(57)【要約】【課題】押出成形によりベルトを製造するにあたり、高い表面抵抗を得ることができ、これにより良好な転写効率を実現することができ、結果として画像不具合の発生を防止することができる導電性エンドレスベルトの製造方法を提供する。【解決手段】フッ素樹脂を含む樹脂組成物１を、環状ダイス１１を介して押出した後、マンドレル１２の外周に担持させて冷却することによりチューブ状に成形する導電性エンドレスベルトの製造方法である。樹脂組成物１が環状ダイス１１から押出された後、マンドレル１２に接触するまでの間において、押出された樹脂組成物１の表面温度を、押出温度から押出温度−４５℃までの範囲内に保持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素樹脂を含む樹脂組成物を、環状ダイスを介して押出した後、マンドレルの外周に担持させて冷却することによりチューブ状に成形する導電性エンドレスベルトの製造方法であって、
前記樹脂組成物が前記環状ダイスから押出された後、前記マンドレルに接触するまでの間において、該押出された樹脂組成物の表面温度を、押出温度から押出温度−４５℃までの範囲内に保持することを特徴とする導電性エンドレスベルトの製造方法。
【請求項２】
前記押出された樹脂組成物の外周側を、少なくとも前記環状ダイスとマンドレルとの間において、カバー部材により遮蔽する請求項１記載の導電性エンドレスベルトの製造方法。
【請求項３】
前記マンドレルの温度を、８０〜９５℃の範囲内とする請求項１または２記載の導電性エンドレスベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は導電性エンドレスベルトの製造方法（以下、単に「ベルト」および「製造方法」とも称する）に関し、詳しくは、複写機やプリンター、特にはカラーレーザープリンター等の電子写真装置や静電記録装置等において、転写ベルトや転写搬送ベルト等として用いられる導電性エンドレスベルトの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンター等における静電記録プロセスでは、まず、感光体（潜像保持体）の表面を一様に帯電させ、この感光体に光学系から映像を投射して光の当たった部分の帯電を消去することによって静電潜像を形成し、次いで、この静電潜像にトナーを供給してトナーの静電的付着によりトナー像を形成し、これを紙、ＯＨＰ、印画紙等の記録媒体へと転写することにより、プリントする方法が採られている。
【０００３】
かかる静電記録プロセスにおいては、トナー像の転写を行うための転写部材として、樹脂材料やゴムを基材とする無端ベルト状の導電性エンドレスベルトが使用されている。このうち、樹脂材料を基材とする樹脂フィルムベルトについては、多様な材料の組み合わせにより所望のベルト特性を実現できることから、これまでに種々検討がなされてきている。
【０００４】
この導電性エンドレスベルトの製造方法としては、円筒状の金型を使用して遠心成形によりベルト形状を得る方法や、押出成形後に再度円筒金型を用いてベルトを成形する方法などがあるが、生産効率の観点からは、円筒状の押出ダイスを用いて押出成形のみによりベルト製造を行う方法が有利である。この場合、押出成形で環状ダイスからシームレスベルトを押出し、押出したベルトを円筒状のマンドレルに抱きつかせることにより周長を規制する。このような押出成形のみによるベルトの製造技術は、例えば、特許文献１，２に開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１７７６１２号公報
【特許文献２】特開２００４−６１６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記転写部材として使用される導電性エンドレスベルトには、良好な転写効率を得る観点から、適正な高い表面抵抗を備えることが要求される。しかしながら、従来の押出成形による製造方法では、十分高いベルトの表面抵抗値を得ることができず、その結果、転写効率が不均一になって、得られる画像において不具合が発生するという問題が生じていた。
【０００６】
そこで本発明の目的は、押出成形によりベルトを製造するにあたり、高い表面抵抗を得ることができ、これにより良好な転写効率を実現することができ、結果として画像不具合の発生を防止することができる導電性エンドレスベルトの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、下記構成とすることにより、押出成形時においてベルトの表面抵抗を高めて、ベルト表面のトナー転写効率を均一化しすることが可能となることを見出して、本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明の導電性エンドレスベルトの製造方法は、フッ素樹脂を含む樹脂組成物を、環状ダイスを介して押出した後、マンドレルの外周に担持させて冷却することによりチューブ状に成形する導電性エンドレスベルトの製造方法であって、
前記樹脂組成物が前記環状ダイスから押出された後、前記マンドレルに接触するまでの間において、該押出された樹脂組成物の表面温度を、押出温度から押出温度−４５℃までの範囲内に保持することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明は、前記押出された樹脂組成物の外周側を、少なくとも前記環状ダイスとマンドレルとの間において、カバー部材により遮蔽することにより実施することができる。また、本発明においては、前記マンドレルの温度を、８０〜９５℃の範囲内とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の製造方法によれば、上記構成としたことにより、押出成形によりベルトを製造するにあたり、高い表面抵抗を得ることができ、これによりベルト表面のトナー転写効率を均一化して、画像性能を向上することができる導電性エンドレスベルトを得ることが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の導電性エンドレスベルトの製造方法に係る押出成型工程を示す概略断面図である。図示するように、本発明の製造方法においては、フッ素樹脂を含む樹脂組成物１を、環状ダイス１１を介して押出した後、マンドレル１２の外周に担持させて冷却することにより、チューブ状に成形する。
【００１２】
本発明においては、樹脂組成物１が環状ダイス１１から押出された後、マンドレル１２に接触するまでの間（図中の領域Ｂ）において、押出された樹脂組成物１の表面温度を、押出温度から押出温度−４５℃までの範囲内に保持することが重要である。これにより、ベルトの表面抵抗を高めることができる理由については明確ではないが、以下のように考えられる。即ち、環状ダイス１１から押出された後の樹脂組成物１の急激な冷却を防止することで、環状ダイス１１から押出された後マンドレル１２を通過して冷却されるまでの間に、樹脂組成物１中のフッ素成分をベルト表面に浮かび上がらせることができ、これにより表面抵抗を高めることができるのである。
【００１３】
本発明において、押出された樹脂組成物１の表面温度を上記範囲内に保持するための具体的手法としては、図示するように、押出された樹脂組成物１の外周側をカバー部材１３により遮蔽する方法が好適である。図示する例では、押出機における環状ダイス１１の外周部にカバー部材１３を取付けている。これにより、押出された樹脂組成物１の外気による冷却効果を低減して、その表面温度の低下を効果的に抑制することが可能となる。
【００１４】
かかるカバー部材１３は、少なくとも環状ダイス１１とマンドレル１２との間に設けることで、樹脂組成物１の表面温度の低下を抑制する効果を得ることができるものであるが、より好適には、図示するように、マンドレル１２の長さの半分程度までを覆うように設ける。また、カバー部材は、図示するように、樹脂組成物１の外周側に適宜間隔をもって配置することにより遮蔽効果を得るものであるが、この樹脂組成物１とカバー部材との間の間隔は、例えば、７０〜９０ｍｍ程度とする。この間隔が大きすぎると、十分な遮蔽効果を得ることができない。さらに、カバー部材の材質としては、ＳＵＳ等の熱伝導性の悪い材料が好適であるが、特に制限されるものではない。
【００１５】
また、本発明においては、マンドレル１２の温度を、８０〜９５℃の範囲内とすることが好ましく、これにより樹脂組成物１の表面温度の低下をより遅らせることで、上記表面抵抗の向上効果をさらに良好に得ることができる。
【００１６】
なお、樹脂組成物１の表面温度低下の抑制手段を何ら講じない場合には、例えば、押出温度２２５℃（図中の領域Ａ）で環状ダイス１１から押出された樹脂組成物１の表面温度は、環状ダイス１１からマンドレル１２に接触するまでの間に１５０℃程度まで低下し（図中の領域Ｂ）、さらに、６０℃に設定されたマンドレル１２に接触する間に６０℃まで冷却される（図中の領域Ｃ）。これに対し、例えば、図示するようにカバー部材１３を設けることで樹脂組成物１の表面温度の低下を抑制した場合、押出温度２２５℃（図中の領域Ａ）で押出された樹脂組成物１の表面温度は、環状ダイス１１からマンドレル１２に接触するまでの間に１８０℃程度までしか低下せず（図中の領域Ｂ）、マンドレル１２の温度を９０℃に設定することで、マンドレル１２との接触によっても９０℃までしか冷却されない（図中の領域Ｃ）。
【００１７】
また、本発明の製造方法において、樹脂組成物１の押出速度は特に制限されるものではないが、通常、１０００〜１５００ｍｍ／ｍｉｎ程度である。従ってこの場合、図中の領域Ｂの長さを、例えば、３０〜４０ｍｍに設定した場合、領域Ｂの通過時間は０．５〜１．０秒程度、マンドレル１２との接触領域Ｃを２２０ｍｍとすればこの領域Ｃの通過時間は１０〜２０秒程度である。
【００１８】
本発明の製造方法においては、上記樹脂組成物の表面温度に関する条件を満足するものであれば、それ以外の点については、常法に従い行うことができ、特に制限されるものではない。例えば、樹脂組成物の配合組成については、フッ素樹脂を少なくとも含むことが必要であるが、基材樹脂の種類や、添加する導電性材料等については特に制限されず、ベルト材料として通常用いられているもののうちから、所望に応じ適宜選定することが可能である。なお、成形時の押出温度は、通常、基材樹脂により決まる。押出成形に際しては、配合材料を二軸混練機等を用いて適宜混合、混練して樹脂組成物を調製し、これを押出成形した後に適宜長さ（幅）にて裁断することにより、チューブ状の導電性エンドレスベルトが得られる。
【００１９】
基材樹脂としては、具体的には例えば、熱可塑性樹脂として、熱可塑性ポリアミド（ＰＡ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ）、熱可塑性ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリエチレンナフタレート樹脂（ＰＥＮ）やポリブチレンナフタレート樹脂（ＰＢＮ）等のポリアルキレンナフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）やポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）等のポリアルキレンテレフタレート樹脂を好適に用いることができ、これらのうちいずれか２種以上のポリマーアロイまたはポリマーブレンドや、これらのうちいずれか１種または２種以上と他の熱可塑性樹脂、特には熱可塑性エラストマーとのポリマーアロイまたはポリマーブレンドなども好適に使用することができる。
【００２０】
また、フッ素樹脂としては、２５０℃以下、特には２４０℃以下程度の低融点のものが好適であり、具体的には、例えば、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶｄＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレンとエチレンとの共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ビニリデンフルオライド（ＶＤＦ）とテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）との共重合体、および、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とビニリデンフルオライドとの３元共重合体（ＴＨＶ）等を挙げることができる。フッ素樹脂の添加量は、基材樹脂の総量に対し、好ましくは０．１〜５０重量％、より好ましくは１〜２０重量％程度である。
【００２１】
導電性材料としては、高分子イオン導電剤およびカーボンブラックを好適に用いることができる。使用可能な高分子イオン導電剤は、例えば、Ｉｒｇａｓｔａｔ（登録商標）Ｐ１８およびＩｒｇａｓｔａｔ（登録商標）Ｐ２２（共に、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ・インコーポレーテッド製）、ペレスタット３００，３０３（三洋化成（株）製）、サンコノールＴＢＸ−３１０（三光化学工業（株）製）等として、市場で容易に入手可能である。また、カーボンブラックとしては、具体的には例えば、ケッチェンブラックやアセチレンブラック、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦ，ＳＲＦ，ＦＴ，ＭＴ等のゴム用カーボンブラック、酸化カーボンブラック等のインク用カーボンブラック，熱分解カーボンブラック等を挙げることができる。高分子イオン導電剤の添加量は、樹脂成分１００重量部に対し、通常１〜５００重量部、好ましくは１０〜４００重量部程度であり、カーボンブラックの添加量は、樹脂成分１００重量部に対し、５〜３０重量部程度とすることができる。
【００２２】
また、その他の導電性材料として、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウム、ステア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、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸・ジメチルエチルアンモニウムの過塩素酸塩、塩素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エトサルフェート塩、ハロゲン化ベンジル塩（臭化ベンジル塩、塩化ベンジル塩等）等の第４級アンモニウムなどの陽イオン界面活性剤；脂肪族スルホン酸、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸塩、高級アルコール燐酸エステル塩等の陰イオン界面活性剤；各種ベタイン等の両性イオン界面活性剤；高級アルコールエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル等の非イオン性帯電防止剤などの帯電防止剤、ＬｉＣＦ2ＳＯ2、ＮａＣｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＮａＣｌ等の周期律表第１族の金属塩；Ｃａ（ＣｌＯ4）2等の周期律表第２族の金属塩；天然グラファイト、人造グラファイト等；酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅等の金属および金属酸化物；ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマーなどを用いることもできる。
【００２３】
さらに、所望に応じ、他の機能性成分として、例えば、各種充填材、カップリング剤、酸化防止剤、滑剤、表面処理剤、顔料、紫外線吸収剤、帯電防止剤、分散剤、中和剤、発泡剤、架橋剤等を適宜配合することもでき、着色剤を添加して着色を施してもよい。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
（実施例１〜３）
下記の表１に示す配合成分を混合し、成形温度２２０℃にて二軸混練機により溶融混練して、樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物を、図１に示す環状ダイスを備えた押出機で押出温度２２５℃にて押出すことにより、内径１４０ｍｍ、厚み１００μｍ、幅２５０ｍｍの寸法を有する導電性エンドレスベルトを得た。なお、使用した押出機の寸法は、環状ダイス１１の外径φ３３０ｍｍ、押出孔の内径φ１５５ｍｍであり、マンドレル１２の外径φ１４０ｍｍであった。また、領域Ｂの長さ：３０〜４０ｍｍ、領域Ｃの長さ：２２０ｍｍであり、カバー部材１３およびマンドレル１２の条件については、下記の表２に示すように設定した。
【００２５】
【表１】
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＊１）ＰＡ１２：宇部興産（株）製，３０２４Ｕ
＊２）ＡＢＳ樹脂：ダイセルポリマー（株）製，セビアンＵ６８０
＊３）高分子イオン導電剤：チバ・スペシャルティ・ケミカルズ・インコーポレーテッド製，Ｉｒｇａｓｔａｔ  Ｐ１８
＊４）酸化チタン：石原テクノ（株）製，ＥＴ５００Ｗ
＊５）フッ素樹脂：ダイキン工業（株）製，ネオフロンＶＴ１００
【００２６】
（比較例１）
図１に示す環状ダイスを備えた押出機において、カバー部材１３を用いなかった以外は実施例１〜３と同様にして比較例１のベルトを作製した。
得られた各実施例および比較例のベルトにつき、下記の手順に従い、評価を行った。これらの結果を下記の表２中に併せて示す。
【００２７】
（表面抵抗の測定）
測定機Ｈｉｒｅｓｔａ−ＵＰ  ＭＣＰ−ＨＴ４５０（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ  ＣＨＥＭＩＣＡＬ  ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ製）を用いて、印加電圧１０００Ｖ、印加時間３０ｓにて測定を行った。
【００２８】
（転写性の評価）
画像評価装置（ＬＢＰ）に組み込み、画出しを行うことにより評価した。評価基準は◎、○、△、×にて評価した。○であれば実用上問題ない。
【００２９】
【表２】
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【００３０】
上記樹脂組成物の場合、本発明に係る、領域Ｂにおける好適表面温度は１８０〜２１０℃程度であり、領域Ｃにおける好適表面温度は８０〜９５℃程度である。上記表２に示すように、かかる温度範囲を満足する実施例１〜３のベルトは、高い表面抵抗を有し、転写性にも優れていることが確認できた。一方、この温度範囲を満足しない比較例１のベルトは、表面抵抗が低く、転写性も悪化していることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る押出機の概要を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  樹脂組成物
１１  環状ダイス
１２  マンドレル
１３  カバー部材
【図１】
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