(57)【要約】      （修正有）【課題】転写性と耐久性に優れた中間転写ベルト及びそれを具備する電子写真画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写ベルト１ａは，基材層２ａ上に弾性層３ａ、表面層４ａをこの順で有する構成とし、基材層を形成する樹脂中に、強誘電体粒子を導電体で被覆した導電体被覆粒子を分散した状態で含有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
強誘電体粒子を導電体で被覆した導電体被覆粒子を含有することを特徴とする中間転写ベルト。
【請求項２】
周波数１ＭＨｚにおける比誘電率が、温度２３℃・湿度５０％ＲＨの環境下、１０〜６０の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の中間転写ベルト。
【請求項３】
前記強誘電体粒子が、平均粒子径が１００〜９００ｎｍの範囲内であり、かつ、チタン酸バリウム又はチタン酸ストロンチウムを含有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の中間転写ベルト。
【請求項４】
前記導電体が、カーボンブラック、ナノカーボン又はグラファイトを含有することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の中間転写ベルト。
【請求項５】
前記導電体が、平均一次粒子径が１０〜５０ｎｍの範囲内のカーボンブラックを含有することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の中間転写ベルト。
【請求項６】
前記導電体が、平均管径が１０〜１５０ｎｍのカーボンナノチューブを含有することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の中間転写ベルト。
【請求項７】
前記強誘電体粒子に対する前記導電体の平均被覆率が、３０〜９０％の範囲内であることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の中間転写ベルト。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の中間転写ベルトを具備することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は中間転写ベルト及びそれを具備する電子写真画像形成装置に関する。より詳しくは、本発明は、転写性と耐久性に優れた中間転写ベルト及びそれを具備する電子写真画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、中間転写ベルトを用いた電子写真方式の画像形成装置としては、感光体上に形成したトナー像を中間転写ベルトに一次転写し、その中間転写ベルト上のトナー像を転写紙（記録紙）等の転写材に二次転写するものが知られている。すなわち、感光体上に形成された所定の極性に帯電しているトナー像を静電気力を利用して中間転写ベルトに転写した後、その中間転写ベルトのトナー像を、静電気力を利用して転写材上に転写する。
【０００３】
このような中間転写ベルトを用いた画像形成装置は、静電気力を利用して各感光体上に形成したトナー像を順次中間転写ベルト上に重ね合わせ、さらに、重ね合わせトナー像を転写材に一括転写することができるので、カラー画像形成装置として広く用いられている。
【０００４】
中間転写ベルトには、転写性やクリーニング性など様々な性能が要求される。このうち、転写効率を向上させるため、中間転写ベルトに強誘電体を分散させる技術は従来から提唱されている（例えば、特許文献１参照。）。一般的に中間転写ベルトは、カーボンブラック等炭素系導電材で半導電性領域になるよう電気抵抗の調整が行われている。しかし、中間転写ベルトを構成する樹脂中に強誘電体を添加すると、強誘電体の電気抵抗が高いため、中間転写ベルトに高抵抗部分と低抵抗部分ができ、転写電界が乱れ、転写不良の原因になっていた。
【０００５】
さらに、強誘電体をフィラーとして加えることで、中間転写ベルト中のフィラーと樹脂の界面が増え、界面からの破損の頻度が高くなり、使用中に中間転写体の破断などが発生する等、耐久性が問題となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１５２７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、転写性と耐久性に優れた中間転写ベルトを提供することである。また、それを具備する電子写真画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において強誘電体粒子の表面を導電体で被覆して、樹脂と強誘電体粒子の界面を少なくすることにより、上記課題を解決できることを見出し本発明に至った。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
【０００９】
１．強誘電体粒子を導電体で被覆した導電体被覆粒子を含有することを特徴とする中間転写ベルト。
【００１０】
２．周波数１ＭＨｚにおける比誘電率が、温度２３℃・湿度５０％ＲＨの環境下、１０〜６０の範囲内であることを特徴とする第１項に記載の中間転写ベルト。
【００１１】
３．前記強誘電体粒子が、平均粒子径が１００〜９００ｎｍの範囲内であり、かつ、チタン酸バリウム又はチタン酸ストロンチウムを含有することを特徴とする第１項又は第２項に記載の中間転写ベルト。
【００１２】
４．前記導電体が、カーボンブラック、ナノカーボン又はグラファイトを含有することを特徴とする第１項から第３項までのいずれか一項に記載の中間転写ベルト。
【００１３】
５．前記導電体が、平均一次粒子径が１０〜５０ｎｍの範囲内のカーボンブラックを含有することを特徴とする第１項から第４項までのいずれか一項に記載の中間転写ベルト。
【００１４】
６．前記導電体が、平均管径が１０〜１５０ｎｍのカーボンナノチューブを含有することを特徴とする第１項から第４項までのいずれか一項に記載の中間転写ベルト。
【００１５】
７．前記強誘電体粒子に対する前記導電体の平均被覆率が、３０〜９０％の範囲内であることを特徴とする第１項から第６項までのいずれか一項に記載の中間転写ベルト。
【００１６】
８．第１項から第７項までのいずれか一項に記載の中間転写ベルトを具備することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の上記手段により、転写性と耐久性に優れた中間転写ベルトを提供するこができる。また、それを具備する電子写真画像形成装置を提供することができる。
【００１８】
本発明の効果の発現機構又は作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。
【００１９】
強誘電体粒子の表面を導電体で被覆することにより、中間転写ベルトの抵抗の均一性が増し、強誘電体由来の高抵抗部分と、導電体による低抵抗部分の混在による転写電界の乱れを抑制することができるため転写性が向上すると推察される。さらに、強誘電体粒子のフィラーと樹脂との界面の増加も抑制されるため界面からの破損が抑制され、耐久性が向上するものと推察される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の中間転写ベルトの層構成の一例を示す概念断面図
【図２】本発明の画像形成装置の構造を示す模式図
【図３】本発明の画像形成装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の画像形成装置の構成を示すブロック図
【図５】誘電率の測定方法を説明するための模式図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の中間転写ベルトは、強誘電体粒子を導電体で被覆した導電体被覆粒子を含有することを特徴とする。この特徴は、下記各実施態様に共通する又は対応する技術的特徴である。
【００２２】
本発明の実施態様としては、トナーに働く電界強度を適切に制御する観点から、周波数１ＭＨｚにおける比誘電率が、温度２３℃・湿度５０％ＲＨの環境下、１０〜６０の範囲内であることが好ましい。
また、本発明においては、前記強誘電体粒子が、平均粒子径が１００〜９００ｎｍの範囲内であり、かつ、チタン酸バリウム又はチタン酸ストロンチウムを含有することが好ましい。これにより、転写効率をより向上させることができる。
本発明の実施態様としては、電気抵抗の調整しやすさや、強誘電体粒子の被覆しやすさという観点から、前記導電体が、カーボンブラック、ナノカーボン又はグラファイトを含有することが好ましい。
【００２３】
さらに、本発明においては、前記導電体が、平均一次粒子径が１０〜５０ｎｍの範囲内のカーボンブラックを含有することが好ましい。これにより、強誘電体粒子の被覆率が向上する効果が得られる。
本発明の実施態様としては、導電性を向上させるという観点から、前記導電体が、平均管径が１０〜１５０ｎｍのカーボンナノチューブを含有することが好ましい。
また、前記強誘電体粒子に対する前記導電体の平均被覆率は、３０〜９０％の範囲内であることが、本発明の効果を発現する観点からより好ましい。
本発明の中間転写ベルトは、電子写真画像形成装置に好適に具備され得る。
【００２４】
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
【００２５】
《中間転写ベルト》
本発明の中間転写ベルトは、強誘電体粒子を導電体で被覆した導電体被覆粒子を含有することを特徴とする。
このような構成とすることにより、中間転写ベルトの抵抗の均一性が増すため、転写性が向上し、さらに、強誘電体粒子のフィラーと樹脂との界面からの破損が抑制されるため、耐久性が向上するものと考えられる。
【００２６】
本発明の中間転写ベルトの層構成の一例を示す概念断面図である。図１において、１ａは中間転写ベルト、２ａは基材層、３ａは弾性層、４ａは表面層を示す。本発明の中間転写ベルトは、基材層２ａのみで構成されていてもよいが、必要に応じ、基材層２ａ上に弾性層３ａ又は表面層４ａなどの層をこの順で有する構成とすることもできる。
中間転写ベルトの厚さは、その使用目的などに応じて適宜決定し得るが、５０〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。厚さが薄い程、転写に必要となる電圧が低くなり、放電が抑制されて転写効率が向上するため、１００μｍ以下が好ましい。また、厚さが５０μｍ以上であれば中間転写ベルトの強度を十分保つことができる。
【００２７】
本発明の中間転写ベルトは、基材層を形成する樹脂中に、導電体で被覆した導電体被覆粒子を分散した状態で含有することが好ましい。その理由は、弾性層又は表面層に導電体被覆粒子を含有する場合に比べて、トナーと中間転写ベルトの表面との静電的な付着力が大きくなることがないため、トナーが紙等の転写媒体に転写しにくくならないためである。ただし、必要に応じ、弾性層又は表面層に導電体被覆粒子を含有させても良い。
また、中間転写ベルトの周波数１ＭＨｚにおける比誘電率は、温度２３℃・湿度５０％ＲＨの環境下、１０〜６０の範囲内であることが好ましい。比誘電率が、１０以上の場合は、転写電界を強くすることが容易であるため好ましい。一方で、比誘電率が６０以下であれば、トナーと中間転写ベルトとの付着力が大きくなり、転写効率が下がってしまうことがないため好ましい。
中間転写ベルト中の強誘電体粒子に用いる強誘電体の種類やその含有量を調整することにより、比誘電率を適切な値に調整することができ、上記の厚さの中間転写ベルトによって、トナーに働く電界強度を適切な値に制御することができる。
【００２８】
中間転写ベルトの電気抵抗値（体積抵抗率）は、１０5〜１０11Ω・ｃｍの範囲内であることが好ましい。電気抵抗値は、導電体の含有量で制御することができる。
中間転写ベルトの形状は、無端構造の中間転写ベルトが、重畳による厚さ変化がなく、任意な部分をベルト回転の開始位置とすることができ、回転開始位置の制御機構を省略できる利点などを有し好ましい。
以下、本発明の中間転写ベルトの構成について説明する。
【００２９】
《基材層》
本発明に係る基材層は、導電体で被覆した導電体被覆粒子を樹脂中に分散した状態で含有することが好ましい。
【００３０】
［樹脂］
樹脂としては、様々なものを使用することができるが、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの強度と耐久性をもつスーパーエンジニアリングプラスチックが望ましい。
【００３１】
これらの中では、ポリイミド、ポリアミド及びポリアミドイミドが好ましい。中でもポリイミドは、耐熱性、耐屈曲性、柔軟性、寸法安定性等の特性に優れておりより好ましい。ポリイミドは、例えば、酸無水物とジアミン化合物からポリアミック酸（ポリイミド前駆体）を合成し、当該ポリアミック酸を熱や触媒によってイミド化することにより得られる。
【００３２】
ポリイミドの合成に使用される酸無水物としては、特に制限されないが、例えば、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ターフェニルテトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、無水ピロメリット酸、オキシジフタル酸二無水物、ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物等の芳香族テトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
【００３３】
また、ポリイミドの合成に使用されるジアミン化合物としては、特に制限されないが、例えば、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、２，４−ジアミノトルエン、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、３，４′−ジアミノジフェニルエーテル、３，３′−ジメチル−４，４′−ジアミノビフェニル、２，２′−ビス（トリフルオロメチル）−４，４′−ジアミノビフェニル、３，７−ジアミノ−ジメチルジベンゾチオフェン−５，５′−ジオキシド、４，４′−ジアミノベンゾフェノン、４，４′−ビス（４−アミノフェニル）スルフィド、４，４′−ジアミノベンズアニリド、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン等の芳香族ジアミン等が挙げられる。
【００３４】
［導電体被覆粒子］
本発明の中間転写ベルトは強誘電体粒子を導電体で被覆した導電体被覆粒子を含有する。導電体被覆粒子は基材層に含まれることが好ましい。
【００３５】
〈強誘電体粒子〉
本発明で用いる強誘電体粒子は、強誘電体の微粒子状態のものをいう。本発明において強誘電体とは、誘電体の一種で、外部に電場がなくても電気双極子が整列しており、かつ双極子の方向が電場によって変化できる物質であり、具体的には、本発明において、強誘電体とは、温度２３℃・湿度５０％ＲＨの環境下、周波数１ＭＨｚにおける比誘電率が１５以上である物質をいう。好ましくは、比誘電率は２０以上、さらに好ましくは１００以上である。誘電率が高い方が、本発明の効果発現の観点から好ましい。上限は、材料入手で制約される。
【００３６】
また、このように電気双極子モーメントが自発的に整列した状態を強誘電状態、この性質を強誘電性という。強誘電性をもつ物質のうち、本発明では生産工程での負荷や、経年使用時の安定性から、強誘電体粒子としては強誘電体セラミックスが望ましく、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、ジルコン酸カルシウムなどが挙げられる。また、強誘電体粒子として、これらの固溶体を用いても良い。
これらのうち、チタン酸バリウム又はチタン酸ストロンチウムがより好ましい。
【００３７】
強誘電体粒子の平均粒子径は、導電体による強誘電体粒子の被覆率を適切な値に制御しやすいという観点から、１００〜９００ｎｍの範囲内であることが好ましい。平均粒子径の測定は、透過型電子顕微鏡により撮像し、無作為に、５０個の粒子を抽出して該粒子径を測定し、これを算術平均したものである。また、粒子の形状が球形でない場合には、長径と短径の平均値を個々の粒子の径として算出することができる。
本発明に係る強誘電体は、樹脂に対して、５〜４０体積％を用いることが好ましい。
【００３８】
〈導電剤〉
本発明に用いられる導電剤としては、公知の電子導電性物質、イオン導電性物質を用いることができるが、導電体が、カーボンブラック、ナノカーボン又はグラファイトであることが好ましい。
本発明に用いられる導電性物質の添加量としては、樹脂１００質量部に対して１〜２０質量部の範囲で好ましい結果を与える。２０質量部以下であれば基材層の強度やトナーの帯電量の低下が認められず良好である。１質量部以上含有していれば基材層表面にトナーの汚染が発生することがない。より好ましくは４〜２０質量部の範囲内で、さらに好ましくは１０〜２０質量部の範囲である。
【００３９】
（カーボンブラック）
前記導電剤のうちカーボンブラックとしては、例えば、ガスブラック、アセチレンブラック、オイルファーネスブラック、サーマルブラック、チャネルブラック、ケッチェンブラック等が挙げられる。より少量の混合で所望の導電率を得るのに有効なものとしては、ケッチェンブラック、アセチレンブラックとオイルファーネスブラックが挙げられる。なお、ケッチェンブラックとは、コンタクティブファーネス系のカーボンブラックである。
カーボンブラックの平均一次粒子径は、導電体による強誘電体粒子の被覆率を適切な値に制御しやすいという観点から、１０〜５０ｎｍの範囲内であることが好ましい。平均一次粒子径の測定はフォトンカウンティング方式を用いたＦＰＡＲ−１０００（大塚電子社製）の方法によって測定することができる。
【００４０】
（ナノカーボン）
ナノカーボンは、その代表例として、カーボンナノチューブが挙げられる。
カーボンナノチューブ（以下、ＣＮＴと略記する。）とは、グラファイト六角網平面を筒状に丸めた状態の構造をもつ欠陥の無い単層、あるいはそれらが入れ子状に積層した多層のチューブ状物質である。本発明の中間転写ベルトに含有されるＣＮＴの平均管径は、１０〜１５０ｎｍの範囲内であることが好ましく、ＣＮＴの長さは、５〜１２μｍの範囲内であることが好ましい。ＣＮＴの直径及び長さを上記範囲にすることにより、中間転写ベルトに適切な導電性を付与することができると共に、強誘電体粒子を効率的に被覆することができる。
【００４１】
このＣＮＴは、必要に応じて官能基を共有結合させてもよい。例えば、ＣＮＴを強酸処理することによって表面にカルボン酸が導入された酸化ＣＮＴを生成し、酸化ＣＮＴを塩化チオニルと反応させた後、アルキルアルコールなどと反応させることにより、有機溶媒に溶解する化学装飾ＣＮＴを生成することができる。このような化学装飾ＣＮＴを用いることにより、樹脂にＣＮＴを均一に分散させることができる。また、樹脂にＣＮＴを分散させた状態で外部から電界を印加することにより、ＣＮＴを所望の方向に配向することができ、中間転写ベルトの誘電率を向上させることができる。
【００４２】
上記平均管系及び上記長さは、中間転写ベルトの断面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真から求めることが可能であり、ＣＮＴの切断（粉砕）や二種以上のＣＮＴの混合などによって調整することが可能である。
【００４３】
（グラファイト）
本発明に用いられるグラファイトとしては、天然物、人造合成物のいずれも使用可能である。好ましいグラファイトの粒子径に関しては、グラファイトの形状が鱗片状であること、またトナー担持体製造時における分散工程時に形状が変化すること等により一義的に規定することは困難であるが、長軸方向（ヘキ壊面方向）の幅として１００μｍ以下であることが好ましい。測定方法としては、試料を直接顕微鏡で観察し測定する。
【００４４】
（グラフェン）
グラフェンは、炭素原子の平面状の六角形格子構造からなるシート状の物質である。グラフェンシートは、平板状のグラフェンであり、通常、単層である。グラフェンシートは、人工物であり、薄片状の粉体として入手できる。例えば化学気相蒸着（ＣＶＤ）法で作製されうる。
【００４５】
グラフェンシートは、完全に単層でなくてもよく、部分的に２層以上の部分を含んでいてもよい。このような理由から、グラフェンシートは、例えば層数が２未満である。また、大きさは２μｍ未満であり、厚さは２ｎｍ以下であることが好ましい。グラフェンシートの積層物は、例えば、層数が２以上であり、大きさは５〜２５μｍであり、厚さは１２ｎｍ以下であることが好ましい。
【００４６】
グラフェンシート及びその積層物には、市販品を用いることができる。グラフェンシート及びその積層物の層数、大きさ及び厚さは、例えば透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって測定されうる。
【００４７】
［導電体被覆粒子の製造方法］
強誘電体粒子を導電体で被覆した導電体被覆粒子を製造する方法としては、乾式法又は湿式法のいずれの方法であってもよいが、無機微粒子を撹拌混合しながらシランカップリング剤を滴下又は噴霧する乾式法で製造することが好ましい。つまり、表面がシランカップリング剤で処理された強誘電体粒子を用いることが好ましい。シランカップリング剤は特に限定されず、例えば、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシランなどが挙げられる。強誘電体粒子と導電体の混合時、せん断力は特に管理しなくてもよいが、導電体で被覆された強誘電体粒子が得られるよう、撹拌速度や撹拌時間などを適宜調整することができる。強誘電体粒子を導電体で被覆した導電体被覆粒子を得るためには、上記乾式法を用いることが好ましいが、製造方法はこれに限定されない。強誘電体粒子を導電体で被覆した導電体被覆粒子が得られれば、いかなる方法を用いて製造しても良い。なお、本発明を実施するための形態においては、乾式法を用いることとする。
【００４８】
具体的には、以下の方法により強誘電体を導電体で被覆した粒子を作製することができる。
対象となる強誘電体粒子を実効内容積８０Ｌのホイール型混練機にチャージして２２ｒｐｍで混合撹拝を開始し、強誘電体粒子に対して１．０質量％に相当する１１０ｇのメチルトリエトキシシランを粉体層にせん断力を加えながら徐々に添加する。滴下終了後、さらに混合撹を継続し、表面がメチルシラン被膜で被覆された粒子を得る。つぎに，粒子に対して導電体を徐々に添加し、さらにせん断力を加えながら混合撹拝を行い、強誘電体を導電体で被覆した粒子を得る。
上記乾式法を用いると、導電体で被覆された強誘電体粒子が得られる。ただし、乾式法はあくまで一例であり、被覆方法に特に制限はない。
後述する実施例記載の比較例１（被覆無し）は、乾式法を用いずに作った場合で、被覆された強誘電体粒子は得られない。すなわち、実施例１と比較例１との違いとしては、強誘電体粒子の大きさと乾式法を用いるか用いないか、ということになる。ただし、乾式法を用いるか否かに限らず、被覆されていない強誘電体粒子が得られれば良い。
【００４９】
〈平均被覆率〉
強誘電体粒子を導電体で被覆した導電体被覆粒子の導電体の平均被覆率は上述した強誘電体粒子の断面から算出されるものである。
具体的には、上記強誘電体粒子の断面を、電子顕微鏡ＪＳＭ−７４０１Ｆ（日本電子（株）製）により、加速電圧３０ｋＶにて１００００〜２００００倍で撮影し、写真画像を画像処理解析装置ＬＵＺＥＸ  ＡＰ（（株）ニレコ製）を用いて、強誘電体と導電体界面の長さと強誘電体粒子の断面の周長を測定することによりできる。
【００５０】
導電体の被覆率は、強誘電体と導電体の界面の長さをＡ、強誘電体粒子の断面の周長をＢとしたときに以下の式により算出される。平均被覆率は強誘電体粒子５０個の被覆率を測定し、その算術平均で算出する。
被覆率（％）＝Ａ／Ｂ×１００
平均被覆率１０％は以上あることが好ましく、より好ましくは２０％以上あることであり、さらに好ましくは３０〜９０％の範囲内であることが、本発明の効果を発現する観点から好ましい。
【００５１】
《弾性層》
弾性層は、必要により、基材の外周面上に形成されうる、所期の導電性と弾性を有する層である。弾性層は、ゴム材料で構成される。弾性層の厚さは、例えば５０〜４００μｍである。ゴム材料の例には、ウレタンゴム、クロロプレンゴム（ＣＲ）及びニトリルゴム（ＮＢＲ）などのゴム弾性を有する樹脂が含まれる。上記ゴム材料は、クロロプレンゴム又はニトリルブタジエンゴムを含むことが、中間転写ベルトの電気抵抗を制御する観点から好ましい。
【００５２】
《表面層》
必要により、表面層は、基材の外周面上、又は弾性層の外周面上に形成されうる、前記表面層が、金属酸化物微粒子（Ａ）と、屈折率ｎＤが１．６〜１．８の範囲にある（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）、及び、当該（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）以外の多官能（メタ）アクリレート（Ｃ）を含有する活性エネルギー線硬化性組成物とを含有する表面層形成用塗布液の塗膜に活性エネルギー線を照射して硬化することによって得られることが好ましい。中間転写ベルトの耐久性を改善することができる。
【００５３】
《中間転写ベルトの製造方法》
次に、基材層からなる中間転写ベルトの製造方法について説明する。なお、以下の製造方法は例示であり、中間転写ベルトを製造できる任意の方法を用いることできる。
まず、ポリイミドワニス「ユピア-ＡＴ（Ｕ-ワニス-Ａ）」（宇部興産社製）の樹脂に対して、カーボンブラック（ＭＡ８：三菱ケミカル社製）５体積％、チタン酸バリウム（ＢＴ０５：堺化学工業社製）２０体積％を用いて前述した製造方法で製造された導電体被覆粒子を添加し、ミキサーを用いて混合して、基材層形成用塗布液を調製する。
【００５４】
次に、ステンレス製の円筒状金型を、円筒軸を中心に回転させながら、ディスペンスノズルを軸方向に移動させつつ当該ノズルから基材層形成用塗布液を吐出して、金型の外周面上にらせん状に塗布し、それらがつながった塗膜を形成する。次に、円筒状金型を回転させながら１３０℃で１時間加熱することによって大部分の溶媒を揮発させ、その後、３５０℃で１時間加熱することにより、無端ベルト状の基材層を形成する。上記方法で形成された基材層の厚さは６５μｍである。そして、この基材層を加工して、樹脂全体に導電体被覆粒子が分散された中間転写ベルトを作製する。
なお、上記方法で作製した基材層のみを用いて中間転写ベルトを作製してもよいし、弾性層及び表面層を基材層に貼り合わせて中間転写ベルトを作製してもよい。
【００５５】
《電子写真画像形成装置》
次に、本発明の中間転写ベルトを備える電子写真画像形成装置について説明する。本発明の電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置ともいう。）は、例えば、図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色に対応する感光体としての感光体ドラム８３Ｙ、８３Ｍ、８３Ｃ、８３Ｋが、中間転写ベルトの走行方向に直列配置されたタンデム方式の画像形成装置である。
【００５６】
この画像形成装置１は、図３に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１１とＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１２やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１３等のメモリなどで構成される制御部１０と、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）などで構成される記憶部２０と、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）やモデムなどで構成されるネットワークＩ／Ｆ部３０と、タッチパネルなどで構成される表示操作部４０と、ＡＤＦ（Ａｕｔｏ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｆｅｅｄｅｒ）とスキャナーなどで構成される画像読取部５０と、ＲＩＰ（Ｒａｓｔｅｒ  Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などで構成される画像処理部６０と、搬送部７０と、画像形成部８０などを含み、搬送部７０から搬送される用紙を処理する画像形成部８０に、本実施形態の中間転写ベルトが含まれる。
【００５７】
搬送部７０は、図２に示すように、給紙装置７１、搬送機構７２、排紙装置７３などで構成される。給紙装置７１に収容されている用紙は、最上部から一枚ずつ送出され、レジストローラー等の複数の搬送ローラーを備えた搬送機構７２により画像形成部８０に搬送される。このとき、レジストローラーが配設されたレジスト部により、給紙された用紙の傾きが補正されると共に搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部８０によって画像が形成された用紙は、排紙ローラーを備えた排紙装置７３により機外の排紙トレイに排紙される。
【００５８】
画像形成部８０は、図２及び図４に示すように、異なる色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに対応して設けられた、露光装置８１（８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋ）、現像装置８２（８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２Ｋ）、感光体ドラム８３（８３Ｙ、８３Ｍ、８３Ｃ、８３Ｋ）、帯電装置８４（８４Ｙ、８４Ｍ、８４Ｃ、８４Ｋ）、クリーニング装置８５（８５Ｙ、８５Ｍ、８５Ｃ、８５Ｋ）、一次転写ローラー８６（８６Ｙ、８６Ｍ、８６Ｃ、８６Ｋ）、中間転写ユニット８７、定着装置８８などで構成される。以下、各要素について概説する。なお、以下の説明では、必要に応じて、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを除いた符号を使用する。
【００５９】
各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの感光体ドラム８３は、アルミ材よりなる円筒状の金属基体の外周面上に、保護層としてのオーバーコート層を設けた有機感光体層（ＯＰＣ）が形成された像担持体である。感光体ドラム８３は、接地された状態で中間転写ベルトに従動して図２における反時計方向に回転される。
【００６０】
各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの帯電装置８４は、スコロトロン式であって、その長手方向を感光体ドラム８３の回転軸方向に沿わせた状態で、対応する感光体ドラム８３に近接配設されており、トナーと同極性のコロナ放電によって、当該感光体ドラム８３の表面に一様な電位を与える。
【００６１】
各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの露光装置８１は、例えばポリゴンミラーなどによって感光体ドラム８３の回転軸と平行に走査を行い、一様に帯電された対応する感光体ドラム８３の表面上に画像データに基づいて像露光を行うことにより静電潜像を形成させる。
【００６２】
各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像装置８２は、対応する色成分の小粒径のトナーと磁性体とからなる二成分現像剤を収容しており、トナーを感光体ドラム８３の表面に搬送して、当該感光体ドラム８３に担持された静電潜像をトナーにより顕像化する。
【００６３】
各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの一次転写ローラー８６は、本実施形態の中間転写ベルトを感光体ドラム８３に圧接し、対応する感光体ドラム８３に形成された各色トナー像を順次重ねて中間転写ベルトに一次転写する。
【００６４】
各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのクリーニング装置８５は、一次転写後に対応する感光体ドラム８３上に残留した残留トナーを回収する。また、クリーニング装置８５の感光体ドラム８３の回転方向下流側には図示しない潤滑剤の塗布機構が隣接状態で設けられており、対応する感光体ドラム８３の感光面に潤滑剤の塗布を行っている。
【００６５】
中間転写ユニット８７は、被転写体となる無端状の中間転写ベルト８７ａと支持ローラー８７ｂと二次転写ローラー８７ｃと中間転写クリーニング部８７ｄなどを備え、複数の支持ローラー８７ｂに中間転写ベルト８７ａが張架されて構成される。一次転写ローラー８６Ｙ、８６Ｍ、８６Ｃ、８６Ｋによって各色トナー像が一次転写された中間転写ベルト８７ａが、二次転写ローラー８７ｃによって用紙に圧接されると、中間転写ベルト８７ａと二次転写ローラー８７ｃとの間の転写電圧に基づいてトナーに働く電界によって、用紙にトナー像が二次転写され、定着装置８８に送られる。中間転写クリーニング部８７ｄは、中間転写ベルト８７ａの表面に摺接されるベルトクリーニングブレードを有する。二次転写後に中間転写ベルト８７ａの表面に残存する転写残トナーは、ベルトクリーニングブレードによって掻き取られ、除去される。
【００６６】
定着装置８８は、熱源となる加熱ローラー８８ａと定着ローラー８８ｂとこれらに掛け渡された定着ベルト８８ｃと加圧ローラー８８ｄなどを備え、定着ベルト８８ｃを介して定着ローラー８８ｂに加圧ローラー８８ｄが圧接されており、当該圧接部がニップ部を構成している。そして、加熱ローラー８８ａで加熱された定着ベルト８８ｃと各ローラーとによりニップ部を通過する用紙を加熱加圧し、用紙に形成された未定着のトナー像を定着させる。
【００６７】
そして、定着装置８８によりトナー像が定着された用紙は、排紙ローラーを備えた排紙装置７３により機外の排紙トレイに排紙される。
【００６８】
なお、図２及び図４は、本発明の画像形成装置１の一例であり、本発明の中間転写ベルト８７ａを利用できる限りにおいて、その構造や構成は適宜変更可能である。
【実施例】
【００６９】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」又は「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量％」を表す。
【００７０】
［中間転写ベルトの作製］
前述した製造方法を用いて、強誘電体を導電体で被覆した粒子を含む中間転写ベルトを作製した（実施例１〜８）。また、比較のために、導電体で被覆しない強誘電体粒子を用いた比較例１及び本発明に係る強誘電体を使用しない比較例２の中間転写ベルトを作製した（比較例１〜２）。
【００７１】
具体的には、実施例１〜８では、強誘電体（強誘電性フィラー）としてチタン酸バリウム又はチタン酸ストロンチウムを用い、導電体（導電性フィラー）としてカーボンブラック（ＣＢ）、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、グラフェン又はグラファイトのいずれかを用い、導電体によって強誘電体を被覆させ、強誘電体の粒子径、導電体の平均粒子径又は平均管径及び導電体による強誘電体の平均被覆率を撹拌速度や撹拌時間を調整して表Ｉに示したように変化させて中間転写ベルトを作製した。
【００７２】
また、比較例１では、強誘電体（強誘電性フィラー）としてチタン酸バリウムを用い、導電体（導電性フィラー）としてカーボンブラックを用い、導電体による強誘電体の被覆は、強誘電体表面のシランカップリング処理をさせないようにして、強誘電体の平均粒子径は５００ｎｍ、カーボンブラックの平均粒子径は２０ｎｍの導電体被覆粒子を含有する中間転写ベルトを作製した。また、比較例２では、本発明に係る強誘電体に該当しないチタン酸アルミニウムを用い、導電体としてＣＮＴを用い、導電体によって、チタン酸アルミニウムを被覆させ、ＣＮＴの平均管径は６０ｎｍ、導電体によるチタン酸アルミニウムの平均被覆率を撹拌速度や撹拌時間を調整し１０％として中間転写ベルトを作製した。なお、チタン酸アルミニウムの周波数１ＭＨｚにおける比誘電率は、温度２３℃・湿度５０％ＲＨの環境下、１３である。
【００７３】
なお、上記使用した材料は、以下のものを用いた。
チタン酸バリウム：「ＢＴ０５シリーズ」（堺化学工業社製）
チタン酸ストロンチウム：「誘電体粉末（グレード分類無し）」（堺化学工業社製）
チタン酸アルミニウム：「Ａｌ2ＴｉＯ5」（ＣｅｒａｍＴｅｃ社製）
カーボンブラック：「ＭＡ８」（三菱ケミカル社製）
ＣＮＴ：「ＣＮＴｓ４０(Ｎ)」（ＳＵＳＮ社製）
グラフェン：「Ｇｅ-ＥＬシリーズ」（日本黒鉛社製）
グラファイト：「ＳＰシリーズ」（日本黒鉛社製）
また、それぞれの強誘電体粒子の平均粒子径、カーボンブラックの平均一次粒子径、ＣＮＴの平均管径は前述した方法で測定した。
【００７４】
〈比誘電率〉
上記作製した各中間転写ベルトに対して、誘電率測定を行った。図５に示すように、中間転写ベルト８７ａの両面にスパッタ等で抵抗が１桁Ωの薄膜電極２０１を形成し、１０ｍｍφの型で切り抜いて測定試料を作製し、インピーダンスアナライザー「１２６０／１２９６」（Ｓｏｌａｒｔｒｏｎ  Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ社）を用いて、周波数１ＭＨｚの条件で、温度２３℃・湿度５０％ＲＨの環境下、電極接触法にて、誘電率（Ｆ／ｍ）を測定し、比誘電率に換算した。
【００７５】
［黒色のハーフトーン画像の評価］
実施例１〜８と比較例１〜２の条件で作製した中間転写ベルトに対して、転写性と耐久性の測定と評価を行った。以下、各評価の具体的な方法について説明する。
上記の通り作製した中間転写ベルトを、画像形成装置「ＫＯＮＩＣＡ  ＭＩＮＯＬＴＡ  ｂｉｚｈｕｂ  ＰＲＥＳＳ  Ｃ１１０００」（コニカミノルタ社製）に搭載し、画像支持体としてエンボス紙（レザック、３０２ｇ紙）を用いて下記の評価試験を行った。
【００７６】
印字率２０％の画像を百万枚印字後、エンボス紙の一面全面に黒色のハーフトーン画像を１０００枚出力する操作を実施し、得られた可視画像を目視にて確認して下記の評価基準によって黒色のハーフトーン画像の画質を評価（転写性評価）し、さらに百万枚印字後の中間転写ベルトの折り曲げ試験（耐久性評価）を実施した。
【００７７】
〈転写性評価〉
転写性の評価基準は、以下のとおりである。
◎：転写ムラが全く認められない
〇：エンボス紙の凹部にわずかに転写ムラがあるが、実用上問題ないと認められる
△：エンボス紙の凸部にわずかに転写ムラがあるが、実用上問題ないと認められる
×：用紙全体に転写ムラがあって実用上問題があると認められる
【００７８】
〈耐久性評価〉
上記、黒色のハーフトーン画像を出力した後、ＪＩＳ  Ｐ  ８１１５に準拠し、折り曲げ試験（ＭＩＴ試験）を行った。破断までの往復回数を測定し、以下の評価基準で評価した。破断までの往復回数が１００００回以上であれば、使用時に割れる可能性はほぼ皆無と推定され、１０００回未満の場合、印字中にベルトが割れる危険性が高く不合格とした。
◎：１００００回以上
〇：１０００回以上、１００００回未満
×：１０００回未満
【００７９】
【表１】
2020112739.tif 000003
【００８０】
表Ｉは、実施例１〜８と比較例１〜２の中間転写ベルトの作製条件と評価結果とをまとめたテーブルである。
実施例１〜８は、強誘電体を導電体で被覆した粒子を含んだ中間転写ベルトの例であり、転写性評価は△以上であり、耐久性評価は〇以上であった。転写性評価は実用上問題ないと認められるレベルであり、耐久性評価は印字中にベルトが割れる可能性は低いと判断されるレベルであるため、実施例１〜８の中間転写ベルトが好ましいことが分かった。
【００８１】
具体的な作製条件としては、中間転写ベルトの比誘電率が１０〜６０の範囲内であり、強誘電体種がチタン酸バリウム又はチタン酸ストロンチウムであり、強誘電体の平均粒子径が１００〜９００ｎｍの範囲内であり、導電体種が、平均一次粒子径が１０〜５０ｎｍのカーボンブラック、平均管径が１０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内のＣＮＴ、グラフェン又はグラファイトのいずれかであることが好ましいことが分かった。
また、導電体による平均被覆率が３０〜９０％の範囲内であることがより好ましい。
【００８２】
比較例１の中間転写ベルトは、導電体による被覆がなされておらず、転写性評価、耐久性評価ともに×である。また、比較例２は、本発明に係る強誘電体には該当しないチタン酸アルミニウムが導電体により被覆されているが、転写性評価、耐久性評価ともに×である。したがって、転写性と耐久性の確保を両立するためには、強誘電体が用いられ、かつ、導電体によって強誘電体が被覆された導電体被覆粒子であることが重要であることが分かった。
【符号の説明】
【００８３】
１ａ  中間転写ベルト
２ａ  基材層
３ａ  弾性層
４ａ  表面層
１  画像形成装置
１０  制御部
１１  ＣＰＵ
１２  ＲＯＭ
１３  ＲＡＭ
２０  記憶部
３０  ネットワークＩ／Ｆ部
４０  表示操作部
５０  画像読取部
６０  画像処理部
７０  搬送部
７１  給紙装置
７２  搬送機構
７３  排紙装置
８０  画像形成部
８１、８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋ  露光装置
８２、８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２Ｋ  現像装置
８３、８３Ｙ、８３Ｍ、８３Ｃ、８３Ｋ  感光体ドラム
８４、８４Ｙ、８４Ｍ、８４Ｃ、８４Ｋ  帯電装置
８５、８５Ｙ、８５Ｍ、８５Ｃ、８５Ｋ  クリーニング装置
８６、８６Ｙ、８６Ｍ、８６Ｃ、８６Ｋ  一次転写ローラー
８７  中間転写ユニット
８７ａ  中間転写ベルト
８７ｂ  支持ローラー
８７ｃ  二次転写ローラー
８７ｄ  中間転写クリーニング部
８８  定着装置
８８ａ  加熱ローラー
８８ｂ  定着ローラー
８８ｃ  定着ベルト
８８ｄ  加圧ローラー
２０１  薄膜電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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