JP2012113197A - 中間転写ベルトとその製造方法及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】最表面層を高硬度にすることによる、耐傷性、耐摩耗性、クリーニング性向上と転写性向上を達成すると共に、構成層間の接着性を高め耐クラック性を向上させ、かつ紙質の違いなど転写材への対応性も十分高い中間転写ベルトと、その製造方法、それを用いた画像形成装置を提供する。
【解決手段】電子写真感光体上に形成されたトナー像を転写し、これを記録材に２次転写するための中間転写ベルトの製造方法において、該表面層と基体の間にノズル吐出物により中間層を形成し、該中間層により十点平均表面粗さ（Ｒｚ）が０．３μｍ以上、３．０μｍ以下の凹凸を形成させることを特徴とする中間転写ベルトの製造方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成に使用する中間転写ベルトとその製造方法、及び画像形成装置に関するものである。

近年、電子写真方式の画像形成装置は、フルカラー化、高品質化の要求が強く、転写工程では中間転写体を用いることが多い。即ち、帯電したトナーを感光体上の静電潜像に供給し、静電潜像を顕像にする現像工程を経て形成したトナー像を、転写工程で中間転写体に１次転写した後、最終的な転写材に２次転写し、更に定着して最終画像を形成する。そして中間転写体としては、基体に金属ロールを用いたものもあるが、多くの場合、基体に無端のベルトを使用した中間転写ベルトが用いられている。

転写工程では中間転写体にトナー像を１次転写するための転写帯電と除電、転写後の中間転写体に残ったトナーを除去するためのブレードによるクリーニング等、様々な機械的及び電気的外力が加えられる。

このため、中間転写ベルトには高画質化、高速化を達成するための代表的な課題として以下に示す項目が知られている。

１）１次転写、２次転写共に、転写率が高いこと
例えば２次転写であれば、中間転写体の表面に感光体から転写されて形成されたトナー画像の、転写材（例えば、各種の特性の異なる紙）への高転写率が要求されている。転写率とは、中間転写体の表面に１次転写されたトナー量に対する、転写材へ２次転写されたトナー量の割合を言う。転写率が低いと転写材へ転写された画像に抜けが生じ、濃度ムラが発生し高画質化が出来ない。

２）中間転写体の高耐久性への要求
耐久性とは、長時間の転写材への転写が可能となる性能を言う。中間転写体の表面は転写材へ２次転写した後、残存するトナーを除去するためクリーニングブレードで擦りクリーニングされるため、クリーニングブレードとの接触で表面の平滑性がなくなり、ヒビ割れが発生し感光体からの安定したトナー画像の転写が出来なくなる。又、中間転写体の引き回しによりクラックが発生する。

３）フィルミング防止への要求
フィルミングとは、転写材（例えば各種の紙）へ２次転写した後、中間転写体の表面をクリーニングブレードでクリーニングを行うのであるが、除去されずに残るトナーが徐々に集積される現象を言う。トナーが残る原因としては、中間転写体の表面に発生したクラックにトナーが入り込む、クリーニングブレードとの接触等で表面に出来た凹部に溜まったトナーが残る等が挙げられる。フィルミングが発生した場所では転写率が低下し、画像スジやムラが発生し高画質化が出来ない。

中間転写ベルトへの上記１）〜３）の要求に対してこれまでに多くの検討が成されてきた。

中間転写ベルトに使用する基体としては、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂等の熱可塑性樹脂、及びこれら熱可塑性樹脂にカーボンブラック等の導電性材料を分散させた材料等が知られている。上記１）〜３）の要求に対してこれらの熱可塑性樹脂を使用する場合、単独では、滑り性、耐キズ性、クリーニング性が十分でないため、これらの性能を補うために表面層を設けて使用することが知られている。このため、表面層の耐久性を向上させる対策が検討されてきた。

例えば、安定したトナークリーニンク性能を発現するため、基体に塗布により設けられた、導電性粒子を含む厚さ０．５μｍから３μｍの樹脂硬化膜を具備する中間転写ベルトが知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、特許文献１に記載の技術は、ブレードによる耐摩耗性、擦りキズに対する耐久性は確かに向上させるが、転写率、クリーニング性が劣ることが判った。

耐摩耗性、フィルミング防止性等の対策として、（ａ）樹脂製の基体層、（ｂ）ゴム弾性樹脂を含む弾性層、及び（ｃ）フッ素樹脂及び層状粘土鉱物を含む表面層であって、層状粘土鉱物の配合割合が０．１質量％から５質量％であり、表面層の厚みが０．５μｍから４μｍである３層構成の中間転写ベルトが知られている（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、特許文献２に記載の技術は、表面層の樹脂が架橋されておらず、更に層状粘土鉱物が化学的に結合していないため強度が低く、耐久性に劣ることが判った。

更に、ベース層（基体）と、弾性層及び表面層の少なくとも３層構成を有し、表面層が、フッ素樹脂１質量部に対してフッ素ゴムを１質量部より多く、５質量部以下の割合で含むゴムラテックスを硬化剤にて硬化させた技術がある（特許文献３参照）。しかしながら、特許文献３に記載の技術は、表面層が樹脂成分のみで構成されているため物理的な耐傷性が劣り、強い応力が加わった際は耐久性が低いことが判った。

近年中間転写ベルトの表面は高画質化、高速化に対応して、平滑で高硬度にする必要がある。しかし、２次転写される転写材の紙質は多種であるから、その対応性を向上させるためには、ある程度の柔軟性、弾性も必要であり、基体と硬い表面層との親和性（接着性）を高めるとともに、耐クラック性を向上させることが極めて重要となる（特許文献４）。

上記の如く中間転写ベルトは、高画質画像を良好な状態で転写し、高転写率の確保、高耐久性の維持等、多様な性能を保持する必要があり、その為の技術開発が盛んに行われている。しかし、未だ十分な解決策は見いだされていないのが実情である。

特開２００７−１８３４０１号公報 特開２００９−２５８７１５号公報 特開２０１０−１５１４３号公報 特開２００７−２５０９６号公報

本発明は、上記背景のもとでなされたものである。

即ち、本発明の目的は、最表面層を高硬度にすることによる、耐傷性、耐摩耗性、クリーニング性向上と転写性向上を達成すると共に、構成層間の接着性を高め耐クラック性を向上させ、かつ紙質の違いなど転写材への対応性も十分高い中間転写ベルトと、その製造方法、それを用いた画像形成装置を提供することである。

本発明者が鋭意検討した結果、本発明の目的は、下記構成を採ることにより達成されることが判明した。

（１）
電子写真感光体上に形成されたトナー像を転写し、これを記録材に２次転写するための、少なくとも表面層と基体の間に中間層を有する中間転写ベルトの製造方法において、該表面層の直下にノズル吐出物により中間層を形成し、該中間層により表面層側に十点平均表面粗さ（Ｒｚ）が０．３μｍ以上、３．０μｍ以下の凹凸を形成させることを特徴とする中間転写ベルトの製造方法。

（２）
前記表面層が、光硬化性樹脂を用いたハードコート層を塗布により形成されたものであることを特徴とする（１）記載の中間転写ベルトの製造方法。

（３）
前記表面層の厚みは、１．０μｍ以上、３．０μｍ以下であることを特徴とする（１）又は（２）記載の中間転写ベルトの製造方法。

（４）
（１）〜（３）のいずれか１項に記載の中間転写ベルトの製造方法により造られたことを特徴とする中間転写ベルト。

（５）
（４）に記載の中間転写ベルトが装填されていることを特徴とする画像形成装置。

本発明により、最表面層を高硬度にすることによる、耐傷性、耐摩耗性、クリーニング性向上と転写性向上を達成すると共に、構成層間の接着性を高め耐クラック性を向上させ、かつ紙質の違いなど転写材への対応性も十分高い中間転写ベルトとその製造方法を、それを用いた画像形成装置を提供することができる。

中間転写体として中間転写ベルトを使用した電子写真方式の画像形成装置の一例を示す概略断面構成図である。 図１に示す中間転写体の中間転写ベルトの部分拡大概略断面図。 図２に示す中間転写ベルト中間層の凹凸の模式図。 中間転写ベルトの作製工程図。 中間転写ベルト１〜５の中間層表面粗さを示す図。

本発明の中間転写ベルトとその製造方法、及びそれを用いた画像形成装置につきさらに説明する。

前記した通り、中間転写ベルト表面を高硬度にすることで、転写率を向上させ、耐久性にも優れた中間転写ベルトが得られる。また、紙種への対応性を向上させるために、基体と表面層の間に弾性中間層を持つ中間転写ベルトもすでに存在する。しかし、フレキシブルであるベルトの表面に硬い表面層を設けると、曲げ応力に耐えられず、クラックや割れなどが発生する。なお、クラックとは表面層を貫く深い亀裂をいい、割れとは表面層に出来た割れ目や削れを指す。

そこで、検討を重ねた結果、基体面上にノズル吐出物により凹凸を形成し、その上に表面層を形成することで、表面層が割れにくい構造とすることが出来た。高硬度表面層が塗布されている中間転写ベルトを曲げた時、曲げ応力が発生し、それに耐えられない表面層は割れる。基体側と表面層の中間層として吐出ノズルにて、凹凸構造を作製することで、曲げ応力は分散され、表面層はより割れにくくなる。従来技術としては、その目的は異なるが基体層の粗さを規定したものなどはある（特開２００７−２５０９６号公報）。しかし、本発明における凹凸形状は表面層の直下に形成されたものであり、吐出ノズルにて凹凸構造を形成し、先端部が丸みを持った、特定範囲の凹凸であるが、従来技術にはこの様な規定や示唆はない。

本発明において、吐出ノズルにて角がない凹凸構造を基体と表面層の間に形成すれば、応力集中がなく力が分散され、クラックや割れに対して有効であることがわかった。塗膜形成方法として、吐出ノズルを用いれば角のない凹凸形状を容易に形成することが出来るので有効である。

〔基体〕
中間転写ベルトに使用する材料としては、ポリカーボネート樹脂、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ポリアルキレンフタレート、ＰＣ（ポリカーボネート）／ＰＡＴ（ポリアルキレンテレフタレート）のブレンド材料、ＥＴＦＥ（エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体）／ＰＣ、ＥＴＦＥ／ＰＡＴ、ＰＣ／ＰＡＴのブレンド材料、ポリイミド樹脂等の熱可塑性樹脂にカーボンブラック等の導電性材料を分散させた材料等が知られている。これらの熱可塑性樹脂を使用する場合、単独では、滑り性、耐キズ性、クリーニング性に劣るため、これらの性能を補うために表面層を設けて使用する。

〔中間層〕
中間層とは、図２に一例の概要断面図を示すが、例えばポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂等をメタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、ｓｅｃ−ブタノール、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン等で溶解した樹脂含有液をスプレー塗布方法、超音波アドマイザー等の吐出ノズルを用いて塗布したものである。

その表面の凹凸は、通常液流量１〜５ｍｌ／ｍｉｎにて噴霧させて形成する。ドット（凹凸）部の形状は、（株）東京精密社製のＳＵＲＦＣＯＭ１４０Ｄを用いて、十点平均表面粗さＲｚをＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１に準じて測定する。

本発明では、上記の値が０．３μｍ以上４．５μｍ以下のドット（凹凸）を形成しているものを用いる。これらの作製方法については、より具体的に後段に記載する。

尚、通常の基体の上に中間転写ベルトに弾性を与えるため等の理由により、例えばゴム層等の弾性層を設けてもよい。この場合は該層の上面に凹凸構造を有する中間層を設けることになる。

〔表面層〕
代表的な例としては下記の如く作製した表面層である。

紫外線や電子線等の活性エネルギー線照射により重合（硬化）し樹脂となるラジカル重合性モノマーとして、スチレン系モノマー、アクリル系モノマー、メタアクリル系モノマー、ビニルトルエン系モノマー、酢酸ビニル系モノマー、Ｎ−ビニルピロリドン系モノマーの光硬化性樹脂と、シリカ（酸化ケイ素）、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化アルミニウム等の金属酸化物微粒子をメタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、ｓｅｃ−ブタノール、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン等の溶媒に、サンドミル、ウルトラビスコミル、パールミル、グレンミル、ダイノミル、アジテータミル、ダイナミックミル等でメヂィア分散した液にイルガキュアー３７９等の光重合開始剤を添加し、再度、スプレー塗布方法、超音波アドマイザー等の吐出ノズルを用いて均一な塗膜を形成し、紫外線を発生する低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等の光源にて硬化する。

〔トナー〕
本発明に用いられるトナーは、特に限定されるものではなく、公知のいずれのものを用いてもよい。即ち、トナー用結着樹脂は、ポリエステル系樹脂、スチレン／アクリル系樹脂のいずれを用いたものでもよく、着色剤は現在使用可能な市販のものを用いたものでよい。また、トナー中には離型剤、荷電制御剤等を含有させたもの、シリカ微粒子等を外添剤として加えたものを用いることが出来る。

現像方式も１成分系現像、２成分系現像のいずれをも用いることができる。

〔画像形成装置〕
図１は、中間転写体として本発明の中間転写ベルトを使用した画像形成装置の一例を示す概略断面構成図である。

図中、１はフルカラー画像形成装置を示す。フルカラー画像形成装置１は、複数組の画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、転写部としての無端ベルト状中間転写体形成ユニット７と、転写材Ｐを搬送する無端ベルト状の給紙搬送手段２１及び定着手段としての定着装置２４とを有する。フルカラー画像形成装置１の本体Ａの上部には、原稿画像読み取り装置ＳＣが配置されている。

各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに形成される異なる色のトナー像の１つとして、イエロー色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｙ、感光体１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ、１次転写手段としての１次転写ローラ５Ｙ、クリーニング手段６Ｙを有する。

又、別の異なる色のトナー像の１つとして、マゼンタ色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｍは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｍ、感光体１Ｍの周囲に配置された帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ、１次転写手段としての１次転写ローラ５Ｍ、クリーニング手段６Ｍを有する。

又、更に別の異なる色のトナー像の１つとして、シアン色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｃは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｃ、感光体１Ｃの周囲に配置された帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ、１次転写手段としての１次転写ローラ５Ｃ、クリーニング手段６Ｃを有する。

又、更に他の異なる色のトナー像の１つとして、黒色画像を形成する画像形成ユニット１０Ｋは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｋ、感光体１Ｋの周囲に配置された帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手段４Ｋ、１次転写手段としての１次転写ローラ５Ｋ、クリーニング手段６Ｋを有する。

無端ベルト状中間転写体ユニット７は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の第２の像担持体として無端の中間転写ベルト７０を有する。

画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋより形成された各色の画像は、１次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにより、回動する無端の中間転写ベルト７０上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０内に収容された記録媒体として用紙等の記録媒体Ｐは、給紙搬送手段２１により給紙され、複数の中間ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、レジストローラ２３を経て、二次転写手段としての二次転写ローラ５Ａに搬送され、転写材Ｐ上にカラー画像が一括転写される。

カラー画像が転写された転写材Ｐは、熱ローラ定着器２７０が装着された定着装置２４により定着処理され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。

一方、二次転写ローラ５Ａにより記録媒体（転写材）Ｐにカラー画像を転写した後、記録媒体（転写材）Ｐを曲率分離した無端の中間転写ベルト７０は、クリーニング手段６Ａにより残留トナーが除去される。

画像形成処理中、１次転写ローラ５Ｋは常時、感光体１Ｋに圧接している。他の１次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに圧接する。

二次転写ローラ５Ａは、ここを記録媒体（転写材）Ｐが通過して二次転写が行われる時にのみ、中間転写ベルト７０に圧接する。

又、装置本体Ａから筐体８を支持レール８２Ｌ、８２Ｒを介して引き出し可能にしてある。筐体８は、画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、無端ベルト状中間転写体形成ユニット７とを有する。

画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、垂直方向に縦列配置されている。感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット７が配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット７は、ローラ７１、７２、７３、７４、７６を巻回して回動可能な無端の中間転写ベルト７０、１次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ及びクリーニング手段６Ａとを有している。

筐体８の引き出し操作により、画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７とは、一体となって、本体Ａから引き出される。

この様に感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの外周面上を帯電、露光し外周面上に潜像を形成した後、現像によりトナー像（顕像）を形成し、無端ベルト状の中間転写ベルト７０上で各色のトナー像を重ね合わせ、一括して記録媒体（転写材）Ｐに転写し、定着装置２４で加圧及び加熱により固定して定着する。尚、本発明で像形成時とは潜像形成、トナー像（顕像）を記録媒体Ｐに転写し最終画像を形成することを含む。

トナー像を記録媒体Ｐに転移させた後の感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに配設されたクリーニング手段６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋで転写時に感光体に残されたトナーを清掃した後、上記の帯電、露光、現像のサイクルに入り、次の像形成が行われる。

上記カラー画像形成装置では、中間転写体をクリーニングするクリーニング手段６Ａのクリーニング部材として、弾性ブレードを用いる。又、各感光体に脂肪酸金属塩を塗布する手段（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ）を設けている。

〔中間転写ベルトの製造〕
本発明の中間転写ベルトの１例を示し、中間転写ベルトの製造方法、及びこの方法により製造した中間転写ベルトについて説明する。

図２は図１に示す画像形成装置の中間転写ベルトの部分拡大概略断面図である。

図中、７０は中間転写ベルトを示す。中間転写ベルトは、無端ベルト状基体７０ａの上に表面層７０ｂを有する構成を有し、７０ｃが本発明に係わる中間層である。

中間層７０ｃは図２に示す如く吐出粒子により連続層を形成しない程度のものから、２〜３滴積層されたものまであり、その膜厚は３．０μｍ以下が好ましい。図３はその模式図であり、図中左側が平面図、右側がＷ−Ｗ’で切断した断面図を示す。これらの実際の形状は中間層の平面及び断面の電子顕微鏡写真を撮ることにより把握することが出来る。

無端ベルト状基体７０ａの硬度は、機械的強度、画質、製造コスト等を考慮し、２０ＭＰａから２００ＭＰａであることが好ましい。

無端ベルト状基体７０ａの厚さＥは、機械的強度、画質、製造コスト等を考慮し、５０μｍから２５０μｍが好ましい。

表面層７０ｂの硬度はユニバーサル硬度（ＨＵ）（ＤＩＮ ５０３５９）で、ブレードによる擦りキズ、摩耗、耐久性、転写率、フィルミング、画質性画像品質等を考慮し、２００ＭＰａから１２００ＭＰａが好ましい。

硬度は、超微小硬度計「Ｈ−１００Ｖ（フィッシャー・インストルメンツ（株））」を用いて下記条件で測定した値を示す。

測定条件
測定機：微小硬度計「Ｈ−１００Ｖ（フィッシャー・インストルメンツ（株）製）」
圧子形状：ビッカース圧子（ａ＝１３６°）
測定環境：２０℃、６０％ＲＨ
最大試験荷重：２ｍＮ
荷重速度：２ｍＮ／１０ｓｅｃ
最大荷重クリープ時間：５秒
除荷速度：２ｍＮ／１０ｓｅｃ
尚、測定は表面層７０ｂ、中間層７０ｃと無端ベルト状基体７０ａで異なる方法で行った。表面層７０ｂ、中間層７０ｃについては厚み１ｍｍのアルミニウム板上に塗布・硬化し、ランダムに１０点から３０点測定した。又、無端ベルト状基体７０ａについては厚み１ｍｍのアルミニウム板上に設置し、軸方向に均等間隔で５点、周方向に１０点から３０点測定した。各々それらの平均値をユニバーサル硬度（ＨＵ）とする。

中間転写ベルトについては、周方向における場所によるユニバーサル硬度（ＨＵ）のムラは、試料１本当たりの平均値に対し最大値、最小値の値の差がユニバーサル硬度（ＨＵ）で、感光体上のトナー像を中間転写ベルトに転写する時の転写ムラ、画像濃度ムラ、画像品質等を考慮し、２０％以下が好ましい。尚、ユニバーサル硬度のムラは下記式より求めた値である。

ユニバーサル硬度のムラ＝（同一軸上の周方向の最大硬度−同一軸上の周方向の最小硬度）／同一軸上の周方向の最大硬度
表面層７０ｂの厚さＦは、転写率、耐久性、フィルミング、画質を考慮し、１．０μｍから３．０μｍが好ましい。

表面層の厚さは、Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｓ社製のフィッシャースコープ（登録商標）ｍｍｓにて測定した。

無端ベルト状基体７０ａの構成は特に限定はなく、１層であってもよく、２層から構成されていても構わない。本図では１層で構成されている場合を示している。

表面層７０ｂの構成は特に限定はなく、１層であってもよく、２層から構成されていても構わない。本図では１層で構成されている場合を示している。

表面層７０ｂの摩擦係数は、耐フィルミング性、転写性等を考慮し、０．２５以下であることが好ましい。

摩擦係数は、ポータブル摩擦計「ミューズ ＴＩＰＥ：９４ｉ−II（新東科学株式会社製）」を用いて測定した値を示す。

尚、測定は表面層７０ｂ上を、ランダムに１０点から３０点行い、それらの平均値を摩擦係数（μ）とする。

図４は図２に示す中間転写ベルトを製造する概略製造工程図である。基体製造工程は従来用いられている通常の方法でよく、前記した材料を用い流動圧延法等により製造される。

中間層形成工程では、吐出液調製後にスプレー塗布機或いは超音波アドマイザーによる吐出装置等を用い、基体面上に該液を吹き付ける。通常はこの段階で中間層の表面形状を安定させる為に、送風を行って乾燥する。

表面層形成工程では中間層上に表面層を形成するが、中間層表面の形状を実質的に変化させること無く層形成を行うことが重要であるから、スプレー塗布或いはディッピング塗布等を用いるのが好ましい。

最後に表面層を高硬度にする必要上、塗膜を架橋構造とするため多くの場合、硬化工程として、紫外線など活性エネルギー線の照射を行い、架橋反応の促進を図り、中間転写ベルトができあがる。

活性エネルギー線の照射時間は０．５秒から５分が好ましく、活性エネルギー線硬化性樹脂の硬化効率、作業効率等から更に好ましくは、３秒から２分である。

本発明においては、活性エネルギー線照射の時の雰囲気は、空気雰囲気で問題なく硬化可能であるが、硬化ムラ、硬化時間等を考慮すると雰囲気中の酸素濃度は、５％以下、特に１％以下であることが好ましい。該雰囲気にするには窒素ガス等を導入することが有効である。

酸素濃度は、雰囲気ガス管理用酸素濃度計ＯＸ１００（横河電機（株）製）で測定した値を示す。

又、本発明においては、活性エネルギー線の硬化反応を効率的に進めるため、表面層形成用塗膜を加熱することも出来る。加熱方法としては、特に制限はないが、例えば加熱風の吹き付けが挙げられる。加熱温度としては、使用する活性エネルギー線硬化型樹脂の種類により一概には規定出来ないが、表面層形成用塗膜へ影響を与えない温度範囲であることが好ましく、４０℃から１００℃が好ましく、更に４０℃から８０℃が好ましく、特に好ましくは４０℃から６０℃である。

本発明に使用する表面層形成用塗布液は、活性エネルギー線硬化型モノマーと、多くの場合、反応性金属酸化物微粒子と、ラジカル重合性不飽和結合部を有するフッ素樹脂／シロキサングラフト型樹脂とを含有する組成となっている。

（活性エネルギー線硬化型モノマー）
活性エネルギー線硬化型モノマーは、金属酸化物微粒子のラジカル重合性官能基と反応するモノマーであり、炭素・炭素二重結合を有する各種モノマーを用いることが出来る。

活性エネルギー線硬化型モノマーは、紫外線や電子線等の活性エネルギー線照射により重合（硬化）し樹脂となるラジカル重合性モノマーが好適であり、ラジカル重合性モノマーでは特に、スチレン系モノマー、アクリル系モノマー、メタアクリル系モノマー、ビニルトルエン系モノマー、酢酸ビニル系モノマー、Ｎ−ビニルピロリドン系モノマーが好ましい。中でも、少ない光量或いは短い時間での硬化が可能であることからアクリロイル基又はメタクリロイル基を有するアクリル系モノマーが特に好ましい。

本発明においては、これらのラジカル重合性モノマーを単独で用いても、混合して用いてもよい。

以下にラジカル重合性モノマーの内、アクリル系モノマーの一例を示す。アクリル系モノマーとは、アクリロイル基（ＣＨ_２＝ＣＨＣＯ−）又はメタクリロイル基（ＣＨ_２＝ＣＣＨ_３ＣＯ−）を有する化合物である。又、以下に言うＡｃ基数（アクリロイル基数）とはアクリロイル基又はメタクリロイル基の数を表す。

但し、上記においてＲ及びＲ′はそれぞれ下記で示される。

尚、本発明外の化合物ではあるが、従来よく知られているオキセタン化合物としては、下記のものがある。

本発明においては、アクリル系モノマーは官能基が２以上であること好ましく、４以上が特に好ましい。又、前記アクリル系モノマーでは、前記アクリロイル基又はメタクリロイル基を有する化合物の分子量Ｍと該アクリロイル基又はメタクリロイル基数Ａｃの比（Ａｃ／Ｍ、アクリロイル基又はメタクリロイル基数／分子量）が０．００５より大きい化合物が好ましい。その様な化合物を用いた構成とし、重合反応率を上げることによりＡｃ／Ｍを大きくすると、膜密度の高い中間転写ベルトの表面層を形成することが出来る。

Ａｃ／Ｍが０．００５より大きい化合物としては、例えば例示化合物中、Ｎｏ．１から１９、２１、２３、２６、２８、３０、３１から３３、３５、３７、４０から４４が挙げられる。

更に、前記アクリル系モノマーが、反応性アクリロイル基を有し、且つ、そのＡｃ／Ｍが、０．００５より大きく、０．０１２より小さい条件を満たす範囲が特に好ましい。

この関係範囲で用いることにより、架橋密度が高くなり、中間転写ベルトの表面層の耐摩耗性が向上する。

尚、本発明においては、官能基密度の異なる２種類以上の硬化性化合物を混合して使用してもよい。

（反応性金属酸化物微粒子）
本発明に使用することが出来る反応性金属酸化物微粒子とは、ラジカル重合性官能基を有する化合物により表面処理された金属酸化物微粒子を言い、金属酸化物微粒子がラジカル重合性官能基を有する化合物で表面処理することにより得ることが出来る。

本発明に用いられる金属酸化物微粒子は、遷移金属も含めた金属酸化物微粒子であればよく、例えば、シリカ（酸化ケイ素）、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化インジウム、酸化ビスマス、酸化イットリウム、酸化コバルト、酸化銅、酸化マンガン、酸化セレン、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化ゲルマニウム、酸化錫、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸化バナジウム等の金属酸化物微粒子が例示されるが、中でも、酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛、酸化錫等の粒子が好ましく、特にアルミナ、酸化錫が好ましい。

これらの金属酸化物微粒子は、気相法、塩素法、硫酸法、プラズマ法、電解法等の一般的な製造法で作製されたものが用いられる。

（表面層形成用塗布液の調製方法）
次に、表面層形成用塗布液の調製方法を説明する。表面層形成用塗布液は活性エネルギー線硬化型モノマー１００体積部に対して、反応性金属酸化物微粒子１２．５体積部から４００体積部と、フッ素樹脂／シロキサングラフト型樹脂２５体積部から３００体積部を反応性金属酸化物微粒子が、活性エネルギー線硬化型モノマーとフッ素樹脂／シロキサングラフト型樹脂と反応性金属酸化物微粒子の合計に対して、１０体積％以上５０体積％以下に調製した後、湿式メディア分散型装置で分散することで調製することが可能である。

湿式メディア分散型装置とは、容器内にメディアとしてビーズを充填し、更に回転軸と垂直に取り付けられた撹拌ディスクを高速回転させることにより、金属酸化物微粒子の凝集粒子を砕いて解砕・分散する工程を有する装置であり、例えば、縦型・横型、連続式・回分式等、種々の様式が採用出来る。具体的にはサンドミル、ウルトラビスコミル、パールミル、グレンミル、ダイノミル、アジテータミル、ダイナミックミル等が使用出来る。これらの分散型装置は、ボール、ビーズ等の粉砕媒体（メディア）を使用して衝撃圧壊、摩擦、専断、ズリ応力等により微粉砕、分散が行われる。

サンドグラインダーミルで用いるビーズとしては、ガラス、アルミナ、ジルコン、ジルコニア、スチール、フリント石などを原材料としたボールが使用可能であるが、特にジルコニア製やジルコン製のものが好ましい。又、ビーズの大きさとしては、通常、直径１ｍｍから２ｍｍ程度のものを使用するが、本発明では０．３ｍｍから１．０ｍｍ程度のものを用いるのが好ましい。

湿式メディア分散型装置に使用するディスクや容器内壁には、ステンレス製、ナイロン製、セラミック製など種々の素材のものが使用出来るが、本発明では特にジルコニア又はシリコンカーバイドといったセラミック製のディスクや容器内壁が好ましい。

分散の終点は、分散液を、ＰＥＴフィルム上にワイヤーバーで塗布した液を自然乾燥後、４０５ｎｍの光透過率の１時間前との変化率が３％以下となる分散状態が好ましい。更に望ましくは、１％以下が好ましい。

以上の様な分散処理により、表面層形成用塗布液を得ることが出来る。

次に本発明を代表的な実施態様を示して更に説明するが、無論、本発明の態様はこれらに限定されるわけではない。尚、文中「部」とは「質量部」を示す。

〔中間転写ベルトの作製〕
図２に示す基体／表面層の構成を有する中間転写ベルトを以下に示す方法で作製した。

（無端ベルト状基体の準備）
３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）とｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）とからなるポリアミド酸のＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）溶液（宇部興産製ユーワニスＳ（固形分１８質量％））に、乾燥した酸化処理カーボンブラック（ＳＰＥＣＩＡＬ ＢＬＡＣＫ４（Ｄｅｇｕｓｓａ社製、ｐＨ３．０、揮発分：１４．０％））をポリイミド系樹脂固形分１００質量部に対して、２３質量部になるよう添加して、衝突型分散機（シーナス製ＧｅａｎｕｓＰＹ）を用い、圧力２００ＭＰａで、最小面積が１．４ｍｍ^２で２分割後衝突させ、再度２分割する経路を５回通過させて、混合して、カーボンブラック入りポリアミド酸溶液を得た。

カーボンブラック入りポリアミド酸溶液を円筒状金型内面に、ディスペンサーを介して０．５ｍｍに塗布し、１５００ｒｐｍで１５分間回転させて均一な厚みを有する展開層とした後、２５０ｒｐｍで回転させながら、金型の外側より６０℃の熱風を３０分間あてた後、１５０℃で６０分間加熱した。その後、３６０℃まで２℃／分の昇温速度で昇温し、更に３６０℃で３０分加熱して溶媒の除去、脱水閉環水の除去、及びイミド転化反応の完結を行った。その後室温に戻し、金型から剥離し、総厚０．１ｍｍの無端ベルト状基体を作製した。

（中間層）
ポリカーボネート樹脂（Ｚ−３００：三菱ガス化学社製） １００部
メチルエチルケトン ２０００部
上記組成液を十分に混合し、ポリカーボネート樹脂溶液を作製した。これをスプレー塗布（スプレー装置：ワイディー・メカトロソリューションズ社製）して中間層を形成した。

スプレー塗布条件
ノズル吐出口の径 ：１．２ｍｍ
ノズルスキャン速度 ：１〜１０ｍｍ／ｓｅｃ
ノズル距離 ：１００〜１２０ｍｍ
ノズル数 ：１
液流量 ：１〜５ｍｌ／ｍｉｎ
Ｏ_２流量 ：２〜６Ｌ／ｍｉｎ
（表面層）
金属酸化物微粒子（酸化アルミニウム：ＣＩＫナノテック社製） １００部
アクリル系モノマー（フルシェードＲＳ：東洋インキ社製） ５０部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ２０００部
これをサンドミル分散した後、下記光重合開始剤を添加して表面層塗布液を形成した。

光重合開始剤（イルガキュアー３７９：ＢＡＳＦジャパン社製） ５部
上記の塗布液をスプレー装置（ワイディー・メカトロソリューションズ社製）にてスプレー塗布した。これを下記条件で紫外線照射し中間転写ベルト１を作製した。

紫外線照射装置（パルスドキセノン紫外線照射装置：アイグラフィック社製）
（中間転写ベルト２〜５の作製）
液流量とＯ_２流量を、各々１〜５ｍｌ／ｍｉｎ、１〜１０Ｌ／ｍｉｎの範囲で変えて、中間転写ベルト２〜５を作製した。

上記中間転写ベルト１〜５の中間層表面を十点平均表面粗さ（Ｒｚ）と共に図示したのが図５である。

〔性能評価〕
中間転写ベルト１〜５を、ｂｉｚｈｕｂ ＰＲＯ Ｃ６５０ 複合機（コニカミノルタテクノロジーズ（株）製）による画出しを実施し、ブレードとのクリーニング性とベルト表面性を評価した結果を表１に示す。

耐クラック性と耐割れ性
ＹＭＣＫ各色印字率２．５％のＡ４画像を中性紙に１００万枚印刷し、中間転写ベルトの表面をデジタルマイクロハイスコープＶＨＸ−６００（キーエンス株式会社製）により観察し、評価を行った。

○：クラックなし ○：割れなし
△：クラックあり（３個以下） △：割れあり（３個以下）
×：クラックあり（４個以上） ×：割れあり（４個以上）
クリーニング性
ＹＭＣＫ各色印字率２．５％のＡ４画像を中性紙に１００万枚印刷し、ハーフトーン画像３枚をデジタルマイクロハイスコープＶＨＸ−６００（キーエンス株式会社製）により観察し、評価を行った。

○：クリーニング不良なし
×：クリーニング不良あり

表面粗さ（十点平均粗さ）が０．３〜３．０μｍ以下の範囲であれば、クリーニング性とベルト表面性の両立が可能である。

１ フルカラー画像形成装置
７ 無端ベルト状中間転写体形成ユニット
７０ 中間転写ベルト
７０ａ 基体
７０ｂ 表面層
７０ｃ 中間層

Claims (5)

1. 電子写真感光体上に形成されたトナー像を転写し、これを記録材に２次転写するための、少なくとも表面層と基体の間に中間層を有する中間転写ベルトの製造方法において、該表面層の直下にノズル吐出物により中間層を形成し、該中間層により表面層側に十点平均表面粗さ（Ｒｚ）が０．３μｍ以上、３．０μｍ以下の凹凸を形成させることを特徴とする中間転写ベルトの製造方法。
2. 前記表面層が、光硬化性樹脂を用いたハードコート層を塗布により形成されたものであることを特徴とする請求項１記載の中間転写ベルトの製造方法。
3. 前記表面層の厚みは、１．０μｍ以上、３．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の中間転写ベルトの製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の中間転写ベルトの製造方法により造られたことを特徴とする中間転写ベルト。
5. 請求項４に記載の中間転写ベルトが装填されていることを特徴とする画像形成装置。

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