JP2016114907A - 導電性弾性ベルト、導電性弾性ベルトユニット、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】離型層の摩耗を適度に抑えつつ、離型層の亀裂の拡張を抑制する導電性弾性ベルトを提供すること。【解決手段】導電性のゴム基材と、前記導電性のゴム基材上に設けられた保護層であって、離型層と、前記導電性のゴム基材および前記離型層の間に設けられ、前記離型層よりもマルテンス硬度が低い中間層と、を含む保護層と、を有する導電性弾性ベルト。【選択図】なし
Description
本発明は、導電性弾性ベルト、導電性弾性ベルトユニット、画像形成装置に関する。
例えば、特許文献１には、ゴム、エラストマーなどの伸縮性材料の成型物の表面に、溶剤可溶性ナイロン、ナイロンの架橋剤、該成型物への接着性改良剤、及び有機溶媒を含有するナイロン被膜形成用組成物の被膜が形成された、ベルト等に用いるナイロン被覆成型物が開示されている。
また、特許文献２には、弾性体基材層に潤滑層形成塗料を塗布して塗膜層を形成し、塗膜層を乾燥して潤滑層とする乾燥工程を有する製造方法により得られた半導電性シームレスベルトが開示されている。
特許文献３には、半導電性ゴムからなる弾性層と表面層とを有する半導電性ベルトであって、表面層はポリ四フッ化エチレン樹脂微粉末を含有する樹脂層からなり、表面層のＳＰＭ法で測定した硬度対応ピーク電圧値が−６．３５Ｖ以下である半導電性ベルトが開示されている。
特許文献３には、半導電性ゴムからなる弾性層と表面層とを有する半導電性ベルトであって、表面層はポリ四フッ化エチレン樹脂微粉末を含有する樹脂層からなり、表面層のＳＰＭ法で測定した硬度対応ピーク電圧値が−６．３５Ｖ以下である半導電性ベルトが開示されている。
さらに、特許文献４には、添加物の厚み方向の偏在により表面と裏面とで異なる性質を持つ単一層からなる基材を有するシームレスベルトが開示されている。
特許文献５には、シート状基体の表面に、耐熱性弾性層とフッ素樹脂層とが順次積層された電子写真用の定着用ベルトであって、表面の厚み方向の圧力に対する歪み量の関係を示すグラフの傾きをＫとしたとき、Ｋ≧２．０×１０−１１ｍ／Ｐａであり、表面の厚み方向の圧力に対する復元率をＲとしたとき、Ｒ≧６０％である定着用ベルトが開示されている。
特許文献６には、基層に積層された弾性層と感光層とを有し、さらに、弾性層と感光層との間に、弾性層のヤング率よりも大きく、感光層のヤング率よりも小さいヤング率を示す緩衝層を有する中間転写ベルトが開示されている。
特許文献７には、弾性層上に表面層を有し、表面層が潤滑性粒子を表面層全体の全固形分に対して、１０質量％以上８０質量％以下含有し、表面層における潤滑性粒子の分布が、３．０≧表面層表面の潤滑性粒子量／表面層内部の潤滑性粒子量≧０．８の範囲であり、表面粗さが０．１μｍ以上３μｍ以下の範囲である中間転写体が開示されている。
特許文献８には、ベース層、弾性層および表層の少なくとも３層が内周面から外周面に向かって順次積層され、表層が、フッ素樹脂１質量部に対してフッ素ゴムを１質量部より多く、５質量部以下の割合で含むゴムラテックスおよび硬化剤を有する多層ベルトが開示されている。
特許文献５には、シート状基体の表面に、耐熱性弾性層とフッ素樹脂層とが順次積層された電子写真用の定着用ベルトであって、表面の厚み方向の圧力に対する歪み量の関係を示すグラフの傾きをＫとしたとき、Ｋ≧２．０×１０−１１ｍ／Ｐａであり、表面の厚み方向の圧力に対する復元率をＲとしたとき、Ｒ≧６０％である定着用ベルトが開示されている。
特許文献６には、基層に積層された弾性層と感光層とを有し、さらに、弾性層と感光層との間に、弾性層のヤング率よりも大きく、感光層のヤング率よりも小さいヤング率を示す緩衝層を有する中間転写ベルトが開示されている。
特許文献７には、弾性層上に表面層を有し、表面層が潤滑性粒子を表面層全体の全固形分に対して、１０質量％以上８０質量％以下含有し、表面層における潤滑性粒子の分布が、３．０≧表面層表面の潤滑性粒子量／表面層内部の潤滑性粒子量≧０．８の範囲であり、表面粗さが０．１μｍ以上３μｍ以下の範囲である中間転写体が開示されている。
特許文献８には、ベース層、弾性層および表層の少なくとも３層が内周面から外周面に向かって順次積層され、表層が、フッ素樹脂１質量部に対してフッ素ゴムを１質量部より多く、５質量部以下の割合で含むゴムラテックスおよび硬化剤を有する多層ベルトが開示されている。
本発明の課題は、導電性弾性ベルトが、ゴム基材と離型層の２層のみの構造から形成されている場合に比べて、又は、離型層のマルテンス硬度が中間層のマルテンス硬度よりも小さい場合に比べて、離型層の摩耗を適度に抑えつつ、離型層の亀裂の拡張を抑制する導電性弾性ベルトを提供することである。
上記課題は、以下の手段により解決される。
請求項１に係る発明は、
導電性のゴム基材と、
前記導電性のゴム基材上に設けられた保護層であって、離型層と、前記導電性のゴム基材および前記離型層の間に設けられ、前記離型層よりもマルテンス硬度が低い中間層と、を含む保護層と、
を有する導電性弾性ベルトである。
導電性のゴム基材と、
前記導電性のゴム基材上に設けられた保護層であって、離型層と、前記導電性のゴム基材および前記離型層の間に設けられ、前記離型層よりもマルテンス硬度が低い中間層と、を含む保護層と、
を有する導電性弾性ベルトである。
請求項２に係る発明は、
前記離型層のマルテンス硬度が１０Ｎ／ｍｍ２以上２５Ｎ／ｍｍ２以下であり、前記中間層のマルテンス硬度が５Ｎ／ｍｍ２以上１０Ｎ／ｍｍ２未満である請求項１に記載の導電性弾性ベルトである。
前記離型層のマルテンス硬度が１０Ｎ／ｍｍ２以上２５Ｎ／ｍｍ２以下であり、前記中間層のマルテンス硬度が５Ｎ／ｍｍ２以上１０Ｎ／ｍｍ２未満である請求項１に記載の導電性弾性ベルトである。
請求項３に係る発明は、
前記離型層が、ウレタン樹脂と、ポリテトラフルオロエチレン、二硫化モリブデン、黒鉛、窒化ホウ素、シリカ、及びポリアミド粉からなる群から選ばれる少なくとも１種の潤滑剤と、を含有する請求項１または請求項２に記載の導電性弾性ベルトである。
前記離型層が、ウレタン樹脂と、ポリテトラフルオロエチレン、二硫化モリブデン、黒鉛、窒化ホウ素、シリカ、及びポリアミド粉からなる群から選ばれる少なくとも１種の潤滑剤と、を含有する請求項１または請求項２に記載の導電性弾性ベルトである。
請求項４に係る発明は、
前記離型層が、さらに補強剤を含有する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の導電性弾性ベルトである。
前記離型層が、さらに補強剤を含有する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の導電性弾性ベルトである。
請求項５に係る発明は、
前記保護層の総厚みが１μｍ以上１５μｍ以下であり、前記離型層と前記中間層との厚みの比（前記離型層の厚み／前記中間層の厚み）が、１／１０以上１０／１以下である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の導電性弾性ベルトである。
前記保護層の総厚みが１μｍ以上１５μｍ以下であり、前記離型層と前記中間層との厚みの比（前記離型層の厚み／前記中間層の厚み）が、１／１０以上１０／１以下である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の導電性弾性ベルトである。
請求項６に係る発明は、
前記導電性弾性ベルトの体積抵抗率が１０５Ωｃｍ以上１０８Ωｃｍ以下であり、前記離型層面から測定した前記導電性弾性ベルトの表面抵抗率が１０７Ω／□以上１０１１Ω／□以下である請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の導電性弾性ベルトである。
前記導電性弾性ベルトの体積抵抗率が１０５Ωｃｍ以上１０８Ωｃｍ以下であり、前記離型層面から測定した前記導電性弾性ベルトの表面抵抗率が１０７Ω／□以上１０１１Ω／□以下である請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の導電性弾性ベルトである。
請求項７に係る発明は、
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の導電性弾性ベルトと、
前記導電性弾性ベルトを張力がかかった状態で掛け渡す複数のロールと、
を備えたベルトユニットである。
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の導電性弾性ベルトと、
前記導電性弾性ベルトを張力がかかった状態で掛け渡す複数のロールと、
を備えたベルトユニットである。
請求項８に係る発明は、
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の導電性弾性ベルトを備える画像形成装置である。
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の導電性弾性ベルトを備える画像形成装置である。
請求項１、３、又は４に係る発明によれば、導電性弾性ベルトが、ゴム基材と離型層の２層のみの構造から形成されている場合に比べて、又は、離型層のマルテンス硬度が中間層のマルテンス硬度よりも小さい場合に比べて、離型層の摩耗を適度に抑えつつ、離型層の亀裂の拡張が抑制される導電性弾性ベルトが提供される。
請求項２に係る発明によれば、離型層のマルテンス硬度が１０Ｎ／ｍｍ２未満２５Ｎ／ｍｍ２を超え、中間層のマルテンス硬度が５Ｎ／ｍｍ２未満１０Ｎ／ｍｍ２以上である場合に比べて、離型層の摩耗を適度に抑えつつ、離型層の亀裂の拡張が抑制される導電性弾性ベルトが提供される。
請求項２に係る発明によれば、離型層のマルテンス硬度が１０Ｎ／ｍｍ２未満２５Ｎ／ｍｍ２を超え、中間層のマルテンス硬度が５Ｎ／ｍｍ２未満１０Ｎ／ｍｍ２以上である場合に比べて、離型層の摩耗を適度に抑えつつ、離型層の亀裂の拡張が抑制される導電性弾性ベルトが提供される。
請求項５に係る発明によれば、離型層と中間層との厚みの比（離型層の厚み／中間層の厚み）が、１０／１を超える場合に比べて、離型層の亀裂の拡張が抑制される導電性弾性ベルトが提供される。
請求項６に係る発明によれば、導電性弾性ベルトの体積抵抗率が１０５Ωｃｍ未満であり、導電性弾性ベルトの離型層面から測定した表面抵抗率が１０５Ω／□未満である場合に比べて、離型層の亀裂の拡張が抑制される導電性弾性ベルトが提供される。
請求項６に係る発明によれば、導電性弾性ベルトの体積抵抗率が１０５Ωｃｍ未満であり、導電性弾性ベルトの離型層面から測定した表面抵抗率が１０５Ω／□未満である場合に比べて、離型層の亀裂の拡張が抑制される導電性弾性ベルトが提供される。
請求項７、又は８に係る発明によれば、導電性弾性ベルトが、ゴム基材と離型層の２層の構造から形成されている導電性弾性ベルト、又は、離型層のマルテンス硬度が中間層のマルテンス硬度よりも小さい導電性弾性ベルト、を適用した場合に比べて、離型層の摩耗を適度に抑えつつ、離型層の亀裂の拡張が抑制される導電性弾性ベルトを備えるベルトユニット、又は画像形成装置が提供される。
以下、本発明の一例である実施形態について詳細に説明する。
＜導電性弾性ベルト＞
本実施形態に係る導電性弾性ベルトは、導電性のゴム基材と、この導電性のゴム基材上に設けられた保護層とを有する。さらに、この保護層は、離型層と、中間層とを含み、この中間層は、導電性のゴム基材および前記離型層の間に設けられている。そして、この中間層のマルテンス硬度は、離型層のマルテンス硬度よりも低くなるように形成されている。
本実施形態に係る導電性弾性ベルトは、導電性のゴム基材と、この導電性のゴム基材上に設けられた保護層とを有する。さらに、この保護層は、離型層と、中間層とを含み、この中間層は、導電性のゴム基材および前記離型層の間に設けられている。そして、この中間層のマルテンス硬度は、離型層のマルテンス硬度よりも低くなるように形成されている。
本実施形態に係る導電性弾性ベルトは、上記構成を有することにより、離型層の摩耗を適度に抑えつつ、離型層の亀裂の拡張が抑制される。この理由は定かではないが、以下のように推測される。
例えば、導電性のゴム基材上に、離型層からなる保護層を設けた導電性弾性ベルト（すなわち、中間層を有しない導電性弾性ベルト）は、例えば、電子写真方式の複写機、画像形成装置において用いられている、記録媒体を搬送する記録媒体搬送ベルト（以下、「用紙搬送ベルト」と称する）に適用される場合がある。上記の導電性弾性ベルトを用紙搬送ベルトに適用した場合、環境及び繰り返し屈曲回転運動による伸張変化に伴い離型層に亀裂（以下、「亀裂」を「クラック」と称することがある）が発生しやすいことがあった。この離型層の亀裂は、用紙搬送剥離時の放電現象によるオゾン劣化やブレード等のクリーニング負荷による物理的変形、画像形成装置の使用環境の変化に伴う弾性ベルトの伸長負荷の変化により、ベルト基材の伸長に離型層が追従し難いこと等によって生じる。
この離型層の亀裂は、画像形成装置の使用環境の変化に伴う弾性ベルトの伸長作用等により、離型層に生じた亀裂どうしが、連結していき、亀裂が拡張されやすいことがある。亀裂が拡張されると、例えば、用紙搬送ベルトの表面に付着した付着物を掻き取るクリーニングブレードが、用紙搬送ベルトに対して入り込みやすくなり、さらに、亀裂が拡張されやすくなる。そのうえ、クリーニングブレードの端部に欠けが生じてしまい、クリーニング性が低下することがある。また、離型層の耐摩耗性が低い場合、クリーニングブレードによって、離型層が摩耗することで、クリーニング性が低下することがある。また、クリーニングブレードが用紙搬送ベルトに対して入り込みやすくなるため、離型層に生じた亀裂が、さらに、亀裂が拡張されやすくなる。
一方で、亀裂の発生を抑制するように、高硬度の離型層を形成した場合には、トナーや紙粉等による汚れが固着（フィルミング）することがある。そのため、離型層の硬度を高めることにより、離型層の耐摩耗性が高くなりすぎると、ブレード等のクリーニング性が低下することがある。
上記のように、離型層の耐摩耗性が低くすぎると、離型層に温度変化や伸張変化による亀裂が生じやすく、さらに、生じた亀裂がさらに連続して拡張されやすくなる。その結果、クリーニング性が低下しやすくなる。また、離型層の耐摩耗性が高すぎても、クリーニング性が低下しやすくなる。つまり、離型層は、摩耗性が適度に抑えられていることにより、クリーニング性の低下が抑制されやすくなると考えられる。
これに対して、本実施形態に係る導電性弾性ベルトは、中間層および離型層を有し、中間層のマルテンス硬度が離型層のマルテンス硬度よりも低くなるように形成された保護層を有している。そして、離型層のマルテンス硬度よりも低いマルテンス硬度を示す中間層を有していることにより、使用環境の変化に伴って導電性弾性ベルトが伸長した場合でも、中間層に緩衝作用が生じるため、離型層に生じた亀裂が連結して拡張することが抑制される。
また、中間層のマルテンス硬度が離型層のマルテンス硬度よりも低い、すなわち、離型層のマルテンス硬度が、中間層のマルテンス硬度よりも高いことにより、離型層は適度な摩耗性を有している。
その結果、本実施形態に係る導電性弾性ベルトは、離型層の摩耗を適度に抑えつつ、離型層の亀裂の拡張が抑制されると考えられる。
なお、適度な摩耗性を有している場合には、多量（例えば、１０万枚）に画像形成を行っても、ベルトの駆動トルクの変化は小さいが、適度な摩耗性を有していない場合には、多量（例えば、１０万枚）に画像形成を行うと、表面性低下とクラックによるベルトの駆動トルクの変化が大きくなるという現象がみられることがある。
また、中間層のマルテンス硬度が離型層のマルテンス硬度よりも低い、すなわち、離型層のマルテンス硬度が、中間層のマルテンス硬度よりも高いことにより、離型層は適度な摩耗性を有している。
その結果、本実施形態に係る導電性弾性ベルトは、離型層の摩耗を適度に抑えつつ、離型層の亀裂の拡張が抑制されると考えられる。
なお、適度な摩耗性を有している場合には、多量（例えば、１０万枚）に画像形成を行っても、ベルトの駆動トルクの変化は小さいが、適度な摩耗性を有していない場合には、多量（例えば、１０万枚）に画像形成を行うと、表面性低下とクラックによるベルトの駆動トルクの変化が大きくなるという現象がみられることがある。
前述のように、従来の導電性弾性ベルトは、使用環境の変化に伴う伸長作用等により、離型層に生じた亀裂が拡張するやすくなる。また、離型層は、適度な摩耗性を有していない場合には、ベルトの駆動トルクの変化が大きくなることがある。これらの現象は、特に、低温低湿度環境下で使用された後に、高温高湿度環境下で使用されるというように、使用環境が繰り返し変化する場合に、顕著に発生しやすい。
しかしながら、本実施形態に係る導電性弾性ベルトは、上記構成を有することにより、使用環境や連続使用によるベルト屈曲運動が、上記のように繰り返される場合であっても、離型層の摩耗を適度に抑えつつ、離型層の亀裂の拡張が抑制される。
しかしながら、本実施形態に係る導電性弾性ベルトは、上記構成を有することにより、使用環境や連続使用によるベルト屈曲運動が、上記のように繰り返される場合であっても、離型層の摩耗を適度に抑えつつ、離型層の亀裂の拡張が抑制される。
また、本実施形態に係る導電性弾性ベルトは、中間層を有していることで、離型層に生じた亀裂が、導電性のゴム基材にまで達することが抑制される。さらに、中間層を有していることで、導電性弾性ベルトに緩衝作用が付与され、クリーニングブレードの押圧力によって生じる離型層の亀裂の発生が抑制される。
上記では、本実施形態に係る導電性弾性ベルトの一例として、用紙搬送ベルトに適用した場合について説明したが、中間転写ベルト等の他の導電性弾性ベルトに適用した場合でも、離型層の摩耗を適度に抑えつつ、離型層の亀裂の拡張が抑制される。
なお、導電性弾性ベルトは、基材の弾性に追従して柔軟性を維持させつつ保護層の劣化に伴う用紙搬送性の低下、基材のオゾン劣化耐性を抑制し、かつ蛇行防止機能を保持させるように形成されている。
〔マルテンス硬度〕
前述のように、本実施形態に係る導電性弾性ベルトにおいて、保護層は、離型層と、中間層とを有しており、この中間層のマルテンス硬度は、離型層のマルテンス硬度よりも低くなるように形成されている。
前述のように、本実施形態に係る導電性弾性ベルトにおいて、保護層は、離型層と、中間層とを有しており、この中間層のマルテンス硬度は、離型層のマルテンス硬度よりも低くなるように形成されている。
マルテンス硬度とは、一定の深さの凹みに作るのに要した荷重で硬さの度合いを示した指標である。本実施形態に係る導電性弾性ベルトにおいて、中間層、及び離型層のマルテンス硬度は、以下の方法によって測定される。
測定対象となる導電性弾性ベルトのゴム基材上に、中間層を形成したベルト試料を用意する。つまり、測定対象となる導電性弾性ベルトのゴム基材と同じ組成のベルト基材を準備し、このベルト基材の上に、測定対象となる導電性弾性ベルトの中間層と同じ組成の中間層を形成してベルト試料を用意する。そして、このベルト試料をダイナミック超微小硬度計ＤＵＨ−２１１（島津製作所社製）の測定装置にセットし、対面９０度のピラミッド形状のダイヤモンドを用いて、中間層に、０．０１ｍｍの引っ掻き幅が生じるときの荷重を測定し、中間層のマルテンス硬度を測定する。
別途、測定対象となる導電性弾性ベルトを用意する。そして、中間層のマルテンス硬度の測定と同様の手順により、離型層のマルテンス硬度を測定する。
なお、マルテンス硬度の測定条件は三角推圧子稜間角１１５°で、試験力： ０．５ｍＮ、負荷速度：０．０３ｍＮ／秒、負荷保持時間：５秒で測定を行う。
測定対象となる導電性弾性ベルトのゴム基材上に、中間層を形成したベルト試料を用意する。つまり、測定対象となる導電性弾性ベルトのゴム基材と同じ組成のベルト基材を準備し、このベルト基材の上に、測定対象となる導電性弾性ベルトの中間層と同じ組成の中間層を形成してベルト試料を用意する。そして、このベルト試料をダイナミック超微小硬度計ＤＵＨ−２１１（島津製作所社製）の測定装置にセットし、対面９０度のピラミッド形状のダイヤモンドを用いて、中間層に、０．０１ｍｍの引っ掻き幅が生じるときの荷重を測定し、中間層のマルテンス硬度を測定する。
別途、測定対象となる導電性弾性ベルトを用意する。そして、中間層のマルテンス硬度の測定と同様の手順により、離型層のマルテンス硬度を測定する。
なお、マルテンス硬度の測定条件は三角推圧子稜間角１１５°で、試験力： ０．５ｍＮ、負荷速度：０．０３ｍＮ／秒、負荷保持時間：５秒で測定を行う。
上記のように、中間層のマルテンス硬度は、離型層のマルテンス硬度よりも低くなるように形成されている。離型層の摩耗をより適度に抑えつつ、離型層の亀裂の拡張をより抑制する観点から、離型層のマルテンス硬度と中間層のマルテンス硬度との差は、５Ｎ／ｍｍ２以上が好ましく、７Ｎ／ｍｍ２以上であることがさらに好ましい。また、上限としては、特に限定されないが、例えば、１０Ｎ／ｍｍ２以下であることがよい。
本実施形態に係る導電性弾性ベルトは、離型層の摩耗をより適度に抑えつつ、離型層の亀裂の拡張をより抑制する観点から、離型層のマルテンス硬度が５Ｎ／ｍｍ２以上２５Ｎ／ｍｍ２以下であることが好ましく、中間層のマルテンス硬度が５Ｎ／ｍｍ２以上１５Ｎ／ｍｍ２以下であることが好ましい。また、離型層のマルテンス硬度が５Ｎ／ｍｍ２以上２０Ｎ／ｍｍ２以下であることがより好ましく、中間層のマルテンス硬度が５Ｎ／ｍｍ２以上１０Ｎ／ｍｍ２未満であることがより好ましい。
（体積抵抗率と表面抵抗率）
本実施形態に係る導電性弾性ベルトは、離型層の摩耗を適度に抑えつつ、離型層の亀裂の拡張を抑制する観点から、体積抵抗率が１０５Ωｃｍ以上１０８Ωｃｍ以下であり、離型層面側から測定した前記導電性弾性ベルトの表面抵抗率が１０７／□以上１０１１□以下であることが好ましい。また、表面抵抗率、及び離型層面側から測定した表面抵抗率が上記範囲であると、感光体や用紙間の剥離放電に伴うオゾン劣化によって生じる離型層の亀裂の発生が抑制される。
本実施形態に係る導電性弾性ベルトは、離型層の摩耗を適度に抑えつつ、離型層の亀裂の拡張を抑制する観点から、体積抵抗率が１０５Ωｃｍ以上１０８Ωｃｍ以下であり、離型層面側から測定した前記導電性弾性ベルトの表面抵抗率が１０７／□以上１０１１□以下であることが好ましい。また、表面抵抗率、及び離型層面側から測定した表面抵抗率が上記範囲であると、感光体や用紙間の剥離放電に伴うオゾン劣化によって生じる離型層の亀裂の発生が抑制される。
本実施形態に係る導電性弾性ベルトの表面抵抗率及び体積抵抗率は、円形電極（例えば、三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＵＲプローブ）を用い、ＪＩＳ Ｋ ６９１１（１９９５年）に従って測定する。
表面抵抗率ρｓ（Ω／□）は下記式により算出する。ここで、下記式において、ｄ（ｍｍ）は円柱状電極部の外径、Ｄ（ｍｍ）はリング状電極部の内径を示す。また、電圧Ｖ（Ｖ）は印加電圧、電流Ｉ（Ａ）は電圧を印加したときに流れる電流を示す。
式：ρｓ＝π×（Ｄ＋ｄ）／（Ｄ−ｄ）×（Ｖ／Ｉ）
なお、表面抵抗率は、円形電極（三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＵＲプローブ：円柱状電極部の外径Φ１６ｍｍ、リング状電極部の内径Φ３０ｍｍ、外径Φ４０ｍｍ）を用い、２２℃／５５％ＲＨ環境下、電圧５００Ｖ、１０秒印加後の電流値を求め算出する。
表面抵抗率ρｓ（Ω／□）は下記式により算出する。ここで、下記式において、ｄ（ｍｍ）は円柱状電極部の外径、Ｄ（ｍｍ）はリング状電極部の内径を示す。また、電圧Ｖ（Ｖ）は印加電圧、電流Ｉ（Ａ）は電圧を印加したときに流れる電流を示す。
式：ρｓ＝π×（Ｄ＋ｄ）／（Ｄ−ｄ）×（Ｖ／Ｉ）
なお、表面抵抗率は、円形電極（三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＵＲプローブ：円柱状電極部の外径Φ１６ｍｍ、リング状電極部の内径Φ３０ｍｍ、外径Φ４０ｍｍ）を用い、２２℃／５５％ＲＨ環境下、電圧５００Ｖ、１０秒印加後の電流値を求め算出する。
体積抵抗率の測定は、表面抵抗率の測定で使用した装置を用いて測定する。但し、円形電極において、表面抵抗率測定時の板状絶縁体に代えて第二電圧印加電極を備える。そして、下記式により、体積抵抗率ρｖ（Ωｃｍ）を算出する。ここで、下記式において、ｔは導電性弾性ベルトのＴの厚さを示す。また、電圧Ｖ（Ｖ）は印加電圧、電流Ｉ（Ａ）は電圧を印加したときに流れる電流を示す。
式ρｖ＝２．０１１×（Ｖ／Ｉ）×ｔ
なお、体積抵抗率は、円形電極（三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＵＲプローブ：円柱状電極部の外径Φ１６ｍｍ、リング状電極部の内径Φ３０ｍｍ、外径Φ４０ｍｍ）を用い、２２℃／５５％ＲＨ環境下、電圧５００Ｖ、１０秒印加後の電流値を求め算出する。
ここで、上記式に示される２．０１１は、抵抗率に変換するための電極係数であり、円柱状電極部の外径ｄ（ｍｍ）、試料の厚さｔ（ｃｍ）より、πｄ２／４ｔとして算出される。また、導電性弾性ベルトの厚さは、サンコー電子社製渦電流式膜厚計ＣＴＲ−１５００Ｅを使用し測定する。
式ρｖ＝２．０１１×（Ｖ／Ｉ）×ｔ
なお、体積抵抗率は、円形電極（三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＵＲプローブ：円柱状電極部の外径Φ１６ｍｍ、リング状電極部の内径Φ３０ｍｍ、外径Φ４０ｍｍ）を用い、２２℃／５５％ＲＨ環境下、電圧５００Ｖ、１０秒印加後の電流値を求め算出する。
ここで、上記式に示される２．０１１は、抵抗率に変換するための電極係数であり、円柱状電極部の外径ｄ（ｍｍ）、試料の厚さｔ（ｃｍ）より、πｄ２／４ｔとして算出される。また、導電性弾性ベルトの厚さは、サンコー電子社製渦電流式膜厚計ＣＴＲ−１５００Ｅを使用し測定する。
次に、本実施形態に係る導電性弾性ベルトを構成する各層の材料について詳細に説明する。
〔導電性のゴム基材〕
本実施形態に係る導電性弾性ベルトの導電性のゴム基材は、導電性を有するゴム材料から構成される。導電性のゴム基材は、例えば、ゴム材料と導電剤とを含み、必要に応じて、その他の添加剤とを含んでいてもよい。
なお、導電剤とは、例えば、体積抵抗率で１０７Ωｃｍ未満の材料を示す。
本実施形態に係る導電性弾性ベルトの導電性のゴム基材は、導電性を有するゴム材料から構成される。導電性のゴム基材は、例えば、ゴム材料と導電剤とを含み、必要に応じて、その他の添加剤とを含んでいてもよい。
なお、導電剤とは、例えば、体積抵抗率で１０７Ωｃｍ未満の材料を示す。
（ゴム材料）
ゴム材料としては、具体的には、例えば、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エピクロロヒドリンゴム（ＣＯ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ウレタンゴム（Ｕ）、シリコーンゴム（Ｓｉ，Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素添加されたＮＢＲ（ＨＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、エピクロロヒドリン・エチレンオキシドゴム（ＥＣＯ）、エピクロロヒドリン・エチレンオキシド・アリルグリシジルエーテルゴム（ＧＥＣＯ）、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）等が挙げられる。これらのゴム材料は、１種単独でもよく、２種以上を混合して用いてもよい。なお、以下の説明において、ゴム材料を上記のカッコ内に示した略号で記載する場合がある。
ゴム材料としては、具体的には、例えば、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エピクロロヒドリンゴム（ＣＯ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ウレタンゴム（Ｕ）、シリコーンゴム（Ｓｉ，Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素添加されたＮＢＲ（ＨＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、エピクロロヒドリン・エチレンオキシドゴム（ＥＣＯ）、エピクロロヒドリン・エチレンオキシド・アリルグリシジルエーテルゴム（ＧＥＣＯ）、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）等が挙げられる。これらのゴム材料は、１種単独でもよく、２種以上を混合して用いてもよい。なお、以下の説明において、ゴム材料を上記のカッコ内に示した略号で記載する場合がある。
これらのゴム材料の中でも、比較的剛性が高く、それ自体が半導電性に近い体積抵抗率を有し、成形型内での流動性が良好であるという観点から、ＮＢＲ、ＨＮＢＲ、ＣＲ、ＣＯ、ＥＣＯ、Ｕが好ましい。また、難燃性が向上する点で、ＣＲが好ましく、耐オゾン劣化性が向上する点で、ＥＰＤＭが好ましい。これらのゴム材料の中でも、ＣＲ、ＮＢＲは、それ自体がイオン導電特性を有する点でより好ましい。また、エピクロロヒドリンゴム系のＣＯやＥＣＯを配合することにより、体積抵抗率を調整しやすくなる点で、ＣＲおよびＮＢＲに加えて、ＣＯやＥＣＯを配合することがさらに好ましい。ゴム相溶性や加硫バランス調整、および耐オゾン性の向上の面と上記の観点から、ＣＲとＮＢＲとＥＰＤＭとＣＯ（又はＥＣＯ）が混合されたゴム材料が特に好ましい。
（導電剤）
導電剤としては、電子導電剤とイオン導電剤とが挙げられ、電子導電剤とイオン導電剤とのいずれか一方、または両方を併用して用いてもよい。導電性弾性ベルトの電気的特性（体積抵抗率）の環境安定性の観点から、電子導電剤とイオン導電剤とを併用することが好ましい。
導電剤としては、電子導電剤とイオン導電剤とが挙げられ、電子導電剤とイオン導電剤とのいずれか一方、または両方を併用して用いてもよい。導電性弾性ベルトの電気的特性（体積抵抗率）の環境安定性の観点から、電子導電剤とイオン導電剤とを併用することが好ましい。
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カーボンブラック；熱分解カーボン、グラファイト；アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の各種導電性金属又は合金；酸化錫、酸化インジウム、酸化チタン、酸化錫−酸化アンチモン固溶体、酸化錫−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物；絶縁物質の表面を導電化処理したもの；などの粉末が挙げられる。
ここで、カーボンブラックとして具体的には、オリオンエンジニアドカーボンズ社製の「スペシャルブラック３５０」、同「スペシャルブラック１００」、同「スペシャルブラック２５０」、同「スペシャルブラック５」、同「スペシャルブラック４」、同「スペシャルブラック４Ａ」、同「スペシャルブラック５５０」、同「スペシャルブラック６」、同「カラーブラックＦＷ２００」、同「カラーブラックＦＷ２」、同「カラーブラックＦＷ２Ｖ」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１０００」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１３００」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１４００」、同「ＭＯＧＵＬ−Ｌ」、同「ＲＥＧＡＬ４００Ｒ」等が挙げられる。
電子導電剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
電子導電剤の含有量は、例えば、ゴム材料１００質量部に対して、１質量部以上５０質量部以下であることが好ましく、１５質量部以上３５質量部以下であることがより好ましい。
ここで、カーボンブラックとして具体的には、オリオンエンジニアドカーボンズ社製の「スペシャルブラック３５０」、同「スペシャルブラック１００」、同「スペシャルブラック２５０」、同「スペシャルブラック５」、同「スペシャルブラック４」、同「スペシャルブラック４Ａ」、同「スペシャルブラック５５０」、同「スペシャルブラック６」、同「カラーブラックＦＷ２００」、同「カラーブラックＦＷ２」、同「カラーブラックＦＷ２Ｖ」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１０００」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１３００」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１４００」、同「ＭＯＧＵＬ−Ｌ」、同「ＲＥＧＡＬ４００Ｒ」等が挙げられる。
電子導電剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
電子導電剤の含有量は、例えば、ゴム材料１００質量部に対して、１質量部以上５０質量部以下であることが好ましく、１５質量部以上３５質量部以下であることがより好ましい。
イオン導電剤としては、具体的には、例えば、四級アンモニウム塩（例えば、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、オクタド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、ヘキサデシ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、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エトサルフェート塩、ハロゲン化ベンジル塩（例えば、臭化ベンジル塩、塩化ベンジル塩等）等）；脂肪族スルホン酸塩；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；高級アルコール燐酸エステル塩；高級アルコールエチレンオキサイド付加燐酸エステル塩；各種ベタイン；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；各種イオン液体やフッ素系帯電防止剤；ポリアニリン、ポリピロール、ポリサルフォン、ポリアセチレン等の導電性高分子等が挙げられる。
イオン導電剤の含有量は、例えば、ゴム材料１００質量部に対して、０．１質量部以上５．０質量部以下の範囲であることが好ましく、０．５質量部以上３．０質量部以下であることがより好ましい。
イオン導電剤の含有量は、例えば、ゴム材料１００質量部に対して、０．１質量部以上５．０質量部以下の範囲であることが好ましく、０．５質量部以上３．０質量部以下であることがより好ましい。
さらに、ゴム材料には、上記に挙げた成分以外に、以下のゴム用配合原料を使用してもよい。例えば、充填剤として酸化亜鉛、酸化チタン、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、クレー、タルク、シリカ等が挙げられる。また、酸化亜鉛（亜鉛華）等の絶縁性充填剤を添加してゴム基材の体積抵抗率を調整してもよい。これら充填剤の形状としては特に限定されず、粒子状、長繊維状などの形状のものが使用される。
また、ゴム用薬品として、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、可塑剤、プロセスオイル等が挙げられ、着色剤として、各種顔料が挙げられる。
また、ゴム用薬品として、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、可塑剤、プロセスオイル等が挙げられ、着色剤として、各種顔料が挙げられる。
導電性のゴム基材の厚みは、例えば、用紙搬送ベルトに適用した場合、ベルトとしての強度を保持する観点や、永久伸び変化抑制、蛇行抑制する等の観点から、１００μｍ以上１０００μｍ以下、より好ましくは３００μｍ以上６００μｍ以下とすることが好ましい。
導電性のゴム基材の体積抵抗率は、保護層を形成した導電性弾性ベルトの体積抵抗率の安定性等を得る観点から、１０７Ω／ｃｍ以下であることが好ましく、１０６Ω／ｃｍ以下がより好ましい。また、１０４Ω／ｃｍ以上であることが好ましく、１０５Ω／ｃｍ以上がより好ましい。体積抵抗率は、上記の導電剤の含有量や、使用するゴム材料等によって調整される。
〔保護層〕
保護層は、中間層と離型層とを含んで形成される。保護層は、中間層と離型層との２層の構造で形成されてもよいが、必要に応じて、ゴム基材と中間層との間、中間層と離型層との間に接着層を設けてもよい。中間層は、１層でもよいが、離型層のマルテンス硬度よりも低く形成されている限り、２層以上の構造に形成されてもよい。
また、本実施形態に係る導電性弾性ベルトの保護層において、接着層を含む場合、接着層のマルテンス硬度は、離型層のマルテンス硬度よりも低いことが好ましい。ただし、導電性弾性ベルトの製造工程が煩雑となるため、接着層は含まないことが好ましい。なお、接着層は中間層の概念には含まれないものである。
保護層は、中間層と離型層とを含んで形成される。保護層は、中間層と離型層との２層の構造で形成されてもよいが、必要に応じて、ゴム基材と中間層との間、中間層と離型層との間に接着層を設けてもよい。中間層は、１層でもよいが、離型層のマルテンス硬度よりも低く形成されている限り、２層以上の構造に形成されてもよい。
また、本実施形態に係る導電性弾性ベルトの保護層において、接着層を含む場合、接着層のマルテンス硬度は、離型層のマルテンス硬度よりも低いことが好ましい。ただし、導電性弾性ベルトの製造工程が煩雑となるため、接着層は含まないことが好ましい。なお、接着層は中間層の概念には含まれないものである。
（離型層）
離型層は、離型層の摩耗をより適度に抑えつつ、離型層の亀裂の拡張をより抑制する観点から、樹脂を含むことが好ましい。また、必要に応じて、樹脂に加えて、潤滑剤、及び補強剤のいずれか一方、または両方を含んでいてもよい。
離型層は、離型層の摩耗をより適度に抑えつつ、離型層の亀裂の拡張をより抑制する観点から、樹脂を含むことが好ましい。また、必要に応じて、樹脂に加えて、潤滑剤、及び補強剤のいずれか一方、または両方を含んでいてもよい。
−樹脂−
樹脂としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアクリル樹脂、シリコーン樹脂、又はフッ素含有樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、１種類単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの樹脂の中でも、使用環境の変化に伴うベルト基材の伸長に追従しやすくなる点で、ポリウレタン樹脂を用いることが好ましい。
樹脂としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアクリル樹脂、シリコーン樹脂、又はフッ素含有樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、１種類単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの樹脂の中でも、使用環境の変化に伴うベルト基材の伸長に追従しやすくなる点で、ポリウレタン樹脂を用いることが好ましい。
マルテンス硬度を調整する点で、上記の樹脂は、架橋剤により架橋させていてもよい。架橋剤としては、例えば、イソシアネート化合物、メラミン化合物、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物、カルボジイミド化合物、シランカップリング剤等の架橋剤が挙げられる。
離型層に用いる樹脂として、上記の点から、ポリウレタン樹脂を用いる場合、例えば、主剤と硬化剤とが混合されている１液型のポリウレタン樹脂、または、主剤と硬化剤とを用いる２液硬化型のポリウレタン樹脂等が挙げられ、いずれのポリウレタン樹脂を用いてもよい。
２液硬化型のポリウレタン樹脂を用いる場合、主剤としては、硬化剤であるイソシアネート基と反応し得る官能基を有する樹脂が挙げられる。例えば、具体的には、分子内に水酸基を有するアクリルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリオレフィンポリオール等のポリオールが挙げられる。これらの主剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用して用いてもよい。
また、イソシアネート化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）等の脂肪族イソシアネート；トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）等の芳香族イソシアネート；ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）のイソシアヌレート３量体；イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）のイソシアヌレート３量体；ＨＤＩとトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）との混合イソシアヌレート３量体；その他イソシアヌレート３量体、アダクト体、ビュレット体等が挙げられる。これらのイソシアネート化合物は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用して用いてもよい。
また、イソシアネート化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）等の脂肪族イソシアネート；トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）等の芳香族イソシアネート；ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）のイソシアヌレート３量体；イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）のイソシアヌレート３量体；ＨＤＩとトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）との混合イソシアヌレート３量体；その他イソシアヌレート３量体、アダクト体、ビュレット体等が挙げられる。これらのイソシアネート化合物は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用して用いてもよい。
ここで、ポリオールとイソシアネート化合物は、ポリオール中の水酸基（ＯＨ基）に対するイソシアネート基（ＮＣＯ基）のモル比（ＮＣＯ／ＯＨ）が１．０以上１．５以下の範囲となる配合比で混合することが好ましい。１．０以上１．３以下の範囲がより好ましく、１．０以上１．１５以下の範囲さらに好ましい。
−潤滑剤−
離型層には、さらに、離型層の離型性がより向上する点で、潤滑剤を含むことが好ましい。この潤滑剤としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、二硫化モリブデン、黒鉛、窒化ホウ素、シリカ、ポリアミド粉等が挙げられる。これらの中でも、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、二硫化モリブデン、及び黒鉛からなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。これらの潤滑剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用して用いてもよい。これらの中でも、離型層の離型性がより向上する点から、ＰＴＦＥを用いることがより好ましい。
離型層には、さらに、離型層の離型性がより向上する点で、潤滑剤を含むことが好ましい。この潤滑剤としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、二硫化モリブデン、黒鉛、窒化ホウ素、シリカ、ポリアミド粉等が挙げられる。これらの中でも、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、二硫化モリブデン、及び黒鉛からなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。これらの潤滑剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用して用いてもよい。これらの中でも、離型層の離型性がより向上する点から、ＰＴＦＥを用いることがより好ましい。
離型層に含有する潤滑剤の含有量は、離型層の摩耗をより適度に抑えつつ、離型層の亀裂の拡張をより抑制する観点から、離型層に含有する樹脂１００質量部に対して、５質量部以上５０質量部以下であることが好ましく、１０質量部以上３０質量部以下であることがさらに好ましい。潤滑剤の含有量がこの範囲であることで、さらに離型性が高まる。
−補強剤−
離型層には、離型層の摩耗をより適度に抑えつつ、離型層の亀裂の拡張をより抑制する点で、さらに、補強剤を含有することが好ましい。補強剤は、上記に挙げた潤滑剤以外の粒子であり、離型層を補強する効果を有する樹脂粒子、又は無機粒子である。
補強剤としては、具体的には、例えば、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン・ビニリデンフルオライド共重合体（ＴＨＶ）、及びポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）等のフッ素含有化合物の樹脂粒子；ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂等のフッ素樹脂以外の樹脂粒子；カーボンブラック、シリカ、酸化チタン、酸化スズ、酸化マグネシウム、酸化ケイ素アンチモン、酸化アルミニウム等の無機粒子が挙げられる。これらの補強剤は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用して用いてもよい。これらの中でも、カーボンブラックを用いることが好ましい。
離型層には、離型層の摩耗をより適度に抑えつつ、離型層の亀裂の拡張をより抑制する点で、さらに、補強剤を含有することが好ましい。補強剤は、上記に挙げた潤滑剤以外の粒子であり、離型層を補強する効果を有する樹脂粒子、又は無機粒子である。
補強剤としては、具体的には、例えば、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン・ビニリデンフルオライド共重合体（ＴＨＶ）、及びポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）等のフッ素含有化合物の樹脂粒子；ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂等のフッ素樹脂以外の樹脂粒子；カーボンブラック、シリカ、酸化チタン、酸化スズ、酸化マグネシウム、酸化ケイ素アンチモン、酸化アルミニウム等の無機粒子が挙げられる。これらの補強剤は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用して用いてもよい。これらの中でも、カーボンブラックを用いることが好ましい。
離型層に含有する補強剤の含有量は離型層の摩耗をより適度に抑えつつ、離型層の亀裂の拡張をより抑制する観点から、補強層に含有する樹脂１００質量部に対して、５質量部以上５０質量部以下であることが好ましく、１０質量部以上３０質量部以下であることがさらに好ましい。
（中間層）
中間層に用いる材料は、離型層のマルテンス硬度よりも低くなるように形成し、離型層、及びゴム基材と剥離しない限り、特に限定されない。中間層の緩衝作用による、離型層の亀裂の拡張をより抑制する観点から、中間層には、樹脂を含むことが好ましい。また、必要に応じて、樹脂に加えて、潤滑剤、及び補強剤のいずれか一方、または両方を含んでいてもよい。しかしながらその配合割合を制御することにより、硬度や界面接着性、柔軟性などが調整されることから同材料系でも添加剤の配合内容とその比率調整による積層化で対応してもよい。
中間層に用いる材料は、離型層のマルテンス硬度よりも低くなるように形成し、離型層、及びゴム基材と剥離しない限り、特に限定されない。中間層の緩衝作用による、離型層の亀裂の拡張をより抑制する観点から、中間層には、樹脂を含むことが好ましい。また、必要に応じて、樹脂に加えて、潤滑剤、及び補強剤のいずれか一方、または両方を含んでいてもよい。しかしながらその配合割合を制御することにより、硬度や界面接着性、柔軟性などが調整されることから同材料系でも添加剤の配合内容とその比率調整による積層化で対応してもよい。
−樹脂−
中間層には、離型層に用いる樹脂で例示した樹脂を用いることができる。具体的には、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアクリル樹脂、シリコーン樹脂、又はフッ素含有樹脂等が挙げられる。中でも、離型層との密着性が向上する点で、離型層に使用した樹脂と同じ種類の樹脂を用いることが好ましい。一例としては、離型層にポリウレタン樹脂を用いた場合には、中間層にもポリウレタン樹脂を用いることが好ましい。ただし、中間層のマルテンス硬度やその界面の密着性を調整する点や、中間層の緩衝作用の点から、中間層に用いる樹脂は、架橋させない、または架橋させる程度を離型層よりも小さくするほうが好ましい。
中間層には、離型層に用いる樹脂で例示した樹脂を用いることができる。具体的には、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアクリル樹脂、シリコーン樹脂、又はフッ素含有樹脂等が挙げられる。中でも、離型層との密着性が向上する点で、離型層に使用した樹脂と同じ種類の樹脂を用いることが好ましい。一例としては、離型層にポリウレタン樹脂を用いた場合には、中間層にもポリウレタン樹脂を用いることが好ましい。ただし、中間層のマルテンス硬度やその界面の密着性を調整する点や、中間層の緩衝作用の点から、中間層に用いる樹脂は、架橋させない、または架橋させる程度を離型層よりも小さくするほうが好ましい。
−潤滑剤−
中間層には、離型層に用いる潤滑剤で例示した潤滑剤を用いることができる。具体的には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、二硫化モリブデン、及び黒鉛からなる群から選ばれる少なくとも１種の潤滑剤が挙げられる。
中間層には、離型層に用いる潤滑剤で例示した潤滑剤を用いることができる。具体的には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、二硫化モリブデン、及び黒鉛からなる群から選ばれる少なくとも１種の潤滑剤が挙げられる。
−補強剤−
中間層には、離型層に用いる補強剤で例示した、無機粒子、及び樹脂粒子の補強剤を用いることができる。具体的には、例えば、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン・ビニリデンフルオライド共重合体（ＴＨＶ）、及びポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）等のフッ素含有化合物の樹脂粒子；ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂等のフッ素樹脂以外の樹脂粒子；カーボンブラック、シリカ、酸化チタン、酸化スズ、酸化マグネシウム、酸化ケイ素アンチモン、酸化アルミニウム等の無機粒子が挙げられる。
中間層には、離型層に用いる補強剤で例示した、無機粒子、及び樹脂粒子の補強剤を用いることができる。具体的には、例えば、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン・ビニリデンフルオライド共重合体（ＴＨＶ）、及びポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）等のフッ素含有化合物の樹脂粒子；ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂等のフッ素樹脂以外の樹脂粒子；カーボンブラック、シリカ、酸化チタン、酸化スズ、酸化マグネシウム、酸化ケイ素アンチモン、酸化アルミニウム等の無機粒子が挙げられる。
中間層に、上記の潤滑剤や補強剤を用いる場合、離型層のマルテンス硬度よりも低くなるように形成する点で、中間層の潤滑剤、及び補強剤の含有量は、離型層中の含有量よりも少ないことが好ましい。また、潤滑剤、及び補強剤は、中間層に含まなくてもよい。
（保護層の厚み、及び中間層と離型層との厚みの比）
保護層は、離型層の摩耗をより適度に抑えつつ、離型層の亀裂の拡張をより抑制する点で、総厚みが、１μｍ以上１５μｍ以下であり、離型層と中間層との厚みの比（離型層の厚み／中間層の厚み）が、１／１０以上１０／１以下であることが好ましい。総厚みが、２μｍ以上１５μｍ以下であり、離型層と中間層との厚みの比が、１／８以上８／１以下であることがより好ましく、総厚みが、３μｍ以上１０μｍ以下であり、離型層と中間層との厚みの比が、１／５以上５／１以下であることがさらに好ましい。
保護層は、離型層の摩耗をより適度に抑えつつ、離型層の亀裂の拡張をより抑制する点で、総厚みが、１μｍ以上１５μｍ以下であり、離型層と中間層との厚みの比（離型層の厚み／中間層の厚み）が、１／１０以上１０／１以下であることが好ましい。総厚みが、２μｍ以上１５μｍ以下であり、離型層と中間層との厚みの比が、１／８以上８／１以下であることがより好ましく、総厚みが、３μｍ以上１０μｍ以下であり、離型層と中間層との厚みの比が、１／５以上５／１以下であることがさらに好ましい。
（保護層の厚み、及び中間層と離型層との厚みの測定方法）
保護層の厚み、及び中間層の厚みと離型層との厚みの測定方法は、以下のようにして行う。例えば、塗膜の各比重から塗布量に対してその重量差より換算して平均的な膜厚を算出する方法や、塗布する際に基材の膜厚を予め測定しておき、塗布後の乾燥膜厚からその差を測定する方法を用いる。膜厚は直接マイクロメーターやレーザー粗さ計、うず電流測定計等の測定機器を用いる。上記測定方法により得られた中間層の厚みと、離型層との厚みとから、中間層と離型層との厚みの比（離型層の厚み／中間層の厚み）を算出する。
保護層の厚み、及び中間層の厚みと離型層との厚みの測定方法は、以下のようにして行う。例えば、塗膜の各比重から塗布量に対してその重量差より換算して平均的な膜厚を算出する方法や、塗布する際に基材の膜厚を予め測定しておき、塗布後の乾燥膜厚からその差を測定する方法を用いる。膜厚は直接マイクロメーターやレーザー粗さ計、うず電流測定計等の測定機器を用いる。上記測定方法により得られた中間層の厚みと、離型層との厚みとから、中間層と離型層との厚みの比（離型層の厚み／中間層の厚み）を算出する。
＜導電性弾性ベルトの製造方法＞
次に、本実施形態に係る導電性弾性ベルトの製造方法について説明する。
次に、本実施形態に係る導電性弾性ベルトの製造方法について説明する。
（導電性のゴム基材の製造）
導電性のゴム基材の製造方法については、導電性のゴム基材が得られる限り、特に限定されない。例えば、ゴム材料と導電剤とを混練し、加硫剤、加硫促進剤等の各種添加剤を加えて押出加工を行った後、加硫処理を行い、導電性のゴム基材が得られる。例えば、具体的に、クロロプレンゴム（ＣＲ）とアクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）とエチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）とエピクロロヒドリンゴム（ＣＯ）アリルグリシジルエーテル共重合体（ＧＥＣＯ）とをブレンドした材料を一例として挙げると、以下のように製造される。
導電性のゴム基材の製造方法については、導電性のゴム基材が得られる限り、特に限定されない。例えば、ゴム材料と導電剤とを混練し、加硫剤、加硫促進剤等の各種添加剤を加えて押出加工を行った後、加硫処理を行い、導電性のゴム基材が得られる。例えば、具体的に、クロロプレンゴム（ＣＲ）とアクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）とエチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）とエピクロロヒドリンゴム（ＣＯ）アリルグリシジルエーテル共重合体（ＧＥＣＯ）とをブレンドした材料を一例として挙げると、以下のように製造される。
導電性のゴム基材を製造するには、ＣＲ、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、及びＣＯに対し、電子導電剤やイオン導電剤等の導電剤を混入分散させた後、これらのクロロプレンゴムとＥＰＤＭとを加圧式ニーダー等の混練機で混練させ、加硫剤、加硫促進剤等を加えて押出加工を行う。
導電性のゴム基材を得るための上記の混練されたゴム材料を押出成形する場合には、加硫マンドレルと呼ばれる、ベルト内径と同サイズの外径を持つ金属製のシリンダに、混練したゴム材料を覆い被せた状態で予め定めた条件（例えば、１７０℃で１時間）にて加硫させる。その後、研磨用マンドレルに加硫したゴム材料を被せて、導電性のゴム基材の内周面と外周面とを研磨し、厚みと、表面の平滑性を調整して導電性のゴム基材が得られる。
導電性のゴム基材を得るための上記の混練されたゴム材料を押出成形する場合には、加硫マンドレルと呼ばれる、ベルト内径と同サイズの外径を持つ金属製のシリンダに、混練したゴム材料を覆い被せた状態で予め定めた条件（例えば、１７０℃で１時間）にて加硫させる。その後、研磨用マンドレルに加硫したゴム材料を被せて、導電性のゴム基材の内周面と外周面とを研磨し、厚みと、表面の平滑性を調整して導電性のゴム基材が得られる。
（保護層の形成）
保護層の形成方法は、導電性のゴム基材上に、中間層と離型層とを有する保護層を形成し得る限り、特に限定されない。例えば、一例としては、中間層を形成するための樹脂を含む中間層用塗布液と、離型層を形成するための潤滑剤および補強剤を含有した樹脂と樹脂を架橋するための架橋剤とを含む離型層用塗布液と、を準備する。そして、導電性のゴム基材上に、ディップコート法、スプレーコート法、ロールコート法等の塗布方法により、中間層用塗布液を塗布し、ついで、離型層用塗布液を塗布する。その後、導電性のゴム基材上に付着した中間層用塗布液と離型層用塗布液とを同時に加熱硬化処理を行う方法が挙げられる。中間層用塗布液の塗布後、離型層用塗布液の塗布のいずれか一方、又は、その両方において、硬化処理を行う前に、予備乾燥を行い、塗膜を乾燥固化させてもよい。
他の形成方法の一例としては、導電性のゴム基材上に付着した中間層用塗布液を加熱して硬化処理を行う。次いで、乾燥した中間層上に、離型層用塗布液を塗布した後、加熱して硬化処理を行う方法が挙げられる。
保護層の形成方法は、導電性のゴム基材上に、中間層と離型層とを有する保護層を形成し得る限り、特に限定されない。例えば、一例としては、中間層を形成するための樹脂を含む中間層用塗布液と、離型層を形成するための潤滑剤および補強剤を含有した樹脂と樹脂を架橋するための架橋剤とを含む離型層用塗布液と、を準備する。そして、導電性のゴム基材上に、ディップコート法、スプレーコート法、ロールコート法等の塗布方法により、中間層用塗布液を塗布し、ついで、離型層用塗布液を塗布する。その後、導電性のゴム基材上に付着した中間層用塗布液と離型層用塗布液とを同時に加熱硬化処理を行う方法が挙げられる。中間層用塗布液の塗布後、離型層用塗布液の塗布のいずれか一方、又は、その両方において、硬化処理を行う前に、予備乾燥を行い、塗膜を乾燥固化させてもよい。
他の形成方法の一例としては、導電性のゴム基材上に付着した中間層用塗布液を加熱して硬化処理を行う。次いで、乾燥した中間層上に、離型層用塗布液を塗布した後、加熱して硬化処理を行う方法が挙げられる。
上記に挙げた例のように、中間層と離型層とを塗布液を用いて形成する場合、塗布液は水系、又は溶剤系のいずれの塗布液でもよい。作業環境の点で、水系の塗布液を用いることが好ましい。また、水系である場合には、エマルション、ディスパージョンのいずれの形態であってもよい。なお、溶剤系とは、有機溶媒により固形分が溶解又は分散されている形態であり、水系とは、水、又は水と水混和性有機溶媒（例えば、アルコール）との混合溶媒により固形分が溶解、又は分散されている形態のことを示す。
＜その他の用途＞
本実施形態の導電性弾性ベルトは、電子写真方式の画像形成装置における用紙搬送ベルトとして好適に用いられる。また、中間転写ベルトにも適用してもよい。その他、定着装置を通過した後の用紙を冷却するための冷却ベルト、駆動ベルト等の他の導電性弾性ベルトに適用してもよい。
本実施形態の導電性弾性ベルトは、電子写真方式の画像形成装置における用紙搬送ベルトとして好適に用いられる。また、中間転写ベルトにも適用してもよい。その他、定着装置を通過した後の用紙を冷却するための冷却ベルト、駆動ベルト等の他の導電性弾性ベルトに適用してもよい。
＜画像形成装置＞
次に、本実施形態に係る導電性弾性ベルトを適用した画像形成装置の一例について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、例えば、電子写真感光体と、電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、トナーを含む現像剤により電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、を備える。
次に、本実施形態に係る導電性弾性ベルトを適用した画像形成装置の一例について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、例えば、電子写真感光体と、電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、トナーを含む現像剤により電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、を備える。
本実施形態に係る画像形成装置は、記録媒体の表面に転写されたトナー像を定着する定着手段を備える装置、電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を直接記録媒体に転写する直接転写方式の装置；電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を中間転写体の表面に一次転写し、中間転写体の表面に転写されたトナー像を記録媒体の表面に二次転写する中間転写方式の装置、トナー像の転写後、帯電前の電子写真感光体の表面をクリーニングするクリーニング手段を備えた装置、トナー像の転写後、帯電前に像保持体の表面に除電光を照射して除電する除電手段を備える装置、電子写真感光体の温度を上昇させ、相対温度を低減させるための電子写真感光体加熱部材を備える装置等の周知の画像形成装置が適用される。
直接転写方式の装置の場合、例えば、転写手段は、記録媒体を搬送する用紙搬送ベルトと、電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を直接記録媒体に転写する転写部材と、を有する構成が適用される。そして、この用紙搬送ベルトに、本実施形態に係る導電性弾性ベルトが適用される。
また、中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー像が転写される中間転写体と、電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を中間転写体（中間転写ベルト）の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。そして、この中間転写ベルトに、本実施形態に係る導電性弾性ベルトが適用される。
また、中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー像が転写される中間転写体と、電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を中間転写体（中間転写ベルト）の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。そして、この中間転写ベルトに、本実施形態に係る導電性弾性ベルトが適用される。
本実施形態に係る画像形成装置は、乾式現像方式の画像形成装置、湿式現像方式（液体現像剤を利用した現像方式）の画像形成装置のいずれであってもよい。
以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。
図１は、本実施形態の導電性弾性ベルトを適用した一例として、電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を直接、記録媒体に転写する直接転写方式の装置の用紙搬送ベルトとして備えた画像形成装置の構成を概略的に示している。
図１に示す画像形成装置１００は、矢印Ａ方向に回転する電子写真感光体１０の周囲に、電子写真感光体１０の表面を帯電する帯電装置１１（帯電手段の一例）、帯電した電子写真感光体１０の表面に露光ビームＢｍを照射して静電潜像を形成する露光装置１２（静電潜像形成手段の一例）、トナーを収容し、電子写真感光体１０上の静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置１３（現像手段の一例）、電子写真感光体１０上の残留トナーを除去するクリーニング装置１７（クリーニング手段の一例）を備えている。そして、このクリーニング装置１７には、クリーニングブレード１７ａ、潤滑材１８を電子写真感光体１０の表面に供給する繊維状部材１６（ロール状）が設けられている。
さらに、図１に示す画像形成装置１００は、転写ユニット２０、記録媒体Ｐに転写された未定着トナー像を定着する定着装置６０、各装置（各部）の動作を制御する制御部（不図示）を備えている。
図１に示す画像形成装置１００は、矢印Ａ方向に回転する電子写真感光体１０の周囲に、電子写真感光体１０の表面を帯電する帯電装置１１（帯電手段の一例）、帯電した電子写真感光体１０の表面に露光ビームＢｍを照射して静電潜像を形成する露光装置１２（静電潜像形成手段の一例）、トナーを収容し、電子写真感光体１０上の静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置１３（現像手段の一例）、電子写真感光体１０上の残留トナーを除去するクリーニング装置１７（クリーニング手段の一例）を備えている。そして、このクリーニング装置１７には、クリーニングブレード１７ａ、潤滑材１８を電子写真感光体１０の表面に供給する繊維状部材１６（ロール状）が設けられている。
さらに、図１に示す画像形成装置１００は、転写ユニット２０、記録媒体Ｐに転写された未定着トナー像を定着する定着装置６０、各装置（各部）の動作を制御する制御部（不図示）を備えている。
上記の転写ユニット２０（転写手段の一例）は、転写部１５における静電転写に先立って電子写真感光体１０上のトナー像を帯電する転写前帯電装置１４、電子写真感光体１０上に形成されたトナー像を転写部１５において記録媒体Ｐ（例えば、記録紙（用紙））に転写する用紙搬送ベルト２１を備えている。
また、転写ユニット２０は、駆動ロール２２と従動ロール２３とによって張力を持って架け渡された用紙搬送ベルト２１（導電性弾性ベルトを適用した一例）と、用紙搬送ベルト２１の内側に配設され、用紙搬送ベルト２１を介して電子写真感光体１０に押圧される転写ロール２４とを備えている。さらに、駆動ロール２２を通過した後に用紙搬送ベルト２１の表面上の付着物を掻き取るクリーニングブレード２５が設けられている。
転写ユニット２０は、矢印Ｂ方向に回転する用紙搬送ベルト２１により、転写部１５に搬送されてくる記録媒体Ｐに電子写真感光体１０上のトナー像を転写する機能と、転写部１５においてトナー像が転写された記録媒体Ｐを定着装置６０まで搬送する機能とを有している。
また、転写ユニット２０は、駆動ロール２２と従動ロール２３とによって張力を持って架け渡された用紙搬送ベルト２１（導電性弾性ベルトを適用した一例）と、用紙搬送ベルト２１の内側に配設され、用紙搬送ベルト２１を介して電子写真感光体１０に押圧される転写ロール２４とを備えている。さらに、駆動ロール２２を通過した後に用紙搬送ベルト２１の表面上の付着物を掻き取るクリーニングブレード２５が設けられている。
転写ユニット２０は、矢印Ｂ方向に回転する用紙搬送ベルト２１により、転写部１５に搬送されてくる記録媒体Ｐに電子写真感光体１０上のトナー像を転写する機能と、転写部１５においてトナー像が転写された記録媒体Ｐを定着装置６０まで搬送する機能とを有している。
また、本実施形態の画像形成装置は、記録媒体Ｐを収容する記録媒体収容部５０、この記録媒体収容部５０に集積された記録媒体Ｐを予め定められたタイミングで取り出して搬送する取り出しロール５１、取り出しロール５１により繰り出された記録媒体Ｐを搬送する搬送ロール５２、搬送された記録媒体Ｐを予め定められたタイミングで転写部１５に送り込む位置決めロール５４、位置決めロール５４から送り出された記録媒体Ｐを転写部１５に導く案内部５５、転写ユニット２０によりトナー像が転写されて搬送されてくる記録媒体Ｐを定着装置６０へ導く案内部５６を備えている。
なお、本実施形態の導電性弾性ベルトを適用した一例として、用紙搬送ベルトとして備えた画像形成装置を例に挙げて説明したが、例えば、本実施形態の導電性弾性ベルトは、中間転写ベルトとして備えた画像形成装置に適用してもよい。
＜導電性弾性ベルトユニット＞
次に、本実施形態に係る導電性弾性ベルトを適用した導電性弾性ベルトユニット（以下、「ベルトユニット」と称する）について説明する。
本実施形態に係る導電性弾性ベルトが適用されたベルトユニットは、導電性弾性ベルトと、張力がかかった状態で掛け渡す複数のロールと、を備えている。例えば、導電性弾性ベルトは、互いに対向して配置された駆動ロール及び従動ロールにより張力がかかった状態で掛け渡されている。
本実施形態に係る導電性弾性ベルトを、例えば、用紙搬送ベルトとして適用した場合、ベルトユニットは、上記の各ロール（駆動ロール及び従動ロール）に加えて、感光体（像保持体）表面のトナー像を記録媒体に転写させるための転写ロールを備えたものであってもよい。例えば、図１に示す画像形成装置において、駆動ロール２２と従動ロール２３とによって張力がかかった状態で架け渡された用紙搬送ベルト２１と、用紙搬送ベルト２１の内側に配設され、用紙搬送ベルト２１を介して電子写真感光体１０に押圧される転写ロール２４とを備えたユニットは、本実施形態に係る導電性弾性ベルトを用紙搬送ベルトとして適用した場合のベルトユニットの一例である。
また、例えば、中間転写ベルトとして適用した場合、上記の各ロール（駆動ロール及び従動ロール）に加えて、感光体（像保持体）表面のトナー像を中間転写ベルト（導電性弾性ベルトを適用した他の一例）上に１次転写させるためのロールと、中間転写ベルト上に転写されたトナー像をさらに記録媒体に２次転写させるためのロールが配置されていてもよい。
なお、張力がかかった状態で掛け渡すためのロールの数や位置は限定されず、使用態様に応じて配置すればよい。
次に、本実施形態に係る導電性弾性ベルトを適用した導電性弾性ベルトユニット（以下、「ベルトユニット」と称する）について説明する。
本実施形態に係る導電性弾性ベルトが適用されたベルトユニットは、導電性弾性ベルトと、張力がかかった状態で掛け渡す複数のロールと、を備えている。例えば、導電性弾性ベルトは、互いに対向して配置された駆動ロール及び従動ロールにより張力がかかった状態で掛け渡されている。
本実施形態に係る導電性弾性ベルトを、例えば、用紙搬送ベルトとして適用した場合、ベルトユニットは、上記の各ロール（駆動ロール及び従動ロール）に加えて、感光体（像保持体）表面のトナー像を記録媒体に転写させるための転写ロールを備えたものであってもよい。例えば、図１に示す画像形成装置において、駆動ロール２２と従動ロール２３とによって張力がかかった状態で架け渡された用紙搬送ベルト２１と、用紙搬送ベルト２１の内側に配設され、用紙搬送ベルト２１を介して電子写真感光体１０に押圧される転写ロール２４とを備えたユニットは、本実施形態に係る導電性弾性ベルトを用紙搬送ベルトとして適用した場合のベルトユニットの一例である。
また、例えば、中間転写ベルトとして適用した場合、上記の各ロール（駆動ロール及び従動ロール）に加えて、感光体（像保持体）表面のトナー像を中間転写ベルト（導電性弾性ベルトを適用した他の一例）上に１次転写させるためのロールと、中間転写ベルト上に転写されたトナー像をさらに記録媒体に２次転写させるためのロールが配置されていてもよい。
なお、張力がかかった状態で掛け渡すためのロールの数や位置は限定されず、使用態様に応じて配置すればよい。
以下に実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「部」及び「％」はすべて質量基準である。
＜実施例１＞
ゴム材料として、クロロプレンゴム（ＣＲ）（ＷＲＴ：昭和電工社製）３０部、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）（エスプレン５０５：住友化学社製）７０部を加圧式ニーダーで混錬し、電子導電剤として、カーボンブラック（アセチレンブラック：電気化学工業社製）３０部、充填剤として、酸化亜鉛(日本化学工業社製）５部、酸化マグネシウム（共和化学社製）５部、硫黄加硫剤（サルファックスＰＭＣ：鶴見化学工業社製)１部、加硫促進剤（ノクセラーＴＳ，ノクセラーＤＴ：いずれも大内新興化学工業社製)各１部を投入し、２本加熱ロールでさらに混錬した。
この混練物をベルト状（９５ｍｍφ）に肉厚１．２ｍｍで押出加工し、アルミニウム製ドラム面に被覆成形させた。この後、飽和蒸気高圧缶で、１７０℃、１時間加硫させた。次いで、円筒研磨で０．４５ｍｍの厚さになるように研磨して、導電性のゴム基材（ゴム硬度５．５度）を作製した。
次に、導電性のゴム基材上に、中間層と離型層とを含む保護層を形成した。
上記で得た導電性のゴム基材の上に、中間層用塗布液として、黒鉛を含有した１液型の水系ポリウレタン樹脂（ボンデライトＬ−ＧＰ１５４（鉛筆硬度Ｂ、黒鉛５質量部含有）：ヘンケル社製）を、スプレーコートによって、２μｍ（乾燥固化後の膜厚）になるように塗布し、室温で乾燥固化させた。次いで、乾燥固化した中間層用塗布液の塗膜上に、離型層用塗布液として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含有した２液硬化型の水系ポリウレタン樹脂（ボンデライトＳ−ＦＮ３４５（鉛筆硬度Ｈ、ＰＴＦＥ１５質量部含有）：ヘンケル社製）を、スプレーコートによって、３．２μｍ（乾燥固化後の膜厚）になるように塗布した。その後、ゴム基材上に乾燥固化させた中間層とともに、１２０℃、３０分加熱して、硬化処理を行い、導電性弾性ベルトを得た。
この導電性弾性ベルトに対して引張試験を行い、引張伸長率とクラックの関係について評価を行った。実施例１の導電性弾性ベルトは、引張伸長率として９７％まで伸張させても、Ｇ３以上のクラックの悪化は見られなかった。なお、クラックは、後述する亀裂の評価基準に準じて評価を行った（以下の実施例、及び比較例も同じ）。
ゴム材料として、クロロプレンゴム（ＣＲ）（ＷＲＴ：昭和電工社製）３０部、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）（エスプレン５０５：住友化学社製）７０部を加圧式ニーダーで混錬し、電子導電剤として、カーボンブラック（アセチレンブラック：電気化学工業社製）３０部、充填剤として、酸化亜鉛(日本化学工業社製）５部、酸化マグネシウム（共和化学社製）５部、硫黄加硫剤（サルファックスＰＭＣ：鶴見化学工業社製)１部、加硫促進剤（ノクセラーＴＳ，ノクセラーＤＴ：いずれも大内新興化学工業社製)各１部を投入し、２本加熱ロールでさらに混錬した。
この混練物をベルト状（９５ｍｍφ）に肉厚１．２ｍｍで押出加工し、アルミニウム製ドラム面に被覆成形させた。この後、飽和蒸気高圧缶で、１７０℃、１時間加硫させた。次いで、円筒研磨で０．４５ｍｍの厚さになるように研磨して、導電性のゴム基材（ゴム硬度５．５度）を作製した。
次に、導電性のゴム基材上に、中間層と離型層とを含む保護層を形成した。
上記で得た導電性のゴム基材の上に、中間層用塗布液として、黒鉛を含有した１液型の水系ポリウレタン樹脂（ボンデライトＬ−ＧＰ１５４（鉛筆硬度Ｂ、黒鉛５質量部含有）：ヘンケル社製）を、スプレーコートによって、２μｍ（乾燥固化後の膜厚）になるように塗布し、室温で乾燥固化させた。次いで、乾燥固化した中間層用塗布液の塗膜上に、離型層用塗布液として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含有した２液硬化型の水系ポリウレタン樹脂（ボンデライトＳ−ＦＮ３４５（鉛筆硬度Ｈ、ＰＴＦＥ１５質量部含有）：ヘンケル社製）を、スプレーコートによって、３．２μｍ（乾燥固化後の膜厚）になるように塗布した。その後、ゴム基材上に乾燥固化させた中間層とともに、１２０℃、３０分加熱して、硬化処理を行い、導電性弾性ベルトを得た。
この導電性弾性ベルトに対して引張試験を行い、引張伸長率とクラックの関係について評価を行った。実施例１の導電性弾性ベルトは、引張伸長率として９７％まで伸張させても、Ｇ３以上のクラックの悪化は見られなかった。なお、クラックは、後述する亀裂の評価基準に準じて評価を行った（以下の実施例、及び比較例も同じ）。
＜実施例２＞
中間層用塗布液として、フッ素ゴムエマルション（ＧＬ２５２ＥＡ：ダイキン工業社製）を用い、３μｍ（乾燥固化後の膜厚）になるように塗布したこと以外は、実施例１と同様にして、導電性弾性ベルトを得た。
この導電性弾性ベルトに対して引張試験を行い、引張伸長率とクラックの関係について評価を行った。実施例２の導電性弾性ベルトは、引張伸長率として４０％まで伸張させても、Ｇ２以下のクラックを保持していた。
中間層用塗布液として、フッ素ゴムエマルション（ＧＬ２５２ＥＡ：ダイキン工業社製）を用い、３μｍ（乾燥固化後の膜厚）になるように塗布したこと以外は、実施例１と同様にして、導電性弾性ベルトを得た。
この導電性弾性ベルトに対して引張試験を行い、引張伸長率とクラックの関係について評価を行った。実施例２の導電性弾性ベルトは、引張伸長率として４０％まで伸張させても、Ｇ２以下のクラックを保持していた。
＜実施例３＞
中間層用塗布液として、紫外線硬化型ポリウレタン樹脂（アロニックスＭ−１３１０／アロニックスＭ−１１０＝８０部／２０部：いずれも東亜合成社製、ポリエステル系ポリウレタン）１００部と光重合開始剤(イルガキュア１８４：ＢＡＳＦ社製）１部とを用いて調製し、ロールコートによって、２μｍ（乾燥固化後の膜厚）になるように塗布したこと以外は、実施例１と同様にして、導電性弾性ベルトを得た。
中間層用塗布液として、紫外線硬化型ポリウレタン樹脂（アロニックスＭ−１３１０／アロニックスＭ−１１０＝８０部／２０部：いずれも東亜合成社製、ポリエステル系ポリウレタン）１００部と光重合開始剤(イルガキュア１８４：ＢＡＳＦ社製）１部とを用いて調製し、ロールコートによって、２μｍ（乾燥固化後の膜厚）になるように塗布したこと以外は、実施例１と同様にして、導電性弾性ベルトを得た。
＜実施例４＞
ゴム材料として、ＣＲを２０部、ＥＰＤＭを４５部、エピクロロヒドリンゴム（ＣＯ）を３０部とし、電子導電剤として、カーボンブラックを３０部、及び、イオン導電剤として、過塩素酸リチウム（和光純薬工業社製）を１部としたこと以外は、実施例１と同様にして、導電性弾性ベルトを得た。
この導電性弾性ベルトに対して引張試験を行い、引張伸長率とクラックの関係について評価を行った。実施例４の導電性弾性ベルトは、引張伸長率を３５％まで伸張させても、Ｇ２以下のクラックを保持していた。
ゴム材料として、ＣＲを２０部、ＥＰＤＭを４５部、エピクロロヒドリンゴム（ＣＯ）を３０部とし、電子導電剤として、カーボンブラックを３０部、及び、イオン導電剤として、過塩素酸リチウム（和光純薬工業社製）を１部としたこと以外は、実施例１と同様にして、導電性弾性ベルトを得た。
この導電性弾性ベルトに対して引張試験を行い、引張伸長率とクラックの関係について評価を行った。実施例４の導電性弾性ベルトは、引張伸長率を３５％まで伸張させても、Ｇ２以下のクラックを保持していた。
＜実施例５＞
離型層用塗布液として、二硫化モリブデン配合のＬ−ＧＰＭ２１０（ヘンケル社製）を用いて、２．７μｍ（乾燥固化後の膜厚）になるように塗布したこと以外は、実施例１と同様にして、導電性弾性ベルトを得た。
この導電性弾性ベルトに対して引張試験を行い、引張伸長率とクラックの関係について評価を行った。実施例５の導電性弾性ベルトは、引張伸長率を４０％まで伸張させても、Ｇ２以下のクラックを保持していた。
離型層用塗布液として、二硫化モリブデン配合のＬ−ＧＰＭ２１０（ヘンケル社製）を用いて、２．７μｍ（乾燥固化後の膜厚）になるように塗布したこと以外は、実施例１と同様にして、導電性弾性ベルトを得た。
この導電性弾性ベルトに対して引張試験を行い、引張伸長率とクラックの関係について評価を行った。実施例５の導電性弾性ベルトは、引張伸長率を４０％まで伸張させても、Ｇ２以下のクラックを保持していた。
＜比較例１＞
中間層を形成せず、離型層用塗布液のみを塗布して離型層を設けたこと以外は、実施例１と同様にして、導電性弾性ベルトを得た。この導電性弾性ベルトは、導電性のゴム基材上に、離型層のみ形成されている導電性弾性ベルトである。
この導電性弾性ベルトに対して引張試験を行い、引張伸長率とクラックの関係について評価を行った。比較例１の導電性弾性ベルトは、引張伸長率を５％まで伸張すると、Ｇ３のクラックが発生した。
中間層を形成せず、離型層用塗布液のみを塗布して離型層を設けたこと以外は、実施例１と同様にして、導電性弾性ベルトを得た。この導電性弾性ベルトは、導電性のゴム基材上に、離型層のみ形成されている導電性弾性ベルトである。
この導電性弾性ベルトに対して引張試験を行い、引張伸長率とクラックの関係について評価を行った。比較例１の導電性弾性ベルトは、引張伸長率を５％まで伸張すると、Ｇ３のクラックが発生した。
＜比較例２＞
離型層用塗布液として、実施例１の離型層用塗布液のＰＴＦＥ含有量を半減した（ドックタイトＴ８２０Ｆ）を用いて離型層を設けた以外は、比較例１と同様にして、導電性弾性ベルトを得た。
この導電性弾性ベルトに対して引張試験を行い、引張伸長率とクラックの関係について評価を行った。比較例２の導電性弾性ベルトは、引張伸長率を１１％まで伸張すると、Ｇ３のクラックが発生した。
離型層用塗布液として、実施例１の離型層用塗布液のＰＴＦＥ含有量を半減した（ドックタイトＴ８２０Ｆ）を用いて離型層を設けた以外は、比較例１と同様にして、導電性弾性ベルトを得た。
この導電性弾性ベルトに対して引張試験を行い、引張伸長率とクラックの関係について評価を行った。比較例２の導電性弾性ベルトは、引張伸長率を１１％まで伸張すると、Ｇ３のクラックが発生した。
＜評価＞
各実施例、及び各比較例で得られた導電性弾性ベルトについて、下記の評価を行った。結果を表１に示す。
各実施例、及び各比較例で得られた導電性弾性ベルトについて、下記の評価を行った。結果を表１に示す。
〔マルテンス硬度〕
各実施例、及び各比較例で得られたゴム基材上に、各例の中間層を形成した導電性弾性ベルト試料を準備して、既述の方法により、中間層のマルテンス硬度を測定した。また、各実施例、及び各比較例で得られた導電性弾性ベルトを用意して、既述の方法により、離型層のマルテンス硬度を測定した。
各実施例、及び各比較例で得られたゴム基材上に、各例の中間層を形成した導電性弾性ベルト試料を準備して、既述の方法により、中間層のマルテンス硬度を測定した。また、各実施例、及び各比較例で得られた導電性弾性ベルトを用意して、既述の方法により、離型層のマルテンス硬度を測定した。
〔離型層および中間層の厚み〕
既述の方法で測定を行い、保護層の総厚み、離型層と中間層との厚みの比（離型層の厚み／中間層の厚み）を算出した。
既述の方法で測定を行い、保護層の総厚み、離型層と中間層との厚みの比（離型層の厚み／中間層の厚み）を算出した。
〔離型層の亀裂の評価〕
各導電性弾性ベルトを、富士ゼロックス社製Ｄ１１０（モノクロ複合機）の用紙搬送ベルトとして装着し、Ａ４普通紙を用いて画像の形成を行った。画像形成は、以下の条件で行った。まず、低温低湿度環境下（１０℃、相対湿度１５％ＲＨ）で２万枚の画像形成を行い、高温高湿度環境下（３０℃、相対湿度８０％ＲＨ）で２万枚の画像形成を行う。さらに、低温低湿度環境下（条件同じ）で２万枚、高温高湿度環境下（条件同じ）で２万枚、低温低湿度環境下（条件同じ）で２万枚の画像形成を繰り返し行い、合計で１０万枚の画像を形成した。１０万枚の画像を形成した後に、導電性弾性ベルトの離型層面を観察して亀裂の状態の評価を行った。
評価基準は以下のとおりである。
Ｇ１：離型層部分ではほとんどクラックは見られない
Ｇ２：離型層で一部亀裂発生がみられる
Ｇ３：離型層で短いクラックが発生
Ｇ４：離型層で一部長いクラックが発生
Ｇ５：離型層で全面に長いクラックが発生
各導電性弾性ベルトを、富士ゼロックス社製Ｄ１１０（モノクロ複合機）の用紙搬送ベルトとして装着し、Ａ４普通紙を用いて画像の形成を行った。画像形成は、以下の条件で行った。まず、低温低湿度環境下（１０℃、相対湿度１５％ＲＨ）で２万枚の画像形成を行い、高温高湿度環境下（３０℃、相対湿度８０％ＲＨ）で２万枚の画像形成を行う。さらに、低温低湿度環境下（条件同じ）で２万枚、高温高湿度環境下（条件同じ）で２万枚、低温低湿度環境下（条件同じ）で２万枚の画像形成を繰り返し行い、合計で１０万枚の画像を形成した。１０万枚の画像を形成した後に、導電性弾性ベルトの離型層面を観察して亀裂の状態の評価を行った。
評価基準は以下のとおりである。
Ｇ１：離型層部分ではほとんどクラックは見られない
Ｇ２：離型層で一部亀裂発生がみられる
Ｇ３：離型層で短いクラックが発生
Ｇ４：離型層で一部長いクラックが発生
Ｇ５：離型層で全面に長いクラックが発生
〔離型層の摩耗性の評価〕
各導電性弾性ベルトを、富士ゼロックス社製Ｄ１１０（モノクロ複合機）の用紙搬送ベルトとして装着し、上記の離型層の亀裂の評価と同様の条件で、Ａ４普通紙を用いて画像形成を行った。高温高湿度環境下で画像を形成した８万枚の画像を形成した後の用紙搬送ベルトの駆動トルクを測定し、さらに、低温低湿度環境下で画像を形成した１０万枚の画像を形成した後の用紙搬送ベルト（導電性弾性ベルト）の駆動トルクを測定して、両者の駆動トルクの差（「１０万枚の画像形成したときの駆動トルク」−「８万枚の画像形成したときの駆動トルク」）を算出した。なお、駆動トルクは、トルクゲージ（富士ゼロックスで作製）を用紙搬送ベルトの離型層面側に装着して測定した。駆動トルクの差が大きい場合には、離型層は摩耗が適度に抑制されていないことになる。
評価基準は以下のとおりである。
Ｇ１：０．２ｋｇｆ・ｃｍ以上０．７ｋｇｆ・ｃｍ以下
Ｇ２：０．８ｋｇｆ・ｃｍ以上１．０ｋｇｆ・ｃｍ以下（スミヤ発生：画像濃度むら）
Ｇ３：１．１ｋｇｆ・ｃｍ以上（ブレードメクレ、クリーニング不良発生）
各導電性弾性ベルトを、富士ゼロックス社製Ｄ１１０（モノクロ複合機）の用紙搬送ベルトとして装着し、上記の離型層の亀裂の評価と同様の条件で、Ａ４普通紙を用いて画像形成を行った。高温高湿度環境下で画像を形成した８万枚の画像を形成した後の用紙搬送ベルトの駆動トルクを測定し、さらに、低温低湿度環境下で画像を形成した１０万枚の画像を形成した後の用紙搬送ベルト（導電性弾性ベルト）の駆動トルクを測定して、両者の駆動トルクの差（「１０万枚の画像形成したときの駆動トルク」−「８万枚の画像形成したときの駆動トルク」）を算出した。なお、駆動トルクは、トルクゲージ（富士ゼロックスで作製）を用紙搬送ベルトの離型層面側に装着して測定した。駆動トルクの差が大きい場合には、離型層は摩耗が適度に抑制されていないことになる。
評価基準は以下のとおりである。
Ｇ１：０．２ｋｇｆ・ｃｍ以上０．７ｋｇｆ・ｃｍ以下
Ｇ２：０．８ｋｇｆ・ｃｍ以上１．０ｋｇｆ・ｃｍ以下（スミヤ発生：画像濃度むら）
Ｇ３：１．１ｋｇｆ・ｃｍ以上（ブレードメクレ、クリーニング不良発生）
下記の表１において、中間層の「無」は、中間層を形成していないことを、「ＰＵ」はポリウレタンを、「ＰＴＦＥ」は、ポリテトラフルオロエチレンを、「Ｃ．Ｂ」はカーボンブラックを、「２硫化Ｍｏ」は、二硫化モリブデンを、それぞれ表す。
上記結果から、本実施例では、比較例に比べ、離型層の亀裂の拡張が抑制されていることがわかる。また、本実施例では、比較例に比べ、導電性弾性ベルトの駆動トルク差が小さいことから、離型層の摩耗が適度に抑えられていることがわかる。
１０ 電子写真感光体
１１ 帯電装置
１２ 露光装置
１３ 現像装置
１４ 転写前帯電装置
１５ 転写部
１７ クリーニング装置
２０ 転写ユニット
２１ 用紙搬送ベルト
２２ 駆動ロール
２３ 従動ロール
２４ 転写ロール
５０ 記録媒体収容部
５１ 取り出しロール
５２ 搬送ロール
５４ 位置決めロール
５５ 案内部
５６ 案内部
６０ 定着装置
１００ 画像形成装置
１１ 帯電装置
１２ 露光装置
１３ 現像装置
１４ 転写前帯電装置
１５ 転写部
１７ クリーニング装置
２０ 転写ユニット
２１ 用紙搬送ベルト
２２ 駆動ロール
２３ 従動ロール
２４ 転写ロール
５０ 記録媒体収容部
５１ 取り出しロール
５２ 搬送ロール
５４ 位置決めロール
５５ 案内部
５６ 案内部
６０ 定着装置
１００ 画像形成装置
Claims (8)
- 導電性のゴム基材と、
前記導電性のゴム基材上に設けられた保護層であって、離型層と、前記導電性のゴム基材および前記離型層の間に設けられ、前記離型層よりもマルテンス硬度が低い中間層と、を含む保護層と、
を有する導電性弾性ベルト。 - 前記離型層のマルテンス硬度が１０Ｎ／ｍｍ２以上２５Ｎ／ｍｍ２以下であり、前記中間層のマルテンス硬度が５Ｎ／ｍｍ２以上１０Ｎ／ｍｍ２未満である請求項１に記載の導電性弾性ベルト。
- 前記離型層が、ウレタン樹脂と、ポリテトラフルオロエチレン、二硫化モリブデン、黒鉛、窒化ホウ素、シリカ、及びポリアミド粉からなる群から選ばれる少なくとも１種の潤滑剤と、を含有する請求項１または請求項２に記載の導電性弾性ベルト。
- 前記離型層が、さらに補強剤を含有する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の導電性弾性ベルト。
- 前記保護層の総厚みが１μｍ以上１５μｍ以下であり、前記離型層と前記中間層との厚みの比（前記離型層の厚み／前記中間層の厚み）が、１／１０以上１０／１以下である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の導電性弾性ベルト。
- 前記導電性弾性ベルトの体積抵抗率が１０５Ωｃｍ以上１０８Ωｃｍ以下であり、前記離型層面から測定した前記導電性弾性ベルトの表面抵抗率が１０７Ω／□以上１０１１Ω／□以下である請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の導電性弾性ベルト。
- 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の導電性弾性ベルトと、
前記導電性弾性ベルトを張力がかかった状態で掛け渡す複数のロールと、
を備えた導電性弾性ベルトユニット。 - 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の導電性弾性ベルトを備える画像形成装置。
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|---|---|---|---|
| JP2014255887A JP6451295B2 (ja) | 2014-12-18 | 2014-12-18 | 導電性弾性ベルト、導電性弾性ベルトユニット、画像形成装置 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018100165A (ja) * | 2016-12-20 | 2018-06-28 | ヤマウチ株式会社 | 給紙ベルト |
| JP2018176553A (ja) * | 2017-04-13 | 2018-11-15 | 三菱ケミカル株式会社 | 積層ポリエステルフィルム及びその製造方法 |
| JP2019061144A (ja) * | 2017-09-27 | 2019-04-18 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置用の管状体、管状体ユニット、転写装置、及び画像形成装置 |
| WO2019230316A1 (ja) * | 2018-05-28 | 2019-12-05 | 株式会社ブリヂストン | 導電性エンドレスベルト |
| US11281128B2 (en) | 2020-05-01 | 2022-03-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic belt and electrophotographic image forming apparatus using the electrophotographic belt |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08160766A (ja) * | 1994-12-09 | 1996-06-21 | Ricoh Co Ltd | 転写搬送ベルト |
| JP2002012681A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-15 | Fuji Xerox Co Ltd | シームレスベルト、シームレスベルトの製造方法、および画像形成装置 |
| JP2014224897A (ja) * | 2013-05-16 | 2014-12-04 | コニカミノルタ株式会社 | 転写ベルトおよび画像形成装置 |
-
2014
- 2014-12-18 JP JP2014255887A patent/JP6451295B2/ja active Active
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| US11281128B2 (en) | 2020-05-01 | 2022-03-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic belt and electrophotographic image forming apparatus using the electrophotographic belt |
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| JP6451295B2 (ja) | 2019-01-16 |
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