(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な支持ロールに張力をかけた状態で、樹脂中に導電性物質を含有する半導電性ベルトを支持させ、前記半導電性ベルトの形状的な欠陥部分に前記支持ロールを内接した状態で、前記欠陥部分を研磨して平坦化させる半導電性ベルトの修正方法。
【請求項２】
回転可能な支持ロールに張力をかけた状態で、樹脂中に導電性物質を含有する半導電性ベルトを支持させ、前記半導電性ベルトの形状的な欠陥部分に前記支持ロールを内接した状態で、前記欠陥部分を加熱処理した後、研磨して平坦化させる半導電性ベルトの修正方法。
【請求項３】
前記形状的な欠陥は、突起状の欠陥である請求項１または２に記載の半導電性ベルトの修正方法。
【請求項４】
前記研磨に際し、段階的に、異なる研磨手段を用いて、前記形状的な欠陥部分を研磨する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半導電性ベルトの修正方法。
【請求項５】
前記加熱処理の温度は、１５０℃から３５０℃の温度である請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の半導電性ベルトの修正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂中に導電性物質を含有する半導電性ベルトの形状的な欠陥部分を修正して平坦化させる半導電性ベルトの修正方法に関し、特に、プリンター、複写機、ビデオプリンター等の電子写真記録装置に使用される、シームレス状の中間転写ベルトおよび転写搬送ベルトの修正方法として有用である。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真記録装置の中間転写ベルト等に用いうる半導電性ベルトとしては、弗化ビニリデンやエチレン・テトラフルオロエチレン共重合体、ポリカーボネート等からなるフィルムを用いた半導電性ベルトが知られていた。また、強度や対摩擦・摩耗性の機械特性が不足してベルト端部等にクラックが発生したり、駆動時の負荷で変形して転写画像が変形するなどの問題を解消すべく、ポリイミドフイルムに導電性物質を配合して体積抵抗率を１〜１０13Ω・ｃｍとしたものが知られている。
【０００３】
上記のような半導電性ベルトは、一般的に、樹脂、導電性物質、及び溶剤等を含有する原料液を円筒金型の内面などにシームレス状に塗布した後、乾燥、硬化などによってフィルム化する方法で製造される。
【０００４】
しかしながら、上記のような製造方法において、ベルトを金型から剥離する等の際に、ベルト表面に小さな突起、折れ等の形状的な欠陥部分が生じる場合がある。そして、近年の電子写真記録装置の高画質化、高速化の進展に伴い、このような欠陥部分が有ると、画像の不具合を発生させ、中間転写ベルトや転写搬送ベルトとして使用できず、半導電性ベルトを製造する際の歩留りが悪化していた。
【０００５】
そこで、本出願人は、製造段階等で形状的な欠陥部分が生じても、それを加熱処理して平坦化し、製造の歩留りを向上することができる半導電性ベルトの修正方法を発明した（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３６５９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記の加熱処理だけで形状的な欠陥部分を平坦化する修正方法では、形状的な欠陥部分のすべてを完全に平坦化して修正できる方法ではなく、歩留まりに関して改善の余地があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、従来の加熱処理による修正方法よりも形状的な欠陥部分を平坦化して、実使用上問題の無い状態に修正でき、加熱処理による修正方法よりも製造の歩留まりを向上することができる半導電性ベルトの修正方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究したところ、半導電性ベルトの形状的な欠陥部分を研磨することで、あるいは、加熱処理した後に研磨することで実使用上問題ない状態に修正でき、かつ、加熱処理のみの修正方法よりも良品化できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち、本発明の半導電性ベルトの修正方法は、樹脂中に導電性物質を含有する半導電性ベルトの形状的な欠陥部分を研磨して平坦化させることを特徴とする。
【００１１】
本発明の半導電性ベルトの修正方法によると、形状的な欠陥部分を研磨して平坦化させることができる。その結果、中間転写ベルトに使用した際の転写画像が良くなるなど実使用上問題無い状態に半導電性ベルトを修正することができ、加熱処理による修正方法よりも、良品化することができる。
【００１２】
また、本発明の半導電性ベルトの修正方法は、樹脂中に導電性物質を含有する半導電性ベルトの形状的な欠陥部分を加熱処理した後、研磨して平坦化させることを特徴とする。
【００１３】
かかる半導電性ベルトの修正方法によると、形状的な欠陥部分を加熱処理し、加熱処理では修正できなかった残存する欠陥部分を研磨し平坦化させることができる。その結果、中間転写ベルトに使用した際の転写画像が良くなるなど実使用上問題無い状態に半導電性ベルトを修正することができ、研磨による修正方法よりも良品化することができる。
【００１４】
また、本発明の半導電性ベルトの修正方法は、回転可能な支持ロールに張力をかけた状態で半導電性ベルトを支持させ、形状的な欠陥部分に支持ロールを内接した状態で、研磨又は加熱処理及び研磨を行うことを特徴とする。
【００１５】
かかる半導電性ベルトの修正方法によると、形状的な欠陥部分に支持ロールを内接させているので、形状的な欠陥部分のみを加熱処理や研磨処理を行える。また、張力をかけているので、半導電性ベルトが撓むことなく簡単に研磨できる。また、支持ロールに半導電性ベルトを引っ掛け張力をかける構成としたので、半導電性ベルトを簡単に回転させて形状的な欠陥部分を簡単に目視確認することができる。
【００１６】
また、本発明は、形状的な欠陥が突起状の欠陥である場合に特に有効である。半導電性ベルトの製造過程に生じる形状的な欠陥は、主に突起状のものであり、突起状の欠陥部分が存在するベルトは、転写ベルト等に使用できない致命的な欠陥である。本発明の修正方法によれば、この致命的な欠陥である突起状を平坦化して良品化できる。
【００１７】
また、本発明は、研磨に際し、段階的に、異なる研磨手段を用いて、形状的な欠陥部分を研磨することが、より好ましい。異なる研磨手段で段階的に研磨することで、短時間で効率よく平坦化でき、また、平坦化の精度（仕上がり精度）も良い。例えば、第一段階の研磨で、粗目の研磨手段を用いて粗削りをし、第二段階の研磨で、精密用の研磨手段を用いて仕上げをすることで、短時間でかつ精度良く平坦化できる。
【００１８】
また、上記において、加熱処理する温度は、１５０℃から３５０℃が好ましい。加熱処理の温度が１５０℃より低すぎると、欠陥部分の修正が不十分となり、温度が３５０℃より高すぎると平坦化以外の変形が生じやすくなり、転写画像に影響する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明に用いられる半導電性ベルトとしては、樹脂中に導電性物質を含有するものであれば、従来公知の何れの半導電性ベルトも使用できる。例えば、弗化ビニリデン、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体、ポリカーボネート等の他、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリベンズイミダゾール等の耐熱性樹脂を樹脂成分とするものが挙げられる。なかでも機械特性、耐熱性、屈曲性に優れたポリイミド樹脂が最適である。
【００２０】
また、導電性物質としては、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性ポリマー、ケッチンブラック、アセチレンブラック等のカーボンやグラファイト、銀、ニッケル、銅等の金属やこれら合金及びマイカ、カーボン、ガラス等にメッキした複合金属、酸化錫、酸化インジウム等の酸化金属、アニオン、カチオン、ノニオン、両性を有する界面活性剤が挙げられる。本発明では、半導電性ベルトにその他の充填剤などを含有していてもよい。
【００２１】
ポリイミド樹脂中に導電性物質を含有する半導電性ベルトの場合、例えば、ジアミン成分と二無水物成分を溶液中で重合してポリアミド酸重合物を得た後、このアミド酸重合物にカーボンブラック等を混合し、これを金型に製膜、加熱乾燥、イミド化を行って半導電性ポリイミドベルトを得ることができる。なお、本発明の半導電性ベルトの修正方法は、欠陥部分を除去できないシームレスベルトの場合に特に有効である。
【００２２】
このようにして得られた半導電性ベルトの表面抵抗率ρｓは１０8〜１０16Ω／□、体積抵抗率ρｖは１０8〜１０16Ω・ｃｍ、厚み５０〜１５０μｍのものが一般的である。
【００２３】
本発明では、半導電性ベルトが製造工程などで発生した形状的な欠陥部分を含むものを修正の対象とするが、当該形状的な欠陥としては、例えば小さい折れ、小突起などが挙げられる。これらは、転写画像等に不具合（トナー欠落）を発生し、中間転写ベルトや転写搬送ベルトとして使用できなくする。
【００２４】
以下に、半導電性ベルト（以下、単に「ベルト」という。）の修正方法について図１を用いて説明する。
【００２５】
まず、ベルト１の突起状の欠陥部分１ａに張力をかける。図１において、ベルト１には、突起状の欠陥部分１ａが存在する（図１（ａ）参照）。このベルト１に、２本の円柱状の支持ロール２を挿入する。この際に、突起状の欠陥部分１ａが円柱状の支持ロール２上に位置するように挿入される（図１（ｂ）参照）。
【００２６】
そして、２本の円柱状の支持ロール２の一方を上に、他方をその垂直下方に配置して、ベルト１に張力をかける（図１（ｃ）参照）。なお、ベルトにかける張力は、加熱処理及び研磨するのに適した範囲の張力とする必要がある。張力が低いと、ベルト１が加熱処理中に及び研磨中に撓み、ベルト１を傷つけることになる。また、張力が高いと、過度に加熱し、研磨することとなり、ベルト１を傷つけることになる。なお、円柱状の支持ロール２が金属製であれば、その自重による張力でも可能である。
【００２７】
次に、張力をかけられた突起状の欠陥部分１ａを加熱処理する。
【００２８】
加熱処理に用いられる加熱手段としては、特に制限はないが、ハンダこて３（図１参照）、加熱ロール等を用いることが好ましい。
【００２９】
加熱処理の温度としては、欠陥部分の平坦化が可能な温度であればよいが、前述した理由より、１５０℃から３５０℃の温度であることが好ましく、特に２００℃〜３００℃で加熱処理するのが好ましい。また、ポリイミド樹脂を樹脂成分とする半導電性ベルトの場合、ベルトのキュア温度以下が好ましく、１００℃から３５０℃、特に２００℃から３００℃で加熱処理するのが好ましい。
【００３０】
なお、突起状の欠陥部分１ａを加熱処理する場合は、例えば、平滑面を有する挟持部材にてベルト両面から挟持しつつ、その突起状の欠陥部分１ａを加熱処理できる。平滑面を有する挟持部材としては、平面な板状態やベルト形状に沿った曲面を有する部材、変形可能な板状態やフィルムなどが使用できる。平滑面としては、欠陥部分より平坦な面を有していればよいが、半導電性ベルトの表面に凹凸を生じさせない程度に平滑なものが好ましい。具体的には、簡易な方法として、欠陥部分の内側から例えばフッ素樹脂等の板で保持し、その欠陥部分の上にフィルムをあてがい、このフィルムの上から加熱手段で押さえながら加熱処理する方法が例示される。
【００３１】
また、半導電性ベルトの内周長より外周長が小さい（若干外周長が小さいものが好ましい）シリンダー状の挟持部材を半導電性ベルトの内側に内挿し、欠陥部分の位置を確認しながら、必要により外側の挟持部材を介在させて、加熱手段で押さえながら加熱処理する方法がある。その際、外側の挟持部材と加熱手段を兼用して、１つの手段で修正を行ってもよく、例えば、表面に弾性体層を備える回転自在な加熱ロールや、内側の挟持部材の平滑面に沿った平滑面を形成する表面材の内部に加熱手段を備えるものが好ましい。当該表面材には摺動性を有する材料をコーティングしたものが好ましい。なお、本発明ではベルトの内側から加熱することも可能である。
【００３２】
次に、張力をかけられた突起状の欠陥部分１ａを研磨する。
【００３３】
研磨する際に、一種類の研磨手段で研磨するよりも、複数の研磨手段で段階的に研磨するほうが好ましい。このようにすることで、研磨による平坦化を短時間で行えると共に精度よく研磨できる。例えば、第一段階の研磨で、砥粒の粒度の大きい研磨手段を用いて粗削りをし、第二段階の研磨で、砥粒の粒度の小さい研磨手段を用いて精密研磨をすることで、短時間で精度良く研磨ができる。さらに、仕上げ用として、フェルト材で研磨してもよい。このフェルト材による研磨によって、平坦化された部分の表面を磨くことができる。
【００３４】
研磨に用いられる研磨手段としては、その材質、研粒、形状等によって適宜選択できるものであって特に制限はないが、ゴムと砥石を混ぜ合わせたゴム砥石４（図１参照）が好ましい。ゴム砥石４は、市販のゴム砥石を用いることができる。また、ゴム砥石４は、例えば、研削用（ゴム質が堅めで、砥粒の粒度が＃８０〜＃３２０のもの）と研磨用（ゴム質が柔らかめで、砥粒の粒度が＃４００〜＃２０００のもの）とがあり、突起状の欠陥部分に応じて選択できる。また、ゴム砥石４の形状は、例えば、円筒型、砲弾型があり、突起状の欠陥部分に応じて選択できる。なお、ゴム砥石４を構成するゴムは、天然ゴム、合成ゴムでも良く、さらには、シリコン、ウレタン等で構成されていても良い。また、ゴム砥石４を構成する砥粒の成分は、特に限定されず、例えば、電融アルミナ、炭化ケイ素、非溶融酸化アルミニウムセラミック、人口ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素等がある。
【００３５】
また、砥石を回転させる駆動装置としては、特に制限はないが、好ましくは、ルーター５（図１参照）がよい。回転駆動装置の回転速度は、ベルト１の物性、厚み、突起状の欠陥部分１ａの状態（例えば、サイズ等）、砥石の種類等で適宜設定されるものである。例えば、ルーター５の回転速度は、好ましくは、１００から５００００ｒｐｍであり、さらに好ましくは、１０００から２００００ｒｐｍである。
【００３６】
なお、研磨する期間は、突起状の欠陥部分１ａが研磨手段によって削られて平坦化されるまでの期間であって、突起状の欠陥部分１ａ、研磨手段、回転駆動装置の回転数等の要因で適宜変化するものである。
【００３７】
さらに、上記において、突起状の欠陥部分１ａを加熱処理した後、研磨して平坦化する修正方法について説明したが、これに限定されず、加熱処理をせずに、突起状の欠陥部分１ａを研磨して平坦化する修正方法でも、加熱処理のみの修正方法より、良品化することができる。
【００３８】
（実施例）
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、実施例等における評価項目は下記のようにして行った。
【００３９】
（１）画像転写性評価
得られた半導電性ベルトを市販の複写機に、中間転写ベルトとして組み込み、画像評価を行った。評価は、鮮明で正確な画像が得られた場合を良好、画像に欠陥或いは変化が認められた場合を不良とし、その中間でベルト修正前より改善された場合をやや良好とした。
【００４０】
（２）外観目視評価
修正後の欠陥部分の状態を目視で評価した。評価は、目視で確認できないほど平坦化した場合を良好とし、わずかに突起状が確認できた場合をやや良好とし、突起状が明らかに確認できる場合を不良とした。
【００４１】
（実施例１）
ポリイミド樹脂中にカーボンブラックを含有し、表面抵抗率５×１０１２Ω／□の外径３００ｍｍ、厚み７０μｍのポリイミドベルトであって、その表面が突起状の欠陥部分（３ｍｍの円錐状突起、高さ０．２ｍｍ）を有するものを用いた。２本の円柱状の支持ロールをベルトの中に入れ、吊るした状態にして張力をかけ、円柱状の上に欠陥部分を持ってきて、ゴム砥石（粒度＃５００）のついたルーターにて突起状欠陥部分の先端を削るように研磨した。なお、ルーターの回転数は、１３０００ｒｐｍとし、研磨時間は、５〜１０秒とした。その結果、表１に示すようにベルト表面の突起状の欠陥部分がわずかに残っていることが目視できたが、画像には不具合は認められなかった。
【００４２】
【表１】
0004577897.tif 000002
【００４３】
（実施例２）
実施例１と同様の条件で、表面に突起状の欠陥部分（３ｍｍの円錐状突起、高さ０．２ｍｍ）を有するベルトに張力をかけ、円柱状の上に欠陥部分を持ってきて、欠陥部分を、２５０℃のハンダこてで軽く押し付けながら、５〜７秒押し付けて加熱処理した。その後、ゴム砥石（粒度＃５００）のついたルーターにて、加熱処理した突起状欠陥部分を研磨した。なお、ルーターの回転数は、１３０００ｒｐｍとし、研磨時間は、５〜１０秒とした。その結果、表１に示すようにベルト表面の突起状の欠陥部分は目視で確認できない状態まで平坦化され、画像にも不具合は認められなかった。
【００４４】
（比較例１）
実施例１と同様の条件で、表面に突起状の欠陥部分（３ｍｍの円錐状突起、高さ０．２ｍｍ）を有するベルトに張力をかけ、円柱状の上に欠陥部分を持ってきて、欠陥部分を、２５０℃のハンダこてで軽く押し付けながら、５〜７秒押し付けて加熱処理した。その結果、表１に示すようにベルト表面の突起状の欠陥部分がわずかに残っていることが目視できたが、修正をおこなわなかった比較例２に比べて画像がやや改善された。
【００４５】
（比較例２）
ポリイミド樹脂中にカーボンブラックを含有し、表面抵抗率５×１０１２Ω／□の外径３００ｍｍ、厚み７０μｍのポリイミドベルトであって、その表面が突起状による欠陥部分（の３ｍｍの円錐状突起、高さ０．２ｍｍ）を有するものを修正せずに、画像評価を行った。その結果、欠陥部分による画像不具合が生じた。
【００４６】
（良品化率の評価）
次に、突起状の欠陥部分を有する不良品のベルト５０個を各修正方法で修正した。この場合において、不良品を修正することによって良品にできた割合の修正良品化率について評価した。修正良品化率は、不良品数に対する良品化できた品数の割合である。この評価結果を表２に示した。加熱処理と研磨を組み合わせた修正方法の修正良品化率が９０％で最も良い結果であり、次いで、研磨の修正方法の修正良品化率が７５％、加熱処理の修正方法の修正良品化率が５０％の結果であった。
【００４７】
【表２】
0004577897.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施の形態における修正方法を説明する図
【符号の説明】
【００４９】
１          半導電性ベルト
１ａ        突起状の欠陥部分
２          円柱状の支持ロール
３          ハンダこて
４          ゴム砥石
５          ルーター
【図１】
0004577897.tif 000004