JP2005025052A - Semiconductive belt, its manufacturing method, and intermediate transfer belt and image forming apparatus using the same - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductive belt which: (1) exhibits little secular wear of the outer circumferential face and excellent secular stability with time; (2) has a soft outer circumferential face and is capable of forming a preferable nip with the surface of a member coming in contact with the circumferential face; (3) has high rigidity and hardly deforms; and (4) exhibits little change in the resistance by transfer voltage and excellent secular stability. <P>SOLUTION: The endless semiconductive belt is composed of a substrate, an intermediate layer including at least one layer containing an elastic material, and a surface layer stacked in this order on the outer circumferential face of the substrate. The amount of wear of the surface of the surface layer is ≤10 mg, the intermediate layer has 40 to 70° JIS A hardness, and the substrate has ≥4,000 MPa Young's modulus. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

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用いられる半導電性ベルト、その製造方法、並びに、これを用いた中間転写ベルト及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いた画像形成装置においては、先ず、無機又は有機材料からなる光導電性感光体からなる像担持体表面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が形成される。そして、該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し、記録材に定着することにより所要の再生画像が得られる。
特に、前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、更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が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
前記中間転写体方式を採用した画像形成装置において、中間転写体に用いられる材料としては、ポリカーボネート樹脂、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ポリアルキレンフタレート、ＰＣ（ポリカーボネート）／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のブレンド材料等の熱可塑性樹脂の導電性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。）。
【０００４】
しかし、前記ポリカーボネート樹脂、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の熱可塑性樹脂の導電性材料は機械特性が劣るために、駆動時の応力に対するベルト変形が大きく、高品質の転写画質が安定して得られない。また、駆動時にベルト端部よりクラックが発生するためにベルトライフが短いなどの問題がある。
【０００５】
また、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、ポリエステル等の織布と弾性部材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。しかし、前記、補強材入り弾性ベルトは、経時でベルト材料のクリープ変形等に起因する色ずれの問題が発生する場合がある（例えば、特許文献８及び９参照。）。
【０００６】
更に、用紙搬送ベルトに用いられる材料としては、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。
【０００７】
一方、中間転写ベルトや転写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１０及び１１参照。）。
【０００８】
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、可とう性と剛性のバランスが悪く、中間転写ベルトや転写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）をポリイミド系樹脂の原料とし、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。
【０００９】
一方、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（ホロキャラクター）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１２参照。）。
【００１０】
また、ポリイミド系樹脂を主体となする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、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１３参照。）。
【００１１】
また、上記のような半導電性ベルトを中間転写体として用いた画像形成装置において、前記中間転写体の体積抵抗率とトナー像の画質との間には密接な関係があることが知られている。例えば、中間転写体の体積抵抗率ρｖが低い（ρｖ＜１０^８Ωｃｍ）場合、転写時のトナーの飛び散りが著しく発生し画質が低下することが知られている（例えば、特許文献１４参照）。
【００１２】
【特許文献１】
特開昭６２−２０６５６７号公報
【特許文献２】
特開平６−０９５５２１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５−７７２５２号公報
【特許文献１１】
特開平１０−６３１１５号公報
【特許文献１２】
特開平１０−６３１１５号公報
【特許文献１３】
特開２００２−１５６８３５号公報
【特許文献１４】
特開平８−２４８７７９号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上に説明したような従来における問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。
即ち、本発明は、（１）外周面の経時的な磨耗が少なく経時安定性に優れ、（２）外周面が柔軟でこの外周面に接触する部材表面と良好なニップが形成でき、（３）剛性が高くて変形しにくく、さらに、（４）転写電圧による抵抗の変化が少ない、経時安定性に優れた半導電性ベルト、その製造方法、並びに、これを用いた中間転写ベルト及び画像形成装置を提供することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段は、以下の本発明により達成される。
即ち、本発明は、
＜１＞ 基材と、該基材の外周面に、少なくとも１層以上の弾性材料を含む中間層と、表面層と、をこの順に積層した無端状の半導電性ベルトにおいて、
前記表面層表面の磨耗量が１０ｍｇ以下であり、前記中間層のＪＩＳ Ａ硬度が４０〜７０°の範囲内であり、前記基材のヤング率が４０００ＭＰａ以上であることを特徴とする半導電性ベルトである。
【００１５】
＜２＞ 前記表面層の体積抵抗率が、１×１０^９Ωｃｍ以上１×１０^１３Ωｃｍ未満であることを特徴とする＜１＞に記載の半導電性ベルトである。
【００１６】
＜３＞ 前記表面層の体積抵抗率が、１×１０^１３Ωｃｍ以上であることを特徴とする＜１＞に記載の半導電性ベルトである。
【００１７】
＜４＞ 前記表面層表面の表面微小硬度が、２５以下であることを特徴とする＜１＞〜＜３＞のいずれか１つに記載の半導電性ベルトである。
【００１８】
＜５＞ 前記中間層の体積抵抗率が、１×１０^８〜１×１０^１３Ωｃｍの範囲内であることを特徴とする＜１＞〜＜４＞のいずれか１つに記載の半導電性ベルトである。
【００１９】
＜６＞ 前記基材が導電剤を含むことを特徴とする＜１＞〜＜５＞のいずれか１つに記載の半導電性ベルトである。
【００２０】
＜７＞ 前記基材の体積抵抗率が、１×１０^８〜１×１０^１３Ωｃｍの範囲内であることを特徴とする＜１＞〜＜６＞のいずれか１つに記載の半導電性ベルトである。
【００２１】
＜８＞ 前記表面層がポリイミド系樹脂を含み、該ポリイミド系樹脂が、（１）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、および／または、（２）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とをイミド結合してなる重合体であることを特徴とする＜１＞〜＜７＞のいずれか１つに記載の半導電性ベルトである。
【００２２】
＜９＞ 前記基材がポリイミド系樹脂を含み、該ポリイミド系樹脂が、（１）全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物とｐ−フェニレンジアミンを主成分とするジアミン成分とをイミド結合してなる重合体、および／または、（２）全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物とｐ−フェニレンジアミンとをイミド結合してなる重合体であることを特徴とする＜１＞〜＜８＞のいずれか１つに記載の半導電性ベルトである。
【００２３】
＜１０＞ 前記全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物が、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物であることを特徴とする＜７＞または＜８＞に記載の半導電性ベルトである。
【００２４】
＜１１＞ 前記中間層が、体積抵抗率が１×１０^８Ωｃｍ〜１×１０^１３Ωｃｍの範囲内である加硫ゴム材料を含むことを特徴とする＜１＞から＜１０＞いずれかに記載の半導電性ベルトである。
【００２５】
＜１２＞ 加硫剤を含む未加硫固形ゴムを含む弾性体シートの少なくとも片面に、シート状の基材およびシート状の表面層から選択されるいずれか一方のシートを積層することにより積層体を形成するプロセスと、
前記積層体を加熱・加圧することにより、前記未加硫固形ゴムの加硫と、前記弾性体シートと前記シートとの界面の接着とを行なうプロセスと、を少なくとも経て形成されたことを特徴とする＜１＞〜＜１１＞のいずれか１つに記載の半導電性ベルトである。
【００２６】
＜１３＞ ＜１＞〜＜１２＞に記載のいずれか１つに記載の半導電性ベルトの製造方法であって、
加硫剤を含む未加硫固形ゴムを含む弾性体シートの少なくとも片面に、シート状の基材およびシート状の表面層から選択されるいずれか一方のシートを積層することにより積層体を形成する積層体形成工程と、
前記積層体を加熱・加圧することにより、前記未加硫固形ゴムの加硫と、前記弾性体シートと前記シートとの界面の接着とを行なう一体成形工程と、を少なくとも含むことを特徴とする半導電性ベルトの製造方法である。
【００２７】
＜１４＞ 前記積層体形成工程において、前記積層体が、第１の円筒状金型の外周面に無端シート状の基材と、加硫剤を含む未加硫固形ゴムを含む無端状の弾性体シートと、無端シート状の表面層とを、この順に積層することにより形成され、
前記積層体形成工程を経た後に、前記積層体の外周面に第２の円筒状金型を、前記積層体の外周面に前記第２の円筒状金型の内周面が密着するように配置し、
その後に、前記一体成形工程が、前記第２の円筒状金型の外周面側から圧力を加えることにより前記積層体を加圧しつつ加熱することにより行なわれることを特徴とする＜１３＞に記載の半導電性ベルトの製造方法である。
【００２８】
＜１５＞ 画像形成装置に用いられる中間転写ベルトにおいて、＜１＞〜＜１２＞のいずれか１つ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ベルトである。
【００２９】
＜１６＞ 少なくとも中間転写ベルトを含み、トナーを用いて画像を形成する画像形成装置において、
前記中間転写ベルトが＜１＞〜＜１２＞のいずれか１つに記載の半導電性ベルトであることをを特徴とする画像形成装置である。
【００３０】
＜１７＞ 少なくとも用紙搬送ベルトを含み、トナーを用いて画像形成装置において、
前記用紙搬送ベルトが＜１＞〜＜１２＞のいずれか１つに記載の半導電性ベルトであることを特徴とする画像形成装置である。
【００３１】
＜１８＞ 前記トナーが、下式（１）で規定される形状係数（ＭＬ２／Ａ）が１００〜１４０の範囲内である球形トナーであることを特徴とする＜１６＞または＜１７＞に記載の画像形成装置である。
・式（１）
（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×１／４×１００］
【００３２】
＜１９＞ 前記半導電性ベルト外周面を除電するための除電手段を有することを特徴とする＜１６＞〜＜１８＞のいずれか１つに記載の画像形成装置である。
【００３３】
【発明の実施の形態】
＜＜半導電性ベルト、中間転写ベルト、用紙搬送ベルト＞＞
本発明の半導電性ベルトは、基材と、該基材の外周面に、少なくとも１層以上の弾性材料を含む中間層と、表面層と、をこの順に積層した無端状の半導電性ベルトにおいて、前記表面層表面の磨耗量が１０ｍｇ以下であり、前記中間層のＪＩＳ Ａ硬度が４０〜７０°の範囲内であり、前記基材のヤング率が４０００ＭＰａ以上であることを特徴とする。
【００３４】
本発明の半導電性ベルトは表面層／中間層／基材からなる層構成とした上で、それぞれの層に半導電性ベルトとして必要な機能を割り振ることにより、半導電性ベルトとして求められる諸特性を高いレベルで両立できる。
【００３５】
具体的には、（１）表面層表面の磨耗量を１０ｍｇ以下とすることにより、画像形成装置内の他の部材と接触する半導電性ベルト外周面（表面層表面）の経時的な磨耗が抑えられる。
これにより、半導電性ベルト外周面の磨耗が長期に渡り抑制されるため、安定した性能を長期に渡り維持できる。従って、例えば、半導電性ベルトを中間転写体として用いた場合には転写面（外周面）の磨耗が長期に渡り抑制されるため、画像を連続して形成しても経時的に安定した画質を得ることができる。
なお、表面層を構成する材料は特に限定されないが、本発明においては、耐磨耗性と共に、適度な柔らかさも有するポリイミド系樹脂を挙げることができる。なお、詳細については後述する。
【００３６】
また、（２）中間層のＪＩＳ Ａ硬度を４０〜７０°の範囲内とすることにより、半導電性ベルト外周面と接触する他の部材表面に追随して密着性よく接触できるような柔軟性を得ることができる。
これにより半導電性ベルト外周面が、画像形成装置内の他の部材と接触した際にこの部材表面の形状に応じて柔軟に変形でき、良好なニップ（接触部）を形成できる。従って、例えば、半導電性ベルトを中間転写体として用いた場合には転写面（外周面）が、トナー像が形成された潜像担持体（感光体）に密着でき、ホロキャラクター等の転写欠陥の発生を抑制することができる。なお、中間層を主に構成する材料としては、詳細は後述するがゴム等の弾性材料を用いることができる。
【００３７】
さらに、（３）基材のヤング率が４０００ＭＰａ以上とすることにより、半導電性ベルト全体の剛性が向上するため、半導電性ベルトを回転駆動させたときの変形を抑制することができる。
これにより半導電性ベルト外周面と接触する他の部材との位置ずれ等を防止することができる。従って、例えば、半導電性ベルトを中間転写体として用いた場合に、半導電性ベルトの剛性不足に起因する色ずれなどの不具合の発生を抑制することができる。
【００３８】
なお、基材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（変形の程度）との関係は、下記式（２）で表すことができる。
・式（２） Δｌ＝Ｐ・ｌ・α／（ｔ・ｗ・Ｅ）
ここで、
・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／ｍｍ^２）
を表す。
【００３９】
式（２）からわかるように、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に逆比例する。
従って高ヤング率（４０００ＭＰａ以上）の基材を用いると、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を小さくすることができる。
なお、基材を構成する材料は特に限定されないが、本発明においては、剛性の高いポリイミド系樹脂を挙げることができる。なお、詳細については後述する。
【００４０】
一方、従来の半導電性ベルトは、その殆どが、１ないし２層程度の層構成からなり、１ないし２層からなる構成で、上記に示したような外周面の耐磨耗性、外周面の弾性、ベルト全体の剛性という３つの特性を高いレベルで両立することが困難であり、半導電性ベルトとして求められる諸機能を高いレベルで両立させることができなかった。
しかしながら、以上に説明したように、本発明の半導電性ベルトは、外周面の耐磨耗性、外周面の弾性、ベルト全体の剛性という３つの特性を、それぞれ表面層、中間層、基材により役割分担させて高いレベルで達成することができ、半導電性ベルトとして求められる諸機能を高いレベルで両立させることが可能である。
【００４１】
なお、表面層表面の磨耗量は１０ｍｇ以下であることが必要であるが、５ｍｇ以下であることが好ましく、２ｍｇ以下であることがより好ましい。なお、表面層の耐磨耗性の増加に弾性は小さくなる（剛直になる）傾向があるため、耐磨耗性が大きすぎる場合には表面層が剛直になり、弾性を有する中間層により付与される半導電性ベルト外周面の柔らかさが相殺されてしまう場合がある。この観点からは、耐磨量の下限値は０．０１ｍｇ以上であることが好ましい。
【００４２】
但し、本発明において、表面層表面の磨耗量とはＪＩＳＫ６９０２に規定される耐磨耗性の試験方法により求められるものであり、具体的には表面層の材料を直径１２０ｍｍの円形状の試験片として、幅１２．７ｍｍ、５０．３ｍｍの外径のゴム製の磨耗輪に研磨紙を接着剤で貼り付けて、１００回転あたりの磨耗量として求めたものである。
【００４３】
また、中間層のＪＩＳ Ａ硬度は４０〜７０°の範囲内であることが必要であるが、４５〜６５°の範囲内であることが好ましく、５０〜６０°の範囲内であることがより好ましい。
【００４４】
さらに、基材のヤング率は４０００ＭＰａ以上であることが必要であるが４５００ＭＰａ以上であることが好ましく、５０００ＭＰａ以上であることがより好ましい。なお、基材のヤング率の上限値は特に限定されるものではないが、大きすぎる場合には、基材を構成する材料自体の入手が困難であったり、屈曲性に欠けるために取り扱いが不便になる等の場合があり、この観点からは実用上は１００００ＭＰａ以下であることが好ましい。
【００４５】
また、本発明の半導電性ベルトは外周面の経時的な磨耗が少なく経時安定性に優れ、かつ中間層の弾性層によって、外周面に接触する部材表面と外周面が柔軟に接触するので、良好なニップが形成でき、厚紙（２８０ｇｓｍ）や薄紙（６０ｇｓｍ）などの厚みの異なる用紙の走行においても対応できるので、高品質の転写画質を用紙の厚みに関係せずに得ることができる。
【００４６】
このような本発明の半導電性ベルトを中間転写体ベルトとして用いた場合には（１）画像を連続して形成しても安定した画質の画像を得ることができ、（２）色ずれの発生を防止し、（３）ホロキャラクターを防ぐことができる上に、（４）厚紙（３００ｇｓｍ）や薄紙（６０ｇｓｍ）などの用紙走行性に優れた画像形成装置を提供することができる。
【００４７】
次に、本発明の半導電性ベルトの構成を図面を用いて説明する。図１は本発明の半導電性ベルトの構成の一例を示す模式断面図である。図１において、１は半導電性ベルト、２は表面層、３は中間層、４は基材を表す。
半導電性ベルト１は、基材４の外周面側に、中間層３、表面層２がこの順に順次積層された構成を有している。
【００４８】
なお、図１に示される中間層３は１層であるが、２層以上から構成されていてもよい。なお、このように中間層が２層以上の場合には、２層全体で、ＪＩＳ Ａ硬度が上記に説明した範囲内であることが必要である。これは、後述する他の物性や特性値についても同様である。
なお、説明の都合上、以下の説明においては、中間層が１層からなることを前提として説明するが、勿論、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４９】
次に、本発明の半導電性ベルトを構成する表面層、中間層、および、基材を構成する材料や、その他の好ましい物性・特性について順次説明する。
【００５０】
（ポリイミド系樹脂）
本発明の半導電性ベルトにおいて、表面層および基材を構成する主な樹脂材料は特に限定されないが、ポリイミド系樹脂を用いることが好ましい。なお、表面層や基材にはポリイミド系樹脂以外にも、体積抵抗率を調整するための導電剤等の他の成分を必要に応じて添加することができる
以下、本発明の半導電性ベルトに用いられるポリイミド系樹脂を表面層と基材とに分けて説明する。
【００５１】
−表面層のポリイミド系樹脂−
表面層に用いられるポリイミド系樹脂としては特に限定されないが、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系樹脂を主成分とすることが好ましい。
この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、ポリイミド系樹を主体に構成される表面層に可とう性を付与することができ、定量的には表面微小硬度で３０度以下とすることも可能である。
【００５２】
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又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好ましい。
【００５３】
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、又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。
【００５４】
また、表面層に用いられるポリイミド系樹脂としては、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用いることができる。また、この重合体に、表面層の表面微小硬度が３０度以下とすることができる範囲内であれば、後述する基材のポリイミド系樹脂として好ましい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併用されることも好ましい。
【００５５】
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、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ポリイミド系樹脂の具体例としては、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）とがイミド結合してなるポリイミド系樹脂が挙げられる。
【００５６】
−基材のポリイミド系樹脂−
基材に用いられるポリイミド系樹脂としては特に限定されないが、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ｐ−フェニレン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、を主成分とすることが好ましい。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をイミド結合してなる重合体を主成分とすることで、基材の剛性を確保することが容易となり、基材のヤング率を４０００ＭＰａ以上とすることが可能である。
【００５７】
前記ｐ−フェニレン骨格を有するジアミン成分としては、ｐ−フェニレンジアミン又はそ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。
また、基材用に用いられる全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物は、表面層用に用いられる全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物と同義であり、好ましい態様も同様である。
【００５８】
また、基材に用いられるポリイミド系樹脂は、基材のヤング率を４０００ＭＰａ以上に保持できる範囲内であれば、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、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を主成分とし、既述の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、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が含まれていることも好ましい。
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、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ポリイミド系樹脂の具体例としては、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）とがイミド結合してなるポリイミド系樹脂が挙げられる。
【００５９】
なお、本発明の半導電性ベルトにおいては、表面層に用いられるポリイミド系樹脂としては、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とをイミド結合してなる重合体であり、且つ、基材に用いられるポリイミド系樹脂としては、全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物とｐ−フェニレンジアミンとをイミド結合してなる重合体であることが好ましい。
中でも、表面層に用いられるポリイミド系樹脂としては、３，３’，４，４’−ビフェニル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とをイミド結合してなる重合体であることが好ましく、且つ、基材に用いられるポリイミド系樹脂としては、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をイミド結合してなる重合体であることがより好ましい。
【００６０】
（導電剤）
本発明の半導電性ベルトを構成する基材には、体積抵抗率を調整するための導電剤が添加されていることが好ましい。また、表面層にも体積抵抗率を調整するための導電剤を添加することができる。
本発明に用いられる導電剤としては、導電性もしくは半導電性の微粉末が使用でき、所望の電気抵抗を安定して得ることができれば、特に制限はなく、ケッチエンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック、アルミニウムやニッケル等の金属；酸化錫等の酸化金属化合物；チタン酸カリウム等の電子伝道性の導電剤を挙げることができる。この導電剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用して用いてもよい。
【００６１】
本発明に用いられる導電剤としては、基材や表面層を構成する樹脂材料としてポリイミド系樹脂を用いる場合には、この樹脂中への分散性がよいことから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、更に転写電圧による電界集中がおきずらくなることにより電気抵抗の経時での安定性が向上することから、ｐＨ５以下の酸化処理カーボンブラックが好ましい。
【００６２】
−ｐＨ５以下の酸化処理カーボンブラック−
ｐＨ５以下の酸化処理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、カーボンブラック自体の製造工程における酸化処理でもよいし、カーボンブラックを後処理により酸化処理するものでも良い。例えば、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。
【００６３】
具体的には、ｐＨ５以下の酸化処理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、酸化処理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、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。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以下の酸化処理カーボンブラックに含まれるものとみなす。
【００６４】
導電剤として用いられる酸化処理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以下の酸化処理カーボンは、その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を有するために、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を抑制し易くなる。
【００６５】
前記カーボンブラックのｐＨは、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。
【００６６】
ｐＨ５．０以下の酸化処理カーボンブラックは、その揮発成分の含有量が１〜２５質量％であることが好ましく、３〜２０質量％であることがより好ましく、３．５〜１５％質量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％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、結着樹脂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、前記ポリイミド系樹脂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、本発明における表面層或いは基材の外観が悪くなる場合がある。
【００６７】
これに対し前記揮発成分の含有量を１〜２５質量％とすることで、前記ポリイミド系樹脂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。
【００６８】
本発明の半導電性ベルトにおいて、導電剤として用いられるカーボンブラックは２種類以上使用することもできる。そのとき、これらのカーボンブラックは実質的に互いに導電性の異なるものであることが好ましく、例えば酸化処理の度合い、ＤＢＰ吸油量、窒素吸着を利用したＢＥＴ法による比表面積等の物性が異なるものを用いることができる。
このように導電性の異なる２種類以上のカーボンブラックを添加する場合、例えば高い導電性を発現するカーボンブラックを優先的に添加した後、導電率の低いカーボンブラックを添加して表面抵抗率を調整すること等が可能である。このように２種類以上のカーボンブラックを含有させる場合も、少なくとも、そのうちの１種類にｐＨ５．０以下の酸化処理カーボンブラックを使うことによって、両方のカーボンブラックの混合や分散を高めることができる。
【００６９】
ｐＨ５．０以下の酸化処理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％）、同「スペシャルブラック３５０」（ｐＨ３．５、揮発分２．２％）、同「スペシャルブラック１００」（ｐＨ３．３、揮発分２．２％）、同「スペシャルブラック２５０」（ｐＨ３．１、揮発分２．０％）、同「スペシャルブラック５」（ｐＨ３．０、揮発分１５．０％）、同「スペシャルブラック４」（ｐＨ３．０、揮発分１４．０％）、同「スペシャルブラック４Ａ」（ｐＨ３．０、揮発分１４．０％）、同「スペシャルブラック５５０」（ｐＨ２．８、揮発分２．５％）、同「スペシャルブラック６」（ｐＨ２．５、揮発分１８．０％）、同「カラーブラックＦＷ２００」（ｐＨ２．５、揮発分２０．０％）、同「カラーブラックＦＷ２」（ｐＨ２．５、揮発分１６．５％）、同「カラーブラックＦＷ２Ｖ」（ｐＨ２．５、揮発分１６．５％）、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１０００」（ｐＨ２．５、揮発分９．５％）、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１３００」（ｐＨ２．５、揮発分９．５％）、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１４００」（ｐＨ２．５、揮発分９．０％）、同「ＭＯＧＵＬ−Ｌ」（ｐＨ２．５、揮発分５．０％）、同「ＲＥＧＡＬ４００Ｒ」（ｐＨ４．０、揮発分３．５％）等が挙げられる。
【００７０】
前記ｐＨ５．０以下の酸化処理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。このため、表面層や基材中に、導電剤としてより多くのｐＨ５．０以下の酸化処理カーボンブラックを添加することが可能である。この場合、半導電性ベルトに含まれるカーボンブラックの量が多くなるため、外周面の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化処理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。
【００７１】
本発明では、前記ｐＨ５．０以下の酸化処理カーボンブラックの含有量は１０〜３０質量％の範囲内であることが好ましい。この場合には半導電性ベルト外周面の表面抵抗率の面内バラツキを抑制するなど、酸化処理カーボンブラックの効果が十分に発揮でる。
前記ｐＨ５．０以下の酸化処理カーボンブラックが１０質量％未満である場合には、外周面の電気抵抗の均一性が低下し、表面抵抗率の面内ムラや電界依存性が大きくなる場合がある。一方、前記ｐＨ５．０以下の酸化処理カーボンブラックの含有量が３０質量％を超えると所望の抵抗値が得られ難くなる場合がある。
なお、ｐＨ５．０以下の酸化処理カーボンブラックの含有量は１８〜３０質量％の範囲内であることがより好ましい。この場合、上記に説明したような表面抵抗率の面内ムラや電界依存性をより顕著に抑制することができる。
【００７２】
（弾性材料）
中間層に用いられる弾性材料としては、この弾性材料単体でのＪＩＳ Ａ硬度が４０〜７０°の範囲内であることが好ましく、これに加えてその体積抵抗率が１０^８Ωｃｍ〜１０^１３Ωｃｍの範囲内であることが好ましい。
このような材料としては、ポリウレタン、塩素化ポリイソプレン、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム）、クロロピレンゴム、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム）、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム、シリコーンゴム等を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。これらの弾性材料に、必要に応じて、電子伝導性を付与する導電剤、イオン伝導性を付与する導電剤、あるいは、導電性ポリマー等を１種類又は２種類以上を組み合わせて添加することができる。
【００７３】
電子伝導性系導電剤として、カーボンブラック、グラファイト、アルミニュウム、ニッケル、銅合金などの金属または合金、酸化錫、酸化亜鉛、チタン酸カリム、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などの金属酸化物などを挙げることができる。また、イオン伝導性導電剤としては、スルホン酸塩やアンモニア塩など、また、カチオン系、アニオン系、ノニオン系などの各種の界面活性剤が挙げられる。
【００７４】
また、導電剤として導電性ポリマーを上記の弾性材料にブレンドすることもできる。導電性ポリマーとしては、例えば、カルボキシル基に４級アンモニユム塩基を結合する（メタ）アクリレートとの各種（例えばスチレン）共重合体、４級アンモニウム塩基と結合するマレイミドとメタアクリレートとの共重合体等の４級アンモニウム塩基を結合するポリマー、ポリスルホン酸ナトリウムなどのスルホン酸のアルカリ金属塩を結合するポリマー、分子鎖中に少なくともアルキルオキシドの親水性ユニットを結合するポリマー、例えば、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール系ポリアミド共重合体、ポリエチレンオキド−エピクロルヒドリン共重合体ポリエーテルアミドイミド、ポリエーテルを主セグメントとするブロック型のポリマー、さらには、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリフェニレンビニレンなどをあげることができる。これらの導電性ポリマーを脱ドープ状態、または、ドープ状態で用いることができる。
【００７５】
本発明の半導電性ベルトの作製に際しては、中間層に用いられる弾性材料の原材料（ゴム生地）は、液状や糊状のものではなく、未加硫固形ゴムを含むシートが好ましく用いられる。なお、このようなシートを用いた本発明の半導電性ベルトの作製方法の詳細については後述する。
【００７６】
（体積抵抗率）
−表面層の体積抵抗率−
既述したように中間転写体転写面を構成する層の体積抵抗率ρｖが低い（ρｖ＜１０^８Ωｃｍ）場合、転写時のトナーの飛び散りが著しく発生し画質が低下してしまうことが知られている（例えば、特許文献１４参照）。これは中間転写体転写面を構成する層の体積抵抗率が低すぎる場合、この中間転写体と当接する１次転写ロールによる転写電界と転写電流の作用で、転写面のトナー像が転写されなかった領域に転写電界が印加され易くなるために転写領域が広がり、その作用によってトナーが飛び散って転写されてしまうためであると考えられる。このような観点から、本発明の半導電性ベルトは、その表面層の体積抵抗率は、１×１０^９Ωｃｍ以上であることが好ましい。
【００７７】
一方、現在実用化されている画像形成装置に用いられている中間転写体は、転写面を構成する層の体積抵抗率が１０^８Ωｃｍよりも大きい領域（１０^８Ωｃｍ≦ρｖ＜１０^１３Ωｃｍ）にある。このような画像形成装置は、中間転写体の半導電性により、転写面の帯電電荷が適当に減衰する。すなわち、中間転写体の転写面を構成する層の体積抵抗率の平均値は、帯電電荷が適当に減衰する範囲（体積抵抗率が適切な範囲）に有るので、転写面を除電する除電装置を用いなくとも連続して画像形成を行うことができる。
【００７８】
このような観点からは、本発明の半導電性ベルトを中間転写ベルトとして除電装置の無い画像形成装置に取りつけて使用する場合、表面層の体積抵抗率の上限値は１×１０^１３Ωｃｍ未満であることが好ましい。
また、表面層の体積抵抗率を１×１０^１３Ωｃｍ以上としても、本発明の半導電性ベルトを中間転写ベルトとして使用することができる。この場合には、表面層の体積抵抗率は、５×１０^１３Ωｃｍ以上であることが好ましく、１×１０^１４ΩｃｍΩｃｍ以上であることがより好ましい。
表面層の体積抵抗率が１×１０^１３Ωｃｍより高い場合には、この半導電性ベルトを中間転写ベルトや用紙搬送ベルトとして、後述するような画像形成装置に用いた場合、１次転写での転写電界において半導電性ベルトの表面が帯電して、電荷の保持力が大きくなるため、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う（ブラー）問題が発生することが少なくなる。また、２次転写後にＡＣ電圧印加などのよる除電機構も設けることにより、更に高品質な画質を安定して得ることができる。
【００７９】
本発明の半導電性ベルトにおける中間層および基材の体積抵抗率は、１×１０^８〜１×１０^１３Ωｃｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは１×１０^９〜１×１０^１２Ωｃｍの範囲内である。
中間層および基材の体積抵抗率が１×１０^８〜１×１０^１３Ωｃｍ範囲内であれば、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う（ブラー）問題が発生することがより少なくなる。
【００８０】
本発明の半導電性ベルトにおいて、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。この体積抵抗率の測定方法を図を用いて以下に説明する。
図２は、半導電性ベルトの体積抵抗率の計測方法を一例を示す概略模式図であり、（ａ）は、円形電極の一例を示す概略平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す円形電極の概略断面図であり、符号１で示される部材は半導電性ベルトを表す。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、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。
【００８１】
体積抵抗率の測定は、第一電圧印加電極Ａ’の円柱状電極部Ｃ’及びリング状電極部Ｄ’と、第二電圧印加電極Ｂ’と、の間に半導電性ベルト１を挟持した状態で、第一電圧印加電極Ａ’の円柱状電極部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）を測定することにより行う。
この際、半導電性ベルト１の体積抵抗率ρｖ（Ωｃｍ）は、下記式（３）により算出することができる。ここで、下記式（３）中、ｔは、半導電性ベルト１の厚さ（ｍｍ）を示す。
・式（３） ρｖ＝１９．６×（Ｖ／Ｉ）×ｔ
【００８２】
＜表面層表面の摩擦係数＞
表面層表面の摩擦係数は０．５以下であることが好ましく、０．２〜０．４の範囲内であることがより好ましい。
摩擦係数が０．５を超えると、中間層が弾性を有するために、感光体等の半導電性ベルト外周面と接触する部材との間に応力が発生すると、この部材表面と外周面との間に発生するステックスリップによって外周面に微小な変形が生じる場合がある。この場合、本発明の半導電性ベルトを中間転写ベルトとして用いている場合には、細部の転写画質が悪くなることがある。
【００８３】
摩擦係数は、図３に示すような静動摩擦係数計（摩擦係数測定器ＨＥＩＤＯＮ−１４、ＨＥＩＤＯＮ社製）を用いて測定することができる。
図３は、表面層表面の静動摩擦係数計の測定方法を説明する概略模式図である。図３において、３０１は表面層を構成する材料からなるシート（膜）、３０２は固定台、３０３は鋼球、３０４は零点調整用天秤、３０５はロードセル、３０６は重りを表す。
【００８４】
静動摩擦係数計は、固定台３０２と、この固定台３０２上に設けられた、零点調整用天秤３０４と、零点調整用天秤３０４から水平方向に伸びた重り台部分と、この重り台部分の下部取り付けられた支柱およびこの支柱の先端に取り付けられた鋼球（直径３ｍｍ）３０３と、零点調整用天秤３０４に接続されたロードセル３０５とから構成されている。なお、本発明において、摩擦係数の測定に際しては、鋼球３０３は直径３ｍｍのものを用い、重り３０６は１００ｇの重りを用いた。
摩擦係数の測定は、固定台上に厚み２０μｍのシート（膜）３０１を固定し、次に重り３０６を重り台部分の上に載せてシート３０１表面に鋼球３０３を接触させた状態で、鋼球３０３の移動速度０．１ｃｍ／秒、荷重１００ｇの条件下で行なった。
【００８５】
（表面層表面の表面微小硬度）
表面層表面の表面微小硬度は２５以下であることが好ましく、２０以下であることがより好ましく、１５以下であることが更に好ましい。
表面層表面（半導電性ベルト外周面）の表面微小硬度が２５を超える場合には、半導電性ベルトの外周面に感光体等の部材が接触した場合、この部材から外周面に加えられる押圧力を均一に分散することができなくなる場合がある。このため、例えば、本発明の半導電性ベルトを中間転写ベルトとして用い、この中間転写ベルトの外周面（転写面）がバイアスローラーに接触する場合には、バイアスローラの押圧力によって転写面の変形が起こりにくい。このため、転写面に転写されていたトナー像のトナーに集中していた押圧力は分散されないためトナーが凝集することにより、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てしまう場合がある。
【００８６】
本発明において、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られる。この表面微小硬度の測定方法について図面を用いて以下に説明する。
図４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４中、１０は表面層表面を、１１は針状圧子を表し、矢印Ｌは、針状圧子１１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、表面層表面１０の最表面部分に所定形状の針状圧子１１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１１の表面層１０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（４）で表される。
・式（４） ＤＨ≡αＰ／Ｄ^２
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。
【００８７】
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である。
【００８８】
尚、上記に説明したような表面層の表面微小硬度は、具体的には下記の方法によって求めた。まず、測定試料として半導電性ベルトの外周面を構成する材料（表面層と中間層との積層材料）のシートを５ｍｍ角程度に切り、その小片を瞬間接着剤により中間層側の面を接着面として硝子版に固定する。この試料の表面（すなわち、表面層表面）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
【００８９】
上述のように、表面層の表面微小硬度を低く、かつ、表面層の体積抵抗率を高くした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場合、ライン画像が中抜けする（ホロキャラクター）、トナーが飛び散る（ブラー）などの画質欠陥が発生することがなく、高画質の転写画質を安定して得ることができる。
【００９０】
（半導電性ベルトの厚み）
本発明の半導電性ベルトの厚みは、総厚みで０．０５〜０．５ｍｍの範囲内であることが好ましく、０．０５〜０．２ｍｍの範囲内であることがより好ましく、０．０６〜０．１５ｍｍの範囲内であることが更に好ましい。
総厚みが０．０５ｍｍ未満の場合には、半導電性ベルトに加わるテンションによって、ベルト周方向の長さが変化するなどの問題が生じる場合がある。また、ベルトの厚みが０．５ｍｍを超える場合には、ロール屈曲部での半導電性ベルト外周面の変形が大きくなるために外周面にクラックが発生したり、内周面に接して設けられる駆動系ロールに接している半導電性ベルトの屈曲部で、半導電性ベルト外周面の変形量が大きくなる。このため、例えば半導電性ベルトを中間転写ベルトとして用いた場合に、良好な画質が得られない場合がある。また、半導電性ベルトの外周面側と内周面側との変形量の差が大きくなる上に、局部的な繰り返し応力が加わるために半導電性ベルトが破断するなどの問題が生じる場合がある。
【００９１】
また、表面層の厚みは、ベルト総厚みの５〜３０％の範囲内であることが好ましく、１０〜２５％の範囲内であることがより好ましい。また、▲１▼弾性層の厚みは、表面層の厚みの１倍〜５倍の厚みであることが好ましく、２倍〜４倍であることがより好ましい。更に、▲２▼表面層と中間層との合計厚みは、総厚みに対して３０〜９０％の範囲内であることが好ましく、４０〜８０％の範囲内であることが好ましい。
【００９２】
上記▲１▼および▲２▼項が同時に満たされる場合には、半導電性ベルト外周面が感光体等の他の部材と接触しても、この部材から外周面に加えられる押圧力が均一に分散される。このため、例えば、本発明の半導電性ベルトを中間転写ベルトとして用いても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の発生を抑制することができる。
【００９３】
以上に説明したように本発明の半導電性ベルトは（１）外周面の経時的な磨耗が少なく経時安定性に優れ、（２）外周面が柔軟でこの外周面に接触する部材表面と良好なニップが形成でき、（３）剛性が高くて変形しにくく、さらに、（４）転写電圧による抵抗の変化が少なく、経時安定性に優れるという優れた特性を少なくとも有する。
【００９４】
このような本発明の半導電性ベルトを中間転写体ベルトとして用いた場合には（１）画像を連続して形成しても安定した画質の画像を得ることができ、（２）色ずれの発生を防止し、（３）ホロキャラクターを防ぐことができる上に、（４）厚紙（３００ｇｓｍ）や薄紙（６０ｇｓｍ）などの走行性に優れた画像形成装置を提供することができる。
なお、用紙搬送ベルトは、記録用紙を像担持体と用紙搬送ベルトとの間に挿通させて、記録用紙表面に像担持体表面に形成されたトナー像を直接転写する機能を有するものであるが、このような用紙搬送ベルトとして本発明の半導電性ベルトを用いた場合も中間転写体ベルトとして本発明の半導電性ベルトを用いた場合と同様の効果を得ることができる。
以上に説明したような本発明の半導電性ベルトは、電子写真複写機やレーザープリンタ等の画像形成装置に用いる中間転写ベルトや用紙搬送ベルトに好適に用いることができるが、必要に応じてこれ以外の用途にも利用可能である。
【００９５】
＜＜半導電性ベルトの製造方法＞＞
以上に説明したような本発明の半導電性ベルトの製造方法は特に限定されず、例えば、従来公知の方法により作製することができる。従来公知の方法としては具体的には以下の２つの製法が代表的に挙げられよう。
例えば、▲１▼シート状の基材の片面（半導電性ベルトとした時の外周面となる側）に中間層を構成する材料を含む溶液を塗布して塗膜を形成し、▲２▼この塗膜を加熱することにより硬化させて中間層を形成し、▲３▼さらに、この表面に表面層を構成する材料をスプレー塗布し焼成することにより表面層を形成することにより半導電性ベルトを作製することができる（以下、「第１の製法」と略す）。なお、上記▲２▼項および▲３▼項の加熱・焼成は同時に行なうこともできる。
【００９６】
あるいは、▲４▼シート状の基材の片面（半導電性ベルトとした時の外周面となる側）に、接着剤を用いて加硫剤を含む未加硫状態のゴム材料を含むシートを接着・積層し、▲５▼このシートを加熱することによりゴム成分を加硫させて中間層を形成した後、▲６▼さらに、この表面に表面層を構成する材料をスプレー塗布し、焼成することにより形成することができる（以下、「第２の製法」と略す）。なお、上記▲５▼項および▲６▼項の加熱・焼成は同時に行なうこともできる。また、中間層を形成後に、中間層の膜厚ムラを小さくするために、中間層の表面を研磨することもできる。
【００９７】
しかしながら、第１の製法では、中間層が塗布法により形成される為に、膜厚が厚く且つ均一な中間層を形成することが困難な場合がある。
従って、第１の製法により、中間層を薄くした半導電性ベルトを作製した場合には、中間層が薄すぎるために半導電性ベルトの外周面が硬くなり、外周面と接触する部材に対する密着性が悪くなる場合がある。あるいは、中間層を厚くした半導電性ベルトを作製した場合には、中間層の膜厚が不均一となるために半導電性ベルトの外周面に凹凸が発生し、外周面と接触する部材に対して密着性が悪くなる場合がある。
【００９８】
また、第２の製法では、中間層の膜厚ムラが発生しやすく、上記の第１の製法と同様の問題が発生してしまう場合がある。これに対応して上述したように、中間層形成後にその表面を研磨することもできるが、中間層は弾性を有するために、研磨が難しく、また研磨後によりある程度までは膜厚ムラを解消することもできるが、膜厚ムラを十分に抑制することは困難である場合が多い。これに加えて、接着剤が必要であり、場合によっては上記したような中間層表面の研磨が必要な場合があるため、半導電性ベルトの作製工程が複雑で、作製される半導電性ベルトのコストも高くなってしまう傾向にある。
【００９９】
勿論、これらの製法が、本発明の半導電性ベルトの作製に全く使用できないというものではなく、これらの製法の各工程の製造条件を最適化したり、半導電性ベルトの作製に用いる材料を吟味すること等によって本発明の半導電性ベルトを作製することは可能である。
しかしながら、本発明者は、上記のような問題点を解決し、より低コストで、中間層の膜厚ムラをより抑制できる半導電性ベルトの製法について鋭意検討したところ以下のような製法が好適であることを見出した。
【０１００】
すなわち、本発明の半導電性ベルトの製造方法は、加硫剤を含む未加硫固形ゴムを含む弾性体シートの少なくとも片面に、シート状の基材およびシート状の表面層から選択されるいずれか一方のシートを積層することにより積層体を形成する積層体形成工程と、前記積層体を加熱・加圧することにより、前記未加硫固形ゴムの加硫と、前記弾性体シートと前記シートとの界面の接着とを行なう一体成形工程と、を少なくとも含むものであることが好ましい（以下、「本発明の製法」と略す場合がある）。なお、積層体は、より好ましくは、シート状の基材、弾性体シート、および、シート状の表面層がこの順に積層されたものであることが好ましい。
【０１０１】
本発明の製法によれば、接着剤を用いずとも表面層／中間層界面、および／または、中間層／基材界面を、中間層形成時の加硫反応を利用して強固に接着することができ、また、表面層および中間層、あるいは、基材および中間層、の２層ないし、表面層、中間層および基材の３層を一度に一体成形することができるため、半導電性ベルトの作製工程を簡易化できる。
さらに、中間層の形成に際しては、接着剤を用いずに予めシート状に形成された弾性体シートを用いるために膜厚ムラの発生を容易に抑制できる。このため、本発明の製法では、第１の製法のように、中間層の膜厚を厚くすることが膜厚ムラの点から困難であるという製法上の制限が無く、また、第２の製法のように、中間層の表面を研磨するというコストアップ要因となるような工程が不要である。特にシート状の基材、弾性体シート、シート状の表面層を一体成形する場合においてこのような効果はより顕著である。
【０１０２】
なお、本発明の半導電性ベルトの形状は、無端状であるので、本発明の製法において用いるシート状の基材、弾性体シート、シート状の表面層が端部を有する場合には、これらのシートの端部を接着剤等を介して接着する必要がある。
また、本発明の製法において用いるシート状の基材、弾性体シート、シート状の表面層として無端状のものを用いれば、シームレス（継ぎ目の無い）本発明の半導電性ベルトを得ることができる。
【０１０３】
本発明の半導電性ベルトがシームレスである場合には、継ぎ目が無いために半導電性ベルト周方向の厚さ変化がない。このため、このようなシームレスの半導電性ベルトを画像形成装置に取りつけた場合には、任意な部分を回転の開始位置とすることができるため、回転開始位置の制御機構を省略できる等の利点がある。
【０１０４】
本発明の製法に用いるシート状の基材及びシート状の表面層の形成は、特に限定されないが、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、ポリアミド酸溶液を適宜な方式で展開して塗膜とし、その塗膜を乾燥させてシート状に成形し、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。
【０１０５】
本発明の製法に用いる弾性体シートは、これを構成する材料をキャレンダーロール等で精度良くシート状に分出して形成することができる。具体的にはオープンロールなどの混練装置を用いて混練りした加硫剤を含む未加硫固形ゴムをキャレンダーロール等で、シート状に形成することができる。
なお、未加硫固形ゴムとしては、既述したような弾性材料（ゴム材料）の未加硫状態のものが利用でき、加硫剤としては、未加硫固形ゴムの加硫を促進するものであれば特に限定されないが、中間層の形成に用いる未加硫固形ゴムに応じて公知の加硫剤を適宜利用することができる。
【０１０６】
なお、本発明の製法により、シームレスな半導電性ベルトを作製する場合には、例えば、（１）積層体形成工程において、積層体を、第１の円筒状金型の外周面に無端シート状の基材と、加硫剤を含む未加硫固形ゴムを含む無端状の弾性体シートと、無端シート状の表面層とを、この順に積層することにより形成し、（２）次に、積層体の外周面に第２の円筒状金型を、積層体の外周面に第２の円筒状金型の内周面が密着するように配置し、（３）その後に、一体成形工程が、第２の円筒状金型の外周面側から圧力を加えることにより積層体を加圧しつつ加熱するという３つの工程を少なくとも経ることにシームレスな半導電性ベルトを作製することができる。なお、上記（１）〜（３）項に説明したプロセスは積層体が３層構成の場合であるが、勿論、弾性体シートを含む２層構成の場合についても同様に適用できる。
【０１０７】
なお、本発明の製法において、弾性体シートの片面のみに、シート状の基材あるいはシート状の表面層を積層することにより２層構成の積層体を形成し、これを一体成形する場合には、残りのもう一層（基材あるいは表面層）がシート状である場合には接着剤を介して接着する工程を経て本発明の半導電性ベルトを作製することができる。
あるいは、２層構成の積層体を一体成形して得られたシートに、残りのもう一層をスプレー塗布等によって直接形成する工程を経て本発明の半導電性ベルトを作製することもできる。
【０１０８】
＜＜画像形成装置＞＞
本発明の画像形成装置は、中間転写体や用紙搬送体等として本発明の半導電性ベルトが利用でき、トナーを用いて画像を形成できる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の画像形成装置や、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のいずれでもよい。
【０１０９】
しかしながら、本発明の画像形成装置は、少なくとも中間転写ベルトを備え、この中間転写ベルトが本発明の半導電性ベルトからなることが好ましい。また、本発明の画像形成装置は、少なくとも用紙搬送ベルトを備え、この用紙搬送ベルトが本発明の半導電性ベルトからなることが好ましい。更に、本発明の画像形成装置は、この画像形成装置内に設けられる本発明の半導電性ベルト外周面を除電することが可能な除電手段（除電装置）を必要に応じて備えていることが好ましい。
【０１１０】
一例として、本発明の半導電性ベルトを中間転写ベルトとして用いた、順次一次転写を繰り返すカラー画像形成装置の概略図を図５に示す。
図５は本発明の画像形成装置の一例を示す概略模試図である。図５において、画像形成装置は、像担持体としての感光体ドラム２１、中間転写体としての中間転写ベルト２２、転写電極であるバイアスローラ２３（第二転写手段）、転写媒体である記録紙を供給する用紙トレー２４、Ｂｋ（ブラック）トナーによる現像器２５、Ｙ（イエロー）トナーによる現像器２６、Ｍ（マゼンタ）トナーによる現像器２７、Ｃ（シアン）トナーによる現像器２８、中間転写体クリーナー２９、剥離爪３３、ベルトローラ４１、４３及び４４、バックアップローラ４２、導電性ローラ４５（第一転写手段）、電極ローラ４６、クリーニングブレード５１、記録紙６１、ピックアップローラ６２、並びにフィードローラ６３を有してなる。なお、図５中に示す画像形成装置において、本発明の半導電性ベルトは中間転写ベルト２２として用いられる。
【０１１１】
次に、図５に示す画像形成装置の構成について説明する。感光体ドラム２１の周囲には、これに近接し矢印Ａ方向に沿って、ブラック現像器２５、イエロー現像器２６、マゼンタ現像器２７、シアン現像器２８が順次配置されている。また、感光体ドラム２１に対して、これら４色の現像器が配置された側と反対側に、中間転写ベルト２２を挟んで導電性ローラ４５が、感光体ドラム２１と圧接するように配置されている。
【０１１２】
中間転写ベルト２２は、その内周面に接して矢印Ｂ方向に順次配置された導電性ロール４５、ベルトローラ４１、ベルトローラ４３、バックアップローラ４２、ベルトローラ４４により張架されており、中間転写ベルト２２を挟んで、ベルトローラ４４の反対側には中間転写体クリーナ２９が配置されている。また、中間転写ベルト２２の、バックアップローラ４２とベルトローラ４４とにより張架された部分の外周面に接触するように剥離爪３３が配置されている。
【０１１３】
バックアップローラ４２は、中間転写ベルト２２を介して、バイアスローラー２３と圧接しており、用紙６１が、バックアップローラ４２（に押圧された中間転写ベルト２２）とバイアスローラー２３との間を挿通可能である。バイアスローラー２３の周囲には、この表面に接触するようにクリーニングブレード５１が設けられている。また、バックアップローラ４２のバイアスローラー２３が配置された側のほぼ反対側に、バックアップローラ４２と接して電極ローラ４６が配置されている。
【０１１４】
バックアップローラ４２とバイアスローラー２３との間を用紙４１が通過する方向には、一対のお互いに接触したフィードローラ６３が配置され、２つのフィードローラ６３の間を用紙４１が挿通可能である。また、一対のフィードローラ６３の、バックアップローラ４２およびバイアスローラー４３が設けられた側の反対側には、用紙６１をストックした用紙トレイ２４と、用紙トレイ２４から用紙６１を一対のフィードローラ６３の接触部に供給するピックアップローラーが配置されている。
【０１１５】
次に、図５に示す画像形成装置を用いた画像形成について説明する。まず、感光体ドラム２１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２１にレーザー書込み装置等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。この静電潜像はブラック現像器２５によってトナー現像されて可視化されたトナー像Ｔが形成される。トナー像Ｔは、感光体ドラム２１の回転で導電性ローラ４５（第一転写手段）が配置された一次転写部に到り、導電性ローラ４５からトナー像Ｔに逆極性の電界を作用させることにより、前記トナー像Ｔは、静電的に中間転写ベルト２２に吸着されつつ中間転写ベルト２２の矢印Ｂ方向の回転で一次転写される。
【０１１６】
以下、同様にして第２色のトナー像、第３色のトナー像、第４色のトナー像が順次形成され、中間転写ベルト２２において重ね合わされ、多重トナー像が形成される。
中間転写ベルト２２に転写された多重トナー像は、中間転写ベルト２の回転でバイアスローラ２３（第二転写手段）が設置された二次転写部に到る。二次転写部は、中間転写ベルト２２のトナー像が担持された表面側に設置されたバイアスローラ２３と該中間転写ベルト２２の裏側からバイアスローラ２３に対向するように配置されたバックアップローラ４２及びこのバックアップローラ４２に圧接して回転する電極ローラ４６から構成される。
【０１１７】
記録紙６１は、用紙トレー２４に収容された記録紙束からピックアップローラ６２で一枚ずつ取り出され、フィードローラ６３で二次転写部の中間転写ベルト２２とバイアスローラ２３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６１は、バイアスローラ２３及びバックアップローラ４２による圧接搬送と中間転写ベルト２２の回転により、該中間転写ベルト２２に担持されたトナー像が転写される。
【０１１８】
トナー像が転写された記録紙６１は、最終トナー像の一次転写終了まで退避位置にある剥離爪３３を作動せることにより中間転写ベルト２２から剥離され、図示しない定着装置に搬送され、加圧／加熱処理でトナー像を定着して画像を形成する。尚、多重トナー像の記録紙６１への転写の終了した中間転写ベルト２２は、二次転写部の下流に設けた中間転写体クリーナ２９で残留トナーの除去が行われて次の転写に備える。また、バイアスローラ２３は、ポリウレタン等からなるクリーニングブレード５１が常時当接するように取り付けられており、転写で付着したトナー粒子や紙紛等の異物が除去される。
【０１１９】
単色画像の転写の場合、一次転写されたトナー像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、各色のトナー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２２と感光体ドラム２１との回転を同期させて各色のトナー像がずれないようにする。前記二次転写部では、バイアスローラ２３と中間転写ベルト２２を介して対向配置したバックアップローラ４２に圧接した電極ローラ４６に、トナー像の極性と同極性の出圧（転写電圧）を印加することで、該トナー像を記録紙６１に静電反発で転写する。また、中間転写ベルト２２の電荷は、除電ロール（除電手段）５０により除電される。除電ロール５０としては、体積抵抗を１０^５〜１０^１０Ωに調整してなる導電剤を分散して弾性ロール（例えば、カーボンブッラク分散のエピクロルヒドリンゴムロールなど）を用いることができる。
以上に説明した図５に示す本発明の画像形成装置は、中間転写ベルト２２として本発明の半導電性ベルトを用いているために、画像を連続して形成しても安定した画質の画像を得ることができ、色ずれやホロキャラクターを防ぐことができる。
【０１２０】
次に、本発明の半導電性ベルトからなる中間転写ベルトを備え、各色毎の現像器を備えた複数の像担持体をこの中間転写体上に直列に配置したタンデム型のカラー画像形成装置について図面を用いて説明する。
図６は本発明の画像形成装置の他の例を示す概略模試図である。図６に示す画像形成装置は、４つのトナーカートリッジ７１、１対の定着ロール７２、バックアップロール７３、テンションロール７４、２次転写ロール７５、用紙経路７６、用紙トレイ７７、レーザー発生装置７８、４つの感光体７９、４つの１次転写ロール８０、駆動ロール８１、転写クリナー８２、４つの帯電ロール８３、感光体クリーナー８４、現像器８５、中間転写ベルト８６、除電ロール８８等を主用な構成部材として含んでなる。なお、図６に示す画像形成装置において、本発明の半導電性ベルトは中間転写ベルト８６として用いられる。
【０１２１】
次に、図６に示す画像形成装置の構成について順次説明する。まず、感光体７９の周囲には、反時計回りに帯電ロール８３、現像器８５、中間転写ベルト８６を介して配置された１次転写ロール８０、感光体クリーナー８４が配置され、これら１組の部材が、１つの色に対応した現像ユニットを形成している。また、この現像ユニット毎に、現像器８５に現像剤を補充するトナーカートリッジ７１がそれぞれ設けられており、各現像ユニットの感光体７９に対して、帯電ロール８３と現像器８５との間の感光体７９表面に画像情報に応じたレーザー光を照射することができるレーザー発生装置７８が設けられている。
【０１２２】
４つの色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）に対応した４つの現像ユニットは、画像形成装置内においてほぼ水平方向に直列に配置されており、４つの現像ユニットの感光体７９と１次転写ロール８０とのニップ部を挿通するように中間転写ベルト８６が設けられている。中間転写ベルト８６は、その内周側に以下の順序で反時計回りに設けられた、バックアップロール７３、テンションロール７４、および駆動ロール８１により張架されている。なお、４つの１次転写ロールはバックアップロール７３とテンションロール７４との間に位置する。また、中間転写ベルト８６を介して駆動ロール８１の反対側には中間転写ベルト８６の外周面をクリーニングする転写クリナー８２が駆動ロール８１に対して圧接するように設けられている。
【０１２３】
また、中間転写ベルト８６を介してバックアップロール７３の反対側には用紙トレイ７７から用紙経路７６を経由して搬送される記録用紙の表面に、中間転写ベルト８６の外周面に形成されたトナー像を転写するための２次転写ロール７５が、バックアップロール７３に対して圧接するように設けられている。バックアップロール７３と駆動ロール８１との間の中間転写ベルト８６の外周面には、この外周面を除電するための除電ロール８８が設けられている。
【０１２４】
また、画像形成装置の底部には記録用紙をストックする用紙トレイ７７が設けられ、用紙トレイ７７から用紙経路７６を経由して２次転写部を構成するバックアップロール７３と２次転写ロール７５との圧接部を通過するように供給することができる。この圧接部を通過した記録用紙はさらに１対の定着ロール７２の圧接部を挿通するように不図示の搬送手段により搬送可能であり、最終的に画像形成装置外へと排出することができる。
【０１２５】
次に、図６の画像形成装置を用いた画像形成方法について説明する。トナー像の形成は各現像ユニット毎に行なわれ、帯電ロール８３により反時計方向に回転する感光体７９表面を一様に帯電した後に、レーザー発生装置７８（露光装置）により帯電された感光体７９表面に潜像を形成し、次に、この潜像を現像器８５から供給される現像剤により現像してトナー像を形成し、１次転写ロール８０と感光体７９との圧接部に運ばれたトナー像を矢印Ａ方向に回転する中間転写ベルト８６の外周面に転写する。なお、トナー像を転写した後の感光体７９は、その表面がに付着したトナーやゴミ等が感光体クリーナー８４によりクリーニングされ、次のトナー像の形成に備える。
【０１２６】
各色の現像ユニット毎に現像されたトナー像は、画像情報に対応するように中間転写体８６の外周面上に順次重ね合わされた状態で、２次転写部に運ばれ２次転写ロール７５により、用紙トレイ７７から用紙経路７６を経由して搬送されてきた記録用紙表面に転写される。トナー像が転写された記録用紙は、更に定着部を構成する１対の定着ロール７２の圧接部を通過する際に加圧加熱されることにより定着され、記録媒体表面に画像が形成された後、画像形成装置外へと排出される。
【０１２７】
２次転写部を通過した中間転写ベルトは、矢印Ａ方向に更に進み除電ロール８８により外周面が除電された後、さらに、転写クリナー８２により外周面がクリーニングされた後に次のトナー像の転写に備える。
【０１２８】
以上に説明した図６に示す本発明の画像形成装置は、中間転写ベルト８６として本発明の半導電性ベルトを用いているために、画像を連続して形成しても安定した画質の画像を得ることができ、色ずれやホロキャラクターを防ぐことができる。
【０１２９】
以上、本発明の半導電性ベルトを中間転写ベルトとして用いた画像形成装置について説明したが、本発明の半導電性ベルトを用紙搬送ベルトとして用いた画像形成装置においても同様の効果が得られる。
【０１３０】
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用紙搬送ベルトとしてとして組み込んで利用する場合には、トナーとして球形トナーを用いることが好ましい。トナーとして球形トナーを用いることにより、画質欠陥（ホロキャラクター、ブラー、色ずれ）のより抑制された高品質の転写画質を得ることができる。
【０１３１】
ただし、本発明において球形トナーとは、その形状係数（ＭＬ２／Ａ）が、１００〜１４０の範囲内であることを意味する。この形状係数としては、１００〜１３０の範囲内であることが好ましく、１００〜１２０の範囲内であることがより好ましい。この平均形状係数（ＭＬ２／Ａ）が１４０より大きくなると転写効率が低下してしまい、形成された画像のの画質の低下が目視で確認できてしまう。
なお、前記形状係数（ＭＬ２／Ａ）とは、下式（１）で規定される係数である。
・式（１）
（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
なお、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、ＦＴ）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。
【０１３２】
球形トナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有してなる。この球形トナーの平均粒子径は２〜１２μｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは３〜９μｍの範囲内である。
【０１３３】
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、スチレンーアクリル酸アルキル共重合体、スチレンーメタクリル酸アルキル共重合体、スチレンーアクリロニトリル共重合体、スチレンーブタジエン共重合体、スチレンー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。
【０１３４】
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られる。
【０１３５】
球形トナーには、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られる。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
球形トナーは、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形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、球形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、球形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。
【０１３９】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
＜実施例１＞
（ポリアミド酸溶液（Ａ）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の比率で組み合わせた成分と、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）とを同モルで添加してなるポリアミド酸のＮ−メチルー２ピロリドン（ＮＭＰ）溶液（固形分２０質量％）を溶液を調整した。
【０１４０】
次に、この溶液のポリイミド系樹脂を形成可能な原料の固形分１００質量部に対して、乾燥した酸化処理カーボンブラック（ＳＰＥＣＩＡＬ ＢＬＡＣＫ４（Ｄｅｇｕｓｓａ社製、ｐＨ３．０、揮発分：１４．０％）を５質量部添加して、衝突型分散機（シーナス製ＧｅａｎｕｓＰＹ）を用い、圧力２００ＭＰａで、最小面積が１．４ｍｍ^２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、表面層用のカーボンブラック入りポリアミド酸溶液（Ａ）を得た。
【０１４１】
（表面層材料の形成）
カーボンブラック入りポリアミド酸溶液（Ａ）を円筒状金型内面に、ディスペンサーを介して塗膜の厚みが０．２５ｍｍとなるように塗布し、金型を１５００ｒｐｍで１５分間回転させて均一な厚みを有する塗膜を形成した後、金型を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、室温にまで冷却して皮膜を形成した。
その後、金型の内面に形成された皮膜を剥離して、この皮膜を金属芯体の外周を覆うように被覆して、３６０℃まで２℃／分の昇温速度で昇温し、更に３６０℃で３０分加熱し、皮膜に残留する溶媒および脱水閉環水を除去すると共に、イミド転化反応を完結させた。その後金属芯体を室温にまで冷却した後に、金属芯体表面に形成されたポリイミドフィルムを剥離することにより、厚みが０．０５ｍｍの無端シート状の表面層を得た。
【０１４２】
（ポリアミド酸溶液（Ｂ）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−メチルー２ピロリドン（ＮＭＰ）溶液（宇部興産製ユーワニスＳ（固形分２０質量％）に、この溶液中のポリイミド系樹脂を形成することが可能な原料の固形分１００質量部に対して、乾燥した酸化処理カーボンブラック（ＳＰＥＣＩＡＬ ＢＬＡＣＫ４（Ｄｅｇｕｓｓａ社製、ｐＨ３．０、揮発分：１４．０％）を２３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１．４ｍｍ^２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、基材用のカーボンブラック入りポリアミド酸溶液（Ｂ）を得た。
【０１４３】
（基材の形成）
カーボンブラック入りポリアミド酸溶液（Ｂ）を円筒状金型内面に、ディスペンサーを介して塗膜の厚みが０．５ｍｍとなるように塗布し、金型を１５００ｒｐｍで１５分間回転させて均一な厚みを有する塗膜を形成した後、金型を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、室温にまで冷却して皮膜を形成した。
その後、金型の内面に形成された皮膜を剥離して、この皮膜を金属芯体の外周を覆うように被覆して４００℃まで２℃／分の昇温速度で昇温し、更に４００℃で３０分加熱し、皮膜に残留する溶媒および脱水閉環水を除去すると共に、イミド転化反応を完結させた。その後金属芯体を室温にまで冷却した後に、金属芯体表面に形成されたポリイミドフィルムを剥離することにより、厚みが０．０８ｍｍの無端シート状の基材を得た。
【０１４４】
（中間層の形成）
ＮＢＲとＥＰＤＭとを重量比で４：６にブレンドしたゴム材料（ＮＥ４０；日本合成ゴム（株）製）１００質量部に対して、アセチレンブラック（電気化学（株）製：粒状アセチレンブラック）７質量部およびサーマルブラック（旭カーボン（株）製：アサヒサーマルＦＴ）２０質量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１質量部、加硫促進剤（大内新興化学工業社製 ノクセラーＭ）１．５質量部の割合で配合して、３本ロールで混練した。上記混練物をキャレンダーロールにてシーティングシート状に加工して、厚さ０．２ｍｍの加硫剤を含む未加硫固形ゴムを含む無端状の弾性体シートを得た。
なお、この弾性体シートを下記の半導電性ベルトの作製条件と同様に処理して得られたサンプル（半導電性ベルトとして作製された際の中間層に相当するサンプル）のＪＩＳ Ａ硬度は７０°であった。
【０１４５】
（半導電性ベルトの作製）
第１の円筒形状金型の外周面に上記の無端シート状の基材、無端状の弾性体シート、および、無端シート状の表面層をこの順に被覆して積層体を形成した後、この積層体の表面を、その内周面と密着するように第２の円筒形状金型で被覆した。その後、２つの金型に挟まれた積層体を、第２の円筒形状金型を介して温度１５０℃，圧力５．５ｋｇ／ｃｍ^２で加圧しながら６０分間加熱することにより、未加硫固形ゴムを加硫させると共に３つのシートの界面を接着することにより半導電性ベルトを作製した。得られた半導電性ベルトの各層の厚みは、表面層０．０５ｍｍ、中間層０．２ｍｍ、基材０．０８ｍｍであった。
【０１４６】
＜実施例２＞
実施例１において、シート状の基材の作製に用いた「ポリアミド酸溶液（Ｂ）の調製」に用いたｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）を、ｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）と４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＤＤＥ）とのモル比率がＰＤＡ／ＤＤＥ＝８：２であるジアミン成分に変更した以外は、ポリアミド酸溶液（Ｂ）の調製と同様にして、ポリアミド酸溶液（Ｃ）を調製した。
このポリアミド酸溶液（Ｃ）をポリアミド酸溶液（Ｂ）の代わりに用いてシート状の基材を形成し、また、中間層として、実施例１と同じ原材料を用いて、中間層のＪＩＳ Ａ硬度が５０°となるように作製し、その厚みを０．２ｍｍとした以外は、実施例１と同じ方法にて、半導電性ベルト作製した。この半導電性ベルトの各層の厚みは、表面層０．０５ｍｍ、中間層０．２ｍｍ、基材０．０８ｍｍであった。
【０１４７】
＜実施例３＞
実施例１において、「ポリアミド酸溶液（Ａ）の調製」に用いた３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）を、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の比率で組み合わせたテトラカルボン酸二無水物に変更し、更に酸化処理カーボンブラック（ＳＰＥＣＩＡＬ ＢＬＡＣＫ４）の添加量を３質量部（ポリイミド系樹脂固形分１００質量部に対して）に変更してポリアミド酸溶液（Ｄ）を調製した。
このポリアミド酸溶液（Ｄ）を、ポリアミド酸溶液（Ａ）の代わりに用い、また、中間層として、実施例１と同じ原材料を用いて、中間層のＪＩＳ Ａ硬度が４０°となるように作製し、その厚みを０．１ｍｍとした以外は、実施例１と同じ方法にて、半導電性ベルトを得た。この半導電性ベルトの各層の厚みは、表面層０．０４ｍｍ、中間層０．１ｍｍ、基材０．０８ｍｍであった。
【０１４８】
＜実施例４＞
実施例１において、「ポリアミド酸溶液（Ａ）の調製」に用いた３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）を、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の比率で組み合わせたテトラカルボン酸二無水物に変更し、更に酸化処理カーボンブラック（ＳＰＥＣＩＡＬ ＢＬＡＣＫ４）の添加量を３質量部（ポリイミド系樹脂固形分１００質量部に対して）に変更してポリアミド酸溶液（Ｄ）を調製し、ポリアミド酸溶液（Ａ）の代わりに用いた以外は、実施例２と同じ方法にて、半導電性ベルトを得た。この半導電性ベルトの各層の厚みは、表面層０．０５ｍｍ、中間層０．２ｍｍ、基材０．０８ｍｍであった。
【０１４９】
＜実施例５＞
実施例１において、「ポリアミド酸溶液（Ａ）の調製」に用いた３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）を、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の比率で組み合わせたテトラカルボン酸二無水物に変更し、更に酸化処理カーボンブラック（ＳＰＥＣＩＡＬ ＢＬＡＣＫ４）の添加量を２０質量部（ポリイミド系樹脂固形分１００質量部に対して）に変更してポリアミド酸溶液（Ｅ）を調製した。
このポリアミド酸溶液（Ｅ）を、ポリアミド酸溶液（Ａ）の代わりに用い、また、中間層として、実施例１と同じ原材料を用いて、中間層のＪＩＳ Ａ硬度が４０°となるように作製し、その厚みを０．１ｍｍとした以外は、実施例１と同じ方法にて、半導電性ベルトを得た。この半導電性ベルトの各層の厚みは、表面層０．０４ｍｍ、中間層０．１ｍｍ、基材０．０８ｍｍであった。
【０１５０】
＜比較例１＞
実施例１でシート状の基材の作製に用いたポリアミド酸溶液（Ｂ）のみを用いて、円筒状金型内面に、ディスペンサーを介して塗布し、金型を１５００ｒｐｍで１５分間回転させて均一な厚みを有する塗膜を形成した後、金型を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て皮膜を形成した。
次にこの皮膜の内面に、さらに上記のポリアミド酸溶液（Ｂ）を同様に塗布し、その後３６０℃まで２℃／分の昇温速度で昇温し、更に３６０℃で３０分加熱し、皮膜に残留する溶媒および脱水閉環水を除去すると共に、イミド転化反応を完結させた。その後金属芯体を室温にまで冷却した後に、金属芯体表面に形成されたポリイミドフィルムを剥離することにより、基本的な構成が本発明の半導電性ベルトの基材部分に相当する単層構成の半導電性ベルトを得た。この半導電性ベルトの厚さは０．０８ｍｍであった。
【０１５１】
＜比較例２＞
実施例３におけるポリアミド酸溶液（Ｄ）に用いた３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）の代りに、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の比率で組み合わせたテトラカルボン酸二無水物を用い、また、乾燥した酸化処理カーボンブラック（ＳＰＥＣＩＡＬ ＢＬＡＣＫ４（Ｄｅｇｕｓｓａ社製、ｐＨ３．０、揮発分：１４．０％）の添加量を２３質量部（ポリイミド系樹脂を形成する原料の固形分１００質量部に対して）に変更した以外は、ポリアミド酸溶液（Ｄ）と同様にして、ポリアミド酸溶液（Ｆ）を調製した。
【０１５２】
次に、ポリアミド酸溶液（Ｆ）のみを用いて、円筒状金型内面に、ディスペンサーを介して塗布し、金型を１５００ｒｐｍで１５分間回転させて均一な厚みを有する塗膜を形成した。次に、金型を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て皮膜を形成した。
次にこの皮膜の内面に、上記のポリアミド酸溶液（Ｆ）を同様に塗布し、その後３６０℃まで２℃／分の昇温速度で昇温し、更に３６０℃で３０分加熱し、皮膜に残留する溶媒および脱水閉環水を除去すると共に、イミド転化反応を完結させた。その後金属芯体を室温にまで冷却した後に、金属芯体表面に形成されたポリイミドフィルムを剥離することにより、基本的な構成が本発明の半導電性ベルトの基材部分に相当する単層構成の半導電性ベルトを得た。この半導電性ベルトの厚さは０．０８ｍｍであった。
【０１５３】
＜比較例３＞
（ポリアミド酸溶液（Ｇ）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−メチルー２ピロリドン（ＮＭＰ）溶液（宇部興産製ユーワニスＡ（固形分２０質量％））に、この溶液のポリイミド系樹脂を形成する原料の固形分１００質量部に対して、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ｐＨ５．７、揮発分０．８９％）を１５質量部添加して、衝突型分散機（シーナス製ＧｅａｎｕｓＰＹ）を用い、圧力２００ＭＰａで、最小面積が１．４ｍｍ^２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、カーボンブラック入りポリアミド酸溶液（Ｇ）を得た。
【０１５４】
（ポリアミド酸溶液（Ｈ）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−メチルー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、この溶液のポリイミド系樹脂を形成する原料の固形分１００質量部に対して、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ｐＨ５．７、揮発分０．８９％）を１５質量部添加して、衝突型分散機（シーナス製ＧｅａｎｕｓＰＹ）を用い、圧力２００ＭＰａで、最小面積が１．４ｍｍ^２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、カーボンブラック入りポリアミド酸溶液（Ｈ）を得た。
【０１５５】
（半導電性ベルトの作製）
実施例１における「半導電性ベルトの作製」の作製において、ポリアミド酸溶液（Ａ）及びポリアミド酸溶液（Ｂ）の代わりに、上述のポリアミド酸溶液（Ｇ）及びポリアミド酸溶液（Ｈ）を用い、また、弾性体シートを用いなかった以外は、実施例１における「半導電性ベルトの作製」と同様にして２層構成の半導電性ベルトを作製した。
この半導電性ベルトの総厚みは０．１ｍｍであり、基本的な構成が本発明の半導電性ベルトの表面層に相当する層の厚みは０．０２ｍｍであり、基材に相当する層の厚みは０．０２ｍｍであった。
【０１５６】
＜比較例４＞
（ポリアミド酸溶液（Ｉ）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−メチルー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、この溶液のポリイミド系樹脂を形成する原料の固形分１００質量部に対して、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ｐＨ５．７、揮発分０．８９％）を１１質量部添加して、衝突型分散機（シーナス製ＧｅａｎｕｓＰＹ）を用い、圧力２００ＭＰａで、最小面積が１．４ｍｍ^２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、カーボンブラック入りポリアミド酸溶液（Ｉ）を得た。
【０１５７】
（半導電性ベルトの作製）
実施例１における「半導電性ベルトの作製」の作製において、ポリアミド酸溶液（Ａ）及びポリアミド酸溶液（Ｂ）の代わりに、上述のポリアミド酸溶液（Ｈ）及びポリアミド酸溶液（Ｇ）を用い、また、弾性体シートを用いなかった以外は、実施例１における「半導電性ベルトの作製」と同様にして２層構成の半導電性ベルトを作製した。
この半導電性ベルトの総厚みは０．１ｍｍであり、基本的な構成が本発明の半導電性ベルトの表面層に相当する層の厚みは０．０２ｍｍであり、基材に相当する層の厚みは０．０２ｍｍであった。
【０１５８】
＜評価＞
実施例１〜５及び比較例１〜４で得られた半導電性ベルトについて、転写面の微小硬度、表面層の体積抵抗率、表面層の摩擦係数、表面層の磨耗量、中間層の体積抵抗率、中間層の硬度、基材の体積抵抗率、基材のヤング率を計測して、転写画質（ブラー、ホロキャラ、色ずれ、厚紙（２８０（ｇｓｍ）および薄紙（１２７ｇｓｍ）の用紙走行性）を評価した、これらの結果を下記表１に示す。なお、これらの評価は以下のようにして行なった
【０１５９】
（体積抵抗率）
得られた半導電性ベルトの表面層について、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：円柱状電極部Ｃの外径φ１６ｍｍ、リング状電極部Ｄの内径φ３０ｍｍ、外径φ４０ｍｍ）を用い、２２℃／５５％ＲＨ環境下にて、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）を印加し、印加開始から１０秒後の電流値を求め算出した。
【０１６０】
（摩擦係数）
得られた半導電性ベルトの表面層について、図３に示すような静動摩擦係数計（協和界面科学社製）を用いて測定した。図３に示す静動摩擦係数計は、鋼球（直径３ｍｍ）３０３、零点調整用天秤３０４、ロードセル３０５、荷重（１００ｇ）３０６を備えている。具体的には、中間転写体の表面層を構成する材料３０１を用いて、厚み２０μｍの膜を作製し、これを固定台３０２の上にセットし、移動速度０．１ｃｍ／秒、荷重１００ｇの条件下で摩擦係数を測定した。
【０１６１】
（表面微小硬度）
得られた半導電性ベルトの表面層について、図４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
【０１６２】
（表面層の磨耗量）
得られた半導電性ベルトの表面層材料について、ＪＩＳＫ６９０２に規定される耐磨耗性の試験方法に準拠して、表面層の材料を用いて直径１２０ｍｍの円形状の試験片を作成し、これを幅１２．７ｍｍ、５０．３ｍｍの外径のゴム製の磨耗輪に研磨紙を接着剤で貼り付けて、１００回転あたりの磨耗量（ｍｇ）を求めた。
【０１６３】
（基材のヤング率）
ＪＩＳ Ｋ６２５１に準じて、半導電性ベルトをＪＩＳ ３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。
【０１６４】
（転写画質の評価）
得られた半導電性ベルトを富士ゼロックス（株）Ｄｏｃｕ Ｃｏｌｏｒ１２５５ＣＰの中間転写ベルトとして取り付けた。また、２次転写後に除電ができるように除電装置を装着（但し、実施例５においては除電装置を取り外した状態で評価を行なった）して、転写画質を評価した。なお、トナーとしては形状係数が１２５の球形トナーを用いた。
【０１６５】
（ブラー評価）
ブラーの発生状況について、以下の基準により評価した。
◎：ブラーの発生全くなし（Ｇ１）
○：ブラーの発生なし（Ｇ２）
△：ブラーの発生は、わずかであり、画質上での問題なし（Ｇ３）
×：ブラーの発生があり、画質上での問題あり（Ｇ４）
【０１６６】
（ホロキャラクター評価）
ホロキャラクターの発生状況について、以下の基準により評価した。
○：ホロキャラクターの発生なし
△：ホロキャラクターの発生は、わずかであり、画質上での問題なし
×：ホロキャラクターの発生があり、画質上での問題あり
【０１６７】
（色ずれ評価）
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
【０１６８】
（用紙走行性の評価）
Ａ４サイズの厚紙（２２０ｇｓｍ）および薄紙（１２７ｇｓｍ）をそれぞれ連続で１０００枚走行させた時の用紙走行性について以下の基準で評価した。
○：用紙走行での問題発生はなし
△：用紙走行でわずかに問題が発生したが、画質上での問題なし
×：用紙走行での問題が発生した
【０１６９】
【表１】

【０１７０】
表１の結果から、本発明の実施例１〜５の半導電性ベルトは、画質欠陥がなく、優れた画質を長期にわたり安定して得ることができた。
一方、比較例１は、転写面の表面硬度が硬く、体積抵抗率が低いためにホロキャラ、ブラーの画質欠陥が発生した。比較例２は、転写面の表面硬度が軟かいのでホロキャラの画質欠陥の発生は少なく、画質上許容できるレベルであったが、ブラー、色ずれの画質欠陥が発生した。比較例３、４は、体積抵抗が低いためにブラーの画質欠陥が発生した。
【０１７１】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば本発明は、（１）外周面の経時的な磨耗が少なく経時安定性に優れ、（２）外周面が柔軟でこの外周面に接触する部材表面と良好なニップが形成でき、（３）剛性が高くて変形しにくく、さらに、（４）転写電圧による抵抗の変化が少ない、経時安定性に優れる半導電性ベルト、その製造方法、並びに、これを用いた中間転写ベルト及び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】本発明の半導電性ベルトの構成の一例を示す模式断面図である。
【図２】本発明の半導電性ベルトの体積抵抗率の計測方法を一例を示す概略模式図である。
【図３】表面層表面の静動摩擦係数計の測定方法を説明する概略模式図である。
【図４】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る。
【図５】本発明の画像形成装置の一例を示す概略模試図である。
【図６】本発明の画像形成装置の他の例を示す概略模試図である。
【符号の説明】
１ 半導電性ベルト
２ 表面層
３ 中間層
４ 基材
１０ 表面層表面
１１ 針状圧子
２１ 感光体ドラム（像担持体）
２２ 中間転写ベルト（中間転写体）
２３ バイアスローラ（第二転写手段）
２４ 用紙トレー
２５ ブラック現像器
２６ イエロー現像器
２７ マゼンタ現像器
２８ シアン現像器
２９ 中間転写体クリーナ
３３ 剥離爪
４１ ベルトローラ
４２ バックアップローラ
４３ ベルトローラ
４４ ベルトローラ
４５ 導電性ローラ（第一転写手段）
４６ 電極ローラ
５０ 除電ロール
５１ クリーニングブレード
６１ 記録紙
６２ ピックアップローラ
６３ フィードローラ
７１ トナーカートリッジ
７２ 定着ロール
７３ バックアップロール
７４ テンションロール
７５ ２次転写ロール
７６ 用紙経路
７７ 用紙トレイ
７８ レーザー発生装置
７９ 感光体
８０ １次転写ロール
８１ 駆動ロール
８２ 転写クリナー
８３ 帯電ロール
８４ 感光体クリ−ナー
８５ 現像器
８６ 中間転写体
８８ 除電ロール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductive belt used in an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine or a printer, a manufacturing method thereof, an intermediate transfer belt using the same, and an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
In an image forming apparatus using an electrophotographic system, first, a uniform charge is formed on the surface of an image carrier made of a photoconductive photoreceptor made of an inorganic or organic material, and the image signal is modulated with laser light or the like. After the electric image is formed, the electrostatic image is developed with a charged toner, and a visualized toner image is formed. Then, the toner image is electrostatically transferred to a transfer material such as recording paper via an intermediate transfer member, and fixed on the recording material, whereby a required reproduced image is obtained.
In particular, there is known an image forming apparatus that employs a system in which a toner image formed on the image carrier is primarily transferred to an intermediate transfer member, and a toner image on the intermediate transfer member is secondarily transferred to a recording sheet (for example, , See Patent Document 1).
[0003]
In the image forming apparatus adopting the intermediate transfer body system, polycarbonate resin, PVDF (polyvinylidene fluoride), polyalkylene phthalate, PC (polycarbonate) / PAT (polyalkylene terephthalate) blends are used as materials for the intermediate transfer body. Proposals have been made to use conductive endless belts of thermoplastic resins such as materials, ETFE (ethylene tetrafluoroethylene copolymer) / PC, ETFE / PAT, PC / PAT blend materials, etc. 7).
[0004]
However, the conductive materials of thermoplastic resins such as polycarbonate resin and PVDF (polyvinylidene fluoride) are inferior in mechanical properties, so the belt deformation is large with respect to stress during driving, and high-quality transfer image quality can be stably obtained. Absent. In addition, there is a problem that the belt life is short because a crack is generated from the belt end during driving.
[0005]
As a belt material used in an image forming apparatus employing an intermediate transfer body method, an elastic belt with a reinforcing material formed by laminating a woven fabric such as polyester and an elastic member has been proposed. However, the elastic belt with a reinforcing material may cause a problem of color misregistration due to creep deformation of the belt material over time (see, for example, Patent Documents 8 and 9).
[0006]
Further, as a material used for the paper conveying belt, a conductive material is dispersed in an elastic member such as a resin material of ETFE (ethylene tetrafluoroethylene copolymer), CR (chloropyrene), EPDM (ethylene propylene diene polymer) or the like. Proposals have been made to use semiconductive endless belts.
[0007]
On the other hand, as a semiconductive belt that can be used for an intermediate transfer belt, a transfer conveyance belt, and the like, an intermediate transfer belt in which a conductive filler is dispersed in a polyimide resin having excellent mechanical properties and heat resistance has been proposed (for example, (See Patent Documents 10 and 11.)
[0008]
However, the semiconducting belt made of polyimide resin proposed so far has a poor balance between flexibility and rigidity, and it cannot be said that the intermediate transfer belt or transfer conveyor belt satisfies the characteristics. It was. Furthermore, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, p-phenylenediamine, and polyamic acid (U varnish-S), which is a polymer, are used as raw materials for the polyimide resin, and the conductive filler A belt with dispersed therein is disclosed. This type of intermediate transfer belt has a surface microhardness of 40 or more, excellent mechanical properties, no belt deformation due to stress during driving, and high-quality transfer image quality without color shift can be stably obtained.
[0009]
On the other hand, in the transfer portion, since the polyimide resin material is excellent in mechanical characteristics, a primary image that electrostatically transfers a toner image by pressing a recording paper against a recording medium using a bias roller and applying an electric field. Since there is little deformation due to the pressing force by the bias roller at the transfer portion, the pressing force by the bias roller is concentrated. For this reason, the toner aggregates and the charge density increases, so that discharge occurs inside the toner layer, causing image quality defects such as line image loss (holocharacter) due to causes such as changing the toner polarity. (For example, refer to Patent Document 12).
[0010]
Moreover, as a polyimide resin belt having a two-layer structure mainly composed of a polyimide resin, the surface layer is 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, p-phenylenediamine and a polymer. A polyimide-based two-layer belt has been proposed, but the polyimide resin material of the surface layer has a surface microhardness of 40 or more, which causes a problem of image quality defects in which line images are missing (holocharacter). (For example, refer to Patent Document 13).
[0011]
In addition, in an image forming apparatus using the above semiconductive belt as an intermediate transfer member, it is known that there is a close relationship between the volume resistivity of the intermediate transfer member and the image quality of the toner image. Yes. For example, the volume resistivity ρv of the intermediate transfer member is low (ρv <10⁸In the case of (Ωcm), it is known that toner scatters at the time of transfer and the image quality deteriorates (for example, see Patent Document 14).
[0012]
[Patent Document 1]
JP-A-62-206567
[Patent Document 2]
JP-A-6-095521
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-200904
[Patent Document 4]
JP-A-6-228335
[Patent Document 5]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-149081
[Patent Document 6]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-149083
[Patent Document 7]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-149079
[Patent Document 8]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-305038
[Patent Document 9]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-240020
[Patent Document 10]
JP-A-5-77252
[Patent Document 11]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-63115
[Patent Document 12]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-63115
[Patent Document 13]
JP 2002-156835 A
[Patent Document 14]
Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 8-248879
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above and achieve the following objects.
That is, according to the present invention, (1) the outer peripheral surface has little wear over time and excellent in stability over time, (2) the outer peripheral surface is flexible, and a good nip can be formed with the member surface in contact with the outer peripheral surface. ) Highly rigid and difficult to deform, and (4) Semi-conductive belt with little change in resistance due to transfer voltage, excellent in stability over time, manufacturing method thereof, and intermediate transfer belt and image formation using the same It is an object to provide an apparatus.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
Means for solving the above-described problems can be achieved by the present invention described below.
That is, the present invention
<1> In an endless semiconductive belt in which a base material, an intermediate layer including at least one elastic material on the outer peripheral surface of the base material, and a surface layer are laminated in this order,
The semiconductive property, wherein the surface layer has an abrasion amount of 10 mg or less, the intermediate layer has a JIS A hardness of 40 to 70 °, and the base material has a Young's modulus of 4000 MPa or more. It is a belt.
[0015]
<2> The volume resistivity of the surface layer is 1 × 10⁹Ωcm or more 1 × 10¹³The semiconductive belt according to <1>, wherein the belt is less than Ωcm.
[0016]
<3> The volume resistivity of the surface layer is 1 × 10¹³The semiconductive belt according to <1>, wherein the belt is Ωcm or more.
[0017]
<4> The semiconductive belt according to any one of <1> to <3>, wherein the surface microhardness of the surface layer surface is 25 or less.
[0018]
<5> The volume resistivity of the intermediate layer is 1 × 10⁸~ 1x10¹³The semiconductive belt according to any one of <1> to <4>, which is in a range of Ωcm.
[0019]
<6> The semiconductive belt according to any one of <1> to <5>, wherein the base material contains a conductive agent.
[0020]
<7> The volume resistivity of the substrate is 1 × 10⁸~ 1x10¹³The semiconductive belt according to any one of <1> to <6>, which is in a range of Ωcm.
[0021]
<8> The surface layer includes a polyimide resin, and the polyimide resin includes (1) a tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton and 4,4′-diaminophenyl ether as main components. And / or (2) a polymer formed by imide bonding of a tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton and 4,4′-diaminophenyl ether It is a semiconductive belt as described in any one of <1>-<7> characterized by being.
[0022]
<9> The base material includes a polyimide resin, and the polyimide resin includes (1) a tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton and a diamine component mainly composed of p-phenylenediamine. And / or (2) a polymer formed by imide bonding of a tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton and p-phenylenediamine <1> to It is a semiconductive belt as described in any one of <8>.
[0023]
<10> The <7> or <8>, wherein the tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton is 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride. It is a semiconductive belt of description.
[0024]
<11> The intermediate layer has a volume resistivity of 1 × 10.⁸Ωcm ～ 1 × 10¹³The semiconductive belt according to any one of <1> to <10>, comprising a vulcanized rubber material in a range of Ωcm.
[0025]
<12> A laminate by laminating any one sheet selected from a sheet-like base material and a sheet-like surface layer on at least one surface of an elastic sheet containing an unvulcanized solid rubber containing a vulcanizing agent. Forming process, and
It is formed through at least the process of vulcanizing the unvulcanized solid rubber and bonding the interface between the elastic sheet and the sheet by heating and pressurizing the laminate. The semiconductive belt according to any one of <1> to <11>.
[0026]
<13> The method for producing a semiconductive belt according to any one of <1> to <12>,
A laminated body is formed by laminating any one sheet selected from a sheet-like base material and a sheet-like surface layer on at least one surface of an elastic sheet containing an unvulcanized solid rubber containing a vulcanizing agent. A laminate forming step;
It includes at least an integral molding step of performing vulcanization of the unvulcanized solid rubber and adhesion of an interface between the elastic sheet and the sheet by heating and pressurizing the laminate. It is a manufacturing method of a semiconductive belt.
[0027]
<14> In the laminated body forming step, the laminated body includes an endless elastic material including an endless sheet-like base material and an unvulcanized solid rubber containing a vulcanizing agent on the outer peripheral surface of the first cylindrical mold. Formed by laminating a body sheet and an endless sheet-like surface layer in this order,
After passing through the laminate forming step, the second cylindrical mold is disposed on the outer peripheral surface of the laminate, and the inner peripheral surface of the second cylindrical mold is in close contact with the outer peripheral surface of the laminate. And
Thereafter, the integral molding step is performed by heating the laminated body while applying pressure from the outer peripheral surface side of the second cylindrical mold, <13>. It is a manufacturing method of this semiconductive belt.
[0028]
<15> An intermediate transfer belt used in an image forming apparatus, comprising the semiconductive belt according to any one of <1> to <12>.
[0029]
<16> In an image forming apparatus that includes at least an intermediate transfer belt and forms an image using toner,
An image forming apparatus, wherein the intermediate transfer belt is the semiconductive belt according to any one of <1> to <12>.
[0030]
<17> In an image forming apparatus including at least a paper transport belt and using toner,
An image forming apparatus, wherein the sheet conveying belt is the semiconductive belt according to any one of <1> to <12>.
[0031]
<18> The item <16> or <17>, wherein the toner is a spherical toner having a shape factor (ML2 / A) defined by the following formula (1) in the range of 100 to 140. This is an image forming apparatus.
・ Formula (1)
(ML2 / A) = [(absolute maximum length of toner particles) × 2] / [(projected area of toner particles) × π × 1/4 × 100]
[0032]
<19> The image forming apparatus according to any one of <16> to <18>, wherein the image forming apparatus includes a neutralizing unit for neutralizing an outer peripheral surface of the semiconductive belt.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<< Semiconductive belt, intermediate transfer belt, paper transport belt >>
The semiconductive belt of the present invention is an endless semiconductive belt obtained by laminating a base material, an intermediate layer containing at least one elastic material on the outer peripheral surface of the base material, and a surface layer in this order. The surface layer surface has an abrasion amount of 10 mg or less, the intermediate layer has a JIS A hardness in the range of 40 to 70 °, and the base material has a Young's modulus of 4000 MPa or more.
[0034]
The semiconductive belt of the present invention has a layer structure composed of a surface layer / intermediate layer / base material, and functions required as a semiconductive belt are assigned to each layer by assigning functions necessary as a semiconductive belt. The characteristics can be achieved at a high level.
[0035]
Specifically, (1) By setting the amount of wear on the surface layer surface to 10 mg or less, the time-dependent wear of the outer peripheral surface (surface layer surface) of the semiconductive belt in contact with other members in the image forming apparatus is prevented. It can be suppressed.
Thereby, since wear on the outer peripheral surface of the semiconductive belt is suppressed for a long time, stable performance can be maintained for a long time. Therefore, for example, when a semiconductive belt is used as an intermediate transfer member, wear on the transfer surface (outer peripheral surface) is suppressed over a long period of time. Can be obtained.
In addition, although the material which comprises a surface layer is not specifically limited, In this invention, the polyimide resin which has moderate softness with abrasion resistance can be mentioned. Details will be described later.
[0036]
Also, (2) by setting the JIS A hardness of the intermediate layer within the range of 40 to 70 °, the flexibility to follow the surface of the other member in contact with the outer peripheral surface of the semiconductive belt and contact with good adhesion Can be obtained.
Thus, when the outer peripheral surface of the semiconductive belt comes into contact with another member in the image forming apparatus, it can be flexibly deformed according to the shape of the surface of this member, and a good nip (contact portion) can be formed. Therefore, for example, when a semiconductive belt is used as an intermediate transfer member, the transfer surface (outer peripheral surface) can be in close contact with the latent image carrier (photoconductor) on which the toner image is formed, and transfer defects such as holocharacters can be obtained. Can be suppressed. As a material mainly constituting the intermediate layer, an elastic material such as rubber can be used as will be described in detail later.
[0037]
Furthermore, (3) Since the rigidity of the entire semiconductive belt is improved by setting the Young's modulus of the base material to 4000 MPa or more, deformation when the semiconductive belt is rotationally driven can be suppressed.
Thereby, the position shift etc. with respect to the other member which contacts a semiconductive belt outer peripheral surface can be prevented. Therefore, for example, when a semiconductive belt is used as an intermediate transfer member, it is possible to suppress the occurrence of problems such as color misregistration due to insufficient rigidity of the semiconductive belt.
[0038]
The relationship between the Young's modulus of the base material and the amount of belt displacement (degree of deformation) due to disturbance (load fluctuation) during driving of the belt can be expressed by the following equation (2).
Formula (2) Δl = P · l · α / (t · w · E)
here,
Δl: Belt displacement (μm)
・ P: Load (N)
L: Belt length between two tension rolls (mm)
・ Α: Coefficient
・ T: Belt thickness (mm)
・ W: Belt width (mm)
E: Young's modulus of belt material (N / mm²)
Represents.
[0039]
As can be seen from equation (2), the belt expansion / contraction (displacement amount) due to disturbance (load fluctuation) during belt driving is inversely proportional to the Young's modulus and thickness of the belt material.
Therefore, when a base material having a high Young's modulus (4000 MPa or more) is used, the amount of displacement of the belt due to disturbance (load fluctuation) during driving of the belt is reduced, and belt deformation due to stress during driving can be reduced.
In addition, although the material which comprises a base material is not specifically limited, In this invention, a highly rigid polyimide resin can be mentioned. Details will be described later.
[0040]
On the other hand, most of the conventional semiconductive belts have a layer configuration of about 1 to 2 layers, and have a configuration of 1 to 2 layers. Thus, it is difficult to achieve a high level of the three characteristics of elasticity of the belt and the rigidity of the entire belt, and various functions required as a semiconductive belt cannot be achieved at a high level.
However, as described above, the semiconductive belt of the present invention has three characteristics, namely, the surface layer, the intermediate layer, and the base material, which are the wear resistance of the outer peripheral surface, the elasticity of the outer peripheral surface, and the rigidity of the entire belt. Therefore, the functions can be achieved at a high level, and various functions required as a semiconductive belt can be achieved at a high level.
[0041]
In addition, although the abrasion amount of the surface layer surface needs to be 10 mg or less, it is preferable that it is 5 mg or less, and it is more preferable that it is 2 mg or less. In addition, since the elasticity tends to decrease (becomes rigid) as the abrasion resistance of the surface layer increases, the surface layer becomes rigid when the abrasion resistance is too large, and is applied by an elastic intermediate layer. The softness of the outer peripheral surface of the semiconductive belt may be offset. From this viewpoint, the lower limit of the abrasion resistance is preferably 0.01 mg or more.
[0042]
However, in the present invention, the amount of abrasion on the surface layer surface is determined by the abrasion resistance test method specified in JIS K6902, and specifically, the surface layer material is a circular test piece having a diameter of 120 mm. As a result, the amount of wear per 100 revolutions was determined by attaching abrasive paper to a rubber wear ring having an outer diameter of 12.7 mm in width and 50.3 mm in diameter with an adhesive.
[0043]
Further, the JIS A hardness of the intermediate layer needs to be in the range of 40 to 70 °, but is preferably in the range of 45 to 65 °, and more preferably in the range of 50 to 60 °. preferable.
[0044]
Further, the Young's modulus of the base material is required to be 4000 MPa or more, preferably 4500 MPa or more, and more preferably 5000 MPa or more. The upper limit of the Young's modulus of the base material is not particularly limited, but if it is too large, it is difficult to obtain the material constituting the base material itself, or it is inconvenient to handle because it lacks flexibility. From this point of view, the pressure is preferably 10,000 MPa or less.
[0045]
In addition, the semiconductive belt of the present invention has little temporal wear on the outer peripheral surface and is excellent in stability over time, and the elastic layer of the intermediate layer allows the member surface contacting the outer peripheral surface and the outer peripheral surface to flexibly contact each other. A good nip can be formed, and it is possible to cope with the running of paper having different thicknesses such as thick paper (280 gsm) and thin paper (60 gsm), so that high quality transfer image quality can be obtained regardless of the thickness of the paper.
[0046]
When such a semiconductive belt of the present invention is used as an intermediate transfer belt, (1) stable image quality can be obtained even when images are continuously formed, and (2) color misregistration is achieved. It is possible to provide an image forming apparatus that can prevent generation, (3) holocharacters, and (4) excellent paper running properties such as thick paper (300 gsm) and thin paper (60 gsm).
[0047]
Next, the configuration of the semiconductive belt of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of the semiconductive belt of the present invention. In FIG. 1, 1 is a semiconductive belt, 2 is a surface layer, 3 is an intermediate layer, and 4 is a substrate.
The semiconductive belt 1 has a configuration in which the intermediate layer 3 and the surface layer 2 are sequentially laminated in this order on the outer peripheral surface side of the substrate 4.
[0048]
In addition, although the intermediate | middle layer 3 shown by FIG. 1 is one layer, you may be comprised from two or more layers. In addition, when there are two or more intermediate layers as described above, the JIS A hardness needs to be within the range described above for the entire two layers. The same applies to other physical properties and characteristic values described later.
For convenience of explanation, the following explanation will be made on the assumption that the intermediate layer consists of one layer, but the present invention is of course not limited to this.
[0049]
Next, the surface layer, the intermediate layer, the material constituting the base material constituting the semiconductive belt of the present invention, and other preferred physical properties and characteristics will be described in order.
[0050]
(Polyimide resin)
In the semiconductive belt of the present invention, the main resin material constituting the surface layer and the substrate is not particularly limited, but it is preferable to use a polyimide resin. In addition to the polyimide resin, other components such as a conductive agent for adjusting the volume resistivity can be added to the surface layer and the substrate as necessary.
Hereinafter, the polyimide resin used for the semiconductive belt of the present invention will be described separately for the surface layer and the base material.
[0051]
-Polyimide resin for surface layer-
Although it does not specifically limit as a polyimide-type resin used for a surface layer, Tetracarboxylic dianhydride which has the wholly aromatic skeleton which is a tetracarboxylic acid residue, and the diamine component which has the diphenyl ether skeleton which is a diamine residue are imide. It is preferable that the main component is a polymer obtained by bonding, that is, a polyimide resin having an ether skeleton in a diamine residue.
By using a polyimide resin having an ether skeleton in the diamine residue as a main component, flexibility can be imparted to a surface layer mainly composed of a polyimide resin tree, It is also possible to set it to 30 degrees or less.
[0052]
Examples of the diamine component having the diphenyl ether skeleton include 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl ether, and compounds obtained by substituting these aromatic rings with lower alkyl groups. Diaminodiphenyl ether is preferred.
[0053]
Examples of the tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ′, 4 ′. -Biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalene Examples thereof include tetracarboxylic dianhydrides or compounds obtained by substituting these aromatic rings with lower alkyl groups. Among these, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride is particularly preferable.
[0054]
Moreover, as a polyimide-type resin used for a surface layer, the polymer formed by the imide bond of the tetracarboxylic dianhydride which has a wholly aromatic skeleton, and the diamine component which has a diphenyl ether skeleton can be used. In addition, if the surface microhardness of the surface layer is within a range of 30 degrees or less in this polymer, a tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton that is preferable as a polyimide-based resin for a base material to be described later It is also preferable to use a polymer formed by imide bonding between a diamine component having a p-phenylene skeleton.
[0055]
Specific examples of polyimide resins formed by imide bonding of the tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton and a diamine component having a diphenyl ether skeleton include 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic A polyimide resin formed by imide bonding of acid dianhydride (BPDA) and 4,4′-diaminodiphenyl ether (DDE) is exemplified.
[0056]
-Base material polyimide resin-
Although it does not specifically limit as a polyimide-type resin used for a base material, The tetracarboxylic dianhydride which has the wholly aromatic skeleton which is a tetracarboxylic acid residue, The diamine component which has the p-phenylene skeleton which is a diamine residue, It is preferable that the main component is a polymer formed by imide bonding. By using as a main component a polymer formed by imide bonding of a tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton and a diamine component having a p-phenylene skeleton, it becomes easy to ensure the rigidity of the substrate. The Young's modulus of the substrate can be 4000 MPa or more.
[0057]
Examples of the diamine component having the p-phenylene skeleton include compounds in which p-phenylenediamine or an aromatic ring thereof is substituted with a lower alkyl group or the like.
Further, the tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton used for the substrate is synonymous with the tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton used for the surface layer, and the preferred embodiment is also the same. is there.
[0058]
Moreover, the polyimide resin used for the base material has a tetracarboxylic dianhydride having the wholly aromatic skeleton and a p-phenylene skeleton as long as the Young's modulus of the base material is within a range that can be maintained at 4000 MPa or more. A polymer formed by imide-bonding a tetracarboxylic dianhydride having the wholly aromatic skeleton described above and a diamine component having a diphenyl ether skeleton, the main component being a polymer formed by imide bond with a diamine component. It is also preferable that it is contained.
Specific examples of polyimide resins formed by imide bonding of the tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton and a diamine component having a p-phenylene skeleton include 3,3 ′, 4,4′-biphenyl. Examples thereof include polyimide resins formed by imide bonding of tetracarboxylic dianhydride (BPDA) and p-phenylenediamine (PDA).
[0059]
In the semiconductive belt of the present invention, as a polyimide resin used for the surface layer, a tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton and 4,4′-diaminophenyl ether are bonded by imide bonding. The polyimide resin used for the substrate is preferably a polymer formed by imide bonding of tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton and p-phenylenediamine. .
Among them, the polyimide resin used for the surface layer is a polymer formed by imide bonding of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 4,4′-diaminophenyl ether. Preferably, the polyimide resin used for the substrate is a polymer formed by imide bonding of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and p-phenylenediamine. It is more preferable.
[0060]
(Conductive agent)
It is preferable that a conductive agent for adjusting volume resistivity is added to the base material constituting the semiconductive belt of the present invention. Moreover, the electrically conductive agent for adjusting volume resistivity can also be added to a surface layer.
The conductive agent used in the present invention is not particularly limited as long as a conductive or semiconductive fine powder can be used and a desired electric resistance can be stably obtained. Carbon such as Ketchen Black and Acetylene Black Examples thereof include metals such as black, aluminum, and nickel; metal oxide compounds such as tin oxide; and electron conductive agents such as potassium titanate. This electrically conductive agent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
[0061]
As a conductive agent used in the present invention, when a polyimide resin is used as a resin material constituting a base material or a surface layer, good dispersion stability is obtained from the good dispersibility in this resin, The resistance variation of the semiconductive belt can be reduced, the electric field dependency is also reduced, and the electric field concentration due to the transfer voltage is less likely to occur, so that the stability of the electric resistance with time is improved. The following oxidized carbon black is preferred.
[0062]
-Oxidized carbon black with a pH of 5 or less-
The oxidation-treated carbon black having a pH of 5 or less can be produced by oxidizing the carbon black to impart a carboxyl group, a quinone group, a lactone group, a hydroxyl group, or the like to the surface. This oxidation treatment may be an oxidation treatment in the manufacturing process of the carbon black itself, or may be an oxidation treatment of the carbon black by a post treatment. For example, by an air oxidation method in which contact is made with air in a high temperature atmosphere and reacting, a method of reacting with nitrogen oxides or ozone at room temperature, and a method of oxidizing ozone at a low temperature after air oxidation at high temperature. It can be carried out.
[0063]
Specifically, oxidized carbon black having a pH of 5 or less can be produced by a contact method. Examples of the contact method include a channel method and a gas black method. Oxidized carbon black can also be produced by a furnace black method using gas or oil as a raw material. Further, if necessary, after performing these treatments, a liquid phase oxidation treatment with nitric acid or the like may be performed. Acidic carbon black can be produced by a contact method, but is usually produced by a closed furnace method. In the furnace method, only carbon black having a high pH and a low volatile content is usually produced, but the pH can be adjusted by subjecting it to the above-mentioned liquid phase acid treatment. For this reason, in this invention, the carbon black obtained by furnace method manufacture and adjusted so that pH may become 5 or less by a post process process is also considered to be contained in oxidation treatment carbon black of pH 5 or less.
[0064]
The pH value of the oxidized carbon black used as the conductive agent is preferably pH 5.0 or less, more preferably pH 4.5 or less, and further preferably pH 4.0 or less. Oxidized carbon having a pH of 5.0 or less has an oxygen-containing functional group such as a carboxyl group, a hydroxyl group, a quinone group, and a lactone group on its surface, so that it has good dispersibility in the resin and good dispersion stability. The resistance variation of the semiconductive belt can be reduced and the electric field dependency is also reduced, so that the electric field concentration due to the transfer voltage can be easily suppressed.
[0065]
The pH of the carbon black is determined by adjusting an aqueous suspension and measuring with a glass electrode. Further, the pH of the carbon black can be adjusted by conditions such as the treatment temperature and treatment time in the oxidation treatment step.
[0066]
The oxidized carbon black having a pH of 5.0 or less preferably has a volatile component content of 1 to 25% by mass, more preferably 3 to 20% by mass, and 3.5 to 15% by mass. More preferably. When the content of the volatile component is less than 1%, the effect of the oxygen-containing functional group attached to the surface is lost, and the dispersibility in the binder resin may be reduced. On the other hand, if the content of the volatile component is higher than 25% by mass, it may decompose when dispersed in the polyimide resin, or the amount of water adsorbed on the oxygen-containing functional group on the surface will increase. Depending on the case, the appearance of the surface layer or the substrate in the present invention may deteriorate.
[0067]
On the other hand, the dispersion | distribution in the said polyimide-type resin can be made more favorable because content of the said volatile component shall be 1-25 mass%. The content of the volatile component can be determined from the ratio of organic volatile components (carboxyl group, hydroxyl group, quinone group, lactone group, etc.) that come out when carbon black is heated at 950 ° C. for 7 minutes.
[0068]
In the semiconductive belt of the present invention, two or more types of carbon black used as a conductive agent can be used. At that time, these carbon blacks are preferably substantially different in conductivity from each other, for example, those having different physical properties such as the degree of oxidation treatment, DBP oil absorption, specific surface area by BET method utilizing nitrogen adsorption, etc. Can be used.
When two or more types of carbon blacks having different conductivity are added in this way, for example, carbon black that expresses high conductivity is preferentially added, and then carbon black with low conductivity is added to adjust the surface resistivity. It is possible to do. Even when two or more types of carbon black are contained in this way, at least one of them can be mixed and dispersed by using an oxidation-treated carbon black having a pH of 5.0 or less.
[0069]
Specifically, as the oxidation-treated carbon black having a pH of 5.0 or less, “Printex 150T” (pH 4.5, volatile content 10.0%) manufactured by Degussa, “Special Black 350” (pH 3.5, volatile) 2.2%), "Special Black 100" (pH 3.3, volatile content 2.2%), "Special Black 250" (pH 3.1, volatile content 2.0%), "Special Black 5" (PH 3.0, volatile matter 15.0%), "Special Black 4" (pH 3.0, volatile matter 14.0%), "Special Black 4A" (pH 3.0, volatile matter 14.0%) ), "Special Black 550" (pH 2.8, volatile content 2.5%), "Special Black 6" (pH 2.5, volatile content 18.0%), "Color Black FW200" (pH 2.5) , "Color Black FW2" (pH 2.5, volatile content 16.5%), "Color Black FW2V" (pH 2.5, volatile content 16.5%), manufactured by Cabot Corporation MONARCH1000 "(pH 2.5, volatile content 9.5%)," MONARCH 1300 "(pH 2.5, volatile content 9.5%) manufactured by Cabot," MONARCH 1400 "(pH 2.5, volatile content 9.0) manufactured by Cabot %), “MOGUL-L” (pH 2.5, volatile matter 5.0%), “REGAL400R” (pH 4.0, volatile matter 3.5%), and the like.
[0070]
The oxidation-treated carbon black having a pH of 5.0 or less has better dispersibility in the resin composition due to the effect of the oxygen-containing functional group present on the surface as described above, compared to general carbon black. For this reason, it is possible to add more oxidized carbon black having a pH of 5.0 or less as a conductive agent in the surface layer or the base material. In this case, since the amount of carbon black contained in the semiconductive belt increases, the effect of using the oxidized carbon black that can suppress the in-plane variation of the electric resistance value of the outer peripheral surface is maximized. be able to.
[0071]
In the present invention, the content of the oxidized carbon black having a pH of 5.0 or less is preferably in the range of 10 to 30% by mass. In this case, the effect of the oxidation-treated carbon black is sufficiently exhibited, such as suppressing in-plane variation in the surface resistivity of the outer peripheral surface of the semiconductive belt.
When the oxidation-treated carbon black having a pH of 5.0 or less is less than 10% by mass, the uniformity of the electrical resistance of the outer peripheral surface is lowered, and the in-plane unevenness of the surface resistivity and the electric field dependency may be increased. . On the other hand, if the content of the oxidized carbon black having a pH of 5.0 or less exceeds 30% by mass, it may be difficult to obtain a desired resistance value.
The content of oxidized carbon black having a pH of 5.0 or less is more preferably in the range of 18 to 30% by mass. In this case, the in-plane unevenness and electric field dependency of the surface resistivity as described above can be more significantly suppressed.
[0072]
(Elastic material)
As the elastic material used for the intermediate layer, the elastic material itself preferably has a JIS A hardness in the range of 40 to 70 °. In addition, the volume resistivity is 10⁸Ωcm to 10¹³It is preferably within the range of Ωcm.
Such materials include polyurethane, chlorinated polyisoprene, NBR (acrylonitrile-butadiene copolymer rubber), chloropyrene rubber, EPDM (ethylene-propylene-diene copolymer rubber), hydrogenated polybutadiene, butyl rubber, silicone rubber, and the like. A material formed by blending one type or two or more types can be used. If necessary, a conductive agent that imparts electron conductivity, a conductive agent that imparts ionic conductivity, or a conductive polymer can be added to these elastic materials as needed. .
[0073]
As an electron conductive conductive agent, metal or alloy such as carbon black, graphite, aluminum, nickel, copper alloy, tin oxide, zinc oxide, kalim titanate, tin oxide-indium oxide or tin oxide-antimony oxide composite oxide, etc. And metal oxides. Examples of the ion conductive conductive agent include sulfonates and ammonia salts, and various surfactants such as cationic, anionic, and nonionic surfactants.
[0074]
Further, a conductive polymer as a conductive agent can be blended with the elastic material. Examples of conductive polymers include various (for example, styrene) copolymers with (meth) acrylates that bind quaternary ammonium bases to carboxyl groups, copolymers of maleimide and methacrylates that bind to quaternary ammonium bases, and the like. Polymers that bind quaternary ammonium bases of the above, polymers that bind alkali metal salts of sulfonic acids such as sodium polysulfonate, polymers that bind at least hydrophilic units of alkyl oxide in the molecular chain, such as polyethylene oxide, polyethylene glycol systems Polyamide copolymer, polyethylene oxyd-epichlorohydrin copolymer polyether amide imide, block type polymer having polyether as the main segment, and polyaniline, polythiophene, polyacetylene, polypyrrole, It can be mentioned, such as polyphenylene vinylene. These conductive polymers can be used in an undoped state or in a doped state.
[0075]
In producing the semiconductive belt of the present invention, the raw material (rubber fabric) of the elastic material used for the intermediate layer is preferably not a liquid or paste-like material but a sheet containing unvulcanized solid rubber. In addition, the detail of the manufacturing method of the semiconductive belt of this invention using such a sheet | seat is mentioned later.
[0076]
(Volume resistivity)
-Volume resistivity of surface layer-
As described above, the volume resistivity ρv of the layer constituting the transfer surface of the intermediate transfer member is low (ρv <10⁸In the case of (Ωcm), it is known that toner scatters at the time of transfer and image quality deteriorates (see, for example, Patent Document 14). This is because when the volume resistivity of the layer constituting the transfer surface of the intermediate transfer member is too low, the toner image on the transfer surface is not transferred due to the action of the transfer electric field and the transfer current by the primary transfer roll contacting the intermediate transfer member. This is presumably because the transfer field is widened because the transfer electric field is easily applied to the region, and the toner is scattered and transferred by the action. From such a viewpoint, the semiconductive belt of the present invention has a surface layer with a volume resistivity of 1 × 10.⁹It is preferable that it is Ωcm or more.
[0077]
On the other hand, an intermediate transfer member used in an image forming apparatus currently in practical use has a volume resistivity of 10 constituting a transfer surface.⁸Region larger than Ωcm (10⁸Ωcm ≦ ρv <10¹³Ωcm). In such an image forming apparatus, the charged charge on the transfer surface is appropriately attenuated by the semiconductivity of the intermediate transfer member. That is, the average value of the volume resistivity of the layer constituting the transfer surface of the intermediate transfer member is in a range where the charged charge is appropriately attenuated (a range where the volume resistivity is appropriate). Even if it is not used, image formation can be performed continuously.
[0078]
From such a point of view, when the semiconductive belt of the present invention is used as an intermediate transfer belt and attached to an image forming apparatus without a static eliminator, the upper limit value of the volume resistivity of the surface layer is 1 × 10.¹³It is preferably less than Ωcm.
The volume resistivity of the surface layer is 1 × 10¹³Even if it is Ωcm or more, the semiconductive belt of the present invention can be used as an intermediate transfer belt. In this case, the volume resistivity of the surface layer is 5 × 10¹³Preferably it is Ωcm or more, 1 × 10¹⁴More preferably, it is ΩcmΩcm or more.
Volume resistivity of surface layer is 1 × 10¹³If it is higher than Ωcm, when this semiconductive belt is used as an intermediate transfer belt or a paper transport belt in an image forming apparatus as described later, the surface of the semiconductive belt is charged by the transfer electric field in primary transfer. As a result, since the charge holding force increases, the toner may be scattered (blur) around the image due to electrostatic repulsion between the toners or the fringe electric field near the image edge. Less. Further, by providing a static elimination mechanism such as application of an AC voltage after the secondary transfer, it is possible to stably obtain higher quality image quality.
[0079]
The volume resistivity of the intermediate layer and the substrate in the semiconductive belt of the present invention is 1 × 10⁸~ 1x10¹³It is preferably within the range of Ωcm, more preferably 1 × 10⁹~ 1x10¹²It is in the range of Ωcm.
The volume resistivity of the intermediate layer and the substrate is 1 × 10⁸~ 1x10¹³Within the Ωcm range, the toner is less likely to scatter (blur) around the image due to the electrostatic repulsion between the toners and the fringe electric field near the image edge.
[0080]
In the semiconductive belt of the present invention, the volume resistivity can be measured according to JIS K6991 using a circular electrode (for example, HR probe of Hiresta IP manufactured by Mitsubishi Yuka Co., Ltd.). This volume resistivity measuring method will be described below with reference to the drawings.
FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a method for measuring the volume resistivity of a semiconductive belt, (a) is a schematic plan view showing an example of a circular electrode, and (b) is (a). 2 is a schematic cross-sectional view of the circular electrode shown in FIG. 1, and a member denoted by reference numeral 1 represents a semiconductive belt. The circular electrode shown in FIG. 2 includes a first voltage application electrode A ′ and a second voltage application electrode B ′. The first voltage application electrode A ′ has a cylindrical electrode part C ′ and a cylindrical shape having an inner diameter larger than the outer diameter of the cylindrical electrode part C ′ and surrounding the cylindrical electrode part C ′ at regular intervals. Ring-shaped electrode portion D ′.
[0081]
The volume resistivity was measured by sandwiching the semiconductive belt 1 between the cylindrical electrode part C ′ and the ring electrode part D ′ of the first voltage application electrode A ′ and the second voltage application electrode B ′. In this state, by measuring the current I (A) flowing when the voltage V (V) is applied between the cylindrical electrode portion C ′ of the first voltage application electrode A ′ and the second voltage application electrode B ′. Do.
At this time, the volume resistivity ρv (Ωcm) of the semiconductive belt 1 can be calculated by the following formula (3). Here, in the following formula (3), t represents the thickness (mm) of the semiconductive belt 1.
Formula (3) ρv = 19.6 × (V / I) × t
[0082]
<Friction coefficient of surface layer surface>
The friction coefficient of the surface layer surface is preferably 0.5 or less, and more preferably in the range of 0.2 to 0.4.
If the friction coefficient exceeds 0.5, the intermediate layer has elasticity, so if a stress is generated between the outer surface of the semiconductive belt such as a photoconductor and the member in contact with the outer surface of the semiconductive belt, There may be a case where minute deformation occurs on the outer peripheral surface due to the stick slip generated between the two. In this case, when the semiconductive belt of the present invention is used as an intermediate transfer belt, the transfer image quality of details may be deteriorated.
[0083]
The friction coefficient can be measured using a static friction coefficient meter (friction coefficient measuring device HEIDON-14, manufactured by HEIDON) as shown in FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a measuring method of a static friction coefficient meter on the surface layer surface. In FIG. 3, 301 is a sheet (film) made of a material constituting the surface layer, 302 is a fixing base, 303 is a steel ball, 304 is a zero adjustment scale, 305 is a load cell, and 306 is a weight.
[0084]
The static friction coefficient meter includes a fixed base 302, a zero-point adjusting balance 304 provided on the fixed base 302, a weight base portion extending horizontally from the zero-point adjusting balance 304, and a lower portion of the weight base portion. It is comprised from the attached support | pillar and the steel ball (diameter 3mm) 303 attached to the front-end | tip of this support | pillar, and the load cell 305 connected to the balance 304 for zero point adjustment. In the present invention, when measuring the friction coefficient, a steel ball 303 having a diameter of 3 mm was used, and the weight 306 was a 100 g weight.
The friction coefficient is measured by fixing a sheet (film) 301 having a thickness of 20 μm on a fixed base, and then placing a weight 306 on the weight base portion and bringing a steel ball 303 into contact with the surface of the sheet 301. The sphere 303 was moved under the conditions of a moving speed of 0.1 cm / second and a load of 100 g.
[0085]
(Surface microhardness of the surface layer surface)
The surface microhardness of the surface layer surface is preferably 25 or less, more preferably 20 or less, and still more preferably 15 or less.
When the surface microhardness of the surface layer surface (the outer surface of the semiconductive belt) exceeds 25, when a member such as a photosensitive member comes into contact with the outer surface of the semiconductive belt, the pressing force applied from this member to the outer surface. The pressure may not be uniformly distributed. Therefore, for example, when the semiconductive belt of the present invention is used as an intermediate transfer belt and the outer peripheral surface (transfer surface) of the intermediate transfer belt is in contact with the bias roller, the transfer surface is deformed by the pressing force of the bias roller. Is unlikely to occur. For this reason, the pressing force concentrated on the toner of the toner image transferred to the transfer surface is not dispersed, and the toner aggregates, resulting in image quality defects such as a holocharacter in which the line image is missing. There is.
[0086]
In the present invention, the surface microhardness is determined by a method of measuring how much the indenter has entered the sample. A method for measuring the surface microhardness will be described below with reference to the drawings.
4 is a schematic cross-sectional view showing the measurement principle of the surface microhardness of the surface layer. In FIG. 4, 10 represents the surface layer surface, 11 represents a needle-like indenter, and arrow L is applied to the needle-like indenter 11. It means load.
When measuring the surface microhardness, the tip of the needle-shaped indenter 11 having a predetermined shape is pressed to the outermost surface portion of the surface layer surface 10 until the load L (mN) is changed from the load 0 to the predetermined load P. When the depth of penetration of the needle-shaped indenter 11 into the surface layer 10 in the vertical direction is D (μm), the surface microhardness DH is expressed by the following formula (4).
Formula (4) DH≡αP / D²
Here, α is a constant depending on the shape of the indenter, and α = 3.8854 (used indenter: in the case of a triangular pyramid indenter).
[0087]
This surface microhardness is the hardness obtained from the excessive weight and indentation depth in the process of indenting the indenter, and represents the strength characteristics of the material including not only plastic deformation of the sample but also elastic deformation. is there. In addition, the measurement area is very small, and more accurate hardness measurement is possible within a range close to the toner particle diameter.
[0088]
The surface microhardness of the surface layer as described above was specifically obtained by the following method. First, cut a sheet of material (laminate material of the surface layer and the intermediate layer) constituting the outer peripheral surface of the semiconductive belt as a measurement sample into about 5 mm square, and bond the surface on the intermediate layer side with a short piece of adhesive. Fix to the glass plate as a surface. The surface microhardness of the surface of the sample (that is, the surface layer surface) is measured using an ultra micro hardness meter DUH-201S (manufactured by Shimadzu Corporation). The measurement conditions are as follows.
・ Measurement environment: 23 ℃, 55% RH
・ Indenter used: Triangular pyramid indenter
Test mode: 3 (soft material test)
・ Test load: 0.70 gf
-Load speed: 0.0145 gf / sec
・ Retention time: 5 sec
[0089]
As described above, when a semiconductive belt having a low surface layer surface hardness and a high surface layer volume resistivity is used as an intermediate transfer belt in an image forming apparatus, a line image is lost (holo). Character quality) and image quality defects such as toner scattering (blur) do not occur, and high-quality transfer image quality can be stably obtained.
[0090]
(Semiconductive belt thickness)
The thickness of the semiconductive belt of the present invention is preferably in the range of 0.05 to 0.5 mm in total thickness, more preferably in the range of 0.05 to 0.2 mm, and 0.06. More preferably, it is in the range of ˜0.15 mm.
When the total thickness is less than 0.05 mm, there may be a problem that the length in the circumferential direction of the belt changes due to the tension applied to the semiconductive belt. When the belt thickness exceeds 0.5 mm, the outer peripheral surface of the semiconductive belt is greatly deformed at the roll bending portion, so that the outer peripheral surface is cracked or provided in contact with the inner peripheral surface. At the bent portion of the semiconductive belt in contact with the drive system roll, the deformation amount of the outer peripheral surface of the semiconductive belt increases. For this reason, for example, when a semiconductive belt is used as an intermediate transfer belt, good image quality may not be obtained. In addition, the difference in deformation amount between the outer peripheral surface side and the inner peripheral surface side of the semiconductive belt is increased, and a problem such as breakage of the semiconductive belt may occur due to local repeated stress. is there.
[0091]
The thickness of the surface layer is preferably in the range of 5-30% of the total belt thickness, and more preferably in the range of 10-25%. Moreover, (1) The thickness of the elastic layer is preferably 1 to 5 times the thickness of the surface layer, more preferably 2 to 4 times. Furthermore, (2) The total thickness of the surface layer and the intermediate layer is preferably in the range of 30 to 90%, more preferably in the range of 40 to 80% with respect to the total thickness.
[0092]
When the above items (1) and (2) are satisfied at the same time, even if the outer peripheral surface of the semiconductive belt comes into contact with another member such as a photoreceptor, the pressing force applied from this member to the outer peripheral surface is uniform. Distributed. For this reason, for example, even when the semiconductive belt of the present invention is used as an intermediate transfer belt, it is possible to suppress the occurrence of image quality defects such as a holocharacter in which a line image is lost.
[0093]
As described above, the semiconductive belt of the present invention is (1) excellent in stability over time with little wear on the outer peripheral surface, and (2) good with a member surface that is flexible and contacts the outer peripheral surface. Nip can be formed, and (3) it has at least excellent characteristics such as high rigidity and resistance to deformation, and (4) little change in resistance due to transfer voltage and excellent stability over time.
[0094]
When such a semiconductive belt of the present invention is used as an intermediate transfer belt, (1) stable image quality can be obtained even when images are continuously formed, and (2) color misregistration is achieved. It is possible to provide an image forming apparatus that can prevent generation, (3) holocharacters, and (4) excellent running properties such as thick paper (300 gsm) and thin paper (60 gsm).
The paper transport belt has a function of directly transferring a toner image formed on the surface of the recording paper by inserting the recording paper between the image carrier and the paper transport belt. Even when the semiconductive belt of the present invention is used as such a paper conveying belt, the same effect as that obtained when the semiconductive belt of the present invention is used as an intermediate transfer belt can be obtained.
The semiconductive belt of the present invention as described above can be suitably used for an intermediate transfer belt or a paper transport belt used in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser printer. It can be used for other purposes.
[0095]
<< Semiconductive belt manufacturing method >>
The method for producing the semiconductive belt of the present invention as described above is not particularly limited, and for example, it can be produced by a conventionally known method. Specific examples of conventionally known methods include the following two production methods.
For example, (1) a coating film is formed by applying a solution containing the material constituting the intermediate layer on one side of the sheet-like substrate (the side that becomes the outer peripheral surface when a semiconductive belt is formed), and (2) This coating film is cured by heating to form an intermediate layer. (3) Further, the surface layer is formed by spraying and baking the material constituting the surface layer on the surface, thereby forming a semiconductive belt. (Hereinafter abbreviated as “first manufacturing method”). The heating and firing in the above items (2) and (3) can be performed simultaneously.
[0096]
Alternatively, (4) a sheet containing an unvulcanized rubber material containing a vulcanizing agent using an adhesive on one side of the sheet-like base material (the side that becomes the outer peripheral surface when a semiconductive belt is formed) After adhering and laminating, (5) by heating this sheet, the rubber component is vulcanized to form an intermediate layer, and (6), further, the material constituting the surface layer is spray coated on this surface and baked (Hereinafter abbreviated as “second manufacturing method”). The heating and firing in the above items (5) and (6) can be performed simultaneously. In addition, after the intermediate layer is formed, the surface of the intermediate layer can be polished in order to reduce the film thickness unevenness of the intermediate layer.
[0097]
However, in the first manufacturing method, since the intermediate layer is formed by a coating method, it may be difficult to form a thick and uniform intermediate layer.
Therefore, when a semiconductive belt having a thin intermediate layer is manufactured by the first manufacturing method, the outer peripheral surface of the semiconductive belt becomes hard because the intermediate layer is too thin, and adhesion to a member in contact with the outer peripheral surface. May be worse. Alternatively, when a semiconductive belt having a thick intermediate layer is produced, unevenness occurs on the outer peripheral surface of the semiconductive belt because the intermediate layer has a non-uniform film thickness. On the other hand, the adhesion may deteriorate.
[0098]
Further, in the second manufacturing method, the film thickness unevenness of the intermediate layer is likely to occur, and the same problem as in the first manufacturing method may occur. Correspondingly, the surface can be polished after forming the intermediate layer as described above. However, since the intermediate layer has elasticity, it is difficult to polish and the film thickness unevenness is eliminated to some extent after polishing. However, it is often difficult to sufficiently suppress the film thickness unevenness. In addition to this, an adhesive is required, and in some cases, it is necessary to polish the surface of the intermediate layer as described above. Therefore, the manufacturing process of the semiconductive belt is complicated, and the manufactured semiconductive belt The cost tends to increase.
[0099]
Of course, these manufacturing methods cannot be used at all for the production of the semiconductive belt of the present invention. The manufacturing conditions of each process of these manufacturing methods are optimized, and the materials used for the production of the semiconductive belt are examined. By doing so, it is possible to produce the semiconductive belt of the present invention.
However, the present inventor has intensively studied a method for manufacturing a semiconductive belt that can solve the above-described problems and can further suppress unevenness in the film thickness of the intermediate layer at a lower cost. I found out.
[0100]
That is, in the method for producing a semiconductive belt of the present invention, any one selected from a sheet-like base material and a sheet-like surface layer on at least one surface of an elastic sheet containing an unvulcanized solid rubber containing a vulcanizing agent. A laminated body forming step of forming a laminated body by laminating one of the sheets; and heating and pressurizing the laminated body to vulcanize the unvulcanized solid rubber; and the elastic body sheet and the sheet. It is preferable to include at least an integral molding step for performing adhesion at the interface (hereinafter, sometimes referred to as “production method of the present invention”). In addition, as for a laminated body, it is more preferable that a sheet-like base material, an elastic body sheet, and a sheet-like surface layer are laminated in this order.
[0101]
According to the production method of the present invention, the surface layer / intermediate layer interface and / or the intermediate layer / base material interface can be firmly bonded using the vulcanization reaction at the time of forming the intermediate layer without using an adhesive. In addition, two layers of the surface layer and the intermediate layer, or the base material and the intermediate layer, or three layers of the surface layer, the intermediate layer and the base material can be integrally formed at a time, so that the semiconductive belt The manufacturing process can be simplified.
Furthermore, when the intermediate layer is formed, the use of an elastic sheet formed in a sheet shape in advance without using an adhesive makes it possible to easily suppress the occurrence of film thickness unevenness. For this reason, in the manufacturing method of the present invention, unlike the first manufacturing method, there is no limitation on the manufacturing method that it is difficult to increase the film thickness of the intermediate layer from the viewpoint of film thickness unevenness, and the second manufacturing method. In this way, a process that increases the cost of polishing the surface of the intermediate layer is unnecessary. In particular, such an effect is more remarkable in the case where a sheet-like base material, an elastic sheet, and a sheet-like surface layer are integrally formed.
[0102]
In addition, since the shape of the semiconductive belt of the present invention is endless, when the sheet-like base material, the elastic sheet, and the sheet-like surface layer used in the production method of the present invention have end portions, It is necessary to bond the end of the sheet through an adhesive or the like.
In addition, when an endless sheet-like base material, elastic sheet, or sheet-like surface layer used in the production method of the present invention is used, a seamless (seamless) semiconductive belt of the present invention can be obtained. .
[0103]
When the semiconductive belt of the present invention is seamless, there is no seam, so there is no change in thickness in the circumferential direction of the semiconductive belt. For this reason, when such a seamless semiconductive belt is attached to the image forming apparatus, an arbitrary portion can be set as the rotation start position, so that the control mechanism for the rotation start position can be omitted. There is.
[0104]
Formation of the sheet-like base material and the sheet-like surface layer used in the production method of the present invention is not particularly limited. For example, the above-described tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton and a diamine component are polymerized. The polyamic acid solution obtained by this method is developed in an appropriate manner to form a coating film, the coating film is dried and formed into a sheet shape, and the molded product is heated to convert the polyamic acid into an imide. Etc.
[0105]
The elastic sheet used in the production method of the present invention can be formed by accurately separating the material constituting it into a sheet shape with a calendar roll or the like. Specifically, an unvulcanized solid rubber containing a vulcanizing agent kneaded using a kneading apparatus such as an open roll can be formed into a sheet shape with a calendar roll or the like.
In addition, as an unvulcanized solid rubber, the elastic material (rubber material) of the unvulcanized state as described above can be used, and as a vulcanizing agent, a material that accelerates vulcanization of the unvulcanized solid rubber. If it is, it will not specifically limit, However According to the unvulcanized solid rubber used for formation of an intermediate | middle layer, a well-known vulcanizing agent can be utilized suitably.
[0106]
In the case of producing a seamless semiconductive belt by the production method of the present invention, for example, in the (1) laminate formation step, the laminate is formed into an endless sheet on the outer peripheral surface of the first cylindrical mold. A base material, an endless elastic sheet containing an unvulcanized solid rubber containing a vulcanizing agent, and an endless sheet-like surface layer are laminated in this order. (2) Next, the lamination The second cylindrical mold is disposed on the outer peripheral surface of the body so that the inner peripheral surface of the second cylindrical mold is in close contact with the outer peripheral surface of the laminated body. A seamless semiconductive belt can be produced through at least three steps of applying pressure from the outer peripheral surface side of the second cylindrical mold and heating the laminate while applying pressure. In addition, although the process demonstrated to said (1)-(3) said case is a case where a laminated body is a 3 layer structure, of course, it can apply similarly also in the case of a 2 layer structure containing an elastic body sheet.
[0107]
In the production method of the present invention, when a laminated body having a two-layer structure is formed by laminating a sheet-like base material or a sheet-like surface layer only on one side of the elastic sheet, When the remaining other layer (base material or surface layer) is in the form of a sheet, the semiconductive belt of the present invention can be produced through a step of bonding via an adhesive.
Or the semiconductive belt of this invention can also be produced through the process of directly forming the remaining one layer by spray application etc. in the sheet | seat obtained by integrally forming the laminated body of 2 layer structure.
[0108]
<< Image forming apparatus >>
The image forming apparatus of the present invention is not particularly limited as long as the image forming apparatus can use the semiconductive belt of the present invention as an intermediate transfer member, a sheet conveying member, and the like and can form an image using toner. . For example, a normal monocolor image forming apparatus that contains only a single color toner in a developing device, or a color image in which a toner image carried on an image carrier such as a photosensitive drum is subjected to primary transfer sequentially to an intermediate transfer member Any of a forming apparatus, a tandem color image forming apparatus in which a plurality of image carriers having developing units for respective colors are arranged in series on an intermediate transfer member may be used.
[0109]
However, the image forming apparatus of the present invention preferably includes at least an intermediate transfer belt, and the intermediate transfer belt is preferably formed of the semiconductive belt of the present invention. The image forming apparatus of the present invention preferably includes at least a paper transport belt, and the paper transport belt is preferably formed of the semiconductive belt of the present invention. Furthermore, the image forming apparatus of the present invention may be provided with a neutralizing means (static eliminating device) that can neutralize the outer peripheral surface of the semiconductive belt of the present invention provided in the image forming apparatus, if necessary. preferable.
[0110]
As an example, FIG. 5 shows a schematic diagram of a color image forming apparatus using the semiconductive belt of the present invention as an intermediate transfer belt and sequentially repeating primary transfer.
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of the image forming apparatus of the present invention. In FIG. 5, an image forming apparatus includes a photosensitive drum 21 as an image carrier, an intermediate transfer belt 22 as an intermediate transfer member, a bias roller 23 (second transfer means) as a transfer electrode, and a recording paper as a transfer medium. Paper tray 24 to be supplied, Bk (black) toner developing unit 25, Y (yellow) toner developing unit 26, M (magenta) toner developing unit 27, C (cyan) toner developing unit 28, intermediate transfer body cleaner 29, peeling claw 33, belt rollers 41, 43 and 44, backup roller 42, conductive roller 45 (first transfer means), electrode roller 46, cleaning blade 51, recording paper 61, pickup roller 62, and feed roller 63. Have. In the image forming apparatus shown in FIG. 5, the semiconductive belt of the present invention is used as the intermediate transfer belt 22.
[0111]
Next, the configuration of the image forming apparatus shown in FIG. 5 will be described. Around the photosensitive drum 21, a black developing unit 25, a yellow developing unit 26, a magenta developing unit 27, and a cyan developing unit 28 are arranged in this order along the arrow A direction. In addition, a conductive roller 45 is disposed on the opposite side of the photosensitive drum 21 from the side where the four color developing devices are disposed so that the intermediate transfer belt 22 is sandwiched between the conductive roller 45 and the photosensitive drum 21. ing.
[0112]
The intermediate transfer belt 22 is stretched by a conductive roll 45, a belt roller 41, a belt roller 43, a backup roller 42, and a belt roller 44 that are sequentially arranged in the direction of arrow B in contact with the inner peripheral surface thereof. An intermediate transfer body cleaner 29 is disposed on the opposite side of the belt roller 44 with the belt 22 in between. Further, the separation claw 33 is disposed so as to contact the outer peripheral surface of the portion of the intermediate transfer belt 22 stretched by the backup roller 42 and the belt roller 44.
[0113]
The backup roller 42 is in pressure contact with the bias roller 23 via the intermediate transfer belt 22, and the paper 61 can be inserted between the backup roller 42 (the intermediate transfer belt 22 pressed against) and the bias roller 23. is there. A cleaning blade 51 is provided around the bias roller 23 so as to be in contact with the surface. Further, an electrode roller 46 is disposed in contact with the backup roller 42 on the substantially opposite side of the backup roller 42 to the side where the bias roller 23 is disposed.
[0114]
In a direction in which the paper 41 passes between the backup roller 42 and the bias roller 23, a pair of mutually contacting feed rollers 63 is disposed, and the paper 41 can be inserted between the two feed rollers 63. Further, on the opposite side of the pair of feed rollers 63 from the side where the backup roller 42 and the bias roller 43 are provided, the paper tray 24 storing the paper 61 and the paper 61 from the paper tray 24 are fed to the pair of feed rollers 63. A pickup roller for supplying to the contact portion is disposed.
[0115]
Next, image formation using the image forming apparatus shown in FIG. 5 will be described. First, the photosensitive drum 21 rotates in the direction of arrow A, and its surface is uniformly charged by a charging device (not shown). An electrostatic latent image of the first color (for example, Bk) is formed on the charged photosensitive drum 21 by image writing means such as a laser writing device. The electrostatic latent image is developed with toner by the black developing device 25 to form a visualized toner image T. The toner image T reaches the primary transfer portion where the conductive roller 45 (first transfer means) is disposed by the rotation of the photosensitive drum 21, and an electric field having a reverse polarity is applied to the toner image T from the conductive roller 45. Thus, the toner image T is primarily transferred by the rotation of the intermediate transfer belt 22 in the direction of arrow B while being electrostatically attracted to the intermediate transfer belt 22.
[0116]
Thereafter, similarly, a second color toner image, a third color toner image, and a fourth color toner image are sequentially formed and superimposed on the intermediate transfer belt 22 to form a multiple toner image.
The multiple toner image transferred to the intermediate transfer belt 22 reaches the secondary transfer portion where the bias roller 23 (second transfer means) is installed by the rotation of the intermediate transfer belt 2. The secondary transfer unit includes a bias roller 23 installed on the surface side on which the toner image of the intermediate transfer belt 22 is carried, a backup roller 42 disposed so as to face the bias roller 23 from the back side of the intermediate transfer belt 22, and It is composed of an electrode roller 46 that rotates in pressure contact with the backup roller 42.
[0117]
The recording paper 61 is picked up one by one from the recording paper bundle stored in the paper tray 24 by the pickup roller 62, and is fed at a predetermined timing between the intermediate transfer belt 22 and the bias roller 23 of the secondary transfer portion by the feed roller 63. It is sent by. The toner image carried on the intermediate transfer belt 22 is transferred to the fed recording paper 61 by the pressure contact conveyance by the bias roller 23 and the backup roller 42 and the rotation of the intermediate transfer belt 22.
[0118]
The recording paper 61 onto which the toner image has been transferred is peeled from the intermediate transfer belt 22 by operating the peeling claw 33 in the retracted position until the primary transfer of the final toner image is completed, and is conveyed to a fixing device (not shown). The toner image is fixed by heat treatment to form an image. The intermediate transfer belt 22 having completed the transfer of the multiple toner image to the recording paper 61 is prepared for the next transfer by removing residual toner by an intermediate transfer body cleaner 29 provided downstream of the secondary transfer portion. The bias roller 23 is attached so that a cleaning blade 51 made of polyurethane or the like is always in contact therewith, and foreign matters such as toner particles and paper dust adhered by transfer are removed.
[0119]
In the case of transfer of a single color image, the primary transferred toner image T is immediately secondarily transferred and conveyed to the fixing device. In the case of transfer of a multicolor image by superimposing a plurality of colors, the toner image of each color is transferred to the primary transfer unit. Therefore, the rotation of the intermediate transfer belt 22 and the photosensitive drum 21 is synchronized so that the toner images of the respective colors do not shift so as to match exactly. In the secondary transfer portion, an output pressure (transfer voltage) having the same polarity as the polarity of the toner image is applied to the electrode roller 46 that is in pressure contact with the backup roller 42 that is disposed opposite to the bias roller 23 via the intermediate transfer belt 22. Then, the toner image is transferred to the recording paper 61 by electrostatic repulsion. Further, the charge on the intermediate transfer belt 22 is neutralized by a static elimination roll (static elimination means) 50. The static elimination roll 50 has a volume resistance of 10⁵-10¹⁰An elastic roll (for example, an epichlorohydrin rubber roll with carbon black dispersion) can be used by dispersing a conductive agent adjusted to Ω.
Since the image forming apparatus of the present invention shown in FIG. 5 described above uses the semiconductive belt of the present invention as the intermediate transfer belt 22, even if images are continuously formed, an image with stable image quality can be obtained. It can be obtained and color shift and holo-character can be prevented.
[0120]
Next, a tandem type color image forming apparatus including an intermediate transfer belt made of a semiconductive belt according to the present invention, and a plurality of image carriers having developing units for respective colors arranged in series on the intermediate transfer body. This will be described with reference to the drawings.
FIG. 6 is a schematic diagram showing another example of the image forming apparatus of the present invention. The image forming apparatus shown in FIG. 6 includes four toner cartridges 71, a pair of fixing rolls 72, a backup roll 73, a tension roll 74, a secondary transfer roll 75, a paper path 76, a paper tray 77, a laser generator 78, 4 Mainly composed of two photoconductors 79, four primary transfer rolls 80, a drive roll 81, a transfer cleaner 82, four charging rolls 83, a photoconductor cleaner 84, a developing device 85, an intermediate transfer belt 86, a static elimination roll 88, and the like. It comprises as a member. In the image forming apparatus shown in FIG. 6, the semiconductive belt of the present invention is used as the intermediate transfer belt 86.
[0121]
Next, the configuration of the image forming apparatus shown in FIG. First, around the photoconductor 79, a primary transfer roll 80 and a photoconductor cleaner 84 arranged counterclockwise via a charging roll 83, a developing device 85, and an intermediate transfer belt 86 are arranged. The member forms a developing unit corresponding to one color. Each developing unit is provided with a toner cartridge 71 for replenishing the developer in the developing unit 85. The photosensitive member 79 of each developing unit is exposed to a photosensitive member between the charging roll 83 and the developing unit 85. A laser generator 78 capable of irradiating the surface of the body 79 with laser light corresponding to image information is provided.
[0122]
Four developing units corresponding to four colors (for example, cyan, magenta, yellow, and black) are arranged in series in a substantially horizontal direction in the image forming apparatus, and the photosensitive member 79 of the four developing units and the primary are arranged. An intermediate transfer belt 86 is provided so as to pass through the nip portion with the transfer roll 80. The intermediate transfer belt 86 is stretched by a backup roll 73, a tension roll 74, and a drive roll 81 provided in the counterclockwise direction in the following order on the inner peripheral side thereof. The four primary transfer rolls are located between the backup roll 73 and the tension roll 74. A transfer cleaner 82 for cleaning the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 86 is provided on the opposite side of the drive roll 81 with the intermediate transfer belt 86 in contact with the drive roll 81.
[0123]
A toner image formed on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 86 on the surface of the recording paper conveyed from the paper tray 77 via the paper path 76 to the opposite side of the backup roll 73 via the intermediate transfer belt 86. A secondary transfer roll 75 for transferring the ink is provided so as to be in pressure contact with the backup roll 73. On the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 86 between the backup roll 73 and the drive roll 81, a neutralizing roll 88 is provided for neutralizing the outer peripheral surface.
[0124]
Further, a paper tray 77 for stocking recording paper is provided at the bottom of the image forming apparatus, and a backup roll 73 and a secondary transfer roll 75 that constitute a secondary transfer unit from the paper tray 77 via a paper path 76 are provided. It can supply so that it may pass a press-contact part. The recording paper that has passed through the press contact portion can be transported by transport means (not shown) so as to be inserted through the press contact portions of the pair of fixing rolls 72, and can be finally discharged out of the image forming apparatus.
[0125]
Next, an image forming method using the image forming apparatus of FIG. 6 will be described. The toner image is formed for each developing unit. After uniformly charging the surface of the photoreceptor 79 rotating counterclockwise by the charging roll 83, the photoreceptor 79 charged by the laser generator 78 (exposure apparatus) is charged. A latent image is formed on the surface, and then the latent image is developed with a developer supplied from a developing device 85 to form a toner image, which is conveyed to a pressure contact portion between the primary transfer roll 80 and the photoreceptor 79. The transferred toner image is transferred to the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 86 rotating in the arrow A direction. The photosensitive member 79 after the toner image has been transferred is cleaned by the photosensitive member cleaner 84 with toner or dust attached to the surface thereof in preparation for the next toner image formation.
[0126]
The toner image developed for each color developing unit is sequentially superimposed on the outer peripheral surface of the intermediate transfer member 86 so as to correspond to the image information, and is conveyed to the secondary transfer unit by the secondary transfer roll 75. The image is transferred from the sheet tray 77 to the surface of the recording sheet conveyed via the sheet path 76. The recording paper on which the toner image has been transferred is further fixed by being heated by pressure when passing through the pressure contact portion of a pair of fixing rolls 72 constituting the fixing portion, and after the image is formed on the surface of the recording medium. Then, it is discharged out of the image forming apparatus.
[0127]
The intermediate transfer belt that has passed through the secondary transfer portion further proceeds in the direction of arrow A, and after the outer peripheral surface is neutralized by the neutralizing roll 88, the outer peripheral surface is further cleaned by the transfer cleaner 82 and then transferred to the next toner image. Prepare.
[0128]
Since the image forming apparatus of the present invention shown in FIG. 6 described above uses the semiconductive belt of the present invention as the intermediate transfer belt 86, a stable image can be obtained even when images are continuously formed. It can be obtained and color shift and holo-character can be prevented.
[0129]
The image forming apparatus using the semiconductive belt of the present invention as an intermediate transfer belt has been described above. However, the same effect can be obtained in an image forming apparatus using the semiconductive belt of the present invention as a sheet conveying belt.
[0130]
Furthermore, when the semiconductive belt of the present invention is incorporated and used as an intermediate transfer belt or a paper transport belt in an image forming apparatus, it is preferable to use a spherical toner. By using a spherical toner as the toner, it is possible to obtain a high-quality transfer image quality in which image quality defects (holocharacter, blur, color shift) are further suppressed.
[0131]
However, in the present invention, the spherical toner means that its shape factor (ML2 / A) is in the range of 100 to 140. The shape factor is preferably in the range of 100 to 130, and more preferably in the range of 100 to 120. When this average shape factor (ML2 / A) is larger than 140, the transfer efficiency is lowered, and a reduction in image quality of the formed image can be visually confirmed.
The shape factor (ML2 / A) is a factor defined by the following equation (1).
・ Formula (1)
(ML2 / A) = (absolute maximum length of toner particles)²/ (Projection area of toner particles) × (π / 4) × 100
The absolute maximum length of the toner particles and the projected area of the toner particles are measured using a video camera with an optical microscope image of the toner dispersed on the slide glass using a Luzex image analyzer (manufactured by Nireco Corporation, FT). It was carried out by taking in a Luzex image analyzer and processing the image.
[0132]
The spherical toner contains at least a binder resin and a colorant. The average particle diameter of the spherical toner is preferably in the range of 2 to 12 μm, more preferably in the range of 3 to 9 μm.
[0133]
Binder resins include styrenes such as styrene and chlorostyrene, monoolefins such as ethylene, propylene, butylene and isoprene, vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate and vinyl butyrate, and methyl acrylate. , Α-methylene aliphatic monocarboxylic esters such as ethyl acrylate, butyl acrylate, dodecyl acrylate, octyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, dodecyl methacrylate, vinyl Homopolymers and copolymers of vinyl ethers such as methyl ether, vinyl ethyl ether and vinyl butyl ether, vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone and vinyl isopropenyl ketone can be exemplified, Typical binder resins include polystyrene, styrene-alkyl acrylate copolymer, styrene-alkyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer. Examples thereof include coalescence, polyethylene, and polypropylene. Furthermore, polyester, polyurethane, epoxy resin, silicone resin, polyamide, modified rosin, paraffin wax, and the like can also be mentioned.
[0134]
Coloring agents include magnetic powders such as magnetite and ferrite, carbon black, aniline blue, calcoil blue, chrome yellow, ultramarine blue, dupont oil red, quinoline yellow, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, malachite green oxalate, and lamp black. Rose Bengal, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. Pigment Blue 15: 3 is a typical example.
[0135]
The spherical toner may be subjected to internal addition treatment or external addition treatment with a known additive such as a charge control agent, a release agent, and other inorganic fine particles. Typical examples of the release agent include low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, Fischer-Tropsch wax, montan wax, carnauba wax, rice wax, and candelilla wax.
[0136]
Known charge control agents can be used, but azo metal complex compounds, metal complex compounds of salicylic acid, and resin type charge control agents containing polar groups can be used. When the toner is manufactured by a wet manufacturing method, it is preferable to use a material that is difficult to dissolve in water in terms of controlling ionic strength and reducing wastewater contamination.
[0137]
As other inorganic fine particles, small-diameter inorganic fine particles having an average primary particle size of 40 nm or less are used for the purpose of powder flowability, charge control, etc., and if necessary, larger diameters are used to reduce adhesion. Inorganic or organic fine particles may be used in combination. As these other inorganic fine particles, known ones can be used. Examples thereof include silica, alumina, titania, metatitanic acid, zinc oxide, zirconia, magnesia, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium phosphate, cerium oxide, and strontium titanate. In addition, the surface treatment of the small-diameter inorganic fine particles is effective because the dispersibility becomes high and the effect of increasing the powder fluidity increases.
[0138]
The spherical toner is not particularly limited by the production method, and can be obtained by a known method. Specifically, for example, a kneading and pulverizing method in which a binder resin and a colorant and, if necessary, a release agent and a charge control agent are kneaded, pulverized and classified, and particles obtained by the kneading and pulverizing method are mechanically impacted. Method of changing shape by force or heat energy, emulsion polymerization of binder resin polymerizable monomer, dispersion of formed dispersion, colorant, release agent and charge control agent as required Liquid emulsion, agglomeration, heat fusion to obtain spherical toner, emulsion polymerization aggregation method, polymerizable monomer for obtaining binder resin, colorant, release agent if necessary, charge control agent A suspension polymerization method in which a solution such as a suspension is polymerized by suspending in an aqueous solvent, a binder resin and a colorant, and a release agent and a charge control agent as necessary are suspended in an aqueous solvent and granulated. Examples thereof include a dissolution suspension method. In addition, a manufacturing method may be performed in which the spherical toner obtained by the above method is used as a core, and aggregated particles are further adhered and heat-fused to give a core-shell structure. When the external additive is added, it can be produced by mixing the spherical toner and the external additive with a Henschel mixer or a V blender. In addition, when the spherical toner is manufactured by a wet method, it can be externally added by a wet method.
[0139]
【Example】
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
<Example 1>
(Preparation of polyamic acid solution (A))
A component in which 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and pyromellitic dianhydride (PMDA) are combined in a ratio of 2: 1 as tetracarboxylic dianhydride. Then, as a diamine component, an N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) solution (solid content 20% by mass) of polyamic acid obtained by adding 4,4′-diaminodiphenyl ether (DDE) in the same mole was prepared.
[0140]
Next, the dried oxidized carbon black (SPECIAL BLACK4 (manufactured by Degussa, pH 3.0, volatile content: 14.0%) with respect to 100 parts by mass of the solid content of the raw material capable of forming the polyimide resin of this solution 5 parts by mass, using a collision type disperser (GeanusPY made by Seanas), pressure 200 MPa, minimum area 1.4 mm²Then, the mixture was allowed to collide after being divided into two, and again passed through the path divided into two again, and mixed to obtain a polyamic acid solution (A) containing carbon black for the surface layer.
[0141]
(Formation of surface layer material)
The polyamic acid solution containing carbon black (A) is applied to the inner surface of the cylindrical mold through a dispenser so that the thickness of the coating film becomes 0.25 mm, and the mold is rotated at 1500 rpm for 15 minutes to obtain a uniform thickness. After the coating film is formed, hot air of 60 ° C. is applied from the outside of the mold for 30 minutes while rotating the mold at 250 rpm, and then heated at 150 ° C. for 60 minutes and cooled to room temperature to form the film. did.
Thereafter, the film formed on the inner surface of the mold is peeled off, and this film is coated so as to cover the outer periphery of the metal core, and the temperature is increased to 360 ° C. at a rate of 2 ° C./min. Heating at 30 ° C. for 30 minutes removed the solvent and dehydrated ring-closing water remaining in the film, and completed the imide conversion reaction. Then, after cooling the metal core to room temperature, the polyimide film formed on the surface of the metal core was peeled to obtain an endless sheet-like surface layer having a thickness of 0.05 mm.
[0142]
(Preparation of polyamic acid solution (B))
N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) solution of polyamic acid composed of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and p-phenylenediamine (PDA) (Uwanisu S The dry oxidized carbon black (SPECIAL BLACK4 (manufactured by Degussa, pH 3.0) with respect to 100 parts by mass of the solid content of the raw material capable of forming the polyimide resin in the solution at a solid content of 20% by mass. Volatile content: 14.0%) is added to 23 parts by mass, using a collision type disperser (GeanusPY manufactured by Seanas), pressure of 200 MPa, and minimum area of 1.4 mm.²Then, it was made to collide after being divided into two, and again passed through the path of dividing into two again and mixed to obtain a polyamic acid solution (B) containing carbon black for a substrate.
[0143]
(Formation of substrate)
The polyamic acid solution containing carbon black (B) is applied to the inner surface of the cylindrical mold through a dispenser so that the thickness of the coating film becomes 0.5 mm, and the mold is rotated at 1500 rpm for 15 minutes to obtain a uniform thickness. After the coating film is formed, hot air of 60 ° C. is applied from the outside of the mold for 30 minutes while rotating the mold at 250 rpm, and then heated at 150 ° C. for 60 minutes and cooled to room temperature to form the film. did.
Thereafter, the film formed on the inner surface of the mold is peeled off, and this film is coated so as to cover the outer periphery of the metal core, and the temperature is increased to 400 ° C. at a rate of 2 ° C./min. For 30 minutes to remove the solvent and dehydrated ring-closing water remaining in the film, and complete the imide conversion reaction. Then, after cooling the metal core to room temperature, the polyimide film formed on the surface of the metal core was peeled to obtain an endless sheet-like base material having a thickness of 0.08 mm.
[0144]
(Formation of intermediate layer)
7 parts by mass of acetylene black (manufactured by Electrochemical Co., Ltd .: granular acetylene black) with respect to 100 parts by mass of a rubber material (NE40; manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) in which NBR and EPDM are blended at a weight ratio of 4: 6 Part and thermal black (Asahi Carbon Co., Ltd .: Asahi Thermal FT) 20 parts by mass, sulfur (Tsurumi Chemical Co., Ltd. 200 mesh) 1 part by mass, vulcanization accelerator (Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd. Noxeller M) 1 .5 parts by mass and kneaded with three rolls. The kneaded product was processed into a sheeting sheet shape with a calender roll to obtain an endless elastic sheet containing an unvulcanized solid rubber containing a vulcanizing agent having a thickness of 0.2 mm.
In addition, the JIS A hardness of a sample (sample corresponding to an intermediate layer when manufactured as a semiconductive belt) obtained by processing this elastic sheet in the same manner as the manufacturing conditions of the following semiconductive belt is 70. °.
[0145]
(Production of semiconductive belt)
After the endless sheet-shaped base material, the endless elastic sheet, and the endless sheet-shaped surface layer are coated in this order on the outer peripheral surface of the first cylindrical mold, the stacked body is formed. The surface of the body was covered with a second cylindrical mold so as to be in close contact with the inner peripheral surface. Thereafter, the laminate sandwiched between the two molds is passed through the second cylindrical mold at a temperature of 150 ° C. and a pressure of 5.5 kg / cm.²By heating for 60 minutes while applying pressure, a semiconductive belt was produced by vulcanizing the unvulcanized solid rubber and adhering the interfaces of the three sheets. The thickness of each layer of the obtained semiconductive belt was a surface layer of 0.05 mm, an intermediate layer of 0.2 mm, and a base material of 0.08 mm.
[0146]
<Example 2>
In Example 1, the p-phenylenediamine (PDA) used in “Preparation of the polyamic acid solution (B)” used for the production of the sheet-like substrate was replaced with p-phenylenediamine (PDA) and 4,4′- A polyamic acid solution (C) was prepared in the same manner as in the preparation of the polyamic acid solution (B) except that the molar ratio with diaminodiphenyl ether (DDE) was changed to a diamine component having PDA / DDE = 8: 2.
This polyamic acid solution (C) is used in place of the polyamic acid solution (B) to form a sheet-like base material, and the same raw material as in Example 1 is used as the intermediate layer, and the JIS A hardness of the intermediate layer Was made to be 50 ° and a semiconductive belt was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness was 0.2 mm. The thickness of each layer of this semiconductive belt was a surface layer of 0.05 mm, an intermediate layer of 0.2 mm, and a base material of 0.08 mm.
[0147]
<Example 3>
In Example 1, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) used in “Preparation of polyamic acid solution (A)” was converted into 3,3 ′, 4,4′- Biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and pyromellitic dianhydride (PMDA) were changed to a tetracarboxylic dianhydride combined at a ratio of 1: 1, and oxidation-treated carbon black (SPECIAL BLACK4) The polyamic acid solution (D) was prepared by changing the addition amount to 3 parts by mass (based on 100 parts by mass of the polyimide resin solid content).
Using this polyamic acid solution (D) in place of the polyamic acid solution (A), and using the same raw materials as in Example 1 as the intermediate layer, the intermediate layer was prepared so that the JIS A hardness was 40 °. A semiconductive belt was obtained in the same manner as in Example 1 except that the thickness was 0.1 mm. The thickness of each layer of this semiconductive belt was a surface layer of 0.04 mm, an intermediate layer of 0.1 mm, and a base material of 0.08 mm.
[0148]
<Example 4>
In Example 1, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) used in “Preparation of polyamic acid solution (A)” was converted into 3,3 ′, 4,4′- Biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and pyromellitic dianhydride (PMDA) were changed to a tetracarboxylic dianhydride combined at a ratio of 1: 1, and then oxidized carbon black (SPECIAL BLACK4). Except that polyamic acid solution (D) was prepared by changing the amount of addition to 3 parts by mass (based on 100 parts by mass of polyimide resin solids), and used instead of polyamic acid solution (A). In the same manner as in No. 2, a semiconductive belt was obtained. The thickness of each layer of this semiconductive belt was a surface layer of 0.05 mm, an intermediate layer of 0.2 mm, and a base material of 0.08 mm.
[0149]
<Example 5>
In Example 1, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) used in “Preparation of polyamic acid solution (A)” was converted into 3,3 ′, 4,4′- Biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and pyromellitic dianhydride (PMDA) were changed to a tetracarboxylic dianhydride combined at a ratio of 1: 1, and oxidation-treated carbon black (SPECIAL BLACK4) The addition amount was changed to 20 parts by mass (based on 100 parts by mass of the polyimide resin solids) to prepare a polyamic acid solution (E).
Using this polyamic acid solution (E) instead of the polyamic acid solution (A), and using the same raw materials as in Example 1 as the intermediate layer, the intermediate layer was prepared so that the JIS A hardness was 40 °. A semiconductive belt was obtained in the same manner as in Example 1 except that the thickness was 0.1 mm. The thickness of each layer of this semiconductive belt was a surface layer of 0.04 mm, an intermediate layer of 0.1 mm, and a base material of 0.08 mm.
[0150]
<Comparative Example 1>
Using only the polyamic acid solution (B) used for the production of the sheet-like base material in Example 1, it was applied to the inner surface of the cylindrical mold through a dispenser, and the mold was rotated at 1500 rpm for 15 minutes to be uniform. After forming a coating film having a sufficient thickness, while rotating the mold at 250 rpm, hot air of 60 ° C. was applied from the outside of the mold for 30 minutes, heated at 150 ° C. for 60 minutes, and then cooled to room temperature. A film was formed.
Next, the above-mentioned polyamic acid solution (B) is applied to the inner surface of the coating in the same manner, and then heated to 360 ° C. at a rate of 2 ° C./min, and further heated at 360 ° C. for 30 minutes. The remaining solvent and dehydrated ring-closing water were removed, and the imide conversion reaction was completed. Thereafter, after cooling the metal core to room temperature, the polyimide film formed on the surface of the metal core is peeled off, so that the basic structure corresponds to the base material portion of the semiconductive belt of the present invention. A semiconductive belt was obtained. The thickness of this semiconductive belt was 0.08 mm.
[0151]
<Comparative Example 2>
Instead of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) used in the polyamic acid solution (D) in Example 3, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic Tetracarboxylic dianhydride in which acid dianhydride (BPDA) and pyromellitic dianhydride (PMDA) were combined at a ratio of 1: 1 was used, and dried oxidized carbon black (SPECIAL BLACK4 (Degussa) The polyamic acid solution (D) except that the addition amount of manufactured product, pH 3.0, volatile content: 14.0% was changed to 23 parts by mass (based on 100 parts by mass of the solid content of the raw material forming the polyimide resin). ) To prepare a polyamic acid solution (F).
[0152]
Next, using only the polyamic acid solution (F), it was applied to the inner surface of the cylindrical mold through a dispenser, and the mold was rotated at 1500 rpm for 15 minutes to form a coating film having a uniform thickness. Next, while rotating the mold at 250 rpm, hot air of 60 ° C. was applied from the outside of the mold for 30 minutes, heated at 150 ° C. for 60 minutes, and then cooled to room temperature to form a film.
Next, the above polyamic acid solution (F) is similarly applied to the inner surface of the film, and then heated to 360 ° C. at a rate of 2 ° C./min, and further heated at 360 ° C. for 30 minutes to form a film. Residual solvent and dehydrated ring-closing water were removed and the imide conversion reaction was completed. Thereafter, after cooling the metal core to room temperature, the polyimide film formed on the surface of the metal core is peeled off, so that the basic structure corresponds to the base material portion of the semiconductive belt of the present invention. A semiconductive belt was obtained. The thickness of this semiconductive belt was 0.08 mm.
[0153]
<Comparative Example 3>
(Preparation of polyamic acid solution (G))
N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) solution of polyamic acid composed of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and 4,4′-diaminodiphenyl ether (DDE) (manufactured by Ube Industries) Euvarnish A (solid content 20% by mass)) was dried carbon black (acetylene black (pH 5.7, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) Min. 0.89%) was added, and a collision type disperser (Geanus PY made by Seanas) was used. The pressure was 200 MPa and the minimum area was 1.4 mm.²Then, it was made to collide after being divided into two, and again passed through the two-division path five times and mixed to obtain a polyamic acid solution (G) containing carbon black.
[0154]
(Preparation of polyamic acid solution (H))
N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) solution of polyamic acid composed of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and p-phenylenediamine (PDA) (Uwanisu S (Ube Industries) With respect to 100 parts by mass of the solid content of the raw material for forming the polyimide resin of this solution, the carbon black (acetylene black (pH 5.7, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., volatile content 0.89) %) Was added, and a collision type disperser (GeanusPY manufactured by Seanas) was used. At a pressure of 200 MPa, the minimum area was 1.4 mm.²Then, it was made to collide after being divided into two, and again passed through the route of dividing into two again and mixed to obtain a polyamic acid solution (H) containing carbon black.
[0155]
(Production of semiconductive belt)
In the production of “production of semiconductive belt” in Example 1, the above-described polyamic acid solution (G) and polyamic acid solution (H) were used instead of the polyamic acid solution (A) and the polyamic acid solution (B). Also, a semiconductive belt having a two-layer structure was produced in the same manner as in “Production of semiconductive belt” in Example 1 except that no elastic sheet was used.
The total thickness of the semiconductive belt is 0.1 mm, and the thickness of the layer corresponding to the surface layer of the semiconductive belt of the present invention is 0.02 mm. The thickness was 0.02 mm.
[0156]
<Comparative Example 4>
(Preparation of polyamic acid solution (I))
N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) solution of polyamic acid composed of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and 4,4′-diaminodiphenyl ether (DDE) (manufactured by Ube Industries) Euvanis A (solid content: 18% by mass)) was dried carbon black (acetylene black (pH 5.7, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) Min. 0.89%) was added, and a collision type disperser (Geanus PY made by Seanas) was used. The pressure was 200 MPa and the minimum area was 1.4 mm.²Then, it was made to collide after 2 divisions, and again passed through the path of 2 divisions 5 times and mixed to obtain a polyamic acid solution (I) containing carbon black.
[0157]
(Production of semiconductive belt)
In the production of “production of semiconductive belt” in Example 1, the above-described polyamic acid solution (H) and polyamic acid solution (G) were used instead of the polyamic acid solution (A) and the polyamic acid solution (B). Also, a semiconductive belt having a two-layer structure was produced in the same manner as in “Production of semiconductive belt” in Example 1 except that no elastic sheet was used.
The total thickness of the semiconductive belt is 0.1 mm, and the thickness of the layer corresponding to the surface layer of the semiconductive belt of the present invention is 0.02 mm. The thickness was 0.02 mm.
[0158]
<Evaluation>
About the semiconductive belts obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4, the microhardness of the transfer surface, the volume resistivity of the surface layer, the friction coefficient of the surface layer, the wear amount of the surface layer, the volume of the intermediate layer Measuring resistivity, intermediate layer hardness, substrate volume resistivity, substrate Young's modulus, transfer image quality (blur, hollow character, color shift, thick paper (280 (gsm) and thin paper (127 gsm)) These results are shown in Table 1. The evaluation was performed as follows.
[0159]
(Volume resistivity)
As for the surface layer of the obtained semiconductive belt, the circular electrode shown in FIG. 2 (HR probe of Hiresta IP manufactured by Mitsubishi Yuka Co., Ltd .: outer diameter φ16 mm of the cylindrical electrode portion C, inner diameter of the ring-shaped electrode portion D) Using a diameter of 30 mm and an outer diameter of 40 mm, in a 22 ° C./55% RH environment, a voltage of 100 (V between the cylindrical electrode portion C ′ and the second voltage application electrode B ′ of the first voltage application electrode A ′ ), And the current value after 10 seconds from the start of application was calculated.
[0160]
(Coefficient of friction)
The surface layer of the obtained semiconductive belt was measured using a static friction coefficient meter (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) as shown in FIG. The static friction coefficient meter shown in FIG. 3 includes a steel ball (diameter 3 mm) 303, a zero point adjusting balance 304, a load cell 305, and a load (100 g) 306. Specifically, a film having a thickness of 20 μm is prepared using the material 301 constituting the surface layer of the intermediate transfer member, and this film is set on the fixing table 302, and the moving speed is 0.1 cm / second and the load is 100 g. The coefficient of friction was measured under the conditions.
[0161]
(Surface micro hardness)
About the surface layer of the obtained semiconductive belt, it measured on condition of the following using the apparatus (Ultra micro hardness meter DUH-201S (made by Shimadzu Corporation)) shown in FIG.
・ Measurement environment: 23 ℃, 55% RH
・ Indenter used: Triangular pyramid indenter
Test mode: 3 (soft material test)
・ Test load: 0.70 gf
-Load speed: 0.0145 gf / sec
・ Retention time: 5 sec
[0162]
(Abrasion amount of surface layer)
With respect to the surface layer material of the obtained semiconductive belt, a test piece having a diameter of 120 mm was prepared using the surface layer material in accordance with the abrasion resistance test method specified in JIS K6902. Abrasive paper was affixed to a rubber wear ring having an outer diameter of 12.7 mm in width and 50.3 mm in diameter with an adhesive, and the amount of wear per 100 revolutions (mg) was determined.
[0163]
(Young's modulus of the base material)
In accordance with JIS K6251, a semiconductive belt was punched into a JIS No. 3 shape and subjected to a tensile test. A tangent line was drawn to the curve in the initial strain region of the obtained stress / strain curve, and the Young's modulus was obtained from the slope.
[0164]
(Evaluation of transfer image quality)
The obtained semiconductive belt was attached as an intermediate transfer belt of Fuji Xerox Co., Ltd. Docu Color 1255CP. In addition, a static eliminator was attached so that static eliminability was possible after secondary transfer (however, in Example 5, the evaluation was performed with the static eliminator removed) to evaluate the transfer image quality. A spherical toner having a shape factor of 125 was used as the toner.
[0165]
(Blur evaluation)
The occurrence of blur was evaluated according to the following criteria.
A: No occurrence of blur (G1)
○: No occurrence of blur (G2)
Δ: Blur is slight and there is no problem in image quality (G3)
×: Blur occurs and there is a problem in image quality (G4)
[0166]
(Holo character evaluation)
The occurrence of holo-characters was evaluated according to the following criteria.
○: No holo character is generated
Δ: Holo-characters are few and there is no problem in image quality
×: There is a generation of holo characters, there is a problem in image quality
[0167]
(Color shift evaluation)
The occurrence of color misregistration was evaluated according to the following criteria.
○: No color misregistration
Δ: Color misregistration is slight and there is no problem in image quality
×: Color misregistration occurs and there is a problem in image quality
[0168]
(Evaluation of paper runnability)
The following criteria evaluated the paper running property when 1000 sheets of A4 size thick paper (220 gsm) and thin paper (127 gsm) were run continuously.
○: No problems occurred during paper travel
Δ: A slight problem occurred during paper running, but there was no problem in image quality
×: A problem occurred during paper travel
[0169]
[Table 1]

[0170]
From the results of Table 1, the semiconductive belts of Examples 1 to 5 of the present invention were free from image quality defects and could stably obtain excellent image quality over a long period of time.
On the other hand, in Comparative Example 1, since the surface hardness of the transfer surface was hard and the volume resistivity was low, holo-chara and blur image quality defects occurred. In Comparative Example 2, since the surface hardness of the transfer surface was soft, the occurrence of holo-chara image quality defects was small and acceptable in terms of image quality, but image quality defects such as blur and color misregistration occurred. In Comparative Examples 3 and 4, blur image quality defects occurred because of low volume resistance.
[0171]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the present invention provides the following: (1) The outer peripheral surface has little wear over time and has excellent temporal stability, and (2) The outer peripheral surface is flexible and contacts the outer peripheral surface. (3) Highly rigid and difficult to deform, (4) Semi-conductive belt with little change in resistance due to transfer voltage, excellent in stability over time, manufacturing method thereof, and An intermediate transfer belt and an image forming apparatus using the toner can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a semiconductive belt of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a method for measuring the volume resistivity of the semiconductive belt of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a measuring method of a static friction coefficient meter on the surface layer surface.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the principle of measuring the surface microhardness of the surface layer.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of an image forming apparatus of the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram showing another example of the image forming apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Semiconductive belt
2 Surface layer
3 middle class
4 Base material
10 Surface layer surface
11 Needle-shaped indenter
21 Photosensitive drum (image carrier)
22 Intermediate transfer belt (intermediate transfer member)
23 Bias roller (second transfer means)
24 Paper tray
25 Black developer
26 Yellow developer
27 Magenta Developer
28 Cyan developer
29 Intermediate transfer member cleaner
33 Peeling nails
41 Belt roller
42 Backup roller
43 Belt Roller
44 Belt roller
45 Conductive roller (first transfer means)
46 Electrode roller
50 Static elimination roll
51 Cleaning blade
61 Recording paper
62 Pickup roller
63 Feed roller
71 toner cartridge
72 Fixing Roll
73 Backup Roll
74 Tension roll
75 Secondary transfer roll
76 Paper path
77 Paper tray
78 Laser generator
79 photoconductor
80 Primary transfer roll
81 Drive roll
82 Transcription Cleaner
83 Charging roll
84 Photoconductor cleaner
85 Developer
86 Intermediate transfer member
88 Static elimination roll

Claims (19)

基材と、該基材の外周面に、少なくとも１層以上の弾性材料を含む中間層と、表面層と、をこの順に積層した無端状の半導電性ベルトにおいて、
前記表面層表面の磨耗量が１０ｍｇ以下であり、前記中間層のＪＩＳ Ａ硬度が４０〜７０°の範囲内であり、前記基材のヤング率が４０００ＭＰａ以上であることを特徴とする半導電性ベルト。In an endless semiconductive belt in which a base material, an intermediate layer including at least one elastic material on the outer peripheral surface of the base material, and a surface layer are laminated in this order,
The semiconductive property, wherein the wear amount of the surface layer surface is 10 mg or less, the intermediate layer has a JIS A hardness of 40 to 70 °, and the base material has a Young's modulus of 4000 MPa or more. belt. 前記表面層の体積抵抗率が、１×１０^９Ωｃｍ以上１×１０^１３Ωｃｍ未満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。2. The semiconductive belt according to claim 1, wherein the volume resistivity of the surface layer is 1 × 10 ⁹ Ωcm or more and less than 1 × 10 ¹³ Ωcm. 前記表面層の体積抵抗率が、１×１０^１３Ωｃｍ以上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。2. The semiconductive belt according to claim 1, wherein the volume resistivity of the surface layer is 1 × 10 ¹³ Ωcm or more. 前記表面層表面の表面微小硬度が、２５以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導電性ベルト。The semiconductive belt according to any one of claims 1 to 3, wherein a surface microhardness of the surface layer surface is 25 or less. 前記中間層の体積抵抗率が、１×１０^８〜１×１０^１３Ωｃｍの範囲内であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の半導電性ベルト。The semiconductive belt according to any one of claims 1 to 4, wherein the volume resistivity of the intermediate layer is in a range of 1 x 10 ⁸ to 1 x 10 ¹³ Ωcm. 前記基材が導電剤を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の半導電性ベルト。The semiconductive belt according to claim 1, wherein the base material contains a conductive agent. 前記基材の体積抵抗率が、１×１０^８〜１×１０^１３Ωｃｍの範囲内であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の半導電性ベルト。The semiconductive belt according to claim 1, wherein a volume resistivity of the base material is in a range of 1 × 10 ⁸ to 1 × 10 ¹³ Ωcm. 前記表面層がポリイミド系樹脂を含み、該ポリイミド系樹脂が、（１）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、および／または、（２）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とをイミド結合してなる重合体であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の半導電性ベルト。The surface layer contains a polyimide resin, and the polyimide resin comprises (1) a tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton and 4,4′-diaminophenyl ether as main components. And / or (2) a polymer formed by imide bonding of tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton and 4,4′-diaminophenyl ether. The semiconductive belt according to any one of claims 1 to 7. 前記基材がポリイミド系樹脂を含み、該ポリイミド系樹脂が、（１）全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物とｐ−フェニレンジアミンを主成分とするジアミン成分とをイミド結合してなる重合体、および／または、（２）全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物とｐ−フェニレンジアミンとをイミド結合してなる重合体であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の半導電性ベルト。The base material includes a polyimide resin, and the polyimide resin is formed by imide bonding of (1) a tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton and a diamine component mainly composed of p-phenylenediamine. 9. The polymer and / or (2) a polymer formed by imide bonding of a tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton and p-phenylenediamine. The semiconductive belt according to claim 1. 前記全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物が、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物であることを特徴とする請求項７または８に記載の半導電性ベルト。The semiconductivity according to claim 7 or 8, wherein the tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton is 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride. belt. 前記中間層が、体積抵抗率が１×１０^８Ωｃｍ〜１×１０^１３Ωｃｍの範囲内である加硫ゴム材料を含むことを特徴とする請求項１から１０いずれかに記載の半導電性ベルト。11. The semiconductive belt according to claim 1, wherein the intermediate layer includes a vulcanized rubber material having a volume resistivity in the range of 1 × 10 ⁸ Ωcm to 1 × 10 ¹³ Ωcm. . 加硫剤を含む未加硫固形ゴムを含む弾性体シートの少なくとも片面に、シート状の基材およびシート状の表面層から選択されるいずれか一方のシートを積層することにより積層体を形成するプロセスと、
前記積層体を加熱・加圧することにより、前記未加硫固形ゴムの加硫と、前記弾性体シートと前記シートとの界面の接着とを行なうプロセスと、を少なくとも経て形成されたことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の半導電性ベルト。A laminated body is formed by laminating any one sheet selected from a sheet-like base material and a sheet-like surface layer on at least one surface of an elastic sheet containing an unvulcanized solid rubber containing a vulcanizing agent. Process,
It is formed through at least the process of vulcanizing the unvulcanized solid rubber and bonding the interface between the elastic sheet and the sheet by heating and pressurizing the laminate. The semiconductive belt according to any one of claims 1 to 11. 請求項１〜１２に記載のいずれか１つに記載の半導電性ベルトの製造方法であって、
加硫剤を含む未加硫固形ゴムを含む弾性体シートの少なくとも片面に、シート状の基材およびシート状の表面層から選択されるいずれか一方のシートを積層することにより積層体を形成する積層体形成工程と、
前記積層体を加熱・加圧することにより、前記未加硫固形ゴムの加硫と、前記弾性体シートと前記シートとの界面の接着とを行なう一体成形工程と、を少なくとも含むことを特徴とする半導電性ベルトの製造方法。It is a manufacturing method of the semiconductive belt according to any one of claims 1 to 12,
A laminated body is formed by laminating any one sheet selected from a sheet-like base material and a sheet-like surface layer on at least one surface of an elastic sheet containing an unvulcanized solid rubber containing a vulcanizing agent. A laminate forming step;
It includes at least an integral molding step of performing vulcanization of the unvulcanized solid rubber and adhesion of an interface between the elastic sheet and the sheet by heating and pressurizing the laminate. Method for manufacturing a semiconductive belt. 前記積層体形成工程において、前記積層体が、第１の円筒状金型の外周面に無端シート状の基材と、加硫剤を含む未加硫固形ゴムを含む無端状の弾性体シートと、無端シート状の表面層とを、この順に積層することにより形成され、
前記積層体形成工程を経た後に、前記積層体の外周面に第２の円筒状金型を、前記積層体の外周面に前記第２の円筒状金型の内周面が密着するように配置し、
その後に、前記一体成形工程が、前記第２の円筒状金型の外周面側から圧力を加えることにより前記積層体を加圧しつつ加熱することにより行なわれることを特徴とする請求項１３に記載の半導電性ベルトの製造方法。In the laminate forming step, the laminate is an endless elastic sheet containing an endless sheet-like base material on the outer peripheral surface of the first cylindrical mold, and an unvulcanized solid rubber containing a vulcanizing agent; The endless sheet-like surface layer is formed by laminating in this order,
After passing through the laminate forming step, the second cylindrical mold is disposed on the outer peripheral surface of the laminate, and the inner peripheral surface of the second cylindrical mold is in close contact with the outer peripheral surface of the laminate. And
The integrated molding step is then performed by heating the laminate while applying pressure from the outer peripheral surface side of the second cylindrical mold. A method for producing a semiconductive belt. 画像形成装置に用いられる中間転写ベルトにおいて、請求項１〜１２のいずれか１つ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ベルト。An intermediate transfer belt for use in an image forming apparatus, comprising the semiconductive belt according to claim 1. 少なくとも中間転写ベルトを含み、トナーを用いて画像を形成する画像形成装置において、
前記中間転写ベルトが請求項１〜１２のいずれか１つに記載の半導電性ベルトであることをを特徴とする画像形成装置。In an image forming apparatus that includes at least an intermediate transfer belt and forms an image using toner,
An image forming apparatus, wherein the intermediate transfer belt is the semiconductive belt according to claim 1. 少なくとも用紙搬送ベルトを含み、トナーを用いて画像形成装置において、
前記用紙搬送ベルトが請求項１〜１２のいずれか１つに記載の半導電性ベルトであることを特徴とする画像形成装置。In an image forming apparatus using at least a paper conveying belt and using toner,
An image forming apparatus, wherein the sheet conveying belt is the semiconductive belt according to claim 1. 前記トナーが、下式（１）で規定される形状係数（ＭＬ２／Ａ）が１００〜１４０の範囲内である球形トナーであることを特徴とする請求項１６または１７に記載の画像形成装置。
・式（１）
（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×１／４×１００］18. The image forming apparatus according to claim 16, wherein the toner is a spherical toner having a shape factor (ML2 / A) defined by the following formula (1) within a range of 100 to 140.
・ Formula (1)
(ML2 / A) = [(absolute maximum length of toner particles) × 2] / [(projected area of toner particles) × π × 1/4 × 100] 前記半導電性ベルト外周面を除電するための除電手段を有することを特徴とする請求項１６〜１８のいずれか１つに記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to any one of claims 16 to 18, further comprising a discharging unit for discharging the outer peripheral surface of the semiconductive belt.

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