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発明の名称 電子写真用シームレスベルトの製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−25135(P2007−25135A)
公開日 平成19年2月1日(2007.2.1)
出願番号 特願2005−205656(P2005−205656)
出願日 平成17年7月14日(2005.7.14)
代理人 【識別番号】100090538
【弁理士】
【氏名又は名称】西山 恵三
発明者 柏原 良太 / 芦邊 恒徳
要約 課題
寸法精度、転写性、耐久性に優れた電子写真用シームレスベルトの製造方法を提供する。

解決手段
熱可塑性樹脂混合物を射出成形することによって、プリフォームを形成する工程と、形成されたプリフォームを加熱する工程と、プリフォームを金型内で延伸棒によって1次延伸する工程と気体を吹き込むことによって2次延伸する工程を有する射出延伸ブロー成形法により製造される電子写真用シームレスベルトにおいて、延伸ブロー成形用の金型を該プリフォームの加熱温度以下に温調した。
特許請求の範囲
【請求項1】
熱可塑性樹脂混合物を射出成形することによって、プリフォームを形成する工程と、形成されたプリフォームを加熱する工程と、プリフォームを金型内で延伸棒によって1次延伸する工程と気体を吹き込むことによって2次延伸する工程を有する射出延伸ブロー成形法により製造される電子写真用シームレスベルトにおいて、延伸ブロー成形用の金型を該プリフォームの加熱温度以下に温調したことを特徴とする電子写真用シームレスベルトの製造方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子写真方式を用いた複写機やカラープリンタ等の画像形成装置に用いる中間転写ベルト又は転写搬送ベルトの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
中間転写ベルト(感光体上に形成されたトナー像を、紙等の転写材に転写する前に、一旦前記トナー像を中間転写ベルト上に転写して、その後、中間転写ベルト上のトナー像を転写材に転写して画像を得るために用いるベルト)や転写搬送ベルト(紙等の転写材を静電的に吸着して搬送し、且つ、感光体等の像担持体上に形成されたトナー像を転写材に直接転写するために用いるベルト)を使用した画像形成装置は、カラー画像情報や多色画像情報の複数の成分色画像を順次積層転写してカラー画像や多色画像を合成再現した画像形成物を出力するカラー画像形成装置や多色画像形成装置、又はカラー画像形成機能や多色画像形成機能を具備させた画像形成装置として有効である
これら、電子写真用ベルトの製造方法としては現在、チューブ押し出し、インフレーション、遠心成形方法、ブロー成形方法、射出成形方法等が挙げられる。
【0003】
しかし、上記の方法は、本発明者等が真に希求している方法としては、それぞれの問題を有している。例えば、押出し成形、射出成形方法では100μm以下の薄層ベルトの製造はかなりの困難を有し、たとえ可能であったとしても、膜厚ムラ、それに影響を受ける電気抵抗ムラが生じ易くなり、シームレスベルトとして、例えば中間転写ベルトとしての性能及び品質安定性に支障をきたすことになる。
【0004】
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。又、塗工、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−成形−溶剤の除去等、工程数、コストが増すものである。更に、溶剤の回収等の環境に影響を及ぼす事項も含んでいる。
【0005】
しかし、上記に挙げられた幾つかの成形方法の中でもブロー成形法、特に延伸ブロー成形方法はブロー成形の特徴である金型を使用することによって外形寸法が安定化し、更に原材料となる熱可塑性樹脂を延伸することにより分子配向が起こり、結晶化を起こすことでベルトの強度が向上すること、又、繰り返し再現性が高いので、均質な品質の製品が安定してでき、又、高速で成形できるため、コストダウンが可能となる成形技術である。
【0006】
しかし、更に延伸ブロー成形方法で作成されるシームレスベルトにおいても以下の問題が伴う。
【0007】
一般に、延伸ブロー成形でベルトを製造する場合、外形寸法は、延伸ブロー成形用金型によって精度の高いものができ上がる。又、このときの延伸によりブロー成形品の原材料である熱可塑性樹脂の分子配向が起こり、結晶化が進む。この現象が、ブロー成形品全体に起こることで、膜厚の均一化、強度の向上が達成される。
【0008】
しかし、一方でプリフォームに高圧の気体を流入させ膨張−賦形するという製法上、ブロー成形時に均一にブローをすることは甚だ困難を伴うものである。このため、1つの成形体中で、ブロー時の延伸によって起こる分子配向は必ずしも均一でないため、それに伴う結晶化のムラが生じる場合がある。
【0009】
又、ベルトとして用いるために、延伸ブロー成形としては通常行われない厚みである250μm以下の薄さにする必要があるため、延伸ブロー成形により結晶化のムラが生じた場合はそれにより、得られたベルト表面に僅かな凹凸を連続的に発生させ易く、全体にうねりが生じる場合がある。このような状態のベルトを中間転写ベルトや転写ベルトとして使用すると、ベルト内における転写性の均一性が損なわれ、画像の濃度ムラの悪化、更にには走行性が不安定になり、ベルトの耐久性が得られない場合があった。
【0010】
延伸ブロー成形よる電子写真用シームレスベルトとしては特許文献1,2で開示されている。
【特許文献1】特開平5−061230号公報
【特許文献2】特開2001−018284号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかしながら、特許文献1,2に開示された技術においては、上述した問題の解決には至っていない。
【0012】
又、特許文献1には延伸ブロー成形により電子写真用シームレスベルトを得る製造方法が開示されている。
【0013】
しかしながら、特許文献1に記載の製造方法は、プリフォーム加熱温度より高い温度で延伸ブロー金型を温調し、ブロー直後の成形品を加熱硬化する方法であり、成形品を金型から取り出す際に行われる冷却に多大な時間を要する。そのため、生産性、コストで問題がある。
【0014】
本発明は、延伸ブロー成形により製造される中間転写ベルト、転写搬送ベルト等の電子写真用シームレスベルトにおいて、生産性、コストに優れ且つその表面にうねりを生じない電子写真用シームレスベルトの製造方法を提供するものである。
【0015】
又、本発明は、寸法精度、転写性、耐久性に優れた電子写真用シームレスベルトの製造方法を提供するものである。
【0016】
更に、本発明は、上記電子写真用シームレスベルトを有する電子写真用画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0017】
少なくとも熱可塑性樹脂混合物を射出成形することによって、プリフォームを形成する工程と、形成されたプリフォームを加熱する工程と、プリフォームを金型内で延伸棒によって1次延伸する工程と気体を吹き込むことによって2次延伸する工程を有する射出延伸ブロー成形法により製造される電子写真用シームレスベルトにおいて、延伸ブロー成形用の金型を該プリフォームの加熱温度以下に温調したことを特徴とする電子写真用シームレスベルトの製造方法により本発明の目的を達成する。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、延伸ブロー成形により、生産性、コストに優れ、うねりが無く、且つ、寸法精度、転写性、耐久性に優れた電子写真用シームレスベルトを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
本発明において、熱可塑性樹脂混合物を射出成形することによって、プリフォームを形成する工程と、形成されたプリフォームを加熱する工程と、プリフォームを金型内で延伸棒によって1次延伸する工程と気体を吹き込むことによって2次延伸する工程を有する射出延伸ブロー成形法により製造される電子写真用シームレスベルトにおいて、延伸ブロー成形用の金型を該プリフォームの加熱温度以下に温調することが好ましい。ここで、金型温調は該プリフォーム加熱温度以下であれば制限されるものではなく、又、プリフォームを構成する材料により異なるが、好ましくは40℃以上であり、より好ましくは60℃以上である。
【0020】
ここで、本発明において延伸ブロー成形用の金型を該プリフォームの加熱温度以下に温調することが、生産性、コストに優れ、ブロー成形品表面に現れるうねり除去の効果を発揮する理由について説明する。
【0021】
本発明において使用する材料は熱可塑性樹脂混合物であるため、結晶化温度が非混合系に比べ低い。そのため、金型をプリフォーム加熱温度以下に加熱温調した場合においても、アニール効果を得ることができる。これにより不均一なブロー成形が行われた場合においても、発生した結晶化のムラを均一化し、うねりの発生を防ぐことが可能となる。
【0022】
この場合のアニーリングとは、膨張直後のプリフォームを、その結晶化温度付近に加熱し、結晶化を均一に進め、全体の結晶化ムラを無くす方法である。この方法により、うねりを効果的に除去することが可能となる。又、ここで示すプリフォームの結晶化温度は、プリフォームのDSC測定から判断するものである。
【0023】
又、本発明において延伸ブロー成形品を金型から脱型する場合、その際に起こる変形を防ぐため、金型内で延伸ブロー成形品の温度をそのTg以下に冷却する必要がある。このとき、金型がプリフォーム加熱温度より高く温調されている場合、ブロー成形後に冷却ブローを行った場合においても金型温度の影響が大きく、Tg以下まで延伸ブロー成形品の温度を低下させるのには多大な時間を要する。これに対し、プリフォーム加熱温度以下に金型を温調した場合、ブロー成形後の冷却ブローにより瞬時に延伸ブロー成形品がTg以下まで下がることから、タクトが短く、且つ、取り出し時の変形が起きず好ましい。
【0024】
ここで、本発明の表面うねりは平均7mm未満の波長で、平均波高が20μm以下の状態であれば好ましい。
【0025】
本発明において、うねりを上記範囲にする、若しくは除去することにより、以下のような効果がある。例えば、第1の画像担持体である感光ドラムの表面から中間転写体にトナーが移動する距離の差が均一になり、1次転写時の転写ムラを減少させることができる。2色目以降の1次転写において、凸部分の再転写も減少し、2次転写後の凹部分に残るトナーによるクリーニング不良を減少させることができる。
【0026】
更に、各環境で耐久画像評価を行った場合、ベルトの収縮や弛緩が発生した場合においても、周方向シワの発生を防ぎ、耐久試験時のベルト走行性を良好に保つことができる。これはうねりが小さいことで、ベルト弛緩、収縮のうねり部分での差が少なくなるためと考えられる。
【0027】
本発明に使用される延伸ブロー用金型は、画像転写部分にパーティングラインが入らないよう図1のように円筒状の胴の部分が縦割りに分割されていない横分割型円筒状金型が望ましい。図2のような画像転写部分にパーティングラインが入るような縦割り金型の場合、パーティングライン上で段差が発生するため、画像に横筋が出たり、ベルトを回転させた際にパーティング部分の段差で振動が発生し、バンディングが発生したりする場合があるからである。より本発明における延伸ブロー用金型の温調とは、円筒型の温調であることが好ましい。
【0028】
本発明において、前記円筒型の温調は、例えば図3に示すように円筒型内部にヒータを等間隔で8本内蔵しているものであるが、本数は限られたものではない。又、円筒型加熱手段としてヒータ以外でも良く、例えばオイル等の液体、又は熱風等の気体を用いても良く、円筒型を高温に調整できる手段であれば限られるものではない。ヒータの種類はカートリッジヒータ、バンドヒータ、石英管ヒータ、ブレードヒータ等が挙げられるが、カートリッジヒータが安定に温度を制御できる点でより好ましい。又、円筒型の温度は熱伝体等を用い測定するものとする。
【0029】
発明において、プリフォーム加熱温度とは、ブロー成形開始(プリフォームが金型内部に入り、金型が閉じられた時点)5秒前のプリフォームの表面温度とする。又、表面温度測定は、温度計であれば特に制限はないが、測定後成形できるように非接触の温度計が好ましく、放射温度計が特に好ましいが、対象物によって放射率が異なるため、測定前に対象物の放射率を設定する必要がある。
【0030】
プリフォームを加熱する工程における加熱は、図4に示すように、プリフォーム104の縦方向に3分割以上したそれぞれの位置で、
ヒータ111によって行うことが好ましい。これはプリフォームの縦方向に延伸される際に温度ムラが発生した場合に3分割以上に分割されたヒータであれば、ヒータを各々独立で制御させることでプリフォームの加熱温度ムラを減少させることが可能となり、より均一に縦方向に延伸させることが可能となるので転写ムラが低減されるためである。
【0031】
又、図4のようにプリフォームまでのヒータ距離も一例としてヒータa,b,cのようにそれぞれ変えることによって、より精密な制御が可能となるため、ヒータ距離も調節することが望ましい。ヒータに関しては特に制限はないが、ハロゲンヒータや遠赤外線ヒータ、IHヒータ等を使用することができる。又、プリフォームは加熱ムラを防止するためにプリフォーム縦軸を中心として、回転させながら予備加熱することが好ましい。
【0032】
又、本発明の電子写真用シームレスベルトにおいて、良好な画像が得られる体積抵抗率の範囲は9×103 Ωcm〜9×1014Ωcmであることが好ましい。体積抵抗率が1×103 Ωcm未満では抵抗が低過ぎて十分な転写電界が得られず、画像の抜けやガサツキを生じ易い。
【0033】
一方、体積抵抗率が9×1014Ωcmより高いと転写電圧も高くする必要があり、電源の大型化やコストの増大を招くため好ましくない。本発明の電子写真エンドレスベルト(ベルト状基体)の電気抵抗値を調節するために各種導電性樹脂が挙げられる。非フィラー系抵抗調整剤としては、各種金属塩やグリコール類等の低分子量のイオン導電剤やエーテル結合や水酸基等を分子内に含んだ帯電防止樹脂、又は、電子導電性を示す有機高分子化合物等が挙げられる。
【0034】
又、本発明で使用する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル樹脂、ABS樹脂、ポリエステル樹脂(PET、PBT、PEN、PAR等)、ポリカーボネート樹脂、ポリサルホンやポリエーテルサルホン及びポリフェニレンサルファイド等の硫黄含有樹脂、ポリフッ化ビニリデン及びポリエチレン−四フッ化エチレン共重合体等のフッ素原子含有樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、ポリ塩化ビニリデン、熱可塑性ポリイミド樹脂、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や、これらの各種変性樹脂や共重合体を1種類或は2種類以上を使用することができる。
【0035】
又、本発明に使用される熱可塑性樹脂とは、樹脂混合物として熱可塑性を有するものであり、例えば熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂粉体を混合したものであっても最終的な樹脂混合物が熱可塑性を有していれば熱可塑性樹脂と称する。
【0036】
又、中間転写ベルトの肉厚は40μm〜250μmの範囲が好ましい。40μm未満では成形安定性に欠け、厚さムラを生じ易く、
耐久強度も不十分で、ベルトの破断や割れが発生する場合がある。一方でその肉厚が250μmを超えると、材料が増えコストが高くなる上に、プリンタ等の架張軸部位での内面と外面の周速差が大きくなり、外面の収縮による画像飛び散り等の問題が発生し易く、屈曲耐久性の低下やベルトの剛性が高くなり過ぎて駆動トルクが増大し、本体の大型化やコスト増加を招くといった問題も生じる。
【0037】
本発明の延伸ブロー成形方法の一例を図5〜図10を用いて説明する。
【0038】
少なくとも熱可塑性樹脂と導電材料を予め均一に混練、分散したペレットを図5の押し出し機101により射出成形金型102に射出しプリフォーム104を得る。射出成形金型102は上下に移動が可能である。
【0039】
次に、図6に示された加熱工程において、プリフォーム104は、加熱炉107内を連続的に移動しつつ加熱され所望の温度に加熱される。加熱条件はブロー金型構成、ベルト材料、ブロー条件に応じて適時設定することができる。
【0040】
加熱炉107は、両側又は片側に1本又は複数の加熱ヒータを配設したものでも良く、又は熱風炉、温風炉でも良い。好ましくは加熱ヒータを配設した加熱炉である。加熱ヒータは熱線加熱、ハロゲンヒータ加熱、赤外線加熱、電磁誘導加熱等を用いることができるが、ハロゲンヒータ加熱、赤外線加熱、電磁誘導加熱が低い設備コストで加熱することができ好ましい。
【0041】
次に、図7〜図9に示すれるように、延伸ブロー成形が行われる。プリフォーム104は加熱後、金型内において先ず延伸ロッド109と一次エア圧により縦方向に延伸され、更に二次エア圧により、金型内面に沿って膨張する。次に、図7に示すように、ブロー金型108を開き延伸成型物112を取り出す。最終的に、図10のように得られた延伸成型物112の上下を切断して、本発明の電子写真用シームレスベルト115を得ることができる。
【0042】
次に、本発明の電子写真装置として具体例を挙げて説明する。
【0043】
本発明の電子写真用シームレスベルトを中間転写ベルトとして用いた4プロセスのフルカラー画像形成装置の概略構成を図11に示す。
【0044】
図11において、1は円筒状の電子写真感光体であり、矢印の方向に所定の周速度(プロセススピード)をもって回転駆動される。
【0045】
電子写真感光体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、スリット露光やレーザービーム走査露光、LED露光等の露光手段(不図示)から出力される露光(画像露光)3を受けることにより目的のカラー画像の第1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。
【0046】
次いで、その静電潜像が第1の現像器(イエロー色現像器4Y)により第1色であるイエロートナーYにより現像される。この時第2〜第4の現像器(マゼンタ色現像器4M、シアン色現像器4C及びブラック色現像器4K)の各現像器は作動−オフになっていて電子写真感光体1には作用せず、上記第1色のイエロートナー画像は上記第2〜第4の現像器により影響を受けない。
【0047】
中間転写ベルト5は、時計方向に電子写真感光体1とほぼ同じ周速度(例えば電子写真感光体1の周速度に対して97〜103%)で回転駆動される。
【0048】
電子写真感光体1上に形成担持された上記第1色のイエロートナー画像が、電子写真感光体1と中間転写ベルト5とのニップ部を通過する過程で、一次転写部材(一次転写ローラー)6から中間転写ベルト5に印加される一次転写バイアスにより形成される電界により、中間転写ベルト5の外周面に順次中間転写(一次転写)されていく。一次転写バイアスは、トナーとは逆極性でバイアス電源30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。中間転写ベルト5に対応する第一色のイエロートナー画像の転写を終えた電子写真感光体1の表面は、クリーニング部材13により清掃される。
【0049】
以下、同様に第2色のマゼンタトナー画像、第3色のシアントナー画像、第4色のブラックトナー画像が順次中間転写ベルト5上に重ね合わせて転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が形成される。
【0050】
7は二次転写部材(二次転写ローラー)で、二次転写対向ローラ8に対応し平行に軸受させて中間転写ベルト5の下面部に離間可能な状態に配設してある。12は張架ローラである。
【0051】
電子写真感光体1から中間転写ベルト5への第1〜第3色のトナー画像の一次転写工程において、二次転写部材7は中間転写ベルト5から離間することも可能である。
【0052】
中間転写ベルト5上に転写された合成カラートナー画像は、中間転写ベルトの回転に同期して給紙ローラ11から転写材ガイド10を通って中間転写ベルト5と二次転写ローラ7との当接ニップに所定のタイミング給送される転写材Pに、二次転写部材7から印加される二次転写バイアスによって転写(二次転写)される。二次転写バイアスの印加電圧は例えば+100V〜2kVの範囲である。
【0053】
トナー画像の転写を受けた転写材Pは、定着器14へ導入され加熱定着され画像出力される。
【0054】
転写材Pへの画像転写終了後、中間転写ベルト5にはクリーニング用帯電部材9が当接され、電子写真感光体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5上に残留しているトナー(転写残トナー)に電子写真感光体1と逆極性の電荷が付与される。32はバイアス電源である。前記転写残トナーは、電子写真感光体1とのニップ部及びその近傍において電子写真感光体1に静電的に転写されることにより、中間転写部材がクリーニングされる。
【0055】
又、本発明の電子写真用シームレスベルトを転写搬送ベルトとして用いたフルカラー画像形成装置の概略構成を図10に示す。
【0056】
図12に示された画像形成装置は、電子写真プロセス手段として4つの画像形成部を並設しており、各画像形成部は、電子写真感光体1、一次帯電器2、現像器4及びクリーニング部材13を含んで構成されている。尚、現像器4Y,4M,4C,4Kにはそれぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)のトナーが収容されている。
【0057】
各画像形成部においては、電子写真感光体1が矢印の方向に所定の速度で回転駆動され、これらは一次帯電器2により所定の極性・電位に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電子写真感光体1は、露光手段(不図示)から出力される露光3を受けることによって、目的のカラー画像の各色の色成分像に対応した静電潜像が形成され、各静電潜像は各現像器4Y,4M,4C,4K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。
【0058】
電子写真感光体1上に形成担持された上記各色トナー画像は、転写材Pが給紙ローラ11から転写材ガイド10を通って転写搬送ベルト16に吸着されてこれと共に移動して各画像形成部を通過する際に、転写部材(転写ローラ)18から印加される転写バイアスによって、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、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が形成される。転写バイアスは、トナーとは逆極性でバイアス電源30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。
【0059】
上述のように各カラートナー像の転写を受けた記録紙Pは、分離帯電器21によって除電されて転写搬送ベルト16から分離された後、定着器14に搬送されてカラートナー像の加熱定着を受け画像出力される。
【0060】
又、本発明の電子写真用シームレスベルトを中間転写ベルトとして用いた4連感光体方式のフルカラー画像形成装置の概略構成を図11に示す。
【0061】
図13に示された画像形成装置は、電子写真プロセス手段として4つの画像形成部を並設しており、各画像形成部は、電子写真感光体1、一次帯電器2、現像器4及びクリーニング部材13を含んで構成されている。尚、現像器4Y,4M,4C,4Kにはそれぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)のトナーが収容されている。
【0062】
各画像形成部においては、電子写真感光体1が矢印の方向に所定の速度で回転駆動され、これらは一次帯電器2により所定の極性・電位に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電子写真感光体1は、露光手段(不図示)から出力される露光3を受けることによって、目的のカラー画像の各色の色成分像に対応した静電潜像が形成され、各静電潜像は各現像器4Y,4M,4C,4K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。
【0063】
中間転写ベルト5は、時計方向に電子写真感光体1とほぼ同じ周速度(例えば電子写真感光体1の周速度に対して97〜103%)で回転駆動される。
【0064】
電子写真感光体1上に形成担持された上記各色トナー画像は、電子写真感光体1と中間転写ベルト5とのニップ部を通過する過程で、一次転写部材(一次転写ローラ)6から中間転写ベルト5に印加される一次転写バイアスによって、中間転写ベルト5の外周面に重ねて転写(一次転写)され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が形成される。一次転写バイアスは、トナーとは逆極性でバイアス電源30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。
【0065】
7は二次転写部材(二次転写ローラ)で、二次転写対向ローラ8に対応し平行に軸受させて中間転写ベルト5の下面部に離間可能な状態に配設してある。12はテンションローラである。
【0066】
中間転写ベルト5上に転写された合成カラートナー画像は、中間転写ベルトの回転に同期して給紙ローラ11から転写材ガイド10を通って中間転写ベルト5と二次転写ローラ7との当接ニップに所定のタイミング給送される転写材Pに、二次転写部材7から印加される二次転写バイアスによって転写(二次転写)される。二次転写バイアスの印加電圧は例えば+100V〜2kVの範囲である。
【0067】
トナー画像の転写を受けた転写材Pは、定着器14へ導入され加熱定着され画像出力される。
【0068】
中間転写ベルトに残留したトナーは、図11と同様にクリーニング用帯電部材9により感光体に回収される。
【0069】
図14において、射出成形機における溶融部を説明する。しかし、本発明で使用する射出成形機は図14に示されるものに限られるものではない。
【0070】
図14において、符号1は加熱シリンダであり、内部に射出スクリュ2を内蔵している。
【0071】
4a,4b,4c,4dは加熱シリンダ1を加熱し、給送された樹脂剤料を加熱溶融する第一のヒータである。
【0072】
6a,6bは後述するシール作用を行うための樹脂剤料を所定の温度状態に維持するための第2のヒータであり、加熱シリンダの後端側に配置されている。前記加熱シリンダは前記第1ヒータ、第2ヒータの通電制御を行い、シリンダの各部の温度を測定するセンサが配置される。
【0073】
前記射出スクリュ2には給送した樹脂剤料を混練、射出するための溝又は羽根部2Aと該スクリュの後端側に設けた前記羽根部2Aとは逆向きの溝又は羽根部2Bが設けられている。
【0074】
該スクリュの根本部2Cはスクリュ駆動軸2Dである。
【0075】
8はホッパであり、剤料供給手段から樹脂剤料が供給され、加熱シリンダの樹脂剤料供給口に連結し、不図示の開閉シャッタの開閉操作により樹脂剤料を加熱シリンダ内に給送する。
【0076】
10は前記ホッパ8の供給通路8Aに取り付けた真空排気管であり、真空ポンプに接続している。
【0077】
ホッパ8内に所定量の樹脂材料を供給後、ホッパの蓋を閉じて密閉状態にし、不図示のシャッタを開けてホッパの供給口から加熱シリンダ内に樹脂材料を給送する。
【0078】
第1、第2の加熱手段から前記各ヒータに通電して加熱シリンダの加熱が行われる。
【0079】
加熱シリンダの温度上昇に連れて、樹脂材料が溶融状態になり、溶融樹脂材料はシリンダ先端部のノズル口1Aを塞ぎ、又、シリンダ後端部側の樹脂も溶融し、これにより、加熱シリンダ内部は周囲が溶融樹脂材料で機密状態に維持される。
【0080】
本例において、前記処方の樹脂材料を使用した。
【0081】
センサによりシリンダ内温度が所定温度に達したことを検知すると、真空手段18により真空ポンプを作動させて、吸引操作を実行する。
【0082】
スクリュ駆動手段によりスクリュの回転による樹脂材料の混練、計量が行われ、続いて、圧縮、射出が実行されて、溶融樹脂材料が成形用金型内に注入される。
【0083】
樹脂材料の加熱工程から射出工程までの間、加熱シリンダ内は溶融樹脂材料がシリンダの開口部、隙間部を塞ぎ、シール状態が維持される。これにより、樹脂材料の酸化、変色が防止される。
【0084】
本例において、スクリュ駆動手段の回転動作により射出方向と逆向き方向に配置された羽根2bにより溶融樹脂材料に一部がスクリュ後端部方向に押し出されて、加熱シリンダとスクリュの間の隙間を塞いだ状態になって、シール作用が実行される。
【0085】
以下に本発明に係わる諸物性の測定方法を示す。
<うねりの測定方法>
ベルト表面のうねりの測定方法はJIS B601に基づいて測定されたものであり、本発明の平均波長は、表面粗さ計で得られた平均間隔Sm(ISO)で表し、平均波高は、十点平均粗さRz(JIS)で表す。このときの測定条件として、測定長さは80mm、測定速度は2mm/sとする。尚、サンプルは延伸ブロー成形品を切り抜いたものを使用した。
<体積抵抗測定方法>
測定装置は抵抗計に超高抵抗計R8340A(アドバンテスト社製)、試料箱は超高抵抗測定用試料箱TR42(アドバンテスト社製)を使用するが、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。
【0086】
サンプルは次のように作製する。
【0087】
先ず、電子写真用ベルトを直径56mmの円形に打ち抜き機又は鋭利な刃物で切り抜く。切り抜いた円形片の片面はその全面を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25mm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。
【0088】
測定雰囲気は23℃/55%RHとし、測定サンプルは予め同雰囲気下に12時間以上放置しておく。測定は、ディスチャージ10秒、チャージ30秒、メジャー30秒とし、印加電圧100Vで測定を行う。又、印加電圧においては必要に応じて上下させる。
<厚さ測定方法>
本発明の中間転写ベルトの厚さムラは、最低値1μmのダイアルゲージにおいて、ベルトの両端部から50mm、中央について周方向に等間隔で4点 全周に亘って測定し、中間転写ベルト1本につき合計15点の平均値をそのベルトの膜厚とした。
【実施例1】
【0089】
ポリエチレンナフタレート樹脂 (帝人化成製TN-8065S) 81質量%
ポリエーテルエステルアミド樹脂(三洋化成製 ペレスタット6321) 19質量%
上記各材料を二軸押し出し装置で溶融、混練後ペレタイズを行った。これを成形用原料1とした。又、これを図14に示す射出成形機により、プリフォームの作製を行った。又、使用される射出成形機は図14に示されるものに限られるものではない。樹脂材料を290℃での溶融が完了後、射出スクリュによる計量/圧縮/射出が実行されて、成形用金型に射出され、保圧後、金型内での冷却工程を経た後、成形品を取り出しプリフォームを得た。
【0090】
その後、得られたプリフォームはハロゲンヒータにより、145℃に均一に加熱した後、延伸ブロー工程に移行した。ここで、プリフォームの加熱温度は、ブロー金型108が締まる5秒前に放射温度計にて測定し、その測定箇所はプリフォーム長手方向長さを100%とした場合、プリフォーム中央部からプリフォーム口部方向に向かって40%の位置の温度(℃)とプリフォーム中央部からプリフォーム底部方向に向かって40%の位置の温度(℃)の平均値とした。
【0091】
次に、延伸ブロー成形直後に、金型から成形品を取り出し、所望のボトル状成形体を得た。このとき円筒型は60℃に温調されており、ブロー成形後の成形品にはうねりは見られない状態であり、表面粗さ計におけるSm、Rz値は非常によく、測定不能のレベルであった。
【0092】
その後、ボトル状成形体を所望のサイズにより超音波カッターによりベルト巾280mmで切断し、シームレス中間転写ベルト状中間転写体を得た。これを中間転写ベルト(1)とした。最終的な形状寸法180として直径140mm、厚み140μmとした。又、このときの延伸ブロー倍率は延伸ブロー縦倍率3.0倍、径方向の延伸倍率3.7倍を乗した値で11.1倍とした。
【0093】
この中間転写ベルト(1 )の100V印加時の電気抵抗は9. 2×109 Ωcmであった。又、引っ張り試験による弾性率は2100MPaであり、高い弾性率を示した。
【0094】
このベルトの周方向15点の膜厚をダイアルゲージにて測定した結果、ベルト膜厚は140μm±2. 8%と膜厚ムラが少なく、良好であった。又、ベタ黒画像を60点、マクベス濃度計にて測定した結果、濃度が平均値±0.1の範囲内に納まり良好であった。更に、中間転写ベルトとして図11に示されるフルカラー電子写真装置に装着し、40℃/90%の環境下で毎分4枚のスピードでA4フルカラー画像の連続5万枚プリントアウトの連続耐久試験を行った。このときのテンションローラーのバネ圧は、左右合計で20N、スライド量は2.5mm、テンションローラ及び駆動ローラの直径は28mmである。
【0095】
耐久後、80g/m2 紙にシアンとマゼンタ、シアンとイエローのそれぞれ2色を使用してブルーとグリーンの文字画像及びライン画像をプリントした。それぞれの画像を目視で観察したところ、色ズレはみられず、走行性も良好であった。評価結果を表1に示す。
【実施例2】
【0096】
実施例1において円筒型の温調を100℃とした以外は同様にして、延伸ブロー成形を行い、中間転写ベルト(2)を得た。評価結果を表1に示す。
【実施例3】
【0097】
実施例1において円筒型の温調を144℃とした以外は同様にして、延伸ブロー成形を行い、中間転写ベルト(3)を得た。評価結果を表1に示す。
【実施例4】
【0098】
実施例2で得られたベルトを転写搬送ベルト16として図12に示すフルカラー電子写真装置に組み込み評価を行った。評価結果を表1に示す。
【実施例5】
【0099】
実施例2で得られたベルトを中間転写ベルトとして図13に示すフルカラー電子写真装置に組み込み評価を行った。評価結果を表1に示す。
【実施例6】
【0100】
ポリエチレンテレフタレート樹脂 (三井PET J 125) 80質量%
ポリエーテルエステル樹脂(東レ・デュポン製4047X 08) 20質量%
上記原材料の配合に変更し、プリフォーム加熱温度を95℃とし、円筒型を50℃に温調した以外は、実施例1と同様にして延伸ブロー成形を行い、直径140mm、ベルト巾280mm、厚み120μmの中間転写ベルト(4)を得た。得られたベルト部材を、中間転写ベルトとして図11に示すフルカラー電子写真装置に組み込み評価を行った。評価結果を表1に示す。
【実施例7】
【0101】
円筒型を94℃に温調した以外は、実施例1と同様にして延伸ブロー成形を行い、中間転写ベルト(5)を得た。得られたベルト部材を、中間転写ベルトとして図11に示すフルカラー電子写真装置に組み込み評価を行った。評価結果を表1に示す。
(比較例1)
実施例1において、円筒型金型温調を170℃とした以外は実施例1と同様にして延伸ブロー成形を行い、比較用中間転写ベルト(1)を得た。次に、実施例1と同様の評価を行った。評価結果を表1に示す。
(比較例2)
実施例1において、円筒型金型温調を153℃とした以外は実施例1と同様にして延伸ブロー成形を行い、比較用中間転写ベルト(1)を得た。次に、実施例1と同様の評価を行った。評価結果を表1に示す。
(比較例3)
実施例5において、円筒型金型温調を140℃とした以外は実施例5と同様にして延伸ブロー成形を行い、比較用中間転写ベルト(2)を得た。次に、実施例1と同様の評価を行った。評価結果を表1に示す。
(比較例4)
実施例1において、円筒型金型温調を101℃とした以外は実施例1と同様にして延伸ブロー成形を行い、比較用中間転写ベルト(3)を得た。次に、実施例1と同様の評価を行った。評価結果を表1に示す。
【0102】
<評価基準>
(成形品のうねり)
表面粗さ計にて前述の測定条件により測定した結果が、平均7mm未満の波長(Sm)であり、平均波高が20μm以下(Rz)である場合は○、その範囲外であるうねりは×とした。
【0103】
(濃度均一性)
ベタ黒画像を60点、マクベス濃度計にて測定し、平均値±0.1の範囲外の値が15点以内:○、16〜30点:△、31点以上:×とし、濃度均一性の評価を行った。結果を表2に示す。
【0104】
(膜厚精度)
ベルト周方向及び軸方向にそれぞれ12点の膜厚をダイアルゲージにて測定し、その最大値及び最小値と膜厚平均値との差が、その平均膜厚に対し3%以内を◎、5%以内を○、5%超、8%以下を△、8%より大を×とし、膜厚精度の評価を行った。結果を表1に示す。尚、測定箇所は周方向はベルト中央からの測定、軸方向は周方向測定開始点を通る軸方向の直線を等間隔で12点測定するものとする。
【0105】
(耐久画像特性)
電子写真ベルトを図11或は図12或は図13に示されるフルカラー電子写真装置に装着し、40℃/90%でA4サイズで5万枚、連続耐久試験を行った後、80g/m2 紙にシアンとマゼンタ、シアンとイエローのそれぞれ2色を使用してブルーとグリーンの文字画像及びライン画像をプリントした。
【0106】
耐久後のそれぞれの画像を目視で判断し、色ずれについて評価を行い、○:良好、△:概ね良好、×:不良とした。表1に評価結果を示す。
【表1】


【図面の簡単な説明】
【0107】
【図1】本発明のブロー成形における円筒状金型の概略構成を示す図である。
【図2】ブロー成形における縦割り金型の概略構成を示す図である。
【図3】本発明のブロー成形における円筒状金型の概略構成を示す図である。
【図4】本発明のプリフォームとヒータ位置の概略構成を示す図である。
【図5】射出成形によるプリフォーム作成の概略図である。
【図6】ヒータによるプリフォーム均一加熱の概略図である。
【図7】均一延伸ブロー成形の説明図である。
【図8】均一延伸ブロー成形の説明図である。
【図9】射出延伸ブロー成形品取り出しの概略図である。
【図10】射出延伸ブロー成形品の両端部除去の概略図である。
【図11】本発明の電子写真用シームレスベルトを中間転写ベルトとして用いた4プロセスのフルカラー画像形成装置の概略構成を示すである。
【図12】本発明の電子写真用シームレスベルトを中間転写ベルトとして用いた4連感光体方式のフルカラー画像形成装置の概略構成を示すである。
【図13】本発明の電子写真用シームレスベルトを転写搬送ベルトとして用いたフルカラー画像形成装置の概略構成を示すものである。
【図14】射出成形機の一例を示す図である。
【符号の説明】
【0108】
1 感光ドラム
2 一次帯電器
3 露光光
5 中間転写ベルト
6 一次転写ローラ
7 二次転写ローラ
8 二次転写対向ローラ
9 クリーニング用帯電部材
10 転写材ガイド
11 給紙ローラ
12 テンションローラ
13 クリーニング装置
15 定着器
30,31,33 バイアス電源
32 一次帯電器電源
41 イエロー色現像装置
42 マゼンタ色現像装置
43 シアン色現像装置
44 ブラック色現像装置
51 感光ベルト
52 駆動ローラ
53 従動ローラ




 

 


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