(57)【要約】【課題】  本発明は、繰り返し画像を出力し続けても、白抜けなどの画像不良が改良され、中間転写体として耐久性が向上した半導電性フィルム及び該半導電性フィルムを有する画像形成装置を提供しようとするものである。【解決手段】  少なくとも熱可塑性樹脂と該熱可塑性樹脂に対して１９質量％以上、３０質量％以下のアセチレンブラックとを有する半導電性フィルムであって、  Ｇ＊の歪依存性から求めた該アセチレンブラックの分散性指数が４０％以上であり、かつ、体積抵抗率が１×１０９Ω・ｃｍ以上１×１０１２Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする半導電性フィルム。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも熱可塑性樹脂と該熱可塑性樹脂に対して１９質量％以上、３０質量％以下のアセチレンブラックとを有する半導電性フィルムであって、
Ｇ＊の歪依存性から求めた該アセチレンブラックの分散性指数が４０％以上であり、かつ、体積抵抗率が１×１０９Ω・ｃｍ以上１×１０１２Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする半導電性フィルム。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂がポリエーテルエーテルケトンである請求項１に記載の半導電性フィルム。
【請求項３】
電子写真感光体及び請求項１または２に記載の半導電性フィルムを中間転写体として有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真画像形成装置の中間転写ベルト等に用い得る半導電性フィルム及び電子写真画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置において、高画質カラー画像を得る装置が様々上市されてきている。一般に高画質カラー画像を得る場合、まず各色トナー画像を各色ごとに現像したのち中間転写体に順次転写し、カラー画像を形成する。次に、中間転写体上に形成されたカラー画像を被記録媒体に一括再転写し、画像ズレの極めて少ない高画質カラー画像を得る。ここで用いられる中間転写体は、半導電性のベルトが一般的で、代表的なものとしては熱硬化性樹脂のポリイミドやポリアミドイミド樹脂中にカーボンブラックを分散させてベルトとしたものが知られている。このようなベルトは、樹脂ワニスあるいは樹脂前駆体であるポリアミド酸ワニスにカーボンブラックを分散させた分散液を塗膜化し、焼成することにより得られるものである。
これに対し、最近では熱可塑性樹脂中にカーボンブラックを分散させた樹脂組成物を溶融押出し成形によりベルトとしたものの検討が進められている。熱可塑性樹脂は、溶融押出し成形が可能でありなおかつ有機溶媒の使用量が少ない為、環境負荷の面やコスト面において熱硬化性樹脂より優位性があることから、盛んに検討が進められている。そうした中で、高速、高耐久性の求められる画像形成装置では、熱可塑性樹脂の中でも機械強度、耐久強度、耐熱性ともに高いパフォーマンスを有するスーパーエンジニアリングプラスチックを利用した検討も行われている。中でも、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）は、耐磨耗性、耐薬品性、摺動性、強靭性、難燃性など特性が優れた樹脂である。そのため半導電性中間転写ベルトとして用いた場合、特段の性能向上を期待でき（例えば特許文献１）、そのための更なる技術開発が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１２９４２
【特許文献２】特開平８−１８７７７３
【特許文献３】特開２００１−１３８０１
【特許文献４】特開２００２−３２２３２７
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ａ．Ｒ．Ｐａｙｎｅ  Ｒ．Ｅ．Ｗｈｉｔｔａｋｅｒ，「ＬＯＷ  ＳＴＲＡＩＮ  ＤＹＮＡＭＩＣ  ＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳ  ＯＦ  ＦＩＬＬＥＤ  ＲＵＢＢＥＲＳ」，ＲＵＢＢＥＲ  ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ  ＡＮＤ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ，１９７１，ＶＯＬ．４４，ｐ．４４０−４７８．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したようにエンジニアプラスチック系、スーパーエンジニアリングプラスチック系の熱可塑性樹脂、特には、ＰＥＥＫを用いた半導電性フィルムに関しては、高い機械強度特性、その耐久強度、耐熱性及びコスト等において格段に優れたものが期待され得る。
【０００６】
しかしながら従来の熱可塑性樹脂を用いた半導性フィルムにおいては中間転写体等の通電、放電を得るプロセスに用いて、繰り返し画像を出力し続けると、白抜けなどの画像不良を起こす現象が発生する場合があった。特に高速、高耐久を必要とされる画像形成装置においてこの課題を解決することが強く求められている。
【０００７】
そこで本発明の目的は、繰り返しの画像出力を行なっても画像不良が従来に比べ起きにくく耐久性が著しく向上した中間転写ベルトに好適に用い得る半導電性フィルムを提供することである。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、高品位な電子写真画像を安定して形成することのできる電子写真画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、少なくとも熱可塑性樹脂と該熱可塑性樹脂に対して１９質量％以上、３０質量％以下のアセチレンブラックとを有する半導電性フィルムであって、
Ｇ＊の歪依存性から求めた該アセチレンブラックの分散性指数が４０％以上であり、かつ、体積抵抗率が１×１０９Ω・ｃｍ以上１×１０１２Ω・ｃｍ以下である半導電性フィルムが提供される。
また、本発明の他の態様によれば、第１の画像担持体及び上記の半導電性フィルムを中間転写体として有する電子写真画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、繰り返し画像を出力し続けても、白抜けなどの画像不良が改良され、中間転写体としての耐久性が向上する半導電性フィルムを得ることができる。
また、本発明によれば、高品位の電子写真画像を安定して形成可能な電子写真画像形成装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明を用いた画像形成装置の構成の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る半導電性フィルムについて更に詳しく説明する。
【００１３】
まず、図１を参照して、本発明を適用し得る画像形成装置の一例を説明する。図１の画像形成装置１００は、電子写真方式のカラー画像形成装置（カラーレーザープリンタ）である。
【００１４】
図１に示す画像形成装置１００には、中間転写ベルト７の平面部に沿って、その移動方向に順に、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色成分の画像形成部である画像形成ユニットＰｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋが配設されている。各画像形成ユニットの基本的な構成は同一であるので、画像形成ユニットの詳細については、イエロー画像形成ユニットＰｙについてのみ説明する。
【００１５】
イエロー画像形成ユニットＰｙは、像担持体としてドラム型の電子写真感光体（感光体ドラム）１Ｙを有する。感光体ドラム１Ｙは、アルミシリンダを基層として、感光体層、電荷輸送層、表面保護層を積層して形成したものである。
【００１６】
また、イエロー画像形成ユニットＰｙは、帯電手段としての電荷注入帯電器である帯電ローラ２Ｙを備えている。帯電ローラ２Ｙに帯電バイアスを印加することで、感光体ドラム１Ｙの表面は一様に帯電される。
【００１７】
感光体ドラム１Ｙの上方には、画像露光手段としてのレーザービームスキャナ３Ｙが配設されている。レーザービームスキャナ３Ｙは、一様に帯電された感光体ドラム１Ｙの表面を画像情報に応じて走査露光して、イエロー色成分の静電潜像をその表面に形成する。
【００１８】
感光体ドラム１Ｙに形成された静電潜像は、現像手段４Ｙによって現像剤であるところのトナーによって現像される。つまり、現像手段としての現像器４Ｙは、現像剤担持体としての現像ローラ４Ｙａ、現像剤量規制部材としての規制ブレード４Ｙｂを備えており、又現像剤としてイエロートナーを収容している。イエロートナーが供給された現像ローラ４Ｙａは、現像部において感光体ドラム１Ｙと軽圧接されており、感光体ドラム１Ｙと順方向に速度差を持って回転される。現像ローラ４Ｙａによって現像部に搬送されたイエロートナーは、現像ローラ４Ｙａに現像バイアスを印加することで、感光体ドラム１Ｙに形成された静電潜像に付着する。これにより、感光体ドラム１Ｙに可視像（イエロートナー像）が形成される。
【００１９】
中間転写体であるところの中間転写ベルト７は、駆動ローラ７１、テンションローラ７２、従動ローラ７３に張架されており、感光体ドラム１Ｙと接触して図中矢印の方向に移動（回転駆動）される。そして、１次転写部Ｔｙに到達したイエロートナー像は、中間転写ベルト７を介して感光体ドラム１Ｙに対向して圧接されている１次転写部材としての１次転写ローラ５Ｙによって、中間転写ベルト７上に転写される。
【００２０】
同様に、以上の作像動作を、中間転写ベルト７の移動に伴ってマゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各ユニットＰｍ、Ｐｃ、Ｐｋにおいて行い、中間転写ベルト７上にイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの４色のトナー像を積層する。４色のトナー層は中間転写ベルト７の移動に従って搬送され、２次転写部Ｔ’において、２次転写手段としての２次転写ローラ８により、所定のタイミングで搬送されてくる転写材Ｓ上に一括転写される。
【００２１】
転写材Ｓは、転写材収納部であるカセット１２に収納されており、ピックアップローラ１３によって機内に分離供給され、搬送ローラ対１４、レジストローラ対１５によって中間転写ベルト７に転写された４色のトナー像と同期をとられて２次転写部Ｔ’まで搬送される。
【００２２】
転写材Ｓに転写されたトナー像は、定着器９によって定着されて、例えばフルカラーの画像となる。定着器９は、加熱手段を備えた定着ローラ９１と加圧ローラ９２とを有し、転写材Ｓ上の未定着トナー像を加熱、加圧することで定着する。
【００２３】
その後、転写材Ｓは搬送ローラ対１６、排出ローラ対１７などによって機外に排出される。
【００２４】
中間転写ベルト７のクリーニング手段としてのクリーニングブレード１１が、中間転写ベルト７の駆動方向の２次転写部Ｔ’の下流に配設されており、２次転写部Ｔ’において転写材Ｓに転写されずに中間転写ベルト７に残った転写残トナーを除去する。
【００２５】
以上説明したように感光体から中間転写ベルト、中間転写ベルトから被記録媒体へトナー画像の電気的転写プロセスが繰り返し行われる。また、多数の転写材へ記録を繰り返すことで電気的転写プロセスが更に繰り返し行われることになる。本発明者らによる画像出力試験によれば、このような電気的転写プロセスが大量に繰り返されると、転写材へトナーが十分転写されない現象が現れる。繰り返し長時間の画像出力により発生しやすく、画像不良として視認されるに到る。これは電気的転写プロセスにおいて中間転写ベルトのある部分に電界の集中が起こり、樹脂が変性し中間転写ベルトの電気特性が変化することにより引き起こされるものと考えられている。
【００２６】
又、本実施例の中間転写ベルト７は、アセチレンブラックを分散させて抵抗調整を行った。中間転写ベルト７の体積抵抗率は１０９  〜１０１２Ω・ｃｍの範囲にあること、又表面抵抗率で１０９〜１０１４Ω／□の範囲にあることが好ましい。中間転写ベルト７の体積抵抗率を上記の範囲内とすることにより、中間転写ベルト７が連続駆動された場合にもベルト表面がチャージアップすることを抑制できる。その結果、ベルト表面のチャージアップを抑制するために除電機構を電子写真画像形成装置に設ける必要がなくなり、電子写真画像形成装置の構成の複雑化、コストアップを抑制し得る。
【００２７】
また、例えば１次転写部Ｔｙ〜Ｔｋにおいて隣接する１次転写部にまで意図しないバイアスが流れることにより、転写バイアスが不十分となりことを抑制できる。
【００２８】
さらに、表面抵抗率を上記の範囲内とすることにより、２次転写部Ｔ’を通過した後に転写材Ｓが中間転写ベルト７から離れる際の剥離放電が発生するのを抑制し得る。また、例えばドット画像を形成したときに意図しない場所にトナーが飛散してしまう、所謂、飛び散りという画像不良の発生を抑制し得る。トナーの飛び散りとは、下層のトナーの存在によって転写電界がトナーの存在しない箇所に回り込むことによって、ドットのエッジを形成するトナーが飛散する現象である。この現象を、中間転写ベルト７の表面抵抗率を上記の範囲内とすることで抑制することが可能である。
【００２９】
本発明の半導電性フィルムは、上記中間転写ベルトが好ましく用いられる例であるが、それのみに限定されるものではなく、帯電ベルト、ローラ、現像ベルト、ローラ、転写ベルト、各種ブレード、被記録媒体搬送ベルト、ローラなども同様な環境、条件で使用される部材であり、これらのものにも本発明を使用することが出来る。
【００３０】
以下に本発明の半導電性フィルムについて、上記の画像形成装置の例で記載した中間転写ベルトを一例として更に詳細に説明する。
【００３１】
本発明に関わる半導電性フィルムである中間転写ベルト７は、エチレン−四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ），ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニルするフォン（ＰＰＳＦ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）など単独のポリマーあるいはそれらの共重合体、ブレンド、アロイなどを含む熱可塑性樹脂材料と、アセチレンブラックを用いて作製することができる。特に熱可塑性樹脂としてＰＥＥＫであることが好ましい。
本実施例では、中間転写ベルト７はＰＥＥＫを基体として作製した。
本発明に用いられるＰＥＥＫは、下記の繰り返し単位の分子構造で表される。
【００３２】
【化１】
2012220839.tif 000002
【００３３】
具体的には、ビクトレックス社ＰＥＥＫ  ４５０Ｇ、３８１Ｇ、１５１Ｇ、９０Ｇ（商品名）、ダイセル・デグサ社のＶＥＳＴＡＫＥＥＰ（商品名）、が挙げられ、ほかにソルベイ社からも上市されている。これらの樹脂から選択して単独あるいは二種類以上を混合して使用することが出来るし、合成することによっても使用することが出来る。混合して用いる場合、高分子量のＰＥＥＫの溶融状態での粘度を低下させ加工を容易にする観点から、高分子量のものと低分子量のものを混合して用いるのが好ましい。混合は溶融状態で混練するあるいは溶液状態で混合する等方法があるが、ペレットなどを溶融状態で混合する方法が典型的である。具体的に使用する高分子量品としては、例えばビクトレックス社ＰＥＥＫ  ４５０Ｇあるいは３８１Ｇ（商品名）であり、低分子量品としては例えば１５１Ｇ、９０Ｇ（商品名）である。この中でも高分子量品として４５０Ｇ、低分子量として１５１Ｇを使用することが好ましい。高分子量品と低分子量品の混合質量比は、４０／６０〜７５／２５の範囲、さらに好ましくは５０／５０〜６５／３５の範囲である。この範囲であれば、高分子量成分の機械強度が良く維持され、溶融粘度が効果的に低減される。
【００３４】
次に、本実施例で用いられるＰＥＥＫ樹脂に対し最も好適に用いられるカーボンブラックであるアセチレンブラックについて説明する。前記のようにアセチレンブラックはカーボンブラックの一種であり、アセチレンから製造される。
【００３５】
製造方法としてはアセチレンを、予熱した炉で熱分解して得られる。アセチレンブラックは発熱反応により高速、高選択反応により得られるため高純度のカーボンブラックが得られるといわれている。電気化学工業社製のデンカブラック（商品名）が代表的で、粒状品、プレス一般品、プレス特殊品等のなかから選ぶことが出来る。
【００３６】
これに対し、抵抗値の制御性を意図して分散性の良いオイルファーネスブラックは、ＰＥＥＫとの混合によって異物が発生し、シート、フィルムあるいはベルトとして品質の良いものが得られにくい。これは、オイルファーネスブラックのような高温下での揮発分が多いカーボンブラックでは、高温での加工が必要なＰＥＥＫ樹脂との混合で、その揮発成分が不純物として異物の生成に繋がると推測される。
【００３７】
アセチレンブラックは比較的カーボンブラック特有のストラクチャーといわれる嵩高い構造を取りやすいカーボンブラックであり、このためそのような構造をあまり取らないカーボンブラックに比べ、低い質量分率で樹脂組成物を中抵抗化すなわち半導電性とすることが可能である。
【００３８】
本発明に係る半導電性フィルムはアセチレンブラックをＰＥＥＫ等の熱可塑性樹脂に分散させることによって製造することができる。
【００３９】
熱可塑性樹脂にアセチレンブラックを分散する方法としては、溶融混練機を用いた溶融混練法、溶液混合法があるが、通常は、２軸溶融混練機または１軸溶融混練機を用いてアセチレンブラックと熱可塑性樹脂とを溶融混練することによって樹脂組成物とする方法が一般的である。溶融混練法においては、２軸溶融混練機が特に好適に用いられる。
【００４０】
２軸溶融混練機としては、例えば、ＨＫ−２５Ｄ（商品名、パーカーコーポレーション社製）、ＰＣＭシリーズ（商品名、池貝社製プラスチック）などが挙げられる。
【００４１】
また、一般に、熱可塑性樹脂とカーボンブラックからなる樹脂組成物において同一材料を使用する場合、カーボンブラックの樹脂に対する添加量が少ないほど抵抗値は高くなり、同一材料を同一分量比で使用する場合、カーボンブラック粒子が均一に細かく分散するにつれて抵抗値は高くなる。したがって、所定の添加量で所定の抵抗値を得る為にはカーボンブラックの分散状態を制御することが重要である。
【００４２】
ＰＥＥＫ樹脂とアセチレンブラックを混練する工程は、ＰＥＥＫ樹脂中のアセチレンブラックの分散状態に大きな影響を与えることから、本発明の半導電性フィルムを得るには、二軸溶融混練機の加工条件によって分散状態を制御するのが最も有効である。また混練する際、樹脂ペレットやＣＢを粉砕によりあらかじめ微粒化しておくこともできる。本発明の具体的実施例で後述するように、二軸溶融混練機でＰＥＥＫ樹脂とアセチレンブラックの樹脂組成物を作成し、作成した樹脂組成物を繰り返し溶融混練することで所望の分散状態を作り出すことが可能である。
【００４３】
次に該樹脂組成物を溶融押出しによりシート、フィルムあるいはシームレスベルト形状に押出す方法により半導電性フィルムを得ることが出来る。熱プレス、射出成型を使用して成型することもできる。また、本発明の半導電性フィルムの実施例である中間転写ベルトの製造方法には、特に限定は無く、他のどのような製造方法を用いても良い。例えばシームレスベルトを得る方法としては、シートを押出しにより成形したのち繋ぎ合わせてシームレス化する方法（特許文献２参照）や円筒ダイスから押出しベルトとする方法（特許文献３参照）などがある。
【００４４】
以下に、本実施例で好適に用いうる例として、１軸スクリューを持つ溶融押出し機とスパイラル状の環状ダイを用いて当該ダイの環状リップよりシームレス体として押出す方法について記す。まず、１軸スクリューを持つ溶融押出し機に樹脂組成物を投入し、スパイラル状の環状ダイの環状リップよりシームレス体として樹脂組成物を押出す。押出し後に冷却ロールあるいは内部冷却マンドレル方式によって内径を制御して引き取り、それらを押出し方向に垂直にカットすることによりシームレスベルトを得ることが出来る。ダイのリップのクリアランスは２．０ｍｍ以下、好ましくは１．０ｍｍ以下である。本発明のベルトの膜厚みは、転写ベルトあるいは中間転写ベルトとしては１５０μｍ以下３０μｍ以上が好ましく、ダイより押出す際の引張り条件を制御することにより所望の厚みとすることが出来る。
【００４５】
本実施例においては、機械強度、耐久強度を強化する目的で、結晶化処理を施すことが好ましく、１５０℃以上でアニ−リング処理することで結晶化を促進することが出来る。好ましくは２００℃以上でアニ−リングする。アニーリングは恒温層中でも良いし、金属の型にサンドしても良い。結晶化度の程度は示差走査熱量計（ＤＳＣ）で、１５０℃から２００℃の結晶化エンタルピー：ΔＨピーク強度が２０Ｊ／ｇ未満であることが好ましい。より好ましくは１５Ｊ／ｇ未満、さらに好ましくは１０Ｊ／ｇ未満である。ＤＳＣの測定は、昇温速度は５〜１０℃／ｍｉｎ、測定開始温度：１２０℃、測定終了温度４００℃、サンプル質量約５ｍｇで、パーキンエルマー社製ＤＳＣ７等の装置で測定可能である。
【００４６】
このようにして作成した本発明に関わるベルトは、機械強度及び耐久強度に優れ、耐磨耗性、耐薬品性、摺動性、強靭性、難燃性なども極めて優れるものである。例えばＪＩＳ  Ｋ  ７１１３によって引張り試験を行うときわめて優れた機械強度を発現することが出来る。引張り弾性率では、１．５０ＧＰａ以上、あるいは２．０ＧＰａ以上あるいは２．５ＧＰａ以上、３．０ＧＰａ以上を示すことも可能である。また引張り破断伸びでは１０％以上あるいは２０％以上を示すことが可能であり、タフネスという意味でも極めて優れていることがわかる。また屈曲疲労試験としてはＪＩＳ  Ｐ  ８１１５が知られているがこれにおいても優れた特性を発揮することが可能である。さらに本発明のベルトは、表面硬度においても０．２５ＧＰａ以上を発現することが可能であり、その意味でも優れたものであると言うことが出来る。
【００４７】
このようにして得られた本発明の半導電性フィルムのアセチレンブラックの分散状態は、以下のようにして知ることが出来る。まず本発明の半導電性フィルムを適当な大きさに切り回転式レオメータの試料台に載せ温度を溶融状態となるような一定温度に制御しながら動的粘弾性を測定し複素弾性率Ｇ＊の歪依存性を調べる。Ｇ＊とは式（１）のように貯蔵弾性率と損失弾性率のベクトル和の大きさで表される。
Ｇ＊＝（Ｇ’２＋Ｇ”２）１／２        式（１）
【００４８】
ゴム／アセチレンブラック系においてＧ＊は歪に対して非線形な挙動を示し、線形粘弾性領域におけるＧ＊の値はアセチレンブラックの充填量に依存する現象（いわゆるＰａｙｎｅ効果）が知られている。さらに、ゴム／アセチレンブラック系におけるＧ＊の歪依存性はゴム中のアセチレンブラックの分散状態にも依存することが知られており、逆にＧ＊の歪依存性からアセチレンブラックの分散状態を推定することができる（非特許文献１、特許文献２）。本発明ではこのようなゴム／アセチレンブラック系において用いられる分散性解析手法を本発明の高分子／アセチレンブラックコンポジットのフィルムにも適応できることを見出した。つまり、前記の実験により得られたＧ＊の歪依存性からＧ＊１  ／Ｇ＊２×１００で表現される分散性指数を求め分散状態を調べることが出来る。なお、Ｇ＊１は非線形粘弾性領域、Ｇ＊２は線形粘弾性領域におけるＧ＊の値である。
【００４９】
このようにして求めた分散性指数と先に述べた出力画像品位低下現象の関連を鋭意検討した結果、分散性指数が一定の範囲の半導電性フィルムを用いることで出力画像品位低下現象を抑えることができることを見出した。
【００５０】
このことから、本発明の半導電性フィルムを用いた中間転写ベルトのＧ＊の歪依存性から求めた分散性指数を所定の範囲内とすることでその耐久性能を格段に向上させうること、すなわち、本発明の中間転写体を用いた画像形成装置の出力画像品位の安定性を著しく向上させることを可能とした。
【００５１】
更に詳しくは、中間転写体の耐久性能を向上させるには、溶融状態となる温度において（好ましくは３４０℃以上、より好ましくは３８０℃以上）、φ２５ｍｍ以下、好ましくはφ１５ｍｍ以下のＳＵＳ製パラレルプレートを用い、１０〜０．５Ｈｚの範囲の一定周波数、好ましくは２．０〜０．５Ｈｚの範囲の一定周波数でＧ＊の歪依存性を測定した時の歪３０％におけるＧ＊と線形粘弾性領域（例えば、歪０．５％）におけるＧ＊の比の１００分率が４０％以上となることが好ましい。さらに好ましくは歪３０％におけるＧ＊と歪０．５％におけるＧ＊の比の１００分率が４５％以上とすることで前記画像不良に至るまでの繰り返し画像出力回数を著しく増大させることができる。このような繰り返し画像出力による画像劣化についてのメカニズムは十分に解明できていないが、転写バイアスが印加された際に電界の集中が起こり、それに伴う電流集中さらには絶縁破壊により導電パスが新たに生成することにより起こると推定される。高分子中のアセチレンブラックの分散性を前記規定の分散性指数が一定の範囲内になるように分散状態を制御することで、画像劣化が抑制するものと推定される。つまり、アセチレンブラックの凝集及び偏在の少ない分散状態を実現していることにより、一部に電界が集中することがなく、新たな導電パスの発生が抑制でき、本発明の半導性フィルムの電気特性の劣化を招き難くし得ていると考えられる。
【００５２】
また、本発明の半導電性フィルムからなる中間転写ベルトは、体積抵抗率として１０９Ω・ｃｍ以上１０１２Ω・ｃｍ以下であるとき、良好な転写性能を発揮する。したがって、本発明においてはＧ＊の歪依存性から求めた前記分散性指数が４０％以上となるようにアセチレンブラックが分散しており、なおかつ体積抵抗率が前記の抵抗値範囲内であることが必要である。先に述べたようにアセチレンブラックの樹脂に対する充填量が変らない場合、高分散状態になるほど抵抗は高くなるため、体積抵抗率が１０９Ω・ｃｍ以上１０１２Ω・ｃｍ以下であって、Ｇ＊の歪依存性から求めた前記分散性指数が４０％以上となるようなアセチレンブラックの分散状態を実現するためにはアセチレンブラックの充填量に最適範囲が存在する。本発明者らが鋭意検討した結果、熱可塑性樹脂に対し１９質量％以上のアセチレンブラックを含有することが必要であることを見出した。また、体積抵抗率が１０９Ω・ｃｍ以上１０１２Ω・ｃｍ以下であって、Ｇ＊の歪依存性から求めた前記分散性指数が４５％以上の分散性を実現するために、２２質量％以上のアセチレンブラックを含有することが必要であることを見出した。この充填量に満たない充填量で前記体積抵抗率とした場合、高分散状態を実現できていないため出力画像品位低下現象を防ぐことが出来ない。この観点とは別に中間転写ベルトの機械強度を保つ必要から、熱可塑性樹脂に対して３０質量％以下のアセチレンブラックを含有することが必要である。また、熱可塑性樹脂に対するアセチレンブラックのより好ましい含有量としては、２７質量％以下、特には２５質量％以下である。
【実施例】
【００５３】
以下に本発明の実施例について具体的に説明する。
まず、以下の実施例において実施した測定方法及び評価方法についてまとめて記載する。
【００５４】
（１）抵抗値の測定
（１−１）体積抵抗率
抵抗率測定装置（商品名：ハイレスタＵＰ、三菱化学社製）にリング状プローブ（商品名：ＵＲＳプローブ、三菱化学社製、内側の電極の外径５．９ｍｍ、外側の電極の内径１１．０ｍｍ、外側電極の外径１７．８ｍｍ）と測定ステージ（商品名：レジテーブルＵＦＬ、三菱化学社製）を接続し、プローブと測定ステージの間に挟んだ試料に約２ｋｇ重の圧力を加えながら、プローブの内側の電極（主電極）と測定ステージとの間に１００Ｖの電圧を印加して測定した。
【００５５】
（１−２）表面抵抗率
抵抗率測定装置（商品名：ハイレスタＵＰ、三菱化学社製）にリング状プローブ（商品名：ＵＲＳプローブ、三菱化学社製、内側の電極の外径５．９ｍｍ、外側の電極の内径１１．０ｍｍ、外側電極の外径１７．８ｍｍ）と測定ステージ（商品名：レジテーブルＵＦＬ、三菱化学社製）を接続し、プローブと測定ステージの間に挟んだ試料に約２ｋｇ重の圧力を加えながら、プローブの内側の電極（主電極）とプローブの外側の電極（ガード電極）との間に１００Ｖの電圧を印加して測定した。
【００５６】
（２）Ｇ＊の歪依存性の測定
半導電性フィルムを適当な大きさに切り出し、動的粘弾性測定装置（商品名：ＶＡＲ−１００、Ｒｅｏｌｏｇｉｃａ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ａ．Ｂ．社製）で３８０℃、周波数１．０Ｈｚ、φ１５ｍｍＳＵＳ製パラレルプレート、試験片の厚さ１ｍｍの条件で動的粘弾性を測定した。
【００５７】
（３）画像出力耐久性の評価
下記に述べる方法で作成したフィルムを１００ｍｍ×１００ｍｍに切り出し、この切り出したフィルムを図１に示す画像形成装置１００の中間転写ベルト７の中央部にあらかじめ同一形状にあけた穴の部分に貼り付けて、評価用の中間転写ベルトとした。評価は貼り付けられたフィルム部に対応する部分の出力画像を確認することで行った。本発明の実施例中での中間転写ベルトの評価は以下のような基準とした。
×：下記条件（Ｉ）で白抜け画像が発生した。
○：下記条件（Ｉ）で白抜け画像が発生せず、下記条件（ＩＩ）で白抜け画像が発生した。
◎：下記条件（Ｉ）および（ＩＩ）で白抜け画像が発生しなかった。
【００５８】
条件（Ｉ）
紙への転写、いわゆる２次転写を繰り返すことで評価を行った。紙はＣＬＣ８０（日本製紙社製）で体積抵抗率は約１０１１Ω・ｃｍである。２次転写ニップ幅５ｍｍ、厚み８５μｍ、Ａ４幅２９７ｍｍとして、実抵抗は約６Ｅ＋７Ωである。利用したトナーの単位質量当たり帯電量は、常温低湿環境下（２３℃、５％）で約３０μＣ／ｇである。中間転写ベルト上に形成されるトナーの最大載り量は１２ｇ／ｍ２であるので単位面積あたりの最大電荷量は３６０μＣ／ｍ２である。転写ローラは、外径φ２４ｍｍ、芯金φ１２ｍｍ、厚さ６ｍｍの導電性弾性層を表層に持つローラであり、２次転写ニップ幅は５ｍｍであることから転写ニップ部の実抵抗は約６×１０７Ωである。２次転写ニップ幅は５ｍｍであることと、中間転写ベルトの厚みが８０μｍとし、幅が約３００ｍｍであることから、体積抵抗を例えば１０１０Ω・ｃｍとすると、中間転写ベルトの転写ニップ部での実抵抗は、約２×１０７Ωである。２次転写ニップのトナーの電荷量は、２次転写ニップ幅５ｍｍと最大画像幅３００ｍｍを上記単位面積当たりの最大電荷量にかけ合せ、約０．５３μＣとなる。プロセススピードは１３０ｍｍ／ｓであるので、ニップ通過時間は０．０３８秒（ｓ）である。必要な転写のための、必要転写電流は０．５３／０．０３８＝１３．９μＡであるが、経験的に通常、電流の利用効率は４０％程度から７５％程度であることがわかっている。４０％のとき必要転写電流は、約３５μＡ、７５％のときのそれは約１９μＡである。ローラ、中間転写ベルト、紙の合成抵抗は約１．４×１０８であることから、転写電流利用効率を考慮し、転写電圧は３．５ｋＶとした。この条件で繰返し転写耐久を実施し、３０万枚繰返し後の出力画像２０枚を目視確認することとした。
【００５９】
条件（ＩＩ）
上記条件（Ｉ）に関して、顔料成分の多いトナーに変えたが帯電量は同じで最大載り量を１２ｇ／ｍ２から６ｇ／ｍ２に変えた。プロセススピードを１３０ｍｍ／ｓから３００ｍｍ／ｓに変え、ニップ通過時間を０．０１６秒（ｓ）とした。その他は条件（Ｉ）と同じとした。必要転写電流は１６．６μＡであるが、電流の利用効率を考慮して、転写電圧は４．２ｋＶとした。この条件で繰返し転写耐久を実施し、６０万枚繰返し後の出力画像２０枚を目視確認することとした。
【００６０】
＜実施例１＞
ＰＥＥＫ樹脂として、ビクトレックス４５０Ｇ（商品名、ビクトレックス社製）６０質量部と、ビクトレックス１５１Ｇ（商品名、ビクトレックス社製）４０質量部とをブレンドしたものを用いた。
【００６１】
これにアセチレンブラック（デンカブラック粒状品（商品名））を、ＰＥＥＫに対して１９質量％の添加量となるようＰＥＥＫとブレンドした。これを、同方向回転二軸混練押出機（商品名：ＨＫ−２５Ｄ、パーカーコーポレーション社製）を用いて溶融混練し、ペレット１１を作成した。
【００６２】
このとき二軸混練押出し機のスクリューを、順送りタイプのニーディングスクリュー、ニュートラルタイプのニーディングスクリュー、逆送りタイプのニーディングスクリューと送りスクリューの比を１０８／６０／４８／７９２として回転数５００ｒｐｍで行った。このペレット１１を上記装置に投入し、溶融混練することによりペレット１２を作成した。同様に溶融混練を繰り返しペレット１３およびペレット１４を順次作製した。
【００６３】
ペレット１４を単軸押出機（商品名：ラボプラストミル、東洋精機製作所製）を用いて、幅１５０ｍｍ、リップ３５０μｍのＴダイから溶融押出し成形により厚さ８０μｍのフィルムに加工しシート１を作成した。
【００６４】
次に、このシート１の体積抵抗率と表面抵抗率とＧ＊の歪依存性をそれぞれ前記の方法で測定した結果を表１に記載した。次に、このベルト画像出力耐久性の評価を前記の方法により行い、結果を表１に記載した。
【００６５】
＜実施例２＞
デンカブラック粒状品を２０質量％の添加量となるよう調整した以外は実施例１と同様に溶融混練することによりペレット２１を作成した。以下実施例１と同様に溶融混錬を繰り返し、ペレット２２、ペレット２３、ペレット２４、ペレット２５、ペレット２６を作成した。このペレット２６を実施例１と同様に押出し成形加工し、シート２を作成した。
シート２について実施例１と同様に測定及び評価を行った結果を表１に記載した。
【００６６】
＜実施例３＞
デンカブラック粒状品を２１質量％の添加量となるよう調整した以外は実施例１と同様に溶融混練することによりペレット３１を作成した。以下実施例１と同様に溶融混錬を繰り返し、ペレット３２、ペレット３３、ペレット３４、ペレット３５、ペレット３６を作成した。このペレット３６を実施例１と同様に押出し成形加工し、シート３を作成した。
シート３について実施例１と同様に測定及び評価を行った結果を表１に記載した。
【００６７】
＜実施例４＞
デンカブラック粒状品を２２質量％の添加量となるよう調整した以外は実施例１と同様に溶融混練することによりペレット４１を作成した。以下実施例１と同様に溶融混錬を繰り返し、ペレット４２、ペレット４３、ペレット４４、ペレット４５、ペレット４６、ペレット４７、ペレット４８を作成した。このペレット４８を実施例１と同様に押出し成形加工し、シート４を作成した。
シート４について実施例１と同様に測定及び評価を行った結果を表１に記載した。
【００６８】
＜実施例５＞
デンカブラック粒状品を２３質量％の添加量となるよう調整した以外は実施例１と同様に溶融混練することによりペレット５１を作成した。以下実施例１と同様に溶融混錬を繰り返し、ペレット５２、ペレット５３、ペレット５４、ペレット５５、ペレット５６、ペレット５７、ペレット５８を作成した。このペレット５８を実施例１と同様に押出し成形加工し、シート５を作成した。
シート５について実施例１と同様に測定及び評価を行った結果を表１に記載した。
【００６９】
＜実施例６＞
デンカブラック粒状品を２４質量％の添加量となるよう調整した以外は実施例１と同様に溶融混練することによりペレット６０を作成した。以下実施例１と同様に溶融混錬を繰り返し、ペレット６１、ペレット６２、ペレット６３、ペレット６４、ペレット６５、ペレット６６、ペレット６７、ペレット６８、ペレット６９を作成した。このペレット６９を実施例１と同様に押出し成形加工し、シート６を作成した。
シート６について実施例１と同様に測定及び評価を行った結果を表１に記載した。
【００７０】
＜比較例１＞
デンカブラック粒状品を１９質量％の添加量となるよう調整した以外は実施例１と同様に溶融混練することによりペレットＡ１を作成した。
このペレットＡ１を実施例１と同様に押出し成形加工し、シートＡを作成した。
シートＡについて実施例１と同様に測定及び評価を行った結果を表１に記載した。
【００７１】
＜比較例２＞
デンカブラック粒状品を１８質量％の添加量となるよう調整した以外は実施例１と同様に溶融混練することによりペレットＢ１を作成した。以下実施例１と同様に溶融混練を繰り返し、ペレットＢ２、ペレットＢ３を作成した。
このペレットＢ３を実施例１と同様に押出し成形加工し、シートＢを作成した。
シートＢについて実施例１と同様に測定及び評価を行った結果を表２に記載した。
【００７２】
＜比較例３＞
デンカブラック粒状品を１９質量％の添加量となるよう調整した以外は実施例１と同様に溶融混練することによりペレットＣ１を作成した。以下実施例１と同様に溶融混練を繰り返し、ペレットＣ２を作成した。
このペレットＣ２を実施例１と同様に押出し成形加工し、シートＣを作成した。
シートＣについて実施例１と同様に測定及び評価を行った結果を表２に記載した。
【００７３】
＜比較例４＞
デンカブラック粒状品を２０質量％の添加量となるよう調整した以外は実施例１と同様に溶融混練することによりペレットＤ１を作成した。以下実施例１と同様に溶融混練を繰り返し、ペレットＤ２、ペレットＤ３、ペレットＤ４を作成した。
このペレットＤ４を実施例１と同様に押出し成形加工し、シートＤを作成した。
【００７４】
シートＤについて実施例１と同様に測定及び評価を行った結果を表２に記載した。なお、シートＤは初期抵抗が低いために初期画質がわるかったが、耐久性評価を行うとさらに画質が悪化した。
【００７５】
＜比較例５＞
デンカブラック粒状品を２３質量％の添加量となるよう調整した以外は実施例１と同様に溶融混練することによりペレットＥ１を作成した。以下実施例１と同様に溶融混練を繰り返し、ペレットＥ２、ペレットＥ３、ペレットＥ４、ペレットＥ５、ペレットＥ６を作成した。
このペレットＥ６を実施例１と同様に押出し成形加工し、シートＥを作成した。
ペレットＥ６およびシートＥについて実施例１と同様に測定及び評価を行った結果を表２に記載した。
【００７６】
＜比較例６＞
デンカブラック粒状品を２４質量％の添加量となるよう調整した以外は実施例１と同様に溶融混練することによりペレットＦ１を作成した。以下実施例１と同様に溶融混練を繰り返し、ペレットＦ２、ペレットＦ３、ペレットＦ４、ペレットＦ５、ペレットＦ６、ペレットＦ７、ペレットＦ８を作成した。
このペレットＦ８を実施例１と同様に押出し成形加工し、シートＦを作成した。
シートＦについて実施例１と同様に測定及び評価を行った結果を表２に記載した。
【００７７】
【表１】
2012220839.tif 000003
【００７８】
【表２】
2012220839.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置において使用できる。
【符号の説明】
【００８０】
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ  感光ドラム
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ  帯電ローラ
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ  レーザービームスキャナ
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ  現像手段
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ  １次転写ローラ
７  中間転写ベルト
８  ２次転写ローラ
９  定着器
Ｓ  転写材
【図１】
2012220839.tif 000005