(57)【要約】【課題】  無端ベルトを回転させるためのロールとの間に発生する滑りを十分に防止でき且つ長寿命化を実現できる無端ベルト及びベルト状感光体、並びに、無端ベルト及びベルト状感光体の製造方法、並びに画像形成装置及び画像形成方法を提供すること。【解決手段】  本発明の無端ベルト１０は、ベルト状の基体１と、樹脂及び前記樹脂に分散されているゴム粒子を含有し、基体１の内面上に設けられる摩擦層２を備える。この場合、無端ベルト１０を複数のロールに張架して回転させて使用した場合、ロールの径が小さくても、駆動ロールと無端ベルト１０の内面との間の滑りを十分に防止できる。また無端ベルト１０の内面全体をゴム等の弾性体でコーティングした場合と比較し、ロールとの接触による摩擦層２の耐磨耗性が十分に向上する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト状の基体と、
ポリイミド樹脂及びポリアミドイミド樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種の樹脂及び前記樹脂に分散されているゴム粒子を含有し、前記基体の内面上に設けられる摩擦層と、
を備えることを特徴とする無端ベルト。
【請求項２】
帯状の外周面を有する芯体の前記外周面上に、ゴム粒子を含む摩擦層形成用塗布液を塗布し乾燥させ、塗膜を得る第１工程と、
前記塗膜上に前記基体を形成する第２工程と、
前記第１工程及び前記第２工程を経て前記芯体上に得られる前記無端ベルトを前記芯体から分離させる第３工程と、
を含むことを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の無端ベルトと、
前記無端ベルトの前記基体の外側に設けられる感光層と、
を備えることを特徴とするベルト状感光体。
【請求項４】
帯状の外周面を有する芯体の前記外周面上に、ゴム粒子を含む摩擦層形成用塗布液を塗布し乾燥させ、塗膜を得る第１工程と、
前記塗膜上に基体を形成する第２工程と、
前記感光層を形成する第３工程と、
を含むことを特徴とするベルト状感光体の製造方法。
【請求項５】
感光体、前記感光体を帯電させる帯電体を有する帯電手段、帯電した前記感光体を露光して静電潜像を形成させる露光手段、前記静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像手段、及び前記トナー像を前記感光体から被転写媒体に転写する転写体を有する転写手段を有する少なくとも１つの画像形成ユニットと、
前記少なくとも１つの画像形成ユニットにより前記被転写媒体に形成された画像を定着させる定着体を有する定着手段と、
を備える画像形成装置において、
前記帯電体、前記被転写媒体、及び前記定着体の内、少なくとも１つが請求項１に記載の無端ベルトを有すること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記無端ベルトの内面に接触して設けられ、前記帯電体、前記転写体、及び前記定着体の内、少なくとも１つを回転させる複数のロールを更に備えており、
前記複数のロールの少なくとも１つが外径１５ｍｍ以下のロールである
ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
感光体と、
前記感光体に対して帯電、露光及び現像を行う少なくとも１つの画像形成ユニットと、
前記少なくとも１つの画像形成ユニットにより形成された画像を定着させる定着体を有する定着手段と、
を備える画像形成装置において、
前記感光体が請求項３に記載のベルト状感光体である、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記ベルト状感光体の内面に接触して設けられ、前記ベルト状感光体を回転させる複数のロールと、
前記複数のロールの少なくとも１つが、外径１５ｍｍ以下のロールである
ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端ベルト及びその製造方法、ベルト状感光体及びその製造方法、並びに画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の高性能化及び小型化のために、感光体、帯電体、転写体、及び定着体等として、肉厚が薄く且つ変形可能なプラスチック製フィルムからなるベルトが用いられる場合がある。その場合、ベルトに継ぎ目があると、出力画像に継ぎ目の跡が生じるので、継ぎ目がない無端ベルトが使用される。
【０００３】
この場合、無端ベルトは、複数のロールに張架されて回転するが、画像形成装置の小型化のためにロール径を小さくすると、駆動ロールと無端ベルト内面との摩擦力が不足し、無端ベルトが滑り、駆動ロールが空回りする。その結果、画像が所定の位置に形成されず、十分に高品質な画像が得られない場合がある。
【０００４】
このため、無端ベルトを用いた画像形成装置において、画像を高品質に保つためには、無端ベルトとロール間の滑りを十分に防止することが必要である。
【０００５】
従来、ベルト状電子写真感光体とこれを回転させるためのロールとの間に発生する滑りを防止するために、ベルト状電子写真感光体の基体の内面に、天然ゴム、合成ゴム、エラストマ等の弾性体材料からなるズレ防止層を設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−３１１４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１のベルト状電子写真感光体では、ベルト状電子写真感光体とロールとの間の滑りを十分に防止することができるものの、ズレ防止層の耐磨耗性が決して十分ではなく、ベルトの寿命が短くなり、交換頻度が多くなるおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、無端ベルトとこれを回転させるためのロールとの間に発生する滑りを十分に防止でき且つ長寿命化を実現できる無端ベルト及びベルト状感光体、並びに、無端ベルト及びベルト状感光体の製造方法、並びに画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、無端ベルトの内面に配置する摩擦層において樹脂中にゴム粒子を分散させることで、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち本発明の無端ベルトにおいては、ベルト状の基体と、樹脂及び前記樹脂に分散されているゴム粒子を含有し、前記基体の内面上に設けられる摩擦層とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の無端ベルトは、ベルト状の基体の内面上に摩擦層が設けられており、この摩擦層においては樹脂中にゴム粒子が分散されている。つまり、摩擦層の一部がゴム粒子で構成されている。この無端ベルトを複数のロールに張架して回転させて使用した場合、ロールの径が小さくても、無端ベルトを回転させるための駆動ロールとこの駆動ロールが接する無端ベルトの内面は、無端ベルトの摩擦層中に分散しているゴム粒子によって摩擦抵抗が大きくなっている。このため、駆動ロールと無端ベルトの内面との間の滑りを十分に防止することができる。
【００１１】
また、摩擦層は、ゴム粒子のみならずポリイミド樹脂及びポリアミドイミド樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂も含有している。摩擦層全体がゴム材料のみで構成される場合に比べて、機械的には脆いゴム粒子の割合が低くなっている。また、ポリイミド樹脂及びポリアミドイミド樹脂は磨耗に対する耐性が高い。このため、無端ベルトの内面全体をゴム等の弾性体でコーティングした場合と比較し、ロールとの接触による摩擦層の耐磨耗性が十分に向上し、無端ベルトの長寿命化が実現される。
【００１２】
さらに本発明は、ベルト状の基体と、前記基体の内面上に設けられ、樹脂及び前記樹脂に分散されているゴム粒子を含有する摩擦層とを備える無端ベルトの製造方法であって、帯状の外周面を有する芯体の前記外周面上に、前記ゴム粒子を含む摩擦層形成用塗布液を塗布し乾燥させ、塗膜を得る第１工程と、前記塗膜上に前記基体を形成する第２工程と、前記第１工程及び前記第２工程を経て前記芯体上に得られる前記無端ベルトを前記芯体から分離させる第３工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
この無端ベルトの製造方法によれば、芯体の外周面上に順次、摩擦層及び基体が形成されるため、ベルト状の基体を製造し、このベルト状の基体の内面に摩擦層を後からコーティングする無端ベルトの製造方法と比較すると、上記無端ベルトを容易に得ることができ、また、層厚が均一な摩擦層を形成することができる。
【００１４】
また、上記無端ベルトの製造方法において、前記第２工程において、前記基体が、基体形成用塗布液を前記塗膜上に塗布し加熱することにより形成され、前記摩擦層形成用塗布液及び前記基体形成用塗布液の少なくとも一方が前記樹脂の前駆体を含み、前記第２工程において、前記塗膜及び前記基体形成用塗布液が、前記樹脂の前駆体を前記樹脂にする温度で加熱されればよい。
【００１５】
ここで、摩擦層形成用塗布液及び基体形成用塗布液のいずれもが前記樹脂の前駆体を含む場合は、前記第２工程において、前記摩擦層形成用塗布液及び前記基体形成用塗布液を、前記前駆体を前記樹脂にする温度で加熱することが好ましい。
【００１６】
この場合、前記摩擦層形成用塗布液に含まれる樹脂の前駆体と、前記基体形成用塗布液に含まれる樹脂の前駆体とが、加熱により反応しながら樹脂となる。このため、摩擦層と基体との密着性が向上した無端ベルトを製造することができる。
【００１７】
本発明のベルト状感光体は、上記無端ベルトと、前記無端ベルトの前記基体の外側に設けられる感光層とを備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明のベルト状感光体においては、ベルト状の基体の内面上に摩擦層が設けられており、この摩擦層には樹脂に保持されてゴム粒子が分散されている。つまり、摩擦層の一部がゴム粒子で構成されている。このベルト状感光体を複数のロールに張架して回転させて使用した場合、ロールの径が小さくても、ベルト状感光体を回転させるための駆動ロールとこの駆動ロールが接するベルト状感光体の内面との間においては、ベルト状感光体の内面に設けられる摩擦層中に分散しているゴム粒子によって摩擦抵抗が大きくなっている。このため、駆動ロールと無端ベルトの内面との間の滑りを十分に防止することができる。
【００１９】
また、摩擦層は、ゴム粒子のみならずポリイミド樹脂及びポリアミドイミド樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂も含有している。摩擦層全体がゴム材料のみで構成される場合に比べて、機械的には脆いゴム粒子の割合が低くなっている。また、ポリイミド樹脂及びポリアミドイミド樹脂は磨耗に対する耐性が高い。このため、無端ベルトの内面全体をゴム等の弾性体でコーティングした場合と比較し、摩擦層の耐磨耗性が十分に向上し、ベルト状感光体の長寿命化を実現される。
【００２０】
上記ベルト状感光体は、前記無端ベルトにおける前記基体と前記感光層との間に、導電性超微粒子を融解させてなる導電層を更に備えることが好ましい。この場合、基体と導電層との密着性、及び基体と感光層との密着性が向上する。
【００２１】
本発明のベルト状感光体においては、感光層に電荷輸送性高分子が含有されていることが好ましい。この場合、クラックや剥がれに対する耐性が向上する。
【００２２】
この電荷輸送性高分子は、ポリエステル樹脂及びポリカーボネート樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種であることがより好ましい。ポリエステル樹脂及びポリカーボネート樹脂はポリエーテルやポリウレタンなどの電荷輸送性高分子と比較し、強度と電荷輸送性の点でより優れている。
【００２３】
また本発明は、ベルト状の基体と、前記基体の内面上に設けられ、樹脂及び前記樹脂に分散されているゴム粒子を含有する摩擦層と、前記基体の外面上に設けられる感光層と、を備えるベルト状感光体の製造方法であって、帯状の外周面を有する芯体の前記外周面上に、前記ゴム粒子を含む摩擦層形成用塗布液を塗布し乾燥させ、塗膜を得る第１工程と、前記塗膜上に基体を形成する第２工程と、前記感光層を形成する第３工程と、を含むことを特徴とする。更に本発明は、ベルト状の基体と、前記基体の内面上に設けられ、樹脂及び前記樹脂に分散されているゴム粒子を含有する摩擦層と、前記基体の外面上に設けられる感光層と、を備えるベルト状感光体の製造方法であって、帯状の外周面を有する芯体の前記外周面上に、前記ゴム粒子を含む摩擦層形成用塗布液を塗布し乾燥させ、第１塗膜を得る第１工程と、前記第１塗膜上に基体形成用塗布液を塗布し加熱して第２塗膜を得る第２工程と、前記感光層を形成する第３工程と、を含むことを特徴とする。
【００２４】
これらのベルト状感光体の製造方法によれば、芯体の外周面上に順次、摩擦層、基体及び感光層が形成されるため、ベルト状の基体を製造し、このベルト状の基体の内面に摩擦層を後からコーティングし基体の外面に感光層が形成されるベルト状感光体の製造方法と比較すると、上記ベルト状感光体を容易に得ることができ、また、層厚が均一な摩擦層を形成することができる。
【００２５】
上記ベルト状感光体の製造方法においては、前記第２工程と前記第３工程との間に、前記第２塗膜上に、導電性超微粒子を含む導電層形成用塗布液を塗布し、前記導電性超微粒子の融点以上の温度で加熱する第４工程を更に含むことが好ましい。
【００２６】
この場合、摩擦層、基体及び導電層の密着性を向上させることが可能となる。
【００２７】
特に、上記基体形成用塗布液が前記樹脂の前駆体を含む場合、導電層形成用塗布液を導電性超微粒子の融点以上の温度に加熱する場合に導電性超微粒子を取り込んだ状態で樹脂の前駆体が反応を起こすため、導電層と基体との密着性がより向上する。
【００２８】
また、本発明の画像形成装置は、感光体、前記感光体を帯電させる帯電体を有する帯電手段、帯電した前記感光体を露光して静電潜像を形成させる露光手段、前記静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像手段、及び前記トナー像を前記感光体から被転写媒体に転写する転写体を有する転写手段を有する少なくとも１つの画像形成ユニットと、前記少なくとも１つの画像形成ユニットにより被転写媒体に形成された画像を定着させる定着体を有する定着手段とを備える画像形成装置において、帯電体、転写体、及び定着体の内、少なくとも１つが、上述した無端ベルトを有することを特徴とする。
【００２９】
この画像形成装置によれば、可動部材である帯電体、転写体、及び定着体の少なくとも１つに本発明の無端ベルトが用いられているため、駆動ロールとの間の滑りを十分に防止することができ、長期にわたり高品質な画像を形成することができる。また摩擦層の耐磨耗性が高いため、ベルト状感光体の長寿命化が実現される。
【００３０】
上記画像形成装置は、無端ベルトの内面に接触して設けられ、前記帯電体、前記転写体、及び前記定着体の内、少なくとも１つを回転させる複数のロールを更に備えており、前記複数のロールの少なくとも１つが、外径１５ｍｍ以下のロールである場合に特に有効である。これは、複数のロールの少なくとも１つが、外径１５ｍｍ以下のロールである場合に特にロールとベルト状感光体との間の滑りの問題が顕著に発生するためである。
【００３１】
また、本発明の画像形成装置は、感光体と、前記感光体に対して帯電、露光及び現像を行う少なくとも１つの画像形成ユニットと、前記少なくとも１つの画像形成ユニットにより形成された画像を定着させる定着体を有する定着手段と、を備える画像形成装置において、感光体が上記ベルト状感光体であることを特徴とする。
【００３２】
この画像形成装置では、可動部材である感光体に本発明のベルト状感光体が用いられている。このため、駆動ロールとの間の滑りを十分に防止することができ、長期にわたり高品質な画像を形成することができる。また摩擦層の耐磨耗性が高いため、ベルト状感光体の長寿命化が実現される。
【００３３】
上記画像形成装置は、ベルト状感光体の内面に接触して設けられ、前記ベルト状感光体の内、少なくとも１つを回転させる複数のロールを更に備えており、前記複数のロールの少なくとも１つが、外径１５ｍｍ以下のロールである場合に有効である。これは、複数のロールの少なくとも１つが、外径１５ｍｍ以下のロールである場合に特にロールとベルト状感光体との間の滑りの問題が顕著に発生するためである。
【００３４】
また、上記ベルト状感光体を感光体として使用する画像形成装置は、ベルト状感光体と接触し、ベルト状感光体の表面をクリーニングする繊維状部材をさらに備えていることが好ましい。
【００３５】
この繊維状部材をベルト状感光体の表面に接触させて、ベルト状感光体の表面をクリーニングすると、ベルト状感光体の表面の磨耗を少なくすることが可能となり、感光体の長寿命化が図られる。
【００３６】
上記繊維状部材が導電性を有することが好ましい。この場合、繊維状部材とベルト状感光体との間に電位差を付与することが可能となり、この電位差を利用して感光体表面に残留する放電生成物を効果的に除去することが可能となる。
【００３７】
本発明の画像形成方法は、上述したベルト状感光体の表面を帯電する帯電工程と、ベルト状感光体の表面における帯電領域を露光して静電潜像を形成する露光工程と、静電潜像を現像して前記ベルト状感光体の表面にトナー像を形成する現像工程と、トナー像を感光体から被転写媒体に転写する転写工程と、被転写媒体に形成された画像を定着する定着工程と、を含むことを特徴とする。
【００３８】
この画像形成方法によれば、可動部材である感光体として、上述したベルト状感光体が用いられているため、駆動ロールとの間の滑りを十分に防止することができ、長期にわたり高品質な画像を形成することができる。また摩擦層の耐磨耗性が高いため、ベルト状感光体の長寿命化が実現される。
【００３９】
上記画像形成方法は、ベルト状感光体の表面をクリーニングするクリーニング工程をさらに含み、クリーニング工程において、繊維状部材とベルト状感光体とを接触させることが好ましい。
【００４０】
この場合、繊維状部材をベルト状感光体の表面に接触させて、ベルト状感光体の表面がクリーニングされるので、ベルト状感光体の表面の磨耗を少なくすることが可能となり、感光体の長寿命化が図られる。
【００４１】
上記クリーニング工程において、繊維状部材が導電性を有し、繊維状部材とベルト状感光体との間に電位差を付与することが好ましい。
【００４２】
この場合、クリーニング工程において、繊維状部材とベルト状感光体との間に電位差を付与することで、感光体表面に残留する放電生成物を効果的に除去することが可能となる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明の無端ベルト及びベルト状感光体によれば、無端ベルト又はベルト状感光体を回転させるためのロールとの間に発生する滑りを十分に防止でき且つ長寿命化を実現できる。
【００４４】
また本発明の無端ベルトの製造方法及びベルト状感光体の製造方法によれば、上記無端ベルト及びベルト状感光体を容易に得ることができ、且つ摩擦層の層厚を均一とすることができる。
【００４５】
更に本発明の画像形成装置によれば、駆動ロールとの間の滑りを十分に防止することができ、長期にわたり高品質な画像を形成することができる。また摩擦層の耐磨耗性が高いため、ベルト状感光体の長寿命化を実現でき、ベルト状感光体の交換頻度を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、場合により図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付することとし、重複する説明は省略する。
【００４７】
＜無端ベルト＞
図１は、本発明の無端ベルトの好適な一実施形態を示す模式断面図であり、図１に示す無端ベルト１０は、継ぎ目のないベルト状の基体１と、基体１の内面上に設けられる摩擦層２を備えている。ここで、摩擦層２は、樹脂と、樹脂中に分散されているゴム粒子とを含有する。
【００４８】
無端ベルト１０は、ベルト状の基体１の内面上に摩擦層２が設けられており、摩擦層２においては樹脂中にゴム粒子が分散されている。つまり、摩擦層２の一部がゴム粒子で構成されている。この無端ベルト１０を複数のロールに張架して回転させて使用した場合、ロールの径が小さくても、駆動ロールが接する無端ベルト１０の内面は、無端ベルト１０を回転させるための駆動ロールに対し、無端ベルト１０の摩擦層２中に分散しているゴム粒子によって摩擦抵抗が大きくなっている。このため、駆動ロールと無端ベルト１０の内面との滑りを十分に防止することができる。
【００４９】
また、摩擦層２は、ゴム粒子のみならず樹脂も含有しており、摩擦層全体がゴム材料のみで構成される場合に比べて、機械的には脆いゴム粒子の割合が低くなっている。このため、無端ベルト１０の内面全体をゴム等の弾性体でコーティングした場合と比較し、ロールとの接触による摩擦層２の耐磨耗性が十分に向上し、無端ベルト１０の長寿命化が実現される。
【００５０】
（ベルト状基体）
ベルト状基体１に用いられる材料としては、強度、寸法安定性、耐熱性等の面で、ポリイミド樹脂及びポリアミドイミド樹脂が挙げられる。
【００５１】
基体１の厚さは３０〜１５０μｍであることが好ましく、４０〜１００μｍであることがより好ましい。基体１の厚さが３０μｍに満たない場合は、３０μｍ以上の場合と比較すると、基体１の強度が不十分となる傾向にあり、１５０μｍを超える場合は、１５０μｍ以下の場合と比較すると、基体１の柔軟性が不十分となる傾向にある。
【００５２】
（摩擦層）
摩擦層２を構成する樹脂としては、耐磨耗性の観点から、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、又は、これらの組み合わせが用いられる。これらの樹脂は、基体１に好適に用いられる材料と同じであるが、基体１を構成する材料は必ずしも摩擦層２を構成する樹脂と同じである必要はない。
【００５３】
ゴム粒子の材料としては、天然ゴム、合成ゴム、エラストマ等のいわゆる定着ロールとして使用されるゴムが使用可能であるが、後述する無端ベルト又はベルト状感光体の製造工程において、高温にて加熱する工程が含まれる場合は、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム等の耐熱性を有するゴムが好ましい。
【００５４】
ゴム粒子の粒径は５〜５０μｍであることが好ましく、６〜４０μｍであることがより好ましい。ゴム粒子の粒径が５μｍに満たない場合は、５μｍ以上の場合と比較すると、無端ベルト１０と駆動ロールとの間の滑りの防止が不十分となる傾向にあり、５０μｍを超える場合は、５０μｍ以下の場合と比較すると、摩擦層２の耐磨耗性が不十分となる傾向にある。
【００５５】
ゴム粒子の形状は、ゴム粒子が十分に摩擦層２を構成する樹脂中に分散されれば、特に限定されず、球状でも不定形でもよい。
【００５６】
摩擦層２を構成する樹脂に対するゴム粒子の配合量は、摩擦層２を構成する樹脂１００質量部に対して、２〜３０質量部であることが好ましく、３〜２５質量部であることがより好ましい。ゴム粒子の配合量が２質量部に満たない場合は、２質量部以上の場合と比較すると、無端ベルト１０と駆動ロールとの間の滑りを十分に防止できなくなる傾向にあり、ゴム粒子の配合量が３０質量部を超える場合は、３０質量部以下の場合と比較すると、摩擦層２からゴム粒子が脱落しやすくなる傾向にある。
【００５７】
摩擦層２の厚さは１〜１０μｍであることが好ましく、２〜８μｍであることがより好ましい。摩擦層２の厚さが１μｍに満たない場合は、１μｍ以上の場合と比較すると、摩擦層２の摩擦抵抗が不十分となる傾向にあり、１０μｍを超える場合は、１０μｍ以下の場合と比較すると、摩擦層２が剥離しやすくなる傾向にある。
【００５８】
無端ベルト１０の幅は、装着される装置から要求される大きさに合わせて切断され、３００〜４００ｍｍであることが好ましい。また、無端ベルト１０の周方向の長さは、柔軟性のある無端ベルト１０を円筒形状とした場合、その直径が２０〜４００ｍｍであることが好ましい。この範囲も無端ベルト１０の幅と同様、装着される装置から要求される大きさに合わせて製造される。
【００５９】
また無端ベルト１０には、必要に応じて端部の切断、穴あけ加工、テープ又はリブ貼り付け加工等が施されてもよい。無端ベルト１０を搬送ベルトとする場合には、この状態で使用可能である。
【００６０】
無端ベルト１０を転写ベルトや接触帯電ベルトとして利用する場合には、体積抵抗率が１０５〜１０１３Ωｃｍ、且つ表面抵抗率が１０８〜１０１２Ω／□である半導電性を無端ベルト１０が有していることが好ましい。基体１の材料が金属の場合は、基体１は導電性を有しているため、摩擦層２のみに対して、半導電性を付与すればよい。摩擦層２に半導電性を付与するためには、摩擦層２を構成する樹脂中に導電性材料を分散させればよい。一方、基体１に導電性を有しない樹脂を用いた場合、基体１及び摩擦層２を構成する樹脂中に導電性材料を分散させればよい。
【００６１】
上記導電性材料としては、カーボンブラック、カーボンブラックを造粒したカーボンビーズ、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、グラファイト等の炭素系物質、銅、銀、アルミニウム等の金属又は合金、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン、ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３等の複合酸化物、導電性酸化チタン等が挙げられる。
【００６２】
最終的に得られる無端ベルト１０の体積抵抗率及び表面抵抗率は、上述の範囲であることが好ましく、基体１及び摩擦層２の樹脂に対する導電性材料の配合量はその体積抵抗率及び表面抵抗率の値となるように調整される。
【００６３】
無端ベルト１０を定着ベルトとするには、基体１としてポリイミド樹脂を用い、基体１の摩擦層２とは反対側の表面に、トナーに対して非粘着性を示す非粘着層を形成することが好ましい。この場合、トナーが無端ベルト１０の非粘着層に対して粘着しなくなる。このような非粘着層としては、例えば、フッ素樹脂粒子やＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３等の無機粒子を混合したフッ素ゴムを主体とした弾性離型層や、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂層が挙げられる。非粘着層の厚さは５〜６０μｍが好ましく、１０〜５０μｍがより好ましい。また、弾性離型層とフッ素樹脂層が積層されてもよい。
【００６４】
前記フッ素樹脂層を形成するには、フッ素樹脂の水分散液を塗布して焼き付け加工する方法が好ましい。フッ素樹脂の水分散液には、耐久性の向上やトナーの飛散防止ために、他の粒子が分散されていてもよい。当該他の粒子としては、例えば、カーボンブラック、カーボンブラックを造粒したカーボンビーズ、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、カーボンナノチューブ、グラファイト等の炭素系物質、銅、銀、アルミニウム等の金属又は合金、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン、等の導電性金属酸化物、チタン酸カリウム等のウィスカー、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化亜鉛、等が挙げられる。
【００６５】
またフッ素系樹脂層の基体１への密着性が不足する場合には、必要に応じて、基体１の表面にプライマー層をあらかじめ塗布形成する方法がある。
【００６６】
ポリイミド樹脂からなる基体１の表面にフッ素系樹脂層を形成するには、イミド化したポリイミド樹脂からなる基体１の表面にフッ素樹脂分散液を塗布し乾燥させてもよいが、ポリイミド樹脂前駆体溶液を芯体上の塗膜上に塗布して乾燥させてから、フッ素樹脂分散液を塗布し、その後に加熱して、イミド化反応とフッ素樹脂層の焼成処理を同時に行い、基体１とフッ素樹脂層を同時に形成してもよい。この場合、製造に要する時間を短縮できる。この場合、プライマー層がなくてもフッ素樹脂層の基体１への密着性が強固になることもある。
【００６７】
無端ベルト１０を定着ベルトとする場合、基体１の厚さは２５〜１００μｍ、また、フッ素樹脂層の厚さは１０〜５０μｍの範囲が好ましい。
【００６８】
＜無端ベルトの製造方法＞
次に、無端ベルト１０の製造方法について詳しく説明する。
【００６９】
まず帯状の外周面を有する芯体の外周面上に、ゴム粒子を含む摩擦層形成用塗布液を塗布し乾燥させ、塗膜を得る（第１工程）。
【００７０】
そして、上記塗膜上に、基体形成用塗布液を塗布し加熱する（第２工程）。
【００７１】
続いて、上記第１工程及び第２工程を経て芯体上に得られる無端ベルト１０を芯体から分離させる（第３工程）。こうして無端ベルト１０が得られる。
【００７２】
こうして無端ベルト１０を製造すると、芯体の外周面上に順次、摩擦層２及び基体１が形成されるため、ベルト状の基体を製造し、このベルト状の基体の内面に摩擦層を後からコーティングする無端ベルトの製造方法と比較すると、上記無端ベルト１０を容易に得ることができ、また、摩擦層２の層厚を均一にすることも可能となる。
【００７３】
（芯体）
上記の芯体は、帯状の外周面を有するものであればいかなるものであってもよく、中実状のものでも中空状のものでもよい。芯体としては、例えば円柱状又は円筒状の形状を有するものが用いられる。芯体の構成材料は、熱膨張率が大きいという観点から、アルミニウム又は亜鉛であることが好ましい。また、芯体は、本体部の表面をクロムやニッケルでメッキしたり、フッ素樹脂やシリコーン樹脂で被覆したり、あるいは後述の高温にて加熱する工程において得られる無端ベルト１０が芯体表面に強固に接着しないよう、本体部の表面に離型剤を塗布しておいてもよい。
【００７４】
（摩擦層形成用塗布液）
上記摩擦層形成用塗布液としては、例えば、乾燥によって摩擦層２を形成する樹脂を含む溶液中、又は加熱処理により熱硬化し摩擦層２を形成する樹脂の前駆体を含む溶液中に、ゴム粒子が分散している液体が挙げられる。
【００７５】
上記乾燥によって摩擦層２を形成する樹脂としては、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂が好ましく用いられる。このような樹脂を用いることにより、強度、寸法安定性、耐熱性等に優れた摩擦層２を得ることができる。上記樹脂を溶解する溶剤としては、例えばＮ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、アセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等の非プロトン系極性溶剤が挙げられる。
【００７６】
また加熱処理により熱硬化し摩擦層２を形成する樹脂の前駆体としては、例えばポリイミド樹脂の前駆体が好ましく用いられる。このような樹脂の前駆体を用いることにより、強度、寸法安定性、耐熱性等に優れた摩擦層２を得ることができる。このようなポリイミド樹脂前駆体の材料としては、ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物とから得られるポリアミック酸が好ましい。上記ポリイミド樹脂前駆体を溶解する溶剤としては、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、アセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等の非プロトン系極性溶剤が挙げられる。
【００７７】
上記ポリイミド樹脂の前駆体溶液は、テトラカルボン酸二無水物とジアミン成分とを、上記溶剤中で反応させることによって得ることができる。ポリイミド樹脂の種類は特に制限されないが、ポリイミド樹脂としては、芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン成分とを反応させて得られる芳香族ポリイミドが、皮膜強度の点から好ましい。
【００７８】
上記芳香族テトラカルボン酸の代表例としては、例えば、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、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，３，４，４’−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、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、あるいはこれらのテトラカルボン酸エステル、又は上記各テトラカルボン酸類の混合物等が挙げられる。
【００７９】
一方、上記芳香族ジアミン成分としては、パラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノフェニルメタン、ベンジジン、３，３’−ジメトキシベンジジン、４，４’−ジアミノジフェニルプロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン等が挙げられる。
【００８０】
一方、ポリアミドイミド樹脂は、酸無水物、例えばトリメリット酸無水物、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート、プロピレングリコールビスアンヒドロトリメリテート、ピロメリット酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸無水物等と、上記ジアミンを組み合わせて、当モル量で重縮合反応することで得られる。ポリアミドイミド樹脂はアミド基を有するため、イミド化反応が進んでも溶剤に溶解し易いので、１００％イミド化したものが好ましい。
【００８１】
上記ポリイミド樹脂前駆体又はポリアミドイミド樹脂を含む溶液中に、サンドミル、ダイノミル、ジェットミル等の従来公知の方法でゴム粒子を分散させることにより、摩擦層形成用塗布液を得ることができる。
【００８２】
摩擦層形成塗布液の乾燥とは、塗布液に含まれている溶剤を蒸発させるために加熱することをいい、具体的には、乾燥に一般に使用される恒温槽等の乾燥装置を用い、５０〜１７０℃の温度で１０〜６０分間の加熱をすることにより行われる。
【００８３】
（摩擦層形成用塗布液の塗布・乾燥方法）
以下、上記摩擦層形成用塗布液を芯体の外周面上に塗布し乾燥する方法を詳しく説明する。
【００８４】
摩擦層形成用塗布液を外周が円柱形状である芯体の外周面上に塗布する方法は、十分に均一な塗膜を形成することができれば特に制限されず、外面塗布法、浸漬塗布法、らせん塗布法等の方法を用いることができる。芯体の径及び長さに応じて、塗布方法を選択すればよい。これらの塗布方法のうち、塗膜を形成したい部位を塗布槽中に浸して塗膜する浸漬塗布法は、粘度が高い塗布液を使用すると、塗膜の濡れ膜厚が厚くなりすぎ、所望の膜厚を得ることが難しいが、塗布槽中の塗布液上に所定の円孔を設けた環状体を浮かべ、その円孔を通して芯体を引き上げるようにすれば、十分に均一な塗膜を形成することができる。
【００８５】
ここで、この環状体を用いた浸漬塗布方法について、浸漬塗布装置の概略断面図である図２〜７を用いて詳しく説明する。
【００８６】
図２は、芯体に摩擦層形成用塗布液を塗布する浸漬塗布装置を示す断面図、図３は、図２の浸漬塗布装置の平面図である。図２及び図３に示すように、浸漬塗布装置５０は、主として、摩擦層形成用塗布液２２を収容する塗布槽２３と、塗布槽２３内の塗布液２２の液面に浮かべられる環状体２５と、芯体２１とを備えている。なお、図示しないが、浸漬塗布装置５０は、芯体２１を取り外し可能に保持する保持手段（図示せず）をさらに備えている。
【００８７】
図２及び図３では、例えば芯体２１が円柱形状を有している。
【００８８】
環状体２５は、芯体２１の断面の外径よりも大きな内径を有する円形状の孔２６を設けた連続環状体である。この環状体２５は、上述の形状と孔２６を有し、塗布液２２により腐食しない構成材料から構成されており、かつ、塗布液２２に浮かぶ構造を有していれば形状、構造及び構成材料は特に限定されない。例えば、構成材料として金属、プラスチック等を使用してもよい。また環状体２５は、例えば中空構造であってもよい。
【００８９】
また、環状体２５の外周面から塗布槽２２の内壁面に向けて棒状の位置決め補助部材（図示せず）を設けてもよい。これにより、塗布液２２に環状体２５が浮かべられたときに、環状体２５が塗布槽２３に収容された塗布液２２の液面の中央部に位置しやすくなり、第１工程の作業の進行がより容易となる。なお、位置決め補助部材は、一端を環状体２５の外周面又は塗布槽２２の内壁面に固定し、他端はフリーとするものであってもよく、一端を環状体２５の外周面に固定し他端を塗布槽２２の内壁面に固定するものであってもよい。また、環状体２５の沈没防止のために、塗布液２２の液面から所定の深さ以上に環状体２５が沈むことを防止する補助部材（例えば、網など）を塗布液２２の液面から所定の深さの塗布槽２２の内壁面に設けてもよい。
【００９０】
また、環状体２５は塗布液２２の液面付近で自由移動が可能な状態で配置されていればよく、上述のように環状体２５を塗布液２２の液面状に浮遊させた状態で配置させる方法の他に、例えば、環状体２５をロールやベアリングで支持する方法、或いは、環状体２５をエア圧で支持する方法等を採用してもよい。
【００９１】
環状体２５に設けられる孔２６の形状は、塗布液２２の液面に接触する最下部の側の開口部の面積が大きく、最下部と対向する最上部の側の開口部の面積が小さくなる形状を有していることが好ましい。これにより、芯体１を引き上げる際に芯体１の外面（外側面）にスムーズに塗布液２２の塗膜２４を形成することができる。なお、この場合、孔２６の形状は、最下部の側の開口部と最上部の側の開口部の大きさの条件を満たしていれば特に限定されないが、孔２６の断面をみた場合に、断面の形状が略台形のテーパー状であることが好ましく、傾斜角度は芯体に対して、１〜２０°程度が好ましい。この傾斜角度が小さいほど塗布時における芯体２１と環状体２５の摩擦抵抗が強くなり、孔２６と芯体２１との間にできる間隙ｄ１６が均一になる作用が働くが、塗布速度が遅くなるので、両者の兼ね合いで調整される。テーパー形状の他に、最下部の側の開口部のみが狭い階段状や曲線状であってもよい。
【００９２】
孔２６の内径は、使用する芯体２１の外径との兼ね合いで、孔２６と芯体２１との間にできる間隙ｄ１６を考慮して設定される。更に、得られる無端ベルト１０の厚さは、この間隙ｄ１６を通過して形成される塗布液２２からなる塗膜２４の厚さと、塗布液２２中の不揮発分濃度を考慮して決定される。孔２６と芯体２１との間にできる間隙ｄ１６は、塗膜２４の厚さの１倍〜２倍とするのが好ましい。１倍〜２倍とするのは、塗布液２２の粘度や表面張力などにより、間隙ｄ１６と塗膜２４の厚さが等しくなるとは限らないからである。
【００９３】
更に、芯体２１の保持手段は芯体２１を保持しつつ、塗布液２２の液面の法線方向に対して芯体２１の中心軸が略平行となる方向に芯体２１を上下動させることが可能なリフト機構（図示せず）を備えている。この保持手段のリフト機構により芯体２１の塗布液２２中への浸漬或いは塗布液２２中からの引き上げが可能になる。
【００９４】
また、塗布液２２は樹脂とゴム粒子とを少なくとも含む液であれば特に限定されないが、塗布液２２からなる塗膜２４を芯体２１上によりスムーズに形成する観点から、その固形分濃度は１０〜５０質量％であることが好ましく、１５〜４０質量％であることがより好ましい。また、芯体２１を塗布液２２から引き上げた際に、芯体２１上に所定の厚さの塗膜２４を形成するためには、塗布液２２の粘度は０．２〜１０００Ｐａ・ｓであることが好ましく、１〜１００Ｐｓ・ｓであることがより好ましい。特に、塗布液２２の粘度が１０００Ｐａ・ｓを超えると、芯体２１を塗布液２２から引き上げにくくなる傾向が大きくなる。芯体２１表面への塗布液２２の塗布時の引き上げ速度は、芯体２１上に均一の厚さの塗膜２４を形成するために、０．２〜２ｍ／ｍｉｎであることが好ましく、０．４〜１．５ｍ／ｍｉｎであることがより好ましい。
【００９５】
摩擦層形成用塗布液を芯体の外面上に塗布する第１工程は上述した浸漬塗布装置５０による方法に限定されず、例えば、以下のような装置を用いて行ってもよい。図４は、浸漬塗布装置の他の例を示す模式断面図である。図４に示す浸漬塗布装置５０Ａは、主として、図２に示した塗布槽２３のかわりに環状塗布槽２７を備えていること以外は図２に示した浸漬塗布装置５０と同様の構成を有している。
【００９６】
この環状塗布槽２７の底部中央には、使用する芯体２１の外径より大きな内径を有する円形状の開口部７１が形成されている。また、環状塗布槽２７の底部の外側の面には、使用する芯体２１の外径以下の内径を有する円形状の開口部８１が形成された環状体からなるシール材２８（例えば、ゴムパッキン等）が配置されている。このシール材２８は、環状塗布槽２７の開口部７１から塗布液２２が外部に漏れ出るのを防止するための部材である。
【００９７】
そして、上記第１工程において、まず環状塗布槽２７に塗布液２２が入っていない状態で、芯体２１を開口部７１から環状塗布槽２７内に挿入する。次に、環状塗布槽２７内に上部の開口部から塗布液２２が充填される。このとき、環状塗布槽２７の底部には、シール材２８が配置されているので塗布液２２が外部に漏れないようになっている。芯体２１はその穴を通して、環状塗布槽の下部から上部に徐々につき上げられ、かつ塗布液２２の液面に浮かぶ環状体２５の孔２６内を通過することにより、その表面に塗膜２４が形成される。
【００９８】
ここで、図４に示したように、芯体２１が円筒状である場合、芯体２１の下部に芯体２１とほぼ同じ外径を有しかつ所定の長手方向の長さを有する円柱状の蓋部材２９を取り付けることが好ましい。これにより、芯体２１を塗布液２２の液面上に引き上げても、環状塗布槽２７の開口部７１から塗布液２２が外部に漏れ出るのを防止することができる。なお、蓋部材２９は、芯体２１の上部に取り付けても同様の効果を得ることができる。
【００９９】
図４に示した環状塗布槽２７を用いた方法では、環状塗布槽２７の容積を図２に示した塗布槽２３の容積よりも大幅に小さくすることができる利点がある。
【０１００】
こうして摩擦層形成用塗布液を芯体の外面上に塗布することができる。
【０１０１】
塗布液に非プロトン系極性溶剤等の蒸発が遅い溶剤を使用すると、乾燥時に塗膜が下方に垂れやすい。その場合には、芯体の長手方向を水平にして中心軸を回転しながら乾燥させればよい。
【０１０２】
摩擦層形成用塗布液がポリアミドイミド樹脂等の樹脂を含む場合は、乾燥に際して、溶剤を完全に蒸発させることにより、塗膜２４を摩擦層２とすることができる。
【０１０３】
一方、ポリイミド樹脂の前駆体等の熱硬化性樹脂を含む塗布液を塗布し、乾燥する場合は、溶剤を完全に蒸発させると、塗膜に割れが生じやすくなることがある。この場合、乾燥前の溶剤１００質量部に対して、５〜４０質量部程度の溶剤が残留している状態まで乾燥させておくと第１工程における塗膜の割れを十分に防止することができる。熱硬化性樹脂を含む塗膜２４は、第１工程により摩擦層前駆体層となる。なお、この摩擦層前駆体層は、上記第２工程によって、熱硬化性樹脂が熱硬化して樹脂になり、摩擦層２となる。
【０１０４】
（基体の形成）
基体形成工程では、第１工程によって得られた摩擦層２又は摩擦層前駆体層の外面上に基体１を形成する。基体１の材料としては、アルミニウム、チタン等の金属又はそれらの合金、あるいは樹脂が挙げられる。
【０１０５】
また、基体１を構成する樹脂としては、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂が挙げられる。
【０１０６】
基体１が樹脂で構成される場合は、基体１は、摩擦層２又は摩擦層前駆体層の外面上に、基体形成用塗布液を塗布し加熱することにより形成する。ここで、基体形成用塗布液は、ゴム粒子を除いたこと以外は摩擦層形成用塗布液と同様の構成を有している。但し、基体１を構成する樹脂は、必ずしも摩擦層２を構成する樹脂と同じである必要はない。
【０１０７】
摩擦層形成用塗布液及び基体形成用塗布液を構成する樹脂がいずれもポリアミドイミド樹脂である場合には、摩擦層形成用塗布液を乾燥するだけで摩擦層２が得られ、摩擦層２の上に基体形成用塗布液を塗布し乾燥するだけで基体１を形成できるが、摩擦層形成用塗布液及び基体形成用塗布液のいずれかがポリイミド樹脂の前駆体を含む場合は、その前駆体を含む塗布液を乾燥するだけでは摩擦層２又は基体１を得ることができず、ポリイミド樹脂の前駆体をイミド化してポリイミド樹脂とする温度で加熱することにより摩擦層２又は基体１を形成する必要がある。この温度は、具体的には２５０〜４５０℃、好ましくは、３００〜４００℃の温度である。
【０１０８】
摩擦層形成用塗布液及び基体形成用塗布液のいずれかもポリイミド樹脂の前駆体を含む場合は、摩擦層形成用塗布液及び基体形成用塗布液のそれぞれを別個に上記イミド化の温度で加熱せず、基体形成用塗布液の加熱時に、一括して上記イミド化の温度で加熱することが好ましい。この場合、摩擦層形成用塗布液及び基体形成用塗布液のそれぞれを別個に上記イミド化の温度で加熱する場合に比べて、製造時間を短縮することができる。
【０１０９】
なお、摩擦層形成用塗布液及び基体形成用塗布液を構成する樹脂がいずれもポリアミドイミド樹脂の場合においても、これらの塗布液を２００〜３００℃に加熱して、残留溶剤を除去することが好ましい。
【０１１０】
なお、樹脂又は樹脂前駆体を含む基体形成用塗布液を摩擦層２又は摩擦層前駆体層の外面上に塗布する方法は、第１工程における摩擦層形成用塗布液の替わりに基体形成用塗布液を用いる点で異なるが、その他は第１工程と同様であるため、重複する説明は省略する。
【０１１１】
但し、第２工程で塗膜を乾燥させる際に塗膜中の残留溶剤を完全に除去できない場合、あるいは、第２工程でポリイミド樹脂の前駆体等の熱硬化性樹脂を加熱して無端ベルト１０を得る際に熱硬化性樹脂から発生する水が除去しきれない場合、無端ベルト１０に膨れが生じることが避けられない場合がある。これは特に無端ベルト１０の厚さが５０μｍを越えるような厚い場合に顕著である。
【０１１２】
このような不都合が生じる可能性がある場合には、芯体２１の表面を、Ｒａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１に規定された中心線平均粗さ）０．２〜２μｍ程度に粗面化しておくことが有効である。これにより、塗膜から生じる残留溶剤又は熱硬化性樹脂から生じる水の蒸気は、芯体２１と塗膜２４又は熱硬化性樹脂の間にできるわずかな隙間を通って外部に出ることができ、無端ベルト１０の膨れを防止することができる。この芯体２１の表面の粗面化には、ブラスト、切削、サンドペーパーがけ等の方法がある。また、芯体２１の表面の粗面化は摩擦層２の摩擦抵抗をより向上させる効果もある。
【０１１３】
芯体２１の表面形状が摩擦層２の内面（無端ベルト１０の内面）に転写されるので、無端ベルト１０の内面に特定の形状を形成させる場合は、あらかじめその形状の加工を施した芯体２１を使用すればよい。
【０１１４】
なお、摩擦層形成用塗布液又は基体形成用塗布液に前述した導電性材料を分散させる方法は、サンドミル、ダイノミル、ジェットミル等の従来公知の方法を用いることができる。
【０１１５】
基体１及び導電性材料の配合量は、最終的に得られる無端ベルト１０の体積抵抗率及び表面抵抗率が無端ベルト１０の用途に合うように調整される。
【０１１６】
＜ベルト状感光体＞
次に、本発明のベルト状感光体について詳しく説明する。図５〜７は本発明のベルト状感光体の断面構造を模式的に表す模式断面図である。図５に示すベルト状感光体２０においては、上記無端ベルト１０における基体１の外面上に順次、導電層３及び感光層５が形成されている。
【０１１７】
ここで、導電層３は、導電性超微粒子を融解して得られるものである。導電層３の形成方法については後述する。
【０１１８】
ベルト状基体１及び摩擦層２に導電性材料が分散し、両層が導電性を有している場合は、必ずしも導電層３は必要ではないが、ベルト状基体１及び摩擦層２の両層が導電性を有している場合であっても、電気特性の観点から、無端ベルト１０の外面上に導電層３を設けて電極にすることが好ましい。但し、導電層３を配置した場合、基体１及び摩擦層２は絶縁性でもよい。
【０１１９】
ベルト状感光体２０は、少なくとも導電層３と感光層５とを無端ベルト１０の外側に有していれば、特に制限はない。導電層３を接地電極とし、導電層３の端部に、導通のための電極を付加してもよい。
【０１２０】
導電層３の材料として、金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、インジウム、白金等の金属又はこれらの合金が挙げられる。導電層３の厚さは、０．０１〜１０μｍであることが好ましく、０．０５〜６μｍであることがより好ましい。導電層３の厚さが０．０１μｍよりも薄い場合は、０．０１μｍ以上の場合と比較すると、電極としての導電性が不十分となる傾向となり、１０μｍよりも厚い場合は、１０μｍ以下の場合と比較すると、ベルト状感光体２０の柔軟性が不十分となる傾向にある。
【０１２１】
感光層５は、特に限定されるものではないが、例えば有機物を感光物質とした感光層を用いることができる。感光層は、電荷発生物質および電荷輸送物質と、結着樹脂とを含む単層型感光層であってもよいし、電荷発生物質及び結着樹脂を含む電荷発生層と、電荷輸送物質及び結着樹脂を含む電荷輸送層とを積層した積層型感光体であってもよい。
【０１２２】
図５に示すベルト状感光体２０の感光層５は単層型であり、電荷発生物質および電荷輸送物質と、結着樹脂とで構成される。一方、図６に示すベルト状感光体３０は、積層型であり、電荷発生物質と結着樹脂とを含む電荷発生層６及び電荷輸送物質と結着樹脂とを含む電荷輸送層７とで構成される。
【０１２３】
感光層５は、電荷輸送材として機能する部位、例えばヒドラゾン化合物、スチルベン化合物、ベンジジン化合物、ブタジエン化合物、トリフェニルアミン化合物等を、ポリマーの主鎖、あるいは側鎖に有する電荷輸送性高分子の少なくとも１種以上を含有する。これらのうち、特にスチルベン化合物、ベンジジン化合物、トリフェニルアミン化合物の骨格を有するものがモビリティーが高く、好ましい。特に以下の部分構造（Ａ）を有するポリエステル、あるいは、ポリカーボネート樹脂が強度、電気特性、接着性などに優れ、好ましい。
【０１２４】
【化１】
2006084721.tif 000003
【０１２５】
［Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立に水素、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン、置換あるいは、未置換のアリール基を示し、Ｘは置換あるいは、未置換の２価の基を示す。ｋ、ｌ、ｍは０あるいは１から選ばれる整数を示し、Ｔは炭素数１〜１０の枝分かれしてもよい２価の炭化水素基を示す。］
Ｔの具体的な構造例を以下に示す。アリールアミン骨格はどちらの側と結合してもよいが、たとえば、Ｔ−２ｒと記すと構造Ｔ−２の右側に、Ｔ−２ｌと記すと構造Ｔ−２の左側にアリールアミン骨格が結合していることを示すものとする。
【０１２６】
【化２】
2006084721.tif 000004
【０１２７】
Ｘとしては、以下の基（１）〜（７）から選択されたものがあげられる。
【０１２８】
【化３】
2006084721.tif 000005
【０１２９】
［式中Ｒ３は、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、置換または未置換のフェニル基、置換または未置換のアラルキル基を表し、Ｒ４〜Ｒ９は、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または未置換のフェニル基、置換または未置換のアラルキル基、ハロゲンを表し、ａは、０または１を意味する。Ｖは上記の基（８）〜（１７）から選択されたものがあげられる。（８）においてｂは１〜１０の整数を意味し、（１７）におけるｃは、１〜３の整数を意味する。］
また、必要に応じてヒドラゾン化合物、スチルベン化合物、ベンジジン化合物、ブタジエン化合物、トリフェニルアミン化合物等の電荷輸送性の低分子化合物を混合することもできる。この際、電荷輸送性高分子１００質量部に対して、電荷輸送性の低分子化合物０〜１００質量部の範囲で用いられ、０〜８０質量部であることが電気特性や強度の観点から好ましい。さらに必要に応じて、絶縁性のバインダー樹脂（例えばポリカーボネート、ポリアリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエステル等）を混合してもちいることもできる。この際、電荷輸送性高分子と電荷輸送性の低分子化合物を１００質量部とすると、絶縁性のバインダー樹脂は０〜１００質量部の範囲で用いられ、０〜８０質量部であることが電気特性や強度の観点から好ましい。
【０１３０】
また、図７に示すベルト状感光体４０のように、感光層５と導電層３の間に下引き層８、及び、感光層５の外面上には感光層５を保護するための保護層９を更に設けてもよい。
【０１３１】
下引き層８は、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、アルコール可溶性ナイロン樹脂等の樹脂又はこれらの共重合体、あるいは、ジルコニウムアルコキシド化合物、チタンアルコキシド化合物、シランカップリング剤等の硬化性金属有機化合物を、単独又は２種以上混合して、塗布形成した層等が挙げられるが、これらに限られるものではなく、公知のものはいかなるものでも使用できる。下引き層８の厚さは、０．１μｍ〜５μｍとすることが好ましい。
【０１３２】
保護層９には導電粉分散膜、ゾル−ゲル架橋膜、熱架橋膜等の高強度材料を用いることができる。
【０１３３】
＜ベルト状感光体の製造方法＞
次に、本発明のベルト状感光体の製造方法の実施形態について説明する。本実施形態では、図７に示すベルト状感光体４０の製造方法を例にして説明する。以下の説明では、基体１及び摩擦層２を構成する樹脂として、ポリイミド樹脂を用いた場合について述べる。
【０１３４】
ベルト状感光体４０は、次のようにして製造することができる。
【０１３５】
即ちまず帯状の外周面を有する芯体の外周面上に、ゴム粒子とポリイミド樹脂の前駆体とを含む摩擦層形成用塗布液を塗布し乾燥させ、第１塗膜を得る。この工程は、塗膜を第１塗膜としたこと以外は、上述した第１工程と同様である。
【０１３６】
次に、第１塗膜上に、ポリイミド樹脂の前駆体を含む基体形成用塗布液を塗布し乾燥させ、第２塗膜を得る。
【０１３７】
そして、第２塗膜の上に、導電性超微粒子を含む導電層形成用塗布液を塗布し、導電性超微粒子の融点以上の温度で、第１塗膜、第２塗膜及び導電層形成用塗布液を加熱する。こうして第１塗膜が摩擦層２となり、第２塗膜が基体１となり、導電層形成用塗布液が導電層３となり、芯体の外周面上に順次、摩擦層２、基体１及び導電層３が形成されるようになる。
【０１３８】
次に、導電層３の上に下引き層８を形成し、続いて下引き層８の上に、電荷発生層６及び電荷輸送層７からなる感光層５を形成し、最後に感光層５の上に保護層９を形成する。こうしてベルト状感光体４０が得られる。
【０１３９】
上記ベルト状感光体４０の製造方法によれば、芯体の外周面上に順次、摩擦層２、基体１、導電層３、下引き層８、感光層５及び保護層９が形成されるため、ベルト状の基体を製造し、このベルト状の基体の内面に摩擦層を後からコーティングして基体の外面に感光層が形成されるベルト状感光体の製造方法と比較すると、上記ベルト状感光体４０を容易に得ることができ、また、摩擦層２の層厚を均一なものとすることができる。
【０１４０】
また上記製造方法によれば、導電性超微粒子を取り込んだ状態でポリイミド樹脂の前駆体が反応を起こすため、導電層３と基体１との密着性を向上させることができる。また第１塗膜と第２塗膜とが同時に加熱されるため、第１塗膜を構成するポリイミド樹脂の前駆体と、第２塗膜を構成するポリイミド樹脂の前駆体とを反応させることができ、摩擦層２と基体１との密着性を向上させることもできる。即ち、摩擦層２、基体１及び導電層３同士の密着性を向上させることが可能となる。さらに、上記製造方法では、摩擦層形成用塗布液、基体形成用塗布液、導電層形成用塗布液をそれぞれ別個に加熱して摩擦層２、基体１及び導電層３を順次形成するのではなく、導電層形成用塗布液を加熱するときに、摩擦層２、基体１及び導電層３を一度の加熱処理で同時に形成しているため、製造時間を大幅に短縮することができる。
【０１４１】
なお、摩擦層形成用塗布液、基体形成用塗布液の構成は、無端ベルト１０の製造方法と同様であるため、重複する説明は省略する。
【０１４２】
但し、導電層３と基体１との密着性を向上させるために、基体形成用塗布液として、ポリイミド樹脂の前駆体にアルコキシシラン化合物を結合させたポリイミド−シリカハイブリッド体を含む前駆体溶液を使用してもよい（特開２００３−１３６６３２号公報参照）。
【０１４３】
以下、導電層３、下引き層８、感光層５及び保護層９を形成する工程について説明する。
【０１４４】
まず導電層３を形成する工程について説明する。上述したように、本実施形態では、導電層３は、導電性超微粒子を含む導電層形成用塗布液を用いて形成する。なお、本発明のベルト状感光体の製造方法では、無端ベルト１０を製造後、無端ベルト１０の外面上に、金属層あるいは金属酸化物層からなる導電層３を形成する方法として、蒸着法や、スパッタ法などを使用してもよい。
【０１４５】
導電性超微粒子を構成する導電性物質としては、例えば金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、インジウム、白金等の金属が挙げられる。即ち導電性超微粒子が金属超微粒子である場合について説明する。
【０１４６】
導電層形成用塗布液を塗布する前に、第２塗膜、即ちポリイミド樹脂前駆体乾燥塗膜は、導電層３と基体１との密着性を向上させるために、導電層３の形成前に、予め、第２塗膜を溶解させる溶剤で第２塗膜を膨潤させるか、又は表面のみの溶解処理をしたり、ブラスト等で機械的に粗面化したりしてもよい。また、第２塗膜の表面を、酸／アルカリ、酸化剤／還元剤等の水溶液で化学処理してもよい。
【０１４７】
ここで、金属超微粒子とは、平均粒径が１〜１００ｎｍ、好ましくは３〜５０ｎｍの大きさの金属粒子を指す。金属をこのような微細の大きさにすると融点が低下する。これは、粒径が小さくなるに従って、表面エネルギーが飛躍的に増大し、相互に結合（焼結）しようとするためである。超微粒子の形状は、球状、又は球に類した楕円体状が好ましい。
【０１４８】
金属の超微粒子を作成するには、霧状に金属を蒸発させるアトマイザー法、水溶液中で銀イオンを凝集させ加熱生成する方法、酸化銀薄膜を真空水素雰囲気で還元する方法、レーザー融解法、気相成長法、ゾルゲル法、等がある。
【０１４９】
融点は粒径によって上下するが、分散媒への分散濃度、分散剤の種類や濃度、等によっても変化する。金属層の作製に好ましい融点は、１００〜３００℃である。なお、ここで言う融点とは、導電性粒子が超微粒子である場合における融点をいい、具体的には導電性超微粒子の塗膜が融解して金属膜を形成する温度の値を言う。
【０１５０】
また、超微粒子以外に、平均粒径が１００ｎｍより大きく、１０μｍ以下の微粒子を併用しても良い。該微粒子は、融点は低くはないものの、超微粒子が溶解して焼結する際、同時に該微粒子も焼結されるため、増量剤として用いることができ、材料コストを低減させるために有効である。超微粒子と微粒子の混合割合は任意であるが、超微粒子と微粒子の質量の和を１００質量部とした場合、超微粒子の質量は５〜１００質量部であることが好ましい。超微粒子の質量が５質量部に満たない場合は、５質量部以上の場合と比較すると、金属の融点が十分に下がらず、焼結による金属粒子の結合が不十分になる傾向にある。超微粒子と微粒子は、同一金属でも異種金属でも良いが、異種金属の場合は、相互に融着しやすいのが好ましい。
【０１５１】
超微粒子の表面は、樹脂や添加剤で被覆されていてもよい。かかる樹脂としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂、等が挙げられる。またかかる添加剤としては、アミン化合物、シリコーン化合物、カップリング剤、有機酸、等が挙げられる。
【０１５２】
金属の超微粒子は、分散媒に分散されて塗布される。即ち導電層形成用塗布液は、金属超微粒子のほか、金属超微粒子を分散させる分散媒とを含有する。分散媒としては、水や、アルコール、ケトン、エステル、炭化水素化合物、等の有機溶剤が挙げられ、複数種を混合しても良い。導電層形成用塗布液は、分散や分散安定性のために、界面活性剤や増粘剤をさらに含んでもよい。
【０１５３】
また、導電層形成用塗布液は、少量のバインダー樹脂を更に含んでも良い。バインダー樹脂は、金属の超微粒子が融解する際、分離するか分解して、金属層中に残存しにくいものが好ましく、例えばアクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、等が挙げられる。
【０１５４】
金属の超微粒子分散液、即ち導電層形成用塗布液中の固形分濃度は、１０〜６０％であることが好ましく、１２〜５５％であることがより好ましい。金属の超微粒子分散液の粘度は、１〜１０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、２〜９００ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。金属の超微粒子分散液を塗布し乾燥させた後に、金属の超微粒子を融解させて形成される金属層の厚さは、０．０１〜１０μｍ以下であることが好ましく、０．０５〜６μｍであることがより好ましい。
【０１５５】
塗布方法は任意であるが、膜厚の均一性を重視する場合には、図２又は図４に示す環状体を用いた浸漬塗布方法が好ましい。但し、分散液の粘度が低い場合は、環状体２５は不要である。また、導電層形成用塗布液を微細形状に塗布するには、インクジェット法が好ましい。
【０１５６】
導電層形成用塗布液を塗布した後、これを融点以上の温度で加熱することにより、超微粒子が焼結して導電層３である金属層が形成される。焼結した金属層の融解温度は金属本来の融点になり、前記温度では溶解しなくなる。導電層形成用塗布液の加熱時においては、金属超微粒子の焼結とポリイミド樹脂前駆体層のイミド化を同時に行うことにより、両者の密着性が強固になる。従って、導電層形成用塗布液の加熱温度は、金属の超微粒子の融解温度、及びポリイミド樹脂前駆体のイミド化温度以上であることが好ましい。樹脂からなるベルト基体１と導電層３である金属層の密着性が向上する理由は、イミド化の際に、ポリイミド樹脂前駆体層表面に形成された金属層を構成する金属の一部がポリイミド樹脂の前駆体層である第２塗膜中に入り込み、金属を取りこんだ状態でポリイミド樹脂の前駆体が反応を起こすためと考えられる。
【０１５７】
即ち、この導電層３を形成するための加熱により、一度の加熱で、イミド化と金属層の形成とが完結し、両者の密着性が高くなる。さらに、この方法によれば製造にかかるエネルギー及び時間を効率良く削減できる。
【０１５８】
金属層の加熱時において、金属層を構成する金属が、例えば銅やニッケルのように、酸化又は変質しやすい場合には、窒素やアルゴン等の不活性気体中で加熱することが好ましい。
【０１５９】
次に、上記のようにして形成された導電層３の外面上に下引き層８を形成する方法を説明するが、必ずしも下引き層８は形成しなければならないものではない。
【０１６０】
下引き層８は、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、アルコール可溶性ナイロン樹脂等の樹脂又はこれらの共重合体、あるいは、ジルコニウムアルコキシド化合物、チタンアルコキシド化合物、シランカップリング剤等の硬化性金属有機化合物を、単独又は２種以上混合して、塗布形成した層等が挙げられるが、これらに限られるものではなく、公知のものはいかなるものでも使用できる。
【０１６１】
下引き層８は、例えば次のようにして形成することができる。まず、下引き層用の塗布液を調製する。調製した塗布液に、金属超微粒子の加熱により得られた積層体に対して、図２又は図４に示す環状体２５を用いた浸漬塗布方法によって下引き層８の液体塗膜を形成する。その後、５０〜１５０℃で５〜２０分間乾燥して下引き層８を形成する。下引き層８の厚さは、０．１〜５μｍであることが好ましい。
【０１６２】
電荷発生層６は、フタロシアニン、ペリレン、ビスアゾ顔料等の電荷発生剤をポリビニルブチラール等のバインダー樹脂に分散して塗布形成されるが、これらに限られるものではなく、公知のものはいかなるものでも使用できる。
【０１６３】
電荷発生層６の形成は、例えば、電荷発生層用塗布液を調製し、該塗布液を上記下引き層８上に浸漬塗布し、２０〜１５０℃で５〜２０分間乾燥して形成する。電荷発生層８の厚さは、０．０１〜１μｍであることが好ましい。
【０１６４】
電荷輸送層７の形成は、まず、トルエン、テトラヒドロフラン、シクロペンタノン、モノクロルベンゼン、エチレングリコールモノメチルアセテートなどの溶剤に、所望の比率で混合した電荷輸送層用の塗布液を調製し、該塗布液を上記電荷発生層６上に浸漬塗布し、５０〜１５０℃で１０〜６０分間乾燥して形成することができる。電荷輸送層７の厚さは、１０〜５０μｍであることが好ましい。
【０１６５】
保護層９は、浸漬塗布法によって導電粉分散膜、ゾル−ゲル架橋膜、熱架橋膜等の塗膜を形成し、乾燥することによって形成することができる。ただし、保護層９は感光層５の表面を保護するために必要に応じて形成されるものであり、必ずしも保護層９は形成しなければならないものではない。
【０１６６】
上記各層の形成は、浸漬塗布法に限らず、環状塗布法や他の公知の方法で行ってよい。各層形成の際、芯体上の無端ベルトを取り外さない状態で無端ベルト上に各層を塗布し、全てができた後に芯体から取り外すのがよい。このことにより、芯体の周方向及び長手方向にわたって層厚が均一な塗膜を形成することができる。
【０１６７】
＜画像形成装置＞
次に、本発明の画像形成装置の実施形態について説明する。
【０１６８】
図８は、本発明の画像形成装置の第１実施形態を示す概略図であり、小型のタンデム型カラープリンターの概略構成を示している。
【０１６９】
図８に示すように、画像形成装置２０１は、４つの画像形成ユニット２２０ａ〜２２０ｄと、４つの画像形成ユニット２２０ａ〜２２０ｄにより形成される画像を用紙に定着する定着器２１５とを有している。ここで、画像形成ユニット２２０ａ〜２２０ｄは互いに異なる色の画像を形成するものであり、画像形成ユニット２２０ｉ（ｉは、ａ，ｂ，ｃ，又はｄを表す。以下、同じ）は、感光体２１０ｉと、感光体２１０ｉを帯電させる帯電器（帯電体）２０２ｉと、帯電した感光体２１０ｉを露光して静電潜像を形成させる露光器（露光手段）２０３ｉと、静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像器２０４ｉ、及びトナー像を感光体２１０ｉから被転写媒体としての転写ベルト２０６に転写する転写体２１１ｉを有する。帯電器２０２ｉとしては接触型または非接触型の帯電器が用いられる。接触型の帯電器には帯電ロールや帯電ブラシ、非接触型の帯電器にはコロトロン、スコロトロン、近接型帯電ロール等がある。露光器２０３ｉは、小型化のためにＬＥＤアレイが好ましい。現像器２０４ｉには一成分型現像器と二成分型現像器があるが、いずれでもよい。なお、画像形成ユニット２２０ｂ〜２２０ｄはそれぞれ、トナー画像の色が異なること以外は画像形成ユニット２２０ａと同様の構成を有している。
【０１７０】
転写ベルト２０６は、２つのロール２０７、２０８に張架され、このうちロール２０７には駆動機構（図示せず）が接続され、ロール２０７は転写ベルト２０６を回転するための駆動ロールとなっている。そして、転写ベルト２０６は、上述した無端ベルト１０で構成されている。なお、ロール２０９は、用紙２００を定着器２１５へガイドするためのガイドロールである。
【０１７１】
この画像形成装置２０１によれば、感光ドラム２１０ｉが、帯電器２０２ｉで帯電されて静電潜像が形成され、静電潜像が露光器２０３ｉで画像露光され、静電潜像に対応して現像器２０４ｉでトナー像が形成され、トナー像が転写体２１１ｉにより転写ベルト２０６に転写される。そして、転写ベルト２０６に転写されたトナー像が、定着器２１５により用紙２００に定着される。ここで、可動部材である転写ベルト２０６が無端ベルト１０で構成されている。このため、無端ベルト１０を構成する摩擦層２と駆動ロール２０７との間の滑りを十分に防止することができ、長期にわたり高品質な画像を形成することができる。また摩擦層２の耐磨耗性が高いため、転写ベルト２０６の長寿命化が実現される。従って、転写ベルト２０６の交換頻度を低減することができる。
【０１７２】
なお、感光ドラム２１０ｉ、帯電器２０２ｉ、露光器２０３ｉ、現像器２０４ｉは一体的にそれぞれ画像形成ユニット２２０ｉに収容されてよい。画像形成装置２０１がモノクロの場合には、画像形成ユニット２２０ｉは１個でよいが、カラープリンターである画像形成装置２０１は、色が異なるトナー毎に画像形成ユニットを１つずつ有する。
【０１７３】
定着器２１５はいずれか、又は両方がロールかベルトである一対の回転体からなり、これら一対の回転体にも、無端ベルト１０を用いてもよい。画像形成装置２０１は、感光ドラム２１０ｉに対して、残留トナーをクリーニングするブレードクリーナー２０５ｉ、及び、残留電位を除電する手段（図示せず）を備えてもよい。
【０１７４】
次に、図９を参照しながら本発明の画像形成装置の第２実施形態について説明する。
【０１７５】
図９は、本発明の画像形成装置の第２実施形態を示す概略図であり、小型のタンデム型カラープリンターの概略構成を示している。
【０１７６】
図９に示すように、画像形成装置３０１は、ベルト状感光体３０６を有している。ベルト状感光体３０６は、図７に示すベルト状感光体４０であり、２つのロール３０７、３０８に張架されている。このうちロール３０７には駆動機構（図示せず）が接続され、ロール３０７はベルト状感光体３０６を回転するための駆動ロールとなっている。
【０１７７】
また画像形成装置３０１は、ベルト状感光体３０６に対して画像を形成する４つの画像形成ユニット３２０ａ〜３２０ｄと、４つの画像形成ユニット３２０ａ〜３２０ｄによりベルト状感光体３０６に形成されるトナー像を被転写媒体である用紙２００に画像として転写する転写体３１１と、用紙２００に画像を定着する定着器３１５とを有している。ここで、画像形成ユニット３２０ａ〜３２０ｄは互いに異なる色の画像を形成するものであり、画像形成ユニット３２０ｉ（ｉは、ａ，ｂ，ｃ，又はｄを表す。以下、同じ）は、ベルト状感光体３０６の表面を帯電させる帯電器（帯電体）３０２ｉと、帯電したベルト状感光体３０６を露光して静電潜像を形成させる露光器（露光手段）３０３ｉと、静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像器３０４ｉを有する。帯電器３０２ｉとしては接触型または非接触型の帯電器が用いられる。接触型の帯電器には帯電ロールや帯電ブラシ、非接触型の帯電器にはコロトロン、スコロトロン、近接型帯電ロール等がある。露光器３０３ｉは、小型化のためにＬＥＤアレイが好ましい。現像器３０４ｉには一成分型現像器と二成分型現像器があるが、いずれでもよい。
【０１７８】
更に画像形成装置３０１は、トナーが転写された後のベルト状感光体３０６に対して、残留電位を除電し残留トナーをクリーニングするため、繊維状部材３１０及びブレードクリーナー３２０を備えている。ただし、ブレードクリーナー３２０は、繊維状部材３１０で残留トナーを十分にクリーニングすることができる場合は、必ずしも必要ではない。
【０１７９】
ここで、ベルト状感光体３０６をクリーニングする繊維状部材３１０について詳しく説明する。
【０１８０】
残留トナーをクリーニングする手段には、通常、ゴム板状のブレードクリーナーが使用されるが、ベルト状の感光体４０を用いた場合には、長期に渡ってブレードクリーナーのみを均一に接触させることが困難となり、クリーニング不良による画質欠陥を生じやすくなる。また、帯電プロセスでの感光体表面の汚染物質を安定して除去することも困難となりやすい。
【０１８１】
そこで、これには繊維状の部材３１０と接触させること、特に、繊維状の部材３１０が導電性を有するものとし、トナーを静電的に吸着し易い電界を印加することによって一次的にトナーを繊維状部材に溜め込み、ある時間経過後に反対電界を印加することで溜め込んだトナーを放出する工程により、汚染されたトナーを除去するクリーニング方法が非常に有効である。
【０１８２】
この場合、ブレードクリーニングよりもプリント速度やトナー粒子径等に対する依存性が少なく、長期間安定的にクリーニングが可能である。また、必要に応じて、繊維状部材３１０を複数使用しても良い。繊維状部材３１０は、板状の基材の表面に設けた形態でもよいし、図９に示すように、回転可能なロールの外周面に多数本を植設した形態であってもよい。
【０１８３】
この画像形成装置３０１によれば、ベルト状感光体３０６に対し、画像形成ユニット３２０ａ〜３２０ｄにより異なる色のトナー像が形成される。各画像形成ユニット３２０ｉでは、ベルト状感光体３０６の表面が帯電器３０２ｉで帯電されて静電潜像が形成され、静電潜像が露光器３０３ｉで画像露光され、静電潜像に対応して現像器３０４ｉでトナー像が形成される。トナー像が転写ロール３１１により用紙２００に転写される。そして、用紙２００に転写されたトナー像が、定着器３１５により用紙２００に画像として定着される。
【０１８４】
トナー像が用紙２００に転写された後は、ベルト状感光体３０６の表面に繊維状部材３１０が接触しているため、ベルト状感光体３０６の回転により繊維状部材３１０がロールの周りに回転し、これにより放電生成物等が除去される。
【０１８５】
上記のようにして画像を形成すると、可動部材であるベルト状感光体３０６が無端ベルト１０を有している。このため、無端ベルト１０を構成する摩擦層２と駆動ロール３０７との間の滑りを十分に防止することができ、長期にわたり高品質な画像を形成することができる。また摩擦層２の耐磨耗性が高いため、ベルト状感光体３０６の長寿命化が実現される。従って、ベルト状感光体３０６の交換頻度を低減することができる。
【０１８６】
なお、繊維状部材３１０が導電性である場合は、繊維状部材３１０とベルト状感光体３０６との間に電位差を付与することが好ましい。この場合、トナーが繊維状部材３１０に静電的に吸着され繊維状部材３１０に一時的に溜め込まれ、トナーが効果的に除去される。そして、ある時間経過後に反対電界を印加することが好ましい。このように繊維状部材３１０とベルト状感光体３０６との間に印加する電界を時間的に変化させると、繊維状部材３１０に溜め込まれたトナーが放出されるため、繊維状部材３１０へのトナーの吸着能力の低下を十分に防止できる。
【０１８７】
なお、画像形成装置３０１がモノクロ画像を形成するものである場合は、画像形成ユニットは１個でよい。また定着器３１５は、いずれか一方又は両方がロールかベルトである一対の回転体からなり、定着器３１５がベルトを有する場合、ベルトとして、無端ベルト１０を用いてもよい。
【０１８８】
図８及び図９に示す画像形成装置２０１，３０１においては、転写ベルト２０６及びベルト状感光体３０６は、直径１５ｍｍ以下のロールに張架して回転駆動させても滑りを生じにくい。このため、小径ロールの採用により、カラープリンターの小型化、特に高さを低く、例えば１０ｃｍ以下にする場合に有用である。なお、図１０に示すように、高さ１０ｃｍ以下のカラープリンター４０１を、例えば事務机や会議机のような机４００の内部に組み込んで使用することもできる。この場合、カバー４０２を開くと、それが用紙２００の排紙トレイを兼ねる、等の応用も可能である。カラープリンターへの画像信号の入力は、配線コードを使っても良いが、無線や赤外線通信方式を利用して、配線コードをなくすと机上がすっきりして好ましい。
【実施例】
【０１８９】
以下、実施例を挙げて本発明の内容をさらに詳しく説明するが、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。
【０１９０】
（実施例１）
３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と４，４’−ジアミノジフェニルエーテルから得られるポリイミド樹脂前駆体の溶液（商品名：ＵワニスＡ、宇部興産社製、固形分濃度１８質量％、粘度約５Ｐａ・ｓ、溶剤はＮ−メチルピロリドン）を用意した。これに耐熱性シリコーンゴム（商品名ＤＹ３５、トーレダウコーニングシリコーン（株）製）の粉体（粒径約３０μｍ）をポリイミド前駆体溶液の固形分に対して３質量％添加して分散した。さらに溶剤を加えて、粘度を８０ｍＰａ・ｓに調整した。
【０１９１】
芯体として、外径２００ｍｍ、長さ４００ｍｍ、表面粗さＲａが約０．１μｍのアルミニウム製円筒の表面にシリコーン系離型剤（商品名：セパコート、信越化学工業社製）を塗布したものを用意した。これに上記溶液を塗布し、１５０℃で３０分間乾燥して、摩擦層の塗膜を形成した。
【０１９２】
次に、図４に示すように、内径１９８ｍｍの穴を設けたシール材２８を底面に取り付けてある環状塗布槽２７にポリイミド樹脂前駆体溶液２２を入れ、環状体２５を浮遊状態で設置した。環状体は、最小部の内径２０１．２ｍｍ、最大部の内径２１１ｍｍの円孔２６を設けた外径２２０ｍｍ、高さ３０ｍｍのステンレス製リングである。該円孔を通して、上記摩擦層の塗膜を形成した芯体を０．７ｍ／ｍｉｎの速度で引き上げ、塗膜２４を形成した。
【０１９３】
その後、芯体をその長手方向を水平にして１５ｒｐｍで回転しながら、１００℃で４０分間乾燥し、ポリイミド樹脂前駆体層を形成した。次いで、２５０℃で５０分、３２０℃で３０分間加熱した。基体が室温に冷えた後、芯体上の皮膜を抜き取ることにより、内面に厚さ５μｍの摩擦層を有し厚さ７０μｍのポリイミド樹脂からなる無端ベルトを得ることができた。この無端ベルトを画像形成装置における用紙搬送ベルトとして使用し、直径１５ｍｍのロールを用いて回転駆動させたところ、ロールと無端ベルトとの間に滑りはほとんどなく、また一万回回転させても、ベルトの滑りによる画像ずれを生じることはなかった。このことから、本実施例の無端ベルトによれば、これを回転させるためのロールとの間に発生する滑りを十分に防止でき且つ長寿命化を実現できることが確認された。また、ベルト内面の摩擦層が剥離することもなかった。このことから、摩擦層とポリイミド樹脂層を同時に加熱して反応させたので、密着性が良好になっていることが分かった。
【０１９４】
（実施例２）
実施例１において使用した摩擦層形成用及び無端ベルト基体形成用塗布液のそれぞれに、ポリイミド樹脂前駆体固形分に対して２３質量％のカーボンブラック（商品名：スペシャルブラック４、デグザヒュルス社製）を添加して分散した。その溶液をそれぞれ用いて、実施例１と同様にして無端ベルトを作製した。
【０１９５】
得られた無端ベルトは、１００Ｖにおける体積抵抗率は約１０１０Ωｃｍ、表面抵抗率は約１０１１Ω／□の半導電性を有していた。
【０１９６】
この無端ベルトを３４０ｍｍ幅に切断し、転写ベルトとして、図８に示す画像形成装置に使用した。張架ロール２０７、２０８の直径は１２ｍｍとした。転写ベルト２０６上に、画像形成ユニット２２０ａ〜２２０ｄにてイエローＹ，マゼンタＭ、シアンＣ、黒Ｂの各色のトナー像を順に形成し、用紙２００に転写した。この画像形成装置２０１にて転写ベルト２０６を２万回回転させてもベルトの滑りによる画像ずれを生じることはなかった。また、ベルト内面の摩擦層が剥離することもなかった。このことから、摩擦層とポリイミド樹脂層との密着性が良好になっていることが分かった。
【０１９７】
（比較例１）
摩擦層を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして無端ベルトを作製した。そして、この無端ベルトを画像形成装置における用紙搬送ベルトに使用して画像を形成した。その結果、張架ロールにて回転させると不定期に滑りが発生し、転写画像に色ずれを生じた。
【０１９８】
（比較例２）
比較例１の摩擦層を有しない無端ベルトの内面に、後から実施例１の耐熱性シリコーンゴムの溶液を、無端ベルトの内面に約１０μｍ厚になるよう塗布しようとした。しかし、無端ベルトは変形して塗布しにくいので、無端ベルトを適宜のロールに張架して張力を与え、スプレーにて塗布を行った。但し、張架ロールに溶液が付着しないよう、乾燥させながら塗布したので、１５分の時間を要した。さらに、無端ベルトの変形に注意しながら、１５０℃に加熱した乾燥機に入れ、３０分間乾燥した。
【０１９９】
このように、実施例１及び２における摩擦層と無端ベルト基体を一体的に製造する方法と比較すると、比較例２のように後工程で無端ベルトの内面に摩擦層を形成する方法では、手間と時間が余計にかかり、均一な摩擦層を形成することが困難であった。
【０２００】
（実施例３）
実施例１と同様に摩擦層及びポリイミド樹脂前駆体層を芯体上に積層し、ポリイミド樹脂前駆体層を加熱する前に、ポリイミド樹脂前駆体層の表面に、銀の超微粒子（粒径５〜１０ｎｍの球状粒子、融点２００℃）の分散液（大阪セメント（株）製、固形分濃度４０質量％、粘度３ｍＰａ・ｓ）を環状塗布方法で塗布した。但し、粘度が低いので、環状体は不要であった。
【０２０１】
次いで、２５０℃で５０分、３２０℃で３０分間加熱し、ポリイミド樹脂のイミド化と、銀の層の融解を同時加熱により行った。これにより、芯体外周面上に、厚さ５μｍの摩擦層、７０μｍ厚のポリイミド樹脂からなるベルト状の基体、及び、厚さ約０．１μｍの銀からなる導電層がこの順番で積層された積層体を得た。銀の層の体積抵抗率は、約１０μΩｃｍであり、導電性を有していた。
【０２０２】
感光層形成のための浸漬塗布の際に隙間に塗布液が浸入しないように、同時加熱後、芯体を抜き取らない状態のまま、端部に粘着テープを巻き付けた。
【０２０３】
次に、ポリビニルブチラール樹脂（ＢＭ１、積水化学社製）１部をシクロヘキサノン１９部に溶解し、これにクロロガリウムフタロシアニン３部を加えてサンドミルで分散して分散液を作り、さらにアセトン２０部を加えた。この分散液を塗布液とし、銀層の上に浸漬塗布し、膜厚０．１２μｍの電荷発生層を形成した。
【０２０４】
続いて、電荷輸送剤であるＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（ｍ−トリル）ベンジジン４０部と重量平均分子量が６万のポリカーボネートＺ樹脂（ユーピロンＺ６００、三菱ガス化学社製）６０部をテトラヒドロフラン２００部に溶解した。この塗布液を電荷発生層上に浸漬塗布し、１３５℃で４０分間の乾燥をして、厚さ２０μｍの電荷輸送層を形成した。その後、皮膜端部から粘着テープを剥離し、芯体から皮膜を抜き取って、柔軟性ベルト状感光体を得た。
【０２０５】
（実施例４）
ベルト状感光体を作製するために、実施例３と同様に各層を同時加熱で製作し、芯体外周面上に、摩擦層、ポリイミド樹脂からなるベルト状の基体、及び、銀からなる導電層がこの順番で積層された積層体を得た。
【０２０６】
下引き層及び感光層形成のための浸漬塗布の際に隙間に塗布液が浸入しないように、同時加熱後、芯体を抜き取らない状態のまま、端部に粘着テープを巻き付けた。
【０２０７】
下引き層を形成するため、ジルコニウム化合物（商品名：オルガチックスＺＣ５４０、マツモト製薬社製）１００質量部およびシラン化合物（商品名：Ａ１１１０、日本ユンカー社製）１０質量部、ポリビニルブチラール樹脂（ＢＭ１、積水化学社製）１００質量部とｉ−プロパノール４００質量部およびブタノール２００質量部からなる溶液を浸漬コーティング法で金属層の外面上に塗布し、１５０℃において１０分間加熱乾燥した。これにより、膜厚０．５μｍの下引層を形成した。
【０２０８】
この下引層上に、ポリビニルブチラール樹脂（ＢＭ１、積水化学社製）１質量部をシクロヘキサノン１９質量部に溶解し、これにクロロガリウムフタロシアニン３質量部を加えてサンドミルで分散して分散液を作り、下引層の上に浸漬塗布し、膜厚０．１２μｍの電荷発生層を形成した。
【０２０９】
続いて、下記構造式（１）で示される繰り返し単位を有する分子量９万（ＧＰＣ法：ポリスチレン換算）の電荷輸送性高分子１００質量部をテトラヒドロフラン４００質量部に溶解した塗布液を電荷発生層上に浸漬塗布し、１３５℃で４０分間の乾燥をして、厚さ２０μｍの電荷輸送層を形成した。その後、皮膜端部から粘着テープを剥離し、芯体から皮膜を抜き取って、柔軟性ベルト状感光体を得た。
【０２１０】
【化４】
2006084721.tif 000006
【０２１１】
（実施例５）
実施例４の構造式（１）で示される電荷輸送性高分子に代え、下記構造式（２）で示される繰り返し単位を有する分子量８万（ＧＰＣ法：ポリスチレン換算）の電荷輸送性高分子１００質量部を用いたこと以外は実施例４と同様にしてベルト状感光体を得た。
【０２１２】
（実施例６）
実施例４の構造式（１）で示される繰り返し単位を有する電荷輸送性高分子に代え、下記構造式（３）で示される繰り返し単位を有する分子量１０万（ＧＰＣ法：ポリスチレン換算）の電荷輸送性高分子１００質量部を用いたこと以外は実施例４と同様にしてベルト状感光体を得た。
【０２１３】
【化５】
2006084721.tif 000007
【０２１４】
実施例３〜６で作製したベルト状感光体について、セロハンテープによるゴバン目剥離試験により感光層の密着性を調査したところ、金属層の密着性が優れていたため、感光層全体としても密着性が優れていることがわかった。
【０２１５】
実施例３で製作したベルト状感光体を３４０ｍｍ幅に切断し、図９に示す画像形成装置に使用した。張架ロール３０７、３０８の直径は１２ｍｍで、ベルト状感光体３０６上に、画像形成ユニット３２０ａ〜３２０ｄにてイエローＹ，マゼンタＭ、シアンＣ、黒Ｂの各色のトナー像を順に形成し、用紙２００に転写した。この画像形成装置にてベルト状感光体３０６を２万回回転させても内面の滑りによる画像ずれを生じることはなかった。また、ベルト内面の摩擦層が剥離したり、外面の感光層の剥離やクラックも生じることはなかった。
【０２１６】
実施例４〜６で作製したベルト状感光体を３４０ｍｍ幅に切断し、図９に示す画像形成装置に使用した。張架ロール３０７、３０８の直径は１２ｍｍで、感光体３０６上に、画像形成ユニット３２０ａ〜３２０ｄにてイエローＹ，マゼンタＭ、シアンＣ、黒Ｂの各色のトナー像を順に形成し、用紙２００に転写した。画像形成装置本体の高さは６ｃｍの薄型であり、机への組み込みも可能であった。
【０２１７】
繊維状部材３１０のブラシ材質は導電性ナイロン、ブラシ繊維の太さは５デニール（約４３ミクロン）、電気抵抗は１×１０５Ω、毛足長さは３ｍｍ、密度は１５万本／ｉｎｃｈ２、感光体への食い込み量は約１．５ｍｍ、周速は６０ｍｍ／ｓ、回転方向は感光体の回転方向に対し逆回転、ブラシ印加バイアスは＋２００Ｖ〜−２００Ｖで１Ｈｚで変化させた。クリーニングブレードも併用し繊維状部材でのクリーニング工程の後段にクリーニングブレードによるクリーニング工程を行った。
【０２１８】
この装置にて感光体を２万回回転させても内面の滑りによる画像ずれを生じることはなく、安定した画質が得られた。また、ベルト内面の摩擦層が剥離したり、外面の感光層の剥離やクラックも生じることはなかった。
【０２１９】
（比較例３）
実施例４において、摩擦層を形成しなかったこと以外は実施例４と同様にしてベルト状感光体を作製した。そして、このベルト状感光体を使用し、実施例４のベルト状感光体と同様のテストを行ったところ、張架ロールにて回転させると不定期に滑りが発生し、転写画像に色ずれを生じた。
【図面の簡単な説明】
【０２２０】
【図１】本発明に係る無端ベルトの一実施形態を示す模式断面図である。
【図２】本発明に係る無端ベルトの製造方法に用いる浸漬塗布装置の一例を示す模式断面図である。
【図３】図２に示す浸漬塗布装置の平面図である。
【図４】本発明に係る無端ベルトの製造方法に用いる浸漬塗布装置の他の例を示す模式断面図である。
【図５】本発明に係るベルト状感光体の第１実施形態を示す模式断面図である。
【図６】本発明に係るベルト状感光体の第２実施形態を示す模式断面図である。
【図７】本発明に係るベルト状感光体の第３実施形態を示す模式断面図である。
【図８】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略図である。
【図９】本発明に係る画像形成装置の他の実施形態を示す概略図である。
【図１０】本発明に係る画像形成装置を机にセットした状態を示す概略図である。
【符号の説明】
【０２２１】
１…無端ベルト基体、２…摩擦層、３…導電層、５…感光層、６…電荷発生層、７…電荷輸送層、８…下引き層、９…保護層、１０…無端ベルト、２０、３０、４０…ベルト状感光体、２１…芯体、２２…塗布液、２３、２７…塗布槽、２４…塗膜、２５…環状体、２６…孔、２８…シール材、２９…蓋部材、５０、５０Ａ…浸漬塗布装置、７１、８１…開口部、２０１、３０１、４０１…画像形成装置、２００…用紙、２０２ａ〜２０２ｄ、３０２ａ〜３０２ｄ…帯電器（帯電体）、２０３ａ〜２０３ｄ、３０３ａ〜３０３ｄ…露光器、２０４ａ〜２０４ｄ、３０４ａ〜３０４ｄ…現像器、２０５ａ〜２０５ｄ、３２０…ブレードクリーナー、２０６…転写ベルト、２０７…駆動ロール、２０８、２０９…ロール、２１０ａ〜２１０ｄ…感光体、２１１ａ〜２１１ｄ、３１１…転写ロール、２１３…用紙トレイ、２１５、３１５…定着器、２２０ａ〜２２０ｄ、３２０ａ〜３２０ｄ…画像形成ユニット、４００…机、４０２…カバー兼用紙トレイ。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
2006084721.tif 000015
【図９】
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【図１０】
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