JP2007333904A - ポリアミック酸組成物及びその製造方法、ポリイミド無端ベルト及びポリイミド無端ベルトを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動による変形が少なく、電気抵抗の均一性を改善したポリイミド無端ベルトを提供可能とする。
【解決手段】ポリアミック酸と、ポリアミック酸オリゴマーと、導電性微粒子と、有機極性溶媒と、が含有されてなるポリアミック酸組成物を、有機極性溶媒中においてテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを重合させてポリアミック酸オリゴマー溶液を得るポリアミック酸オリゴマー合成工程と、前記ポリアミック酸オリゴマー溶液に導電性微粒子を分散させて分散液を得る導電性微粒子分散工程と、前記分散液中においてテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを重合させてポリアミック酸を合成するポリアミック酸合成工程と、をこの順により製造し、該ポリアミック酸組成物を、円筒状金型上に塗布し、乾燥処理、加熱処理を施してポリイミド無端ベルトを成形する。
【選択図】なし

Description

本発明は、電子写真複写機、レーザビームプリンター、ファクシミリ、これらの複合装置などの電子写真装置に利用されるポリイミド無端ベルト及び該ポリイミド無端ベルトを備えた画像形成装置に関する。

電子写真装置は、導電性材料からなる感光体上に一様に電荷を形成し、変調した画像信号をレーザ光などで静電潜像を形成した後、帯電したトナーにより静電潜像を現像してトナー像とする。次いでこのトナー像を直接又は中間転写体を介して紙などの記録媒体に転写することにより画像を得る装置である。

ここで、感光体上のトナー像を中間転写体に一次転写し、次いで中間転写体上のトナー像を紙などの記録媒体へ二次転写する方法、いわゆる中間転写方式を採用した画像形成装置に用いられる中間転写ベルトは、例えばポリフッ化ビニリデン（例えば、特許文献１）、ポリカーボネート（例えば、特許文献２）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体とポリカーボネートとのブレンド（例えば、特許文献３）などの熱可塑性樹脂にカーボンブラック等の導電剤を分散させた導電性無端ベルトが提案されている。

さらに近年、この中間転写体を加熱することで記録媒体上のトナー像を定着せしめる方法、即ち中間転写及び定着方式が開示されている（例えば、特許文献４）。中間転写・定着方式は、トナー像を記録媒体へ中間転写体を介して二次転写せしめた後、この中間転写体を直接又は間接的に加熱することで、この中間転写体に接触している記録媒体上のトナー像を定着する方式であり、中間転写機構と定着機構が離別していた従来装置と比較して、装置の小型化、低コスト化が可能であるという利点を有する。

ここで、中間転写及び定着方式に用いられるベルト材料には、駆動時の応力に耐える機械強度を有すると同時に、定着時に与えられる２００℃近い熱に耐え得ることが要求される。この要請から、中間転写及び定着ベルトに用いられる材料には、高い機械強度と耐熱性を併有するポリイミド樹脂が適している。

特許文献５、特許文献６等において、通常のカーボンブラックを導電性微粉末としてポリイミド樹脂に分散させた中間転写体が提案されている。通常のカーボンブラックを導電性微粉末としてポリイミド樹脂に分散させた場合には、温度や湿度の環境変化に対する電気抵抗値の変動は少ないが、カーボンブラックを均一に分散させることが難しいために電気抵抗値の面内バラツキが大きくなりやすい。さらに、抵抗値の電圧依存性が大きいため、画像形成装置内で使用する時の使いこなしが難しく、また、転写部において印加した電圧集中が起こり、転写電圧により電気抵抗値が低下する問題があった。

この問題の解決のため、いくつかの提案がなされている。すなわちカーボンブラックをアミン化合物存在下で分散させてカーボンブラック分散溶液とし、そのカーボンブラック分散溶液とポリアミック酸とを混合して得られたカーボンブラック分散ポリイミド前駆体溶液を塗布、乾燥・加熱処理を行ってイミド転化することによりポリイミドフィルムを得る方法（例えば、特許文献７）、ポリビニルピロリドンをグラフトしたカーボンブラックをＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）中に分散させた溶液に、テトラカルボン二酢酸とジアミン化合物を加え重合し、塗布、乾燥・加熱処理を行ってイミド転化することによりポリイミドフィルムを得る方法（例えば、特許文献８）、ポリビニルピロリドン存在下、カーボンブラックを有機極性溶媒中に分散させて、分散液とし、該分散液にポリアミド酸を混合した組成物を塗布、乾燥・加熱処理を行ってイミド転化することによりポリイミドフィルムを得る方法（例えば、特許文献９）である。しかし、いずれの場合においても、イミド転化工程においてカーボンブラックの凝集が進み、良好な分散性を保持したままポリイミドフィルムを得ることが困難であったため、電気抵抗値の面内バラツキが大きい等の問題を制御することが困難であった。

特開平５−２００９０４号公報 特開平６−２２８３３５号公報 特開平６−１４９０８３号公報 特開平６−２５８９６０号公報 特許第２５６０７２７号明細書 特開平５−７７２５２号公報 特開２００２−３０３９９５号公報 特開２０００−３５５４３２号公報 特開２００４−２８４１６４号公報

本発明は、前記従来技術における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明の目的は、駆動による変形が少なく、転写電圧による抵抗低下を防止し、電気抵抗の均一性を改善し、電界依存性が少なく、さらに環境による抵抗の変化の少ないポリイミド無端ベルト、そのベルトを得るためのポリアミック酸組成物を提供することにある。また、本発明の目的は、長期間安定して高品質の転写画像を得ることができる画像形成装置を提供することにある。さらに、本発明の別の目的は、上述のようなポリアミック酸組成物、ポリイミド無端ベルトの製造方法を提供することにある。

本発明者らは、上記問題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、溶液にポリアミック酸オリゴマーを含有させることで導電性微粒子の凝集が抑制され、得られるベルトの抵抗均一性、耐折性が向上することを見出し、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明は、
＜１＞ポリアミック酸と、ポリアミック酸オリゴマーと、導電性微粒子と、有機極性溶媒と、が含有されてなるポリアミック酸組成物である。

＜２＞前記ポリアミック酸オリゴマーは、テトラカルボン酸二無水物の１モルとジアミンの１モルとを１ユニットとし、前記ユニットの数ｎが１〜６０の範囲である上記＜１＞に記載のポリアミック酸組成物である。

＜３＞前記ポリアミック酸オリゴマーのポリスチレン換算重量平均分子量が５００〜２００００の範囲である上記＜１＞に記載のポリアミック酸組成物である。

＜４＞前記導電性微粒子がカーボンブラックである上記＜１＞から＜３＞のいずれか１つに記載のポリアミック酸組成物である。

＜５＞有機極性溶媒中においてテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを重合させてポリアミック酸オリゴマー溶液を得るポリアミック酸オリゴマー合成工程と、前記ポリアミック酸オリゴマー溶液に導電性微粒子を分散させて分散液を得る導電性微粒子分散工程と、前記分散液中においてテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを重合させてポリアミック酸を合成するポリアミック酸合成工程と、をこの順に有するポリアミック酸組成物の製造方法である。

＜６＞上記＜１＞から＜４＞のいずれか１つに記載のポリアミック酸組成物を、円筒状金型上に塗布し、乾燥処理、加熱処理を施して成形されるポリイミド無端ベルトである。

＜７＞表面抵抗率の常用対数値の面内バラツキが０．２桁以内である上記＜６＞に記載のポリイミド無端ベルトである。

＜８＞ポリイミド樹脂と、導電性微粒子と、が含有されてなり、表面抵抗率の常用対数値の面内バラツキが０．２桁以内であるポリイミド無端ベルトである。

＜９＞ＪＩＳ Ｃ５０１６（１９９４）に準拠した耐折回数が２０００回以上である上記＜６＞から＜８＞に記載のポリイミド無端ベルトである。

＜１０＞像担持体と、該像担持体表面を帯電する帯電手段と、前記像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、を有する画像形成装置であって、前記転写手段として上記＜６＞から＜９＞のいずれか１つに記載のポリイミド無端ベルトを備える画像形成装置である。

本発明は、駆動による変形が少なく、転写電圧による抵抗低下を防止し、電気抵抗の均一性を改善し、電界依存性が少なく、さらに環境による抵抗の変化の少ないポリイミド無端ベルト、そのベルトを得るためのポリアミック酸組成物を提供することにある。また、本発明の目的は、長期間安定して高品質の転写画像を得ることができる画像形成装置を提供することにある。さらに、本発明の別の目的は、上述のようなポリアミック酸組成物、ポリイミド無端ベルトの製造方法を提供できる。

本発明の実施の形態について以下説明する。

［ポリアミック酸組成物］
発明によるポリアミック酸組成物は、ポリアミック酸と、ポリアミック酸オリゴマーと、導電性微粒子と、有機極性溶媒と、が含有されてなる。

さらに該組成物は以下の方法により製造することが好ましい。

すなわち、有機極性溶媒中においてテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを重合させてポリアミック酸オリゴマー溶液を得るポリアミック酸オリゴマー合成工程と、前記ポリアミック酸オリゴマー溶液に導電性微粒子を分散させて分散液を得る導電性微粒子分散工程と、前記分散液中においてさらにテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを添加して重合させポリアミック酸を合成するポリアミック酸合成工程と、をこの順に有する導電性微粒子分散ポリアミック酸組成物の製造方法である。

以下各構成物について説明する。

＜ポリアミック酸オリゴマー溶液の調製＞
ポリアミック酸オリゴマーは、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを有機極性溶媒中で重合反応させて得られる。このとき、テトラカルボン酸二無水物をジアミン化合物の反応に関わるモル比は、必ずしも等モルでなくても良い。なぜなら、この後のポリアミック酸を重合する工程において、重合反応に関わる官能基が残存していた場合、この官能基を基点として重合反応が起こり、その結果、重合時の分散安定性が飛躍的に向上し、さらに導電性微粒子とポリマーとの結合がより強固なものとなるため、最終的にポリイミド無端ベルトにした場合の耐屈曲性が飛躍的に向上するためである。

ここで、上記ポリアミック酸オリゴマーは、テトラカルボン酸二無水物の１モルとジアミンの１モルとを１ユニットとし、前記ユニットの数ｎが１〜６０の重合体をいう。前記ユニット数が６０を超える場合には、導電性粒子含有ポリアミック酸組成物の製造工程において、またはポリイミド無端ベルトの作製工程において、導電粒子の分散性が不安定となり、粒子の凝集を招いてしまう。なお、ユニット数については、重合時の反応温度により制御することができ、反応温度を高くするほど分子量を大きくすることができる。

また、上記ポリアミック酸オリゴマーのポリスチレン換算重量平均分子量は、５００〜２００００である。分子量が５００未満あるいは２００００を超える場合、導電性粒子含有ポリアミック酸組成物の製造工程において、またはポリイミド無端ベルトの作製工程において、導電粒子の分散性が不安定となり、粒子の凝集を招いてしまう。分子量は重合時の反応温度により制御することができ、反応温度を高くするほど分子量を大きくすることができる。

上記ポリアミック酸オリゴマーの重量平均分子量の測定は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定できる。ＧＰＣとしては、東ソー（株）製：ＨＬＳ−８１２０ＧＰＣ（カラム：ＴＳＫ ｇｅｌシリーズ）が挙げられる。また、溶離液としてＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を用いた。実験条件としては、試料濃度０．５％、流速０．６ｍｌ／ｍｉｎ、サンプル注入量１０μｌ、測定温度４０℃、ＩＲ検出器を用いて実験を行った。また、検量線は東ソー社製「ｐｏｌｙｓｔｙｌｅｎｅ標準試料ＴＳＫ ｓｔａｎｄａｒｄ」：「Ａ−５００」、「Ｆ−１」、「Ｆ−１０」、「Ｆ−８０」、「Ｆ−３８０」、「Ａ−２５００」、「Ｆ−４」、「Ｆ−４０」、「Ｆ−１２８」、「Ｆ−７００」の１０サンプルから作製した。なお、後述する実施例においても上記条件で重量平均分子量を測定した。

更に、上記ＧＰＣカラムを用い、上記測定条件で高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）により、ポリアミック酸オリゴマーの重量平均分子量を求める。このポリアミック酸オリゴマーの重量平均分子量と、ポリアミック酸オリゴマーを構成するための原料のテトラカルボン酸二無水物１モル及びジアミン１モルの分子量を合計して１ユニットの分子量を計算し、上記重量平均分子量を上記１ユニットの分子量で除してポリアミック酸オリゴマーのユニット数ｎを求めた。

−テトラカルボン酸二無水物−
ポリアミック酸の製造に用いられ得るテトラカルボン酸二無水物としては、特に制限はなく、芳香族系、脂肪族系いずれの化合物も使用できる。

芳香族系テトラカルボン酸としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジメチルジフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−テトラフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−フランテトラカルボン酸二無水物、４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフィド二無水物、４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルホン二無水物、４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルプロパン二無水物、３，３’，４，４’−パーフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス（フタル酸）フェニルホスフィンオキサイド二無水物、ｐ−フェニレン−ビス（トリフェニルフタル酸）二無水物、ｍ−フェニレン−ビス（トリフェニルフタル酸）二無水物、ビス（トリフェニルフタル酸）−４，４’−ジフェニルエーテル二無水物、ビス（トリフェニルフタル酸）−４，４’−ジフェニルメタン二無水物等を挙げることができる。

脂肪族系テトラカルボン酸二無水物としては、ブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，３−ジメチル−１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸、１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、３，５，６−トリカルボキシノルボナン−２−酢酸二無水物、２，３，４，５−テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフラル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸二無水物、ビシクロ［２，２，２］−オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物等の脂肪族又は脂環式テトラカルボン酸二無水物；１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５−メチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−８−メチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］フラン−１，３−ジオン等の芳香環を有する脂肪族系テトラカルボン酸二無水物等を挙げることができる。

テトラカルボン酸二無水物としては、芳香族系テトラカルボン酸二無水物が好ましく、さらに、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物が最適に使用される。

これらのテトラカルボン酸二無水物は、単独で又は２種以上組み合わせて用いることができる。

−ジアミン化合物−
次にポリアミック酸の製造に用いられ得るジアミン化合物は、分子構造中に２つのアミノ基を有するジアミン化合物であれば特に限定されない。

例えば、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルエタン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルスルフォン、１，５−ジアミノナフタレン、３，３−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、５−アミノ−１−（４’−アミノフェニル）−１，３，３−トリメチルインダン、６−アミノ−１−（４’−アミノフェニル）−１，３，３−トリメチルインダン、４，４’−ジアミノベンズアニリド、３，５−ジアミノ−３’−トリフルオロメチルベンズアニリド、３，５−ジアミノ−４’−トリフルオロメチルベンズアニリド、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、２，７−ジアミノフルオレン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、４，４’−メチレン−ビス（２−クロロアニリン）、２，２’，５，５’−テトラクロロ−４，４’−ジアミノビフェニル、２，２’−ジクロロ−４，４’−ジアミノ−５，５’−ジメトキシビフェニル、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ジアミノビフェニル、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビス（トリフルオロメチル）ビフェニル、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）−ビフェニル、１，３’−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、９，９−ビス（４−アミノフェニル）フルオレン、４，４’−（ｐ−フェニレンイソプロピリデン）ビスアニリン、４，４’−（ｍ−フェニレンイソプロピリデン）ビスアニリン、２，２’−ビス［４−（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、４，４’−ビス［４−（４−アミノ−２−トリフルオロメチル）フェノキシ］−オクタフルオロビフェニル等の芳香族ジアミン；ジアミノテトラフェニルチオフェン等の芳香環に結合された２個のアミノ基と当該アミノ基の窒素原子以外のヘテロ原子を有する芳香族ジアミン；１，１−メタキシリレンジアミン、１，３−プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、４，４−ジアミノヘプタメチレンジアミン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、イソフォロンジアミン、テトラヒドロジシクロペンタジエニレンジアミン、ヘキサヒドロ−４，７−メタノインダニレンジメチレンジアミン、トリシクロ［６，２，１，０２．７］−ウンデシレンジメチルジアミン、４，４’−メチレンビス（シクロヘキシルアミン）等の脂肪族ジアミン及び脂環式ジアミン等を挙げることができる。

ジアミン化合物としては、ｐ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルスルフォンが好ましい。

これらのジアミン化合物は単独で又は２種以上組み合わせて用いることができる。

−テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物との組み合わせ−
ポリアミック酸としては、好ましくは、成型体の強度の観点から、芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族系ジアミンとからなるものが好ましい。

−有機極性溶媒−
このポリアミック酸オリゴマーの生成反応に使用される有機極性溶媒としては、例えば、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミドなどのホルムアミド系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミドなどのアセトアミド系溶媒、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンなどのピロリドン系溶媒、フェノール、ｏ−、ｍ−、又はｐ−クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェノール、カテコールなどのフェノール系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン等のエーテル系溶媒、メタノール、エタノール、ブタノール等のアルコール系溶媒、ブチルセロソルブ等のセロソルブ系あるいはヘキサメチルホスホルアミド、γ−ブチロラクトンなどを挙げることができ、これらを単独又は混合物として用いるのが望ましいが、更にはキシレン、トルエンのような芳香族炭化水素も使用可能である。溶媒は、ポリアミック酸及びポリアミック酸−ポリイミド共重合体を溶解するものであれば特に限定されない。

−ポリアミック酸オリゴマー重合時の固形分濃度−
ポリアミック酸溶液の固形分濃度は特に規定されるものではないが、５０質量％以下であることが好ましく、重合時の固形分濃度が、５０質量％より高いと反応時に原料モノマーの不溶部が生じてしまい反応がほとんど進行し得ない。その結果、最終的に得られる成型体の強度が低下する。

−ポリアミック酸オリゴマー重合温度−
ポリアミック酸重合時の反応温度としては、０℃〜８０℃の範囲で行われる。反応温度が０℃以下であると、溶液の粘度が高くなり、反応系の攪拌が十分に行うことができなくなるためである。また、反応温度が８０℃より高くなると、ポリアミック酸の重合と平行して、一部イミド化反応が起こるため、反応制御の点で問題が生じる。

上述した方法において調製したポリアミック酸オリゴマー溶液にさらに、導電性微粒子を添加し、分散させ、分散液を調製する。

―導電性微粒子―
導電性微粒子としては、導電性もしくは半導電性の微粉末が使用でき、所望の電気抵抗を安定して得ることができれば、特に制限はないが、ケッチエンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック、アルミニウムやニッケル等の金属、酸化錫等の酸化金属化合物、チタン酸カリウム等が例示できる。そしてこれらを単独、あるいは併用して使用してもよい。本発明では、樹脂中への分散性、分散安定性、半導電性ポリイミド無端ベルトの抵抗バラツキ、電界依存性、電気抵抗の経時での安定性を考慮して、ｐＨ５以下の酸化処理カーボンブラックを好ましくは添加することがよい。

分散方法としては公知の方法が適用でき、ボールミル、サンドミル、バスケットミル、超音波分散等が挙げられる。

有機極性溶媒１００質量部に対して、ポリアミック酸オリゴマー０．０２〜０．８質量部、カーボンブラック２〜１６質量部になるように配合し分散させる。

−酸化処理カーボンブラック−
酸化処理カーボンブラックは、カーボンブラックを酸化処理することで、表面にカルボキシル基、キノン基、ラクトン基、水酸基等を付与して製造することができる。この酸化処理は、高温雰囲気下で、空気と接触させ、反応させる空気酸化法、常温下で窒素酸化物やオゾンと反応させる方法、及び高温下での空気酸化後、低い温度下でオゾン酸化する方法などにより行うことができる。具体的には、酸化処理カーボンブラックは、コンタクト法により製造することができる。このコンタクト法としては、チャネル法、ガスブラック法等が挙げられる。また、酸化処理カーボンブラックは、ガス又はオイルを原料とするファーネスブラック法により製造することもできる。必要に応じて、これらの処理を施した後、硝酸などで液相酸化処理を行ってもよい。なお、酸性カーボンブラックは、コンタクト法で製造することができるが、密閉式のファーネス法によって製造するのが通常である。ファーネス法では通常高ｐＨ・低揮発分のカーボンブラックしか製造されないが、これに上述の液相酸処理を施してｐＨを調整することができる。このためファーネス法製造により得られるカーボンブラックで、後工程処理によりｐＨが５以下となるように調節されたカーボンブラックも、本発明に含まれる。

酸化処理カーボンブラックのｐＨ値は、ｐＨ５．０以下であるが、好ましくはｐＨ４．５以下であり、より好ましくはｐＨ４．０以下である。ｐＨ５．０以下の酸化処理カーボンは、表面にカルボキシル基、水酸基、キノン基、ラクトン基などの酸素含有官能基があるので、樹脂中への分散性がよいので、良好な分散安定性が得られ、半導電性ポリイミド無端ベルトの抵抗バラツキを小さくすることができるとともに、電界依存性も小さくなり、転写電圧による電界集中が起きづらくなる。

ここで、ｐＨは、カーボンブラックの水性懸濁液を調整し、ガラス電極で測定することで求められる。また、酸性カーボンブラックのｐＨは、酸化処理工程での処理温度、処理時間等の条件によって、調整することができる。

酸化処理カーボンブラックは、その揮発成分が１〜２５質量％、好ましくは２〜２０質量％、より好ましくは、３．５〜１５質量％含まれていることが好適である。揮発分が１質量％未満である場合には、表面に付着する酸素含有官能基の効果がなくなり、結着樹脂への分散性が低下することがある。一方、２５質量％より高い場合には、結着樹脂に分散させる際に、分解してしまう、或いは、表面の酸素含有官能基に吸着された水などが多くなるなどによって、得られる成形品の外観が悪くなるなどの問題が生じることがある。従って、揮発分を上記範囲とすることで、結着樹脂中への分散をより良好とすることができる。この揮発分は、カーボンブラックを９５０℃で７分間加熱したときに、出てくる有機揮発成分（カルボキシル基、水酸基、キノン基、ラクトン基等）の割合により求めることができる。

酸化処理カーボンブラックとして、具体的には、デグサ社製の「プリンテックス１５０Ｔ」（ｐＨ４．５、揮発分１０．０質量％）、同「スペシャルブラック３５０」（ｐＨ３．５、揮発分２．２質量％）、同「スペシャルブラック１００」（ｐＨ３．３、揮発分２．２質量％）、同「スペシャルブラック２５０」（ｐＨ３．１、揮発分２．０質量％）、同「スペシャルブラック５」（ｐＨ３．０、揮発分１５．０質量％）、同「スペシャルブラック４」（ｐＨ３．０、揮発分１４．０質量％）、同「スペシャルブラック４Ａ」（ｐＨ３．０、揮発分１４．０質量％）、同「スペシャルブラック５５０」（ｐＨ２．８、揮発分２．５質量％）、同「スペシャルブラック６」（ｐＨ２．５、揮発分１８．０質量％）、同「カラーブラックＦＷ２００」（ｐＨ２．５、揮発分２０．０質量％）、同「カラーブラックＦＷ２」（ｐＨ２．５、揮発分１６．５質量％）、同「カラーブラックＦＷ２Ｖ」（ｐＨ２．５、揮発分１６．５質量％）、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１０００」（ｐＨ２．５、揮発分９．５質量％）、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１３００」（ｐＨ２．５、揮発分９．５質量％）、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１４００」（ｐＨ２．５、揮発分９．０質量％）、同「ＭＯＧＵＬ−Ｌ」（ｐＨ２．５、揮発分５．０質量％）、同「ＲＥＧＡＬ４００Ｒ」（ｐＨ４．０、揮発分３．５質量％）等が挙げられる。

有機極性溶媒１００質量部に対して、ポリアミック酸（ポリアミック酸オリゴマーも含めて）５〜４０質量部、カーボンブラック２〜１６質量部になるように、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物を添加し、反応させポリアミック酸を合成することにより、導電性微粒子分散ポリアミック酸組成物を得た。

ここで、ポリアミック酸オリゴマーの質量は、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とポリアミック酸オリゴマーとの質量の和に対して、０．００１％〜５０％であることが好ましい。更に、ポリアミック酸オリゴマーのユニット数ｎが１〜３０又はポリアミック酸オリゴマーの重量平均分子量が５００〜５０００の場合には、ポリアミック酸オリゴマーの質量は、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とポリアミック酸オリゴマーとの質量の和に対して０．００１％〜３０％であることが好ましく、一方、ポリアミック酸オリゴマーのユニット数ｎが３０〜６０又はポリアミック酸オリゴマーの重量平均分子量が５０００〜２００００の場合には、ポリアミック酸オリゴマーの質量は、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とポリアミック酸オリゴマーとの質量の和に対して３０％〜５０％の間であることが好ましい。

ポリアミック酸重合時の溶液の固形分濃度は特に規定されるものではないが、５０質量％以下であることが好ましく、重合時の固形分濃度が、５０質量％より高いと反応時に原料モノマーの不溶部が生じてしまい反応がほとんど進行し得ない。その結果、最終的に得られる成型体の強度が低下する。

ポリアミック酸重合時の反応温度としては、０℃〜８０℃の範囲で行われる。反応温度が０℃以下であると、溶液の粘度が高くなり、反応系の攪拌が十分に行うことができなくなるためである。また、反応温度が８０℃より高くなると、ポリアミック酸の重合と平行して、一部イミド化反応が起こるため、溶解性に問題が生じる場合がある。

次に、ポリイミド無端ベルトを成形する具体的方法について一例を示す。

（ポリイミド無端ベルトの製造方法）
本発明の無端ベルトは、上述のポリアミック酸組成物をそのまま、あるいはカーボンブラック濃度を調整したポリアミック酸組成物を塗工液として用いて製造される。この塗工液を金型の内面もしくは外面に塗布する。金型としては、円筒状金型が好ましく、金型の代わりに、樹脂製、ガラス製、セラミック製など、従来既知の様々な素材の成形型が、本発明に係る成形型として良好に動作し得る。また、成形型の表面にガラスコートやセラミックコートなどを設けること、また、シリコーン系やフッ素系の剥離剤を使用することも適宜選択され得る。更に、円筒状金型に対するクリアランス調整がなされた膜厚制御用金型を、円筒状金型に通し平行移動させることで、余分な溶液を排除し円筒状金型上の溶液の厚みを均一にする。円筒状金型上への塗工液塗布の段階で、塗工液の均一な厚み制御がなされていれば、特に膜厚制御用金型を用いなくてもよい。

（乾燥工程）
次に、塗工液（ポリイミド樹脂前駆体溶液）を塗布したこの円筒状金型を、加熱もしくは真空環境に置き、含有溶媒の３０質量％以上好ましくは５０質量％以上を揮発させるための乾燥を行う。

乾燥温度は、５０℃〜２００℃の温度範囲で乾燥を行う。

（焼成工程）
更に、この金型を１５０℃〜４５０℃で加熱し、イミド転化反応を進行させる。イミド化の温度は、原料のテトラカルボン酸二無水物及びジアミンの種類、又は添加される３級アミンによって、それぞれ異なるが、イミド化が完結する温度に設定しなければならない。イミド化が不充分であると、機械的特性及び電気的特性に劣るものとなる。

その後、金型から樹脂を取り外し、目的のポリイミド無端ベルトを得ることができる。得られたポリイミド無端ベルトには、更に必要に応じて端部のスリット加工、パンチング穴あけ加工、テープ巻き付け加工等が施されることもある。

以上、本発明のポリイミド無端ベルトの製造方法について説明したが、本発明はこれらの実施の態様のみに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づき、種々なる改良、変更、修正を加えた態様で実施し得るものである。

（画像形成装置）
本発明の画像形成装置は、像担持体と、該像担持体表面を帯電する帯電手段と、前記像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、を有する画像形成装置であって、前記転写手段として上述の無端ベルトを備える。

更に詳細には、本発明の画像形成装置は、像担持体に形成されたトナー像を中間転写ベルトに一次転写する第一転写手段と、該中間転写ベルトに転写されたトナー像を被転写体に二次転写する第二転写手段と、を少なくとも備える画像形成装置であって、前記中間転写ベルトが、既述の本発明の無端ベルト（中間転写ベルト）であることを特徴とする。

本発明の画像形成装置は、上述の構成を有する中間転写体（中間転写ベルト）方式の画像形成装置であれば、特に限定されるものではなく、例えば、現像装置内に単色のトナーのみを収容する通常のモノカラー画像形成装置や、像担持体上に担持されたトナー像を中間転写ベルトに順次一次転写を繰り返すカラー画像形成装置、各色毎の現像器を備えた複数の像担持体を中間転写ベルト上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置が挙げられる。

このようなタンデム型のカラー画像形成装置の具体例について図面を用いて以下に説明する。

図１は、本実施の形態が適用されるカラー画像形成装置１００を示した概略構成図である。図１に示すカラー画像形成装置１００は、４つのトナーカートリッジ１、１対の定着ロール２、バックアップロール３、テンションロール４、２次転写ロール（２次転写手段）５、用紙経路６、用紙トレイ７、レーザ発生装置８、４つの感光体（像担持体）９、４つの１次転写ロール（１次転写手段）１０、駆動ロール１１、転写クリーナー１２、４つの帯電ロール１３、感光体クリーナー１４、現像器１５、中間転写ベルト１６等を主用な構成部材として含んでなる。なお、図１に示すカラー画像形成装置１００において、本実施の形態における半導電性ポリアミドイミドベルトは、トナー像の重ね合わせ手段およびトナー像の転写手段として機能する中間転写ベルト１６として用いられる。

次に、図１に示すカラー画像形成装置１００の構成について順次説明する。まず、感光体９の周囲には、反時計回りに帯電ロール１３、現像器１５、中間転写ベルト１６を介して配置された１次転写ロール１０、感光体クリーナー１４が配置され、これら１組の部材が、１つの色に対応した現像ユニットを形成している。また、この現像ユニット毎に、現像器１５に現像剤を補充するトナーカートリッジ１がそれぞれ設けられており、各現像ユニットの感光体９に対して、帯電ロール１３と現像器１５との間の感光体９表面に画像情報に応じたレーザ光を照射することができるレーザ発生装置８が設けられている。

４つの色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）に対応した４つの現像ユニットは、画像形成装置内においてほぼ水平方向に直列に配置されており、４つの現像ユニットの感光体９と１次転写ロール１０とのニップ部を挿通するように中間転写ベルト１６が設けられている。中間転写ベルト１６は、その内周側に以下の順序で反時計回りに設けられた、バックアップロール３、テンションロール４、および駆動ロール１１により張架されている。なお、４つの１次転写ロール１０はテンションロール４と駆動ロール１１との間に位置する。また、中間転写ベルト１６を介して駆動ロール１１の反対側には中間転写ベルト１６の外周面をクリーニングする転写クリーナー１２が駆動ロール１１に対して圧接するように設けられている。

また、中間転写ベルト１６を介してバックアップロール３の反対側には用紙トレイ７から用紙経路６を経由して搬送される記録用紙の表面に、中間転写ベルト１６の外周面に形成されたトナー像を転写するための２次転写ロール５が、バックアップロール３に対して圧接するように設けられている。バックアップロール３と駆動ロール１１との間の中間転写ベルト１６の外周面には、この外周面を除電するための除電ロール（図示せず）が設けられている。

更に、カラー画像形成装置１００の底部には記録用紙をストックする用紙トレイ７が設けられ、用紙トレイ７から用紙経路６を経由して２次転写部を構成するバックアップロール３と２次転写ロール５との圧接部を通過するように供給することができる。この圧接部を通過した記録用紙はさらに１対の定着ロール２の圧接部を挿通するように不図示の搬送手段により搬送可能であり、最終的にカラー画像形成装置１００外へと排出することができる。

次に、図１のカラー画像形成装置１００を用いた画像形成方法について説明する。トナー像の形成は各現像ユニット毎に行なわれ、帯電ロール１３により反時計方向に回転する感光体９表面を一様に帯電した後に、レーザ発生装置８（露光装置）により帯電された感光体９表面に潜像を形成し、次に、この潜像を現像器１５から供給される現像剤により現像してトナー像を形成し、１次転写ロール１０と感光体９との圧接部に運ばれたトナー像を矢印Ｘ方向に回転する中間転写ベルト１６の外周面に転写する。なお、トナー像を転写した後の感光体９は、その表面に付着したトナーやゴミ等が感光体クリーナー１４によりクリーニングされ、次のトナー像の形成に備える。

各色の現像ユニット毎に現像されたトナー像は、画像情報に対応するように中間転写体１６の外周面上に順次重ね合わされた状態で、２次転写部に運ばれ２次転写ロール５により、用紙トレイ７から用紙経路６を経由して搬送されてきた記録用紙表面に転写される。トナー像が転写された記録用紙は、更に定着部を構成する１対の定着ロール２の圧接部を通過する際に加圧加熱されることにより定着され、記録媒体表面に画像が形成された後、カラー画像形成装置１００外へと排出される。

２次転写部を通過した中間転写ベルト１６は、矢印Ｘ方向に更に進み、図示しない除電ロールにより外周面が除電された後、さらに、転写クリーナー１２により外周面がクリーニングされた後に次のトナー像の転写に備える。

感光体９（像担持体）としては、従来公知のものを用いることができ、その感光層としては、有機系、アモルファスシリコン等公知のものを用いることができるが、画像の安定性から有機系のものが好ましい。前記像担持体が円筒状の場合は、アルミニウム又はアルミニウム合金を押出し成型後、表面加工する等の公知の製法により得られる。またベルト状の前記像担持体を用いることも可能である。

帯電ロール１３（帯電手段）としては、特に制限はなく、例えば、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器などのそれ自体公知の帯電器が挙げられる。これらの中でも、帯電補償能力に優れる点で接触型帯電器が好ましい。前記帯電手段は、前記電子写真感光体に対し、通常、直流電流を印加するが、交流電流をさらに重畳させて印加してもよい。

レーザ発生装置８（露光手段）としては、特に制限はなく、感光体９の表面に、例えば、半導体レーザ光、ＬＥＤ光、液晶シャッタ光等の光源、或いはこれらの光源からポリゴンミラーを介して所望の像様に露光できる光学系機器等が挙げられる。

現像器１５（現像手段）としては、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、一成分系現像剤又は二成分系現像剤をブラシ、ローラ等を用い接触或いは非接触させて現像する公知の現像器等が挙げられる。

１次転写ロール１０（第一転写手段）としては、例えば、ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等のそれ自体公知の転写帯電器が挙げられる。これらの中でも、転写帯電補償能力に優れる点で接触型転写帯電器が好ましい。なお、本発明においては、前記転写帯電器の他、剥離帯電器等を併用することもできる。

２次転写ロール５（第二転写手段）としては、接触型転写帯電器、スコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等が挙げられる。これらの中でも、前記第一転写手段と同様に接触型転写帯電器が好ましい。転写ロール等の接触型転写帯電器により強く押圧するようにすると、画像の転写状態を良好な状態に維持させることができる。また、中間転写ベルト１６を案内するローラの位置で転写ローラ等の接触型転写帯電器を押圧すると、中間転写ベルト１６から被転写体（用紙）に対してトナー像を移転させる作用を良好な状態で行うことが可能になる。

定着ロール２（定着手段）としては、特に制限はなく、それ自体公知の定着器、例えば熱ローラ定着器、オーブン定着器等が挙げられる。

また、クリーニング手段としては、特に制限はなく、それ自体公知のクリーニング装置等を用いればよい。

更に、光除電手段を設置することも好適である。光除電手段としては、例えば、タングステンランプ、ＬＥＤ等が挙げられ、光除電プロセスに用いる光質としては、例えば、タングステンランプ等の白色光、ＬＥＤ光等の赤色光等が挙げられる。該光除電プロセスにおける照射光強度としては、通常、電子写真感光体の半減露光感度を示す光量の数倍乃至３０倍程度になるよう出力設定される。

本発明の中間転写ベルトは、高速印刷可能な装置に関するものであり、装置内でトナー像を像担持体、中間転写ベルト、記録媒体へと転写し、印刷を行うため、各々の搬送速度が印刷の速度を決めている。本発明の中間転写ベルトは、これらの各部材の搬送速度が２００ｍｍ／ｓｅｃ以上であっても、濃度ムラ、斑点状ディフェクトを低減でき、更に搬送速度が２００ｍｍ／ｓｅｃ未満であっても良好に画像形成できる。

また、感光体９から中間転写ベルト１６への一次転写が最終画像の品質を決定する上で重要な要素となっている。一次転写の転写効率や転写時点の像乱れがないことが要求され、転写電流値が高いことが望ましい。上記、中間転写ベルトの搬送速度が２００ｍｍ／ｓｅｃ以上の場合、一次転写電流値は２５μＡ以上であることが好ましく、３０μＡ以上であることがより好ましい。

本発明の画像形成装置の構成としては、特に限定されるわけではなく、公知の構成とすることができる。

以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。

＜ポリアミック酸オリゴマー溶液の調製＞
［実施例１］
（合成例１：ポリアミック酸オリゴマー溶液（Ａ−１）の調製）
攪拌棒、温度計、滴下ロートを取り付けたフラスコ中に、五酸化リンによって乾燥した窒素ガスを通じ、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物２９．４２ｇ（０．１モル）とＮ−メチル−２−ピロリドン１１７．６８ｇを注入した。十分攪拌・溶解した後、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル２０．０２ｇ（０．１モル）をＮ−メチル−２−ピロリドン８０．０８ｇに溶解させた溶液を０℃に保持したフラスコ内に滴下し、ジアミン溶液滴下後すぐに、反応溶液を大量のメタノール中に注ぎ、再沈殿精製を行った。析出した白色ポリマーをろ別・乾燥した後、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに再溶解させて２０質量％ポリアミック酸オリゴマー溶液（Ａ−１）を得た。

上記ポリアミック酸オリゴマーをＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）により分子量を測定したところ、重量平均分子量（Ｍｗ）が５００であった。ＧＰＣとしては、東ソー（株）製：ＨＬＳ−８１２０ＧＰＣ（カラム：ＴＳＫ ｇｅｌシリーズ）を使用して、上述した測定条件及び上述したポリスチレン換算で重量平均分子量を求めた。結果を表１に示す。

［実施例２〜５］
反応時間を調整し、実施例１に準拠して、ポリアミック酸オリゴマー溶液（Ａ−２〜Ａ−５）を調製した。結果を表１に示す。なお、実施例２では、４，４’−ジアミノジフェニルエーテルを含有するジアミン溶液を滴下した後、１５分間反応させたのち、反応溶液に大量のメタノールを注いだ。また、実施例３では、４，４’−ジアミノジフェニルエーテルを含有するジアミン溶液を滴下した後、３０分間反応させたのち、反応溶液に大量のメタノールを注いだ。また、実施例４では、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と４，４’−ジアミノジフェニルエーテルの添加量を変え、４，４’−ジアミノジフェニルエーテルを含有するジアミン溶液を滴下した後、１５分間反応させたのち、反応溶液に大量のメタノールを注いだ。また、実施例５では、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と４，４’−ジアミノジフェニルエーテルの添加量を変え、４，４’−ジアミノジフェニルエーテルを含有するジアミン溶液を滴下した後、１５分間反応させたのち、反応溶液に大量のメタノールを注いだ。

［実施例６］
攪拌棒、温度計、滴下ロートを取り付けたフラスコ中に、五酸化リンによって乾燥した窒素ガスを通じ、ピロメリット酸二無水物２１．８ｇ（０．１モル）とＮ−メチル−２−ピロリドン８７．２ｇを注入した。十分攪拌・溶解した後、ｐ−フェニレンジアミン１０．８ｇ（０．１モル）をＮ−メチル−２−ピロリドン４３．２ｇに溶解させた溶液を１０℃に保持したフラスコ内に滴下し、ジアミン溶液滴下後すぐに、反応溶液を大量のメタノール中に注ぎ、再沈殿精製を行った。析出した白色ポリマーをろ別・乾燥した後、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに再溶解させて２０質量％ポリアミック酸オリゴマー溶液（Ａ−６）を得た。

上記ポリアミック酸オリゴマーをＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）により分子量を測定したところ、重量平均分子量（Ｍｗ）が１９６００であった。結果を表１に示す。

＜カーボンブラック分散ポリアミック酸オリゴマー溶液の調製＞
［実施例７：カーボンブラック分散ポリアミック酸オリゴマー溶液（Ｂ−１）の調製］
上述の２０質量％のポリアミック酸オリゴマー溶液（Ａ−１）２０ｇ中に、乾燥した酸化処理カーボンブラック（ＳＰＥＣＩＡＬ ＢＬＡＣＫ４（Ｄｅｇｕｓｓａ社製、ｐＨ４．０、揮発分：１４．０質量％）８０ｇを添加して、さらにＮ−メチルピロリドンを９８４ｇ添加する。この溶液をボールミルにて６時間で処理して、カーボンブラック分散ポリアミック酸オリゴマー溶液（Ｂ−１）を得た。結果を表２に示す。

［実施例８〜１２］
酸化処理カーボンブラック及びポリアミック酸オリゴマーの添加量を表２に示すように変えた以外は、実施例７に準拠してカーボンブラック分散ポリアミック酸オリゴマー（Ｂ−２〜Ｂ−６）を調製した。結果を表２に示す。

＜カーボンブラック分散ポリアミック酸組成物の調製＞
［実施例１３：カーボンブラック分散ポリアミック酸組成物（Ｃ−１）の調製］
前記カーボンブラック分散ポリアミック酸オリゴマー溶液（Ｂ−１）１０８．４ｇ中に、攪拌棒、温度計、滴下ロートを取り付けたフラスコ中に、五酸化リンによって乾燥した窒素ガスを通じ、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物２３．５ｇ（０．０８モル）とＮ−メチル−２−ピロリドン１１７．６８ｇを注入した。十分攪拌・溶解した後、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル１６ｇ（０．０８モル）を１０℃に保持したフラスコ内に徐々に滴下した。ジアミン溶液滴下後１０〜１５℃にて攪拌・重合を行いカーボンブラック分散ポリアミック酸組成物（Ｃ−１）を得た。結果を表３に示す。

［実施例１４〜１７］
カーボンブラック分散ポリアミック酸オリゴマー溶液（Ｂ−２）〜カーボンブラック分散ポリアミック酸オリゴマー溶液（Ｂ−５）の添加量、および、のちに添加される３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と４，４’−ジアミノジフェニルエーテルとの添加量を変更した以外は、実施例１３に準拠してカーボンブラック分散ポリアミック酸組成物を調製した（Ｃ−２〜Ｃ−５）。結果を表３に示す。

［実施例１８］
攪拌棒、温度計、滴下ロートを取り付けたフラスコ中に、五酸化リンによって乾燥した窒素ガスを通じ、ピロメリット酸二無水物５．５ｇ（０．０２５モル）とＮ−メチル−２−ピロリドン１１７．６８ｇを注入した。十分攪拌・溶解した後、ｐ−フェニレンジアミン２．７ｇ（０．０２５モル）を１０℃に保持したフラスコ内に徐々に滴下した。ジアミン溶液滴下後１０〜１５℃にて攪拌・重合を行いカーボンブラック分散ポリアミック酸組成物（Ｃ−６）を得た。結果を表３に示す。

＜ポリイミド無端ベルトの作製＞
［実施例１９］
得られたカーボンブラック分散ポリアミック酸組成物（Ｃ−１）を、内径９０ｍｍ、長さ４５０ｍｍの円筒状ＳＵＳ製金型表面に均一に塗布した。なお、この円筒状金型には、表面にフッ素系の離型剤を予め塗布することで、ベルト成形後の剥離性を向上させた。次に、金型を回転させながら、温度１２０℃の条件で、３０分間乾燥処理を行った。

乾燥処理後、金型をオーブンに入れ、３２０℃、約３０分焼成を行い、イミド化反応を進行させた。その後、金型を室温で放冷し、金型から樹脂を取り外し、ポリイミド無端ベルト（Ｄ−１）を得た。

得られたポリイミド無端ベルトの厚み測定、体積抵抗値測定、体積抵抗値のベルト面内ムラ測定、外観評価、耐折れ性及び電子写真機搭載試験を以下のように行った。

−ベルト厚み測定−
得られたポリイミド無端ベルトから、長さ１０ｃｍ、幅１０ｃｍの試験片をランダムに１０箇所切りだし、フィルム厚み計（ＴＥＣＬＯＣＫ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ製定圧厚さ測定器ＰＧ?０２）を用いて、各試料で中心と四隅の５点の厚みを測定し、それらの平均値をベルト厚みとした。

（表面抵抗率の面内バラツキ）
得られたそれぞれのポリイミド無端ベルトを図２に示す円形電極（三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＵＲプローブ：円柱状電極Ｃの外径Φ１６ｍｍ、リング状電極部Ｄの内径Φ３０ｍｍ、外径Φ４０ｍｍ）を用い、２２℃／５５％ＲＨ環境下、電圧１００Ｖ印加して、印加後３０ミリ秒及び１０秒の抵抗値を測定した。測定値から印加後３０ミリ秒の表面抵抗率の常用対数値（ρｓ（３０ｍｓｅｃ））及び１０秒の表面抵抗率の常用対数値（ρｓ（１０ｓｅｃ））を算出した。また、Δ＝｜ρｓ（３０ｍｓｅｃ）−ρｓ（１０ｓｅｃ）｜を算出した。
表４、表８には、上記表面抵抗率の常用対数値の差についての結果を示す。

―耐折性の測定―
得られたそれぞれのポリイミド無端ベルトから１５０ｍｍ×１５ｍｍの試験片を作製した。ＪＩＳ−Ｃ５０１６に準じて、試験片が破断するまでの往復折り曲げ回数を測定した。同一試料について１０回の測定を行い、その平均値をもって耐折性の評価結果とした。測定機は、東洋精機ＭＩＴ耐揉疲労試験機ＭＩＴ−ＤＡを使用した。

−電子写真機搭載試験−
得られたポリイミド無端ベルトを富士ゼロックス社製電子写真装置ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅＣｏｌｏｒ４００ＣＰの中間転写ベルトとして組み込み、初期複写画質の評価を行った。複写画質の評価項目として、印字ズレの有無、印字濃度ムラの有無、ゴーストの有無等を評価した。また、５００００枚通紙テスト後の画質を同様に評価した。通紙試験中の紙詰まりや用紙の複数枚送りなどの装置トラブルの評価も行った。通紙試験の前後でのベルト長を測定し、実機使用でのベルト耐久性を評価比較した。これらの試験結果を表４に示す。

［実施例２０〜２４］
カーボンブラック分散ポリアミック酸組成物（Ｃ−１）に代え、カーボンブラック分散ポリアミック酸組成物（Ｃ−２）〜カーボンブラック分散ポリアミック酸組成物（Ｃ−６）を用いた以外は実施例１９に準拠してポリイミド無端ベルト（Ｄ−２〜Ｄ−６）を作製し評価した。結果を表４に示す。

［比較例１，２］
反応時間を調整し、実施例１に準拠して、ポリアミック酸オリゴマー溶液（Ａ−７，Ａ−８）を調製した。結果を表５に示す。なお、比較例１では、４，４’−ジアミノジフェニルエーテルを含有するジアミン溶液を滴下した後、１２０分間反応させたのち、反応溶液に大量のメタノールを注いだ。また、比較例２では、反応溶液を−１０℃に設定し、４，４’−ジアミノジフェニルエーテルを含有するジアミン溶液を滴下した後、すぐに反応溶液に大量のメタノールを注いだ。

［比較例３〜６］
比較例３，４では、上記ポリアミック酸オリゴマー溶液（Ａ−１）の代わりに、ポリアミック酸オリゴマー溶液（Ａ−７）、ポリアミック酸オリゴマー溶液（Ａ−８）を用いた以外は、実施例７に準拠してカーボンブラック分散ポリアミック酸オリゴマー溶液（Ｂ−７，Ｂ−８）を得た。また、比較例５では、ポリアミック酸オリゴマー溶液（Ａ−１）を用いて、酸化処理カーボンブラック及びポリアミック酸オリゴマーの添加量を表６に示すように変えた以外は、実施例７に準拠してカーボンブラック分散ポリアミック酸オリゴマー（Ｂ−９，Ｂ−１０）を調製した。結果を表６に示す。

［比較例７〜１０］
カーボンブラック分散ポリアミック酸オリゴマー溶液（Ｂ−１）〜カーボンブラック分散ポリアミック酸オリゴマー溶液（Ｂ−４）をそれぞれカーボンブラック分散ポリアミック酸オリゴマー溶液（Ｂ−７）〜カーボンブラック分散ポリアミック酸オリゴマー溶液（Ｂ−１０）に代えた以外は実施例１３〜１６に準拠してカーボンブラック分散ポリアミック酸を調製した（Ｃ−７〜Ｃ−１０）。結果を表７に示す。

［比較例１１〜１４］
カーボンブラック分散ポリアミック酸組成物（Ｃ−１）に代え、カーボンブラック分散ポリアミック酸組成物（Ｃ−７）〜カーボンブラック分散ポリアミック酸組成物（Ｃ−１０）を用いた以外は実施例１９に準拠してポリイミド無端ベルト（Ｄ−７〜Ｄ−１０）を作製し評価した。結果を表８に示す。

上記表１〜８において、以下のように表記した。
ＢＰＤＡ：３，３，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
ＰＭＤＡ：ピロメリット酸二無水物
ＯＤＡ：４，４’−ジアミノジフェニルエーテル
ＰＤＡ：ｐ−フェニレンジアミン
ＳＢ４：ＳＰＥＣＩＡＬ ＢＬＡＣＫ４（Ｄｅｇｕｓｓａ社製、ｐＨ４．０、揮発分：１４．０質量％）
ＮＭＰ：Ｎ−メチル−２−ピロリドン

［転写画質の評価］
実施例１９〜２４および比較例１１〜１４で得られた無端継目ベルトを、図１に示す富士ゼロックス株式会社製Ｄｏｃｕ Ｃｏｌｏｒ １２５５ＣＰに中間転写ベルトとして装着し、マゼンダ色で全面ハーフトーン３０％の初期プリント画質の評価を行った。本評価試験は湿度４０％、温度２２±３℃の環境で行なった。評価基準は、Ａ４サイズのＪ紙（富士ゼロックス社製）を用いてハーフトーン画像を印刷し、肉眼で判断して、以下の３段階で評価して、表４，表８中ではそれぞれ◎、○、×で表記した。

・ 濃度ムラ：
◎：濃度ムラは確認されない。
○：実用上問題ないが濃度ムラが一部確認された。
×：濃度ムラがはっきり確認された。

（２）斑点ディフェクト：
◎：斑点ディフェクトは確認されない。
○：実用上問題ないが斑点ディフェクトが一部確認された。
×：濃度ムラがはっきり確認された。

また、本発明では、体積抵抗率の面内バラツキは±０．２以内、耐折回数は２０００回以上であるものを合格とした。

上記の結果より、駆動による変形が少なく、転写電圧による抵抗低下を防止し、電気抵抗の均一性を改善し、電界依存性が少なく、さらに環境による抵抗の変化の少ないポリイミド無端ベルト、そのベルトを得るための導電性微粒子分散ポリアミック酸組成物を得ることができる。また、長期間安定して高品質の転写画像を得ることができる画像形成装置を提供することができる。

本発明の活用例として、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置への適用がある。

本発明を適用するタンデム式の画像形成装置の要部部分を説明する模試図である。 体積抵抗率の計測方法を説明する図である。

符号の説明

１ トナーカートリッジ、２ 定着ロール、３ バックアップロール、４ テンションロール、５ ２次転写ロール、６ 用紙経路、７ 用紙トレイ、８ レーザ発生装置、９ 感光体、１０ １次転写ロール、１１ 駆動ロール、１２ 転写クリーナー、１３ 帯電ロール、１４ 感光体クリ−ナー、１５ 現像器、１６ 中間転写ベルト、１００ カラー画像形成装置、Ａ 第一電圧印加電極、Ｂ 第二電圧印加電極、Ｃ 円柱状電極部、Ｔ 半導電性ベルト。

Claims (6)

1. ポリアミック酸と、ポリアミック酸オリゴマーと、導電性微粒子と、有機極性溶媒と、が含有されてなることを特徴とするポリアミック酸組成物。
2. 有機極性溶媒中においてテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを重合させてポリアミック酸オリゴマー溶液を得るポリアミック酸オリゴマー合成工程と、
   前記ポリアミック酸オリゴマー溶液に導電性微粒子を分散させて分散液を得る導電性微粒子分散工程と、
   前記分散液中においてテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを重合させてポリアミック酸を合成するポリアミック酸合成工程と、
   をこの順に有することを特徴とするポリアミック酸組成物の製造方法。
3. ポリアミック酸と、ポリアミック酸オリゴマーと、導電性微粒子と、有機極性溶媒と、が含有されてなるポリアミック酸組成物を、円筒状金型上に塗布し、乾燥処理、加熱処理を施して成形されることを特徴とするポリイミド無端ベルト。
4. ポリイミド樹脂と、導電性微粒子と、が含有されてなり、表面抵抗率の常用対数値の面内バラツキが０．２桁以内であることを特徴とするポリイミド無端ベルト。
5. 像担持体と、
   該像担持体表面を帯電する帯電手段と、
   前記像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
   前記潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
   前記トナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、
   を有する画像形成装置であって、
   前記転写手段として、ポリアミック酸と、ポリアミック酸オリゴマーと、導電性微粒子と、有機極性溶媒と、が含有されてなるポリアミック酸組成物を、円筒状金型上に塗布し、乾燥処理、加熱処理を施して成形されるポリイミド無端ベルトを備えることを特徴とする画像形成装置。
6. 像担持体と、
   該像担持体表面を帯電する帯電手段と、
   前記像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
   前記潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
   前記トナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、
   を有する画像形成装置であって、
   前記転写手段として、ポリイミド樹脂と、導電性微粒子と、が含有されてなり、表面抵抗率の常用対数値の面内バラツキが０．２桁以内であるポリイミド無端ベルトを備えることを特徴とする画像形成装置。

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