JPH0389357A - 継目のない半導電性ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、継目のない半導電性ベルトに関する。

従来の技術とその問題点 各種機器類に、種々の、プラスチック製の半導電性ベル
トが使用されている。従来のプラスチック製の半導電性
ベルトは、フラット状フィルムを所定の幅に切断し、そ
の両端を継ぎ合わせて作成されている。しかしながら、
この様なベルトはエンドレス状ではあっても、継ぎ合わ
せ部分が継目として残り、その継目が原因で機能低下を
きたしていた。例えば複写機器等の映像機能性ベルト等
の精密な性能を必要とする用途に対しては、こうした継
目の部分が映像不能となり、この部分をパスしなければ
ならず、画像の乱れは避は得なかった。

また、継目が原因で寸法変化が生じたり、破損する等耐
久性にも問題があった。

このように、複写機器を始めとして他の機器類において
も、プラスック製半導電性ベルトの継目は、機能低下の
原因となっており、継目のないベルトが強く要望されて
いる。

問題点を解決するための手段 本発明者は上記従来技術の問題点に鑑みて鋭意研究を重
ねた。その結果、継目のないプラスチッり製半導電性ベ
ルトを得ることに成功し、本発明を完成した。

すなわち本発明は、導電性カーボンを配合したポリカー
ボネートの継目のないチューブ状フィルムを軸方向と直
角の方向に所定長さに切断して得られ、フィルム各部の
表面電気抵抗が１０５〜１０Ｉ３Ω／□の範囲にあり且
つ表面電気抵抗の最大値に対する最小値の比が０．０１
以上の範囲にあることを特徴とする、継目のない半導電
性ベルトに係る。

本発明者は、継目のないプラスチック製半導電性フィル
ムを得るべく種々研究を重ねてきた。その過程で、ポリ
カーボネートに導電性カーボンを配合して押出し成膜し
、継目のないチューブ状フィルムを作成しようとすると
、フィルムの表面電気抵抗が押出し方向に対する直角の
方向（チューブの円周方向）に変動する傾向を有し、性
能に優れた半導電性ベルトを得ることが困難であること
を認めた。引き続く研究の結果、押出し成形条件を厳密
に規制して、フィルムの表面電気抵抗を１０５〜ｌ　Ｑ
　１３Ω／□の範囲とし且つフィルム各部の表面電気抵
抗の最大値に対する最小値の比を０．０１以上の範囲と
してチューブ状フィルムを作成し、これを軸方向に対し
て直角方向に所定長さに切断して継目のない半導電性ベ
ルトとする時は、該ベルトは著しく優れた電気的特性を
発現し、また、継目のないことによって、例えば複写機
の映像機能性ベルトとして使用しても画像に乱れが生ず
ることもなく、しかも寸法安定性にも耐久性にも優れ、
従来の問題点を一挙に解決できることを見出だし、本発
明を完成した。

本発明ベルトに用いるポリカーボネートは特に制限され
ないが、通常分子量２００００〜５００００程度の押出
し用グレードが用いられる。

またその形状は特に制限されないが、例えば、粒状、粉
体状のもの等が使用できる。

本発明ベルトは、ポリカーボネートを主成分とするが、
それ以外の樹脂成分を機能が低下しない程度に加えるこ
とができる。該樹脂成分としては、例えば、ポリサルフ
ォン、ポリエーテルイミド等を挙げることができる。

ポリカーボネートに半導電性を付与するために配合する
導電性カーボンは、特に制限されないが、通常、例えば
アセチレンブラック、ケッチエンブラック（コンダクテ
ィブファーネスブラック）等のカーボンブラック、グラ
ファイト等が用いられる。導電性カーボンの配合量は特
に制限されず、電気抵抗値に応じて適宜選択すればよい
が、通常は使用原料の全重量に対し５〜２０重量％重量
％台すればよい。

本発明では、ポリカーボネート及び導電性カーボンの他
に必要に応じて適当な成分を配合してもよい。例えばポ
リカーボネートと導電性カーボンをブレンドをし易くす
るために、例えばワックスシリコンオイル、ポリカーボ
ネート系オリゴマー等の滑剤を配合できる。滑剤は、通
常は使用原料の全重量に対し０．５〜１．５重量％程度
配合される。

本発明の半導電性ベルトは、例えば以、下のようにして
製造できる。

まず上記各原料をブレンドする。ブレンドする方法とし
ては特に制限されないが、例えば、ミキシングブレンド
法等を挙げることができる。ミキシングブレンドに使用
するミキサーとしては特に制限されないが、導電性カー
ボンを均一に分散させることを考慮すると、例えば二軸
スクリューを有する押出し機等が好ましい。こうしてミ
キシングブレンドされた原料は、通常ペレット状に押出
される。ブレンドされた原料、例えば前記のようにペレ
ット状に形成された原料は、未絶乾の状態では成膜時に
発泡する恐れがあるので、必要ならば水分率が０．０３
重量％程度以下となるように除湿乾燥させてもよい。ま
た、ミキシング及びペレット化を、窒素ガス、炭酸ガス
等の反応性の乏しいガスや、ヘリウムガス等の不活性ガ
スの置換雰囲気下で行なうと、ポリカーボネートの分子
量変動が抑えられ、好ましい場合が多い。なおミキシン
グブレンドにより、得られるペレットの表面電気抵抗が
変動する場合があるので注意を要する。

次いで、ブレンドされ、必要ならばペレット化された原
料をチューブ状フィルムに成膜する。本発明にいうフィ
ルムには、シート状等の厚手のものも包含される。成膜
方法は特に制限されないが、環状ダイスからの押出し成
膜法が好ましい。環状ダイスからの押出し成膜する際、
定径、定厚等の寸法精度を得るためには、インサイド若
しくはアウトサイドマンドレルにより規制するのが望ま
しい。押出されたチューブ状フィルムは、折り目がつか
ない状態で引き取るのが好ましい。例えば、軟質の押え
爪部を有するキャタピラ−式コンベア一対を用いて、折
り目が残らない程度に軽く押え付けながら引き取る、キ
ャタピラ一方式が好ましい方法として例示できる。引き
取りは、長間隔保持方式が望ましい場合が多い。

得られるフィルムの表面電気抵抗は、主にブレンドする
導電性カーボン量によって決定されるが、フィルム各部
の表面電気抵抗は成膜条件によっても相当に変動する。

従って、表面電気抵抗を所定の値にコントロールし且つ
フィルム各部の表面電気抵抗の変動幅を一定値以内にす
るためには、成膜条件に充分な注意を要する。例えば押
出し成膜を行なう際には、ブレンドされた原料の流動性
、粘度等や、押出し機内でかかる圧力、その他の要因に
より変動する場合があるので、スクリュー形状、押出し
量、温度制御等を精度良く行なうことが望ましい。

殊に、この表面電気抵抗の変動は、一般に押出し方向（
チューブの軸方向）と直角方向（チューブの円周方向）
に大きくなる傾向を示すので、押出し時、例えば環状ダ
イスにおける温度コントロールを細部に行なうのが好ま
しい。例えば、ダイスの円周方向に段階的にコントロー
ルを行なうのが良い。より具体的には、例えば、ダイス
内での樹脂温度を±１℃１℃程さらには±０．　５℃程
度の精度でコントロールすることにより、表面電気抵抗
の変動が少ないフィルムを形成できる。

本発明者の研究によれば、良好な電気的特性を有する継
目のない半導電性フィルムを得るためには、フィルムの
表面電気抵抗を１０５〜１０１３Ω／□の範囲、好まし
くは１０７〜１０９Ω／□とすると共に、フィルム各部
における表面電気抵抗の最大値に対する最小値の比を０
．０１以上の範囲とする必要があることが判明した。好
ましい表面電気抵抗の前記比率は０．　１以上の範囲で
ある。

またフィルムの厚さの変動も体積電気抵抗に影響を与え
、ひいては表面電気抵抗の変動をもたら恐れがあるので
、厚み精度のコントロールにも注意を要する。

より高度な寸法精度が要求される場合には、例えば、押
出し成膜後定寸ガイドで規制したり、延伸を行なう等に
より寸法精度の向上に適した方法を採用しても良い。延
伸を行なう場合には、縦、横（チューブの軸方向及び円
周方向）の延伸倍率の程度により、導電性カーボンの相
互の接触状態の分布が変り、表面電気抵抗が変動するの
で、予め条件を正確に設定しておくことが望ましい。延
伸倍率は、例えば縦、横各々５％程度以下を例示できる
。また延伸温度は、１００〜１８０℃程度を例示できる
。

導電性カーボンの凝集により、フィルム表面の平滑性等
の表面精度が低下する場合には、ポリカーボネートが溶
融状態の時に用いる押出機中のフィルターに注意を要す
ることもある。また、必要に応じ、適当な平滑性材料例
えば、シリコンオイル、４フツ化エチレン系重合体等を
配合することにより、表面張力が改善され、表面精度の
向上に役立つこともある。平滑性材料の配合量は特に制
限されないが、通常は使用原料の全重量に対して０、　
１〜３．０重量％程度とすれば良い。

以上のような条件で製造することにより、表面電気抵抗
値、体積電気抵抗値等のバラツキを少なくコントロール
することができ、かつ、良好な表面精度、すなわち表面
の平滑性を維持でき、加えて径、厚さ等の寸法精度に優
れたチューブ状フィルムの製造が可能となる。勿論電気
抵抗値、表面精度、寸法精度等にこだわらない場合は、
どのようにチューブ状にフィルム化しても自由であるが
、複写機器等における映像機能性ベルト、メモリー機能
、静電コントロール機能、搬送等に用いる場合は、上記
各性能を供えることが望ましい場合が多い。

この様にして得られるチューブ状フィルムを、軸方向（
機械方向、押出し方向）に対し直角方向（円周方向）に
、所定の長さで順次輪切り状に切断することにより、本
発明の継目のない半導電性ベルトを得ることができる。

ベルトの幅は、切断長さを変えるだけで任意に調整でき
、便利である。

つぎに本発明ベルトを、例えば複写機用の映像機能性ベ
ルトとして用いる場合の具体例を、図面を参照しつつ説
明する。

一般に、複写機におけるトナーを保持、移送するための
映像機能性ベルトは、ある程度の導電性が必要とされ、
通常表面電気抵抗値を１０５〜ｌ　Ｑ　１３Ω／□程度
に設定することが必要である。

第１図または第２図に示すように、映像機能性ベルト（
１）は必要ならば、その両縁、すなわち外表面（２）及
び内表面（３）にポリエステルテープ等の強靭性材料に
よる縁取りテープを貼着し、その耐久性を一層向上させ
ることもできる。

また図示しないが、走行中のベルトが蛇行しないように
、必要ならばベルトの両縁に適当な幅の蛇行防止部材を
設けても良い。該部材としては、例えばシリコンラバー
等を使用できる。更に第２図に示すように、ベルト（１
）の外表面（２）及び内表面（３）に貼着した縁取りテ
ープの上に、更に蛇行防止部材（４）を設けても良い。

蛇行防止部材を設ける位置は、ベルトの走行に支障のな
い部分であれば特に制限されない。

以上は、本発明に係るベルト、その製造法及びその用途
の好ましい態様を例示的に述べただけにすぎない。従っ
て、本発明は上記記載に制限されるものではなく、請求
の範囲の記載に沿ってその他あらゆる実施態様を取るこ
とができる。

発明の効果 本発明に係る半導電性ベルトは、電気的特性に優れ、継
目を有していないため、継目が原因となる破損等が生ず
ることも無く、耐久性に優れた強靭なものである。加え
て耐熱性にも優れ、今後各種分野への適用が期待できる
。例えば、複写機器の映像機能性ベルトとして使用する
時は、ベルトの継目が原因となる画像の乱れ、寸法変化
等も起こらず、その効果は顕著である。

実施例 以下に実施例を挙げ、本発明を一層明瞭なものとする。

実施例１ 分子量ａｏｏｏｏのポリカーボネート８３重量％及びア
セチレンブラック１７重量％を、窒素ガス雰囲気下でミ
キサーによりミキシングブレンドし、得られたブレンド
物を引き続き窒素ガス雰囲気下で二軸スクリューを有す
る押出機により混練し、ペレット状に造粒した。

このペレットを、環状ダイスを有する一層スクリユー押
出機により外径１５０ｍｍ、厚さ１５０μｍのチューブ
状フィルムに成膜し、１５０℃の温度下にチューブの軸
方向及び円周方向に各々３％延伸した。成膜時に、４分
割ヒーターを環状ダイスの円周方向に段階的に配置し、
ダイス内の温度を２５０℃±０．５℃にコントロールし
た。プレーカープレートに代えてバスケット状（かご状
）型の径寸法２０μｍの微孔を有するステンレス製フィ
ルターを用い、押出機出口にインサイドマンドレルを設
けてチューブ内径を規制した。

こうして得たチューブ状シートを、その軸方向と直角方
向（円周方向）に、３５０ｍｍ間隔で順次輪切り状に切
断し、外径１５４．５ｍｍ、幅３５０皿、厚さ１３６．
５μｍの本発明の継ぎ目のない半導電性ベルトを得た。

実施例２ 実施例１で得たベルトの両縁の両面に、厚さ７５μｍ１
幅２０ｍｍの補強用ポリエチレンテレフタレートテープ
を貼着した。さらにその上に、第２図に示すように、厚
さ５００μｍ１幅３ｍの蛇行防止用シリコンラバーを貼
着し、複写機用の映像機能性ベルトを得た。

上記実施例１．２で得られた半導電性ベルトを、以下の
各種性能試験に供した。

ｌ）表面電気抵抗・・・ＪＩＳ−に−６９１１に準じた
。

２）表面精度・・・Ｊ　Ｉ　５−Ｂ−０６０１に準じた
。

３）降伏強度・・・Ｊ　Ｉ　Ｓ−に−６７８２に準じた
。

４）寸法変化・・・１ｋｇ／３００ｍｍ幅荷垂下の寸法
変化を測定した。

５）一定電圧チャージによる一定静電容量の再現性・・
・ＪＩＳ−Ｌ−１０９４Ａ法に準じた。

６）画像乱れ及び耐久性・・・複写機に装着し、判定し
た。

結果を下記第１表に示す。

第 表

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明に係る半導電性ベルトを複
写機器の映像機能性ベルトとして用いる時の実施態様の
一例を示す図面である。 （１）・・・ベルト （２）・・・外表面 （３）・・・内表面 （４）・・・蛇行防止部材 （以　上）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性カーボンを配合したポリカーボネートの継
   目のないチューブ状フィルムを軸方向と直角の方向に所
   定長さに切断して得られ、フィルム各部の表面電気抵抗
   が１０＾５〜１０＾１＾３Ω／□の範囲にあり且つ表面
   電気抵抗の最大値に対する最小値の比が０．０１以上の
   範囲にあることを特徴とする、継目のない半導電性ベル
   ト。 ２　複写機器の映像機能性ベルトとして使用される請求
   項１のベルト。