(57)【要約】【課題】  安価に製造でき、長期間使用しても亀裂や割れがなく、耐久性に優れ、成形後の寸法変化の少ない電子写真装置用エンドレスベルト、この電子写真装置用エンドレスベルトを備えたベルトカートリッジ、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することにある。【解決手段】  電子写真装置に用いられるエンドレスベルトであり、該エンドレスベルトは少なくともアクリル樹脂とゴム粒子とを含有することを特徴とする電子写真装置用エンドレスベルト、この電子写真装置用エンドレスベルトを備えたベルトカートリッジ、プロセスカートリッジ及び画像形成装置。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真装置に用いられるエンドレスベルトであり、該エンドレスベルトは少なくともアクリル樹脂とゴム粒子とを含有することを特徴とする電子写真装置用エンドレスベルト。
【請求項２】
ゴム粒子の粒子径が０．０５μｍ〜１０μｍである請求項１に記載の電子写真装置用エンドレスベルト。
【請求項３】
アクリル樹脂とゴム粒子との配合比が質量比で３０：７０〜９５：５である請求項１又は２に記載の電子写真装置用エンドレスベルト。
【請求項４】
ゴム粒子は多層構造である請求項１〜３のいずれかに記載の電子写真装置用エンドレスベルト。
【請求項５】
ゴム粒子はアクリルゴムを主成分とする請求項１〜４のいずれかに記載の電子写真装置用エンドレスベルト。
【請求項６】
前記エンドレスベルトは、更にカーボンブラックを配合してなる請求項１〜５のいずれかに記載の電子写真装置用エンドレスベルト。
【請求項７】
前記エンドレスベルトは、更にポリエーテルエステル、ポリエーテルアミド又はポリエーテルエステルアミドを配合してなる請求項１〜６のいずれかに記載の電子写真装置用エンドレスベルト。
【請求項８】
エンドレスベルトが転写搬送ベルトである請求項１〜７のいずれかに記載の電子写真装置用エンドレスベルト。
【請求項９】
エンドレスベルトが中間転写ベルトである請求項１〜７のいずれかに記載の電子写真装置用エンドレスベルト。
【請求項１０】
電子写真装置に用いられるエンドレスベルトであり、該エンドレスベルトは少なくともアクリル樹脂とゴム粒子とからなる材料を溶融成形してなることを特徴とする電子写真装置用エンドレスベルト。
【請求項１１】
溶融成形が、少なくともインフレーション成形である請求項１０に記載の電子写真装置用エンドレスベルト。
【請求項１２】
溶融成形が、少なくとも押出し成形である請求項１０に記載の電子写真装置用エンドレスベルト。
【請求項１３】
溶融成形が、少なくともインジェクション成形及びストレッチブロー成形である請求項１０に記載の電子写真装置用エンドレスベルト。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかの電子写真装置用エンドレスベルトを備えていることを特徴とするベルトカートリッジ。
【請求項１５】
前記電子写真装置用エンドレスベルトを備えている請求項１４のベルトカートリッジを具備していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１〜１３のいずれかの電子写真装置用エンドレスベルトを備えていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１７】
前記電子写真装置用エンドレスベルトを備えている請求項１６のプロセスカートリッジを具備していることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真装置に用いられる転写搬送ベルト、中間転写ベルト、感光体ベルト及び定着ベルト等のエンドレスベルトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やレーザービームプリンター等の電子写真装置に用いられる転写搬送部材、中間転写体、電子写真感光体、定着部材等には、剛体のドラム形状のもの以外に、フレキシブルなエンドレスベルト形状のもの（電子写真エンドレスベルト）が使用されている。
【０００３】
近年では、フルカラーの電子写真装置の実用化が進み、年々その生産台数は増加してきており、それに伴い、中間転写ベルトや転写搬送ベルト等の需要も増加している。
【０００４】
これらエンドレスベルトは、その材料として熱硬化性ゴム、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等からなるものが提案されている。
【０００５】
熱硬化性ゴムを電子写真装置用エンドレスベルトとして用いる例として、例えば特許文献１等が提案されている。しかしこのような熱硬化性のゴムを用いた場合には、加硫と言う工程が必要となり、多くのエネルギーと時間を要し、コストアップにつながっていた。また、ゴムは弾性率が低く、例えば中間転写ベルトとして使用した場合には、ベルト自体が伸びてしまい、色ズレを発生させるという問題があった。また、耐クリープ性にも劣り、ローラーに張架しておくと徐々にベルトが伸びてきて、緩みが発生し、使用できなくなるといった問題も有していた。更に、耐磨耗性にも劣るため表面が削れたりして、耐久性のないものであった。
【０００６】
熱硬化性樹脂を電子写真装置用エンドレスベルトとして用いる例として、例えば特許文献２等が提案されている。この提案では熱硬化性のポリイミドが例示されている。熱硬化性の樹脂は、前述のゴム材料に比較して、弾性率が高く、耐クリープ性に優れ、耐磨耗性も有しているというメリットがある。しかし、材料自体が非常に高価であること、及び成形前には樹脂又は樹脂の前駆体を有機溶媒又は酸等に溶解する必要があること、これらの樹脂を成形するには、遠心成形やディッピング等の成形方法が採られるが、これらの方法は成形に時間がかかり、製造コストの低減が難しいといった問題を有していた。また所望の特性を持たせるために非溶解性の充填剤を添加する場合は沈降又は凝集等の分散不良につながり、ベルトの均一性を欠き、部分的な強度の低下や抵抗のばらつきを生じ易いといった問題もあった。
【０００７】
このように、熱硬化性のゴムや樹脂を材料とした場合には、多くの問題を有していた。これらの問題を解決する手段として、熱可塑性樹脂からなる材料を用いる方法が提案されている。
【０００８】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等に導電性フィラーを配合してなるものが用いられてきた。
【０００９】
しかしながら、ポリカーボネートは非晶性樹脂であり耐屈曲疲労性に劣り、長期にわたって使用した場合には、クラックが入って、ついには破断してしまうという問題があり、耐久性が悪かった。また、ポリカーボネート（ＰＣ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は極性が高く、中間転写ベルトや転写ベルトとして使用したときに、トナーとの離型性が悪かった。そのため、トナーフィルミング等の問題をしばしば引き起こしていた。
【００１０】
一方で、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のような結晶性樹脂は耐屈曲性に富み、耐久性は優れているものの、融点付近での溶融粘度の変化が大きく成形性に難点があり、また経時による結晶化の進行により、成形後の寸法変化が大きく、寸法安定性に劣るという問題があった。
【００１１】
しかしながら、耐屈曲性も寸法安定性もどちらも電子写真装置のエンドレスベルトとして必要とされる特性であり、両立が必須であった。
【００１２】
また、近年、設置場所の省スペース化を目的に、電子写真装置の小型化の要求が高まっている。そのため装置中で使われている各ローラーは小径化が進み、ベルトを張架・駆動しているローラーにおいても小径化が一段と進んでいる。ベルトを張架するローラーが小径化するということは、ベルトの曲率も小さくなり、要求される耐屈曲性も一段と高くなる。また、小型化と同時に、精密化も求められていた。精密化にあたり、エンドレスベルトにもより高い寸法精度、寸法安定性が求められていた。
【００１３】
このようにより高次元の耐屈曲性、寸法精度、寸法安定性が要求されているのにもかかわらず、従来提案されているエンドレスベルトでは十分にその要求に応えることがなかった。
【特許文献１】特開２０００−２５０３２８号公報
【特許文献２】特開２０００−３５５４３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
このように従来提案されている電子写真装置用エンドレスベルトでは、耐久性と寸法安定性の両立ができないという課題があった。
【００１５】
本発明の目的は、上記のような課題に鑑み、安価に製造でき、長期間使用しても亀裂や割れがなく、耐久性に優れ、成形後の寸法変化の少ない電子写真装置用エンドレスベルトを提供することである。
【００１６】
本発明の別の目的は、上記電子写真装置用エンドレスベルトを備えたベルトカートリッジ、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に従って、電子写真装置に用いられるエンドレスベルトであり、該エンドレスベルトは少なくともアクリル樹脂とゴム粒子とを含有することを特徴とする電子写真装置用エンドレスベルトが提供される。
【００１８】
また、本発明に従って、上記電子写真装置用エンドレスベルトを備えたベルトカートリッジ、プロセスカートリッジ及び画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明によれば、安価に製造でき、耐クリープ性、耐屈曲性、寸法安定性に優れ、長期にわたって使用できる耐久性に優れた電子写真装置用エンドレスベルト、この電子写真装置用エンドレスベルトを備えたベルトカートリッジ、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供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】
【００２０】
本発明者等は、上述の目的を達成すべく、エンドレスベルトの亀裂や割れ、切れの原因やその対策について鋭意研究・検討した結果、いわゆる結晶性の熱可塑性樹脂は比較的耐屈曲性に優れ、非結晶性の熱可塑性樹脂は耐屈曲性に劣る傾向があることがわかった。
【００２１】
しかし、非結晶性の熱可塑性樹脂でも本発明のようにゴム成分を添加することによって耐屈曲性が飛躍的に向上することがわかった。また、結晶性の熱可塑性樹脂の中でも比較的結晶化度の低い材料や、成形方法や熱履歴によって結晶化度が低くなってしまう場合には耐屈曲性に劣り、これらの場合にも本発明のようにゴム成分を添加することによって耐屈曲性が向上することがわかり、本発明を完成するに至った。
【００２２】
本発明では、熱可塑性樹脂を主成分することで、熱硬化性の材料のように加硫や硬化等の工程を必要とせず、連続生産が可能で、製造タクトが短縮でき、結果的に安価に製造できるといったメリットがある。また、熱可塑性樹脂は熱硬化性のゴム等に比較して、非常に弾性率が高く、伸びやクリープの問題は全くといっていいほどない。
【００２３】
また、本発明では熱可塑性樹脂の中でもアクリル樹脂を用いる。アクリル樹脂は一般に汎用プラスチックに分類され、汎用エンプラ、スーパーエンプラに比べ、比較的低温で成形可能であり、成形に多くのエネルギーを必要としないこと、汎用プラスチックであるためキロ当たりの単価が安く、その割には適度な機械強度と比較的低い吸水率を有しており、電子写真装置の低コスト化が進む昨今においては、このような樹脂を用いてエンドレスベルトとすることは非常に好ましい。
【００２４】
また、アクリル樹脂は非晶性の樹脂であり、結晶化による経時の寸法変化が非常に小さく、長期にわたって安定した寸法を維持できる。
【００２５】
本発明におけるアクリル樹脂とは、別名で、メタクリル樹脂、ＰＭＭＡ、ポリメタクリル酸メチルと呼ばれる全てのものを指し、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を主体とするポリマーであり、メタクリル酸メチルの他、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル等のアクリル酸アルキルを主体とするモノマーからなる共重合ポリマー等も本発明のアクリル樹脂に含まれる。
【００２６】
本発明では、熱可塑性樹脂の他に耐屈曲性向上のためにゴム成分を添加する。従来から、耐衝撃性を向上する目的で熱可塑性樹脂にゴム成分を添加するのは一般的に行われてきており、例えばＨＩＰＳ（ハイインパクトポリスチレン）やＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）等が例示できる。しかし、あくまで耐衝撃性とエンドレスベルトとしての耐屈曲性とは異なるものであり、本発明らの検討によれば、耐衝撃性に優れた材料を使用してエンドレスベルトにしても、必ずしも耐屈曲性が優れているとは限らないという結果が得られた。
【００２７】
本発明では、耐屈曲性向上のためにゴム粒子を添加するが、バインダーである熱可塑性樹脂への分散性を考慮するとゴム粒子の粒径は０．０５μｍ〜１０μｍが好ましい。０．０５μｍ未満では粒径が小さ過ぎてゴム粒子同士が凝集し易くなってしまい、かえって分散性が悪化してしまう。１０μｍを超えては粒径が大き過ぎてゴム部分と樹脂部分とが分離し過ぎ、機械物性の低下を招いてしまう。なお、本発明のゴム粒子の粒径とは一次粒子径のことを指し、一次粒子が凝集した凝集粒子の径を指すものではない。
【００２８】
通常、ゴム粒子を添加した熱可塑性樹脂は、樹脂がマトリックスやゴムがドメインの構造をなす。好ましい樹脂とゴム成分との配合比は、３０：７０〜９５：５の範囲である。９５％よりも樹脂成分が多くなってしまってはゴム成分の添加による耐屈曲性に及ぼす効果が不十分であり、逆に７０％よりもゴム成分が多くなってしまっては、ドメインであるゴム粒子同士の間を埋めるマトリックスである樹脂が不足気味で、成形性が悪いばかりでなく、機械特性がゴムに近くなってしまい、ベルトとして使用したときに伸びたり、クリープしたりして好ましくない。
【００２９】
本発明においては、耐屈曲性向上のためにゴム成分を添加するが、ゴム成分の添加方法については特に制限はない。熱可塑性樹脂であるポリマー重合時に添加してもよいし、ポリマーとなった後にゴム成分と混合しても構わない。
【００３０】
例えば、アクリルゴムを含有したアクリル樹脂の製造法としては、アクリルゴム存在下でＭＭＡを主成分にアクリル酸エステルをグラフト乳化重合するのが一般的である。
【００３１】
更に、本発明のゴム成分は、単なるラテックス粒子のようなものでもよいが、樹脂との親和性を高め、物性の低下を引き起こさず、ゴム粒子添加の効果をより効率的に引き出す目的で、ゴム粒子表面に混合しようとする樹脂と親和性のあるポリマーをグラフトしたような構造のものや、ゴムをコア、樹脂をシェルに持つ、所謂コア−シェル構造のような多層構造のものを使用するのが好ましい。
【００３２】
また、耐屈曲性向上のために添加するゴム成分の種類は特に限定されないが、耐屈曲性を向上できるものであれば、どのようなものでもよい。例えば、ブタジエンゴム、スチレンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム及びフッ素ゴム等が挙げられ、例えばエチレン−プロピレン−ジエンやスチレン−ブタジエンのような共重合体でもよい。又はこれらのゴムを組み合わせて使用してもよい。その中でもアクリルゴムを主成分とするものが、アクリル樹脂との相溶性の点で好ましい。よりゴム状弾性が必要な場合には、ブタジエン系のゴム粒子を用いるのが好ましい。
【００３３】
特にアクリル樹脂の場合には、アクリルゴムを添加した場合、その屈折率がほぼ等しく、同じくゴムを添加した熱可塑性樹脂であるＡＢＳ樹脂等が不透明であるのに対し、アクリル樹脂とアクリルゴムとを混合したものは透明性を有しており、例えば、この材料を用いて感光体ベルトとした場合には、背面露光システムやベルト裏面からの光除電システムが採用できる等のメリットがある。もちろん、透明性が必ずしも必要ない場合には、別の種類のゴム粒子を用いても構わない。
【００３４】
成形後、ベルトとなった後のゴム粒子の分散状態を確認する場合には、特に制限はないが、場合によってはエンドレスベルトの切片を樹脂により埋包し、これをＲｕＯ４やリンタングステン酸等で染色、超薄切片を作製後、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡、Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）で観察する等の公知の方法を用いることができる。
【００３５】
通常、熱可塑性樹脂はそれ自体絶縁材料であり、単体では電子写真装置のエンドレスベルトとしては機能しないことが多く、電気抵抗を調整するために導電剤や帯電防止剤を添加して使用する。例えば、導電性フィラーとしては、カーボンブラックや各種の導電性金属酸化物等が挙げられ、非フィラー系抵抗調整剤としては、各種金属塩やグリコール類等の低分子量のイオン導電剤やエーテル結合や水酸基等を分子内に含んだ帯電防止樹脂、又は電子導電性を示す有機高分子化合物等が挙げられる。これによって、本発明の電子写真エンドレスベルトの電気抵抗値を調節するために混合する添加剤は、特に制限されるものではない。なかでも、カーボンブラックは比較的安価であり、少量で抵抗調整が可能といった点で好ましい。
【００３６】
また、電子写真プロセスによってはカーボンブラックのような電子導電系の導電剤ではなく、イオン導電系の導電剤の方が適している場合がある。このような場合には、ポリエーテルエステル、ポリエーテルアミド、ポリエーテルエステルアミドのような高分子導電剤が成形物からのブリードアウトが少ない等の点で好ましい。
【００３７】
通常、カーボンブラックのような導電剤を用い、添加量を増加していくと急激に電気抵抗値が下がる変曲点が存在し、電子写真プロセスに必要とされる中抵抗領域のものを安定して製造することが困難であるが、本発明のように熱可塑性樹脂中にゴム成分を添加することによってカーボンブラックを熱可塑性樹脂側に局在化させ、それをゴム成分で薄めるというような抵抗制御を行うことによって、非常に安定して中抵抗領域の樹脂組成物が得られるといったメリットもある。
【００３８】
導電剤の添加量については、特に制限はないが、好ましくは０．１〜５０％である。添加量が０．１％未満では十分な導電性が得られ難く、５０％を超える場合には、機械強度を低下させたり、外観を損ねてしまったりする。
【００３９】
更に、本発明のようにゴム成分を添加することで、非晶性樹脂の欠点である耐屈曲性を向上させると共に、従来の熱可塑性樹脂を用いたベルトにはない、全く新たな効果も生まれることがわかった。例えば本発明のベルトを電子写真装置中で、中間転写ベルトとして使用した場合には、添加するゴム成分の効果により、ソフトな転写が可能となり、トナーの飛び散りに起因する所謂飛び散り画像が低減でき、優れた高品質の画像が得られるというメリットがある。
【００４０】
このように本発明によれば、従来の熱可塑性樹脂からなるエンドレスベルトでは得られなかった性能を新たに付与することも可能となる。
【００４１】
更に、他の機能付与の目的等で本発明の材料の他に、本発明の効果を損ねない範囲で別の熱可塑性樹脂を添加してもよい。その際、寸法安定性に影響を及ぼさない範囲内であれば、結晶性、非晶性を問わずに添加してもよい。
【００４２】
本発明のエンドレスベルトにおいては、更に目的に応じて様々な添加剤を加えてもよい。添加剤としては、例えば、各種フィラー（炭酸カルシウム、タルク、マイカ、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、ゼオライト、ウオラストナイト、けいそう土、ガラスビーズ、ベントナイト、モンモリロナイト、アスベスト、中空ガラス玉、黒鉛、酸化チタン）、強化繊維（ガラス繊維、炭素繊維、アルミニウム繊維、ステンレススチール繊維、黄銅繊維、金属粉、導電性金属酸化物、有機金属化合物、有機金属塩）、充填剤、分散剤、中和剤、可塑剤、難燃剤、架橋剤、発泡剤、滑剤（二硫化モリブデン）、離型剤、表面処理剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、防曇剤、顔料、染料、流動性改質剤、加水分解防止剤、等を挙げることができる。
【００４３】
熱可塑性樹脂、導電剤及び添加剤等の材料を所望の処方に基づき、予備混合後、２軸押出機等で混練分散させ成形用原料としてもよいし、各々の材料を直接成形機に投入して成形を行ってもよい。
【００４４】
また、本発明における溶融成形とは、具体的には、押出成形法、押出しインフレーション成形法、押出ブロー成形法、射出成形法及びインジェクションブロー成形法等の公知の溶融成形法が例示できる。なかでも、好ましい成形方法としては、押出成形法あるいは押出しインフレーション成形法による方法が挙げられる。この方法では、一度に連続して成形が可能で、経済的に有利であり、また、単独では成形が困難な材料や、弾性率が低くて伸び易く、クリープしてしまう材料や裂け易い材料等でも成形性の良好な材料と組み合わせることで成形可能である。
【００４５】
また、他に好ましい成形方法として、インジェクションブロー法が挙げられる。この方法は、予め射出（インジェクション）成形で、パリソンを作製しておき、これを再び加熱しブロー成形する。ブロー成形は単なるブロー成形あるいはストレッチブロー成形が例示できる。この方法は、成形装置が高価であるが、人手がかからずに、短時間で沢山の成形品ができる点で有利である。
【００４６】
以下に、本発明に用いる電子写真エンドレスベルトの製造方法の一例を説明する。
【００４７】
図１に、本発明の電子写真エンドレスベルトの成形装置（インフレーション装置）の概略構成の一例を示す。本成形装置は、主として、押し出し機、押し出しダイ及び気体吹き込み装置から構成される。
【００４８】
まず、成形用樹脂、導電剤、添加剤等の材料を所望の処方に基づき、予備混合後、混練分散させた成形用原料を押し出し機１００に具備したホッパー１０２に投入する。
【００４９】
押し出し機１００は、成形用原料が後工程でのベルト成形が可能となる溶融粘度となり、また、材料相互が均一分散するように、設定温度及び押し出し機のスクリュー構成は選択される。
【００５０】
成形用原料は、押し出し機１００中で各々溶融混練されて溶融体となり、同時に２層用の環状ダイ１０３に入る。環状ダイ１０３には気体導入路１０４が配設されており、気体導入路１０４より空気が環状ダイ１０３の中央に吹き込まれることによって環状ダイ１０３を通過した溶融体は２層とも同時に径方向に拡大膨張し、２層に重なった筒状フィルム１１０となる。このとき吹き込まれる気体は、空気以外に窒素、二酸化炭素又はアルゴン等を選択することができる。
【００５１】
膨張した成形体（筒状フィルム）は、外部冷却リング１０５により冷却されつつ上方向に引き上げられる。通常、インフレーション装置では、安定板１０６でチューブを左右から押し潰して、シート状に折り畳み、ピンチローラー１０７で内部のエアーが抜けないように挟持して、一定速度で引き取る方法が採られる。
【００５２】
次いで、引き取られた筒状フィルムをカット装置１０８で切断し、所望の大きさの筒状フィルムを得る。
【００５３】
２層構造のエンドレスベルトを得る場合には、図２に示すような押出機を２台具備した成形機を用いればよい。
【００５４】
押出しインフレーション成形法で生じた折り目を除去したり、表面を平滑化したりする方法として具体的には、熱膨張率の異なる材料で作られた直径の異なる一組の円筒型を使用する方法が挙げられる。
【００５５】
小径の円筒型（内型）の熱膨張率は、大径の円筒型（外型）の熱膨張率より大きくなるようにし、この内型に成形した筒状フィルムを被せた後、その内型を外型内に挿入して、内型と外型で筒状フィルムを挟み込むようにする。内型と外型の間のギャップは、加熱する温度と内型・外型の熱膨張率の差及び必要とされる圧力で計算して求める。
【００５６】
内側から、内型・筒状フィルム・外型の順でセットされた型を、筒状フィルムに用いられた樹脂の軟化点温度付近まで加熱する。熱膨張率の大きい内型は、加熱によって外型の内径以上に膨張しようとするため、筒状フィルム全面に均一な圧力がかかる。このとき、軟化点付近に達した筒状フィルムの表面は、外型内面に押し付けられ、折り目を除去できる。その後、冷却して筒状フィルムを型から外すことで円筒状フィルムを得ることができる。この方法によれば、同時に寸法調整や表面性の改質等が可能である。また、内型に被せるフィルムを重ねておけば、多層の円筒状フィルムが得られる。
【００５７】
また、本発明におけるエンドレスベルトは、つなぎ目があってもなくてもよい。すなわち、シート状に押出しして、その後シートを丸めて超音波溶着等によってつなぎ合わせたり、上記のような内型−外型を用いたりして円筒状フィルムとしてもよい。
【００５８】
本発明のエンドレスベルトの体積抵抗率は、１×１０５Ω・ｃｍ〜１×１０１６Ω・ｃｍの範囲が好ましい。各層の体積抵抗率も上記範囲に入るように設定するのが好ましい。１×１０５Ω・ｃｍ未満では、抵抗が低過ぎて、十分な転写電界が得られず、画像の抜けやガサツキを生じることがある。１×１０１６Ω・ｃｍを超える場合は、転写電圧も高くする必要があり、電源の大型化やコストの増大を招き易い。
【００５９】
本発明のエンドレスベルトの厚さは、全体で４０μｍ以上５００μｍ以下が好ましい。４０μｍ未満では強度が不足し、伸び易くなり、また、耐電圧も不足してしまう。５００μｍを超えると、柔軟な屈曲が困難となり、ベルトを張架するローラーに追随せず、正確な駆動が得られない。
【００６０】
また、本発明のエンドレスベルトの周長は、２００〜１０００ｍｍの範囲である。２００ｍｍ未満では、紙のサイズに制限があり、１０００ｍｍ以上では、装置の大型化を招いてしまい好ましくない。
【００６１】
上述の体積抵抗率、厚さ、周長はあくまで例示したに過ぎず、範囲については特に制限はない。
【００６２】
本発明のエンドレスベルトを実際に画像形成装置に装着して使用する場合には、適宜、必要に応じて蛇行防止用の部材やエンドレスベルトの位置を検知するための位置検知部材を設けてもよい。
【００６３】
以下、本発明のエンドレスベルトを転写搬送ベルトとして用いた電子写真装置について具体的に説明する。エンドレスベルトを転写搬送ベルトとして用いた画像形成装置の一例の概略図を図３に示す。
【００６４】
図３に示された画像形成装置は、色分解像重ね合せ転写方式を用いたカラー画像形成装置の一つの型式として、複数の感光体に夫々異なる色のトナー像を形成し、この各感光体に順次接触して搬送される１枚の転写材に位置を合わせて、各感光体上のトナー像を転写し、フルカラー画像を得るようにしたものである。
【００６５】
図３に示された画像形成装置は、装置本体３２０内の上部に電子写真プロセス手段として４つの画像形成部Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶを並設しており、各画像形成部Ｉ〜ＩＶは、像担持体としての感光ドラム３０１Ｙ、３０１Ｍ、３０１Ｃ、３０１ＢＫ、一次帯電器としての一次帯電ローラー３０２Ｙ、３０２Ｍ、３０２Ｃ、３０２ＢＫ、露光部３０３Ｙ、３０３Ｍ、３０３Ｃ、３０３ＢＫ、現像器３０４Ｙ、３０４Ｍ、３０４Ｃ、３０４ＢＫ及びクリーナ３０５Ｙ、３０５Ｍ、３０５Ｃ、３０５ＢＫを含んで構成されている。尚、現像器３０４Ｙ、３０４Ｍ、３０４Ｃ、３０４ＢＫには、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）のトナーが収容されている。
【００６６】
また、上記画像形成部Ｉ〜ＩＶの下方には転写装置３１０が設けられており、該転写装置は３１０、駆動ローラー３１１と従動ローラー３１２及びテンションローラー３１３の間に張設された無端状の転写搬送ベルト３１４と、各画像形成部Ｉ〜ＩＶの感光ドラム３０１Ｙ、３０１Ｍ、３０１Ｃ、３０１ＢＫにそれぞれ対向して配置された転写帯電器３１５を含んで構成されている。
【００６７】
他方、装置本体３２０内の底部には、記録媒体として複数枚の転写材Ｐを積層収容して成るカセット３０６が設置されており、該カセット３０６内の転写材Ｐは給紙ローラー３０７によって１枚ずつ送り出され、搬送ガイド３０８を経てレジストローラ３０９まで搬送される。
【００６８】
そして、装置本体３２０内の上記転写材Ｐの搬送方向下流側には分離帯電器３１６及び定着器３１７が配設されており、装置本体３２０の外には排紙トレイ３１８が取り付けられている。
【００６９】
そして、各画像形成部Ｉ〜ＩＶにおいては、感光ドラム３０１Ｙ、３０１Ｍ、３０１Ｃ、３０１ＢＫが図示矢印方向に所定の速度で回転駆動され、これらは一次帯電ローラー３０２Ｙ、３０２Ｍ、３０２Ｃ、３０２ＢＫによってそれぞれ一様に帯電処理される。このように帯電処理された各感光ドラム３０１Ｙ、３０１Ｍ、３０１Ｃ、３０１ＢＫに対して画像情報に応じた露光が露光部３０３Ｙ、３０３Ｍ、３０３Ｃ、３０３ＢＫによってなされると、各感光ドラム３０１Ｙ、３０１Ｍ、３０１Ｃ、３０１ＢＫには静電潜像が形成され、各静電潜像は各現像器３０４Ｙ、３０４Ｍ、３０４Ｃ、３０４ＢＫによって現像されてイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像としてそれぞれ顕像化される。
【００７０】
一方、前述のようにカセット３０６から搬送ガイド３０８を経てレジストローラ３０９まで搬送された転写材Ｐは、レジストローラ３０９によってタイミングを合わされて転写装置３１０に送り出され、該転写装置３１０の転写ベルト３１４に吸着されてこれと共に移動して各画像形成部Ｉ〜ＩＶを通過し、その過程で該転写材Ｐには転写帯電器３１５の作用によってイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像が重ねて転写される。
【００７１】
そして、上述のように各カラートナー像の転写を受けた転写材Ｐは、分離帯電器３１６によって除電されて転写ベルト３１４から分離された後、定着器３１７に搬送されてカラートナー像の加熱定着を受け、最後に装置本体３２０から排出されて排紙トレイ３１８上に積載される。
【００７２】
上述の転写搬送ベルトによるフルカラー画像形成装置は、転写材Ｐが横向きに送られる例を示したが、縦方向に送ったり、斜めに送ったりしてもよい。
【００７３】
前記転写搬送ベルトによるフルカラー画像形成装置は、転写紙を各記録装置に順次搬送しながら各色画像を重畳転写するため、一工程でフルカラー画像が形成されるので、画像出力時間が速いという利点がある。
【００７４】
また、本発明の電子写真エンドレスベルトを中間転写ベルトとして用いた、中転写ベルトを有する電子写真装置について具体的に説明する。
【００７５】
図４は電子写真プロセスを利用し、エンドレスベルトを中間転写ベルトとして用いたカラー画像形成装置（複写機あるいはレーザービームプリンター）である。
【００７６】
１は第１の画像担持体として繰り返し使用される回転ドラム型の電子写真感光体（以下感光ドラムと記す）であり、矢示の方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。
【００７７】
感光ドラム１は回転過程で、一次帯電器２により所定の極性・電位に一様に帯電処理される。３２は一次帯電器の電源であり、ここでは直流に交流を重畳して印加しているが、直流のみでもよい。次いで、不図示の露光手段（カラー原稿画像の色分解・結像露光光学系、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザービームを出力するレーザースキャナによる走査露光系等）による露光光３を受けることにより目的のカラー画像の第１の色成分像（例えばイエロー色成分像）に対応した静電潜像が形成される。
【００７８】
次いで、その静電潜像が第１の現像器（イエロー色現像器４１）により第１色であるイエロートナーＹにより現像される。この時、第２〜第４の現像器（マゼンタ色現像器４２、シアン色現像器４３及びブラック色現像器４４）の各現像器は作動−オフになっていて感光ドラム１には作用せず、上記第１色のイエロートナー画像は上記第２〜第４の現像器により影響を受けない。
【００７９】
中間転写ベルト５は、二次転写対向ローラー８とテンションローラー１２の２本のローラーで張架され、矢印方向に感光ドラム１と同じ周速度をもって回転駆動されている。感光ドラム１上に形成担持された上記第１色のイエロートナー画像が、感光ドラム１と中間転写ベルト５とのニップ部を通過する過程で、一次転写ローラー６から中間転写ベルト５に印加される一次転写バイアスにより形成される電界により、中間転写ベルト５の外周面に順次一次転写されていく。
【００８０】
中間転写ベルト５に対応する第一色のイエロートナー画像の転写を終えた感光ドラム１の表面は、クリーニング装置１３により清掃される。
【００８１】
以下、同様に第２色のマゼンタトナー画像、第３色のシアントナー画像、第４色のブラックトナー画像が順次中間転写ベルト５上に重ね合わせて転写され、目的のフルカラー画像に対応した合成カラートナー画像が形成される。
【００８２】
７は二次転写ローラーで、二次転写対向ローラー８に対応し平行に軸受させて中間転写ベルト５の下面部に離間可能な状態に配設してある。
【００８３】
感光ドラム１から中間転写ベルト５への第１〜第４色のトナー画像の順次重畳転写のための一次転写バイアスは、トナーとは逆極性（＋）でバイアス電源３０から印加される。その印加電圧は、例えば＋１００Ｖ〜２ｋＶの範囲である。
【００８４】
感光ドラム１から中間転写ベルト５への第１〜第３色のトナー画像の一次転写工程において、二次転写ローラー７は中間転写ベルト５から離間させることも可能である。
【００８５】
中間転写ベルト５上に転写された合成カラートナー画像の第２の画像担持体である転写材Ｐへの転写は、二次転写ローラー７が中間転写ベルト５に当接されると共に、給紙ローラー１１から転写材ガイド１０を通って、中間転写ベルト５と二次転写ローラー７との当接ニップに所定のタイミングで転写材Ｐが給送され、二次転写バイアスが電源３１から二次転写ローラー７に印加される。この二次転写バイアスにより中間転写ベルト５から第２の画像担持体である転写材Ｐへ合成カラートナー画像が二次転写される。トナー画像の転写を受けた転写材Ｐは、定着器１５へ導入され加熱定着される。
【００８６】
転写材Ｐへの画像転写終了後、中間転写ベルト５には離接自在に配置されたクリーニング用帯電部材９が当接され、感光ドラム１とは逆極性のバイアスを印加することにより、転写材Ｐに転写されずに中間転写ベルト５上に残留している転写残トナーに一次転写時と逆極性の電荷が付与される。３３はバイアス電源である。ここでは、直流に交流を重畳して印加している。一次転写時と逆極性に帯電された前記転写残トナーは、感光ドラム１とのニップ部及びその近傍において感光ドラム１に静電的に転写されることにより、中間転写体がクリーニングされる。この工程は一次転写と同時に行うことができるため、スループットの低下を生じない。
【００８７】
以上、本発明の電子写真エンドレスベルトを転写搬送ベルト又は中間転写ベルトとして用いる場合を中心に説明してきたが、本発明の電子写真エンドレスベルトは、中間転写ベルト以外にも、感光ベルト、転写ベルト、搬送ベルト、定着ベルト、現像ベルト、帯電ベルト及び給紙ベルト等の電子写真装置に使用されるベルト全般に適用することができる。
【００８８】
また、本発明のエンドレスベルトは、電子写真装置本体にそのまま装着してもよいし、ベルトカートリッジとして本体と脱着自在な形として用いてもよい。また、エンドレスベルトを潜像坦持体や帯電部材等の電子写真プロセス部材と一緒に一体化したプロセスカートリッジ用のベルトとしても用いることができる。
【実施例】
【００８９】
以下、具体例を挙げて、本発明をより一層詳細に説明する。なお、実施例中の「部」は質量部を意味する。
【００９０】
（実施例１）
アクリル樹脂                                      ４１部
アクリルゴム粒子（平均粒子径０．５μｍ）          ４１部
カーボンブラック                                  １８部
２軸押出機を用いて、上記配合を２５０℃で溶融混練し、直径約２ｍｍのストランドで押出してカットし、ペレットとした。続いて、図１の押出成形機を用い、上記材料を押出機のホッパーに投入し、環状ダイにより押出して、筒状フィルムを得た。
【００９１】
この筒状フィルムを熱膨張率の異なる金属からなる１組の円筒体を用いてサイズの調整、表面平滑性の調整及び折り目の除去を行った。熱膨張率の高い円筒体（内型）に筒状フィルム１を被せて、それを、内面を平滑に加工した円筒体（外型）に挿入し、２００℃で２０分間加熱した。室温まで冷却後、内・外型から筒状フィルムを外し、サイズの調整、表面平滑性の調整及び折り目の除去済みの筒状フィルムを得た。
【００９２】
この筒状フィルムの両端部を更に精密カットを行い、周長４８０ｍｍ、幅２５０ｍｍのエンドレスベルトを得た。
【００９３】
得られたベルトを転写搬送ベルトとして図３の電子写真装置に装着してフルカラー画像５万枚の耐久試験を行った。耐久試験後のベルトを観察したところ、亀裂や割れ、破れ等の異常は観察されず、十分な耐久性を有していることがわかった。
【００９４】
（実施例２）
アクリル樹脂                                  ４１部
ブタジエンゴム粒子（平均粒子径０．５μｍ）    ４１部
ポリエーテルエステルアミド樹脂                １０部
カーボンブラック                                ８部
上記のブタジエンゴム粒子はブタジエンゴムの外側をアクリル樹脂で覆ったコア−シェル構造のものである。
【００９５】
上記の配合で実施例１と同様にしてエンドレスベルトを得た。得られたベルトを中間転写ベルトとして図４の電子写真装置に装着してフルカラー画像５万枚の耐久試験を行った。耐久試験後のベルトを観察したところ、亀裂や割れ、破れ等の異常は観察されず、十分な耐久性を有していることがわかった。
【００９６】
また、このベルトを中間転写ベルトとして用いたときには、優れた耐久性を有していると共に、トナーの飛び散りがほとんどなく、文字の中抜けや色むら等の画像欠陥のない非常に鮮明で高品質の画像が得られた。
【００９７】
（実施例３）
アクリル樹脂                                  ６７部
アクリルゴム粒子（平均粒子径２μｍ）          １５部
カーボンブラック                              １８部
上記配合を実施例１と同様にして、エンドレスベルトを得た。得られたエンドレスベルトを転写搬送ベルトとして図３の電子写真装置に装着してフルカラー画像５万枚の耐久試験を行った。耐久試験後のベルトを観察したところ、亀裂や割れ、破れ等の異常は観察されず、十分な耐久性を有していることがわかった。
【００９８】
（実施例４）
アクリル樹脂                                ４１部
ブタジエンゴム粒子（平均粒子径５μｍ）      ４１部
ポリエーテルエステルアミド樹脂              １０部
カーボンブラック                              ８部
上記配合を実施例１と同様にして、エンドレスベルトを得た。得られたエンドレスベルトを転写搬送ベルトとして図３の電子写真装置に装着してフルカラー画像５万枚の耐久試験を行った。耐久試験後のベルトを観察したところ、亀裂や割れ、破れ等の異常は観察されず、十分な耐久性を有していることがわかった。
【００９９】
（実施例５）
アクリル樹脂                                ２５部
アクリルゴム粒子（平均粒子径０．３μｍ）    ５７部
カーボンブラック                            １８部
アクリルゴム粒子はアクリルゴムの外側をアクリル樹脂で覆ったコア−シェル構造からなるものである。
【０１００】
上記の配合で、実施例１と同様にしてエンドレスベルトを得た。得られたエンドレスベルトを中間転写ベルトとして図４の電子写真装置に装着してフルカラー画像５万枚の耐久試験を行った。耐久試験後のベルトを観察したところ、亀裂や割れ、破れ等の異常は観察されず、十分な耐久性を有していることがわかった。
【０１０１】
また、このベルトを中間転写ベルトとして用いたときには、優れた耐久性を有していると共に、トナーの飛び散りがほとんどなく、文字の中抜けや色むら等の画像欠陥のない非常に鮮明で高品質の画像が得られた。
【０１０２】
（比較例１）
アクリル樹脂                              ８２部
カーボンブラック                          １８部
上記配合を実施例１と同様にして、エンドレスベルトを得た。
【０１０３】
得られたベルトを転写搬送ベルトとして図３の電子写真装置に装着してフルカラー画像の耐久試験を行った。耐久試験をはじめて約４０００枚を印字したところでベルトの端部に亀裂が発見されたが、印字領域外であったのでその後も耐久を続けたが、徐々に亀裂が成長し続けたものと推測され、約４５００枚を印字したところでベルトが破断してしまい、耐久性のないものであった。
【０１０４】
（比較例２）
ポリエチレンテレフタレート樹脂            ８２部
カーボンブラック                          １８部
上記配合で実施例１と同様にしてエンドレスベルトを得た。
【０１０５】
得られたベルトを転写搬送ベルトとして図３の電子写真装置に装着してフルカラー画像の耐久試験を行った。
【０１０６】
耐久試験初期には問題なかったが、耐久試験を行っている間に機内昇温等の影響によりエンドレスベルト自身の温度が上昇し、これによって結晶化が進行し、周長が変化（収縮）し、ベルトに架かるテンションが大きくなり過ぎて、トルクオーバーとなってしまい、使用に耐えないものであった。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明のエンドレスベルト（単層）の成形装置の概略構成の一例を示す図である。
【図２】本発明のエンドレスベルト（２層）の成形装置の概略構成の一例を示す図である。
【図３】本発明のエンドレスベルトを備えたフルカラー電子写真装置の概略構成の一例を示す図である。
【図４】本発明のエンドレスベルトを備えた別のフルカラー電子写真装置の概略構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１  感光ドラム
２  一次帯電器
３  露光光
５  中間転写ベルト
６  一次転写ローラー
７  二次転写ローラー
８  二次転写対向ローラー
９  クリーニング用帯電部材
１０  転写材ガイド
１１  給紙ローラー
１２  テンションローラー
１３  感光ドラムのクリーニング装置
１５  定着器
３０  バイアス電源
３１  バイアス電源
３２  一次帯電器電源
３３  バイアス電源
４１  イエロー色現像装置
４２  マゼンタ色現像装置
４３  シアン色現像装置
４４  ブラック色現像装置
１００  １軸押し出し機
１０１  １軸押し出し機
１０２  ホッパー
１０３  環状ダイス
１０４  気体導入路
１０５  外部冷却リング
１０６  安定板
１０７  ピンチローラー
１０８  カット装置
１１０  筒状フィルム
３０１Ｙ、３０１Ｍ、３０１Ｃ、３０１ＢＫ  感光ドラム
３０２Ｙ、３０２Ｍ、３０２Ｃ、３０２ＢＫ  一次帯電ローラー
３０３Ｙ、３０３Ｍ、３０３Ｃ、３０３ＢＫ  露光部
３０４Ｙ、３０４Ｍ、３０４Ｃ、３０４ＢＫ  現像器
３０５Ｙ、３０５Ｍ、３０５Ｃ、３０５ＢＫ  クリーナ
３０６  給紙カセット
３０７  給紙ローラー
３０８  搬送ガイド
３０９  レジストローラ
３１０  転写装置
３１１  駆動ローラー
３１２  従動ローラー
３１３  テンションローラー
３１４  転写搬送ベルト
３１５  転写帯電器
３１６  分離帯電器
３１７  定着器
３１８  排紙トレイ
３２０  画像形成装置本体
Ｐ  転写材
【図１】
2005164673.tif 000002
【図２】
2005164673.tif 000003
【図３】
2005164673.tif 000004
【図４】
2005164673.tif 000005