(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電吸着された被転写媒体を複数の画像転写位置に搬送する転写ベルトにおいて、
カーボンが添加された樹脂材によって構成され、
オゾン濃度が５０〜１００ｐｐｍであるオゾン雰囲気において、７２時間以上、密閉容器内にて酸化処理されていること
を特徴とする転写ベルト。
【請求項２】
前記酸化処理が常温で行われることを特徴とする請求項１に記載の転写ベルト。
【請求項３】
前記酸化処理が、１９２時間以内であることを特徴とする請求項１又は２に記載の転写ベルト。
【請求項４】
前記酸化処理により、前記転写ベルトの表面近傍のみが酸化されることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の転写ベルト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カラー電子写真プリンタなどにおいて印刷用紙等を静電吸着して搬送するための転写ベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
タンデム方式のカラー電子写真プリンタは、カラー印刷を行なう際に１回の通紙で４色が同時に印刷できるので高速印刷に適している。このタンデム方式のカラー電子写真プリンタでは、４台のイメージドラムユニット（以下、ＩＤユニットという。）が印刷用紙の搬送路に沿って配置されていて、カラー画像の被転写媒体である印刷用紙を、半導電性のシームレス搬送ベルトに静電吸着させる方式が採用される。ここでは、エンドレスに形成された搬送ベルトによって一定の搬送速度で印刷用紙を各ＩＤユニットに連続して給送でき、その上に４色のトナー画像を転写することによって高速カラー印刷が可能になる。
【０００３】
このように搬送ベルトは、各ＩＤユニットからの転写を助け、かつ転写された印刷用紙を定着ローラ側に排出する転写ベルトとしての機能を備えているために、転写ベルトの表面状態や電気抵抗値を管理することによって、カラー印刷における印字品質を保持する必要があった。
【０００４】
従来のカラー電子写真プリンタにおいて用いられている搬送ベルト（以下、転写ベルトともいう。）は、一般式（ＣＦ2−ＣＦ2)nで表されるテトラフルオロエチレンのエチレン共重合体からなる熱可塑性のＥＴＦＥ樹脂に、カーボンを入れて練ったものを材料としている。図６に示すように、この熱可塑性のＥＴＦＥ樹脂を成形材料として、押し出し機１によって円筒形のダイス２から所定の分量だけ中空円筒状に押し出して、転写ベルト８となる無端シートが成形される。ここでは、例えば周方向で７８１mmのベルトを、軸方向に２２８．９mmまで引き出してカットされた中空円筒状のシートを、さらに所定の延伸工程で熱をかけながら、周方向を７８５mm、軸方向を２３０mmまで精度良く寸法を出すようにしている。
【０００５】
転写ベルトは、印刷動作が実行される場合に、必要な吸着力で印刷用紙などの被転写媒体を一定の力で引き付けておく必要から、図７に示す研磨装置に取りつけて、転写ベルトの表面を研磨するようにしていた。この研磨装置では、幅約３００mm、直径８０mmの鉄芯３に、ウレタン発泡体４及びラップテープ５を巻き付けた回転式研磨器６が使用され、鉄パイプの回転体７によって保持された転写ベルト８の表面を研磨する。そして、研磨された転写ベルトには、被転写媒体を搬送するときに転写ベルトが蛇行しないように、内面側の両サイドにウレタンゴム製のビードが、例えば両面接着テープによって接着される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の転写ベルトは、複数のローラによって展張された状態で被転写媒体を搬送するものであるから、転写ベルトのエチレン共重合体樹脂に含まれているカーボンが時間とともに凝集して、カーボン凝集部における転写ベルト表面での電気抵抗値が被転写媒体と同程度にまで低下していく。そして、電気抵抗値の経時的な低下にともない、静電吸着されている被転写媒体の転写ベルトへの吸着力が小さくなる。
【０００７】
このように、従来のカラー電子写真プリンタでは、搬送ベルトで記録媒体を吸着する力が経時的に小さくなると、搬送ベルト上で記録媒体の位置ずれが生じ、４つのＩＤユニットで転写される各色のトナー画像間に位置ずれを引き起こすという問題が発生していた。
【０００８】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、静電吸着される記録媒体との間の吸着力を大きくした転写ベルトを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る転写ベルトは、静電吸着された被転写媒体を複数の画像転写位置に搬送する転写ベルトにおいて、カーボンが添加された樹脂材によって構成され、オゾン濃度が５０〜１００ｐｐｍであるオゾン雰囲気において、７２時間以上、密閉容器内にて酸化処理されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
実施の形態１．
ここでは、タンデム方式のカラー電子写真プリンタで使用されているプリンタ用の転写ベルト（搬送ベルト）について説明する。転写ベルトは、従来のものと同様に、カーボンが添加されたＥＴＦＥ樹脂を材料としてシート状に成形される。ここで、カーボンは、導電性を得る目的で、及び強化剤として添加されるものである。成形工程の後に研磨工程によって研磨された転写ベルトは、さらに密閉された容器内で一定の時間だけオゾン雰囲気中に放置することによって、その表面が酸化処理される。このとき、転写ベルトの酸化処理の条件としては、温度を常温に保持して、オゾン濃度を５０〜１００ppmの範囲で調整しながら、密閉容器内で３〜４日間、連続した処理を行なう。密閉容器内には、例えば１００枚程度の転写ベルトが収納可能な装置を使用することが好ましい。
【００１３】
以下では、この実施の形態１に基づく２つの実験例を、従来の転写ベルトと比較しながら説明する。
【００１４】
実験例１
５０ppmの濃度のオゾン中に７２時間（３日間）放置して、転写ベルトの表面を酸化処理した。この転写ベルトをタンデム方式のカラー電子写真プリンタのベルトユニットに組み込んで、初期吸着力、及び１０００枚印字毎の吸着力の変化を調べた。また同時に、初期抵抗値、及び１０００枚印字毎の抵抗値を測定した。
【００１５】
抵抗の測定は、転写ベルトの表裏面の相対向する位置にそれぞれ測定電極を当てて、その位置における抵抗を測定する。このような測定を周方向の異なる複数位置、例えば４６０の測定点で行ない、得られた測定値の平均値を求め、これを転写ベルトの平均抵抗値とするものである。周方向の各測定点での電気抵抗のばらつきは、最大値／最小値の比で２〜３程度であった。
【００１６】
転写ベルトの吸着力は、印字１０００枚毎に、転写ベルト上に記録媒体の全体が載って吸着された状態でプリンタを停止させ、ベルトユニットをプリンタから引き抜いて測定した。この吸着力の測定に当っては、短冊状に切り出したＯＨＰシートの一端を吸着されている記録媒体に貼り付けて、他端をテンションゲージに取り付けて水平方向に引っ張り、転写ベルトに対して記録媒体が動き出したときのテンションゲージの示す値を吸着力とした。
【００１７】
実験例２
ここでは、転写ベルトを５０ppmの濃度のオゾン中に９６時間（４日間）放置し、その後さらに、１００ppmの濃度のオゾン中に９６時間（４日間）放置した。実験例１と同様にして、印字１０００枚毎の吸着力と電気抵抗値とを測定した。
【００１８】
図１は、実験例１，２における転写ベルトの吸着力の変化を示す図である。従来の転写ベルトでは、２０００枚の印字で、その吸着力が２００ｇを下回っている。実験例１の場合には、５０００枚の印字によっても吸着力は２００ｇを下回ることはなく、また２０００枚の印字までは初期の吸着力以下には低下していない。実験例２では、初期の吸着力が従来のものと殆ど等しいだけでなく、３０００枚以降の印字であっても、初期の吸着力の大きさ（約５００ｇ）が維持されている。
【００１９】
図２は、電気抵抗値の測定結果を示す図である。図１と図２を比べると、吸着力と抵抗値との間に相関性があることが分かる。従来の転写ベルトでは、印字枚数が増えると、転写ベルトに含まれているカーボンが凝集して、表面の電気抵抗が下降していって、その結果、静電気による吸着力が低下していた。しかし、上述した実験例１，２では、いずれも印字枚数が多くなっても抵抗値がそれ程低下せず、印字媒体の吸着力も低下していないことが分かる。これは転写ベルトに添加されているカーボンが、その表面においてオゾン雰囲気中で酸化されて絶縁性の二酸化炭素に変化するため、カーボンの動きを阻止して、表面の電気抵抗が維持されるからと考えられる。
【００２０】
なお、表面抵抗と吸着力との関係を確かめるには、表面抵抗を測定することが望ましいが、表面抵抗の測定には長い時間が掛かり実際的ではないので、代わりに表裏間の抵抗を測定している。表裏間の抵抗と表面抵抗との間には相関性があるが、その相関性の弱さが、図１の吸着力と図２の抵抗値との間の相関性の弱さの理由の一つをなしていると考えられる。
【００２１】
以上に説明したように、実施の形態１では、オゾン雰囲気中で転写ベルトの表面を酸化処理して、転写ベルトの表面近傍におけるカーボンの動きを阻止している。これにより、転写ベルトの走行によって生じるカーボンの凝集を防止でき、その結果として転写ベルトでの電荷の保持が容易になる。したがって、静電吸着される記録媒体との間での経時的な吸着力の低下を防止することができる。なお、オゾン雰囲気中では転写ベルトの表面近傍のみが酸化されるため、転写ベルトの内部の導電性には影響しない。
【００２２】
実施の形態２．
カラー電子写真プリンタ用転写ベルトは、最初に、カーボンを混入した熱可塑性のＥＴＦＥ樹脂を練る段階において、カーボンの凝集を防止するための金属配合材（フィラー）を添加したものを押し出し成形の材料とする。その後の工程は、従来のものと同様である。図３は、金属のフィラーが添加された樹脂の電子顕微鏡写真を示す図であって、ここでは倍率が約３００、白色に見える部分が金属のフィラーである。
【００２３】
このようにして形成された転写ベルトをタンデム方式のカラー電子写真プリンタのベルトユニットに組み込んで、初期吸着力、及び１０００枚印字毎の吸着力の変化を調べた。また同時に、初期の電気抵抗値、及び１０００枚印字毎の電気抵抗値の変化を測定した。
【００２４】
図４は、転写ベルトの吸着力の変化を示す図である。また、図５は、抵抗値の測定結果を示す図である。実施の形態１の場合と同じく、従来の転写ベルトの特性と比較した場合に、吸着力の経時的な劣化が少ない。また、初期吸着力の大きさにも改善が見られる。さらに、抵抗値の測定結果からは、転写ベルトに含まれているカーボンの凝集が金属フィラーの存在によって阻止されて、ベルト表面における抵抗値の下降を抑制していることが分かる。
【００２５】
上記実施の形態では、ＥＴＦＥ樹脂にカーボンを添加して構成された転写ベルトについて説明したが、他の樹脂材料であっても同様に適用できる。
【００２６】
【発明の効果】
この発明は、以上に説明したように構成されているので、静電吸着される記録媒体との間の吸着力を大きくした転写ベルトを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１における搬送ベルトの吸着力の変化を示す図である。
【図２】  実施の形態１における搬送ベルトの電気抵抗値の測定結果を示す図である。
【図３】  金属のフィラーが添加された樹脂の電子顕微鏡写真を示す図である。
【図４】  実施の形態２における搬送ベルトの吸着力の変化を示す図である。
【図５】  実施の形態２における搬送ベルトの電気抵抗値の測定結果を示す図である。
【図６】  押し出し機による搬送ベルトの成形工程を説明する図である。
【図７】  研磨工程を説明する図である。
【符号の説明】
１  押し出し機、  ２  ダイス、  ３  鉄芯、  ４  ウレタン発泡体、  ５  ラップテープ、  ６  回転式研磨器、  ７  回転体、  ８  転写ベルト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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