(57)【要約】【課題】中間転写ベルトとして利用する際に、生産性に優れると共に、機械的特性および抵抗安定性に優れた導電性樹脂を提供すること。【解決手段】少なくとも熱可塑性樹脂と高分子導電剤とを含有する導電性樹脂において、前記熱可塑性樹脂が、結晶性熱可塑性樹脂及び非結晶性熱可塑性樹脂から成り、且つ、下式（１）〜（３）を満たすことを特徴とする導電性樹脂。・式（１）  Ｅ≧１０００・式（２）  １×１０10≦ρＳ（１００）≦１×１０13・式（３）  ｜ｌｏｇρＳ（１００）−ｌｏｇρＳ（１０００）｜≦１．０〔但し、式（１）〜（３）中、Ｅは前記導電性樹脂の引張り弾性率（ＭＰａ）、ρＳ（１００）は前記導電性樹脂に１００Ｖの電圧を印加した場合における表面抵抗率（Ω／□）、ρＳ（１０００）は前記導電性樹脂に１０００Ｖの電圧を印加した場合における表面抵抗率（Ω／□）を表す。〕【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも熱可塑性樹脂と高分子導電剤とを含有する導電性樹脂において、
前記熱可塑性樹脂が、結晶性熱可塑性樹脂及び非結晶性熱可塑性樹脂から成り、且つ、下式（１）〜（３）を満たすことを特徴とする導電性樹脂。
・式（１）  Ｅ≧１０００
・式（２）  １×１０10≦ρＳ（１００）≦１×１０13
・式（３）  ｜ｌｏｇρＳ（１００）−ｌｏｇρＳ（１０００）｜≦１．０
〔但し、式（１）〜（３）中、Ｅは前記導電性樹脂の引張り弾性率（ＭＰａ）、ρＳ（１００）は前記導電性樹脂に１００Ｖの電圧を印加した場合における表面抵抗率（Ω／□）、ρＳ（１０００）は前記導電性樹脂に１０００Ｖの電圧を印加した場合における表面抵抗率（Ω／□）を表す。〕
【請求項２】
前記高分子導電剤の含有量が、５〜２５体積％の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の導電性樹脂。
【請求項３】
前記結晶性熱可塑性樹脂と、前記非結晶性熱可塑性樹脂と、前記高分子導電剤との組み合わせが、ポリブチレンテレフタラートと、ポリエチレンテレフタラートと、ポリアニリンとの組み合わせからなることを特徴とする請求項１または２に記載の導電性樹脂。
【請求項４】
前記結晶性熱可塑性樹脂と、前記非結晶性熱可塑性樹脂と、前記高分子導電剤とを少なくとも混合した混合物を、加熱処理することにより請求項１〜３のいずれか１つに記載の導電性樹脂を作製する導電性樹脂の製造方法であって、
前記加熱処理時の温度が、下式（４）を満たすことを特徴とする導電性樹脂の製造方法。
・式（４）      Ｔｍ＋１０≦Ｔｈ≦Ｔｍ＋７０
〔式（４）中、Ｔｈは前記加熱処理時の温度（℃）、Ｔｍは前記結晶性熱可塑性樹脂の融点（℃）を表す。〕
【請求項５】
前記結晶性熱可塑性樹脂と、前記非結晶性熱可塑性樹脂と、前記高分子導電剤とを少なくとも混合した混合物を、加熱処理することにより請求項１〜３のいずれか１つに記載の導電性樹脂を作製する導電性樹脂の製造方法であって、
前記結晶性熱可塑性樹脂と前記非結晶性熱可塑性樹脂との配合比が、重量比で８０：２０〜５０：５０の範囲内であることを特徴とする導電性樹脂の製造方法。
【請求項６】
前記結晶性熱可塑性樹脂と、前記非結晶性熱可塑性樹脂と、前記高分子導電剤とを少なくとも混合した混合物を、加熱処理することにより請求項１〜３のいずれか１つに記載の導電性樹脂を作製する導電性樹脂の製造方法であって、
前記混合物中の前記結晶性熱可塑性樹脂および前記非結晶性熱可塑性樹脂の総量に対する前記高分子導電剤の含有量が５〜２５重量％の範囲内であることを特徴とする導電性樹脂の製造方法。
【請求項７】
前記結晶性熱可塑性樹脂と、前記非結晶性熱可塑性樹脂と、前記高分子導電剤との組み合わせが、ポリブチレンテレフタラートと、ポリエチレンテレフタラートと、ポリアニリンとの組み合わせからなり、
前記加熱処理の温度が２３５〜２７０℃の範囲内であることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１つに記載の導電性樹脂の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の導電性樹脂を含む中間転写体。
【請求項９】
請求項８に記載の中間転写体を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真式複写機、レーザープリンター等の電子写真方式を用いた画像形成装置に使用される導電性樹脂及びその製造方法、並びに、これを用いた中間転写体及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した画像形成装置は、無機又は有機の光導電性材料で構成された感光体からなる像担持体上に一様な電荷を付与し、画像信号を変調したレーザー光等で前記像担持体上に静電潜像を形成した後、トナーを用いて静電潜像を現像してトナー像を形成する。そして、像担持体上の前記トナー像を直接あるいは中間転写体を介して、用紙等の記録媒体に転写することにより所要の再生画像を得る。
また、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体に一旦転写し、さらに中間転写体上のトナー像を記録媒体に二次転写する方式を採用した画像形成装置などもある（特許文献１等参照）。
【０００３】
このような中間転写体方式を採用した画像形成装置の中間転写ベルトとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）（特許文献２，３参照）、ポリカーボネート（ＰＣ）（特許文献４参照）、ポリアルキレンテレフタラート（ＰＡＴ）（特許文献５参照）などの熱可塑性樹脂に、カーボンブラックなどの導電剤を分散させた導電性ベルトが提案されている。
【０００４】
しかし、上記の導電剤を分散した熱可塑性樹脂からなる中間転写体は、機械的特性が劣り、駆動時の応力に対するベルトの変形が大きく、高品質の転写画質を安定して得ることができない。また、ＰＶＤＦ，ＰＣ，ＥＴＦＥ（エチレンテトラフロロエチレン共重合体）などの熱可塑性樹脂にカーボンブラックを分散してなる中間転写ベルトは、転写部で印加される転写電圧によって、中間転写ベルトの表面抵抗率が低下するという問題が発生する。
【０００５】
像担持体から中間転写ベルトへとトナー像を転写する一次転写部における中間転写ベルト表面の表面抵抗率の低下は、各色のトナー像を中間転写ベルト表面に重ね合わせて連続して転写する場合に顕著に発生する。即ち、各色のトナー像を重ね合わせて形成されるフルカラーのトナー像においては、トナー粒子間にエアーギャップがあるため、このエアーギャップで放電現像（パッシエン放電）が発生するのが原因である。また、中間転写体から記録用紙へとトナー像を転写する二次転写部における中間転写ベルト表面の表面抵抗率の低下は、記録用紙を中間転写ベルトから剥離する時に発生する放電現象が原因である。
【０００６】
また、機械特性の優れた材料としては、ポリイミド樹脂などを挙げることができ、例えば、このようなポリイミド樹脂中に、カーボンブラックを分散させたシームレス中間転写ベルトが提案されている（特許文献６等）。この中間転写ベルトは、ポリイミド前駆体であるポリアミック酸の溶液中に導電剤のカーボンブラックを分散させた分散液を、金属ドラムに流延して乾燥して被膜を形成し、この被膜をドラムから剥離した後、高温度下で延伸してシームレスな無端ベルト状のポリイミドフィルムを形成し、さらに適当な大きさに切り出すことにより作製される。
【０００７】
このようなポリイミドフィルムの形成は一般的には、カーボンブラックを分散した樹脂溶液を円筒金型に注入して、例えば、１００〜２００℃に加熱しつつ円筒金型を回転させて遠心成形法によりフィルム状に成膜することにより行なわれる。こうして得られたフィルムは半硬化した状態で脱型して、鉄芯に被せて３００〜４５０℃でポリイミド化反応を進行させて本硬化させる。
【０００８】
しかし、前記遠心成形法等の回転式成形法では、成形及び本硬化の工程において、溶媒の蒸発が不均一になる場合が多く、フィルム表面に微小な凹凸が形成される。このようなフィルムから製造された中間転写ベルトは、記録媒体に転写された画像に、前記の微小な凹凸に起因して微小な転写不良（白抜け、以下、ホロキャラクタという）が発生する。
また、平滑なフィルムを得るためには、溶媒の蒸発乾燥及びポリイミド酸の硬化を行う成形・硬化工程に長時間を費やす必要があり、ベルトの製造コストが嵩む。
【０００９】
また、導電剤としてカーボンブラックや金属酸化物を分散してなるポリイミド樹脂からなる電子導電性の中間転写ベルトは、体積抵抗率の可使用領域が低すぎて画像の周囲にトナーが飛散し（ブラーの発生）、ノイズの大きな画像が形成されるという問題がある。
そこで、ポリイミド樹脂にポリアニリンを分散してなる中間転写ベルトが提案されている（特許文献７参照）。この中間転写ベルトは、特性上は機械強度・抵抗安定性とも優れているが、生産性・コストの観点からすると必ずしも満足できるものではない。
【００１０】
生産性・コストの観点からは熱可塑性樹脂に導電剤を添加する方法により作製された中間転写体が有利であるが、先に示した通り機械的強度・抵抗制御性に課題がある。
これに対して、機械的強度の改善に関しては熱可塑性樹脂をブレンドしカーボンを添加したベルトも提案されている（特許文献７参照）。しかし、抵抗制御性に関しては十分満足できるものではない。
【００１１】
さらにまた、溶融加工可能なポリアニリンと熱可塑性樹脂とからなる導電性プラスチック材が提案されている（特許文献８参照）。しかしながら、ポリアニリンの導電性を効率的に発現・維持するためには、原料を混合して溶融加熱処理する際の温度は２５０℃までが上限である。２５０℃を超える処理温度になると導電率が低下してしまうからである。
しかし、機械的特性も確保するためには、２５０℃を超える温度で加熱処理することが必要であり、この場合に導電率も維持するためにはポリアニリンを熱可塑樹脂に対して過剰に加える必要がある。
従って、導電率を維持するためにはより低い熱処理温度で溶融加工可能な樹脂を選択せざるを得ないため、このような材料・加熱処理条件下で作製された導電性樹脂組成物を用いて中間転写ベルトを作製しても、機械的強度が弱く、実用に耐え得る品質が確保できない。
【特許文献１】特開昭６２−２０６５６７号公報
【特許文献２】特開平５−２００９０４号公報
【特許文献３】特開平６−２２８３３５号公報
【特許文献４】特開平６−９５５２１号公報
【特許文献５】特開平６−１４９０８１号公報
【特許文献６】特開昭６３−１１２６３号公報
【特許文献６】特開２０００−１２２４３５号公報
【特許文献７】特許２８４５０５９号公報
【特許文献８】特開平６−２０７０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
以上に説明したように、従来の中間転写ベルトにおいては、機械的特性と
ポリイミド樹脂を利用した中間転写ベルトのように機械的特性と抵抗安定性とに優れる場合には、生産性やコスト面に問題があり、逆に、生産性やコスト面に優れる熱可塑性樹脂を用いて作製される中間転写ベルトでは機械的特性と抵抗安定性との両立が困難であった。
本発明は、上記問題点を解決することを課題とする。すなわち、本発明は、中間転写ベルトとして利用する際に、生産性に優れると共に、機械的特性および抵抗安定性に優れた導電性樹脂及びその製造方法、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。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題は以下の本発明により達成される。すなわち、本発明は、
＜１＞
少なくとも熱可塑性樹脂と高分子導電剤とを含有する導電性樹脂において、
前記熱可塑性樹脂が、結晶性熱可塑性樹脂及び非結晶性熱可塑性樹脂から成り、且つ、下式（１）〜（３）を満たすことを特徴とする導電性樹脂である。
・式（１）  Ｅ≧１０００
・式（２）  １×１０10≦ρＳ（１００）≦１×１０13
・式（３）  ｜ｌｏｇρＳ（１００）−ｌｏｇρＳ（１０００）｜≦１．０
〔但し、式（１）〜（３）中、Ｅは前記導電性樹脂の引張り弾性率（ＭＰａ）、ρＳ（１００）は前記導電性樹脂に１００Ｖの電圧を印加した場合における表面抵抗率（Ω／□）、ρＳ（１０００）は前記導電性樹脂に１０００Ｖの電圧を印加した場合における表面抵抗率（Ω／□）を表す。〕
【００１４】
＜２＞
前記高分子導電剤の含有量が、５〜２５体積％の範囲内であることを特徴とする＜１＞に記載の導電性樹脂である。
【００１５】
＜３＞
前記結晶性熱可塑性樹脂と、前記非結晶性熱可塑性樹脂と、前記高分子導電剤との組み合わせが、ポリブチレンテレフタラートと、ポリエチレンテレフタラートと、ポリアニリンとの組み合わせからなることを特徴とする＜１＞または＜２＞に記載の導電性樹脂である。
【００１６】
＜４＞
前記高分子導電剤が、ポリアニリン又はポリアニリン誘導体であり、且つ、プロトン酸と、該プロトン酸を中和する中和化合物を含むことを特徴とする＜１＞〜＜３＞のいずれか１つに記載の導電性樹脂である。
【００１７】
＜５＞
前記プロトン酸がドデシルベンゼンスルホン酸である＜４＞に記載の導電性樹脂である。
【００１８】
＜６＞
下式（４）を満たすことを特徴とする＜１＞〜＜５＞のいずれか１つに記載の導電性樹脂である。
・式（４）  ｜ｌｏｇρＶ（１００）−ｌｏｇρＳ（１０００）｜≦２
〔但し、式（４）中、ρＶ（１００）は前記導電性樹脂に１００Ｖの電圧を印加した場合における体積抵抗率（Ω・ｃｍ）、ρＳ（１０００）は前記導電性樹脂に１０００Ｖの電圧を印加した場合における表面抵抗率（Ω／□）を表す。〕
【００１９】
＜７＞
前記結晶性熱可塑性樹脂と、前記非結晶性熱可塑性樹脂と、前記高分子導電剤とを少なくとも混合した混合物を、加熱処理することにより＜１＞〜＜６＞のいずれか１つに記載の導電性樹脂を作製する導電性樹脂の製造方法であって、
前記加熱処理時の温度が、下式（５）を満たすことを特徴とする導電性樹脂の製造方法である。
・式（５）      Ｔｍ＋１０≦Ｔｈ≦Ｔｍ＋７０
〔式（５）中、Ｔｈは前記加熱処理時の温度（℃）、Ｔｍは前記結晶性熱可塑性樹脂の融点（℃）を表す。〕
【００２０】
＜８＞
前記結晶性熱可塑性樹脂と、前記非結晶性熱可塑性樹脂と、前記高分子導電剤とを少なくとも混合した混合物を、加熱処理することにより＜１＞〜＜６＞のいずれか１つに記載の導電性樹脂を作製する導電性樹脂の製造方法であって、
前記結晶性熱可塑性樹脂と前記非結晶性熱可塑性樹脂との配合比が、重量比で８０：２０〜５０：５０の範囲内であることを特徴とする導電性樹脂の製造方法である。
【００２１】
＜９＞
前記結晶性熱可塑性樹脂と、前記非結晶性熱可塑性樹脂と、前記高分子導電剤とを少なくとも混合した混合物を、加熱処理することにより＜１＞〜＜６＞のいずれか１つに記載の導電性樹脂を作製する導電性樹脂の製造方法であって、
前記混合物中の前記結晶性熱可塑性樹脂および前記非結晶性熱可塑性樹脂の総量に対する前記高分子導電剤の含有量が５〜２５重量％の範囲内であることを特徴とする導電性樹脂の製造方法である。
【００２２】
＜１０＞
前記結晶性熱可塑性樹脂と、前記非結晶性熱可塑性樹脂と、前記高分子導電剤との組み合わせが、ポリブチレンテレフタラートと、ポリエチレンテレフタラートと、ポリアニリンとの組み合わせからなり、
前記加熱処理の温度が２３５〜２７０℃の範囲内であることを特徴とする＜７＞〜＜９＞のいずれか１つに記載の導電性樹脂の製造方法である。
【００２３】
＜１１＞
＜１＞〜＜６＞のいずれか１つに記載の導電性樹脂を含む中間転写体である。
【００２４】
＜１２＞
＜１０＞に記載の中間転写体を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２５】
以上に説明したように本発明によれば、中間転写ベルトとして利用する際に、生産性に優れると共に、機械的特性および抵抗安定性に優れた導電性樹脂及びその製造方法、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の導電性樹脂は、少なくとも熱可塑性樹脂と高分子導電剤とを含有する導電性樹脂において、前記熱可塑性樹脂が、結晶性熱可塑性樹脂及び非結晶性熱可塑性樹脂から成り、且つ、下式（１）〜（３）を満たすことを特徴とする導電性樹脂である。
・式（１）  Ｅ≧１０００
・式（２）  １×１０10≦ρＳ（１００）≦１×１０13
・式（３）  ｜ｌｏｇρＳ（１００）−ｌｏｇρＳ（１０００）｜≦１．０
但し、式（１）〜（３）中、Ｅは前記導電性樹脂の引張り弾性率（ＭＰａ）、ρＳ（１００）は前記導電性樹脂に１００Ｖの電圧を印加した場合における表面抵抗率（Ω／□）、ρＳ（１０００）は前記導電性樹脂に１０００Ｖの電圧を印加した場合における表面抵抗率（Ω／□）を表す。
【００２７】
なお、式（１）〜（３）に示される値は、中間転写ベルトとして用いる導電性樹脂に最低限要求される機械的・電気的特性値であり、これらの値が満たされない導電性樹脂を用いた中間転写ベルトは、実用に耐え得るものではない。
すなわち、引張り弾性率Ｅが１０００ＭＰａ未満では、中間転写ベルトとしての機械的特性が不充分となる。なお、引張り弾性率Ｅは、１５００ＭＰａ以上であることがより好ましく、大きければ大きい程よいが、実用上は、５０００ＭＰａ以下であることが好ましい。
【００２８】
また、ρＳ（１００）が１×１０10Ω／□未満では、プレニップ部における電界強度が強くなり、ギャップ放電が発生しやすくなり、画質の粒状性が悪化する問題がある。
一方、ρＳ（１００）が１×１０13Ω／□を超えると、ポストニップ部で剥離放電が発生しやすくなり、放電発生部分が白抜けし、画像欠陥（ホロキャラクター）が発生する問題がある。
なお、ρＳ（１００）は１×１０11〜１×１０12.5Ω／□の範囲内がより好ましい。
【００２９】
さらに、｜ｌｏｇρＳ（１００）−ｌｏｇρＳ（１０００）｜が１．０を超える場合には、導電性樹脂を用いて中間転写ベルトとしても、トナーが飛散することにより画像の乱れが発生し良好な画像が得られなくなる。
。
なお、｜ｌｏｇρＳ（１００）−ｌｏｇρＳ（１０００）｜は０．５以下であることがより好ましく、０に近い方が好ましい。
【００３０】
一方、本発明の導電性樹脂は、上記式（１）〜式（３）に示される特性値を有する上に、導電性を発現するための材料として、長期に使用した場合のブラーの発生を抑制する上で重要な抵抗制御性に優れた高分子導電剤を用いている。このため、本発明の導電性樹脂を用いて作製された中間転写ベルトは機械的特性および抵抗安定性に優れる。
【００３１】
また、中間転写体としてより優れた電気的特性が得られる点からは、下式（４）を満たすことが好ましい。
・式（４）  ｜ｌｏｇρＶ（１００）−ｌｏｇρＳ（１０００）｜≦２
但し、式（４）中、ρＶ（１００）は前記導電性樹脂に１００Ｖの電圧を印加した場合における体積抵抗率（Ω・ｃｍ）、ρＳ（１０００）は前記導電性樹脂に１０００Ｖの電圧を印加した場合における表面抵抗率（Ω／□）を表す。
｜ｌｏｇρＶ（１００）−ｌｏｇρＳ（１０００）｜が２を超える場合には、導電性樹脂を用いて中間転写ベルトとしても、トナーが飛散することにより画像の乱れが発生し良好な画像が得られなくなる場合がある。なお、｜ｌｏｇρＶ（１００）−ｌｏｇρＳ（１０００）｜は、１．５以下であることがより好ましい。
【００３２】
また、本発明の導電性樹脂は、そのマトリックスを構成する樹脂として熱可塑性樹脂を用いているため、中間転写ベルトとして加工成形する際に製造プロセスが複雑な樹脂塗工液や回転式成形法等を用いる必要が無く、製造コストも安価に抑えることができる。
加えて、本発明の導電性樹脂を利用した中間転写ベルトの作製に際して樹脂溶液を使う必要がないため、樹脂溶液を用いて中間転写ベルトを作製する場合のように、溶媒揮発に起因する表面の微小凹凸が発生せず、表面の微小凹凸に起因するホロキャラクタの発生も防止できる。
【００３３】
但し、本発明の導電性樹脂に用いられる熱可塑性樹脂は、結晶性熱可塑性樹脂及び非結晶性熱可塑性樹脂の双方を含むものであることが必要である。この理由は、以下の２つである。
まず、導電性樹脂を中間転写ベルトとして用いる場合には、上述したように、汎用的な機械的特性値として式（１）に示される引張り強度を満たす必要があるが、この他にも中間転写ベルトの使用環境に起因して要求される特有の機械的特性である耐屈曲性および耐ロール屈曲性にも優れていることが必要である。
一方、熱可塑性樹脂が結晶性熱可塑性樹脂のみからなる場合には、耐ロール屈曲性が不充分となり、熱可塑性樹脂が非結晶性熱可塑性樹脂のみからなる場合には、耐屈曲性が不充分となるため、結晶性および非結晶性双方の熱可塑性樹脂を用いることが必要である。
【００３４】
また、本発明の導電性樹脂の作製には、高分子導電剤が用いられるが、高分子導電剤は加熱により分解し易いため、導電性樹脂の作製に際しては２種類の熱可塑性樹脂と高分子導電剤とを含む混合物（原料）を出来るだけ低い温度で加熱処理することが望ましい。しかし、熱可塑性樹脂を用いて機械的特性の面でも中間転写体としても利用できる導電性樹脂を得ようとすると、一般的には、高分子導電剤の熱分解を促進する温度で加熱処理しなければならず、中間転写ベルトとして実用に耐え得る程度に機械的特性と電気的特性とを両立させることが困難である。
一方、本発明者らが鋭意検討したところ、結晶性熱可塑性樹脂および非結晶性熱可塑性樹脂をブレンドして用いれば、より低い加熱処理温度でも機械的特性が確保し易くなることを確認した。それゆえ、導電性樹脂の作製に際して高分子導電剤の熱分解を抑えて、機械的特性と電気的特性とを両立させることが容易となる。
【００３５】
次に、本発明の導電性樹脂に含まれる各成分の詳細やその製造方法、及び、本発明の導電性樹脂を用いた中間転写体について説明する。
本発明の導電性樹脂は、結晶性熱可塑性樹脂と非結晶性熱可塑性樹脂と高分子導電剤とを少なくとも含み、さらに、必要に応じて、プロトン酸等その他の成分が含まれていてもよい。
【００３６】
＜結晶性熱可塑性樹脂＞
結晶性熱可塑性樹脂は、広義には結晶化可能な分子構造を有する熱可塑性樹脂であり、測定可能な融解熱を有し明確な融点を示すものを言う。なお、融点および融解熱は、示差走査熱量計（例えば島津製作所社製ＤＳＣ−５０）を用いて測定することができ、本発明において、結晶性熱可塑性樹脂とは、この装置を用いて測定される融解熱が５Ｊ／ｇ以上である熱可塑性樹脂を意味する。
【００３７】
結晶性熱可塑性樹脂は、不透明、耐熱性が高い、耐溶剤性に優れる、流動性が良好、薄肉成形に適する、耐摩擦摩耗性・摺動性が良好、高剛性、高硬度、もろい、割れやすい、反りやすい、収縮率が大きい等の特徴を有する熱可塑性樹脂である。
本発明に用いることのできる結晶性熱可塑性樹脂としては、公知の結晶性熱可塑性樹脂が利用でき、飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリオレフィン樹脂などを用いることが好ましい。中でも、溶融加工性、物性を考慮すると飽和ポリエステルが望ましく、特にポリブチレンテレフタラート（融点：約２２５℃）が好ましい。市販品で利用可能な結晶性熱可塑性樹脂の具体例を表１に示す。
【００３８】
【表１】
2006276300.tif 000002
【００３９】
＜非結晶性熱可塑性樹脂＞
非結晶性熱可塑性樹脂は、一般にガラス様の性質を持ち、加熱した際にガラス転移温度を示すものを言う。非結晶性熱可塑性樹脂は明確な融点や測定可能な融解熱を示さないが、ゆっくり冷却した場合に結晶構造をとる可能性のあるものについても含む。なお、本発明においては、非結晶性熱可塑性樹脂とは、前述の示差走査熱量測定装置を用いて測定される融解熱が５Ｊ／ｇ未満である熱可塑性樹脂を意味する。
【００４０】
非結晶性熱可塑性樹脂は、透明、耐溶剤性に劣る、調色が容易、流動性が悪い、摩耗が比較的大きい、摺動性がやや劣る、柔軟・強靭、割れにくい、反りが少ない、体積収縮率が小さい等の特徴を有する熱可塑性樹脂である。
本発明に用いることのできる非結晶性熱可塑性樹脂としては、公知の非結晶性熱可塑性樹脂が利用でき、例えば、非結晶性飽和ポリエステル、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン系樹脂、ＡＢＳ樹脂などが挙げられる。中でも、溶融加工性、物性を考慮すると非結晶性飽和ポリエステルが望ましく、特に非結晶性ポリエチレンテレフタラートが好ましい。市販品で利用可能な非結晶性熱可塑性樹脂の具体例を表２に示す。
【００４１】
【表２】
2006276300.tif 000003
【００４２】
＜高分子導電剤＞
本発明に用いることのできる高分子導電剤としては、公知の高分子導電剤が利用できるが、具体例としては、ポリアニリン、ポリピロール、ポリサルフォン、ポリアセチレン、ポリチオフェンなどが挙げられる。これら高分子導電剤を含む導電性樹脂を利用した中間転写ベルトでは、抵抗ばらつきをより抑制することができる。
【００４３】
高分子導電剤としては、上記に列挙したものの中でもポリアニリンまたはポリアニリン誘導体が特に好ましい。
ポリアニリンはアニリン又はアニリン誘導体から酸化重合法にて容易に製造できる。ポリアニリンはその酸化の状態によってロイコエメラルジン（またはロイコエマラルジン）（ｌｅｕｃｏｅｍｅｒａｌｄｉｎｅ）、エメラルジン（またはエマラルジン）（ｅｍｅｒａｌｄｉｎｅ）及びパーニグルアニリン（ｐｅｒｎｉｇｒａｎｉｌｉｎｅ）等の構造を持っている。
【００４４】
この中でエメラルジン構造を持つポリアニリンが一番高い電気伝導度を持ち、空気中での安定性にも優れるため最も好ましい。
かかるエメラルジン構造を持つポリアニリンは電気伝導度が１０-10Ｓ／ｃｍ程度でとても低いが、ＨＣｌ、ＨＮＯ3、Ｈ2ＳＯ4、ＨＣｌＯ4、ＨＢＦ4、ＨＰＦ6、燐酸、有機スルホン酸、ピクリン酸及びポリマー酸等のプロトン酸を添加することによりその電気伝導度を１０3Ｓ／ｃｍまで高めることができる。
また、高分子導電剤としてポリアニリンを用いて本発明の導電性樹脂を作製する場合には、高分子導電剤や熱可塑性樹脂等からなる混合物（導電性樹脂原料）を加熱処理する必要があるが、この加熱処理に際してポリアニリンの熱分解を抑制するためには、２７０℃以下の温度で加熱処理することが望ましい。このような加熱処理温度を考慮した場合には、上述したプロトン酸の中でもより熱的に安定な有機スルホン酸が望ましく、中でもドデシルベンゼンスルホン酸がより好ましい。
【００４５】
＜付加的成分＞
なお、プロトン酸を添加したポリアニリンを安定化すると共に、このポリアニリンからのプロトン酸の脱離を防ぎ、また、脱離したプロトン酸を導電性樹脂の表面に移動するのを防止する成分を高分子導電剤に添加することもできる。
このような付加的成分（中和化合物）としては、具体的には、亜鉛、銅、アルミニウム、チタン、鉄、ジルコニウム、マグネシウム、バリウム等の金属化合物や、アルキルアミンなどの有機塩基等が挙げられる。
なお、ポリアニリンの安定化を重視する場合には亜鉛、銅、アルミニウム、チタン、鉄、ジルコニウム等の金属化合物を添加することが好ましく、また、脱離したプロトン酸を中和して導電性樹脂の表面に移動するのを防止する効果を重視する場合にはマグネシウム、バリウム等の金属化合物を用いるのが好適である。
【００４６】
＜主成分の組合わせおよび配合比＞
本発明の導電性樹脂には、主成分として上述した結晶性熱可塑性樹脂、非結晶性熱可塑性樹脂および高分子導電剤の３種類が含まれる。
これら３種類の材料の組合わせとしては特に限定されるものではないが、機械的特性と抵抗安定性とを高いレベルで両立させることができる点からは、結晶性熱可塑性樹脂としてポリエチレンテレフタラート（融点：１８５〜１９６℃）、ポリブチレンテレフタラート（融点：約２２５℃）、ポリアミド（融点：２２４℃）からなる群から選択される少なくとも１種と、非結晶性熱可塑性樹脂としてポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）からなる群より選択される少なくとも１種と、高分子導電剤としてポリアニリン、ポリピロール、ポリサルフォン、ポリアセチレン、ポリチオフェンからなる群より選択される少なくとも１種とを組み合わせて用いることが好ましい。
これらの中でも、結晶性熱可塑性樹脂と、非結晶性熱可塑性樹脂と、高分子導電剤との組合わせとしては、ポリブチレンテレフタラートと、ポリエチレンテレフタラートと、ポリアニリンとの組合わせが特に好ましい。
【００４７】
このような組合わせが好ましい理由は以下に説明する事情による。
まず、本発明の導電性樹脂は、上述した３種類の材料を含む混合物（原料）を加熱処理することにより得られるものである。
一方、高分子導電剤は一般的に熱可塑性樹脂と比べて耐熱性に劣るため、この点からは、加熱温度を余り高くできない。加熱温度を高くすると高分子導電剤の熱分解により、所望の電気的特性が得られなくなったり、電気的特性を維持するために、導電性樹脂の機械的特性の劣化を招くほどの多量の高分子導電剤を導電性樹脂の作製に際して利用しなければならないからである。
【００４８】
これに対して、加熱温度が低いと、得られた導電性樹脂の機械的特性が不充分となったり、所定の形状に成形加工すること自体が不可能となる。このような観点から決定される加熱温度は熱可塑性樹脂が溶融する温度と関係している。
よって、成形加工性を確保し、その上で、機械的特性と電気的特性とを両立させるためには、熱可塑性樹脂が溶融する温度や、高分子導電剤の熱分解温度を考慮する必要があり、このような観点から上述したような組合わせが好適である。
【００４９】
一方、本発明に導電性樹脂中の、結晶性熱可塑性と非結晶性熱可塑性樹脂とのの配合比（結晶性熱可塑性／非結晶性熱可塑性樹脂；重量比）は８０／２０〜５０／５０の範囲内であることが好ましく、７０／３０〜５０／５０の範囲内であることがより好ましい。
配合比が、８０／２０よりも大きい場合には耐ロール屈曲性が不充分となる場合があり、５０／５０よりも小さい場合には耐屈曲性が不充分となる場合がある。
【００５０】
また、本発明の導電性樹脂中の高分子導電剤の含有量は、５〜２５体積％の範囲内であることが好ましく、５〜２０体積％の範囲内であることがより好ましい。高分子導電剤の含有量が５体積％未満の場合には、中間転写ベルトとして必要な導電性が得られない場合がある。一方、２５体積％を超える場合には、導電性樹脂マトリックス中に占める機械的特性の向上にはあまり寄与しない高分子導電剤の割合が多くなり過ぎるため、中間転写ベルトとして必要な機械的特性が得られない場合がある。
なお、導電性樹脂中の高分子導電剤の含有量は、導電性樹脂から切り出した薄膜状の切片に対して四酸化オスミウムによる染色処理を行なったサンプルの画像処理を行ない、断面における高分子導電剤と熱可塑性樹脂との面積比率から求めることができる。
【００５１】
＜導電性樹脂（中間転写体）の製造方法＞
本発明の導電性樹脂は、結晶性熱可塑性樹脂と、非結晶性熱可塑性樹脂と、高分子導電剤とを少なくとも混合した混合物（以下、「原料混合物」と称す場合がある）を加熱処理する工程を経て作製されるものであり、加熱処理時に押出成形法等の公知の成形方法等を併用することにより、本発明の導電性樹脂を含む中間転写体を得ることができる。
なお、加熱処理前の原料混合物には、必要に応じて、種々の成分が含まれていてもよく、上述したプロトン酸等や、結晶性熱可塑性樹脂と非結晶性熱可塑性樹脂との混合するための既知の相溶化剤等を用いることができる。
なお、本発明の中間転写ベルトは、本発明の導電性樹脂のみからなる単層構成であってもよいが、本発明の導電性樹脂からなる層を含む２以上の層からなる多層構成であってもよい。この場合、本発明の導電性樹脂からなる層が中間転写ベルトの外周面側を構成していることが好ましい。
【００５２】
なお、原料混合物の加熱処理温度Ｔｈとしては、下式（５）を満たすことが好ましい。
・式（５）      Ｔｍ＋１０≦Ｔｈ≦Ｔｍ＋７０
但し、式（５）中、Ｔｈは加熱処理時の温度（℃）、Ｔｍは原料混合物に含まれる結晶性熱可塑性樹脂の融点（℃）を表す。
【００５３】
加熱処理時の温度Ｔｈが、結晶性熱可塑性樹脂の融点Ｔｍ＋１０℃よりも小さい場合には、中間転写ベルトとして十分な機械的特性が得られなくなる場合がある。なお、温度Ｔｈは、Ｔｍ＋２０℃以上であることがより好ましく、温度は高ければ高いほどよいが、高過ぎる場合には、高分子導電剤が加熱処理時に熱分解してしまい、中間転写ベルトとして十分な電気的特性が得られなくなる場合がある。そのため、加熱処理時の温度Ｔｈの上限はＴｍ＋７０℃以下であることが好ましく、Ｔｍ＋６０℃以下であることがより好ましい。なお、加熱処理時の温度Ｔｈは、中間転写ベルトの作製に用いるのに好適な高分子導電剤の熱分解温度域を考慮すれば、２７０℃以下であることが好ましく、２５０℃以下であることがより好ましい。
なお、参考までに述べれば、高分子導電剤の熱分解温度は、ポリアニリン、ポリピロールはおよそ２２０℃前後であり、その他、ポリサルフォン、ポリアセチレン、ポリチオフェン等はおよそ２５０℃前後くらいである。
【００５４】
以上に説明した観点から、例えば、原料混合物に含まれる結晶性熱可塑性樹脂と、非結晶性熱可塑性樹脂と、高分子導電剤との組み合わせが、ポリブチレンテレフタラートと、ポリエチレンテレフタラートと、ポリアニリンとからなる場合には、２３５℃〜２７０℃の範囲で加熱処理することが好ましく、２４０℃〜２５０℃の範囲で加熱処理することがより好ましい。
なお、加熱処理後の導電性樹脂中には、上述したように高分子導電剤が５〜２５重量％含まれていることが好ましいが、加熱処理温度が高分子導電剤をある程度促進するような場合には、加熱処理後に上述した範囲内に収まるように、原料混合物中に含まれる高分子導電剤の割合を予め多めにしておいてもよい。
【００５５】
＜中間転写ベルトの作製＞
次に、本発明の中間転写ベルトの製造方法について説明する。本発明の中間転写ベルトは、本発明の導電性樹脂の作製に用いられる原料混合物を用いて、公知の中間転写ベルト作製方法を利用して作製することができ、その製法は、特に限定されるものではないが、一例を挙げるとすれば、以下＜ａ＞〜＜ｃ＞の工程を経て作製することができる。
【００５６】
＜ａ＞まず、付加的成分である粉末金属酸化物と液体酸を分散ミキサーで混合し熱処理する。得られた反応生成物を、グラインダー等を用いて粉末／顆粒を得る。
【００５７】
＜ｂ＞その後、得られた粉末／顆粒状の反応生成物を高分子導電剤および２種の熱可塑性樹脂と混和して原料混合物を得る。なお原料混合物の混和には２軸押し出し機を用いる。この他一軸押出機、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダー、プラストグラフ、ニーダー等の通常の混練機を用いて製造することもできる。
【００５８】
＜ｃ＞シート化／チューブ化の方法は、連続溶融押出成形法、射出成形法あるいはブロー成形法、インフレーションフィルム成形法等公知の方法を採用することが出来る。
望ましい製造方法は連続溶融押出成形法で、シート化する場合、２軸押し出し機で溶融混練された原料混合物を幅方向で膜厚調整が可能なＴダイを用いて押し出し塗布する。塗布後に乾燥処理を行って巻き取り、シートが得られる。
チューブ化する場合、２軸押し出し機で溶融混練された原料混合物を所望径の環状ダイより下方に溶融チューブの状態で押出す。押出した溶融チューブを、環状ダイと同一軸線上に支持棒を介して装着した冷却マンドレル外表面に接して冷却固化することでシームレスチューブとする。
このようにして得られたシートやチューブは所定の形状・サイズに切断することにより中間転写ベルトとして利用することができる。
【００５９】
＜画像形成装置＞
本発明の画像形成装置としては、本発明の中間転写ベルトを利用することが可能な中間転写方式の画像形成装置であれば特に限定されないが、具体的には、以下の構成を有していることが好ましい。
すなわち、本発明の画像形成装置は、像担持体（感光体）と、像担持体を帯電させる帯電手段と、この帯電手段により帯電させられた像担持体表面に、光を照射して画像情報に応じた静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、像担持体表面に形成された静電潜像を現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、このトナー像を中間転写ベルトを介して記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体上に転写されたトナー像を定着して定着画像を得る定着手段とを含むものであることが好ましい。ここで、中間転写ベルトとしては、本発明の中間転写ベルトが用いられる。
【００６０】
この画像形成装置を構成する各部材は、中間転写ベルトを除いて公知のものが利用でき、また、中間転写ベルトの表面をクリーニングするクリーニングブレード等、上記に列挙した部材以外の公知の部材を備えていてもよい。また、本発明の画像形成装置は、いわゆるタンデム型であってもよい。
【実施例】
【００６１】
次に、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明する。
（実施例１）
５５ｇの粉末酸化亜鉛（ＺｎＯ）および１６５ｇの液体ドデシルベンゼンスルホン酸（ＤＢＳＡ）を分散ミキサーを用いて混合し、混合物を得た。その後、得られた混合物をプラスチック用加工装置内で混合により１５０℃で加熱して固化し、白色のＺｎＯ−ＤＢＳＡ反応生成物を得た（融点１１５℃）。続いて、得られたＺｎＯ−ＤＢＳＡ反応生成物を、グラインダーを用いて粉々にして粉末／顆粒にした。
【００６２】
次に、高分子導電剤として酸性ポリアニリン（ＰＡＮＩ、パニポール社製、Ｐａｎｉｐｏｌ  ＰＡ）２２０ｇと、ＺｎＯ−ＤＢＳＡ反応生成物２２０ｇとを混合し（重量比で１：１の割合）、スクリューミキサーで混合した混合物を得た。
その後、、酸性ポリアニリン（ＰＡＮＩ）とＺｎＯ−ＤＢＳＡ反応生成物との混合物：４４０ｇ、結晶性熱可塑性樹脂としてポリブチレンテレフタラート（三菱エンジニアリング社製、商品名「ノバデュラン：５０１０」）樹脂顆粒：１６００ｇ、および、非結晶性熱可塑性樹脂としてポリエチレンテレフタラート（イーストマン「ＰＥＴＧ５０５３」）：４００ｇを２軸押し出し溶融加工装置内で混和し１２０ｍｍφの環状ダイより下方に溶融チューブ状態で押し出し、押し出した溶融チューブを環状ダイと同一軸上に支持棒を介して装着した、１１０ｍｍφの冷却マンドレル外表面に接しめて冷却固化して、厚みが０．１３０ｍｍのチューブ状の導電性樹脂を得た。加工温度は２４０℃であった。
得られた導電性樹脂チューブ表面をマイクロトームして、厚さ１００ｎｍのサンプル片を切り出し、四酸化オスミウムで染色処理した。このサンプル片を、画像解析装置（ニレコ社製、ルーゼックスＡＰ）を用いて画像解析し、断面における高分子導電剤と熱可塑性樹脂との面積比から、導電性樹脂中の高分子導電剤の含有率を求めたところ１８体積％であった。
【００６３】
得られた導電性樹脂チューブについて、以下の特性を評価した。結果を表３に示す。
＜導電性＞
電圧１００Ｖにおける表面抵抗率ρＳ（１００）、電圧１０００Ｖにおける表面抵抗率ρＳ（１０００）〔Ω／□〕、および、電圧１０００Ｖにおける体積抵抗率ρＶ（１０００）〔Ω・ｃｍ〕は、測定時間を１０秒として、三菱油化（株）製の表面抵抗計（商品名「ハイレスタ」および「ロレスタ」）を用い測定した。
具体的には、導電性樹脂チューブの２４点（幅方向３箇所×周方向８箇所）を測定し、その平均値を表面抵抗率、体積抵抗率として求めた。
【００６４】
＜耐屈曲性＞
ＪＩＳ  Ｐ−８１１５に準拠し、上記の導電性樹脂チューブを幅１０ｍｍ、長さ８０ｍｍの大きさに切断した試験片を用い、ＭＩＴ試験機で折り曲げ速度１８０回／分、回転角度９０゜左右、引張り荷重０．５ｋｇの条件下で、試験片が破壊されるまでの回数を測定した。
なお、表３に示す評価の基準は以下の通りである。
◎：３０００回以上
○：１０００回以上３０００回未満
△：５００回以上１０００回未満
×：５００回未満
【００６５】
＜耐ロール屈曲性＞
耐ロール屈曲性は、図１に示す装置を使用して測定した。なお、図１に示す装置は、φ２８ｍｍの３本の金属ロール７１と、これら３本の金属ロールの端面に接着・固定された正三角形の固定板７２とからなり、固定板７２は、その頂点が金属ロール７１の中心軸と一致するように配置されたものである。この固定板７２で端面が固定された３本の金属ロールは、一体となって回転可能である。
【００６６】
ここで、耐ロール屈曲性の評価は、得られた導電性樹脂チューブを２０ｍｍ×８０ｍｍのサイズに切り出した短冊状シート７３の中央部を金属ロール７１に引っ掛け、短冊状シート７３の両端に０．７Ｎ／ベルト幅３５０ｍｍの荷重を加えながら、図１（ａ）と図１（ｂ）とに示されるように一方向に連続して回転させた。評価は回転数１６０ｒｐｍで実施することにより行い、この際の短冊状シート７３が破断するまでの回転数（３本のロールを１組とし１回転を１サイクルとした）を計測した。
なお、表３に示す評価の基準は以下の通りである。
◎：５００Ｋｃｙｃｌｅ以上
○：３００Ｋｃｙｃｌｅ以上５００Ｋｃｙｃｌｅ未満
△：１００Ｋｃｙｃｌｅ以上３００Ｋｃｙｃｌｅ未満
×：１００Ｋｃｙｃｌｅ未満
【００６７】
＜画像の評価＞
画像の評価は、画像形成装置として、中間転写方式の画像形成装置（富士ゼロックス社製、ＤＣＣ４００）を用い、この装置に所定のサイズに切断した上記の導電性樹脂チューブを中間転写ベルトとして装着して実施した。
評価に際しては、連続して１０００枚のコピーテストを実施し、テスト終了直前に得られた画像の画質からブラーの発生の有無を評価した。なお、表３に示す評価の基準は以下の通りである。
○：ブラー発生無し
×：ブラー発生あり
【００６８】
＜引張り弾性率の評価＞
引張り弾性率の測定は、ＪＩＳ  Ｋ７１２７（１９９９）に準じて行い、周方向のみ５回測定した平均値を測定値とした。より詳しくは、ダンベル３号の打ち抜き試験片（幅５ｍｍ）を作製し、アイコーエンジンニアリング社製ＭＯＤＥＬ−１６０５Ｎを用いて、引張速度２０ｍｍ／ｍｉｎで測定した。
【００６９】
（実施例２および比較例１〜７）
表３に示したように、樹脂成分、導電剤成分、加工温度を変えて、実施例１と同様にして導電性樹脂チューブ及びこれを用いた中間転写体を作製し、実施例１と同様にして評価した。
なお、いずれの実施例も表３に示した以外の条件は実施例１と同様であるが、比較例５では、２軸押し出し溶融加工に用いる原料として酸性ポリアニリン（ＰＡＮＩ）とＺｎＯ−ＤＢＳＡ反応生成物との混合物：４４０ｇの代わりに、カーボンブラック（ＶｏｌｃａｎＸＣ７２、Ｃａｂｏｔ社製）：４４０ｇを用いた。
【００７０】
【表３】
2006276300.tif 000004
【００７１】
−抵抗安定性の評価−
次に、実施例１および比較例５で用いた中間転写ベルトの抵抗安定性の評価を、上述の画像形成装置を用いて評価した。
抵抗安定性の評価は、１２５０００枚の連続コピーを行なった際の、コピー枚数に対する用紙走行部（通紙部）、および、用紙非走行部（非通紙部）における表面抵抗率ρＳ（１００）をコピー枚数に対して適宜測定することにより行なった。そして、得られた値について、連続コピー開始前（０枚目）における表面抵抗率ρＳ（１００）の常用対数値を基準として、所定枚数（Ｘ枚目）コピー後の表面抵抗率ρＳ（１００）の常用対数値との差（ΔｌｏｇρＳ（１００））として算出した。なお、表面抵抗率ρＳ（１００）は上述と同様にして測定した。
結果を表４に示す。
【００７２】
【表４】
2006276300.tif 000005
【００７３】
表３および表４から判るように、本発明の導電性樹脂は、中間転写ベルトとして必要な機械的特性と電気的特性とを満たしているため、これを用いて中間転写体としても、ブラーの発生が抑制され、且つ、耐屈曲性や耐ロール屈曲性に優れている。さらに、長期に渡って画像を形成した場合の抵抗安定性にも優れている。
また、中間転写体の作製に際しては、樹脂溶液を用いる必要が無いため、生産性にも優れる。なお、実施例１、２のいずれの中間転写ベルトにおいても、その外周面の微小な凹凸がみられず、これに起因したホロキャラクターの発生もみられなかった。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】耐ロール屈曲性の評価方法を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００７５】
７１  金属ロール
７２  固定板
７３  導電性樹脂チューブ
【図１】
2006276300.tif 000006