JP4206722B2 - 半導電性ベルト、及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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、特に像担持体に形成したトナー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に備えられる中間転写体及び用紙搬送ベルトなどに、適用される半導電性ベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いた画像形成装置は、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像とする。そして、上記トナー像を中間転写体を介して、あるいは直接記録紙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、上記像担持体に形成したトナー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像を記録紙に二次転写する方式を採用した画像形成装置として、特開昭６２−２０６５６７号公報等に開示されたものが知られている。
【０００３】
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（特開平０６−０９５５２１号公報）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）（特開平５−２００９０４号公報、特開平６−２２８３３５号公報）、ポリアルキレンフタレート（特開平６−１４９０８１号公報）、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（特開平６−１４９０８３号公報）、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（特開平６−１４９０７９号公報）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の無端ベルトを用いる提案がなされている。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、特開平９−３０５０３８号公報、特開平１０−２４００２０号公報に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。
【０００４】
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。
【０００５】
しかし、半導電性領域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。
【０００６】
高分子加工、４３巻、４号、１９７７、住田等に記載されるように、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。
【０００７】
前記したカーボンブラック分散のポリカーボネイト、カーボンブッラ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体と用紙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。
【０００８】
前記した、カーボンブラック分散のポリカーボネイト、カーボンブッラ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。
【０００９】
表面抵抗率の電界依存性が大きいのは、前記した、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。
【００１０】
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。しかし、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極めて小さく０．５桁以下と望ましく、前記した、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による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。
【００１１】
更に、一般に、イオン導電性タイプの導電剤は、低温低湿度での電気抵抗値が、所定の抵抗値を得るためにイオン導電性タイプの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、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。
【００１２】
上記対策として、特開平８−１１０７１１号公報において、イオン導電性タイプの導電剤を分散してなる材料と電子伝導タイプの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。しかし、両者で、より高抵抗の層が、ベルトの抵抗を支配するため、２層以上の構成とした場合には、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。
【００１３】
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）がすくないこと、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桁（ｌｏｇΩ／□）以内であり、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）で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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
前記した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。
【００１７】
【特許文献１】
特開昭６２−２０６５６７号公報
【特許文献２】
特開平０６−０９５５２１号公報
【特許文献３】
特開平５−２００９０４号公報
【特許文献４】
特開平６−２２８３３５号公報
【特許文献５】
特開平６−１４９０８１号公報
【特許文献６】
特開平６−１４９０８３号公報
【特許文献７】
特開平６−１４９０７９号公報
【特許文献８】
特開平９−３０５０３８号公報
【特許文献９】
特開平１０−２４００２０号公報
【特許文献１０】
特開平８−１１０７１１号公報
【非特許文献１】
高分子加工、４３巻、４号、１９７７、住田
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
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、環境による電気抵抗の変化の少ない、かつ、ベルトの経時での変化量を改善した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にある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
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＞本発明の半導電性ベルトは、電子写真用画像形成装置に用いられ、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含有してなり、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又はポリシロキサンによって被覆されていると共に該被覆にカーボンブラックが付着している薄片状複合粒子粉末であることを特徴とする。
＜２＞＜１＞に記載の半導電性ベルトにおいて、薄片状複合粒子粉末が、樹脂成分１００質量部あたり、１０質量部から５０質量部であることを特徴とする。
＜３＞＜１＞又は＜２＞に記載の半導電性ベルトを中間転写ベルトとして、画像形成装置に用いたことを特徴とする。
＜４＞＜１＞又は＜２＞に記載の半導電性ベルトを用紙搬送ベルトとして、画像形成装置に用いたことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
＜半導電性ベルト＞
本発明に係る半導電性ベルトは、電子写真用画像形成装置に用いられ、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（板状）複合粒子粉末を均一に分散させることにより、所望の抵抗値を、環境による電気抵抗の変化の少なく、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、薄片状粒子粉末を添加することにより樹脂組成物のクリープ変形量、熱膨張係数を小さくする効果が小さく、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。かつ、ベルトの経時での変化量を改善した高画質を得ることができる
【００２１】
−薄片状複合粒子粉末−
本発明に係る薄片状複合粒子粉末においては、無機酸化物粒子粉末としての含水ケイ酸アルミニウムカリウム粒子粉末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又はポリシロキサンによって被覆されていると共に該被覆にカーボンブラックが付着している薄片状複合粒子粉末を適用する。カーボンブラックとしては、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）製粒状アセチレンブラック、旭カーボン（株）製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）製ケッチェンブラック、キャボット（株）製バルカン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。
【００２４】
本発明における無機酸化物粒子粉末としては、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。
【００２５】
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、２〜３００が好ましく、より好ましくは１０〜２００であり、更に好ましくは、５〜１００である。
アスペクト比が２未満の場合には、薄片状複合粒子粉末を樹脂組成物の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３００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の粒子表面へのアルコキシシラン又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。
【００２６】
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０．０１ｍｍ以上で１０ｍｍ未満である。平均径が０．０１ｍｍ未満の場合には、粒子の微細化により凝集を起こしやすいため、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又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、１０ｍｍ以上の場合には、得られるカ−ボンブラック被覆粒子が粗大となって、好ましくない。
【００２７】
なお、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又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、平均径は０．０５〜９ｍｍが好ましく、より好ましくは０．１〜５ｍｍである。
【００２８】
本発明における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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
本発明におけるポリシロキサンは、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又はこれらの混合物を用いることができる。
【００３２】
オルガノシラン化合物又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、又は、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％であることが好ましく、より好ましくは０．０３〜４．０質量％であり、更により好ましくは０．０５〜３．０質量％である。
【００３３】
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。
【００３４】
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又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又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。
【００３５】
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。
【００３６】
混合撹拌時における条件は、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又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）、好ましくは９８〜１４７０Ｎ／ｃｍ（１０〜１５０Ｋｇ／ｃｍ）、より好ましくは１４７〜９８０Ｎ／ｃｍ（１５〜１００Ｋｇ／ｃｍ）、処理時間は５〜１２０分、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、好ましくは５〜１０００ｒｐｍ、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。
【００３７】
アルコキシシラン又はポリシロキサンの添加量は、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０．１５〜４５質量部が好ましい。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質量部付着させることができる。
【００３８】
次いで、アルコキシシラン又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又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。
【００３９】
―ベルト構成樹脂樹脂組成物―
本発明に係る樹脂組成物は、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、混練機もしくは押出機を用いて加熱下で強いせん断作用を加えて、微細なカーボンブラック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する。
【００４０】
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、１０質量部から５０質量部であり、好ましくは、２０質量部から４５質量部である。１０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。
【００４１】
本発明に用いる樹脂材料としては、中間転写ベルトおよび用紙搬送ベルトとして要求される機械強度などを満足すれば、特に限定されるものではなく、例えば、ポリイミド、ポチエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド、ポリカーボネイト、ポリエステル、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフロロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）などの熱可塑性樹脂材料およびこれらを主原料としてなる樹脂材料をあげることができる。さらには、樹脂材料と弾性材料をブレンドして用いることができる。弾性材料としては、ポリウレタン、塩素化ポリイソプレン、ＮＢＲ、クロロピレンゴム、ＥＰＤＭ、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム、シリコーンゴムなどを１種類又は、２種類以上をブレンドしてなる材料を用いることができる。
【００４２】
−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（１）で表わされる。
式（１） αｃ＝αｍ（１−ｖｆ）＋αｆＶｆ
式（１）中、αｃ：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：樹脂材料の熱膨張係数、αｆ：薄片状複合粒子粉末（無機系充填材料）の熱膨張係数、Ｖｆ：薄片状複合粒子粉末（無機系充填材料）の容積分率を表わす。
【００４３】
ここで、一般の樹脂材料２０〜４０ｐｐｍ／°Ｋに対して、複合粒子の熱膨張係数は、４〜８ｐｐｍ／°Ｋと約１／３〜１／１０と小さいので、式（１）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。
【００４４】
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。
【００４５】
−薄片状複合粒子粉末添加によるクリープ変形量−
薄片状複合粒子粉末を添加することでの樹脂材料のクリープ変形量すなわち応力に対する経時変形量は、複合材料の複合則で規定され、薄片状複合粒子粉末を添加した樹脂材料（複合材料）のクリープ変形量は、次の式（２）で、表される。
式（２） εｃ（ｔ）＝εｌ（ｔ）（Ｅｍ／Ｅｃ）
式（２）中、εｃ（ｔ）：複合材料のある時間（ｔ）におけるクリープ変形量、εｌ（ｔ）：薄片状複合粒子粉末（無機系充填材料）のある時間（ｔ）におけるクリープ変形量、Ｅｍ：樹脂材料の剛性、Ｅｃ：複合材料の剛性、を表す。なお、一般に、Ｅｃ＞Ｅｍの関係にあるので、複合粒子の添加によって、樹脂材料のクリープ量を小さくすることができる。
【００４６】
なお、クリープ変形量は、長さ５０ｍｍ、幅２０ｍｍの試験片を４０℃の環境下で、試験荷重３００ｇ／幅２０ｍｍの条件で引張た状態で、１００時間保持して、試験片の変形量を求めることができる。
【００４７】
−表面抵抗率−
本発明の半導電性ベルトを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／□であることが好ましく、１×１０¹¹〜１×１０¹³Ω／□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。
【００４８】
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５を用いて説明する。図１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１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（３）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（３）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。
式（３） ρｓ＝π×（Ｄ＋ｄ）／（Ｄ−ｄ）×（Ｖ／Ｉ）
【００４９】
−体積抵抗率−
本発明の半導電性ベルトを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が１×１０⁸〜１×１０¹³Ωｃｍであることが好ましく、１×１０⁹〜１×１０¹²Ωｃｍ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、像担持体から中間転写体に転写された未定着トナー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。
【００５０】
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（４）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（４）中、ｔは中間転写体Ｔの厚さを示す。
式（４） ρｖ＝１９．６×（Ｖ／Ｉ）×ｔ
【００５１】
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。
【００５２】
本発明の半導電性ベルトを中間転写体として用いる場合、その中間転写体の転写面の表面抵抗率の電界依存性は、０．６桁（ｌｏｇΩ／□）以下であることが好ましく、０．５桁（ｌｏｇΩ／□）であることが好適である。表面抵抗率の電界依存性が、０．６桁（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きづらくなるので、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。
【００５３】
また、本発明の半導電性ベルトを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桁（ｌｏｇΩ／□）以下であることが好ましく、０．６桁（ｌｏｇΩ／□）以下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桁以下に抑えることができる。
【００５４】
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、上記中間転写体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。
【００５５】
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。
【００５６】
＜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、感光体ドラム等の像担持体上に担持されたトナー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。
【００５７】
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３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。
【００５８】
図３の画像形成装置は、像担持体としての感光体ドラム１、中間転写体としての転写ベルト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。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。
【００５９】
図３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。
【００６０】
転写ベルト２に転写された多重トナー画像は、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。
【００６１】
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、転写ベルト２の回転とで、当該転写ベルト２表面に担持されたトナー画像が転写される。
【００６２】
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。
【００６３】
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、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。
【００６４】
次に、本発明の画像形成装置の他の一例として、タンデム方式のカラー画像形成装置について述べる。図４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４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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
図４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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
【実施例】
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。
【００７４】
＜カーボンブラック被覆粒子の製造＞
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、粒子径３ｍｍ、アスペクト比５０）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で行った。
【００７５】
次に、カーボンブラックとして、Ｄｅｇｕｓｓａ社のＰＲＩＮＴＥＸ１５０Ｔ」、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、カーボンブラック被覆粒子（薄片状複合粒子粉末）を得た。なお、このときの撹拌速度は２２ｒｐｍで行った。
【００７６】
得られた微細なカーボンブラック被覆粒子は、平均径が１ｍｍ、アスペクト比５〜５０の板粒子粉末であった。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。
【００７７】
（実施例１）
樹脂材料として、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、上記カーボンブラック被覆粒子を２６質量部分散してなる樹脂組成物を得る。更に、この樹脂ペレットを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の外径１６８ｍｍの無端ベルトを得る。このベルトの表面抵抗率１０^11.8Ω／□、体積抵抗率１０^10.2Ωｃｍの樹脂ベルトを得る。
【００７８】
（実施例２）
樹脂材料として、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、上記カーボンブラック被覆粒子を３２質量部分散してなる樹脂組成物を得る。更に、この樹脂ペレットを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の外径１６８ｍｍの無端ベルトを得る。このベルトの表面抵抗率１０^11.2Ω／□、体積抵抗率１０^9.4Ωｃｍの樹脂ベルトを得る。
【００７９】
（比較例１）
樹脂材料として、イーストマンケミカル（株）製の非結晶性ポリエステル樹脂ＰＥＴＧ５４４５を用い、樹脂１００質量部に、カーボンブラックとして、ＰＨ８．５、揮発分１．５％の米Ｃａｂｏｔ社製 ＶｏｌｃａｎＸＣ７２Ｘを１４質量部添加して、２軸押出機を用いて、カーボンブラック１４質量部を添加してなる樹脂組成物を得る。更に、この樹脂ペレットを１軸押出機を用いて、２２０℃で、チューブ形状に押出成形して、厚み０．１３ｍｍで、幅３５０ｍｍの外径１６８ｍｍの無端ベルトを得る。このベルトの表面抵抗率１０^11.9Ω／□、体積抵抗率１０^9.2Ωｃｍの樹脂ベルトを得る。
【００８０】
（比較例２）
樹脂材料として、イーストマンケミカル（株）製の非結晶性ポリエステル樹脂ＰＥＴＧ５４４５を用い、樹脂１００質量部に、カーボンブラックとして、ＰＨ５．７で有機揮発分０．９％の電気化学工業（株）製の粒状アセチレンブラックを１５量部添加して、２軸押出機を用いて、樹脂材料にカーボンブラックを混練して、カーボンブラック１２質量部をしてなる樹脂組成物を得る。更に、この樹脂ペレットを１軸押出機を用いて、２２０℃で、チューブ形状に押出成形して、厚み０．１３ｍｍで、幅３５０ｍｍの外径１６８ｍｍの無端ベルトを得る。このベルトの表面抵抗率１０^11.4Ω／□、体積抵抗率１０^9.8Ωｃｍの樹脂ベルトを得る。
【００８１】
（比較例３）
樹脂材料として、日本ジーイープラスチックス（株）製のポリカーボ−ボネイト樹脂、レキサン１３１を用い、樹脂１００質量部にイオン導電性ポリマーとして、ポリエーテルを主セグメントとするブロック型ポリマーである三洋化成工業（株）製のペレスタット６３２１（商品名）を２５部を２軸押出機を用いて混練して樹脂組成物を得る。つぎにこのペレットを用いて２５０℃の加熱温度にて、１軸押出機にて、チューブ形状に成型して、厚み０．１５ｍｍで、幅３５０ｍｍの外径１６８ｍｍの無端ベルトを得た。このベルトの表面抵抗率は、１０^12.3ｌｏｇΩ／□、体積抵抗率１０^12.5ｌｏｇΩｃｍである。
【００８２】
（評価）
上記実施例１〜２及び比較例１〜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、熱膨張係数、クリープ変形量、中間転写体として、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。
【００８３】
−表面抵抗率−
表面抵抗率の計測は、上述したように、図１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。
【００８４】
−体積抵抗率−
体積抵抗率の計測は、上述したように、図２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。
【００８５】
−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。
【００８６】
−熱膨張係数−
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、以下の基準により評価した。
○：５５ｐｐｍ未満
△：５５ｐｐｍ以上
【００８７】
−クリープ変形量−
クリープ変形量は、長さ５０ｍｍ、幅２０ｍｍの試験片を４０℃の環境下で、試験荷重３００ｇ／幅２０ｍｍの条件で引張た状態で、１００時間保持して、試験片の変形量を求め、以下の基準により評価した。
○：０．０５％未満
△：０．０５％以上
【００８８】
−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。
【００８９】
−表面抵抗率の低下量−
各樹脂ベルトを中間転写体として図３に示す画像形成装置に装着し、葉書を３０００枚連続通紙後の表面抵抗率の低下量を、通紙前（初期）における表面抵抗率の常用対数値と、葉書を３０００枚連続通紙した後における葉書走行部の表面抵抗率の常用対数値と、の差として算出し、０．５ｌｏｇΩ／□未満のものは○として評価した。
【００９０】
ここで、図５に示すように、表面抵抗率の低下は、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。
【００９１】
−白抜けの評価−
葉書を３０００枚連続コピー後、Ａ４サイズの用紙（記録紙）を用いてマゼンタ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
【００９２】
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。
【００９３】
【表１】

【００９４】
表１の結果から、本発明の実施例１〜２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。比較例３のイオン導電性ポリマー分散の半導電性ベルトは、ベルト面内の表面抵抗率のばらつき（ΔＲ）が０．２（ｌｏｇΩ／□）と小さいが、高音高湿（Ｈ／Ｈ）環境と低温低湿（Ｌ／Ｌ）環境での表面抵抗率の常用対数の差が１．８（ｌｏｇΩ／□）と大きい問題があることがわかる。また、中間転写ベルト、用紙搬送ベルトとして用いる場合には、小さいことが好ましい、熱膨張係数、クリープ変形量は、本発明に係る薄片状複合粒子粉末を添加した実施例１及び２は、カーボンブラックを分散した比較例１及び２に比べて、小さい結果であることがわかる。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、電子伝導性の導電剤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変化量を改善した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。
【図面の簡単な説明】
【図１】 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。
【図２】 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。
【図３】 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】 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】 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。
【図６】 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。
【符号の説明】
１ 感光体ドラム（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

Claims (4)

1. 電子写真用画像形成装置に用いられ、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含有してなり、
   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又はポリシロキサンによって被覆されていると共に該被覆にカーボンブラックが付着している薄片状複合粒子粉末であ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、樹脂成分１００質量部あたり、５質量部から５０質量部であ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. 請求項１又は２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。
4. 請求項１又は２に記載のいずれか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。

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