JP2000250332A - Transfer belt and its production - Google Patents
Transfer belt and its productionInfo
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- JP2000250332A JP2000250332A JP11057223A JP5722399A JP2000250332A JP 2000250332 A JP2000250332 A JP 2000250332A JP 11057223 A JP11057223 A JP 11057223A JP 5722399 A JP5722399 A JP 5722399A JP 2000250332 A JP2000250332 A JP 2000250332A
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- elastomer
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- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機において静電画像を普通紙等に転写する工程におい
て使用される転写ベルトに関するものである。本発明の
ベルトは、電子写真の基本原理を使用する他の機器、例
えばレーザービームプリンター、ファクシミリ等にも使
用可能であり、複数種のカラートナーを使用するカラー
複写機に使用され、複数色のトナーを担持し、これを用
紙等に転写する等の用途に使用される中間転写ベルトに
も使用することができる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transfer belt used in a process of transferring an electrostatic image onto plain paper in an electrophotographic copying machine. The belt of the present invention can be used for other devices using the basic principle of electrophotography, for example, a laser beam printer, a facsimile, etc., and is used for a color copying machine using a plurality of types of color toners, and is used for a plurality of colors. The present invention can also be used for an intermediate transfer belt used for carrying toner and transferring the toner to paper or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に普通紙複写機(PPC)と称され
ている電子写真方式の複写機は、光導電性を有する感光
体上に静電気的に付着したトナーにより形成された静電
画像を普通紙、フィルムなどに転写し、転写されたトナ
ー画像を持つ用紙をベルト等の送紙手段により定着ロー
ラーへと搬送し、加熱された定着ローラーを通過させて
用紙上に定着させることにより複写画像ないしプリント
画像を形成することを基本原理とするものである。2. Description of the Related Art An electrophotographic copying machine, which is generally called a plain paper copying machine (PPC), usually uses an electrostatic image formed by a toner electrostatically attached to a photoconductive photoreceptor. The paper having the transferred toner image transferred to paper, film, or the like is conveyed to a fixing roller by a paper feeding means such as a belt, and is passed through a heated fixing roller to be fixed on the paper. The basic principle is to form a print image.
【0003】上述の、感光体上で静電気により粉末状の
トナー粒子を付着して形成された潜在画像を普通紙に転
写する際には、帯電して静電気の作用により感光体に付
着しているトナーと逆の電荷を用紙等に与える必要が有
り、かかる電荷付与のための手段としては、チャージャ
ー、転写ローラー等が従来から使用されている。しか
し、チャージャーを使用しても別途ローラー等の用紙等
をニッピングする手段が必要であると共に用紙類を定着
装置まで搬送する搬送ベルトも必要であり、装置の部品
点数が多く必要である。そのために部品管理工数や組立
工数の増加等の課題を有する。When the latent image formed by attaching the powdery toner particles on the photoreceptor due to static electricity is transferred onto plain paper, the latent image is charged and adheres to the photoreceptor by the action of static electricity. It is necessary to apply a charge opposite to that of the toner to the paper or the like. As a means for applying such charge, a charger, a transfer roller, or the like has been conventionally used. However, even if a charger is used, a separate means for nipping paper or the like such as a roller is required, and a transport belt for transporting the papers to the fixing device is also required, so that the number of parts of the apparatus is large. Therefore, there are problems such as an increase in man-hours for parts management and assembly.
【0004】また、転写ローラーを使用する方法は、感
光体とローラー間のニップ幅が狭く、転写画像の鮮明さ
が劣ること等の問題を有している。Further, the method using a transfer roller has a problem that the nip width between the photoreceptor and the roller is narrow, and the transferred image is inferior in sharpness.
【0005】さらに、カラー画像の形成においては、感
光体には3色のカラートナーの画像が別々に形成され、
これをベルト上に転写して重ね、カラー画像として用紙
等に転写する方式も使用されており、この目的のために
中間転写ベルトが使用されるが、このような作用はチャ
ージャーや転写ローラーでは実現できない。Further, in forming a color image, images of three color toners are separately formed on a photoreceptor,
A method is also used in which this is transferred onto a belt and superimposed, and then transferred as a color image to paper, etc., and an intermediate transfer belt is used for this purpose, but this effect is realized with chargers and transfer rollers Can not.
【0006】このような問題を解決すると同時に、転写
機能と用紙送り機能を併せ持たせ、転写画像を鮮明にす
ると共に部品点数の減少を図ることを目的として転写ベ
ルトが採用されつつある。At the same time as solving these problems, a transfer belt is being adopted for the purpose of providing both a transfer function and a paper feed function to make a transferred image clear and reduce the number of components.
【0007】かかる転写ベルトとして熱可塑性エラスト
マーを基材である内層として使用した特公平6−645
6号公報記載の転写ベルトが公知である。Japanese Patent Publication No. Hei 6-645 using a thermoplastic elastomer as an inner layer as a base material for such a transfer belt.
The transfer belt described in Japanese Patent Application Publication No. 6 (1994) is known.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】特公平6−6456号
公報記載の転写ベルトにおいては内層を構成する熱可塑
性エラストマーはカーボンブラック等の導電性フィラー
を含むものである。このような導電性フィラーによるゴ
ムや熱可塑性エラストマー等の樹脂弾性体の導電性は、
樹脂中に分散された導電性フィラー粒子の接触やトンネ
ル効果によるものであることが知られており、導電性フ
ィラー粒子間の距離が変動すると変動する。従って、ベ
ルトを成形する際の樹脂の流動によって導電性フィラー
粒子間の距離の変動による電気抵抗の不均一が生じやす
く、このような体積固有抵抗値のような電気抵抗の変動
は、転写ベルトに要求されるいわゆる半導電性領域、即
ち体積固有抵抗が106 〜1011Ω・cmの領域におい
て顕著に発生するため、上記従来技術による転写ベルト
はその1本内の電気抵抗のばらつきを、精度よく低減す
ることは困難である。In the transfer belt described in Japanese Patent Publication No. 6-6456, the thermoplastic elastomer constituting the inner layer contains a conductive filler such as carbon black. The conductivity of a resin elastic body such as rubber or thermoplastic elastomer due to such a conductive filler,
It is known that this is due to the contact or tunnel effect of the conductive filler particles dispersed in the resin, and changes when the distance between the conductive filler particles changes. Therefore, unevenness of the electric resistance due to the fluctuation of the distance between the conductive filler particles is likely to occur due to the flow of the resin at the time of forming the belt, and the fluctuation of the electric resistance such as the volume specific resistance value is generated in the transfer belt. Since a required so-called semiconductive region, that is, a region having a volume resistivity of 10 < 6 > to 10 < 11 > [Omega] .cm, is remarkably generated, the transfer belt according to the prior art described above can accurately detect variations in electric resistance in one of the belts. It is difficult to reduce well.
【0009】しかも導電性フィラーを含む熱可塑性エラ
ストマー等は応力を受けた場合の塑性変形の程度が大き
く、一定の張力をもって感光体や他の部材に当接するこ
とが要求される転写ベルトとしては、張力を受けた場合
に生じる永久伸びについてはなお改善が要求される。Further, a thermoplastic elastomer or the like containing a conductive filler has a large degree of plastic deformation when subjected to stress, and as a transfer belt which is required to come in contact with a photoreceptor or other members with a certain tension, Improvements are still required for the permanent elongation that occurs when subjected to tension.
【0010】一方、加硫ゴムを内層とすることは、クリ
ープ特性ないしは応力緩和特性の点で熱可塑性エラスト
マーより優れており、転写ベルトの内層としては好適で
あり、実際に使用されている。On the other hand, using a vulcanized rubber as an inner layer is superior to a thermoplastic elastomer in terms of creep characteristics or stress relaxation characteristics, is suitable as an inner layer of a transfer belt, and is actually used.
【0011】しかし、加硫ゴムも材料の体積固有抵抗を
転写ベルトに要求される範囲に調整するにはカーボンブ
ラック等の導電性の充填材の添加が必要であり、上記の
熱可塑性エラストマー同様に電気抵抗の不均一が生じや
すい。しかも、使用後の転写ベルトは再利用が困難であ
り、産業廃棄物とするしかなく、環境保護の点でも問題
がある。However, vulcanized rubber also requires the addition of a conductive filler such as carbon black in order to adjust the volume resistivity of the material to the range required for the transfer belt. Non-uniformity of electric resistance is likely to occur. In addition, it is difficult to reuse the used transfer belt, and the transfer belt must be used as industrial waste, and there is a problem in terms of environmental protection.
【0012】本発明の目的は、導電性フィラーを使用す
ることなく転写ベルトに要求される体積固有抵抗値を達
成することができ、従来の熱可塑性エラストマーベルト
では達成できなかった永久伸びを実用的な範囲に改善し
た、しかもリサイクル可能な転写ベルトを提供すること
にある。An object of the present invention is to achieve a volume resistivity value required for a transfer belt without using a conductive filler, and to achieve a permanent elongation which cannot be achieved by a conventional thermoplastic elastomer belt. It is an object of the present invention to provide a transfer belt which is improved to a specific range and which can be recycled.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明は、複写機の転写
装置に使用する熱可塑性エラストマーにて構成される転
写ベルトであって、前記熱可塑性エラストマーは塩化ビ
ニル系重合体成分とエラストマー成分が海島構造に相分
離したミクロ相分離構造を有する体積固有抵抗が106
〜1011Ω・cmの熱可塑性エラストマーであることを
特徴とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a transfer belt comprising a thermoplastic elastomer used in a transfer device of a copying machine, wherein the thermoplastic elastomer comprises a vinyl chloride polymer component and an elastomer component. Volume resistivity with a micro phase-separated structure separated into sea-island structure is 10 6
It is characterized by being a thermoplastic elastomer of 10 to 10 11 Ω · cm.
【0014】上記熱可塑性エラストマーは、他の熱可塑
性エラストマーとは異なり、カーボンブラックやインジ
ウム−錫酸化物(ITO)のような導電性充填材を混合
することなく転写ベルトに要求される106 〜1011Ω
・cmの範囲の体積固有抵抗を有し、ベルト成形時の強
い剪断力を伴う樹脂の流動があっても導電性充填材の列
理等が起こらないため、全体として極めて均一な抵抗値
を有する転写ベルトを得ることができる。さらに本発明
の転写ベルトは熱可塑性エラストマーを使用し、しかも
カーボンブラック等の導電性充填材を使用しないもので
あるために、リサイクルが可能である。[0014] The thermoplastic elastomers, unlike other thermoplastic elastomer, carbon black, indium - 106 is required to transfer belt without mixing conductive filler such as tin oxide (ITO) ~ 10 11 Ω
・ It has a volume specific resistance in the range of cm and has a very uniform resistance value as a whole, since the conductive filler does not form even if there is a flow of resin with strong shearing force during belt molding. A transfer belt can be obtained. Further, since the transfer belt of the present invention uses a thermoplastic elastomer and does not use a conductive filler such as carbon black, it can be recycled.
【0015】さらに海島構造に相分離していることによ
り、強度も高く、永久伸びが小さいベルトが得られ、本
発明の目的に合致したものとなる。海島構造は、塩化ビ
ニル系重合体とエラストマー成分のいずれが海でいずれ
が島であってもよいが、塩化ビニル系重合体が海となっ
ていることが物理特性が転写ベルトに適したものであり
好ましい。Further, the phase separation into the sea-island structure provides a belt having high strength and small permanent elongation, which meets the object of the present invention. In the sea-island structure, either the vinyl chloride polymer or the elastomer component may be the sea and any may be the island, but the fact that the vinyl chloride polymer is the sea makes the physical characteristics suitable for the transfer belt. Yes and preferred.
【0016】前記エラストマー成分はポリエステル系エ
ラストマー、ポリウレタン系エラストマーの少なくとも
1種であることが好ましい。The elastomer component is preferably at least one of a polyester elastomer and a polyurethane elastomer.
【0017】ポリエステル系エラストマーの有するエス
テル結合、ポリウレタン系エラストマーの有するウレタ
ン結合、ウレア結合は凝集エネルギーが高く、これらを
使用した熱可塑性エラストマーは、特に強度が高く、永
久伸びが小さい。The ester bond of the polyester-based elastomer and the urethane bond and urea bond of the polyurethane-based elastomer have high cohesive energy, and the thermoplastic elastomer using these has particularly high strength and small permanent elongation.
【0018】本発明の転写ベルトにおいては、前記熱可
塑性エラストマーは塩化ビニル系重合体の存在下に活性
水素基含有化合物とポリイソシアネート化合物を反応さ
せてポリウレタン系エラストマーを形成させて得られ
る、海島構造に相分離したミクロ相分離構造を有する熱
可塑性エラストマーであることが好ましい。In the transfer belt of the present invention, the thermoplastic elastomer is obtained by reacting an active hydrogen group-containing compound with a polyisocyanate compound in the presence of a vinyl chloride polymer to form a polyurethane elastomer. It is preferably a thermoplastic elastomer having a microphase-separated structure in which phase separation occurs.
【0019】上記の熱可塑性エラストマーの使用によ
り、特に強度が高く、永久伸びも小さく、所定の体積固
有抵抗を備えた転写ベルトが得られる。上述の方法によ
り製造されたものは、前記塩化ビニル系重合体を海とし
たミクロ相分離構造を有する熱可塑性エラストマーであ
り、本発明の転写ベルト材料として特に好適である。By using the above-mentioned thermoplastic elastomer, a transfer belt having a particularly high strength, a small permanent elongation and a predetermined volume resistivity can be obtained. The thermoplastic elastomer produced by the above-described method is a thermoplastic elastomer having a microphase-separated structure with the above-mentioned vinyl chloride polymer as the sea, and is particularly suitable as the transfer belt material of the present invention.
【0020】前記熱可塑性エラストマーは、塩化ビニル
系重合体成分とエラストマー成分の双方に相溶する可塑
剤、及び前記可塑剤に溶解するイオン性導電剤を含有す
るものであることが好ましい。ベルト材料に要求される
体積固有抵抗が所定範囲の中の低い領域である場合に
も、その調整が容易かつ安定的に行える。The thermoplastic elastomer preferably contains a plasticizer compatible with both the vinyl chloride polymer component and the elastomer component, and an ionic conductive agent soluble in the plasticizer. Even when the volume resistivity required for the belt material is in a low range within the predetermined range, the adjustment can be performed easily and stably.
【0021】なお、転写ベルトとして実用化が可能であ
るためには、他に厚さが2mm以下、特に好ましくは1
mm以下のベルトが容易に、かつ低コストで成形可能で
あること、引張強さ、引裂強さ、永久伸び等が所定値以
上であること等、種々の条件を充たすことが要請される
が、上記の熱可塑性エラストマーは、かかる要請を充た
すものである。In order to be able to be practically used as a transfer belt, the transfer belt must have a thickness of 2 mm or less, particularly preferably 1 mm or less.
mm or less belts can be easily formed at low cost, tensile strength, tear strength, permanent elongation and the like are more than a predetermined value, it is required to meet various conditions, The above thermoplastic elastomer satisfies such a demand.
【0022】本発明の転写ベルトは、前記熱可塑性エラ
ストマーをシームレスのベルト状に成形した後、周方向
に少なくとも3%伸長した状態で60℃以上に加熱する
アニーリング処理されたものであることが好ましい。The transfer belt of the present invention is preferably one in which the thermoplastic elastomer is formed into a seamless belt shape, and then subjected to an annealing treatment in which the belt is stretched at least 3% in the circumferential direction and heated to 60 ° C. or more. .
【0023】かかる処理をされたベルトは、上記の熱可
塑性エラストマーを使用した場合に、特に永久伸びが小
さいものとなる。When the above-mentioned thermoplastic elastomer is used, the belt subjected to such treatment has a particularly small permanent elongation.
【0024】上述の転写ベルトは、さらに、少なくとも
片面に潤滑層を有することが好適である。潤滑層の形成
により、感光体に望む表面側においては、付着した余分
なトナーのクリーニング除去が容易に行え、また、駆動
ローラーに接触する裏面側においては、飛散したトナー
の付着防止作用による駆動ローラーのベルト駆動力の変
動、塵埃やイオン性物質の付着防止作用によるローラー
ないしは裏面側に接触して設けられる除電電極とベルト
の間の電気抵抗の変動が防止され、好ましい。潤滑層は
ベルトの両面に設けてもよい。It is preferable that the above-mentioned transfer belt further has a lubricating layer on at least one surface. The formation of the lubricating layer makes it possible to easily remove excess toner adhering to the surface of the photoreceptor by cleaning, and to prevent the toner from adhering to the driving roller on the back side contacting the driving roller. This is preferable because the fluctuation of the belt driving force and the fluctuation of the electric resistance between the belt and the neutralizing electrode provided in contact with the roller or the back surface due to the action of preventing adhesion of dust and ionic substances are prevented. Lubricating layers may be provided on both sides of the belt.
【0025】本発明はまた、複写機の転写装置に使用す
る熱可塑性エラストマーにて構成される転写ベルトの製
造方法であって、前記熱可塑性エラストマーは塩化ビニ
ル系重合体成分とエラストマー成分が前記塩化ビニル系
重合体を海として海島構造に相分離したミクロ相分離構
造を有し、体積固有抵抗が106 〜1011Ω・cmであ
り、前記熱可塑性エラストマーをシームレスのベルト状
に成形する工程、及び周方向に少なくとも3%伸長した
状態で60℃以上に加熱してアニーリング処理工程を含
むことを特徴とするものである。The present invention also relates to a method for producing a transfer belt comprising a thermoplastic elastomer used in a transfer device of a copying machine, wherein the thermoplastic elastomer comprises a vinyl chloride polymer component and an elastomer component. A step of forming the thermoplastic elastomer into a seamless belt shape, having a microphase-separated structure in which a vinyl polymer is separated into a sea-island structure by sea, and having a volume resistivity of 10 6 to 10 11 Ω · cm; And annealing at a temperature of 60 ° C. or more in a state of elongating at least 3% in the circumferential direction.
【0026】熱可塑性エラストマーをベルト状に成形し
て成形ベルトとした後、この成形ベルトを周方向に少な
くとも3%伸長した状態で60℃以上に加熱、アニーリ
ングすることにより、特に転写ベルトとして要求される
永久伸びを、50%伸長においては10%以下、20%
伸長においては3%以下、そして複写機において転写ベ
ルトの伸長に一般的に使用される3%伸長においては1
%以下を達成することができる。After forming the molded belt by molding the thermoplastic elastomer into a belt shape, the molded belt is heated and annealed at 60 ° C. or more while being stretched at least 3% in the circumferential direction. 10% or less, 20% at 50% elongation
3% or less at elongation, and 1 at 3% elongation commonly used in copiers to extend transfer belts.
% Can be achieved.
【0027】予備伸長における伸長率が3%未満では永
久伸びが実用的なレベルを達成できない場合がある。成
形時の伸長率の上限は、特に限定されないが、伸長率が
大き過ぎると幅、厚みも変動するため、50%以下であ
ることが好ましく、4〜20%であることが特に好まし
い。加熱温度は60℃以上で樹脂の流動開始温度以下で
ある。特に60℃〜100℃の範囲が好適である。加熱
時間は、温度によって変動するが、60℃では300分
程度、90℃では120分程度であることが好ましい。
より好ましい加熱温度は、65〜80℃である。If the elongation percentage in the pre-elongation is less than 3%, the permanent elongation may not be at a practical level. The upper limit of the elongation at the time of molding is not particularly limited, but if the elongation is too large, the width and the thickness also fluctuate. Therefore, the upper limit is preferably 50% or less, and particularly preferably 4 to 20%. The heating temperature is not lower than 60 ° C. and not higher than the flow start temperature of the resin. Particularly, the range of 60 ° C to 100 ° C is preferable. The heating time varies depending on the temperature, but is preferably about 300 minutes at 60 ° C. and about 120 minutes at 90 ° C.
A more preferred heating temperature is 65 to 80 ° C.
【0028】上記転写ベルトの製造方法においては、前
記熱可塑性エラストマーが、塩化ビニル系重合体の存在
下に活性水素基含有化合物とポリイソシアネート化合物
を反応させてポリウレタンを形成させて得られる、ミク
ロ相分離構造を有する熱可塑性エラストマーであること
が好ましい。In the above method for producing a transfer belt, the thermoplastic elastomer is obtained by reacting an active hydrogen group-containing compound with a polyisocyanate compound in the presence of a vinyl chloride polymer to form a polyurethane. It is preferably a thermoplastic elastomer having a separation structure.
【0029】上記の転写ベルトの製造方法においては、
前記熱可塑性エラストマーは、前述のように塩化ビニル
系重合体の存在下に活性水素基含有化合物とポリイソシ
アネート化合物を反応させてポリウレタン系エラストマ
ーを形成させて得られる、ミクロ相分離構造を有する熱
可塑性エラストマーであることが特に好ましい。In the above method for producing a transfer belt,
The thermoplastic elastomer has a microphase-separated structure obtained by reacting an active hydrogen group-containing compound with a polyisocyanate compound in the presence of a vinyl chloride-based polymer to form a polyurethane-based elastomer as described above. Particularly preferred are elastomers.
【0030】[0030]
【発明の実施の形態】本発明の転写ベルトは、ミクロ相
分離構造を有する熱可塑性エラストマーにより形成され
るものであり、導電性充填材を添加することなく体積固
有抵抗が10 6 〜1011Ω・cmを均一に達成可能であ
り、しかも永久伸びが小さいことを特徴とするものであ
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The transfer belt of the present invention
Formed by thermoplastic elastomer with separated structure
Volume-consolidated without the addition of conductive filler.
Resistance is 10 6 -1011Ω · cm can be achieved uniformly
And low permanent elongation.
You.
【0031】本発明の転写ベルトに使用する熱可塑性エ
ラストマーの構成材料である塩化ビニル系重合体とは塩
化ビニルの共重合体であり、その共重合モノマーとして
は、エチレン等のオレフィン類、酢酸ビニル等のビニル
アルコールエステル類が例示され、市販のエチレン塩化
ビニル系重合体、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体などが
使用可能である。The vinyl chloride polymer, which is a constituent material of the thermoplastic elastomer used for the transfer belt of the present invention, is a copolymer of vinyl chloride, and the copolymerized monomers include olefins such as ethylene and vinyl acetate. And the like, and commercially available ethylene vinyl chloride polymers, vinyl chloride vinyl acetate copolymers and the like can be used.
【0032】上記の塩化ビニル系重合体には、必要に応
じて可塑剤を添加することは好ましい態様であり、ジオ
クチルフタレート(DOP)、ジイソノニルフタレー
ト、ジブチルフタレート等のフタル酸エステル系可塑
剤、ジオクチルアジペート等のアジピン酸エステル系可
塑剤、ジイソブチルセバケート、ジオクチルセバケート
等のセバシン酸エステル系の可塑剤等が例示される。こ
のような低分子量の可塑剤に代えて高分子量の可塑化樹
脂を使用することも好ましく、アイオノマー樹脂等が好
適な可塑化樹脂として例示される。可塑剤に代えて可塑
化樹脂を使用すると、可塑化効果は可塑剤を使用した場
合と同等であって、トナーを溶解する成分が存在しなく
なり、ベルトの裏面などにトナーが融着することがより
完全に防止でき、また環境保護の観点からも特に好まし
い。It is a preferred embodiment that a plasticizer is added to the vinyl chloride polymer as needed, and a phthalate plasticizer such as dioctyl phthalate (DOP), diisononyl phthalate, dibutyl phthalate, etc .; Examples include adipate plasticizers such as adipate, and sebacate plasticizers such as diisobutyl sebacate and dioctyl sebacate. It is also preferable to use a high molecular weight plasticized resin in place of such a low molecular weight plasticizer, and an ionomer resin or the like is exemplified as a suitable plasticized resin. When a plasticizing resin is used in place of the plasticizer, the plasticizing effect is the same as when using a plasticizer, and there is no component that dissolves the toner, and the toner may fuse to the back surface of the belt. It can be more completely prevented, and is particularly preferable from the viewpoint of environmental protection.
【0033】本発明の転写ベルトに使用する熱可塑性エ
ラストマーの他の構成材料であるポリエステルエラスト
マーとしては、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン
酸、ジフェニルジカルボン酸、イソフタル酸等の芳香族
ジカルボン酸を主成分とし、エチレングリコール、プロ
ピレングリコール、1,4−ブタンジオール等の低分子
量グリコールとポリオキシテトラメチレングリコール、
ポリオキシプロピレングリコール等の分子量400〜1
0000程度のオリゴマーグリコールをグリコール成分
として、低分子量グリコールと芳香族ジカルボン酸によ
り形成される構造をハードセグメントとし、オリゴマー
グリコールをソフトセグメントとしたポリエステルエラ
ストマーが例示される。The polyester elastomer, which is another constituent material of the thermoplastic elastomer used for the transfer belt of the present invention, contains an aromatic dicarboxylic acid such as terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, diphenyldicarboxylic acid, or isophthalic acid as a main component. Ethylene glycol, propylene glycol, low molecular weight glycols such as 1,4-butanediol and polyoxytetramethylene glycol,
Molecular weight of 400 to 1 such as polyoxypropylene glycol
A polyester elastomer having a structure formed by a low molecular weight glycol and an aromatic dicarboxylic acid as a hard segment and an oligomer glycol as a soft segment is used as an example.
【0034】また、熱可塑性エラストマーの他の構成材
料であるポリウレタンは、ジイソシアネート化合物と活
性水素基含有化合物としてポリオール化合物並びに低分
子量多官能性の鎖延長剤を反応させることにより形成さ
れ、ジイソシアネート化合物と鎖延長剤にて構成される
構造をハードセグメントとし、ポリオール化合物をソフ
トセグメントとしたエラストマーである。Polyurethane, which is another constituent material of the thermoplastic elastomer, is formed by reacting a diisocyanate compound with a polyol compound as an active hydrogen group-containing compound and a low molecular weight polyfunctional chain extender. It is an elastomer having a structure constituted by a chain extender as a hard segment and a polyol compound as a soft segment.
【0035】ポリオール化合物としては、ポリウレタン
の技術分野において周知のポリオール化合物であるポリ
エステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカ
ーボネートポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポ
リイソプレンポリオール、ポリオレフィンポリオール、
ポリアクリル酸エステル系ポリオールやテレケリックポ
リオール(特開平7−206973号公報に開示)等が
限定されることなく使用可能である。Examples of the polyol compound include polyester polyols, polyether polyols, polycarbonate polyols, polybutadiene polyols, polyisoprene polyols, polyolefin polyols, which are well-known polyol compounds in the field of polyurethane.
Polyacrylic ester-based polyols and telechelic polyols (disclosed in JP-A-7-206973) can be used without limitation.
【0036】鎖延長剤としては、ポリウレタンの物理的
特性等を改善するために使用されるポリウレタン技術分
野で公知の鎖延長剤は限定なく使用可能であり、具体的
には、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、
ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、
スピログリコール、シクロヘキサンジメタノール等の脂
肪族多価アルコール類、ビスヒドロキシエトキシベンゼ
ン、キシリレングリコール、ビス(β−ヒドロキシエチ
ル)テレフタレート等の芳香族系多価アルコール類、メ
チレンビス−o−クロロアニリン(MOCA)等の芳香
族ジアミン類が例示される。As the chain extender, any chain extender known in the polyurethane technical field used for improving physical properties and the like of the polyurethane can be used without limitation. 4-butanediol,
Neopentyl glycol, 1,6-hexanediol,
Aliphatic polyhydric alcohols such as spiroglycol and cyclohexanedimethanol, aromatic polyhydric alcohols such as bishydroxyethoxybenzene, xylylene glycol, bis (β-hydroxyethyl) terephthalate, methylene bis-o-chloroaniline (MOCA) ) And the like.
【0037】上記のポリウレタンを構成する材料である
ポリイソシアネート化合物としては、ポリウレタンの技
術分野において周知のジイソシアネート化合物等は限定
なく使用可能である。具体的には、4,4’−ジフェニ
ルメタンジイソシアネート、2,4−トルエンジイソシ
アネート、2,6−トルエンジイソシアネート、ナフタ
レンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート化合
物、エチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチ
ルヘキサメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメ
チレンジイソシアネート(HDI)等の脂肪族ジイソシ
アネート化合物、水素添加4,4’−ジフェニルメタン
ジイソシアネート(HMDI、商品名ハイレン−W、ヒ
ュルス社製)、1,4−シクロヘキサンジイソシアネー
ト(CHDI)、イソフォロンジイソシアネート(IP
DI)、水素添加m−キシリレンジイソシアネート(H
XDI)、ノルボルナンジイソシアネート等の脂環式ジ
イソシアネート類、並びにキシリレンジイソシアネート
ート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネ
ート(TMXDI)等が例示される。As the polyisocyanate compound which is a material constituting the above-mentioned polyurethane, a diisocyanate compound well-known in the technical field of polyurethane can be used without limitation. Specifically, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, aromatic diisocyanate compounds such as naphthalene diisocyanate, ethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, Aliphatic diisocyanate compounds such as 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI), hydrogenated 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (HMDI, trade name Hylen-W, manufactured by Huls), 1,4-cyclohexane diisocyanate (CHDI), Isophorone diisocyanate (IP
DI), hydrogenated m-xylylene diisocyanate (H
XDI), alicyclic diisocyanates such as norbornane diisocyanate, xylylene diisocyanate (XDI), tetramethyl xylylene diisocyanate (TMXDI) and the like.
【0038】なお、熱可塑性エラストマーを製造する際
に、ポリウレタン化反応を促進するための錫系化合物、
第3級アミン化合物等の公知の触媒を使用することも好
適である。When a thermoplastic elastomer is produced, a tin-based compound for accelerating a polyurethane-forming reaction,
It is also preferable to use a known catalyst such as a tertiary amine compound.
【0039】上記の熱可塑性エラストマーの中で、ポリ
ウレタンをエラストマー成分とする熱可塑性エラストマ
ーは、塩化ビニル系重合体の存在下にポリイソシアネー
ト化合物、活性水素基含有化合物等のポリウレタン構成
原料を混合して剪断力を負荷して重合させることにより
製造される。Among the thermoplastic elastomers described above, the thermoplastic elastomer containing polyurethane as an elastomer component is prepared by mixing a polyurethane constituent material such as a polyisocyanate compound and an active hydrogen group-containing compound in the presence of a vinyl chloride polymer. It is produced by applying a shearing force to polymerize.
【0040】このようにして得られた熱可塑性エラスト
マーは、0.1〜100μm程度の島を含む、塩化ビニ
ル系重合体を海とした海−島構造を有するミクロ相分離
構造を有している。島のサイズが上記の範囲を逸脱する
場合は、本発明に要求される物理的特性等が十分発揮さ
れなくなり、好ましくない。The thermoplastic elastomer thus obtained has a micro-phase-separated structure containing islands of about 0.1 to 100 μm and having a sea-island structure with a vinyl chloride polymer as the sea. . If the size of the island is out of the above range, the physical properties required for the present invention cannot be sufficiently exhibited, which is not preferable.
【0041】上述のポリウレタンをエラストマー成分と
する熱可塑性エラストマーとしては、エラステージES
5000A、ES5001A、ED1920N、ED1
101W(東ソー(株)製)等が市販されており、使用
可能である。The thermoplastic elastomer containing polyurethane as an elastomer component includes Elastage ES.
5000A, ES5001A, ED1920N, ED1
101W (manufactured by Tosoh Corporation) and the like are commercially available and can be used.
【0042】本発明の熱可塑性エラストマーよりベルト
を成形する際に、各種の添加剤、例えば色素や顔料等の
着色剤、加工助剤等を添加することは好適な態様であ
る。In forming a belt from the thermoplastic elastomer of the present invention, it is a preferable embodiment to add various additives, for example, a coloring agent such as a coloring matter or a pigment, a processing aid, and the like.
【0043】本発明の転写ベルトは、熱可塑性樹脂の成
形方法である、射出成形、押出成形等のいずれによって
も成形可能である。ベルトは厚めに成形し、研磨するこ
とにより所定厚みに形成してもかまわない。The transfer belt of the present invention can be molded by any of the thermoplastic resin molding methods such as injection molding and extrusion molding. The belt may be formed thicker and polished to a predetermined thickness.
【0044】転写ベルトは、一般的には厚さが0.3〜
2mm、幅が200mm以上であり、周長は用途により
異なるが、150mm〜1200mm程度である。The transfer belt generally has a thickness of 0.3 to
The length is 2 mm, the width is 200 mm or more, and the circumference is about 150 mm to 1200 mm, depending on the application.
【0045】本発明の転写ベルトの少なくとも片面に好
ましく設けられる潤滑層は、比較的硬度の高い樹脂層な
いしは潤滑性の優れた材料を含む樹脂層であり、具体的
には、ポリ四フッ化エチレン微粉末、窒化ホウ素(B
N)微粉末、二硫化モリブデン微粉末等の潤滑性の高い
材料をポリウレタン系塗料などに分散させた潤滑性塗料
をコーティングして得られる塗膜層で有ることが好まし
い。The lubricating layer preferably provided on at least one surface of the transfer belt of the present invention is a resin layer having a relatively high hardness or a resin layer containing a material having excellent lubricity. Fine powder, boron nitride (B
N) It is preferably a coating layer obtained by coating a lubricating paint in which a highly lubricating material such as fine powder or molybdenum disulfide fine powder is dispersed in a polyurethane paint or the like.
【0046】必要に応じて添加可能なイオン導電性充填
材としては、公知の化合物が使用可能であり、具体的に
は、過塩素酸リチウム、チオシアン酸アンモニウム、チ
オシアン酸リチウム等が好適な化合物として例示され
る。Known compounds can be used as the ionic conductive filler that can be added as required. Specifically, lithium perchlorate, ammonium thiocyanate, lithium thiocyanate and the like are suitable compounds. Is exemplified.
【0047】上記の潤滑層を形成するためにコーティン
グを行う際に、ベルト表面に中間層を設けることも好適
な態様であり、塗膜層と潤滑層の密着性向上などの効果
を発揮する。When coating for forming the above-mentioned lubricating layer, it is also a preferable embodiment to provide an intermediate layer on the belt surface, and the effect of improving the adhesion between the coating layer and the lubricating layer is exhibited.
【0048】本発明の転写ベルトの製造において、予備
伸張工程におけるベルトの永久伸びを改善する手段であ
る伸長状態で加熱する方法としては、具体的に以下の方
法が例示される。 (1)成形ベルトの周長より大きな外周を有する円筒状
の金型(マンドレル)に伸長・挿入して加熱する方法。 (2)成形ベルトを2本のローラーにセットしてローラ
ーの軸間を拡大して所定の伸長状態とし、好ましくはベ
ルトを駆動しつつ加熱する方法。 (2)成形ベルトを2本の軸間が固定されたローラーに
セットし、第3のローラーをベルトに圧接させることに
よって所定の伸長状態とし、好ましくはベルトを駆動し
つつ加熱する方法。In the production of the transfer belt of the present invention, the following method is specifically exemplified as a method for heating in a stretched state, which is a means for improving the permanent elongation of the belt in the pre-stretching step. (1) A method of extending and inserting into a cylindrical mold (mandrel) having an outer circumference larger than the circumference of the forming belt and heating. (2) A method in which the forming belt is set on two rollers, the gap between the rollers is enlarged to a predetermined elongated state, and preferably, the belt is heated while being driven. (2) A method in which a molding belt is set on a roller having two fixed shafts, and a third roller is pressed against the belt to bring it into a predetermined elongated state, and preferably, the belt is heated while being driven.
【0049】なお、上述のように、ベルト表面を塗装し
て潤滑層を形成する場合、ベルトの予備伸長工程を、塗
装に際してベルトを保持する塗装マンドレルを所定の伸
長率となるように作成し、成形ベルトを塗装して塗料の
乾燥・キュアリングの加熱を行う工程と兼用することも
好ましい態様である。As described above, when the surface of the belt is coated to form a lubricating layer, the pre-stretching step of the belt is performed by preparing a coating mandrel for holding the belt at the time of coating so as to have a predetermined elongation rate. It is also a preferable embodiment to use the process simultaneously with the step of coating the molded belt and heating the paint for drying and curing.
【0050】[0050]
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 (実施例1)熱可塑性エラストマーとして、エラステー
ジES5021Aを使用し、押出機を使用して厚さ0.
8mm、周長が173mmのベルトを連続的に押出成形
し、幅325mmに切断して成形ベルトとし、これを直
径が60mm(外周長=188mm、伸長率=8.7
%)の円筒状金型に伸長・挿通し、70℃のオーブン中
にて180分間加熱し、転写ベルトを得た。Embodiments of the present invention will be described below. (Example 1) Elastage ES5021A was used as a thermoplastic elastomer, and a thickness of 0.1 mm was obtained using an extruder.
A belt having a length of 8 mm and a circumference of 173 mm is continuously extruded and cut into a width of 325 mm to form a formed belt.
%), And passed through a cylindrical mold and heated in an oven at 70 ° C. for 180 minutes to obtain a transfer belt.
【0051】(比較例1)当初から188mmの周長の
ベルトを押出成形によって作成し、予備伸長を行わずに
比較例ベルトを得た。Comparative Example 1 A belt having a circumference of 188 mm was formed by extrusion from the beginning, and a comparative example belt was obtained without performing pre-elongation.
【0052】〔評価〕 (永久伸び)実施例1、比較例1のベルトサンプルから
幅10mm、長さ130mmの短冊状のサンプルを作成
し、永久伸び(PS)の測定を行った。[Evaluation] (Permanent elongation) A strip-shaped sample having a width of 10 mm and a length of 130 mm was prepared from the belt samples of Example 1 and Comparative Example 1, and the permanent elongation (PS) was measured.
【0053】永久伸びの測定は、次の通りである。上記
の測定サンプルにおいて標線間距離を90mmとし、標
線間距離が135mm(50%伸長)となるように伸長
し、その状態で50℃にて24時間保持する。伸長を解
放後、室温にて10分間放置して標線間距離L(mm)
を測定し、次式によって永久伸びを求める。 PS(%)=100(L−90)/90 実施例1のベルトは、PS=0.6%で、これまで使用
されていた加硫ゴム系のベルトとほぼ同等の値であった
が、比較例1のベルトはPS=2.2%であり、実用的
ではなかった。The measurement of the permanent elongation is as follows. In the above measurement sample, the distance between the reference lines is set to 90 mm, and the distance between the reference lines is extended to be 135 mm (50% elongation), and is maintained at 50 ° C. for 24 hours in this state. After releasing the elongation, leave at room temperature for 10 minutes, and distance between marked lines L (mm)
Is measured, and the permanent elongation is determined by the following equation. PS (%) = 100 (L−90) / 90 In the belt of Example 1, PS = 0.6%, which was almost the same value as the vulcanized rubber-based belt used so far. The belt of Comparative Example 1 had a PS of 2.2%, which was not practical.
【0054】(体積固有抵抗)ベルトサンプルの体積固
有抵抗は、市販の測定装置を使用して、印加電圧500
Vにてベルト中心部の周上等間隔4点にて測定した。結
果は、体積固有抵抗のmax/min比にて表示した。
測定は、実施例1のベルトと、比較例として市販の複写
機に装着されているポリクロロプレン系加硫ゴムベルト
のそれぞれ2サンプルについて行い、結果を表1に示し
た。(Volume resistivity) The volume resistivity of the belt sample was measured using a commercially available measuring device at an applied voltage of 500
V was measured at four equally spaced points on the circumference of the center of the belt. The results were expressed in terms of the volume resistivity max / min ratio.
The measurement was performed on two samples each of the belt of Example 1 and a polychloroprene-based vulcanized rubber belt mounted on a commercially available copying machine as a comparative example, and the results are shown in Table 1.
【0055】[0055]
【表1】 この結果より、本発明の転写ベルトは、体積固有抵抗の
ばらつきが、max/min比にて2以下という、極め
て優れた均一性を有するものであることが明らかであ
る。[Table 1] From these results, it is apparent that the transfer belt of the present invention has extremely excellent uniformity, in which the variation in volume resistivity is 2 or less at a max / min ratio.
【0056】(実機評価)実施例1のベルトの表面に、
ポリ四フッ化エチレン微粉末を分散した潤滑塗料エムラ
ロン345(日本アチソン(株)製)を乾燥後の塗膜の
厚さ約20μmとなるようにスプレーにて塗布し、乾燥
して実機評価を行った。実機評価は複写機としてはイマ
ジオMF3550((株)リコー製)を使用して行った
ところ、良好なコピー画像が得られた。(Evaluation of the actual machine)
Emulalon 345 (manufactured by Acheson Japan Co., Ltd.), a lubricating paint in which polytetrafluoroethylene fine powder is dispersed, is applied by spraying so that the thickness of the coating film after drying is about 20 μm, and dried to evaluate the actual machine Was. When the actual machine evaluation was performed using Imagio MF3550 (manufactured by Ricoh Co., Ltd.) as a copying machine, a good copy image was obtained.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 75/04 C08L 75/04 (72)発明者 大原 利一郎 大阪府大阪市西区江戸堀1丁目17番18号 東洋ゴム工業株式会社内 Fターム(参考) 2H032 BA09 BA18 BA23 4J002 BB233 BD06W BD08W CF10X CK03X CK04X CK05X DE197 DG037 EH096 EH146 FD023 FD026 FD207 GM01 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08L 75/04 C08L 75/04 (72) Inventor Riichiro Ohara 1-17-18 Edobori, Nishi-ku, Osaka-shi, Osaka Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. F-term (reference) 2H032 BA09 BA18 BA23 4J002 BB233 BD06W BD08W CF10X CK03X CK04X CK05X DE197 DG037 EH096 EH146 FD023 FD026 FD207 GM01
Claims (8)
ストマーにて構成される転写ベルトであって、 前記熱可塑性エラストマーは塩化ビニル系重合体成分と
エラストマー成分が海島構造に相分離したミクロ相分離
構造を有する体積固有抵抗が106 〜1011Ω・cmの
熱可塑性エラストマーである転写ベルト。1. A transfer belt comprising a thermoplastic elastomer used in a transfer device of a copying machine, wherein the thermoplastic elastomer is a microphase in which a vinyl chloride polymer component and an elastomer component are phase-separated into a sea-island structure. A transfer belt having a separation structure and a thermoplastic elastomer having a volume resistivity of 10 6 to 10 11 Ω · cm.
ラストマー、ポリウレタン系エラストマーの少なくとも
1種である請求項1に記載の転写ベルト。2. The transfer belt according to claim 1, wherein the elastomer component is at least one of a polyester elastomer and a polyurethane elastomer.
重合体の存在下に活性水素基含有化合物とポリイソシア
ネート化合物を反応させてポリウレタン系エラストマー
を形成させて得られる、海島構造に相分離したミクロ相
分離構造を有する熱可塑性エラストマーである請求項2
に記載の転写ベルト。3. A microphase phase-separated into a sea-island structure obtained by reacting an active hydrogen group-containing compound with a polyisocyanate compound in the presence of a vinyl chloride polymer to form a polyurethane elastomer. 3. A thermoplastic elastomer having a separation structure.
The transfer belt according to 1.
系重合体成分とエラストマー成分の双方に相溶する可塑
剤、及び前記可塑剤に溶解するイオン性導電剤を含有す
る請求項1〜3のいずれかに記載の転写ベルト。4. The thermoplastic elastomer according to claim 1, wherein the thermoplastic elastomer contains a plasticizer compatible with both the vinyl chloride polymer component and the elastomer component, and an ionic conductive agent dissolved in the plasticizer. A transfer belt according to any one of the above.
マーをシームレスのベルト状に成形した後、周方向に少
なくとも3%伸長した状態で60℃以上に加熱してアニ
ーリング処理されたものである請求項1〜4のいずれか
に記載の転写ベルト。5. The transfer belt is formed by forming the thermoplastic elastomer into a seamless belt shape, and then annealing the transfer belt at a temperature of 60 ° C. or more while extending in a circumferential direction by at least 3%. A transfer belt according to any one of claims 1 to 4.
請求項1〜5のいずれかに記載の転写ベルト。6. The transfer belt according to claim 1, further comprising a lubricating layer on at least one surface.
ストマーにて構成される転写ベルトの製造方法であっ
て、 前記熱可塑性エラストマーは塩化ビニル系重合体成分と
エラストマー成分が海島構造に相分離したミクロ相分離
構造を有し、体積固有抵抗が106 〜1011Ω・cmで
あり、前記熱可塑性エラストマーをシームレスのベルト
状に成形する工程、及び周方向に少なくとも3%伸長し
た状態で60℃以上に加熱するアニーリング処理工程を
含む転写ベルトの製造方法。7. A method for producing a transfer belt comprising a thermoplastic elastomer used in a transfer device of a copying machine, wherein the thermoplastic elastomer has a vinyl chloride polymer component and an elastomer component phase-separated into a sea-island structure. Forming the thermoplastic elastomer into a seamless belt, having a volume resistivity of 10 6 to 10 11 Ω · cm, and extending the thermoplastic elastomer at least 3% in the circumferential direction. A method for producing a transfer belt, comprising an annealing treatment step of heating to a temperature of at least C.
系重合体の存在下に活性水素基含有化合物とポリイソシ
アネート化合物を反応させてポリウレタン系エラストマ
ーを形成させて得られる、海島構造に相分離したミクロ
相分離構造を有する熱可塑性エラストマーである請求項
7に記載の転写ベルトの製造方法。8. A micro phase-separated sea-island structure obtained by reacting an active hydrogen group-containing compound with a polyisocyanate compound in the presence of a vinyl chloride polymer to form a polyurethane elastomer. The method for manufacturing a transfer belt according to claim 7, wherein the transfer belt is a thermoplastic elastomer having a phase separation structure.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003122081A (en) * | 2001-10-19 | 2003-04-25 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | Semiconductive seamless belt |
JP2007178469A (en) * | 2005-12-26 | 2007-07-12 | Fuji Xerox Co Ltd | Semi-conductive belt and image forming apparatus provided with semi-conductive belt |
JP2010122314A (en) * | 2008-11-17 | 2010-06-03 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | Semiconductive belt and method for producing the same |
-
1999
- 1999-03-04 JP JP11057223A patent/JP2000250332A/en not_active Withdrawn
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