(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層と、
前記基材層上に配置されており、エラストマーおよび粒子を含有するエラストマー組成物からなる弾性層と、
前記弾性層上に配置されており、ラジカル重合性化合物のラジカル重合による硬化によって構成されている表面層と、を有し、
前記粒子は、少なくとも前記弾性層の表面に位置し、
前記粒子の表面のうち、少なくとも前記弾性層の表面に位置している部分は、ラジカル重合性官能基を有する金属カップリング剤によりカップリング処理されており、
前記弾性層における前記粒子の含有量は、前記エラストマー１００質量部に対して２０質量部以上であり、
前記粒子は、（１）金属酸化物若しくは水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムから構成されるか、（２）金属酸化物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムのうちの１又は２以上から構成される鉱物であるか、又は、（３）マイカ若しくはハイドロタルサイトであり、
前記金属カップリング剤の前記ラジカル重合性官能基は、前記ラジカル重合性化合物とラジカル重合により結合している、
中間転写体。
【請求項２】
前記エラストマーは、水酸基を有しない、請求項１に記載の中間転写体。
【請求項３】
前記粒子の表面のうち、前記弾性層の表面に位置している部分のみが、前記金属カップリング剤によりカップリング処理されている、請求項１または請求項２に記載の中間転写体。
【請求項４】
前記弾性層における前記粒子の含有量は、前記エラストマー１００質量部に対して３０質量部以上である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の中間転写体。
【請求項５】
前記金属カップリング剤は、シランカップリング剤である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の中間転写体。
【請求項６】
前記ラジカル重合性官能基は、ビニル基、スチリル基および（メタ）アクリロイル基からなる群から選択される１以上である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の中間転写体。
【請求項７】
タイプＡのマイクロゴム硬度計ＭＤ−１により測定したときの前記エラストマー組成物の硬さは、６０〜８０°である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の中間転写体。
【請求項８】
前記エラストマー組成物の体積抵抗率は、１×１０８〜１×１０１１Ω・ｃｍである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の中間転写体。
【請求項９】
前記エラストマー組成物は、ＵＬ９４規格の難燃性試験におけるＶＴＭ−２以上の難燃性を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の中間転写体。
【請求項１０】
感光体に形成されたトナー画像を記録媒体に転写するための中間転写体を少なくとも有する画像形成装置において、
前記中間転写体は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の中間転写体である、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中間転写体および当該中間転写体を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、感光体で形成されたトナー画像を、中間転写体に転写し、次いで普通紙などの記録媒体に転写する。中間転写体は、例えば、感光体または記録媒体に対する接触性を高めるための弾性層と、当該弾性層の磨耗を抑制するための表面層とを有する、無端状の中間転写ベルトである。転写時のストレスによって表面層が弾性層から剥離してしまうのを防止する観点から、弾性層と表面層との接着性は高いことが好ましい。弾性層と表面層との接着性を高めるなどの観点から、金属カップリング剤が使用されている中間転写体が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の中間転写体では、パーフルオロアルキル基を含むシランカップリング剤で処理された無機充填剤が表面層に分散されている。また、特許文献２に記載の中間転写体では、弾性層中のＳｉＨ基と反応可能なシランカップリング剤からなる中間層が弾性層と表面層との間に配置されている。さらに、特許文献３に記載の中間転写体では、チタネート系カップリング剤またはアルミニウム系カップリング剤が弾性層の表面にコーティングされ、表面層を構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１０８９６号公報
【特許文献２】特開平９−２９２７６７号公報
【特許文献３】特開平４−１９７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１，３に記載の中間転写体では、いずれも弾性層と表面層とは化学結合により接着されているわけではないため、弾性層と表面層との接着性は十分でない。また、特許文献２に記載の中間転写体では、弾性層と中間層とは、弾性層のＳｉＨ基を介して化学結合により接着されているものの、中間層と表面層とは化学結合により接着されていない。このため、特許文献３に記載の中間転写体でも、弾性層と表面層との接着性は十分でない。
【０００６】
また、一般的に、シランカップリング剤により弾性層のカップリング処理を行う場合、弾性層とシランカップリング剤とを化学結合させるために、弾性層の処理面となる部分に水酸基が存在することが必要となる。水酸基を有しない材料が処理面を構成している場合に、処理面に水酸基を発生させるための処理（例えば、コロナ処理）を行うことによって、弾性層を構成する材料を劣化させてしまうことがある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、材料を劣化させることなく製造でき、かつ弾性層と表面層との接着性が優れている中間転写体を提供することを第１の課題とする。また、本発明は、上記の中間転写体を有する画像形成装置を提供することを第２の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記第１の課題を解決するため、本発明に係る中間転写体は、基材層と、前記基材層上に配置されており、エラストマーおよび金属酸化物粒子を含有するエラストマー組成物からなる弾性層と、前記弾性層上に配置されており、ラジカル重合性化合物のラジカル重合による硬化によって構成されている表面層と、を有し、前記金属酸化物粒子は、少なくとも前記弾性層の表面に位置し、前記金属酸化物粒子の表面のうち、少なくとも前記弾性層の表面に位置している部分は、ラジカル重合性官能基を有する金属カップリング剤によりカップリング処理されており、前記金属カップリング剤の前記ラジカル重合性官能基は、前記ラジカル重合性化合物とラジカル重合により結合している。
【０００９】
上記第２の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、感光体に形成されたトナー画像を記録媒体に転写するための本発明の中間転写体を少なくとも有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、材料を劣化させることなく製造でき、かつ弾性層と表面層との接着性が優れている中間転写体を提供することができる。また、長期にわたって転写不良を抑制することができ、高品質の画像を長期にわたって安定して形成することができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１Ａは、本発明の一実施の形態に係る中間転写ベルトを概略的に示す図であり、図１Ｂは、図１Ａに示す中間転写ベルトの層構造を模式的に示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［中間転写体］
本発明に係る中間転写体の一実施の形態として、中間転写ベルトについて図面を参照して詳細に説明する。図１Ａは、本実施の形態に係る中間転写ベルト１０を概略的に示す図である。図１Ｂは、図１Ａにおいて一点鎖線で示される領域の部分拡大断面図であり、中間転写ベルト１０の層構造を模式的に示す図である。
【００１３】
中間転写ベルト１０は、図１Ａに示されるように、無端状のベルトである。また、中間転写ベルト１０は、図１Ｂに示されるように、基材層１２と、基材層１２上に配置されており、エラストマー組成物からなる弾性層１４と、弾性層１４上に配置されており、ラジカル重合性化合物のラジカル重合による硬化によって構成されている表面層１６とを有する。
【００１４】
基材層１２は、所期の導電性と可撓性を有する無端状のベルトである。基材層１２は、例えば、可撓性を有する樹脂によって構成され、弾性層１４を支持する。機械的強度や耐久性などを高める観点から、中間転写ベルト１０は基材層１２を有することが好ましい。基材層１２の所期の機能を発現させる観点から、基材層１２の厚さは５０〜１００μｍであることが好ましく、例えば７０μｍである。基材層１２の厚さは、例えば、中間転写ベルト１０を積層方向に切断したときの断面から得られる測定値またはその平均値として求めることができる。
【００１５】
基材層１２を構成する樹脂の例には、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、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）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリアクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、アセテート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）およびポリエステル（ＰＥ）が含まれる。基材層１２の機械的強度や耐久性などを高める観点から、基材層１２を構成する樹脂はポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）であることが好ましい。
【００１６】
なお、基材層１２は、導電性を有する円筒状のスリーブであってもよい。基材層１２に円筒状のスリーブを採用すると、中間転写ドラムが構成される。当該中間転写ドラムは、本発明に係る中間転写体の実施の形態に含まれる。
【００１７】
弾性層１４は、基材層１２の外周面上に配置されており、所期の導電性と弾性とを有する層である。弾性層１４はエラストマー組成物からなり、エラストマー組成物はエラストマーおよび金属酸化物粒子を含有する。弾性層１４の所期の機能を発現させる観点から、弾性層１４の厚さは５０〜５００μｍであることが好ましく、例えば２００μｍである。弾性層１４の厚さは、例えば、中間転写ベルト１０を積層方向に切断したときの断面から得られる測定値またはその平均値として求めることができる。
【００１８】
エラストマーは、水酸基を有しない。本明細書における「水酸基を有しない」という記載は、エラストマーが水酸基を実質的に有しないことを意味し、例えば、エラストマーの一部または全部の構成単位中に水酸基を有しないことを意味する。金属カップリング剤を介した化学結合による、弾性層１４と表面層１６との接着性の向上に寄与しない程度の量であれば、エラストマーは水酸基を有していてもよい。
【００１９】
エラストマーの例には、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）およびウレタンゴム（Ｕ）が含まれる。画像形成装置中の環境に対する十分な耐久性（耐オゾン性など）を有する観点、画像形成に供されるのに十分な機械的強度を有する観点、および中間転写ベルト１０の電気抵抗を適切に制御する観点から、上記エラストマーの材料は、クロロプレンゴムまたはニトリルブタジエンゴムであることが好ましい。
【００２０】
金属酸化物粒子は、少なくとも弾性層１４の表面に位置している。金属酸化物粒子は、少なくとも弾性層１４の表面に位置していれば、弾性層１４の表面にのみ位置していてもよいし、弾性層１４の表面だけでなく、さらに弾性層１４中に位置していてもよい。弾性層１４の表面に金属酸化物粒子を配置する方法は、特に限定されない。たとえば、弾性層１４における金属酸化物粒子の含有量が、エラストマー１００質量部に対して２０質量部以上となるように、弾性層１４に金属酸化物粒子を配合すればよい。金属酸化物粒子が弾性層１４の表面に位置していることは、赤外分光分析によって確認することができる。
【００２１】
また、金属酸化物粒子の表面のうち、少なくとも弾性層１４の表面に位置している表面は、ラジカル重合性官能基を有する金属カップリング剤によりカップリング処理されている。金属酸化物粒子の表面のうち、少なくとも弾性層１４の表面に位置している部分がカップリング処理されていれば、表面全体がカップリング処理されていてもよいし、弾性層１４の表面に位置している部分のみがカップリング処理されていてもよい。詳細については後述するが、金属酸化物粒子の表面のうち、弾性層１４の表面に位置している部分のみが、金属カップリング剤によりカップリング処理されていることが好ましい。本実施の形態に係る中間転写ベルト１０では、金属酸化物粒子の表面のうち、弾性層１４の表面に位置している部分のみが、金属カップリング剤によりカップリング処理されている。一般に、金属酸化物粒子は、表面官能基である水酸基で覆われている。カップリング処理されている金属酸化物粒子は、この水酸基を介して金属カップリング剤の金属原子と結合している。すなわち、金属酸化物粒子と金属カップリング剤とは、酸素−金属結合を介して互いに結合している。
【００２２】
金属酸化物粒子の表面がカップリング処理されていることは、Ｘ線光電子分光法（ＥＳＣＡ）を用いた元素分析によって確認されうる。また、弾性層１４の表面を電子線でエッチングして、弾性層１４を削りつつ元素分析を行うことで、弾性層１４の深さ方向においても金属酸化物粒子のカップリング処理の状態を確認することができる。これにより、金属酸化物粒子の表面のうち、弾性層１４の表面に位置している部分のみがカップリング処理されているのか、または表面全体がカップリング処理されているのかを確認することができる。
【００２３】
弾性層１４における金属酸化物粒子を構成する金属酸化物の例には、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタン、二酸化ケイ素、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、酸化鉄、酸化ベリリウム、酸化アンチモンおよび酸化カルシウムが含まれる。金属酸化物粒子は、１または２以上の上記金属酸化物から構成される鉱物であってもよい。鉱物の例には、タルク、ウォラストナイト、ゾノトライト、マイカ、ゼオライトおよびハイドロタルサイトが含まれる。
【００２４】
弾性層１４における金属酸化物粒子を構成する金属酸化物は、中間転写ベルト１０に所望の機能をさらに付与する観点から、適宜選択されうる。たとえば、金属酸化物は、難燃性を付与する観点から、水酸化アルミニウムや酸化アンチモン、水酸化マグネシウム、ハイドロタルサイトなどであることが好ましい。金属酸化物は、弾性層１４の硬度を調整する観点から、二酸化ケイ素や酸化チタン、タルク、マイカ、ウォラストナイト、チタン酸カリウム、ゾノトライトなどであることが好ましい。
【００２５】
また、金属酸化物は、弾性層１４の体積抵抗率を調整する観点から、二酸化ケイ素であることが好ましい。また、金属酸化物は、金属酸化物粒子を酸捕捉剤としても使用する観点から、酸化マグネシウムであることが好ましい。また、金属酸化物は、金属酸化物粒子を弾性層１４形成時における架橋促進剤としても使用する観点から、酸化亜鉛や酸化スズなどであることが好ましい。また、金属酸化物は、金属酸化物粒子を増量剤としても使用する観点から、タルクや二酸化ケイ素などであることが好ましい。
【００２６】
また、金属酸化物は、金属酸化物粒子を抗菌剤としても使用する観点から、銀イオン担持ゼオライトであることが好ましい。金属酸化物は、磁性を付与する観点から、磁性酸化鉄であることが好ましい。金属酸化物は、熱伝導性を付与する観点から、アルミナや酸化ベリリウムなどであることが好ましい。また、金属酸化物は、圧電性を付与する観点から、チタン酸バリウムやチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）などであることが好ましい。また、金属酸化物は、制振性を付与する観点から、マイカやゾノトライトなどであることが好ましい。
【００２７】
また、金属酸化物は、摺動性を付与する観点から、タルクであることが好ましい。また、金属酸化物は、電磁波吸収性を付与する観点から、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）であることが好ましい。また、金属酸化物は、金属酸化物粒子を熱線輻射剤としても使用する観点から、酸化マグネシウムやハイドロタルサイト、酸化アルミニウムなどであることが好ましい。また、金属酸化物は、耐紫外線性を付与する観点から、酸化チタンや酸化亜鉛、酸化鉄などであることが好ましい。
【００２８】
また、金属酸化物は、金属酸化物粒子を吸湿剤または脱水剤としても使用する観点から、酸化カルシウムや酸化マグネシウムなどであることが好ましい。金属酸化物は、金属酸化物粒子を脱臭剤またはガス吸収剤としても使用する観点から、ゼオライトや活性白土などであることが好ましい。
【００２９】
また、金属酸化物は、金属酸化物粒子をアンチブロッキング剤としても使用する観点から、二酸化ケイ素やタルクなどであることが好ましい。また、金属酸化物は、金属酸化物粒子を吸油剤としても使用する観点から、毬藻状ゾノトライトであることが好ましい。さらに、金属酸化物は、金属酸化物粒子を吸水剤としても使用する観点から、酸化カルシウムや酸化マグネシウムなどであることが好ましい。
【００３０】
弾性層１４における金属酸化物粒子は、一種でもそれ以上でもよい。
【００３１】
弾性層１４における金属酸化物粒子の形状は、特に限定されない。弾性層１４における金属酸化物粒子の粒径は、所望の特性を発現する観点から、適宜変更されうる。一般に、金属酸化物粒子の粒径は小さいほど、金属酸化物粒子が有する上記特性の発現が顕著になる傾向にある。一方で、金属酸化物粒子の粒径が小さすぎると、分散性をはじめ、取扱いが困難となってしまうことがある。また、一般に、金属酸化物粒子の粒径は大きいほど、取扱いが容易になる傾向にある。一方で、金属酸化物粒子の粒径が大きすぎると、弾性層１４の表面粗さが増加してしまうことがある。上記の観点から、金属酸化物粒子の粒径は、１０ｎｍ〜１００μｍであることが好ましく、１００ｎｍ〜１０μｍであることがさらに好ましい。この粒径は、金属酸化物粒子の大きさを規定する代表値であればよく、例えば、体積平均粒径または数平均粒子径である。また、この粒径は、実測値であってもよいし、カタログ値であってもよい。
【００３２】
弾性層１４における金属酸化物粒子の含有量は、特に限定されず、金属酸化物粒子の粒径などに応じて適宜変更されうる。また、詳細については後述するが、弾性層１４における金属酸化物粒子の含有量は、エラストマー１００質量部に対して３０質量部以上であることが好ましい。
【００３３】
タイプＡのマイクロゴム硬度計ＭＤ−１により測定したときのエラストマー組成物の硬さは、６０〜８０°であることが好ましい。エラストマー組成物の上記硬さが低すぎると、中間転写ベルト１０の耐久性が不十分となるおそれがある。また、エラストマー組成物の上記硬さが高すぎると、本実施の形態に係る中間転写ベルト１０を有する画像形成装置において転写不良が発生し、高品質の画像を形成できないおそれがある。エラストマー組成物の硬さは、例えば、前述の硬度を調整する機能を有する金属酸化物粒子のエラストマーへの配合量によって調整されうる。なお、ＭＤ−１硬度計（高分子計器株式会社製）は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠しているタイプＡのデュロメータである。
【００３４】
本実施の形態に係る中間転写ベルト１０を有する画像形成装置において、転写不良の発生を抑制し、高品質の画像を形成する観点から、エラストマー組成物の体積抵抗率は、１×１０８〜１×１０１１Ω・ｃｍであることが好ましい。エラストマー組成物の体積抵抗率は、例えば、前述の体積抵抗率を調整する機能を有する金属酸化物粒子のエラストマーへの配合量によって調整されうる。体積抵抗率は、ＪＩＳ  Ｋ  ６９１１に準拠して測定された値である。
【００３５】
エラストマー組成物は、ＵＬ９４規格の難燃性試験におけるＶＴＭ−２以上の難燃性を有することが好ましい。エラストマー組成物の難燃性がＶＴＭ−２に満たなければ、規格外となり、実用に耐えられないおそれがあるからである。エラストマー組成物の難燃性は、例えば、前述の難燃性を付与する機能を有する金属酸化物粒子のエラストマーへの配合量によって調整されうる。なお、判定基準は、難燃性が高い順にＶＴＭ−０、ＶＴＭ−１およびＶＴＭ−２である。
【００３６】
金属カップリング剤は、ラジカル重合性官能基を有する。金属カップリング剤のラジカル重合性官能基は、後述の表面層１６を構成するラジカル重合性化合物とラジカル重合により結合している。当該ラジカル重合性官能基の種類は、上記ラジカル重合性化合物とラジカル重合により結合することができれば特に限定されない。ラジカル重合性官能基の種類の例には、ビニル基、スチリル基および（メタ）アクリロイル基が含まれる。金属カップリング剤の種類は、上記の機能を発揮することができれば特に限定されない。金属カップリング剤の種類の例には、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤およびアルミニウムカップリング剤が含まれる。金属カップリング剤は、一種でもそれ以上でもよい。なお、本明細書中、「（メタ）アクリロイル基」は、アクリロイル基およびメタクリロイル基の一方または両方を意味する。
【００３７】
シランカップリング剤の例には、ビニルトリメトキシシランやビニルトリエトキシシランなどのビニルトリアルコキシシラン；ｐ−スチリルトリメトキシシランなどのｐ−スチリルトリアルコキシシラン；３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシランや３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランなどの３−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシラン；および３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランなどの３−アクリロキシトリアルコキシシランが含まれる。
【００３８】
チタネートカップリング剤の例には、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルバイロホスフェート）チタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデシルホスファイト）チタネート、テトラ（２、２−ジアリルオキシメチル−１−ブチル）ビス（ジ−トリデシル）ホスファイトチタネート、ビス（ジオクチルバイロホスフェート）オキシアセテートチタネート、ビス（ジオクチルバイロホスフェート）エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタイノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリ（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル・アミノエチル）チタネート、ジクミルフェニルオキシアセテートチタネート、およびジイソステアロイルエチレンチタネートが含まれる。
【００３９】
アルミニウムカップリング剤の例には、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート、およびモノブトキシアルミニウムジイソプロピレートが含まれる。
【００４０】
基材層１２および弾性層１４は、いずれも、所期の導電性を発現するために、導電剤をさらに含有していてもよい。上記導電剤には、中間転写ベルト１０の樹脂材料に導電性を付与するための公知の材料が用いられる。導電剤は、一種でもそれ以上でもよい。導電剤の例には、イオン導電剤および電子導電剤が含まれる。イオン導電剤の例には、ヨウ化銀、ヨウ化銅、過塩素酸リチウム、トリフロオロメタンスルホン酸リチウム、有機ホウ素錯体のリチウム塩、リチウムビスイミド（（ＣＦ３ＳＯ２）２ＮＬｉ）およびリチウムトリスメチド（（ＣＦ３ＳＯ２）３ＣＬｉ）が含まれる。電子導電剤の例には、銀や銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、ステンレス鋼などの金属；およびグラファイトや、カーボンブラック、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブなどの炭素化合物；が含まれる。基材層１２および弾性層１４における導電剤の含有量は、総量で、中間転写ベルト１０の所期の体積抵抗率を実現する量である。中間転写ベルト１０の所期の体積抵抗率は、例えば１×１０８〜１×１０１０Ω・ｃｍである。
【００４１】
表面層１６は、弾性層１４の外周面上に配置されており、ラジカル重合性化合物のラジカル重合による硬化によって構成されている層である。表面層１６は、弾性層１４を保護し、弾性層１４の変形に合わせて変形する適度な柔軟性と、感光体および記録媒体への接触に対する十分な耐久性（機械的強度や離型性など）とを有する。また、上記金属カップリング剤のラジカル重合性官能基は、表面層１６を構成するラジカル重合性化合物とラジカル重合により結合している。ラジカル重合性官能基が表面層１６を構成するラジカル重合性化合物とラジカル重合により結合していることは、例えば、表面層１６を熱分解ＧＣ−ＭＳで分析した結果から推定されうる。
【００４２】
上記表面層１６を構成するためのラジカル重合性化合物の例には、ビス（２−アクリロキシエチル）−ヒドロキシエチル−イソシアヌレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、ウレタンアクリレートなどの２官能性単量体、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＴＡ）、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）、およびウレタンアクリレートが含まれる。当該ラジカル重合性化合物は、一種でもそれ以上でもよい。表面層１６を構成するラジカル重合性化合物は、例えば、表面層１６を熱分解ＧＣ−ＭＳで分析した結果から推定されうる。
【００４３】
また、表面層１６に前述した柔軟性と耐久性の両方をもたらす観点から、表面層１６の厚さは、１．０〜７．０μｍであることが好ましく、１．５〜５．０μｍであることがより好ましい。表面層１６の厚さは、例えば、中間転写ベルト１０を積層方向に切断したときの断面から得られる測定値またはその平均値として求めることができる。
【００４４】
表面層１６は、所期の特性（例えば、前述した柔軟性、耐久性および接着性）が得られる範囲において、他の成分をさらに含有していてもよい。当該他の成分の例には、金属酸化物粒子が含まれる。表面層１６に金属酸化物粒子が含有されることは、表面層１６における金属酸化物粒子が表面層１６の摩耗を防止し、表面層１６を補強する観点から、好ましい。表面層１６における金属酸化物粒子の含有量は、表面層１６の金属酸化物粒子以外の部分１００体積部に対して１０〜１００体積部であることが、表面層１６の機械的強度の向上の観点から好ましい。
【００４５】
表面層１６における金属酸化物粒子の形状は、特に限定されない。表面層１６における金属酸化物粒子の粒径は、１〜１００ｎｍであることが好ましい。この粒径は、金属酸化物粒子の大きさを規定する代表値であればよく、例えば、体積平均粒径または数平均粒子径である。この粒径は、実測値であってもよいし、カタログ値であってもよい。表面層１６における金属酸化物粒子の例には、アルミナ、酸化スズおよびチタニアが含まれる。より好ましくはアルミナである。
【００４６】
また、上記の他の成分の例には、酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリルおよびシロキサン系ビニル共重合体などのビニル共重合体が含まれる。特に、当該シロキサン系ビニル共重合体は、一つ以上のポリオルガノシロキサン鎖Ａおよび三つ以上のラジカル重合性二重結合を含むことが、中間転写ベルト１０におけるフィルミングを防止する観点、および、表面層１６の低い表面自由エネルギーを維持する観点、から好ましい。また、シロキサン系ビニル共重合体の重量平均分子量は、５０００〜１０００００であることが、後述する表面層形成用の塗布液におけるシロキサン系ビニル共重合体の相溶性を高める観点から好ましい。
【００４７】
さらに、上記シロキサン系ビニル共重合体と、表面層１６における金属酸化物粒子とを併用する場合には、表面層１６における金属酸化物粒子は、シリコーン系表面処理剤によって表面処理されていることが、金属酸化物粒子および上記シロキサン系ビニル共重合体由来のシロキサン構造および金属酸化物粒子の両方を表面層１６中に分散させる観点から好ましい。当該シロキサン構造が表面層１６中に分散していると、当該シロキサン構造による離型性を長期にわたって安定して発現させることができるからである。
【００４８】
上記シリコーン系表面処理剤の例には、メチルハイドロジェンポリシロキサンおよび変性シリコーンオイルが含まれる。変性シリコーンオイルの例には、アミノ変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、カルビノール変性シリコーン、メルカプト変性シリコーンおよびカルボキシル変性シリコーンが含まれる。所期の機能の発現および表面処理時の取り扱いの容易さの観点から、上記シリコーン系表面処理剤の重量平均分子量は、例えば３００〜２００００である。
【００４９】
［中間転写体の製造方法］
中間転写ベルト１０の製造方法は、特に限定されない。本実施の形態に係る中間転写ベルト１０は、以下の第１の製造方法または第２の製造方法により、製造されうる。
【００５０】
（第１の製造方法）
中間転写ベルト１０の第１の製造方法は、１）エラストマーと、ラジカル重合性官能基を有する金属カップリング剤によりその表面をカップリング処理されている金属酸化物粒子とを含有する弾性層形成用の第１塗布液Ａ１を基材層１２上に塗布して基材層１２上に第１塗布液Ａ１の第１液膜Ａ２を形成する工程と、２）第１液膜Ａ２を乾燥させ、硬化させることで弾性層１４を形成する工程と、３）前記金属酸化物粒子が少なくとも弾性層１４の表面に位置している状態で、ラジカル重合性化合物を含有する表面層形成用の第２塗布液Ａ２を弾性層１４上に塗布して弾性層１４上に第２塗布液Ａ２の第２液膜Ｂ２を形成する工程と、４）第２液膜Ｂ２を乾燥させ、前記ラジカル重合性官能基および前記重合性化合物をラジカル重合させることで表面層１６を形成する工程と、を含む。
【００５１】
なお、基材層１２は、公知の方法によって形成することが可能である。たとえば、基材層１２を形成する工程の例には、特開昭６１−９５３６１号公報、特開昭６４−２２５１４号公報および特開平３−１８０３０９号公報に記載されているような、円筒状基体の表面に塗布されたポリアミド酸の液膜を加熱してポリアミド酸をイミド化し、得られた無端ベルト状の膜を基材層として回収する工程、が含まれる。
【００５２】
まず、弾性層１４を形成する。具体的には、まず、エラストマーおよび金属酸化物粒子を含有する弾性層形成用の第１塗布液Ａ１を調製する。第１の製造方法においては、金属酸化物粒子は、金属カップリング剤によりカップリング処理されている。カップリング処理された金属酸化物粒子は、金属酸化物粒子をあらかじめカップリング処理しておいてもよいし、既製品を購入しておいてもよい。金属酸化物粒子のカップリング処理方法は、後述するカップリング処理と同様のカップリング処理液を用いて行うことができる。次いで、第１塗布液Ａ１を基材層１２上に塗布して基材層１２上に第１塗布液Ａ１の第１液膜Ｂ１を形成する。次いで、第１液膜Ｂ１を乾燥させ、硬化させることで弾性層１４を形成することができる。
【００５３】
たとえば、第１塗布液Ａ１は、エラストマーおよび金属酸化物粒子の混練物を公知の溶媒に溶解させ、分散させることで調製されうる。第１塗布液Ａ１に使用される公知の溶媒の例には、トルエンが含まれる。また、第１塗布液Ａ１には、導電剤などの他の成分が含有されていてもよい。
【００５４】
金属酸化物粒子は、硬化後のエラストマー１００質量部に対して２０質量部以上、第１塗布液Ａ１に含有されていることが好ましい。これにより、弾性層１４が形成されたときに、金属酸化物粒子は、少なくとも弾性層１４の表面に配置される。詳細については後述するが、金属酸化物粒子は、硬化後のエラストマー１００質量部に対して３０質量部以上、第１塗布液Ａ１に含有されていることが好ましい。
【００５５】
第１塗布液Ａ１の塗布方法は、第１塗布液Ａ１の組成に応じて公知の塗布方法から適宜選択されうる。第１塗布液Ａ１の塗布方法の例には、浸漬塗布法（ディッピング塗布法）およびスパイラル塗布法が含まれる。
【００５６】
第１液膜Ｂ１の乾燥方法は、溶媒の種類や弾性層１４の厚さなどに応じて適宜選択されうる。第１液膜Ｂ１の乾燥方法の例には、自然乾燥と、ハロゲンヒーターや赤外線ヒーター、温風加熱器などの公知の加熱装置による熱乾燥とが含まれる。
【００５７】
最後に、表面層１６を形成する。具体的には、まず、ラジカル重合性化合物を含む表面層形成用の第２塗布液Ａ２を調製する。次いで、第２塗布液Ａ２を弾性層１４上に塗布して弾性層１４上に第２塗布液Ａ２の第２液膜Ｂ２を形成する。次いで、第２液膜Ｂ２を乾燥させ、第２液膜Ｂ２に活性エネルギー線を照射して金属カップリング剤が有するラジカル重合性官能基と、第２液膜Ｂ２中のラジカル重合性化合物とをラジカル重合させることで表面層１６を形成することができる。
【００５８】
たとえば、第２塗布液Ａ２は、ラジカル重合性化合物を公知の溶媒に溶解させることで調製されうる。第２塗布液Ａ２に使用される公知の溶媒の例には、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＭＡ）が含まれる。また、第２塗布液Ａ２には、重合開始剤（後述）や表面張力調整剤、導電剤などの他の成分が含有されていてもよい。
【００５９】
また、第２塗布液Ａ２は、ラジカル重合による硬化を促進する観点から、重合開始剤をさらに含有してもよい。重合開始剤は、一種でもそれ以上でもよい。重合開始剤は、第２液膜Ｂ２の硬化方法に応じて選択される。たとえば、活性エネルギー線での照射によって第２液膜Ｂ２を硬化させる場合、重合開始剤には、光重合開始剤が用いられる。
【００６０】
光重合開始剤の例には、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエール、アセトイン、ブチロイン、トルオイン、ベンジル、ベンゾフェノン、ｐ−メトキシベンゾフェノン、ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、メチルフェニルグリオキシレート、エチルフェニルグリオキシレート、４，４−ビス（ジメチルアミノベンゾフェノン）、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オンなどのカルボニル化合物；テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィドなどの硫黄化合物；アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリルなどのアゾ化合物；ベンゾイルパーオキシド、ジターシャリーブチルパーオキシドなどのパーオキシド化合物；および、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイドなどのホスフィンオキサイド化合物；が含まれる。
【００６１】
第２塗布液Ａ２における光重合開始剤の含有量は、例えば、樹脂固形分の総量に対して０．１〜２０質量％であることが好ましく、１〜１０質量％であることがより好ましい。「樹脂固形分」とは、硬化後の第２液膜Ｂ２（表面層１６）中で樹脂として存在する成分であり、例えば、ラジカル重合工程で重合するラジカル重合性化合物、および上記第２塗布液Ａ２中に添加される樹脂である。
【００６２】
第２塗布液Ａ２の塗布方法は、第２塗布液Ａ２の組成に応じて公知の塗布方法から適宜選択されうる。第２塗布液Ａ２の塗布方法の例には、浸漬塗布法（ディッピング塗布法）およびスパイラル塗布法が含まれる。
【００６３】
第２液膜Ｂ２の乾燥方法は、溶媒の種類や表面層１６の厚さなどに応じて適宜選択されうる。第２液膜Ｂ２の乾燥方法の例には、自然乾燥と、ハロゲンヒーターや赤外線ヒーター、温風加熱器などの公知の加熱装置による熱乾燥とが含まれる。
【００６４】
ラジカル重合は、加熱や活性エネルギー線の照射などの公知の方法によって行うことが可能である。たとえば、活性エネルギー線の照射であれば、照射線量は、第２液膜Ｂ２における硬化ムラの防止、硬化後の硬度や硬化時間、硬化速度などの適正化、の観点から、１００ｍＪ／ｃｍ２以上であることが好ましく、１２０〜２００ｍＪ／ｃｍ２であることがより好ましく、１５０〜１８０ｍＪ／ｃｍ２であることがさらに好ましい。照射線量は、例えば、ＵＩＴ２５０（ウシオ電機株式会社製）で測定することが可能である。第２液膜Ｂ２への活性エネルギー線の照射は、活性エネルギーの照射源を有する照射装置によって行うことが可能である。
【００６５】
活性エネルギー線の例には、紫外線、電子線およびγ線が含まれる。活性エネルギー線は、紫外線または電子線であることが好ましく、例えば取り扱いの簡便さの観点から、紫外線であることが好ましい。紫外線の照射源の例には、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ＡｒＦエキシマレーザ、ＫｒＦエキシマレーザ、エキシマランプおよびシンクロトロン放射光の発生装置が含まれる。紫外線は、例えば、波長が４００ｎｍ以下の紫外線である。
【００６６】
電子線の照射源の例には、コックロフトワルトン型、バンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型などの各種電子線加速器が含まれる。電子線の例には、５０〜１０００ｋｅＶ、好ましくは１００〜３００ｋｅＶ、のエネルギーを有する電子線が含まれる。
【００６７】
活性エネルギー線の照射時間は、第２液膜Ｂ２の硬化効率や作業効率などの観点から適宜に決められる。上記照射時間は、０．５秒間から５分間であることが好ましく、３秒間から２分間であることがより好ましい。
【００６８】
上記活性エネルギー線の照射における雰囲気中の酸素の濃度は、形成された表面層１６の酸化を防止する観点から、５体積％以下であることが好ましく、１体積％以下であることがより好ましい。上記酸素濃度は、当該雰囲気中へ窒素ガスなどの他のガスを供給することによって調整される。酸素濃度は、雰囲気ガス管理用酸素濃度計ＯＸ１００（横河電機株式会社製）で測定することが可能である。
【００６９】
また、上記第２液膜Ｂ２は、ハロゲンヒーターや赤外線ヒーター、温風加熱器などの公知の加熱装置で加熱することによって硬化することも可能である。上記第２液膜Ｂ２を収容して加熱するための加熱室内の温度は、例えば、１４０〜１６０℃である。
【００７０】
（第２の製造方法）
中間転写体ベルト１０の第２の製造方法は、１）エラストマーおよび金属酸化物粒子を含有する弾性層形成用の第１塗布液Ａ１’を基材層１２上に塗布して基材層１２上に第１塗布液Ａ１’の第１液膜Ｂ１’を形成する工程と、２）第１液膜Ｂ１’を乾燥させ、硬化させることで弾性層１４を形成する工程と、３）前記金属酸化物粒子が少なくとも弾性層１４の表面に位置している状態で、ラジカル重合性官能基を有する金属カップリング剤を含有するカップリング処理液を弾性層１４上に塗布して弾性層１４上に前記カップリング処理液の第３液膜を形成する工程と、４）前記第３液膜を乾燥させることで、前記金属酸化物粒子の表面のうち、弾性層１４の表面に位置している部分のみを、前記金属カップリング剤によりカップリング処理する工程と、５）ラジカル重合性化合物を含有する表面層形成用の第２塗布液Ａ２を弾性層１４上に塗布して弾性層１４上に第２塗布液Ａ２の第２液膜Ｂ２を形成する工程と、６）第２液膜Ｂ２を乾燥させ、前記ラジカル重合性官能基および前記重合性化合物をラジカル重合させることで表面層１６を形成する工程と、を含む。
【００７１】
中間転写ベルト１０の第２の製造方法は、弾性層１４の形成工程においては、カップリング処理されていない金属酸化物粒子を使用する点、および弾性層１４を形成した後に金属酸化物粒子のカップリング処理をする点を除いて、第１の製造方法と同様であるため、弾性層１４の形成工程および表面層１６の形成工程について、その説明を省略する。
【００７２】
第２の製造方法では、第１の製造方法と同様に基材層１２上に弾性層１４を形成する。第２の製造方法では、エラストマーと、カップリング処理されていない金属酸化物粒子を含有する弾性層形成用の第１塗布液Ａ１’を調製する。次いで、第１塗布液Ａ１’を基材層１２上に塗布して基材層１２上に第１塗布液Ａ１’の第１液膜Ｂ１’を形成する。次いで、第１液膜Ｂ１’を乾燥させ、硬化させることで弾性層１４を形成することができる。
【００７３】
次いで、金属酸化物粒子の表面のうち、弾性層１４の表面に位置している部分のみをラジカル重合性官能基を有する金属カップリング剤によりカップリング処理する。具体的には、まず、カップリング処理用のカップリング処理液を調製する。次いで、カップリング処理液を弾性層１４上に塗布する。より具体的には、金属酸化物粒子が少なくとも弾性層１４の表面に位置している状態で、弾性層１４の表面に位置している金属酸化物粒子に塗布する。最後に、第３液膜を乾燥させることで、金属酸化物粒子の表面のうち、弾性層１４の表面に位置している部分のみをラジカル重合性官能基を有する金属カップリング剤によりカップリング処理することができる。
【００７４】
たとえば、カップリング処理液は、ラジカル重合性官能基を有する金属カップリング剤を公知の溶媒に溶解させることで調製されうる。カップリング処理液に使用される公知の溶媒の例には、水が含まれる。カップリング処理液は、金属カップリング剤の水への溶解性を高める観点から、酢酸などの酸を用いてｐＨを３．５〜４．５に調整されていることが好ましい。
【００７５】
カップリング処理液の塗布方法は、カップリング処理液の組成に応じて公知の塗布方法から適宜選択されうる。カップリング処理液の塗布方法の例には、刷毛による塗布、浸漬および噴霧が含まれる。
【００７６】
第３液膜の乾燥方法は、溶媒の種類や弾性層１４の厚さなどに応じて適宜選択されうる。第３液膜の乾燥方法の例には、自然乾燥と、ハロゲンヒーターや赤外線ヒーター、温風加熱器などの公知の加熱装置による熱乾燥とが含まれる。
【００７７】
最後に、第１の製造方法と同様に、カップリング処理を行った弾性層１４上に表面層１６を形成する。
【００７８】
以上の製造方法により、本実施の形態に係る中間転写ベルト１０は製造されうる。第１の製造方法および第２の製造方法のいずれにおいても、カップリング処理の際に弾性層１４の処理面となる部分に水酸基を発生させるための工程（例えば、コロナ処理）を別途行う必要がない。このため、本実施の形態に係る中間転写ベルト１０を簡易な方法により製造することができるとともに、弾性層１４を構成するエラストマーを劣化させることがない。
【００７９】
また、第１の製造方法では、金属酸化物粒子はあらかじめカップリング処理されているため、弾性層１４を形成する工程と、表面層１６を形成する工程との間にカップリング処理を行なわなくてもよいため、簡単に中間転写ベルト１０を製造することができる。また、金属酸化物粒子がカップリング処理されていることにより、金属酸化物粒子のエラストマーへの分散性も高めることができる。
【００８０】
また、第２の製造方法では、弾性層１４を形成した後に、金属酸化物粒子の表面のうち、弾性層１４の表面に位置している部分のみにカップリング処理をする。このため、エラストマーおよび金属酸化物粒子を含有するエラストマー組成物を製造する工程（例えば、混練工程や分散工程など）における金属酸化物粒子からの金属カップリング剤の脱離を防止することができる。また、金属カップリング剤を含有させることによる弾性層１４の物性変化（例えば、引張強度、硬度、電気抵抗などの変化）を防止することもできる。さらに、金属カップリング剤との結合に寄与する部分のみをカップリング処理することができるため、必要な金属カップリング剤の量を低減でき、経済的でもある。
【００８１】
本実施の形態に係る中間転写ベルト１０では、金属酸化物粒子が弾性層１４の表面に位置している。金属酸化物粒子の表面のうち、弾性層１４の表面に位置している表面は、ラジカル重合性官能基を有する金属カップリング剤によりカップリング処理されている。金属酸化物粒子の表面には、水酸基が存在しているため、カップリング処理により、弾性層１４中の金属酸化物粒子は、この水酸基を介して金属カップリング剤の金属原子と結合されている。また、金属カップリング剤のラジカル重合性官能基は、表面層１６を構成するラジカル重合性化合物とラジカル重合時にラジカル重合により結合している。したがって、本実施の形態に係る中間転写ベルト１０では、弾性層１４と表面層１６とは、金属カップリング剤を介して化学結合により強固に結合されている。この結果として、弾性層１４と表面層１６との接着性は、高くなる。
【００８２】
さらに、金属カップリングを介した弾性層１４と表面層１６との接着性の向上は、金属酸化物粒子の種類に影響されない。したがって、金属酸化物粒子の種類は、中間転写ベルト１０に要求される所期の特性（例えば、硬度や難燃性、酸化防止、体積抵抗率など）に応じて、適宜選択することができる。
【００８３】
以上のとおり、本実施の形態に係る中間転写ベルト１０は、弾性層１４と表面層１６との高い接着性によってもたらされる耐久性を有するため、画像形成装置における中間転写体に好適に用いられる。
【００８４】
［画像形成装置］
本発明に係る画像形成装置は、感光体に形成されたトナー画像を記録媒体に転写するための中間転写体を少なくとも有する。本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る中間転写体を有する以外は、中間転写体を有する公知の画像形成装置と同様に構成されうる。本発明に係る画像形成装置は、例えば、感光体、感光体を帯電させる帯電装置、帯電した感光体に光を照射して静電潜像を形成する露光装置、静電潜像が形成された感光体にトナーを供給して静電潜像に応じたトナー画像を形成する現像装置、静電潜像に形成されたトナー画像を記録媒体に転写するための中間転写体を含む転写装置、および、トナー画像を記録媒体に定着させる定着装置、を有する。「トナー画像」とは、トナーが画像状に集合した状態をいう。
【００８５】
図２は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す図である。図２に示されるように、画像形成装置１は、画像読取部１１０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０および定着装置６０を有する。
【００８６】
画像形成部４０は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナーによる画像を形成する画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃおよび４１Ｋを有する。これらは、収容されるトナー以外はいずれも同じ構成を有するので、以後、色を表す記号を省略することがある。画像形成部４０は、さらに、中間転写ユニット４２および二次転写ユニット４３を有する。これらは、転写装置に相当する。
【００８７】
画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、およびドラムクリーニング装置４１５を有する。感光体ドラム４１３は、例えば負帯電型の有機感光体である。感光体ドラム４１３の表面は、光導電性を有する。感光体ドラム４１３は、感光体に相当する。帯電装置４１４は、例えばコロナ帯電器である。帯電装置４１４は、帯電ローラーや帯電ブラシ、帯電ブレードなどの接触帯電部材を感光体ドラム４１３に接触させて帯電させる接触帯電装置であってもよい。露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成される。現像装置４１２は、例えば二成分現像方式の現像装置である。
【００８８】
中間転写ユニット４２は、前述の中間転写ベルト１０、中間転写ベルト１０を感光体ドラム４１３に圧接させる一次転写ローラー４２２、バックアップローラー４２３Ａを含む複数の支持ローラー４２３、およびベルトクリーニング装置４２６を有する。中間転写ベルト１０は、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つの駆動ローラーが回転することにより、中間転写ベルト１０は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。
【００８９】
二次転写ユニット４３は、無端状の二次転写ベルト４３２、および二次転写ローラー４３１Ａを含む複数の支持ローラー４３１を有する。二次転写ベルト４３２は、二次転写ローラー４３１Ａおよび支持ローラー４３１によってループ状に張架される。
【００９０】
定着装置６０は、定着ローラー６２と、定着ローラー６２の外周面を覆い、用紙Ｓ上のトナー画像を構成するトナーを加熱、融解するための無端状の発熱ベルト６３と、用紙Ｓを定着ローラー６２および発熱ベルト６３に向けて押圧する加圧ローラー６４と、を有する。用紙Ｓは、記録媒体に相当する。
【００９１】
画像形成装置１は、さらに、画像読取部１１０、画像処理部３０および用紙搬送部５０を有する。画像読取部１１０は、給紙装置１１１およびスキャナー１１２を有する。用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、および搬送経路部５３を有する。給紙部５１を構成する三つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズなどに基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類ごとに収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａなどの複数の搬送ローラー対を有する。
【００９２】
以下、画像形成装置１による画像の形成を説明する。
【００９３】
スキャナー１１２は、コンタクトガラス上の原稿Ｄを光学的に走査して読み取る。原稿Ｄからの反射光がＣＣＤセンサー１１２ａにより読み取られ、入力画像データとなる。入力画像データは、画像処理部３０において所定の画像処理が施され、露光装置４１１に送られる。
【００９４】
感光体ドラム４１３は一定の周速度で回転する。帯電装置４１４は、感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置４１１は、各色成分の入力画像データに対応するレーザー光を感光体ドラム４１３に照射する。こうして感光体ドラム４１３の表面には、静電潜像が形成される。現像装置４１２は、感光体ドラム４１３の表面にトナーを付着させることにより静電潜像が可視化される。こうして感光体ドラム４１３の表面に、静電潜像に応じたトナー画像が形成される。
【００９５】
感光体ドラム４１３の表面のトナー画像は、中間転写ユニット４２によって中間転写ベルト１０に転写される。転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーは、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレードを有するドラムクリーニング装置４１５によって除去される。
【００９６】
一次転写ローラー４２２によって中間転写ベルト１０が感光体ドラム４１３に圧接することにより、感光体ドラム４１３と中間転写ベルト１０とによって、一次転写ニップが感光体ドラムごとに形成される。当該一次転写ニップにおいて、各色のトナー画像が中間転写ベルト１０に順次重なって転写される。
【００９７】
一方、二次転写ローラー４３１Ａは、中間転写ベルト１０および二次転写ベルト４３２を介して、バックアップローラー４２３Ａに圧接される。それにより、中間転写ベルト１０と二次転写ベルト４３２とによって、二次転写ニップが形成される。当該二次転写ニップを用紙Ｓが通過する。用紙Ｓは、用紙搬送部５０によって二次転写ニップへ搬送される。用紙Ｓの傾きの補正および搬送のタイミングの調整は、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により行われる。
【００９８】
上記二次転写ニップに用紙Ｓが搬送されると、二次転写ローラー４３１Ａへ転写バイアスが印加される。この転写バイアスの印加によって、中間転写ベルト１０に担持されているトナー画像が用紙Ｓに転写される。トナー画像が転写された用紙Ｓは、二次転写ベルト４３２によって、定着装置６０に向けて搬送される。
【００９９】
定着装置６０は、発熱ベルト６３と加圧ローラー６４とによって、定着ニップを形成し、搬送されてきた用紙Ｓを当該定着ニップ部で加熱、加圧する。こうしてトナー画像が用紙Ｓに定着する。トナー像が定着された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。
【０１００】
なお、二次転写後に中間転写ベルト１０の表面に残存する転写残トナーは、中間転写ベルト１０の表面に摺接されるベルトクリーニングブレードを有するベルトクリーニング装置４２６によって除去される。
【０１０１】
中間転写ベルト１０が感光体ドラム４１３に圧接すると、中間転写ベルト１０の表面層１６は、前述した弾性層１４がその弾性によって変形した通りに変形し、感光体ドラム４１３の表面に密着する。こうして、中間転写ベルト１０は、感光体ドラム４１３に密着する。中間転写ベルト１０がバックアップローラー４２３Ａに押圧されている用紙Ｓに圧接したときも、中間転写ベルト１０の表面は、同様に用紙Ｓに密着する。このように、中間転写ベルト１０は、感光体ドラム４１３および用紙Ｓへの接触性に優れる。
【０１０２】
さらに、前述したとおり、本実施の形態に係る中間転写ベルト１０では、弾性層１４と表面層１６とは金属カップリング剤を介して化学結合により強固に結合しているため、上記の圧接に伴い中間転写ベルト１０へストレスがかかっても、表面層１６が弾性層１４から剥離することを抑制することができる。したがって、画像形成装置１は、長期にわたって転写不良を抑制することができ、高品質の画像を長期にわたって安定して形成することができる。
【０１０３】
以上の説明から明らかなように、本実施の形態に係る中間転写体は、基材層と、前記基材層上に配置されており、エラストマーおよび金属酸化物粒子を含有するエラストマー組成物からなる弾性層と、前記弾性層上に配置されており、ラジカル重合性化合物のラジカル重合による硬化によって構成されている表面層と、を有し、前記金属酸化物粒子は、少なくとも前記弾性層の表面に位置し、前記金属酸化物粒子の表面のうち、少なくとも前記弾性層の表面に位置している部分は、ラジカル重合性官能基を有する金属カップリング剤によりカップリング処理されており、前記金属カップリング剤の前記ラジカル重合性官能基は、前記ラジカル重合性化合物とラジカル重合により結合している。したがって、材料を劣化させることなく製造でき、かつ弾性層と表面層との接着性が優れている中間転写体を提供することができる。また、エラストマー由来の水酸基を要しないので、弾性層において、水酸基を有しないエラストマーが使用されうる。
【０１０４】
よって、当該中間転写体を有する画像形成装置は、長期にわたって転写不良を抑制することができ、高品質の画像を長期にわたって安定して形成することができる。
【０１０５】
また、前記金属酸化物粒子の表面のうち、前記弾性層の表面に位置している部分のみが、前記金属カップリング剤によりカップリング処理されていることは、金属酸化物粒子をエラストマーに配合する工程（例えば、混練工程や分散工程など）における金属カップリング剤の脱離を防止する観点、および金属カップリング剤の分散による弾性層の物性変化（例えば、引張強度、硬度、電気抵抗などの変化）を防止する観点から、より一層効果的である。
【０１０６】
また、前記弾性層における前記金属酸化物粒子の含有量が、前記エラストマー１００質量部に対して３０質量部以上であることは、弾性層と表面層との接着性をより高める観点から、より一層効果的である。
【０１０７】
また、前記金属カップリング剤が、シランカップリング剤であることは、汎用性の観点から、より一層効果的ある。
【０１０８】
また、前記ラジカル重合性官能基が、ビニル基、スチリル基および（メタ）アクリロイル基からなる群から選択される１以上であることは、反応性および機械的強度の観点から、より一層効果的である。
【０１０９】
タイプＡのマイクロゴム硬度計ＭＤ−１により測定したときの前記エラストマー組成物の硬さが、６０〜８０°であることは、中間転写体の耐久性を高め、画像形成装置における転写不良の発生を抑制し、高品質の画像を形成する観点から、より一層効果的である。
【０１１０】
前記エラストマー組成物の体積抵抗率が、１×１０８〜１×１０１１Ω・ｃｍであることは、画像形成装置において、転写不良の発生を抑制し、高品質の画像を形成する観点から、より一層効果的である。
【０１１１】
前記エラストマー組成物が、ＵＬ９４規格の難燃性試験におけるＶＴＭ−２以上の難燃性を有することは、実用に耐えうる観点から、より一層効果的である。
【実施例】
【０１１２】
［中間転写体１の作製］
（樹脂基体の準備）
導電剤としてカーボンブラック（ＳＰＥＣＩＡＬ  ＢＬＡＣＫ４；Ｄｅｇｕｓｓａ社製）を、樹脂成分１００質量部に対して１９質量部となるようにポリアミドイミドの前駆体を主成分とするポリアミドイミドワニス（ＨＲ−１６ＮＮ；東洋紡株式会社製）に添加して、ミキサーを用いて混合することにより基材層形成用の塗布液を調製した。
【０１１３】
次いで、外径３００ｍｍ、長さ５５０ｍｍである円筒形状のステンレス製金型を、円筒軸を中心に５０ｒｐｍで回転させるとともに、ディスペンスノズルを円筒軸方向に移動させながら、基材層形成用の塗布液を当該金型に吐出した。これにより、金型の外周面上に基材層形成用の塗布液の液膜を形成した。次いで、外周面に基材層形成用の塗布液の液膜が形成された金型を、円筒軸を中心に５０ｒｐｍで回転させながら、遠赤外線乾燥装置を用いて１００℃で１時間加熱することにより、大部分の溶媒を揮発させた。最後に、当該金型を、加熱炉へ導入し、２５０℃で１時間加熱することにより、厚さ６５μｍの無端ベルト状の基材層を形成した。これを「樹脂基体」とする。
【０１１４】
（弾性層の形成）
下記成分を下記量で固形分濃度が２０質量％となるようにトルエンに溶解、分散させることにより弾性層形成用の第１塗布液を調製した。
クロロプレンゴム                                １００質量部
カーボンブラック                                  ４０質量部
水酸化アルミニウム                                ３０質量部
酸化マグネシウム                                    ５質量部
酸化亜鉛                                          １０質量部
酸化チタン                                        １０質量部
酸化スズ                                          １５質量部
【０１１５】
エラストマーとしては、クロロピレンゴム（ＤＣＲ−６６；電気化学工業株式会社製）を使用し、導電剤としては、カーボンブラック（ＳＰＥＣＩＡＬ  ＢＬＡＣＫ４；Ｄｅｇｕｓｓａ社製）を使用し、金属酸化物粒子としては、水酸化アルミニウム粒子（粒径１〜１０μｍ、Ｂ−３０３；巴工業株式会社製）、酸化マグネシウム粒子（粒径１〜１０μｍ、キョウワマグ３０；共和化学工業株式会社製、「キョウワマグ」は同社の登録商標）、酸化亜鉛粒子（粒径０．５〜５μｍ、活性亜鉛華；ハクスイテック株式会社製）、酸化チタン粒子（粒径０．１〜５μｍ、ＳＡ−１；堺化学工業株式会社製）および酸化スズ粒子（粒径１〜５μｍ、酸化第二錫；日本化学産業株式会社製）を使用した。
【０１１６】
次いで、基材層形成用の塗布液を金型の外周面に塗布したのと同様の方法により、樹脂基体の外周面に第１塗布液を塗布し、樹脂基体の外周面上に第１塗布液の第１液膜を形成した。次いで、外周面に第１液膜が形成された樹脂基体を、円筒軸を中心に５０ｒｐｍで回転させながら、遠赤外線乾燥装置を用いて５０℃で１時間加熱することにより、大部分の溶媒を揮発させた。最後に、当該樹脂基体を、熱風乾燥炉へ導入し、１７０℃で２０分間加熱することにより、クロロプレンゴムを架橋させ、厚さ２００μｍの弾性層を形成した。弾性層が形成された樹脂基体を「弾性層ベルト」とする。このとき、粒径が数μｍ程度の上記金属酸化物粒子が弾性層の表面に位置していることをＳＥＭ観察により確認した。
【０１１７】
（カップリング処理）
シランカップリング剤として３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−５１０３；信越化学工業株式会社製）をｐＨ５．２の酢酸水溶液に濃度が１０質量％となるように添加し、３０分間撹拌することにより、カップリング処理液を調製した。
【０１１８】
次いで、弾性層ベルトを５０ｒｐｍで回転させながら、弾性層の外周面にカップリング処理液を刷毛によって塗布し、加熱炉において８０℃で１５分間加熱した。これにより、金属酸化物粒子の表面のうち、弾性層の外周面に位置している部分のみをカップリング処理した。カップリング処理された弾性層ベルトを「カップリング処理弾性層ベルト」という。
【０１１９】
（表面層の形成）
下記成分を下記量で固形分濃度が１０質量％となるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＭＡ）に溶解、分散させた。次いで、下記成分を分散させた分散液の総重量に対して１重量％の表面張力調整剤（シルフェイスＳＡＧ００８；日信化学工業株式会社製）をさらに添加することで、表面層形成用の第２塗布液を調製した。
ペンタエリスリトールトリアクリレート              ５０質量部
ポリウレタンアクリレート                          ５０質量部
重合開始剤                                          ５質量部
【０１２０】
ラジカル重合性化合物としては、ペンタエリスリトールトリアクリレート（Ｍ−３０５；東亞合成株式会社製）およびポリウレタンアクリレート（ＵＶ−３５２０ＴＬ；日本合成化学工業株式会社製）を使用し、重合開始剤としては、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（ＩＲＧＡＣＵＲＥ  １８４；ＢＡＳＦジャパン株式会社製）を使用した。
【０１２１】
次いで、カップリング処理弾性層ベルトを２０ｒｐｍで回転させながら、カップリング処理弾性層ベルトの外周面に第２塗布液を薄膜スプレー塗布装置（ワイディー・メカトロソリューションズ社製）を用いて下記スプレー塗布条件によりスプレー塗布し、第２塗布液の第２液膜を形成した。次いで、外周面に第２液膜が形成されたカップリング処理弾性層ベルトを、円筒軸を中心に２０ｒｐｍで回転させながら、遠赤外線乾燥装置を用いて６０℃で１０分間加熱することにより、溶媒を揮発させた。次いで、上記カップリング処理弾性層ベルトを回転させたまま、下記照射条件により、溶媒を揮発させた第２液膜に活性エネルギー線として紫外線を照射して、ラジカル重合反応による硬化を行った。これにより、厚さ２μｍの表面層を形成した。
（スプレー塗布条件）
ノズルスキャン速度：１〜１０ｍｍ／秒
ノズル口から第２液膜の表面までの距離：１００〜１５０ｍｍ
ノズル数：１
第２塗布液の供給量：１〜５ｍＬ／分
酸素流量：２〜６Ｌ／分
（照射条件）
光源の種類：高圧水銀ランプ（Ｈ０４−Ｌ４１；アイグラフィックス社製）
照射口から第２液膜の表面までの距離：１００ｍｍ
照射光量：１Ｊ／ｃｍ２
照射時間：２４０秒間
【０１２２】
以上の工程により、基材層、弾性層および表面層を順次重ねてなる無端ベルト状の中間転写体１を作製した。
【０１２３】
［中間転写体２〜７の作製］
表１に示すように、弾性層におけるエラストマーの種類と、金属酸化物粒子の金属酸化物および配合量とを変更した以外は、中間転写体１と同様にして、中間転写体２〜７を作製した。中間転写体２、４、５、７では、金属酸化物粒子として二酸化ケイ素粒子（粒径０．１〜１０μｍ、レオロシール；株式会社トクヤマ製、「レオロシール」は同社の登録商標）をさらに使用した。また、中間転写体４、６では、エラストマーとして、クロロピレンゴムに代えて、ニトリルブタジエンゴム（Ｎｉｐｏｌ  ＤＮ６３１；日本ゼオン株式会社製、「Ｎｉｐｏｌ」は同社の登録商標）を使用した。
【０１２４】
各中間転写体について、区分と、中間転写体Ｎｏ．と、弾性層におけるエラストマーの種類と、金属酸化物粒子の金属酸化物、各金属酸化物粒子の配合量および総配合量とを表１に示す。表１において、エラストマーの種類の「ＣＲ」はクロロピレンゴムを意味し、「ＮＢＲ」はニトリルブタジエンゴムを意味する。
【０１２５】
【表１】
0006292204.tif 000002
【０１２６】
［中間転写体８の作製］
弾性層形成後のカップリング処理工程を行わず、シランカップリング剤によりあらかじめカップリング処理された金属酸化物粒子を用いて弾性層を形成したこと、および表１に示すように金属酸化物粒子の金属酸化物および配合量を変更したこと以外は、中間転写体１と同様にして、中間転写体８を作製した。
【０１２７】
［中間転写体９の作製］
金属酸化物粒子のカップリング処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様にして中間転写体９を作製した。
【０１２８】
［中間転写体１０の作製］
表１に示すように金属酸化物粒子の金属酸化物および配合量を変更した以外は、中間転写体１と同様にして中間転写体１０を得た。
【０１２９】
［評価］
（１）剥離試験
各中間転写体の表面層の接着性を、ＪＩＳ  Ｋ５６００で規定されているクロスカット法によって測定した。より具体的には、まず、各中間転写体の表面層に、弾性層に達する切り傷を、１ｍｍ間隔で、互いに直交する方向のそれぞれに沿って１１本ずつ形成して１００個の碁盤目（１０個×１０個）を形成した。次いで、碁盤目部分にセロハンテープを十分に圧着させ、表面層に対して４５°の角度に向けてセロハンテープを一気に引き剥がした。そして、剥離が生じていない碁盤目の数の割合（残存率）を求め、下記基準により評価した。残存率が８０％以上であれば、実用上問題ない。
（剥離試験の評価基準）
◎：残存率が１００％
○：残存率が８０％以上かつ１００％未満
×：残存率が０％以上かつ８０未満
【０１３０】
（２）テーバー摩耗試験
各中間転写体の表面層の接着性を、ＪＩＳ  Ｋ７２０４で規定されている摩耗輪による摩擦試験方法によって測定した。より具体的には、摩耗輪ＣＳ−１０Ｆ、回転数５０ｒｐｍ、荷重２５０ｇｆの条件で表面層に摩耗輪を３分間接触させ、下記基準により評価した。
（摩耗試験の評価基準）
◎：剥離が確認されなかった
○：部分的に剥離していた
×：完全に剥離していた
【０１３１】
各中間転写体について、区分と、弾性層におけるエラストマーの種類と、カップリング処理の有無および金属酸化物粒子への処理状態と、剥離試験および摩耗試験の評価結果とを表２に示す。表２において、処理状態の「１」は、金属酸化物粒子の表面のうち、弾性層の表面に位置している部分のみがカップリング処理されていることを意味し、「２」は、金属酸化物粒子の表面全体がカップリング処理されていることを意味する。
【０１３２】
【表２】
0006292204.tif 000003
【０１３３】
表２から明らかなように、実施例１〜８に係る中間転写体１〜８では、いずれも、弾性層と表面層との接着性が優れていた。これは、金属酸化物粒子の表面のうち、弾性層の表面に位置している表面がラジカル重合性官能基を有する金属カップリング剤（本実施例では、シランカップリング剤）によりカップリング処理されているためと考えられる。金属カップリング剤のラジカル重合性官能基は、ラジカル重合性化合物とラジカル重合により結合しうる。金属カップリング剤を介して化学結合により弾性層と表面層とが互いに強固に結合されることにより、弾性層と表面層との高い接着性が実現されるためと考えられる。
【０１３４】
特に、実施例１〜５に係る中間転写体１〜５では、弾性層と表面層との接着性が優れていた。これは、弾性層における金属酸化物粒子の含有量が、エラストマー１００質量部に対して３０質量部以上であり、弾性層と表面層との結合に寄与する金属酸化物粒子が十分な量含まれるためと考えられる。
【０１３５】
また、実施例６、７に係る中間転写体６、７は、弾性層における金属酸化物粒子の含有量が３０質量部未満であったが、弾性層における金属酸化物粒子の含有量が３０質量部以上である実施例８に係る中間転写体８と同程度の弾性層および表面層の接着性を有していた。この結果から、あらかじめカップリング処理された金属酸化物粒子を弾性層に含有させるよりも、弾性層を形成した後に、金属酸化物粒子の表面のうち、弾性層の表面に位置している部分のみをカップリング処理する方が好ましいことがわかる。これは、中間転写体６、７の製造工程では、弾性層を形成した後にカップリング処理を行っているため、金属酸化物粒子から金属カップリング剤の脱離が生じうる、金属酸化物粒子およびエラストマーの配合工程（混練工程や分散工程などに）を行う必要がないためと考えられる。
【０１３６】
一方、比較例１、２に係る中間転写体９、１０では、いずれも、弾性層と表面層との接着性が不十分であった。これは、比較例１に係る中間転写体９については、弾性層における金属酸化物粒子がカップリング処理されていないためと考えられる。また、比較例２に係る中間転写体１０については、弾性層における金属酸化物粒子の含有量が不十分であるためと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明によれば、簡易に製造され、かつ耐久性と弾性層および表面層の接触性との両方に優れる中間転写体を提供することができ、長期にわたり転写不良が生じない画像形成装置を提供することができる。
【符号の説明】
【０１３８】
１  画像形成装置
１０  中間転写ベルト
１２  基材層
１４  弾性層
１６  表面層
３０  画像処理部
４０  画像形成部
４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ  画像形成ユニット
４２  中間転写ユニット
４３  二次転写ユニット
５０  用紙搬送部
５１  給紙部
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ  給紙トレイユニット
５２  排紙部
５２ａ  排紙ローラー
５３  搬送経路部
５３ａ  レジストローラー対
６０  定着装置
６２  定着ローラー
６３  発熱ベルト
６４  加圧ローラー
１１０  画像読取部
１１１  給紙装置
１１２  スキャナー
１１２ａ  ＣＣＤセンサー
４１１  露光装置
４１２  現像装置
４１３  感光体ドラム
４１４  帯電装置
４１５  ドラムクリーニング装置
４２２  一次転写ローラー
４２３、４３１  支持ローラー
４２３Ａ  バックアップローラー
４２６  ベルトクリーニング装置
４３１Ａ  二次転写ローラー
４３２  二次転写ベルト
Ｄ  原稿
Ｓ  用紙
【図１】
0006292204.tif 000004
【図２】
0006292204.tif 000005