JP6658333B2 - 画像形成装置用部材 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置用部材、画像形成装置用部材の製造方法及び画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置に用いられる半導電性樹脂組成物からなる部材は、画像不良を抑制し、耐フィルミング性を確保しなければならない。

しかしながら、耐フィルミング性を確保しつつ、半導電領域に抵抗を制御することは難しく、特に、熱可塑性樹脂組成物を押し出し成型することによりベルトを製造する場合は、金型に起因するベルトの周方向の抵抗偏差が大きくなりやすい。ここで、ベルトの周方向の抵抗偏差が大きいと、表面抵抗率が高い部分で一次転写や二次転写がされにくくなり、画像不良となってしまう。

特許文献１には、完全には相溶しない２種の熱可塑性高分子および導電性フィラーを含有し、連続層を形成する熱可塑性高分子が結晶性高分子であり、導電性フィラーの８０％以上が不連続相を形成する熱可塑性樹脂成分中に分散しているシームレスベルトが開示されている。また、不連続相を形成する熱可塑性樹脂として、ポリエーテルエステルアミド等が使用されている。

特許文献２には、元素分析による窒素と炭素の元素比Ｃ／Ｎが７以上である一般式（Ｉ）又は（ＩＩ）で表されるポリアミド樹脂にカーボンブラックが分散されたカーボンブラック分散ポリアミド樹脂、及びポリフッ化ビニリデン樹脂を含む半導電性複合樹脂、半導電性複合樹脂を成形加工して得られる画像形成装置用転写ベルトが開示されている。

しかしながら、画像形成装置用転写ベルトの周方向の抵抗偏差をさらに低減することが望まれている。また、画像形成装置用転写ベルトの耐フィルミング性をさらに向上させることが望まれている。

本発明の一態様は、以上を鑑みてなされたものであり、抵抗偏差が小さく、耐フィルミング性が高い画像形成装置用部材を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、表層にポリエーテルエステルアミドを含有する画像形成装置用部材であって、前記ポリエーテルエステルアミドは、ポリエチレングリコール由来の構成単位を有し、前記表層は、前記ポリエーテルエステルアミドの含有量が１〜１５質量％であり、ポリエチレングリコールの含有量が１〜２５μｍｏｌ／ｇである。

本発明の一態様によれば、抵抗偏差が小さく、耐フィルミング性が高い画像形成装置用部材を提供することができる。

押出成型装置の一例を示す図である。 本実施形態の画像形成装置用部材が適用される画像形成装置の一例を示す図である。 図２の画像形成装置の部分拡大図である。

次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除等、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても、本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

＜画像形成装置用部材＞
画像形成装置用部材は、表層にポリエーテルエステルアミドを含有し、ポリエーテルエステルアミドは、ポリエチレングリコール由来の構成単位を有する。

なお、画像形成装置用部材は、表層からなる単層構造であってもよいし、異なる材料からなる層が積層されている積層構造であってもよい。

鋭意検討を行った結果、ポリエチレングリコール由来の構成単位を有するポリエーテルエステルアミドを表層に含有する画像形成装置用部材において、表層中のポリエチレングリコールの含有量が耐フィルミング性との相関があることを見出した。

ここで、表層中のポリエチレングリコールの含有量を制御することにより、トナーに由来するＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２等の無機酸化物、記録紙に由来する炭酸カルシウム、タルク等の表層への付着、即ち、フィルミングを抑制することができ、画像形成装置用部材の耐フィルミング性を向上させることができる。

画像形成装置用部材とは、半導体の光導電効果と帯電現象を利用する電子写真方式の画像形成装置に用いられる部材のことであり、具体的には、中間転写ローラ、中間転写ベルト、二次転写ベルト、紙搬送ベルト等のことである。

表層中のポリエチレングリコールの含有量は、１〜２５μｍｏｌ／ｇであり、１〜１５μｍｏｌ／ｇであることが好ましく、１〜８μｍｏｌ／ｇであることがさらに好ましい。表層中のポリエチレングリコールの含有量が１μｍｏｌ／ｇ未満である場合又は２５μｍｏｌ／ｇを超える場合は、画像形成装置用部材にフィルミングが発生するため、耐フィルミング性が低下する。

表層中のポリエチレングリコールの含有量は、表層を洗浄液で洗浄することで調整することができる。

洗浄液としては、例えば、水、アセトン等が挙げられる。

表層中のポリエチレングリコールの含有量とは、画像形成装置用部材の表層に含有されているポリエチレングリコール量である。

表層中のポリエーテルエステルアミドの含有量は、１〜１５質量％であり、３〜９質量％であることが好ましい。表層中のポリエーテルエステルアミドの含有量が１質量％未満である場合又は１５質量％を超える場合は、表層の抵抗偏差が大きくなる。

ポリエーテルエステルアミドは、結晶性樹脂であることが好ましい。

ポリエーテルエステルアミドの融点は、２００〜２３０℃であることが好ましく、２１０〜２３０℃であることがさらに好ましい。ポリエーテルエステルアミドの融点が２００〜２３０℃であることにより、後述する押し出し成型する際の成型性が向上し、表層の抵抗偏差をさらに小さくすることができる。

表層は、熱可塑性樹脂及び導電性フィラーをさらに含有することが好ましい。

熱可塑性樹脂としては、従来公知の熱可塑性樹脂が使用できる。

熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、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）、熱可塑性ウレタン樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、ポリアルキレンテレフタレート、ポリエステル系樹脂等が挙げられる。これらの中でも、弾性率、耐折性が高く、難燃性の樹脂が好ましく、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）が特に好ましい。

熱可塑性樹脂は、結晶性樹脂であることが好ましい。

ポリエーテルエステルアミドの結晶化温度をＴｃ１［℃］、熱可塑性樹脂の結晶化温度をＴｃ２［℃］とすると、式
１００≧Ｔｃ１−Ｔｃ２≧５
を満たすことが好ましく、式
１００≧Ｔｃ１−Ｔｃ２≧３５
を満たすことがさらに好ましい。Ｔｃ１−Ｔｃ２が５以上であることにより、高温高湿画像耐性が向上し、１００以下であることにより、後述する押し出し成型する際の成型性が向上し、表層の抵抗偏差をさらに小さくすることができる。

導電性フィラーとしては、金属酸化物、カーボンブラック等の従来公知の導電性フィラーが使用できる。これらの中でも、カーボンブラックが特に好ましい。

金属酸化物としては、例えば、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化珪素等が挙げられる。

また、分散性を良くするため、予め表面処理を施した金属酸化物を用いてもよい。

カーボンブラックとしては、例えば、ケッチェンブラック、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、サーマルブラック、ガスブラック、黒鉛、カーボンナノチューブ等が挙げられる。この中でも、アセチレンブラックが好ましい。

なお、カーボンブラックは、様々な用途向けに酸化処理グレードの異なる品種が取り揃えられており、本実施形態においても、種々の酸化処理を施したものを利用することができる。

また、分散性を良くするため、予め表面処理を施したカーボンブラックを用いてもよい。

カーボンブラックの表面処理方法としては、カーボンブラックの表面の官能基に反応する官能基を有するカップリング剤等の化合物を付与して、塩基性又は酸性を制御する方法が挙げられる。

カーボンブラックの平均一次粒子径は、１０〜４０ｎｍであることが好ましい。これにより、後述する押し出し成型する際の温度に対する表層の抵抗の変化を小さくすることができる。

カーボンブラックの平均一次粒子径は、公知の電子顕微鏡でカーボンブラックを観察し、算術平均径を求めることにより計測することができる。

カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、２００ｃｍ^３／１００ｇ以下であることが好ましい。これにより、後述する押し出し成型する際の温度に対する抵抗の変化を小さくすることができる。これは、熱可塑性樹脂中のカーボンブラックの分散性が改善されるためであると考えられる。

カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、カーボンブラック１００ｇが吸収するＤＢＰ（ジブチルフタレート）量であり、ＪＩＳ Ｋ６２２１に準じて計測することができる。

カーボンブラックのｐＨは、９以上であることが好ましい。これにより、後述する押し出し成型する際の温度に対する抵抗の変化を小さくすることができる。これは、熱可塑性樹脂中のカーボンブラックの分散性が改善されるためであると考えられる。

カーボンブラックのｐＨは、カーボンブラックと蒸留水の混合液をガラス電極ｐＨメーターで測定することで計測することができる。

＜画像形成装置用部材の製造方法＞
画像形成装置用部材は、ポリエーテルエステルアミド、熱可塑性樹脂及び導電性フィラーを含有する組成物を溶融混練した後、押し出し成型することにより製造することができる。

以下、溶融混練方法、成型方法について説明する。

＜＜溶融混練方法＞＞
溶融混練装置としては、２軸混練機、連続式の１軸混練機等の従来公知の装置を使用することができる。

２軸混練機としては、例えば、ＫＴＫ型２軸押出機（神戸製鋼所社製）、ＴＥＭ型２軸押出機（東芝機械社製）、ＴＥＸ型２軸押出機（日本製鋼所社製）、ＰＣＭ型２軸押出機（池貝鉄工社製）、ＫＥＸ型２軸押出機（栗本鉄工所社製）等が挙げられる。

連続式の１軸混練機としては、例えば、コ・ニーダ（ブッス社製）等が挙げられる。

溶融混練装置で溶融混練した組成物は、ペレタイザでペレットに加工することが好ましい。

また、分散条件により導電性フィラーの分散状態が変化する。導電性フィラーの分散性を制御するために、予め熱可塑性樹脂の種類ごとに別々に、導電性フィラーを含む組成物を溶融混練して、ペレット化した後、それらのペレットをまとめて混合してもよい。

＜＜押出成型方法＞＞
溶融混練された組成物は、押出成型装置で所望の形状に押し出し成型する。

押出成型装置としては、従来公知の成型装置を使用することができる。例えば、中間転写ベルト等の円筒状の部材の場合は、円筒状金型で押し出し成型することができる。

図１に、押出成型装置の一例を示す。

押出成型方法の一例について説明する。ペレットＰをホッパー１から投入し、熱可塑性樹脂が円筒状の金型３の内部へ送り出されるように、スクリュー２の温度を調整する。金型３の温度を熱可塑性樹脂の融点より高くすれば、円筒状のフィルムが金型３から押し出される。押し出された組成物は、マンドレル４で冷却される。円筒状のフィルムを引取手段５や内と外のローラ等で引っ張り、シームレスベルトが得られる。

金型３としては、内部で流路が８分割され、合流してスパイラル状に流れるスパイラルダイを用いることができる。

この他の金型３としては、内部で流路が分割されておらず、組成物が回り込んで一箇所で合流するコートハンガーダイ等を使用することができる。そして組成物がリップから流れ出てくる。また、周長、形状を決めるインナーコアを通すことにより押出成型され、ローラ等で内外を挟みながら引っ張る構成がとられる。

＜画像形成装置及び画像形成方法＞
本実施形態の画像形成装置用部材は、公知の画像形成装置に適用することができる。

本実施形態の画像形成装置は、感光体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段とを有し、さらに必要に応じて、その他の手段を有する。

本実施形態の画像形成装置は、本実施形態の画像形成装置用部材を備える。画像形成装置用部材が中間転写ベルトであり、転写手段が中間転写ベルトを備えることが好ましい。

本実施形態において、画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程とを含み、さらに必要に応じて、その他の工程を含む。

本実施形態の画像形成方法は、本実施形態の画像形成装置用部材を用いる。画像形成装置用部材が中間転写ベルトであり、転写工程が中間転写ベルトを用いた工程であることが好ましい。

画像形成方法は、画像形成装置により好適に行うことができ、静電潜像形成工程は、静電潜像形成手段により好適に行うことができ、現像工程は、現像手段により好適に行うことができ、その他の工程は、その他の手段により好適に行うことができる。

＜感光体＞
感光体の材質、構造、大きさとしては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、その材質としては、例えば、アモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体等が挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコンが好ましい。

アモルファスシリコン感光体としては、例えば、支持体を５０℃〜４００℃に加熱し、支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ（化学気相成長、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の成膜法によりａ−Ｓｉからなる光導電層を有する感光体を用いることができる。これらの中でも、プラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガスを直流又は高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にａ−Ｓｉ堆積膜を形成する方法が好適である。

感光体の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、円筒状が好ましい。

円筒状の感光体の外径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３ｍｍ〜１００ｍｍが好ましく、５ｍｍ〜５０ｍｍがより好ましく、１０ｍｍ〜３０ｍｍが特に好ましい。

＜静電潜像形成手段及び静電潜像形成工程＞
静電潜像形成手段としては、感光体上に静電潜像を形成する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、感光体の表面を帯電させる帯電部材と、感光体の表面を像様に露光する露光部材とを少なくとも有する手段等が挙げられる。

静電潜像形成工程としては、感光体上に静電潜像を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、感光体の表面を帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、静電潜像形成手段を用いて行うことができる。

−帯電部材及び帯電−
帯電部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えた公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器等が挙げられる。

帯電は、例えば、帯電部材を用いて感光体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。

帯電部材の形状としては、ローラの他にも、磁気ブラシ、ファーブラシ等どのような形態をとってもよく、画像形成装置の仕様や形態にあわせて選択することができる。

帯電部材として磁気ブラシを用いる場合、磁気ブラシとしては、例えば、Ｚｎ−Ｃｕフェライト等の各種フェライト粒子を帯電部材として用い、これを支持させるための非磁性の導電スリーブ、これに内包されるマグネットロールによって構成される。

帯電部材としてファーブラシを用いる場合、ファーブラシの材質としては、例えば、カーボン、硫化銅、金属又は金属酸化物により導電処理されたファーを用い、これを金属や他の導電処理された芯金に巻き付けたり張り付けたりすることで帯電部材とすることができる。

帯電部材としては、接触式の帯電部材に限定されるものではないが、帯電部材から発生するオゾンが低減された画像形成装置が得られるので、接触式の帯電部材を用いることが好ましい。

−露光部材及び露光−
露光部材としては、帯電部材により帯電された感光体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系等の各種露光部材等が挙げられる。

露光部材に用いられる光源としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザ（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）等の発光物全般等が挙げられる。

また、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルター等の各種フィルターを用いることもできる。

露光は、例えば、露光部材を用いて感光体の表面を像様に露光することにより行うことができる。

なお、本実施形態においては、感光体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。

＜現像手段及び現像工程＞
現像手段としては、感光体に形成された静電潜像を現像して可視像を形成する、トナーを備える現像手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

現像工程としては、感光体に形成された静電潜像を、トナーを用いて現像して可視像を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、現像手段により行うことができる。

現像手段は、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよい。また、単色用現像手段であってもよいし、多色用現像手段であってもよい。

現像手段としては、トナーを摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、内部に固定された磁界発生手段を有し、かつ表面にトナーを含む現像剤を担持して回転可能な現像剤担持体を有する現像装置が好ましい。

現像手段内では、例えば、トナーとキャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦によりトナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。マグネットローラは、感光体の近傍に配置されているため、マグネットローラの表面に形成された磁気ブラシを構成するトナーの一部は、電気的な吸引力によって感光体の表面に移動する。その結果、静電潜像がトナーにより現像されて感光体の表面にトナーによる可視像が形成される。

＜転写手段及び転写工程＞
転写手段としては、可視像を記録媒体に転写する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。

転写工程としては、可視像を記録媒体に転写する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、中間転写体を用い、中間転写体上に可視像を一次転写した後、可視像を記録媒体上に二次転写する態様が好ましい。

転写工程は、例えば、可視像を、転写帯電器を用いて感光体を帯電することにより行うことができ、転写手段により行うことができる。

ここで、記録媒体上に二次転写される画像が複数色のトナーからなるカラー画像である場合に、転写手段により、中間転写体上に各色のトナーを順次重ね合わせて中間転写体上に画像を形成し、中間転写手段により、中間転写体上の画像を記録媒体上に一括で二次転写する構成とすることができる。

なお、中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、中間転写ベルト等が好適に挙げられ、本実施形態の画像形成装置用部材を中間転写ベルトとして用いることが好ましい。

転写手段（第一次転写手段、第二次転写手段）は、感光体上に形成された可視像を記録媒体の側へ剥離帯電させる転写器を有することが好ましい。

転写器としては、例えば、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器等が挙げられる。

なお、記録媒体としては、代表的には、普通紙を用いるが、現像後の未定着像を転写することが可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ＯＨＰ用のＰＥＴベース等も用いることができる。

＜その他の手段及びその他の工程＞
その他の手段としては、例えば、定着手段、クリーニング手段、除電手段、リサイクル手段、制御手段等が挙げられる。

その他の工程としては、例えば、定着工程、クリーニング工程、除電工程、リサイクル工程、制御工程等が挙げられる。

−定着手段及び定着工程−
定着手段としては、記録媒体に転写された転写像を定着させる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧部材が好ましい。

加熱加圧部材としては、加熱ローラと加圧ローラとの組み合わせ、加熱ローラと加圧ローラとシームレスベルトとの組み合わせ等が挙げられる。

定着工程としては、記録媒体に転写された可視像を定着させる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、各色のトナーに対して、記録媒体に転写するごとに行ってもよいし、各色のトナーを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。

定着工程は、定着手段により行うことができる。

加熱加圧部材における加熱は、通常、８０℃〜２００℃が好ましい。

なお、本実施形態においては、目的に応じて、定着手段と共にあるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。

定着工程における面圧としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０Ｎ／ｃｍ^２〜８０Ｎ／ｃｍ^２であることが好ましい。

−クリーニング手段及びクリーニング工程−
クリーニング手段としては、感光体上に残留するトナーを除去できる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が挙げられる。

クリーニング工程としては、感光体上に残留するトナーを除去できる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、クリーニング手段により行うことができる。

−除電手段及び除電工程−
除電手段としては、感光体に対し除電バイアスを印加して除電する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が挙げられる。

除電工程としては、感光体に対し除電バイアスを印加して除電する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、除電手段により行うことができる。

−リサイクル手段及びリサイクル工程−
リサイクル手段としては、クリーニング手段により除去したトナーを現像装置にリサイクルさせる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、公知の搬送手段等が挙げられる。

リサイクル工程としては、クリーニング工程により除去したトナーを現像工程にリサイクルさせる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、リサイクル手段により行うことができる。

−制御手段及び制御工程−
制御手段としては、各手段の動きを制御できる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器等が挙げられる。

制御工程としては、各工程の動きを制御できる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、制御手段により行うことができる。

図２に、本実施形態の画像形成装置用部材が適用される画像形成装置の一例を示す。

画像形成装置は、複写装置本体１５０と、給紙テーブル２００と、スキャナ３００と、原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００とを備えている。

複写装置本体１５０には、中間転写ベルト５０が中央部に設けられている。そして、中間転写ベルト５０は、支持ローラ１４、１５及び１６により支持されており、図２中、時計回りに回転することが可能とされている。支持ローラ１５の近傍には、中間転写ベルト５０上の残留トナーを除去するためのクリーニング装置１７が配置されている。支持ローラ１４と、支持ローラ１５とにより、支持された中間転写ベルト５０には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの画像形成手段１８が対向して並置されたタンデム型現像器１２０が配置されている。

タンデム型現像器１２０の近傍には、露光装置２１が配置されている。中間転写ベルト５０における、タンデム型現像器１２０が配置された側とは反対側には、二次転写装置２２が配置されている。二次転写装置２２においては、二次転写ベルト２４が一対のローラ２３により支持されており、二次転写ベルト２４上を搬送される記録紙と、中間転写ベルト５０とは、互いに接触することが可能である。二次転写装置２２の近傍には、定着装置２５が配置されている。定着装置２５は、定着ベルト２６と、これに押圧されて配置された加圧ローラ２７とを備えている。

なお、タンデム画像形成装置においては、二次転写装置２２及び定着装置２５の近傍に、記録紙の両面に画像を形成するために記録紙を反転させるためのシート反転装置２８が配置されている。

次に、タンデム型現像器１２０を用いたフルカラー画像の形成（カラーコピー）について説明する。すなわち、先ず、原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００の原稿台１３０上に原稿をセットするか、あるいは原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じる。

スタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットした時は、原稿が搬送されてコンタクトガラス３２上へと移動された後で、一方、コンタクトガラス３２上に原稿をセットした時は直ちに、スキャナ３００が駆動し、第１走行体３３及び第２走行体３４が走行する。このとき、第１走行体３３により、光源からの光が照射されると共に原稿面からの反射光を第２走行体３４におけるミラーで反射し、結像レンズ３５を通して読み取りセンサ３６で受光されてカラー原稿（カラー画像）が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの画像情報とされる。

そして、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各画像情報は、タンデム型現像器１２０における各画像形成手段１８（ブラック用画像形成手段、イエロー用画像形成手段、マゼンタ用画像形成手段、及びシアン用画像形成手段）にそれぞれ伝達され、各画像形成手段において、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各可視像が形成される。

すなわち、各画像形成手段１８は、図３に示すように、それぞれ、感光体１０（ブラック用感光体１０Ｋ、イエロー用感光体１０Ｙ、マゼンタ用感光体１０Ｍ、及びシアン用感光体１０Ｃ）と、感光体１０を一様に帯電させる帯電装置１６０と、各カラー画像情報に基づいて感光体を露光（図３中、Ｌ）し、感光体上に各カラー画像に対応する静電潜像を形成する露光装置を備えている。また、各画像形成手段１８は、静電潜像を各カラートナー（ブラックトナー、イエロートナー、マゼンタトナー及びシアントナー）を用いて現像して各カラートナーによる可視像を形成する現像装置６１と、可視像を中間転写ベルト５０上に転写するための転写帯電器６２と、クリーニング装置６３と、除電器６４とを備えている。各画像形成手段１８は、それぞれのカラーの画像情報に基づいて各単色の画像（ブラック画像、イエロー画像、マゼンタ画像及びシアン画像）を形成することが可能である。

こうして形成されたブラック画像、イエロー画像、マゼンタ画像及びシアン画像は、支持ローラ１４、１５及び１６により回転移動される中間転写ベルト５０上にそれぞれ、ブラック用感光体１０Ｋ上に形成されたブラック画像、イエロー用感光体１０Ｙ上に形成されたイエロー画像、マゼンタ用感光体１０Ｍ上に形成されたマゼンタ画像及びシアン用感光体１０Ｃ上に形成されたシアン画像が、順次転写（一次転写）される。そして、中間転写ベルト５０上に、ブラック画像、イエロー画像、マゼンタ画像及びシアン画像が重ね合わされて合成カラー画像（カラー転写像）が形成される。

一方、給紙テーブル２００においては、給紙ローラ１４２の１つを選択的に回転させ、ペーパーバンク１４３に多段に備える給紙カセット１４４の１つから記録紙を繰り出し、分離ローラ１４５で１枚ずつ分離して給紙路１４６に送出し、搬送ローラ１４７で搬送して複写機本体１５０内の給紙路１４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。あるいは、給紙ローラ１４２を回転して手差しトレイ５４上の記録紙を繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。なお、レジストローラ４９は、一般には、接地されて使用されるが、記録紙の紙粉を除去するために、バイアスが印加された状態で使用されてもよい。

そして、中間転写ベルト５０上に合成された合成カラー画像（カラー転写像）にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転させ、中間転写ベルト５０と二次転写装置２２との間に、記録紙を送出させ、二次転写装置２２により合成カラー画像（カラー転写像）を記録紙上に転写（二次転写）することにより、記録紙上にカラー画像が転写される。なお、カラー画像が転写された後の中間転写ベルト５０上の残留トナーは、クリーニング装置１７によりクリーニングされる。

カラー画像が転写された記録紙は、二次転写装置２２により搬送されて、定着装置２５へと送出され、定着装置２５において、熱と圧力とにより前記合成カラー画像（カラー転写像）が記録紙上に定着される。その後、記録紙は、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６により排出され、排紙トレイ５７上にスタックされ、あるいは、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８により反転されて再び転写位置へと導き、裏面にも画像が形成された後、排出ローラ５６により排出され、排紙トレイ５７上にスタックされる。

［実施例１〜１９、比較例１〜７］
表１に示す処方で、熱可塑性樹脂、ポリエーテルエステルアミド（ＰＥＥＡ）及び導電性フィラーを、ヘンシェルミキサーＳＰＭ（カワタ社製）に投入して、攪拌し、粉体を作製した。次に、２軸混練機ＴＥＭ（東芝社製）を用いて、粉体を溶融混練し、ペレットに加工した。さらに、２軸混練機ＴＥＭ（東芝社製）を用いて、ペレットを２回溶融混練し、２ｐａｓｓ品のペレットを作製した。

溶融混練押出成型用円筒状金型を用いて、２ｐａｓｓ品のペレットを押し出し成型し、周長が９６０ｍｍ、膜厚が１００μｍのシームレスベルトを作製した。

なお、シームレスベルトの膜厚は、円筒状金型の形状、加工条件により任意に選択することができるが、シームレスベルトをセットするプリンタに合わせて６０〜１５０μｍの範囲に調整する必要がある。

シームレスベルトを所定の洗浄条件で超音波洗浄した。ここで、洗浄液を満たした２Ｌメスシリンダーにシームレスベルトを浸漬して、温度を制御することが可能な恒温水槽と超音波発生装置（３８ｋＨｚ ６００Ｗ）を用いて、５０℃で所定時間超音波を加振した。このとき、超音波メーターＳＭ１０００（新科産業社製）を用いて、恒温水槽の中央部で、深さが超音波発信子から５ｃｍの位置の測定１０秒後の１０点の強度の平均値が８〜１２ｐｓｉになるように設定した。次に、シームレスベルトを取り出し、余分な水分を圧縮空気で飛ばした後、５０℃の恒温槽を用いて、６時間乾燥させた。

洗浄条件１：アセトンの５０質量％水溶液で２４時間超音波洗浄
洗浄条件２：アセトンの５０質量％水溶液で１２時間超音波洗浄
洗浄条件３：アセトンの５０質量％水溶液で６時間超音波洗浄
洗浄条件４：アセトンの５０質量％水溶液で３時間超音波洗浄
洗浄条件５：アセトンの５０質量％水溶液で１時間超音波洗浄
洗浄条件６：アセトンの５０質量％水溶液で３０分間超音波洗浄
洗浄条件７：アセトンの５０質量％水溶液で１０分間超音波洗浄
洗浄条件８：純水で２４時間超音波洗浄
なお、実施例１０では、シームレスベルトの超音波洗浄及び乾燥を実施する代わりに、溶融混練する前のポリエーテルエステルアミドのペレットを洗浄条件２で超音波洗浄した後、８０℃の恒温槽を用いて、２４時間乾燥させた。

比較例３では、シームレスベルトの超音波洗浄において、洗浄条件１の超音波洗浄を３回繰り返した。

また、比較例４〜７では、シームレスベルトの超音波洗浄及び乾燥を実施しなかった。

次に、シームレスベルトの物性を測定した。

＜ＰＥＧの含有量＞
まず、シームレスベルトを幅１０ｍｍの短冊状に細断したサンプル５ｇと、蒸留水３０ｇとをガラス容器に入れて密閉し、５０℃に加熱した後、超音波を４０分間加振した。次に、４５℃で１２時間以上静置した後、静置したサンプルを孔径が５μｍのメンブレンフィルターでろ過した。さらに、ろ過液を１２０℃の恒温槽で水分が完全になくなるまで１２時間乾燥させた後、残留物の質量Ｂ_０を秤量した。

質量Ｂの残留物を秤量した後、標準物質としてｐ−ジクロロベンゼンを適量添加し、重溶媒ＤＭＳＯ中で^１ＨＮＭＲを測定した。次に、標準物質に由来するシグナルに対するポリエチレングリコールに由来するシグナルの比率から、質量Ｂの残留物に含まれるポリエチレングリコールの当量Ａ［μｍｏｌ］を算出した。さらに、式
Ａ×Ｂ_０／Ｂ／５
から、ポリエチレングリコールの含有量［μｍｏｌ／ｇ］を求めた。

なお、異なる材料からなる層が積層されている積層構造の画像形成装置用部材の場合には、表層を切り出した後、上記と同様にして、表層中のＰＥＧの含有量を測定する。

＜ＰＥＥＡの含有量＞
ＰＥＥＡの含有量は、処方から求めた。

なお、材料が未知である場合には、材料により方法が異なるので適宜各分析法を組み合わせて、ＰＥＥＡの含有量を算出することが可能である。

具体的には、ガスクロマトグラフ質量分析計（ＧＣ−ＭＳ）、液体クロマトグラフ質量分析計（ＬＣ−ＭＳ）、示差熱・熱重量（ＴＧ／ＤＴＡ）、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）、元素分析計（原子発光検出（ＡＥＤ）、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＯＥＳ／ＩＣＰ−ＡＥＳ）、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）等の分析手段と、各種溶媒への抽出手段を組み合わせることで、ＰＥＥＡの含有量を算出することが可能となる。

例えば、ポリアミド類の溶媒としては、フッ素系アルコールやハロゲン化水素、ヘキサメチルホスホルアミド、テトラメチル尿素、濃硫酸等を使用するとよい。ここで、ポリプロピレンは、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素及び四塩化炭素等の塩素化水素に溶解し、ポリフッ化ビニリデンは、ＤＭＦ、ＤＭＡ等の特殊な溶媒にしか溶解しないため、ポリアミド類との溶解性の違いより抽出することが可能である。抽出後の抽出液又は残分をＧＣ−ＭＳにかけることにより、ＰＥＥＡの含有量を定量することができる。

表１に、シームレスベルトの製造条件及び物性を示す。

表１中の略号は下記の意味を表す。

＜熱可塑性樹脂＞
ＰＰ：融点が１６９℃、結晶化温度（Ｔｃ２）が１１３℃のポリプロピレンのノバテックＦＡ３ＥＢ（日本ポリプロ社製）
ＰＶＤＦ：融点が１６８℃、結晶化温度（Ｔｃ２）が１３５℃のポリフッ化ビニリデンＫｙｎａｒ７２０（アルケマ社製）
＜ＰＥＥＡ＞
ＭＨ１６５７：融点が２０４℃、結晶化温度（Ｔｃ１）が１４０℃の、ＰＥＧ由来の構成単位を有するＰＥＢＡＸ ＭＨ１６５７（アルケマ社製）
ＡＳ：融点が１９６℃、結晶化温度（Ｔｃ１）が１３６℃の、ＰＥＧ由来の構成単位を有するペレトロンＡＳ（三洋化成社製）
Ｐ２２：融点が２１６℃、結晶化温度（Ｔｃ１）が１７２℃の、ＰＥＧ由来の構成単位を有するＩｒｇａｓｔａｔ Ｐ２２（ＢＡＳＦ社製）
ＰＶＨ：融点が１３９℃、結晶化温度（Ｔｃ１）が８４℃の、ＰＥＧ由来の構成単位を有するペクトロンＰＶＨ（三洋化成社製）
Ｕ３：融点が２２０℃、結晶化温度（Ｔｃ１）が１９１℃の、ＰＥＧ由来の構成単位を有するＩＰＥ Ｕ３（イオンフェーズ社製）
＜導電性フィラー＞
ＡＢｋ：粒状のアセチレンブラックのデンカブラック（電気化学社製）
ＫＢｋ：ケッチェンブラックＥＣ３００Ｊ（ライオン社製）
ＺｎＯ：酸化亜鉛フィラーのパナテトラ ＷＺ−０５０１（Ｐａｎａｓｏｎｉｃ社製）
＜融点、結晶化温度＞
ＤＳＣを用いて、下記のように融点、結晶化温度を測定した。なお、昇温時の最大吸熱ピーク温度を融点とした。また、降温時の最大発熱ピーク温度を結晶化温度とした。

−測定装置−
ＤＳＣ：Ｑ２０００（ＴＡインスツルメンツ社製）
−測定条件−
サンプル容器：アルミニウム製サンプルパン（蓋有り）
サンプル量：５ｍｇ
リファレンス：アルミニウム製サンプルパン（空の容器）
雰囲気：窒素（流量５０ｍＬ／ｍｉｎ）
開始温度：−２０℃
昇温速度：１０℃／ｍｉｎ
終了温度：２３０℃
保持時間：１ｍｉｎ
降温速度：１０℃／ｍｉｎ
終了温度：−５０℃
次に、シームレスベルトの抵抗偏差、耐フィルミング性、自己消火性及び高温高湿画像耐性を評価した。

＜抵抗偏差＞
抵抗測定器ハイレスタＵＲＳプローブ（三菱アナリテック社製）を用いて、２３℃、５０％ＲＨの環境下で、シームレスベルトの表面抵抗率［Ω／□］を周方向に３０ｍｍ間隔で３２点測定した。次に、シームレスベルトの表面抵抗率の常用対数（Ｌｏｇ）のＰ−Ｐ（Ｐｅａｋ ｔｏ Ｐｅａｋ）［Ｌｏｇ（Ω／□）］を抵抗偏差として算出し、以下の判定基準で判定した。

＜判定基準＞
Ａ≦０．５
０．５＜Ｂ≦１．０
１．０＜Ｃ≦１．５
１．５＜Ｄ≦２．０
２．０＜Ｅ
ここで、シームレスベルトの抵抗偏差が２［Ｌｏｇ（Ω／□）］を超えると、電子写真方式の画像形成装置の中間転写ベルトとして、シームレスベルトを使用する場合、シームレスベルトの表面抵抗率が高い部分で一次転写や二次転写されにくくなり、画像不良となってしまう。

＜耐フィルミング性＞
シームレスベルトをプリンタ ＭＰ Ｃ２５０３（リコー社製）に中間転写ベルトとして取り付けて、ＰＰＣ用紙Ｈｉｇｈ Ｗｈｉｔｅ Ａ４に印刷する耐久試験を実施した。具体的には、２５±３℃、５０±１０％ＲＨの環境下で、各単色の印字率が０．５％となる画像チャートをＡ４横方向で、１０，０００枚印刷した。

光沢度計ＰＧ−ＩＩＭ（日本電色工業社製）を用いて、耐久試験の前後のシームレスベルトの入射角度６０°における光沢度を測定した。ここで、光沢度は、５点測定の平均値である。次に、式
（耐久試験後の光沢度）／（耐久試験前の光沢度）×１００
から、光沢度の維持率［％］を求め、以下の判定基準で判定した。

＜判定基準＞
８０＜Ａ
６０＜Ｂ≦８０
４０＜Ｃ≦６０
２０＜Ｄ≦４０
Ｅ≦２０
ここで、シームレスベルトの光沢度の維持率が２０％以下であると、電子写真方式の画像形成装置の中間転写ベルトとして、シームレスベルトを使用する場合、シームレスベルトにフィルミングが発生し、画像不良となってしまう。

＜自己消火性＞
ＵＬ規格に準じて、シームレスベルトの耐燃性を評価した。具体的には、垂直に保持した試験片の下端に１０秒間ガスバーナーの炎を接炎させ、燃焼が３０秒以内に止まった場合、さらに１０秒間接炎させた。

ここで、垂直燃焼試験グレード（Ｖ−２、Ｖ−１、Ｖ−０、５Ｖ）は、自己消火性を有する。

＜高温高湿画像耐性＞
シームレスベルトを４０ｍｍ×１３０ｍｍの寸法の短冊状に切り出した後、プリンタＭＰ Ｃ２５０３（リコー社製）から取り外した感光体に短冊状のシームレスベルトを巻き付けた。４５℃、９５％ＲＨの環境で、短冊状のシームレスベルトを巻き付けた感光体を１４日間保管した後、取り出した。取り出した感光体から、巻き付けた短冊状のシームレスベルトを取り外した後、プリンタＭＰ Ｃ２５０３（リコー社製）に感光体を装着した。マゼンダ色のハーフトーン画像を出力した後、感光体の短冊状のシームレスベルトを巻き付けた部分の画像の白抜けの面積割合［％］を求め、以下の判定基準で判定した。

＜判定基準＞
Ａ≦２
２＞Ｂ≧５
５＞Ｃ≧５０
Ｄ＞５０
表２に、シームレスベルトの抵抗偏差、耐フィルミング性、自己消火性及び高温高湿画像耐性の評価結果を示す。

表２から、実施例１〜１９のシームレスベルトは、抵抗偏差が小さく、耐フィルミング性が高いことがわかる。

これに対して、比較例１のシームレスベルトは、ＰＥＥＡを含まないため、抵抗偏差が大きい。

比較例２のシームレスベルトは、ＰＥＥＡの含有量が１７．０質量％であるため、抵抗偏差が大きい。

比較例３のシームレスベルトは、ＰＥＧを含まないため、抵抗偏差が大きく、耐フィルミング性が低い。

比較例４〜６のシームレスベルトは、ＰＥＧの含有量が２６．４〜２８．７μｍｏｌ／ｇであるため、耐フィルミング性が低い。

比較例７のシームレスベルトは、ＰＥＧの含有量が３５．５μｍｏｌ／ｇであるため、耐フィルミング性が低い。

２４ 二次転写ベルト
５０ 中間転写ベルト

特開２００５−１６４６７４号公報 特開２０１１−１８０２０６号公報

Claims (12)

1. 表層にポリエーテルエステルアミドを含有する画像形成装置用部材であって、
   前記ポリエーテルエステルアミドは、ポリエチレングリコール由来の構成単位を有し、
   前記表層は、前記ポリエーテルエステルアミドの含有量が１〜１５質量％であり、ポリエチレングリコールの含有量が１〜２５μｍｏｌ／ｇであることを特徴とする画像形成装置用部材。
2. 前記表層は、ポリエチレングリコールの含有量が１〜１５μｍｏｌ／ｇであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置用部材。
3. 前記表層は、ポリエチレングリコールの含有量が１〜８μｍｏｌ／ｇであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置用部材。
4. 前記ポリエーテルエステルアミドは、融点が２００℃〜２３０℃であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置用部材。
5. 前記ポリエーテルエステルアミドは、融点が２１０℃〜２３０℃であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置用部材。
6. 前記表層は、熱可塑性樹脂及び導電性フィラーをさらに含有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置用部材。
7. 前記ポリエーテルエステルアミドの結晶化温度をＴｃ１［℃］、前記熱可塑性樹脂の結晶化温度をＴｃ２［℃］とすると、式
   １００≧Ｔｃ１−Ｔｃ２≧５
   を満たすことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置用部材。
8. 式
   １００≧Ｔｃ１−Ｔｃ２≧３５
   を満たすことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置用部材。
9. 前記導電性フィラーは、カーボンブラックであることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の画像形成装置用部材。
10. 前記熱可塑性樹脂は、ポリフッ化ビリニデンであることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一項に記載の画像形成装置用部材。
11. 請求項６乃至１０のいずれか一項に記載の画像形成装置用部材を製造する方法であって、
    前記ポリエーテルエステルアミド、前記熱可塑性樹脂及び前記導電性フィラーを含有する組成物を溶融混練する工程と、
    該溶融混練された組成物を押し出し成型する工程を有することを特徴とする画像形成装置用部材の製造方法。
12. 感光体と、
    該感光体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
    トナーを用いて、該静電潜像を現像して可視像を形成する現像手段と、
    該可視像を記録媒体に転写する転写手段とを有する画像形成装置であって、
    請求項６乃至１０のいずれか一項に記載の画像形成装置用部材を有することを特徴とする画像形成装置。

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