JPH1152755A

JPH1152755A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH1152755A
Application number: JP9214216A
Authority: JP
Inventors: Yukio Hara; 幸雄原
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-08-08
Filing date: 1997-08-08
Publication date: 1999-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】転写搬送ベルトの汚れやその表面にクラック
が発生することがなく、しかも転写材上に画像の一部が
白抜けする画像欠陥が発生することのない画像形成装置
を提供する。【解決手段】本発明の画像形成装置は、画像情報に応
じた静電潜像が形成される像担持体１と、静電潜像をト
ナー像として可視化する現像装置４と、転写材Ｐをトレ
イ１０から転写領域を経由して定着装置１１に搬送する
と共に、トナー像を電界によって転写材に転写する転写
搬送ベルト７とを備える。転写搬送ベルト７は、ゴム変
性フッ素樹脂材料で構成される表面層と下層の弾性層を
有する少なくとも２層構造のベルト材料からなり、その
体積抵抗率が１０⁸〜１０¹⁰Ωcm の範囲にある。表面層
はカーボンブラック分散のウレタンゴム変性フッ素樹脂
材料からなり、弾性層はＤＢＰ吸油性の異なる２種以上
のカーボンブラックを分散させた非相溶系のブレンドゴ
ム材料で構成することがそれぞれ好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機，
レーザプリンター，ファクシミリ，これらの複合ＯＡ機
器等の電子写真方式を利用した画像形成装置に関する。
より具体的には、転写材搬送用ベルトを用いて、像担持
体に形成されたトナー像を用紙等の転写材に静電的に転
写するタイプの画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置において、用紙等の転写材
の搬送と感光体ドラム等の像担持体上に形成されたトナ
ー像の転写材への転写を兼ねたベルトには、高い引張強
度の他に通紙耐久性が要求される。かかる転写搬送ベル
ト材料としては、従来から種々の熱可塑性エラストマー
が提案されており（例えば、特開平２−１０３８９号公
報）、ベルトの厚みを厚くすることにより通紙耐久性が
得られる。しかし、熱可塑性エラストマーで構成された
ベルトは、材料固有の応力歪みにより変形が生じやす
い。特にベルトの走行を長時間停止すると、ベルトを張
架する支持ロールの曲率にならって変形が生じやすく、
転写材を静電的に吸着して安定的に搬送できないことが
ある。また、走行中の蛇行やスリップの防止を目的とし
た転写搬送ベルトとして、ポリエチレンフィルムを積層
した体積抵抗率１０¹⁵〜１０¹⁶ΩcmのＥＰＤＭが、特開
平２−２６４２７７号公報に提案されている。さらに、
転写直後の複写用紙を像担持体から剥離するＡＣチャー
ジャが不要である転写搬送ベルトとして、体積抵抗率１
０¹⁰〜１０¹³Ωcmの基体層と、ポリアミドやフッ素樹脂
等を樹脂成分とする１０¹⁰Ωcm以上の表面層からなる弾
性体が、特開昭６３−８３７６４号公報に提案されてい
る。

【０００３】上記公報に開示されたベルトはいずれも体
積抵抗率が少なくとも１０¹⁰Ωcmと高く、このような転
写搬送ベルトを用いた場合には、転写時の電界を大きく
する必要があり、転写部材に電圧を印加する電源の負担
が大きくなる。また、転写材は、転写搬送ベルトの静電
力により吸着されて搬送されるため、転写材がベルトか
ら離れる際に放電が発生することがある。この剥離放電
は特に低温低湿の環境下で発生しやすい。放電現象が発
生すると、転写材上のトナーの一部が逆極性となって転
写不良が発生し、転写材上では一部白抜けという画像欠
陥が発生するため、転写像に乱れが生じて良好な画質が
得られ難い。その対策として、体積抵抗率を１０⁹Ωcm
以下としたクロロプレンのゴム弾性体またはその表面に
ウレタン樹脂やナイロンをコートした転写搬送ベルト
が、特開平８−１８５０６８号公報に提案されている。
しかし、ゴム弾性体単層のベルトでは、ゴム材料に粘着
性があるため、浮遊しているトナーがベルト表面に付着
しやすく、転写材の裏汚れが生じやすい。ゴム弾性体に
ウレタン樹脂をコートした２層構造の場合には、樹脂自
体が柔軟性を有するため、下層の弾性体の変形に対する
表面層の追随性は良好であるが、ウレタン樹脂は粘着性
の樹脂であるために、やはりトナーが付着しやすく汚れ
が生じる等の欠点がある。また、ナイロン（ポリアミ
ド）や前記フッ素樹脂をコートした場合には、表面層の
樹脂が硬いので、ベルト支持ロールの曲率部で弾性体の
変形に表面層が追随できないため、長期にわたる使用に
おいて表面層にクラックが発生する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来技術
において、熱可塑性エラストマーのベルトでは、長時間
停止していると、ベルト支持ロールの曲率にならって変
形が生じやすく、ベルトに静電的に吸着される転写材の
搬送が不安定であるという欠点があった。体積抵抗率が
高いベルトを用いた場合には、転写材をベルトに保持す
るに必要な電圧が必然的に高くなり、転写材がベルトか
ら離れる際に放電が発生しやすくなる。そのため、転写
画像に乱れが生じやすく、良好な画質が得られ難いとい
う問題があった。また、ゴム弾性体またはウレタン樹脂
やナイロンをコートした転写搬送ベルトでは、転写材の
裏汚れが生じやすいかあるいはナイロンコート層にクラ
ックが発生するという問題があった。そこで、本発明の
目的は、上述の問題点を解消しようとするものであっ
て、転写搬送ベルトの汚れやその表面層にクラックが発
生することがなく、しかも転写材上に画像の一部が白抜
けする画像欠陥の発生を防止して高質の画像を安定して
得ることが可能な画像形成装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前述の問題
点を解消すべく鋭意研究・検討を重ねてきたところ、非
粘着性でトナー付着力が小さく、かつ弾性を持たせた材
料で転写搬送ベルトの表面層を構成することによって、
ベルトの汚れが防止されるだけでなく、下層の弾性層の
変形に対するベルトの追随性が良好になるためクラック
の発生が防止され、さらにベルトの体積抵抗率を特定の
範囲に設定することによって、剥離放電による前記画像
欠陥の発生が防止されるとの知見を得て、本発明をなす
に至ったものである。すなわち、本発明は、画像情報に
応じた静電潜像が形成される像担持体と、像担持体に形
成された静電潜像をトナーによりトナー像として可視化
する現像装置と、像担持体に対向する転写領域に転写材
を搬送して、像担持体上に担持された未定着トナー像を
電界によって像担持体から転写材に移行させると共に、
トナー像を担持した転写材を静電的に吸着して搬送する
転写搬送ベルトとを備え、該転写搬送ベルトは、ゴム変
性フッ素樹脂材料で構成される表面層と下層の弾性層を
有する複数層のベルト材料からなり、かつその体積抵抗
率が１０⁸〜１０¹⁰Ωcmの範囲にある画像形成装置にか
かる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の画像形成装置の概略構成図を図１に示す。同図
において、感光体ドラムからなる像担持体１の周囲に
は、その回転方向に沿って順次、帯電器２、画像書込手
段３、現像装置４、転写器５、クリーニング装置６等が
配置されている。また、像担持体１表面に当接しながら
該像担持体１と転写器５の間を矢印方向に走行する転写
搬送ベルト７が、ベルトローラ８ａ，８ｂに張架されて
いる。像担持体１に対向して転写器５が転写搬送ベルト
７を介して圧接する部位が転写領域となり、転写器５に
は転写時に電源９から転写電圧が印加される。上記転写
搬送ベルト７は、転写材収容トレイ１０からの転写材
（以下、用紙Ｐで代表することがある）を転写領域に搬
送し、更に転写トナー像を担持した用紙Ｐを定着装置１
１に搬送する。

【０００７】図１に示すモノカラー画像形成装置におい
て、矢印方向に回転する像担持体１表面が帯電器２で一
様に帯電された後、画像処理されたレーザ光等の画像書
込手段３により静電潜像が形成される。静電潜像はトナ
ーを収容した現像装置４により可視化され、トナー像が
形成される。一方、転写材収容トレイ１０から送給され
た用紙Ｐは、上記トナー像が転写領域を通過するのと同
期するよう所定のタイミングで、転写搬送ベルト７によ
り転写領域に搬送される。転写領域において、電源９か
ら転写器５に転写電圧が印加され、像担持体１上に担持
されたトナー像は、転写電界によって転写搬送ベルト７
上の用紙Ｐに静電的に転写される。像担持体１から移行
した未定着トナー像を担持した用紙Ｐは、転写搬送ベル
ト７上に静電的に吸着された状態で定着装置１１に搬送
され、定着処理された後機外に排出される。転写後の像
担持体１はクリーニング装置６等により残留トナーや電
荷が除去され、次の画像形成プロセスに備える。

【０００８】本発明の画像形成装置は、上述のモノカラ
ー画像形成装置の他にも、例えば感光体ドラム等の１つ
の像担持体上に多重トナー像を担持するカラー画像形成
装置、各色毎の現像器を備えた複数の像担持体を中間転
写体上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装
置、１つの像担持体上に形成される各色のトナー像をベ
ルト状またはドラム型中間転写体上に繰り返し一次転写
を行うカラー画像形成装置等に適用することができる。
図２は、中間転写体として中間転写ドラムを備えたカラ
ー画像形成装置の概略構成図である。このカラー画像形
成装置は、二次転写部となる転写領域が中間転写ドラム
を介して像担持体に対向する位置にあり、上記転写領域
において、像担持体からのトナー像を中間転写ドラムを
介して転写搬送ベルトにより搬送される転写材に移行す
る方式にかかる。すなわち、図１に示す画像形成装置に
おいて、像担持体１と転写搬送ベルト７の裏面側に配置
された転写器５との間に中間転写ドラム１２が設けら
れ、中間転写ドラム１２の下流側にはドラムクリーナ１
３が配置されている。また、現像装置４は各色の静電潜
像に対応するトナーを収容した複数の現像器４₁〜４₄を
備え、各現像器にはそれぞれ黒(Ｋ)，イエロー(Ｙ)，マ
ゼンタ(Ｍ)，シアン(Ｃ)の各色トナーが収容されてい
る。

【０００９】図２において、前述と同様にして第１色目
の静電潜像が形成される。静電潜像はその色に対応する
トナーを収容した現像装置４により可視化されたトナー
像が形成される。第１色目のトナー像は、像担持体１と
中間転写ドラム１２とが接触する一次転写領域に到達す
ると、像担持体１と接地された中間転写ドラム１２との
電位差によって、中間転写ドラム１２に一次転写され
る。以降同様にして、像担持体１上に現像された第２色
目，第３色目，第４色目のトナー像が、中間転写ドラム
１２に順次重ね合わせられるように一次転写される。中
間転写ドラム１２上に担持された多重トナー像は、前述
と同様にして、転写搬送ベルト７により二次転写領域に
搬送されてくる用紙Ｐに一括転写される。未定着多重ト
ナー像を担持した用紙Ｐは、定着装置１１に搬送されて
定着処理される。一次転写後の像担持体１は、クリーニ
ング装置６等により残留トナーや残留電荷が除去され、
二次転写後の中間転写ドラム１２は、ドラムクリーナ１
３により残留トナー等が除去され、次の画像形成プロセ
スに備える。上記画像形成装置において、フルカラー以
外の多色画像を形成する場合は、２個または３個の現像
器に多色画像に対応したトナーを収容することになる。

【００１０】前記転写器５としてはコロトロン等のコロ
ナ転写器，転写ロール（バイアスロール）などが用いら
れる。後者のバイアスロールを用いる場合は、転写搬送
ベルト７を張架する支持ロールとして機能する。転写器
５には、例えば図１に示すモノカラー画像形成装置の場
合は０.５〜１.５ｋＶ、図２に示すカラー画像形成装置
の場合は１〜４ｋＶの転写電圧がそれぞれ電源９から印
加される。また、中間転写ドラム１２を用いる場合は、
ドラムが変形しないよう厚さ３ｍｍ以上のアルミニウ
ム，ステンレス鋼（ＳＵＳ），銅等で形成された円筒状
基体の外周面に導電剤分散の各種ゴム材料または樹脂フ
ィルムが被覆される。その構成材料としては、例えば単
層の場合はフッ素ゴム、２層の場合はフッ素樹脂材料で
被覆された各種発泡ゴムが好適である。中間転写ドラム
の表面抵抗率は１０⁸〜１０¹⁴Ω／□ の範囲、その厚み
は０．５〜１０ｍｍ特に１〜５ｍｍの範囲にあることが
それぞれ好ましい。転写搬送ベルト７を張架する前記ベ
ルトローラ(８ａ，８ｂ)は、２本に限られるものではな
く、バイアスロールを除いて３本以上設けてもよい。こ
れらのベルトローラ（８ａ，８ｂ，…）は、金属または
合金、導電剤を分散させた各種の樹脂や剛性を持たせた
ゴム材料からなる体積抵抗率１０³Ωcm 以下の導電性ロ
ールで構成される。その外径は通常８〜１２ｍｍの範囲
にあればよい。

【００１１】転写搬送ベルト７は複数層のベルト材料か
らなる。例えば、図３に示す２層構造の場合は、導電剤
分散の弾性材料で構成される弾性層７ａと、導電剤分散
の柔軟な材料で構成される表面層７ｂからなる。３層以
上の場合は、例えば材質，抵抗等の電気特性，硬度など
が異なる複数層の弾性層と、上記表面層からなる層構造
を挙げることができる。下層を構成する弾性材料として
は、例えば水素添加ポリブタジエンゴム，ブチルゴム，
イソプレンゴム，塩素化イソプレンゴム，クロロプレン
ゴム，アクリルゴム，ウレタンゴム，シリコーンゴム，
フッ素ゴム，ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴ
ム），ＳＢＲ（スチレン−ブタジエンゴム），ＮＢＲ
（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）等、これらの２
種以上のブレンドゴムが用いられる。導電剤としては、
例えばカーボンブラック，グラファイト等の炭素系物
質、アルミニウム，銅，銅合金等の金属または合金、酸
化錫，酸化亜鉛，チタン酸カリウム，酸化錫−酸化イン
ジウムまたは酸化錫−酸化アンチモン複合酸化物等の導
電性金属酸化物などの１種または２種以上の微粉末が用
いられる。また、これらの導電剤で硫酸バリウム等の絶
縁性微粒子を被覆したものでもよい。弾性層の体積抵抗
率は、後述の表面層と同様の理由により、１０⁸〜１０
¹⁰Ωcmの範囲にあることが好ましい。体積抵抗率が上記
範囲にあれば、これと同じ範囲に設定される転写搬送ベ
ルトの体積抵抗率を調整することが容易でもある。ま
た、弾性層の厚みは、像担持体または中間転写体とのニ
ップ圧を低く抑えて良好な転写性を確保するために、
０.５〜１.２ｍｍの範囲にあることが好ましい。

【００１２】上記弾性材料としては、互いに相溶性のな
いブレンドゴム材料が好適である。導電剤としては、コ
ストの点でカーボンブラックが好適に用いられる。ここ
で、物質の分子間力を表す指標として、下記の式（１）
で示される溶解度パラメータ（solubility parameter；
ＳＰ値）δがある。このＳＰ値は大きいほど極性が高
く、その差が小さいほど相溶性があり、差が大きいほど
相溶性のないことが知られている。 δ² ＝ δ² _d＋δ² _p′＋δ² _h (１) （式中、δ²d，δ²p′，δ²h は、それぞれ分散力，極
性効果および水素結合に基づくＳＰ値である。）上記ＳＰ値(δ)はまた、凝集エネルギーをＥ（cal＝４.
１８６８Ｊ）、分子容をＶm（ｃｍ³）とすると、下記の
式（２）で示すことができる。 δ ＝（Ｅ／Ｖm）^1/2［Ｊ^1/2／cm^2/3］ (２)

【００１３】ＳＰ値の高いゴム材料としては、ウレタン
ゴム（ＳＰ値：１０），塩素化イソプレンゴム（９．３
５），ＮＢＲ（９．３１），クロロプレンゴム（８．７
１）等が挙げられる。また、ＳＰ値の低いゴム材料とし
ては、シリコーンゴム（ＳＰ値：７．４５），ブチルゴ
ム（７．８５），ＥＰＤＭ（８．０），水素添加ポリブ
タジエンゴム（８．０８）等が挙げられる。これらのゴ
ム材料のポリマー主鎖の側鎖置換基や共重合成分の比率
が異なる場合は、同系のゴム材料でもＳＰ値に幅があ
る。一般に、ＳＰ値の高い材料は導電剤と親和性があ
り、ＳＰ値の低い材料は導電剤との親和性が乏しい。弾
性層の構成材料としては、ＳＰ値の差が１．０以上好ま
しくは１．３以上ある少なくとも２種以上のブレンドゴ
ムが特に好適である。かかるブレンドゴム材料の好まし
い組合せとしてはＮＢＲとＥＰＤＭを挙げることができ
る。その組成比は重量比で２：８〜７：３の範囲にある
ことが好ましい。

【００１４】非相溶系のブレンドゴム材料に導電剤を分
散させると、図４に示すように、ゴム材料のブレンド比
率の高い海相と同比率の低い島相との界面に導電剤が密
に凝集して、不均一に分散した状態の導電性ゴム相が形
成される。この導電性ゴム相は、導電剤が密に凝集した
部分が導電に寄与するので、安定した導電路を形成する
ことができる。しかも、導電剤の配合量を少なくするこ
とができるので、ゴム相の硬度の上昇を抑制することが
できる。導電剤としてカーボンブラックを用いた場合
は、これを添加したゴム組成物中において連鎖状に結合
する性質があり、かかる連鎖結合の長さに応じてゴム組
成物の抵抗値が異なったものになる。この連鎖結合が長
ければ、弾性層の導電性は向上しその抵抗値は低下す
る。一方、連鎖結合が短かければ、弾性層の導電性は低
下しその抵抗値は高くなる。したがって、長い連鎖結合
を形成するカーボンブラックを添加した場合は、短い連
鎖結合を形成するカーボンブラックを同量添加した場合
と比較して、転写搬送ベルトの抵抗値が大きく変化する
ことになる。上記連鎖結合の長さは、カーボンブラック
個々の粒子の粒径や表面活性度に依存しているが、これ
を示す指標の１つとして、ＡＳＴＭＤ２４１４-６ＴＴ
に定義されたＤＢＰ（ジブチルフタレート）吸油性があ
る。このＤＢＰ吸油性は、カーボンブラック１００ｇに
吸収されるＤＢＰ量（ｍｌ）が多いか少ないかで表され
る。このＤＢＰ吸油性の高いすなわち吸油量の多いカー
ボンブラックほど、長い連鎖結合を形成するものとされ
ている。

【００１５】転写搬送ベルトの製造に際し、ＤＢＰ吸油
性の高いカーボンブラックのみをブレンドゴムに添加し
て、転写搬送ベルトの抵抗値を調整しようとすると、添
加量の僅かな増減でも抵抗値が大きく変化することにな
る。そのため、カーボンブラックの添加量を厳密に規定
しなくては、所定の抵抗値を転写搬送ベルトに付与する
ことができない。一方、ＤＢＰ吸油性の低いカーボンブ
ラックのみを添加して、転写搬送ベルトの抵抗値を調整
すれば、ＤＢＰ吸油性の高いカーボンブラックのみを添
加した場合よりも、カーボンブラックがゴム組成物中に
略均一に分散するので、添加量の増減に伴う抵抗値の変
化の割合は小さくなる。しかし、所定の抵抗値を転写搬
送ベルトに付与するためには、ＤＢＰ吸油性の高いカー
ボンブラックのみを添加する場合よりも、多量のカーボ
ンブラックを添加する必要がある。その結果、ゴム組成
物中のカーボンブラックの配合割合が高まることから、
ゴム組成物をバンバリーミキサー，ニーダー等で混練す
る際に高粘度となるため加工が困難になる。したがっ
て、ＤＢＰ吸油性の高いカーボンブラックと吸油性の低
いカーボンブラックのＤＢＰ吸油性の異なる２種以上を
併用することが好ましい。

【００１６】前記ブレンドゴム材料にカーボンブラック
を添加する場合、ＤＢＰ吸油性に差があるものであれば
よいが、かかる差があまりに小さいと、１種類のカーボ
ンブラックを添加した場合と同じような結果を生じるこ
とになる。したがって、カーボンブラックとしては、あ
る程度ＤＢＰ吸油量に差のあるものが好ましく、ＤＢＰ
吸油性の高いカーボンブラックの吸油量が２５０ml／10
0g以上であり、吸油性の低いカーボンブラックの吸油量
が１００ml／100g以下であることが好ましい。具体的に
は、吸油性の高いカーボンブラックとしては、例えば吸
油量４４７ml／100gのＨＳ−５００（旭カーボン(株)
製）、吸油量３６０ml／100gのケッチェンブラック（ラ
イオンアグゾ(株)製）、吸油量２８８ml／100gの粒状ア
セチレンブラック（電気化学(株)製）、吸油量２６５ml
／100gのバルカンＸＣ−７２（キャボット社製）等のア
セチレンブラックなどが挙げられる。また、吸油性の低
いカーボンブラックとしては、例えば吸油量２８ml／10
0gのアサヒサーマルＦＴ、吸油量３５ml／100gのアサヒ
サーマルＭＴ（旭カーボン(株)製）等のサーマルブラッ
クなどが挙げられる。

【００１７】このように、ＤＢＰ吸油性の異なるカーボ
ンブラックの混合割合とゴム材料に対する配合量を調整
することによって、前記した１０⁸〜１０¹⁰Ωcm の領域
内で転写搬送ベルトの抵抗値の急激な変化を抑制するこ
とができる。同時に、吸油性の低いカーボンブラック単
独と比較して、少量の添加量で抵抗値のバラツキの小さ
い導電化が可能となる。したがって、弾性層の構成材料
として、２種以上の非相溶性のブレンドゴムとＤＢＰ吸
油性の異なる２種以上のカーボンブラックを用いること
により、ブレンドゴム界面にカーボンブラックが密に凝
集して、弾性層中に安定した導電路が形成されるので、
弾性層ならびに転写搬送ベルトに安定した抵抗値を付与
することが可能となる。

【００１８】表面層は、前述のように、導電剤を分散し
た柔軟な材料で構成される。かかる材料としては、各種
ゴム材料で変性されたフッ素樹脂が用いられる。フッ素
樹脂はベルト表面にトナーが付着し難いという特性を有
するので、搬送時にベルト上に吸着される用紙の裏汚れ
が生じ難く、良質の画像を得ることができる。また、ゴ
ム変性されたフッ素樹脂は弾性を有するので、下層の弾
性層の変形に対する追随性が良好であり、ベルトローラ
曲率部での繰り返し変形による表面層のクラック発生の
恐れがない。フッ素樹脂としては、ＴＦＥ（テトラフル
オロエチレン）樹脂，ポリフッ化ビニリデン，ＦＥＰ
（ＴＦＥ−ヘキサフルオロプロピレン共重合体），エチ
レン−ＴＦＥ共重合体，ＴＦＥ−パーフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体等が挙げられる。フッ素樹脂を
変性するゴム材料としては、特に限定されるものではな
いが、ウレタンゴムやフッ素ゴムが好適に用いられる。
例えば、ウレタンゴムを用いた場合、ポリウレタンのソ
フトセグメントによってベルト材料に弾性が付与され
る。また、導電剤としては、前記したようなものが用い
られるが、価格の点でカーボンブラックが好適である。

【００１９】ゴム変性フッ素樹脂の市販品としては、フ
ッ素ゴム変性ＦＥＰ樹脂を含有する水エマルジョン塗料
にカーボンブラックを分散させたダイキン工業(株)製の
ＮＦ−９４０、同じくウレタン変性ＴＦＥ樹脂の日本ア
チソン(株)製のエムラロン３４５ＥＳＤ，エムラロンＪ
ＹＬ−６０１ＥＳＤ等が挙げられる。また、例えばＴＦ
Ｅ樹脂微粉末およびカーボンブラックを分散させた導電
性ウレタン塗料等を用いることもでき、上記ＴＦＥ樹脂
としては粒径０.３〜０.７μｍの(株)喜多村製のＫＴＬ
−５００Ｆが挙げられる。表面層は、上記したような導
電性塗料を弾性層上に塗布した後、加熱することにより
形成される。塗布法としては、刷毛塗り，ディピング
法，スプレー法，ロールコータ法等を採用することがで
きる。加熱の温度範囲は、例えばＮＦ−９４０等の導電
性フッ素ゴム変性塗料の場合で１７０〜３００℃、上記
エムラロン等の導電性ウレタン変性塗料を用いる場合で
８０〜１５０℃である。表面層の厚みは、一般に１０〜
６０μｍ、好ましくは１５〜３０μｍの範囲にある。膜
厚が１０μｍ未満であると、転写搬送ベルトが像担持体
または中間転写体と用紙を介して圧接を繰り返すことか
ら、表面層が摩耗して下層の弾性層が露出する恐れがあ
る。また、表面層を塗布法で形成する場合、均一な膜厚
を形成することが困難になる。一方、膜厚が６０μｍを
超えると、塗布法により弾性層を被覆する場合、表面に
液ダレが生じやすく、平滑かつ均一な塗膜を安定して形
成することが困難になる。

【００２０】本発明におけるベルト材料の表面層は、そ
の体積抵抗率が１０⁸〜１０¹⁰Ωcmの範囲にある。転写
搬送ベルトの体積抵抗率が１０⁸Ωcm より低下すると、
転写器によって付与された電荷が流れやすくなるため、
静電的な吸着力によって転写材をベルト上に保持するこ
とができなくなる。また、カラー画像形成装置において
は、像担持体または中間転写体から転写材上に移行した
トナーの電荷を保持する静電的な力が働かなくなるた
め、トナー同士の静電的反撥力や画像エッジ付近のフリ
ンジ電界の力によって、画像周囲にトナーが飛散してブ
ラーが発生するようになる。一方、体積抵抗率が１０¹⁰
Ωcmより高くなると、ベルト上に転写材を保持するに必
要な転写電圧が高くなり、放電が発生しやすくなる。こ
の放電現象が発生すると、転写材上に移行したトナーの
一部が逆極性となって転写不良が発生する。その結果、
転写材上では一部白抜けという画像欠陥が発生して転写
画像に乱れが生じ、良好な画像が得られ難くなる。本発
明においては、上述と同様の理由により、転写搬送ベル
トの体積抵抗率は１０⁸〜１０¹⁰Ωcm の範囲に設定さ
れ、静電的な吸着力により転写材を安定して保持・搬送
することができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではな
い。（画像形成装置）図５は本発明の画像形成装置として転
写搬送ベルトを備えた複写機の全体図である。図５にお
いて、画像形成装置Ｕには、プラテン２１上に載置した
原稿（図示せず）の下面に沿って照射した反射光を画像
処理し、画像データを所定のタイミングで読み出して、
感光体ドラムからなる像担持体１に静電潜像を書き込む
前記画像書込手段３が組み込まれている。矢印方向Ａに
回転する像担持体１は、帯電器２により表面が所定の電
位に帯電され、画像書込手段３により静電潜像が書き込
まれる。像担持体１上の静電潜像は、現像装置４により
可視化されたトナー像に現像され、転写領域へ移動す
る。また、転写搬送ベルト７が、接地されたベルトロー
ラ８ａ，８ｂおよび転写ロール５に張架され、像担持体
１表面に当接しながら矢印方向Ｂに走行する。

【００２２】一方、画像形成装置Ｕ本体の下部には抽出
自在の用紙収容トレイ１０が設けられ、トレイ１０に収
容された用紙Ｐは、ピックアップローラ２２により所定
のタイミングで１枚ずつ取り出されて、用紙Ｐの重送を
防止する一対のフィードロール２３により給紙され、一
対のレジストロール２４で一旦停止される。用紙Ｐは、
その後上記トナー像が転写領域に移動してくるのと同期
して、レジストロール２４から転写搬送ベルト７上に移
動して転写領域に搬送される。搬送されてきた用紙Ｐ
は、像担持体１と転写ロール５間の圧接搬送および転写
搬送ベルト７の走行によって転写領域を通過する。この
際、トナー像の帯電極性と逆極性の転写電圧を電源９か
ら転写ロール５に印加して、像担持体１と転写ロール５
間に発生する電界を作用させることにより、像担持体１
に担持されていたトナー像が転写搬送ベルト７上の用紙
Ｐに静電的に転写される。トナー像を担持した用紙Ｐ
は、転写搬送ベルト７に静電的に吸着されながら定着装
置１１に搬送される。この定着装置１１において、未定
着トナー像を定着処理した後、用紙Ｐは一対の排出ロー
ル２５により排紙トレイ２６に排出される。また、転写
後の像担持体１は、クリーニングブレードおよび除電器
を有するクリーナユニット６によりクリーニングされ、
次の転写に備える。

【００２３】（画質評価試験）像担持体(１)として表面
がポリカーボネートで被覆された外径８４ｍｍのＯＰＣ
ドラムを用い、ベルトローラ(８ａ，８ｂ)として外径１
０.５ｍｍのＳＵＳ製金属ロールを用いた。電源（９）
から転写ロール(５)に印加される転写電圧は７００Ｖで
ある。また、転写搬送ベルト(７)として、カーボンブラ
ック分散のＮＢＲとＥＰＤＭのブレンドゴム材料で弾性
層を形成し、カーボンブラック分散のウレタンゴム変性
ＴＦＥ樹脂で表面層を形成した２層構造の弾性ベルトを
用いた。この転写搬送ベルト(７)は下記の方法により製
造され、その厚さは０.８ｍｍ、周長は２６４ｍｍであ
り、体積抵抗率は１０^9.6Ωcm である。１０℃，１５％
ＲＨの低温低湿環境下において、前述の画像形成装置を
１６０ｍｍ／sec のプロセススピードで運転してコピー
テストを実施した。得られた画像には像乱れや白抜け等
の画像欠陥の発生はなかった。また、１０万枚のコピー
テスト後にも、用紙の裏汚れはみられず、転写搬送ベル
トにクラックの発生もなかった。

【００２４】（転写搬送ベルトの製造）ＮＢＲとＥＰＤ
Ｍを重量比で４：６にブレンドしたゴム材料（ＮＥ４
０；日本合成ゴム(株)製）１００重量部に対してアセチ
レンブラック（前記粒状アセチレンブラック）１０重量
部およびサーマルブラック（前記アサヒサーマルＦＴ）
２０重量部の配合割合としたゴム組成物を混練した。得
られた混練物をチューブクロスヘッド押出成形機により
チューブ状に成形した。なお、ＮＢＲとＥＰＤＭのＳＰ
値の差は１．３である。次いで、成形されたブレンドゴ
ム材料を加硫缶内で温度１２６℃，圧力１.５kg／cm²Ｇ
の加圧蒸気により加熱し加硫して、導電性のベルト材
料を形成した。得られたベルト材料を金属製チューブの
外側に被せ、表面を研磨加工して、厚さ０.８ｍｍ，周
長２６４ｍｍで体積抵抗率１０^9.5Ωcm の弾性層からな
るゴムベルトを作製した。この弾性層は、図４に示すよ
うに、カーボンブラックの分散が多いＮＢＲ相（島相）
とカーボンブラックの分散が少ないＥＰＤＭ相（海相）
とに分かれ、ゴム界面にカーボンブラックが密に凝集し
た導電性ゴム相が形成されていた。次に、上記方法によ
って得られたシームレスゴムベルト表面に、ウレタンゴ
ム変性ＴＦＥ樹脂を含有するカーボンブラック分散の水
エマルジョン塗料（前記エムラロンＪＹＬ−６０１ＥＳ
Ｄ）をスプレーコーティングした。この導電性塗料は、
ウレタンゴム変性ＴＦＥ樹脂１００重量部に対してカー
ボンブラックを７重量部の割合で配合している。その
後、１００℃で３５分間加熱して、膜厚２０μｍの表面
層を形成した。この表面層の体積抵抗率は１０^9.6Ωcm
であった。なお、体積抵抗率は全て、抵抗計（ハイレス
ターＩＰのＨＲプローブ；三菱油化(株)製）を用い、５
００Ｖの電圧を印加してから３０秒後の電流値を読みと
ることにより得られた値である。

【００２５】（ゴムベルトの体積抵抗率）ブレンドゴム
材料（前記ＮＥ４０）１００重量部に対して、ＤＢＰ吸
油性の異なるサーマルブラック１５重量部（●印）、２
０重量部（○印）および２５重量部（▲印）とアセチレ
ンブラックを６〜１３重量部の範囲内で組み合わせた場
合のカーボンブラックの配合量と同カーボンブラック分
散のブレンドゴム材料の体積抵抗率の関係を図６に示
す。上記サーマルブラックとして吸油量２８ml／100gで
平均粒径８０ミリμｍの前記アサヒサーマルＦＴを用い、
アセチレンブラックとして吸油量２８８ml／100gで平均
粒径４０ミリμｍの前記粒状アセチレンブラックを用い
た。図６に示すように、アセチレンブラックの配合量を
変化させても、非相溶系ブレンドゴム材料の体積抵抗率
の変化は小さい。したがって、かかる材料で弾性層を形
成することによって、弾性層の体積抵抗率を１０⁸〜１
０¹⁰Ωcm の領域内で容易に調整することができ、体積
抵抗率のバラツキの小さい転写搬送ベルトを得ることが
可能である。

【００２６】前記ブレンドゴム材料（ＮＥ４０）１００
重量部に配合されるカーボンブラックの量を変化させた
場合のカーボンブラックの配合量と同カーボンブラック
分散のブレンドゴム材料の体積抵抗率の関係を図７に示
す。上記カーボンブラックとして、吸油量３６０ml／10
0gで平均粒径３０ミリμｍの前記ケッチェンブラックを用
いた。このカーボンブラック分散のブレンドゴム材料の
調製を別々に２回ほど行って、一次試作(●印)と二次試
作(○印)毎に抵抗値を測定した。ＤＢＰ吸油性の高いケ
ッチェンブラック単独を上記ゴム材料に配合した場合、
その配合量の変化に対するゴム材料の抵抗値の変化が大
きく、転写搬送ベルトに所定の抵抗値を付与するために
は、下層の弾性層を形成する際に、ＤＢＰ吸油性の異な
る２種以上のカーボンブラックを併用することが好まし
いことが分かる。

【００２７】（カーボンブラック分散ウレタンゴム変性
ＴＦＥ樹脂の体積抵抗率）図８は、実施例で用いた水エ
マルジョン塗料（エムラロンＪＹＬ−６０１ＥＳＤ）に
おいて、ウレタンゴム変性ＴＦＥ樹脂１００重量部に対
するカーボンブラックの配合量を変化させたときの同配
合量と表面層形成材料の体積抵抗率の関係を示す。図８
に示すように、表面層の体積抵抗率を１０⁸〜１０¹⁰Ωc
m の領域内で調整するには、ウレタンゴム変性ＴＦＥ樹
脂１００重量部に対してカーボンブラックを約６〜１０
重量部の範囲で配合すればよいことが分かる。

【００２８】

【発明の効果】本発明の画像形成装置は、弾性層を下層
として表面層がゴム変性フッ素樹脂材料で構成されたベ
ルト材料を転写搬送ベルトとして用いるものである。そ
のため、ベルト表面にトナーが付着し難いので、転写搬
送ベルトにトナーの汚れが生じることがない。しかも、
弾性層の変形に追随して表面層が変形するので、表面層
にクラックが発生することもない。また、転写搬送ベル
トの体積抵抗率が１０⁸〜１０¹⁰Ωcm の範囲にあるの
で、静電的な吸着力により転写材を安定して保持するこ
とができるだけでなく、転写材上に画像の一部が白抜け
する画像欠陥の発生がなく、高質の画像を安定して得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】転写搬送ベルト方式の画像形成装置の概略図
である。

【図２】転写搬送ベルト方式のカラー画像形成装置の
概略図である。

【図３】本発明における転写搬送ベルトの断面を示す
説明図である。

【図４】非相溶系ブレンドゴム材料中の導電剤の分散
状態を説明する弾性層の断面図である。

【図５】本発明の一実施例として示す画像形成装置の
全体図である。

【図６】サーマルブラックを併用したアセチレンブラ
ックの配合量とかかる２種のカーボンブラックを分散さ
せた非相溶系ブレンドゴム材料の体積抵抗率の関係を示
す。

【図７】１種のカーボンブラックを非相溶系ブレンド
ゴム材料に配合したときのその配合量とカーボンブラッ
ク分散ブレンドゴム材料の体積抵抗率の関係を示す。

【図８】カーボンブラックの配合量と同カーボンブラ
ック分散ウレタンゴム変性フッ素樹脂の体積抵抗率の関
係を示す。

【符号の説明】

Ｕ…画像形成装置、Ｐ…用紙（転写材）、１…像担持
体、４…現像装置、７…転写搬送ベルト、７ａ…弾性
層、７ｂ…表面層。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像情報に応じた静電潜像が形成される
像担持体と、像担持体に形成された静電潜像をトナーに
よりトナー像として可視化する現像装置と、像担持体に
対向する転写領域に転写材を搬送して、像担持体上に担
持された未定着トナー像を電界によって像担持体から転
写材に移行させると共に、トナー像を担持した転写材を
静電的に吸着して搬送する転写搬送ベルトとを備え、該
転写搬送ベルトは、ゴム変性フッ素樹脂材料で構成され
る表面層と下層の弾性層を有する複数層のベルト材料か
らなり、かつその体積抵抗率が１０⁸〜１０¹⁰Ωcm の範
囲にあることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記表面層は、カーボンブラックを分散
させたウレタンゴム変性フッ素樹脂材料からなり、その
体積抵抗率が１０⁸〜１０¹⁰Ωcm の範囲にある請求項１
記載の画像形成装置。
【請求項３】前記弾性層は、ＤＢＰ吸油性の異なる２
種以上のカーボンブラックを分散させた弾性材料からな
り、その体積抵抗率が１０⁸〜１０¹⁰Ωcm の範囲にある
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】前記弾性材料が非相溶系のブレンドゴム
材料である請求項３記載の画像形成装置。