JP2009047925A - ガイド部材、無端ベルト及び画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】無限軌道上を走行中に無端ベルトに波打ち現象を起こさず、無端ベルトとガイド部材との接着強度が大きく、ガイド部材が無端ベルトから剥離することのないガイド部材を提供すること、高品質の画像を形成することに貢献する無端ベルト、及び高品質の画像を記録体に形成することができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】無端ベルト本体の内側面に接着されるガイド部材であって、無端ベルト本体に接着されるベルト本体側基材層とこのベルト本体側基材層に重ねられた表面基材層とを有する積層構造を有し、前記ベルト本体側基材層及び表面基材層のいずれもがポリウレタンにより形成され、前記ベルト本体側基材層の硬度及び表面基材層の硬度が互いに相違し、前記ベルト本体側基材層の無端ベルト本体への接着面の表面粗さRaが0.6〜18μmであることを特徴とするガイド部材、無端ベルト及び画像形成装置。
【選択図】図1

Description

本発明は、ガイド部材、無端ベルト及び画像形成装置に関する。さらに詳しくは、無限軌道上を走行中に無端ベルトに波打ち現象を生じさせにくくするとともに無端ベルト本体から剥離し難いガイド部材、前記ガイド部材を備えた無端ベルト、及び前記無端ベルトを備えて高品質の画像を記録体に形成することのできる画像形成装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置には、金属製ドラム体又は弾性ローラに代えて、又は、これらに加えて、熱可塑性樹脂等によって形成された無端ベルトが用いられる。このような無端ベルトとしては、例えば、転写ベルト、中間転写ベルト、転写搬送ベルト、搬送ベルト、定着ベルト及び現像ベルト等が挙げられる。これらの無端ベルトは、通常、複数の支持ローラに張架されて、常に、張力がかけられた状態で無限軌道上を走行する。
この無端ベルトはその走行を安定させるために、ベルト本体の、無端ベルトを駆動する駆動部材に接触する側の面に、走行方向に沿って少なくとも一本のリブが設けられて成る。前記リブはガイドテープ又はガイド部材とも称されている。前記リブは、接着剤を介して無端ベルトに接着されており、高温高湿の環境下や環境変動のある場所で長期間使用された場合、無端ベルトから剥離する問題がある。これらの問題を解決するために種々の試みがなされている。
特許文献1では、「ベルト本体の、無端ベルトを駆動する駆動部材に接触する側の面に、走行方向に沿って少なくとも一本のリブが設けられてなる導電性エンドレスベルトにおいて、前記リブの伸び率が、前記ベルト本体の伸び率と同じかまたはそれより大きいことを特徴とする導電性エンドレスベルト」が提案されている(特許文献1の請求項1参照)。
特許文献1で提案されている発明の目的は、「走行時における蛇行等の発生を防止して、環境条件の変化にかかわらず安定した走行を行うことのできる導電性エンドレスベルトおよびそれを用いた画像形成装置を提供すること。」にある(特許文献1の段落番号0021参照)。
特許文献2では、「同一素材で、しかも、硬度の異なる少なくとも二層の基材を積層して溶着させてなることを特徴とする蛇行防止ガイドテープ」が提案されている(特許文献2の請求項1参照)。
特許文献2で提案されている発明の目的は、「十分な蛇行防止効果と耐久性を両立させつつ、基材の伸張を防止して、復元時の剥離等の問題を解消すると共に、製造も容易な蛇行防止ガイドテープを提供すること。」にある。(特許文献2の段落番号0014参照)。
ところで、ローラに張架されている無端ベルトには、ローラに接触する部分と直線部分とがあるが、ローラに接触する部分では、無端ベルトの内側に貼設されているリブ(これはガイド部材とも称されている。)に圧縮応力がかかり、外側に配置される無端ベルトには引張応力がかかっている。長期間無端ベルトがローラに張架されていた場合に、ローラ部分に位置した無端ベルトを直線部分に移動させると、リブにローラの形状がそのまま残り、収縮した状態となり、一方無端ベルトの長さはほとんど変化しないかまたは延伸することにより、波打ち現象が生じてしまうことがあった。その結果、継目部分だけでなく、その他の部分でもリブが無端ベルトから剥離し易くなっていた。
このようなリブ付き無端ベルトを画像形成装置内で走行させると、走行トラブルを発生させ、又は蛇行状態の走行となってしまい、またそのようになるおそれがあった。画像形成装置に組み込まれた無端ベルトが蛇行し、あるいは無端ベルトの走行の停止といったトラブルが生じると、高い品質の画像を記録体に形成することができなくなってしまう。
特開2005−221625号公報 特開2001−328745号公報
本発明の課題は、無限軌道上を走行中に無端ベルトに波打ち現象を生じさせにくくするとともに無端ベルト本体から剥離しにくく、無端ベルトの安定走行に資するガイド部材を提供することである。本発明の他の課題は、高品質の画像を形成することに貢献する無端ベルト及び高品質の画像を記録体に形成することができる画像形成装置を提供することである。
前記課題を解決するための手段として、
請求項1は、
無端ベルト本体の内側面に接着されるガイド部材であって、
無端ベルト本体に接着されるベルト本体側基材層とこのベルト本体側基材層に重ねられた表面基材層とを有する積層構造を有し、
前記ベルト本体側基材層及び表面基材層のいずれもがポリウレタンにより形成され、
前記ベルト本体側基材層の硬度及び表面基材層の硬度が互いに相違し、
前記ベルト本体側基材層の無端ベルト本体への接着面の表面粗さRaが0.6〜18μmであることを特徴とするガイド部材であり、
請求項2は、
前記ベルト本体側基材層及び表面基材層のJIS A硬度が30〜100の範囲内にあることを特徴とする請求項1に記載のガイド部材であり、
請求項3は、
請求項1又は2に記載のガイド部材を備えてなることを特徴とする無端ベルトであり、
請求項4は、
請求項3に記載の無端ベルトを備えてなることを特徴とする画像形成装置である。
本発明に係るガイド部材は、ガイド部材の無端ベルト本体への接着面の表面粗さRaが0.6〜18μmの範囲内にあることと相俟って、硬度の異なる少なくとも二層の積層構造を有することにより、ガイド部材と無端ベルト本体との接着強度が高くなり、ガイド部材の無端ベルト本体からの剥離を防止することができるとともに、ガイド部材と無端ベルト本体との延伸率の違いによる無端ベルトの波打ちが生じるのを防止することができる。
前記ガイド部材を備えた無端ベルトとすることにより、無端ベルトは安定して走行することができる。したがって、高品質の画像を形成することに貢献する無端ベルト及び高品質の画像を記録体に形成することができる画像形成装置を提供することができる。
以下、この発明の一実施例であるガイド部材を図面に基づいて説明する。
図1に示されるように、ガイド部材1は、無端ベルト本体2の内周面の一側部に走行方向に沿って貼設されている。ガイド部材1が貼設されている無端ベルト本体2は、継目が無いように成形され、走行方向に沿った断面が環状になっており、ローラ3とローラ4とに張架されて適度な引張応力をかけられている。ローラ4は、モーター等の駆動源に接続された駆動ローラであり、ローラ3は無端ベルト本体2の移動に伴って自由に回転する従動ローラである。ローラ4には、ガイド部材1が嵌め込まれるように形成された溝部5が、ローラ4の外周面の端部に設けられており、無端ベルト本体2が蛇行するのを防止している。
ガイド部材1は、少なくとも1本設けられていればよく、無端ベルト本体2の両端縁辺又は複数箇所に設けてもよい。好適な無端ベルトにおいては、ガイド部材が、無端ベルト本体の内周面における、走行方向に平行な両端縁辺それぞれに、装着される。両端縁辺にそれぞれガイド部材が取り付けられていると、走行安定性が確保されるからである。
(ガイド部材)
図2に示されるように、本発明の一実施例であるガイド部材1は、ベルト本体側基材層6と表面基材層7とを有し、ベルト本体側基材層6の表面基材層7が積層された面と反対側の面が粗面処理されて成る粗面6aを形成し、この粗面6aは接着層8によって無端ベルト本体2の内周面側に貼設されている。
ガイド部材1は、ローラ4の溝部5に嵌め込むことができ、しかも無端ベルトが走行する際に溝部5内でガタツキを生じない形状に形成されていればよいが、図1に示されるように、桿状、軌条状、帯状等の細長い形状に形成されるのが、無端ベルト本体2の走行を円滑にし、無端ベルト本体2の蛇行及び波打ちを起こさせ難くする点で、好ましい。ガイド部材1の長手方向に直交する面における断面形状は、無端ベルト本体2の蛇行及び波打ちを起こし難くすることができれば特に制限はないが、矩形、三角形、台形等とすることができる。
図1に示されるガイド部材1は、その長手方向に直交する面における断面が矩形の桿状体に形成されている。
このガイド部材1は、ローラ4の溝部5に嵌め込むことができ、ガイド部材1が前記溝部5内を走行する際に前記溝部5内でガイド部材1がガタツキを起こし難い大きさに形成されていればよく、通常、0.2〜4mmの厚さを有するのが好ましく、0.5〜1mmの厚さを有するのがより好ましく、2〜20mmの幅を有するのが好ましく、3〜7mmの幅を有するのがより好ましい。ガイド部材1の厚さが0.2mm未満であると、無端ベルト本体2の蛇行及び波打ちを効果的に抑制することができないことがあり、一方、ガイド部材1の厚さが4mmを超えると、ガイド部材1にクラックが発生することがある。また、ガイド部材1の幅が2mm未満であると、無端ベルト本体2の幅方向に生じるせん断応力に十分に耐えることができず、無端ベルト本体2の蛇行及び波打ちを効果的に抑制することができないことがあり、一方、ガイド部材1の幅が20mmを超えると、製品の大型化及び重量増加を招くことがある。したがって、製品の大型化及び重量増加を生じても実用上問題のない場合には、ガイド部材1の幅は20mmを超えてもよい。ガイド部材1の走行方向における長さは、無端ベルト本体2の長さに合わせて決定することができる。
前記ベルト本体側基材層6と表面基材層7との材料は、いずれもポリウレタンである。このポリウレタンには注型タイプ、混練タイプ及び熱可塑性タイプがあり、このガイド部材1の素材としては前記三タイプのいずれであってもよい。ポリウレタンは柔軟性及び耐屈曲性に優れているので、ポリウレタンで形成されたベルト本体側基材層6及び表面基材層7の積層体であるガイド部材1は、無端ベルト本体2の変形に追随して変形し、しかも長期間に亘る無端ベルトの駆動によってもガイド部材1自体に変形、歪み等が発生し難い。
さらに、ベルト本体側基材層6と表面基材層7とがいずれもポリウレタンで形成されていると、接着剤を使用せずに溶着によりベルト本体側基材層6と表面基材層7とを接着できるので、接着面にせん断応力がかからないという利点がある。ベルト本体側基材層6と表面基材層7とのいずれか一方がポリウレタンで形成されているが、他方がポリウレタン以外の材料例えばネオプレンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、ポリエステル樹脂等の材料で形成され、互いに性質及び特性の異なる材料で形成されたベルト本体側基材層6と表面基材層7との積層体であるガイド部材1を有する無端ベルトを組み込んだ画像形成装置で画像形成を行うと、短期間の内に、ガイド部材1が無端ベルト本体2から剥離してしまい、無端ベルトの走行中に波打ち現象が発生して高品質の画像を形成することができなくなる。
ベルト本体側基材層6と表面基材層7とのJIS K 6301 A型に準拠するJIS A硬度(以下において、JIS A硬度と略称する。)は、いずれも30〜100の範囲内にあるのが好ましい。ベルト本体側基材層6と表面基材層7との硬度が前記下限値よりも小さいとガイド部材1が柔軟になり過ぎ、前記上限値よりも大きいと硬くなり過ぎてローラの外周面の溝部にこのガイド部材1が良好に追随することができなくなることがある。
また、ベルト本体側基材層6と表面基材層7との硬度は、いずれの硬度が高くてもよいが、ローラ4に設けられた溝部5に接触する表面基材層7の硬度の高い方が、耐磨耗性に優れる点で好ましい。
例えば、ベルト本体側基材層6は、JIS A硬度が30〜65であるのが好ましく、40〜65であるのが特に好ましい。硬度が30〜65であれば、熱による寸法安定性が得られるとともに、容易にローラの円弧に沿って屈曲することができ、無端ベルト本体2の動きに対して柔軟に追従することができるので、無端ベルトを安定して走行させることができる。
また、表面基材層7は、JIS A硬度が60〜100であるのが好ましく、70〜90であるのが特に好ましい。硬度が60〜100であれば、耐久性及び耐磨耗性が得られるとともに、ガイド部材1を無端ベルト本体2に貼設する際に、ガイド部材1が延伸するのを防ぐことができるので、ガイド部材1を無端ベルト本体2に貼設した後に、ガイド部材1の長さが変化することにより、無端ベルトが波打ちを生じやすくなること、またガイド部材1が無端ベルト本体2から剥離することを防ぐことができる。したがって、無端ベルトを安定して走行させることができる。
ベルト本体側基材層6及び表面基材層7は、その厚さが無端ベルト本体2の規模に応じて適宜に決定されるが、それぞれ0.1〜2mmの範囲内の厚さを有するのが好ましく、ベルト本体側基材層6及び表面基材層7全体として0.2〜4mmの厚さを有すれば良い。この場合、ベルト本体側基材層6及び表面基材層7全体の厚さ、つまりガイド部材1の厚さに対するそれぞれの厚さの割合は、「(ベルト本体側基材層6):(表面基材層7)=10〜90:90〜10(%)」とするのが好ましい。ベルト本体側基材層6が低硬度の場合、その厚さが90%を越えると、ガイド部材1を無端ベルト本体2に貼設する際に、ガイド部材1が延伸し易くなり、精度良く無端ベルト本体2に接着することができないおそれがある。表面基材層7が高硬度の場合、その厚さがガイド部材1の厚さの90%を越えると、剛性が高くなりすぎるため、容易にローラの円弧に沿って屈曲し難くなるとともに、無端ベルト本体2の動きに対して柔軟に追従することができず、剪断力がガイド部材1へ集中してクラック発生の原因になるおそれがある。
このような硬度の異なる二層の基材層でガイド部材1を構成することにより、ベルト本体側基材層6の無端ベルト本体2への接着面における表面粗さRaを特定の値にすることと相俟って、ガイド部材1が無端ベルト本体2から剥離することを防止することができる。つまり、無端ベルト本体2の動きに対して柔軟に追従できるようにするために、低硬度のポリウレタンのみでガイド部材1を構成すると、無端ベルト本体2にガイド部材1を接着する際にガイド部材1が延伸してしまうことがある。そうすると、接着後に収縮応力が働き、それによって無端ベルト本体2が波打ってしまい、その結果、ガイド部材1が無端ベルト本体2から剥離し易くなってしまう。しかし、低硬度の層に高硬度の層を積層させることにより、ガイド部材1を延伸させることなく無端ベルト本体2に接着することができるので、ガイド部材1が無端ベルト本体2から剥離することを防止することができる。
ベルト本体側基材層6の粗面6aの表面粗さは中心線平均粗さRaを意味する。ベルト本体側基材層6の粗面はその中心線平均粗さRaが0.6〜18μm、好ましくは0.8〜14μmである。ベルト本体側基材層6の粗面が前記範囲内にあると、ベルト本体側基材層6と無端ベルト本体2との接着が強固になり無端ベルトの走行中にベルト本体側基材層6と無端ベルト本体2との剥離が起こりにくくなるとともに、無端ベルトの波打ち現象が生じにくくなる。また、このベルト本体側基材層6の粗面は、その最大高さRmaxが1.0〜40μm、十点平均高さRzが0.5〜35μmであるのが好ましい。表面粗さが上記範囲にあると、ベルト本体側基材層6と接着剤8との接着が更に強固になり、これによってガイド部材1が無端ベルト本体2から剥離する事態の発生を僅少にすることができるとともに、無端ベルトの波打ち現象が生じにくくなる。
なお、粗面6aの表面粗さは、JIS B 0601−1994に従って、表面粗さ測定機により求めることができる。
ベルト本体側基材層6の無端ベルト本体2に向う面を前記粗面状態にするには、以下の手法を採用するのが好ましい。
ベルト本体側基材層6をプレス成形、注型成形又は射出成形により成形する場合には、凹凸面を有する型を用いることによって、ベルト本体側基材層6に粗面6aを形成することができる。また、カレンダー法によって成形するときは、凹凸面を有する型材と重ね合わせてカレンダリングすることによって、凹凸面における凹凸を転写して粗面6aを形成することができる。また、成形されたベルト本体側基材層6を機械的処理により凹凸を形成しても良く、例えば、ブラッシング又はサイドブラスト等を用いることができる。
ガイド部材は、次のようにして製造することができる。ベルト本体側基材層用原反と表面基材層用原反とを別々に成形し、それらベルト本体側基材層用原反と表面基材層用原反とをラミネート加工により積層重畳し、得られる積層原反を所定の幅で切り出すことによりガイド部材用素材を得ることができる。
また、ラミネート成形加工法により、ベルト本体側基材用原反になり得るポリウレタン樹脂組成物と表面基材層用原反になり得るポリウレタン樹脂組成物とをラミネート成形押出機で押出してベルト本体側基材用原反と表面基材用原反とが積層されてなる積層原反を得、この積層原反を所定の幅で切り出すことによりガイド部材用素材を得ることができる。
上記いずれかの手法により得られる積層原反におけるベルト本体側基材用原反の、表面基材用原反とは反対側の表面に、前記した粗面処理をしておくことが望ましい。
粗面処理がされたガイド部材用素材を切り出すことによりガイド部材を製造することができる。
(無端ベルト本体)
無端ベルト本体は、一般に、所定幅を有する長尺状のシートの一端と他端とを接合してなるジョイント有りの無端ベルト本体と、ジョイント無しの無端ベルト本体とのいずれであってもよい。この発明においては、無端ベルト本体としては、ジョイント無しの無端ベルト本体が、好ましい。このジョイント無しの無端ベルト本体は、一般にシームレスベルトと称されることがある。
無端ベルト本体は、樹脂組成物を成形して成る。樹脂組成物は、ある程度の強度を有し、繰返し変形に耐える可撓性に富む樹脂単体又は複数種類の樹脂を含有してなる樹脂組成物であるのがよく、このような樹脂組成物に含有される樹脂としては、例えば、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、アラミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、架橋型ポリエステル樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK)、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、機械的強度及び耐久性等の観点から、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂が好ましく、ポリアミドイミド樹脂がより好ましく、特に、芳香族ポリアミドイミド樹脂が、機械的強度、可撓性、寸法安定性及び耐熱性等の機械的特性がバランスよく優れている点で、好ましい。
前記芳香族ポリアミドイミド樹脂は、トリカルボン酸無水物とジイソシアネート化合物とを反応させるジイソシアネート法により製造することができ、原料の入手、反応性及び副生成物が少ない等の点で優れている。ジイソシアネート法で製造される芳香族ポリアミドイミド樹脂の他にも、重縮合反応を好適に進めることができるのであれば、ジイソシアネート化合物に代えてジアミン化合物を用いて製造される芳香族ポリアミドイミド樹脂も、好ましい。ジアミン化合物を用いて得られる芳香族ポリアミドイミド樹脂は、ヤング率が高く、無端ベルトを形成する樹脂組成物に含まれる樹脂として好適である。また、トリカルボン酸無水物の一部をテトラカルボン酸二無水物に代えてイミド結合を増加させた芳香族ポリアミドイミド樹脂は、耐湿性に優れている。芳香族ポリアミドイミド樹脂は、適宜の溶媒中で、常温下又は加熱下で反応させることにより、容易に合成することができる。
前記トリカルボン酸無水物としては、芳香族トリカルボン酸無水物が好ましく、例えば、トリメリット酸無水物、3,4,4’−ジフェニルエーテルトリカルボン酸無水物、3,4,4’−ベンゾフェノントリカルボン酸無水物、2,3,5−ピリジントリカルボン酸無水物、ナフタレントリカルボン酸無水物、及びこれらの誘導体等が挙げられる。これらの酸無水物は1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
トリカルボン酸無水物の一部に代えて用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,2’−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン酸二無水物、ペリレン−3,4,9,10−テトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、エチレンテトラカルボン酸二無水物、及びこれらの誘導体等が挙げられる。これらのテトラカルボン酸二無水物は1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
前記ジイソシアネート化合物としては、芳香族ジイソシアネート化合物を好ましく挙げることができる。また、ジイソシアネート化合物として、芳香族ジイソシアネート化合物と共に、又は芳香族ジイソシアネート化合物に代えて、脂肪族ジイソシアネート化合物及び/又は脂環式ジイソシアネート化合物を、又はこれらの誘導体であるアミン類を使用することもできる。
芳香族ジイソシアネート化合物として、例えば、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、4,4’−ジイソシアネートジフェニルエーテル、4,4’−ジイソシアネートジフェニルスルホン、4,4’−ジイソシアネートビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアネートビフェニル、2,4−トルエンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等が挙げられる。また、これらの芳香族ジイソシアネート化合物の誘導体であるジアミン類も原料として利用できる。脂肪族ジイソシアネート化合物としては、例えば、エチレンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。脂環式ジイソシアネート化合物としては、例えば、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。これらのジイソシアネート化合物の中でも、無端ベルト本体の耐熱性、機械的特性及び溶解性等を考慮すると、使用する全ジイソシアネート化合物中の60質量%以上、好ましくは70質量%以上を、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、2,4−トルエンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアネートビフェニル、イソホロンジイソシアネート又はこれらの誘導体であるジアミン類とすることが好ましい。さらに、無端ベルトの寸法安定性を考慮すると、使用する全ジイソシアネート化合物中の70質量%以上をジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート又はこの誘導体である4,4′−ジアミノジフェニルメタンとすることがより好ましい。
芳香族ポリアミドイミド樹脂を合成する重縮合反応に使用される溶媒としては、溶解性の点で極性溶媒が好ましく、反応性を考慮すると非プロトン性極性溶媒が特に好ましい。非プロトン性極性溶媒として、例えば、N,N−ジアルキルアミド類が挙げられ、N,N−ジアルキルアミド類としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、及び、N,N−ジメチルメトキシアセトアミド等が挙げられる。また、極性溶媒として、N−メチル−2−ピロリドン、ピリジン、ジメチルスルホキシド、テトラメチレンスルホン、ジメチルテトラメチレンスルホン等も好ましい。これらの溶媒は、1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
樹脂組成物は、例えば、転写搬送ベルト等のように、無端ベルト(以下において、ガイド部材付き無端ベルトと称することがある。)にある程度の導電性が要求される場合には、導電性付与剤が添加され、導電性樹脂組成物とされる。導電性樹脂組成物に含有される導電性付与剤としては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等の各種カーボンブラック、天然黒鉛、人造黒鉛、膨張黒鉛等の黒鉛粉末、金属又は合金等からなる針状、球状、板状及び不定形等の粉末、セラミックス粉末、表面が金属メッキされた各種粒子等が挙げられる。これらの中でも、カーボンブラックが、粒径、導電性及び樹脂との親和性等がバランスよく優れている点で、好ましい。また、カーボンブラックは、樹脂との親和性が向上する点で、酸化処理により、カルボキシ基、ヒドロキシ基等を付加した酸化処理カーボンブラックがより好ましく、pH5以下の酸化処理カーボンブラックも好ましい。この導電性付与剤は、球状又は不定形であるのが好ましく、その粒径は0.01〜10μm程度であるのが好ましい。
導電性付与剤の添加量は、導電性付与剤の導電性及び粒径、並びに、ガイド部材付き無端ベルトに要求される導電性等により、適宜調整すればよいが、通常、樹脂組成物と溶媒と導電性付与剤との合計100質量%に対して、1〜25質量%であるのが好ましく、5〜20質量%であるのがより好ましい。導電性付与剤の添加量が1質量%より少ないと、発現する導電性が小さいことがあり、一方、導電性付与剤の添加量が25質量%を超えると、ガイド部材付き無端ベルトの機械的強度が低下することがある。導電性付与剤を樹脂に分散させるには、公知の方法を適宜選択することができ、公知の方法として、例えば、ミキシングロール、加圧式ニーダ、押出機、三本ロール、ホモジナイザー、ボールミル及びビーズミル等を用いた混合方法が挙げられる。
樹脂組成物は、この発明の目的を阻害しない限り、前記樹脂又は前記樹脂及び導電性付与剤に加えて、他の成分を含有してもよい。他の成分としては、例えば、シリコーン系化合物、フッ素系有機化合物、カップリング剤、滑剤、酸化防止剤、可塑剤、着色剤、帯電防止剤、老化防止剤、補強性充填材、反応助剤、反応抑制剤等の各種添加剤、他の樹脂及び溶媒等が挙げられる。
次に、本発明における無端ベルト本体の製造方法を説明する。無端ベルト本体を製造するには、まず、前記樹脂組成物を、公知の成形方法によって、環状に成形する。例えば、無端ベルト本体を形成する樹脂組成物に含有される樹脂として熱可塑性樹脂を選択した場合には、遠心成形、押出成形、射出成形、ブロー成形、インフレーション成形等により、一方、樹脂として熱硬化性樹脂を選択した場合には、遠心成形、RIM成形等により、無端ベルト本体を成形することができる。これらの成形方法の中でも、材料を問わずに適用可能であり、かつ厚さ精度に優れる等の点で、遠心成形が好ましい。
無端ベルト本体を遠心成形によって成形する場合には、無端ベルト本体を形成する樹脂組成物は、その成形時の粘度を50,000mPa・s以下に調整するのが好ましい。粘度が50,000mPa・sを超えると、厚さの均一な無端ベルト本体を製造するのが困難になることがある。樹脂組成物の粘度の下限については、特に限定されるものではないが、10mPa・s以上であるのが好ましい。樹脂組成物の粘度が上記範囲を外れる場合は、前記溶媒の添加量等を調整することにより、樹脂組成物の粘度を前記範囲内に調整することができる。溶媒としては、例えば前記芳香族ポリアミドイミド樹脂を合成する重縮合反応に使用される溶媒等が挙げられる。
遠心成形によると、溶媒を含有することにより流動性を発現した樹脂組成物を円筒形の金型に注入し、金型を回転させて遠心力で金型内周面に樹脂組成物の層を均一に展開し、樹脂組成物の層から溶媒を乾燥除去して、無端ベルト本体が製造される。金型は各種金属管を用いることができる。好適な金型としては、金型の内周面は鏡面研磨されており、鏡面となった内周面はフッ素樹脂やシリコーン樹脂等の離型剤によりコーティング処理され、形成した無端ベルトが内周面から容易に脱型できるようにされた金属管を挙げることができる。
なお、樹脂組成物に含まれる樹脂としてポリアミドイミド樹脂を選択する場合には、上述した遠心成形による他に、ポリアミドイミド樹脂の原料であるトリカルボン酸無水物とジイソシアネート化合物とが一部重合したポリアミド酸の溶液を、金型の内周面や外周面に浸漬方式、遠心方式、塗布方式等によってコートし、又は前記ポリアミド酸の溶液を注形型に充填する等の適宜な方式で筒状に展開し、その展開層を乾燥製膜してベルト形に成形し、その成形物を加熱処理してポリアミド酸をイミドに転化して型より回収する公知の方法(特開昭61−95361号公報、特開昭64−22514号公報、特開平3−180309号公報等)等により、無端ベルトを製造することもできる。
金型内周面に展開された樹脂組成物の層から溶媒を除去して、無端ベルト本体が製造される。ここで、除去される溶媒は、金型内周面に展開された樹脂組成物の層に含有された溶媒であり、例えば、樹脂組成物の粘度を調整する際に使用される溶媒の他に、前記芳香族ポリアミドイミド樹脂を合成する際に使用される溶媒等が挙げられる。金型内周面に展開された樹脂組成物の層から溶媒を除去する処理として、加熱処理を挙げることができるが、溶媒を高度に除去するには、以下の一次溶媒除去工程及び二次溶媒除去工程からなる溶媒除去処理を行うのが好ましい。
前記一次溶媒除去工程は、金型を回転して金型内周面に展開された樹脂組成物の層から、金型を回転したまま5〜60分間、40〜150℃の熱風を金型内に通過させることにより、成形しつつ溶媒を除去する。一次溶媒除去工程では、熱風温度が150℃を超えると、及び/又は、60分を超えると、成形されるフィルム状成形体が酸化されることがある。
二次溶媒除去工程は、一次溶媒除去工程で成形されたフィルム状成形体を金型ごと遠心成形機から取り出し、取り出した金型ごと加熱して、フィルム状成形体から溶媒を高度に除去する。例えば、熱風乾燥機、オーブン等の加熱器を用いる場合には、フィルム状成形体を金型ごと、200〜300℃で1〜3時間加熱すればよく、また、過熱水蒸気炉を用いる場合には、フィルム状成形体を金型ごと、200〜300℃の過熱水蒸気で、0.5〜1時間加熱すればよい。このようにして、フィルム状成形体中の溶媒を高度に除去することができる。
二次溶媒除去工程において、加熱雰囲気は、その酸素濃度を5%以下に保つのが、フィルム状成形体を酸化させない点で、好ましい。酸素濃度は3%以下であるのがより好ましく、1%以下であるのが特に好ましい。加熱雰囲気の酸素濃度を5%以下に保つには、酸素を含有しないガス又は酸素含有量が少ないガス、例えば、過熱水蒸気、窒素ガス、希ガス等の不活性ガス等で、加熱装置内部を置換すればよい。なお、熱風乾燥機を用いる場合には、噴射される熱風を前記不活性ガス等にすることもできる。酸素濃度は、公知の酸素濃度計、例えば、「直接挿入形一体型ジルコニア式酸素濃度計/高温湿度計、ZR202G」等(横河電機株式会社製)によって、測定することができる。
このようにしてフィルム状成形体から溶媒を高度に除去した後、フィルム状成形体を取り出し、放冷する。なお、金型ごとフィルム状成形体を放冷すると、金型とフィルム状成形体との熱膨張率の差により、樹脂組成物でできたフィルム状成形体を脱型することができる。脱型した円筒状のフィルム状成形体の両側端部を除去し、所定幅に裁断して、無端ベルト本体が製造される。
なお、上記のようにして製造された無端ベルト本体は、単層であっても複数層からなる積層体であっても、良い。
無端ベルト本体の大きさは、このガイド部材付き無端ベルトがどのような装置のどのような部位に装着されるかその用途に応じて適宜に決定される。このガイド部材付き無端ベルトが画像形成装置における転写搬送ベルトとして使用される場合には、このガイド部材付き無端ベルトの肉厚は、例えば1〜1000μm、好ましくは50〜300μmであり、走行方向に直交する長さである幅は、搬送されるもの例えば記録体の幅に応じて適宜に決定される。
(無端ベルト及びその製造)
無端ベルトは、前記無端ベルト本体2の内側面と、ガイド部材1におけるベルト本体側基材層6の粗面6aとを、接着層8を介して、接着一体化することにより得られる。
接着層8は、例えば、アクリル系、天然ゴム系、合成ゴム系、シリコーン系、ウレタン系又は熱硬化系の接着剤で好適に形成されることができる。
この接着層8は、無端ベルト本体2がポリアミドイミド樹脂から形成されているときには、前記接着剤としてウレタン系接着剤が好ましい。ウレタン系接着剤の中でも、前記ポリアミドイミド樹脂におけるアミド基及び/又はイミド基と反応するシリコーン変性ウレタン系接着剤が好適である。
接着層8は、例えばウレタン系接着剤が硬化して成り、無端ベルト本体2とガイド部材1とを接着する。接着層8の厚さは、1〜200μmであるのが好ましい。接着層8の厚さが1μm未満であると、十分な接着強さが得られないことがあり、一方、接着層8の厚さが200μmを超えると、接着層8にクラックが発生することがある。接着層8の厚さは、無端ベルト本体2の幅方向に生じるせん断応力に対する耐久力及び接着強さに優れる点で、30〜150μmであるのが特に好ましい。
無端ベルト本体2へのガイド部材1の取り付けは、例えば無端ベルト本体2における所定部位に、前記接着剤を塗工し、又は剥離紙に接着剤を塗工してなる接着テープを接着した後に剥離紙を剥離することにより、無端ベルト本体上に接着層を形成し、次いでその接着層上にガイド部材1を重ね合わせ、必要に応じて加熱し、加圧することにより、完了することができる。
接着層8は、15N/20mm以上の180度剥離接着強さを有しているのが好ましい。ガイド部材1が15N/20mm以上の180度剥離接着強さで無端ベルト本体2に接着されていると、ガイド部材1と無端ベルト本体2との接着時における接着不良を効果的に防止することができる。ガイド部材1と無端ベルト本体2との接着不良をより一層効果的に防止することができる点で、180度剥離接着強さは、17N/20mm以上であるのが好ましく、19N/20mm以上であるのが特に好ましい。ここで、180度剥離接着強さは、幅20mmの無端ベルト本体2と幅20mmのガイド部材1とを長さ20mmの接着層8で接着した試験片5検体を準備し、JIS K 6854−3に準拠して、引張速度50mm/分で180度の方向に引張り、そのときの最大荷重をテンシロン引張試験機で測定し、測定された最大荷重の平均値とする。接着層8の180度剥離接着強さは、一般に、強ければ強いほどよく、その上限値は特に限定されないが、上限値を設定するのであれば、例えば、100N/20mmとすることができる。
(画像形成装置)
この発明に係る画像形成装置は、この発明に係るガイド部材付き無端ベルトを装着する。画像形成装置としては複写機、プリンター、ファクシミリ、ビデオプリンター等を挙げることができる。このような画像形成装置における感光装置、中間転写装置、転写搬送装置、搬送装置、帯電装置、現像装置等に、この発明に係るガイド部材付き無端ベルトを応用することができる。
このガイド部材付き無端ベルトを転写搬送ベルトとして組み込んだ画像形成装置を図3に示す。なお、図3において、このガイド部材付き無端ベルトは、転写搬送ベルト30として、複数の支持ローラ33に張架されている。
画像形成装置10は、図3に示されるように、各色の現像ユニットに装備された複数の像担持体ドラム11を、転写搬送ベルト30上に、その転写搬送ベルト30の走行方向に沿って直列に配置した、タンデム型カラー画像形成装置である。したがって、現像ユニットBK、C、M及びYが転写搬送ベルト30上に直列に配置されている。これらの現像ユニットはそれぞれ、静電潜像が形成される回転可能な像担持体ドラム11と、像担持体ドラム11に当接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体ドラム11を帯電させる帯電手段12と、像担持体ドラム11の上方に設けられ、像担持体ドラム11に静電潜像を形成する露光手段13と、像担持体ドラム11に当接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体ドラム11に一定の層厚で現像剤22を供給し、静電潜像を現像する現像手段20と、像担持体ドラム11の下方に転写搬送ベルト30を介して圧接するように設けられ、像担持体ドラム11から転写搬送ベルト30で搬送される転写体16上に現像された静電潜像を転写する転写手段14と、転写体16に転写されず像担持体ドラム11に残留した現像剤22等を除去するクリーニング手段15とを備えている。
前記像担持体ドラム11、前記帯電手段12、前記露光手段13、前記転写手段14及び前記クリーニング手段15は、従来公知のものを適宜選択して使用することができる。
前記現像手段20は、図3に示されるように、像担持体ドラム11に対向する位置に開口部を有し、現像剤22を収納する現像剤収納部21と、現像剤収納部21の開口部に、像担持体ドラム11に当接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体ドラム11に現像剤22を一定の層厚で現像剤22を供給する回転可能な現像剤担持体23と、現像剤担持体23の上方に設けられ、現像剤担持体23に当接して現像剤22の層厚を規制すると共に、摩擦帯電により現像剤22を帯電させる現像剤規制部材24とを備えている。
前記現像剤22は、摩擦により帯電可能で、転写体16に定着可能な現像剤であれば、乾式現像剤でも湿式現像剤でもよく、また、非磁性現像剤でも磁性現像剤でもよい。現像ユニットBK、C、M及びYはそれぞれ、現像剤収納部21内に、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が収納されている。
図3に示されるように、現像ユニットBK、C、M及びYにおける像担持体ドラム11と転写手段14とは、二本の支持ローラ5に張架された転写搬送ベルト30を介して、当接している。そして、転写体16は、転写搬送ベルト30により、像担持体ドラム11と転写手段14との当接部を通過するように、搬送される。この転写搬送ベルト30は転写体16を搬送すると共に、転写手段14と協働して像担持体ドラム11に現像された静電潜像を転写する。
図3に示されるように、画像形成装置10の底部には、転写体16として複数枚の転写紙を積層収容してなるカセット31が設置されており、カセット31内の転写紙は給紙ローラ等によって1枚ずつ送り出されて、転写搬送ベルト30上に搬送される。
図3に示されるように、画像形成装置10における転写体16の搬送方向下流には、転写体16に転写された現像剤22(静電潜像)を定着させる定着手段32が配置されている。
画像形成装置10は、次にように作用する。まず、現像ユニットBKの像担持体ドラム11が、帯電手段12により一様に帯電され、露光手段13により画像が露光されて、像担持体ドラム11の表面に静電潜像が形成される。一方、現像手段20において、現像剤担持体23及び現像剤規制部材24により、黒色現像剤22が所望の層厚に規制され、所望のように帯電される。そして、この黒色現像剤22が現像剤担持体23から像担持体ドラム11に供給され、像担持体ドラム11に形成された静電潜像が現像されて、現像剤像として可視化される。次いで、この現像剤像が、像担持体ドラム11と転写手段14との間に転写搬送ベルト30により搬送される転写体16上に、転写される。このようにして、現像剤像が転写紙16上に黒像に顕像化される。
次いで、現像ユニットBKと同様にして、現像ユニットC、M及びYによって、現像剤像が黒像に顕像化された転写紙16に、それぞれシアン像、マゼンタ像及び黄色像が重畳され、カラー像が顕像化される。このとき、転写搬送ベルト30として、この発明に係る無端ベルトを用いているから、転写搬送ベルト30が蛇行走行及び波打ち走行することを所望のように防止することができ、転写紙16上に顕像化された黒像に、シアン像、マゼンタ像及び黄色像が正確な位置に重畳される。その結果、この発明に係る無端ベルトを備えて成る画像形成装置10によれば、色ムラ及び画像ズレ等を長期間にわたって効果的に防止することができ、高品質の画像を形成することができる。
次いで、カラー像が顕像化された転写体16は、定着手段32に搬送され、定着手段32によりカラー像が永久画像として転写体16に定着される。このようにして、転写体16にカラー画像を形成することができる。
画像形成装置10によれば、長期間にわたって、黒像、シアン像、マゼンタ像及び黄色像を正確な位置に重畳することができるから、色ムラ及び画像ズレ等を長期間にわたって所望のように防止することができ、高品質かつ高解像度の画像を形成することができる。
なお、前記像担持体ドラム11と同様の役割を担う感光ベルト、像担持体ドラム11で顕像化された現像剤像が一旦転写(一次転写)され、次いで、転写体16に転写(二次転写)されて、転写体に画像を転写する際に、この発明に係る無端ベルトを、一次転写体として使用される中間転写ベルト、転写体16を搬送する搬送ベルト、定着器に使用される定着ベルト及び前記現像剤担持体と同様の役割を担う現像ベルトとして、画像形成装置に組み込んでも、転写搬送ベルトの場合と同様に、画像形成装置10によって、高品質かつ高解像度の画像を形成することができる。
画像形成装置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。また、画像形成装置10は、各色の現像ユニットを備えた複数の像担持体ドラムを転写搬送ベルト上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置とされているが、画像形成装置は、単一の現像ユニットを備えたモノクロ画像形成装置であっても、像担持体ドラム上に担持された現像剤像を無端ベルトに順次一次転写を繰り返す4サイクル型カラー画像形成装置等であってもよい。
(実施例1)
ポリアミドイミド溶液からなる流動性の材料を準備した。この材料の調製に際しては、トリメリット酸無水物と4,4’−ジアミノジフェニルメタンとの当量をジメチルアセトアミドに溶解し、加熱反応して固形分濃度(実質的全閉環のポリアミドイミド)28質量%の芳香族ポリアミドイミド溶液を得た。これにジメチルアセトアミドを加え、固形分濃度15質量%、固形分の比重1.2のポリアミドイミド溶液を調製した。得られたポリアミドイミド溶液に酸化処理カーボンブラック(商品名「プリンテックス150T」、Degussa社製、pH5.8、揮発分10.0%)をポリアミドイミド溶液と酸化処理カーボンブラックとの合計100質量%に対して10質量%となるように配合し、ポットミルで24時間混合分散して、導電性樹脂組成物を調製した。成形に使用する金型は、内径226mm、外径246mm、長さ400mmの大きさを有し、金型内面はポリッシングにより鏡面研磨されている。次いで、金型両端の開口部に、リング状の蓋(内径170mm、外径250mm)をそれぞれ嵌合して、金型を閉塞し、導電性樹脂組成物を1,000rpmの速度で回転する金型内周に190g注入した。次いで、金型を同速度で回転させて導電性樹脂組成物を金型内周面に樹脂組成物の層を均一に展開した。次いで、金型を同速度で回転させつつ、熱風乾燥機により金型周囲の温度を80℃に保ち、この状態を30分間保持し、フィルム状成形体を成形した。その後、金型の回転を停止し、金型ごと250℃のオーブンに2時間投入して、二次溶媒除去工程を行い、無端ベルト基体を得た。
金型を取り出したら、金型を放置して室温で冷却し、金型と無端ベルト基体との熱膨張差を利用して無端ベルト基体を脱型した。そして、無端ベルト基体の両端部をそれぞれカットして240mmの幅とし、厚さ約100μmの無端ベルト本体を作製した。
次いで、JIS A硬度65のポリウレタン樹脂を用いて、Tダイス押出し成型により、幅1,000mm、長さ10m、厚さ0.2mmのベルト本体側基材層用原反を成形し、次いで、JIS A硬度90のポリウレタン樹脂を用いて、Tダイス押出し成型により、幅1,000mm、長さ10m、厚さ0.8mmの表面基材層用原反を成形した。
このベルト本体側基材層用原反の一面を#1,000のやすり(シボロール)により粗面処理して、Ra=2.9μm、Rz=10.2μm、Rmax=19.4μmとし、次いで、非粗面処理面を表面基材層用原反と溶着する事により積層構造とし、ガイド部材Aとした。
(実施例2)
実施例1におけるベルト本体側基材層用原反の一面をヤスリにより粗面処理し、Ra=0.9μm、Rz=4.3μm、Rmax=6.4μmとした以外は実施例1と同様にし、ガイド部材Bとした。
(実施例3)
実施例1におけるベルト本体側基材層用原反の一面をヤスリにより粗面処理し、Ra=12.2μm、Rz=30.5μm、Rmax=38.4μmとした以外は実施例1と同様にし、ガイド部材Cとした。
(実施例4)
実施例1におけるベルト本体側基材層用原反をJIS A硬度90のポリウレタンに変更し、また表面基材層用原反をJIS A硬度65のポリウレタンに変更した以外は実施例1と同様にし、ガイド部材Dとした。
(実施例5)
実施例1におけるベルト本体側基材層用原反をJIS A硬度30のポリウレタンに変更し、また表面基材層用原反をJIS A硬度95のポリウレタンに変更した以外は実施例1と同様にし、ガイド部材Eとした。
(実施例6)
実施例1におけるベルト本体側基材層用原反をJIS A硬度95のポリウレタンに変更し、また表面基材層用原反をJIS A硬度30のポリウレタンに変更した以外は実施例1と同様にし、ガイド部材Fとした。
(比較例1)
実施例1におけるベルト本体側基材層用原反の一面を#5,000のヤスリにより粗面処理し、Ra=0.04μm、Rz=0.2μm、Rmax=0.5μmとした以外は実施例1と同様にし、ガイド部材Gとした。
(比較例2)
実施例1におけるベルト本体側基材層用原反の一面をヤスリにより粗面処理し、Ra=35.8μm、Rz=72.5μm、Rmax=92.3μmとした以外は実施例1と同様にし、ガイド部材Hとした。
(比較例3)
実施例1におけるベルト本体側基材層用原反をPETフィルムに変更し、また表面基材層用原反をJIS A硬度65のポリウレタンに変更した以外は実施例1と同様にし、ガイド部材Iとした。
以上の実施例及び比較例において、表面粗さの測定は、JIS’94規格、測定長さ2.4mm、カットオフ波長0.8mm、測定倍率×2Kの条件下で、表面粗さ形状測定機(商品名:サーフコム554A、株式会社東京精密製)により行った。
上記ガイド部材A〜Iから長さ707mm、幅5mmのガイド部材をトムソン刃により切り出した。このガイド部材の粗面処理を施した面に、シリコーン変性ウレタン系弾性接着剤(商品名:スーパーX8008、セメダイン株式会社製)を貼付して無端ベルト本体内周面の一方の側縁に載置し、25℃、50%RHの環境下に8時間放置して、ガイド部材付き無端ベルトを作製した。このようにして無端ベルトを製造した。
[接着強度試験]
実施例1〜6、および比較例1〜3で作製した無端ベルト本体から切り出した幅5mm、長さ70mmの無端ベルト本体試験片とガイド部材A〜Iから切り出した幅5mm長さ70mmのガイド部材試験片とを各3個ずつ用意して、このガイド部材試験片の粗面処理を施した面に、シリコーン変性ウレタン系弾性接着剤(商品名:スーパーX8008、セメダイン株式会社製)を貼付して無端ベルト本体試験片とガイド部材試験片とを接着し、25℃、50%RHの環境下で72時間放置した試験片を各3個作製した。次に、試験片の片側から無端ベルト本体試験片とガイド部材試験片とを20mm剥離させテンシロン引張試験機の上下のチャックにこの試験片をセットした。T型剥離にて100mm/分の速度で引張り、引張り時の最小荷重を接着強度とした。尚、接着強度は、テンシロン引張試験機を用いて、JIS K 6854−3に従って測定した。各3個の試験片の平均接着強度を算出した評価結果を表1に示す。
[高温高湿(HH)環境放置による接着力低下確認試験]
実施例1〜6、および比較例1〜3で作成した無端ベルト本体を70℃、90%RH環境に72時間静置した後の接着強度を測定した。測定方法は前述の接着強度試験と同様である。
[磨耗性試験]
実施例1〜6および比較例1〜3で作成した無端ベルトを図4のような一対のローラを有するベルトユニットにセットし、50℃の恒温槽中で運転を行った。ベルトユニットを54万回回転させたときのガイド部材の磨耗状態を目視にて観察した。ガイド部材表面の磨耗の程度を次の評価基準で判定した。
○:磨耗が確認されない、または僅かな磨耗が確認されたが、ガイド部材の機能上問題が無いレベル。
△:ある程度磨耗が確認されたが、ガイド部材の機能上問題が無いレベル。
×:表面の磨耗が著しく、ガイド部材の機能上問題であるレベル。
[反転試験]
実施例1〜6および比較例1〜3で作成した無端ベルトを図4のような一対のローラ41を有するベルトユニットにセットし、無端ベルト本体に接着したガイド部材の継目がローラ41に接触しない点Aからローラ41と無端ベルト42との接点Bまでの間を往復運動するように、ローラ41を往復回転した。すなわち回転角AOB225°としてローラ41を往復回転した。ローラ41が一往復回転したときのカウント数を2回とカウントして、ガイド部材の端部が無端ベルト本体から剥がれるまでの回数をカウントした。なお、試験は、50℃の恒温槽中で行い、ローラ41の回転速度は1分間に120回往復する条件とした。また、ローラ41は、SUS304製の直径30mmのものを使用した。
[ベルトの波うち試験]
実施例1〜6、および比較例1〜3で作成した無端ベルトを、一対のローラを有するベルトユニットにセットし、3kgの張力を無端ベルトにかけた。この無端ベルトを70℃に72時間静置した後、ベルトユニットから無端ベルトをはずした。次いで、無端ベルトのローラに接触していた部分を中心に十分な長さで無端ベルトを切り取り、ガイド部材を下側にした状態で定盤に置いた。三次元測定機により無端ベルト本体表面が平らであると認められる部分の定盤からの高さを任意に数箇所測定した。次いでこの測定値の平均値を算出し、この平均値を平均平滑部高さとした。また、無端ベルト本体表面が凸状になっている部分の定盤からの高さを任意に数箇所測定し、これらの測定値のうちの最大値を最大凸部高さとした。無端ベルト本体の波うち状態は、最大凸部高さと平均平滑部高さとの差の値により次の評価基準で判定した。
○:最大凸部高さと平均平滑部高さとの差が0.1mm未満。
△:最大凸部高さと平均平滑部高さとの差が0.1mm〜1mm。
×:最大凸部高さと平均平滑部高さとの差が1mmを超える。
Figure 2009047925
図1は、この発明の一実施例であるガイド部材付き無端ベルトを示す一部切欠概略斜視図である。 図2は、この発明の一実施例であるガイド部材付き無端ベルトにおけるガイド部材取り付け部位を示す断面図である。 図3は、この発明の一実施例であるタンデム型カラー画像形成装置を示す概略図である。 図4は、反転試験において使用するベルトユニットの説明図である。
符号の説明
1 ガイド部材
2 無端ベルト本体
3,4 支持ローラ
5 溝部
6 ベルト本体側基材層
6a 粗面
7 表面基材層
8 接着層
10 画像形成装置
11 像担持体ドラム
12 帯電手段
13 露光手段
14 転写手段
15 クリーニング手段
16 転写体
20 現像手段
21 現像剤収納部
22 現像剤
23 現像剤担持体
24 現像剤規制部材
30 転写搬送ベルト
31 カセット
32 定着手段
33 支持ローラ
BK、C、M、Y 現像ユニット
41 ローラ
42 無端ベルト

Claims (4)

  1. 無端ベルト本体の内側面に接着されるガイド部材であって、
    無端ベルト本体に接着されるベルト本体側基材層とこのベルト本体側基材層に重ねられた表面基材層とを有する積層構造を有し、
    前記ベルト本体側基材層及び表面基材層のいずれもがポリウレタンにより形成され、
    前記ベルト本体側基材層の硬度及び表面基材層の硬度が互いに相違し、
    前記ベルト本体側基材層の無端ベルト本体への接着面の表面粗さRaが0.6〜18μmであることを特徴とするガイド部材。
  2. 前記ベルト本体側基材層及び表面基材層のJIS A硬度が30〜100の範囲内にあることを特徴とする請求項1に記載のガイド部材。
  3. 請求項1又は2に記載のガイド部材を備えてなることを特徴とする無端ベルト。
  4. 請求項3に記載の無端ベルトを備えてなることを特徴とする画像形成装置。
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