(57)【要約】【課題】触媒の存在下かつ脱水剤の不存在下で、ジアミン成分のモル比を所定範囲にすることにより、可とう性及び剛性のバランスを改善し、連続使用においてもベルト表面の形状的な劣化現象が起こり難く耐久性に優れ、画像の低下が起こり難い半導電性ポリイミドベルトを提供する。【解決手段】導電性フィラーを含有する半導電性ポリイミドベルトであって、前記ベルトが３，３’ ，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ｐ−フェニレンジアミン（成分Ａ）及び４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（成分Ｂ）を触媒の存在下かつ脱水剤の不存在下で重合して得られる共重合体を含み、成分Ａと成分Ｂのモル比が（Ａ／Ｂ）＝７／３〜３／７である半導電性ポリイミドベルト。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性フィラーを含有する半導電性ポリイミドベルトであって、前記ベルトが３，３’ ，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ｐ−フェニレンジアミン（成分Ａ）及び４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（成分Ｂ）を触媒の存在下かつ脱水剤の不存在下で重合して得られる共重合体を含み、成分Ａと成分Ｂのモル比が（Ａ／Ｂ）＝７／３〜３／７である半導電性ポリイミドベルト。
【請求項２】
導電性フィラーが溶媒に分散した分散液中で、テトラカルボン酸成分及びジアミン成分を溶解・重合して共重合体を得る半導電性ポリイミドベルトの製造方法において、
前記共重合体を調製するにあたり、テトラカルボン酸成分として３，３’ ，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ジアミン成分としてｐ−フェニレンジアミン（成分Ａ）及び４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（成分Ｂ）を前記成分Ａと成分Ｂのモル比を（Ａ／Ｂ）＝７／３〜３／７で触媒の存在下かつ脱水剤の不存在下で重合させることを特徴とする半導電性ポリイミドベルトの製造方法。
【請求項３】
前記ベルトの外周面のφ１０ｍｍの鋼球を用いた表面動摩擦係数が０．２〜０．５であり、ＪＩＳ  Ｂ０６０１(１９９４）による前記ベルト外周面の表面粗さＲｚが０．２〜１．０μｍである請求項１記載の半導電性ポリイミドベルト。
【請求項４】
前記導電性フィラーとしてカーボンブラックを含有し、表面抵抗率が１．０×１０９〜１．０×１０１３Ω／□の範囲にある請求項１又は３記載の半導電性ポリイミドベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導電性ポリイミドベルトに関するものであり、例えば、電子写真記録装置等に搭載された中間転写ベルトや転写搬送ベルト等として有用である。
【背景技術】
【０００２】
複写機やレーザープリンタ、ビデオプリンタ、ファクシミリ及びそれらの複合機といった電子写真方式で像を形成記録する装置等では、装置寿命の向上などを目的に感光体ドラム等の像担持体にトナー等の記録剤などを介し形成した像を記録シート上に直接定着させる方式を回避して、像担持体上の像を中間転写ベルトに一旦転写してそれを記録シート上に定着させる方式が検討されている。
【０００３】
ここで、中間転写ベルトが連続駆動による張力等の負荷により変形を起こすと転写画像の変形に繋がることより、これらのベルトは高強度、高弾性の材質が好ましく、これらに優れたポリイミドからなる半導電性ベルトが一般的に使用されてきた。
【０００４】
また、カラー画像複写の普及により、高品質なカラー画像を得るには、さらにこうした変形に対する耐性が要求されるようになり、その方法として、例えば、表面粗さをトナーの体積平均粒子径との関係で所定の範囲に抑え、逆転写現象を低減し転写ムラ等を抑制する技術が提案されている（例えば特許文献１）。
【０００５】
また、ポリイミドからなる半導電性ベルトのベルト表面の硬さを所定の範囲に規定し、ベルト表面の表面粗さを所定範囲に押さえることが提案されている（特許文献２）。ここで、前記ポリイミドがテトラカルボン酸成分及びジアミン成分を、触媒及び脱水剤の存在下で重合して得られる共重合体を含んでいる。
【０００６】
電子写真方式で像を形成する装置に関し、その形成画像は、より解像度が高く鮮明なものが要求されている。これらを達成するに際しては、一連の転写及びクリーニング工程において、従来の技術と比べて多くの点において、より優れた特性を要求される。
【０００７】
具体的に特性に影響を与えるものとしては、（１）感光体、記録紙、クリーニングブレード等、ベルト外周面に接触する部材との摩擦による表面の摩耗が挙げられる。
【０００８】
また、（２）硬質の異物成分がベルト上に脱落した場合や、いわゆる２成分現像法（感光体へのトナーの供給を行うに際しキャリアと呼ばれる磁性粉を使用する方法）において、トナーカートリッジからこのキャリアがベルト上に脱落した場合に、これらの磁性粉や異物による１次、２次転写部における転写ロール間での圧迫、あるいはクリーニングブレード部でこれらがブレードとベルトとの間に噛み込むことによりベルト表面での破壊といった連続使用における表面の形状的な劣化現象が形成画像に与える影響などが挙げられ、もはや、従来のボリイミドフイルムからなる半導電性ベルトや特許文献１に示す内容の半導電性ベルトでは、こうした影響への対応は実用上困難といえる。
【０００９】
また、特許文献２における半導電性ベルトは、脱水剤を使用することにより、脱水反応が急速に進み、反応を制御することができず、ポリアミド酸がゲル化してしまうため、安定生産できない原因となる。
【００１０】
【特許文献１】特開２００１‐２３５９４６号公報
【特許文献２】特開２００４‐２８７０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、上記実情に鑑み、本発明は、可とう性及び剛性のバランスを改善し連続使用においてもベルト表面の形状的な劣化現象が起こり難く耐久性に優れ、画像の低下が起こり難い半導電性ポリイミドベルト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】
【００１２】
本発明者らは、前記課題を解決すべく、鋭意検討を重ねた結果、以下に示す半導電性ポリイミドベルト及びその製造方法により、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
本発明は、導電性フィラーを含有する半導電性ポリイミドベルトであって、前記ベルトが３，３’ ，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ｐ−フェニレンジアミン（成分Ａ）及び４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（成分Ｂ）を触媒の存在下かつ脱水剤の不存在下で重合して得られる共重合体を含み、成分Ａと成分Ｂのモル比が（Ａ／Ｂ）＝７／３〜３／７である半導電性ポリイミドベルト、に関する。
【００１４】
前記ベルトは、触媒の存在下かつ脱水剤の不存在下、ジアミン成分のモル比を所定範囲にすることにより、可とう性及び剛性のバランスを改善し連続使用においてもベルト表面の形状的な劣化現象が起こり難く耐久性に優れ、画像の低下が起こり難い半導電性ポリイミドベルトとなる。
【００１５】
本発明は、導電性フィラーが溶媒に分散した分散液中で、テトラカルボン酸成分及びジアミン成分を溶解・重合して共重合体を得る半導電性ポリイミドベルトの製造方法において、
前記共重合体を調製するにあたり、テトラカルボン酸成分として３，３’ ，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ジアミン成分としてｐ−フェニレンジアミン（成分Ａ）及び４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（成分Ｂ）を前記成分Ａと成分Ｂのモル比を（Ａ／Ｂ）＝７／３〜３／７で触媒の存在下かつ脱水剤の不存在下で重合させることを特徴とする半導電性ポリイミドベルトの製造方法、に関する。
【００１６】
前記製造方法を用いることにより、可とう性及び剛性のバランスを改善し連続使用においてもベルト表面の形状的な劣化現象が起こり難く耐久性に優れ、画像の低下が起こり難い半導電性ポリイミドベルトを得ることができる。
【００１７】
前記ベルトの外周面のφ１０ｍｍの鋼球を用いた表面動摩擦係数が０．２〜０．５であり、ＪＩＳ  Ｂ０６０１(１９９４）による前記ベルト外周面の表面粗さＲｚが０．２〜１．０μｍである半導電性ポリイミドベルト、に関する。前記ベルトは、耐久性に優れ、画像の低下が起こり難くい半導電性ポリイミドベルトである。
【００１８】
前記導電性フィラーとしてカーボンブラックを含有し、表面抵抗率が１．０×１０９〜１．０×１０１３Ω／□の範囲にある半導電性ポリイミドベルト、に関する。前記ベルトは、トナーのチリ発生が抑えられ、画像低下の起こり難い半導電性ポリイミドベルトである。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、導電性フィラーを含有する半導電性ポリイミドベルトであって、前記ベルトが３，３’ ，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ｐ−フェニレンジアミン（成分Ａ）及び４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（成分Ｂ）を触媒の存在下かつ脱水剤の不存在下で重合して得られる共重合体を含み、成分Ａと成分Ｂのモル比が（Ａ／Ｂ）＝７／３〜３／７である半導電性ポリイミドベルトである。
【００２０】
本発明に用いる導電性フィラーとしては、例えば、ケッチェンブラックやアセチレンブラックの如きカーボンブラック、アルミニウムやニッケルの如き金属、酸化錫の如き酸化金属化合物やチタン酸カリウム等の導電性ないし半導電性の粉末、あるいはポリアニリンやポリアセチレンの如き導電ポリマーなどの適宜なものの１種または２種以上を用いることができ、その種類について特に限定はない。
【００２１】
なお、半導電性ポリイミドベルトの強度、耐屈曲性等の機械的強度を維持する観点から、導電性フィラーの添加量は少ないことが好ましい。従って、少ない添加量で導電特性を発現することができるカーボンブラックの使用がより好ましい態様である。
【００２２】
カーボンブラックとしては、チャンネルブラックまたはファーネスブラックが好ましい。ファーネスブラックについては、酸化処理を施すことにより溶媒への分散性が向上されるため、適宜酸化処理したものが好ましい。さらに、酸化処理したファーネスブラックは、処理によってその表面に酸素を含有した官能基（カルボキシル基、ケトン基、ラクトン基、水酸基等）が付与されるため、極性溶媒との親和性がよく、かつ電気的負荷等によりカーボンブラック表面が酸化劣化を受け難くなる。そのようなカーボンブラックを半導電性ベルトに使用すると、導電経路の形成が起き難くなって、抵抗低下を防ぐことができる。
【００２３】
本発明に用いられるチャンネルブラックとしては、デグサ社製カラーブラックＦＷ２００、カラーブラックＦＷ２、カラーブラック２Ｖ、カラーブラックＦＷ１、カラーブラックＦＷ１８、スペシャルブラック６、カラーブラックＳ１７０、カラーブラックＳ１６０、スペシャルブラック５、スペシャルブラック４、スペシャルブラック４Ａ、プリンテックス１５０Ｔ、プリンテックスＵ、プリンテックスＶ、プリンテックス１４０Ｕ、プリンテックス１４０Ｖ等が挙げられ、酸化処理したファーネスブラックとしては、デグサ社製スペシャルブラック５５０、スペシャルブラック３５０、スペシャルブラック２５０、スペシャルブラック１００、三菱化学社製ＭＡ１００、ＭＡ１００Ｒ、ＭＡ１００Ｓ、ＭＡ１１、ＭＡ２３０、ＭＡ２２０、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ７７、キャボット社製ＭＯＮＡＲＣＨ１０００、ＭＯＮＡＲＣＨ１４００、ＭＯＮＡＲＣＨ１３００、ＭＯＧＵＬ−Ｌ、ＲＥＧＡＬ４００Ｒ等が挙げられる。
【００２４】
カーボンブラックの含有量は、ポリイミド樹脂系組成物中のポリイミド樹脂固形分に対して５〜３０重量％であり、好ましくは５〜２５重量％、より好ましくは８〜１５重量％である。５重量％未満であると電気抵抗の均一性が低下する傾向があり、３０重量％を超えると、ポリイミド樹脂系組成物に由来する高い機械的強度が低下したり、表面形状が悪化する傾向がある。また、５重量％未満でも３０重量％を超えても、所望の表面抵抗率が得られ難い。
【００２５】
導電性フィラーとしてカーボンブラックを使用する場合の分散方法としては、公知の分散方法を適用することができる。例えば、溶媒にカーボンブラックを添加した後、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、超音波分散等を用いることが効果的であり、これらの方法を適宜選択して分散作業を行うことができる。上記方法により、カーボンブラックを均一に分散させることができ、電気抵抗値のバラツキの少ない半導電性ポリイミドベルトを得ることができる。
【００２６】
本発明のカーボンブラック分散液の製造方法は、まず有機極性溶媒中にカーボンブラックを添加・分散させ、カーボンブラック分散液を調製する。なお、分散性向上のため、界面活性剤を使用してもよい。
【００２７】
前記分散液の調製に用いる有機極性溶媒として、カーボンブラックの分散性を高めるものであれば、特に制限されないが、カーボンブラックの分散用と重合反応の溶媒用として兼用できるＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等が用いられる。
【００２８】
本発明の半導電性ポリイミドベルトの製造方法は、導電性フィラーが溶媒に分散した分散液中で、テトラカルボン酸成分及びジアミン成分を溶解・重合して、共重合体を得るものであり、前記共重合体を調製するにあたっては、テトラカルボン酸成分として３，３’ ，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ジアミン成分としてｐ−フェニレンジアミン（成分Ａ）及び４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（成分Ｂ）を前記成分Ａと成分Ｂのモル比を（Ａ／Ｂ）＝７／３〜３／７で、触媒の存在下かつ脱水剤の不存在下で重合させるものである。
【００２９】
本発明において、前記成分Ａと成分Ｂのモル比は、（Ａ／Ｂ）＝７／３〜３／７であり、好ましくは、（Ａ／Ｂ）＝６／４〜４／６ある。上記範囲内のモル比により、剛性及び可とう性に優れ、更には、連続使用における表面の形状的な劣化現象が起こり難く、耐久性等に優れた半導電性ポリイミドベルトを得ることができる。前記モル比が７／３を超えると、剛性が強く可とう性が劣り、３／７より小さくなると可とう性が高く、ベルトの破断やクリープ特性が悪化する。
【００３０】
上記の効果について理由は明らかではないが。上記所定範囲のモル比により、一連の転写及びクリーニング工程におけるベルト表面の磨耗や、ベルト表面上にキャリアや硬質異物が脱落し、１次及び２次転写部において、転写ロール間で加圧されることによる表面破壊や、クリーニングブレード部でのブレードとベルト間に異物が噛み込み加圧されることによる表面破壊、といった連続使用における表面の形状的な劣化現象が起こり難くなることによるものと考えられる。
【００３１】
本発明に用いる前記テトラカルボン酸成分としては、３，３’ ，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を主として用いることができるが、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、以下に示すものを使用することができる。
【００３２】
例えば、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、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、ペリレンー３，４，９，１０−テトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４ー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。
【００３３】
また、本発明において、前記テトラカルボン酸成分と反応させるジアミン成分としては、ｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル(ＤＤＥ)を主として用いることができるが、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、以下に示すものを、それぞれ１種類以上を適宜選定し使用することができる。
【００３４】
例えば、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、べンジジン、３，３’−ジメチルべンジジン、３，３’−ジメトキシべンジジン、４，４’−ジアミノフェニルスルホン、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−第三ブチル）トルエン、ビス（ｐ−β−アミノ−第三ブチルフェニル）エ−テル、ビス（ｐ−β−メチル−δ−アミノフェニル）べンゼン、ビス−ｐ−（１，１−ジメチル−５−アミノ−ペンチル）べンゼン、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−アミノシクロへキシル）メタン、へキサメチレンジアミン、へ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−ジメチルへ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−メトキシへキサメチレンジアミン、２，５−ジメチルへキサメチレンジアミン、２，５−ジメチルへ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−ジアミノシクロへキサン、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、ピペラジン、H２N(ＣH２)３Ｏ（ＣH２)２ＯＣH２NH２、H２N(ＣH２)３Ｓ(ＣH２)３NH２、H２N(ＣH２)３N(ＣH３)(ＣH２)３NH２等が挙げられる。
【００３５】
前記テトラカルボン酸成分とジアミン成分を反応させる際に用いられる有機極性溶媒は、その官能基がテトラカルボン酸二無水物またはジアミンと反応しない双極子を有するものである。そして、系に対して不活性であり、かつ生成物であるポリアミド酸に対して溶媒として作用するものが好ましい。しかも、反応成分の少なくとも一方、好ましくは両者に対して溶媒として作用するものが好ましい。
【００３６】
このような有機極性溶媒としては、特にN，N−ジアルキルアミド類が有用であり、例えばこれの低分子量のものであるN，N−ジメチルホルムアミド(ＤＭＦ)、N，N−ジメチルアセトアミド(ＤＭＡ)等が挙げられる。これらは蒸発、置換また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。また、上記以外の有機極性溶媒として、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、へ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。これらは単独で使用してもよいし、併せて用いても差し支えない。
【００３７】
さらに、上記有機極性溶媒にクレゾール、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、シクロへキサン、へキサン、べンゼン、トルエン等を単独でもしくは併せて混合することもできる。ただし、生成するポリアミド酸の加水分解による低分子量化を防ぐため、水の混入は避けることが好ましい。
【００３８】
本発明で使用される触媒としては、第３級アミンが好ましく、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ピリジン、ピコリン、キノリン、イソキノリン、ルチアジンなどが挙げられるが、特にキノリン、イソキノリンが好ましい。
【００３９】
触媒の添加量としては、ポリアミド酸溶液中のポリアミド酸1モル当量に対して０．０５〜２モル当量添加することが好ましく、より好ましくは０．１〜１モル当量である。０．０５モル当量未満であると、触媒としての機能がえられず、２モル当量を超えて添加しても、効果がほとんど得られず、製造工程中の加熱処理において、過剰な触媒を蒸発させることが困難となり、この結果、電子写真記録装置などに前記ポリイミドベルトを搭載した後も、残存した触媒が徐々に蒸発して、半導電性ポリイミドベルトの表面抵抗率等の諸物性の変化やベルト寸法の変化をもたらすといった問題を生じさせる恐れがある。
【００４０】
なお、本発明においては脱水剤の不存在下で半導電性ポリイミドベルトを得ている。これは、脱水剤を使用すると、脱水反応が急速に進み、反応を制御することができず、ポリアミド酸がゲル化してしまうため、安定した半導電性ベルトを生産できなくなるためである。
【００４１】
前記ポリアミド酸溶液中のモノマー濃度（溶媒中におけるテトラカルボン酸成分とジアミン成分の濃度）は種々の条件に応じて設定されるが、５〜３０重量％が好ましい。また、反応温度は８０℃以下に設定することが好ましく、特に好ましくは５〜５０℃である。反応時間は０．５〜３時間が好ましい。ポリアミド酸溶液のポリマー成分は、本発明の目的を達成できるならば、上記のテトラカルボン酸成分及びジアミン成分を共重合したものでもブレンドしたものでも構わない。
【００４２】
このように得られたポリアミド酸溶液を用いて、本発明の半導電性ポリイミドベルトは以下に示す方法により作製される。
【００４３】
円筒金型内に上記カーボンブラック分散ポリアミド酸溶液を供給し、回転遠心成形法により金型内周面に遠心力により均一に展開する。このとき前記溶液の粘度は、Ｂ型粘度計で１〜１０００Ｐａ・ｓ（２５℃）が好ましい。これ以外の場合は、遠心成形の際、均一に展開することが困難であり、ポリイミドベルトの厚みバラツキの原因となる。製膜後、８０〜１８０℃にて加熱を行い、溶媒を除去する。
【００４４】
次いで、３００〜４００℃の高温で加熱することにより、閉環イミド化反応を進行させた後、金型から取り出す。この溶媒除去及びイミド化反応時の加熱は均等に行う必要がある。不均等であると、溶剤蒸発時において、カーボンブラックの凝集バラツキが発生し、ポリイミドベルトの抵抗値にバラツキが生じる。均等に加熱する方法としては、金型を回転させながら加熱する方法、熱風の循環を改善する方法や、低温で投入し、昇温速度を小さくする方法等がある。
【００４５】
ベルト外周面の表面粗さＲｚは、０．２〜１．０μｍであることが好ましく、より好ましくは、０．２〜０．８μｍである。このようにベルト外周面の表面粗さを規定すれば、まず一連の転写及びクリーニング工程において、感光体、記録紙、クリーニングブレード等といった部材と接触した場合にも、適度に表面が荒れていることより接触面積が小さくなり、摩耗現象が起こり難くなる。
【００４６】
また、クリーニングブレード部での異物噛み込みが起こった場合にも、適度にベルト外周面が荒れていることよりプレードゴム及び噛み込んだ異物に対する応力がベルトの回転に伴い大きく変動し、脱落しやすくなる効果が得られ易くなる。
【００４７】
ここで、ベルト外周面の表面粗さＲｚが０．２μｍ未満であれば、前述した効果が得られ難くなる。一方、ベルト表面の光沢性が高い状態になるが、この場合連続使用に伴い形成されたベルト表面のキズが形成画質に与える影響が小さい場合でも、表面の光沢性には差が生じ易く、結果として形成画像の濃度を一定に保つ際に行うベルト表面の光沢度測定に影響が生じさせ、印刷画像を一定に保てなく不具合につながるため好ましくない。
【００４８】
一方、ベルト外周面の表面粗さＲｚが１．０μｍを超えると、耐久性の向上という点では所定の範囲で得られるものと同等の効果を得ることができるものの、表面の荒れが大きすぎるため、特にベルトの凹部においてトナー残りが起こり易くなり、結果として、形成画像に影響が生じてくるため好ましくない。
【００４９】
ここで、ベルト表面を所望の表面粗さに加工する方法としては、製膜後のベルトをサンドペーパー等の研摩材を用いて研摩する方法、サンドブラスト等により荒らす方法等が挙げられるが、量産を考えた場合、特性を安定化させるという点から、原料溶液を塗布する円筒状金型内面を適当な粗さに加工し、この形状をベルト外周面に転写させることにより形成する方法が好ましい。
【００５０】
また、ベルト表面の荒らし方について、前述のサンドペーパー等の研摩材を用いて研摩する方法、サンドブラスト等により荒らす方法等により、ベルト表面に対し、凹んだ形状に加工することでも、規定の表面硬さ及び表面粗さを満足していれば、課題を解決することが可能である。しかし、特に表面粗さを規定する理由の一つとしてキズ部でのトナー残りの防止があり、この点に関する信頼性を更に高くするためには、凸形状をベルト表面に形成する方が好ましい。
【００５１】
また、転写ロール、ブレードゴムによる擦れを考えた場合、凸形状が形成されているとこれらの接触部材に対し、凸形状部での点接触になりやすく、この部分での磨耗が進行しやすくなるため、結果としてベルト表面の光沢性等の表面形状差が起こり難くなり、より好ましい。このキズの形成方法（ベルト表面の荒らし方）に関しては、前述の如く、円筒状金型内面に凹状のスジを形成させることにより、ベルト外表面に対し、凸形状のスジを形成することが好ましい。さらに、ベルト表面の荒らし方に関し、ベルト表面にスジ状の凹凸を形成させる場合、連続使用によって形成されるスジキズはベルトの周方向に形成されやすい。従って、これらを目立たなくするために、予めベルトの周方向にスジ状の凹凸を形成させることが好ましい。
【００５２】
本発明の半導電性ポリイミドは、表面動摩擦係数が０．２〜０．５であることが好ましく、０．２５〜０．４５であることがより好ましい。表面動摩擦係数が０．２未満であると、スリップが発生する可能性がある。一方、０．５を超えるとクリーニングブレード等のトルクが大きくなる駆動不良の恐れがある。
【００５３】
本発明の半導電性ポリイミドは、電子写真記録装置の中間転写ベルト等として用いられる場合、その表面抵抗率が１．０×１０９〜１．０×１０１３Ω／□であることが好ましく、１．０×１０１０〜１．０×１０１２Ω／□であることがより好ましい。表面抵抗率が１．０×１０９Ω／□未満であると、トナーのチリ（飛び散り）が発生し、画質が粗くなってしまう恐れがある。一方、１．０×１０１３Ω／□を超えると転写時の電荷がベルトに残り、画像ムラをおこす恐れがある。なお、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、表面抵抗率の範囲は限定されるものではない。
【００５４】
また、本発明は、中間転写ベルトや転写搬送ベルトなどに限定されず、電子写真記録装置において、トナー等の記録剤を加熱により定着させる際に使用される定着ベルト等のベルトやフィルムについても使用することができる。
【実施例】
【００５５】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。
【００５６】
＜実施例１＞
＜カーボンブラック分散液の製造方法＞
２５４２ｇのＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）中に、乾燥した１８４ｇのカーボンブラック（デグサ社製スペシャルブラック４、ポリイミド固形分１００重量部に対して２３重量部）を添加した。次に、この溶液をボールミルにて室温にて６時間混合を行い、７．２重量％のカーボンブラック分散液を得た。
【００５７】
＜カーボンブラック分散ポリアミド溶液の製造方法＞
上記分散液２７２６ｇに触媒である５０．２ｇイソキノリン(０．２モル当量)を添加し、次いで、ＮＭＰ１８２０ｇを添加した。
【００５８】
更に、酸二無水物成分として５７２ｇの３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）と、ジアミン成分として１０５．１ｇのｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）(成分Ａ)と１９４．６ｇの４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＤＤＥ）(成分Ｂ)（モル比（Ａ／Ｂ）＝５／５）を窒素雰囲気中で室温にて投入し、溶解した。
【００５９】
続いて、重合反応により増粘後、室温で３時間撹拌し、１１０Ｐａ・ｓ（Ｂ型粘度計、２５℃）のカーボンブラック分散ポリアミド酸溶液を得た。
【００６０】
＜半導電性ポリイミドベルトの製造方法＞
前記溶液を内径３００ｍｍ、長さ５００ｍｍのドラム金型内周面（ステンレス製、表面粗さＲｚ＝０．３μｍ）に、ディスペンサにて最終の厚さが４００μｍとなるよう塗布した。
【００６１】
ついで、コーンにより固定された軸を介して、コーンによる加圧を金型両端から行うことにより、金型を固定し、２０００ｒｐｍで１５分間回転させて、均一な展開層（塗膜面）を得た。
【００６２】
熱風を均等に循環させた１００℃の乾燥炉内にて２５０ｒｐｍでドラム金型を回転させながら、１０分間加熱した後、２２０℃で１０分間、加熱最高温度としては３００℃で３０分間加熱することにより、溶剤及び触媒を除去し、イミド化を進行させた。
【００６３】
金型ごと室温まで冷却した後、金型内面より剥離し、７５μｍの半導電性ポリイミドベルトを得た。
【００６４】
＜比較例１＞
触媒を添加しない以外は、実施例１に従いベルトを得た。
【００６５】
＜比較例２＞
ジアミン成分の配合量として、ＰＤＡを１６８ｇ、ＤＤＥを７７．８ｇ（Ａ／Ｂ＝８／２）とすること以外は、実施例１に従いベルトを得た。
【００６６】
＜比較例３＞
ジアミン成分の配合量として、ＰＤＡを４２ｇ、ＤＤＥを３１３．３ｇ（Ａ／Ｂ＝２／８）とすること以外は、実施例１に従いベルトを得た。
【００６７】
＜比較例４＞
金型内周面の表面粗さＲｚが０．１μｍの表面に仕上げた金型を用いた以外は、実施例１に従いベルトを得た。
【００６８】
＜比較例５＞
金型内周面の表面粗さＲｚが１．２μｍの表面に仕上げた金型を用いた以外は、実施例１に従いベルトを得た。
【００６９】
＜比較例６＞
上記分散液２７２６ｇに触媒であるイソキノリンを５０．２ｇ及び脱水剤である無水酢酸を３９６．９ｇ添加し、次いで、ＮＭＰ１８２０ｇを添加した以外は、実施例１に従いベルトを得た。
【００７０】
＜評価試験＞
実施例及び比較例で得た半導電性ベルトについて下記の特性（評価項目）を調べた。
【００７１】
＜表面粗さＲｚ(十点表面粗さ)＞
ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１(１９９４)に準じ、ベルト外周面の任意の十点よりサンプルを採取し、その幅方向に関して、表面粗さ計（サーフテストＳＪ−３０１、ミツトヨ社製）にてカットオフ０．２５ｍｍ、測定長さ１．２５ｍｍ、駆動速度０．２５ｍｍ/ｓｅｃ、触針荷重７０ｍｇにて測定を行った。
【００７２】
＜表面動摩擦係数＞
得られたベルトの任意の８点よりサンプリングし、各々ベルトの周方向について、往復動摩擦試験機（ＡＦＴ−１５Ｂ、オリエンテック社製）にて、φ１０ｍｍの鋼球を用い、試験荷重２００ｇ、試験速度１５０ｍｍ／ｍｉｎの条件下での動摩擦係数を測定し、平均値を求めた。
【００７３】
＜表面抵抗率＞
ハイレスタＵＰ  ＭＣＰ−ＨＴ４５０（三菱油化社製、プローブ：ＵＲ）にて印加電圧１００Ｖ、１０秒値の測定条件による２５℃、６０%ＲＨでの表面抵抗率を調べた。
【００７４】
＜画像・ベルト駆動性＞
得られたベルトを、タンデム式中間転写ベルトとして複写機に組み込み、普通紙による画像形成(印刷)テストを行った。また評価は、１０万枚のテスト中で画像及びベルト駆動性の良好なものを○、若干の画像欠損（印刷不良）または駆動性不具合のあるものを△、画像欠陥が目視で認識できるものあるいは駆動不具合のあるものを×とした。
【００７５】
＜クリーニング性・耐クラック性＞
上記画像形成テストを通じて、良好なクリーニング性を示したものは○、トナー残存が認められたものは△、クリーニングブレードのめくれが発生したものは×とした。また、テスト中にベルトに割れが発生したものも×とした。
【００７６】
【表１】
2008225181.tif 000002
【００７７】
表１の結果から、実施例１においては、全ての評価項目について、良好な結果が得られることが確認できた。
【００７８】
一方、比較例では、画像・ベルト駆動性及びクリーニング性において、実施例より劣り、１０万枚の印刷テストを行った後の画像は、細かい大きさの印刷不良が確認された。これに関して、印刷テスト終了後、ベルト表面の形態を調べたところ、連続した凹状のスジやキズ、異物やキャリアが存在し、局所的に加圧させたことが原因と考えられる細かい凹状のキズが多数形成されており、この部分にトナー成分が多数残留していることが確認できた。
【００７９】
つまり、一連の転写工程に行うクリーニングブレードでのベルト表面のクリーニングによっても、凹状のキズ部に残ったトナーが除去されず、停滞し、その結果、次の印刷時の画像に影響与える原因となっていた。
【００８０】
触媒を添加しなかった比較例１では、画像・ベルト駆動性が悪い結果となった。
【００８１】
比較例２及び３では、成分Ａ及びＢのモル比が所定の範囲外であるため、表面摩擦係数、画像・ベルト駆動性及びクリーニング性において悪い結果となった。その理由として、比較例２については、剛性が高く、ベルトの割れ等が発生するためと考えられる。また、比較例３については、可とう性が大きく、耐久性が得られず、被転写体やトナー像の搬送を精度よく行うことができなかったためと考えられる。
【００８２】
比較例４では、ベルト表面の粗さが小さいため、ベルト表面とブレードとの摩擦抵抗が大きくなり、耐久性の点で劣ることが確認された。
【００８３】
比較例５については、ベルト表面の粗さが大きいため、初期の印刷テストの段階でトナーの残留により、画像の低下（不良）が確認された。
【００８４】
比較例６については、脱水剤により、反応が急速に進み、ポリアミド酸のゲル化が進行し、塗布が困難となり、ベルト表面が粗く、画像の低下（不良）が確認された。