JP2000010417A

JP2000010417A - 導電性転写ベルト

Info

Publication number: JP2000010417A
Application number: JP10173154A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Ueishi; 健太郎上石
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-06-19
Filing date: 1998-06-19
Publication date: 2000-01-14
Anticipated expiration: 2018-06-19
Also published as: JP3846033B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ベルト張架時の回復性を保持でき、長期間の
使用においても永久伸びが少なく位置ずれしにくい導電
性転写ベルトを提供する。【解決手段】導電性弾性体層上に導電性中間層を有し
てなり、画像担持体上に形成された画像を被転写媒体に
転写する導電性転写ベルトにおいて、該導電性中間層中
に、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、及びウレタンーウレア
樹脂のいずれか一種を主基材として含有してなる導電性
補強層を少なくとも一層設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式の画像
形成装置に用いられる導電性転写ベルトに関し、特に、
画像担持体上に形成されたトナー像を被転写媒体上に転
写させ画像形成物を得るベルト転写方式のカラー複写
機、プリンター、及びファックス等の画像形成装置に用
いられる導電性転写ベルト関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ドキュメントのカラー化要求は更
に高まり、特にカラードキュメントの高速高画質出力に
対する要求が高まってきている。これに対して、複数の
電子写真方式の画像形成ユニットを有するタンデム型カ
ラー画像形成装置は、高速出力と高画質を同時に実現す
る手段として期待されている。

【０００３】図２は、タンデム型カラー画像形成装置の
構成を示す概略断面図である。図２中、１１Ｙ，１１
Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、
シアン、ブラックのカラートナー像を形成する電子写真
画像形成ユニットであり、無端状の転写ベルト１９の進
行方向に対して電子写真画像形成ユニットが１１Ｙ，１
１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの順で直列に配されている。ま
た、転写ベルト１９は、各電子写真画像形成ユニット１
１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの、電子写真感光体１２
Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋと、それに対向して配置さ
れる転写ローラ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋとの間
を挿通している。そして、転写ベルト１９は、電子写真
画像形成ユニット１１Ｙから１１Ｋの方向に進行する。

【０００４】ここで、転写ベルト１９による転写の動作
を説明する。画像形成ユニット１１Ｙの電子写真感光体
１２Ｙは、転写ベルト１９の進行と同一の線速度で同一
方向に回転し（図１における右回り）、その周囲には、
例えばスコロトロン方式の帯電フィルム、帯電ロール等
の帯電手段１３Ｙと、半導体レーザースキャン方式等の
画像書き込みユニット１４Ｙと、２成分方式等のイエロ
ートナー現像手段１５Ｙと、ウレタン等の材料からなる
ブレードを用いたクリーニング手段１７Ｙとが、電子写
真感光体１２Ｙの回転方向に沿って順に配置されてい
る。電子写真感光体１２Ｙの表面は、帯電手段１３Ｙに
より全面が一様に帯電された後、画像書き込みユニット
１４Ｙとにより像様露光されて静電潜像が形成される。
この静電潜像は、イエロートナー現像手段１５Ｙによっ
て現像されてイエロートナー像となる。転写ベルト１９
は、帯電ブラシにより初期化され、紙やＯＨＰフィルム
などの被転写媒体は、図示しない用紙カセットから、給
紙手段２０から供給され、吸着ローラ２１によって帯電
させられ、転写ベルト１９に静電吸着させられた後、転
写位置まで搬送きれる。電子写真感光体１２Ｙの表面
に、形成されたイエロートナー像は、転写ローラ１６Ｙ
と転写ベルト１９とによって被転写媒体上に転写され、
図示されていない定着手段により定着される。転写ベル
ト１９上に残留したトナーは、ブレード、ブラシ等のク
リーニング手段２４により回収される。転写後、電子写
真感光体１２Ｙ上に残留したトナーは、クリーニング手
段１７Ｙによって掻き取られた後、次の画像形成サイク
ルのために、帯電手段１３Ｙにより再び帯電される。

【０００５】多色のカラー画像形成を行うこの装置で
は、各電子写真画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，ｌｌ
Ｃ，１１Ｋの相対的な位置のずれを考慮したタイミング
で、上記と同様の画像形成工程が電子写真画像形成ユニ
ット１１Ｍ，ｌ１Ｃ，ｌ１Ｋにおいても行われ、被転写
媒体上には４色のフルカラートナー像が形成される。

【０００６】このようなタンデム型カラー画像形成装置
に用いられる転写ベルトには、電気抵抗の大きい材料を
用いた抵抗体ベルトと、導電性の材料を用いた導電性ベ
ルトかある。抵抗体ベルトが、環境変動により抵抗値が
変化し、安定性、維持性に欠けるのに対し、導電性ベル
トでは、環境依存性が小さく、安定に電荷が保持され、
繰り返し使用での電荷の蓄積が少なく、用紙の吸着が確
実で高精度な用紙搬送と転写を行えるという利点があ
る。このため、高速長寿命のプリンターとしての安定性
を重視するのであれば、導電性の材料を用いた導電性ベ
ルトを用いるのが望ましいのである。

【０００７】電子写真法によるフルカラー複写機におい
て感光体上のトナー像を、一旦、中間転写体上に転写し
て、この中間転写体上に形成されたイエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックが重ね合わされたトナー画像を、
被転写媒体上に転写するようにした中間体転写方式にお
いて、中間転写体として使用されている導電性ベルトを
含め、導電性ベルトを転写に使用した例は、従来より知
られている。

【０００８】例えば、ポリイミドやポリカーボネート等
の樹脂に導電性カーボンブラックを分散、含浸させた材
料を遠心成形や押し出し成形、ポリフッ化ビニリデン
（ＰＶｄＦ）のカレンダー成形、溶剤キャスティング法
によりフィルム状に形成した樹脂ベルトが知られてい
る。これらの樹脂ベルトは、体積抵抗が１０⁹〜１０¹²
Ωｃｍ、表面抵抗が１０¹⁰〜１０¹⁴Ω・□程度になるよ
うに設定された導電性ベルトである。しかし、これらの
導電性樹脂ベルトは、ベルト剛性がありベルトスピード
の低下、変動は少ないが、弾性に欠けるために、当接す
る転写ローラとの間を通過するときに部分的な浮き状態
や隙間を生じやすく、転写不良や白抜けを発生しやす
く、ベルト蛇行を防止するための端部ガイドの設定が必
要であるという問題がある。また、熱膨張や吸湿による
ベルト伸びがわずかに数％生じてもその周長の変化から
ベルト蛇行を生じるため、リブ等の端部補強が必要とな
って、温度湿度変化により敏感に作用している。さら
に、用紙転写・剥離時に発生するオゾンにより部分的な
表面酸化や劣化、加水分解が生じ、吸湿によりベルト強
度の低下や表面抵抗の減衰が起こり、長期間の使用や高
速化に向けた転写電流の増加による劣化速度の抑制が困
難となるといった問題を有している。

【０００９】一方、シリコーン、アクリロニトリル−ブ
タジエンゴム（ＮＢＲ）、Ｈ−ＮＢＲ、クロロプレンゴ
ム（ＣＲ）、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエン
三元共重合体（ＥＰＤＭ）等のオレフィンゴム材料に導
電性カーボンブラックや金属酸化物、カーボン繊維等を
添加して所望の電気抵抗を付与した弾性体ベルトが知ら
れている。しかし、これらの導電性弾性体ベルトでは、
ゴム弾性はあるが一定張力に対する剛性に欠けるため、
ゴム自体の永久伸びを生じて、カラー画像の転写に際し
て、転写画像の位置ズレが徐々に大きくなり像ぼけ、ブ
ラーの発生、色ずれなどのレジステレーションが悪化
し、回復性が無くなるといった問題点があった。また、
ゴム自体の永久伸びやオゾン劣化に起因する架橋点や導
電性連鎖が寸断され電気抵抗が上昇してしまう問題点も
あった。このような剛性不足と永久伸びの問題を解消す
るために、導電性弾性体ベルトを、ケブラー繊維やポリ
エステル繊維、ガラス繊維などの強化繊維やメタクリル
酸亜鉛でのポリマーアロイ化で補強することも提案され
ているが、この補強弾性体ベルトにおいては、永久伸び
は抑制できるが、使用する芯材の太さや巻き方に大きく
依存し、ベルト蛇行や、巻線ピッチ状の伸収縮や横方向
のレジステレーションが大きくなり、横方向と縦方向と
で異方性を生じるという欠点があった。

【００１０】上記の通り、単一材料ではベルトスピード
を維持するための弾性と剛性の両方を満足する導電性ベ
ルトは得られていない。また、使用する導電性フィラー
の凝集や、偏在、あるいは成形ムラによっても、画像上
の白抜け、白点、黒点発生等の転写不良が起こり易くな
り、高画質化の要求のもとでは、使用する導電性フィラ
ーの分散状態の均一性も要求される。従って、単一層で
これらの要求特性をすべて満たした導電性転写ベルト材
料、加工方法の改善は困難である。

【００１１】そこで、特開平７−２９５３９１号公報に
は、中抵抗のゴム層、誘電層、および表層からなる３層
構成の導電性転写ベルトが提案されている。これらは、
転写ベルトから用紙が分離する際の、剥離放電を抑え、
画像の乱れを防止したものである。しかしながら、弾性
と剛性の両方を満足するように設計されておらず、ベル
トの変形や劣化、永久伸びに起因する転写不良を十分に
防止することができなかっ

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実に鑑
みなされたものであり、本発明の第１の目的は、ベルト
張架時の回復性を保持でき、長期間の使用においても永
久伸びが少なく位置ずれしにくい導電性転写ベルトを提
供することにある。本発明の第２の目的は、電気抵抗の
均一性および転写ロール間のギャップや厚さを抑え接触
抵抗の均一性に優れる導電性転写ベルトを提供すること
にある。本発明の第３の目的は、ベルトスピードの変化
を抑え、経時変化の少ない高強度の導電性ベルトを提供
することにある。本発明の第４の目的は、簡易な方法に
より製造することができる導電性ベルトを提供すること
にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】発明者等は鋭意検討した
結果、多層構成として、補強層と弾性層を含んだ積層ベ
ルトから、各層毎に機能を分離することで剛性と弾性と
の両立を図るという着想を得て、本発明を完成するに至
った。

【００１４】すなわち、本発明は、導電性弾性体層上に
導電性中間層を有してなり、画像担持体上に形成された
画像を被転写媒体に転写する導電性転写ベルトであっ
て、該導電性中間層が、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、及
びウレタンーウレア樹脂のいずれか一種を主基材として
含有してなる導電性補強層を少なくとも一層有してなる
ことを特徴とする導電性転写ベルトである。特に、前記
導電性補強層が、分子中にウレタン結合及びウレア結合
の両者を有するウレタンーウレア樹脂から構成される場
合は、これらを平均比率として６５〜９５％含有させる
ように調整することにより、または、主剤のポリマーの
ポリエーテル、ポリエステル結合の構造を選択すること
により調整することによりベルト可とう性を保持しなが
ら長時間使用しても永久伸びの少ない強度に調整できる
点で好ましい。本発明においては、弾性による蛇行防止
は導電性弾性層に、剛性による永久伸びの防止は導電性
補強層に行わせ、各層に機能を分離したことで、弾性と
剛性の両立が可能になった。すなわち、導電性弾性層で
はモジュラスを低く抑えて、ベルト張架時の回復性を保
持させ、導電性補強層では高ヤング率のエラストマーま
たは樹脂を使用することによりベルト全体を補強してい
る。これにより、３ｋｇ〜２０ｋｇ／ｍｍ程度のベルト
テンションを懸けた状態で長時間使用きれても、ベルト
強度、伸び、弾性率、ヤング率等の経時変化が少なくて
済み、プーリー部でのベルト変形、クセの発生、ベルト
位置ズレ、ジャンピングの問題が生じにくい。これは、
各層のハードセグメントの永久伸びが、弾性率の異なる
層間で緩和され、テンションを加えてもその回復性を保
持し、永久伸びを抑える方向に働くためと考えられる。
なお、導電性補強層により所望の機械強度に合わせたベ
ルト強度の調整が可能となり導電性弾性体層の材料の使
用範囲を広げることもできる。

【００１５】本発明の導電性転写ベルトの導電性弾性体
層に主基材として含有される樹脂の１００％引張応力が
２０〜２００ｋｇｆ／ｃｍ²であり、伸びが２００〜８
００％であり、かつ、前記導電性補強層に主基材として
含有される樹脂の１００％引張応力が、前記導電性弾性
体層に主基材として含有される樹脂の１００％引張応力
より大きく、前記導電性補強層に主基材として含有され
る樹脂の伸びが前記導電性弾性体層に主基材として含有
される樹脂の伸びより小さいことが好ましい。上層にゆ
くに従って１００％引っ張り強度を大きくし、伸びを小
さくしたことにより、永久伸びによるベルトスピード変
動とその低下の抑制と初期ベルト張力の維持の両方に対
応することができる。

【００１６】本発明の導電性転写ベルトの最表層に、さ
らに、フッ素樹脂またはフッ素樹脂を含有する塗料から
なる導電性保護層を設けることが好ましい。表面にこの
ような保護層を設けることで、トナーや紙粉によるベル
ト汚染性を軽減させ、ブレードクリーニング性を向上さ
せることができる。

【００１７】本発明の導電性転写ベルトにおいては、前
記導電性補強層が、３０〜３００μｍの膜厚を有するこ
とが好ましく、前記導電性保護層の膜厚が、この導電性
補強層を含む導電性中間層の膜厚よりも薄いことがより
好ましい。本発明の導電性転写ベルトは、前記導電性弾
性体層により回転時のベルト変形を抑え、これより上層
に導電性補強層を含む導電性中間層を設け、ベルトレス
ト時のヘタリと永久変形を少なくしたものであるが、上
層にゆくに従って塗工膜厚を少なくすることにより、上
層部のクラックを防止し、転写ベルトに必要なフレキシ
ビリティを持たせることができる。また、導電性弾性層
の上層に導電性中間層や導電性保護層を、均一に積層す
ることにより、塗膜のレベリング性を利用した表面粗さ
の調整も可能にしている。

【００１８】本発明の導電性転写ベルトの各層の抵抗値
は、導竃性弾性体層、導電性中間層、導電性保護層の順
に高くなることが、好ましく、導電性弾性体層の抵抗値
がｌ０⁵〜１０¹³Ω・ｃｍの範囲にあることが好まし
い。抵抗値の異なる層を積層することにより、抵抗の調
整を容易に行うことができ、ベルト全体として、抵抗の
バラツキが少なく、環境変動による抵抗の変動を抑える
ことができる。これにより各層自体の負担電圧を少なく
してピンホールリークを防止することができる。また、
最下層の導電性弾性体層の抵抗値をｌ０⁵〜１０¹³Ω・
ｃｍの範囲として、各層の抵抗値が下層より徐々に高く
なるように設計することにより、最終的にベルト転写に
必要な１０¹¹〜１０¹³Ω・ｃｍ程度の表面抵抗と１０⁸
〜１０¹⁴Ω・Ｃｍ程度の体積抵抗を得ることができる。

【００１９】導電性転写ベルトの各層の電気抵抗の調整
は、これら導電性付与物質の添加により行う。前記導電
性転写ベルトを構成する層のうち、導電性を有する層
が、導電性付与物質として、少なくとも一種の無機導電
性材料または有機導電性材料を含有することが好まし
く、無機導電性材料としては、導電性カーボンブラック
または導電性金属酸化吻が好ましく、有機導電性材料と
しては、各種４級アンモニウム塩、アルカリ金属等のイ
オン導電性添加材が好ましい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の導電性ベルトをさ
らに詳細に説明する。

【００２１】〔導電性転写ベルトの構造〕

【００２２】図１は、本発明の導電性転写ベルトの構成
の一例を示す概略断面図である。ここで１０１は導電性
弾性層、１０２は導電性補強層である導電性中間層、１
０３は導電性保護層である。本発明の導電性転写ベルト
は、無端ベルト状に形成され、導電性弾性層１０１を内
側にして、搬送ローラに張架されている。

【００２３】本発明の導電性転写ベルトは、導電性弾性
体層１０１に、低モジュラスな導電性弾性体材料を用
い、導電性補強層１０２に、ウレタン樹脂、ウレア樹
脂、及びウレタンーウレア樹脂のいずれか一種を主基材
として含有してなる高モジュラスな導電性補強材料を用
いた点に特徴があり、この構成により永久伸びとベルト
剛性を保持することができる。

【００２４】図１の例においては、導電性補強層一層で
導電性中間層を構成しているが、導電性補強層は一層に
限られず、異なる強度の導電性補強層が複数層設けられ
ていてもよい。また、導電性中間層の最上層の物性によ
っては、導電性保護層を設ける必要はない。また、搬送
ローラと接触するベルト内面側には、ベルトが空転・蛇
行することがないように裏面全面に凹凸をつけるシボ
目、歯付き加工等の裏面加工をほどこしてもよく、裏面
端部に凹凸をつける等の端部加工をほどこしてもよい。

【００２５】〔各層の材料〕（導電性弾性層）本発明の導電性弾性層の主基材として
は、シリコーンゴム、ＮＢＲ，Ｈ−ＮＢＲ、ＣＲ、ＥＰ
ＤＭ、ウレタンゴム等が用いられる。

【００２６】（導電性補強層）本発明の導電性補強層の
主基材としては、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、及びウレ
タンーウレア樹脂のいずれかが用いられるが、剛度の調
整が容易な点で、分子中にウレタン結合（一ＮＨＣＯＯ
一）とウレア結合（一ＮＨＣＯＮＨ一）とを有するウレ
タンーウレア樹脂が好ましい。このようなウレタンーウ
レア樹脂は、ポリオールと、イソシアネート化合物、ポ
リアミン化合物の他に触媒を少なくとも配合して製造さ
れる。ポリオールとしては、末端にポリオール、例えば
末端にポリヒドロキシル基を有するポリエーテルポリオ
ール、ポリエステルポリオール及び両者の共重合物であ
るポリエーテルボリオール等があげられる。また、ポリ
ブタジエンポリオールやポリイソプレンポリオール、ポ
リエチレンポリオール等のポリオレフィンポリオール、
ポリオール中でエチレン性不飽和モノマーを重合させて
得られるポリオールプレポリマーなどの一般的なポリオ
ールが使用できる。また、ポリイソシアネート化合物と
してはトルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、粗製ＴＤ
Ｉ、４，４一ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤ
Ｉ）、粗製ＭＤＩ、イソホロンジイソシアネート、各種
変性ＭＤＩ、炭素数２〜１８の脂肪族イソシアネート、
炭素数４〜１５の脂環式ポリイソシアネートおよびこれ
らのポリイソシアネートの混合物や変性物、例えば部分
的にポリオール類またはジアミン類と反応させて得られ
るプレポリマー等が用いられる。

【００２７】触媒としては、一般的には、例えば、ブチ
ル錫ラウレート、オクチル亜鉛、酢酸ナトリウム等の有
機金属化合物、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のア
ルコキシドやフェノキシド、例えば、トリエチルアミ
ン、トリエチルジアミン、Ｎ一メチルモルホリン、ジメ
チルアミノメチルフェノール等の３級アミン類、４級ア
ンモニウム塩、イミダゾール類、Ｎｉアセチルアセテー
ト、ジアセチルアセトネートＮｉなどが挙げられる。

【００２８】ウレタン結合とウレア結合との平均比率
は、５：９５から９５：５が好ましく、より好ましくは
３０：７０〜７０：３０であり、ウレタン結合は、ポリ
オールと、イソシアネートとの配合量等により調整する
ことができ、また、ウレア結合はポリアミン化合物とイ
ソシアネートとの配合量等により調整することができ
る。すなわち、ポリオールとイソシアネートとポリアミ
ン化合吻の配合量を選定することによって、得られるウ
レタンーウレア樹脂中のウレタン結合とウレア結合との
平均比率を調整することができる。特に、ポリオールま
たはジアミン成分の硬化剤としてジイソシアネートを用
いて反応性比：０．９５〜１．２５、好ましくは１．０
３〜１．０７に調整し、共架橋させることが望ましい。
ウレタンーウレア樹脂１００重量部に対して０．００１
〜５重量部のイオン導電性物質、特に０．０１〜２重量
部とすることができ、これにより導電性補強層の電気抵
抗１０⁴〜１０¹²Ω・ｃｍに調整でき、また、ウレタン
ーウレア樹脂１００重量部に対して導電性カーボンブラ
ックの配合０．０１〜５０重量部、好ましくは０．１〜
２０重量部にして導電層表面抵抗を下げ、面内バラツキ
の少ない均一で安定した電気抵抗を付与することができ
る。

【００２９】これら補強層は、ディップコート、スプレ
ーコート、静電塗装、ロールコートなどにより、上記の
材料を塗布することにより設けることができる。

【００３０】（導電性物質）本発明の導電性転写ベルト
の構成のうち、導電性を有する層中に、配合される導電
性物質は、特に限定されることなく、公知の無機導電性
材料または有機導電性材料を使用することができる。無
機導電性材料としては、ケッチェンブラック、ファーネ
スブラック、アセチレンブラック等の公知の導電性カー
ボンブラック、酸化亜鉛、チタン酸カリウム、アンチモ
ンドープ酸化チタン、酸化スズ、グラファイト等の導電
性金属酸化物、ＬｉＣｌＯ₄、ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃、Ｎａ
Ｃ１Ｏ₄、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＢＦ₄、ＮａＳＣＮ，Ｋ
ＳＣＮ，ＮａＣ１等の金属塩、あるいは各種４級アンモ
ニウム塩、燐酸塩等の電解質が挙げられる。有機導電性
材料としては、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等の
アルコール変性脂肪酸塩、過塩素酸塩、ハロゲン塩、ホ
ウフッ化水素酸塩、硫酸塩、スルホン酸塩、エトサルフ
ェート塩等の４級アンモニウム塩であるカチオン性界面
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エス
テル塩、高級アルコールリン酸エステル塩、高級アルコ
ールエチレンオキサイド付加リン酸エステル塩等のアニ
オン界面活性剤、各種ベタイン等の両性界面活性剤、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
の非イオン性界面活性剤等の帯電防止剤が挙げられる。
導電性補強層においては、導電性カーボンブラックと共
にイオン導電性物質が添加されるが、イオン導電性物質
は単独または併用してもよい。本発明においては、特
に、アルキルアンモニウム塩とケッチェンブラック、過
塩素酸リチウムとファーネスブラック、過塩素酸ナトリ
ウムとアセチレンブラック等のイオン性電解質０．００
１〜重量％と導電性カーボンブラックを０．１〜５０重
量部を使用し、ポリオール、ジアミン等に混合・溶解す
る場合の組み合わせが好ましい。導電性補強層において
は、イオン導電性物質は逐次、原料であるジアミンまた
はポリオール中に均一に混合溶解でき、導電性カーボン
ブラックは均一に分散する。

【００３１】（導電性保護層）本発明の導電性保護層の
材料は、摩擦抵抗の低減、電気特性の環境に対する安定
性、表面粗さ低減による残留トナークリーニング性の向
上といった目的を達成できるものであれば、特に限定さ
れないが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、
テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニル
エーテルの共重合体（ＰＦＡ）、ＰＶｄＦなどのフッ素
樹脂系ポリマーを、アルコール可溶性ナイロン系、シリ
コーン樹脂系、シランカプラー、ウレタン樹脂系のエマ
ルションや有機溶剤に、溶解・分散した塗料を使用する
ことができる。これら保護層は、ディップコート、スプ
レーコート、静電塗装、ロールコートなどにより、上記
の塗料を塗布することにより設けることができる。さら
に、保護層に表面処理または研磨を施すことにより離型
性、導電性、耐磨耗性、表面クリーニング性を改善する
ことができる。

【００３２】（各層の物性と膜厚）（１）引っ張り応力と伸び導電性弾性体層に主基材として含有される樹脂は、１０
０％引張応力が２０〜２００ｋｇｆ／ｃｍ²、伸びが２
００〜８００％であることが適当であり、かつ、導電性
補強層に主基材として含有される樹脂は、１００％引張
応力が、導電性弾性体層に主基材として含有される樹脂
の１００％引張応力より大きく、伸びが、導電性弾性体
層に主基材として含有される樹脂の伸びより小さいこと
が好ましい。１００％引っ張り強度と伸びの調整は、主
基材として使用する樹脂の架橋密度とその組成を変更さ
せることにより行う。

【００３３】（２）抵抗値本発明の導電性転写ベルトの各層の抵抗値は、抵抗ムラ
を少なくできる点で、導電性弾性体層、導電性中間層、
導電性保護層の順に高くなることが、好ましい。具体的
には、導電性弾性層は１０⁵〜１０¹³Ω・ｃｍ、導電性
中間層はこれより高くし１０⁹〜１０¹¹Ω・ｃｍ、導電
性保護層はさらに高く１０¹²〜１０¹⁴Ω・ｃｍになるよ
うに調整し、高電圧印加時の絶縁耐圧を保持するため
に、全体を１０¹⁰〜１０¹²Ω・ｃｍ程度になるように膜
厚調整を行うのが好ましい。

【００３４】（３）膜厚本発明の導電性転写ベルトにおいては、前記導電性補強
層が、３０〜１００μｍの膜厚を有することが好まし
く、前記導電性保護層の膜厚が、この導電性補強層を含
む導電性中間層の膜厚よりも薄いことがより好ましい。
具体的には、導電性弾性体層の膜厚が１００〜３０００
μｍ、導電性補強層の膜厚が３０〜３００μｍ、より好
ましくは３０〜１００μｍ、導電性保護層の膜厚が１〜
３０μｍ程度になるように成形・塗工することが望まし
い。導電性補強層の膜厚が３００μｍ以上になるとベル
ト剛性が高くなりすぎ、大きなベルト張架力が必要にな
り永久伸びが発生しやすくなる。導電性保護層の膜厚が
３０μｍ以上になると表面剛性も高くなり表面クラック
が発生しやすく、かつ表面レベリング性が悪くなり平滑
性の保持が困難となる。導電性弾性体層の膜厚も３００
０μｍ以上になるとベルトテンションを加えたときの形
状追従性が無くなり、ベルト駆動トルクが大きくなり、
蛇行しやすく、プーリー部でのクセが発生しやすくな
る。

【００３５】本発明の導電性転写ベルトは、要求機能に
合わせた特性の調節ができるため、用紙搬送転写ベルト
方式の転写ベルトだけでなく、カラー画像中間体転写
（ＩＢＴ）方式の転写ベルトなどへの適応も可能とな
り、長期間使用しても電気抵抗の経時変化が少なく、均
一性に優れ、ベルト強度が大きく、永久伸びの少ない中
間転写ベルトとしても使用できる。

【００３６】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。

【００３７】（実施例１）〔導電性弾性層の形成〕クロロブレンゴム（ＣＲ）を主
基材として、以下の加硫ゴム配合を行い、２５リットル
のニーダーを用いてカーボンブラック以外の配合物を混
練した。混練物にカーボンブラックを加えてバンバリー
ミキサーでさらに混練した。押し出し成形後、湿式研磨
でＲ_z＝８μｍまで表面研磨して、膜厚５３０μｍ、内
径１０５ｍｍ、幅３３０ｍｍの弾性体無端ベルトを得
た。ＤＣ５００Ｖ印可時の電気抵抗は７．８１ｏｇ・
Ω・ｃｍであった。１００％引張応力は５５ｋｇ／ｃｍ
²で、その永久伸びは４．６％であった。ＣＲ１００重量部ステアリン酸１重量部酸化亜鉛５重量部ＨＡＦカーボン（デグサ社製、商品名：ＦＷ２００）２０重量部ケッチェンブラックＥＣ（三菱化学社製、商品名：ＥＣ６００）５重量部硫黄２重量部加硫促進剤（大内新興化学工業社製、商品名：ノクセラーＮＳ）１重量部アミン系老化防止剤（大内新興化学工業社製、商品名：ＡＤ）２重量部

【００３８】〔導電性補強層の形成〕次に、ウレタン変
性ウレア樹脂の反応性混合液を以下のような配合で作製
し、配合液を上記弾性体無端ベルトにスプレー塗布し
て、膜厚３５μｍの導電性補強層を形成した。ＤＣ５０
０Ｖ印可時の基材込みの電気抵抗は９．５１ｏｇ・Ω
ｃｍであった。１００％引張応力は９０ｋｇ／ｃｍ
²で、その永久伸びは２．２％であった。なお、この場
合導電性補強層は導電性補強層と同一である。グリセリ
ンにプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドを付加
したポリエーテルポリオール（分子量５０００、旭硝子社製「エクセノール８２８１」）１００重量部ウレタン変性したＭＤＩ（住友バイエル社製「スミジュールＰＦ」）１８重量部ヘキサメチレンジアミン２重量部１，４ブタンジオール１重量部ジブチル錫ラウレート０．０１重量部テトラブチルアンモニウム過塩素酸塩０．５重量部ケッチェンブラック（ライオンアクゾ社製）０．２重量部上記製法により導電性補強層を形成した無端ベルト上
に、４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）を含有したウレ
タン変性エマルション塗料（主剤）と硬化剤（シランカ
ップリング剤）で構成された「ＪＬＹ−６０１」（日本
アチソン社製）潤滑塗料を静電塗装法により塗装し、１
３０℃で３０分間乾燥して、膜厚５μｍの導電性表面層
を形成した。ＤＣ５００Ｖ印可時の基材込みの電気抵抗
は１１．８ｌｏｇ・Ω・ｃｍであった。

【００３９】〔性能評価〕・耐久性（電気抵抗値、表面抵抗値の経時変化）得られた導電性転写ベルトを３３０ｍｍ幅に裁断して、
図２に示した搬送ローラ上にセットして６ｋｇのテンシ
ョンをかけた状態で２６ｃｍ／ｓｅｃで４８時間、印可
電圧２ｋＶで回転させ１回放置後、上記測定法で測定し
たところその電気抵抗値、表面抵抗値の変化は見られな
かった。・ベルト速度の低下率（機械強度）コレットチャック軸固定式速度変動試験機を用いて、Ｔ
₀＝６．０ｋｇ加重でベルト速度の低下率を測定した。
ベルト速度の低下率は０．１５％であった。・低伸長モジュラス（弾性率）引っ張り試験機により、一定伸長時のトルク（応力）変
化を測定した。結果を図３のグラフに示す。図３から低
伸長モジュラスが維持されていることが分かる。・電気抵抗のバラツキ（均一性）ＪＩＳ電極を用いて、５００Ｖの電圧を印加し、ベルト
一枚について２４点で電気抵抗を計測した。バラツキは
０．８桁以内であった。

【００４０】（実施例２）〔導電性補強層の形成〕実施例１で得られた弾性体無端
ベルトに、熱可塑性ウレタン（日本ミラクトロン社製）
のメチルエチルケトン４０％溶液に導電性チタン酸カリ
ウム（大塚化学社製「ＢＫ３００」）を５０重量部添加
し、ロールコーターで塗布し、６０℃で４時間乾燥し
て、膜厚５５μｍの導電性表面層を形成した。ＤＣ５０
０Ｖ印可時の基材込みの電気抵抗は９．３ｌｏｇ・Ω
・ｃｍであった。１００％引張応力は１１０ｋｇ／ｃｍ
²で、その永久伸びは２．０％であった。〔導電性保護層の形成〕次に、上記弾性体無端ベルト上
に、さらにＰＴＦＥを含有した導電性エマルション塗料
（日本アチソン社製「エムラロン９４５ＥＳＤ」）をス
プレー塗装して膜厚１２μｍの導電性表面層を形成し
た。ＤＣ５００Ｖ印可時の基材込みの電気抵抗は１０．
８ｌｏｇ・Ω・ｃｍであった。

【００４１】実施例１と同様に評価を行った。ベルト速
度の低下率は０．２％で、図３に示すように低伸長モジ
ュラスを維持できた。また、電気抵抗値、表面抵抗値の
経時変化も見られず、電気抵抗のバラツキも０．８桁以
内であった。

【００４２】（実施例３）導電性補強層（中間層）の膜
厚を４μｍとした以外は、実施例１と同様にして、導電
性転写ベルトを作製した。ベルト速度の低下率はほとん
ど見られず（＜０．１％）、図３に示すように低伸長モ
ジュラスを維持できた。また、電気抵抗値、表面抵抗値
の経時変化も見られず、電気抵抗のバラツキも０．８桁
以内であった。

【００４３】（実施例４）導電性弾性層を１００％引張
応力は１００ｋｇ／ｃｍ²のゴムで構成し、中間層の膜
厚を３３μｍとした以外は、実施例１と同様にして、導
電性転写ベルトを作製した。ベルト速度の低下率は０．
２％で、図３に示すように低伸長モジュラスを維持でき
た。また、電気抵抗値、表面抵抗値の経時変化も見られ
ず、電気抵抗のバラツキも０．８桁以内であった。

【００４４】（実施例５）導電性補強層（中間層）にケ
ッチェンブラックを２重量部添加し、その膜厚を４２μ
ｍとした以外は、実施例１と同様にして、導電性転写ベ
ルトを作製した。ベルト速度の低下率は０．２２％で、
図３に示すように低伸長モジュラスは一層大きく、永久
伸びは無かった。また、電気抵抗値、表面抵抗値の経時
変化も見られず、電気抵抗のバラツキも０．８桁以内で
あった。

【００４５】（比較例１）導電性補強層を形成しなかっ
た以外は、実施例１と同様にして導電性転写ベルトを作
製して、電気抵抗を測定した結果、ＤＣ５００Ｖ印可時
の基材込みの電気抵抗は９．５ｌｏｇ・Ω・ｃｍまで
下がった。実施例１と同様に４８時間回転させたとこ
ろ、電気抵抗は基材抵抗までさがり、表面クラックが発
生した。

【００４６】（比較例２）導電性補強層を形成しなかっ
た以外は、実施例２と同様にして導電性転写ベルトを作
製して、電気抵抗を測定した結果、ＤＣ５００Ｖ印可時
の基材込みの電気抵抗は８．８ｌｏｇ・Ω・ｃｍまで
下がった。実施例１と同様に４８時間回転させたとこ
ろ、周方向に永久伸びが発生しベルトスピードが大幅に
低下して、初期ベルト強度の維持が困難であった。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、ベルト張架時の回復性
を保持でき、長期間の使用においても永久伸びが少なく
位置ずれしにくい導電性転写ベルトが提供される。ま
た、電気抵抗の均一性および接触抵抗の均一性に優れる
導電性転写ベルトが提供される。また、経時変化の少な
い高強度の導電性ベルトが提供される。また、簡易な方
法により製造することができる導電性ベルトが提供され
る。さらに、塗布膜厚と主成分の構造、結合状態の変異
によりベルト強度を調整できるため、基材の弾性層の適
用範囲が広がり、各種の弾性素材に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の導電性転写ベルトの構成の一例を示す
概略断面図である。

【図２】タンデム型カラー画像形成装置の構成を示す概
略断面図である。

【図３】低伸長モジュラスの測定結果を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１１電子写真画像形成ユニット１２電子写真感光体１３帯電手段１４画像書き込みユニット１５現像手段１６転写ローラ１７クリーニング手段１９転写ベルト２０給紙手段２１吸着ローラ２４クリーニング手段１０１導電性弾性層１０２導電性補強層（導電徴中間層）１０３導電性保護層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H032 BA09 BA18 4F100 AA00A AA00B AA37A AA37B AA37C AK17C AK36B AK51B AK52 AR00A AR00B BA02 BA03 BA07 BA10A BA10C BA14 BA26 CA21A CA21B CA21C CC00C GB41 GB51 GB90 JG01A JG01B JG01C JG04C JK01 JK02A JK02B JK07A JK08 YY00A YY00B YY00C 4F213 AA33 AA42 AB13 AB18 AC03 WA02 WB02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性弾性体層上に導電性中間層を有し
てなり、画像担持体上に形成された画像を被転写媒体に
転写する導電性転写ベルトであって、該導電性中間層が、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、及びウ
レタンーウレア樹脂のいずれか一種を主基材として含有
してなる導電性補強層を少なくとも一層有してなること
を特徴とする導電性転写ベルト。
【請求項２】前記導電性補強層が、ウレタンーウレア
樹脂を主基材として含有してなることを特徴とする請求
項１に記載の導電性転写ベルト。
【請求項３】前記導電性弾性体層に主基材として含有
される樹脂の１００％引張応力が２０〜２００ｋｇｆ／
ｃｍ²であり、伸びが２００〜８００％であり、かつ、
前記導電性補強層に主基材として含有される樹脂の１０
０％引張応力が、前記導電性弾性体層に主基材として含
有される樹脂の１００％引張応力より大きく、前記導電
性補強層に主基材として含有される樹脂の伸びが前記導
電性弾性体層に主基材として含有される樹脂の伸びより
小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の導電
性転写ベルト。
【請求項４】前記導電性補強層が、３０〜３００μｍ
の膜厚を有することを特徴とする請求項１から３までの
いずれか一項に記載の導電性転写ベルト。
【請求項５】導電性転写ベルトの最表層に、さらに、
フッ素樹脂またはフッ素樹脂含有塗料からなる導電性保
護層を有することを特徴とする請求項１から４までのい
ずれか一項に記載の導電性転写ベルト。
【請求項６】前記導電性保護層の膜厚が、前記導電性
中間層の膜厚よりも薄いことを特徴とする請求項５に記
載の導電性転写ベルト。
【請求項７】導電性弾性体層の抵抗値が、１０⁵〜１
０¹³Ω・ｃｍであることを特徴とする請求項１から６ま
でのいずれか一項に記載の導電性転写ベルト。
【請求項８】各層の抵抗値が、導電性弾性体層、導電
性中間層、導電性保護層の順に高くなることを特徴とす
る請求項１から７までのいずれか一項に記載の導電性転
写ベルト。
【請求項９】前記導電性転写ベルトを構成する層のう
ち、導電性を有する層が、導電性付与物質として、少な
くとも一種の無機導電性材料または有機導電性材料を含
有することを特徴とする請求項１から８までのいずれか
一項に記載の導電性転写ベルト。
【請求項１０】前記無機導電性材料が、導電性カーボ
ンブラックまたは導電性金属酸化物であることを特徴と
する請求項９に記載の導電性転写ベルト。
【請求項１１】前記有機導電性材料が、イオン導電性
添加材であることを特徴とする請求項９に記載の導電性
転写ベルト。