JP2000264473A - シームレスベルト - Google Patents
シームレスベルトInfo
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Abstract
ないシームレスベルトを提供する。 【解決手段】 周方向に継目なしに連続するシームレス
ベルト1において、周方向と直交方向Aに切り開いたと
きの周方向の長さ偏差が±0.06%以内であり、周方
向に50mm幅にて短冊状に切断して得られる各片の該
A方向の長さ偏差が±0.09%以内である。
Description
及びレーザプリンタ等に組み込まれる感光体装置、中間
転写装置、紙搬送転写装置、転写分離装置、帯電装置、
現像装置、転写装置等に用いるのに好適なシームレスベ
ルトに関する。
装置、紙搬送転写装置、転写分離装置、帯電装置、現像
装置、転写装置等においては、エンドレスベルト、特に
シームレスベルトが多用されている。
トナー像を一旦形成し、次に紙等へトナーを転写させる
ように構成されている。この中間転写体の表層における
トナーへの帯電、除電のためにシームレスベルトが用い
られている。このシームレスベルトは、マシーンの機種
毎に異なった表面電気抵抗や厚み方向電気抵抗に設定
(導電、半導電、絶縁)されている。
体上に巻き付け保持した上で感光体からのトナーを搬送
転写体上に巻き付けられた紙上へ転写させ、更に、除電
により紙をドラムより離すように構成されている。この
搬送転写体表層における紙への帯電、除電のためにシー
ムレスベルトが用いられている。このシームレスベルト
は、上記と同様にマシーンの機種毎に異なった表面電気
抵抗や厚み方向電気抵抗に設定されている。
導電性シームレスベルトの場合、帯電された各色トナー
を感光体から中間転写ベルトへ順次転写させ、4色のカ
ラー画像を合成したのち紙へ一括転写させるため、各色
毎の画像ズレを防止する必要がある。
ローラーの真円度や平行度の精度を高めたり、シームレ
スベルトの真円度や平行度を高めたり、シームレスベル
トの蛇行防止を強制的に防止する蛇行防止ゴムガイドを
ベルト内面両端に取り付けたシームレスベルトを用いる
ことが行われている。
ーやシームレスベルトの真円度や平行度を高め、ベルト
蛇行防止ガイドの真直性を高めても、ベルトに数本のロ
ーラーにてテンションをかけた状態で駆動させると、ベ
ルトにうねりが発生し、ベルトは蛇行し、ベルトの蛇行
を矯正しているガイドへ応力が集中しガイドが削れた
り、時にはベルトに応力が集中して割れたりすることが
あった。
テープ及び蛇行防止ガイドを貼り付けた構成のシームレ
スベルトが提案されているが、シームレスベルト内側に
補強テープやガイドを貼る方法は非常に技術的難度が高
く、均一な応力状態で貼り合わせることが難しく、逆に
割れやすくなるといった問題がしばしば発生していた。
ルトにも生じている。
時間の耐久性を有しかつ画像ズレを発生させないシーム
レスベルトを提供することを目的とする。
トは、周方向に継目なしに連続するシームレスベルトに
おいて、周方向と直交方向Aに切り開いたときの周方向
の長さ偏差が周方向の長さの平均値に対し±0.06%
以内であり、周方向に50mm幅にて短冊状に切断して
得られる各片の該A方向の長さ偏差がA方向の長さの平
均値に対し±0.09%以内であることを特徴とするも
のである。
討した結果、従来の如くベルトの真円度、ローラーの真
円度等の寸法精度に着目するのとは異なり、ベルト内に
潜む内部応力の均一性に着目した。そして、画像ズレ
と、高耐久性を有するベルトを得るためには、高真円度
のベルトである以外に、ベルト内の幅方向と周方向の内
部応力が所定範囲内であることが必要であり、シームレ
スチューブを上記A方向に切り開いた時の周方向の長さ
偏差が該周方向の長さの平均値に対し±0.06%以内
であり、上記各片の応力解放状態におけるA方向の長さ
の偏差が該A方向の長さの平均値に対し±0.09%以
内であるシームレスベルトは、画像ズレを発生させず、
高耐久なベルトとして格段に効果を有することを見出し
た。本発明は、かかる知見に基づくものである。
て説明する。まず、本発明のシームレスベルトを構成す
る樹脂組成物について説明する。
物は、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂又はゴムのいずれに
限定されることはないが、熱可塑性樹脂が連続押し出し
成形が可能であるため製造コストの点で望ましい。
ポリエチレン(高密度、中密度、低密度、直鎖状低密
度)、プロピレンエチレンブロック又はランダム共重合
体、ゴム又はラテックス成分例えばエチレン・プロピレ
ン共重合体ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、スチレン
・ブタジエン・スチレンブロック共重合体又はその水素
添加誘導体、ポリブタジエン、ポリイソブチレン、ポリ
アミド、ポリアミドイミド、ポリアセタール、ポリアリ
レート、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、
変成ポリフェニレンエーテル、ポリイミド、液晶性ポリ
エステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルフォ
ン、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンサルファ
イド、ポリビスアミドトリアゾール、ポリブチレンテレ
フタレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテ
ルケトン、アクリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ
化ビニル、エチレンテトラフロロエチレン共重合体、ポ
リクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレ
ンヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロ
エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合
体、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム、アクリ
ル酸アルキルエステル共重合体、ポリエステルエステル
共重合体、ポリエーテルエステル共重合体、ポリエーテ
ルアミド共重合体、オレフィン共重合体、ポリウレタン
共重合体の1種又はこれらの混合物からなるもの等が使
用される。
は、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、エチレ
ンテトラフロロエチレン共重合体、ポリクロロトリフル
オロエチレン、テトラフルオロエチレンヘキサフルオロ
プロピレン共重合体、テトラフルオロエチレンパーフル
オロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリテトラフル
オロエチレン等のフッ素樹脂やフッ素ゴムがトナー等か
らの汚れを防止するためにも好ましく、また、ポリカー
ボネートやポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン
テレフタレート、ポリエステルエステル共重合体、ポリ
エーテルエステル共重合体等のエステル系熱可塑性樹脂
が耐電気特性において電気抵抗値の変動が少なく安定の
ため好ましい。さらに、ポリプロピレン等のポリオレフ
ィンも、リサイクル、トナー等の汚れ防止、コストの点
で好ましい。
樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂、ポリイミド樹脂の1種又はこれらの混合物か
らなるものが使用される。
い限りにおいて、通常の樹脂組成物に配合される各種の
付加的成分を含むことができる。このような成分として
は、各種フィラー、酸化防止剤、滑剤、離型剤などがあ
る。
ム(重質、軟質のいずれでも良い。)、タルク、マイ
カ、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マ
グネシウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、ゼオライト、ウ
オラストナイト、けいそう土、ガラスビーズ、ベントナ
イト、モンモリナイト、アスベスト、中空ガラス球、黒
船、二酸化モリブデン、酸化チタン、アルミニウム繊
維、ステンレススチール繊維、黄銅繊維、アルミニウム
粉末、木粉、もみ殻、グラファイト、金属粉、導電性金
属酸化物、有機金属化合物、有機金属塩等が例示され
る。
系、硫黄系等)、滑剤、有機・無機系の各種顔料、紫外
線吸収剤、帯電防止剤、分散剤、中和剤、発泡剤、可塑
剤、銅害防止剤、架橋剤、流れ性改良剤等が例示され
る。
上記以外の以下の付加成分を更に添加しても構わない。
え、電気抵抗を調整してもよい。導電性フィラーとして
は、カーボンブラック、グラファイト、カーボン繊維、
金属粉、導電性金属酸化物、有機金属酸化物、有機金属
化合物、有機金属塩、導電性高分子等から選ばれる少な
くとも1種又はこれらの数種の混合物からなるものが好
ましい。その中でも特にカーボンブラックが好ましい。
カーボンブラックとしては、アセチレンブラック、ファ
ーネスブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラ
ックがある。フィルムの外観を損なわないためにも分散
性に優れたアセチレンブラックが好ましい。
ラックの種類により異なるが、アセチレンブラックの場
合、熱可塑性樹脂に対して3〜25重量%が好ましく、
ケッチェンブラックの場合には1〜10重量%が好まし
い。上記範囲未満では導電性に乏しく、上記範囲以上で
は製品の外観が悪くなり、また材料強度が低下して好ま
しくない。
に、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ロ
ール、ブラベンダー、プラストグラフ、ニーダー等の通
常の混練機を用いて混練することができる。
てペレット状のコンパウンドにした後加工に供するが、
特殊な場合は各成分を直接成形機に供給し、成形機で本
組成物を混練しながら成形することもできる。
し、次いでこのシームレスチューブを輪切り状に切断す
ることによりシームレスベルトが製造される。
は、一般に押出し成形法、遠心成形法、浸漬塗布成形法
等が採用されているが、本発明ではこのいずれの成形法
をも採用でき、またこれら以外の成形方法を採用しても
良い。ただし、コスト的には押出し成形法が最も安価で
ある。
る場合、内部応力を均一化する方法として、内部冷却マ
ンドレル法やアウトサイジング法が提案されているが、
いずれの場合でも、溶融押出しされてから冷却固化され
るまでの間に、ある特定の方向にテンションが加えられ
引き取られながら成形される。
残留応力として残り、見かけ上は真円であっても、ロー
ラーにてテンションを張ると残留応力によってベルトに
うねりが発生する。このうねりによりベルトが蛇行し易
くなり、画像ズレやクラックが発生し易くなる。
チューブに対し円周方向3〜8箇所で引取り力を加える
か、できるだけ真円に近い状態にて引き取ることにより
上記うねりの発生が防止されるようになる。
に、真円の中子を入れ、その中子と中子の外側にシーム
レスチューブを通過させながら、周方向の4等分位置に
配置された合計4台のベルト式引き取り機にて引き取る
ことにより、うねりを十分に防止することができる。
には、連続溶融押出成形法の中でも、押し出したチュー
ブの内径を高精度で制御可能な重力に影響を受けない下
方押出方式の内部冷却マンドレル方式が好適であり、直
径30mm未満の場合には、内部冷却マンドレル方式に
加えて、バキュームサイジング方式が好適である。
電性、厚みの均一性、機械的強度を有していなければな
らないため、未延伸状態で引き取られることが望まし
い。これは、延伸操作により、機械的強度の向上は期待
できるが、導電性の均一性が損なわれること、延伸方向
に裂け易くなるため耐久性も損なわれてしまう等の問題
が生じるからである。更に、カーボンブラックとプラス
チックの界面に剥離が生じカーボンが脱落して転写むら
等の原因となる問題もある。
溶液を溶かした樹脂を入れ回転させながら温度を加え、
溶媒を半分以上揮発させてから円筒状金型の内部よりシ
ームレスチューブを取り出す工程と、円筒状金型にシー
ムレスチューブをはめ込み、温度による熱硬化反応をさ
せる工程とからなる。
力が残りにくい。なお、熱硬化反応温度と時間が十分で
ないと円筒状の金型形状通りにベルト状樹脂が転写され
にくいため、ローラーにてテンション張架時にベルトに
うねりが発生するようになる。この熱硬化反応温度と時
間を適切に管理することにより、うねりを十分に防止で
きる。
液に溶かした樹脂中に浸漬塗布させ、溶媒を揮発させた
後、金型よりシームレスチューブを引き抜く方法である
が、温度と時間が十分でない場合、円筒状金型形状通り
にベルト状樹脂が転写されにくいためローラーにてテン
ション張架時にベルトにうねりが発生する。この温度と
時間を適切に管理することにより、うねりを十分に防止
できる。
に切断してシームレスベルトを製造するには、所要幅の
シームレスチューブを1対の平行なロール間に張り渡
し、ロールを回転させながらシームレスチューブにカッ
ターの刃を当てシームレスチューブを正確にその周方向
に沿って切断する方法を採用するのが簡便であるが、他
の方法によっても良い。
偏差DC 本発明では、シームレスベルトを周方向と直交方向Aに
切り開いたときの周方向の長さ偏差DCは、この周方向
長さの平均値に対し±0.06%以内であり、好ましく
は±0.03%以内、特に好ましくは±0.02%以内
である。
方向Aに50mm幅にて短冊状に切断して得られる各片
の応力解放状態における該A方向の長さ偏差DA 本発明では、この偏差DAはA方向の長さの平均値に対
し±0.09%以内であり、好ましくは±0.07%以
内、特に好ましくは±0.05%以内である。
DAをこの範囲内とすることにより、転写画像ズレが十
分に防止されると共に、シームレスベルトの長時間耐久
性が顕著に向上する。
以下が好ましく、100μm以上700μm以下が更に
好ましい。50μm未満になるとシームレスベルトが伸
び易くなるため、画像の色むら等の問題が生じる。ま
た、耐電圧が不足し、転写に必要な電荷を付与するのに
十分な電圧を印加することができなくなる。また、10
00μmを超えると柔軟な変形が困難になるため、小径
ロールによる均一な速度の駆動ができず、画像の転写ズ
レが生じる。更に、静電容量が小さくなるため、高電圧
を印加しないと転写に必要な電荷を付与することができ
ず、電源装置の高コスト化、大型化のみならず、周辺機
器部品間での放電等の問題が生ずる。
使用しても良いし、ドラムあるいはロール等に巻き付け
て使用しても良い。
所定の寸法のシームレスベルトの内側及び/又は外側端
部近傍に耐熱テープを貼り付けたり、或いはウレタンゴ
ムやシリコンゴム等のテープをベルト内側の端部近傍に
貼り合わせても良い。
ことが望ましい。これより大きくなると、ローラーから
シームレスベルトを介してトナー層に加えられる電界に
部分的な差が大きくなり、画像ムラとなってしまう。
ベルト抵抗値のバラツキやベルト厚みのバラツキによ
り、画像ムラを発生させる程のトナー層に加えられる電
界強度に差を発生させてしまうのである。
囲以内であることが重要で、さらに好ましい肉厚変化量
は±5%以内である。
00Vでの表面抵抗値が1×100〜1×1015Ω/
□、印加電圧100Vでの体積抵抗値が1×100〜1
×1015Ω・cmであることが必要である。
スベルトの用途により異なり、 感光体基体用シームレスベルト、定着用シームレス
ベルト等に使用する場合には、表面固有抵抗は、1×1
00〜109Ω/□、体積固有抵抗は、1×100〜109
Ω・cmが特に好ましい。 中間転写用シームレスベルト、現像用シームレスチ
ューブ、帯電用シームレスチューブに使用する場合に
は、表面固有抵抗は、1×105〜1×1013Ω/□、
体積固有抵抗は、1×105〜1×1013Ω・cmが特
に好ましい。
する場合には表面固有抵抗は、1×108〜1×1015
Ω/□、体積固有抵抗は、1×108〜1×1015Ω・
cmが特に好ましい。
囲より大きいと、シームレスベルト上の帯電量が大きく
なる反面、除電がしにくくなり、トナーのシームレスベ
ルトから紙への転写が行われにくくなり好ましくない。
また、電気抵抗値が上記範囲より小さいと、シームレス
ベルトが帯電しにくくなり、感光体から中間転写体への
トナーの転写が行われにくくなり好ましくない。
内であることが望ましい。
と、抵抗値の高い部分と低い部分において、シームレス
ベルト上の帯電負荷にムラが生じ、画像抜けが生じ易く
なる。
大きいと、電圧を印加する際に、シームレスベルトを介
してトナーに加えられる電界量がベルト各部において異
なるため、トナーに働くクローン力に差が生じ、その結
果画像抜けが生じ易くなる。
表面、体積どちらか片方が10倍以内であり、更に好ま
しいのは、表面、体積どちらも10倍以内であることが
望ましい。
変化量と、印加電圧100Vでの10mmあたりの最大
体積抵抗値変化量がともに10倍以内であることが望ま
しい。
帯電された電荷が抵抗値の低い方へ移動し、その結果ト
ナーの移動が発生し、画像抜けが生じ易くなる。
たりの最大表面抵抗値変化量と、印加電圧100Vでの
10mmあたりの最大体積抵抗値変化量はともに5倍以
内であることが紙や他転写部品の品質が異なっても安定
した画質が得られるため望ましい。
細に説明する。なお、以下の実施例及び比較例における
使用材料は、次の通りである。
した後、内部冷却マンドレル方式の連続溶融押出成形機
によって直径305mm、平均肉厚150μmのシーム
レスチューブを成形した。このシームレスチューブは周
方向の4箇所において引取り力が加えられたが、この引
取り力はシームレスチューブに延伸を与えない程度の力
である。
に切断し、ロール径φ30mmの1対の平行ロール間に
かけ渡した。一方のロールに4kgの重りをぶら下げ、
ロールを回転させチューブを無端回動させながらカッタ
ー刃を当て、正確に幅350mmのシームレスベルトを
10個製造した。図1は、このシームレスベルト1の斜
視図である。
1を選び出し、それぞれ図2のように周方向と直交方向
Aに切り開き、周方向の長さを測定し、偏差を計算し
た。この測定は、ベルト幅方向に100mm毎に行っ
た。その結果を表1に示す。
1個を選び出し、図3のように周方向に50mm幅に短
冊状に切断して12個の片2を切り出し、各片のA方向
の長さを測定した。その結果を表1に示す。
1個を選び出し、周方向の肉厚変化率を電気マイクロ計
を用いて測定した。その結果を表1に示す。
方向の表面抵抗率バラツキをダイヤインスツルメンツ製
ハイレスタHAプローブを用い、測定電圧500V、測
定時間10secにて10mmピッチで95箇所測定し
た。表面抵抗率の平均値、最大/最小、20mm間の最
大/最小を求めた結果を表1に示す。
方向の体積抵抗率バラツキをダイヤインスツルメンツ製
ハイレスタHRSプローブを用い、測定電圧100V、
測定時間10secにて10mmピッチで95箇所測定
した。表面抵抗率の平均値、最大/最小、20mm間の
最大/最小を求めた結果を表1に示す。
10mm、厚さ0.075mmのPETテープを貼り、
更に幅5mm、厚さ1.0mmのウレタンゴムガイドを
貼り、シームレスベルト6を作製した。このシームレス
ベルト6を図4に示す装置に組み込んで耐久性を試験し
たところ、100時間経過してもクラック及びベルト蛇
行は生じなかった。なお、図4において、シームレスベ
ルト6は平行な3本のローラー7,8,9に架けられて
いる。シームレスベルト6の内側の両端縁に沿って厚さ
0.075mmのPET補強テープ13が貼着され、更
に幅5mm、厚さ1.0mmのウレタンゴムガイド14
が貼着されている。ローラー7,8,9の直径は25m
mである。
100m/sec、ベルト張力はローラー7を水平方向
に8kgの重りで引張った。試験時の気温は25℃、湿
度は55%である。
ブに対しニップロールによりチューブ状フィルムの中間
部のみをニップして折り目なく引取った他は実施例1と
同様にしてシームレスベルトを製造し、実施例と同様に
補強テープとガイドを設けて同様の計測を行った。その
結果を表1に併せて示す。
同様にしてクラックの発生と蛇行の様子を見たところ2
4時間後に蛇行が認められた。
久性に優れ、画像ズレを発生させないシームレスベルト
が提供される。
である。
である
ある。
Claims (4)
- 【請求項1】 周方向に継目なしに連続するシームレス
ベルトにおいて、 周方向と直交方向Aに切り開いたときの周方向の長さ偏
差が周方向の長さの平均値に対し±0.06%以内であ
り、 周方向に50mm幅にて短冊状に切断して得られる各片
の該A方向の長さ偏差がA方向の長さの平均値に対し±
0.09%以内であることを特徴とするシームレスベル
ト。 - 【請求項2】 シームレスベルトの周方向の肉厚変化率
が±10%以内であることを特徴とする請求項1に記載
のシームレスベルト。 - 【請求項3】 シームレスベルトは、導電性フィラーを
配合した熱可塑性樹脂組成物を溶融してチューブ状に押
し出し、このチューブの内外周面を温調冷却しつつ固化
させ、チューブ状を維持したままで連続して引き取り、
輪切り状に切断して形成されたものであることを特徴と
する請求項1又は2に記載のシームレスベルト。 - 【請求項4】 電子写真式複写機及びレーザプリンタ等
に組み込まれる感光体装置、中間転写装置、紙搬送転写
装置、転写分離装置、帯電装置、現像装置又は転写装置
用のシームレスベルトであることを特徴とする請求項1
ないし3のいずれか1項に記載のシームレスベルト。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006062094A (ja) * | 2004-08-24 | 2006-03-09 | Nitto Denko Corp | シームレスベルトおよびその製造方法 |
JP2008208995A (ja) * | 2007-01-30 | 2008-09-11 | Mitsuboshi Belting Ltd | 高負荷伝動ベルト及び高負荷伝動ベルト用ブロック |
JP2010121025A (ja) * | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 溶液組成物及びそれを用いてなる成形体 |
KR101549259B1 (ko) * | 2009-03-31 | 2015-09-01 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 심리스 벨트 및 그 제조방법 |
-
1999
- 1999-03-15 JP JP6860799A patent/JP3862442B2/ja not_active Expired - Fee Related
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