JP3524335B2 - 中間転写体の製造方法 - Google Patents
中間転写体の製造方法Info
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Description
に形成されたトナー像を、一旦中間転写体に転写させた
後、さらに転写させ画像形成物を得る電子写真画像形成
装置に用いられる中間転写体を製造する方法に関する。
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、また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。
画像形成装置の一例の概略図を図1に示す。
画像形成装置(複写機あるいはレーザービームプリンタ
ー)である。中間転写ベルト20には中抵抗の弾性体を
使用している。
として繰り返し使用される回転ドラム型の電子写真感光
体(以下「感光ドラム」と記す)であり、矢示の反時計
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。
器2により所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次
いで不図示の像露光手段(カラー現行画像の色分解・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
(たと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。
(この例ではイエロー色現像器41)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42、シアン色現像
器43、ブラック色現像器44)の各現像器は作動OF
Fになっていて感光ドラム1には作用せず、上記第1色
のイエロートナー画像は第2〜第4の現像器により影響
を受けない。
光ドラム1と同じ周速度をもって回転駆動されている。
イエロートナー画像が、感光ドラム1とベルト状中間転
写体20とのニップ部を通過する過程で、1次転写ロー
ラ62からベルト状中間転写体20に印加される1次転
写バイアスにより形成される電界により、ベルト状中間
転写体20の外周面に順次中間転写(1次転写)されて
いく。
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。
画像、第3色のシアントナー画像、第4色のブラックト
ナー画像が順次ベルト状中間転写体20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。
ーラ64に対向して平行に軸支され、ベルト状中間転写
体20の下面部に離間可能な状態に配設してある。
への第1〜第4色のトナー画像の順次重畳転写のための
1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。その印加電圧はたとえば+
100V〜+2kVの範囲である。
への第1〜第3色のトナー画像の1次転写工程におい
て、2次転写ローラ63、及びバイアス電源26が接続
された中間転写体クリーナ8は、ベルト状中間転写体2
0から離間することも可能である。
成カラートナー画像の第2の画像担持体である転写材P
への転写は、2次転写ローラ63がベルト状中間転写体
20に当接されると共に、給紙ローラ11からガイド1
0を経てベルト状中間転写体20と2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、2次転写バイアスがバイアス電源28から2次転写
ローラ63に印加されることにより行われる。この2次
転写バイアスにより、ベルト状中間転写体20から第2
の画像担持体である転写材Pへ合成カラートナー画像が
転写(2次転写)され、この画像を受けた転写材Pは、
定着器15へ導入されて加熱定着される。
間転写体20にはクリーニング用帯電部材8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に転写されずにベルト状中間転写体2
0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。
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、これによりベルト状中間転写体20がクリーニング
される。
置を有するカラー電子写真装置は、従来の技術である転
写ドラム上に第2の画像担持体を張り付けまたは吸着さ
せ、そこへ第1の画像担持体上から画像を転写する画像
形成装置を有するカラー電子写真装置、たとえば特開昭
63−301960号公報中で述べられたごとくの転写
装置と比較すると、第2の画像担持体である転写材にな
んら加工、制御(たとえばグリッパーに把持する、吸着
する、曲率をもたせる等)を必要とせずに中間転写ベル
トから画像を転写することができるため、封筒、ハガ
キ、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、長さの長短、あ
るいは厚さの厚薄によらず、第2の画像担持体を多種多
様に選択することができるという利点を有している。
ては中間転写ベルトを用いたカラー複写機、カラープリ
ンター等が稼動し始めている。
るいはゴムからなる従来の中間転写ベルトを任意の張力
で張架して繰返し使用した場合、以下のような課題があ
った。
大きくなり、張力が十分にとれなくなってベルトと軸間
が滑り、1次転写時に各色トナー画像間でズレ(色ズ
レ)が生じて鮮明な画像が得られない。
合、ベルト端部がフランジ等に当たって擦られ、ベルト
端部が破損してしまう場合がある。
−293385号公報では、2次転写部でトナーを転写
材に溶融転写(転写同時定着)する転写定着装置におい
て、ゴムからなる中間転写ベルトをポリアミド織布で補
強する提案がなされているが、該提案では、ゴムと織布
との電気抵抗差が大きくなり過ぎるため、織布の材質、
厚みによって中間転写ベルトの厚さ方向の電気抵抗値が
非常に高くなってしまい、良好な静電転写をすることが
できない。また、織布の厚さと、繊維の太さ、織布の密
度についても考慮がなされていないため、織布の跡が画
像に現われてしまい、高品位な画像を得ることができな
い。
書では、補強材の上層に導電剤と樹脂よりなる被覆層を
有する中間転写体として中間転写ベルトが開示されてい
るが、この中間転写ベルトはほとんど弾性を有しない剛
直な硬度の高い部材のため、感光ドラム等の第1の画像
担持体と中間転写ベルトとの1次転写部、及び第2の画
像担持体へ画像の転写を行う2次転写部において、充分
な転写領域、いわゆる転写ニップを確保することができ
ず、特に、画像部全面に多量のトナーが載ったフルカラ
ー画像、いわゆるベタ画像の場合、部分的な転写不良が
生じ易く、色調が変化したり、白く抜けるような画像、
所謂中抜け画像となる。さらに、当該中間転写ベルト
は、剛直な樹脂的特性のゆえに、繰り返し使用により、
ベルト端部とベルト駆動部材との擦過によるベルトの亀
裂、破損が発生し易く、長期間の使用は不可である。
開平6−149079号公報等では、PVDF、ポリカ
ーボネートを材質として用いた中間転写ベルトの開示が
あるが、これらのベルトは弾性をベルト自体が有してい
ないため、前述のごとき画像上の不具合、たとえば、転
写不良、中抜け画像が生じ、また繰り返し使用時、樹脂
疲労による断裂、亀裂が発生し易く、従来の耐久性、た
とえば数千回以上の寿命を期待することはできない。
課題を解決し得る、耐久性に優れた中間転写ベルトを製
造する方法を提案する。
使用しても中間転写ベルトの永久伸びによる色ズレが発
生することのない中間転写体の製造方法を提供すること
である。
トの端部が破損することのない中間転写体の製造方法を
提供することである。
影響を受けず、均一な画像を得ることができる中間転写
体の製造方法を提供することである。
から中間転写体への転写効率、及び中間転写体から第2
の画像担持体への転写効率が極めて高い中間転写体の製
造方法を提供することである。
が少なく、多様性にすぐれた中間転写体の製造方法を提
供することである。
転写不良の発生しない、所謂中抜け画像のない、均一、
均質の画像品質が、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達成される中間転写
体の製造方法を提供することである。
返し使用による苛酷な耐久使用を行っても中間転写体の
特性に変化がなく、初期と同様な特性を維持し得る中間
転写体の製造方法を提供することである。
のトナーの付着によるフィルミングの発生しない中間転
写体の製造方法を提供することである。
響を与えず、感光体寿命の長い中間転写体の製造方法を
提供することである。
画像形成装置に、第1の画像担持体上に形成された画像
を中間転写体上に転写した後、第2の画像担持体上にさ
らに転写するために設けられるシームレスベルトの形態
である中間転写体を製造する方法において、第1の被覆
層用材料が溶解または分散された溶液に繊維から構成さ
れている芯体層を浸漬し、ついで引き上げることにより
前記芯体層上に第1の被覆層を形成し、さらにこの第1
の被覆層上に第2の被覆層を設けることにより達成する
ことができる。
従来の中間転写ベルトは、機械的強度が弱く、繰り返し
使用するとベルトの永久伸びに起因する色ズレが発生す
る、フランジ等との摺擦によりベルト端部が破損し易
い、という問題点があった。
脂またはゴムからなる中間転写ベルトに芯体層を設ける
ことにより、その補強効果により前記中間転写ベルトの
機械的強度を向上させると共に永久伸びを小さくできる
ことを見出した。
上層に種々の厚さの被覆層を設けた中間転写ベルトを試
作し、検討を行ったところ、製造工数が少なく、低コス
トで生産可能であり、さらに耐久性に優れ、伸び、亀裂
が生じにくく、かつ芯体層に起因する芯体跡の発生しに
くい中間転写体を得ることができた。この時この芯体層
の上層に弾性層を形成することにより、さらに芯体跡は
発生しにくくなり、また中間転写体表面が適度な柔軟性
を有する硬度となるため、転写不良、中抜け画像等が著
しく減少することになる。
成形しようとすると、共押し出しによる方法が低コス
ト、短工程のため一般的である。
ぞれの層を構成する材料を同時に押し出し、ダイス内で
各層の厚みを制御し、かつ、熱、接着を行い、2層が一
体化された薄層円筒状に押し出す。これを適当に冷却し
所望寸法に切断して2層ベルトを得る。
に、材料選択の制約である。この共押し出しを行う場
合、材料の軟化温度が卑近なものを選択する必要があ
る。これは、たとえば、一方が軟化点が300℃以上の
フッ素樹脂であり、他方が軟化温度が200℃以下のス
チレン系樹脂の時、一方の樹脂温度の影響を他方の樹脂
が受けるということが生じる。
温がスチレン樹脂の樹脂温度を上げ、そのため、溶融粘
度が低下し、スチレン系樹脂の層が多量に高温で押し出
され、所望寸法が得られず精密な2層構成を成形できな
くなってしまう。
条件に設定するとフッ素樹脂が軟化せず、押し出すこと
が不可能となってしまう。このため、共押し出しを行う
樹脂相互の軟化温度差はせいぜい50〜60℃の以内で
なければならない。
の特性を発揮するための材料として好ましい樹脂であっ
ても、共押し出しの方法では、得ることができない場合
が生ずる。
ことである。本発明においては、各層の厚みの範囲は1
0〜1500μmであるが、その公差は厚みの10%以
内である。これを各層について周方向、軸方向に維持し
ながら押し出すことは、かなりの精密さが要求される。
等について綿密な設計が求められ、押し出し時に持続的
に寸法を維持するためには、押し出し量、押し出し圧、
ダイス内温度、冷却温度、冷却水温度、引取り、スピー
ド等を常に安定に把握、保持しなければならない。
す場合は、その中間に接着層を設ける必要があり、その
層厚も適正に制御しなければならないなど、3重の層厚
管理を要求されることとなる。
形することはできない。
を解消し、芯体層を有する強靭なベルトを低コストで製
造することが可能となる。
覆層の形成をそれぞれ別の被覆工程で行うため、多様な
被覆材料及び寸法精度を得ることができ、さらに共押し
出し成形では達成できない、芯体層を含んだ中間転写ベ
ルトを得ることができる。
れる、所望の外径寸法を有する金型100の外周面に、
必要とされる引張り強度、伸び、モジュラス等の諸特性
を考慮して選択された芯体層101を形成する。この芯
体層101の形成方法としては、たとえばシームレスの
織布を金型にはめ込んで被せる方法、所望の糸ピッチで
糸を金型に巻き込む方法、または継ぎ目のある帆布を金
型に引き廻し、その後、継ぎ目を連結する方法など、使
用条件に即して種々選択することができる。
えばバインダー、充填剤、離型剤、潤滑剤、抵抗制御
剤、酸化防止剤等を適当な溶剤中で均一に溶解、分散さ
せた溶液をあらかじめ準備しておく。次に図2の円筒体
102を当該溶液中に、芯体層101の繊維内部まで溶
液が充分に浸透するまで浸漬し、芯体層の上層に第1の
被覆層を形成する。円筒体102を溶液から取り出して
乾燥の後、図3の様な第1の被覆層103を有する円筒
体104を得る。
クロスヘッドダイ110を有する押し出し機111に通
す。第2の被覆層105は、押し出し機111より押し
出されることで、円筒体104の表面上に形成され、円
筒体106(図5)を得る。円筒体106を冷却し、金
型100を脱型して、図6に示される中間転写ベルト1
07が得られる。
の表層に、溶液状態、または分散溶液状態の第2の被覆
層溶液をスプレー塗工、ディッピング塗工、ロールコー
ター塗工、静電塗工等、従来の塗工技術を用いて第2の
被覆層を形成しても良い。ただし工数が少なく、低コス
ト化可能であるため、本発明においては、第2の被覆層
を前述の押し出し成型によって形成することが好まし
い。
しては、たとえば綿、絹、麻、羊毛等の天然繊維、キチ
ン繊維、アルギン酸繊維、再生セルロース繊維等の再生
繊維、アセテート繊維等の半合成繊維、ポリエステル繊
維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊
維、ポリビニルアルコール繊維、ポリ塩化ビニル繊維、
ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリウレタン繊維、ポリアル
キルパラオキシベンゾエート繊維、ポリアセタール繊
維、アラミド繊維、ポリフロロエチレン繊維、フェノー
ル繊維等の合成繊維、炭素繊維、硝子繊維、ボロン繊維
等の無機繊維、鉄繊維、銅繊維等の金属繊維からなる群
より選ばれる1種あるいは2種以上を用いることができ
る。この場合繊維の太さは、平均の直径として2〜50
0μm、好ましくは20〜200μm、より好ましくは
50〜180μmの範囲のものが使用可能である。
機械強度が低くなり、耐久性に不安が生じる場合があ
る。また500μm以上であると、この繊維の太さに基
因する芯体跡が発生し、この芯体層の上層に弾性層を設
けても、この現象を十分に改良することはできないこと
がある。
ントであっても、複数のフィラメントを撚ったものであ
ってもよく、片撚糸、諸撚糸、双糸等どのような撚り方
であってもよい。また、たとえば上記材料群にて示した
材質の繊維を混紡してもよい。さらに、場合によっては
糸に適当な導電処理を施して使用することもできる。
芯体層の好ましい形態例は、織布状あるいは糸状のもの
である。
用いることが好ましく、この織布は、たとえばメリヤス
織り等どのような織り方の織布でも使用可能であり、も
ちろん交織した織布も使用可能である。また、場合によ
っては織布に適当な導電処理を施して使用することもで
きる。
ベルトの補強にある。したがって、芯体層の厚みは任意
であるが、好ましい範囲としては2〜500μmであ
る。芯体層の厚さが2μm未満であると、補強効果が小
さくなってしまい、本来の目的を果たすことができな
い。また、500μmより厚いと、芯体層の剛直性が増
し、中間転写ベルトを円滑に駆動することが困難になる
ために好ましくない。
被覆層(弾性層)を設け、その上に離型性に優れた樹脂
などからなる第2の被覆層(最外層)を設けた場合、弾
性層によって1次転写および2次転写のニップが均一か
つ十分に確保され、最外層によって転写効率(特に2次
転写効率)が向上してより好ましい。第1の被覆層とし
ては熱可塑性エラストマーを用いることが特に好まし
い。
体層の厚さ以上であればよいが、厚すぎると中間転写ベ
ルトの剛直性が増し、中間転写ベルトを円滑に駆動する
ことが困難になるために好ましくない。上記理由によ
り、芯体層の上層に設ける被覆層の厚さは、2μm〜1
500μmが好ましい。
に駆動することが可能な限り厚いほうが好ましく、かつ
該ベルトの機械的強度および柔軟性を損なわない限り薄
いほうが好ましい。具体的には0.1〜2mmが好まし
い。また、芯体層の上層に被覆層を設ける場合、最外層
の厚さはその下の被覆層の柔軟性を損なわない程度に薄
層にすることが好ましく、具体的には1〜500μm、
さらには5〜200μmが好ましい。
の被覆層に使用されるゴム、エラストマー、樹脂とし
て、たとえばゴム、エラストマーとしては、天然ゴム、
イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエ
ンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチ
レン−プロピレンタ−ポリマー、クロロプレンゴム、ク
ロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ア
クリロニトリルブタジエンゴム、ウレタンゴム、シンジ
オタクチック1,2−ポリブタジエン、エピクロロヒド
リンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴ
ム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリ
ルゴム、熱可塑性エラストマー(たとえばポリスチレン
系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタ
ン系、ポリアミド系、ポリエステル系、フッ素樹脂系)
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。ただし、上記材料に限定される
ものではない。
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、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(スチレンまたはスチレン置換体を含
む単重合体または共重合体)、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、
アクリル・ウレタン樹脂等)、塩化ビニル樹脂、スチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、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、シリコーン樹脂、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
樹脂及びポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、
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。ただし、上記材料に限定されるものではない。
良、中抜け画像が生じない程度の硬度が必要であり、そ
の好ましい範囲は10〜95°、より好ましくは20〜
80°、さらに好ましくは25〜70°であり、その測
定方法はJIS−Aの方式に従うものとする。このた
め、弾性層に使用される材料としては、前記材料の内で
も、ゴム、エラストマーあるいは軟質の樹脂を利用する
ことが好ましい。とりわけ、熱可塑性エラストマーを用
いることが特に良好な結果が得られる。
とは、架橋ゴムと樹脂の中間的特性を示すものであり、
一般の樹脂が有する特性以上の適度な弾性と柔軟性をそ
なえ、また、ゴムごときの加硫工程を有しないため、成
型性にすぐれた材料である。
ベルトの材料としては好適であることを見い出した。
称する)は単なるポリマーブレンドではなく高分子鎖内
に明確なハードセグメントとソフトセグメントを有する
ブロックコポリマーを構造として有している。このブロ
ックコポリマーの範疇には、ジブロックコポリマー、ト
リブロックコポリマー、スターポリマー、マルチブロッ
クコポリマー、グラフトコポリマーも包含される。
の種類、組成比率は、本発明のベルト特性として硬度、
弾性の軟質化を与え、ベルトの伸縮、折り曲げに対して
は、多様の変化に追随できるフレキシビリティーを与え
る。
は引き裂き、引張りに対する強度を与え、所望のベルト
張架荷重に対して対応可能となるようなベルト強度を確
保しうる力を与える。そのため、本発明においてソフト
セグメント、ハードセグメントの種類、比率を好ましく
選択することは特に重要な事である。
ては、たとえばポリイソプレン、ポリブタジエン、水素
添加ポリブタジエン、アモルファスポリエチレン、ポリ
塩化ビニル、ポリエーテル、ポリエステル、エチレン−
プロピレンゴム、イソブテン−イソプレンゴム、フッ素
ゴム、シリコンゴムが挙げられる。ハードセグメントと
しては、たとえばポリスチレン、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリウレタン、ポリエステル、ポリ塩化ビニ
ル、ポリアミド、ポリブチレン−テレフタレート、フッ
素樹脂、ポリイソプレンが挙げられ、上記のソフトセグ
メントと組み合わせて所望の特性をそなえたTPEを得
る事ができる。
スチレン系では、たとえば、スチレン−ブタジエン−ス
チレンコポリマー、スチレン−イソプレン−スチレンコ
ポリマー、スチレン−エチレン−ブチレン、スチレンコ
ポリマー、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン
コポリマーなどがあり、ポリ塩化ビニル系では、架橋
(三次元)塩化ビニル−直鎖塩化ビニルポリマー、など
があり、オレフィン系としては、ポリエチレン−EPD
Mコポリマー、ポリプロピレン−EPDMコポリマー、
ポリエチレン−EPMコポリマーポリプロピレン−EP
Mコポリマー、などがあり、ポリエステル系としては、
PBT(1.4−ブタジエンヂオール−テレフタル酸縮
合物)−PTMEGT(ポリテトラメチレングリコール
−テレフタル酸縮合物)コポリマー、があげられ、ポリ
アミド系としては、たとえばナイロンオリゴマー−ジカ
ルボン酸−ポリエーテルオリゴマーを基本骨格としたコ
ポリマーを挙げることができ、前記ナイロンオリゴマー
としてはたとえばナイロン6、ナイロン66、ナイロン
610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン1
2、などがあり、ポリエーテルオリゴマーとしては、た
とえばポリエーテルグリコール、ポリプロピレングリコ
ール、ポリテトラメチレングリコールを用いることがで
きる。ウレタン系としてはたとえばポリウレタン−ポリ
カーボネートポリオールコポリマー、ポリウレタン−ポ
リエーテルポリオールコポリマー、ポリウレタン−ポリ
カプロラクトンポリエステルコポリマー、ポリウレタン
−アジペートポリエステルコポリマーが挙げられる。
ーに関しては、第1の画像担持体、たとえば感光ドラム
から中間転写ベルトへの転写効率、及び中間転写体から
第2の画像担持体、たとえば紙やOHPシートへの転写
効率を高めるために2層以上の組み合わせを用いた中間
転写ベルトの第2の層として最外層のバインダーに高潤
滑性粉体を多量に混合したものを使用した場合、接着性
の高いバインダーを用いたとしても、そもそも基層がベ
ルトであり、最外層が高潤滑性であるが故に最外層と下
層との密着性が良好でなくなることがある。このため1
〜2万枚程度の耐久性はこの状態でも有しているもの
の、さらに長期間(たとえば3万枚程度)の耐久を行う
と最外層が下層から剥がれたりひびわれたりすることが
あり、転写したときに剥がれた部分の導通が十分でなく
なり、十分に転写されずに画像のムラが発生したり、ひ
びわれた部分が十分に転写されずに画像にひびわれた表
面状態がそのまま転写してしまうことがあった。このこ
とで中間転写ベルトを2〜3万枚毎に交換しなければな
らず、ランニングコストが高いものとなってしまうこと
があった。
潤滑性粉体を多量に混合したものを使用した場合、バイ
ンダーと高潤滑性粉体の密着性が充分でなくなることが
あり、そのために最外層の下層からのブリード物に対す
るバリアー性が低下することがあり、1〜2週間程度の
高温高湿環境ではバリアー性が保たれているものの1カ
月以上の長期にわたる場合、バインダーと高潤滑性粉体
との界面を下層からのブリード物が通り抜けて、感光体
を汚染し画像欠陥を生じる場合があった。
しい樹脂物性を第2の層に用いられるバインダーが有し
ているため、高潤滑性フィラーを多量に含有することが
可能であり、外界からの中間転写体表層への変形、押し
圧、摩擦及び削れ等の負荷要因に対し、強い抵抗力を有
する。この様な構成の中間転写ベルトは高転写効率を維
持し、かつ、長時間の繰り返し使用に耐える耐久性を獲
得することができるようになる。上述の特性を有する、
第2層に用いられるバインダーとしては、100%引張
り応力が250kgf/cm2 以下、好ましくは200
kgf/cm2以下であり、引張り破断伸びが150%
以上好ましくは180%以上であり、引張破断強さが3
00kgf/cm2 以上、好ましくは350kgf/c
m2 以上の範囲のものが使用可能である。100%引張
応力が250kgf/cm2 以上、引張り破断伸びが1
50%以下であると、高潤滑性フィラーを多量に添加す
ることは不可能であり、変形及び屈曲にとぼしい被膜層
となり、くり返しの折り曲げ、変形に対し追随できず膜
面からヒビ割れやハガレが生ずることになる。
m2 以下、引張り破断伸びが900%以上であると、高
潤滑性フィラーは多量添加は可能であるが被膜強度が弱
くなり、耐摩耗ケズレに対し難を生ずる。またバインダ
ーとしてもタックが出るものが多い。引張り破断強さ
は、大きければ大きいほど好ましいが、これも引張り破
断伸びとの関連においてのみ有効であり、本発明を越え
た範囲での、それぞれの樹脂物性値の単独の値は意味を
なし得ない。本発明においては、あくまでも3者の物性
値の緩和に意味がある。
断強さ、100%引張り応力はJIS K6301に準
じた測定方法によって測定する。この時好ましい引張り
速度は500mm/分である。測定環境は250℃常圧
下で行う。
る。
状の形状を有するバインダーは、約200〜400μm
の厚みに整え、3号ダンベル形状に成形する。
溶媒が除去された後に3号ダンベル形状になるようにあ
らかじめ成形用型を準備し、その型に当該溶液を流し込
み、溶媒除去し、成形試料を得る。
全に除去できるため次の方法を用いることが特に好まし
い。まず、室温乾燥24時間、次に50〜80℃、好ま
しくは70℃で4時間乾燥し、最後に減圧乾燥を約60
℃で2時間行うものである。
本発明に該当しない範囲の引張り応力及び/または伸び
を有するバインダーよりなる層を有してもよい。
着性を向上させるために、プライマー等の表面処理剤を
塗布してもよい。
るもの、チタネート系化合物を用いるもの、イソシアネ
ート系樹脂を用いるもの、エポキシ系樹脂を用いるも
の、及び熱可塑性樹脂を用いるものがあるが、これに限
ったものではない。
らに向上させるために、第1の層と弾性層、芯体層の間
や第1と第2の層の間にブリード防止層を設けてもよ
い。
い樹脂、たとえばナイロン、塩化ビニリデン、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリビニルアルコール及びエチレ
ンビニルアルコール等があるが、これに限ったものでは
ない。
ために、第1の層と弾性層、芯体層の間や第1と第2の
層の間にリーク防止層を設けてもよい。
樹脂たとえば、ナイロン、ポリスチレン、ポリエチレ
ン、塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リビニルアルコール及びエチレンビニルアルコール等が
あるが、これに限ったものではない。
保護するために、第2の層の上に表面保護層を設けても
よい。
脂、たとえばポリウレタン、ナイロン、ポリカーボネー
ト、アクリル、ポリスチレン、ポリエチレン、塩化ビニ
リデン及びポリエチレンテレフタレート等があるが、こ
れに限ったものではない。
するためには導電剤を添加してもよい。導電剤としては
特に限定されるものではないが、たとえば、カーボン、
アルミニウムやニッケル等の金属粉末及び酸化チタン等
の金属酸化物、4級アンモニウム塩含有ポリメタクリル
酸メチル、ポリビニルアニリン、ポリビニルピロール、
ポリジアセチレン、ポリエチレンイミン、含硼素高分子
化合物及びポリピロール等の導電性高分子化合物等から
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。ただし、上記導電剤に限定されるもの
ではない。
トを円滑に駆動することが可能な限り厚いほうが好まし
く、かつ該ベルトの機械的強度及び柔軟性を損なわない
限り薄いほうが好ましい。具体的には0.05〜2mm
が好ましい。より好ましくは0.1〜2mmである。ま
た、中間転写ベルトの第1の層、第2の層等各層の厚さ
は柔軟性を損なわない程度に薄層することが好ましく、
具体的には10〜1500μm、さらには50〜100
0μmが好ましい。
り良好な画像を得るためには中間転写ベルトの電気抵抗
値に適性範囲が存在することが判明した。
ぎると、2色目以降の現像剤を1次転写する際に、それ
以前に1次転写を終了した現像剤が第1の画像担持体に
戻ってしまい、目的とする色あいの画像が得られなくな
ってしまう。また、中間転写ベルトの抵抗値が低過ぎる
と、1次転写を受けた部分とそうでない部分とて中間転
写ベルトの抵抗値に大きな差ができてしまうために、2
色目以降の現像剤を効率よく転写することができなくな
ってしまい、やはり目的とする色あいの画像が得られな
くなってしまう。このような弊害を伴うことなく、より
高品位な画像を得ることができる中間転写ベルトの抵抗
値の範囲は、下記に示す測定法にて1×104 〜1×1
014Ωであることを、本発明者らは見い出した。
ーラ201及び金属ローラ202間に張架し、この中間
転写ベルト20を2本の金属ローラ202及び203で
挟み、直流電源204、適当な抵抗値を持つ抵抗器20
5、電位差計206をつなぐ。 (2)駆動ローラ200により、中間転写ベルト表面の
移動速度が100〜300mm/秒になるように中間転
写ベルトを駆動する。 (3)直流電流204から+1kVの回路に印加し、抵
抗器205の両端の電位差Vrを電位差計206にて読
む。なお、測定時の雰囲気は、気温23±5℃、湿度5
0±10%RHとする。 (4)得られた電位差Vrから、回路に流れる電流値I
を求める。
(1kV))/(電流値I)
である。
リスチレンから主としてなり、ソフトセグメントが水素
添加ポリイソプレンからなるスチレンブロック共重合体
であるスチレンTPE(1)を第1の被覆層用バインダ
ーとして用いた。第1の被覆層用溶液として以下の配合
処方を用い、サンドミル分散装置を使用し充分均一な溶
液とした。
5mmの金型円筒面100に、60番手のポリエステル
系(直径が約120〜160μm)からなるシームレス
の織布101、厚み約150μmをはめ込んでおく。
体101を前記第1の被覆用溶液に浸漬させる。この
時、電気抵抗を維持するためと、ベルト強度のため溶液
は芯体である織布の繊維のスキマにまで浸透させなけれ
ばならない。
00μmの厚みを得るように浸漬、塗布及び乾燥させ
る。1回の浸漬で所望の膜厚が得られない時は、数回の
浸漬を行ってもよい。また、浸漬と浸漬の間に60℃〜
100℃の予備乾燥を行ってもよい。
去乾燥し、第1の被覆層103を形成した図3のような
円筒体104が得られた。この時の電気抵抗は3.2×
10 5 Ωであった。
9μm) 上記の処方を均一に分散させ図4に示されるクロスヘッ
ド110を有する押し出し機111より厚み80μmで
前記円筒体104表面に押し出し、円筒体として得た。
セグメントとして高密度ポリエチレンを用い、また、ソ
フトセグメントとしてはEPDM(エチレン−プロピレ
ンエラストマー)を用いこの両者を架橋して得られたも
のである。
%、引張り破断強さは360kgf/cm2 、100%
引張り応力は110kgf/cm2 であった。
100を脱型し図6に示されるような厚み約380μm
の本発明の中間転写ベルト107を得た。この中間転写
ベルトの電気抵抗は8.3×109 Ωであった。
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、以下のような転写効率を定義し
て、転写効率の測定を行った。
ルトへの転写効率)=(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) 2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) 本実施例では、感光ドラム1として、最外層にPTFE
の微粉末を含有する有機感光ドラム(OPC感光ドラ
ム)を用いた。そのため、高い1次転写効率が得られ
た。
は、クリーニング用帯電部材7に1×108 (Ω)の抵
抗を持つ弾性ローラを用いた1次転写同時クリーニング
方式とし、フルカラー画像5万枚の連続プリントを行っ
た。このとき、バイアス電源26からクリーニング用帯
電部材7に印加した電流値は+30(μA)である。
像濃度ムラもなく、5万枚耐久後も該ベルトの永久伸び
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。さらに、第1の層、第2の層は表
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。
施例1と同様に操作した。
り破断伸びが473%、引張り破断強さが691kgf
/cm2 、100%引張り応力が85kgf/cm2 で
あるポリカーボネートウレタン(1)を用いた。
前記円筒体104の表層にスプレー塗布を行い、膜厚3
2μmの第2の被覆層を形成し、図6に示されるような
本発明の中間転写ベルトを得た。
あった。
ー画像く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。3万
枚後のベルト表面はトナーのフィルミングは見られず、
さらにヒビ割れ、折れ曲り、キズも発生しなかった。
被覆層用材料が溶解または分散された溶液に芯体層を浸
漬し、ついで引き上げることにより前記芯体層上に第1
の被覆層を形成し、このさらにこの第1の被覆層上に第
2の被覆層を設けることにより、製造工数が少なく、低
コストで生産可能であり、さらに耐久性に優れ、伸び、
亀裂が生じにくく、かつ芯体層に起因する芯体跡の発生
しにくい中間転写体を得ることができる。また芯体層の
上層に弾性層を形成することにより、さらに芯体跡は発
生しにくくなり、中間転写体表面が適度な柔軟性を有す
る硬度となるため、転写不良、中抜け画像等が著しく減
少させるという効果が得られる。
適用される画像形成装置の構成を示す概略縦断面図。
る際の中間工程物を示す斜視図。
る際の中間工程物を示す斜視図。
第2の被覆層を押し出し機により形成する工程を示す斜
視図。
図。
視図。
Claims (8)
- 【請求項1】 画像形成装置に、第1の画像担持体上に
形成された画像を中間転写体上に転写した後、第2の画
像担持体上にさらに転写するために設けられるシームレ
スベルトの形態である中間転写体を製造する方法におい
て、 第1の被覆層用材料が溶解または分散された溶液に繊維
から構成されている芯体層を浸漬し、ついで引き上げる
ことにより前記芯体層上に第1の被覆層を形成し、さら
にこの第1の被覆層上に第2の被覆層を設けることを特
徴とする中間転写体の製造方法。 - 【請求項2】 前記中間転写体が芯体層及び被覆層を含
めて3以上の層を有する請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 前記芯体層の厚さが10〜500μm、
前記被覆層の厚さが10〜1500μmであり、かつ前
記中間転写体の厚さが0.1〜2mmである請求項1ま
たは2に記載の方法。 - 【請求項4】 前記中間転写体の抵抗値が1×104Ω
以上、1×1014Ω以下である請求項1〜3のいずれか
1項に記載の方法。 - 【請求項5】 前記第1の被覆層上に、押し出し成型に
よりシームレスな円筒状に成形された第2の被覆層を設
ける請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項6】 前記第1の被覆層が熱可塑性エラストマ
ーよりなる請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項7】 前記芯体層が織布である請求項1に記載
の方法。 - 【請求項8】 前記第2の被覆層がバインダーを含有
し、該バインダーの引張破断伸びが150%以上、引張
破断強さが300kgf/cm2以上、かつ100%引
張り応力が250kgf/cm2以下である請求項1〜
7のいずれか1項に記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18963697A JP3524335B2 (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | 中間転写体の製造方法 |
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JP18963697A JP3524335B2 (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | 中間転写体の製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH1138773A JPH1138773A (ja) | 1999-02-12 |
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JP (1) | JP3524335B2 (ja) |
-
1997
- 1997-07-15 JP JP18963697A patent/JP3524335B2/ja not_active Expired - Fee Related
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