JP2010285478A - Conductive seamless belt and image forming device - Google Patents

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Kazuko Omori
一子 大森
Makoto Morikoshi
誠 森越
Kazuya Mizumoto
和也 水本
Kyoshi Watanabe
恭資 渡邉
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Yuka Denshi Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conductive seamless belt which is manufactured by an extrusion molding method being a system preferable in cost more than a conventional thermosetting resin belt and rubber layered belt, and has excellent three performances of durability, roller weakness resistance and an elastic modulus. <P>SOLUTION: In the conductive seamless belt formed by irradiating a seamless belt with electron beams, obtained by extrusion molding of a molding material formed by heating and mixing a thermoplastic polymer component consisting essentially of a polyalkylene terephthalate and/or a polyalkylene naphthalate and containing a polyester elastomer and a conductive agent, the seamless belt to be irradiated with the electron beams has 0 to 60°C glass transition temperature and a sum total electron beam amount of 500 to 1,500 kGy is radiated on the condition of 50 to 100 kGy radiation amount per once. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、シームレスベルト及び該シームレスベルトを用いた、電子写真式複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ機等に利用される中間転写ベルト、搬送転写ベルト、感光体ベルト等の画像形成装置用ベルト等として有用な導電性シームレスベルトと、この導電性シームレスベルトを含む画像形成装置に関する。   The present invention relates to a seamless belt and an image forming apparatus belt such as an intermediate transfer belt, a conveyance transfer belt, and a photosensitive belt, which are used in an electrophotographic copying machine, a laser beam printer, a facsimile machine, and the like using the seamless belt. The present invention relates to a conductive seamless belt useful as an image forming apparatus, and an image forming apparatus including the conductive seamless belt.

OA機器等などの画像形成装置における画像形成方式としては、感光体からなる像担持体表面に形成したトナー像を、紙などの記録媒体へ転写する前に転写部材に1次転写し、その後、記録媒体に2次転写する中間転写方式や、紙などの記録媒体を転写部材により搬送し、記録媒体に転写する紙搬送方式などが知られている。転写部材としては、継ぎ目の有無に関わらず感光体ベルト、中間転写ベルト、紙搬送転写ベルト、転写分離ベルト、帯電チューブ、現像スリーブ、定着用ベルト、トナー転写ベルト等の導電性、半導電性、絶縁性の各種電気抵抗に制御したシームレスベルト(エンドレスベルト)が用いられている。   As an image forming method in an image forming apparatus such as an OA device, a toner image formed on the surface of an image carrier made of a photoconductor is primarily transferred to a transfer member before being transferred to a recording medium such as paper, and then There are known an intermediate transfer method for secondary transfer to a recording medium, a paper conveyance method for transferring a recording medium such as paper by a transfer member, and transferring the recording medium to the recording medium. As a transfer member, a conductive belt such as a photoreceptor belt, an intermediate transfer belt, a paper transfer belt, a transfer separation belt, a charging tube, a developing sleeve, a fixing belt, a toner transfer belt, etc. A seamless belt (endless belt) controlled to have various insulating electric resistances is used.

例えば、電子写真方式に用いられる中間転写装置は、中間転写体上にトナー像を一旦形成し、次に紙等へトナーを転写させるように構成されている。この中間転写体の表層におけるトナーへの帯電、除電のためにシームレスベルトよりなるエンドレスベルトが用いられている。このシームレスベルトは、マシーンの機種毎に異なった表面電気抵抗や厚み方向電気抵抗(以下「体積電気抵抗」という)に設定され、導電、半導電、又は絶縁性に調整されている。   For example, an intermediate transfer device used in an electrophotographic system is configured to once form a toner image on an intermediate transfer member and then transfer the toner to paper or the like. An endless belt made of a seamless belt is used for charging and discharging the toner on the surface layer of the intermediate transfer member. The seamless belt is set to have different surface electric resistance and thickness direction electric resistance (hereinafter referred to as “volume electric resistance”) for each machine model, and is adjusted to be conductive, semiconductive, or insulative.

また、紙搬送転写装置は、紙を一旦搬送転写体上に保持した上で感光体からのトナーを搬送転写体上に保持した紙上へ転写させ、更に除電により紙を搬送転写体より離すように構成されている。この搬送転写体表層においては紙への帯電、除電のためにシーム有り、無しのエンドレスベルトが用いられている。このエンドレスベルトは、上記中間転写ベルトと同様にマシーン機種毎に異なった表面電気抵抗や体積電気抵抗に設定されている。   In addition, the paper transport transfer device holds the paper once on the transport transfer body, transfers the toner from the photosensitive member onto the paper held on the transport transfer body, and further removes the paper from the transport transfer body by discharging. It is configured. On the surface of the transport transfer body, an endless belt with or without a seam is used for charging or neutralizing paper. The endless belt is set to have different surface electric resistance and volume electric resistance for each machine model, like the intermediate transfer belt.

図1は一般的な中間転写装置の側面図である。図中、1は感光ドラム、6は導電性エンドレスベルトである。1の感光ドラムの周囲には、帯電器2、半導体レーザー等を光源とする露光光学系3、トナーが収納されている現像器4及び残留トナーを除去するためのクリーナー5よりなる電子写真プロセスユニットが配置されている。導電性エンドレスベルト6は、搬送ローラ7,8,9に掛け渡されて、矢印方向に回転する感光ドラムと同調して矢印方向に移動するようになっている。   FIG. 1 is a side view of a general intermediate transfer apparatus. In the figure, 1 is a photosensitive drum and 6 is a conductive endless belt. 1 is an electrophotographic process unit including a charging device 2, an exposure optical system 3 using a semiconductor laser as a light source, a developing device 4 containing toner, and a cleaner 5 for removing residual toner. Is arranged. The conductive endless belt 6 is wound around the transport rollers 7, 8, and 9 and moves in the direction of the arrow in synchronization with the photosensitive drum rotating in the direction of the arrow.

次に、動作について説明する。まず矢印A方向に回転する感光ドラム1の表面を帯電器2により一様に帯電する。次に、光学系3により図示しない画像読み取り装置等で得られた画像に対応する静電潜像を感光ドラム1上に形成する。静電潜像は現像器4でトナー像に現像される。このトナー像を、静電転写機10により導電性エンドレスベルト6へ静電転写し、搬送ローラ9と押圧ローラ12の間で記録紙11に転写する。   Next, the operation will be described. First, the surface of the photosensitive drum 1 rotating in the direction of arrow A is uniformly charged by the charger 2. Next, an electrostatic latent image corresponding to an image obtained by an image reading device (not shown) is formed on the photosensitive drum 1 by the optical system 3. The electrostatic latent image is developed into a toner image by the developing device 4. This toner image is electrostatically transferred to the conductive endless belt 6 by the electrostatic transfer machine 10 and transferred to the recording paper 11 between the conveying roller 9 and the pressing roller 12.

ところで、電子写真式複写機、プリンタ等の画像形成装置に用いられる導電性エンドレスベルトの場合には、機能上2本以上のロールにより高張力で高電圧にて長時間駆動されるため、十分な機械的、電気的耐久性が要求される。   By the way, in the case of a conductive endless belt used in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a printer, since it is functionally driven with a high tension and a high voltage for a long time by two or more rolls, sufficient Mechanical and electrical durability is required.

特に、中間転写装置等に使用される中間転写ベルトの場合は、ベルト上でトナーによる画像を形成して紙へ転写するため、駆動中にベルトが弛んだり、伸びたり、蛇行したりすると、画像ズレの原因となるため、高寸法精度(ベルト幅方向の周長差が少ないことと厚みが均一であること)、高弾性率(ベルト周方向の引張り弾性率が高いこと)、高耐屈曲性(割れにくいこと)に優れたものが望まれている。   In particular, in the case of an intermediate transfer belt used in an intermediate transfer device or the like, an image is formed with toner on the belt and transferred to paper, so if the belt is loosened, stretched or meandered during driving, the image Due to misalignment, high dimensional accuracy (small circumferential length difference in belt width and uniform thickness), high elastic modulus (high tensile elastic modulus in belt circumferential direction), high bending resistance The thing excellent in (it is hard to break) is desired.

また、近年カラーレーザプリンタやカラーLEDプリンタ等の電子写真式画像形成装置は、低価格なインクジェット方式の画像形成装置との競争が一層激しくなっている。そのため、電子写真式画像形成装置は、高速での印刷技術でインクジェット方式との差異化を狙い、感光体を4つ並べたタンデム型の紙搬送転写、中間転写方式により高速で印刷する画像形成装置が商品化されてきた。このため、画像形成装置用エンドレスベルトには、より一層の耐久性の向上と画像ズレ防止が益々重要となってきている。   In recent years, electrophotographic image forming apparatuses such as color laser printers and color LED printers have become more competitive with low-cost inkjet image forming apparatuses. Therefore, the electrophotographic image forming apparatus aims at differentiating from the inkjet system by a high-speed printing technique, and is an image forming apparatus that prints at a high speed by a tandem type paper conveyance transfer in which four photoconductors are arranged and an intermediate transfer system. Has been commercialized. For this reason, further improvement in durability and prevention of image misalignment have become increasingly important for endless belts for image forming apparatuses.

従来、エンドレスベルトについては、その素材の改良により一定の成果を上げてきている。しかしながら、最近では、高速印刷のみならず、画質の向上への要求も高まってきており、特に、広範囲な温度湿度の環境において、高画質な画像が得られること、カラープリンタ用の特殊な紙だけではなく、上質紙、再生紙、裏紙、OHPフィルムといった様々な用紙においても高画質が得られることがインクジェットプリンタとの差異化のために特に重要になってきている。   Conventionally, endless belts have achieved certain results by improving their materials. However, recently, not only high-speed printing but also the demand for improving image quality has been increasing. Especially, high-quality images can be obtained in a wide range of temperature and humidity environments, and only special paper for color printers. However, it is becoming particularly important for high-quality paper, recycled paper, backing paper, and OHP film to obtain high image quality in order to differentiate from inkjet printers.

そのため、トナーにおいては重合トナーの開発も進み、平均粒径として4〜6μmの小粒径で粒径ばらつきの少ないトナーが商品化されており、転写ベルトへの表面特性、化学特性、電気特性への改良要求も益々高まってきている。   For this reason, development of polymerized toners has progressed, and toners with a small average particle size of 4 to 6 μm and small particle size variations have been commercialized, leading to surface characteristics, chemical characteristics, and electrical characteristics for transfer belts. There is a growing demand for improvement.

特に、中間転写装置等に使用される転写ベルトの場合は、感光体上のトナーを静電気力にて直接転写ベルト上に転写(一次転写)し、転写ベルト上でカラー画像を合成した後トナーを紙へ静電力で転写(二次転写)させるため、転写ベルトの表面電気抵抗や体積電気抵抗特性といった電気抵抗特性が重要であるだけでなく、物理的表面特性等においても改良する必要がある。   In particular, in the case of a transfer belt used in an intermediate transfer device or the like, the toner on the photoconductor is directly transferred onto the transfer belt by electrostatic force (primary transfer), and after synthesizing a color image on the transfer belt, the toner is added. In order to transfer (secondary transfer) to paper with electrostatic force, not only the electrical resistance characteristics such as the surface electrical resistance and volume electrical resistance characteristics of the transfer belt are important, but also physical surface characteristics and the like need to be improved.

例えば、近年益々小型化しているカラープリンタ、複写機は、転写ベルトと定着熱源との配置位置が近く、転写ベルトはローラに張架された状態で定着熱源の高熱にさらされやすいため、転写ベルト表面にローラの跡が残り、画像へ悪影響を起こしやすい。このローラの癖が残りにくい、すなわち、ローラ癖復元率が高い転写ベルトが必要とされている。   For example, in color printers and copiers that are becoming increasingly smaller in recent years, the transfer belt and the fixing heat source are close to each other, and the transfer belt is easily stretched by a roller and exposed to the high heat of the fixing heat source. Roller traces remain on the surface, which tends to adversely affect the image. There is a need for a transfer belt in which the roller wrinkles hardly remain, that is, the roller wrinkle restoration rate is high.

また、2次転写後に転写ベルト上に残存したトナーをクリーニングブレードで清掃する際に、トナー表面に付着しているシリカ粒子、チタン粒子で転写ベルト表面が削られることにより画像へ悪影響が出るため、高弾性で表面硬度が高い転写ベルトが必要とされている。   In addition, when the toner remaining on the transfer belt after the secondary transfer is cleaned with a cleaning blade, the transfer belt surface is scraped with silica particles and titanium particles adhering to the toner surface, so that the image is adversely affected. There is a need for a transfer belt with high elasticity and high surface hardness.

そこで、従来から耐折性、ローラ癖復元率(耐ローラ癖性)、表面硬度、弾性率を個々に向上すべく、シームレスベルトの機械的物性、熱的物性改質のために以下の技術が提案されている。
(1) シームレスベルトに結晶性熱可塑性樹脂と非晶性熱可塑性樹脂のポリマーアロイ(具体的にはPBT(ポリブチレンテレフタレート)/PC(ポリカーボネート)アロイ)を用いる(特許第3671840号公報)
(2) シームレスベルトにエラストマーを用いる(特開2005−309227号公報)
(3) シームレスベルトにガラス転移温度が高いポリマーを用いる(特開2005−266760号公報)
(4) シームレスベルトに電子線架橋を行う(特許第3821600号公報、特開2007−65587号公報)
Therefore, the following technologies have been proposed to improve the mechanical and thermal properties of seamless belts in order to improve individual folding resistance, roller wrinkle recovery (roller resistance), surface hardness, and elastic modulus. Has been.
(1) A polymer alloy of crystalline thermoplastic resin and amorphous thermoplastic resin (specifically, PBT (polybutylene terephthalate) / PC (polycarbonate) alloy) is used for the seamless belt (Japanese Patent No. 3671840).
(2) Using an elastomer for the seamless belt (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-309227)
(3) A polymer having a high glass transition temperature is used for the seamless belt (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-266760).
(4) Performing electron beam crosslinking on a seamless belt (Japanese Patent No. 3821600, Japanese Patent Laid-Open No. 2007-65587)

特許第3671840号公報のように、シームレスベルトに結晶性熱可塑性樹脂と非晶性熱可塑性樹脂のポリマーアロイを用いた場合、相溶性が増すほど非晶部の割合が増えるため、耐折性は増すが、耐ローラ癖性は悪化する傾向にあり、好ましくない。   As described in Japanese Patent No. 3671840, when a polymer alloy of a crystalline thermoplastic resin and an amorphous thermoplastic resin is used for a seamless belt, the ratio of the amorphous part increases as the compatibility increases. Although increased, the roller resistance tends to deteriorate, which is not preferable.

また、特開2005−309227号公報のように、シームレスベルトにエラストマーを用いた場合、エラストマーは室温付近〜室温以下にガラス転移温度を持つため、プリンターが使用される室温〜60℃の温度条件ではゴム状態となって柔らかくなるので、耐折性と耐ローラ癖性は良いが、弾性率が低く、削れ易いため、好ましくない。   Also, as disclosed in JP-A-2005-309227, when an elastomer is used for a seamless belt, since the elastomer has a glass transition temperature near room temperature to room temperature or less, the temperature is from room temperature to 60 ° C. where the printer is used. Since it becomes rubbery and soft, it has good folding resistance and roller resistance, but is not preferred because it has a low elastic modulus and is easy to scrape.

また、特開2005−266760号公報のように、シームレスベルトにポリブチレンナフタレートのようなガラス転移温度が60℃以上で高結晶化度の樹脂を用いた場合、弾性率は高いが、耐ローラ癖性は結晶化度によって良い場合と悪い場合があり、また、耐折性は低く、好ましくない。なお、ポリブチレンナフタレートのようなガラス転移温度が高い樹脂は融点も高いため、成形温度が高いことによる成形時のポリマーの酸化劣化が起こりやすく、耐折性が低下する可能性が高い。また、耐折性を上げるために、ポリブチレンナフタレートのようなガラス転移温度が60℃よりも高い樹脂に、ポリブチレンテレフタレートやエラストマーのようなガラス転移温度が60℃以下と低い樹脂をブレンドする手法では、ブレンド物全体のガラス転移温度が下がるため耐折性が上昇するが、弾性率が悪化するために好ましくない。
また、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートのようなガラス転移温度が60℃以上で結晶化度が低い樹脂を用いた場合、弾性率は高いが、耐ローラ癖性と耐折性が悪いため好ましくない。
Also, as disclosed in JP-A-2005-266760, when a resin having a high crystallinity with a glass transition temperature of 60 ° C. or higher, such as polybutylene naphthalate, is used for the seamless belt, the elastic modulus is high, but the roller resistance The inertia may be good or bad depending on the degree of crystallinity, and the folding resistance is low, which is not preferable. Since a resin having a high glass transition temperature such as polybutylene naphthalate has a high melting point, the polymer is easily oxidized during molding due to a high molding temperature, and the folding resistance is likely to be lowered. In order to improve folding resistance, a resin having a glass transition temperature higher than 60 ° C. such as polybutylene naphthalate is blended with a resin having a glass transition temperature lower than 60 ° C. such as polybutylene terephthalate or elastomer. This method is not preferable because the glass transition temperature of the whole blend is lowered and the folding resistance is increased, but the elastic modulus is deteriorated.
Further, when a resin having a glass transition temperature of 60 ° C. or higher and a low crystallinity such as polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate is used, the elastic modulus is high, but it is not preferable because the roller resistance and folding resistance are poor.

また、特許第3821600号公報のように、芳香族エラストマーを主鎖に持つエラストマー製シームレスベルトに架橋剤無しで20〜100KGyの照射線量で電子線架橋を行った場合、架橋が進行し難く、目標とする弾性率のポリマーを得ることができない場合が多い。また、エラストマーが主成分であると、架橋前のガラス転移温度が0℃未満となり、架橋剤を配合するなどして架橋を進行できたとしても、目標とする弾性率のポリマーは得られにくい。また、目標とする弾性率のポリマーが得られたとしても、架橋前後での架橋度合いの変化が大きすぎるため、ポリマーの周長収縮率が大きくなり、寸法精度が悪くなる。また、収縮により電気抵抗値が変化するために好ましくない。   Further, as in Japanese Patent No. 3821600, when an electron beam cross-linking is carried out at an irradiation dose of 20 to 100 KGy without using a cross-linking agent on an elastomer seamless belt having an aromatic elastomer as a main chain, the cross-linking is difficult to proceed. In many cases, a polymer having an elastic modulus of If the elastomer is the main component, the glass transition temperature before cross-linking is less than 0 ° C., and even if the cross-linking can proceed by adding a cross-linking agent, it is difficult to obtain a polymer having a target elastic modulus. Moreover, even if a polymer having a target elastic modulus is obtained, the change in the degree of crosslinking before and after crosslinking is too large, so that the circumferential shrinkage rate of the polymer increases and the dimensional accuracy deteriorates. Moreover, it is not preferable because the electric resistance value changes due to shrinkage.

また、特開2007−65587号公報のように、架橋前のガラス転移温度が60℃よりも高いポリマーに電子線架橋を行ったとしても、架橋前に目標とする弾性率を満たしているポリマーに電子線架橋を行い、弾性率を高めることになるため、耐折性が低下し、好ましくない。また、耐折性が低下しなかったとしても、電子線架橋では多少の収縮が起こるため、収縮によりシームレスベルトにクラックが生じてしまい、好ましくない。即ち、この特開2007−65587号公報では、シームレスベルトに電子線を照射する際、金属製の円筒体をベルト内に挿入し、この円筒体を回転させながら、ベルト表面に対し電子線照射を行っているが、ポリマーの電子線照射は収縮を伴うため、このようにシームレスベルトを金属製の円筒体に挿入して電子線照射を行うと、シームレスベルトにクラックが生じてしまい、好ましくない。   Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-65587, even when electron beam crosslinking is performed on a polymer having a glass transition temperature before crosslinking higher than 60 ° C., a polymer satisfying a target elastic modulus before crosslinking is obtained. Since electron beam crosslinking is performed and the elastic modulus is increased, folding resistance is lowered, which is not preferable. Even if the folding endurance does not decrease, some shrinkage occurs in electron beam cross-linking, which causes a crack in the seamless belt due to the shrinkage, which is not preferable. That is, in JP 2007-65587 A, when irradiating an electron beam to a seamless belt, a metal cylinder is inserted into the belt, and the belt surface is irradiated with an electron beam while rotating the cylinder. However, since the electron beam irradiation of the polymer is accompanied by shrinkage, it is not preferable to insert the seamless belt into the metal cylindrical body and irradiate the electron beam in this manner, because the seamless belt cracks.

また、概してこれらのPBT/PCアロイのような相溶性樹脂、芳香族エラストマー、ガラス転移温度が高い樹脂、或いは、ポリエステルエラストマーに対して、照射線量20〜100KGy程度の電子線を照射して行う電子線架橋では、耐久性、耐ローラ癖性、弾性率のいずれか1つ、または2つは改良されるが、3つの性能を合わせ持ったシームレスベルトを提供することは難しい。このため、これら耐久性、耐ローラ癖性、弾性率の3性能を合わせ持つシームレスベルトを開発することが望まれているのが現状である。   In general, an electron produced by irradiating a compatible resin such as PBT / PC alloy, an aromatic elastomer, a resin having a high glass transition temperature, or a polyester elastomer with an electron beam having an irradiation dose of about 20 to 100 KGy. With wire cross-linking, one or two of durability, roller resistance, and elastic modulus are improved, but it is difficult to provide a seamless belt having three performances. For this reason, the present situation is that it is desired to develop a seamless belt having these three properties of durability, roller resistance, and elastic modulus.

なお、従来において、ポリマーに対する電子線照射に関してはいくつかの提案がなされているが、PBTのように分子内に芳香環を有しているポリマーは電子線照射時の電子をベンゼン環で共役させてしまうため、電子線架橋が進行しにくいとされている。例えば、特開昭57−212216号公報では、PBTに架橋剤を添加して10、20、又は30MRad(100、200、300kGyに相当)の条件で電子線照射すると、はんだ浴中で溶融しないPBTが得られると報告されている。しかし、本発明で目的とするような、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、画像形成体に搬送し、各トナー像を該記録媒体に転写する転写、搬送用導電性シームレスベルト用途においては、たとえ架橋剤を配合しても、100〜300kGy程度の電子線照射条件では目的とする弾性率を得ることはできない。また、1000kGy程度の高照射条件では、ポリマーの発熱を伴うため、シームレスベルト表面が変形してしまい好ましくない。   Conventionally, several proposals have been made for electron beam irradiation on polymers, but polymers having an aromatic ring in the molecule, such as PBT, conjugated electrons at the time of electron beam irradiation with a benzene ring. Therefore, it is said that the electron beam crosslinking is difficult to proceed. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-212216, a PBT that does not melt in a solder bath when a cross-linking agent is added to PBT and irradiated with an electron beam under conditions of 10, 20, or 30 MRad (equivalent to 100, 200, 300 kGy). Is reported to be obtained. However, for the purpose of the present invention, a recording medium held by electrostatic attraction is circulated by a driving member and conveyed to an image forming body, and each toner image is transferred to the recording medium. In conductive seamless belt applications, even if a crosslinking agent is blended, the desired elastic modulus cannot be obtained under electron beam irradiation conditions of about 100 to 300 kGy. Also, high irradiation conditions of about 1000 kGy are not preferable because the surface of the seamless belt is deformed due to heat generation of the polymer.

特許第3671840号公報Japanese Patent No. 3671840 特開2005−309227号公報JP 2005-309227 A 特開2005−266760号公報JP 2005-266760 A 特許第3821600号公報Japanese Patent No. 3821600 特開2007−65587号公報JP 2007-65587 A 特開昭57−212216号公報JP-A-57-212216

本発明は、従来の熱硬化性樹脂ベルトやゴム積層ベルトよりもコスト面でより好ましい方式である押出成形により製造される導電性シームレスベルトであって、耐久性、耐ローラ癖性、弾性率の3つの性能がいずれも優れた導電性シームレスベルトを提供することを目的とする。   The present invention is a conductive seamless belt manufactured by extrusion, which is a more preferable method in terms of cost than conventional thermosetting resin belts and rubber laminated belts, and has a durability, roller resistance, and elastic modulus of 3 An object of the present invention is to provide a conductive seamless belt having excellent performance.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、電子線を照射するポリマーのガラス転移温度と電子線照射条件を制御することにより、耐久性、耐ローラ癖性、弾性率の3物性を調整することができること、即ち、特定のガラス転移温度のポリマーに制御された状態で電子線を照射して適度に電子線架橋することにより、ガラス転移温度以上でのポリマーの非晶部の運動性を適度に拘束することで耐久性と耐ローラ癖性を損なうことなく、弾性率を向上させることができることを見出した。
本発明はこのような知見に基いて達成されたものであり、以下を要旨とする。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have controlled the glass transition temperature and electron beam irradiation conditions of a polymer that irradiates an electron beam, thereby providing three physical properties of durability, roller resistance, and elastic modulus. In other words, the movement of the amorphous part of the polymer above the glass transition temperature can be achieved by irradiating an electron beam in a controlled state to the polymer having a specific glass transition temperature to moderately crosslink the electron beam. It has been found that the elastic modulus can be improved without impairing durability and roller resistance by restraining the property moderately.
The present invention has been achieved on the basis of such findings, and the gist thereof is as follows.

本発明(請求項1)の導電性シームレスベルトは、ポリアルキレンテレフタレート及び/又はポリアルキレンナフタレートを主成分とし、ポリエステルエラストマーを含む熱可塑性ポリマー成分と、導電剤とを加熱混合してなる成形材料を押出成形して得られるシームレスベルトに、電子線を照射してなる導電性シームレスベルトであって、電子線照射するシームレスベルトのガラス転移温度が0℃以上60℃以下であり、該シームレスベルトに、1回あたりの照射線量50kGy以上100kGy以下の条件で合計500kGy以上1500kGy以下の電子線を照射したことを特徴とする。   The conductive seamless belt of the present invention (Claim 1) is a molding material obtained by heating and mixing a thermoplastic polymer component containing a polyester elastomer and a conductive agent, the main component being polyalkylene terephthalate and / or polyalkylene naphthalate. A seamless seamless belt obtained by irradiating an electron beam onto a seamless belt obtained by extrusion molding, wherein the glass transition temperature of the seamless belt irradiated with an electron beam is 0 ° C. or higher and 60 ° C. or lower, A total of 500 kGy or more and 1500 kGy or less of electron beams were irradiated under the condition of irradiation dose of 50 kGy or more and 100 kGy or less.

請求項2の導電性シームレスベルトは、請求項1において、前記成形材料に、前記熱可塑性ポリマー成分100重量部に対して0.01〜5.0重量部の架橋剤が配合されていることを特徴とする。   The conductive seamless belt of claim 2 is characterized in that, in claim 1, 0.01 to 5.0 parts by weight of a crosslinking agent is blended in the molding material with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic polymer component. Features.

請求項3の導電性シームレスベルトは、請求項2において、前記架橋剤は、前記加熱混合される原料のうちの粉体成分に含浸させて配合されることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the conductive seamless belt according to the second aspect, wherein the crosslinking agent is impregnated into a powder component of the raw material to be heated and mixed.

請求項4の導電性シームレスベルトは、請求項2又は3において、前記架橋剤がアリル系多官能モノマーであることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the conductive seamless belt according to the second or third aspect, wherein the crosslinking agent is an allylic polyfunctional monomer.

請求項5の導電性シームレスベルトは、請求項1ないし4のいずれか1項において、画像形成装置用ベルトであることを特徴とする。   A conductive seamless belt according to a fifth aspect is the belt for an image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects.

本発明(請求項6)の画像形成装置は、請求項1ないし5のいずれか1項に記載の導電性シームレスベルトを含むことを特徴とする。   An image forming apparatus according to a sixth aspect of the present invention includes the conductive seamless belt according to any one of the first to fifth aspects.

本発明によれば、高耐折性で、ローラ癖復元率に優れ、しかも高弾性率の導電性シームレスベルトを実現することができる。   According to the present invention, it is possible to realize a conductive seamless belt having high folding resistance, excellent roller wrinkle restoration rate, and high elasticity.

一般的な中間転写装置の側面図である。It is a side view of a general intermediate transfer device. ガラス転移温度の測定チャートを示す図である。It is a figure which shows the measurement chart of glass transition temperature.

以下に本発明の導電性シームレスベルト及び画像形成装置の実施の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the conductive seamless belt and the image forming apparatus of the present invention will be described in detail.

本発明においては、ポリアルキレンテレフタレート(PAT)及び/又はポリアルキレンナフタレート(PAN)を主成分とし、ポリエステルエラストマー(TPEE)を含む熱可塑性ポリマー成分と、導電剤とを加熱混合してなる成形材料を押出成形して得られる特定のガラス転移温度のシームレスベルトに、特定の条件で電子線を照射して電子線架橋を行う。   In the present invention, a molding material obtained by heat-mixing a thermoplastic polymer component containing polyalkylene terephthalate (PAT) and / or polyalkylene naphthalate (PAN) containing polyester elastomer (TPEE) and a conductive agent. A seamless belt having a specific glass transition temperature obtained by extrusion molding is irradiated with an electron beam under specific conditions to perform electron beam crosslinking.

一般的に、樹脂に対する電子線架橋において照射される電子線量は20kGy以上300kGy以下が好ましく、300kGyを超えるとポリマーの崩壊が優先したり、架橋が頭打ちになるため好ましくないとされている。また、ガラス転移温度を0℃以上に持つPATやPANは、ポリマー鎖中の芳香環含有割合が大きいため電子線架橋が進行しにくい。しかし、本発明においては、PAT及び/又はPANにTPEEをポリマーブレンドして芳香環の割合を下げ、また、1回あたりの電子線量50kGy以上100kGy以下の条件で、合計の電子線量が500kGy以上1500kGy以下となるように、電子線を複数回照射することにより、ポリマーの崩壊を伴わずに電子線架橋を進行させ、目的とする弾性率のシームレスベルトを得る。この結果、画像形成装置用ベルトとしてのシームレスベルトの要求特性である耐久性、耐ローラ癖性、弾性率のすべてにおいて優れたシームレスベルトを得ることができる。   Generally, the electron dose irradiated in the electron beam cross-linking with respect to the resin is preferably 20 kGy or more and 300 kGy or less. In addition, PAT and PAN having a glass transition temperature of 0 ° C. or higher have a high aromatic ring content ratio in the polymer chain, so that electron beam crosslinking is difficult to proceed. However, in the present invention, TPEE is polymer blended with PAT and / or PAN to reduce the ratio of aromatic rings, and the total electron dose is 500 kGy or more and 1500 kGy under the condition of electron dose of 50 kGy or more and 100 kGy or less per time. By irradiating with an electron beam a plurality of times as described below, electron beam crosslinking is allowed to proceed without polymer collapse, and a seamless belt having a desired elastic modulus is obtained. As a result, it is possible to obtain a seamless belt excellent in all of durability, roller resistance, and elastic modulus, which are required characteristics of a seamless belt as an image forming apparatus belt.

なお、本発明における成形材料には、熱可塑性ポリマー成分及び導電剤の他、架橋剤を含むことが好ましく、また、要求性能に応じて、酸化防止剤やその他の成分が配合されていてもよい。   The molding material in the present invention preferably contains a crosslinking agent in addition to the thermoplastic polymer component and the conductive agent, and may contain an antioxidant and other components depending on the required performance. .

[熱可塑性ポリマー成分]
本発明に係る熱可塑性ポリマー成分は、PAT及び/又はPANを主成分とし、さらにTPEEを含むものである。
[Thermoplastic polymer component]
The thermoplastic polymer component according to the present invention is mainly composed of PAT and / or PAN and further contains TPEE.

ポリアルキレンテレフタレート(PAT)としては、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等を好適に用いることができる。これらの樹脂は市場で容易に入手可能であり、PBTとしては例えば、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製の「ノバデュラン 5050cs」、PETとしては例えば、三菱化学(株)製の「ノバペックス GM700Z」等を用いることができる。   As polyalkylene terephthalate (PAT), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET) or the like can be suitably used. These resins are readily available in the market. For example, PBT is “Novaduran 5050cs” manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics, and PET is “Novapex GM700Z” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. Can be used.

また、ポリアルキレンナフタレート(PAN)としては、ポリブチレンナフタレート(PBN)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等を好適に用いることができる。これらの樹脂は市場で容易に入手可能であり、PBNとしては例えば、帝人化成(株)製の「TQB−OT」、PENとしては例えば、帝人化成(株)製の「テオネックス TN8065S」等を用いることができる。   Moreover, as polyalkylene naphthalate (PAN), polybutylene naphthalate (PBN), polyethylene naphthalate (PEN), etc. can be used suitably. These resins are easily available in the market. For example, “TQB-OT” manufactured by Teijin Chemicals Ltd. is used as PBN, and “Teonex TN8065S” manufactured by Teijin Chemicals Ltd. is used as PEN. be able to.

これらのうち、特にPBTやPBNは、結晶化度が他のPATやPANに比べて30%程度高いので、結晶化度が低い例えばPETやPENを用いた場合よりも、得られるシームレスベルトのローラ癖復元率が高くなり好ましい。   Among these, in particular, PBT and PBN have a crystallinity of about 30% higher than that of other PATs and PANs, so that the obtained seamless belt roller has a lower crystallinity than when PET or PEN is used.癖 High restoration rate is preferable.

ポリエステルエラストマー(TPEE)としては、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ステルを用いたポリエステル−ポリエステルエラストマー型のもの、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を好適に用いることができる。これらのエラストマーは市場で容易に入手可能であり、ポリエステル−ポリエステルエラストマーとしては例えば東洋紡(株)の「ペルプレンS3001」、「ペルプレンEN3000」等を、ポリエステル−ポリエーテルエラストマーとしては例えば東洋紡(株)製の「ペルプレンP150B」等を用いることができる。これらのエラストマーは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。   Polyester elastomers (TPEE) are polyester-polyester elastomer type using polyester for hard segment and polyester for soft segment, and polyester-polyether type using polyester for hard segment and polyether for soft segment. It can be used suitably. These elastomers are easily available in the market. Examples of polyester-polyester elastomers include “Perprene S3001” and “Perprene EN3000” manufactured by Toyobo Co., Ltd., and examples of polyester-polyether elastomers are manufactured by Toyobo Co., Ltd. “Perprene P150B” or the like can be used. These elastomers may be used alone or in combination of two or more.

熱可塑性ポリマー成分中のPAT及び/又はPANとTPEEとの割合は、使用目的に応じて設定することができるが、TPEEが多すぎると、電子線照射前後でのシームレスベルトの周長変化、電気抵抗値変化が大きくなるため、PAT及び/又はPANを主成分とする必要があり、(PAT及び/又はPAN)/TPEEの重量比率は50/50〜95/05、特に60/40〜80/20であることが好ましい。   The ratio of PAT and / or PAN and TPEE in the thermoplastic polymer component can be set according to the purpose of use, but if there is too much TPEE, the change in the circumference of the seamless belt before and after electron beam irradiation, Since the resistance value change becomes large, it is necessary to have PAT and / or PAN as a main component, and the weight ratio of (PAT and / or PAN) / TPEE is 50/50 to 95/05, particularly 60/40 to 80 / 20 is preferable.

[導電剤]
導電剤としては、用途に要求される性能を満たすものであれば特に制限はなく、各種のものを用いることができ、具体的には、導電性フィラーとして、カーボンブラックやカーボンファイバー、グラファイトなどのカーボン系フィラー、金属系導電性フィラー、金属酸化物系導電性フィラーなどが用いられ、導電性フィラーの他には、イオン導電性物質、例えば四級アンモニウム塩等が例示されるが、これらの導電剤の中でも、カーボンブラックを用いることが電気抵抗率の湿度依存性が小さくなる傾向にあるため好ましい。カーボンブラックはイオン導電性物質と併用して用いても良い。
導電性フィラーであるカーボンブラックは、シームレスベルトにした際の機械特性、電気特性、寸法特性、化学特性を考慮して混合される。
[Conductive agent]
The conductive agent is not particularly limited as long as it satisfies the performance required for the application, and various types can be used. Specifically, examples of the conductive filler include carbon black, carbon fiber, and graphite. Carbon-based fillers, metal-based conductive fillers, metal-oxide-based conductive fillers, and the like are used. Besides conductive fillers, ionic conductive substances such as quaternary ammonium salts are exemplified. Among the agents, it is preferable to use carbon black because the humidity dependency of the electrical resistivity tends to be reduced. Carbon black may be used in combination with an ion conductive substance.
Carbon black, which is a conductive filler, is mixed in consideration of mechanical characteristics, electrical characteristics, dimensional characteristics, and chemical characteristics when a seamless belt is formed.

カーボンブラック等の導電剤の配合量は、熱可塑性ポリマー成分100重量部に対して、10〜30重量部、特に12〜17重量部とすることが好ましい。即ち、カーボンブラック等の導電剤の配合量は用いる導電剤の種類、シームレスベルトに要求される導電性の程度によっても異なるが、その配合量が少な過ぎると導電性が発現されなかったり、カーボンブラック等の導電剤の分散状態が粗くなり電気抵抗率がばらつきやすくなったりし、また、接触抵抗が大きく環境に左右されるようになり、画像形成装置に搭載した場合、環境によっては画像異常を発生させる場合がある。逆に、導電剤の配合量が多すぎるとシームレスベルトの剛性が上がり、耐久性が損なわれたり、成形性が損なわれたりするため好ましくない。   The blending amount of the conductive agent such as carbon black is preferably 10 to 30 parts by weight, particularly 12 to 17 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic polymer component. That is, the blending amount of the conductive agent such as carbon black varies depending on the type of the conductive agent used and the degree of conductivity required for the seamless belt, but if the blending amount is too small, the conductivity may not be expressed, The electrical conductivity is likely to vary due to the dispersion state of the conductive agent, etc., and the contact resistance is greatly affected by the environment. When mounted on an image forming device, abnormal images may occur depending on the environment. There is a case to let you. On the other hand, if the blending amount of the conductive agent is too large, the rigidity of the seamless belt increases, durability is impaired, and moldability is impaired.

なお、カーボンブラックは粉体品、もしくは粒状品であることが好ましく、また粉体は均一であることが好ましい。また事前にシリコーン処理を施したカーボンブラックを用いてもよい。   The carbon black is preferably a powder product or a granular product, and the powder is preferably uniform. Carbon black that has been subjected to silicone treatment in advance may also be used.

[架橋剤]
本発明において、電子線架橋は、架橋剤を用いなくても、電子線の照射条件を適度なものとすることにより進行させることができるが、電子線架橋を効率的に進行させるために架橋剤を用いてもよい。架橋剤としては、電子線の照射により熱可塑性ポリマー成分の架橋反応を発現させうるものであれば特に制限されるものではないが、好適にはアリル系多官能モノマーが用いられる。かかるアリル系多官能モノマーとしては、例えば、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)、トリアリルシアヌレート、トリメタアリルイソシアヌレートなどの1種又は2種以上が挙げられ、中でもTAICは好適に用いることができる。アリル系多官モノマーの中でもエポキシ基、グリシジル基を持つものは混練、押出成形時の熱で熱架橋してしまうため好ましくない。
[Crosslinking agent]
In the present invention, the electron beam cross-linking can be progressed by making the electron beam irradiation conditions appropriate without using a cross-linking agent. May be used. The cross-linking agent is not particularly limited as long as it can cause the cross-linking reaction of the thermoplastic polymer component by electron beam irradiation, but an allylic polyfunctional monomer is preferably used. Examples of the allylic polyfunctional monomer include one or more of triallyl isocyanurate (TAIC), triallyl cyanurate, and trimethallyl isocyanurate. Among them, TAIC can be preferably used. . Among allyl multi-component monomers, those having an epoxy group or a glycidyl group are not preferable because they are thermally crosslinked by heat during kneading and extrusion molding.

架橋剤の配合量は、熱可塑性ポリマー成分100重量部に対して5.0重量部以下、例えば、0.01〜5.0重量部とすることが好ましい。
架橋剤の配合量が少な過ぎると、架橋剤を用いたことによる電子線架橋の促進効果を十分に得ることができず、多過ぎると架橋剤の分散不良で、得られるシームレスベルトの表面性状が悪くなり、また、弾性率も低下し、好ましくない。
The blending amount of the crosslinking agent is preferably 5.0 parts by weight or less, for example, 0.01 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic polymer component.
If the blending amount of the cross-linking agent is too small, the effect of promoting electron beam cross-linking due to the use of the cross-linking agent cannot be sufficiently obtained. It becomes worse and the elastic modulus is lowered, which is not preferable.

[付加的配合材(任意成分)]
本発明に係る成形材料には、各種目的に応じて任意の配合成分を配合することができる。
[Additional ingredients (optional ingredients)]
In the molding material according to the present invention, arbitrary blending components can be blended according to various purposes.

具体的には、イルガホス168,イルガノックス1010,リン系酸化防止剤などの酸化防止剤、熱安定剤、各種可塑剤、光安定剤、紫外線吸収剤、中和剤、滑剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、架橋助剤、着色剤、難燃剤、分散剤等の各種添加剤を添加することができる。   Specifically, irgafos 168, irganox 1010, antioxidants such as phosphorus antioxidants, heat stabilizers, various plasticizers, light stabilizers, ultraviolet absorbers, neutralizers, lubricants, antifogging agents, anti Various additives such as a blocking agent, a slip agent, a crosslinking aid, a colorant, a flame retardant, and a dispersant can be added.

特に、酸化防止剤の添加により、熱劣化による耐折性の低下を防ぐことができるが、添加しなくても目標とする耐折回数を満たすこともできる。
酸化防止剤を添加する場合、その配合量は、成形材料中の熱可塑性ポリマー成分100重量部に対して0.01〜5.0重量部程度とすることが好ましい。
In particular, the addition of an antioxidant can prevent a decrease in folding resistance due to thermal degradation, but the target number of folding times can also be satisfied without the addition.
When adding antioxidant, it is preferable that the compounding quantity shall be about 0.01-5.0 weight part with respect to 100 weight part of thermoplastic polymer components in a molding material.

[加熱混合方法]
本発明においては熱可塑性ポリマー成分と、カーボンブラック等の導電剤とを加熱混合して樹脂組成物とした後にシームレスベルトを成形してもよく、熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラック等の導電剤を加熱混合してそのままシームレスベルトを成形してもよい。
[Heating and mixing method]
In the present invention, the thermoplastic polymer component and a conductive agent such as carbon black may be heated and mixed to obtain a resin composition, and then a seamless belt may be formed. The thermoplastic polymer component and the conductive agent such as carbon black may be heated. A seamless belt may be formed as it is after mixing.

加熱混合手段にも特に制限はなく公知の技術を用いることができる。例えば、まず熱可塑性ポリマー成分、カーボンブラック等の導電剤、及び必要に応じて配合されるその他の添加成分を加熱混合して樹脂組成物とするのであれば、一軸押出機、二軸混練押出機、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダー、プラストグラフ、ニーダーなどを用いることができるが、特に二軸混練押出機が好ましい。   There is no particular limitation on the heating and mixing means, and a known technique can be used. For example, if a thermoplastic polymer component, a conductive agent such as carbon black, and other additive components blended as needed are heated and mixed to form a resin composition, a single screw extruder, twin screw kneading extruder , Banbury mixers, rolls, Brabenders, plastographs, kneaders and the like can be used, and a twin-screw kneading extruder is particularly preferable.

なお、この加熱混合に当たり、前述の架橋剤は通常液状であるため、加熱混合時の揮発を防ぐために、予め粉砕したポリマー成分やカーボンブラック等の導電剤といった粉体成分に含浸させて混合することが好ましい。   In this heating and mixing, since the above-mentioned crosslinking agent is usually in a liquid state, in order to prevent volatilization at the time of heating and mixing, it is impregnated with a powder component such as a preliminarily ground polymer component or a conductive agent such as carbon black and mixed. Is preferred.

[押出成形方法]
本発明のシームレスベルトを成形するための押出成形方法については、特に限定されるものではないが、特に望ましいのは、連続溶融押出成形法である。特に押し出したチューブの内径を高精度で制御可能な下方押出方式の内部冷却マンドレル方式あるいはバキュームサイジング方式が好ましく、内部冷却マンドレル方式が最も好ましい。
[Extrusion molding method]
The extrusion molding method for molding the seamless belt of the present invention is not particularly limited, but a continuous melt extrusion molding method is particularly desirable. In particular, the internal cooling mandrel method or vacuum sizing method of the downward extrusion method capable of controlling the inner diameter of the extruded tube with high accuracy is preferable, and the internal cooling mandrel method is most preferable.

[シームレスベルトのガラス転移温度]
本発明においては、このようにして、熱可塑性ポリマー成分、カーボンブラック等の導電剤及び架橋剤等の必要に応じて配合されるその他の成分を加熱混合し、押出成形して得られるシームレスベルトのガラス転移温度が0℃以上60℃以下であることを特徴とする。
[Glass transition temperature of seamless belt]
In the present invention, a seamless belt obtained by heating and mixing the thermoplastic polymer component, a conductive agent such as carbon black, and other components blended as necessary, such as a crosslinking agent, and extrusion molding. The glass transition temperature is 0 ° C. or higher and 60 ° C. or lower.

本発明におけるガラス転移温度とは、PAT及び/又はPANを主成分とするTPEEとのポリマーブレンドである熱可塑性ポリマー成分にカーボンブラック等の導電剤と必要に応じて配合される架橋剤、その他の成分を配合し、加熱混合、押出成形して得られる電子線照射前のシームレスベルトのガラス転移温度であり、原料とするPAT、PAN、TPEE自体はガラス転移温度が0〜60℃の範囲外であってもよい。   The glass transition temperature in the present invention is a cross-linking agent blended as necessary with a conductive agent such as carbon black in a thermoplastic polymer component which is a polymer blend with PAT and / or TPEE mainly composed of PAN, It is the glass transition temperature of the seamless belt before electron beam irradiation obtained by blending the ingredients, heating and mixing, and extrusion molding. PAT, PAN, and TPEE as raw materials themselves have a glass transition temperature outside the range of 0 to 60 ° C. There may be.

なお、このシームレスベルトのガラス転移温度とは、後掲の実施例の項で説明するように、ティーエイインスツルメント製の動的粘弾性測定装置「RSAIII」を用いて、周波数10.0Hz、2℃/分の昇温速度、引っ張りひずみ0.05%の条件でのtanδのα分散のピーク温度をさす。   The glass transition temperature of this seamless belt is a frequency of 10.0 Hz using a dynamic viscoelasticity measuring device “RSAIII” manufactured by TI Instruments, as described in the Examples section below. This refers to the peak temperature of α dispersion of tan δ under conditions of a heating rate of 2 ° C./min and a tensile strain of 0.05%.

本発明において、電子線照射前のシームレスベルトのガラス転移温度が0℃未満の場合、電子線照射による架橋前の弾性率が低くなるため、電子線架橋を行っても、目標とする弾性率まで到達しにくく、好ましくない。また、目標とする弾性率に到達したとしても、架橋前後での周長変化が大きいことによる電気抵抗値変化が大きくなるために好ましくない。
また、この電子線照射前のシームレスベルトのガラス転移温度が60℃を超える場合、プリンターの使用温度である室温〜60℃でのポリマーの運動性が制限されてしまい、耐折性が低下するため好ましくない。また、ガラス転移温度が60℃以下でも結晶化度が10%程度と低い場合は、耐折性は高くなるが耐ローラ癖性が悪くなるため好ましくない。また、ガラス転移温度が60℃以下で耐折性と耐ローラ癖性を満たすPAT、PANを実現できたとしても、ガラス転移温度が60℃を超えるということはポリマー鎖中のベンゼン環、またはナフタレン環等の芳香族環含有量が高いということになり、電子線照射による架橋効果が得られにくい。
In the present invention, when the glass transition temperature of the seamless belt before electron beam irradiation is less than 0 ° C., the elastic modulus before crosslinking by electron beam irradiation is low, so even if electron beam crosslinking is performed, the target elastic modulus It is difficult to reach and is not preferable. Further, even if the target elastic modulus is reached, it is not preferable because a change in electrical resistance value due to a large change in circumferential length before and after the crosslinking becomes large.
In addition, when the glass transition temperature of the seamless belt before the electron beam irradiation exceeds 60 ° C., the mobility of the polymer at room temperature to 60 ° C., which is the use temperature of the printer, is limited, and folding resistance is reduced. It is not preferable. Further, even when the glass transition temperature is 60 ° C. or lower, if the crystallinity is as low as about 10%, the folding resistance is increased, but the roller resistance is deteriorated. Moreover, even if PAT and PAN satisfying the folding resistance and roller resistance at a glass transition temperature of 60 ° C. or lower can be realized, the glass transition temperature exceeding 60 ° C. means that the benzene ring or naphthalene ring in the polymer chain Therefore, it is difficult to obtain a crosslinking effect by electron beam irradiation.

電子線照射前のシームレスベルトのより好ましいガラス転移温度は30〜60℃であり、また結晶化度は20〜60%である。なお、結晶化度には様々な測定方法があるが、例えば乾式密度計を用いて測定したシームレスベルトの密度と、文献値から得た各使用ポリマーの100%結晶化度の場合の理論密度値を用いて、その比から概略値を計算できる。   The more preferable glass transition temperature of the seamless belt before electron beam irradiation is 30 to 60 ° C., and the crystallinity is 20 to 60%. There are various measuring methods for crystallinity, for example, the density of a seamless belt measured using a dry densitometer and the theoretical density value in the case of 100% crystallinity of each polymer used obtained from literature values. Can be used to calculate the approximate value from the ratio.

本発明において、電子線照射前のシームレスベルトのガラス転移温度は0〜60℃であり、好ましくは30〜60℃であるが、このシームレスベルトのガラス転移温度は、ポリマーの選択、または配合比を制御することによって調整することができる。すなわち、熱可塑性ポリマー成分の芳香環含有割合を多くしたり、熱可塑性ポリマー成分中のPAT及び/又はPANの配合割合を多くしたりすれば、電子線照射前のシームレスベルトのガラス転移温度は高くなる。逆に、熱可塑性ポリマー成分中の芳香環の含有割合を少なくしたり、熱可塑性ポリマー成分中のPAT及び/又はPANの配合割合を少なくしたりすれば、電子線照射前のシームレスベルトのガラス転移温度は高くなる。   In the present invention, the glass transition temperature of the seamless belt before electron beam irradiation is 0 to 60 ° C., preferably 30 to 60 ° C. The glass transition temperature of the seamless belt depends on the selection of the polymer or the blending ratio. It can be adjusted by controlling. That is, if the aromatic ring content ratio of the thermoplastic polymer component is increased or the blending ratio of PAT and / or PAN in the thermoplastic polymer component is increased, the glass transition temperature of the seamless belt before electron beam irradiation is increased. Become. Conversely, if the aromatic ring content in the thermoplastic polymer component is reduced or the PAT and / or PAN content in the thermoplastic polymer component is reduced, the glass transition of the seamless belt before electron beam irradiation. The temperature rises.

[電子線照射]
本発明においては、上述の特定のガラス転移温度のシームレスベルトに対して1回あたり50kGy以上100kGy以下の照射線量の電子線を、合計の照射線量が500kGy以上1500kGy以下となるように電子線の照射を行って電子線架橋する。
[Electron beam irradiation]
In the present invention, an electron beam with an irradiation dose of 50 kGy or more and 100 kGy or less is applied to the seamless belt having the specific glass transition temperature described above, and the electron beam irradiation is performed so that the total irradiation dose is 500 kGy or more and 1500 kGy or less. To carry out electron beam crosslinking.

ここで、1回あたりの照射線量が50kGy未満であると、電子線架橋を十分に進行させるための照射回数を多く必要とし、好ましくなく、100kGyを超えると電子線照射でシームレスベルトが劣化するおそれがあり好ましくない。   Here, if the irradiation dose per time is less than 50 kGy, it is necessary to increase the number of times of irradiation for sufficiently proceeding with the electron beam cross-linking, and if it exceeds 100 kGy, the seamless belt may be deteriorated by the electron beam irradiation. Is not preferable.

また、合計の照射線量が500kGy未満では電子線架橋が十分に進行せず、目的とする弾性率を得ることはできない。照射線量が1500kGyを越えると電子線照射でシームレスベルトが劣化するおそれがある。   In addition, when the total irradiation dose is less than 500 kGy, the electron beam crosslinking does not proceed sufficiently, and the intended elastic modulus cannot be obtained. If the irradiation dose exceeds 1500 kGy, the seamless belt may be deteriorated by electron beam irradiation.

特に好ましい照射条件は、1回あたりの照射線量50〜70kGyの電子線照射を繰り返し10〜20回行って、合計の照射線量が500〜1400kGyとなるようにするものである。   Particularly preferable irradiation conditions are such that an electron beam irradiation of 50 to 70 kGy per irradiation is repeatedly performed 10 to 20 times so that the total irradiation dose becomes 500 to 1400 kGy.

なお、ここで電子線照射に際しては、電子線の照射装置に対してシームレスベルトを支持する円筒を回転させるなどして、シームレスベルト全体に均一に電子線が照射されて均一な電子線架橋が進行するようにすることが好ましい。
また、シームレスベルトが電子線架橋時に収縮しても内部に挿入した金属製の支持円筒などによる張力が原因クラックが生じることがないように、シームレスベルトの内部に収縮分の空隙(空気層)を設けて支持円筒に取り付けることが好ましい。
Here, when irradiating the electron beam, the electron beam irradiation device is rotated to rotate the cylinder that supports the seamless belt, so that the entire seamless belt is uniformly irradiated with the electron beam, and uniform electron beam crosslinking proceeds. It is preferable to do so.
In addition, even if the seamless belt shrinks during electron beam crosslinking, there is a gap (air layer) for shrinkage inside the seamless belt so that cracks do not occur due to tension caused by a metal support cylinder inserted inside. Preferably, it is provided and attached to the support cylinder.

なお、電子線照射により、シームレスベルトのガラス転移温度が上昇する。本発明においては、ガラス転移温度0〜60℃のシームレスベルトに上述の条件で電子線を照射して、ガラス転移温度が30〜80℃で、電子線照射前後のガラス転移温度の差が3〜40℃である導電性シームレスベルトを得ることが、電気抵抗値制御、周長制御の点で好ましい。
また、電子線の照射で後述の表面抵抗値が変化するが、後掲の実施例の項に記載される表面抵抗値変化率は0.5〜2.0であることが好ましい。
In addition, the glass transition temperature of a seamless belt rises by electron beam irradiation. In the present invention, a seamless belt having a glass transition temperature of 0 to 60 ° C. is irradiated with an electron beam under the above-described conditions. The glass transition temperature is 30 to 80 ° C., and the difference in the glass transition temperature before and after the electron beam irradiation is 3 to 3. Obtaining a conductive seamless belt at 40 ° C. is preferable in terms of electrical resistance value control and circumference control.
Moreover, although the surface resistance value mentioned later changes by irradiation of an electron beam, it is preferable that the surface resistance value change rate described in the item of the below-mentioned Example is 0.5-2.0.

[導電性シームレスベルト]
本発明によれば、以下のような物性を有する導電性シームレスベルトを得ることができる。
[Conductive seamless belt]
According to the present invention, a conductive seamless belt having the following physical properties can be obtained.

<耐折性>
本発明の導電性シームレスベルトを例えば中間転写ベルトとして画像形成装置に用いる場合には、耐折性が悪いとクラックが発生して画像が得られなくなるので、耐折性に優れることが望まれる。
耐折性の程度は、JIS P−8115の耐折回数の測定方法に従うことで定量的に評価でき、耐折回数の大きいシームレスベルトほどクラックが入りにくく、耐屈曲性に優れていると判断することができる。
具体的な数値としては、後掲の実施例の項に記載される測定方法で測定された耐折回数が10000回以上であることが好ましく、100000回以上であることが特に好ましい。
なお、後掲の実施例においては、実際にプリンター内でローラに張架、回転されて使用される場合の条件に近づけるために、使用するチャックの回転半径(R)は3.0mmとした。
<Folding resistance>
When the conductive seamless belt of the present invention is used in an image forming apparatus as an intermediate transfer belt, for example, if the folding resistance is poor, a crack occurs and an image cannot be obtained.
The degree of folding resistance can be quantitatively evaluated by following the method of measuring the folding endurance of JIS P-8115, and it is judged that the seamless belt having the larger folding endurance is less susceptible to cracking and has excellent bending resistance. be able to.
As specific numerical values, the folding endurance measured by the measuring method described in the Examples section below is preferably 10,000 times or more, particularly preferably 100,000 times or more.
In the examples described later, the rotation radius (R) of the chuck to be used was set to 3.0 mm in order to approach the conditions in the case where the roller was actually stretched and rotated in the printer.

<ローラ癖復元率>
本発明の導電性シームレスベルトを例えば中間転写ベルトとして画像形成装置に用いる場合には、プリンター内でローラに張架された状態で60℃程度の高温下にさられた際に、シームレスベルトにローラの跡(ローラ癖)が着くと、画像に悪影響を及ぼすため、好ましくない。
このため、温度23℃、湿度50%の条件で24時間以上状態調整したシームレスベルトを15mm幅、44mm長さに切り取り、この試験片を、直径14mmのローラに、試験片長さ方向がローラの周方向となるようにセロハンテープ等で固定し、温度60℃、湿度95%の恒温恒湿層に2時間放置後、温度23℃、湿度50%の環境下に24時間放置した後、試験片をローラから開放し、温度23℃、湿度50%で2時間放置した際の試験片の開口幅L(ローラにより断面略C字形に癖付けされた試験片の開口部の幅)から以下の式で求めた値をローラ癖復元率(%)とする。この値は40%以上であることが好ましい。
ローラ癖復元率(%)={開口幅L(mm)/試験片長44(mm)}×100
<Roller wrinkle restoration rate>
When the conductive seamless belt of the present invention is used as an intermediate transfer belt in an image forming apparatus, for example, the roller is applied to the seamless belt when the belt is placed at a high temperature of about 60 ° C. while being stretched around the roller in the printer. If the mark (roller wrinkle) arrives, the image will be adversely affected.
Therefore, a seamless belt that has been conditioned for 24 hours or more under conditions of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% is cut into a 15 mm width and a 44 mm length, and this test piece is turned into a roller having a diameter of 14 mm and the length direction of the test piece is the circumference of the roller. Fix it with cellophane tape or the like so that it is in the direction, leave it in a constant temperature and humidity layer at a temperature of 60 ° C. and a humidity of 95% for 2 hours, and leave it in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% for 24 hours. From the opening width L of the test piece when left for 2 hours at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% after being released from the roller (the width of the opening of the test piece brazed into a substantially C-shaped cross section by the roller), Let the calculated value be the roller wrinkle restoration rate (%). This value is preferably 40% or more.
Roller wrinkle restoration rate (%) = {opening width L (mm) / test piece length 44 (mm)} × 100

<結晶化度>
上述のローラ癖試験温度下での結晶化度の変化が小さいポリマーほどローラ癖復元率が高い傾向にある。一般的に結晶化度の高いポリマーほどローラ癖試験温度下での結晶化度の変化が小さい。結晶化度が高すぎても耐折回数が低くなる。
このようなことから、熱可塑性ポリマー成分のPAT,PANとしては、一般的に結晶化度が高いとされるPBTやPBNの方が、一般的に結晶化度が低いとされるPETやPENよりも好ましく用いることができる。
<Crystallinity>
The smaller the change in crystallinity at the roller wrinkle test temperature, the higher the roller wrinkle restoration rate tends to be. In general, the higher the crystallinity of a polymer, the smaller the change in crystallinity at the roller wrinkle test temperature. Even if the degree of crystallinity is too high, the number of folding times is reduced.
Therefore, as PAT and PAN of the thermoplastic polymer component, PBT and PBN, which are generally considered to have a high degree of crystallinity, than PET and PEN, which are generally considered to have a low degree of crystallinity. Can also be preferably used.

<引張弾性率>
本発明の導電性シームレスベルトを例えば中間転写ベルトとして画像形成装置に用いる場合には、シームレスベルトの引張弾性率が低いと、表面硬度が低くなり、トナーに含まれるシリカ成分などによって転写ベルトの表面が削られ、画像不良の原因となることがあるため、引張弾性率は高い方が好ましい。
このため、ISO R1184−1970に準拠して、本発明のシームレスベルトから切り取った幅15mm、長さ150mmの試験片について、引張速度1mm/min、つかみ具距離100mmとして測定した引張弾性率の数値として1800MPa以上であることが好ましい。
<Tensile modulus>
When the conductive seamless belt of the present invention is used as an intermediate transfer belt in an image forming apparatus, for example, if the seamless belt has a low tensile elastic modulus, the surface hardness is lowered, and the surface of the transfer belt is caused by silica components contained in the toner. Is likely to cause image defects, so that a higher tensile elastic modulus is preferable.
For this reason, in accordance with ISO R1184-1970, for a test piece having a width of 15 mm and a length of 150 mm cut from the seamless belt of the present invention, the tensile modulus measured as a tensile speed of 1 mm / min and a gripping distance of 100 mm It is preferable that it is 1800 MPa or more.

<微小硬度>
本発明の導電性シームレスベルトを例えば中間転写ベルトとして画像形成装置に用いる場合には、シームレスベルトの微小硬度が低いと、転写ベルト表面が削られ、画像不良の原因となることがある。また、微小硬度が低いとトナーが中間転写ベルトの表面に埋没しやすくなり、2次転写性が悪くなるため、画像不良の原因となることがある。一方で、微小硬度が高すぎると、クラックが発生しやすくなり、シームレスベルトの機械的寿命が短くなるので好ましくない。
このため、本発明の導電性シームレスベルトの微小硬度の程度はフィッシャースコープ製の微小硬度計HM2000を用いて、押し込み荷重2.5mN、押し込み時間27秒の条件で測定したHUpl(ユニバーサル硬度の塑性硬さ)の値で200N/mm以上400N/mm以下であることが好ましい。
<Micro hardness>
When the conductive seamless belt of the present invention is used as an intermediate transfer belt in an image forming apparatus, for example, if the seamless belt has a low micro hardness, the surface of the transfer belt may be scraped, causing image defects. Also, if the microhardness is low, the toner is likely to be buried in the surface of the intermediate transfer belt and the secondary transferability is deteriorated, which may cause image defects. On the other hand, if the microhardness is too high, cracks are likely to occur, and the mechanical life of the seamless belt is shortened.
For this reason, the degree of microhardness of the conductive seamless belt of the present invention is determined by using a microscope hardness meter HM2000 manufactured by Fischerscope, and measured with a HUPl (universal hardness plastic hardness) measured under conditions of an indentation load of 2.5 mN and an indentation time of 27 seconds. it is preferable 200 N / mm 2 or more 400 N / mm 2 or less in the value of is).

<クリープひずみ>
本発明の導電性シームレスベルトを例えば中間転写ベルトとして画像形成装置に用いる場合には、シームレスベルトのクリープひずみが大きいと、転写ベルトに伸びが生じるために、寸法精度が悪くなり、画像不良の原因となることがある。
このため、クリープひずみの程度は、後掲の実施例の項に示されるように、幅20mm、チャック間長さ100mm、厚み100μmのサンプルについて60℃の温度条件で600gの荷重をかけた40秒後の伸び長さから計算した値として0.05%以下であることが好ましい。
<Creep strain>
When the conductive seamless belt of the present invention is used as an intermediate transfer belt in an image forming apparatus, for example, if the creep distortion of the seamless belt is large, the transfer belt is stretched, resulting in poor dimensional accuracy and the cause of image defects. It may become.
Therefore, the degree of creep strain is 40 seconds when a load of 600 g is applied to a sample having a width of 20 mm, a length between chucks of 100 mm, and a thickness of 100 μm at a temperature condition of 60 ° C. The value calculated from the subsequent elongation length is preferably 0.05% or less.

<表面抵抗値>
本発明の導電性シームレスベルトの抵抗領域は、その使用目的により異なるが、表面抵抗値1×10〜1×1016Ω/□の範囲から選定することが好ましい。
ここで、シームレスベルトの表面抵抗値は例えば三菱化学アナリテック(株)製ハイレスタなどにより測定することができる。表面抵抗値の測定方法の詳細は後掲の実施例の項に示す。
<Surface resistance value>
The resistance region of the conductive seamless belt of the present invention varies depending on the purpose of use, but is preferably selected from the range of a surface resistance value of 1 × 10 8 to 1 × 10 16 Ω / □.
Here, the surface resistance value of the seamless belt can be measured by, for example, Hiresta manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd. Details of the method for measuring the surface resistance value are given in the Examples section below.

<シームレスベルトの厚み>
本発明の導電性シームレスベルトの厚みは60〜150μmであることが好ましく、この範囲内において、使用目的に応じて適宜決定される。
<Thickness of seamless belt>
The thickness of the conductive seamless belt of the present invention is preferably 60 to 150 μm, and is appropriately determined within this range depending on the purpose of use.

[導電性シームレスベルトの用途]
本発明の導電性シームレスベルトは、電子写真式複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ機等の画像形成装置に中間転写ベルト、搬送転写ベルト、感光体ベルトなどとして用いられる。本発明の導電性シームレスベルトはそのままベルトとして使用しても良いし、ドラムあるいはロール等に巻き付けて使用しても良い。
更に蛇行防止や端面補強等の目的のために、所定の寸法のシームレスベルトの内側及び/又は外側端部近傍に耐熱テープを貼り付けたり、或いはウレタンゴムやシリコンゴム等のテープをベルト内側の端部近傍に貼り合わせて用いても良い。
[Use of conductive seamless belt]
The conductive seamless belt of the present invention is used in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a laser beam printer, and a facsimile machine as an intermediate transfer belt, a transfer transfer belt, a photosensitive belt, and the like. The conductive seamless belt of the present invention may be used as it is, or may be wound around a drum or a roll.
Further, for the purpose of preventing meandering or reinforcing the end surface, a heat-resistant tape is affixed to the inside and / or the vicinity of the outside edge of a seamless belt of a predetermined size, or a tape such as urethane rubber or silicone rubber is attached to the inside edge of the belt. They may be used in the vicinity of the part.

以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明の効果を示す。   The effects of the present invention will be described below with reference to examples and comparative examples.

[原料]
原料は下記のものを用い、配合割合は表1,2の通りとした。
・PBT:三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製
「ノバデュラン 5050CS」
・PBN:帝人化成(株)製「TQB−OT」
・PET:三菱化学(株)製「ノバペックス GM700Z」
・PEN:帝人化成(株)製「テオネックス TN8065S」
・ポリエステルエラストマー(TPEE):東洋紡積(株)製「ペルプレンS3001」
・ポリエステルエラストマー(TPEE):東洋紡積(株)製「ペルプレンP150B」
・ポリエステルエラストマー(TPEE):東洋紡積(株)製「ペルプレンEN3000」
・カーボンブラック:電気化学(株)製アセチレンブラック「デンカブラック粒状」
・酸化防止剤:クラリアントジャパン(株)製「PEPQ」
・架橋剤:日本化成(株)製「TAIC」(トリアリルイソシアヌレート)
・架橋剤:四国化成(株)製「DA−MGIC」
(ジアリルモノグリシジルイソシアヌル酸)
[material]
The following materials were used, and the blending ratios were as shown in Tables 1 and 2.
・ PBT: Made by Mitsubishi Engineering Plastics
"Novaduran 5050CS"
・ PBN: "TQB-OT" manufactured by Teijin Chemicals Ltd.
・ PET: “Novapex GM700Z” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
・ PEN: “Teonex TN8065S” manufactured by Teijin Chemicals Ltd.
・ Polyester elastomer (TPEE): "Perprene S3001" manufactured by Toyobo Co., Ltd.
・ Polyester elastomer (TPEE): “Perprene P150B” manufactured by Toyobo Co., Ltd.
・ Polyester elastomer (TPEE): “Perprene EN3000” manufactured by Toyobo Co., Ltd.
・ Carbon black: Acetylene black “Denka Black granular” manufactured by Electrochemical Co., Ltd.
・ Antioxidant: "PEPQ" manufactured by Clariant Japan
・ Crosslinking agent: “TAIC” (triallyl isocyanurate) manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd.
・ Crosslinking agent: “DA-MGIC” manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.
(Diallyl monoglycidyl isocyanuric acid)

[加熱混練]
各原料を、二軸混練押出機(IKG(株)製 PMT32)を用いて材料ペレット化した。架橋剤「TAIC」は沸点144℃程度の液体であり、混練時に液状で添加すると揮発しやすいので、カーボンブラックに予め含浸させてから配合、混練を行った。
該押出機はL/D=32、2ベント式、各々のベントより原料投入側にニーディングを配し、ポリマーの吐出量は14kg/hrとし、シリンダーの温度はホッパーに一番近いシリンダーから原料投入側のベントがついたシリンダーまでを250℃、それ以外を200℃とし、回転数は140rpmで実施し、吐出された溶融ポリマーをストランド状にして水槽を通過させた後、ペレタイズして所定の大きさのペレットを作成した。
[Heat kneading]
Each raw material was pelletized using a twin-screw kneading extruder (PMG32 manufactured by IKG Co., Ltd.). The cross-linking agent “TAIC” is a liquid having a boiling point of about 144 ° C., and since it easily volatilizes when added in a liquid state during kneading, it was pre-impregnated with carbon black and then blended and kneaded.
The extruder is L / D = 32, 2 vent type, kneading is arranged on the material input side from each vent, the discharge rate of polymer is 14 kg / hr, and the cylinder temperature is from the cylinder closest to the hopper. The cylinder up to the inlet side vented is 250 ° C., the others are 200 ° C., the rotation speed is 140 rpm, the discharged molten polymer is made into a strand shape, passed through a water tank, and then pelletized to a predetermined Size pellets were made.

[押出成形]
上記ペレットを130℃で6時間乾燥し、直径184mm、ダイスリップ幅1.0mmの6条スパイラル型環状ダイつき40mmφの押出機により、環状ダイ下方に溶融チューブ状態で押し出し、押出した溶融チューブを、環状ダイと同一軸線上に支持棒を介して装着した冷却マンドレルの外表面(温度90℃)に接触させて冷却固化させつつ、次に、シームレスベルトの中に設置されている円筒形の中子と外側に設置されている4点式ベルト引取機により、シームレスベルトを円筒形に保持した状態で引き取りつつ、300mmの長さで輪切りにして、厚み100μm、表面抵抗値が1×10〜1×1013Ω/□になるように押出し量と引き取り速度、押出温度を調整して、シリンダー温度及びダイス温度240℃で、シームレスベルトを成形した。
[Extrusion molding]
The pellets were dried at 130 ° C. for 6 hours, extruded in a molten tube state below the annular die by an extruder with a diameter of 184 mm, a die-slip width of 1.0 mm and a 6 mm spiral annular die and extruded into a molten tube state. A cylindrical core installed in a seamless belt while contacting and cooling and solidifying the outer surface (temperature 90 ° C.) of the cooling mandrel mounted on the same axis as the annular die via a support rod With a four-point belt take-up machine installed on the outside, the seamless belt is taken up while being held in a cylindrical shape, and is cut into a length of 300 mm, with a thickness of 100 μm and a surface resistance value of 1 × 10 8 to 1 take-off speed and the extrusion rate so as × become 10 13 Ω / □, by adjusting the extrusion temperature, a cylinder temperature and a die temperature of 240 ° C., seamless Bell It was molded.

[電子線照射]
(株)NHVコーポレーション製の電子線照射装置EPS−750kVを用いて表1,2に示す照射条件で電子線照射を行った。表中、単位照射線量は1回あたりの照射線量であり、総照射線量は合計照射線量である。なお、電子線の照射には、幅120cm、長さ80cmの金属板上を、120cmの照射幅、1.2m/minの照射速度で往復照射し、片道1回の照射回数を照射回数とした。また、シームレスベルトは金属製の円筒の外周に支持して、装置の金属板上に平行に設置し、合計照射回数の4分の1回毎に周長の4分の1ずつ手動で回転させることにより、シームレスベルト全体に均一に電子線架橋が進行するようにした。
また、シームレスベルトが架橋時に収縮しても内部に挿入した金属製の円筒などが原因でクラックが生じることのないように、シームレスベルトの内側には収縮分の空隙(空気層)を設けて円筒に支持させた。
[Electron beam irradiation]
Electron beam irradiation was performed under the irradiation conditions shown in Tables 1 and 2 using an electron beam irradiation apparatus EPS-750 kV manufactured by NHV Corporation. In the table, the unit irradiation dose is the irradiation dose per time, and the total irradiation dose is the total irradiation dose. The electron beam was irradiated back and forth on a metal plate having a width of 120 cm and a length of 80 cm at an irradiation width of 120 cm and an irradiation speed of 1.2 m / min, and the number of irradiations per one way was defined as the number of irradiations. . In addition, the seamless belt is supported on the outer circumference of a metal cylinder, installed in parallel on the metal plate of the device, and manually rotated by a quarter of the circumference every quarter of the total number of irradiations. As a result, the electron beam cross-linking proceeded uniformly throughout the seamless belt.
Also, in order to prevent cracks from occurring due to the metal cylinder inserted inside the seamless belt even when it is shrunk during cross-linking, a cylinder (air layer) for shrinkage is provided inside the seamless belt. Supported.

[評価]
評価は必要に応じ、シームレスベルトを必要な大きさに切り開いて実施した。
[Evaluation]
The evaluation was carried out by opening the seamless belt to the required size as required.

<ガラス転移温度>
ティーエイインスツルメント製の動的粘弾性測定装置「RSAIII」を用いて、電子線照射前後のシームレスベルトについて、周波数10.0Hz、2℃/分の昇温速度、引っ張りひずみ0.05%の条件で測定したtanδのピーク温度をガラス転移温度とした。この測定チャートを図2に示す。
<Glass transition temperature>
Using a dynamic viscoelasticity measuring device “RSAIII” manufactured by TI Instruments, a seamless belt before and after electron beam irradiation has a frequency of 10.0 Hz, a heating rate of 2 ° C./min, and a tensile strain of 0.05%. The peak temperature of tan δ measured under the conditions was defined as the glass transition temperature. This measurement chart is shown in FIG.

<耐折回数>
JIS P−8115に準拠し、電子線照射後のシームレスベルトから幅15mm、長さ100mmの大きさに切り取った試験片について、MIT試験機にて折り曲げ速度175回/分、回転角度135°左右、引っ張り荷重1.0kgfの条件、チャック間距離50mmにて、チャックの回転半径をR=3.0mmとして破壊に至る折曲回数を測定した。
<Folding resistance>
In accordance with JIS P-8115, a test piece cut to a size of 15 mm in width and 100 mm in length from a seamless belt after irradiation with an electron beam was subjected to a bending speed of 175 times / min with a MIT test machine, a rotation angle of 135 ° left and right, Under the conditions of a tensile load of 1.0 kgf and a distance between chucks of 50 mm, the number of bendings to breakage was measured with the chuck turning radius of R = 3.0 mm.

<ローラ癖復元率>
電子線照射後のシームレスベルトを、温度23℃、湿度50%で24時間以上状態調整した後、このシームレスベルトから幅15mm、長さ44mm試験片を切り取り、これを直径14mmのローラにセロハンテープ等で固定し、温度60℃、湿度95%の恒温恒湿層に2時間放置後、温度23℃、湿度50%の環境下に24時間放置した後、試験片をローラから開放し、温度23℃、湿度50%で2時間放置した際の試験片の開口幅(L)から以下の式でローラ癖復元率(%)算出した。
ローラ癖復元率(%)={開口幅L(mm)/サンプル長44(mm)}×100
<Roller wrinkle restoration rate>
After the electron beam irradiation, the seamless belt was conditioned for 24 hours or more at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%. Then, a test piece having a width of 15 mm and a length of 44 mm was cut out from the seamless belt, and a cellophane tape, etc. After being left in a constant temperature and humidity layer having a temperature of 60 ° C. and a humidity of 95% for 2 hours, and then allowed to stand in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% for 24 hours, the test piece is released from the roller, and the temperature is 23 ° C. The roller wrinkle restoration rate (%) was calculated from the opening width (L) of the test piece when left for 2 hours at a humidity of 50% by the following formula.
Roller wrinkle restoration rate (%) = {opening width L (mm) / sample length 44 (mm)} × 100

<引張弾性率>
ISO R1184−1970に準拠して、電子線照射後のシームレスベルトから切り取った幅15mm、長さ150mmの試験片について、引張速度1mm/min、つかみ具距離100mmで測定した。
<Tensile modulus>
In accordance with ISO R1184-1970, a test piece having a width of 15 mm and a length of 150 mm cut from a seamless belt after irradiation with an electron beam was measured at a tensile speed of 1 mm / min and a gripping tool distance of 100 mm.

<微小硬度>
フィッシャースコープ製の微小硬度計「HM2000」を用いて、押し込み荷重2.5mN、押し込み時間27秒の条件でHUpl(ユニバーサル硬度の塑性硬さ)を測定した。
<Micro hardness>
Using a microhardness meter “HM2000” manufactured by Fischerscope, HUpl (universal hardness plastic hardness) was measured under conditions of an indentation load of 2.5 mN and an indentation time of 27 seconds.

<クリープひずみ>
電子線照射後のシームレスベルトから切り取った、幅20mmの試験片について、チャック間長さ100mm、60℃の温度条件で600gの荷重をかけたときの40秒後の伸び長さ(Z)から以下の式で算出した。
クリープひずみεt=(Z−100)/100
<Creep strain>
From a test piece with a width of 20 mm cut out from a seamless belt after irradiation with an electron beam, the following is obtained from the elongation length (Z) after 40 seconds when a load of 600 g is applied under a temperature condition of 100 mm between chucks and 60 ° C. It was calculated by the following formula.
Creep strain εt = (Z-100) / 100

<表面抵抗値変化率>
三菱化学アナリテック(株)製 ハイレスタ(HA端子)を使用し、電子線照射前後のシームレスベルトについて、500V、10秒の条件にて20mmピッチでベルト円周方向を測定し、得られた表面抵抗率の平均値を表面抵抗値とした。電子線照射前後での表面抵抗値の測定値から、その比を下記式で算出して表面抵抗値変化率とした。
表面抵抗値変化率(%)
={電子線照射後の表面抵抗値/電子線照射前の表面抵抗値}×100
<Change rate of surface resistance value>
Using a Hiresta (HA terminal) manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd., and measuring the circumferential direction of the belt at a pitch of 20 mm under a condition of 500 V for 10 seconds on a seamless belt before and after electron beam irradiation, the surface resistance obtained The average value of the rate was defined as the surface resistance value. From the measured value of the surface resistance value before and after the electron beam irradiation, the ratio was calculated by the following formula to obtain the surface resistance value change rate.
Surface resistance value change rate (%)
= {Surface resistance value after electron beam irradiation / surface resistance value before electron beam irradiation} × 100

<画像評価>
電子線照射後のシームレスベルトを直径14mmのローラを有するタンデム式カラーレーザープリンタの転写ベルトユニットに装着し、温度60℃、湿度95%の環境下に2時間放置した後、温度23℃、湿度50%に24時間放置し、その後、この転写ベルトユニットをプリンタに搭載し、出力した黒色のベタ画像を目視で観察し、以下の基準で評価した。
○:目視で白抜けを確認できない
△:目視で凝視すれば白抜けを確認できるが、問題無いレベル
×:目視で白抜けが目立ち、問題があるレベル
<Image evaluation>
The seamless belt after irradiation with the electron beam is mounted on a transfer belt unit of a tandem color laser printer having a roller having a diameter of 14 mm and left in an environment of a temperature of 60 ° C. and a humidity of 95% for 2 hours, and then a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50 %, Then the transfer belt unit was mounted on a printer, and the output black solid image was visually observed and evaluated according to the following criteria.
○: No white spots can be confirmed visually. Δ: White spots can be confirmed by staring visually, but there is no problem. ×: White spots are noticeable and problematic.

評価結果を表1,2に示す。   The evaluation results are shown in Tables 1 and 2.

Figure 2010285478
Figure 2010285478

Figure 2010285478
Figure 2010285478

[考察]
<実施例1〜6>
PBT/S3001N=7/3(重量比)の配合で、架橋剤TAICの添加量を熱可塑性ポリマー成分に対して0〜5重量%とし、1回当り50〜100kGyで10〜15回電子線照射を行った例であるが、それぞれ耐折回数が10万回以上、ローラ癖復元率が40%以上、引張弾性率が1800MPa以上を示し、表面抵抗値の変化も小さいため、好ましい。
[Discussion]
<Examples 1-6>
With the blending of PBT / S3001N = 7/3 (weight ratio), the addition amount of the crosslinking agent TAIC is 0 to 5% by weight with respect to the thermoplastic polymer component, and the electron beam irradiation is performed 10 to 15 times at 50 to 100 kGy per time. However, it is preferable because the number of folding times is 100,000 times or more, the roller wrinkle restoration rate is 40% or more, the tensile elastic modulus is 1800 MPa or more, and the change in the surface resistance value is small.

<実施例7〜10>
PAT/TPEE、またはPAN/TPEEの配合を変えて、電子線照射を行った例であるが、それぞれ耐折回数が10万回以上、ローラ癖復元率が40%以上、引張弾性率が1800MPa以上を示し、表面抵抗値の変化も小さいため、好ましい。
<Examples 7 to 10>
This is an example in which the compounding of PAT / TPEE or PAN / TPEE was changed and electron beam irradiation was performed. The folding number of times was 100,000 times or more, the roller wrinkle restoration rate was 40% or more, and the tensile modulus was 1800 MPa or more. And the change in the surface resistance value is small, which is preferable.

<比較例1〜2>
PAT、またはPAN単体に対し、電子線線照射を行った例であるが、電子線照射前のガラス転移温度が60℃より高いことから、電子線照射後のポリマーの非晶部の運動性がより抑制されるため、耐折性が低い。またローラ癖復元率の測定温度範囲で転移状態であるために、再結晶化しやすく、ローラ癖復元率が悪い。
<Comparative Examples 1-2>
Although it is an example in which electron beam irradiation was performed on PAT or PAN alone, since the glass transition temperature before electron beam irradiation is higher than 60 ° C., the mobility of the amorphous part of the polymer after electron beam irradiation is Since it is further suppressed, folding resistance is low. Further, since it is in the transition state within the measurement range of the roller wrinkle restoration rate, it is easily recrystallized and the roller wrinkle restoration rate is poor.

<比較例3〜7>
実施例1,3に対して電子線照射条件を変えた例であるが、比較例3、4は電子線照射を実施していないために引張弾性率が低い。比較例5は電子線照射回数が不足であるために架橋が十分に進行せず引張弾性率が低い。比較例6は電子線照射回数が多すぎるため崩壊が進行し、耐折回数が低い。比較例7は一度に300kGyもの高照射線量で電子線照射を行っているために、ポリマーに高熱が加わって劣化したために耐折回数が低い。
<Comparative Examples 3-7>
Although it is an example which changed the electron beam irradiation conditions with respect to Examples 1 and 3, since the comparative examples 3 and 4 are not implementing electron beam irradiation, the tensile elasticity modulus is low. In Comparative Example 5, since the number of times of electron beam irradiation is insufficient, crosslinking does not proceed sufficiently and the tensile modulus is low. Since the comparative example 6 has too many electron beam irradiations, disintegration progresses and the number of folding times is low. In Comparative Example 7, since the electron beam irradiation was performed at a high irradiation dose as high as 300 kGy at a time, the number of folding times was low because the polymer was deteriorated due to high heat.

<比較例8>
架橋剤としてグリシジル基を持つアリル系架橋剤DA−MGICを用いた例であるが、グリシジル基を持つために混練、成形中に熱架橋が進行してしまい、混練、成形不可能になるため、好ましくない。
<Comparative Example 8>
Although it is an example using allylic crosslinking agent DA-MGIC having a glycidyl group as a crosslinking agent, since it has a glycidyl group, thermal crosslinking proceeds during kneading and molding, and kneading and molding become impossible. It is not preferable.

<比較例9>
TPEEを主成分としたために、架橋前のガラス転移温度が0℃より低い−10℃の例であるが、架橋前の引張弾性率が低いために、架橋後の引張弾性率が目標まで到達せず、好ましくない。
<Comparative Example 9>
Since TPEE is the main component, the glass transition temperature before cross-linking is −10 ° C., which is lower than 0 ° C. However, the tensile elastic modulus after cross-linking is low, so the tensile elastic modulus after cross-linking does not reach the target. It is not preferable.

<比較例10>
TPEEを主成分とし、架橋前のガラス転移温度が41℃の例であり、耐折回数、ローラ癖復元率、引張弾性率は目標を達しているが、架橋の進行具合が大きく、周長の変化が大きいことにより表面抵抗値の変化が大きくなり、好ましくない。
<Comparative Example 10>
TPEE is the main component, and the glass transition temperature before cross-linking is 41 ° C. The folding number of times, roller wrinkle restoration rate, and tensile elastic modulus have reached the target, but the degree of progress of cross-linking is large, Since the change is large, the change of the surface resistance value becomes large, which is not preferable.

1 感光ドラム
2 帯電器
3 露光光学系
4 現像器
5 クリーナー
6 導電性エンドレスベルト
7,8,9 搬送ローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 2 Charging device 3 Exposure optical system 4 Developer 5 Cleaner 6 Conductive endless belt 7, 8, 9 Conveyance roller

Claims (6)

ポリアルキレンテレフタレート及び/又はポリアルキレンナフタレートを主成分とし、ポリエステルエラストマーを含む熱可塑性ポリマー成分と、導電剤とを加熱混合してなる成形材料を押出成形して得られるシームレスベルトに、電子線を照射してなる導電性シームレスベルトであって、
電子線照射するシームレスベルトのガラス転移温度が0℃以上60℃以下であり、
該シームレスベルトに、1回あたりの照射線量50kGy以上100kGy以下の条件で合計500kGy以上1500kGy以下の電子線を照射したことを特徴とする導電性シームレスベルト。
An electron beam is applied to a seamless belt obtained by extruding a molding material comprising a polyalkylene terephthalate and / or a polyalkylene naphthalate as a main component and a thermoplastic polymer component containing a polyester elastomer and a conductive agent. A conductive seamless belt formed by irradiation,
The glass transition temperature of the seamless belt irradiated with the electron beam is 0 ° C. or higher and 60 ° C. or lower,
A conductive seamless belt, wherein the seamless belt is irradiated with a total of 500 kGy or more and 1500 kGy or less of electron beams under an irradiation dose of 50 kGy or more and 100 kGy or less.
請求項1において、前記成形材料に、前記熱可塑性ポリマー成分100重量部に対して0.01〜5.0重量部の架橋剤が配合されていることを特徴とする導電性シームレスベルト。   2. The conductive seamless belt according to claim 1, wherein 0.01 to 5.0 parts by weight of a crosslinking agent is blended in the molding material with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic polymer component. 請求項2において、前記架橋剤は、前記加熱混合される原料のうちの粉体成分に含浸させて配合されることを特徴とする導電性シームレスベルト。   3. The conductive seamless belt according to claim 2, wherein the cross-linking agent is blended by impregnating a powder component of the raw material to be heated and mixed. 請求項2又は3において、前記架橋剤がアリル系多官能モノマーであることを特徴とする導電性シームレスベルト。   4. The conductive seamless belt according to claim 2, wherein the crosslinking agent is an allylic polyfunctional monomer. 請求項1ないし4のいずれか1項において、画像形成装置用ベルトであることを特徴とする導電性シームレスベルト。   5. The conductive seamless belt according to claim 1, wherein the conductive seamless belt is an image forming apparatus belt. 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の導電性シームレスベルトを含むことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the conductive seamless belt according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012230157A (en) * 2011-04-25 2012-11-22 Ricoh Co Ltd Component of intermediate transfer belt and manufacturing method thereof, and image forming apparatus

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