JP2009025786A - 導電性エンドレスベルト - Google Patents

Abstract

【課題】所望の高い弾性率を有するとともに、ベルト表面の光沢性にも優れた導電性エンドレスベルトを提供する。
【解決手段】少なくとも基層１０１と最外層１０２とを内側から順次備える積層構造を有するとともに、共押出により形成され、基層１０１が無機フィラーを含有し、かつ、最外層１０２が無機フィラーを含有しない導電性エンドレスベルトである。無機フィラーとしては、タルク、チタン酸カリウムおよび塩基性硫酸マグネシウムからなる群から選択される少なくとも１種を好適に用いることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、プリンター等の電子写真装置や静電記録装置等における静電記録プロセスにおいて、表面に静電潜像を保持した潜像保持体等の画像形成体表面に現像剤を供給して形成されたトナー像を、紙等の記録媒体へと転写する際に用いられる導電性エンドレスベルト（以下、単に「ベルト」とも称する）に関する。

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。

この場合、カラープリンターやカラー複写機においても、基本的には前記プロセスに従ってプリントが行われるが、カラー印刷の場合には、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの４色のトナーを用いて色調を再現するもので、これらのトナーを所定割合で重ね合わせて必要な色調を得るための工程が必要であり、この工程を行うためにいくつかの方式が提案されている。

まず、第１には、モノクロ印刷を行う場合と同様に、感光体上にトナーを供給して静電潜像を可視化する際に、前記マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの４色のトナーを順次重ねていくことにより現像を行い、感光体上にカラーのトナー像を形成する多重現像方式がある。この方式によれば比較的コンパクトに装置を構成することが可能であるが、この方式では階調の制御が非常に難しく、高画質が得られないという問題点がある。

第２に、４つの感光ドラムを設け、各ドラムの潜像を夫々マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックのトナーで現像することにより、マゼンタによるトナー像、イエローによるトナー像、シアンによるトナー像およびブラックによるトナー像の４つのトナー像を形成し、これらトナー像が形成された感光ドラムを１列に並べて各トナー像を紙等の記録媒体に順次転写して記録媒体上に重ねることにより、カラー画像を再現するタンデム方式がある。この方式は、良好な画像が得られるものの、４つの感光ドラムと、各感光ドラムごとに設けられた帯電機構および現像機構が１列に並べられた状態となり、装置が大型化するとともに高価なものとなる。

図２にタンデム方式の画像形成装置の印字部構成例を示す。感光体ドラム１、帯電ロール２、現像ロール３、現像ブレード４、トナー供給ロール５およびクリーニングブレード６で構成する印字ユニットをイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢの各トナーに対応して４個並べており、駆動ローラ（駆動部材）９により循環駆動されて転写搬送ベルト１０で搬送した用紙上に、トナーを順次転写しカラー画像を形成する。転写搬送ベルトの帯電および除電は夫々帯電ロール７および除電ロール８で行う。また、用紙をベルトへ吸着させるための用紙帯電には吸着ローラ（図示せず）が使用される。これらの対応により、オゾンの発生を抑えることができる。吸着ローラでは、用紙を搬送路から転写搬送ベルトに乗せるとともに、転写搬送ベルトへの静電吸着を行う。また、転写後の用紙分離は、転写電圧を低くすることにより用紙と転写搬送ベルトの吸着力を弱くして、曲率分離のみで行うことができる。

転写搬送ベルト１０の材料としては抵抗体と誘電体があり、夫々に長所、短所を持っている。抵抗体ベルトは電荷の保持が短時間であるため、タンデム型の転写に用いた場合、転写での電荷注入が少なく４色の連続する転写でも比較的電圧の上昇が少ない。また、次の用紙の転写に繰り返して使用されるときも電荷が放出されており、電気的なリセットは必要としない。しかし、環境変動により抵抗値が変化するため、転写効率に影響すること、用紙の厚さや幅の影響を受けやすいことなどが短所となっている。

一方、誘電体ベルトの場合は注入された電荷の自然放出はなく、電荷の注入、放出とも電気的にコントロールしなければならない。しかし、安定に電荷が保持されるので、用紙の吸着が確実で高精度な紙搬送が行える。誘電率は温湿度への依存性も低いため、環境に対しても比較的安定な転写プロセスとなる。欠点は、転写が繰り返されるごとにベルトに電荷が蓄積されるため、転写電圧が高くなることである。

第３に、紙等の記録媒体を転写ドラムに巻き付けてこれを４回転させ、周回ごとに感光体上のマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックを順次記録媒体に転写してカラー画像を再現する転写ドラム方式もある。この方式によれば比較的高画質が得られるが、記録媒体が葉書等の厚紙である場合には、これを前記転写ドラムに巻き付けることが困難であり、記録媒体種が制限されるという問題点がある。

前記多重現像方式、タンデム方式および転写ドラム方式に対して、良好な画質が得られ、かつ装置が特に大型化するようなこともなく、しかも記録媒体種が特に制限されるようなこともない方式として、中間転写方式が提案されている。

即ち、この中間転写方式は、感光体上のトナー像を一旦転写保持するドラムやベルトからなる中間転写部材を設け、この中間転写部材の周囲にマゼンタによるトナー像、イエローによるトナー像、シアンによるトナー像およびブラックによるトナー像を形成した４つの感光体を配置して４色のトナー像を中間転写部材上に順次転写することにより、この中間転写部材上にカラー画像を形成し、このカラー画像を紙等の記録媒体上に転写するものである。従って、４色のトナー像を重ね合わせて階調を調整するものであるから、高画質を得ることが可能であり、かつタンデム方式のように感光体を１列に並べる必要がないので装置が特に大型化することもなく、しかも記録媒体をドラムに巻き付ける必要もないので記録媒体種が制限されることもないものである。

中間転写方式によりカラー画像の形成を行う装置として、中間転写部材として無端ベルト状の中間転写部材を用いた画像形成装置を図３に例示する。

図３中、１１はドラム状の感光体であり、図中矢印方向に回転するようになっている。この感光体１１は、一次帯電器１２によって帯電され、次いで画像露光１３により露光部分の帯電が消去され、第１の色成分に対応した静電潜像がこの感光体１１上に形成され、更に静電潜像が現像器４１により第１色のマゼンタトナーＭで現像され、第１色のマゼンタトナー画像が感光体１１上に形成される。次いで、このトナー画像が、駆動ローラ（駆動部材）３０により循環駆動されて感光体１１と接触しながら循環回転する中間転写部材２０に転写される。この場合、感光体１１から中間転写部材２０への転写は、感光体１１と中間転写部材２０とのニップ部において、中間転写部材２０に電源６１から印加される一次転写バイアスにより行われる。この中間転写部材２０に第１色のマゼンタトナー画像が転写された後、前記感光体１１はその表面がクリーニング装置１４により清掃され、感光体１１の１回転目の現像転写操作が完了する。以降、感光体が３回転し、各周回ごとに現像器４２〜４４を順次用いて第２色のシアントナー画像、第３色のイエロートナー画像、第４色のブラックトナー画像が順次感光体１１上に形成され、これが周回ごとに中間転写部材２０に重畳転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が中間転写部材２０上に形成される。なお、図３の装置にあっては、感光体１１の周回ごとに現像器４１〜４４が順次入れ替わってマゼンタトナーＭ、シアントナーＣ、イエロートナーＹ、ブラックトナーＢによる現像が順次行われるようになっている。

次に、前記合成カラートナー画像が形成された中間転写部材２０に転写ローラ２５が当接し、そのニップ部に給紙カセット１９から紙等の記録媒体２６が給送される。これと同時に二次転写バイアスが電源２９から転写ローラ２５に印加され、中間転写部材２０から記録媒体２６上に合成カラートナー画像が転写されて加熱定着され、最終画像となる。合成カラートナー画像を記録媒体２６へと転写した後の中間転写部材２０は、表面の転写残留トナーがクリーニング装置３５により除去され、初期状態に戻り次の画像形成に備えるようになっている。

また、タンデム方式と中間転写方式とを組み合わせた中間転写方式もある。図４に、無端ベルト状の中間転写部材を用いてカラー画像の形成を行う中間転写方式の画像形成装置を例示する。

図示する装置においては、感光体ドラム５２ａ〜５２ｄ上の静電潜像を夫々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックにより現像する第１現像部５４ａ〜第４現像部５４ｄが、中間転写部材５０に沿って順次配置されており、この中間転写部材５０を図中の矢印方向に循環駆動させて、各現像部５４ａ〜５４ｄの感光体ドラム５２ａ〜５２ｄ上に形成された４色のトナー像を順次転写することにより、この中間転写部材５０上にカラーのトナー像を形成し、このトナー像を紙等の記録媒体５３上に転写することにより、プリントアウトを行う。ここで、上記いずれの装置においても、現像に用いるトナーの配列順は特に制限されるものではなく、任意に選択可能である。

なお、図中、符号５５は、中間転写部材５０を循環駆動するための駆動ローラ若しくはテンションローラを示し、符号５６は記録媒体送りローラ、符号５７は記録媒体送り装置、符号５８は記録媒体上の画像を加熱等により定着させる定着装置を示す。また、符号５９は中間転写部材５０に電圧を印加する電源装置（電圧印加手段）を示し、この電源装置５９は、トナー像を、感光ドラム５２ａ〜５２ｄから上記中間転写部材５０に転写する場合と、中間転写部材５０から記録媒体５３上に転写する場合とで、印加する電圧の正負を反転させることができるようになっている。

従来、かかる無端ベルト状の転写搬送ベルト１０や中間転写部材２０，５０等として使用される導電性エンドレスベルトとしては、半導電性の樹脂フィルムベルトまたは繊維補強体を有するゴムベルトが主に用いられている。このうち樹脂フィルムベルトとしては、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）にカーボンブラックを混合したものや、ポリアルキレンテレフタレートを主たる樹脂として用いるもの、熱可塑性ポリイミドを主たる樹脂として用いるものなどが知られている。

また、例えば、特許文献１には、熱可塑性樹脂と、アスペクト比１０以上の繊維状無機化合物及び／又は金属粒子との混合物を基材とする導電性エンドレスベルトが開示されている。さらに、特許文献２には、基材と表層材が中間層材を介して積層一体化されたシームレス構造の中間転写用ベルトにおいて、基材が、導電性フィラーを分散したポリウレタンウレアエラストマーからなる引張弾性率２００〜４００Ｎ／ｍｍ^２のものからなり、表層材が、絶縁性無機フィラーの分散した表面抵抗値１０^１０〜１０^１３Ω□の弾性材からなり、中間層材が、導電性フィラーの分散した導電性弾性材からなる中間転写用ベルトが開示されている。
特開２００３−７６１５８号公報（特許請求の範囲等） 特開２００３−９８８４１号公報（特許請求の範囲等）

ところで、上述したように、導電性エンドレスベルトは画像形成に用いられるものであるため、ベルトの伸びが大きすぎると、画像不具合が発生する場合がある。ベルトの伸びを抑制するためには弾性率を高くすることが有効であることから、ベルトの弾性率は、通常、基材として使用する樹脂の種類によるところが大きいものであるが、さらに弾性率を高めるために、無機フィラーを添加することが一般的に行われている（上記特許文献１等）。

一方、レーザ光をベルト表面に照射して、その反射光によりベルトの位置検出や画像調整を行う場合があり、この場合、ベルトの表面光沢が高いほどレーザ光の反射強度は高くなり、検出精度が上がって、制御が容易となる。しかしながら、上記のように無機フィラーを添加したベルトでは、弾性率の向上効果は得られるものの、ベルト表面の光沢度の点では不十分となっていた。

そこで本発明の目的は、上記従来技術における問題を解消して、所望の高い弾性率を有するとともに、ベルト表面の光沢性にも優れた導電性エンドレスベルトを提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ベルトを複数の層からなる積層構造とし、内側に位置する基層に無機フィラーを添加するとともに、ベルト表面をなす最外層には無機フィラーを添加しないことで、弾性率を確保しつつベルト表面の光沢度を確保できることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の導電性エンドレスベルトは、画像形成体と記録媒体との間に配設され、駆動部材により循環駆動されて、前記画像形成体表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に転写保持し、これを記録媒体へと転写する中間転写部材用の導電性エンドレスベルトにおいて、
少なくとも基層と最外層とを内側から順次備える積層構造を有するとともに、共押出により形成され、前記基層が無機フィラーを含有し、かつ、前記最外層が無機フィラーを含有しないことを特徴とするものである。

また、本発明の他の導電性エンドレスベルトは、静電吸着により保持した記録媒体を、駆動部材により循環駆動されて、複数種の画像形成体に搬送し、各トナー像を該記録媒体に順次転写するタンデム方式の転写、搬送用導電性エンドレスベルトにおいて、
少なくとも基層と最外層とを内側から順次備える積層構造を有するとともに、共押出により形成され、前記基層が無機フィラーを含有し、かつ、前記最外層が無機フィラーを含有しないことを特徴とするものである。

本発明において、前記無機フィラーとしては、タルク、チタン酸カリウムおよび塩基性硫酸マグネシウムからなる群から選択される少なくとも１種を好適に用いることができる。また、前記基層における前記無機フィラーの添加量は、好適には樹脂成分１００重量部に対し５〜３０重量部の範囲内である。さらに、本発明においては、前記基層に、ハロゲン系難燃剤を、樹脂成分１００重量部に対し１０〜３０重量部の範囲内で含有させることもできる。

本発明によれば、上記構成としたことにより、所望の高い弾性率を有するとともに、ベルト表面の光沢性にも優れた導電性エンドレスベルトを実現することが可能となった。

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。
導電性エンドレスベルトには、一般に、ジョイントありのものとジョイントなしのもの（いわゆるシームレスベルト）とがあるが、本発明においてはいずれのものであってもよい。好ましくはシームレスベルトである。本発明の導電性エンドレスベルトは、前述したように、タンデム方式および中間転写方式の転写部材等として用いることができるものである。

本発明の導電性エンドレスベルトが、例えば、図２に参照符号１０で示す転写搬送ベルトの場合、駆動ローラ９等の駆動部材により駆動され、これに伴い搬送される記録媒体上にトナーが順次転写され、カラー画像が形成される。

また、本発明の導電性エンドレスベルトが、例えば、図３に参照符号２０で示す中間転写部材の場合、これを駆動ローラ３０等の駆動部材により循環駆動させ、感光体ドラム（潜像保持体）１１と紙等の記録媒体２６との間に配設することで、前記感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー像を一旦転写保持し、次いでこれを記録媒体２６へと転写する。なお、図３の装置は、上述したように、中間転写方式によりカラー印刷を行うものである。

さらに、本発明の導電性エンドレスベルトが、例えば、図４に参照符号５０で示す中間転写部材の場合、感光体ドラム５２ａ〜５２ｄを備える現像部５４ａ〜５４ｄと紙等の記録媒体５３との間に配設されて、駆動ローラ５５等の駆動部材により循環駆動され、各感光体ドラム５２ａ〜５２ｄの表面に形成された４色のトナー像を一旦転写保持し、次いでこれを記録媒体５３へと転写することで、カラー画像を形成する。なお、上記ではトナーが４色の場合について説明しているが、いずれの装置においても、トナーの色数が４色に限られないことは言うまでもない。

図１に、本発明の一好適例の導電性エンドレスベルトの幅方向断面図を示す。図示するように、本発明の導電性エンドレスベルト１００は、少なくとも基層１０１と最外層１０２とを内側から順次備える積層構造を有しており、基層１０１が無機フィラーを含有するとともに、最外層１０２が無機フィラーを含有しない点が重要である。

即ち、ベルトを多層化して、内側に位置する基層１０１に無機フィラーを添加することでベルトの高弾性率を確保するとともに、ベルト表面をなす最外層１０２については無機フィラーを添加しないものとしたことで、ベルト表面の光沢度の低下については防止することが可能となったものである。

本発明のベルトにおける基層１０１は、上述のように、高弾性率の機能を有する層であり、かかる機能を十分に発揮させるために、その厚みは、好適にはベルト総厚みの５〜９５％、より好適には１０〜９５％を占めるものとする。本発明においてかかる基層１０１に添加する無機フィラーとしては、特に制限されるものではなく、無機化合物全般を用いることができるが、タルク、ウィスカ等のアスペクト比が高いものほど、少量で弾性率を高くする効果が大きいため好適である。具体的には例えば、タルク、チタン酸カリウムおよび塩基性硫酸マグネシウム等を好適に挙げることができ、これらは１種を単独で、または２種以上を適宜混合して用いることが可能である。

基層１０１の基材をなす樹脂成分としては、ベルト材料として従来公知の熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマー等を、１種単独または２種以上を適宜混合して用いることができ、特に制限されるものではない。但し、本発明のベルトは、後述するように、共押出により積層構造を形成するものであるため、押出に供することが可能な樹脂材料であることが必要である。

熱可塑性樹脂としては、具体的には例えば、熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂（例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂、ＰＢＮ樹脂等）や熱可塑性ポリアルキレンテレフタレート樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、グリコール変性ＰＥＴ（ＰＥＴＧ）樹脂、ＰＢＴ樹脂等）等のポリエステル系樹脂、熱可塑性ポリアミド（ＰＡ）（例えば、ＰＡ１１，ＰＡ１２，ＰＡ６，ＰＡ６６，ＰＡ６１０，ＰＡ６１２，ＰＡ４６，芳香族ナイロン（ナイロン６Ｔ，９Ｔ，ＭＸＤ６など）等）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、熱可塑性ポリアセタール（ＰＯＭ）、熱可塑性ポリアリレート（ＰＡＲ）、熱可塑性ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂を挙げることができる。

また、熱可塑性エラストマーとしては、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリエーテル系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、スチレン系、アクリル系、ポリジエン系等の各種のものを挙げることができ、中でも、熱可塑性ポリエステル系エラストマーが好適である。かかる熱可塑性ポリエステル系エラストマーとしては、ハードセグメントおよびソフトセグメントにポリエステルを用いたポリエステル−ポリエステル型のもの、並びに、ハードセグメントにポリエステル、ソフトセグメントにポリエーテルを用いたポリエステル−ポリエーテル型のものの双方を好適に用いることができる。なお、ポリエステル系エラストマーのハードセグメントは、一般的にポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）またポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）を主成分として用いられているが、本発明においては、いずれのものも使用可能である。

基層１０１における無機フィラーの添加量は、好適には、樹脂成分１００重量部に対し５〜３０重量部の範囲内とする。基層１０１のベルト全体に占める厚みにもよるが、５重量部未満では弾性率の向上効果が小さく、３０重量部を超えるとベルトが脆くなり、耐久性が低下するおそれがある。

また、本発明のベルトの最外層１０２の基材をなす樹脂成分としては、基層１０１と同様に、ベルト材料として従来公知の熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマー等を１種単独または２種以上を適宜混合して用いることができ、特に制限されるものではない。但し、本発明のベルトは、後述するように、共押出により積層構造を形成するものであるため、押出に供することが可能な樹脂材料であることが必要であり、また、共押出によりベルト最外層１０２を形成した際にベルト表面の光沢度が高いものを用いることが好ましく、高ければ高い程良好である。例えば、市販の光沢計の測定値で６０以上、特には、７０以上の光沢度が得られる樹脂材料を用いることが好ましい。かかる最外層１０２の厚みは、高光沢の機能を発揮できるものであればよいので、例えば、ベルト総厚みの１〜５０％、特には、１〜２０％とすればよい。

本発明のベルトは、少なくとも基層および最外層を含む積層構造からなるが、基層−最外層間または基層の内層側に、他の層を含んでもよい。但しこの場合も、基層が積層構造のうち最も厚い層をなすことが必要である。かかる他の層としては、例えば、最外層と同様の構成の層を、基層の内層側に積層して用いることができる。また、基層と最外層との間に接着層を設けてもよい。

また、本発明のベルトを構成する各層には、導電性を調整するために導電性材料を配合することができる。かかる導電性材料としては、特に制限されるものではなく、公知の電子導電剤やイオン導電剤等を適宜用いることができる。このうち電子導電剤としては、具体的には例えば、ケッチェンブラック，アセチレンブラック等の導電性カーボン、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦ，ＳＲＦ，ＦＴ，ＭＴ等のゴム用カーボン、酸化処理等を施したカラ−（インク）用カーボン、熱分解カーボン、天然グラファイト、人造グラファイト、アンチモンドープの酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム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、カーボンウイスカー、黒鉛ウイスカー、炭化チタンウイスカー、導電性チタン酸カリウムウイスカー、導電性チタン酸バリウムウイスカー、導電性酸化チタンウイスカー、導電性酸化亜鉛ウイスカー等の導電性ウイスカー等が挙げられる。また、イオン導電剤としては、具体的には例えば、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、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、ベンジ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等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウ弗化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩などのアンモニウム塩、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウ弗化水素酸塩、硫酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。

また、高分子イオン導電剤としては、例えば、特開平９−２２７７１７号公報、特開平１０−１２０９２４号公報、および、特開２０００−３２７９２２号公報、特開２００５−６０６５８号公報等に記載されているものを用いることができるが、特に限定されない。

具体的には、（Ａ）有機ポリマー材料、（Ｂ）イオン導電可能なポリマーまたはコポリマー、および、（Ｃ）無機または低分子量有機塩、からなる混合物を挙げることができ、ここで、成分（Ａ）は、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリアミド６、ポリアミド１２等のポリアミド、ポリウレタンまたはポリエステルであり、成分（Ｂ）は、オリゴエトキシ化アクリレートもしくはメタクリレート、芳香族環についてオリゴエトキシ化されたスチレン、ポリエーテルウレタン、ポリエーテル尿素、ポリエーテルアミド、ポリエーテルエステルアミドまたはポリエステル−エーテルブロックコポリマーであり、また、成分（Ｃ）は、無機または低分子量有機プロトン酸のアルカリ金属、アルカリ土類金属、亜鉛またはアンモニウム塩であり、好ましくは、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３、ＮａＣｌＯ_４、ＬｉＢＦ_４、ＮａＢＦ_４、ＫＢＦ_４、ＮａＣＦ_３ＳＯ_３、ＫＣｌＯ_４、ＫＰＦ_６、ＫＣＦ_３ＳＯ_３、ＫＣ_４Ｆ_９ＳＯ_３、Ｃａ（ＣｌＯ_４）_２、Ｃａ（ＰＦ_６）_２、Ｍｇ（ＣｌＯ_４）_２、Ｍｇ（ＣＦ_３ＳＯ_３）_２、Ｚｎ（ＣｌＯ_４）_２、Ｚｎ（ＰＦ_６）_２またはＣａ（ＣＦ_３ＳＯ_３）_２等である。

これらの中でも、成分（Ｂ）として、ポリエーテルアミド成分、ポリエーテルエステルアミド成分またはポリエステル−エーテルブロックコポリマー成分を含有する高分子イオン導電剤が好適であり、さらに、これに加えて成分（Ｃ）として低分子イオン導電剤成分を含有することが好ましい。また、かかるポリエーテルアミド成分およびポリエーテルエステルアミド成分としては、ポリエーテル成分が（ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｏ）を含有し、ポリアミド成分がポリアミド１２またはポリアミド６を含有するものが特に好ましく、さらに、成分（Ｃ）の低分子イオン導電剤成分としてはＮａＣｌＯ_４を含有する高分子イオン導電剤が特に好適である。かかる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）として市場で容易に入手可能である。

また、ポリオレフィンのブロックと、親水性ポリマーのブロックとが、エステル結合、アミド結合、エーテル結合、ウレタン結合、イミド結合等を介して繰り返し交互に結合してなるブロック共重合体も、本発明における高分子イオン導電剤として好適に用いることができる。かかるポリオレフィンとしては、ポリマーの両末端にカルボキシル基、水酸基、アミノ基等の官能基を有するポリオレフィンが挙げられ、特には、ポリプロピレンおよびポリエチレンが好適である。

また、親水性ポリマーとしては、官能基として水酸基を有するポリオキシアルキレン等のポリエーテルジオール、両末端カルボキシル基のポリアミドとポリエーテルジオールとから構成されるポリエーテルエステルアミド、ポリアミドイミドとポリエーテルジオールとから構成されるポリエーテルアミドイミド、ポリエステルとポリエーテルジオールとから構成されるポリエーテルエステル、ポリアミドとポリエーテルジアミンとから構成されるポリエーテルアミド等が使用でき、中でも、水酸基を有するポリオキシアルキレンが好ましい。例えば、両末端水酸基のポリオキシエチレン（ポリエチレングリコール）、ポリオキシプロピレン（ポリプロピレングリコール）等である。

本発明において高分子イオン導電剤として使用できるかかるブロック共重合体は、ペレスタット２３０，３００，３０３（三洋化成（株）製）等として市場で容易に入手可能である。また、上記ブロック共重合体にリチウム化合物ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３を含有させることで添加量を少なくしても帯電防止効果を維持する効果を得ることができ、かかるブロック共重合体とリチウム化合物との混合物として、サンコノールＴＢＸ−３１０（三光化学工業（株）製）が市販されている。

なお、導電性材料として高分子イオン導電剤を用いる場合には、基材樹脂と高分子イオン導電剤との相溶性を高めるために、相溶化剤を添加してもよい。

これら導電性材料は、１種を単独で用いても、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよく、例えば、電子導電剤とイオン導電剤とを組み合わせて用いることもでき、この場合、印加される電圧の変動や環境の変化に対しても安定して導電性を発現させることができる。

導電性材料の配合量は、各層について、電子導電剤については、樹脂成分１００重量部に対し、通常１００重量部以下、例えば１〜１００重量部、特には１〜８０重量部、とりわけ５〜５０重量部である。また、イオン導電剤については、樹脂成分１００重量部に対し、通常０．０１〜１０重量部、特には０．０５〜５重量部の範囲である。さらに、高分子イオン導電剤については、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重量部である。本発明においては特に、導電性材料としてカーボンブラックを用いて、これを樹脂成分１００重量部に対し、５〜３０重量部添加することが好ましい。

また、本発明においては、基層１０１中にハロゲン系難燃剤を含有させて、ベルトに難燃性を付与することができる。基層１０１に対するハロゲン系難燃剤の添加量は、例えば、樹脂成分１００重量部に対し１０〜３０重量部の範囲内とする。また、光沢度が低下しない範囲であれば、最外層１０２にハロゲン系難燃剤を添加してもよい。最外層１０２に対するハロゲン系難燃剤の添加量は、例えば、樹脂成分１００重量部に対し１〜１０重量部の範囲内とする。なお、本発明において使用可能なハロゲン系難燃剤には特に制限はなく、従来公知の臭素系難燃剤等を適宜使用することが可能である。

さらに、本発明のベルトにおいては、上記ハロゲン系難燃剤に加えて、難燃助剤としてアンチモン化合物を配合することもできる。これにより、所期の難燃性を得るために必要なハロゲン系難燃剤の配合量を減らすことができ、効率よく難燃性を付与することができる。かかるアンチモン化合物としては、三酸化アンチモン（Ｓｂ_２Ｏ_３）、四酸化アンチモン（Ｓｂ_２Ｏ_４）、五酸化アンチモン（Ｓｂ_２Ｏ_５）、アンチモン酸ソーダ等を挙げることができ、その配合量は、例えば、アンチモン化合物として三酸化アンチモンを用いる場合には、ハロゲン系難燃剤／三酸化アンチモンの相対比で、通常９５／５〜５０／５０、好適には９０／１０〜６０／４０である。

また、本発明のベルトには、本発明の効果を損なわない範囲で、上述の成分に加えて他の機能性成分を適宜添加することも可能であり、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、難燃剤等を適宜配合することができる。さらに、着色剤を添加して着色を施してもよい。

本発明の導電性エンドレスベルトの総厚さは、転写搬送ベルトまたは中間転写部材等の形態に応じて適宜選定されるものであるが、好ましくは５０〜２００μｍの範囲内である。また、その表面粗さとしては、好適には、ＪＩＳ１０点平均粗さＲｚで１０μｍ以下、特に６μｍ以下、更には３μｍ以下とする。さらに、体積抵抗率としては、１０^２Ω・ｃｍ〜１０^１３Ω・ｃｍの範囲内に調整することが好ましい。

また、本発明の導電性エンドレスベルトには、図１に一点鎖線で示すように、図２の画像形成装置における駆動ローラ９または図３の駆動ローラ３０などの駆動部材と接触する側の面に、該駆動部材に形成した嵌合部（図示せず）と嵌合する嵌合部を形成してもよく、本発明の導電性エンドレスベルトは、このような嵌合部を設け、これを駆動部材に設けた嵌合部（図示せず）と嵌合させて走行させることにより、導電性エンドレスベルトの幅方向のずれを防止することができる。

この場合、前記嵌合部は、特に制限されるものではないが、図１に示すように、ベルトの周方向（回転方向）に沿って連続する凸条とし、これを駆動ローラ等の駆動部材の周面に周方向に沿って形成した溝に嵌合させるようにすることが好ましい。

なお、図１（ａ）では、１本の連続する凸条を嵌合部として設けた例を示したが、この嵌合部は多数の凸部をベルトの周方向（回転方向）に沿って一列に並べて突設してもよく、また嵌合部を２本以上設けたり（図１（ｂ））、ベルトの幅方向中央部に設けてもよい。更に、嵌合部として図１に示した凸条ではなく、ベルトの周方向（回転方向）に沿った溝を設け、これを前記駆動ローラ等の駆動部材の周面に周方向に沿って形成した凸条と嵌合させるようにしてもよい。

本発明の導電性エンドレスベルトは、積層構造を構成する各層の共押出により製造されるものであり、かかる製法によっても所望の高い表面光沢度が得られる点にメリットを有する。また、共押出により、各層の界面の接着性についても良好に確保できる。ここで、共押出とは、例えば２層の場合、基層用の材料と表層用の材料とをそれぞれ押出す２台の押出機と、一つの２層用環状ダイスを用い、溶融させた各層の材料を同時に環状ダイスに送り込み、ダイス中で積層して押出す方法であり、一工程で、かつ、短時間に積層ベルトを得ることができるものである。３層以上の場合は、層数に応じた押出機とダイスを用いればよい。また、ダイス内の流路を工夫することで、材料種以上の層数を積層することも可能である。

以下、本発明を、実施例を用いて具体的に説明する。
下記の表１〜６中にそれぞれ示す配合にて、各実施例および比較例の導電性エンドレスベルトを作製した。下記表中の配合量は、いずれも重量部を示す。具体的には、各層の配合成分を二軸混練機により溶融混練して、得られた混練物を夫々φ４０ｍｍの押出機により押出すことで、内径２２０ｍｍ、総厚み１００μｍ（各層の厚みは表中に記載）、幅２５０ｍｍの寸法を有する導電性エンドレスベルトを得た。実施例については２種２層環状ダイスを、比較例については単層環状ダイスを夫々用いた。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１〜６中に併せて示す。

＜引張弾性率の測定＞
以下に示す条件にて、引張弾性率の測定を行った。
装置：（株）島津製作所製、引張試験機 ＥＺ ｔｅｓｔ（解析ソフト：Ｔｒａｐｐｅｚｉｕｍ）
サンプル：短冊形状（長さ１００ｍｍ×幅１０ｍｍ×標準厚み１００μｍ）
引張速度：５ｍｍ／ｓｅｃ
データサンプリング間隔：１００ｍｓｅｃ
測定方法：０．５〜０．６％伸度での傾き（記載ある場合はＪＩＳに記載の接線法）
測定環境：室温（２３±３℃、５５±１０％ＲＨ）

＜体積抵抗率の測定＞
温度２０℃、相対湿度５０％にて、測定装置として、アドバンテスト（ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ）社製の、抵抗計Ｒ８３４０ＡにサンプルチャンバーＲ１２７０４Ａを接続したものを用いて、測定電圧５００Ｖにおけるベルトの体積抵抗率を測定した。

＜光沢度＞
（株）堀場製作所製のハンディ光沢計ＩＧ−３２０を使用して測定した。

＜難燃性の評価＞
実施例１７〜２１および比較例８〜１０については、ＵＬ９４規格に準拠して、難燃性についても評価した。

＊１）ＰＢＮ：帝人化成（株）製、ＴＱＢ−ＯＴ
＊２）ＰＢＴ：ポリプラスチックス（株）製、ジュラネックス８００ＦＰ
＊３）ＰＡ１２：宇部興産（株）製、ウベスタ３０２４Ｕ
＊４）ＰＰ（１）：日本ポリプロ（株）製、ウィンテックＷＸＫ１２６１
＊５）ＰＰ（２）：日本ポリプロ（株）製、ウィンテックＷＦＷ４
＊６）ポリエステルエラストマー：東洋紡（株）製、ペルプレンＥ−４５０Ｂ
＊７）カーボンブラック：電気化学工業（株）製、デンカブラック粒状
＊８）ポリエーテルエステルアミド：三洋化成（株）製、ペレスタットＮＣ６３２１
＊９）タルク：日本タルク（株）製、ＳＧ−２０００
＊１０）チタン酸カリウム：大塚化学（株）製、ティスモＤ
＊１１）塩基性硫酸マグネシウム：宇部マテリアルズ（株）製、モスハイジ

＊１２）臭素系難燃剤（１）：ＴＢＢＡエポキシ樹脂、阪本薬品（株）製ＳＲ−Ｔ３０４０
＊１３）臭素系難燃剤（２）：ポリペンタブロモベンジルアクリレート、ブロモケムファーイースト（株）製ＦＲ−１０２５
＊１４）臭素系難燃剤（３）：臭素化ポリスチレン、ブロモケムファーイースト（株）製ＦＲ−８０３Ｐ
＊１５）三酸化アンチモン：鈴裕化学（株）製ファイヤカットＡＴ−３ＣＮ（平均粒子径０．４〜１．５μｍ）

上記表中に示すように、積層構造の基層にのみ無機フィラーを含有させて、表層（最外層）に無機フィラーを含有させなかった各実施例のベルトにおいては、所望の高弾性率と光沢度とが両立されていることが確認できた。従ってかかる本発明のベルトを適用した画像形成装置においては、ベルトの伸び等に起因する画像不具合等の問題を生ずることなく、良好な画像を提供することが可能である。また、基層に難燃剤を含有させた実施例１７〜２１のベルトにおいては、光沢度を損なうことなく、難燃効果が得られていることも確かめられた。

本発明の一実施の形態に係る導電性エンドレスベルトの幅方向断面図である。 本発明の画像形成装置の一例としての転写搬送ベルトを用いたタンデム方式の画像形成装置を示す概略図である。 本発明の画像形成装置の他の例としての中間転写部材を用いた中間転写装置を示す概略図である。 本発明の画像形成装置の他の例としての中間転写部材を用いた他の中間転写装置を示す概略図である。

符号の説明

１、１１、５２ａ〜５２ｄ 感光体ドラム
２、７ 帯電ロール
３ 現像ロール
４ 現像ブレード
５ トナー供給ロール
６ クリーニングブレード
８ 除電ロール
９、３０、５５ 駆動ローラ（駆動部材）
１０ 転写搬送ベルト
１２ 一次帯電器
１３ 画像露光
１４、３５ クリーニング装置
１９ 給紙カセット
２０ 中間転写部材
２５ 転写ローラ
２６、５３ 記録媒体
２９、６１ 電源
４１、４２、４３、４４ 現像器
５０ タンデム中間転写部材
５４ａ〜５４ｄ 第１現像部〜第４現像部
５６ 記録媒体送りローラ
５７ 記録媒体送り装置
５８ 定着装置
５９ 電源装置（電圧印加手段）
１００ 導電性エンドレスベルト
１０１ 基層
１０２ 最外層

Claims (5)

1. 画像形成体と記録媒体との間に配設され、駆動部材により循環駆動されて、前記画像形成体表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に転写保持し、これを記録媒体へと転写する中間転写部材用の導電性エンドレスベルトにおいて、
   少なくとも基層と最外層とを内側から順次備える積層構造を有するとともに、共押出により形成され、前記基層が無機フィラーを含有し、かつ、前記最外層が無機フィラーを含有しないことを特徴とする導電性エンドレスベルト。
2. 静電吸着により保持した記録媒体を、駆動部材により循環駆動されて、複数種の画像形成体に搬送し、各トナー像を該記録媒体に順次転写するタンデム方式の転写、搬送用導電性エンドレスベルトにおいて、
   少なくとも基層と最外層とを内側から順次備える積層構造を有するとともに、共押出により形成され、前記基層が無機フィラーを含有し、かつ、前記最外層が無機フィラーを含有しないことを特徴とする導電性エンドレスベルト。
3. 前記無機フィラーが、タルク、チタン酸カリウムおよび塩基性硫酸マグネシウムからなる群から選択される少なくとも１種である請求項１または２記載の導電性エンドレスベルト。
4. 前記基層における前記無機フィラーの添加量が、樹脂成分１００重量部に対し５〜３０重量部の範囲内である請求項１〜３のうちいずれか一項記載の導電性エンドレスベルト。
5. 前記基層が、ハロゲン系難燃剤を、樹脂成分１００重量部に対し１０〜３０重量部の範囲内で含有する請求項１〜４のうちいずれか一項記載の導電性エンドレスベルト。

Images