JP2000242100A - エンドレスベルトの製造方法及び画像形成装置 - Google Patents

エンドレスベルトの製造方法及び画像形成装置

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JP2000242100A
JP2000242100A JP11214169A JP21416999A JP2000242100A JP 2000242100 A JP2000242100 A JP 2000242100A JP 11214169 A JP11214169 A JP 11214169A JP 21416999 A JP21416999 A JP 21416999A JP 2000242100 A JP2000242100 A JP 2000242100A
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endless belt
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恒徳 芦邊
Hiroyuki Kobayashi
廣行 小林
Akira Shimada
明 島田
Atsushi Tanaka
篤志 田中
Akihiko Nakazawa
明彦 仲沢
Takashi Kusaba
隆 草場
Hidekazu Matsuda
秀和 松田
Minoru Shimojo
稔 下條
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体の寿命を長くでき、低コストで工程数
が少なく、多様性に優れたエンドレスベルトの製造方法
を提供し、かつ画像の微小部分の転写不良の発生しない
優れた画像を、第2の画像担持体の種類に依存すること
なしに得られるエンドレスベルトの製造方法及び該製造
方法によって得られたエンドレスベルトを有する画像形
成装置を提供することである。 【解決手段】 引張り破壊強さが400kgf/cm2
以上であり、破壊伸びが3.0%以上250%以下であ
る成形用原料を、押し出し機により円筒状に溶融押し出
ししながら、該押し出された円筒状溶融物の内部に気体
を吹き込むことによって、押し出し成形比が1.05〜
2.80になるように押し出し成形するエンドレスベル
トの製造方法及び該製造方法によって得られたエンドレ
スベルトを有する画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンドレスベルト
の製造方法に関し、詳しくは、電子写真用中間転写体及
び転写材担持部材等に用いられるエンドレスベルトの製
造方法に関する。また、本発明は、かかる製造方法によ
って得られたエンドレスベルトを有する画像形成装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】中間転写ベルトを用いた画像形成装置
は、転写ドラム上に張り付けられた又は吸着された第2
の画像担持体上に、第1の画像担持体上から画像を転写
する画像形成装置(特開昭63−301960号公報
等)と比較すると、第2の画像担持体である転写材に対
し、加工や制御(例えば、グリッパーに把持する、吸着
する及び曲率をもたせる等)を必要としないため、封
筒、ハガキ及びラベル紙等、薄い紙(40g/m2紙)
から厚い紙(200g/m2紙)まで、幅の広狭や長さ
の長短によらず、多種多様な第2の画像担持体を選択す
ることができるという利点を有している。
【0003】このような利点のため、すでに市場におい
ては中間転写ベルトを用いたカラー複写機やカラープリ
ンター等が稼動し始めている。
【0004】また、感光体上に静電潜像を形成し、形成
された静電潜像を現像し、現像された画像を転写材に転
写する記録装置を複数有し、転写材担持部材(転写ベル
ト)により転写材を各記録装置に順次搬送しながら各色
画像を重畳転写することによってカラー画像を形成する
カラー画像形成装置が提案されている。この画像形成装
置は、1工程でカラー画像が形成されるので、画像出力
にかかる時間が短いという利点を有している。
【0005】このような利点のため、すでに市場におい
ては、転写ベルトを用いたカラー複写機やカラープリン
ター等が稼働し始めている。
【0006】これらの中間転写ベルトや転写ベルトの製
造方法は、すでに種々知られている。例えば、特開平3
−89357号公報及び特開平5−345368号公報
には、押し出し成形による半導電性ベルトの製造方法が
開示されている。
【0007】また、特開平5−269849号公報には
シートを繋ぎ合わせて円筒形状とすることによってベル
トを得る方法が、特開平9−269674号公報には、
円筒基体に多層の塗工被膜を形成し、最終的に基体を除
くことにより、ベルトを得る方法が開示されている。ま
た一方、特開平5−77252号公報には、遠心成形法
によって得られたシームレスベルトが開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、押し出し成形では、100μm以下の厚さを有する
エンドレルベルトを製造するには、かなりの困難を伴
い、肉厚ムラや電気抵抗ムラが生じ易い。また、シート
を繋ぎ合わせる場合は、繋ぎ目の段差及び引張り強度の
低下が問題となる。また、キャスト成形、塗工及び遠心
成形法等の溶剤を使用する方法は、塗布液の製造−塗布
−溶剤の除去等、工程数が多く、コストが増してしま
う。
【0009】本発明の目的は、感光体の寿命を長くで
き、低コストで工程数が少なく、多様性に優れたエンド
レスベルトの製造方法を提供することである。
【0010】また、本発明の目的は、画像の微小部分の
転写不良(中抜け)の発生しない優れた画像を、第2の
画像担持体である紙やOHPシートの種類に依存するこ
となしに得られるエンドレスベルトの製造方法及び該製
造方法によって得られたエンドレスベルトを有する画像
形成装置を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に従って、引張り
破壊強さが400kgf/cm2以上であり、破壊伸び
が3.0%以上250%以下である成形用原料を、押し
出し機により円筒状に溶融押し出ししながら、該押し出
された円筒状溶融物の内部に気体を吹き込むことによっ
て、押し出し成形比が1.05〜2.80になるように
押し出し成形するエンドレスベルトの製造方法が提供さ
れる。
【0012】また、本発明に従って、上記製造方法によ
って得られたエンドレスベルトを有する画像形成方法が
提供される。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の製造方法においては、成
形原料として、引張り破壊強さが400Kgf/cm2
であり、破壊伸びが3.0%以上250%以下である原
料を用いる。
【0014】以下に、本発明の実施の形態の一例を図面
を参照して説明する。但し、それにより本発明が制限を
何ら受けるものではない。
【0015】図1に本発明のエンドレスベルトの成形装
置を示す。本装置は基本的には、押し出し機、押し出し
ダイス及び気体吹き込み装置より成る。図1では、2層
構成ベルト成形用に押し出し機100及び110の2基
を具備しているが、本発明においては、1基以上有して
いればよい。
【0016】次に、単層のエンドレスベルトの製造方法
について述べる。まず、成形用樹脂、導電剤及び添加剤
等を所望の処方に基づき、予備混合後、混練分散した成
形用原料を、押し出し機100に具備したホッパー12
0に投入する。押し出し機100は、成形用原料が、後
工程でのベルト成形が可能となる溶融粘度となり、また
原料を構成する材料が均一分散するように、設定温度及
び押し出し機スクリュー構成等は選択される。
【0017】成形用原料は、押し出し機100中で溶融
混練され溶融体となり押し出しダイス140に入る。押
し出しダイス140は、気体導入路150が配設されて
おり、気体導入路150により気体が押し出しダイス1
40に吹き込まれることにより、押し出しダイス140
を通過したチューブ状の溶融体は径方向に拡大膨張す
る。吹き込まれる気体は、空気、窒素、二酸化炭素及び
アルゴン等から選択することができる。
【0018】膨張した成形体は、冷却リング160によ
り冷却されつつ上方向に引き上げられる。この時、寸法
安定ガイド170の間を通過することにより最終的な形
状寸法180が決定される。更に、これを所望の幅に切
断することにより、本発明のエンドレスベルト190を
得ることができる。
【0019】本発明における押し出し成形比とは、押し
出しダイス140の口径に対する、押し出しダイスを通
過し、口径が拡大膨張した成形後の形状寸法180の口
径の比である。
【0020】即ち、 (押し出し成形比)=(成形後の
口径)/(押し出しダイス口径)である。なお、成形後
の口径とは、成形後の円筒状フィルムの外周をπで割っ
た値であり、外周はフィルムの一端を切断し、ノギスに
よりその長さを測定することにより得た。また、押し出
しダイス口径とは、ダイスの外形の最大径のことであ
る。
【0021】2層構成のエンドレスベルトを製造する場
合は、図1に示されるように、押し出し機100に加
え、押し出し機110を配置し、押し出し機100の混
練溶融体と同時に、2層用の押し出しダイス140へ押
し出し機110の混練溶融体を送り込み、2層同時に拡
大膨張させる。もちろん3層以上の時は、層の数に応じ
相応に押し出し機及び押し出しダイスを準備すればよ
い。
【0022】図2〜図4に2層及び3層構成のエンドレ
スベルトを例示する。このように、本発明は、単層のみ
ならず、多層構成のエンドレスベルトを1工程で、かつ
短時間に寸法精度よく、成形することが可能である。短
時間に効率よく成形することが可能ということは、大量
生産及び低コスト生産が可能であることを示す。
【0023】本発明のエンドレスベルトの製造方法にお
いては、押し出し後、気体を吹き込みつつ、拡大膨張
し、所望の寸法を得るため、成形用原料としては、その
製造方法に対応した特性が必要である。
【0024】即ち、引張り破壊強さが400kgf/c
2未満であると、拡大膨張時に成形体に腰がなく、円
筒形状を維持できず、図1に示されるように拡大膨張し
つつ上方に引き上げる時、シワ、歪み及び凹凸が発生し
易くなる。
【0025】また、破壊伸びが3.0%未満であると押
し出し工程を経た後、溶融状態から冷却工程への移行時
に、成形体が瞬時に凝結固化し、所望の寸法まで拡大膨
張させることができない。一方、破壊伸びが250%を
超えるような原料を用いて成形したエンドレスベルトを
繰り返し長期間にわたり使用していると、徐々にベルト
が緩和してしまう。
【0026】なお、エンドレスベルトが、多層構造の場
合、少なくとも一層が本発明の製造方法により得られれ
ばよい。
【0027】本発明の引張り破壊強さ及び破壊伸びは、
成形用原料の性質や成形用原料に用いられる樹脂に応じ
て、JIS K7113及びJIS K7127に準じ
て測定される。
【0028】本発明の製造方法において、押し出し成形
比の大小により、ベルト内の電気抵抗値の均一性は、著
しく影響を受ける。押し出し成形比が2.80を超える
と、押し出しダイスを通過後、拡大膨張する工程での拡
大率が大き過ぎるため、引き上げ方向(軸方向)及び周
方向に電気抵抗のムラが生じる。特に、周方向に瞬時に
大きく拡大されるため、電気抵抗ムラは周方向に大きく
なる場合がある。
【0029】一方、押し出し成形比が1.05未満であ
ると、押し出し成形速度と、気体吹き込み量及び速度の
バランスを取ることが難しく、ベルトの形状寸法の不安
定性やベルトの肉厚方向にムラが発生し易くなる。ベル
ト肉厚は、やはり電気抵抗値に影響を与える因子であ
り、肉厚の不均一は、ベルト内の一様性に不具合を与え
る場合がある。
【0030】本発明においては、環状ダイスのダイギャ
ップより、成形されたベルトの肉厚を薄くすることが好
ましい。これは、例えば厚さ150μmのダイギャップ
で150μmのフィルムを作ろうとした場合、ダイギャ
ップを50μm動かした時、フィルムの厚さはそのまま
50μm変化するが、実際にダイギャップを1μm単位
で調整するのは困難であり、その結果、膜厚が不均一な
フィルムができ易くなる。しかし、例えば1.5mmの
ダイギャップから押し出したフィルムを膨張あるいは延
伸させることにより、厚さが150μmのものを作る場
合は、ダイギャップ50μmのずれでも最終的なフィル
ムの膜厚の振れは1/10になるので、実際の膜厚振れ
は5μmとなり、その結果、最終的に精度高くフィルム
が作れるのである。よって環状ダイスのダイギャップよ
りも、成形されたベルトの肉厚を薄くすることが好まし
い。
【0031】環状ダイスのダイギャップより、成形され
たベルトの肉厚を薄くする方法としては、環状ダイスの
先端から押し出し機の押し出しによって吐出されたチュ
ーブ状溶融物の吐出速度より、フィルムの引き取り速度
を速くする方法がある。例えば、ダイスの先端からフィ
ルムの引き取り無しで押し出されたチューブ状の溶融物
の押し出し速度が、1m/minで、ダイスの口径と成
形されるフィルムの口径が同一で、引き取り速度が10
m/minとした時は、フィルム肉厚が環状ダイスのダ
イギャップの1/10となり、環状ダイスのダイギャッ
プより、成形されたベルトの肉厚を薄くすることができ
る。
【0032】また、押し出し成形比を1.05以上にす
ることによっても、環状ダイスのダイギャップより、成
形されたベルトの肉厚を薄くすることができる。即ち、
ダイスの径より得られるフィルムの径を大きくすること
により、引き取り速度が押し出し速度と同一であっても
径が大きくなった分、フィルム肉厚が薄くなるのであ
る。
【0033】所定の幅に切断する場合、環状ダイスの先
端から押し出し機の押し出しによって吐出されたチュー
ブ状フィルムを、長手方向に向かって直交の方向に所定
の長さで連続的に切断することが好ましい。これは、連
続的に切断する場合、カッター歯を停止した状態でカッ
トすると、切り始めと切り終わりで時間差ができ、斜め
にカットされてしまい、ベルトに加工する場合に再度カ
ットする必要があるからである。チューブ状フィルムを
長手方向に向かって直交の方向に連続的に切断する方法
としては、チューブ押し出し速度と同一速度で押し出し
方向に移動するカッター装置を用いる方法があるが、こ
れに限らない。
【0034】成形後のエンドレスベルトの肉厚の範囲は
45〜300μmであることが好ましく、特には50〜
270μm、更には55〜260μmである。本発明
は、押し出しダイスより押し出されたチューブ状の混練
溶融体が急激に拡大膨張するため、電気抵抗の制御性と
相侯って成形体の肉厚は、ある程度制限を受ける。
【0035】300μmを超える肉厚であると、均一な
拡大膨張が得にくく、電気抵抗の均一性に難が生じ易
く、同時に膜厚の均一性も得にくくなる。更に、この大
きな膜厚を有するエンドレスベルトを中間転写体や転写
材担持部材として用いる場合、大き過ぎる剛性と乏しい
柔軟性のため円滑に走行しにくく、走行中に撓みや寄り
等が生じ易くなる。
【0036】45μmに満たない肉厚であると、繰り返
し使用中に緩和が生じ、徐々に伸びが発生する等の問題
を生じ易い。本発明の製造方法を用いれば、45μmに
満たない薄層ベルトの製造は可能であり、また、電気抵
抗の安定性等に対しても十分優れたものを得ることは可
能であるが、上記の問題より好ましくない。
【0037】本発明に用いられる成形用原料のうちの主
たる材料である樹脂としては、例えば、ポリスチレン、
クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチ
レン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重
合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレ
イン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合
体(スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−
アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチ
ル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体及
びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等)、スチレ
ン−メタクリル酸エステル共重合体(スチレン−メタク
リル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル
共重合体及びスチレン−メタクリル酸フェニル共重合体
等)、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合
体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル
共重合体等のスチレン系樹脂(スチレン又はスチレン置
換体を含む単重合体又は共重合体)、メタクリル酸メチ
ル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹
脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂(シリコ
ーン変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂変性アクリル樹
脂及びアクリル・ウレタン樹脂等)、塩化ビニル樹脂、
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン
酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデ
ン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーシ
樹脂、フッ素樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアク
リレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラー
ル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂及び変性ポリ
フェニレンオキサイド樹脂等からなる群より選ばれる1
種類あるいは2種類以上を使用することができる。但
し、上記材料に限定されるものではない。
【0038】また、成形用原料に用いられる電気抵抗値
を調節するための抵抗制御剤のうち、電子電導性抵抗制
御剤としては、例えば、カーボンブラック、黒鉛、アル
ミニウムドープ酸化亜鉛、酸化スズ被覆酸化チタン、酸
化スズ、酸化スズ被覆硫酸バリウム、チタン酸カリウ
ム、アルミニウム金属粉末及びニッケル金属粉末等が挙
げられる。また、イオン電導性抵抗制御剤としては、テ
トラアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジル、
アンモニウム塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルベン
ゼンスルホン酸塩、アルキルサルフェート、グルセリン
脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキ
シエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪ア
ルコールエステル、アルキルベタイン及び過塩素酸リチ
ウム等が挙げられる。
【0039】本発明により得られたエンドレスベルトを
中間転写ベルトとして用いたカラー画像形成装置(複写
機あるいはプリンター)の一例の概略図を図5に示す。
【0040】1は第一の画像担持体としてのドラム状の
電子写真感光体(以下、感光ドラムと記す)であり、矢
印の方向に所定の周速度(プロセススピード)で回転駆
動される。感光ドラム1は回転過程で、一次帯電器2に
より所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで不
図示の露光手段(カラー原稿画像の色分解・結像露光光
学系、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応し
て変調されたレーザービームを出力するレーザースキャ
ナによる走査露光系等)による露光3を受ける。このよ
うにして、目的のカラー画像の第一の色成分像(例えば
イエロー色成分像)に対応した静電潜像が形成される。
【0041】次いで、その静電潜像が第一の現像器(イ
エロー色現像器41)により第一色であるイエロートナ
ーYにより現像される。この時、第二〜第四の現像器
(マゼンタ色現像器42、シアン色現像器43及びブラ
ック色現像器44)の各現像器は作動しておらず感光ド
ラム1には作用していないので、上記第一色のイエロー
トナー画像は、上記第二〜第四の現像器の影響を受けな
い。
【0042】中間転写ベルト20は、矢印方向に所定の
周速度で回転駆動している。感光ドラム1上に形成担持
された上記第一色のイエロートナー画像が、感光ドラム
1と中間転写ベルト20とのニップ部を通過する過程
で、一次転写ローラ62から中間転写ベルト20に印加
される一次転写バイアスによって形成される電界によ
り、中間転写ベルト20の外周面に順次中間転写(一次
転写)されていく。第一色のイエロートナー画像の転写
を終えた感光ドラム1の表面は、クリーニング装置13
により清掃される。
【0043】以下、同様に第二色のマゼンタトナー画
像、第三色のシアントナー画像、第四色のブラックトナ
ー画像が順次中間転写ベルト20上に重ね合せて転写さ
れ、目的のフルカラー画像が形成される。
【0044】63は二次転写ローラで、二次転写対向ロ
ーラ64に対応し平行に軸受させて中間転写ベルト20
の下面部に離間可能な状態に配設してある。感光ドラム
1から中間転写ベルト20への第一〜第四色のトナー画
像の順次重畳転写のための一次転写バイアスは、トナー
とは逆極性(+)でバイアス電源29から印加される。
その印加電圧は例えば、+100V〜+2kVの範囲で
ある。一次転写工程において、二次転写ローラ63は中
間転写ベルト20から離間することも可能である。
【0045】中間転写ベルト20上に形成されたフルカ
ラー画像の第二の画像担持体である転写材Pへの転写
は、二次転写ローラ63が中間転写ベルト20に当接さ
れると共に、給紙ローラ11から転写材ガイド10を通
って、中間転写ベルト20と二次転写ローラ63との当
接ニップに所定のタイミングで転写材Pが給送され、二
次転写バイアスが電源28から二次転写ローラ63に印
加されることによって行われる。トナー画像が転写され
た転写材Pは、定着器15へ導入され加熱定着される。
【0046】転写材Pへの画像転写終了後、中間転写ベ
ルト20にはクリーニング用帯電部材7が当接され、感
光ドラム1とは逆極性のバイアスを印加することによ
り、転写材Pに転写されずに中間転写ベルト20上に残
留しているトナー(転写残トナー)に感光ドラム1と逆
極性の電荷が付与される。26はバイアス電源である。
前記転写残トナーは、感光ドラム1とのニップ部及びそ
の近傍において感光ドラム1に静電的に転写されること
により、中間転写体がクリーニングされる。
【0047】本発明により得られたエンドレスベルトを
転写ベルト(転写材担持部材)として用いたカラー画像
形成装置の一例の概略図を、図6に示す。
【0048】図6に示された画像形成装置は、複数の感
光体に夫々異なる色のトナー像を形成し、この各感光体
に順次接触して搬送される1枚の転写材に、位置を合わ
せて各感光体上のトナー像を転写し、フルカラー画像を
得るようにしたものである。
【0049】図6に示された画像形成装置は、装置本体
320内の上部に4つの画像形成部I、II、III及
びIVを並設しており、各画像形成部I〜IVは、像担
持体としての感光ドラム301Y、301M、301C
及び301BK、一次帯電器としての一次帯電ローラ3
02Y、302M、302C及び302BK、露光光3
03Y、303M、303C及び303BKを照射する
露光手段、現像器304Y、304M、304C及び3
04BK及びクリーナー305Y、305M、305C
及び305BKで構成されている。なお、現像器304
Y、304M、304C及び304BKには、それぞれ
イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブ
ラック(BK)のトナーが収容されている。
【0050】また、上記画像形成部I〜IVの下方には
転写装置310が設けられており、転写装置310は、
駆動ローラ311と従動ローラ312及びテンションロ
ーラ313の間に張設された本発明のエンドレス転写ベ
ルト314と、各画像形成部I〜IVの感光ドラム30
1Y、301M、301C及び301BKにそれぞれ対
向して配置された転写帯電器315Y、315M、31
5C及び315BKで構成されている。
【0051】他方、装置本体320内の底部には、記録
媒体として複数枚の転写材Pを積層収容可能なカセット
306が設置されており、カセット306内の転写材P
は、給紙ローラ307によって1枚ずつ送り出され、搬
送ガイド308を経てレジストローラ309まで搬送さ
れる。
【0052】そして、装置本体320内の上記転写材P
の搬送方向の下流側には、分離帯電器316及び定着器
317が配設されており、装置本体320の外には排紙
トレイ318が取り付けられている。
【0053】そして、各画像形成部I〜IVにおいて
は、感光ドラム301Y、301M、301C及び30
1BKが矢印方向に所定の速度で回転駆動され、これら
は一次帯電ローラ302Y、302M、302C及び3
02BKによって、それぞれ一様に帯電処理される。こ
のように、帯電処理された各感光ドラム301Y、30
1M、301C及び301BKに対して、画像情報に応
じた露光が露光光303Y、303M、303C及び3
03BKによってなされると、各感光ドラム301Y、
301M、301C及び301BKには静電潜像が形成
される。各静電潜像は、各現像器304Y、304M、
304C及び304BKによって現像されてイエロート
ナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラッ
クトナー像としてそれぞれ顕像化される。
【0054】一方、前述のようにカセット306から搬
送ガイド308を経てレジストローラ309まで搬送さ
れた転写材Pは、レジストローラ309によってタイミ
ングを合わされて転写装置310に送り出され、転写ベ
ルト314に吸着されて、これと共に移動して各画像形
成部I〜IVを通過し、その過程で転写材Pには転写帯
電器315Y、315M、315C及び315BKの作
用によってイエロートナー像、マゼンタトナー像、シア
ントナー像及びブラックトナー像が重ねて転写される。
【0055】そして、上述のように各カラートナー像の
転写を受けた転写材Pは、分離帯電器316によって除
電されて転写ベルト314から分離された後、定着器3
17に搬送されてカラートナー像が加熱定着され、最後
に装置本体320から排出されて排紙トレイ318上に
積載される。
【0056】本発明に用いられるエンドレスベルトの体
積抵抗は100Ω〜1014Ωであることが好ましく、特
には106〜1012Ωであることが好ましい。また、表
面抵抗は、100Ω〜1017Ωであることが好ましく、
特には106〜1014Ωであることが好ましい。
【0057】エンドレスベルトの抵抗値が高過ぎる場合
は、転写時に十分な転写電界を与えることができず転写
不良となり易い。一方、低過ぎる場合は、部分的な放電
が生じ、やはり転写電界を形成し難くなる。また、ベル
ト内の抵抗が不均一であると、前述と同様に部分的な放
電、即ちリークが発生し、転写時に印加した電流が、そ
こから逃げてしまい、必要な転写電界を得にくくなる。
【0058】本発明における体積抵抗及び表面抵抗は、
単に測定条件の違いではなく、全く別個の電気特性を示
すものである。エンドレスベルトに印加される電圧/電
流が肉厚方向に加えられた場合(体積抵抗)、エンドレ
スベルト中の電荷の移動は、主にエンドレスベルト内部
の構造、換言すればエンドレスベルトの層構成、添加剤
や抵抗制御剤の種類や分散状態によって決定され、その
結果としてエンドレスベルトの表面電位や除電速度等が
決まる。一方、エンドレスベルトの表面のみで電荷の授
受が行われるように電圧/電流が加えられた場合(表面
抵抗)は、エンドレスベルトの内部構造にほとんど依存
せず、表面における添加剤や抵抗制御剤の存在割合によ
ってのみ帯電、除電特性が決まる。しかるに本発明にお
いては、この2つの抵抗が相侯って好ましい範囲に入る
ことが、転写の不均一やフィルミンク等が生じないため
の好ましい条件である。
【0059】また、本発明においては、ベルト各部の体
積抵抗及び表面抵抗の最大値が最小値の100倍以内で
あることが好ましい。
【0060】ベルトの周方向における体積抵抗の最大値
が、最小値の100倍より大きいと、周方向に転写ムラ
が発生したり、複数個所で電圧を印加する場合、その電
圧が印加される一部の個所から他の印加される個所へ周
方向の抵抗が低い部分を介して電流が流れ込むことがあ
り、他の個所の電圧制御を乱すことで、正常な動作が行
えない場合があるからである。
【0061】また、ベルトの周方向における表面抵抗の
最大値が、最小値の100倍より大きいと、周方向に転
写ムラが発生したり、複数個所で電圧を印加する場合、
その電圧が印加される一部の個所から他の印加される個
所へ周方向の抵抗が低い部分を介して電流が流れ込み、
他の個所の電圧制御を乱すことで、正常な動作が行えな
い場合があるからである。
【0062】また、ベルトの長手方向における体積抵抗
の最大値が、最小値の100倍より大きいと、長手方向
に転写ムラが発生したり、抵抗最小部位に過大な電流が
流れ込み、装置が誤作動する恐れがあるからである。
【0063】また、ベルトの長手方向における表面抵抗
の最大値が、最小値の100倍より大きいと、長手方向
に転写ムラが発生したり、転写残トナーに所定の電荷を
与え、感光ドラム上に戻すクリーニング方法を用いる場
合、電荷を与える帯電部材からベルトの表面抵抗最小部
位に過大な電流が流れ込み、その個所の長手方向に十分
な電界がかからないので、長手方向にクリーニングムラ
が発生する場合があるからである。
【0064】本発明のエンドレスベルトの電気抵抗測定
方法は、以下の通りである。
【0065】<測定機> 抵抗計;超高抵抗計R8340A(アドバンテスト社
製) 試料箱;超高抵抗測定用試料箱TR42(アドバンテス
ト社製) (但し、主電極は直径25mm、ガード・リング電極は
内径41mm、外径49mmとする) <サンプル>ベルトを直径56mmの円形に切断する。
切断後、片面はその全面をPt−Pd蒸着膜により電極
を設け、もう一方の面はPt−Pd蒸着膜により直径2
5mmの主電極と内径38mm、外径50mmのガード
電極を設ける。Pt−Pd蒸着膜は、マイルドスパッタ
E1030(日立製作所製)で蒸着操作を2分間行うこ
とにより得られる。蒸着操作を終了したものを測定サン
プルとする。
【0066】<測定条件> 測定雰囲気;23℃/湿度55% (尚、測定サンプルは、予め23℃/湿度55%の雰囲
気に12時間以上放置しておく) 測定モード;プログラムモード5 (ディスチャージ10秒、チャージ及びメジャー30
秒) 印加電圧;1〜1000(V)
【0067】印加電圧は、本発明の画像形成装置で使用
される中間転写体及び転写材担持部材に印加される電圧
の範囲の一部である1〜1000Vの間で任意に選択で
きる。また、サンプルの低抗値、厚み及び絶縁破壊強さ
等に応じて、使用される印加電圧は、上記印加電圧の範
囲で適宜変えることができる。なお、本発明において
は、前記印加電圧のいずれか一点の電圧で測定された、
複数個所の体積抵抗及び表面抵抗が、上記好ましい抵抗
範囲に含まれていればよい。
【0068】エンドレスベルトに含有される抵抗制御剤
の量は、抵抗に影響を与えるだけではなく、本発明で規
定する物性にも影響を与えることがある。抵抗制御剤の
量がベルト全重量に対し、50重量%を超えると、用い
られる樹脂がどんなに延伸、拡大が可能な柔軟な樹脂で
あっても、押し出し機を通過後、塑性的な溶融体とな
り、所望の拡大膨張を行うことが困難になり易い。ま
た、仮に拡大膨張できたとしても、抵抗制御剤粒子に起
因したブツ、フィッシュアイや穿孔が発生し易い。特開
平3−89357号公報及び特開平5−345368号
公報には、押し出し成形に用いられる導電性添加物に言
及しているが、この押し出し成形は、本発明の如き気体
を吹き込む成形法とは全く異なるものである。
【0069】抵抗制御剤を用いなければ、上述のような
問題は当然発生しない。従って、成形用原料として用い
られる樹脂自身が、上記好ましい抵抗を有することが好
ましい。
【0070】しかるに、本発明においては、抵抗制御剤
量がベルト全重量に対し、50重量%以下であることが
好ましく、特には30重量%以下、更には21重量%以
下であることが好ましい。なお、イオン電導性抵抗制御
剤は分散性に優れる反面、湿度依存性が大きいため多量
に使用しないことが好ましい。また、電子電導性抵抗制
御剤は電気抵抗の均一性に著しく影響を与え易い。その
ため本発明においては、イオン電導性低抗制御剤の含有
量は0.05〜10重量%、電子電導性抵抗制御剤の含
有量は3〜30重量%であることが好ましい。
【0071】本発明においては、エンドレスベルトの硬
度が、転写性の観点から60〜95°であることが好ま
しく、特には70〜95°、更には73〜95°である
ことが好ましい。硬度の測定方法はJIS−Aの方式に
従うものとする。
【0072】本発明においては、成形用原料の吸水率
が、1.9%以下であることが好ましい。1.9%を超
えるとベルト成形時にベルト表面に水蒸気を含んだダマ
やブツを生じ易くなる。とりわけ本発明のように押し出
し成形比が、1.0を超える場合は、1.6%以下にす
ることが好ましい。
【0073】本発明の吸水率の測定は、JIS−K72
09のA法に準じて測定される。但し、サンプル形状
は、粒子状、フィルム状、薄板状及び立体物等、再現性
が得られる範囲内で適宜選択することができる。
【0074】本発明においては、第1の画像担持体とし
て、少なくとも最外層にフッ素樹脂の微粉末を含有する
感光ドラムを用いると、より高い一次転写効率が得られ
るために好ましい。これは、フッ素樹脂の微粉末を含有
することにより、感光ドラム最外層の表面エネルギーが
低下し、トナーの離型性が向上するためではないかと考
えられる。フッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフ
ルオロエチレン(PTFE)及びポリフッ化ビニリデン
等が挙げられるが、特にポリテトラフルオロエチレンが
好ましい。
【0075】
【実施例】以下、実施例をもって本発明を詳細に説明す
る。実施例中の「部」は重量部である。
【0076】(実施例1) ポリブチレンテレフタレート樹脂 70部 ポリエチレン樹脂 30部 導電性カーボンブラック 8部 酸化防止剤 0.5部 上記の材料を2軸の押し出し混練機で混練し、所望の電
気抵抗になるようにカーボン等の添加剤を十分に樹脂中
に均一分散し、成形用原料(1)を得た。更に、これを
1〜2mmの粒径の混練物とした。
【0077】成形用原料(1)の引張り破壊強さ及び破
壊伸びは、それぞれ590kgf/cm2、38%であ
った。また、成形用原料(1)の吸水率は0.09%で
あった。
【0078】次に、図1に示される一軸押し出し機10
0のホッパー120へ前記混練物を投入し、設定温度1
90〜270℃の範囲に調節して押し出すことにより溶
融体とした。溶融体は、引き続いて、直径150mm、
厚さ2mmの円筒状単層用押し出しダイス140に導か
れた。更に、そこで気体導入路150より空気を吹き込
み拡大膨張させ、最終的な形状係数として、直径160
mm、肉厚150μmとした(押し出し成形比1.0
7)。更に、ベルト巾230mmで切断し、中間転写ベ
ルトを得た。これを中間転写ベルト(1)とする。
【0079】中間転写ベルト(1)の体積抵抗の平均値
は4.5×1010Ωであった。また、表面抵抗の平均値
は1.2×107Ωであった。また、前記電気抵抗測定
装置を用い、100V印加して、上記の中間転写ベルト
(1)を図7に示されるように周方向に4ヶ所、各位置
での軸方向に2ヶ所、計8ヶ所の測定を行い、ベルト内
の体積抵抗及び表面抵抗のバラツキを測定したが、8ヶ
所の測定値は1桁以内に収まっていた。同様の位置での
厚み測定のバラツキは、150±20μmの範囲であっ
た。
【0080】中間転写ベルト(1)を目視観察したとこ
ろ、表面にはブツ及びフィシュアイ等の異物、成形不良
は見られなかった。
【0081】この中間転写ベルト(1)を図5に示され
るフルカラー電子写真装置に装着し、80g/m2紙に
フルカラー画像をプリントし、以下のように転写効率を
定義して、転写効率の測定を行った。
【0082】一次転写効率(感光ドラムから中間転写ベ
ルトヘの転写効率)=中間転写ベルト上の画像濃度/
(感光ドラム上の転写残画像濃度+中間転写ベルト上の
画像濃度)
【0083】二次転写効率(中間転写ベルトから紙への
転写効率)=紙上の画像濃度/(紙上の画像濃度+中間
転写ベルト上の転写残画像濃度)
【0084】本実施例では、感光ドラム1として、最外
層にPTFE微粉末を含有する有機感光ドラムを用い
た。そのため、高い一次転写効率が得られた。一次転写
効率、二次転写効率はそれぞれ94%、90%であっ
た。なお、中間転写ベルトのクリーニング方式は、クリ
ーニング用帯電部材に1×108Ωの抵抗を持つ弾性ロ
ーラを用いた一次転写同時クリーニング方式とした。
【0085】初期よりベルトの抵抗不均一に起因する画
像濃度ムラもなく、5万枚耐久後もベルトの永久伸びに
起因する色ズレやクリーニング不良のない良好な画像を
得ることができた。更に、表面にトナーのフィルミング
もなく、ヒビ割れ、削れ及び摩耗が生ずることなく、初
期と同様の表面性のままであった。
【0086】(実施例2) ポリカーボネート樹脂 85部 ナイロン樹脂 15部 導電性酸化スズ 19部 過塩素酸リチウム 1.2部 酸化防止剤 0.5部 上記の材料を2軸の押し出し混練機で混練分散し、均一
混練した成形用原料(2)を得た。
【0087】成形用原料(2)の引張り破壊強さ及び破
壊伸びは、それぞれ680kgf/cm2、89%であ
った。また、吸水率はナイロン樹脂が吸水率が比較的高
い材料であるため、0.52%であった。
【0088】次に、直径115mmの押し出しダイスを
用い実施例1と同様にして成形し、直径142mm、肉
厚120μmの中間転写ベルト(2)を得た(押し出し
成形比1.23)。
【0089】この中間転写ベルト(2)の体積抵抗の平
均値は8.5×106Ωであった。また、表面抵抗の平
均値は3.0×107Ωであった。体積抵抗及び表面抵
抗のバラツキは、イオン導電性抵抗制御剤を併用したた
め、7倍以内に収まっていた。次に、実施例1と同様に
して、5万枚のフルカラー画像の繰り返し複写テストを
行ったが、ベルトの伸びに起因する色ズレもなく、良好
な転写効率から得られる高画像濃度を維持し、中抜け画
像も発生しなかった。この時の一次転写効率、二次転写
効率はそれぞれ95%、91%であった。5万枚後のベ
ルト表面にトナーのフィルミングは見られず、更にヒビ
割れ、折れ曲り及びキズも発生しなかった。
【0090】(実施例3) エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂 100部 カーボンブラック 18部 上記の材料を2軸の押し出し混練機で混練分散し、均一
混練した成形用原料(3)を得た。
【0091】成形用原料(3)の引張り破壊強さ及び破
壊伸びは、それぞれ1200kgf/cm2、200%
であった。また、吸水率はエチレン−ビニルアルコール
共重合樹脂が吸水率が比較的高い材料であるため、1.
85%であった。
【0092】次に、直径60mmの押し出しダイスを用
い実施例1と同様にして成形し、直径160mm、肉厚
150μmの中間転写ベルト(3)を得た(押し出し成
形比2.67)。
【0093】この中間転写ベルト(3)の体積抵抗の平
均値は2.5×106Ωであった。また、表面抵抗の平
均値は9.0×106Ωであった。
【0094】次に、実施例1と同様にして、5万枚のフ
ルカラー画像の繰り返し複写テストを行ったが、ベルト
の伸びに起因する色ズレもなく、良好な転写効率から得
られる高画像濃度を維持し、中抜け画像も発生しなかっ
た。この時の一次転写効率、二次転写効率はそれぞれ9
5%、93%であった。5万枚後のベルト表面にトナー
のフィルミングは見られず、更にヒビ割れ、折れ曲り及
びキズも発生しなかった。
【0095】(比較例1)直径50mmの押し出しダイ
スを用いた以外は、実施例1と同様にして成形し、直径
160mmの中間転写ベルト(4)を得た(押し出し成
形比3.20)。中間転写ベルト(4)の体積抵抗の平
均値は、5.0×106Ωであった。また、表面抵抗の
平均値は2.0×107Ωであったが、抵抗測定中、抵
抗値が収束せず不安定な値であった。更に、ベルト内の
抵抗のバラツキは2桁以上であり、部分的に低抵抗部と
高抵抗部が存在していた。肉厚のむらは、目的値である
150μmに対し、最小値105μm、最大値194μ
mと大きいものであった。
【0096】実施例1と同様にして複写テストを行った
が、初期から部分的な転写不良、画像濃度薄(特に2色
重ね合わせ時に著しい)、画像の微妙な転写抜け等が発
生した。5万枚耐久を行ったが、画質は初期レベルより
徐々に悪化していった。しかし、耐久によるヒビ割れや
キズ等は発生しなかった。
【0097】(比較例2) ポリエチレン樹脂 30部 塩化ビニル樹脂 70部 導電性カーボンブラック 8部 酸化防止剤 0.5部 上記の材料を2軸の押し出し混練機で混練分散し、均一
混練した成形用原料(4)を得た。
【0098】成形用原料(4)の引張り破壊強さ及び破
壊伸びは、それぞれ500kgf/cm2、300%で
あった。また、吸水率は0.15%であった。
【0099】この原料を用いた以外は中間転写ベルトの
成形を実施例1と同様にして行い、直径160mmの中
間転写ベルト(5)を得た(押し出し成形比1.0
7)。
【0100】この中間転写ベルト(5)の体積抵抗の平
均値は、3.5×106Ωであった。また、表面抵抗の
平均値は7.8×106Ωであったが、抵抗測定中、抵
抗値が収束せず不安定な値であった。更に、ベルト内の
抵抗のバラツキは3桁以上であり、部分的に低抵抗部と
高抵抗部が存在していた。肉厚のむらは、目的値である
150μmに対し、最小値128μm、最大値180μ
mと大きいものであった。
【0101】次に、実施例1と同様にして5万枚の耐久
試験を行った。初期は色ズレ等、画像に問題は発生しな
かったが、3万枚終了前後からベルト駆動に徐々に微妙
の収縮/伸長が見られ、2色重ね時に100μmオーダ
ーの色ズレが発生した。5万枚後には、ベルトの緩みに
起因すると思われるベルトテンションの低下が認められ
た。このため、不規則に最大300μmの色ズレが頻発
した。
【0102】(比較例3)樹脂をポリエチレン樹脂10
0部、塩化ビニル樹脂を0部とした以外は、比較例2と
同様にして成形用原料(5)を得た(押し出し成形比
1.07)。成形用原料(5)の引張り破壊強さ及び破
壊伸びは、それぞれ280kgf/cm2、430%で
あった。また、吸水率は0.02%であった。
【0103】成形用原料(5)を溶融押し出し後、空気
を吹き込みつつ拡大膨張させ中間転写ベルト(6)を得
たが、成形体の寸法形状が不安定であったので、成形体
表面に歪みが部分的に発生した。
【0104】この中間転写ベルト(6)の体積抵抗の平
均値は、5.8×106Ωであった。また、表面抵抗の
平均値は2.4×107Ωであったが、抵抗測定中、抵
抗値が収束せず不安定な値であった。更に、ベルト内の
抵抗のバラツキは3桁以上であり、部分的に低抵抗部と
高抵抗部が存在していた。肉厚のむらは、目的値である
150μmに対し、最小値113μm、最大値184μ
mと大きいものであった。
【0105】次に、実施例1と同様にして耐久試験を行
ったが、歪み部分に起因する転写抜けが発生し、その後
の耐久は行わなかった。
【0106】(比較例4) ポリスチレン樹脂 100部 カーボンブラック 17部 上記の材料を2軸の押し出し混練機で混練分散し、均一
混練した成形用原料(6)を得た。
【0107】成形用原料(6)の引張り破壊強さ及び破
壊伸びは、それぞれ230kgf/cm2、25%であ
った。また、吸水率は0.04%であった。
【0108】成形用原料(6)を溶融押し出し後、空気
を吹き込みつつ拡大膨張させ中間転写ベルト(7)を得
たが、成形体の寸法形状が不安定であったので、成形体
表面に歪みが部分的に発生した。
【0109】この中間転写ベルト(7)の体積抵抗の平
均値は、5.8×106Ωであった。また、表面抵抗の
平均値は2.4×107Ωであったが、抵抗測定中、抵
抗値が収束せず不安定な値であった。更に、ベルト内の
抵抗のバラツキは3桁以上であり、部分的に低抵抗部と
高抵抗部が存在していた。肉厚のむらは、目的値である
150μmに対し、最小値106μm、最大値191μ
mと大きいものであった。
【0110】次に、実施例1と同様にして耐久試験を行
ったが、歪み部分に起因する転写抜けが発生し、その後
の耐久は行わなかった。
【0111】(実施例4) ポリブチレンテレフタレート樹脂 100部 導電性カーボンブラック 10部 酸化防止剤 0.5部 上記の材料を2軸の押し出し混練機で混練し、所望の電
気抵抗になるようにカーボン等の添加剤を十分に樹脂中
に均一分散し、成形用原料(7)を得た。更に、これを
1〜2mmの粒径の混練物とした。
【0112】この成形用原料(7)の引張り破壊強さ及
び破壊伸びはそれぞれ、610kgf/cm2、38%
であった。また、吸水率は0.09%であった。
【0113】次に、図1に示される一軸押し出し機10
0のホッパー120へ前記混練物を投入し、設定温度を
240〜260℃の範囲に調節して押し出すことによ
り、溶融体とした。溶融体は引き続いて、ダイス直径2
00mm、ダイギャップの幅1000μmの円筒状単層
用押し出しダイス140に導かれた。この時に、ダイス
先端から吐出された溶融体の吐出速度は1m/minで
あった。更に、そこで気体導入路150より空気を吹き
込み拡大膨張させ、引き取り速度4.5m/minで引
き取りながら成形を行いつつ、310mmごとにチュー
ブ状フィルムを長手方向と直交する方向に連続的に切断
することにより、ベルトとした。この時の押し出し成形
比は1.55であった。この結果、最終的な形状寸法と
して、直径310mm、肉厚150μm、ベルト巾31
0mmの転写ベルト190を得た。これを転写ベルト
(1)とする。
【0114】また、前記電気抵抗測定装置を用い、10
0V印加して、上記の転写ベルト(1)を図7に示され
るように周方向に4ヶ所、各位置での軸方向に2ヶ所、
計8ヶ所で測定を行った結果、転写ベルト(1)の体積
抵抗の平均値は9.0×10 9Ωであり、表面抵抗の平
均値は7.0×1010Ωであった。ベルトの体積抵抗及
び表面抵抗のバラツキを測定したが、8ヶ所の抵抗測定
値は10倍以内に収まっていた。同様の位置での肉厚測
定のバラツキは、成形されたベルトよりダイギャップが
厚く、膜厚のコントロールが容易であったので、150
μm±10μmの範囲であった。転写ベルト(1)を目
視観察したところ、表面にはブツ及びフィッシュアイ等
の異物、成形不良は見られなかった。
【0115】この転写ベルト(1)を図6に示されるフ
ルカラー電子写真装置に装着し、80g/m2紙にフル
カラー画像をプリントした。
【0116】本実施例でも、感光ドラムとして、最外層
にPTFEの微粉末を含有する有機感光ドラムを用い
た。そのため、94%という高い転写効率が得られた。
【0117】初期よりベルトの抵抗不均一に起因する画
像濃度ムラもなく、5万枚耐久後もベルトの永久伸びに
起因する色ズレやクリーニング不良のない良好な画像を
得ることができた。更に、耐久中に発生する転写ベルト
表面汚染による、トナーのフィルミングもなく、ヒビ割
れ、削れ及び摩耗が生ずることなく、初期と同様の表面
性のままであった。
【0118】(実施例5) ポリカーボネート樹脂 85部 ABS樹脂 15部 導電性酸化スズ 18部 過塩素酸リチウム 1.2部 酸化防止剤 0.5部 上記の材料を2軸の押し出し混練機で混練し、所望の電
気抵抗になるようにカーボン等の添加剤を十分に樹脂中
に均一分散し、成形用原料(8)を得た。更に、これを
1〜2mmの粒径の混練物とした。
【0119】この成形用原料(8)の引張り破壊強さ及
び破壊伸びはそれぞれ、650kgf/cm2、110
%であった。また、吸水率は0.20%であった。
【0120】次に、図1に示される一軸押し出し機10
0のホッパー120へ前記混練物を投入し、設定温度を
260〜280℃の範囲に調節して押し出すことによ
り、溶融体とした。溶融体は引き続いて、ダイス直径2
00mm、ダイギャップの幅1000μmの円筒状単層
用押し出しダイス140に導かれた。この時に、ダイス
先端から吐出された溶融体の吐出速度は1m/minで
あった。
【0121】更に、そこで気体導入路150より空気を
吹き込み拡大膨張させ、引き取り速度4.5m/min
で引き取りながら成形を行いつつ、310mmごとにチ
ューブ状フィルムを長手方向と直交する方向に連続的に
切断することによりベルトとした。この時の押し出し成
形比は、1.55であった。この結果、最終的な形状寸
法として、直径310mm、肉厚150μm、ベルト巾
310mmの転写ベルト190を得た。これを転写ベル
ト(2)とする。
【0122】また、転写ベルト(2)の体積抵抗の平均
値は7.0×109Ωであり、表面抵抗の平均値は3.
0×1010Ωであった。ベルトの体積抵抗及び表面抵抗
のバラツキを測定したが、イオン電導性抵抗制御剤を使
用したため8ヶ所の体積抵抗及び表面抵定値は共に5倍
以内に収まっていた。同様の位置での肉厚測定のバラツ
キは、成形されたベルトよりダイギャップが厚く、膜厚
のコントロールが容易であったので、150μm±10
μmの範囲であった。
【0123】転写ベルト(2)を目視観察したところ表
面には、ブツ及びフィッシュアイ等の異物、成形不良は
見られなかった。
【0124】転写ベルト(2)を実施例4と同様にして
評価した。その結果、初期よりベルトの抵抗不均一に起
因する画像濃度ムラもなく、5万枚の繰り返し使用後
も、ベルトの永久伸びに起因する色ズレやクリーニング
不良のない良好な画像を得ることができた。更に、繰り
返し使用中に発生する転写ベルト表面汚染による、トナ
ーのフィルミングもなく、ヒビ割れ、削れ及び摩耗が生
ずることなく、初期と同様の表面性のままであった。
【0125】(実施例6) エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂 100部 導電性酸化スズ 18部 過塩素酸リチウム 0.5部 上記の材料を2軸の押し出し混練機で混練し、所望の電
気抵抗になるようにカーボン等の添加剤を十分に樹脂中
に均一分散し、成形用原料(9)を得た。更に、これを
1〜2mmの粒径の混練物とした。
【0126】この成形用原料(9)の引張り破壊強さ及
び破壊伸びはそれぞれ、1170kgf/cm2、23
0%であった。また、吸水率は1.79%であった。
【0127】次に、図1に示される一軸押し出し機10
0のホッパー120へ前記混練物を投入し、設定温度を
260〜280℃の範囲に調節して押し出すことによ
り、溶融体とした。溶融体は引き続いて、ダイス直径1
20mm、ダイギャップの幅1000μmの円筒状単層
用押し出しダイス140に導かれた。この時に、ダイス
先端から吐出された溶融体の吐出速度は1m/minで
あった。
【0128】更に、そこで気体導入路150より空気を
吹き込み拡大膨張させ、引き取り速度4.5m/min
で引き取りながら成形を行いつつ、310mmごとにチ
ューブ状フィルムを長手方向と直交する方向に連続的に
切断することによりベルトとした。この時の押し出し成
形比は、2.58であった。この結果、最終的な形状寸
法として、直径310mm、肉厚150μm、ベルト巾
310mmの転写ベルト190を得た。これを転写ベル
ト(3)とする。
【0129】また、転写ベルト(3)の体積抵抗の平均
値は1.5×109Ωであり、表面抵抗の平均値は9.
0×1010Ωであった。ベルトの体積抵抗及び表面抵抗
のバラツキを測定したが、イオン電導性抵抗制御剤を使
用したため8ヶ所の体積抵抗及び表面抵抗は共に5倍以
内に収まっていた。同様の位置での肉厚測定のバラツキ
は、成形されたベルトよりダイギャップが厚く、膜厚の
コントロールが容易であったので、150μm±10μ
mの範囲であった。
【0130】転写ベルト(3)を目視観察したところ表
面には、ブツ及びフィッシュアイ等の異物、成形不良は
見られなかった。
【0131】転写ベルト(3)を実施例4と同様にして
評価した。その結果、初期よりベルトの抵抗不均一に起
因する画像濃度ムラもなく、5万枚の繰り返し使用後
も、ベルトの永久伸びに起因する色ズレやクリーニング
不良のない良好な画像を得ることができた。更に、繰り
返し使用中に発生する転写ベルト表面汚染による、トナ
ーのフィルミングもなく、ヒビ割れ、削れ及び摩耗が生
ずることなく、初期と同様の表面性のままであった。
【0132】(比較例5)ダイス直径50mm、ダイギ
ャップの幅1000μmの円筒状単層用押し出しダイス
140を用い、ダイス先端から吐出される溶融体の吐出
速度を4m/minとした以外は、実施例4と同様にし
てベルトを成形した。
【0133】この時の押し出し成形比は、6.20であ
った。この結果、最終的な形状寸法として、直径310
mm、平均肉厚150μm、ベルト巾310mmの転写
ベルト190を得た。これを転写ベルト(4)とする。
【0134】転写ベルト(4)の体積抵抗の平均値は
8.5×109Ωであり、表面抵抗の平均値は5.0×
1010Ωであった。ベルトの体積抵抗及び表面抵抗のバ
ラツキを測定したが、抵抗測定中、抵抗値が収束せず、
不安定な値であった。更に、ベルト内の抵抗のバラツキ
は3桁以上であり、部分的に低抵抗部と高抵抗部が存在
していた。肉厚のムラは目的値である150μmに対
し、最小値97μm、最大値210μmと大きいもので
あった。
【0135】また、実施例4と同様にして複写テストを
行ったが、初期から部分的な転写不良、画像濃度薄(特
に、2色重ね合せた時に著しい)、画像の微小転写抜け
等が発生した。更に、5万枚の繰り返し使用を行った
が、画質は初期レベルより徐々に悪化していった。しか
し、繰り返し使用によるヒビ割れやキズ等は発生しなか
った。
【0136】(比較例6) ポリプロピレン樹脂 100部 導電性カーボンブラック 15部 酸化防止剤 0.5部 上記の材料を2軸の押し出し混練機で混練し、所望の電
気抵抗になるようにカーボン等の添加剤を十分に樹脂中
に均一分散し、成形用原料(10)を得た。
【0137】成形用原料(10)の引張り破壊強さ及び
破壊伸びの値はそれぞれ、410kgf/cm2、35
0%であった。また、吸水率は0.15%であった。
【0138】成形用原料(10)を用い、設定温度を1
90〜200℃の範囲に調節して押し出し、ダイスの直
径を290mmとし、引き取り速度1.0m/minと
した以外は、実施例4と同様にしてベルト成形した。押
し出し成形比は、1.07であった。この結果、最終的
な形状寸法として、直径310mm、平均厚み150μ
m、ベルト巾310mmの転写ベルト190を得た。こ
れを転写ベルト(5)とする。
【0139】転写ベルト(5)の体積抵抗の平均値は
7.0×109Ωであり、表面抵抗の平均値は6.0×
1010Ωであった。ベルトの体積抵抗及び表面抵抗のバ
ラツキを測定したが、抵抗測定中、抵抗値が収束せず、
不安定な値であった。更に、ベルト内の抵抗のバラツキ
は3桁以上であり、部分的に低抵抗部と高低抗部が存在
していた。肉厚のムラは、目的値である150μmに対
し、最小値95μm、最大値213μmと大きいもので
あった。
【0140】また、実施例4と同様にして複写テストを
行ったが、初期から部分的な転写不良、画像濃度薄(特
に2色重ね合せた時に著しい)、画像の微小転写抜け等
が発生した。
【0141】更に、5万枚の繰り返し使用を行ったが、
3万枚終了前後からベルト駆動に徐々に微少の収縮/伸
長が見られ、2色重ね時に100μmオーダーで色ズレ
が発生した。5万枚まで繰り返し使用を行ったが、画質
は初期レベルより徐々に悪化していった。しかし、繰り
返し使用によるヒビ割れやキズ等は発生しなかった。
【0142】(比較例7)樹脂をポリプロピレンからオ
レフィン系エラストマー樹脂100部にした以外は、比
較例6と同様にして成形用原料(11)を得た。この成
形用原料(11)の引張り破壊強さは140kgf/c
2であり、破壊伸びは870%であった。また、吸水
率は0.10%であった。
【0143】成形用原料(11)を用いた以外は実施例
4と同様にして転写ベルト(6)を得た。転写ベルト
(6)の体積抵抗の平均値は5.5×109Ωであり、
表面抵抗の平均値は4.5×1010Ωであった。ベルト
の体積抵抗及び表面抵抗のバラツキを測定したが、抵抗
測定中、抵抗値が収束せず、不安定な値であった。更
に、ベルト内の抵抗のバラツキは3桁以上であり、部分
的に低抵抗部と高低抗部が存在していた。肉厚のムラ
は、目的値である150μmに対し、最小値98μm、
最大値231μmと大きいものであった。
【0144】また、実施例4と同様にして複写テストを
行ったが、初期から部分的な転写不良、画像濃度薄(特
に2色重ね合せた時に著しい)、画像の微小転写抜け等
が発生した。
【0145】更に、5万枚の繰り返し使用を行ったが、
3万枚終了前後からベルト駆動に徐々に微少の収縮/伸
長が見られ、2色重ね時に100μmオーダーで色ズレ
が発生した。5万枚まで繰り返し使用を行ったが、画質
は初期レベルより徐々に悪化していった。しかし、繰り
返し使用によるヒビ割れやキズ等は発生しなかった。
【0146】(比較例8) ポリスチレン樹脂 100部 カーボンブラック 15部 上記の材料を2軸の押し出し混練機で混練分散し、均一
混練した成形用原料(12)を得た。
【0147】成形用原料(12)の引張り破壊強さ及び
破壊伸びは、それぞれ210kgf/cm2、35%で
あった。また、吸水率は0.04%であった。
【0148】成形用原料(12)を溶融押し出し後、空
気を吹き込みつつ拡大膨張させ転写ベルト(7)を得た
が、成形体の寸法形状が不安定であったので、成形体表
面に歪みが部分的に発生した。
【0149】転写ベルト(7)の体積抵抗の平均値は、
3.9×109Ωであり、表面抵抗の平均値は3.1×
1010Ωであったが、抵抗測定中、抵抗値が収束せず不
安定な値であった。更に、ベルト内の抵抗のバラツキは
2桁以上であり、部分的に低抵抗部と高抵抗部が存在し
ていた。肉厚のむらは、目的値である150μmに対
し、最小値122μm、最大値214μmと大きいもの
であった。
【0150】次に、実施例4と同様にして耐久試験を行
ったが、歪み部分に起因する転写抜けが発生し、その後
の耐久は行わなかった。
【0151】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、引張り
破壊強さが400kgf/cm2以上であり、破壊伸び
が3.0%以上250%以下である成形用原料を、押し
出し機により円筒状に溶融押し出ししながら、該押し出
された円筒状溶融物の内部に気体を吹き込むことによっ
て、押し出し成形比が1.05〜2.80になるように
押し出し成形することにより、高い耐久性を有し、多様
性に優れたエンドレスベルトの製造方法が提供され、ま
た、その製造方法により得られたエンドレスベルトを用
いることにより、画像の微小部分の転写不良の発生しな
い、優れた画像が得られる画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のエンドレスベルトの成形装置を示す図
である。
【図2】2層構成のエンドレスベルトの一部を示す概略
構成図である。
【図3】3層構成のエンドレスベルトの一部を示す概略
構成図である。
【図4】3層構成のエンドレスベルトの全体を示す概略
構成図である。
【図5】本発明のエンドレスベルトを中間転写体(中間
転写ベルト)として用いた画像形成装置の一例の概略図
である。
【図6】本発明のエンドレスベルトを転写材担持部材
(転写ベルト)として用いた画像形成装置の一例の概略
図である。
【図7】エンドレスベルトの抵抗の測定位置を示す図で
ある。
【符号の説明】
1 感光体ドラム 2 一次帯電器 3 露光 7 クリーニング用帯電部材 10 転写ガイド 11 給紙ローラ 13 クリーニング手段 15 定着手段 20 中間転写ベルト 26、28、29 バイアス電源 41 イエロートナー 42 マゼンタトナー 43 シアントナー 44 ブラックトナー 62 一次転写ローラ 63 二次転写ローラ 64 二次転写対向ローラ 100,110 押出し機 120,130 ホッパー 140 押出しダイス 150 気体導入路 160 冷却リング 170 寸法安定ガイド 180 形状寸法 301Y,301M,301C,301BK 感光ドラ
ム 302Y,302M,302C,302BK 一次帯電
ローラ 303Y,303M,303C,303BK 露光部 304Y,304M,304C,304BK 現像器 305Y,305M,305C,305BK 現像器 306 カセット 307 給紙ローラ 308 搬送ガイド 309 レジストローラ 310 転写装置 311 駆動ローラ 312 従動ローラ 313 テンションローラ 314 転写ローラ 315Y,315M,315C,315BK 転写帯電
器 316 分離帯電器 317 定着器 318 排紙トレイ 320 転写装置 P 転写材
フロントページの続き (72)発明者 島田 明 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 田中 篤志 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 仲沢 明彦 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 草場 隆 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 松田 秀和 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 下條 稔 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H032 BA09 BA18 BA23 3F049 BA13 LB03

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 引張り破壊強さが400kgf/cm2
    以上であり、破壊伸びが3.0%以上250%以下であ
    る成形用原料を、押し出し機により円筒状に溶融押し出
    ししながら、該押し出された円筒状溶融物の内部に気体
    を吹き込むことによって、押し出し成形比が1.05〜
    2.80になるように押し出し成形することを特徴とす
    るエンドレスベルトの製造方法。
  2. 【請求項2】 成形用原料が押し出し機が有する環状ダ
    イスから押し出され、成形されたエンドレスベルトの肉
    厚が該環状ダイスのダイギャップよりも薄い請求項1に
    記載のエンドレスベルトの製造方法。
  3. 【請求項3】 成形用原料の吸水率が1.9%以下であ
    る請求項1又は2に記載のエンドレスベルトの製造方
    法。
  4. 【請求項4】 エンドレスベルトが中間転写ベルトであ
    る請求項1〜3のいずれかに記載のエンドレスベルトの
    製造方法。
  5. 【請求項5】 エンドレスベルトが転写ベルトである請
    求項1〜3のいずれかに記載のエンドレスベルトの製造
    方法。
  6. 【請求項6】 エンドレスベルトが45〜300μmの
    肉厚を有する請求項1〜5のいずれかに記載のエンドレ
    スベルトの製造方法。
  7. 【請求項7】 エンドレスベルトが100〜1014Ωの
    体積抵抗を有する請求項1〜6のいずれかに記載のエン
    ドレスベルトの製造方法。
  8. 【請求項8】 エンドレスベルトが100〜1017Ωの
    表面抵抗を有する請求項1〜7のいずれかに記載のエン
    ドレスベルトの製造方法。
  9. 【請求項9】 引張り破壊強さが400kgf/cm2
    以上であり、破壊伸びが3.0%以上250%以下であ
    る成形用原料を、押し出し機により円筒状に溶融押し出
    ししながら、該押し出された円筒状溶融物の内部に気体
    を吹き込むことによって、押し出し成形比が1.05〜
    2.80になるように押し出し成形されて得られたエン
    ドレスベルトを有することを特徴とする画像形成装置。
  10. 【請求項10】 エンドレスベルトが中間転写ベルトで
    ある請求項9に記載の画像形成装置。
  11. 【請求項11】 エンドレスベルトが転写ベルトである
    請求項9に記載の画像形成装置。
  12. 【請求項12】 エンドレスベルトが45〜300μm
    の肉厚を有する請求項9〜11のいずれかに記載の画像
    形成装置。
  13. 【請求項13】 エンドレスベルトが100〜1014Ω
    の体積抵抗を有する請求項9〜12のいずれかに記載の
    画像形成装置。
  14. 【請求項14】 エンドレスベルトが100〜1017Ω
    の表面抵抗を有する請求項9〜13のいずれかに記載の
    画像形成装置。
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JP21272998 1998-07-28
JP10-370192 1998-12-25
JP37019298 1998-12-25
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7137176B2 (en) 2002-03-04 2006-11-21 Global ID South América Ltda. Arrangement introduced in an electronic device for the identification of apparel goods within production chain

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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