JP2010066307A

JP2010066307A - 電子写真機器用無端ベルト

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Publication number: JP2010066307A
Application number: JP2008229954A
Authority: JP
Inventors: Takenori Saito; 武徳齊藤; Tomoshi Suzuki; 智志鈴木
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2008-09-08
Filing date: 2008-09-08
Publication date: 2010-03-25

Abstract

【課題】柔軟で、優れた画質を得ることができる電子写真機器用無端ベルトの提供をその目的とする。
【解決手段】基層１の外周に、直接または他の層を介して表層３が形成された電子写真機器用無端ベルトであって、上記基層を除く少なくとも一層が、下記の（Ａ）と、（Ｂ）および（Ｃ）の少なくとも一方とを含有するエポキシ組成物の熱硬化体からなる。
（Ａ）オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物。
（Ｂ）硬化剤。
（Ｃ）重合開始剤。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真機器用無端ベルトに関するものであり、詳しくは、電子写真複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真機器の中間転写ベルト，搬送用ベルトとして用いられる電子写真機器用無端ベルト。

一般に、フルカラーＬＢＰ（レーザービームプリンター）やフルカラーＰＰＣ（プレーンペーパーコピア）等の電子写真技術を採用した電子写真機器において、トナー像の転写用，紙転写搬送用，感光体基体用等の用途に、無端ベルト（シームレスベルト）が多用されている。このような無端ベルトとしては、例えば、ポリアミドイミド樹脂に導電性カーボンブラックを含有させてなる半導電性ポリアミドイミドフィルムを、中間転写ベルトに用いたものが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
特許第３２１８１９９号公報特開２００１−３５４８５４号公報

しかしながら、上記特許文献１，２に記載のポリアミドイミド樹脂を用いてなる中間転写ベルトは、剛直な分子構造で構成されており、剛性が高く、柔軟性に劣るため、中間転写ベルトが紙の表面に沿って変形しにくい。そのため、中間転写ベルト上のトナーが、紙の表面の凹凸に追従しにくくなり、トナーの紙への転写効率が悪く、画質が劣るという難点がある。特に、粗悪な紙（再生紙等）ほど、紙の表面の凹凸が大きく、画質が劣る傾向が顕著となる。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、柔軟で、優れた画質を得ることができる電子写真機器用無端ベルトの提供をその目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の電子写真機器用無端ベルトは、基層の外周に、直接または他の層を介して表層が形成された電子写真機器用無端ベルトであって、上記基層を除く少なくとも一層が、下記の（Ａ）と、（Ｂ）および（Ｃ）の少なくとも一方とを含有するエポキシ組成物の熱硬化体からなるという構成をとる。
（Ａ）オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物。
（Ｂ）硬化剤。
（Ｃ）重合開始剤。

すなわち、本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意研究を重ねた。その研究の過程で、電子写真機器用無端ベルトの基層を除く少なくとも一層（例えば、中間層、表層）を、オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物を主成分とし、その硬化剤（熱硬化剤）および重合開始剤（熱によって酸を発生し、その酸がエポキシ化合物のグリシジル環を開環し、硬化触媒として作用するもの）の少なくとも一方を含有するエポキシ組成物の熱硬化体により構成すると、所期の目的が達成できることを見いだし、本発明に到達した。すなわち、上記エポキシ組成物は、導電性を有するとともに、液状で比較的低粘度であり、例えば導電剤を添加した場合でも効率よく分散する。そのため、上記エポキシ組成物は、組成の均一化が容易であり、電気抵抗が均一となるとともに、低粘度であるため、加工性にも優れる。しかも、上記組成物中のエポキシ化合物が、柔軟なオキシアルキレン構造を分子中に有するため、電子写真機器用無端ベルトが低硬度となる。

このように、本発明の電子写真機器用無端ベルトは、基層を除く少なくとも一層（例えば、中間層、表層）が、オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物を主成分とし、その硬化剤および重合開始剤の少なくとも一方を含有するエポキシ組成物の熱硬化体からなるものである。そのため、本発明の電子写真機器用無端ベルトは、低硬度かつ電気抵抗が均一で、優れた画像を得ることができ、耐久試験後においても優れた画像を得ることができる。

つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。

本発明の電子写真機器用無端ベルト（以下、「無端ベルト」と略す）としては、例えば、図１に示すように、基層（ベース層）１の外周に中間層２が形成され、さらにその外周面に表層３が形成された３層構造のものがあげられる。

本発明においては、上記基層１を除く少なくとも一層（例えば、中間層２，表層３）が、下記の（Ａ）と、（Ｂ）および（Ｃ）の少なくとも一方とを含有するエポキシ組成物の熱硬化体からなるのであって、これが本発明の最大の特徴である。
（Ａ）オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物。
（Ｂ）硬化剤。
（Ｃ）重合開始剤。

本発明の無端ベルトの基層１の形成材料（基層用材料）の主要成分としては、例えば、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミド樹脂等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。これらのなかでも、耐屈曲性と、均一な電気抵抗を発現する点で、ＰＡＩ樹脂が好ましい。

上記ＰＡＩ樹脂は、例えば、酸クロリド法、イソシアネート法等によって製造することができる。

上記ＰＡＩ樹脂の製造に用いる酸成分としては、例えば、トリメリット酸およびその無水物または酸塩化物の他、ベンゼン−１，２，４，５−テトラカルボン酸（ピロメリト酸），ビフェニルテトラカルボン酸，ビフェニルスルホンテトラカルボン酸，ベンゾフェノンテトラカルボン酸，ビフェニルエーテルテトラカルボン酸，エチレングリコールビストリメリテート，プロピレングリコールビストリメリテート等のテトラカルボン酸およびこれらの無水物、シュウ酸，アジピン酸，マロン酸，セバチン酸，アゼライン酸，ドデカンジカルボン酸，ジカルボキシポリブタジエン，ジカルボキシポリ（アクリロニトリル−ブタジエン），ジカルボキシポリ（スチレン−ブタジエン）等の脂肪族ジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸，１，３−シクロヘキサンジカルボン酸，４，４′−ジシクロヘキシルメタンジカルボン酸，ダイマー酸等の脂環族ジカルボン酸、テレフタル酸，イソフタル酸，ジフェニルスルホンジカルボン酸，ジフェニルエーテルジカルボン酸，ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。これらのなかでも、反応性、耐熱性、溶解性等の点から、トリメリット酸無水物が好適に用いられる。

また、上記ＰＡＩ樹脂の製造に用いるジアミンまたはジイソシアネートとしては、例えば、エチレンジアミン，プロピレンジアミン，ヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ジアミンおよびこれらのジイソシアネート、１，４−シクロヘキサンジアミン，１，３−シクロヘキサンジアミン，イソホロンジアミン，４，４′−ジシクロヘキシルメタンジアミン等の脂環族ジアミンおよびこれらのジイソシアネート、ｍ−フェニレンジアミン，ｐ−フェニレンジアミン，４，４′−ジアミノジフェニルメタン，４，４−ジアミノジフェニルエーテル，４，４′−ジアミノジフェニルスルホン，ベンジジン，ｏ−トリジン，２，４−トリレンジアミン，２，６−トリレンジアミン，キシリレンジアミン等の芳香族ジアミンおよびこれらのジイソシアネートがあげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。これらのなかでも、耐熱性、機械的特性、溶解性等の点から、４，４′−ジアミノジフェニルメタンおよびそのジイソシアネート、２，４−トリレンジアミンおよびそのジイソシアネート、ｏ−トリジンおよびそのジイソシアネート、イソホロンジアミンおよびそのジイソシアネートが好適に用いられる。

上記ＰＡＩ樹脂は、数平均分子量（Ｍｎ）が１０，０００〜５０，０００の範囲が好ましく、特には好ましくはＭｎが１５，０００〜４０，０００の範囲である。すなわち、ＰＡＩ樹脂のＭｎが小さすぎると、引き裂き強度が低くなり耐久性が悪化し、逆にＰＡＩ樹脂のＭｎが大きすぎると、溶液粘度が高くなり加工性が悪化する傾向がみられるからである。

なお、上記基層用材料としては、上記ＰＡＩ樹脂等の主要成分とともに、導電性充填剤を用いても差し支えない。

上記導電性充填剤としては、例えば、カーボンブラック，グラファイト等の導電性粉末、アルミニウム粉末，ステンレス粉末等の金属粉末、導電性酸化亜鉛（ｃ−ＺｎＯ），導電性酸化チタン（ｃ−ＴｉＯ₂），導電性酸化鉄（ｃ−Ｆｅ₃Ｏ₄），導電性酸化錫（ｃ−ＳｎＯ₂）等の導電性金属酸化物、第四級アンモニウム塩，リン酸エステル，スルホン酸塩，脂肪族多価アルコール，脂肪族アルコールサルフェート塩等のイオン性導電剤等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。

また、上記基層用材料には、上記各成分とともに、ＤＭＦ，ＤＭＡＣ，トルエン，アセトン，ＮＭＰ等の有機溶剤や、充填剤を、必要に応じて含有させることも可能である。

上記基層用材料は、例えば、ＰＡＩ樹脂と、導電性充填剤と、有機溶剤と、充填剤とを必要に応じて適宜に配合し、攪拌羽根で混合した後、リングミル，ボールミル，サンドミル等を用いて分散させることにより調製することができる。

つぎに、上記基層１の外周面に形成される中間層２の形成材料（中間層用材料）について説明する。上記中間層２が、先に述べた、エポキシ組成物の熱硬化体からなる場合は、上記中間層用材料としては、下記の（Ａ）と、（Ｂ）および（Ｃ）の少なくとも一方とを含有するエポキシ組成物が用いられる。
（Ａ）オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物。
（Ｂ）硬化剤。
（Ｃ）重合開始剤。

上記オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物（Ａ成分）としては、例えば、メタンジオールジグリシジルエーテル、１，２−エタンジオールジグリシジルエーテル、１，３−プロパンジオールジグリシジルエーテル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，５−ペンタンジオールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、１，７−ヘプタンジオールジグリシジルエーテル、１，８−オクタンジオールジグリシジルエーテル、１，９−ノナンジオールジグリシジルエーテル、１，１０−デカンジオールジグリシジルエーテル、１，１１−ウンデカンジオールジグリシジルエーテル、１，１２−ドデカンジオールジグリシジルエーテル、１，１３−トリデカンジオールジグリシジルエーテル、１，１４−テトラデカンジオールジグリシジルエーテル、１，１５−ペンタデカンジオールジグリシジルエーテル、１，１６−ヘキサデカンジオールジグリシジルエーテル、ポリモノメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリペンタメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリヘキサメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリヘプタメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリオクタメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリノナメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリデカメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリウンデカメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリドデカメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリトリデカメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリテトラデカメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリペンタデカメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリヘプタデカメチレングリコールジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、Ｃ₁₂アルキルグリシジルエーテル、４−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、２エチルヘキシルグリシジルエーテル、ステアリルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、ブトキシポリエチレングリコールグリシジルエーテル、エチレングリコール−エピクロルヒドリン付加物のポリグリシジルエーテル、グリセリン−エピクロルヒドリン付加物のポリグリシジルエーテル等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。これらのなかでも、０℃〜１５０℃の範囲内で液状状態であるエポキシ化合物が、低粘度で加工性等に優れるため、好ましい。

また、上記特定のエポキシ化合物（Ａ成分）は、数平均分子量（Ｍｎ）が１３０〜６０００の範囲が好ましく、特に好ましくは４００〜３０００の範囲である。すなわち、Ａ成分の数平均分子量（Ｍｎ）が小さすぎると、ベルトの低硬度化が困難となる傾向がみられ、逆にＡ成分の数平均分子量（Ｍｎ）が大きすぎると、常温で高粘度もしくはワックス状態になるため、加工性が悪くなるおそれがあるからである。

つぎに、上記特定のエポキシ化合物（Ａ成分）とともに用いられる硬化剤（Ｂ成分）としては、熱硬化剤が好ましく、例えば、アミン類、酸無水物類、多価フェノール類、イミダゾール類、ブレンステッド酸塩類、アミンのＢＦ₃錯体化合物、有機酸ヒドラジッド類、ジシアンジアミド類、ポリカルボン酸類等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。

上記アミン類としては、例えば、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、ｍ−キシリレンジアミン、３，９−ビス（３−アミノプロピル）−２，４，８，１０−テトラスピロ［５，５］ウンデカン等の脂肪族および脂環族アミン類、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等の芳香族アミン類、ベンジルジメチルアミン、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノ−ル、１，８−ジアザビシクロ−（５，４，０）−ウンデセン−７、１，５−アザビシクロ−（４，３，０）−ノネン−７等の第三級アミン類、トリエチレンテトラミン、ジエチレントリアミン、メタキシレンジアミン、エチレンジアミンおよびその塩類等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。

上記酸無水物類としては、例えば、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等の芳香族酸無水物類、無水テトラヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルヘキサヒドロフタル酸、無水メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水ドデセニルコハク酸、無水トリアルキルテトラヒドロフタル酸等の環状脂肪族酸無水物類等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。

上記多価フェノ−ル類としては、例えば、カテコ−ル、レゾルシン、ハイドロキノン、ビスフェノ−ルＦ、ビスフェノ−ルＡ、ビスフェノ−ルＳ、ビフェノ−ル、フェノ−ルノボラック類、クレゾ−ルノボラック類、ビスフェノ−ルＡ等の２価フェノ−ルのノボラック化物類、トリスヒドロキシフェニルメタン類、アラルキルポリフェノ−ル類、ジシクロペンタジエンポリフェノ−ル類等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。

上記イミダゾール類としては、例えば、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等があげられる。また、上記ブレンステッド酸塩類としては、例えば、脂肪族スルホニウム塩、芳香族スルホニウム塩、ヨードニウム塩、ホスホニウム塩等があげられる。上記有機酸ヒドラジッド類としては、例えば、アジピン酸ジヒドラジッド、フタル酸ジヒドラジッド等があげられる。また、上記ポリカルボン酸類としては、例えば、アジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、トリメリット酸、カルボキシル基含有ポリエステル等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。

また、上記硬化剤（Ｂ成分）の配合量は、前記特定のエポキシ化合物（Ａ成分）１００重量部（以下、「部」と略す）に対して１〜２００部の範囲が好ましく、特に好ましくは、２〜１５０部の範囲である。すなわち、Ｂ成分の配合量が少なすぎると、各層の熱硬化が充分になされないおそれがあり、逆にＢ成分の配合量が多すぎると、Ｂ成分の未反応分がブリードするおそれがあるからである。

つぎに、前記特定のエポキシ化合物（Ａ成分）とともに用いられる重合開始剤（Ｃ成分）としては、熱によって酸を発生し、その酸が前記特定のエポキシ化合物（Ａ成分）のグリシジル環を開環し、硬化触媒として作用するものが好ましく、例えば、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、カチオン重合開始剤等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。

上記カチオン重合開始剤としては、例えば、六フッ化リン化合物、六フッ化アンチモン化合物、三フッ化ホウ素エーテル錯化合物、三フッ化ホウ素のようなカチオン系またはプロトン酸触媒等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。

また、上記重合開始剤（Ｃ成分）の配合量は、上記特定のエポキシ化合物（Ａ成分）１００部に対して０．０１〜２０部の範囲が好ましく、特に好ましくは０．１〜１０部の範囲である。すなわち、Ｃ成分の配合量が少なすぎると、各層の熱硬化が充分になされないおそれがあり、逆にＣ成分の配合量が多すぎると、Ｃ成分の未反応分がブリードするおそれがあるからである。

なお、上記エポキシ組成物には、前記Ａ〜Ｃ成分とともに、カーボンブラック、グラファイト、チタン酸カリウム、酸化鉄、イオン導電剤（第四級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤等）等の導電剤を、必要に応じて適宜に添加しても差し支えない。これら導電剤のなかでも、電気抵抗の均一化の点で、イオン導電剤が好ましい。また、上記エポキシ組成物には、第三級アミン類（ベンジルジメチルアミン等）等の硬化促進剤、充填剤、着色剤等を、必要に応じて適宜に添加しても差し支えない。

上記イオン導電剤の配合量は、上記特定のエポキシ化合物（Ａ成分）１００部に対して０．０１〜１０部の範囲が好ましく、特に好ましくは０．１〜５部の範囲である。

上記エポキシ組成物は、前記Ａ〜Ｃ成分とともに、イオン導電剤等を必要に応じて適宜に配合し、これら各成分を、攪拌羽根を有する攪拌機等により混合することにより調製することができる。

なお、上記エポキシ組成物以外の中間層用材料としては、例えば、熱可塑性樹脂、ゴム弾性層用材料等があげられる。

上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ），テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ），エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ素系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）系樹脂、ポリアミド系樹脂、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）系樹脂、ＥＥＡ（エチレン−アクリル酸エチル共重合体）系樹脂等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。これらのなかでも、難燃性に優れる点で、ＰＶＤＦ等のフッ素系樹脂を用いることが好ましい。

また、上記ゴム弾性層用材料としては、例えば、ゴム材および加硫剤とともに、必要に応じて、加硫促進剤、溶剤、加工助剤、老化防止剤等を用いることができる。なお、このゴム弾性層用材料中にも、先に述べたような、導電性充填剤を配合しても差し支えない。

上記ゴム材としては、例えば、難燃性の観点から、塩素化ポリエチレンゴム（ＣＰＥ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等が用いられる。これらのなかで、各中間転写ベルトに要求される電気特性、弾力性、耐久性に合わせて最適材料が選定される。

つぎに、上記中間層２の外周面に形成される表層３の形成材料（表層用材料）について説明する。上記表層３が、先に述べた、エポキシ組成物の熱硬化体からなる場合は、上記表層用材料としては、前述のエポキシ組成物に、表面改質剤を添加したものが用いられる。

上記表面改質剤としては、例えば、フッ素系化合物、シリコーンオイル等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。

上記表面改質剤の配合割合は、前記オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物（Ａ成分）１００部に対して、１〜４０部の範囲が好ましく、特に好ましくは、２〜３０部の範囲である。

また、上記エポキシ組成物以外の表層用材料としては、例えば、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。これらのなかでも、通常作業性を考慮して、液状または溶剤可溶タイプが好適に用いられる。また、汚れ防止、塗膜強度、あるいは密着性を向上させる目的で、前記樹脂材料を変性したものを用いてもよく、例えば、変性アクリル系樹脂があげられる。この変性アクリル系樹脂としては、アクリル樹脂の分子構造を母体とし、他の樹脂ないし樹脂成分で変性されたものが好ましく、例えば、シリコーン変性アクリル系樹脂が好適に用いられる。

上記シリコーン変性アクリル系樹脂としては、例えば、シリコーングラフトアクリル系樹脂があげられる。このシリコーングラフトアクリル系樹脂としては、アクリル系樹脂（主鎖）にシリコーン系樹脂がグラフト重合したものが好ましい。上記シリコーングラフトアクリル系樹脂の具体例としては、東亞合成社製のサイマックＵＳ−３５０等があげられる。

なお、上記表層用材料としては、前記樹脂材料に対して、イソシアネート樹脂，アミノ樹脂，フェノール樹脂，キシレン樹脂等の樹脂架橋剤を用いて、樹脂架橋を施した材料や、感光性モノマーまたはポリマーに光重合開始剤を混合した紫外線硬化型材料を用いても差し支えない。

上記表層用材料は、例えば、変性アクリル系樹脂と、ＤＭＦ，トルエン，アセトン等の有機溶剤とを適宜に配合し、攪拌羽根で混合することにより調製することができる。なお、各層を精度良く形成するためには、隣接する層の形成材料に用いる有機溶剤は、互いに異なった種類のものを使用することが好ましい。すなわち、表層用材料に用いる有機溶剤と、中間層用材料に用いる有機溶剤とは、互いに異なった種類のものを使用することが好ましい。

なお、本発明の無端ベルトは、前記図１に示した３層構造に限定されるものではなく、例えば、基層１の表面に直接表層３を形成してなる２層構造であってもよく、また、基層１と表層３との間の中間層２は、１層に限定されず、２層以上であっても差し支えない。ただし、上記基層１を除く少なくとも一層が、前記Ａ成分と、Ｂ成分およびＣ成分の少なくとも一方とを含有するエポキシ組成物の熱硬化体からなることが必要である。

つぎに、本発明の無端ベルトの製法について具体的に説明する。

(1) 基層１の外周面に中間層２が形成され、その外周面に表層３が形成されてなる３層構造の無端ベルト（図１参照）であって、中間層２のみが、前述のエポキシ組成物の熱硬化体からなる無端ベルトの製法。

（基層用材料の調製）
攪拌機、窒素導入管、温度計、冷却管を備えた反応容器を準備し、ＭＤＩと、無水トリメリット酸等の酸成分とを所定量配合し、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ），Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ），Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ），γ−ブチロラクトン等の極性溶剤を仕込み、窒素気流下、攪拌しながら所定時間（好ましくは１時間）かけて所定温度（好ましくは１３０℃）まで昇温し、所定温度（好ましくは１３０℃）で所定時間（好ましくは約５時間）反応させた後反応を停止することにより、ＰＡＩ樹脂の溶剤を調製する。つぎに、このＰＡＩ樹脂の溶剤に、カーボンブラック等の導電性充填剤と、ＮＭＰ等の有機溶剤と、充填剤とを必要に応じて適宜に配合し、攪拌羽根で混合した後、リングミル，ボールミル，サンドミル等を用いて分散させることにより、基層用材料を調製する。

（中間層用材料の調製）
前述のエポキシ組成物の製法に準じて調製することができる。すなわち、前記Ａ〜Ｃ成分を配合し、これら各成分を、攪拌羽根を有する攪拌機等により混合することにより、中間層用材料を調製する。

（表層用材料の調製）
変性アクリル系樹脂と、ＤＭＦ等の有機溶剤とを適宜に配合し、攪拌羽根で混合することにより、表層用材料を調製する。

（無端ベルトの作製）
まず、金型（円筒形基体）を準備し、この表面に上記基層用材料をスプレーコーティングして、上記金型の表面に基層１を形成する。これを常温（２５℃）から２５０℃になるまで所定時間（好ましくは２時間）かけて昇温加熱処理をする。つぎに、この基層１の表面に、上記中間層用材料をスプレーコーティングし、これを１００〜３００℃で０．５〜６時間乾燥処理して、中間層２を形成する。続いて、上記中間層２の表面に、上記表層用材料をスプレーコーティングし、これを１００〜３００℃で０．５〜６時間乾燥処理する。その後、基層１と金型（円筒形基体）との間にエアーを吹き付ける等により、円筒形基体を抜き取り、基層１の表面に中間層（弾性層）２が形成され、さらにその外周面に表層３が形成されてなる３層構造の無端ベルト（図１参照）を作製する。なお、上記表層３の形成方法は、上記スプレーコーティング法に限定されるものではなく、例えば、ディッピング法等により形成しても差し支えない。

(2) 基層１の外周面に中間層２が形成され、その外周面に表層３が形成されてなる３層構造の無端ベルト（図１参照）であって、表層３のみが、前述のエポキシ組成物の熱硬化体からなる無端ベルトの製法。

（基層用材料の調製）
上記(1) の無端ベルトの製法に準じて、基層用材料を調製する。

（中間層用材料の調製）
クロロプレンゴム（ＣＲ）等のゴム材および加硫剤とともに、必要に応じて、加硫促進剤、溶剤、加工助剤、老化防止剤、導電剤等を配合し、これらをバンバリミキサー等を用いて混練することにより、中間層用材料を調製する。

（表層用材料の調製）
前述のエポキシ組成物の製法に準じて調製することができる。すなわち、前記Ａ〜Ｃ成分を配合し、これら各成分を、攪拌羽根を有する攪拌機等により混合することにより、表層用材料（コーティング液）を調製する。

（無端ベルトの作製）
上記(1) の無端ベルトの製法に準じて、基層１を形成する。すなわち、まず、金型（円筒形基体）を準備し、この表面に上記基層用材料をスプレーコーティングして、上記金型の表面に基層１を形成する。これを常温（２５℃）から２５０℃になるまで所定時間（好ましくは２時間）かけて昇温加熱処理をする。つぎに、この基層１の表面に、上記中間層用材料をスプレーコーティングし、これを１００〜３００℃で０．５〜６時間乾燥処理する。つぎに、上記中間層２の表面に、上記表層用材料をスプレーコーティングし、これを１００〜３００℃で０．５〜６時間乾燥処理して表層３を形成する。その後、基層１と金型（円筒形基体）との間にエアーを吹き付ける等により、円筒形基体を抜き取り、基層１の表面に中間層（弾性層）２が形成され、さらにその外周面に表層３が形成されてなる３層構造の無端ベルト（図１参照）を作製する。

(3) 基層１の外周面に中間層２が形成され、その外周面に表層３が形成されてなる３層構造の無端ベルト（図１参照）であって、中間層２および表層３の双方が、前述のエポキシ組成物の熱硬化体からなる無端ベルトの製法。

（中間層用材料の調製）
上記(1) の無端ベルトの製法に準じて、中間層用材料（エポキシ組成物）を調製する。

（表層用材料の調製）
上記(2) の無端ベルトの製法に準じて、表層用材料（エポキシ組成物）を調製する。

（無端ベルトの作製）
上記(1) の無端ベルトの製法に準じて、基層１および中間層２を形成する。つぎに、上記中間層２の表面に、上記表層用材料をスプレーコーティングし、これを１００〜３００℃で０．５〜６時間乾燥処理して表層３を形成する。その後、基層１と金型（円筒形基体）との間にエアーを吹き付ける等により、円筒形基体を抜き取り、基層１の表面に中間層（弾性層）２が形成され、さらにその外周面に表層３が形成されてなる３層構造の無端ベルト（図１参照）を作製する。

(4) 基層１の外周面に直接表層３が形成されてなる２層構造の無端ベルトであって、表層３が、前述のエポキシ組成物の熱硬化体からなる無端ベルトの製法。

（無端ベルトの作製）
上記(1) の無端ベルトの製法に準じて、基層１を形成する。つぎに、上記基層１の表面に、上記表層用材料をスプレーコーティングし、これを１００〜３００℃で０．５〜６時間乾燥処理して表層３を形成する。その後、基層１と金型（円筒形基体）との間にエアーを吹き付ける等により、円筒形基体を抜き取り、基層１の表面に表層３が形成されてなる２層構造の無端ベルトを作製する。

本発明の無端ベルトの各層の厚みは、ベルトの用途に応じて適宜に設定されるが、基層１の厚みは、通常、３０〜３００μｍの範囲であり、好ましくは５０〜２００μｍの範囲である。上記中間層２の厚みは、３０〜５０００μｍの範囲が好ましく、特に好ましくは５０〜２００μｍの範囲である。上記表層３の厚みは、０．１〜３０μｍの範囲が好ましく、特に好ましくは０．５〜２０μｍの範囲である。本発明の無端ベルトは、内周長が５００〜２５００ｍｍで、幅が１５０〜６００ｍｍ程度のものが好ましい。すなわち、上記寸法の範囲内に設定すると、電子写真複写機等に組み込んで使用するのに適当な大きさとなるからである。

また、本発明の無端ベルトにおいて、上記基層１の弾性率は、耐久性の点から、１０００〜１００００ＭＰａの範囲が好ましく、特に好ましくは３０００〜８０００ＭＰａの範囲である。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

まず、実施例および比較例に先立ち、下記に示す材料を準備した。

〔エポキシ化合物Ａ（Ａ成分）〕
ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル（数平均分子量：９５０）（四日市合成社製、エポゴーセーＰＴ）
〔エポキシ化合物Ｂ（Ａ成分）〕
ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル（数平均分子量：７１８）（ナガセケムテックス社製、ＥＸ−９３１）
〔エポキシ化合物Ｃ（Ａ成分）〕
１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル（数平均分子量：２３０）（ナガセケムテックス社製、デナコール−ＥＸ−２１２）

〔エポキシ化合物ａ〕
ビスフェノールＡ型エポキシ化合物（ＤＩＣ社製、エピクロン８４０）
〔エポキシ化合物ｂ〕
ポリブチレンジグリシジルエーテル（ダイセル化学工業社製、エポリードＰＢ３６００）

〔重合開始剤（Ｃ成分）〕
芳香族スルホニウム塩（三新化学社製、サンエイドＳＩ６０Ｌ）

〔硬化剤Ａ（アミン系硬化剤）（Ｂ成分）〕
エチレンジアミン〔和光純薬工業社製、エチレンジアミン（試薬）〕
〔硬化剤Ｂ（酸無水物）（Ｂ成分）〕
３or４−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸（日立化成工業社製、ＨＮ−５５００）

〔表面改質剤〕
エポキシ変性シリコーンオイル（チッソ社製、ＦＭ−０５２１，Ｍｎ：５０００、片末端型）

つぎに、上記各材料を用いて、以下のようにしてエポキシ組成物を調製した。

〔エポキシ組成物Ａ〜Ｆ，ａ〜ｄの調製〕
下記の表１に示す各成分を同表に示す割合で配合し、これらを攪拌羽根を有する攪拌機により混合して、エポキシ組成物を調製した。

つぎに、上記エポキシ組成物を用いて、無端ベルトを作製した。

〔実施例１〕
（基層用材料の調製）
攪拌機、窒素導入管、温度計、冷却管を備えた反応容器に、ＭＤＩ（日本ポリウレタン工業社製、ミリオネートＭＴ、Ｍｎ：２５０．０６）５０部と、無水トリメリット酸３８部と、ＮＭＰ溶剤１６４部とを仕込み、窒素気流下、攪拌しながら１時間かけて１３０℃まで昇温し、１３０℃で約５時間反応させた後反応を停止し、ＰＡＩ−ＮＭＰ溶液（ＰＡＩ：３０重量％）を調製した。つぎに、このＰＡＩ−ＮＭＰ溶液に、カーボンブラック（キャボットジャパン社製、ショウブラックＮ２２０）３部を配合し、攪拌羽根で混合した後、ボールミルで分散させて基層用材料を調製した。

（中間層用材料の準備）
先に調製したエポキシ組成物Ａ（表１参照）を用いた。

（表層用材料の調製）
シリコーングラフトアクリル系樹脂（東亞合成社製、サイマックＵＳ−３５０）１００部と、トルエン溶剤５００部とを配合し、攪拌羽根で混合して、表層用材料を調製した。

（無端ベルトの作製）
まず、金型（円筒形基体）を準備し、この表面に上記基層用材料をスプレーコーティングして、上記金型の表面に基層を形成した。これを常温（２５℃）から２５０℃になるまで２時間かけて昇温加熱処理した。つぎに、この基層の表面に、上記中間層用材料をスプレーコーティングし、これを１２０℃で１時間加熱処理して、中間層を形成した。続いて、上記中間層の表面に、上記表層用材料をスプレーコーティングし、これを１２０℃で１時間加熱処理した。その後、基層と金型（円筒形基体）との間にエアーを吹き付けることにより、円筒形基体を抜き取り、基層（厚み：１００μｍ）の表面に中間層（弾性層）（厚み：１００μｍ）が形成され、さらにその外周面に表層（厚み：５μｍ）が形成されてなる３層構造の無端ベルト（図１参照）を作製した。

〔実施例２〜５、比較例１〜４〕
中間層用材料として、実施例１のエポキシ組成物Ａに代えて、下記の表１および表２に示すエポキシ組成物をそれぞれ用いた。そして、この中間層用材料を用いる以外は、実施例１と同様にして、無端ベルトを作製した。

〔実施例６〕
（基層用材料の調製）
実施例１の基層用材料と同様にして、基層用材料を調製した。

（中間層用材料の調製）
クロロプレンゴム（電気化学工業社製、デンカクロロプレンＡ−３０）１００部と、加硫剤（三新化学工業社製、サンセラー２２Ｃ）１．５部と、カーボンブラック（ケッチェンブラックインターナショナル社製、ケッチェンＥＣ）２部とを混練りした後、ＭＥＫ溶剤に溶解し、中間層用材料を調製した。

（表層用材料の準備）
先に調製したエポキシ組成物Ｆ（表１参照）を用いた。

（無端ベルトの作製）
まず、金型（円筒形基体）を準備し、この表面に上記基層用材料をスプレーコーティングして、上記金型の表面に基層を形成した。これを常温（２５℃）から２５０℃になるまで２時間かけて昇温加熱処理した。つぎに、この基層の表面に、上記中間層用材料をスプレーコーティングし、これを１２０℃で１時間加熱処理して、中間層を形成した。つぎに、上記中間層の表面に、上記表層用材料をスプレーコーティングし、これを１２０℃で１時間乾燥処理して、表層を形成した。その後、基層と金型（円筒形基体）との間にエアーを吹き付けることにより、円筒形基体を抜き取り、基層（厚み：１００μｍ）の表面に中間層（弾性層）（厚み：１００μｍ）が形成され、さらにその外周面に表層（厚み：５μｍ）が形成されてなる３層構造の無端ベルト（図１参照）を作製した。

〔実施例７〕
（基層用材料の調製）
実施例１の基層用材料と同様にして、基層用材料を調製した。

（無端ベルトの作製）
まず、金型（円筒形基体）を準備し、この表面に上記基層用材料をスプレーコーティングして、上記金型の表面に基層を形成した。これを常温（２５℃）から２５０℃になるまで２時間かけて昇温加熱処理した。つぎに、この基層の表面に、上記表層用材料をスプレーコーティングし、これを１２０℃で１時間乾燥処理して、表層を形成した。その後、基層と金型（円筒形基体）との間にエアーを吹き付けることにより、円筒形基体を抜き取り、基層（厚み：１００μｍ）の表面に表層（厚み：２０μｍ）が形成されてなる２層構造の無端ベルトを作製した。

このようにして得られた実施例および比較例の無端ベルトを用い、下記の基準に従って、各特性の評価を行った。これらの結果を、上記表２および表３に併せて示した。

〔硬度（マルテンス硬度）〕
各無端ベルト表面のマルテンス硬度（Ｎ／ｍｍ²）を、フィッシャースコープＨ１００（Fischer 社製）を用いて測定した。なお、上記測定時における押し込み条件は、５秒間かけて２ｍＮまで加重をかけて押し込み、その後、５秒間かけて０ｍＮまで加重を解除することとした。

〔ベンチ耐久試験〕
直径１３ｍｍの金属製ローラーを２本準備し、２本の金属製ローラー間に無端ベルト（幅１５０ｍｍ）を張架した状態で、一方の金属製ローラーをテーブル上に固定した。つぎに、テーブルに固定していない他方の金属製ローラーがテーブルの端部になるように配置し、金属製ローラーの両端にオモリを２ｋｇずつ吊り下げ（総荷重４ｋｇ）、ラボ環境（２５℃×４０％）下で、無端ベルトを回転させた。そして、無端ベルトに亀裂が確認できるまでの累積回転数を測定した。

〔電気抵抗の均一性〕
周方向に等分した無端ベルトの内周側８箇所の体積電気抵抗率を、ＪＩＳＫ６９１１に準じて測定し、その最大値と最小値のばらつきを桁で表示した。印加電圧は１０Ｖであった。評価は、ばらつきが０．５桁以下のものを○、ばらつきが０．５桁を超えたものを×とした。

〔実機画像評価〕
各無端ベルトをフルカラーＰＰＣに装着して、１０００枚の画出し評価を行い、無端ベルトへのクリーニング不良や転写不良等の画像不良の有無を評価した。評価は、画像不良のないものを○、画像不良があるものを×とした。

上記表２および表３の結果から、いずれの実施例品も、耐久性、電気抵抗の均一性、実機画像評価が優れていた。なお、前記表１に示したエポキシ組成物Ｂ〜Ｆにおいて、硬化剤の配合量を１部および２００部に変更したエポキシ組成物を用いた場合においても、エポキシ組成物Ｂ〜Ｆを用いた実施品と同様の優れた効果が得られた。同様に、前記表１に示したエポキシ組成物Ａにおいて、重合開始剤の配合量を０．０１部および２０部に変更したエポキシ組成物を用いた場合においても、エポキシ組成物Ａを用いた実施品と同様の優れた効果が得られた。

これに対し、比較例１〜４品は、耐久性が劣り、良好な画像が得られなかった。

本発明の無端ベルトは、電子写真複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真機器の、中間転写ベルト，搬送用ベルトとして用いられる。

本発明の電子写真機器用無端ベルトの一例を示す部分断面図である。

符号の説明

１基層
２中間層
３表層

Claims

基層の外周に、直接または他の層を介して表層が形成された電子写真機器用無端ベルトであって、上記基層を除く少なくとも一層が、下記の（Ａ）と、（Ｂ）および（Ｃ）の少なくとも一方とを含有するエポキシ組成物の熱硬化体からなることを特徴とする電子写真機器用無端ベルト。
（Ａ）オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物。
（Ｂ）硬化剤。
（Ｃ）重合開始剤。
基層と、基層の外周面に形成される中間層と、中間層の外周面に形成される表層とを備え、上記中間層および表層の少なくとも一方が、上記エポキシ組成物の熱硬化体からなる請求項１記載の電子写真機器用無端ベルト。