JP5103709B2 - 搬送ベルト及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置で用いられる搬送ベルトに係り、特に、トナー像の転写性能を維持するなどの要請から、所定の抵抗特性を具備する搬送ベルト及びこれを用いた画像形成装置の改良に関する。

従来、複写機、プリンタ等の画像形成装置にあっては、画像や記録材を搬送する搬送ベルトを用いた方式（搬送ベルト方式）が既に提供されている。例えば感光体ドラム等の像担持体上に形成されたトナー像を中間転写ベルトに一旦転写した後に用紙等の記録材に転写する方式（中間転写方式）や、記録材保持ベルト上に記録材を保持し、像担持体上に形成されたトナー像を前記記録材保持ベルト上の記録材に転写させる方式（記録材搬送方式）などがある。

この種の搬送ベルト方式にあっては、搬送ベルトは通常複数の張架ロールにて張力を付与した状態で掛け渡されるため、ベルト基材としてはゴム等の弾性材を用いることが多くある。
また、搬送ベルトを画像の転写プロセスで用いる場合には、搬送ベルトの電気抵抗が画像の転写性能に大きく影響するため、ベルト基材には抵抗調整用の導電性フィラーが適量分散されている。
このような要請下において、従来の搬送ベルトの一例としては、クロロプレンゴムとＥＰＤＭとからなるベルト基材を用い、このベルト基材中にアセチレンブラックとファーネスブラック、または、アセチレンブラックとケッチェンブラックとを分散させるようにしたものが提供されている（例えば特許文献１）。
本態様によれば、耐オゾン性、劣化防止等の転写ベルトとして用いる搬送ベルトに要求される特性を満たすと共に、経時での電気抵抗の変動を少なく抑えることが可能であると記載されている。

特開平９−１７９４１４号公報（課題を解決するための手段） 特開２００３−９５４７１号公報（課題を解決するための手段）

しかしながら、この種の搬送ベルトにあっては、導電性フィラーとして分散されるアセチレンブラックやケッチェンブラックはいずれも一般的な粒子状フィラーであるから、ベルト基材の伸長率によってベルト基材の抵抗が変化する懸念がある。これは、ベルト基材の伸長率が異なると、それに伴って、ベルト基材中の粒子状フィラー間の距離が変化し、その分、ベルト基材の抵抗が変化し易い傾向にある。
特に、ベルト基材として弾性材を用いる場合には、経時での永久伸びを回避することができないため、その永久伸びに伴い、ベルト基材の抵抗が上昇するという事態を回避することは極めて困難であった。

本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、弾性材からなるベルト基材を用いた態様を前提とし、経時での永久伸びに伴う抵抗変化を抑制できるようにした搬送ベルト及びこれを用いた画像形成装置を提供するものである。

すなわち、本発明は、図１に示すように、弾性材からなるベルト基材２を備えた搬送ベルト１において、ベルト基材２には抵抗調整用の導電性フィラー３を分散させ、この導電性フィラー３には、平均粒径が０．１ないし０．７μｍの粒子状フィラー３ａと、この粒子状フィラー３ａより少なく且つ前記導電性フィラーのうちの２０ないし３０ｗｔ％の比率で分散し、平均繊維径が５ないし３０μｍで長手方向の長さが２０ないし５０μｍの中実の長繊維型フィラー３ｂとを混在させ、前記ベルト基材の伸長率が６％以下のときに当該ベルト基材の伸長後の抵抗値が伸長前の抵抗値に比べて対数表示による対比で１未満に抑制されることを特徴とする。

このような技術的手段において、搬送ベルト１には、中間転写ベルトに限らず、記録材搬送ベルトなど広く含む。
また、ベルト基材２はゴム等の弾性材からなるものであれば広く含み、弾性材であるか否かは、複数の張架部材１ａに搬送ベルト１を張架した際に弾性的に伸長するものであればベルト基材２は弾性材として判断して差し支えない。
更に、導電性フィラー３は、ベルト基材２中の抵抗を調整するためのものであればよいが、少なくとも、粒子状フィラー３ａと長繊維型フィラー３ｂとを含んでいることが必要である。

ここで、粒子状フィラー３ａとしては、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等の通常用いられる粒子状のフィラーを広く含む。
一方、長繊維型フィラー３ｂは粒子状とは言えず、一方向に繊維状に長い形状のフィラーであればよく、導電性材料を用いて中実の長繊維状に形成したものであれば適宜選定して差し支えない。尚、長繊維型フィラー３ｂが中実である点はベルト基材２が伸長した際にそれ自体が形状変化して抵抗変化しないことを意味するものであり、中空の長繊維型フィラー３ｂを除外する趣旨である。
そして、ベルト基材２での導電性フィラー３の分散均一性を考慮すると、長繊維型フィラー３ｂの分散量は粒子状フィラー３ａよりも少ないことが必要である。

また、長繊維型フィラー３ｂはベルト基材２の伸長率に応じた粒子状フィラー３ａ相互によるベルト基材２の抵抗上昇を抑制するものであることが必要である。
つまり、例えば図２（ｂ）に示すように、ベルト基材２に導電性フィラー３として粒子状フィラー３ａのみを分散させた比較モデルにあっては、搬送ベルト１、具体的にはベルト基材２が経時に永久伸びにより伸長すると、粒子状フィラー３ａ相互間の距離が伸長前より離間し、ベルト基材２中の粒子状フィラー３ａの分散密度が伸長前よりも低下してしまい、その分、ベルト基材２の抵抗値が低下してしまう。
これに対し、本発明にあっては、図２（ａ）に示すように、ベルト基材２中に導電性フィラー３として、粒子状フィラー３ａに加えて長繊維型フィラー３ｂを分散させるようにしたので、ベルト基材２が経時に永久伸びにより伸長した場合、確かに粒子状フィラー３ａ間相互の距離が伸長前よりも離間し、粒子状フィラー３ａによる分散密度が低下してしまい、粒子状フィラー３ａ相互の導電路構造が分断される可能性があるが、この粒子状フィラー３ａの周辺には長繊維型フィラー３ｂが混在するため、この長繊維型フィラー３ｂが粒子状フィラー３ａ間の導電路として機能し、粒子状フィラー３ａ相互の導電路構造の分断を抑制する。この結果、ベルト基材２が伸長したとしても、ベルト基材２の粒子状フィラー３ａ相互によるベルト基材２の抵抗上昇は長繊維型フィラー３ｂの存在によって抑制される。

ここで、本件出願人は、先に本願発明と近似した発明（例えば特許文献２参照）を既に提示しているが、本願発明と特許文献２記載の発明とが相違することを念のため申し述べておく。
特許文献２記載の発明には、確かにベルト基材中に導電性フィラーとして、粒子状フィラーと長繊維型フィラーとを分散させている態様が開示されている。
しかしながら、特許文献２記載の発明にあっては、長繊維型フィラーは、ベルト基材の伸長率に応じて抵抗が変化する態様（例えば中空フィラーにて構成し、その潰れ変形で抵抗変化する態様）であることを前提とし、もって、ベルト基材の伸長率による抵抗変化を抑制するものであるのに対し、本件発明の長繊維型フィラー３ｂは中実のものであって、ベルト基材２の伸長率に応じて抵抗そのものが変化するのではなく、ベルト基材２の伸長率に応じた粒子状フィラー３ａ相互によるベルト基材２の抵抗上昇を抑制するものである点で、上述した特許文献２記載の発明の長繊維型フィラーとは明らかに相違する。

更に、長繊維型フィラー３ｂの長さ寸法については適宜選定して差し支えないが、本発明では、２０〜５０μｍである態様が採用されている。
ここで、２０μｍ未満であると、抵抗のつなぎ効果（粒子状フィラー３ａ間相互の導電路としての作用）が弱くなり、一方、５０μｍを超えると、導電性フィラー３の分散性が不均一になり易く、成形時にベルト基材２の表面側に長繊維型フィラー３ｂが突出し、ベルト基材２の表面平滑性に悪影響を及ぼす懸念がある。

更にまた、ベルト基材２中での長繊維型フィラー３ｂの分散量についても適宜選定して差し支えないが、本発明では、導電性フィラー３のうち長繊維型フィラー３ｂは２０〜３０ｗｔ％の範囲である態様が採用されている。
ここで、３０ｗｔ％を超えると、ベルト基材２表面に長繊維型フィラー３ｂが突出したり、ベルト基材２が不必要に高硬度になってしまう事態を回避することができる。
つまり、ベルト基材２中に長繊維型フィラー３ｂを多く入れすぎると成形の際に表面に突出したりして、表面の平滑性に悪影響を与える。
また、ベルト基材２中で長繊維型フィラー３ｂの分散量が多すぎると、長繊維型フィラー３ｂ自体はベルト基材２と接着する事により補強効果が顕著に発揮されてしまうため、ベルト基材２のモジュラスが上昇してしまい、本来の弾性ベルトとしての利点が失われてしまう。
一方、２０ｗｔ％未満になると、長繊維型フィラー３ｂの分散量が少なすぎ、抵抗上昇抑制効果が発現し難いため適量の分散量が必要である。

更に、ベルト基材２の伸長率については、張架部材１ａに搬送ベルト１を掛け渡す際に通常付与される張力にて伸長する割合と、その後の永久伸びとを考慮して適宜選定して差し支えないが、ベルト基材２の伸長率が６％以下であれば、ベルト基材２の抵抗上昇を有効に抑制することが可能であるため、本発明では、ベルト基材２の伸長率が６％以下の条件で抵抗上昇の抑制量について規定するようにしている。

また、搬送ベルト１は、ベルト基材２の表面にフッ素系樹脂等からなる保護層４を備えていてもよい。
このような構成にする事で、表面の摩擦抵抗の低減、電気特性の環境安定性、残留トナークリーニング性の向上が達成できる。特に、ゴムベルトの場合、モノマーの主鎖中に二重結合を有している物が多く、酸化などが起き易いが、保護層４で有効に保護される。
更にまた、保護層４については適宜抵抗調整することが可能であるが、その調整は、例えばカーボンブラック及び導電性金属酸化物を含有させるようにすればよい。
この態様によれば、表面の摩擦抵抗の低減、電気特性の環境安定性、残留トナークリーニング性の向上が達成でき、これらの目的を達成できる物であれば、特に限定されるものではない。

更に、搬送ベルト１としては、各種製法で製作されるものを含むが、代表的には、シリンダ状の支持体中の内周面に導電性フィラー３（粒子状フィラー３ａ，長繊維型フィラー３ｂ）を含んだベルト基材２を投入した後に、押出成形してエンドレスベルト状に成形したものが挙げられる。
また、ベルト基材２上に保護層４を設ける態様にあっては、導電性フィラー３を含んだベルト基材２を成形した後に、ベルト基材２の表面に保護層４を形成するようにすればよい。
ここで、保護層４の形成には、ディップコート、スプレーコート、静電塗装、ロールコート等がある。

本発明は搬送ベルト１を対象とするものであるが、これに限られるものではなく、これを用いた画像形成装置をも対象とする。
この場合、本発明は、例えば図１に示すように、像担持体５上に形成されたトナー像を中間転写ベルト６を介して記録材７に転写する画像形成装置において、上述した各種搬送ベルト１を中間転写ベルト６として使用することを特徴とするものである。
尚、図１において、符号８は像担持体５上のトナー像を中間転写ベルト６に一次転写する一次転写装置、９は中間転写ベルト６上のトナー像を記録材７に二次転写する二次転写装置である。
また、本態様では、搬送ベルト１は中間転写ベルト６として利用されるが、これに限られるものではなく、記録材搬送ベルトとして利用するようにしてもよいことは勿論である。

本発明によれば、弾性材からなるベルト基材に導電性フィラーとして、粒子状フィラーと適量の中実の長繊維型フィラーとを混在分散させ、前記長繊維型フィラーの存在により、ベルト基材の伸長率に応じた粒子状フィラー相互によるベルト基材の抵抗上昇を抑制するようにしたので、経時での永久伸びに伴ってベルト基材が伸長したとしても、ベルト基材の体積抵抗変化を有効に抑制することができる。
このため、例えば転写プロセスを伴う画像形成装置に上述した搬送ベルトを用いるようにすれば、ベルト基材が経時に伸長変化したとしても、その体積抵抗変化を有効に抑制することが可能になり、その分、搬送ベルトの経時変化に応じて転写電圧を上昇させることが不要になり、経時変化に影響されない安定した画像品質を得ることができる。

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図３（ａ）は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す。
同図において、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前記感光体ドラム１０に一定領域にて感光体ドラム１０形状に沿うように接触する中間転写ベルト２０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を帯電する帯電装置１１と、帯電された感光体ドラム１０上に各色成分（本例ではブラック、イエロ、マゼンタ、シアン）の静電潜像を書込む露光装置１２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型現像装置１３と、前記中間転写ベルト２０と、感光体ドラム１０上の残留トナーを清掃するクリーニング装置１７とが配設されている。

ここで、帯電装置１１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１２は感光体ドラム１０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定して差し支えない。
更に、ロータリ型現像装置１３は各色成分トナーが収容された現像器１３ａ〜１３ｄ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、使用するトナーも形状、粒径など特に制限はなく、感光体ドラム１０上の静電潜像上に正確に載るものであればよい。尚、本例では、ロータリ型現像装置１３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。
更にまた、クリーニング装置１７については、感光体ドラム１０上の残留トナーを清掃するものであれば、ブレードクリーニング方式を採用したもの等適宜選定して差し支えない。但し、転写率の高いトナーを使用する場合にはクリーニング装置１７を使用しない態様もあり得る。

また、中間転写ベルト２０は、図３（ａ）に示すように、４つの張架ロール２１〜２４に掛け渡されるものであって、ロータリ型現像装置１３とクリーニング装置１７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とは夫々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、しかも、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、中間転写ベルト２０は、例えば感光体ドラム１０を駆動源として、従動回転するようになっている。

そして、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の一部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２５が接触配置されており、所定の一次転写バイアスが印加されている。
更に、中間転写ベルト２０の張架ロール２２に対向した部位には、二次転写装置としての二次転写ロール３０が張架ロール２２をバックアップロールとして対向配置されており、例えば二次転写ロール３０に所定の二次転写バイアスが印加され、バックアップロールを兼用する張架ロール２２が接地されている。
更にまた、中間転写ベルト２０の張架ロール２３に対向した部位には、ベルトクリーニング装置としてのクリーニングロール２６が配設されており、このクリーニングロール２６には所定のクリーニングバイアスが印加され、張架ロール２３が接地されている。
また、用紙などの記録材４０は、供給トレイ４１に収容されており、ピックアップロール４２にて供給された後、レジストロール４３を経て二次転写部位に導かれ、搬送ベルト４４を通じて定着装置４５へ搬送されるようになっている。

また、本実施の形態において、中間転写ベルト２０は、図３（ｂ）に示すように、弾性材からなるベルト基材５１と、このベルト基材５１の表面を被覆する保護層５２とを備えている。
ここで、本実施の形態で用いられるベルト基材５１としては、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。尚、ベルト基材５１としては弾性材からなるものであれば、ＮＢＲ、ＳＢＲ、イソプロピレン、シリコーンゴムなど適宜選定して差し支えない。
ベルト基材５１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。
すなわち、ベルト基材５１を製造する工程は、先ず、クロロプレンゴムにＥＰＤＭを混練させ、抵抗調整に、粒子状フィラー５１１と中実の長繊維型フィラー５１２とからなる導電性フィラーを混入させてミキサーで混練させ、しかる後、加硫剤を加えて押し出し成形を行う。
そして、上記混練したベルト基材、つまり、予備成形後のベルト基材を押出成形する場合には、加硫マンドレルといわれる金属製のベルト内径と同サイズの外径を持つシリンダに混練したベルト基材を覆い被せた状態で所定条件（例えば１５０℃で約１時間）にて加硫させ、しかる後に、必要とするモジュラスに応じて時間を変更しながら所定条件（例えば１１０℃で１５時間）にて二次加硫を行う。
その後、研磨用マンドレルにベルト基材５１を被せてベルト基材５１の内周面と外周面とを研磨し、表面の平滑性を得るようにする。

ここで、粒子状フィラー５１１としては導電剤が用いられるが、導電剤としては、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_４、ＬｉＡｓＦ_６などの金属塩、各種４級アンモニューム塩などが挙げられる。
また、長繊維型フィラー５１２としては、中実の長繊維状の導電剤が用いられるが、アルミナ、カーボンブラック、酸化チタン、スズ、マグネシウム、酸化亜鉛、アルミニウムなどが挙げられる。

更に、本実施の形態では、両フィラーの分散比率としては、粒子状フィラー５１１の方が長繊維型フィラー５１２よりも多く設定される。
本実施の形態では、導電性フィラーのうち、長繊維型フィラー５１２の分散量は２０〜３０ｗｔ％の範囲で適宜選定され、また、長繊維型フィラー５１２としては、平均繊維径が５〜３０μｍ程度、その長さが２０〜５０μｍ程度のものが選定されている。
尚、粒子状フィラー５１１としては平均粒径が０．１〜０．７μｍ程度のものが選定されている。

このようにしてベルト基材５１を成形した後、ベルト基材５１の表面に保護層５２が形成される。
この保護層５２の材料は、摩擦抵抗低減、表面粗さ低減による残留トナークリーニング性の向上という目的を達成できるものであれば、特に限定されるものではないが、一般的に、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体、又は、フッソ系樹脂ポリマーをアルコール可溶性ナイロン系、シリコーン樹脂系、などに溶解、分散した塗料を使用する事ができる。
これらの保護層５２はディップコート、スプレーコート、静電塗装、ロールコートなどにより塗布する事が可能で、膜厚は適用するトナー粒径と同等以下に設定する事が望ましい。あまり厚く塗布してしまうと、下層の弾性力が阻害されて、転写の際に、トナー像との密着性が低下してしまう。
具体例を述べると、保護層５２を形成するためのオーバーコート剤としては、例えばウレタン系の樹脂マスターバッチをベースにＰＴＦＥ樹脂を添加し、カーボンブラックで抵抗調整を行うものが用いられる。そして、塗装はスプレーガンによる塗装方式で、ベルト基材が冷えたマンドレルに被せられ、約２００ｒｐｍ程度回転させながら、スプレーガンにて所定厚さ（例えば１０μｍ）に吹き付けられる。この後、オーバーコート剤の乾燥は所定条件（１５０℃で約５min）にてオーブンで行う。

この中間転写ベルト２０の抵抗について説明する。
基本的にベルト基材５１の部分は１０^５〜１０^１1Ω、最表層の保護層５２は１０^１０〜１０^１４Ωになるように調整し、高電圧印加時の絶縁耐圧を確保するために全体で、体積抵抗が１０^８〜１０^１２Ω程度になるように膜厚調整をするのが好ましい。

次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動について説明する。
図３（ａ）に示す画像形成装置においては、感光体ドラム１０上に各色成分トナー像が順次形成され、一次転写ロール２５の転写電界により中間転写ベルト２０上に順次一次転写される。
しかる後、この中間転写ベルト２０に一次転写されたトナー像は二次転写ロール３０の転写電界により記録材４０に二次転写され、定着工程へと運ばれる。
一方、中間転写ベルト２０に残留した未転写トナーはベルトクリーニング装置であるクリーニングロール２６により静電的に回収され、再度像形成工程へと中間転写ベルトが運ばれていく。
尚、クリーニングされた中間転写ベルト２０に残留電荷が残っている場合には、必要に応じて除電機構を設ける場合もある。

このような作像過程を繰り返し行うと、中間転写ベルト２０が経時での永久伸びにより伸長してしまう事態は回避し得ないが、ベルト基材５１の伸長率が変化しても、ベルト基材５１の体積抵抗値はほとんど変化しないことが確認された。
また、本実施の形態では、長繊維型フィラー５１２としては長さが２０〜５０μｍのいずれかのものが使用されているため、ベルト基材５１の伸長率が変化しても、ベルト基材５１の抵抗上昇が有効に抑制され、しかも、ベルト基材５１の表面平滑性が長繊維型フィラー５１２の存在に伴って損なわれることもない。
更に、本実施の形態では、導電性フィラーのうち長繊維型フィラーの分散量が２０〜３０ｗｔ％の範囲であるため、ベルト基材５１の伸長率が変化しても、ベルト基材５１の抵抗上昇が有効に抑制され、しかも、ベルト基材５１の硬度が不必要に高くなる事態も有効に回避される。
これらの性能評価は、後述する実施例１〜３にて裏付けられる。

また、本実施の形態では、感光体ドラム１０の駆動により、中間転写ベルト２０を従動回転させるようにしたため、中間転写ベルト２０の駆動制御コストを大幅に削減できた。
また、一次転写での中間転写ベルト２０の感光体ドラム１０への接触幅が例えば５０ｍｍ以上と非常に広く設定されるため、中間転写ベルト２０に対し安定した従動が実現でき、しかも、無駄な転写ニップ前後での空隙がないため、放電によるトナーの飛び散りがない状態で一次転写される。
このため、トナー像の乱れや、飛び散りなどがない高画質が得られた。

尚、本実施の形態においては、感光体ドラム１０と中間転写ベルト２０とはオーバーラップした状態で接触配置されており、しかも、中間転写ベルト２０が感光体ドラム１０からの駆動力に基づいて従動回転するようになっているが、これに限定されるものではなく、例えば感光体ドラム１０、中間転写ベルト２０が別々の駆動系を持ち、しかも、感光体ドラム１０に対して中間転写ベルト２０を線接触させるようにした態様にも本件発明を適用できることは勿論である。

◎実施例１
本実施例は実施の形態モデルに係る画像形成装置を用い、中間転写ベルト２０（具体的にはベルト基材５１）の伸長率とベルト基材５１の体積抵抗値との関係を評価したものである。
ここで、本実施の形態モデルは以下の通りである。
図３（ａ）において、感光体ドラム１０はＯＰＣ感光体を使用し、現像装置１３には非磁性一成分方式の現像方式が使用されている。
潜像電位は−１００Ｖ、背景部電位は−３５０Ｖ、現像ロールはＲａ０．１〜５．０μｍ程度の凹凸を設け、アルミニウムなどを切削加工したもので、他に表面に導電粉を分散させた樹脂層を形成したものでもよい。今回はφ１０のアルミニウムを切削加工の後に、サンドブラスト処理をし、表面に陽極酸化処理を施したものを使用した。帯電方法はコロナ放電による非接触帯電である。

現像ロール上のトナー層形成方法はシリコーンゴムで、硬度がＪＩＳ−Ａで、５０〜６０度程度のものを、ドクター方式で現像ロールに圧接させたものを使用し、その圧力は１５〜２０ｇ／ｃｍ^２程度に設定した状態に設定した。
次に、使用するトナーはスチレン樹脂、アクリル樹脂若しくはポリエステル樹脂などの各種熱可塑性樹脂中に顔料や含金属アゾ染料系などの極性制御材を分散し粉砕、分級により５〜８μｍ（平均粒径 ７μｍ）の大きさにしたものを使用した。
具体的には、富士ゼロックス社製、Ａ ＣＯＬＯＲ ９３５用のマゼンタ、シアン、イエロ、ブラックトナーを使用した。

次に、一次転写ロール２５は、φ１５の半導電性スポンジ材からなる体積抵抗率が１０^８Ω・ｃｍ程度のものを使用した。
また、定着装置４５は定着ロールと加圧ロールとを圧接したものであり、定着ロールはφ４０のＳＵＳ材で、厚さ０．５ｍｍのものを使用し、熱源には定格電力が５５０Ｗのタングステンランプを使用した。
一方、定着時の圧力ロールはφ３０のアルミニウムの円筒に肉厚が約５０μｍ程度のゴムの弾性層を付けたものを使用した。

更に、今回使用した中間転写ベルト２０は以下の通りである。
まず、使用したベルト基材５１は、クロロプレンゴムにＥＰＤＭを混練させ、抵抗調整に、例えばケッチェンブラック（粒子状フィラー）とアルミナ製長繊維型付フィラーとを混入させ、バンバリーミキサーで混練させ、加硫剤を加えて押し出し成形を行った。
尚、長繊維型フィラーとしては繊維径４．３μｍ、軸長２０μｍの導電処理したアルミナを使用した。
ベルト基材：
ポリクロロプレンゴム １００重量部
ＥＰＤＭ ２０重量部
酸化亜鉛 ５重量部
プロセスオリル １５重量部
硫黄 １重量部
加硫促進剤 １ １重量部
加硫促進剤 ２ １重量部
導電性フィラー：
・粒子状フィラー
ケッチェンブラック ５０重量部
・長繊維型フィラー
アルミナ ２５重量部
保護層：
水系塗料エムラロン３４５（日本アチソン社製）膜厚６μｍ
ＰＴＦＥ ５重量部
上記混練したベルト基材を約１５０℃で１時間、金属製のマンドレルに覆い被せた状態で加硫させ、さらに、１１０℃で１５時間調質が行われる。その後、研磨を両面に対して、同様に研磨用マンドレルで研磨し表面の平滑性を得た。その後、ＰＴＦＥ樹脂を混入させた、オーバーコート剤をスプレーガンにて厚さ６μｍになるように、マンドレルを回転させながら塗布し、オーブンにて１５０℃で約５ｍｉｎ程度乾燥させて、表面粗さで、Ｒｚ２．０μｍ〜８．０μｍを得た。

また、今回使用した保護層５２の材料は、４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）を含有したウレタン変性エマルション塗料と硬化剤であるシランカップリング剤で構成されたＪＬＹ−８４１ Ｂ（日本アチソン社製）塗料を静電塗装法により塗装し、膜厚５μｍの導電性保護層を形成した。ちなみに、電気抵抗はＤＣ５００Ｖ印加時に、基材込みで１０^１１．５Ωであった。
また、中間転写ベルト２０が回転するプロセススピードは、１０５ｍｍ／ｓｅｃ（Ａ４横：２０ｐｐｍ相当）にて実施した。

一方、比較例は、実施例と略同様な画像形成装置を用い、ベルト基材に導電性フィラーとして粒子状フィラーのみを分散させた中間転写ベルト（長繊維型フィラー不使用モデル）を組み付けたものである。
このように形成された実施例、比較例において、夫々の中間転写ベルトを伸長率０％にてベルト基材の体積抵抗値を測定したところ、いずれも７LogΩであった。
この後、夫々の中間転写ベルトをテンション５ｋｇ（片側張架時）で張架し、中間転写ベルトを上記プロセススピードで回転し続けると、中間転写ベルトは経時での永久伸びによりベルト基材の伸長率が変化することになる。
この状態において、実施例、比較例の中間転写ベルトのベルト基材の抵抗変化を測定したところ、図４に示す結果が得られた。
同図によれば、実施例は、中間転写ベルト（具体的にはベルト基材）の伸長率が０〜６％に変化しても、ベルト基材の体積抵抗値はほとんど変化していないが、比較例は、ベルト基材の伸長率に応じてベルト基材の体積抵抗値も増加傾向にあることが理解される。
このことからすれば、中間転写ベルトのベルト基材の導電性フィラー構成の差異（粒子状フィラー＋長繊維型フィラー）がベルト基材の伸長率変化に対しベルト基材の抵抗上昇を抑制する上で作用していることを裏付けている。

◎実施例２
実施例１と同様な画像形成装置を用い、中間転写ベルトのベルト基材への長繊維型フィラーの長さを１０、２０、３０、４０、５０、６０（μｍ）と変化させ、夫々の場合におけるベルト基材の抵抗上昇抑制効果（抵抗安定性）、分散性（株式会社ADVANTEST製の抵抗測定機による全面表面抵抗、体積抵抗測定）を調べたところ、図５に示す結果が得られた。
ここで、抵抗上昇抑制効果については抵抗変化が対数表示で１桁未満である場合を○、それを満たさないものを×とし、また、分散性についてはΔρｓ（表面抵抗ムラ）≦許容値、Δρｖ（体積抵抗）≦許容値を満たすものを○、これを満たさないものを×とした。
同図によれば、長繊維型フィラーの長さが２０〜５０μｍであれば、ベルト基材の抵抗上昇抑制効果及び分散性が良好に保たれることが理解される。

◎実施例３
実施例１と同様な画像形成装置を用い、中間転写ベルトのベルト基材への導電性フィラーのうち長繊維型フィラーの分散量を１０、２０、３０、４０、５０（ｗｔ％）と変化させ、夫々の場合におけるベルト基材の抵抗変化（Δρｖ）、硬度を調べたところ、図６に示す結果が得られた。
ここで、この硬度測定は、島津製作所製ダイナミック超微小硬度計（ＤＵＨ ２０１）を用い、三角錘圧子、変位フルスケール１０μｍ、試験荷重０．２５ｋｇｆ、負荷速度０．０１４５ｇｆ／ｓｅｃで、保持時間５ｓｅｃの条件で測定した。尚、この硬度測定はマイクロ硬度計によるアスカＣ硬度などでも代用可能である。
図６によれば、長繊維型フィラーの分散量が１０ｗｔ％の場合、抵抗変化が２桁になってしまうのに対し、４０ｗｔ％の場合には抵抗変化は抑えられるが、ベルト基材の硬度が７Ｍｐａと大きくなり、像抜けなどの画質不良が発生し、また、５０ｗｔ％の場合にはベルト基材の硬度が９Ｍｐａになり、ベルト基材にクラックが発生する懸念もある。
このため、長繊維型フィラーの分散量として、２０〜３０ｗｔ％であれば、ベルト基材の伸長率変化に対しても、抵抗変化が抑制され、かつ、硬度が不必要に高くなる懸念もないことが理解される。

本発明に係る搬送ベルト及びこれを用いた画像形成装置の概要を示す説明図である。 （ａ）は本発明モデルに係る搬送ベルトの作用を示す説明図、（ｂ）は比較モデルに係る搬送ベルトの作用を示す説明図である。 （ａ）は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す説明図、（ｂ）は本実施の形態で用いられる中間転写ベルトの断面構造を示す説明図である。 実施例１及び比較例で用いられる中間転写ベルトのベルト伸長率とベルト基材抵抗値との関係を示すグラフ図である。 実施例２において、ベルト基材に分散させる長繊維型フィラー形状と抵抗安定性との関係を示す説明図である。 実施例３において、ベルト基材に分散させる長繊維型フィラー分散量と抵抗変動、硬度との関係を示す説明図である。

符号の説明

１…搬送ベルト，１ａ…張架部材，２…ベルト基材，３…導電性フィラー，３ａ…粒子状フィラー，３ｂ…長繊維型フィラー，４…保護層，５…像担持体，６…中間転写ベルト，７…記録材，８…一次転写装置，９…二次転写装置

Claims (4)

1. 弾性材からなるベルト基材を備えた搬送ベルトにおいて、
   ベルト基材には抵抗調整用の導電性フィラーを分散させ、この導電性フィラーには、平均粒径が０．１ないし０．７μｍの粒子状フィラーと、この粒子状フィラーより少なく且つ前記導電性フィラーのうちの２０ないし３０ｗｔ％の比率で分散し、平均繊維径が５ないし３０μｍで長手方向の長さが２０ないし５０μｍの中実の長繊維型フィラーとを混在させ、
   前記ベルト基材の伸長率が６％以下のときに当該ベルト基材の伸長後の抵抗値が伸長前の抵抗値に比べて対数表示による対比で１未満に抑制されることを特徴とする搬送ベルト。
2. 請求項１記載の搬送ベルトにおいて、
   前記ベルト基材の表面が保護層にて被覆されていることを特徴とする搬送ベルト。
3. トナー像が担持可能な像担持体と、この像担持体上のトナー像を直接若しくは間接的に搬送する請求項１又は２いずれかに記載の搬送ベルトとを備えたことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３記載の画像形成装置において、
   前記搬送ベルトは前記像担持体上から転写されたトナー像を記録材に転写する中間転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。

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