(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に用いられる無端ベルト状の導電性エンドレスベルトにおいて、
熱可塑性ポリエステル樹脂を主成分として含み、臭素系難燃剤、アンチモン化合物および芳香族系カルボジイミド化合物を添加してなることを特徴とする導電性エンドレスベルト。
【請求項２】
前記熱可塑性ポリエステル樹脂が、ポリブチレンテレフタレート樹脂である請求項１記載の導電性エンドレスベルト。
【請求項３】
樹脂成分として、熱可塑性ポリエステルエラストマーを含む請求項１または２記載の導電性エンドレスベルト。
【請求項４】
前記アンチモン化合物が、四酸化アンチモンである請求項１〜３のうちいずれか一項記載の導電性エンドレスベルト。
【請求項５】
少なくとも基層と表層とを内側から順次備える積層構造を有し、前記基層および前記表層のうちの少なくとも一層中に、熱可塑性ポリエステル樹脂を主成分として含み、臭素系難燃剤、アンチモン化合物および芳香族系カルボジイミド化合物を添加してなる請求項１〜４のうちいずれか一項記載の導電性エンドレスベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター等の電子写真装置や静電記録装置等における静電記録プロセスにおいて、表面に静電潜像を保持した潜像保持体等の画像形成体表面に現像剤を供給して形成されたトナー像を、紙等の記録媒体へと転写する際に用いられる導電性エンドレスベルト（以下、単に「ベルト」とも称する）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンター等における静電記録プロセスでは、まず、感光体（潜像保持体）の表面を一様に帯電させ、この感光体に光学系から映像を投射して光の当たった部分の帯電を消去することによって静電潜像を形成し、次いで、この静電潜像にトナーを供給してトナーの静電的付着によりトナー像を形成し、これを紙、ＯＨＰ、印画紙等の記録媒体へと転写することにより、プリントする方法が採られている。
【０００３】
この場合、カラープリンターやカラー複写機においても、基本的には前記プロセスに従ってプリントが行われるが、カラー印刷の場合には、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの４色のトナーを用いて色調を再現するもので、これらのトナーを所定割合で重ね合わせて必要な色調を得るための工程が必要であり、この工程を行うためにいくつかの方式が提案されている。
【０００４】
まず、第１には、モノクロ印刷を行う場合と同様に、感光体上にトナーを供給して静電潜像を可視化する際に、前記マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの４色のトナーを順次重ねていくことにより現像を行い、感光体上にカラーのトナー像を形成する多重現像方式がある。この方式によれば比較的コンパクトに装置を構成することが可能であるが、この方式では階調の制御が非常に難しく、高画質が得られないという問題点がある。
【０００５】
第２に、４つの感光ドラムを設け、各ドラムの潜像を夫々マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックのトナーで現像することにより、マゼンタによるトナー像、イエローによるトナー像、シアンによるトナー像およびブラックによるトナー像の４つのトナー像を形成し、これらトナー像が形成された感光ドラムを１列に並べて各トナー像を紙等の記録媒体に順次転写して記録媒体上に重ねることにより、カラー画像を再現するタンデム方式がある。この方式は、良好な画像が得られるものの、４つの感光ドラムと、各感光ドラムごとに設けられた帯電機構および現像機構が１列に並べられた状態となり、装置が大型化するとともに高価なものとなる。
【０００６】
図２にタンデム方式の画像形成装置の印字部構成例を示す。感光体ドラム１、帯電ロール２、現像ロール３、現像ブレード４、トナー供給ロール５およびクリーニングブレード６で構成する印字ユニットをイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢの各トナーに対応して４個並べており、駆動ローラ（駆動部材）９により循環駆動されて転写搬送ベルト１０で搬送した用紙上に、トナーを順次転写しカラー画像を形成する。転写搬送ベルトの帯電および除電は夫々帯電ロール７および除電ロール８で行う。また、用紙をベルトへ吸着させるための用紙帯電には吸着ローラ（図示せず）が使用される。これらの対応により、オゾンの発生を抑えることができる。吸着ローラでは、用紙を搬送路から転写搬送ベルトに乗せるとともに、転写搬送ベルトへの静電吸着を行う。また、転写後の用紙分離は、転写電圧を低くすることにより用紙と転写搬送ベルトの吸着力を弱くして、曲率分離のみで行うことができる。
【０００７】
転写搬送ベルト１０の材料としては抵抗体と誘電体があり、夫々に長所、短所を持っている。抵抗体ベルトは電荷の保持が短時間であるため、タンデム型の転写に用いた場合、転写での電荷注入が少なく４色の連続する転写でも比較的電圧の上昇が少ない。また、次の用紙の転写に繰り返して使用されるときも電荷が放出されており、電気的なリセットは必要としない。しかし、環境変動により抵抗値が変化するため、転写効率に影響すること、用紙の厚さや幅の影響を受けやすいことなどが短所となっている。
【０００８】
一方、誘電体ベルトの場合は注入された電荷の自然放出はなく、電荷の注入、放出とも
電気的にコントロールしなければならない。しかし、安定に電荷が保持されるので、用紙
の吸着が確実で高精度な紙搬送が行える。誘電率は温湿度への依存性も低いため、環境に
対しても比較的安定な転写プロセスとなる。欠点は、転写が繰り返されるごとにベルトに
電荷が蓄積されるため、転写電圧が高くなることである。
【０００９】
第３に、紙等の記録媒体を転写ドラムに巻き付けてこれを４回転させ、周回ごとに感光体上のマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックを順次記録媒体に転写してカラー画像を再現する転写ドラム方式もある。この方式によれば比較的高画質が得られるが、記録媒体が葉書等の厚紙である場合には、これを前記転写ドラムに巻き付けることが困難であり、記録媒体種が制限されるという問題点がある。
【００１０】
前記多重現像方式、タンデム方式および転写ドラム方式に対して、良好な画質が得られ、かつ装置が特に大型化するようなこともなく、しかも記録媒体種が特に制限されるようなこともない方式として、中間転写方式が提案されている。
【００１１】
即ち、この中間転写方式は、感光体上のトナー像を一旦転写保持するドラムやベルトからなる中間転写部材を設け、この中間転写部材の周囲にマゼンタによるトナー像、イエローによるトナー像、シアンによるトナー像およびブラックによるトナー像を形成した４つの感光体を配置して４色のトナー像を中間転写部材上に順次転写することにより、この中間転写部材上にカラー画像を形成し、このカラー画像を紙等の記録媒体上に転写するものである。従って、４色のトナー像を重ね合わせて階調を調整するものであるから、高画質を得ることが可能であり、かつタンデム方式のように感光体を１列に並べる必要がないので装置が特に大型化することもなく、しかも記録媒体をドラムに巻き付ける必要もないので記録媒体種が制限されることもないものである。
【００１２】
中間転写方式によりカラー画像の形成を行う装置として、中間転写部材として無端ベルト状の中間転写部材を用いた画像形成装置を図３に例示する。
【００１３】
図３中、１１はドラム状の感光体であり、図中矢印方向に回転するようになっている。この感光体１１は、一次帯電器１２によって帯電され、次いで画像露光１３により露光部分の帯電が消去され、第１の色成分に対応した静電潜像がこの感光体１１上に形成され、更に静電潜像が現像器４１により第１色のマゼンタトナーＭで現像され、第１色のマゼンタトナー画像が感光体１１上に形成される。次いで、このトナー画像が、駆動ローラ（駆動部材）３０により循環駆動されて感光体１１と接触しながら循環回転する中間転写部材２０に転写される。この場合、感光体１１から中間転写部材２０への転写は、感光体１１と中間転写部材２０とのニップ部において、中間転写部材２０に電源６１から印加される一次転写バイアスにより行われる。この中間転写部材２０に第１色のマゼンタトナー画像が転写された後、前記感光体１１はその表面がクリーニング装置１４により清掃され、感光体１１の１回転目の現像転写操作が完了する。以降、感光体が３回転し、各周回ごとに現像器４２〜４４を順次用いて第２色のシアントナー画像、第３色のイエロートナー画像、第４色のブラックトナー画像が順次感光体１１上に形成され、これが周回ごとに中間転写部材２０に重畳転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が中間転写部材２０上に形成される。なお、図３の装置にあっては、感光体１１の周回ごとに現像器４１〜４４が順次入れ替わってマゼンタトナーＭ、シアントナーＣ、イエロートナーＹ、ブラックトナーＢによる現像が順次行われるようになっている。
【００１４】
次に、前記合成カラートナー画像が形成された中間転写部材２０に転写ローラ２５が当接し、そのニップ部に給紙カセット１９から紙等の記録媒体２６が給送される。これと同時に二次転写バイアスが電源２９から転写ローラ２５に印加され、中間転写部材２０から記録媒体２６上に合成カラートナー画像が転写されて加熱定着され、最終画像となる。合成カラートナー画像を記録媒体２６へと転写した後の中間転写部材２０は、表面の転写残留トナーがクリーニング装置３５により除去され、初期状態に戻り次の画像形成に備えるようになっている。
【００１５】
また、タンデム方式と中間転写方式とを組み合わせた中間転写方式もある。図４に、無端ベルト状の中間転写部材を用いてカラー画像の形成を行う中間転写方式の画像形成装置を例示する。
【００１６】
図示する装置においては、感光体ドラム５２ａ〜５２ｄ上の静電潜像を夫々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックにより現像する第１現像部５４ａ〜第４現像部５４ｄが、中間転写部材５０に沿って順次配置されており、この中間転写部材５０を図中の矢印方向に循環駆動させて、各現像部５４ａ〜５４ｄの感光体ドラム５２ａ〜５２ｄ上に形成された４色のトナー像を順次転写することにより、この中間転写部材５０上にカラーのトナー像を形成し、このトナー像を紙等の記録媒体５３上に転写することにより、プリントアウトを行う。ここで、上記いずれの装置においても、現像に用いるトナーの配列順は特に制限されるものではなく、任意に選択可能である。
【００１７】
なお、図中、符号５５は、中間転写部材５０を循環駆動するための駆動ローラ若しくはテンションローラを示し、符号５６は記録媒体送りローラ、符号５７は記録媒体送り装置、符号５８は記録媒体上の画像を加熱等により定着させる定着装置を示す。また、符号５９は中間転写部材５０に電圧を印加する電源装置（電圧印加手段）を示し、この電源装置５９は、トナー像を、感光ドラム５２ａ〜５２ｄから上記中間転写部材５０に転写する場合と、中間転写部材５０から記録媒体５３上に転写する場合とで、印加する電圧の正負を反転させることができるようになっている。
【００１８】
従来、かかる無端ベルト状の転写搬送ベルト１０や中間転写部材２０，５０等として使用される導電性エンドレスベルトとしては、半導電性の樹脂フィルムベルトまたは繊維補強体を有するゴムベルトが主に用いられている。このうち樹脂フィルムベルトとしては、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）にカーボンブラックを混合したものや、ポリアルキレンテレフタレートを主たる樹脂として用いるもの、熱可塑性ポリイミドを主たる樹脂として用いるものなどが知られている。
【００１９】
また、例えば、特許文献１には、高度な熱安定性を有する難燃樹脂を提供することを目的として、ポリカーボネートを主成分とし、ポリカーボネートとポリアルキレンテレフタレートを基材としてカーボンブラック、難燃剤、アンチモン化合物、ポリオレフィンを配合した難燃性を有する中間転写シームレスベルトが開示されている。さらに、特許文献２には、耐折性に優れた導電性シームレスベルトを提供することを目的として、ポリエステルとポリエステルエラストマー、導電性フィラー、臭素含有難燃剤を配合した熱可塑性樹脂組成物からなるシームレスベルトが開示されている。さらにまた、特許文献３には、難燃性が付与された耐久性に富む導電性シームレスベルトを提供することを目的として、カーボンブラック及び難燃剤を含有する層と、カーボンブラックを含有し且つ難燃剤を含有しない耐久性外側層とを有する積層体よりなるシームレスベルトが開示されている。
【００２０】
また、ポリエステル樹脂を基本材料としたベルト成形時の加水分解による分子量低下を防止することを目的として、例えば、特許文献４および５には、熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂等の樹脂に対して、カルボジイミド化合物を添加する方法が開示されている。
【特許文献１】特開平６−９３１７５号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】特開平１０−２３７２７８号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献３】特開平５−２１３５０４号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献４】特開２００５−２７４７５１号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献５】特開２００７−２５１３０号公報（特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、上記特許文献１〜３に開示されているように、臭素系難燃剤を添加することで難燃性を付与し、より効率的に難燃性を付与するために三酸化アンチモンを難燃助剤として添加しているものの、三酸化アンチモンは難燃助剤として優れた性質を持つ反面、ポリエステル等の樹脂を分解する性質や、臭素系難燃剤とポリエステルとの反応を促進する性質を持っているため、ベルト成形時の溶融安定性が悪く、ベルトの耐久性を悪化させる問題があった。また、特許文献１のベルトは、非結晶性樹脂であるポリカーボネートを主成分としているため、実施例に記載されているヒンジ特性（破壊特性）も数百回程度しかないなど、耐久性に劣り、この点でもベルトの要求特性を満足できるものではなかった。
【００２２】
さらに、特許文献４および５に開示されているように、カルボジイミド化合物を添加することで耐久性を向上させているものの、従来使用していた脂肪族系カルボジイミド化合物ではアンチモン化合物による樹脂の分解の影響があり、高温滞留時の溶融安定効果について改良の余地があり、ベルトの耐久性向上についてもより大きい効果が望まれていた。さらにまた、ベルト表面に凹凸が発生しやすくなり、表面性の改良も望まれていた。
【００２３】
そこで本発明の目的は、上記従来技術における問題を解消して、ベルト成形時の溶融安定性が良好で、ベルトの耐久性および表面性にも優れた導電性エンドレス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】
【００２４】
本発明者らは、前記問題を解決するために鋭意検討した結果、特定の樹脂成分に対し、特定の難燃剤、難燃助剤およびカルボジイミド化合物が配合されてなるものとすることで、ベルト成形時の溶融安定性が良好で、ベルトの耐久性および表面性についても確保できることを見出して、本発明を完成するに至った。
【００２５】
すなわち、本発明の導電性エンドレスベルトは、画像形成装置に用いられる無端ベルト状の導電性エンドレスベルトにおいて、熱可塑性ポリエステル樹脂を主成分として含み、臭素系難燃剤、アンチモン化合物および芳香族系カルボジイミド化合物を添加してなることを特徴とするものである。
【００２６】
また、本発明の導電性エンドレスベルトは、前記熱可塑性ポリエステル樹脂が、ポリブチレンテレフタレート樹脂であることが好ましく、樹脂成分として、熱可塑性ポリエステルエラストマーを含むことが好ましい。
【００２７】
さらに、本発明においては、前記アンチモン化合物が、四酸化アンチモンであることが好ましく、少なくとも基層と表層とを内側から順次備える積層構造を有し、前記基層および前記表層のうちの少なくとも一層中に、熱可塑性ポリエステル樹脂を主成分として含み、臭素系難燃剤、アンチモン化合物および芳香族系カルボジイミド化合物を添加してなることが好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、上記構成としたことにより、上記従来技術における問題を解消して、ベルト成形時の溶融安定性が良好で、ベルトの耐久性および表面性にも優れた導電性エンドレスベルトを実現す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】
【００２９】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
導電性エンドレスベルトには、一般に、ジョイントありのものとジョイントなしのもの（いわゆるシームレスベルト）とがあるが、本発明においてはいずれのものであってもよく、好ましくはシームレスベルトである。本発明の導電性エンドレスベルトは、前述したように、タンデム方式および中間転写方式の転写部材等として用いることができるものである。
【００３０】
本発明の導電性エンドレスベルトが、例えば、図２に参照符号１０で示す転写搬送ベルトの場合、駆動ローラ９等の駆動部材により駆動され、これに伴い搬送される記録媒体上にトナーが順次転写され、カラー画像が形成される。
【００３１】
また、本発明の導電性エンドレスベルトが、例えば、図３に参照符号２０で示す中間転写部材の場合、これを駆動ローラ３０等の駆動部材により循環駆動させ、感光体ドラム（潜像保持体）１１と紙等の記録媒体２６との間に配設することで、前記感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー像を一旦転写保持し、次いでこれを記録媒体２６へと転写する。なお、図３の装置は、上述したように、中間転写方式によりカラー印刷を行うものである。
【００３２】
さらに、本発明の導電性エンドレスベルトが、例えば、図４に参照符号５０で示す中間転写部材の場合、感光体ドラム５２ａ〜５２ｄを備える現像部５４ａ〜５４ｄと紙等の記録媒体５３との間に配設されて、駆動ローラ５５等の駆動部材により循環駆動され、各感光体ドラム５２ａ〜５２ｄの表面に形成された４色のトナー像を一旦転写保持し、次いでこれを記録媒体５３へと転写することで、カラー画像を形成する。なお、上記ではトナーが４色の場合について説明しているが、いずれの装置においても、トナーの色数が４色に限られないことは言うまでもない。
【００３３】
本発明の導電性エンドレスベルトは、画像形成装置に用いられる無端ベルト状の導電性エンドレスベルトにおいて、熱可塑性ポリエステル樹脂を主成分として含み、臭素系難燃剤、アンチモン化合物および芳香族系カルボジイミド化合物を添加してなるものである。芳香族カルボジイミド化合物を添加することで、脂肪族系カルボジイミド化合物よりも溶融安定性、耐久性、表面性が向上する。このことは、アンチモン化合物に対する安定性、芳香族ポリエステル樹脂との相溶性が関係していると考えられる。
【００３４】
本発明の導電性エンドレスベルトに用いることのできる熱可塑性ポリエステル樹脂としては、本発明の所望の効果が得られれば特に限定されないが、具体的には例えば、熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂（例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）樹脂等）や、熱可塑性ポリアルキレンテレフタレート樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂等）等を挙げることができる、好ましくは、ＰＢＴ樹脂である。かかる熱可塑性ポリエステル樹脂は、２種以上を混合して用いることもできる。
【００３５】
また、本発明の導電性エンドレスベルトに用いることのできる臭素系難燃剤としては、本発明の所望の効果が得られれば特に限定されないが、例えば、臭素化フェノキシ系、臭素化ポリスチレン系、芳香族低分子型系、臭素化エポキシ系、臭素化エポキシ変性系等が挙げられる。さらに、本発明における臭素系難燃剤の配合量は、安定して難燃性を発現させるためには、熱可塑性ポリエステル樹脂および／または後述の熱可塑性ポリエステル系エラストマーの総量１００質量部に対し、１〜３０質量部とすることが好ましく、より好ましくは５〜２０質量部とする。臭素系難燃剤の配合量が多すぎると、ベルト物性が低下して、割れやすくなるなどの問題が生ずる場合がある。
【００３６】
さらにまた、上記臭素化エポキシ系難燃剤の具体例としては、例えば、テトラブロモビスフェノールＡから誘導されたものを好適に挙げることができる。臭素化エポキシ系難燃剤は、ポリエステル樹脂、ポリエステル系エラストマーと相溶性がよく、分散性に優れている。かかる臭素化エポキシ系難燃剤は、その末端がトリブロモフェノールで封止されていることが好ましい。これにより、滞留時の熱安定性を向上できる。また、臭素化エポキシ樹脂の末端がトリブロモフェノールで封止されていないと、樹脂との反応による増粘が生じたり、滞留時間が長くなった場合にゲル化の発生が起こるなどして、溶融時の流動性が安定しにくくなる場合があり、好ましくない。
【００３７】
また、本発明のベルトにおいては、上記臭素系難燃剤に加えて、難燃助剤としてアンチモン化合物を配合する。これにより、所期の難燃性を得るために必要な臭素系難燃剤の配合量を減らすことができ、効率よく難燃性を付与することができる。かかるアンチモン化合物としては、四酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ４）、アンチモン酸ソーダ、三酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）、五酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ５）等を挙げることができ、好ましくは、四酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ４）、アンチモン酸ソーダであり、より好ましくは、四酸化アンチモンである。その配合量は、例えば、臭素系難燃剤／アンチモン化合物の相対比で、通常９５／５〜５０／５０、好適には９０／１０〜６０／４０である。アンチモン化合物の配合量が上記相対比で、９５／５より少ないと難燃効果がない場合があり、一方、５０／５０より多いと表面性や耐屈曲性が悪化する場合があり、好ましくない。
【００３８】
上記アンチモン化合物は、溶融状態にあるポリエステル樹脂の分解を促進する性質を持っている。分解性は三酸化アンチモンが最も高く、アンチモン酸ソーダ、四酸化アンチモンの順に分解性は低くなる。成形方法によって樹脂の溶融時間が異なるため、最適なアンチモン化合物を選択する必要があり、アンチモン化合物選択が不適正の場合、溶融時の分解による分子量低下によって流動性が時間とともに加速度的に上昇し、溶融安定性が悪化する。また、分子量低下による物性低下も起きる。溶融時間が長い成形方法の場合は分解性の低いアンチモン酸ソーダや四酸化アンチモンが好ましく、本発明の場合は、四酸化アンチモンがより好ましい。
【００３９】
本発明のベルトでは、上記臭素系難燃剤とアンチモン化合物とを併用することで、ＵＬ９４規格においてＶＴＭ−２以上の難燃性を達成することができるものである。なお、本発明の効果を損なわない限り、上記臭素系難燃剤とアンチモン化合物に加えて、他の難燃剤や難燃助剤を加えることもできる。
【００４０】
さらに、本発明のベルトにおいては、芳香族系カルボジイミド化合物を配合する。従来のカルボジイミド化合物（日清紡績（株）製の商品名：カルボジライト等）は脂肪族系カルボジイミド化合物であり、本発明で使用するカルボジイミド化合物は芳香族系カルボジイミド化合物である。かかる芳香族系カルボジイミド化合物としては、本発明の所望の効果が得られれば特に限定されないが、例えば、特開平０８−７３７１９号公報、特開２００７−１２６５０９号公報、特許第３３５９７３６号公報および特許第３９３６４８８号公報に記載されている、Ｎ，Ｎ´−ジフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジメチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジ−tert. −ブチルフェニルカルボジイミド、Ｎ−トリイル−Ｎ´−フェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−ニトロフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−アミノフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−ヒドロキシフェニルカルボジイミド、ｐ−フェニレン−ビス−ジ−ｏ−トリイルカルボジイミド、ｐ−フェニレン−ビス−ジシクロヘキシルカルボジイミド、エチレン−ビス−ジフェニルカルボジイミドや、下記一般式（Ｉ）、
0004845944.tif 000002
（式中、Ｒは水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を示し、ｎは２〜２０の整数を示す）で示される化合物等の芳香族系カルボジイミド化合物が使用できる。
【００４１】
上記芳香族系カルボジイミド化合物の具体例としては、例えば、ラインケミー社製の商品名：スタバクゾールＰ（分子量３０００）、スタバクゾールＰ１００（分子量１００００）等が挙げられ、さらに、マスターバッチとしてＰＢＴにスタバクゾールＰ１００を１５質量％添加したＫＥ９１９３、ＰＥＴにスタバクゾールＰ１００を１５質量％添加したＫＥ７６４６等が挙げられる。
【００４２】
かかる芳香族系カルボジイミド化合物の添加量としては、特に制限されるものではないが、熱可塑性ポリエステル樹脂および熱可塑性ポリエステル系エラストマーの総量１００質量部に対し、好ましくは０．０５〜１５質量部であり、より好ましくは０．１〜５質量部の範囲内である。カルボジイミド化合物の添加量が、０．０５質量部より少ないと耐屈曲性の向上効果が得られない場合があり、一方、１５質量部より多いと表面性を悪化したり、分子量の増大により成形が困難となる場合があり、好ましくない。
【００４３】
また、本発明の導電性エンドレスベルトは、樹脂成分として、熱可塑性ポリエステルエラストマーを含むことが好ましい。熱可塑性ポリエステルエラストマー添加によりさらに耐屈曲性が向上する。かかる熱可塑性ポリエステル系エラストマーは、好ましくは融点が２１０℃以上、さらに好ましくは２１０〜２５０℃であり、ハードセグメントおよびソフトセグメントにポリエステルを用いたポリエステル−ポリエステル型のもの、並びに、ハードセグメントにポリエステル、ソフトセグメントにポリエーテルを用いたポリエステル−ポリエーテル型のものの双方を好適に用いることができる。なお、熱可塑性ポリエステル系エラストマーのハードセグメントは、一般的にポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）またはポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）を主成分として用いられているが、本発明においては、いずれのものも使用可能である。かかる熱可塑性ポリエステル系エラストマーは、２種以上を混合して用いることもできる。熱可塑性ポリエステル系エラストマーの融点が２１０℃未満であると、引張弾性率（ＭＰａ）が低くなってしまう。
【００４４】
さらに、本発明の導電性エンドレスベルトは引張弾性率１８００ＭＰａ以上が好ましい。これより低いと、駆動ローラにてベルトを張架した時にシワになりやすく、画像不良が発生する可能性が高くなる。本発明において、熱可塑性ポリエステルエラストマーを添加する場合、添加量が多いほど弾性率が低くなり耐屈曲性は向上するが、融点が２１０℃以上の熱可塑性ポリエステルを添加する場合は、熱可塑性ポリエステル／熱可塑性ポリエステルエラストマーの配合比は１００／０〜６０／４０で引張弾性率１８００ＭＰａ以上を達成できる。
【００４５】
また、本発明のベルトには、導電性を調整するために導電剤を配合することができる。かかる導電剤としては、特に制限されるものではなく、公知の電子導電剤やイオン導電剤等を適宜用いることができる。このうち電子導電剤としては、具体的には例えば、ケッチェンブラック，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、酸化処理等を施したカラ−（インク）用カーボン、熱分解カーボン、天然グラファイト、人造グラファイト、アンチモンドープの酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属および金属酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー、カーボンウイスカー、黒鉛ウイスカー、炭化チタンウイスカー、導電性チタン酸カリウムウイスカー、導電性チタン酸バリウムウイスカー、導電性酸化チタンウイスカー、導電性酸化亜鉛ウイスカー等の導電性ウイスカー等が挙げられる。また、イオン導電剤としては、具体的には例えば、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、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、ベンジ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ム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウ弗化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩などのアンモニウム塩、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウ弗化水素酸塩、硫酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。
【００４６】
また、高分子イオン導電剤としては、例えば、特開平９−２２７７１７号公報、特開平１０−１２０９２４号公報、および、特開２０００−３２７９２２号公報、特開２００５−６０６５８号公報等に記載されているものを用いることができるが、特に限定されない。
【００４７】
具体的には例えば、（Ａ）有機ポリマー材料、（Ｂ）イオン導電可能なポリマーまたは
コポリマー、および、（Ｃ）無機または低分子量有機塩、からなる混合物を挙げることができ、ここで、成分（Ａ）は、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリアミド６、ポリアミド１２等のポリアミド、ポリウレタンまたはポリエステルであり、成分（Ｂ）は、オリゴエトキシ化アクリレートもしくはメタクリレート、芳香族環についてオリゴエトキシ化されたスチレン、ポリエーテルウレタン、ポリエーテル尿素、ポリエーテルアミド、ポリエーテルエステルアミドまたはポリエステル−エーテルブロックコポリマーであり、また、成分（Ｃ）は、無機または低分子量有機プロトン酸のアルカリ金属、アルカリ土類金属、亜鉛またはアンモニウム塩であり、好ましくは、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＮａＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＮａＢＦ４、ＫＢＦ４、ＮａＣＦ３ＳＯ３、ＫＣｌＯ４、ＫＰＦ６、ＫＣＦ３ＳＯ３、ＫＣ４Ｆ９ＳＯ３、Ｃａ（ＣｌＯ４）２、Ｃａ（ＰＦ６）２、Ｍｇ（ＣｌＯ４）２、Ｍｇ（ＣＦ３ＳＯ３）２、Ｚｎ（ＣｌＯ４）２、Ｚｎ（ＰＦ６）２またはＣａ（ＣＦ３ＳＯ３）２等である。
【００４８】
これらの中でも、成分（Ｂ）として、ポリエーテルアミド成分、ポリエーテルエステルアミド成分またはポリエステル−エーテルブロックコポリマー成分を含有する高分子イオン導電剤が好適であり、さらに、これに加えて成分（Ｃ）として低分子イオン導電剤成分を含有することが好ましい。また、かかるポリエーテルアミド成分およびポリエーテルエステルアミド成分としては、ポリエーテル成分が（ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ）を含有し、ポリアミド成分がポリアミド１２またはポリアミド６を含有するものが特に好ましく、さらに、成分（Ｃ）の低分子イオン導電剤成分としてはＮａＣｌＯ４を含有する高分子イオン導電剤が特に好適である。かかる高分子イオン導電剤は、例えば、Ｉｒｇａｓｔａｔ（登録商標）Ｐ１８およびＩｒｇａｓｔａｔ（登録商標）Ｐ２２（共に、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ・インコーポレーテッド製）として市場で容易に入手可能である。
【００４９】
また、ポリオレフィンのブロックと、親水性ポリマーのブロックとが、エステル結合、アミド結合、エーテル結合、ウレタン結合、イミド結合等を介して繰り返し交互に結合してなるブロック共重合体も、本発明における高分子イオン導電剤として好適に用いることができる。かかるポリオレフィンとしては、ポリマーの両末端にカルボキシル基、水酸基、アミノ基等の官能基を有するポリオレフィンが挙げられ、特には、ポリプロピレンおよびポリエチレンが好適である。
【００５０】
また、親水性ポリマーとしては、官能基として水酸基を有するポリオキシアルキレン等のポリエーテルジオール、両末端カルボキシル基のポリアミドとポリエーテルジオールとから構成されるポリエーテルエステルアミド、ポリアミドイミドとポリエーテルジオールとから構成されるポリエーテルアミドイミド、ポリエステルとポリエーテルジオールとから構成されるポリエーテルエステル、ポリアミドとポリエーテルジアミンとから構成されるポリエーテルアミド等が使用でき、中でも、水酸基を有するポリオキシアルキレンが好ましい。例えば、両末端水酸基のポリオキシエチレン（ポリエチレングリコール）、ポリオキシプロピレン（ポリプロピレングリコール）等である。
【００５１】
本発明において高分子イオン導電剤として使用できるかかるブロック共重合体は、ペレスタット２３０，３００，３０３（三洋化成（株）製）等として市場で容易に入手可能である。また、上記ブロック共重合体にリチウム化合物ＬｉＣＦ３ＳＯ３を含有させることで添加量を少なくしても帯電防止効果を維持する効果を得ることができ、かかるブロック共重合体とリチウム化合物との混合物として、サンコノールＴＢＸ−３１０（三光化学工業（株）製）が市販されている。
【００５２】
なお、導電剤として高分子イオン導電剤を用いる場合には、基材樹脂と高分子イオン導電剤との相溶性を高めるために、相溶化剤を添加してもよい。
【００５３】
これら導電剤は、１種を単独で用いても、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよく、例えば、電子導電剤とイオン導電剤とを組み合わせて用いることもでき、この場合、印加される電圧の変動や環境の変化に対しても安定して導電性を発現させることができる。
【００５４】
導電剤の配合量は、電子導電剤については、樹脂成分１００質量部に対し、通常１００質量部以下、例えば１〜１００質量部、特には１〜８０質量部、とりわけ５〜５０質量部である。また、イオン導電剤については、樹脂成分１００質量部に対し、通常０．０１〜１０質量部、特には０．０５〜５質量部の範囲である。さらに、高分子イオン導電剤については、樹脂成分１００質量部に対し、通常１〜５００質量部、好ましくは１０〜４００質量部程度である。本発明においては特に、導電剤としてカーボンブラックを用いて、これを樹脂成分１００質量部に対し、５〜３０質量部添加することが好ましい。
【００５５】
また、本発明のベルトには、本発明の効果を損なわない範囲で、上述の成分に加えて他の機能性成分を適宜添加することも可能であり、例えば、各種充填材、カップリング剤、酸化防止剤、滑剤、表面処理剤、顔料、紫外線吸収剤、帯電防止剤、分散剤、中和剤、発泡剤、架橋剤等を適宜配合することができる。さらに、着色剤を添加して着色を施してもよい。
【００５６】
本発明の導電性エンドレスベルトの構造は、本発明の所望の効果が得られれば特に限定されず、単層構造、または少なくとも基層と表層とを内側から順次備える積層構造をとることができる。積層構造をとる場合には、基層および表層のうちの少なくとも一層中に、熱可塑性ポリエステル樹脂、臭素系難燃剤、アンチモン化合物および芳香族系カルボジイミド化合物を含むことが好ましく、両層に臭素系難燃剤、アンチモン化合物および芳香族系カルボジイミド化合物を含むことがさらに好ましい。
【００５７】
また、本発明のベルトを積層ベルトとする場合には、基層−表層間または基層の内層側に、他の層を含んでもよい。かかる他の層としては、例えば、表層と同様の構成の層を、基層の内層側に積層して用いることができる。また、基層と表層との間に接着層を設けてもよい。
【００５８】
本発明の導電性エンドレスベルトの総厚さは、転写搬送ベルトまたは中間転写部材等の形態に応じて適宜選定されるものであるが、好ましくは５０〜２００μｍの範囲内である。また、その表面粗さとしては、好適には、ＪＩＳ１０点平均粗さＲｚで１０μｍ以下、特に６μｍ以下、更には３μｍ以下とする。
【００５９】
また、本発明の導電性エンドレスベルトには、図１に一点鎖線で示すように、図２の画像形成装置における駆動ローラ９または図３の駆動ローラ３０などの駆動部材と接触する側の面に、該駆動部材に形成した嵌合部（図示せず）と嵌合する嵌合部を形成してもよく、本発明の導電性エンドレスベルトは、このような嵌合部を設け、これを駆動部材に設けた嵌合部（図示せず）と嵌合させて走行させることにより、導電性エンドレスベルトの幅方向のずれを防止することができる。
【００６０】
この場合、前記嵌合部は、特に制限されるものではないが、図１に示すように、ベルトの周方向（回転方向）に沿って連続する凸条とし、これを駆動ローラ等の駆動部材の周面に周方向に沿って形成した溝に嵌合させるようにすることが好ましい。
【００６１】
なお、図１（ａ）では、１本の連続する凸条を嵌合部として設けた例を示したが、この嵌合部は多数の凸部をベルトの周方向（回転方向）に沿って一列に並べて突設してもよく、また嵌合部を２本以上設けたり（図１（ｂ））、ベルトの幅方向中央部に設けてもよい。更に、嵌合部として図１に示した凸条ではなく、ベルトの周方向（回転方向）に沿った溝を設け、これを前記駆動ローラ等の駆動部材の周面に周方向に沿って形成した凸条と嵌合させるようにしてもよい。
【００６２】
導電性エンドレスベルトの製造方法としては、例えば、二軸混練機により熱可塑性ポリエステル系樹脂および導電性材料等の機能性成分とからなる樹脂組成物を混練し、得られた混練物を環状ダイスを使って押出し成形することにより製造することができる。または、静電塗装等の粉体塗装法、ディップ法または遠心注型法も好適に採用することができる。
【実施例】
【００６３】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
下記の表１〜５中にそれぞれ示す配合にて、各実施例および比較例の導電性エンドレスベルトを作製した。下記表中の配合量は、いずれも質量部を示す。具体的には、各配合成分を二軸混練機により２４０℃で溶融混練して、得られた混練物を環状ダイスを用いて押出温度２６０℃で押出し成形することにより、内径１５５ｍｍ、総厚み１００μｍ、幅２５０ｍｍの寸法を有する単層構造の導電性エンドレスベルトを得た。なお、導電性エンドレスベルト中のカーボンブラックの配合量は、５００Ｖ印加時に体積抵抗１０９Ω・ｃｍ表面抵抗１０９Ω／□になるようにそれぞれ調整した。
【００６４】
得られた各実施例および比較例のベルトにつき、下記の手順に従い、評価を行った。これらの結果を下記の表１〜５中に併せて示す。
【００６５】
＜ＭＶＲの測定＞
得られた各実施例および比較例のベルトを構成する混練物（樹脂組成物）を、１３０℃の熱風乾燥機で１時間以上乾燥し、その後、１３０℃の真空乾燥機で３時間以上乾燥した。次いで、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８に準拠して、温度２７０℃、予熱１０および２０分、荷重４９Ｎ（５ｋｇｆ）の条件にて、ＭＶＲ値の測定を行った。ＭＶＲ変化率（％）を、（予熱２０分のＭＶＲ−予熱１０分のＭＶＲ）／予熱１０分のＭＶＲ×１００（％）で求めた。予熱１０分のＭＶＲ値が小さく、かつＭＶＲ変化率が小さいものほど溶融安定性がよいと判断できる。
【００６６】
＜引張弾性率の測定＞
以下に示す条件にて、引張弾性率（ＭＰａ）の測定を行った。
装置：（株）島津製作所製、引張試験機  ＥＺ  ｔｅｓｔ（解析ソフト：Ｔｒａｐｐｅｚｉｕｍ）
サンプル：短冊形状（長さ１００ｍｍ×幅１０ｍｍ×標準厚み１００μｍ）
引張速度：５ｍｍ／ｓｅｃ
データサンプリング間隔：１００ｍｓｅｃ
測定方法：０．５〜０．６％伸度での傾き（記載ある場合はＪＩＳに記載の接線法）測定環境：室温（２３±３℃、５５±１０％ＲＨ）
【００６７】
＜耐折れ性の評価＞
各ベルトから長さ１００ｍｍ、幅１５ｍｍの試験片を切り出し、東洋精機（株）製のＭＩＴ耐揉疲労試験機を用いて、折り曲げ速度１７５回／ｍｉｎ、回転角度１３５度、引張荷重１４．７Ｎ（１．５ｋｇｆ）の条件で耐折り曲げ回数を測定した。８００回以上あれば使用に支障が無いが、数値が大なる程結果は良好である。
【００６８】
＜難燃性の評価＞
ＵＬ９４規格に準拠して、難燃性を評価した。
【００６９】
＜表面性の評価＞
測定方法：得られた導電性エンドレスベルト表面を目視にて評価した。
【００７０】
【表１】
0004845944.tif 000003
＊１）ＰＢＴ１：ポリプラスチックス（株）製、ジュラネックス８００ＦＰ  融点２２３℃
＊２）ＰＢＴ２：ポリプラスチックス（株）製、ジュラネックス７００ＦＰ  融点２２３
℃
＊３）ポリエステルエラストマー１：東洋紡（株）製、ペルプレン  ＥＮ−５０００  融点２３３℃
＊４）ポリエステルエラストマー２：東洋紡（株）製、ペルプレン  Ｅ−４５０Ｂ  融点２２２℃
＊５）芳香族系１：ラインケミージャパン（株）製、スタバクゾール  ＫＥ９１９３
＊６）脂肪族系１：日清紡（株）製、カルボジライト  Ｅペレット
＊７）カーボンブラック：電気化学工業（株）製、デンカブラック  粒状
＊８）ＴＢＢＡエポキシ樹脂：阪本薬品（株）製、ＳＲ−Ｔ３０４０
＊９）三酸化アンチモン：鈴裕化学（株）製、ファイヤカットＡＴ−３ＣＮ
【００７１】
【表２】
0004845944.tif 000004
＊１０）芳香族系２：ラインケミージャパン（株）製、スタバクゾール  Ｐ
＊１１）芳香族系３：ラインケミージャパン（株）製、スタバクゾール  Ｐ１００
＊１２）脂肪族系２：日清紡（株）製、カルボジライト  ＨＭＶ−８ＣＡ
＊１３）アンチモン酸ソーダ：日本精鉱（株）製、ＳＡ−Ａ
＊１４）四酸化アンチモン：山中産業（株）製、ＡＴＥ−Ｓ
【００７２】
【表３】
0004845944.tif 000005
【００７３】
【表４】
0004845944.tif 000006
【００７４】
【表５】
0004845944.tif 000007
【００７５】
上記表１〜５に示すように、各実施例のベルトにおいては、予熱１０分および２０分のＭＶＲ値が小さく、ベルト成形時の溶融安定性が良好であった。また、耐折れ性が大きく耐久性が良好で、優れた表面性が得られていることが確かめられた。それに対して、脂肪族系カルボジイミド化合物を添加した比較例１〜９は、ベルト表面に凹凸が発生し、表面性が悪化していた。また、比較例１〜３は、予熱１０分および２０分のＭＶＲ値が上昇し、ベルト成形時の溶融安定性が悪化し、耐折れ回数が小さく、耐久性が悪かった。
【００７６】
従来の導電性エンドレスベルトのように、三酸化アンチモンおよび脂肪族系カルボジイミド化合物を添加した場合には、溶融安定性が劣り、さらには凹凸が発生するため、溶融安定性および表面性の改良が望まれていた。これに対し、本発明のように、芳香族系カルボジイミド化合物を添加した場合は、三酸化アンチモンを用いた場合でも、溶融安定性および表面性が良好となった。また、分解性の低い四酸化アンチモンを添加した場合は、脂肪族系カルボジイミド化合物を添加しても溶融安定性に対する効果はあるものの十分でなく、これに対し、芳香族系カルボジイミド化合物を添加した場合は、溶融安定性および表面性の両方で顕著な効果を得ることができた。このことは、芳香族系カルボジイミド化合物が脂肪族系カルボジイミド化合物よりもアンチモン化合物に対する安定性が高いことを示している。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る導電性エンドレスベルトの幅方向断面図である。
【図２】画像形成装置の一例としての転写搬送ベルトを用いたタンデム方式の画像形成装置を示す概略図である。
【図３】画像形成装置の他の例としての中間転写部材を用いた中間転写装置を示す概略図である。
【図４】画像形成装置のさらに他の例としての中間転写部材を用いた他の中間転写装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７８】
１、１１、５２ａ〜５２ｄ  感光体ドラム
２、７  帯電ロール
３  現像ロール
４  現像ブレード
５  トナー供給ロール
６  クリーニングブレード
８  除電ロール
９、３０、５５  駆動ローラ（駆動部材）
１０  転写搬送ベルト
１２  一次帯電器
１３  画像露光
１４、３５  クリーニング装置
１９  給紙カセット
２０、５０  中間転写部材
２５  転写ローラ
２６、５３  記録媒体
２９、６１  電源
４１、４２、４３、４４  現像器
５４ａ〜５４ｄ  第１現像部〜第４現像部
５６  記録媒体送りローラ
５７  記録媒体送り装置
５８  定着装置
５９  電源装置（電圧印加手段）
【図１】
0004845944.tif 000008
【図２】
0004845944.tif 000009
【図３】
0004845944.tif 000010
【図４】
0004845944.tif 000011