JP2006267240A

JP2006267240A - Conveyance belt and image forming apparatus using the same

Info

Publication number: JP2006267240A
Application number: JP2005082196A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kuramoto; 新一倉本
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2005-03-22
Filing date: 2005-03-22
Publication date: 2006-10-05
Anticipated expiration: 2025-03-22
Also published as: JP5103709B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conveyance belt constituted so that resistance change accompanying permanent extension with time is suppressed on condition that a belt base material made of an elastic material is used, and also to provide an image forming apparatus using the same. <P>SOLUTION: In the conveyance belt 1 having the belt base material 2 consisting of the elastic materials, conductive filler 3 for resistance adjustment is distributed in the belt base material 2, particulate filler 3a and solid continuous fiber filler 3b which is distributed with ratio smaller than that of the particulate filler 3a and suppresses rise in resistance of the belt base material 2 caused between the particulate filers 3a according to extension ratio of the belt base material 2 are mixed in the conductive filler 3. In addition, the image forming apparatus using such a conveyance belt 1 is the object of this invention. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置で用いられる搬送ベルトに係り、特に、トナー像の転写性能を維持するなどの要請から、所定の抵抗特性を具備する搬送ベルト及びこれを用いた画像形成装置の改良に関する。 The present invention relates to a conveyance belt used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, and in particular, from a request for maintaining the transfer performance of a toner image and the like, and a conveyance belt having a predetermined resistance characteristic, and the like The present invention relates to an improvement of the used image forming apparatus.

従来、複写機、プリンタ等の画像形成装置にあっては、画像や記録材を搬送する搬送ベルトを用いた方式（搬送ベルト方式）が既に提供されている。例えば感光体ドラム等の像担持体上に形成されたトナー像を中間転写ベルトに一旦転写した後に用紙等の記録材に転写する方式（中間転写方式）や、記録材保持ベルト上に記録材を保持し、像担持体上に形成されたトナー像を前記記録材保持ベルト上の記録材に転写させる方式（記録材搬送方式）などがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, image forming apparatuses such as copying machines and printers have already been provided with a method using a conveying belt that conveys an image or a recording material (conveying belt method). For example, a method in which a toner image formed on an image carrier such as a photosensitive drum is temporarily transferred to an intermediate transfer belt and then transferred to a recording material such as paper (intermediate transfer method), or a recording material is placed on a recording material holding belt There is a system (recording material conveyance system) that holds and transfers a toner image formed on an image carrier onto a recording material on the recording material holding belt.

この種の搬送ベルト方式にあっては、搬送ベルトは通常複数の張架ロールにて張力を付与した状態で掛け渡されるため、ベルト基材としてはゴム等の弾性材を用いることが多くある。
また、搬送ベルトを画像の転写プロセスで用いる場合には、搬送ベルトの電気抵抗が画像の転写性能に大きく影響するため、ベルト基材には抵抗調整用の導電性フィラーが適量分散されている。
このような要請下において、従来の搬送ベルトの一例としては、クロロプレンゴムとＥＰＤＭとからなるベルト基材を用い、このベルト基材中にアセチレンブラックとファーネスブラック、または、アセチレンブラックとケッチェンブラックとを分散させるようにしたものが提供されている（例えば特許文献１）。
本態様によれば、耐オゾン性、劣化防止等の転写ベルトとして用いる搬送ベルトに要求される特性を満たすと共に、経時での電気抵抗の変動を少なく抑えることが可能であると記載されている。 In this type of conveyor belt system, the conveyor belt is usually stretched with tension applied by a plurality of stretching rolls, and therefore, an elastic material such as rubber is often used as the belt base material.
When the conveyance belt is used in an image transfer process, the electric resistance of the conveyance belt greatly affects the image transfer performance. Therefore, an appropriate amount of conductive filler for resistance adjustment is dispersed in the belt base material.
Under such a demand, as an example of a conventional conveyor belt, a belt base material composed of chloroprene rubber and EPDM is used, and acetylene black and furnace black, or acetylene black and ketjen black are included in the belt base material. There is provided a system in which the above is dispersed (for example, Patent Document 1).
According to this aspect, it is described that it is possible to satisfy characteristics required for a conveyance belt used as a transfer belt, such as ozone resistance and deterioration prevention, and to suppress fluctuations in electric resistance with time.

特開平９−１７９４１４号公報（課題を解決するための手段）JP-A-9-179414 (Means for Solving the Problems) 特開２００３−９５４７１号公報（課題を解決するための手段）JP 2003-95471 A (Means for Solving the Problems)

しかしながら、この種の搬送ベルトにあっては、導電性フィラーとして分散されるアセチレンブラックやケッチェンブラックはいずれも一般的な粒子状フィラーであるから、ベルト基材の伸長率によってベルト基材の抵抗が変化する懸念がある。これは、ベルト基材の伸長率が異なると、それに伴って、ベルト基材中の粒子状フィラー間の距離が変化し、その分、ベルト基材の抵抗が変化し易い傾向にある。
特に、ベルト基材として弾性材を用いる場合には、経時での永久伸びを回避することができないため、その永久伸びに伴い、ベルト基材の抵抗が上昇するという事態を回避することは極めて困難であった。 However, in this type of conveyor belt, since acetylene black and ketjen black dispersed as a conductive filler are both general particulate fillers, the resistance of the belt base material depends on the elongation rate of the belt base material. There is a concern that changes. This is because if the elongation percentage of the belt base material is different, the distance between the particulate fillers in the belt base material changes accordingly, and the resistance of the belt base material tends to change accordingly.
In particular, when an elastic material is used as the belt base material, permanent elongation over time cannot be avoided, so it is extremely difficult to avoid a situation in which the resistance of the belt base material increases with the permanent elongation. Met.

本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、弾性材からなるベルト基材を用いた態様を前提とし、経時での永久伸びに伴う抵抗変化を抑制できるようにした搬送ベルト及びこれを用いた画像形成装置を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above technical problem, and is based on the premise of using a belt base material made of an elastic material so that a change in resistance accompanying permanent elongation over time can be suppressed. It is an object of the present invention to provide a conveyed belt and an image forming apparatus using the same.

すなわち、本発明は、図１に示すように、弾性材からなるベルト基材２を備えた搬送ベルト１において、ベルト基材２には抵抗調整用の導電性フィラー３を分散させ、この導電性フィラー３には、粒子状フィラー３ａと、この粒子状フィラー３ａより少ない比率で分散し且つベルト基材２の伸長率に応じた粒子状フィラー３ａ相互によるベルト基材２の抵抗上昇を抑制する中実の長繊維型フィラー３ｂとを混在させたことを特徴とする。 That is, in the present invention, as shown in FIG. 1, in a conveyor belt 1 having a belt base material 2 made of an elastic material, a conductive filler 3 for adjusting resistance is dispersed in the belt base material 2 and this conductive property is obtained. In the filler 3, the particulate filler 3 a is dispersed at a smaller ratio than the particulate filler 3 a and the increase in resistance of the belt substrate 2 due to the particulate filler 3 a depending on the elongation rate of the belt substrate 2 is suppressed. The actual long fiber filler 3b is mixed.

このような技術的手段において、搬送ベルト１には、中間転写ベルトに限らず、記録材搬送ベルトなど広く含む。
また、ベルト基材２はゴム等の弾性材からなるものであれば広く含み、弾性材であるか否かは、複数の張架部材１ａに搬送ベルト１を張架した際に弾性的に伸長するものであればベルト基材２は弾性材として判断して差し支えない。
更に、導電性フィラー３は、ベルト基材２中の抵抗を調整するためのものであればよいが、少なくとも、粒子状フィラー３ａと長繊維型フィラー３ｂとを含んでいることが必要である。 In such technical means, the conveyance belt 1 includes not only the intermediate transfer belt but also a recording material conveyance belt.
The belt base material 2 includes a wide range of elastic materials such as rubber. Whether or not the belt base material 2 is an elastic material is elastically stretched when the conveyor belt 1 is stretched around a plurality of stretching members 1a. If so, the belt substrate 2 may be judged as an elastic material.
Further, the conductive filler 3 may be any one for adjusting the resistance in the belt base material 2, but it is necessary to include at least the particulate filler 3 a and the long fiber filler 3 b.

ここで、粒子状フィラー３ａとしては、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等の通常用いられる粒子状のフィラーを広く含む。
一方、長繊維型フィラー３ｂは粒子状とは言えず、一方向に繊維状に長い形状のフィラーであればよく、導電性材料を用いて中実の長繊維状に形成したものであれば適宜選定して差し支えない。尚、長繊維型フィラー３ｂが中実である点はベルト基材２が伸長した際にそれ自体が形状変化して抵抗変化しないことを意味するものであり、中空の長繊維型フィラー３ｂを除外する趣旨である。
そして、ベルト基材２での導電性フィラー３の分散均一性を考慮すると、長繊維型フィラー３ｂの分散量は粒子状フィラー３ａよりも少ないことが必要である。 Here, as the particulate filler 3a, commonly used particulate fillers such as acetylene black and ketjen black are widely included.
On the other hand, the long fiber filler 3b may not be particulate, and may be a long filler in one direction. If the filler is formed into a solid long fiber using a conductive material, it is appropriate. You can choose. In addition, the point that the long fiber type filler 3b is solid means that when the belt base material 2 is stretched, the shape itself changes and the resistance does not change, and the hollow long fiber type filler 3b is excluded. This is the purpose.
In consideration of the dispersion uniformity of the conductive filler 3 in the belt base material 2, it is necessary that the dispersion amount of the long fiber filler 3b is smaller than that of the particulate filler 3a.

また、長繊維型フィラー３ｂはベルト基材２の伸長率に応じた粒子状フィラー３ａ相互によるベルト基材２の抵抗上昇を抑制するものであることが必要である。
つまり、例えば図２（ｂ）に示すように、ベルト基材２に導電性フィラー３として粒子状フィラー３ａのみを分散させた比較モデルにあっては、搬送ベルト１、具体的にはベルト基材２が経時に永久伸びにより伸長すると、粒子状フィラー３ａ相互間の距離が伸長前より離間し、ベルト基材２中の粒子状フィラー３ａの分散密度が伸長前よりも低下してしまい、その分、ベルト基材２の抵抗値が低下してしまう。
これに対し、本発明にあっては、図２（ａ）に示すように、ベルト基材２中に導電性フィラー３として、粒子状フィラー３ａに加えて長繊維型フィラー３ｂを分散させるようにしたので、ベルト基材２が経時に永久伸びにより伸長した場合、確かに粒子状フィラー３ａ間相互の距離が伸長前よりも離間し、粒子状フィラー３ａによる分散密度が低下してしまい、粒子状フィラー３ａ相互の導電路構造が分断される可能性があるが、この粒子状フィラー３ａの周辺には長繊維型フィラー３ｂが混在するため、この長繊維型フィラー３ｂが粒子状フィラー３ａ間の導電路として機能し、粒子状フィラー３ａ相互の導電路構造の分断を抑制する。この結果、ベルト基材２が伸長したとしても、ベルト基材２の粒子状フィラー３ａ相互によるベルト基材２の抵抗上昇は長繊維型フィラー３ｂの存在によって抑制される。 Further, the long fiber filler 3b needs to suppress an increase in resistance of the belt base material 2 due to the particulate filler 3a according to the elongation rate of the belt base material 2.
That is, for example, as shown in FIG. 2B, in the comparative model in which only the particulate filler 3a is dispersed as the conductive filler 3 in the belt base material 2, the transport belt 1, specifically, the belt base material. When 2 is elongated due to permanent elongation over time, the distance between the particulate fillers 3a is separated from that before the elongation, and the dispersion density of the particulate filler 3a in the belt base material 2 is lower than that before the elongation. As a result, the resistance value of the belt substrate 2 is lowered.
On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 2 (a), the long fiber filler 3b is dispersed in the belt base material 2 as the conductive filler 3 in addition to the particulate filler 3a. Therefore, when the belt base material 2 is elongated due to permanent elongation over time, the distance between the particulate fillers 3a is surely separated from that before the elongation, and the dispersion density due to the particulate filler 3a is reduced. There is a possibility that the conductive path structure between the fillers 3a may be divided, but since the long fiber filler 3b is mixed around the particulate filler 3a, the long fiber filler 3b is electrically connected between the particulate fillers 3a. It functions as a path and suppresses the division of the conductive path structure between the particulate fillers 3a. As a result, even if the belt base 2 is elongated, the increase in resistance of the belt base 2 due to the particulate fillers 3a of the belt base 2 is suppressed by the presence of the long fiber filler 3b.

ここで、本件出願人は、先に本願発明と近似した発明（例えば特許文献２参照）を既に提示しているが、本願発明と特許文献２記載の発明とが相違することを念のため申し述べておく。
特許文献２記載の発明には、確かにベルト基材中に導電性フィラーとして、粒子状フィラーと長繊維型フィラーとを分散させている態様が開示されている。
しかしながら、特許文献２記載の発明にあっては、長繊維型フィラーは、ベルト基材の伸長率に応じて抵抗が変化する態様（例えば中空フィラーにて構成し、その潰れ変形で抵抗変化する態様）であることを前提とし、もって、ベルト基材の伸長率による抵抗変化を抑制するものであるのに対し、本件発明の長繊維型フィラー３ｂは中実のものであって、ベルト基材２の伸長率に応じて抵抗そのものが変化するのではなく、ベルト基材２の伸長率に応じた粒子状フィラー３ａ相互によるベルト基材２の抵抗上昇を抑制するものである点で、上述した特許文献２記載の発明の長繊維型フィラーとは明らかに相違する。 Here, the applicant has already presented an invention similar to the invention of the present application (see, for example, Patent Document 2). However, the present invention and the invention described in Patent Document 2 are different from each other. Keep it.
The invention described in Patent Document 2 certainly discloses an embodiment in which particulate fillers and long fiber fillers are dispersed as conductive fillers in the belt base material.
However, in the invention described in Patent Document 2, the long-fiber filler has an aspect in which the resistance changes according to the elongation rate of the belt base material (for example, an aspect in which the resistance is changed by the collapse deformation of the hollow filler. Therefore, the long-fiber filler 3b of the present invention is solid and the belt base 2 The above-mentioned patent is that the resistance itself does not change according to the elongation rate of the belt base material 2 but suppresses the increase in resistance of the belt base material 2 due to the particulate filler 3a according to the elongation rate of the belt base material 2. This is clearly different from the long fiber filler of the invention described in Document 2.

更に、長繊維型フィラー３ｂの長さ寸法については適宜選定して差し支えないが、２０〜５０μｍであることが好ましい。
ここで、２０μｍ未満であると、抵抗のつなぎ効果（粒子状フィラー３ａ間相互の導電路としての作用）が弱くなり、一方、５０μｍを超えると、導電性フィラー３の分散性が不均一になり易く、成形時にベルト基材２の表面側に長繊維型フィラー３ｂが突出し、ベルト基材２の表面平滑性に悪影響を及ぼす懸念がある。 Further, the length dimension of the long fiber filler 3b may be appropriately selected, but is preferably 20 to 50 μm.
Here, when the thickness is less than 20 μm, the resistance linking effect (action as a mutual conductive path between the particulate fillers 3 a) is weakened. On the other hand, when the thickness exceeds 50 μm, the dispersibility of the conductive filler 3 becomes uneven. It is easy to cause the long fiber filler 3b to protrude on the surface side of the belt base material 2 at the time of molding, which may adversely affect the surface smoothness of the belt base material 2.

更にまた、ベルト基材２中での長繊維型フィラー３ｂの分散量についても適宜選定して差し支えないが、導電性フィラー３のうち長繊維型フィラー３ｂは２０〜３０ｗｔ％の範囲であることが好ましい。
ここで、３０ｗｔ％を超えると、ベルト基材２表面に長繊維型フィラー３ｂが突出したり、ベルト基材２が不必要に高硬度になってしまう事態を回避することができる。
つまり、ベルト基材２中に長繊維型フィラー３ｂを多く入れすぎると成形の際に表面に突出したりして、表面の平滑性に悪影響を与える。
また、ベルト基材２中で長繊維型フィラー３ｂの分散量が多すぎると、長繊維型フィラー３ｂ自体はベルト基材２と接着する事により補強効果が顕著に発揮されてしまうため、ベルト基材２のモジュラスが上昇してしまい、本来の弾性ベルトとしての利点が失われてしまう。
一方、２０ｗｔ％未満になると、長繊維型フィラー３ｂの分散量が少なすぎ、抵抗上昇抑制効果が発現し難いため適量の分散量が必要である。 Furthermore, the dispersion amount of the long fiber filler 3b in the belt base material 2 may be appropriately selected, but the long fiber filler 3b of the conductive filler 3 is in the range of 20 to 30 wt%. preferable.
Here, when it exceeds 30 wt%, it is possible to avoid a situation in which the long fiber filler 3b protrudes on the surface of the belt base material 2 or the belt base material 2 becomes unnecessarily high in hardness.
That is, if too much long fiber type filler 3b is put in the belt base material 2, it protrudes to the surface during molding and adversely affects the smoothness of the surface.
Further, if the dispersion amount of the long fiber filler 3b in the belt base material 2 is too large, the long fiber filler 3b itself exhibits a reinforcing effect remarkably by adhering to the belt base material 2. The modulus of the material 2 is increased, and the advantage as the original elastic belt is lost.
On the other hand, if the amount is less than 20 wt%, the dispersion amount of the long fiber filler 3b is too small, and the resistance increase suppressing effect is hardly exhibited, so an appropriate amount of dispersion is necessary.

更に、ベルト基材２の伸長率については、張架部材１ａに搬送ベルト１を掛け渡す際に通常付与される張力にて伸長する割合と、その後の永久伸びとを考慮して適宜選定して差し支えないが、ベルト基材２の伸長率が６％以下であれば、ベルト基材２の抵抗上昇を有効に抑制することが可能である。 Furthermore, the elongation rate of the belt base material 2 is appropriately selected in consideration of the ratio of elongation normally applied when the conveyor belt 1 is passed over the stretching member 1a and the subsequent permanent elongation. However, if the elongation percentage of the belt base material 2 is 6% or less, the increase in resistance of the belt base material 2 can be effectively suppressed.

また、搬送ベルト１は、ベルト基材２の表面にフッ素系樹脂等からなる保護層４を備えていてもよい。
このような構成にする事で、表面の摩擦抵抗の低減、電気特性の環境安定性、残留トナークリーニング性の向上が達成できる。特に、ゴムベルトの場合、モノマーの主鎖中に二重結合を有している物が多く、酸化などが起き易いが、保護層４で有効に保護される。
更にまた、保護層４については適宜抵抗調整することが可能であるが、その調整は、例えばカーボンブラック及び導電性金属酸化物を含有させるようにすればよい。
この態様によれば、表面の摩擦抵抗の低減、電気特性の環境安定性、残留トナークリーニング性の向上が達成でき、これらの目的を達成できる物であれば、特に限定されるものではない。 Further, the transport belt 1 may include a protective layer 4 made of a fluorine-based resin or the like on the surface of the belt base material 2.
By adopting such a configuration, it is possible to achieve reduction in surface frictional resistance, environmental stability of electrical characteristics, and improvement in residual toner cleaning properties. In particular, in the case of a rubber belt, there are many things having a double bond in the main chain of the monomer, and oxidation and the like are likely to occur, but the protective layer 4 is effectively protected.
Furthermore, the resistance of the protective layer 4 can be adjusted as appropriate. For example, carbon black and a conductive metal oxide may be included in the adjustment.
According to this aspect, the friction resistance of the surface, the environmental stability of the electrical characteristics, and the improvement of the residual toner cleaning property can be achieved, and there is no particular limitation as long as these objects can be achieved.

更に、搬送ベルト１としては、各種製法で製作されるものを含むが、代表的には、シリンダ状の支持体中の内周面に導電性フィラー３（粒子状フィラー３ａ，長繊維型フィラー３ｂ）を含んだベルト基材２を投入した後に、押出成形してエンドレスベルト状に成形したものが挙げられる。
また、ベルト基材２上に保護層４を設ける態様にあっては、導電性フィラー３を含んだベルト基材２を成形した後に、ベルト基材２の表面に保護層４を形成するようにすればよい。
ここで、保護層４の形成には、ディップコート、スプレーコート、静電塗装、ロールコート等がある。 Further, the transport belt 1 includes those manufactured by various manufacturing methods. Typically, the conductive filler 3 (particulate filler 3a, long fiber filler 3b) is formed on the inner peripheral surface of the cylindrical support. ), And then extruded to form an endless belt.
In the embodiment in which the protective layer 4 is provided on the belt base material 2, the protective layer 4 is formed on the surface of the belt base material 2 after the belt base material 2 including the conductive filler 3 is formed. do it.
Here, formation of the protective layer 4 includes dip coating, spray coating, electrostatic coating, roll coating, and the like.

本発明は搬送ベルト１を対象とするものであるが、これに限られるものではなく、これを用いた画像形成装置をも対象とする。
この場合、本発明は、例えば図１に示すように、像担持体５上に形成されたトナー像を中間転写ベルト６を介して記録材７に転写する画像形成装置において、上述した各種搬送ベルト１を中間転写ベルト６として使用することを特徴とするものである。
尚、図１において、符号８は像担持体５上のトナー像を中間転写ベルト６に一次転写する一次転写装置、９は中間転写ベルト６上のトナー像を記録材７に二次転写する二次転写装置である。
また、本態様では、搬送ベルト１は中間転写ベルト６として利用されるが、これに限られるものではなく、記録材搬送ベルトとして利用するようにしてもよいことは勿論である。 The present invention is intended for the conveyor belt 1, but is not limited thereto, and is also intended for an image forming apparatus using the same.
In this case, for example, as shown in FIG. 1, the present invention is an image forming apparatus that transfers a toner image formed on an image carrier 5 to a recording material 7 via an intermediate transfer belt 6. 1 is used as the intermediate transfer belt 6.
In FIG. 1, reference numeral 8 denotes a primary transfer device that primarily transfers a toner image on the image carrier 5 to the intermediate transfer belt 6, and reference numeral 9 denotes a secondary transfer device that secondarily transfers the toner image on the intermediate transfer belt 6 to the recording material 7. Next transfer device.
In this embodiment, the conveyance belt 1 is used as the intermediate transfer belt 6. However, the present invention is not limited to this, and it is needless to say that the conveyance belt 1 may be used as a recording material conveyance belt.

本発明によれば、弾性材からなるベルト基材に導電性フィラーとして、粒子状フィラーと適量の中実の長繊維型フィラーとを混在分散させ、前記長繊維型フィラーの存在により、ベルト基材の伸長率に応じた粒子状フィラー相互によるベルト基材の抵抗上昇を抑制するようにしたので、経時での永久伸びに伴ってベルト基材が伸長したとしても、ベルト基材の体積抵抗変化を有効に抑制することができる。
このため、例えば転写プロセスを伴う画像形成装置に上述した搬送ベルトを用いるようにすれば、ベルト基材が経時に伸長変化したとしても、その体積抵抗変化を有効に抑制することが可能になり、その分、搬送ベルトの経時変化に応じて転写電圧を上昇させることが不要になり、経時変化に影響されない安定した画像品質を得ることができる。 According to the present invention, a particulate filler and an appropriate amount of solid long-fiber filler are mixed and dispersed as a conductive filler in a belt base material made of an elastic material. Since the increase in the resistance of the belt base material due to the particulate filler according to the elongation rate of the belt base material is suppressed, even if the belt base material is extended along with the permanent elongation over time, the volume resistance change of the belt base material is changed. It can be effectively suppressed.
For this reason, for example, if the above-described conveyance belt is used in an image forming apparatus that involves a transfer process, even if the belt base material is stretched and changed over time, the volume resistance change can be effectively suppressed. Accordingly, it is not necessary to increase the transfer voltage according to the change with time of the conveying belt, and stable image quality that is not affected by the change with time can be obtained.

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図３（ａ）は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す。
同図において、画像形成装置は、感光体ドラム１０と、この感光体ドラム１０からトナー像を転写させるために前記感光体ドラム１０に一定領域にて感光体ドラム１０形状に沿うように接触する中間転写ベルト２０とを有する。
本実施の形態において、感光体ドラム１０は光の照射によって抵抗値が低下する感光層を備えたものであり、この感光体ドラム１０の周囲には、感光体ドラム１０を帯電する帯電装置１１と、帯電された感光体ドラム１０上に各色成分（本例ではブラック、イエロ、マゼンタ、シアン）の静電潜像を書込む露光装置１２と、感光体ドラム１０上に形成された各色成分潜像を各色成分トナーにて可視像化するロータリ型現像装置１３と、前記中間転写ベルト２０と、感光体ドラム１０上の残留トナーを清掃するクリーニング装置１７とが配設されている。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
Embodiment 1
FIG. 3A shows Embodiment 1 of an image forming apparatus to which the present invention is applied.
In FIG. 1, an image forming apparatus includes a photosensitive drum 10 and an intermediate portion that contacts the photosensitive drum 10 along a shape of the photosensitive drum 10 in a certain area in order to transfer a toner image from the photosensitive drum 10. A transfer belt 20.
In the present embodiment, the photosensitive drum 10 includes a photosensitive layer whose resistance value is reduced by light irradiation. Around the photosensitive drum 10, a charging device 11 for charging the photosensitive drum 10 and , An exposure device 12 for writing an electrostatic latent image of each color component (black, yellow, magenta, cyan in this example) on the charged photosensitive drum 10, and each color component latent image formed on the photosensitive drum 10. Are provided with a rotary developing device 13 that visualizes each of the color component toners, an intermediate transfer belt 20, and a cleaning device 17 that cleans residual toner on the photosensitive drum 10.

ここで、帯電装置１１としては、例えば帯電ロールが用いられるが、コロトロンなどの帯電器を用いてもよい。
また、露光装置１２は感光体ドラム１０上に光によって像を書き込めるものであればよく、本例では、例えばＬＥＤを用いたプリントヘッドが用いられるが、これに限られるものではなく、ＥＬを用いたプリントヘッドでも、レーザビームをポリゴンミラーでスキャンするスキャナなど適宜選定して差し支えない。
更に、ロータリ型現像装置１３は各色成分トナーが収容された現像器１３ａ〜１３ｄを回転可能に搭載したものであり、例えば感光体ドラム１０上で露光によって電位が低下した部分に各色成分トナーを付着させるものであれば適宜選定して差し支えなく、使用するトナーも形状、粒径など特に制限はなく、感光体ドラム１０上の静電潜像上に正確に載るものであればよい。尚、本例では、ロータリ型現像装置１３が用いられているが、４台の現像装置を用いるようにしてもよい。
更にまた、クリーニング装置１７については、感光体ドラム１０上の残留トナーを清掃するものであれば、ブレードクリーニング方式を採用したもの等適宜選定して差し支えない。但し、転写率の高いトナーを使用する場合にはクリーニング装置１７を使用しない態様もあり得る。 Here, as the charging device 11, for example, a charging roll is used, but a charging device such as a corotron may be used.
The exposure device 12 may be any device that can write an image on the photosensitive drum 10 with light. In this example, for example, a print head using LEDs is used, but the present invention is not limited to this, and EL is used. For example, a scanner that scans a laser beam with a polygon mirror may be selected as appropriate.
Further, the rotary type developing device 13 is rotatably mounted with developing devices 13a to 13d containing respective color component toners. For example, the respective color component toners are attached to a portion of the photosensitive drum 10 where the potential is lowered by exposure. The toner to be used is not particularly limited in shape and particle size, and any toner may be used as long as it is accurately placed on the electrostatic latent image on the photosensitive drum 10. In this example, the rotary developing device 13 is used, but four developing devices may be used.
Furthermore, the cleaning device 17 may be appropriately selected as long as it cleans the residual toner on the photosensitive drum 10 and employs a blade cleaning method. However, there may be a mode in which the cleaning device 17 is not used when toner having a high transfer rate is used.

また、中間転写ベルト２０は、図３（ａ）に示すように、４つの張架ロール２１〜２４に掛け渡されるものであって、ロータリ型現像装置１３とクリーニング装置１７との間に位置する感光体ドラム１０面に沿う形で所定の接触領域だけ密着配置されている。
ここで、この中間転写ベルト２０と感光体ドラム１０とは夫々別駆動系で駆動されていてもよいが、本実施の形態では、中間転写ベルト２０が後述するように弾性ベルトであり、しかも、感光体ドラム１０の周面に沿って接触配置されていることから、中間転写ベルト２０は、例えば感光体ドラム１０を駆動源として、従動回転するようになっている。 Further, as shown in FIG. 3A, the intermediate transfer belt 20 is stretched between four tension rolls 21 to 24 and is positioned between the rotary developing device 13 and the cleaning device 17. A predetermined contact area is closely arranged along the surface of the photosensitive drum 10.
Here, the intermediate transfer belt 20 and the photosensitive drum 10 may be driven by separate drive systems, but in the present embodiment, the intermediate transfer belt 20 is an elastic belt as described later, The intermediate transfer belt 20 is driven and rotated by using, for example, the photosensitive drum 10 as a driving source because it is disposed in contact with the circumferential surface of the photosensitive drum 10.

そして、中間転写ベルト２０が感光体ドラム１０に密着した接触領域の一部には中間転写ベルト２０の裏側から一次転写装置としての一次転写ロール２５が接触配置されており、所定の一次転写バイアスが印加されている。
更に、中間転写ベルト２０の張架ロール２２に対向した部位には、二次転写装置としての二次転写ロール３０が張架ロール２２をバックアップロールとして対向配置されており、例えば二次転写ロール３０に所定の二次転写バイアスが印加され、バックアップロールを兼用する張架ロール２２が接地されている。
更にまた、中間転写ベルト２０の張架ロール２３に対向した部位には、ベルトクリーニング装置としてのクリーニングロール２６が配設されており、このクリーニングロール２６には所定のクリーニングバイアスが印加され、張架ロール２３が接地されている。
また、用紙などの記録材４０は、供給トレイ４１に収容されており、ピックアップロール４２にて供給された後、レジストロール４３を経て二次転写部位に導かれ、搬送ベルト４４を通じて定着装置４５へ搬送されるようになっている。 A primary transfer roll 25 as a primary transfer device is disposed in contact with a part of the contact area where the intermediate transfer belt 20 is in close contact with the photosensitive drum 10 from the back side of the intermediate transfer belt 20, and a predetermined primary transfer bias is applied. Applied.
Furthermore, a secondary transfer roll 30 as a secondary transfer device is disposed opposite to the tension roll 22 of the intermediate transfer belt 20 with the tension roll 22 as a backup roll, for example, the secondary transfer roll 30. A predetermined secondary transfer bias is applied to the tension roller 22 and the tension roll 22 that also serves as a backup roll is grounded.
Furthermore, a cleaning roll 26 serving as a belt cleaning device is disposed at a portion of the intermediate transfer belt 20 that faces the stretching roll 23. A predetermined cleaning bias is applied to the cleaning roll 26, and the stretching roll 23 is stretched. The roll 23 is grounded.
A recording material 40 such as paper is accommodated in a supply tray 41, supplied by a pickup roll 42, guided to a secondary transfer portion through a registration roll 43, and then to a fixing device 45 through a conveyance belt 44. It is designed to be transported.

また、本実施の形態において、中間転写ベルト２０は、図３（ｂ）に示すように、弾性材からなるベルト基材５１と、このベルト基材５１の表面を被覆する保護層５２とを備えている。
ここで、本実施の形態で用いられるベルト基材５１としては、例えばクロロプレンゴム（ＣＲ）とＥＰＤＭとをブレンドした材料が用いられている。尚、ベルト基材５１としては弾性材からなるものであれば、ＮＢＲ、ＳＢＲ、イソプロピレン、シリコーンゴムなど適宜選定して差し支えない。
ベルト基材５１の製法については任意の製法を用いて差し支えないが、例えば以下のように製造される。
すなわち、ベルト基材５１を製造する工程は、先ず、クロロプレンゴムにＥＰＤＭを混練させ、抵抗調整に、粒子状フィラー５１１と中実の長繊維型フィラー５１２とからなる導電性フィラーを混入させてミキサーで混練させ、しかる後、加硫剤を加えて押し出し成形を行う。
そして、上記混練したベルト基材、つまり、予備成形後のベルト基材を押出成形する場合には、加硫マンドレルといわれる金属製のベルト内径と同サイズの外径を持つシリンダに混練したベルト基材を覆い被せた状態で所定条件（例えば１５０℃で約１時間）にて加硫させ、しかる後に、必要とするモジュラスに応じて時間を変更しながら所定条件（例えば１１０℃で１５時間）にて二次加硫を行う。
その後、研磨用マンドレルにベルト基材５１を被せてベルト基材５１の内周面と外周面とを研磨し、表面の平滑性を得るようにする。 In this embodiment, the intermediate transfer belt 20 includes a belt base material 51 made of an elastic material and a protective layer 52 that covers the surface of the belt base material 51, as shown in FIG. ing.
Here, as the belt base material 51 used in the present embodiment, for example, a material obtained by blending chloroprene rubber (CR) and EPDM is used. In addition, as long as it consists of an elastic material as the belt base material 51, NBR, SBR, isopropylene, silicone rubber, etc. may be selected suitably.
The belt base material 51 can be manufactured using any manufacturing method, but is manufactured as follows, for example.
That is, in the process of manufacturing the belt base material 51, first, EPDM is kneaded with chloroprene rubber, and a conductive filler composed of a particulate filler 511 and a solid long fiber filler 512 is mixed to adjust the resistance. Kneading, and then adding a vulcanizing agent to perform extrusion molding.
When extruding the kneaded belt base material, that is, the preformed belt base material, a belt base kneaded in a cylinder having the same outer diameter as a metal belt inner diameter called a vulcanization mandrel. Vulcanization is carried out under a predetermined condition (for example, about 1 hour at 150 ° C.) in a state of covering the material, and then the predetermined condition (for example, 15 hour at 110 ° C.) is changed while changing the time according to the required modulus. Secondary vulcanization.
Thereafter, the belt base material 51 is placed on the polishing mandrel, and the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the belt base material 51 are polished to obtain surface smoothness.

ここで、粒子状フィラー５１１としては導電剤が用いられるが、導電剤としては、カーボンブラックを始め、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、酸化亜鉛、チタン酸カリウム、酸化スズ、グラファイト、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＡｓＦ_６などの金属塩、各種４級アンモニューム塩などが挙げられる。
また、長繊維型フィラー５１２としては、中実の長繊維状の導電剤が用いられるが、アルミナ、カーボンブラック、酸化チタン、スズ、マグネシウム、酸化亜鉛、アルミニウムなどが挙げられる。 Here, a conductive agent is used as the particulate filler 511. As the conductive agent, carbon black, ketjen black, acetylene black, zinc oxide, potassium titanate, tin oxide, graphite, LiClO ₄ , LiAsF ₆ And metal salts such as quaternary ammonium salts.
As the long fiber type filler 512, a solid long fiber conductive agent is used, and examples thereof include alumina, carbon black, titanium oxide, tin, magnesium, zinc oxide, and aluminum.

更に、本実施の形態では、両フィラーの分散比率としては、粒子状フィラー５１１の方が長繊維型フィラー５１２よりも多く設定される。
本実施の形態では、導電性フィラーのうち、長繊維型フィラー５１２の分散量は２０〜３０ｗｔ％の範囲で適宜選定され、また、長繊維型フィラー５１２としては、平均繊維径が５〜３０μｍ程度、その長さが２０〜５０μｍ程度のものが選定されている。
尚、粒子状フィラー５１１としては平均粒径が０．１〜０．７μｍ程度のものが選定されている。 Further, in the present embodiment, as the dispersion ratio of both fillers, the particulate filler 511 is set to be larger than the long fiber filler 512.
In the present embodiment, among the conductive fillers, the dispersion amount of the long fiber type filler 512 is appropriately selected in the range of 20 to 30 wt%, and the long fiber type filler 512 has an average fiber diameter of about 5 to 30 μm. , Whose length is about 20-50 μm is selected.
As the particulate filler 511, one having an average particle diameter of about 0.1 to 0.7 μm is selected.

このようにしてベルト基材５１を成形した後、ベルト基材５１の表面に保護層５２が形成される。
この保護層５２の材料は、摩擦抵抗低減、表面粗さ低減による残留トナークリーニング性の向上という目的を達成できるものであれば、特に限定されるものではないが、一般的に、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体、又は、フッソ系樹脂ポリマーをアルコール可溶性ナイロン系、シリコーン樹脂系、などに溶解、分散した塗料を使用する事ができる。
これらの保護層５２はディップコート、スプレーコート、静電塗装、ロールコートなどにより塗布する事が可能で、膜厚は適用するトナー粒径と同等以下に設定する事が望ましい。あまり厚く塗布してしまうと、下層の弾性力が阻害されて、転写の際に、トナー像との密着性が低下してしまう。
具体例を述べると、保護層５２を形成するためのオーバーコート剤としては、例えばウレタン系の樹脂マスターバッチをベースにＰＴＦＥ樹脂を添加し、カーボンブラックで抵抗調整を行うものが用いられる。そして、塗装はスプレーガンによる塗装方式で、ベルト基材が冷えたマンドレルに被せられ、約２００ｒｐｍ程度回転させながら、スプレーガンにて所定厚さ（例えば１０μｍ）に吹き付けられる。この後、オーバーコート剤の乾燥は所定条件（１５０℃で約５min）にてオーブンで行う。 After forming the belt base material 51 in this way, a protective layer 52 is formed on the surface of the belt base material 51.
The material of the protective layer 52 is not particularly limited as long as it can achieve the purpose of improving the residual toner cleaning property by reducing the frictional resistance and the surface roughness. Generally, the material of the protective layer 52 is polytetrafluoroethylene. Further, a coating material in which a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether, or a fluorine-based resin polymer is dissolved and dispersed in an alcohol-soluble nylon or silicone resin can be used.
These protective layers 52 can be applied by dip coating, spray coating, electrostatic coating, roll coating, or the like, and it is desirable to set the film thickness to be equal to or less than the applied toner particle size. If it is applied too thickly, the elastic force of the lower layer is hindered, and the adhesion to the toner image is lowered during transfer.
As a specific example, as the overcoat agent for forming the protective layer 52, for example, a PTFE resin is added based on a urethane-based resin master batch, and the resistance is adjusted with carbon black. The coating is performed by a spray gun. The belt base material is placed on a cooled mandrel and is sprayed to a predetermined thickness (for example, 10 μm) with a spray gun while rotating about 200 rpm. Thereafter, the overcoat agent is dried in an oven under predetermined conditions (about 5 minutes at 150 ° C.).

この中間転写ベルト２０の抵抗について説明する。
基本的にベルト基材５１の部分は１０^５〜１０^１1Ω、最表層の保護層５２は１０^１０〜１０^１４Ωになるように調整し、高電圧印加時の絶縁耐圧を確保するために全体で、体積抵抗が１０^８〜１０^１２Ω程度になるように膜厚調整をするのが好ましい。 The resistance of the intermediate transfer belt 20 will be described.
Basically, the belt base 51 is adjusted to 10 ⁵ to 10 ¹¹ Ω, and the outermost protective layer 52 is adjusted to 10 ¹⁰ to 10 ¹⁴ Ω, so as to ensure the withstand voltage when a high voltage is applied. Therefore, it is preferable to adjust the film thickness so that the volume resistance is about 10 ⁸ to 10 ¹² Ω.

次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動について説明する。
図３（ａ）に示す画像形成装置においては、感光体ドラム１０上に各色成分トナー像が順次形成され、一次転写ロール２５の転写電界により中間転写ベルト２０上に順次一次転写される。
しかる後、この中間転写ベルト２０に一次転写されたトナー像は二次転写ロール３０の転写電界により記録材４０に二次転写され、定着工程へと運ばれる。
一方、中間転写ベルト２０に残留した未転写トナーはベルトクリーニング装置であるクリーニングロール２６により静電的に回収され、再度像形成工程へと中間転写ベルトが運ばれていく。
尚、クリーニングされた中間転写ベルト２０に残留電荷が残っている場合には、必要に応じて除電機構を設ける場合もある。 Next, the operation of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
In the image forming apparatus shown in FIG. 3A, each color component toner image is sequentially formed on the photosensitive drum 10, and is sequentially primary transferred onto the intermediate transfer belt 20 by the transfer electric field of the primary transfer roll 25.
Thereafter, the toner image primarily transferred to the intermediate transfer belt 20 is secondarily transferred to the recording material 40 by the transfer electric field of the secondary transfer roll 30, and is carried to the fixing step.
On the other hand, untransferred toner remaining on the intermediate transfer belt 20 is electrostatically collected by a cleaning roll 26 which is a belt cleaning device, and the intermediate transfer belt is carried again to the image forming process.
In the case where residual charges remain on the cleaned intermediate transfer belt 20, a static elimination mechanism may be provided as necessary.

このような作像過程を繰り返し行うと、中間転写ベルト２０が経時での永久伸びにより伸長してしまう事態は回避し得ないが、ベルト基材５１の伸長率が変化しても、ベルト基材５１の体積抵抗値はほとんど変化しないことが確認された。
また、本実施の形態では、長繊維型フィラー５１２としては長さが２０〜５０μｍのいずれかのものが使用されているため、ベルト基材５１の伸長率が変化しても、ベルト基材５１の抵抗上昇が有効に抑制され、しかも、ベルト基材５１の表面平滑性が長繊維型フィラー５１２の存在に伴って損なわれることもない。
更に、本実施の形態では、導電性フィラーのうち長繊維型フィラーの分散量が２０〜３０ｗｔ％の範囲であるため、ベルト基材５１の伸長率が変化しても、ベルト基材５１の抵抗上昇が有効に抑制され、しかも、ベルト基材５１の硬度が不必要に高くなる事態も有効に回避される。
これらの性能評価は、後述する実施例１〜３にて裏付けられる。 If such an image forming process is repeated, the situation in which the intermediate transfer belt 20 extends due to permanent elongation over time cannot be avoided, but even if the elongation rate of the belt substrate 51 changes, the belt substrate It was confirmed that the volume resistance value of 51 hardly changed.
In the present embodiment, since the long fiber type filler 512 having a length of 20 to 50 μm is used, even if the elongation rate of the belt base material 51 changes, the belt base material 51 The increase in resistance is effectively suppressed, and the surface smoothness of the belt base material 51 is not impaired by the presence of the long fiber filler 512.
Furthermore, in this embodiment, since the dispersion amount of the long fiber filler in the conductive filler is in the range of 20 to 30 wt%, even if the elongation rate of the belt base material 51 changes, the resistance of the belt base material 51 The rise is effectively suppressed, and the situation where the hardness of the belt base material 51 becomes unnecessarily high is also effectively avoided.
These performance evaluations are supported by Examples 1 to 3 described later.

また、本実施の形態では、感光体ドラム１０の駆動により、中間転写ベルト２０を従動回転させるようにしたため、中間転写ベルト２０の駆動制御コストを大幅に削減できた。
また、一次転写での中間転写ベルト２０の感光体ドラム１０への接触幅が例えば５０ｍｍ以上と非常に広く設定されるため、中間転写ベルト２０に対し安定した従動が実現でき、しかも、無駄な転写ニップ前後での空隙がないため、放電によるトナーの飛び散りがない状態で一次転写される。
このため、トナー像の乱れや、飛び散りなどがない高画質が得られた。 In this embodiment, since the intermediate transfer belt 20 is driven to rotate by driving the photosensitive drum 10, the drive control cost of the intermediate transfer belt 20 can be greatly reduced.
Further, since the contact width of the intermediate transfer belt 20 to the photosensitive drum 10 in the primary transfer is set to be very wide, for example, 50 mm or more, stable follow-up to the intermediate transfer belt 20 can be realized, and wasteful transfer is possible. Since there are no gaps before and after the nip, primary transfer is performed without toner scattering due to discharge.
For this reason, high image quality with no toner image disturbance or scattering was obtained.

尚、本実施の形態においては、感光体ドラム１０と中間転写ベルト２０とはオーバーラップした状態で接触配置されており、しかも、中間転写ベルト２０が感光体ドラム１０からの駆動力に基づいて従動回転するようになっているが、これに限定されるものではなく、例えば感光体ドラム１０、中間転写ベルト２０が別々の駆動系を持ち、しかも、感光体ドラム１０に対して中間転写ベルト２０を線接触させるようにした態様にも本件発明を適用できることは勿論である。 In the present embodiment, the photosensitive drum 10 and the intermediate transfer belt 20 are placed in contact with each other in an overlapping state, and the intermediate transfer belt 20 is driven based on the driving force from the photosensitive drum 10. However, the present invention is not limited to this. For example, the photosensitive drum 10 and the intermediate transfer belt 20 have separate drive systems, and the intermediate transfer belt 20 is attached to the photosensitive drum 10. Of course, the present invention can be applied to an embodiment in which line contact is made.

◎実施例１
本実施例は実施の形態モデルに係る画像形成装置を用い、中間転写ベルト２０（具体的にはベルト基材５１）の伸長率とベルト基材５１の体積抵抗値との関係を評価したものである。
ここで、本実施の形態モデルは以下の通りである。
図３（ａ）において、感光体ドラム１０はＯＰＣ感光体を使用し、現像装置１３には非磁性一成分方式の現像方式が使用されている。
潜像電位は−１００Ｖ、背景部電位は−３５０Ｖ、現像ロールはＲａ０．１〜５．０μｍ程度の凹凸を設け、アルミニウムなどを切削加工したもので、他に表面に導電粉を分散させた樹脂層を形成したものでもよい。今回はφ１０のアルミニウムを切削加工の後に、サンドブラスト処理をし、表面に陽極酸化処理を施したものを使用した。帯電方法はコロナ放電による非接触帯電である。 Example 1
In this example, the image forming apparatus according to the embodiment model is used, and the relationship between the elongation rate of the intermediate transfer belt 20 (specifically, the belt base material 51) and the volume resistance value of the belt base material 51 is evaluated. is there.
Here, the model of the present embodiment is as follows.
In FIG. 3A, the photosensitive drum 10 uses an OPC photosensitive member, and the developing device 13 uses a non-magnetic one-component developing method.
The latent image potential is -100 V, the background portion potential is -350 V, the developing roll is provided with unevenness of Ra 0.1 to 5.0 μm, aluminum is cut, and the other is a resin in which conductive powder is dispersed on the surface A layer may be formed. In this example, φ10 aluminum was subjected to sand blasting after cutting and anodized on the surface. The charging method is non-contact charging by corona discharge.

現像ロール上のトナー層形成方法はシリコーンゴムで、硬度がＪＩＳ−Ａで、５０〜６０度程度のものを、ドクター方式で現像ロールに圧接させたものを使用し、その圧力は１５〜２０ｇ／ｃｍ^２程度に設定した状態に設定した。
次に、使用するトナーはスチレン樹脂、アクリル樹脂若しくはポリエステル樹脂などの各種熱可塑性樹脂中に顔料や含金属アゾ染料系などの極性制御材を分散し粉砕、分級により５〜８μｍ（平均粒径７μｍ）の大きさにしたものを使用した。
具体的には、富士ゼロックス社製、ＡＣＯＬＯＲ９３５用のマゼンタ、シアン、イエロ、ブラックトナーを使用した。 The toner layer forming method on the developing roll is a silicone rubber having a hardness of JIS-A and having a pressure of about 50 to 60 degrees in pressure contact with the developing roll by a doctor method, and the pressure is 15 to 20 g / It was set to a state that is set to about cm ^2.
Next, the toner to be used is 5-8 μm (average particle size 7 μm) by dispersing and classifying a polarity control material such as a pigment or a metal-containing azo dye system in various thermoplastic resins such as styrene resin, acrylic resin or polyester resin. ) Was used.
Specifically, magenta, cyan, yellow, and black toners for A COLOR 935 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd. were used.

次に、一次転写ロール２５は、φ１５の半導電性スポンジ材からなる体積抵抗率が１０^８Ω・ｃｍ程度のものを使用した。
また、定着装置４５は定着ロールと加圧ロールとを圧接したものであり、定着ロールはφ４０のＳＵＳ材で、厚さ０．５ｍｍのものを使用し、熱源には定格電力が５５０Ｗのタングステンランプを使用した。
一方、定着時の圧力ロールはφ３０のアルミニウムの円筒に肉厚が約５０μｍ程度のゴムの弾性層を付けたものを使用した。 Next, as the primary transfer roll 25, one having a volume resistivity of about 10 ⁸ Ω · cm made of a φ15 semiconductive sponge material was used.
The fixing device 45 is obtained by pressing a fixing roll and a pressure roll. The fixing roll is a φ40 SUS material having a thickness of 0.5 mm, and the heat source is a tungsten lamp with a rated power of 550 W. It was used.
On the other hand, a pressure roll at the time of fixing was a φ30 aluminum cylinder with a rubber elastic layer having a thickness of about 50 μm.

更に、今回使用した中間転写ベルト２０は以下の通りである。
まず、使用したベルト基材５１は、クロロプレンゴムにＥＰＤＭを混練させ、抵抗調整に、例えばケッチェンブラック（粒子状フィラー）とアルミナ製長繊維型付フィラーとを混入させ、バンバリーミキサーで混練させ、加硫剤を加えて押し出し成形を行った。
尚、長繊維型フィラーとしては繊維径４．３μｍ、軸長２０μｍの導電処理したアルミナを使用した。
ベルト基材：
ポリクロロプレンゴム１００重量部
ＥＰＤＭ２０重量部
酸化亜鉛５重量部
プロセスオリル１５重量部
硫黄１重量部
加硫促進剤１１重量部
加硫促進剤２１重量部
導電性フィラー：
・粒子状フィラー
ケッチェンブラック５０重量部
・長繊維型フィラー
アルミナ２５重量部
保護層：
水系塗料エムラロン３４５（日本アチソン社製）膜厚６μｍ
ＰＴＦＥ５重量部
上記混練したベルト基材を約１５０℃で１時間、金属製のマンドレルに覆い被せた状態で加硫させ、さらに、１１０℃で１５時間調質が行われる。その後、研磨を両面に対して、同様に研磨用マンドレルで研磨し表面の平滑性を得た。その後、ＰＴＦＥ樹脂を混入させた、オーバーコート剤をスプレーガンにて厚さ６μｍになるように、マンドレルを回転させながら塗布し、オーブンにて１５０℃で約５ｍｉｎ程度乾燥させて、表面粗さで、Ｒｚ２．０μｍ〜８．０μｍを得た。 Further, the intermediate transfer belt 20 used this time is as follows.
First, the belt base material 51 used was made by kneading EPDM into chloroprene rubber, mixing ketjen black (particulate filler) and alumina long fiber mold filler for resistance adjustment, kneading with a Banbury mixer, Extrusion was performed by adding a vulcanizing agent.
As the long fiber type filler, conductively treated alumina having a fiber diameter of 4.3 μm and an axial length of 20 μm was used.
Belt substrate:
100 parts by weight of polychloroprene rubber
20 parts by weight of EPDM
5 parts by weight of zinc oxide
15 parts by weight of process oril
1 part by weight of sulfur
Vulcanization accelerator 1 1 part by weight
Vulcanization accelerator 2 1 part by weight Conductive filler:
・ Particulate filler
50 parts by weight of ketjen black
・ Long fiber filler
25 parts by weight of alumina Protective layer:
Water-based paint Emuralon 345 (manufactured by Japan Atchison Co., Ltd.) film thickness 6μm
5 parts by weight of PTFE The kneaded belt base material is vulcanized in a state of being covered with a metal mandrel at about 150 ° C. for 1 hour, and further tempered at 110 ° C. for 15 hours. Thereafter, polishing was performed on both surfaces in the same manner with a polishing mandrel to obtain surface smoothness. After that, the PTFE resin mixed overcoat agent was applied with a spray gun to a thickness of 6 μm while rotating the mandrel, dried in an oven at 150 ° C. for about 5 minutes, and with a surface roughness of , Rz 2.0 μm to 8.0 μm were obtained.

また、今回使用した保護層５２の材料は、４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）を含有したウレタン変性エマルション塗料と硬化剤であるシランカップリング剤で構成されたＪＬＹ−８４１Ｂ（日本アチソン社製）塗料を静電塗装法により塗装し、膜厚５μｍの導電性保護層を形成した。ちなみに、電気抵抗はＤＣ５００Ｖ印加時に、基材込みで１０^１１．５Ωであった。
また、中間転写ベルト２０が回転するプロセススピードは、１０５ｍｍ／ｓｅｃ（Ａ４横：２０ｐｐｍ相当）にて実施した。 Moreover, the material of the protective layer 52 used this time is JLY-841 B (manufactured by Japan Atchison Co., Ltd.) composed of a urethane-modified emulsion paint containing tetrafluoroethylene resin (PTFE) and a silane coupling agent which is a curing agent. The paint was applied by an electrostatic coating method to form a conductive protective layer having a thickness of 5 μm. Incidentally, the electric resistance was 10 ^11.5 Ω including the base material when DC 500 V was applied.
The process speed at which the intermediate transfer belt 20 rotates was 105 mm / sec (A4 width: equivalent to 20 ppm).

一方、比較例は、実施例と略同様な画像形成装置を用い、ベルト基材に導電性フィラーとして粒子状フィラーのみを分散させた中間転写ベルト（長繊維型フィラー不使用モデル）を組み付けたものである。
このように形成された実施例、比較例において、夫々の中間転写ベルトを伸長率０％にてベルト基材の体積抵抗値を測定したところ、いずれも７LogΩであった。
この後、夫々の中間転写ベルトをテンション５ｋｇ（片側張架時）で張架し、中間転写ベルトを上記プロセススピードで回転し続けると、中間転写ベルトは経時での永久伸びによりベルト基材の伸長率が変化することになる。
この状態において、実施例、比較例の中間転写ベルトのベルト基材の抵抗変化を測定したところ、図４に示す結果が得られた。
同図によれば、実施例は、中間転写ベルト（具体的にはベルト基材）の伸長率が０〜６％に変化しても、ベルト基材の体積抵抗値はほとんど変化していないが、比較例は、ベルト基材の伸長率に応じてベルト基材の体積抵抗値も増加傾向にあることが理解される。
このことからすれば、中間転写ベルトのベルト基材の導電性フィラー構成の差異（粒子状フィラー＋長繊維型フィラー）がベルト基材の伸長率変化に対しベルト基材の抵抗上昇を抑制する上で作用していることを裏付けている。 On the other hand, the comparative example uses an image forming apparatus substantially the same as the example, and an intermediate transfer belt (long fiber filler non-use model) in which only particulate filler is dispersed as a conductive filler on a belt base material is assembled. It is.
In the examples and comparative examples formed as described above, the volume resistance value of the belt substrate was measured for each intermediate transfer belt at an elongation rate of 0%, and both were 7 LogΩ.
After that, when each intermediate transfer belt is stretched with a tension of 5 kg (one-side stretch) and the intermediate transfer belt is continuously rotated at the above process speed, the intermediate transfer belt is stretched due to permanent elongation over time. The rate will change.
In this state, the resistance change of the belt base material of the intermediate transfer belt of the example and the comparative example was measured, and the result shown in FIG. 4 was obtained.
According to the figure, the volume resistance value of the belt base material hardly changes even when the elongation rate of the intermediate transfer belt (specifically, the belt base material) changes from 0 to 6%. In the comparative example, it is understood that the volume resistance value of the belt base material tends to increase in accordance with the elongation ratio of the belt base material.
From this, the difference in the conductive filler composition of the belt base material of the intermediate transfer belt (particulate filler + long fiber type filler) suppresses an increase in resistance of the belt base material against a change in the elongation ratio of the belt base material. It is confirmed that it is working in.

◎実施例２
実施例１と同様な画像形成装置を用い、中間転写ベルトのベルト基材への長繊維型フィラーの長さを１０、２０、３０、４０、５０、６０（μｍ）と変化させ、夫々の場合におけるベルト基材の抵抗上昇抑制効果（抵抗安定性）、分散性（株式会社ADVANTEST製の抵抗測定機による全面表面抵抗、体積抵抗測定）を調べたところ、図５に示す結果が得られた。
ここで、抵抗上昇抑制効果については抵抗変化が対数表示で１桁未満である場合を○、それを満たさないものを×とし、また、分散性についてはΔρｓ（表面抵抗ムラ）≦許容値、Δρｖ（体積抵抗）≦許容値を満たすものを○、これを満たさないものを×とした。
同図によれば、長繊維型フィラーの長さが２０〜５０μｍであれば、ベルト基材の抵抗上昇抑制効果及び分散性が良好に保たれることが理解される。 Example 2
Using the same image forming apparatus as in Example 1, the length of the long fiber filler to the belt base material of the intermediate transfer belt was changed to 10, 20, 30, 40, 50, 60 (μm), and in each case When the resistance increase suppression effect (resistance stability) and dispersibility (measurement of overall surface resistance and volume resistance by a resistance measuring machine manufactured by ADVANTEST Co., Ltd.) were examined, the results shown in FIG. 5 were obtained.
Here, regarding the resistance increase suppression effect, the case where the resistance change is less than one digit in logarithm is indicated by ○, and the case where the resistance change is not satisfied is indicated by ×. (Volume resistance) ≦ A value satisfying the permissible value was marked as “◯”, and a value not satisfying this was marked as “X”.
According to the figure, it is understood that if the length of the long fiber type filler is 20 to 50 μm, the resistance increase suppressing effect and dispersibility of the belt base material can be kept good.

◎実施例３
実施例１と同様な画像形成装置を用い、中間転写ベルトのベルト基材への導電性フィラーのうち長繊維型フィラーの分散量を１０、２０、３０、４０、５０（ｗｔ％）と変化させ、夫々の場合におけるベルト基材の抵抗変化（Δρｖ）、硬度を調べたところ、図６に示す結果が得られた。
ここで、この硬度測定は、島津製作所製ダイナミック超微小硬度計（ＤＵＨ２０１）を用い、三角錘圧子、変位フルスケール１０μｍ、試験荷重０．２５ｋｇｆ、負荷速度０．０１４５ｇｆ／ｓｅｃで、保持時間５ｓｅｃの条件で測定した。尚、この硬度測定はマイクロ硬度計によるアスカＣ硬度などでも代用可能である。
図６によれば、長繊維型フィラーの分散量が１０ｗｔ％の場合、抵抗変化が２桁になってしまうのに対し、４０ｗｔ％の場合には抵抗変化は抑えられるが、ベルト基材の硬度が７Ｍｐａと大きくなり、像抜けなどの画質不良が発生し、また、５０ｗｔ％の場合にはベルト基材の硬度が９Ｍｐａになり、ベルト基材にクラックが発生する懸念もある。
このため、長繊維型フィラーの分散量として、２０〜３０ｗｔ％であれば、ベルト基材の伸長率変化に対しても、抵抗変化が抑制され、かつ、硬度が不必要に高くなる懸念もないことが理解される。 Example 3
Using the same image forming apparatus as in Example 1, the dispersion amount of the long fiber type filler among the conductive fillers on the belt base material of the intermediate transfer belt is changed to 10, 20, 30, 40, 50 (wt%). When the resistance change (Δρv) and the hardness of the belt base material in each case were examined, the results shown in FIG. 6 were obtained.
Here, this hardness measurement was performed using a Shimadzu dynamic ultra-micro hardness meter (DUH 201), a triangular spindle indenter, a displacement full scale of 10 μm, a test load of 0.25 kgf, a load speed of 0.0145 gf / sec, and a holding time. Measurement was performed under conditions of 5 sec. In addition, this hardness measurement can be substituted by Asuka C hardness by a micro hardness meter.
According to FIG. 6, when the dispersion amount of the long fiber filler is 10 wt%, the resistance change becomes two digits, whereas when the dispersion amount is 40 wt%, the resistance change is suppressed, but the hardness of the belt base material Increases to 7 Mpa, image quality defects such as image omission occur, and in the case of 50 wt%, the belt substrate has a hardness of 9 Mpa, which may cause cracks in the belt substrate.
For this reason, if the dispersion amount of the long fiber type filler is 20 to 30 wt%, the resistance change is suppressed and the hardness is not unnecessarily high even with respect to the elongation rate change of the belt base material. It is understood.

本発明に係る搬送ベルト及びこれを用いた画像形成装置の概要を示す説明図である。1 is an explanatory diagram showing an outline of a conveyance belt according to the present invention and an image forming apparatus using the same. （ａ）は本発明モデルに係る搬送ベルトの作用を示す説明図、（ｂ）は比較モデルに係る搬送ベルトの作用を示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows the effect | action of the conveyance belt which concerns on this invention model, (b) is explanatory drawing which shows the effect | action of the conveyance belt which concerns on a comparison model. （ａ）は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す説明図、（ｂ）は本実施の形態で用いられる中間転写ベルトの断面構造を示す説明図である。(A) is an explanatory view showing Embodiment 1 of an image forming apparatus to which the present invention is applied, and (b) is an explanatory view showing a cross-sectional structure of an intermediate transfer belt used in this embodiment. 実施例１及び比較例で用いられる中間転写ベルトのベルト伸長率とベルト基材抵抗値との関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between the belt expansion rate and belt base-material resistance value of the intermediate transfer belt used by Example 1 and a comparative example. 実施例２において、ベルト基材に分散させる長繊維型フィラー形状と抵抗安定性との関係を示す説明図である。In Example 2, it is explanatory drawing which shows the relationship between the long fiber type filler shape disperse | distributed to a belt base material, and resistance stability. 実施例３において、ベルト基材に分散させる長繊維型フィラー分散量と抵抗変動、硬度との関係を示す説明図である。In Example 3, it is explanatory drawing which shows the relationship between the long fiber type filler dispersion amount disperse | distributed to a belt base material, resistance fluctuation | variation, and hardness.

Explanation of symbols

１…搬送ベルト，１ａ…張架部材，２…ベルト基材，３…導電性フィラー，３ａ…粒子状フィラー，３ｂ…長繊維型フィラー，４…保護層，５…像担持体，６…中間転写ベルト，７…記録材，８…一次転写装置，９…二次転写装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Conveyance belt, 1a ... Stretch member, 2 ... Belt base material, 3 ... Conductive filler, 3a ... Particulate filler, 3b ... Long fiber type filler, 4 ... Protective layer, 5 ... Image carrier, 6 ... Middle Transfer belt, 7 ... recording material, 8 ... primary transfer device, 9 ... secondary transfer device

Claims

In a conveyor belt provided with a belt base material made of an elastic material,
Conductive filler for resistance adjustment is dispersed in the belt base material, and in this conductive filler, the particulate filler is dispersed in a smaller ratio than the particulate filler, and the particulate shape according to the elongation percentage of the belt base material. A conveying belt comprising a solid long fiber filler that suppresses an increase in resistance of a belt base material due to mutual fillers.

In the conveyance belt of Claim 1,
The long-fiber filler has a length in the longitudinal direction of 20 to 50 μm.

In the conveyance belt of Claim 1,
The long-fiber filler is dispersed in the range of 20 to 30 wt% of the conductive filler dispersed in the belt base material.

In the conveyance belt of Claim 1,
A conveyor belt, wherein the belt substrate has an elongation percentage of 6% or less.

In the conveyance belt of Claim 1,
A conveyor belt, wherein the surface of the belt substrate is coated with a protective layer.

6. An image forming apparatus comprising: an image bearing member capable of bearing a toner image; and a conveying belt according to claim 1, which conveys the toner image on the image bearing member directly or indirectly. apparatus.

The image forming apparatus according to claim 6.
An image forming apparatus, wherein the conveyance belt is an intermediate transfer belt for transferring a toner image transferred from a carrier onto a recording material.