JPS6351236A - 画像形成装置において使用される転写ベルト - 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】 産業上の利用分野 この発明は、ＲＰＣ（普通組複写別）およびレザー・プ
リンタ等の画像形成装置において転写ベルトとしである
いは単に紙搬送用ベルトとして使用されるベルトに関す
るものである。

従来の技術 一般に、ＲＰＣ（普通紙複写様）において使用される転
写ベルトは、用紙の搬送、用紙への画像の転写および転
写済み用紙の分離の作用を果たすものであるが、従来の
転写ベル１〜では、転写後、ベルト表面に残存する電荷
を除電器によって取り除く必要があった。また従来のレ
ザー・プリンタの紙搬送用ベルトも搬送後、紙をベルト
より分離するためにはやはり除電器を必要とし、それだ
けプリンタの製造コストが高くつくという問題があった
。

そこで、本出願人は、紙の搬送領域および転写領域にお
いてはチャージ特性（電荷受能性〉が良く、従って紙の
搬送を確実に行なうことができるとともに、感光体ドラ
ムから画像をきわめて良好に転写することができ、しか
ちその後に帯電電位が次第に減衰して、電荷が潤失する
に至り、このため従来の除電器が全く不要となって、そ
れだけ画像形成装置の構成部品が少なくなるとともに、
製造コストが安くつく画像形成装置において使用される
ベルトを提案した（特願昭６１−４６９６３号参照）。

しかしながら、この先提案によるベルトでは、常温・常
湿の条件下においては確かに紙の搬送、転写および分離
が円滑に行なわれるが、例えば梅雨の時期などの高温・
高湿の条件下においては、ベルトの表面が吸湿して、見
かけ上抵抗が下がった状態となり、紙の搬送、転写に必
要な表面電圧が得られず、搬送不良や転写不良が生じる
という問題が生じた。そこで、このような高温・高湿の
条件下でも必要な電圧を得るために、１ｍ体層の抵抗を
上げたり、あるいはベルトにかける電圧自体を高くする
ことが行なわれたが、それでは逆に常温・常湿の条件で
はベルト表面の電圧が高くなりすぎ、転写不良が生じて
画像が乱れたり、あるいは荷電の自然減衰による除電が
行なわれず、除電器を必要とするという問題が生じた。

発明の目的 この発明は、上記の問題を解決し、高温・高湿の条件下
においてもペルー・表面の帯電電圧がほとんど低下せず
、紙の搬送および転写がきわめで円滑にかつ安定して行
なわれ、しかも除電器を使用することがなく、製造コス
トが非常に易くつく画像形成装置において使用されるベ
ルトを提供しようとするにある。

発明の構成 この発明は、上記の目的を達成するために、導電性フィ
ラーを含むまたは含まない熱可塑性エラストマー、アイ
オノマーまたはゴムよりなつかつ１０〜１０１２Ω・ｃ
ｒｎの体積抵抗率を有する内側半導電体層と、親木基を
含む熱可塑性エラストマーよりなりかつ１ｏ　〜１０１
６Ω・αであって上記内側半導電体層の体積抵抗率より
も高い体積抵抗率を有する外側ｉ　１体層とによって構
成され、両層が無端環状に一体に結合されており、外側
誘電体層の表面が金属化合物を含む溶液により処理され
ることにより、該表面の熱可塑性エラストマーの親水基
が金属化合物と結合して、該表面の吸湿性が低下せしめ
られたことを特徴とする、画像形成装置において使用さ
れるベルトを要旨としている。

上記において、内側半導体層は、熱可塑性エラストマー
、アイオノマーもしくはゴムよりなり、必要に応じて導
電性フィラーが混入される。

ここで、内側半導電体層の素材として用いられる熱可塑
性エラストマーは、ポリウレタン系熱可塑性エラストマ
ー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリスチレ
ン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱１＝］
　ｆｌ性エラストマー、ポリブタジェン系熱可塑性エラ
ストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、エチレ
ン−酢酸ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリエチレン
系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマ
ー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマーよりなる群
の中から選ばれた少なくとも１つの熱可塑性エラストマ
ーである。

また内側半導電体層の素材として用いられるゴムとして
は、ウレタンゴム、クロロブレンゴム、ＳＢＲ，ＮＢＲ
，ＥＰＭおよびＥＰＤＭなどがあげられる。

内側半導電体層に含まれる導電性フィラーは、カーボン
ブラック、金属粉、カーボン繊維および金属繊維よりな
る群の中から選ばれた少なくとも１つの導電性物質より
なるものである。導電性フィラー配合量は、通常５〜２
０重是％である。

内側半導電体層の厚みは、とくに制限はないが、通常２
００μ１１１〜ｌｌｌ１ｍの範囲で使用される。

また内側半導電体層の内径は、例えば１００〜１５０ｎ
＋ｍｒある。

一方、外側誘電体層を形成する熱可塑性エラストマーに
含まれる親水基は、−ＮＨＣＯ−１−Ｎ）（ＣＯＯ−１
−ＣＯＯ−１−ＣＯ−１−ＮＨ−１−ＣＯＯＨ，ＮＨ２
および一〇ト１よりなる群の中から選ばれた少なくとも
１つの基である。

外側半導電体層の素材として用いられる熱可塑性エラス
トマーは、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリ
エステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑
性エラストマー、エチレン−酢酸ビニル系熱可塑性エラ
ストマーよりなる群の中から選ばれた少なくとも１つの
熱可塑性エラストマーである。

外側誘電体層を構成する熱可塑性エラストマーとしては
、分子構造的には直鎖状ポリマーが好ましく、とくに直
鎖が長い程、帯電電位の保持率が良い。例えばポリアミ
ド系熱可塑性エラストマーを使用するのが好ましく、こ
れは次式％式％ 外側誘電体層の厚みは通常１０〜１００μｍ１好ましく
は２０〜６０μｍである。ここで、外側誘電体層の厚み
が１００μｍを越えると、コロナ放電による帯電のさい
、帯電電圧が低くなり、転写不良を生じるおそれがある
。またコロナ放電の電圧を高くしなければならず、消費
電力が多くなるため好ましくない。また１０μｍ未満で
あれば、感光体ドラムとの接触による外側誘電体層の摩
耗により、ベルトの耐久性が劣るため好ましくない。

また外側誘電体層の表面を処理するための金６＋　　　
　　　３÷　　　　　　３＋　　　　　　３÷属化合物
は、Ｃｒ　　、Ｃｒ　　、Ａ／　　、Ｆｅ　　。

２＋　　　　　　　　２＋　　　　　　　、　４＋Ｃｕ
　　、ＡＱ＋、Ｚｎ　　、ＨＱ”、Ｔ＋　　、ｐ２＋　
　　　　　、３＋　　　　　　　３＋　　　　　　　４
＋ｂ　１Ｂ１　、Ｃｅ　、Ｃｅ　よりなる群の中から選
ばれた金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩、硫酸塩も
しくは硝酸塩である。これらのうち、とくにＣｒＯ，＋
、△／　Ｑ３　、Ｆｅ２０：ｌ、Ａ／Ｃ／３　、ＦｅＣ
ｌ３およびＣｕＣ／２等を使用するのが好ましい。

ベルトの外側誘電体層の表面を処理するには、予め無端
環状のベル１−の両側間口部を密閉しておき、上記金属
化合物１〜２０重母％を含有する溶液にこのベルトを１
〜２時間程度浸漬したのち、水洗することにより実施す
るものである。

これによりベルト表面において外側誘電体層に含まれる
親水基に金属化合物が結合（キレート化）し、同表面力
（疎水化させられるため、高温・高湿の条件下において
もベルト表面が吸湿せず、帯電電圧が低下しないもので
ある。

なお、内側半導電体層、外側誘電体層、および場合によ
っては中間接着剤層よりなるベルトは、例えば押出ブロ
ー成形により同時にかつ一体に成形することによりつく
られる。

また転写ベルト全体の補強のために内側半導電体層と外
側誘電体層との境界部分のうち、とくに内側半導電体層
の側に、ポリアミド繊維およびポリエステＩ１．．　！
！ｌ　Ｉｆｆ等の有機繊維、あるいはガラス繊維、石綿
等の無機繊維、およびこれらの繊維よりなる糸、織布等
の繊維層を埋設してもよい。

上記ベルトは、内側半導電体層が１０７〜１０１２Ω・
Ｃｍの体積抵抗率を有し、外側誘電体層が１０１０〜１
０１６Ω・ｃｔｒｔの体積抵抗率を有するとともに、後
者が前者よりも高い体積抵抗率を有するものとなされて
いる。従って、このベルトの外側誘電体層をコロナ放電
による帯電器によってプラス電荷に帯電させると、所要
高さの電位に帯電して、これが転写等に必要な一定時間
保持される。その後、電荷が外側誘電体層より体積抵抗
率の低い内側半導電体層に移行するため、帯電電位が次
第に減衰して、電荷が消失するに至るものである。従っ
て転写後、従来のようにベルト表面に残存する電荷を除
電器により取り除く必要がない。そしてこの発明では、
とくにベルトの外側誘電体層の表面が金属化合物を含む
溶液により処理されることにより、該表面の熱可塑性エ
ラストマーに含まれる親水基が金属化合物と結合して、
該表面の吸湿性が低下せしめられているから、高温・高
湿の条件下においても帯電電圧がほとんど低下すること
なく、紙の搬送および転写、並びに分離が円滑ｔこ行な
われるものである。

実　　施　　例 つぎに、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、この発明による転写ベルトを用いたＲＰＣ（
普通紙複写別）を示すものである。

同図において、（１）は感光体ドラム、（２）は感光体
ドラム（１）の下側に水平状に配置されたこの発明の転
写ベル１へで、これは前後一対の回転駆動ローラ（５）
（６）に巻き掛けられ、感光体ドラム（１）と同期して
回転せしめられる。（７０７）は転写ベルト（２）の始
端部寄りに配置された給紙用タイミング・ロール、（８
）は帯電器、（９）は転写ベルト（２）の終端部下側に
配置されたクリーニング用ブレードである。

転写ベルト（２）は、導電性フィラーとしてカーボンブ
ラック１０重量％を含むポリウレタン系熱可塑性エラス
トマー（エステル系）よりなる内側半導電体層（３）と
、ポリアミド（ナイロン１２）系熱可塑性エラストマー
よりなる外側誘電体層（４）とが無端環状に一体に結合
されているものである。転写ベルト（２）の内径は１１
５ｍｍおよび幅は３２０Ｉｎｌｌｌであり、外側誘電体
層（４）の厚みは３０μｍである。ここで、内側半導電
体層（３）と外側誘電体層（４）の性状は、つぎのとお
りである。

内側半導電体層（３） 硬さＬＪ　ｌ５Ａ）　　　　　　８０”破断強度　　　
　　　　４３０にｇ／ｃｍ２破断伸び　　　　　　　５
５０％ 引裂強度　　　　　　　　９０にｇ／ｃｍ体積抵抗率　
　　１．６Ｘ１０１０Ω”　ｃｔｎ厚み　　　　　　　
　　３００μｍ 内径　　　　　　　　　１１５ｍｍ 外側誘　体層（４） 硬さくショアＤ）　　　　６２゜ 破断強度　　　　　　　４００　Ｋｇ／　ｃｍ２破断伸
Ｔｊ　　　　　　　３００％ 体積低体積　　　　１×１０１２０・ｍ厚み　　　　　
　　　　３０μｍ 上記転写ベルト（２）の外側誘電体層（４）の表面を下
記のような各種の金属化合物により処理した。すなわち
、まず転写ベルト（２）の素材である上記内側半導電体
層（３）と外側誘電体層（４）とよりなる無端環状ベル
トの両側開口部を密閉し、つぎにこのベルトを、水とメ
タノールの等吊混合物よりなる溶媒に対して１重間％の
各種金属化合物を含む溶液に、それぞれ１〜２時間浸漬
して、ベルトの外側誘電体層に含まれる親水基と金属化
合物とを反応させたのち、水洗し、さらにベルト両側開
口部の密閉を解除してこの発明による各種転写ベルト（
２）を製造した。

上記本発明の転写ベルト（本発明品）と未処理の転写ベ
ル１〜（未処理品）とを比較するために、゛帯電特性を
試験した。すなわら、印加電圧６．５ＫＶとし、常温・
常湿（２５°Ｃ１６０％ＲＨ）および高温・高湿（３３
℃、８０％ＲＨ）の条件下で帯電状態をそれぞれ測定し
、１！７られた結果を下記表にまとめて示した。

上記表から明らかなように、本発明によるベルトによれ
ば、高温・高湿下おけるベルト表面の帯電電圧の低下を
いずれも約１００Ｖ程度におきかえることができるのに
対し、未処理品のベルトによれば、高温・高湿下おいて
帯電電圧が４００〜５００Ｖも低下してしまい、紙の搬
送および転写に支障をきたすことになる。

この発明の転写ベルト（２）によれば、このように高温
・高湿の悪条件下においても高い電圧をベルト表面に帯
電させることができる。そして紙の搬送と転写後、帯電
電位が次第に減衰して、電荷が消失するので、ベルトよ
り紙を分離するさい、除電を行なう必要が全くなく、従
って従来のような除電器が不要である。

なお、上記実施例においては、この発明をＰＰＣ（普通
紙複写機）の転写ベルトに適用した場合を示したが、こ
の発明はレザー・ブリンクの紙搬送用ベルトにも勿論適
用可能である。

発明の効果 この発明の画像形成装置に使用されるベルトは、上述の
ように、導電性フィラーを含むまたは含まない熱可塑性
エラストマー、アイオノマーまたはゴムよりなりかつ１
０〜１０１２Ω・αの体積抵抗率を右する内側半導電体
層と、親木基を含む熱可塑性エラストマーよりなりかつ
１０１０〜１０１６Ω・ｃ！Ｒであって上記内側半導電
体層の体積抵抗率よりも高い体積抵抗率を有する外側誘
電体層とによって構成され、両層が無端環状に一体に結
合されており、外側誘電体層の表面が金属化合物を含む
溶液により処理されろことにより、該表面の熱可塑性エ
ラストマーの親水基が金属化合物と結合して、該表面の
吸湿性が低下せしめられているから、高温・高湿の条件
下においてもベルト表面の帯電電圧がほとんど低下せず
、紙の搬送および転写がきわめて円滑にかつ安定して行
なわれる。しかも転写後に帯電電位が次第に減衰して、
電荷が消失にするに至り、このため従来の除電器が全く
不要となって、それだけ画像形成装置の構成部品が少な
くなるとともに、製造コストが安くつくという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の転写ベルトを用いたＲＰＣ（普通紙
複写機）の概略側面図、第２図は本発明品の部分拡大断
面図である。 （１）・・・感光体ドラム、（２）・・・転写ベルト、
（３）・・・内側半導電体層、（４）・・・外側誘電体
層。 以　　上 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性フィラーを含むまたは含まない熱可塑性エ
   ラストマー、アイオノマーまたはゴムよりなりかつ１０
   ＾７〜１０＾１＾２Ω・ｃｍの体積抵抗率を有する内側
   半導電体層と、親水基を含む熱可塑性エラストマーより
   なりかつ１０＾１＾０〜１０＾１＾６Ω・ｃｍであって
   上記内側半導電体層の体積抵抗率よりも高い体積抵抗率
   を有する外側誘電体層とによって構成され、両層が無端
   環状に一体に結合されており、外側誘電体層の表面が金
   属化合物を含む溶液により処理されることにより、該表
   面の熱可塑性エラストマーの親水基が金属化合物と結合
   して、該表面の吸湿性が低下せしめられたことを特徴と
   する、画像形成装置において使用されるベルト。
2. （２）外側誘電体層を形成する熱可塑性エラストマーに
   含まれる親水基が、−ＮＨＣＯ−、−ＮＨＣＯＯ−、−
   ＣＯＯ−、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ＿
   ２および−ＯＨよりなる群の中から選ばれた少なくとち
   １つの基である、特許請求の範囲第１項記載のベルト。
3. （３）外側誘電体層の素材として用いられる熱可塑性エ
   ラストマーが、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、
   ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱
   可塑性エラストマー、エチレン−酢酸ビニル系熱可塑性
   エラストマーよりなる群の中から選ばれた少なくとも１
   つの熱可塑性エラストマーである特許請求の範囲第１項
   記載のベルト。
4. （４）金属化合物が、Ｃｒ＾６＾＋、Ｃｒ＾３＾＋、Ａ
   ｌ＾３＾＋、Ｆｅ＾３＾＋、Ｃｕ＾２＾＋、Ａｇ＾＋、
   Ｚｎ＾２＾＋、Ｈｇ＾＋、Ｔｉ＾４＾＋、Ｐｂ＾２＾＋
   、Ｂｉ＾３＾＋、Ｃｅ＾３＾＋、Ｃｅ＾４＾＋よりなる
   群の中から選ばれた金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸
   塩、硫酸塩もしくは硝酸塩である特許請求の範囲第１項
   記載のベルト。