JP4158661B2 - 半導電性ベルト、中間転写体、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に係り、特に潜潜像担持体に形成したトナー画像を一旦中間転写体に転写した後、これを用紙等の記録媒体に転写して再生画像を得るようにした画像形成装置等に備えられる中間転写ベルト及び用紙搬送ベルトなどに適用される半導電性ベルト、並びにそれを用いた中間転写体、画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた画像形成装置では、無機または有機材料からなる光導電性感光体からなる潜潜像担持体上に一様な電荷を形成し、画像信号を変調したレーザー光等で静電濳像を形成した後、帯電したトナーで前記静電濳像を現像して可視化したトナー画像とする。そして、上記トナー画像を中間転写体を介して、あるいは直接記録媒体等の転写材に静電的に転写することにより所要の再生画像を得る。特に、上記潜潜像担持体に形成したトナー画像を中間転写体に一次転写し、さらに中間転写体上のトナー画像を記録媒体に二次転写する方式（中間転写方式）を採用した画像形成装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

前記、中間転写体方式を採用した画像形成装置に用いられる材料としては、ポリカーボネイト樹脂、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ポリアルキレンフタレート、ＰＣ（ポリカーボネイト）／ＰＡＴ（ポリアルキレンテレフタレート）のブレンド材料、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフロロエチレン共重合体）／ＰＣ、ＥＴＦＥ／ＰＡＴ、ＰＣ／ＰＡＴのブレンド材料などの熱可塑性樹脂にカーボンブラックを添加した半導電性（以下、本発明において「半導電性」とは、抵抗値が下記半導電性領域にあることをいう）の無端ベルトを用いる提案がなされている（例えば、特許文献２〜７参照）。さらに、中間転写体方式を採用した画像形成装置に用いられるベルト材料としては、ポリエステルなどの織布とＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）などの弾性部材とを積層してなる補強材入り弾性ベルトが提案されている（例えば、特許文献８、９参照）。

また、用紙搬送ベルトに用いられる材料としては、上記ＥＴＦＥ（エチレンテトラフロロエチレン共重合体）の樹脂材料、ＣＲ（クロロピレン）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンポリマー）などの弾性部材に導電剤を分散してなる半導電性の無端ベルトを用いる提案がなされている。

しかし、半導電性領域（１０⁵〜１０¹¹Ωｃｍの範囲程度）で樹脂材料の抵抗値を制御することは非常に難しく、通常の樹脂材料に通常の導電性カーボンブラックを添加して所望の抵抗値を安定して得ることはほとんどできない。このため、半導電性の無端ベルト全数の抵抗値を計測して、選別する必要があるために、コスト高となっている。

上記抵抗値制御が困難な理由は、樹脂材料などの高分子の中にカーボンブラックを添加していくと、カーボンブラックの添加が少量であるうちは導電率が小さく、あるしきい値からカーボンブラックが導体回路を形成し、導電性が急激に向上してしまい中抵抗値を得ることができないからである（例えば、非特許文献１参照）。

前記カーボンブラック分散のポリカーボネイト、カーボンブラック分散のエチレンテトラフロロエチレン共重合体の場合には、葉書などの中間転写体の幅より短い用紙を連続して、３０００枚以上転写した後で、ハーフートーン（マゼンタ３０％）の画像を転写すると、用紙走行部がしろ抜けする問題が発生した。この白抜けする画質欠陥は、１０℃、１５％ＲＨの低温低湿環境下において特に顕著であった。用紙走行部がしろ抜けするのは、二次転写部での用紙剥離時に中間転写体と用紙との間での剥離放電によって、中間転写体の用紙走行部の表面抵抗率が、周辺部位より低下して、転写効率が、周辺部位より低下することが原因である。

前記カーボンブラック分散のポリカーボネイト、カーボンブラック分散のエチレンテトラフロロエチレン共重合体の表面抵抗率の電界依存性は、０．８〜１．５（ｌｏｇΩ／□）のレベルであり、転写電圧による電界集中がおきることで、導電性の大きい部位の周辺の樹脂成分を劣化させ、表面抵抗率が低下したと考えられる。

表面抵抗率の電界依存性が大きいのは、前記のように、中間転写体を構成する樹脂成分中にカーボンブラックを均一に分散させることが難しいために、カーボンブラックが不均一に樹脂中に分散しており、そのため局部的には、導電性の大きい部位があり、そこに電界が集中することが原因と考えられる。

中間転写体を構成する材料に導電性を付与するには、組成材料中にカーボンブラックなどの電子伝導性を付与する導電剤付与する方法とイオン伝導性を付与する導電剤とそれぞれ付与する方法がある。イオン伝導性を付与する導電剤を付与した場合には、中間転写体の面内の電気抵抗値の変化が０．５桁以下と極めて小さく、前記局部的に導電性の大きい部位があり、そこに電界が集中することにより表面抵抗が低下する問題が少ない。反面、温度や湿度の環境変化に対する電気抵抗値の変動が大きく、例えば、３０℃、８５％ＲＨの高温高湿環境（Ｈ／Ｈ環境）と１０℃、１５％ＲＨの低温低湿環境（Ｌ／Ｌ環境）との電気抵抗値の差が、１．５〜４桁（ｌｏｇΩ）あるという問題を有している。

更に、一般に、イオン導電性を付与する導電剤は、低温低湿度で所定の電気抵抗値を得るために導電剤の量を多くする必要があり、量を多くするとイオン導電剤が中間転写体の表面から滲み出て、潜潜像担持体の表面に移行（ブリードアウト）して、画像劣化、汚染や感材侵食などを起こしやすいという問題点が新たに生じる。

上記対策として、イオン導電性を付与するタイプの導電剤を分散してなる材料と電子伝導性を付与する導電剤を分散してなる材料を積層して用いる提案がなされている（例えば、特許文献１０参照）。しかし、このような２層以上の構成とした場合には、より高抵抗の層が、ベルトの抵抗を支配するため、高抵抗層の材料の挙動を発現することになる。例えば、電子伝導タイプの導電剤を分散してなる材料の層が、イオン伝電性タイプの導電剤を分散してなる材料の層より高抵抗である場合には、抵抗のバラツキが大きい、電界依存性が大きいなどの問題がある。

上記、中間転写体の電気抵抗値は、高品質の転写画質を得るために、所定の範囲に制御され、かつ中間転写体の面内バラツキ（抵抗値の最大値と最小値の値）が少ないこと、かつ、使用環境条件が変化しても電気抵抗値が、大きく変化せずに、安定して高品質を得られることが求められる。例えば、実用的には、中間転写体の電気抵抗値の面内ばらつきは、１以内（ｌｏｇΩ／□）であり、１０℃、１５％ＲＨの低温低湿環境（Ｌ／Ｌ環境）と３０℃、８５％ＲＨの高温高湿環境（Ｈ／Ｈ環境）との電気抵抗値の変化が１．５以内であることなどが要求されている。

また、上記従来技術において、ベルトの駆動は、２本以上の金属ロール、金属の表面の樹脂層を被覆してなるロール、ゴムロールなどを用いて行われる。従来の高価格で一部の法人ユーザーを対象にしたフルカラー複写機やプリンターは、中小オフィイスや一般家庭までも含んだ、更に広範囲のユーザーが対象になりつつある。こういったユーザーを対象にしたフルカラー複写機やプリンターは、今まで以上に本体の小型化、低価格化、高速度化が必要になる。

そのために、ベルト駆動系を簡易な構成とし、低価格化が必要となってきている。本体の小型化、ベルト駆動系を簡易な構成とするために、ベルトの周長が大きく変わって、ベルトテンションが変わった場合に、安定してベルト駆動速度を得ることが難しくなり、ベルトには、装置使用環境（以下、「Ｍ／Ｃ使用環境」という）において、ベルト周長が一定の範囲内で変わらないことが求められる。

また、Ｍ／Ｃ使用環境の温度および湿度が変化することによって、ベルトの周長が一定以上の範囲を超えて変化して、そのためにベルトテンションが、ベルト速度を安定して制御できる範囲からずれる。例えば、ベルト周長が長くなって、ベルトテンションが弱くなって、ベルトを駆動させるロールとのグリップ力が弱くなり、スリップするためにベルト速度が変動することで、多色のトナーを重ねるときに位置がずれる問題が発生する場合がある。

前記補強材入り弾性ベルトの場合においては、ポリエステルなどの織布を補強材として用いて、ベルト駆動時のテンションによる経時的な伸びを低減化する試みがなされているが、効果が不十分である。べルトの場合には、安定な駆動を維持するためには、５ｋｇｆのテンションが必要であり、このベルトテンションによって、経時的なベルト周長の伸びが発生するために、弾性ベルトは、短期間での交換が必要となる問題がある。

一方、中間転写ベルトや用紙搬送ベルト等に用い得る半導電性ベルトとして、機械特性や耐熱性に優れたポリイミド系樹脂に導電性フィラーを分散してなる中間転写ベルトが提案されている（例えば、特許文献１１参照。）。

しかしながら、これまでに提案されているポリイミド系樹脂からなる半導電性ベルトは、可とう性と剛性とのバランスが悪く、中間転写ベルトや用紙搬送ベルトとしては、特性を満足しているとはいえなかった。更に、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とｐ−フェニレンジアミンと重合物であるポリアミド酸（Ｕワニス−Ｓ）をポリイミド樹脂の原料とし、これに導電性フィラーを分散したベルトが開示されている。このタイプの中間転写ベルトでは、表面微小硬度が４０以上であり、機械特性に優れており、駆動時の応力に対するベルト変形がなく、色ずれのない高品質の転写画質が安定して得られる。

しかし一方で、転写部において、ポリイミド系樹脂材料は、機械的特性に優れるために、バイアスローラを用いて記録媒体に記録紙を押圧し、電界を印加してトナー画像を静電的に転写する１次転写部でのバイアスローラによる押圧力による変形が少ないので、バイアスローラによる押圧力が集中する。このためトナーが凝集し、電荷密度が高くなることによってトナー層の内部で放電が発生し、トナー極性を変化させる等の原因によって、ライン画像が中抜けする（ホロキャラクタ）等の画質欠陥を発生させる問題を生じることがあった（例えば、特許文献１１参照）。

また、ポリイミド系樹脂を主体とする２層構成のポリイミド系樹脂ベルトとして、表面層が３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とｐ−フェニレンジアミンとの重合物であるポリイミド系の２層構成ベルトが提案されているが、上記表面層のポリイミド系樹脂材料は、表面微小硬度が４０以上であり、ライン画像が中抜けする（ホロキャラクター）の画質欠陥を発生させる問題を生じることがあった（例えば、特許文献１２参照。）。
特開昭６２−２０６５６７号公報 特開平０６−０９５５２１号公報 特開平５−２００９０４号公報 特開平６−２２８３３５号公報 特開平６−１４９０８１号公報 特開平６−１４９０８３号公報 特開平６−１４９０７９号公報 特開平９−３０５０３８号公報 特開平１０−２４００２０号公報 特開平８−１１０７１１号公報 特開平１０−６３１１５号公報 特開２００２−１５６８３５号公報 高分子加工、４３巻、４号、１９７７、住田

本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明の目的は、転写電圧によるベルト抵抗低下がなく、電気抵抗の均一性を改善し、環境変化による電気抵抗の変化が少なく、かつ、ベルト使用時の経時での寸法変化量を改善できることに加え、高画質を得ることができる半導電性ベルト及びそれからなる中間転写体を提供し、さらに高品質の転写画質を安定して得ることができる画像形成装置を提供することにある。

上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、本発明は、
＜１＞ 電子写真用画像形成装置に用いられる半導電性ベルトであって、
樹脂成分として全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物と、４，４’−ジアミノフェニルエーテルを主成分として用いてなるジアミン成分とを、イミド結合してなる重合体であるポリイミド樹脂を含み、電子伝導により導電性を発現する表面層で被覆されたる薄片状複合粒子粉末を含有してなることを特徴とする半導電性ベルトである。

＜２＞ 前記薄片状複合粒子粉末が、無機酸化物粒子粉末の表面にカーボンブラックを含む表面層を被覆してなることを特徴とする＜１＞に記載の半導電性ベルトである。

＜３＞ 前記薄片状複合粒子粉末が、アスペクト比（直径／厚み）が２〜５００の範囲である含水ケイ酸アルミニウムカリウム粒子粉末表面に、カーボンブラックを含む表面層を被覆してなることを特徴とする＜１＞または＜２＞に記載の半導電性ベルトである。

＜４＞ 前記薄片状複合粒子粉末が、含水ケイ酸アルミニウムカリウム粒子粉末表面に、アルコキシシランから生成するオルガノシラン化合物またはポリシロキサンを含む表面層を被覆してなると共に、該表面層にカーボンブラックが付着しており、かつ、平均径が０．００１ｍｍ以上５ｍｍ未満であることを特徴とする＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の半導電性ベルトである。

＜５＞ 前記薄片状複合粒子粉末の含有量が、前記樹脂成分１００質量部あたり、５〜５０質量部の範囲であることを特徴とする＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の半導電性ベルトである。
＜６＞ 前記薄片状複合粒子粉末の含有量が、前記樹脂成分１００質量部あたり、３０〜３４質量部の範囲であることを特徴とする＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の半導電性ベルトである。

＜７＞ 前記カーボンブラックが、ｐＨ５以下の酸性カーボンブラックであることを特徴とする＜２＞〜＜６＞のいずれかに記載の半導電性ベルトである。

＜８＞ ＜１＞〜＜７＞のいずれかに記載の半導電性ベルトからなることを特徴とする中間転写体である。

＜９＞ ＜１＞〜＜７＞のいずれかに記載の半導電性ベルトを、中間転写ベルトとして用いたことを特徴とする画像形成装置である。

＜１０＞ ＜１＞〜＜７＞のいずれかに記載の半導電性ベルトを、用紙搬送ベルトとして用いたことを特徴とする画像形成装置である。

＜１１＞ 少なくとも潜像担持体と、中間転写ベルト及び／または用紙搬送ベルトを備えた画像形成装置であって、前記潜像担持体が複数であることを特徴とする＜９＞または＜１０＞に記載の画像形成装置である。

＜１２＞ 少なくとも、潜像担持体の表面に形成された静電潜像を、トナーを含む現像剤によりトナー画像として現像する手段を有する画像形成装置であって、
前記トナーが、下記式（１）で規定される形状係数（ＭＬ²／Ａ）が１００〜１４０の範囲である球状トナーであることを特徴とする＜９＞〜＜１１＞のいずれかに記載の画像形成装置である。
（ＭＬ²／Ａ）＝（トナー粒子の絶対最大長）²／（トナー粒子の投影面積）×（π／４）×１００ ・・・ （１）

このように、本発明によれば、電子伝導性を付与する導電剤を用いた場合の電気抵抗の均一性を改善し、環境による電気抵抗の変化の少ない、かつベルトの経時での寸法変化量を改善し、さらに高画質を得ることができる半導電性ベルトを提供し、高品質の転写画質を安定して得られる画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明を詳細に説明する。
＜半導電性ベルト、中間転写体＞
本発明に係る半導電性ベルト（以下、単に「ベルト」という場合ある）は、電子写真用画像形成装置に用いられ、樹脂成分としてポリイミド系樹脂組成物を含み、電子伝導により導電性を発現する表面層で被覆された薄片状（板状）複合粒子粉末を均一に分散させたことを特徴とする。これにより、環境変化による電気抵抗の変化の少ない所望の抵抗値を、安定して得ることができ、また、転写電圧によるベルト抵抗低下がなく、電気抵抗の均一性を改善させることができる。さらに、薄片状複合粒子粉末を添加することにより、樹脂組成物の剛性（ヤング率）を大きくし、熱膨張係数を小さくする効果があり、ベルトの経時での周長の変化量を少なくすることができる。加えて、前記ホローキャラクタなどの発生のない高画質画像を安定して提供することができる。

本発明における薄片状複合粒子粉末は、表面層が導電性を有するため樹脂成分中に分散されることで、ベルトに均一な導電性を付与することができるが、同時に前記薄片状複合粒子粉末は補強剤としての役割を果たすため、ベルトに剛性を付与する効果を有する。この場合、薄片状複合粒子粉末は板状であるため、粒子の扁平面がベルト面に対してほぼ平行となるように配向して分散される。したがって、ベルト面と平行方向の強度は補強されながら、ベルトの表面は比較的柔らかくすることができ、剛性と表面の柔軟性とを兼ね備えたベルトを得ることができる。
このため、ベルト使用時の変形量は少なくすることができると共に、例えば転写部において記録紙が中間転写ベルトである半導電性ベルトに押圧されても、トナーの凝集を抑制することができホロキャラクターの発生を低減できる。

本発明の半導電性ベルトの用途としては、特に制限されないが、中間転写体として用いられることが好ましく、また、画像形成装置においては、特に中間転写体としての中間転写ベルトだけでなく、用紙搬送ベルトとしても用いられることが好ましい。

−薄片状複合粒子粉末−
本発明における薄片状複合粒子粉末とは、母粒子とは異なる成分により表面が被覆された板状の粒子をいう。
上記薄片状複合粒子粉末においては、導電性を有する表面層用の材料として、発現する導電性が環境による変動が少ないが望まれることから、電子伝導性の導電剤が用いられる。

該電子伝導性を導電剤としては、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウム、ニッケル、銅合金等の金属または合金、酸化錫、酸化亜鉛、チタン酸カリウム、酸化錫−酸化インジウムまたは酸化錫−酸化アンチモン複合酸化物等の金属酸化物等が挙げられる。一般に用いられる導電性を付与するために用いられる導電剤としては、ファーネスブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラックが好適に用いられる。より具体的には、電気化学（株）製の粒状アセチレンブラック、旭カーボン（株）製のＨＳ−５００、アサヒサーマルＦＴ、アサヒサーマルＭＴ、ライオンアグゾ（株）製のケッチェンブラック、キャボット（株）製のバルカンＸＣ−７２、キャボット社の「ＲＥＧＡＬ ４００Ｒ」、「ＭＯＮＡＲＣＨ １３００」、Ｄｅｇｕｓｓａ社の「Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２００」、「ＳＰＥＣＩＡＬ ＢＬＡＣＫ ４」、「ＰＲＩＮＴＥＸ１５０Ｔ」、「ＰＲＩＮＴＥＸ１４０Ｔ」、「ＰＲＩＮＴＥＸ Ｕ」等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上併用してもよい。

本発明における導電剤としては、樹脂組成物（樹脂成分）中への良好な分散性、分散安定性が得られ、半導電性ベルトの抵抗バラツキを小さくすることができるとともに、電界依存性も小さくすることができ、更に転写電圧による電界集中を発生させず電気抵抗の経時での安定性を向上させるという観点から、ｐＨ５以下の酸性カーボンブラックが好ましく用いられる。

上記ｐＨ５以下の酸性カーボンブラックは、カーボンブラックを酸化処理することで、表面にカルボキシル基、キノン基、ラクトン基、水酸基等を付与して製造することができる。この酸化処理は、高温雰囲気下で、空気と接触され、反応させる空気酸化法、常温下で窒素酸化物やオゾンと反応させる方法、及び高温下での空気酸化後、低い温度下でオゾン酸化する方法などにより行うことができる。具体的には、ｐＨ５以下の酸性カーボンブラックは、コンタクト法により製造することができる。このコンタクト法としては、チャネル法、ガスブラック法等が挙げられる。

また、酸性カーボンブラックは、ガスまたはオイルを原料とするファーネスブラック法により製造することもできる。更に必要に応じて、これらの処理を施した後、硝酸などで液相酸化処理を行ってもよい。なお、酸性カーボンブラックは、前記のようにコンタクト法で製造することができるが、密閉式のファーネス法によって製造するのが通常である。このファーネス法では通常高ｐＨ・低揮発分のカーボンブラックしか製造されないが、これに上述の液相酸化処理を施してｐＨを調整することができる。このため本発明においては、ファーネス法製造により得られるカーボンブラックで、後工程処理によりｐＨが５以下となるように調節されたカーボンブラックも、ｐＨ５以下の酸性カーボンブラックに含まれるとみなす。

本発明における酸性カーボンブラックのｐＨ値は、ｐＨ５．０以下であることが好ましく、ｐＨ４．５以下であることがより好ましく、ｐＨ４．０以下であることが更に好ましい。ｐＨ５．０以下の酸性カーボンは、表面にカルボキシル基、水酸基、キノン基、ラクトン基などの酸素含有官能基が存在するので、樹脂中への分散性がよく、良好な分散安定性が得られ、半導電性ベルトの抵抗バラツキを小さくすることができるとともに、電界依存性も小さくなり、転写電圧による電界集中が起こり難くなる。
なお、上記酸性カーボンブラックのｐＨ値の下限値は、２程度である。

前記カーボンブラックのｐＨは、カーボンブラックの水性懸濁液を調整し、ガラス電極で測定することで求められる。また、前記カーボンブラックのｐＨは、酸化処理工程での処理温度、処理時間等の条件によって、調整することができる。

ｐＨ５．０以下の酸性カーボンブラックは、その揮発成分の含有量が１〜２５質量％の範囲であることが好ましく、３〜２０質量％の範囲であることがより好ましく、３．５〜１５質量％の範囲で含まれていることが更に好ましい。前記揮発成分の含有量が１質量％未満である場合には、表面に付着する酸素含有官能基の効果がなくなり、樹脂成分への分散性が低下する場合がある。一方、前記揮発成分の含有量が２５質量％より高い場合には、樹脂組成物に分散させる際に分解してしまう場合や、表面の酸素含有官能基に吸着された水などが多くなるなどによって、本発明におけるベルト表面の外観が悪くなる場合がある。

これに対し、前記揮発成分の含有量を１〜２５質量％の範囲とすることで、前記樹脂組成物中への分散をより良好とすることができる。尚、前記揮発成分の含有量は、カーボンブラックを９５０℃で７分間加熱したときに、出てくる有機揮発成分（カルボキシル基、、水酸基、キノン基、ラクトン基等）の割合により求めることが出来る。

ｐＨ５．０以下の酸性カーボンブラックとして、具体的には、デグサ社製の「プリンテックス１５０Ｔ」（ｐＨ４．５、揮発分１０．０質量％）、同「スペシャルブラック３５０」（ｐＨ３．５、揮発分２．２質量％）、同「スペシャルブラック１００」（ｐＨ３．３、揮発分２．２質量％）、同「スペシャルブラック２５０」（ｐＨ３．１、揮発分２．０質量％）、同「スペシャルブラック５」（ｐＨ３．０、揮発分１５．０質量％）、同「スペシャルブラック４」（ｐＨ３．０、揮発分１４．０質量％）、同「スペシャルブラック４Ａ」（ｐＨ３．０、揮発分１４．０質量％）、同「スペシャルブラック５５０」（ｐＨ２．８、揮発分２．５質量％）、同「スペシャルブラック６」（ｐＨ２．５、揮発分１８．０質量％）、同「カラーブラックＦＷ２００」（ｐＨ２．５、揮発分２０．０質量％）、同「カラーブラックＦＷ２」（ｐＨ２．５、揮発分１６．５質量％）、同「カラーブラックＦＷ２Ｖ」（ｐＨ２．５、揮発分１６．５質量％）、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１０００」（ｐＨ２．５、揮発分９．５質量％）、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１３００」（ｐＨ２．５、揮発分９．５質量％）、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１４００」（ｐＨ２．５、揮発分９．０質量％）、同「ＭＯＧＵＬ−Ｌ」（ｐＨ２．５、揮発分５．０質量％）、同「ＲＥＧＡＬ４００Ｒ」（ｐＨ４．０、揮発分３．５質量％）等が挙げられる。

前記ｐＨ５．０以下の酸性カーボンブラックは、一般的なカーボンブラックに比べ、前述したように表面に存在する酸素含有官能基の効果により、樹脂組成物中への分散性がよいため、導電性微粉末としての添加量を高くすることが好ましい。これにより、半導電性ベルト中の導電性粒子の量が多くなるため、前記電気抵抗値の面内バラツキを押えることができる等の、酸性カーボンブラックを用いることの効果を最大限発揮することができる。

以下、電子伝導性の導電剤として、カーボンブラックを用いた場合の実施形態を説明するが、カーボンブラック以外の導電剤を用いた場合でも同様に適用できることはいうまでもない。

本発明における薄片状複合粒子粉末の好適な形態としては、アスペクト比（直径／厚み）が２〜５００の範囲であり、平均径が０．００１ｍｍ以上５ｍｍ未満の無機酸化物粒子粉末表面を、カーボンブラックを含む表面層で被覆してなる複合粒子粉末が挙げられる。また、薄片状複合粒子粉末として特に好ましくは、無機酸化物粒子粉末として含水ケイ酸アルミニウムカリウム粒子粉末の表面を、アルコキシシランから生成するオルガノシラン化合物またはポリシロキサンを含む表面層によって被覆すると共に、該表面層にカーボンブラックが付着している平均径０．００１ｍｍ以上５ｍｍ未満である薄片状複合粒子粉末である。

本発明における無機酸化物粒子粉末としては、具体的には、含水ケイ酸アルミニウムカリウムの示性式で表されるマスコバイト（白雲母）、フロコバイト金（雲母）、バイオタイト（黒雲母）、フッ素金雲母（人造雲母）、などの薄片状無機酸化物粒子粉末が好適に挙げられる。

本発明における無機酸化物粒子粉末（含水ケイ酸アルミニウムカリウムを含む）のアスペクト比（直径／厚み）は、２〜５００の範囲が好ましく、より好ましくは１０〜４００の範囲であり、更に好ましくは、５０〜３００の範囲である。
前記アスペクト比が２未満では、薄片状複合粒子粉末を樹脂組成物に添加した場合でのクリープ特性などの機械特性への補強効果が少なく、添加量を増やす必要になるので、ベルト表面の外観が悪くなるなどの問題が生じる場合がある。アスプクト比が５００を超えると、例えば含水ケイ酸アルミニウムカリウム粒子粉末の粒子表面への、アルコキシシランまたはポリシロキサンによる均一な被覆処理及びカーボンブラックによる均一な付着処理が困難となる場合がある。

本発明における無機酸化物粒子粉末（含水ケイ酸アルミニウムカリウムを含む）の平均径は、好ましくは０．００１ｍｍ以上５ｍｍ未満であることが好ましい。平均径が０．００１ｍｍ未満では、粒子の微細化により凝集を起こしやすいため、例えば含水ケイ酸アルミニウムカリウム粒子粉末の粒子表面へのアルコキシシランまたはポリシロキサンによる均一な被覆処理及びカーボンブラックによる均一な付着処理が困難となる場合がある。平均径が５ｍｍ以上では、得られるカーボンブラック被覆粒子が粗大となって、好ましくない。
なお、上記平均径とは、板状の無機酸化物粒子の扁平面の最大長の平均をいい、例えば該扁平面が楕円、長方形などの形状の場合には、長軸の長さの平均をいう。また、この平均径は、画像解析装置により測定することができる。

含水ケイ酸アルミニウムカリウム粒子粉末の粒子表面への、アルコキシシランまたはポリシロキサンによる均一な被覆処理及びカーボンブラックによる均一な付着処理、並びに得られる微細なカーボンブラック被覆粒子の均一な分散を考慮すると、前記平均径は０．００２〜４ｍｍの範囲が好ましく、より好ましくは０．００５〜１ｍｍの範囲である。

また、前記のように、無機酸化物粒子の扁平面は楕円や長方形などの長軸と短軸とを有する細長い形状である場合もあるが、本発明においては、上記扁平面は、薄片状複合粒子粉末が樹脂成分に分散された場合に、ベルト面の強度（剛性）に異方性が発生しないように前記長軸と短軸とがなるべく等しい（扁平面が円、正方形の形状等）であることが好ましい。
したがって、本発明における無機酸化物粒子の扁平面の長軸と短軸とのアスペクト比（長軸／短軸）は、２０／１〜１／１の範囲であることが好ましく、５／１〜１／１の範囲であることがより好ましい。

本発明における前記アルコキシシランから生成するオルガノシラン化合物（以下、「オルガノシラン化合物」という）は、アルコキシシランから生成するオルガノシラン化合物である。

アルコキシシランとしては、具体的には、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン等が挙げられる。

前述のようなこれらへのカーボンブラックの付着効果及び脱離率を考慮すると、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシランから生成するオルガノシラン化合物が好ましく、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン及びフェニルトリエトキシシランから生成するオルガノシラン化合物がより好ましい。

本発明における前記ポリシロキサンとしては、ポリシロキサン、変成ポリシロキサン、末端変成ポリシロキサンまたはこれらの混合物を用いることができる。

オルガノシラン化合物またはポリシロキサンの被覆量は、オルガノシラン化合物被覆含水ケイ酸アルミニウムカリウム粒子粉末、または、ポリシロキサン被覆含水ケイ酸アルミニウムカリウム粒子粉末に対して、Ｓｉ換算で０．０２〜５．０質量％の範囲であることが好ましく、より好ましくは０．０３〜４．０質量％の範囲であり、更により好ましくは０．０５〜３．０質量％の範囲である。

この被覆量が、０．０２質量％未満の場合には、含水ケイ酸アルミニウムカリウム粒子粉末１００質量部に対して５質量部以上のカーボンブラックを付着させることが困難である。５．０質量％を超える場合には、含水ケイ酸アルミニウムカリウム粒子粉末１００質量部に対してカーボンブラックを５〜３０質量部付着させることができるため、必要以上に被覆する意味がない。

前記無機酸化物粒子表面への表面層の形成や、該表面層へカーボンブラックを付着させるには、含水ケイ酸アルミニウムカリウム粒子粉末とアルコキシシランまたはポリシロキサンとの混合攪拌や、前記カーボンブラックと粒子表面にアルコキシシランから生成するオルガノシラン化合物またはポリシロキサンが被覆されている含水酸化鉄微粒子粉末との混合攪拌等により行うことができるが、上記混合攪拌をするための機器としては、粉体層にせん断力を加えることのできる装置が好ましく、殊に、せん断、へらなどで及び圧縮が同時に行える装置、例えば、ホイール形混練機、ボール型混練機、ブレード型混練機、ロール型混練機を用いることができる。本発明の実施にあたっては、ホイール型混練機がより効果的に使用できる。

上記ホイール型混練機としては、具体的に、エッジランナー（「ミックスマラー」、「シンプソンミル」、「サンドミル」と同義語である）、マルチマル、ストッツミル、ウエットパンミル、コナーミル、リングマラー等があり、好ましくはエッジランナー、マルチマル、ストッツミル、ウエットパンミル、リングマラーであり、より好ましくはエッジランナーである。上記ボール型混練機としては、具体的に、振動ミル等がある。上記ブレード型混練機としては、具体的に、ヘンシェルミキサー、プラネタリーミキサー、ナウタミキサー等がある。上記ロール型混練機としては、具体的に、エクストルーダー等がある。

混合撹拌時における条件は、例えば含水ケイ酸アルミニウムカリウム粒子粉末の粒子表面にアルコキシシランまたはポリシロキサンができるだけ均一に被覆されるように、線荷重は１９．６〜１９６０Ｎ／ｃｍ（２〜２００ｋｇ／ｃｍ）の範囲、好ましくは９８〜１４７０Ｎ／ｃｍ（１０〜１５０ｋｇ／ｃｍ）の範囲、より好ましくは１４７〜９８０Ｎ／ｃｍ（１５〜１００ｋｇ／ｃｍ）の範囲とすることが好ましく、処理時間は５〜１２０分の範囲、好ましくは１０〜９０分の範囲で処理条件を適宜調整すればよい。なお、撹拌速度は２〜２０００ｒｐｍの範囲、好ましくは５〜１０００ｒｐｍの範囲、より好ましくは１０〜８００ｒｐｍの範囲で処理条件を適宜調整すればよい。

アルコキシシランまたはポリシロキサンの添加量は、無機酸化物粒子である含水ケイ酸アルミニウムカリウム粒子粉末１００質量部に対して０．１５〜４５質量部の範囲が好ましい。０．１５質量部未満の場合には、目的とするカーボンブラックを付着させることが困難である。０．１５〜４５質量部の範囲の添加量により、含水ケイ酸アルミニウムカリウム粒子粉末１００質量部に対してカ−ボンブラックを５〜３０質量部の範囲で付着させることができる。

次いで、アルコキシシランまたはポリシロキサンを被覆した含水ケイ酸アルミニウムカリウム粒子粉末にカーボンブラックを添加し、混合攪拌して、アルコキシシラン被覆またはポリシロキサン被覆にカーボンブラックを付着させる。必要により更に、乾燥乃至加熱処理を行ってもよい。

−ベルト構成樹脂組成物−
本発明における樹脂組成物（樹脂成分と薄片状複合粒子粉末等を混合したベルト構成材料）は、後述するポリアミド樹脂である樹脂成分に、電子伝導により導電性を発現する表面層を被覆してなる薄片状複合粒子粉末をあらかじめよく混合し、次に混練機もしくは分散機を用いて強いせん断作用を加えて、微細なカーボンブラックを含む表面層を被覆してなる微細な粒子粉末の凝集体を破壊し、樹脂組成物中に微細なカーボンブラックを含む表面層を被覆してなる微細な粒子粉末を均一に分散させた後、目的に応じた形状に成形加工して使用される。

薄片状複合粒子粉末の添加量は、樹脂成分１００質量部あたり、５〜５０質量部の範囲であることが好ましく、より好ましくは、２０〜４５質量部である。５質量部より少ない場合は、所定の電気抵抗値を安定して得ることができ難く、かつ、前記した、クリープ変形量、熱膨張係数を小さくする効果が少ないなどの問題があることがある。５０質量部より大きい場合には、ベルト外観が悪くなるなどの問題が生じる場合がある。

−ポリイミド樹脂−
本発明における樹脂成分としては、機械強度に優れ、経時での形状の安定性に優れるポリイミド樹脂材料が用いられる。また、該ポリイミド樹脂としては、テトラカルボン酸残基である全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物と、ジアミン残基であるジフェニルエーテル骨格を有するジアミン成分とをイミド結合してなる重合体、つまりジアミン残基にエーテル骨格を有するポリイミド樹脂を主成分とする。前記ジアミン残基にエーテル骨格を有するポリイミド系樹脂を主成分とすることで、後述するポリイミド系樹脂表面を、表面微小硬度が３０度以下の可とう性を有するものとすることができる。

前記ジフェニルエーテル骨格を有するジアミン成分としては、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルエーテルまたはこれらの芳香環を低級アルキル基等で置換した化合物等が挙げられ、中でも４，４’−ジアミノジフェニルエーテルが、得られるベルト表面を比較的柔軟にすることができるため必須である。

前記全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物としては、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、またはこれらの芳香環を低級アルキル基等で置換した化合物等が挙げられる。中でも、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物が特に好ましい。

また、本発明におけるポリイミド樹脂は、全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物と、ジフェニルエーテル骨格を有するジアミン成分とがイミド結合してなる重合体を主成分とし、ポリイミド樹脂表面の表面微小硬度が、３０度以下であれば、全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物と、ｐ−フェニレン骨格を有するジアミン成分とが、イミド結合してなる重合体が含まれていてもよい。

ポリイミド樹脂ベルト（半導電性ベルト）の形成は、例えば前述の全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物とジアミン成分とを重合反応することにより得られたポリアミド酸溶液に、前記薄片状複合粒子粉末を好ましい量配合した混合液を、適宜な方式で展開し、その展開層を乾燥製膜してフィルム状に成形し、その成形物を加熱処理してポリアミド酸をイミドに転化する方法などにより行うことができる。

また、シームレスベルトを形成する場合、例えば前記混合液を円筒状金型の外周面に浸漬する方式や、内周面に塗布する方式や更に遠心する方式、或いは注形型に充填する方式などの適宜な方式でリング状に展開し、その展開層を乾燥製膜してベル卜形に成形し、その成形物を加熱処理してポリアミド酸をイミドに転化して型より回収する方法などの従来に準じた適宜な方法により行うことができる（特開昭６１−９５３６１号公報、特開昭６４−２２５１４号公報、特開平３−１８０３０９号公報等参照）。シームレスベルトの形成に際しては、型の離型処理や脱泡処理などの適宜な処理を施すことができる。

（薄片状複合粒子粉末添加による熱膨張係数）
薄片状複合粒子粉末を添加することでの樹脂材料の熱膨張係数は、薄片状複合粒子粉末の複合則で規定される。薄片状複合粒子粉末を添加した樹脂材料（複合材料）の熱膨張係数は、次の式（２）で表わされる。
αｃ＝αｍ（１−ｖｆ）＋αｆＶｆ ・・・ （２）

上記式（２）中、αｃは薄片状複合粒子粉末（無機系充填材料）を添加した複合材料の熱膨張係数、αｍは樹脂材料の熱膨張係数、αｆは薄片状複合粒子粉末（無機系充填材料）の熱膨張係数、Ｖｆは薄片状複合粒子粉末（無機系充填材料）の容積分率を各々表わす。

ここで、一般の樹脂材料の熱膨張係数である２０〜４０ｐｐｍ／°Ｋに対して、薄片状複合粒子粉末の熱膨張係数は、４〜８ｐｐｍ／°Ｋと約１／３〜１／１０の範囲で小さいので、式（２）にもとづいて、添加する前よりも複合粒子を添加することで小さくすることができる。

尚、熱膨張係数は、島津製作所（株）製熱分析装置ＴＭＡ−５０を用い、試料長さ１０ｍｍを基準長さとして、１０℃／ｍｉｎで昇温しながら、基準長の変化量より求めることができる。

（表面微小硬度）
本発明者らは、半導電性ベルトの表面微小硬度と、ホロキャラクターの発生レベルには極めて正確な相関があることを発見した。即ち、本発明の半導電性ベルトは、表面微小硬度が２５以下、より好ましくは１５以下、更に好ましくは、１５以下の場合には、後述する画像形成装置に中間転写ベルトや用紙搬送ベルトとして用いた場合、バイアスローラの押圧力によってベルトの転写面の変形が起こり、これにより半導電性ベルト表面のトナーに集中していた押圧力は分散される。このためトナーは凝集せず、ライン画像が中抜けするホロキャラクター等の画質欠陥が発生しない。

前記表面微小硬度は、圧子が試料にどれだけ侵入したかを測定する方法によって求めることができる。以下、表面微小硬度の測定方法について説明する。
図１は、表面層の表面微小硬度の測定原理を示す模式断面図であり、図１中、６０はベルト表面を、６１は針状圧子を表し、矢印は、針状圧子６１に加わる荷重を意味する。

表面微小硬度の測定に際しては、ベルト表面６０の最表面部分に所定形状の針状圧子６１の先端を、荷重Ｌ（ｍＮ）を荷重０から所定荷重Ｐとなるまで押圧する。この時の針状圧子６１のベルト表面６０中への垂直方向の食い込み深さをＤ（μｍ）とした場合、表面微小硬度ＤＨは下式（３）で表される。
ＤＨ＝αＰ／Ｄ² ・・・ （３）
ここで、αは圧子形状による定数で、α＝３．８５８４（使用圧子：三角錐圧子の場合）である。

この表面微小硬度は、圧子を押し込んで行く過程の過重と押し込み深さから得られる硬さで、試料の塑性変形だけでなく、弾性変形をも含んだ状態での材料の強度特性を表すものである。なおかつ、その計測面積は微小であり、トナー粒径に近い範囲でより正確な硬度の測定が可能になる。

尚、前記ベルトの表面微小硬度は、具体的には下記の方法によって求めた。転写面を構成する材料（半導電性ベルト）のシートを５ｍｍ角程度に切り、その小片を瞬間接着剤で硝子版に固定する。この試料の表面の表面微小硬度を超微小硬度計ＤＵＨ−２０１Ｓ（株式会社島津製作所製）を用いて測定する。測定条件は、以下の通りである。
測定環境：２３℃、５５％ＲＨ
使用圧子：三角錐圧子
試験モード：３（軟質材料試験）
試験荷重：０．７０ｇｆ
負荷速度：０．０１４５ｇｆ／ｓｅｃ
保持時間：５ｓｅｃ

また、本発明の半導電性ベルトは、ヤング率が２５００ＭＰａ以上であることが好ましく、３０００ＭＰａ以上であることがより好ましく、更に４０００ＭＰａ以上であることが特に好ましい。前記ベルトのヤング率とベルト駆動時の外乱（負荷変動）によるベルトの変位量との関係は、下記式（４）で表すことができる。
Δｌ＝Ｐ・ｌ・α／（ｔ・ｗ・Ｅ） ・・・ （４）

上記式（４）において、各指標は以下を表す。
Δｌ：ベルトの変位量（μｍ）
Ｐ：負荷 （Ｎ）
ｌ：２本のテンションロール間のベルトの長さ（ｍｍ）
α：係数
ｔ：ベルト厚み（ｍｍ）
ｗ：ベルト幅（ｍｍ）
Ｅ：ベルト材料のヤング率（Ｎ／ｍｍ²）

上述のように、ベルト駆動時の外乱（負荷変動）によるベルトの伸び・縮み（変位量）は、ベルト材料のヤング率と厚みとに逆比例する。高ヤング率（４０００ＭＰａ以上）のベルトを用いると、ベルト駆動時の外乱（負荷変動）によるベルトの変位量が少なくなり、駆動時の応力に対するベルト変形が小さくなり、良好な画質を安定して得ることができる。但し、ベルトの厚みが厚くなると、駆動系ロールなどのベルト屈曲部でのベルトの外側表面の変形量が大きくなり、良好な画質を得られない場合がある。また、ベルトの外側と内側との変形量が大きくなり、局部的な繰り返し応力のためにベルトが破断するなどの問題が生じる場合がある。

（表面抵抗率）
本発明の半導電性ベルトを中間転写ベルト（中間転写体）として用いた場合、半導電性ベルトの表面抵抗率が１×１０¹⁰〜１×１０¹⁴Ω／□の範囲であることが好ましく、１×１０¹¹〜１×１０¹³Ω／□の範囲であることがより好ましい。この表面抵抗率が１×１０¹⁴Ω／□より高い場合には、一次転写部の潜像担持体と中間転写体とが剥離するポストニップ部で剥離放電が発生し易くなり、放電が発性した部分は、白抜けする画質欠陥が発生することがある。一方、該表面抵抗率が１×１０¹⁰Ω／□未満の場合には、プレニップ部での電界強度が強くなり、プレニップ部でのギャップ放電が発生し易くなるために画質の粒状性が悪化することがある。従って、前記表面抵抗率を、上記範囲とすることで、表面抵抗率が高い場合に発生する放電による白抜け、表面抵抗率が低い場合に発生する画質の悪化を防止することができる。

また、表面抵抗率の面内ばらつきは、１．２（ｌｏｇΩ／□）以下であることが好ましく、０．８（ｌｏｇΩ／□）以下であることがより好ましい。上記面内ばらつきが１．２（ｌｏｇΩ／□）以下であると、転写電圧を均一に印加することができるので、均一な転写画質が得られる。また、局部的に導電性の大きい部位が少ないために、局部的に表面抵抗率が低下する問題が起こりにくくなる。ここで、表面抵抗率の面内ばらつきとは、半導電性ベルト面内の表面抵抗率の最大値と最小値との常用対数値の差をいう。

表面抵抗率は、円形電極（例えば、三菱油化（株）製ハイレスターＩＰの「ＨＲプローブ」）を用い、ＪＩＳ Ｋ６９９１に従って測定することができる。前記表面抵抗率の測定方法を図２を用いて説明する。図２は、円形電極の一例を示す概略平面図（ａ）及び概略断面図（ｂ）である。図２に示す円形電極は、第一電圧印加電極Ａと板状絶縁体Ｂとを備える。第一電圧印加電極Ａは、円柱状電極部Ｃと、該円柱状電極部Ｃの外径よりも大きい内径を有し、且つ円柱状電極部Ｃを一定の間隔で囲む円筒状のリング状電極部Ｄとを備える。第一電圧印加電極Ａにおける円柱状電極部Ｃ及びリング状電極部Ｄと板状絶縁体Ｂとの間に中間転写体Ｔを挟持し、第一電圧印加電極Ａにおける円柱状電極部Ｃとリング状電極部Ｄとの間に電圧Ｖ（Ｖ）を印可したときに流れる電流Ｉ（Ａ）を測定し、下記式（５）により、中間転写体Ｔの転写面の表面抵抗率ρｓ（Ω／□）を算出することができる。ここで、下記式（５）中、ｄ（ｍｍ）は円柱状電極部Ｃの外径を示し、Ｄ（ｍｍ）はリング状電極部Ｄの内径を示す。
ρｓ＝π×（Ｄ＋ｄ）／（Ｄ−ｄ）×（Ｖ／Ｉ） ・・・ （５）

（体積抵抗率）
本発明の半導電性ベルトを中間転写体（中間転写体）として用いた場合、半導電性ベルトの体積抵抗率は１×１０⁸〜１×１０¹³Ωｃｍの範囲であることが好ましく、１×１０⁹〜１×１０¹²Ωｃｍの範囲であることがより好ましい。この体積抵抗率が１×１０⁸Ωｃｍ未満である場合には、潜潜像担持体から中間転写体に転写された未定着トナー画像の電荷を保持する静電的な力が働きにくくなるため、トナー同士の静電的反発力や画像エッジ付近のフリンジ電界の力によって、画像の周囲にトナーが飛散してしまい（ブラー）、ノイズの大きい画像が形成されることがある。一方、前記体積抵抗率が１×１０¹³Ωｃｍより高い場合には、電荷の保持力が大きいために、１次転写での転写電界で中間転写体表面が帯電するために除電機構が必要となることがある。従って、前記体積抵抗率を、上記範囲とすることで、トナーが飛散したり、除電機構を必要とする問題を解消することができる。

体積抵抗率は、円形電極（例えば、三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＨＲプローブ）を用い、ＪＩＳ Ｋ６９９１に従って測定することができる。前記体積抵抗率の測定方法を図を用いて説明する。図３は、円形電極の一例を示す概略平面図（ａ）及び概略断面図（ｂ）である。図３に示す円形電極は、第一電圧印加電極Ａ’と第二電圧印加電極Ｂ’とを備える。第一電圧印加電極Ａ’は、円柱状電極部Ｃ’と、該円柱状電極部Ｃ’の外径よりも大きい内径を有し、且つ円柱状電極部Ｃ’を一定の間隔で囲む円筒状のリング状電極部Ｄ’とを備える。第一電圧印加電極Ａ’における円柱状電極部Ｃ’及びリング状電極部Ｄ’と第二電圧印加電極Ｂ’との間に中間転写体Ｔを挟持し、第一電圧印加電極Ａ’における円柱状電極部Ｃ’と第二電圧印加電極Ｂ’との間に電圧Ｖ（Ｖ）を印可したときに流れる電流Ｉ（Ａ）を測定し、下記式（６）により、中間転写体Ｔの体積抵抗率ρｖ（Ωｃｍ）を算出することができる。ここで、下記式（６）中、ｔは中間転写体Ｔの厚さを示す。
ρｖ＝１９．６×（Ｖ／Ｉ）×ｔ ・・・ （６）

本発明の半導電性ベルトを用紙搬送ベルトとして用いる場合には、体積抵抗率は１×１０⁶〜１×１０¹²Ωｃｍの範囲であることが好ましい。体積抵抗率が１×１０⁶Ωｃｍ未満の場合には、画像の周囲にトナーが飛散してしまうことがあり、体積抵抗率が１×１０¹²Ωｃｍを超える場合には、転写のために必要な電界が大きくなり、ベルトに電圧を印加する電源の負担が大きくなることがある。

本発明の半導電性ベルトを中間転写ベルト（中間転写体）として用いる場合、その中間転写ベルトの転写面の表面抵抗率の電界依存性は、０．７（ｌｏｇΩ／□）以下であることが好ましく、０．５（ｌｏｇΩ／□）であることが好適である。表面抵抗率の電界依存性が、０．７（ｌｏｇΩ／□）以下であると、前記のような転写電圧による電界集中がより起こり難くなるので、用紙走行部の表面抵抗率が低下して、ハーフトーンの画像において、用紙走行部が白く抜けるなど画質欠陥の発生を防止することができる。なお、上記表面抵抗率の電界依存性は、半導電性ベルトに対し、電圧１００Ｖ及び電圧１０００Ｖを印加して求めた表面抵抗率の常用対数の差を示すものである。

また、本発明の半導電性ベルトを中間転写ベルト（中間転写体）として用いる場合は、３０℃、８５％ＲＨにおける表面抵抗率と１０℃、１５％ＲＨにおける表面抵抗率との常用対数値の差が、１．０以下（ｌｏｇΩ／□）であることが好ましく、０．６以下（ｌｏｇΩ／□）であることがより好ましい。本発明においては、前記電子伝導性の導電剤を用いることで、３０℃、８５％ＲＨと１０℃、１５％ＲＨとの環境による表面抵抗率の常用対数値の差が、１．０以下に抑えることができる。

なお、本発明の半導電性ベルトを用紙搬送ベルトとして用いる場合にも、上記中間転写ベルトに用いる場合と同程度の表面抵抗率の電界依存性、環境依存性が要求される。

以上説明した本発明の半導電性ベルトは、例えば、画像形成装置における中間転写体、或いは、用紙搬送ベルトとして好適に適用することができる。

＜画像形成装置＞
本発明の画像形成装置は、中間転写体方式の画像形成装置およぶ用紙搬送ベルト方式の画像形成装置であれば、特に限定されるものではない。例えば、現像装置内に単色のトナーのみを収容する通常のモノカラー画像形成装置や、感光体ドラム等の潜潜像担持体上に担持されたトナー画像を中間転写体に順次一次転写を繰り返すカラー画像形成装置、各色毎の現像器を備えた複数の潜潜像担持体を中間転写体上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置等に適用される。

以下に、本発明の画像形成装置の一例として、一次転写を繰り返すカラー画像形成装置について述べる。図４は本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。

図４の画像形成装置は、潜像担持体としての感光体ドラム１、中間転写体としての中間転写ベルト２、転写電極であるバイアスロール３、記録媒体である記録紙を供給するトレー４、Ｂｋ（ブラック）トナーによる現像器５、Ｙ（イエロー）トナーによる現像器６、Ｍ（マゼンタ）トナーによる現像器７、Ｃ（シアン）トナーによる現像器８、ベルトクリーナー９、剥離爪１３、ベルトロール２１、２３及び２４、バックアップロール２２、導電性ロール２５、電極ロール２６、クリーニングブレード３１、ピックアップロール４２、フィードロール４３を有してなる。中間転写ベルト２としては、前記本発明の半導電性ベルトを備える。

図４において、感光体ドラム１は矢印Ａ方向に回転し、図示しない帯電装置でその表面が一様に帯電される。帯電された感光体ドラム１にレーザー書き込み装置などの画像書き込み手段により、第一色（例えば、Ｂｋ）の静電潜像が形成される。この静電潜像は現像器５によって現像されて可視化されたトナー画像Ｔが形成される。トナー画像Ｔは、感光体ドラム１の回転で導電性ロール２５が配置された一次転写部に到り、導電性ロール２５からトナー画像Ｔに逆極性の電界を作用させることにより、上記トナー画像Ｔを静電的に転写ベルト２に吸着されつつ転写ベルト２の矢印Ｂ方向の回転で一次転写される。
以下、同様にして第２色のトナー画像、第３色のトナー画像、第４色のトナー画像が順次形成され、転写ベルト２の表面において重ね合わされ、多重トナー画像が形成される。

中間転写ベルト２に転写された多重トナー画像は、中間転写ベルト２の回転でバイアスロール３が設置された二次転写部に到る。二次転写部は、転写ベルト２のトナー画像が担持された表面側に設置されたバイアスロール３と、当該中間転写ベルト２の裏側からバイアスロール３に対向して配置されたバックアップロール２２、及びこのバックアップロール２２に圧接して回転する電極ロール２６から構成される。

記録紙４１（記録媒体）は、記録紙トレー４に収容された記録紙束からピックアップロール４２で一枚ずつ取り出され、フィードロール４３で二次転写部の転写ベルト２とバイアスロール３との間に所定のタイミングで給送される。給送された記録紙４１は、バイアスロール３とバックアップロール２２とによる圧接搬送と、中間転写ベルト２の回転とで、該中間転写ベルト２表面に担持されたトナー画像が転写される。

トナー画像が転写された記録紙４１は、最終トナー画像の一次転写終了まで退避位置にある剥離爪１３を作動せることにより、転写ベルト２から剥離され、図示しない定着装置に搬送され、加圧・加熱処理でトナー画像を記録紙４１に固定して永久画像とされる。
なお、多重トナー画像の記録紙４１への転写の終了した中間転写ベルト２は、二次転写部の下流に設けたベルトクリーナ９で残留トナーの除去が行われて次の転写に備える。また、バイアスロール３には、ポリウレタン等からなるクリーニングブレード３１が常時当接してとりつけられており、転写時に付着したトナー粒子や紙紛等の異物が除去される。

単色画像の転写の場合は、一次転写されたトナー画像Ｔを直ちに二次転写して定着装置に搬送するが、複数色の重ね合わせによる多色画像の転写の場合は、各色のトナー画像が一次転写部で正確に一致するように、中間転写ベルト２と感光体ドラム１との回転を同期させて各色のトナー画像がずれないようにされる。
上記二次転写部では、バイアスロール３と転写ベルト２とを介して、対向配置したバックアップロール２２に圧接した電極ロール２６に、トナー画像の極性と同極性の出圧（転写電圧）を印加することで、当該トナー画像を記録紙４１に静電反発で転写する。
以上のようにして、画像を形成することができる。

次に、本発明の画像形成装置の好ましい他の一例として、タンデム方式のカラー画像形成装置について述べる。図５は、本発明の画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。
図５に示す画像形成装置は、画像形成ユニット１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｂｋと、用紙搬送ベルト１０６と、転写ロール１０７Ｙ、１０７Ｍ、１０７Ｃ、１０７Ｂｋと、用紙搬送ロール１０８と、定着器１０９とを有している。用紙搬送ベルト１０６としては、前記本発明の半導電性ベルトを備える。

画像形成ユニット１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｂｋは、矢印の時計方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転する感光体ドラム（潜像担持体）１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋがそれぞれ備えられる。感光体ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋの周囲には、スコロトロン帯電器１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋと、露光器１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｂｋと、各色現像器（イエロー現像器１０４Ｙ、マゼンタ現像器１０４Ｍ、シアン現像器１０４Ｃ、ブラック現像器１０４Ｂｋ）と、感光体クリーナー１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｂｋとがそれぞれ配置されている。

画像形成ユニット１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｂｋは、用紙搬送ベルト１０６に対して４つ並列に、画像形成ユニット１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｂｋの順に配置されているが、画像形成ユニット１００Ｂｋ、１００Ｙ、１００Ｃ、１００Ｍの順等、画像形成方法に合わせて適当な順序を設定することができる。

用紙搬送ベルト１０６は、支持ロール１１０、１１１、１１２、１１３によって、矢印の反時計方向に感光体ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋと同じ周速度をもって回転可能になっており、支持ロール１１２、１１３の中間に位置する感光体ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋと、その一部がそれぞれ接するように配置されている。用紙搬送ベルト１０６は、ベルト用クリーニング装置１１４が備えられている。支持ロール１１１はテンションロールの役割を担い、用紙搬送ベルト１０６面方向に移動可能に配置され、用紙搬送ベルト１０６のテンションを調節することができる。

転写ロール１０７Ｙ、１０７Ｍ、１０７Ｃ、１０７Ｂｋは、用紙搬送ベルト１０６の内側にあって、用紙搬送ベルト１０６と感光体ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋとが接している部分に対向する位置にそれぞれ配置され、感光体ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋと、用紙搬送ベルト１０６とを介して、トナー画像を記録紙（記録媒体）Ｐに転写する転写領域（ニップ部）を形成している。

用紙搬送ロール１０８により、記録紙Ｐは用紙搬送ベルト１０６に搬送される。 定着器１０９は、用紙搬送ベルト１０６と感光体ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋとのそれぞれの転写領域（ニップ部）を記録紙Ｐが通過した後に、該記録紙Ｐを搬送できるように配置されている。

図５に示す画像形成装置の、例えば画像形成ユニット１００Ｂｋにおいては、感光体ドラム１０１Ｂｋを回転駆動させると、所定の電圧は印加されたスコロトロン帯電器１０２Ｂｋにより、感光体ドラム１０１Ｂｋの表面が所定の極性・電位に一様に帯電される。表面が一様に帯電された感光体ドラム１０１Ｂｋは、次に、露光器１０３Ｂｋによって露光され、その表面に静電潜像が形成される。
続いて該静電潜像は、ブラック現像器１０４Ｂｋによって現像され、感光体ドラム１０１Ｂｋの表面にトナー画像が形成される。

このトナー画像は、静電的に用紙搬送ベルト１０６に吸着して、感光体ドラム１０１Ｂｋと用紙搬送ベルト１０６との転写領域（ニップ部）まで搬送された記録紙Ｐの表面に、当該転写領域を通過すると同時に、転写ロール１０７Ｂｋから印加される転写バイアスにより形成される電界により転写される。
この後、感光体ドラム１０１Ｂｋ表面に残存するトナーは、感光体クリーナ１０５Ｂｋによって清掃・除去される。そして、感光体ドラム１０１Ｂｋは、次の帯電・現像・転写サイクルに供される。
上記のサイクルは、画像形成ユニット１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｙでも同様に行われる。一方、記録紙Ｐは、次の画像形成ユニットでの転写位置に搬送される。

以上のようにして、転写ロール１０７Ｂｋ、１０７Ｃ、１０７Ｍ、１０７Ｙによって順次トナー画像を転写された記録紙Ｐは、さらに定着器１０９に搬送され、定着が行われる。
以上により、記録紙Ｐの表面に所望の画像が形成される。

更に、本発明の半導電性ベルトを、画像形成装置内の中間転写ベルトや転写搬送ベルトとしてとして組み込んで利用する場合には、トナーとして球状トナーを用いることが好ましい。トナーとして球状トナーを用いることにより、転写面を構成する材料が、表面硬度が低く、かつ高体積抵抗であることに加え、転写効率をさらに向上させることができるため、画質欠陥（ホロキャラクター、ブラー、カラーレジ）ない高品質の転写画質を得ることができる。

ここで、上記球状トナーとは、その形状係数（ＭＬ²／Ａ）が、１００〜１４０の範囲であるトナーを意味する。該形状係数としては、１００〜１３０の範囲であることが好ましく、１００〜１２０の範囲であることがより好ましい。この形状係数（ＭＬ²／Ａ）が１４０より大きくなると転写効率が低下してしまい、プリントサンプルの画質の低下が目視で確認できてしまう。

ここで、前記形状係数（ＭＬ²／Ａ）は、下記の式（１）で規定される係数である。
（ＭＬ²／Ａ）＝（トナー粒子の絶対最大長）²／（トナー粒子の投影面積）×（π／４）×１００ ・・・ （１）
なお、上記トナー粒子の絶対最大長、および、トナー粒子の投影面積の測定は、ルーゼックス画像解析装置（株式会社ニレコ製、ＬＵＺＥＸIII）を用いてスライドガラス上に散布したトナーの光学顕微鏡像をビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、画像処理することにより実施した。

本発明における球状トナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤とを含有してなる。この球形トナーとしては、好ましくは体積平均粒径が２〜１２μｍの範囲の粒子、より好ましくは体積平均粒径が３〜９μｍの範囲の粒子を用いることができる。

前記結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；等の単独重合体および共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等も挙げられる。

前記着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等を代表的なものとして挙げることができる。

球状トナーには、帯電制御剤、離型剤、他の無機微粒子等の公知の添加剤を内添加処理や外添加処理してもよい。離型剤としては、低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等を代表的なものとして挙げることができる。

帯電制御剤としては、公知のものを使用することができるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプの帯電制御剤を用いることができる。湿式製法でトナーを製造する場合、イオン強度の制御と廃水汚染の低減の点で水に溶解しにくい素材を使用するのが好ましい。

他の無機微粒子としては、粉体流動性、帯電制御等の目的で、平均１次粒径が４０ｎｍ以下の小径無機微粒子を用い、更に必要に応じて、付着力低減の為、それより大径の無機あるいは有機微粒子を併用してもよい。これらの他の無機微粒子は公知のものを使用できる。例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、メタチタン酸、酸化亜鉛、ジルコニア、マグネシア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウム、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム等が挙げられる。
また、小径無機微粒子については表面処理することにより、分散性が高くなり、粉体流動性をあげる効果が大きくなるため有効である。

球状トナーは、特に製造方法により限定されるものではなく、公知の方法により得ることができる。具体的には、例えば結着樹脂及び着色剤と、必要に応じて離型剤及び帯電制御剤等を混練、粉砕、分級する混練粉砕法、混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力または熱エネルギーにて形状を変化させる方法、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、着色剤、必要に応じて離型剤及び帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、球形トナーを得る乳化重合凝集法、結着樹脂を得るための重合性単量体と、着色剤、必要に応じて離型剤、帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法、結着樹脂及び着色剤と必要に応じて離型剤及び帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法等が挙げられる。また上記方法で得られた球状トナーをコアにして、さらに凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法を行ってもよい。外添剤を添加する場合、球状トナー及び外添剤をヘンシェルミキサーあるいはＶブレンダー等で混合することによって製造することができる。また、球状トナーを湿式にて製造する場合は、湿式にて外添することも可能である。

以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。なお、例として用いた樹脂材料に限定されるものではない。

＜実施例 １＞
（薄片状複合粒子粉末（Ａ）の製造）
含水ケイ酸アルミニウムカリウム粒子粉末（マスコバイト、ＫＡｌ₂ＡｌＳｉ₃Ｏ₁₀（ＯＨ）₂、平均径：１ｍｍ、アスペクト比（直径／厚み）：１００、アスペクト比（長軸／短軸）：３）１．１ｋｇを、エッジランナー「ＭＰＵＶ−２型」（製品名、株式会社松本鋳造鉄工所製）に投入し、メチルトリエトキシシラン（商品名：ＴＳＬ８１２３、東芝シリコーン株式会社製）２２ｇを２０ｍｌのエタノールで混合希釈して得られるメチルトリエトキシシラン溶液を、エッジランナーを稼動させながら上記含水ケイ酸アルミニウムカリウム粒子粉末に添加し、３９２Ｎ／ｃｍ（４０ｋｇ／ｃｍ）の線荷重で２０分間混合攪拌を行った。なお、このときの撹拌速度は２２ｒｐｍであった。

次に、カーボンブラックとして、酸化処理カーボンブラック（ＳＰＥＣＩＡＬ ＢＬＡＣＫ４（Ｄｅｇｕｓｓａ社製、ｐＨ：３．０、揮発分：１４．０質量％）、１１０ｇを、エッジランナーを稼動させながら１０分間かけて添加し、更に３９２Ｎ／ｃｍ（４０ｋｇ／ｃｍ）の線荷重で２０分間、混合攪拌を行い、メチルトリエトキシシラン被覆（表面層）の上にカーボンブラックを付着させた後、乾燥機を用いて１０５℃で６０分間加熱処理を行い、カーボンブラックを含む表面層で被覆された薄片状複合粒子粉末（Ａ）を得た。なお、このときの撹拌速度は２２ｒｐｍであった。

得られた微細な薄片状複合粒子粉末（Ａ）は、平均径が０．０１ｍｍ、アスペクト比（直径／厚み）１０〜１００の板状粒子粉末であった。また、メチルトリエトキシシランから生成したオルガノシラン化合物の被覆量は、Ｓｉ換算で０．３０質量％であった。

（ポリアミド酸溶液（Ａ）の調製）
３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）と４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＤＤＥ）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Ａ、固形分：１８質量％）に、上記カーボンブラック表面層で被覆した薄片状複合粒子粉末（Ａ）を、ポリイミド樹脂固形分１００質量部に対して、３４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１．４ｍｍ²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、薄片状複合粒子粉末が混合されたポリアミド酸溶液（Ａ）を得た。

（半導電性ベルトの作製）
前記ポリアミド酸溶液（Ａ）を、内径１７０ｍｍ、長さ５５０ｍｍの円筒状金型内面に、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、次いで常温に冷却した。次に、この状態で得られた薄片状複合粒子粉末を分散させたポリイミド前駆体を、外径１６８ｍｍ、長さ５００ｍｍの金属芯体に被覆して、３６０℃まで２℃／分の昇温速度で昇温し、更に３６０℃で３０分加熱し、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、金属芯体から剥離し、目的とする半導電性ベルトを得た。
この半導電性ベルトの総厚みは０．０８ｍｍ、幅は３５０ｍｍ、外径は１６８ｍｍであった。

＜実施例 ２＞
（ポリアミド酸溶液（Ｂ）の調製）
テトラカルボン酸二無水物として、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）と、ピロメリット酸２無水物（ＰＭＤＡ）とを２：１のモル比率で組み合わせ、ジアミン成分として、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＤＤＥ）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（固形分２０質量％）に、実施例１で作製した薄片状複合粒子粉末をポリイミド樹脂固形分１００質量部に対して、３２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１．４ｍｍ²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、薄片状複合粒子粉末が分散されたポリアミド酸溶液（Ｂ）を得た。

（半導電性ベルトの作製）
実施例 １と同様の方法にて、目的とする半導電性ベルトを得た。この半導電性ベルトの総厚みは０．０８ｍｍ、幅は３５０ｍｍ、外径は１６８ｍｍであった。

＜実施例３＞
（薄片状複合粒子粉末（Ｂ）の製造）
実施例１の薄片状複合粒子粉末（Ａ）の作製において、カーボンブラックとして、ＳＰＥＣＩＡＬ ＢＬＡＣＫ４の代わりに、ｐＨ４．５の酸化処理カーボンブラック（Ｐｒｉｎｔｅｘ１４０Ｖ、Ｄｅｇｕｓｓａ社製、ｐＨ：４．５、揮発分：５質量％）を用いた以外は、実施例１と同じ方法にて、薄片状複合粒子粉末（Ｂ）を製造した。

（ポリアミド酸溶液（Ｃ）の調製）
テトラカルボン酸二無水物として、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）と、ピロメリット酸２無水物（ＰＭＤＡ）とを２：１のモル比率で組み合わせ、ジアミン成分として、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＤＤＥ）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（固形分２０質量％）に、上記薄片状複合粒子粉末（Ｂ）を、ポリイミド系樹脂固形分１００質量部に対して、３０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１．４ｍｍ²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、薄片状複合粒子粉末が分散されたポリアミド酸溶液（Ｃ）を得た。

（半導電性ベルトの作製）
実施例 １と同様の方法にて、目的とする半導電性ベルトを得た。この半導電性ベルトの総厚みは０．０８ｍｍ、幅は３５０ｍｍ、外径は１６８ｍｍであった。

＜比較例 １＞
（ポリアミド酸溶液（Ｄ）の調製）
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、乾燥したカーボンブラックとして、ライオンアグソ社製ケッチエンブラックＥＣ（ｐＨ：９．０、揮発分：１．５質量％）を、ポリイミド樹脂固形分１００質量部に対して、１１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１．４ｍｍ²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、カーボンブラックを分散させたポリアミド酸溶液（Ｄ）を得た。

（半導電性ベルトの作製）
上記ポリアミド酸溶液（Ｄ）を、内径１７０ｍｍ、長さ５５０ｍｍの円筒状金型内面に、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、次いで常温に冷却した。次に、この状態で得られたカーボンブラック入り分散ポリイミド前駆体を、外径１６８ｍｍ、長さ５００ｍｍの金属芯体に被覆して、４００℃まで２℃／分の昇温速度で昇温し、更に４００℃で３０分加熱し、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、金属芯体から剥離し、目的とする半導電性ベルトを得た。
この半導電性ベルトの総厚みは０．０８ｍｍ、幅は３５０ｍｍ、外径は１６８ｍｍであった。

＜比較例 ２＞
（ポリアミド酸溶液（Ｅ）の調製）
テトラカルボン酸二無水物として、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）と、ピロメリット酸２無水物（ＰＭＤＡ）とを１：１のモル比率で組み合わせ、ジアミン成分として、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＤＤＥ）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（固形分２０質量％）に、乾燥したカーボンブラック（アセチレンブラック、電気化学工業社製、ｐＨ：５．７、揮発分：０．８９質量％）をポリイミド系樹脂固形分１００質量部に対して、１５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１．４ｍｍ²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、酸性カーボンブラック入りポリアミド酸溶液（Ｅ）を得た。

（半導電性ベルトの作製）
実施例 １と同様方法にて、目的とする半導電性ベルトを得た。この半導電性ベルトの総厚みは０．０８ｍｍ、幅は３５０ｍｍ、外径は１６８ｍｍであった。

＜参考例＞
樹脂成分として、イーストマンケミカル（株）製の結晶性ポリエステルＰＣＴＧ５４４５を用い、樹脂１００質量部に、実施例１で作製した薄片状複合粒子粉末（Ａ）を２６質量部分散してなる樹脂組成物を得た。更に、この樹脂組成物のペレットを１軸押出機を用いて、２２０℃の加熱温度にて、チューブ形状に押出成形して、厚み０．１３ｍｍで、幅３５０ｍｍ、外径１６８ｍｍの無端ベルトを得た。

＜評価＞
上記実施例１〜３、比較例１、２及び参考例で得られた半導電性ベルトについて、表面抵抗率、体積抵抗率、表面抵抗率の面内バラツキ（表面抵抗率の常用対数値の最大値と最小値との差）、表面抵抗率の２８℃、８５％ＲＨの高温高湿環境（Ｈ／Ｈ環境）と１０℃、１５％ＲＨの低温低湿環境（Ｌ／Ｌ環境）での常用対数値の差、表面微小硬度、熱膨張係数、ヤング率、転写画質の評価、葉書を３０００枚連続コピー後の表面抵抗率の変化量（常用対数値の差）、及び葉書を３０００枚連続コピー後、マゼンタ３０％のハーフトーンをコピーした時の白抜け発生状況を評価した。これらの結果を表１に示す。

なお、上記各測定に関しては、以下のように行った。
（表面抵抗率）
表面抵抗率の計測は、上述したように、図２に示す円形電極（三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＨＲプローブ）を用い、第一電圧印加電極Ａにおける円柱状電極部Ｃとリング状電極部Ｄとの間に電圧１００（Ｖ）を印可し、１０秒後の電流値より求めた。

（体積抵抗率）
体積抵抗率の計測は、上述したように、図３示す円形電極（三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＨＲプローブ）を用い、第一電圧印加電極Ａ’における円柱状電極部Ｃ’と第二電圧印加電極Ｂ’との間に電圧１００（Ｖ）を印可し、３０秒後の電流値より求めた。

（表面抵抗率の面内バラツキ）
表面抵抗率の面内バラツキ（最大値と最小値との差）は、作製した外径１６８ｍｍ、幅３５０ｍｍの中間転写ベルトを長さ方向に８分割、幅方向に３分割し、ベルト面内２４点について表面抵抗率を計測し、表面抵抗率の対数をとり、最大値と最小値との差をばらつき（ΔＲ）とした。

（表面抵抗率の環境変動幅）
表面抵抗率の環境変動幅は、３０℃、８５％ＲＨにおける表面抵抗率ρｓ３（Ω／□）の常用対数値と、１０℃、１５％ＲＨにおける表面抵抗率ρｓ４（Ω／□）の常用対数値との差｜ｌｏｇρｓ３−ｌｏｇρｓ４｜として算出した。

（表面微小硬度）
得られた半導電性ベルトについて、図１に示す装置（超微小硬度計ＤＵＨ−２０１Ｓ（株式会社島津製作所製））を用い、下記の条件で測定した。
測定環境：２３℃、５５％ＲＨ
使用圧子：三角錐圧子
試験モード：３（軟質材料試験）
試験荷重：０．７０ｇｆ
負荷速度：０．０１４５ｇｆ／ｓｅｃ
保持時間：５ｓｅｃ

（熱膨張係数）
熱膨張係数は、島津製作所（株）製熱分析装置ＴＭＡ−５０を用い、試料長さ１０ｍｍを基準長さとして、１０℃／ｍｉｎで昇温しながら、２０℃〜８０℃までの基準長の変化量より求め、以下の基準により評価した。
○：４０ｐｐｍ未満
×：４０ｐｐｍ以上

（ヤング率）
ＪＩＳＫ６２５１に準じて、半導電性ベルトをＪＩＳ３号形状に打ち抜き、引張試験に供した。得られた応力・歪曲線の初期ひずみ領域の曲線に接線を引き、その傾きによりヤング率を求めた。

（転写画質の評価）
得られた半導電性ベルトを、図４に示すような構成からなる富士ゼロックス（株）Ｄｏｃｕ Ｃｏｌｏｒ１２５５ＣＰに中間転写ベルトとして装着し、トナーとして形状係数ＭＬ²／Ａが１１５のものを用いて転写画質を評価した。

−ホロキャラクタ評価−
ホロキャラクタの発生状況について、以下の基準により評価した。
○：ホロキャラクタの発生なし
△：ホロキャラクタの発生は、わずかであり、画質上での問題なし
×：ホロキャラクタの発生があり、画質上での問題あり

−カラーレジストレーション（色ずれ）評価−
画像をコピーしたときの色ずれの発生状況について、以下の基準により評価した。
○：色ずれの発生なし
△：色ずれの発生は、わずかであり、画質上での問題なし
×：色ずれの発生があり、画質上での問題あり

−白抜けの評価−
葉書を３０００枚連続コピー後、マゼンタ３０％のハーフトーンをコピーした時の白抜け発生状況について、以下の基準により評価した。
○：白抜けの発生なし
×：白抜けの発生があり、画質上での問題あり

ここで、図６に示すように、１０℃１５％ＲＨの低温低湿環境下において、用紙（葉書）を連続走行して３０００枚連続コピー後、中間転写体２００における用紙走行部２０１には、抵抗低下が起る（図６中（ａ））。用紙走行部２０１が周囲の表面抵抗率より、例えば１．１（ｌｏｇΩ／□）以上低くなった状態で、マゼンタ３０％のハーフトーンをコピーすると、非用紙走行部２０２よりも抵抗が低い用紙走行部２０１には印画されにくくなる（図６中（ｂ））。この結果、白抜けの発生が生じることとなる。

ここで、前記表面抵抗率の低下は、図７に示すように、例えば、二次転写直後において、中間転写ベルト２表面はプラス側に帯電し、記録紙４１のベルト側が、マイナス側に帯電しているため、中間転写ベルト２と記録紙４１との間で剥離放電が発生し、中間転写ベルト２表面を劣化させるため、生じると考えられる。

表１の結果から、本発明の実施例１〜３の半導電性ベルトは、表面抵抗率のばらつきがなく、高温高湿（Ｈ／Ｈ）環境と低温低湿（Ｌ／Ｌ）環境での表面抵抗率の環境変動が少なく、優れた画質を長期にわたり安定して得ることができたことがわかる。一方、比較例１及び比較例２は、電子伝導性の導電剤であるカーボンブラックを分散しており、抵抗の環境変動は少ないが、ベルト面内の表面抵抗率のばらつき（ΔＲ）が大きく、３０００枚連続コピーで画質欠陥（白抜けが）発生する問題が生じることがわかる。

また、比較例１は、表面が硬いために画質欠陥（ホロキャラクター）が発生した。比較例２は、熱膨張係数が大きく、ヤング率が小さいためにカラーレジが悪い問題が発生した。また、導電剤として酸化処理されていないカーボンブラックを用いているため、葉書を３０００枚連続コピー後、マゼンタ３０％のハーフトーンをコピーしたときに画質欠陥（白抜け）が発生した。なお、参考例においては、全体として優れた特性を示したが、ヤング率が小さいために、わずかに色ずれの発生が見られた。

表面微小硬度の測定方法を示す図である。 表面抵抗率を測定する円形電極の一例を示す概略平面図（ａ）及び概略断面図（ｂ）である。 体積抵抗率を測定する円形電極の一例を示す概略平面図（ａ）及び概略断面図（ｂ）である。 本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 本発明の画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。 葉書を３０００枚連続コピー後、マゼンタ３０％のハーフトーンをコピーした時の白抜け発生状況を示す説明図である。 中間転写体の二次転写部の表面抵抗率の低下を説明するための説明図である。

符号の説明

１ 感光体ドラム（潜像担持体）
２ 中間転写ベルト（中間転写体）
３ バイアスローラ（第二転写手段）
４ 用紙トレー
５ ブラック現像器
６ イエロー現像器
７ マゼンタ現像器
８ シアン現像器
９ 中間転写体クリーナ
１０ 転写ローラ
１３ 剥離爪
１４ 搬送ベルト
１６ 感光体クリーナ
２１ ベルトローラ
２２ バックアップローラ
２３ ベルトローラ
２４ ベルトローラ
２５ 導電性ローラ（第一転写手段）
２６ 電極ローラ
３０ 中間転写ドラム
３１ クリーニングブレード
４１ 記録紙
４２ ピックアップローラ
４３ フィードローラ
６０ ベルト表面
６１ 針状圧子

Claims (11)

1. 電子写真用画像形成装置に用いられる半導電性ベルトであって、
   樹脂成分として全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物と、４，４’−ジアミノフェニルエーテルを主成分として用いてなるジアミン成分とを、イミド結合してなる重合体であるポリイミド樹脂を含み、電子伝導により導電性を発現する表面層で被覆されたる薄片状複合粒子粉末を含有してなることを特徴とする半導電性ベルト。
2. 前記薄片状複合粒子粉末が、無機酸化物粒子粉末の表面にカーボンブラックを含む表面層を被覆してなることを特徴とする請求項１に記載の半導電性ベルト。
3. 前記薄片状複合粒子粉末が、アスペクト比（直径／厚み）が２〜５００の範囲である含水ケイ酸アルミニウムカリウム粒子粉末表面に、カーボンブラックを含む表面層を被覆してなることを特徴とする請求項１または２に記載の半導電性ベルト。
4. 前記薄片状複合粒子粉末が、含水ケイ酸アルミニウムカリウム粒子粉末表面に、アルコキシシランから生成するオルガノシラン化合物またはポリシロキサンを含む表面層を被覆してなると共に、該表面層にカーボンブラックが付着しており、かつ、平均径が０．００１ｍｍ以上５ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の半導電性ベルト。
5. 前記薄片状複合粒子粉末の含有量が、前記樹脂成分１００質量部あたり、５〜５０質量部の範囲であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の半導電性ベルト。
6. 前記薄片状複合粒子粉末の含有量が、前記樹脂成分１００質量部あたり、３０〜３４質量部の範囲であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の半導電性ベルト。
7. 前記カーボンブラックが、ｐＨ５以下の酸性カーボンブラックであることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の半導電性ベルト。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の半導電性ベルトからなることを特徴とする中間転写体。
9. 請求項１〜７のいずれかに記載の半導電性ベルトを、中間転写ベルトとして用いたことを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１〜７のいずれかに記載の半導電性ベルトを、用紙搬送ベルトとして用いたことを特徴とする画像形成装置。
11. 少なくとも潜像担持体と、中間転写ベルト及び／または用紙搬送ベルトを備えた画像形成装置であって、前記潜像担持体が複数であることを特徴とする請求項９または１０に記載の画像形成装置。

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