JP4266792B2 - ベルトの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真法の如き画像形成装置に用いられる、中間転写用もしくは転写材搬送用のベルトの製造方法に関する。

近年のフルカラー電子写真装置の低価格化に伴い、それに用いられる中間転写ベルト（感光体上に形成されたトナー画像を、紙等の記録用紙に転写する前に、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記録用紙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（像担持体上のトナー像を、紙等の記録用紙に転写し、かつ該記録用紙を搬送するために用いるベルト）を安価に製造する技術が求められている。

その方法の一つとして、熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物を環状ダイスから押し出す方法、インフレーション成形法による製造方法等が提案されている（例えば、特許文献１又は特許文献２参照）。

ところで、中間転写ベルトや転写搬送ベルトの周方向に膜厚ムラがあると、該ベルト駆動時に周速ムラが発生し、色ずれが悪化する。この現象は、複数の感光体を有するカラー画像形成装置において顕著である。一方、一つの感光体を用いるカラー画像形成装置では、ベルトの膜厚ムラに起因する色ずれは、ほとんど発生しない。

その理由について説明する。一つの感光体を用いるカラー画像形成装置では、感光体から中間転写ベルトにトナー像を転写するために、中間転写ベルトを４回転させ、各回転における感光体から該ベルトへの転写開始位置が同じになるように制御して用いる。中間転写ベルトの膜厚ムラは、該ベルトの表面速度のムラを生じるが、各色トナーの転写時において、同様の速度ムラをもって感光体から中間転写体に転写されるので、各色トナー間の転写位置のずれ（色ずれ）は発生しない。

これに対して、複数の感光体を用いるカラー画像形成装置では、中間転写ベルト又は転写搬送ベルトが一回転しない間に、複数色のトナー画像の転写を終えるので、該ベルトの膜厚ムラ、即ちベルト表面速度のムラが、そのまま色ずれとなって現れてしまう。

以上の理由により、複数の感光体を用いるカラー画像形成装置においては、一つの感光体を用いるカラー画像形成装置よりも、より膜厚精度の高い中間転写ベルト又は転写搬送ベルトが求められている。近年では、プリントスピード向上に有利な複数の感光体を用いる画像形成装置が増加しており、膜厚精度に優れたベルトのニーズが高まっている。

一方、先に述べたように、中間転写ベルトや転写搬送ベルトの低コスト化も強く求められている。

そこで、本発明者らは、低コスト製法として熱可塑性樹脂組成物を環状ダイスから押出す方法に着目し、該製法において色ずれの少ないベルトを製造する方法について鋭意検討を行い、本発明に至った。
特開平６−２２８３３５号公報（第３頁） 特開２００３−０３５９９６号公報（第１１頁）

本発明の目的は、色ずれの少ない電子写真用エンドレスベルトを、安価に製造する中間転写用もしくは転写材搬送用のベルトの製造方法を提供することである。

本発明に従って、複数の感光ドラムを具備し、隣り合う感光ドラムの軸間距離がＰｍｍである画像形成装置に用いられる中間転写用もしくは転写材搬送用のベルトの製造方法であって、
（ｉ）押出し機の先端に、スパイラル溝の条数がＮの環状ダイスを具備してなる押出し装置の該環状ダイスから熱可塑性樹脂組成物を押出す工程と、
（ｉｉ）押出された熱可塑性樹脂組成物を内周長がＬｍｍのエンドレスベルトに成形する工程と、を有し、
前記工程（ｉ）において、該熱可塑性樹脂組成物の押出し時の圧力変動幅が６％以下であり、且つ前記Ｎ、Ｌ及びＰが、下記式（１）で示される関係を満たすものであることを特徴とするベルトの製造方法が提供される；
Ｌ÷Ｎ≦３Ｐ （１）。

まず、本発明に至った経緯を説明する。

本発明者らは、環状ダイスとして、スパイラル溝を有するダイス、いわゆるスパイラルダイスを選択した。スパイラルダイスは、該ダイス内を溶融樹脂が流動する際に、ウェルドが出難いダイスとして知られている。図１にスパイラルダイスの概略図を示す。スパイラルダイス１４０は、主としてマンドレル１４１と、外側ダイス１４２と、上部マンドレル１４３と、外側ダイリップ１４４とからなっている。そして、図１に示すように、マンドレル１４１の中心軸の下面には、溶融樹脂の流入口が設けられている。ここからマンドレル１４１の中心軸に流入した樹脂は、内部で流路が放射状に分岐され、マンドレル１４１の外周面と外側ダイス１４２内周面とのすき間に導かれる。もちろん、各分岐路に溶融樹脂が均一に分岐されるよう、各分岐路は、マンドレル１４１の中心軸に対して対称に設けられている。各分岐路に従って流動し、マンドレル１４１の外周面に到達した溶融樹脂は、そこからスパイラル溝に導かれる。

図２は、スパイラルダイスの一部断面をカットした図である。スパイラル溝は、分岐路の出口から遠ざかるほど、該溝の深さが減少し、かつマンドレル１４１の外周面と外側ダイス１４２内周面との距離が増加するように設計されている。従って、マンドレル１４１の外周面に出てきた溶融樹脂は、当初は、スパイラル溝に沿って流動する（スパイラル流）成分が多く、溝から漏洩してスパイラルの軸方向に向かう（漏洩流）成分は少ない。溶融樹脂がスパイラルに沿って進むに従って、漏洩流成分が増加し、遂にはスパイラル流の全てが漏洩流となる。このようにして、分岐路出口から出てきた溶融樹脂は周方向に広がり、他の分岐路から出てきた樹脂の流れと合流しながら外側ダイリップ１４４の出口（図１の上端面）の方向に向かって流れる。

ここで、任意の分岐路から出てきた溶融樹脂が、スパイラルを進むに従ってどのように漏洩流に変化していくかの一例を図３に示す。図３において、横軸は、分岐路出口を位相ゼロとした、マンドレル１４１の外周面の位相を示す。縦軸は漏洩流量を示す。ここでは、分岐路出口からの流量を１としている。

スパイラルマンドレルにおいて、各スパイラル溝は、多条ねじの要領で多条スパイラルを形成している。従って、例えば図３のような漏洩分布を示すスパイラル溝を６条有するダイス（６条スパイラルダイス）において、外側ダイリップ１４４の出口における漏洩流分布は、図３の曲線を６０°ずらして合成した波形で近似できる。そのようにして合成した波形を図４に示す。スパイラルダイスからの溶融押出しにおいて、周方向の膜厚均一性を向上させるには、図４に示す曲線が平坦であるほど好ましい。そのためには、
１．スパイラル条数を増やす、
２．各スパイラル溝を深くし、マンドレル１４１の外周面と外側ダイス１４２内周面との距離を減らす。つまり、図３の漏洩分布曲線をブロードにする、
３．粘度指数

の小さい樹脂を用いる、
等の方策が考えられるが、１．は条数をかなり増やさないと効果が小さいため、効果を得るためには金型の加工コストが高くなり、現実的でない。２．はダイス内の圧力が上昇し易く、単位時間あたりの吐出量が減少するので生産性が低下する。３．は他に求められるベルト特性（導電性や耐屈曲性等）との兼ね合いで粘度指数を自由に変更することは難しい。

このように、スパイラルダイスにおいて、周方向にわたって均一な漏洩分布を実現することは困難であり、スパイラルダイスを用いる以上、得られるベルトには、スパイラル条数と同じ波数を持つ膜厚ムラが少なからず生じることになる。

そこで、本発明者らは、複数の感光体を有する画像形成装置において、ベルトの膜厚ムラ周期と色ずれの関係について検討した結果、式（１）を満たす関係であれば、周期的な膜厚ムラが存在しても、実質的に色ずれに影響を及ぼさないことを理論的かつ実験的に見出した。

以下に、ベルト速度をｙとし、ｙに周期性のある波形として、振幅Ａ、周期Ｔのｓｉｎ波（ｙ＝Ａｓｉｎ（２πｘ／Ｔ））を考える。

複数の感光体を有する画像形成装置において、隣り合う色の色ずれ量は、中間転写ベルト又は転写搬送ベルトが、所定の時間内に移動した量と、膜厚ムラをゼロ（つまりベルト表面速度が一定）と仮定した場合の移動量との差で示される。

つまり、該ｓｉｎ波を−Ｐ／２〜＋Ｐ／２まで積分した値が隣り合う感光体の色ずれ量に相当し、該積分値、即ち色ずれ量は、積分区間の中心をＴ／４にした時に最大値になる。

よって、色ずれ量は、式（２）で表される。

なお、該ベルトの駆動ローラの直径をＲ、ベルトの平均膜厚をｔ、ベルト膜厚（ｓｉｎ波とする）の振幅をＢをとすると、式（２）は以下のように変形される。

以上のように、ベルトの膜厚に周期性があるとき、色ずれ量は、ベルト膜厚ムラの周期Ｔと、隣り合う感光体の軸間距離Ｐによって変化することが分かる。

なお、式（２）及び式（３）は、隣り合う色の色ずれ量であるが、フルカラー画像形成装置においては、隣り合う色だけでなく、隣の隣の色等、相互の色間の色ずれを考慮しなくてはならない。

例えば、ブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色のトナーをこの順に、即ち４つの感光体をこの順に用いる時、ＢｋとＹの最大色ずれ量は式（３）で表されるが、ＢｋとＭ、ＢｋとＣの色ずれは、式（３）に若干の修正が必要である。

つまり、ＢｋとＭの色ずれは、式（３）においてπＰを２πＰに変更した式となり、ＢｋとＣの色ずれは、式（３）においてπＰを３πＰに変更した式となる。

図５は、例としてＲ＝１８．１４（ｍｍ）、ｔ＝０．０８０（ｍｍ）、Ｌ＝５００（ｍｍ）、Ｐ＝５７（ｍｍ）、Ｂ＝０．０１２（ｍｍ）とし、任意の周期Ｔに対して、ＢｋとＹ、ＢｋとＭ、ＢｋとＣの色ずれを式（３）に沿って計算した結果を示す図である。

フルカラー画像形成装置においては、全ての色成分間の色ずれ量を小さくする必要があるから、図５において、任意のＴ／Ｐにおける３本の曲線の最大値が、フルカラー画像全体の最大色ずれ量と考えられる。つまり、図５の場合には、フルカラー画像全体の最大色ずれ量は図６で示されると考えられる。図６から明らかなように、色ずれ量は、特定のＴ／Ｐにおいて変曲点を有し、Ｔ／Ｐ＞３を境に色ずれ量が急激に悪化していくことが分かる。なお、Ｔ／Ｐ＞５では、更に急激に色ずれが悪化する。

好ましいＴ／Ｐの範囲は、Ｔ／Ｐ≦１．５である。Ｔ／Ｐは小さいほど色ずれが小さくなるので好ましい。従って、Ｔ／Ｐに理論的な下限はないが、Ｔ／Ｐを小さくするためには、Ｔを小さく（即ち周長Ｌを短くするか、スパイラルの条数Ｎを増やす）するか、ドラム間距離Ｐを大きくする必要があり、現実的にはＴ／Ｐの下限は０．３程度と考えられる。なお、図６から明らかなように、Ｔ／Ｐの値を０．３３、０．５、１．０近傍に設定すると、色ずれが、ほぼゼロになる特異点が存在する。従って、Ｔ／Ｐの値をこの特異点近傍（特異点±１０％以内）に設定することが最も好ましい。

以上述べてきたように、１．スパイラルダイスを用いる場合には、スパイラルの条数に応じた周期的な膜厚ムラの発生が避けられない、２．色ずれ量は、隣り合う感光体の軸間距離：Ｐと、ベルトの膜厚ムラ周期：Ｔによって変化する。

この関係が分かれば、ベルト周長：Ｌをスパイラルの条数：Ｎで除した値（＝スパイラル起因の膜厚ムラ周期：Ｔ）を、そのベルトを装着する画像形成装置のＰに応じて変更すれば、スパイラル起因の周期的な膜厚ムラが存在しても、実質的に色ずれの少ない画像を得ることが可能なはずである。

そこで、本発明者らは、上記の関係を考慮して、いくつかの条件でエンドレスベルトを試作し、画像形成装置に組み込んで色ずれ量を確認した。

すると、式（１）を満たす条件で作製したベルトであっても、ベルトの個体によって、色ずれが大きくなるものがあった。ベルトの膜厚を測定してみたところ、色ずれが大きかったベルトは、図４のようにｓｉｎ波を所定の位相だけずらして合成したような膜厚波形でなく、例えば図１２のように、かなり歪んだ膜厚波形であり、色ずれが小さいベルトは図４の形に近い波形であることが分かった。同一条件で試作したベルトであっても、ベルト個体によって色ずれの程度に差が生じた理由を突き止めるべく、鋭意検討した結果、押し出し時の樹脂圧力の変動（以下、樹脂圧変動）がベルト膜厚波形に影響していることを見出した。即ち、樹脂圧変動が大きいと、ベルト膜厚波形が歪んでおり、樹脂圧変動が小さいと、図４のような周期的な波形に近い膜厚波形が得られることが分かった。

この結果は、以下のように解釈できる。

ある時刻において、例えば図３の３０°の位相を流れる樹脂と、９０°の位相を流れる樹脂とを比較すると、３０°の位相を流れる樹脂のほうが、分岐出口を通過して間もない樹脂である。図３では、マンドレル１４１下端面に設けられた樹脂流入口への流入量が常に一定であることを仮定しているので、図３のような漏洩分布波形が得られるが、元の流量が変化すると、図３の波形に、流量変動に応じた凹凸を重畳したような波形になると考えられる。つまり、スパイラルダイスでは、溶融樹脂の流れ方向がダイスの周方向にも向かうために、流入量の変化が軸方向から周方向に変換される作用を持つ。このため、流量変動があると、周方向の膜厚波形が時間と共に変化して、図１２のような歪んだ膜厚波形となり、式（２）や式（３）を導出した前提、即ちベルトの速度ムラが単一の周期波形からなるという前提を満たさなくなるものが出てくるためと考えられる。

本発明者らの検討によれば、押し出し時の樹脂圧変動幅は、６％以下に抑える必要がある。樹脂圧変動幅が６％より大きいと、膜厚波形が歪な形となり、式（１）の関係を満たして製造したベルトであっても、色ずれが悪化する。好ましい樹脂圧変動幅は、４％未満、より好ましい範囲は２％未満である。なお、本発明において、樹脂圧は、押出し機のスクリュー先端から５０ｍｍ以上、下流側で、かつマンドレル１４１下端面に設けられた樹脂流入口より上流側の位置に市販の樹脂圧計を取り付けて測定するものとし、樹脂圧情報を０．３秒間隔で３０分間サンプリングした時の最大値から最小値を引いた値を、樹脂圧の平均値で除して、樹脂圧変動幅を求める。

樹脂圧変動幅を小さくするためには、ギアポンプが有効である。本発明者らの検討によれば、ギアポンプのギア一回転あたりの吐出量（ｍｌ）が、エンドレスベルト一本当たりの体積（ｍｌ）の２倍よりも小さいものを用いた場合に、膜厚ムラの安定化に特に有効に作用した。そして、ギアポンプのギア一回転あたりの吐出量（ｍｌ）を、エンドレスベルト一本あたりの体積（ｍｌ）以下にすると、膜厚波形が更に安定した。これは、高精度なギアポンプといえども、ギアの偏芯に起因して、ギア回転周期を有する僅かな脈動があるが、脈動周期をエンドレスベルトの体積に対して一定の値よりもより小さくすることで、この弊害を回避可能になったものと考えられる。

また、樹脂圧変動幅を小さくするための別の手段として、押し出し機のスクリュー先端より下流側、かつダイスの流入口より上流側の位置に樹脂圧センサーを配置し、該センサにより測定された樹脂圧が一定になるように、押し出し機のスクリュー回転数にフィードバック制御する方法が挙げられる。該フィードバック制御は、ＰＩＤ制御が可能なコントローラを用いることが好ましく、各パラメータ（Ｐ，Ｉ，Ｄ）の値を該コントローラが自動的に演算して、最適値を求める機能（いわゆるオートチューニング機能）を有するものが好ましい（例えば、株式会社ダイニスコ製の樹脂圧力調節計：ＡＴＣ７７０）。該フィードバック制御は、上述のギアポンプと生み合わせて用いると、樹脂圧の安定化に、より好ましい。

また、インフレーション成形機のホッパー１１０に投入するコンパウンドの見かけ比重（Ｄ１）と、得られたフィルムの比重（Ｄ２）との比率をＤ３（Ｄ３＝Ｄ２／Ｄ１）とするとき、Ｄ３×１．０以上の圧縮比（ＣＲ）を有するスクリューを用いることが好ましい。これは、何かの拍子にスクリュー根元部（供給部）において樹脂の食い込み量が減少した場合、ＣＲ＜１．０×Ｄ３であると、いわゆる飢餓供給の状態になり易く、樹脂圧が安定しない（サージング）。ＣＲ＞３．０×Ｄ３の場合は、圧縮比が大き過ぎて、押し出しトルク（スクリューを回転させるためのモータの負荷）が非常に大きくなり、スクリュー回転数を下げる必要が生じるので、結果的に生産性が低下する。より好ましいＣＲの範囲は１．１×Ｄ３≦ＣＲ≦２．５×Ｄ３である。

なお、コンパウンドの見かけ比重（Ｄ１）は、インフレーション成形前のペレットのみかけ比重を言い、ペレットの粒と粒の間に空気を含んだ状態での体積と質量から求める。例えば、ペレットを所定容量（例えば１０００ｍｌ）のメスシリンダーの標線まで入れ（この時、メスシリンダーを縦に振盪して、ペレットの上端が標線より下がった場合、ペレットを追加して、再び振盪する。振盪してもペレット上端が標線を下回らなくなるまでこの作業を繰り返す）、ペレットを入れる前後の該メスシリンダーの重量変化：ΔＷを測定することで求められる（Ｄ１＝ΔＷ／容器の体積）。

また、フィルムの真比重（Ｄ２）は、成形フィルムをＪＩＳ−Ｋ７１１２（１９８０）に記載のＡ法（水中浸漬法）で測定することにより求められる。

また、スクリューの圧縮比ＣＲは、「エンジニアのためのプラスチック教本」 ２７５頁（工業調査会発行 初版）に示される通り、スクリュー先端深さに対する１ピッチの体積（Ｖ１）とスクリュー根元深さに対する１ピッチの体積（Ｖ２）の比（ＣＲ＝Ｖ２／Ｖ１）を言う。

本発明の製造方法においては、インフレーション成形が好ましい。エンドレスベルトの直径を外側ダイリップ１４４の内径で除した値をブロー比と定義し、該ブロー比が１．３〜３になるように成形することが好ましい。インフレーション成形では、ダイリップから出てきた溶融樹脂に厚さムラがあっても、ピンチローラ１８０で引き取る際に、該溶融樹脂が引き伸ばされる過程で、薄い部分は速く冷えるため、ある厚さまで引き伸ばされた時点で固化するが、厚い部分は冷却が遅くなるため、引き伸ばされる時間が長くなる。結果的にダイリップ出口における周方向の膜厚ムラが均一化される作用を持つ。この作用は、ブロー比１．３以上で効果が大きくなる。ブロー比が１．３未満であると、膜厚ムラが均一化される作用が小さいので、１．３以上の場合と比較して色ずれがやや大きくなる。ブロー比が大き過ぎるとチューブ１６０が破裂し易くなるため、ブロー比の上限は３．０程度である。好ましいブロー比の範囲は１．４〜２．８、より好ましいブロー比の範囲は１．５〜２．６である。

本発明においては、多層のスパイラルダイスを用いて、多層ベルトを成形することも、単層ベルトを成形することもできる。多層のスパイラルダイスを用いて単層ベルトを成形する場合は、該ダイスに設けられた複数の流入口に同一の材料を供給する。多層のスパイラルダイスにおいて、各層のスパイラルは、互いに独立に設けられており、ある層のスパイラルに起因する周方向の流量ムラと、他の層のスパイラルに起因する周方向の流量ムラが互いに打ち消す位相になるように設定することが好ましい。単層のスパイラルダイスにおいては、スパイラルの条数：Ｎを増やしたくても、物理的に多数の溝を設けるスペースがなくなり、おのずと条数が制限されるが、多層ダイスを用いれば、この問題を解決することができる。

本発明の製造方法に用いるスパイラルダイスにおいて、スパイラルの溝幅は５〜１５ｍｍが好ましい。溝幅が５ｍｍ未満であると、スパイラル部の流れが悪くなってスパイラル流の流量が減るので、膜厚ムラの均一性が失われ易い。溝幅が１５ｍｍより広いと、マンドレル１４１に加工できるスパイラルの溝数（条数）が減ってしまい、膜厚ムラの均一性が失われ易い。より好ましいスパイラルの溝幅は、６〜１２ｍｍである。

スパイラル溝の底部（溝断面における溝隅部）は、矩形よりも円形が好ましい。その理由は、１．矩形であると溝の隅に樹脂が滞留し易く、ヤケ（品質不良）の原因となり易い、２．ダイスを分解清掃（メンテナンス）する際、溝の隅を掃除し難いため、次回成形時に隅に溜まった劣化樹脂が出てきて品質不良（もちろん異物があれば膜厚ムラにもなる）を起こし易い、の２点である。

マンドレル１４１の直径（スパイラル溝を有する部分）は、φ５０ｍｍ〜φ２５０ｍｍ程度が好ましい。φ５０ｍｍ未満であると、物理的に、細いスパイラル溝か、少ないスパイラル溝しか設けることができないので、膜厚ムラが悪化し易い。φ２５０ｍｍ以上であると、ダイスが大型になり、ダイスの温度分布を一様に保つことが困難になる。ダイスの温度分布が一様でないと、溶融樹脂の流れが変化するため、膜厚ムラが悪化し易い。より好ましい直径範囲はφ８０ｍｍ〜φ２００ｍｍである。

スパイラルの条数は、４〜１２条が好ましい。４条より少ないと、膜厚の均一性が失われ易い。１２条より多いと、スパイラル部の加工コストが上昇する。スパイラル溝加工の容易性も加味した最も好ましい条数は、６条、８条、９条及び１０条である。

更に、スパイラルダイスのリップ部近傍に、周方向にＭ等分された送風手段を有し、Ｍ≧２Ｎになるようにし、Ｍ等分された冷却エア吹き付け手段を独立にコントロールすることが好ましい。ここでいうコントロールとは、エアの流量又は温度の制御である。エアの流量又は温度を制御することで、ダイリップから出てきた溶融樹脂がピンチローラ１８０によって引き取られていく過程で、周方向の冷却速度が変わる。具体的には、膜厚が厚い部分のエア流量を減らす、又は温度を上げることで、より引き伸ばされる時間を与え、膜厚の均一化を図ることができる。分割数Ｍが、Ｎ×２よりも小さい場合でも、前記の効果は得られるが、より大きな効果（膜厚の均一化）を得るためには、Ｍ≧Ｎ×２とする必要がある。好ましくは、Ｍ≧Ｎ×４である。Ｍの上限は特にないが、分割数を非常に大きくすると装置が複雑になるので、実用的なＭの上限は１００程度である。

本発明の製造方法において、引き取り速度（ピンチロール１８０の表面速度）は、２ｍ／分〜２０ｍ／分程度が好ましい。ゴミ袋やレジ袋等、一般のポリエチレン袋では、例えば１００ｍ／分等という非常に速い引き取り速度速度で、安定した成形が実現されている。しかし、電子写真用ベルトを製造する場合には、引き取り速度速度を速くすると膜厚精度が悪化する。その理由は以下のように推測される。電子写真用のエンドレスベルトを製造するためには、熱可塑性樹脂単独では目的とする抵抗値が得られない。そこで、導電剤を添加することが必須となる。ところが、導電剤をどんなに均一に分散しても、ミクロ的には熱可塑性樹脂の部分と導電剤の部分が存在しているので、ミクロ的には流動特性が異なる２種類以上の材料が、同一ダイス内を同時に通過していることになる。このとき、熱可塑性樹脂と導電剤との界面で相互作用が発生するため、熱可塑性樹脂単独を押し出す場合と比較して、高速領域でメルトフラクチャーが発生し易くなり、膜厚精度が悪化するのではないかと推測される。なお、引き取り速度速度を２ｍ／分未満にすると、重力に逆らって上方に引き取っているチューブが自重で垂れ下がろうとし、チューブの姿勢も膜厚精度も安定しない。より好ましい引き取り速度速度は３〜１５ｍ／分、最も好ましい範囲は４〜１２ｍ／分である。

本発明において、熱可塑性樹脂組成物とは、少なくとも熱可塑性樹脂を含有する混合組成物で、加熱によって軟化ないし溶融し、成形が可能となる樹脂組成物を指す。

熱可塑性樹脂の具体例として、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート等）、メタクリル樹脂、ポリアミド、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリアミドイミド、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテル・エーテルケトン、脂肪族ポリケトン、ポリメチルペンテン、フッ素樹脂（ポリフッ化ビニリデン、エチレン−４フッ化エチレン共重合体、４フッ化エチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体、フッ化エチレンプロピレン共重合体、４フッ化エチレン等）、液晶ポリマー等が挙げられる。もちろん、上記材料を２種類以上混合したものでもよいし、その他公知の熱可塑性樹脂（例えばポリマーアロイ）等、上記の材料に限定されるものではない。

そして、本発明においては、上記の熱可塑性樹脂に、少なくとも１種類以上の導電剤を添加することが必要である。導電剤の具体例としては、カーボンブラック、酸化チタン、チタン酸カリウム、酸化錫、ポリエーテルユニットを含む帯電防止樹脂、パーフロロアルキル基を有する塩等を挙げることができる。なお、本発明において、導電剤とは、その物質を熱可塑性樹脂に混合することによって、混合物の体積抵抗率が一桁以上低下する物質を指す。例えば、ポリエチレンにごく少量のカーボンブラックを添加して着色した場合、該カーボンブラックの添加によって、体積抵抗率が一桁以上低下していれば、該カーボンブラックを導電剤とみなす。体積抵抗率の低下が一桁以内であれば、該カーボンブラックは樹脂組成物中で導電剤として機能していると言えないので、導電剤と見なさない。つまり、同一の物質であっても、添加量によって、導電剤とみなすか見なさないか異なる。帯電防止樹脂とは、それ自身の体積抵抗率が１０^１０（Ω・ｃｍ）以下である樹脂を指す。

その他の成分として、熱可塑性樹脂に充填剤（タルク、マイカ、炭酸カルシウム等）、難燃剤（水酸化マグネシウム、三酸化アンチモン、シリコーン樹脂粒子等）、酸化防止剤（ｔ−ブチルヒドロキシトルエン等）、加水分解防止剤（カルボジイミド化合物等）、着色剤等を添加する場合もある。もちろん、添加剤は上記物質に限定されるものではなく、その他任意の添加剤を使用することができる。

本発明によって製造されるエンドレスベルトの体積抵抗率は、１×１０^８〜５×１０^１４Ω・ｃｍが好ましい。１×１０^８Ω・ｃｍ未満であると、抵抗が低過ぎて隣り合う転写ステーション間で転写バイアスが干渉する（転写電流が感光体に向かわないで隣の転写ローラに向かう）ため、良好な転写を行うことができない。５×１０^１４Ω・ｃｍより高いと、抵抗が高過ぎて転写電流が流れず、実用に耐える画像を得ることができない。体積抵抗率の、より好ましい範囲は１×１０^９〜１×１０^１４Ω・ｃｍ、最も好ましい範囲は５×１０^９〜５×１０^１３Ω・ｃｍである。

体積抵抗率は、以下のように測定する。

＜測定器＞
抵抗計：超高抵抗計Ｒ８３４０Ａ（アドバンテスト社製）
試料箱：超高抵抗計測定用試料箱ＴＲ４２（アドバンテスト社製）
（主電極板はφ２２ｍｍ、ガードリング電極板は内径４１ｍｍ、外径４９ｍｍ）
＜サンプル＞
エンドレスベルトから直径５６ｍｍの円形の試験片を切り出す。切り出した試験片の片面には、その全面にＰｔ−Ｐｄ蒸着を行うことで蒸着膜電極を設け、もう一方の面には同じくＰｔ−Ｐｄ蒸着膜により、直径２５ｍｍの主電極と、内径３８ｍｍ、外径５０ｍｍのガードリング電極を同心状に設ける。なお、Ｐｔ−Ｐｄ蒸着膜は、マイルドスパッタＥ１０３０（日立製作所製）を用い、電流値１５ｍＡにて蒸着操作を２分間行って得る。蒸着操作を終了したものを測定サンプルとする。

＜測定条件＞
測定雰囲気：２３±２℃／５０±５％ＲＨ
（測定サンプルは、予め測定雰囲気に２４時間放置しておく）
測定モード：プログラムモード５
（チャージ及びメジャー３０秒、ディスチャージ１０秒）
印加電圧：１００（Ｖ）。

本発明によって製造されるエンドレスベルトの平均膜厚は、５０〜２００μｍが好ましい。５０μｍ未満であると、エンドレスベルトの機械強度が不足し、実使用中に裂け易くなる。２００μｍより厚い場合には、周方向の膜厚均一性を維持することが困難になる（例えば膜厚ムラが±５μｍであっても、平均膜厚１００μｍに対する±５μｍと、平均膜厚２００μｍに対する±５μｍでは、後者の膜厚精度は、実質的に前者の２倍良い）。このため、膜厚の上限は２００μｍである。より好ましい膜厚範囲は８０〜１５０μｍ、最も好ましい範囲は８０〜１２０μｍである。

本発明によって製造されるエンドレスベルトの体積抵抗率は、１×１０^９〜５×１０^１４Ω・ｃｍが好ましい。１×１０^９Ω・ｃｍ未満であると、抵抗が低過ぎて隣り合う転写ステーション間で転写バイアスが干渉し（転写電流が感光体に向かわないで隣の転写ローラに向かう）、良好な転写を行うことができない。５×１０^１４Ω・ｃｍより高いと、抵抗が高過ぎて転写電流が流れず、実用に耐える画像を得ることができない。体積抵抗率のより好ましい範囲は、１×１０^９〜１×１０^１４Ω・ｃｍ、最も好ましい範囲は、５×１０^９〜５×１０^１３Ω・ｃｍである。

なお、本発明において、ベルトの厚みは、最小読み取り精度が０．１μｍのリニヤゲージ：ＬＢＧ２−０１０５Ｌ（株式会社ミツトヨ製）を用いた。ダイアルゲージの先端はφ５ｍｍの平板形状とし、エンドレスベルトに対するダイアルゲージ測定子の測定力は０．６５Ｎ以下である。該リニアゲージを用いて、ベルトの一箇所の厚みを測定したら、ベルトを周方向に１０ｍｍ移動させ、再び膜厚を測定する。この操作を繰り返し、ベルトの全周にわたり、膜厚を１０ｍｍピッチで測定した。こうすることで、サンプル１本当たり、（ベルト周長（ｍｍ）÷１０）個（ただし、ベルト周長が１０の倍数でない場合は、データ数が整数になるよう切り捨て）の膜厚データが得られる。得られた値を平均して、ベルトの平均膜厚を求める。膜厚データは小数点１桁を四捨五入し、整数で表した。

本発明によって製造されるエンドレスベルトを用いる画像形成装置において、該ベルトの駆動ローラへの巻き付け角は、８５°〜１８５°が好ましい。巻き付け角が８５°未満であると、ベルトへの駆動力が低下し、色ずれが悪化し易い。１８５°より大きいと、他方のローラ径を小さくする必要があり、細いローラによってベルトの耐屈曲性（寿命）が低下する。

同様に、前記駆動ローラの直径は１２〜４０ｍｍが好ましい。直径が１２ｍｍ未満であると、ベルトの耐屈曲性（寿命）が低下する。４０ｍｍより太いと、装置の大型化を招く。好ましい直径範囲は、１５〜３５ｍｍである。

以下、実施例及び比較例を用いて、本発明の実施の形態を、より詳細に説明する。

なお、以下の実施例及び比較例において、樹脂圧計（樹脂圧センサー）として、ＮＰ４６０−１／２−５０ＭＰａ−１５（株式会社ダイニスコ製）を用い、該センサーを樹脂圧力調節計であるＡＴＣ７７０−１−３−３（株式会社ダイニスコ製）に接続した。ＡＴＣ７７０−１−３−３は、前記センサーにより測定された樹脂圧を、アナログ電圧に変換して出力する機能を有する。この機能を用いて、樹脂圧変動を測定した。また、ＡＴＣ７７０−１−３−３は、スクリューの回転数を一定に保つ機能（手動モード）と、樹脂圧を一定に保つためにスクリューの回転数にフィードバック制御を行う（押し出し機１００のスクリューを回転させるためのモータのインバータユニットに制御信号を出す）機能（自動モード）を有する。以下の実施例及び比較例では、手動／自動モードを適宜切り替え、スクリュー回転数を一定にしたり、スクリュー回転数にフィードバック制御を行ったりした。

（実施例１）
２軸押し出し機を用いて下記配合のコンパウンドを混練し、ペレタイザーを用いてペレットを作製した。

＜コンパウンドの配合＞
ポリカーボネート樹脂（熱可塑性樹脂） ７４質量部
ポリエーテルエステルアミド樹脂（導電剤） ５質量部
カーボンブラック（導電剤） ２１質量部
上記のポリエーテルエステルアミド樹脂は、三洋化成工業株式会社製のペレスタット６３２１である。カーボンブラックは電気化学工業株式会社製のデンカブラックである。ポリカーボネート樹脂は、出光石油化学株式会社製のタフロンＡＺ−１９００Ｔである。

なお、上記のポリエーテルエステルアミド樹脂だけを用いて、厚さ３００μｍのシートを成形し、体積抵抗率を測定したところ、６×１０^８（Ω・ｃｍ）であった。また、上記のポリカーボネート樹脂だけを用いて、厚さ１５０μｍのシートを成形し、体積抵抗率を測定したところ、１×１０^１６（Ω・ｃｍ）であった。また、ペレットのみかけ比重（Ｄ１）は０．７３であった。

得られたペレットを、１２０℃で３時間以上乾燥した後、図７に示すインフレーション成形装置のホッパー１１０に投入し、インフレーション成形を行った。得られたフィルムの比重Ｄ２は１．２１であった。（Ｄ３＝Ｄ２／Ｄ１＝１．６６）なお、図７には不図示であるが、押出し機１００とダイス１４０の間にギアポンプを接続した。

インフレーション成形時の各種条件を示す。

上部マンドレル：外径９８．４ｍｍ
外側ダイリップ：内径１００ｍｍ
ダイギャップ：０．８ｍｍ
マンドレル：６条のスパイラル溝を有する単層スパイラルマンドレル（Ｎ＝６）
：スパイラル開始部の外径＝φ９９ｍｍ
：上端部の外径＝上部マンドレルの外径（φ９６ｍｍ）
：溝の深さ＝最も深い部分で１１ｍｍ
：溝の幅＝９ｍｍ
：溝底部の隅Ｒ＝４．５ｍｍ（即ち溝の底は半円形）
：高さ＝２００ｍｍ
外側ダイス：内径１００ｍｍ
ダイギャップ調整ボルトのピッチ：０．２５ｍｍ（差動ネジ有効ピッチ）
引き取り速度：１０ｍ／分
樹脂温度：２６０℃
樹脂圧力：３０ＭＰａ
エアリング：周方向に４０個のヒータを埋め込んだタイプ（Ｍ＝４０）
：各ヒータの最大出力３００Ｗ
：チューブの厚さに応じて、ヒータ出力を独立にコントロール
ギアポンプ：２枚ギア式、一回転あたりの吐出量１０ｍｌ
押出し機１００のスクリュー：最大外径部５０ｍｍのフルフライトタイプ
（Ｌ／Ｄ＝２８）
根元部の溝体積Ｖ２＝４３．５（ｃｍ^３）
先端部の溝体積Ｖ１＝２６．０（ｃｍ^３）
圧縮比ＣＲ＝Ｖ２／Ｖ１＝１．６７

なお、本実施例では、実施例２のようにスクリュー回転数へのフィードバック制御は行わず、スクリューの回転数は一定とした。

まず、図１のようにダイスを組み立て、ダイスの外周部に不図示のヒータを巻き付けた。なお、上部マンドレル１４３の上部には、マンドレル外周部と同軸になるような穴を設けてあり、回転軸４０２を該穴に嵌合させて、ダイス上部を図８のようにした。図８において、てこ式ダイアルゲージ４１０は、支持棒を介してホルダー４００に固定されており、ホルダー４００はベアリング４０１を介して回転軸４０２を軸支している。すなわち、てこ式ダイアルゲージ４１０は、回転軸４０２を中心に回動可能である。上部マンドレルの中心軸から外側ダイリップ１４４の断差部までの距離（図８のｒ寸法）を、てこ式ダイアルゲージ４１０を回転させながら測定し、該距離が周方向に渡って均一（±０．０２ｍｍ以内）になるよう、ダイギャップ調整ボルトを調整した。なお、外側ダイリップ１４４において、内周面（図８のＢ面）と断差部内周面（図８のＡ面）とを、旋盤で加工する際、咥え直すことなく加工（ワンチャック加工）することで、両面の同軸を出している。従って、ｒ寸法を均一にすることで、ダイギャップを均一にすることができる。その後、てこ式ダイアルゲージ４１０、ホルダー４００、ベアリング４０１及び回転軸４０２を、上部マンドレル１４３から取り外し、気体導入路１５０の穴を開放した。その後、図７のようにダイス上面にエアリング２００を取り付け、押出し機と接続し、ダイス外周部に巻きつけたヒータを作動させ、ダイスを２６０±３℃に調整しながら、前記コンパウンドを用いて成形を開始した。本実施例では、成形開始前にダイギャップを調整してあったため、成形開始後にダイギャップ調整ボルトを回転させて、膜厚調整を行う作業は１回で済んだ。

また、全ての実施例において、チューブレギュレータという装置を用いた。チューブレギュレータは、ピンチロール１８０通過直後のチューブの幅（折り畳まれた状態での幅、以後折り径と称する）をオンラインで読み取り、読み取った値に基づいて、前記チューブの直径を増減させるための気体導入動作及び気体排出動作を連続的あるいは断続的に行う装置であり、該装置を使用することで、チューブの外径精度を±２％以内に保った状態で成形可能である。本実施例では、折り径２５０ｍｍ（チューブ径１５９．２ｍｍに相当、従ってブロー比＝１５９．２／１００＝１．５９２）に保つようにした。

チューブは、押し出し直後から冷却固化されるまでの間に、チューブの両面が気体と接しており、溶融樹脂の張力と、チューブ内外の気圧とのバランスによってチューブの姿勢が決定されている。ところが、成形中の大気圧は常に一定とは限らないので、チューブ内外の気圧が安定せず、チューブの姿勢が崩れ易い。チューブの内圧が外圧に対して相対的に高くなれば、チューブが太くなり、チューブの内圧が外圧に対して相対的に低くなれば、チューブが細くなる。押し出し機からの溶融樹脂の吐出量が一定で、引き取り速度が一定であっても、チューブの直径が変われば、チューブの厚さが変化する。そして、チューブ径の変化は、周方向にわたって完全に同時に起きる訳ではなく、多少の時間差を有している。このため、チューブ径の変化は膜厚波形を乱す原因となる。本実施例のように、チューブレギュレータを使用すると、膜厚波形を乱すことなく、常に一定の品質（色ずれ量）のベルトを製造するために有効である。

インフレーション成形中の樹脂圧変動幅（ギアポンプ出口より下流であり、ダイス１４０より上流側の位置に樹脂圧計を設置して測定）は、４％であった（最大３０．６Ｍｐａ、最低２９．４Ｍｐａ、平均３０．０Ｍｐａ）。ピンチロール１８０によって連続的に引き取られる、折り畳まれた樹脂チューブ１６０は、カッター１９０によって長さ２８ｃｍになるように切断した。なお、得られたチューブの体積抵抗率は５×１０^１２（Ω・ｃｍ）、周方向の平均厚さは８２μｍであった。

上記の加工によって得られたチューブを、以下のように２次加工し、電子写真用のエンドレスベルトを得た。

＜２次加工内容＞
得られたチューブ１６０を、図９のように、円筒形の内型５１０の外周面と円筒形の外型５００の内周面との間に挟み込んだ。図９において、外型５００は電気鋳造法により製造した厚さ０．５ｍｍのニッケル、内型チューブ５１１は厚さ１ｍｍのフッ素樹脂チューブ、内型コア５１２は厚さ１０ｍｍのアルミニウム筒である。内型チューブ５１１と内型コア５１２の間には０．２〜１（ＭＰａ）のエアを封入し、コック５１３を閉じる。本実施例では０．３（ＭＰａ）のエアを封入し、コック５１３を閉じた。これにより、内型チューブ５１１が膨らみ、チューブ１６０が外型５００と内型チューブ５１１との間に密接した。この状態で外型５００の外周面をハロゲンヒータあるいは、電磁誘導加熱により２００℃まで加熱し、加熱終了後、室温まで冷却した。冷却終了後にコック５１３を開き、内型チューブ５１１と内型コア５１２との間にあるエアを排出し、チューブ１６０を取り出した。取り出されたチューブ１６０は、熱と圧力によって、折り目が消えていた。該チューブの幅を２４５ｍｍに切り揃え、内周面の両端部に蛇行防止ガイドを取り付けた。

完成したエンドレスベルトは、平均膜厚８２μｍ、周長Ｌ＝５００ｍｍ、幅２４５ｍｍであるので、エンドレスベルト一本の体積は、５０ｃｍ×２４．５ｃｍ×０．００８２ｃｍ＝１０．０ｍｌである。

２次加工により得られたエンドレスベルトを、転写搬送ベルト２４として図１０に示す画像形成装置に組み込んだ。駆動ローラ２１の直径はφ１８ｍｍであり、隣り合う感光体の軸間距離：Ｐは５７ｍｍ、転写搬送ベルトの表面移動速度は６０ｍｍ／秒である。本実施例では、Ｌ＝５００ｍｍ、Ｎ＝６、Ｐ＝５７であるので、Ｌ÷Ｎ＝８３．３であり、式（１）を満たす。

以下に、画像形成装置の動作の概略説明を行う。

図１０において、１−Ｙ、１−Ｍ、１−Ｃ及び１−ＢＫは、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（以下感光ドラムと記す）であり、矢印の方向に所定の周速度で回転駆動される。

感光ドラム１−Ｙは、回転過程で、１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、次いで不図示の露光手段による露光光３を受ける。このようにしてカラー画像の第１の色成分像（この例ではイエロー色成分像）に対応した静電潜像が形成され、その静電潜像が第１の現像器（イエロー色現像器４１）によりイエロー成分像に現像される。このようにして感光ドラム１−Ｙ上に第１色（イエロー）のトナー像が形成される。

そして、所定のタイミングで、感光ドラム１−Ｍ、１−Ｃ、１−ＢＫ上にも第２色〜第４色のトナー像が形成される。

一方、転写搬送ベルト２４は矢印の方向に感光ドラムとほぼ同じ周速度あるいは感光ドラムに対して所定の周速差（多くの場合、転写搬送ベルトの方が感光ドラムよりも０．１〜３％速い）を有して回転駆動されている。そして、所定のタイミングで、給紙ローラ１１から転写搬送ベルト２４に記録用紙Ｐが給送され、記録用紙Ｐは転写搬送ベルト２４に吸着され、転写搬送ベルトの回転に伴って記録用紙Ｐが搬送されていく。

感光ドラムと転写ローラ２２が対峙する部分を、記録用紙Ｐが通過する際、バイアス電源２８を通じて転写ローラ２２に転写バイアスが印加される。これによって、感光体上のトナー像は記録用紙Ｐに転写されてゆく。つまり、まず第１色成分であるイエロートナー像が、続いて第２色成分であるマゼンタトナー像が、続いて第３色成分であるシアントナー像が、そして最後に第４色成分であるブラックトナー像が、記録用紙Ｐの搬送過程で、記録用紙Ｐの上に順次積層転写さてゆく。この時の転写バイアスは、例えば＋０．２ｋＶ〜＋４ｋＶ程度である。

ここで、転写搬送ベルト２４に周方向の厚みムラがあると、転写搬送ベルト２４の表面速度ムラ、つまりそれに吸着されている記録用紙Ｐの表面速度ムラが発生する。感光体上のトナー像は、記録用紙Ｐが一定の速度で通過するという前提の元に、所定の時間間隔をおいて形成されているので、記録用紙Ｐの表面速度が変動すると、複数色のトナーを記録用紙Ｐ上で正確に重ね合わせることができなくなり、色ずれが悪化する。記録用紙Ｐへのトナー像の転写を終えた感光ドラムの表面は、感光ドラムのクリーニング装置１３により清掃される。そして、感光体からのトナー像の転写を終えた記録紙Ｐは、コロナ除電器２３直下に搬送されてゆく。コロナ除電器２３には、バイアス電源３０から２ｋＶｐｐ〜６ｋＶｐｐ程度の交流電圧が印加されており、これによって記録用紙Ｐが除電され、記録用紙Ｐが転写搬送ベルト２４から分離され、記録用紙Ｐは定着器１５へ導入され、加熱定着される。なお、コロナ除電器２３は必ずしも必要ではなく、除電しなくても記録用紙Ｐを転写搬送ベルト２４から分離できる場合もある。

長さ２８ｃｍに切断した多数のチューブの中から、任意に選び出した３本について、上記の２次加工を行い、得られたベルト３本の各々について、周方向の膜厚測定と色ずれの評価を行った（色ずれの評価はベルトを一本づつ交換して評価）。

＜色ずれ評価＞
図１１に示すように、Ａ４用紙の中央部に、線幅（線の太さ）１００μｍ、長さ５ｍｍの横線を、４色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）横一列に並べ、これを１行とするとき、該行を用紙の縦方向に２ｍｍづつずらし、合計１３０行描画した（Ａ４用紙の上下両端部約２０ｍｍを空白とし、中央部２５８ｍｍに画像を出力）。各行において、４本の線の縦方向のずれ量を測定し、ずれ量の最大値を、そのページ内における色ずれ量（μｍ）とした。

色ずれ量による判定基準は以下の通り
２００μｍ以下：◎
２００μｍより大きく２２０μｍ以下：○
２２０μｍより大きく２４０μｍ以下：△（実用可）
２４０μｍより大きく２６０μｍ以下：×（実用不可）
２６０μｍより大きい：××（実用不可）
結果を表４に示す。

（実施例２）
実施例１では押出し機１００のスクリュー回転数を一定にしたが、本実施例では、インフレーション成形中の樹脂圧を常時測定し、樹脂圧が一定になるように、該測定情報に応じて押出し機１００のスクリュー回転数を制御した（ＰＩＤ制御であり、Ｐ，Ｉ，Ｄの各パラメータは、ＰＩＤコントローラのオートチューニング機能により決定した）。その結果、樹脂圧変動幅は２％になった（最大３０．３Ｍｐａ、最低２９．７Ｍｐａ、平均３０．０Ｍｐａ）。その他の条件は実施例１と同様にして成形、加工、評価を行った。結果を表４に示す。

樹脂圧変動幅が小さいので、実施例１と比較して、任意に抜き取った３本のベルト膜厚のばらつきが減少した。膜厚波形が安定したおかげで、色ずれの評価ばらつきも減少した。つまり、本実施例は、色ずれの小さいベルトを、実施例１より更に、安定的に製造できることを示している。

（実施例３）
実施例２において、スクリュー回転数を一定に保つためのコントローラの設定条件（ＰＩＤ制御におけるＰ、Ｉ、Ｄの各パラメータ）を手動で変更した。

その結果、樹脂圧変動幅は６％に悪化した（最大３０．９Ｍｐａ、最低２９．１Ｍｐａ、平均３０．０Ｍｐａ）。これは、手動でパラメータを変更したため、コントローラが最適と判断したＰ、Ｉ、Ｄパラメータと異なる値となり、結果として、実施例２よりも制御の安定性が低下したためと考えられる。その他の条件は実施例１と同様にして成形、加工、評価を行った。結果を表４に示す。

（実施例４〜６）
表１に記載の条件以外は、実施例１と同様にしてエンドレスベルトを作製、評価した。

実施例４はブロー比が小さいので、膜厚ムラは他の実施例より悪かった。ただし、表５に示すように、実施例４と５は、Ｔ／Ｐ≒１．１なので、図３の特異点近傍であり、色ずれは良好であった。一方、実施例６は、特異点近傍でないため、色ずれは△レベルにとどまった。結果を表４に示す。

（実施例７〜９）
実施例１において、エアリングに埋め込まれたヒータの数（Ｍ）を、表２のように変更した以外は実施例１と同様にしてエンドレスベルトを作製、評価した。

実施例９のエアリングは、周方向に分割されたヒータも、周方向に分割された風量調節手段も有しておらず、周方向に均一な温度で均一な風量のエアを吹き出し、バブルの根元付近に該エアを吹き付けることができる、一般的なエアリングである。結果を表４に示す。

（実施例１０〜１２）
実施例１の引き取り速度を変更した。その結果、チューブの平均膜厚が表３のように変化した。その他は実施例１と同様にして同様にしてエンドレスベルトを作製、評価した。結果を表４に示す。

（実施例１３）
図７において、押出し機１００を２台用い、各々のホッパー１１０に実施例１と同様のペレットを投入した。ダイス１４０には２層のスパイラルダイスを用いた。該ダイスにおいて、溶融樹脂の流入孔は２つあり、各々の流入口が、押出し機１００の先端に接続されている。なお、各々の押出し機の先端には０．４３ｃｃ／ｒｅｖのギアポンプが各一台、接続されており、各々のギアポンプの出口は、溶融樹脂の流入孔に接続されている。

２層スパイラルダイスの概略を示す。

＜内層のスパイラル＞
条数：６条
溝幅：８ｍｍ
溝の最大深さ：１０ｍｍ
＜外層のスパイラル＞
条数：６条
溝幅：６ｍｍ
溝の最大深さ：６ｍｍ

なお、内層のスパイラル溝に起因する漏洩流分布のピーク位置と、外層のスパイラル溝に起因する漏洩流分布のピーク位置とが３０°ずれるように設定した。

これにより、各層の波形が打ち消しあい、より平滑な膜厚波形を有するエンドレスベルトを得ることができる。なお、本実施例のように、多層ダイスを用いた場合は、各層のスパイラル溝数の合計を式（１）のＮに代入する。従って、本実施例におけるＮは６＋６＝１２である。

その他の条件は以下の通り。

上部マンドレルの外径：９８．６ｍｍ
上部ダイリップの内径：１００ｍｍ
ダイギャップ：０．８ｍｍ
樹脂圧変動幅：１．５％（各ギアポンプの出口より下流かつ樹脂流入口より上流で測定）
周長Ｌ：５００ｍｍ
実施例１で用いたチューブレギュレータを使用
樹脂温度：２６０℃

その他の条件は実施例１と同様にして、多層ダイスを用いた単層ベルトのインフレーション成形を行った。得られたチューブを実施例１と同様にして２次加工し、実施例１と同様に評価した。Ｌ、Ｎ、Ｐ、樹脂圧変動幅は表５に示すとおりである。樹脂圧変動幅が小さかったので、３本の膜厚及び色ずれ評価結果のばらつきも小さかった。結果を表４に示す。

（実施例１４）
実施例１と同様にしてインフレーション成形を行った。ただし、折り径は２６７ｍｍ（チューブ径１７０ｍｍに相当、従ってブロー比＝１７０／１００＝１．７０）に保つようにした。

ピンチロール１８０によって連続的に引き取られる、折り畳まれた樹脂チューブ１６０は、カッター１９０によって長さ２８ｃｍになるように切断した。なお、得られたチューブの周方向の平均厚さは８２μｍであった。

上記の加工によって得られたチューブを、実施例１と同様に２次加工し、電子写真用のエンドレスベルトを得た。

完成したエンドレスベルトは、平均膜厚８２μｍ、周長Ｌ＝５３４ｍｍ、幅２４５ｍｍである。

得られたベルトを、転写搬送ベルトとして、実施例１と同様の画像形成装置に組み込んだ。本実施例では、駆動ローラ２１の直径をφ１７ｍｍ、隣り合う感光体の軸間距離：Ｐを５３．５ｍｍ、転写搬送ベルトの表面移動速度は６０ｍｍ／秒とした。結果を表４に示す。

（実施例１５）
ギアポンプを用いなかった以外は、実施例２と同様にしてエンドレスベルトを作製し、転写搬送ベルトとして実施例１と同様に評価した。

本実施例では、ギアポンプを用いていないため、樹脂圧変動幅は３％（最大３０．１５ＭＰａ，最小２９．８５ＭＰａ，平均３０．０ＭＰａ）であった。ギアポンプを用いた実施例１の樹脂圧変動幅よりも、ギアポンプを用いていない本実施例のほうが、樹脂圧変動幅を小さくすることができた。結果を表４に示す。

（実施例１６）
実施例１において、押出し機１００のスクリューを以下のように変更した。

押出し機１００のスクリュー：最大外径部５０ｍｍのフルフライトタイプ
（Ｌ／Ｄ＝２８）
根元部の溝体積Ｖ２＝４３．５（ｃｍ^３）
先端部の溝体積Ｖ１＝８．０（ｃｍ^３）
圧縮比ＣＲ＝Ｖ２／Ｖ１＝５．４４
Ｄ３＝１．６６であるので、ＣＲ≒３．３×Ｄ３である。

スクリューの圧縮比が大きいため、押し出しトルクが増大し、スクリューの回転数を下げざるを得なかった（つまり吐出量が低下。生産性が低下することを意味する）。そのため、実施例１と同一のブロー比（１．５９２）かつ平均膜厚（約８０μｍ）を維持するためには、引き取り速度を５ｍ／分にする必要があった。樹脂圧変動率は５％と、実施例１より若干良かった。結果を表４に示す。

（実施例１７）
実施例１において、押出し機１００のスクリューを以下のように変更した。

押出し機１００のスクリュー：最大外径部５０ｍｍのフルフライトタイプ
（Ｌ／Ｄ＝２８）
根元部の溝体積Ｖ２＝４３．５（ｃｍ^３）
先端部の溝体積Ｖ１＝８．７（ｃｍ^３）
圧縮比ＣＲ＝Ｖ２／Ｖ１＝４．９８
Ｄ３＝１．６６であるので、ＣＲ≒３．０×Ｄ３である。

本実施例においても、スクリューの圧縮比がやや大きいため、押し出しトルクが増大し、スクリューの回転数を若干下げざるを得なかった。そのため、実施例１と同一のブロー比（１．５９２）かつ平均膜厚（約８０μｍ）を維持するためには、引き取り速度を７ｍ／分にする必要があった。樹脂圧変動率は５％と、実施例１より若干良かった。結果を表４に示す。

（実施例１８）
実施例１において、押出し機１００のスクリューを以下のように変更した。

押出し機１００のスクリュー：最大外径部５０ｍｍのフルフライトタイプ
（Ｌ／Ｄ＝２８）
根元部の溝体積Ｖ２＝４３．５（ｃｍ^３）
先端部の溝体積Ｖ１＝１０．５（ｃｍ^３）
圧縮比ＣＲ＝Ｖ２／Ｖ１＝４．１４
Ｄ３＝１．６６であるので、ＣＲ≒２．５×Ｄ３である。

本実施例では、実施例１と同一のブロー比（１．５９２）かつ平均膜厚（約８０μｍ）を維持するために、引き取り速度を１０ｍ／分より低下させる必要はなかった（引き取り速度１０ｍ／分とした）。樹脂圧変動率は５％と、実施例１より若干良かった。結果を表４に示す。

（実施例１９）
実施例１５において、スクリューを実施例１６で用いたものに変えた以外は、実施例１５と同様にエンドレスベルトを作製した。樹脂圧変動幅は２．５％であった。

スクリューの圧縮比が大きいため、押し出しトルクが増大し、スクリューの回転数を下げざるを得なかった（つまり吐出量が低下。生産性が低下することを意味する）。

そのため、実施例１と同一のブロー比（１．５９２）かつ平均膜厚（約８０μｍ）を維持するためには、引き取り速度を５ｍ／分にする必要があった。樹脂圧変動率は２．５％と、実施例１５より若干良かった。結果を表４に示す。

（実施例２０）
実施例１５において、スクリューを実施例１７で用いたものに変えた以外は、実施例１５と同様にエンドレスベルトを作製した。樹脂圧変動幅は２．５％であった。

本実施例においても、スクリューの圧縮比がやや大きいため、押し出しトルクが増大し、スクリューの回転数を若干下げざるを得なかった。そのため、実施例１と同一のブロー比（１．５９２）かつ平均膜厚（約８０μｍ）を維持するためには、引き取り速度を７ｍ／分にする必要があった。樹脂圧変動率は２．５％と、実施例１５より若干良かった。結果を表４に示す。

（実施例２１）
実施例１５において、スクリューを実施例１８で用いたものに変えた以外は、実施例１５と同様にエンドレスベルトを作製した。樹脂圧変動幅は２．５％であった。

本実施例では、実施例１と同一のブロー比（１．５９２）かつ平均膜厚（約８０μｍ）を維持するために、引き取り速度を１０ｍ／分より低下させる必要はなかった（引き取り速度１０ｍ／分とした）。樹脂圧変動率は２．５％と、実施例１５より若干良かった。結果を表４に示す。

（実施例２２）
実施例１５において、押出し機１００のスクリューを以下のように変更した。

押出し機１００のスクリュー：最大外径部５０ｍｍのバリアフライトタイプ
（ミキシングゾーン付き）（Ｌ／Ｄ＝２８）
根元部の溝体積Ｖ２＝４２．７（ｃｍ^３）
先端部の溝体積Ｖ１＝２７．０（ｃｍ^３）
圧縮比ＣＲ＝Ｖ２／Ｖ１＝１．５８
Ｄ３＝１．６６であるので、ＣＲ≒０．９５×Ｄ３である。

よって、本実施例では式（４）は満たしていない。ギアポンプは使用していないが、スクリューの回転数にフィードバック制御を行ったため、樹脂圧変動は５．５％に収まり、比較例１の樹脂圧変動よりは良好であった。結果を表４に示す。

（実施例２３）
実施例１において、押出し機１００のスクリューを実施例２２で用いたもの（ＣＲ＝１．５８）に変更した。

本実施例においても、Ｄ３＝１．６６であるので、ＣＲ≒０．９５×Ｄ３である。よって、本実施例では式（４）は満たしていない。しかし、ギアポンプを使用しているため、樹脂圧変動は６％に収まり、比較例１の樹脂圧変動よりは良好であった。結果を表４に示す。

なお、全ての実施例において、押出し機１００のホッパー直下部分を、２０±７℃の水で冷却した。このようにすると、スクリューへのペレットの食い込みが安定し、樹脂圧の安定化に有効である。

（比較例１）
以下の条件のみ、実施例１から変更した。

上部マンドレル：外径１４８．４ｍｍ
外側ダイリップ：内径１５０ｍｍ
ダイギャップ：０．８ｍｍ
マンドレル：３条のスパイラル溝を有する単層スパイラルマンドレル（Ｎ＝３）
スパイラル開始部の外径＝φ１４９ｍｍ
上端部の外径＝上部マンドレルの外径（φ１４６ｍｍ）
溝の深さ＝最も深い部分で１１ｍｍ
溝の幅＝１０ｍｍ
溝底部の隅Ｒ＝ほぼゼロ（即ち溝の断面形状は矩形）
高さ＝２５０ｍｍ
外側ダイス：内径１５０ｍｍ
押出し機１００のスクリュー：実施例２２と同一（ＣＲ＝１．５８）
エアリング：実施例９で用いたタイプ（分割ヒータなし）
ギアポンプは使用しなかった。

上記条件で、実施例１と同様にしてインフレーション成形を行った。ただし、折り径は２６７ｍｍ（チューブ径１７０ｍｍに相当、従ってブロー比＝１７０／１５０＝１．１３）に保つようにした。インフレーション成形中の樹脂圧変動幅は８％であった。樹脂圧の変動が実施例１より大きくなったのは、１．ギアポンプも樹脂圧を一定にするためのスクリューの回転数制御も使用していないこと、２．スクリューデザインの違いにより、式（４）を満たしていない（Ｄ３＝１．２１／０．７３≒１．６６、ＣＲ＝１．５８、よってＣＲ≒０．９５×Ｄ３＜１．０×Ｄ３）ので、樹脂圧変動（サージング＝脈動）が悪化したため、ではないかと思われる。

ピンチロール１８０によって連続的に引き取られる、折り畳まれた樹脂チューブ１６０は、カッター１９０によって長さ２８ｃｍになるように切断した。なお、得られたチューブの周方向の平均厚さは８２μｍであった。

上記の加工によって得られたチューブを、実施例１と同様に２次加工し、電子写真用のエンドレスベルトを得た。

完成したエンドレスベルトは、平均膜厚８２μｍ、周長Ｌ＝５３４ｍｍ、幅２４５ｍｍである。

得られたベルトを、転写搬送ベルトとして、実施例１４と同様の画像形成装置に組み込んだ。本比較例では、表５に示すように、式（１）を満たしていない。このため、色ずれは悪かった。また、樹脂圧変動幅が大きいため、３本のベルトの評価結果がばらついた。結果を表４に示す。

（比較例２）
比較例１において、実施例１と同一の単層スパイラルマンドレルに変更した（Ｎ＝６）。外側ダイス、押出し機１００のスクリュー（ＣＲ＝１．５８）は比較例１と同じである。ギアポンプは使用しなかった。

上記条件で、比較例１と同様にしてインフレーション成形を行った。インフレーション成形中の樹脂圧変動幅は８％であった。これは、比較例１と同様に、ギアポンプを使用していないことと、式（４）を満たしていないことが原因であると考えられる。

得られたチューブを比較例１と同様にして２次加工し、比較例１と同様に評価した。本比較例では、表５に示すように、Ｔ／Ｐ≒１．６６であるので式（１）を満たしている。このため、得られたエンドレスベルトの周方向の厚さムラは比較例１より小さい。しかし、樹脂圧変動幅が８％と大きいので、３本の評価結果がばらついた。結果を表４に示す。

（比較例３）
比較例１において、押出し機１００のスクリューを実施例１で用いたタイプ（ＣＲ＝１．６７）に変更し、実施例１で用いたギアポンプを使用した以外は、比較例１と同様にインフレーション成形を行った。

式（４）を満たし、樹脂圧変動幅は４％と小さかったが、式（１）を満たしていないため、色ずれが悪かった。評価結果を表４に示す。

なお、全ての比較例において、押出し機１００のホッパー下を水冷しなかった。

以上、転写搬送ベルトを例にとって、本発明の製造方法について詳細な説明を行ってきたが、図１３のように、複数の感光ドラムと１本の中間転写ベルト５を使用する画像形成装置における中間転写ベルトの製造にも適している。

なお、感光体の数は通常４本であるが、高画質化のために５色以上のトナーと５本以上の感光体を用いた画像形成装置とすることもできる。

スパイラルダイスの断面概略図である。 スパイラルダイスの一部のカットモデル図である。 スパイラルからの漏洩流分布の一例を示す図である。 図３の漏洩流分布波形を６０°づつずらしながら、６波形合成した結果を示す図である。 異なる２色間の色ずれ量を計算した結果の一例を示す図である。 図５の最大色ずれ量を求めた結果を示す図である。 インフレーション成形装置の概略図である。 てこ式ダイアルゲージを上部マンドレルに取り付けた状態を示す概略図である。 ２次加工するための型とチューブ嵌合させた状態を示す概略図である。 転写搬送ベルトを用いた画像形成装置の一例を示す図である。 色ずれ測定のための画像出力パターンを説明する図である。 樹脂圧変動幅が大きい状態で製造したベルトの膜厚波形の一例を示す図である。 中間転写ベルトを用いた画像形成装置の一例を示す図である。

符号の説明

１ 感光体
１−Ｙ イエロー色用感光体
１−Ｍ マゼンタ色用感光体
１−Ｃ シアン色用感光体
１−Ｂｋ ブラック色用感光体
２ １次帯電器
３ 露光光
４ 現像器
４１ イエロー色現像器
４２ マゼンタ色現像器
４３ シアン色現像器
４４ ブラック色現像器
５ 中間転写ベルト
６ １次転写部材
７ ２次転写ローラ
８ ２次転写対向ローラ
９ ベルトクリーニング部材
１１ 給紙ローラ
１３ 感光体クリーニング部材
１５ 定着器
２１ 駆動ローラ
２２ 転写ローラ
２３ コロナ除電器
２４ 転写搬送ベルト
２５ 吸着ローラ
２７，２８，２９，３０ バイアス電源
１００ １軸押し出し機
１１０ ホッパー
１４０ ダイス
１４１ マンドレル
１４２ 外側ダイス
１４３ 上部マンドレル
１４４ 外側ダイリップ
１４５ ダイギャップ調整ボルト
１４５Ａ 内ねじ
１４５Ｂ 共通ナット
１４５Ｃ 外ねじ
１５０ 気体導入路
１６０ チューブ
１７０ 安定板
１８０ ピンチロール
１９０ カッター
２００ エアリング
２１０ チューブ冷却用エア導入路
２２０ 円筒
４００ ベアリングホルダー
４０１ ベアリング
４０２ 回転軸
４１０ てこ式ダイアルゲージ
４１１ 目盛（表示）部
４１２ 測定子
５００ 外型
５１０ 内型
５１１ 内型チューブ
５１２ 内型コア
５１３ コック
Ｐ 記録用紙

Claims (6)

1. 複数の感光ドラムを具備し、隣り合う感光ドラムの軸間距離がＰｍｍである画像形成装置に用いられる中間転写用もしくは転写材搬送用のベルトの製造方法であって、
   （ｉ）押出し機の先端に、スパイラル溝の条数がＮの環状ダイスを具備してなる押出し装置の該環状ダイスから熱可塑性樹脂組成物を押出す工程と、
   （ｉｉ）押出された熱可塑性樹脂組成物を内周長がＬｍｍのエンドレスベルトに成形する工程と、を有し、
   前記工程（ｉ）において、該熱可塑性樹脂組成物の押出し時の圧力変動幅が６％以下であり、且つ前記Ｎ、Ｌ及びＰが、下記式（１）で示される関係を満たすものであることを特徴とするベルトの製造方法；
   Ｌ÷Ｎ≦３Ｐ （１）。
2. 前記Ｎ、Ｌ及びＰが下記式で示される関係を満たす請求項１に記載のベルトの製造方法；
   Ｌ÷Ｎ≦１．５Ｐ。
3. 前記工程（ｉｉ）において、エンドレスベルトの直径を前記環状ダイスの外側ダイリップの内径で除したブロー比が１．３〜３となるように成形する請求項１又は２に記載のベルトの製造方法。
4. 前記工程（ｉ）に用いる前記押出し装置が、該押出し機と前記環状ダイスとの間にギアポンプを有し、該ギアポンプは、ギア一回転あたりの熱可塑性樹脂組成物の吐出量が、エンドレスベルト一本の体積の２倍未満である請求項１〜３のいずれかに記載のベルトの製造方法。
5. 前記工程（ｉ）が、前記押し出し機のスクリュー先端より下流側かつ、前記環状ダイスへの樹脂流入口より上流側の位置に配設した樹脂圧センサーで測定された樹脂圧が一定になるように、該スクリューの回転数にフィードバック制御する工程を含む請求項１〜４のいずれかに記載のベルトの製造方法。
6. 前記工程（ｉｉ）が、下記式（４）を満たすスクリューを用いて前記熱可塑性樹脂組成物をインフレーション成形してエンドレスベルトとする工程を含む請求項１〜５のいずれかに記載のベルトの製造方法；
   １．０×Ｄ３≦ＣＲ≦３．０×Ｄ３ （４）
   上記式（４）中、
   Ｄ１＝インフレーション成形機のホッパーに投入するペレットの見かけ比重（ｇ／ｃｍ³）
   Ｄ２＝インフレーション成形後のフィルムの比重（ｇ／ｃｍ³）
   Ｄ３＝Ｄ２／Ｄ１
   ＣＲ＝スクリューの圧縮比。

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