JPH11338174A

JPH11338174A - 電子写真装置用無端ベルトおよび電子写真装置

Info

Publication number: JPH11338174A
Application number: JP10140864A
Authority: JP
Inventors: Makoto Ichihara; 誠市原
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 1999-12-10

Abstract

(57)【要約】【課題】長期の使用においても蛇行することなく安定
して走行させることができる電子写真装置用無端ベルト
の提供。【解決手段】可撓性フィルム状の基材を環状に形成し
た無端ベルトの内周面の側縁に沿って、少なくとも一部
を柔軟な滑性材料で被覆した柔軟性材料からなるガイド
用リブを接合してなる電子写真装置用無端ベルト。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置に使
用される無端ベルトおよびそれを装着した電子写真装置
に関する。更に詳しくは、蛇行防止用のリブを有し、長
期間安定走行可能な電子写真装置用の無端ベルトおよび
それを使用した電子写真装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式画像形成方法は、即時に高品
質の画像が得られることから、近年では、複写機やプリ
ンター等において広く利用されている。そして、その中
核となる感光体として、性状がフレキシブルで装置内で
の配設の自由度が大きい等の理由から無端ベルト状電子
写真感光体が広く使用されている。無端ベルト状感光体
２０は、合成樹脂フィルム上に、金属層を積層し、その
上に電荷発生層、電荷輸送層等の感光体層を形成した感
光体シートを所定の寸法に裁断し、その両端部を超音波
融着機等を用いて融着して図３に示すように環状に形成
され、画像形成装置として用いられている。２１は帯電
器、２２は露光用光学系、２３は現像器、２４はクリー
ナー、２５は転写電荷器である。また、電子写真装置に
おいては、図４に示すように中間転写ベルト３０が使用
される。中間転写ベルト３０は、感光ドラム２４ａ上に
現像器２３によって現象された画像を一旦中間転写ベル
ト３０上に転写して、これを用紙２６に再度転写するも
のである。

【０００３】しかして、無端ベルト状電子写真感光体２
０あるいは中間転写ベルト３０は走行中に蛇行が発生す
る問題がある。このため、無端ベルト状感光体２０等は
図５に示すように、その裏面の側縁に沿ってゴム状の柔
軟材料からなるリブ材を接合してガイド用のリブ３１を
形成し、該リブ３１をロール３２の溝３３に嵌合して走
行させることによって蛇行を防止する方法がとられてい
る。

【０００４】しかし、ガイド用のリブ３１は、駆動ロー
ル３２の外周を廻る度に屈曲が繰り返されるために軟質
の材料が使用されており、長期に使用すると駆動ロール
３２との摩擦によって摩耗するためガイドの機能が低下
する。また、近年、無端ベルト状感光体の位置を検知し
て横方向のずれが生じた際、駆動ロール３２の位置を修
正する方式が採用されており、この場合、ガイド用リブ
３１に位置検知用接触子（図示せず）が摺動するためそ
の摩耗が大きくなり、ガイドの作用が低下して蛇行が生
じ、蛇行が生じると画像の乱れとなる他、カラー電子写
真機においては色ずれの原因となる。また、摩耗粉によ
る色抜けが生じたりする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、長期の使用
においても蛇行することなく安定して走行させることが
できる電子写真装置用無端ベルトおよびそれを用いた電
子写真装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる観点から
鋭意検討を行った結果なされたもので、可撓性フィル
ム状の基材を環状に形成した無端ベルトの内周面の側縁
に沿って、少なくとも一部を柔軟な滑性材料で被覆した
柔軟性材料からなるガイド用リブを接合してなる電子写
真装置用無端ベルト、および、上記の電子写真装置
用無端ベルトを装着した電子写真装置を提供するもので
ある。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明無端ベルト１は、図１に示
すように、可撓性フィルム状の基材２を環状に形成す
る。なお、本発明においてシートとフィルムは同義語と
して使用され膜厚による識別は行なわないものとする。
無端ベルトを電子写真感光体に使用する例について述べ
れば、可撓性フィルム状の基材２として導電性支持体が
用いられ、導電性支持体上に感光体層が積層形成され
る。

【０００８】導電性支持体としては、二軸延伸フィルム
に金属層を積層したものが好ましく、二軸延伸フィルム
の材質としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレート等の線状ポリエステル樹脂、ポリ
エチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポ
リ塩化ビニル樹脂等が挙げられるが、機械的強度、寸法
安定性等の点から線状ポリエステル樹脂、特に、ポリエ
チレンテレフタレートが好ましい。なお、樹脂フィルム
の厚みは、通常、５０〜１５０μｍ程度である。

【０００９】また、導電性支持体を構成する金属蒸着層
の金属としては、銅、ニッケル、亜鉛、アルミニウム等
が挙げられるが、中でも、アルミニウムが好ましい。な
お、金属蒸着層の厚みは、通常、４００〜１０００Å程
度であり、前記樹脂フィルムへの蒸着は、前記金属を電
熱加熱溶融蒸着法、イオンビーム蒸着法、イオンプレー
ティング法等の公知の蒸着法でなされる。また、金属層
としては、アルミニウム箔、ニッケル箔等の金属箔や、
これ等金属を積層したラミネートフィルムを用いること
ができる。この場合の金属箔は５μｍ以下が好ましい。

【００１０】導電性支持体と感光体層の間には通常使用
されるような公知のバリアー層を設けることができる。
バリアー層としては、例えば、ポリビニルアルコール、
カゼイン、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、セ
ルロース類、ゼラチン、デンプン、ポリウレタン、ポリ
イミド、ポリアミド等の有機層が使用され、必要に応じ
て酸化チタン、酸化アルミニウム等の無機粒子を添加し
てもよい。

【００１１】感光体層は、電荷発生物質と電荷輸送物質
を含む単層型であってもよく、また、電荷発生層と電荷
輸送層を積層した機能分離型であってもよい。機能分離
型感光体について述べれば、電荷発生層に用いられる電
荷発生物質としては、公知の電荷発生物質がいずれも使
用でき、フタロシアニン、アゾ色素、キナクリドン、多
環キノン、ピリリウム塩、チアピリリウム塩、インジ
ゴ、チオインジゴ、アントアントロン、ピラントロン、
シアニン等の各種有機顔料、染料等が挙げられる。中で
も無金属フタロシアニン、銅塩化インジウム、塩化ガリ
ウム、錫、オキシチタニウム、亜鉛、バナジウム等の金
属、または、その酸化物、塩化物の配位したフタロシア
ニン類が好ましい。

【００１２】電荷発生層のバインダーとしては、ポリビ
ニルブチラールなどのポリアセタール、ポリ酢酸ビニ
ル、フェノキシ樹脂等の樹脂を用いることができる。電
荷発生層の膜厚としては通常、０．１μｍ〜１μｍ、好
ましくは０．１５μｍ〜０．６μｍが好適である。また
ここで使用される電荷発生物質の含有量は、バインダー
樹脂１００重量部に対して２０〜３００重量部、好まし
くは５０〜２００重量部の範囲で用いられる。

【００１３】電荷輸送層中の電荷輸送材料としては、各
種ピラゾリン誘導体、オキサゾール誘導体、ヒドラゾン
誘導体、スチルベン誘導体、アリールアミン等の低分子
化合物を使用することができる。これらの電荷輸送材料
とともにバインダー樹脂が配合される。好ましいバイン
ダー樹脂としては例えばポリメチルメタクリレート、ポ
リスチレン、ポリ塩化ビニル等のビニル重合体、および
その共重合体、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリ
スルホン、ポリエーテル、ポリケトン、フェノキシ、エ
ポキシ、シリコーン樹脂等が挙げられ、またこれらの部
分的架橋硬化物も使用される。

【００１４】更に電荷輸送層には酸化防止剤、増感剤等
の各種添加剤を含んでいてもよい。電荷輸送層の膜厚
は、１０〜４０μｍ、好ましくは１０〜３０μｍの厚み
で使用されるのが良い。こうして得られた感光体シート
は所定の寸法に裁断した後両端部を接合する。接合方法
としては、接着剤による接合であっても、ヒートシール
バーあるいは超音波による融着装置を使用することがで
きる。なお、後述するように両端部を接合する前にガイ
ド用リブを設けることもできる。本発明無端ベルトを中
間転写ベルトとして用いるときは、可撓性フィルム状の
基材２の樹脂組成物は、熱可塑性樹脂の熱硬化性樹脂ま
たはゴムのいずれに限定されることはないが、熱可塑性
樹脂あるいは熱可塑性エラストマーが連続押し出し成形
が可能であるため製造コストの点で望ましい。

【００１５】熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン（高
密度、中密度、低密度、直鎖状低密度）、プロピレンエ
チレンブロックまたはランダム共重合体、ゴムまたはラ
テックス成分例えばエチレン・プロピレン共重合体ゴ
ム、スチレン・ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエン
・スチレンブロック共重合体または、その水素添加誘導
体、ポリブタジエン、ポリイソブチレン、ポリアミド、
ポリアミドイミド、ポリアセタール、ポリアリレート、
ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、変性ポリ
フェニレンエーテル、ポリイミド、液晶性ポリエステ
ル、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルフォン、ポ
リエテールスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、
ポリビスアミドトリアゾール、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケト
ン、アクリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニ
ル、エチレンテトラフロロエチレン共重合体、ポリクロ
ロトリフルオロエチレン、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、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、ポリ
テトラフルオロエチレン、フッ素ゴム、アクリル酸アル
キルエステル共重合体、ポリエステルエステル共重合
体、ポリエーテルエステル共重合体、ポリエーテルアミ
ド共重合体、オレフィン共重合体、ポリウレタン共重合
体、の１種またはこれらの混合物からなるものが使用さ
れる。

【００１６】特に中間転写ベルトとして好ましい樹脂
は、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、エチレ
ンテトラフロロエチレン共重合体、ポリクロロトリフル
オロエチレン、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、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、ポリテトラフル
オロエチレン等のフッ素樹脂やフッ素ゴムがトナー等か
らの汚れを防止するためにも好ましく、また、ポリカー
ボネートやポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン
テレフタレート、ポリエステルエステル共重合体、ポリ
エーテルエステル共重合体等のエステル系熱可塑性樹脂
ないし熱可塑性エラストマーが耐電気特性において電気
抵抗値の変動が少なく安定のため好ましい。

【００１７】また、これらの材料に導電性フィラーを加
え、電気抵抗を調整してもよい。導電性フィラーとして
は、カーボンブラック、グラファイト、カーボン繊維、
金属粉、導電性金属酸化物、有機金属酸化物、有機金属
化合物、有機金属塩、導電性高分子等から選ばれる少な
くとも１種またはこれら数種の混合物からなるものが好
ましい。その中でも特にカーボンブラックが好ましい。
カーボンブラックとしては、アセチレンブラック、ファ
ーネスブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラ
ックがある。フィルムの外観を損なわないためにも分散
性に優れたアセチレンブラックが好ましい。

【００１８】カーボンブラックの配合量は、カーボンブ
ラックの種類により異なるが、アセチレンブラックの場
合、熱可塑性樹脂１００重量部に対して３〜２５重量部
が好ましく、ケッチェンブラックの場合には１〜１０重
量部が好ましい。上記範囲未満では導電性に乏しく、上
記範囲以上では製品の外観が悪くなり、また材料強度が
低下して好ましくない。樹脂組成物には、本発明の目的
を阻害しない限りにおいて、通常の樹脂組成物に配合さ
れる各種の付加的成分を含むことができる。このような
成分としては、酸化防止剤、滑剤、離型剤などがある。

【００１９】これ等の中間転写ベルト用材料はＴダイあ
るいは環状ダイを用いてフラットシートとしてこれを所
定の寸法に切断した後両端部を接合することによって得
ることができる。接合は、無端ベルト状感光体について
述べた手段を利用することができる。また、環状ダイを
用いて内部マンドレル方式で筒状に成形し、これを所定
の長さで裁断することによってシームレスチューブとす
ることもできる。

【００２０】こうして得られた所定の幅をもち環状の可
撓性フィルム状の基材２の内周面にその側縁に沿って図
１、図２に示すようにガイド用リブ３が接合される。ガ
イド用リブ３を形成するリブ本体４としては柔軟性があ
り、耐屈曲性のある材料であれば特に制限はないが、Ｊ
ＩＳＫ７２１５（Ａ型）による硬度が６０度以下、好
ましくは５０度以下のエラストマーが好ましく、具体的
には、ネオプレンゴム、ウレタンゴム、ブチルゴム、シ
リコーンゴム等が好ましい。

【００２１】中でも基材への接着性、電気絶縁性、耐湿
・耐溶剤・耐オゾン・耐熱等の環境性等よりシリコーン
ゴムが良い。シリコーンゴムとしては、作業性、賦形
性、基材への損傷性等より一成分系常温硬化型が望まし
く、更に得られたガイドの寸法精度より、硬化前の賦形
した状態で重力により変形しない程度の半流動性を有し
ていることが好ましい。硬化前のシリコーンゴムを溶か
し得る溶剤としては、安全性の面、ベルト基材に損傷を
与えないことからアルコール系が望ましい。具体的には
エチルアルコール、イソプロパノールが使用される。

【００２２】ガイド用リブ３の断面形状は特に制限はな
いが一般には、断面形状を方形、直方形、三角形、台形
とされる。本発明においては、図２に示すようにかかる
柔軟性のリブ本体４は滑性の改良された滑性材料による
被覆５が設けられる。被覆５の材質としては、前述のリ
ブ本体４の材質と同様の柔軟性材料に無機または有機の
粉体を添加することによって得ることができる。

【００２３】無機または有機の粉末としては、例えば、
α−アルミナ、β−アルミナ、γ−アルミナ、α−酸化
鉄、窒化ケイ素、窒化ホウ素、酸化チタン、二酸化ケイ
素、酸化スズ、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸カルシ
ウム、硫酸バリウム、二硫化モリブデン、酸化タングス
テン、炭化ケイ素、酸化クロムグラファイト、ポリエチ
レン粉末等を単独で、あるいは複数組み合わせて用いら
れる。添加量は０．２〜６０重量％、好ましくは５〜５
０重量％が一般的である。

【００２４】これ等の中でも、リブ体としてシリコンゴ
ムを使用し、その表面をシリコーン系のスリップコーテ
ィング剤で被覆したものが好ましく、シリコーン系のス
リップコーティング剤は東芝シリコーン社のシリコーン
・スリップコーティング剤ＨＳシリーズを使用すること
ができる。ガイド用リブ３の幅は蛇行防止効果、耐久
性、装置のコンパクト性等より１〜１０ｍｍが望まし
い。リブの厚みも同様の理由により０．１〜５ｍｍが望
ましい。ガイド用リブ３は、基材２の側縁に沿って接合
される、力の均等化を図るために両側縁に設けることが
望ましい。

【００２５】リブ本体４の成形は、基材２上に型枠を置
いて基材表面に直接成形してもよく、また、ガイド用リ
ブ材を押出成形等によって長尺状に成形し、これを接着
剤を用いてあるいは融着機を用いて接合することができ
る。また、予め、ガイド用リブ３にガイド用テープを接
着した後ガイド用テープを基材２に接着することもでき
る。

【００２６】リブ本体４に対する滑性材料の被覆５はガ
イド用リブ３全面に行ってもよいが、少なくともその一
部ガイド用リブ３が駆動用ロールあるいは位置検知用接
触子と接触する部分に行なわれる。被覆の方法として
は、リブ本体４を成形し、その表面に滑性材料を塗布
し、あるいは、薄膜状に成形された滑性材料を貼り合せ
ることによって行なうことができる。また、リブ本体４
を押出成形する場合には、同時押出しによって被覆する
こともできる。ガイド用リブ３の基材２への接合は、基
材２の両端部を結合して環状とした後であってもよい
し、また、環状にする前の平坦な状態で接合し、その後
基材２の両端を結合して環状としてもよい。

【００２７】本発明無端ベルト１は、図３に示す無端ベ
ルト状電子写真感光体２０として、あるいは、図４に示
す中間転写ベルト３０として使用することができる。本
発明無端ベルト１の駆動用あるいは案内用ロールとして
は、図５に示すように溝３３を有するロール３２、ある
いは図６に示すように両端にテーパーリング３４，３４
を有するロール３５を用いることができる。

【００２８】

【実施例】本発明を以下の実施例および比較例により更
に具体的に説明するが本発明はその要旨を越えない限
り、以下の実施例によって限定されるものではない。な
お、以下の実施例中「部」とあるは「重量部」を示す。実施例１Ｃｕ−Ｋα線による粉末Ｘ線回折スペクトルでフラッグ
角（２θ±０．２°）２７．３°に１番強度の強いピー
クを示すオキシチタニウムフタロシアニン１．６部にｎ
−プロパノール３０部を加え、サンドグラインドミルで
６時間粉砕、微細化分散処理を行った。ここで得られた
分散液をポリビニルブチラール（デンカ（株）製、商品
名＃６０００−Ｃ）の５％メタノール溶液８部と例示ポ
リエステル樹脂（２）（重量平均分子量７．８×１
０³）の５％メタノール溶液８部の混合液に加え、さら
にメタノールで希釈し、最終的に固形分濃度３．０％の
分散液を作成した。次に、この分散液を厚さ７５μｍの
二軸延伸ポリエステルフィルム上に蒸着したアルミニウ
ム蒸着面の上にバーコータにより乾燥後の膜厚が０．４
μｍとなるように塗布して電荷発生層を設けた。次に、
この電荷発生層の上に、電荷輸送物質として次に示すヒ
ドラゾン化合物〔Ａ〕６０重量部と

【００２９】

【化１】

【００３０】下記のシアノ化合物０．５重量部、

【００３１】

【化２】

【００３２】２，６−ジターシャリブチルヒドロキシト
ルエン（ＢＨＴ）８重量部および、バインダーとして、
ポリカーボネート樹脂（三菱化学（株）製、「ノバレッ
クス」（商標）７０３０Ａ）１００重量部を１，４−ジ
オキサン１０００重量部に溶解させた液をフィルムアプ
リケーターにより塗布し、乾燥後の膜厚が１７μｍにな
るように電荷輸送層を設けた。

【００３３】このようにして得られた感光体シートを裏
面を上にしておき、その両側部にスリット状の貫通孔を
設けた枠体を載せ、該スリット状貫通孔に、シリコン樹
脂（東レダウコーニングシリコン（株）製ＳＥ９１５
５）を充填して硬化させることによって、基材の両側部
に幅３ｍｍ、高さ２ｍｍのリブ本体を形成した。その表
面を滑性シリコンゴム（東芝シリコン社製ＨＳ−４）
を塗布して硬化した後、基材の端部を超音波シール基で
結合して環状として、無端ベルトを作成した。この無端
ベルト状感光体を市販の電子複写機に装填して６０，０
００周回転走行させた後にカラー複写を行ったところ色
ずれは生じていなかった。

【００３４】比較例１ガイド用リブの表面に滑性シリコンゴムを塗布しなかっ
た他は全く同じ方法で無端ベルトを作成し評価を行っ
た。その結果、６０，０００周回転走行させた後のカラ
ー複写は僅かながら色ずれが生じていた。また、ガイド
用リブを観察したところ若干の摩耗がみられた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明無端ベルトの一部切欠き斜視図。

【図２】本発明無端ベルトのガイド用リブ部を示す斜視
図。

【図３】電子写真装置の無端ベルト状感光体の例を示す
側面図。

【図４】電子写真装置の中間転写ベルトを示す側面図。

【図５】従来のガイド用リブ付無端ベルトを示す一部切
欠き斜視図。

【図６】ガイド用リブ付無端ベルトを駆動するロールを
示す側面図。

【符号の説明】

１無端ベルト２基材３ガイド用リブ４リブ本体５被覆

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可撓性フィルム状の基材を環状に形成し
た無端ベルトの内周面の側縁に沿って、少なくとも一部
を柔軟な滑性材料で被覆した柔軟性材料からなるガイド
用リブを接合してなる電子写真装置用無端ベルト。
【請求項２】リブ材がシリコンゴム系材料からなり、
その表面をシリコーン系滑性塗布剤を塗布してなる請求
項１記載の電子写真装置用無端ベルト。
【請求項３】無端ベルトが、無端ベルト状電子写真感
光体の基材である請求項１または２記載の電子写真装置
用無端ベルト。
【請求項４】無端ベルトが、中間転写ベルトである請
求項１または２記載の電子写真装置用無端ベルト。
【請求項５】請求項１〜４いずれかに記載の電子写真
装置用無端ベルトを装着した電子写真装置。