JP2000255817A

JP2000255817A - 導電性ベルトおよびその作製方法

Info

Publication number: JP2000255817A
Application number: JP11062932A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Ueishi; 健太郎上石
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 1999-03-10
Publication date: 2000-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】充分な導電性を有するとともに、表面平滑性
および表面離型性の高い導電性ベルト、および該導電性
ベルトを容易に製造し得る方法を提供すること。【解決手段】導電層と、その上に保護層を形成した導
電性ベルトにおいて、該保護層が導電性物質を含有し、
該導電性物質が、前記保護層において、導電層側より表
面側に、より多く分布していることを特徴とする導電性
ベルトである。該導電性ベルトは、遠心成形法を利用し
て、保護層を形成した後、導電層を形成することによっ
て容易に作製できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は導電性ベルトに関
し、特に、電子写真装置等の画像形成装置において、転
写装置や用紙搬送部材に好適に用いられる導電性ベルト
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置等の画像形成装置に用いら
れるベルト転写装置や用紙搬送ベルト部材等には、導電
性ベルトが利用されている。このような用途の導電性ベ
ルトは、所定の電気抵抗値を有するのみではなく、利用
される装置等の種々の機構に適した特性が付加されたも
のである。従来、導電性ベルトは、シリコンゴム、ＮＢ
Ｒ、Ｈ−ＮＢＲ、ＣＲ、ＵＲ、ＥＰＤＭ、ＥＣＯ、Ｎ
Ｒ、ＦＫＭ、ＩＩＲ等の一般のゴム材料を基材とし、こ
れにフィラー系の導電性物質、例えば、一般の導電性カ
ーボン、導電性金属酸化物、カーボン繊維、およびカー
ボンビーズ等を添加して、電気抵抗値を所望の範囲に調
整している。

【０００３】ところで、導電性ベルトを転写ベルトとし
て用いる場合、トナーが残留するのを防止したり、ブレ
ードクリーニング性を向上させるため、例えばフッ素系
樹脂等からなる保護層を導電層上に設け、ベルト表面に
離型性および平滑性を付与する場合が多い。従来、保護
層を導電層上に設ける場合、導電層を形成した後、該導
電層にスプレー塗装、静電塗装、またはロールコーター
法、フローコート法、、ディップコート法等により、保
護層用塗布液を塗布し、加熱硬化させて形成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記保護層には、導電
性ベルトの電気抵抗値を適正な範囲とするために、導電
性物質を含有させる場合がある。しかし、通常、導電性
物質は、層を形成しているバインダー等と比較して、そ
の比重が大きいため、前記塗装等の方法により保護層を
形成した場合、保護層における導電性物質の含有分散濃
度が不均一となり、導電性物質は、保護層の表面から離
れて、保護層と導電層の界面側に偏在する傾向があり、
表面抵抗の制御が困難になる。その結果、導電性ベルト
の導電性が不充分となり、転写ベルトとして使用した場
合、未転写トナーの残留による転写ベルトの汚れや、転
写ベルトの抵抗ムラに起因する転写不良によって、画像
中に白抜けが発生する場合がある。保護層中の導電性物
質の含有量を増加させることによって、導電性を向上さ
せることも考えられるが、導電性物質の含有量を増加さ
せるにつれて、ベルト補強効果が高くなり、保護層の剛
性が高くなるとともに脆くなる傾向があり、ベルトとし
ての弾性が不充分となったり、脆くなる結果、耐久性が
低下する場合がある。

【０００５】本発明は、前記諸問題を解決することを目
的とする。即ち、本発明は、充分な導電性を有するとと
もに、表面平滑性および表面離型性の高い導電性ベル
ト、および該導電性ベルトを容易に製造し得る方法を提
供することを目的とする。また、本発明は、画像形成装
置の転写ベルトとして使用された際に、画像の転写性が
向上し、転写不良による画像欠陥が低減される導電性ベ
ルト、および該導電性ベルトを容易に製造し得る方法を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
を重ねた結果、保護層中の導電性物質の分布を制御する
ことによって、前記諸問題を解決し得ることを見出し、
この知見に基づいて、本発明を完成するに至った。即
ち、本発明は、導電層と、その上に保護層を形成した導
電性ベルトにおいて、該保護層が導電性物質を含有し、
該導電性物質の前記保護層における含有量が、導電層側
から表面側に向かって高くなるように、前記導電性物質
が傾斜分散していることを特徴とする導電性ベルトであ
る。本発明の導電性ベルトは、保護層において、導電性
物質がより表面近傍に分布しているので、低配合量で表
面の導電性を高く保持することができる。

【０００７】導電層が、イオン導電性物質およびカーボ
ンブラックを含有しているのが好ましい。また、導電層
が、ウレタン結合および／またはウレア結合とを有する
エラストマーからなるのが好ましく、エラストマーにお
けるウレタン結合とウレア結合との平均比率は、５：９
５〜９５：５であるのが好ましい。また、エラストマー
が、アミン化合物、ポリオール、およびイソシアネート
化合物から形成されてなるのが好ましい。導電性ベルト
の厚みは、２０〜５００μｍであり、かつ、その厚みの
平均ばらつきが厚みの３％以内であるのが好ましい。よ
り好ましくは、導電性ベルトの厚みは、５０〜１５０μ
ｍであり、

【０００８】また、本発明は、バインダーと、導電性物
質とを含有する保護層形成溶液を円筒状の成形型に投入
し、該型を回転させるとともに、加熱して、前記型の内
部壁面に保護層を形成する保護層形成工程と、内部壁面
に保護層が形成された前記型に、導電層形成用材料を含
有する導電層形成溶液を投入し、前記型を回転成形させ
るとともに、加熱して、前記保護層上に導電層を形成す
る導電層形成工程とを有する導電性ベルトの作製方法で
あって、前記導電性物質の比重が、前記バインダーの比
重より大きいことを特徴とする導電性ベルトの作製方法
である。本発明の導電性ベルトの作製方法では、保護層
の形成工程において、バインダーより比重の大きい導電
性物質を使用し、遠心力の作用で、導電性物質を型の内
部壁面側により多く分布させている。

【０００９】保護層形成溶液と導電層形成溶液の溶解度
パラメータが１以上異なり、非相溶性であってもよい。
また、導電層形成工程において、導電層の形成材料が反
応して、少なくとも、ウレタン結合およびウレア結合が
形成されるのが好ましい。また、さらに、導電層の裏面
を研磨する工程を有しているのが好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１に、本発明の導電性ベルトの
概略断面図の一例を示す。図１の導電性ベルト１０は、
導電層１２の上に、保護層１１が形成された構成であ
る。保護層１１は、導電性物質Ａを含有していて、導電
性物質Ａの保護層１２における含有量は、導電層側の面
１１ｂから表面１１ａに向かって高くなるように、導電
性物質Ａは保護層中に傾斜分散している。従って、導電
性ベルト１０は高い導電性を示す。また、導電性ベルト
１０の導電性を向上させるために、過度に導電性物質を
含有させる必要がないので、導電性ベルト１０は、適度
な剛性および弾性を有する。図１の導電性ベルト１０で
は、導電性物質Ａのほとんどが、保護層の表面１１ａ
に、集中して分布しているが、本発明は、この態様には
限定されず、例えば、導電性物質Ａの濃度が、導電層側
の面１１ｂから表面１１ａに向かって比例関数的に高く
なっている態様、指数関数的に高くなっている態様等も
含まれる。また、連続的に濃度が高くなっている必要は
なく、不連続的（段階的）に高くなっている態様であっ
てあってもよい。

【００１１】導電性ベルト１０の厚みの好ましい範囲
は、用途等に応じて異なるが、導電性ベルトを転写ベル
トとして使用する場合は、厚みは、５０〜３０００μｍ
であるのが好ましく、１０〜１０００μｍであるのがよ
り好ましい。厚みが前記範囲未満であると、永久伸びが
発生し易くなり、経時的に転写画像にずれ等が発生し易
くなる。一方、厚みが前記範囲を超えると、駆動ローラ
等に対する形状追従性等が低下する傾向がある。また、
同用途に使用する場合、厚みの平均ばらつきは、厚みの
３％以下であるのが好ましく、２％以下であるのがより
好ましい。厚みのばらつきが３％を超えると、転写画像
のズレが色重ねした際に大きくなる傾向がある。

【００１２】導電性ベルト１０を転写ベルトとして使用
する場合は、その硬度が、ＪＩＳ−Ａ硬度計で測定した
場合、７０〜８０硬度であるのが好ましい。また、同用
途に使用した場合、１００％ベルト伸長モジュラスが５
０〜３００Ｋｇｆ／ｃｍ²であるのが好ましい。尚、１
００％ベルト伸長モジュラスは、ベルトをダンベル形状
に切断し、引っ張り試験機を用いて測定することができ
る。

【００１３】導電性ベルトを転写ベルトとして使用する
場合は、ベルト表面からトナー残留物をブレードクリー
ニングする際のクリーニング性が高くなるので、ベルト
の表面平滑性は高いのが好ましく、その表面粗さＲｚ値
が、１０点平均で１０μｍ以下であるのが好ましく、１
μｍ以下であるのがより好ましい。

【００１４】導電性ベルト１０の電気体積抵抗率の好ま
しい範囲は、用途等に応じて異なるが、導電性ベルト１
０を転写ベルトとして用いる場合は、電気体積抵抗率は
１０ ⁴〜１０¹²Ω・ｃｍであるのが好ましく、１０⁸〜１
０¹¹Ω・ｃｍであるのがより好ましい。電気体積抵抗率
が前記範囲であると、高電圧が印加された場合も、絶縁
耐性を維持することができる。導電性ベルトの表面抵抗
率は、１０⁴〜１０¹⁵Ω／□であるのが好ましく、１０
¹⁰〜１０¹²Ω／□であるのがより好ましい。また、導電
層１２の電気体積抵抗値は、１０⁴〜１０¹²Ω・ｃｍで
あるのが好ましく、１０⁸〜１０¹¹Ω・ｃｍであるのが
より好ましい。保護層１１の電気体積抵抗率について
は、導電性ベルト１０の電気体積抵抗率が前記範囲とな
っていれば、特に限定されないが、導電層よりも高い電
気体積抵抗率を示すのが好ましい。電気体積抵抗率は、
導電層および保護層に含有される導電性物質の含有量、
回転成形時の遠心力、バインダー粘度および濃度を調節
することによって好ましい範囲に調整することができ
る。

【００１５】保護層１１は、バインダーと、導電性物質
を含有している。バインダーとしては、アクリル樹脂、
ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂、フッ素樹脂、イミド
樹脂、メラニン樹脂、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、ポリ
エーテルスルホン樹脂、シリコーン樹脂、スチレン樹
脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、ニトリル
樹脂、ＳＢＲ、ＮＢＲゴム等の熱可塑性樹脂、および熱
硬化性樹脂等を使用することができる。特に、ポリイミ
ド、ＰＶｄＦ等を用いると、表面平滑性および表面離型
性の高い保護層となるので好ましい。

【００１６】保護層１１に含有される導電性物質として
は、特に制限されず、組み合わせて用いられるバインダ
ーの比重よりも大きい比重を有することを条件に、目的
に応じて、適宜、公知の導電性物質から選択することが
できる。例えば、導電性カーボン、ブラックカーボン、
酸化錫および酸化亜鉛等の金属酸化物、チタン酸カリウ
ム、ニッケル、Ａｌ粉、カーボン樹脂等の無機フィラー
等を挙げることができる。これらは、単独で使用して
も、併用してもよく、併用することで、導電性と誘電性
を調整制御してもよい。中でも、ドープした酸化錫を誘
電性の高い酸化亜鉛等とともに使用すると、転写時のト
ナーの保持力を高めることができ、画像欠陥をより抑制
できるので好ましい。導電性物質の、保護層１１中にお
ける含有量は、導電性ベルトの用途および用いる導電性
物質の種類によって異なるが、１重量％〜５０重量％含
有されているのが好ましく、５重量％〜３０重量％含有
されているのがより好ましい。

【００１７】保護層１１の厚みは、導電性ベルトの用途
によって異なるが、本発明の導電性ベルトを転写ベルト
として用いる場合は、ベルトの形状上のくせ、たわみ、
および引き裂き強度等の観点から、通常、１０〜５００
μｍであり、好ましくは２０〜１５０μｍ、より好まし
くは２０〜５０μｍである。

【００１８】導電層１２は、バインダーと、導電性物質
を含有しているのが好ましい。バインダーとしては、通
常のマトリックス材料を使用でき、例えば、ポリウレタ
ン、エピクロロヒドリンゴム、ニトリルゴム、スチレン
ブタジエンゴム、液状シリコーンゴム等のエラストマー
材料；ポリフェニルサルホン、ポリサルホン、ポリエー
テルサルホン、ポリエステル、ポリアセタール、ポリア
リレート、ポロアミド、ポリカーボネート、ポリフェニ
レンエーテル、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミ
ド、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド等のエン
ジニアリングプラスチック材料；ポリフッ化ブニリデン
（ＰＶｄＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅ）、ポリヘキサフルオロポロピレン（ＰＨＦＰ）等の
フッ素系樹脂材料；等を、単独または併用して使用する
ことができる。また、テフロン系やシリコーン系の分散
離型性材料を使用することもできる。

【００１９】導電層１２のバインダーが、分子中にウレ
タン結合（−ＮＨＣＯＯ−）またはウレア結合（−ＮＨ
ＣＯＮＨ−）を有するエラストマーであると、ベルト張
架等によって生じる永久伸びが軽減されるとともに、ベ
ルトとして適切な弾性を示し、ベルト蛇行防止、および
ウォ−ク制御が可能となるので好ましい。特に、双方の
結合を有するエラストマーを用いると、同様の観点から
より好ましい。ウレタン結合およびウレア結合を有する
エラストマーは、アミン化合物、ポリオール、およびイ
ソシアネート化合物と、所望により触媒を配合し、反応
させることによって製造することができる。ポリオール
としては、例えば、末端にポリヒドロキシル基を有する
ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール及び
両者の共重合物であるポリエーテルポリオール等が挙げ
られる。また、ポリブタジエンポリオールやポリイソプ
レンポリオール等のポリオレフィンポリオール、ポリオ
ール中でエチレン性不飽和モノマーを重合させて得られ
るポリオールプレポリマーなどの一般的なポリオールが
使用できる。

【００２０】アミン化合物としては、１分子中に２以上
のアミノ基を有する化合物であるポリアミンが好まし
く、例えば、ヘキサメチレンジアミン、２，５−ジメチ
ルピペラジン、トリエチレンジアミン等の脂肪族アミ
ン、ビフェニルジアミン、３，３’−ジクロロベンジジ
ン、ビス（アミノフェニル）エーテル、ｐ−アミノ−ア
ニリン等の芳香族ジアミンが使用できる。

【００２１】また、イソシアネート化合物としては、１
分子中に２以上のイソシアネート基を有するポリイソシ
アネート化合物が好ましく、例えば、トルエンジイソシ
アネート（ＴＤＩ）、粗製ＴＤＩ、４，４−ジフェニル
メタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、粗製ＭＤＩ、イソ
ホロンジイソシアネート、各種変性ＭＤＩ、炭素敦２〜
１８の脂肪族イソシアネート、炭素数４〜１５の脂環式
ポリイソシアネートおよびこれらのポリイソシアネート
の混合物や変性物、例えば部分的にポリオール類または
ジアミン類と反応させて得られるプレポリマー等が使用
できる。

【００２２】所望により用いる触媒としては、一般的に
触媒として用いられている有機金属化合物等を使用する
ことができる。例えば、ブチル錫ラウレート、オクチル
亜鉛、酢酸ナトリウム、アルカリ金属またはアルカリ土
類金属のアルコキシド、フェノキシド、３級アミン類
（例えばトリエチルアミン、トリエチルジアミン、Ｎ−
メチルモルホリン、ジメチルアミノメチルフェノール
等）、４級アンモニウム塩、イミダゾール類ニッケルア
セチルアセテート、およびジアセチルアセトネートニッ
ケル等が挙げられる。

【００２３】エラストマー中におけるウレタン結合とウ
レア結合との平均比率が、５：９５から９５：５である
のが好ましく、３０：７０〜７０：３０であるのがより
好ましい。ウレタン結合とウレア結合の平均比率は、導
電層の赤外吸収スペクトルを測定し、各結合に起因する
吸収ピークの面積比率から決定することができる。エラ
ストマー中におけるウレタン結合は、ポリオールと、イ
ソシアネートとの配合量等で調整でき、また、ウレア結
合はポリアミン化合物とイソシアネートとの配合量等で
調整できる。従って、ポリオール、アミン化合物、およ
びイソシアネート化合物等の配合量を選定することによ
って、得られるエラストマー中におけるウレタン結合と
ウレア結合との平均比率を調整することができる。特に
ポリオールまたはアミン化合物の硬化剤としてジイソシ
アネートを用いて、反応性比＝０．９５〜１．１０、好
ましくは１．０３〜１．０７に調整し共架橋させること
が望ましい。

【００２４】導電層１２中に含有される導電性物質とし
ては、イオン導電性物質や、導電性フィラー、導電性カ
ーボン等が挙げられる。イオン導電性物質としては、ラ
ウリルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチル
アンモニウム、オクタデシルトリメチルアンモニウム、
ドデシルトリメチルアンモニウム、アルコール変性脂肪
酸、ジメチルアンモニウム塩の過塩素酸塩、ハロゲン
塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、スルホン酸塩、エト
サルフェート塩等の４級アンモニウム塩等のカチオン性
界面活性剤、脂肪族スルホン酸、高級アルコール硫酸エ
ステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸
エステル塩、高級アルコールリン酸エステル塩、高級ア
ルコールエチレンオキサイド付加リン酸エステル塩等の
アニオン界面活性剤、各種ベタイン等のノニオン界面活
性剤、高級アルコールエチレンオキサイド、ポリエチレ
ングリコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エ
ステル等の非イオン性帯電防止剤等の帯電防止剤、Ｌｉ
ＣｌＯ₄、ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃、ＮａＣｌＯ₄、ＬｉＡｓ
Ｆ₆、ＬｉＢＦ₄、ＮａＳＣＮ、ＫＳＣＮ、ＮａＣｌ等の
金属塩、あるいはアンモニウム塩、燐酸塩等の電解質が
挙げられる。導電性カーボンブラックはケッチェンブラ
ック、ファーネスブラック、アセチレンブラック等の公
知の導電性カーボン等が挙げられる。

【００２５】導電性物質の、導電層１２中における含有
量は、導電性ベルトの用途および用いる導電性物質の種
類によって異なるが、含有量は０．０１重量％〜５０重
量％が好ましく、０．１重量％〜２５重量％がより好ま
しい。特に、導電層のバインダーとして、ウレタン結合
とウレア結合を有する前記エラストマーを使用する場
合、エラストマー１００重量部に対して、０．００１〜
５重量部、より好ましくは０．０１〜２重量部のイオン
導電性物質を含有させると、導電層の電気体積抵抗率
を、１０⁴〜１０¹²Ω・ｃｍに容易に調整することがで
きる。より高い導電性を導電層に付与したい場合は、前
記エラストマー１００重量部に対して、０．０１〜５０
重量部、好ましくは０．１〜２０重量部の導電性物質を
含有させ、電気抵抗率を下げることもできる。

【００２６】導電層１２に含有される導電性物質は、単
独でも、２種以上であってもよいが、イオン導電性物質
と導電性カーボンブラックの双方が含有されていると、
導電性が環境変化によって変動するのを抑制できるので
好ましい。イオン導電性物質とカーボンブラックとの組
み合わせとしては、アルキルアンモニウム塩とケッチェ
ンブラック、過塩素リチウムとファーネスブラック、過
塩素酸ナトリウムとアセチレンブラックとの組み合わせ
が好ましい。前記組み合わせにおいて、イオン導電性物
質を０．００１〜２重量％、導電性カーボンブラックを
０．１〜５０重量％含有させるのが好ましい。

【００２７】本発明の導電性ベルトは、遠心成形法で容
易に作製することができる。図２に、遠心成形法を利用
した本発明の導電性ベルトの作製方法の流れの一例を示
す。まず、円筒状の型１３に、保護層の原料を含有する
溶液を投入する（図２ａ）。該液体は、有機溶媒等に、
少なくともバインダーを溶解または分散させ、導電性物
質をさらに分散させた液体である。前記液体中に含有さ
れるバインダーと導電性物質は、導電性物質の比重がバ
インダーの比重よりも大きくなるように、組み合わせら
れる。円筒状の型１３は、駆動モーター等により、円の
中心を軸に回転可能になっている。また、前記型１３
は、加熱炉内等に配置され、回転と同時に、加熱可能に
なっている。次に、この型１３を回転させるとともに、
加熱すると、前記型１３の内部壁面に保護層１１が形成
される（図２ｂ）。型１３の内部に投入された導電性物
質の比重は、バインダーの比重よりも大きいので、遠心
力の作用により、導電性物質は、より内部壁面側に集中
して分布する。

【００２８】保護層１１を形成する際に用いる原料は、
バインダーのモノマーであってもよく、遠心成形時に加
熱により硬化反応させ、保護層を形成してもよい。本発
明では、先に、保護層を形成するので、従来の塗装工程
による形成では加熱温度の制限等により材料の選択に限
界があったのに対し、例えば、保護層用バインダーとし
て、硬化温度が高いポリイミド樹脂、フッ素エマルジョ
ン系樹脂を用いることもでき、材料選択の幅を広げられ
る。

【００２９】円筒状の型１３の内部壁面を、例えば、シ
リコン樹脂等による内張り加工を施すことによって、表
面を高平滑化すると、保護層１１の表面を鏡面仕上げす
ることができる。その結果、その後に、表面研磨処理等
を行うことなく、Ｒｚ値が１μｍ以下の、高い表面平滑
性を有する導電性ベルトを作製することができる。さら
には、成形時の膜厚変動を抑え、成形時の軸フレ等の抑
制が可能となる。

【００３０】次に、内部壁面に保護層１１が形成された
前記型１３に、導電層の形成材料を含有する溶液を投入
する（図２ｃ）。形成材料を含有する液体は、例えば、
導電層のバインダーとなる熱可塑性材料または熱硬化性
材料を、有機溶媒等に溶解または分散させ、さらに、導
電性物質を分散させた溶液等である。前記型１３を回転
させるとともに、加熱すると、前記保護層上に導電層１
２が形成される（図２ｄ）。前記液体に含有されるのが
熱可塑性材料である場合はその融点を超える温度まで、
熱硬化性材料である場合はその硬化温度を超える温度ま
で、加熱し、導電層を形成すると、導電層と保護層との
密着性が向上するので好ましい。また、従来の塗装工程
によって保護層を形成する場合、導電層のバインダーと
溶解度パラメーターが１以上異なる、非相溶性の材料を
保護層のバインダーとして用いると、保護層と導電層の
密着性が低下する傾向があったが、加熱温度を前記のよ
うに調整することによって、非相溶性の材料であっても
融着層間接着が可能であり、保護層と導電層との間に、
充分な密着性を持たせることができる。

【００３１】導電層の形成材料として、ポリオール化合
物、アミン化合物、およびイソシアネート化合物を液体
中に含有させ、型を回転するとともに、加熱することに
よって、前記化合物を反応させ、ウレタン結合とウレア
結合とを形成すると、保護層と高い密着性を有するとと
もに、永久伸びが低減された、適度な弾性を有するエラ
ストマーからなる導電層を作製することができるので好
ましい。

【００３２】導電層１２を形成した後、冷却し、その
後、離型して、２層構造の導電性ベルト１０が得られる
（図２（ｅ））。離型の前後において、さらに高温加熱
処理し、硬化反応等を完成させる工程を行ってもよい。

【００３３】さらに、導電層１２の裏面１２ａに、研磨
加工を施すのが好ましい。導電層１２の裏面１２ａに
は、未反応モノマー、低分子オリゴマー、および型に付
着していた不純物成分等が残留していたり、遠心成形時
のエアー巻き込みによる気泡、水分の蒸発跡、および原
料成分の滴下または流し込み跡等が生じていることがあ
る。従って、裏面１２ａを研磨し、裏面１２ａの凸凹を
平滑化するとともに異物等を除去することによって、よ
り均一で高品質な導電性ベルトを作製することができ
る。また、遠心成形時における、反応性の偏り等によっ
て厚みにばらつきが生じたり、用途に即して、導電性ベ
ルトの厚みを調整する必要が生じる場合もある。その場
合、保護層１１の表面１１ａを研磨加工することもでき
るが、例えば、転写ベルトのような高い表面平滑性が要
求される場合は、湿式研磨で行う必要等があり、加工処
理等に制約があったり、表面性状の検査を行う必要等が
生じることがある。裏面１２ａの研磨であれば、そのよ
うな制約はなく、乾式研磨のような容易な研磨法によっ
ても、厚みの均一化および薄肉化ができ、その結果、ベ
ルト剛性の調整、抵抗ムラの抑制が可能である。また、
単なる厚みの調整のみならず、ベルト蛇行の防止を目的
として、例えば、裏面を、一定の間隔ごとに短冊状に研
磨加工することもできる。

【００３４】得られた導電性ベルトを転写ベルトとして
使用する場合は、導電性ベルトの厚みが、５０〜３００
０μｍであり、厚みのばらつきが、厚みの３％以内、よ
り好ましくは１％以内になるように、裏面１２ａを研磨
するのが好ましい。例えば、厚みが５００μｍである場
合は、厚みのばらつきは１５μｍ未満となるように裏面
研磨するのが好ましく、５μｍ未満となるように裏面研
磨するのがより好ましい。また、裏面の表面粗さについ
ては、特に制約なく、用途等に応じて好ましい範囲とな
るように、裏面研磨を行えばよい。例えば、裏面の摩擦
係数を確保することを目的として、Ｒｚ値を５μｍ以上
にすることもできる。

【００３５】図３は、本発明の導電性ベルト１０を転写
ベルトとして用いた、電子写真方式のフルカラーの画像
形成装置の概略断面図の一例である。導電性ベルト１０
は、保護層１２が感光体１、および記録紙２４と対向す
るように、ロール６０乃至６３により張架され、駆動ロ
ール６０および６１によって、矢印の方向に駆動される
ようになっている。感光体１は回転可能に画像形成装置
の外枠に支持されていて、まず、帯電装置２によって一
様に帯電された後、露光装置３と対向する位置で、画像
様に露光される。その結果、感光体１の表面に潜像が形
成される。感光体１が回転し、感光体１上に形成された
潜像が、現像装置４１と対向する位置にくると、潜像
は、現像装置４１に格納されているトナーにより現像さ
れ、感光体１上に画像が形成される。その後、感光体１
上に形成されたトナー画像は、電源３０からのバイアス
の供与により、ロール６３と感光体１のニップ部で、導
電性ベルト１０の表面に転写される。

【００３６】その後、感光体１は、クリーナー１４によ
り表面に残留するトナー等が除去された後、帯電装置２
による帯電工程から始まる工程を３回繰り返し、現像装
置４２乃至４４によって現像されたトナー画像が、各
々、導電性ベルト１０上に、重ねて転写される。導電性
ベルト上のカラーのトナー画像は、電源２９からのバイ
アスの供与により、転写ロール２５とロール６２とのニ
ップ部で、搬送されてくる記録紙２４に転写される。導
電性ベルト１０は、表面平滑性および表面離型性を有す
るとともに、高い表面導電性を有するので、導電性ベル
ト１０上に形成されたトナー画像は、高い転写率で記録
紙に転写される。

【００３７】本発明の導電性ベルトは、カラー複写機、
カラープリンター、モノクロプリンター、モノクロ複写
機の中間転写ベルトや、搬送ベルトに利用できる。

【００３８】

【実施例】本発明の実施例を以下に示すが本発明は下記
の実施例に限定されるものではない。＜実施例１＞・保護層の形成バインダーとしてＰＶｄＦ−ＰＴＦＥ共重合体（比重
１．７６）の１００重量部を、溶剤（トルエン／アセチ
レン＝５０／５０重量％）に溶解し、１５重量％のＰＶ
ｄＦ−ＰＴＦＥ溶液を調製した。この溶液に、導電性物
質として、アンチモンドープした酸化錫（触媒化成社
製；比重４．６）を７重量部添加し、ペイントシェーカ
ーにより３０分間分散させた。この液を、遠心成形機の
ロータ（内径φ１５０ｍｍ、奥行き４００ｍｍ）に投入
し、ロータ回転数３０００ｒｐｍ、ロータ内温度１２０
℃の条件で、１５分間乾燥製膜し、厚み２３μｍの保護
層を作製した。尚、このローターの内壁側面は、硬質ク
ロームメッキが施されていた。

【００３９】・導電層の形成ポリオールとして、グリセリンにプロピレンオキサイド
とエチレンオキサイドを付加したポリエーテルポリオー
ル（「エクセノール８２８１９」、旭硝子社製；分子量
５０００）を１００重量部、アミン化合物として、ヘキ
サメチレンジアミンを２重量部、イソシアネート化合物
として、ウレタン変性した４，４−ジフェニルメタンジ
イソシアネート（「スミジュールＰＦ」、住友バイエル
社製）を１８重量部、１，４−ブタンジオールを１重量
部、触媒としてジブチル錫ウラレートを０．０１重量
部、導電性物質としてテトラブチルアンモニウム過塩素
酸塩を０．５重量部、導電性カーボンブラック（「ＦＷ
２００」、デグサ社製）を１８重量部とを、ＭＥＫ−ト
ルエン溶剤に、各々、溶解または分散させて反応性混合
液を得た。この反応性混合液を、保護層が形成された前
記遠心成形機のロータ内に投入し、３００ｒｐｍ回転、
１００度の条件で、１５分間焼成した。保護層上に導電
層が形成され、厚み約１６７μｍの無端導電性ベルトが
得られた。

【００４０】得られた導電性ベルトを離型し、１４０℃
で６時間熟成させ、反応を完成させた。次に、導電層の
裏面を、乾式研磨処理し、導電層の厚みを８０μｍにし
た。厚みのばらつきを測定したところ、平均ばらつきは
３μｍであった。保護層をＳＥＭで観察したところ、導
電性物質である酸化錫は保護層の表面に主に分布してい
ることがわかった。また、導電層の赤外吸収スペクトル
を測定したところ、ウレタン結合とウレア結合の平均比
率は、３０：７０であった。得られた導電性ベルトの電
気体積抵抗率を、「ハイレスタＨＲＳ」（三菱化学社
製）を用いて、ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準拠して測定した
ところ、２５℃、５５％ＲＨ相対湿度条件下で５×１０
⁸Ω・ｃｍであった。同様に、表面抵抗率を測定したと
ころ、７×１０⁹Ω／□であった。また、モジュラス強
度は１３０〜１４０Ｋｇｆ／ｃｍ²までふれた。

【００４１】次に、得られた導電性ベルトを所定の長さ
に裁断し、図３に示す構造の画像形成装置の転写ベルト
として使用した。導電性ベルトは、張力１２Ｋｇが付加
された状態で、ロール６０乃至６３に張架させた。ベル
ト表面の周速度を２６ｃｍ／ｓｅｃで、４８時間、印加
電圧２ＫＶで回転させた。その後、電気体積抵抗率、表
面抵抗率を、前記と同様に測定したが、変化は見られな
かった。

【００４２】次に、カラーのテストパターンの画像形成
を連続で３００枚の記録紙に行った後、記録を行わずに
２００時間回転のみの連続運転を行い、その後再び３０
０枚の記録紙に画像形成を行うサイクルを繰り返し、試
験開始から２０００時間経過までの画像の評価を行っ
た。画像評価は、各サイクルの３００枚目の記録に形成
された画像について行い、顕微鏡観察によって、トナー
画像の重ね合わせずれ、および中抜けの発生の有無を確
認した。また、２０００時間後の、転写ベルトの伸び率
を下記の式１に従って算出した。式１伸び率（％）＝｛（試験終了後の外周長）−（試験開始
前の外周長）｝÷（試験開始前の外周長）×１００画像の評価結果、および算出した伸び率を表１に示す。

【００４３】＜実施例２＞保護層のバインダーとして、
ポリエーテルサルホン（比重１．５７）を使用し、溶剤
ジメチルアセトアミドに溶解し、２０重量％濃度のポリ
エーテルサルホン溶液を調製した。この溶液に、導電性
カーボン（「ケッチェンブラック６００ＪＤ」、インタ
ーナショナル社製；比重１．８０）７重量部を添加し、
ペイントシェーカーにより３０分間分散させた。実施例
１と同様の遠心成形機を用いて、ロータ回転数１５００
ｒｐｍ、ロータ内温度１２０℃の条件で、３０分間焼成
し、厚さ５０μｍの保護層を形成した。以降の操作につ
いては、実施例１と同様に行い、導電性ベルトを作製し
た。

【００４４】＜実施例３＞保護層のバインダーとしてポ
リサルホン（比重１．２５）を使用し、溶剤にジメチル
ホルムアミドを使用した以外は、実施例１と同様に導電
性ベルトを作製した。

【００４５】＜実施例４＞保護層のバインダーとしてポ
リエーテルイミド（比重１．２７）を使用し、溶剤に塩
化メチレンを使用した以外は、実施例１と同様に導電性
ベルトを作製した。

【００４６】実施例２〜実施例４の導電性ベルトについ
ても、実施例１と同様、裏面研磨を行った。導電層およ
び保護層の厚みについては、表１に示す。尚、厚みのば
らつきは、いずれも３％以内であった。また、実施例１
と同様に、保護層を観察したところ、導電性物質が保護
層の表面に主に分布していることがわかった。また、初
期の電気体積抵抗率は、実施例１と同条件下で、各々、
１０^11.7Ω・ｃｍ、１０^8.5Ω・ｃｍ、１０^9.5Ω・ｃｍ
であり、表面抵抗率は、各々、１０^11.8Ω／□ 、１０
^10.8Ω／□ 、１０^11.5Ω／□であった。実施例１と同
様の処理後、電気体積抵抗率および表面抵抗率を測定し
たが、いずれも変化していなかった。さらに、実施例１
と同様に、画像評価および伸び率を算出した。結果を表
１に示す。

【００４７】

【表１】

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、充分な導電性を有する
とともに、表面平滑性および表面離型性の高い導電性ベ
ルト、および該導電性ベルトを容易に製造し得る方法を
提供することができる。また、本発明によれば、画像形
成装置の転写ベルトとして使用された際に、画像の転写
性が向上し、転写不良による画像欠陥が低減される導電
性ベルト、および該導電性ベルトを容易に製造し得る方
法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の導電性ベルトの概略断面図の一例で
ある。

【図２】本発明の導電性ベルトの作製方法の流れ図の
一例である。

【図３】本発明の導電性ベルトを転写ベルトとして用
いた画像形成装置の概略断面図の一例である。

【符号の説明】

１感光体１０導電性ベルト１１保護層１１ａ保護層の表面１１ｂ
保護層の導電層側の面１２導電層１２ａ導電層の裏面１３型２４紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 15/00 ５１８Ｇ０３Ｇ 15/00 ５１８ 15/16 15/16 // Ｂ２９Ｋ 21:00 103:04 Ｂ２９Ｌ 29:00 Ｆターム(参考） 2H032 AA05 BA09 BA18 BA23 BA30 2H072 CA05 JC02 3F049 BA13 LA02 LB03 4F100 AA17A AA28 AA37A AB22 AK18 AK18J AK19 AK19J AK36A AK51A AK54 AL09A AR00A AS00B BA02 EA041 EG002 EH312 EH812 EJ273 EJ422 EJ91B GB41 JG01 JG01A JG01B JK15 4F205 AA45 AB16 AB18 AE03 AE09 AG03 AG16 AH33 GA01 GB01 GB26 GB28 GC04 GD02 GW50

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電層と、その上に保護層を形成した導
電性ベルトにおいて、該保護層が導電性物質を含有し、
該導電性物質の前記保護層における含有量が、導電層側
から表面側に向かって高くなるように、前記導電性物質
が傾斜分散していることを特徴とする導電性ベルト。
【請求項２】導電層が、イオン導電性物質、カーボン
ブラックまたは導電性金属酸化物を含有することを特徴
とする請求項１に記載の導電性ベルト。
【請求項３】導電層が、ウレタン結合および／または
ウレア結合を有するエラストマーからなることを特徴と
する請求項１または請求項２に記載の導電性ベルト。
【請求項４】エラストマーが、少なくとも、アミン化
合物、ポリオール、およびイソシアネート化合物からな
ることを特徴とする請求項３に記載の導電性ベルト。
【請求項５】エラストマーにおけるウレタン結合とウ
レア結合との平均比率が、５：９５〜９５：５であるこ
とを特徴とする請求項３または請求項４に記載の導電性
ベルト。
【請求項６】厚みが２０〜５００μｍであり、厚みの
平均ばらつきが厚みの３％以内であることを特徴とする
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の導電
性ベルト。
【請求項７】導電層および保護層が遠心成形され、表
面側の保護層が形成された後、導電層が形成されてなる
ことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか
１項に記載の導電性ベルト。
【請求項８】バインダーと、導電性物質とを含有する
保護層形成溶液を円筒状の成形型に投入し、該型を回転
させるとともに、加熱して、前記型の内部壁面に保護層
を形成する保護層形成工程と、内部壁面に保護層が形成
された前記型に、導電層形成用材料を含有する導電層形
成溶液を投入し、前記型を回転させるとともに、加熱し
て、前記保護層上に導電層を形成する導電層形成工程と
を有する導電性ベルトの作製方法であって、前記導電性
物質の比重が、前記バインダーの比重より大きいことを
特徴とする導電性ベルトの作製方法。
【請求項９】保護層形成溶液と導電層形成溶液の溶解
度パラメータが１以上異なり、非相溶性であることを特
徴とする請求項８に記載の導電性ベルトの作製方法。
【請求項１０】導電層形成工程において、導電層形成
用材料が反応して、少なくとも、ウレタン結合およびウ
レア結合が形成されることを特徴とする請求項８または
請求項９に記載の導電性ベルトの作製方法。
【請求項１１】さらに、導電層の裏面を研磨する工程
を有する請求項８から請求項１０までのいずれか１項に
記載の導電性ベルトの作製方法。