JP3990018B2

JP3990018B2 - 導電性シームレスベルト

Info

Publication number: JP3990018B2
Application number: JP2763598A
Authority: JP
Inventors: 淳越智; 裕臣松下
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1998-02-09
Filing date: 1998-02-09
Publication date: 2007-10-10
Anticipated expiration: 2018-02-09
Also published as: JPH11221866A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は導電性シームレスベルトに関し、より詳しくは、複写機、ファクシミリ、プリンター等の電子写真方式または静電印刷方式にて画像形成を行う画像形成装置内で、シート材搬送ベルト、転写ベルト、中間転写ベルト、定着ベルト、現像ベルト、感光体基体用ベルト等に使用される導電性シームレスベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複写機、ファクシミリ、プリンター等の電子写真方式または静電印刷方式にてトナー画像の形成を行う画像形成装置内では、シート材搬送ベルト、転写ベルト、中間転写ベルト、定着ベルト、現像ベルト、感光体基体用ベルト等に導電性シームレスベルトが用いられている。
【０００３】
例えば、転写領域においては、導電性シームレスベルトは一般に転写ベルトと呼ばれており、例えば、図１のような形態で用いられている。
すなわち、転写ベルト１は２個以上（図では２個）のプーリー２によって張架状態とされてプーリー２の駆動によりベルトの長手方向（図中矢印Ｘ方向）に回転移動するようになっている。そして、回転移動するベルト１の上側の直線状部分３に紙等のシート材４を担持して搬送する。一方、感光体１０はシート材４の搬送に同期して図中の矢印Ｙ方向に回転移動し、感光体１０上のトナーＴがシート材４の表面に近接または接触する位置に運ばれる。また、回転移動する転写搬送ベルト１の下側の直線状部分５には電極、帯電ローラ等の帯電手段６が接触しており、該帯電手段６により転写搬送ベルト１の表面はトナーＴの電荷とは逆極性に帯電される（トナーＴの電荷がプラス（＋）の場合はマイナス（−）に、トナーＴの電荷がプラス（−）の場合はプラス（＋）に帯電される）。よって、感光体１０上のトナーＴはシート材４の表面に近接または接触した時に、トナーＴと逆の電荷に帯電されている転写ベルト１の電荷に引き付けられて、シート材４の表面に転写される。
【０００４】
上記のように、転写ベルトは２個以上のプーリーによって張架状態とされてプーリーの駆動により回転運動するようになっている。よって、長期間良好な転写特性を得るためには、転写ベルトには長期に亘って張架状態としても伸びることなく安定した回転運動をすることが要求される。これは、転写ベルトに伸びが生じると、回転ムラを生じて、シート材を一定速度で一定の走行状態にて移動することが困難となり、シート材に転写される感光体上のトナーが本来転写されるべき位置からずれて、所謂、転写ズレを生じてしまうためである。
【０００５】
また、電子写真方式または静電印刷方式にてトナー画像の形成を行う画像形成装置では、例えば、ジャンピング現像法等の現像スリーブ表面にブレードによりトナー薄層を形成して該トナー薄層を静電潜像保持体表面に近接または接触させて現像を行う一成分現像方式を用いた装置があるが、近年、図２に示すように、現像スリーブを用いる代わりにゴムを主成分とする弾性シームレスベルト２０をプーリー２１ａ、２１ｂにより張架状態にして回転運動させ、該回転運動するベルト（現像ベルト）２０の表面にブレード２２によりトナー薄層２３を形成して、これを感光体２４に近接または接触させて現像を行う方法が使用されている。かかる磁性キャリアを用いずにトナーのみの薄層で現像を行う一成分現像方式では、良好な現像特性を得るためには均一な厚みのトナー薄層を形成するかが重要である。よって、現像ベルトを用いる場合、均一な厚みのトナー薄層を形成するには、現像ベルトが張架状態としても伸びることなく、ベルトが波打ったりせずに安定した回転運動をすることが要求される。
【０００６】
また、定着領域では、導電性シームレスベルトは一般に定着ベルトと呼ばれ、多くの場合、加熱手段（例えば加熱ロール）と対向する位置で上記転写ベルトと同様に２個以上のプーリーによって張架状態とされてプーリーの駆動によって回転運動し、トナーが転写されたシート材をその上面に担持して搬送してシート材上に転写されたトナーをシート材に定着するようになっている。よって、かかる定着領域においても、長期間良好な定着性能を得るためには、導電性シームレスベルトは、長期に亘って張架状態としても伸びることなく安定した回転運動をすることが要求される。
【０００７】
また、所謂、ベルト状感光体においては、導電性シームレスベルトを導電性基体として該基体上に感光層を形成している。感光体は画像形成プロセスの初期段階において感光層表面に静電潜像を形成するためのものであり、よって、繰り返し安定した画像形成プロセスが行われるにはベルト状感光体、すなわち、導電性シームレスベルトが伸びることなく安定した回転運動をすることが要求される。
【０００８】
一方、フルカラー画像を形成する画像形成装置では、図３に示すように、感光体１０等に形成されたトナー像を一次的に弾性シームレスベルトからなる中間転写ベルト１１に転写し、次いで、該中間転写ベルト１１に転写されたトナーをシート材４に二次的に転写する作業が行われる。すなわち、感光体１０は矢印Ａ方向に回転する一方、中間転写ベルト１１が３個のプーリー７、８、９により張架状態とされてプーリー７、８、９の駆動により矢印Ｂ方向に回転運動し、感光体１０の表面に形成されたトナー像が感光体１０の表面と中間転写ベルト１１の直線状部１１Ａの接触部において中間転写ベルト１１に転写され、該一次転写されたトナー像がプーリー９と転写ローラ１２間に挿入されるシート材４に二次転写される。なお、図中、１３は露光用光学系、１４は帯電器、１５は現像器、１６は感光体用のクリーニングブラシ、１７は中間転写ベルト１１の内部に設けられた転写用チャージである。かかる転写プロセスは中間転写ベルトへ異なる色相のトナー像を転写して重ね、重ねたトナー像を一括してシート材に転写することにより、異なる色相のトナー像を形成する度にシート材を感光体と近接する領域に搬送してシート材にトナーを転写するという煩雑な作業を解消している。この中間転写ベルト１１は、上記転写ベルトや定着ベルトのように、シート材をベルト上に担持して搬送するものではなく、ベルト上にトナー像が転写され、該一次転写されたトナー像をシート材に二次転写するものであるが、かかる中間転写ベルトにおいてもベルトの伸びは致命的で、ベルトの伸びにより転写ズレ（トナーがベルトの本来転写されるべき位置からずれた位置に転写される）やトナーの転移不良（転写されるべきトナーが転写しない転写抜け）を発生し、所望のカラー画像が形成できなくなってしまう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような導電性シームレスベルトとして、例えば、非晶性熱可塑性樹脂のポリカーボネート樹脂や結晶性熱可塑性樹脂のフッ素系樹脂に導電性充填剤であるカーボンブラックを配合したものがある。しかしながら、熱可塑性樹脂は伸びを生じやすく、ベルトを２個以上のプーリーによって張架状態にして回転運動させた場合、伸びが著しく、また、連続運転によって疲労クラックが発生してしまう。また、柔軟性に乏しく厚み方向のバネ定数が高いために、転写ベルト（中間転写ベルト）においては感光体とのニップ量を大きくできず転写効率が低くなり、また、定着ベルトにおいては加熱ロールとのニップ量を大きくできず良好な定着性能を得難いという欠点がある。
【００１０】
また、ゴムに補強用充填剤を配合して伸びを防止した弾性シームレスベルトを用いることも試みられている。しかしながら、補強効果に優れるカーボンブラックを充填した場合、伸びを防止するに充分な配合量で配合するとベルトの導電率が高くなり過ぎるという欠点があり、ベルトを適切な導電率に調整し、かつ、ベルトの伸びを有効に防止するためには、カーボンブラックとともにシリカ等の比較的導電性の低い充填剤を多量に配合しなければならない。このため、かかる弾性シームレスベルトにおいては製造時の加工性が悪く、また、張架状態での伸びは比較的生じにくくなるもののゴム本来の柔軟性やクリープ特性が損なわれてプーリーの駆動によってベルトをスムーズに回転させることができず、長期間張架状態で回転させるとやはり伸びを生じてしまう。
【００１１】
一方、実開平３−７２５４１号公報及び実開平３−６９１６６号公報には、ゴム製のシームレスベルトの内側面（プーリ側の表面）の全面にわたって糸巻き状または編織布の芯材を一体設けて導電性ベルトの伸びを防止したものがある。しかしながら、かかるベルトではベルトの伸びを防止することはできるものの、繊維の配向がベルトの斜行の原因になって、繊維角度の僅かなバラツキでもベルトが斜行し、転写ズレを生じてしまう。また、ベルトの厚さや表面粗度を調整するために最終工程でベルト表面を研磨処理する場合、繊維が存在する部分と存在しない部分との間の剛性ムラのために研磨量が不均一となり、表面に凹凸を発生して、転写性能、定着性能等が低下する場合がある。特に、中間転写ベルトとして使用する場合に、表面の転写領域に凹凸があると感光体との接触圧が不均一になるとともにベルトの帯電量が部分的に変動することから、トナーの転移不良（転写されるべきトナーが転写しない転写抜け等）を発生してしまう。また、前記図２に示すように、中間転写ベルトの表面は通常トナー像の転写が終了する毎に次の転写にそなえて残留するトナーをクリーニングブラシ１６等のクリーニング手段によって除去するが、中間転写ベルトの表面に凹凸があると、クリーニング手段によって残留トナーを全て掻き取ることができず、クリーニング不良を生じる場合がある。
【００１２】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、電子写真方式または静電印刷方式にて画像形成を行う画像形成装置内で少なくとも２個以上のプーリーにより張架状態にして回転運動させて、シート材搬送ベルト、転写ベルト、中間転写ベルト、定着ベルト等に使用する導電性シームレスベルトであって、加工性がよく、適度な柔軟性を有するとともに、長期に亘って連続運転しても伸びを生じることなく、厚み方向のバネ定数も小さく、しかも、表面の凹凸や剛性ムラもなく、長期に亘って良好なシート搬送性能、転写性能、定着性能、現像性能等を得ることができる導電性シームレスベルトを提供することを課題としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ゴム組成物中に特定の架橋性モノマーと有機過酸化物からなる架橋剤を特定量配合してゴム成分を架橋せしめ、かかる架橋ゴム組成物により導電性シームレスベルトを形成すると、ゴム組成物中に補強用充填剤を多量に配合したり補強繊維を埋設することなく、ベルトを適度な柔軟性を維持したまま伸びが生じにくいものにできることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
すなわち、本発明は、体積固有抵抗値が１×１０⁴ 〜１×１０¹²Ω・ｃｍの範囲にあり、粘弾性スペクトルメーターを用いて２３℃、１０Ｈｚ、伸長歪み４％の測定条件で測定した時の動的弾性率が２．５×１０ ^８〜２．０×１０ ^９ｄｙｎ／ｃｍ ^２の範囲にあり、損失正接（ｔａｎδ）が０．０１〜０．２の範囲にある導電性ベース層を備えた導電性シームレスベルトであって、
上記導電性ベース層が、ゴム成分１００重量部当たり、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸の金属塩、及び、これら以外の他の不飽和ビニル化合物より選ばれる少なくとも一種からなる架橋性モノマーを５〜２８重量部と、有機過酸化物系架橋剤を０．２〜１．２重量部と、金属酸化物系の架橋促進剤を上記架橋性モノマーとの重量比（架橋性モノマー：金属酸化物系の架橋促進剤）が１：４〜４：１となる量配合してゴム成分を架橋せしめた架橋ゴム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を提供している。ここで、導電性シームレスベルトは導電性ベース層単体で構成しても、ベルトにより良好な表面性を付与するために導電性ベース層の表面に導電性ベース層とは異なる材質の薄厚の表面層を積層した構成にしてもよい。
【００１５】
上記本発明の架橋ゴム組成物からなる導電性ベース層を備えた導電性シームレスベルトでは、導電性ベース層の導電性をカーボンブラック等の配合により画像形成装置内で使用するに適した導電性（体積固有抵抗値が１０⁴〜１０¹²Ω・ｃｍ）とした状態で、導電性ベース層（架橋ゴム組成物）の粘弾性を高い弾性率と低い損失正接（ｔａｎδ）を示すものにすることができる。よって、ベルトは適度な柔軟性を有するともに伸びが生じにくく、厚み方向のバネ定数の小さいものとなる上、剛性ムラや表面の凹凸もなく、長期に亘って安定した回転運動をして、良好なシート搬送性能、転写性能、定着性能、現像性能、及び感光体における潜像形成能を奏するものとなる。また、表面の凹凸がないために中間転写ベルトとして用いた場合のクリーニング不良の発生を防止でき、現像ベルトとしても用いた場合にはトナー薄層の均一性がより良好となって、より良好な現像性能を得ることができる。
【００１６】
上記導電性ベース層の具体的な粘弾性はレオロジー（株）の粘弾性スペクトルメーターを用いて２３℃、１０Ｈｚ、伸長歪み４％の測定条件で測定した時の動的弾性率が２．５×１０⁸ 〜２．０×１０⁹ ｄｙｎ／ｃｍ² の範囲内にあり、かつ、損失正接（ｔａｎδ）が０．０１〜０．２の範囲内にあるのが好ましい。
【００１７】
架橋性モノマーがゴム成分１００重量部に対して５重量部より少ない場合はベルト（導電性ベース層）の弾性率を有効に高めることができず、ベルトをプーリーにより張架状態とした場合にベルトに伸びが生じて、例えば、中間転写ベルトとして用いた場合にトナーの転写ズレを発生することとなり、４０重量部より多い場合はベルト（導電性ベース層）の損失正接（ｔａｎδ）が大きくなりすぎてベルトをプーリーにより張架状態として長期間回転駆動した時に応力緩和を起こしてベルトに伸びが生じてしまう。
【００１８】
また、有機過酸化物系架橋剤がゴム成分１００重量部に対して０．２重量部より少ない場合、ベルト（導電性ベース層）の損失正接（ｔａｎδ）が大きくなりすぎてプーリーによりベルトを張架状態として長期間回転駆動した時に応力緩和が起こしてベルトに伸びが生じてしまい、４重量部より多い場合はベルト（導電性ベース層）の弾性率が高くなり過ぎ、ベルト（導電性ベース層）の厚み方向の弾性率が高くなり過ぎることから、例えば、中間転写ベルトとして用いた場合にトナーの転移不良等を発生することとなる。
【００１９】
上記ゴム成分としては、従来公知の種々のゴムが使用可能であり、具体的には、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭゴム）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、シリコーンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、エピクロロヒドリンゴム（ＣＨＲ）、エピクロロヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム（ＣＨＣ）、水素化ニトリルゴム（ＨＳＭ）等が挙げられ、これらのゴムを単独でまたは二種以上を混合して用いることができる。なお、画像形成装置内はオゾンが発生している場合が多いので、耐オゾン性に優れたＥＰＤＭゴムをゴム成分全体当たり１０重量％以上含有させるのが好ましい。
【００２０】
上記架橋性モノマーである不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸塩、及びこれら以外の不飽和ビニル化合物の具体例としては以下ものを挙げることができる。不飽和カルボン酸としては例えばアクリル酸、メタクリル酸、２−アセトアミノアクリル酸、β，β−ジメタクリル酸、エタクリル酸、α−クロルアクリル酸、桂皮酸、アコチン酸、２−エチル−３−プロピルアクリル酸、クロトン酸、アミノクロトン酸、アシドホスヒデロキシエチル（メタ）アクリレート、β−アクリルオキシプロピオン酸、２−ブテン−１，４−ジカルボン酸、ソルビン酸、アセチルカルボン酸、Ｎ−ブチルマレアミド酸、フマル酸、マレイン酸、クロルマレイン酸、ジ−ｎ−ブチルマレアミド酸、Ｎ，Ｎ−ジメチルマレアミド酸、Ｎ−エチルマレアジド酸、Ｎ−フェニルマレアミド酸、ジクロルマレイン酸、ジヒドロキシマレイン酸、アリルアルソン酸、クロルエンデイン酸、イタコン酸、ベンゾイルアクリル酸等を挙げることができ、これらから選ばれる一種または二種以上を使用することができる。
【００２１】
不飽和カルボン酸の金属塩としては、上記例示の不飽和カルボン酸の金属塩を使用でき、その金属の代表例としてはリチウム、ナトリウム、カリウム、ストロンチウム、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、バリウム、カドミウム、鉛、ジルコニウム、ベリリウム、銅、アルミニウム、スズ、鉄、アンチモン、ビスマス、モリブデン、タングステン、ニッケル等である。かかる不飽和カルボン酸の金属塩も上記例示のものから選ばれる一種又は二種以上を使用することができる。特に、２価以上の金属塩は架橋効果を増大する点で好ましく、入手しやすい点、毒性が少ない点からカルシウム、亜鉛、マグネシウム、ジルコニウム等が好ましい。尚、これらの金属塩は、前もって不飽和カルボン酸と反応させた不飽和カルボン酸の金属塩として用いる以外に不飽和カルボン酸とこれらの金属、金属酸化物、水酸化物、炭酸塩等とを別々にゴム成分中に混合し、混合系で反応させて金属塩としても良い。
【００２２】
不飽和カルボン酸またはその金属塩以外の他の不飽和ビニル化合物としては例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、カプロン酸ビニル、スチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン等のビニル化合物；アクリル酸、メタクリル酸等のアルキルエステル；（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクリルアミド、グリジジル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸誘導体；トリアリルイソシアヌレート等の種々の化合物が例示でき、これらは一種又は二種以上を使用することができる。これらのうちアクリル酸、メタクリル酸、桂皮酸、アコチン酸、クロトン酸、イタコン酸及びベンゾイルアクリル酸が好ましい。
【００２３】
なお、上記の不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸塩、及び、これら以外の他の不飽和ビニル化合物は、それぞれ単独で、または、互いに混合して用いることができるが、少なくとも不飽和カルボン酸を用いるのが好ましく、特に、不飽和カルボン酸のうち、アクリル酸、メタクリル酸、桂皮酸、アコチン酸、クロトン酸、イタコン酸及びベンゾイルアクリル酸等を用いるのが好ましい。
以上の架橋性モノマーは前記したようにゴム成分１００重量部当たり５〜４０重量部、好ましくは１０〜３０重量部配合する。
【００２４】
上記有機過酸化物系架橋剤としては、例えば、ジアセチルパーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド、ジカプリルパーオキサイド、ジ（ｐ−クロロベンゾイル）パーオキサイド、ジデカノイルパーオキサイド、ジ（２，４−ジクロロベンゾイル）パーオキサイド、ジイソブチルパーオキサイド、ジイソノナノイルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、ジベラゴニルパーオキサイド、ジプロピニルパーオキサイド、ジ（β−カルボキシプロピノイル）パーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、ジハイドロキシ−ジメチル−ジオキサシクロペンタン、ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ（２−エチルヘキサノエート）、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、Ｏ，Ｏ−ｔ−ブチル−Ｏ−イソプロピルモノパーオキシカルボネート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ジメチル−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシ（２−エチルブチレート）、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジメチル−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、クミルハイドロパーオキサイド、ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）トリメチルシクロヘキサン、ｎ−ブチルビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バリレート等の有機過酸化物などを例示できる。これらのうち特にジクミルパーオキサイド、クミルハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキサイド、ジブチルパーオキサイド、ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）トリメチルシクロヘキサン、ｎ−ブチルビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バリレート等が架橋温度と半減期の関係等より架橋が均質に進行する点で適している。
【００２５】
また、架橋反応を促進するために、上記有機過酸化物系架橋剤とともに、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化鉛（ＰｂＯ）、及び酸化亜鉛（ＺｎＯ）等から選ばれる少なくとも一種の金属酸化物を配合するのが好ましい。これらを配合するとゴム成分を３次元架橋構造に架橋することができ、架橋ゴム組成の粘弾性をより好ましいものにすることができる。特に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を用いた場合は金型との離型性が向上し、製造面からもより好ましい結果が得られる。金属酸化物系架橋促進剤は配合量は上記架橋性モノマーとの重量比（架橋性モノマー：金属酸化物系の架橋促進剤）が１：４〜４：１、好ましくは２：３〜４：２となる量配合するのがよい。これは上記重量比の範囲を超えて金属酸化物系架橋促進剤の配合量が少ない場合、充分な架橋促進効果が得難く、上記重量比の範囲を超えて金属酸化物系架橋促進剤の配合量が多い場合、架橋反応に寄与しない余剰成分が多くなり、柔軟性やクリープ特性が損なわれるおそれがあるためである。
【００２６】
また、導電性ベース層の導電性を調整するために配合する導電性充填剤としては、前記したカーボンブラックや、酸化スズ、酸化チタン（表面が酸化スズで被覆されたものも含む）等の金属酸化物、または、導電性シリカ、銅、鉄、ニッケル、アルミニウム等の金属粉等を用いることができる。これらの充填剤は単独でも２種以上を混合して用いてもよい。
【００２７】
カーボンブラックとしては、例えば、チャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック等の各種カーボンブラックを用いることができ、平均粒径が１８〜１２０ｎｍ、とりわけ２２〜９０ｎｍの範囲にあるものが好適に用いられる。
【００２８】
上記導電性充填剤の配合量は、弾性シームレスベルトの設定すべき導電性に応じて適宜決定され、例えば、導電性充填剤としてカーボンブラックを用いる場合には、通常、ゴム１００重量部に対して１０〜５０重量部、好ましくは１０〜３５重量部の範囲から所要の配合量を決定する。
【００２９】
また、導電性ベース層には上記導電性充填剤とは別に例えば炭酸カルシウム、シリカ、クレー、タルク、硫酸バリウム、ケイ藻土等の補強用の充填剤を配合してもよい。ただし、かかる補強用の充填剤を配合する場合、導電性ベースの製造時の加工性を低下させたり、導電性ベースの柔軟性やクリープ特性を損なわない範囲の配合量とする。
【００３０】
また、導電性ベース層の柔軟性を増すために、例えば、ステアリン酸、ラウリン酸などの脂肪酸、綿実油、トール油、アスファルト物質、パラフィンワックス等の軟化剤を配合してもよい。また、可塑剤として、例えば、ジメチルフタレート、ジブチルフタレート等のフタル酸系化合物、ジオクチルアジペート等のアジピン酸系化合物、ジブチルセバケート等のセバチン酸系化合物、安息酸系化合物等を配合してもよい。また、導電性ベース層の耐久性を向上させるために、老化防止剤として、例えば２−メルカプトベンゾイミダゾール等のイミダゾール類、フェニル−α−ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−β−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン等のアミン類、ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、スチレン化フェノール等のフェノール類等を配合してもよい。
【００３１】
導電性ベース層の電気抵抗（導電性）は、前記の通り、体積固有抵抗値が１０⁴ 〜１０¹²Ω・ｃｍの範囲、好ましくは１０⁵ 〜１０¹¹Ω・ｃｍの範囲内で、画像形成装置内の使用箇所に応じた最適値に調整する。ここでの体積固有抵抗値はＪＩＳＫ６９１１の「５．１３抵抗率」に記載の方法に従って求められる体積抵抗率ρ_V である。
【００３２】
また、導電性ベース層の厚みは、０．２〜２ｍｍ、好ましくは０．３〜１．５ｍｍとするのがよい。これは、前記範囲よりも厚みが小さくなるとベルトの張力が低くなり、プーリーとベルトとの間ですべりを発生しやすくなり、前記範囲よりも厚みが大きくなると、ベルトの張力が高くなってプーリーの駆動系に負担がかかるためである。
【００３３】
また、導電性ベース層の表面に導電性ベース層とは異なる材質の表面層を設けてベルトを構成する場合、該表面層はウレタン樹脂やフッ素樹脂等を静電塗装機等を用いてベルトの表面にコーティングした表面層とするのが好ましい。かかる表面層を形成すると、ベルト表面の化学的安定性が向上するとともに表面抵抗率が安定化し、更にベルト表面に付着したトナーのクリーニング性が向上する。表面層の厚さは、導電性ベース層の粘弾性に影響を与えない１〜１０μｍ、好ましくは３〜６μｍ程度とする。
【００３４】
本発明において導電性ベース層の製造方法は特に限定されるものではないが、通常、ゴム材料、架橋性モノマー、架橋剤等からなる原料を混練し、該混練物をシームレスベルト状に成形した後、または、成形すると同時に架橋を行う。具体的には、ゴム材料及び他の配合剤をオープンロール、ニーダー、密閉式混練機等で混練し、該混練組成物を押し出し成形、射出成形等の従来公知の成形方法でシームレスベルト状（無端のベルト状）に成形し、得られた成形物を加熱することにより加硫する。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施形態（実施例）と比較例により更に詳しく説明する。
下記表１及び表２の上段に記載した配合からなる原料をニーダーで混練してリボン状の混練物を得、該混練物を押し出し成形機（中田エンジニアリング社製、φ９０ｍｍＶＡＫ）により筒状（無端のベルト状）に押し出して、幅３６０ｍｍ、内径φ１００ｍｍ、厚み１．５ｍｍの筒状成形物を得た後、該筒状成形物を１６０℃で３０分間加熱することにより架橋した。そして、該架橋後の筒状成形物の表面を円筒研削盤を用いて研磨して筒状成形物の厚みを０．５ｍｍに調整し、研磨後の表面に静電塗装機でウレタン樹脂を塗布して、厚み０．５μｍの表面層を形成して各実施例及び比較例の導電性シームレスベルトを完成させた。なお、、比較例７の導電性シームレスベルトは混練成形時の加工性が他のものに比べてかなり劣悪であった。
【００３６】
【表１】

【００３７】
【表２】

【００３８】
表１の上段中及び表２の上段中の数値はともに重量部である。また、表１の上段におけるＤＣＰはジクミルパーオキサイド、ノクセラーＤ（大内新興化学社製、商品名）はジフェニルグアニジン（ＤＧＰ）である。
【００３９】
以上作製した各実施例及び各比較例で作製した導電性シームレスベルトについて、体積固有抵抗値を測定するとともに、レオロジー（株）の粘弾性スペクトルメーターを用いて、２３℃、１０Ｈｚ、伸長歪み４％の測定条件で動的弾性率と損失正接（ｔａｎδ）を測定した。
また、各実施例及び各比較例の導電性シームレスベルトを３個のプーリーにより張架して回転運動するようにし、これを、図２に示すように電子写真複写機に中間転写ベルトとして搭載して以下の試験を行った。
【００４０】
（転写画像の位置ズレの有無）
Ａ４用紙の長手方向の一端側に短手方向に走る直線状の基準線を引き、該基準線より長手方向の他端側に向けて２７０ｍｍ離間した位置に短手方向に走る直線状の標線を引いた原稿を用いてＡ４の転写用紙で複写を行い、複写物のベルト駆動方向への画像のズレを調べた。すなわち、実際の標線の複写位置の理想的な複写位置（基準線の複写位置から２７０ｍｍ離れた位置）からのズレを調べた。理想的な複写位置からのズレが５０ミクロン未満の場合を合格（○）、５０ミクロン以上の場合を不合格（×）とした。
【００４１】
（トナーの転移不良の有無）
黒べた原稿を用い、Ａ４の転写用紙で複写を行って、複写物を目視でチェックして、目視可能な転移抜け（白い部分）の有無を調べた。目視可能な転移抜け（白い部分）がない場合を合格（○）、目視可能な転移抜け（白い部分）が発生している場合を不合格（×）とした。
【００４２】
（長期伸長による応力緩和の有無）
ベルトを４％伸長状態で保持して、初期応力が一週間でどの程度減少するかを測定した。応力の減少が５％以下のときを合格（○）、応力の減少が５％より大きい場合を不合格（×）とした。
【００４３】
以上の試験結果をベルトの物性とともに表１及び表２の下段に記載した。
表１及び表２から分かるように、比較例５、６、７の硫黄により架橋するとともに補強用充填剤の配合により弾性率を高めた架橋ゴム組成物による導電性シームレスベルトでは、高弾性率と低損失正接（ｔａｎδ）の両立化を図ることができず、かかる導電性シームレスベルトを中間転写ベルトとして用いると転写ズレや長期間伸長状態にした場合に伸びを発生するのに対し、実施例１〜４のゴム成分に対して架橋性モノマーと有機過酸化物からなる架橋剤を適量配合して架橋した架橋ゴム組成物による導電性シームレスベルトは、高弾性率で低損失正接（ｔａｎδ）の好ましい粘弾性挙動を示して、転写ズレやトナーの転移不良のない良好画像を形成でき、しかも、長期間伸長状態にしても伸びが生じず前記の良好な画像形成能を長期間維持できるものであった。また、実施例１〜４の複写終了後のベルトの表面を目視観察したが、残留トナーはなく、ベルトのクリーニング性も良好であった。
【００４４】
なお、ここでは実施例１〜４の導電性シームレスベルトを中間転写ベルトとして用いた場合について記載したが、かかる実施例１〜４の導電性シームレスベルトを寸法調整を行って転写ベルト、定着ベルト、現像ベルトとして使用したが、この場合も良好な結果を得ることができた。また、実施例１〜４に導電性シームレスベルトについて表面層を形成せず、架橋後の筒状成形物（導電性ベース層）のみとした状態でこれを基体として用いてベルト状感光体を作製したが、該ベルト状感光体はプーリの駆動により長期間安定に回転運動するものであった。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明の導電性シームレスベルトによれば、ゴム組成物中に特定の架橋性モノマーと有機過酸化物からなる架橋剤を特定量配合してゴム成分を架橋せしめ、高弾性率で低損失正接（ｔａｎδ）を示すものとした導電性ベース層を備えていることにより、２個以上のプーリーにより張架状態として回転運動させても、長期に亘ってベルトは適度な柔軟性を有するともに伸びが生じず、安定した回転運動し、しかも、従来のような補強繊維や補強用充填剤の多量の配合を行わないので、ベルトの剛性ムラや表面の凹凸がなく、長期に亘って良好なシート搬送性能、転写性能、定着性能、現像性能等を奏するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置内で導電性シームレスベルトを転写ベルトとして使用している状態の概略平面図である。
【図２】画像形成装置内で導電性シームレスベルトを現像装置の現像ベルトとして使用している状態の概略平面図である。
【図３】画像形成装置内で導電性シームレスベルトを中間転写ベルトとして使用している状態の概略平面図である。
【符号の説明】
１転写ベルト
１１中間転写ベルト
１４シート材
１６クリーニング手段

Claims

体積固有抵抗値が１×１０⁴ 〜１×１０¹²Ω・ｃｍの範囲にあり、粘弾性スペクトルメーターを用いて２３℃、１０Ｈｚ、伸長歪み４％の測定条件で測定した時の動的弾性率が２．５×１０^８〜２．０×１０^９ｄｙｎ／ｃｍ^２の範囲にあり、損失正接（ｔａｎδ）が０．０１〜０．２の範囲にある導電性ベース層を備えた導電性シームレスベルトであって、
上記導電性ベース層が、ゴム成分１００重量部当たり、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸の金属塩、及び、これら以外の他の不飽和ビニル化合物より選ばれる少なくとも一種からなる架橋性モノマーを５〜２８重量部と、有機過酸化物系架橋剤を０．２〜１．２重量部と、金属酸化物系の架橋促進剤を上記架橋性モノマーとの重量比（架橋性モノマー：金属酸化物系の架橋促進剤）が１：４〜４：１となる量配合してゴム成分を架橋せしめた架橋ゴム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。