(57)【要約】【課題】本発明の課題は、機械特性や電気抵抗値の均一性が良好で、かつ、生産性の向上、またベルトの反り、表面のひび割れ、突起等の外観の問題等を改善した半導電性ベルトの提供、及び当該半導電性ベルトの製造方法を提供することである。【解決手段】電子写真画像形成装置に用いられる無端ベルトであって、該無端ベルトが、外層（ａ）と内層（ｂ）とを有し、前記外層（ａ）と内層（ｂ）とが、いずれもポリイミド系樹脂を主体としてなり、前記内層（ｂ）の１０〜２５０℃における線膨張係数が、前記無端ベルト作製に用いられる金型金属の線膨張係数よりも小さく、前記内層（ｂ）より外層（ａ）の線膨張係数が大きいことを特徴とする半導電性ベルト。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真画像形成装置に用いられる無端ベルトであって、
該無端ベルトが、外層（ａ）と内層（ｂ）とを有し、
前記外層（ａ）と内層（ｂ）とが、いずれもポリイミド系樹脂を主体としてなり、
前記内層（ｂ）の１０〜２５０℃における線膨張係数が、前記無端ベルト作製に用いられる金型金属の線膨張係数よりも小さく、
前記内層（ｂ）より外層（ａ）の線膨張係数が大きいことを特徴とする半導電性ベルト。
【請求項２】
電子写真画像形成装置に用いられる無端ベルトであって、
該無端ベルトが、外層（ａ）と内層（ｂ）とを有し、
前記外層（ａ）と内層（ｂ）とが、いずれもポリイミド系樹脂を主体としてなり、
前記内層（ｂ）の１０〜２５０℃における線膨張係数が、２３ｐｐｍ／℃以下であり、
前記内層（ｂ）より外層（ａ）の線膨張係数が大きいことを特徴とする半導電性ベルト。
【請求項３】
１０℃〜２５０℃における線膨張係数において、前記外層（ａ）と前記内層（ｂ）との差が、５０ｐｐｍ／℃以下であり、前記内層より外層の線膨張係数が大きいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導電性ベルト。
【請求項４】
前記外層（ａ）の厚みの割合が、ベルトの総厚みの１０％以上５０％以下であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の半導電性ベルト。
【請求項５】
前記内層（ｂ）のポリイミド系樹脂の原料であるジアミンが、ｐ−フェニレンジアミンを主成分とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の半導電性ベルト。
【請求項６】
前記外層（ａ）のポリイミド系樹脂の原料であるジアミンが、４，４’−ジアミノフェニルエーテルを主成分とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の半導電性ベルト。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の半導電性ベルトの製造方法であって、金属製芯体の外周面に、内層（ｂ）を形成するためのポリアミド溶液を塗布し、無端ベルト状ポリイミド系前駆体を形成し、次いで、外層（ａ）を形成するためのポリアミド溶液を塗布し、無端ベルト状ポリイミド系前駆体を積層形成し、無端ベルト状物とした後、該無端ベルト状物を加熱することによって硬化することを特徴とする半導電性ベルトの製造方法。
【請求項８】
前記内層（ｂ）を形成するためのポリアミド溶液及び、外層（ａ）を形成するためのポリアミド溶液は、いずれもＢ型粘度計における２５℃の溶液粘度が、１０Ｐａ・ｓ以上８０Ｐａ・ｓ以下の範囲内であることを特徴とする請求項７に記載の半導電性ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に用いられる半導電性ベルト、及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いた画像形成装置は、無機又は有機材料からなる光導電性感光体である像担持体上に一様な電荷を形成し、画像信号を変調したレーザー光等で静電濳像を形成した後、帯電したトナーで前記静電濳像を現像して可視化したトナー像とする。そして、上記トナー像を中間転写体を介して、あるいは直接記録紙等の転写材に静電的に転写することにより所要の再生画像を得る。さらに、上記像担持体に形成したトナー像を中間転写体に一次転写し、更に中間転写体上のトナー像を記録紙に二次転写する方式を採用した画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この様な中間転写ベルトや転写搬送ベルト等に用い得る半導電性ベルトとして、例えば機械特性や耐熱性に優れたポリイミド樹脂に導電性剤を分散してなる半導電性ベルトが提案されている（例えば、特許文献２及び特許文献３参照。）。
【０００４】
しかし、この半導電性ベルトは、主に単層タイプで構成されるため、中間転写ベルトや転写搬送ベルトとして用いた場合、可とう性と剛性のバランスが悪く、中間転写ベルトや転写搬送ベルトとしては、特性を満足しているとは言えなかった。これを改善するため、例えば、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とｐ−フェニレンジアミンと重合物であるポリアミド（Ｕワニス−Ｓ）をポリイミド樹脂の原料とし、これに導電性フィラーを分散したベルトが開示されている（例えば、特許文献４参照。）。このタイプの中間転写ベルトでは、機械特性に優れており、駆動時の応力に対するベルト変形がなく、色ずれのない高品質の転写画質が安定して得られる。しかし、転写部において、ポリイミド樹脂材料は、機械的特性に優れるために、バイアスローラを用いて記録媒体に記録紙を押圧し、電界を印加してトナー像を静電的に転写する１次転写部でのバイアスローラによる押圧力による変形が少ないので、バイアスローラによる押圧力が集中する。このためトナーが凝集し、電荷密度が高くなることによってトナー層内部放電を起こし、トナー極性を変化させる等の原因によって、ライン画像が中抜けする（ホロキャラクター）の画質欠陥を発生させる問題を生じることがあった。
【０００５】
このような問題を解消すべく、ポリイミド製の半導電性ベルトを複数の層で形成し、各層の電気特性を個別に調整することにより、電気特性や機械特性を向上させる方法が提案されている。例えば、ポリイミド系樹脂を主体とし、表面抵抗率の異なる複数の層を設けることにより、電気抵抗値のバラツキ、機械的強度の低下が改善された半導電性ベルトが提案されている（例えば、特許文献５参照。）。このベルトの製法は、円筒型の内面へ第１層の原料液であるポリアミド溶液を塗布し、イミド転化が行われないような温度条件にて溶媒をある程度除去して固化させた後、その第１層の内面へ第２層の原料液を塗布し、溶媒乾燥した後、このベルト状物を円筒型の内面より剥離し、次いで該ベルト状物を内径より小さい外径を有する棒体を該ベルト状物に挿入した後、同時に両層のイミド転化を行うものである。
【０００６】
しかしながら、上記の製法にて複層のベルトを作製する場合、各層ごとに溶媒乾燥を行わなければならない、ベルト状物を円筒型の内面より剥離し、棒体を該ベルト状物に挿入した後、イミド転化を行うため生産性が良くないという欠点がある。
また、溶媒残存量の差が大きい２層を同時に乾燥させなければならないため、残留応力の差などからベルトの反り等が生じ易く、極端な場合、ベルト表面にひび割れ等が発生するなどの問題が生じる問題がある。
【０００７】
一方、ポリアミドを含有する複数の原料液の塗布、塗膜からの溶媒の除去、及びポリアミドのイミド転化を行う工程を有し、少なくとも１層に導電性物質を含有する複数のポリイミド系樹脂層を有する半導電性ベルトを製造する方法において、前記複数の原料液を順次又は同時に全てほぼ均一に塗布してから、各層同時に溶媒を除去する方法が提案されている（例えば、特許文献６参照。）。
【０００８】
溶媒乾燥工程が１回で行なえるため生産性が向上するが、各層の界面で導電性物質の移動による層間の混合が生じ難くいため、ポリアミドの液粘度を高粘度にする必要があり、高粘度の液を平滑に塗布することが難しいために、厚みの均一化が困難となり、ベルトの平面度が悪くなる。高粘度の液であるためにカーボンブッラクを分散させた時に、液中に巻き込んだ空気などを除去が難しいために、液中の空気が、イミド転化の工程において、ベルト表面の突起を発生させるなどの問題が生じる場合がある。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭６２−２０６５６７号公報
【特許文献２】
特開平５−７７２５２号公報
【特許文献３】
特開平１０−６３１１５号公報
【特許文献４】
特開平１０−６３１１５号公報
【特許文献５】
特開平７−１５６２８７号公報
【特許文献６】
特開２００２−０２９８３７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、機械特性や電気抵抗値の均一性が良好で、かつ、生産性の向上、またベルトの反り、表面のひび割れ、突起等の外観の問題等を改善した中間転写ベルトや転写搬送ベルトとして有用な半導電性ベルトの提供、及び当該半導電性ベルトの製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
＜１＞  電子写真画像形成装置に用いられる無端ベルトであって、該無端ベルトが、外層（ａ）と内層（ｂ）とを有し、前記外層（ａ）と内層（ｂ）とが、いずれもポリイミド系樹脂を主体としてなり、前記内層（ｂ）の１０〜２５０℃における線膨張係数が、前記無端ベルト作製に用いられる金型金属の線膨張係数よりも小さく、前記内層（ｂ）より外層（ａ）の線膨張係数が大きいことを特徴とする半導電性ベルト。
＜２＞  電子写真画像形成装置に用いられる無端ベルトであって、該無端ベルトが、外層（ａ）と内層（ｂ）とを有し、前記外層（ａ）と内層（ｂ）とが、いずれもポリイミド系樹脂を主体としてなり、前記内層（ｂ）の１０〜２５０℃における線膨張係数が、２３ｐｐｍ／℃以下であり、前記内層（ｂ）より外層（ａ）の線膨張係数が大きいことを特徴とする半導電性ベルト。
＜３＞  １０℃〜２５０℃における線膨張係数において、前記外層（ａ）と前記内層（ｂ）との差が、５０ｐｐｍ／℃以下であり、前記内層より外層の線膨張係数が大きいことを特徴とする前記＜１＞又は＜２＞に記載の半導電性ベルト。
＜４＞  前記外層（ａ）の厚みの割合が、ベルトの総厚みの１０％以上５０％以下であることを特徴とする前記＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の半導電性ベルト。
＜５＞  前記内層（ｂ）のポリイミド系樹脂の原料であるジアミンが、ｐ−フェニレンジアミンを主成分とすることを特徴とする前記＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の半導電性ベルト。
＜６＞  前記外層（ａ）のポリイミド系樹脂の原料であるジアミンが、４，４’−ジアミノフェニルエーテルを主成分とすることを特徴とする前記＜１＞〜＜５＞のいずれかに記載の半導電性ベルト。
＜７＞  請求項１〜６のいずれかに記載の半導電性ベルトの製造方法であって、金属製芯体の外周面に、内層（ｂ）を形成するためのポリアミド溶液を塗布し、無端ベルト状ポリイミド系前駆体を形成し、次いで、外層（ａ）を形成するためのポリアミド溶液を塗布し、無端ベルト状ポリイミド系前駆体を積層形成し、無端ベルト状物とした後、該無端ベルト状物を加熱することによって硬化することを特徴とする半導電性ベルトの製造方法。
＜８＞  前記内層（ｂ）を形成するためのポリアミド溶液及び、外層（ａ）を形成するためのポリアミド溶液は、いずれもＢ型粘度計における２５℃の溶液粘度が、１０Ｐａ・ｓ以上８０Ｐａ・ｓ以下の範囲内であることを特徴とする前記＜７＞に記載の半導電性ベルトの製造方法。
【００１２】
【発明の実施の形態】
＜半導電性ベルト＞
本発明の半導電性ベルトは、金属製芯体の外周面に、内層のポリイミド系樹脂の原料液であるポリアミド溶液を塗布し、無端ベルト状ポリイミド系前駆体を形成し、次いで、外層のポリイミド系樹脂の原料液であるポリアミド溶液を塗布し、無端ベルト状ポリイミド系前駆体を積層形成し、無端ベルト状物とした後、これを加熱することによって硬化させることで得られる。
【００１３】
本発明においては、内層（ｂ）の１０℃〜２５０℃における線膨張係数が、金属製芯体に用いられた金属の線膨張係数より小さいことを特徴とする。
図６は、本発明において、ポリイミドベルトの周長と金属製芯体（金型）の外径との関係を示す図である。加熱工程▲１▼において、ベルト周長は、金属製芯体に追随して変形するので、金属製芯体の外径と同じになる。加熱によって、金属製芯体の外側に被覆されたポリアミド溶液は、溶剤の除去とイミド化反応が促進され、２５０℃の温度領域で、ベルトの周長は、金属製芯体の外径に規制されて決定される。加熱工程▲２▼において、金属製芯体の熱膨張係数が、ポリイミドの熱膨張係数より大きいので、ポリイミドベルト周長は、金属製芯体の外径の膨張に伴い、応力を受けて変形する（金属芯体がない場合には、図６の点線で示した線にそって、膨張する）。冷却工程▲３▼においては、ポリイミドベルト周長は、金属製芯体の外径の収縮に伴って収縮するが、冷却工程▲４▼において、ポリイミドベルトの熱膨張係数が、金属製芯体の熱膨張係数より小さいので、常温においては、ポリイミドベルトの周長は、金属製芯体の外径より大きくなる（図６のΔＬ）。ΔＬ＞０の場合は、ポリイミドベルトは、金属製芯体より容易に脱型することができる。
【００１４】
ここで、金属製芯体としてよく用いられるアルミ材の１０℃〜２５０℃における線膨張係数は、２４ｐｐｍ／℃である。アルミ材の線膨張係数は、文献（日本機会学会発行機会工学便覧（応用編）表２実用金属材料の物理的性質）による。この場合、２層構成ポリイミドベルトにおいて、内層を構成するポリイミド樹脂材料の１０〜２５０℃における線膨張係数を２３ｐｐｍ／℃以下とすることによって、図６のΔＬの値は、正の値となる。そのため、冷却工程において、ポリイミドベルトの外径が、金属製芯体の外径より大きくなるので、２層構成ポリイミドベルトは、金属製芯体より容易に脱型することができる。
すなわち、金属製芯体としてアルミ材を用いた場合、半導電性ベルトは、ポリイミド系樹脂を主体となす外層（ａ）と内層（ｂ）とを有する無端ベルトであって、内層（ｂ）のポリイミド系樹脂材料の１０〜２５０℃における線膨張係数が２３ｐｐｍ／℃以下で、前記内層（ｂ）より外層（ａ）の線膨張係数が大きい構成とすることで、厚みの均一な、高平面度でかつ外観欠陥のない半導電性ベルトを得ることができる。
【００１５】
金属製芯体をアルミ以外の材料とした場合でも、内層（ｂ）の１０℃〜２５０℃における線膨張係数が、ベルト作製に用いられる金型金属の線膨張係数よりも小さければ、同様の効果が得られる。
【００１６】
＜線膨張係数＞
線膨張係数は、前記の半導電性ベルトを幅３ｍｍ、長さ１０ｍｍの試験片を切り出して、評価サンプルとして、島津製作所製熱分析装置ＴＭＡ−５０装置にて引張り測定、昇温速度１０℃／分、荷重２ｇ、１０℃〜２５０℃の温度範囲で測定し、その結果から、１０℃〜２５０℃における線膨張係数を求めた。１０℃〜２５０℃における線膨張係数とは、各温度における線膨張係数をいう。
金属製芯体としてアルミ材を用いた場合、内層（ｂ）の線膨張係数が、いずれも２３ｐｐｍ／℃以下であることが好ましい。より好ましくは、２０ｐｐｍ／℃以上２３ｐｐｍ／℃以下であり、更に好ましくは、１５ｐｐｍ／℃以上２０ｐｐｍ／℃以下である。
【００１７】
また、内層（ｂ）を構成するポリイミド樹脂ベルト材料の、外層（ａ）の１０〜２５０℃の各温度における線膨張係数（ａ１）と、内層（ｂ）の１０〜２５０℃の各温度における線膨張係数（ｂ１）との関係は、ａ１がｂ１より大きくなければならない。好ましくは、ａ１とｂ１の差が、５０ｐｐｍ／℃以下であり、より好ましくは、３５ｐｐｍ／℃以下である。前記内層より外層の線膨張係数がわずかに大きいことによって、ベルト成形時の応力の不均一を緩和することができ、高い精度の平面度のベルトを得ることができる。
【００１８】
（平面度）
本発明の半導電性ベルトの平面度は、４ｍｍ以下、好ましくは２ｍｍ以下である。平面度が４ｍｍを越える場合には、ベルト駆動を行う駆動ロールと半導電性ベルトとの密着性が変化し、結果的にベルトの移動速度が変動し、各色現像器を具備した感光体に対し中間転写体の移動速度が各色で異なってしまい、高精度の画像合わせが不可能となり、色ずれ等の画像欠陥が発生する場合がある。
尚、本発明における平面度は、図７に示すように半導電性ベルトを２本の平行な軸（Φ２８ｍｍ）で４ｋｇの荷重をかけることにより張架し、その時の半導電性ベルト表面（２層構造の場合には、外層の表面）をレーザー変位計１７（キーエンス社製ＬＫ−０３０）で張架している軸と対になっている軸の中心部を軸に平行に前記レーザー変位計１７でベルト表面の変位量の最大値と最小値の差分を読み取ったものである。
【００１９】
上記構成とすることで、平面度が平滑であるベルトを容易に得ることができる。また、単一の材料構成では、得られない、可とう性と剛性のバランスを満足することができる。転写面を構成する材料が、表面硬度が低く、ライン画像が中抜けする（ホロキャラクター）、トナーが飛び散る（ブラー）などの画質欠陥を発生することがなく、高画質の転写画質を安定して得ることができる。
【００２０】
＜内層のポリイミド樹脂＞
本発明における内層のポリイミド樹脂は、芳香族骨格を有するカルボン酸と、ジアミンとが重合したものであれば、特に限定されない。好ましくは、テトラカルボン酸残基である全芳香族骨格と、ジアミン残基であるｐ−フェニレン骨格とが、イミド結合してなる重合体を主成分とする場合である。ジアミン残基にｐ−フェニレン骨格を有するポリイミド樹脂を主成分とすることで、剛直となり、ヤング率４０００ＭＰａ以上の機械特性を満足することができる。ｐ−フェニレン骨格を有するジアミン成分としては、ｐ−フェニレンジアミン又はその芳香環の水素原子を低級アルキル基等で置換した化合物等が挙げられる。また、本発明においては、ヤング率４０００ＭＰａ以上であり、ｐ−フェニレン骨格がイミド結合してなる重合体を主成分としてあれば、後述するジアミン残基であるジフェニルエーテル骨格がイミド結合してなる重合体を併用してもよい。
【００２１】
＜外層のポリイミド樹脂＞
本発明における外層のポリイミド樹脂は、芳香族骨格を有するカルボン酸と、ジアミンとが重合したものであれば、特に限定されない。好ましくは、テトラカルボン酸残基である全芳香族骨格と、ジアミン残基であるジフェニルエーテル骨格とが、イミド結合してなる重合体を主成分とする場合である。ジアミン残基にエーテル骨格を有するポリイミド樹脂を主成分とすることで、ポリイミド樹脂表面の表面微小硬度が、３０度以下の可とう性を有することができる。ジフェニルエーテル骨格を有するジアミン成分としては、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル又はこれらの芳香環を低級アルキル基等で置換した化合物等が挙げられる。また、本発明においては、表面硬度が３０度以下であり、ジフェニルエーテル骨格がイミド結合してなる重合体を主成分としてあれば、後述するジアミン残基であるｐ−フェニレン骨格とがイミド結合してなる重合体を併用しても良い。
【００２２】
上記の全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物としては、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニル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、又はこれらの芳香環を低級アルキル基等で置換した化合物等が挙げられる。これらのうち、特に３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物が好ましい。
【００２３】
＜表面微小硬度＞
本発明の半導電性ベルトは、転写面（２層構成のベルトでは、外層の表面）の硬度が、表面微小硬度で３０以下であることが好ましく、２５以下であることがより好ましい。前記表面微小硬度とは、金属材料の硬さ測定等に広く用いられているビッカース硬さのように、くぼみの対角線長さを求めるという方法はとらず、圧子が試料にどれだけ侵入したかを測定する方法によって求めることができる。試験荷重Ｐ（ｍＮ）、圧子の試料への侵入量（押し込み深さ）Ｄ（μｍ）とした時、表面微小硬度ＤＨは下記式（１）で定義される。
式（１）    ＤＨ≡αＰ／Ｄ２
ここで、αは圧子形状による定数で、α＝３．８５８４（使用圧子：三角錐圧子の場合）である。
【００２４】
この表面微小硬度は、圧子を押し込んで行く過程の過重と押し込み深さから得られる硬さで、試料の塑性変形だけでなく、弾性変形をも含んだ状態での材料の強度特性を表すものである。なおかつ、その計測面積は微小であり、トナー粒径に近い範囲でより正確な硬度の測定が可能になる。本発明者らは、ここで得られた表面微小硬度と、ホロキャラクターの発生レベルには極めて正確な相関があることを発見した。即ち、中間転写体の転写面の表面微小硬度が好ましくは３０以下、より好ましくは２５以下の場合には、上述した二次転写部において、バイアスローラの押圧力によって中間転写体の転写面の変形が起こり、これにより中間転写体上のトナーに集中していた押圧力は分散される。このためトナーは凝集せず、ライン画像が中抜けするホロキャラクター等の画質欠陥は発生しない。
【００２５】
尚、半導電性ベルトの転写面における表面微小硬度は、下記の方法によって求めた。転写面を構成する材料（表面層）のシートを５ｍｍ角程度に切り、その小片を瞬間接着剤で硝子版に固定する。この試料の表面の表面微小硬度を超微小硬度計ＤＵＨ−２０１Ｓ（株式会社島津製作所製）を用いて測定する。測定条件は、以下の通りである。
測定環境：２３℃、５５％ＲＨ
使用圧子：三角錐圧子
試験モード：３（軟質材料試験）
試験荷重：０．７０ｇｆ
負荷速度：０．０１４５ｇｆ／ｓｅｃ
保持時間：５ｓｅｃ
【００２６】
半導電性ベルト材料（ベルト状の内層材に用いられる材料）のヤング率とベルト駆動時の外乱（負荷変動）によるベルトの変位量との関係は、下記式（２）で表すことができる。
式（２）        Δｌ＝Ｐ・ｌ・α／（ｔ・ｗ・Ｅ）
ここで、Δｌ：ベルトの変位量（μｍ）
Ｐ：負荷    （Ｎ）
ｌ：２本のテンションロール間のベルトの長さ（ｍｍ）
α：係数
ｔ：ベルト厚み（ｍｍ）
ｗ：ベルト幅（ｍｍ）
Ｅ：ベルト材料のヤング率（Ｎ／ｍｍ２）を表す。
【００２７】
ベルト駆動時の外乱（負荷変動）によるベルトの伸び・縮み（変位量）は、ベルト材料のヤング率と厚みに逆比例する。高ヤング率のベルト材料を用いると、ベルト駆動時の外乱（負荷変動）によるベルトの変位量が少なくなり、駆動時の応力に対するベルト変形が小さくなり、良好な画質を安定して得ることができる。但し、ベルトの厚みは、厚くなると、駆動系ロールなどのベルト屈曲部でのベルトの外側表面の変形量が大きくなり、良好な画質を得られ難い、また、ベルトの外側と内側との変形量が大きくなり、局部的な繰り返し応力のためにベルトが破断するなどの問題が生じる場合がある。
【００２８】
本発明の半導電性ベルトの厚みは、総厚みで、０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下の厚みであり、好ましくは、０．０６ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下である。また、前記外層の厚みの割合が、総厚みの１０〜５０％である。外層の厚みが、上記範囲であれば、内層のポリイミド材料に影響されずに、半導電性ベルト上のトナーに集中していた押圧力は分散される。このためトナーは凝集せず、ライン画像が中抜けするホロキャラクター等の画質欠陥は発生しない。ベルト内層の該材料のヤング率は、４０００ＭＰａ以上であるので、ベルト基材としての機械特性を満足させることができる。
【００２９】
内層のポリイミド樹脂が、導電剤を含有していることが好ましい。より好ましくは、内層及び外層のポリイミド樹脂が導電剤を含有している場合である。導電剤は、分散された状態で、ポリイミド樹脂に含有されていることが好ましい。導電剤としては、電性又は半導電性の微粉末が使用でき、所望の電気抵抗を安定して得ることができれば、特に制限はないが、ケッチエンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック、アルミニウムやニッケル等の金属、酸化錫等の酸化金属化合物、チタン酸カリウム等が例示できる。そしてこれらを単独、あるいは併用して使用してもよい。
【００３０】
本発明では、導電剤としてｐＨ５以下の酸化処理カーボンブラックを添加することを提案する。当該カーボンブラックは、樹脂中への分散性がよいため良好な分散安定性が得られる。そのため、半導電性ベルトの抵抗バラツキを小さくすることができるとともに、電界依存性も小さくなり、転写電圧による電界集中が起き難く、電気抵抗の経時での安定性が良好となる。
【００３１】
（酸化処理カーボンブラック）
酸化処理カーボンブラックは、カーボンブラックを酸化処理することで、表面にカルボキシル基、キノン基、ラクトン基、水酸基等を付与して製造することができる。この酸化処理は、高温雰囲気下で、空気と接触され、反応させる空気酸化法、常温下で窒素酸化物やオゾンと反応させる方法、及び高温下での空気酸化後、低い温度下でオゾン酸化する方法などにより行うことができる。具体的には、酸化処理カーボンブラックは、コンタクト法により製造することができる。このコンタクト法としては、チャネル法、ガスブラック法等が挙げられる。また、酸化処理カーボンブラックは、ガスまたはオイルを原料とするファーネスブラック法により製造することもできる。必要に応じて、これらの処理を施した後、硝酸などで液相酸化処理を行ってもよい。なお、酸性カーボンブラックは、コンタクト法で製造することができるが、密閉式のファーネス法によって製造するのが通常である。ファーネス法では通常高ｐＨ・低揮発分のカーボンブラックしか製造されないが、これに上述の液相酸処理を施してｐＨを調整することができる。このためファーネス法製造により得られるカーボンブラックで、後工程処理によりｐＨが５以下となるように調節されたカーボンブラックも、本発明に含まれるとみなす。
【００３２】
本発明の酸化処理カーボンブラックのｐＨ値は、ｐＨ５．０以下であるが、好ましくはｐＨ４．５以下であり、より好ましくはｐＨ４．０以下である。ｐＨ５．０以下の酸化処理カーボンは、表面にカルボキシル基、水酸基、キノン基、ラクトン基などの酸素含有官能基が存在するため、樹脂中への分散性がよく、良好な分散安定性が得られる。したがって、半導電性ベルトの抵抗バラツキを小さくすることができるとともに、電界依存性も小さくなり、転写電圧による電界集中が起こり難くなる。
【００３３】
カーボンブラックの水性懸濁液を調整し、ガラス電極で測定することで求められる。また、酸性カーボンブラックのｐＨは、酸化処理工程での処理温度、処理時間等の条件によって、調整することができる。
【００３４】
酸化処理カーボンブラックは、その揮発成分が１質量％以上２５質量％以下、好ましくは２質量％以上２０質量％以下、より好ましくは、３．５質量％以上１５質量％以下含まれていることが好適である。揮発分が１質量％未満である場合には、表面に付着する酸素含有官能基の効果がなくなり、結着樹脂への分散性が低下することがある。一方、２５質量％より高い場合には、結着樹脂に分散させる際に、分解してしまう、或いは、表面の酸素含有官能基に吸着された水などが多くなるなどによって、得られる成形品の外観が悪くなるなどの問題が生じることがある。従って、揮発分を上記範囲とすることで、結着樹脂中への分散をより良好とすることができる。この揮発分は、カーボンブラックを９５０℃で７分間加熱したときに、出てくる有機揮発成分（カルボキシル基、、水酸基、キノン基、ラクトン基等）の割合により求めることができる。
【００３５】
本発明のポリイミドベルトにおいて、カーボンブラックは２種類以上含有してもよい。そのとき、これらのカーボンブラックは実質的に互いに導電性の異なるものであると好ましく、例えば酸化処理の度合い、ＤＢＰ吸油量、窒素吸着を利用したＢＥＴ法による比表面積等の物性が異なるものを用いる。このように導電性の異なる２種類以上のカーボンブラックを添加する場合、例えば高い導電性を発現するカーボンブラックを優先的に添加した後、導電率の低いカーボンブラックを添加して表面抵抗率を調整すること等が可能である。このように２種類以上のカーボンブラックを含有させる場合も、少なくとも、そのうちの１種類に酸化処理カーボンブラックを使うことによって、両方のカーボンブラックの混合や分散を高めることができる。
【００３６】
酸化処理カーボンブラックとして、具体的には、デグサ社製の「プリンテックス１５０Ｔ」（ｐＨ４．５、揮発分１０．０質量％）、同「スペシャルブラック３５０」（ｐＨ３．５、揮発分２．２質量％）、同「スペシャルブラック１００」（ｐＨ３．３、揮発分２．２質量％）、同「スペシャルブラック２５０」（ｐＨ３．１、揮発分２．０質量％）、同「スペシャルブラック５」（ｐＨ３．０、揮発分１５．０質量％）、同「スペシャルブラック４」（ｐＨ３．０、揮発分１４．０質量％）、同「スペシャルブラック４Ａ」（ｐＨ３．０、揮発分１４．０質量％）、同「スペシャルブラック５５０」（ｐＨ２．８、揮発分２．５質量％）、同「スペシャルブラック６」（ｐＨ２．５、揮発分１８．０質量％）、同「カラーブラックＦＷ２００」（ｐＨ２．５、揮発分２０．０質量％）、同「カラーブラックＦＷ２」（ｐＨ２．５、揮発分１６．５質量％）、同「カラーブラックＦＷ２Ｖ」（ｐＨ２．５、揮発分１６．５質量％）、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１０００」（ｐＨ２．５、揮発分９．５質量％）、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１３００」（ｐＨ２．５、揮発分９．５質量％）、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１４００」（ｐＨ２．５、揮発分９．０質量％）、同「ＭＯＧＵＬ−Ｌ」（ｐＨ２．５、揮発分５．０質量％）、同「ＲＥＧＡＬ４００Ｒ」（ｐＨ４．０、揮発分３．５質量％）等が挙げられる。
【００３７】
（酸化処理カーボンブラックの添加量）
上記のような酸化処理カーボンブラックは、一般的なカーボンブラックに比べ、前述したように表面に存在する酸素含有官能基の効果により、樹脂組成物中への分散性がよいため、導電性微粉末としての添加量を高くすることが好ましい。これにより、半導電性ベルト中のカーボンブラックの量が多くなるため、上記電気抵抗値の面内バラツキを押えることができる等の酸化処理カーボンブラックを用いることの効果を最大限発揮することができる。
本発明では、前記酸化処理カーボンブラックを１０質量％以上３０質量％以下含有することにより、半導電性ベルトの表面抵抗率の面内バラツキを抑制するなど、酸化処理カーボンブラックの効果を発揮させている。この含有量が１０質量％未満であると電気抵抗の均一性が低下し、表面抵抗率の面内ムラや電界依存性が大きくなる。一方、３０質量％を超えると所望の抵抗値が得られ難くなる。さらに、酸化処理カーボンブラックを１８質量％以上３０質量％以下含有させることにより、その効果を最大限発揮させることができ、表面抵抗率の面内ムラや電界依存性を顕著に向上させることができる。
【００３８】
＜体積抵抗率＞
本発明の半導電性ベルトは、２次転写部に除電装置が付与されていない画像形成装置の場合には、外層・内層のポリイミド樹脂とも、体積抵抗率は、１×１０８Ωｃｍ以上１×１０１３Ωｃｍ以下であることが好ましく、１×１０９Ωｃｍ以上１×１０１２Ωｃｍ以下であることがより好ましい。この体積抵抗率が１×１０８ΩＣｍ未満である場合には、像担持体から中間転写体に転写された未定着トナー像の電荷を保持する静電的な力が働きにくくなるため、トナー同士の静電的反発力や画像エッジ付近のフリンジ電界の力によって、画像の周囲にトナーが飛散してしまい（ブラー）、ノイズの大きい画像が形成されることがある。また、体積抵抗率が１×１０１３Ωｃｍより高い場合には、電荷の保持力が大きいために、１次転写での転写電界で中間転写体表面が帯電する。この場合、除電機構を設けることで、高品質の画質を安定して得られる。
一方、２次転写部に除電装置が付与されている画像形成装置の場合には、内層及び外層の体積抵抗率が、１×１０１３Ωｃｍを超える値であっても、前記除電機構により、１次転写での転写電界で中間転写体表面を除電することができる。除電装置が備えられている場合の体積抵抗率は、好ましくは１×１０１３Ωｃｍ以上１×１０１５Ωｃｍ以下である。
【００３９】
本発明の半導電性ベルトにおいて、体積抵抗率は、円形電極（例えば、三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＨＲプローブ）を用い、ＪＩＳ  Ｋ６９９１に従って測定することができる。前記体積抵抗率の測定方法を図４を用いて説明する。図４は、円形電極の一例を示す概略平面図（ａ）及び概略断面図（ｂ）である。図４に示す円形電極は、第一電圧印加電極Ａ’と第二電圧印加電極Ｂ’とを備える。第一電圧印加電極Ａ’は、円柱状電極部Ｃ’と、該円柱状電極部Ｃ’の外径よりも大きい内径を有し、且つ円柱状電極部Ｃ’を一定の間隔で囲む円筒状のリング状電極部Ｄ’とを備える。第一電圧印加電極Ａ’における円柱状電極部Ｃ’及びリング状電極部Ｄ’と第二電圧印加電極Ｂ’との間に中間転写体Ｔを挟持し、第一電圧印加電極Ａ’における円柱状電極部Ｃ’と第二電圧印加電極Ｂ’との間に電圧Ｖ（Ｖ）を印可したときに流れる電流Ｉ（Ａ）を測定し、下記式（４）により、中間転写体Ｔの体積抵抗率ρｖ（Ωｃｍ）を算出することができる。ここで、下記式（４）中、ｔは、半導電性ベルトＴの厚さを示す。
式（４）        ρｖ＝１９．６×（Ｖ／Ｉ）×ｔ
【００４０】
上記構成の本発明の半導電性ベルトは、転写電圧による抵抗の低下がなく、経時による形状の変形等の問題がなく、かつ、電界依存性がなく、環境による電気抵抗の変化が少ないという優れた性質を有する。上記本発明の半導電性ベルトは、電子写真複写機やレーザープリンタ等の画像形成装置に用いる中間転写ベルト及び用紙搬送ベルトとして用いることができる。
【００４１】
本発明の半導電性ベルトは、導電性物質以外の添加剤を含有してもよい。また、外層と内層に加えて、本発明の趣旨を損なわない範囲でさらに多層化することもできる。
【００４２】
添加剤を加え作製された各層について、上記物性の好ましい範囲を記載する。外層のヤング率は、３５００ＭＰａ以下が好ましく、１５００ＭＰａ以上３５００ＭＰａ以下がより好ましい。内層のヤング率よりも小さくすることで、転写面の押圧力が分散され、ホロキャラクター等の画質欠陥を抑制できる。
外層の表面において、表面微小硬度は、３０度以下が好ましく、２５度以上３０度以下がより好ましい。平面度は、４ｍｍ以下が好ましく、２ｍｍ以下がより好ましい。
一方、内層のヤング率は、４０００ＭＰａ以上であることが好ましく、４０００ＭＰａ以上８０００ＭＰａ以下がより好ましい。このようなヤング率の範囲とすることで、基材としての機械的特性を満たす。
【００４３】
半導電性ベルトの形成は、ベルトが無端ベルトである場合には、フィルム端の接着剤等を介した接着方式などの適宜な接続方式にて形成することもできるし、シームレスベルトとすることもできる。シームレスベルトは、接合部の厚さ変化がなく任意な部分を回転の開始位置とすることができて、回転開始位置の制御機構を省略できる利点などを有している。
【００４４】
各層の形成は、例えば前述のポリアミド溶液を適宜な方式で展開し、その展開層を乾燥製膜してフィルム状に成形し、その成形物を加熱処理してポリアミドをイミドに転化する方法などにより行うことができる。外層と内層の積層は、これらの操作を繰り返すことで可能となるが、イミドに転化するまでの工程を繰り返した後、両層を同時にイミド転化させる方法が、各層の接着性の点から好ましい。
【００４５】
シームレスベルトを形成する場合、例えばポリアミド溶液を円筒状金型の外周面に浸漬する方式や、内周面に塗布する方式や更に遠心する方式、或いは注形型に充填する方式などの適宜な方式でリング状に展開し、その展開層を乾燥製膜してベル卜形に成形し、その成形物を加熱処理してポリアミドをイミドに転化して型より回収する方法などの従来に準じた適宜な方法により行うことができる（特開昭６１−９５３６１号公報、特開昭６４−２２５１４号公報、特開平３−１８０３０９号公報等）。シームレスベルトの形成に際しては、型の離型処理や脱泡処理などの適宜な処理を施すことができる。本発明においては、ポリアミド溶液を円筒状金型の外周面に浸漬する方式が好ましい。
【００４６】
本発明の半導電性ベルトをシームレスベルトとして形成する場合、例えば、前記の如き成分を有する各層の原料液を用い、内層と外層とを順次形成して筒状体とした後、イミド転化を行えばよい。筒状体の形成は、例えば一層目の原料液を円筒形状の金型の外周面に前記塗布方式にて筒状に展開して，その展開層を乾燥製膜し、さらに二層目の原料液を用いて同様に展開・乾燥等すればよい。
【００４７】
図８は、本発明で用いたポリイミドの原料液（例えば、ポリアミドに各種添加剤を加えた溶液）を塗布する装置である。図８において、アルミ型８１は、５０ｒｐｍ〜２５０ｒｐｍの速度で回転しており、ポリイミドの原料液を入れた筒状容器（ディスペンサー）８２は、一定量のポリイミドの原料液を吐出するように調節されており、アルミ型８１に吐出されたポリイミドの原料液は、スクレーバーによって、均一化される。筒状容器８２とスクレーバー８３は、アルミ型の軸方向に５０〜５００ｍｍ／ｍｉｎの速度で移動して、筒状体のアルミ型の外周面に前記内層に用いるポリイミド液を塗布し、その展開層を形成する。次いで、１００℃〜１５０℃で乾燥後、更に２層目のポリイミドの原料液を塗布して、展開して、乾燥する。その後３６０℃まで２℃／分の昇温速度で昇温し、更に３００℃〜４００℃の温度で一定時間加熱し、溶媒の除去、脱水閉環水の除去によりイミド転化反応の完結を行なう。その後室温に戻し、金型から剥離し、目的とする２層構成の半導電性ベルトを得る。
前記ポリイミドの原料液は、外層・内層いずれもＢ型粘度計における２５℃の溶液粘度が１０Ｐａ・ｓ以上８０Ｐａ・ｓ以下の範囲内であり、好ましくは、１５Ｐａ・ｓ以上５０Ｐａ・ｓ以下である。原料液の粘度が、１０Ｐａ・ｓ未満の場合には、数μｍの薄い膜しか形成せきないので、所望の膜を安定してえることができない、８０Ｐａ・ｓを超える場合には、スクレーバー８３による塗布時の均一化が困難しくありスバイラル模様が発生するなどの問題が発生して、塗膜が均一に形成できない場合がある。
ポリイミドの原料液には、ポリアミド及び各種添加物に加え、溶媒が含まれる。溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが好ましい。溶媒の添加量は、溶液の粘度が上記範囲に入れば、特に問わない。
尚、アルミ型の回転速度、筒状容器（ディスペンサー）およびスクレーバーの移動速度は、アルミ型の外径、原料液の液粘度、形成する膜の厚みなどによって最適な範囲があり、上記範囲に限定させるものではない。
【００４８】
［画像形成装置］
本発明の画像形成装置は、画像情報に応じた静電潜像を形成する像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像をトナーによりトナー像として可視化する現像装置と、前記像担持体に担持されたトナー像を中間転写体上に転写する一次転写手段と、該中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写する二次転写手段とを有する画像形成装置であって、前記中間転写体が、上記本発明の中間転写体であることを特徴とする。本発明の画像形成装置は、上記本発明の中間転写体を備えているため、高品質の転写画質を安定して得ることができる。
【００４９】
本発明は、中間転写体方式の画像形成装置であれば、特に限定されるものではない。例えば、現像装置内に単色のトナーのみを収容する通常のモノカラー画像形成装置や、感光体ドラム等の像担持体上に担持されたトナー像を中間転写体に順次一次転写を繰り返すカラー画像形成装置、各色毎の現像器を備えた複数の像担持体を中間転写体上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置等のいずれでもよい。
【００５０】
本発明のベルト状中間転写体を用いたカラー画像形成装置の概略図を図１に示す。該画像形成装置は、像担持体としての感光体ドラム１、中間転写体としての中間転写ベルト２、転写電極であるバイアスローラ３（第二転写手段）、転写媒体である記録紙を供給する用紙トレー４、Ｂｋ（ブラック）トナーによる現像器５、Ｙ（イエロー）トナーによる現像器６、Ｍ（マゼンタ）トナーによる現像器７、Ｃ（シアン）トナーによる現像器８、中間転写体クリーナー９、剥離爪１３、ベルトローラ２１、２３及び２４、バックアップローラ２２、導電性ローラ２５（第一転写手段）、電極ローラ２６、クリーニングブレード３１、記録紙４１、ピックアップローラ４２、並びにフィードローラ４３を有してなる。
【００５１】
図１において、感光体ドラム１は矢印Ａ方向に回転し、図示しない帯電装置でその表面が一様に帯電される。帯電された感光体ドラム１にレーザー書込み装置等の画像書き込み手段により第一色（例えば、Ｂｋ）の静電潜像が形成される。この静電潜像はブラック現像器５によってトナー現像されて可視化されたトナー像Ｔが形成される。トナー像Ｔは、感光体ドラム１の回転で導電性ローラ２５（第一転写手段）が配置された一次転写部に到り、導電性ローラ２５からトナー像Ｔに逆極性の電界を作用させることにより、上記トナー像Ｔは、静電的に中間転写ベルト２に吸着されつつ中間転写ベルト２の矢印Ｂ方向の回転で一次転写される。
【００５２】
以下、同様にして第２色のトナー像、第３色のトナー像、第４色のトナー像が順次形成され、中間転写ベルト２において重ね合わされ、多重トナー像が形成される。中間転写ベルト２に転写された多重トナー像は、中間転写ベルト２の回転でバイアスローラ３（第二転写手段）が設置された二次転写部に到る。二次転写部は、中間転写ベルト２のトナー像が担持された表面側に設置されたバイアスローラ３と該中間転写ベルト２の裏側からバイアスローラ３に対向するように配置されたバックアップローラ２２及びこのバックアップローラ２２に圧接して回転する電極ローラ２６から構成される。
【００５３】
記録紙４１は、用紙トレー４に収容された記録紙束からピックアップローラ４２で一枚ずつ取り出され、フィードローラ４３で二次転写部の中間転写ベルト２とバイアスローラ３との間に所定のタイミングで給送される。給送された記録紙４１は、バイアスローラ３及びバックアップローラ２２による圧接搬送と中間転写ベルト２の回転により、該中間転写ベルト２に担持されたトナー像が転写される。
【００５４】
トナー像が転写された記録紙４１は、最終トナー像の一次転写終了まで退避位置にある剥離爪１３を作動せることにより中間転写ベルト２から剥離され、図示しない定着装置に搬送され、加圧／加熱処理でトナー像を固定して永久画像とされる。尚、多重トナー像の記録紙４１への転写の終了した中間転写ベルト２は、二次転写部の下流に設けた中間転写体クリーナ９で残留トナーの除去が行われて次の転写に備える。また、バイアスローラ３は、ポリウレタン等からなるクリーニングブレード３１が常時当接するように取り付けられており、転写で付着したトナー粒子や紙紛等の異物が除去される。
【００５５】
単色画像の転写の場合、一次転写されたトナー像Ｔを直ちに二次転写して定着装置に搬送するが、複数色の重ね合わせによる多色画像の転写の場合、各色のトナー像が一次転写部で正確に一致するように中間転写ベルト２と感光体ドラム１との回転を同期させて各色のトナー像がずれないようにする。上記二次転写部では、バイアスローラ３と中間転写ベルト２を介して対向配置したバックアップローラ２２に圧接した電極ローラ２６に、トナー像の極性と同極性の出圧（転写電圧）を印加することで、該トナー像を記録紙４１に静電反発で転写する。
【００５６】
図２は、除電装置付きタンデム式の画像形成装置の要部部分を説明する模試図である。本発明の中間転写ベルトを備えることで、高画質の転写画像を得ることができる。具体的には、図２において感光体７９表面を均一に帯電する帯電ローラ８３（帯電装置）、感光体７９表面を露光し静電潜像を形成するレーザー発生装置７８（露光装置）、感光体７９表面に形成された潜像を現像剤を用いて現像し、トナー像を形成する現像器８５（現像装置）、感光体に付着したトナーやゴミ等を除去する感光体クリ−ナー８４  （クリーニング装置）、被転写材上のトナー像を定着する定着する定着ローラ７２等必要に応じて公知の方法で任意に備えることができる。また、中間転写体８６の電荷は、除電ローラ（除電手段）８８により除電される。
上述の構成のタンデム式の画像形成装置においても、高品質の転写画質を安定して得ることができる。
【００５７】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
（実施例１）
（外層用ポリアミド溶液）
３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）と４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＤＤＥ）との１：１（モル比）反応物であるポリアミドのＮ−メチルー２ピロリドン（ＮＭＰ）溶液（宇部興産製ユーワニスＡ（固形分１８質量％））に、乾燥した酸化処理カーボンブラック（ＳＰＥＣＩＡＬ  ＢＬＡＣＫ４（Ｄｅｇｕｓｓａ社製、ｐＨ３．０、揮発分：１４．０％）をポリイミド樹脂固形分１００質量部に対して、２０質量部添加して、衝突型分散機（シーナス製ＧｅａｎｕｓＰＹ）を用い、圧力２００ＭＰａで、最小面積が１．４ｍｍ２で２分割後衝突させ、再度２分割する経路を５回通過させて、混合して、カーボンブラック入りポリアミド溶液（Ａ）を得た。カーボンブラック入りポリアミド溶液（Ａ）の粘度は、Ｂ型粘度計での計測結果、２０Ｐａ・ｓであった。
【００５８】
（内層用ポリアミド溶液）
３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）とｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）との１：１（モル比）反応物であるポリアミドのＮ−メチルー２ピロリドン（ＮＭＰ）溶液（宇部興産製ユーワニスＳ（固形分１８質量％））に、乾燥した酸化処理カーボンブラック（ＳＰＥＣＩＡＬ  ＢＬＡＣＫ４（Ｄｅｇｕｓｓａ社製、ｐＨ３．０、揮発分：１４．０質量％）をポリイミド樹脂固形分１００質量部に対して、２３質量部添加して、衝突型分散機（シーナス製ＧｅａｎｕｓＰＹ）を用い、圧力２００ＭＰａで、最小面積が１．４ｍｍ２で２分割後衝突させ、再度２分割する経路を５回通過させて、混合して、カーボンブラック入りポリアミド溶液（Ｂ）を得た。カーボンブラック入りポリアミド溶液（Ｂ）の粘度は、Ｂ型粘度計での計測結果２８０ポアズであった。
【００５９】
ポリアミド溶液（Ｂ）を外径１６０ｍｍ、厚み５ｍｍの円筒状アルミ金型を１００ｒｐｍで回転させながら、外周面に、ディスペンサーとスクレイパーを移動速度１５０ｍｉｎ／ｍｉｎで移動させながら、厚み０．３ｍｍの展開層とした後、５ｒｐｍで回転させながら、１２０℃で３０分間加熱し、次いで常温に冷却した。次に、得られたポリイミド前駆体の外周面に、上記ポリアミド溶液（Ａ）を同様に塗布し、その後３２０℃まで２℃／分の昇温速度で昇温し、更に３２０℃で３０分加熱し、溶媒の除去、脱水閉環水の除去により、イミド転化反応の完結を行った。その後室温に戻し、金型から剥離し、目的とする半導電性ベルトを得た。この半導電性ベルトの厚さは０．０８ｍｍであり、外層のポリイミド樹脂層は０．０２ｍｍであった。
【００６０】
（実施例２）
３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）をピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）とを１：１（質量比）の比率で組み合わせテトラカルボン酸二無水物とした。この無水物と４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＤＤＥ）との１：１（モル比）反応物であるポリアミドのＮ−メチルー２ピロリドン（ＮＭＰ）溶液（固形分１８質量％））に、乾燥した酸化処理カーボンブラック（ＳＰＥＣＩＡＬ  ＢＬＡＣＫ４（Ｄｅｇｕｓｓａ社製、ｐＨ３．０、揮発分：１４．０質量％））をポリイミド樹脂固形分１００質量部に対して、２３質量部添加して、外層用のカーボンブラック入りポリアミド溶液（Ｃ）を得た。カーボンブラック入りポリアミド溶液（Ｃ）の粘度は、Ｂ型粘度計での計測結果１８Ｐａ・ｓであった。
内層用のポリアミド溶液として、実施例１で用いたポリアミド溶液（Ｂ）を用いた。
ポリアミド溶液（Ｂ）及び（Ｃ）を用い、それ以外は実施例１と同様の方法で、半導電性ベルトを得た。この半導電性ベルトの厚さは０．１ｍｍであり、外層のポリイミミド樹脂層は０．０３ｍｍであった。
【００６１】
（実施例３）
３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）と、ピロメリット酸２無水物（ＰＭＤＡ）とを１：１（質量比）の比率で組み合わせテトラカルボン酸二無水物とした。この無水物と４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＤＤＥ）との１：１（モル比）反応物であるポリアミドのＮ−メチルー２ピロリドン（ＮＭＰ）溶液（固形分１８質量％））に、乾燥した酸化処理カーボンブラック（ＳＰＥＣＩＡＬ  ＢＬＡＣＫ４（Ｄｅｇｕｓｓａ社製、ｐＨ３．０、揮発分：１４．０％）をポリイミド樹脂固形分１００質量部に対して、３質量部添加して、外層用のカーボンブラック入りポリアミド溶液（Ｄ）を得た。カーボンブラック入りポリアミド溶液（Ｄ）の粘度は、Ｂ型粘度計での計測結果１７Ｐａ・ｓであった。
内層用のポリアミド溶液として、実施例１と同じカーボンブラック入りポリイミド酸溶液（Ｂ）を用いた。
ポリアミド溶液（Ｂ）及び（Ｄ）を用い、それ以外は実施例１と同様の方法で、半導電性ベルトを得た。この半導電性ベルトの厚さは０．１ｍｍであり、外層のポリイミミド樹脂層は０．０１ｍｍであった。
【００６２】
（比較例１）
カーボンブラック入りポリアミド溶液（Ａ）のみを用いて、外径１６０ｍｍ、厚み５ｍｍの円筒状アルミ金型を１００ｒｐｍで回転させながら、外周面に、ディスペンサーとスクレイパーを移動速度１５０ｍｉｎ／ｍｉｎで移動させながら、厚み０．２ｍｍの展開層とした後、５ｒｐｍで回転させながら、１２０℃で３０分間加熱し、次いで常温に冷却した。その後３２０℃まで２℃／分の昇温速度で昇温し、更に３２０℃で３０分加熱し、溶媒の除去、脱水閉環水の除去により、イミド転化反応の完結を行った。その後室温に戻した。
この場合、金型からの剥離は、非常に困難であった。ポリイミドベルトに水分を吹きかけて、ポリイミドベルトを膨張させることで剥離することがきた。この半導電性ベルトの厚さは０．０５ｍｍであった。
【００６３】
（比較例２）
実施例１の内層のポリアミド溶液（Ｂ）を外層のポリアミド溶液として用いた。
ｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）と４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＤＤＥ）とのモル比率をＰＤＡ／ＤＤＥ＝８：２としたものをジアミン成分として用い、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）に対し、モル比１：１で反応させたポリアミドのＮ−メチルー２ピロリドン（ＮＭＰ）溶液（固形分１８質量％））に、乾燥したカーボンブラック（アセチレンブラック（電気化学工業社製ｐＨ５．７、揮発分０．８９質量％）をポリイミド樹脂固形分１００質量部に対して１３質量部添加して、内層用のカーボンブラック分散ポリアミド溶液（Ｅ）を得た。ポリアミド溶液（Ｅ）の粘度は、Ｂ型粘度計での計測結果４Ｐａ・ｓであった。
【００６４】
カーボンブラック入りポリアミド溶液（Ｂ）を円筒状金型内面に、ディスペンサーを介して０．５ｍｍに塗布し、１５００ｒｐｍで１５分間回転させて均一な厚みを有する展開層とした後、２５０ｒｐｍで回転させながら、金型の外側より６０℃の熱風を３０分間あてた後、１５０℃で６０分間加熱し、次いで常温に冷却した。次にこの状態で得られたカーボンブラック分散ポリイミド前駆体の内面に、上記カーボンブラック入りポリアミド溶液（Ｅ）を同様に塗布し、その後３６０℃まで２℃／分の昇温速度で昇温し、更に３６０℃で３０分加熱し、溶媒の除去、脱水閉環水の除去によりイミド転化反応の完結を行った。その後室温に戻し、金型から剥離し、目的とする半導電性ベルトを得た。この半導電性ベルトの厚さは０．０８ｍｍであり、外層のポリイミド樹脂層は０．０２ｍｍであった。
【００６５】
＜評価＞
上記実施例１，２，３及び比較例１、２で得られた半導電性ベルトについて、平面度、転写面の表面微小硬度、体積抵抗率、転写画質（ブラー、ホロキャラ、カラーレジ）、を評価した。
【００６６】
（平面度の測定）
本発明における平面度は、図７に示すように半導電性ベルトを２本の平行な軸１８（Φ２８ｍｍ）で４ｋｇの荷重をかけることにより張架し、その時の半導電性ベルト表面をレーザー変位計１７（キーエンス社製ＬＫ−０３０）で張架している軸と対になっている軸の中心部を軸に平行に前記レーザー変位計１７でベルト表面の変位量の最大値と最小値の差分を読み取ったものである。
判定は、以下の基準により評価した。
○：平面度４ｍｍ以下
×：平面度４ｍｍを越える場合
【００６７】
図５は、表面層の表面微小硬度の測定原理を示す模式断面図であり、図５中、５０は表面層を、５１は針状圧子を表し、矢印Ｌは、針状圧子５１に加わる荷重を意味する。
表面微小硬度の測定に際しては、表面層５１の最表面部分に所定形状の針状圧子５１の先端を、荷重Ｌ（ｍＮ）を荷重０から所定荷重Ｐとなるまで押圧する。この時の針状圧子５１の表面層５０中への垂直方向の食い込み深さをＤ（μｍ）とした場合、表面微小硬度ＤＨは下式（１）で表される。
式（１）  ＤＨ＝α・Ｐ／Ｄ
但し、式（２）中、αは、針状圧子５１の形状や測定条件などによって予め決められる係数を意味し、Ｐは所定荷重（ｍＮ）を意味し、Ｄは針状圧子５１の表面層５０中への垂直方向の食い込み深さ（μｍ）を意味する。
【００６８】
＜体積抵抗率＞
体積抵抗率の計測は、上述したように、円形電極（三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＨＲプローブ）を用い、第一電圧印加電極Ａ’における円柱状電極部Ｃ’と第二電圧印加電極Ｂ’との間に電圧１００（Ｖ）を印可し、３０秒後の電流値より求めた。
【００６９】
＜画質（ホロキャラクター）の評価＞
上記で得られた各半導電性ベルトを、カラー画像形成装置（富士ゼロックス製Ｃｏｌｏｒ  Ｌａｓｅｒ  Ｗｉｎｄ改造機）に取り付け、画像形成を行い、画質（ホロキャラクター）について、以下の基準により評価した。（実施例３の場合には、一部改造して、除電装置を付与して画質評価を行った）。
◎：ホロキャラクターの発生なし
○：ホロキャラクターの発生が僅かにあるが、画質上での問題なし
×：ホロキャラクターの発生があり、画質上での問題あり
【００７０】
＜レジずれの評価＞
上記で得られた各半導電性ベルトを、カラー画像形成装置（富士ゼロックス製Ｃｏｌｏｒ  Ｌａｓｅｒ  Ｗｉｎｄ改造機）に取り付け、画像形成を行い、画質（カラーレジ）について、以下の基準により評価した。
○：レジずれが０．０８ｍｍ以下であり、画質上での問題なし
×：レジずれが０．０８ｍｍ以上であり、画質上での問題あり
【００７１】
＜総合評価＞
○：実用可能
×：実用に問題あり
【００７２】
これらの結果を下記表１に示す。
【表１】
2005024873.tif 000002
【００７３】
表１の結果から、本発明の実施例１〜３の半導電性ベルトは、平面度に優れ、転写面の表面硬度が小さいため、ホロキャラクターなどの画質欠陥がなく、優れた画質を長期にわたり安定して得ることができた。一方、比較例１は、レジずれの問題があり、本発明の方法でポリイミドベルトを成型する場合には、金型からの離型性に問題があり、水分を加えて吸水膨張により離型性の改善が必要であった。比較例２は、平面度が悪く、転写面の表面微小硬度が４０と硬いために、ホロキャラクターに問題があった。
【００７４】
【発明の効果】
本発明によれば、平面度に優れ、ホロキャラクター、ブラー、レジずれのない高画質を得ることのできる半導電性ベルトを安価に製造することができ、また、前記半導電性ベルトを備え、高品質の転写画質を安定して得ることができる画像形成装置を提供することができる。
【００７５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のベルト状中間転写体を用いたカラー画像形成装置を示す概略図である。
【図２】本発明のベルト状中間転写体を用いたカラー画像形成装置を示す概略図である。
【図３】本発明のベルト構成を示す断面図である
【図４】体積抵抗率の計測方法を示す図である。
【図５】表面層の表面微小硬度の測定原理を示す模式図である。
【図６】ポリイミドベルトの周長と金属製芯体（金型）の外径との関係を示す図である。
【図７】ベルトの平面度を計測する装置の概略構成図である。
【図８】本発明で用いたポリイミド液を塗布する装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１    感光体ドラム（像担持体）
２    中間転写ベルト（中間転写体）
３    バイアスローラ（第二転写手段）
４    用紙トレー
５    ブラック現像器
６    イエロー現像器
７    マゼンタ現像器
８    シアン現像器
９    中間転写体クリーナ
１０    転写ローラ
１３    剥離爪
１４    搬送ベルト
１６    感光体クリーナ
２１    ベルトローラ
２２    バックアップローラ
２３    ベルトローラ
２４    ベルトローラ
２５    導電性ローラ（第一転写手段）
２６    電極ローラ
３０    中間転写ドラム
３１    クリーニングブレード
４１    記録紙
４２    ピックアップローラ
４３    フィードローラ
７１    トナーカートリッジ
７２    定着ローラ
７３    バックアップローラ
７４    テンションローラ
７５    ２次転写ローラ
７６    用紙経路
７７    用紙トレイ
７８    レーザー発生装置
７９    感光体
８０    １次転写ローラ
８１    駆動ローラ
８２    転写クリナー
８３    帯電ローラ
８４    感光体クリ−ナー
８５    現像器
８６    中間転写体
８８    除電ローラ
Ｔ      トナー像
【図１】
2005024873.tif 000003
【図２】
2005024873.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005024873.tif 000008
【図７】
2005024873.tif 000009
【図８】
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