WO2006013875A1

WO2006013875A1 - 画像形成装置用転写ベルト

Info

Publication number: WO2006013875A1
Application number: PCT/JP2005/014174
Authority: WO
Inventors: Kazuaki Ikeda; Hiroshi Okazaki; Masahiro Habuka
Original assignee: Sumitomo Electric Fine Polymer, Incorporated
Priority date: 2004-08-04
Filing date: 2005-08-03
Publication date: 2006-02-09
Also published as: US20070292173A1; KR20070058443A; US7776427B2

Description

明細書

画像形成装置用転写ベルト

技術分野

[0001] 本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置、特にカラー複写機、カラーレーザ一プリンターなどのカラー画像形成装置において、感光ドラム上のトナー像を転写材 (紙）に転写するために用いられる画像形成装置用転写ベルトに関するものである背景技術

[0002] カラー複写機、カラーレーザープリンターなどのカラー画像形成装置における画像の転写方式として、感光ドラム上に形成されたトナー像を、画像形成装置用転写べルトを用いて転写材 (紙）に転写する方式が、標準的になりつつある。

[0003] 図 7、この方式の 1つである中間転写方式の概略を示す説明図である。図 7に示す通り、トナー 1と現像ローラ 2により、感光ドラム 3上に、トナー像が形成される。この方式は、 4連タンデム方式であるため、 4色のトナーとそれぞれに対応する現像ローラ、感光ドラムが、設けられている。感光ドラム 3上に形成されたトナー像は、一次転写口ーラ 4と、感光ドラム 3と、画像形成装置用転写ベルト 5とにより、画像形成装置用転写ベルト 5に転写される。形成されたカラー画像は、二次転写ローラ 6と、画像形成装置用転写ベルト 5と、転写材 (紙) 7とにより、転写材 (紙) 7に転写され、定着ローラ（図示されていない。）により定着される。多重転写方式の場合も、基本的な原理は、同様である。

[0004] これらの方式で用いられる画像形成装置用転写ベルトについては、ベルトの周方向の大きな抵抗率 (表面抵抗率）、および表面抵抗率よりは小さい厚み方向の抵抗率 (体積抵抗値)を有し、かつこれらの抵抗率がベルト面上の位置、使用環境、電圧などにより変動しないこと、ベルトの周方向の引張弾性率が高いこと、表面が平滑でかつ接触角が大きくトナーがベルトから転写材 (紙）に転写されやす!、こと (優れた離トナー性)、感光ドラムやトナーなどをィ匕学的に汚染しないこと (優れた非汚染性)、難燃性であること、などの特性が望まれている。 [0005] 単層の画像形成装置用転写ベルトにより、これらの多数の特性を満たすことは困難であるので、多層からなる画像形成装置用転写ベルトが提案されており、例えば、特開 2002— 287531号公報には、低抵抗値の熱可塑性エラストマ一のベース層と、高抵抗値の熱可塑性エラストマ一の表層とを有し、前記ベース層と前記表層とが加熱成形により形成されていることを特徴とする画像形成装置用転写ベルトが開示されている。

[0006] また、近年は、厚み方向に弾性を有する画像形成装置用転写ベルトも望まれており、この性質を満たす画像形成装置用転写ベルトとして、上記のようなベース層と表層に加えて、弾性体により形成される弾性層（中間層）を有するものも考えられる。

[0007] この多層の画像形成装置用転写ベルトにおいては、ベルトの周方向の高引張弾性率はベース層により、厚み方向の弾性は弾性層により達成される。一方、安定した体積抵抗値は、ベース層および弾性層を形成する材質の選択などにより制御される。また、大きな表面抵抗率、優れた離トナー性、優れた非汚染性は、表層により達成されることが望まれる。

[0008] しかし、従来は、これらの特性を十分に満足する画像形成装置用転写ベルトは得られていなかった。

特許文献 1 :特開 2002— 287531号公報 (請求項 1)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] 本発明は、ベース層、弾性層（中間層）及び表層を有する多層の画像形成装置用転写ベルトであって、大きな表面抵抗率、優れた離トナー性、優れた非汚染性などを有する画像形成装置用転写ベルトを提供することをその課題とする。本発明者は、表層をフッ素含有ポリマーにより形成することにより、この課題が達成されることを見出した。

[0010] 本発明は、また、前記の構成及び優れた特徴を有する画像形成装置用転写ベルトであって、さらに安定した体積抵抗値などを有する画像形成装置用転写ベルトを提供することをその課題とする。本発明者は、表層をフッ素含有ポリマーにより形成すると共に、ベース層と表層の間に、イオン導電化されたエラストマ一により形成される弹性層を設けることによりこの課題が達成されることを見出した。

[0011] 前記発明において、表層を構成するフッ素含有ポリマーと、弾性層を構成するウレタン等のエラストマ一との接着は、一般的にはプラズマ処理やブラストなどの物理的処理、あるいはプライマー処理により行うことができる。ただし、前者の場合、過大な労力、時間を要し、コスト高になる可能性があり、後者の場合、薄い表層を通して汚染物質がブリードする可能性がある。

[0012] 本発明は、さらに、前記の構成及び優れた特徴を有する画像形成装置用転写ベルトであって、過大な労力、時間を要することなぐまた汚染物質のブリードの問題が生ずる可能性もなく、表層と弾性層との優れた接着力が確保された画像形成装置用転写ベルトを提供することもその課題とする。本発明者は、フッ素含有ポリマーにより形成される表層と、エラストマ一により形成される弾性層との間に、特定のバインダー層を設けることにより前記課題が達成されることを見出した。

[0013] 本発明は、鋭意検討の結果見出されたこれらの知見に基づき、完成されたものである。

課題を解決するための手段

[0014] 本発明の請求項 1は、

ベース層上に、

エラストマ一を有する弾性層と、

フッ素含有ポリマーにより形成される表層

を有することを特徴とする画像形成装置用転写ベルトを提供するものである。

[0015] この画像形成装置用転写ベルトは、表層がフッ素含有ポリマーにより形成されているので、大きな表面抵抗率、優れた離トナー性、優れた非汚染性などを達成することができる。本発明は、さらに好ましい態様として、次に示す構成からなる画像形成装置用転写ベルトを提供する。

[0016] 請求項 1に記載の画像形成装置用転写ベルトであって、前記弾性層がイオン導電化されたエラストマ一により形成されることを特徴とする画像形成装置用転写ベルト（請求項 2)。この構成の画像形成装置用転写ベルトは、前記の優れた特徴に加えて、さらに安定した体積抵抗値との優れた特徴を有するものである。 [0017] 請求項 1に記載の画像形成装置用転写ベルトであって、さらに、前記弾性層と前記表層間にバインダー層を有し、このバインダー層が、融点が、前記弾性層を構成する材料の熱分解点以下であり、熱分解点が、前記表層を構成する材料の融点以上である材料により形成されてヽることを特徴とする画像形成装置用転写ベルト (請求項 3 )。この構成の画像形成装置用転写ベルトによれば、過大な労力、時間を要することなぐまた汚染物質のブリードの問題が生ずる可能性もなぐ表層と弾性層との優れた接着力が確保される。

[0018] 画像形成装置用転写ベルトの表層を形成する材料としては、優れた離トナー性を得るため、大きな接触角を有し、高い平滑性を有するものが望まれるが、本発明において表層を形成するフッ素含有ポリマーは、この要望を満たすものである。

[0019] 中でも、ポリテトラフルォロエチレン（以下、 PTFEと略する。 )、テトラフルォロェチレン 'パーフルォロアルキルビュルエーテル（以下、 PFAと略する。）が、接触角が大きく、トナー等の付着物をきれ、に剥がせることができるため好まし、。

[0020] 本発明の請求項 4は、この好ましい態様に該当し、上記の画像形成装置用転写べルトであって、フッ素含有ポリマー力 PTFE、または PFAであることを特徴とする画像形成装置用転写ベルトを提供するものである。

[0021] 表層を形成するフッ素含有ポリマーとしては、ビ-リデンフロライド、トリフルォロェチレン、テトラフルォロエチレン、テトラフルォロプロピレン、へキサフルォロプロピレンなどの単量体の重合体、共重合体も例示される。中でも、ビ-リデンフロライドを含む単量体の重合体、すなわちビ-リデンフロライドの単独重合体 (ポリビ-リデンフロライド、以下 PVDFと略する。）ゃビニリデンフロライドを含む 2種以上の単量体の共重合体力好ましく例示される。これらは、柔軟性にも富んでおり、弾性層の弾性を阻害しにくいとの利点も有する。

[0022] 本発明の請求項 5は、この好ましい態様に該当し、上記の画像形成装置用転写べルトであって、フッ素含有ポリマー力ビ-リデンフロライドを含む単量体の重合体であることを特徴とする画像形成装置用転写ベルトを提供するものである。

[0023] ビ-リデンフロライドを含む単量体の重合体の中でも、 PVDF力接触角が大きいので好ましい。また、 PVDFは、フッ素含有ポリマーの中では、比較的融点が低ぐゥレタン (分解温度約 170°C)などの弾性層を劣化させな、温度 (約 160°C)で、了ニール (焼付け)を行うことができる場合が多ぐその結果、離トナー性を向上させることができるという利点も有する。

[0024] 本発明の請求項 6は、この好ましい態様に該当し、上記の画像形成装置用転写べルトであって、フッ素含有ポリマー力 PVDFであることを特徴とする画像形成装置用転写ベルトを提供するものである。

[0025] また、ビ-リデンフロライドを含む単量体の重合体の中でも、テトラフルォロエチレン

、へキサフルォロプロピレンおよびビ-リデンフロライドの共重合体（以下、 THVと略する。）が、接触角が特に大きぐブリードが非常に少なぐ非汚染性も特に優れており、特に好ましい。

[0026] また、 PVDF同様に、 THVは、フッ素含有ポリマーの中では、比較的融点が低ぐウレタン (分解温度約 170°C)などの弾性層を劣化させな、温度 (約 160°C)で、了二ール (焼付け)を行うことができる場合が多ぐその結果、離トナー性を向上させることができるという利点も有する。

[0027] 本発明の請求項 7は、この好ましい態様に該当し、上記の画像形成装置用転写べルトであって、フッ素含有ポリマー力 THVであることを特徴とする画像形成装置用転写ベルトを提供するものである。

[0028] フッ素含有ポリマーとして、 THV、または、 PVDFを用い、弾性層がウレタンにより形成されている場合、表層は、好ましくは、 THVまたは PVDFの溶液を、弾性層上にスプレーコートして簡易に形成される。

[0029] 本発明の請求項 8は、この好ましい態様に該当し、上記の画像形成装置用転写べルトであって、フッ素含有ポリマー力 THV、または PVDFであり、弾性層が、ウレタンであり、表層が、 THVまたは PVDFの溶液を該弹性層上にスプレーコートして形成されるものであることを特徴とする画像形成装置用転写ベルトを提供するものである。

[0030] 表層の厚みは、 1〜15 mの範囲であることが好ましい。画像形成装置用転写べルトが、ベース層、弾性層、バインダー層と表層以外の層を有する場合も同様である。この範囲であれば、十分な耐摩耗性と柔軟性を両立させることができる。 [0031] 請求項 19は、この好ましい態様に該当するものであり、前記の画像形成装置用転写ベルトであって、表層の厚みが、 1〜 15 mであることを特徴とする画像形成装置用転写ベルトを提供するものである。

[0032] 弾性層は、ベルトの厚み方向の柔軟性を付与する役割を果たすものである。本発明の画像形成装置用転写ベルトは、ベース層と表層の間に、エラストマ一により形成される弾性層が設けられているため、厚み方向の十分な柔軟性を有している。そして、従来の単層の画像形成装置用転写ベルトでは得られなカゝつた弾性により、トナーを潰すことなぐ搬送ができ、高画質化に対応できる画像形成装置用転写ベルトが得られるようになった。

[0033] 弾性層を形成するエラストマ一としては、ウレタン、アクリロニトリルブタジエンゴム (N BR)、エチレンゴム（EP)、シリコンゴム（SR)、ポリアミド、またはこれらの 2種以上のエラストマ一を用いることが好まし、。

[0034] 本発明の請求項 9は、この好ましい態様に該当し、上記の画像形成装置用転写べルトであって、エラストマ一が、ウレタン、アクリロニトリルブタジエンゴム、エチレンゴム、シリコンゴム、ポリアミド、またはこれらの 2種以上のエラストマ一であることを特徴とする画像形成装置用転写ベルトを提供するものである。

[0035] 中でも、ウレタンが特に好ましい。本発明の請求項 10は、この好ましい態様に該当し、上記の画像形成装置用転写ベルトであって、エラストマ一が、ウレタンであることを特徴とする画像形成装置用転写ベルトを提供するものである。

[0036] また、前記のように、エラストマ一として、イオン導電ィ匕されたエラストマ一が用いる（請求項 2の態様)と、体積抵抗値を安定的に制御することができるので好ましい。ィォン導電ィ匕は、イオン導電性物質を分散させて導電性を持たせることなどにより行うことができる。

[0037] 通常、画像形成装置用転写ベルト全体の体積抵抗値として、 10⁸〜： L0¹⁴ Ω 'cmの範囲が好ましい。画像形成装置用転写ベルト全体の体積抵抗値は、ベース層および弾性層の体積抵抗値の和である。従って、一方を他方よりかなり大きくし、他方の体積抵抗値の画像形成装置用転写ベルト全体の体積抵抗値への影響を小さくすることにより、一方の体積抵抗値のみの制御で、画像形成装置用転写ベルト全体の体積抵抗値を制御することも可能である。

[0038] ベース層および弾性層の体積抵抗値の好ましい範囲は、画像形成装置用転写べルトの使用形態により変動する。しかし、一般的に、画像形成装置用転写ベルトにおいては、主にベース層により、抵抗値を制御した場合、面内ばらつきや、電圧依存性が出やすいので、弾性層により抵抗値を制御することが好ましぐそのためには、弹性層の抵抗値を、ベース層の抵抗値より大きくすればよ!、。

[0039] 請求項 11は、この好ましい態様に該当するものであり、前記の画像形成装置用転写ベルトであって、弾性層の抵抗値（Ω )が、ベース層の抵抗値（Ω )より大きいことを特徴とする画像形成装置用転写ベルトを提供するものである。

[0040] 弾性層の抵抗値は、より画像形成装置用転写ベルトの抵抗値を安定して制御する観点、および実用上の観点より、抵抗値を Ωで表した場合、ベース層の抵抗値（Ω ) の 10倍以上、 10⁸倍以下であることが好ましい。

[0041] 請求項 12は、この好ましい態様に該当するものであり、前記の画像形成装置用転写ベルトであって、弾性層の抵抗値（Ω )が、ベース層の抵抗値（Ω )の 10倍以上、 1 0⁸倍以下であることを特徴とする画像形成装置用転写ベルトを提供するものである。

[0042] 弾性層の体積抵抗値は、トナーの受け渡しの点より、 10⁸〜： ί0¹⁴ Ω 'cmであることが好ましい。

[0043] 請求項 13は、この好ましい態様に該当するものであり、前記の画像形成装置用転写ベルトであって、弾性層の体積抵抗値が、 10⁸〜10¹⁴ Ω 'cmであることを特徴とする画像形成装置用転写ベルトを提供するものである。

[0044] 弾性層の厚みは、厚み方向の適度な弾性 (柔軟性)を画像形成装置用転写ベルトに付与する^;等力ら、 50〜300 μ mの範囲力 S好ましく、特に 100〜250 μ mの範囲が好ましい。

[0045] 本発明の画像形成装置用転写ベルトのベース層は、高弾性率の材質から形成され、画像形成装置用転写ベルトに高い引張弾性率を与えるものである。そこで、弾性率 lGPa以上の材質が好ましぐより好ましくは、弾性率 1〜： LOGPaの範囲内の材質である。また、画像形成装置用転写ベルトの体積抵抗値も、ベース層の材質により制御することができる。 [0046] ベース層を形成する高弾性率の材質としては、ポリイミド (PI)、ポリアミドイミド (PAI

)、 PVDF力好ましく例示される。

[0047] 本発明の請求項 14は、この好ましい態様に該当し、上記の画像形成装置用転写ベルトであって、ベース層が、ポリイミド（PI)、ポリアミドイミド（PAI)、または PVDFにより形成されていることを特徴とする画像形成装置用転写ベルトを提供するものである。

[0048] ポリイミド (PI)、ポリアミドイミド (PAI)、 PVDFなどにより形成されるベース層には、カーボンブラック (アセチレンブラック)などの導電材を添加して、体積抵抗値を制御することができる。カーボン導電ィ匕されたポリイミド（PI)、カーボン導電ィ匕されたポリアミドイミド (PAI)、またはカーボン導電ィ匕された PVDFは、高い弾性率を有するため好ましい。

[0049] ベース層の厚みは、画像形成装置用転写ベルトの周方向の高い引張弾性率を画像形成装置用転写ベルトに付与する点等から、 30〜： LOO mの範囲が好ましぐ特に 40〜80 μ mの範囲が好ましい。

[0050] ベース層は、画像形成装置用転写ベルトに周方向の引張弾性率を与え、弾性層は、積層方向の弾性率を与える。また、ベース層の抵抗値を下げすぎると、電流は積層方向に流れずに、周方向に流れるので、これを避ける必要がある。ベース層の厚さと、弾性層の厚さには、適切な関係にあることが好ましぐ弾性層の厚みが、ベース層の厚みの 1〜10倍、特に 2〜4倍であることが好ましい。

[0051] 請求項 15は、この好ましい態様に該当するものであり、前記の画像形成装置用転写ベルトであって、弾性層の厚みが、ベース層の厚みの 1〜10倍であることを特徴とする画像形成装置用転写ベルトを提供するものである。

[0052] 本発明の画像形成装置用転写ベルトは、好ましくは、表層と弾性層との間に、ノィンダ一層が設けられている。前記のように、このバインダー層力融点が、前記弾性層を構成する材料の熱分解点以下であり、熱分解点が、前記表層を構成する材料の融点以上である材料により形成されて、る（請求項 3の態様)ことが、特に好ま、。

[0053] このように、前記バインダー層は、融点が、前記弾性層を構成する材料の熱分解点以下であるため、前記バインダー層および前記弾性層の融点以上で、前記バインダ一層および前記弾性層の熱分解点以下の温度に加熱しながら、前記バインダー層と前記弾性層とを圧着させることにより、強固に接着させることができる。

[0054] また、前記バインダー層は、熱分解点が、前記表層を構成する材料の融点以上である材料で構成されているため、前記表層の融点以上、かつ前記バインダー層の熱分解点以下の温度に加熱することにより両者を融着させることができる。

[0055] このようなバインダー層を設けることにより、過大な労力、時間を要することもなぐ表層を構成するフッ素含有ポリマーと、弾性層を構成するウレタン等のエラストマ一との接着を行うことができる。またこのノインダ一層は、プライマーの様に表層を汚染する物質が混入されていないので、薄い表層を通して汚染物質がブリードする問題もない。

[0056] ノインダ一層を形成する材料は、溶剤に溶ける材料であることが好ま、。即ち、前記バインダー層を構成する材料を、溶剤に溶かし、スプレー法やディップ法により表層に塗布するのみで接着させることができる。

[0057] 請求項 16は、この好ましい態様に該当するものであり、前記の画像形成装置用転写ベルトであって、バインダー層を形成する材料力溶剤に溶ける材料であることを特徴とする画像形成装置用転写ベルトを提供するものである。

[0058] ノインダ一層は、フッ素含有ポリマーであることが好ましぐ中でも四フッ化成分を含んでいるため PTFE、 PFAと接着しやすいこと、融点が 110°Cと低いグレード品があること、分解点が 400°C (PTFEの融点以上）と高いこと、ウレタン等との接着性に優れていること、柔らカ、こと等の理由より、 THVであることが好ましい。特に、バインダ一層が、 THVであり、表層が、 PTFEあるいは PFAである場合力好ましい。

[0059] 請求項 17は、この好ましい態様に該当するものであり、前記の画像形成装置用転写ベルトであって、バインダー層が、 THVであることを特徴とする画像形成装置用転写ベルトを提供するものである。

[0060] 前記の通り、本発明の画像形成装置用転写ベルトの表層として用いられているフッ素含有ポリマーは離トナー性に優れている。このようなフッ素含有ポリマーを表層に用いる場合は、バインダー層もフッ素含有ポリマーで形成することにより、両層の接着は十分強固である。また、表層を形成するフッ素含有ポリマーと同一のフッ素含有ポリマーをバインダー層のポリマーに添加することにより、両層の接着力をより高めることができる。この方法によれば、たとえバインダー層がフッ素含有ポリマーで形成されていなくても表層との接着ができる。

[0061] バインダー層に含有させるフッ素含有ポリマーは、粉状物として、バインダー層を形成する材料に含有させることが好ましい。この場合、粉状物の粒径は 0. 01〜： LO m であることが好ましい。粒径が 0. 01 m未満の粉状物は製造が困難であり、一方粒径がを越えると沈降の問題が発生しやすぐさらに表面荒さが悪くなり易いためである。

[0062] 次に、バインダー層に含有させるフッ素含有ポリマーの量は、少な過ぎると充分な接着力向上の効果が得られず、一方、多過ぎるとバインダー層の主たる構成材料である THV等の特性への影響が大きくなる。以上を考慮したバインダー層に含有させるフッ素含有ポリマーの好ましい量は、バインダー層を形成する材料 100部に対して、 1〜300部である。特に、表層が PFAから形成され、バインダー層が THV力も形成される場合は、 THVに PFAが 10〜： LOO部含有されていることが好ましい。

[0063] 請求項 18は、前記の好ましい態様に該当するものであり、前記の画像形成装置用転写ベルトであって、バインダー層に、表層を形成するフッ素含有ポリマーが含有されていることを特徴とする画像形成装置用転写ベルトを提供するものである。

[0064] ノインダ一層の厚みは、厚くなると、体積抵抗値が上がり、薄くなると、接着力が落ちる。このような観点から、 0. 1〜10 mであることが好ましい。

[0065] 請求項 20は、この好ましい態様に該当するものであり、前記の画像形成装置用転写ベルトであって、バインダー層の厚みが、 0. 1〜10 μ mであることを特徴とする画像形成装置用転写ベルトを提供するものである。

[0066] 本発明は、ベース層、弾性層、バインダー層、表層のみからなる画像形成装置用転写ベルトに限られず、求められる特性に応じて、本発明の目的を損なわない範囲において、さらに、ベース層と弾性層の間、弾性層とバインダー層の間、ノインダー層と表層の間に、本明細書に規定されて、なヽ他の層が設けられて、る構成を含む

[0067] 本発明の転写ベルトは、画像形成装置用であり、感光ドラムなどに形成されたトナ一像を、紙などの転写材に転写する機能を有するものである。ここで、画像形成装置としては、電子写真方式を用いた複写機、レーザープリンターなどが挙げられるが、これらに限定されず、トナー像を形成し、これを転写材に転写することにより転写材上に画像を形成する機能を有する装置全てを含む。

[0068] 本発明の画像形成装置用転写ベルトには、転写と定着を同時に行なう画像形成装置用転写定着ベルトも含まれ、特に効率ィ匕の面力もこのような画像形成装置用転写ベルトに、本発明を適用することは好ましいことである。

[0069] 本発明の請求項 21は、この好ましい態様に該当し、上記の画像形成装置用転写ベルトであって、画像形成装置用転写ベルトが、画像形成装置用転写定着ベルトであることを特徴とする画像形成装置用転写ベルトを提供するものである。

発明の効果

[0070] 本発明の画像形成装置用転写ベルトは、フッ素含有ポリマーにより形成される表層力 S用いられているため、大きな表面抵抗率、優れた離トナー性、優れた非汚染性を達成することができる。

[0071] 近年、画像形成装置のカラー化、高画質化に対応できるトナーの開発が活発に進められており、これらの中には、離型性、耐汚染性が不十分なものが多ぐ従来のポリイミド、ポリアミドイミドなどの単層の画像形成装置用転写ベルトや、ウレタンやシリコン等をスプレーコートした多層の画像形成装置用転写ベルトでは、これらに十分対応することができな力つた。しかし、本発明により、これらに十分対応することができ画像形成装置用転写ベルトが得られるようになった。

[0072] 特に、フッ素含有ポリマーとして、 PTFE、 PFAなどの特定のものを用いた場合は、表面抵抗率、離トナー性、非汚染性が特に優れる。

[0073] また、フッ素含有ポリマーとして、 PVDFや THVなどの特定のものを用いた場合は、表面抵抗率、離トナー性、非汚染性などが優れるとともに、画像形成装置用転写べルトの性質をより向上させるための加工を容易にするなどの利点も得られる。

[0074] また、ベース層にポリアミド、ポリアミドイミドまたは PVDFを用いることにより、周方向の高い引張強度を有する画像形成装置用転写ベルトを得ることができる。

[0075] また、本発明の画像形成装置用転写ベルトは、ベース層と表層の間に、エラストマ一により形成される弾性層が設けられているため、厚み方向の十分な柔軟性を有している。

[0076] さらに、弾性層を形成するエラストマ一として、イオン導電化されたエラストマ一を用いた場合 (請求項 2の態様）は、体積抵抗値をより安定的に制御することができる。

[0077] また、弾性層の抵抗値が、ベース層の抵抗値より大きい場合は、弾性層のみにより、画像形成装置用転写ベルトの安定した抵抗値の制御ができる。

[0078] さらにまた、表層と弾性層との間に、融点が、前記弾性層を構成する材料の熱分解点以下であり、熱分解点が、前記表層を構成する材料の融点以上である材料により形成されるバインダー層を設けた場合は、過大な労力、時間を要することもなぐ表層と弾性層の接着を行うことができる。またこのバインダー層は、プライマーの様に表層を汚染する物質が混入されていないので、薄い表層を通して汚染物質がブリードする問題もない。

図面の簡単な説明

[0079] [図 1]本発明の画像形成装置用転写ベルトの一例を示す断面図である。

[図 2]本発明の画像形成装置用転写ベルトの製造方法の一例を示す図である。

[図 3]本発明の画像形成装置用転写ベルトの製造方法の一例を示す図である。

[図 4]本発明の画像形成装置用転写ベルトの製造方法の一例を示す図である。

[図 5]本発明の画像形成装置用転写ベルトの製造方法の一例を示す図である。

[図 6]本発明の画像形成装置用転写ベルトの一例を示す断面図である。

[図 7]画像形成装置用転写ベルトが用いられる画像転写方式の概略を示す説明図である。

符号の説明

[0080] 1 トナー

2 現像ローラ

3 感光ドラム

4 一次転写ローラ

5 画像形成装置用転写ベルト

6 二次転写ローラ 7 転写材

8 外筒

9 表層

10 ドラム状金型

11 ベース層

12 弾性層

13 中子

14 バインダー層

発明を実施するための最良の形態

[0081] 図 1は、本発明の画像形成装置用転写ベルトの一例を示す断面図である。図 1の画像形成装置用転写ベルトは、表層 9およびベース層 11、および表層 9およびべ一ス層 11の間に弾性層 12を有する。表層 9は、 PTFEにより形成され、その結果、優れた離トナー性が得られて、る。

[0082] ベース層 11は、弾性率 1〜： LOGPaの範囲内のポリイミドにより形成されており、その厚みは、 40〜80 mの範囲内である。その結果、画像形成装置用転写ベルトの周方向の高い引張弾性率を、画像形成装置用転写ベルトに付与して、る。

[0083] 弾性層 12は、水性ウレタンにより形成されている。弾性層 12の厚みは、 100〜250 μ mの範囲内であり、その結果、厚み方向の適度な柔軟性を画像形成装置用転写ベルトに付与している。

[0084] 弾性層 12は、 10⁸〜10¹⁴ Ω 'cmの範囲の体積抵抗値を有する。また、弾性層 12の体積抵抗値はベース層 11の体積抵抗値の 10倍以上であり、従って、画像形成装置用転写ベルト全体の体積抵抗値も、ほぼ 10⁸〜10¹⁴ Ω 'cmの範囲内である。

[0085] 以下に実施例を示すが、本発明の範囲は、以下の実施例に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施例に対して種々の変更をカ卩えることが可能である。

実施例 1

[0086] ドラム状の金型を回転させながら、その外側にポリイミドワニスを塗布し、その後、金型を加熱してイミド化反応を行い、金型の周囲を覆う厚み 60 mのポリイミド層（ベース層）を形成した。次に、水性ウレタンに増粘剤を加え lOPa' s程度の粘度とし、さらに脱泡を行った後、該ポリイミド層の上にディップにより塗布した。塗布後、常温にて水分を乾燥させ、さらに 160°Cでァニールを行い、厚み 200 μ mのウレタン層（弾性層）を、ポリイミド層上に形成した。

[0087] 次に、 THVの溶液を、前記のウレタン層上に、乾燥、ァニール後の厚みが、 5 m になるような条件で、スプレーコートした。その後、乾燥および 160°Cでのァニールを行って表層を形成し、本発明の転写ベルトを得た。

実施例 2

[0088] 先ず、図 2に示す通り、内面を鏡面加工した熱膨張係数 1. 76 X 10^_5Z°Cの鋼鉄製の外筒 8の内面に、 PTFE (融点 327°C、熱分解点 400°C)のデイスパージヨンを、ディップ法により塗布し、 380°Cで焼成し、表層 9を設けた。

[0089] さらに、 THV (融点 120°C、熱分解点 400°C)を酢酸ブチルに溶融し、表層 9上にディップ法により製膜して、乾燥させ、ノインダ一層 14を設けた。さらに、バインダー層 14を、 PTFEと THVの融点以上の 350°Cで加熱し、表層 9に密着させた。

[0090] 次に、図 3に示す通り、ドラム状金型 10表面に、アセチレンブラックを添加することによりカーボン導電処理を行い、体積抵抗値を調整したポリイミドを製膜し、 380°Cで焼成し、ベース層 11を設けた。

[0091] さらに、ベース層 11上に、水性ウレタン（融点 120°C、熱分解点 180°C)をディップ法により塗布し、乾燥させて弾性層 12を設けた。

[0092] 次に、ドラム状金型 10表面に設けられたベース層 11と弾性層 12の複合体を、ドラム状金型 10から剥がし、円筒状に形成された複合体を、図 4に示す通り、 MCナイ口ン製の熱膨張係数 8. O X 10^_5Z°Cの中子 13外周に嵌め込んだ。

[0093] 次に、図 5に示す通り、ベース層 11と弾性層 12の複合体が嵌め込まれた中子 13を、ノインダ一層 14と表層 9の複合層が内面に設けられた外筒 8に挿入し、真空中で 1 50°Cに加熱した。この加熱により、外筒 8と中子 13の熱膨張係数には差があるため、熱膨張した中子 13が、外筒 8の内面を押圧し、ベース層 11と弾性層 12の複合層と、ノインダ一層 14と表層 9の複合層からなる 4層構造の複合体が得られた。この複合体の断面図を図 6に示す。 [0094] 次に、中子 13、外筒 8を冷却し、これらから 4層構造の複合体を分離し、画像形成装置用転写ベルトを得た。

[0095] 得られた画像形成装置用転写ベルトは、厚み 60 μ mのベース層（ポリイミド)上に、厚み 200 μ mの弾性層（ウレタン）と、厚み 1 μ mのバインダー層（THV)と、厚み 5 μ mの表層（PTFE)を有する画像形成装置用転写ベルトであり、表面抵抗率、離トナ一性、非汚染性共に優れていた。

[0096] この実施例で使用したバインダー層の THVの融点は、 120°Cである力表層の PT FEの融点は、 327°Cである。従って、スプレー法を利用して、ベース層より順次、弹性層、ノインダ一層、表層を設ける方法では、表層を焼成することが困難である。しかし、前記製法、すなわち中子 13により外筒 8の内面を押圧する方法により、弾性層とバインダー層を強固に接着することができた。

[0097] なお、前記実施例においては、中子 13により外筒 8の内面を押圧し、ベース層 11と弾性層 12の複合層と、バインダー層 14と表層 9の複合層との複合体を得る方法として、中子 13と外筒 8の熱膨張係数の差を利用したが、他の方法、例えば空気圧を利用する、瞬時の爆発力を利用する等の方法により、ベース層 11と弾性層 12の複合体を、バインダー層 14と表層 9の複合層に押圧し、画像形成装置用転写ベルトを得てもよい。

実施例 3

[0098] 酢酸ブチルに溶融する THVの量を変えることによりバインダー層 14の厚みを変え、ベース層 11上に塗布する水性ウレタンをイオン導電処理を行ったものに変えた以外は、実施例 2と同様にして、厚み 60 μ mのベース層（ポリイミド）上に、厚み 200 μ mの弾性層（ウレタン）と、厚み 3 μ mのバインダー層（THV)と、厚み 5 μ mの表層（P TFE)を有する画像形成装置用転写ベルトを得た。イオン導電処理は、水性ウレタンに、イオン導電剤を分散させることにより行い、体積抵抗率が、ベース層 11の体積抵抗率の 10倍になる様に調整した。

[0099] 得られた画像形成装置用転写ベルトは、表面抵抗率、離トナー性、非汚染性共に優れたものであった。また、画像形成装置用転写ベルトの体積抵抗値は、弾性層 12 により安定して制御されていた。さらに、表層とバインダー層の間、バインダー層と弹性層の間は、強固に接着されており、ブリードも発生していな力つた。

実施例 4

[0100] 表層 9の形成に用いる PTFEのデイスパージヨンとして、導電性酸化亜鉛 (ZnO)を分散させたものを用い、ベース層 11上に塗布する水性ウレタンを、イオン導電処理を行ったものに変えた以外は、実施例 2と同様にして、厚み 60 mのベース層（ポリイミド）上に、厚み 200 μ mの弾性層（ウレタン）と、厚み 1 μ mのバインダー層（THV)と、厚み 5 μ mの表層（PTFE)を有する画像形成装置用転写ベルトを得た。

[0101] イオン導電処理は、水性ウレタンに、イオン導電剤を分散させることにより行い、体積抵抗率を 10⁹ Ω 'cmになる様に調整した。表層 9の体積抵抗率は ΙΟ^ Ω 'cm、ノインダ一層 14の体積抵抗率は ΙΟ^ Ω 'cm、ベース層 11を形成するポリイミドは、力一ボン導電処理により、体積抵抗率が 10⁸ Ω 'cmに調整されたものであった。

[0102] 得られた画像形成装置用転写ベルトは、表面抵抗率、離トナー性、非汚染性共に優れたものであった。また、画像形成装置用転写ベルトの体積抵抗値は、弾性層 12 により安定して制御されて、た。

実施例 5

[0103] 図 2に示す通り、内面を鏡面加工した熱膨張係数 1. 76 X 10^_5Z°Cの鋼鉄製の外筒 8の内面に、 PFA (デュポン社製 350Jデイスパージヨン、粒径 0. 2 /z m) (融点 295 °C)を、ディップ法により塗布し、 380°Cで焼成し、表層 9を設けた。

[0104] さらに、 THV (住友 3M社製 THV220) (融点 120°C、熱分解点 400°C)を酢酸ブチルに溶融し、表層 9上に、ディップ法により製膜して、乾燥させ、バインダー層 14を設けた。さらに、バインダー層 14を PFAと THVの融点以上の 350°Cで加熱し、表層 9に密着させた。他は実施例 3と同じ方法により画像形成装置用転写ベルトを得た。

[0105] 得られた画像形成装置用転写ベルトは、厚み 60 μ mのベース層（ポリイミド)上に、厚み 200 μ mの弾性層（イオン導電ィ匕されたウレタン）と、厚み 3 μ mのバインダー層 (THV)と、厚み 5 μ mの表層（PFA)を有する画像形成装置用転写ベルトであり、表面抵抗率、離トナー性、非汚染性共に優れた画像形成装置用転写ベルトを得ることができた。

[0106] また、画像形成装置用転写ベルトの体積抵抗値は、弾性層 12により安定して制御されていた。さらに、表層とバインダー層の間、バインダー層と弾性層の間は、強固に接着されており、ブリードも発生していな力つた。

[0107] また、バインダー層の THVの融点は、 120°Cである力表層の PFAの融点は、 29 5°Cであるため、スプレー法を利用して、ベース層より順次、弾性層、バインダー層、表層を設ける方法では、表層を焼成することが困難であるが、前記製法により、弾性層とバインダー層を強固に接着することができた。

実施例 6

[0108] バインダー層を設けるにあたり、 THV (住友 3M社製 THV220)に表層を形成する PFAの粉状物（デュポン社製 340J、粒径 0. 2 μ η を THVIOO部に対して 60部予め添加して、 THVを酢酸ブチルに溶融した。他は実施例 5と同じ方法により画像形成装置用転写ベルトを得た。

[0109] 得られた画像形成装置用転写ベルトは、厚み 60 μ mのベース層（ポリイミド)上に、厚み 200 μ mの弾性層（イオン導電ィ匕されたウレタン）と、厚み 3 μ mのバインダー層 (THV)と、厚み 5 μ mの表層（PFA)を有する画像形成装置用転写ベルトであり、表面抵抗率、離トナー率、非汚染製共に優れた画像形成装置用転写ベルトを得ることができた。

[0110] 次に実施例 3、実施例 5または実施例 6で得られた画像形成装置用転写ベルトの表層とバインダー層の接着力を測定した。測定は以下の方法により行った。すなわち表層とバインダー層に lcm幅の切り込みを入れて設けた測定箇所において、両層を引きはがすために必要な力を接着力として測定した。

[0111] 測定の結果、実施例 3、実施例 5の場合は接着力が 0. 06kgZcmであった力実施例 6の場合には 0. 35kgZcmであった。以上の結果より、バインダー層に、表層を形成するフッ素含有ポリマーが含有されていることにより、表層とバインダー層の接着力が向上することが確認できた。

Claims

請求の範囲

[1] ベース層上に、

エラストマ一を有する弾性層と、

フッ素含有ポリマーにより形成される表層

を有することを特徴とする画像形成装置用転写ベルト。

[2] 前記弾性層がイオン導電化されたエラストマ一により形成されることを特徴とする請求項 1に記載の画像形成装置用転写ベルト。

[3] さらに、前記弾性層と前記表層間にバインダー層を有し、このバインダー層が、融点が、前記弾性層を構成する材料の熱分解点以下であり、熱分解点が、前記表層を構成する材料の融点以上である材料により形成されていることを特徴とする請求項 1 または請求項 2に記載の画像形成装置用転写ベルト。

[4] フッ素含有ポリマー力ポリテトラフルォロエチレン (PTFE)、またはテトラフルォロエチレン ·パーフルォロアルキルビュルエーテル（PFA)であることを特徴とする請求項 1な、し請求項 3の、ずれかに記載の画像形成装置用転写ベルト。

[5] フッ素含有ポリマー力ビ-リデンフロライドを含む単量体の重合体であることを特徴とする請求項 1なヽし請求項 3のヽずれかに記載の画像形成装置用転写ベルト。

[6] フッ素含有ポリマーが、ポリビ-リデンフロライド (PVDF)であることを特徴とする請求項 5に記載の画像形成装置用転写ベルト。

[7] フッ素含有ポリマー力テトラフルォロエチレン、へキサフルォロプロピレンおよびビユリデンフロライドの共重合体 (THV)であることを特徴とする請求項 5に記載の画像形成装置用転写ベルト。

[8] フッ素含有ポリマー力テトラフルォロエチレン、へキサフルォロプロピレンおよびビユリデンフロライドの共重合体 (THV)、またはポリビ-リデンフロライド（PVDF)であり、弾性層が、ウレタンであり、表層が、 THVまたは PVDFの溶液を該弹性層上にスプレーコートして形成されるものであることを特徴とする請求項 5に記載の画像形成装置用転写ベルト。

[9] エラストマ一が、ウレタン、アクリロニトリルブタジエンゴム、エチレンゴム、シリコンゴム、ポリアミド、またはこれらの 2種以上のエラストマ一であることを特徴とする請求項 1 な、し請求項 8の、ずれかに記載の画像形成装置用転写ベルト。

[10] エラストマ一が、ウレタンであることを特徴とする請求項 9に記載の画像形成装置用転写ベルト。

[11] 弾性層の抵抗値（ Ω )力ベース層の抵抗値 ( Ω )より大き、ことを特徴とする請求項 1な!ヽし請求項 10画像形成装置用転写ベルト。

[12] 弾性層の抵抗値（Ω )が、ベース層の抵抗値（Ω )の 10倍以上、 10⁸倍以下であることを特徴とする請求項 11に記載の画像形成装置用転写ベルト。

[13] 弾性層の体積抵抗値が、 10⁸〜10¹⁴ Ω 'cmであることを特徴とする請求項 1ないし請求項 12画像形成装置用転写ベルト。

[14] ベース層が、ポリイミド（PI)、ポリアミドイミド (PAI)、またはポリビ-リデンフロライド（

PVDF)により形成されて、ることを特徴とする請求項 1な、し請求項 13の、ずれかに記載の画像形成装置用転写ベルト。

[15] 弾性層の厚みが、ベース層の厚みの 1〜10倍であることを特徴とする請求項 1ないし請求項 14のいずれかに記載の画像形成装置用転写ベルト。

[16] ノインダ一層を形成する材料力溶剤に溶ける材料であることを特徴とする請求項

3に記載の画像形成装置用転写ベルト。

[17] ノインダ一層が、テトラフルォロエチレン、へキサフルォロプロピレン、およびビ-リデンフロライドの共重合体 (THV)であることを特徴とする請求項 3又は請求項 16に記載の画像形成装置用転写ベルト。

[18] ノインダ一層に、表層を形成するフッ素含有ポリマーが含有されていることを特徴とする請求項 3、請求項 16又は請求項 17に記載の画像形成装置用転写ベルト。

[19] 表層の厚みが、 1〜15 mであることを特徴とする請求項 1ないし請求項 18のいずれかに記載の画像形成装置用転写ベルト。

[20] ノインダ一層の厚み力 0. 1〜10 μ mであることを特徴とする請求項 1ないし請求項 19のいずれか〖こ記載の画像形成装置用転写ベルト。

[21] 画像形成装置用転写ベルトが、画像形成装置用転写定着ベルトであることを特徴とする請求項 1なヽし請求項 20のヽずれかに記載の画像形成装置用転写ベルト。