JP2003043827A

JP2003043827A - 転写ベルトおよび転写ベルト用ゴム組成物

Info

Publication number: JP2003043827A
Application number: JP2001225634A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Nishio; 裕之西尾; Takeshi Takehara; 剛竹原; Takeo Kamata; 岳央鎌田
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2001-07-26
Publication date: 2003-02-14

Abstract

(57)【要約】【課題】押出し時の密着の問題や、加硫後の金型から
の脱型時の離型性の問題を解消し、表面の滑らかさや形
状などにおいて状態のよい転写ベルトを得て、画質のよ
い画像を転写することができる転写ベルトを提供する。【解決手段】転写ベルト１において、アクリロニトリ
ルゴム１００質量部に対して、ヨウ素吸着量が５０ｍｇ
／ｇ以下、かつＤＢＰ吸油量が５０〜１４０ｍｌ／１０
０ｇのカーボンブラックを５〜３０質量部、塩化ビニル
樹脂を４０〜５５質量部配合したゴム組成物を用いた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機などに用いる
転写ベルトまたは転写ベルト用ゴム組成物にかかわり、
詳しくはベルトの背面にトナーを付着させて被転写物に
転写する用途に用いられる転写ベルトに関する。

【０００２】

【従来の技術】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、１０^６〜１０¹³Ω・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】そしてその成形方法としては、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や、トランスファー成形によ
る方法などが挙げられる。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】

【発明が解決しようとする課題】例えば、特開２０００
−３２１８８５号には射出成形による転写ベルトの製造
が開示されている。射出成形では比較的短いサイクルで
製造することが可能であるが、射出成形の場合にはどう
してもウェルドラインができてしまうので、その部分で
抵抗値が変化してしまいそのような転写体を用いて得ら
れた画像はやはりムラを有する画像となってしまうとい
った問題がある。特開２０００−３２１８８５号ではそ
のウェルドラインの問題を解決すべく提案されたもので
あるが、やはり射出時のゴム流れの乱れなど問題となる
ことはある。

【０００５】トランスファー成形についても、射出成形
ほどではないにしてもゴムがフィルムゲートを通過する
際にゴムの流れに乱れがおきやすいという問題は射出成
形と同様である。そのためにゴム中に配合した導電材の
分散が不均一になって、電気抵抗値にバラツキが発生し
転写後の画像に濃淡や乱れが発生するといった問題があ
った。

【０００６】また特開平８−３００５０７号には、押出
工法によってチューブ状のベルトを製造する方法が開示
されている。このようにチューブ状にゴムを押出してベ
ルトを製造する方法ではゴムの流れが一定になりやす
く、できあがったベルトにおいて抵抗値のバラツキがす
くないという利点がある。また、特開平８−３００５０
７号では、押出したゴムチューブを中子に嵌合し、未加
硫ゴムチューブの外側面を空気との接触を遮断するよう
に弾性体で覆い、この弾性体にゴムチューブが中子に密
着する程度の流体圧をかけて加硫している。

【０００７】一方、転写ベルトの素材としてアクリロニ
トリルゴム（ＮＢＲ）が用いられているが、ＮＢＲは電
気的性質、特にＮＢＲ自体の体積抵抗率が転写ベルトと
して必要とする抵抗値に近いことから転写ベルトとして
用いるのに好適なゴムということができる。

【０００８】しかし、ＮＢＲを用いて上記のようなゴム
をチューブ状に押出す方法にて製造する際に、押出し機
においてゴムが密着して良好に押出しができず、うまく
チューブ状にならなかったり、チューブ状に押出すこと
ができてもよじれやしわが発生するといった問題が発生
したりしていた。

【０００９】そこで、粘着による密着を解消するために
タルクやステアリン酸亜鉛などからなる粉を塗して金型
などと密着しないようにするといった方法が考えられた
が、この粉が異物となって転写ベルトの表面に残り、画
像の欠陥となる問題を引き起こすことがあった。

【００１０】また、ゴムをチューブ状に押出す過程のみ
ならず、金型中で加硫した後に金型からベルトを脱型す
る際の離型性が悪いと、ベルトが破れてしまう問題や、
破れなくても滑らかな表面を有するベルトが得られない
といった問題が発生し、転写の性能で十分なものが得ら
れず転写ベルトとして不良品となるといったことがあっ
た。

【００１１】通常、金型に予め離型剤を塗布しておくこ
とによって加硫後の脱型を容易にすることができるが、
離型剤の塗布ムラがあるとそれが転写する際の画像のム
ラとなる。また離型剤の塗布時に金型表面に異物が付着
して、転写ベルト表面の凹凸となってしまい、それが画
像の欠陥につながるという問題がある。更に離型剤濃度
のバラツキによる転写ベルトの表面粗さのバラツキが画
像に影響を及ぼすこともある。また、他の製法であって
も同様に離型性の問題によって不具合が発生することは
ある。

【００１２】そこで、本発明は未加硫ゴムにおける成形
機への密着の問題や、加硫後の金型からの脱型において
離型剤の影響による問題を解消し、離型性に優れること
によって、表面状態のよい転写ベルトを得ることがで
き、転写した画像の画質を低下させることのない転写ベ
ルトおよび転写ベルト用ゴム組成物の提供を目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
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
において、アクリロニトリルゴム１００質量部に対し
て、ヨウ素吸着量が５０ｍｇ／ｇ以下、かつＤＢＰ吸油
量が５０〜１４０ｍｌ／１００ｇのカーボンブラックを
５〜３０質量部、塩化ビニル樹脂を４０〜５５質量部配
合したゴム組成物をベルトに用いたことを特徴とする。

【００１４】上記のようなゴム組成物を用いることによ
って、例えば押出ししている際の密着の問題や、加硫後
の金型からの脱型の際の離型性が改善され、表面の滑ら
かさや形状などにおいて状態のよい転写ベルトを得るこ
とができるので、結果として画質のよい画像を転写する
ことができる転写ベルトを得ることができる。

【００１５】請求項２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用ゴム
組成物において、アクリロニトリルゴム１００質量部に
対して、ヨウ素吸着量が５０ｍｇ／ｇ以下、かつＤＢＰ
吸油量が５０〜１４０ｍｌ／１００ｇのカーボンブラッ
クを５〜３０質量部、塩化ビニル樹脂を４０〜５５質量
部配合したことを特徴とする。

【００１６】請求項２においても同様に押出しや加硫後
の脱型においてゴムの金型への密着を防止することがで
きるので、表面状態のよい転写ベルトを得ることができ
るものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明は、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に
おいて、アクリロニトリルゴム１００質量部に対して、
ヨウ素吸着量が５０ｍｇ／ｇ以下、かつＤＢＰ吸油量が
５０〜１４０ｍｌ／１００ｇのカーボンブラックを５〜
３０質量部、塩化ビニル樹脂を４０〜５５質量部配合し
たゴム組成物をベルトに用いた転写ベルトまたは転写ベ
ルト用ゴム組成物である。

【００１８】本発明で用いられる転写ベルトとは、例え
ば図１に示すような比較的幅の広い円筒状のベルトで、
図２に示すように複数の、例えば２本の軸Ｊ、Ｊ間に掛
架された状態で用いられるもの、金属などからなるドラ
ムの外周に被覆したロール状にして用いるものなどが挙
げられ、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。

【００１９】このような転写ベルトの製造方法として
は、ゴムをチューブ状に押出して加硫する方法や、トラ
ンスファー成形して加硫する方法や、射出成形する方法
などさまざまなものが挙げられる。

【００２０】例えば、図２、図３に示すような装置を用
いて、次のような工程で製造する方法がある。所定の配
合物を配合した導電性を有するゴム組成物を押出機でチ
ューブ状に押出して未加硫ゴムチューブＲを得て、それ
を内型２に被せる。次いで未加硫ゴムチューブＲの外側
に通気層３となる織布を巻きつける。内型２に未加硫ゴ
ムチューブＲを被せて通気層３を巻きつけたものを、外
型４内に挿入配置する。

【００２１】外型４は内部に空気圧で膨らむ加硫ゴム製
の袋状のジャケット５を有しており、前記の未加硫ゴム
チューブＲを被せ通気層３を巻きつけた内型２を挿入し
た状態で、空気圧を与えることによってジャケット５が
膨らんで未加硫ゴムチューブＲを加圧する。

【００２２】また、加熱については内型２の内部や外型
４の内部に電熱ヒータ６を設けておくことによって、未
加硫ゴムチューブＲを加熱し、加硫することができる。
加熱方法は電熱ヒータに限られるものではなく、加熱し
たオイルを型内に循環させたり、スチームを送り込んだ
りすることによって加熱することも可能である。

【００２３】そして加圧・加熱することによって加硫が
完了し、外型４から内型２を取り出して内型２から導電
性ベルト１を脱型する。

【００２４】このような製造工程において、未加硫ゴム
としてアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）を用いるとチュ
ーブ状に押出す際にゴムが押出機に粘着により密着して
しまい、チューブが破れてしまうなどの問題が発生して
いたが、本発明のようにアクリロニトリルゴム１００質
量部に対して、ヨウ素吸着量が５０ｍｇ／ｇ以下、かつ
ＤＢＰ吸油量が５０〜１４０ｍｌ／１００ｇのカーボン
ブラックを５〜３０質量部、塩化ビニル樹脂を４０〜５
５質量部配合したゴム組成物を用いることによって、粘
着の程度が少なくなり良好に押出しをすることができ
る。

【００２５】また、押出したチューブを内型２に被せて
加硫を行った後に内型２から脱型するが、その際にも上
記のゴム組成物を用いていることで、内型２に離型剤を
塗布しておかなくても容易に脱型することができ、転写
ベルト１に対する離型剤の影響をなくすことができる。

【００２６】製造方法の一例として、チューブ状に押出
して加硫する方法を挙げたが、この方法に限られるもの
ではなくトランスファー成形、射出成形といった他の製
造方法においても成形機への密着の問題や加硫する際の
離型剤を不要にし、悪影響を受けるのを防止することが
できるので、良好な転写ベルトを得ることができるもの
である。

【００２７】本発明に用いるゴムは、アクリロニトリル
ゴム（ＮＢＲ）であり、カーボンブラックとしてはヨウ
素吸着量が５０ｍｇ／ｇ以下、かつＤＢＰ吸油量が５０
〜１４０ｍｌ／１００ｇのカーボンブラックが用いら
れ、このような条件を満たすものとして具体的にはＳＲ
Ｆカーボンブラック、ＧＰＦカーボンブラック、ＦＥＦ
カーボンブラック等を挙げることができる。ヨウ素吸着
量が５０ｍｇ／ｇを超えるものであると粒子が細かくな
り、練り、圧延、押出しなどの加工時に分散が悪く、抵
抗のバラツキが大きくなりやすいので好ましくない。ま
たＤＢＰ吸油量とは、カーボンブラック１００ｇにおけ
るジブチルフタレートの吸油可能な量であり、粒子のつ
ながり（ストラクチャー）をあらわす指標のことであ
る。ＤＢＰ吸油量が５０ｍｌ／１００ｇ未満であるとカ
ーボンブラックの補強効果がひくくなり、１４０ｍｌ／
１００ｇを超えると配合量によっては抵抗値のバラツキ
が大きくなりやすいので好ましくない。

【００２８】このカーボンブラックはアクリロニトリル
ゴム１００質量部に対して５〜３０質量部を配合する。
５質量部未満であるとゴムの強度が低くなり、３０質量
部を超えると急激に転写ベルトの電気抵抗値が低下する
とともに、電気抵抗値のバラツキも大きくなるので好ま
しくない。

【００２９】塩化ビニル樹脂はアクリロニトリルゴムに
離型性を付与するものであり、アクリロニトリルゴム１
００質量部に対して４０〜５５質量部を配合する。塩化
ビニル樹脂が４０質量部未満であると十分な離型性を付
与することができず、５５質量部を超えて配合すると転
写ベルトの圧縮永久歪が急激に悪化することから好まし
くない。

【００３０】上記のカーボンブラックと塩化ビニル樹脂
以外にもゴムに通常用いられるようなシリカ、酸化亜
鉛、酸化マグネシウム、オイル、ワックス、架橋剤、架
橋促進剤、老化防止剤、加工助剤、可塑剤、短繊維、粘
着付与剤、スコーチ防止剤、着色剤、紫外線吸収剤、難
燃剤、耐油性向上剤など配合剤や、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、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等種々の配合剤を添
加してもよい。

【００３１】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、ＤＯ
Ａ、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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】また、シリカは転写ベルトの体積抵抗率を
調整するために配合する。シリカはカーボンブラックと
同様に補強効果が得られるが、配合することによって体
積抵抗率を上げることができる。配合量としてはゴム１
００質量部に対して２０〜４０質量部の範囲で配合す
る。２０質量部未満であると補強効果が不足し、４０質
量部を超えると作業性が悪化するので好ましくない。シ
リカを配合することによってゴムの圧延性が悪くなるの
で、必要に応じてステアリン酸などの加工助剤を配合し
てもよい。

【００３５】以下、本発明の実施例と比較例を挙げて試
験を行った。尚、本発明は次に説明する実施例の態様に
限定されるものではないことは言うまでもない。

【００３６】

【実施例】（実施例１）実施例１に用いたゴム配合は、
アクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）１００質量部に対して
ヨウ素吸着量４０ｍｇ／ｇでＤＢＰ吸油量が１２０ｍｌ
／１００ｇのカーボンブラックを２５質量部、塩化ビニ
ル樹脂を４５質量部配合したゴム組成物（配合の詳細は
表１を参照）を用いている。このゴム組成物を用いて押
出機にてチューブ状に押出し、円筒形の金型に被せてジ
ャケット内で加熱加圧することによって加硫し脱型して
転写ベルトを得た。

【００３７】押出し時のゴムと押出機の密着状況およ
び、加硫後の離型のしやすさをそれぞれ○：良好、△：
やや不良、×：不良の３段階で判定し、また、圧縮永久
歪ＣＳを測定した。圧縮永久歪みの測定としては、１
２．７ｍｍの試料を９.５２ｍｍのスペーサー内で圧縮
し、この場合７０℃環境に２２ｈｒｓ放置した後の、試
料厚みの変化量を測定した（ＣＳ（％）＝（Ｔｏ-Ｔ
ｉ）／（Ｔｏ−９.５２）×１００ここでＣＳ：圧縮
永久歪み（％）、Ｔｏ：試料の圧縮前の厚み（ｍｍ）、
Ｔｉ：圧縮後の厚み（ｍｍ）とする。）。その結果を表
２に示す。

【００３８】（実施例２）塩化ビニル樹脂の配合量をア
クリロニトリルゴム１００質量部に対して５０質量部に
した以外は実施例１と同様に転写ベルトを作製した。

【００３９】押出し時のゴムと押出機の密着状況およ
び、加硫後の離型のしやすさをそれぞれ○：良好、△：
やや不良、×：不良の３段階で判定し、また、圧縮永久
歪ＣＳを測定した。その結果を表２に示す。

【００４０】（比較例１）塩化ビニル樹脂の配合量をア
クリロニトリルゴム１００質量部に対して３５質量部に
した以外は実施例１と同様に転写ベルトを作製した。

【００４１】同様に押出し時のゴムと押出機の密着状況
および、加硫後の離型のしやすさをそれぞれ○：良好、
△：やや不良、×：不良の３段階で判定し、また、圧縮
永久歪ＣＳを測定した。その結果を表２に示す。

【００４２】（比較例２）塩化ビニル樹脂の配合量をア
クリロニトリルゴム１００質量部に対して６０質量部に
した以外は実施例１と同様に転写ベルトを作製した。

【００４３】同様に押出し時のゴムと押出機の密着状況
および、加硫後の離型のしやすさをそれぞれ○：良好、
△：やや不良、×：不良の３段階で判定し、また、圧縮
永久歪ＣＳを測定した。その結果を表２に示す。

【００４４】

【表１】

【００４５】

【表２】

【００４６】（実施例３）カーボンブラックとしてヨウ
素吸着量が３０ｍｇ／ｇの物を用いた以外は実施例１と
同様に転写ベルトを作製し、得られた転写ベルトの電気
抵抗値を測定した。その結果を表３に示す。

【００４７】（実施例４）カーボンブラックとしてＤＢ
Ｐ吸油量が１３０ｍｇ／ｇの物を用いた以外は実施例１
と同様に転写ベルトを作製し、得られた転写ベルトの電
気抵抗値を測定した。その結果を表３に示す。

【００４８】（比較例３）カーボンブラックの配合量を
アクリロニトリルゴム１００質量部に対して５質量部に
した以外は実施例１と同様に転写ベルトを作製し、得ら
れた転写ベルトの電気抵抗値を測定した。その結果を表
３に示す。

【００４９】（比較例４）カーボンブラックの配合量を
アクリロニトリルゴム１００質量部に対して３５質量部
にした以外は実施例１と同様に転写ベルトを作製し、得
られた転写ベルトの電気抵抗値を測定した。その結果を
表３に示す。

【００５０】（比較例５）カーボンブラックとしてヨウ
素吸着量が７０ｍｇ／ｇの物を用いた以外は実施例１と
同様に転写ベルトを作製し、得られた転写ベルトの電気
抵抗値を測定した。その結果を表３に示す。

【００５１】（比較例６）カーボンブラックとしてＤＢ
Ｐ吸油量が１８０ｍｇ／ｇの物を用いた以外は実施例１
と同様に転写ベルトを作製し、得られた転写ベルトの電
気抵抗値を測定した。その結果を表３に示す。

【００５２】

【表３】

【００５３】表２の結果より、塩化ビニル樹脂の配合量
が本発明でいうＮＢＲ１００質量部に対して４０〜５５
質量部の範囲を外れると押出しの際の押出機への密着の
問題や金型からの脱型時において離型が困難であるとい
うこと、また圧縮永久歪が悪化しているということがわ
かる。

【００５４】表３の結果より、カーボンブラックの配合
量が所定の範囲を外れると電気抵抗値が急激に変化して
いることがわかり、電気抵抗値は安定しなくなる。ま
た、カーボンブラックのヨウ素吸着量が５０ｍｇ／ｇを
超えるものを用いると抵抗のバラツキが大きくなるとい
った不具合が発生し、またＤＢＰ吸油量が１４０ｍｌ／
１００ｇを超えるものを使用しても同様に抵抗のバラツ
キが大きくなり好ましくない結果が出ていることがわか
る。

【００５５】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項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
られる転写ベルトにおいて、アクリロニトリルゴム１０
０質量部に対して、ヨウ素吸着量が５０ｍｇ／ｇ以下、
かつＤＢＰ吸油量が５０〜１４０ｍｌ／１００ｇのカー
ボンブラックを５〜２５質量部、塩化ビニル樹脂を４０
〜５５質量部配合したゴム組成物をベルトに用いたこと
を特徴とする。

【００５６】上記のようなゴム組成物を用いることによ
って、例えば押出ししている際の密着の問題や、加硫後
の金型からの脱型の際の離型性が改善され、表面の滑ら
かさや形状などにおいて状態のよい転写ベルトを得るこ
とができるので、結果として画質のよい画像を転写する
ことができる転写ベルトを得ることができる。

【００５７】請求項２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用ゴム
組成物において、アクリロニトリルゴム１００質量部に
対して、ヨウ素吸着量が５０ｍｇ／ｇ以下、かつＤＢＰ
吸油量が５０〜１４０ｍｌ／１００ｇのカーボンブラッ
クを５〜２５質量部、塩化ビニル樹脂を４０〜５５質量
部配合したことを特徴とする。

【００５８】請求項２においても同様に押出しや加硫後
の脱型においてゴムの金型への密着を防止することがで
きるので、表面状態のよい転写ベルトを得ることができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】転写ベルトの斜視図である。

【図２】転写ベルトの使用例を示す概要図である。

【図３】未加硫ゴムチューブを内型に被せたところの斜
視図である。

【図４】本発明の導電性ベルトの製造方法によって未加
硫ゴムチューブを加硫しているところの断面図である。

【符号の説明】

１転写ベルトＪ軸Ｊ軸２内型３通気層４外型５ジャケット６電熱ヒータＲ未加硫ゴムチューブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H200 FA13 JC04 JC15 JC16 JC17 MA03 MA13 MA14 MA17 MA20 MB04 MC06 MC08 MC09 4J002 AC071 BD042 DA036 FD010 FD020 GM01

Claims

【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において、アクリロ
ニトリルゴム１００質量部に対して、ヨウ素吸着量が５
０ｍｇ／ｇ以下、かつＤＢＰ吸油量が５０〜１４０ｍｌ
／１００ｇのカーボンブラックを５〜３０質量部、塩化
ビニル樹脂を４０〜５５質量部配合したゴム組成物をベ
ルトに用いたことを特徴とする転写ベルト。
【請求項２】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用ゴム組成物におい
て、アクリロニトリルゴム１００質量部に対して、ヨウ
素吸着量が５０ｍｇ／ｇ以下、かつＤＢＰ吸油量が５０
〜１４０ｍｌ／１００ｇのカーボンブラックを５〜３０
質量部、塩化ビニル樹脂を４０〜５５質量部配合したこ
とを特徴とする転写ベルト用ゴム組成物。