JP2008064883A - 画像形成装置用ベルトまたはローラ - Google Patents

Abstract

【課題】従来採用されている方法に比べて遙に容易、低コストで、画像形成装置用の転写ベルトや定着ローラ等の表面のフッ素樹脂層に、離型性等に悪影響を与えることなく、安定して適度の導電性を与える。
【解決手段】テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体とポリテトラフルオロエチレンのいずれか一方または両方を主成分とするフッ素樹脂に、（ＲｆＳＯ_２）_２ＮＬｉ（Ｒｆは、パーフルオロアルキル基）が配合され、所定の表面抵抗率を有している表層が形成されている画像形成装置用ベルトまたはローラ。（ＲｆＳＯ_２）_２ＮＬｉは、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２ＮＬｉまたは（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２）_２ＮＬｉである。（ＲｆＳＯ_２）_２ＮＬｉは、主成分であるＰＦＡ、ＰＴＦＥのいずれか一方または両方を主成分とするフッ素樹脂の１００重量部に対して、０．００３〜３．０重量部配合されている。
【選択図】図１

Description

本発明は画像形成装置用ベルトまたはローラに関し、特にイオン導電材により所定の表面抵抗率を有する画像形成装置用ベルトまたはローラに関する。

カラー複写機、カラーレーザープリンター等の画像形成装置においては、感光ドラム上に形成された赤、青、黄、黒の４色のトナーからなる画像は、転写ベルトにより転写材（紙）に転写され、さらに定着ベルト（いわゆるエンドレスベルト）や定着ローラによって加熱しつつ押圧されることにより転写材に定着される（特許文献１の図２）。この際、トナーの転写は静電気を利用すること、細かい粉末状のトナーはもともと物体に付着し易いだけでなく帯電物に静電付着し易いこと等のため、画像形成装置の転写ローラや定着ベルト等は、単に高度の離型性（トナーの離脱性、広義には他の物質との非接着性）を有するだけでなく、適度の導電性が要求される。

即ち、転写ベルトや定着ローラ等はトナーの転写、定着の過程で転写材等との摩擦により帯電するが、転写ベルトや定着ローラ等の表面層を形成するフッ素樹脂の導電性が低すぎると、帯電したフッ素樹脂の表面にトナーの一部が引き付けられ、ひいては画像形成に悪影響が生じる。一方、導電性が高すぎると、転写電荷のリークが生じ、トナーを引き付けておく力が弱まるため、静電オフセット等の悪影響が生じるからである。このため、適度の導電性が要求される。

以上の他、鮮明なカラー画像を形成するためには、転写ベルトや定着ローラ等に、強度と共に適度の弾性も必要とされる。即ち、単に４色のトナーを充分に熱溶融させるだけでなく、混色し、中間色や濃淡を綺麗に表示する必要があるからである。
これらの性質をただ１種類の樹脂層で充たす様にすることは困難であるため、転写ベルトや定着ローラ等は、基材の外周に弾性層を形成し、さらにその外周に表層として高度の離型性を有するフッ素樹脂層を形成する構造とし、さらにフッ素樹脂層には適度の導電性を持たせる様になされている。

なお、基材には、強度や耐熱性に優れるＰＩ（ポリイミド）が使用され、弾性層には、弾性に優れるウレタンゴムやシリコーンゴムが使用されている。さらに、基材と弾性層の間および弾性層とフッ素樹脂層の間には、接着性を改善するためにバインダー層が形成される等の接着性改善処理がなされている。しかし、基材や弾性層あるいは各層の接着等は本発明の趣旨に直接の関係がないため、詳細な説明は省略する。

表層を形成するフッ素樹脂層は、フッ素と炭素の結合が強固であり、かつ極性基や官能基を有していないため、高度の離型性を有するが、これと共に、表面抵抗率で１．０Ｅ＋１５Ω／□以上、体積抵抗率で１．０Ｅ＋１５Ωｃｍ以上と、非常に高い絶縁性を有している。そこで、適度の導電性を付与するために、フッ素樹脂層の主材料（ベース樹脂、マトリックス材）は、高度の離型性を有するＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）の１種もしくはその混合物からなる樹脂（以下、これらの樹脂をＰＦＡ・ＰＴＦＥ」とも記す）を用い、これに導電性物質を適量配合（添加）することにより適度の導電性、具体的には１．００Ｅ＋１０〜９．９９Ｅ＋１４Ω／□、望ましくは１．００Ｅ＋１１〜９．９９Ｅ＋１２Ω／□の表面抵抗率を持たせることがなされている。

導電性物質としては、カーボンや無機フィラー等の電子導電性フィラー、イオン導電性有機リン塩（特許文献１）、第４級アンモニウム塩（特許文献２）等のイオン導電剤が用いられている。また、画像形成装置に限定されず、他の技術分野においても、材料に適度な導電性を持たせるため、樹脂に導電剤を配合することが行なわれている。かかる樹脂が、極性基を有する樹脂とゴム系の弾性物質との混合樹脂である場合には、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のカチオンとイオン解離可能なアニオンによって構成される金属塩を用いたり、さらにはかかる金属塩の配合促進剤をも併用したりすることが提案されている（特許文献３）。

特開平８−２２０９０７号公報 特開２００３−１５４３２号公報 特開２００３−２０４１１号公報

しかしながら、ＰＦＡ・ＰＴＦＥディスパージョン等の電子導電性フィラーとしてカーボンを使用する場合には、カーボンをフッ素樹脂中で均一に分散させ、導電性を安定させるのは、現在の技術では困難である。即ち、ＰＦＡ・ＰＴＦＥディスパージョン中にアセチレンブラック等のカーボンを配合すると、極性基を持たず導電性を有しないフッ素樹脂粒子の周りに導電性を有するカーボン粒子が付いた状態となり、カーボン粒子を添加したフッ素樹脂の導電機構が電子のホッピングであることもあり、極微量の配合で電気抵抗が急激に下がるため、均等に分散させて適度の導電性を持たせるためには細心の注意と高度の技術が必要であることによる。また、黒色の製品しかできない。その他、周囲の温度や湿度の変化による導電率の安定性は良好であるが、転写や定着の際の電圧が変化した場合の導電率の安定性は良好ではない。

電子導電性フィラーとしてＳｎＯ_２／Ｓｂ系、Ｉｎ_２Ｏ_３／Ｓｎ系、ＺｎＯ／Ａｌ系等の導電性無機フィラーを使用する場合には、導電性無機フィラーは、分散度で抵抗が変動することと製品に色が付く恐れがあることはカーボンと同じであるが、適度の抵抗値にするための添加量が多いので抵抗値を制御し易い。しかし、添加量が多すぎると、フッ素樹脂膜の伸びや強度に悪影響を与えかねない。即ち、導電性無機フィラーをＰＦＡ・ＰＴＦＥディスパージョン中に配合すると、フッ素樹脂粒子中には練り込まれず、周りに付くだけであり、焼成時のＰＦＡ・ＰＴＦＥの溶融による一体化を阻害することによる。

電子導電性フィラーの導電機構が電子のホッピングであるため、１．００Ｅ＋１１Ω／□程度の導電率を安定して持たせる様にするのに種々の困難があるのに対して、イオン導電剤ではポリマー自体を任意の導電率にすることができる。このため、導電率のバラツキが少なく、電圧変動による導電率の安定性は良好であるが、イオン導電性物質の末端にヒドロキシル（ＯＨ）基等の極性基を有するため、添加量が増えると、離トナー性や接触角が低下したり、ポリマーとの相性が悪ければ、ブリードアウトして抵抗値を上昇させたり、被接触物を汚したりする。

ブリードアウトを防止するためには、例えば樹脂のソフトセグメント部分にイオン導電材を入れることにより安定化させる等の処理が必要である。この結果、イオン導電剤は、ポリウレタン・ポリエステル等のソフトセグメント（非晶質）を有する樹脂、あるいはイオンや極性基を持つゴム等にしか用いられていない。

しかし、ＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素樹脂はソフトセグメントや極性基を全く有しないため、丁度極性を有する水と有さない油が混じり難い様に、極性を有するイオン導電剤をそのまま配合すること自体が困難である。その対策として、界面活性剤（あるいは石鹸）の役を担ったり、さらにはソフトセグメントの役を担ったりする配合促進剤を配合しても、一旦は混ざり合うがブリードアウトが生じる。また、配合量によっては、フッ素樹脂の離型性が大きく低下しかねない。

また、これまで有効なイオン導電剤としてされてきたイオン導電性有機リン塩は、抵抗を下げる効果に乏しいため１０％程度配合する必要があり、フッ素樹脂層の離型性に悪影響を及ぼす。さらに、含有されるリンは、現在はＯＡ機器メーカの使用禁止物質に指定されており、この面からも使用に難がある。

以上の他、定着ローラの樹脂層や転写ベルトは、多層構造にして外力に抗する必要な強度は主に基材が受持つ様にしているとはいえ、フッ素樹脂層にもある程度の機械的強度や伸び等が必要であり、この面からも配合する導電材の種類や量に制限が生じる。
特に、ベルトは、ローラと異なり大きな屈曲、曲げが繰返し作用するため、配合された導電剤が、フッ素樹脂層の機械的強度を損わないことは重要である。

これらのため、これら従来採用されている方法に比べて遙に容易に、しかも低コストで、画像形成装置用の転写ベルトや定着ローラ等の表面のフッ素樹脂層に、その離型性等に悪影響を与えることなく、安定して適度の導電性を与える技術の開発が望まれていた。

本発明は、以上の課題を解決することを目的としてなされたものであり、画像形成装置用の転写ベルトや定着ローラ等の表面のフッ素樹脂層に、（ＲｆＳＯ_２）_２ＮＬｉを配合したものである。以下、各請求項の発明を説明する。

請求項１に記載の発明は、
テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体とポリテトラフルオロエチレンのいずれか一方または両方を主成分とするフッ素樹脂に、（ＲｆＳＯ_２）_２ＮＬｉ（Ｒｆは、パーフルオロアルキル基）が配合され、所定の表面抵抗率を有している表層が形成されていることを特徴とする画像形成装置用ベルトまたはローラである。

本請求項の発明においては、ＰＦＡ、ＰＴＦＥのいずれも基本的には、２個のフッ素原子が結合した炭素原子が一列に並んだ構造の分子であり、このため１個の炭素原子に２個のフッ素原子が結合した類似の構造（Ｒｆ）を有する（ＲｆＳＯ_２）_２ＮＬｉは、極性を有してはいるが無理なくフッ素樹脂中に分散して溶け込む。丁度、アルコールは極性基（水酸基）を有しているが、他の分子構造が同じであるため、極性を有さない石油に混ざり込む様なものである。

さらに、（ＲｆＳＯ_２）_２ＮＬｉは、例えばＲｆＳＯ_３Ｌｉと異なり、アニオンの中心にＮ（窒素原子）があり、その両側にスルホニル基（ＳＯ_２）が結合しているため５つの共鳴構造をとり、マイナス電気の非局在化が起こる。また、Ｎの両側についている２個のスルホニル基には、いずれもその外側にパーフルオロアルキル基（Ｒｆ）が結合している。このため、Ｎの両側にある各３個あるいはそれ以上のフッ素原子の強い電子吸引性により、マイナス電荷がアニオンの中心であるＮからさらに外側に（フッ素の結合している両端の２個のＲｆ側に）強く引張られる。これらのため、（ＲｆＳＯ_２）_２Ｎ⁻はアニオンとして安定して存在するだけでなく、リチウムを解離し易くなる。さらに、解離したリチウムイオンは、フッ素樹脂の分子振動によって移動し易く、これらの結果、外部から電圧が加わると、リチウムイオンが移動することにより、フッ素樹脂層の適度の導電性が発揮される。
また、ＲｆＳＯ_３Ｌｉに比べて、ＰＦＡ、ＰＴＦＥとのなじみが良く、ブリードアウトが抑制される。

ここで、カチオンとしてリチウムイオンを採用したのは、リチウムイオンは原子量が小さいので樹脂マトリックス間で移動し易いため、少量の添加で良好かつ安定した導電性が確保できると共に、フッ素樹脂層の離型性に悪影響を及ぼさないからである。

転写ベルト等の通電耐久試験（単に、耐久試験とも言う）では、屈曲等の機械的、物理的負荷が性能に大きく影響する。本請求項に関わるイオン導電性を付与された表層は、フッ素樹脂層内にイオン導電剤が分子のオーダで分散しているため、電子導電性フィラーを添加したものに比べて、通電耐久性（単に、耐久性とも言う）が大幅に向上する。

なお、フッ素樹脂として「ＰＦＡ、ＰＴＦＥのいずれか一方または両方を主成分」としているのは、これらはフッ素樹脂の中でも高度の離型性を有し、耐熱性に優れ、弾性層の変形にも充分追従可能な機械的性質を有しているからである。

請求項２に記載の発明は、前記の画像形成装置用ベルトまたはローラであって、
前記（ＲｆＳＯ_２）_２ＮＬｉは、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２ＮＬｉまたは（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２）_２ＮＬｉであることを特徴とする画像形成装置用ベルトまたはローラである。

例えば、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２ＮＬｉ、（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２）_２ＮＬｉ、（Ｃ_３Ｆ_７ＳＯ_２）_２ＮＬｉ、（Ｃ_５Ｆ_８ＳＯ_２）_２ＮＬｉ等を好適に用いることができる。その中でも、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２ＮＬｉ、（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２）_２ＮＬｉは、（ＲｆＳＯ_２）_２ＮＬｉの分子量が小さいため、少量配合するだけで所定の導電率を得られる。このため、コストダウンにつながり、また（ＲｆＳＯ_２）_２ＮＬｉを添加することによりマトリックスとしてのフッ素樹脂層へ及ぼす好ましくない影響が抑制されるため、特に好適である。

請求項３に記載の発明は、前記の画像形成装置用ベルトまたはローラであって、
前記（ＲｆＳＯ_２）_２ＮＬｉは、主成分であるテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体とポリテトラフルオロエチレンのいずれか一方または両方を主成分とするフッ素樹脂の１００重量部に対して、０．００３〜３．０重量部配合されていることを特徴とする画像形成装置用ベルトまたはローラである。

本請求項の発明においては、カチオンとしてＬｉ^＋を、アニオンとしてパーフルオロアルキル基が両端に付く（ＲｆＳＯ_２）_２ＮＬｉの配合量が適切であるため、フッ素樹脂層は適度の導電性を有するだけでなく、良好な離型性が確保され、引張強度や伸びの低下も僅かとなる。
ここに、配合量が０．００３重量部以上であるのは、０．００３重量部未満であると導電性が不足するからであり、３．０重量部以下であるのは、３．０重量部を超えると、離型性と引張強度が不足するからである。

なお、画像形成装置のタイプ、設計の如何にもよるが、適度な導電性を確保する面からは、主成分であるＰＦＡ、ＰＴＦＥのいずれか一方または両方を主成分とするフッ素樹脂１００重量部に対して、前記（ＲｆＳＯ_２）_２ＮＬｉを０．１〜１．０重量部配合することが好ましい。さらに、離型性の確保の面から、０．３〜０．５重量部配合することが、より好ましい。

請求項４に記載の発明は、前記の画像形成装置用ベルトまたはローラであって、
前記表層の所定の表面抵抗率は、１．００Ｅ＋１０〜９．９９Ｅ＋１４Ω／□であることを特徴とする画像形成装置用ベルトまたはローラである。

本請求項の発明においては、フッ素樹脂層が適度の導電性を有するため、トナーの静電付着や転写電荷のリークがなく、その結果優れた画像形成の力を発揮することとなる。なお、表層の所定の表面抵抗率は、１．００Ｅ＋１１〜９．９９Ｅ＋１２Ω／□であるのが、より好ましい。

請求項５に記載の発明は、前記の画像形成装置用ベルトまたはローラであって、
前記表層の厚さが、３〜３０μｍであることを特徴とする画像形成装置用ベルトまたはローラである。

本請求項の発明においては、表層の厚さが適切であるため、画像形成能力に優れた画像形成装置用ベルトまたはローラとなる。
ここに、表層の厚さが、３μｍ以上であるのは、磨耗による肉厚の減少を考慮したものであり、３０μｍ以下であるのは、３０μｍを越えると弾性層の弾性が損われるからである。

請求項６に記載の発明は、前記の画像形成装置用ベルトまたはローラであって、
前記画像形成装置用ベルトまたはローラは、転写ベルト、転写定着ベルト、現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラ、定着ローラのいずれかであることを特徴とする画像形成装置用ベルトまたはローラである。

本請求項の発明においては、画像形成装置用ベルトまたはローラは、転写ベルト、転写定着ベルト、現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラ、定着ローラのいずれかであるため、フッ素樹脂層に、離型性と引張強度と伸びを維持しつつ適度の導電性を与えるという本発明の効果を、最も発揮することとなる。

本発明においては、画像形成装置用の定着ベルトやローラ等の表面のフッ素樹脂層に、（ＲｆＳＯ_２）_２ＮＬｉを配合するため、従来採用されている方法に比べて遙に容易に、しかも低コストで、画像形成装置用の転写ベルトや定着ローラ等の表面のフッ素樹脂層に、その離型性等に悪影響を与えることなく、安定して適度の導電性を与えることができる。

以下、本発明をその最良の実施の形態に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

（第１の実施の形態）
本実施の形態は、転写ベルトに関する。

本実施の形態の転写ベルトは、基材が機械的強度に優れたＰＩ（ポリイミド）であること、弾性層を有すること、表層がフッ素樹脂であること、基材と弾性層の間および弾性層と表層の間に接着性を改善するためのバインダー層が形成されていること等は、従来の転写ベルトと同じである。このため、それらについての説明は省略し、適度の導電性を持たせたＰＦＡ・ＰＴＦＥ製の表層の形成についてのみ説明する。

［実施例］
実施例１から同４として、三井デュポンフロロケミカル社製のＰＦＡディスパージョン（ＰＦＡのサブミクロンオーダの微粒子を水中に浮遊させている液状物質）のＰＦＡグレード９５０ＨＰ（固形分３３．５重量％）１００重量部に、三光化学製イオン導電剤｛イミドリチウム、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２ＮＬｉ、商品名サンコノールＡＱ−５０Ｒ、固形分５０．０重量％｝を、各０．１８５重量部、０．３７０重量部、０．７４１重量部、１．４８１重量部配合させた試料を３０分羽根攪拌装置で混合し、ＰＦＡディスパージョン中にイオン導電材を充分均一に溶解させた。

次いで、イオン導電剤を溶解させたＰＦＡディスパージョンを、Ｂ型粘度計により粘度を測定し、粘度を調節後、内面を鏡面加工したステンレス製の円筒の内面にディッピング法で塗布し、３６０℃で焼成して、厚さ８〜８．５μｍのＰＦＡ膜を得た。

［参考例及び比較例］
参考例として、イオン導電材を配合していないＰＦＡディスパージョンのみを適用して、厚さ８．５μｍのＰＦＡ膜を作製した。
また、比較例１から同３として、実施例と同じＰＦＡディスパージョンに、パーフルオロアルキルスルフォン基を１個のみ有するＣＦ_３ＳＯ_３Ｌｉ（三光化学社製イオン導電剤、トリフレート、商品名サンコノールＡＱ−５０Ｔ、固形分５０重量％）を、ＰＦＡ１００重量部に対して各々１．００、５．００、１０．００重量部配合した厚さ８μｍのＰＦＡ膜を、実施例と同様の方法で作製した。

比較例４として、実施例と同じＰＦＡディスパージョンに針状導電性酸化すずを分散させたディスパージョンに適用して、ＰＦＡ１００重量部に対して針状導電性酸化すず（石原産業社製ＦＳ−１０Ｐ。粒子径長軸１μｍ×短軸０．０１μｍ）を５重量部配合した厚さ８μｍのＰＦＡ膜を、フィラーの分散を除き実施例と同様の方法で作製した。なお、フィラーの場合には、羽攪拌装置で分散させるのは不十分であるため、より能力が高いホモジナイザーを用いた。

また、針状のフィラーを用いるのは、例えば石原産業社製ＦＳ−１００Ｐ（粒子径０．０１μｍ）等の球状のフィラーであれば、１０^１２Ω／□まで表面抵抗を下げるためには１０重量部以上配合することが必要であり、膜の伸び、強度が大きく低下するからである。

［実験結果］
以上の下で、各ＰＦＡ膜の縦（長さ、円周）方向の伸び、縦方向の引張り強度、耐久性、各試験電圧における表面抵抗率を測定した。見易さと判り易さを考慮の上、耐久性を除くそれらの試験結果を、参考例と実施例１から同４は表１に、比較例１から同４までと実施例２は表２に示す。また、耐久性については、参考例と実施例２と比較例４の結果を表３に示す。

耐久性とは、表層にクラック、しわが発生するまでの通紙枚数である。即ち、ベルトは、複数のローラに巻き付けられた状態で回転するため、ローラの外周面に沿って屈曲させられ、直線部で真っ直ぐに戻らせられることにより、繰り返し物理的、機械的ストレスを受ける。特に、カラープリンターでは、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのトナーが順次転写ベルト上に形成されていくため、１枚印刷すればこれらのストレスを４回受けることとなる。このため、表層は通紙枚数に応じて劣化していくが、転写ベルトとしては、少なくとも１０万枚、好ましくは１００万枚以上あることとされている。そこで、イオン導電剤を配合しているが十分な耐久性を有していることを確認するために、耐久性の確認試験を行った。

試験に用いた転写ベルトの表層以外の寸法は、内径１６８φ、幅３６８ｍｍ、ベース層の厚さは８０μｍ、弾性層の厚さは２５０μｍである。また、試験に用いた装置は、実際に用いられているゼロックス方式のカラープリンター（富士ゼロックス社製カラープリンターＤｏｃｕｐｒｉｎｔ Ｃ６２０）である。この装置の要部を図４に概念的に示す。図４において、３１は感光ドラムであり、３２は１次転写ローラであり。３３は２次転写ローラであり、３４は３０φローラ（外形が３０ｍｍ）であり、３５は２８φローラである。この装置を、実際に駆動して試験を行った。図４において、転写ベルト４０は、φ３０ローラ３４とφ２８ローラ３５の外周面に沿って屈曲し、直線部で真っ直ぐに戻ることにより物理的、機械的ストレスを受けることとなる。また、１次転写ローラ３２と２次転写ローラ３３間で数ｋボルトの電圧が印加されているため、電気的ストレスを受けることとなる。なお、表３の耐久性欄のｋは１０００（キロ）を示し、ｍは１０００，０００（メガ）を示す。

また、実施例１から同４において、イオン導電剤の配合量を変化させたときに表面抵抗率、引張強度、破断までの伸びが変化する様子を、各々図１、図２、図３に示す。

伸び、引張り強度、表面抵抗率については、比較例１から同３は、表１の各実施例、あるいは表２の右端に再度示す実施例２と比較すれば容易に判る様に、１．００Ｅ＋１０〜９．９９Ｅ＋１４Ω／□の導電率とするためには、イオン導電剤を５重量部まで配合する必要がある。即ち、ＣＦ_３ＳＯ_３Ｌｉは、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２ＮＬｉに比べて、同じ導電率とするためには、約１０倍配合する必要がある。ＣＦ_３ＳＯ_３Ｌｉは、パーフルオロアルキルスルフォン基を１個しか有しないため、フッ素原子によるイオンの吸引性が弱くなり、Ｌｉイオンが電離し難くなるからと思われる。
また、５重量部配合すれば、伸びは各実施例の１／２以下になり、引張り強度も７０％程度に低下している。
また、離型性も低下した。

針状導電性酸化すずを配合した比較例４のＰＦＡ膜は、表面抵抗率は特に問題はないが、参考例である何も配合していないＰＦＡ膜に比較して、伸びは１／２以下に、強度は２／３程度と大きく低下しているのが判る。
また、離型性も低下した。

表３より判る通り、実施例２の耐久性は、比較例４に比べて非常に優れている。これは、フィラーを配合した比較例４では、表層の樹脂中にフィラーが点在するため、その部分に機械的、物理的なストレスのみならず電気的なストレスも集中して作用し、フッ素樹脂膜に欠陥を生じさせるが、イオン導電剤を配合した実施例２では、分子レベルで導電剤が分散するため、その様なことが生じないからと思われる。

次に、実施例について考察すると、表面抵抗率については、表１から判る様に、イオン導電剤の配合率の如何を問わず、印加する電圧を１０Ｖから５０Ｖ、１００Ｖ、２５０Ｖ、５００Ｖと増加するのに伴い、一部例外があるが、低下（導電率は、増大）する傾向にあることが判る。ただし、表面抵抗率は、いずれも４．７６Ｅ＋１１Ω／□から２．８６Ｅ＋１３Ω／□の範囲にあり、適度の値となっている。

また、図１に、１００ＶにおけるＰＦＡ膜の表面抵抗率が、イオン導電剤の配合率に応じてどの様に変化していくかの様子を示す。
図１から、イオン導電剤を０．３７０重量部配合したときには多少表面抵抗率が下がるが、０．１８５重量部から１．４８１重量部まで、対数グラフではあるがほぼ一様、即ち
７．２０Ｅ＋１１Ω／□から４．７４Ｅ＋１２Ω／□の範囲にあることが判る。このため、イオン導電剤の配合部数の多少の変動で表面抵抗率が大きく変化することがなく、配合処理が容易となる。

図２に、イオン導電剤の配合部数の増加に応じて、ＰＦＡ膜の引張強度がどの様に変化していくかの様子を示す。
図２から、ＰＦＡ膜の引張強度は、イオン導電剤の配合部数が０．３７０重量部までは多少低下するが、それ以上配合しても少なくとも１．４８１重量部までは、大きな低下は見られない。このため、イオン導電剤の配合部数の多少の変動で引張強度が大きく低下することがなく、配合処理が容易となる。

図３に、イオン導電剤の配合部数の増加に応じて、ＰＦＡ膜の破断までの伸びがどの様に変化していくかの様子を示す。
図３から、ＰＦＡ膜の伸びは、イオン導電剤を０．３７０重量部配合するまでは多少低下するが、それ以上配合しても、少なくとも１．４８１重量部までは大きく変化しない。このため、イオン導電剤の配合部数の多少の変動で伸びが大きく変化することがなく、配合処理が容易となる。
なお、上記の実施例については、何れもイオン導電剤のブリードアウトは認められなかった。

（第２の実施の形態）
本実施の形態は、フッ素樹脂が、ＰＦＡが９０重量％、ＰＴＦＥが１０重量％の場合である他は、第１の実施の形態と同じである。
ＰＦＡは、三井デュポンフロロケミカル社製のＰＦＡディスバージョンのＰＦＡグレード９５０ＨＰを使用し、ＰＴＦＥはダイキン工業社製Ｄ１−Ｆを使用した。
本実施の形態においても、フッ素樹脂は適度のかつ安定した導電性を有し、しかも引張強度、伸び率の低下はわずかであり、イオン導電剤のブリードアウトも認められなかった。

イオン導電材の配合量を変化させたときに、表面抵抗率が変化する様子を示す図である。 イオン導電材の配合量を変化させたときに、引張強度が変化する様子を示す図である。 イオン導電材の配合量を変化させたときに、伸びが変化する様子を示す図である。 転写ベルトに物理的、機械的ストレスと荷電ストレスを加えて耐久性を試験する装置の概念図である。

符号の説明

３１ 感光ドラム
３２ １次転写ローラ
３３ ２次転写ローラ
３４ ３０φローラ
３５ ２８φローラ
４０ 転写ベルト

Claims (6)

1. テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体とポリテトラフルオロエチレンのいずれか一方または両方を主成分とするフッ素樹脂に、（ＲｆＳＯ_２）_２ＮＬｉ（Ｒｆは、パーフルオロアルキル基）が配合され、所定の表面抵抗率を有している表層が形成されていることを特徴とする画像形成装置用ベルトまたはローラ。
2. 前記（ＲｆＳＯ_２）_２ＮＬｉは、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２ＮＬｉまたは（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２）_２ＮＬｉであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置用ベルトまたはローラ。
3. 前記（ＲｆＳＯ_２）_２ＮＬｉは、主成分であるテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体とポリテトラフルオロエチレンのいずれか一方または両方を主成分とするフッ素樹脂の１００重量部に対して、０．００３〜３．０重量部配合されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置用ベルトまたはローラ。
4. 前記表層の所定の表面抵抗率は、１．００Ｅ＋１０〜９．９９Ｅ＋１４Ω／□であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置用ベルトまたはローラ。
5. 前記表層の厚さが、３〜３０μｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装置用ベルトまたはローラ。
6. 前記画像形成装置用ベルトまたはローラは、転写ベルト、転写定着ベルト、現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラ、定着ローラのいずれかであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の画像形成装置用ベルトまたはローラ。
   

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