７】
（初期クリーニング性能の評価）
各中間転写ベルト用クリーニングローラを用いて初期クリーニング性能の評価を行った。具体的には、コンピュータに接続された画面上に、表計算ソフト「エクセル」で、Ａ４用紙（ＪＩＳ）の短辺方向に伸びる幅２０ｍｍの黒色ライン３本を長辺方向にほぼ等間隔で互いに略平行となる画像Ａ、及び、前記黒色ラインをその輪郭のみを黒色とした白抜きラインに変更した画像Ｂをそれぞれ描画した。前記コンピュータに接続され、製造した各中間転写ベルト用クリーニングローラを中間転写ベルト用クリーニングローラとして装着した画像形成装置「ＨＬ−４０４０ＣＬ」で画像Ａを連続で１０枚印刷した後画像Ｂを１枚印刷した。この画像Ｂにおいて、白抜きライン３本それぞれの内部であって任意に選択した１０ｍｍ×１０ｍｍの領域に画像Ａに由来する現像剤が定着されているか否かを現像剤濃度を基準にして目視にて確認した。評価は、前記領域内の現像剤濃度が前記白抜きライン外とほぼ同一で前記領域内に定着された現像剤を確認できなかった場合を「◎」、前記領域内のほぼ全域の現像剤濃度が前記白抜きライン外とほぼ同一であったものの前記領域内の数個所に現像剤を実用上許容可能な程度にわずかに確認できた場合を「○」、前記領域内の現像剤濃度が前記白抜きライン外よりも濃く、前記領域内に現像剤を明らかに確認できた場合を「×」とした。その結果を第１表に示す。
【００８８】
第１表に示されるように、実施例１〜６の中間転写ベルト用クリーニングローラはいずれも十分な初期クリーニング性能を発揮することができたのに対して、比較例１の中間転写ベルト用クリーニングローラはわずかな初期クリーニング性能しか発揮できず、比較例２の中間転写ベルト用クリーニングローラはそもそも初期クリーニング性能を有していなかった。
【００８９】
（現像剤の侵入及び固着評価）
各中間転写ベルト用クリーニングローラを中間転写ベルト用クリーニングローラとして画像形成装置（商品名「ＨＬ−４０４０ＣＬ」、ブラザー工業株式会社製）に装着して現像剤の侵入及び固着試験を行った。具体的には、コンピュータに接続された画面上に、表計算ソフト「エクセル」でＡ４用紙（ＪＩＳ）の印刷可能範囲に、Ａ４用紙の短辺方向に伸びる幅２０ｍｍの青色ライン３本を長辺方向にほぼ等間隔で互いに略平行となる画像を描画し、この画像を前記コンピュータに接続された画像形成装置「ＨＬ−４０４０ＣＬ」で連続して１０００枚印刷した。
【００９０】
その後、この画像形成装置から取り出したクリーニングローラの中央部分を表面から軸体２まで５ｍｍ幅で２箇所切れ目を入れ、更にその５ｍｍ部分を軸体２との接着面に添って切断し、半ドーナツの試験片を得た。得られた試験片を、凹凸度を測定した時と同様に、マイクロクコープ「ＶＨ−５０００」（株式会社キーエンス社製）等の測定器によって、現像剤の試験片内部への侵入量を観察した。観察の結果、観測されたコート層４の凹部４ａすべてに現像剤が少量かつ散在して付着し、この凹部４ａに連通する連通セル６ｃまで侵入していなかった場合を「◎」、観測されたコート層４の凹部４ａの大部分に現像剤が少量付着し、凹部４ａの一部に現像剤が溜まっていたもののこの凹部４ａに連通する連通セル６ｃまで侵入していなかった場合を「○」、観測されたコート層４の凹部４ａの一部が破損してこの凹部４ａに連通する連通セル６ｃにまで現像剤が侵入していた場合を「×」とした。結果を「耐久後現像剤固着評価」として第１表に示す。
【００９１】
その結果、実施例１〜６の中間転写ベルト用クリーニングローラはいずれも現像剤がコート層４の凹部４ａに受領されても凹部４ａに固着することも発泡弾性層３の内部すなわち連通セル６ｃに侵入することもなかったのに対して、比較例１の中間転写ベルト用クリーニングローラは現像剤が発泡弾性層３の内部にまで侵入し固着していた。なお、比較例２のクリーニングローラは凹凸度が５μｍで表面が実質的に平滑で現像剤が内部まで侵入するはずがないと推測できたので評価をしていない（第１表において「−」で表記する。）。
【００９２】
（アスカーＦ硬度の測定）
前記「現像剤の侵入及び固着評価」後の各中間転写ベルト用クリーニングローラのアスカーＦ硬度を測定した。その結果を「耐久後硬度」として第１表に示す。実施例１〜６及び比較例２の中間転写ベルト用クリーニングローラはいずれも硬度がほとんど変化していなかったのに対して、現像剤が発泡弾性層３の内部にまで侵入し固着していた比較例１の中間転写ベルト用クリーニングローラは硬度が大きくなっていた。具体的な測定結果を「耐久後硬度」として第１表に示す。
【００９３】
【表１】
【符号の説明】
【００９４】
１ 中間転写ベルト用クリーニングローラ
２ 軸体
３ シリコーン発泡弾性層（発泡弾性層）
４ コート層
６ セル
６ａ 開口セル
６ｂ 内部セル
６ｃ 連通セル
６ｄ 独立セル
７ 無端ベルト（中間転写ベルト）
１０、１０’ 画像形成装置
１１、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ 像担持体
１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ 帯電ローラ
１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ 露光手段
１４、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ 転写ローラ
１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｍ、１５Ｙ クリーニングブレード
１６ 記録体
２０、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙ 現像手段
２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ、３４ 筐体
２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ 現像剤
２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙ 現像ローラ
３０ 定着装置
３１ 定着ローラ
３２ 加圧ローラ
３３ 定着ベルト支持ローラ
３５ 無端ベルト（定着ベルト）
４０ 二次転写部
４２ 支持ローラ
４３ テンションローラ
４４ 対向ローラ
４５ 二次転写ローラ
４６ 電極ローラ
５０ 中間転写ベルト用クリーニング装置
５１ クリーニングローラ
５２ 金属ローラ
５３ クリーニングブレード
５４ 貯蔵容器
５５ バックアップローラ
Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙ 現像ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体の外周面に形成され、導電性カーボンブラックと前記導電性カーボンブラック以外の導電性粒子とを含有するシリコーン発泡弾性層と、前記発泡弾性層の外周面に形成され、厚さが５〜５００μｍのコート層とを備えて成り、アスカーＦ硬度が４５〜９５であることを特徴とする中間転写ベルト用クリーニングローラ。
【請求項２】
前記コート層は、その表面の凹凸度が１０〜４５０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の中間転写ベルト用クリーニングローラ。
【請求項３】
前記シリコーン発泡弾性層は、平均セル径が１００〜５００μｍのセルを有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の中間転写ベルト用クリーニングローラ。
【請求項４】
前記導電性粒子は、導電性金属酸化物であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の中間転写ベルト用クリーニングローラ。
【請求項５】
中間転写ベルトと、現像剤が転写される前記中間転写ベルトの被転写面に外周面が接するように配置された請求項１〜４のいずれか１項に記載の中間転写ベルト用クリーニングローラとを備えて成ることを特徴とする中間転写ベルト用クリーニング装置。
【請求項６】
請求項５に記載の中間転写ベルト用クリーニング装置を備えて成ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
軸体の外周面に形成され、導電性カーボンブラックと前記導電性カーボンブラック以外の導電性粒子とを含有するシリコーン発泡弾性層と、前記発泡弾性層の外周面に形成され、厚さが５〜５００μｍのコート層とを備えて成り、アスカーＦ硬度が４５〜９５であることを特徴とする中間転写ベルト用クリーニングローラ。
【請求項２】
前記コート層は、その表面の凹凸度が１０〜４５０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の中間転写ベルト用クリーニングローラ。
【請求項３】
前記シリコーン発泡弾性層は、平均セル径が１００〜５００μｍのセルを有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の中間転写ベルト用クリーニングローラ。
【請求項４】
前記導電性粒子は、導電性金属酸化物であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の中間転写ベルト用クリーニングローラ。
【請求項５】
中間転写ベルトと、現像剤が転写される前記中間転写ベルトの被転写面に外周面が接するように配置された請求項１〜４のいずれか１項に記載の中間転写ベルト用クリーニングローラとを備えて成ることを特徴とする中間転写ベルト用クリーニング装置。
【請求項６】
請求項５に記載の中間転写ベルト用クリーニング装置を備えて成ることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２２６０８６（Ｐ２０１２−２２６０８６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９３１１６（Ｐ２０１１−９３１１６）
【出願日】平成２３年４月１９日（２０１１．４．１９）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１９日（２０１１．４．１９）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
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