JP2014126576A - シームレスベルト、画像形成装置、シームレスベルトの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】表面抵抗率ρｓと体積抵抗率ρｖを独立に制御してρｓ＞ρｖの関係にすることが可能であり、且つ画像品位及び画像耐久性に優れたシームレスベルトの提供。
【解決手段】少なくとも熱可塑性樹脂、該熱可塑性樹脂と相溶しない導電性樹脂、及び導電性フィラーを含む材料からなり、次の要件を満足することを特徴とするシームレスベルト。
（１）熱可塑性樹脂が連続相を形成し、導電性樹脂がベルトの表層部に偏在している。
（２）表面抵抗率ρｓと体積抵抗率ρｖがρｓ＞ρｖの関係にある。
（３）導電性樹脂が、熱可塑性樹脂よりも溶融温度（又は溶融粘度）が低い。
（４）導電性樹脂が、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）での２回目の昇温操作において、少なくとも０℃〜６０℃に吸熱ピークを有する。
【選択図】図１
【解決手段】少なくとも熱可塑性樹脂、該熱可塑性樹脂と相溶しない導電性樹脂、及び導電性フィラーを含む材料からなり、次の要件を満足することを特徴とするシームレスベルト。
（１）熱可塑性樹脂が連続相を形成し、導電性樹脂がベルトの表層部に偏在している。
（２）表面抵抗率ρｓと体積抵抗率ρｖがρｓ＞ρｖの関係にある。
（３）導電性樹脂が、熱可塑性樹脂よりも溶融温度（又は溶融粘度）が低い。
（４）導電性樹脂が、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）での２回目の昇温操作において、少なくとも０℃〜６０℃に吸熱ピークを有する。
【選択図】図１
Description
本発明は、シームレスベルト、該シームレスベルトを利用した転写ベルト又は中間転写ベルトを用いた画像形成装置、及び前記シームレスベルトの製造方法に関する。
画像形成装置の中間転写ベルトとして、連続生産でき生産性の高い熱可塑性樹脂を用いたシームレスベルトの開発が進められている。熱可塑性樹脂を中間転写ベルトとして利用するためには樹脂の抵抗率を目的の領域に調整する必要がある。導電性を調整する技術としてはカーボンブラックなどの導電材（電子導電性粒子）を添加したり、四級アンモニウム塩型のイオン導電性材料を添加したりする技術が既に知られている。
しかし、中間転写ベルトの導電性（抵抗率）を電子導電性粒子で調整すると、抵抗率の電圧依存性が高くなり電気特性の安定性が悪い。また、イオン導電性材料で調整すると、電圧依存性は無くなるものの、抵抗を中抵抗域（１０１０〜１０６Ω）に制御することができない。更に中間転写ベルトは、表面抵抗率ρｓと体積抵抗率ρｖが、ρｓ＞ρｖの関係にあることが好ましく、表面抵抗率と体積抵抗率を独立に制御することが望ましいが、このような技術は未だ存在しない。
しかし、中間転写ベルトの導電性（抵抗率）を電子導電性粒子で調整すると、抵抗率の電圧依存性が高くなり電気特性の安定性が悪い。また、イオン導電性材料で調整すると、電圧依存性は無くなるものの、抵抗を中抵抗域（１０１０〜１０６Ω）に制御することができない。更に中間転写ベルトは、表面抵抗率ρｓと体積抵抗率ρｖが、ρｓ＞ρｖの関係にあることが好ましく、表面抵抗率と体積抵抗率を独立に制御することが望ましいが、このような技術は未だ存在しない。
特許文献１には、電気抵抗を容易に所望の値に制御することが可能で、電気抵抗の環境変動が少なく、耐屈曲性に優れ、電気抵抗と寸法の経時変化が少ないシームレスベルト、及びこれを用いた画像形成装置が開示されている。また、導電性フィラーの分散状態を特定することにより、バインダー成分として結晶性高分子を用いても電気抵抗の経時変化を抑制できること、中抵抗領域での抵抗制御を容易に行えることも記載されている。
しかし、該シームレスベルトは、導電性フィラーと連続相を形成する熱可塑性樹脂と非連続相を形成する熱可塑樹脂で構成することにより、抵抗の安定性と中抵抗域への制御性を獲得する点で類似するものの、前述した表面抵抗率と体積抵抗率を独立に制御するという要望を満たすことはできない。
しかし、該シームレスベルトは、導電性フィラーと連続相を形成する熱可塑性樹脂と非連続相を形成する熱可塑樹脂で構成することにより、抵抗の安定性と中抵抗域への制御性を獲得する点で類似するものの、前述した表面抵抗率と体積抵抗率を独立に制御するという要望を満たすことはできない。
本発明は、熱可塑性樹脂製の中間転写ベルトなどに用いることができるシームレスベルトであって、表面抵抗率ρｓと体積抵抗率ρｖを独立に制御してρｓ＞ρｖの関係にすることが可能であり、且つ画像品位及び画像耐久性に優れたシームレスベルトの提供を目的とする。
１） 少なくとも熱可塑性樹脂、該熱可塑性樹脂と相溶しない導電性樹脂、及び導電性フィラーを含む材料からなり、次の要件を満足することを特徴とするシームレスベルト。
（１）熱可塑性樹脂が連続相を形成し、導電性樹脂がベルトの表層部に偏在している。
（２）表面抵抗率ρｓと体積抵抗率ρｖがρｓ＞ρｖの関係にある。
（３）導電性樹脂が、熱可塑性樹脂よりも溶融温度（又は溶融粘度）が低い。
（４）導電性樹脂が、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）での２回目の昇温操作において、少なくとも０℃〜６０℃に吸熱ピークを有する。
（１）熱可塑性樹脂が連続相を形成し、導電性樹脂がベルトの表層部に偏在している。
（２）表面抵抗率ρｓと体積抵抗率ρｖがρｓ＞ρｖの関係にある。
（３）導電性樹脂が、熱可塑性樹脂よりも溶融温度（又は溶融粘度）が低い。
（４）導電性樹脂が、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）での２回目の昇温操作において、少なくとも０℃〜６０℃に吸熱ピークを有する。
本発明によれば、熱可塑性樹脂製の中間転写ベルトなどに用いることができるシームレスベルトであって、表面抵抗率ρｓと体積抵抗率ρｖを独立に制御してρｓ＞ρｖの関係にすることが可能であり、且つ画像品位及び画像耐久性に優れたシームレスベルトを提供できる。
以下、上記本発明１）について詳しく説明するが、本発明１）の実施の態様には、以下の２）〜８）も含まれるので、これらについても併せて説明する。
２） 前記導電性樹脂が、式（１）で示されるポリエーテルユニットを有するポリマーであることを特徴とする１）に記載のシームレスベルト。
上記式中、Ｒは炭素数２０以上の直鎖若しくは分岐のアルキル基、又は分子量１０００以上の構造式（２）で示される基、Ｙは水素原子、炭素数１〜７のアルキル基、アラルキル基、又はアリール基、Ｘは炭素数１〜４のアルキレン基、Ｗは、エステル基、エーテル基、アミノ基、アミド基、カーボネート基、酸無水物基、ウレタン基、ウレア基、又は直接結合、ｍは自然数であり、ｍが１９以下の場合は、Ｒは分子量１０００以上の構造式（２）で表される基である。
上記式中、Ｚは水素原子、メチル基、フェニル基、炭素数１〜４の直鎖若しくは分枝のアルコキシ基であり、ｎは自然数である。
３） 前記導電性樹脂がポリエーテルユニット及びポリメチルメタクリレートユニットを有する導電性樹脂を含むことを特徴とする１）記載のシームレスベルト。
４） 前記導電性フィラーがカーボンブラックであることを特徴とする１）記載のシームレスベルト。
５） 前記熱可塑性樹脂が、加工温度が２７０℃以下の熱可塑性樹脂であることを特徴とする１）記載のシームレスベルト。
６） 少なくとも、像担持体上に静電潜像を形成するための静電潜像形成手段と、像担持体上に形成された静電潜像にトナーを用いてトナー像とする現像手段と、像担持体上のトナー像を中間転写ベルト上に転写する一次転写手段と、中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体上に転写する二次転写手段と、記録媒体上のトナー像を定着する定着手段とを備えた画像形成装置であって、前記中間転写ベルトが、１）〜５）のいずれかに記載のシームレスベルトを用いた中間転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
７） 少なくとも、像担持体上に静電潜像を形成するための静電潜像形成手段と、像担持体上に形成された静電潜像にトナーを用いてトナー像とする現像手段と、像担持体上のトナー像を記録媒体上に転写するために該記録媒体を搬送する転写ベルトと、像担持体上のトナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、記録媒体上のトナー像を定着する定着手段とを備えた画像形成装置であって、前記転写ベルトが、１）〜５）のいずれかに記載のシームレスベルトを用いた転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
８） 少なくとも熱可塑性樹脂、該熱可塑性樹脂と相溶しない導電性性樹脂、及び導電性フィラーを含む材料を溶融混練して溶融混練物を得る工程と、該溶融混練物を押出成形して成形物を得る工程とを含むことを特徴とする１）〜５）のいずれか記載のシームレスベルトの製造方法。
２） 前記導電性樹脂が、式（１）で示されるポリエーテルユニットを有するポリマーであることを特徴とする１）に記載のシームレスベルト。
３） 前記導電性樹脂がポリエーテルユニット及びポリメチルメタクリレートユニットを有する導電性樹脂を含むことを特徴とする１）記載のシームレスベルト。
４） 前記導電性フィラーがカーボンブラックであることを特徴とする１）記載のシームレスベルト。
５） 前記熱可塑性樹脂が、加工温度が２７０℃以下の熱可塑性樹脂であることを特徴とする１）記載のシームレスベルト。
６） 少なくとも、像担持体上に静電潜像を形成するための静電潜像形成手段と、像担持体上に形成された静電潜像にトナーを用いてトナー像とする現像手段と、像担持体上のトナー像を中間転写ベルト上に転写する一次転写手段と、中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体上に転写する二次転写手段と、記録媒体上のトナー像を定着する定着手段とを備えた画像形成装置であって、前記中間転写ベルトが、１）〜５）のいずれかに記載のシームレスベルトを用いた中間転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
７） 少なくとも、像担持体上に静電潜像を形成するための静電潜像形成手段と、像担持体上に形成された静電潜像にトナーを用いてトナー像とする現像手段と、像担持体上のトナー像を記録媒体上に転写するために該記録媒体を搬送する転写ベルトと、像担持体上のトナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、記録媒体上のトナー像を定着する定着手段とを備えた画像形成装置であって、前記転写ベルトが、１）〜５）のいずれかに記載のシームレスベルトを用いた転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
８） 少なくとも熱可塑性樹脂、該熱可塑性樹脂と相溶しない導電性性樹脂、及び導電性フィラーを含む材料を溶融混練して溶融混練物を得る工程と、該溶融混練物を押出成形して成形物を得る工程とを含むことを特徴とする１）〜５）のいずれか記載のシームレスベルトの製造方法。
中間転写ベルトの表面抵抗率ρｓと体積抵抗率ρｖは、ρｓ＞ρｖの関係にする。これにより感光体からトナーを中間転写ベルト上に転写する際、更には中間転写ベルトから紙へトナーを転写する際の忠実性が向上し、ドットの飛散りや画像濃度ムラの無い良好な画像が得られる。
本発明は、シームレスベルト材料として主材料の熱可塑性樹脂と相溶しない導電性樹脂を配合し、熱可塑性樹脂中に導電性フィラーを均一に分散させつつ、導電性樹脂をベルトの表層部に偏在させることにより、中間転写ベルトとして用いた際にρｓ＞ρｖの関係を満たすようにした点に特徴がある。ここで、表層部とは、シームレスベルトの厚みに対して表層の表面から２０％までの領域を指す。このような導電性樹脂の偏在状態は、ＳＥＭ（操作型電子顕微鏡）や、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）などで断面を観察することにより確認できる。この偏在状態を模式的に示すと図１のようになる。
ベルトの表層部に導電性樹脂を偏在させる有効な方法としては、予め熱可塑性樹脂に導電性フィラーを分散したペレットを作製し、シームレスベルトの成形時に、導電性樹脂をサイドフィーダーから投入する方法がある。熱可塑性樹脂、導電性樹脂、導電性フィラーの３種の材料を同時に混合してペレット化したものを用いると、図３に模式的に示すように導電性樹脂の偏在箇所と導電性フィラーの偏在箇所が一緒になってしまうことがある。
本発明は、シームレスベルト材料として主材料の熱可塑性樹脂と相溶しない導電性樹脂を配合し、熱可塑性樹脂中に導電性フィラーを均一に分散させつつ、導電性樹脂をベルトの表層部に偏在させることにより、中間転写ベルトとして用いた際にρｓ＞ρｖの関係を満たすようにした点に特徴がある。ここで、表層部とは、シームレスベルトの厚みに対して表層の表面から２０％までの領域を指す。このような導電性樹脂の偏在状態は、ＳＥＭ（操作型電子顕微鏡）や、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）などで断面を観察することにより確認できる。この偏在状態を模式的に示すと図１のようになる。
ベルトの表層部に導電性樹脂を偏在させる有効な方法としては、予め熱可塑性樹脂に導電性フィラーを分散したペレットを作製し、シームレスベルトの成形時に、導電性樹脂をサイドフィーダーから投入する方法がある。熱可塑性樹脂、導電性樹脂、導電性フィラーの３種の材料を同時に混合してペレット化したものを用いると、図３に模式的に示すように導電性樹脂の偏在箇所と導電性フィラーの偏在箇所が一緒になってしまうことがある。
シームレスベルトを押出成形する際の樹脂の挙動を図２に模式的に示すと、溶融温度（又は溶融粘度）の低い樹脂は表層部を流れ易く、溶融温度（又は溶融粘度）の高い樹脂は、中心部を流れる。その結果、表層部分には溶融温度の低い樹脂が偏在するようになる。
したがって、導電性樹脂として、熱可塑性樹脂よりも溶融温度（又は溶融粘度）の低いものを用いる必要がある。
更に、導電性樹脂は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）での２回目の昇温操作において、少なくとも０℃〜６０℃に吸熱ピークを有するものを用いる。
したがって、導電性樹脂として、熱可塑性樹脂よりも溶融温度（又は溶融粘度）の低いものを用いる必要がある。
更に、導電性樹脂は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）での２回目の昇温操作において、少なくとも０℃〜６０℃に吸熱ピークを有するものを用いる。
＜導電性樹脂＞
本発明で用いることができる導電性樹脂としては特に限定されないが、ポリエーテルユニットを有するポリマーが好ましく、耐屈曲性を考慮すると結晶性高分子が好ましい。
ポリエーテルユニットを有するポリマーの具体例としては、ポリアルキレンオキサイド（ＰＡＯ）、ポリエーテルアミド（ＰＥＡ）、ポリエーテルエステルアミド（ＰＥＥＡ）等が挙げられ、市販品としては、例えばＰＡＯとしてアクアコーク（住友精化社製）、ポリエーテルエステルアミドやポリエーテルとポリオレフィンのブロック体であるペレクトロン（三洋化成工業社製）等が入手可能である。
また、前記化学式（１）で示すようなポリエーテルユニットを有するポリマーを合成して用いることができる。このポリマーにおけるポリエーテルユニットは、繰り返し単位ｍが１０〜１００で重量平均分子量が５００〜５０００程度のブロックとして高分子鎖中に導入されていることが好ましい。
本発明で用いることができる導電性樹脂としては特に限定されないが、ポリエーテルユニットを有するポリマーが好ましく、耐屈曲性を考慮すると結晶性高分子が好ましい。
ポリエーテルユニットを有するポリマーの具体例としては、ポリアルキレンオキサイド（ＰＡＯ）、ポリエーテルアミド（ＰＥＡ）、ポリエーテルエステルアミド（ＰＥＥＡ）等が挙げられ、市販品としては、例えばＰＡＯとしてアクアコーク（住友精化社製）、ポリエーテルエステルアミドやポリエーテルとポリオレフィンのブロック体であるペレクトロン（三洋化成工業社製）等が入手可能である。
また、前記化学式（１）で示すようなポリエーテルユニットを有するポリマーを合成して用いることができる。このポリマーにおけるポリエーテルユニットは、繰り返し単位ｍが１０〜１００で重量平均分子量が５００〜５０００程度のブロックとして高分子鎖中に導入されていることが好ましい。
ポリエーテルユニットを有するポリマーの合成には、末端変性ポリオレフィン（末端を無水マレイン酸で変性した酸変性ポリプロピレンや酸変性ポリエチレン）を用いることができる。これらは、例えば、熱減成法や過酸化水素などのラジカル開始剤を用いる公知の方法で合成できる。（特開２００９−１１４４３５、特開平０１−２３６２１４、特開昭６１−２７６８０８、特開平０９−２７８９５６参照）。
また、三菱化学社製のポリヒドロキシポリオレフィンオリゴマー「ポリテール」、ポリエチレンプロピレン等も使用できる。
また、三菱化学社製のポリヒドロキシポリオレフィンオリゴマー「ポリテール」、ポリエチレンプロピレン等も使用できる。
導電性樹脂は、無機塩又は有機塩を添加して用いると安定性した導電性が得られるので好ましい。また、劣化防止のため酸化防止剤やラジカル補捉剤を加えてもよい。
無機塩又は有機塩の例としては、無機又は低分子量有機プロトン酸のアルカリ金属、アルカリ土類金属、亜鉛又はアンモニウム塩が挙げられ、例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＮａＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＮａＢＦ４、ＫＢＦ４、ＮａＣＦ３ＳＯ３、ＫＣｌＯ４、ＫＰＦ６、ＫＣＦ３ＳＯ３、ＫＣ４Ｆ９ＳＯ３、Ｃａ（ＣｌＯ４）２、Ｃａ（ＰＦ６）２、Ｍｇ（ＣｌＯ４）２、Ｍｇ（ＣＦ３ＳＯ３）２、Ｚｎ（ＣｌＯ４）２、Ｚｎ（ＰＦ６）２又はＣａ（ＣＦ３ＳＯ３）２等が好ましい。
無機塩又は有機塩の例としては、無機又は低分子量有機プロトン酸のアルカリ金属、アルカリ土類金属、亜鉛又はアンモニウム塩が挙げられ、例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＮａＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＮａＢＦ４、ＫＢＦ４、ＮａＣＦ３ＳＯ３、ＫＣｌＯ４、ＫＰＦ６、ＫＣＦ３ＳＯ３、ＫＣ４Ｆ９ＳＯ３、Ｃａ（ＣｌＯ４）２、Ｃａ（ＰＦ６）２、Ｍｇ（ＣｌＯ４）２、Ｍｇ（ＣＦ３ＳＯ３）２、Ｚｎ（ＣｌＯ４）２、Ｚｎ（ＰＦ６）２又はＣａ（ＣＦ３ＳＯ３）２等が好ましい。
導電性樹脂の体積抵抗率は、１０２〜１０１０（Ω・ｃｍ）の範囲にあることが好ましく、１０４〜１０８（Ω・ｃｍ）の範囲にあることが更に好ましい。
導電性樹脂の添加量はシームレスベルト材料全体の１〜１０重量％が好ましい。１重量％以上であれば抵抗を下げる効果が得られる。また、１０重量％以下であれば、シームレスベルトの引裂き性や割れ性、あるいはフィルミンングのようなシームレスベルトの汚染性に問題を生じるようなことはない。
導電性樹脂の添加量はシームレスベルト材料全体の１〜１０重量％が好ましい。１重量％以上であれば抵抗を下げる効果が得られる。また、１０重量％以下であれば、シームレスベルトの引裂き性や割れ性、あるいはフィルミンングのようなシームレスベルトの汚染性に問題を生じるようなことはない。
＜熱可塑性樹脂＞
中間転写ベルト材料に用いられる熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、熱可塑性ポリアミド（ＰＡ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、熱可塑性ポリアセタール（ＰＯＭ）、熱可塑性ポリアリレート（ＰＡＲ）、熱可塑性ポリカーボネート（ＰＣ）、熱可塑性ウレタン、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）樹脂等を好適に用いることができる。
また、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、グリコール変性ＰＥＴ（ＰＥＴＧ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂等のポリアルキレンテレフタレート樹脂も好適に用いることができる。
また、上記ポリアルキレンナフタレート樹脂及びポリアルキレンテレフタレート樹脂のうちいずれか２種以上のポリマーブレンドや、これらのうちのいずれか１種以上とポリエステル系エラストマー、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリシクロヘキシレン・ジメチレン・テレフタレート（ＰＣＴ）樹脂、グリコール変性ＰＣＴ（ＰＣＴＧ）樹脂等とのポリマーブレンドなどを好適に用いることができる。
上記ポリエステル系エラストマーとしては、ハードセグメント及びソフトセグメントにポリエステルを用いたポリエステル−ポリエステル型のもの、並びに、ハードセグメント及びソフトセグメントにポリエーテルを用いたポリエステル−ポリエーテル型のものの双方を好適に用いることができ、特に制限されるものではない。
中間転写ベルト材料に用いられる熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、熱可塑性ポリアミド（ＰＡ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、熱可塑性ポリアセタール（ＰＯＭ）、熱可塑性ポリアリレート（ＰＡＲ）、熱可塑性ポリカーボネート（ＰＣ）、熱可塑性ウレタン、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）樹脂等を好適に用いることができる。
また、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、グリコール変性ＰＥＴ（ＰＥＴＧ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂等のポリアルキレンテレフタレート樹脂も好適に用いることができる。
また、上記ポリアルキレンナフタレート樹脂及びポリアルキレンテレフタレート樹脂のうちいずれか２種以上のポリマーブレンドや、これらのうちのいずれか１種以上とポリエステル系エラストマー、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリシクロヘキシレン・ジメチレン・テレフタレート（ＰＣＴ）樹脂、グリコール変性ＰＣＴ（ＰＣＴＧ）樹脂等とのポリマーブレンドなどを好適に用いることができる。
上記ポリエステル系エラストマーとしては、ハードセグメント及びソフトセグメントにポリエステルを用いたポリエステル−ポリエステル型のもの、並びに、ハードセグメント及びソフトセグメントにポリエーテルを用いたポリエステル−ポリエーテル型のものの双方を好適に用いることができ、特に制限されるものではない。
この他にフッ素系の樹脂も用いることができる。フッ素樹脂としては特に限定されないが、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体〔Ｐｏｌｙ（ＶｄＦ−ＴＦＥ）〕、エチレン−四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等が用いられる。
これらの中でもポリフッ化ビニリデンが好ましい。ここでいうポリフッ化ビニリデンとは、フッ化ビニリデンのホモポリマー及びフッ化ビニリデンとコモノマーとの共重合体を指す。コモノマーとしては、６フッ化プロピレン、テトラフルオロエチレンなどが挙げられ、該コモノマーの含有率は５〜１５モル％程度である。
これらの中でもポリフッ化ビニリデンが好ましい。ここでいうポリフッ化ビニリデンとは、フッ化ビニリデンのホモポリマー及びフッ化ビニリデンとコモノマーとの共重合体を指す。コモノマーとしては、６フッ化プロピレン、テトラフルオロエチレンなどが挙げられ、該コモノマーの含有率は５〜１５モル％程度である。
また、上記ポリアミドは、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、１，４−シクロへキシルジカルボン酸の如きジカルボン酸と、エチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、１．４−シクロへキシルジアミン、ｍ−キシリレンジアミンの如きジアミンの重合縮合；カプロラクタム、ラウロラクタムの如き環状ラクタムの重合；アミノカルン酸、アミノノナン酸、アミノウンデカン酸の如きアミノカルボン酸の重縮合、あるいは上記環状ラクタムとジカルボン酸とジアミンとの共重合等により得られるものであり、６ナイロン、６６ナイロン、６１０ナイロン、６１２ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロン、６６／６１０共重合ナイロン、６／６６共重合ナイロン等が挙げられる。
また、上記ポリエーテルポリアミド共重合体の合成には、通常のポリアミドの合成方法が利用でき、例えば、Ｓｃｈｏｔｅｎ−Ｂａｕｍａｎｎ反応を利用した界面重縮合反応、溶融重縮合反応、溶液重縮合反応が挙げられるが、工業的な観点からは溶融重縮合法が最適と考えられる。
更に、成形時に導電性樹脂の特性を失わないようにするため、熱可塑性樹脂の加工温度を２７０℃以下にすることが好ましい。特に前述したポリエーテルユニットを有する導電性樹脂を用いる場合には、エーテル基が分解しない２５０℃以下の温度で加工しないと、導電性樹脂を用いる効果が得られない。したがって、熱可塑性樹脂として融点が１００℃〜２５０℃のものを用いることが好ましい。
更に、成形時に導電性樹脂の特性を失わないようにするため、熱可塑性樹脂の加工温度を２７０℃以下にすることが好ましい。特に前述したポリエーテルユニットを有する導電性樹脂を用いる場合には、エーテル基が分解しない２５０℃以下の温度で加工しないと、導電性樹脂を用いる効果が得られない。したがって、熱可塑性樹脂として融点が１００℃〜２５０℃のものを用いることが好ましい。
＜導電性フィラー＞
本発明で用いる導電性フィラーは特に限定されないが、無機材料としてはカーボンブラックが好ましい。
導電性樹脂中の導電性フィラー濃度が高いと抵抗率が低く、低いと抵抗率が高くなる。
導電性フィラーは、海を形成する熱可塑性樹脂よりも島を形成する導電性樹脂に分散し易いので、図３に示すように、ベルトの表層部に偏在する導電性樹脂中に多く存在する状態になってしまう。そこで、導電性フィラーがシームレスベルト中に均一に分散するように分散剤を添加することが好ましい。
本発明で用いる導電性フィラーは特に限定されないが、無機材料としてはカーボンブラックが好ましい。
導電性樹脂中の導電性フィラー濃度が高いと抵抗率が低く、低いと抵抗率が高くなる。
導電性フィラーは、海を形成する熱可塑性樹脂よりも島を形成する導電性樹脂に分散し易いので、図３に示すように、ベルトの表層部に偏在する導電性樹脂中に多く存在する状態になってしまう。そこで、導電性フィラーがシームレスベルト中に均一に分散するように分散剤を添加することが好ましい。
導電性フィラーを樹脂に分散する場合、１次粒子だけでなく、２次粒子として凝集体を形成したものも存在するが、この凝集体を含む導電性フィラーの分散径をＤａとしたとき、０．２μｍ≦Ｄａ≦２．０μｍの範囲なるように分散することが好ましい。
更に、成形時の樹脂の流れによって、導電性樹脂は、流れに沿ってシリンダ状で存在する。このシリンダ状態の径Ｄｓは、０．２μｍ≦Ｄｓ≦２．０μｍの範囲にする。このサイズは、導電性樹脂の粘度によって制御することができ、該粘度は成形温度、導電性樹脂の組成で制御することができる
更に、成形時の樹脂の流れによって、導電性樹脂は、流れに沿ってシリンダ状で存在する。このシリンダ状態の径Ｄｓは、０．２μｍ≦Ｄｓ≦２．０μｍの範囲にする。このサイズは、導電性樹脂の粘度によって制御することができ、該粘度は成形温度、導電性樹脂の組成で制御することができる
本発明で用いられる導電性フィラーは、平均一次粒子径が５〜５０ｎｍの導電性微粒子である。また、導電性微粒子を構成する材料としては、電子導電剤やイオン導電剤が挙げられる。
［電子導電剤］
電子導電剤としては特に制限はなく、公知のものを適宜用いることができる。具体的には、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等の導電性カーボン、カーボンナノチューブ、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボン、酸化処理等を施したカラー（インク）用カーボン、熱分解カーボン、天然グラファイト、人造グラファイト、アンチモンドープの酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー、カーボンウイスカー、黒鉛ウイスカー、炭化チタンウイスカー、導電性チタン酸カリウムウイスカー、導電性チタン酸バリウムウイスカー、導電性酸化チタンウイスカー、導電性酸化亜鉛ウイスカー等の導電性ウイスカー等が挙げられる。
［電子導電剤］
電子導電剤としては特に制限はなく、公知のものを適宜用いることができる。具体的には、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等の導電性カーボン、カーボンナノチューブ、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボン、酸化処理等を施したカラー（インク）用カーボン、熱分解カーボン、天然グラファイト、人造グラファイト、アンチモンドープの酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー、カーボンウイスカー、黒鉛ウイスカー、炭化チタンウイスカー、導電性チタン酸カリウムウイスカー、導電性チタン酸バリウムウイスカー、導電性酸化チタンウイスカー、導電性酸化亜鉛ウイスカー等の導電性ウイスカー等が挙げられる。
［イオン導電剤］
イオン導電剤としては、例えば、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウ弗化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩などのアンモニウム塩、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウ弗化水素酸塩、硫酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。
イオン導電剤としては、例えば、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウ弗化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩などのアンモニウム塩、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウ弗化水素酸塩、硫酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。
これらの導電剤は、１種を単独で用いても２種以上を適宜組み合わせて用いてもよく、例えば、電子導電剤とイオン導電剤とを組み合わせて用いることもでき、この場合、印加される電圧の変動や環境の変化に対しても安定して導電性を発現させることができる。
電子導電剤の配合量は、樹脂成分１００重量部に対して、通常１００重量部以下、例えば１〜１００重量部、特には１〜８０重量部、とりわけ１０〜５０重量部である。
また、イオン導電剤の配合量は、樹脂成分１００重量部に対して、通常０．０１〜１０重量部、特には０．０５〜５重量部の範囲である。
本発明では、導電剤としてカーボンブラックを用い、これを樹脂成分１００重量部に対して５〜３０重量部配合することが好ましい。
電子導電剤の配合量は、樹脂成分１００重量部に対して、通常１００重量部以下、例えば１〜１００重量部、特には１〜８０重量部、とりわけ１０〜５０重量部である。
また、イオン導電剤の配合量は、樹脂成分１００重量部に対して、通常０．０１〜１０重量部、特には０．０５〜５重量部の範囲である。
本発明では、導電剤としてカーボンブラックを用い、これを樹脂成分１００重量部に対して５〜３０重量部配合することが好ましい。
［導電性微粒子の分散］
樹脂材料への導電性微粒子の分散は、樹脂材料に導電性微粒子を濡らす工程、導電性微粒子をせん断力により微分散化する工程からなる。このうち、樹脂材料に導電性微粒子を濡らす工程では、樹脂の溶融粘度を適切にすることで樹脂材料と導電性微粒子の濡れ性を改善したり、樹脂性材料と導電性微粒子の相溶性を向上させたりする方法が挙げられる。また本発明では、樹脂と導電性微粒子に熱をかけながら混練して導電性微粒子を分散する。分散する際の温度は、樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）以上が好ましく、より溶融状態になりやすい温度で混練することが好ましい。
一般に、熱可塑性樹脂に導電性微粒子を溶融混練する場合、凝集した導電性微粒子に高せん断力を加え、導電性微粒子を破壊し、微細化して、溶融した樹脂中へ導電性微粒子を均一に分散させる。このとき、溶融粘度を下げ過ぎると、濡れ性は更に向上するが導電性微粒子を微分散化するためのせん断力が低下することが課題となる。
樹脂材料への導電性微粒子の分散は、樹脂材料に導電性微粒子を濡らす工程、導電性微粒子をせん断力により微分散化する工程からなる。このうち、樹脂材料に導電性微粒子を濡らす工程では、樹脂の溶融粘度を適切にすることで樹脂材料と導電性微粒子の濡れ性を改善したり、樹脂性材料と導電性微粒子の相溶性を向上させたりする方法が挙げられる。また本発明では、樹脂と導電性微粒子に熱をかけながら混練して導電性微粒子を分散する。分散する際の温度は、樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）以上が好ましく、より溶融状態になりやすい温度で混練することが好ましい。
一般に、熱可塑性樹脂に導電性微粒子を溶融混練する場合、凝集した導電性微粒子に高せん断力を加え、導電性微粒子を破壊し、微細化して、溶融した樹脂中へ導電性微粒子を均一に分散させる。このとき、溶融粘度を下げ過ぎると、濡れ性は更に向上するが導電性微粒子を微分散化するためのせん断力が低下することが課題となる。
本発明では、こういった課題に対して、溶融粘度が低い状態で高せん断力を発生させることができる分散機を用いることが好ましい。このような高せん断力を発生させる混練機としては、石臼機構を利用したものや、同方向２軸押出機でスクリューエレメント中に高せん断力のかかるニーディングディスクを導入したものが挙げられる。また、加圧ニーダーのような、高せん断力がかからなくて、時間を掛けて分散が達成できるものや、単軸押出機において特殊なミキシングエレメントを使用することなどが挙げられる。
樹脂材料と導電性微粒子の相溶性を向上させる方法としては、導電性微粒子を表面処理する方法、樹脂材料と導電性微粒子の濡れ性を改善する分散剤、イオン導電剤などを添加する方法が挙げられる。導電性微粒子の表面処理方法としては、分散工程の前に予め処理しておく方法、分散工程で表面処理を同時進行させながら微分散化していく方法などが挙げられる。更に、樹脂材料を常温又は凍結状態で体積平均粒子径１００〜１０００μｍ程度に粗粉砕し、導電性微粒子と混合した後、溶融混練する方法が挙げられる。
樹脂材料と導電性微粒子の相溶性を向上させる方法としては、導電性微粒子を表面処理する方法、樹脂材料と導電性微粒子の濡れ性を改善する分散剤、イオン導電剤などを添加する方法が挙げられる。導電性微粒子の表面処理方法としては、分散工程の前に予め処理しておく方法、分散工程で表面処理を同時進行させながら微分散化していく方法などが挙げられる。更に、樹脂材料を常温又は凍結状態で体積平均粒子径１００〜１０００μｍ程度に粗粉砕し、導電性微粒子と混合した後、溶融混練する方法が挙げられる。
本発明のシームレスベルトには、本発明の効果を損なわない範囲で他の機能性成分を添加することも可能であり、例えば、各種充填材、カップリング剤、酸化防止剤、滑剤、表面処理剤、顔料、紫外線吸収剤、帯電防止剤、分散剤、中和剤、発泡剤、架橋剤等を適宜配合することができる。更に、着色剤を添加して着色を施してもよい。
＜架橋剤＞
架橋剤の例としては、トリアリルイソシアヌレート、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及びジアリルモノグリシジルイソシアヌレートなどが挙げられる。
＜架橋剤＞
架橋剤の例としては、トリアリルイソシアヌレート、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及びジアリルモノグリシジルイソシアヌレートなどが挙げられる。
次に、本発明のシームレスベルトの製造方法について説明する。
まず、溶融押出成形工程において、前述した各種成分を配合した樹脂組成物を混練りし加熱して円筒状に押出成形し、所定幅に裁断する。これにより、所定寸法（外径、幅、厚み）の無端状のベルト形状に形成される（仮に、成形ベルトと称する）。この押出成形については常法に従えばよく、特に制限されるものではないが、環状ダイスよりベルト材料を押出してベルト成形する押出成形方法やインフレーション成形方法が挙げられる。
押出成形工程では、熱可塑性樹脂と導電剤等を混練分散するときや樹脂組成物を押出機で成形するときに、熱可塑性樹脂の分子鎖が熱とせん断力によって切断され、成形ベルト表層にオリゴマー成分が生成する。
まず、溶融押出成形工程において、前述した各種成分を配合した樹脂組成物を混練りし加熱して円筒状に押出成形し、所定幅に裁断する。これにより、所定寸法（外径、幅、厚み）の無端状のベルト形状に形成される（仮に、成形ベルトと称する）。この押出成形については常法に従えばよく、特に制限されるものではないが、環状ダイスよりベルト材料を押出してベルト成形する押出成形方法やインフレーション成形方法が挙げられる。
押出成形工程では、熱可塑性樹脂と導電剤等を混練分散するときや樹脂組成物を押出機で成形するときに、熱可塑性樹脂の分子鎖が熱とせん断力によって切断され、成形ベルト表層にオリゴマー成分が生成する。
本発明の画像形成装置（プリンタ）の基本構成について図面を参照して説明する。
図４は、本発明の画像形成装置の一例の構成を示す概略断面図である。これは電子写真方式の画像形成装置に適用した例である。
この画像形成装置は、イエロー（以下、「Ｙ」と記す）、シアン（以下、「Ｃ」と記す）、マゼンタ（以下、「Ｍ」と記す）、ブラック（以下、「Ｋ」と記す）の４色のトナーからカラー画像を形成するものである。
まず、複数の潜像担持体を備え、この複数の潜像担持体を表面移動部材の移動方向に並列させる画像形成装置（「タンデム型画像形成装置」）の基本構成について説明する。
この画像形成装置は、潜像担持体として４つの感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを備えている。なお、ここではドラム状の感光体を例に挙げているが、ベルト状の感光体を採用することもできる。各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは、それぞれ表面移動部材である中間転写ベルト１０に接触しながら、図中矢印の方向に回転駆動する。各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１０に接触しながら、図中矢印の方向に回転駆動する。各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは、比較的薄い円筒状の導電性基体上に感光層を形成し、更にその感光層の上に保護層を形成したものであり、また、感光層と保護層との間に中間層を設けてもよい。
図４は、本発明の画像形成装置の一例の構成を示す概略断面図である。これは電子写真方式の画像形成装置に適用した例である。
この画像形成装置は、イエロー（以下、「Ｙ」と記す）、シアン（以下、「Ｃ」と記す）、マゼンタ（以下、「Ｍ」と記す）、ブラック（以下、「Ｋ」と記す）の４色のトナーからカラー画像を形成するものである。
まず、複数の潜像担持体を備え、この複数の潜像担持体を表面移動部材の移動方向に並列させる画像形成装置（「タンデム型画像形成装置」）の基本構成について説明する。
この画像形成装置は、潜像担持体として４つの感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを備えている。なお、ここではドラム状の感光体を例に挙げているが、ベルト状の感光体を採用することもできる。各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは、それぞれ表面移動部材である中間転写ベルト１０に接触しながら、図中矢印の方向に回転駆動する。各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１０に接触しながら、図中矢印の方向に回転駆動する。各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは、比較的薄い円筒状の導電性基体上に感光層を形成し、更にその感光層の上に保護層を形成したものであり、また、感光層と保護層との間に中間層を設けてもよい。
図５は、感光体を配設する作像部２の構成を示す概略断面図である。なお、作像部２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋにおける各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ周りの構成はすべて同じであるため、１つの作像部２についてのみ図示し、色分け用の符号Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋについては省略してある。感光体１の周りには、その表面移動方向に沿って、帯電手段としての帯電装置３、現像手段としての現像装置５、感光体１上のトナー像を記録媒体又は中間転写体１０に転写する転写手段としての転写装置６、感光体１上の未転写トナーを除去するクリーニング装置７の順に配置されている。帯電装置３と現像装置５との間には、帯電した感光体１の表面の画像データに基づいて露光し、静電潜像を書き込む露光手段としての露光装置４から発せられる光が感光体１まで通過できるようにスペースが確保されている。
帯電装置３は感光体１の表面を負極性に帯電させる。この例における帯電装置３は、いわゆる接触・近接帯電方式で帯電処理を行う帯電部材としての帯電ローラを備えている。
即ち、この帯電装置３は、帯電ローラを感光体１の表面に接触又は近接させ、その帯電ローラに負極性バイアスを印加することにより、感光体１の表面を帯電する。感光体１の表面電位が−５００Ｖとなるような直流の帯電バイアスを帯電ローラに印加している。なお、帯電バイアスとして、直流バイアスに交流バイアスを重畳させたものを利用することもできる。また、帯電装置３には、帯電ローラの表面をクリーニングするクリーニングブラシを設けてもよい。なお、帯電装置３として、帯電ローラの周面上の軸方向両端部分に薄いフィルムを巻き付け、これを感光体１の表面に当接するように設置してもよい。この構成の場合には、帯電ローラの表面と感光体１の表面との間は、フィルムの厚さ分だけ離間した極めて近接した状態となる。したがって、帯電ローラに印加される帯電バイアスによって、帯電ローラ３ａの表面と感光体１の表面との間に放電が発生し、その放電によって感光体１の表面が帯電される。このようにして帯電した感光体１の表面には、露光装置４によって露光されて各色に対応した静電荷像が形成される。この露光装置４は、各色に対応した画像情報に基づき、感光体１に対して各色に対応した静電荷像を書き込む。なお、この露光装置４はレーザ方式であるが、ＬＥＤアレイと結像手段とからなる他の方式を採用することもできる。
即ち、この帯電装置３は、帯電ローラを感光体１の表面に接触又は近接させ、その帯電ローラに負極性バイアスを印加することにより、感光体１の表面を帯電する。感光体１の表面電位が−５００Ｖとなるような直流の帯電バイアスを帯電ローラに印加している。なお、帯電バイアスとして、直流バイアスに交流バイアスを重畳させたものを利用することもできる。また、帯電装置３には、帯電ローラの表面をクリーニングするクリーニングブラシを設けてもよい。なお、帯電装置３として、帯電ローラの周面上の軸方向両端部分に薄いフィルムを巻き付け、これを感光体１の表面に当接するように設置してもよい。この構成の場合には、帯電ローラの表面と感光体１の表面との間は、フィルムの厚さ分だけ離間した極めて近接した状態となる。したがって、帯電ローラに印加される帯電バイアスによって、帯電ローラ３ａの表面と感光体１の表面との間に放電が発生し、その放電によって感光体１の表面が帯電される。このようにして帯電した感光体１の表面には、露光装置４によって露光されて各色に対応した静電荷像が形成される。この露光装置４は、各色に対応した画像情報に基づき、感光体１に対して各色に対応した静電荷像を書き込む。なお、この露光装置４はレーザ方式であるが、ＬＥＤアレイと結像手段とからなる他の方式を採用することもできる。
トナーボトル３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋから現像装置５内に補給されたトナーは、現像剤供給ローラ５ｂによって搬送され、現像ローラ５ａ上に担持される。この現像ローラ５ａは、感光体１と対向する現像領域に搬送される。ここで、現像ローラ５ａは、感光体１と対向する領域（以下、「現像領域」と記す。）において、感光体１の表面よりも速い線速で同方向に表面移動する。そして、現像ローラ５ａ上のトナーが、感光体１の表面を摺擦しながら、トナーを感光体１の表面に供給する。このとき、現像ローラ５ａには、電源から−３００Ｖの現像バイアスが印加され、これにより現像領域には現像電界が形成される。そして、感光体１上の静電潜像と現像ローラ５ａとの間では、現像ローラ５ａ上のトナーに静電潜像側に向かう静電力が働くことになる。これにより、現像ローラ５ａ上のトナーは、感光体１上の静電潜像に付着することになる。この付着によって感光体１上の静電潜像は、それぞれ対応する色のトナー像に現像される。
転写装置６における中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１１、１２、１３に張架されており、図中矢印の方向に無端移動する構成となっている。この中間転写ベルト１０上には、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像が静電転写方式により互いに重なり合うように転写される。静電転写方式には、転写チャージャを用いた構成もあるが、ここでは転写チリの発生が少ない一次転写ローラ１４を用いた構成を採用している。具体的には、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋと接触する中間転写ベルト１０の部分の裏面に、それぞれ転写装置６としての一次転写ローラ１４Ｙ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｋを配置している。ここでは、各一次転写ローラ１４Ｙ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｋにより押圧された中間転写ベルト１０の部分と各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋとによって、一次転写ニップ部が形成される。そして、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト１０上に転写する際には、各一次転写ローラ１４に正極性のバイアスが印加される。これにより、各一次転写ニップ部には転写電界が形成され、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像は、中間転写ベルト１０上に静電的に付着し、転写される。感光体１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１０に転写させる場合、感光体１と中間転写ベルト１０は、圧接していることが好ましい。このときの圧接力は、１０〜６０Ｎ／ｍの範囲にあることが好ましい。
中間転写ベルト１０の周りには、その表面に残留したトナーを除去するためのベルトクリーニング装置１５が設けられている。このベルトクリーニング装置１５は、中間転写ベルト１０の表面に付着した不要なトナーをファーブラシ及びクリーニングブレードで回収する構成となっている。なお、回収した不要トナーは、ベルトクリーニング装置１５内から搬送手段により廃トナータンクまで搬送される。また、支持ローラ１３に張架された中間転写ベルト１０の部分には、二次転写ローラ１６が接触して配置されている。この中間転写ベルト１０と二次転写ローラ１６との間には二次転写ニップ部が形成され、この部分に、所定のタイミングで記録部材としての転写紙が送り込まれるようになっている。この転写紙は、露光装置４の図中下側にある給紙カセット２０内に収容されており、給紙ローラ２１、レジストローラ対２２等によって、二次転写ニップ部まで搬送される。そして、中間転写ベルト１０上に重ね合わされたトナー像は、二次転写ニップ部において、転写紙上に一括して転写される。この二次転写時には、二次転写ローラ１６に正極性のバイアスが印加され、これにより形成される転写電界によって中間転写ベルト１０上のトナー像が転写紙上に転写される。
二次転写ニップ部の転写紙搬送方向下流側には、定着手段としての加熱定着装置２３が配置されている。この加熱定着装置２３は、ヒータを内蔵した加熱ローラ２３ａと、圧力を加えるための加圧ローラ２３ｂとを備えている。二次転写ニップ部を通過した転写紙は、これらのローラ間に挟み込まれ、熱と圧力を受けることになる。これにより、転写紙上に載っていたトナーが溶融し、トナー像が転写紙に定着される。そして、定着後の転写紙は、排紙ローラ２４によって、装置上面の排紙トレイ上に排出される。
現像装置５は、そのケーシングの開口から現像剤担持体としての現像ローラ５ａが部分的に露出している。また、ここでは、キャリアを含まない一成分現像剤を使用している。
現像装置５は、図４に示したトナーボトル３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋから、対応する色のトナーの補給を受けてこれを内部に収容している。このトナーボトル３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋは、それぞれが単体で交換できるように、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されている。このような構成とすることにより、トナーエンド時にはトナーボトル３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋだけを交換すれば済む。したがって、トナーエンド時にまだ寿命に達していない他の構成部材はそのまま利用でき、ユーザーの出費を抑えることができる。
現像装置５は、そのケーシングの開口から現像剤担持体としての現像ローラ５ａが部分的に露出している。また、ここでは、キャリアを含まない一成分現像剤を使用している。
現像装置５は、図４に示したトナーボトル３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋから、対応する色のトナーの補給を受けてこれを内部に収容している。このトナーボトル３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋは、それぞれが単体で交換できるように、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されている。このような構成とすることにより、トナーエンド時にはトナーボトル３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋだけを交換すれば済む。したがって、トナーエンド時にまだ寿命に達していない他の構成部材はそのまま利用でき、ユーザーの出費を抑えることができる。
図６は、現像装置の構成を示す概略断面図である。
現像剤収納器中の現像剤（トナー）は、現像剤供給部材としての供給ローラ５ｂで攪拌されながら、感光体１に供給する前記現像剤を表面に担持する現像剤担持体としての現像ローラ５ａのニップ部分に運ばれる。このとき供給ローラ５ｂと現像ローラ５ａは、ニップ部で逆方向（カウンタ回転）に回転している。更に、現像ローラ５ａに当接するように設けられた現像剤層規制部材としての規制ブレード５ｃで、現像ローラ５ａ上のトナー量が規制され、現像ローラ５ａ上にトナー薄層が形成される。また、トナーは、供給ローラ５ｂと現像ローラ５ａのニップ部と規制ブレード５ｃと現像ローラ５ａの間で摺擦され、適正な帯電量に制御される。
現像剤収納器中の現像剤（トナー）は、現像剤供給部材としての供給ローラ５ｂで攪拌されながら、感光体１に供給する前記現像剤を表面に担持する現像剤担持体としての現像ローラ５ａのニップ部分に運ばれる。このとき供給ローラ５ｂと現像ローラ５ａは、ニップ部で逆方向（カウンタ回転）に回転している。更に、現像ローラ５ａに当接するように設けられた現像剤層規制部材としての規制ブレード５ｃで、現像ローラ５ａ上のトナー量が規制され、現像ローラ５ａ上にトナー薄層が形成される。また、トナーは、供給ローラ５ｂと現像ローラ５ａのニップ部と規制ブレード５ｃと現像ローラ５ａの間で摺擦され、適正な帯電量に制御される。
図７はプロセスカートリッジの一例の構成を示す概略断面図である。
本発明においては、静電潜像担持体、静電潜像帯電手段、現像手段、電潜像担持体等の構成要素のうち、複数のものをプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やプリンタ等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。図７に示したプロセスカートリッジは静電潜像担持体、静電潜像帯電手段、図６で説明した現像手段を備えている。
本発明においては、静電潜像担持体、静電潜像帯電手段、現像手段、電潜像担持体等の構成要素のうち、複数のものをプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やプリンタ等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。図７に示したプロセスカートリッジは静電潜像担持体、静電潜像帯電手段、図６で説明した現像手段を備えている。
次に、本発明のシームレスベルトを用いた中間転写ベルトについて説明する。
図８は、中間転写ベルトの一例の構成を示す外観図である。中間転写ベルト１は略円筒形状の無端状ベルトであるが、可撓性を有しており、自在に変形可能である。図１は、２本のロールに架け渡してベルト外周面の全体形状が長円形となった状態を示している。
中間転写ベルト１の寸法は、円筒形状としたときの外径が１００〜３００ｍｍ、幅Ｗが１００〜３５０ｍｍである。また、厚みｔは、５０〜３００μｍである。
また、中間転写ベルト１の材料であるベルト成形物の引張弾性率は８００〜４０００Ｍｐａ、表面抵抗率は１．０×１０６〜１．０×１０１２Ω／□である。ここで、引張弾性率及び体積抵抗率の測定方法は、例えば次のとおりである。
図８は、中間転写ベルトの一例の構成を示す外観図である。中間転写ベルト１は略円筒形状の無端状ベルトであるが、可撓性を有しており、自在に変形可能である。図１は、２本のロールに架け渡してベルト外周面の全体形状が長円形となった状態を示している。
中間転写ベルト１の寸法は、円筒形状としたときの外径が１００〜３００ｍｍ、幅Ｗが１００〜３５０ｍｍである。また、厚みｔは、５０〜３００μｍである。
また、中間転写ベルト１の材料であるベルト成形物の引張弾性率は８００〜４０００Ｍｐａ、表面抵抗率は１．０×１０６〜１．０×１０１２Ω／□である。ここで、引張弾性率及び体積抵抗率の測定方法は、例えば次のとおりである。
［引張弾性率の測定方法］
ベルト成形物をスーパーダンベルカッターＳＤＭＫ−１０００−Ｄ（ダンベル社製）でＪＩＳ Ｋ−７１２７のダンベル形状で打ち抜いてダンベルサンプルを作製し、精密万能試験機オートグラフ ＡＧ−Ｘ（島津製作所製）を用いて、歪み−応力曲線からベルトの引張弾性率の値を求めた。
［表面抵抗率の測定方法］
表面抵抗率及び体積抵抗率は、ハイレスタＵＰ ＭＣＰ−ＨＴ４５０型（ダイアインスツルメンツ社製）を用いて、温度２３℃、湿度６５％の環境の下、印加電圧を表面抵抗率５００Ｖ、体積抵抗率２５０Ｖとし、１０秒後の値を測定値とした。
ベルト成形物をスーパーダンベルカッターＳＤＭＫ−１０００−Ｄ（ダンベル社製）でＪＩＳ Ｋ−７１２７のダンベル形状で打ち抜いてダンベルサンプルを作製し、精密万能試験機オートグラフ ＡＧ−Ｘ（島津製作所製）を用いて、歪み−応力曲線からベルトの引張弾性率の値を求めた。
［表面抵抗率の測定方法］
表面抵抗率及び体積抵抗率は、ハイレスタＵＰ ＭＣＰ−ＨＴ４５０型（ダイアインスツルメンツ社製）を用いて、温度２３℃、湿度６５％の環境の下、印加電圧を表面抵抗率５００Ｖ、体積抵抗率２５０Ｖとし、１０秒後の値を測定値とした。
以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、説明中の配合量に関する「部」及び「％」は、「重量部」及び「重量％」である。また、Ｍｎは数平均分子量である。
下記のようにして、ポリエーテルユニットを有する導電性樹脂（１）〜（５）を得た。
＜導電性樹脂（１）＞
[無水マレイン酸変性ポリプロピレンの合成]
ガラス容器中に、８００部のポリプロピレン、３２０部の無水マレイン酸及び８０部のキシレンを仕込み、１２０℃で均一な溶液とした後、少量のキシレンに溶かした４０部の過酸化ベンゾイルを滴下し、１２０℃で６時間反応させた。反応終了後、アセトン中でポリマーを析出させ、ろ過乾燥して無水マレイン酸変性ポリプロピレンの粉末を得た。
[導電性樹脂（１）の合成]
ステンレス製オートクレーブに、上記無水マレイン酸変性ポリプロピレン６０部、ポリエチレングリコール（アルドリッチ社製２０２４４４、Ｍｎ：３３５０）３３部、及び、酢酸ジルコニル０．５部を入れ、２３０℃、１ｍｍＨｇ以下の条件で４時間重合させて、ブロックポリマーの導電性樹脂（１）を得た。Ｍｎは、２７０００であった。
＜導電性樹脂（１）＞
[無水マレイン酸変性ポリプロピレンの合成]
ガラス容器中に、８００部のポリプロピレン、３２０部の無水マレイン酸及び８０部のキシレンを仕込み、１２０℃で均一な溶液とした後、少量のキシレンに溶かした４０部の過酸化ベンゾイルを滴下し、１２０℃で６時間反応させた。反応終了後、アセトン中でポリマーを析出させ、ろ過乾燥して無水マレイン酸変性ポリプロピレンの粉末を得た。
[導電性樹脂（１）の合成]
ステンレス製オートクレーブに、上記無水マレイン酸変性ポリプロピレン６０部、ポリエチレングリコール（アルドリッチ社製２０２４４４、Ｍｎ：３３５０）３３部、及び、酢酸ジルコニル０．５部を入れ、２３０℃、１ｍｍＨｇ以下の条件で４時間重合させて、ブロックポリマーの導電性樹脂（１）を得た。Ｍｎは、２７０００であった。
＜導電性樹脂（２）＞
ステンレス製オートクレーブに、ポリヒドロキシポリオレフィンオリゴマー（三菱化学社製ポリテール、Ｍｎ：２０００）６０部、ポリエチレングリコール（アルドリッチ社製２０２４４４、Ｍｎ：３３５０）３３部、及び酢酸ジルコニル０．５部を入れ、２３０℃、１ｍｍＨｇ以下の条件で４時間重合させて、ブロックポリマーの導電性樹脂（２）を得た。Ｍｎは、２６５００であった。
ステンレス製オートクレーブに、ポリヒドロキシポリオレフィンオリゴマー（三菱化学社製ポリテール、Ｍｎ：２０００）６０部、ポリエチレングリコール（アルドリッチ社製２０２４４４、Ｍｎ：３３５０）３３部、及び酢酸ジルコニル０．５部を入れ、２３０℃、１ｍｍＨｇ以下の条件で４時間重合させて、ブロックポリマーの導電性樹脂（２）を得た。Ｍｎは、２６５００であった。
＜導電性樹脂（３）＞
攪拌機、温度計、ジムロート、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコ中に、トルエン２００部、イソプロピルアルコール１００部、ヒドロキシ化ポリプロピレン「三菱化学社製ポリテール（登録商標）」（水酸基価４５ｍｇ／ｇ）１００部を入れて７０℃で溶解させた。次いで、ヘキサメチレンジイソシアネート（分子量１６８）１３．５部を入れ、窒素ガスを導入しながら７０℃で５時間反応させた。更に、ライオン社製ＰＥＧ＃１５００（水酸基価１８７〜２２４）２５部を入れて１０時間反応させた後、エバポレータでトルエンを除去して、ウレタン結合を有するポリオレフィン−ＰＥＧのブロックポリマーである導電性樹脂（３）を得た。
攪拌機、温度計、ジムロート、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコ中に、トルエン２００部、イソプロピルアルコール１００部、ヒドロキシ化ポリプロピレン「三菱化学社製ポリテール（登録商標）」（水酸基価４５ｍｇ／ｇ）１００部を入れて７０℃で溶解させた。次いで、ヘキサメチレンジイソシアネート（分子量１６８）１３．５部を入れ、窒素ガスを導入しながら７０℃で５時間反応させた。更に、ライオン社製ＰＥＧ＃１５００（水酸基価１８７〜２２４）２５部を入れて１０時間反応させた後、エバポレータでトルエンを除去して、ウレタン結合を有するポリオレフィン−ＰＥＧのブロックポリマーである導電性樹脂（３）を得た。
＜導電性樹脂（４）＞
導電性樹脂（１）で得た無水マレイン酸変性ポリプロピレン６６部、１２−アミノアウリン酸（東京化成工業社製）３４部を、窒素ガス雰囲気下、２００℃で溶融し、２００℃で３時間、１０ｍｍＨｇ以下の減圧で反応させ、１２−アミノラウリン酸で変性したポリプロピレンを得た。
次いで、この変性ポリプロピレン６０部、ポリエチレングリコール（アルドリッチ社製２０２４４４、Ｍｎ：３３５０）３３部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム７部、酸化防止剤（チバジャパン社製イルガノックス１０１０）０．３部、酢酸ジルコニル０．５部を加え、２３０℃、１ｍｍＨｇ以下の条件で４時間重合させて、導電性樹脂（４）を得た。Ｍｎは、２７９００であった。
導電性樹脂（１）で得た無水マレイン酸変性ポリプロピレン６６部、１２−アミノアウリン酸（東京化成工業社製）３４部を、窒素ガス雰囲気下、２００℃で溶融し、２００℃で３時間、１０ｍｍＨｇ以下の減圧で反応させ、１２−アミノラウリン酸で変性したポリプロピレンを得た。
次いで、この変性ポリプロピレン６０部、ポリエチレングリコール（アルドリッチ社製２０２４４４、Ｍｎ：３３５０）３３部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム７部、酸化防止剤（チバジャパン社製イルガノックス１０１０）０．３部、酢酸ジルコニル０．５部を加え、２３０℃、１ｍｍＨｇ以下の条件で４時間重合させて、導電性樹脂（４）を得た。Ｍｎは、２７９００であった。
＜導電性樹脂（５）＞
[ＰＥＯ−Ｂｒの合成]
蒸留した４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）０．９１５部とドライ塩化メチレン２０部にトリエチルアミン０．５０５部を混合した。これを窒素雰囲気下の三口フラスコに入れ、スターラーで攪拌しながら０℃に冷却した。次いで２−ブロモイソブチリルブロマイド２．８７５部を２０部の塩化メチレンに溶解させたものを加えた。更に、１００部のドライ塩化メチレンに２５部のポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）を室温下で一時間かけて滴下し、１８時間攪拌した。得られた混合物をろ過し、減圧下で溶媒を半分溜去し、冷却したジエチルエーテルでＰＥＯ−Ｂｒを沈殿させた。この沈殿物を無水アルコールに溶解し、１日かけて再結晶化させた。得られたＰＥＯ−Ｂｒをろ過し、冷却したジエチルエーテルで洗浄し吸引乾燥させた。
[導電性樹脂（５）の合成]
ガラス管チューブに０．２５０部のＰＥＯ−Ｂｒ、０．５００部のメチルメタクリレート（ＭＭＡ）、０．００７２部のＣｕＢｒ、０．０２３４部のビピリジンと１．１２５部のクロロベンゼンを充填させた。凍結脱気後、減圧下でシールして５０℃に加熱し、しばらくして室温まで冷却した。次いで、混合溶液をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解させカラムを通して触媒を分離し、エーテルで沈殿させてＰＥＯ−ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）ブロックポリマーである導電性樹脂（５）を得た。Ｍｎは、１９７００であった。
[ＰＥＯ−Ｂｒの合成]
蒸留した４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）０．９１５部とドライ塩化メチレン２０部にトリエチルアミン０．５０５部を混合した。これを窒素雰囲気下の三口フラスコに入れ、スターラーで攪拌しながら０℃に冷却した。次いで２−ブロモイソブチリルブロマイド２．８７５部を２０部の塩化メチレンに溶解させたものを加えた。更に、１００部のドライ塩化メチレンに２５部のポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）を室温下で一時間かけて滴下し、１８時間攪拌した。得られた混合物をろ過し、減圧下で溶媒を半分溜去し、冷却したジエチルエーテルでＰＥＯ−Ｂｒを沈殿させた。この沈殿物を無水アルコールに溶解し、１日かけて再結晶化させた。得られたＰＥＯ−Ｂｒをろ過し、冷却したジエチルエーテルで洗浄し吸引乾燥させた。
[導電性樹脂（５）の合成]
ガラス管チューブに０．２５０部のＰＥＯ−Ｂｒ、０．５００部のメチルメタクリレート（ＭＭＡ）、０．００７２部のＣｕＢｒ、０．０２３４部のビピリジンと１．１２５部のクロロベンゼンを充填させた。凍結脱気後、減圧下でシールして５０℃に加熱し、しばらくして室温まで冷却した。次いで、混合溶液をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解させカラムを通して触媒を分離し、エーテルで沈殿させてＰＥＯ−ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）ブロックポリマーである導電性樹脂（５）を得た。Ｍｎは、１９７００であった。
上記導電性樹脂（１）〜（５）について、セイコーＤＳＣ２００Ｕシステム（セイコーインスツルメンツ社製）により示差走査熱量計（ＤＳＣ）分析を行った。
先ず、サンプルを、窒素雰囲気下２０℃／分の昇温レートで、−１００℃から３００℃に昇温した。次いで徐冷した後、同じく窒素雰囲気下で、サンプルを再び１０℃／分の昇温レートで、−１００℃から３００℃まで加熱した。そして、２回目の昇温操作で得たＤＳＣスキャン図の溶融吸熱のピークトップを融点（Ｔｍ）とした。その結果、導電性樹脂（１）〜（５）すべてについて３０℃〜６０℃の付近に融点を観測することできた。
先ず、サンプルを、窒素雰囲気下２０℃／分の昇温レートで、−１００℃から３００℃に昇温した。次いで徐冷した後、同じく窒素雰囲気下で、サンプルを再び１０℃／分の昇温レートで、−１００℃から３００℃まで加熱した。そして、２回目の昇温操作で得たＤＳＣスキャン図の溶融吸熱のピークトップを融点（Ｔｍ）とした。その結果、導電性樹脂（１）〜（５）すべてについて３０℃〜６０℃の付近に融点を観測することできた。
実施例１
［樹脂ペレット１の作製］
熱可塑性樹脂のポリフッ化ビニリデン樹脂（アルケマジャパン社製：Ｋｙｎａｒ７２０、融点１６８℃）９１部と、導電性フィラーのカーボンブラック（電気化学工業社製：デンカブラック）９部を、二軸混錬装置（Ｌ／Ｄ＝４０）に投入し、１８０℃で溶融混錬させて樹脂ペレット１を作製した。
［シームレスベルトの成形］
二軸押出し装置（Ｌ／Ｄ＝）のホッパー部に樹脂ペレット１を投入し、サイドフィーダーから導電性樹脂（１）を添加しながら混錬し、φ２００ｍｍの円形ダイスから押出してベルト成形を行った。サイドフィーダー部のあるシリンダの温度を１８０℃、円形ダイスの温度を２００℃として、厚みが１００μｍのシームレスベルトを成形した。このとき、樹脂ペレット１の樹脂流量（ｋｇ／ｈ）に対して導電性樹脂の添加量が５％となるようにサイドフィード量を調整した。
［樹脂ペレット１の作製］
熱可塑性樹脂のポリフッ化ビニリデン樹脂（アルケマジャパン社製：Ｋｙｎａｒ７２０、融点１６８℃）９１部と、導電性フィラーのカーボンブラック（電気化学工業社製：デンカブラック）９部を、二軸混錬装置（Ｌ／Ｄ＝４０）に投入し、１８０℃で溶融混錬させて樹脂ペレット１を作製した。
［シームレスベルトの成形］
二軸押出し装置（Ｌ／Ｄ＝）のホッパー部に樹脂ペレット１を投入し、サイドフィーダーから導電性樹脂（１）を添加しながら混錬し、φ２００ｍｍの円形ダイスから押出してベルト成形を行った。サイドフィーダー部のあるシリンダの温度を１８０℃、円形ダイスの温度を２００℃として、厚みが１００μｍのシームレスベルトを成形した。このとき、樹脂ペレット１の樹脂流量（ｋｇ／ｈ）に対して導電性樹脂の添加量が５％となるようにサイドフィード量を調整した。
実施例２
［シームレスベルトの成形］
導電性樹脂（１）を導電性樹脂（２）に変えた点以外は、実施例１と同様にしてシームレスベルトを成形した。
［シームレスベルトの成形］
導電性樹脂（１）を導電性樹脂（２）に変えた点以外は、実施例１と同様にしてシームレスベルトを成形した。
実施例３
［シームレスベルトの成形］
導電性樹脂（１）を導電性樹脂（３）に変えた点以外は、実施例１と同様にしてシームレスベルトを成形した。
［シームレスベルトの成形］
導電性樹脂（１）を導電性樹脂（３）に変えた点以外は、実施例１と同様にしてシームレスベルトを成形した。
実施例４
［シームレスベルトの成形］
導電性樹脂（１）を導電性樹脂（４）に変え、導電性樹脂の添加量を３％に調整した点以外は、実施例１と同様にしてシームレスベルトを成形した。
［シームレスベルトの成形］
導電性樹脂（１）を導電性樹脂（４）に変え、導電性樹脂の添加量を３％に調整した点以外は、実施例１と同様にしてシームレスベルトを成形した。
実施例５
［シームレスベルトの成形］
導電性樹脂（１）を導電性樹脂（４）に変えた点以外は、実施例１と同様にしてシームレスベルトを成形した。
［シームレスベルトの成形］
導電性樹脂（１）を導電性樹脂（４）に変えた点以外は、実施例１と同様にしてシームレスベルトを成形した。
実施例６
［シームレスベルトの成形］
導電性樹脂（１）を導電性樹脂（４）に変え、導電性樹脂の添加量を１０％に調整した点以外は、実施例１と同様にしてシームレスベルトを成形した。
［シームレスベルトの成形］
導電性樹脂（１）を導電性樹脂（４）に変え、導電性樹脂の添加量を１０％に調整した点以外は、実施例１と同様にしてシームレスベルトを成形した。
実施例７
［樹脂ペレット２の作製］
熱可塑性樹脂のポリプロピレン樹脂（日本ポリプロ社製：ノバテックＥＧ７ＦＴＢ、融点１６９℃）９１％と、導電性フィラーのカーボンブラック（電気化学工業社製：デンカブラック）９％を、二軸混錬装置（Ｌ／Ｄ＝４０）に投入し、２３０℃で溶融混錬させて樹脂ペレット２を作製した。
［シームレスベルトの成形］
樹脂ペレット１を樹脂ペレット２に変えた点以外は、実施例１と同様にしてシームレスベルトを成形した。
［樹脂ペレット２の作製］
熱可塑性樹脂のポリプロピレン樹脂（日本ポリプロ社製：ノバテックＥＧ７ＦＴＢ、融点１６９℃）９１％と、導電性フィラーのカーボンブラック（電気化学工業社製：デンカブラック）９％を、二軸混錬装置（Ｌ／Ｄ＝４０）に投入し、２３０℃で溶融混錬させて樹脂ペレット２を作製した。
［シームレスベルトの成形］
樹脂ペレット１を樹脂ペレット２に変えた点以外は、実施例１と同様にしてシームレスベルトを成形した。
実施例８
［シームレスベルトの成形］
導電性樹脂（１）を導電性樹脂（４）に変え、樹脂ペレット１を樹脂ペレット２に変えた点以外は、実施例１と同様にしてシームレスベルトを成形した。
［シームレスベルトの成形］
導電性樹脂（１）を導電性樹脂（４）に変え、樹脂ペレット１を樹脂ペレット２に変えた点以外は、実施例１と同様にしてシームレスベルトを成形した。
実施例９
［シームレスベルトの成形］
導電性樹脂（１）を導電性樹脂（５）に変え、樹脂ペレット１を樹脂ペレット２に変えた点以外は、実施例１と同様にしてシームレスベルトを成形した。
［シームレスベルトの成形］
導電性樹脂（１）を導電性樹脂（５）に変え、樹脂ペレット１を樹脂ペレット２に変えた点以外は、実施例１と同様にしてシームレスベルトを成形した。
実施例１０
［樹脂ペレット３の作製］
熱可塑性樹脂のポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス社製：ユーピロンＳ３０００、成形加工温度２３０℃〜２７０℃）９１％と、導電性フィラーのカーボンブラック（電気化学工業社製デンカブラック）９％を、二軸混錬装置（Ｌ／Ｄ＝４０）に投入し、２３０℃で溶融混錬させて樹脂ペレット３を作製した。
［シームレスベルトの成形］
二軸押出し装置（Ｌ／Ｄ＝４０）のホッパー部に樹脂ペレット３を投入し、サイドフィーダーから導電性樹脂（１）を添加しながら混錬し、φ２００ｍｍの円形ダイスから押出してベルト成形を行った。サイドフィーダー部のあるシリンダの温度を２１０℃、円形ダイスの温度を２５０℃として、厚みが１００μｍのシームレスベルトを成形した。このとき、樹脂ペレット１の樹脂流量（ｋｇ／ｈ）に対して導電性樹脂の添加量が５％となるようにサイドフィード量を調整した。
［樹脂ペレット３の作製］
熱可塑性樹脂のポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス社製：ユーピロンＳ３０００、成形加工温度２３０℃〜２７０℃）９１％と、導電性フィラーのカーボンブラック（電気化学工業社製デンカブラック）９％を、二軸混錬装置（Ｌ／Ｄ＝４０）に投入し、２３０℃で溶融混錬させて樹脂ペレット３を作製した。
［シームレスベルトの成形］
二軸押出し装置（Ｌ／Ｄ＝４０）のホッパー部に樹脂ペレット３を投入し、サイドフィーダーから導電性樹脂（１）を添加しながら混錬し、φ２００ｍｍの円形ダイスから押出してベルト成形を行った。サイドフィーダー部のあるシリンダの温度を２１０℃、円形ダイスの温度を２５０℃として、厚みが１００μｍのシームレスベルトを成形した。このとき、樹脂ペレット１の樹脂流量（ｋｇ／ｈ）に対して導電性樹脂の添加量が５％となるようにサイドフィード量を調整した。
実施例１１
［シームレスベルトの成形］
導電性樹脂（１）を導電性樹脂（４）に変え、円形ダイスの温度を２７０℃に変えた点以外は、実施例１０と同様にしてシームレスベルトを成形した。
［シームレスベルトの成形］
導電性樹脂（１）を導電性樹脂（４）に変え、円形ダイスの温度を２７０℃に変えた点以外は、実施例１０と同様にしてシームレスベルトを成形した。
比較例１（導電性樹脂を含まない例）
［樹脂ペレット４の作製］
熱可塑性樹脂のポリフッ化ビニリデン樹脂（アルケマジャパン社製：Ｋｙｎａｒ７２０、融点１６８℃）９０％と、導電性フィラーのカーボンブラック（電気化学工業社製：デンカブラック）１０％を、二軸混錬装置（Ｌ／Ｄ＝４０）に投入し、１８０℃で溶融混錬させて樹脂ペレット４を作製した。
［シームレスベルトの成形］
二軸押出し装置（Ｌ／Ｄ＝４０）のホッパー部に樹脂ペレット４を投入して１８０℃で混錬し、φ２００ｍｍ円形ダイスの温度を２００℃として、厚みが１００μｍのシームレスベルトを成形した。
［樹脂ペレット４の作製］
熱可塑性樹脂のポリフッ化ビニリデン樹脂（アルケマジャパン社製：Ｋｙｎａｒ７２０、融点１６８℃）９０％と、導電性フィラーのカーボンブラック（電気化学工業社製：デンカブラック）１０％を、二軸混錬装置（Ｌ／Ｄ＝４０）に投入し、１８０℃で溶融混錬させて樹脂ペレット４を作製した。
［シームレスベルトの成形］
二軸押出し装置（Ｌ／Ｄ＝４０）のホッパー部に樹脂ペレット４を投入して１８０℃で混錬し、φ２００ｍｍ円形ダイスの温度を２００℃として、厚みが１００μｍのシームレスベルトを成形した。
比較例２（０℃〜６０℃に融解ピークを持たない導電性樹脂を用いた例）
［樹脂ペレット５の作製］
熱可塑性樹脂のポリフッ化ビニリデン樹脂（アルケマジャパン社製：Ｋｙｎａｒ７２０、融点１６８℃）９１％と、導電性フィラーのカーボンブラック（電気化学工業社製：デンカブラック）９％を、二軸混錬装置（Ｌ／Ｄ＝４０）に投入し、１８０℃で溶融混錬して樹脂ペレット５を作製した。
［シームレスベルトの成形］
導電性樹脂（１）を導電性樹脂（三洋化成工業社製：ペレスタッド６３２１）に変えた点以外は、実施例１と同様にしてシームレスベルトを成形した。
なお、ペレスタッド６３２１のＤＳＣ測定を行ったところ、０℃〜６０℃に融解ピークを確認できなかった
［樹脂ペレット５の作製］
熱可塑性樹脂のポリフッ化ビニリデン樹脂（アルケマジャパン社製：Ｋｙｎａｒ７２０、融点１６８℃）９１％と、導電性フィラーのカーボンブラック（電気化学工業社製：デンカブラック）９％を、二軸混錬装置（Ｌ／Ｄ＝４０）に投入し、１８０℃で溶融混錬して樹脂ペレット５を作製した。
［シームレスベルトの成形］
導電性樹脂（１）を導電性樹脂（三洋化成工業社製：ペレスタッド６３２１）に変えた点以外は、実施例１と同様にしてシームレスベルトを成形した。
なお、ペレスタッド６３２１のＤＳＣ測定を行ったところ、０℃〜６０℃に融解ピークを確認できなかった
比較例３（導電性フィラーのカーボンブラックを添加しない例）
［シームレスベルトの成形］
樹脂ペレット１を、熱可塑性樹脂のポリフッ化ビニリデン樹脂（アルケマジャパン社製：Ｋｙｎａｒ７２０、融点１６８℃）に変えた点以外は、実施例１と同様にしてシームレスベルトを成形した。
［シームレスベルトの成形］
樹脂ペレット１を、熱可塑性樹脂のポリフッ化ビニリデン樹脂（アルケマジャパン社製：Ｋｙｎａｒ７２０、融点１６８℃）に変えた点以外は、実施例１と同様にしてシームレスベルトを成形した。
比較例４（加工温度が２７０℃を超える樹脂を用いた例）
［樹脂ペレット６の作製］
熱可塑性樹脂のポリエーテルイミド樹脂（Ｇ・Ｅプラスティック社製：ウルテム＃１０００、ガラス転移温度１７０℃、成形加工温度３００℃〜３５０℃）９１％と、導電性フィラーのカーボンブラック（電気化学工業社製：デンカブラック）９％を、二軸混錬装置（Ｌ／Ｄ＝４０）に投入し、３３０℃で溶融混錬して樹脂ペレット６を作製した。
［シームレスベルトの成形］
二軸押出し装置（Ｌ／Ｄ＝３２）のホッパー部に樹脂ペレット６を投入して３３０℃で混錬し、φ２００ｍｍ円形ダイスの温度を３５０℃として、厚みが１００μｍのシームレスベルトを成形した。
［樹脂ペレット６の作製］
熱可塑性樹脂のポリエーテルイミド樹脂（Ｇ・Ｅプラスティック社製：ウルテム＃１０００、ガラス転移温度１７０℃、成形加工温度３００℃〜３５０℃）９１％と、導電性フィラーのカーボンブラック（電気化学工業社製：デンカブラック）９％を、二軸混錬装置（Ｌ／Ｄ＝４０）に投入し、３３０℃で溶融混錬して樹脂ペレット６を作製した。
［シームレスベルトの成形］
二軸押出し装置（Ｌ／Ｄ＝３２）のホッパー部に樹脂ペレット６を投入して３３０℃で混錬し、φ２００ｍｍ円形ダイスの温度を３５０℃として、厚みが１００μｍのシームレスベルトを成形した。
上記実施例及び比較例の各シームレスベルトについて、以下のようにして特性を評価した。結果を纏めて表１、表２に示す。なお、表中の数値は重量％である。また、加工温度は、二軸押出し機のシリンダーから金型までの温度範囲を示す。
［導電性樹脂の偏在状態］
シームレスベルトの断面をＳＥＭ（日立ハイテック社製：Ｓ−４８００）で分析すると共に、エネルギー分散型Ｘ線分析措置（ＥＤＳ）（ＥＤＡＸ社製：エネルギー分散型Ｘ線分析装置）により元素分析を行い、導電性樹脂が偏在しているかどうかを判定した。断面サンプルの作製にはライカ社製のミクロトームを使用した。
図９は実施例１のシームレスベルトのＳＥＭ写真であり、図１０はＥＤＳにより、同シームレスベルトの導電性樹脂由来の酸素元素量を厚み方向のプロファイルとして見たものである。
［導電性樹脂の偏在状態］
シームレスベルトの断面をＳＥＭ（日立ハイテック社製：Ｓ−４８００）で分析すると共に、エネルギー分散型Ｘ線分析措置（ＥＤＳ）（ＥＤＡＸ社製：エネルギー分散型Ｘ線分析装置）により元素分析を行い、導電性樹脂が偏在しているかどうかを判定した。断面サンプルの作製にはライカ社製のミクロトームを使用した。
図９は実施例１のシームレスベルトのＳＥＭ写真であり、図１０はＥＤＳにより、同シームレスベルトの導電性樹脂由来の酸素元素量を厚み方向のプロファイルとして見たものである。
［抵抗率］
シームレスベルトの抵抗率をハイレスタＵＰ ＭＣＰ−ＨＴ４５０型（ダイアインスツルメンツ社製）を用いて測定した。表面抵抗率は、１０Ｖと５００Ｖで１０秒印加後の値を測定し、体積抵抗率は２５Ｖと２５０Ｖで１０秒印加後の値を測定し、それぞれ複数の測定箇所の平均をとって測定値とした。
シームレスベルトの抵抗率をハイレスタＵＰ ＭＣＰ−ＨＴ４５０型（ダイアインスツルメンツ社製）を用いて測定した。表面抵抗率は、１０Ｖと５００Ｖで１０秒印加後の値を測定し、体積抵抗率は２５Ｖと２５０Ｖで１０秒印加後の値を測定し、それぞれ複数の測定箇所の平均をとって測定値とした。
［画像品位］
シームレスベルトを市販のプリンタ（リコー社製ＩＰＳｉＯ ＳＰ Ｃ３２０）に装着して画像出力を行い、次の基準で評価した。
出力画像は、５ｍｍ間隔で平行に並ぶ複数のラインと２００ｄｐｉ相当のドットを含む画像とし、Ａ４普通紙に印刷した。
〔評価基準〕
○：ライン画像やドット画像にムラや文字の滲みが見られない場合
△：ライン画像やドット画像にムラや文字の滲みが僅かに認められる場合
×：ムラや文字の滲み（ドットチリ）が見られる場合
シームレスベルトを市販のプリンタ（リコー社製ＩＰＳｉＯ ＳＰ Ｃ３２０）に装着して画像出力を行い、次の基準で評価した。
出力画像は、５ｍｍ間隔で平行に並ぶ複数のラインと２００ｄｐｉ相当のドットを含む画像とし、Ａ４普通紙に印刷した。
〔評価基準〕
○：ライン画像やドット画像にムラや文字の滲みが見られない場合
△：ライン画像やドット画像にムラや文字の滲みが僅かに認められる場合
×：ムラや文字の滲み（ドットチリ）が見られる場合
［画像耐久性］
シームレスベルトを市販のプリンタ（リコー社製ＩＰＳｉＯ ＳＰ Ｃ３２０）に装着し、５ｍｍ間隔で平行に並ぶ複数のラインと２００ｄｐｉ相当のドット含む画像を２万枚出力する耐刷試験を行った。出力後のシームレスベルトの表面及び端部を目視で観察し、割れ及びフィルミングについて、次の基準で評価した。
〔割れの評価基準〕
○：端部に亀裂がない場合
△：端部に亀裂がある場合
×：ベルトが破断した場合
〔フィルミングの評価基準〕
○：ベルト表面にトナーなどの付着物がまったく見られない場合
△：ベルト表面にトナーなどの付着物がわずかに見られない場合
×：付着物がある場合
シームレスベルトを市販のプリンタ（リコー社製ＩＰＳｉＯ ＳＰ Ｃ３２０）に装着し、５ｍｍ間隔で平行に並ぶ複数のラインと２００ｄｐｉ相当のドット含む画像を２万枚出力する耐刷試験を行った。出力後のシームレスベルトの表面及び端部を目視で観察し、割れ及びフィルミングについて、次の基準で評価した。
〔割れの評価基準〕
○：端部に亀裂がない場合
△：端部に亀裂がある場合
×：ベルトが破断した場合
〔フィルミングの評価基準〕
○：ベルト表面にトナーなどの付着物がまったく見られない場合
△：ベルト表面にトナーなどの付着物がわずかに見られない場合
×：付着物がある場合
１ 感光体
１Ｙ イエロー感光体
１Ｃ シアン感光体
１Ｍ マゼンタ感光体
１Ｋ ブラック感光体
２ 作像部
２Ｙ イエロー作像部
２Ｃ シアン作像部
２Ｍ マゼンタ作像部
２Ｋ ブラック作像部
３ 帯電装置（帯電ローラ）
３ａ 帯電ローラ
４ 露光装置
５ 現像装置
５ａ 現像ローラ
５ｂ 現像剤供給ローラ
５ｃ 規制ブレード
６ 転写装置
７ クリーニング装置
１０ 中間転写ベルト
１１ 支持ローラ
１２ 支持ローラ
１３ 支持ローラ
１４ 一次転写ローラ
１４Ｙ イエロー一次転写ローラ
１４Ｃ シアン一次転写ローラ
１４Ｍ マゼンタ一次転写ローラ
１４Ｋ ブラック一次転写ローラ
１５ ベルトクリーニング装置
１６ 二次転写ローラ
２０ 給紙カセット
２１ 給紙ローラ
２２ レジストローラ対
２３ 加熱定着装置
２３ａ 加熱ローラ
２３ｂ 加圧ローラ
２４ 排紙ローラ
３１Ｙ イエロートナーボトル
３１Ｃ シアントナーボトル
３１Ｍ マゼンタトナーボトル
３１Ｋ ブラックトナーボトル
Ｔ トナー（現像剤）
１Ｙ イエロー感光体
１Ｃ シアン感光体
１Ｍ マゼンタ感光体
１Ｋ ブラック感光体
２ 作像部
２Ｙ イエロー作像部
２Ｃ シアン作像部
２Ｍ マゼンタ作像部
２Ｋ ブラック作像部
３ 帯電装置（帯電ローラ）
３ａ 帯電ローラ
４ 露光装置
５ 現像装置
５ａ 現像ローラ
５ｂ 現像剤供給ローラ
５ｃ 規制ブレード
６ 転写装置
７ クリーニング装置
１０ 中間転写ベルト
１１ 支持ローラ
１２ 支持ローラ
１３ 支持ローラ
１４ 一次転写ローラ
１４Ｙ イエロー一次転写ローラ
１４Ｃ シアン一次転写ローラ
１４Ｍ マゼンタ一次転写ローラ
１４Ｋ ブラック一次転写ローラ
１５ ベルトクリーニング装置
１６ 二次転写ローラ
２０ 給紙カセット
２１ 給紙ローラ
２２ レジストローラ対
２３ 加熱定着装置
２３ａ 加熱ローラ
２３ｂ 加圧ローラ
２４ 排紙ローラ
３１Ｙ イエロートナーボトル
３１Ｃ シアントナーボトル
３１Ｍ マゼンタトナーボトル
３１Ｋ ブラックトナーボトル
Ｔ トナー（現像剤）
Claims (8)
- 少なくとも熱可塑性樹脂、該熱可塑性樹脂と相溶しない導電性樹脂、及び導電性フィラーを含む材料からなり、次の要件を満足することを特徴とするシームレスベルト。
（１）熱可塑性樹脂が連続相を形成し、導電性樹脂がベルトの表層部に偏在している。
（２）表面抵抗率ρｓと体積抵抗率ρｖがρｓ＞ρｖの関係にある。
（３）導電性樹脂が、熱可塑性樹脂よりも溶融温度（又は溶融粘度）が低い。
（４）導電性樹脂が、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）での２回目の昇温操作において、少なくとも０℃〜６０℃に吸熱ピークを有する。 - 前記導電性樹脂が、式（１）で示されるポリエーテルユニットを有するポリマーであることを特徴とする請求項１記載のシームレスベルト。
- 前記導電性樹脂がポリエーテルユニット及びポリメチルメタクリレートユニットを有する導電性樹脂を含むことを特徴とする請求項１記載のシームレスベルト。
- 前記導電性フィラーがカーボンブラックであることを特徴とする請求項１記載のシームレスベルト。
- 前記熱可塑性樹脂が、加工温度が２７０℃以下の熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１記載のシームレスベルト。
- 少なくとも、像担持体上に静電潜像を形成するための静電潜像形成手段と、像担持体上に形成された静電潜像にトナーを用いてトナー像とする現像手段と、像担持体上のトナー像を中間転写ベルト上に転写する一次転写手段と、中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体上に転写する二次転写手段と、記録媒体上のトナー像を定着する定着手段とを備えた画像形成装置であって、前記中間転写ベルトが、請求項１〜５のいずれかに記載のシームレスベルトを用いた中間転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
- 少なくとも、像担持体上に静電潜像を形成するための静電潜像形成手段と、像担持体上に形成された静電潜像にトナーを用いてトナー像とする現像手段と、像担持体上のトナー像を記録媒体上に転写するために該記録媒体を搬送する転写ベルトと、像担持体上のトナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、記録媒体上のトナー像を定着する定着手段とを備えた画像形成装置であって、前記転写ベルトが、請求項１〜５のいずれかに記載のシームレスベルトを用いた転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
- 少なくとも熱可塑性樹脂、該熱可塑性樹脂と相溶しない導電性性樹脂、及び導電性フィラーを含む材料を溶融混練して溶融混練物を得る工程と、該溶融混練物を押出成形して成形物を得る工程とを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載のシームレスベルトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012280790A JP2014126576A (ja) | 2012-12-25 | 2012-12-25 | シームレスベルト、画像形成装置、シームレスベルトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012280790A JP2014126576A (ja) | 2012-12-25 | 2012-12-25 | シームレスベルト、画像形成装置、シームレスベルトの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014126576A true JP2014126576A (ja) | 2014-07-07 |
Family
ID=51406150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012280790A Pending JP2014126576A (ja) | 2012-12-25 | 2012-12-25 | シームレスベルト、画像形成装置、シームレスベルトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2014126576A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016029124A (ja) * | 2014-07-25 | 2016-03-03 | 株式会社リコー | 半導電性樹脂材料、半導電性中間転写ベルト及び画像形成装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002202668A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Yuka Denshi Co Ltd | エンドレスベルト、画像形成装置用ベルト及び画像形成装置 |
| JP2004317763A (ja) * | 2003-04-16 | 2004-11-11 | Kuraray Plast Co Ltd | 帯電部材 |
| JP2007148325A (ja) * | 2005-11-01 | 2007-06-14 | Bridgestone Corp | 導電性エンドレスベルト |
| JP2011180275A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Canon Inc | 導電性ベルト及び電子写真装置 |
-
2012
- 2012-12-25 JP JP2012280790A patent/JP2014126576A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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