JPS59136729A - 導電性書類運搬ベルト - 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】 本発明は自己接地型（ｓｅｌｆ−ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ）
書類運搬システムベルトさらに特に光を反射する外層と
電気伝導性のある内層を治する上記システムに使用する
４；＃４連銀ベルトに関する。

紙や書類を一つの位置から他の位１■に移動するために
慎械的駆動手段とともにコ゛ムやプラスチックのベルト
を用いる装置においては、運搬ベルトが装置の他の部分
と関連して動くためにゴムやプラスチックベルトの表面
に静電気の′１荷が生ずる。この静電荷は紙や書類−７
Ｊ：ベルトカＳらはなれるのを難かしくする。このよう
な静電荷の蓄積が運搬装置を操作できる速度を市１１奴
し、従ってこの装置の作動速度を制限する。静延型ある
いは感光型複写機などの装置においては、このような書
類または紙の供給速度の制限は、複写ｒ幾の性能−や′
及望に対して特にゆＩゆしい１司題である。

感光型あるいは静′亀型複写装置において、書類運搬ば
ルトは結像部で書類のための背景を提供するために強く
光を反射するものでなければならない。運搬ベルト表面
の光を反射する性質は、長い使用期間にわたってこの運
搬ベルトを機械的応力および劣化または酸化性劣化に曝
してもまたオゾンや紫外線に曝しても維持されなければ
ならない。

成る柚のゴムポリマーから摩擦係数や光反射度などで粂
件にかなった初期性質を示す書類運搬ベルトを製造する
ことができることは公知である。特別な低硫黄加硫シス
テムを用いた合成ポリイソプレンベルトは許容できる初
期摩擦係数を示すことが知られている。このベルトは磯
薇的応力による劣化に対して高い抵抗性を示す。

シカシこの合成ポリイソプレンヘルトハ、光全反射する
好ましい白色表面を犠牲にすることなしにはオゾン劣化
に対して効果的に保護することはできない。オゾン劣化
は微細なひびわれを表面に生長させる。これらのひびわ
れはベルトの磯緘的性質を劣化させ畜類供給ベルトの表
面にほこりや変色をもたらす。

ゴム製曹類運搬ベルトは、充填物や酸化チタンなどの白
化剤を配合したエチレンプロピレンジエンゴム（ＢＰＤ
Ｍ）ポリマーを組込んだものがチロられている。これら
のＥＰＤＭ連搬ベルトはベルトの性質のｊｆＮｆ１２的
劣化のみならずば累およびオゾンの環境的攻撃に対して
曖れた抵抗を示す。

＾速静電型または感光型複写機において公知のＥＰＤＭ
ベルトの欠点は、このベルトはＥＰＤＭポリマー１４１
有の絶縁性のために′眠気を伝導しないことである。そ
の結果、過度の静電荷の余積が長期にわたる高速傾写操
作の１ｉｉＪ　Ｋ進行する。この静゛（社）荷蓄槓問題
にメ」する一つの公知の対策は外層が白色ポリクロロプ
レンゴムのような可撓性のある光反射材料よりなり第二
の内層が黒鉛含浸ボ゛リクロロプレンゴムのような可撓
性導電材料よりなる二層構造を用いることであった。

ポリクロロプレンは環境的侵蝕に対しては適度な抵抗力
があるが、紫外想、熱および酸素にさらすと劣化する。

この劣化により表面は褐色に変化し従って表面の光反射
性は減少する。またオゾン侵蝕により小さなひびわれが
表面に生ずる。これらのひびわれはほこりをめつめ更に
光反射性を減少させる。内）−に棉′−性物質とじて黒
鉛を用いると摩耗抵抗が低く、悼限引張シ強さや延びな
どの物理的性質が不適格な内層ができる。更に、この低
い摩耗特性の黒鉛を用いた静電気を導く内層は書類運搬
装置の１戊械的駆動手段とこのベルトを支えるローラー
組立てによって摩耗する傾向がある。この摩耗問題は、
長期にわたる複写機操作の間にポリマーが酸素、熱、オ
ゾン、紫外線に曝されて物理的に劣化するにつれてより
明白になる。摩耗した粒子は複写機の内層］に治績して
ベルトの上側表面を変色させ、結像装置を覆い複写装置
の機械的駆動部分に蓄積する。このような公知の書類運
搬ベルトは均一な物理的性質と適宜な光反射性を維持す
る能力またはベルトまわりに蓄積した静′岨荷を消失さ
せる能力のいづれかにおいて欠陥があった。

本発明は書類複写機用の導電性があシかつ光を反射する
表面をもつれ複合構造よりなる改良された書類運搬ベル
トを指向するものである。

特に本発明は光を反射する顔料を含有するエチレンツロ
ビレンゴムまたはエチレンプロピレンジエンゴムよりな
る外層と、導電性のカーボンブラックを含有するエチレ
ンプロピレンゴムまたはエチレンプロピレンジエンゴム
よりなる導′亀性がめりかつ引張９箇さの篩い内層から
なるｎ電気を？自失させる手段をもったベルトである。

高速操作中に畜枳した靜亀荷を消失させる能力がありま
た似写製造装置区の結像部に歯度に反射する表面を与え
る能力がある紙連４４センステムを提供するという二つ
の目的を達成するために、本発明は希望する操作を通じ
て俄や１類と実際に接触してこれらを運搬するベルトに
独特な複合構造を１吏用している。この書類運滅ベルト
は複写機の中で書類や紙を一点から他の点に蓮ぶために
設計した大きなシステムの一部である。

このＨｉ直は、８類連搬ベルトを支持する手段と駆動す
る手段および書類運搬ベルトの引張シとこう配を調整す
る他の手段をもつことができる。

との曹知運戴ベルトは複合ベルトを構成する二つの異っ
た層を有している。図面を参照して、外層１は書類また
は紙と実際に接触してこれらを運搬するベルトの一部で
ある。内層２は書類運搬装置の駆動および支持手段と接
触する（図示していない）。この改良された書類運搬ベ
ルトの外層はエチレンプロピレンから誘導された高分子
量の合成ゴムポリマーでできている。このコポリマーゴ
ム（ＢＰ’Ｒ）はエチレンプロピレンのモノマーを重合
したもので完全に飽和したポリマー主鎖でめる。夕〜ポ
リマー（ＥＰＤＭ）はエチレン、プロピレンおよび少量
のジエンを重合したものでこのジエンは飽和主鎖からぶ
らさがった１則鎖に不ｆ＠　’Ａ泪をもたらすものであ
る。一般に用いられるジエンモノマ成分は１，４−エキ
サジエン、エチリデンノルボルネンまたはジシクロにジ
タジエンである。安定した摩擦・函数と特別な引張シ、
延びおよび弾性係数のレベルなどのベルトに望まれる物
理的性質を得るためにＥＰＤＭを配合することは米国特
許４，３１４，００６号に記されているように公知であ
る。ＥＰＲ，の配合はＥＰＲゴムを硫黄や硫黄供与性加
硫システムを用いて加誠できない点を除いてナベての点
でＥ　Ｐ　Ｄ　Ｉ’４　Ｋ　ＩＡ似している。用いられ
る好ましい加硫システムは遊離ラジカル偏かけ結合を過
酸化ジター７ヤリーブチル、過酸化ジクミル、過酸化ベ
ンゾイルなどのような一般に市販されている過酸化物加
１νに物質を用いて行なうシステムである。２−メルカ
ゾトトリルイミダゾール、釦用、シアヌール酸トリアリ
ル、インシアヌール酸トリアリル、二官ｎヒ鯖アクリル
ポ加、三官能基アクリル酸廓などの附加的二仄加像剤が
、特定の希望する加硫後の物理的性質をうるために使用
ｉｉＴ　＋］ヒである。

外層の組成物を配合する際に可塑剤を使用することがで
きる。この目的のために石油ベースのプロセス油を一般
に便用する。希望する物理的性質をうるためにナフテン
系油を使用することは可能であるが、このプロセス油は
王としてパラフィン糸の性質をもっている。このような
可塑剤は１う門）ＭｔたはＩＢ　Ｐ　Ｒのｉｏｏ軍量部
に対して可塑剤を５ないし５０重皺部の割合でポリマー
に加える。充填剤および補強物質は最終ゴム組成物の引
張り強さ、延びおよびモジュラス１直を尚めるためにカ
ロえられる。子由り虫物質としては水和したシリカおよ
び酸化アルミニウムが好ましい。外層は強く光を反射す
ることが望まれるので、カーボンブラックはこのベルト
の外層として条件にかなう補強剤ではない。希望する光
反射のレベルを達成するために白化剤を外層に加えねば
ならない。好ましい白化剤は散化チクンであるがこれを
ゴムポリマー１００虫量部に対して１０ないし１１０車
量部の割合で加える。加硫速度を旨めるために加硫活性
剤をゴム組成物に加えてもよい。酸化１Ｆ鉛が好−まし
い宿性剤であるがこれを１ないし１０市量部の割合　　
　　゛で加えるとよい。

導電性のある内層のベースポリマー（ｂａｓｅｐｏ　Ｉ
　ｙｍｅ　ｒ　）はＥＰＪ）ＭまたはＥＰＲゴムで、可
塑ｎす、充填剤、活性剤および他の成分を保有すること
ができる。内外層のポリマー組成と加硫システムは同一
であってもまた異なってもよい。しがし加硫システムと
ＥＰ　Ｉ）ＭまたはＥＰＲポ′リマーは外層に−用いら
れたものと同一であることがもつとも好ましい。ペース
ホリマーと加１ｍＣシステムがこのようＩ／Ｃ＃ｒＩ４
似していることは内層外層が互にしっかりと結合しなけ
れはならないのでｙすましいことであり、ポリマーと加
硫システムが類似しているために加ｌ１ｔｃ抜の二層間
のり虫固な結合が可能になる。

内層の必須成分は４−件のあるカーボンブラックである
。イ甲々のタイプの市ｊ梨のカーボンブラックの中で、
アセチレンブラックと油原料からつくられた選ばれた品
位のファーネスブラックが、ゴム配合の尋問家によって
導電性カーボンブラックとして認められたタイプである
。カーボンブラックを配合したゴムの電気伝導の度合は
カーボンブラックによってつくられた導電路の数やカー
ボンブラック粒子の抵抗などの多くの因子に左右される
。１１％　′＄、＠造とカーボンブラック粒子の表面に
存在する結合酸素の割合が特別なタイプのカーボンブラ
ックの伝導度に影響を与える因子である。高度の鎖状構
造をもち酸素保有量の低いカーボンブラックが一般に効
率のよい導電体である。加硫したゴム組成物の伝導性を
分類するために一般に用いられている方法は、ゴム組成
物の電気抵抗（オーム／　Ｃ１１１）を４（１ｊ定する
ことである。本発明の目的のためには、もしカーボンブ
ラックが他の全配合成分と共に希望の割合でゴムに配合
されているときに１０６オーム／Ｃ１ｒＬ以下の電気抵
抗を示すならは、そのカーボンブラックは導電性がある
と考えられる。このような抵抗を示す現在市販のカーボ
ンブラックにはＳｈａｗｉｎｉｇａｎ　Ｃａｒｂｉｄ’
ｅ社甫販のＳｈａｗｉｎｉｇａｎアセチレンブラック、
Ｃａｂｏｔ社市販の導電性ファーネスブラック、Ｎｏｕ
ｒｙ　Ｃｈｅｍｉｃａ１社市販のｋｅｔｊｅｎブラック
がある。このうちもつとも好ましいカーボンブラックは
Ｃａｂｏｔ　ＸＣ導電性ファーネスブラックである。カ
ーボンブラックはゴムポリマー１００重量部に対１７約
６０．ないし約１２０重量部の割合で加えられる。

外層は引張シ強さが少くとも１０００　ｐｓ　ｉ　（６
，９Ｍｌ’ａ）卦よび極限延びが少くとも２００％ある
ことが望ましい。内層は駆動手段の機械的応力をうける
ので外層よりも１愛れた物理的性質をもたねばならない
。内層は引張り強さが少くとも１８００ｐｓｉ　（１２
，４ＭＰａ　）、極限延びが少くとも１５０％あること
が望ましい。このような性質はＡＳＴＭ−１）４１２に
従って測定される。

黒鉛はいくつかのＭ要な面で導電性カーボンブラックと
異っている。導電性カーボンブラックの方が密匿が小さ
い。これはカーボンブラックの三次元配置の結晶１偉造
に起因している。黒鉛の完全に拘置なＩｇ造はゴムポリ
マーに配合したときに最小の補強と摩耗抵抗を与える。

引張り強さは導電性ファーネスタイプのカーボンブラッ
クよシも大孔３０％少い。これらの物理的性質の欠点が
あるために黒鉛は本発明のベルトの内層の導電性材料と
しては不適当である。内層に黒鉛を１史用すると沓類運
搬装置の駆動および支持−」一段によって表面がノ承耗
、倣動摩耗（フレツチング）する。摩耗した黒鉛粒子は
白いベルトの表面、結像窓上および可動機械部品中に蓄
積し複写の質を劣化させ、機械部品の摩耗を早める。

種々の成分をバ′ンブリーミキサーまたはロールミキサ
ーなどの従来の方法でＥＰＤＭまたはＥＰＲポリマーに
加えることができる。この混合は組成物の全成分が均一
に基準ポリマー中に分散するように行わなければならな
い。

曹類運搬複合ベルトは異った組成物の各々から希望の厚
みの加硫していないシートをつくることによって、すな
わち白化剤を含有する外層組成物から１シートと導電性
カーボンブラックを含有する内層組成物から１シートを
つくることによって製造することができる。このような
シートはカレンダー掛け、押出し、溶剤からの流し込み
、あるいは他の適当な方法によってつくることができる
。これらの外層組成物および内層組賜物のシートはプラ
イ（ｐｌｙ）の境界面で均密に接触して張合される。張
合されたシートは次に適当な径のマルトシルにかけられ
つなぎ合されてなめらかな表１川をつくる。次に両方の
組成物中の基準ボ゛リマーのυ１」１流を開始するため
に熱と圧力を加える。加（Ｍｊ方法は、オートクレーブ
、加圧成型、高温溶融金属塩による欣状加硫、放痢蛛加
ＩＤ１ｊなどの従来より公知の方法ならいづれでもよい
。

実施例 掛類運］般ベルトはエチレンプロピレンおよびエチルジ
エンノルボルネンよりなるｌ（門〕Ｍターポリマー、具
体的にはＩｆｌｘｘｏｎ　Ｃ１＋ｃｔｎｉｃａ　１社市
販のＶｉｓｔａｌｏｎ　２５０４を用いて製造した。光
反射性の外層と得屯性の内層の組成物は過Ｉ°眩化物で
加硫した。反射性の外層は９５部のｈ々化チタンと４０
部の水和シリカを含イ１した。導１ｊ：性の内層は、Ｅ
ｌ）ｌ）Ｍ　１００重一部を基準として７５車量部の導
電性カーボンブラック、具体的にはＣａｂａ１社市販の
Ｖｕｌｃａｎ　ＸＣ−７２タイプのファーネスブラック
以外の光填剤は含有しなかった。外層と内層の物理的性
質を第１表にまとめた。

第１表 引張り強さｐｓｉ（ＭＰａ）　　　　２６１０（１８，
０）１２５０（８，６）極限延び　％　　　　　２２０
　　　　３１０ショアＡジュロメータ−７９７２ １００％モンユラス ｐｓｉ（ＭＰａ）　　　　　　　　　　　１７７０（１
２，１）　　　４３５（ろＯ）引裂き、ダイスＣ １ｂ／１ｎ−（ｋＮ／ｍ）　　　　　　　−２００（３
５，２）　　　１７７（２９，８）半　試Ｍｙ−ト（１
，５ｍｍ）は６０分間、１６６”Ｃでプレス加（ｖｆＯ ベルトは次の方法で製造した。１）上記の鉗］成物をパ
ンブリーミキサーにかけ全成分を適切に確実に分散させ
た。２）二つの組成物の各々を適当なゲージにカレンダ
ー掛けした。ろ）中空の硬いマンドレルに厚さ０．０２
５インチ（０６朋）の導電性層の第１ゾライをかさね、
次に厚さ０．０１５インチ（３，４重ｍ）の光反射性層
の第２プライをかさねた。構成物を注意床く検食し、二
つのプライが互に均密に接触しているか、またプライ間
に苧間が２件任しないかを確認した。この加硫していな
いベル）　＋ｓ我物を次に尚圧蒸気の下で加＋ｍ：　Ｌ
、沈いてｌシ１望の巾に裁Ｂノｒ　して、俵写装置の簀
知連搬用ベルトとして用いるための無限ベルトをつくっ
た。完全に加硫したベルトの層の各々について、オーム
・ＣｎＬで表わした電気抵抗を測定した。光反射性の外
層はＡＳＴＭＤ２５７に従って測定して体積抵抗は２．
７Ｘ１０”オーム・ｃｎｔ、表面抵抗は３．５Ｘ１０　
　オーム・ｃｒｎであツタ。導電性の内層は英国規格（
１９５５）ＢＳ　２０４４−２０５０電位差法２号に従
って測定して２８００オーム・ｃｍの体積抵抗をもって
いた。

本発明を最新の高速光収写および静電複写装置に適用す
ると書類運搬装置においていくつかの望ましい特性を実
現することができる。第一に尚迷操作中に蓄積する好１
しからざる静′亀荷は本発明の通用によって取除かれる
。紙は靜篭荷がないために運搬ベルトから容易かつ迅速
にとりのぞくことができる。本発明のベルトは、その作
業環境中に存在する紫外線照射、オゾン、高温酸化に対
しての抵抗性などのＥＰＤＭベースポリマーのさらに望
ましい特性を具体化する。ベルトの物理的性質はこれら
の劣化効果とその結果おこるこれらの性質の劣化に対す
る抵抗能力があるために長期の操作期間にわたって維持
される。ベルトの外層の望ましい光反射性は長期の操作
期間にわたって維持することができこのためこのベルト
製品の長期にわたる使用期間中枠立った複写の品質が維
持される。

【図面の簡単な説明】

添付図は本発明の導電性運搬ベルトを示す概観図である
。 ■・・・光反射性外層 ２・・・導電性内層 ３・・・書類運搬ヘルド 特許出願人　ザ　グツドイア−タイヤ　アンド　ラバー
コンノザニー 代理人若　林　　　　忠

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　光を反射する血相を貧有するエチレンプロピレン
   ゴムあるいはエチレンプロピレンジエンゴムよシなる外
   層と、導電性カーボン・ブラックを含有するエチレンプ
   ロピレンゴムアルいはエチレンプロピレンジエンゴムよ
   りなる導電性があり引張り強さの高い内層よりなる静電
   気を消失する手段を有するベルト。 ２　該ベルトがＡ、ＳＴＭ　Ｄ４１２に従って測定して
   少くとも１２．４ＭＰａの該内層の引張シ強さをもつ無
   限ベルトである特許請求の範囲第１項記載のベルト。 ３、　　ＡＳＴ”ＭＩ）４１．２に従って測定して、核
   外層は少くとも６．９　ＭＰａの引張り強さと少くとも
   ２００％の舛びをもち、該内層は少くとも　　　３１５
   ０％の延びをもつ特許請求の範囲第２項記載のベルト。 ４、導電性カーボンブラックは導電性ファーネス型カー
   ボンブラックである特許請求の範囲第１項記載のベルト
   。 ５、　　ａ）　　光を反射する顔料を含有するエチレン
   プロピレンゴムあるいはエチレンプロピレンジエンゴム
   °よシなる外層と導電性カーボンブラックを含有するエ
   チレンプロピレンゴムあるいは工・チレンプロピレンジ
   エンゴムヨシするｓ電性内層からなる無限可焼ベルト、
   ｂ）該無限ベルトを支持し誘婆する手段、および Ｃ）該無限ベルトを駆動する手段 よりなることを特徴とする自己接地型ベルト運搬システ
   ム。 ６、　静電型あるいは感光型複写機において書類をとり
   あつかう際に使用する特許請求の範囲第５項記戦の自己
   接地型ベルト運搬システム。