JP4588251B2 - 半導電性ベルトの修正方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂中に導電性物質を含有する半導電性ベルトの形状的な欠陥部分を修正して平坦化させる半導電性ベルトの修正方法に関し、特に、プリンター、複写機、ビデオプリンター等の電子写真記録装置に使用される、シームレス状の中間転写ベルトおよび転写搬送ベルトの修正方法として有用である。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子写真記録装置の中間転写ベルト等に用いうる半導電性ベルトとしては、弗化ビニリデンやエチレン・テトラフルオロエチレン共重合体、ポリカーボネート等からなるフィルムを用いた半導電性ベルト（特開平５−２００９０４号公報、特開平５−３４５３６８号公報、特開平６−９５５２１号公報）が知られていた。また、強度や対摩擦・摩耗性の機械特性が不足してベルト端部等にクラックが発生したり、駆動時の負荷で変形して転写画像が変形するなどの問題を解消すべく、ポリイミドフイルムに導電性物質を配合して体積抵抗率を１〜１０¹³Ω・ｃｍとしたものが知られている（特開平５−７７２５２号公報）。
【０００３】
上記のような半導電性ベルトは、一般的に、樹脂、導電性物質、及び溶剤等を含有する原料液を円筒金型の内面などにシームレス状に塗布した後、乾燥、硬化などによってフィルム化する方法で製造される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような製造方法において、ベルトを金型から剥離する等の際に、ベルト表面に小さな突起、折れ等の形状的な欠陥部分が生じる場合がある。そして、近年の電子写真記録装置の高画質化、高速化の進展に伴い、このような欠陥部分が有ると、画像の不具合を発生させ、中間転写ベルトや転写搬送ベルトとして使用できず、半導電性ベルトを製造する際の歩留りが悪化していた。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、製造段階等で形状的な欠陥部分が生じても、それを平坦化して実使用上問題ない状態に修正でき、製造の歩留りを向上することができる半導電性ベルトの修正方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究したところ、半導電性ベルトの形状的な欠陥部分を加熱処理することで実使用上問題ない状態に修正できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明の半導電性ベルトの修正方法は、樹脂中に導電性物質を含有する半導電性ベルトの形状的な欠陥部分を挟持部材にて前記半導電性ベルトの両面から挟持しつつ、当該挟持部材を介して挟持する外力を与えながら加熱処理して平坦化させることを特徴とする。
【０００８】
上記において、前記加熱処理の温度は、半導電性ベルトの樹脂成分のＴｇ−１５０℃〜Ｔｇの温度であることが好ましい。ここで、Ｔｇはガラス転移温度（℃）を指す。
【０００９】
また、前記加熱処理の温度以上のＴｇを有する樹脂フィルムを介して前記加熱処理を行うことが好ましい。
【００１０】
［作用効果］
本発明の半導電性ベルトの修正方法によると、形状的な欠陥部分を加熱処理することで、欠陥部分を平坦化させることができる。その結果、中間転写ベルトに使用した際の転写画像が良好になるなど実使用上問題ない状態に半導電性ベルトを修正することができ、結果的に製造の歩留りを向上することができる。
【００１１】
また、前記加熱処理の温度が半導電性ベルトの樹脂成分のＴｇ−１５０℃〜Ｔｇの温度である場合、加熱状態の半導電性ベルトが外力で好適に修正され易くなり、しかも、過剰な加熱による平坦化以外の変形による機能低下も生じにくくなる。
【００１２】
前記加熱処理の温度以上のＴｇを有する樹脂フィルムを介して前記加熱処理を行う場合、樹脂フィルムが軟化・変形、又は融着等することなく、外力を加えることもでき、しかも間接加熱のため、局部的な昇温も起こりにくく、加熱部の温度制御が行い易くなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明に用いられる半導電性ベルトとしては、樹脂中に導電性物質を含有するものであれば、従来公知の何れの半導電性ベルトも使用できる。例えば、弗化ビニリデン、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体、ポリカーボネート等の他、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリベンズイミダゾール等の耐熱性樹脂を樹脂成分とするものが挙げられる。なかでも機械特性、耐熱性、屈曲性に優れたポリイミド樹脂が最適である。
【００１４】
また、導電性物質としては、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性ポリマー、ケッチンブラック、アセチレンブラック等のカーボンやグラファイト、銀、ニッケル、銅等の金属やこれら合金及びマイカ、カーボン、ガラス等にメッキした複合金属、酸化錫、酸化インジウム等の酸化金属、アニオン、カチオン、ノニオン、両性を有する界面活性剤が挙げられる。本発明では、半導電性ベルトにその他の充填剤などを含有していてもよい。
【００１５】
ポリイミド樹脂中に導電性物質を含有する半導電性ベルトの場合、例えば、ジアミン成分と二無水物成分を溶液中で重合してポリアミド酸重合物を得た後、このアミド酸重合物にカーボンブラック等を混合し、これを金型に製膜、加熱乾燥、イミド化を行って半導電性ポリイミドベルトを得ることができる。なお、本発明の半導電性ベルトの修正方法は、欠陥部分を除去できないシームレスベルトの場合に特に有効である。
【００１６】
このようにして得られた半導電性ベルトの表面抵抗率ρｓは１０⁸ 〜１０¹⁶Ω／□、体積抵抗率ρｖは１０⁸ 〜１０¹⁶Ω・ｃｍ、厚み５０〜１５０μｍのものが一般的である。
【００１７】
本発明では、半導電性ベルトが製造工程などで発生した形状的な欠陥部分を含むものを修正の対象とするが、当該形状的な欠陥としては、例えば小さい折れ、小突起などが挙げられる。これらは、転写画像等に不具合（トナー欠落）を発生し、中間転写ベルトや転写搬送ベルトとして使用できなくする。
【００１８】
本発明では、このような欠陥部分を含む領域を、例えば、平滑面を有する挟持部材にてベルト両面から挟持しつつ、その欠陥部分を加熱処理して平坦化させる。このベルト形状欠陥部分を加熱処理することで、欠陥部分を修正し、良好な画像が得られることが可能になる。
【００１９】
平滑面を有する挟持部材としては、平面な板状態やベルト形状に沿った曲面を有する部材、変形可能な板状態やフィルムなどが使用できる。平滑面としては、欠陥部分より平坦な面を有していればよいが、半導電性ベルトの表面に凹凸を生じさせない程度に平滑なものが好ましい。
【００２０】
具体的には、簡易な方法として、欠陥部分の内側から例えばフッ素樹脂等の板で保持し、その欠陥部分の上にフィルムをあてがい、このフィルムの上から加熱手段で押さえながら加熱処理する方法が例示される。加熱手段としては、特に制限はないが、ハンダこて、加熱ロール等を用いることが好ましい。
【００２１】
また、半導電性ベルトの内周長より外周長が小さい（若干外周長が小さいものが好ましい）シリンダー状の挟持部材を半導電性ベルトの内側に内挿し、欠陥部分の位置を確認しながら、必要により外側の挟持部材を介在させて、加熱手段で押さえながら加熱処理する方法が、工程が簡易になり効率が良いため好ましい。その際、外側の挟持部材と加熱手段を兼用して、１つの手段で修正を行ってもよく、例えば、表面に弾性体層を備える回転自在な加熱ロールや、内側の挟持部材の平滑面に沿った平滑面を形成する表面材の内部に加熱手段を備えるものが好ましい。当該表面材には摺動性を有する材料をコーティングしたものが好ましい。なお、本発明ではベルトの内側から加熱することも可能である。
【００２２】
加熱処理の温度としては、欠陥部分の平坦化が可能な温度であればよいが、前述した理由より、半導電性ベルトの樹脂成分のＴｇ−１５０℃〜Ｔｇの温度であることが好ましく、特に、樹脂成分のＴｇ−１００℃〜Ｔｇの温度であることが好ましい。
【００２３】
また、ポリイミド樹脂を樹脂成分とする半導電性ベルトの場合、加熱温度としては、ベルトのキュア温度以下が好ましく、１００℃〜３５０℃、特に２００〜３００℃で加熱処理するのが好ましい。
【００２４】
また、挟持部材として樹脂フィルムを用いて加熱処理を行う場合、前述した理由より、加熱処理の温度以上のＴｇを有する樹脂フィルムとするのが好ましく、加熱処理の温度＋１００℃以上のＴｇを有する樹脂フィルムとするのがより好ましい。このようなＴｇを有する樹脂フィルムとしては、ポリイミド、フッ素樹脂フィルムなどが好ましい。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、実施例等における評価項目は下記のようにして測定を行った。
【００２６】
（１）画像転写性
得られた半導電性ベルトを市販の複写機に、中間転写ベルトとして組み込み、画像評価を行った。評価は、鮮明で正確な画像が得られた場合を良好、画像に欠落あるいは変化が認められた場合を不良とし、その中間でベルト修正前より改善された場合をやや良好とした。
【００２７】
（２）引張強度、伸び
ＪＩＳＫ７１２７に準じて、修正箇所を含む帯状試験片（幅２０ｍｍ）について引張り強度（速度１００ｍｍ／分）、および破断時の伸びを調べた。
【００２８】
実施例１
ポリイミド樹脂（Ｔｇ：３５０℃、キュア温度４００℃）中にカーボンブラックを含有し、表面抵抗率５×１０¹²Ω／□の外径３００ｍｍ、厚み７０μｍのポリイミドベルトであって、その表面に折れによる欠陥部分（長さ約２ｍｍ）を有するもの用いた。その欠陥部分の内側に一方の挟持部材であるフッ素樹脂製の板（縦１００ｍｍ×横２００ｍｍ×厚み３ｍｍ）をひき、折れ部分の外側に他方の挟持部材であるポリイミドフィルム（縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚み７５μｍ、Ｔｇ：３５０℃）をあてがい、その上から２５０℃に加熱したハンダこてで内側の挟持部材側へ軽く押しつけながら、折れ部分を２、３秒間だけ加熱処理した。その結果、表１に示すように、ベルト表面の折れはなくなり、画像にも不具合は認められなかった。また、折れ修正部分の機械特性についても通常部分との差は認められなかった。
【００２９】
【表１】

実施例２
実施例１において、加熱温度を３５０℃に変えること以外は同様にしてベルトの修正を行った。その結果、表１に示すように、ベルト表面の折れはなくなり、画像にも不具合は認められなかった。また、折れ修正部分の機械特性についても通常部分との差は認められなかった。
【００３０】
実施例３
実施例１において、加熱温度を４３０℃に変えること以外は同様にしてベルトの修正を行った。その結果、折れ部分は平坦化したがベルトに歪みが発生し、このベルトで画像評価すると、修正部分が濃くなりやや変化が認められた。

Claims (4)

1. 樹脂中に導電性物質を含有する半導電性ベルトの形状的な欠陥部分を挟持部材にて前記半導電性ベルトの両面から挟持しつつ、当該挟持部材を介して挟持する外力を与えながら加熱処理して平坦化させる半導電性ベルトの修正方法。
2. 前記加熱処理の温度が、半導電性ベルトの樹脂成分のＴｇ−１５０℃〜Ｔｇの温度である請求項１記載の半導電性ベルトの修正方法。
3. 前記挟持部材の一方部材を前記欠陥部分の内側に配置し、当該欠陥部分の外側に当該挟持部材の他方部材である、前記加熱処理の温度以上のＴｇを有する樹脂フィルムを配置して、加熱手段で押し付けながら前記加熱処理を行う請求項１または２に記載の半導電性ベルトの修正方法。
4. 前記挟持部材の一方部材を前記欠陥部分の内側に配置し、当該欠陥部分を、当該挟持部材の他方部材でもある加熱手段で押し付けながら前記加熱処理を行う請求項１または２に記載の半導電性ベルトの修正方法。