JP6519201B2 - 円筒状部材、円筒状部材ユニット、および画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、円筒状部材、円筒状部材ユニット、および画像形成装置に関する。
静電複写方式を用いた画像形成装置は、像保持体（電子写真感光体）上に電荷を形成し、画像信号を変調したレーザー光等で静電潜像を形成した後、帯電したトナーで前記静電潜像を現像して可視化したトナー像とする。その後、例えば上記トナー像を中間転写体を介して静電的に転写することにより再生画像を得る。
ここで特許文献１には、画像形成装置に用いられるエンドレスベルトであって、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーよりなる熱可塑性ポリマー成分を主成分とする成形材料よりなるエンドレスベルトにおいて、該成形材料が、酸化防止剤成分とシリコーン成分およびシラン化合物とを含有し、シラン化合物の含有量が、前記熱可塑性ポリマー成分１００重量部に対して、０．１重量部以上２０重量部以下であり、酸化防止剤成分の含有量に対するシラン化合物の含有量の割合が０．０５以上２００未満である画像形成装置用エンドレスベルトが開示されている。
また特許文献２には、画像形成装置において像保持体よりトナー像を転写される転写ベルトであって、マトリックス樹脂および鎖状シリコーンを含んでなり、マトリックス樹脂に対するシリコーンの含有量が０．５重量％から１０重量％である転写ベルトが開示されている。
また特許文献３には、画像形成デバイスに使用するための可撓性部材であって、ポリフェニルスルホンおよびポリエーテルイミドおよび場合によりポリシロキサン界面活性剤を含む可撓性部材が開示されている。
本発明の課題は、シリコーンオイルおよびシリカの何れか一方のみを含む場合に比べ、優れた耐折れ性を備える円筒状部材を提供することにある。
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
＜１＞に係る発明は、
熱可塑性樹脂と、シリコーンオイルと、シリカと、を含有する画像形成装置用の円筒状部材。
＜１＞に係る発明は、
熱可塑性樹脂と、シリコーンオイルと、シリカと、を含有する画像形成装置用の円筒状部材。
＜２＞に係る発明は、
前記シリカを、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．１質量部以上３質量部以下含有する＜１＞に記載の円筒状部材。
前記シリカを、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．１質量部以上３質量部以下含有する＜１＞に記載の円筒状部材。
＜３＞に係る発明は、
前記シリコーンオイルの数平均分子量が１０万以上である＜１＞または＜２＞に記載の円筒状部材。
前記シリコーンオイルの数平均分子量が１０万以上である＜１＞または＜２＞に記載の円筒状部材。
＜４＞に係る発明は、
前記シリコーンオイルとしてジメチルシリコーンオイルを含有する＜１＞〜＜３＞の何れか１項に記載の円筒状部材。
前記シリコーンオイルとしてジメチルシリコーンオイルを含有する＜１＞〜＜３＞の何れか１項に記載の円筒状部材。
＜５＞に係る発明は、
前記シリコーンオイルを、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．５質量部以上５質量部以下含有する＜１＞〜＜４＞の何れか１項に記載の円筒状部材。
前記シリコーンオイルを、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．５質量部以上５質量部以下含有する＜１＞〜＜４＞の何れか１項に記載の円筒状部材。
＜６＞に係る発明は、
＜１＞〜＜５＞の何れか１項に記載の円筒状部材と、前記円筒状部材を張力がかかった状態で掛け渡す複数のロールと、を備え、画像形成装置に脱着される円筒状部材ユニット。
＜１＞〜＜５＞の何れか１項に記載の円筒状部材と、前記円筒状部材を張力がかかった状態で掛け渡す複数のロールと、を備え、画像形成装置に脱着される円筒状部材ユニット。
＜７＞に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、
＜６＞に記載の円筒状部材ユニットを有し、前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を前記円筒状部材を介して記録媒体の表面に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、
＜６＞に記載の円筒状部材ユニットを有し、前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を前記円筒状部材を介して記録媒体の表面に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。
＜１＞に係る発明によれば、シリコーンオイルおよびシリカの何れか一方のみを含む場合に比べ、優れた耐折れ性を備える円筒状部材を提供し得る。
＜２＞に係る発明によれば、シリカの含有量が熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．１質量部未満である場合に比べ、優れた耐折れ性を備える円筒状部材を提供し得る。
＜３＞に係る発明によれば、シリコーンオイルの数平均分子量が１０万未満である場合に比べ、優れた耐折れ性を備える円筒状部材を提供し得る。
＜４＞に係る発明によれば、シリコーンオイルとしてメチルフェニルシリコーンオイルのみを含有する場合に比べ、優れた耐折れ性を備える円筒状部材を提供し得る。
＜５＞に係る発明によれば、シリコーンオイルの含有量が熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．５質量部未満である場合に比べ、優れた耐折れ性を備える円筒状部材を提供し得る。
＜６＞および＜７＞に係る発明によれば、シリコーンオイルおよびシリカの何れか一方のみを含む円筒状部材のみを備える場合に比べ、耐久性に優れた円筒状部材を備える円筒状部材ユニット、および画像形成装置、を提供し得る。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
［円筒状部材］
本実施形態に係る画像形成装置用の円筒状部材は、熱可塑性樹脂と、シリコーンオイルと、シリカと、を含有する。
本実施形態に係る画像形成装置用の円筒状部材は、熱可塑性樹脂と、シリコーンオイルと、シリカと、を含有する。
従来から、画像形成装置に用いられる円筒状部材（ベルト部材）の材質として熱可塑性樹脂が用いられている。しかし、円筒状部材を複数本のロール部材に掛け渡して駆動する際に受ける繰り返しの屈曲により円筒状部材に割れ（ベルト割れ）が発生することがあった。つまり、耐折れ性の観点で更なる向上が求められていた。
これに対し本実施形態に係る円筒状部材は、熱可塑性樹脂を含有し、且つシリコーンオイルおよびシリカの両者を含有してなり、これにより優れた耐折れ性が得られる。
この効果が奏される理由は必ずしも明確ではないが、以下のように推察される。シリコーンオイルは後述の式（Ａ）で示される骨格構造を有する直鎖状のポリマーである。円筒状部材中にこのシリコーンオイルと共にシリカ（ＳｉＯ２）を組合わせて含有させることで、シリコーンオイルの一部とシリカとが吸着するものと考えられる。より具体的には、直鎖状のシリコーンオイルにおける一部の「Ｓｉ−Ｏ」が、シリカ（ＳｉＯ２）の表面に捕捉されて吸着され、この吸着された部分が擬似的な架橋点の役割を担って架橋構造が形成されるものと考えられる。シリコーンオイルは下記式（Ａ）に示すように「Ｏ」を含んでいて柔軟性を有しており、この柔軟性を備えたシリコーンオイルが更にシリカによって擬似的な架橋構造を形成することで、相乗的に優れた耐折れ性を発揮するものと考えられる。
この効果が奏される理由は必ずしも明確ではないが、以下のように推察される。シリコーンオイルは後述の式（Ａ）で示される骨格構造を有する直鎖状のポリマーである。円筒状部材中にこのシリコーンオイルと共にシリカ（ＳｉＯ２）を組合わせて含有させることで、シリコーンオイルの一部とシリカとが吸着するものと考えられる。より具体的には、直鎖状のシリコーンオイルにおける一部の「Ｓｉ−Ｏ」が、シリカ（ＳｉＯ２）の表面に捕捉されて吸着され、この吸着された部分が擬似的な架橋点の役割を担って架橋構造が形成されるものと考えられる。シリコーンオイルは下記式（Ａ）に示すように「Ｏ」を含んでいて柔軟性を有しており、この柔軟性を備えたシリコーンオイルが更にシリカによって擬似的な架橋構造を形成することで、相乗的に優れた耐折れ性を発揮するものと考えられる。
次いで、本実施形態に係る円筒状部材を構成する各構成材料や、円筒状部材の特性等について詳細に説明する。
本実施形態に係る円筒状部材は、熱可塑性樹脂とシリコーンオイルとシリカとを含有し、その他の導電剤等の各種添加剤を含んでもよい。また、複数の層が積層されてなる構造を有していてもよく、つまり熱可塑性樹脂とシリコーンオイルとシリカとを含有した層とその他の層とを積層した積層体であってもよい。
尚、以下においては、熱可塑性樹脂とシリコーンオイルとシリカとを含有する本実施形態の構成を備える層、単層からなる円筒状部材を例にしてその構成を説明する。
尚、以下においては、熱可塑性樹脂とシリコーンオイルとシリカとを含有する本実施形態の構成を備える層、単層からなる円筒状部材を例にしてその構成を説明する。
−シリコーンオイル−
シリコーンオイルとしては、シロキサン結合が繰り返されてなる下記式（Ａ）で示されるポリシロキサン骨格を持つものであれば、特に限定されることなく用いられる。
シリコーンオイルとしては、シロキサン結合が繰り返されてなる下記式（Ａ）で示されるポリシロキサン骨格を持つものであれば、特に限定されることなく用いられる。
（式（Ａ）中、Ｒは水素原子または一価の有機基（好ましくは水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、または置換基を有していてもよいアリール基）を表す。尚、複数のＲはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。ｎは１以上の整数を表す。）
尚、ｎは、本実施形態の目的が達成される限り特に制限されるものではない。例えば、ｎは上記式（Ａ）で示されるポリシロキサン骨格を持つシリコーンオイルが後述の平均分子量を有し得るような値とすることがよい。
ｎが２以上である場合における複数の［−Ｓｉ（Ｒ）２−Ｏ−］の基（つまり［ ］ｎで囲われる部分）はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
ｎが２以上である場合における複数の［−Ｓｉ（Ｒ）２−Ｏ−］の基（つまり［ ］ｎで囲われる部分）はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
ここで、上記式（Ａ）で示されるポリシロキサン骨格の具体的な構成について説明する。式（Ａ）の構成としては、(1)複数のＲの全てが同一である場合と、(2)複数のＲが異なる２種以上の基を表す場合とがある。
前記(1)の場合、複数のＲは全て同じ基（Ｒ’）を表し、つまり［−Ｓｉ（Ｒ’）２−Ｏ−］が繰り返される単独重合の構造を有する。例えばジメチルシリコーンオイルが挙げられ、これは［−Ｓｉ（Ｍｅ）２−Ｏ−］の構成単位が繰り返される単独重合の構造を有する。
前記(2)の場合について、例えば異なる２種の基（Ｒ’およびＲ”）を有する場合であれば、［−Ｓｉ（Ｒ’）２−Ｏ−］と［−Ｓｉ（Ｒ’）（Ｒ”）−Ｏ−］と［−Ｓｉ（Ｒ”）２−Ｏ−］との３つの構成単位のうち２つ以上が、それぞれ連続的に繰り返される共重合（ブロック共重合）、または任意に繰り返される共重合（ランダム共重合）の構造を有する。例えばメチルフェニルシリコーンオイルが挙げられ、これは［−Ｓｉ（Ｍｅ）２−Ｏ−］と［−Ｓｉ（Ｍｅ）（Ｐｈ）−Ｏ−］と［−Ｓｉ（Ｐｈ）２−Ｏ−］との３つの構成単位のうち少なくとも２つが、それぞれ連続的に繰り返される共重合（ブロック共重合）、または任意に繰り返される共重合（ランダム共重合）の構造を有する。
前記(1)の場合、複数のＲは全て同じ基（Ｒ’）を表し、つまり［−Ｓｉ（Ｒ’）２−Ｏ−］が繰り返される単独重合の構造を有する。例えばジメチルシリコーンオイルが挙げられ、これは［−Ｓｉ（Ｍｅ）２−Ｏ−］の構成単位が繰り返される単独重合の構造を有する。
前記(2)の場合について、例えば異なる２種の基（Ｒ’およびＲ”）を有する場合であれば、［−Ｓｉ（Ｒ’）２−Ｏ−］と［−Ｓｉ（Ｒ’）（Ｒ”）−Ｏ−］と［−Ｓｉ（Ｒ”）２−Ｏ−］との３つの構成単位のうち２つ以上が、それぞれ連続的に繰り返される共重合（ブロック共重合）、または任意に繰り返される共重合（ランダム共重合）の構造を有する。例えばメチルフェニルシリコーンオイルが挙げられ、これは［−Ｓｉ（Ｍｅ）２−Ｏ−］と［−Ｓｉ（Ｍｅ）（Ｐｈ）−Ｏ−］と［−Ｓｉ（Ｐｈ）２−Ｏ−］との３つの構成単位のうち少なくとも２つが、それぞれ連続的に繰り返される共重合（ブロック共重合）、または任意に繰り返される共重合（ランダム共重合）の構造を有する。
シリコーンオイルとしては、例えば以下のものが挙げられる。
・ジメチルシリコーンオイル（式（Ａ）におけるＲが全てメチル基であり［−Ｓｉ（Ｍｅ）２−Ｏ−］の構成単位が繰り返される単独重合の構造）
・メチルフェニルシリコーンオイル（式（Ａ）におけるＲがメチル基およびフェニル基であり［−Ｓｉ（Ｍｅ）２−Ｏ−］、［−Ｓｉ（Ｍｅ）（Ｐｈ）−Ｏ−］、［−Ｓｉ（Ｐｈ）２−Ｏ−］の３つの構成単位のうち少なくとも２つが繰り返されるブロック共重合またはランダム共重合の構造）
・メチルハイドロジェンシリコーンオイル（式（Ａ）におけるＲがメチル基および水素原子であり［−Ｓｉ（Ｍｅ）２−Ｏ−］、［−Ｓｉ（Ｍｅ）（Ｈ）−Ｏ−］、［−Ｓｉ（Ｈ）２−Ｏ−］の３つの構成単位のうち少なくとも２つが繰り返されるブロック共重合またはランダム共重合の構造）
・クロロフェニルシリコーンオイル（式（Ａ）におけるＲが塩素原子およびフェニル基であり［−Ｓｉ（Ｃｌ）２−Ｏ−］、［−Ｓｉ（Ｃｌ）（Ｐｈ）−Ｏ−］、［−Ｓｉ（Ｐｈ）２−Ｏ−］の３つの構成単位のうち少なくとも２つが繰り返されるブロック共重合またはランダム共重合の構造）
・ジメチルシリコーンオイル（式（Ａ）におけるＲが全てメチル基であり［−Ｓｉ（Ｍｅ）２−Ｏ−］の構成単位が繰り返される単独重合の構造）
・メチルフェニルシリコーンオイル（式（Ａ）におけるＲがメチル基およびフェニル基であり［−Ｓｉ（Ｍｅ）２−Ｏ−］、［−Ｓｉ（Ｍｅ）（Ｐｈ）−Ｏ−］、［−Ｓｉ（Ｐｈ）２−Ｏ−］の３つの構成単位のうち少なくとも２つが繰り返されるブロック共重合またはランダム共重合の構造）
・メチルハイドロジェンシリコーンオイル（式（Ａ）におけるＲがメチル基および水素原子であり［−Ｓｉ（Ｍｅ）２−Ｏ−］、［−Ｓｉ（Ｍｅ）（Ｈ）−Ｏ−］、［−Ｓｉ（Ｈ）２−Ｏ−］の３つの構成単位のうち少なくとも２つが繰り返されるブロック共重合またはランダム共重合の構造）
・クロロフェニルシリコーンオイル（式（Ａ）におけるＲが塩素原子およびフェニル基であり［−Ｓｉ（Ｃｌ）２−Ｏ−］、［−Ｓｉ（Ｃｌ）（Ｐｈ）−Ｏ−］、［−Ｓｉ（Ｐｈ）２−Ｏ−］の３つの構成単位のうち少なくとも２つが繰り返されるブロック共重合またはランダム共重合の構造）
また、シリコーンオイルとしてはシリコーンオイルの中の側鎖や末端に有機基を導入した変性シリコーンオイルも挙げられ、例えばアルキル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、エポキシ−ポリエーテル変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、アクリル−メタクリル変性シリコーンオイル、α−メチルスチレン変性シリコーンオイル等が挙げられる。
これらの中でも、ジメチルシリコーンオイル、またはメチルフェニルシリコーンオイルが好ましく、更にはジメチルシリコーンオイルがより好ましい。
ジメチルシリコーンオイルを用いることで耐折れ性により優れた円筒状部材とし得る。これは、ジメチルシリコーンオイルはシロキサン結合における側鎖にメチル基を有しており、例えばメチルフェニルシリコーンオイルのようにメチル基よりも嵩高いフェニル基等の基を側鎖に備える場合に比べて、式（Ａ）の「Ｏ」部分での屈曲への影響を抑止し得るためと推察される。
ジメチルシリコーンオイルを用いることで耐折れ性により優れた円筒状部材とし得る。これは、ジメチルシリコーンオイルはシロキサン結合における側鎖にメチル基を有しており、例えばメチルフェニルシリコーンオイルのようにメチル基よりも嵩高いフェニル基等の基を側鎖に備える場合に比べて、式（Ａ）の「Ｏ」部分での屈曲への影響を抑止し得るためと推察される。
シリコーンオイルは、１種単独で使用してもよいし、２種以上併用してもよい。
シリコーンオイルの数平均分子量は、１万以上であることが好ましく、更には１０万以上であることがより好ましい。分子量が上記範囲であることで、円筒状部材表面への偏析が抑制され、摩擦係数が適度に保たれて優れたトナー除去性が得られる。
尚、シリコーンオイルの数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）により測定される。ＧＰＣによる分子量測定は、測定装置として東ソー製ＧＰＣ・ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣを用い、東ソー製カラム・ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｍ（１５ｃｍ）を使用し、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）溶媒で行う。数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出する。
円筒状部材におけるシリコーンオイルの含有量は、熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．５質量部以上５質量部以下が好ましく、更には１質量部以上３質量部以下がより好ましい。
上記上限値以下であることで、シリコーンオイルの表面への析出つまりブリードアウトが抑制され、摩擦係数の低下が抑制される。一方、上記下限値以上であることで、シリコーンオイルによる柔軟性がより良好に発揮され耐折れ性により優れる。
上記上限値以下であることで、シリコーンオイルの表面への析出つまりブリードアウトが抑制され、摩擦係数の低下が抑制される。一方、上記下限値以上であることで、シリコーンオイルによる柔軟性がより良好に発揮され耐折れ性により優れる。
−シリカ−
シリカとしては、湿式シリカ（例えば沈殿シリカ、ゲルシリカ、水性コロイダルシリカ、アルコール性シリカ等）、乾式シリカ（例えばフュームドシリカ等）が挙げられ、どの様なものも使用し得る。これらの中でも、分散性の点から一次粒子径が小さく凝集性が低いものが良く、乾式シリカが好ましく、更にフュームドシリカがより好ましい。
シリカは、１種単独で使用してもよいし、２種以上併用してもよい。
シリカとしては、湿式シリカ（例えば沈殿シリカ、ゲルシリカ、水性コロイダルシリカ、アルコール性シリカ等）、乾式シリカ（例えばフュームドシリカ等）が挙げられ、どの様なものも使用し得る。これらの中でも、分散性の点から一次粒子径が小さく凝集性が低いものが良く、乾式シリカが好ましく、更にフュームドシリカがより好ましい。
シリカは、１種単独で使用してもよいし、２種以上併用してもよい。
シリカの体積平均粒子径は、円筒状部材の表面粗さの観点から、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以上３０ｎｍ以下がより好ましい。
シリカの体積平均粒子径は、円筒状部材の切断面におけるシリカの一次粒子１００個を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ:Ｓ-４１００型日立株式会社製）により観察し、一次粒子の画像解析によって粒子ごとの最長径、最短径を測定し、この中間値から球相当径を測定する。得られた球相当径の累積頻度における５０％径（Ｄ５０ｖ）をシリカの体積平均粒子径とする。
シリカの体積平均粒子径は、円筒状部材の切断面におけるシリカの一次粒子１００個を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ:Ｓ-４１００型日立株式会社製）により観察し、一次粒子の画像解析によって粒子ごとの最長径、最短径を測定し、この中間値から球相当径を測定する。得られた球相当径の累積頻度における５０％径（Ｄ５０ｖ）をシリカの体積平均粒子径とする。
円筒状部材におけるシリカの含有量は、熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．１質量部以上３質量部以下が好ましく、更には０．５質量部以上１質量部以下がより好ましい。
上記上限値以下であることで、押出成形の際における表面性状が良好に保たれ成形性に優れる。一方、上記下限値以上であることで、シリカによる前述の架橋構造の形成がより良好に行われるものと推察され、耐折れ性により優れる。
上記上限値以下であることで、押出成形の際における表面性状が良好に保たれ成形性に優れる。一方、上記下限値以上であることで、シリカによる前述の架橋構造の形成がより良好に行われるものと推察され、耐折れ性により優れる。
−熱可塑性樹脂−
熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではなく円筒状部材に用いられる一般的な熱可塑性樹脂を用い得る。例えば、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニルサルホン(ＰＰＳＵ)、ポリサルホン(ＰＳＦ)、半芳香族ポリアミド樹脂１０Ｔ（ＰＡ１０Ｔ）、半芳香族ポリアミド１１Ｔ（ＰＡ１１Ｔ）、ポリエチレン（高密度、中密度、低密度、直鎖状低密度）、ポリプロピレンエチレンブロックまたはランダム共重合体、ポリアミドイミド、ポリアセタール、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、変成ポリフェニレンエーテル、液晶性ポリエステル、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、ポリフッ化ビニリデン、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体等が挙げられる。
熱可塑性樹脂としては、上記のものを１種のみ用いても２種以上併用してもよい。
熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではなく円筒状部材に用いられる一般的な熱可塑性樹脂を用い得る。例えば、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニルサルホン(ＰＰＳＵ)、ポリサルホン(ＰＳＦ)、半芳香族ポリアミド樹脂１０Ｔ（ＰＡ１０Ｔ）、半芳香族ポリアミド１１Ｔ（ＰＡ１１Ｔ）、ポリエチレン（高密度、中密度、低密度、直鎖状低密度）、ポリプロピレンエチレンブロックまたはランダム共重合体、ポリアミドイミド、ポリアセタール、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、変成ポリフェニレンエーテル、液晶性ポリエステル、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、ポリフッ化ビニリデン、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体等が挙げられる。
熱可塑性樹脂としては、上記のものを１種のみ用いても２種以上併用してもよい。
上記の中でも、高弾性率との観点から、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、およびポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）から選択される少なくとも１種を含むことがより好ましく、熱可塑性樹脂としてＰＰＳ、ＰＥＩ、ＰＥＥＫ以外の樹脂を含まないことが更に好ましい。
尚、円筒状部材における熱可塑性樹脂としてＰＰＳ、ＰＥＩおよびＰＥＥＫを用いることは、機械強度の観点および樹脂のガラス転移温度の観点で好ましい。
尚、円筒状部材における熱可塑性樹脂としてＰＰＳ、ＰＥＩおよびＰＥＥＫを用いることは、機械強度の観点および樹脂のガラス転移温度の観点で好ましい。
・ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）
ポリフェニレンスルフィドとしては、例えば、ジクロロベンゼンと硫化ナトリウムとを単量体として重合させる方法、すなわちポリフェニレンスルフィドの一般的な合成方法であるフィリップス・ぺトローリアム法で得られる下記式（１）で表される繰り返し構造単位を含む重合体が挙げられる。
ポリフェニレンスルフィドとしては、例えば、ジクロロベンゼンと硫化ナトリウムとを単量体として重合させる方法、すなわちポリフェニレンスルフィドの一般的な合成方法であるフィリップス・ぺトローリアム法で得られる下記式（１）で表される繰り返し構造単位を含む重合体が挙げられる。
未架橋のポリフェニレンスルフィドは、架橋されていない一次元の分子鎖を有する樹脂であり、靭性および伸縮性に優れた樹脂である。
また、ポリフェニレンスルフィドとして架橋構造を有する樹脂を用いてもよく、具体的には、同一の分子鎖内または異なる分子鎖間、並びに同一の分子鎖内および異なる分子鎖間に、例えば、単結合、エーテル結合を介して架橋されているポリフェニレンスルフィドの架橋構造が挙げられる。例えば、エーテル結合で架橋したポリフェニレンスルフィドの架橋構造（下記式（２）の構造）や、単結合で架橋したポリフェニレンスルフィドの架橋構造（下記式（３）の構造）を有する物が挙げられる。
また、ポリフェニレンスルフィドとして架橋構造を有する樹脂を用いてもよく、具体的には、同一の分子鎖内または異なる分子鎖間、並びに同一の分子鎖内および異なる分子鎖間に、例えば、単結合、エーテル結合を介して架橋されているポリフェニレンスルフィドの架橋構造が挙げられる。例えば、エーテル結合で架橋したポリフェニレンスルフィドの架橋構造（下記式（２）の構造）や、単結合で架橋したポリフェニレンスルフィドの架橋構造（下記式（３）の構造）を有する物が挙げられる。
ポリフェニレンスルフィドの市販品としては、例えば、東レ社のＴ１８８１−３、ＤＩＣ社のＦＺ２１００、ポリプラスチック社のフォートロン０２２０Ａ等が挙げられる。
・ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）
ポリエーテルイミドは、例えば、脂肪族、脂環族または芳香族系のエーテル単位と環状イミド基を繰り返し単位として含有する樹脂であり、溶融成形性に優れる。
具体例としては、芳香族ビス（エーテルジカルボン）酸と有機ジアミンとを有機溶媒中で加熱温度下に反応させて得られるものが挙げられ、例えば２，２−ビス［４−（２，３−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン、および４，４’−ジアミノジフェニルメタンを混合し、フェノール−トルエン混合溶媒に加えて加熱還流させ、反応を通じて生成された水を共沸蒸留によって連続的に除去し、反応生成混合物をメタノール中に注入し、繊維状重合体として得られる重合体が挙げられる。
ポリエーテルイミドは、例えば、脂肪族、脂環族または芳香族系のエーテル単位と環状イミド基を繰り返し単位として含有する樹脂であり、溶融成形性に優れる。
具体例としては、芳香族ビス（エーテルジカルボン）酸と有機ジアミンとを有機溶媒中で加熱温度下に反応させて得られるものが挙げられ、例えば２，２−ビス［４−（２，３−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン、および４，４’−ジアミノジフェニルメタンを混合し、フェノール−トルエン混合溶媒に加えて加熱還流させ、反応を通じて生成された水を共沸蒸留によって連続的に除去し、反応生成混合物をメタノール中に注入し、繊維状重合体として得られる重合体が挙げられる。
ポリエーテルイミドの市販品としては、例えば、ＳＡＢＩＣイノベーティブプラスチックス社のウルテム（ＵＬＴＥＭ）１０００シリーズ、５０００シリーズ、エクステム（ＥＸＴＥＭ）ＶＨ１００３等が挙げられる。
・ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）
ポリエーテルエーテルケトンは、ベンゼン環がエーテル結合とケトン結合によってつながった樹脂である。例えば、ヒドロキノンと、フッ素を置換体として両端に結合させたベンゾフェノンを求核置換反応で結合させることで得られる。また、ベンゾフェノンと、両端に求電子剤（塩素等）を結合させたケトン基を持つベンゼン環を、塩化アルミニウムなどを触媒として、フリーデル−クラフツ反応で結合させることでも得られる。
ポリエーテルエーテルケトンは、ベンゼン環がエーテル結合とケトン結合によってつながった樹脂である。例えば、ヒドロキノンと、フッ素を置換体として両端に結合させたベンゾフェノンを求核置換反応で結合させることで得られる。また、ベンゾフェノンと、両端に求電子剤（塩素等）を結合させたケトン基を持つベンゼン環を、塩化アルミニウムなどを触媒として、フリーデル−クラフツ反応で結合させることでも得られる。
ポリエーテルエーテルケトンの市販品としては、例えば、ソルベイスペシャリティポリマーズジャパン社のｋｅｔａｓｐｉｒｅ ＫＴ−８２０、ダイセルエボニック社のＶＥＴＡＫＥＥＰ等が挙げられる。
−導電剤−
導電剤は、添加することで円筒状部材に導電性を付与し得る物質を指す。
導電剤の具体例としては、例えば、カーボンブラック、グラファイト、カーボン繊維等の炭素系化合物、；アルミニウム、ニッケル等の金属；酸化イットリウム、酸化スズ等の金属酸化物；チタン酸カリウム、塩化カリウム等のイオン導電性物質；ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性高分子化合物；有機金属化合物；有機金属塩；等が挙げられる。導電剤は、１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
導電剤は、添加することで円筒状部材に導電性を付与し得る物質を指す。
導電剤の具体例としては、例えば、カーボンブラック、グラファイト、カーボン繊維等の炭素系化合物、；アルミニウム、ニッケル等の金属；酸化イットリウム、酸化スズ等の金属酸化物；チタン酸カリウム、塩化カリウム等のイオン導電性物質；ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性高分子化合物；有機金属化合物；有機金属塩；等が挙げられる。導電剤は、１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
導電剤としては、上記具体例の中でもカーボンブラックを用いることが好ましい。
カーボンブラックは、特に限定されないが、例えば、ケッチェンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、表面が酸化されたカーボンブラック（表面酸化処理カーボンブラック）、表面が黒鉛化された黒鉛化処理カーボンブラック等が挙げられる。円筒状部材の外観性に優れるとの観点から、揮発分率が少なく且つ抵抗安定性にも優れる小粒子径のファーネスカーボンブラックを用いることがより好ましい。
カーボンブラックとしては、これらの中から１種のみを用いても、２種以上を併用してもよい。
カーボンブラックは、特に限定されないが、例えば、ケッチェンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、表面が酸化されたカーボンブラック（表面酸化処理カーボンブラック）、表面が黒鉛化された黒鉛化処理カーボンブラック等が挙げられる。円筒状部材の外観性に優れるとの観点から、揮発分率が少なく且つ抵抗安定性にも優れる小粒子径のファーネスカーボンブラックを用いることがより好ましい。
カーボンブラックとしては、これらの中から１種のみを用いても、２種以上を併用してもよい。
尚、表面酸化処理カーボンブラックは、その表面に例えばカルボキシル基、キノン基、ラクトン基、ヒドロキシル基等を付与して得られる。表面酸化処理の方法としては、例えば、高温雰囲気下で空気と接触して反応させる空気酸化法、常温（例えば２２℃）下で窒素酸化物やオゾンと反応させる方法、高温雰囲気下での空気酸化後低温でオゾンにより酸化する方法等が挙げられる。
カーボンブラックの平均一次粒径は、抵抗安定性の観点で、例えば３５ｎｍ以下が挙げられ、望ましくは２４ｎｍ以下、より望ましくは１６ｎｍ以下である。特に、カーボンブラックの平均一次粒径を２４ｎｍ以下とすると、カーボンブラックによる導電点が微細かつ均一となり、円筒状部材表面での放電劣化による抵抗低下が抑制され易くなる。
なお、上記観点からは、カーボンブラックの平均一次粒径は小さい程よいが、一次粒径が小さすぎると嵩密度が小さくなり取り扱いが困難になることや表面積が大きくなるために分散物がチキソ性を示すようになることから、１０ｎｍ以上（望ましくは１２ｎｍ以上）であることがよい。
なお、上記観点からは、カーボンブラックの平均一次粒径は小さい程よいが、一次粒径が小さすぎると嵩密度が小さくなり取り扱いが困難になることや表面積が大きくなるために分散物がチキソ性を示すようになることから、１０ｎｍ以上（望ましくは１２ｎｍ以上）であることがよい。
カーボンブラックの平均一次粒径は、次の方法により測定される。
まず、得られた円筒状部材から、ミクロトームにより切断して、１００ｎｍの厚さの測定サンプルを採取し、本測定サンプルをＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）により観察する。そして、カーボンブラックの一次粒子５０個の径を測定して、その平均値を平均一次粒径とする。
まず、得られた円筒状部材から、ミクロトームにより切断して、１００ｎｍの厚さの測定サンプルを採取し、本測定サンプルをＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）により観察する。そして、カーボンブラックの一次粒子５０個の径を測定して、その平均値を平均一次粒径とする。
導電剤の配合量は、目的とする円筒状部材の導電性が得られる量に設定すればよい。例えば導電剤としてカーボンブラックを用いる場合、樹脂成分の合計（熱可塑性樹脂、およびその他の樹脂を含む場合はその他の樹脂）１００質量部に対して、８質量部以上３０質量部以下が挙げられ、１０質量部以上２５質量部以下がより好ましい。
カーボンブラックの配合量が上記下限値以上であることで、経時において円筒状部材における抵抗率の維持性が良好である。一方、上記上限値以下であることで、円筒状部材が脆くなることによる破断や端部の裂けが発生しにくい。
カーボンブラックの配合量が上記下限値以上であることで、経時において円筒状部材における抵抗率の維持性が良好である。一方、上記上限値以下であることで、円筒状部材が脆くなることによる破断や端部の裂けが発生しにくい。
−その他添加剤−
その他添加剤としては、例えば、円筒状部材の熱劣化を防止するための酸化防止剤や、流動性を向上させるための界面活性剤、耐熱老化防止剤等、特に画像形成装置の無端ベルトに配合される周知の添加剤が挙げられる。
その他添加剤としては、例えば、円筒状部材の熱劣化を防止するための酸化防止剤や、流動性を向上させるための界面活性剤、耐熱老化防止剤等、特に画像形成装置の無端ベルトに配合される周知の添加剤が挙げられる。
−物性−
次に、本実施形態に係る円筒状部材の物性について説明する。
本実施形態に係る円筒状部材は、常温常湿（温度２２℃、湿度５５ＲＨ％）環境下で、電圧１００Ｖを印加して測定したときの表面抵抗率が７ｌｏｇΩ／□以上１３Ω／□以下であることがよく、特に、円筒状部材を中間転写ベルトとして適用する場合には８ｌｏｇΩ／□以上１２ｌｏｇΩ／□以下であることがよく、円筒状部材を記録媒体搬送転写ベルトとして適用する場合には９ｌｏｇΩ／□以上１３ｌｏｇΩ／□以下であることがよい。
なお、上記表面抵抗率は、常温常湿（温度２２℃、湿度５５ＲＨ％）環境下で、電圧１００Ｖを印加して測定したときの測定値である。
次に、本実施形態に係る円筒状部材の物性について説明する。
本実施形態に係る円筒状部材は、常温常湿（温度２２℃、湿度５５ＲＨ％）環境下で、電圧１００Ｖを印加して測定したときの表面抵抗率が７ｌｏｇΩ／□以上１３Ω／□以下であることがよく、特に、円筒状部材を中間転写ベルトとして適用する場合には８ｌｏｇΩ／□以上１２ｌｏｇΩ／□以下であることがよく、円筒状部材を記録媒体搬送転写ベルトとして適用する場合には９ｌｏｇΩ／□以上１３ｌｏｇΩ／□以下であることがよい。
なお、上記表面抵抗率は、常温常湿（温度２２℃、湿度５５ＲＨ％）環境下で、電圧１００Ｖを印加して測定したときの測定値である。
本実施形態に係る円筒状部材は、常温常湿（温度２２℃、湿度５５ＲＨ％）環境下で電圧１００Ｖを印加して測定したときの表面抵抗率と、常温常湿（温度２２℃、湿度５５ＲＨ％）環境下で電圧１０００Ｖを印加して測定したときの表面抵抗率と、の差が１．０ｌｏｇΩ／□以下であることがよい。
本実施形態に係る円筒状部材は、低温低湿（温度１０℃、湿度１０ＲＨ％）環境下で電圧１００Ｖを印加して測定したときの表面抵抗率と、高温高湿（温度３０℃、湿度８５ＲＨ％）環境下で電圧１００Ｖを印加して測定したときの表面抵抗率と、の差が１．０ｌｏｇΩ／□以下であることがよい。
本実施形態に係る円筒状部材は、低温低湿（温度１０℃、湿度１０ＲＨ％）環境下で電圧１００Ｖを印加して測定したときの表面抵抗率と、高温高湿（温度３０℃、湿度８５ＲＨ％）環境下で電圧１００Ｖを印加して測定したときの表面抵抗率と、の差が１．０ｌｏｇΩ／□以下であることがよい。
ここで、表面抵抗率は、ＪＩＳ−Ｋ−６９１１（１９９５年）に準じて、円形電極（三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＵＲプローブ：円柱状電極の外径Φ１６ｍｍ、リング状電極部の内径Φ３０ｍｍ、外径Φ４０ｍｍ）を用い、測定対象物を絶縁板の上に置き、目的とする環境下で、目的とする電圧を印加し、印加後５ｓｅｃ後の外径から内径に流れる電流値をアドバンテスト製、微小電流計 Ｒ８３４０Ａを用いることにより測定し、その電流値より得た表面抵抗値から求められる。
−製造方法−
本実施形態に係る円筒状部材は、熱可塑性樹脂、シリコーンオイル、およびシリカと、その他必要に応じて導電剤等の他の成分と、を混練する混練工程と、上記混練工程にて得られた混練物を押出成形により円筒状に成形する成形工程と、を有する製造方法によって製造される。
具体的には、まず、熱可塑性樹脂と、シリコーンオイルと、シリカと、必要に応じてその他の成分と、をそれぞれ目的とする配合量で混練混合して混練物を得、その後例えば押出成形機を用いて円筒状に押し出し、冷却固化させることで円筒状の成形体が得られる。そして、得られた円筒状の成形体を目的とする幅に切断して円筒状部材を得る。
本実施形態に係る円筒状部材は、熱可塑性樹脂、シリコーンオイル、およびシリカと、その他必要に応じて導電剤等の他の成分と、を混練する混練工程と、上記混練工程にて得られた混練物を押出成形により円筒状に成形する成形工程と、を有する製造方法によって製造される。
具体的には、まず、熱可塑性樹脂と、シリコーンオイルと、シリカと、必要に応じてその他の成分と、をそれぞれ目的とする配合量で混練混合して混練物を得、その後例えば押出成形機を用いて円筒状に押し出し、冷却固化させることで円筒状の成形体が得られる。そして、得られた円筒状の成形体を目的とする幅に切断して円筒状部材を得る。
以下、本実施形態に係る円筒状部材を製造する製造装置および円筒状部材の製造方法の一例について、図を用いて説明する。
図４は、本実施形態に係る円筒状部材を製造する円筒状部材製造装置３００の一例の構成を概略的に示す断面図である。
図４は、本実施形態に係る円筒状部材を製造する円筒状部材製造装置３００の一例の構成を概略的に示す断面図である。
円筒状部材製造装置３００は、溶融（溶解）した熱可塑性樹脂を含む溶融体Ｆを口金３２０（環状ダイ）から円筒状に下方へ押し出す押出装置３１０と、口金３２０から円筒状に押し出された溶融体Ｆを溶融体Ｆの内周面側から冷却する冷却部材３０（冷却装置）と、冷却部材３０を支持する支持部材７０と、冷却部材３０によって溶融体Ｆが冷却されて得られた円筒状部材Ｔを溶融体Ｆの押し出し方向に引き出す引き出し機５０（引き出し装置）と、を備えている。
押出装置３１０は、熱可塑性樹脂等の本実施形態に係る円筒状部材を構成する各成分があらかじめ混錬された樹脂材料Ｐを溶融状態にして溶融体Ｆとする一軸押出機３３０と、一軸押出機３３０の先端部に取り付けられた口金３２０と、を備えている。
一軸押出機３３０は、図示しないヒータを有し樹脂材料Ｐを加熱する加熱筒１２と、加熱筒１２に設けられ樹脂材料Ｐが投入される投入口１１と、加熱筒１２の内部に設けられ樹脂材料Ｐが溶融した溶融体Ｆを口金３２０へ搬送する搬送部材としてのスクリュー１３と、を備えている。
一軸押出機３３０は、図示しないヒータを有し樹脂材料Ｐを加熱する加熱筒１２と、加熱筒１２に設けられ樹脂材料Ｐが投入される投入口１１と、加熱筒１２の内部に設けられ樹脂材料Ｐが溶融した溶融体Ｆを口金３２０へ搬送する搬送部材としてのスクリュー１３と、を備えている。
一軸押出機３３０では、投入口１１から加熱筒１２の内部に投入された樹脂材料Ｐが、加熱筒１２のヒータにより、樹脂材料Ｐの融解温度以上の温度（通常、１５０℃以上４５０℃以下）で加熱かつスクリュー回転による発熱で溶融しつつ、スクリュー１３によって口金３２０へ搬送（供給）されるようになっている。なお、一軸押出機３３０では、粒状に形成された樹脂材料Ｐ（ペレット）が、投入口１１に投入されるようになっている。
口金３２０には、一軸押出機３３０の加熱筒１２の内部と通じ加熱筒１２から流入した溶融状態の溶融体Ｆが通過する流路２２と、流路２２を通過した溶融状態の溶融体Ｆを円筒状に押し出すための環状（円形状）の出口孔２３と、が形成されている。
口金３２０では、溶融状態の溶融体Ｆが、加熱筒１２の先端部から流路２２へ流入して流路２２を通過し、一軸押出機３３０のスクリュー１３の回転による推進力（搬送力）によって、出口孔２３から円筒状に押し出されるようになっている。
口金３２０では、溶融状態の溶融体Ｆが、加熱筒１２の先端部から流路２２へ流入して流路２２を通過し、一軸押出機３３０のスクリュー１３の回転による推進力（搬送力）によって、出口孔２３から円筒状に押し出されるようになっている。
支持部材７０は、円柱状に形成されており、口金３２０に環状に形成された出口孔２３の径方向中央部（中心）で口金３２０を貫通し、口金３２０の上方および下方に突出するように支持されている。
冷却部材３０は、例えば円筒状に形成され、その内周面が支持部材７０の外周面に接触するように支持部材７０と同軸状に配置されることで、冷却部材３０を軸方向に貫通する支持部材７０によって支持されている。
そして冷却部材３０は、例えば冷媒等によって溶融体Ｆの温度よりも低い温度に調整され、溶融体Ｆの内周面側から溶融体Ｆを冷却して硬化させる。
そして冷却部材３０は、例えば冷媒等によって溶融体Ｆの温度よりも低い温度に調整され、溶融体Ｆの内周面側から溶融体Ｆを冷却して硬化させる。
引き出し機５０は、支持部材７０の周囲に設けられ、冷却部材３０によって溶融体Ｆが冷却されて得られた円筒状部材Ｔの内周面側から円筒状部材Ｔを支持する内側ロール５２と、円筒状部材Ｔの外周面側から円筒状部材Ｔを支持する外側ロール５４と、を備えている。
引き出し機５０では、内側ロール５２と外側ロール５４とで円筒状部材Ｔを挟み込み、内側ロール５２および外側ロール５４が回転することで、溶融体Ｆの押出方向に円筒状部材Ｔが引き出されるようになっている。
引き出し機５０では、内側ロール５２と外側ロール５４とで円筒状部材Ｔを挟み込み、内側ロール５２および外側ロール５４が回転することで、溶融体Ｆの押出方向に円筒状部材Ｔが引き出されるようになっている。
円筒状部材製造装置３００を用いた、円筒状部材の製造方法について説明する。
まず、熱可塑性樹脂等の本実施形態に係る円筒状部材を構成する各成分をあらかじめ混錬混合した混合物である樹脂材料Ｐ（ペレット）を得る（混錬工程）。
次に、一軸押出機３３０の投入口１１から加熱筒１２内部へ樹脂材料Ｐを投入し、当該樹脂材料Ｐを、加熱筒１２の複数のヒータ（図示せず）により、樹脂材料Ｐの融解温度以上の温度（通常、１５０〜４５０℃）に加熱して溶融状態にし、溶融体Ｆを得る（加熱工程）。
次に、溶融状態の溶融体Ｆを、加熱筒１２の内部のスクリュー１３の推進力により、加熱筒１２から口金３２０の流路２２を通過させて、口金３２０の出口孔２３から円筒状に押し出す（押出工程）。
まず、熱可塑性樹脂等の本実施形態に係る円筒状部材を構成する各成分をあらかじめ混錬混合した混合物である樹脂材料Ｐ（ペレット）を得る（混錬工程）。
次に、一軸押出機３３０の投入口１１から加熱筒１２内部へ樹脂材料Ｐを投入し、当該樹脂材料Ｐを、加熱筒１２の複数のヒータ（図示せず）により、樹脂材料Ｐの融解温度以上の温度（通常、１５０〜４５０℃）に加熱して溶融状態にし、溶融体Ｆを得る（加熱工程）。
次に、溶融状態の溶融体Ｆを、加熱筒１２の内部のスクリュー１３の推進力により、加熱筒１２から口金３２０の流路２２を通過させて、口金３２０の出口孔２３から円筒状に押し出す（押出工程）。
次に、口金３２０の出口孔２３から円筒状に押し出された溶融体Ｆを、冷却部材３０によって、溶融体Ｆの内周面側から冷却し、硬化させることで、円筒状の部材Ｔを得る（成形工程）。
次に、得られた円筒状の部材Ｔを引き出し機５０により連続的に引き出す（引き出し工程）。具体的には、内側ロール５２と外側ロール５４とで円筒状の部材Ｔを挟み込みつつ、内側ロール５２および外側ロール５４を回転させることで円筒状の部材Ｔに張力をかけ、円筒状の部材Ｔの形状を円筒状に保ったまま連続的に引き出す。
次に、得られた円筒状の部材Ｔを引き出し機５０により連続的に引き出す（引き出し工程）。具体的には、内側ロール５２と外側ロール５４とで円筒状の部材Ｔを挟み込みつつ、内側ロール５２および外側ロール５４を回転させることで円筒状の部材Ｔに張力をかけ、円筒状の部材Ｔの形状を円筒状に保ったまま連続的に引き出す。
以上のようにして、本実施形態に係る円筒状部材が製造される。
なお、円筒状部材製造装置３００では、溶融体Ｆの内周面側から溶融体Ｆを冷却して硬化させる冷却部材３０を備えているが、これに限られず、溶融体Ｆの外周面側から溶融体Ｆを冷却して硬化させる冷却部材を備えた形態であってもよい。
なお、円筒状部材製造装置３００では、溶融体Ｆの内周面側から溶融体Ｆを冷却して硬化させる冷却部材３０を備えているが、これに限られず、溶融体Ｆの外周面側から溶融体Ｆを冷却して硬化させる冷却部材を備えた形態であってもよい。
［円筒状部材ユニット］
図１は、本実施形態に係る円筒状部材ユニットを示す概略斜視図である。
本実施形態に係る円筒状部材ユニット１３０は、図１に示すように、上記本実施形態に係る円筒状部材１０を備えており、例えば、円筒状部材１０は対向して配置された駆動ロール１３１および従動ロール１３２により張力がかかった状態で掛け渡されている。
ここで、本実施形態に係る円筒状部材ユニット１３０は、円筒状部材１０を中間転写体として適用させる場合、円筒状部材１０を支持するロールとして、感光体（像保持体）表面のトナー像を円筒状部材１０上に一次転写させるためのロールと、円筒状部材１０上に転写されたトナー像をさらに記録媒体に二次転写させるためのロールが配置されていてもよい。
なお、円筒状部材１０を支持するロールの数は限定されず、使用態様に応じて配置すればよい。上記構成の円筒状部材ユニット１３０は、装置に組み込まれて使用され、駆動ロール１３１、従動ロール１３２の回転に伴って円筒状部材１０も支持した状態で回転する。
図１は、本実施形態に係る円筒状部材ユニットを示す概略斜視図である。
本実施形態に係る円筒状部材ユニット１３０は、図１に示すように、上記本実施形態に係る円筒状部材１０を備えており、例えば、円筒状部材１０は対向して配置された駆動ロール１３１および従動ロール１３２により張力がかかった状態で掛け渡されている。
ここで、本実施形態に係る円筒状部材ユニット１３０は、円筒状部材１０を中間転写体として適用させる場合、円筒状部材１０を支持するロールとして、感光体（像保持体）表面のトナー像を円筒状部材１０上に一次転写させるためのロールと、円筒状部材１０上に転写されたトナー像をさらに記録媒体に二次転写させるためのロールが配置されていてもよい。
なお、円筒状部材１０を支持するロールの数は限定されず、使用態様に応じて配置すればよい。上記構成の円筒状部材ユニット１３０は、装置に組み込まれて使用され、駆動ロール１３１、従動ロール１３２の回転に伴って円筒状部材１０も支持した状態で回転する。
なお、本実施形態に係る円筒状部材は、例えば、画像形成装置用のベルト（具体的には、感光体（像保持体）表面に形成されたトナー画像を記録媒体へ転写する中間転写用の円筒状部材（中間転写ベルト）、記録媒体を搬送する円筒状部材（記録媒体搬送ベルト）、記録媒体を搬送し且つトナー画像を保持する他の部材から該記録媒体表面に前記トナー画像を転写させる円筒状部材（記録媒体搬送転写ベルト））等に適用され得る。
［画像形成装置、画像形成方法］
本実施形態に係る画像形成装置としては、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、トナーを含む現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、本実施形態に係る前述の円筒状部材ユニットを有し、像保持体の表面に形成されたトナー画像を円筒状部材を介して記録媒体の表面に転写する転写手段と、を備えるものが挙げられる。
本実施形態に係る画像形成装置としては、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、トナーを含む現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、本実施形態に係る前述の円筒状部材ユニットを有し、像保持体の表面に形成されたトナー画像を円筒状部材を介して記録媒体の表面に転写する転写手段と、を備えるものが挙げられる。
具体的には、本実施形態に係る画像形成装置は、例えば、転写手段が中間転写体と、像保持体に形成されたトナー像を中間転写体に一次転写する一次転写手段と、中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に二次転写する二次転写手段と、を備え、当該中間転写体として上記本実施形態に係る円筒状部材を備える構成が挙げられる。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、例えば、転写手段が記録媒体を搬送するための記録媒体搬送体（記録媒体搬送ベルト）と、像保持体に形成されたトナー像を記録媒体搬送体により搬送された記録媒体に転写するための転写手段と、を備え、当該記録媒体搬送体として上記本実施形態に係る円筒状部材を備える構成であってもよい。
本実施形態に係る画像形成装置は、例えば、現像装置内に単色のトナーのみを収容する通常のモノカラー画像形成装置、像保持体上に保持されたトナー像を中間転写体に順次一次転写を繰り返すカラー画像形成装置、各色の現像器を備えた複数の像保持体を中間転写体上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置が挙げられる。
以下、本実施形態に係る画像形成装置を、図面を参照しつつ説明する。
図２は、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。図２に示す画像形成装置は、上記本実施形態に係る円筒状部材を中間転写体（中間転写ベルト）に適用した画像形成装置である。
本実施形態に係る画像形成装置１００は、図２に示すように、例えば、いわゆるタンデム方式であり、電子写真感光体からなる４つの像保持体１０１ａ〜１０１ｄの周囲に、その回転方向に沿って順次、帯電装置１０２ａ〜１０２ｄ、露光装置１１４ａ〜１１４ｄ、現像装置１０３ａ〜１０３ｄ、一次転写装置（一次転写ロール）１０５ａ〜１０５ｄ、像保持体クリーニング装置１０４ａ〜１０４ｄが配置されている。尚、転写後の像保持体１０１ａ〜１０１ｄの表面に残留している残留電位を除去するために除電器を備えていてもよい。
本実施形態に係る画像形成装置１００は、図２に示すように、例えば、いわゆるタンデム方式であり、電子写真感光体からなる４つの像保持体１０１ａ〜１０１ｄの周囲に、その回転方向に沿って順次、帯電装置１０２ａ〜１０２ｄ、露光装置１１４ａ〜１１４ｄ、現像装置１０３ａ〜１０３ｄ、一次転写装置（一次転写ロール）１０５ａ〜１０５ｄ、像保持体クリーニング装置１０４ａ〜１０４ｄが配置されている。尚、転写後の像保持体１０１ａ〜１０１ｄの表面に残留している残留電位を除去するために除電器を備えていてもよい。
中間転写ベルト１０７が、支持ロール１０６ａ〜１０６ｄ、駆動ロール１１１および対向ロール１０８により張力を付与しつつ支持され、円筒状部材ユニット１０７ｂを形成している。これらの支持ロール１０６ａ〜１０６ｄ、駆動ロール１１１および対向ロール１０８により、中間転写ベルト１０７は、各像保持体１０１ａ〜１０１ｄの表面に接触しながら各像保持体１０１ａ〜１０１ｄと一次転写ロール１０５ａ〜１０５ｄとを矢印Ａの方向に移動し得る。一次転写ロール１０５ａ〜１０５ｄが中間転写ベルト１０７を介して像保持体１０１ａ〜１０１ｄに接触する部位が一次転写部となり、像保持体１０１ａ〜１０１ｄと一次転写ロール１０５ａ〜１０５ｄとの接触部には一次転写電圧が印加される。
二次転写装置として、中間転写ベルト１０７および二次転写ベルト１１６を介して対向ロール１０８と二次転写ロール１０９が対向配置されている。二次転写ベルト１１６は、二次転写ロール１０９と支持ロール１０６ｅとによって支持されている。紙等の記録媒体１１５が中間転写ベルト１０７の表面に接触しながら中間転写ベルト１０７と二次転写ロール１０９とで挟まれる領域を矢印Ｂの方向に移動し、その後、定着装置１１０を通過する。二次転写ロール１０９が中間転写ベルト１０７および二次転写ベルト１１６を介して対向ロール１０８に接触する部位が二次転写部となり、二次転写ロール１０９と対向ロール１０８との接触部には二次転写電圧が印加される。更に、転写後の中間転写ベルト１０７と接触するように、中間転写ベルトクリーニング装置１１２および１１３が配置されている。
この構成の多色画像形成装置１００では、像保持体１０１ａが矢印Ｃの方向に回転するとともに、その表面が帯電装置１０２ａによって帯電された後、レーザ光等の露光装置１１４ａにより第１色目の静電潜像が形成される。形成された静電潜像はその色に対応するトナーを収容した現像装置１０３ａにより、トナーを含む現像剤で現像（顕像化）されてトナー像が形成される。なお、現像装置１０３ａ〜１０３ｄには、各色の静電潜像に対応するトナー（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）がそれぞれ収容されている。
像保持体１０１ａ上に形成されたトナー像は、一次転写部を通過する際に、一次転写ロール１０５ａによって中間転写ベルト１０７上に静電的に転写（一次転写）される。以降、第１色目のトナー像を保持した中間転写ベルト１０７上に、一次転写ロール１０５ｂ〜１０５ｄによって、第２色目、第３色目、第４色目のトナー像が順次重ね合わせられるよう一次転写され、最終的に多色の多重トナー像が得られる。
中間転写ベルト１０７上に形成された多重トナー像は、二次転写部を通過する際に、記録媒体１１５に静電的に一括転写される。トナー像が転写された記録媒体１１５は、定着装置１１０に搬送され、加熱および加圧、または加熱若しくは加圧により定着処理された後、機外に排出される。
一次転写後の像保持体１０１ａ〜１０１ｄは、像保持体クリーニング装置１０４ａ〜１０４ｄにより残留トナーが除去される。一方、二次転写後の中間転写ベルト１０７は、中間転写ベルトクリーニング装置１１２および１１３により残留トナーが除去され、次の画像形成プロセスに備える。
−像保持体−
像保持体１０１ａ〜１０１ｄとしては、公知の電子写真感光体が広く適用される。電子写真感光体としては、感光層が無機材料で構成される無機感光体や、感光層が有機材料で構成される有機感光体などが用いられる。有機感光体においては、露光により電荷を発生する電荷発生層と、電荷を輸送する電荷輸送層を積層する機能分離型有機感光体や、電荷を発生する機能と電荷を輸送する機能を果たす単層型有機感光体が好適に用いられる。また、無機感光体においては、感光層がアモルファスシリコンにより構成されているものが、好適に用いられる。
像保持体１０１ａ〜１０１ｄとしては、公知の電子写真感光体が広く適用される。電子写真感光体としては、感光層が無機材料で構成される無機感光体や、感光層が有機材料で構成される有機感光体などが用いられる。有機感光体においては、露光により電荷を発生する電荷発生層と、電荷を輸送する電荷輸送層を積層する機能分離型有機感光体や、電荷を発生する機能と電荷を輸送する機能を果たす単層型有機感光体が好適に用いられる。また、無機感光体においては、感光層がアモルファスシリコンにより構成されているものが、好適に用いられる。
また、像保持体の形状には特に限定はなく、例えば、円筒ドラム状、シート状またはプレート状等、公知の形状が採用される。
−帯電装置−
帯電装置１０２ａ〜１０２ｄとしては、特に制限はなく、例えば、導電性（ここで、帯電装置における「導電性」とは例えば体積抵抗率が１０７Ω・ｃｍ未満を意味する。）または半導電性（ここで、帯電装置における「半導電性」とは例えば体積抵抗率が１０７乃至１０１３Ωｃｍを意味する。）のローラ、ブラシ、フィルム、またはゴムブレード等を用いた接触型帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器など、公知の帯電器が広く適用される。これらの中でも接触型帯電器が望ましい。
帯電装置１０２ａ〜１０２ｄとしては、特に制限はなく、例えば、導電性（ここで、帯電装置における「導電性」とは例えば体積抵抗率が１０７Ω・ｃｍ未満を意味する。）または半導電性（ここで、帯電装置における「半導電性」とは例えば体積抵抗率が１０７乃至１０１３Ωｃｍを意味する。）のローラ、ブラシ、フィルム、またはゴムブレード等を用いた接触型帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器など、公知の帯電器が広く適用される。これらの中でも接触型帯電器が望ましい。
帯電装置１０２ａ〜１０２ｄは、像保持体１０１ａ〜１０１ｄに対し、通常、直流電流を印加するが、交流電流を更に重畳させて印加してもよい。
−露光装置−
露光装置１１４ａ〜１１４ｄとしては、特に制限はなく、例えば、像保持体１０１ａ〜１０１ｄの表面に、半導体レーザ光、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、発光ダイオード）光、または液晶シャッタ光等の光源、またはこれらの光源からポリゴンミラーを介して定められた像様に露光し得る光学系機器など、公知の露光装置が広く適用される。
露光装置１１４ａ〜１１４ｄとしては、特に制限はなく、例えば、像保持体１０１ａ〜１０１ｄの表面に、半導体レーザ光、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、発光ダイオード）光、または液晶シャッタ光等の光源、またはこれらの光源からポリゴンミラーを介して定められた像様に露光し得る光学系機器など、公知の露光装置が広く適用される。
−現像装置−
現像装置１０３ａ〜１０３ｄとしては、目的に応じて選択され。例えば、一成分系現像剤または二成分系現像剤をブラシ、またはローラ等を用い接触または非接触で現像する公知の現像器などが挙げられる。
現像装置１０３ａ〜１０３ｄとしては、目的に応じて選択され。例えば、一成分系現像剤または二成分系現像剤をブラシ、またはローラ等を用い接触または非接触で現像する公知の現像器などが挙げられる。
−一次転写ロール−
一次転写ロール１０５ａ〜１０５ｄは単層または多層のいずれでもよい。例えば、単層構造の場合は、発泡または無発泡のシリコーンゴム、ウレタンゴム、またはＥＰＤＭ等にカーボンブラック等の導電性粒子が適量配合されたロールで構成される。
一次転写ロール１０５ａ〜１０５ｄは単層または多層のいずれでもよい。例えば、単層構造の場合は、発泡または無発泡のシリコーンゴム、ウレタンゴム、またはＥＰＤＭ等にカーボンブラック等の導電性粒子が適量配合されたロールで構成される。
−像保持体クリーニング装置−
像保持体クリーニング装置１０４ａ〜１０４ｄは、一次転写工程後の像保持体１０１ａ〜１０１ｄの表面に付着する残存トナーを除去するためのものであり、クリーニングブレードの他、ブラシクリーニング、またはロールクリーニング等が用いられる。これらの中でもクリーニングブレードを用いることが望ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、またはシリコーンゴム等が挙げられる。
像保持体クリーニング装置１０４ａ〜１０４ｄは、一次転写工程後の像保持体１０１ａ〜１０１ｄの表面に付着する残存トナーを除去するためのものであり、クリーニングブレードの他、ブラシクリーニング、またはロールクリーニング等が用いられる。これらの中でもクリーニングブレードを用いることが望ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、またはシリコーンゴム等が挙げられる。
−二次転写ロール−
二次転写ロール１０９の層構造は、特に限定されるものではないが、例えば、三層構造の場合、コア層と中間層とその表面を被覆する塗布層により構成される。コア層は導電性粒子を分散したシリコーンゴム、ウレタンゴム、またはＥＰＤＭ等の発泡体で、中間層はこれらの無発泡体で構成される。塗布層の材料としては、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、またはパーフルオロアルコキシ樹脂などが挙げられる。二次転写ロール１０９の体積抵抗率は１０７Ωｃｍ以下であることが望ましい。また、中間層を除いた２層構造としてもよい。
二次転写ロール１０９の層構造は、特に限定されるものではないが、例えば、三層構造の場合、コア層と中間層とその表面を被覆する塗布層により構成される。コア層は導電性粒子を分散したシリコーンゴム、ウレタンゴム、またはＥＰＤＭ等の発泡体で、中間層はこれらの無発泡体で構成される。塗布層の材料としては、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、またはパーフルオロアルコキシ樹脂などが挙げられる。二次転写ロール１０９の体積抵抗率は１０７Ωｃｍ以下であることが望ましい。また、中間層を除いた２層構造としてもよい。
−対向ロール−
対向ロール１０８は、二次転写ロール１０９の対向電極を形成する。対向ロール１０８の層構造は、単層または多層のいずれでもよい。例えば単層構造の場合は、シリコーンゴム、ウレタンゴム、またはＥＰＤＭ等にカーボンブラック等の導電性粒子が適量配合されたロールで構成される。二層構造の場合は、上記のゴム材料で構成される弾性層の外周面を高抵抗層で被覆したロールから構成される。
対向ロール１０８は、二次転写ロール１０９の対向電極を形成する。対向ロール１０８の層構造は、単層または多層のいずれでもよい。例えば単層構造の場合は、シリコーンゴム、ウレタンゴム、またはＥＰＤＭ等にカーボンブラック等の導電性粒子が適量配合されたロールで構成される。二層構造の場合は、上記のゴム材料で構成される弾性層の外周面を高抵抗層で被覆したロールから構成される。
対向ロール１０８と二次転写ロール１０９の芯体とには、通常１ｋＶ以上６ｋＶ以下の電圧が印加される。対向ロール１０８の芯体への電圧印加に代えて、対向ロール１０８に接触させた電気良導性の電極部材と二次転写ロール１０９とに電圧を印加してもよい。上記電極部材としては、金属ロール、導電性ゴムロール、導電性ブラシ、金属プレート、または導電性樹脂プレート等が挙げられる。
−定着装置−
定着装置１１０としては、例えば、熱ローラ定着器、加圧ローラ定着器、またはフラッシュ定着器など公知の定着器が広く適用される。
定着装置１１０としては、例えば、熱ローラ定着器、加圧ローラ定着器、またはフラッシュ定着器など公知の定着器が広く適用される。
−中間転写ベルトクリーニング装置−
中間転写ベルトクリーニング装置１１２および１１３としては、クリーニングブレードの他、ブラシクリーニング、またはロールクリーニング等が用いられる、これらの中でもクリーニングブレードを用いることが望ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、またはシリコーンゴム等が挙げられる。
中間転写ベルトクリーニング装置１１２および１１３としては、クリーニングブレードの他、ブラシクリーニング、またはロールクリーニング等が用いられる、これらの中でもクリーニングブレードを用いることが望ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、またはシリコーンゴム等が挙げられる。
次に、本実施形態の円筒状部材を、記録媒体搬送体として用いた画像形成装置について説明する。
図３は、本実施形態に係る画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。図３に示す画像形成装置は、上記本実施形態に係る円筒状部材を記録媒体搬送体（用紙搬送ベルト）に適用した画像形成装置である。
図３は、本実施形態に係る画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。図３に示す画像形成装置は、上記本実施形態に係る円筒状部材を記録媒体搬送体（用紙搬送ベルト）に適用した画像形成装置である。
図３に示す画像形成装置において、ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫは、矢印の時計方向に回転するように、それぞれ感光体ドラム２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１ＢＫが備えられる。感光体ドラム２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１ＢＫの周囲には、帯電器２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２ＢＫと、露光器２０３Ｙ、２０３Ｍ、２０３Ｃ、２０３ＢＫと、各色現像装置（イエロー現像装置２０４Ｙ、マゼンタ現像装置２０４Ｍ、シアン現像装置２０４Ｃ、ブラック現像装置２０４ＢＫ）と、感光体ドラム清掃部材２０５Ｙ、２０５Ｍ、２０５Ｃ、２０５ＢＫとがそれぞれ配置されている。
ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫは、用紙搬送ベルト２０６に対して４つ並列に、ユニットＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に配置されているが、ユニットＢＫ、Ｙ、Ｃ、Ｍの順等、画像形成方法に合わせて適当な順序が設定される。
用紙搬送ベルト２０６は、ベルト支持ロール２１０、２１１、２１２、２１３によって内面側から支持され、円筒状部材ユニット２２０を形成している。該用紙搬送ベルト２０６は、矢印の反時計方向に感光体ドラム２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１ＢＫと同じ周速度をもって回転するようになっており、ベルト支持ロール２１２、２１３の中間に位置するその一部が感光体ドラム２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１ＢＫとそれぞれ接するように配置されている。用紙搬送ベルト２０６は、ベルト用清掃部材２１４が備えられている。
転写ロール２０７Ｙ、２０７Ｍ、２０７Ｃ、２０７ＢＫは、用紙搬送ベルト２０６の内側であって、用紙搬送ベルト２０６と感光体ドラム２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１ＢＫとが接している部分に対向する位置にそれぞれ配置され、感光体ドラム２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１ＢＫと、用紙搬送ベルト２０６を介してトナー画像を用紙（被転写体）２１６に転写する転写領域を形成している。転写ロール２０７Ｙ、２０７Ｍ、２０７Ｃ、２０７ＢＫは、図３に示すとおり、感光体ドラム２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１ＢＫの直下に配置していても、直下からずれた位置に配置してもよい。
定着装置２０９は、用紙搬送ベルト２０６と感光体ドラム２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１ＢＫとのそれぞれの転写領域を通過した後に搬送されるように配置されている。
用紙搬送ロール２０８により、用紙２１６は用紙搬送ベルト２０６に搬送される。
図３に示す画像形成装置において、ユニットＢＫにおいては、感光体ドラム２０１ＢＫを回転駆動させる。これと連動して帯電器２０２ＢＫが駆動し、感光体ドラム２０１ＢＫの表面を目的の極性・電位に帯電させる。表面が帯電された感光体ドラム２０１ＢＫは、次に、露光器２０３ＢＫによって像様に露光され、その表面に静電潜像が形成される。
続いて該静電潜像は、ブラック現像装置２０４ＢＫによって現像される。すると、感光体ドラム２０１ＢＫの表面にトナー画像が形成される。なお、このときの現像剤は一成分系のものでもよいし二成分系のものでもよい。
このトナー画像は、感光体ドラム２０１ＢＫと用紙搬送ベルト２０６との転写領域を通過し、用紙２１６が静電的に用紙搬送ベルト２０６に吸着して転写領域まで搬送され、転写ロール２０７ＢＫから印加される転写バイアスによって形成される電界により、用紙２１６の表面に順次転写される。
この後、感光体ドラム２０１ＢＫ上に残存するトナーは、感光体ドラム清掃部材２０５ＢＫによって清掃・除去される。そして、感光体ドラム２０１ＢＫは、次の画像転写に供される。
以上の画像転写は、ユニットＣ、ＭおよびＹでも上記の方法によって行われる。
転写ロール２０７ＢＫ、２０７Ｃ、２０７Ｍおよび２０７Ｙによってトナー画像を転写された用紙２１６は、さらに定着装置２０９に搬送され、定着が行われる。
以上により用紙上に所望の画像が形成される。
以上により用紙上に所望の画像が形成される。
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
［実施例および比較例］
・樹脂ペレットの作製
表１および表２に記載の組成および量に従い、樹脂（ＰＰＳ樹脂、ＰＥＩ樹脂）のペレットもしくは粉末と、導電剤と、粒子と、シリコーンオイルと、をヘンシェルミキサー（日本コークス製 ＦＭ１０Ｃ）を用いてブレンドした。ブレンドされた混合樹脂を二軸押出溶融混練機（Ｌ／Ｄ６０、パーカーコーポレーション社製）で溶融混練したものをφ５の孔より紐状に押出し、水槽中に入れて冷却固化した後カットし、樹脂ペレットを得た。
・樹脂ペレットの作製
表１および表２に記載の組成および量に従い、樹脂（ＰＰＳ樹脂、ＰＥＩ樹脂）のペレットもしくは粉末と、導電剤と、粒子と、シリコーンオイルと、をヘンシェルミキサー（日本コークス製 ＦＭ１０Ｃ）を用いてブレンドした。ブレンドされた混合樹脂を二軸押出溶融混練機（Ｌ／Ｄ６０、パーカーコーポレーション社製）で溶融混練したものをφ５の孔より紐状に押出し、水槽中に入れて冷却固化した後カットし、樹脂ペレットを得た。
・円筒状部材の作製
得られた樹脂ペレットを温度３６０℃に設定した一軸溶融押出機（Ｌ／Ｄ２４、溶融押出装置、三葉製作所社製）に投入し、溶融しながら環状ダイとニップルの間隙から円筒状に押出しだした。押出された円筒状に押し出された樹脂部材を引きとりながら、円筒形状と径を固定化するためにサイジングダイ（冷却用金型）へ内周面を接触させ、且つ冷却を速やかに行うためサイジングダイ外側に設けたエアリングよりサイジングダイと同じ温度の温風を供給して冷却した。その後目的とする幅に切断し、φ１６０×２３２×１００μｍの円筒状部材を得た。
尚、本実施例では、円筒状部材内周面にサイジングダイを接触させているが、外周面に接触させてもかまわない。
得られた樹脂ペレットを温度３６０℃に設定した一軸溶融押出機（Ｌ／Ｄ２４、溶融押出装置、三葉製作所社製）に投入し、溶融しながら環状ダイとニップルの間隙から円筒状に押出しだした。押出された円筒状に押し出された樹脂部材を引きとりながら、円筒形状と径を固定化するためにサイジングダイ（冷却用金型）へ内周面を接触させ、且つ冷却を速やかに行うためサイジングダイ外側に設けたエアリングよりサイジングダイと同じ温度の温風を供給して冷却した。その後目的とする幅に切断し、φ１６０×２３２×１００μｍの円筒状部材を得た。
尚、本実施例では、円筒状部材内周面にサイジングダイを接触させているが、外周面に接触させてもかまわない。
＜評価＞
得られた円筒状部材に関し下記の方法にて評価を実施した。
・耐屈曲性
耐屈曲性の評価は、ＪＩＳ−Ｐ８１１５（２００１年）に示しされた耐屈曲性評価機のうち、屈曲部分のＲおよびテンションを変えることでフィルム（円筒状部材）に与える曲げ応力を変化させ、曲げ応力が６０ＭＰａの場合の折れ回数で比較評価した。
尚、曲げ応力６０ＭＰａの場合、２５Ｋ回以上が望ましく、更には１００Ｋ回以上がより望ましい。
−評価基準−
Ａ：１００Ｋ回以上
Ｂ：２５Ｋ回以上
Ｃ：２５Ｋ回未満
また、横軸を折れ回数、縦軸を応力としたＳ−Ｎ線図を、参考として実施例１、１０、および比較例３、６について作成した。図５に示す。
得られた円筒状部材に関し下記の方法にて評価を実施した。
・耐屈曲性
耐屈曲性の評価は、ＪＩＳ−Ｐ８１１５（２００１年）に示しされた耐屈曲性評価機のうち、屈曲部分のＲおよびテンションを変えることでフィルム（円筒状部材）に与える曲げ応力を変化させ、曲げ応力が６０ＭＰａの場合の折れ回数で比較評価した。
尚、曲げ応力６０ＭＰａの場合、２５Ｋ回以上が望ましく、更には１００Ｋ回以上がより望ましい。
−評価基準−
Ａ：１００Ｋ回以上
Ｂ：２５Ｋ回以上
Ｃ：２５Ｋ回未満
また、横軸を折れ回数、縦軸を応力としたＳ−Ｎ線図を、参考として実施例１、１０、および比較例３、６について作成した。図５に示す。
・耐久性
富士ゼロックス社製のＤｏｃｕＰｒｉｎｔ ＣＰ２００Ｗの転写ユニット部分のみを回転させられる治具を作製し、得られた円筒状部材を転写ユニットに取り付け、破断するまでの回転数を測定した。
−評価基準−
Ａ：２００Ｋｃｙｃｌｅ以上
Ｂ：１００Ｋｃｙｃｌｅ以上
Ｃ：１００Ｋｃｙｃｌｅ未満
富士ゼロックス社製のＤｏｃｕＰｒｉｎｔ ＣＰ２００Ｗの転写ユニット部分のみを回転させられる治具を作製し、得られた円筒状部材を転写ユニットに取り付け、破断するまでの回転数を測定した。
−評価基準−
Ａ：２００Ｋｃｙｃｌｅ以上
Ｂ：１００Ｋｃｙｃｌｅ以上
Ｃ：１００Ｋｃｙｃｌｅ未満
・表面粗さ
東京精密製サーフコム１４００Ｄに先端Ｒ２μｍ、圧力０．７ｍＮの触針をつけたもので、カットオフ０．８ｍｍ、測定長２．５ｍｍ、移動速度０．６ｍｍ／ｓにて測定した時のＲａ値を読み取った。
表面粗さが大きいとクリーニング性が悪化する傾向にあり、Ｒａ値で０．１μｍ未満が望ましく、０．０４μｍ未満がより望ましい。
−評価基準−
Ａ：０．０４μｍ未満
Ｂ：０．１μｍ未満
Ｃ：０．１μｍ以上
東京精密製サーフコム１４００Ｄに先端Ｒ２μｍ、圧力０．７ｍＮの触針をつけたもので、カットオフ０．８ｍｍ、測定長２．５ｍｍ、移動速度０．６ｍｍ／ｓにて測定した時のＲａ値を読み取った。
表面粗さが大きいとクリーニング性が悪化する傾向にあり、Ｒａ値で０．１μｍ未満が望ましく、０．０４μｍ未満がより望ましい。
−評価基準−
Ａ：０．０４μｍ未満
Ｂ：０．１μｍ未満
Ｃ：０．１μｍ以上
・クリーニング性評価
得られた円筒状部材を富士ゼロックス社製のＤｏｃｕＰｒｉｎｔ ＣＰ２００Ｗに組み込み、２２℃５５％ＲＨの環境下において低濃度画像（マゼンタ５％）でＡ４縦用紙を連続１０００枚プリントした後、前半部分にハーフトーン画像（マゼンタ４０％）を有する画像をＡ４縦用紙で３枚プリントアウトし、後半部分を目視により観察して、下記評価基準に基づきクリーニング性の判定を行った。
−評価基準−
Ａ：Ａ４用紙の後半部分に、画像トナー汚れなし
Ｂ：Ａ４用紙の後半部分に、画像微小なトナー汚れあり
Ｃ：Ａ４用紙の後半部分に、画像ひどいトナー汚れあり
得られた円筒状部材を富士ゼロックス社製のＤｏｃｕＰｒｉｎｔ ＣＰ２００Ｗに組み込み、２２℃５５％ＲＨの環境下において低濃度画像（マゼンタ５％）でＡ４縦用紙を連続１０００枚プリントした後、前半部分にハーフトーン画像（マゼンタ４０％）を有する画像をＡ４縦用紙で３枚プリントアウトし、後半部分を目視により観察して、下記評価基準に基づきクリーニング性の判定を行った。
−評価基準−
Ａ：Ａ４用紙の後半部分に、画像トナー汚れなし
Ｂ：Ａ４用紙の後半部分に、画像微小なトナー汚れあり
Ｃ：Ａ４用紙の後半部分に、画像ひどいトナー汚れあり
各実施例および比較例の評価結果を表１および表２に示す。
尚、上記表１および表２に示す材料の詳細は以下の通りである。
−樹脂−
・ＰＰＳ樹脂：ポリフェニレンスルフィド、トレリナ(登録商標)Ｔ１８８１、東レ(株)製
・ＰＥＩ樹脂：ポリエーテルイミド、Ｕｌｔｅｍ１０００、ＳＡＢＩＣイノベーティブプラスチックス社製
−導電剤−
・導電剤：Ｍｏｎａｒｃｈ(登録商標)８８０、キャボット社製
−粒子−
・シリカ：フュームドシリカ、粒子径２０ｎｍ、製品名：９０Ｇ、日本アエロジル社製
・有機修飾モンモリロナイト：エスベンＥ、(株)ホージュン製
−シリコーンオイル−
・ジメチルシリコーン 分子量８０００：、製品名：ＫＦ−９６−１００ｃｓ、信越化学工業社製
・ジメチルシリコーン 分子量２００００：、製品名：ＫＦ−９６−１０００ｃｓ、信越化学工業社製
・ジメチルシリコーン 分子量２０００００：、製品名：ＫＦ−９６Ｈ−１００万ｃｓ、信越化学工業社製
・メチルフェニルシリコーン 分子量２００００：、製品名：ＳＨ−７１０、東レ・ダウコーニング社製
−樹脂−
・ＰＰＳ樹脂：ポリフェニレンスルフィド、トレリナ(登録商標)Ｔ１８８１、東レ(株)製
・ＰＥＩ樹脂：ポリエーテルイミド、Ｕｌｔｅｍ１０００、ＳＡＢＩＣイノベーティブプラスチックス社製
−導電剤−
・導電剤：Ｍｏｎａｒｃｈ(登録商標)８８０、キャボット社製
−粒子−
・シリカ：フュームドシリカ、粒子径２０ｎｍ、製品名：９０Ｇ、日本アエロジル社製
・有機修飾モンモリロナイト：エスベンＥ、(株)ホージュン製
−シリコーンオイル−
・ジメチルシリコーン 分子量８０００：、製品名：ＫＦ−９６−１００ｃｓ、信越化学工業社製
・ジメチルシリコーン 分子量２００００：、製品名：ＫＦ−９６−１０００ｃｓ、信越化学工業社製
・ジメチルシリコーン 分子量２０００００：、製品名：ＫＦ−９６Ｈ−１００万ｃｓ、信越化学工業社製
・メチルフェニルシリコーン 分子量２００００：、製品名：ＳＨ−７１０、東レ・ダウコーニング社製
１０ 円筒状部材
２３ 出口孔
３０ 冷却部材
５０ 引き出し機
１００ 画像形成装置
１０１ａ乃至１０１ｄ 像保持体
１０２ａ乃至１０２ｄ 帯電装置（帯電手段）
１０３ａ乃至１０３ｄ、２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４ＢＫ 現像装置（現像手段）
１０４ａ乃至１０４ｄ 像保持体クリーニング装置
１０５ａ乃至１０５ｄ 一次転写ロール
１０６ａ乃至１０６ｅ 支持ロール
１０７ 中間転写ベルト
１０７ｂ、１３０、２２０ 円筒状部材ユニット
１０８ 対向ロール
１０９ 二次転写ロール
１１０、２０９ 定着装置（定着手段）
１１１ 駆動ロール
１１２、１１３ 中間転写ベルトクリーニング装置
１１４ａ乃至１１４ｄ 露光装置（潜像形成手段）
１１５ 記録媒体
１１６ 二次転写ベルト
１３１ 駆動ロール
１３２ 従動ロール
２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１ＢＫ 感光体ドラム（像保持体）
２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２ＢＫ 帯電器（帯電手段）
２０３Ｙ、２０３Ｍ、２０３Ｃ、２０３ＢＫ 露光器（潜像形成手段）
２０５Ｙ、２０５Ｍ、２０５Ｃ、２０５ＢＫ 感光体ドラム清掃部材
２０６ 用紙搬送ベルト
２０７Ｙ、２０７Ｍ、２０７Ｃ、２０７ＢＫ 転写ロール（転写手段）
２１４ ベルト用清掃部材
２１６ 用紙（記録媒体）
３００ 円筒状部材製造装置
３１０ 押出装置
３２０ 口金
３３０ 一軸押出機
２３ 出口孔
３０ 冷却部材
５０ 引き出し機
１００ 画像形成装置
１０１ａ乃至１０１ｄ 像保持体
１０２ａ乃至１０２ｄ 帯電装置（帯電手段）
１０３ａ乃至１０３ｄ、２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４ＢＫ 現像装置（現像手段）
１０４ａ乃至１０４ｄ 像保持体クリーニング装置
１０５ａ乃至１０５ｄ 一次転写ロール
１０６ａ乃至１０６ｅ 支持ロール
１０７ 中間転写ベルト
１０７ｂ、１３０、２２０ 円筒状部材ユニット
１０８ 対向ロール
１０９ 二次転写ロール
１１０、２０９ 定着装置（定着手段）
１１１ 駆動ロール
１１２、１１３ 中間転写ベルトクリーニング装置
１１４ａ乃至１１４ｄ 露光装置（潜像形成手段）
１１５ 記録媒体
１１６ 二次転写ベルト
１３１ 駆動ロール
１３２ 従動ロール
２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１ＢＫ 感光体ドラム（像保持体）
２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２ＢＫ 帯電器（帯電手段）
２０３Ｙ、２０３Ｍ、２０３Ｃ、２０３ＢＫ 露光器（潜像形成手段）
２０５Ｙ、２０５Ｍ、２０５Ｃ、２０５ＢＫ 感光体ドラム清掃部材
２０６ 用紙搬送ベルト
２０７Ｙ、２０７Ｍ、２０７Ｃ、２０７ＢＫ 転写ロール（転写手段）
２１４ ベルト用清掃部材
２１６ 用紙（記録媒体）
３００ 円筒状部材製造装置
３１０ 押出装置
３２０ 口金
３３０ 一軸押出機
Claims (8)
- 熱可塑性樹脂と、数平均分子量が１０万以上であるシリコーンオイルと、シリカと、を含有する画像形成装置用の円筒状部材。
- 前記シリカを、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．１質量部以上３質量部以下含有する請求項１に記載の円筒状部材。
- 前記シリコーンオイルを、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．５質量部以上５質量部以下含有する請求項１又は請求項２に記載の円筒状部材。
- 熱可塑性樹脂と、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．５質量部以上５質量部以下含有されるシリコーンオイルと、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．１質量部以上３質量部以下含有されるシリカと、樹脂成分の合計１００質量部に対して８質量部以上３０質量部以下含有されるカーボンブラックと、を含有する画像形成装置用の円筒状部材。
- 前記シリコーンオイルの数平均分子量が１０万以上である請求項４に記載の円筒状部材。
- 前記シリコーンオイルとしてジメチルシリコーンオイルを含有する請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の円筒状部材。
- 請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の円筒状部材と、前記円筒状部材を張力がかかった状態で掛け渡す複数のロールと、を備え、画像形成装置に脱着される円筒状部材ユニット。
- 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、
請求項７に記載の円筒状部材ユニットを有し、前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を前記円筒状部材を介して記録媒体の表面に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2015013605A JP6519201B2 (ja) | 2015-01-27 | 2015-01-27 | 円筒状部材、円筒状部材ユニット、および画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015013605A JP6519201B2 (ja) | 2015-01-27 | 2015-01-27 | 円筒状部材、円筒状部材ユニット、および画像形成装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016138997A JP2016138997A (ja) | 2016-08-04 |
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ID=56559149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015013605A Active JP6519201B2 (ja) | 2015-01-27 | 2015-01-27 | 円筒状部材、円筒状部材ユニット、および画像形成装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
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2015
- 2015-01-27 JP JP2015013605A patent/JP6519201B2/ja active Active
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2016138997A (ja) | 2016-08-04 |
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