JP4735244B2 - Semiconductive rubber belt, method for manufacturing the same, and image forming apparatus - Google Patents

Semiconductive rubber belt, method for manufacturing the same, and image forming apparatus Download PDF

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Description

本発明は、電子写真方式の複写機やプリンター等に使用される半導電性ゴムベルト及びその製造方法、並びにそれを用いた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a semiconductive rubber belt used in an electrophotographic copying machine, a printer, and the like, a manufacturing method thereof, and an image forming apparatus using the same.

電子写真方式を利用した画像形成装置は、静電潜像担持体(感光体)表面に一様な電荷を形成し(帯電)、画像信号を変調したレーザ等により静電潜像を形成した後、帯電したトナーで前記静電潜像を現像してトナー画像とする。そして、前記トナー画像は中間転写体を介して、あるいは記録媒体に静電的に直接転写することにより、所望の転写画像を得ることができる。   An image forming apparatus using an electrophotographic system forms a uniform charge (charge) on the surface of an electrostatic latent image carrier (photosensitive member), and forms an electrostatic latent image with a laser that modulates an image signal. Then, the electrostatic latent image is developed with charged toner to form a toner image. The toner image can be transferred directly via an intermediate transfer member or electrostatically onto a recording medium to obtain a desired transfer image.

前記中間転写体を用いた転写方式においては、カレーレジズレ(永久伸び)の改善策として弾性ゴム基材に織り込み繊維を利用するケースが報告されている(例えば、特許文献1参照。)。しかしこの方法では、製造方法が複雑であり容易に製造することができない。また、繊維が抵抗値の均一性を阻害することが問題として挙げられる。   In the transfer system using the intermediate transfer member, there has been reported a case in which a woven fiber is used for an elastic rubber base material as a measure for improving curry registration (permanent elongation) (for example, see Patent Document 1). However, this method is complicated and cannot be easily manufactured. Another problem is that the fibers inhibit the uniformity of the resistance value.

これに対し、上記ベルト材料の抵抗の経時変動、ベルト抵抗値ムラの改善として、ゴム基材の裏面に、ヤング率が大きい半導電性樹脂層を貼り合わせて永久伸びと抵抗ムラの改善が行うという手法が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
しかし、上記ベルト構造では、ゴムの弾性力がなくなり、ゴム自身が持つ自己ウオーク補正効果が阻害されベルト以外の張架機構やベルト端部のウオーク防止のリブなどを設ける必要があり部品点数増加、製造工程増加という問題が発生する。
特開平10−39642号公報 特開2003−122138号公報
On the other hand, in order to improve the variation in the resistance of the belt material with time and the unevenness of the belt resistance value, a semiconductive resin layer having a large Young's modulus is bonded to the back surface of the rubber base material to improve the permanent elongation and the resistance unevenness. A method has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
However, in the above belt structure, the elastic force of the rubber is lost, the self-walk correction effect of the rubber itself is hindered, and it is necessary to provide a tension mechanism other than the belt or a rib for preventing the walk at the end of the belt. The problem of increased manufacturing process occurs.
JP 10-39642 A JP 2003-122138 A

本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。すなわち、
本発明の目的は、経時での張力低下が抑えられた半導電性ゴムベルト、及びそのような半導電性ゴムベルトを簡便に製造することができる製造方法、並びに該半導電性ゴムベルトを用いた画像形成装置を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the conventional problems and achieve the following objects. That is,
An object of the present invention is to provide a semiconductive rubber belt in which a decrease in tension over time is suppressed, a production method capable of easily producing such a semiconductive rubber belt, and image formation using the semiconductive rubber belt. To provide an apparatus.

<1> 25℃±2℃、55%±5%RHの条件下において二軸張架ロールで5%伸長した際、下記式(1)で表される張架力減衰率が50%未満の範囲であることを特徴とする半導電性ゴムベルト。
張架力減衰率(%)={(初期張架力−2年後の張架力予測値)/初期張架力}×100 …式(1)
(ここで、2年後の張架力予測値とは、前記条件下において30日間張架力測定を行った結果から得られる対数近似式より計算される値である。)
<2> イオン伝導性及び/又は電子伝導性の導電剤を含有することを特徴とする前記<1>に記載の半導電性ゴムベルトである。
<3> 表面に1層以上の層を有する前記<1>または<2>に記載の半導電性ゴムベルトである。
<1> When the biaxial stretching roll is stretched 5% under the conditions of 25 ° C. ± 2 ° C. and 55% ± 5% RH, the stretching force attenuation rate represented by the following formula (1) is less than 50%. A semiconductive rubber belt characterized by being in a range.
Tensile force damping rate (%) = {(initial tension force−predicted tension value after two years) / initial tension force} × 100 (1)
(Here, the predicted tension force after two years is a value calculated from a logarithmic approximation obtained from the result of measuring the tension force for 30 days under the above conditions.)
<2> The semiconductive rubber belt according to <1>, further including an ion conductive and / or electronic conductive agent.
<3> The semiconductive rubber belt according to <1> or <2>, wherein the surface has one or more layers.

<4> 前記<1>から<3>のいずれかに記載の半導電性ゴムベルトを備えることを特徴とする画像形成装置である。
<5> 前記半導電性ゴムベルトを中間転写ベルト及び/又は用紙搬送ベルトとして備えることを特徴とする前記<4>に記載の画像形成装置である。
<4> An image forming apparatus comprising the semiconductive rubber belt according to any one of <1> to <3>.
<5> The image forming apparatus according to <4>, wherein the semiconductive rubber belt is provided as an intermediate transfer belt and / or a paper transport belt.

<6> 半導電性ゴムベルトを形成した後に、該半導電性ゴムベルトを2%以上伸長した状態で加熱処理を行う加熱工程を有することを特徴とする半導電性ゴムベルトの製造方法である。
<7> 半導電性ゴムベルト表面に1層以上の層を形成した後に前記加熱工程を行うことを特徴とする前記<6>に記載の半導電性ゴムベルトの製造方法である。
<6> A method for producing a semiconductive rubber belt, comprising a heating step of performing a heat treatment in a state where the semiconductive rubber belt is stretched by 2% or more after the semiconductive rubber belt is formed.
<7> The method for producing a semiconductive rubber belt according to <6>, wherein the heating step is performed after forming one or more layers on the surface of the semiconductive rubber belt.

本発明によれば、経時での張力低下が抑えられた半導電性ゴムベルト、及びそのような半導電性ゴムベルトを簡便に製造することができる製造方法、並びに該半導電性ゴムベルトを用いた画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, a semiconductive rubber belt in which a decrease in tension over time is suppressed, a manufacturing method capable of easily manufacturing such a semiconductive rubber belt, and image formation using the semiconductive rubber belt An apparatus can be provided.

本発明の半導電性ゴムベルトは、25℃±2℃、55%±5%RHの条件下において二軸張架ロールで5%伸長した際、下記式(1)で表される張架力減衰率が50%未満であることを特徴としている。
張架力減衰率(%)={(初期張架力−2年後の張架力予測値)/初期張架力}×100 …式(1)
(ここで、2年後の張架力予測値とは、前記条件下において30日間張架力測定を行った結果から得られる対数近似式より計算される値である。)
なお、本発明の半導電性ゴムベルトにおいて、「半導電性」とは、ベルトの体積抵抗率が10〜1010Ωcmの範囲であることを意味する。
When the semiconductive rubber belt of the present invention is stretched 5% with a biaxial stretch roll under the conditions of 25 ° C. ± 2 ° C. and 55% ± 5% RH, the tension of the tension expressed by the following formula (1) The rate is less than 50%.
Tensile force damping rate (%) = {(initial tension force−predicted tension value after two years) / initial tension force} × 100 (1)
(Here, the predicted tension force after two years is a value calculated from a logarithmic approximation obtained from the result of measuring the tension force for 30 days under the above conditions.)
In the semiconductive rubber belt of the present invention, “semiconductive” means that the volume resistivity of the belt is in the range of 10 3 to 10 10 Ωcm.

まず、半導電性ゴムベルトの張架力の測定方法について説明する。図1は、張架力を測定するための測定装置を概念的に示している。該測定装置は、図1において左右方向に進退移動可能な可動張架ロール110と、当該方向には進退しない固定張架ロール112とを有し、可動張架ロール110には、その進退方向における応力(張架力)をモニターできるロードセル114が接触配置されている。そして、半導電性ゴムベルトの張架力の測定に際しては、可動張架ロール110と固定張架ロール112に、張架力を測定しようとする半導電性ゴムベルト116を張架し、ロードセル114により張架力情報を得る。張力測定頻度は、1日に最低1データを採取する。より細かなデータを採取するのが好ましいが張架力が大きく変化するのは1日目であり2日目以降は、1日につき1回測定すれば充分である。また、ゴムは、温湿度環境によって張架力が変わりやすいため、測定室の温湿度は、25℃±2℃、55%±5%RHで管理する。2年後の張架力予測値は、上記のようにして測定された、ベルト形成から30日間のデータより対数近似式(詳細は後述)を求め、2年後(730日後)の値を計算して予測値とする。   First, a method for measuring the tension force of the semiconductive rubber belt will be described. FIG. 1 conceptually shows a measuring device for measuring the tension force. The measuring apparatus includes a movable stretch roll 110 that can move forward and backward in the left-right direction in FIG. 1 and a fixed stretch roll 112 that does not move forward and backward in that direction. A load cell 114 capable of monitoring stress (stretching force) is disposed in contact. When measuring the tension of the semiconductive rubber belt, the semiconductive rubber belt 116 whose tension is to be measured is stretched between the movable tension roll 110 and the fixed tension roll 112, and the tension is measured by the load cell 114. Get strength information. As for the frequency of tension measurement, collect at least one data per day. It is preferable to collect more detailed data, but the tension changes greatly on the first day, and after the second day, it is sufficient to measure once per day. Further, since the tension force of rubber tends to change depending on the temperature and humidity environment, the temperature and humidity of the measurement chamber are controlled at 25 ° C. ± 2 ° C. and 55% ± 5% RH. The predicted tension force after 2 years is calculated as described above, and the logarithmic approximation formula (details will be described later) is obtained from the data for 30 days from the belt formation and the value after 2 years (730 days) is calculated. To obtain the predicted value.

次に、図1に示す張架力の測定装置を用い、半導電性ゴムベルトの伸長の度合いを0%、2%、5%と異ならせた場合において、応力(張架力)を30日間測定したときの時間の経過に対する応力(張架力)の関係について図2のグラフに示す。図2において、一番下の曲線が0%伸長の場合であり、真ん中の曲線が2%伸長の場合であり、一番上の曲線が5%伸長の場合である。図2のグラフから分かるように、応力(張架力)は、最初の数日間は急に低下するが、それ以降はほぼ一定に低下する。従って、2年後の張架力を近似的に予測することができる。   Next, the tension (stretching force) is measured for 30 days when the stretching degree of the semiconductive rubber belt is varied from 0%, 2%, and 5% using the tensioning force measuring device shown in FIG. The graph of FIG. 2 shows the relationship of the stress (stretching force) with respect to the passage of time. In FIG. 2, the bottom curve is 0% elongation, the middle curve is 2% elongation, and the top curve is 5% elongation. As can be seen from the graph of FIG. 2, the stress (stretching force) suddenly decreases during the first few days, but thereafter decreases substantially constant. Therefore, the tension force after two years can be estimated approximately.

ここで、前記対数近似式について説明する。先の図2において、時間軸(日数)を対数軸にすると、最小2乗法により直線式y=ax+b(y:応力(張架力)、x:日数の自然対数)が求められる。なおaおよびbは下記式で表される。本発明において、対数近似式はベルト形成から30日間のデータより求めている。   Here, the logarithmic approximation formula will be described. In FIG. 2, when the time axis (days) is a logarithmic axis, a linear expression y = ax + b (y: stress (stretching force), x: natural logarithm of days) is obtained by the method of least squares. In addition, a and b are represented by the following formula. In the present invention, the logarithmic approximation formula is obtained from data for 30 days from the belt formation.

Figure 0004735244
Figure 0004735244

2年後の張架力予測値は、ベルト形成から30日間のデータより得られた傾きa及びy切片bを用いて、xを2年後の値、すなわち「ln730」として求めることができる。   The predicted tension force after 2 years can be determined as the value after 2 years, that is, “ln730”, using the slope a and the y-intercept b obtained from the data for 30 days from the belt formation.

本発明の半導電性ゴムベルトは、前記条件下で式(1)を満足し、経時での張力低下が抑えられており、画像形成装置の中間転写ベルトや搬送ベルトに使用した際に、カラーレジズレ、画像の倍率不良、ベルトウオークなどの発生が抑えられ、優れた画像品質や転写性能に寄与することができる。本発明の半導電性ゴムベルトは5%伸長時の前記式(1)に基づく張架力減衰率は50%未満であるが、40%以下であることが好ましく、25%以下がより好ましい。下限は0%であり、0%に近ければ近いほどよい。張架力減衰率が50%を超えると、ベルトの伸長により得られる画像に欠陥が現れる場合がある。5%伸長時の張架力減衰率を50%未満とするためには、焼成時にベルトを2%以上伸長した状態で加熱すればよい。伸長率を大きくするほど張架力減衰率を小さくすることができるが、大きくしすぎると、ベルト厚さのバラツキや充填剤の面内バラツキなど、ベルト成形時の成形誤差による二次障害が発生するため、10%以下の伸長率で加熱することが好ましい。   The semiconductive rubber belt of the present invention satisfies the formula (1) under the above-described conditions and suppresses a decrease in tension over time. When used for an intermediate transfer belt or a conveyor belt of an image forming apparatus, Occurrence of misalignment, poor image magnification, belt walk, etc. can be suppressed, contributing to excellent image quality and transfer performance. The semiconductive rubber belt of the present invention has a tension damping rate based on the above formula (1) of less than 50% when stretched by 5%, but is preferably 40% or less, more preferably 25% or less. The lower limit is 0%, and the closer to 0%, the better. If the tension reduction rate exceeds 50%, a defect may appear in the image obtained by the belt extension. In order to make the tension damping rate at 5% elongation less than 50%, the belt may be heated in a state where it is elongated by 2% or more during firing. Increasing the elongation rate can reduce the tension force damping rate, but if it is too large, secondary obstacles due to molding errors during belt molding, such as variations in belt thickness and in-plane variations in filler, will occur. Therefore, it is preferable to heat at an elongation rate of 10% or less.

本発明の半導電性ゴムベルトのベルト基材としては、加硫ゴム、熱可塑性エラストマーが挙げられる。ここで、原料ゴム材料としては、一般的なジエン系ゴム、例えばスチレン・ブタジエンゴム(SBR)、ポリイソプレンゴム(IIR)、エチレン・プロピレン・ジエンゴム(EPDM)、ポリブタジエンゴム(BR)、アクリルゴム(ACM,ANM)等が挙げられるが、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、成型型内での流動性が良好であるという観点から、アクリロニトリル・ブタジエンゴム(NBR)、水素添加NBR、クロロプレンゴム(CR)、エピクロルヒドリンゴム(CO,ECO)、ポリウレタンゴム(PUR)などが好ましい。   Examples of the belt base material of the semiconductive rubber belt of the present invention include vulcanized rubber and thermoplastic elastomer. Here, as raw material rubber materials, general diene rubbers such as styrene / butadiene rubber (SBR), polyisoprene rubber (IIR), ethylene / propylene / diene rubber (EPDM), polybutadiene rubber (BR), acrylic rubber ( ACM, ANM), etc., but acrylonitrile butadiene rubber is relatively high in rigidity, has a volume resistivity close to semiconductivity, and has good fluidity in the mold. (NBR), hydrogenated NBR, chloroprene rubber (CR), epichlorohydrin rubber (CO, ECO), polyurethane rubber (PUR) and the like are preferable.

一方、熱可塑性エラストマーとしては、ポリエステル系、ポリウレタン系、スチレン−ブタジエントリブロック系、ポリオレフィン系などが用いられる。このような熱可塑性エラストマーを使用すると、リサイクルが可能になって、環境上好ましい。 更に、ベルト基材の材料としては、一種類である必要はなく、二種以上の材料をブレンドすることもできる。例えばクロロプレンゴム(CR)とEPDMとをブレンドした材料が用いられている。   On the other hand, polyester-based, polyurethane-based, styrene-butadiene triblock-based, polyolefin-based, etc. are used as the thermoplastic elastomer. When such a thermoplastic elastomer is used, recycling is possible, which is environmentally preferable. Further, the material of the belt base material is not necessarily one type, and two or more types of materials can be blended. For example, a material obtained by blending chloroprene rubber (CR) and EPDM is used.

また、ベルト基材には、イオン伝導性及び/又は電子伝導性の導電剤(導電性フィラー)や絶縁性フィラーを添加し、ベルト基材の体積抵抗率を調整することができる。   Further, an ion conductive and / or electron conductive conductive agent (conductive filler) or an insulating filler can be added to the belt base material to adjust the volume resistivity of the belt base material.

各フィラーの形状としては、粒子状、長繊維状など任意の形状のものを使用して差し支えない。また、導電性フィラーとしては、カーボンブラックを始め、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、酸化亜鉛、チタン酸カリウム、酸化スズ、グラファイト、LiClO、LiAsFなどの金属塩、各種4級アンモニウム塩などが挙げられ、また、絶縁性フィラーとしてはシリカなどが挙げられる。 As the shape of each filler, any shape such as a particulate shape or a long fiber shape may be used. Examples of the conductive filler include carbon black, ketjen black, acetylene black, zinc oxide, potassium titanate, tin oxide, graphite, LiClO 4 , LiAsF 6 and other metal salts and various quaternary ammonium salts. In addition, examples of the insulating filler include silica.

更に、ベルト基材には上記の成分以外に以下のようなゴム用配合原料が使用可能である。例えば充填剤として、酸化チタン、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム等、クレー、タルク、シリカ等、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、着色剤として、各種顔料等が挙げられる。   Further, in addition to the above components, the following rubber compounding raw materials can be used for the belt base material. For example, titanium oxide, magnesium oxide, calcium carbonate, calcium sulfate, etc., clay, talc, silica, etc. Examples of colorants include various pigments.

本発明の半導電性ゴムベルトは表面に1層以上の層を有することが好ましい。以下に当該層を表面層と称して説明する。
基材上に形成される表面層としてはトナー離型層であることが好ましい。トナー離型層に用いる材料としては、フッ素樹脂系材料、およびフッ素樹脂粒子を含んでなる材料など表面エネルギーの小さい材料が用いられる。半導電性ベルト表面の表面エネルギーを小さくすることができ、該半導電性ベルト表面に汚れが付着しにくい。トナー離型半導電性ベルト表面の汚染を効果的に防止することができる。
The semiconductive rubber belt of the present invention preferably has one or more layers on the surface. Hereinafter, the layer will be described as a surface layer.
The surface layer formed on the substrate is preferably a toner release layer. As a material used for the toner release layer, a material having a small surface energy such as a fluororesin material and a material including fluororesin particles is used. The surface energy of the surface of the semiconductive belt can be reduced, and dirt is hardly attached to the surface of the semiconductive belt. Contamination of the surface of the toner release semiconductive belt can be effectively prevented.

トナー離型層材料として、溶媒として水を用いた材料を用いることで、通常溶剤系材料と比較して基材の材料に耐溶剤性などの特性を必要としない、溶剤の空気中への蒸発がないので環境にやさしいなどの優位性がある。更に、ウレタン樹脂をバインダー樹脂材料として用いることにより、ウレタン樹脂は、長鎖ポリオールを主成分とするソフトセグメントと、イソシアネート化合物を含んでなるハードセグメントとなど構成からなるので、基材の変形に容易に追随することができる。更に硬化剤として用いるブロックイソシアネート化合物を用いることで、基材の低分子成分の表面層への染み出し(ブリード)を抑制することができる。   Evaporation of the solvent into the air requires no characteristics such as solvent resistance for the base material compared to solvent-based materials by using a material that uses water as the solvent as the toner release layer material Since there is no, there is an advantage such as environmental friendliness. Furthermore, by using a urethane resin as a binder resin material, the urethane resin is composed of a soft segment mainly composed of a long-chain polyol and a hard segment containing an isocyanate compound, so that it is easy to deform the substrate. Can follow. Further, by using a blocked isocyanate compound used as a curing agent, bleeding (bleeding) of the low molecular component of the base material to the surface layer can be suppressed.

トナー離型層中に含まれるフッ素樹脂の含有量は特に限定されないが、バインダー樹脂100質量部に対して、30〜70質量部の範囲内にあることが好ましく、40〜60質量部の範囲内にあることがより好ましい。また、トナー離型層中には、フッ素樹脂以外からなる他の樹脂成分も含まれてもよい。トナー離型層中に含まれるフッ素樹脂の含有量が30質量部よりも小さい場合には、半導電性ベルト部材表面の表面エネルギーが大きくなるために、トナーの固着等の汚れが付着しやすくなる場合がある。また、70質量部よりも大きい場合には、フッ素樹脂以外の、その他必要な成分をトナー離型層中に必要量含有させることができなくなる場合がある。   The content of the fluororesin contained in the toner release layer is not particularly limited, but is preferably in the range of 30 to 70 parts by weight and in the range of 40 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. More preferably. The toner release layer may also contain other resin components other than the fluororesin. When the content of the fluororesin contained in the toner release layer is less than 30 parts by mass, the surface energy on the surface of the semiconductive belt member becomes large, so that dirt such as toner adhesion is likely to adhere. There is a case. On the other hand, if the amount is more than 70 parts by mass, it may not be possible to incorporate the necessary amount of other necessary components other than the fluororesin into the toner release layer.

フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、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(PFA)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体(ECTFE)、ポリビニルフルオライド(PVF)、フルオロオレフィン−ビニルエーテル共重合体、フッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体及びフッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体などの樹脂を挙げることができる。これらを単独、または二種以上組み合わせて用いてもよい。   Examples of the fluororesin include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), polyvinylidene fluoride (PVDF), Tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer (ECTFE), polyvinyl fluoride (PVF), fluoroolefin-vinyl ether copolymer, fluorine And resins such as vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer and vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer. You may use these individually or in combination of 2 or more types.

(表面の粗さ)
本発明の半導電性ベルト部材における表面層の十点平均表面粗さRzは、1.5〜9.0μmの範囲であることが好ましく、3.0〜6.0μmの範囲であることがより好ましい。十点平均表面粗さRzが、1.5μm未満であると、接触部材と密着する懸念があり、十点平均表面粗さRzが、9μmよりも大きい場合には、凹凸部分にトナー及び紙粉等が溜まり易くなり、また、凹凸によって微小な放電ムラが生じたりすることにより、時間の経過と共に、均一な転写性や、画像品質が低下する場合がある。なお、当該十点平均表面粗さRzとは、JIS B0601(2001)に規定された表面粗さのことである。
(Surface roughness)
The ten-point average surface roughness Rz of the surface layer in the semiconductive belt member of the present invention is preferably in the range of 1.5 to 9.0 μm, and more preferably in the range of 3.0 to 6.0 μm. preferable. If the ten-point average surface roughness Rz is less than 1.5 μm, there is a concern that the ten-point average surface roughness Rz is in close contact with the contact member. And the like, and the slight unevenness of discharge due to the unevenness may cause uniform transferability and image quality to deteriorate over time. The ten-point average surface roughness Rz is the surface roughness defined in JIS B0601 (2001).

なお、十点平均表面粗さRzは、表面粗さ測定器等を用いて測定することができるが、本発明においては、23℃・55RH%の環境下において、接触式表面粗さ測定装置(サーフコム570A、東京精密社製)を用いた。半導電性ベルト部材表面の測定に際しては、測定距離を0.8mmとし、接触針としてはその先端がダイヤモンド(5μmR、90°円錐)のものを用い、場所を変えて3回繰り返し測定した際の平均値を半導電性ベルト部材の十点平均表面粗さRzとして求めた。   The ten-point average surface roughness Rz can be measured using a surface roughness measuring instrument or the like. In the present invention, however, a contact-type surface roughness measuring device (in a 23 ° C./55 RH% environment) Surfcom 570A, manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.) was used. When measuring the surface of the semiconductive belt member, the measurement distance was set to 0.8 mm, and the tip of the contact needle was diamond (5 μmR, 90 ° cone). The average value was determined as the ten-point average surface roughness Rz of the semiconductive belt member.

表面層の厚みは、5μm〜100μmの範囲内が好ましく、15〜50μmの範囲であることがより好ましい。表面層の厚みが5μmよりも小さい場合には、半導電性ベルト部材表面の汚染防止効果が得られなくなる場合がある。一方、100μmよりも大きい場合には、半導電性ベルト部材の表面の硬度が必要以上に大きくなるために、像担持体表面との十分な密着性が得られなくなる場合がある。   The thickness of the surface layer is preferably in the range of 5 μm to 100 μm, and more preferably in the range of 15 to 50 μm. When the thickness of the surface layer is less than 5 μm, the effect of preventing the contamination of the surface of the semiconductive belt member may not be obtained. On the other hand, when the thickness is larger than 100 μm, the surface hardness of the semiconductive belt member becomes unnecessarily large, so that sufficient adhesion to the surface of the image carrier may not be obtained.

<半導電性ゴムベルトの製造方法>
以上の本発明の半導電性ゴムベルトは、本発明の半導電性ゴムベルトの製造方法により製造し得る。以下に、本発明の半導電性ゴムベルトの製造方法について説明する。
<Method for producing semiconductive rubber belt>
The semiconductive rubber belt of the present invention described above can be manufactured by the method for manufacturing a semiconductive rubber belt of the present invention. Below, the manufacturing method of the semiconductive rubber belt of this invention is demonstrated.

まず、ベルト基材の製法については任意の製法を用いて差し支えないが、例えば以下のように製造される。
クロロプレンゴム(CR)とEPDMとをブレンドした材料を例に挙げると、ベルト基材を製造するには、クロロプレンゴム、EPDMに対し例えば導電性フィラーを混入分散させた後これらのクロロプレンゴムとEPDMとをミキサーで混練させ、加硫剤を加えて押し出し成形を行うようにすればよい。
First of all, any manufacturing method may be used for manufacturing the belt base material. For example, it is manufactured as follows.
Taking as an example a material obtained by blending chloroprene rubber (CR) and EPDM, for producing a belt base material, for example, conductive filler is mixed and dispersed in chloroprene rubber and EPDM, and then these chloroprene rubber and EPDM are mixed. May be kneaded with a mixer, and a vulcanizing agent may be added to perform extrusion molding.

半導電性ゴムベルトの製造方法の別の例について説明する。前記ベルト基材材料に、既述のイオン伝導性及び/又は電子伝導性の導電剤を始め各種添加剤(加硫剤及び加硫促進剤を除く)を添加し混練した後、加硫剤及び加硫促進剤を加え、二本ロールなどで練りを行い、シート状に仕上げる。次いで、このシート状のものをリボン状に予備成形する。   Another example of the method for producing a semiconductive rubber belt will be described. After adding and kneading various additives (excluding vulcanizing agents and vulcanization accelerators) including the above-described ion conductive and / or electronic conductive conductive agents to the belt base material, the vulcanizing agent and Add a vulcanization accelerator and knead it with a two-roll to finish it into a sheet. Next, this sheet-like material is preformed into a ribbon shape.

次いで、図3に概略を示すプレス成型装置により、ベルト状に成形する。ここで、図3に示すプレス成形装置について説明する。該プレス成形装置は、上型120Aと下型120Bとからなる一対の金型120を有し、上型120A及び下型120Bそれぞれの外側には、金型120の内部を加熱し得るヒーター122A、122Bが配設されている。また、金型120の内部には芯金124Aと芯金124Bとが位置し、上型120A及び下型120Bを閉じた状態で、芯金124A、芯金124B、上型120A、及び下型120Bで囲まれる空間が成形される半導電性ゴムベルトの形状をなす。なお、図1において、(A)は金型120(上型120Aと下型120B)が開いた状態を示し、(B)は金型120が閉じた状態を示している。   Subsequently, it shape | molds in a belt shape with the press molding apparatus shown in outline in FIG. Here, the press molding apparatus shown in FIG. 3 will be described. The press molding apparatus has a pair of molds 120 including an upper mold 120A and a lower mold 120B, and a heater 122A capable of heating the inside of the mold 120 on the outside of the upper mold 120A and the lower mold 120B, 122B is provided. Further, the core metal 124A and the core metal 124B are positioned inside the mold 120, and the core metal 124A, the core metal 124B, the upper mold 120A, and the lower mold 120B are closed with the upper mold 120A and the lower mold 120B closed. The space surrounded by is formed into a semiconductive rubber belt. In FIG. 1, (A) shows a state where the mold 120 (upper mold 120A and lower mold 120B) is opened, and (B) shows a state where the mold 120 is closed.

次いで、既述のリボン状に予備成形したゴム部材をベルト状に成形する工程について説明する。まず、図3(A)に示すように、芯金124A、芯金124B、上型120A、及び下型120Bで囲まれた空間に、リボン状に予備成形したゴム126を配備し、ヒーター122Aと122Bとを稼働させ加熱する。続いて、上型120A、及び下型120Bを型締めし、所定の型締め力でプレスする。すると、リボン状のゴム126が前記空間に広がりベルト状の形状となる。さらに、所定の時間放置し、型開きし、成形された半導電性ゴムベルトを取り出す。
以上は、プレス成型加硫法として一般に知られており、型締め力、時間などの各条件は適宜設定することができる。
Next, a description will be given of a process of molding the rubber member preformed into the above-described ribbon shape into a belt shape. First, as shown in FIG. 3A, a rubber 126 preformed in a ribbon shape is provided in a space surrounded by the core metal 124A, the core metal 124B, the upper mold 120A, and the lower mold 120B, and the heater 122A and 122B is operated and heated. Subsequently, the upper mold 120A and the lower mold 120B are clamped and pressed with a predetermined clamping force. Then, the ribbon-like rubber 126 spreads in the space and becomes a belt-like shape. Further, the mold is left for a predetermined time, the mold is opened, and the molded semiconductive rubber belt is taken out.
The above is generally known as a press molding vulcanization method, and conditions such as clamping force and time can be appropriately set.

本発明においては、以上のようにして半導電性ゴムベルトを成形した後、半導電性ゴムベルトを2〜10%伸長した状態で加熱処理を行う加熱工程を有する。このように、成形した半導電性ゴムベルトを伸長した状態で加熱処理を行うことで経時での張架力低下を抑制することができる。以下に、加熱工程について説明する。   In this invention, it has the heating process which heat-processes in the state which expanded the semiconductive rubber belt 2 to 10%, after shape | molding a semiconductive rubber belt as mentioned above. Thus, by performing the heat treatment in a state where the molded semiconductive rubber belt is extended, it is possible to suppress a decrease in the tension force over time. Below, a heating process is demonstrated.

加熱工程においては、半導電性ゴムベルトを伸長した状態で加熱処理を行うが、該半導電性ゴムベルトを伸長させるには、例えば、一対のロールに半導電性ゴムベルトを張架し、いずれか一方のロールを適宜移動させることにより伸長度を調整したり、適当な外径の円筒パイプに張架したりして伸長させることができる。   In the heating step, heat treatment is performed in a state where the semiconductive rubber belt is extended. To elongate the semiconductive rubber belt, for example, the semiconductive rubber belt is stretched between a pair of rolls, and either one of them is stretched. By extending the roll as appropriate, the degree of extension can be adjusted, or it can be extended by being stretched around a cylindrical pipe having an appropriate outer diameter.

加熱工程における加熱温度としては、120〜200℃とすることが好ましく、150〜180℃とすることがより好ましく、160〜170℃とすることがさらに好ましい。加熱時間としては、加熱温度により適宜調整するが、10分〜12時間とすることが好ましい。   The heating temperature in the heating step is preferably 120 to 200 ° C, more preferably 150 to 180 ° C, and still more preferably 160 to 170 ° C. The heating time is appropriately adjusted depending on the heating temperature, but is preferably 10 minutes to 12 hours.

以上の加熱工程における加熱は、オーブンや、連続炉など公知の加熱手段により行うことができる。   The heating in the above heating process can be performed by a known heating means such as an oven or a continuous furnace.

半導電性ゴムベルトの表面に表面層を形成する場合は、該表面層を形成した後に加熱処理を施すことが好ましい。   When a surface layer is formed on the surface of the semiconductive rubber belt, it is preferable to perform heat treatment after the surface layer is formed.

<画像形成装置>
次に、本発明の画像形成装置について説明する。本発明の画像形成装置は、既述の本発明の半導電性ゴムベルトを備える画像形成装置である。本発明の画像形成装置において、当該半導電性ゴムベルトは中間転写ベルト及び/又は搬送ベルトとして使用することが好ましい。以下に、本発明の画像形成装置について、図面を参照して説明する。
<Image forming apparatus>
Next, the image forming apparatus of the present invention will be described. The image forming apparatus of the present invention is an image forming apparatus provided with the above-described semiconductive rubber belt of the present invention. In the image forming apparatus of the present invention, the semiconductive rubber belt is preferably used as an intermediate transfer belt and / or a conveyance belt. The image forming apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図4は、本発明の半導電性ゴムベルトを中間転写ベルトとして用いた画像形成装置を示す概略的構成図である。図4において、画像形成装置は感光体ドラム10と、この感光体ドラム10からトナー像を転写させるために一定領域にて感光体ドラム10の形状に沿うように接触する中間転写ベルト20と、感光体ドラム10上のトナーを中間転写ベルト20上に一次転写するための一次転写ロール30とを有する。本実施の形態において、感光体ドラム10は光の照射によって抵抗値が低下する感光層を備えたものであり、この感光体ドラム10の周囲には、感光体ドラム10を帯電させる帯電装置60と、帯電された感光体ドラム10上に各色成分(本例ではイエロー51、マゼンタ52、シアン53,ブラック54の各現像器)の静電潜像を書き込む露光装置40と、感光体ドラム10上に形成された各色成分潜像を各色成分トナーにて可視像化するロータリー型現像装置50と、中間転写ベルト20と、感光体ドラム上の残留トナーを清掃するクリーニングブラシ71とが配設されている。   FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus using the semiconductive rubber belt of the present invention as an intermediate transfer belt. In FIG. 4, the image forming apparatus includes a photosensitive drum 10, an intermediate transfer belt 20 that contacts the photosensitive drum 10 so as to follow the shape of the photosensitive drum 10 in a certain area in order to transfer a toner image from the photosensitive drum 10, and a photosensitive drum. A primary transfer roll 30 for primary transfer of the toner on the body drum 10 onto the intermediate transfer belt 20; In the present embodiment, the photosensitive drum 10 includes a photosensitive layer whose resistance value is reduced by light irradiation. Around the photosensitive drum 10, a charging device 60 for charging the photosensitive drum 10 and a charging device 60 are provided. An exposure device 40 for writing an electrostatic latent image of each color component (each developing device of yellow 51, magenta 52, cyan 53, and black 54) on the charged photosensitive drum 10, and on the photosensitive drum 10. A rotary type developing device 50 that visualizes each formed color component latent image with each color component toner, an intermediate transfer belt 20, and a cleaning brush 71 that cleans residual toner on the photosensitive drum are provided. Yes.

ここで、帯電装置60としては、例えば帯電ロールが用いられるが、コロトロンなどの帯電器を用いてもよい。また、露光装置40は感光体でドラム上に光によって像を書き込めるものであればよく、本例では、例えばLEDを用いたプリントヘッドが用いられているが、これに限られるものではなく、ELを用いたプリントヘッドでも、レーザービームをポリゴンミラーでスキャンするスキャナなど適宜選択して差し支えない。   Here, as the charging device 60, for example, a charging roll is used, but a charger such as a corotron may be used. The exposure device 40 may be any photoconductor that can write an image on a drum with light. In this example, for example, a print head using LEDs is used, but the present invention is not limited to this. Even a print head using a laser may be selected as appropriate, such as a scanner that scans a laser beam with a polygon mirror.

ロータリー型現像装置50は各色成分トナーが収容された現像機を回転可能に搭載したものであり、例えば、感光体ドラム10上で露光によって、電位が低下した部分に各色成分トナーを付着させるものであれば適宜選定して差し支えなく、使用するトナー形状、粒径など特に制限なく、感光体ドラム上の静電潜像上に正確に載るものであればよい。本実施の形態においては、ロータリー型現像装置50が用いられているが、4台の現像装置を用いるようにしてもよい。   The rotary developing device 50 is a device in which a developing machine containing each color component toner is rotatably mounted. For example, each color component toner is attached to a portion where the potential is lowered by exposure on the photosensitive drum 10. If there is no particular limitation on the shape and particle size of the toner to be used, it may be selected as long as it is accurately placed on the electrostatic latent image on the photosensitive drum. In this embodiment, the rotary developing device 50 is used, but four developing devices may be used.

中間転写ベルト20は、張架ロール80A、80B、80C、対向ロール81A、81B、81Cに掛け渡され、ロータリー型現像装置50とクリーニングブラシ71との間に位置する感光体ドラム10面に沿う形で所定の接触領域だけ密着配置されている。ここで、この中間転写ベルト20と感光体ドラム10とは別駆動系で駆動されていてもよいが、本実施の形態では、中間転写ベルト20が後述するように弾性ベルトであり、かつ感光体ドラム10の周面に沿って接触配置されていることから、感光体ドラム10を駆動源として、従動回転するようになっている。   The intermediate transfer belt 20 is stretched over stretching rolls 80A, 80B, 80C and opposing rolls 81A, 81B, 81C, and has a shape along the surface of the photosensitive drum 10 positioned between the rotary developing device 50 and the cleaning brush 71. Thus, only a predetermined contact area is disposed in close contact. Here, the intermediate transfer belt 20 and the photosensitive drum 10 may be driven by separate drive systems. However, in the present embodiment, the intermediate transfer belt 20 is an elastic belt as will be described later, and the photosensitive member. Since they are arranged in contact with the circumferential surface of the drum 10, they are driven to rotate by using the photosensitive drum 10 as a drive source.

中間転写ベルト20が感光体ドラム10に密着した接触領域には中間転写ベルト20の裏側から一次転写装置としての一次転写ロール30が接触配置されており、所定の一次転写バイアス印加装置30Aにより印加される。一次転写装置の中間転写ベルト20の走行方向下流側の二次転写位置では、中間転写ベルト20の裏側に張架ロールを兼用した対向ロール81Aが接地配置され、そのロールに対向した位置には、中間転写ベルト20を介して、二次転写装置としての二次転写ロール31が配置されており、二次転写ロール31には一次転写バイアス印加装置31Aにより所定の二次転写バイアスが印加される様になっている。   A primary transfer roll 30 as a primary transfer device is disposed in contact with the contact area where the intermediate transfer belt 20 is in close contact with the photosensitive drum 10 from the back side of the intermediate transfer belt 20, and is applied by a predetermined primary transfer bias applying device 30A. The At the secondary transfer position on the downstream side in the running direction of the intermediate transfer belt 20 of the primary transfer device, a counter roll 81A that also serves as a tension roll is disposed on the back side of the intermediate transfer belt 20, and a position facing the roll is as follows. A secondary transfer roll 31 as a secondary transfer device is disposed via the intermediate transfer belt 20, and a predetermined secondary transfer bias is applied to the secondary transfer roll 31 by a primary transfer bias applying device 31A. It has become.

二次転写装置の中間転写ベルト走行方向下流側には、二次転写後の残留トナーを除去及び逆帯電させるためのクリーニング兼帯電装置70が配置されている。このクリーニング兼帯電装置70は、ブラシ状に形成されており、バイアス印加装置70Aにより所定のバイアスが印加されるようになっている。クリーニング兼帯電装置70の部位に対向して、中間転写ベルト20の裏側に張架ロールを兼用した対向ロール81Cが接地配置される。なお、クリーニング兼帯電装置70はブラシ状に限らず、ロール状であってもよい。   On the downstream side of the secondary transfer device in the running direction of the intermediate transfer belt, a cleaning and charging device 70 for removing residual toner after secondary transfer and reverse charging is disposed. The cleaning and charging device 70 is formed in a brush shape, and a predetermined bias is applied by the bias applying device 70A. Opposing the cleaning and charging device 70, a counter roll 81 </ b> C that also serves as a stretch roll is disposed on the back side of the intermediate transfer belt 20. The cleaning and charging device 70 is not limited to a brush shape but may be a roll shape.

本発明の画像形成装置において、感光体ドラム10は図4中、矢印で示す方向に回転し、感光体ドラム10の表面は帯電装置60により帯電され,その後、露光装置40によって1つの色成分に対応する静電潜像が形成され、ロータリー型現像装置50によって1つの色の静電潜像が可視像化(トナー像化)され、一次転写ロール30の部位で中間転写ベルト20に転写され、同様に次の色の静電潜像が可視像化(トナー像)され、一次転写ロール30の部位で中間転写ベルト20に転写され、順次4色のトナー像による多色トナー像が形成される。   In the image forming apparatus according to the present invention, the photosensitive drum 10 rotates in the direction indicated by the arrow in FIG. 4, and the surface of the photosensitive drum 10 is charged by the charging device 60, and then is converted into one color component by the exposure device 40. A corresponding electrostatic latent image is formed, and the electrostatic latent image of one color is visualized (toner image) by the rotary developing device 50 and transferred to the intermediate transfer belt 20 at the site of the primary transfer roll 30. Similarly, the electrostatic latent image of the next color is visualized (toner image), transferred to the intermediate transfer belt 20 at the site of the primary transfer roll 30, and a multicolor toner image is sequentially formed by four color toner images. Is done.

このような多色トナー像が形成される間は、クリーニング兼帯電部材70は、中間転写ベルト20の表面から離間しており、4色のトナー像による多色トナー像が2次転写ロール31の部位で記録材91に転写され、定着器90で定着される。多色トナー像が記録材91に転写された後はクリーニング兼帯電部材70は、中間転写ベルト20の表面を圧接するように中間転写ベルト20側に移動する機構となっており、ここで、クリーニング兼帯電部材70と中間転写ベルト20とのニップ幅が大きくとれ、クリーニング兼帯電部材70によって残留トナーはトナー本来の極性の逆に帯電され、この帯電された残留トナーは、その後の感光体ドラム10の表面に転写され、クリーニングブラシにより除去される。   While such a multi-color toner image is formed, the cleaning and charging member 70 is separated from the surface of the intermediate transfer belt 20, and the multi-color toner image by the four-color toner image is transferred to the secondary transfer roll 31. The image is transferred to the recording material 91 at the site and fixed by the fixing device 90. After the multicolor toner image is transferred to the recording material 91, the cleaning and charging member 70 has a mechanism that moves to the intermediate transfer belt 20 side so as to press-contact the surface of the intermediate transfer belt 20. The nip width between the charging and charging member 70 and the intermediate transfer belt 20 can be increased, and the residual toner is charged in the opposite polarity to the original polarity by the cleaning and charging member 70, and the charged residual toner is transferred to the subsequent photosensitive drum 10. It is transferred to the surface and removed with a cleaning brush.

以上の画像形成装置において、中間転写ベルト20が本発明の半導電性ゴムベルトであるため、カラーレジズレ、画像の倍率不良、ベルトウオークなどの発生が抑えられ、優れた画像品質や転写性能に寄与することができる。   In the above image forming apparatus, since the intermediate transfer belt 20 is the semiconductive rubber belt of the present invention, the occurrence of color registration, poor image magnification, belt walk, etc. is suppressed, contributing to excellent image quality and transfer performance. can do.

以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated, this invention is not restrict | limited to a following example.

[実施例1]
(ゴム練りA)
表1に示す配合の原料成分を、ニーダーにてポリマーの素練りを行った後、加硫剤と加硫促進剤以外の材料をニーダーで15分間練った。
[Example 1]
(Rubber kneading A)
The raw material components shown in Table 1 were kneaded with a kneader, and then materials other than the vulcanizing agent and vulcanization accelerator were kneaded with the kneader for 15 minutes.

Figure 0004735244
Figure 0004735244

(ゴム練りB)
次いで、加硫剤及び加硫促進剤を加え、二本ロールにて練りを行った。練りの仕上げは厚さ10mmのシート状とした。
(予備成形)
ゴム練りBで取り出したシートを、幅50mmのリボン状に予備成形した。
(プレス成形加硫)
次に、図3に概略を示すプレス成型加硫法により、前工程でリボン状に予備成形した生ゴムを芯金の上下にセットして100kg/cmの型締め力でプレスし30分間放置した。
(Rubber kneading B)
Next, a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator were added, and kneading was performed with a two-roll. The kneading finish was a sheet shape having a thickness of 10 mm.
(Preliminary molding)
The sheet taken out by rubber kneading B was preformed into a ribbon shape having a width of 50 mm.
(Press molding vulcanization)
Next, by the press molding vulcanization method schematically shown in FIG. 3, the raw rubber preformed in a ribbon shape in the previous step was set on the top and bottom of the core metal, pressed with a clamping force of 100 kg / cm 2 and left for 30 minutes. .

(研磨)
次に、加硫後のベルトを、円筒研削盤にて表と裏側を研削して厚さ0.5mmに仕上げた。
(保護離型層)
研磨後のベルトの研磨粉を除去した後、JLY−601ESD(日本アチソン社製)をスプレーコートを施し、コート厚み0.01mmの保護離型層(表面層)を形成した。
(焼成処理)
保護離型層形成後の半導電性ゴムベルトに対し、150℃、15分間オーブンで焼成処理を行った。
焼成処理後、ベルトの両端をカットして幅を調整した。
(加熱処理)
保護離型層形成後、円筒パイプに半導電性ゴムベルトを挿入して5%伸張させた状態で150℃、30分間オーブンで加熱処理を行った。
以上のようにして半導電性ゴムベルトを作製した。
(Polishing)
Next, the vulcanized belt was finished to a thickness of 0.5 mm by grinding the front and back sides with a cylindrical grinder.
(Protective release layer)
After removing the polishing powder of the belt after polishing, spray coating was applied to JLY-601 ESD (manufactured by Japan Atchison Co., Ltd.) to form a protective release layer (surface layer) having a coat thickness of 0.01 mm.
(Baking process)
The semiconductive rubber belt after the formation of the protective release layer was baked in an oven at 150 ° C. for 15 minutes.
After firing, both ends of the belt were cut to adjust the width.
(Heat treatment)
After the formation of the protective release layer, a semiconductive rubber belt was inserted into the cylindrical pipe and was heated in an oven at 150 ° C. for 30 minutes with 5% stretched.
A semiconductive rubber belt was produced as described above.

[張架力測定]
既述の図1に示す装置を用い作製した半導電性ゴムベルトの張架力維持性を測定した。測定は、φ15mmのステンレス製の金属中実シャフトを用い一方のシャフト内側にロードセルをセットしてベルトの張架力をモニターした。張架力測定頻度は、1日に最低1データを採取した。また、雰囲気は、25℃±2℃、55%±5%RHで管理した。2年後の張架力予測値は、上記のようにして測定された、ベルト形成から30日間のデータより対数近似式を求め、2年後(730日後)の値を計算して予測値とした。測定結果を表2に示す。
[Tensioning force measurement]
The tension force maintainability of a semiconductive rubber belt manufactured using the apparatus shown in FIG. 1 was measured. For the measurement, a solid metal shaft made of stainless steel with a diameter of 15 mm was used, a load cell was set inside one shaft, and the tension of the belt was monitored. As for the tension measurement frequency, at least one data was collected per day. The atmosphere was controlled at 25 ° C. ± 2 ° C. and 55% ± 5% RH. The predicted tensile force after 2 years is calculated as follows by calculating a logarithmic approximation formula from the data for 30 days from the belt formation measured as described above, and calculating the value after 2 years (730 days). did. The measurement results are shown in Table 2.

Figure 0004735244
Figure 0004735244

[画質評価]
作製した半導電性ゴムベルトを、(1)搬送ベルトとして、(2)中間転写ベルトとして、それぞれ用いた画像形成装置の画質評価をするため、以下の評価試験を行った。
(1)搬送ベルト
図5に概略を示す画像形成装置内に作製した半導電性ゴムベルトを取り付けて実際に稼働(印刷)させ、ウオーク、縦倍率、印刷画像品質を下記評価基準に従い評価した。
[ウオーク評価基準]
○:ベルト横ズレ1.5mm以下
△:ベルト横ズレ3.0mm以下
×: ベルト横ズレ3.0mm超
[縦倍率評価基準]
○:倍率100±5%の範囲内
△:倍率100±5%の範囲外かつ倍率100±10%の範囲内
×:倍率100±10%の範囲外
[画像品質評価基準]
○:色ズレ無し、または色ズレ200μm未満
△:色ズレ200〜300μmの範囲内
×:色ズレ300μm超
[Image quality evaluation]
In order to evaluate the image quality of an image forming apparatus using the produced semiconductive rubber belt as (1) a transport belt and (2) an intermediate transfer belt, the following evaluation tests were performed.
(1) Conveyor belt The semiconductive rubber belt produced in the image forming apparatus schematically shown in FIG. 5 was attached and actually operated (printed), and walk, longitudinal magnification, and print image quality were evaluated according to the following evaluation criteria.
[Walk evaluation criteria]
○: Belt lateral deviation of 1.5 mm or less Δ: Belt lateral deviation of 3.0 mm or less ×: Belt lateral deviation of more than 3.0 mm [Vertical magnification evaluation criteria]
○: Within the range of 100 ± 5% magnification Δ: Outside the range of 100 ± 5% magnification and within the range of 100 ± 10% magnification ×: Outside the range of 100 ± 10% magnification [Image Quality Evaluation Criteria]
○: No color misregistration or color misregistration less than 200 μm Δ: Color misregistration in the range of 200 to 300 μm ×: Color misregistration over 300 μm

ここで、図5に示す画像形成装置について簡単に説明する。図5に示す画像形成装置は白黒プリンターであって、像担持体130表面に形成されたトナー像を記録材132に転写するプリンターであり、作製した半導電性ゴムベルトは搬送ベルトとして搭載している。つまり、作製した半導電性ゴムベルトたる搬送ベルト138は、一対の張架ロール134、136により伸長して張架され、張架ロール136は、駆動モータで回転する機構となっていて、図5に示す矢印方向に走行するように構成されている。記録材132は搬送ベルト138により搬送され、像担持体130と搬送ベルト138とが接触する部位と対向する位置に転写部材140が位置し、該転写部材140により、搬送ベルト138により搬送された記録材132の表面にトナー像が転写される。   Here, the image forming apparatus shown in FIG. 5 will be briefly described. The image forming apparatus shown in FIG. 5 is a black and white printer that transfers a toner image formed on the surface of the image carrier 130 to the recording material 132, and the manufactured semiconductive rubber belt is mounted as a transport belt. . In other words, the manufactured transport belt 138, which is a semiconductive rubber belt, is stretched and stretched by a pair of stretch rolls 134 and 136, and the stretch roll 136 has a mechanism that is rotated by a drive motor. It is comprised so that it may drive | work in the arrow direction shown. The recording material 132 is transported by the transport belt 138, and the transfer member 140 is positioned at a position opposite to the portion where the image carrier 130 and the transport belt 138 come into contact, and the recording material transported by the transport belt 138 by the transfer member 140. A toner image is transferred onto the surface of the material 132.

(2)中間転写ベルト
作製した半導電性ゴムベルトを富士ゼロックスプリンティングシステム(株)社製DocuPrintC525Aに装着し10kPV連続で印刷を行った後の画像品質を評価した。なお、この画像形成装置は、既述の図4に示したプリンターと同等である。
その結果、実施例1で製作したベルトは安定した走行性を示し、カラーレジズレすることなく良好な画質が得られた。
(2) Intermediate transfer belt The prepared semiconductive rubber belt was mounted on DocuPrint C525A manufactured by Fuji Xerox Printing System Co., Ltd., and image quality after continuous printing at 10 kPV was evaluated. This image forming apparatus is equivalent to the printer shown in FIG.
As a result, the belt manufactured in Example 1 showed stable running performance, and good image quality was obtained without color registration.

[実施例2]
加熱処理時に2%伸長の円筒パイプを用いたこと以外は実施例1と同様な材料と成形法を用いて、半導電性ゴムベルトを作製した。評価を行った結果、作製したベルトは安定した走行性を示し、カラーレジズレすることなく良好な画質が得られた。
[Example 2]
A semiconductive rubber belt was produced using the same material and molding method as in Example 1 except that a 2% elongated cylindrical pipe was used during the heat treatment. As a result of the evaluation, the produced belt showed stable running performance, and good image quality was obtained without color registration.

[実施例3]
加熱処理時に10%伸長の円筒パイプを用いた以外は実施例1と同様な材料と成形法を用いて、半導電性ゴムベルトを作製した。評価を行った結果、作製したベルトは安定した走行性を示し、カラーレジズレすることなく良好な画質が得られた。
[Example 3]
A semiconductive rubber belt was produced using the same material and molding method as in Example 1 except that a 10% elongated cylindrical pipe was used during the heat treatment. As a result of the evaluation, the produced belt showed stable running performance, and good image quality was obtained without color registration.

[実施例4]
加熱処理時に11%伸長の円筒パイプを用いた以外は実施例1と同様な材料と成形法を用いて、半導電性ベルトを形成した。評価を行った結果、ベルトの内周長は1.3%の伸びを示し、張力減衰率は33%であった。このベルトを前記装置に装着して画質評価を行った結果、部分的な縦倍率不良が観察された。これは、成形や研削工程で生じた周方向の膜厚ムラ(薄い部分と厚い部分)を伸張した際に、薄い部分が最も引き延ばされた状態で加熱された事によるベルト周方向の部分的な強度ムラによるものと考えられる。
[Example 4]
A semiconductive belt was formed using the same material and molding method as in Example 1 except that an 11% elongated cylindrical pipe was used during the heat treatment. As a result of the evaluation, the inner peripheral length of the belt showed an elongation of 1.3%, and the tension damping rate was 33%. As a result of image quality evaluation with the belt attached to the apparatus, a partial vertical magnification failure was observed. This is because the film thickness in the circumferential direction (thin part and thick part) generated in the molding or grinding process is stretched, and the part in the belt circumferential direction is the result of heating with the thin part being stretched most This is thought to be due to the uneven strength.

[比較例1]
実施例1と同様な材料と成形法を用い、アニール処理無しで張力維持性評価を行った結果、ベルトの内周長は2.1%の伸びを示し、張力減衰率は51.4%であった。このベルトを前記装置に装着して画質評価を行った結果、スミアと呼ばれる短絡的な濃度ムラと縦倍率の縮小傾向が観察された。
[Comparative Example 1]
Using the same material and molding method as in Example 1 and evaluating the tension maintenance without annealing, the belt inner circumference showed an elongation of 2.1%, and the tension damping rate was 51.4%. there were. As a result of image quality evaluation with the belt attached to the apparatus, short-circuit density unevenness called smear and a tendency to reduce the vertical magnification were observed.

[比較例2]
実施例1と同様の材料と成形法を用い、コアに導電性繊維シート巻きしてプレス成形した。実施例1と同様のプリンターにベルトをセットして走行させたが、ベルトの伸び量がなく、ベルトの蛇行とスリップが発生し、転写ベルトとしての機能を果たさなかった。このようなベルトは、自己ウオーク制御が出来ず可動式の張架ロールが別途必要である。
[Comparative Example 2]
Using the same material and molding method as in Example 1, a conductive fiber sheet was wound around the core and press molded. The belt was set in the same printer as in Example 1, but the belt was not stretched, the belt meandering and slipping occurred, and the function as a transfer belt was not achieved. Such a belt cannot be self-walked and requires a separate movable roll.

[比較例3]
実施例1と同様の材料と成形法を用い、コアに導電性Pvdfシート巻きしてプレス成形した。比較例2と同様にベルトの伸び量がなく、ベルトは蛇行して回転した。
[Comparative Example 3]
The same material and molding method as in Example 1 were used, and the core was press-molded by winding a conductive Pvdf sheet around the core. As in Comparative Example 2, the belt did not stretch, and the belt rotated in a meandering manner.

[比較例4]
加熱処理時に1%伸長の円筒パイプを用いた以外は実施例1と同様な材料と成形法を用いて、半導電性ベルトを形成した。評価を行った結果、ベルトの内周長は2%の伸びを示し、張力減衰率は50%であった。このベルトを前記装置に装着して画質評価を行った結果、スミアと呼ばれる短絡的な濃度ムラと縦倍率の縮小傾向が観察された。
[Comparative Example 4]
A semiconductive belt was formed using the same material and molding method as in Example 1 except that a 1% elongated cylindrical pipe was used during the heat treatment. As a result of the evaluation, the inner peripheral length of the belt showed an elongation of 2%, and the tension damping rate was 50%. As a result of image quality evaluation with the belt attached to the apparatus, short-circuit density unevenness called smear and a tendency to reduce the vertical magnification were observed.

本発明の半導電性ゴムベルトの張架力の測定に使用する測定装置を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the measuring apparatus used for the measurement of the tension force of the semiconductive rubber belt of this invention. 本発明の半導電性ゴムベルトの伸長率を異ならせた場合における応力の経時変化をグラフで示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of the stress at the time of making the elongation rate of the semiconductive rubber belt of this invention different. 本発明の半導電性ゴムベルトを成形するためのプレス加硫成形装置を示す図である。It is a figure which shows the press vulcanization molding apparatus for shape | molding the semiconductive rubber belt of this invention. 本発明を適用した画像形成装置を示す概念図である。1 is a conceptual diagram illustrating an image forming apparatus to which the present invention is applied. 本発明を適用した画像形成装置を示す概念図である。1 is a conceptual diagram illustrating an image forming apparatus to which the present invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

10 感光体ドラム
20 中間転写ベルト
30 一次転写ロール
40 露光装置
50 現像装置
31 二次転写装置
40 露光装置
50 現像装置
51 現像器Y
52 現像器M
53 現像器C
54 現像器K
60 帯電ロール
61 電源
70 クリーニングブラシ
71 クリーニング装置
80A 80B 80C 張架ロール
81A 81B 81C 対向ロール
90 定着器
91 記録材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Photosensitive drum 20 Intermediate transfer belt 30 Primary transfer roll 40 Exposure apparatus 50 Developing apparatus 31 Secondary transfer apparatus 40 Exposure apparatus 50 Developing apparatus 51 Developer Y
52 Developer M
53 Developer C
54 Developer K
60 Charging roll 61 Power supply 70 Cleaning brush 71 Cleaning device 80A 80B 80C Stretch roll 81A 81B 81C Opposing roll 90 Fixing device 91 Recording material

Claims (7)

25℃±2℃、55%±5%RHの条件下において二軸張架ロールで5%伸長した際、下記式(1)で表される張架力減衰率が50%未満であることを特徴とする半導電性ゴムベルト。
張架力減衰率(%)={(初期張架力−2年後の張架力予測値)/初期張架力}×100 …式(1)
(ここで、2年後の張架力予測値とは、前記条件下において30日間張架力測定を行った結果から得られる対数近似式より計算される値である。)
When stretched by 5% with a biaxial stretch roll under the conditions of 25 ° C ± 2 ° C and 55% ± 5% RH, the tension force damping rate expressed by the following formula (1) is less than 50%. Characteristic semiconductive rubber belt.
Tensile force damping rate (%) = {(initial tension force−predicted tension value after two years) / initial tension force} × 100 (1)
(Here, the predicted tension force after two years is a value calculated from a logarithmic approximation obtained from the result of measuring the tension force for 30 days under the above conditions.)
イオン伝導性及び/又は電子伝導性の導電剤を含有することを特徴とする請求項1に記載の半導電性ゴムベルト The semiconductive rubber belt according to claim 1, further comprising an ion conductive and / or electronic conductive agent . 表面に1層以上の層を有する請求項1又は2に記載の半導電性ゴムベルト。The semiconductive rubber belt according to claim 1 or 2, wherein the surface has one or more layers. 請求項1から3のいずれかに記載の半導電性ゴムベルトを備えることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising: a semiconductive rubber belt according to any one of claims 1 to 3. 前記半導電性ゴムベルトを中間転写ベルト及び/又は用紙搬送ベルトとして備えることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置 The image forming apparatus according to claim 4, wherein the semiconductive rubber belt is provided as an intermediate transfer belt and / or a sheet conveying belt . 半導電性ゴムベルトを形成した後に、該半導電性ゴムベルトを2%以上伸長した状態で加熱処理を行う加熱工程を有することを特徴とする半導電性ゴムベルトの製造方法。   A method for producing a semiconductive rubber belt, comprising: a heating step of performing a heat treatment in a state where the semiconductive rubber belt is stretched by 2% or more after the semiconductive rubber belt is formed. 半導電性ゴムベルト表面に1層以上の層を形成した後に前記加熱工程を行うことを特徴とする請求項6に記載の半導電性ゴムベルトの製造方法。The method for producing a semiconductive rubber belt according to claim 6, wherein the heating step is performed after forming one or more layers on the surface of the semiconductive rubber belt.
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