JP2004310016A

JP2004310016A - 半導電性シームレスベルト

Info

Publication number: JP2004310016A
Application number: JP2003349057A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Fujita; 司藤田; Akihiko Kachi; 明彦加地; Seiki Kanda; 成輝神田; Keisuke Tokoro; 圭輔所; Jiro Iwashiro; 二朗岩代; Shoji Arimura; 昭二有村
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-10-08
Publication date: 2004-11-04

Abstract

【課題】低コストで、ベルト物性および電気特性に優れ、クリーニング不良等の画像不良がない半導電性シームレスベルトを提供する。
【解決手段】基層１と、表層２とを含む少なくとも２層からなる半導電性シームレスベルトであって、上記基層１が、下記の（Ａ）および（Ｂ）を必須成分とする導電性組成物を用いて形成され、かつ、上記表層２は、鉛筆硬度がＢ〜５Ｈの範囲内に設定され、かつ、純水の接触角が６０〜１２０°の範囲内に設定されている。
（Ａ）ポリエーテルスルホン樹脂。
（Ｂ）導電性充填剤。
【選択図】図１

Description

本発明は、低コストで、ベルト物性および電気特性に優れ、クリーニング不良等の画像不良がない半導電性シームレスベルトに関するものであり、詳しくはフルカラーＬＢＰ（レーザービームプリンター）やフルカラーＰＰＣ（プレーンペーパーコピア）等の電子写真技術を採用した電子写真機器において、中間転写ベルトや紙転写搬送ベルト等に用いられる半導電性シームレスベルトに関するものである。

一般に、フルカラーＬＢＰやフルカラーＰＰＣ等の電子写真技術を採用した電子写真機器において、トナー像の転写用，紙転写搬送用，感光体基体用等の用途に、シームレスベルト（無端ベルト）が多用されている。このようなシームレスベルトとしては、例えば、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等のフッ素系樹脂，ポリカーボネート樹脂，ポリイミド樹脂等に、導電性カーボンブラックを配合したものを、ディッピング法，押出成形法，遠心成形法等の成形方法により、筒状フィルムに形成したものが用いられている。

しかし、上記フッ素系樹脂製ベルトは、電気特性には優れるものの、弾性率等のベルト物性が低く、コストが高くなるという難点がある。上記ポリカーボネート樹脂製ベルトは、コストが安いという利点はあるものの、通常、押出成形により形成されるため、電気抵抗のばらつきが大きく、屈曲性等のベルト物性に劣るという難点がある。また、上記ポリイミド樹脂製ベルトは、ベルト物性については特に問題はないものの、電気特性においてロット毎のばらつきが大きく、コストも高いという難点がある。

また、感光ドラムの帯電部材用途として、カーボンブラック等の粉状導電剤５〜３０重量％と、粉状ガラス５〜３０重量％とを主成分として含有する芳香族ポリエーテルスルホン樹脂を、フィルム状に成型した半導電性芳香族ポリエーテルスルホンフィルムが提案されている（特許文献１参照）。
特開平９−２３７５１９号公報

上記特許文献１には、半導電性芳香族ポリエーテルスルホンフィルムを、感光ドラムの帯電部材として使用する旨の記載はあるが、中間転写ベルト等のシームレスベルトとして使用する旨の記載はない。たとえ、上記特許文献１に記載の半導電性芳香族ポリエーテルスルホンフィルムを、中間転写ベルトとして用いた場合でも、上記半導電性芳香族ポリエーテルスルホンフィルムのみからなるベルトは、単層構造であり、表層を備えていないため、クリーニング不良等の画像不良が生じるという難点がある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、低コストで、ベルト物性および電気特性に優れ、クリーニング不良等の画像不良がない半導電性シームレスベルトの提供をその目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の半導電性シームレスベルトは、基層と、表層とを含む少なくとも２層からなる半導電性シームレスベルトであって、上記基層が、下記の（Ａ）および（Ｂ）を必須成分とする導電性組成物を用いて形成され、かつ、上記表層は、鉛筆硬度がＢ〜５Ｈの範囲内に設定され、かつ、純水の接触角が６０〜１２０°の範囲内に設定されているという構成をとる。
（Ａ）ポリエーテルスルホン樹脂。
（Ｂ）導電性充填剤。

本発明者らは、低コストで、ベルト物性および電気特性に優れ、クリーニング不良等の画像不良がない半導電性シームレスベルトを得るべく、鋭意研究を重ねた。その結果、半導電性シームレスベルトを、基層（ベース層）と、表層とを含む少なくとも２層構造に形成し、ポリエーテルスルホン樹脂および導電性充填剤を必須成分とする導電性組成物を用いて基層を形成するとともに、上記表層の鉛筆硬度および純水の接触角を特定の範囲内に設定すると、所期の目的が達成できることを突き止めた。すなわち、ポリエーテルスルホン樹脂は、コストが安く、また、伸びが殆どないため、これを用いてシームレスベルトの基層を形成し、その表面に鉛筆硬度および純水の接触角が特定の範囲内に設定された表層を形成すると、低コストで、かつ、屈曲性，耐久性等のベルト物性に優れ、電気抵抗のばらつきが少なく、しかもクリーニング不良等の画像不良がない半導電性シームレスベルトが得られることを見いだし、本発明に到達した。

本発明の半導電性シームレスベルトは、基層と、表層とを含み、上記基層が、ポリエーテルスルホン樹脂（Ａ成分）および導電性充填剤（Ｂ成分）を必須成分とする導電性組成物を用いて形成され、かつ、上記表層の鉛筆硬度および純水の接触角が特定の範囲内に設定されている。上記ポリエーテルスルホン樹脂は、伸びが殆どないため、これを基層に用い、かつその表面に鉛筆硬度および純水の接触角が特定の範囲内に設定された表層を形成してなる本発明の半導電性シームレスベルトは、両層の相乗効果により、初期物性を長く維持でき、耐久性に優れるとともに、保持画像の伸びもなく、色ずれ画像を防止することができ、クリーニング不良等の画像不良も生じない。また、本発明の半導電性シームレスベルトは、高温高湿下でも、カール癖が非常に少ないため、ローラー巻き付け癖による画像不具合がない。また、ポリエーテルスルホン樹脂は、ＰＶＤＦ等のフッ素系樹脂に比べて、高弾性率であるため、本発明の半導電性シームレスベルトは、割れがなく耐屈曲性に優れているとともに、ユニットテンションに対する必要膜厚を薄く設定することができる。しかも、本発明の半導電性シームレスベルトは、ポリエーテルスルホン樹脂を用いて基層を形成しているため、フッ素系樹脂製ベルトやポリイミド樹脂製ベルトに比べて、非常に低コストである。

また、上記基層の表面に、直接または他の層を介して、熱可塑性樹脂層を形成し多層構造にすると、基層と、熱可塑性樹脂層とによって、表面抵抗と体積抵抗とを別々に制御することが可能となり、電気特性の制御が容易となるため、転写効率が向上する。

また、上記基層と表層との間に、ゴム弾性層を形成すると、柔軟性が向上するとともに、トナー量や紙の表面性に追従しやすくなり、トナーの転写効率がさらに向上する。

また、ポリエーテルスルホン樹脂および導電性充填剤に加えて、シリカを配合した導電性組成物を用いて基層を形成すると、強度が向上し、ベルト使用時の機械耐久性がさらに向上する。

つぎに、本発明の実施の形態について説明する。

本発明の半導電性シームレスベルトは、例えば、図１に示すように、基層１の外周面に表層２が形成されて構成されている。

本発明においては、上記基層１が、ポリエーテルスルホン樹脂（Ａ成分）および導電性充填剤（Ｂ成分）を必須成分とする導電性組成物を用いて形成され、かつ、上記表層２は、鉛筆硬度がＢ〜５Ｈの範囲内に設定され、かつ、純水の接触角が６０〜１２０°の範囲内に設定されているのであり、これが最大の特徴である。

ここで、本発明の半導電性シームレスベルトにおける「半導電性」とは、基層１の体積電気抵抗率が、１×１０⁴〜１×１０¹⁶Ω・ｃｍの範囲内、好ましくは１×１０⁵〜１×１０¹³Ω・ｃｍの範囲内にあることを意味する。なお、上記体積電気抵抗率は、Hiresta-UP MCP-HT450（三菱化学社製）と、HRS プロープ（三菱化学社製）とを用いて、１００Ｖの電圧を印加した場合の値を示す。

上記基層１を形成する導電性組成物の必須成分であるポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂（Ａ成分）としては、芳香族環が、スルホニル基（−ＳＯ₂−）またはエーテル基（−Ｏ−）を介して結合された構造単位を繰り返し単位とするものであれば特に限定はない。上記ＰＥＳ樹脂は、このような構造単位を繰り返し単位として高分子化した固形ポリマーであって、熱によって可塑化し、押出成形等によってフィルム状に成形可能な高分子量体である。この熱による可塑化温度（軟化温度）は、重合度（ｎ）により若干の差はあるものの、通常、２００〜２７０℃程度の範囲内にある。

上記構造単位としては、特に限定はないが、下記の化学式（１）〜（３）で表される構造単位が好適に用いられる。上記ＰＥＳ樹脂（Ａ成分）としては、上記化学式（１）〜（３）で表される構造単位の１種を単独で繰り返し単位とするものに限定されず、上記化学式（１）〜（３）で表される構造単位の２種以上を繰り返し単位とするものであっても差し支えない。

上記化学式（１）で表される構造単位を繰り返し単位とするＰＥＳ樹脂（Ａ成分）は、例えば、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホンと、４，４′−ジクロロジフェニルスルホンとの当モルを、有機極性溶媒中で混合し、通常、１５０〜３５０℃の加熱下で、縮合重合することによって合成することができる。

また、上記化学式（２）で表される構造単位を繰り返し単位とするＰＥＳ樹脂（Ａ成分）は、４，４′−ジクロロフェニルスルホンと、１，４−ジヒドロキシフェニルとの当モルを、有機極性溶媒中で混合し、通常、１５０〜３５０℃の加熱下で、縮合重合することによって合成することができる。

さらに、上記化学式（３）で表される構造単位を繰り返し単位とするＰＥＳ樹脂（Ａ成分）は、４，４′−ジクロロフェニルスルホンと、４，４−ジヒドロキシジフェニルとの当モルを、有機極性溶媒中で混合し、通常、１５０〜３５０℃の加熱下で、縮合重合することによって合成することができる。

上記有機極性溶媒としては、特に限定はないが、出発原料および合成したＰＥＳ樹脂（Ａ成分）の双方を溶解可能であるものが好ましく、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等があげられる。

なお、上記化学式（３）で表される構造単位は、２つのフェニル基が直結されているものに限定されず、アルキレン基等を介して、２つのフェニル基が結合されていても差し支えない。

上記ＰＥＳ樹脂（Ａ成分）の数平均分子量（Ｍｎ）は、１０，０００〜５００，０００の範囲内が好ましく、特に好ましくは２０，０００〜４００，０００の範囲内である。

上記ＰＥＳ樹脂（Ａ成分）とともに用いられる導電性充填剤（Ｂ成分）としては、特に限定はないが、例えば、カーボンブラック，グラファイト等の導電性粉末、アルミニウム粉末，ステンレス粉末等の金属粉末、導電性酸化亜鉛（ｃ−ＺｎＯ），導電性酸化チタン（ｃ−ＴｉＯ₂），導電性酸化鉄（ｃ−Ｆｅ₃Ｏ₄），導電性酸化錫（ｃ−ＳｎＯ₂）等の導電性金属酸化物、第四級アンモニウム塩，リン酸エステル，スルホン酸塩，脂肪族多価アルコール，脂肪族アルコールサルフェート塩等のイオン性導電剤等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。

上記導電性充填剤（Ｂ成分）の配合割合は、ＰＥＳ樹脂（Ａ成分）１００重量部（以下「部」と略す）に対して、０．１〜３０部の範囲内が好ましく、特に好ましくは１〜２０部の範囲内である。すなわち、導電性充填剤（Ｂ成分）が０．１部未満であると、転写に必要な電位がベルト表面に発現せず転写効率が悪化する傾向がみられ、逆に３０部を超えると、ベルトの屈曲性が悪化し、機械耐久性が悪化する傾向がみられるからである。

なお、基層１を形成する導電性組成物には、ＰＥＳ樹脂（Ａ成分）および導電性充填剤（Ｂ成分）とともに、シリカを配合することが、機械耐久性の点から好ましい。

上記シリカの配合割合は、ＰＥＳ樹脂（Ａ成分）１００部に対して、１〜１０部の範囲内が好ましく、特に好ましくは１〜３部の範囲内である。すなわち、シリカの配合割合が１部未満であると、充分な補強効果が得られず、伸び、開き角度の改良効果が乏しく、逆に１０部を超えると、靱性が悪化し、耐久性が劣る傾向がみられるからである。

なお、上記シリカは、例えば、ＰＥＳ樹脂（Ａ成分）中で、ゾル−ゲル反応等によって生成させたシリカとして存在する場合であってもよい。

また、基層１を形成する導電性組成物には、上記各成分とともに、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ），Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ），トルエン，アセトン，Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等の有機溶剤や、充填剤を、必要に応じて含有させることも可能である。

上記基層１を形成する導電性組成物は、例えば、ＰＥＳ樹脂（Ａ成分）と、導電性充填剤（Ｂ成分）と、有機溶剤と、必要に応じてシリカや充填剤を適宜に配合し、攪拌羽根で混合した後、リングミル，ボールミル，サンドミル等を用いて分散させることにより調製することができる。

つぎに、基層１の外周面に形成される表層２用材料としては、表層２の鉛筆硬度がＢ〜５Ｈの範囲内にあり、かつ、純水の接触角が６０〜１２０°の範囲内になるような材料を用いる必要があり、好ましくは鉛筆硬度がＦ〜２Ｈの範囲内で、かつ、純水の接触角が８０〜１２０°の範囲内にある材料が用いられる。すなわち、表層２の鉛筆硬度がＢ未満であると、トナーが表層２を傷つけ、フィルミングが発生し、逆に鉛筆硬度が５Ｈを超えると、表層２が割れ易くなり、割れた部分からフィルミングが発生するからである。また、純水の接触角が６０°未満であると、２次転写後クリーニング不良が発生するからであり、逆に接触角が１２０°を超えると、１次転写の転写効率が悪化するからである。

なお、上記鉛筆硬度は、ＪＩＳＫ５６００の鉛筆ひっかき値に準じて測定した値である。また、上記接触角は、ＪＩＳＲ３２５７に準じて測定した値である。

なお、上記表層２の厚みは、０．１〜１０μｍの範囲内が好ましく、特に好ましくは０．５〜５μｍの範囲内である。すなわち、表層２の厚みが０．１μｍ未満であると、表層２の機能が充分に発揮されず、基層１にキズがつきやすくなり、逆に表層２の厚みが１０μｍを超えると、変形（ロールの曲率）に追従できず、表層２が割れ易くなり、フィルミングが発生するおそれがあるからである。

このような表層２用材料としては、前述の特性を満足させるものであれば特に限定はないが、例えば、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、通常作業性を考慮して、液状または溶剤可溶タイプが好適に用いられる。また、汚れ防止、塗膜強度、あるいは密着性を向上させる目的で、前記樹脂材料を変性したものを用いてもよく、例えば、変性アクリル系樹脂があげられる。この変性アクリル系樹脂としては、アクリル樹脂の分子構造を母体とし、他の樹脂ないし樹脂成分で変性されたものであれば特に限定はないが、シリコーン変性アクリル系樹脂が好適に用いられる。

上記シリコーン変性アクリル系樹脂としては、例えば、シリコーングラフトアクリル系樹脂があげられる。このシリコーングラフトアクリル系樹脂としては、アクリル系樹脂（主鎖）にシリコーン系樹脂がグラフト重合したものであれば特に限定するものではない。このシリコーングラフトアクリル系樹脂の具体例としては、東亞合成社製のサイマックＵＳ−３５０等があげられる。

なお、上記表層２用材料としては、前記樹脂材料に対して、イソシアネート樹脂，アミノ樹脂，フェノール樹脂，キシレン樹脂等の樹脂架橋剤を用いて、樹脂架橋を施した材料や、感光性モノマーまたはポリマーに光重合開始剤を混合した紫外線硬化型材料を用いても差し支えない。

上記表層２用材料は、例えば、変性アクリル系樹脂と、ＤＭＦ，トルエン，アセトン等の有機溶剤とを適宜に配合し、攪拌羽根で混合することにより調製することができる。なお、各層を精度良く形成するためには、隣接する層の形成材料に用いる有機溶剤は、互いに異なった種類のものを使用することが好ましい。すなわち、表層２用材料に用いる有機溶剤と、基層１用材料に用いる有機溶剤とは、互いに異なった種類のものを使用することが好ましい。

前記図１に示した、本発明の半導電性シームレスベルトは、例えばつぎのようにして作製することができる。すなわち、前記と同様にして、基層用材料を調製し、これを金型（円筒形基体）の表面にスプレーコーティングする。ついで、これを１５０〜３００℃で３〜６時間乾燥することにより、金型の表面に基層１を形成する。つぎに、この基層１の表面に、前記と同様にして調製した表層２用材料を、ディッピング法にてコーティングし乾燥した後、基層１と円筒形基体との間にエアー吹き付け等することにより、円筒形基体を抜き取り、基層１の表面に、表層２が形成されてなる２層構造のシームレスベルト（図１参照）を作製することができる。なお、表層２の形成方法は、上記ディッピング法に限定されるものではなく、基層１の形成方法と同様に、スプレーコーティングすることにより形成しても差し支えない。

また、本発明の半導電性シームレスベルトの基層１は、上記製法以外に、押出成形法、インフレーション法、ブロー成形法，ディッピング法等により、作製することも可能である。

本発明の半導電性シームレスベルトの各層の厚みは、ベルトの用途に応じて適宜に設定されるが、基層１の厚みは、通常、３０〜３００μｍの範囲内であり、好ましくは５０〜２００μｍの範囲内である。また、表層２の厚みは、前述のように、０．１〜１０μｍの範囲内が好ましく、特に好ましくは０．５〜５μｍの範囲内である。また、本発明の半導電性シームレスベルトは、内周長が９０〜１５００ｍｍで、幅が１００〜５００ｍｍ程度のものが好ましい。すなわち、上記寸法の範囲内に設定すると、電子写真複写機等に組み込んで使用するのに適当な大きさとなるからである。

なお、本発明の半導電性シームレスベルトは、基層１と表層２とを含む２層以上の構造であればよく、前記図１に示したような、基層１の外周面に表層２を直接形成した２層構造に限定されるものではない。本発明の半導電性シームレスベルトは、例えば、基層１と表層２との間に、熱可塑性樹脂層もしくはゴム弾性層を介在させた３層構造、基層１と表層２との間に、熱可塑性樹脂層およびゴム弾性層の双方を介在させた４層構造等であっても差し支えない。ただし、基層１は、ＰＥＳ樹脂（Ａ成分）および導電性充填剤（Ｂ成分）を必須成分とする導電性組成物を用いて形成されている必要があり、かつ表層２は鉛筆硬度および純水の接触角を特定の範囲内に設定する必要がある。

上記基層１と表層２との間に介在させる熱可塑性樹脂層用材料としては、特に限定はないが、熱可塑性樹脂とともに、必要に応じて、メチルエチルケトン（ＭＥＫ），トルエン等の溶剤等が用いられる。なお、この熱可塑性樹脂層用材料中にも、先に述べたような、導電性充填剤（Ｂ成分）を配合しても差し支えない。

上記熱可塑性樹脂としては、特に限定はないが、基層１の外周に直接熱可塑性樹脂層を形成する場合は、上記ＰＥＳ樹脂（Ａ成分）以外の熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。上記ＰＥＳ樹脂（Ａ成分）以外の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ），テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ），エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ素系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）系樹脂、ポリアミド系樹脂、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）系樹脂、ＥＥＡ（エチレン−アクリル酸エチル共重合体）系樹脂等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、難燃性に優れる点で、ＰＶＤＦ等のフッ素系樹脂を用いることが好ましい。なお、基層１の外周に、他の層を介して熱可塑性樹脂層を形成する場合は、熱可塑性樹脂として、ＰＥＳ樹脂（Ａ成分）を用いても差し支えない。

このように、基層１と表層２との間に、熱可塑性樹脂層を介在させてなる３層構造の半導電性シームレスベルトは、例えば、つぎのようにして作製することができる。すなわち、前述と同様のスプレーコーティングにより基層１を形成し、この基層１の表面に前記同製法，ディッピング法等により、熱可塑性樹脂層用材料をコーティングした後、加熱乾燥させることにより、熱可塑性樹脂層を形成する。そして、この上に先に述べたようにして、表層２を形成することにより作製することができる。この熱可塑性樹脂層の厚みは、通常、１０〜２００μｍの範囲内であり、好ましくは１０〜１００μｍの範囲内である。

また、上記基層１と表層２との間に介在させるゴム弾性層用材料としては、ゴム材および加硫剤とともに、必要に応じて、加硫促進剤、溶剤、加工助剤、老化防止剤等が用いられる。なお、このゴム弾性層用材料中にも、先に述べたような、導電性充填剤（Ｂ成分）を配合しても差し支えない。

上記ゴム材としては、特に限定はないが、難燃性の観点から、塩素化ポリエチレンゴム（ＣＰＥ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等が用いられる。これらのなかで、各中間転写ベルトに要求される電気特性、弾力性、耐久性に合わせて最適材料を選定する。

このように、基層１と表層２との間に、ゴム弾性層を介在させてなる３層構造の半導電性シームレスベルトは、例えば、つぎのようにして作製することができる。すなわち、前述と同様のスプレーコーティングにより基層１を形成し、この基層１の表面に前記同製法，ディッピング法等によりゴム弾性層用材料をコーティングした後、加熱乾燥（加硫）させることにより、ゴム弾性層を形成する。そして、この上に先に述べたようにして表層２を形成することにより、作製することができる。このゴム弾性層の厚みは、通常、１０〜２００μｍの範囲内であり、好ましくは１０〜１００μｍの範囲内である。

なお、本発明の半導電性シームレスベルトは、基層１と表層２との間に、熱可塑性樹脂層およびゴム弾性層の双方を介在させた４層構造であってもよい。このような４層構造の半導電性シームレスベルトは、例えば、つぎのようにして作製することができる。すなわち、前述と同様のスプレーコーティングにより基層１を形成し、この基層１の表面に前記同製法，ディッピング法等により、熱可塑性樹脂層用材料をコーティングした後、加熱乾燥させることにより、熱可塑性樹脂層を形成する。つぎに、この熱可塑性樹脂層の表面に前記同製法，ディッピング法等によりゴム弾性層用材料をコーティングした後、加熱乾燥（加硫）させることにより、ゴム弾性層を形成する。そして、この上に先に述べたようにして、表層２を形成することにより作製することができる。

本発明の半導電性シームレスベルトは、フルカラーＬＢＰやフルカラーＰＰＣ等の電子写真技術を採用した電子写真機器において、トナー像の転写用，紙転写搬送用，感光体基体用等の用途に好適に用いられるが、これに限定するものではなく、例えば、フルカラーではない、単色の電子写真複写機の転写ベルト等にも使用することができる。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。

〔基層用材料の調製〕
前記化学式（１）で表される構造単位を繰り返し単位とするＰＥＳ樹脂（ＰＥＳ粉末）１００部と、カーボンブラック（三菱化学社製、♯５１１０Ｂ）１０部と、ＮＭＰ溶剤３００部とを配合し、攪拌羽根で混合した後、ミル分散させて基層用材料（粘度：５０００ｍＰａ・ｓ）を調製した。

〔表層用材料の調製〕
シリコーングラフトアクリル系樹脂（東亞合成社製、サイマックＵＳ−３５０）１００部と、トルエン溶剤５００部とを配合し、攪拌羽根で混合して、表層用塗料（粘度：５ｍＰａ・ｓ）を調製した。

〔シームレスベルトの作製〕
金型（円筒形基体）を準備し、この表面に上記基層用材料をスプレーコーティングし、金型の表面に基層を形成した。つぎに、この基層の表面に、上記で調製した表層用塗料を、ディッピングにてコーティングした後、基層と円筒形基体との間にエアー吹き付けすることにより、円筒形基体を抜き取り、基層（厚み：８０μｍ）の表面に、表層（厚み：約１μｍ）が形成されてなる２層構造のシームレスベルトを作製した。

〔弾性層用材料の調製〕
クロロプレンゴム（電気化学工業社製、デンカクロロプレンＡ−３０）１００部と、加硫剤（三新化学工業社製、サンセラー２２Ｃ）１．５部と、カーボンブラック（ケッチェンブラックインターナショナル社製、ケッチェンＥＣ）２０部とを混練りした後、トルエン溶剤５００部に溶解し、弾性層用塗料（粘度：５０００ｍＰａ・ｓ）を調製した。

〔シームレスベルトの作製〕
実施例１と同様にして基層を形成した後、上記弾性層用塗料をスプレーコーティングし、基層の表面に弾性層を形成した。つぎに、この弾性層の表面に、実施例１と同様にして、表層を形成し、基層（厚み：７０μｍ）の表面に弾性層（厚み：１５μｍ）が形成され、さらにその表面に表層（厚み：約１μｍ）が形成されてなる３層構造のシームレスベルトを作製した。

〔熱可塑性樹脂層用材料の調製〕
ＰＶＤＦ樹脂（ダイキン工業社製、ＶＴ−１００）１００部と、カーボンブラック（三菱化学社製、♯５１１０Ｂ）１０部と、アセトン溶剤２００部とを配合し、攪拌羽根で混合した後、リングミルを用いて分散させ、熱可塑性樹脂層用塗料（粘度：５０００ｍＰａ・ｓ）を調製した。

〔シームレスベルトの作製〕
実施例１と同様にして基層を形成した後、上記熱可塑性樹脂層用塗料をスプレーコーティングした。ついで、これを加熱乾燥して、溶剤を除去し、基層の表面に熱可塑性樹脂層を形成した。つぎに、この熱可塑性樹脂層の表面に、実施例１と同様にして、表層を形成し、基層（厚み：７０μｍ）の表面に熱可塑性樹脂層（厚み：２０μｍ）が形成され、さらにその表面に表層（厚み：１μｍ）が形成されてなる３層構造のシームレスベルトを作製した。

シリカ（日本シリカ工業社製、ニプシールＲＳ−１５０）２部をさらに配合する以外は、実施例１と同様にして、基層用材料を調製した。そして、この基層用材料を用いる以外は、実施例１と同様にして、シームレスベルトを作製した。

シリカ（日本シリカ工業社製、ニプシールＲＳ−１５０）２部をさらに配合する以外は、実施例２と同様にして、基層用材料を調製した。そして、この基層用材料を用いる以外は、実施例１と同様にして、シームレスベルトを作製した。

シリカ（日本シリカ工業社製、ニプシールＲＳ−１５０）２部をさらに配合する以外は、実施例３と同様にして、基層用材料を調製した。そして、この基層用材料を用いる以外は、実施例１と同様にして、シームレスベルトを作製した。

シリカ（日本シリカ工業社製、ニプシールＲＳ−１５０）１部をさらに配合する以外は、実施例１と同様にして、基層用材料を調製した。そして、この基層用材料を用いる以外は、実施例１と同様にして、シームレスベルトを作製した。

シリカ（日本シリカ工業社製、ニプシールＲＳ−１５０）１０部をさらに配合する以外は、実施例１と同様にして、基層用材料を調製した。そして、この基層用材料を用いる以外は、実施例１と同様にして、シームレスベルトを作製した。

〔比較例１〕
〔基層用材料の調製〕
ＰＶＤＦ樹脂（ダイキン工業社製、ＶＴ−１００）１００部と、カーボンブラック（三菱化学社製、♯５１１０Ｂ）１０部と、アセトン溶剤２００部とを配合し、攪拌羽根で混合した後、ミル分散して基層用塗料（粘度：５０００ｍＰａ・ｓ）を調製した。

〔シームレスベルトの作製〕
上記基層用材料を用いる以外は、実施例１と同様にして、基層（厚み：８０μｍ）の表面に、表層（厚み：約１μｍ）が形成されてなる２層構造のシームレスベルトを作製した。

〔比較例２〕
〔基層用材料の調製〕
ポリカーボネート樹脂（住友ダウ社製、３０１Ｖ−４）１００部と、カーボンブラック（三菱化学社製、♯５１１０Ｂ）１０部とを配合し、ロールを用いて混練して、基層用材料を調製した。

〔シームレスベルトの作製〕
上記基層用材料を押出成形して、筒状の基層を形成した。つぎに、この基層の表面に、実施例１と同様にして、表層を形成し、基層（厚み：８０μｍ）の表面に、表層（厚み：約１μｍ）が形成されてなる２層構造のシームレスベルトを作製した。

〔比較例３〕
前記化学式（１）で表される構造単位を繰り返し単位とするＰＥＳ樹脂（ＰＥＳ粉末）１００部と、カーボンブラック（三菱化学社製、♯５１１０Ｂ）１０部と、ＤＭＦ溶剤３００部とを配合し、攪拌羽根で混合した後、ミル分散して基層用塗料（粘度：５０００ｍＰａ・ｓ）を調製した。つぎに、この基層用材料を用いて、実施例１と同様にして、基層（厚み：８０μｍ）を形成することにより、単層構造のシームレスベルトを作製した。

〔比較例４〕
〔表層用材料の調製〕
ポリアミド樹脂（東レ社製、ＡＱナイロン）１００部と、メタノール溶剤５００部とを配合し、攪拌羽根で混合して、表層用塗料（粘度：５ｍＰａ・ｓ）を調製した。

〔シームレスベルトの作製〕
比較例３と同様にして、基層を形成した。つぎに、上記表層用材料を用いる以外は、実施例１と同様にして、表層を形成した。このようにして、基層（厚み：８０μｍ）の表面に、表層（厚み：約１μｍ）が形成されてなる２層構造のシームレスベルトを作製した。

〔比較例５〕
〔表層用材料の調製〕
ジシクロペンタニルジアクリレート（共栄社化学社製、ライトアクロレートＤＣＰ−Ａ）１００部と、２−（２′−ヒドロキシ−５′−メタクリロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール（大塚化学社製、ＲＵＶＡ−９３）０．９部と、イソプロピルアルコール溶剤５００部とを配合し、攪拌羽根で混合して、表層用塗料（粘度：５ｍＰａ・ｓ）を調製した。

〔シームレスベルトの作製〕
比較例４の表層用材料に代えて、上記表層用材料を用い、表層を紫外線硬化させる以外は、比較例４と同様にして、２層構造のシームレスベルトを作製した。

〔比較例６〕
〔表層用材料の調製〕
シリコーンアクリル系樹脂（信越化学工業社製、Ｘ−４１−７００１）を固形分で１００部と、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート２２部と、酸化チタン６０部と、純水５００部とを配合し、攪拌羽根で混合して、表層用塗料（粘度：５ｍＰａ・ｓ）を調製した。

〔シームレスベルトの作製〕
比較例４の表層用材料に代えて、上記表層用材料を用いる以外は、比較例４と同様にして、２層構造のシームレスベルトを作製した。

〔比較例７〕
〔表層用材料の調製〕
フッ素系共重合体樹脂（旭硝子社製、ルミフロン２００）の固形分１００部と、四フッ化エチレン樹脂（ダイキン工業社製、ルブロン−５）３０部と、トルエン溶剤５００部とを配合し、ミル分散して表層用塗料（粘度：５ｍＰａ・ｓ）を調製した。

このようにして得られた実施例品および比較例品のシームレスベルトを用い、下記の基準に従って各特性の評価を行った。これらの結果を後記の表１および表２に併せて示した。なお、前述の方法に準じて、表層の鉛筆硬度および純水の接触角を測定した。

〔伸び率〕
シームレスベルトを２０ｍｍ×１８０ｍｍの大きさに切断して、短冊状のテストピースを作製した。このテストピースの一端に、２５０±５ｇの荷重をかけて吊るし、５０℃×９５％の環境下、２４時間放置した後の伸び率を計算した。

〔開き角度〕
図２に示すように、シームレスベルトを２５ｍｍ×１５０ｍｍの大きさに切断して、短冊状のテストピース２０を作製した。このテストピース２０を、直径１３ｍｍの金属製パイプ２１に巻き付けた後、テストピース２０の端部どうしを重ね合わせ、ここに０．３ｋｇのオモリ（図示せず）をかけて吊るし、５０℃×９５％の環境下、２４時間放置した。ついで、オモリを外し、図３に示すように、重ね合わせたテストピース２０の両端を開放した後、テストピース２０の円弧状部分を中心に、これを挟む左右のテストピース２０の表面を上方に延長させたと仮想し、その左右仮想延長部２３で作った角度θを、開き角度θとして測定した。この開き角度θが１８０°に近い方が、曲がり癖（カール癖）が少ないことを示しており、開き角度θが９０°以上であれば画像に影響しない。

〔ベンチ耐久試験〕
直径１３ｍｍの金属製ローラーを２本準備し、２本の金属製ローラー間にシームレスベルト（幅１５０ｍｍ）を張架した状態で、一方の金属製ローラーをテーブル上に固定した。ついで、テーブルに固定していない他方の金属製ローラーがテーブルの端部になるように配置し、金属製ローラーの両端にオモリを２ｋｇずつ吊り下げ（総荷重４ｋｇ）、ラボ環境（２５℃×４０％）下で、シームレスベルトを回転させた。そして、シームレスベルトに亀裂が確認できるまでの累積回転数を測定した。

〔電気抵抗の均一性〕
周方向に等分したシームレスベルトの内周側８箇所の体積電気抵抗率を、ＪＩＳＫ６９１１に準じて測定し、その最大値と最小値のばらつきを桁で表示した。印加電圧は１０Ｖであった。評価は、ばらつきが０．５桁以下のものを○、ばらつきが０．５桁を超えて１桁以下のものを△とした。

〔実機画像評価〕
各シームレスベルトをフルカラーＰＰＣに装着して、１０００枚の画出し評価を行い、シームレスベルトへのクリーニング不良等の画像不良の有無を評価した。評価は、画像不良のないものを○、画像不良があるものを×とした。

上記結果から、いずれの実施例品も、伸びが小さく、開き角度が大きく、機械耐久性および電気特性に優れ、実機画像評価も良好であった。また、基層にシリカを用いてなる実施例４〜８品は、開き角度がより大きく、機械耐久性がさらに向上した。

これに対し、比較例１品は、伸びが大きく、開き角度が小さかった。比較例２品は、伸びが大きく、開き角度が小さく、機械耐久性、電気特性に劣り、実機画像評価も悪かった。比較例３品は、単層構造であり、表層を形成していないため、実機画像評価においてブレードめくれが発生した。比較例４品は、表層の鉛筆硬度がＢ未満であるため、表層がトナーに傷つけられ、フィルミングが発生した。比較例５品は、表層の鉛筆硬度が５Ｈを超えるため、表層が割れフィルミングが発生した。比較例６品は、表層の接触角が６０°未満であるため、二次転写後にクリーニング不良が発生した。比較例７品は、表層の接触角が１２０°を超えるため、一次転写効率が悪化した。

本発明の半導電性シームレスベルトは、フルカラーＬＢＰ（レーザービームプリンター）やフルカラーＰＰＣ（プレーンペーパーコピア）等の電子写真技術を採用した電子写真機器において、中間転写ベルトや紙転写搬送ベルト等に好適に用いられる。

本発明の半導電性シームレスベルトの一例を示す部分断面図である。

半導電性シームレスベルトの開き角度の測定方法を示す説明図である。

測定する開き角度を示す説明図である。

符号の説明

１基層
２表層

Claims

基層と、表層とを含む少なくとも２層からなる半導電性シームレスベルトであって、上記基層が、下記の（Ａ）および（Ｂ）を必須成分とする導電性組成物を用いて形成され、かつ、上記表層は、鉛筆硬度がＢ〜５Ｈの範囲内に設定され、かつ、純水の接触角が６０〜１２０°の範囲内に設定されていることを特徴とする半導電性シームレスベルト。
（Ａ）ポリエーテルスルホン樹脂。
（Ｂ）導電性充填剤。
上記基層と表層との間に、熱可塑性樹脂層が形成されている請求項１記載の半導電性シームレスベルト。
上記基層と表層との間に、ゴム弾性層が形成されている請求項１または２記載の半導電性シームレスベルト。
上記基層が、上記（Ａ）および（Ｂ）に加えて、シリカを含有する導電性組成物を用いて形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導電性シームレスベルト。