(57)【要約】【課題】  低コストで、耐久使用時においてもベルトに割れ（クラック）や、紙紛や残トナー等の汚れが発生せず、抵抗ムラが小さく、通電耐久性（耐リーク性）に優れた高品質の電子写真用エンドレスベルト、該電子写真用エンドレスベルトを用いた画像形成装置を提供することである。【解決手段】  ポリアミド樹脂及びカーボンブラックを含有し、更にポリアミド樹脂１００質量部に対してフッ素原子含有界面活性剤を０．１〜１０質量部含有することを特徴とする電子写真用エンドレスベルト、該電子写真用エンドレスベルトを有する画像形成装置。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアミド樹脂及びカーボンブラックを含有し、更にポリアミド樹脂１００質量部に対してフッ素原子含有界面活性剤を０．１〜１０質量部含有することを特徴とする電子写真用エンドレスベルト。
【請求項２】
前記ポリアミド樹脂１００質量部に対して、フッ素原子含有界面活性剤を０．５〜７質量部含有する請求項１に記載の電子写真用エンドレスベルト。
【請求項３】
前記フッ素原子含有界面活性剤がパーフルオロアルキルスルホン酸のアルカリ金属塩である請求項１又は２に記載の電子写真用エンドレスベルト。
【請求項４】
前記フッ素原子含有界面活性剤がパーフルオロブタンスルホン酸カリウムである請求項３に記載の電子写真用エンドレスベルト。
【請求項５】
前記ポリアミド樹脂がポリアミド６・１０、ポリアミド６・１２、ポリアミド１１、ポリアミド１２から選ばれる１種又は２種以上のポリアミド樹脂からなる請求項１〜４のいずれかに記載の電子写真用エンドレスベルト。
【請求項６】
前記ポリアミド樹脂がポリアミド６・１０、ポリアミド１２から選ばれる１種又は２種のポリアミド樹脂からなる請求項５に記載の電子写真用エンドレスベルト。
【請求項７】
更に前記ポリアミド樹脂１００質量部に対して、ポリエーテルエステルアミド、ポリエーテルエステル又はポリエーテルアミドを１〜１５質量部含有する請求項１〜６のいずれかに記載の電子写真用エンドレスベルト。
【請求項８】
前記ポリアミド樹脂１００質量部に対して、前記カーボンブラックを５〜２５質量部含有する請求項１〜７のいずれかに記載の電子写真用エンドレスベルト。
【請求項９】
前記電子写真用エンドレスベルトが転写搬送ベルトである請求項１〜８のいずれかに記載の電子写真用エンドレスベルト。
【請求項１０】
前記電子写真用エンドレスベルトが中間転写ベルトである請求項１〜８のいずれかに記載の電子写真用エンドレスベルト。
【請求項１１】
請求項１〜１０に記載のいずれかの電子写真用エンドレスベルトを有す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、電子写真画像形成装置に用いられる転写搬送ベルト、中間転写ベルト等の電子写真用エンドレスベルト、及び該電子写真用エンドレスベルトを有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やレーザービームプリンター等の電子写真画像形成装置に用いられる、転写搬送部材、中間転写部材、電子写真感光体等には、剛体のドラム形状のもの以外に、フレキシブルなエンドレスベルト形状のもの（電子写真用エンドレスベルト）が使用されている。
【０００３】
近年、カラー（フルカラー等）電子写真画像形成装置の実用化が進み、転写搬送ベルトや中間転写ベルト等の需要が増加している。
【０００４】
転写搬送ベルトを用いた画像形成の方式としては、直列に配置された各色用の画像形成部（電子写真感光体・一次帯電手段・露光手段・現像手段・転写手段等を有する）において各色のトナー像をそれぞれ形成し、これらを転写材搬送ベルトによって各画像形成部に順次搬送される転写材上に順次転写することでカラー画像を形成する方式等がよく知られている。
【０００５】
また、中間転写ベルトを用いた画像形成の方式としては、１つの電子写真感光体で一次帯電・露光・現像を１色ずつ順次行い、各色のトナー像を中間転写ベルト上に順次一次転写した後、これを転写材上に一括して二次転写することでカラー画像を形成する所謂４プロセスの中間転写方式や、直列に配置された各色用の画像形成部（電子写真感光体・一次帯電手段・露光手段・現像手段・転写手段等を有する）において各色のトナー像をそれぞれ形成し、これらを中間転写ベルトに転写した後、転写材上に一括して二次転写することで画像を形成するインラインの中間転写方式等がよく知られている。
【０００６】
電子写真用エンドレスベルトとしては、安価に製造でき、汎用の成形装置が使用できるといった利点から、熱可塑性樹脂を主成分とするエンドレスベルトが提案されており、例えば、特許文献１には、ポリカーボネート樹脂を用いた電子写真用シームレスベルト、特許文献２には、ポリアルキレンテレフタレートを用いた電子写真用エンドレスベルトが開示されている。
【０００７】
近年、電子写真画像形成装置が高機能化・高耐久化するに従い、ベルトにおいても耐久性が求められてきている。また、ランニングコストの低減化・装置の小型化を目的として、従来は交換部品として使用されることが多かったベルトユニットが本体と同等の耐久寿命で使用されるようになりつつあり、更なる高耐久性が求められてきている。ところが、熱可塑性樹脂を使用したベルトにおいては、こうした耐久使用を行うことによる割れや裂けが問題となっている。
【０００８】
この問題を解決する方法として、特許文献３にはポリアミド樹脂、ポリアミド樹脂及び熱可塑性エラストマーを用いた電子写真用エンドレスベルトが開示されている。ポリアミド樹脂は、柔軟性・耐薬品性に優れ、耐摩耗・摩擦性にも優れているため、電子写真用エンドレスベルトの材料としては好適である。また、フッ素樹脂やスーパーエンプラと比較して安価であり、本体の低コスト化に大きく寄与することができる。
【０００９】
しかしながら、上記の方法によりクラックや割れといった耐屈曲性は解決されるものの、紙紛や残トナー等の汚れがベルト上に付着、蓄積し転写不良を引き起こすことがあるという問題があった。また、一般に、転写搬送ベルトや中間転写ベルトを使用した電子写真用装置においては、ベルト上にトナー像を形成し、そのトナー像から得られる反射光濃度や位置を検知することにより、濃度検知や位置検知を行っている。そのため、耐久使用により紙紛や残トナー固着等でベルトの表面の状態が変化すると正確な濃度検知や位置検知が行えなくなり、画像不良を引き起こすことがあった。
【００１０】
また、上記の方法だけでは導電剤の分散不良が生じ易く、抵抗のムラや通電による劣化が起こる場合があった。
【特許文献１】特開平３−８９３５７号公報
【特許文献２】特開平８−９９３７４号公報
【特許文献３】特開２００１−３５０３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このように、画像形成装置の高機能化、高耐久化に伴い、ベルト状転写部材として必要な要求の全てを満足できるような電子写真用エンドレスベルトが望まれている。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決する、低コストで、耐久使用時においてもベルトに割れ（クラック）や、紙紛や残トナー等の汚れが発生せず、抵抗ムラが小さく、通電耐久性（耐リーク性）に優れた高品質の電子写真用エンドレスベルト、該電子写真用エンドレスベルトを用いた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】
【００１３】
本発明者等は、係る目的を達成すべく鋭意検討した結果、電子写真用エンドレスベルトがポリアミド樹脂及びカーボンブラックを含有し、更にポリアミド樹脂１００質量部に対してフッ素原子含有界面活性剤を０．１〜１０質量部含有することにより、低コストで、耐久使用時においてもベルトに割れ（クラック）や、紙紛（紙繊維・填料）や残トナー等の汚れが発生せず、抵抗ムラが小さく、通電耐久性に優れていることを見出し、本発明に至った。
【００１４】
本発明の範囲にすることで得られる汚れに対する効果の要因としては、電子写真用エンドレスベルトがフッ素原子含有界面活性剤を含有することで、ベルトの表面付近の水分に対する濡れ性（親水性）が増加するためであると考えられる。これは従来の疎水化して汚れを防止する方向とは異なり、詳細は定かでないが、大気中の極微量な水分が吸着し、表面の抵抗が減少し静電的な付着が減少するためであると考えられる。また、ベルトと紙紛やトナーとの間に吸着水が介在することで、汚れが固着し難くなる効果もあると考えられる。この効果は、特に紙の填料である無機フィラー等の付着防止に有効である。
【００１５】
また、抵抗ムラや通電耐久性が向上する効果の要因としては、フッ素原子含有界面活性剤を含有することで、フッ素原子含有界面活性剤がカーボンブラックやポリアミド樹脂と相互作用することにより、樹脂中でのカーボンブラックの分散が向上するためであると考えられる。また、この効果はポリアミド樹脂を用いた場合に効果的であり、これはポリアミド樹脂が適度に極性を持っているからであると考えられる。
【００１６】
すなわち、本発明の一態様によれば、ポリアミド樹脂及びカーボンブラックを含有し、更にポリアミド樹脂１００質量部に対してフッ素原子含有界面活性剤を０．１〜１０質量部含有することを特徴とする電子写真用エンドレスベルトが提供される。
【００１７】
また、本発明の他の実施態様によれば、上記電子写真用エンドレスベルトを有する画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、低コストで、耐久使用時においてもベルトに割れ（クラック）や、汚れが発生せず、耐久性・クリーニング性に優れ、通電耐久性に優れている高品質の電子写真用エンドレスベルト、該電子写真用エンドレスベルトを用いた画像形成装置を得ることが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
本発明において、電子写真用エンドレスベルトはフッ素原子含有界面活性剤をポリアミド樹脂１００質量部に対して、０．１〜１０質量部含有することが必須であり、特には、フッ素原子含有界面活性剤を０．５〜７質量部含有することがより好ましい。フッ素原子含有界面活性剤の含有量を上記範囲内とすることにより、十分な紙粉付着低減効果が発揮され、また電子写真用エンドレスベルトへのブツの発生による耐電圧性（電圧を印加したときの絶縁破壊性）の低下や、成形安定性の低下が生じることもない。
【００２１】
また、本発明において、更にポリエーテルエステルアミド、ポリエーテルエステル又はポリエーテルアミドをポリアミド樹脂１００質量部に対して、１〜１５質量部含有することが好ましい。これらの樹脂を上記の範囲含有させることで、汚れの付着量低下や抵抗ムラを低減させることができ、また、成型物の表面の粗れ、機械強度の低下を招くこともない。このような効果を奏する要因としては、ポリエーテルエステルアミド、ポリエーテルエステル又はポリエーテルアミドを含有することにより、フッ素原子含有界面活性剤と同様に、ベルトの濡れ性が増加し、汚れがつき難くなる効果を発揮するためであると考えられる。また、ポリエーテルエステルアミド、ポリエーテルエステル及びポリエーテルアミドはフッ素原子含有界面活性剤との相溶性が高いため、カーボンブラックの分散を更に向上させるためであると考えられる。上記の樹脂のなかでも、ベルトの耐汚れ性やフッ素系界面活性剤やポリアミドとの相溶性からポリエーテルエステルアミドを用いることがより好ましい。
【００２２】
本発明において、フッ素原子含有界面活性剤としては、ノニオン性、カチオン性、アニオン性及びカチオンとアニオンの両性のいずれも使用可能であり、例えばパーフルオロブタンスルホン酸カリウム、パーフルオロブタンスルホン酸リチウム、パーフルオロオクタンスルホン酸カリウム、パーフルオロオクタンスルホン酸リチウム等のパーフルオロアルキルスルホン酸のアルカリ金属塩や、パーフルオロブタンカルボン酸カリウム、パーフルオロブタンカルボン酸リチウム、パーフルオロオクタンカルボン酸カリウム、パーフルオロオクタンカルボン酸リチウム等のパーフルオロアルキルカルボン酸のアルカリ金属塩等が挙げられるが、ポリアミド樹脂への相溶性や分散性が著しく改善出来ることから、パーフルオロアルキルスルホン酸アルカリ金属塩が好ましい。なかでも、パーフルオロブタンスルホン酸のアルカリ金属塩がより好ましく、更には、パーフルオロブタンスルホン酸カリウムがより好ましい。
【００２３】
本発明において使用されるポリアミドとしては、公知のポリアミド類が使用可能であり、例えば、ポリアミド１２（ＰＡ１２）、ポリアミド１１（ＰＡ１１）、ポリアミド１０（ＰＡ１０）、ポリアミド９（ＰＡ９）、ポリアミド８（ＰＡ８）、ポリアミド７（ＰＡ７）、ポリアミド６（ＰＡ６）、ポリアミド４・６（ＰＡ４・６）、ポリアミド６・６（ＰＡ６・６）、ポリアミド６・１０（ＰＡ６・１０）、ポリアミド６・１２（ＰＡ６・１２）、ポリアミド６Ｔ（ＰＡ６Ｔ）及びポリアミド９Ｔ（ＰＡ９Ｔ）が挙げられ、これらの中から選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。
【００２４】
また、本発明においては、ポリアミド樹脂には、ポリアミドの共重合体や、これらのポリマーアロイ、ポリマーブレンド等を含む。
【００２５】
上記のポリアミドの中でも、ポリアミド６・１０、ポリアミド６・１２、ポリアミド１１及びポリアミド１２から選ばれる１種又は２種以上のポリアミド樹脂を用いることが好ましい。
【００２６】
上記の４種のポリアミド樹脂は、数あるポリアミド樹脂の中でも特に吸水率が低く、寸法安定性に優れ、環境変化に対しても電気抵抗値の変動が少ない。また、融点も他のポリアミド樹脂と比べて低く、比較的低温で成形可能であり、溶融温度と分解温度との差が大きく、成形可能な温度領域が広く、成形安定性に優れる。また、加熱に費やすエネルギーが少なくて済む。
【００２７】
通常、ポリアミド樹脂は、アミド結合（−ＣＯＮＨ−）濃度が増加するにつれ、弾性率が増加する傾向にあるものの、吸水率も増加する傾向にある。ポリアミド６・１０、ポリアミド６・１２、ポリアミド１１及びポリアミド１２は、メチレン鎖が長い分、低融点で、柔軟、吸水率も低い。反面、弾性率は低下傾向にある。
【００２８】
本発明において、ポリアミド樹脂の分子量は、数平均分子量で５０００〜５００００の範囲が好適である。
【００２９】
ポリアミド６・１０、ポリアミド６・１２、ポリアミド１１及びポリアミド１２は、一般に市場で容易に入手することが可能である。例えば、東レ製のアミラン、アトフィナ製のリルサン、エムス昭和電工製のグリルアミド、ダイセル・デグサ製のダイアミド、宇部興産製のＵＢＥナイロン、デュポンのザイテル等が挙げられる。
【００３０】
更に、本発明においては上記のポリアミドの中でも、ベルトの耐汚れ性の面から、ポリアミド６・１０及びポリアミド１２から選ばれる１種又は２種のポリアミド樹脂を用いることが好ましい。
【００３１】
また、これらのポリアミドは相溶性が高く、２種類以上を適当量配合することにより、それぞれのポリアミド樹脂がもつ長所を掛け合わせることが可能である。
【００３２】
本発明で用いられるカーボンブラックとしては、ケッチェンブラックやアセチレンブラック等の導電性カーボン、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボン、酸化処理を施したカラーインク用カーボン、熱分解カーボン等が挙げられ、これらの中から選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、その他公知のカーボンブラックを使用することができ、上記の材料に限定されるものではない。
【００３３】
本発明においてカーボンブラックの含有量は、カーボンブラックの補強効果、及びクラックや割れ等を考慮すると、ポリアミド樹脂１００質量部に対してカーボンブラックを５〜２５質量部含有することが好ましい。また、本発明において、ポリアミド樹脂以外の熱可塑性樹脂を添加することも可能である。
【００３４】
本発明において用いられる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリブタジエン、ポリイソブチレン、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアリレート、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、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）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、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）、ポリフッ化ビニル、アクリル、アクリル酸アルキルエステル共重合体、ポリエーテルエステル共重合体、ポリエーテルアミド共重合体及びポリウレタン共重合体等が挙げられる。ただし、その他公知の熱可塑性樹脂を使用することができ、上記の材料に限定されるものではない。
【００３５】
また、本発明においてはカーボンブラックに加えて他の電子導電性導電剤やイオン導電性導電剤等を併せて使用することができる。
【００３６】
カーボンブラック以外の電子導電性導電剤としては、天然グラファイト、人造グラファイト等のグラファイト、銅、ニッケル、鉄、アルミニウム等の金属粉、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫等の金属酸化物粉等、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性高分子が挙げられ、これらの中から選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、その他公知の電子導電性導電剤等を使用することができ、上記の材料に限定されるものではない。
【００３７】
また、イオン導電性導電剤とは、ラウリ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、オクタドデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸・ジメチルエチルアンモニウニウム塩の過塩素酸塩、塩素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エトサルフェート塩、臭化ベンジル塩、塩化ベンジル塩等のハロゲン化ベンジル塩等の第四級アンモニウム塩等の陽イオン性界面活性剤、脂肪族スルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸エステル塩、高級アルコール燐酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加燐酸エステル塩等の陰イオン界面活性剤、各種ベタイン等の両性イオン界面活性剤、高級アルコールエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル等の非イオン性帯電防止剤等の帯電防止剤、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＮａＣｌＯ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＮａＳＣＮ、ＫＳＣＮ、ＮａＣｌ等のＬｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋等の周期律表第１族の金属塩、あるいはＮＨ４＋の塩等の電解質、またＣａ（ＣｌＯ４）２等のＣａ２＋、Ｂａ２＋等の周期律表第２族の金属塩及びこれらの帯電防止剤が、少なくとも１個の水酸基、カルボキシル基、一級ないし二級アミン基等のイソシアネートと反応する活性水素を有する基を持ったものが挙げられる。更に、それら等と１，４−ブタンジオール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等の多価アルコールとその誘導体等の錯体あるいはエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のモノオールとの錯体が挙げられ、これらの中から選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、その他公知のイオン導電性抵抗制御剤等を使用することができ、上記の材料に限定されるものではない。
【００３８】
また、本発明の効果を損なわない範囲で任意の添加剤を添加することもできる。例えば、成形安定性を向上させるための加工助剤（エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体）、加水分解防止剤（カルボジイミド等）、酸化防止剤（ハロゲン化銅、フェノール系、燐系、硫黄系及びアミン系等）、光安定剤（ＨＡＬＳ）、難燃剤（ハロゲン系、燐系、アンチモン系、水酸化マグネシウム及びシリコーン樹脂等）、滑剤（フッ素樹脂及びシリコーンオイル等）、及び補強剤（ガラス繊維、カーボン繊維及びアラミド繊維等）が挙げられ、これらの中から選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、その他公知の添加剤等、上記の材料に限定されるものではない。
【００３９】
本発明において、ポリアミド樹脂中にフッ素原子含有活性剤等の材料を分散する方法としては、公知の混練、分散方法を使用できるが、高い分散能力と生産性を有することから２軸押出機による分散が好ましい。
【００４０】
本発明において、電子写真用エンドレスベルトの構成は単層であっても多層であってもよい。ただし、樹脂層は表層であることが好ましい。
【００４１】
電子写真用エンドレスベルトとしては、シートフィルムをつなぎ合わせて製造する方法（シーム付き）、円筒状にフィルムを成形する方法（シームレス状）があるが、ベルトの耐汚れ性や耐屈曲性、転写性を考慮すると、シームレス状に成形することが好ましい。
【００４２】
このようなシームレス状のエンドレスベルト製造方法としては、製造効率が高くてコストを抑制できる製造方法が好ましく、環状ダイスの先端から押出機の押出しによって円筒状溶融物を吐出し、必要な長さに切断し、その後、表面平滑性や寸法を調整する等の目的で型を使用した加工を行い、エンドレスベルトを製造する方法が好ましい。これらの中でも、インフレーション成形がより好ましい。
【００４３】
図４に本発明の電子写真用エンドレスベルト用のエンドレスベルト製造方法の一態様を説明する。ただし、それにより何ら制限を受けるものではない。
【００４４】
図４は２層構成ベルト成形用に押出し押出機１００及び１０１と２基具備しているが、少なくとも本発明においては１基以上有していればよい。
【００４５】
次に、単層の電子写真用エンドレスベルトの製造方法について述べる。まず、成形用樹脂、導電剤及び添加剤等を所望の処方に基づき、予め予備混合後、混練分散を行った成形用原料を押出機１００に具備したホッパー１０２に投入する。押出機１００は、成形用原料が、後工程でのベルト成形が可能となる溶融粘度となり、また、原料相互が均一分散するように、設定温度及び押出機のスクリュー構成が選択される。成形用原料は押出機１００中で溶融混練され溶融体となり環状ダイス１０３に入る。環状ダイス１０３は気体導入路１０４が配設されており、気体導入路１０４より空気が環状ダイス１０３に吹き込まれることにより環状ダイス１０３を通過した溶融体は径方向に拡大膨張する。
【００４６】
この時吹き込まれる気体は空気の他に、窒素、二酸化炭素及びアルゴン等から選択することができるが、これに限らない。
【００４７】
膨張した成形体は冷却リング１０５により冷却されつつ上方向に引き上げられ、筒状フィルム１０５が形成される。これを所望の幅に切断することにより、エンドレスベルトを得ることができる。
【００４８】
なお、１０６は安定板、１０７はピンチローラー、１０８はカット装置である。
【００４９】
前述の説明は単層ベルトに関してであったが、２層の場合は図４に示されるように更に押出機１０１を配置し、押出機１００の混練溶融体と同時に２層用の環状ダイス１０３へ、押出機１０１の混練溶融体を送り込み、２層同時に拡大膨張させ２層ベルトを得ることができる。
【００５０】
もちろん３層以上であってもよく、層数に応じ相応に押出機を準備すればよい。
【００５１】
次に、この筒状フィルムに表面平滑性や寸法を調整する等の目的で型を使用した加工を行う。
【００５２】
具体的には、加熱熱膨張率の異なる材料で作られた直径の異なる一組の円筒型を使用する方法がある。小径の円筒型（内型）の熱膨張率は大径の円筒型（外型）の熱膨張率より大きくなるようにし、この内型に成形した筒状フィルムを被せた後、その内型を外型内に挿入して、内型と外型で筒状フィルムを挟み込むようにする。型の間のギャップは加熱する温度と内型・外型の熱膨張率の差及び必要とされる圧力で計算して求める。内型、筒状フィルム、外型の順で設置された型を樹脂の軟化点温度付近まで加熱する。加熱により熱膨張率の大きい内型は外型より膨張し、筒状フィルム全面に均一な圧力がかかる。この時、軟化点付近に達した樹脂フィルムの表面は平滑に加工した外型内面に押し付けられ、樹脂フィルム表面の平滑性が向上する。その後、冷却してフィルムを型から外すことで平滑な表面性を得ることができる。
【００５３】
このとき、外型の内面もしくはフィルムの表面に離型剤を塗布することでフィルムを型から容易に外すことができる。また、離型剤を使用することにより、離型剤がフィルム表面に含侵され、紙紛や残トナー固着といった汚染を防ぐ、つまり、耐フィルミング性を向上させることができる。
【００５４】
また、外型の内表面の表面粗さを調整することでベルトの表面平滑性を調整することができる。
【００５５】
この後、必要に応じて補強部材や蛇行防止部材、位置検知部材の取り付けや精密カットを行って電子写真用エンドレスベルトを製造する。
【００５６】
本発明において電子写真用エンドレスベルトの体積抵抗率は、１０６Ω・ｃｍ〜１０１３Ω・ｃｍであることが好ましく、特には、１０８Ω・ｃｍ〜１０１３Ω・ｃｍであることが好ましい。
【００５７】
また、本発明において電子写真用エンドレスベルトの表面抵抗率は、１０６Ω／□〜１０１５Ω／□であることが好ましく、特には、１０７Ω／□〜１０１４Ω／□であることが好ましい。
【００５８】
本発明において電子写真用エンドレスベルトの電気抵抗は、以下のように定義され、測定される。
【００５９】
＜抵抗測定装置＞
抵抗計；超高抵抗計Ｒ８３４０Ａ（アドバンテスト社製）
試料箱；超高抵抗測定用試料箱ＴＲ４２（アドバンテスト社製）
ただし、主電極は直径２５ｍｍ、ガード・リング電極は内径４１ｍｍ、外径４９ｍｍとする。
【００６０】
＜抵抗測定サンプル＞
ＡＳＴＭ−Ｄ２５７−７８に準拠して抵抗測定サンプルを作製する。具体的な方法としては、電子写真用エンドレスベルトを直径５６ｍｍの円形に切断し、片面はその全面をＰｔ−Ｐｄ蒸着膜により電極を設け、もう一方の面はＰｔ−Ｐｄ蒸着膜により直径２５ｍｍの主電極と内径３８ｍｍ、外径５０ｍｍのガード電極を設ける。Ｐｔ−Ｐｄ蒸着膜は、マイルドスパッタＥ１０３０（日立製作所製）で蒸着操作を２分間行うことにより得られる。蒸着操作を終了したものを測定サンプルとする。
【００６１】
＜抵抗測定条件＞
測定雰囲気；２３℃／５５％ＲＨ。なお、測定サンプルは予め２３℃／５５％ＲＨの雰囲気に１２時間以上放置しておく。
【００６２】
測定モード；プログラムモード５（ディスチャージ１０秒、チャージ及びメジャー３０秒。）
印加電圧；１００（Ｖ）
【００６３】
本発明における電子写真用エンドレスベルトの厚みは４５〜３００μｍであることが好ましく、７０〜１８０μｍであることがより好ましい。
【００６４】
本発明において電子写真用エンドレスベルトの膜厚は以下のように定義され、測定される。
【００６５】
＜膜厚測定方法＞
本発明の電子写真用エンドレスベルトの膜厚は、最低値１μｍのダイアルゲージにおいて、ベルト中央について周方向に等間隔で４０点全周にわたって測定し平均した値である。
【００６６】
本発明の電子写真用エンドレスベルトは、屈曲耐久性、耐汚れ性、抵抗均一性に優れているため、転写搬送ベルト、中間転写ベルトとして使用することが好適である。
【００６７】
次に、本発明の電子写真用エンドレスベルトを転写搬送ベルトとして用いたフルカラー画像形成装置の概略構成を図１に示す。図１に示された画像形成装置は、電子写真プロセス手段として４つの画像形成部を並設しており、各画像形成部は、電子写真感光体１、一次帯電器２、現像器４及びクリーニング部材１９を含んで構成されている。なお、現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋにはそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）のトナーが収容されている。
【００６８】
各画像形成部においては、電子写真感光体１が矢印の方向に所定の速度で回転駆動され、これらは一次帯電器２により所定の極性・電位にそれぞれ一様に帯電される。このように帯電処理された各電子写真感光体１は、スリット露光やレーザービーム走査露光、ＬＥＤ露光等の露光手段（不図示）から出力される露光光３を受けることによって、目的のカラー画像の各色の色成分像に対応した静電潜像が形成され、各静電潜像は各現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋによって現像されてイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像としてそれぞれ顕像化される。
【００６９】
電子写真感光体１上に形成担持された上記各色トナー画像は、転写材Ｐが給紙ローラー１３から転写材ガイド１４を通って転写搬送ベルト５に吸着されてこれと共に移動して各画像形成部を通過する際に、転写部材（転写ローラー）６から印加される転写バイアスによって、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像が重ねて転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が形成される。転写バイアスは、トナーとは逆極性でバイアス電源３０から印加される。ネガトナーを使用した場合、その印加電圧は例えば＋１００Ｖ〜＋２ｋＶの範囲である。
【００７０】
上述のように各カラートナー像の転写を受けた転写材Ｐは、分離帯電器１１によって除電されて転写搬送ベルト５から分離された後、定着器１２に搬送されてカラートナー像の加熱定着を受け画像出力される。
【００７１】
また、濃度検知や位置検知用を転写搬送ベルト５上にトナーパッチ像を作製することにより行う。
【００７２】
前記転写搬送ベルト５上のトナーは、電子写真感光体１とのニップ部及びその近傍において通常とは逆極性のバイアスを印加することにより、電子写真感光体１に静電的に転写され、転写搬送ベルトがクリーニングされる。
【００７３】
次に、本発明の電子写真用エンドレスベルトを中間転写ベルトとして用いた４プロセスのフルカラー画像形成装置の概略構成を図２に示す。
【００７４】
図２において１は円筒状の電子写真感光体であり、矢印の方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。
【００７５】
電子写真感光体１は回転過程で、一次帯電器２により所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光、ＬＥＤ露光等の露光手段（不図示）から出力される露光光（画像露光光）３を受けることにより目的のカラー画像の第１の色成分像（例えば、イエロー色成分像）に対応した静電潜像が形成される。
【００７６】
次いで、その静電潜像が第１の現像器（イエロー色現像器４Ｙ）により第１色であるイエロートナーＹにより現像される。この時第２〜第４の現像器（マゼンタ色現像器４Ｍ、シアン色現像器４Ｃ及びブラック色現像器４Ｋ）の各現像器は、作動−オフになっていて電子写真感光体１には作用せず、上記第１色のイエロートナー画像は上記第２〜第４の現像器により影響を受けない。
【００７７】
中間転写ベルト１５は、矢印方向に電子写真感光体１とほぼ同じ周速度（例えば電子写真感光体１の周速度に対して９７〜１０３％）で回転駆動される。
【００７８】
電子写真感光体１上に形成担持された上記第１色のイエロートナー画像が、電子写真感光体１と中間転写ベルト１５とのニップ部を通過する過程で、一次転写部材（一次転写ローラー）１６から中間転写ベルト１５に印加される一次転写バイアスにより形成される電界により、中間転写ベルト１５の外周面に順次中間転写（一次転写）されていく。一次転写バイアスは、トナーとは逆極性でバイアス電源３２から印加される。ネガトナーを使用した場合、その印加電圧は例えば＋１００Ｖ〜＋２ｋＶの範囲である。中間転写ベルト１５に対応する第一色のイエロートナー画像の転写を終えた電子写真感光体１の表面は、クリーニング部材１９により清掃される。
【００７９】
以下、同様に第２色のマゼンタトナー画像、第３色のシアントナー画像、第４色のブラックトナー画像が順次中間転写ベルト１５上に重ね合わせて転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が形成される。
【００８０】
１７は二次転写部材（二次転写ローラー）で、二次転写対向ローラー１８に対応し平行に軸受させて中間転写ベルト１５の下面部に離間可能な状態に配設してある。１０は張架ローラーである。
【００８１】
電子写真感光体１から中間転写ベルト１５への第１〜第３色のトナー画像の一次転写工程において、二次転写部材１７は中間転写ベルト１５から離間することも可能である。
【００８２】
中間転写ベルト１５上に転写された合成カラートナー画像は、中間転写ベルトの回転に同期して給紙ローラー１３から転写材ガイド１４を通って中間転写ベルト１５と二次転写ローラー１７との当接ニップに所定のタイミング給送される転写材Ｐに、二次転写部材１７から印加される二次転写バイアスによって転写（二次転写）される。二次転写バイアスの印加電圧は例えば＋１００Ｖ〜＋２ｋＶの範囲である。
【００８３】
トナー画像の転写を受けた転写材Ｐは、定着器１２へ導入され加熱定着され画像出力される。
【００８４】
転写材Ｐへの画像転写終了後、中間転写ベルト１５にはクリーニング用帯電部材２０が当接され、電子写真感光体１とは逆極性のバイアスを印加することにより、転写材Ｐに転写されずに中間転写ベルト１５上に残留しているトナー（転写残トナー）に電子写真感光体１と逆極性の電荷が付与される。３４はバイアス電源である。前記転写残トナーは、電子写真感光体１とのニップ部及びその近傍において電子写真感光体１に静電的に転写されることにより、中間転写部材がクリーニングされる。
【００８５】
また、本発明の電子写真用エンドレスベルトを中間転写ベルトとして用いた４連感光体方式のフルカラー画像形成装置の概略構成を図３に示す。
【００８６】
図３に示された画像形成装置は、電子写真プロセス手段として４つの画像形成部を並設しており、各画像形成部は、電子写真感光体１、一次帯電器２、現像器４及びクリーニング部材１９を含んで構成されている。なお、現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋにはそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）のトナーが収容されている。
【００８７】
各画像形成部においては、電子写真感光体１が矢印の方向に所定の速度で回転駆動され、これらは一次帯電器２により所定の極性・電位にそれぞれ一様に帯電処理される。このように帯電処理された各電子写真感光体１は露光手段（不図示）から出力される露光光３を受けることによって、目的のカラー画像の各色の色成分像に対応した静電潜像が形成され、各静電潜像は各現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋによって現像されてイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像としてそれぞれ顕像化される。
【００８８】
中間転写ベルト１５は矢印方向に電子写真感光体１とほぼ同じ周速度（例えば電子写真感光体１の周速度に対して９７〜１０３％）で回転駆動される。
【００８９】
電子写真感光体１上に形成担持された上記各色トナー画像は、電子写真感光体１と中間転写ベルト１５とのニップ部を通過する過程で、一次転写部材（一次転写ローラー）１６から中間転写ベルト１５に印加される一次転写バイアスによって、中間転写ベルト１５の外周面に重ねて転写（一次転写）され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が形成される。一次転写バイアスは、トナーとは逆極性でバイアス電源３２から印加される。その印加電圧は例えば＋１００Ｖ〜＋２ｋＶの範囲である。
【００９０】
１７は二次転写部材（二次転写ローラー）で、二次転写対向ローラー１８に対応し平行に軸受させて中間転写ベルト１５の下面部に離間可能な状態に配設してある。
【００９１】
中間転写ベルト１５上に転写された合成カラートナー画像は、中間転写ベルトの回転に同期して給紙ローラー１３から転写材ガイド１４を通って中間転写ベルト１５と二次転写ローラー１７との当接ニップに所定のタイミング給送される転写材Ｐに、二次転写部材１７から印加される二次転写バイアスによって転写（二次転写）される。二次転写バイアスの印加電圧は例えば＋１００Ｖ〜＋２ｋＶの範囲である。
【００９２】
トナー画像の転写を受けた転写材Ｐは、定着器１２へ導入され加熱定着され画像出力される。
【００９３】
中間転写ベルトに残留したトナーは、ベルトクリーニング部材２１で除去される。
【００９４】
本発明の電子写真用エンドレスベルトは、上述の通り転写搬送ベルトや中間転写ベルト等に好適に使用することができる。
【００９５】
以上、本発明の電子写真用エンドレスベルトに関して、主に、転写材搬送ベルト又は中間転写ベルトとして用いる場合を中心に説明してきたが、本発明の電子写真用エンドレスベルトは、転写搬送ベルトや中間転写ベルト以外にも、感光ベルト、転写搬送ベルト以外の搬送ベルト、現像ベルト、帯電ベルト及び給紙ベルト等の電子写真装置に使用されるエンドレスベルト全般に適用することができる。
【００９６】
また、本発明の電子写真用エンドレスベルトは、電子写真装置本体にそのまま装着してもよいし、エンドレスベルトカートリッジとして、電子写真装置本体と着脱自在な形として用いてもよい。例えば、本発明の電子写真用エンドレスベルトと、電子写真感光体や一次帯電部材等の電子写真プロセス部材とを一体化したプロセスカートリッジとしてもよい。
【実施例】
【００９７】
以下に、具体的な実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００９８】
（実施例１）
下記材料を用いて電子写真用エンドレスベルトを作製した。
【００９９】
ポリアミド１２                            １００質量部
パーフルオロブタンスルホン酸カリウム      ０．５質量部
ポリエーテルエステルアミド                    ２質量部
カーボンブラック                            １５質量部
オレフィン系加工助剤                          １質量部
酸化亜鉛                                    ２０質量部
【０１００】
上記原材料の配合をタンブラーで混合した後、下記二軸押出混練機で混練し、更にこれを２〜３ｍｍの粒径の混練物とし、成形用原料１を得た。なお、混練装置及び混練条件は以下の通りである。
【０１０１】
（混練装置及び混練条件）
・混練装置：直径３０ｍｍ同方向回転噛合二軸押出機
・スクリュー：２条タイプ、Ｌ／Ｄ＝３８
・混練温度：２４０℃
・押出条件：スクリュー回転２５０ｒｐｍ、吐出量１０ｋｇ／ｈ
【０１０２】
次に、図４に示される一軸押出機１００のホッパー１０２へ成形用原料１を投入し、設定温度を２６０℃に調節して押し出し、３００ｍｍごとにチューブ状フィルムを母線方向に向かって垂直の方向に連続的に切断することによりエンドレスベルト１とした。
【０１０３】
このエンドレスベルト１を熱膨張率の異なる金属からなる一組の円筒型を用いてサイズと表面平滑性の調整を行った。内型には熱膨張率の高いアルミニウム材を、外型にはアルミニウムより熱膨張率の低いステンレスを用いた。熱膨張率の高い内型に筒状フィルム１を被せて、その内型を外型に挿入し、２２０℃で２０分間加熱した。冷却後シリンダーから外して端部をカットし、周長５００ｍｍ、幅２５０ｍｍ、厚さ１００ｍｍの電子写真用エンドレスベルト１を得た。また、この電子写真用エンドレスベルトには裏面に蛇行防止部材を取り付けた。
【０１０４】
また、この際、フィルム上に離型剤としてフリリース４４（ネオス社製）を使用した。
【０１０５】
本発明の測定条件にしたがって体積抵抗率を測定したところ、以下の通りとなった；
体積抵抗率：２．５×１０１０Ω・ｃｍ
【０１０６】
次に、図１に示す構成の電子写真装置（カラーレーザープリンター）に装着し、２３℃／５５％ＲＨの環境下において、フルカラー画像の出力試験を行い、初期の画像評価を行ったところ、色ズレ、飛び散り、中抜け等のない良好な画像を得ることができた。
【０１０７】
その後、同じ環境下で出力画像５万枚の耐久試験を行った。耐久試験後の電子写真用エンドレスベルトを観察したところ、ピンホールリーク、亀裂、割れ等の異常は観察されなかった。また、ベルト表面の状態もトナー・紙紛汚れも少なく良好であった。評価結果を表３に示す。
【０１０８】
（実施例２〜１２）
実施例１において、それぞれ用いた材料を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして電子写真用エンドレスベルトを作製し、評価を行った。評価結果を表３に示す。
【０１０９】
（比較例１〜４）
実施例１において、それぞれ用いた材料を表２に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして電子写真用エンドレスベルトを作製し、評価を行った。評価結果を表４に示す。
【０１１０】
【表１】
2006053320.tif 000002
【０１１１】
【表２】
2006053320.tif 000003
【０１１２】
【表３】
2006053320.tif 000004
【０１１３】
【表４】
2006053320.tif 000005
【０１１４】
以下に、表１〜表４の説明をする。
・熱可塑性樹脂
ポリアミド１２：宇部興産社製のウベスタ３０３０Ｕ
ポリアミド６・１０：東レ社製のアミランＣＭ２００１
ポリアミド６：東レ社製アミランＣＭ１０２１ＸＦ
・フッ素含有界面活性剤
ＫＦＢＳ（パーフルオロブタンスルホン酸カリウム）：ジェムコ社製のエフトップＫＦＢＳ
ＬＦＯＳ（パーフルオロオクタンスルホン酸リチウム）：ジェムコ社製のエフトップＥＦ−１０５
・ＰＥＥＡ：三洋化成工業社製のペレスタットＮＣ６３２１
・ＣＢ：電気化学工業社製のデンカブラック粉状品
・ステアリン酸亜鉛：堺化学社製
・ＰＴＦＥ粒子：住友スリーエム社製のダイナマーＦＸ−５９１１Ｘ
・フッ素系加工助剤：住友スリーエム社製のダイニオンＴＦ９２０５
・オレフィン系加工助剤：住友化学社製のボンドファーストＥ
・酸化亜鉛：堺化学社製の酸化亜鉛１種
【０１１５】
・体積抵抗率
上述のとおりに測定した（Ｎ／Ｎ環境下、１００Ｖ印加）。
【０１１６】
・用途
ＥＴＢ：転写搬送ベルト
ＩＴＢ（１Ｄ）：４プロセス方式中間転写ベルト
ＩＴＢ（４Ｄ）：４連感光体方式中間転写ベルト
【０１１７】
・初期の画像
図１〜図３に示す構成の電子写真装置（カラーレーザープリンター）に装着し、２３℃／５５％の環境下において、フルカラー画像の出力試験を行い、シワによる画像不良、色ズレ、飛び散り、中抜けの観点から画像評価を行った。均一な画像が得られるものを「Ａ」、若干不均一であるが実用上問題ないレベルを「Ｂ」、明らかに不均一なものを「Ｃ」とした。
【０１１８】
・耐圧性
図１〜図３に示す構成の電子写真装置（カラーレーザープリンター）に装着し、２３℃／５５％の環境下において、５００００枚フルカラー画像を出力したのち、絶縁破壊によるピンホールリークの有無と画像への影響を確認した。ピンホールリークがなく均一な画像が得られるものを「Ａ」、ピンホールリークがあるものの画像への影響がなく実用上問題ないレベルを「Ｂ」、明らかに画像への影響が出ているものを「Ｃ」とした。
【０１１９】
・耐汚れ性
図１〜図３に示す構成の電子写真装置（カラーレーザープリンター）に装着し、２３℃／５５％の環境下において、５００００枚フルカラー画像を出力したのち、紙紛や残トナー固着等の汚れの有無と画像への影響を確認した。紙紛や残トナー固着等の汚れがなく均一な画像が得られるものを「Ａ」、汚れがあるものの画像への影響がなく実用上問題ないレベルを「Ｂ」、明らかに画像への影響が出ているものを「Ｃ」とした。
【０１２０】
・耐屈曲性
図１〜図３に示す構成の電子写真装置（カラーレーザープリンター）に装着し、２３℃／５５％の環境下において、５００００枚フルカラー画像を出力したのち、ベルトの割れや伸びといった異常とその画像への影響を確認した。割れ、伸び等がなく均一な画像が得られるものを「Ａ」、割れ、伸び等があるものの画像への影響がなく実用上問題ないレベルを「Ｂ」、明らかに画像への影響が出ているものを「Ｃ」とした。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の電子写真用エンドレスベルトを転写搬送ベルトとして用いたフルカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の電子写真用エンドレスベルトを中間転写ベルトとして用いた４プロセスのフルカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図３】本発明の電子写真用エンドレスベルトを中間転写ベルトとして用いた４連感光体方式のフルカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図４】本発明の電子写真用エンドレスベルトを作製するのに用いられた押出し成形機の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１  電子写真感光体
２  一次帯電器
３  露光光
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ  現像器
５  転写搬送ベルト
６  転写部材
７  吸着ローラー
８  駆動ローラー
９  従動ローラー
１０  張架ローラー
１１  分離帯電器
１２  定着器
１３  給紙ローラー
１４  転写材ガイド
１５  中間転写ベルト
１６  一次転写部材
１７  二次転写部材
１８  二次転写対向ローラー
１９  クリーニング部材
２０  クリーニング用帯電部材
２１  ベルトクリーニング部材
３０，３１，３２，３３，３４  バイアス電源
１００，１０１  押出機
１０２  ホッパー
１０３  環状ダイス
１０４  気体導入路
１０５  外部冷却リング
１０６  安定板
１０７  ピンチローラー
１０８  カット装置
１１０  筒状フィルム
Ｐ  転写材
【図１】
2006053320.tif 000006
【図２】
2006053320.tif 000007
【図３】
2006053320.tif 000008
【図４】
2006053320.tif 000009