JP3582764B2 - 中間転写体の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は第１の画像担持体上に形成されたトナー像を、一旦中間転写体に転写させた後、更に転写させ画像形成物を得る電子写真画像形成装置に用いる中間転写体の製造方法に関し、特には中間転写ベルトの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
中間転写体を使用した画像形成装置は、カラー画像情報や多色画像情報の複数の成分色画像を順次積層転写してカラー画像や多色画像を合成再現した画像形成物を出力するカラー画像形成装置や多色画像形成装置、またはカラー画像形成機能や多色画像形成機能を具備させた画像形成装置として有効である。
【０００３】
中間転写体として中間転写ベルトを用いた画像形成装置の一例の概略図を図１に示す。
【０００４】
図１は電子写真プロセスを利用したカラー画像形成装置（複写機あるいはレーザービームプリンター）である。中間転写ベルト２０には中抵抗の弾性体を使用している。
【０００５】
１は第１の画像担持体として繰り返し使用される回転ドラム型の電子写真感光体（以下感光ドラムと記す）であり、矢示の時計方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。
【０００６】
感光ドラム１は回転過程で、１次帯電器２により所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで不図示の像露光手段３（カラー原稿画像の色分解・結像露光光学系、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザービームを出力するレーザースキャナによる走査露光系等）による画像露光を受けることにより目的のカラー画像の第１の色成分像（例えばイエロー色成分像）に対応した静電潜像が形成される。
【０００７】
次いで、その静電潜像が第１の現像器（イエロー色現像器４１）により第１色であるイエロートナーＹにより現像される。この時第２〜第４の現像器（マゼンタ色現像器４２、シアン色現像器４３、ブラック色現像器４４）の各現像器は作動−オフになっていて感光ドラム１には作用せず、上記第１色のイエロートナー画像は上記第２〜第４の現像器により影響を受けない。
【０００８】
中間転写ベルト２０は時計方向に感光ドラム１と同じ周速度をもって回転駆動されている。
【０００９】
感光ドラム１上に形成担持された上記第１色のイエロートナー画像が、感光ドラム１と中間転写ベルト２０とのニップ部を通過する過程で、１次転写ローラ６２から中間転写ベルト２０に印加される１次転写バイアスにより形成される電界により、中間転写ベルト２０の外周面に順次中間転写（１次転写）されていく。
【００１０】
中間転写ベルト２０に対応する第１色のイエロートナー画像の転写を終えた感光ドラム１の表面は、クリーニング装置１３により清掃される。
【００１１】
以下、同様に第２色のマゼンタトナー画像、第３色のシアントナー画像、第４色のブラックトナー画像が順次中間転写ベルト２０上に重ね合わせて転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が形成される。
【００１２】
６３は２次転写ローラで、２次転写対向ローラ６４に対応し平行に軸受させて中間転写ベルト２０の下面部に離間可能な状態に配設してある。
【００１３】
感光ドラム１から中間転写ベルト２０への第１〜第４色のトナー画像の順次重畳転写のための１次転写バイアスは、トナーとは逆極性（＋）でバイアス電源２９から印加される。その印加電圧は例えば＋１００Ｖ〜＋２ｋＶの範囲である。
【００１４】
感光ドラム１から中間転写ベルト２０への第１〜第３色のトナー画像の１次転写工程において、２次転写ローラ６３は中間転写ベルト２０から離間することも可能である。
【００１５】
中間転写ベルト２０上に転写された合成カラートナー画像の第２の画像担持体である転写材Ｐへの転写は、２次転写ローラ６３が中間転写ベルト２０に当接されると共に、給紙ローラ１１から転写材ガイド１０を通って、中間転写ベルト２０と２次転写ローラ６３との当接ニップに所定のタイミングで転写材Ｐが給送され、２次転写バイアスが電源２８から２次転写ローラ６３に印加される。この２次転写バイアスにより中間転写ベルト２０から第２の画像担持体である転写材Ｐへ合成カラートナー画像が転写（２次転写）される。トナー画像の転写を受けた転写材Ｐは定着器１５へ導入され加熱定着される。
【００１６】
転写材Ｐへの画像転写終了後、中間転写ベルト２０にはクリーニング用帯電部材７が当接され、感光ドラム１とは逆極性のバイアスを印加することにより、転写材Ｐに転写されずに中間転写ベルト２０上に残留しているトナー（転写残トナー）に感光ドラム１と逆極性の電荷が付与される。２６はバイアス電源である。
【００１７】
前記転写残トナーは、感光ドラム１とのニップ部及びその近傍において感光ドラム１に静電的に転写されることにより、中間転写体がクリーニングされる。
【００１８】
前述の中間転写ベルトを用いた画像形成装置を有するカラー電子写真装置は、従来の技術である転写ドラム上に第２の画像担持体を張り付けまたは吸着せしめ、そこへ第１の画像担持体上から画像を転写する画像形成装置を有したカラー電子写真装置、例えば特開昭６３−３０１９６０号公報中で述べられたごとくの転写装置と比較すると、第２の画像担持体である転写材になんら加工、制御（例えばグリッパーに把持する、吸着する、曲率をもたせる等）を必要とせずに中間転写ベルトから画像を転写することができるため、封筒、ハガキ、ラベル紙等、薄い紙（４０ｇ／ｍ^２ 紙）から厚い紙（２００ｇ／ｍ^２ 紙）まで、幅の広狭、長さの長短、あるいは厚さの厚薄によらず、第２の画像担持体を多種多様に選択することができるという利点を有している。
【００１９】
このような利点のため、すでに市場においては中間転写ベルトを用いたカラー複写機、カラープリンター等が稼動し始めている。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、樹脂あるいはゴムからなる従来の中間転写ベルトを任意の張力を張架して繰返し使用した場合、以下のような課題があった。
（１）中間転写ベルトの永久伸びが次第に大きくなり、張力が十分にとれなくなってベルトと軸間が滑り、１次転写時に各色トナー画像間でズレ（色ズレ）が生じて鮮明な画像が得られない。
（２）ベルトが一方向に偏ってしまった場合、ベルト端部がフランジ等に当たって擦られ、ベルト端部が破損してしまう場合がある。
【００２１】
このような問題に対し、例えば特開平３−２９３３８５号公報では、２次転写部でトナーを転写材に溶融転写（転写同時定着）する転写定着装置において、ゴムからなる中間転写ベルトをポリアミド織布で補強する提案がなされているが、該提案では、ゴムと織布との電気抵抗差が大きくなり過ぎるため、織布の材質、厚みによって中間転写ベルトの厚さ方向の電気抵抗値が非常に高くなってしまい、良好な静電転写をすることができない。また、織布の厚さと、繊維の太さ、織布の密度についても考慮がなされていないため、織布の跡が画像に現われてしまい、高品位な画像を得ることができない。
【００２２】
また一方、米国特許５４０９５５７号明細書では補強材の上層に導電剤と樹脂よりなる被覆層を有する中間転写体として中間転写ベルトが開示されているが、この中間転写ベルトはほとんど弾性を有しない剛直な硬度の高い部材のため感光ドラム等の第１の画像担持体と中間転写ベルトとの１次転写部、及び第２の画像担持体へ画像の転写を行なう２次転写部において、充分な転写領域、所謂転写ニップを確保することができず、特に、画像部全面の多量のトナーが載ったフルカラー画像、所謂ベタ画像の場合、部分的な転写不良が生じ易く、色調が変化したり、白く抜けるような画像、所謂中抜け画像となる。更に、当該中間転写ベルトは剛直な樹脂的特性のゆえ、繰り返し使用による、ベルト端部とベルト駆動部材との擦過による、ベルトの亀裂、破損が発生し易く、長期間の使用は不可である。
【００２３】
また、特開平６−２２８３３５号公報、特開平６−１４９０７９号公報等では、ＰＶＤＦ、ポリカーボネートを材質として用いた中間転写ベルトの開示があるが、これらのベルトは弾性をベルト自体が有していないため、前述のごとき画像上の不具合、例えば、転写不良、中抜け画像が生じ、また繰り返し使用時、樹脂疲労による断裂、亀裂が発生し易く、従来の耐久性、例えば数千回以上の寿命を期待することはできない。
【００２４】
しかるに本発明は、とりわけ上記（１）〜（２）の課題を解決した耐久性に優れた中間転写ベルトの製造方法を提案するものである。
【００２５】
本発明の目的は、繰り返し使用しても中間転写ベルトの永久伸びによる色ズレが発生することのない中間転写体の製造方法を提供することである。
【００２６】
また、本発明の目的は、中間転写ベルトの端部が破損することのない中間転写体の製造方法を提供することである。
【００２７】
また、本発明の目的は、芯体の部分の影響を受けず、均一な画像を得ることができる中間転写体の製造方法を提供することである。
【００２８】
また、本発明の目的は、第１の画像担持体から中間転写体への転写効率、及び中間転写体から第２の画像担持体への転写効率が極めて高い中間転写体の製造方法を提供することにある。
【００２９】
また、本発明の目的は、低コストで、工程数が少なく、多様性に優れた中間転写体の製造方法を提供することにある。
【００３０】
また、本発明の目的は、画像の微小部分の転写不良の発生しない、所謂中抜け画像のない、均一、均質の画像品質が、第２の画像担持体である紙やＯＨＰシートの種類に依存することなしに達成される中間転写体の製造方法を提供することにある。
【００３１】
また、本発明の目的は、中間転写体の繰り返し使用による苛酷な耐久使用を行っても中間転写体の特性に変化がなく、初期と同様な特性を維持し得る中間転写体の製造方法を提供することにある。
【００３２】
また、本発明の目的は、中間転写体表面へのトナーの付着によるフィルミングの発生しない中間転写体の製造方法を提供することにある。
【００３３】
また、本発明の目的は、有機感光体に悪影響を与えず、感光体寿命を長くできる中間転写体の製造方法を提供することにある。
【００３４】
【課題を解決する手段】
すなわち、本発明は、第１の画像担持体上に形成された画像を中間転写体に転写した後、第２の画像担持体上に更に転写する画像形成装置に用いる中間転写体の製造方法であって、
芯体層の上層に第１の被覆層として、被覆シートを巻きつけ、該シート両端を接着し円筒とする工程と、
該円筒表層に第２の被覆層を、第２の被覆層用材料を該円筒の表面に、押し出し成形により、円筒状かつシームレスに被覆することにより形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００３５】
【発明の実施の形態】
前述のように、樹脂あるいはゴムを用いた従来の中間転写ベルトは機械的強度が弱く、繰り返し使用するとベルトの永久伸びに起因する色ズレが発生する、フランジ等との摺擦によりベルト端部が破損し易い、という問題点があった。
【００３６】
上記の問題点に対して、本発明らは樹脂またはゴムからなる中間転写ベルトに芯体層を設け、その補強効果により前記中間転写ベルトの機械的強度を向上させると共に永久伸びを小さくするという手段を考案した。
【００３７】
上記発案に基づき、種々の厚さの芯体層の上層に種々の厚さの被覆層を設けた中間転写ベルトを試作し、検討を行ったところ、製造工数が少なく、低コストで生産可能であり、更に耐久性に優れ、伸び、亀裂が生じにくく、かつ芯体層に起因する芯体跡の発生しにくい中間転写体を得ることができた。この時この芯体層の上層に弾性層を形成することにより、更に芯体跡は発生しにくくなり、また、中間転写体表面の適度な柔軟性を有した硬度となるため転写不良、中抜け画像等が著しく減少することになる。
【００３８】
従来、２層構成を有するベルトを成形するには、共押し出しによる方法が低コスト、短工程のため一般的である。
【００３９】
すなわち、２機の押し出し機により、それぞれの層を構成する材料を同時に押し出し、ダイス内で各層の厚さを制御しかつ熱接着を行い、２層が一体化された薄層円筒状に押し出す。これを適当に冷却し所望寸法に切断して２層ベルトを得る。
【００４０】
この場合、２つの大きな制約がある。その第１は、材料選択の制約である。この共押し出しを行う場合、材料の軟化温度が余り離れていないものを選択する必要がある。これは、例えば、一方が軟化点が３００℃以上のフッ素樹脂であり、他方が軟化温度が２００℃以下のスチレン系樹脂の場合、一方の樹脂温度の影響を他方の樹脂が受けるということである。
【００４１】
この場合、２層重ね合せ時にフッ素樹脂の高温がスチレン樹脂の樹脂温度を上げ、そのため溶融粘度が低下し、スチレン系樹脂の層が多量に高温で押し出され、所望寸法が得られず精密な寸法の２層構成を成形できなくなってしまう。
【００４２】
逆にスチレン系樹脂が適正に押し出される条件に設定するとフッ素樹脂が軟化せず、押し出すことが不可能となってしまう。このため、共押し出しを行う樹脂相互の軟化温度差はせいぜい５０〜６０℃の以内でなければならない。
【００４３】
それに伴ない、本発明において中間転写体の良好な特性を発揮するための材料として好ましい樹脂であっても、共押し出しの方法では、結果的に良好な特性を得ることができない場合が生ずる。
【００４４】
第２の制約は、寸法安定性の維持が難しいことである。本発明においては、各層の厚さの範囲は１０〜１５００μｍであるが、その公差は厚さの１０％以内である。これを各層について、周方向、軸方向に維持しながら押し出すにはかなりの精密さが要求される。
【００４５】
特に、ダイス形状、冷却方式、引き取り方法等、綿密な設計が求められ、押し出し時に持続的に寸法を維持するためには、押し出し量、押し出し圧、ダイス内温度、冷却温度、冷却水温度、引き取りスピード等を常に安定に保持、把握しなければならない。
【００４６】
更に、互いに接着性の悪い材料を２層で押し出す場合は、その中間に接着層を設ける必要があり、その層厚も適正に制御しなければならない等、３重の層厚管理を要求されることとなる。
【００４７】
また、共押し出しでは芯体層を同時に成形することはできない。
【００４８】
しかるに、本発明においては、上記の不具合を解消し芯体層を有する強靱なベルトを低コストで製造することが可能となる。
【００４９】
本発明の特徴は、第１の被覆層と第２の被覆層で別の被覆工程をとるため、多様な被覆材料及び寸法精度を得ることができ、更に共押し出し成形では達成できない芯体層を含んだ中間転写ベルトを得ることができる。すなわち、本発明の工程は、まず、第１の被覆層となるべき被覆用シート１０２を予め準備しておく。次に、図２に示される所望外径寸法を有した金型１００の外周面に本発明で必要とされる引っ張り強度、伸び、モジュラス等の諸特性を考慮した芯体層１０１を形成する。この図２の芯体層１０１外周に、被覆用シート１０２を図３のように巻きつけ、図４のように円筒を形成する。この図４の円筒に適時加熱処理を施し、芯体層１０１と第１の被覆用シート１０２を渾然一体化させる。この時、加熱により軟質化または半溶融化するのは、被覆用シート１０２のみであり、これが芯体層１０２の繊維の綱の目にすき間なく侵入し、更に被覆用シート１０２の両端部１０３を接着し一体化した円筒１０４を形成するのである。
【００５０】
次、に図５のように円筒１０４をクロスヘッドダイ１１０を有する押し出し機１１１に矢印方向に通し、第２の被覆層１０５を押し出し機１１１より押し出し円筒１０４の表面に形成し同筒１０６を得る（図６）。更に冷却し、金型１００を脱型し、図７に示される本発明の中間転写ベルト１０７を得る。この方法により円筒１０４に継ぎ目があっても、最終のベルト１０７の表面には継ぎ目が生じないという利点を有する。
【００５１】
芯体層１０１と第１の被覆層１０２の接着を、前述のように第２の被覆層１０５を円筒１０４表層に形成前に行う方法以外では、第２の被覆層１０５を形成するクロスヘッド押し出し工程時に熱を加えることにより芯体層１０１、第１の被覆層１０２及び第２の被覆層１０５を同時に加熱接着する方法もある。
【００５２】
この方法では、あらかじめ円筒１０４を被覆層が軟化する近傍の所望の温度に加熱しておき、クロスヘッド押し出しに供することにより層間の密着性が良好となる。
【００５３】
本発明において、芯体層を構成する材料としては、例えば綿、絹、麻、羊毛等の天然繊維、キチン繊維、アルギン酸繊維、再生セルロース繊維等の再生繊維、アセテート繊維等の半合成繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリウレタン繊維、ポリアルキルパラオキシベンゾエート繊維、ポリアセタール繊維、アラミド繊維、ポリフロロエチレン繊維、フェノール繊維等の合成繊維、炭素繊維、硝子繊維、ボロン繊維等の無機繊維、鉄繊維、銅繊維等の金属繊維からなる群より選ばれる１種あるいは２種以上を用いることができる。この場合繊維の太さは、平均の直径として２〜５００μｍ、好ましくは２０〜２００μｍ、より好ましくは５０〜１８０μｍの範囲のものが使用可能である。
【００５４】
２μｍ未満の繊維であると中間転写体の機械強度が低くなり、耐久性に不安を有する。また５００μｍより太くなると、この繊維の太さに基因する芯体跡が発生し、この芯体層の上層に弾性層を設けてもこの現象を改良することはできない。
【００５５】
本発明の繊維とは、１本のフィラメントであっても、複数のフィラメントを撚ったものであってもよく、片撚糸、諸撚糸、双糸等どのような撚り方であってもよい。また、例えば上記材料群にて示した材質の繊維を混紡してもよい。更に、場合によっては糸に適当な導電処理を施して使用することもできる。
【００５６】
製造のし易さ、製造コストの観点から、芯体層の好ましい形態例は、織布状あるいは糸状のものである。
【００５７】
本発明においては、芯体層としては織布を用いることが好ましく、この織布は、例えばメリヤス織り等どのような織り方の織布でも使用可能であり、もちろん交織した織布も使用可能である。また、場合によっては織布に適当な導電処理を施して使用することもできる。
【００５８】
芯体層を設ける基本的な目的は、中間転写ベルトの補強にある。従って、芯体層の厚さは任意であるが、好ましい範囲としては２〜５００μｍである。芯体層の厚さが２μｍ未満であると、補強効果が小さくなってしまい、本来の目的を果たすことができない。また、５００μｍより厚いと、芯体層の剛直性が増し、中間転写ベルトを円滑に駆動することが困難になるために好ましくない。
【００５９】
芯体層の上層にゴム、エラストマー等の弾性体からなる第１の被覆層（弾性層）を設け、その上に離型性に優れた樹脂等からなる第２の被覆層（最外層）を設けた場合、弾性層によって１次転写及び２次転写のニップが均一かつ十分に確保され、最外層によって転写効率（特に２次転写効率）が向上して好ましい。第１の被覆層としては熱可塑性エラストマーを用いることが特に好ましい。
【００６０】
芯体層の上層に設ける被覆層の厚さは、芯体層の厚さ以上であればよいが、厚過ぎると中間転写ベルトの剛直性が増し、中間転写ベルトを円滑に駆動することが困難になるために好ましくない。上記理由により、芯体層の上層に設ける被覆層の厚さは、２μｍ〜１５００μｍが好ましい。
【００６１】
中間転写ベルトの厚さは、該ベルトを円滑に駆動することが可能な限り厚いほうが好ましく、かつ該ベルトの機械的強度及び柔軟性を損なわない限り薄いほうが好ましい。具体的には０．１〜２ｍｍが好ましい。また、芯体層の上層に被覆層を設ける場合、最外層の厚さはその下の被覆層の柔軟性を損なわない程度に薄層にすることが好ましく、具体的には１〜５００μｍ、更には５〜２００μｍが好ましい。
【００６２】
また、本発明者の検討結果によると、より良好な画像を得るためには、中間転写ベルトの電気抵抗値に適性範囲が存在することが判明した。
【００６３】
すなわち、中間転写ベルトの抵抗値が高過ぎると、２色目以降の現像剤を１次転写する際に、それ以前に１次転写を終了した現像剤が第１の画像担持体に戻ってしまい、目的とする色あいの画像が得られなくなってしまう。また、中間転写ベルトの抵抗値が低過ぎると、１次転写を受けた部分とそうでない部分とで中間転写ベルトの抵抗値に大きな差ができてしまうために、２色目以降の現像剤を効率よく転写することができなくなってしまい、やはり目的とする色あいの画像が得られなくなってしまう。このような弊害を伴うことなく、より高品位な画像を得ることができる中間転写ベルトの抵抗値の範囲は、下記に示す測定法にて１×１０^４ Ω以上、１×１０^１４Ω以下であることを、本発明者は見い出した。
【００６４】
＜中間転写ベルトの抵抗値の測定方法＞
（１）中間転写ベルトを図８に示したように張架し、該中間転写ベルト２０を２本の金属ローラ２０２及び２０３で挟み、直流電源、適当な抵抗値を持つ抵抗器、電位差計をつなぐ。
（２）駆動ロールにて中間転写ベルト表面の移動速度が１００〜３００ｍｍ／秒になるように該ベルトを駆動する。
（３）直流電源から＋１ｋＶを回路に印加し、抵抗器の両端の電位差Ｖ_ｒ を電位差計にて読む。なお、測定時の雰囲気は、気温２３±５℃、湿度５０±１０％ＲＨとする。
（４）得られた電位差Ｖ_ｒ から、回路に流れる電流値Ｉを求める。
（５）中間転写ベルトの抵抗値＝印加電圧（１ｋＶ）／電流値Ｉ。
【００６５】
なお、図８において、２００は駆動ローラ、２０１は金属ローラ、２０４直流電源、２０５は抵抗器、２０６は電位差計である。
【００６６】
また、第１の画像担持体としては、少なくとも最外層にＰＴＦＥの微粉末を含有する感光ドラムを用いると、より高い１次転写効率が得られるために好ましい。これは、ＰＴＦＥの微粉末を含有することにより、該感光ドラム最外層の表面エネルギーが低下し、トナーの離型性が向上するためではないかと考えられる。
【００６７】
中間転写ベルトのクリーニングは、ブレードクリーニング、ファーブラシクリーニング、静電クリーニング、あるいはそれらの組み合わせ等、任意のクリーニング装置が使用可能であるが、装置の小型化、低コスト化の観点から好ましいクリーニング方式の例として、図１に示すごとく、転写残現像剤を感光ドラム１に静電的に転写することにより中間転写ベルトをクリーニングする方式を挙げることができる。
【００６８】
図１において、電圧を印加するクリーニング用帯電部材７は、金属ロール、導電性を有する弾性ロール、導電性を有するファーブラシ、導電性を有するブレード等、種々の形態をとることができる。
【００６９】
なお、図１の画像形成装置においては、感光ドラム１から中間転写ベルト２０に現像剤を１次転写すると同時に、前回の画像形成ステップで発生した中間転写ベルト２０上の転写残現像剤を感光ドラム１に戻してもよい（以後、１次転写同時クリーニング方式と称する）。１次転写同時クリーニング方式は、クリーニングステップを特に必要としないために、スループットの低下がないという利点を有している。
【００７０】
本発明に用いる中間転写体の第１及び第２の被覆層に使用されるゴム、エラストマー、樹脂として、例えばゴム、エラストマーとしては、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、アクリロニトリルブタジエンゴム、ウレタンゴム、シンジオタクチック１，２−ポリブタジエン、エピクロロヒドリンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム、熱可塑性エラストマー（例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリエステル系、フッ素樹脂系）等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではない。
【００７１】
また、樹脂としてはポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体及びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂（シリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂及びポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではない。
【００７２】
本発明に用いる第１の被覆層は、転写不良、中抜け画像が生じない程度の硬度が必要であり、その好ましい範囲は１０〜９５°、より好ましくは２０〜８０°、更に好ましくは２５〜７０°であり、その測定方法はＪＩＳ−Ａの方式に従うものとする。このため、弾性層に使用される材料としては、前記材料の内でも、ゴム、エラストマーあるいは軟質の樹脂を利用することが好ましい。とりわけ、熱可塑性エラストマーを用いることが特に良好な結果が得られる。
【００７３】
本発明に用いる熱可塑性エラストマーとは、架橋ゴムと樹脂の中間的特性を示すものであり、一般の樹脂が有する特性以上の適度な弾性と柔軟性を備え、また、ゴムごときの加硫工程を有しないため、成形性に優れた材料である。
【００７４】
そのため、本発明者等は本発明の中間転写ベルトの材料としては好適であることを見い出した。
【００７５】
本発明の熱可塑性エラストマー（ＴＰＥと称する。）は、単なるポリマーブレンドではなく高分子鎖内に明確なハードセグメントとソフトセグメントを有するブロックコポリマーを構造して有している。このブロックコポリマーの範疇には、シブロックコポリマー、トリブロックコポリマー、スターポリマー、マルチブロックコポリマー、グラフトコポリマーも包含される。
【００７６】
ブロックコポリマー中のソフトセグメントの種類、組成比率は、本発明のベルト特性として硬度、弾性の軟質化を与え、ベルトの伸縮、折り曲げに対しては、多様の変化に追随できるフレキシビリティーを与える。
【００７７】
他方、ハードセグメントの種類、組成比率は引き裂き、引っ張りに対する強度を与え、所望のベルト張架荷重に対して対応できるベルト強度を確保しうる力を与える。そのため、本発明においてソフトセグメント、ハードセグメントの種類、比率を好ましく選択することは特に重要なことである。
【００７８】
本発明に用いられるソフトセグメントとしては、例えばポリイソプレン、ポリブタジエン、水素添加ポリブタジエン、アモルファスポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエーテル、ポリエステル、エチレン−プロピレンゴム、イソブテン−イソプレンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴムが挙げられる。ハードセグメントとしては、例えばポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、フッ素樹脂、ポリイソプレンが挙げられ、上記のソフトセグメントと組み合わせて所望の特性を備えたＴＰＥを得ることができる。
【００７９】
本発明に用いられるＴＰＥとしては、ポリスチレン系では、例えばスチレン−ブタジエン−スチレンコポリマー、スチレン−イソプレン−スチレンコポリマー、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンコポリマー、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンコポリマー等が挙げられ、ポリ塩化ビニル系では、例えば架橋（三次元）塩化ビニル−直鎖塩化ビニルポリマー等が挙げられ、オレフィン系としては、ポリエチレン−ＥＰＤＭコポリマー、ポリプロピレン−ＥＰＤＭコポリマー、ポリエチレン−ＥＰＭコポリマー、ポリプロビレン−ＥＰＭコポリマー等が挙げられ、ポリエステル系としては、例えばＰＢＴ（１，４−ブタンジオール−テレフタル酸縮合物）−ＰＴＭＥＧＴ（ポリテトラメチレングリコール−テレフタル酸縮合物）コポリマーが挙げられ、ポリアミド系としては、例えばナイロンオリゴマー−ジカルボン酸−ポリエーテルオリゴマーを基本骨格としたコポリマーを挙げられ、前記ナイロンオリゴマーとしては例えばナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２等があり、またポリエーテルオリゴマーとしては例えばポリエーテルグリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールがある。ウレタン系としては、例えばポリウレタン−ポリカーボネートポリオールコポリマー、ポリウレタン−ポリエーテルポリオールコポリマー、ポリウレタン−ポリカプロラクトンポリエステルコポリマー、ポリウレタン−アジペートポリエステルコポリマーが挙げられる。
【００８０】
本発明に用いる中間転写体の抵抗値を調節するためには導電剤を添加してもよい。導電剤としては特に限定されるものではないが、例えば、カーボン、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化チタン等の金属酸化物、４級アンモニウム塩含有ポリメタクリル酸メチル、ポリビニルアニリン、ポリビニルピロール、ポリジアセチレン、ポリエチレンイミン、含硼素高分子化合物及びポリピロール等の導電性高分子化合物等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、上記導電剤に限定されるものではない。
【００８１】
以下、実施例について説明する。実施例中、部は重量部である。
【００８２】
（実施例１）
ハードセグメントが結晶性を有するポリブチレンテレフタレートを主としてなり、ソフトセグメントが主として線状の分子鎖を形成するポリブチレンアジペートジオールよりなるポリエステルＴＰＥを第１の被覆層のバインダーとして用いた。
【００８３】

【００８４】
上記の配合を２軸の押し出し混練機で混練せしめ、所望の電気抵抗になるようにカーボン等添加剤を充分にバインダー中に均一分散させた。
【００８５】
次に、巾２５５ｍｍ、厚さ０．１５ｍｍに規制されたＴダイを用い、単軸押し出し機によりシート形状に押し出した。電気抵抗は８．７×１０^９ Ωであった。
【００８６】
あらかじめ図２のように直径１４０ｍｍ、巾２５５ｍｍの金型円筒面１００に、６０番手のポリエステル糸（直径が約１２０〜１６０μｍ）からなる、厚さ約１５０μｍでシームレスの織布１０１をはめ込んでおく。
【００８７】
この織布表面に上記のシートを図３のように巻き込み、ポリエステルＴＰＥの軟化温度以上である１６０℃に設定されたオーブンに入れ、ポリエステルＴＰＥが織布の繊維の間に浸透するまで約２時間以上加熱する。これにより、図４に示される円筒体１０４が得られる。
【００８８】
第２の被覆層の配合は以下の通りである。
【００８９】

【００９０】
上記の処方を均一に分散させ、図５に示されるクロスヘッド押し出し機より厚さ８０μｍで、前記円筒体１０４表面に押し出し、円筒体１０６を得る。
【００９１】
この円筒体１０６を常温まで冷却後、金型１００を脱型し図７に示されるごとく、厚さ約４００μｍの本発明の中間転写ベルト１０７を得た。この中間転写ベルトの電気抵抗値は４．２×１０^１０Ωであった。また、その硬度は６７°であった。
【００９２】
この中間転写ベルトを図１に示されるフルカラー電子写真装置に装着し、８０ｇ／ｍ^２ 紙にフルカラー画像をプリントし、以下のように転写効率を定義して、転写効率の測定を行った。
【００９３】
１次転写効率（感光ドラムから中間転写ベルトへの転写効率）＝
中間転写ベルト上の画像濃度／（感光ドラム上の転写残画像濃度＋中間転写ベルト上の画像濃度）。
【００９４】
２次転写効率（中間転写ベルトから紙への転写効率）＝
紙上の画像濃度／（紙上の画像濃度＋中間転写ベルト上の転写残画像濃度）。
【００９５】
本実施例では、感光ドラム１として、最外層にＰＴＦＥの微粉末を含有する有機感光ドラム（ＯＰＣ感光ドラム）を用いた。そのため、高い１次転写効率が得られた。１次転写効率、２次転写効率はそれぞれ９３％、９１％であった。
【００９６】
なお、中間転写ベルトのクリーニング方式は、クリーニング用帯電部材７に１×１０^８ Ωの抵抗を持つ弾性ローラを用いた１次転写同時クリーニング方式とし、フルカラー画像５万枚の連続プリントを行った。このとき、バイアス電源２６からクリーニング用帯電部材７に印加した電流値は＋３０μＡである。
【００９７】
初期よりベルトの抵抗不均一に起因する画像濃度ムラもなく、５万枚耐久後も該ベルトの永久伸びに起因する色ズレやクリーニング不良のない良好な画像を得ることができた。更に、第１の層、第２の層は表面にトナーのフィルミングもなく、ヒビ割れ、削れ及び摩耗が生ずることなく、初期と同様の表面性のままであった。
【００９８】
（実施例２）
ハードセグメントが主としてポリスチレンよりなり、ソフトセグメントが主としとてポリブタジエン−ポリイソプレンよりなるポリスチレン−ポリブタジエン−ポリイソプレン−ポリスチレンの骨格を有するスチレンコブロックポリマーであるスチレンＴＰＥを第１の層のバインダーとして用いた。厚さは２２０μｍである。それ以外は実施例１と同様にして厚さ約５００μｍの中間転写ベルトを得た。
【００９９】
この中間転写体の電気抵抗は５．６×１０^１２Ωであった。また、ベルトの硬度は５４°であった。
次に実施例１と同様にして、４万枚のフルカラー画像を繰り返し複写テストを行ったが、ベルトの伸びに起因する色ズレもなく、良好な転写効率から得られる高画像濃度を維持し、中抜け画像も発生しなかった。このときの１次転写効率、２次転写効率はそれぞれ９６％、９４％であった。４万枚後のベルト表面にトナーのフィルミングは見られず、更にヒビ割れ、折れ曲り、キズも発生しなかった。
【０１００】
【発明の効果】
本発明によれば、繰り返し使用しても中間転写ベルトの永久伸びによる色ズレの発生がなく、また中間転写ベルトの端部の破損がなく、また芯体の部分の影響を受けず均一な画像を得ることができる中間転写体の製造が可能となった。
【０１０１】
また、中間転写体の繰り返し使用による苛酷な耐久使用を行っても中間転写体の特性に変化がなく、初期と同様な特性を維持し、また中間転写体表面へのトナーの付着によるフィルミングの発生しない中間転写体の製造が可能となった。
【０１０２】
また、第１の画像担持体から中間転写体への転写効率、及び中間転写体から第２の画像担持体への転写効率が極めて高い中間転写体の製造が可能となった。
【０１０３】
更に、低コストで、工程数が少なく、多様性に適応できる中間転写体の製造方法が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の中間転写体を用いたカラー画像形成装置の概略構成断面図である。
【図２】本発明の中間転写体の製造方法を示す斜視図である。
【図３】本発明の中間転写体の製造方法を示す斜視図である。
【図４】本発明の中間転写体の製造方法を示す斜視図である。
【図５】本発明の中間転写体の製造方法を示す斜視図である。
【図６】本発明の中間転写体の製造方法を示す斜視図である。
【図７】本発明の製造方法により得られた中間転写体の一例を示す斜視図である。
【図８】本発明に用いる抵抗測定装置の概略図である。
【符号の説明】
１ 感光ドラム
２ １次帯電器
３ 像露光手段
７ クリーニング用帯電部材
８ 転写残現像剤回収部材
９ 転写残現像剤回収容器
１０ 転写材ガイド
１１ 給紙ローラ
１３ 感光ドラムのクリーニング装置
１５ 定着器
２０ 中間転写ベルト
２６ バイアス電源
２７ バイアス電源
２８ バイアス電源
２９ バイアス電源
４１ イエロー色現像装置
４２ マゼンタ色現像装置
４３ シアン色現像装置
４４ ブラック色現像装置
６３ ２時転写ローラ
６４ ２時転写対向ローラ
１００ 金型
１０１ 芯体層
１０２ 被覆用シート（第１の被覆層）
１０３ 被覆用シートの両端部
１０４ 第１の被覆層が形成された円筒
１０５ 第２の被覆層
１０６ 第２の被覆層が形成された円筒
１０５ 中間転写ベルト
２００ 駆動ローラ
２０１ 金属ローラ
２０２ 金属ローラ
２０３ 金属ローラ
２０４ 電源
２０５ 抵抗器
２０６ 電位差計

Claims (6)

1. 第１の画像担持体上に形成された画像を中間転写体に転写した後、第２の画像担持体上に更に転写する画像形成装置に用いる中間転写体の製造方法であって、
   芯体層の上層に第１の被覆層として、被覆シートを巻きつけ、該シート両端を接着し円筒とする工程と、
   該円筒表層に第２の被覆層を、第２の被覆層用材料を該円筒の表面に、押し出し成形により、円筒状かつシームレスに被覆することにより形成する工程と、を有することを特徴とする中間転写体の製造方法。
2. 中間転写体がシームレス中間転写ベルトである請求項１記載の中間転写体の製造方法。
3. 中間転写ベルトが芯体層及び２層の被覆層を含む３層以上の構成を有する請求項１記載の中間転写体の製造方法。
4. 芯体層の厚さが１０〜５００μｍ、芯体層の上層に設けた被覆層の合計の厚さが１０〜１５００μｍ、かつ該中間転写ベルトの厚さが０．１〜２ｍｍである請求項１記載の中間転写体の製造方法。
5. 中間転写ベルトの抵抗値が１×１０⁴ 〜１×１０¹⁴Ωである請求項１記載の中間転写体の製造方法。
6. 第１の被覆層が熱可塑性エラストマーよりなる請求項１記載の中間転写体の製造方法。

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