JP2002214923A

JP2002214923A - 画像形成装置用エンドレスベルト

Info

Publication number: JP2002214923A
Application number: JP2001008661A
Authority: JP
Inventors: Kouichi Sakogawa; 佐子川　　広一; Makoto Morikoshi; 誠森越; Norihiro Otsu; 紀宏大津
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2001-01-17
Filing date: 2001-01-17
Publication date: 2002-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、電子写真式複写機及びレーザプリン
タ等に組み込まれる感光体装置、中間転写装置、紙搬送
転写装置、転写分離装置、帯電装置、現像装置、転写装
置等に用いるのに好適な画像形成装置用エンドレスベル
トであって、機械強度、寸法精度、抵抗値制御、難燃
性、外観、加工性の総合のバランスに優れるエンドレス
ベルトを提供することを目的とする。【解決手段】下記の成分Ａ、成分Ｂを少なくとも含有す
ることを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。成分Ａ：ポリアリレート成分Ｂ：揮発分１％未満のカーボンブラック

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式複写
機及びレーザプリンタ等に組み込まれる感光体装置、中
間転写装置、紙搬送転写装置、転写分離装置、帯電装
置、現像装置、転写装置等に用いるのに好適な画像形成
装置用エンドレスベルトに関する。本発明のエンドレス
ベルトは、機械強度、寸法精度、抵抗値制御、難燃性、
外観、加工性の総合のバランスに優れる。

【０００２】

【従来の技術】従来から電子写真式複写機等の、中間
転写装置、転写分離装置、帯電装置等においては、シー
ムレスベルト（エンドレスベルト）が多用されている。
図１は従来の中間転写装置の側面図である。図中、１は
感光ドラム、６は画像形成装置用エンドレスベルトであ
る。感光ドラム１の周囲には、帯電器２、半導体レーザ
ー等を光源とする露光光学系３、トナーが収納されてい
る現像器４及び残留トナーを除去するためのクリーナー
５よりなる電子写真プロセスユニットが配置されてい
る。

【０００３】導電性シームレスベルト６は、搬送ローラ
７，８，９に掛け渡されて、矢印方向に回転する感光ド
ラムと同調して矢印方向に移動するようになっている。
次に、動作について説明する。まず矢印Ａ方向に回転す
る感光ドラム１の表面を帯電器２により一様に帯電す
る。

【０００４】次に、光学系３により図示しない画像読み
取り装置等で得られた画像に対応する静電潜像を感光ド
ラム１上に形成する。静電潜像は現像器４でトナー像に
現像される。このトナー像を、静電転写機１０により導
電性シームレスベルト６へ静電転写し、搬送ローラ９と
押圧ローラ１２の間で記録紙１１に転写する。

【０００５】前述の中間転写ベルトを用いた画像形成装
置を有するカラー電子写真装置は、従来の技術である転
写ドラム上に張り付け又は吸着せしめ、そこへ第１の画
像担持体上から画像を転写する画像形成装置を有したカ
ラー電子写真装置、例えば特開昭６３−３０１９６０号
公報中で述べられたごとくの転写装置と比較すると、第
２の画像担持体である転写材になんら加工、制御（例え
ばグリッパーに把持する、吸着する、曲率をもたせる
等）を必要とせずに中間転写ベルトから画像を転写する
ことができるため、封筒、ハガキ、ラベル紙等、４０ｇ
／ｍ²程度の薄い紙から２００ｇ／ｍ²程度の厚い紙ま
で、幅の広狭や、長さの長短によらず転写可能であると
いう利点を有している。

【０００６】以上が中間転写ベルトを用いた画像形成装
置の概略であるが、上記の中間転写ベルトや転写搬送ベ
ルト（以後、中間転写ベルトと転写搬送ベルト等を総称
してベルト状転写部材と呼ぶ）は、画像形成装置の画
質、耐久性、コストを左右する重要な部品であることか
ら、フルカラー電子写真装置の普及に伴って、より高機
能で低コストなベルト状転写部材が求められるようにな
ってきている。

【０００７】これに対して、ベルト状転写部材の材質の
観点から、以下のような提案がなされている。（１）フッ素系材料を用いる方法。例えば、特開平５−
４０４１７号公報、特開平７−９２８２５号公報、特開
平８−２６７６０５号公報等にフッ素系の樹脂、エラス
トマー、ゴムを用いた中間転写体が開示されている。

【０００８】（２）オレフィン系材料を用いる方法。例
えば、特開平５−３１１０１６号公報、特開平７−２４
９１２号公報等にオレフィン系材料を用いたフィルムが
開示されている。（３）ポリカーボネートやポリアルキレンテレフタレー
トを用いる方法。例えば、特開平３−８９３７５号公
報、特開平４−３１３７５７号公報、特開平６−１４９
０８１号公報等で開示されている。

【０００９】（４）ポリアリレートを用いる方法。例え
ば、特開２０００−１３７３８９号公報。また、製造方
法の観点からは、以下のような提案がなされている。（１）溶剤を用いて樹脂を溶解し、成膜した後に溶剤を
蒸発させる方法。例えば、特開平５−７７２５２号公報
では、遠心成形によるシームレスベルトの製造方法が開
示されている。また、特開平９−２６９６７４号公報で
は、円筒基体上に多層コーティングを行い、最終的に円
筒状基体を除去することによってシームレスベルトを得
る方法が開示されている。

【００１０】（２）熱可塑性樹脂を加熱溶融し、押出し
機を用いてこれを押出す方法。例えば、特開平３−８９
３５７号公報、特開平５−３４５３６８号公報等で、押
出し成形による半導電性ベルト（シームレスベルト）の
製造方法が開示されている。先に述べたように、ベルト
状転写部材には、より高機能で低コストものが求められ
るようになってきているのであるが、これを具体的に述
べると、次のようになる。

【００１１】（Ａ）耐クリープ性に優れていること（Ｂ）靱性が高く、容易にヒビ割れたり亀裂が生じたり
しないこと（Ｃ）降伏伸度が大きく、バネ回復性に優れていること（Ｄ）使用環境（温度／湿度）による寸法変化が小さい
こと（Ｅ）難燃性に優れていること（Ｆ）低コストであること（Ｇ）表面にブツや傷が無く、平滑で、外観が良好であ
ることこのような要求がある中で、上記の従来技術について見
てみると、上記Ａ〜Ｇの全ての要求を満たす材質や製造
方法は、未だ提案されていないことが分かる。

【００１２】すなわち、まずフッ素系の樹脂は、上記Ａ
の条件を満たしていない。つまり、耐クリープ性が悪い
ために、繰り返し使用する間にベルトの張力が低下し
て、色ずれ（複数色のトナーを重ねて転写する時に、色
間での転写位置がずれて、所望のようにトナーが重なら
ないこと）の原因となったり、ついには駆動ローラとの
間でスリップを起こして駆動不能となる場合がある。ま
た、フッ素系の材料は、成形温度が高く、成形し難い上
に、原料コストも高いため、上記Ｆの条件も満たしてい
ない。

【００１３】これに対してオレフィン系の材料では、上
記Ｆの条件は満たすものの、フッ素系の材料と同様にＡ
の条件を満たしていない。また、オレフィン系の材料で
は上記Ｅの条件も満たしていない。これに対して、ポリ
カーボネートやポリアルキレンテレフタレート（例え
ば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート）等のポリエステルは、上記Ａ〜Ｇの項目全て
をある程度満たしており、優れた材料である。しかし、
ポリカーボネートやポリアルキレンテレフタレートは、
耐候性が不足しているため、転写バイアス等の印加時の
放電によって発生するオゾンや紫外線による劣化を起こ
し、繰り返し使用によって脆くなり、ついにはヒビ割れ
や亀裂を生じてしまうという恐れがある。

【００１４】つまり、ポリカーボネートやポリアルキレ
ンテレフタレートは、初期はＡ〜Ｇの項目をバランスよ
く満たすことができても、繰り返し使用によって機械特
性が低下して、Ｂの項目を満たすことができなくなって
しまうという問題があった。更に付け加えると、特に繰
り返し使用による分子量低下を起こし易く、やはりＢの
項目を満たすことができなくなるという問題もある。ポ
リカーボネートやポリアルキレンテレフタレートが、繰
り返し使用によって分子量低下が起こるのは、転写バイ
アス等の放電の結果発生する硝酸によって、加水分解が
促進されるためと推定される。

【００１５】また、ポリアリレートはＡ〜Ｆをバランス
良く満たす事が出来ると、提案されているが、ポリアリ
レートとカーボンブラックを押出機等による加熱溶融加
工すると、成形体表面に発泡による傷が発生してしま
い、これを中間転写ベルトとして使用すると、出力画像
に発泡傷に対応した画像不良を発生してしまう問題点が
あることからこれまで実用化されてこなかった。つま
り、上記Ｇを満たすことが出来なかった。

【００１６】次に、成形方法について述べる。先に述べ
た溶媒を用いて成形する方法は、（１）溶媒に溶解する樹脂にしか適用できない。（２）乾燥（溶媒の除去）工程が必須であり、製造に多
くの時間とエネルギーが必要である。（３）樹脂の配向（延伸）による機械特性の向上が困難
である。（４）乾燥工程で多量の溶媒（特に有機溶媒）が発生
し、環境への影響が懸念される。等の問題点がある。

【００１７】これに対して、樹脂を加熱溶融して押出す
方法は、最も効率良く、かつ排出物を極小に抑えてエン
ドレスベルト状転写部材を製造する方法として好まし
い。しかしながら、上記特開平３−８９３５７号公報、
特開平５−３４５３６８号公報等では、材料がポリカー
ボネートやフッ素系樹脂に限定されており、そのため上
記Ａ〜Ｇの条件を満たすエンドレスベルト状転写部材を
得ることはできなかった。

【００１８】このように、従来技術には一長一短があ
り、前記Ａ〜Ｇの全ての条件を、繰り返し使用後も満足
できるような、エンドレスベルト状転写部材が望まれて
いた。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐ク
リープ性に優れ、靱性や降伏伸度等の機械特性が高く、
使用環境による寸法変化が小さく、難燃性に優れて低コ
ストで、外観も良好である画像形成装置用エンドレスベ
ルトを提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者等は、ポリアリレートの成形温度が一般的な熱可塑性樹脂の
中でも特に高いことカーボンブラックは一般的に、表面に多くの官能基と
して炭素骨格以外の不純物を備えていることに着目し、鋭意検討した結果、カーボンブラックを配合
したポリアリレートからなるエンドレスベルトの表面に
発泡起因の外観不良現象において、発生ガスの主成分
が、高温に晒されることによるカーボンブラック表面の官
能基の分解物高温でカーボンブラック表面の官能基と接触すること
により発生したポリアリレートの分解物等であることを見い出し、さらに、表面の官能基の特に
少ないカーボンブラックを選択すれば、加工時に高い温
度を必要とするポリアリレートと配合しても、成形加工
時に発泡などの不具合をほとんど生じないことを見い出
し、本発明に到達した。

【００２１】すなわち、本発明の要旨は、（１）下記
の成分Ａ、成分Ｂを少なくとも含有することを特徴とす
る画像形成装置用エンドレスベルトに存する。成分Ａ：ポリアリレート成分Ｂ：揮発分１％未満のカーボンブラックまた、以下の態様も本発明の要旨に含む。（２）成分ＡのポリアリレートがビスフェノールＡと
芳香族ジカルボン酸からなるポリアリレートであること
を特徴とする上記（１）に記載の画像形成装置用エンド
レスベルト。（３）各成分の重量比が、成分Ｂ／成分Ａ＝３／９７
〜３０／７０であることを特徴とする上記（１）又は
（２）に記載の画像形成装置用エンドレスベルト。（４）体積固有抵抗率が１〜１０¹⁵Ω・ｃｍの範囲
で、かつ、１本のベルト中の体積固有抵抗率の最大値／
最小値が１〜１００であることを特徴とする上記（１）
〜（３）のいずれかに記載の画像形成装置用エンドレス
ベルト。（５）上記（１）〜（４）のいずれかに記載の画像形成
装置用エンドレスベルトを具備してなることを特徴とす
る画像形成装置。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。 ○成分Ａ：ポリアリレート本発明において、ポリアリレート樹脂とは、下記構造式
（１）で表わされる化合物の総称である。

【００２３】

【化１】

【００２４】（式中、Ｒ¹及びＲ²は置換基を有してもよ
い２価のフェニレン基、ナフチレン基のアリーレン基で
ある。置換基としては、フッ素原子、塩素原子等のハロ
ゲン原子、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキ
シ基、エトキシ基等のアルコキシ基、又は１，２−エチ
レン基、１，３−プロピレン基等のアルキレン基であ
る。）更に、ポリアリレート樹脂を用いた場合には、ポリカー
ボネートやポリアルキレンテレフタレートと比較して以
下のような利点もあることも判明した。（１）高温環境に曝されても、クリープが小さい。従っ
て、画像形成装置、又はベルトユニットを輸送（特にコ
ンテナ輸送）する際や、画像形成装置の使用時における
装置内の昇温によって、ベルトの周長が伸びて長くなっ
てしまったり、ベルトが伸びてローラ間に掛け渡された
張力が低下してベルトが弛んだりすることが少ない。

【００２５】この利点は、特に転写同時定着方式（中間
転写ベルト方式の画像形成装置において、加熱部材を用
いることによって２次転写と定着を同時に行う方式）の
画像形成装置において最も大きくなる。このように、ポ
リアリレート樹脂のクリープが小さいのは、芳香環の密
度が大きいために、分子鎖が剛直になることによる効果
であると考えられる。

【００２６】（２）難燃性が高い。例えば限界酸素指数
（ＬＯＩ）で比較してみても、ポリアリレート樹脂のＬ
ＯＩは３６．８であるのに対して、ポリカーボネート樹
脂のＬＯＩは２４．９、ポリエチレンテレフタレート樹
脂のＬＯＩは２６．３と、ポリアリレート樹脂の優位性
は明らかである。難燃性の差も芳香環の密度の差による
ものと考えられる。そして、難燃性が高いということ
は、高電圧（１００Ｖ〜数ｋＶ程度）を印加されるエン
ドレスベルト状転写部材の安全性の観点から非常に好ま
しい。

【００２７】本発明において、ポリアリレート樹脂とは
上記構造式（１）で示される化合物の総称であるが、例
えば本発明に至る過程で検討したポリアリレート樹脂の
具体例を挙げると、下記構造式（２）〜（４）の化合物
が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

【００２８】

【化２】

【００２９】

【化３】

【００３０】

【化４】

【００３１】これらの中でも、合成のし易さ（原料入手
の容易さ）、強靱性の観点から、特に上記構造式（２）
で表される化合物が好ましい。ポリアリレートは構成単
位に芳香環を多く有するので、例えばポリカーボネート
やポリアルキレンテレフタレートなどの樹脂に比し、樹
脂の耐候性や耐熱性が改善されるが、一方、芳香環を多
く有する樹脂は、溶融成形加工に必要な温度が高くな
る。

【００３２】例えば、ポリカーボネート、ポリアルキレ
ンテレフタレートの代表例としてのポリブチレンテレフ
タレート(ＰＢＴ)と、ポリアリレートの代表的な最適な
加工温度を示すと以下のようになる。ポリカーボネート；２６０〜３００℃ ＰＢＴ；２３０〜２５０℃ ポリアリレート；３００〜３６０℃ （出典；三菱エンジニアリングプラスチックス（株）社
の「ポリカーボネート樹脂ユーピロンカタログ」中のユ
ーピロンと他樹脂との物性比較一覧表）ポリアリレート樹脂を成形するために、例えば市販のポ
リアリレートとして上記構造式（４）に相当するユニチ
カ（株）製のＵポリマー；Ｕ１００（商品名）をダイ押
出成形機で成形すると３６０℃程度の温度で加工しても
良好な外観のフィルムを得ることができるが、エンドレ
スベルトとして用いるために導電性付与を目的としてカ
ーボンブラックと混練してペレットを得、同様にＴダイ
押出成形機にて３６０℃で成形してフィルムを得ようと
すると、フィルム表面に発泡による傷が発生してしま
い、良好なフィルムを得ることが出来ない。

【００３３】成形温度を低く設定したり、成形機内での
滞留時間を短くすると発泡は減少するが、成形温度を低
くすると、今度はメルトフラクチャーが発生し易くなり
発泡とは別の外観不良が発生するし、樹脂温度が低いと
粘度が高くなるので、能力の高い押出成形機でないと良
好に押し出せないなどの問題点が発生する。 ○成分Ｂ：カーボンブラック本発明では、画像形成装置用エンドレスベルトとすべ
く、導電性を付与するためにカーボンブラックを配合す
る。

【００３４】しかし、一般に、ポリアリレートとカーボ
ンブラックを組み合わせた材料を溶融加工した成形体は
上で記したように発泡などの劣化を伴う。本発明では組
み合わせるカーボンブラックを限定することにより、ポ
リアリレートの一般的な成形加工温度である３００〜３
６０℃程度で加工しても、発泡による問題を大幅に抑制
することが出来る。

【００３５】・カーボンブラックの官能基カーボンブラックは表面に一般に水酸基、アミノ基、カ
ルボン酸などの官能基を有する。カーボンブラックと樹
脂を配合させた場合、この官能基が樹脂との間に親和性
を発揮して、カーボンブラックが樹脂に良好に分散する
が、このカーボンブラックの官能基の特徴として「加熱
により水酸基、アミノ基、カルボン酸などはそれぞれ
水、アンモニア、炭酸などとして分解ガスを発生する。
特に３００℃程度から顕著に分解を始める。」「カーボンブラックの表面の官能基は基材となっている
カーボンブラックの構造上のπ電子の影響で、ラジカル
発生源となりやすく、そのためカーボンブラックの表面
の官能基と樹脂が高温で接すると樹脂が分解劣化をしや
すくなる」ことが挙げられる。

【００３６】カーボンブラックの表面の官能基の量は揮
発分としてとらえることが出来、揮発分は、ＪＩＳＫ
６２２１の揮発分同定手法により定量化することが出来
る。簡単な説明を加えると、Ｘｇのカーボンブラックを
秤量し、ＪＩＳＫ６２２１の方法で蒸し焼きにし、残
査（残りかす）がＹｇであれば、揮発分は｛（Ｘ−Ｙ）
×１００｝／Ｘで算出される。

【００３７】本発明では、この揮発分が１重量％（対カ
ーボンブラック重量）未満であれば、ポリアリレートの
成形加工温度である３００〜３６０℃程度に達してもカ
ーボンブラックの表面の官能基の絶対量が少ないので、
分解ガスの絶対量も少なく、また、樹脂と接する量も少
ないので、樹脂の劣化も少なく済み、結果として、ポリ
アリレートに配合して溶融加工成形しても発泡などの不
具合のないエンドレスベルトを得ることができる。

【００３８】また、揮発分が０．５重量％以下であれば
さらに劣化が少なくなるのでさらに好ましく、０．３重
量％以下であれば実質、官能基に起因する劣化現象はほ
とんど抑制されるので特に好ましい。これにより、ポリ
アリレートの樹脂としての特長を活かしつつ、導電性を
付与して画像形成装置用エンドレスベルトを得ることが
できる。

【００３９】また、カーボンブラックの官能基以外の物
性には本発明においては特に制限はないが、好ましい例
などを下に列記する。・カーボンブラックの種類本発明に用いるカーボンブラックの種類に特に制限はな
く、例えば、チャンネルブラック、アセチレンブラッ
ク、ファーネスブラックなどが挙げられ、これらを単独
または混合して使用することが出来る。

【００４０】・比表面積本発明に用いるカーボンブラックは導電性発現を目的と
するものである。一般にカーボンブラックは比表面積が
大きいほど粉体抵抗は低く、導電性を発現しやすいと云
われているので少量のカーボンブラック添加で導電性を
発現させるには比表面積は大きい方が好ましい。

【００４１】具体的にはＢＥＴ法による測定値で比表面
積は１０ｍ²／ｇ以上が好ましく、５０ｍ²／ｇ以上であ
るとさらに好ましい。一方、比表面積が大きすぎると、
樹脂中でのカーボンブラックの分散不良が発生したり、
カーボンブラック単位重量あたりの樹脂との接触面積も
大きくなることに起因するカーボンブラックの触媒作用
による樹脂の分解反応が生じるなどの問題点を有する。
具体的には１０００ｍ²／ｇ以下が好ましく、５００ｍ²
／以下であると特に好ましい。

【００４２】比表面積の測定はＡＳＴＭＤ３０３７に
よる。・粒径カーボンブラックの粒径（一次粒径を意味し、粒子が集
まって形成するストラクチャアーの径ではない）にも特
に制限はないが、一般に粒径の小さいカーボンブラック
の方が比表面積が大きく、導電性が高く、樹脂の分解反
応をさせやすいので、本発明の効果がもっとも有効に発
現できる範囲として粒径は１５〜４０ｎｍを例示するこ
とが出来る。

【００４３】一次粒径は電子顕微鏡観察により粒径を測
定し、場合によるが１０個以上の測定値の算術平均値を
云う。・ＤＢＰ吸油量ＤＢＰ吸油量にも特に制限はないが、本発明に用いるカ
ーボンブラックは導電性発現を目的とするものであり、
一般にカーボンブラックはＤＢＰ吸油量が大きいほど粉
体抵抗は低く、導電性を発現しやすいので少量のカーボ
ンブラック添加で導電性を発現させるにはＤＢＰ吸油量
は大きい方が好ましい。

【００４４】具体的にはＪＩＳＫ６２２１により３５
ｍＬ／１００ｇ以上が好ましく、４５ｍＬ／１００ｇ以
上であるとさらに好ましい。また、ＤＢＰ吸油量が大き
すぎるカーボンブラックは経験的に樹脂中で分散不良を
起こすことがあるので、ある程度は小さい方が好まし
く、具体的には５００ｍＬ／１００ｇ以下が好ましく、
３００ｍＬ／１００ｇ以下であるとさらに好ましく、２
００ｍＬ／１００ｇ以下であると特に好ましい。

【００４５】・カーボンブラックの商品例これらの物性を満足するカーボンブラックとして三菱化
学（株）社製ＳＣＦ＃４０００、ＳＣＦ＃４０１
０、＃４３５０（商品名）や電気化学（株）製デンカブ
ラック（商品名）などを例示することが出来る。 ○付加的配合材；任意成分本発明には、各種目的に応じて任意の配合成分を配合す
ることができる。

【００４６】具体的には例えば添加剤として、イルガノ
ックス１０１０(商品名)などのフェノール系酸化防止
剤、イルガホス１６８(商品名)、ＰＥＰＱ(商品名)など
のリン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤などの酸化防止
剤、各種可塑剤、光安定剤、紫外線吸収剤、中和剤、滑
剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、有機
・無機の各種顔料、架橋剤、架橋助剤、着色剤、発泡
剤、分散剤、銅害防止剤、帯電防止剤、流れ性改良剤等
の各種を添加することができる。

【００４７】また、各種フィラーとしては、例えば炭酸
カルシウム（重質、軽質）、タルク、マイカ、シリカ、
アルミナ、水酸化アルミニウム、ゼオライト、ウオラス
トナイト、けいそう土、ガラス繊維、ガラスビーズ、ベ
ントナイト、アスベスト、中空ガラス玉、黒鉛、二硫化
モリブデン、酸化チタン、炭素繊維、アルミニウム繊
維、スチレンスチール繊維、黄銅繊維、アルミニウム粉
末、木粉、もみ殻、金属粉、導電性金属酸化物、有機金
属化合物、有機金属塩等をあげることができる。

【００４８】更に、本発明の効果を著しく損なわない範
囲内で、第２，第３成分として各種熱可塑性樹脂、各種
エラストマー等の配合材を配合することができる。付加
成分熱可塑性樹脂としてはポリプロピレン、ポリエチレ
ン（高密度，中密度，低密度，直鎖状低密度）、プロピ
レンエチレンブロックまたはランダム共重合体、ゴムま
たはラテックス成分、例えばエチレン・プロピレン共重
合体ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、スチレン・ブタ
ジエン・スチレンスチレンブロック共重合体または、そ
の水素添加誘導体、ポリブタジエン、ポリイソブチレ
ン、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアセタール、
ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリイミド、液晶
性ポリエステル、ポリスルフォン、ポリフェニレンサル
ファイド、ポリビスアミドトリアゾール、ポリエーテル
イミド、ポリエーテルエーテルケトン、アクリル、ポリ
フッ素化ビニリデン、ポリフッ素化ビニル、ポリクロロ
トリフルオロエチレン、エチレンテトラフロオロエチレ
ン共重合体、、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、パーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体、アクリル酸アルキルエステル共重合体、
ポリエステルエステル共重合体、ポリエーテルエステル
共重合体、ポリエーテルアミド共重合体、ポリウレタン
共重合体等の１種またはこれらの混合物からなるものが
使用できる。

【００４９】付加的熱硬化性樹脂としては、例えばエポ
キシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂等の１種またはこれらの混合物からなるも
のが使用できる。 ○各成分の配合比率本発明においては各成分の配合比率に制限はないが、よ
り、有効に効果を発現する配合比率例としては、カーボ
ンブラック濃度が低すぎると導電性が発現しないことが
あるので、カーボンブラックはポリアリレートとカーボ
ンブラックとの合計量に対し３重量％以上が好ましく、
５重量％以上であると更に好ましく、１０重量％以上で
あればより好ましい。

【００５０】また、カーボンブラック濃度が高すぎると
エンドレスベルトが脆くなることがあるので、カーボン
ブラックはポリアリレートとカーボンブラックとの合計
量に対し３０重量％以下が好ましく、２０重量％以下で
あればさらに好ましく、１５重量％以下であると特に好
ましい。しかしながら、現実的には、後述する望ましい
抵抗レベルが得られるようにカーボンブラックの導電性
の程度と兼ねあわせて設定することが必要である。 ○画像形成装置用エンドレスベルトに必要な物性本発明では各成分からなる樹脂組成物を成形して、画像
形成装置用エンドレスベルトとして使用する。

【００５１】また、本発明で目指すエンドレスベルト
は、一度平面状のフィルムに成形し、後に筒状に継ぎ合
わせても良く、初めから継ぎ目の無いチューブ状に成形
し、これを輪切りにするなどしてシームレスベルトとし
て成形しても良いが、継ぎ目のないシームレスベルトと
して成形する方が、画像形成装置に使用したときに継ぎ
目が画像に影響を与えることがないのでより好ましい。

【００５２】画像形成装置用エンドレスベルトは例え
ば、中間転写ベルト、搬送転写ベルト、感光体ベルト、
トナージェット用ベルトなどを例示することが出来る。
画像形成装置用エンドレスベルトに要求される物性とし
ては、抵抗値、膜厚などが挙げられる。・抵抗値本発明のエンドレスベルトは画像形成装置に用いること
を想定しているので、ある程度の導電性を有する必要が
ある。

【００５３】カーボンブラックの適量の配合により導電
性が発現し、導電性は例えば体積固有抵抗率の測定で定
量的に評価することが出来る。好適な測定器として以下
の機器を例示することが出来る。抵抗計；超高抵抗計Ｒ８３４０Ａ（商品名）（アドバン
テスト（株）社製）電極；超高抵抗測定用試料箱ＴＲ４２（商品名）（ア
ドバンテスト（株）社製）画像形成装置用としては、体積固有抵抗率が１〜１０¹⁵
Ω・ｃｍの範囲であることが好ましいが、画像形成装置
内での用途により好適な抵抗力はさらに細分される。

【００５４】感光体基体用エンドレスベルト、定着用エ
ンドレスベルト等に使用する場合には、体積固有抵抗率
は、１〜１０⁶Ω・ｃｍが特に好ましい。中間転写用エ
ンドレスベルト、現像用エンドレスチューブ、帯電用エ
ンドレスチューブに使用する場合には、体積固有抵抗率
は１０⁷〜１０¹³Ω・ｃｍが特に好ましい。

【００５５】搬送転写用エンドレスベルト等に使用する
場合には体積固有抵抗率は、１０⁸〜１０¹⁵Ω・ｃｍが
特に好ましい。また、エンドレスベルトが多層構造にな
っている場合には、いずれかの層或いは複数の層のトー
タルとしてこれらの抵抗領域に相当することが望まし
い。それぞれ、好ましい抵抗領域でエンドレスベルト１
本中の抵抗値の分布は小さい方が好ましく、１本のベル
ト中の抵抗値の最大値／抵抗値の最小値（比）が１〜１
００が好ましく、１〜１０であればなお好ましい。・膜厚シームレスベルトの厚みは、５０μｍ以上１０００μｍ
以下が好ましく、１００μｍ以上７００μｍ以下が更に
好ましい。５０μｍ未満になるとシームレスベルトが伸
び易くなるため、画像の色むら等の問題が生じる恐れが
ある。

【００５６】また、耐電圧が不足し、転写に必要な電荷
を付与するのに十分な電圧を印加することができなくな
る。また、１０００μｍを超えると柔軟な変形が困難に
なるため、小径ロールによる均一な速度の駆動ができ
ず、画像の転写ズレが生じる。更に、静電容量が小さく
なるため、高電圧を印加しないと転写に必要な電荷を付
与することができず、電源装置の高コスト化、大型化の
みならず、周辺機器部品間での放電等の問題が生ずる。 ○エンドレスベルトの製造方法一般に押出し成形法が採用されている。

【００５７】押出成形法としては、各成分を、一軸押出
機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ロール、ブラベ
ンダー、プラストグラフ、ニーダー等の通常の混練機を
用いて混練して一度ペレット状にした後、押出成形加工
に供するのが一般的であるが、特殊な場合は各成分を直
接成形機に供給し、成形機で本組成物を混練しながら成
形することもできるが、本発明に用いるカーボンブラッ
クは揮発分１％未満と官能基が少ないので樹脂への分散
性が悪く、凝集体を作ったり、抵抗値の分布が悪くなっ
たりすることがあるので、強力に分散させることの出来
る二軸混練押出機を用いることが好ましい。混練条件
も、回転数を上げるなど十分に分散できる条件を選択す
ることが好ましい。

【００５８】また、各成分を混練するにおいて全成分を
一度に混練しても良く、一部の成分を先に混練してマス
ターバッチとしても良い。マスターバッチを製造する時
には分散性を均一にさせることが目的であることが多い
ので凝集体を分散させるように混練条件を強化して混練
することが好ましい。

【００５９】上記のペレットを用いてＴダイ成形機など
で押出成形にてフィルム状に成形し、必要な形状に切り
開いた後、筒状に継ぎ合わせてエンドレスベルトを得る
事が出来る。シームレスベルトとして成形する場合に
は、上記ペレットを環状ダイなどを用いて筒状のシーム
レスチューブを成形し、次いでこのシームレスチューブ
を輪切り状に切断することによりシームレスベルトが製
造される。

【００６０】押出成形にてシームレスチューブを作製す
る場合、内部応力を均一化する方法として、内部冷却マ
ンドレル法やアウトサイジング法が提案されているが、
いずれの場合でも、溶融押出しされてから冷却固化され
るまでの間に、ある特定の方向にテンションが加えられ
引き取られながら成形される。なお、ベルトの直径が３
０ｍｍ以上の場合には、連続溶融押出成形法の中でも、
押し出したチューブの内径を高精度で制御可能な重力に
影響を受けない下方押出方式の内部冷却マンドレル方式
が好適であり、直径３０ｍｍ未満の場合には、内部冷却
マンドレル方式に加えて、バキュームサイジング方式が
好適である。

【００６１】押し出されたシームレスベルトは必要な導
電性、厚みの均一性、機械的強度を有していなければな
らないため、無延伸状態（実質的に延伸を加えない状
態）で引き取られることが望ましい。これは、延伸操作
により、機械的強度の向上は期待できるが、導電性の均
一性が損なわれること、延伸方向に裂け易くなるため耐
久性も損なわれてしまう等の問題が生じるからである。

【００６２】成形されたシームレスチューブを輪切り状
に切断してシームレスベルトを製造するには、所要幅の
シームレスチューブを１対の平行なロール間に張り渡
し、ロールを回転させながらシームレスチューブにカッ
ターの刃を当てシームレスチューブを正確にその周方向
に沿って切断する方法を採用するのが簡便であるが、他
の方法によっても良い。

【００６３】

【実施例】本発明について実施例および比較例を示して
より具体的に説明するが、これらに、何ら制限されるも
のではない。実施例１表１に示す割合で各成分を配合し、ベント式二軸混練押
出機ＰＭＴ３２（商品名）（ＩＫＧ（株）社製）にてペ
レット化した。回転数は２５０ｒｐｍとした。混練温度
は３４０℃設定とした。

【００６４】得たペレットを、１３０℃で８時間乾燥し
た後、環状スリットの内径１８０ｍｍ、リップ幅１ｍｍ
の環状ダイ付き４０ｍｍφの押出機により、環状ダイ下
方に溶融チューブ状態で押し出した。成形機中での樹脂
温度は全ての実施例、比較例においてポリアリレート樹
脂の一般的な加工温度である３３０〜３６０℃範囲内に
なるように調整しつつ成形した。

【００６５】押し出した溶融チューブを環状ダイと同一
軸線上に支持棒を介して装着した外径１７０ｍｍの冷却
マンドレルの外表面に接しめて冷却固化させつつシーム
レス形のエンドレスベルトを成形した。次にシームレス
ベルトの中に設置されている中子と外側に設置されてい
るロールにより、シームレスベルトを円筒形を保持した
状態で引き取りつつ、３４０ｍｍの長さで輪切りにし
た。

【００６６】目標の厚みとできるよう、滞留時間と押出
量と引取速度を調整して、直径約１６９ｍｍのシームレ
スベルト形のエンドレスベルトを得た。フィルム厚は１
３０μｍ設定とし、出来る限り分布が均一になるように
調整しながら成形した。得られたシームレスベルトを用
いて各種試験によって性能を評価し、その結果を表１に
示した。

【００６７】なお、用いた成形材料および性能評価方法
を次に示す。（Ａ）ポリアリレート（ＰＡｒ）ＵポリマーＵ１００（商品名；ユニチカ（株）社製）（ビスフェノールＡと芳香族ジカルボン酸からなるポリ
アリレート樹脂。

【００６８】説明中の構造式（２）の樹脂に該当す
る。）（Ｂ）カーボンブラック・カーボンブラックＳＦＣ＃４３５０（商品名；三菱化学（株）製）
揮発分０．３％比表面積３８ｍ²／ｇ、粒径５
０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量１６９ｃｍ³／１００ｇＬＦＦＭＡ１００（商品名；三菱化学（株）製）
揮発分１．５％比表面積１１０ｍ²／ｇ、粒径２
４ｎｍ、ＤＢＰ吸油量１００ｃｍ³／１００ｇＬＦＦＭＡ２００ＲＢ（商品名；三菱化学（株）製）
揮発分５．５％比表面積７８ｍ²／ｇ、粒径３
０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量９１ｃｍ³／１００ｇ〔性能評価方法］ ○厚み東京精密（株）製イクロメータを用いてエンドレスベル
トの円周方向２０mmピッチで測定した。 ○体積固有抵抗率抵抗計；超高抵抗計Ｒ８３４０Ａ（商品名）（アドバ
ンテスト（株）社製）電極；超高抵抗測定用試料箱ＴＲ４２（商品名）
（アドバンテスト（株）社製）印加電圧１００Ｖ、電圧印加後１０秒後の値を代表値と
した。

【００６９】但し、測定器の測定可能領域の都合上、１
００Ｖで測定できないサンプル(実質的に３×１０⁷Ω・
ｃｍ以下に相当)は、印加電圧１０Ｖとして測定した。
エンドレスベルト円周方向に２０ｍｍピッチで測定し、
各エンドレスベルト毎に最大値、最小値、および最大値
／最小値を得た。使用するカーボンブラックの揮発分が
低いので成形品の表面にも発泡などによる不具合が発生
しなかった。

【００７０】体積固有抵抗率が１０⁹Ω・ｃｍ代なので
中間転写ベルトとして好適に用いることが出来る。本エ
ンドレスベルトを画像形成装置に搭載して画像を出した
ところ、良好な画像を得た。実施例２表１に示す配合割合とした他は実施例１と同様にしてよ
りカーボン濃度を下げることにより体積固有抵抗率が１
０¹¹Ω・ｃｍ〜１０¹²Ω・ｃｍ代のエンドレスベルトを
得た。

【００７１】実施例１同様、成形品の表面にも発泡など
による不具合が発生しなかった。これは搬送転写ベルト
として好適に用いることが出来る。本エンドレスベルト
を画像形成装置に搭載して画像を出したところ、良好な
画像を得た。実施例３表１に示す配合割合とした他は実施例１と同様にしてカ
ーボン濃度を上げることで体積固有抵抗率が１０⁶Ω・
ｃｍ代のエンドレスベルトを得た。

【００７２】実施例１同様、成形品の表面にも発泡など
による不具合が発生しなかった。これは感光体ベルトと
して好適に用いることが出来る。本エンドレスベルトを
画像形成装置に搭載して画像を出したところ、良好な画
像を得た。比較例１表１に示す配合割合とした他は実施例１と同様にしてポ
リアリレートと揮発分１．５％のカーボンブラック（Ｍ
Ａ１００）からなるエンドレスベルトを得た。

【００７３】使用するカーボンブラックの揮発分が高い
ので３３０〜３６０℃の成形温度での成形中、分解ガス
が発生してしまい、エンドレスベルト表面に発泡傷が生
じて外観が悪くなった。比較例２表１に示す配合割合とした他は実施例１と同様にしてポ
リアリレートと揮発分５．５％のカーボンブラック(Ｍ
Ａ２００ＲＢ)からなるエンドレスベルトを得た。

【００７４】使用するカーボンブラックの揮発分が比較
例１よりもさらに高いので３３０〜３６０℃の成形温度
での成形中、分解ガスが発生してしまい、エンドレスベ
ルト表面に発泡傷が生じて比較例１より外観が悪くなっ
た。

【００７５】

【表１】

【００７６】

【発明の効果】本発明によれば、ベース樹脂にポリアリ
レートを選択することにより、耐クリープ性や靱性や難
燃性や低コスト性に優れ、また、特定のカーボンブラッ
クと組み合わせることによりポリアリレートの成形加工
温度で成形しても発泡などの劣化を生じさせずに導電性
を付与させしめた、画像形成装置用エンドレスベルトを
提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】中間転写装置の側面説明図である。

【符号の説明】

１感光ドラム２帯電器３露光光学系４現像器５クリーナー６エンドレスベルト７搬送ローラ８搬送ローラ９搬送ローラ１０静電転写機１１記録紙１２押圧ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 21/00 ３５０Ｇ０３Ｇ 21/00 ３５０ (72)発明者大津紀宏三重県四日市市東邦町１番地三菱化学株式会社四日市事業所内Ｆターム(参考） 2H003 BB11 CC04 2H032 BA09 BA18 DA13 2H035 CA05 CB06 2H077 AD07 FA12 FA16 FA22 FA27 4J002 CF161 DA036 GM01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の成分Ａ、成分Ｂを少なくとも含有
することを特徴とする画像形成装置用エンドレスベル
ト。成分Ａ：ポリアリレート成分Ｂ：揮発分１％未満のカーボンブラック
【請求項２】成分Ａのポリアリレートがビスフェノー
ルＡと芳香族ジカルボン酸からなるポリアリレートであ
ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置用エ
ンドレスベルト。
【請求項３】各成分の重量比が、成分Ｂ／成分Ａ＝３
／９７〜３０／７０であることを特徴とする請求項１又
は２に記載の画像形成装置用エンドレスベルト。
【請求項４】体積固有抵抗率が１〜１０¹⁵Ω・ｃｍの
範囲で、かつ、１本のベルト中の体積固有抵抗率の最大
値／最小値が１〜１００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画像形成装置用エンドレスベ
ルト。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の画像形
成装置用エンドレスベルトを具備してなることを特徴と
する画像形成装置。