JP2011095480A

JP2011095480A - 導電性シームレスベルト

Info

Publication number: JP2011095480A
Application number: JP2009248991A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Futamata; 和夫二俣
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2009-10-29
Filing date: 2009-10-29
Publication date: 2011-05-12

Abstract

【課題】カーボンナノチューブを含むエラストマ組成物を押出成形等してなり、その表面が微小な突起や凹みを有さず滑らかで、しかも耐屈曲性等にも優れた導電性シームレスベルトを提供する。
【解決手段】ポリエステル系熱可塑性エラストマと、前記ポリエステル系熱可塑性エラストマ１００質量部あたり、１質量部以上、５質量部以下のカーボンナノチューブ、および０．１質量部以上、３．５質量部以下のヒンダードフェノール系酸化防止剤とを含むエラストマ組成物を押出成形して形成した導電性シームレスベルトである。
【選択図】なし

Description

本発明は、例えばレーザープリンタ等の電子写真装置に組み込んで、前記電子写真装置の感光体の表面に形成されたトナー像を一旦転写したのち紙（プラスチックフィルム等を含む、以下同様）の表面に再転写する中間転写ベルト等として用いられる導電性シームレスベルトに関するものである。

レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機等の電子写真装置においては、感光体の表面を一様に帯電させた状態で露光して、前記表面に形成画像に対応する静電潜像を形成し（帯電工程→露光工程）、前記静電潜像を、あらかじめ帯電させたトナーを選択的に付着させることでトナー像に現像したのち（現像工程）、前記トナー像を紙の表面に転写し（転写工程）、さらに定着させることにより（定着工程）、前記紙の表面に画像が形成される。

また前記転写工程では、感光体の表面に形成したトナー像を紙の表面に直接に転写させる場合だけでなく、中間転写ベルトの表面に一旦転写させたのち紙の表面に再転写させる場合もある（中間転写工程）。
前記各工程のうち現像工程、転写工程、中間転写工程、定着工程等において、また給紙カセット等から１枚ずつ分離して送出された紙を転写工程へ搬送したり、転写工程から定着工程へ搬送したりする搬送手段として、導電性ないし半導電性を有するエラストマ組成物からなるベルト（以下「導電性ベルト」と総称する場合がある）が用いられる。

特に前記エラストマ組成物を、例えば環状のダイから環状に押出成形する等して製造される導電性シームレスベルトは、形成画像に影響を及ぼすおそれのある継ぎ目を有しないことから、前記各種の用途に好適に用いられる。
従来の導電性シームレスベルトは、例えばゴム等のエラストマに電子導電性材料の微小粒子、例えばカーボンブラックや金属酸化物粉末等を配合したエラストマ組成物を、前記のように押出成形等して製造されていた。

しかしカーボンブラック等に代表される微小粒子状の電子導電性材料はエラストマ中に均一に分散させるのが容易でなく分散状態にばらつきを生じやすい上、前記ばらつきが生じると一つの導電性シームレスベルトの面内や、あるいは複数個の導電性シームレスベルト間での電気抵抗値（体積抵抗率）のばらつきが大きくなるという問題があった。
また、特にエラストマとカーボンブラック等とを混練してエラストマ組成物を調製する際や前記エラストマ組成物を押出成形する際等に、前記カーボンブラック等の凝集塊が発生しやすく、前記凝集塊が発生するとその部分に集中的に電流が流れるためベルトの抵抗値を制御することが困難となったり、ベルト表面に凝集塊による微小な突起が生じたりする結果、前記導電性シームレスベルトを、特にトナー像と直接に接触する中間転写ベルト等として用いた場合に形成画像が乱れるという問題もあった。

またカーボンブラック等を配合して、導電性シームレスベルトに、前記中間転写ベルト等に求められる体積抵抗率１．０×１０^１２Ω・ｃｍ以下の良好な導電性を付与するためには、前記カーボンブラック等を、例えばエラストマ１００質量部あたり１０質量部以上という多量に配合しなければならず、その場合には混練物を押出成形できなくなったり、もし押出できたとしても製造された導電性シームレスベルトが硬く、かつ脆くなったり、連続使用時の耐久性が低下したりするという問題があった。

そこで近時、炭素原子が六角網目状に配列されたグラファイトシートを筒状に巻いた構造を有する単層の、または前記筒を二層以上重ねた多層の構造を有し、その直径が５００ｎｍ未満程度という、カーボンブラック等に比べて著しく微小なカーボンナノチューブを、前記カーボンブラック等に代えてエラストマ組成物に配合することが検討されている（特許文献１、２等参照）。

前記カーボンナノチューブは、従来のカーボンブラック等に比べてエラストマに対する分散性に極めて優れており、凝集塊等を生じることなくエラストマ中に均一に分散される上、ごく少量の配合で、導電性シームレスベルトに良好な導電性を付与することが可能である。

特開２００８−４４１７９号公報特開２００９−１５５５０６号公報

しかし発明者の検討によると、単にカーボンブラック等に代えて少量のカーボンナノチューブを配合しただけでは、押出成形等によって製造した導電性シームレスベルトの表面に微小な突起や凹みが発生して表面の平滑性が損なわれたり、折り曲げに対する導電性シームレスベルトの耐性（耐屈曲性）が低下したりする場合があることが明らかとなった。
本発明の目的は、カーボンナノチューブを含むエラストマ組成物を押出成形等してなり、その表面が微小な突起や凹みを有さず滑らかで、しかも耐屈曲性等にも優れた導電性シームレスベルトを提供することにある。

前記課題を解決するため発明者は種々検討した結果、前記平滑性の低下や耐屈曲性の低下が生じるのは、エラストマがカーボンナノチューブとの混練時や押出成形時等に加えられる熱によって劣化するのが原因であることを見出した。
そこでエラストマの熱劣化を抑制するとともに耐屈曲性を向上するために、導電性シームレスベルトのもとになるエラストマ組成物についてさらに検討した結果、エラストマとしては本来的に耐屈曲性に優れたポリエステル系熱可塑性エラストマを用い、前記ポリエステル系熱可塑性エラストマに、前記カーボンナノチューブと、前記ポリエステル系熱可塑性エラストマの熱劣化を抑制する効果に優れたヒンダードフェノール系酸化防止剤とを配合すれば良いことを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、ポリエステル系熱可塑性エラストマと、前記ポリエステル系熱可塑性エラストマ１００質量部あたり、１質量部以上、５質量部以下のカーボンナノチューブ、および０．１質量部以上、３．５質量部以下のヒンダードフェノール系酸化防止剤とを含むエラストマ組成物からなることを特徴とする導電性シームレスベルトである。
前記本発明において、ポリエステル系熱可塑性エラストマ１００質量部あたりのカーボンナノチューブの割合が１質量部以上、５質量部以下の範囲に限定されるのは、下記の理由による。

すなわちカーボンナノチューブの割合が前記範囲未満では、前記カーボンナノチューブを含有させることによる、体積抵抗率を小さくしてシームレスベルトに適度な導電性を付与する効果が得られない。一方、前記範囲を超える場合には導電性シームレスベルトの体積抵抗率が小さくなりすぎて、中間転写ベルト等としての使用に適さなくなってしまう。
また、ポリエステル系熱可塑性エラストマ１００質量部あたりのヒンダードフェノール系酸化防止剤の割合が０．１質量部以上、３．５質量部以下の範囲に限定されるのは、下記の理由による。

すなわちヒンダードフェノール系酸化防止剤の割合が前記範囲未満では、前記ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含有させることによる、ポリエステル系熱可塑性エラストマの熱劣化を抑制して、導電性シームレスベルトの表面の平滑性が低下したり耐屈曲性が低下したりするのを防止する効果が得られない。
一方、前記範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、却って導電性シームレスベルトの耐屈曲性が低下してしまう。またカーボンナノチューブの分散性が低下して、一つの導電性シームレスベルトの面内や、あるいは複数個の導電性シームレスベルト間での体積抵抗率のばらつきが大きくなる。

本発明の導電性シームレスベルトのもとになる前記エラストマ組成物は、さらにヒンダードフェノール系酸化防止剤の量の１倍量以上、３倍量以下のリン系加工安定剤を含んでいるのが好ましい。前記リン系加工安定剤を含有させることで、前記ヒンダードフェノール系酸化防止剤による、ポリエステル系熱可塑性エラストマの熱劣化を抑制する効果をさらに向上させて、導電性シームレスベルトの表面の平滑性が低下したり耐屈曲性が低下したりするのをより一層効果的に防止することができる。

リン系加工安定剤の割合がヒンダードフェノール系酸化防止剤の量の１倍量以上、３倍量以下範囲であるのが好ましいのは、下記の理由による。
すなわち前記範囲未満では、前記リン系加工安定剤を含有させることによる前記効果が十分に得られないおそれがある。一方、前記範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、導電性シームレスベルトの耐屈曲性が却って低下するおそれがある。またカーボンナノチューブの分散性が低下して、一つの導電性シームレスベルトの面内や、あるいは複数個の導電性シームレスベルトの間での体積抵抗率のばらつきが大きくなるおそれもある。

ポリエステル系熱可塑性エラストマとしては、ハードセグメントとしてポリブチレンテレフタレートを含み、引張弾性率が１０００ＭＰａ以上であるものを用いるのが好ましい。前記ポリエステル系熱可塑性エラストマは耐屈曲性に特に優れているため、導電性シームレスベルトの耐屈曲性をより一層向上することができる。
カーボンナノチューブとしては、先に説明したグラファイトシートの筒を二層以上重ねた多層構造を有しているものを用いるのが好ましい。前記多層構造を有するカーボンナノチューブは、単層のものに比べて、導電性シームレスベルトに良好な導電性を付与する効果に優れている。

前記多層構造のカーボンナノチューブは、導電性シームレスベルトに、少量の配合でより一層良好な導電性を付与することを考慮すると、直径が３０ｎｍ以上、３００ｎｍ以下、アスペクト比が１０以上、１０００以下で、かつ圧密体の体積抵抗値が１．０Ω・ｃｍ以下であるのが好ましい。
本発明の導電性シームレスベルトは、前記各成分を含むエラストマ組成物を環状のダイから押出成形して製造するのが好ましい。前記本発明の導電性シームレスベルトを、先に説明した中間転写ベルト等として電子写真装置に組み込んで使用する場合、その体積抵抗率は１．０×１０^６Ω・ｃｍ以上、１．０×１０^１２Ω・ｃｍ以下で、かつ面内での体積抵抗率の最大値Ｒ_ＭＡＸと最小値Ｒ_ＭＩＮとから、式(a)：
Ｖ_Ｒ＝ｌｏｇ_１０Ｒ_ＭＡＸ−ｌｏｇ_１０Ｒ_ＭＩＮ (a)
によって求められる体積抵抗率のばらつきＶ_Ｒは１以下であるのが好ましい。

本発明によれば、カーボンナノチューブを含むエラストマ組成物を押出成形等してなり、その表面が微小な突起や凹みを有さず滑らかで、しかも耐屈曲性等にも優れた導電性シームレスベルトを提供することができる。

本発明の導電性シームレスベルトを中間転写ベルトとして組み込むことができる電子写真装置の一例としてのカラーレーザープリンタの概略断面図である。

本発明の導電性シームレスベルトは、ポリエステル系熱可塑性エラストマと、前記ポリエステル系熱可塑性エラストマ１００質量部あたり、１質量部以上、５質量部以下のカーボンナノチューブ、および０．１質量部以上、３．５質量部以下のヒンダードフェノール系酸化防止剤とを含むエラストマ組成物からなることを特徴とするものである。
前記ポリエステル系熱可塑性エラストマとしては、例えばハードセグメントとして高融点で高結晶性の芳香族ポリエステル（ポリブチレンテレフタレート等）、ソフトセグメントとしてガラス転移温度が−７０℃以下程度の非晶性ポリエーテル（ポリテトラメチレンエーテルグリコール等）を含むマルチブロックポリマー等の、種々のポリエステル系熱可塑性エラストマの１種または２種以上が挙げられる。

特にポリエステル系熱可塑性エラストマとしては、前記の中でもハードセグメントとしてポリブチレンテレフタレートを含み、引張弾性率が１０００ＭＰａ以上であるものを用いるのが好ましい。かかるポリエステル系熱可塑性エラストマは耐屈曲性に特に優れているため、導電性シームレスベルトの耐屈曲性をより一層向上することができる。
なお引張弾性率を、本発明では、温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の環境下、日本工業規格ＪＩＳＫ７１１３_{−１９９５}「プラスチックの引張試験方法」所載の試験方法に則って測定した値でもって表すこととする。

カーボンナノチューブとしては、炭素原子が六角網目状に配列されたグラファイトシートを筒状に巻いた構造を有する単層の、または前記筒を二層以上重ねた多層の構造を有し、その直径が５００ｎｍ未満程度である種々のカーボンナノチューブの１種または２種以上が挙げられる。
特にカーボンナノチューブとしては、先に説明したように多層構造を有し、直径が３０ｎｍ以上、３００ｎｍ以下、直径Ｄと長さＬとの比Ｌ／Ｄで表されるアスペクト比が１０以上、１０００以下で、かつ圧密体の体積抵抗値が１．０Ω・ｃｍ以下であるものを用いるのが好ましい。かかるカーボンナノチューブは、単層のものに比べて前記範囲内でも少量の配合で、導電性シームレスベルトに良好な導電性を付与できる。

なおカーボンナノチューブの圧密体の体積抵抗率を、本発明では、温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の環境下、圧縮法（０．８ｇ／ｃｍ^３時）によって測定した値でもって表すこととする。
本発明において、ポリエステル系熱可塑性エラストマ１００質量部あたりのカーボンナノチューブの割合が１質量部以上、５質量部以下の範囲に限定されるのは、下記の理由による。

すなわちカーボンナノチューブの割合が前記範囲未満では、前記カーボンナノチューブを含有させることによる、体積抵抗率を小さくしてシームレスベルトに適度な導電性を付与する効果が得られない。一方、前記範囲を超える場合には導電性シームレスベルトの体積抵抗率が小さくなりすぎて、中間転写ベルト等としての使用に適さなくなってしまう。
なお、カーボンナノチューブの割合は、導電性シームレスベルトの用途等に応じて、前記範囲内で適宜調整することができる。

ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、分子中に式(1)：

で表される３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル基を少なくとも１つ含み、かつポリエステル系熱可塑性エラストマとの相溶性を有する種々のヒンダードフェノール化合物の１種または２種以上を有効成分として含むものが挙げられる。
前記ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、例えばチバ・ジャパン(株)製のイルガノックス（登録商標）１０１０シリーズ、１０３５シリーズ、１０７６シリーズ、１０９８、１１３５、１３３０、１７２６、１４２５ＷＬ、１５２０Ｌ、２４５シリーズ、２５９、３１１４、５０５７、５６５シリーズ、２９５等が挙げられる。

特に式(2)：

で表されるヒンダードフェノール化合物を有効成分として含有するイルガノックス１０１０、１０１０ＦＦが、ポリエステル系熱可塑性エラストマの熱劣化を抑制する効果に優れるため特に好ましい。
本発明において、ポリエステル系熱可塑性エラストマ１００質量部あたりのヒンダードフェノール系酸化防止剤の割合が０．１質量部以上、３．５質量部以下の範囲に限定されるのは、下記の理由による。

前記エラストマ組成物は、さらにヒンダードフェノール系酸化防止剤の量の１倍量以上、３倍量以下のリン系加工安定剤を含んでいるのが好ましい。前記リン系加工安定剤を含有させることで、前記ヒンダードフェノール系酸化防止剤による、ポリエステル系熱可塑性エラストマの熱劣化を抑制する効果をさらに向上させて、導電性シームレスベルトの表面の平滑性が低下したり耐屈曲性が低下したりするのをより一層効果的に防止することができる。

リン系加工安定剤の割合が、ヒンダードフェノール系酸化防止剤の量の１倍量以上、３倍量以下であるのが好ましいのは、下記の理由による。
すなわちリン系加工安定剤の割合が前記範囲未満では、前記リン系加工安定剤を含有させることによる前記効果が十分に得られないおそれがある。一方、前記範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、導電性シームレスベルトの耐屈曲性が却って低下するおそれがある。またカーボンナノチューブの分散性が低下して、一つの導電性シームレスベルトの面内や、あるいは複数個の導電性シームレスベルトの間での体積抵抗率のばらつきが大きくなるおそれもある。

リン系加工安定剤としては、分子中にリン（Ｐ）を含み、かつポリエステル系熱可塑性エラストマとの相溶性を有する上、リン系加工安定剤として機能しうる種々の化合物の１種または２種以上を含むものが挙げられる。
前記リン系加工安定剤としては、例えばチバ・ジャパン(株)製のイルガフォス（登録商標）１６８シリーズ、１２、３８等が挙げられる。

特に式(3)：

で表される有機リン化合物を有効成分として含むイルガフォス１６８、１６８ＦＦが、ヒンダードフェノール系酸化防止剤による、ポリエステル系熱可塑性エラストマの熱劣化を抑制する効果をさらに向上させる効果に優れるため特に好ましい。
なおヒンダードフェノール系酸化防止剤、およびリン系加工安定剤としては、両者をあらかじめ所定の比率でブレンドした配合剤として供給されているものもあり、本発明ではかかる配合剤を、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、およびリン系加工安定剤としてエラストマ組成物に含有させることもできる。

前記配合剤としては、例えばチバ・ジャパン(株)製のイルガノックスＢ２２５〔前出のイルガフォス１６８とイルガノックス１０１０とを質量比１：１で配合したもの〕、Ｂ２１５〔同じくイルガフォス１６８とイルガノックス１０１０とを質量比２：１で配合したもの〕、およびＢ２２０〔同じくイルガフォス１６８とイルガノックス１０１０とを質量比３：１で配合したもの〕等が挙げられる。

なおエラストマ組成物には、前記各成分による効果を阻害しない範囲で、種々の他の添加剤を含有させることができる。前記他の添加剤としては、例えばカーボンナノチューブによる導電性を補助して導電性シームレスベルトの体積抵抗率のばらつきをさらに小さくするための導電性フィラーや、エラストマ組成物の混練、および押出成形を補助するための加工助剤（軟化剤、可塑剤等）、あるいは押出成形を補助するための滑剤等が挙げられる。

前記各成分を、例えば２軸押出機等を用いて混練してエラストマ組成物を調製し、前記エラストマ組成物を押出成形機に供給して加熱下で混練しながら、前記押出成形機に接続された環状のダイを通して所定の厚みと内径とを有する筒状に押出成形したのち、前記筒を所定の幅にカットすることで、本発明の導電性シームレスベルトが製造される。
前記本発明の導電性シームレスベルトは、本来的に耐屈曲性に優れたポリエステル系熱可塑性エラストマに、カーボンナノチューブと、前記ポリエステル系熱可塑性エラストマの熱劣化を防止する効果に優れたヒンダードフェノール系酸化防止剤とを所定の割合で含有させたエラストマ組成物からなるため、前記押出成形等によって製造した直後の表面が微小な突起や凹みを有さず滑らかで、しかも耐屈曲性等にも優れている。

しかも本発明によれば、カーボンナノチューブの含有割合を前記所定の範囲内で調整することにより、一つの導電性シームレスベルトの面内や、あるいは複数個の導電性シームレスベルト間での電気抵抗値（体積抵抗率）のばらつきが小さく均一で、しかも用途に適した良好な導電性を、導電性シームレスベルトに付与することができる。
例えば本発明の導電性シームレスベルトを、先に説明した中間転写ベルト等として電子写真装置に組み込んで使用する場合、その体積抵抗率は１．０×１０^６Ω・ｃｍ以上、１．０×１０^１２Ω・ｃｍ以下とすることができ、しかもその際に、面内での体積抵抗率の最大値Ｒ_ＭＡＸと最小値Ｒ_ＭＩＮとから、式(a)：
Ｖ_Ｒ＝ｌｏｇ_１０Ｒ_ＭＡＸ−ｌｏｇ_１０Ｒ_ＭＩＮ (a)
によって求められる体積抵抗率のばらつきＶ_Ｒを１以下とすることが可能である。

図１は、本発明の導電性シームレスベルトを中間転写ベルトとして組み込むことができる電子写真装置の一例としてのカラーレーザープリンタの概略断面図である。
図１を参照して、この例のカラーレーザープリンタ１は、図中に実線の矢印で示す方向に回転する回転式の感光体２を備えている。
また感光体２の周囲には、前記回転方向に沿って順に、前記感光体２の表面を一様に帯電させるための帯電ローラ３、帯電させた感光体２の表面を露光して、前記表面に、形成画像に対応する静電潜像を形成するための露光手段４、前記静電潜像を、トナーを選択的に付着させることでトナー像に現像するための現像手段５を備えている。

前記露光手段４は、カラー画像を形成する場合、前記カラー画像をシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、およびブラック（Ｋ）の４色に色分解した画像データごとに感光体２の表面に露光して、それぞれの色に対応した静電潜像を順次、感光体の表面に形成する。また文書等のモノクロ画像を形成する場合、露光手段４は、色分解しない画像データを感光体２の表面に露光する。

現像手段５は、前記露光手段４によって露光されて感光体２の表面に形成された静電潜像に対応して、前記静電潜像を、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、およびブラック（Ｋ）の４色のトナーのうち、その静電潜像に対応するいずれか１色のトナーで現像するための４つの現像部６〜９を備えている。
前記現像部６〜９は、感光体２と平行に配列された回転式の保持体１０によって保持されており、現像手段５は、前記保持体１０を回転させて現像部６〜９のいずれかを感光体２の表面に対峙させた状態で保持して、前記表面に形成された静電潜像を、対峙させたいずれかの現像部６〜９によって所定の色のトナー像に現像する。

感光体２の周囲の、前記現像手段５より回転方向の下流側には、前記感光体２の回転と同期して図中に実線の矢印で示す方向に送られる、本発明の導電性シームレスベルトである無端状の中間転写ベルト１１と、感光体２との間に前記中間転写ベルト１１を挟んだ状態で配設された一次転写ローラ１２とを備えた転写手段１３が配けられている。感光体２の表面に形成されたトナー像は、前記感光体２と一次転写ローラ１２との間に所定の転写電圧を印加することで、前記感光体２の表面から中間転写ベルト１１の表面に転写される。

カラー画像を形成する場合、露光手段４での露光によって感光体２の表面にまず１色目の画像データに対応する静電潜像が形成され、前記静電潜像が、現像手段５において対応する１色目のトナー像に現像され、転写手段１３において中間転写ベルト１１の表面に転写される。この操作を２色目〜４色目の画像データについても繰り返して、前記中間転写ベルト１１の表面に、４色のトナーを順に重ねるように転写させると、前記中間転写ベルト１１の表面に所定のカラー画像が形成される。

またモノクロ画像を形成する場合は、露光手段４での露光によって感光体２の表面に所定の画像データに対応する静電潜像が形成され、前記静電潜像が、現像手段５において所定の１色（通常はブラック）のトナー像に現像され、転写手段１３において中間転写ベルト１１の表面に転写される。
前記転写手段１３は１組の二次転写ローラ１４、１５を備えており、中間転写ベルト１１は、前記二次転写ローラ１４、１５間を挿通されている。

中間転写ベルト１１の表面に形成されたトナー像（カラー画像またはモノクロ画像）は、前記中間転写ベルト１１と紙１６とを重ねた状態で二次転写ローラ１４、１５間を通過させながら、前記二次転写ローラ１４、１５間に所定の転写電圧を印加することで、前記中間転写ベルト１１の表面から紙１６の表面に転写される。
トナー像が転写された紙１６は、図中に実線の矢印で示すように、例えば所定の温度に加熱されている１組の定着ローラ１７、１８間を挿通される。これにより前記トナー像が紙１６の表面に定着される。

なお各色のトナー像を重ねてカラー画像を形成する際に、前記二次転写ローラ１４、１５は、互いに離間されるか、もしくは転写電圧と逆電圧が印加された状態とされる。これにより、トナー像が二次転写ローラ１４の表面に部分的に転写される等して画像不良が生じるのが防止される。
感光体２の周囲の、転写手段１３より回転方向の下流側で、かつ帯電ローラ３の上流側には、前記転写手段１３においてトナー像を転写後の感光体２の表面に残留したトナーを除去するためのクリーニング手段１９が設けられている。

前記各部を備えたカラーレーザープリンタに、中間転写ベルト１１として本発明の導電性シームレスベルトを組み込んだ場合には、前記のように本発明の導電性シームレスベルトが均一でかつ良好な導電性を有する上、押出成形等によって製造した表面が微小な突起や凹みを有さず滑らかで、しかも耐屈曲性等にも優れているため、乱れのない良好な画像を長期化に亘って形成し続けることが可能となる。

以下の実施例、比較例の導電性シームレスベルトの製造、特性の測定、および試験を、特記した以外は温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の環境下で実施した。
〈実施例１〉
ポリエステル系熱可塑性エラストマ〔東レ・デュポン(株)製のハイトレル（登録商標）２７８１、引張弾性率：１３２０ＭＰａ〕１００質量部、多層構造を有するカーボンナノチューブ〔直径：５０ｎｍ、アスペクト比：４０、圧密体の体積抵抗値：０．００４Ω・ｃｍ、Ｎ_２−ＢＥＴ比表面積：２．５ｍ^２／ｇ〕１．５質量部、およびヒンダードフェノール系酸化防止剤とリン系加工安定剤の配合剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガノックスＢ２１５〕０．５質量部を配合し、２軸押出機を用いて混練してエラストマ組成物を調製した。

前記エラストマ組成物における、ポリエステル系熱可塑性エラストマ１００質量部あたりの、ヒンダードフェノール系酸化防止剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガノックス１０１０相当品〕の割合は０．１７質量部、リン系加工安定剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガフォス１６８相当品〕の割合は０．３３質量部であった。
次いで、前記エラストマ組成物を押出成形機に供給して加熱下で混練しながら、前記押出成形機に接続された環状のダイを通して筒状に押出成形したのち前記筒をカットして、厚み１００μｍ、内径２００ｍｍ、幅４００ｍｍの導電性シームレスベルトを製造した。押出成形の温度は２３０〜２８０℃とした。

〈実施例２、３〉
カーボンナノチューブの量を２．０質量部（実施例２）、２．５質量部（実施例３）としたこと以外は実施例１と同様にして、同形状、同寸法の導電性シームレスベルトを製造した。
ポリエステル系熱可塑性エラストマ１００質量部あたりの、ヒンダードフェノール系酸化防止剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガノックス１０１０相当品〕の割合は０．１７質量部、リン系加工安定剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガフォス１６８相当品〕の割合は０．３３質量部であった。

〈実施例４〉
カーボンナノチューブの量を２．０質量部、ヒンダードフェノール系酸化防止剤とリン系加工安定剤の配合剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガノックスＢ２１５〕の量を１．０質量部としたこと以外は実施例１と同様にして、同形状、同寸法の導電性シームレスベルトを製造した。

ポリエステル系熱可塑性エラストマ１００質量部あたりの、ヒンダードフェノール系酸化防止剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガノックス１０１０相当品〕の割合は０．３３質量部、リン系加工安定剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガフォス１６８相当品〕の割合は０．６７質量部であった。
〈実施例５〉
カーボンナノチューブの量を３．５質量部、ヒンダードフェノール系酸化防止剤とリン系加工安定剤の配合剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガノックスＢ２１５〕の量を４．０質量部としたこと以外は実施例１と同様にして、同形状、同寸法の導電性シームレスベルトを製造した。

ポリエステル系熱可塑性エラストマ１００質量部あたりの、ヒンダードフェノール系酸化防止剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガノックス１０１０相当品〕の割合は１．３３質量部、リン系加工安定剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガフォス１６８相当品〕の割合は２．６７質量部であった。
〈実施例６〉
カーボンナノチューブの量を４．０質量部、ヒンダードフェノール系酸化防止剤とリン系加工安定剤の配合剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガノックスＢ２１５〕の量を８．０質量部としたこと以外は実施例１と同様にして、同形状、同寸法の導電性シームレスベルトを製造した。

ポリエステル系熱可塑性エラストマ１００質量部あたりの、ヒンダードフェノール系酸化防止剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガノックス１０１０相当品〕の割合は２．６７質量部、リン系加工安定剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガフォス１６８相当品〕の割合は５．３３質量部であった。
〈実施例７〉
ヒンダードフェノール系酸化防止剤とリン系加工安定剤の配合剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガノックスＢ２１５〕の量を１０．０質量部としたこと以外は実施例１と同様にして、同形状、同寸法の導電性シームレスベルトを製造した。

ポリエステル系熱可塑性エラストマ１００質量部あたりの、ヒンダードフェノール系酸化防止剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガノックス１０１０相当品〕の割合は３．３３質量部、リン系加工安定剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガフォス１６８相当品〕の割合は６．６７質量部であった。
〈比較例１〉
カーボンナノチューブの量を２．０質量部とし、ヒンダードフェノール系酸化防止剤とリン系加工安定剤の配合剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガノックスＢ２１５〕を配合しなかったこと以外は実施例１と同様にして、同形状、同寸法の導電性シームレスベルトを製造した。

〈比較例２〉
カーボンナノチューブの量を２．０質量部、ヒンダードフェノール系酸化防止剤とリン系加工安定剤の配合剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガノックスＢ２１５〕の量を０．０５質量部としたこと以外は実施例１と同様にして、同形状、同寸法の導電性シームレスベルトを製造した。

ポリエステル系熱可塑性エラストマ１００質量部あたりの、ヒンダードフェノール系酸化防止剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガノックス１０１０相当品〕の割合は０．０１７質量部、リン系加工安定剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガフォス１６８相当品〕の割合は０．０３３質量部であった。
〈比較例３〉
カーボンナノチューブの量を２．５質量部、ヒンダードフェノール系酸化防止剤とリン系加工安定剤の配合剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガノックスＢ２１５〕の量を１１．０質量部としたこと以外は実施例１と同様にして、同形状、同寸法の導電性シームレスベルトを製造した。

ポリエステル系熱可塑性エラストマ１００質量部あたりの、ヒンダードフェノール系酸化防止剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガノックス１０１０相当品〕の割合は３．６７質量部、リン系加工安定剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガフォス１６８相当品〕の割合は７．３３質量部であった。
〈比較例４〉
カーボンナノチューブの量を２．０質量部、ヒンダードフェノール系酸化防止剤とリン系加工安定剤の配合剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガノックスＢ２１５〕の量を１５．０質量部としたこと以外は実施例１と同様にして、同形状、同寸法の導電性シームレスベルトを製造した。

ポリエステル系熱可塑性エラストマ１００質量部あたりの、ヒンダードフェノール系酸化防止剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガノックス１０１０相当品〕の割合は５．０質量部、リン系加工安定剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガフォス１６８相当品〕の割合は１０．０質量部であった。
〈比較例５〉
カーボンナノチューブの量を０．５質量部、ヒンダードフェノール系酸化防止剤とリン系加工安定剤の配合剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガノックスＢ２１５〕の量を１．０質量部としたこと以外は実施例１と同様にして、同形状、同寸法の導電性シームレスベルトを製造した。

ポリエステル系熱可塑性エラストマ１００質量部あたりの、ヒンダードフェノール系酸化防止剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガノックス１０１０相当品〕の割合は０．３３質量部、リン系加工安定剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガフォス１６８相当品〕の割合は０．６７質量部であった。
〈比較例６〉
カーボンナノチューブの量を８．０質量部、ヒンダードフェノール系酸化防止剤とリン系加工安定剤の配合剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガノックスＢ２１５〕の量を１．０質量部としたこと以外は実施例１と同様にして、同形状、同寸法の導電性シームレスベルトを製造した。

ポリエステル系熱可塑性エラストマ１００質量部あたりの、ヒンダードフェノール系酸化防止剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガノックス１０１０相当品〕の割合は０．３３質量部、リン系加工安定剤〔前出のチバ・ジャパン(株)製のイルガフォス１６８相当品〕の割合は０．６７質量部であった。
〈表面平滑性評価〉
実施例、比較例で製造した導電性シームレスベルトの表面を目視によって観察して、１００μｍ前後の突起が前記導電性シームレスベルト１本あたり１０個以下しか観察されなかったものを表面平滑性良好（○）、１１個以上観察されたものを表面平滑性不良（×）として評価した。

〈耐屈曲性試験〉
実施例、比較例で製造した導電性シームレスベルトから、長さ１００ｍｍ×幅１５ｍｍの短冊状のサンプルを切り出し、(株)安田精機製作所製のＭＩＴ形耐折度試験機を用いて前記サンプルに規定の荷重をかけながら往復折り曲げを繰り返すことで屈曲疲労を与えて、前記サンプルが破断するまでに要した往復折り曲げ回数を記録した。

測定条件は、錘：２２６．８ｇ、チャック間隔：５５ｍｍ、屈曲角度（左右とも）：１３５°、屈曲速度：１７３ｃｐｍとした。また測定は、１つの導電性シームレスベルト上の３箇所から切り出したサンプルについて行い、３回の測定結果が全て５００００回を超えたものを耐屈曲性良好（○）、１回でも５００００回を下回ったものを耐屈曲性不良（×）として評価した。

〈体積抵抗率の測定〉
実施例、比較例で製造した導電性シームレスベルトの体積抵抗率（Ω・ｃｍ）を、アドバンテストコーポレーション製の超高抵抗微小電流計Ｒ−８３４０Ａを用いて、日本工業規格ＪＩＳＫ６９１１：１９９５「熱硬化性プラスチック一般試験方法」所載の測定方法に則って、印加電圧：５００Ｖの条件で測定した。

〈体積抵抗率のばらつき評価〉
実施例、比較例で製造した導電性シームレスベルトの周方向の１６箇所の体積抵抗率（Ω・ｃｍ）を、(株)ダイアインスツルメンツ製の抵抗率計ハイレスタＵＰＭＣＰ−ＨＴ４５０型と、付属のリング状プローブ（ＵＲＳ）とを用いて、前出のＪＩＳＫ６９１１：１９９５所載の測定方法に則って測定し、測定結果のうち最大値Ｒ_ＭＡＸと最小値Ｒ_ＭＩＮとから、式(a)：
Ｖ_Ｒ＝ｌｏｇ_１０Ｒ_ＭＡＸ−ｌｏｇ_１０Ｒ_ＭＩＮ (a)
によって体積抵抗率のばらつきＶ_Ｒを求めた。測定の条件は、１箇所の測定時間：１０秒、印加電圧：５００Ｖとした。

以上の結果を表１〜表４に示す。

前記各表の実施例１〜７、比較例１〜４の結果より、ヒンダードフェノール系酸化防止剤の割合を、ポリエステル系熱可塑性エラストマ１００質量部あたり０．１質量部以上、３．５質量部以下の範囲としたとき、押出成形等によって製造した表面が微小な突起や凹みを有さず滑らかで、しかも耐屈曲性等にも優れた導電性シームレスベルトが得られることが判った。

また実施例１〜７、比較例５、６の結果より、カーボンナノチューブの割合を、ポリエステル系熱可塑性エラストマ１００質量部あたり１質量部以上、５質量部以下の範囲としたとき、前記導電性シームレスベルトに、中間転写ベルト等として適した良好な導電性を付与できることが判った。

１カラーレーザープリンタ（電子写真装置）
２感光体
３帯電ローラ
４露光手段
５現像手段
６〜９現像部
１０保持体
１１中間転写ベルト
１２一次転写ローラ
１３転写手段
１４、１５二次転写ローラ
１６紙
１７、１８定着ローラ
１９クリーニング手段

Claims

ポリエステル系熱可塑性エラストマと、前記ポリエステル系熱可塑性エラストマ１００質量部あたり、１質量部以上、５質量部以下のカーボンナノチューブ、および０．１質量部以上、３．５質量部以下のヒンダードフェノール系酸化防止剤とを含むエラストマ組成物からなることを特徴とする導電性シームレスベルト。
前記エラストマ組成物は、さらに前記ヒンダードフェノール系酸化防止剤の量の１倍量以上、３倍量以下のリン系加工安定剤を含んでいる請求項１に記載の導電性シームレスベルト。
前記ポリエステル系熱可塑性エラストマは、ハードセグメントとしてポリブチレンテレフタレートを含み、引張弾性率が１０００ＭＰａ以上である請求項１または２に記載の導電性シームレスベルト。
前記カーボンナノチューブは多層構造を有している請求項１ないし３のいずれか１項に記載の導電性シームレスベルト。
前記カーボンナノチューブは、直径が３０ｎｍ以上、３００ｎｍ以下、アスペクト比が１０以上、１０００以下で、かつ圧密体の体積抵抗値が１．０Ω・ｃｍ以下である請求項４に記載の導電性シームレスベルト。
前記エラストマ組成物を環状のダイから押出成形して製造され、体積抵抗率が１．０×１０^６Ω・ｃｍ以上、１．０×１０^１２Ω・ｃｍ以下で、かつ面内での体積抵抗率の最大値Ｒ_ＭＡＸと最小値Ｒ_ＭＩＮとから、式(a)：
Ｖ_Ｒ＝ｌｏｇ_１０Ｒ_ＭＡＸ−ｌｏｇ_１０Ｒ_ＭＩＮ (a)
によって求められる体積抵抗率のばらつきＶ_Ｒが１以下である請求項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。