JP4304047B2

JP4304047B2 - 導電性ベルトおよび導電性ベルトの製造方法

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Publication number: JP4304047B2
Application number: JP2003373640A
Authority: JP
Inventors: 克美寺川; 敏生鎌田
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2023-10-31
Also published as: JP2005134840A

Description

本発明は導電性ベルトおよび該導電性ベルトの製造方法に関し、特に、液体トナーを使用する湿式現像方式のカラープリンター、カラー複写機等の画像形成装置における中間転写ベルトとして好適に用いられるものである。

画像形成装置においては、感光ドラム等の静電潜像保持体上に静電潜像が形成され、該静電潜像保持体上にトナーが供給され、トナー像が形成される。このトナー像は静電潜像保持体から中間転写ベルトを介して紙等の被転写体に転写され定着される。
上記画像形成装置における中間転写ベルトは静電潜像保持体と直接接触して、静電潜像保持体からトナーを受け取るものであるため、静電潜像保持体との間に適切なニップ幅が得られるように、ベルトの外表面において厚み方向にある程度の柔軟性を有する必要がある。さらに、表面粗さが大きい被転写体（例えばラフ紙）への転写性を良くするためにもベルトの外表面における厚み方向の柔軟性は重要である。

中間転写ベルトの外表面における厚み方向の柔軟性を確保する手段として、本出願人は先に特開２００２−２２９３４５号公報で、弾性層を備えた導電性ベルトを提供している。該導電性ベルトは、所定の引張弾性率と電子導電剤の配合により所定の体積抵抗率を有する樹脂製のベース層と、所定の硬度および厚みを有し且つイオン導電性のエラストマー製の中間層と、樹脂製の表面コーティング層とを備えた三層構造としている。

上記三層構造の導電性ベルトは、ベルトの伸びが少なく、高弾性で、かつ表面電気抵抗のバラツキが少ないため、高画質化を図ることができる。
しかしながら、表面コーティング層に関しては、ブレードによる表面クリーニングまたは転写時の圧力などに起因する摩耗や剥離に対してさらなる改良の余地があった。
また、トナーが液体トナーからなる湿式現像方式のカラープリンタ、カラーコピーの中間転写ベルトとして用いる場合、ベース層の引張弾性率を５００ＭＰａ以上とした場合、画像の色ズレが発生しやすい問題がある。
さらに、液体トナーを使用する場合には、液体トナーの溶媒が各層の材料中に膨潤すると、著しく耐久性が悪くなり、この点からも、前記導電性ベルトには改良の余地がある。

本発明は、ベルトの外表面において厚み方向への適度な柔軟性を有し、それ故に静電潜像保持体からのトナー像の転写性および被転写体への転写性が良好であり、かつ表層の摩耗または剥離が抑制され耐久性に優れた導電性ベルトを提供することを課題としている。

本発明は上記課題を解決するため、ベース層、弾性層、表層が順次積層され、
前記ベース層は引張弾性率が２０００ＭＰａ以上且つ、内面側の表面電気抵抗率が１０⁶Ω／□以上１０¹¹Ω／□以下であり、
前記弾性層はＪＩＳＡ硬度が７０以下かつ体積抵抗率が１０⁸Ω・ｃｍ以上１０¹²Ω・ｃｍ以下であり、
前記表層は複素弾性率が２５０ＭＰａ以下であり、
前記ベース層は電子導電剤が配合されたポリイミドまたはポリアミドイミドを含む樹脂からなり、厚さが５０〜１５０μｍ、
前記弾性層はイオン導電性を有するポリウレタンエラストマーからなり、厚さが２５〜４００μｍ、
前記表層はフッ素ゴムからなり、厚さが３μｍ〜３０μｍであることを特徴とする導電性ベルトを提供している。

前記構成からなる本発明の導電性ベルトでは、ベース層の引張弾性率が約２０００ＭＰａ以上であるため、ベルトの伸びが押さえられ、ベルトスピードの変化を少なくすることが可能となり、ひいては近年の画像形成装置の高速化に十分対応でき、かつ、カラープリンタやカラー複写機においては画像の色ずれを防止できる。
なお、ベース層の引張弾性率は、２３００ＭＰａ以上がより好ましく、上限は特に限定されないが通常８０００ＭＰａ以下とされる。該引張弾性率はＪＩＳＫ７１１３に従って測定している。

さらに、上記のように高弾性でありながら、ベース層の表面電気抵抗率を１０⁶Ω／□以上１０¹¹Ω／□以下とし、該ベース層の表側に積層される弾性層の体積抵抗率を１０⁸Ω・ｃｍ以上１０¹²Ω・ｃｍ以下としているため、適度な導電性を付与することができる。

ベース層の表面電気抵抗率を１０⁶Ω／□以上としているのは、１０⁶Ω／□未満であるとベルトへの転写性が悪くなり、１０¹¹Ω／□以下としているのは、１０¹¹Ω／□を越えるとベルトのクリーニング性が悪くなるためである。より好ましくは、１０⁷Ω／□以上１０¹⁰Ω／□以下である。
表面電気抵抗率は、三菱ダイヤインスツルメンタル株式会社製ハイレタスで５００Ｖの印加電圧で測定した。
弾性層の体積抵抗率を１０⁸Ω・ｃｍ以上１０¹²Ω・ｃｍ以下としているのは高い転写効率を得るためである。より好ましくは、１０⁹Ω・ｃｍ以上１０¹¹Ω・ｃｍ以下である。
また、ベース層の表面電気抵抗率と弾性層の体積抵抗率とは、表面電気抵抗率＜体積抵抗率とし、かつ、その差異は０．５〜２桁程度とすることが好ましい。
前記弾性層の体積抵抗率は、印加電圧５００Ｖ、温度２３℃および相対湿度５５％の条件下で三菱ダイヤインスツルメンタル株式会社製ハイレタスで測定した。

前記ベース層の厚みは約５０〜１５０μｍ程度が好ましく、約７０〜１１０μｍ程度がより好ましい。５０μｍ以上とするのは、ベルトスピードの変動を抑制し良好な画像を得るためである一方、ベース層における亀裂の発生を防ぐためにベース層の厚みは約１５０μｍ以下としている。

ベース層を構成する材料は、上記物性を示すことができれば特に限定されないが、樹脂製であることが好ましい。ベース層を構成し得る樹脂としては、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、シリコーンイミド樹脂、ウレタンイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、エポキシ樹脂、メラニン樹脂等、不飽和ポリエステル樹脂またはビニルエステル樹脂等が挙げられる。
なかでもポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリウレタン樹脂またはポリウレア樹脂が好適であり、特に、ポリイミド樹脂またはポリアミドイミド樹脂が好ましい。

ベース層の構成材料として、表面電気抵抗率を上記一定範囲内とするため電子導電剤を配合している。
電子導電剤としては、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック、酸化亜鉛、チタン酸カリウム、アンチモンドープ酸化チタン、酸化スズもしくはグラファイト等の導電性金属酸化物またはカーボン繊維等の電子導電剤が使用される。なかでも電子導電剤としてカーボンブラックを用いることが好ましい。
電子導電剤の配合量は電子導電剤の種類やベース層を構成する樹脂の種類によるので一概には言えないが、一般的には樹脂固形分１００重量部に対して約１〜５０重量部程度、さらに好ましくは約３〜４０重量部程度である。

また、弾性層のＪＩＳＡ硬度を約７０以下としているため、転写ニップ幅が大きく、静電潜像保持体からのトナー像の転写性が良好であると共に、被転写体へのトナー像の転写性が良好で、表面粗さが大きい被転写体（例えばラフ紙）を用いても良好な画像が得られる。
なお、ＪＩＳＡ硬度が７０を越えると体積抵抗率が大きくなると共に、転写ニップ幅が小さくなり画像が悪化する。弾性層のＪＩＳＡ硬度を６０以下がより好ましく、かつ、下限は３０以上である。ＪＩＳＡ硬度はＪＩＳＫ６２５３に従って測定している。

前記弾性層はエラストマー製とし、該エラストマーは上記一定範囲の体積抵抗率を示す限り、イオン導電性を有するエラストマーまたは電子導電性を有するエラストマーのいずれであってもよい。しかし電気抵抗の均一性に優れていることから、イオン導電性を有するエラストマーであることが好ましい。
前記イオン導電性を有するエラストマーとしては公知のイオン導電性ゴムが使用でき、イオン導電剤が添加されているエラストマーを用いても良い。イオン導電性ゴムとしては組成物中に極性基を持つゴム材料が挙げられ、具体的にはアクリロニトリルブタジエンゴム、ウレタンゴム、エピハロヒドリンゴム（特にエピクロルヒドリンゴム）、クロロプレンゴム、アクリルゴム等が挙げられる。イオン導電剤としては、例えば、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム（ラウリルトリメチルアンモニウム等）、オクタデシルトリメチルアンモニウム（ステアリルトリメチルアンモニウム等）、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、アルキル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩等のアンモニウム塩；リチウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸、塩塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし２種以上を組み合わせて用いてもよい。

前記弾性層はポリウレタンエラストマーを約５０〜１００重量部の割合で主成分とすることが好ましい。該ポリウレタンエラストマーとして、ポリプロピレングリコールまたは／および水酸基末端液状ゴムを主成分とするポリオールと芳香族ジイソシアネートとから得られ、主剤として用いられる末端イソシアネートプレポリマーを硬化剤である芳香族ジアミンまたは／およびポリオールで硬化させてなるポリウレタンエラストマーを用いることがより好ましい。低硬度を実現しやすく難燃性も付与しやすい上に、比較的低コストとすることができるからである。

前記水酸基末端液状ゴムとしては、例えば水酸基末端液状ポリブタジエン、水酸基末端液状ポリイソプレン、水酸基末端液状スチレン−ブタジエンゴム、水酸基末端液状アクリロニトリル−ブタジエンゴム、液状ポリ（オキシプロピレン）グリコール、液状ポリ（オキシテトラメチレン）グリコール、液状ポリオレフィングリコールまたは水酸基末端液状シリコーンゴム等が用いられ、中でも水酸基末端液状ポリブタジエンが物性のバランス面から好適に用いられる。
前記ポリオールとしては、物性上の理由によりリン含有ポリオールまたは水酸基末端液状ポリブタジエン等の水酸基末端液状ゴムがより好ましく、１種あるいは複数種を混合して用いることができる。

前記末端イソシアネートプレポリマーは、ポリプロピレングリコールと芳香族ジイソシアネートとの反応物と、水酸基末端液状ゴムを主成分とするポリオールと芳香族ジイソシアネートとの反応物との２つの反応物を混合してなるものとするのが好ましい。これにより電気抵抗のばらつきをさらに低減することができる。その他、上記末端イソシアネートプレポリマーは、（１）ポリプロピレングリコールと芳香族ジイソシアネートとの反応物からなるもののみ、（２）水酸基末端液状ゴムを主成分とするポリオールと芳香族ジイソシアネートとの反応物からなるもののみ、（３）ポリプロピレングリコールと水酸基末端液状ゴムを主成分とするポリオールとの混合物を芳香族ジイソシアネートと反応させたもの等とすることもできる。

前記イオン導電性を有するエラストマーには、電気抵抗のばらつきを生じない範囲内で電子導電性剤により補助的に導電性を付与してもよい。これにより電気抵抗の環境依存性を向上することができる。電子導電剤の添加量は適宜選択すればよいが、印加電圧５００Ｖ、温度２３℃、相対湿度５５％の条件下における電子導電性が補助的に付与された弾性層の体積抵抗率をＲ、同条件下での電子導電性剤を配合していない弾性層の体積抵抗率をＲ１とし、Ｌｏｇ（Ｒ）−Ｌｏｇ（Ｒ１）＝Ｌｏｇ（Ｒ２）とすると、０．１≦Ｌｏｇ（Ｒ２）≦５程度、好ましくは０．２≦Ｌｏｇ（Ｒ２）≦３程度、さらに好ましくは０．３≦Ｌｏｇ（Ｒ２）≦２程度となる条件で補助的に電子導電性剤を配合しているのがよい。

前記弾性層を構成するエラストマーに電子導電剤を配合する場合には、前記ベース層と同様にケッチェンブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック、酸化亜鉛、チタン酸カリウム、アンチモンドープ酸化チタン、酸化スズもしくはグラファイト等の導電性金属酸化物またはカーボン繊維等の電子導電剤が使用される。

また、弾性層を構成する材料には各種ポリオールや分子量調整のための添加剤等を配合することもできる。なかでも難燃性化合物を配合することが好ましい。難燃性化合物としては、リン系化合物、ハロゲン化合物、リン酸エステル系、赤リン系、水酸化マグネシウム系、水酸化アルミニウム系、難燃性ポリマーグラフトポリオール等の難燃剤が挙げられる。特にリン系化合物もしくはハロゲン化合物等の反応性を有する難燃性化合物を用いることが好ましい。このように反応性を有する難燃性化合物を配合することにより、難燃性を付与できると共に、ブリードによる感光体汚染やトナーの付着等の問題を低減することができる。

前記弾性層の厚みは約２５〜４００μｍ程度が好ましく、より好ましくは約５０〜３００μｍ程度である。
厚みを２５μｍ以上としているのは、ベルトの表面硬度が高くなり転写ニップ幅が小さくなるのを避けるためであり、４００μｍ以下としているのは、ベルト総厚みの増加による設計上の問題の発生およびベース層からの弾性層の剥離を避けるためである。

前記表層は複素弾性率を約２５０ＭＰａ以下、好ましくは約２００ＭＰａ以下、より好ましくは約１５０ＭＰａ以下としている。複素弾性率は、ＪＩＳＫ７１９８法に基づき、動的歪１０Ｈｚ、振幅０．２％、初期歪み１０％、温度２３℃の測定条件下で測定している。
表層の複素弾性率を２５０ＭＰａ以下としているのは、これにより、ブレードでの表面クリーニングや転写時の圧力などによる表層のクラック、摩耗または剥離を抑制することができ、導電性ベルトの耐久性を高めることができるからである。
なお、下限は３０ＭＰａ以上で、これは３０ＭＰａ未満とするとクリーニング性が悪くなることによる。

前記表層を構成する材料は、前記一定範囲の複素弾性率を発揮できるものであれば特に限定されないが、フッ素ゴムを用いることが好ましい。フッ素ゴムは液体トナーの溶媒として用いられるパラフィン系溶媒に対して安定で膨潤しないため、湿式現像方式の電子写真装置に用いた場合でも十分な耐久性を保持できる。
フッ素ゴムの種類は特に限定されず、フッ化ビニリデン（ＶｄＦ）を主成分とするＶｄＦとヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）との共重合体、ＶｄＦ−クロロトリフルオロエチレン共重合体、ＶｄＦ−ペンタフルオロプロペン共重合体、前記ＶｄＦ−ＨＦＰ共重合体とテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）との３元共重合体、ＴＦＥとプロピレンとの交互共重合体等のフッ素系エラストマーが挙げられる。
この他、例えばシリコーンゴム、フルオロシリコーンゴム等とＶｄＦを主成分とする上記フッ素系エラストマーとの混合物を用いることができる。

前記表層はイオン導電性とし、非電子導電性とすることが好ましく、これにより表面電気抵抗の局部的バラツキをなくすことができる。
該表層は、トナーの受け渡しを良好とするために、５００Ｖ印加時における体積電気抵抗率を１０¹⁰Ω・ｃｍ程度以上１０¹⁵Ω・ｃｍ程度以下に調整することが好ましい。
なお、表層は絶縁性としてもよい。

前記表層の厚みは約３〜３０μｍ程度が好ましく、約５〜２０μｍ程度がより好ましい。３μｍ以上としているのは、使用中に表層が摩滅してトナー粒子の離脱性が低減することを防ぐためであり、３０μｍ以下としているのは、表層の形成に要する時間と手間を省き、製造コストの低廉化を図るためである。

本発明は、前記構成からなる導電性ベルトの製造方法として、
円筒状の金型を回転させながらノズルからベース層を構成する材料を金型の外面に連続的に供給し、それと同時にノズルを金型の回転軸方向に移動させて、前記材料を均一に塗布後、硬化させることによりベース層を形成し、
ついで同一の方法でベース層上に弾性層を形成し、
その後、弾性層上に表層を塗装する製造方法を提供している。

該表層の材料の塗装方法としては、ロールコータもしくはバーコートによる塗装、スプレー塗装、静電塗装、ディップ塗装等が挙げられるが、比較的薄く均一に塗布する必要があることから静電塗装が好ましい。塗装の際にはフッ素ゴムエマルジョンを塗料化した水系フッ素ゴム塗料や、有機溶剤にフッ素ゴムを溶解させた溶剤系フッ素ゴム塗料を用いることが好ましい。

金型の離型性を良くするため、シリコーンオイル等からなる離型剤を金型表面に塗布してもよく、または金型をセラミックスコーティングしてもよい。セラミックスとしては、ゾルゲル法でコーティングしたシリカ、アルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素；溶射法でコーティングしたアルミナ、ジルコニア；あるいはスパッタリング法でコーティングした窒化アルミ等が挙げられる。

ノズルは、その液吐出口を金型に塗布された材料に接触させ、かつノズル移動速度Ｖ（ｍｍ／秒）と筒状金型の回転数Ｒ（回転／秒）を下式（ｌ）としている。
（Ｖ／Ｒ）＜１．５（ｍｍ／回転）…（１）
上記範囲の条件で塗布を行うことにより、ノズルの液吐出口近傍での液の撹拌効果等により縞模様および凹凸の発生を防止できる。

低コスト化を考えた場合、塗布時間は短いほうが好ましい。金型の回転数を上げることにより塗布時間を短くすることができるが、遠心力により液が飛散しないようにする必要があるため金型の回転数には上限がある。そこで、ノズルの液吐出口が管状でその壁厚を０．３ｍｍ〜３．０ｍｍ程度、より好ましくは０．５〜２．０ｍｍ程度として、塗布時間を短縮しつつ縞模様および凹凸が発生しないようにしている。
前記した方法によりベース層上に弾性層を形成した後、弾性層と表層の接着性を向上させるために、弾性層表面にプライマーを塗布しても良い。

前記製造方法によれば、各層の厚さの精度が良好で材料ロスが小さいという利点がある。さらに、ノズルからの材料の供給量やノズルの回転軸方向への移動速度などを調整することにより、軸方向に厚みが変化するベルトを得ることができるという利点もある。

なお、前記構成からなる導電性ベルトの製造方法は前記方法に限定されず、下記の従来公知の方法で製造していもよい。
（１）表層、弾性層、ベース層の順に遠心成形する方法
（２）弾性層、ベース層の順に遠心成形し、脱型した後、表層を塗布する方法
（３）ベース層のみ遠心成形し、脱型した後、弾性層、表層の順に塗布する方法
などが挙げられる。

以上のようにして製造される本発明の導電性ベルトは、レーザービームプリンター、インクジェットプリンター、複写機、ファクシミリまたはＡＴＭなどのＯＡ機器における電子写真装置の画像形成装置に好適に用いることができる。
なかでも、湿式現像方式のカラープリンター、カラーコピー機の中間転写体として好適に用いられる。

上述した如く、本発明の導電性ベルトはベルトの外表面において厚み方向への適度な柔軟性を有するため、静電潜像保持体からのトナー像の転写性および被転写体への転写性が良好であり、かつ表層の摩耗または剥離が抑制され耐久性に優れている。
特に、湿式現像方式の電子写真装置においては、液体トナーの溶媒が導電性ベルトに浸入し、ベース層や弾性層が膨潤するとベルトの耐久性が著しく悪くなる場合があるため、表層の摩耗が少ないことおよび剥離が実質的に生じないことはベルトの耐久性を向上させる上で重要である。

以下、本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の一実施形態のシームレスベルトからなる導電性ベルト１を示す。この導電性ベルト１の全体形状は略円筒状のシームレスベルトである。該導電性ベルト１は可撓性に富んでいて自重等で自在に変形し得るので、種々の形状となり得る。
上記導電性ベルトは図２に示すように、ベース層３、弾性層５および表層７を順次積層した３層の積層体構造としている。該導電性ベルト１を画像形成装置の中間転写ベルトとして用いる場合、外周面９はトナー等が付着する面であり、内周面１１は回転中に駆動軸、従動軸等と直接接触する面となる。

ベース層３は電子導電性を有する樹脂製の剛性層からなり、ポリアミドイミド樹脂を主成分とし電子導電性剤であるカーボンブラックを配合されている。
弾性層５はイオン導電性を有するエラストマー製の弾性層であり、ポリプロピレングリコールと芳香族ジイソシアネートより得られる末端イソシアネートプレポリマーを主剤とし、ポリプロピレングリコールおよび芳香族ジアミンを硬化剤とする２液硬化型ウレタンゴムからなる。
表層は水系フッ素ゴム塗料を塗装することにより形成されている。

ベース層３は引張弾性率が２０００ＭＰａ以上且つ、内面側の表面電気抵抗率が１０⁶Ω／□以上１０¹¹Ω／□以下とし、厚さは約５０〜１５０μｍとしている。
弾性層５はＪＩＳＡ硬度が７０以下かつ体積抵抗率が１０⁸Ω・ｃｍ以上１０¹²Ω・ｃｍ以下とし、厚さは２５〜４００μｍとしている。
表層７は複素弾性率が２５０ＭＰａ以下とし、厚さを３μｍ〜３０μｍとしている。

前記導電性ベルト１は図３に示すように、画像形成装置の中間転写ベルトとして使用している。
画像形成装置は、駆動軸１３、第一従動軸１５、第二従動軸１７、感光ドラム１９、転写ロール２１、シリコーン系スポンジロール２３およびヒーター２５を備えている。
中間転写ベルトとして用いる導電性ベルト１は駆動軸１３、第一従動軸１５および第二従動軸１７に張設され、図中矢印Ａで示される方向に回転される。

この画像形成装置において、画像が形成時には、まず、現像ロール（図示されず）よって感光ドラム１９の上に液状トナーが供給され、トナー像が形成される。
次に、感光ドラム１９と転写ロール２１との間を通過する中間転写ベルト１にトナー像が転写される。
液状トナーはヒーター２５によって加熱され、この加熱によって液状トナーの揮発成分がある程度揮発し、トナー粒子のバインダー樹脂が溶融する。
次に、中間転写ベルト１とスポンジロール２３との間に供給された被印刷体２７にトナー像が転写される。このトナー像が定着されることで画像が形成される。
この図では１つの感光ドラム１９が示されているが、カラー印刷の場合はブラック、マゼンダ、シアンおよびイエローの４色のトナーのそれぞれに感光ドラム１９が用意される。

前記導電性ベルト１は図４及び図５に示す製造装置により製造している。
図４に示すように円筒状の金型３３を周方向に回転させながら、ベース層を構成する材料３２をノズル３１から連続的に供給すると同時に、ノズル３１を金型の回転軸方向に移動させている。よって、供給したベース層を構成する材料３２はらせん状に巻回される。ノズル３１の移動速度および金型３３の回転速度を調整することにより、らせん状に巻回された液状の材料３２は隣接部分が結合して均一な塗布層を形成する。
この塗布工程の後、常法により塗布した液状の材料を硬化させ、厚さ５０〜１５０μｍのベース層を形成する。

ついで、弾性層を構成する材料を、上記ベース層の表面に同一の方法で塗布して、厚さ２５〜４００μｍの弾性層を形成している。
その後、弾性層の表面に静電塗装にて、水系フッ素ゴムを塗布し、厚さ３〜３０μｍの表層を形成している。

前記ベース層および弾性層を材料を金型３３に塗布するノズル３１は、図５に示すように、液吐出口を管状とし、その先端を斜めとし、かつ、壁厚を０．３ｍｍ〜３．０ｍｍ程度、より好ましくは０．５〜２．０ｍｍ程度としている。
前記ノズルの液吐出口の中央部が金型３３の外面に接しながら金型の回転軸方向に移動するように設定し、ノズル３１の液吐出口と金型３３に塗布された材料とを接触させている。

前記ノズル（液吐出口）の内径は、０．５〜５ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍ程度としている。また、ノズル移動速度Ｖ（ｍｍ／秒）と金型の回転数Ｒ（回転／秒）とは前記した（ｌ）に設定し、ノズル液吐出口近傍での液の撹拌効果等により縞模様および凹凸の発生を防止している。

（実施例）
トリメリット酸とジフェニルメタンジイソシアネートから公知の方法で合成したポリアミドイミドワニス１００重量部、カーボンブラック（ファーネスブラックを使用）６．２重量部、分散剤０．１重量部をビーズミルにて均一に混合し、ベース層を構成する材料を作成した。
金型として外径２０ｍｍφのアルミニウム製円柱の外面にセラミックスをコーティングしたものを使用し、この円柱状金型を回転させながらノズルを金型外面に接触させた。この状態でノズルから上記ベース層を構成する材料を定量供給しながら、ノズルを金型の回転軸方向に一定速度で移動させて前記材料の塗布を行った。
このとき、ローター回転数６ｒｐｍ、（Ｖ／Ｒ）＝１．１７（ｍｍ／回転）（式中、Ｖは移動速度（ｍｍ／秒）、Ｒは金型の回転数（回転／秒）を示す。）の条件で塗布した。
ノズルには、内径２ｍｍ、外径４ｍｍのＰＴＦＥ製チューブを使用した。図５に示すようにノズル３１の先端は４５度に切り落とし、切り落とした面の中央部が金型３３の外面に接しながら金型の軸方向に移動するようにノズル位置を設定した。
次いで、金型を回転させながら４００℃まで段階的に加熱し、冷却することにより材料を硬化させ、厚さ８０μｍのベース層を形成した。

ポリプロピレングリコールとトリレンジイソシアネートから得られるＮＣＯ含有量６．９％の末端プレポリマー（住友バイエルウレタン（株）社製）５５重量部に、硬化剤して芳香族ジアミンであるジメチルチオトルエンジアミン（アルベマール・コーポレーション製）７重量部とポリプロピレングリコール（スミフェン３６００（住化バイエルウレタン（株）製））３７重量部を混合し、弾性層を構成する材料を作成した。かかる材料を用い、上記と全く同じ方法でベース層上に厚さ２００μｍの弾性層を形成した。
弾性層上に静電塗装にて水系フッ素ゴム塗料（ダイキン工業（株）製ＧＬＳ−２１３Ｆ）を塗布し、厚さ１０μｍの表層を形成した。
上記方法により本発明の導電性ベルトを得た。

（比較例）
表層を構成する材料として、水系フッ素ゴム塗料の代わりにポリテトラメチレンエーテルグリコールとジイソシアネートを主成分とするポリウレタンエマルジョン１００重量部にフッ素ポリマーディスバージョン（フルオンＡＤ１（旭硝子（株）製））５０重量部を配合した水系塗料を用い、表層の厚さを１０μｍから８μｍとした以外は、実施例と全く同様に導電性ベルト作製した。

実施例および比較例で作製した導電性ベルトの各層の物性を以下のように測定し、その結果を下記の表１に示す。
（１）引張弾性率；ＪＩＳＫ７１１３に従って測定した。また、表面電気抵抗率は、三菱ダイヤインスツルメンタル株式会社製のハイレタスを用いた測定した。
（２）表面抵抗率；三菱ダイヤインスツルメンタル株式会社製のハイレタスを用いた測定した。
（３）体積抵抗率；印加電圧５００Ｖ、温度２３℃および相対湿度５５％の条件下で三菱ダイヤインスツルメンタル株式会社製のハイレタスを用いた測定した。
（４）硬度；ＪＩＳＫ６２５３（１９９３）に従って用いて測定し、タイプＡを用いた。
（５）複素弾性率；ＪＩＳＫ７１９８法に基づき、動的歪１０Ｈｚ、振幅２％、初期歪み１０％、温度２３℃の測定条件下で測定した。測定装置としてレオロジー社製ＤＶＥ−Ｖ４を用いた。

（各層のパラフィン溶媒に対する膨潤性の測定）
実施例および比較例の各層に用いた材料のシートサンプル（２ｃｍ×２ｃｍ）を下記の通り作製した。
ベース層…ベース層のみバルトを作製し、シートサンプルを得た。
弾性層…離型処理を施したガラス板上に０．３ｍｍの厚さにバーコート法でコートし、１５０℃で６０分加熱硬化させてシートサンプルを得た。
表層…シリコーンゴムで枠取りした型に表層材料をキャストし、一晩貫挿させた後、１５０℃で６０分加熱硬化させて、０．１〜０．３ｍｍの厚さのシートサンプルを得た。
上記シートサンプルをｎ−デカンに２３℃で２４時間浸漬したときの体積膨潤率（％）を調べた。その結果を下記の表２に示す。
表２に示す通り、実施例の表層の膨潤率は０．１％と低く、比較例は７．２％であったため、実施例ではトナー液の膨潤が抑止できることが確認できた。

（ベルト表層の耐久性の測定）
実施例および比較例で作製した導電性ベルトの一部をパラフィン溶媒に接液した状態で、かつウレタン製ブレードを接触させながらベルトを回転させて変化を観察した。
その結果、比較例で作製した導電性ベルトは１００回転で表層が剥離したのに対し、実施例で作製した導電性ベルトは１０００回転させても異常はなかった。よって、実施例の導電性ベルトでは耐久性が優れたものとなることが確認できた。

（ラフ紙へのトナー転写率の測定）
転写前のベルト上のトナー量（Ａ）およびラフ紙上に転写されたトナー量（Ｂ）を測定し、転写率（％）を式；転写率（％）＝（Ｂ／Ａ）×１００により求めた。
上記転写率は、ベルト上にトナーが乗っている状態を光学濃度および転写後のラフ紙上のトナー部の光学濃度を大日本スクリーン製造株式会社製の反射濃度計ＤＭ−８００を用いて測定した。
その結果、比較例で作製した導電性ベルトにおいては転写率が８９％であったのに対し、実施例で作製した導電性ベルトは転写率が９７％であった。よって、画像が正確且つ鮮明に転写できる事が確認できた。

本発明の一実施形態にかかる導電性ベルトが示された斜視図である。上記導電性ベルトの断面図である。導電性ベルトを中間転写ベルトとして装着した画像形成装置が示された模式的正面図である。本発明の導電性ベルトの製造方法において、ベース層を形成する工程を説明するための図である。図２におけるノズル先端の形状およびノズルと金型の接触位置の説明図である。

符号の説明

１導電性ベルト（中間転写ベルト）
３ベース層
５弾性層
７表層
９外周面
１１内周面
１３駆動軸
１５第一従動軸
１７第二従動軸
１９感光ドラム
２１転写ローラ
２３スポンジローラ
２５ヒーター
２７紙
３１ノズル
３２ベース層を構成する材料
３３金型

Claims

ベース層、弾性層、表層が順次積層され、
前記ベース層は引張弾性率が２０００ＭＰａ以上且つ、内面側の表面電気抵抗率が１０⁶Ω／□以上１０¹¹Ω／□以下であり、
前記弾性層はＪＩＳＡ硬度が７０以下かつ体積抵抗率が１０⁸Ω・ｃｍ以上１０¹²Ω・ｃｍ以下であり、
前記表層は複素弾性率が２５０ＭＰａ以下であり、
前記ベース層は電子導電剤が配合されたポリイミドまたはポリアミドイミドを含む樹脂からなり、厚さが５０〜１５０μｍ、
前記弾性層はイオン導電性を有するポリウレタンエラストマーからなり、厚さが２５〜４００μｍ、
前記表層はフッ素ゴムからなり、厚さが３μｍ〜３０μｍであることを特徴とする導電性ベルト。
液体トナーを用いる湿式方式のカラー画像形成装置の中間転写ベルトとして用いられる請求項１に記載の導電性ベルト。
請求項１または請求項２に記載の導電性ベルトを備えている画像形成装置。
請求項１または請求項２に記載の導電性ベルトの製造方法であって、
円筒状の金型を回転させながらノズルからベース層を構成する材料を金型の外面に連続的に供給し、同時に上記ノズルを金型の回転軸方向に移動させて、前記材料を均一に塗布後、硬化させてベース層を形成し、
ついで、同一の方法でベース層の表面に弾性層を形成し、
その後、前記弾性層の表面に表層材料を塗装して表層を形成していることを特徴とする導電性ベルトの製造方法。