(57)【要約】【課題】ポリイミド樹脂を使用した半導電性ベルトであって、用紙表面の凹凸への非常に良好な追従性を発現できる柔軟性を有し、且つ、均一性に優れた電気特性を有する、半導電性ベルトを提供する。【解決手段】本発明の半導電性ベルトは、ポリイミド樹脂を含む内層と、エラストマーを含む外層とを備える、半導電性ベルトであって、該ベルト表面の表面抵抗率が常用対数値１０〜１３（ｌｏｇΩ／□）であり、該ベルト表面のＴＭＡによる最大荷重１０ｇにおける最大変位量が１５μｍ以上である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイミド樹脂を含む内層と、エラストマーを含む外層とを備える、半導電性ベルトであって、
該ベルト表面の表面抵抗率が常用対数値１０〜１３（ｌｏｇΩ／□）であり、
該ベルト表面のＴＭＡによる最大荷重１０ｇにおける最大変位量が１５μｍ以上である、
半導電性ベルト。
【請求項２】
前記外層がポリアニリンを含む、請求項１に記載の半導電性ベルト。
【請求項３】
前記外層中のポリアニリンの含有量が重量割合で０．１〜３０重量％である、請求項２に記載の半導電性ベルト。
【請求項４】
前記エラストマーが難燃性エラストマーである、請求項１から３までのいずれかに記載の半導電性ベルト。
【請求項５】
前記エラストマーが、クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、およびポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレンブロック共重合体から選ばれる少なくとも１種である、請求項１から３までのいずれかに記載の半導電性ベルト。
【請求項６】
前記外層の厚みが１００〜５００μｍである、請求項１から５までのいずれかに記載の半導電性ベルト。
【請求項７】
複写機の中間転写ベルトに用いる、請求項１から６までのいずれかに記載の半導電性ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導電性ベルトに関する。詳細には、複写機、レーザビームプリンター、ファクシミリ及びこれらの複合装置などの電子写真式画像形成装置に好適に用いることができる半導電性ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式で像を形成記録する画像形成装置として、複写機やレーザープリンタ、ビデオプリンタやファクシミリ、それらの複合機等が知られている。この種の装置では、装置寿命の向上などを目的として、感光ドラム等の像担特体にトナー等の記録剤により形成された像を記録媒体上に直接定着させる方式を回避すべく、像担持体上の像を中間転写ベルトに一旦転写(一次転写)し、それを記録媒体上に転写(二次転写)してから定着を行う中間転写方式が検討されている。
【０００３】
中間転写ベルトの材料としては、成形性が良いことや軽量であること等の理由から、プラスチック材料が代表的に使用されている。近年、耐熱性、機械的強度、耐環境特性に優れることから、ポリイミド樹脂を使用したポリイミド系中間転写ベルトが検討されている。
【０００４】
上記記録媒体は、代表的には紙であり、近年では、エンボス紙、和紙等の表面に凹凸を有する記録用紙も利用されている。そのため、様々な表面状態を有する記録用紙のそれぞれに対して高品位な画質を形成することが要求されている。該要求に対しては、中間転写ベルトに弾性層を設けて柔軟性を付与し、用紙表面の凹凸に追従させることにより、用紙の表面状態の違いに起因する転写の不均一性を抑制し、転写効率を向上することが提案されている（例えば、特許文献１、２、３）。
【０００５】
他方、上記中間転写方式においては、トナーの受け渡しを電気的に行うことから、より高精細な画質を実現するために、従来よりも均一性に優れた電気特性を有する中間転写ベルトが求められている。具体的には、中間転写ベルトの表面抵抗率が常用対数値１０〜１３（ｌｏｇΩ／□）程度であること、すなわち、中間転写ベルトがいわゆる中抵抗を有することが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２５４２１号公報
【特許文献２】特開２００９−２５４２２号公報
【特許文献３】特許第３７７５７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ポリイミド樹脂を使用した半導電性ベルトであって、用紙表面の凹凸への非常に良好な追従性を発現できる柔軟性を有し、且つ、均一性に優れた電気特性を有する、半導電性ベルトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の半導電性ベルトは、ポリイミド樹脂を含む内層と、エラストマーを含む外層とを備える、半導電性ベルトであって、該ベルト表面の表面抵抗率が常用対数値１０〜１３（ｌｏｇΩ／□）であり、該ベルト表面のＴＭＡによる最大荷重１０ｇにおける最大変位量が１５μｍ以上である。
好ましい実施形態においては、上記外層がポリアニリンを含む。
好ましい実施形態においては、上記外層中のポリアニリンの含有量が重量割合で０．１〜３０重量％である。
好ましい実施形態においては、上記エラストマーが難燃性エラストマーである。
好ましい実施形態においては、上記エラストマーが、クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、およびポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレンブロック共重合体から選ばれる少なくとも１種である。
好ましい実施形態においては、上記外層の厚みが１００〜５００μｍである。
好ましい実施形態においては、本発明の半導電性ベルトは、複写機の中間転写ベルトに用いる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ポリイミド樹脂を使用した半導電性ベルトであって、用紙表面の凹凸への非常に良好な追従性を発現できる柔軟性を有し、且つ、均一性に優れた電気特性を有する、半導電性ベルトを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の好ましい実施形態における半導電性ベルトの概略断面図である。
【図２】実施例・比較例における、ベルト表面のＴＭＡによる最大変位量の測定結果を示すプロット図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
Ａ．半導電性ベルトの全体構成
本発明の半導電性ベルトは、複写機やプリンタなどの電子写真式画像形成装置における、定着用ベルト、感光体基体用ベルト、中間転写用ベルト、紙搬送用ベルト及び転写定着用ベルト等に好適である。本発明の半導電性ベルトは、中間転写用ベルトに特に好適である。本発明の半導電性ベルトは、特に好ましくは、電子写真式画像形成装置における記録媒体を搬送する。当該記録媒体は代表的には、紙である。
【００１２】
図１は、本発明の好ましい実施形態による半導電性ベルトの概略断面図である。半導電性ベルト１００は、内層１と外層２とを備える。当該内層１はポリイミド樹脂を含む。当該外層２はエラストマーを含む。なお、本明細書において「外層」とは、半導電性ベルトにおいて最外周を形成する層であり、記録媒体（代表的には紙）が搬送される側の層をいう。また、本明細書において「内層」とは、半導電性ベルトにおいて記録媒体（代表的には紙）と接触しない側の層であり、例えば、半導電性ベルト駆動用のロールに接触する側の層をいう。
【００１３】
外層の表面抵抗率を調整することにより、適切な静電吸着性が得られ、かつ帯電時の連続使用による残留電荷の蓄積を防ぐことができる。その結果、記録媒体（代表的には紙）の吸着性と剥離性とを安定して両立させることができ、かつクリーニング性および耐汚れ性にも優れる半導電性ベルトを得ることができる。好ましい実施形態においては、本発明の半導電性ベルトにおいて、上記外層の表面抵抗率（すなわち、本発明の半導電性ベルト表面の表面抵抗率）が、常用対数値１０〜１３（ｌｏｇΩ／□）である。
【００１４】
本発明の半導電性ベルトにおいて、上記内層の表面抵抗率は、任意の適切な値を採用し得る。好ましい実施形態においては、本発明の半導電性ベルト全体の体積抵抗率が常用対数値７〜１２（ｌｏｇΩ・ｃｍ）となるように、上記外層の表面抵抗率の調整値を勘案して、上記内層の表面抵抗率を制御すればよい。
【００１５】
好ましい実施形態においては、本発明の半導電性ベルト全体の体積抵抗率が、常用対数値７〜１２（ｌｏｇΩ・ｃｍ）である。より好ましくは、該体積抵抗率が、常用対数値８〜１０（ｌｏｇΩ・ｃｍ）である。半導電性ベルト全体の体積抵抗率がこのような範囲であれば、記録媒体（代表的には紙）の吸着性と剥離性との両立に優れ、半導電性ベルトの速度変動が抑制でき、半導電性ベルトの電荷の均一性および剥離放電性に優れる。
【００１６】
好ましい実施形態においては、本発明の半導電性ベルトにおいて、該ベルト表面のＴＭＡによる最大荷重１０ｇにおける最大変位量が１５μｍ以上である。上記ＴＭＡによる最大荷重１０ｇにおける最大変位量は、好ましくは２０μｍ以上、より好ましくは２５μｍ以上である。他方、上限値として、上記ＴＭＡによる最大荷重１０ｇにおける最大変位量は、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは８０μｍ以下である。半導電性ベルト表面のＴＭＡによる最大荷重１０ｇにおける最大変位量が上記範囲内に収まることにより、該表面が用紙表面の凹凸への非常に良好な追従性を発現できる柔軟性を有するようにすることができる。
【００１７】
本発明の半導電性ベルトは、本発明の効果が得られる限りにおいて、外層と内層との間にさらに任意の適切な中間層を設けてもよい。
【００１８】
Ｂ．内層
本発明の半導電性ベルトにおいて、上記内層は、ポリイミド樹脂を含む。
【００１９】
上記ポリイミド樹脂としては、任意の適切な樹脂が採用され得る。上記ポリイミド樹脂としては、例えば、テトラカルボン酸二無水物またはその誘導体とジアミン化合物との共重合体が挙げられる。
【００２０】
上記テトラカルボン酸二無水物の具体例としては、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，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、１，４，５，８−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）プロパン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、エチレンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
【００２１】
上記ジアミン化合物の具体例としては、ｐ−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’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジクロロベンジジン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、１，５−ジアミノナフタレン、ｍ−フェニレンジアミン、３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニルジアミン、ベンジジン、３，３’−ジメチルベンジジン、３，３’−ジメトキシベンジジン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルプロパン、２，４−ビス（β−アミノ−ｔ−ブチル）トルエン、ビス（ｐ−β−アミノ−ｔ−ブチルフェニル）エーテル、ビス（ｐ−β−メチル−δ−アミノフェニル）ベンゼン、ビス−ｐ−（１，１−ジメチル−５−アミノ−ペンチル）ベンゼン、１−イソプロピル−２，４−ｍ−フェニレンジアミン、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミン、ジ（ｐ−アミノシクロヘキシル）メタン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ジアミノプロピルテトラメチレン、３−メチルへプタメチレンジアミン、４，４−ジメチルヘプタメチレンジアミン、２，１１−ジアミノドデカン、１，２−ビス−３−アミノプロポキシエタン、２，２−ジメチルプロピレンジアミン、３−メトキシヘキサメチレンジアミン、２，５−ジメチルヘプタメチレンジアミン、３−メチルへプタメチレンジアミン、５−メチルノナメチレンジアミン、２，１１−ジアミノドデカン、２，１７−ジアミノエイコサデカン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、１，１０−ジアミノ−１，１０−ジメチルデカン、１，１２−ジアミノオクタデカン、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。
【００２２】
上記ポリイミド樹脂は、好ましくは、芳香族ポリイミド樹脂である。芳香族ポリイミド樹脂を用いれば、耐熱性および機械強度のより優れる搬送用ベルトを得ることができる。芳香族ポリイミド樹脂の具体例としては、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）と４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＤＤＥ）との共重合体、ＢＰＤＡ、ＤＤＥ、およびｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）の共重合体等が挙げられる。ＢＰＤＡ、ＤＤＥおよびＰＤＡの共重合体におけるＰＤＡ由来の構成単位の含有割合は、ＤＤＥ由来の構成単位に対して、好ましくは２５モル％以下である。
【００２３】
本発明の半導電性ベルトにおいて、上記内層は、導電性物質を含んでいても良い。
【００２４】
上記導電性物質は、任意の適切なものが採用され得る。上記導電性物質の具体例としては、カーボンブラック等の各種カーボン；アルミニウム、ニッケル、銀、銅等の各種金属；酸化スズ、チタン酸カリウム等の各種無機化合物；ポリアニリン、ポリピロール等の導電性高分子；等が挙げられる。表面抵抗のばらつきを抑制できるという点、低コストを実現できるという点、取り扱い易いという点から、好ましくは、カーボンブラックである。
【００２５】
上記カーボンブラックは、所望の導電性に応じて任意の適切なものが採用され得る。上記カーボンブラックの具体例としては、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等が挙げられる。中抵抗から高抵抗域において制電性が必要である場合は、特にチャンネルブラックやファーネスブラックが好適に用いられる。上記カーボンブラックは、用途に応じて、酸化処理、グラフト処理等の処理を施してもよい。酸化処理を施せば、酸化劣化を防止することができ、グラフト処理を施せば、溶媒への分散性を向上させることができる。
【００２６】
上記カーボンブラックは、市販品を用いてもよい。市販品のチャンネルブラックの具体例としては、デグサ・ヒュルス社製の商品名「Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ２００」、「Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ２」、「Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ２Ｖ」、「Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ１」、「Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ１８」、「Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ６」、「Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  Ｓ１７０」、「Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  Ｓ１６０」、「Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ５」、「Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ４」、「Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ４Ａ」、「Ｐｒｉｎｔｅｘ  １５０Ｔ」、「Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ｕ」、「Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ｖ」、「Ｐｒｉｎｔｅｘ  １４０Ｕ」、「Ｐｒｉｎｔｅｘ  １４０Ｖ」等が挙げられる。市販品のファーネスブラックの具体例としては、デグサ・ヒュルス社製の商品名「Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ５５０」、「Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ３５０」、「Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ２５０」、「Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  １００」、「Ｐｒｉｎｔｅｘ  ３５」、「Ｐｒｉｎｔｅｘ  ２５」、三菱化学社製の商品名「ＭＡ  ７」、「ＭＡ  ７７」、「ＭＡ  ８」、「ＭＡ  １１」、「ＭＡ  １００」、「ＭＡ  １００Ｒ」、「ＭＡ  ２２０」、「ＭＡ  ２３０」、キャボット社製、「ＭＯＮＡＲＣＨ  １３００」、「ＭＯＮＡＲＣＨ  １１００」、「ＭＯＮＡＲＣＨ  １０００」、「ＭＯＮＡＲＣＨ  ９００」、「ＭＯＮＡＲＣＨ  ８８０」、「ＭＯＮＡＲＣＨ  ８００」、「ＭＯＮＡＲＣＨ  ７００」、「ＭＯＧＵＬ  Ｌ」、「ＲＥＧＡＬ  ４００Ｒ」、「ＶＵＬＣＡＮ  ＸＣ−７２Ｒ」等が挙げられる。
【００２７】
上記内層において、上記導電性物質の含有割合は、ポリイミド樹脂に対して、好ましくは３〜４０重量％、さらに好ましくは３〜３０重量％である。上記導電性物質の含有割合がこのような範囲であれば、上記内層および本発明の半導電性ベルト全体について所望の表面抵抗率および体積抵抗率を得ることができ、且つ、機械的強度に優れる半導電性ベルトを得ることができる。
【００２８】
上記内層の厚みは、強度や柔軟性などの機械的特性に優れたものとする点で、好ましくは５〜５００μｍ、より好ましくは１０〜３００μｍ、さらに好ましくは２０〜２００μｍ、特に好ましくは５０〜１００μｍである。
【００２９】
上記内層の表面抵抗率は、好ましくは常用対数値６〜１３（ｌｏｇΩ／□）であり、さらに好ましくは６〜１２（ｌｏｇΩ／□）である。内層の表面抵抗率がこのような範囲であれば、帯電時の連続使用による残留電荷の蓄積を防ぐことができる。その結果、記録媒体（代表的には紙）の吸着性と剥離性とを安定して両立させることができ、かつクリーニング性および耐汚れ性にも優れる半導電性ベルトを得ることができる。
【００３０】
上記内層は、例えば、（１）有機溶媒、または、有機溶媒中に上記導電性物質を分散させて導電性物質分散液を調製し、（２）有機溶媒、または、導電性物質分散液に、上記テトラカルボン酸二無水物またはその誘導体と上記ジアミン化合物を溶解させた後、重合反応させて、ポリアミド酸溶液を調製し、（３）ポリアミド酸溶液を円筒金型内に展開させた後に閉環イミド化反応を進行させて、ポリイミド樹脂を管状に形成することにより得ることができる。
【００３１】
上記有機溶媒は、任意の適切な溶媒を採用し得る。上記有機溶媒の具体例としては、アセトン、クロロホルム、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アセトニトリル、アルコール系溶媒（メタノール、エタノール、イソプロパノールなど）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメトキシアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルトリアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ピリジン、テトラメチレンスルホン、ジメチルテトラメチレンスルホン等が挙げられる。なかでも、極性のアミド系溶媒である、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが好ましい。これらの極性のアミド系溶媒であれば、導電性物質を用いる場合、導電性物質の分散溶媒と後工程の重合反応溶媒とを兼用することができる。また、低分子量のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドであれば、蒸発、置換又は拡散によりポリアミド酸及びポリアミド酸成形品から容易に除去することができる。上記有機溶媒は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３２】
上記有機溶媒には、クレゾール、フェノール、キシレノール等のフェノール類、ベンゾニトリル、ジオキサン、ブチロラクトン、キシレン、シクロヘキサン、ヘキサン、ベンゼン、トルエン等を単独または組み合わせて混合してもよい。
【００３３】
上記導電性物質を用いる場合、上記導電性物質分散液には、さらに分散剤が添加されていてもよい。上記導電性物質が分散剤を含んでいれば、上記導電性物質と上記有機溶媒との親和性を高めることができる。
【００３４】
上記分散剤は、本発明の効果が得られる限りにおいて、任意の適切な分散剤が採用され得る。上記分散剤の具体例としては、ポリ（Ｎ−ビニル−２−ピロリドン）、ポリ（Ｎ，Ｎ’−ジエチルアクリルアジド）、ポリ（Ｎ−ビニルホルムアミド）、ポリ（Ｎ−ビニルアセトアミド）、ポリ（Ｎ−ビニルフタルアミド）、ポリ（Ｎ−ビニルコハク酸アミド）、ポリ（Ｎ−ビニル尿素）、ポリ（Ｎ−ビニルピぺリドン）、ポリ（Ｎ−ビニルカプロラクタム）、ポリ（Ｎ−ビニルオキサゾリン）等の高分子分散剤；界面活性剤；無機塩；等が挙げられる。これらの分散剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３５】
上記導電性物質を用いる場合、上記導電性物質の分散方法としては、任意の適切な分散方法を適用できる。当該分散方法として、例えば、ボールミル、サンドミル、バスケットミル、三本ロールミル、プラネタリーミキサー、ビーズミル、超音波分散等の方法が挙げられる。上記導電性物質の分散状態を調べる方法としては、任意の適切な方法を適用できる。例えば、光学顕微鏡にて観察する方法が挙げられる。
【００３６】
上記内層を得る際には、好ましくは、上記有機溶媒、または、上記導電性物質分散液に、上記テトラカルボン酸二無水物またはその誘導体とジアミン化合物を溶解させた後、重合反応させて、ポリアミド酸溶液を得る。重合時において、好ましくは、触媒を添加する。当該触媒は、任意の適切な触媒が採用され得る。当該触媒の具体例としては、脂肪族３級アミン、芳香族３級アミン、複素環式３級アミン等が挙げられる。なかでも、イミダゾール、ベンズイミダゾール、イソキノリン、キノリン、ジエチルピリジン、β−ピコリン等の含窒素複素環化合物が好ましい。
【００３７】
上記触媒の使用量は、ポリアミド酸前駆体溶液のアミド酸１モル当量に対して、好ましくは０．０４〜０．４モル当量、より好ましくは０．０５〜０．４モル当量である。触媒の添加量が０．０４当量モル以下では触媒の効果が十分ではないおそれがある。また、触媒の添加量が０．４当量以上添加しても、触媒添加効果の向上が見られないおそれがある。
【００３８】
上記重合反応時のモノマー濃度（溶媒中におけるテトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分の濃度）は、好ましくは５〜３０重量％である。
【００３９】
上記重合反応時の反応温度は、好ましくは８０℃以下であり、さらに好ましくは５〜５０℃である。また、反応時間は、好ましくは５〜１０時間である。
【００４０】
上記ポリアミド酸溶液の溶液粘度は、好ましくは、Ｂ型粘度計で１〜１０００Ｐａ・ｓ（２５℃）である。溶液粘度がこのような範囲にあれば、次工程の遠心成形時に均一に溶液を展開することができ、厚みの均一な半導電性ベルトを得ることができる。上記ポリアミド酸溶液の溶液粘度は、上記重合反応後に得られたポリアミド酸溶液をさらに加熱、撹拌することにより、所望の粘度とすることができる。当該加熱温度は、好ましくは、５０〜９０℃である。
【００４１】
上記内層を得る際には、好ましくは、上記ポリアミド酸溶液を円筒金型内に展開させた後に閉環イミド化反応を進行させて、ポリイミド樹脂を管状に形成する。ポリイミド樹脂を管状に成形することにより、接合部（フィルムを管状とした際に生じる接合部）を有さないシームレスの内層を得ることができる。その結果、耐久性および周長精度に優れる半導電性ベルトを得ることができる。円筒金型内に展開させる方法としては、ディスペンサー塗布方式、浸漬方式、遠心方式、注形型に充填する方式などが挙げられる。好ましくは、回転遠心成形法により金型内周面に遠心力により展開させる遠心方法が挙げられる。このような方法によれば、ポリアミド酸溶液を均一に展開させることができる。上記閉環イミド化反応は、展開したポリアミド酸溶液を加熱することにより進行させることができる。このときの加熱温度は、好ましくは３００〜４００℃である。このときの加熱時間は、好ましくは０．５〜１時間である。また、加熱方法は、好ましくは、金型を回転させながら加熱する方法、高精度の熱風循環を用いる方法、低温で投入し昇温速度を小さくする方法およびこれらの方法の組み合わせが挙げられる。このような加熱方法によれば、ポリアミド酸溶液およびその乾燥物への加熱を均等に行うことができる。その結果、内層の表面抵抗率および半導電性ベルト全体の体積抵抗率を均一にすることができる。
【００４２】
Ｃ．中間層
本発明の半導電性ベルトは、必要に応じて、上記内層と上記外層との間に、任意の適切な中間層を有していてもよい。当該中間層としては、例えば、導電性プライマー層が挙げられる。中間層として導電性プライマー層を有すれば、外層と内層との密着性を向上させることができる。導電性プライマーとしては、例えば、導電性フッ素系プライマー、導電性ポリイミド系プライマー等が挙げられる。
【００４３】
上記中間層の厚みは、好ましくは０．３〜５μｍであり、さらに好ましくは０．５〜２μｍである。
【００４４】
上記中間層は、任意の適切な方法により形成され得る。例えば、上記中間層が導電性プライマー層である場合、上記内層の外周面にプライマー溶液を塗布することにより得られる。当該塗布方法としては、ロールコート、刷毛塗り、スプレーコート等が挙げられる。
【００４５】
Ｄ．外層
本発明の半導電性ベルトにおいて、上記外層は、エラストマーを含む。
【００４６】
上記エラストマーとしては、任意の適切なエラストマーが採用され得る。エラストマーとは、一般に知られているように、弾性を示す高分子物質であり、外力により容易に変化するが、それを除くと直ちに原型にほぼ回復する力学的性質（ゴム弾性）を有する。
【００４７】
上記エラストマーとしては、例えば、天然ゴムや合成ゴムなどの加硫ゴム；熱可塑性エラストマー；スパンデックスやポリカーボネート弾性繊維などの弾性繊維；スポンジゴムやフォームラバーなどの弾性発泡体；などが挙げられる。
【００４８】
上記合成ゴムとしては、例えば、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ、ＡＮＭ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ，ＥＣＯ、ＧＥＣＯ、ＧＰＣＯ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、ウレタンゴム（Ｕ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ、ＦＥＰＭ、ＦＦＫＭ）、シリコーンゴム（ＭＱ、ＰＭＱ）、多硫化ゴム（ＯＴ、ＥＯＴ）、ホスファゼンゴム（ＦＺ、ＰＺ）などが挙げられる。
【００４９】
上記熱可塑性エラストマーは、常温では加硫ゴムの性質を示し、高温では可塑化されて、プラスチック加工機で成形できる高分子材料であり、ＴＰＥと称される。上記熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）等のポリスチレン系ＴＰＥ、ポリオレフィン系ＴＰＥ、ポリエステル系ＴＰＥ、ポリウレタン系ＴＰＥ、１，２−ポリブタジエン系ＴＰＥ、ポリ塩化ビニル系ＴＰＥ、ポリアミド系ＴＰＥなどが挙げられる。
【００５０】
本発明においては、好ましい実施形態として、上記エラストマーが難燃性エラストマーであることが好ましい。上記外層が難燃性エラストマーを含むことにより、中間転写ベルトに要求される難燃性および耐熱性、強度をさらに向上させることができるからである。
【００５１】
本発明においては、別の好ましい実施形態として、上記エラストマーが、クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、およびポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレンブロック共重合体から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。上記外層がこれらのエラストマーを含むことにより、外層の表面抵抗率を適正に制御しやすくなり、適切な静電吸着性が得られ、かつ帯電時の連続使用による残留電荷の蓄積を防ぐことができる。その結果、記録媒体（代表的には紙）の吸着性と剥離性とを安定して両立させることができ、かつクリーニング性および耐汚れ性にも優れる半導電性ベルトを得ることができる。
【００５２】
本発明の半導電性ベルトにおいて、上記外層は、ポリアニリンを含むことが好ましい。
【００５３】
上記ポリアニリンとしては、任意の適切なポリアニリンが採用され得る。ポリアニリンは、一般に、任意の適切な有機溶媒に溶解または分散した状態で樹脂と混合することができる。このため、外層中にポリアニリンを含有させた場合、外層内におけるポリアニリン由来の電気特性が均一に発現できる。
【００５４】
上記ポリアニリンとしては、具体的には、例えば、脱ドープ状態のポリアニリン、ドープ状態のポリアニリン、自己ドープ型のポリアニリンが挙げられる。
【００５５】
上記脱ドープ状態のポリアニリンとしては、好ましくは有機溶媒に可溶なポリアニリンが用いられ得る。有機溶媒に溶解してポリアニリン溶液とすることができ、樹脂と容易に混合し得るからである。好ましい具体例としては、特開平３−２８２２９号に記載のポリアニリンが挙げられる。該ポリアニリンは、脱ドープ状態でＮ−メチル−２−ピロリドン等の有機溶媒に可溶であり、樹脂との混合性に優れる。
【００５６】
上記ドープ状態のポリアニリンは、任意の適切な脱ドープ状態のポリアニリンにドーパントを接触させてドープすることによって得られる。ドーパントは、好ましくはプロトン酸であり、さらに好ましくは酸解離定数ｐＫａ値が４．８以下であるプロトン酸である。このようなプロトン酸の具体例としては、特開平３−２８２２９号に記載のプロトン酸が挙げられる。上記ドープ状態のポリアニリンとしては、例えば、商品名「ＯＲＭＥＣＯＮ（登録商標）」（日産化学社製）等の市販品を用いることができる。
【００５７】
上記自己ドープ型のポリアニリンは、分子構造内にドーパントとなる酸性基（例えば、スルホン基）を有するポリアニリンである。このようなポリアニリン（例えば、ポリアニリンスルホン酸）は、任意の適切な方法によって得ることができる。上記自己ドープ型のポリアニリンとしては、例えば、ポリアニリンスルホン酸（三菱レイヨン社製）等の市販品を用いることができる。
【００５８】
上記外層が上記ポリアニリンを含む場合において、該ポリアニリンの含有割合は、該外層の総重量に対して、好ましくは０．１〜３０重量％、より好ましくは１〜１０重量％である。上記ポリアニリンの含有割合がこのような範囲であれば、上記外層および本発明の半導電性ベルト全体について所望の表面抵抗率および体積抵抗率を得ることができ、且つ、機械的強度に優れる半導電性ベルトを得ることができる。
【００５９】
上記外層には、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切なその他の成分が含まれていても良い。その他の成分としては、例えば、任意の適切な導電性物質が挙げられる。
【００６０】
上記外層の厚みは、強度や柔軟性などの機械的特性に優れたものとする点で、好ましくは１００〜５００μｍ、より好ましくは１５０〜４５０μｍ、さらに好ましくは２００〜４００μｍである。
【００６１】
上記外層を得る際には、好ましくは、上記内層の外表面に上記エラストマーの溶液（エラストマー溶液）を展開することによって外層を形成する。エラストマー溶液は、エラストマーそのものが溶液状態であるものであっても良いし、上記の有機溶媒に溶解したものでも良い。上記内層の外表面にエラストマー溶液を展開することによって、接合部（フィルムを管状とした際に生じる接合部）を有さないシームレスの外層を得ることができる。その結果、耐久性および周長精度に優れる半導電性ベルトを得ることができる。展開させる方法としては、ディスペンサー塗布方式、浸漬方式、スプレー方式などが挙げられる。
【００６２】
上記エラストマー溶液を内層の外表面に展開する方法は、好ましくは、上記エラストマー溶液を内層の外表面に塗布する工程と、塗布後に乾燥および加熱する工程を含む。
【００６３】
上記エラストマー溶液を塗布する方法としては、例えば、スプレーコート、スピンコート、ロールコート、刷毛塗り等の方法が挙げられる。
【００６４】
上記スプレーコートに用いるガンとしては、均一な塗布が可能であることから、ノズル径の小さいガンが好ましい。当該ノズル径は、好ましくは、０．１〜２．０ｍｍである。また、上記スプレーコート時のスプレー圧は、好ましくは、１．０〜５．０ｋｇ／ｃｍ２である。
【００６５】
上記エラストマー溶液を塗布する際、上記内層の内側に、形状保持のためのシリンダを嵌挿してもよい。また、上記エラストマー溶液の塗布された上記内層に円筒体を外挿配置させ、その状態から、上記円筒体または内層を円筒体の軸方向に走行させるか、もしくは上記両者を互いに反対方向に走行させて塗布厚みを均一にしてもよい。
【００６６】
上記エラストマー溶液を塗布した後の加熱温度は、好ましくは２０〜２００℃であり、さらに好ましくは８０〜１５０℃である。また、当該加熱時の加熱時間は、好ましくは、１分〜２４時間である。
【００６７】
上記外層の外側には、さらに任意の適切な層が設けられていても良い。例えば、離型層などが挙げられる。このような離型層としては、例えば、フッ素系樹脂等を用いた滑りの良い層が挙げられる。
【実施例】
【００６８】
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されない。なお、特に明記しない限り、実施例における部および％は重量（質量）基準である。
【００６９】
［表面抵抗率］
ハイレスタＵＰ  ＭＣＰ−ＨＴＰ１６（三菱化学社製、プローブ：ＵＲＳ）を用い、印加電圧５００Ｖ、(なお、常用対数値で８．０以下は測定不可のため電圧を低下させ印加電圧1０Ｖで測定)、１０秒間の測定条件にて、２５℃、６０％ＲＨでの表面抵抗率を測定した。測定は、ベルト表面の１２箇所を測定し、平均値を常用対数値にて示した。
［ベルト表面のＴＭＡによる最大変位量］
ＴＭＡ４０００ＳＡ（Ｂｒｕｋｅｒ  ＡＸＳ社製、ペネトレーション検出棒：φ１、最大荷重１０ｇ）を用い、熱機械分析によって、ベルト表面の最大変位量を測定した。
【００７０】
〔実施例１〕
（内層の形成）
３０００ｇのＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）中に、乾燥したカーボンブラック（Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ｖ、デグサジャパン社製、揮発分：５％、ＢＥＴ比表面積：１００ｍ２／ｇ、揮発分／ＢＥＴ比表面積×１００：５％、ｐＨ４．５、酸化処理なし）１４０．２ｇ（ポリイミドに対し２３重量％）をボールミルで６時間（室温）混合した。
このカーボンブラック分散ＮＭＰに、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）４８９．８ｇとｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）１７９．９ｇを溶解し、窒素雰囲気中において、室温で６時間撹拌しながら反応させて、１５０Ｐａ・ｓのカーボンブラック分散ポリアミド酸溶液を得た。
内径３００ｍｍ、長さ９００ｍｍの円筒状金型（ＳＵＳ製）の内面に、前記溶液をディスペンサーで厚さ１７０μｍに塗布後、１５００ｒｐｍで１０分間回転させ、均一な塗布面を得た。次に、２０ｒｐｍで回転させながら、金型の外側より１３０℃の熱風を３０分間あてた後、その後３５０℃まで４℃／分の昇温速度で昇温し、３５０℃で１５分保持した後冷却し、金型内面からベルトを離型し、厚み７５μｍのポリイミド樹脂製ベルトを得た。
（外層の形成：シームレスベルト（１）の製造）
クロロプレンゴム（商品名「スカイプレン」、東ソー社製）１００部にポリアニリン（商品名「ＯＲＭＥＣＯＮ（登録商標）」、日産化学社製）をポリイミド樹脂固形分換算で３部添加したものを、内層としての上記ポリイミド樹脂製ベルトの外層に、乾燥後の外層の厚みが約２５０〜３５０μｍとなるように塗布を行い、１３０℃まで１５分間昇温・乾燥を行い、シームレスベルト（１）を製造した。
得られたシームレスベルト（１）について、表面抵抗率、ベルト表面のＴＭＡによる最大変位量を測定した。表面抵抗率の測定結果を表１に、ベルト表面のＴＭＡによる最大変位量の測定結果を表２および図２に示した。
【００７１】
〔比較例１〕
外層の形成として、クロロプレンゴム（商品名「スカイプレン」、東ソー社製）１００部にカーボンブラック（商品名「ＭＨＩブラック」、御国色素社製）２３部を添加したものを、内層としての上記ポリイミド樹脂製ベルトの外層に、乾燥後の外層の厚みが約２５０〜３５０μｍとなるように塗布を行い、１３０℃まで１５分間昇温・乾燥を行い、シームレスベルト（Ｃ１）を製造した。
得られたシームレスベルト（Ｃ１）について、表面抵抗率、ベルト表面のＴＭＡによる最大変位量を測定した。表面抵抗率の測定結果を表１に、ベルト表面のＴＭＡによる最大変位量の測定結果を表２および図２に示した。
【００７２】
〔比較例２〕
外層の形成として、クロロプレンゴム（商品名「スカイプレン」、東ソー社製）を、内層としての上記ポリイミド樹脂製ベルトの外層に、乾燥後の外層の厚みが約２５０〜３５０μｍとなるように塗布を行い、１３０℃まで１５分間昇温・乾燥を行い、シームレスベルト（Ｃ２）を製造した。
得られたシームレスベルト（Ｃ２）について、表面抵抗率、ベルト表面のＴＭＡによる最大変位量を測定した。表面抵抗率の測定結果を表１に、ベルト表面のＴＭＡによる最大変位量の測定結果を表２および図２に示した。
【００７３】
【表１】
2011112698.tif 000003
【００７４】
【表２】
2011112698.tif 000004
【００７５】
表１、表２、および図２に示すように、実施例１において製造したシームレスベルト（１）は、表面抵抗率が常用対数値１０〜１３（ｌｏｇΩ／□）の範囲内であり、且つ、該ベルト表面のＴＭＡによる最大変位量が１５μｍ以上である。したがって、本発明の半導電性ベルトは、用紙表面の凹凸への非常に良好な追従性を発現できる柔軟性を有し、且つ、均一性に優れた電気特性を有することが判る。一方、比較例１において製造したシームレスベルト（Ｃ１）は、表面抵抗率は常用対数値１０〜１３（ｌｏｇΩ／□）の範囲内であるものの、該ベルト表面のＴＭＡによる最大変位量が１５μｍ未満であり、柔軟性に乏しく、用紙表面の凹凸への追従性が十分に発現できないことが判る。また、比較例２において製造したシームレスベルト（Ｃ２）は、該ベルト表面のＴＭＡによる最大変位量が１５μｍ以上であるものの、表面抵抗率が常用対数値１０〜１３（ｌｏｇΩ／□）の範囲外であり、均一性に優れた電気特性を発現できないことが判る。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明の半導電性ベルトは、複写機やプリンタなどの電子写真式画像形成装置における、定着用ベルト、感光体基体用ベルト、中間転写用ベルト、紙搬送用ベルト及び転写定着用ベルト等に好適である。
【符号の説明】
【００７７】
１    内層
２    外層
【図１】
2011112698.tif 000005
【図２】
2011112698.tif 000006