JPH09269674A - プラスチック無端ベルト - Google Patents
プラスチック無端ベルトInfo
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- JPH09269674A JPH09269674A JP8077006A JP7700696A JPH09269674A JP H09269674 A JPH09269674 A JP H09269674A JP 8077006 A JP8077006 A JP 8077006A JP 7700696 A JP7700696 A JP 7700696A JP H09269674 A JPH09269674 A JP H09269674A
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Abstract
く、無端ベルトの両端部においても良好な画像を得るこ
とのできるプラスチック無端ベルトを提供する。 【解決手段】多層の無端ベルトであって、上記多層のう
ち厚みの大きい順に2層を抽出し、その2層の形成材料
の収縮率が下記の条件(A)を満足するよう設定されて
いる。 (A)内周側の層形成材料の収縮率は外周側の層形成材
料の収縮率と同一もしくは小さく設定されている。
Description
において、感光体上のトナーを写し取る転写中間体等に
用いられるプラスチック無端ベルトに関するものであ
る。
写機の実用化に伴って、感光体上に現像されたトナー像
を複写紙に転写する際に、一旦トナーを転写中間体に写
し取った後、複写紙に転写するというプロセスが採用さ
れている。
ロセスでは、感光ドラム1の表面が帯電ロール2により
帯電された後、露光機構部3を介して原稿光像のスリッ
ト露光4が感光ドラム1表面に到達し、原稿像に対応し
た静電潜像が感光ドラム1表面に形成され、現像装置5
によってトナー像が形成されるようになっている。ま
た、上記感光ドラム1の下部には、転写中間体である無
端ベルト6が、一次転写ローラ7を介して感光ドラム1
に圧接されており、上記感光ドラム1上に現像されたト
ナー像が上記無端ベルト6の表面に転写されるようにな
っている。そして、この無端ベルト6の走行により、上
記トナー像は、この無端ベルト6と二次転写ローラ8と
の間に挟まれた転写紙9に転写される。なお、二次転写
後に無端ベルト6の表面上に残留するトナーはクリーニ
ングブレード10によって回収され、無端ベルト6はつ
ぎの転写に備えるようになっている。また、一次転写後
に感光ドラム1表面上に残留するトナーはクリーニング
装置11によって回収され、その後、感光ドラム1表面
はイレーザーランプ12により除電される。
ては、従来から、ポリカーボネート(以下「PC」と略
す)やポリエチレンテレフタレート(以下「PET」と
略す)等に導電性フィラーを配合した半導電性熱可塑性
樹脂が用いられている。しかしながら、上記PCは耐屈
曲疲労性が劣るため、長期にわたって使用するとひび割
れを生じるという問題がある。また、PCは極性が高い
ため、トナー離型性が悪く、経時的にトナーがベルト表
面に固着する結果、画像に悪影響を与えたり、感光ドラ
ム1やクリーニングブレード10を損傷するという問題
がある。一方、PETにおいても、トナー離型性の悪さ
が問題となっている。
ーを所定の割合で配合されたフッ素樹脂である導電性プ
ラスチックベルト(特開平7−92825号公報)が提
案され、上記問題を解決している。そして、このような
無端ベルト6としては、ディッピング方式により積層さ
れたものが汎用されている。しかしながら、上記ディッ
ピング方式において得られる無端ベルトは、使用時に無
端ベルトの両端部が内周側に変形してしまい、充分な転
写が得られないという問題がある。
たもので、無端ベルトの両端部が内周側に変形すること
なく、無端ベルトの両端部においても良好な画像を得る
ことのできるプラスチック無端ベルトの提供をその目的
とする。
め、この発明のプラスチック無端ベルトは、多層の無端
ベルトであって、上記多層のうち厚みの大きい順に2層
を抽出し、その2層の形成材料の収縮率が下記の条件
(A)を満足するよう設定されているという構成をと
る。 (A)内周側の層形成材料の収縮率は外周側の層形成材
料の収縮率と同一もしくは小さく設定されている。
少なくとも2層からなるという趣旨である。そして、そ
の2層以上の層のうち厚みの大きい順に2層を任意に抽
出して、内周側の層形成材料の収縮率が外周側の層形成
材料の収縮率と同一もしくは小さく設定されている。
機等の電子写真複写機に用いられる無端ベルト13が2
層以上の積層構造の場合〔図4(A)参照〕、図4
(B)に示すように両端部14が内周側に変形してしま
い、充分な転写が行われていないことについて、一連の
研究を重ねた。そして、その研究の過程で、無端ベルト
13の両端部14が変形してしまう理由について、本発
明者らは、下記の2つの理由が考えられることを突き止
めた。
得たのち、加熱、乾燥後冷却して無端ベルトを得るディ
ッピング方式(図3参照)において、外周側の層の冷却
速度は内周側の層のそれより大きくなり、内周側の層が
徐冷となる。このため、内周側の層形成材料は結晶化が
進行して収縮が大きくなり、軸体から無端ベルトを抜き
取ると、無端ベルトの両端部が内周側に変形する。
乾燥時に外周側の層は外気に晒されているため、溶剤が
先に除去され、収縮、固定される。一方、内周側の層
は、外周側の層より多く溶剤が残留し、その状態のまま
外周側に追従して変形する。そして、その後内周側の層
中に残留した溶剤が除去されて収縮、固定されるが、先
に固定した外周側の層により、内周側の層に応力が発生
する。このため、軸体から無端ベルトを抜き取ると、無
端ベルトの両端部が内周側に変形する。
するためには、内周側の層形成材料の収縮率を外周側の
層形成材料の収縮率と同一もしくは小さくすればよいこ
とを見いだし、この発明に到達した。
ついて説明する。
上記多層のうち厚みの大きい順に2層を抽出し、その2
層の形成材料の収縮率が下記の条件(A)を満足するよ
う設定されている。 (A)内周側の層形成材料の収縮率は外周側の層形成材
料の収縮率と同一もしくは小さく設定されている。
無端ベルトは、3層構造を有し、内層15が塩化ビニル
系樹脂で形成され、中間層16がポリアミド樹脂で形成
され、さらに外層17がフッ素樹脂で形成されている。
脂としては、数平均分子量4000〜40000の塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂等が用いられる。すなわ
ち、層を形成する工程の一つである収縮の際、結晶化が
起こりにくいからである。
例えばソリューションビニル樹脂VAGH(ユニオン・
カーバイド社製)、デンカラック(電気化学工業社製)
等が知られている。
は、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、アセト
ン、トルエン、メチルイソブチルケトン等が用いられ
る。そして、これらは単独で用いてもよいし、2種以上
併用してもよい。なかでも、アセトン/トルエン混合溶
剤(アセトン/トルエン=3/1)が好適である。
ニル系樹脂の鉛筆硬度は、B〜2Hであることが好まし
い。すなわち、上記範囲内でないと、フルカラー複写機
等の電子写真複写機の転写中間体として用いられる場合
に、無端ベルトの反転が生じてしまうおそれがあるから
である。なお、上記鉛筆硬度は、JIS K 5400
の鉛筆ひっかき値に準じて測定される。
ニル系樹脂の引張強度は、100〜700kgf/cm
2 であることが好ましい。より好ましくは、200〜5
00kgf/cm2 である。すなわち、上記範囲内でな
いと、フルカラー複写機等の電子写真複写機の転写中間
体として用いられる場合、転写の際にトナーがずれてし
まうおそれがあるからである。なお、上記引張強度は、
JIS K 6251に準じて測定される。
アミド樹脂としては、N−メトキシメチル化ナイロン
(以下「ナイロン8」と略す)、ナイロン12、共重合
ナイロン等が用いられる。なかでも、上記内層15と外
層17との密着強度を向上させ、しかもその2層が混ざ
らないようにするために、ナイロン8を用いることが好
適である。
は、メタノール、エタノール等の単独溶剤またはそれら
単独溶剤に水、トルエン等を混合させた混合溶剤、1−
プロパノール、2−プロパノール等が用いられる。なか
でも、ナイロン8とメタノール/水混合溶剤(メタノー
ル/水=3/1)との組合わせが好適である。
樹脂としては、特に限定するものではないが、フッ化ビ
ニリデン−四フッ化エチレン共重合体〔以下「Poly
(VdF−TFE)」と略す〕、エチレン−四フッ化エ
チレン共重合体(以下「ETFE」と略す)、ポリクロ
ロトリフルオロエチレン(以下「PCTFE」と略
す)、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(以下「FEP」と略す)、テトラフルオ
ロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重
合体(以下「PFA」と略す)等が用いられる。なかで
も、溶剤可溶性のものとして、Poly(VdF−TF
E)が好適である。すなわち、製法的に有利だからであ
り、しかもトナー離型性に優れる。
しては、メチルエチルケトン(以下「MEK」と略
す)、アセトン、メチルイソブチルケトン(以下「MI
BK」と略す)、トルエン、酢酸エチル、テトラヒドロ
フラン(以下「THF」と略す)等が用いられる。なか
でも、Poly(VdF−TFE)とアセトンの組合わ
せが好適である。
層15および外層17において、内層15に用いられる
塩化ビニル系樹脂の収縮率は、外層17に用いられるフ
ッ素樹脂の収縮率と同一もしくは小さくなければならな
い。すなわち、この関係を保つことにより、得られるプ
ラスチック無端ベルトの両端部が内周側へ変形すること
を防止できるからである。これが、この発明の大きなポ
イントである。
7の少なくとも一層に、導電性フィラーを含有させても
よい。上記導電性フィラーとしては、アルミニウム粉
末、ステンレス粉末等の金属粉末、c−ZnO、c−T
iO2 、c−ZnO4 、c−SnO2 等の導電性金属酸
化物、グラファイト、カーボンブラック等の導電性粉
末、4級アンモニウム塩、リン酸エステル、スルホン酸
塩、脂肪族多価アルコール、脂肪族アルコールサルフェ
ート塩等のイオン性導電材等があげられる。これら導電
性フィラーは、単独でもしくは2種以上を併せて用いら
れる。これら導電性フィラーのなかでも、分散性の点か
ら、c−TiO2 およびc−SnO2 が好ましい。な
お、上記「c−」とは、導電性を有するという意味であ
る。
ぎのようにして作製することができる。すなわち、ま
ず、各層15〜17の形成材料およびその溶剤を、それ
ぞれ適宜に配合し、ボールミル等で混練し、ついで攪拌
し、各コーティング液を調製する。そして、このように
して調製されたコーティング液の濃度は、層の厚みに応
じて適宜に設定される。すなわち、層の厚みはコーティ
ング液の粘度調整が大きな要因となり、この粘度調整に
よって設定され、上記粘度はコーティング液の濃度に決
定される。
示すようにそれぞれ槽18、槽19、槽20に収容す
る。一方、金属製の軸体(例えばアルミニウム、ステン
レス等)21を準備し、この軸体21を垂直に立てて、
まず槽18に収容されているコーティング液中に繰り返
し浸漬する。そして、所定の回数浸漬を繰り返した後、
コーティング液中から軸体21を引き上げる。ついで、
同様の操作を行い、3層構造を形成する。つぎに、乾燥
し溶剤を除去した後、加熱処理(例えば60〜150℃
×60分間)を行い、上記軸体21を抜き取ると、図1
に示すプラスチック無端ベルトが得られる。
形成材料の収縮率と同一もしくは小さくなるよう設定さ
れているため、各層15〜17の収縮、固定時に、内周
側に応力が生じにくい。したがって、無端ベルトの両端
部が内周側に変形することがなく、電子写真複写機等の
転写中間体として用いた場合、無端ベルトの両端部にお
いても良好な画像を得ることができる。
において、上記塩化ビニル系樹脂で形成された内層15
とフッ素樹脂で形成された外層17の合計の厚みは50
〜200μmであることが好ましい。より好ましくは、
100〜150μmである。すなわち、厚みが50μm
未満であると強度が不足するおそれがあり、200μm
を超えると耐屈曲疲労性に劣るおそれがあるからであ
る。
層16の厚みは1〜50μmであることが好ましい。よ
り好ましくは、5〜20μmである。すなわち、厚みが
1μm未満であると電気的特性の経時変化が大きくなる
おそれがあり、50μmを超えるとベルト全体の強度と
屈曲性を両立させることが困難となるおそれがあるから
である。
性として、その体積抵抗率が106〜1014Ω・cmに
設定されていることが好ましい。より好ましくは、10
8 〜1012Ω・cmである。すなわち、106 Ω・cm
未満であると電荷の減衰が早すぎ電源の容量を大きくす
る必要が生ずるおそれがあり、1014Ω・cmを超える
と電荷の減衰が遅すぎ、除電のシステムを必要とするお
それがあるからである。また、上記プラスチック無端ベ
ルトの表面抵抗率が106 〜1014Ω/□に設定されて
いることが好ましい。より好ましくは、108 〜1014
Ω/□である。すなわち、106 Ω/□未満であると電
荷の減衰が早すぎ電源の容量を大きくする必要が生ずる
おそれがあり、1014Ω/□を超えると電荷の減衰が遅
すぎ、除電のシステムを必要とするおそれがあるからで
ある。
すなわち、このプラスチック無端ベルトは、4層構造を
有し、最内層22がフッ素樹脂で形成され、その外側の
第一の中間層23がポリアミド樹脂で形成され、さらに
その外側の第二の中間層24がフッ素樹脂で形成されて
いる。そして、最外層25がシリコーン樹脂で形成され
いる。
24に用いられるフッ素樹脂としては、特に限定するも
のではなく、前記の例において、外層17に用いたフッ
素樹脂が用いられる。そして、上記最内層22に用いる
フッ素樹脂と第二の中間層24に用いるフッ素樹脂の種
類は同一であってもよいし、異なるものであってもよ
い。
も、前記の外層17に用いた溶剤と同様のものが用いら
れる。
るポリアミド樹脂としては、前記の例において、中間層
16に用いたポリアミド樹脂と同様のものが用いられ
る。
の中間層16に用いた溶剤と同様のものが用いられる。
コーン樹脂としては、特に限定するものではないが、通
常、作業効率を考慮して、液状のシリコーン樹脂が用い
られ、より作業効率を向上させるために、n−ヘキサン
等を含有させてもよい。また、特にハードタイプの一液
または二液の硬化型のシリコーン樹脂が好ましい。なか
でも、加熱硬化型シリコーンレジン(メチル系)、室温
硬化型シリコーンレジンが好適である。すなわち、トナ
ー離型性が向上するからである。なお、上記室温硬化型
シリコーンレジンの硬化反応を下記の式(1)に示す。
〜5Hであることが好ましい。より好ましくは、F〜2
Hである。すなわち、鉛筆硬度B未満であると、このシ
リコーン樹脂によって形成された最外層25、すなわち
プラスチック無端ベルトの表面上に傷がつきやすいから
であり、鉛筆硬度5Hを超えると感光ドラムやクリーニ
ングブレード等に傷がつきやすいからである。
みの大きい順に2層、例えば最内層22および第二の中
間層24において、最内層22に用いるフッ素樹脂の収
縮率は、第二の中間層24に用いられるフッ素樹脂の収
縮率と同一もしくは小さくなければならない。
形成材料の収縮率をこのように設定することにより、前
記3層構造の無端ベルトと同様、得られるプラスチック
無端ベルトの両端部が内周側へ変形することなく、電子
写真複写機等の転写中間体として用いた場合、無端ベル
トの両端部においても良好な画像を得ることができる。
て、フッ素樹脂で形成された最内層22と第2の中間層
24の合計の厚みは、50〜200μmであることが好
ましい。より好ましくは100〜150μmである。す
なわち、厚みが50μm未満であると強度が不足するお
それがあり、200μmを超えると耐屈曲疲労性に劣る
おそれがあるからである。
の中間層23の厚みとしては、前記の例において、中間
層16の厚みと同様の範囲であることが好ましい。
間層24の厚みとしては、前記の例において、最外層1
7の厚みと同様の範囲であることが好ましい。
層16の厚みは、0.5〜30μmに設定されているこ
とが好ましい。より好ましくは、1〜10μmである。
すなわち、厚みが0.5μm未満であると、摩耗により
トナー離型性の低下を生ずるおそれがあり、30μmを
超えると、柔軟性に乏しくなり、ひび割れを起こすおそ
れがあるからである。
性として、その体積抵抗率は、前記の例と同様の範囲で
あることが好ましい。また、上記プラスチック無端ベル
トの表面抵抗率も、前記の例と同様の範囲であることが
好ましい。
は、隣合う2層の収縮率が、外周側より内周側の方が小
さければよいのであり、特に3層構造や4層構造に限定
するものではない。そして、各層の形成材料も、上記の
二例に限定するものではなく、従来公知の各種の層形成
材料を用いることができる。例えば、ABS樹脂、ポリ
メチルメタクリレート(以下「PMMA」と略す)等を
用いることができる。
明する。
形成材料と各層の溶剤とを配合し、そしてボールミル等
で混練し、ついで攪拌することにより、各コーティング
液を調製した。各コーティング液の粘度を、同じく表1
に示した。また、内層形成材料の鉛筆硬度および各層形
成材料の収縮率を下記に示す方法で測定し、その結果を
表2に示した。ついで、上記のようにして調整された各
コーティング液を、それぞれ別々の槽に収容した(図3
参照)。そして、前述の方法に従い、アルミニウム製の
軸体の周囲に順次、内層、中間層、外層となる層を積層
形成し、乾燥し溶剤を除去した後、加熱処理(60〜1
50℃×60分間)を行うことにより各層を形成した。
ついで、上記アルミニウム製の軸体を抜き取って、目的
とするプラスチック無端ベルトを得た。このようにし
て、得られたプラスチック無端ベルトについて、各層お
よび全体の厚み、体積抵抗率、表面抵抗率、耐屈曲疲労
性、難燃性、複写画像の画質を調べ、その結果を下記の
表2、表3に示した。なお、各測定方法は以下の通りで
ある。
ひっかき値に準じて測定した。
て測定した。
の方法で測定した。
た。
K 6911の抵抗率試験法に準じて、印加電圧100
V時の体積抵抗率および表面抵抗率を算出した。
用いて、規定寸法の試験片を繰り返し折り曲げ、切れる
までの往復回数を測定した。
て測定した。
チック無端ベルトを電子写真複写機(プリテール50
0、リコー社製)に用い、得られる複写画像の評価を行
った。そして、複写画像の両端部において、乱れが確認
されなかったものを○、乱れが確認できたものを×とし
て表した。
H(ユニオンカーバイド社製) *2 :トヨラックパレル(東レ社製) *3 :バイヨン(呉羽化学社製) *4 :チタンブラック13M(三菱マテリアル社製) *5 :マグネタイトTM−620(三菱マテリアル社
製) *6 :タイペークET−500W(石原産業社製) *7 :タイペークFT−1000(石原産業社製) *8 :トレジンEF−30T(帝国化学産業社製) *9 :チタンブラック13R(三菱マテリアル社製) *10:導電性酸化スズT−1(三菱マテリアル社製) *11:ネオフロンVT−100(ダイキン工業社製)
での乱れがなく、プラッスチック無端ベルトの両端部の
内周側への変形が見られなかった。また、その他の評価
項目においても良好であった。
で、各層の形成材料と各層の溶剤とを配合し、ボールミ
ル等で混練し、ついで攪拌することにより、各コーティ
ング液を調製した。各コーティング液の粘度を、同じく
表4に示した。また、最外層形成材料の鉛筆硬度および
各層形成材料の収縮率を、下記に示す方法で測定し、そ
の結果を表5に示した。ついで、上記のようにして調整
された各コーティング液を、それぞれ別々の槽に収容し
た。そして、前述の方法に従い、アルミニウム製の軸体
の周囲に順次、最内層、第一の中間層、第二の中間層、
最外層となる層を積層形成し、乾燥し溶剤を除去した
後、加熱処理(60〜150℃×60分間)を行うこと
により各層を形成した。ついで、上記アルミニウム製の
軸体を抜き取って、目的とするプラスチック無端ベルト
を得た。このようにして得られたプラスチック無端ベル
トについて、各層および全体の厚み、全体の引張強度、
体積抵抗率、表面抵抗率、耐屈曲疲労性、難燃性、複写
画像の画質を調べ、その結果を下記の表5、表6に示し
た。
ン工業社製) *2 :ソリューションビニル樹脂VAGH(ユニオン
カーバイド社製) *3 :チタンブラック13M(三菱マテリアル社製) *4 :マグネタイトTM−620(三菱マテリアル社
製) *5 :タイペークET−500W(石原産業社製) *6 :タイペークFT−1000(石原産業社製) *7 :トレジンEF−30T(帝国化学産業社製) *8 :チタンブラック13R(三菱マテリアル社製) *9 :導電性酸化スズT−1(三菱マテリアル社製) *10:シリコーンSR2411(東レ・ダウコーニン
グ・シリコーン社製) *11:シリコーンSR2410(東レ・ダウコーニン
グ・シリコーン社製) *12:シリコーンSR2316(東レ・ダウコーニン
グ・シリコーン社製)
での乱れがなく、プラッスチック無端ベルトの両端部の
内周側への変形が見られなかった。しかしながら、比較
例1品は複写画像の両端部での乱れがみられ、プラッス
チック無端ベルトの両端部の内周側への変形がみられ
た。
無端ベルトは、多層の無端ベルトであって、上記多層の
うち厚みの大きい順に2層を抽出し、その2層の形成材
料の収縮率が内周側の層形成材料の収縮率より外周側の
層形成材料の収縮率が同一もしくは小さくなるよう設定
されているため、プラスチック無端ベルトの製造時に、
無端ベルトの両端部が内周側に変形することが防止され
る。したがって、上記無端ベルトを電子写真複写機等の
転写ベルトとして使用すると、両端部においても良好な
画像を得ることができる。
す断面図である。
示す断面図である。
例を示す説明図である。
トの模式的な斜視図であり、(B)は(A)のX−X断
面図である。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 多層の無端ベルトであって、上記多層の
うち厚みの大きい順に2層を抽出し、その2層の形成材
料の収縮率が下記の条件(A)を満足するよう設定され
ていることを特徴とするプラスチック無端ベルト。 (A)内周側の層形成材料の収縮率は外周側の層形成材
料の収縮率と同一もしくは小さく設定されている。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8077006A JPH09269674A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | プラスチック無端ベルト |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8077006A JPH09269674A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | プラスチック無端ベルト |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09269674A true JPH09269674A (ja) | 1997-10-14 |
Family
ID=13621686
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8077006A Pending JPH09269674A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | プラスチック無端ベルト |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09269674A (ja) |
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