(57)【要約】【課題】長期にわたって抵抗値が安定しており、成形も容易な画像形成装置用シームレスベルトを提供する。【解決手段】（１）熱可塑性樹脂とイオン導電性物質の重量比（熱可塑性樹脂：イオン導電性物質）が９８：２〜３０：７０である組成物を成形してなる、厚さ１〜１０００μｍで、体積固有抵抗率１×１０２〜１×１０１３Ωｃｍである画像形成装置用シームレスベルト。（２）熱可塑性樹脂がフッ素系樹脂である請求項１に記載の画像形成装置用シームレスベルト。（３）熱可塑性樹脂がポリフッ化ビニリデンである請求項１に記載の画像形成装置用シームレスベルト。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂とイオン導電性物質の重量比（熱可塑性樹脂：イオン導電性物質）が９８：２〜３０：７０である組成物を成形してなる、厚さ１〜１０００μｍで、体積固有抵抗率１×１０２〜１×１０１３Ωｃｍである画像形成装置用シームレスベルト。
【請求項２】
熱可塑性樹脂がフッ素系樹脂である請求項１に記載の画像形成装置用シームレスベルト。
【請求項３】
熱可塑性樹脂がポリフッ化ビニリデンである請求項１に記載の画像形成装置用シームレスベルト。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真装置等の画像形成装置用のシームレスベルトに関するものである。更に詳しくは、中間転写ベルト、搬送転写ベルト、感光体ベルトなどの半導電性を備えたベルト（以下、シームレスベルトという）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】複写機、プリンター、ファクシミリなどの電子写真装置において、中間転写ベルト、搬送転写ベルト、感光体ベルトなどとして半導電性を備えたシームレスベルトが幅広く用いられている。これらのシームレスベルトは、半導電性を実現するために、ベルト材料中にカーボンブラックなどの導電性フィラーやポリエチレングリコールなどのイオン導電性物質を配合している。
【０００３】しかし、導電性フィラーを配合したシームレスベルトは、抵抗値が導電性フィラーの濃度に大きく依存して安定しにくいという不具合がある。さらに、この種のシームレスベルトは、一般的には黒色などの濃い有色のものにしかならないため、たとえば中間転写ベルトとして用いた場合に位置検知のための印を印刷しにくいという不具合もある。
【０００４】また、イオン導電性物質を配合したシームレスベルトは、そのイオン導電性物質とベルト材料としての樹脂との相溶性が低くイオン導電性物質が樹脂中に十分に分散しなかったり、シームレスベルトの使用中にイオン導電性物質がブリーディンして脱落してしまうことによって、経時的に抵抗値が上昇してしまうという不具合がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の不具合を解決するためになされたもので、長期の使用にわたって抵抗値が安定しており、製品の色合いも黒色などの濃い色だけでなくたとえばベルト表面に位置検知のための印を印刷しやすいという性能、汎用性に富んだシームレスベルトを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を達成するため鋭意検討を行った結果なされたもので、下記Ａ、ＢおよびＣで示される構成単位からなる共重合体、および、エポキシ基を含有する組成物からなり、両者が化学的に結合しても良い樹脂改質剤を用いることで、成形性に優れた半導電性熱可塑性樹脂組成物、および、半導電性熱可塑性樹脂組成物からなるシームレスベルトが好適に得られることを見出し、本発明に到達した。
【０００７】
即ち、本発明の要旨は、（１）熱可塑性樹脂とイオン導電性物質の重量比（熱可塑性樹脂：イオン導電性物質）が９８：２〜３０：７０である組成物を成形してなる、厚さ１〜１０００μｍで、体積固有抵抗率１×１０２〜１×１０１３Ωｃｍである画像形成装置用シームレスベルト。
（２）熱可塑性樹脂がフッ素系樹脂である上記（１）に記載の画像形成装置用シームレスベルト。
（３）熱可塑性樹脂がポリフッ化ビニリデンである上記（１）に記載の画像形成装置用シームレスベルト。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明につき詳細に説明する。
１．共重合体
本発明に用いるイオン導電性物質としては、下記式（１）に示すＡ、ＢおよびＣで示される構成単位からなる共重合体が好適に使用できる。
【０００９】
【化１】
2004004779.tif 000002
【００１０】
Ｒ１　；Ｈまたは炭素数が１〜１００のアルキル基（但し、アルキル基を任意の官能基で修飾しても良い）
Ｒ２　；Ｈまたは炭素数が１〜１００のアルキル基（但し、アルキル基を任意の官能基で修飾しても良い）
Ｒ３　；Ｈまたは炭素数が１〜２０のアルキル基（但し、アルキル基を任意の官能基で修飾しても良い）
Ｒ４　；Ｈまたは炭素数が１〜２０のアルキル基（但し、アルキル基を任意の官能基で修飾しても良い）
Ｒ５　；炭素数０〜１０のアルキレン基
Ｒ６　；炭素数１〜１０のアルキレン基
Ｒ７　；Ｈ、水酸基または炭素数が１〜２０のアルコキシ基（但し、アルコキシ基を任意の官能基で修飾しても良い）
Ｒ８　；Ｈまたは炭素数が１〜２０のアルキル基（但し、アルキル基を任意の官能基で修飾しても良い）
※Ｒ３　とＲ４　は、両者が結合して環状エステルを形成しても良い
ｎ；１〜５０
【００１１】
構成単位Ａは、熱可塑性樹脂との相溶性を上げるためのオレフィン単位で、Ｒ１　、Ｒ２　は水素またはアルキル基が好ましく、片方が水素で残り一方がアルキル基であればさらに好ましい。アルキル基の長さに特に制限はないが、１〜１００が好ましく、１０〜５０であればさらに好ましい。アルキル基は、直鎖でも分岐鎖でも好適に用いることができる。また、熱可塑性樹脂との相溶性を上げることを目的とし、アルキル基を任意の官能基で修飾することもできる。例えば、ベース樹脂がフッ素樹脂であればフルオロアルキル基を、ベース樹脂がポリアミドであればアミノ基を導入したものであれば、特に好適に用いることができる。
【００１２】
構成単位Ｂには、マレイン酸、マレイン酸無水物、マレイン酸モノエステル、マレイン酸ジエステルまたはいずれかの誘導体を用いることが好ましく、マレイン酸ジエステルが特に好適に使用できる。特にエステルとしては、Ｒ３　、Ｒ４　が炭素数１〜２０のアルキル基が好ましく、１〜１０であればさらに好ましい。アルキル基を任意の官能基で修飾しても良い。
【００１３】
構成単位Ｃは、イオン導電性を付与させる目的の親水性構成単位である。Ｒ５は、アルキレン基が好適に用いることができるが、存在しなくても機能を発現することができる。アルキレン基の長さとしては特に制限はないが、炭素数１〜２０が好ましく、１〜１０でればさらに好ましく、メチレン基であれば特に好ましい。Ｒ６　は、直接結合であってもよいがアルキレン基が好ましい。アルキレン基の長さは特に制限はないが、長すぎると親水性が低下するので、炭素数１〜２０が好ましく、１〜１０であればさらに好ましい。
【００１４】
Ｒ７　は、Ｈ、水酸基またはアルコキシ基が使用され任意の官能基で修飾されていてもよい。長さに特に制限はないが、炭素数１〜２０が好ましく、１〜１０であればさらに好ましい。Ｒ８　は水素またはアルキル基が使用されるが、水素の方がより好ましい。アルキル基を用いる場合、長さに特に制限はないが、１〜２０が好ましく、１〜１０であればさらに好ましい。アルキル基を任意の官能基で修飾しても良い。ｎは１〜５０のものが好ましい。
【００１５】
共重合体中のＡ、Ｂ、Ｃの比率は、モル比で、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１００として、Ａ：Ｂ：Ｃ＝１０〜５０：３０〜７０：１５〜５０を満たすことが好ましいが、必要に応じ、Ａ、Ｂ、Ｃ以外の構成単位を導入して用いることもできる。共重合体の重量平均分子量は１，０００から５０，０００が好ましく、２，０００から３０，０００であればさらに好ましい。
【００１６】
２．エポキシ基を含有する化合物
本発明では、共重合体に加え、エポキシ基を含有する化合物を併用することで熱可塑性樹脂への分散性の優れた樹脂改質剤を得ることができる。本発明におけるエポキシ基を含有する化合物の効用は明らかではないが、エポキシ基が共重合体のカルボン酸末端または水酸基末端などと結合することで、共重合体の分散を制御していると考えられる。
【００１７】
本発明に用いることのできるエポキシ基を含有する組成物としては、特に制限はなく、グリシジルメタクリレート重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート−グラフト−ポリメチルメタクリレート、エチレン−グリシジルメタクリレート−グラフト−ポリスチレン等をはじめとするグリシジルエステル化合物、および、エピクロヒドリンと多価フェノールなどからなるエポキシ樹脂などを挙げることができるが、グリシジルメタクリレート重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート−グラフト−ポリメチルメタクリレート、エチレン−グリシジルメタクリレート−グラフト−ポリスチレン等をはじめとするグリシジルエステル化合物がより好ましく、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体またはエチレン−グリシジルメタクリレート−グラフト−ポリメチルメタクリレートであれば、熱可塑性樹脂への分散性がすぐれるので特に好ましい。
【００１８】
エポキシ当量にも特に制限はないが、エポキシ基が少ないと、充分な本願効果が得られないことがあるので、１００，０００ｇ／当量以下が好ましく、５０，０００ｇ／当量以下であれば特に好ましい。また、エポキシ基が多すぎると、ゲルを形成しすぎることがあるので、１，０００以上が好ましく、３，０００以上であれば特に好ましい。これらのエポキシ化合物として具体的には、例えば、日本油脂（株）製「モディパーＡ４２００」、「ブレンマーＣＰ３０Ｐ」、住友化学（株）製「ボンドファーストＥ」等として市場より求めることが出来る。
樹脂改質剤を構成する前記共重合体とエポキシ基を含有する前記化合物の重量比は９９：１〜２０：８０であることが好ましい。
【００１９】
３．樹脂改質剤
上記共重合体およびエポキシ基を含有する化合物により、樹脂改質剤を構成することができる。樹脂改質剤中の共重合体およびエポキシ基を含有する化合物の重量比は、特に制限はないが、共重合体の比率が低いと充分な導電性を発現しないことがあるので２０重量％以上が好ましく、４０重量％以上であればさらに好ましい。また、エポキシ基を含有する化合物の比率が低いと樹脂改質剤の熱可塑性樹脂への分散性が悪化することがあるので１重量％以上が好ましく、５重量％以上であるとさらに好ましい。
【００２０】
４．熱可塑性樹脂
本発明に用いることができる熱可塑性樹脂として特に制限はないが、加工温度が高い熱可塑性樹脂では、共重合体が熱劣化することがあるので、融点２７０℃以下の樹脂が好ましく、２００℃以下の樹脂であれば特に好ましい。本条件を満たす熱可塑性樹脂として代表的なものを下記に例示するが、本発明に用いることのできる熱可塑性樹脂はこれらに限定されるものではない。
（１）ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなどのポリオレフィン
（２）ＰＢＴ、ＰＥＴ、ポリカーボネートなどのポリエステル
（３）ＥＴＦＥ、ＰＶｄＦなどのフッ素系樹脂
（４）ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド樹脂
前記樹脂改質剤と前記熱可塑性樹脂の重量比は２〜９８：７０〜３０であることが好ましい。
【００２１】
５．熱可塑性樹脂組成物の製造方法
共重合体、エポキシ基を含有する組成物、熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹脂組成物は、混合により製造することができる。混合方法に特に制限はなく、一軸押出機、二軸混練押出機、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、ニーダーなどにより熱可塑性組成物として製造することが出来るが、なかでも二軸混練押出機により混合し、ペレット化した後に成形に用いることが特に好ましく用いられる。
【００２２】
６．シームレスベルトの成形方法
本発明のシームレスベルトの成形方法については、特に限定されるものではないが、前記熱可塑性組成物を例えば、連続溶融押出成形法、射出成形法、ブロー成形法、あるいはインフレーション成形法など公知の方法を採用して得ることができる。シームレスベルトの成形方法として特に望ましいのは、連続溶融押出成形法である。特に押し出したチューブの内径を高精度で制御可能な下方押出方式の内部冷却マンドレル方式あるいはバキュームサイジング方式が好ましく、内部冷却マンドレル方式が最も好ましい。
【００２３】
シームレスベルトの厚みは１〜１０００μｍが好ましく、５０〜７００μｍが更に好ましい。また、これらのベルトは、ベルトとして使用するほか、ドラムあるいはロールなどに巻き付けたり、被覆したりして使用しても良い。また、製造されたシームレスベルトの表面の外観改良やトナー等の離型性改良のために処理剤の塗布、研磨処理等の表面処理を施しても良い。
【００２４】
７．シームレスベルトの用途
本発明のシームレスベルトの用途に特に制限はないが、例えば、電子写真の中間転写ベルト、搬送転写ベルト、感光体ベルトなどとして好適に用いることができる。また、熱可塑性樹脂にカーボンブラックを配合したシームレスベルトと異なり、白色または淡色のシームレスベルトを得ることができるので、位置検知の印を印刷するなどできる利点も有する。
画像形成用シームレスベルトは体積固有抵抗率が１×１０２　〜１×１０１３Ωｃｍであることが望ましい。
【００２５】
８．付加的配合材（任意成分）
本発明の樹脂改質剤、熱可塑性樹脂組成物、シームレスベルトには、各種目的に応じて任意の配合成分を配合することができる。具体的には、各種可塑剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、中和剤、滑剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、架橋剤、架橋助剤、着色剤、難燃剤、分散剤等の各種添加物を添加することができる。更に、本発明の効果を著しく損なわない範囲内で、第２、第３成分として各種熱可塑性樹脂、各種エラストマー等の配合材を配合することができる。
【００２６】
【実施例】本発明について、実施例により、更に具体的に説明するが、本発明の要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。尚、以下の評価雰囲気は全て２５℃、５０％ＲＨであり、本実施例に使用した原料、手法、評価方法は以下の通りである。
【００２７】
１．原料
（１）ポリプロピレン
商品名；ノバテックＰＰ　　ＦＷ３Ｅ（日本ポリケム製）
（２）ＰＶｄＦ
商品名；カイナー　　７４０
（３）共重合体
式（１）に示す化合物の各官能基を式（２）に示す通り合成し、実施例に用いた。
【００２８】
【化２】
2004004779.tif 000003
【００２９】
（４）エポキシを含有する化合物
商品名；モディパーＡ４２００（日本油脂製）
２．配合及び成形
表１に記載した配合量で各成分を二軸混練機を用いて溶融混練してペレット状の樹脂組成物とした。次にこの樹脂組成物を１８０ｍｍφの環状ダイつき４０ｍｍφの押出機により、環状ダイ下方に溶融チューブ状態で押し出し、３４０ｍｍ長の長さで輪切りにして２００μｍ厚のシームレスベルトとした。
【００３０】
３．評価
実施例において、各種数値は以下のように測定した。また、必要に応じシームレスベルトを切り開いて、適当な大きさのサンプルとした後、評価に用いた。
（１）ＭＦＲ
ＪＩＳ　　Ｋ６７５８に従う
（２）体積固有抵抗率
測定装置；ハイレスタＩＰ（ダイヤインスツルメンツ社製）
印加電圧；１００Ｖ（直流）
電極　　　　；ＨＲＳ電極
【００３１】
４．結果
結果一覧を表１に示す。
（１）実施例１
ポリプロピレン／共重合体／エポキシ含有組成物からなる混練ペレットのＭＦＲは１２．４となった。この混練ペレットを用い、シームレスベルトを成形し、体積固有抵抗率を測定したところ、１．８×１０１２Ω・ｃｍの値を示した。
【００３２】
（２）実施例２
実施例１より共重合体の配合量を増やしたところ、ＭＦＲは２１．２と高くなった。体積固有抵抗率は、１．２×１０１０Ω・ｃｍと低い値を示した。
【００３３】
（３）実施例３
ＰＶｄＦ／共重合体／エポキシ含有組成物からなる混練ペレット。樹脂をポリプロピレンではなく、ＰＶｄＦとしても混練ペレットを良好に得ることができた。混練ペレットのＭＦＲは１８．４となった。この混練ペレットを用い、シームレスベルトを成形し、体積固有抵抗率を測定したところ、８．９×１０９　Ω・ｃｍの値を示した。
【００３４】
（４）比較例１
ポリプロピレンのみからなる混練ペレット及びシームレスベルト。シームレスベルトは良好に得ることができたが、導電性に寄与する物質がないため、導電性は発現しなかった。（体積固有抵抗率は、測定器の測定上限を越えた）
【００３５】
（５）比較例２
ポリプロピレン／エポキシ含有組成物からなる混練ペレット及びシームレスベルト。シームレスベルトは良好に得ることができたが、導電性に寄与する物質がないため、導電性は発現しなかった。（体積固有抵抗率は、測定器の測定上限を越えた）
【００３６】
（６）比較例３
ポリプロピレン／共重合体からなる混練ペレット。混練ペレットは、表面に僅かながらベタつきを有した。樹脂粘度は極端に低く、ＭＦＲは測定できなかった。（１００ｇ／１０ｍｉｎ以上の値と予想される。）
また、粘度が低すぎるため、押出成形中、ドローダウンしてしまい、シームレスベルトは得ることができなかった。
【００３７】
【表１】
2004004779.tif 000004
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、成形性に優れた半導電性熱可塑性樹脂組成物、および、半導電性熱可塑性樹脂組成物からなる物性の優れた、電子写真装置などに好適なシームレスベルトを得ることができる。