JPWO2007015422A1 - 導電性エンドレスベルトおよびそれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
機構面で繰り返し連続使用に耐えうる物性、特には耐セット性を有し、かつ、光沢度や導電性についても安定した特性を有する導電性エンドレスベルトおよびそれを用いた画像形成装置を提供する。熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂と、熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂以外の２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂とからなる基材に対し、導電性フィラーが添加されてなり、熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂と２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂との重量比率が９５／５〜５５／４５の範囲内であり、かつ、２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂が、非結晶性のものと結晶性のものとを夫々少なくとも１種含む導電性エンドレスベルトおよびそれを用いた画像形成装置である。
Description
本発明は、複写機、プリンター等の電子写真装置や静電記録装置等における静電記録プロセスにおいて、表面に静電潜像を保持した潜像保持体等の画像形成体表面に現像剤を供給して形成されたトナー像を、紙等の記録媒体へと転写する際に用いられる導電性エンドレスベルト（以下、単に「ベルト」とも称する）およびそれを用いた画像形成装置に関する。
従来から、複写機、プリンター等における静電記録プロセスでは、まず、感光体（潜像保持体）の表面を一様に帯電させ、この感光体に光学系から映像を投射して光の当たった部分の帯電を消去することによって静電潜像を形成し、次いで、この静電潜像にトナーを供給してトナーの静電的付着によりトナー像を形成し、これを紙、ＯＨＰ、印画紙等の記録媒体へと転写することにより、プリントする方法が採られている。
この場合、カラープリンターやカラー複写機においても、基本的には前記プロセスに従ってプリントが行われるが、カラー印刷の場合には、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの４色のトナーを用いて色調を再現するもので、これらのトナーを所定割合で重ね合わせて必要な色調を得るための工程が必要であり、この工程を行うためにいくつかの方式が提案されている。
まず、第１には、モノクロ印刷を行う場合と同様に、感光体上にトナーを供給して静電潜像を可視化する際に、前記マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの４色のトナーを順次重ねていくことにより現像を行い、感光体上にカラーのトナー像を形成する多重現像方式がある。この方式によれば比較的コンパクトに装置を構成することが可能であるが、この方式では階調の制御が非常に難しく、高画質が得られないという問題点がある。
第２に、４つの感光ドラムを設け、各ドラムの潜像を夫々マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックのトナーで現像することにより、マゼンタによるトナー像、イエローによるトナー像、シアンによるトナー像およびブラックによるトナー像の４つのトナー像を形成し、これらトナー像が形成された感光ドラムを１列に並べて各トナー像を紙等の記録媒体に順次転写して記録媒体上に重ねることにより、カラー画像を再現するタンデム方式がある。この方式は、良好な画像が得られるものの、４つの感光ドラムと、各感光ドラムごとに設けられた帯電機構および現像機構が１列に並べられた状態となり、装置が大型化するとともに高価なものとなる。
図２にタンデム方式の画像形成装置の印字部構成例を示す。感光体ドラム１、帯電ロール２、現像ロール３、現像ブレード４、トナー供給ロール５およびクリーニングブレード６で構成する印字ユニットをイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢの各トナーに対応して４個並べており、駆動ローラ（駆動部材）９により循環駆動されて転写搬送ベルト１０で搬送した用紙上に、トナーを順次転写しカラー画像を形成する。転写搬送ベルトの帯電および除電は夫々帯電ロール７および除電ロール８で行う。また、用紙をベルトへ吸着させるための用紙帯電には吸着ローラ（図示せず）が使用される。これらの対応により、オゾンの発生を抑えることができる。吸着ローラでは、用紙を搬送路から転写搬送ベルトに乗せるとともに、転写搬送ベルトへの静電吸着を行う。また、転写後の用紙分離は、転写電圧を低くすることにより用紙と転写搬送ベルトの吸着力を弱くして、曲率分離のみで行うことができる。
転写搬送ベルト１０の材料としては抵抗体と誘電体があり、夫々に長所、短所を持っている。抵抗体ベルトは電荷の保持が短時間であるため、タンデム型の転写に用いた場合、転写での電荷注入が少なく４色の連続する転写でも比較的電圧の上昇が少ない。また、次の用紙の転写に繰り返して使用されるときも電荷が放出されており、電気的なリセットは必要としない。しかし、環境変動により抵抗値が変化するため、転写効率に影響すること、用紙の厚さや幅の影響を受けやすいことなどが短所となっている。
一方、誘電体ベルトの場合は注入された電荷の自然放出はなく、電荷の注入、放出とも電気的にコントロールしなければならない。しかし、安定に電荷が保持されるので、用紙の吸着が確実で高精度な紙搬送が行える。誘電率は温湿度への依存性も低いため、環境に対しても比較的安定な転写プロセスとなる。欠点は、転写が繰り返されるごとにベルトに電荷が蓄積されるため、転写電圧が高くなることである。
第３に、紙等の記録媒体を転写ドラムに巻き付けてこれを４回転させ、周回ごとに感光体上のマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックを順次記録媒体に転写してカラー画像を再現する転写ドラム方式もある。この方式によれば比較的高画質が得られるが、記録媒体が葉書等の厚紙である場合には、これを前記転写ドラムに巻き付けることが困難であり、記録媒体種が制限されるという問題点がある。
前記多重現像方式、タンデム方式および転写ドラム方式に対して、良好な画質が得られ、かつ装置が特に大型化するようなこともなく、しかも記録媒体種が特に制限されるようなこともない方式として、中間転写方式が提案されている。
即ち、この中間転写方式は、感光体上のトナー像を一旦転写保持するドラムやベルトからなる中間転写部材を設け、この中間転写部材の周囲にマゼンタによるトナー像、イエローによるトナー像、シアンによるトナー像およびブラックによるトナー像を形成した４つの感光体を配置して４色のトナー像を中間転写部材上に順次転写することにより、この中間転写部材上にカラー画像を形成し、このカラー画像を紙等の記録媒体上に転写するものである。従って、４色のトナー像を重ね合わせて階調を調整するものであるから、高画質を得ることが可能であり、かつタンデム方式のように感光体を１列に並べる必要がないので装置が特に大型化することもなく、しかも記録媒体をドラムに巻き付ける必要もないので記録媒体種が制限されることもないものである。
中間転写方式によりカラー画像の形成を行う装置として、中間転写部材として無端ベルト状の中間転写部材を用いた画像形成装置を図３に例示する。
図３中、１１はドラム状の感光体であり、図中矢印方向に回転するようになっている。この感光体１１は、一次帯電器１２によって帯電され、次いで画像露光１３により露光部分の帯電が消去され、第１の色成分に対応した静電潜像がこの感光体１１上に形成され、更に静電潜像が現像器４１により第１色のマゼンタトナーＭで現像され、第１色のマゼンタトナー画像が感光体１１上に形成される。次いで、このトナー画像が、駆動ローラ（駆動部材）３０により循環駆動されて感光体１１と接触しながら循環回転する中間転写部材２０に転写される。この場合、感光体１１から中間転写部材２０への転写は、感光体１１と中間転写部材２０とのニップ部において、中間転写部材２０に電源６１から印加される一次転写バイアスにより行われる。この中間転写部材２０に第１色のマゼンタトナー画像が転写された後、前記感光体１１はその表面がクリーニング装置１４により清掃され、感光体１１の１回転目の現像転写操作が完了する。以降、感光体が３回転し、各周回ごとに現像器４２〜４４を順次用いて第２色のシアントナー画像、第３色のイエロートナー画像、第４色のブラックトナー画像が順次感光体１１上に形成され、これが周回ごとに中間転写部材２０に重畳転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が中間転写部材２０上に形成される。なお、図３の装置にあっては、感光体１１の周回ごとに現像器４１〜４４が順次入れ替わってマゼンタトナーＭ、シアントナーＣ、イエロートナーＹ、ブラックトナーＢによる現像が順次行われるようになっている。
次に、前記合成カラートナー画像が形成された中間転写部材２０に転写ローラ２５が当接し、そのニップ部に給紙カセット１９から紙等の記録媒体２６が給送される。これと同時に二次転写バイアスが電源２９から転写ローラ２５に印加され、中間転写部材２０から記録媒体２６上に合成カラートナー画像が転写されて加熱定着され、最終画像となる。合成カラートナー画像を記録媒体２６へと転写した後の中間転写部材２０は、表面の転写残留トナーがクリーニング装置３５により除去され、初期状態に戻り次の画像形成に備えるようになっている。
また、タンデム方式と中間転写方式とを組み合わせたタンデム中間転写方式もある。図４に、無端ベルト状のタンデム中間転写部材を用いてカラー画像の形成を行うタンデム中間転写方式の画像形成装置を例示する。
図示する装置においては、感光体ドラム５２ａ〜５２ｄ上の静電潜像を夫々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックにより現像する第１現像部５４ａ〜第４現像部５４ｄが、タンデム中間転写部材５０に沿って順次配置されており、このタンデム中間転写部材５０を図中の矢印方向に循環駆動させて、各現像部５４ａ〜５４ｄの感光体ドラム５２ａ〜５２ｄ上に形成された４色のトナー像を順次転写することにより、このタンデム中間転写部材５０上にカラーのトナー像を形成し、このトナー像を紙等の記録媒体５３上に転写することにより、プリントアウトを行う。
なお、図中、符号５５は、タンデム中間転写部材５０を循環駆動するための駆動ローラ若しくはテンションローラを示し、符号５６は記録媒体送りローラ、符号５７は記録媒体送り装置、符号５８は記録媒体上の画像を加熱等により定着させる定着装置を示す。また、符号５９はタンデム中間転写部材５０に電圧を印加する電源装置（電圧印加手段）を示し、この電源装置５９は、トナー像を、感光ドラム５２ａ〜５２ｄから上記タンデム中間転写部材５０に転写する場合と、タンデム中間転写部材５０から記録媒体５３上に転写する場合とで、印加する電圧の正負を反転させることができるようになっている。
上記各種画像形成装置において、転写搬送ベルト１０や中間転写部材２０、タンデム中間転写部材５０等として使用される導電性エンドレスベルトとしては、従来、半導電性の樹脂フィルムベルトと、繊維補強体を有するゴムベルトとが主に用いられている。このうち樹脂フィルムベルトとしては、例えば、特許文献１に、熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂、または、これと他の熱可塑性樹脂とのポリマーアロイ若しくはポリマーブレンドを基材として用いた導電性エンドレスベルトが記載されている。
また、特許文献２には、耐屈曲性等に優れ、溶融混合時の反応による物性劣化を抑えたシームレスベルトを得ることを目的として、水酸基、カルボン酸及びエステル結合のうちの少なくとも１つを有する結晶性樹脂、水酸基、カルボン酸及びエステル結合のうちの少なくとも１つを有する非晶性樹脂ならびに重合触媒を加熱混合し、成形してシームレスベルトとする技術が記載されている。
特開２００２−１３２０５３号公報（特許請求の範囲等）
特開２００１−２４７６７７号公報（特許請求の範囲等）
上記各種画像形成装置において使用される導電性エンドレスベルトには、耐折れ性や耐セット性に優れ、機構面で繰り返し連続使用に耐えうる高い機械的強度を備えることに加え、表面光学特性として高光沢度を有し、かつ、良好な導電性およびその安定性を備えることが要求される。上記特許文献１に記載の技術によれば、所定の良好な強度、特には屈曲耐久性および耐クリープ性と、寸法安定性とを兼ね備えた導電性エンドレスベルトが得られるが、この文献中では光沢度については考慮されていない。また、近年の画像形成装置の高性能化に伴って、より耐久性に優れた導電性エンドレスベルトの実現が望まれていた。
そこで本発明の目的は、機構面で繰り返し連続使用に耐えうる物性、特には耐セット性を有し、かつ、光沢度や導電性についても安定した特性を有する導電性エンドレスベルトおよびそれを用いた画像形成装置を提供することにある。
本発明者らは鋭意検討した結果、下記構成とすることで、上記課題を解決しうることを見出して、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明の導電性エンドレスベルトは、静電吸着により保持した記録媒体を、駆動部材により循環駆動されて、４種の画像形成体に搬送し、各トナー像を該記録媒体に順次転写するタンデム方式の転写、搬送用導電性エンドレスベルトにおいて、
熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂と、熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂以外の２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂とからなる基材と、導電性フィラーとを含み、前記熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂と２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂との重量比率が９５／５〜５５／４５の範囲内であり、かつ、該２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂が、非結晶性のものと結晶性のものとを夫々少なくとも１種含む樹脂組成物からなることを特徴とするものである。
熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂と、熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂以外の２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂とからなる基材と、導電性フィラーとを含み、前記熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂と２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂との重量比率が９５／５〜５５／４５の範囲内であり、かつ、該２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂が、非結晶性のものと結晶性のものとを夫々少なくとも１種含む樹脂組成物からなることを特徴とするものである。
また、本発明の他の導電性エンドレスベルトは、画像形成体と記録媒体との間に配設され、駆動部材により循環駆動されて、前記画像形成体表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に転写保持し、これを記録媒体へと転写する中間転写部材用の導電性エンドレスベルトにおいて、
熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂と、熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂以外の２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂とからなる基材と、導電性フィラーとを含み、前記熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂と２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂との重量比率が９５／５〜５５／４５の範囲内であり、かつ、該２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂が、非結晶性のものと結晶性のものとを夫々少なくとも１種含む樹脂組成物からなることを特徴とするものである。
熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂と、熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂以外の２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂とからなる基材と、導電性フィラーとを含み、前記熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂と２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂との重量比率が９５／５〜５５／４５の範囲内であり、かつ、該２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂が、非結晶性のものと結晶性のものとを夫々少なくとも１種含む樹脂組成物からなることを特徴とするものである。
また、本発明のさらに他の導電性エンドレスベルトは、４種の画像形成体と記録媒体との間に配設され、駆動部材により循環駆動されて、前記４種の画像形成体表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に順次転写保持し、これを記録媒体へと転写するタンデム中間転写部材用の導電性エンドレスベルトにおいて、
熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂と、熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂以外の２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂とからなる基材と、導電性フィラーとを含み、前記熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂と２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂との重量比率が９５／５〜５５／４５の範囲内であり、かつ、該２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂が、非結晶性のものと結晶性のものとを夫々少なくとも１種含む樹脂組成物からなることを特徴とするものである。
熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂と、熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂以外の２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂とからなる基材と、導電性フィラーとを含み、前記熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂と２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂との重量比率が９５／５〜５５／４５の範囲内であり、かつ、該２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂が、非結晶性のものと結晶性のものとを夫々少なくとも１種含む樹脂組成物からなることを特徴とするものである。
本発明において前記熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂としては、ポリブチレンナフタレート樹脂が好適である。また、前記エステル結合を有する結晶性熱可塑性樹脂としてはポリブチレンテレフタレート樹脂またはポリエチレンテレフタレート樹脂が好ましく、前記エステル結合を有する非結晶性熱可塑性樹脂として、グリコール変性ポリアルキレンテレフタレート樹脂またはポリエステル系エラストマーを含むことが好ましい。さらに、前記導電性フィラーがカーボンブラックであり、前記基材１００重量部に対し５〜３０重量部添加されてなることも好ましい。エンドレスベルトの体積抵抗率は、好適には１０2Ω・ｃｍ〜１０13Ω・ｃｍである。
また、本発明の画像形成装置は、上記本発明の導電性エンドレスベルトを用いたことを特徴とするものである。
本発明によれば、上記構成としたことにより、機構面で繰り返し連続使用に耐えうる物性、特には耐セット性や耐屈曲性を有し、かつ、光沢度や導電性についても適正な物性を備える導電性エンドレスベルト、およびそれを用いた画像形成装置を提供することが可能となった。
１、１１、５２ａ〜５２ｄ 感光体ドラム
２、７ 帯電ロール
３ 現像ロール
４ 現像ブレード
５ トナー供給ロール
６ クリーニングブレード
８ 除電ロール
９、３０、５５ 駆動ローラ（駆動部材）
１０ 転写搬送ベルト
１２ 一次帯電器
１３ 画像露光
１４、３５ クリーニング装置
１９ 給紙カセット
２０ 中間転写部材
２５ 転写ローラ
２６、５３ 記録媒体
２９、６１ 電源
４１、４２、４３、４４ 現像器
５０ タンデム中間転写部材
５４ａ〜５４ｄ 第１現像部〜第４現像部
５６ 記録媒体送りローラ
５７ 記録媒体送り装置
５８ 定着装置
５９ 電源装置（電圧印加手段）
２、７ 帯電ロール
３ 現像ロール
４ 現像ブレード
５ トナー供給ロール
６ クリーニングブレード
８ 除電ロール
９、３０、５５ 駆動ローラ（駆動部材）
１０ 転写搬送ベルト
１２ 一次帯電器
１３ 画像露光
１４、３５ クリーニング装置
１９ 給紙カセット
２０ 中間転写部材
２５ 転写ローラ
２６、５３ 記録媒体
２９、６１ 電源
４１、４２、４３、４４ 現像器
５０ タンデム中間転写部材
５４ａ〜５４ｄ 第１現像部〜第４現像部
５６ 記録媒体送りローラ
５７ 記録媒体送り装置
５８ 定着装置
５９ 電源装置（電圧印加手段）
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
導電性エンドレスベルトには、一般に、ジョイントありのものとジョイントなしのもの（いわゆるシームレスベルト）とがあるが、本発明においてはいずれのものであってもよい。好ましくはシームレスベルトである。本発明の導電性エンドレスベルトは、前述したように、タンデム方式、中間転写方式およびタンデム中間転写方式の転写部材等として用いることができるものである。
導電性エンドレスベルトには、一般に、ジョイントありのものとジョイントなしのもの（いわゆるシームレスベルト）とがあるが、本発明においてはいずれのものであってもよい。好ましくはシームレスベルトである。本発明の導電性エンドレスベルトは、前述したように、タンデム方式、中間転写方式およびタンデム中間転写方式の転写部材等として用いることができるものである。
本発明の導電性エンドレスベルトが、例えば、図２に参照符号１０で示す転写搬送ベルトの場合、駆動ローラ９等の駆動部材により駆動され、これに伴い搬送される記録媒体上にトナーが順次転写され、カラー画像が形成される。
また、本発明の導電性エンドレスベルトが、例えば、図３に参照符号２０で示す中間転写部材の場合、これを駆動ローラ３０等の駆動部材により循環駆動させ、感光体ドラム（潜像保持体）１１と紙等の記録媒体２６との間に配設することで、前記感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー像を一旦転写保持し、次いでこれを記録媒体２６へと転写する。なお、図３の装置は、上述したように、中間転写方式によりカラー印刷を行うものである。
さらに、本発明の導電性エンドレスベルトが、例えば、図４に参照符号５０で示すタンデム中間転写部材の場合、感光体ドラム５２ａ〜５２ｄを備える現像部５４ａ〜５４ｄと紙等の記録媒体５３との間に配設されて、駆動ローラ５５等の駆動部材により循環駆動され、各感光体ドラム５２ａ〜５２ｄの表面に形成された４色のトナー像を一旦転写保持し、次いでこれを記録媒体５３へと転写することで、カラー画像を形成する。
本発明の導電性エンドレスベルトは、（ａ）熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂と、これ以外の２種類以上の（ｂ）エステル結合を有する熱可塑性樹脂と、からなる基材と、導電性フィラーとを含み、（ａ）熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂と２種類以上の（ｂ）エステル結合を有する熱可塑性樹脂との重量比率が９５／５〜５５／４５の範囲内であり、かつ、２種類以上の（ｂ）エステル結合を有する熱可塑性樹脂が、非結晶性のものと結晶性のものとを夫々少なくとも１種含む樹脂組成物からなる点に特徴を有する。
基材に（ａ）熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂とともに用いる樹脂として、他の（ｂ）エステル結合を有する熱可塑性樹脂を選択した理由としては、同じエステル系樹脂を用いたことで（ａ）熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂との相溶性を高めることができるためであり、これによりベルト表面の高光沢を実現することができる。また、これら（ａ）／（ｂ）の重量比率を上記範囲に規定したことで、表面性、耐屈曲性および耐クリープ性能を維持することができるとともに、結晶性エステル樹脂の配合を限定することで、さらに耐屈曲性の向上を図ることができ、かつ、非結晶性エステル樹脂を配合することで、表面抵抗を制御して、耐セット性を向上することができる。本発明においては、（ａ）熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂とともに（ｂ）エステル結合を有する熱可塑性樹脂を２種類以上組み合わせて用い、これらの重量比率を所定に限定し、さらに、（ｂ）エステル結合を有する熱可塑性樹脂として結晶性のものと非結晶性のものの両方を含むものとしたことで、ベルト物性が飛躍的に、かつバランス良く向上することを見出したものである。
本発明において基材として用いる（ａ）熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂としては、具体的には例えば、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）樹脂や、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂等を挙げることができ、好ましくはＰＢＮ樹脂である。これら樹脂は市場で入手可能であり、例えば、ＰＢＮ樹脂としては、帝人化成（株）製のＴＱＢ−ＯＴなどを用いることができる。
また、（ｂ）エステル結合を有する熱可塑性樹脂のうち、結晶性熱可塑性樹脂としては、具体的には例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂およびポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂を好ましく挙げることができ、非結晶性熱可塑性樹脂としては、グリコール変性ポリアルキレンテレフタレート樹脂、例えば、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ−Ｇ）樹脂や、グリコール変性ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ−Ｇ）樹脂等、および、ポリエステル系エラストマーを好適に用いることができる。ポリエステル系エラストマーとしては、ハードセグメントおよびソフトセグメントにポリエステルを用いたポリエステル−ポリエステル型のもの、並びに、ハードセグメントにポリエステル、ソフトセグメントにポリエーテルを用いたポリエステル−ポリエーテル型のものの双方を好適に用いることができる。なお、ポリエステル系エラストマーのハードセグメントは、一般的にＰＢＴまたはＰＢＮを主成分として用いられているが、本発明においては、いずれのものも使用可能である。これら樹脂も市場で入手可能であり、ＰＢＴ樹脂としては、例えば、東レ（株）製のトレコン１４０１、グリコール変性ポリアルキレンテレフタレート樹脂としては、例えば、イーストマンケミカル社製の６７６３等を挙げることができる。また、ポリエステル系エラストマーとしては、帝人化成（株）製のヌーベランＰ４１１０、ヌーベランＢ４０６３、東洋紡（株）製のペルプレンＳ−１００１、ペルプレンＥＮ−１０００等を挙げることができる。
また、導電性フィラーとしては、特に制限されるものではなく、電子導電剤やイオン導電剤等を用いることができる。このうち電子導電剤としては、具体的には例えば、ケッチェンブラック，アセチレンブラック等の導電性カーボン、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦ，ＳＲＦ，ＦＴ，ＭＴ等のゴム用カーボン、酸化処理等を施したカラ−（インク）用カーボン、熱分解カーボン、天然グラファイト、人造グラファイト、アンチモンドープの酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属および金属酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー、カーボンウイスカー、黒鉛ウイスカー、炭化チタンウイスカー、導電性チタン酸カリウムウイスカー、導電性チタン酸バリウムウイスカー、導電性酸化チタンウイスカー、導電性酸化亜鉛ウイスカー等の導電性ウイスカー等が挙げられる。また、イオン導電剤としては、具体的には例えば、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウ弗化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩などのアンモニウム塩、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウ弗化水素酸塩、硫酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。
これら導電性フィラーは、１種を単独で用いても、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよく、例えば、電子導電剤とイオン導電剤とを組み合わせて用いることもでき、この場合、印加される電圧の変動や環境の変化に対しても安定して導電性を発現させることができる。
電子導電剤の配合量は、基材１００重量部に対して、通常１００重量部以下、例えば１〜１００重量部、特には１〜８０重量部、とりわけ１０〜５０重量部である。また、イオン導電剤の配合量は、樹脂１００重量部に対して、通常０．０１〜１０重量部、特には０．０５〜５重量部の範囲である。本発明においては特に、導電性フィラーとしてカーボンブラックを用いて、これを基材１００重量部に対し、５〜３０重量部添加することが好ましい。
本発明の導電性エンドレスベルトには、本発明の効果を損なわない範囲で、上述の導電性フィラーに加えて他の機能性成分を適宜添加することも可能であり、例えば、各種充填材、カップリング剤、酸化防止剤、滑剤、表面処理剤、顔料、紫外線吸収剤、帯電防止剤、分散剤、中和剤、発泡剤、架橋剤等を適宜配合することができる。さらに、着色剤を添加して着色を施してもよい。
本発明の導電性エンドレスベルトの厚さは、転写搬送ベルトまたは中間転写部材等の形態に応じて適宜選定されるものであるが、好ましくは５０〜２００μｍの範囲内である。また、その表面粗さとしては、好適には、ＪＩＳ１０点平均粗さＲｚで１０μｍ以下、特に６μｍ以下、更には３μｍ以下とする。さらに、体積抵抗率としては、１０2Ω・ｃｍ〜１０13Ω・ｃｍの範囲内程度に調整することが好ましい。
さらに、本発明の導電性エンドレスベルトには、図１に一点鎖線で示すように、図２の画像形成装置における駆動ローラ９または図３の駆動ローラ３０などの駆動部材と接触する側の面に、該駆動部材に形成した嵌合部（図示せず）と嵌合する嵌合部を形成してもよく、本発明の導電性エンドレスベルトは、このような嵌合部を設け、これを駆動部材に設けた嵌合部（図示せず）と嵌合させて走行させることにより、ベルトの幅方向のずれを防止することができる。
この場合、前記嵌合部は、特に制限されるものではないが、図１に示すように、ベルトの周方向（回転方向）に沿って連続する凸条とし、これを駆動ローラ等の駆動部材の周面に周方向に沿って形成した溝に嵌合させるようにすることが好ましい。
なお、図１（ａ）では、１本の連続する凸条を嵌合部として設けた例を示したが、この嵌合部は多数の凸部をベルトの周方向（回転方向）に沿って一列に並べて突設してもよく、また嵌合部を２本以上設けたり（図１（ｂ））、ベルトの幅方向中央部に設けてもよい。更に、嵌合部として図１に示した凸条ではなく、ベルトの周方向（回転方向）に沿った溝を設け、これを前記駆動ローラ等の駆動部材の周面に周方向に沿って形成した凸条と嵌合させるようにしてもよい。
また、本発明の導電性エンドレスベルトを用いた本発明の画像形成装置としては、図２に示すタンデム方式のものや図３に示す中間転写方式のもの、または、図４に示すタンデム中間転写方式のものを例示することができるが、これらには限定されない。尚、図３の装置の場合、本発明の中間転写部材２０を回転させる駆動ローラまたは駆動ギアには適宜電源６１から電圧を印加することができ、この場合の電圧は直流のみの印加または直流に交流を重量する印加など、印加条件は適時選択することができる。
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
実施例１〜１１および比較例１、２
下記の表１，２中に夫々示す各配合成分を二軸混練機により溶融混練して、得られた混練物を環状ダイスを用いて押出し成形することにより、内径２２０ｍｍ、厚さ１００μｍ、幅２５０ｍｍの寸法を有する各実施例および比較例の導電性エンドレスベルトを作製した。得られた各ベルトにつき、以下の手順に従い各測定を行い、総合評価として、実使用に耐えるものを「○」、耐えないものを「×」とした。
実施例１〜１１および比較例１、２
下記の表１，２中に夫々示す各配合成分を二軸混練機により溶融混練して、得られた混練物を環状ダイスを用いて押出し成形することにより、内径２２０ｍｍ、厚さ１００μｍ、幅２５０ｍｍの寸法を有する各実施例および比較例の導電性エンドレスベルトを作製した。得られた各ベルトにつき、以下の手順に従い各測定を行い、総合評価として、実使用に耐えるものを「○」、耐えないものを「×」とした。
＜体積抵抗率の測定＞
温度２０℃、相対湿度５０％にて、測定装置として、アドバンテスト（ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ）社製の、抵抗計Ｒ８３４０ＡにサンプルチャンバーＲ１２７０４Ａを接続したものを用いて、測定電圧５００Ｖにおけるベルトの体積抵抗率、および、測定電圧１０００Ｖにおけるベルトの表面抵抗を測定した。
温度２０℃、相対湿度５０％にて、測定装置として、アドバンテスト（ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ）社製の、抵抗計Ｒ８３４０ＡにサンプルチャンバーＲ１２７０４Ａを接続したものを用いて、測定電圧５００Ｖにおけるベルトの体積抵抗率、および、測定電圧１０００Ｖにおけるベルトの表面抵抗を測定した。
＜耐セット性＞
温度３０℃、相対湿度８５％の環境下にて、各ベルトを張荷した状態で２４時間放置し、その後、実機に装着して走行させた際の走行性により評価を行った。走行性に変化がない場合は「○」とし、激しい蛇行や空回りを生じた場合は「×」とした。
温度３０℃、相対湿度８５％の環境下にて、各ベルトを張荷した状態で２４時間放置し、その後、実機に装着して走行させた際の走行性により評価を行った。走行性に変化がない場合は「○」とし、激しい蛇行や空回りを生じた場合は「×」とした。
＜耐折れ回数＞
東洋精機（株）製のＭＩＴ耐揉疲労試験機を用いて耐折り曲げ回数を測定し、この結果を、比較例１を２５０とした指数にて示した。数値が大なるほど結果が良好である。
東洋精機（株）製のＭＩＴ耐揉疲労試験機を用いて耐折り曲げ回数を測定し、この結果を、比較例１を２５０とした指数にて示した。数値が大なるほど結果が良好である。
＜光沢度＞
堀場製作所製、ハンディ光沢計ＩＧ−３２０形を用いて測定を行った。
以上の各測定結果を下記の表１，２中に示す。
堀場製作所製、ハンディ光沢計ＩＧ−３２０形を用いて測定を行った。
以上の各測定結果を下記の表１，２中に示す。
２）エステル結合含有熱可塑性樹脂Ｂ：ＰＢＴ（東レ（株）製）、トレコン１４０１（結晶性）
３）エステル結合含有熱可塑性樹脂Ｃ：ＰＥＴ−Ｇ、イーストマンケミカル社製、６７６３（非結晶性）
４）エステル結合含有熱可塑性樹脂Ｄ：ＰＣＴ−Ｇ、イーストマンケミカル社製（非結晶性）
５）カーボンブラック：電気化学工業（株）製、デンカブラック
７）エステル結合含有熱可塑性樹脂Ｆ：ポリエステル系エラストマー（ポリエステル−ポリエステル型）：東洋紡（株）製、商品名 ペルプレンＳ−１００１（非結晶性）
８）エステル結合含有熱可塑性樹脂Ｇ：ポリエステル系エラストマー（ポリエステル−ポリエーテル型）：帝人化成（株）製、商品名 ヌーベランＢ４０６３（非結晶性）
９）エステル結合含有熱可塑性樹脂Ｈ：ポリエステル系エラストマー（ポリエステル−ポリエーテル型）：東洋紡（株）製、商品名 ペルプレンＥＮ−１０００（非結晶性）
上記表１，２の結果より、基材として、熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂と、エステル結合を有する非結晶性熱可塑性樹脂および結晶性熱可塑性樹脂とを所定の重量比率で用い、これに導電性フィラーを添加してなる各実施例のベルトにおいては、導電性、耐セット性、耐折れ性および光沢度のいずれについても良好な性能が得られていることが確かめられた。これに対し、所定の重量比率を満足しない比較例１、および、非結晶性熱可塑性樹脂を含有しない比較例２においては、各評価項目について、いずれも実施例に比し不十分な結果が得られた。
Claims (10)
- 静電吸着により保持した記録媒体を、駆動部材により循環駆動されて、４種の画像形成体に搬送し、各トナー像を該記録媒体に順次転写するタンデム方式の転写、搬送用導電性エンドレスベルトにおいて、
熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂と、熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂以外の２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂とからなる基材と、導電性フィラーとを含み、前記熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂と２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂との重量比率が９５／５〜５５／４５の範囲内であり、かつ、該２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂が、非結晶性のものと結晶性のものとを夫々少なくとも１種含む樹脂組成物からなることを特徴とする導電性エンドレスベルト。 - 画像形成体と記録媒体との間に配設され、駆動部材により循環駆動されて、前記画像形成体表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に転写保持し、これを記録媒体へと転写する中間転写部材用の導電性エンドレスベルトにおいて、
熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂と、熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂以外の２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂とからなる基材と、導電性フィラーとを含み、前記熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂と２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂との重量比率が９５／５〜５５／４５の範囲内であり、かつ、該２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂が、非結晶性のものと結晶性のものとを夫々少なくとも１種含む樹脂組成物からなることを特徴とする導電性エンドレスベルト。 - ４種の画像形成体と記録媒体との間に配設され、駆動部材により循環駆動されて、前記４種の画像形成体表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に順次転写保持し、これを記録媒体へと転写するタンデム中間転写部材用の導電性エンドレスベルトにおいて、
熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂と、熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂以外の２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂とからなる基材と、導電性フィラーとを含み、前記熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂と２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂との重量比率が９５／５〜５５／４５の範囲内であり、かつ、該２種類以上のエステル結合を有する熱可塑性樹脂が、非結晶性のものと結晶性のものとを夫々少なくとも１種含む樹脂組成物からなることを特徴とする導電性エンドレスベルト。 - 前記熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂として、ポリブチレンナフタレート樹脂を含む請求項１〜３のうちいずれか一項記載の導電性エンドレスベルト。
- 前記エステル結合を有する結晶性熱可塑性樹脂として、ポリブチレンテレフタレート樹脂またはポリエチレンテレフタレート樹脂を含む請求項１〜４のうちいずれか一項記載の導電性エンドレスベルト。
- 前記エステル結合を有する非結晶性熱可塑性樹脂として、グリコール変性ポリアルキレンテレフタレート樹脂を含む請求項１〜５のうちいずれか一項記載の導電性エンドレスベルト。
- 前記エステル結合を有する非結晶性熱可塑性樹脂として、ポリエステル系エラストマーを含む請求項１〜６のうちいずれか一項記載の導電性エンドレスベルト。
- 前記導電性フィラーがカーボンブラックであり、前記基材１００重量部に対し５〜３０重量部添加されてなる請求項１〜７のうちいずれか一項記載の導電性エンドレスベルト。
- 体積抵抗率が１０2Ω・ｃｍ〜１０13Ω・ｃｍである請求項１〜８のうちいずれか一項記載の導電性エンドレスベルト。
- 請求項１〜９のうちいずれか一項記載の導電性エンドレスベルトを用いたことを特徴とする画像形成装置。
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