半導電性ベルト、半導電性ロール及びこれらを用いる画像形成装置
【課題】加工ストレスによる抵抗不均一を意識しない使い方が可能な半導電性ベルト／半導電性ロールを提供すること。
【解決手段】部分的に表面抵抗値が周囲と比較して高い異抵抗部が回動方向と垂直な方向に対して所定の角度を有する半導電性ベルト／半導電性ロールであって、異抵抗部の幅０．５ｍｍ〜５０ｍｍ、角度３０度〜６０度であり、異抵抗部の個数１個〜１０個である。
【解決手段】部分的に表面抵抗値が周囲と比較して高い異抵抗部が回動方向と垂直な方向に対して所定の角度を有する半導電性ベルト／半導電性ロールであって、異抵抗部の幅０．５ｍｍ〜５０ｍｍ、角度３０度〜６０度であり、異抵抗部の個数１個〜１０個である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導電性ベルト等に関し、より詳しくは、半導電性ベルト、半導電性ロール及びこれらを用いる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用する画像形成装置は、静電潜像担持体（感光体）表面に一様な電荷を形成し（帯電）、画像信号を変調したレーザ等により静電潜像を形成した後、帯電したトナーで静電潜像を現像してトナー画像とする。そして、トナー画像は中間転写体を介して、あるいは直接記録媒体に静電的に転写することにより、所望の転写画像を得ることができる。
近年、このような画像形成装置であるプリンターや複写機には、半導電性部材が多種多様な用途で採用され、高画質、ロングライフ、環境改善をめざし大きな進歩が進んでいる。具体的な半導電性部材の用途としては、電子写真の基本プロセスである帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電の回転ロール等の全般が挙げられる。
【０００３】
例えば、中間転写体を用いる転写方式においては、半導電性の無端ベルト（半導電性ベルト）が採用される。この半導電性ベルトは、ベルト駆動時の制御の容易さ等の観点から、一般に弾性材料で構成され、例えば、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）やウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、クロロプレンゴム、または、それらのブレンドゴム等の加硫ゴム材料が一般的に用いられる。そして、これらの基材ゴム材料に金属粉やカーボンブラック粉末、繊維等の導電性添加物（導電性フィラー）を分散し、所望の体積固有抵抗値を有する半導電性ベルト等を調製する（特許文献１参照）。
【０００４】
また、転写搬送ベルトは、静電的な吸着力を介して転写材（記録媒体）を保持する方式を採用するために、良好な画質を得るには、ベルト面内の抵抗均一性が必要である。これは、抵抗値が部分的に低い場合は放電が生じ、ベルト或いは像担持体等の破損、転写材表面の転写画像の乱れが生じるためであり、また、ベルトの体積固有抵抗が高い場合には、高電圧で転写材を保持するために生じる放電現象により、転写材表面のトナーの一部が逆極性となる転写不良が発生し、転写材表面では一部白抜けという画像欠陥が起きるためである。さらに、転写搬送ベルトの部分的な体積抵抗率が低い場合には、抵抗率が低い局所に電荷が流れ易くなるために静電的な吸着力を介して転写材を保持することができなくなる。このようなベルト面内の抵抗均一性を得る方法として、体積固有抵抗が１０９Ωｃｍ以下のクロロプレンゴム等弾性体の表面に、ナイロン系樹脂またはウレタン系樹脂のコートを施したベルトが提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、半導電性ベルトが転写材を保持し、トナー画像を転写材に転写するためには０．５ｋＶから５ｋＶの転写電圧を印加するが、この印加電圧によって、ベルト材料の抵抗値が変化して、転写材のある部位と転写材のない部位とでベルトの抵抗値が変わる（ベルト抵抗値ムラ）場合がある。
このようなベルト抵抗値ムラの改善策としては、転写搬送ベルトを３層構成として、第１層（表面層）の体積固有抵抗を１×１０１０〜１×１０１６Ωｃｍの範囲とし、第２層（中間層）に、体積固有抵抗が１×１０７〜１×１０１０Ωｃｍの範囲の、ポリマー自体の導電性を利用したゴム層を用い、第３層（基層）の体積固有抵抗を１×１０１０〜１×１０１６Ωｃｍの範囲とする提案がなされている（特許文献３参照）。
【０００６】
また、他の改善策としては、クロロプレンゴムとＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンモノマー）とからなるゴム材料からなるベルト材料を用いる方法（特許文献４参照）、ヒドリンゴム等の極性の強いゴム材料を用いて、イオン伝導タイプのゴム材料を用いる提案（特許文献５参照）等がされている。
【０００７】
一方、半導電性部材としての帯電ロール、転写ロール、バックアップロール、クリーニングロール、現像スリーブ等の回転ロールにおいても、電気抵抗値均一性、像担持体や中間転写体とのニップ圧力、幅の均一性等が必要であるため、通常、所定の導電性添加物を混入している。また、帯電ロールのゴム基材表層を厚くして、パーティングラインで発生する凹凸の不具合を回避する方法が知られている（特許文献６参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−７８０２９号公報
【特許文献２】特開平０８−１８５０６８号公報
【特許文献３】特開平０８−２９２６４８号公報
【特許文献４】特開平０９−１７９４１４号公報
【特許文献５】特開平０７−２７１２０４号公報
【特許文献６】特開平０４−１７７３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、転写搬送ベルトの場合、特許文献１に記載されるような２種以上の導電性添加物量を混練すると、導電性フィラーの分散を均一にするために加工方法が限定されるという問題点がある。
また、特許文献２に記載されるように、クロロプレンゴム表面層にナイロン系樹脂をコートすると、表面コート層が硬くなり、ロール形状の支持体を通過する曲率部での転写搬送ベルトの変形に追随することができず、表面層にクラックが発生する場合がある。また、ウレタン系樹脂コートの場合には、トナーが付着し易く汚れやすい等の問題がある。
さらに、転写搬送ベルトとしてカーボンブラック等を分散したクロロプレンゴム等の弾性体を用いると、１０９Ωｃｍ付近の半導電性の抵抗領域が制御の難しい領域であるために、所望の抵抗値を安定して得ることがほとんどできない。このため、弾性体を用いたベルトの抵抗のバラツキを体積抵抗の常用対数値で１桁以内に安定して製造することは難しい。
【００１０】
次に、特許文献３においては、第２層（中間層）のポリマー自体の導電性を利用したゴム層によって、ベルト抵抗値ムラが改善できるとしているが、積層ベルトの抵抗値は、抵抗の高い層に支配されるために、ベルト抵抗値ムラの改善は十分なものではない。
また、特許文献４に記載されているクロロプレンゴムとＥＰＤＭの混合物は、ベルト材料の抵抗値の経時変動、ベルト抵抗ムラの改善としては十分なものではない。
そして、特許文献５に記載されるように、カーボンブラック等の導電剤を用いるイオン伝導タイプの場合は、高温高湿と低温低湿との環境で抵抗値が１．５桁以上変化する問題がある。
【００１１】
さらに、回転ロールの場合は、特許文献６に記載されるように所定の導電性添加物を混入する際、材料配合に十分な配慮が必要であることに加え、表層の材料が硬い場合、像担持体と帯電ロール間にカーボンファイバーやキャリア等の異物が入り込むことによる浮きが発生し帯電不良となることが考えられる。この場合、導電性弾性体層の表面に、薄肉且つ均一でバリア機能を有する保護層を設けることが考えられるが、保護層表面に半導電性弾性体層からイオン導電剤がブリードし、感光体表面が汚染されてしまうことがある。
【００１２】
本発明は、このような従来における諸問題を解決し、以下の課題を達成することを目的とする。
即ち、本発明の目的は、加工ストレスによる抵抗不均一を意識しない使い方が可能な半導電性ベルトを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、加工ストレスによる抵抗不均一を意識しない使い方が可能な半導電性ロールを提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、上記の半導電性ベルトまたは半導電性ロールを用いる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題は、以下の本発明により達成される。即ち、本発明によれば、部分的に表面抵抗値が周囲と異なる異抵抗部を有し、異抵抗部がベルト端部に垂直な方向に対して所定の角度を有することを特徴とする半導電性ベルトが提供される。
ここで、本発明が適用される半導電性ベルトにおいて、異抵抗部の幅は０．５ｍｍ〜５０ｍｍであり、角度が３０度〜６０度であることが好ましく、半導電性ベルト中に、異抵抗部が、１個〜１０個有することが好ましい。
半導電性ベルトは、ゴム材料または熱可塑性エラストマーと導電性フィラーとを含む半導電性材料を用いることが好ましい。このとき、導電性フィラーとしては、イオン導電性または電子伝導性を有するものを配合することが好ましい。さらに、体積抵抗率が１０３Ωｃｍ〜１０１２Ωｃｍであることが好ましい。
また、本発明が適用される半導電性ベルトは、ベルト部材がゴム材料を含む場合は、さらに１層以上の他の層を有することが好ましい。
【００１４】
次に、本発明によれば、周囲に対して抵抗が異なる異抵抗部を有し、異抵抗部が長手方向に対して所定の角度を有することを特徴とする半導電性ロールが提供される。
ここで、本発明が適用される半導電性ロールにおいて、異抵抗部の幅が０．５ｍｍ〜３０ｍｍであり、角度が１５度以上であることが好ましい。
また、異抵抗部の表面抵抗値の常用対数値（ｌｏｇΩＨ）と周囲の表面抵抗値の常用対数値（ｌｏｇΩＬ）との差の絶対値（ΔｌｏｇΩ）が、少なくとも０．２であることが好ましい。
さらに、イオン導電性フィラーまたは電子伝導性フィラーを含み、体積固有抵抗率が１０３Ωｃｍ〜１０１２Ωｃｍである半導電性弾性体層を有することが好ましい。
【００１５】
次に、製造方法の観点から本発明を把握すると、本発明によれば、押出成型機を用いて成形する半導電性部材の製造方法であって、押出成型機中に投入した弾性材料と導電性フィラーとを含む半導電性材料を押出成形する際に、周囲に対して抵抗が異なる異抵抗部の表面抵抗値が押し出し方向に対して所定の角度を有するように、押出成型機の口金または芯金を回転しながら押出成形を行うことを特徴とする半導電性部材の製造方法が提供される。
また、本発明によれば、プレス成型機を用いて成形する半導電性部材の製造方法であって、プレス成型機の熱板面に対して湾曲した形状の型合わせ部を有するプレス金型中に、弾性材料と導電性フィラーとを含む半導電性材料を投入し、所定の圧力下でプレス成形を行うことを特徴とする半導電性部材の製造方法が提供される。
【００１６】
さらに、本発明によれば、トナー像形成手段、トナー像を記録材上に転写する転写手段及びトナー像を記録材に定着する定着手段とを有する画像形成装置において、周囲に対して抵抗が異なる異抵抗部の表面抵抗値が回動方向と垂直な方向に対して所定の角度を有する半導電性ベルトまたは半導電性ロールを備えることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の半導電性ベルト等によれば、加工ストレスによる抵抗不均一を意識しない使い方が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明が適用される半導電性ベルト及び半導電性ロールは、電子写真用画像形成装置における帯電装置、現像装置、転写装置等に用いる導電部材として広く使用することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態（実施の形態）について説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。また、使用する図面は、本実施の形態を説明するために使用するものであり、実際の大きさを現すものではない。
【００１９】
初めに、本実施の形態が適用される半導電性ベルト及び半導電性ロールを使用する画像形成装置の一例について、図面に基づき説明する。
図１は、本実施の形態が適用される画像形成装置を説明する図である。図１に示す画像形成装置１００は、像担持体１０上の電子写真方式による各色成分（本例では、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック））のトナー像を、中間転写ベルト２０に順次転写（一次転写）する一次転写装置１１０、中間転写ベルト２０上に転写した重畳トナー画像を記録材に一括転写（二次転写）する二次転写装置１２０、二次転写した画像を記録材上に定着する定着装置１３０を備えている。また、図示しないが、各装置（各部）の動作を制御する制御部を有している。中間転写ベルト２０は、像担持体１０に一定領域で像担持体１０の形状に沿うように接触する。
【００２０】
像担持体１０は、光の照射によって抵抗値が低下する感光層を備え、周囲に像担持体１０を帯電する帯電装置１１と、帯電された像担持体１０上に各色成分（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）の静電潜像を書込む露光装置１２と、像担持体１０上に形成する各色成分潜像を各色成分トナーにて可視像化するロータリー型現像装置１３と、前述した中間転写ベルト２０と、像担持体１０上の残留トナーを清掃するクリーニング装置１７とを有する。尚、必要に応じて除電装置を配置しても良い。
【００２１】
帯電装置１１としては、例えば、帯電ロール、コロトロン等の帯電器が挙げられる。また、露光装置１２は像担持体１０上に光によって像を書込めるものであればよく、例えば、ＬＥＤを用いたプリントヘッド、ＥＬを用いたプリントヘッド、レーザビームをポリゴンミラーでスキャンするスキャナ等を適宜選定することができる。
ロータリー型現像装置１３は、各色成分トナーを収容する現像器１３ａ〜１３ｄを回転可能に搭載し、例えば、像担持体１０上で露光により電位が低下した部分に各色成分トナーを付着するものであれば適宜選定することができる。また、使用するトナーは、形状、粒径等特に制限はなく、像担持体１０上の静電潜像上に正確に載るものであればよい。尚、図１においては、ロータリー型現像装置１３を用いているが、４台の現像装置を用いてもよい。
さらに、クリーニング装置１７は、像担持体１０上の残留トナーを清掃するものとして、ブレードクリーニング方式を採用するもの等を適宜選定することができる。
【００２２】
図１に示すように、中間転写ベルト２０は、４つの張架ロール２１〜２４に掛け渡され、ロータリー型現像装置１３とクリーニング装置１７との間に位置する像担持体１０面に所定の接触領域だけ密着配置されている。図１に示すように、中間転写ベルト２０と像担持体１０とは、それぞれ別駆動系で駆動されている。
【００２３】
中間転写ベルト２０が像担持体１０に密着した接触領域の一部には、中間転写ベルト２０の裏側から一次転写ロール２５が接触配置されており、所定の一次転写バイアスが印加されている。
中間転写ベルト２０の張架ロール２２に対向した部位には、二次転写ロール３０が張架ロール２２をバックアップロールとして対向配置されており、例えば、二次転写ロール３０に所定の二次転写バイアスが印加され、バックアップロールを兼用する張架ロール２２が接地されている。
また、中間転写ベルト２０の張架ロール２３に対向した部位には、クリーニングロール２６が配設されており、このクリーニングロール２６には所定のクリーニングバイアスが印加され、張架ロール２１が接地されている。
【００２４】
次に、画像形成装置１００の基本的な作像プロセスについて説明する。画像形成装置１００では、図示しない画像読取装置（ＩＩＴ）等から出力される画像データは、所定の画像処理が施された後、現像器１３ａ〜１３ｄによりＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換され、露光装置１２に出力される。
像担持体１０では、帯電装置１１によって表面が帯電された後、露光装置１２によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。
像担持体１０上に形成されたトナー像は、像担持体１０と中間転写ベルト２０とが当接する一次転写装置１１０において、中間転写ベルト２０上に転写される。
【００２５】
トナー像が中間転写ベルト２０の表面に転写された後、中間転写ベルト２０は移動し、トナー像が二次転写装置１２０に搬送される。トナー像が二次転写装置１２０に搬送されると、用紙搬送系では、トナー像が二次転写装置１２０に搬送されるタイミングに合わせて給紙ロール４２が回転し、供給トレイ４０から所定サイズの記録材が供給される。給紙ロール４２により供給された記録材は記録材経路を経て二次転写装置１２０に到達する。この二次転写装置１２０に到達する前に、記録材は一旦停止され、トナー像が担持された中間転写ベルト２０の移動タイミングに合わせてレジストロール４３が回転することで、記録材の位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
【００２６】
二次転写装置１２０では、中間転写ベルト２０を介して、二次転写ロール３０がバックアップロールである張架ロール２２に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された記録材４１は、中間転写ベルト２０と二次転写ロール３０との間に挟み込まれる。その際に、図示しない給電ロールからトナーの帯電極性（マイナス極性）と同極性の電圧（二次転写バイアス）が印加されると、二次転写ロール３０と張架ロール２２との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト２０上に担持された未定着トナー像は、二次転写ロール３０と張架ロール２２とによって押圧される二次転写装置１２０において、記録材４１上に一括して静電転写される。
【００２７】
その後、トナー像が静電転写された記録材４１は、二次転写ロール３０によって中間転写ベルト２０から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール３０の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト４４へと搬送される。搬送ベルト４４では、定着装置１３０における最適な搬送速度に合わせて、記録材４１を定着装置１３０まで搬送する。定着装置１３０に搬送された記録材４１上の未定着トナー像は、定着装置１３０によって熱および圧力で定着処理を受けることで記録材４１上に定着される。そして定着画像が形成された記録材４１は、搬送ロール４６及び用紙搬出装置４７を経て搬出トレイ４８へと排出される。
一方、記録材４１への転写が終了した後、中間転写ベルト２０上に残った残留トナーは、中間転写ベルト２０の回動に伴ってクリーニングロール２６まで搬送され、中間転写ベルト２０上から除去される。
【００２８】
次に、本実施の形態において、画像形成装置１００に使用する半導電性ベルトについて、中間転写ベルト２０を例に挙げて説明する。
図２は、半導電性部材の一例である中間転写ベルト２０と二次転写ロール３０の構造を説明する図である。図２（ａ）は、半導電性ベルトの一例である中間転写ベルト２０の構造を説明する図である。図２（ａ）に示すように、中間転写ベルト２０は、弾性材からなるベルト基材５１と、ベルト基材５１の表面に必要に応じて設ける保護離型層５２とを備えている。弾性材からなるベルト基材５１は、単層で構成してもよく、ベルト基材５１上に１層以上の層を設ける複数層で構成してもよい。
ベルト基材５１の厚さは、通常、３５０〜８００である。また、保護離型層５２の厚さは、通常、１〜２０である。
【００２９】
ここで、ベルト基材５１の材料としては、加硫ゴム、熱可塑性エラストマーが挙げられる。加硫ゴムは、原料ゴムを所定の加硫剤により加硫成形して得られるものである。原料ゴムとしては、例えば、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）等のジエン系ゴム；アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＨＲ）、ポリウレタンゴム（ＰＵＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ，ＡＮＭ）、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）等の耐熱・耐候性ゴムが挙げられる。これらの中でも、耐熱性ゴムが、比較的剛性が高く、それ自体が半導電性に近い体積抵抗率を有し、成型型内での流動性が良好であるという観点から好ましい。
【００３０】
熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ポリエステル系、ポリウレタン系、スチレン−ブタジエントリブロック系、ポリオレフィン系等が挙げられる。このような熱可塑性エラストマーを使用すると、リサイクル可能となり、環境上好ましい。尚、ベルト基材５１の材料としては、２種以上の材料を混合することもできる。例えば、クロロプレンゴム（ＣＲ）とＥＰＤＭとのブレンド材料が用いられる。
【００３１】
ベルト基材５１には、通常、導電性フィラー、絶縁性フィラーを添加し、ベルト基材５１の体積抵抗率を調整することができる。導電性フィラーとしては、例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６等の金属塩；カーボンブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等の炭素化合物；酸化亜鉛、チタン酸カリウム、酸化スズ、グラファイト、各種４級アンモニウム塩等が挙げられる。絶縁性フィラーとしては、シリカ等が挙げられる。
また、通常、ゴム用配合剤として知られている以下の化合物が使用可能である。例えば、酸化チタン、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム等、クレー、タルク、シリカ等の充填剤；加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤等のゴム用薬品；可塑剤、プロセスオイル、着色剤としての各種顔料等が挙げられる。
【００３２】
また、保護離型層５２の材料としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂又はポリアクリル樹脂等をバインダとし、潤滑性フィラー及び導電性フィラー等のフィラーを分散させたものが挙げられる。ここで、潤滑性フィラーとしては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）、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コポリマー（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂の粉体等が挙げられ、必要に応じて界面活性剤を分散させた形で用いられる。導電性フィラーとしては、電子伝導性フィラー、イオン導電性フィラーが挙げられる。具体的には、例えば、カーボンブラック、カーボンホワイト、酸化チタン、酸化スズ、酸化マグネシウム、酸化ケイ素アンチモン、酸化アルミニウムのような金属酸化物等が挙げられる。
【００３３】
本実施の形態が適用される半導電性ベルトの一例である中間転写ベルト２０は、部分的に表面抵抗値が周囲と比較して異なる異抵抗部を有し、この異抵抗部が中間転写ベルト２０端部に垂直な方向に対して所定の角度を有することに特徴を有している。
即ち、半導電性ベルトの製造過程において金型の合わせ目（パーティングライン）や材料の流れの合わせ目（ウエルドライン）によって生じる電気抵抗値が高い部分が、円周方向にねじれていることを特徴とするものである。
ここで、中間転写ベルト２０が有する異抵抗部とは、通常、異抵抗部の表面抵抗値の常用対数値（ｌｏｇΩＨ）と周囲の表面抵抗値の常用対数値（ｌｏｇΩＬ）との差の絶対値（ΔｌｏｇΩ：以下、「抵抗ムラ」と記すことがある。）が、少なくとも０．２である部分をいう。
【００３４】
これを図に基づき説明する。図３は、半導電性ベルト表面の異抵抗部を説明する図である。図３（ａ）の従来例に示すように、半導電性ベルトである複写機やプリンター等に使用する中間転写ベルトや用紙搬送ベルトの製造過程において、プレス成形法や押出し成形法等によってベルト面内の局部にパーティングラインやウエルドライン等の欠陥が生じ、この欠陥による半導電剤の配向や密度が部分的に変化し電気抵抗値の不均一帯（異抵抗部）として現れてくる。
図３（ｂ）に示すように、この電気抵抗の不均一帯は、転写プロセス時に転写電圧の急激な変化を生じさせる抵抗異常部帯となる結果、転写電圧が追従できず所望の転写電流が得られないことで転写性能に悪影響を及ぼし画質上には、濃度ムラ不良として現れる。
【００３５】
そこで、図３（ａ）の本実施の形態に示すように、この異抵抗部が半導電性ベルト端部に垂直な方向に対して所定の角度を有することにより、転写電流や転写電圧を均一に保つことが可能になる。その結果、導電部材の抵抗均一性に影響を受けずに画像品質を維持することが可能となる。
【００３６】
異抵抗部の、中間転写ベルト２０端部に垂直な方向に対する角度は、通常、３０〜６０度の範囲であることが好ましい。また、異抵抗部の幅は、通常、０．５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲にあることが好ましい。さらに、異抵抗部は、中間転写ベルト２０の表面内に、１箇所〜１０箇所程度設けられることが好ましい。
また、中間転写ベルト２０の体積抵抗率は、１０３Ωｃｍ〜１０１２Ωｃｍの範囲であることが好ましい。
【００３７】
ベルト基材５１の製造方法は、任意の製造方法を用いることができ、特に限定されないが、通常、以下のように製造する。例えば、原料ゴムと導電性フィラー及び加硫剤を混入分散した原料ゴム組成物を所定の混練機で混練し、押出成型機により押出成形を行う。このとき、押出成型機の口金もしくは芯金を回転しながら押出成形を行うことにより、部分的に電気抵抗値が周囲と比較して異なる異抵抗部が、ベルト端部に垂直な方向に対して所定の角度を有するようになる。
また、プレス成型機を用いてプレス成形する場合は、前述した原料ゴム組成物を、プレス成型機の熱板面に対して湾曲した形状の型合わせ部を有するプレス金型を用いることができる。
尚、半導体ベルトの製造方法は、実施例の欄で詳述する。
【００３８】
また、保護離型層５２は、通常、樹脂バインダ中に潤滑性フィラー及び導電性フィラーを混入分散させ、ディップコート、スプレーコート、静電塗装、ロールコート等により、所定の方法によりベルト基材５１上に塗布するようにすればよい。尚、保護離型層５２の表面粗さは、必要に応じて基材を研磨することにより調整する。
【００３９】
続いて、本実施の形態において、画像形成装置１００に使用する半導電性ロールについて、二次転写ロール３０を例に挙げて説明する。尚、本実施の形態が適用される半導電性ロールは、二次転写ロール３０に限らず、二次転写ロール３０のバックアップロールである張架ロール２２、一次転写ロール２５、帯電装置１１における帯電ロール等にも適用できる。さらに、芯金の周囲に樹脂を被覆成形した現像スリーブにも適用することができる。
【００４０】
図２（ｂ）は、半導電性ロールの一例である二次転写ロール３０を説明する図である。図２（ｂ）に示すように、二次転写ロール３０は、芯金３１と、芯金３１の周囲に固着した弾性体層３２とを有し、必要に応じて設ける表面層３３とで構成されている。芯金３１は、鉄、ＳＵＳ等の金属製の円柱棒である。弾性体層３２は、カーボンブラック等の導電性フィラーを配合した加硫ゴムまたは熱可塑性エラストマーで形成する円筒ロールである。表面層３３は、ポリウレタン樹脂等をバインダとし、潤滑性フィラー及び導電性フィラー等のフィラーを分散したものから形成する。
弾性体層３２を形成する加硫ゴムの原料ゴム及び熱可塑性エラストマーは、前述した中間転写ベルト２０のベルト基材５１を構成する材料と同様なものが挙げられる。導電性フィラーとしては、前述した中間転写ベルト２０のベルト基材５１または保護離型層５２に配合する電子導電性フィラー及びイオン導電性フィラーと同様なものが挙げられる。
【００４１】
尚、本実施の形態が適用される二次転写ロール３０として、例えば、芯金３１の外周面に形成する円筒状の弾性体層３２を、発泡樹脂からなる半導電性樹脂層とし、表面層３３をポリイミド樹脂またはポリエーテルイミド樹脂製のチューブにより構成することもできる。
【００４２】
本実施の形態が適用される半導電性ロールの一例である二次転写ロール３０は、製造過程で発生する金型の合わせ目（パーティングライン）や材料の合わせ目（ウエルドライン）で生じる電気抵抗値やゴム硬度に代表される機械強度等の物性変化帯が円周方向にねじれていることに特徴を有している。
特に、半導電性ロールは、部分的に表面抵抗値が異なる帯状の異抵抗部が、円周方向に対して所定の角度を有することを特徴とするものである。
ここで、二次転写ロール３０が有する異抵抗部とは、通常、異抵抗部の表面抵抗値の常用対数値（ｌｏｇΩＨ）と周囲の表面抵抗値の常用対数値（ｌｏｇΩＬ）との差の絶対値（ΔｌｏｇΩ：以下、「抵抗ムラ」と記すことがある。）が、少なくとも０．２である部分をいう。
【００４３】
これを図に基づき説明する。図４は、半導電性ロール表面の異抵抗部を説明する図である。図４（ａ）の従来例に示すように、半導電性ロールである複写機やプリンター等に使用する転写ロール等の製造過程において、プレス成形法や押出し成形法等によってロール長手方向にパーティングラインやウエルドライン等の欠陥が生じ、この欠陥による半導電剤の配向や密度が部分的に変化し電気抵抗値の不均一帯（異抵抗部）として現れてくる。
図４（ｂ）に示すように、この電気抵抗の不均一帯は、転写プロセス時に転写電圧の急激な変化を生じさせる抵抗異常部帯となる結果、転写電圧が追従できず所望の転写電流が得られないことで転写性能に悪影響を及ぼし画質上には、濃度ムラ不良として現れる。
そこで、図４（ａ）の本実施の形態に示すように、この異抵抗部が半導電性ロールの長手方向に対して所定の角度を有することにより、転写電流や転写電圧を均一に保つことが可能になる。その結果、導電部材の抵抗均一性に影響を受けずに画像品質を維持することが可能となる。
【００４４】
異抵抗部の、二次転写ロール３０の長手方向に対する所定の角度は、通常、１５度以上であることが好ましい。また、異抵抗部の幅は、通常、０．５ｍｍ〜３０ｍｍの範囲あることが好ましい。さらに、異抵抗部は、二次転写ロール３０の表面内に、１箇所〜１０箇所程度設けられることが好ましい。
また、二次転写ロール３０の体積抵抗率は、１０３Ωｃｍ〜１０１２Ωｃｍの範囲であることが好ましい。
【００４５】
二次転写ロール３０の製造方法は、任意の製造方法を用いることができ、特に限定されないが、通常、以下のように製造する。例えば、原料ゴムと導電性フィラー及び加硫剤を混入分散した原料ゴム組成物を所定の混練機で混練し、押出成型機により押出成形を行う。このとき、押出成型機の口金もしくは芯金を回転しながら押出成形を行うことにより、部分的に電気抵抗値が周囲と比較して異なる異抵抗部が、円周方向に対して所定の角度を有するようになる。即ち、異抵抗部は、半導電性ロールを成形する際に金型の移動速度と回転速度を調節することで、半導電性ロールの円周方向に対して所定の角度を有すように設けることができる。
また、プレス成型機を用いてプレス成形する場合は、前述した原料ゴム組成物を、プレス成型機の熱板面に対して湾曲した形状の型合わせ部を有するプレス金型を用いることができる。
尚、半導体ロールの製造方法は、実施例の欄で詳述する。
【００４６】
また、表面層３３は、通常、樹脂バインダ中に潤滑性フィラー及び導電性フィラーを混入分散させ、ディップコート、スプレーコート、静電塗装、ロールコート等により、所定の方法により弾性体層３２上に塗布するようにすればよい。
【実施例】
【００４７】
以下に、実施例に基づき本実施の形態をさらに詳細に説明する。なお、本実施の形態は実施例に限定されるものではない。
＜半導電性ベルトの実施例及び比較例＞
（実施例１）
（ゴム組成物）
表１に示す配合のゴム組成物を以下のとおり調製した。ポリマーはニーダーで素練り後、加硫剤及び加硫促進剤以外の他の配合剤を加えて１５分間混練し、この混合物に加硫剤及び加硫促進剤を加えて二本ロールにて混練し、未加硫ゴム組成物を調製した。
次に、この未加硫ゴム組成物を、厚さ１０ｍｍ幅５０ｍｍにリボン出しを行い、続いて、押出成型機にて無端ベルトの予備成形を行った。
【００４８】
【表１】
【００４９】
（予備成形）
図５は、押出成形を説明する図である。図５に示すように、材料投入口から投入したリボン出し形状の未加硫ゴム組成物を、押し出し機内部のスクリューによって金型へ送り込む。この間、押出しから金型に至るまで、バンドヒータ等で約５０℃〜１００℃の温度制御を施す。ゴム組成物は投入口近傍と比較してゴム粘度が低下するため、狭い口金をスムーズに流れることが可能である。
本実施例では、金型の横からゴム組成物を送り出す直角型の押し出し機を使用した。金型の構造は、無端ベルトが形成可能なようにリング状の溝が施され金型内部でゴム組成物が合わさる工夫がされている。この場合、ウエルドラインは、１ヶ所となる。
押し出し機から吐出された材料は金型ジョイント部を介して金型内部に進行し、円筒状の金型内部で断面Ａ−Ａに示すようなウエルド部が生じる。この接合部は、口金まで回転することなく芯金に被覆される。
【００５０】
本実施例では、芯金搬送回転装置により芯金を回転しながら押出成形を行うことにより、部分的に電気抵抗値が周囲と比較して異なる異抵抗部が、無端ベルトのラテラル方向に対して斜めに形成する。図６は、無端ベルトのラテラル方向に対する抵抗マッピングを説明する図である。図６（ａ）に示すように、芯金を回転しないで押出成形を行うと、ウエルドラインに対応するベルト面内部分に異抵抗部が形成される。これに対して、芯金を回転しながら押出成形を行うと、図６（ｂ）に示すように、無端ベルトのラテラル方向に対して異抵抗部が斜めに形成される。
【００５１】
（加硫）
予備成形した無端ベルトは、加硫缶にて蒸気加硫（加硫温度１６０℃、時間３０分間）を行い、続いて、円筒研削盤にて表と裏側を研削して厚さ０．５ｍｍに仕上げた。さらに、研磨粉を除去した後、無端ベルト表面にウレタン変性フッ素樹脂（ＪＬＹ−６０１ＥＳＤ：日本アチソン社製帯電防止用コーティング剤）によるスプレーコートを施し、厚さ０．０１ｍｍの保護離型層を形成し、半導電性ベルトを調製した。
【００５２】
（抵抗測定）
上述した方法で調製した半導電性ベルトの体積抵抗値、抵抗ムラを測定した。体積抵抗値等の測定は、特開平０６−１１８１０５号公報に記載した測定方法に準じ、５００ｖｏｌｔの電圧を印加し、回動自在に取り付けた半導電性ベルト内輪の面積を０．０５ｍｍ２まで小さくして、ベルト全体について連続測定した。
尚、本実施例で調製した半導電性ベルトは、金型の構造上、発生したウエルドラインは、非ウエルド部の抵抗値と比較して３倍の抵抗値を示し、異抵抗部は幅１５ｍｍで形成された。
【００５３】
（画質評価）
この半導電性ベルトを用いた画像形成装置（富士ゼロックスプリンティングシステム株式会社製ＤｏｃｕＰｒｉｎｔＣ５２５Ａ）により、転写電位ムラ及び画像品質（転写不良）について画質評価を行った。図７は、ベルト２周分の転写電圧モニタを説明する図である。図７（ａ）に示すように、本実施例で調製した半導電性ベルトは、ベルト周方向の角度０°〜３６０°において、転写電圧（ｋＶ）に特異値が観測されないことが分かる。
体積抵抗値の常用対数値（ＬｏｇΩ）、抵抗ムラ（ＬｏｇΩ）、転写電位ムラ（ｋＶ）及び画像品質（転写不良）の結果を表２に示す。
【００５４】
（実施例２）
実施例１で使用したゴム組成物（表１参照）を用いて、金型によるプレス成形（加硫温度１６０℃、時間２５分間）を行って半導電性ベルトを成形した。金型は、合わせ部をワイヤーカットにてスパイラル状に割って形成したものを用いた。図８は、金型を説明する断面図である。図８（ａ）に示すように、ワイヤーカットプレス金型は、内部に芯金を配置し、上型と下型の型合わせをワイヤーカットにてスパイラル状に形成している。
プレス成形にて調製した半導電性ベルトについて、実施例１と同様な手法により、体積抵抗値の常用対数値（ＬｏｇΩ）、抵抗ムラ（ＬｏｇΩ）、転写電位ムラ及び画像品質（転写不良）を測定した。結果を表２に示す。
【００５５】
（比較例１）
実施例１で使用したゴム組成物（表１参照）を用い、実施例１で使用したのと同様な押出成型機を用いて、芯金を回転せずに未加硫ゴム組成物の被覆成形を行い、半導電性ベルトを調製した。
調製した半導電性ベルトは、押出成形の際のウエルドラインに対応するベルト面内に、プロセス方向に対し垂直に幅１５ｍｍの範囲で抵抗値が０．５桁高い値の異抵抗部が形成されていた。
尚、図７（ｂ）に示すように、本比較例で調製した半導電性ベルトは、ベルト周方向の角度０°〜７２０°（２周分）において、１８０°及び５４０°（１周目の１８０゜部）の付近に転写電圧（ｋＶ）に特異値が観測された。
このように調製した半導電性ベルトについて、実施例１と同様な手法により、体積抵抗値の常用対数値（ＬｏｇΩ）、抵抗ムラ（ＬｏｇΩ）、転写電位ムラ及び画像品質（転写不良）を測定した。結果を表２に示す。
【００５６】
（比較例２）
実施例１で使用したゴム組成物（表１参照）を用いて、金型によるプレス成形（加硫温度１６０℃、時間２５分間）を行って半導電性ベルトを成形した。
金型は、図８（ｂ）に示すように、一般的な２つ割構造のプレス金型を用いた。図９は、一般的な２つ割構造のプレス金型によるプレス成形の図である。この金型を用いてプレス成形にて調製した半導電性ベルトは、金型合わせ部の抵抗値が大きく高い値を示した。また、金型合わせ部は、ゴム硬度が軟らかく研磨後の凹みが観察された。
プレス成形にて調製した半導電性ベルトについて、実施例１と同様な手法により、体積抵抗値の常用対数値（ＬｏｇΩ）、抵抗ムラ（ＬｏｇΩ）、転写電位ムラ及び画像品質（転写不良）を測定した。結果を表２に示す。
【００５７】
【表２】
【００５８】
表２に示す結果から、芯金を回転しながら行う押出成形（実施例１）及びワイヤーカットにて型合わせをスパイラル状に割った金型を用いるプレス成形にて調製した半導電性ベルトは、部分的に表面抵抗値が周囲と比較して高い異抵抗部が、無端ベルトのラテラル方向に対して斜めに形成されるため、転写電位ムラがいずれも低く（０．４ｋＶｏｌｔ）、その結果、転写電圧の安定性が大幅に改善され、リークや白抜けがない良好な画質が得られた。
これに対して、従来の手法により調製した半導電性ベルト（比較例１、比較例２）は、転写電圧の安定性が改善されない。
【００５９】
このように、ベルトの転写ベルトのラテラル方向に発生する異抵抗部を斜めにすることによって、ベルト裏面に配置された転写ロール等で一次転写或いは二次転写に必要な転写電流の安定化が図れる。このことにより、転写性能に優れた転写システムの実現が可能であり高画質な画像形成装置の提供が出来る。
また、ベルトの抵抗ムラを分散化することにより、電源容量を小さくすることが可能となり、電源の小型化、省エネ化が可能となる。
さらに、転写電圧の急激な変化が抑制でき、高電圧発生によるリーク現象を抑制でき、転写部材の損傷を押さえることが可能となり、転写部材の耐久性も向上する。
【００６０】
次に、半導電性ロールの実施例及び比較例を示す。
（実施例３）：半導電スリーブ
＜押出し被覆成形＞
表３に示す配合の６６ナイロン組成物を二軸混練機で練り込み、径φ２ｍｍ、長さ５〜１０ｍｍの粒状（ペレット）材料を作製した。次に、この粒状（ペレット）材料を、押出成型機の材料投入口から投入し、バンドヒータ等で熱した単軸スクリューが回転するバレル（シリンダー）内で溶融し、金型内に搬送した。図５は、押出成型機の図である。使用した金型はクロスヘッド型を用い、金型内に搬送された６６ナイロン組成物は、ドーナツ形状のマニホールドを介して合流（パーティング）し筒状に形成される。そして、６６ナイロン組成物は筒状の形が維持したまま、口金から芯金を被覆成形する。芯金は、必要に応じ熱せられることもあるが、本実施例では常温で使用した。また、芯金は、径φ２０ｍｍで、肉厚２ｍｍの中空アルミ材を使用した。尚、本実施例では、パーティングラインが１ヶ所となる構造の金型を選択したが、金型構造上、パーティング部を複数に分けること、または金型ランナーを多分割構造にすることも可能である。
【００６１】
芯金の送り速度は、６６ナイロン組成物の押出し速度に応じ変更される。芯金の搬送は、金型後方に設けた芯金搬送回転装置を用いて芯金供給速度を制御した。芯金の供給速度精度は、押出し膜厚に影響を与えるので送り精度が必要である。本実施例では、ウエルドラインの直進性を防ぐために送り装置にねじり機構を設け芯金を回転させながら送った。送りと回転の関係は、３００ｍｍ搬送に対し３６０度芯金が回転する様に調整した。尚、芯金は、芯金表面を被覆成形後に引き込む場合もある。
【００６２】
【表３】
【００６３】
＜半導電スリーブ調製＞
芯金を被覆成形した６６ナイロン組成物は、軟化状態にあるため冷却装置によって硬化した。本実施例では、冷却手段とて水シャワー冷却を行った。その後、旋盤にて所定の長さ寸法と外径に整え、被覆厚さ０．８ｍｍに仕上げ、アルミキャップを両端に挿入して半導電スリーブを調製した。
【００６４】
（抵抗測定）
前述した半導電性ベルトの場合と同様に、上述した方法で調製した導電スリーブの体積抵抗値、抵抗ムラを、特開平０６−１１８１０５号公報に記載した測定方法に準じ、１００ｖｏｌｔの電圧を印加し、導電スリーブ全体について連続測定した。抵抗ムラ測定は、回転角１０度毎、軸方向は５ｍｍ毎に測定した。
【００６５】
（画質評価）
前述した半導電性ベルトの場合と同様に、上述した方法で調製した導電スリーブを用いた画像形成装置（富士ゼロックスプリンティングシステム株式会社製ＤｏｃｕＰｒｉｎｔＣ５２５Ａ）により、転写電位ムラ、耐久性（クラック）及び画像品質（転写不良）について画質評価を行った。
体積抵抗値の常用対数値（ＬｏｇΩ）、抵抗ムラ（ＬｏｇΩ）、転写電位ムラ、耐久性（クラック）及び画像品質（転写不良）の結果を表４に示す。
【００６６】
（実施例４）：ＢＴＲ
実施例１で使用したゴム組成物（表１参照）を用い、実施例１と同様な操作により厚さ１０ｍｍ幅５０ｍｍにリボン出しを行った未加硫ゴム組成物を、押出成型機にて半導電性ロールの予備成形を行った。図１０は、ストレートダイタイプの押し出し機を説明する図である。図１０に示す押し出し機は、シリンダー内に２本のスクリューを備えた二軸押し出し機である。
【００６７】
＜予備成形＞
リボン出ししたゴム組成物を、図１０に示す押し出し機の材料投入口から供給し、二軸スクリューで混練する。シリンダー部は、ヒータによって温度制御してありゴムは軟化しながらストレーナー方向へと進行する。メッシュ状のスクリーンと蜂の巣状のブレーカープレートを通過したゴム組成物は金型内へ進行し、内型と外型とを４個のジョイントで吊った金型内へ進む。ゴム組成物は、４個のジョイントで一旦分流し、ジョイント通過後に合流（パーティング）し筒状へと形を変える。その後、ゴム組成物は口金出口へと進行し、所定の内径と外径を形成する。本実施例では、内径φ８ｍｍ、外径φ１８ｍｍに予備成形した。
【００６８】
＜芯金挿入＞
ロールの内径精度を向上する目的で、予備成形した未加硫ゴム組成物に芯金を挿入する目的。定常の芯金挿入方法ではウエルドラインに直線性が発生するため、本実施例では、挿入時に未加硫ゴム組成物を回転しながら芯金を挿入した。
【００６９】
＜加硫＞
予備成形したロールは、加硫缶にて蒸気加硫（加硫温度１６０℃、１時間）を行い、続いて、円筒研削盤にて表と裏側を研削して厚さ０．５ｍｍに仕上げた。さらに、研磨粉を除去した後、無端ベルト表面にウレタン変性フッ素樹脂（ＪＬＹ−６０１ＥＳＤ：日本アチソン社製帯電防止用コーティング剤）によるスプレーコートを施し、厚さ０．０１ｍｍの保護離型層を形成し、半導電性ロール（ＢＴＲ）を調製した。
【００７０】
このように調製した半導電性ロールについて、実施例４と同様な手法により、体積抵抗値の常用対数値（ＬｏｇΩ）、抵抗ムラ（ＬｏｇΩ）、転写電位ムラ、耐久性（クラック）及び画像品質（転写不良）を測定した。結果を表４に示す。
【００７１】
（比較例３）
実施例３で使用した６６ナイロン組成物（表３参照）を用い、実施例３で使用したのと同様な押出成型機を用いて、芯金を回転せずに６６ナイロン組成物の被覆成形を行い、半導電性スリーブを調製した。調製した半導電性スリーブは、押出成形の際のウエルドラインに対応するベルト面内に、プロセス方向に対し垂直に幅８ｍｍの範囲で抵抗値が０．５桁高い値の異抵抗部が形成されていた。更に、表面にウレタン変性フッ素樹脂（ＪＬＹ−６０１ＥＳＤ：日本アチソン社製帯電防止用コーティング剤）をスプレーコートしたが、ウエルドラインの高抵抗部が顕著に表れた。
実施例３と同様な手法により、体積抵抗値の常用対数値（ＬｏｇΩ）、抵抗ムラ（ＬｏｇΩ）、転写電位ムラ、耐久性（クラック）及び画像品質（転写不良）を測定した結果を表４に示す。
【００７２】
（比較例４）
実施例１で使用したゴム組成物（表１参照）を用いて、図８（ｂ）に示す２つ割構造のプレス金型によるプレス成形（加硫温度１６０℃、時間２５分間）を行って半導電性ロールを成形した。この金型を用いてプレス成形にて調製した半導電性ロールは、金型合わせ部の抵抗値が大きく高い値を示した。金型合わせ部は、ゴム硬度が軟らかく研磨後の凹みが観察された。また、耐久性評価では、ウエルド部からクラックが生じた。
プレス成形にて調製した半導電性ロールについて、実施例３と同様な手法により、体積抵抗値の常用対数値（ＬｏｇΩ）、抵抗ムラ（ＬｏｇΩ）、転写電位ムラ、耐久性（クラック）及び画像品質（転写不良）を測定した。結果を表４に示す。
【００７３】
【表４】
【００７４】
表４に示す結果から、芯金を回転しながら行う押出成形（実施例３、実施例４）にて調製した半導電性ロールは、部分的に電気抵抗値が周囲と比較して高い異抵抗部が、無端ベルトのラテラル方向に対して斜めに形成されるため、転写電位ムラがいずれも低く（０．４ｋＶｏｌｔ）、その結果、転写電圧の安定性が大幅に改善され、リークや白抜けがない良好な画質が得られた。また、クラックが生じることがなく耐久性が高いことが分かる
これに対して、従来の手法により調製した半導電性ロール（比較例３、比較例４）は、耐久性が低い傾向にあり、転写電圧の安定性が改善されない。
【００７５】
（実施例５）：ＢＣＲ
実施例１で使用したゴム組成物（表１参照）を用いて、図８に示すワイヤーカットプレス金型によるプレス成形（加硫温度１６０℃、時間２５分間）を行い、クラック発生が生じない半導電性ロール（ＢＣＲ）が得られた。金型構造が複雑となるが充分な効果が得られた。
【００７６】
（実施例６）：発泡ＢＴＲ＋ＴＵＢＥ
実施例１で使用したゴム組成物（表１参照）を用いて、押出成形法で口金を回転させながらゴム組成物を注入し、加硫缶にて蒸気加硫を行い、続いて、円筒研削盤にて外径寸法を整えた研磨後の半導電性ロールにポリイミドチューブを被覆し転写ロールとして用いた。ウエルドラインをねじった押出成形を行った基材を用いた場合は、クリーニングが充分行われ偏摩耗も生じなかった。尚、回転させないゴム組成物は、転写ロール表面をクリーニングする金属スクレーパによる偏摩耗が生じクリーニング不良が発生した。尚、芯金を回転しながらゴム組成物を押出ししても同様の効果が得られると考える。
【００７７】
（実施例７）
実施例１で使用したゴム組成物（表１参照）を用いて、押出成形した未加硫ゴムを加硫缶にて加硫した後、加硫接着剤を塗布した芯金を加硫済みゴムに回転しながら軽圧入し、その後、オーブンにて１６０度、１５分間放置して半導電性ロールを調製した。
【００７８】
このように、半導電性ベルトと同様に、半導電性ロールのラテラル方向に発生する異抵抗部を斜めにすることによって、転写性能に優れた転写システムの実現が可能であり高画質な画像形成装置の提供が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本実施の形態が適用される画像形成装置を説明する図である。
【図２】半導電性部材の一例である中間転写ベルトと二次転写ロールの構造を説明する図である。
【図３】半導電性ベルト表面の異抵抗部を説明する図である。
【図４】半導電性ロール表面の異抵抗部を説明する図である。
【図５】押出成型を説明する図である。
【図６】無端ベルトのラテラル方向に対する抵抗マッピングを説明する図である。
【図７】転写電圧モニタを説明する図である。
【図８】金型を説明する断面図である。
【図９】一般的な２つ割構造のプレス金型によるプレス成形の図である。
【図１０】ストレートダイタイプの押し出し機を説明する図である。
【符号の説明】
【００８０】
１０…像担持体、１１…帯電装置、１２…露光装置、１３…ロータリー型現像装置、１７…クリーニング装置、２０…中間転写ベルト、２１，２２，２３，２４…張架ロール、２５…一次転写ロール、３０…二次転写ロール、３１…芯金、３２…弾性体層、３３…表面層、４０…供給トレイ、４１…記録材、４２…給紙ロール、４３…レジストロール、４４…搬送ベルト、４６…搬送ロール、４７…用紙搬出装置、４８…搬出トレイ、５１…ベルト基材、５２…保護離型層、１００…画像形成装置、１１０…一次転写装置、１２０…二次転写装置、１３０…定着装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導電性ベルト等に関し、より詳しくは、半導電性ベルト、半導電性ロール及びこれらを用いる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用する画像形成装置は、静電潜像担持体（感光体）表面に一様な電荷を形成し（帯電）、画像信号を変調したレーザ等により静電潜像を形成した後、帯電したトナーで静電潜像を現像してトナー画像とする。そして、トナー画像は中間転写体を介して、あるいは直接記録媒体に静電的に転写することにより、所望の転写画像を得ることができる。
近年、このような画像形成装置であるプリンターや複写機には、半導電性部材が多種多様な用途で採用され、高画質、ロングライフ、環境改善をめざし大きな進歩が進んでいる。具体的な半導電性部材の用途としては、電子写真の基本プロセスである帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電の回転ロール等の全般が挙げられる。
【０００３】
例えば、中間転写体を用いる転写方式においては、半導電性の無端ベルト（半導電性ベルト）が採用される。この半導電性ベルトは、ベルト駆動時の制御の容易さ等の観点から、一般に弾性材料で構成され、例えば、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）やウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、クロロプレンゴム、または、それらのブレンドゴム等の加硫ゴム材料が一般的に用いられる。そして、これらの基材ゴム材料に金属粉やカーボンブラック粉末、繊維等の導電性添加物（導電性フィラー）を分散し、所望の体積固有抵抗値を有する半導電性ベルト等を調製する（特許文献１参照）。
【０００４】
また、転写搬送ベルトは、静電的な吸着力を介して転写材（記録媒体）を保持する方式を採用するために、良好な画質を得るには、ベルト面内の抵抗均一性が必要である。これは、抵抗値が部分的に低い場合は放電が生じ、ベルト或いは像担持体等の破損、転写材表面の転写画像の乱れが生じるためであり、また、ベルトの体積固有抵抗が高い場合には、高電圧で転写材を保持するために生じる放電現象により、転写材表面のトナーの一部が逆極性となる転写不良が発生し、転写材表面では一部白抜けという画像欠陥が起きるためである。さらに、転写搬送ベルトの部分的な体積抵抗率が低い場合には、抵抗率が低い局所に電荷が流れ易くなるために静電的な吸着力を介して転写材を保持することができなくなる。このようなベルト面内の抵抗均一性を得る方法として、体積固有抵抗が１０９Ωｃｍ以下のクロロプレンゴム等弾性体の表面に、ナイロン系樹脂またはウレタン系樹脂のコートを施したベルトが提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、半導電性ベルトが転写材を保持し、トナー画像を転写材に転写するためには０．５ｋＶから５ｋＶの転写電圧を印加するが、この印加電圧によって、ベルト材料の抵抗値が変化して、転写材のある部位と転写材のない部位とでベルトの抵抗値が変わる（ベルト抵抗値ムラ）場合がある。
このようなベルト抵抗値ムラの改善策としては、転写搬送ベルトを３層構成として、第１層（表面層）の体積固有抵抗を１×１０１０〜１×１０１６Ωｃｍの範囲とし、第２層（中間層）に、体積固有抵抗が１×１０７〜１×１０１０Ωｃｍの範囲の、ポリマー自体の導電性を利用したゴム層を用い、第３層（基層）の体積固有抵抗を１×１０１０〜１×１０１６Ωｃｍの範囲とする提案がなされている（特許文献３参照）。
【０００６】
また、他の改善策としては、クロロプレンゴムとＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンモノマー）とからなるゴム材料からなるベルト材料を用いる方法（特許文献４参照）、ヒドリンゴム等の極性の強いゴム材料を用いて、イオン伝導タイプのゴム材料を用いる提案（特許文献５参照）等がされている。
【０００７】
一方、半導電性部材としての帯電ロール、転写ロール、バックアップロール、クリーニングロール、現像スリーブ等の回転ロールにおいても、電気抵抗値均一性、像担持体や中間転写体とのニップ圧力、幅の均一性等が必要であるため、通常、所定の導電性添加物を混入している。また、帯電ロールのゴム基材表層を厚くして、パーティングラインで発生する凹凸の不具合を回避する方法が知られている（特許文献６参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−７８０２９号公報
【特許文献２】特開平０８−１８５０６８号公報
【特許文献３】特開平０８−２９２６４８号公報
【特許文献４】特開平０９−１７９４１４号公報
【特許文献５】特開平０７−２７１２０４号公報
【特許文献６】特開平０４−１７７３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、転写搬送ベルトの場合、特許文献１に記載されるような２種以上の導電性添加物量を混練すると、導電性フィラーの分散を均一にするために加工方法が限定されるという問題点がある。
また、特許文献２に記載されるように、クロロプレンゴム表面層にナイロン系樹脂をコートすると、表面コート層が硬くなり、ロール形状の支持体を通過する曲率部での転写搬送ベルトの変形に追随することができず、表面層にクラックが発生する場合がある。また、ウレタン系樹脂コートの場合には、トナーが付着し易く汚れやすい等の問題がある。
さらに、転写搬送ベルトとしてカーボンブラック等を分散したクロロプレンゴム等の弾性体を用いると、１０９Ωｃｍ付近の半導電性の抵抗領域が制御の難しい領域であるために、所望の抵抗値を安定して得ることがほとんどできない。このため、弾性体を用いたベルトの抵抗のバラツキを体積抵抗の常用対数値で１桁以内に安定して製造することは難しい。
【００１０】
次に、特許文献３においては、第２層（中間層）のポリマー自体の導電性を利用したゴム層によって、ベルト抵抗値ムラが改善できるとしているが、積層ベルトの抵抗値は、抵抗の高い層に支配されるために、ベルト抵抗値ムラの改善は十分なものではない。
また、特許文献４に記載されているクロロプレンゴムとＥＰＤＭの混合物は、ベルト材料の抵抗値の経時変動、ベルト抵抗ムラの改善としては十分なものではない。
そして、特許文献５に記載されるように、カーボンブラック等の導電剤を用いるイオン伝導タイプの場合は、高温高湿と低温低湿との環境で抵抗値が１．５桁以上変化する問題がある。
【００１１】
さらに、回転ロールの場合は、特許文献６に記載されるように所定の導電性添加物を混入する際、材料配合に十分な配慮が必要であることに加え、表層の材料が硬い場合、像担持体と帯電ロール間にカーボンファイバーやキャリア等の異物が入り込むことによる浮きが発生し帯電不良となることが考えられる。この場合、導電性弾性体層の表面に、薄肉且つ均一でバリア機能を有する保護層を設けることが考えられるが、保護層表面に半導電性弾性体層からイオン導電剤がブリードし、感光体表面が汚染されてしまうことがある。
【００１２】
本発明は、このような従来における諸問題を解決し、以下の課題を達成することを目的とする。
即ち、本発明の目的は、加工ストレスによる抵抗不均一を意識しない使い方が可能な半導電性ベルトを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、加工ストレスによる抵抗不均一を意識しない使い方が可能な半導電性ロールを提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、上記の半導電性ベルトまたは半導電性ロールを用いる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題は、以下の本発明により達成される。即ち、本発明によれば、部分的に表面抵抗値が周囲と異なる異抵抗部を有し、異抵抗部がベルト端部に垂直な方向に対して所定の角度を有することを特徴とする半導電性ベルトが提供される。
ここで、本発明が適用される半導電性ベルトにおいて、異抵抗部の幅は０．５ｍｍ〜５０ｍｍであり、角度が３０度〜６０度であることが好ましく、半導電性ベルト中に、異抵抗部が、１個〜１０個有することが好ましい。
半導電性ベルトは、ゴム材料または熱可塑性エラストマーと導電性フィラーとを含む半導電性材料を用いることが好ましい。このとき、導電性フィラーとしては、イオン導電性または電子伝導性を有するものを配合することが好ましい。さらに、体積抵抗率が１０３Ωｃｍ〜１０１２Ωｃｍであることが好ましい。
また、本発明が適用される半導電性ベルトは、ベルト部材がゴム材料を含む場合は、さらに１層以上の他の層を有することが好ましい。
【００１４】
次に、本発明によれば、周囲に対して抵抗が異なる異抵抗部を有し、異抵抗部が長手方向に対して所定の角度を有することを特徴とする半導電性ロールが提供される。
ここで、本発明が適用される半導電性ロールにおいて、異抵抗部の幅が０．５ｍｍ〜３０ｍｍであり、角度が１５度以上であることが好ましい。
また、異抵抗部の表面抵抗値の常用対数値（ｌｏｇΩＨ）と周囲の表面抵抗値の常用対数値（ｌｏｇΩＬ）との差の絶対値（ΔｌｏｇΩ）が、少なくとも０．２であることが好ましい。
さらに、イオン導電性フィラーまたは電子伝導性フィラーを含み、体積固有抵抗率が１０３Ωｃｍ〜１０１２Ωｃｍである半導電性弾性体層を有することが好ましい。
【００１５】
次に、製造方法の観点から本発明を把握すると、本発明によれば、押出成型機を用いて成形する半導電性部材の製造方法であって、押出成型機中に投入した弾性材料と導電性フィラーとを含む半導電性材料を押出成形する際に、周囲に対して抵抗が異なる異抵抗部の表面抵抗値が押し出し方向に対して所定の角度を有するように、押出成型機の口金または芯金を回転しながら押出成形を行うことを特徴とする半導電性部材の製造方法が提供される。
また、本発明によれば、プレス成型機を用いて成形する半導電性部材の製造方法であって、プレス成型機の熱板面に対して湾曲した形状の型合わせ部を有するプレス金型中に、弾性材料と導電性フィラーとを含む半導電性材料を投入し、所定の圧力下でプレス成形を行うことを特徴とする半導電性部材の製造方法が提供される。
【００１６】
さらに、本発明によれば、トナー像形成手段、トナー像を記録材上に転写する転写手段及びトナー像を記録材に定着する定着手段とを有する画像形成装置において、周囲に対して抵抗が異なる異抵抗部の表面抵抗値が回動方向と垂直な方向に対して所定の角度を有する半導電性ベルトまたは半導電性ロールを備えることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の半導電性ベルト等によれば、加工ストレスによる抵抗不均一を意識しない使い方が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明が適用される半導電性ベルト及び半導電性ロールは、電子写真用画像形成装置における帯電装置、現像装置、転写装置等に用いる導電部材として広く使用することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態（実施の形態）について説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。また、使用する図面は、本実施の形態を説明するために使用するものであり、実際の大きさを現すものではない。
【００１９】
初めに、本実施の形態が適用される半導電性ベルト及び半導電性ロールを使用する画像形成装置の一例について、図面に基づき説明する。
図１は、本実施の形態が適用される画像形成装置を説明する図である。図１に示す画像形成装置１００は、像担持体１０上の電子写真方式による各色成分（本例では、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック））のトナー像を、中間転写ベルト２０に順次転写（一次転写）する一次転写装置１１０、中間転写ベルト２０上に転写した重畳トナー画像を記録材に一括転写（二次転写）する二次転写装置１２０、二次転写した画像を記録材上に定着する定着装置１３０を備えている。また、図示しないが、各装置（各部）の動作を制御する制御部を有している。中間転写ベルト２０は、像担持体１０に一定領域で像担持体１０の形状に沿うように接触する。
【００２０】
像担持体１０は、光の照射によって抵抗値が低下する感光層を備え、周囲に像担持体１０を帯電する帯電装置１１と、帯電された像担持体１０上に各色成分（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）の静電潜像を書込む露光装置１２と、像担持体１０上に形成する各色成分潜像を各色成分トナーにて可視像化するロータリー型現像装置１３と、前述した中間転写ベルト２０と、像担持体１０上の残留トナーを清掃するクリーニング装置１７とを有する。尚、必要に応じて除電装置を配置しても良い。
【００２１】
帯電装置１１としては、例えば、帯電ロール、コロトロン等の帯電器が挙げられる。また、露光装置１２は像担持体１０上に光によって像を書込めるものであればよく、例えば、ＬＥＤを用いたプリントヘッド、ＥＬを用いたプリントヘッド、レーザビームをポリゴンミラーでスキャンするスキャナ等を適宜選定することができる。
ロータリー型現像装置１３は、各色成分トナーを収容する現像器１３ａ〜１３ｄを回転可能に搭載し、例えば、像担持体１０上で露光により電位が低下した部分に各色成分トナーを付着するものであれば適宜選定することができる。また、使用するトナーは、形状、粒径等特に制限はなく、像担持体１０上の静電潜像上に正確に載るものであればよい。尚、図１においては、ロータリー型現像装置１３を用いているが、４台の現像装置を用いてもよい。
さらに、クリーニング装置１７は、像担持体１０上の残留トナーを清掃するものとして、ブレードクリーニング方式を採用するもの等を適宜選定することができる。
【００２２】
図１に示すように、中間転写ベルト２０は、４つの張架ロール２１〜２４に掛け渡され、ロータリー型現像装置１３とクリーニング装置１７との間に位置する像担持体１０面に所定の接触領域だけ密着配置されている。図１に示すように、中間転写ベルト２０と像担持体１０とは、それぞれ別駆動系で駆動されている。
【００２３】
中間転写ベルト２０が像担持体１０に密着した接触領域の一部には、中間転写ベルト２０の裏側から一次転写ロール２５が接触配置されており、所定の一次転写バイアスが印加されている。
中間転写ベルト２０の張架ロール２２に対向した部位には、二次転写ロール３０が張架ロール２２をバックアップロールとして対向配置されており、例えば、二次転写ロール３０に所定の二次転写バイアスが印加され、バックアップロールを兼用する張架ロール２２が接地されている。
また、中間転写ベルト２０の張架ロール２３に対向した部位には、クリーニングロール２６が配設されており、このクリーニングロール２６には所定のクリーニングバイアスが印加され、張架ロール２１が接地されている。
【００２４】
次に、画像形成装置１００の基本的な作像プロセスについて説明する。画像形成装置１００では、図示しない画像読取装置（ＩＩＴ）等から出力される画像データは、所定の画像処理が施された後、現像器１３ａ〜１３ｄによりＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換され、露光装置１２に出力される。
像担持体１０では、帯電装置１１によって表面が帯電された後、露光装置１２によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。
像担持体１０上に形成されたトナー像は、像担持体１０と中間転写ベルト２０とが当接する一次転写装置１１０において、中間転写ベルト２０上に転写される。
【００２５】
トナー像が中間転写ベルト２０の表面に転写された後、中間転写ベルト２０は移動し、トナー像が二次転写装置１２０に搬送される。トナー像が二次転写装置１２０に搬送されると、用紙搬送系では、トナー像が二次転写装置１２０に搬送されるタイミングに合わせて給紙ロール４２が回転し、供給トレイ４０から所定サイズの記録材が供給される。給紙ロール４２により供給された記録材は記録材経路を経て二次転写装置１２０に到達する。この二次転写装置１２０に到達する前に、記録材は一旦停止され、トナー像が担持された中間転写ベルト２０の移動タイミングに合わせてレジストロール４３が回転することで、記録材の位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
【００２６】
二次転写装置１２０では、中間転写ベルト２０を介して、二次転写ロール３０がバックアップロールである張架ロール２２に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された記録材４１は、中間転写ベルト２０と二次転写ロール３０との間に挟み込まれる。その際に、図示しない給電ロールからトナーの帯電極性（マイナス極性）と同極性の電圧（二次転写バイアス）が印加されると、二次転写ロール３０と張架ロール２２との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト２０上に担持された未定着トナー像は、二次転写ロール３０と張架ロール２２とによって押圧される二次転写装置１２０において、記録材４１上に一括して静電転写される。
【００２７】
その後、トナー像が静電転写された記録材４１は、二次転写ロール３０によって中間転写ベルト２０から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール３０の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト４４へと搬送される。搬送ベルト４４では、定着装置１３０における最適な搬送速度に合わせて、記録材４１を定着装置１３０まで搬送する。定着装置１３０に搬送された記録材４１上の未定着トナー像は、定着装置１３０によって熱および圧力で定着処理を受けることで記録材４１上に定着される。そして定着画像が形成された記録材４１は、搬送ロール４６及び用紙搬出装置４７を経て搬出トレイ４８へと排出される。
一方、記録材４１への転写が終了した後、中間転写ベルト２０上に残った残留トナーは、中間転写ベルト２０の回動に伴ってクリーニングロール２６まで搬送され、中間転写ベルト２０上から除去される。
【００２８】
次に、本実施の形態において、画像形成装置１００に使用する半導電性ベルトについて、中間転写ベルト２０を例に挙げて説明する。
図２は、半導電性部材の一例である中間転写ベルト２０と二次転写ロール３０の構造を説明する図である。図２（ａ）は、半導電性ベルトの一例である中間転写ベルト２０の構造を説明する図である。図２（ａ）に示すように、中間転写ベルト２０は、弾性材からなるベルト基材５１と、ベルト基材５１の表面に必要に応じて設ける保護離型層５２とを備えている。弾性材からなるベルト基材５１は、単層で構成してもよく、ベルト基材５１上に１層以上の層を設ける複数層で構成してもよい。
ベルト基材５１の厚さは、通常、３５０〜８００である。また、保護離型層５２の厚さは、通常、１〜２０である。
【００２９】
ここで、ベルト基材５１の材料としては、加硫ゴム、熱可塑性エラストマーが挙げられる。加硫ゴムは、原料ゴムを所定の加硫剤により加硫成形して得られるものである。原料ゴムとしては、例えば、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）等のジエン系ゴム；アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＨＲ）、ポリウレタンゴム（ＰＵＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ，ＡＮＭ）、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）等の耐熱・耐候性ゴムが挙げられる。これらの中でも、耐熱性ゴムが、比較的剛性が高く、それ自体が半導電性に近い体積抵抗率を有し、成型型内での流動性が良好であるという観点から好ましい。
【００３０】
熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ポリエステル系、ポリウレタン系、スチレン−ブタジエントリブロック系、ポリオレフィン系等が挙げられる。このような熱可塑性エラストマーを使用すると、リサイクル可能となり、環境上好ましい。尚、ベルト基材５１の材料としては、２種以上の材料を混合することもできる。例えば、クロロプレンゴム（ＣＲ）とＥＰＤＭとのブレンド材料が用いられる。
【００３１】
ベルト基材５１には、通常、導電性フィラー、絶縁性フィラーを添加し、ベルト基材５１の体積抵抗率を調整することができる。導電性フィラーとしては、例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６等の金属塩；カーボンブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等の炭素化合物；酸化亜鉛、チタン酸カリウム、酸化スズ、グラファイト、各種４級アンモニウム塩等が挙げられる。絶縁性フィラーとしては、シリカ等が挙げられる。
また、通常、ゴム用配合剤として知られている以下の化合物が使用可能である。例えば、酸化チタン、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム等、クレー、タルク、シリカ等の充填剤；加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤等のゴム用薬品；可塑剤、プロセスオイル、着色剤としての各種顔料等が挙げられる。
【００３２】
また、保護離型層５２の材料としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂又はポリアクリル樹脂等をバインダとし、潤滑性フィラー及び導電性フィラー等のフィラーを分散させたものが挙げられる。ここで、潤滑性フィラーとしては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）、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コポリマー（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂の粉体等が挙げられ、必要に応じて界面活性剤を分散させた形で用いられる。導電性フィラーとしては、電子伝導性フィラー、イオン導電性フィラーが挙げられる。具体的には、例えば、カーボンブラック、カーボンホワイト、酸化チタン、酸化スズ、酸化マグネシウム、酸化ケイ素アンチモン、酸化アルミニウムのような金属酸化物等が挙げられる。
【００３３】
本実施の形態が適用される半導電性ベルトの一例である中間転写ベルト２０は、部分的に表面抵抗値が周囲と比較して異なる異抵抗部を有し、この異抵抗部が中間転写ベルト２０端部に垂直な方向に対して所定の角度を有することに特徴を有している。
即ち、半導電性ベルトの製造過程において金型の合わせ目（パーティングライン）や材料の流れの合わせ目（ウエルドライン）によって生じる電気抵抗値が高い部分が、円周方向にねじれていることを特徴とするものである。
ここで、中間転写ベルト２０が有する異抵抗部とは、通常、異抵抗部の表面抵抗値の常用対数値（ｌｏｇΩＨ）と周囲の表面抵抗値の常用対数値（ｌｏｇΩＬ）との差の絶対値（ΔｌｏｇΩ：以下、「抵抗ムラ」と記すことがある。）が、少なくとも０．２である部分をいう。
【００３４】
これを図に基づき説明する。図３は、半導電性ベルト表面の異抵抗部を説明する図である。図３（ａ）の従来例に示すように、半導電性ベルトである複写機やプリンター等に使用する中間転写ベルトや用紙搬送ベルトの製造過程において、プレス成形法や押出し成形法等によってベルト面内の局部にパーティングラインやウエルドライン等の欠陥が生じ、この欠陥による半導電剤の配向や密度が部分的に変化し電気抵抗値の不均一帯（異抵抗部）として現れてくる。
図３（ｂ）に示すように、この電気抵抗の不均一帯は、転写プロセス時に転写電圧の急激な変化を生じさせる抵抗異常部帯となる結果、転写電圧が追従できず所望の転写電流が得られないことで転写性能に悪影響を及ぼし画質上には、濃度ムラ不良として現れる。
【００３５】
そこで、図３（ａ）の本実施の形態に示すように、この異抵抗部が半導電性ベルト端部に垂直な方向に対して所定の角度を有することにより、転写電流や転写電圧を均一に保つことが可能になる。その結果、導電部材の抵抗均一性に影響を受けずに画像品質を維持することが可能となる。
【００３６】
異抵抗部の、中間転写ベルト２０端部に垂直な方向に対する角度は、通常、３０〜６０度の範囲であることが好ましい。また、異抵抗部の幅は、通常、０．５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲にあることが好ましい。さらに、異抵抗部は、中間転写ベルト２０の表面内に、１箇所〜１０箇所程度設けられることが好ましい。
また、中間転写ベルト２０の体積抵抗率は、１０３Ωｃｍ〜１０１２Ωｃｍの範囲であることが好ましい。
【００３７】
ベルト基材５１の製造方法は、任意の製造方法を用いることができ、特に限定されないが、通常、以下のように製造する。例えば、原料ゴムと導電性フィラー及び加硫剤を混入分散した原料ゴム組成物を所定の混練機で混練し、押出成型機により押出成形を行う。このとき、押出成型機の口金もしくは芯金を回転しながら押出成形を行うことにより、部分的に電気抵抗値が周囲と比較して異なる異抵抗部が、ベルト端部に垂直な方向に対して所定の角度を有するようになる。
また、プレス成型機を用いてプレス成形する場合は、前述した原料ゴム組成物を、プレス成型機の熱板面に対して湾曲した形状の型合わせ部を有するプレス金型を用いることができる。
尚、半導体ベルトの製造方法は、実施例の欄で詳述する。
【００３８】
また、保護離型層５２は、通常、樹脂バインダ中に潤滑性フィラー及び導電性フィラーを混入分散させ、ディップコート、スプレーコート、静電塗装、ロールコート等により、所定の方法によりベルト基材５１上に塗布するようにすればよい。尚、保護離型層５２の表面粗さは、必要に応じて基材を研磨することにより調整する。
【００３９】
続いて、本実施の形態において、画像形成装置１００に使用する半導電性ロールについて、二次転写ロール３０を例に挙げて説明する。尚、本実施の形態が適用される半導電性ロールは、二次転写ロール３０に限らず、二次転写ロール３０のバックアップロールである張架ロール２２、一次転写ロール２５、帯電装置１１における帯電ロール等にも適用できる。さらに、芯金の周囲に樹脂を被覆成形した現像スリーブにも適用することができる。
【００４０】
図２（ｂ）は、半導電性ロールの一例である二次転写ロール３０を説明する図である。図２（ｂ）に示すように、二次転写ロール３０は、芯金３１と、芯金３１の周囲に固着した弾性体層３２とを有し、必要に応じて設ける表面層３３とで構成されている。芯金３１は、鉄、ＳＵＳ等の金属製の円柱棒である。弾性体層３２は、カーボンブラック等の導電性フィラーを配合した加硫ゴムまたは熱可塑性エラストマーで形成する円筒ロールである。表面層３３は、ポリウレタン樹脂等をバインダとし、潤滑性フィラー及び導電性フィラー等のフィラーを分散したものから形成する。
弾性体層３２を形成する加硫ゴムの原料ゴム及び熱可塑性エラストマーは、前述した中間転写ベルト２０のベルト基材５１を構成する材料と同様なものが挙げられる。導電性フィラーとしては、前述した中間転写ベルト２０のベルト基材５１または保護離型層５２に配合する電子導電性フィラー及びイオン導電性フィラーと同様なものが挙げられる。
【００４１】
尚、本実施の形態が適用される二次転写ロール３０として、例えば、芯金３１の外周面に形成する円筒状の弾性体層３２を、発泡樹脂からなる半導電性樹脂層とし、表面層３３をポリイミド樹脂またはポリエーテルイミド樹脂製のチューブにより構成することもできる。
【００４２】
本実施の形態が適用される半導電性ロールの一例である二次転写ロール３０は、製造過程で発生する金型の合わせ目（パーティングライン）や材料の合わせ目（ウエルドライン）で生じる電気抵抗値やゴム硬度に代表される機械強度等の物性変化帯が円周方向にねじれていることに特徴を有している。
特に、半導電性ロールは、部分的に表面抵抗値が異なる帯状の異抵抗部が、円周方向に対して所定の角度を有することを特徴とするものである。
ここで、二次転写ロール３０が有する異抵抗部とは、通常、異抵抗部の表面抵抗値の常用対数値（ｌｏｇΩＨ）と周囲の表面抵抗値の常用対数値（ｌｏｇΩＬ）との差の絶対値（ΔｌｏｇΩ：以下、「抵抗ムラ」と記すことがある。）が、少なくとも０．２である部分をいう。
【００４３】
これを図に基づき説明する。図４は、半導電性ロール表面の異抵抗部を説明する図である。図４（ａ）の従来例に示すように、半導電性ロールである複写機やプリンター等に使用する転写ロール等の製造過程において、プレス成形法や押出し成形法等によってロール長手方向にパーティングラインやウエルドライン等の欠陥が生じ、この欠陥による半導電剤の配向や密度が部分的に変化し電気抵抗値の不均一帯（異抵抗部）として現れてくる。
図４（ｂ）に示すように、この電気抵抗の不均一帯は、転写プロセス時に転写電圧の急激な変化を生じさせる抵抗異常部帯となる結果、転写電圧が追従できず所望の転写電流が得られないことで転写性能に悪影響を及ぼし画質上には、濃度ムラ不良として現れる。
そこで、図４（ａ）の本実施の形態に示すように、この異抵抗部が半導電性ロールの長手方向に対して所定の角度を有することにより、転写電流や転写電圧を均一に保つことが可能になる。その結果、導電部材の抵抗均一性に影響を受けずに画像品質を維持することが可能となる。
【００４４】
異抵抗部の、二次転写ロール３０の長手方向に対する所定の角度は、通常、１５度以上であることが好ましい。また、異抵抗部の幅は、通常、０．５ｍｍ〜３０ｍｍの範囲あることが好ましい。さらに、異抵抗部は、二次転写ロール３０の表面内に、１箇所〜１０箇所程度設けられることが好ましい。
また、二次転写ロール３０の体積抵抗率は、１０３Ωｃｍ〜１０１２Ωｃｍの範囲であることが好ましい。
【００４５】
二次転写ロール３０の製造方法は、任意の製造方法を用いることができ、特に限定されないが、通常、以下のように製造する。例えば、原料ゴムと導電性フィラー及び加硫剤を混入分散した原料ゴム組成物を所定の混練機で混練し、押出成型機により押出成形を行う。このとき、押出成型機の口金もしくは芯金を回転しながら押出成形を行うことにより、部分的に電気抵抗値が周囲と比較して異なる異抵抗部が、円周方向に対して所定の角度を有するようになる。即ち、異抵抗部は、半導電性ロールを成形する際に金型の移動速度と回転速度を調節することで、半導電性ロールの円周方向に対して所定の角度を有すように設けることができる。
また、プレス成型機を用いてプレス成形する場合は、前述した原料ゴム組成物を、プレス成型機の熱板面に対して湾曲した形状の型合わせ部を有するプレス金型を用いることができる。
尚、半導体ロールの製造方法は、実施例の欄で詳述する。
【００４６】
また、表面層３３は、通常、樹脂バインダ中に潤滑性フィラー及び導電性フィラーを混入分散させ、ディップコート、スプレーコート、静電塗装、ロールコート等により、所定の方法により弾性体層３２上に塗布するようにすればよい。
【実施例】
【００４７】
以下に、実施例に基づき本実施の形態をさらに詳細に説明する。なお、本実施の形態は実施例に限定されるものではない。
＜半導電性ベルトの実施例及び比較例＞
（実施例１）
（ゴム組成物）
表１に示す配合のゴム組成物を以下のとおり調製した。ポリマーはニーダーで素練り後、加硫剤及び加硫促進剤以外の他の配合剤を加えて１５分間混練し、この混合物に加硫剤及び加硫促進剤を加えて二本ロールにて混練し、未加硫ゴム組成物を調製した。
次に、この未加硫ゴム組成物を、厚さ１０ｍｍ幅５０ｍｍにリボン出しを行い、続いて、押出成型機にて無端ベルトの予備成形を行った。
【００４８】
【表１】
【００４９】
（予備成形）
図５は、押出成形を説明する図である。図５に示すように、材料投入口から投入したリボン出し形状の未加硫ゴム組成物を、押し出し機内部のスクリューによって金型へ送り込む。この間、押出しから金型に至るまで、バンドヒータ等で約５０℃〜１００℃の温度制御を施す。ゴム組成物は投入口近傍と比較してゴム粘度が低下するため、狭い口金をスムーズに流れることが可能である。
本実施例では、金型の横からゴム組成物を送り出す直角型の押し出し機を使用した。金型の構造は、無端ベルトが形成可能なようにリング状の溝が施され金型内部でゴム組成物が合わさる工夫がされている。この場合、ウエルドラインは、１ヶ所となる。
押し出し機から吐出された材料は金型ジョイント部を介して金型内部に進行し、円筒状の金型内部で断面Ａ−Ａに示すようなウエルド部が生じる。この接合部は、口金まで回転することなく芯金に被覆される。
【００５０】
本実施例では、芯金搬送回転装置により芯金を回転しながら押出成形を行うことにより、部分的に電気抵抗値が周囲と比較して異なる異抵抗部が、無端ベルトのラテラル方向に対して斜めに形成する。図６は、無端ベルトのラテラル方向に対する抵抗マッピングを説明する図である。図６（ａ）に示すように、芯金を回転しないで押出成形を行うと、ウエルドラインに対応するベルト面内部分に異抵抗部が形成される。これに対して、芯金を回転しながら押出成形を行うと、図６（ｂ）に示すように、無端ベルトのラテラル方向に対して異抵抗部が斜めに形成される。
【００５１】
（加硫）
予備成形した無端ベルトは、加硫缶にて蒸気加硫（加硫温度１６０℃、時間３０分間）を行い、続いて、円筒研削盤にて表と裏側を研削して厚さ０．５ｍｍに仕上げた。さらに、研磨粉を除去した後、無端ベルト表面にウレタン変性フッ素樹脂（ＪＬＹ−６０１ＥＳＤ：日本アチソン社製帯電防止用コーティング剤）によるスプレーコートを施し、厚さ０．０１ｍｍの保護離型層を形成し、半導電性ベルトを調製した。
【００５２】
（抵抗測定）
上述した方法で調製した半導電性ベルトの体積抵抗値、抵抗ムラを測定した。体積抵抗値等の測定は、特開平０６−１１８１０５号公報に記載した測定方法に準じ、５００ｖｏｌｔの電圧を印加し、回動自在に取り付けた半導電性ベルト内輪の面積を０．０５ｍｍ２まで小さくして、ベルト全体について連続測定した。
尚、本実施例で調製した半導電性ベルトは、金型の構造上、発生したウエルドラインは、非ウエルド部の抵抗値と比較して３倍の抵抗値を示し、異抵抗部は幅１５ｍｍで形成された。
【００５３】
（画質評価）
この半導電性ベルトを用いた画像形成装置（富士ゼロックスプリンティングシステム株式会社製ＤｏｃｕＰｒｉｎｔＣ５２５Ａ）により、転写電位ムラ及び画像品質（転写不良）について画質評価を行った。図７は、ベルト２周分の転写電圧モニタを説明する図である。図７（ａ）に示すように、本実施例で調製した半導電性ベルトは、ベルト周方向の角度０°〜３６０°において、転写電圧（ｋＶ）に特異値が観測されないことが分かる。
体積抵抗値の常用対数値（ＬｏｇΩ）、抵抗ムラ（ＬｏｇΩ）、転写電位ムラ（ｋＶ）及び画像品質（転写不良）の結果を表２に示す。
【００５４】
（実施例２）
実施例１で使用したゴム組成物（表１参照）を用いて、金型によるプレス成形（加硫温度１６０℃、時間２５分間）を行って半導電性ベルトを成形した。金型は、合わせ部をワイヤーカットにてスパイラル状に割って形成したものを用いた。図８は、金型を説明する断面図である。図８（ａ）に示すように、ワイヤーカットプレス金型は、内部に芯金を配置し、上型と下型の型合わせをワイヤーカットにてスパイラル状に形成している。
プレス成形にて調製した半導電性ベルトについて、実施例１と同様な手法により、体積抵抗値の常用対数値（ＬｏｇΩ）、抵抗ムラ（ＬｏｇΩ）、転写電位ムラ及び画像品質（転写不良）を測定した。結果を表２に示す。
【００５５】
（比較例１）
実施例１で使用したゴム組成物（表１参照）を用い、実施例１で使用したのと同様な押出成型機を用いて、芯金を回転せずに未加硫ゴム組成物の被覆成形を行い、半導電性ベルトを調製した。
調製した半導電性ベルトは、押出成形の際のウエルドラインに対応するベルト面内に、プロセス方向に対し垂直に幅１５ｍｍの範囲で抵抗値が０．５桁高い値の異抵抗部が形成されていた。
尚、図７（ｂ）に示すように、本比較例で調製した半導電性ベルトは、ベルト周方向の角度０°〜７２０°（２周分）において、１８０°及び５４０°（１周目の１８０゜部）の付近に転写電圧（ｋＶ）に特異値が観測された。
このように調製した半導電性ベルトについて、実施例１と同様な手法により、体積抵抗値の常用対数値（ＬｏｇΩ）、抵抗ムラ（ＬｏｇΩ）、転写電位ムラ及び画像品質（転写不良）を測定した。結果を表２に示す。
【００５６】
（比較例２）
実施例１で使用したゴム組成物（表１参照）を用いて、金型によるプレス成形（加硫温度１６０℃、時間２５分間）を行って半導電性ベルトを成形した。
金型は、図８（ｂ）に示すように、一般的な２つ割構造のプレス金型を用いた。図９は、一般的な２つ割構造のプレス金型によるプレス成形の図である。この金型を用いてプレス成形にて調製した半導電性ベルトは、金型合わせ部の抵抗値が大きく高い値を示した。また、金型合わせ部は、ゴム硬度が軟らかく研磨後の凹みが観察された。
プレス成形にて調製した半導電性ベルトについて、実施例１と同様な手法により、体積抵抗値の常用対数値（ＬｏｇΩ）、抵抗ムラ（ＬｏｇΩ）、転写電位ムラ及び画像品質（転写不良）を測定した。結果を表２に示す。
【００５７】
【表２】
【００５８】
表２に示す結果から、芯金を回転しながら行う押出成形（実施例１）及びワイヤーカットにて型合わせをスパイラル状に割った金型を用いるプレス成形にて調製した半導電性ベルトは、部分的に表面抵抗値が周囲と比較して高い異抵抗部が、無端ベルトのラテラル方向に対して斜めに形成されるため、転写電位ムラがいずれも低く（０．４ｋＶｏｌｔ）、その結果、転写電圧の安定性が大幅に改善され、リークや白抜けがない良好な画質が得られた。
これに対して、従来の手法により調製した半導電性ベルト（比較例１、比較例２）は、転写電圧の安定性が改善されない。
【００５９】
このように、ベルトの転写ベルトのラテラル方向に発生する異抵抗部を斜めにすることによって、ベルト裏面に配置された転写ロール等で一次転写或いは二次転写に必要な転写電流の安定化が図れる。このことにより、転写性能に優れた転写システムの実現が可能であり高画質な画像形成装置の提供が出来る。
また、ベルトの抵抗ムラを分散化することにより、電源容量を小さくすることが可能となり、電源の小型化、省エネ化が可能となる。
さらに、転写電圧の急激な変化が抑制でき、高電圧発生によるリーク現象を抑制でき、転写部材の損傷を押さえることが可能となり、転写部材の耐久性も向上する。
【００６０】
次に、半導電性ロールの実施例及び比較例を示す。
（実施例３）：半導電スリーブ
＜押出し被覆成形＞
表３に示す配合の６６ナイロン組成物を二軸混練機で練り込み、径φ２ｍｍ、長さ５〜１０ｍｍの粒状（ペレット）材料を作製した。次に、この粒状（ペレット）材料を、押出成型機の材料投入口から投入し、バンドヒータ等で熱した単軸スクリューが回転するバレル（シリンダー）内で溶融し、金型内に搬送した。図５は、押出成型機の図である。使用した金型はクロスヘッド型を用い、金型内に搬送された６６ナイロン組成物は、ドーナツ形状のマニホールドを介して合流（パーティング）し筒状に形成される。そして、６６ナイロン組成物は筒状の形が維持したまま、口金から芯金を被覆成形する。芯金は、必要に応じ熱せられることもあるが、本実施例では常温で使用した。また、芯金は、径φ２０ｍｍで、肉厚２ｍｍの中空アルミ材を使用した。尚、本実施例では、パーティングラインが１ヶ所となる構造の金型を選択したが、金型構造上、パーティング部を複数に分けること、または金型ランナーを多分割構造にすることも可能である。
【００６１】
芯金の送り速度は、６６ナイロン組成物の押出し速度に応じ変更される。芯金の搬送は、金型後方に設けた芯金搬送回転装置を用いて芯金供給速度を制御した。芯金の供給速度精度は、押出し膜厚に影響を与えるので送り精度が必要である。本実施例では、ウエルドラインの直進性を防ぐために送り装置にねじり機構を設け芯金を回転させながら送った。送りと回転の関係は、３００ｍｍ搬送に対し３６０度芯金が回転する様に調整した。尚、芯金は、芯金表面を被覆成形後に引き込む場合もある。
【００６２】
【表３】
【００６３】
＜半導電スリーブ調製＞
芯金を被覆成形した６６ナイロン組成物は、軟化状態にあるため冷却装置によって硬化した。本実施例では、冷却手段とて水シャワー冷却を行った。その後、旋盤にて所定の長さ寸法と外径に整え、被覆厚さ０．８ｍｍに仕上げ、アルミキャップを両端に挿入して半導電スリーブを調製した。
【００６４】
（抵抗測定）
前述した半導電性ベルトの場合と同様に、上述した方法で調製した導電スリーブの体積抵抗値、抵抗ムラを、特開平０６−１１８１０５号公報に記載した測定方法に準じ、１００ｖｏｌｔの電圧を印加し、導電スリーブ全体について連続測定した。抵抗ムラ測定は、回転角１０度毎、軸方向は５ｍｍ毎に測定した。
【００６５】
（画質評価）
前述した半導電性ベルトの場合と同様に、上述した方法で調製した導電スリーブを用いた画像形成装置（富士ゼロックスプリンティングシステム株式会社製ＤｏｃｕＰｒｉｎｔＣ５２５Ａ）により、転写電位ムラ、耐久性（クラック）及び画像品質（転写不良）について画質評価を行った。
体積抵抗値の常用対数値（ＬｏｇΩ）、抵抗ムラ（ＬｏｇΩ）、転写電位ムラ、耐久性（クラック）及び画像品質（転写不良）の結果を表４に示す。
【００６６】
（実施例４）：ＢＴＲ
実施例１で使用したゴム組成物（表１参照）を用い、実施例１と同様な操作により厚さ１０ｍｍ幅５０ｍｍにリボン出しを行った未加硫ゴム組成物を、押出成型機にて半導電性ロールの予備成形を行った。図１０は、ストレートダイタイプの押し出し機を説明する図である。図１０に示す押し出し機は、シリンダー内に２本のスクリューを備えた二軸押し出し機である。
【００６７】
＜予備成形＞
リボン出ししたゴム組成物を、図１０に示す押し出し機の材料投入口から供給し、二軸スクリューで混練する。シリンダー部は、ヒータによって温度制御してありゴムは軟化しながらストレーナー方向へと進行する。メッシュ状のスクリーンと蜂の巣状のブレーカープレートを通過したゴム組成物は金型内へ進行し、内型と外型とを４個のジョイントで吊った金型内へ進む。ゴム組成物は、４個のジョイントで一旦分流し、ジョイント通過後に合流（パーティング）し筒状へと形を変える。その後、ゴム組成物は口金出口へと進行し、所定の内径と外径を形成する。本実施例では、内径φ８ｍｍ、外径φ１８ｍｍに予備成形した。
【００６８】
＜芯金挿入＞
ロールの内径精度を向上する目的で、予備成形した未加硫ゴム組成物に芯金を挿入する目的。定常の芯金挿入方法ではウエルドラインに直線性が発生するため、本実施例では、挿入時に未加硫ゴム組成物を回転しながら芯金を挿入した。
【００６９】
＜加硫＞
予備成形したロールは、加硫缶にて蒸気加硫（加硫温度１６０℃、１時間）を行い、続いて、円筒研削盤にて表と裏側を研削して厚さ０．５ｍｍに仕上げた。さらに、研磨粉を除去した後、無端ベルト表面にウレタン変性フッ素樹脂（ＪＬＹ−６０１ＥＳＤ：日本アチソン社製帯電防止用コーティング剤）によるスプレーコートを施し、厚さ０．０１ｍｍの保護離型層を形成し、半導電性ロール（ＢＴＲ）を調製した。
【００７０】
このように調製した半導電性ロールについて、実施例４と同様な手法により、体積抵抗値の常用対数値（ＬｏｇΩ）、抵抗ムラ（ＬｏｇΩ）、転写電位ムラ、耐久性（クラック）及び画像品質（転写不良）を測定した。結果を表４に示す。
【００７１】
（比較例３）
実施例３で使用した６６ナイロン組成物（表３参照）を用い、実施例３で使用したのと同様な押出成型機を用いて、芯金を回転せずに６６ナイロン組成物の被覆成形を行い、半導電性スリーブを調製した。調製した半導電性スリーブは、押出成形の際のウエルドラインに対応するベルト面内に、プロセス方向に対し垂直に幅８ｍｍの範囲で抵抗値が０．５桁高い値の異抵抗部が形成されていた。更に、表面にウレタン変性フッ素樹脂（ＪＬＹ−６０１ＥＳＤ：日本アチソン社製帯電防止用コーティング剤）をスプレーコートしたが、ウエルドラインの高抵抗部が顕著に表れた。
実施例３と同様な手法により、体積抵抗値の常用対数値（ＬｏｇΩ）、抵抗ムラ（ＬｏｇΩ）、転写電位ムラ、耐久性（クラック）及び画像品質（転写不良）を測定した結果を表４に示す。
【００７２】
（比較例４）
実施例１で使用したゴム組成物（表１参照）を用いて、図８（ｂ）に示す２つ割構造のプレス金型によるプレス成形（加硫温度１６０℃、時間２５分間）を行って半導電性ロールを成形した。この金型を用いてプレス成形にて調製した半導電性ロールは、金型合わせ部の抵抗値が大きく高い値を示した。金型合わせ部は、ゴム硬度が軟らかく研磨後の凹みが観察された。また、耐久性評価では、ウエルド部からクラックが生じた。
プレス成形にて調製した半導電性ロールについて、実施例３と同様な手法により、体積抵抗値の常用対数値（ＬｏｇΩ）、抵抗ムラ（ＬｏｇΩ）、転写電位ムラ、耐久性（クラック）及び画像品質（転写不良）を測定した。結果を表４に示す。
【００７３】
【表４】
【００７４】
表４に示す結果から、芯金を回転しながら行う押出成形（実施例３、実施例４）にて調製した半導電性ロールは、部分的に電気抵抗値が周囲と比較して高い異抵抗部が、無端ベルトのラテラル方向に対して斜めに形成されるため、転写電位ムラがいずれも低く（０．４ｋＶｏｌｔ）、その結果、転写電圧の安定性が大幅に改善され、リークや白抜けがない良好な画質が得られた。また、クラックが生じることがなく耐久性が高いことが分かる
これに対して、従来の手法により調製した半導電性ロール（比較例３、比較例４）は、耐久性が低い傾向にあり、転写電圧の安定性が改善されない。
【００７５】
（実施例５）：ＢＣＲ
実施例１で使用したゴム組成物（表１参照）を用いて、図８に示すワイヤーカットプレス金型によるプレス成形（加硫温度１６０℃、時間２５分間）を行い、クラック発生が生じない半導電性ロール（ＢＣＲ）が得られた。金型構造が複雑となるが充分な効果が得られた。
【００７６】
（実施例６）：発泡ＢＴＲ＋ＴＵＢＥ
実施例１で使用したゴム組成物（表１参照）を用いて、押出成形法で口金を回転させながらゴム組成物を注入し、加硫缶にて蒸気加硫を行い、続いて、円筒研削盤にて外径寸法を整えた研磨後の半導電性ロールにポリイミドチューブを被覆し転写ロールとして用いた。ウエルドラインをねじった押出成形を行った基材を用いた場合は、クリーニングが充分行われ偏摩耗も生じなかった。尚、回転させないゴム組成物は、転写ロール表面をクリーニングする金属スクレーパによる偏摩耗が生じクリーニング不良が発生した。尚、芯金を回転しながらゴム組成物を押出ししても同様の効果が得られると考える。
【００７７】
（実施例７）
実施例１で使用したゴム組成物（表１参照）を用いて、押出成形した未加硫ゴムを加硫缶にて加硫した後、加硫接着剤を塗布した芯金を加硫済みゴムに回転しながら軽圧入し、その後、オーブンにて１６０度、１５分間放置して半導電性ロールを調製した。
【００７８】
このように、半導電性ベルトと同様に、半導電性ロールのラテラル方向に発生する異抵抗部を斜めにすることによって、転写性能に優れた転写システムの実現が可能であり高画質な画像形成装置の提供が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本実施の形態が適用される画像形成装置を説明する図である。
【図２】半導電性部材の一例である中間転写ベルトと二次転写ロールの構造を説明する図である。
【図３】半導電性ベルト表面の異抵抗部を説明する図である。
【図４】半導電性ロール表面の異抵抗部を説明する図である。
【図５】押出成型を説明する図である。
【図６】無端ベルトのラテラル方向に対する抵抗マッピングを説明する図である。
【図７】転写電圧モニタを説明する図である。
【図８】金型を説明する断面図である。
【図９】一般的な２つ割構造のプレス金型によるプレス成形の図である。
【図１０】ストレートダイタイプの押し出し機を説明する図である。
【符号の説明】
【００８０】
１０…像担持体、１１…帯電装置、１２…露光装置、１３…ロータリー型現像装置、１７…クリーニング装置、２０…中間転写ベルト、２１，２２，２３，２４…張架ロール、２５…一次転写ロール、３０…二次転写ロール、３１…芯金、３２…弾性体層、３３…表面層、４０…供給トレイ、４１…記録材、４２…給紙ロール、４３…レジストロール、４４…搬送ベルト、４６…搬送ロール、４７…用紙搬出装置、４８…搬出トレイ、５１…ベルト基材、５２…保護離型層、１００…画像形成装置、１１０…一次転写装置、１２０…二次転写装置、１３０…定着装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部分的に表面抵抗値が周囲と異なる異抵抗部を有し、
前記異抵抗部がベルト端部に垂直な方向に対して所定の角度を有することを特徴とする半導電性ベルト。
【請求項２】
前記異抵抗部の幅が０．５ｍｍ〜５０ｍｍであり、前記角度が３０度〜６０度であることを特徴とする請求項１記載の半導電性ベルト。
【請求項３】
部分的に表面抵抗値が周囲に対して抵抗が異なる異抵抗部を有し、
前記異抵抗部が長手方向に対して所定の角度を有することを特徴とする半導電性ロール。
【請求項４】
前記異抵抗部の幅が０．５ｍｍ〜３０ｍｍであり、前記角度が１５度以上であることを特徴とする請求項３記載の半導電性ロール。
【請求項５】
前記異抵抗部の表面抵抗値の常用対数値（ｌｏｇΩＨ）と周囲の表面抵抗値の常用対数値（ｌｏｇΩＬ）との差の絶対値（ΔｌｏｇΩ）が、少なくとも０．２であることを特徴とする請求項３記載の半導電性ロール。
【請求項６】
押出成型機を用いて成形する半導電性部材の製造方法であって、
前記押出成型機中に投入した弾性材料と導電性フィラーとを含む半導電性材料を押出成形する際に、表面抵抗値が周囲に対して抵抗が異なる異抵抗部が押し出し方向に対して所定の角度を有するように、当該押出成型機の口金または芯金を回転しながら押出成形を行うことを特徴とする半導電性部材の製造方法。
【請求項７】
プレス成型機を用いて成形する半導電性部材の製造方法であって、
前記プレス成型機の熱板面に対して湾曲した形状の型合わせ部を有するプレス金型中に、弾性材料と導電性フィラーとを含む半導電性材料を投入し、所定の圧力下でプレス成形を行うことを特徴とする半導電性部材の製造方法。
【請求項８】
トナー像形成手段、トナー像を記録材上に転写する転写手段及び当該トナー像を当該記録材に定着する定着手段とを有する画像形成装置において、
部分的に表面抵抗値が周囲に対して抵抗が異なる異抵抗部が回動方向と垂直な方向に対して所定の角度を有する半導電性ベルトまたは半導電性ロールを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
部分的に表面抵抗値が周囲と異なる異抵抗部を有し、
前記異抵抗部がベルト端部に垂直な方向に対して所定の角度を有することを特徴とする半導電性ベルト。
【請求項２】
前記異抵抗部の幅が０．５ｍｍ〜５０ｍｍであり、前記角度が３０度〜６０度であることを特徴とする請求項１記載の半導電性ベルト。
【請求項３】
部分的に表面抵抗値が周囲に対して抵抗が異なる異抵抗部を有し、
前記異抵抗部が長手方向に対して所定の角度を有することを特徴とする半導電性ロール。
【請求項４】
前記異抵抗部の幅が０．５ｍｍ〜３０ｍｍであり、前記角度が１５度以上であることを特徴とする請求項３記載の半導電性ロール。
【請求項５】
前記異抵抗部の表面抵抗値の常用対数値（ｌｏｇΩＨ）と周囲の表面抵抗値の常用対数値（ｌｏｇΩＬ）との差の絶対値（ΔｌｏｇΩ）が、少なくとも０．２であることを特徴とする請求項３記載の半導電性ロール。
【請求項６】
押出成型機を用いて成形する半導電性部材の製造方法であって、
前記押出成型機中に投入した弾性材料と導電性フィラーとを含む半導電性材料を押出成形する際に、表面抵抗値が周囲に対して抵抗が異なる異抵抗部が押し出し方向に対して所定の角度を有するように、当該押出成型機の口金または芯金を回転しながら押出成形を行うことを特徴とする半導電性部材の製造方法。
【請求項７】
プレス成型機を用いて成形する半導電性部材の製造方法であって、
前記プレス成型機の熱板面に対して湾曲した形状の型合わせ部を有するプレス金型中に、弾性材料と導電性フィラーとを含む半導電性材料を投入し、所定の圧力下でプレス成形を行うことを特徴とする半導電性部材の製造方法。
【請求項８】
トナー像形成手段、トナー像を記録材上に転写する転写手段及び当該トナー像を当該記録材に定着する定着手段とを有する画像形成装置において、
部分的に表面抵抗値が周囲に対して抵抗が異なる異抵抗部が回動方向と垂直な方向に対して所定の角度を有する半導電性ベルトまたは半導電性ロールを備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−２０６４７３（Ｐ２００７−２０６４７３Ａ）
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６５８８（Ｐ２００６−２６５８８）
【出願日】平成１８年２月３日（２００６．２．３）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月３日（２００６．２．３）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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