JP2008089981A

JP2008089981A - 導電性エンドレスベルト

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Publication number: JP2008089981A
Application number: JP2006270715A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Suzuki; 隆弘鈴木; Kunio Machida; 邦郎町田; Yoichi Nishimuro; 陽一西室
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-10-02
Filing date: 2006-10-02
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2026-10-02
Also published as: JP4979064B2

Abstract

【課題】弾性率や帯電特性等の他のベルト性能を損なうことなく、耐屈曲性およびクリープ性を両立させ、繰り返し使用時においても画像の劣化を防止して、良好な画像を得ることができる導電性エンドレスベルトを提供する。
【解決手段】画像形成体と記録媒体との間に配設され、駆動部材により循環駆動されて、前記画像形成体表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に転写保持し、これを記録媒体へと転写する中間転写部材用の導電性エンドレスベルトである。結晶融点２１０℃以上のポリエステル系エラストマーおよび／または熱可塑性ポリエステル樹脂からなる樹脂成分に対し、高分子イオン導電剤およびカーボンブラックと、タルクとが添加されてなる。
【選択図】なし

Description

本発明は、複写機、プリンター等の電子写真装置や静電記録装置等における静電記録プロセスにおいて、表面に静電潜像を保持した潜像保持体等の画像形成体表面に現像剤を供給して形成されたトナー像を、紙等の記録媒体へと転写する際に用いられる導電性エンドレスベルト（以下、単に「ベルト」とも称する）に関する。

従来から、複写機、プリンター等における静電記録プロセスでは、まず、感光体（潜像保持体）の表面を一様に帯電させ、この感光体に光学系から映像を投射して光の当たった部分の帯電を消去することによって静電潜像を形成し、次いで、この静電潜像にトナーを供給してトナーの静電的付着によりトナー像を形成し、これを紙、ＯＨＰ、印画紙等の記録媒体へと転写することにより、プリントする方法が採られている。

この場合、カラープリンターやカラー複写機においても、基本的には前記プロセスに従ってプリントが行われるが、カラー印刷の場合には、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの４色のトナーを用いて色調を再現するもので、これらのトナーを所定割合で重ね合わせて必要な色調を得るための工程が必要であり、この工程を行うためにいくつかの方式が提案されている。

まず、第１には、モノクロ印刷を行う場合と同様に、感光体上にトナーを供給して静電潜像を可視化する際に、前記マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの４色のトナーを順次重ねていくことにより現像を行い、感光体上にカラーのトナー像を形成する多重現像方式がある。この方式によれば比較的コンパクトに装置を構成することが可能であるが、この方式では階調の制御が非常に難しく、高画質が得られないという問題点がある。

第２に、４つの感光ドラムを設け、各ドラムの潜像を夫々マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックのトナーで現像することにより、マゼンタによるトナー像、イエローによるトナー像、シアンによるトナー像およびブラックによるトナー像の４つのトナー像を形成し、これらトナー像が形成された感光ドラムを１列に並べて各トナー像を紙等の記録媒体に順次転写して記録媒体上に重ねることにより、カラー画像を再現するタンデム方式がある。この方式は、良好な画像が得られるものの、４つの感光ドラムと、各感光ドラムごとに設けられた帯電機構および現像機構が１列に並べられた状態となり、装置が大型化するとともに高価なものとなる。

図２にタンデム方式の画像形成装置の印字部構成例を示す。感光体ドラム１、帯電ロール２、現像ロール３、現像ブレード４、トナー供給ロール５およびクリーニングブレード６で構成する印字ユニットをイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢの各トナーに対応して４個並べており、駆動ローラ（駆動部材）９により循環駆動されて転写搬送ベルト１０で搬送した用紙上に、トナーを順次転写しカラー画像を形成する。転写搬送ベルトの帯電および除電は夫々帯電ロール７および除電ロール８で行う。また、用紙をベルトへ吸着させるための用紙帯電には吸着ローラ（図示せず）が使用される。これらの対応により、オゾンの発生を抑えることができる。吸着ローラでは、用紙を搬送路から転写搬送ベルトに乗せるとともに、転写搬送ベルトへの静電吸着を行う。また、転写後の用紙分離は、転写電圧を低くすることにより用紙と転写搬送ベルトの吸着力を弱くして、曲率分離のみで行うことができる。

転写搬送ベルト１０の材料としては抵抗体と誘電体があり、夫々に長所、短所を持っている。抵抗体ベルトは電荷の保持が短時間であるため、タンデム型の転写に用いた場合、転写での電荷注入が少なく４色の連続する転写でも比較的電圧の上昇が少ない。また、次の用紙の転写に繰り返して使用されるときも電荷が放出されており、電気的なリセットは必要としない。しかし、環境変動により抵抗値が変化するため、転写効率に影響すること、用紙の厚さや幅の影響を受けやすいことなどが短所となっている。

一方、誘電体ベルトの場合は注入された電荷の自然放出はなく、電荷の注入、放出とも電気的にコントロールしなければならない。しかし、安定に電荷が保持されるので、用紙の吸着が確実で高精度な紙搬送が行える。誘電率は温湿度への依存性も低いため、環境に対しても比較的安定な転写プロセスとなる。欠点は、転写が繰り返されるごとにベルトに電荷が蓄積されるため、転写電圧が高くなることである。

第３に、紙等の記録媒体を転写ドラムに巻き付けてこれを４回転させ、周回ごとに感光体上のマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックを順次記録媒体に転写してカラー画像を再現する転写ドラム方式もある。この方式によれば比較的高画質が得られるが、記録媒体が葉書等の厚紙である場合には、これを前記転写ドラムに巻き付けることが困難であり、記録媒体種が制限されるという問題点がある。

前記多重現像方式、タンデム方式および転写ドラム方式に対して、良好な画質が得られ、かつ装置が特に大型化するようなこともなく、しかも記録媒体種が特に制限されるようなこともない方式として、中間転写方式が提案されている。

即ち、この中間転写方式は、感光体上のトナー像を一旦転写保持するドラムやベルトからなる中間転写部材を設け、この中間転写部材の周囲にマゼンタによるトナー像、イエローによるトナー像、シアンによるトナー像およびブラックによるトナー像を形成した４つの感光体を配置して４色のトナー像を中間転写部材上に順次転写することにより、この中間転写部材上にカラー画像を形成し、このカラー画像を紙等の記録媒体上に転写するものである。従って、４色のトナー像を重ね合わせて階調を調整するものであるから、高画質を得ることが可能であり、かつタンデム方式のように感光体を１列に並べる必要がないので装置が特に大型化することもなく、しかも記録媒体をドラムに巻き付ける必要もないので記録媒体種が制限されることもないものである。

中間転写方式によりカラー画像の形成を行う装置として、中間転写部材として無端ベルト状の中間転写部材を用いた画像形成装置を図３に例示する。

図３中、１１はドラム状の感光体であり、図中矢印方向に回転するようになっている。この感光体１１は、一次帯電器１２によって帯電され、次いで画像露光１３により露光部分の帯電が消去され、第１の色成分に対応した静電潜像がこの感光体１１上に形成され、更に静電潜像が現像器４１により第１色のマゼンタトナーＭで現像され、第１色のマゼンタトナー画像が感光体１１上に形成される。次いで、このトナー画像が、駆動ローラ（駆動部材）３０により循環駆動されて感光体１１と接触しながら循環回転する中間転写部材２０に転写される。この場合、感光体１１から中間転写部材２０への転写は、感光体１１と中間転写部材２０とのニップ部において、中間転写部材２０に電源６１から印加される一次転写バイアスにより行われる。この中間転写部材２０に第１色のマゼンタトナー画像が転写された後、前記感光体１１はその表面がクリーニング装置１４により清掃され、感光体１１の１回転目の現像転写操作が完了する。以降、感光体が３回転し、各周回ごとに現像器４２〜４４を順次用いて第２色のシアントナー画像、第３色のイエロートナー画像、第４色のブラックトナー画像が順次感光体１１上に形成され、これが周回ごとに中間転写部材２０に重畳転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が中間転写部材２０上に形成される。なお、図３の装置にあっては、感光体１１の周回ごとに現像器４１〜４４が順次入れ替わってマゼンタトナーＭ、シアントナーＣ、イエロートナーＹ、ブラックトナーＢによる現像が順次行われるようになっている。

次に、前記合成カラートナー画像が形成された中間転写部材２０に転写ローラ２５が当接し、そのニップ部に給紙カセット１９から紙等の記録媒体２６が給送される。これと同時に二次転写バイアスが電源２９から転写ローラ２５に印加され、中間転写部材２０から記録媒体２６上に合成カラートナー画像が転写されて加熱定着され、最終画像となる。合成カラートナー画像を記録媒体２６へと転写した後の中間転写部材２０は、表面の転写残留トナーがクリーニング装置３５により除去され、初期状態に戻り次の画像形成に備えるようになっている。

また、タンデム方式と中間転写方式とを組み合わせた中間転写方式もある。図４に、無端ベルト状の中間転写部材を用いてカラー画像の形成を行う中間転写方式の画像形成装置を例示する。

図示する装置においては、感光体ドラム５２ａ〜５２ｄ上の静電潜像を夫々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックにより現像する第１現像部５４ａ〜第４現像部５４ｄが、中間転写部材５０に沿って順次配置されており、この中間転写部材５０を図中の矢印方向に循環駆動させて、各現像部５４ａ〜５４ｄの感光体ドラム５２ａ〜５２ｄ上に形成された４色のトナー像を順次転写することにより、この中間転写部材５０上にカラーのトナー像を形成し、このトナー像を紙等の記録媒体５３上に転写することにより、プリントアウトを行う。ここで、上記いずれの装置においても、現像に用いるトナーの配列順は特に制限されるものではなく、任意に選択可能である。

なお、図中、符号５５は、中間転写部材５０を循環駆動するための駆動ローラ若しくはテンションローラを示し、符号５６は記録媒体送りローラ、符号５７は記録媒体送り装置、符号５８は記録媒体上の画像を加熱等により定着させる定着装置を示す。また、符号５９は中間転写部材５０に電圧を印加する電源装置（電圧印加手段）を示し、この電源装置５９は、トナー像を、感光ドラム５２ａ〜５２ｄから上記中間転写部材５０に転写する場合と、中間転写部材５０から記録媒体５３上に転写する場合とで、印加する電圧の正負を反転させることができるようになっている。

従来、かかる無端ベルト状の転写搬送ベルト１０や中間転写部材２０，５０等として使用される導電性エンドレスベルトとしては、半導電性の樹脂フィルムベルトまたは繊維補強体を有するゴムベルトが主に用いられている。このうち樹脂フィルムベルトとしては、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）にカーボンブラックを混合したものや、ポリアルキレンテレフタレートを主たる樹脂として用いるもの、熱可塑性ポリイミドを主たる樹脂として用いるものなどが知られている。

また、特許文献１には、熱可塑性樹脂に対し、所定量のポリエーテルエステルアミドまたはポリエーテルアミド、およびスルフォン酸金属塩を配合してなり、体積固有抵抗が所定の範囲内にある制電性エンドレスベルトが開示されている。さらに、特許文献２には、基材として熱可塑性ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂および／または熱可塑性ＰＢＴエラストマーを含有し、高分子イオン導電剤が添加されてなる導電性エンドレスベルトが開示されており、特許文献３には、ポリアミド樹脂、カーボンブラックおよびフィラーを含有する電子写真エンドレスベルトが開示されている。
特公平８−７５０５号公報（特許請求の範囲等）特開２００３−２９５３７号公報（特許請求の範囲等）特開２００５−２００６３４号公報（特許請求の範囲等）

ところで、導電性エンドレスベルトに要求される特性として、耐屈曲性および耐クリープ性がある。しかしながら、耐クリープ性を良くするために弾性率を高くすると耐屈曲性が低下してしまい、低融点エラストマーなどを添加して耐屈曲性を改善すると耐クリープ性が低下して、使用に伴いベルトの伸びによる画像の劣化が生じてしまい、これら両特性を両立させることは困難であった。

例えば、上記特許文献１に開示されたベルトでは、ベルト配合中に、高分子イオン導電剤であるポリエーテルエステルアミド等とともに金属塩を添加することで、高分子イオン導電剤の欠点である抵抗の環境依存性を改善しているが、基材樹脂として低融点の熱可塑性エラストマーを使用しているためにベルトの弾性率が低く、このため耐クリープ性に劣ることとなり、繰り返し使用時にベルト周長が変化して画像に不具合が生じるという問題がある。

また、上記特許文献２に開示されたベルトでは、高弾性であるＰＢＴおよび／またはＰＢＴエラストマーを使用しているが、高分子イオン導電剤のポリエーテルエステルアミドとこれらＰＢＴおよびＰＢＴエラストマーの相溶性が良すぎるために、ポリエーテルエステルアミドの添加量を多くしないと所望の導電性が発現せず、結果として弾性率の低いベルトになってしまう。さらに、上記特許文献３においては、無機フィラーを充填することでクリープ性の改善を図っているが、導電剤としてカーボンブラックを使用しているために、抵抗のバラツキが大きいという難点があった。なお、特許文献３には、無機フィラーによる導電性への効果については特に記載されていない。

上記のように、樹脂ベルトに関しては、従来、種々検討がなされてきているが、要求性能を十分満足できるものは得られていなかった。そこで本発明の目的は、上記従来技術における問題を解消して、弾性率や帯電特性等の他のベルト性能を損なうことなく耐屈曲性およびクリープ性を両立させ、繰り返し使用時においても良好な画像を得ることができる導電性エンドレスベルトを提供することにある。

本発明者らは鋭意検討した結果、所定の樹脂成分に対し、導電性材料として高分子イオン導電剤とカーボンブラックとを組み合わせて用いるとともに、さらにタルクを添加することで、上記問題を解消することが可能となることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の導電性エンドレスベルトは、画像形成体と記録媒体との間に配設され、駆動部材により循環駆動されて、前記画像形成体表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に転写保持し、これを記録媒体へと転写する中間転写部材用の導電性エンドレスベルトにおいて、
結晶融点２１０℃以上のポリエステル系エラストマーおよび／または熱可塑性ポリエステル樹脂からなる樹脂成分に対し、高分子イオン導電剤およびカーボンブラックと、タルクとが添加されてなることを特徴とするものである。

また、本発明の他の導電性エンドレスベルトは、静電吸着により保持した記録媒体を、駆動部材により循環駆動されて、４種の画像形成体に搬送し、各トナー像を該記録媒体に順次転写するタンデム方式の転写、搬送用導電性エンドレスベルトにおいて、
結晶融点２１０℃以上のポリエステル系エラストマーおよび／または熱可塑性ポリエステル樹脂からなる樹脂成分に対し、高分子イオン導電剤およびカーボンブラックと、タルクとが添加されてなることを特徴とするものである。

本発明においては、前記高分子イオン導電剤として、ポリエーテルエステルアミドを好適に用いることができる。また、前記タルクの配合量は、好適には、前記樹脂成分１００重量部に対し３〜１５重量部である。

本発明によれば、上記構成としたことにより、弾性率や帯電特性等の他のベルト性能を損なうことなく、耐屈曲性およびクリープ性を両立させた導電性エンドレスベルトを実現することができ、これを用いることで、繰り返し使用時においても画像の劣化を防止して、良好な画像を得ることが可能となった。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
導電性エンドレスベルトには、一般に、ジョイントありのものとジョイントなしのもの（いわゆるシームレスベルト）とがあるが、本発明においてはいずれのものであってもよい。好ましくはシームレスベルトである。本発明の導電性エンドレスベルトは、前述したように、タンデム方式および中間転写方式の転写部材等として用いることができるものである。

本発明の導電性エンドレスベルトが、例えば、図２に参照符号１０で示す転写搬送ベルトの場合、駆動ローラ９等の駆動部材により駆動され、これに伴い搬送される記録媒体上にトナーが順次転写され、カラー画像が形成される。

また、本発明の導電性エンドレスベルトが、例えば、図３に参照符号２０で示す中間転写部材の場合、これを駆動ローラ３０等の駆動部材により循環駆動させ、感光体ドラム（潜像保持体）１１と紙等の記録媒体２６との間に配設することで、前記感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー像を一旦転写保持し、次いでこれを記録媒体２６へと転写する。なお、図３の装置は、上述したように、中間転写方式によりカラー印刷を行うものである。

さらに、本発明の導電性エンドレスベルトが、例えば、図４に参照符号５０で示す中間転写部材の場合、感光体ドラム５２ａ〜５２ｄを備える現像部５４ａ〜５４ｄと紙等の記録媒体５３との間に配設されて、駆動ローラ５５等の駆動部材により循環駆動され、各感光体ドラム５２ａ〜５２ｄの表面に形成された４色のトナー像を一旦転写保持し、次いでこれを記録媒体５３へと転写することで、カラー画像を形成する。

本発明の導電性エンドレスベルトは、結晶融点２１０℃以上のポリエステル系エラストマーおよび／または熱可塑性ポリエステル樹脂からなる樹脂成分に対し、高分子イオン導電剤およびカーボンブラックと、タルクとが添加されてなる。

本発明においては、樹脂成分として高融点のポリエステル系エラストマーを用いたことにより、ベルトの弾性率を高くすることができ、クリープ性を改善することができる。かかるポリエステル系エラストマーに代えてポリエステル系樹脂を用いた場合も同様であり、さらに高弾性とすることができ、特には、両者のブレンドを用いることで、弾性率および耐屈曲性を所望に制御することが可能となる。また、導電性材料として高分子イオン導電剤とカーボンブラックとを併用したことにより、少量の添加量で所望の抵抗を得ることができ、高分子イオン導電剤の多量配合による弾性率低下を防止できるのみならず、抵抗のばらつきや環境依存性が小さいベルトとすることができる。

さらに、本発明においてはタルクを添加したことにより、ベルトの抵抗をより低下させることができるため、結果として導電剤の配合量を減らすことが可能となり、さらに弾性率低下を抑制できる。タルクを添加することによりこのような効果が得られる理由は定かではないが、珪酸マグネシウムそのものの影響か、板状のタルクが表面近傍で配向することが関与していると思われる。なお、酸化チタンではこのような現象は起きない。

本発明において用いるポリエステル系エラストマーとしては、結晶融点２１０℃以上を満足するものであれば特に制限されず、ハードセグメントおよびソフトセグメントにポリエステルを用いたポリエステル−ポリエステル型のもの、並びに、ハードセグメントにポリエステル、ソフトセグメントにポリエーテルを用いたポリエステル−ポリエーテル型のものの双方を好適に用いることができる。なお、ポリエステル系エラストマーのハードセグメントは、一般的にポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）またはポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）を主成分として用いられているが、本発明においては、いずれのものも使用可能である。

また、熱可塑性ポリエステル樹脂としては、具体的には例えば、熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂（例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂、ＰＢＮ樹脂等）や、熱可塑性ポリアルキレンテレフタレート樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、グリコール変性ＰＥＴ（ＰＥＴＧ）樹脂、ＰＢＴ樹脂等）等を挙げることができるが、特に制限されるものではない。

なお、樹脂成分として、上記ポリエステル系エラストマーと熱可塑性ポリエステル樹脂とを併用する場合には、そのブレンド比は、重量比率で１０／９０〜９０／１０の範囲内とすることができる。ベルト特性として、耐屈曲性を重視する場合にはポリエステル系エラストマーを多く、弾性率を重視する場合には熱可塑性ポリエステル樹脂を多くすることで、それぞれ調整することが可能である。

なお、これらポリエステル系エラストマーおよび熱可塑性ポリエステル樹脂は、成形加熱時において加水分解による分子量低下を引き起こしやすいという難点があるため、特には、ベルト配合中にカルボジイミド基を有する化合物を添加することで、カルボジイミド基とカルボン酸との反応により熱可塑性ポリエステル系エラストマーを再架橋させて、分子量の低下を防止することが好ましい。これにより、ベルトの脆化を防止することができ、耐久時におけるベルトの耐割れ性を向上することが可能となる。かかるカルボジイミド化合物は市場で容易に入手可能であり、例えば、日清紡績（株）製の商品名：カルボジライト等を挙げることができる。また、カルボジイミド化合物は、あらかじめマスターバッチ化されたペレット等の形態でも用いることができ、例えば、日清紡績（株）製の商品名：カルボジライトＥペレット、Ｂペレット等を好適に用いることができる。

かかるカルボジイミド化合物の添加量としては、特に制限されるものではないが、樹脂成分１００重量部に対し、好ましくは０．０５〜３０重量部であり、より好ましくは０．１〜５重量部の範囲内である。

また、高分子イオン導電剤としては、ポリエステル系エラストマーと相溶性が良く、表面光沢性および耐屈曲性に大きな悪影響を及ぼさない点より、ポリエーテルエステルアミドを好適に用いることができる。その他、例えば、特開平９−２２７７１７号公報、特開平１０−１２０９２４号公報、および、特開２０００−３２７９２２号公報、特開２００５−６０６５８号公報等に記載されているものを用いることができるが、特に限定されない。

具体的には例えば、（Ａ）有機ポリマー材料、（Ｂ）イオン導電可能なポリマーまたはコポリマー、および、（Ｃ）無機または低分子量有機塩、からなる混合物を挙げることができ、ここで、成分（Ａ）は、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリアミド６、ポリアミド１２等のポリアミド、ポリウレタンまたはポリエステルであり、成分（Ｂ）は、オリゴエトキシ化アクリレートもしくはメタクリレート、芳香族環についてオリゴエトキシ化されたスチレン、ポリエーテルウレタン、ポリエーテル尿素、ポリエーテルアミド、ポリエーテルエステルアミドまたはポリエステル−エーテルブロックコポリマーであり、また、成分（Ｃ）は、無機または低分子量有機プロトン酸のアルカリ金属、アルカリ土類金属、亜鉛またはアンモニウム塩であり、好ましくは、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３、ＮａＣｌＯ_４、ＬｉＢＦ_４、ＮａＢＦ_４、ＫＢＦ_４、ＮａＣＦ_３ＳＯ_３、ＫＣｌＯ_４、ＫＰＦ_６、ＫＣＦ_３ＳＯ_３、ＫＣ_４Ｆ_９ＳＯ_３、Ｃａ（ＣｌＯ_４）_２、Ｃａ（ＰＦ_６）_２、Ｍｇ（ＣｌＯ_４）_２、Ｍｇ（ＣＦ_３ＳＯ_３）_２、Ｚｎ（ＣｌＯ_４）_２、Ｚｎ（ＰＦ_６）_２またはＣａ（ＣＦ_３ＳＯ_３）_２等である。

これらの中でも、成分（Ｂ）として、ポリエーテルアミド成分、ポリエーテルエステルアミド成分またはポリエステル−エーテルブロックコポリマー成分を含有する高分子イオン導電剤が好適であり、さらに、これに加えて成分（Ｃ）として低分子イオン導電剤成分を含有することが好ましい。また、かかるポリエーテルアミド成分およびポリエーテルエステルアミド成分としては、ポリエーテル成分が（ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｏ）を含有し、ポリアミド成分がポリアミド１２またはポリアミド６を含有するものが特に好ましく、さらに、成分（Ｃ）の低分子イオン導電剤成分としてはＮａＣｌＯ_４を含有する高分子イオン導電剤が特に好適である。かかる高分子イオン導電剤は、例えば、Ｉｒｇａｓｔａｔ（登録商標）Ｐ１８およびＩｒｇａｓｔａｔ（登録商標）Ｐ２２（共に、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ・インコーポレーテッド製）として市場で容易に入手可能である。

また、ポリオレフィンのブロックと、親水性ポリマーのブロックとが、エステル結合、アミド結合、エーテル結合、ウレタン結合、イミド結合等を介して繰り返し交互に結合してなるブロック共重合体も、本発明における高分子イオン導電剤として好適に用いることができる。かかるポリオレフィンとしては、ポリマーの両末端にカルボキシル基、水酸基、アミノ基等の官能基を有するポリオレフィンが挙げられ、特には、ポリプロピレンおよびポリエチレンが好適である。

また、親水性ポリマーとしては、官能基として水酸基を有するポリオキシアルキレン等のポリエーテルジオール、両末端カルボキシル基のポリアミドとポリエーテルジオールとから構成されるポリエーテルエステルアミド、ポリアミドイミドとポリエーテルジオールとから構成されるポリエーテルアミドイミド、ポリエステルとポリエーテルジオールとから構成されるポリエーテルエステル、ポリアミドとポリエーテルジアミンとから構成されるポリエーテルアミド等が使用でき、中でも、水酸基を有するポリオキシアルキレンが好ましい。例えば、両末端水酸基のポリオキシエチレン（ポリエチレングリコール）、ポリオキシプロピレン（ポリプロピレングリコール）等である。

本発明において高分子イオン導電剤として使用できるかかるブロック共重合体は、ペレスタット３００，３０３（三洋化成（株）製）等として市場で容易に入手可能である。また、上記ブロック共重合体にリチウム化合物ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３を含有させることで添加量を少なくしても帯電防止効果を維持する効果を得ることができ、かかるブロック共重合体とリチウム化合物との混合物として、サンコノールＴＢＸ−３１０（三光化学工業（株）製）が市販されている。

また、カーボンブラックとしては、具体的には例えば、ケッチェンブラック，アセチレンブラック等の導電性カーボン、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦ，ＳＲＦ，ＦＴ，ＭＴ等のゴム用カーボン、酸化処理等を施したカラ−（インク）用カーボン、熱分解カーボン等を挙げることができる。

本発明で用いるタルクの主成分は、含水ケイ酸マグネシウムであり、通常ＳｉＯ_２を５８〜６６重量％、ＭｇＯを２８〜３５重量％、Ｈ_２Ｏを約５重量％含んでいる。その他少量成分としてＦｅ_２Ｏ_３を０．０３〜１．２重量％、Ａｌ_２Ｏ_３を０．０５〜１．５重量％、ＣａＯを０．０５〜１．２重量％、Ｋ_２Ｏを０．２重量％以下、Ｎａ_２Ｏを０．２重量％以下等、それぞれ含有しており、比重は約２．７である。また、本発明で用いるタルクの平均一次粒子径は好ましくは１０μｍ以下の範囲であり、より好ましくは５μｍ以下のものを用いる。平均一次粒子径が１０μｍを超えるとベルトの外観不良が発生し易くなるので好ましくない。

本発明のベルトにおいて、高分子イオン導電剤の配合量は、樹脂成分１００重量部に対し１〜４０重量部の範囲内とすることができ、好ましくは５〜３０重量部の範囲内とする。また、カーボンブラックの配合量としては、樹脂成分１００重量部に対し、５〜３０重量部の範囲内とすることができる。本発明においては、高分子イオン導電剤およびカーボンブラックを上記範囲内で添加するとともに、タルクを樹脂成分１００重量部に対し３〜１５重量部にて配合することで、ベルトの体積抵抗値を、例えば１０^７〜１０^１４Ω・ｃｍ、好ましくは１０^８〜１０^１２．５Ω・ｃｍに調整することができる。

また、本発明においては、基材樹脂と高分子イオン導電剤との相溶性を高めるために、相溶化剤を添加してもよい。本発明において好適に用いることができる相溶化剤としては、例えば、ＥＶＡ／ＥＰＤＭ／ポリオレフィン系グラフトコポリマー、ポリオレフィン系グラフトコポリマーおよび反応性（ＧＭＡ、ＭＡＨ含有）ポリオレフィン系グラフトコポリマー、Ｐ（Ｓｔ−ｃｏ−ＧＭＡ）、ＥＧＭＡ、Ｐ（Ｅｔ−ｃｏ−ＥＡ−ｃｏ−ＭＡＨ）、ＳＥＢＳおよびその無水マレイン酸変性物、オキサゾリン基含有スチレン系またはアクリロニトリル−スチレン系ポリマー、無水マレイン酸変性ＥＰＤＭ、無水マレイン酸変性ＰＥ、無水マレイン酸変性ＰＰ、無水マレイン酸変性ＥＶＡ、スチレン・無水マレイン酸コポリマー、ＳＡＮグラフトＥＰＤＭ、反応性ポリスチレン、ポリカプロラクトン−ｂ−ポリスチレン、反応性スチレン・アクリロニトリルコポリマー、イミド化ポリアクリレート、エチレン・グリシジルメタクリレートアクリル酸コポリマー、塩素化ポリエチレン、反応性フェノキシ、シラン化合物、ペルオキシドポリマー、ポリカプロラクトン等が挙げられる（上記列挙中の略称は、夫々、ＥＶＡ：エチレン酢酸ビニル共重合体、ＥＰＤＭ：エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、ＥＧＭＡ：エチレン−メタクリル酸グリシジル共重合体、ＳＥＢＳ：スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、ＧＭＡ：メタクリル酸グリシジル、ＭＡＨ：無水マレイン酸、ＥＡ：アクリル酸エチルである）等を挙げることができ、これら相溶化剤を、基材樹脂と高分子イオン導電剤との総量１００重量部に対して、好ましくは０．１〜２０重量部添加することにより、両者の相溶性を向上して、高分子イオン導電剤の基材への均質かつ良好な分散を可能にし、高性能の導電性エンドレスベルトを得ることができる。

さらに、本発明においては、カーボンブラックおよび高分子イオン導電剤に加えて、他の導電性材料を添加して、補助的に導電性の付与、調整を行うことができ、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、オクタデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸・ジメチルエチルアンモニウムの過塩素酸塩、塩素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エトサルフェート塩、ハロゲン化ベンジル塩（臭化ベルジル塩、塩化ベンジル塩等）等の第４級アンモニウムなどの陽イオン界面活性剤；脂肪族スルホン酸、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸塩、高級アルコール燐酸エステル塩等の陰イオン界面活性剤；各種ベタイン等の両性イオン界面活性剤；高級アルコールエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル等の非イオン性帯電防止剤などの帯電防止剤、ＬｉＣＦ_２ＳＯ_２、ＮａＣｌＯ_４、ＬｉＢＦ_４、ＮａＣｌ等の周期律表第１族の金属塩；Ｃａ（ＣｌＯ_４）_２等の周期律表第２族の金属塩；天然グラファイト、人造グラファイト等；酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅等の金属および金属酸化物；ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマーなどを挙げることができる。

また、本発明のベルトには、本発明の効果を損なわない範囲で、上述の成分に加えて他の機能性成分を適宜添加することも可能であり、例えば、各種充填材、カップリング剤、酸化防止剤、滑剤、表面処理剤、顔料、紫外線吸収剤、帯電防止剤、分散剤、中和剤、発泡剤、架橋剤等を適宜配合することができる。さらに、着色剤を添加して着色を施してもよい。

本発明の導電性エンドレスベルトの厚さは、転写搬送ベルトまたは中間転写部材等の形態に応じて適宜選定されるものであるが、好ましくは５０〜２００μｍの範囲内である。また、その表面粗さとしては、好適には、ＪＩＳ１０点平均粗さＲｚで１０μｍ以下、特に６μｍ以下、更には３μｍ以下とする。

また、本発明の導電性エンドレスベルトには、図１に一点鎖線で示すように、図２の画像形成装置における駆動ローラ９または図３の駆動ローラ３０などの駆動部材と接触する側の面に、該駆動部材に形成した嵌合部（図示せず）と嵌合する嵌合部を形成してもよく、本発明の導電性エンドレスベルトは、このような嵌合部を設け、これを駆動部材に設けた嵌合部（図示せず）と嵌合させて走行させることにより、導電性エンドレスベルトの幅方向のずれを防止することができる。

この場合、前記嵌合部は、特に制限されるものではないが、図１に示すように、ベルトの周方向（回転方向）に沿って連続する凸条とし、これを駆動ローラ等の駆動部材の周面に周方向に沿って形成した溝に嵌合させるようにすることが好ましい。

なお、図１（ａ）では、１本の連続する凸条を嵌合部として設けた例を示したが、この嵌合部は多数の凸部をベルトの周方向（回転方向）に沿って一列に並べて突設してもよく、また嵌合部を２本以上設けたり（図１（ｂ））、ベルトの幅方向中央部に設けてもよい。更に、嵌合部として図１に示した凸条ではなく、ベルトの周方向（回転方向）に沿った溝を設け、これを前記駆動ローラ等の駆動部材の周面に周方向に沿って形成した凸条と嵌合させるようにしてもよい。

本発明の導電性エンドレスベルトは、上記樹脂成分、導電性材料およびタルク等を含む樹脂組成物の押出し成形により好適に製造することができ、具体的には、例えば、二軸混練機により基材と導電性材料等の機能性成分とからなる樹脂組成物を混練し、得られた混練物を環状ダイスを使って押出し成形することにより製造することができる。または、静電塗装等の粉体塗装法、ディップ法または遠心注型法も好適に採用することができる。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
下記の表１，２中にそれぞれ示す配合（重量部）にて、各実施例および比較例の導電性エンドレスベルトを作製した。具体的には、各配合成分を二軸混練機により溶融混練して、得られた混練物を所定の環状ダイスを用いて押出し成形することにより、内径２２０ｍｍ、厚み１００μｍ、幅２５０ｍｍの寸法を有する導電性エンドレスベルトを得た。混練・押出成形温度は２３０℃であった。得られた各実施例および比較例のベルトにつき、下記の手順に従い、評価を行った。これらの結果を下記の表１，２中に併せて示す。

＜引張弾性率の測定＞
以下に示す条件にて、引張弾性率の測定を行った。
装置：（株）島津製作所製、引張試験機ＥＺｔｅｓｔ（解析ソフト：Ｔｒａｐｐｅｚｉｕｍ）
サンプル：短冊形状（長さ１００ｍｍ×幅１０ｍｍ×標準厚み１００μｍ）
引張速度：５ｍｍ／ｓｅｃ
データサンプリング間隔：１００ｍｓｅｃ
測定方法：０．５〜０．６％伸度での傾き（記載ある場合はＪＩＳに記載の接線法）
測定環境：室温（２３±３℃、５５±１０％ＲＨ）

＜耐折れ回数＞
各ベルトから長さ１００ｍｍ、幅１５ｍｍの試験片を切り出し、東洋精機（株）製のＭＩＴ耐揉疲労試験機を用いて、折り曲げ速度１７５回／ｍｉｎ、回転角度１３５度、引張荷重１４．７Ｎ（１．５ｋｇｆ）の条件で耐折り曲げ回数を測定した。結果は、比較例３を５０００とする指数にて表示した。数値が大なるほど結果は良好である。

＜体積抵抗の測定＞
温度２３℃、相対湿度５０％にて、測定装置として、アドバンテスト（ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ）社製の、抵抗計Ｒ８３４０ＡにサンプルチャンバーＲ１２７０４Ａを接続したものを用いて、電圧５００Ｖにて測定を行い、周方向に３０ｍｍピッチで２０箇所測定した値の平均値を求めた。

＜表面抵抗の測定＞
温度２３℃、相対湿度５０％にて、測定装置として三菱化学社製の抵抗計ハイレスタ（プローブＵＲ−１００）を用いて、電圧５００Ｖにて測定を行い、印加時間１０秒、周方向に３０ｍｍピッチで２０箇所測定した値の平均値として、表面抵抗を求めた。

＊１）ポリエステル系エラストマー：東洋紡（株）製ペルプレンＥ−４５０Ｂ
＊２）ＰＢＴ：（株）東レ製トレコン１４０１ＣＨ２
＊３）ポリエーテルエステルアミド：三洋化成工業（株）製ペレスタットＮＣ６３２１
＊４）カーボンブラック：電気化学（株）製デンカブラック粒状
＊５）タルク：日本タルク（株）製ＳＧ−２０００（平均粒径１．０μｍ）
＊６）酸化チタン：石原産業（株）製ＣＲ−９０

上記表１に示すように、各実施例のベルトにおいては、引張弾性率、耐折れ回数、体積抵抗および表面抵抗の各評価項目について、いずれも良好な結果が得られていることがわかる。これに対し、上記表２に示すように、比較例１のベルトはタルクが未添加であるため抵抗が高くなっており、比較例２のベルトはタルクを添加せずに抵抗を９乗にするために導電性材料を増量していることから引張弾性率が低下している。また、比較例３のベルトはタルクの配合量が多すぎたために耐折れ性が悪化しており、比較例４のベルトはタルクに代えて酸化チタンを添加したものであるが抵抗が高くなっており、いずれも所望のベルト性能を十分満足しないものであった。

本発明の一実施の形態に係る導電性エンドレスベルトの幅方向断面図である。画像形成装置の一例としての転写搬送ベルトを用いたタンデム方式の画像形成装置を示す概略図である。画像形成装置の他の例としての中間転写部材を用いた中間転写装置を示す概略図である。画像形成装置のさらに他の例としての中間転写部材を用いた他の中間転写装置を示す概略図である。

符号の説明

１、１１、５２ａ〜５２ｄ感光体ドラム
２、７帯電ロール
３現像ロール
４現像ブレード
５トナー供給ロール
６クリーニングブレード
８除電ロール
９、３０、５５駆動ローラ（駆動部材）
１０転写搬送ベルト
１２一次帯電器
１３画像露光
１４、３５クリーニング装置
１９給紙カセット
２０、５０中間転写部材
２５転写ローラ
２６、５３記録媒体
２９、６１電源
４１、４２、４３、４４現像器
５４ａ〜５４ｄ第１現像部〜第４現像部
５６記録媒体送りローラ
５７記録媒体送り装置
５８定着装置
５９電源装置（電圧印加手段）

Claims

画像形成体と記録媒体との間に配設され、駆動部材により循環駆動されて、前記画像形成体表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に転写保持し、これを記録媒体へと転写する中間転写部材用の導電性エンドレスベルトにおいて、
結晶融点２１０℃以上のポリエステル系エラストマーおよび／または熱可塑性ポリエステル樹脂からなる樹脂成分に対し、高分子イオン導電剤およびカーボンブラックと、タルクとが添加されてなることを特徴とする導電性エンドレスベルト。
静電吸着により保持した記録媒体を、駆動部材により循環駆動されて、４種の画像形成体に搬送し、各トナー像を該記録媒体に順次転写するタンデム方式の転写、搬送用導電性エンドレスベルトにおいて、
結晶融点２１０℃以上のポリエステル系エラストマーおよび／または熱可塑性ポリエステル樹脂からなる樹脂成分に対し、高分子イオン導電剤およびカーボンブラックと、タルクとが添加されてなることを特徴とする導電性エンドレスベルト。
前記高分子イオン導電剤がポリエーテルエステルアミドである請求項１または２記載の導電性エンドレスベルト。
前記タルクの配合量が、前記樹脂成分１００重量部に対し３〜１５重量部である請求項１〜３のうちいずれか一項記載の導電性エンドレスベルト。