(57)【要約】【課題】ベルトを製造した後から別に桟を取り付ける作業が不要になり、しかも桟はベルトに一体的に成形されていることから剥がれが生じるといった問題も発生しにくいベルトを得ることができる製造方法を提供する。【解決手段】ベルトの片面に桟を有する転写ベルトの製造方法において、未加硫のゴム組成物Ｇを原料ポット２から桟を成形する溝６ａを有する外型５ａと内型５ｂとで形成されたキャビティ６に圧入して成形して加硫する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
背面に付着させたトナーを被転写体に転写する用途で用いられる転写ベルトであり、ベルトの片面に桟を有する転写ベルトの製造方法において、未加硫のゴム組成物を原料ポットから桟を成形する溝を有する外型と内型とで形成されたキャビティに圧入して成形し、加硫することを特徴とする転写ベルトの製造方法。
【請求項２】
外型と内型とで形成されたキャビティに未加硫ゴムを圧入して成形した後、未加硫もしくは半加硫状態のまま金型から脱型した後、加硫する請求項１記載の転写ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
電子写真の画像形成装置の一部を構成する中間転写体などに用いられる転写ベルトの製造方法に係り、詳しくは蛇行防止のための桟を有する転写ベルトで桟がベルトに容易に一体成形できるとともに成形性にも優れ、ベルトの表面性にも優れた転写ベルトの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置の中間転写体として導電性を持たせたベルトや、そのようなベルトを円筒形のドラムに被せた転写ロールが用いられている。これらのベルトとしては、ゴムなどのエラストマー材料に導電性を持たせたものを用いている。これらの転写体は、感光体表面に形成されたトナー像を電気的吸引力により中間転写体上へ引きつける必要があるため、中〜高抵抗、具体的には、１０６〜１０１３Ω・ｃｍといった体積抵抗率に調整した導電性ゴムからなっている。
【０００３】
そしてその製造方法としては、未加硫ゴムシートを金型に巻きつけて仮固定し、加硫缶内で加硫する方法（特許文献１）、射出成形によって円筒形のキャビティを有する金型にベルトスリーブを形成するといった方法（特許文献２）や、トランスファー成形による方法（特許文献３）などが挙げられる。また、他に押出成形にてチューブ状に押出したものをベルトスリーブとするといった方法がある。
【０００４】
また、転写ベルトの場合、ベルトを用いて画像などを転写するといった用いられ方をするためにベルトが走行中に蛇行すると、転写する画像のずれや歪みにつながってしまう。そこでベルトの走行を安定させるためにベルトの側端に周方向の桟を設け、ガイド溝付きのプーリに巻きかけて使用するといった形態もある。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２２７０６３号公報
【特許文献２】特開２０００−３２１８８５号公報
【特許文献３】特開平８−３００５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
桟付のベルトを製造する場合、ゴムシートを巻きつけた金型を加硫缶内に入れて加硫する方法では、金型に桟を形成するための溝を設けてゴムシートに桟を成形して加硫すると、ベルト周方向の桟があるために金型からの脱型が困難になり、桟の高さによるが脱型ができないもしくは脱型の際に桟が脱落してしまうといったことにもなる。よって、ベルトの加硫が終わってから桟は後で取り付けるといった製造方法を採るのが通常であった。
【０００７】
しかし、このような製造方法では桟を取り付けるのにベルトの成形・加硫とは別に作業を行わなくてはならないこと、また接着不良などが原因でベルトの使用中に桟が外れてしまうといった問題が起こることもある。
【０００８】
そこでベルトを成形の際に桟も同時に一体的に成形することができるので桟を取り付ける作業を別に行う必要がなく、しかも製造工程における作業性をよくして不良の発生を低減し、更には製造効率を高めることができる転写ベルトの製造方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記のような課題を解決するために本発明の請求項１では、背面に付着させたトナーを被転写体に転写する用途で用いられる転写ベルトであり、ベルトの片面に桟を有する転写ベルトの製造方法において、未加硫のゴム組成物を原料ポットから桟を成形する溝を有する外型と内型とで形成されたキャビティに圧入して成形し、加硫することを特徴とする。
【００１０】
請求項２では、外型と内型とで形成されたキャビティに未加硫ゴムを圧入して成形した後、未加硫もしくは半加硫状態のまま金型から脱型してオーブンなどで加硫する転写ベルトの製造方法としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１のように溝を設けた金型を用いてゴムを圧入することによって桟を一体成形することによって、ベルトを製造した後から別に桟を取り付ける作業が不要になり、しかも桟はベルトに一体的に成形されていることから剥がれが生じるといった問題も発生しにくい。
【００１２】
請求項２では金型を使用して未加硫ゴムの成形のみを行い、一旦金型から脱型して加硫することによって脱型の作業がスムーズになるとともに、オーブンを用いて複数のベルトをまとめて加硫するといったことも可能になるので製造効率を高めることにもなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本発明によって製造する転写ベルトの斜視図である。図２は転写ベルトがプーリに巻きかかっているところの要部断面図である。図３は材料となるゴムを、ポットから金型のキャビティへ圧入しているところの断面図である。
【００１４】
本発明の方法で製造される転写ベルト１０は図１に示すようなものであり、例えば電子写真方式の画像形成装置の中間転写体としての導電性を持たせたものなどがある。形状としては比較的幅の広い円筒状のベルトで、複数の、例えば２本のプーリ１２間に掛架された状態で用いられ、転写ベルト１の背面にトナーにて画像を形成し、その後被転写体である紙などに画像を転写するというものである。本発明の方法で製造される転写ベルトにおいては、プーリ１２には両側端付近にガイド溝１３を有しており、ベルト１０にはそれに対応する位置に桟１１が設けられ、ベルト１０の桟１１が前記ガイド溝１３に嵌入された状態で走行することによって、転写ベルトの蛇行が防止されるようになっている。
【００１５】
ベルト１０の厚みは通常０．３〜２．０ｍｍ程度で、桟１１は幅が１．０〜５．０ｍｍ、高さが１．０〜５．０ｍｍ程度である。
【００１６】
本発明の製造方法では、所定の配合物を配合した未加硫のゴム組成物を図１に示すような製造装置１の原料ポット２に投入し、ホットプレート３で加熱され流動状態とした未加硫のゴム組成物Ｇを、プランジャー４によって加圧し、金型５のキャビティ６内へ圧入する。金型５は外型５ａと内型５ｂ、上型５ｃ、底型５ｄからなり、本発明において外型５ａにはベルト１０に桟１１を成形するための溝６ａが設けられている。
【００１７】
このように外型５に溝６ａを設けておくことによって圧入されたゴム組成物Ｇがキャビティ６へ流れ込んで溝６ａにも流れ込みベルトの側端部に桟１１を一体的に成形したベルトを製造することができる。
【００１８】
ゴム組成物Ｇをキャビティ６に圧入することによって、ベルトを形作る円筒形に成形すると共に桟１１も一体的に成形し、その後１５０〜１８０℃程度の温度を５〜３０分間かけることによって未加硫ゴムを加硫する。加硫が終わると金型５からベルトを脱型する。そして、必要に応じて幅方向の輪切りや表面の研磨などを行ったり、他にも必要に応じて表面にフッ素樹脂などをコーティングしたりすることによって転写ベルト１０を得ることができる。
【００１９】
原料ポット２内の未加硫ゴムＧを流動状態にするための加熱や、加硫時の金型５の加熱は、上下に配置したホットプレート３、９によって行うことができるようになっているが、その他、蒸気など既知の手段を用いても構わない。
【００２０】
また、ゴム組成物Ｇをキャビティ６へ圧入するとともに加熱して加硫までをこの金型５で行ってもよいが、金型５では成形だけを行って未加硫もしくは半加硫の状態で脱型してしまい、後はオーブン（図示しない）などで加硫を行うこともできる。そうすると加硫を完了してしまってからよりも金型５からの脱型が容易であることと、大型のオーブンを用いることによって一度に複数のベルトの加硫を行うことができ、金型５は生計が終わって脱型すると次のベルトの成形に早速取り掛かることができるので製造効率も向上させることができる。
【００２１】
更に、未加硫のゴム組成物Ｇをキャビティ６内に圧入する際にキャビティ６内を減圧状態にすることによってゴム組成物Ｇがスムーズに流れ込ませることができ、好ましい形態である。キャビティ６内を減圧するために、キャビティ６の下端から金型５の外へベント孔７を設けており、真空ポンプ８などに接続することによってベント孔７からキャビティ６内を減圧するような構成を採ることが可能である。
【００２２】
このように未加硫のゴム組成物Ｇをキャビティ６に圧入する際に、キャビティ６内を減圧しておくことによって、ゴム組成物Ｇが圧入の際にスムーズに流れることができるので、流れが乱れることにより発生するウェルドラインによる転写ベルト表面のムラや電気抵抗値のバラツキなどを抑え、桟１１の形状も良好なものとすることができ、性能・外観共に良好な転写ベルトを得ることができるものである。
【００２３】
キャビティ６内を減圧する場合は、０．１気圧以下に減圧することが好ましい。０．１気圧を超えていると減圧する効果が薄く、転写ベルトに気泡が残ってしまう可能性が高く、また、ゴム組成物Ｇの流れの面でも、ウェルドラインの発生など転写ベルトの表面にムラが発生したり、電気抵抗値のばらつきが発生しやすくなったりすることもあるので好ましくない。
【００２４】
また、原料ポット２からゴム組成部Ｇが加圧されて出て、ゲート（図示しない）からキャビティ６に入ることになるが、ゲートまでの間にゴム組成物Ｇ中の異物をろ過除去するための網状のストレーナーメッシュを設置することによって、より転写ベルト１０の表面のムラや電気抵抗地のバラツキの問題は解消することが可能である。
【００２５】
本発明の転写ベルトを構成するゴムとしてはアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンジエンモノマー共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリエーテルポリウレタン（ＥＵ）、ポリエステルポリウレタン（ＡＵ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エピクロロヒドリンゴム（ＣＯ）、ミラブルウレタンゴムなどの単体もしくはブレンド物を挙げることができる。圧入成形に用いる材料としてはＶｍの値が６０以下であることが好ましい。
【００２６】
また、上記のゴムに対して必要に応じてノニオン系やアニオン系やカチオン系の界面活性剤、第四級アンモニウム塩、リチウム化合物などのイオン系導電剤、酸化第二錫、酸化イリジウム、銀系ペースト、ニッケル系ペースト、銅系ペースト、などの導電性部材、補強のためのカーボンブラック、可塑剤、短繊維、シリカ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、架橋剤、架橋促進剤、老化防止剤、粘着付与剤、着色剤、紫外線吸収剤、難燃剤、耐油性向上剤、充填剤などを配合することができる。
【００２７】
例えば、導電剤として用いられる第四級アンモニウム塩としては、水酸化テトラメチルアンモニウム、オクチルトリメチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム、オクタデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、ジオクチルジメチルアンモニウム、ジラウリルジメチルアンモニウム、３−ラウルアミドプロピル）トリメチルアンモニウム硫化メチル等が挙げられ、リチウム化合物として用いることができるのは、フッ化リチウム、塩化リチウム、塩素酸リチウム、過塩素酸リチウム、炭酸リチウム等を挙げることができる。
【００２８】
可塑剤としては、例えばポリジメチルシロキサンオイル、ジフェニルシランジオール、トリメチルシラノール、その他ＤＯＰなどのフタレート系、ＤＯＡ、ＤＩＤＡなどのアジペート系、ＤＯＳ、ＤＢＳなどのセバケート系、ＴＯＰ、ＴＢＰなどのフォスフェート系、ポリエーテル系の可塑剤を挙げることができる。そして可塑剤の配合量は１０〜５０重量部程度である。
【００２９】
短繊維は、綿、ポリエステル、ポリアミド、アラミドなどの繊維からなる長さが１〜１０ｍｍ程度の通常よく用いられる短繊維を用いることができる。
【００３０】
充填剤としては、珪藻土、亜鉛華、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、珪酸マグネシウム、珪酸アルミニウム、二酸化チタン、タルク、雲母、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、アスベスト、ガラス繊維、カーボンブラック、炭酸カルシウム、二酸化チタン、クレー、タルク、アルミナ、シリカなどの無機充填剤が挙げられる。
【００３１】
次に、転写ベルト１０の表面にムラを発生させないための方法として、金型５のキャビティ６表面に、離型膜を形成する表面処理をすることによって、離型剤を使用する必要がなくなるので、離型剤が転写ベルトの表面につくことにより、その部分の電気抵抗値が変化するなどのムラの発生を防止することができ、より均質な性能の転写ベルトを提供することができるようになる。
【００３２】
離型膜としては、クロムメッキもしくはクロムメッキ表面にフッ素樹脂を含浸した表面処理もしくは低摩擦材を含んだニッケル被膜を挙げることができる。硫黄加硫の場合は、メッキの腐食の問題からクロムメッキ表面にフッ素樹脂を含浸した表面処理が、またパーオキサイド架橋の場合は、低摩擦材を含んだニッケル被膜を設ける表面処理が好ましい形態といえる。低摩擦材としては、潤滑性に優れたフッ素化合物が好ましく、特に、ポリテトラフロロエチレンが好ましい。
【００３３】
前記のような離型膜を形成する金型の表面は、表面粗さが１〜４μｍ（Ｒａ）とすることが好ましい。表面粗さをこの範囲内としたものに表面処理することによって、離型膜がより強固に金型表面に固着されることになるので長期間に渡って効果を持続することができる。
【００３４】
次に本発明の範囲に含まれる実施例と、本発明の範囲から外れる比較例を挙げて本発明の効果を検証した。
【００３５】
実施例１〜４として、図２に示すような金型を用いて、図１に示す転写ベルトを製造した。キャビティ６を形成する外型５ａと内型５ｂとの間隔は０．５ｍｍとし、溝６ａの幅は１．０ｍｍ、深さは１．０ｍｍとした。尚、加硫工程について実施例１〜３は圧入した金型内でそのまま加熱して加硫しており、実施例４については圧入で成形のみを行い、脱型した後にオーブン中で加硫した。原料の圧入時における材料の逆流の有無、原料の流れ性、脱型性、でき上がったベルトの表面性を、◎・・極めて良好、○・・良好、×・・不良の３段階で評価した。成形条件および評価結果を表１に示す。
【００３６】
また、比較例として未加硫ゴムシートを円筒形の金型に巻きつけて外からジャケットを被せ、それを加硫缶内で加硫した。ついで幅が１．０ｍｍ、高さが１．０ｍｍの桟を接着剤にて後付けで取り付けた。ベルトの厚みは０．５ｍｍとしている。原料の流れ性、脱型性、でき上がったベルトの表面性を、◎・・極めて良好、○・・良好、やや不良・・△、×・・不良の４段階で評価した。成形条件および評価結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
2005274774.tif 000003
【００３８】
表１の結果からベルトの加硫に要する時間は実施例１〜４、比較例も大体同じぐらいの時間を要しており、比較例については桟を後付けで取り付けるのに余分に工数が発生することになる。また、実施例の中では成形のみを圧入で行い、未加硫状態で金型から脱型しオーブンで加硫を行った実施例４で脱型性に優れているという結果になっており、オーブンを用いれば複数のベルトの加硫が一度の手間で行えることを含めて、最も効率の良い製造方法であることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
電子写真の画像形成装置の一部を構成する中間転写体などに用いられる転写ベルトの製造方法として適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明にて製造される転写ベルトの斜視図である。
【図２】転写ベルトがプーリに巻きかかっているところの要部断面図である。
【図３】本発明の製造方法に用いる製造装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    製造装置
２    原料ポット
３    ホットプレート
４    プランジャー
５    金型
５ａ  外型
５ｂ  内型
５ｃ  上型
５ｄ  底型
６    キャビティ
６ａ  溝
７    ベント孔
８    真空ポンプ
９    ホットプレート
１０  転写ベルト
１１  桟
【図１】
2005274774.tif 000004
【図２】
2005274774.tif 000005
【図３】
2005274774.tif 000006