JPH0792825A - 導電性プラスチックベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複写機等の電子写真装置に用いられる導電性
プラスチックベルトの耐屈曲疲労性を高めると共に、ト
ナーフィルミングを起こり難くし、また、その電気抵抗
のバラツキの低減を図る。 【構成】 導電性プラスチックベルト１８の少なくとも
ベルト表面層を、フッ素系樹脂に導電性フィラーが所定
の割合で配合されて、体積抵抗率が１０⁷ 〜１０ ¹⁰Ωcm
に調整された導電性材料を用いて、形成せしめた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、複写機等の電子写真装置におい
て、感光体上のトナーを複写紙に転写するまでに、一旦
トナーを写し取る転写中間体等として用いられる導電性
プラスチックベルトに関するものである。

【０００２】

【背景技術】近年、フルカラー複写機等の電子写真装置
の実用化に伴って、感光体上に現像されたトナー像を複
写紙に転写する際に、一旦トナーを転写中間体に写し取
った後、複写紙に転写するプロセスが採用されてきてい
る。図１には、そのような転写中間体を用いた転写プロ
セスを複写機に適用した一例が、概略的に示されてい
る。

【０００３】そこにおいて、１０は感光体であり、その
表面が帯電ロール１２により帯電された後、露光機構部
１４にて潜像が形成され、現像装置１６にてトナー像が
形成されるようになっている。また、転写中間体は、無
端の導電性プラスチックベルト１８として構成され、感
光体１０と一次転写ローラ２０との間に挟まれて、走行
せしめられるようになっている。そして、感光体１０上
に現像されたトナー像は、先ず、この導電性プラスチッ
クベルト１８の表面に転写され、次いで該導電性プラス
チックベルト１８の走行により、下方に移動せしめられ
たトナー像が、該導電性プラスチックベルト１８と二次
転写ローラ２２との間に挟まれた複写紙２４に転写され
ることとなるのである。

【０００４】そして、二次転写後に導電性プラスチック
ベルト１８の表面上に残留するトナーは、クリーニング
ブレード２６により回収されるようになっており、以て
導電性プラスチックベルト１８は、次の転写に備えるよ
うになっている。また、一次転写後に感光体１０の表面
上に残留するトナーは、クリーニング装置２８にて回収
され、その後、感光体１０表面はイレーザーランプ３０
により除電されるようになっている。

【０００５】ところで、転写中間体たる導電性プラスチ
ックベルト１８は、トナーを感光体から受け取り且つ複
写紙に渡すために、半導電領域（１０⁵ 〜１０¹⁰Ω）に
電気抵抗を制御される必要がある。このため、従来で
は、ポリカーボネート（ＰＣ）にカーボンブラックやグ
ラファイト等の導電性フィラーを溶融、混練して、体積
抵抗率を調整してなる導電性材料を用いて、前記導電性
プラスチックベルト１８が形成されていたのである。

【０００６】しかしながら、かかる従来の導電性プラス
チックベルト１８にあっては、前記導電性材料のベース
樹脂に用いられるポリカーボネートの耐屈曲疲労性が悪
いために、その長期使用により、ヒビや割れを生じる問
題があり、耐久性が悪いという問題を有していた。ま
た、ポリカーボネートの極性が高いため、導電性プラス
チックベルト１８からのトナーの離型性が悪くなり、ト
ナーがベルト表面に固着して、トナーフィルミングが生
じる結果、画像に悪影響を与える問題をも内在するもの
であった。

【０００７】さらに、前記導電性材料に配合されるカー
ボンブラック、グラファイト等の導電性フィラーは、体
積抵抗率が比較的低く、導電性が比較的高いものである
ことから、その配合量と導電性材料（ベース樹脂：Ｐ
Ｃ、溶融混練）の導電性との関係が図２の如くになる。
しかも、カーボンブラック、グラファイト等の導電性フ
ィラーは、ベース樹脂中に均一に分散させ難いものであ
るため、従来では、導電性材料の体積抵抗率を調整し難
く、かかる導電性材料を用いて得られる導電性プラスチ
ックベルト１８は、電気抵抗のバラツキが大きいという
問題を内在していたのである。

【０００８】

【解決課題】本発明は、このような事情を背景として為
されたものであって、その解決課題とするところは、耐
屈曲疲労性が高く、トナーフィルミングが起こり難い導
電性プラスチックベルトを得ることにある。また、本発
明は、導電性プラスチックベルトにおける電気抵抗のバ
ラツキを小さくすることをも、その目的とするものであ
る。

【０００９】

【解決手段】そして、上記の課題を解決するために、本
発明にあっては、少なくともベルト表面層が、フッ素系
樹脂に導電性フィラーが所定の割合で配合されて、体積
抵抗率が１０⁷ 〜１０¹⁰Ωcmに調整された導電性材料を
用いて、形成されていることを特徴とする導電性プラス
チックベルトを、その要旨とするものである。

【００１０】なお、かかる本発明においては、前記導電
性フィラーとして、酸化鉄系フィラーまたは酸化チタン
系フィラーが、有利に用いられることとなる。

【００１１】また、本発明においては、前記フッ素系樹
脂として、溶剤可溶性のフッ素系樹脂が、有利に用いら
れることとなる。更にまた、本発明において、有利に
は、前記導電性材料に帯電防止剤が配合されることとな
る。

【００１２】

【作用・効果】要するに、本発明に係る導電性プラスチ
ックベルトにあっては、少なくともその表面層の形成材
料たる導電性材料が、フッ素系樹脂をベース樹脂として
いることにより、かかるフッ素系樹脂の特性に基づい
て、（１）耐屈曲疲労性が改善され、耐久性が効果的に
向上せしめられ得る、（２）トナーが固着し難くなり、
トナーフィルミングの発生が効果的に防止されるため、
画像への悪影響が防止され得る、（３）難燃性が改善さ
れる、といった優れた効果が得られるのである。

【００１３】また、本発明においては、かかるフッ素系
樹脂に所定の導電性フィラーが配合されて、導電性材料
の体積抵抗率が１０⁷ 〜１０¹⁰Ωcmに調整されるのであ
り、それによって、最終的に得られる導電性プラスチッ
クベルトに優れた電気的特性が付与せしめられるのであ
る。そして、導電性フィラーとして、酸化鉄系フィラー
または酸化チタン系フィラーが有利に用いられるが、そ
れらの導電性フィラーは、カーボンブラックやグラファ
イトに比して、より高い体積抵抗率を有し、比較的導電
性の低いものであることから、その配合量と導電性材料
（ベース樹脂：フッ素系樹脂、溶液分散）の導電性との
間において、図３に示される如き関係を示すものとな
る。加えて、それらの導電性フィラーは、優れた分散性
を有していることから、それらの導電性フィラーを使用
する場合には、導電性材料の体積抵抗率が制御し易くな
って、導電性プラスチックベルトにおける電気抵抗のバ
ラツキを効果的に低減することができるのである。

【００１４】そして、前記フッ素系樹脂として、溶剤可
溶性のものを用いる場合には、所定の溶剤に溶かして、
前記導電性フィラーを均一に分散させることができるこ
とから、均一な導電性材料を得ることができる利点があ
り、また導電性フィラーの高分散が可能となる利点があ
る。それ故、導電性材料の体積抵抗率をより有利に調整
し得ることとなり、以て導電性プラスチックベルトにお
ける電気抵抗のバラツキをより有利に低減することがで
きるのである。

【００１５】また、この場合には、導電性プラスチック
ベルトの成形手法として、コーティング手法を採用する
ことができることから、押出成形等に比較して、成形時
の温度、成形速度等の影響を受け難いという利点があ
り、この理由からも、導電性プラスチックベルトにおけ
る電気抵抗のバラツキを効果的に低減することができる
のである。

【００１６】さらに、前記導電性材料に帯電防止剤を配
合することにより、より有利に導電性プラスチックベル
トにおける電気抵抗のバラツキを抑制することができる
のである。

【００１７】

【具体的構成】ところで、本発明に係る導電性プラスチ
ックベルトは、少なくともベルト表面層が、フッ素系樹
脂に導電性フィラーが所定の割合で配合されて、体積抵
抗率が１０⁷ 〜１０¹⁰Ωcmに調整された導電性材料を用
いて、形成される。

【００１８】より具体的に、フッ素系樹脂としては、フ
ッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体〔Ｐｏｌｙ
（ＶｄＦ−ＴＦＥ）〕、エチレン−四フッ化エチレン共
重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン
（ＰＣＴＦＥ）等を使用することができる。中でも、溶
剤可溶性のものとして、フッ化ビニリデン−四フッ化エ
チレン共重合体が好適に使用される。そして、これらの
フッ素系樹脂が導電性材料のベース樹脂とされることに
より、フッ素系樹脂の特性に基づいて、導電性プラスチ
ックベルトの耐屈曲疲労性が有利に向上せしめられ、ま
たトナーの離型性が効果的に改善され得るのである。

【００１９】一方、導電性フィラーとしては、公知の各
種のものが使用され得る。そして、その配合量は、導電
性材料の体積抵抗率が１０⁷ 〜１０¹⁰Ωcmに調整される
ように決定されることとなり、使用する導電性フィラー
の体積抵抗率にもよるが、通常、５〜２５容量％程度の
割合で配合されることとなる。

【００２０】また、本発明において、有利には、かかる
導電性フィラーとして、酸化鉄系フィラーまたは酸化チ
タン系フィラーが用いられることとなり、具体的には、
マグネタイト、チタンブラック等が使用される。即ち、
それらの導電性フィラーは、カーボンブラック、グラフ
ァイト等に比して、体積抵抗率が高く、導電性が比較的
低いものであることから、導電性材料の体積抵抗率を制
御し易いといった利点を有している。また、分散性に優
れるものであることから、均一な導電性材料を得ること
ができる利点を有している。それ故に、そのような導電
性フィラーを配合した導電性材料を用いることにより、
導電性プラスチックベルトの電気抵抗のバラツキを効果
的に低減させ得る特徴を有しているのである。

【００２１】そして、前記フッ素系樹脂に対して、かか
る導電性フィラーを所定の割合で配合することによっ
て、導電性材料が得られるのであり、例えば使用するフ
ッ素系樹脂がＥＴＦＥ、ＰＣＴＦＥ等の熱可塑性樹脂で
ある場合には、フッ素系樹脂を加熱、溶融させ、導電性
フィラーを混練することによって、導電性材料が調製さ
れる。また、使用するフッ素系樹脂がＰｏｌｙ（ＶｄＦ
−ＴＦＥ）等の溶剤可溶性樹脂である場合には、フッ素
系樹脂を、メチルエチルケトンやアセトン等の所定の溶
剤に溶かして、導電性フィラーを分散させ、コーティン
グ液として導電性材料を調製するのである。

【００２２】更にまた、本発明においては、必要に応じ
て、前記導電性材料に帯電防止剤が配合されることとな
り、それによって、導電性プラスチックベルトにおける
電気抵抗のバラツキをより効果的に低減することができ
るのである。具体的には、テトラアルキルアンモニウム
塩、リン酸エステル、脂肪族アルコールサルフェート
塩、脂肪族多価アルコール、ＢＮ錯体等が使用される。
また、その配合量は、通常、樹脂１００重量部に対して
１〜５重量部程度とされる。

【００２３】そして、このようにして得られる導電性材
料を用いて、目的とする導電性プラスチックベルトを作
製するには、公知の各種成形手法が採用され得る。例え
ば、熱可塑性のフッ素系樹脂をベース樹脂とした導電性
材料を使用する場合には、押出成形手法等によって、導
電性プラスチックベルトを所定厚さ（通常、５０〜２０
０μｍ程度）で押出成形することとなる。一方、溶剤可
溶性のフッ素系樹脂をベース樹脂として調製されたコー
ティング液（導電性材料）を使用する場合には、ディッ
ピング手法等の公知のコーティング手法が採用されるこ
ととなり、例えばアルミニウム等の金属の円筒体にコー
ティング液を５０〜１５０μｍ程度の厚さで塗布し、乾
燥後、円筒体を抜き取る方法や、樹脂製（ＰＰ，ＰＣ
等）のベルトにコーティング液を５０〜１５０μｍ程度
の厚さで塗布し、乾燥して、コーティング層を設ける方
法等によって、目的とする導電性プラスチックベルトを
得ることができる。

【００２４】

【実施例】以下に、本発明の代表的な実施例を示し、本
発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明
が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも
受けるものでないことは、言うまでもないところであ
る。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には
上記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない
限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、
修正、改良等を加え得るものであることが、理解される
べきである。

【００２５】実施例 １ 溶剤可溶性のフッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重
合体〔（株）ダイキン製、商品名：ネオフロン〕をメチ
ルエチルケトンに溶解し、導電性フィラーとして酸化鉄
を１５容量％の割合で加えて、サンドミルにて攪拌、分
散させ、コーティング液（体積抵抗率：２×１０⁸ Ωc
m）を調製した。そして、このコーティング液をアルミ
ニウム製円筒体上に１５０μｍの厚さで塗布し、乾燥し
た後、円筒体を抜き取ることにより、目的とする導電性
プラスチックベルトを得た。

【００２６】そして、得られた導電性プラスチックベル
トについて、耐屈曲疲労性、電気抵抗（ＭＡＸ、ＭＩ
Ｎ、バラツキ）、トナー固着防止性（表面エネルギ
ー）、難燃性を調べ、その結果を、下記表１に示した。
なお、各々の測定方法は以下の通りである。

【００２７】耐屈曲疲労性 ＭＩＴ耐折強さ試験機を用いて、規定寸法の試験片を繰
り返し折り曲げ、切れるまでの往復回数を測定した。

【００２８】電気抵抗 ＪＩＳ−Ｋ−６９１１の抵抗率試験法に準拠して、印加
電圧１００Ｖ時の体積抵抗率を算出した。

【００２９】トナー固着防止性 ＪＩＳ−Ｋ−６７６８のフィルムのぬれ試験方法に準拠
して、表面エネルギー（dyn/cm) を測定した。

【００３０】難燃性 ＵＬ−９４ＶＴＭ試験法に従って、評価した。

【００３１】実施例 ２ エチレン−四フッ化エチレン共重合体に導電性フィラー
として酸化チタンを１８容量％の割合で配合し、連続混
練押出機（２５０℃）を用いて、溶融、混練し、ペレッ
ト化して、導電性材料（体積抵抗率：３×１０⁹ Ωcm）
を得た後、厚さ１５０μｍの導電性プラスチックベルト
を押出成形した。そして、得られた導電性プラスチック
ベルトについて、実施例１と同様の測定を行ない、その
結果を、下記表１に併せて示した。

【００３２】実施例 ３ ポリクロロトリフルオロエチレンに導電性フィラーとし
て酸化鉄を１３容量％の割合で配合し、連続混練押出機
（２５０℃）を用いて、溶融、混練し、ペレット化し
て、導電性材料（体積抵抗率：５×１０⁸ Ωcm）を得た
後、厚さ１５０μｍの導電性プラスチックベルトを押出
成形した。そして、得られた導電性プラスチックベルト
について、実施例１と同様の測定を行ない、その結果
を、下記表１に併せて示した。

【００３３】比較例 ポリカーボネート樹脂にカーボンブラック（ケッチェン
ＥＣ）を７．７容量％の割合で配合し、連続混練押出機
（２５０℃）を用いて、溶融、混練し、ペレット化し
て、導電性材料（体積抵抗率：５×１０⁷ Ωcm）を得た
後、厚さ１５０μｍの導電性プラスチックベルトを成形
した。そして、得られた導電性プラスチックベルトにつ
いて、実施例１と同様の測定を行ない、その結果を、下
記表１に併せて示した。

【００３４】

【表１】

【００３５】かかる表１の結果より明らかなように、実
施例の導電性プラスチックベルトは、耐屈曲疲労性が極
めて高く、耐久性に優れると共に、表面エネルギーが小
さく、トナーの離型性に優れている。また、電気抵抗の
バラツキが大幅に低減されており、更には難燃性も改善
されている。これに対して、比較例の導電性プラスチッ
クベルトは、耐屈曲疲労性が低く、耐久性に問題がある
と共に、表面エネルギーが高く、トナーの離型性が悪い
ため、トナーフィルミングを発生し易い。また、電気抵
抗のバラツキが大きく、難燃性も低くなっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】転写中間体を用いた複写システムを説明するた
めの説明図である。

【図２】ポリカーボネートにカーボンブラックを配合す
る場合の配合量と導電性の関係を示すグラフである。

【図３】フッ素系樹脂に酸化鉄、酸化チタンを配合する
場合の配合量と導電性の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１０ 感光体 １２ 帯電ロール １４ 露光機構部 １６ 現像装置 １８ 導電性プラスチックベルト ２０ 一次転写ローラ ２２ 二次転写ローラ ２４ 複写紙 ２６ クリーニングブレード ２８ クリーニング装置 ３０ イレーザーランプ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくともベルト表面層が、フッ素系樹
   脂に導電性フィラーが所定の割合で配合されて、体積抵
   抗率が１０⁷ 〜１０¹⁰Ωcmに調整された導電性材料を用
   いて、形成されていることを特徴とする導電性プラスチ
   ックベルト。
2. 【請求項２】 前記導電性フィラーが、酸化鉄系フィラ
   ーまたは酸化チタン系フィラーである請求項１に記載の
   導電性プラスチックベルト。
3. 【請求項３】 前記フッ素系樹脂として、溶剤可溶性の
   フッ素系樹脂が用いられている請求項１又は２に記載の
   導電性プラスチックベルト。
4. 【請求項４】 前記導電性材料に、帯電防止剤が配合さ
   れている請求項１乃至３の何れかに記載の導電性プラス
   チックベルト。