ベルト部材の製造方法、及びベルト部材
【課題】金型面の熱転写により周方向の筋目を形成しつつ、筋目の不十分な領域を無くして、クリーニングブレードによるクリーニング性能を安定して高く発揮できるベルト部材を提供する。
【解決手段】熱可塑性樹脂材料を厚さ１００μｍ、周長８００ｍｍの円筒状に連続押し出し成形してチューブ材を形成する。その後、研磨工程でチューブ材を一方向に一定速度にて回転させつつ、＃２０００のラッピングテープに摺擦させて外周面に周方向の筋目を形成する。その後、熱転写工程を行って、周方向の筋目に仕上げた金型面に、加熱状態でチューブ材の外周面を押し付けて周方向の筋目を熱転写する。
【解決手段】熱可塑性樹脂材料を厚さ１００μｍ、周長８００ｍｍの円筒状に連続押し出し成形してチューブ材を形成する。その後、研磨工程でチューブ材を一方向に一定速度にて回転させつつ、＃２０００のラッピングテープに摺擦させて外周面に周方向の筋目を形成する。その後、熱転写工程を行って、周方向の筋目に仕上げた金型面に、加熱状態でチューブ材の外周面を押し付けて周方向の筋目を熱転写する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂材料を用いた無端状のベルト部材の製造方法、詳しくはクリーニングブレードによるベルト部材のクリーニング性能を高める方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
中間転写ベルトにトナー像を転写して搬送する画像形成装置が広く用いられている。記録材搬送ベルトを用いてトナー像を記録材に転写する画像形成装置も広く用いられている。
【０００３】
これらのベルト部材は、薄い厚みで幅広（支持回転体に沿った方向の長さが大きい）に形成され、複数の支持回転体に掛け渡して支持された状態で高速回転し、長期間にわたって平坦な搬送面を維持する必要がある。
【０００４】
このため、ベルト部材は、従来は、機械的強度及び熱的安定性が高い熱硬化性樹脂（例えばポリイミド）を用いて遠心成形法により製造されていた。
【０００５】
しかし、製造コスト、リサイクル性等の観点からは、熱可塑性樹脂を用いて円筒状に押し出し成形する方法が好ましく、近年では、必要な機械的性質を備えた熱可塑性樹脂材料や押し出し成形を前提とした製造方法が種々提案されている。
【０００６】
特許文献１には、熱可塑性樹脂材料として、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリカーボネート等が提案されている。そして、熱可塑性樹脂材料を円筒状に押し出し成形して所定幅に切り揃えてチューブ材とし、チューブ材を１つずつ、加熱状態の金型の円筒状の内周面に加圧して押し付けることにより、チューブ材の表面に金型面を熱転写している。押し出し成形されたままのチューブ材の表面には、押し出し成形による押し出し軸方向の筋目が形成されている。これによるベルト部材の幅方向の筋目はトナー像の転写ムラの原因となるため、鏡面仕上げした平滑な金型面を熱転写して軸方向の筋目を解消している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３０１７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
クリーニングブレードを摺擦して転写残トナーや制御用トナー像（カラーパッチ）を除去されるベルト部材の場合、押し出し軸方向の筋目は、クリーニングブレードを振動させるため望ましくない。しかし、平坦平滑な鏡面よりはむしろ回転方向に筋目を形成するように適正な起伏が形成されているほうが、クリーニングブレードによるクリーニング性能が安定することが判明した。後述する実験例によれば、幅方向の表面粗さが十点平均粗さで０．３〜１μｍ程度となるような周方向の研磨模様がベルト部材に形成されていることが望ましいことが判明した。
【０００９】
そこで、特許文献１に示される金型の円筒状の内周面に筋目を形成しておき、筋目が形成された加熱状態の金型面を、熱可塑性樹脂のチューブ材の表面に熱転写する方法が提案された。
【００１０】
しかし、周方向の筋目が形成された金型面を熱転写すると、チューブ材の表面の突起や表面に残留した空気塊に起因して、部分的に周方向の筋目が十分に転写されない領域が点在する仕上がりとなった。そして、ベルト部材の表面に周方向の筋目が十分に転写されない領域が点在していると、期待したとおりのクリーニング性能の安定性が得られない結果となった。
【００１１】
それに対して、押し出し成形によって製造したチューブ材を、ラッピングテープで周方向に研磨して機械加工的に周方向の筋目を形成する構成により表面の筋目のムラを小さくできる（図４参照）。しかし、この構成では、研磨を行うことで、筋目の両端部が膨れ上がったり、筋目にバリ等が生じたりして、クリーニング性能を十分に安定させることができない。
【００１２】
そのため、筋目を形成する研磨工程後に、表面を滑らかにする研磨等を行っても、バリ等を十分に解消することはできない。
【００１３】
本発明は、熱可塑性樹脂からなるベルト部材において、表面を研磨するにも関わらず、バリ等による表面の影響が小さいベルト部材を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のベルト部材の製造方法は、熱可塑性樹脂からなる筒状のベルト部材を形成する第一工程を有するベルト部材の製造方法において、前記第一工程により形成された前記ベルト部材の外面を研磨する第二工程と、前記第二工程後に前記ベルト部材の外面を加熱する第三工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
熱可塑性樹脂からなるベルト部材において、表面を研磨するにも関わらず、バリ等による表面の影響を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ベルト部材を使用する画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】材料ペレットの製造装置の説明図である。
【図３】チューブ材の押し出し成形装置の説明図である。
【図４】チューブ材の研磨装置の説明図である。
【図５】チューブ材に周方向の筋目を熱転写する装置の説明図である。
【図６】チューブ材の研磨工程の後に金型面を熱転写する効果の説明図である。
【図７】チューブ材の表面の顕微鏡写真である。
【図８】記録材搬送ベルトを用いた画像形成装置の構成の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、研磨仕上げしたチューブ材を加熱する限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００１８】
製造されたベルト部材は、フルカラー、モノクロ、タンデム型、１ドラム型に限らず、画像形成装置において、トナー像を担持する中間転写ベルト又は記録材を担持搬送する記録材搬送ベルトとして使用できる。
【００１９】
ベルト部材の使用例としてトナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、これに必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で使用できる。
【００２０】
なお、特許文献１に示される画像加熱装置、画像形成装置の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。
【００２１】
＜画像形成装置＞
図１はベルト部材を使用する画像形成装置の構成の説明図である。
【００２２】
図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト５０に沿って現像色が異なる画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配置したタンデム型フルカラープリンタである。
【００２３】
画像形成部ＰＹでは、感光ドラム５１にイエロートナー像が形成されて、中間転写ベルト５０に一次転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム５１にマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト５０のイエロートナー像に重ねて一次転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、感光ドラム５１、５１にそれぞれシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて、同様に中間転写ベルト５０のトナー像に重ねて順次一次転写される。
【００２４】
中間転写ベルト５０に担持された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２で記録材Ｐへ一括二次転写される。二次転写部Ｔ２でトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置６７で加熱加圧を受けて、表面にトナー像を定着された後に外部へ排出される。
【００２５】
画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像装置５４で用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、それぞれ感光ドラム５１の周囲に、帯電ローラ５２、現像装置５４、一次転写ローラ５５を配置している。
【００２６】
感光ドラム５１は、帯電極性が負極性の感光層を表面に形成した金属円筒で構成され、所定のプロセススピードで矢印方向に回転する。
【００２７】
帯電ローラ５２は、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を印加されて、感光ドラム５１の表面を一様な負極性の電位に帯電させる。
【００２８】
露光装置５３は、画像データを展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを多面体ミラーで走査して、帯電した感光ドラム５１の表面に画像の静電像を書き込む。
【００２９】
現像装置５４は、負極性に帯電したトナーを現像スリーブに担持させて感光ドラム５１を摺擦し、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を現像スリーブに印加して、感光ドラム５１の静電像を反転現像する。トナーはポリエステル系樹脂であり、体積平均粒径が６．２μｍである。
【００３０】
一次転写ローラ５５は、感光ドラム５１に支持された中間転写ベルト５０に圧接して感光ドラム５１と中間転写ベルト５０との間にトナー像の一次転写部を形成する。一次転写ローラ５５に正極性の直流電圧を印加することにより、感光ドラム５１に担持された負極性のトナー像が中間転写ベルト５０に一次転写される。
【００３１】
画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを水平に貫通する態様で、感光ドラム５１の上方に、無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト５０が配置されている。
【００３２】
中間転写ベルト５０は、駆動ローラを兼ねた対向ローラ５８、テンションローラ５９、張架ローラ５６に掛け渡して支持され矢印Ｒ２方向に１２０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで高速回転する。
【００３３】
二次転写ローラ５７は、対向ローラ５８に支持された中間転写ベルト５０に圧接して、中間転写ベルト５０と二次転写ローラ５７との間にトナー像の二次転写部Ｔ２を形成する。
【００３４】
カセット６５から１枚ずつ引き出された記録材Ｐは、レジストローラ６６で待機し、中間転写ベルト５０のトナー像にタイミングを合わせて、二次転写部Ｔ２へ送り出される。
【００３５】
二次転写部Ｔ２は、中間転写ベルト５０のトナー像に重ね合わせて記録材Ｐを挟持搬送し、二次転写ローラ５７に正極性の直流電圧を印加することで、中間転写ベルト５０から記録材Ｐへトナー像が二次転写される。
【００３６】
ベルトクリーニング装置６０は、中間転写ベルト５０にクリーニングブレード６１を摺擦して、二次転写部Ｔ２を通過した中間転写ベルト５０上の転写残トナーをクリーニングする。クリーニングブレード６１は、ＪＩＳアスカ硬度７０度のウレタンゴムで形成され厚さ２ｍｍである。クリーニングブレード６１は、両端に配置した押圧ばねによって総圧１０Ｎの付勢力で中間転写ベルト５０に当接する。
【００３７】
＜中間転写ベルトの製造方法＞
図２は材料ペレットの製造装置の説明図、図３はチューブ材の押し出し成形装置の説明図、図４はチューブ材の研磨装置の説明図、図５チューブ材に周方向の筋目を熱転写する装置の説明図である。
【００３８】
熱可塑性樹脂を用いたベルト部材の製造方法としては、円筒成形法やインフレーション法に代表される押し出し熱溶融成形法が知られている。押し出し熱溶融成形法では、連続的に製造することが可能なため、他の製造方法と比較して安価に製造できるという利点がある。しかし、高精度の画像を得るためには、周長精度が悪く、また押し出し方向にダイラインと一般的に呼ばれるスジ状の押し出しムラが発生し易い。更に、押し出し熱溶融成形されたチューブ材の表面の平滑性は、ベルト部材として不十分なため、スジ状の画像ムラ、およびクリーニング不良が発生する可能性が高くなる。
【００３９】
そこで、上述したように、特許文献１では、押し出し熱溶融成形法により製造したチューブ材の問題点を改善するために、金型面の熱転写工程を導入している。チューブ材を内型に嵌め込んだ状態で、内型よりも熱膨張率の低い環状の外型に嵌め合わせ、全体を加熱して環状の外型の内周面を熱転写することにより、周長精度や表面性を向上させている。
【００４０】
しかし、特許文献１に示される方法では、周長精度を向上させることはできるが、チューブ材を環状の外型に嵌め込む際に入り込む空気の影響を受けて金型面の転写が不十分な部分ができてしまう。チューブ材に偶然発生する点状の突起の周囲でも外型の内周面とチューブ材との間に空隙が形成されて金型面の転写が不十分になる。
【００４１】
このため、金型面の転写が不十分な部分で、クリーニング不良等の画像弊害が発生し易くなる。
【００４２】
そこで、本実施形態では、熱可塑性樹脂材料を用いて筒状材料の一例であるチューブ材を形成した後、筒状材料の一例であるチューブ材の外周面を周方向の筋目に研磨する研磨工程を設けた。
【００４３】
研磨工程の後に熱転写工程を行って、周方向の筋目に仕上げられた加熱状態の金型面に、無端状に成形された熱可塑性樹脂のチューブ材の外周面を押し付けて周方向の筋目を熱転写する。本実施例では、金型面に筋目が設けられているが、金型面が筋目のない面とし、ベルト部材の外面を加熱する構成であってもいい。
【００４４】
ベルト部材として使用できる熱可塑性樹脂材料は、押し出し成形が可能な材料であればどのようなものでも使用可能である。例えば、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、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等が使用に適する。
【００４５】
ベルト部材に導電性を付与する等の目的で、熱可塑性樹脂材料には、有機物または無機物の少なくとも１種の微粉末が配合される。
【００４６】
無機物の微粉末としては、カーボンブラック粉末、酸化マグネシウム粉末、フッ化マグネシウム粉末、酸化ケイ素粉末、酸化アルミニウム粉末、窒化ホウ素粉末、窒化アルミニム粉末、酸化チタン粉末等の球状微粒子を使用できる。最終的なベルト部材の表面平滑性を維持するために、配合する微粉末の形状は、球形状が好ましく、粒径は、１．０μｍ以下が好ましい。
【００４７】
添加する微粉末の種類、粒径、及び含有量は、ベルト部材に必要な導電性を付与できれば、特に限定されるものでない。ただし、微粉末の配合量は、基層の耐屈曲性、機械的強度、及び熱伝導率を考慮すると、総合量でベース樹脂に対して５〜４０質量％程度、中でも５〜２５質量％が好ましい。
【００４８】
図２に示すように、熱可塑性樹脂原料のペレットは、導電剤の微粉末とともに、投入口１を通じて二軸混錬押し出し機１０のシリンダ２へ供給される。そして、シリンダ２の温度を樹脂原料の融点以上であって熱劣化を起こさない温度以下に保って熱可塑性樹脂原料を混錬し、ノズル３から溶融押し出しする。
【００４９】
溶融押し出しされた調製樹脂材料は、いわゆるストランドカット方式でペレットに加工される。円形状のノズル３を通して外径２ｍｍのストランド５を押し出し、冷却水槽４で水により冷却した後、切断器６で長さ約２ｍｍの長さに切断して、２ｍｍサイズの粒状の調製ペレットを製造する。
【００５０】
図３に示すように、調製ペレットは、チューブ製造装置１１を用いて円筒状に押し出し成形することにより筒状のベルト部材の一例であるチューブ材に加工される。
【００５１】
チューブ製造装置１１は、ホッパ２０、一軸スクリュー押し出し機２１、ギアポンプ２２、環状金型２３、冷却装置２４、引き取り駆動部２５、および切断機２６から構成される。
【００５２】
ホッパ２０に上述の調整ペレットを投入して加熱溶融し、一軸スクリュー一軸スクリュー押し出し機２１で溶融押し出しする。溶融押し出しされた調整樹脂材料は、ギアポンプ２２を用いて定量吐出させながら環状金型２３を通じてらせん状に溶融押し出しさせて連続チューブ状に成形した。
【００５３】
環状金型２３の周りにはバンドヒータを巻きつけて温度調整した。環状金型２３は、ウェルドライン等の発生を考慮してスパイラル状に押し出しを行うスパイラルダイスを用いた。
【００５４】
押し出された円筒状のチューブ材３１は、所定の厚みで押し出しが行われるように速度調整された引き取り駆動部２５を用いて、円筒形状を維持したまま引き取って冷却装置２４に導かれる。このとき、チューブ材３１に引き出し方向の筋目であるダイライン３１ａが形成される場合がある。
【００５５】
冷却装置２４を用いて冷却固化されたチューブ材３１は、切断機２６を用いて所定長さに切断して、筒状のベルト部材の材料となるチューブ材３１に加工される。このようにして、チューブ材３１が形成される（第一工程）。
【００５６】
図４に示すように、この後、研磨装置１２を用いてチューブ材３１の外周面を研磨する（第二工程）。
【００５７】
チューブ材３１は、ともにステンレスの金属パイプ材を用いた支持回転体の一例であるテンションローラ３３と対向ローラ３２とに掛け渡して張架される。
【００５８】
テンションローラ３３は、エアシリンダ３３ａを用いてチューブ材３１に所定の張力を設定可能であるとともに、張力を解除してチューブ材３１の着脱を可能にする。
【００５９】
対向ローラ３２は、不図示の駆動機構に連結された駆動ローラを兼ねており、チューブ材３１を回転駆動して一方向に一定速度で移動させるとともに、チューブ材３１を内側から支持してチューブ材３１の外周面をラッピングテープ３４に当接させる。
【００６０】
バックアップローラ３５は、両方の軸端に配置したエアシリンダ３５ａによる押圧力でラッピングテープ３４を、対向ローラ３２に支持されたチューブ材３１へ一様に押し当てる。チューブ材３１を回転させながら、チューブ材３１の回転方向と逆になるように、ラッピングテープ３４を供給ロール３４ａから巻き取りロール３４ｂへ巻き取らせた。このようにして、チューブ材３１の外周面をラッピングテープ３４で研磨して、チューブ材３１の外周面に周方向の筋目を形成した。
【００６１】
図５に示すように、この後（第二工程後）に、熱転写表面仕上げ装置１３を用いてチューブ材４１の外周面に金型面を熱転写した（第三工程）。
【００６２】
外周面を研磨したチューブ材４１は、円筒形の内型４２の外周面に装着して円筒形の外型４３に挿入して、内型４２の外周面と外型４３の内周面との間に挟み込んだ。
【００６３】
外型４３は、厚さ２ｍｍのステンレス筒材であり、外型４３の内周面全体に、研磨加工による周方向の筋目が仕上げられている。
【００６４】
外型４３の内周面の十点平均粗さＲｚは、幅方向が０．５μｍ、周方向が０．２μｍである。
【００６５】
内型４２は、アルミニウム筒の外周面にエア溜まり４２ａを形成した内型コア４２０の上に、金属シート円筒部材の一例である厚さ０．１ｍｍのステンレス製の内型チューブ４２１を被せて組み立てられている。エア溜まり４２ａを密封するように、内型コア４２０の両端部にシリコンゴムのＯリング４２２が配置されて、金属シート円筒部材の一例である内型チューブ４２１との間の隙間を封止している。
【００６６】
内型コア４２０と内型チューブ４２１との間のエア溜まり４２ａに、コック４４を通じて０．５ＭＰａの圧縮空気が導入される。これにより、内型チューブ４２１の内周面全体が内型チューブ４２１に接触して一様に流体加圧されて外側へ膨らみ、チューブ材４１の外周面全体が外型４３の内周面全体に同時に押し付けられて密着して加圧される。
【００６７】
この状態で、外型４３の外周面をハロゲンランプヒータで所定温度で所定時間加熱して加熱終了後に室温まで冷却した。これにより、前工程の研磨によるチューブ材の外周面の筋目は、外型４３の内周面に押し潰されて、外型４３の内周面全体に準備された周方向の筋目が代わりに熱転写される。
【００６８】
加熱時間は、金型面への接触を逃れたチューブ材の表面部分において前工程の研磨によるチューブ材の表面のささくれが解消されて起伏のエッジの荒れ状態が少しなまる程度の時間に設定している。温度が高すぎたり、加熱時間が長すぎたりすると、前工程の研磨による筋目が損なわれるため、好ましくない。加熱時間は、外型４３の厚みにも依存するが、５秒以上で良好な結果が得られた。
【００６９】
冷却終了後にコック４４を開いて、内型チューブ４２１と内型コア４２０との間のエア溜まり４２ａにある圧縮空気を排出して、内型チューブ４２１とともにチューブ材４１を縮径させて、外型４３から抜き出した。
【００７０】
＜実施例１＞
熱可塑性樹脂材料として、ポリエーテルエーテルケトン（Ｖｉｃｔｒｅｘ社製、商品名「ビクトレックスＰＥＥＫ４５０Ｐ」を８５．０重量％を使用した。
【００７１】
無機物の微粉末として、導電性カーボンブラック（アセチレンブラック、電気化学工業社製、商品名「デンカブラック」)を１５．０重量％を使用した。
【００７２】
図２に示す二軸混錬押し出し機１０は、シリンダ２の温度を３４０〜４００℃に保った。
【００７３】
図３に示す一軸スクリュー押し出し機２１の温度設定は、３４０〜４００℃とし、環状金型２３は、３９５℃に温度調整した。切断機２６は、引き出し長さ４００ｍｍごとに樹脂チューブを切断して、周長８００ｍｍ、幅４００ｍｍ、厚み約１００μｍのチューブ材を得た。
【００７４】
図４に示す研磨装置１２は、チューブ材３１を８００ｍｍ／ｓｅｃの回転速度で回転させながら、ラッピングテープ３４を２０ｍｍ／ｍｉｎの速度で供給ロール３４ａから巻き取りロール３４ｂへ巻き取った。
【００７５】
ラッピングテープ３４は、住友スリーエム社のロール状のラッピングテープ＃２０００を使用した。バックアップローラ３５は、ＪＩＳアスカ硬度が５０°のウレタンゴムの弾性層を表面に配置した外径３０ｍｍ、長さ３５０ｍｍのローラである。バックアップローラ３５は、総圧５０Ｎの押圧力でラッピングテープ３４に押し当てた。
【００７６】
チューブ材３１の外周面にラッピングテープ３４を２分間こすりつけて周方向の筋目を形成した。
【００７７】
研磨装置１２を用いて研磨する前と、研磨した後とに、チューブ材３１の外周面の表面粗さをＪＩＳ‘９４ Ｂ０６０１に規定される方法により測定した。測定に使用した表面粗さ計は、株式会社小坂研究所のサーフコーダＳＥ３５００である。検出器の触針は、先端ｒが２μｍのダイアモンドで測定力０．７５ｍＮ、触針の送り速さは１ｍｍ／ｓｅｃである。評価項目は、十点平均粗さＲｚである。
【００７８】
研磨する前のチューブ材の外周面の十点平均粗さＲｚは、幅方向が１．０μｍ、周方向が１．０μｍであった。
【００７９】
研磨した後のチューブ材の外周面の十点平均粗さＲｚは、幅方向が０．５μｍ、周方向が０．２μｍであった。
【００８０】
図５に示す熱転写表面仕上げ装置１３では、外型４３の外周面を３５０℃まで加熱してその状態を２０秒間維持し、加熱終了後に室温まで冷却した。
【００８１】
熱転写を終えて冷却した長さ４００ｍｍのチューブ材４１の幅を３５０ｍｍに切り揃え、内周面の両端部に蛇行防止リブを両面テープで取り付けて、図１に示す中間転写ベルト５０を完成させた。
【００８２】
中間転写ベルト５０の表面状態を観察し、中間転写ベルト５０の外周面の十点平均粗さＲｚを測定した。
【００８３】
中間転写ベルト５０は、外観において、外型４３の内周面が熱転写された外周面に、チューブ材４１が外型４３に密着できなかった部分が点在して観察された。完全に外型４３の内周面が熱転写されていない部分が軽微に確認された。
【００８４】
密着できなかった部分は、チューブ材４１が外型４３に密着した際に空気を巻き込んだ部分、もしくは、チューブ材４１の表面に形成されたブツと呼ばれる０．１〜０．２ｍｍの突起物を中心とした部分である。ブツと呼ばれる突起物は、図３に示す一軸スクリュー押し出し機２１で押し出した連続チューブの状態で観察されており、局所的な原料の混合ムラ、環状金型２３の温度ムラが原因と考えられている。ブツと呼ばれる突起物が外型４３の内周面とチューブ材４１の密着を妨げると考えられている。
【００８５】
しかし、完全に密着して金型面が熱転写された領域も、金型面が熱転写されないで研磨面が残った部分も、十点平均粗さＲｚを測定したところ、周方向に直角な幅方向が０．５μｍ、周方向が０．２μｍとなっていた。そして、このような周方向に十点平均粗さＲｚが低くなるような筋目を中間転写ベルト５０の表面に形成することにより、図１に示す画像形成装置１００のクリーニングブレード６１に対して良好な走行性が得られた。
【００８６】
図１に示すように、このようにして製造した中間転写ベルト５０を画像形成装置に装着してベルトクリーニング装置６０によるクリーニング性能の確認実験を行った。その結果、金型面が熱転写された領域と同様に、面転写部、面転写不良部のどちらにおいても、トナーのクリーニング性能は良好であり、転写残トナーは、すべてクリーニングブレード６１により、中間転写ベルト５０から除去されていた。
【００８７】
表１に示すように、上述した実施例１から各種条件を少しずつ変化させて実施例２、実施例３、比較例１〜４の中間転写ベルトを製造して、実施例１と同様な実装実験と評価とを行った
【００８８】
【表１】
【００８９】
表１に示すように、実施例２、実施例３では、クリーニングブレードによる良好なクリーニング性能が確認されたが、比較例１〜４ではクリーニング性能に種々の問題があることが確認された。
【００９０】
＜実施例２、実施例３＞
実施例２の中間転写ベルトは、図４に示す研磨装置１２で用いるラッピングテープの番手が、実施例１よりも細かく＃３０００である。また、これに合わせて、図５に示す熱転写表面仕上げ装置１３の外型４３の内周面は、周方向に直角な幅方向の十点平均粗さＲｚが０．３μｍになるように仕上げた。それ以外は実施例１と同様にチューブ材４１を作成して金型面の熱転写を行った。
【００９１】
表１に示すように、実施例２の中間転写ベルトにおける金型面が熱転写されないで研磨面が残った部分の十点平均粗さＲｚは、周方向に直角な幅方向が０．５μｍ、周方向が０．２μｍであった。
【００９２】
実施例３の中間転写ベルトは、図４に示す研磨装置１２で用いるラッピングテープの番手が、実施例１よりも粗く＃１５００である。また、これに合わせて、図５に示す熱転写表面仕上げ装置１３の外型４３の内周面は、幅方向の十点平均粗さＲｚが１．０μｍになるように仕上げた。それ以外は実施例１と同様にチューブ材４１を作成して金型面の熱転写を行った。
【００９３】
表１に示すように、実施例３の中間転写ベルトにおける金型面が熱転写されないで研磨面が残った部分の十点平均粗さＲｚは、周方向に直角な幅方向が１．０μｍ、周方向が０．３μｍであった。
【００９４】
＜比較例１、比較例２＞
比較例１の中間転写ベルトは、図４に示す研磨装置１２で用いるラッピングテープの番手が、実施例２よりも細かく＃６０００である。また、これに合わせて、図５に示す熱転写表面仕上げ装置１３の外型４３の内周面は、幅方向の十点平均粗さＲｚが０．２μｍになるように仕上げた。それ以外は実施例１と同様にチューブ材４１を作成して金型面の熱転写を行った。
【００９５】
表１に示すように、比較例１の中間転写ベルトにおける金型面が熱転写されないで研磨面が残った部分の十点平均粗さＲｚは、周方向に直角な幅方向が０．２μｍ、周方向が０．２μｍであった。
【００９６】
比較例２の中間転写ベルトは、図４に示す研磨装置１２で用いるラッピングテープの番手が、実施例３よりも粗い＃１２００である。また、これに合わせて、図５に示す熱転写表面仕上げ装置１３の外型４３の内周面は、周方向に直角な幅方向の十点平均粗さＲｚが１．２μｍになるように仕上げた。それ以外は実施例１と同様にチューブ材４１を作成して金型面の熱転写を行った。
【００９７】
表１に示すように、比較例２の中間転写ベルトにおける金型面が熱転写されないで研磨面が残った部分の十点平均粗さＲｚは、周方向に直角な幅方向が１．２μｍ、周方向が０．３μｍであった。
【００９８】
実施例１〜実施例３、比較例１、２の評価結果から、周方向に直角な幅方向の十点平均粗さＲｚが０．３〜１．０μｍであれば、実施例１と同様に良好なクリーニング性能を確保できることが判る。
【００９９】
周方向に直角な幅方向の十点平均粗さＲｚが０．３μｍ未満のときには、鏡面の場合と同様に、クリーニングブレード６１と中間転写ベルトとの密着性が上がることで、クリーニングブレード６１の先端がめくれる現象が発生すると考えられる。また、周方向の十点平均粗さＲｚが１．０μｍより大きいときは、クリーニングブレード６１と中間転写ベルトとの表面に空隙が生じて、トナー粒子がすり抜け易くなると考えられる。
【０１００】
＜比較例３＞
比較例３の中間転写ベルトは、図４に示す研磨装置１２を用いた研磨工程を省略している。図５に示す熱転写表面仕上げ装置１３の外型４３の内周面は、実施例１と同様に周方向に直角な幅方向の十点平均粗さＲｚが０．５μｍになるように仕上げた。それ以外は実施例１と同様にチューブ材４１を作成して金型面の熱転写を行った。
【０１０１】
比較例３の中間転写ベルトの外観には、金型面が熱転写された領域中に、金型面が熱転写されなかった領域が点在していた。
【０１０２】
表１に示すように、比較例３の中間転写ベルトにおける金型面が熱転写された部分の十点平均粗さＲｚは、周方向に直角な幅方向が０．５μｍ、周方向が０．２μｍであった。一方、金型面が熱転写されなかった部分の十点平均粗さＲｚは、幅方向が０．７μｍ、周方向が０．７μｍであった。このように、外観と同様に表面状態に差異があることが確認された。
【０１０３】
比較例３の中間転写ベルトを実施例１と同様に図１に示す画像形成装置１００に実装してクリーニング性能を評価したところ、金型面が熱転写されなかった部分を起点としてクリーニング不良が確認された。
【０１０４】
これは、周方向の十点平均粗さＲｚが大きいことから、中間転写ベルトが回転した際にクリーニングブレード６１が中間転写ベルトの表面に追従できなかったためと考えられる。クリーニングブレード６１がミクロ的に浮いた状態となってその部分にトナー粒子が入り込み、クリーニング不良が発生したと考えられる。
【０１０５】
＜比較例４＞
図６はチューブ材の研磨工程の後に金型面を熱転写する効果の説明図、図７はチューブ材の表面の顕微鏡写真である。
【０１０６】
比較例４の中間転写ベルトは、図４に示す研磨装置１２を用いた研磨工程を、図５に示す熱転写表面仕上げ装置１３を用いた金型面の熱転写後に実行した。外型４３の内周面は、実施例１と同様に、周方向に直角な幅方向の十点平均粗さＲｚが０．５μｍになるように仕上げた。それ以外は実施例１と同様にチューブ材４１を作成して、最初に外型４３の金型面の熱転写を行い、その後に研磨装置１２を用いて実施例１と同様に研磨した。
【０１０７】
比較例４の中間転写ベルトの外観には、実施例１と等しく＃２０００のラッピングテープを用いて研磨された周方向の筋目が一様に形成されていた。最終工程に研磨工程を導入したため、中間転写ベルトの外観には金型面が熱転写された領域と金型面が熱転写されなかった領域との差が明確に判らなくなった。十点平均粗さＲｚは、周方向に直角な幅方向に０．５μｍ、周方向に０．３μｍと、実施例１と同じ数値となった。
【０１０８】
しかし、比較例３の中間転写ベルトを実施例１と同様に図１に示す画像形成装置１００に実装してクリーニング性能を評価したところ、クリーニング不良が発生した。クリーニングブレード６１の先端には、中間転写ベルトの材料の破片の付着が認められ、クリーニングブレード６１の先端には欠けが観察された。
【０１０９】
また、中間転写ベルトの表面を電子顕微鏡を用いて観察したところ、中間転写ベルトの表面に形成された研磨の筋目に沿って研磨による軽微なバリ、ささくれが発生していることが確認された。これにより、中間転写ベルトの表面に形成されたバリ、ささくれがクリーニングブレード６１と接触して、クリーニングブレードの欠けが発生し、クリーニング不良を発生させたと考えられる。
【０１１０】
なお、実施例１の中間転写ベルトについても同様に電子顕微鏡を用いて観察したところ、バリ、ささくれは存在しなかった。
【０１１１】
図６の（ａ）に示すように、実施例１の研磨工程では、チューブ材３１にラッピングテープによるバリ、ささくれが形成される。しかし、その後、図６の（ｂ）に示すように、最終工程で熱転写工程を行って熱をかけたために、樹脂のバリ、ささくれが溶けて、クリーニングブレード６１への影響が少なくなったと考えられる。
【０１１２】
図７の（ａ）に示すように、研磨前のチューブ材の表面には目立った筋目が無く、引き出し方向である幅方向のダイラインがところどころ観察される。
【０１１３】
図７の（ｂ）に示すように、熱転写工程で金型面が熱転写された面には、チューブ材の表面にバリ、ささくれの無い筋目が形成されている。
【０１１４】
図７の（ｃ）に示すように、研磨工程を経ていないチューブ材３１の場合（比較例３）、熱転写工程で金型面が熱転写されなかった面には、（ｂ）に示すような筋目が形成されていない。
【０１１５】
図７の（ｄ）に示すように、研磨工程のみを行ったチューブ材３１の表面には、バリ、ささくれが目立つ研磨の筋目が形成されている。しかし、熱転写工程を実施することで、金型面が転写されなかった部分では、加熱によって研磨の筋目のバリ、ささくれが解消される結果、ほぼ（ｂ）に示すようなエッジのなだらかな筋目が形成されることが観察された。
【０１１６】
＜実施例５＞
図８は記録材搬送ベルトを用いた画像形成装置の構成の説明図である。
【０１１７】
図８に示すように、画像形成装置２００は、感光ドラム７１に形成されたトナー像を記録材搬送ベルト７０に担持された記録材Ｐに転写する高速モノクロプリンタである。
【０１１８】
感光ドラム７１は、帯電極性が負極性の感光層を表面に形成した金属円筒で構成され、所定のプロセススピードで矢印方向に回転する。
【０１１９】
コロナ帯電器７２は、コロナ放電に伴う荷電粒子を感光ドラム７１に照射して、感光ドラム７１の表面を一様な負極性の電位に帯電させる。
【０１２０】
露光装置７３は、画像データを展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを多面体ミラーで走査して、帯電した感光ドラム７１の表面に画像の静電像を書き込む。
【０１２１】
現像装置７４は、負極性に帯電したトナーを現像スリーブに担持させて感光ドラム７１を摺擦し、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を現像スリーブに印加して、感光ドラム７１の静電像を反転現像する。
【０１２２】
転写ローラ７５は、記録材搬送ベルト７０を押圧して感光ドラム７１に接触させ、記録材搬送ベルト７１に担持された記録材Ｐに対するトナー像の転写部を形成する。転写ローラ７５に正極性の直流電圧を印加することにより、感光ドラム７１に担持された負極性のトナー像が記録材搬送ベルト５０に担持された記録材Ｐへ転写される。
【０１２３】
トナー像を転写された記録材Ｐは記録材搬送ベルト７０によって定着装置７９に搬送され、定着装置７９で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着される。
【０１２４】
ベルトクリーニング装置７７は、記録材搬送ベルト７０にクリーニングブレード７８を摺擦させて、記録材搬送ベルト７０に付着したトナーや制御用トナー像（カラーパッチ）を除去する。記録材Ｐから記録材搬送ベルト７０へ付着した紙粉、感光ドラム７１に記録材搬送ベルト７０が直接接触して付着させた感光ドラム７１のかぶりトナーを摺擦除去する。クリーニングブレード７８は、ＪＩＳアスカ度７０度のポリウレタンによる厚さ２ｍｍのものである。
【０１２５】
画像形成装置２００において、実施例１〜３、比較例１〜４で形成した中間転写ベルトを記録材搬送ベルト７０として実装し、クリーニングブレード７８によるクリーニング性能を評価した。
【０１２６】
【表２】
【０１２７】
表２に示すように、実施例１〜実施例３では、記録材搬送ベルト７０の周方向に直角な幅方向の十点平均粗さＲｚが０．３〜１．０μｍであって、クリーニングブレード７８による良好なクリーニング性能が確認された。比較例１、２では、記録材搬送ベルト７０の周方向に直角な幅方向の十点平均粗さＲｚが０．３〜１．０μｍを外れて、クリーニングブレード７８によるクリーニング性能が悪化した。
【０１２８】
また、研磨工程を省略した比較例３では、金型面が熱転写されなかった部分を基点とするクリーニング不良が発生した。研磨工程を熱転写工程の後に行った比較例４では、クリーニングブレード７８の先端に欠けが発生した。
【０１２９】
すなわち、図１に示す画像形成装置１００で評価したのと同様な評価結果が得られた。
【０１３０】
実施例１〜３のベルト部材は、ポリイミドからなるベルト部材と比較して低コストである。そして、金型面の熱転写が不完全な部分においても、安定した高いクリーニング性能を満足できる。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
ベルト部材を用いてトナー像を記録材に転写する画像形成装置。
【符号の説明】
【０１３２】
１ 投入口
２ シリンダ
３ ノズル
４ 冷却水槽
５ ストランド
６ 切断機
１０ 二軸混練押し出し機
１１ チューブ製造装置
１２ 研磨装置
１３ 熱転写表面仕上げ装置
２０ ホッパ
２１ 一軸スクリュー押し出し機
２２ ギアポンプ
２３ 環状金型
２４ 冷却装置
２５ 引き取り駆動部
２６ 切断機
３１ チューブ材
３２ 対向ローラ
３３ テンションローラ
３４ ラッッピングテープ
３５ バックアップローラ
４１ チューブ材
４２ 内型
４３ 外型
４４ コック
５０ 中間転写ベルト
５１ 感光ドラム
５２ 帯電ローラ
５３ 露光装置
５４ 現像装置
５５ 一次転写ローラ
５７ 二次転写ローラ
５８ 駆動ローラ
６０ ベルトクリーニング装置
６１ クリーニングブレード
１００ 画像形成装置
４２０ 内型コア
４２１ 内型チューブ
４２２ Ｏリング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂材料を用いた無端状のベルト部材の製造方法、詳しくはクリーニングブレードによるベルト部材のクリーニング性能を高める方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
中間転写ベルトにトナー像を転写して搬送する画像形成装置が広く用いられている。記録材搬送ベルトを用いてトナー像を記録材に転写する画像形成装置も広く用いられている。
【０００３】
これらのベルト部材は、薄い厚みで幅広（支持回転体に沿った方向の長さが大きい）に形成され、複数の支持回転体に掛け渡して支持された状態で高速回転し、長期間にわたって平坦な搬送面を維持する必要がある。
【０００４】
このため、ベルト部材は、従来は、機械的強度及び熱的安定性が高い熱硬化性樹脂（例えばポリイミド）を用いて遠心成形法により製造されていた。
【０００５】
しかし、製造コスト、リサイクル性等の観点からは、熱可塑性樹脂を用いて円筒状に押し出し成形する方法が好ましく、近年では、必要な機械的性質を備えた熱可塑性樹脂材料や押し出し成形を前提とした製造方法が種々提案されている。
【０００６】
特許文献１には、熱可塑性樹脂材料として、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリカーボネート等が提案されている。そして、熱可塑性樹脂材料を円筒状に押し出し成形して所定幅に切り揃えてチューブ材とし、チューブ材を１つずつ、加熱状態の金型の円筒状の内周面に加圧して押し付けることにより、チューブ材の表面に金型面を熱転写している。押し出し成形されたままのチューブ材の表面には、押し出し成形による押し出し軸方向の筋目が形成されている。これによるベルト部材の幅方向の筋目はトナー像の転写ムラの原因となるため、鏡面仕上げした平滑な金型面を熱転写して軸方向の筋目を解消している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３０１７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
クリーニングブレードを摺擦して転写残トナーや制御用トナー像（カラーパッチ）を除去されるベルト部材の場合、押し出し軸方向の筋目は、クリーニングブレードを振動させるため望ましくない。しかし、平坦平滑な鏡面よりはむしろ回転方向に筋目を形成するように適正な起伏が形成されているほうが、クリーニングブレードによるクリーニング性能が安定することが判明した。後述する実験例によれば、幅方向の表面粗さが十点平均粗さで０．３〜１μｍ程度となるような周方向の研磨模様がベルト部材に形成されていることが望ましいことが判明した。
【０００９】
そこで、特許文献１に示される金型の円筒状の内周面に筋目を形成しておき、筋目が形成された加熱状態の金型面を、熱可塑性樹脂のチューブ材の表面に熱転写する方法が提案された。
【００１０】
しかし、周方向の筋目が形成された金型面を熱転写すると、チューブ材の表面の突起や表面に残留した空気塊に起因して、部分的に周方向の筋目が十分に転写されない領域が点在する仕上がりとなった。そして、ベルト部材の表面に周方向の筋目が十分に転写されない領域が点在していると、期待したとおりのクリーニング性能の安定性が得られない結果となった。
【００１１】
それに対して、押し出し成形によって製造したチューブ材を、ラッピングテープで周方向に研磨して機械加工的に周方向の筋目を形成する構成により表面の筋目のムラを小さくできる（図４参照）。しかし、この構成では、研磨を行うことで、筋目の両端部が膨れ上がったり、筋目にバリ等が生じたりして、クリーニング性能を十分に安定させることができない。
【００１２】
そのため、筋目を形成する研磨工程後に、表面を滑らかにする研磨等を行っても、バリ等を十分に解消することはできない。
【００１３】
本発明は、熱可塑性樹脂からなるベルト部材において、表面を研磨するにも関わらず、バリ等による表面の影響が小さいベルト部材を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のベルト部材の製造方法は、熱可塑性樹脂からなる筒状のベルト部材を形成する第一工程を有するベルト部材の製造方法において、前記第一工程により形成された前記ベルト部材の外面を研磨する第二工程と、前記第二工程後に前記ベルト部材の外面を加熱する第三工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
熱可塑性樹脂からなるベルト部材において、表面を研磨するにも関わらず、バリ等による表面の影響を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ベルト部材を使用する画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】材料ペレットの製造装置の説明図である。
【図３】チューブ材の押し出し成形装置の説明図である。
【図４】チューブ材の研磨装置の説明図である。
【図５】チューブ材に周方向の筋目を熱転写する装置の説明図である。
【図６】チューブ材の研磨工程の後に金型面を熱転写する効果の説明図である。
【図７】チューブ材の表面の顕微鏡写真である。
【図８】記録材搬送ベルトを用いた画像形成装置の構成の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、研磨仕上げしたチューブ材を加熱する限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００１８】
製造されたベルト部材は、フルカラー、モノクロ、タンデム型、１ドラム型に限らず、画像形成装置において、トナー像を担持する中間転写ベルト又は記録材を担持搬送する記録材搬送ベルトとして使用できる。
【００１９】
ベルト部材の使用例としてトナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、これに必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で使用できる。
【００２０】
なお、特許文献１に示される画像加熱装置、画像形成装置の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。
【００２１】
＜画像形成装置＞
図１はベルト部材を使用する画像形成装置の構成の説明図である。
【００２２】
図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト５０に沿って現像色が異なる画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配置したタンデム型フルカラープリンタである。
【００２３】
画像形成部ＰＹでは、感光ドラム５１にイエロートナー像が形成されて、中間転写ベルト５０に一次転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム５１にマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト５０のイエロートナー像に重ねて一次転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、感光ドラム５１、５１にそれぞれシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて、同様に中間転写ベルト５０のトナー像に重ねて順次一次転写される。
【００２４】
中間転写ベルト５０に担持された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２で記録材Ｐへ一括二次転写される。二次転写部Ｔ２でトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置６７で加熱加圧を受けて、表面にトナー像を定着された後に外部へ排出される。
【００２５】
画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像装置５４で用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、それぞれ感光ドラム５１の周囲に、帯電ローラ５２、現像装置５４、一次転写ローラ５５を配置している。
【００２６】
感光ドラム５１は、帯電極性が負極性の感光層を表面に形成した金属円筒で構成され、所定のプロセススピードで矢印方向に回転する。
【００２７】
帯電ローラ５２は、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を印加されて、感光ドラム５１の表面を一様な負極性の電位に帯電させる。
【００２８】
露光装置５３は、画像データを展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを多面体ミラーで走査して、帯電した感光ドラム５１の表面に画像の静電像を書き込む。
【００２９】
現像装置５４は、負極性に帯電したトナーを現像スリーブに担持させて感光ドラム５１を摺擦し、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を現像スリーブに印加して、感光ドラム５１の静電像を反転現像する。トナーはポリエステル系樹脂であり、体積平均粒径が６．２μｍである。
【００３０】
一次転写ローラ５５は、感光ドラム５１に支持された中間転写ベルト５０に圧接して感光ドラム５１と中間転写ベルト５０との間にトナー像の一次転写部を形成する。一次転写ローラ５５に正極性の直流電圧を印加することにより、感光ドラム５１に担持された負極性のトナー像が中間転写ベルト５０に一次転写される。
【００３１】
画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを水平に貫通する態様で、感光ドラム５１の上方に、無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト５０が配置されている。
【００３２】
中間転写ベルト５０は、駆動ローラを兼ねた対向ローラ５８、テンションローラ５９、張架ローラ５６に掛け渡して支持され矢印Ｒ２方向に１２０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで高速回転する。
【００３３】
二次転写ローラ５７は、対向ローラ５８に支持された中間転写ベルト５０に圧接して、中間転写ベルト５０と二次転写ローラ５７との間にトナー像の二次転写部Ｔ２を形成する。
【００３４】
カセット６５から１枚ずつ引き出された記録材Ｐは、レジストローラ６６で待機し、中間転写ベルト５０のトナー像にタイミングを合わせて、二次転写部Ｔ２へ送り出される。
【００３５】
二次転写部Ｔ２は、中間転写ベルト５０のトナー像に重ね合わせて記録材Ｐを挟持搬送し、二次転写ローラ５７に正極性の直流電圧を印加することで、中間転写ベルト５０から記録材Ｐへトナー像が二次転写される。
【００３６】
ベルトクリーニング装置６０は、中間転写ベルト５０にクリーニングブレード６１を摺擦して、二次転写部Ｔ２を通過した中間転写ベルト５０上の転写残トナーをクリーニングする。クリーニングブレード６１は、ＪＩＳアスカ硬度７０度のウレタンゴムで形成され厚さ２ｍｍである。クリーニングブレード６１は、両端に配置した押圧ばねによって総圧１０Ｎの付勢力で中間転写ベルト５０に当接する。
【００３７】
＜中間転写ベルトの製造方法＞
図２は材料ペレットの製造装置の説明図、図３はチューブ材の押し出し成形装置の説明図、図４はチューブ材の研磨装置の説明図、図５チューブ材に周方向の筋目を熱転写する装置の説明図である。
【００３８】
熱可塑性樹脂を用いたベルト部材の製造方法としては、円筒成形法やインフレーション法に代表される押し出し熱溶融成形法が知られている。押し出し熱溶融成形法では、連続的に製造することが可能なため、他の製造方法と比較して安価に製造できるという利点がある。しかし、高精度の画像を得るためには、周長精度が悪く、また押し出し方向にダイラインと一般的に呼ばれるスジ状の押し出しムラが発生し易い。更に、押し出し熱溶融成形されたチューブ材の表面の平滑性は、ベルト部材として不十分なため、スジ状の画像ムラ、およびクリーニング不良が発生する可能性が高くなる。
【００３９】
そこで、上述したように、特許文献１では、押し出し熱溶融成形法により製造したチューブ材の問題点を改善するために、金型面の熱転写工程を導入している。チューブ材を内型に嵌め込んだ状態で、内型よりも熱膨張率の低い環状の外型に嵌め合わせ、全体を加熱して環状の外型の内周面を熱転写することにより、周長精度や表面性を向上させている。
【００４０】
しかし、特許文献１に示される方法では、周長精度を向上させることはできるが、チューブ材を環状の外型に嵌め込む際に入り込む空気の影響を受けて金型面の転写が不十分な部分ができてしまう。チューブ材に偶然発生する点状の突起の周囲でも外型の内周面とチューブ材との間に空隙が形成されて金型面の転写が不十分になる。
【００４１】
このため、金型面の転写が不十分な部分で、クリーニング不良等の画像弊害が発生し易くなる。
【００４２】
そこで、本実施形態では、熱可塑性樹脂材料を用いて筒状材料の一例であるチューブ材を形成した後、筒状材料の一例であるチューブ材の外周面を周方向の筋目に研磨する研磨工程を設けた。
【００４３】
研磨工程の後に熱転写工程を行って、周方向の筋目に仕上げられた加熱状態の金型面に、無端状に成形された熱可塑性樹脂のチューブ材の外周面を押し付けて周方向の筋目を熱転写する。本実施例では、金型面に筋目が設けられているが、金型面が筋目のない面とし、ベルト部材の外面を加熱する構成であってもいい。
【００４４】
ベルト部材として使用できる熱可塑性樹脂材料は、押し出し成形が可能な材料であればどのようなものでも使用可能である。例えば、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、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等が使用に適する。
【００４５】
ベルト部材に導電性を付与する等の目的で、熱可塑性樹脂材料には、有機物または無機物の少なくとも１種の微粉末が配合される。
【００４６】
無機物の微粉末としては、カーボンブラック粉末、酸化マグネシウム粉末、フッ化マグネシウム粉末、酸化ケイ素粉末、酸化アルミニウム粉末、窒化ホウ素粉末、窒化アルミニム粉末、酸化チタン粉末等の球状微粒子を使用できる。最終的なベルト部材の表面平滑性を維持するために、配合する微粉末の形状は、球形状が好ましく、粒径は、１．０μｍ以下が好ましい。
【００４７】
添加する微粉末の種類、粒径、及び含有量は、ベルト部材に必要な導電性を付与できれば、特に限定されるものでない。ただし、微粉末の配合量は、基層の耐屈曲性、機械的強度、及び熱伝導率を考慮すると、総合量でベース樹脂に対して５〜４０質量％程度、中でも５〜２５質量％が好ましい。
【００４８】
図２に示すように、熱可塑性樹脂原料のペレットは、導電剤の微粉末とともに、投入口１を通じて二軸混錬押し出し機１０のシリンダ２へ供給される。そして、シリンダ２の温度を樹脂原料の融点以上であって熱劣化を起こさない温度以下に保って熱可塑性樹脂原料を混錬し、ノズル３から溶融押し出しする。
【００４９】
溶融押し出しされた調製樹脂材料は、いわゆるストランドカット方式でペレットに加工される。円形状のノズル３を通して外径２ｍｍのストランド５を押し出し、冷却水槽４で水により冷却した後、切断器６で長さ約２ｍｍの長さに切断して、２ｍｍサイズの粒状の調製ペレットを製造する。
【００５０】
図３に示すように、調製ペレットは、チューブ製造装置１１を用いて円筒状に押し出し成形することにより筒状のベルト部材の一例であるチューブ材に加工される。
【００５１】
チューブ製造装置１１は、ホッパ２０、一軸スクリュー押し出し機２１、ギアポンプ２２、環状金型２３、冷却装置２４、引き取り駆動部２５、および切断機２６から構成される。
【００５２】
ホッパ２０に上述の調整ペレットを投入して加熱溶融し、一軸スクリュー一軸スクリュー押し出し機２１で溶融押し出しする。溶融押し出しされた調整樹脂材料は、ギアポンプ２２を用いて定量吐出させながら環状金型２３を通じてらせん状に溶融押し出しさせて連続チューブ状に成形した。
【００５３】
環状金型２３の周りにはバンドヒータを巻きつけて温度調整した。環状金型２３は、ウェルドライン等の発生を考慮してスパイラル状に押し出しを行うスパイラルダイスを用いた。
【００５４】
押し出された円筒状のチューブ材３１は、所定の厚みで押し出しが行われるように速度調整された引き取り駆動部２５を用いて、円筒形状を維持したまま引き取って冷却装置２４に導かれる。このとき、チューブ材３１に引き出し方向の筋目であるダイライン３１ａが形成される場合がある。
【００５５】
冷却装置２４を用いて冷却固化されたチューブ材３１は、切断機２６を用いて所定長さに切断して、筒状のベルト部材の材料となるチューブ材３１に加工される。このようにして、チューブ材３１が形成される（第一工程）。
【００５６】
図４に示すように、この後、研磨装置１２を用いてチューブ材３１の外周面を研磨する（第二工程）。
【００５７】
チューブ材３１は、ともにステンレスの金属パイプ材を用いた支持回転体の一例であるテンションローラ３３と対向ローラ３２とに掛け渡して張架される。
【００５８】
テンションローラ３３は、エアシリンダ３３ａを用いてチューブ材３１に所定の張力を設定可能であるとともに、張力を解除してチューブ材３１の着脱を可能にする。
【００５９】
対向ローラ３２は、不図示の駆動機構に連結された駆動ローラを兼ねており、チューブ材３１を回転駆動して一方向に一定速度で移動させるとともに、チューブ材３１を内側から支持してチューブ材３１の外周面をラッピングテープ３４に当接させる。
【００６０】
バックアップローラ３５は、両方の軸端に配置したエアシリンダ３５ａによる押圧力でラッピングテープ３４を、対向ローラ３２に支持されたチューブ材３１へ一様に押し当てる。チューブ材３１を回転させながら、チューブ材３１の回転方向と逆になるように、ラッピングテープ３４を供給ロール３４ａから巻き取りロール３４ｂへ巻き取らせた。このようにして、チューブ材３１の外周面をラッピングテープ３４で研磨して、チューブ材３１の外周面に周方向の筋目を形成した。
【００６１】
図５に示すように、この後（第二工程後）に、熱転写表面仕上げ装置１３を用いてチューブ材４１の外周面に金型面を熱転写した（第三工程）。
【００６２】
外周面を研磨したチューブ材４１は、円筒形の内型４２の外周面に装着して円筒形の外型４３に挿入して、内型４２の外周面と外型４３の内周面との間に挟み込んだ。
【００６３】
外型４３は、厚さ２ｍｍのステンレス筒材であり、外型４３の内周面全体に、研磨加工による周方向の筋目が仕上げられている。
【００６４】
外型４３の内周面の十点平均粗さＲｚは、幅方向が０．５μｍ、周方向が０．２μｍである。
【００６５】
内型４２は、アルミニウム筒の外周面にエア溜まり４２ａを形成した内型コア４２０の上に、金属シート円筒部材の一例である厚さ０．１ｍｍのステンレス製の内型チューブ４２１を被せて組み立てられている。エア溜まり４２ａを密封するように、内型コア４２０の両端部にシリコンゴムのＯリング４２２が配置されて、金属シート円筒部材の一例である内型チューブ４２１との間の隙間を封止している。
【００６６】
内型コア４２０と内型チューブ４２１との間のエア溜まり４２ａに、コック４４を通じて０．５ＭＰａの圧縮空気が導入される。これにより、内型チューブ４２１の内周面全体が内型チューブ４２１に接触して一様に流体加圧されて外側へ膨らみ、チューブ材４１の外周面全体が外型４３の内周面全体に同時に押し付けられて密着して加圧される。
【００６７】
この状態で、外型４３の外周面をハロゲンランプヒータで所定温度で所定時間加熱して加熱終了後に室温まで冷却した。これにより、前工程の研磨によるチューブ材の外周面の筋目は、外型４３の内周面に押し潰されて、外型４３の内周面全体に準備された周方向の筋目が代わりに熱転写される。
【００６８】
加熱時間は、金型面への接触を逃れたチューブ材の表面部分において前工程の研磨によるチューブ材の表面のささくれが解消されて起伏のエッジの荒れ状態が少しなまる程度の時間に設定している。温度が高すぎたり、加熱時間が長すぎたりすると、前工程の研磨による筋目が損なわれるため、好ましくない。加熱時間は、外型４３の厚みにも依存するが、５秒以上で良好な結果が得られた。
【００６９】
冷却終了後にコック４４を開いて、内型チューブ４２１と内型コア４２０との間のエア溜まり４２ａにある圧縮空気を排出して、内型チューブ４２１とともにチューブ材４１を縮径させて、外型４３から抜き出した。
【００７０】
＜実施例１＞
熱可塑性樹脂材料として、ポリエーテルエーテルケトン（Ｖｉｃｔｒｅｘ社製、商品名「ビクトレックスＰＥＥＫ４５０Ｐ」を８５．０重量％を使用した。
【００７１】
無機物の微粉末として、導電性カーボンブラック（アセチレンブラック、電気化学工業社製、商品名「デンカブラック」)を１５．０重量％を使用した。
【００７２】
図２に示す二軸混錬押し出し機１０は、シリンダ２の温度を３４０〜４００℃に保った。
【００７３】
図３に示す一軸スクリュー押し出し機２１の温度設定は、３４０〜４００℃とし、環状金型２３は、３９５℃に温度調整した。切断機２６は、引き出し長さ４００ｍｍごとに樹脂チューブを切断して、周長８００ｍｍ、幅４００ｍｍ、厚み約１００μｍのチューブ材を得た。
【００７４】
図４に示す研磨装置１２は、チューブ材３１を８００ｍｍ／ｓｅｃの回転速度で回転させながら、ラッピングテープ３４を２０ｍｍ／ｍｉｎの速度で供給ロール３４ａから巻き取りロール３４ｂへ巻き取った。
【００７５】
ラッピングテープ３４は、住友スリーエム社のロール状のラッピングテープ＃２０００を使用した。バックアップローラ３５は、ＪＩＳアスカ硬度が５０°のウレタンゴムの弾性層を表面に配置した外径３０ｍｍ、長さ３５０ｍｍのローラである。バックアップローラ３５は、総圧５０Ｎの押圧力でラッピングテープ３４に押し当てた。
【００７６】
チューブ材３１の外周面にラッピングテープ３４を２分間こすりつけて周方向の筋目を形成した。
【００７７】
研磨装置１２を用いて研磨する前と、研磨した後とに、チューブ材３１の外周面の表面粗さをＪＩＳ‘９４ Ｂ０６０１に規定される方法により測定した。測定に使用した表面粗さ計は、株式会社小坂研究所のサーフコーダＳＥ３５００である。検出器の触針は、先端ｒが２μｍのダイアモンドで測定力０．７５ｍＮ、触針の送り速さは１ｍｍ／ｓｅｃである。評価項目は、十点平均粗さＲｚである。
【００７８】
研磨する前のチューブ材の外周面の十点平均粗さＲｚは、幅方向が１．０μｍ、周方向が１．０μｍであった。
【００７９】
研磨した後のチューブ材の外周面の十点平均粗さＲｚは、幅方向が０．５μｍ、周方向が０．２μｍであった。
【００８０】
図５に示す熱転写表面仕上げ装置１３では、外型４３の外周面を３５０℃まで加熱してその状態を２０秒間維持し、加熱終了後に室温まで冷却した。
【００８１】
熱転写を終えて冷却した長さ４００ｍｍのチューブ材４１の幅を３５０ｍｍに切り揃え、内周面の両端部に蛇行防止リブを両面テープで取り付けて、図１に示す中間転写ベルト５０を完成させた。
【００８２】
中間転写ベルト５０の表面状態を観察し、中間転写ベルト５０の外周面の十点平均粗さＲｚを測定した。
【００８３】
中間転写ベルト５０は、外観において、外型４３の内周面が熱転写された外周面に、チューブ材４１が外型４３に密着できなかった部分が点在して観察された。完全に外型４３の内周面が熱転写されていない部分が軽微に確認された。
【００８４】
密着できなかった部分は、チューブ材４１が外型４３に密着した際に空気を巻き込んだ部分、もしくは、チューブ材４１の表面に形成されたブツと呼ばれる０．１〜０．２ｍｍの突起物を中心とした部分である。ブツと呼ばれる突起物は、図３に示す一軸スクリュー押し出し機２１で押し出した連続チューブの状態で観察されており、局所的な原料の混合ムラ、環状金型２３の温度ムラが原因と考えられている。ブツと呼ばれる突起物が外型４３の内周面とチューブ材４１の密着を妨げると考えられている。
【００８５】
しかし、完全に密着して金型面が熱転写された領域も、金型面が熱転写されないで研磨面が残った部分も、十点平均粗さＲｚを測定したところ、周方向に直角な幅方向が０．５μｍ、周方向が０．２μｍとなっていた。そして、このような周方向に十点平均粗さＲｚが低くなるような筋目を中間転写ベルト５０の表面に形成することにより、図１に示す画像形成装置１００のクリーニングブレード６１に対して良好な走行性が得られた。
【００８６】
図１に示すように、このようにして製造した中間転写ベルト５０を画像形成装置に装着してベルトクリーニング装置６０によるクリーニング性能の確認実験を行った。その結果、金型面が熱転写された領域と同様に、面転写部、面転写不良部のどちらにおいても、トナーのクリーニング性能は良好であり、転写残トナーは、すべてクリーニングブレード６１により、中間転写ベルト５０から除去されていた。
【００８７】
表１に示すように、上述した実施例１から各種条件を少しずつ変化させて実施例２、実施例３、比較例１〜４の中間転写ベルトを製造して、実施例１と同様な実装実験と評価とを行った
【００８８】
【表１】
【００８９】
表１に示すように、実施例２、実施例３では、クリーニングブレードによる良好なクリーニング性能が確認されたが、比較例１〜４ではクリーニング性能に種々の問題があることが確認された。
【００９０】
＜実施例２、実施例３＞
実施例２の中間転写ベルトは、図４に示す研磨装置１２で用いるラッピングテープの番手が、実施例１よりも細かく＃３０００である。また、これに合わせて、図５に示す熱転写表面仕上げ装置１３の外型４３の内周面は、周方向に直角な幅方向の十点平均粗さＲｚが０．３μｍになるように仕上げた。それ以外は実施例１と同様にチューブ材４１を作成して金型面の熱転写を行った。
【００９１】
表１に示すように、実施例２の中間転写ベルトにおける金型面が熱転写されないで研磨面が残った部分の十点平均粗さＲｚは、周方向に直角な幅方向が０．５μｍ、周方向が０．２μｍであった。
【００９２】
実施例３の中間転写ベルトは、図４に示す研磨装置１２で用いるラッピングテープの番手が、実施例１よりも粗く＃１５００である。また、これに合わせて、図５に示す熱転写表面仕上げ装置１３の外型４３の内周面は、幅方向の十点平均粗さＲｚが１．０μｍになるように仕上げた。それ以外は実施例１と同様にチューブ材４１を作成して金型面の熱転写を行った。
【００９３】
表１に示すように、実施例３の中間転写ベルトにおける金型面が熱転写されないで研磨面が残った部分の十点平均粗さＲｚは、周方向に直角な幅方向が１．０μｍ、周方向が０．３μｍであった。
【００９４】
＜比較例１、比較例２＞
比較例１の中間転写ベルトは、図４に示す研磨装置１２で用いるラッピングテープの番手が、実施例２よりも細かく＃６０００である。また、これに合わせて、図５に示す熱転写表面仕上げ装置１３の外型４３の内周面は、幅方向の十点平均粗さＲｚが０．２μｍになるように仕上げた。それ以外は実施例１と同様にチューブ材４１を作成して金型面の熱転写を行った。
【００９５】
表１に示すように、比較例１の中間転写ベルトにおける金型面が熱転写されないで研磨面が残った部分の十点平均粗さＲｚは、周方向に直角な幅方向が０．２μｍ、周方向が０．２μｍであった。
【００９６】
比較例２の中間転写ベルトは、図４に示す研磨装置１２で用いるラッピングテープの番手が、実施例３よりも粗い＃１２００である。また、これに合わせて、図５に示す熱転写表面仕上げ装置１３の外型４３の内周面は、周方向に直角な幅方向の十点平均粗さＲｚが１．２μｍになるように仕上げた。それ以外は実施例１と同様にチューブ材４１を作成して金型面の熱転写を行った。
【００９７】
表１に示すように、比較例２の中間転写ベルトにおける金型面が熱転写されないで研磨面が残った部分の十点平均粗さＲｚは、周方向に直角な幅方向が１．２μｍ、周方向が０．３μｍであった。
【００９８】
実施例１〜実施例３、比較例１、２の評価結果から、周方向に直角な幅方向の十点平均粗さＲｚが０．３〜１．０μｍであれば、実施例１と同様に良好なクリーニング性能を確保できることが判る。
【００９９】
周方向に直角な幅方向の十点平均粗さＲｚが０．３μｍ未満のときには、鏡面の場合と同様に、クリーニングブレード６１と中間転写ベルトとの密着性が上がることで、クリーニングブレード６１の先端がめくれる現象が発生すると考えられる。また、周方向の十点平均粗さＲｚが１．０μｍより大きいときは、クリーニングブレード６１と中間転写ベルトとの表面に空隙が生じて、トナー粒子がすり抜け易くなると考えられる。
【０１００】
＜比較例３＞
比較例３の中間転写ベルトは、図４に示す研磨装置１２を用いた研磨工程を省略している。図５に示す熱転写表面仕上げ装置１３の外型４３の内周面は、実施例１と同様に周方向に直角な幅方向の十点平均粗さＲｚが０．５μｍになるように仕上げた。それ以外は実施例１と同様にチューブ材４１を作成して金型面の熱転写を行った。
【０１０１】
比較例３の中間転写ベルトの外観には、金型面が熱転写された領域中に、金型面が熱転写されなかった領域が点在していた。
【０１０２】
表１に示すように、比較例３の中間転写ベルトにおける金型面が熱転写された部分の十点平均粗さＲｚは、周方向に直角な幅方向が０．５μｍ、周方向が０．２μｍであった。一方、金型面が熱転写されなかった部分の十点平均粗さＲｚは、幅方向が０．７μｍ、周方向が０．７μｍであった。このように、外観と同様に表面状態に差異があることが確認された。
【０１０３】
比較例３の中間転写ベルトを実施例１と同様に図１に示す画像形成装置１００に実装してクリーニング性能を評価したところ、金型面が熱転写されなかった部分を起点としてクリーニング不良が確認された。
【０１０４】
これは、周方向の十点平均粗さＲｚが大きいことから、中間転写ベルトが回転した際にクリーニングブレード６１が中間転写ベルトの表面に追従できなかったためと考えられる。クリーニングブレード６１がミクロ的に浮いた状態となってその部分にトナー粒子が入り込み、クリーニング不良が発生したと考えられる。
【０１０５】
＜比較例４＞
図６はチューブ材の研磨工程の後に金型面を熱転写する効果の説明図、図７はチューブ材の表面の顕微鏡写真である。
【０１０６】
比較例４の中間転写ベルトは、図４に示す研磨装置１２を用いた研磨工程を、図５に示す熱転写表面仕上げ装置１３を用いた金型面の熱転写後に実行した。外型４３の内周面は、実施例１と同様に、周方向に直角な幅方向の十点平均粗さＲｚが０．５μｍになるように仕上げた。それ以外は実施例１と同様にチューブ材４１を作成して、最初に外型４３の金型面の熱転写を行い、その後に研磨装置１２を用いて実施例１と同様に研磨した。
【０１０７】
比較例４の中間転写ベルトの外観には、実施例１と等しく＃２０００のラッピングテープを用いて研磨された周方向の筋目が一様に形成されていた。最終工程に研磨工程を導入したため、中間転写ベルトの外観には金型面が熱転写された領域と金型面が熱転写されなかった領域との差が明確に判らなくなった。十点平均粗さＲｚは、周方向に直角な幅方向に０．５μｍ、周方向に０．３μｍと、実施例１と同じ数値となった。
【０１０８】
しかし、比較例３の中間転写ベルトを実施例１と同様に図１に示す画像形成装置１００に実装してクリーニング性能を評価したところ、クリーニング不良が発生した。クリーニングブレード６１の先端には、中間転写ベルトの材料の破片の付着が認められ、クリーニングブレード６１の先端には欠けが観察された。
【０１０９】
また、中間転写ベルトの表面を電子顕微鏡を用いて観察したところ、中間転写ベルトの表面に形成された研磨の筋目に沿って研磨による軽微なバリ、ささくれが発生していることが確認された。これにより、中間転写ベルトの表面に形成されたバリ、ささくれがクリーニングブレード６１と接触して、クリーニングブレードの欠けが発生し、クリーニング不良を発生させたと考えられる。
【０１１０】
なお、実施例１の中間転写ベルトについても同様に電子顕微鏡を用いて観察したところ、バリ、ささくれは存在しなかった。
【０１１１】
図６の（ａ）に示すように、実施例１の研磨工程では、チューブ材３１にラッピングテープによるバリ、ささくれが形成される。しかし、その後、図６の（ｂ）に示すように、最終工程で熱転写工程を行って熱をかけたために、樹脂のバリ、ささくれが溶けて、クリーニングブレード６１への影響が少なくなったと考えられる。
【０１１２】
図７の（ａ）に示すように、研磨前のチューブ材の表面には目立った筋目が無く、引き出し方向である幅方向のダイラインがところどころ観察される。
【０１１３】
図７の（ｂ）に示すように、熱転写工程で金型面が熱転写された面には、チューブ材の表面にバリ、ささくれの無い筋目が形成されている。
【０１１４】
図７の（ｃ）に示すように、研磨工程を経ていないチューブ材３１の場合（比較例３）、熱転写工程で金型面が熱転写されなかった面には、（ｂ）に示すような筋目が形成されていない。
【０１１５】
図７の（ｄ）に示すように、研磨工程のみを行ったチューブ材３１の表面には、バリ、ささくれが目立つ研磨の筋目が形成されている。しかし、熱転写工程を実施することで、金型面が転写されなかった部分では、加熱によって研磨の筋目のバリ、ささくれが解消される結果、ほぼ（ｂ）に示すようなエッジのなだらかな筋目が形成されることが観察された。
【０１１６】
＜実施例５＞
図８は記録材搬送ベルトを用いた画像形成装置の構成の説明図である。
【０１１７】
図８に示すように、画像形成装置２００は、感光ドラム７１に形成されたトナー像を記録材搬送ベルト７０に担持された記録材Ｐに転写する高速モノクロプリンタである。
【０１１８】
感光ドラム７１は、帯電極性が負極性の感光層を表面に形成した金属円筒で構成され、所定のプロセススピードで矢印方向に回転する。
【０１１９】
コロナ帯電器７２は、コロナ放電に伴う荷電粒子を感光ドラム７１に照射して、感光ドラム７１の表面を一様な負極性の電位に帯電させる。
【０１２０】
露光装置７３は、画像データを展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを多面体ミラーで走査して、帯電した感光ドラム７１の表面に画像の静電像を書き込む。
【０１２１】
現像装置７４は、負極性に帯電したトナーを現像スリーブに担持させて感光ドラム７１を摺擦し、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を現像スリーブに印加して、感光ドラム７１の静電像を反転現像する。
【０１２２】
転写ローラ７５は、記録材搬送ベルト７０を押圧して感光ドラム７１に接触させ、記録材搬送ベルト７１に担持された記録材Ｐに対するトナー像の転写部を形成する。転写ローラ７５に正極性の直流電圧を印加することにより、感光ドラム７１に担持された負極性のトナー像が記録材搬送ベルト５０に担持された記録材Ｐへ転写される。
【０１２３】
トナー像を転写された記録材Ｐは記録材搬送ベルト７０によって定着装置７９に搬送され、定着装置７９で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着される。
【０１２４】
ベルトクリーニング装置７７は、記録材搬送ベルト７０にクリーニングブレード７８を摺擦させて、記録材搬送ベルト７０に付着したトナーや制御用トナー像（カラーパッチ）を除去する。記録材Ｐから記録材搬送ベルト７０へ付着した紙粉、感光ドラム７１に記録材搬送ベルト７０が直接接触して付着させた感光ドラム７１のかぶりトナーを摺擦除去する。クリーニングブレード７８は、ＪＩＳアスカ度７０度のポリウレタンによる厚さ２ｍｍのものである。
【０１２５】
画像形成装置２００において、実施例１〜３、比較例１〜４で形成した中間転写ベルトを記録材搬送ベルト７０として実装し、クリーニングブレード７８によるクリーニング性能を評価した。
【０１２６】
【表２】
【０１２７】
表２に示すように、実施例１〜実施例３では、記録材搬送ベルト７０の周方向に直角な幅方向の十点平均粗さＲｚが０．３〜１．０μｍであって、クリーニングブレード７８による良好なクリーニング性能が確認された。比較例１、２では、記録材搬送ベルト７０の周方向に直角な幅方向の十点平均粗さＲｚが０．３〜１．０μｍを外れて、クリーニングブレード７８によるクリーニング性能が悪化した。
【０１２８】
また、研磨工程を省略した比較例３では、金型面が熱転写されなかった部分を基点とするクリーニング不良が発生した。研磨工程を熱転写工程の後に行った比較例４では、クリーニングブレード７８の先端に欠けが発生した。
【０１２９】
すなわち、図１に示す画像形成装置１００で評価したのと同様な評価結果が得られた。
【０１３０】
実施例１〜３のベルト部材は、ポリイミドからなるベルト部材と比較して低コストである。そして、金型面の熱転写が不完全な部分においても、安定した高いクリーニング性能を満足できる。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
ベルト部材を用いてトナー像を記録材に転写する画像形成装置。
【符号の説明】
【０１３２】
１ 投入口
２ シリンダ
３ ノズル
４ 冷却水槽
５ ストランド
６ 切断機
１０ 二軸混練押し出し機
１１ チューブ製造装置
１２ 研磨装置
１３ 熱転写表面仕上げ装置
２０ ホッパ
２１ 一軸スクリュー押し出し機
２２ ギアポンプ
２３ 環状金型
２４ 冷却装置
２５ 引き取り駆動部
２６ 切断機
３１ チューブ材
３２ 対向ローラ
３３ テンションローラ
３４ ラッッピングテープ
３５ バックアップローラ
４１ チューブ材
４２ 内型
４３ 外型
４４ コック
５０ 中間転写ベルト
５１ 感光ドラム
５２ 帯電ローラ
５３ 露光装置
５４ 現像装置
５５ 一次転写ローラ
５７ 二次転写ローラ
５８ 駆動ローラ
６０ ベルトクリーニング装置
６１ クリーニングブレード
１００ 画像形成装置
４２０ 内型コア
４２１ 内型チューブ
４２２ Ｏリング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂からなる筒状のベルト部材を形成する第一工程を有するベルト部材の製造方法において、
前記第一工程により形成された前記ベルト部材の外面を研磨する第二工程と、前記第二工程後に前記ベルト部材の外面を加熱する第三工程と、を有することを特徴とするベルト部材の製造方法。
【請求項２】
前記第二工程では、前記ベルト部材の周方向に筋目を形成するために前記ベルト部材の外面を研磨することを特徴とする請求項１記載のベルト部材の製造方法。
【請求項３】
前記第三工程では、前記ベルト部材の周方向に筋目を形成する筋目が設けられている金型面に前記ベルト部材の外面を当接させて、前記ベルト部材の外面が加熱されることを特徴とする請求項１又は２記載のベルト部材の製造方法。
【請求項４】
前記第三工程では、金型の円筒状の内周面全体を前記金型面として周方向の筋目に仕上げており、前記筒状のベルト部材の内周面全体に接触する金属シート円筒部材を内側から流体加圧して、前記円筒状の内周面全体へ前記筒状のベルト部材の外周面全体を同時に押し付けることを特徴とする請求項３記載のベルト部材の製造方法。
【請求項５】
前記第二工程は、支持回転体に掛け渡して回転する前記筒状のベルト部材を一方向に一定速度で移動するラッピングテープに当接させる工程であることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載のベルト部材の製造方法。
【請求項６】
前記第一工程では、熱可塑性樹脂を円筒状に押し出して所定長さに切り揃えることにより前記筒状のベルト部材を形成することを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記載のベルト部材の製造方法。
【請求項７】
熱可塑性樹脂からなる筒状のベルト部材を形成する第一工程と、前記第一工程により形成された前記ベルト部材の外面を研磨する第二工程と、前記第二工程後に前記ベルト部材の外面を加熱する第三工程と、により形成されることを特徴とするトナー像を担持するベルト部材。
【請求項８】
熱可塑性樹脂からなる筒状のベルト部材を形成する第一工程と、前記第一工程により形成された前記ベルト部材の外面を研磨する第二工程と、前記第二工程後に前記ベルト部材の外面を加熱する第三工程と、により形成されることを特徴とする記録材を担持搬送するベルト部材。
【請求項９】
前記第二工程では、前記ベルト部材の周方向に筋目を形成するために前記ベルト部材の外面を研磨することを特徴とする請求項７又は８記載のベルト部材。
【請求項１０】
前記第三工程では、前記ベルト部材の周方向に筋目を形成する筋目が設けられている金型面に前記ベルト部材の外面を当接させて、前記ベルト部材の外面が加熱されることを特徴とする請求項７乃至９いずれか１項記載のベルト部材。
【請求項１１】
前記第三工程では、金型の円筒状の内周面全体を前記金型面として周方向の筋目に仕上げており、前記筒状のベルト部材の内周面全体に接触する金属シート円筒部材を内側から流体加圧して、前記円筒状の内周面全体へ前記筒状のベルト部材の外周面全体を同時に押し付けることを特徴とする請求項１０記載のベルト部材。
【請求項１２】
前記第二工程は、支持回転体に掛け渡して回転する前記筒状のベルト部材を一方向に一定速度で移動するラッピングテープに当接させる工程であることを特徴とする請求項７乃至１１いずれか１項記載のベルト部材。
【請求項１３】
前記第一工程では、熱可塑性樹脂を円筒状に押し出して所定長さに切り揃えることにより前記筒状のベルト部材を形成することを特徴とする請求項７乃至１２いずれか１項記載のベルト部材。
【請求項１】
熱可塑性樹脂からなる筒状のベルト部材を形成する第一工程を有するベルト部材の製造方法において、
前記第一工程により形成された前記ベルト部材の外面を研磨する第二工程と、前記第二工程後に前記ベルト部材の外面を加熱する第三工程と、を有することを特徴とするベルト部材の製造方法。
【請求項２】
前記第二工程では、前記ベルト部材の周方向に筋目を形成するために前記ベルト部材の外面を研磨することを特徴とする請求項１記載のベルト部材の製造方法。
【請求項３】
前記第三工程では、前記ベルト部材の周方向に筋目を形成する筋目が設けられている金型面に前記ベルト部材の外面を当接させて、前記ベルト部材の外面が加熱されることを特徴とする請求項１又は２記載のベルト部材の製造方法。
【請求項４】
前記第三工程では、金型の円筒状の内周面全体を前記金型面として周方向の筋目に仕上げており、前記筒状のベルト部材の内周面全体に接触する金属シート円筒部材を内側から流体加圧して、前記円筒状の内周面全体へ前記筒状のベルト部材の外周面全体を同時に押し付けることを特徴とする請求項３記載のベルト部材の製造方法。
【請求項５】
前記第二工程は、支持回転体に掛け渡して回転する前記筒状のベルト部材を一方向に一定速度で移動するラッピングテープに当接させる工程であることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載のベルト部材の製造方法。
【請求項６】
前記第一工程では、熱可塑性樹脂を円筒状に押し出して所定長さに切り揃えることにより前記筒状のベルト部材を形成することを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記載のベルト部材の製造方法。
【請求項７】
熱可塑性樹脂からなる筒状のベルト部材を形成する第一工程と、前記第一工程により形成された前記ベルト部材の外面を研磨する第二工程と、前記第二工程後に前記ベルト部材の外面を加熱する第三工程と、により形成されることを特徴とするトナー像を担持するベルト部材。
【請求項８】
熱可塑性樹脂からなる筒状のベルト部材を形成する第一工程と、前記第一工程により形成された前記ベルト部材の外面を研磨する第二工程と、前記第二工程後に前記ベルト部材の外面を加熱する第三工程と、により形成されることを特徴とする記録材を担持搬送するベルト部材。
【請求項９】
前記第二工程では、前記ベルト部材の周方向に筋目を形成するために前記ベルト部材の外面を研磨することを特徴とする請求項７又は８記載のベルト部材。
【請求項１０】
前記第三工程では、前記ベルト部材の周方向に筋目を形成する筋目が設けられている金型面に前記ベルト部材の外面を当接させて、前記ベルト部材の外面が加熱されることを特徴とする請求項７乃至９いずれか１項記載のベルト部材。
【請求項１１】
前記第三工程では、金型の円筒状の内周面全体を前記金型面として周方向の筋目に仕上げており、前記筒状のベルト部材の内周面全体に接触する金属シート円筒部材を内側から流体加圧して、前記円筒状の内周面全体へ前記筒状のベルト部材の外周面全体を同時に押し付けることを特徴とする請求項１０記載のベルト部材。
【請求項１２】
前記第二工程は、支持回転体に掛け渡して回転する前記筒状のベルト部材を一方向に一定速度で移動するラッピングテープに当接させる工程であることを特徴とする請求項７乃至１１いずれか１項記載のベルト部材。
【請求項１３】
前記第一工程では、熱可塑性樹脂を円筒状に押し出して所定長さに切り揃えることにより前記筒状のベルト部材を形成することを特徴とする請求項７乃至１２いずれか１項記載のベルト部材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１９１２７７（Ｐ２０１０−１９１２７７Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３６６８６（Ｐ２００９−３６６８６）
【出願日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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