JP3604062B2

JP3604062B2 - 高弾性率ベルト及び中間転写ベルト

Info

Publication number: JP3604062B2
Application number: JP29999698A
Authority: JP
Inventors: 仁白坂; 泰則尾上; 聖一稲村
Original assignee: 北辰工業株式会社
Priority date: 1997-12-25
Filing date: 1998-10-21
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2018-10-21
Also published as: JPH11240960A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原則的に芯体を有さなくても高ヤング率を有する高弾性ベルトに関し、特に、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられて二次転写を行うための中間転写ベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いた複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置には、感光体の表面に形成したトナー像を一時的に中間転写ベルトに転写し、中間転写ベルト上のトナー像をさらに被記録シートに転写する方式がある。
【０００３】
図２に中間転写方式の一例を示す。図２に示すように、感光体１の一部に摺接するように中間転写ベルト２が設けられている。中間転写ベルト２は、例えば、三つのロール３ａ，３ｂ，３ｃに巻き掛けられ、その一つは感光体１と相対向する第１の転写ロール３ａであり、もう一つは導電ロール４と相対向する第２の転写ロール３ｂであり、もう一つは中間転写ベルト２に張力を与えるテンションロール３ｃである。現像器５により感光体１上に形成されたトナー像は、第１の転写ロール３ａを介して中間転写ベルト２に転写され、転写されたトナー像は第２の転写ロール３ｂ及び導電ロール４を介して被記録シートＳに二次転写される。
【０００４】
このように使用される中間転写ベルトは、一定のテンションを与えておく必要があるが、長期間の使用による伸びにより画像形成の精度が低下し、色ずれ等の問題も生じるため、従来は、ポリイミドかＰＥＴ等の樹脂製フィルムベルト又は繊維等の芯体を有するゴム製ベルトなどの高ヤング率ベルトが使用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、樹脂製フィルムベルトでは硬度が高く、弾性がないためシャープな画像が得られない。また、芯体入りゴム製の中間転写ベルトは高精度の画像転写を実現して必要な体積抵抗率等の特性を保持するために例えば、１ｍｍ前後の厚さとする必要があるので、芯体の繊維の凹凸が表面の平滑性に影響し、画像に芯体跡が形成され、画像精度を低下させるという問題がある。
【０００６】
また、このような芯体の有するベルトの製造工程は複雑であり、コスト高であるという問題もある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑み、芯体を用いないで高ヤング率を有する高弾性率ベルト及び中間転写ベルトを提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の第１の態様は、ゴム状組成物１００重量部に対してジアリルフタレートプレポリマーを５〜３０重量部添加してなる熱硬化性樹脂組成物を過酸化物で架橋してなる高弾性率エラストマーからなることを特徴とする高弾性率ベルトにある。
【０００９】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記ゴム状組成物が、エステル結合を、１０重量％以上含有することを特徴とする高弾性率ベルトにある。
【００１０】
本発明の第３の態様は、第１または２の態様において、前記ゴム状組成物のガラス転移点が、−２０℃以下であることを特徴とする高弾性率ベルトにある。
【００１１】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記ゴム状組成物がポリウレタンであることを特徴とする高弾性率ベルトにある。
【００１２】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様において、前記ジアリルフタレートプレポリマーのヨウ素価が、５０以上１００未満であるジアリルフタレート重合体であることを特徴とする高弾性率ベルトにある。
【００１３】
本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様において、芯体を有さず、ヤング率が８５０〜１００００ｇ／ｍｍ^２であることを特徴とする高弾性率ベルトにある。
【００１４】
本発明の第７の態様は、第１〜６の何れかの態様の高弾性率ベルトの表面にフッ素系樹脂、ナイロン及びポリウレタンから選択されるコーティング層を設けたことを特徴とする中間転写ベルトにある。
【００１５】
本発明の第８の態様は、第７の態様において、前記高弾性率ベルトの厚さが０．５〜１．２ｍｍであり、前記コーティング層の厚さが３〜３０μｍであることを特徴とする中間転写ベルトにある。
【００１６】
本発明の第９の態様は、第７または８の態様において、体積抵抗率が１０^６〜１０^１３Ω・ｃｍであることを特徴とする中間転写ベルトにある。
【００１７】
本発明の第１０の態様は、第７〜９の何れかの態様において、表面粗さＲｚが８μｍ以下であることを特徴とする中間転写ベルトにある。
【００１８】
本発明は、ゴム状組成物にジアリルフタレートプレポリマーを添加してゴムマトリクスによるゴム状弾性を保持しながら高硬度とした熱硬化性組成物を架橋した高弾性率エラストマーにより高弾性率ベルトを得るものである。
【００１９】
ここで、本発明で用いることができるゴム状組成物は、例えば、過酸化物を含有して過酸化物架橋可能なゴム生地である。また、ゴム状組成物は、ジアリルフタレートプレポリマーとある程度の相溶性を有するものであればよく、完全な相溶性は要求されない。すなわち、ゴムの混練り条件下では実質的に相溶しているが、成形時にはある程度互いに分離されている状態となるのが好ましい。本発明の熱硬化性樹脂組成物は、ゴム状組成物中に、ジアリルフタレートプレポリマーがある程度相分離した状態で部分的に凝集することにより、ゴム状組成物単独に近いゴム状弾性を示しつつ高硬度であるという特性を示す。換言すると、本発明で用いる熱硬化性樹脂組成物は、ゴム状組成物中にジアリルフタレートプレポリマーが完全に相溶してはおらず、ガラス転移点も、両者の数学的な平均より低い状態に保持されているものである。
【００２０】
なお、ジアリルフタレートモノマーは、従来より、ゴム状組成物の共架橋剤として使用されているが、このように使用した場合には、ジアリルフタレートモノマーはゴム状組成物に完全に相溶し、本発明のような効果は得られない。
【００２１】
本発明で用いるゴム状組成物は、上述したように特に限定されないが、例えば、エステル結合を、１０重量％以上含有するものが好ましい。これはジアリルフタレートプレポリマーとの相溶性を考慮したものである。具体的には、ポリウレタン、ＮＢＲ、塩素化ポリエチレン、エピクロルヒドリンゴムのような極性基を有するゴム状組成物が好ましいが、特に、中間転写ベルトとして用いる場合にはポリウレタンが好ましい。
【００２２】
また、前記ゴム状組成物のガラス転移点は、例えば、−２０℃以下である。これは、−２０℃以上だと室温付近でゴム弾性が劣り、好ましくないからである。但し、通常行われるように、可塑剤を添加し、ガラス転移点を下げても差し支えない。
【００２３】
一方、本発明に用いることができるジアリルフタレートプレポリマーは、従来から共架橋剤として使用されているモノマーではなく、例えば、ヨウ素価が、５０以上１００未満であるジアリルフタレート重合体である。
【００２４】
本発明では、熱硬化性樹脂組成物を通常の混練り後、熱硬化することにより、高弾性率エラストマーを得ることができ、例えば、ゴム弾性を維持しながら高弾性化させたりすることができ、芯体を有することなく高ヤング率のベルトを容易に得ることができる。また、芯体を有さないので、表面平滑性の高いベルトとすることができる。
【００２５】
中間転写ベルトとして用いる場合には、表面にフッ素系樹脂、ナイロン及びポリウレタンから選択されるコーティング層を設けるのが好ましい。この場合、ベルト本体の厚さは、０．５〜１．２ｍｍであり、コーティング層の厚さは３〜３０μｍである。このように、感光体の汚染性及びトナーの離型性のよいコーティング層を設けるが、特に、フッ素系樹脂からなるコーティング層が好ましい。また、このような中間転写ベルトは、芯体を有さないので、例えば、表面粗さＲｚが８μｍ以下のものを容易に実現できる。
【００２６】
さらに、中間転写ベルトとしては、ヤング率が８５０〜１００００ｇ／ｍｍ^２であるのが好ましく、体積抵抗率は１０^６〜１０^１３Ω・ｃｍであるのが好ましい。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００２８】
（実施例１）
ゴム材料として、ミラブル型ポリウレタン（ウレパン６４０Ｇ：バイエル社製：商品名）を用い、下記に示す配合でニーダーを用いて混練りしたものを生地とした。この生地を押し出し成形し、押し出したチューブを加硫芯金に挿入した後、蒸気釜で１５０℃×４０分加硫した。この加硫チューブを厚さ０．６ｍｍに研磨加工してベルトを作製した。このベルトの表面に５μｍの厚さのフッ素コートを施すことにより中間転写ベルトとした。
【００２９】
なお、ジアリルフタレート（ＤＡＰ）プレポリマーとしては、Ａ：イソダップＩＫ（平均分子量２〜３万：ダイソー社製：ヨウ素価８２）を用いた。
【００３０】
（実施例２）
本実施例は、ＤＡＰを２０重量部、カーボンＦＥＦを３０重量部と増量した以外は、実施例１と同様に操作した。
【００３１】
かかる中間転写ベルトの断面を図１に示す。中間転写ベルト１０は、ベルト本体１１の表面にフッ素コーティング層１２を有するものであり、芯体を有さない無端のベルトである。
【００３２】
（比較例１，２）
下記配合で実施例と同様に試験片を作製した。なお、比較例１は、ＤＡＰプレポリマーを配合していない以外は実施例に対応するものであり、比較例２は、比較例１と同じ配合でナイロン製芯体を用いたもである。
【００３３】
（試験例）
各ベルトについて、ヤング率（５％伸張）、表面粗さＲｚ及び体積抵抗率を測定した。また、これらを中間転写ベルトとして用いて画像評価を行った。この結果も併せて表１に示す。
【００３４】
表１に示す結果より、各実施例１，２に示すように、ＤＡＰプレポリマーを配合することにより、芯体を入れることなしに高ヤング率を有するベルトを得ることができる。また、実施例２に示すように、無機フィラーと併用しても、加工性を損なわずに、高ヤング率品を得ることができることが判った。
【００３５】
【表１】

【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、ジアリルフタレートプレポリマーを用いることにより、ゴム材料の本来のゴム弾性を損なうことなく、ヤング率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の中間転写ベルトの断面図である。
【図２】現像部の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１０中間転写ベルト
１１ベルト本体
１２コーティング層

Claims

ゴム状組成物１００重量部に対してジアリルフタレートプレポリマーを５〜３０重量部添加してなる熱硬化性樹脂組成物を過酸化物で架橋してなる高弾性率エラストマーからなることを特徴とする高弾性率ベルト。
請求項１において、前記ゴム状組成物が、エステル結合を、１０重量％以上含有することを特徴とする高弾性率ベルト。
請求項１または２において、前記ゴム状組成物のガラス転移点が、−２０℃以下であることを特徴とする高弾性率ベルト。
請求項１〜３の何れかにおいて、前記ゴム状組成物がポリウレタンであることを特徴とする高弾性率ベルト。
請求項１〜４の何れかにおいて、前記ジアリルフタレートプレポリマーのヨウ素価が、５０以上１００未満であるジアリルフタレート重合体であることを特徴とする高弾性率ベルト。
請求項１〜５の何れかにおいて、芯体を有さず、ヤング率が８５０〜１００００ｇ／ｍｍ²であることを特徴とする高弾性率ベルト。
請求項１〜６の何れかの高弾性率ベルトの表面にフッ素系樹脂、ナイロン、及びポリウレタンから選択されるコーティング層を設けたことを特徴とする中間転写ベルト。
請求項７において、前記高弾性率ベルトの厚さが０．５〜１．２ｍｍであり、前記コーティング層の厚さが３〜３０μｍであることを特徴とする中間転写ベルト。
請求項７または８において、体積抵抗率が１０⁶〜１０¹³Ω・ｃｍであることを特徴とする中間転写ベルト。
請求項７〜９の何れかにおいて、表面粗さＲｚが８μｍ以下であることを特徴とする中間転写ベルト。