JP2004354559A

JP2004354559A - Conveyer belt and image forming apparatus using it

Info

Publication number: JP2004354559A
Application number: JP2003150460A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kuramoto; 新一倉本; Noboru Wada; 昇和田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2004-12-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively suppress the variation in resistance due to variation in the environment and effectively avoid an image failure such as an image history. <P>SOLUTION: A conveyer belt 1 is provided with a belt base material 2 consisting of elastic material and a covering layer 3 covering the surface of the belt base material 2. The volume resistivity of the covering layer 3 is > 10<SP>14</SP>Ωcm, the resistivity value R<SB>1</SB>of the carrying belt 1 when the covering layer 3 is not formed is ≥ the resistivity value R<SB>2</SB>after the covering layer 3 is formed. The resistivity value R<SB>2</SB>of the conveyer belt 1 after the covering layer 3 is formed is 10<SP>4</SP>Ω to 10<SP>11</SP>Ω. Furthermore, an image forming apparatus using the conveyer belt is also disclosed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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、弾性材からなるベルト基材表面を被覆材で被覆する態様の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。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、感光体ドラム等の像担持体上に画像を形成し、この画像を中間転写ベルトを介して記録材に間接的に転写するようにしたり、記録材保持ベルト上の記録材に直接転写するものが既に提供されている。
ところで、この種の画像形成装置のうち、中間転写型を例に挙げると、搬送ベルトとしての中間転写ベルトには、ベルト基材として硬質樹脂材を使用した態様が多く用いられているが、画像（例えばトナー像）への集中荷重による像抜け等の不具合が見られる。
このような不具合を解決するには、例えば特許文献１に示すように、ベルト基材として、柔軟なゴム材料等の弾性材を使用することで、トナー像への集中荷重の低減を図り、もって、像抜け等の問題を根本的に解決することが好ましい。
【０００３】
この種の搬送ベルト（中間転写ベルト）においては、ベルト基材の弾性を利用し、像担持体との感に充分にニップ域を確保することができるが、同時に、弾性材としてのゴム等は一般にタック力が強く、転写効率の低下や、画質劣化につながり易い。
このような不具合を解決するために、従来にあっては、弾性材からなるベルト基材の表面に樹脂等からなる被覆層を設け、搬送ベルト表面のタック性を低減させることが通常行われている（例えば特許文献１参照）。
更に、このような搬送ベルト（中間転写ベルト）においては、二次転写効率を向上させるという観点から、搬送ベルトの被覆層形成後の抵抗値を、被覆層未形成時の抵抗値よりも高く設定し、かつ、搬送ベルトの被覆層形成後の抵抗値を１０^１０Ω以上１０^１４Ω未満に設定することが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２６８３９８号公報（課題を解決するための手段）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような搬送ベルトにあっては、例えば被覆層の抵抗値をベルト基材の抵抗値よりも二桁以上高くする構成が採られるため、被覆層の抵抗がイオン導電的な特性を示し、低温／低湿環境下において、被覆層の抵抗上昇が顕著に現れてしまう。
このため、ベルト基材も被覆層も吸湿する搬送ベルトでは、この吸湿の影響による抵抗変動を考慮しなければならず、被覆層の導電性フィラーの充填量を少なくすると、低温／低湿環境下において極めて顕著な抵抗上昇が見られ、転写条件が変動し易いという技術的課題がある。
また、被覆層の抵抗上昇が大きいと、抵抗値の高い被覆層に蓄電効果が生じてしまい、画像履歴などの二次的障害を発生する懸念もある。
【０００６】
尚、このような技術的課題は、上述した中間転写ベルトに限られず、記録材搬送ベルトにおいても同様に生じ得る。
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、環境変動による抵抗変動を有効に抑え、かつ、画像履歴などの画像欠陥を有効に回避す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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、図１（ａ）に示すように、弾性材からなるベルト基材２と、このベルト基材２表面を覆う被覆層３とを備えた搬送ベルト１であって、前記被覆層３の体積抵抗率が１０^１４Ω・ｃｍ未満であり、前記被覆層３未形成時の搬送ベルト１の抵抗値Ｒ_１が被覆層３形成後の抵抗値Ｒ_２以上で、かつ、前記被覆層３形成後の搬送ベルトの抵抗値Ｒ_２が１０^４Ω以上１０^１１Ω以下であることを特徴とする。
【０００８】
このような技術的手段において、搬送ベルト１としては、弾性材からなるベルト基材２を有するものであれば適宜選定して差し支えなく、例えば画像形成装置を例に挙げれば、中間転写ベルトや記録材保持ベルトがある。
また、ベルト基材２は弾性材を使用したものであればよく、抵抗調整用の導電性フィラーを始めとする各種添加物を含めることは差し支えない。
更に、被覆層３はベルト基材２の表面を被覆するものであればよく、通常は樹脂バインダに、潤滑性を発現させる潤滑性フィラーや、導電性フィラー等を分散させるようにしたものが用いられる。
【０００９】
ここで、被覆層３の体積抵抗率を１０^１４Ω・ｃｍ以上にすると、転写電圧の増加やフィルミングの点で好ましくないため、被覆層３の体積抵抗率は１０^１４Ω・ｃｍ未満であることを要する。
また、被覆層３形成前後の搬送ベルトの抵抗値Ｒ_１，Ｒ_２について、Ｒ_１≧Ｒ_２としたのは、これを満たさないと、抵抗変化や画像履歴が生じ易いことよる。
更に、被覆層３形成後の搬送ベルト１の抵抗値Ｒ_２は所定範囲内にあることを要するが、被覆層３形成後の搬送ベルト１の抵抗値Ｒ_２が下限値１０^４Ω未満になると、ハーフトーン画像の転写ムラが目立ち易くなり、上限値１０^１１Ωを超えると、他の機能部材に対する電源容量が不足し易い。
そして、被覆層３形成後の搬送ベルト１の抵抗値Ｒ_２の好ましい範囲としては１０^６〜１０^１０Ωであり、より好ましくは１０^７〜１０^９Ωである。
【００１０】
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（ｂ）に示すように、像担持体６及びこれに対向する搬送ベルト１を有し、像担持体６上に形成されたトナー像を搬送ベルト１若しくは搬送ベルト１上の記録材７に転写する画像形成装置において、前記搬送ベルト１が、弾性材からなるベルト基材２と、このベルト基材２表面を覆う被覆層３とを備え、前記被覆層３の体積抵抗率が１０^１４Ω・ｃｍ未満であり、前記被覆層３未形成時の搬送ベルト１の抵抗値が被覆層３形成後の抵抗値以上で、かつ、前記被覆層３形成後の搬送ベルト１の抵抗値が１０^４Ω以上１０^１１Ω以下であることを特徴とするものである。
【００１１】
ここで、搬送ベルト１を中間転写ベルトとして使用する態様にあっては、図１（ｂ）に示すように、像担持体６上のトナー像を一次転写装置８ａにて搬送ベルト（中間転写ベルト）１に一次転写した後、搬送ベルト（中間転写ベルト）１上のトナー像を二次転写装置８ｂにて記録材７に二次転写する。
一方、搬送ベルト１を記録材保持ベルトとして使用する態様にあっては、図１（ｂ）に示すように、搬送ベルト（記録材保持ベルト）１上に記録材７を保持した後、像担持体６上のトナー像を転写装置８にて搬送ベルト（記録材保持ベルト）１上の記録材７に転写する。
【００１２】
また、図１（ｂ）に示す画像形成装置において、搬送ベルト１は複数の張架ロール９に張架され、ドラム状の像担持体６の形状に沿って接触配置されている態様が好ましい。
本態様によれば、搬送ベルト１を出来るだけ像担持体６の形状に沿わせる事で、転写の際のニップ域前後での無駄な空隙による放電をなくし、トナー像の飛び散りを防止することができる。
更に、図１（ｂ）に示す画像形成装置において、像担持体６及び搬送ベルト１のいずれか一方を駆動源とし、他方を従動回転させるようにする態様が好ましい。
本態様によれば、このような駆動構成にすることで、一方の駆動機構を省略することができ、その分、駆動コストを抑制できるほか、搬送ベルト１と像担持体６との駆動干渉からくる搬送ベルト１の厚み変動や、プロセス方向の送り変動などの変動要因を除外することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図２（ａ）は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態を示す。
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（本例ではイエロ、マゼンタ、シアン、ブラック）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。
【００１４】
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。
【００１５】
また、中間転写ベルト２０は、図２（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。
【００１６】
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、搬送ロール４６及び排出ロール４７を経て排出トレイ４８へと排出されるようになっている。
【００１７】
また、本実施の形態において、中間転写ベルト２０は、図２（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の表面を被覆する被覆層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、加硫ゴム、熱可塑性エラストマーが挙げられる。ここで、原料ゴム材料としては、一般的なジエン系ゴム、例えばスチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＩＲ）、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ，ＡＮＭ）等が挙げられるが、比較的剛性が高く、それ自体が半導電性に近い体積抵抗率を有し、成型型内での流動性が良好であるという観点から、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素添加ＮＢＲ、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ，ＥＣＯ）、ポリウレタンゴム（ＰＵＲ）などが好ましい。
一方、熱可塑性エラストマーとしては、ポリエステル系、ポリウレタン系、スチレン−ブタジエントリブロック系、ポリオレフィン系などが用いられる。このような熱可塑性エラストマーを使用すると、リサイクルが可能になって、環境上好ましい。
更に、ベルト基材５１の材料としては、一種類である必要はなく、二種以上の材料をブレンドすることもできる。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。
【００１８】
また、ベルト基材５１には、導電性フィラーや絶縁性フィラーを添加し、ベルト基材５１の体積抵抗率を調整することができる。
各フィラーの形状としては、粒子状、長繊維状など任意の形状のものを使用して差し支えない。また、導電性フィラーとしては、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級アンモニウム塩などが挙げられ、また、絶縁性フィラーとしてはシリカなどが挙げられる。
更に、ベルト基材５１には上記の成分以外に以下のようなゴム用配合原料が使用可能である。
例えば充填剤として、酸化チタン、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム等、クレー、タルク、シリカ等、また、ゴム用薬品として、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、可塑剤、プロセスオイル等、着色剤として、各種顔料等が挙げられる。
【００１９】
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。
今、クロロプレンゴム（ＣＲ）とＥＰＤＭとをブレンドした材料を例に挙げると、ベルト基材５１を製造するには、クロロプレンゴム、ＥＰＤＭに対し例えば導電性フィラーを混入分散させた後これらのクロロプレンゴムとＥＰＤＭとをミキサーで混練させ、加硫剤を加えて押し出し成形を行うようにすればよい。
ここで、上記混練したベルト基材５１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５１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℃で約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ればよい。
【００２０】
また、被覆層５２は、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂又はポリアクリル樹脂などをバインダとし、所定のフィラー、代表的には潤滑性フィラー及び導電性フィラーを分散させたものである。
ここで、潤滑性フィラーとしては、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ＰＦＡ等のフッ化化合物の樹脂粉体などが用いられ、必要に応じて界面活性剤を分散させた形で用いられる。
一方、導電性フィラーとしては、例えばカーボンブラック、カーボンホワイト、酸化チタン、酸化スズ、酸化マグネシウム、酸化ケイ素アンチモン、酸化アルミニウムのような金属酸化物などが挙げられる。
【００２１】
更に、導電性フィラーの充填量としては適宜選定して差し替えないが、次の要件を満たすことが必要である。
▲１▼ 被覆層５２の体積抵抗率は１０^１４Ω・ｃｍ未満であること。
▲２▼ 少なくとも、図３（ａ）に示すように、中間転写ベルト２０の被覆層５２未形成時の抵抗値をＲ_１、同ベルト２０の被覆層５２形成後の抵抗値をＲ_２とした場合に、Ｒ_１≧Ｒ_２を満たし、かつ、１０^４Ω≦Ｒ_２≦１０^１１Ωを満たすこと。
特に、▲２▼の要件については、図３（ｂ）に示すように、被覆層５２内の導電性フィラーの充填量を変えると、被覆層５２形成後の中間転写ベルト２０の抵抗値Ｒ_２は導電性フィラーの充填量がＡ→Ｂ→Ｃの順に増加するに従って低下することになり、その充填量が所定値Ｂ以上になると、Ｒ_１≧Ｒ_２の関係を満たす。
【００２２】
ここで、本実施の形態における中間転写ベルト２０の体積抵抗の測定法（ＪＩＳ−Ｋ１９１１に準拠）について説明する。
・測定機器：
これは、図４（ａ）に示すように、プローブ２００及び絶縁抵抗計２０４を備え、プローブ２００には、図４（ｂ）に示すように、ディスク状の主電極２０１と、これを取り囲むリング状のガード電極２０２と、これらに対向する対向電極２０３とを具備させ、主電極２０１、ガード電極２０２と対向電極２０３との間に測定対象である中間転写ベルト２０を介在させ、対向電極２０３に所定のソース電圧を印加すると共に、ガード電極２０２を接地した状態で、主電極２０１に所定の電圧を印加することにより、絶縁抵抗計２０４にて中間転写ベルト２０間の抵抗を測定するものである。
・測定条件／方法
プローブの寸法条件（図４（ｃ）参照）：
主電極外径１６φｍｍ
リング電極内径３０φｍｍ
リング電極外径４０φｍｍ
・計測条件：
プローブホルダ（図示せず）に２ｋｇの重りを載せて計測し、主電極２０１に１００Ｖ又は５００Ｖを印加し、３０秒経過後の値を用いる。
・計測位置：
中間転写ベルト２０を軸方向に３分割、周方向に８分割して計測し、平均化する。
【００２３】
この被覆層５２の製造方法は、樹脂バインダ中に潤滑性フィラー及び導電性フィラーを混入分散させ、ディップコート、スプレーコート、静電塗装、ロールコート等により、ベルト基材５１上に塗布するようにすればよい。
尚、被覆層５２の表面粗さ調整については、必要に応じて研磨工程（研磨用マンドレルに中間転写ベルト２０を被せて当該ベルト表面を研磨）にて被覆層５２の表面を研磨するようにすればよい。
【００２４】
また、本実施の形態において、被覆層５２の膜厚ｄは、３μｍ以上２０μｍ以下に設定されている。
ここで、被覆層５２の膜厚ｄの下限値を３μｍとしたのは、これより薄いと、機械的強度に必要な耐久性が得られない（クリーニング装置による機械的摩耗により被覆層５２が剥がれるおそれがある）ことによる。
一方、被覆層５２の膜厚ｄの上限値を２０μｍとしたのは、これより厚くすると、被覆材料の塗布工程におけるコストアップが避けられないばかりか、剪断力により被覆層５２が剥がれ易くなり、しかも、抵抗環境変動の影響が大きくなり過ぎることによる。
【００２５】
更に、本実施の形態において、被覆層５２の表面粗さＲｚ（δ）は１．５μｍ以上９μｍ以下に設定されている。
このように、被覆層５２の表面粗さＲｚの下限値を１．５μｍとしたのは、これより小さいと、研磨工程の時間が嵩み過ぎる等のコストアップにつながる懸念があるほか、被覆層５２と感光体ドラム１０とが密着し易くなることによる。
一方、被覆層５２の表面粗さＲｚの上限値を９．０μｍとしたのは、これより大きいと、使用するトナー（例えば平均粒径５〜８μｍ）が中間転写ベルト２０側に機械的にトラップされ易く、ハーフトーンむら等の画質欠陥につながり易いことによる。
【００２６】
次に、このような画像形成装置の作動について説明する。
図２（ａ）において、画像形成装置が作像動作を開始すると、感光体ドラム１０上の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。
【００２７】
このような作像過程において、高温／高湿環境下では、弾性材からなるベルト基材５１が吸湿し、中間転写ベルト２０が伸張するために、ベルト基材５１中の導電性フィラー（例えばカーボンブラック）間の距離が大きくなり、抵抗が上昇する。
このとき、本実施の形態では、被覆層５２の抵抗が低いため、ベルト基材５１の抵抗上昇は被覆層５２部分でキャンセルされ、中間転写ベルト２０全体が抵抗上昇することは有効に防止される。
この点、被覆層５２の抵抗が高く、導電性フィラーの充填量が少ない比較の形態では、ベルト基材５１の抵抗上昇を被覆層５２でキャンセルすることはできず、中間転写ベルト２０の抵抗は上昇してしまう。
また、本実施の形態に係る被覆層５２の抵抗は低いため、低温／低湿環境下でも、被覆層５２は電子伝導的な特性を示し、抵抗が安定的に推移することになり、中間転写ベルト２０の抵抗上昇は起こり難い。
この点、前記比較の形態にあっては、低温／低湿環境下では、被覆層５２はイオン伝導的な特性を示し、被覆層５２の抵抗が顕著に上昇してしまう。
【００２８】
このように、本実施の形態では、中間転写ベルト２０の抵抗の環境変動が抑えられるため、環境変動に伴って転写条件が大幅に変動する懸念はない。
しかも、ベルト抵抗の顕著な上昇に伴って、中間転写ベルト２０自体の除電機能が失われることもないため、前ジョブでの画像パターンなどの画像履歴が残るゴースト現象が発生する懸念もない。
【００２９】
更に、本実施の形態にあっては、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る。
更にまた、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、転写ニップ域前後での無駄な空隙がない分、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。
特に、本実施の形態では、感光体ドラム１０と中間転写ベルト２０との転写ニップ域を広く確保するようにしているため、転写ニップ域の圧力を低減することが可能になり、その分、感光体ドラム１０と中間転写ベルト２０とが完全に密着する事態はより確実に回避される。
【００３０】
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、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。
【００３１】
【実施例】
以下に述べる実施例１〜３及び比較例１，２に係る中間転写ベルト２０を作製し、基材抵抗（ベルト基材５１抵抗）、被覆層５２形成後のベルト抵抗、高温／高湿環境（２８℃／８５％）下でのベルト抵抗、低温／低湿環境（１０℃／３０％）下での抵抗、その抵抗変動について調べた。
尚、抵抗測定については、図４（ａ）に示す測定機器（プローブ２００：三菱油化製ハイレスタープローブＭＣＰ−ＨＴＰ１２，絶縁抵抗計２０４：アドバンテスト製デジタル絶縁抵抗計Ｒ８３４０）を使用した。
○実施例１〜３及び比較例１，２の基本構成
ベルト基材５１：５００μｍ厚
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
パラフィンオイル１５重量部
イオウ１重量部
加硫促進剤１１重量部
加硫促進剤２１重量部
被覆層５２：１０μｍ厚
水系塗料エムラロン３４５（日本アチソン社製）１００重量部
ＰＴＦＥ１０重量部
そして、ベルト基材５１には、導電性フィラーとして、ＥＣＴ−６２（チタン工業製）を１０〜３０重量部充填し、一方、被覆層５２には、導電性フィラーとして、ケッチェンブラックを０〜１５重量部充填し、実施例１〜３及び比較例１，２について、図５に示すように、ベルト基材５１抵抗、被覆層５２形成後のベルト抵抗を夫々調整するようにした。
【００３２】
図５において、基材抵抗は、被覆層５２未形成時の中間転写ベルト２０の抵抗値Ｒ_１に相当し、被覆層５２形成後のベルト抵抗が被覆層５２形成後の中間転写ベルト２０の抵抗値Ｒ_２に相当する。
このとき、実施例１〜３はいずれもＲ_１≧Ｒ_２の関係を満たし、かつ、Ｒ_２が１０^４〜１０^１１Ωであるが、これらの実施例１〜３では、高温／高湿環境下と、低温／低湿環境下との間におけるベルト抵抗変動は、０．３〜０．７（ＬｏｇΩ）であり、その抵抗変動が小さいことが理解され、画像履歴などのない均一な画像が安定的に得られる。
一方、比較例１，２はいずれもＲ_１＜Ｒ_２の関係を満たし、かつ、Ｒ_２が１０^４〜１０^１１Ωであるが、これらの実施例１〜３では、高温／高湿環境下と、低温／低湿環境下との間におけるベルト抵抗変動は、１．５〜２．０（ＬｏｇΩ）であり、その抵抗変動が大きいことが理解される。特に、比較例２では、ベルト抵抗の上昇が大きいため、ベルト自体の除電機構が失われてしまい、画像履歴が残るという不具合が見られた。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、弾性材からなるベルト基材を被覆層で被覆してなる搬送ベルトを前提とし、搬送ベルトの被覆層未形成時の抵抗値を被覆層形成後の抵抗値以上に設定し、かつ、前記被覆層形成後の搬送ベルトの抵抗値を１０^４Ω以上１０^１１Ω以下としたので、被覆層の抵抗値を低く設定することが可能になり、その分、低温／低湿環境下においても、電子伝導的な特性をもって抵抗を安定的に推移させることができる。
このため、搬送ベルトの抵抗値の環境変動を抑えることができ、その分、低温／低湿環境下において、搬送ベルトの抵抗上昇を有効に防止でき、もって、環境変動に影響することなく、転写条件の均一化を図ることができる。
【００３４】
更に、搬送ベルトの抵抗上昇を有効に防止することに伴って、搬送ベルトの除電機能を確保することが可能になり、その分、画像履歴のような画像欠陥を有効に回避することができる。
更にまた、ベルト基材の抵抗班についても、低抵抗の被覆層である程度均一化することが可能になるため、ハーフトーン画像などに前記抵抗班がそのまま現れるという画像欠陥を有効に防止することができる。
また、このような搬送ベルトを使用した画像形成装置にあっては、搬送ベルトの環境変動による抵抗変動を抑え、しかも、画像履歴などによる画像欠陥を有効に防止できるため、環境変動に強く、画像品質の良好な画像形成装置を簡単に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明に係る搬送ベルトの概要を示す説明図、（ｂ）は本発明に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２】（ａ）は実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図、（ｂ）は中間転写ベルト（搬送ベルト）の断面構造を示す説明図である。
【図３】（ａ）は搬送ベルトの被覆層形成前後の抵抗値Ｒ_１，Ｒ_２を示す説明図、（ｂ）は中間転写ベルトの被覆層形成前後の抵抗値Ｒ_１，Ｒ_２と被覆層内の導電性フィラー量との関係を示すグラフ図である。
【図４】（ａ）は中間転写ベルトの体積抵抗を測定するための測定装置例を示す説明図、（ｂ）はそのプローブ構成を示す説明図、（ｃ）はプローブの寸法関係を示す説明図である。
【図５】実施例１〜３及び比較例１，２の性能評価を示す説明図である。
【符号の説明】
１…搬送ベルト，２…ベルト基材，３…被覆層，６…像担持体，７…記録材，８…転写装置，８ａ…一次転写装置，８ｂ…二次転写装置，９…張架ロール，Ｒ_１…搬送ベルトの被覆層未形成時の抵抗値，Ｒ_２…搬送ベルトの被覆層形成後の抵抗値[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a conveyor belt used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, and more particularly, to a conveyor belt in which a belt base material made of an elastic material is covered with a coating material, and an image forming apparatus using the same. It relates to improvement of the device.
[0002]
[Prior art]
In an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, an image is formed on an image carrier such as a photosensitive drum, and the image is indirectly transferred to a recording material via an intermediate transfer belt. One that directly transfers to a recording material on a recording material holding belt has already been provided.
By the way, among image forming apparatuses of this type, taking an intermediate transfer type as an example, an intermediate transfer belt as a transport belt often uses a hard resin material as a belt base material. Inconveniences such as image omission due to a concentrated load on (for example, a toner image) are observed.
In order to solve such a problem, for example, as shown in Patent Document 1, by using an elastic material such as a soft rubber material as a belt base material, a concentrated load on a toner image is reduced, and It is preferable to fundamentally solve problems such as image omission.
[0003]
In this type of conveyor belt (intermediate transfer belt), the elasticity of the belt base material is used to secure a sufficient nip area for the feeling with the image carrier, but at the same time, rubber as an elastic material is Generally, the tack force is strong, which easily leads to a decrease in transfer efficiency and a deterioration in image quality.
Conventionally, in order to solve such a problem, a coating layer made of resin or the like is provided on the surface of a belt base made of an elastic material to reduce the tackiness of the surface of the conveyor belt. (For example, see Patent Document 1).
Further, in such a conveyance belt (intermediate transfer belt), from the viewpoint of improving the secondary transfer efficiency, the resistance value of the conveyance belt after the formation of the coating layer is set higher than the resistance value when the coating layer is not formed. And the resistance of the conveyor belt after forming the coating layer is 10 ¹⁰ Ω or more 10 ¹⁴ It has been proposed to set it below Ω.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-268398 (Means for solving the problem)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conveyor belt, for example, a configuration is adopted in which the resistance value of the coating layer is at least two orders of magnitude higher than the resistance value of the belt base material, so that the resistance of the coating layer exhibits ionic conductivity. In a low-temperature / low-humidity environment, the resistance of the coating layer increases significantly.
For this reason, in a transport belt in which both the belt base material and the coating layer absorb moisture, resistance fluctuation due to the influence of the moisture absorption must be taken into consideration. There is a technical problem that a remarkable increase in resistance is observed and the transfer condition is easily changed.
In addition, when the resistance of the coating layer increases greatly, a power storage effect occurs in the coating layer having a high resistance value, and there is a concern that a secondary obstacle such as an image history may occur.
[0006]
Note that such a technical problem is not limited to the above-described intermediate transfer belt, and may similarly occur in a recording material conveyance belt.
The present invention has been made in order to solve the above technical problems, a transport belt that effectively suppresses resistance fluctuation due to environmental fluctuation, and that effectively avoids image defects such as image history. An image forming apparatus using the same is provided.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
That is, as shown in FIG. 1A, the present invention relates to a conveyor belt 1 including a belt substrate 2 made of an elastic material and a coating layer 3 covering the surface of the belt substrate 2. Layer 3 has a volume resistivity of 10 ¹⁴ Ω · cm, and the resistance value R of the conveyor belt 1 when the coating layer 3 is not formed. ₁ Is the resistance value R after the formation of the coating layer 3. ₂ The resistance value R of the conveyor belt after the formation of the coating layer 3 ₂ Is 10 ⁴ Ω or more 10 ¹¹ Ω or less.
[0008]
In such a technical means, the transport belt 1 may be appropriately selected as long as it has a belt base material 2 made of an elastic material. For example, in the case of an image forming apparatus, an intermediate transfer belt or a recording belt may be used. There is a material holding belt.
Further, the belt base material 2 only needs to use an elastic material, and may include various additives such as a conductive filler for resistance adjustment.
Further, the coating layer 3 only needs to cover the surface of the belt base material 2, and usually, a resin binder is used in which a lubricating filler or a conductive filler that expresses lubricity is dispersed. Can be
[0009]
Here, the volume resistivity of the coating layer 3 is set to 10 ¹⁴ If the resistance is set to Ω · cm or more, the volume resistivity of the coating layer 3 is set to 10 ¹⁴ It must be less than Ω · cm.
Further, the resistance value R of the conveyor belt before and after the formation of the coating layer 3 is shown. ₁ , R ₂ For R ₁ ≧ R ₂ The reason is that if this is not satisfied, a resistance change or an image history is likely to occur.
Further, the resistance value R of the transport belt 1 after the formation of the coating layer 3 ₂ Needs to be within a predetermined range, but the resistance value R of the transport belt 1 after forming the coating layer 3 ₂ Is the lower limit 10 ⁴ If it is less than Ω, the transfer unevenness of the halftone image becomes conspicuous, and the upper limit is 10%. ¹¹ If it exceeds Ω, the power capacity for other functional members tends to be insufficient.
Then, the resistance value R of the transport belt 1 after the formation of the coating layer 3 ₂ Is preferably 10 ⁶ -10 ¹⁰ Ω, more preferably 10 ⁷ -10 ⁹ Ω.
[0010]
Although the present invention is directed to the conveyor belt 1, the present invention is not limited to this, but also applies to an image forming apparatus using the same.
In this case, the present invention includes, for example, as shown in FIG. 1B, an image carrier 6 and a transport belt 1 facing the image carrier, and transfers the toner image formed on the image carrier 6 to the transport belt 1 or In an image forming apparatus for transferring a recording material to a recording material on a conveyor belt, the conveyor belt includes a belt base material made of an elastic material and a coating layer covering the surface of the belt base material. The volume resistivity of 3 is 10 ¹⁴ Ω · cm, the resistance of the conveyor belt 1 when the coating layer 3 is not formed is equal to or higher than the resistance after the formation of the coating layer 3, and the resistance of the conveyor belt 1 after the formation of the coating layer 3 is 10 ⁴ Ω or more 10 ¹¹ Ω or less.
[0011]
Here, in a mode in which the transport belt 1 is used as an intermediate transfer belt, as shown in FIG. 1B, the toner image on the image carrier 6 is transported by the primary transfer device 8a to the transport belt (intermediate transfer belt). After the primary transfer to (1), the toner image on the transport belt (intermediate transfer belt) 1 is secondarily transferred to the recording material 7 by the secondary transfer device 8b.
On the other hand, in an embodiment in which the transport belt 1 is used as a recording material holding belt, as shown in FIG. The toner image on the body 6 is transferred to a recording material 7 on a transport belt (recording material holding belt) 1 by a transfer device 8.
[0012]
In the image forming apparatus shown in FIG. 1B, it is preferable that the transport belt 1 is stretched around a plurality of stretching rolls 9 and is arranged in contact with the shape of the drum-shaped image carrier 6.
According to this aspect, by causing the conveyor belt 1 to conform to the shape of the image carrier 6 as much as possible, it is possible to eliminate discharge due to useless air gaps before and after the nip area at the time of transfer, and prevent scattering of toner images. it can.
Further, in the image forming apparatus shown in FIG. 1B, it is preferable that one of the image carrier 6 and the conveyor belt 1 is used as a drive source and the other is driven to rotate.
According to this aspect, by adopting such a drive configuration, one drive mechanism can be omitted, the drive cost can be reduced accordingly, and the drive interference between the transport belt 1 and the image carrier 6 can be reduced. Factors such as fluctuations in the thickness of the conveyer belt 1 and fluctuations in the feed in the process direction can be excluded.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 2A shows an embodiment 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 part that contacts the photosensitive drum 10 in a predetermined area along the shape of the photosensitive drum 10 in order to transfer a toner image from the photosensitive drum 10. And a transfer belt 20.
In the present embodiment, the photosensitive drum 10 has a photosensitive layer whose resistance value is reduced by light irradiation, and a charging device 11 for charging the photosensitive drum 10 is provided around the photosensitive drum 10. An exposure device 12 for writing an electrostatic latent image of each color component (yellow, magenta, cyan, and black in this example) on the charged photoconductor drum 10, and each color component latent image formed on the photoconductor drum 10 A rotary developing device 13 for visualizing the toner image with each color component toner, the intermediate transfer belt 20, and a cleaning device 17 for cleaning residual toner on the photosensitive drum 10 are provided.
[0014]
Here, for example, a charging roll is used as the charging device 11, 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 by light. In this example, a print head using an LED is used, but the present invention is not limited to this. The print head used may be appropriately selected from a scanner that scans a laser beam with a polygon mirror.
Further, the rotary developing device 13 rotatably mounts the developing devices 13a to 13d accommodating the respective color component toners. For example, the respective color component toners adhere to portions of the photoreceptor drum 10 whose potential has been reduced by exposure. The toner to be used is not particularly limited as long as the toner is used, and the shape and the particle diameter of the toner are not particularly limited. In this example, the rotary developing device 13 is used, but four developing devices may be used.
Further, the cleaning device 17 may be appropriately selected as long as it cleans the residual toner on the photosensitive drum 10, such as a device using a blade cleaning system. However, when toner having a high transfer rate is used, there may be a mode in which the cleaning device 17 is not used.
[0015]
Further, as shown in FIG. 2A, the intermediate transfer belt 20 is stretched over four tension rolls 21 to 24, and is located between the rotary developing device 13 and the cleaning device 17. A predetermined contact area is provided in close contact with the surface of the photosensitive drum 10.
Here, the intermediate transfer belt 20 and the photosensitive drum 10 may be driven by separate driving systems, but in the present embodiment, the intermediate transfer belt 20 is an elastic belt as described later, and Since the intermediate transfer belt 20 is arranged so as to be in contact with the peripheral surface of the photosensitive drum 10, the intermediate transfer belt 20 is driven to rotate by using the photosensitive drum 10 as a driving source, for example.
[0016]
A part of a contact area where the intermediate transfer belt 20 is in close contact with the photosensitive drum 10 is provided with a primary transfer roll 25 serving as a primary transfer device from the back side of the intermediate transfer belt 20 so that a predetermined primary transfer bias is applied. Has been applied.
Further, a secondary transfer roll 30 as a secondary transfer device is disposed facing the tension roll 22 of the intermediate transfer belt 20 so as to face the tension roll 22 as a backup roll. , A predetermined secondary transfer bias is applied, and a stretching roll 22 also serving as a backup roll is grounded.
Further, a cleaning roll 26 as a belt cleaning device is disposed at a portion of the intermediate transfer belt 20 facing the stretching roll 23, and a predetermined cleaning bias is applied to the cleaning roll 26 to The roll 23 is grounded.
The recording material 40 such as paper is stored in a supply tray 41, is supplied by a pickup roll 42, is guided to a secondary transfer portion via a registration roll 43, and is transferred to a fixing device 45 through a transport belt 44. The sheet is conveyed, and is discharged to a discharge tray 48 via a transfer roll 46 and a discharge roll 47.
[0017]
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2B, the intermediate transfer belt 20 includes a belt base material 51 made of an elastic material, and a coating layer 52 covering the surface of the belt base material 51. ing.
Here, examples of the belt base material 51 used in the present embodiment include vulcanized rubber and thermoplastic elastomer. Here, as a raw rubber material, a general diene rubber, for example, styrene-butadiene rubber (SBR), polyisoprene rubber (IIR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), polybutadiene rubber (BR), acrylic rubber ( Acrylonitrile-butadiene rubber from the viewpoint of relatively high rigidity, itself having a volume resistivity close to semiconductivity, and good fluidity in a mold. (NBR), hydrogenated NBR, chloroprene rubber (CR), epichlorohydrin rubber (CO, ECO), polyurethane rubber (PUR) and the like are preferable.
On the other hand, as the thermoplastic elastomer, polyester type, polyurethane type, styrene-butadi entry block type, polyolefin type and the like are used. The use of such a thermoplastic elastomer makes it possible to recycle, and is environmentally preferable.
Further, the material of the belt substrate 51 does not need to be one kind, and two or more kinds of materials can be blended. For example, a material obtained by blending chloroprene rubber (CR) and EPDM is used.
[0018]
Further, a conductive filler or an insulating filler may be added to the belt base 51 to adjust the volume resistivity of the belt base 51.
As the shape of each filler, any shape such as a particle shape and a long fiber shape may be used. Examples of the conductive filler include carbon black, ketjen black, acetylene black, zinc oxide, potassium titanate, tin oxide, graphite, and LiClO. ₄ , LiAsF ₆ And the like, and various quaternary ammonium salts, and the like, and the insulating filler includes silica and the like.
Further, in addition to the above components, the following rubber compounding raw materials can be used for the belt base material 51.
For example, as fillers, titanium oxide, magnesium oxide, calcium carbonate, calcium sulfate, etc., clay, talc, silica, etc., and as rubber chemicals, vulcanizing agents, vulcanization accelerators, antioxidants, plasticizers, process oils Examples of the coloring agent include various pigments.
[0019]
The belt base material 51 may be manufactured by any method, for example, as follows.
Now, taking as an example a material in which chloroprene rubber (CR) and EPDM are blended, in order to manufacture the belt base material 51, for example, a conductive filler is mixed and dispersed in chloroprene rubber and EPDM, and then these chloroprene rubbers are mixed. And EPDM may be kneaded with a mixer, a vulcanizing agent may be added, and extrusion molding may be performed.
Here, when extruding the kneaded belt base material 51, the kneaded belt base material 51 is covered with a cylinder having an outer diameter equal to the inner diameter of a metal belt called a vulcanizing mandrel. The vulcanization is performed under predetermined conditions (for example, at 150 ° C. for about 1 hour), and thereafter, the secondary vulcanization is performed under predetermined conditions (for example, at 110 ° C. for about 15 hours) while changing the time according to the required modulus. Do. After that, the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the belt base material 51 may be polished by placing the belt base material 51 on the polishing mandrel so as to obtain the smoothness of the surface.
[0020]
The coating layer 52 is formed by dispersing a predetermined filler, typically a lubricating filler and a conductive filler, using a polyurethane resin, a polyester resin, a polyacryl resin, or the like as a binder.
Here, as the lubricating filler, a resin powder of a fluorinated compound such as PTFE, ETFE, PFA, or the like is used, and the surfactant is used in a dispersed form as necessary.
On the other hand, examples of the conductive filler include metal oxides such as carbon black, carbon white, titanium oxide, tin oxide, magnesium oxide, antimony silicon oxide, and aluminum oxide.
[0021]
Further, the filling amount of the conductive filler is appropriately selected and not replaced, but it is necessary to satisfy the following requirements.
{Circle around (1)} The volume resistivity of the coating layer 52 is 10 ¹⁴ Less than Ω · cm.
{Circle around (2)} At least, as shown in FIG. 3A, the resistance value of the intermediate transfer belt 20 when the coating layer 52 is not formed is R. ₁ The resistance value of the belt 20 after the formation of the coating layer 52 is represented by R ₂ And R ₁ ≧ R ₂ And 10 ⁴ Ω ≦ R ₂ ≦ 10 ¹¹ Meet Ω.
In particular, regarding the requirement (2), as shown in FIG. 3B, when the filling amount of the conductive filler in the coating layer 52 is changed, the resistance value R of the intermediate transfer belt 20 after the formation of the coating layer 52 is changed. ₂ Decreases as the filling amount of the conductive filler increases in the order of A → B → C, and when the filling amount exceeds a predetermined value B, R ₁ ≧ R ₂ Satisfy the relationship.
[0022]
Here, a method of measuring the volume resistance of the intermediate transfer belt 20 according to the present embodiment (based on JIS-K1911) will be described.
·measuring equipment:
This is provided with a probe 200 and an insulation resistance meter 204 as shown in FIG. 4 (a), and the probe 200 has a disk-shaped main electrode 201 and a ring surrounding it as shown in FIG. 4 (b). A guard electrode 202 and a counter electrode 203 opposed thereto. An intermediate transfer belt 20 to be measured is interposed between the main electrode 201, the guard electrode 202 and the counter electrode 203. The resistance between the intermediate transfer belts 20 is measured by the insulation resistance meter 204 by applying a predetermined source voltage and applying a predetermined voltage to the main electrode 201 with the guard electrode 202 grounded. .
・ Measurement conditions / methods
Probe dimensional conditions (see FIG. 4 (c)):
Outer diameter of main electrode 16φmm
Ring electrode inner diameter 30φmm
Ring electrode outer diameter 40φmm
・ Measurement conditions:
A 2 kg weight is placed on a probe holder (not shown) for measurement, 100 V or 500 V is applied to the main electrode 201, and the value after a lapse of 30 seconds is used.
・ Measurement position:
The intermediate transfer belt 20 is divided into three parts in the axial direction and eight parts in the circumferential direction, and measured and averaged.
[0023]
The method for producing the coating layer 52 is such that a lubricating filler and a conductive filler are mixed and dispersed in a resin binder, and the lubricating filler and the conductive filler are applied onto the belt base material 51 by dip coating, spray coating, electrostatic coating, roll coating, or the like. do it.
The surface roughness of the coating layer 52 is adjusted, if necessary, by polishing the surface of the coating layer 52 in a polishing step (polishing the intermediate transfer belt 20 on a polishing mandrel and polishing the surface of the belt). Just fine.
[0024]
In the present embodiment, the thickness d of the coating layer 52 is set to be 3 μm or more and 20 μm or less.
Here, the reason why the lower limit of the thickness d of the coating layer 52 is set to 3 μm is that if the thickness is smaller than this, the durability required for the mechanical strength cannot be obtained (the coating layer 52 is peeled off due to mechanical abrasion by the cleaning device). (There is a danger).
On the other hand, the upper limit of the film thickness d of the coating layer 52 is set to 20 μm. When the thickness is larger than this, not only the cost increase in the coating material application step is unavoidable, but also the coating layer 52 is easily peeled off by shearing force, In addition, the influence of the resistance environment fluctuation becomes too large.
[0025]
Further, in the present embodiment, the surface roughness Rz (δ) of the coating layer 52 is set to 1.5 μm or more and 9 μm or less.
As described above, the lower limit of the surface roughness Rz of the coating layer 52 is set to 1.5 μm. If the lower limit is less than 1.5 μm, there is a concern that the polishing step may take too much time and increase the cost. 52 and the photosensitive drum 10 are easily brought into close contact with each other.
On the other hand, the upper limit of the surface roughness Rz of the coating layer 52 is set to 9.0 μm. If the upper limit is larger than this, the toner (for example, an average particle size of 5 to 8 μm) is mechanically trapped on the intermediate transfer belt 20 side. This tends to cause image quality defects such as halftone unevenness.
[0026]
Next, the operation of such an image forming apparatus will be described.
In FIG. 2A, when the image forming apparatus starts an image forming operation, toner images of respective color components on the photosensitive drum 10 are sequentially formed, and primary transfer is sequentially performed on the intermediate transfer belt 20 by the transfer electric field of the primary transfer roll 25. Is done.
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 a fixing process.
[0027]
In such an image forming process, in a high-temperature / high-humidity environment, the belt base material 51 made of an elastic material absorbs moisture and the intermediate transfer belt 20 expands. The distance between them increases and the resistance increases.
At this time, in the present embodiment, since the resistance of the coating layer 52 is low, the increase in resistance of the belt base material 51 is canceled at the coating layer 52, and the increase in resistance of the entire intermediate transfer belt 20 is effectively prevented. .
In this regard, in the comparative example in which the resistance of the coating layer 52 is high and the filling amount of the conductive filler is small, the increase in the resistance of the belt base material 51 cannot be canceled by the coating layer 52, and the resistance of the intermediate transfer belt 20 becomes low. Will rise.
Further, since the resistance of the coating layer 52 according to the present embodiment is low, the coating layer 52 exhibits electronic conductivity even under a low-temperature / low-humidity environment, and the resistance changes stably. The resistance rise of 20 is unlikely to occur.
In this regard, in the comparative embodiment, in a low-temperature / low-humidity environment, the coating layer 52 exhibits ion-conductive characteristics, and the resistance of the coating layer 52 is significantly increased.
[0028]
As described above, in the present embodiment, since the environmental fluctuation of the resistance of the intermediate transfer belt 20 is suppressed, there is no concern that the transfer condition greatly fluctuates with the environmental fluctuation.
In addition, since the neutralizing function of the intermediate transfer belt 20 itself is not lost with the remarkable increase in the belt resistance, there is no fear that a ghost phenomenon in which an image history such as an image pattern in a previous job remains is generated.
[0029]
Further, in the present 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 significantly reduced.
Furthermore, 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, a stable following operation with respect to the intermediate transfer belt 20 can be realized, and the transfer nip Because there is no useless gap before and after the area, the primary transfer is performed in a state where the toner does not scatter due to the discharge.
In particular, in the present embodiment, since the transfer nip area between the photosensitive drum 10 and the intermediate transfer belt 20 is ensured to be wide, the pressure in the transfer nip area can be reduced, and the photosensitive The situation where the body drum 10 and the intermediate transfer belt 20 are completely in close contact with each other is more reliably avoided.
[0030]
In this embodiment, the photosensitive drum 10 and the intermediate transfer belt 20 are arranged in contact with each other in an overlapping state, and the intermediate transfer belt 20 is driven by the driving force from the photosensitive drum 10. The photoconductor drum 10 and the intermediate transfer belt 20 have different drive systems, and the intermediate transfer belt 20 is linearly moved with respect to the photoconductor drum 10. Needless to say, the present invention can be applied to a mode in which the contact is made.
[0031]
【Example】
Intermediate transfer belts 20 according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 described below were manufactured, and a substrate resistance (belt substrate 51 resistance), a belt resistance after the coating layer 52 was formed, and a high-temperature / high-humidity environment ( The belt resistance under 28 ° C./85%), the resistance under low-temperature / low-humidity environment (10 ° C./30%), and the resistance fluctuation were examined.
For the resistance measurement, a measuring device shown in FIG. 4A was used (probe 200: Mitsubishi Yuka Hiresta probe MCP-HTP12, insulation resistance meter 204: Advantest digital insulation resistance meter R8340).
-Basic configuration of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2
Belt base material 51: 500 μm thickness
100 parts by weight of polychloroprene rubber
EPDM 20 parts by weight
5 parts by weight zinc oxide
15 parts by weight of paraffin oil
1 part by weight of sulfur
Vulcanization accelerator 1 1 part by weight
Vulcanization accelerator 2 1 part by weight
Coating layer 52: 10 μm thick
100 parts by weight of water-based paint Emuraron 345 (manufactured by Acheson Japan)
PTFE 10 parts by weight
Then, the belt base material 51 is filled with 10 to 30 parts by weight of ECT-62 (manufactured by Titanium Industry) as a conductive filler, while the coating layer 52 is coated with 0 to 0 ketjen black as a conductive filler. As shown in FIG. 5, the resistance of the belt substrate 51 and the belt resistance after the formation of the coating layer 52 were adjusted for each of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 by filling 15 parts by weight.
[0032]
In FIG. 5, the substrate resistance is the resistance R of the intermediate transfer belt 20 when the coating layer 52 is not formed. ₁ And the belt resistance after the formation of the coating layer 52 is equal to the resistance value R of the intermediate transfer belt 20 after the formation of the coating layer 52. ₂ Is equivalent to
At this time, in all of Examples 1 to 3, R ₁ ≧ R ₂ And satisfy R ₂ Is 10 ⁴ -10 ¹¹ In these Examples 1 to 3, the belt resistance change between a high-temperature / high-humidity environment and a low-temperature / low-humidity environment is 0.3 to 0.7 (LogΩ). It is understood that the resistance fluctuation is small, and a uniform image without an image history or the like can be stably obtained.
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, ₁ <R ₂ And satisfy R ₂ Is 10 ⁴ -10 ¹¹ In these Examples 1 to 3, the belt resistance change between a high-temperature / high-humidity environment and a low-temperature / low-humidity environment is 1.5 to 2.0 (Log Ω). It is understood that the resistance fluctuation is large. In particular, in Comparative Example 2, since the increase in the belt resistance was large, the static elimination mechanism of the belt itself was lost, and a problem that an image history was left was observed.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, assuming that a conveyor belt is formed by coating a belt base material made of an elastic material with a coating layer, the resistance value of the conveyor belt when the coating layer is not formed after the coating layer is formed. The resistance value of the conveyor belt after forming the coating layer is set to 10 or more. ⁴ Ω or more 10 ¹¹ Since the resistance is set to Ω or less, the resistance value of the coating layer can be set low, and accordingly, the resistance can be stably changed with electronic conductivity even in a low-temperature / low-humidity environment.
For this reason, it is possible to suppress the environmental fluctuation of the resistance value of the transport belt, and accordingly, it is possible to effectively prevent the resistance of the transport belt from increasing in a low-temperature / low-humidity environment. Can be made uniform.
[0034]
Further, since the resistance increase of the transport belt is effectively prevented, the charge elimination function of the transport belt can be secured, and accordingly, image defects such as an image history can be effectively avoided.
Furthermore, since the resistance spots on the belt base material can be made uniform to some extent with a low-resistance coating layer, it is possible to effectively prevent an image defect in which the resistance spots appear as they are in a halftone image or the like. it can.
Further, in an image forming apparatus using such a conveyor belt, resistance fluctuations due to environmental fluctuations of the conveyor belt can be suppressed, and image defects such as image histories can be effectively prevented. A high quality image forming apparatus can be easily constructed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is an explanatory diagram illustrating an outline of a transport belt according to the present invention, and FIG. 1B is an explanatory diagram illustrating an outline of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2A is an explanatory diagram illustrating an overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment, and FIG. 2B is an explanatory diagram illustrating a cross-sectional structure of an intermediate transfer belt (conveying belt).
FIG. 3A shows a resistance value R before and after formation of a coating layer of a conveyor belt. ₁ , R ₂ (B) is a resistance value R before and after formation of a coating layer of the intermediate transfer belt. ₁ , R ₂ FIG. 4 is a graph showing the relationship between the amount of conductive filler in a coating layer and the amount of conductive filler in a coating layer.
4A is an explanatory view showing an example of a measuring device for measuring the volume resistance of the intermediate transfer belt, FIG. 4B is an explanatory view showing a probe configuration, and FIG. 4C is an explanatory view showing a dimensional relationship of the probes. FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing performance evaluations of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Conveying belt, 2 ... Belt base material, 3 ... Coating layer, 6 ... Image carrier, 7 ... Recording material, 8 ... Transfer device, 8a ... Primary transfer device, 8b ... Secondary transfer device, 9 ... Stretch roll , R ₁ ... Resistance value when the coating layer of the conveyor belt is not formed, R ₂ ... Resistance value after forming the coating layer on the conveyor belt

Claims

A conveyor belt including a belt base made of an elastic material and a coating layer covering the surface of the belt base,
The volume resistivity of the coating layer is less than 10 ¹⁴ Ω · cm, the resistance value of the transport belt when the coating layer is not formed is equal to or higher than the resistance value after the coating layer is formed, and the transport belt after the coating layer is formed. Wherein the resistance value is 10 ⁴ Ω or more and 10 ¹¹ Ω or less.

An image forming apparatus having an image carrier and a transport belt opposed thereto, and transferring an image formed on the image carrier to a transport belt or a recording material on the transport belt,
The transport belt includes a belt substrate made of an elastic material, and a coating layer covering the surface of the belt substrate, wherein the volume resistivity of the coating layer is less than 10 ¹⁴ Ω · cm, and when the coating layer is not formed. An image forming apparatus, wherein the resistance value of the conveyor belt after the formation of the coating layer is equal to or higher than the resistance value of the conveyor belt after the formation of the coating layer, and the resistance value of the conveyor belt after the formation of the coating layer is 10 ⁴ Ω or higher and 10 ¹¹ Ω or lower.

The image forming apparatus according to claim 2,
An image forming apparatus, wherein a transport belt is stretched over a plurality of stretch rolls, and is arranged in contact with the shape of a drum-shaped image carrier.