JP2009288673A - シームレスベルト - Google Patents

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Abstract

【課題】転写効率を向上させ、かつ白抜け発生を防止することができる上、耐久性及び可撓性の高いシームレスベルトを提供する。
【解決手段】ポリイミド樹脂及び導電材料を含む第1層(16)と、この第1層(16)の外周を覆い且つポリイミド樹脂及び導電材料を含む第2層(17)とを有するシームレスベルト(18)において、第1層(16)におけるポリイミド樹脂100重量部に対する導電材料の含有量をW重量部とし、第2層(17)におけるポリイミド樹脂100重量部に対する導電材料の含有量をW重量部としたときに、W/Wの値が1.10〜1.40であり、第1層(16)の厚みが第2層(17)の厚みよりも厚いことを特徴とする。
【選択図】図3

Description

本発明は、導電材料の含有率が相違する多層のシームレスベルトに関する。
近年、各種画像形成装置に用いられる定着ベルト、転写搬送ベルト、中間転写ベルト、転写定着ベルト、感光体ベルトなどには高速化・高画質化が要求されるため、これら機能性ベルトにはシームレス化が望まれている。
シームレスベルトの材料としては、機械特性や耐熱性に優れる点から、通常、ポリイミドが使用されている。ポリイミドを主成分とするシームレスベルトは、例えば、ポリアミド酸と導電材料とを溶媒に溶解(または分散)させたポリアミド酸溶液(ポリイミド系樹脂の前駆体)を調製し、この溶液を筒状金型の内面に塗布した後、乾燥及び硬化させて得られる。
上述したポリイミドを主成分とするシームレスベルトを転写ベルトに使用した場合において、転写ベルトの内面の表面抵抗率(ρs)を高くすると、当該内面上の転写電流の流れが妨げられるため、転写効率が低下する。これを防ぐために、転写ベルト中の導電材料を増やすと、転写ベルト全体の体積抵抗率(ρv)が低くなるため、転写ベルトの帯電量が減衰してトナーの定着不良が発生し、印刷不良(所謂白抜け)が発生する。
上記課題を解決するため、下記特許文献1や下記特許文献2では、導電材料の含有率が高い内層と、導電材料の含有率が低い外層からなる2層シームレスベルトが提案されている。これらのベルトでは、ベルト内面のρsを低くし、かつベルト全体のρvを高くすることができる。
特開平07−156287号公報 特開2001−034075号公報
しかしながら、従来の2層シームレスベルトでは、転写効率向上を目的としてベルト内層の導電材料の含有量を増加させると、内層が脆くなるため、耐久性に問題があった。また、従来の2層シームレスベルトの製造方法では、ベルト内層のみを厚くすることができなかった。つまり、従来の2層シームレスベルトの製造方法は、上記特許文献1等にも記載されているように、筒状金型の内面に外層形成用ポリアミド酸溶液を塗布した後、その塗膜面に内層形成用ポリアミド酸溶液を塗布して形成しているため、各層の厚みを制御することが困難であった。よって、従来の2層シームレスベルトの製造方法では、転写効率を向上させ、白抜け発生を防止した上で、耐久性を向上させるには、ベルト全体の厚みを厚くせざるを得ず、転写ベルトとして要求される可撓性を確保するのが困難であった。
本発明は、転写効率を向上させ、かつ白抜け発生を防止することができる上、耐久性及び可撓性の高いシームレスベルトを提供する。
本発明のシームレスベルトは、ポリイミド樹脂及び導電材料を含む第1層と、この第1層の外周を覆い且つポリイミド樹脂及び導電材料を含む第2層とを有するシームレスベルトにおいて、前記第1層におけるポリイミド樹脂100重量部に対する導電材料の含有量をW重量部とし、前記第2層におけるポリイミド樹脂100重量部に対する導電材料の含有量をW重量部としたときに、W/Wの値が1.10〜1.40であり、前記第1層の厚みが前記第2層の厚みよりも厚いことを特徴とする。
本発明のシームレスベルトによれば、上記W/Wの値を1.10〜1.40とすることにより、内側層である第1層における導電材料の含有率が、外側層である第2層における導電材料の含有率よりも高くなる。これにより、ベルト内面のρsを低くし、かつベルト全体のρvを高くすることができるため、転写効率を向上させ、かつ白抜け発生を防止することができる。また、第1層(内側層)の厚みが第2層(外側層)の厚みよりも厚いため、内側層の導電材料の含有量を増加させても耐久性の高いベルトが得られる。また、内側層の厚みを厚くしても、外側層の厚みを薄くすることによってベルト全体の厚みの増加を抑制できるため、可撓性の高いベルトが得られる。
本発明のシームレスベルトでは、前記第1層におけるポリイミド樹脂100重量部に対する導電材料の含有量が、21〜25重量部であり、前記第2層におけるポリイミド樹脂100重量部に対する導電材料の含有量が、17〜21重量部であることが好ましい。この範囲内であれば、ベルト内面のρs及びベルト全体のρvを適正な範囲に容易に制御できるため、転写効率をより向上させ、かつ白抜け発生をより確実に防止できる。
本発明のシームレスベルトでは、前記第1層の厚みをTμmとし、前記第2層の厚みをTμmとしたときに、T/Tの値が1.6〜7.0であることが好ましい。この範囲内であれば、耐久性及び可撓性をより向上させることができる。
本発明のシームレスベルトでは、前記第1層の厚みが50〜75μmであり、前記第2層の厚みが5〜30μmであることが好ましい。この範囲内であれば、耐久性及び可撓性のバランスに優れたベルトが得られる。
本発明において、前記第1及び第2層に含まれる導電材料は、カーボンブラックであることが好ましい。容易に入手できる上、溶媒に均一に分散させることができるからである。
以下、本発明の実施形態について説明する。
本発明は、内側に配置される筒状の第1層と、この第1層の外周を覆う筒状の第2層とを有するシームレスベルトであって、各層の導電材料の含有率が相違するシームレスベルトを対象とする。本発明のシームレスベルトは、第1層におけるポリイミド樹脂100重量部に対する導電材料の含有量をW重量部とし、第2層におけるポリイミド樹脂100重量部に対する導電材料の含有量をW重量部としたときに、W/Wの値が1.10〜1.40である。これにより、ベルト内面のρsを低くし、かつベルト全体のρvを高くすることができるため、転写効率を向上させ、かつ白抜け発生を防止することができる。本発明において、転写効率をより向上させ、かつ白抜け発生をより確実に防止するには、上記W/Wが1.16〜1.26の範囲内であることが好ましい。なお、本発明のシームレスベルトは、上記第1層及び第2層のみからなるベルトには限定されない。本発明の効果が得られる限り、例えば第1層と第2層の間に中間層が介在していてもよい。また、第2層の外側に保護層を設けてもよい。
本発明のシームレスベルトでは、前記Wが21〜25、前記Wが17〜21であることが好ましく、前記Wが22〜24、前記Wが18〜20であることがより好ましい。この範囲内であれば、ベルト内面のρs及びベルト全体のρvを適正な範囲に容易に制御できるため、転写効率をより向上させ、かつ白抜け発生をより確実に防止できる。
本発明のシームレスベルトでは、ベルト内面のρs(logΩ/□)が10.5〜11.5であることが好ましく、10.8〜11.2であることがより好ましい。この範囲内であれば、転写効率をより向上させることができる。また、本発明のシームレスベルトでは、ベルト全体のρv(logΩ・cm)が10.5〜13.0であることが好ましく、10.8〜12.6であることがより好ましく、11.0〜12.0であることが更に好ましい。この範囲内であれば、白抜け発生をより確実に防止できる。なお、ρvが13.0を超えると、連続印刷時にオフセット不良が生じる可能性がある。このオフセット不良とは、ρvが高いため1枚目の印刷後に除電されにくくなり、帯電した状態で2枚目の印刷を行った時に生じる現象であり、2枚目の印刷でトナーが1枚目の帯電の影響を受けて、2つの画像が重なって印刷される現象をいう。
本発明のシームレスベルトについて、上記ρs及びρvを上記適正な範囲とするには、例えば各層の導電材料の含有率を調整することにより制御できる。なお、上記ρs及びρvは、後述する実施例に記載の方法で測定できる。
また、本発明のシームレスベルトは、第1層の厚みが第2層の厚みよりも厚い。これにより、内側層である第1層の導電材料の含有量を増加させても耐久性の高いベルトが得られる。また、内側層の厚みを厚くしても、外側層の厚みを薄くすることによってベルト全体の厚みの増加を抑制できるため、可撓性の高いベルトが得られる。
本発明のシームレスベルトでは、第1層の厚みをTμmとし、第2層の厚みをTμmとしたときに、T/Tの値が1.6〜7.0であることが好ましく、1.8〜6.8であることがより好ましく、2.5〜5.5であることが更に好ましい。耐久性及び可撓性をより向上させることができるからである。また、本発明のシームレスベルトでは、第1層の厚みが50〜75μm、第2層の厚みが5〜30μmであることが好ましく、第1層の厚みが60〜70μm、第2層の厚みが10〜20μmであることがより好ましい。この範囲内であれば、耐久性及び可撓性のバランスに優れたベルトが得られる。また、ベルト表面の円滑さを確保することもできる。
次に、本発明のシームレスベルトを製造するための好適な方法について説明する。
本方法では、第1層を形成するためのポリアミド酸溶液(以下、第1ポリアミド酸溶液という)と、第2層を形成するためのポリアミド酸溶液(以下、第2ポリアミド酸溶液という)の少なくとも2種類のポリアミド酸溶液を使用する。その調製方法としては、導電材料の分散液に酸二無水物又はその誘導体とジアミンとを略等モルずつ添加し、これらを有機溶媒中で反応させることにより得る方法が挙げられる。
好適な酸二無水物の例としては、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、2,3,3’,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、1,2,5,6−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等が挙げられる。
好適なジアミンの例としては、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジクロロベンジジン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルスルフォン、1,5−ジアミノナフタレン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニルジアミン、ベンジジン、3,3’−ジメチルベンジジン、3,3’−ジメトキシベンジジン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフォン、4,4’−ジアミノジフェニルプロパン等が挙げられる。
好適な有機溶媒の例としては、アセトン、クロロホルム、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アセトニトリル、アルコール系溶媒(メタノール、エタノール、イソプロパノールなど)、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)などを用いることができるが、極性のアミド系溶媒であるN,N−ジメチルアセトアミド、NMP、ジメチルホルムアミドが好ましい。
また、本方法で使用される導電材料としては、カーボンブラック等の各種カーボン、アルミニウム、ニッケル、酸化錫、チタン酸カリウム等の無機化合物や、ポリアニリン、ポリピロール等の導電性高分子等が使用できる。この場合、シームレスベルトの表面抵抗のばらつきを抑制するために、導電材料をポリアミド酸溶液に均一に分散させることが好ましい。
本方法で使用される複数種のポリアミド酸溶液は、要求される性能に応じて、その材料組成を適宜選択することができるが、厚み精度の向上の観点から、25℃におけるブルックフィールド型粘度計(B型粘度計)による粘度が、いずれも200〜1000Pa・sとなるように、各材料の濃度等を調整することが好ましい。
以下、本方法の具体的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本方法で使用される製造装置の一例を示す概略構成図である。また、図2は、図1の製造装置に使用される環状多層ダイの概略断面図である。
図1に示すように、製造装置1は、制御手段10、環状多層ダイ20、油圧シリンダー機構28、筒状金型30、供給機40a,40b、ホッパー50a,50b、気体注入手段60、気圧シリンダー機構61、コンプレッサー70及び図示しないその他の構成要素を有して構成される。製造装置1による具体的な製造手順については後述するが、製造装置1では、環状多層ダイ20から押し出された多層筒状膜15(後述する図3A〜C参照)の中空部分に、気体注入手段60を用いて気体を注入するため、多層筒状膜15の筒形状を維持しながらポリアミド酸溶液を押し出すことができる。よって、多層筒状膜15の表面の円滑さを確保することができるため、筒状金型30の内面に均一な厚みのシームレスベルト18(後述する図3D参照)を形成できる。これにより、シームレスベルト18の外観不良の低減、及び厚み精度の向上が可能となる。
制御手段10は、タッチパネルやボタン等の入力手段(図示せず)を介してユーザーが入力した、あるいは予めメモリ上に記憶された製造条件の設定値に基づいて、供給機40a,40bの動作、環状多層ダイ20の鉛直方向の動作、気体注入手段60の動作等を制御する。制御手段10は、通常、CPUやメモリ等で実現され得る。
図2に示すように、環状多層ダイ20には、第1ポリアミド酸溶液11が通流する第1流路21と、第2ポリアミド酸溶液12が通流する第2流路22と、これら第1及び第2流路21,22に連通する環状吐出口23とが形成されている。第1及び第2流路21,22は、いずれも通流方向に直交する方向の切断面が環状であり、第2流路22は、第1流路21の外周側に配置されている。また、得られるシームレスベルト18の第1層16が第2層17より厚くなるように(後述する図3D参照)、第1流路21の流路断面積を第2流路22の流路断面積より大きくしている。
第1ポリアミド酸溶液11は、供給機40a(図1参照)から環状多層ダイ20に供給され、第1流路21を通流する。一方、第2ポリアミド酸溶液12は、供給機40b(図1参照)から環状多層ダイ20に供給され、第2流路22を通流する。そして、第1流路21と第2流路22とが接続される接続部24で、第1ポリアミド酸溶液11と第2ポリアミド酸溶液12とが合流して、環状吐出口23から押し出される。ここで、第1及び第2ポリアミド酸溶液11,12は、それぞれ粘性が高いために、相溶せずに2層からなる多層筒状膜15として環状吐出口23から押し出される。なお、環状吐出口23と接続部24との間隔Lは、1〜20mmが好ましく、1〜10mmがより好ましい。この範囲内であれば、吐出圧力の影響によって多層筒状膜15の各層の厚みがばらつくことを防止できる。また、本実施形態では、第1及び第2流路21,22の流路断面積を変えているが、第1及び第2流路21,22の流路断面積は同等であってもよい。その場合、得られるシームレスベルト18の第1層16と第2層17の厚み比に応じて、例えば第1ポリアミド酸溶液11の吐出圧力を第2ポリアミド酸溶液12の吐出圧力より大きくすることによって、第1及び第2ポリアミド酸溶液11,12のそれぞれの吐出量を調整すればよい。
筒状金型30の内径D(図1参照)は、環状多層ダイ20の外周ダイリップ径D(図2参照)の1.07倍以下であることが好ましく、1.04倍以下であることがより好ましい。この場合、多層筒状膜15の膨張が制限されるため、前記気体の注入による加圧効果が、多層筒状膜15の膨張よりも、多層筒状膜15の均等な圧延に対して有効に働く。これにより、厚み精度の向上が容易となる上、表面抵抗等の諸特性のばらつきを抑制できる。一方、多層筒状膜15の筒形状を容易に維持するためには、筒状金型30の内径Dは、環状多層ダイ20の外周ダイリップ径Dの1.02倍以上であることが好ましく、1.03倍以上であることがより好ましい。なお、中間転写ベルトや転写搬送ベルトに適用するシームレスベルトを得る場合は、筒状金型30の内径D、環状多層ダイ20の外周ダイリップ径D及び環状多層ダイ20の内周ダイリップ径D(図2参照)は、例えば、それぞれ80〜500mm、70〜467mm及び69〜466mm程度であればよい。
また、図1に示すように、筒状金型30は、鉛直上向きに開口している。そして、環状多層ダイ20は、油圧シリンダー機構28によって、筒状金型30の内部に挿入可能に構成されている。環状多層ダイ20を筒状金型30の内部に挿入する場合に、環状多層ダイ20と筒状金型30の内壁30aとの隙間は、1mm以上100mm以下の範囲で設定されることが好ましい。この範囲であれば、筒状金型30の内壁30aを傷つけることがない上、厚み精度の向上が可能となる範囲内に多層筒状膜15の膨張比を規制することができる。なお、油圧シリンダー機構28は、制御手段10によって制御される。
環状多層ダイ20や筒状金型30の材質は、ステンレス鋼、アルミニウム、ガラスなどの耐熱性材料が好ましい。また、例えばシリコーン樹脂等の有機ケイ素酸化合物や、ポリイミド樹脂等により筒状金型30の内壁30aがコーティングされていると、筒状金型30の内壁30aに離型性を付与することができる。筒状金型30の内壁30aが離型性を有していると、後述する製法において、筒状金型30からシームレスベルト18を容易に取り外せる。
本実施形態の筒状金型30は、底部を有しており、この底部には、気体を注入するための孔31が形成されている。なお、この孔31の径は、特に限定されないが、厚み精度の向上の観点から、1〜10mmが好ましく、2〜5mmがより好ましい。
供給機40aは、ホッパー50aから第1ポリアミド酸溶液11を受け入れ、制御手段10の指令に基づいて、環状多層ダイ20に、第1ポリアミド酸溶液11を供給(圧送)する。同様に、供給機40bは、ホッパー50bから第2ポリアミド酸溶液12を受け入れ、制御手段10の指令に基づいて、環状多層ダイ20に、第2ポリアミド酸溶液12を供給(圧送)する。供給機40a,40bは、特に限定されないが、例えば、ギヤポンプ、モーノポンプ、または、スクリュー、シリンダー及び駆動装置を主な構成とする押出機が好ましい。
気体注入手段60は、注入ノズル62を介して、コンプレッサー70から供給される気体を筒状金型30の内部に注入する機能を有する。この気体注入手段60としては、例えば質量流量計(マスフロー流量計)やフロート面積式流量計等が使用できる。注入する気体は、入手容易であることから空気を用いることが好ましいが、樹脂成型時の反応性や気体の熱容量が影響する場合には、窒素やアルゴンあるいはヘリウムなどの安定性の高い他の気体も使用可能である。なお、気体注入手段60は、孔31に注入ノズル62を介さずに固定されていてもよい。
気体注入手段60によって気体を注入する際、多層筒状膜15の中空部分の内圧が略一定になるように注入することが望ましい。環状多層ダイ20が筒状金型30に対して相対的に移動する場合においても、その内圧を略一定にすることで、多層筒状膜15の膨張比が略一定に維持され、かつ、厚みのばらつきも生じないようにできる。
本実施形態では、気体注入手段60が、気圧シリンダー機構61によって鉛直方向に動作可能に構成されている。そのため、注入ノズル62を孔31から挿入して、環状多層ダイ20の上昇動作に伴って、注入ノズル62を上昇させながら、気体を注入することもできる。
なお、注入ノズル62のノズル口は、通常、鉛直上向きに開口しているものが好ましいが、水平方向に開口していてもよい。また、注入ノズル62を複数設けることも可能である。
本実施形態では、気体注入手段60が筒状金型30の底部側から気体を注入する場合を例示したが、環状多層ダイ20に気体注入手段を設けて、ポリアミド酸溶液を押し出しながら気体を注入する構成としてもよい。
コンプレッサー70は、気体注入手段60に気体(不図示)を供給する。また、コンプレッサー70は、気圧シリンダー機構61に気体(不図示)を供給して、気体注入手段60の鉛直方向の動作を制御する。なお、コンプレッサー70は、制御手段10によって制御される。
なお、本実施形態では、製造装置1の全体の動作が制御手段10によって制御される構成としたが、例えば、手動で、各要素を操作する構成としてもよい。
次に、上記製造装置を用いた製造方法の一例について、上述した図1,2、及び図3A〜Dを参照しながら説明する。図3A〜Dは、本方法の一例を示す概略工程図である。
以下に説明する本実施形態は、主に、本方法の特徴部分である第1及び第2ポリアミド酸溶液11,12を押し出して筒状体(シームレスベルト18の前駆体)を形成する工程と、これに引き続いて行われる乾燥工程及びイミド化工程とを有する。
先ず、第1及び第2ポリアミド酸溶液11,12を調製する。この際、得られるシームレスベルト18において、各層の導電材料の含有率が所望の値となるように調製する。次に、第1及び第2ポリアミド酸溶液11,12を、それぞれホッパー50a,50bに流し込む。この際、制御手段10は、第1及び第2ポリアミド酸溶液11,12が所定量以上あることを検知したら、ホッパー50a,50bのそれぞれの底部のボール弁(不図示)を開け、供給機40a,40bに第1及び第2ポリアミド酸溶液11,12をそれぞれ供給するように制御する。
次に、油圧シリンダー機構28により、環状多層ダイ20が、筒状金型30の内部の鉛直下方の所定位置に挿入される。ここで、環状多層ダイ20が挿入される位置は、任意に設定できるが、筒状金型30の底面から1mm以上100mm以下の範囲が好ましく、2mm以上50mm以下の範囲がより好ましい。この範囲内であれば、油圧シリンダー機構28の制御が容易となる上、第1及び第2ポリアミド酸溶液11,12の撓みやドローダウンを防止できる。
また、気圧シリンダー機構61により、気体注入手段60が、注入ノズル62を介して孔31に配置される。この配置動作は、環状多層ダイ20の挿入動作の前でも後でもよく、同時でもよい。なお、注入ノズル62を、予め孔31に固定していてもよい。
次に、供給機40a,40bが、それぞれ第1及び第2ポリアミド酸溶液11,12に圧力をかけて、これらを環状多層ダイ20に送り込む。送り込まれた第1及び第2ポリアミド酸溶液11,12は、それぞれ第1及び第2流路21,22を通流し、多層筒状膜15として環状吐出口23から押し出される。そして、図3A〜Cに示すように、この押し出しと共に、油圧シリンダー機構28が、環状多層ダイ20を鉛直上向きに移動させる。さらに、第1及び第2ポリアミド酸溶液11,12の押し出しと共に、気体注入手段60により、多層筒状膜15の中空部分に気体が注入される。これにより、多層筒状膜15が筒状金型30の内面側に膨張し、筒状金型30の内面に接触する。なお、この段階では、多層筒状膜15は、筒状金型30の内面に接触していなくてもよい。
環状多層ダイ20を上昇させる際は、第1及び第2ポリアミド酸溶液11,12の下端が常に筒状金型30の底面に接するように、第1及び第2ポリアミド酸溶液11,12の落下速度に合わせて上昇させることが好ましい。筒状金型30の底面により第1及び第2ポリアミド酸溶液11,12の下端を支えて、これらの落下速度を軽減させることで、筒状金型30の下部に溶液の溜りが発生したり、多層筒状膜15の厚みムラが発生したりすることを防止できるからである。
多層筒状膜15の中空部分に注入される気体の圧力(以下、ブロー圧ともいう)は、特に限定されないが、厚み精度の向上の観点から、4〜6MPaが好ましく、5〜5.5MPaがより好ましい。
そして、多層筒状膜15の軸心方向の長さが所定の長さに達したときに、供給機40a,40bが、それぞれ第1及び第2ポリアミド酸溶液11,12の圧送を停止するとともに、油圧シリンダー機構28が、環状多層ダイ20の上昇動作を停止する。その後、後述する乾燥工程及びイミド化工程を経て、図3Dに示すように、筒状金型30の内面に、第1層16と、この第1層16の外周を覆う第2層17とからなるシームレスベルト18が形成される。この方法によれば、第1及び第2ポリアミド酸溶液11,12の自重落下を利用して均一な厚みを確保するとともに、環状多層ダイ20の停止位置によって、形成されるシームレスベルト18の軸心方向の長さを制御できる。また、本方法では、第1層16と第2層17とを同時に形成するので、第1層16を支持体として第2層17を薄く形成できる。よって、シームレスベルト18の可撓性の確保が容易となる。なお、第1及び第2ポリアミド酸溶液11,12の圧送を停止した段階で、多層筒状膜15が筒状金型30の内面に接触していない場合は、ブロー圧を上げることにより更に多層筒状膜15を膨張させて、筒状金型30の内面に多層筒状膜15を接触させてもよい。
本方法では、環状多層ダイ20を移動するに際し、その移動速度を調整することで多層筒状膜15の厚み制御をすることもできる。つまり、第1及び第2ポリアミド酸溶液11,12の自重落下速度と同じ速度で環状多層ダイ20を移動させると、環状多層ダイ20から押し出される多層筒状膜15の厚みを保持できる。一方、上記自重落下速度よりも遅い速度で移動させると、多層筒状膜15の厚みを厚くすることができ、逆に、上記自重落下速度よりも速い速度で移動させると、多層筒状膜15の厚みを薄くすることができる。また、多層筒状膜15の厚み調整は、上記のブロー圧や第1及び第2ポリアミド酸溶液11,12の押出量を制御することによっても可能であり、これらを併せて調整することで、より精緻な厚み制御も可能となる。なかでも、ブロー圧を調整して厚みを制御する方法によれば、非常に簡便かつ応答の速い制御が可能となるため好ましい。
続いて、乾燥工程及びイミド化工程について説明する。まず、その前工程として、筒状金型30を、その軸心を中心に所定の回転数(例えば1000〜2000rpm程度)で回転させ、塗膜面のレベリングおよび脱泡を行う。
次に、筒状金型30の内面に形成されたシームレスベルト18の前駆体が自己支持できるまで一次加熱を行う。この際の加熱温度は使用した溶媒を蒸発させることができる温度であれば特に制限はなく、適宜設定できるが、通常、80〜230℃程度である。加熱時間は加熱温度に応じて適宜設定され、通常、10〜60分程度である。
次に、二次加熱することで、イミド化反応、残存溶媒の除去、及び閉環水の除去を行う。二次加熱の温度は、かかる目的に適した温度であれば特に制限はないが、通常、250℃〜400℃程度である。加熱時間は加熱温度に応じて適宜設定され、通常、10〜60分程度である。
なお、上記一次及び二次加熱の際も、筒状金型30を上述のように回転させながら行うのが好ましい。所定の回転数で回転させながら、加熱・固定化していくことで、シームレスベルト18の諸特性のばらつきを低減できるからである。
その後、常温まで冷却し、得られたシームレスベルト18を筒状金型30から剥離する。なお、筒状金型30の内面に予めシリコーン樹脂等の離型剤を塗布しておけば、シームレスベルト18の剥離作業性が向上するため好ましい。
以上、本方法の実施形態の一例について説明したが、本方法は上記実施形態には限定されない。例えば、第1及び第2ポリアミド酸溶液11,12を押し出す際、上記実施形態では、筒状金型30を固定し、環状多層ダイ20を鉛直上向きに移動させる例について説明したが、環状多層ダイ20を固定し、筒状金型30を鉛直下向きに移動させる構成にしてもよい。筒状金型30を鉛直下向きに移動させる装置としては、例えば、油圧シリンダー機構や、リフティング装置等の昇降装置が好ましい。なお、この場合、筒状金型30として底部を有さないものを使用し、当該筒状金型30を昇降装置上に設置すると、上記昇降装置における筒状金型30の設置面が、第1及び第2ポリアミド酸溶液11,12の下端を支える役割を果たすこととなる。
また、環状多層ダイ20を鉛直上向きに移動させるとともに、筒状金型30を鉛直下向きに移動させる構成としてもよい。この場合は、環状多層ダイ20及び筒状金型30のいずれか一方をこれらの相対移動速度の微調整に用いることが可能となるため、より精緻な製膜が可能となる。
以下に実施例をあげて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
後述する実施例及び比較例について、評価項目及びその測定方法を以下に示す。
<表面抵抗率(ρs)>
抵抗率測定装置(三菱化学社製、ハイレスタ UP MCP‐HTP16、プローブ:URS)を用いて、測定温度25℃(60%RH)の条件で、各実施例および比較例で得られたシームレスベルトの内面の任意の12点に電圧500Vを印加し、その印加開始から1分後の表面抵抗率を測定した。ここでは、測定された12点の平均値を表面抵抗率とした。
<体積抵抗率(ρv)>
上記抵抗率測定装置を用いて、測定温度25℃(60%RH)の条件で、各実施例および比較例で得られたシームレスベルトの外面の任意の12点に電圧100Vを印加し、その印加開始から10秒後の体積抵抗率を測定した。ここでは、測定された12点の平均値を体積抵抗率とした。
<各層の厚み>
走査型電子顕微鏡(SEM)により各シームレスベルトの断面を観察して、各層の厚みを測定した。
<実施例1>
1687gのN−メチル−2−ピロリドン(NMP)中にイソキノリン(イミド化触媒)163gを添加し、更にカーボンブラック(MA100、三菱化学社製、ファーネスブラック、一次粒子の平均粒子径22nm)184gと、分散剤であるポリ(N−ビニル−2−ピロリドン)100gとを添加した。これをボールミルによって12時間室温で攪拌した後、ステンレスメッシュ(#400)でろ過し、カーボン濃度10重量%のカーボン分散液を得た。このカーボン分散液1923.39gを5000mlの4つ口フラスコに移し、N−メチル−2−ピロリドン2040.13gとp−フェニレンジアミン227.09g(2.1モル)を加え、常温で攪拌させながら溶解した。次いで、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物617.86g(2.1モル)を添加し、20℃の温度で1時間反応させた後、75℃の温度で20時間加熱しながら攪拌し、得られたワニスをステンレスメッシュ(#800)でろ過して、内層用ポリアミド酸溶液(B型粘度計による粘度:150Pa・s、固形分濃度20重量%)を得た。なお、上記カーボンブラックの含有量については、形成される内層(第1層)においてポリイミド樹脂100重量部に対して23重量部となるように調整した。
同様に、カーボンブラックの含有量を、形成される外層(第2層)においてポリイミド樹脂100重量部に対して19重量部となるように調整したこと以外は、上記と同様の方法で外層用ポリアミド酸溶液を得た。
次に、図3A〜Dに示す方法により、内層用ポリアミド酸溶液(第1ポリアミド酸溶液11に相等)と、外層用ポリアミド酸溶液(第2ポリアミド酸溶液12に相等)とからシームレスベルト18を作製した。この際、筒状金型30としては、内径Dが320mmで、軸方向の長さが500mmのものを用いた。また、環状多層ダイ20としては、環状吐出口23と接続部24との間隔Lが10mmで、外周ダイリップ径D及び内周ダイリップ径Dが、それぞれ315mm及び314mmであり、第1及び第2流路21,22の流路断面積が略同等のものを用いた。また、内層用ポリアミド酸溶液の吐出量及び外層用ポリアミド酸溶液の吐出量は、それぞれ207.5g/分及び124.5g/分とした。また、ブロー圧は5MPaとし、環状多層ダイ20の移動速度は10mm/秒とした。そして、筒状金型30の内面に内層用ポリアミド酸溶液及び外層用ポリアミド酸溶液を吐出した後、筒状金型30を1500rpmで10分間回転させて均一な塗布面とした。次いで、筒状金型30を150℃で15分間加熱し、さらに2℃/分の速度で345℃まで昇温し、345℃で10分間加熱を続けて、イミド転化を進行させた。なお、上記加熱処理の際は、いずれも筒状金型30を10rpmで回転させながら行った。その後、室温まで冷却し、実施例1の2層シームレスベルトを得た。
<実施例2>
内層用ポリアミド酸溶液の吐出量及び外層用ポリアミド酸溶液の吐出量を、それぞれ290.5g/分及び41.5g/分としたこと以外は、実施例1と同様の方法により実施例2の2層シームレスベルトを得た。
<実施例3>
内層用ポリアミド酸溶液の吐出量及び外層用ポリアミド酸溶液の吐出量を、それぞれ249.0g/分及び83.0g/分としたこと以外は、実施例1と同様の方法により実施例3の2層シームレスベルトを得た。
<実施例4>
形成される外層(第2層)において、ポリイミド樹脂100重量部に対するカーボンブラックの含有量が18重量部となるように調整したこと以外は、実施例3と同様の方法により実施例4の2層シームレスベルトを得た。
<実施例5>
形成される外層(第2層)において、ポリイミド樹脂100重量部に対するカーボンブラックの含有量が20重量部となるように調整したこと以外は、実施例3と同様の方法により実施例5の2層シームレスベルトを得た。
<比較例1>
内層用ポリアミド酸溶液のみを用いて、吐出量を332.0g/分にして製膜したこと以外は、実施例1と同様の方法により比較例1の単層シームレスベルトを得た。
<比較例2>
内層用ポリアミド酸溶液の吐出量及び外層用ポリアミド酸溶液の吐出量を、いずれも166.0g/分としたこと以外は、実施例1と同様の方法により比較例2の2層シームレスベルトを得た。
<比較例3>
形成される外層(第2層)において、ポリイミド樹脂100重量部に対するカーボンブラックの含有量が22重量部となるように調整したこと以外は、実施例3と同様の方法により比較例3の2層シームレスベルトを得た。
<比較例4>
形成される外層(第2層)において、ポリイミド樹脂100重量部に対するカーボンブラックの含有量が16重量部となるように調整したこと以外は、実施例3と同様の方法により比較例4の2層シームレスベルトを得た。
上記実施例及び比較例の表面抵抗率(ρs)及び体積抵抗率(ρv)の結果を、下記の表1に示す。
Figure 2009288673
表1に示すように、本発明の実施例1〜5は、ρs及びρvのいずれについても適正な範囲内の値が得られた。これに対し、比較例1〜4は、いずれもρvについて適正な範囲(10.5〜13.0)から外れる値が得られた。
<白抜け評価>
実施例3及び比較例3の2層シームレスベルトについて、それぞれプリンター(リコー社製、型式MP C2500)に中間転写ベルトとしてセットして、A4用紙全面に黒べた印刷を行った。得られた印刷像について、図4A(実施例3)及び図4B(比較例3)に示す。図4Aに示すように、本発明の実施例3では、印刷不良が見られなかった。一方、図4Bに示すように、比較例3では、白抜けが発生していた。
<オフセット不良の確認>
実施例4、比較例2及び比較例4の2層シームレスベルトについて、それぞれプリンター(リコー社製、型式MP C2500)に中間転写ベルトとしてセットして、印刷速度を20枚(A4サイズ)/分まで上げて、連続して印刷を行った。その結果、本発明の実施例4では、印刷品質は良好であったが、比較例2及び比較例4では、2枚目以降の印刷の際にトナーが前回の印刷時の帯電の影響を受けて、2つの画像が重なる現象(オフセット不良)が生じた。
本発明の2層シームレスベルトの好適な製造方法に用いる製造装置の一例を示す概略構成図である。 図1の製造装置に使用される環状多層ダイの概略断面図である。 A〜Dは、本発明の2層シームレスベルトの好適な製造方法の一例を示す概略工程図である。 Aは実施例3の白抜け評価結果を示す印刷像であり、Bは比較例3の白抜け評価結果を示す印刷像である。
符号の説明
1 製造装置
10 制御手段
11 第1ポリアミド酸溶液
12 第2ポリアミド酸溶液
15 多層筒状膜
16 第1層
17 第2層
18 シームレスベルト
20 環状多層ダイ
21 第1流路
22 第2流路
23 環状吐出口
24 接続部
28 油圧シリンダー機構
30 筒状金型
30a 内壁
31 孔
40a,40b 供給機
50a,50b ホッパー
60 気体注入手段
61 気圧シリンダー機構
62 注入ノズル
70 コンプレッサー

Claims (5)

  1. ポリイミド樹脂及び導電材料を含む第1層と、この第1層の外周を覆い且つポリイミド樹脂及び導電材料を含む第2層とを有するシームレスベルトにおいて、
    前記第1層におけるポリイミド樹脂100重量部に対する導電材料の含有量をW重量部とし、前記第2層におけるポリイミド樹脂100重量部に対する導電材料の含有量をW重量部としたときに、W/Wの値が1.10〜1.40であり、
    前記第1層の厚みが前記第2層の厚みよりも厚いことを特徴とするシームレスベルト。
  2. 前記第1層におけるポリイミド樹脂100重量部に対する導電材料の含有量が、21〜25重量部であり、
    前記第2層におけるポリイミド樹脂100重量部に対する導電材料の含有量が、17〜21重量部である請求項1に記載のシームレスベルト。
  3. 前記第1層の厚みをTμmとし、前記第2層の厚みをTμmとしたときに、T/Tの値が1.6〜7.0である請求項1又は2に記載のシームレスベルト。
  4. 前記第1層の厚みが50〜75μmであり、
    前記第2層の厚みが5〜30μmである請求項1〜3のいずれか1項に記載のシームレスベルト。
  5. 前記第1及び第2層に含まれる導電材料が、カーボンブラックである請求項1〜4のいずれか1項に記載のシームレスベルト。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004295070A (ja) * 2003-03-10 2004-10-21 Fuji Xerox Co Ltd 半導電性ベルト、及びそれを用いた画像形成装置
JP2005024873A (ja) * 2003-07-02 2005-01-27 Fuji Xerox Co Ltd 半導電性ベルト、及び半導電性ベルトの製造方法
JP2009258699A (ja) * 2008-03-26 2009-11-05 Fuji Xerox Co Ltd 環状体、環状体ユニットおよび画像形成装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004295070A (ja) * 2003-03-10 2004-10-21 Fuji Xerox Co Ltd 半導電性ベルト、及びそれを用いた画像形成装置
JP2005024873A (ja) * 2003-07-02 2005-01-27 Fuji Xerox Co Ltd 半導電性ベルト、及び半導電性ベルトの製造方法
JP2009258699A (ja) * 2008-03-26 2009-11-05 Fuji Xerox Co Ltd 環状体、環状体ユニットおよび画像形成装置

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