説明

電子写真用シームレスベルトの製造方法

【課題】電子写真装置使用時に駆動安定性が高く印刷時に転写ムラがない電子写真用シームレスベルトを提供する。
【解決手段】(1)ブロー用金型内に配置した、加熱した試験管形状の結晶性熱可塑性樹脂を含むプリフォームを延伸棒を用いて該プリフォームの長手方向に延伸すると共に、該プリフォーム内に気体を流入させて該プリフォームを膨らませることによってボトル状成形物を得る工程と、(2)該ボトル状成形物を円筒型に入れ、該ボトル状成形物の内部を加圧した状態で熱処理する工程と、(3)該熱処理されたボトル状成形物の口部及び底部を切断除去して電子写真用シームレスベルトを得る工程と、を含む電子写真用シームレスベルトの製造方法において、該工程(2)が、第1および第2の熱処理工程を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子写真用シームレスベルトの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
中間転写ベルト等の電子写真用シームレスベルトの製造方法として、特許文献1及び特許文献2に記載されている延伸ブロー成形は、加熱したプリフォームを膨らまして延伸するため、分子配向が起こり、ベルトの強度や膜厚精度を高精度に制御することができる。そのため電子写真用シームレスベルトの製造方法として好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2001−18284号公報
【特許文献2】特開2006−103260号公報
【特許文献3】特開2009−066925号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、前記延伸ブローにより作製した電子写真用シームレスベルトは、次のような問題点を未だ有している。
【0005】
ここで、前記延伸ブロー成形法を図2、3を用いて説明する。まず、図2に示す射出成形装置を用いて、プリフォーム101と呼ばれる試験管形状の成形物を作製する。このとき、目的のベルトサイズや強度によりプリフォーム101の寸法を調製する。次に、図3に示すブロー成形装置を用いて延伸ブローを行う。成形した試験管形状のプリフォーム101を加熱炉102に入れ、プリフォーム101を構成する結晶性樹脂のガラス転移温度(以下Tg)以上に加熱する。加熱後、ブロー用金型103内にプリフォーム101を設置し口部を固定した後、プリフォーム101を延伸棒104を用いて縦方向に延伸する。この縦方向の延伸を1次延伸と言う。このとき延伸棒104にプリフォーム101が接触しないように気体を流入することが好ましく、これを1次圧と言う。この1次延伸を行った後、プリフォーム101口部から更に気体を流入させ横方向に膨らます。これを2次延伸と言う。また、このときの気体流入を2次圧と言う。このように、1次延伸、2次延伸を行うことによってボトル状成形物112を作製する。このボトル状成形物112は縦と横の両方向に延伸されているため、高強度である。作製したボトル状成形物112の口部及び底部を切断除去すると図4に示すシームレスベルト状となり、電子写真用シームレスベルトが得られる。
【0006】
ここで、延伸ブロー成形によりボトル状成形物112を成形する場合、成形直後の外形寸法はブロー用金型103の寸法により決まるため精度の高いものができあがる。しかし、時間が経過するとボトル状成形物112の口部及び底部を切断してシームレスベルト状としたときに、ベルト内部の応力緩和によりベルトが収縮して寸法が大きく変化する。このとき、ベルト端部の左右周長差や、ベルト端部と中央部の周長差が大きい(中膨れ)とベルト駆動性が不安定になったり、画質低下が発生したりする原因にもなる。また、常温でも時間が経過するにつれてベルト樹脂中の結晶化が進行することがあり、それにより結晶化度が異なる個所が発生しベルトに歪みが生じる原因となる。さらに該シームレスベルトが組み込まれた電子写真装置内部の温度上昇による結晶化の進行もベルトに歪みが生じる原因となる。このような歪みがベルトに生じると駆動が不安定になるだけでなく、印刷した画像に転写ムラが発生したりする。
【0007】
前記問題を解決するために、ベルトの結晶化度を向上する方法がある。結晶化度を向上することで、時間経過による結晶化やベルトの収縮を低減することができる。結晶化度を向上する方法の一つとして、ベルトの熱処理がある。ベルトに均一な熱処理を行うことにより樹脂の結晶化を促進し、結晶化度のムラを低減することでベルトの変形を低減することができる。具体的な熱処理方法としては、例えばベルトを恒温炉中に高温で保持する方法があるが、ベルトは高温時に収縮を伴うため初期寸法から大きく変形する課題がある。もう一つの方法としては、ベルトを円筒型に保持し、圧力をかけて型に密着させることでベルト寸法を維持したまま均一に加熱する方法がある。しかし、このような方法ではベルトを型から取り外しする時に、ベルトが型の内面もしくは外面に密着しているため、脱型しにくくベルトに傷をつけてしまう問題がある。
【0008】
そこで、延伸ブロー成形により作製したボトル状成形物112を口部及び底部を切断する前に円筒型に挿入して熱処理した後、口部及び底部を切断してベルトを得る方法がある(特許文献3)。具体的には、図6に示すようにボトル状成形物112を円筒型117に挿入し、内部に気体を入れ、加熱による気体の膨張を利用して圧力をかけて円筒型117の内面に密着させる方法である。この方法であれば、熱処理後ベルトに使用される部分以外の口部や底部を掴むことができ、容易に脱型することができる。しかし、図7(a)、(b)に示すようにボトル状成形物112を円筒型117内で均一に熱処理するだけでは、ボトル状成形物112中央部付近に大きな凹状の表面欠陥(凹み121)が発生する場合がある。熱処理前のボトルには歪みがあるため、ボトル状成形物内部から均一に圧力をかけても、伸び方は均一ではない。したがって、円筒型117を加熱する際、ボトル状成形物112の一部分が円筒型117内面に密着していないことが原因で凹み121が発生すると考えられる。ボトル状成形物112と円筒型117の内面が密着していない部分(密着ムラ)では、空隙があるため周囲との加熱ムラを生じて、熱処理後に凹状の表面欠陥として現れてしまうため更なる改善が望まれる。均一に密着させるために、より大きな圧力をかけることも考えられる。歪み部分を密着させるためにはより大きな圧力が必要であるが、歪み部分を円筒型117内面に密着させるために気体の圧力を上げすぎると、ボトル状成形物112が破裂する可能性がある。このように、ボトル状成形物を熱処理する方法では、ボトル状成形物の円筒型117内面への密着ムラによる大きな凹状の表面欠陥の発生が課題として残っている。したがって、非常に高精度の表面均一性や寸法制御が要求される電子写真用シームレスベルトでは、従来のような均一に加熱するだけの熱処理方法では、形状制御が不十分であり更なる改善が望まれている。
【0009】
本発明は上記課題を解決し、電子写真装置に用いた場合に駆動安定性が高く、印刷時の画像に転写ムラがない電子写真用シームレスベルトの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明に係る電子写真用シームレスベルトの製造方法は、(1)ブロー用金型内に配置した、加熱した試験管形状の結晶性熱可塑性樹脂を含むプリフォームを延伸棒を用いて該プリフォームの長手方向に延伸すると共に、該プリフォーム内に気体を流入させて該プリフォームを膨らませることによってボトル状成形物を得る工程と、
(2)該ボトル状成形物を円筒型に入れ、該ボトル状成形物の内部を加圧した状態で熱処理する工程と、
(3)該熱処理されたボトル状成形物の口部及び底部を切断除去して電子写真用シームレスベルトを得る工程と、を含む電子写真用シームレスベルトの製造方法において、
該工程(2)が、
該ボトル状成形物をその口部及び底部から中央部に向けてそれぞれ温度が高くなり、かつ、中央部の温度を該結晶性熱可塑性樹脂のガラス転移温度(Tg)以上、該ボトル状成形物を構成する結晶性樹脂の融点(Tm)未満に加熱する第1の熱処理工程と、
該第1の熱処理工程に引き続いて行われる、該ボトル状成形物をその中央部から口部及び底部に向けてそれぞれ温度が高くなり、かつ、該ボトル状成形物の全体の温度をTg以上、Tm未満に加熱する第2の熱処理工程と、
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、表面に凹みや歪みがなく寸法精度が高いため駆動安定性が高く、印刷時の転写ムラに優れた電子写真用シームレスベルトを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】電子写真用シームレスベルトを用いた電子写真装置の説明図である。
【図2】射出成形装置の一例の断面図である。
【図3】ブロー成形装置の一例の断面図である。
【図4】電子写真用シームレスベルトの製造工程の説明図である。
【図5】本発明で作製するプリフォームの概略図である。
【図6】本発明で使用する円筒型の概略図である。
【図7】ボトル状成形物表面の凹みを示す断面図である。
【図8】熱処理装置の一例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
[電子写真用シームレスベルトの製造方法]
本発明に係る電子写真用シームレスベルトの製造方法は、下記工程(1)乃至(3)を有している:
(1)ブロー用金型内に配置した、加熱した試験管形状の結晶性熱可塑性樹脂を含むプリフォームを延伸棒を用いて該プリフォームの長手方向に延伸すると共に、該プリフォーム内に気体を流入させて該プリフォームを膨らませてボトル状成形物を得る工程。
(2)該ボトル状成形物を円筒型に入れ、該ボトル状成形物の内部を加圧した状態で熱処理する工程。
(3)該熱処理されたボトル状成形物の口部及び底部を切断除去して電子写真用シームレスベルトを得る工程。
【0014】
そして、前記工程(2)は、該ボトル状成形物をその口部及び底部から中央部に向けてそれぞれ温度が高くなり、かつ、中央部の温度を該結晶性熱可塑性樹脂のガラス転移温度(Tg)以上、該ボトル状成形物を構成する結晶性樹脂の融点(Tm)未満に加熱する第1の熱処理工程と、該第1の熱処理工程に引き続いて行われる、該ボトル状成形物をその中央部から口部及び底部に向けてそれぞれ温度が高くなり、かつ、該ボトル状成形物の全体の温度をTg以上、Tm未満となるように加熱する第2の熱処理工程と、を含む。
【0015】
本発明においては、工程(1)で得られたボトル状成形物の表面歪みを前記第1及び第2の熱処理工程を含む工程(2)で除去できるとともに、電子写真用シームレスベルトの結晶化を促進して変形を抑制し、形状を高精度に制御することができる。以下に工程(1)〜(3)の実施形態について詳細に説明する。しかし、本発明はこれらの実施形態に何ら制限されない。
【0016】
(工程(1))
工程(1)では、例えば、まず結晶性熱可塑性樹脂を含むペレットを用いて射出成形法などにより試験管形状のプリフォームを作製する。このときに使用するペレットは射出成形前に乾燥を十分に行う必要がある。乾燥が不十分であると分子量が低下し、成形性や機械物性が大きく低下することがある。乾燥の状態としては、水分率が0.01質量%以下であることが好ましく、0.005質量%以下とすることで水分の影響はほぼなくなるためより好ましい。前記結晶性熱可塑性樹脂としては本発明の特性を満たすことができれば特に制約はない。前記結晶性熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリプロピレン(ホモ、ブロック及びランダム共重合体)、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸、ポリアミドなどの結晶性熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの樹脂は1種類のみを用いてもよく、2種類以上を併用しても良い。ただし、上記材料に限定されるものではない。この中で好ましい結晶性熱可塑性樹脂としては、結晶化速度が遅い結晶性樹脂であるポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、「MXナイロン」(商品名、三菱ガス化学(株)製、結晶性ポリアミド)が挙げられる。これらの樹脂を使用することで、より膜厚精度の高い電子写真用シームレスベルトを作製することができる。また、プリフォームに含まれる結晶性熱可塑性樹脂の配合割合としては、プリフォームをボトル状に成形可能な配合量として50質量%以上が好ましい。しかし分子配向されたボトル状成形物が作製できるならば50質量%未満でもよい。前記ペレットは結晶性熱可塑性樹脂以外にも、導電剤、着色剤、潤滑剤等を適宜含んでもよい。
【0017】
射出成形法により試験管形状のプリフォームを作製する方法としては、例えば図2に示す射出成形装置を用いて作製する方法がある。前記結晶性熱可塑性樹脂を含むペレットをホッパー107に投入し、加熱シリンダー108により加熱しながら加熱シリンダー108内部のスクリューによりせん断することで可塑化する。可塑化したプリフォーム材料を加熱シリンダー108先端のノズルからキャビティ型109及びコア型110からなる試験管形状の金型内に射出し、冷却することで試験管形状のプリフォーム101を作製する。なお、試験管形状とは円筒形で上端が開放され下端がU字又は平坦の形状を示す。また、プリフォーム101のサイズは目的のベルトサイズや強度により適宜選択される。
【0018】
射出成形等により作製した試験管形状のプリフォーム101を、図3に示すブロー成形装置に設置し加熱炉102内でTg以上に加熱する。加熱炉102内での加熱は、例えば、プリフォーム101を回転させながら外部加熱ヒーターと内部加熱ヒーターでTg以上に加熱することができる。このときの外部加熱ヒーターは、横型で縦方向に3分割以上されたものを用いることが好ましい。数本のヒーターを各々独立に制御することによって、プリフォーム101の加熱温度をより細かく制御することが可能になる。外部加熱ヒーターは5分割以上されたものを用いることがより好ましい。さらに、プリフォーム101までのヒーター距離を変えることによっても、精密な加熱制御が可能になる。ヒーターの種類に関しては特に制限はないが、ハロゲンヒーターや遠赤外線ヒーター、IHヒーターなどを使用することができる。なお、外部加熱ヒーターのみではプリフォーム101内部の加熱が不十分なことがあり、後述するブロー時に歪みが発生しやすくなるため、プリフォーム101内部の加熱が可能な内部加熱ヒーターを併用することが好ましい。プリフォーム101の加熱温度の測定は温度計であれば特に制限はないが、測定後にブロー成形できるように非接触の温度計が好ましく、特に放射温度計が好ましい。しかし、測定対象物によって放射率が異なるため、測定前に対象物の放射率を測定しておく必要がある。
【0019】
次に、図3に示すように、Tg以上に加熱されたプリフォーム101の口部分を、密封されたブロー用金型103で挟み、延伸棒104を用いてプリフォーム101の長手方向に延伸する。それと共に、プリフォーム101の口部分である気体流入口106よりプリフォーム101内に気体を流入させて横方向に膨らませる。これによりボトル状成形物112を作製する。プリフォーム101内部に吹き込まれる気体は空気に限らず、窒素、二酸化炭素、アルゴン等から選択することができる。
【0020】
(工程(2))
工程(2)では、図6に示すように、まず、工程(1)で作製したボトル状成形物112を円筒型117に挿入し、円筒型117の上下に口型119、底型120を被せて固定する。ここで、円筒型117内面はシームレスであることが重要である。円筒型117内面がいわゆる割型であった場合には、割れ部分でボトル状成形物112にスジが入り、電子写真用シームレスベルトとして使用する時にスジ部分での画像不良が発生する。さらに、円筒型117の内径は熱処理前のボトル状成形物112の外径以上である必要がある。これはボトル状成形物112の外径が、円筒型117の内径より小さいと型に入りやすいため、また円筒型117内で加熱したときに膨らませることができ、ボトル状成形物112表面の歪みが取れやすくなるためである。また、円筒型117の厚みを極力薄くすることも重要であり、円筒型117の材料がニッケルの場合、具体的には2mm以下が好ましい。円筒型117の厚みを薄くすることで加熱、冷却時間を短くすることができる。円筒型117の厚みが厚いと円筒型117の材料費が増加し、また加熱、冷却時間が長くなるため、大量生産する場合円筒型117の数を多くする必要がある。これにより装置コストが上昇する。円筒型117は電鋳製法と呼ばれる製法で作製されたものが好ましい。これは薄い金型を削り出して円筒型117を作製するのが困難なのに対して、めっきと同様の電鋳製法であれば薄くて丈夫な円筒型117を容易に作製することができるためである。
【0021】
次に、ボトル状成形物112内部に気体を流入させて大気圧以上に加圧し、流入した気体が漏れないように密閉する。ボトル状成形物112内部に流入する気体は空気に限らず、窒素、二酸化炭素、アルゴン等から選択することができる。ボトル状成形物112の内圧は0.02MPa以上、0.3MPa以下であることが好ましい。なお、ボトル状成形物112内部にかける圧力が0.5MPa以下であれば、円筒型117の材料がニッケルの場合円筒型の厚みを2mm以下にしても円筒型117は変形しない。
【0022】
続いて、ボトル状成形物112を熱処理する。本発明においては、工程(2)における熱処理はボトル状成形物112をその口部及び底部から中央部に向けてそれぞれ温度が高くなり、かつ、中央部の温度をTg以上、Tm未満に加熱する第1の熱処理工程を含む。また、該第1の熱処理工程の引き続き、ボトル状成形物112をその中央部から口部及び底部に向けてそれぞれ温度が高くなり、かつ、ボトル状成形物112の全体の温度をTg以上、Tm未満に加熱する第2の熱処理工程を含む。
【0023】
本発明の第1の熱処理工程におけるボトル状成形物112の加熱は、ボトル状成形物112の最も温度の高い部分の温度、即ちボトル状成形物112の中央部の温度がボトル状成形物112のTg以上、Tm未満となるように制御する。Tg以上に加熱することによりボトル状成形物112が軟らかくなり、更に加圧されているため円筒型117内面に密着した状態になる。また、Tm未満とすることで円筒型117内面への貼り付きを防止することができ、ボトル状成形物112を取り出す時に表面に傷が付くのを防ぐことができる。このように円筒型117内面に密着保持されたボトル状成形物112は内部応力の緩和が起こり、形状が固定されて歪みを除去することができる。
【0024】
一般的に電子写真用シームレスベルトを熱処理するときは、一定温度で全体を均一に加熱する。これは、電子写真用シームレスベルトに与える熱量を一定にし、結晶化度を高くすることで収縮時の形状変化を抑制するためである。しかし、ボトル状成形物112を加熱する場合、全体を均一加熱すると図7(a)、(b)に示すように中央部付近に大きな凹状の表面欠陥(凹み121)が発生することがある。これは円筒型117を熱処理する際、ボトル状成形物112の一部分が円筒型117内面に密着していないことが原因で発生すると考えられる。密着していない部分(密着ムラ)は空隙となっているため周囲との加熱ムラを生じて、熱処理後に凹状の表面欠陥として現れる。一度凹み121が発生すると除去するのが非常に困難になる。凹み121を除去するためには加熱温度を上げることが効果的だが、円筒型117内面に貼り付き取り出せなくなることや、電子写真用シームレスベルト表面に滲み出した低分子成分が円筒型117内面に付着する場合がある。
【0025】
これを解決するために鋭意検討を重ねた結果、第1の熱処理工程においてボトル状成形物112の口部及び底部から中央部に向けてそれぞれ温度が高くなるように加熱すると、凹み121がないボトル状成形物112を作製できることが分かった。これは中央部を高温加熱することで、ボトル状成形物112中央部を密着させて端部側へ空隙の逃げ道をつくっているためである。しかし、このようにして作製したボトル状成形物112から得られた電子写真用シームレスベルトは、中央部と端部(口部及び底部)の加熱温度に差があることから、結晶化度に差があり、中央部では収縮率が小さく、端部で収縮率が大きくなる。その結果、端部より中央部の方が周長の長い、いわゆる中膨れという現象が発生する。中膨れが発生すると、電子写真用シームレスベルトの駆動性や画質が低下する原因するだけでなく、他の部材と接触し、電子写真用シームレスベルト自身を傷つける要因にもなる。したがって、このような加熱方法のみでは高品質な電子写真用シームレスベルトは得られない。
【0026】
高品質な電子写真用シームレスベルトを得るためには、結晶化度を均一にする必要がある。そこで、本発明においては、前記第1の熱処理工程に引き続き、第2の熱処理工程としてボトル状成形物112をその中央部から口部及び底部に向けてそれぞれ温度が高くなり、かつ、ボトル状成形物112の全体の温度をTg以上、Tm未満となるように加熱する。なお、ボトル状成形物112の全体の温度がTg以上、Tm未満となるには、第2の熱処理工程ではボトル状成形物112の中央部から口部及び底部に向けてそれぞれ温度が高くなるように加熱するため、中央部、口部及び底部の温度が前記範囲内であればよい。このように2段階で加熱を行うことで、ボトル状成形物112を円筒型内面にしっかり密着させて、凹みが無く、結晶化度の均一な電子写真用シームレスベルトを作製することができる。
【0027】
前記第1及び第2の熱処理工程における加熱方法としては特に制限はないが、例えば図8に示す熱処理装置のように円筒型117の外部に設けられたヒーター124を用いるのが好ましい。ヒーター124の種類に関しては特に制限はないが、ハロゲンヒーターや遠赤外線ヒーター、IHヒーターなどを使用することができる。このとき使用するヒーター124は円筒型117の軸方向に対して垂直もしくは垂直に近い角度に配置され、少なくとも3分割以上されたものを用いるのが好ましい。このように複数のヒーターを用いて各々独立に制御することによって、第1及び第2の熱処理工程におけるボトル状成形物112の垂直方向における温度制御をより細かく行うことが可能になる。ヒーター124が5分割以上であればさらに細かい温度制御が可能になるためより好ましい。また、円筒型117とヒーター124との距離を各々独立に変えることによっても、細かい温度制御が可能となる。なお、ヒーター124はボトル状成形物112の口部及び底部から中央部にかけて、又はその逆方向にかけて傾斜をつけて温度制御をすることが可能であれば、必ずしも分割されている必要はない。また加熱時間を短縮するために、横型ヒーターとボトル状成形物112全体を一様に加熱可能な縦型ヒーターを併用することもできる。さらに、図8に示すように円筒型117を一定速度で回転させながら加熱すると、温度ムラが少なくボトル状成形物112に歪みが発生しにくくなるため好ましい。加熱温度の測定は円筒型117外面に黒色塗装してあれば放射温度計を用いて測定することができるが特に制限はなく、それ以外の方法であってもよい。また、第1の熱処理工程終了後にヒーターの出力設定が第2の熱処理工程用の設定に連続的に切り替わることが好ましい。
【0028】
前記2段階の熱処理工程直後のボトル状成形物112の全体の温度はTg以上であるため、このまま円筒型117から取り出すと変形してしまう。そこで、熱処理工程終了後、ボトル状成形物112の内部を加圧したままTg以下に冷却することで、変形を生じさせずに円筒型117から取り出すことができる。
【0029】
本発明においてはこのような2段階の熱処理工程を行うことより、結晶化度が均一になり、収縮率に差が無くなるため、電子写真用シームレスベルトの寸法を円筒型117の内径に従って高精度に制御することが可能となる。
【0030】
さらに、前記2段階における熱処理工程の加熱温度がボトル状成形物112を構成する結晶性樹脂の結晶化温度(Tc)に近ければより結晶化度が向上するため、より高精度に寸法を制御することができる。第1の熱処理工程におけるボトル状成形物112の中央部の温度と第2の熱処理工程におけるボトル状成形物112の中央部の温度のうちの高い温度、並びに第2の熱処理工程におけるボトル状成形物112の口部及び底部の温度が、ボトル状成形物112を構成する結晶性樹脂の結晶化温度(Tc)±10℃以内であることが好ましい。より結晶化度を向上させることで、電子写真装置内で電子写真用シームレスベルトがローラ間に張架された状態で長時間経過したときにローラ形状に形が保持される巻き癖を低減することができる。これは、電子写真用シームレスベルトのアモルファス部分が結晶化し、外部応力による分子の変形が小さくなるためと考えられる。巻き癖が付くと、巻き癖部分において画像形成時にスジ状の画像不良が発生するため、結晶化度を向上させることで耐久性や画質を向上することができる。
【0031】
なお、本発明においてTgとは結晶性熱可塑性樹脂のガラス転移温度、Tmとはボトル状成形物112を構成する結晶性樹脂の融点、Tcとはボトル状成形物112を構成する結晶性樹脂の結晶化温度を示す。Tg、Tm、Tcはいずれもボトル状成形物112から切り出したサンプルについて、示差走査型熱量計(DSC:商品名「DSC−823」、メトラー・トレド製)を用いて測定した値とする。
【0032】
(工程(3))
工程(3)では、図4に示すように前記工程(2)で熱処理されたボトル状成形物112の口部及び底部を超音波カッターなどで切断除去し、目的のサイズの電子写真用シームレスベルトを得る。このようにして得られる電子写真用シームレスベルトの膜厚は、40〜300μmの範囲が好ましい。40μm未満では成形安定性に欠け、膜厚ムラを生じ易く、耐久強度も不十分で、電子写真用シームレスベルトの破断や割れが発生する場合がある。一方、300μmを超えると必要な材料が増えコストが高くなる上に、プリンタ等の張架軸部位での内面と外面の周速差が大きくなり、外面の収縮による画像飛び散り等の問題が発生し易い。さらに、屈曲耐久性の低下や電子写真用シームレスベルトの剛性が高くなりすぎるため駆動トルクが増大し、本体の大型化やコスト増加を招く問題も生じる。
【0033】
なお、上述した実施形態は単層の電子写真用シームレスベルトに関するものであったが、複数層からなる電子写真用シームレスベルトの場合にも、プリフォームを2層、3層とすること以外は同様である。プリフォームの多層成形方法としては射出成形では2色成形と呼ばれる1層成形をした後さらに2層目以上を成形する方法が好ましい。
【0034】
[電子写真装置]
本発明に係る電子写真装置は、本発明に係る方法により製造された電子写真用シームレスベルトを備える。本発明に係る方法により製造された電子写真用シームレスベルトは、電子写真装置において中間転写ベルト、転写材搬送ベルト、定着ベルト、感光体ベルト等として利用可能である。
【0035】
本発明に係る方法により製造された電子写真用シームレスベルトを中間転写ベルトとして備える本発明に係る電子写真装置の一例(観覧車型)を図1(a)に示す。図1(a)において、円筒状の感光ドラム1は軸2を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。回転駆動される感光ドラム1の表面は、一次帯電器3により、正又は負の所定電位に均一に帯電され、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光等の像露光手段(不図示)から出力される露光光4を受ける。この際の露光光4は、目的のカラー画像の第1色成分像(例えば、イエロー成分像)に対応した露光光である。こうして感光ドラム1の表面に、目的のカラー画像の第1色成分像に対応した第1色成分静電潜像(イエロー成分静電潜像)が順次形成されていく。テンションローラ12及び2次転写ローラ13によって張架された中間転写ベルト11は、矢印方向に感光ドラム1とほぼ同じ周速度(例えば、感光ドラム1の周速度に対して97以上、103%以下)で回転駆動される。中間転写ベルト11には本発明に係る電子写真用シームレスベルトが用いられる。感光ドラム1の表面に形成された第1色成分静電潜像は、第1色用現像器(イエロー用現像器)5Yに担持された現像剤に含まれる第1色トナー(イエロートナー)により現像されて第1色トナー像(イエロートナー像)となる。次いで、感光ドラム1の表面に形成担持されている第1色トナー像が、一次転写部材6pからの一次転写バイアスによって、感光ドラム1と一次転写部材6pとの間を通過する中間転写ベルト11の表面に順次一次転写されていく。第1色トナー像転写後の感光ドラム1の表面は、クリーニング部材7によって一次転写残りの現像剤(トナー)の除去を受けて清浄面化された後、次色の画像形成に使用される。第2色トナー像(マゼンタトナー像)、第3色トナー像(シアントナー像)、第4色トナー像(ブラックトナー像)も、第1色トナー像と同様にして感光ドラム1の表面に形成され、中間転写ベルト11の表面に順次転写される。こうして中間転写ベルト11の表面に目的のカラー画像に対応した合成トナー像が形成される。第1色乃至第4色の一次転写の間は、二次転写部材6s、電荷付与部材7rは中間転写ベルト11の表面から離れている。
【0036】
中間転写ベルト11の表面に形成された合成トナー像は、順次紙等の転写材Pに二次転写されていく。この時、転写材Pは二次転写部材6sからの二次転写バイアスによって、転写材供給手段(不図示)から2次転写ローラ13・中間転写ベルト11と二次転写部材6sとの間(当接部)に中間転写ベルト11の回転と同期して取り出されて給送される。合成トナー像の転写を受けた転写材Pは、中間転写ベルト11の表面から分離されて定着器8へ導入されて像定着を受けることによりカラー画像形成物(プリント、コピー)として装置外へプリントアウトされる。合成トナー像転写後の中間転写ベルト11の表面には電荷付与部材7rが当接される。電荷付与部材7rは、中間転写ベルト11の表面の二次転写残りの現像剤(トナー)に一次転写時と逆極性の電荷を付与する。一次転写時と逆極性の電荷が付与された二次転写残りの現像剤(トナー)は、感光ドラム1と中間転写ベルト11との当接部及びその近傍において、感光ドラム1の表面に静電的に転写される。こうして合成トナー像転写後の中間転写ベルト11の表面は、転写残りの現像剤(トナー)の除去を受けて清浄面化される。感光ドラム1の表面に転写された二次転写残りの現像剤(トナー)は、感光ドラム1の表面の一次転写残りの現像剤(トナー)と共に、クリーニング部材7によって除去される。中間転写ベルト11から感光ドラム1への二次転写残りの現像剤(トナー)の転写は、一次転写と同時に行うことができるため、スループットの低下を生じない。
【0037】
図1(b)に本発明に係る電子写真用シームレスベルトを中間転写ベルトとして備える電子写真装置の別の一例(タンデム型)を示す。図1(b)において、1Y、1M、1C、1Kは円筒状の感光ドラム(第1色乃至第4色用感光ドラム)であり、それぞれ軸2Y、2M、2C、2Kを中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。回転駆動される第1色用感光ドラム1Yの表面は、第1色用一次帯電器3Yにより、正又は負の所定電位に均一に帯電され、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光等の像露光手段(不図示)から出力される露光光4Yを受ける。露光光4Yは、目的のカラー画像の第1色成分像(例えばイエロー成分像)に対応した露光光である。こうして第1色用感光ドラム1Yの表面に、目的のカラー画像の第1色成分像に対応した第1色成分静電潜像(イエロー成分静電潜像)が順次形成されていく。テンションローラ12及び2次転写ローラ13によって張架された中間転写ベルト11は、矢印方向に感光ドラム1とほぼ同じ周速度(例えば、感光ドラム1の周速度に対して97以上、103%以下)で回転駆動される。中間転写ベルト11には本発明に係る電子写真用シームレスベルトが用いられる。第1色用感光ドラム1Yの表面に形成された第1色成分静電潜像は、第1色用現像器5Yに担持された現像剤に含まれる第1色トナーにより現像されて第1色トナー像(イエロートナー像)となる。次いで、第1色用感光ドラム1Yの表面に形成担持されている第1色トナー像が、第1色用感光ドラム1Yと第1色用一次転写部材6pYとの間を通過する中間転写ベルト11の表面に順次一次転写されていく。この時、第1色トナー像には第1色用一次転写部材6pYからの一次転写バイアスがかかる。第1色トナー像転写後の第1色用感光ドラム1Yの表面は、第1色用クリーニング部材7Yによって転写残りの現像剤(トナー)の除去を受けて清浄面化された後、繰り返し第1色トナー像形成に使用される。第1色用感光ドラム1Y、第1色用一次帯電器3Y、第1色用露光手段、第1色用現像器5Y、第1色用一次転写部材6pYをまとめて第1色用画像形成部と称する。第2色用画像形成部、第3色用画像形成部、第4色用画像形成部についても同様とする。第2色用画像形成部、第3色用画像形成部、第4色用画像形成部の動作は、第1色用画像形成部の動作と同様である。即ち、中間転写ベルト11の表面に、第2色トナー像(マゼンタトナー像)、第3色トナー像(シアントナー像)、第4色トナー像(ブラックトナー像)が順次一次転写されていく。こうして中間転写ベルト11の表面に目的のカラー画像に対応した合成トナー像が形成される。
【0038】
中間転写ベルト11の表面に形成された合成トナー像は、順次紙等の転写材Pに二次転写されていく。この時、転写材Pは二次転写部材6sからの二次転写バイアスによって、転写材供給手段(不図示)から2次転写ローラ13・中間転写ベルト11と二次転写部材6sとの間(当接部)に中間転写ベルト11の回転と同期して取り出されて給送される。合成トナー像の転写を受けた転写材Pは、中間転写ベルト11の表面から分離されて定着器8へ導入されて像定着を受けることによりカラー画像形成物(プリント、コピー)として装置外へプリントアウトされる。合成トナー像転写後の中間転写ベルト11の表面は、中間転写ベルト用クリーニング部材7’によって二次転写残りの現像剤(トナー)の除去を受けて清浄面化された後、次の合成トナー像形成に使用される。また、第1色乃至第4色用クリーニング部材7Y、7M、7C、7Kによる転写残りの現像剤(トナー)除去後の第1色乃至第4色用感光ドラム1Y、1M、1C、1Kの表面を、前露光手段からの前露光光により除電処理してもよい。
【実施例】
【0039】
以下に本発明に係る具体的な実施例を示すが、本発明はこれらに何ら限定されない。
【0040】
<評価>
作製した電子写真用シームレスベルトの評価を以下の方法で行った。
【0041】
(周長測定)
作製した電子写真用シームレスベルトを49N(5kgf)のローラで二軸張架し、電子写真用シームレスベルト軸方向に対して5点の周長測定を行った。測定値から、測定値と基準周長(377mm)との差と下記計算式(1)より中膨れ量を求めた。なお、電子写真用シームレスベルト端部の一方を口側、もう一方を底側と定義した。
中膨れ量=B−A−2×((C−A)/4)・・・式(1)
(但し、A:口側の周長、B:中央部の周長、C:底側の周長(単位は全てmm))。
【0042】
(結晶化度測定)
作製した電子写真用シームレスベルトから測定サンプルを切り出した。測定は電子写真用シームレスベルトの口側、中央部、底側の三片について行った。結晶化度(χc)は広角X線回折装置(XRD)「RINT−2200」(リガク(株)製)を用いて測定した。小角側から広角側に向かって連続的に電子写真用シームレスベルトのサンプル片の回折強度を算出し、全体の回折強度から非結晶部分の回折強度を差し引いて、下記計算式(2)にて結晶化度χc(%)を求めた。
結晶化度χc(%)=(ΣIc)/(ΣI)×100・・・式(2)
(但し、I:全回折強度、Ic:結晶部による回折強度)。
【0043】
(巻き癖評価)
作製した電子写真用シームレスベルトを中間転写体としてフルカラー電子写真装置に装着した状態で70℃/50%RHの環境に4時間放置した。この後このフルカラー電子写真装置を23℃/52%RHの環境に1日間放置し、転写媒体にベタ画像をプリントした。電子写真用シームレスベルトがローラに張架されて変形した部分の画像を以下の基準で評価した。
○:目視でスジ状の転写ムラが確認できない。
△:目視でスジ状の転写ムラがほとんど確認できない。
×:目視でスジ状の転写ムラが確認できる。
【0044】
(画質評価)
作製した電子写真用シームレスベルトを中間転写体としてフルカラー電子写真装置に装着し、転写媒体にベタ画像をプリントした。転写媒体はRa=4、Rz=15の表面が粗い用紙を使用した。また転写媒体の吸湿量によっても二次転写性は大きく変化するため、23℃/52%の環境で1日放置した用紙を用いて同じ環境で評価を行った。評価は、10枚目にプリントされた画像を初期画像とし、目視で二次転写性の評価を行った。評価基準は以下のように設定した。
○:目視で二次転写ムラが確認できない。
△:目視で小さな二次転写ムラが確認できる。
×:目視で大きな二次転写ムラが確認できる。
【0045】
(実施例1)
<プリフォームの作製>
PEN樹脂(商品名:「テオネックスTN−8050SC」、帝人化成社製) 83質量%
ポリエーテルエステルアミド樹脂(商品名:「TPAE−10」、富士化成工業社製) 15質量%
着色剤(商品名:「MA−100」、三菱化学社製) 2質量%
結晶性熱可塑性樹脂として前記PEN樹脂を、導電剤として前記ポリエーテルエステルアミド樹脂を用いた。前記材料を2軸の押出し機により260℃で溶融混練して各成分を均一に混合し、直径2mm程度のストランドとして押出してカットし、ペレットとした。これを成形用原料とした。次に、前記成形用原料を140℃で6時間乾燥した後、図2に示す射出成形装置のホッパー107へ投入し、設定温度を285℃にして成形することにより、試験管形状のプリフォーム101を作製した。このときの金型温度は15℃とした。また、プリフォーム101のサイズは図5のaの部分を136mm、bの部分を25mmとした。
【0046】
<工程1>
前記試験管形状のプリフォーム101を図3に示すブロー成形装置に投入し、予備加熱を行った。予備加熱はプリフォーム101を10rpmで回転させながら内部加熱ヒーターと、横方向に5分割され独立制御可能な外部加熱ヒーターとを用いてTg以上まで加熱した。放射温度計で確認したプリフォーム101の表面温度は以下のようであった。
プリフォーム101上部から全長の10%の位置Aの温度 162℃
プリフォーム101上部から全長の25%の位置Bの温度 165℃
プリフォーム101上部から全長の50%の位置Cの温度 161℃
プリフォーム101上部から全長の75%の位置Dの温度 166℃
プリフォーム101上部から全長の90%の位置Eの温度 169℃。
【0047】
このプリフォーム101の口部分を密封されたブロー用金型103で挟み、延伸棒104を用いて縦方向に延伸するとともに、プリフォーム101内に気体を流入させて横方向に膨らませた。このように縦と横に二軸延伸してボトル状成形物112を作製した。
【0048】
ブロー成形条件の詳細を以下に示す。
縦方向延伸倍率 3.2倍
横方向延伸倍率 4.9倍
延伸棒速度 750mm/sec
一次圧力 0.8MPa
延伸棒が移動を始めてから気体を流入するまでの時間 0.3sec
二次圧力 0.8MPa
ブロー用金型温度 15℃。
【0049】
作製したボトル状成形物112から縦2mm×横2mmのサンプルを切り出し、該サンプルを示差走査型熱量計(DSC:商品名「DSC−823」、メトラー・トレド製)にて測定した。測定条件は25℃から300℃まで昇温速度10℃/minにて行った。120℃付近にガラス転移による吸熱ピークが見られたが、発熱量が小さく測定できなかった。また非晶質成分が残っている場合、190℃付近に結晶化発熱ピークが現れ、当該サンプルにおける結晶化発熱ピークの発熱量が38J/gであった。一方、270℃付近に見られる融解吸熱ピークの吸熱量は62J/gであった。以上より、ガラス転移温度(Tg)は120℃、結晶化温度(Tc)は190℃、融点(Tm)は270℃であることが確認された。
【0050】
<工程2>
次に前記工程1により得られたボトル状成形物112を図6に示すように円筒型117に挿入した。このときの円筒型117は電鋳製法によって成形されたもので、厚さは0.5mm、表面に黒色耐熱性塗料(商品名:「オキツモ301」、オキツモ(株)製)を塗布したものを使用した。これは、黒色塗装することにより熱吸収率を向上させて、より短時間で加熱するためである。ボトル状成形物112を円筒型117に挿入後、口型119及び底型120を取り付け、ボトル状成形物112内部に0.05MPaのエアを流入させ、漏れないように口部分を密閉した。この円筒型117を図8に示すように熱処理装置に設置し、30rpmで回転させながらヒーター124で70秒かけて加熱した。ヒーター124にはハロゲンヒーターを用いた。該ハロゲンヒーターは横方向に5分割され、出力が独立制御可能なものを用いた。該ハロゲンヒーターは100%で1kwの出力を得ることができる。ヒーター1で円筒型117の口側、ヒーター5で円筒型117の底側を加熱できるようにし、出力を表1のように設定した。なお、表1において、口部と中央部との間、中央部と底部との間に示す値は、それぞれ口部と中央部の中間の位置、中央部と底部の中間の位置における値を示す。これを第1の熱処理工程とし、70秒後の温度を確認すると、口部162℃、中央部182℃、底部165℃であった。第1の熱処理工程に引き続き、ヒーター124の出力を切り替えてさらに40秒かけて加熱した。ヒーター124の出力は表1のように設定した。これを第2の熱処理工程とし、40秒後の温度は、口部184℃、中央部183℃、底部186℃であった。第2の熱処理工程終了後、円筒型117にエアを当てながら50secかけて、円筒型117の温度を25℃まで冷却した。円筒型117から取り出したボトル状成形物112の外観を目視で確認したが、凹みや歪みは確認されなかった。
【0051】
<工程3>
次に図4に示すように前記工程2で得られたボトル状成形物112の口部、及び底部を超音波カッターでカットし、長さ250mm、直径120mmの電子写真用シームレスベルトを得た。この電子写真用シームレスベルトの平均膜厚は71μmであり、電子写真用シームレスベルト中心部の膜厚ムラは71±5μmであった。周長を測定すると、表1に示す結果であった。結晶化度を測定すると平均89%であった。この電子写真用シームレスベルトを巻き癖評価及び画質評価すると、評価結果は両者とも良好であった。
【0052】
(実施例2)
<プリフォームの作製>
実施例1と同じ条件で試験管形状のプリフォーム101を作製した。
【0053】
<工程1>
実施例1と同じ条件でボトル状成形物112を作製した。
【0054】
<工程2>
実施例1と同様にボトル状成形物112を円筒型117内に挿入し、表1に示す条件で64秒かけて第1の熱処理工程を行った。第1の熱処理工程後の温度を確認すると、口部168℃、中央部190℃、底部171℃であった。第1の熱処理工程に引き続き、表1に示す条件でさらに38秒かけて加熱した。これを第2の熱処理工程とし、38秒後の温度を確認すると、口部194℃、中央部191℃、底部192℃であった。第2の熱処理工程終了後、円筒型117にエアを当てながら50secかけて冷却し、円筒型117の温度を25℃まで冷却した。円筒型117から取り出したボトル状成形物112の外観を目視で確認したが、凹みや歪みは確認されなかった。
【0055】
<工程3>
前記工程2で得られたボトル状成形物112の口部、及び底部を超音波カッターでカットし、長さ250mm、直径120mmの電子写真用シームレスベルトを得た。この電子写真用シームレスベルトの平均膜厚は68μmであり、電子写真用シームレスベルト中心部の膜厚ムラは68±4μmであった。周長を測定すると表1に示す結果であった。結晶化度を測定すると平均83%であった。この電子写真用シームレスベルトを巻き癖評価及び画質評価すると、評価結果は両者とも良好であった。
【0056】
(実施例3)
<プリフォームの作製>
実施例1と同じ条件で試験管形状のプリフォーム101を作製した。
【0057】
<工程1>
実施例1と同じ条件でボトル状成形物112を作製した。
【0058】
<工程2>
実施例1の工程2と同様にボトル状成形物112を円筒型117内に挿入し、表1に示す条件で70秒かけて第1の熱処理工程を行った。第1の熱処理工程後の温度を確認すると、口部147℃、中央部171℃、底部143℃であった。第1の熱処理工程に引き続き、表1に示す条件でさらに40秒かけて加熱した。これを第2の熱処理工程とし、40秒後の温度は、口部176℃、中央部174℃、底部177℃であった。第2の熱処理工程終了後、円筒型117にエアを当てながら50secかけて冷却し、円筒型117の温度を25℃まで冷却した。円筒型117より取り出したボトル状成形物112の外観を目視で確認したが、凹みや歪みは確認されなかった。
【0059】
<工程3>
前記工程2で得られたボトル状成形物112の口部、及び底部を超音波カッターでカットし、長さ250mm、直径120mmの電子写真用シームレスベルトを得た。この電子写真用シームレスベルトの平均膜厚は65μmであり、電子写真用シームレスベルト中心部の膜厚ムラは65±5μmであった。また、周長を測定すると、表1に示す結果であった。結晶化度を測定すると平均80%であった。この電子写真用シームレスベルトを巻き癖評価及び画質評価すると、評価結果は両者とも良好であった。
【0060】
(実施例4)
<プリフォームの作製>
実施例1と同じ条件で試験管形状のプリフォーム101を作製した。
【0061】
<工程1>
実施例1と同じ条件でボトル状成形物112を作製した。
【0062】
<工程2>
実施例1の工程2と同様にボトル状成形物112を円筒型117内に挿入し、表1に示す条件で65秒かけて第1の熱処理工程を行った。第1の熱処理工程後の温度を確認すると、口部158℃、中央部175℃、底部160℃であった。第1の熱処理工程に引き続き、表1に示す条件でさらに41秒かけて加熱した。これを第2の熱処理工程とし、41秒後の温度は、口部176℃、中央部170℃、底部183℃であった。第2の熱処理工程終了後、円筒型117にエアを当てながら50secかけて冷却し、円筒型117の温度を25℃まで冷却した。円筒型117より取り出したボトル状成形物112の外観を目視で確認したが、凹みや歪みは確認されなかった。
【0063】
<工程3>
前記工程2で得られたボトル状成形物112の口部、及び底部を超音波カッターでカットし、長さ250mm、直径120mmの電子写真用シームレスベルトを得た。この電子写真用シームレスベルトの平均膜厚は71μmであり、電子写真用シームレスベルト中心部の膜厚ムラは71±6μmであった。周長を測定すると、表1に示す結果であった。結晶化度を測定すると平均79%であった。この電子写真用シームレスベルトを巻き癖評価すると、画質は良好であった。また、左右差が大きい影響で電子写真用シームレスベルトにうねりが発生し、画質評価においては画質が若干低下した。
【0064】
(実施例5)
<プリフォームの作製>
実施例1と同じ条件で試験管形状のプリフォーム101を作製した。
【0065】
<工程1>
実施例1と同じ条件でボトル状成形物112を作製した。
【0066】
<工程2>
実施例1の工程2と同様にボトル状成形物112を円筒型117内に挿入し、表1に示す条件で57秒かけて第1の熱処理工程を行った。第1の熱処理工程後の温度を確認すると、口部167℃、中央部189℃、底部172℃であった。第1の熱処理工程に引き続き、表1に示す条件でさらに31秒かけて加熱した。これを第2の熱処理工程とし、31秒後の温度は、口部193℃、中央部184℃、底部190℃であった。第2の熱処理工程終了後、円筒型117にエアを当てながら50secかけて冷却し、円筒型117の温度を25℃まで冷却した。円筒型117より取り出したボトル状成形物112の外観を目視で確認したが、凹みや歪みは確認されなかった。
【0067】
<工程3>
前記工程2で得られたボトル状成形物112の口部、及び底部を超音波カッターでカットし、長さ250mm、直径119mmの電子写真用シームレスベルトを得た。この電子写真用シームレスベルトの平均膜厚は69μmであり、電子写真用シームレスベルト中心部の膜厚ムラは69±6μmであった。また、周長を測定すると、表1に示す結果であった。結晶化度を測定すると平均77%であった。この電子写真用シームレスベルトを巻き癖評価すると、わずかにスジ状の二次転写ムラが確認された。一方、画質評価において評価結果は良好であった。
【0068】
(比較例1)
<プリフォームの作製>
実施例1と同じ条件で試験管形状のプリフォーム101を作製した。
【0069】
<工程1>
実施例1と同じ条件でボトル状成形物112を作製した。
【0070】
<工程2>
実施例1の工程2と同様にボトル状成形物112を円筒型117内に挿入し、表1に示す条件で64秒かけて第1の熱処理工程を行った。第1の熱処理工程後の温度を確認すると、口部184℃、中央部179℃、底部182℃であった。その後第2の熱処理工程は行わなかった。第1の熱処理工程終了後、円筒型117にエアを当てながら50secかけて冷却し、円筒型117の温度を25℃まで冷却した。円筒型117より取り出したボトル状成形物112の外観を目視で確認すると、凹みが確認された。
【0071】
<工程3>
前記工程2で得られたボトル状成形物112の口部、及び底部を超音波カッターでカットし、長さ250mm、直径120mmの電子写真用シームレスベルトを得た。この電子写真用シームレスベルトの平均膜厚は72μmであり、電子写真用シームレスベルト中心部の膜厚ムラは72±8μmであった。また、凹みが大きいため、正確な周長を測定することができなかった。結晶化度を測定すると平均82%であった。
【0072】
(比較例2)
<プリフォームの作製>
実施例1と同じ条件で試験管形状のプリフォーム101を作製した。
【0073】
<工程1>
実施例1と同じ条件でボトル状成形物112を作製した。
【0074】
<工程2>
実施例1の工程2と同様にボトル状成形物112を円筒型117内に挿入し、表1に示す条件で70秒かけて第1の熱処理工程を行った。第1の熱処理工程後の温度を確認すると、口部160℃、中央部183℃、底部162℃であった。第1の熱処理工程に引き続き、表1に示す条件でさらに34秒かけて加熱した。これを第2の熱処理工程とし、34秒後の温度は、口部173℃、中央部195℃、底部170℃であった。第2の熱処理工程終了後、円筒型117にエアを当てながら50秒かけて冷却し、円筒型117の温度を25℃まで冷却した。円筒型117より取り出したボトル状成形物112の外観を目視で確認したが、歪みや凹みは確認されなかった。
【0075】
<工程3>
前記工程2で得られたボトル状成形物112の口部、及び底部を超音波カッターでカットし、長さ250mm、直径120mmの電子写真用シームレスベルトを得た。この電子写真用シームレスベルトの平均膜厚は71μmであり、電子写真用シームレスベルト中心部の膜厚ムラは71±6μmであった。また、周長を測定すると、表1に示す結果であった。この結果から中膨れが大きいことが確認された。結晶化度を測定すると平均74%であった。この電子写真用シームレスベルトを巻き癖評価するとスジ状の画像不良が確認された。
【0076】
(比較例3)
<プリフォームの作製>
実施例1と同じ条件で試験管形状のプリフォーム101を作製した。
【0077】
<工程1>
実施例1と同じ条件でボトル状成形物112を作製した。
【0078】
<工程2>
実施例1の工程2と同様にボトル状成形物112を円筒型117内に挿入し、表1に示す条件で53秒かけて第1の熱処理工程を行った。第1の熱処理工程後の温度を確認すると、口部182℃、中央部190℃、底部169℃であった。第1の熱処理工程に引き続き、表1に示す条件でさらに26秒かけて加熱した。これを第2の熱処理工程とし、26秒後の温度は、口部207℃、中央部210℃、底部203℃であった。第2の熱処理工程終了後、円筒型117にエアを当てながら50secかけて冷却し、円筒型117の温度を25℃まで冷却した。円筒型117より取り出したボトル状成形物112の外観を目視で確認したが、歪みや凹みは確認されなかった。
【0079】
<工程3>
前記工程2で得られたボトル状成形物112の口部、及び底部を超音波カッターでカットし、長さ250mm、直径120mmの電子写真用シームレスベルトを得た。この電子写真用シームレスベルトの平均膜厚は73μmであり、電子写真用シームレスベルト中心部の膜厚ムラは73±5μmであった。また、周長を測定すると、表1に示す結果であった。この結果から中膨れが大きいことが確認された。結晶化度を測定すると平均77%であった。この電子写真用シームレスベルトを巻き癖評価するとスジ状の画像不良が確認された。
【0080】
(比較例4)
<プリフォームの作製>
実施例1と同じ条件で試験管形状のプリフォーム101を作製した。
【0081】
<工程1>
実施例1と同じ条件でボトル状成形物112を作製した。
【0082】
<工程2>
実施例1の工程2と同様にボトル状成形物112を円筒型117内に挿入し、表1に示す条件で69秒かけて第1の熱処理工程を行った。第1の熱処理工程後の温度を確認すると、口部147℃、中央部180℃、底部150℃であった。第1の熱処理工程に引き続き、表1に示す条件でさらに36秒かけて加熱した。これを第2の熱処理工程とし、36秒後の温度は、口部174℃、中央部184℃、底部162℃であった。第2の熱処理工程終了後、円筒型117にエアを当てながら50secかけて冷却し、円筒型117の温度を25℃まで冷却した。円筒型117より取り出したボトル状成形物112の外観を目視で確認したが、歪みや凹みは確認されなかった。
【0083】
<工程3>
前記工程2で得られたボトル状成形物112の口部、及び底部を超音波カッターでカットし、長さ250mm、直径120mmの電子写真用シームレスベルトを得た。この電子写真用シームレスベルトの平均膜厚は73μmであり、電子写真用シームレスベルト中心部の膜厚ムラは73±5μmであった。周長を測定すると、表1に示す結果であった。この結果から左右差が大きく、中膨れも大きいことが確認された。結晶化度を測定すると平均74%であった。この電子写真用シームレスベルトを巻き癖評価するとスジ状の画像不良が確認された。また、中膨れが大きい影響で電子写真用シームレスベルトにうねりが発生し、画質評価において画質が低下した。
【0084】
前記評価結果一覧を表1に示す。表1より、第1の熱処理工程後に第2の熱処理工程を行うことで凹みや歪みが発生せず、電子写真用シームレスベルト寸法を高精度に制御することができた。さらに、Tc付近で均一に熱処理を行うことで、巻き癖による画質低下も抑制することができた。なお、実施例4では周長左右差が他の実施例より大きいため駆動性が低く、転写性が低下したと考えられる。また、実施例5に関しては、他の実施例より熱処理時間が短く結晶化度が若干低いため、巻き癖評価が低下したと考えられる。以上より、本発明によって作製された電子写真用シームレスベルトは、寸法精度に優れ、駆動性が良好になるだけでなく、結晶化度が高く均一なため、外部応力に対する塑性変形も少なく、画質においても非常に優れていることが確認できた。
【0085】
【表1】

【符号の説明】
【0086】
1 感光ドラム
2 軸
3 一次帯電器
4 露光光
5 現像器
6 転写部材
7 クリーニング部材
8 定着器
11 中間転写ベルト
12 テンションローラ
13 2次転写ローラ
101 プリフォーム
102 加熱炉
103 ブロー用金型
104 延伸棒
106 気体流入口
107 ホッパー
108 加熱シリンダー
109 キャビティ型
110 コア型
112 ボトル状成形物
117 円筒型
119 口型
120 底型
121 凹み
124 ヒーター
P 転写材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(1)ブロー用金型内に配置した、加熱した試験管形状の結晶性熱可塑性樹脂を含むプリフォームを延伸棒を用いて該プリフォームの長手方向に延伸すると共に、該プリフォーム内に気体を流入させて該プリフォームを膨らませることによってボトル状成形物を得る工程と、
(2)該ボトル状成形物を円筒型に入れ、該ボトル状成形物の内部を加圧した状態で熱処理する工程と、
(3)該熱処理されたボトル状成形物の口部及び底部を切断除去して電子写真用シームレスベルトを得る工程と、を含む電子写真用シームレスベルトの製造方法において、
該工程(2)が、
該ボトル状成形物をその口部及び底部から中央部に向けてそれぞれ温度が高くなり、かつ、中央部の温度を該結晶性熱可塑性樹脂のガラス転移温度(Tg)以上、該ボトル状成形物を構成する結晶性樹脂の融点(Tm)未満に加熱する第1の熱処理工程と、
該第1の熱処理工程に引き続いて行われる、該ボトル状成形物をその中央部から口部及び底部に向けてそれぞれ温度が高くなり、かつ、該ボトル状成形物の全体の温度をTg以上、Tm未満に加熱する第2の熱処理工程と、
を含むことを特徴とする電子写真用シームレスベルトの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図7】
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【図8】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2012−11743(P2012−11743A)
【公開日】平成24年1月19日(2012.1.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−152963(P2010−152963)
【出願日】平成22年7月5日(2010.7.5)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】