(57)【要約】【課題】高温・多湿の環境下においても、ドラム汚染が発生するのを抑制することができ、全体抵抗値のばらつきを小さくすることができ、印刷品位を向上させることができるようにする。【解決手段】像担持体と、該像担持体と接触させて、かつ、移動自在に配設されたベルトとを有する。そして、該ベルトの吸水率を１．４〔％〕以下にする。この場合、ベルトの吸水率が１．４〔％〕以下にされるので、高温・多湿の環境下で像担持体とベルトとが直接接触したまま放置されても、ドラム汚染が発生するのを抑制することができ、全体抵抗値のばらつきを小さくすることができる。したがって、印刷品位を向上させることができる。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）像担持体と、
（ｂ）該像担持体と接触させて、かつ、移動自在に配設されたベルトとを有し、（ｃ）該ベルトの吸水率を１．４〔％〕以下にすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ベルトは、ウレタンゴムを主材料とし、ステアリン酸が添加される請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ベルトにおけるステアリン酸の添加量は、０．４〜０．６〔％〕にされる請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
（ａ）像担持体と、
（ｂ）該像担持体と接触させて配設された部材とを有し、
（ｃ）該部材は、ウレタンゴムを主材料とし、ステアリン酸が添加されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
（ａ）像担持体と、
（ｂ）該像担持体と接触させて、かつ、移動自在に配設されたベルトとを有し、（ｃ）該ベルトは、ウレタンゴムを主材料とし、ステアリン酸が添加されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記ベルトにおけるステアリン酸の添加量は、０．４〜０．８〔％〕にされる請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
ウレタンゴムを主材料とし、吸水率を１．４〔％〕以下にすることを特徴とするベルト。
【請求項８】
（ａ）ウレタンゴムを主材料とした溶液に、官能基が所定の割合で取り除かれたドーパントを添加して得られた溶液によって製造され、
（ｂ）吸水率を１．４〔％〕以下にすることを特徴とするベルト。
【請求項９】
ウレタンゴムを主材料とし、ステアリン酸を添加することによって製造されることを特徴とするベルト。
【請求項１０】
ウレタンゴムを主材料とした溶液に、ドーパント及びステアリン酸を添加して得られた溶液によって製造されることを特徴とするベルト。
【請求項１１】
前記ベルトにおけるステアリン酸の添加量は、０．４〜０．６〔％〕にされる請求項１０に記載のベルト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置及びベルトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置、例えば、電子写真カラープリンタ等のプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色の現像（ＩＤ）ドラムユニットを備え、各現像ドラムユニットに、像担持体としての感光体ドラム、感光体ドラムの表面を一様に、かつ、均一に帯電させる帯電ローラ、感光体ドラムの表面に形成された静電潜像に各色のトナーを付着させて各色のトナー像を形成する現像装置が配設される。そして、前記現像ドラムユニットの所定の箇所に、前記感光体ドラムと対向させてＬＥＤヘッドが配設され、前記帯電ローラによって帯電させられた感光体ドラムの表面を露光し、静電潜像を形成する。前記各現像ドラムユニットの下方に、前記トナー像を記録媒体としての用紙に転写する転写ローラが配設される。
【０００３】
また、前記各現像ドラムユニットにわたって転写ベルトが張設され、各転写ローラによって転写ベルトが感光体ドラムに押圧される。そして、前記転写ベルトを走行させることによって前記用紙を搬送し、該用紙に各色のトナー像を順次転写し、カラーのトナー像を形成する。その後、前記用紙は定着装置に送られ、該定着装置によってカラーのトナー像を定着すると、カラー画像が形成される。
【０００４】
ところで、前記転写ベルトを製造するに当たり、導電材としてのポリピロールを溶剤であるＤＭＡＣ（（ＣＨ３　）２ＮＣＯＣＨ３　：ジメチルアセトアルマイド）に溶かし、かつ、ウレタンゴムを形成するためのイソシアネート（Ｒ−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ）及びドーパントを添加して溶液を得るとともに、該溶液は、スピン成形方法によって成形され、所定の周長のシームレスの円筒体になる。続いて、該円筒体を所定の幅に切断することによって、前記転写ベルトを得るようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のプリンタにおいては、プリンタの組立てを終了した時点からプリンタの使用が開始されるまでの間、プリンタが長期間使用されなかった場合等において、各感光体ドラムと転写ベルトとが直接接触したまま放置されることになる。
【０００６】
そして、特に、高温・多湿の環境下において、各感光体ドラムと転写ベルトとが直接接触したまま放置される状態が続くと、前記転写ベルトはウレタンゴムを主材料としているので、感光体ドラムと転写ベルトとが化学反応を起こしてしまう。その結果、感光体ドラムに汚染、すなわち、ドラム汚染が発生し、その後、印刷を行ったときに、ドラム汚染が発生した部分において正常な印刷を行うことができず、印刷品位が低下してしまう。
【０００７】
そして、転写ベルトの幅方向を点として捉え（１点とし）、１周長分走行させ、周方向に抵抗値を測定したときの波形の平均値を全体抵抗値とすると、該全体抵抗値の最大値を最小値で除算した値で表されるばらつきが大きく、転写を安定させて行うことができず、印刷品位が低下してしまう。
【０００８】
本発明は、前記従来のプリンタの問題点を解決して、高温・多湿の環境下においても、ドラム汚染が発生するのを抑制することができ、全体抵抗値のばらつきを小さくすることができ、印刷品位を向上させることができる画像形成装置及びベルトを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の画像形成装置においては、像担持体と、該像担持体と接触させて、かつ、移動自在に配設されたベルトとを有する。
【００１０】
そして、該ベルトの吸水率を１．４〔％〕以下にする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置、例えば、電子写真カラープリンタ等のプリンタについて説明する。
【００１２】
図２は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概略図である。
【００１３】
図において、Ｐ１〜Ｐ４はブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色の画像形成部としての現像ドラム（ＩＤ）ユニットであり、該各現像ドラムユニットＰ１〜Ｐ４は、記録媒体としての図示されない用紙を搬送するとともに、用紙に対して転写を行うためのベルト及び部材としての転写ベルト１１上に、走行方向における上流側から下流側にかけて順に配設され、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム１２、該感光体ドラム１２の表面を一様に、かつ、均一に帯電させる帯電装置としての図示されない帯電ローラ、及び感光体ドラム１２の表面に形成された静電潜像に各色のトナーを付着させて各色のトナー像を形成する現像装置としての図示されない現像ローラを備える。そして、前記現像ドラムユニットＰ１〜Ｐ４の所定の箇所に、前記感光体ドラム１２と対向させて、プリンタアッパーカバー２７に取り付けて露光装置としてのＬＥＤヘッド２１が配設され、前記帯電ローラによって帯電させられた感光体ドラムの表面を露光し、静電潜像を形成する。
【００１４】
また、前記各現像ドラムユニットＰ１〜Ｐ４の下方に、前記各現像ドラムユニットＰ１〜Ｐ４にわたって転写ベルトユニット部２６が形成され、該転写ベルトユニット部２６に、前記トナー像を用紙に転写装置としての転写する転写ローラ１３が配設されるとともに、転写ベルト１１が張設され、各転写ローラ１３によって転写ベルト１１が感光体ドラム１２に押圧される。
【００１５】
そして、前記転写ベルト１１を走行させることによって前記用紙を搬送し、該用紙に各色のトナー像を順次転写し、カラーのトナー像を形成する。その後、前記用紙は定着装置２２に送られ、該定着装置２２によってカラーのトナー像を定着すると、カラー画像が形成される。そのために、前記定着装置２２は定着ローラ２３及び加熱ローラ２４を備える。
【００１６】
ところで、プリンタの組立てを終了した時点からプリンタの使用が開始されるまでの間、プリンタが長期間使用されなかった場合等において、各感光体ドラム１２と転写ベルト１１とが直接接触したまま放置されることになる。
【００１７】
そして、特に、高温・多湿の環境下において、各感光体ドラム１２と転写ベルト１１とが直接接触したまま放置される状態が続くと、転写ベルト１１はウレタンゴムを主材料としているので、感光体ドラム１２と転写ベルト１１とが化学反応を起こしてしまう。その結果、感光体ドラム１２にドラム汚染が発生し、その後、印刷を行ったときに、ドラム汚染が発生した部分において正常な印刷を行うことができず、印刷品位が低下してしまう。
【００１８】
そこで、ドラム汚染が発生するのを抑制するために、転写ベルト１１の吸水率を従来の転写ベルトより低くするようにしている。
【００１９】
次に、前記転写ベルト１１について説明する。
【００２０】
図１は本発明の第１の実施の形態における転写ベルトの斜視図、図３は本発明の第１の実施の形態におけるポリピロールの化学式を示す図、図４は本発明の第１の実施の形態における転写ベルトの実装状態を再現するための概念図である。
【００２１】
図１において、１１は転写ベルト、１１ａは該転写ベルト１１の裏側における一方の縁に形成されたウレタンゴム製のビードである。前記ビード１１ａは、転写ベルト１１が、プリンタ内において走行させられている間に蛇行するのを防止する。
【００２２】
また、図４において、１１は転写ベルト、１２ａは図示されない治具によって支持された感光体ドラム１２（図２）、１３ａは治具によって支持された転写ローラ１３である。
〔実施例１〕
導電材としての図３に示されるポリピロールを溶剤であるＤＭＡＣ（（ＣＨ３　）２ＮＣＯＣＨ３　：ジメチルアセトアルマイド）に溶かし、かつ、ウレタンゴムを形成するためのイソシアネート（Ｒ−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ）を添加するとともに、ドーパントから官能基であるＯＨ基（ヒドロキシル基）及びＣＯＯＨ基（カルボキシル基）を取り除い（ラジカル化し）たものを添加して溶液を得るとともに、スピン成形方法で前記溶液によって、所定の周長のシームレスの円筒体を形成する。続いて、該円筒体を所定の幅に切断することによって、前記転写ベルトを得る。
【００２３】
そして、該転写ベルトの吸水率が１．４〜０．４〔％〕になるようにＯＨ基及びＣＯＯＨ基を取り除く割合を調整した。
【００２４】
なお、前記吸水率は、転写ベルトを５〔ｃｍ〕角に切って試料とし、該試料をＪＩＳ　Ｋ　７２０９　Ａに規定された試験法に基づいて、２３〔℃〕の純水に２４時間浸漬（せき）させ、試験前（浸漬前）及び試験後（浸漬後）の重量から求めた。
【００２５】
また、試料にはばらつきがあるので、吸水率が±０．０５〔％〕の範囲に入るそれぞれ三つの試料１〜３を製造して評価を行った。
〔比較例１〕
ポリピロールをＤＭＡＣに溶かし、かつ、イソシアネート及びドーパント（ＯＨ基及びＣＯＯＨ基が取り除かれていないもの）を添加して溶液を得るとともに、スピン成形方法で前記溶液によって、所定の周長のシームレスの円筒体を形成する。続いて、該円筒体を所定の幅に切断することによって、前記転写ベルトを得る。
【００２６】
前記ドーパントとして、通常、酸溶解定数ｐＫａ値が４．８以下のプロトン酸を使用し、該プロトン酸として、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、ホウフッ化水素酸、リンフッ化水素酸、過塩素酸等の無機酸のほか、酸溶解定数ｐＫａ値が４．８以下である有機酸を使用した。
【００２７】
なお、転写ベルト１１の吸水率は、実施例１と同様に、転写ベルトを５〔ｃｍ〕角に切って試料とし、該試料をＪＩＳ　Ｋ　７２０９　Ａに規定された試験法に基づいて、２３〔℃〕の純水に２４時間浸漬させ、試験前（浸漬前）及び試験後（浸漬後）の重量から求めた。この場合も、試料にはばらつきがあるので、吸水率が±０．０５〔％〕の範囲に入るそれぞれ三つの試料１〜３を製造して評価を行った。
【００２８】
前記実施例１及び比較例１について、各試料ごとの試験前及び試験後の重量、差及び吸水率を表１に示す。
【００２９】
【表１】
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また、表２に示されるように、吸水率が１．４〔％〕の転写ベルトを実施例１−１とし、吸水率が１．２〔％〕の転写ベルトを実施例１−２とし、吸水率が１．０〔％〕の転写ベルトを実施例１−３とし、吸水率が０．８〔％〕の転写ベルトを実施例１−４とし、吸水率が０．６〔％〕の転写ベルトを実施例１−５とし、吸水率が０．４〔％〕の転写ベルトを実施例１−６とし、吸水率が１．８〔％〕の転写ベルトを比較例１−１として、実装状態が再現される図４に示されるようにセットし、室温５０〔℃〕、湿度９０〔％〕の高温・多湿の環境下に放置して、ドラム汚染の評価を行った。この場合、その後、各転写ベルトをプリンタに実装して５０〔％〕の印字デューティで印刷を行い、印字結果の評価を行った。実施例１−１〜１−６及び比較例１−１の転写ベルトを放置した期間、ドラム汚染、及び転写ベルトと転写ローラとの張付きを表２に示す。
【００３０】
【表２】
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このように、吸水率を１．４〔％〕以下にすると、高温・多湿の環境下において、各感光体ドラムと転写ベルトとが直接接触したまま放置されても、ドラム汚染の発生、及び転写ベルトと転写ローラとの張付きを抑制することができ、吸水率を１．２〔％〕以下にすると、高温・多湿の環境下で感光体ドラムと転写ベルトとが直接接触したまま放置されても、ドラム汚染の発生、及び転写ベルトと転写ローラとの張付きの発生を確実に抑制することができる。したがって、印刷品位を向上させることができる。なお、この場合のドラム汚染評価において、○は汚染なし、△は、多少汚染が見られ、接触部で多少薄くなるが、印刷品位上は満足することができ、×は汚染により白ぬけが発生したことを表す。また、張付き評価において、○は張付きが発生せず、△は、多少張付きが発生しているが、印刷動作への影響が少ないことを表す。
【００３１】
次に、比較例１−１の転写ベルト及び実施例１−４の転写ベルトの全体抵抗値を専用の抵抗測定機によって測定した。全体抵抗値及びばらつきσｎ−１　を表３に示す。なお、全体抵抗値とは、転写ベルトの幅方向を点として捉え（１点とし）、１周長分走行させ、周方向に抵抗値を測定したときの波形の平均値をいい、ばらつきσｎ−１　は前記全体抵抗値の最大値を最小値で除算した値をいう。
【００３２】
【表３】
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なお、この場合、全体抵抗値を測定する際に転写ベルトに印加される電圧を２００〔Ｖ〕にした。表に示されるように、実施例１−４の転写ベルトのばらつきσｎ−１　が比較例と比べて極めて小さいことが分かる。したがって、実施例１−４の転写ベルトを使用して印刷を行うと、転写を安定させて行うことができ、印刷品位を向上させることができる。
【００３３】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
〔実施例２〕
導電材としてのポリピロールを溶剤であるＤＭＡＣ（（ＣＨ３　）２ＮＣＯＣＨ３　：ジメチルアセトアルマイド）に溶かし、かつ、ウレタンゴムを形成するためのイソシアネート（Ｒ−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ）及びドーパント（ＯＨ基及びＣＯＯＨ基が取り除かれていないもの）を添加し、更にステアリン酸を添加して溶液を得るとともに、スピン成形方法で前記溶液によって、所定の周長のシームレスの円筒体を形成する。続いて、該円筒体を所定の幅に切断することによって、前記転写ベルトを得る。前記ステアリン酸は、離型性を良くし、製造時において、金型から取り出す際の剥（はく）離性を良くする。
【００３４】
そして、転写ベルトの全体、すなわち、溶液の全体に対するステアリン酸の割合を添加量としたとき、添加量が０．２〔％〕の転写ベルトを実施例２−１とし、添加量が０．４〔％〕の転写ベルトを実施例２−２とし、添加量が０．６〔％〕の転写ベルトを実施例２−３とし、添加量が０．８〔％〕の転写ベルトを実施例２−４とし、添加量が１．０〔％〕の転写ベルトを実施例２−５とした。また、該転写ベルトの吸水率を１．８〔％〕にした。
〔比較例２〕
ポリピロールをＤＭＡＣに溶かし、かつ、イソシアネート及びドーパント（ＯＨ基及びＣＯＯＨ基が取り除かれていないもの）を添加して溶液を得るとともに、スピン成形方法で前記溶液によって、所定の周長のシームレスの円筒体を形成する。続いて、該円筒体を所定の幅に切断することによって、前記転写ベルトを得る。
【００３５】
前記ドーパントとして、通常、酸溶解定数ｐＫａ値が４．８以下のプロトン酸を使用し、該プロトン酸として、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、ホウフッ化水素酸、リンフッ化水素酸、過塩素酸等の無機酸のほか、酸溶解定数ｐＫａ値が４．８以下である有機酸を使用した。吸水率は１．８〔％〕にした。
【００３６】
また、実施例２−１〜２−５及び比較例２の転写ベルトを、実装状態が再現される図４に示されるようにセットし、室温５０〔℃〕、湿度９０〔％〕の高温・多湿の環境下で感光体ドラムと転写ベルトとが直接接触したまま放置して、ドラム汚染の評価を行った。実施例２−１〜２−５及び比較例２の転写ベルトを放置した期間、ドラム汚染、及び転写ベルトと転写ローラとの張付きを表４に示す。
【００３７】
【表４】
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このように、転写ベルトを製造する過程で、ステアリン酸を０．２〜１．０〔％〕添加すると、高温・多湿の環境下で感光体ドラムと転写ベルトとが直接接触したまま放置されても、ドラム汚染の発生、及び転写ローラと転写ベルトとの張付きを抑制することができ、ステアリン酸を０．４〜０．８〔％〕添加すると、高温・多湿の環境下で感光体ドラムと転写ベルトとが直接接触したまま放置されても、ドラム汚染の発生、及び転写ローラと転写ベルトとの張付きを確実に抑制することができる。したがって、印刷品位を向上させることができる。なお、この場合のドラム汚染評価において、○は汚染なし、△は、多少汚染が見られ、接触部で多少薄くなるが、印刷品位上は満足することができ、×は汚染により白ぬけが発生したことを表す。また、張付き評価において、○は張付きが発生せず、△は、多少張付きが発生しているが、印刷動作への影響が少ないことを表す。
【００３８】
また、ポリピロールをＤＭＡＣに溶かし、かつ、イソシアネートを添加するとともに、ドーパントから官能基であるＯＨ基及びＣＯＯＨ基を取り除いたものを添加し、更にステアリン酸を添加して溶液を得るとともに、スピン成形方法で前記溶液によって、所定の周長のシームレスの円筒体を形成する。続いて、該円筒体を所定の幅に切断することによって、前記転写ベルトを得る。
【００３９】
そして、溶液の全体に対するステアリン酸の割合を添加量としたとき、表５に示されるように、添加量が０．２〔％〕の転写ベルトを実施例２−６とし、添加量が０．４〔％〕の転写ベルトを実施例２−７とし、添加量が０．６〔％〕の転写ベルトを実施例２−８とし、添加量が０．８〔％〕の転写ベルトを実施例２−９とし、添加量が１．０〔％〕の転写ベルトを実施例２−１０とした。また、転写ベルトの吸水率が０．８〔％〕になるようにＯＨ基及びＣＯＯＨ基を取り除く割合を調整した。
【００４０】
そして、実施例２−６〜２−１０及び比較例２の転写ベルトを、実装状態が再現される図４に示されるようにセットし、室温５０〔℃〕、湿度９０〔％〕の高温・多湿の環境下に放置して、ドラム汚染の評価を行った。実施例２−１〜２−５及び比較例２の転写ベルトを放置した期間、ドラム汚染、及び転写ベルトと転写ローラとの張付きを表５に示す。
【００４１】
【表５】
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このように、吸水率を小さくした転写ベルトを製造する過程で、ステアリン酸を０．２〜１．０〔％〕添加すると、高温・多湿の環境下で感光体ドラムと転写ベルトとが直接接触したまま放置されても、ドラム汚染の発生、及び転写ローラと転写ベルトとの張付きを抑制することができ、ステアリン酸を０．４〜０．６〔％〕添加すると、高温・多湿の環境下で感光体ドラムと転写ベルトとが直接接触したまま放置されても、ドラム汚染の発生、及び転写ローラと転写ベルトとの張付きを確実に抑制することができる。したがって、印刷品位を向上させることができる。なお、この場合のドラム汚染評価において、○は汚染なし、×は汚染により白ぬけが発生したことを表す。また、張付き評価において、○は張付きが発生しないことを表す。
【００４２】
また、ステアリン酸が添加された転写ベルトは、製造時において、金型から取り出す際の剥離性が良いので、タクトを短縮することができるだけでなく、転写ベルトのコストを低くすることができる。
各実施の形態においては、感光体ドラムと転写ローラとの間を走行させられる転写ベルトについて説明したが、本発明を他のベルトに適用することもできる。また、転写ベルトを製造する過程でステアリン酸を添加するようにしているが、感光体ドラムに接触する現像ローラ、帯電ローラ、クリーニングローラ及び転写ローラを製造する過程でステアリン酸を添加することもできる。
【００４３】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、画像形成装置においては、像担持体と、該像担持体と接触させて、かつ、移動自在に配設されたベルトとを有する。
【００４５】
そして、該ベルトの吸水率を１．４〔％〕以下にする。
【００４６】
この場合、ベルトの吸水率が１．４〔％〕以下にされるので、高温・多湿の環境下で像担持体とベルトとが直接接触したまま放置されても、ドラム汚染が発生するのを抑制することができ、全体抵抗値のばらつきを小さくすることができる。
【００４７】
したがって、印刷品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における転写ベルトの斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概略図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるポリピロールの化学式を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における転写ベルトの実装状態を再現するための概念図である。
【符号の説明】
１１　　転写ベルト
１２　　感光体ドラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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