(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周長が１５０ｍｍ以上、幅が２１０ｍｍ〜４５０ｍｍ、厚さが０．３〜３．０ｍｍ、体積固有抵抗が１０８〜１０１２Ω・ｃｍのゴム状弾性を有する半導電性シームレスベルトであって、
アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）ゴムを主成分とし、前記ＮＢＲゴム１００重量部に対してポリ塩化ビニルが１０〜３０重量部、及び数平均分子量５００〜５０００の非反応性液状ＮＢＲが添加された原料ゴム組成物を、シームレスの２重円筒金型により形成されるキャビティーを有する金型の１端から注入する射出成形法により成形された、厚さ方向の研磨仕上げ加工のされていない半導電性シームレスベルト。
【請求項２】
周長が１５０ｍｍ以上、幅が２１０ｍｍ〜４５０ｍｍ、厚さが０．３〜３．０ｍｍ、体積固有抵抗が１０８〜１０１２Ω・ｃｍのゴム状弾性を有する半導電性シームレスベルトであって、
アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）ゴムを主成分とし、前記ＮＢＲゴム１００重量部に対してポリ塩化ビニルが１０〜３０重量部、及び可塑剤としてジカルボン酸ジオクチルエステルが５重量％以下添加された原料ゴム組成物を、シームレスの２重円筒金型により形成されるキャビティーを有する金型の１端から注入する射出成形法により成形された、厚さ方向の研磨仕上げ加工のされていない半導電性シームレスベルト。
【請求項３】
前記原料ゴム組成物が、よう素吸着量が３６（ｍｇ／ｇ）以下又はＤＢＰ吸油量が８０（ｍｌ／１００ｇ）以下のカーボンブラックを含有するものである請求項１又は２に記載の半導電性シームレスベルト。
【請求項４】
前記原料ゴム組成物が、１次凝集体の平均粒子径が３０μｍ以下のシリカを１〜１０重量％含有するものである請求項１〜３のいずれかに記載の半導電性シームレスベルト。
【請求項５】
前記原料ゴム組成物の加硫曲線は、ｔ１０＞０．５ｍｉｎ、ｔ９０＜１０ｍｉｎ、ＭL 値＜１．５を充たすものである請求項１〜４のいずれかに記載の半導電性シームレスベルト。
【請求項６】
周長が１５０ｍｍ以上、幅が２１０ｍｍ〜４５０ｍｍ、厚さが０．３〜３．０ｍｍ、体積固有抵抗が１０８〜１０１２Ω・ｃｍのゴム状弾性を有する半導電性シームレスベルトの製造方法であって、ＮＢＲゴムを主成分とし、前記ＮＢＲゴム１００重量部に対してポリ塩化ビニルが１０〜３０重量部、及び数平均分子量５００〜５０００の非反応性液状ＮＢＲが添加された原料ゴム組成物を、シームレスの２重円筒金型により形成されるキャビティーを有する金型の１端から注入する射出成形法により成形する、厚さ方向の研磨仕上げ加工工程を有しない半導電性シームレスベルトの製造方法。
【請求項７】
周長が１５０ｍｍ以上、幅が２１０ｍｍ〜４５０ｍｍ、厚さが０．３〜３．０ｍｍ、体積固有抵抗が１０８〜１０１２Ω・ｃｍのゴム状弾性を有する半導電性シームレスベルトの製造方法であって、ＮＢＲゴムを主成分とし、前記ＮＢＲゴム１００重量部に対してポリ塩化ビニルが１０〜３０重量部、及び可塑剤としてジカルボン酸ジオクチルエステルが５重量％以下添加された原料ゴム組成物を、シームレスの２重円筒金型により形成されるキャビティーを有する金型の１端から注入する射出成形法により成形する、厚さ方向の研磨仕上げ加工工程を有しない半導電性シームレスベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の複写機において静電画像を普通紙等に転写する工程において使用される射出成形法によって製造された転写ベルトに好適な半導電性シームレスベルトに関するものである。本発明のベルトは、電子写真の基本原理を使用する他の機器、例えばレーザービームプリンター、ファクシミリ等にも使用可能であり、複数種のカラートナーを使用するカラー複写機に使用され、複数色のトナーを担持し、これを用紙等に転写する等の用途に使用される中間転写ベルトにも使用することができる。
【０００２】
【従来の技術】
一般に普通紙複写機（ＰＰＣ）と称されている電子写真方式の複写機やレーザービームプリンターは、光導電性を有する感光体上に静電気的に付着したトナーにより形成されたトナー画像を普通紙、フィルムなどに転写し、転写されたトナー画像を持つ用紙をベルト等の送紙手段により定着ローラーへと搬送し、加熱された定着ローラーを通過させて用紙上に定着させることにより複写画像ないしプリント画像を形成することを基本原理とするものである。
【０００３】
上述の、感光体上で静電気により粉末状のトナー粒子を付着して形成されたトナー画像を普通紙に転写する際には、静電気の作用により感光体に付着しているトナーと逆の電荷を用紙等に与える必要が有り、かかる電荷付与のための手段としては、チャージャー、転写ローラー等が従来から使用されている。しかし、チャージャーを使用しても別途ローラー等の用紙等をニッピングする手段が必要であると共に用紙類を定着装置まで搬送する搬送ベルトも必要であり、装置の部品点数が多く必要である。そのために部品管理工数や組立工数の増加等の課題を有する。
【０００４】
また、転写ローラーを使用する方法は、感光体とローラー間のニップ幅が狭く、転写画像の鮮明さが劣ること等の問題を有している。
【０００５】
さらに、カラー画像の形成においては、感光体には３色のカラートナーの画像が別々に形成され、これをベルト上に転写して重ね、カラー画像として用紙等に転写する方式も使用されており、この目的のために中間転写ベルトが使用されるが、このような作用はチャージャーや転写ローラーでは実現できない。
【０００６】
このような問題を解決すると同時に、転写機能と用紙送り機能を併せ持たせ、転写画像を鮮明にすると共に部品点数の減少を図ることを目的として転写ベルトが採用されつつある。
【０００７】
かかる転写ベルトには、以下のような特性が要求される。カラー複写機の中間転写ベルトは、使用状況は通常の複写機の場合とは異なる点もあるが、帯電したトナーを逆荷電に帯電したベルト側に引きつけるという機能を発揮させるためにベルトに要求される特性は同じである。
【０００８】
（１）感光体上に形成された潜在画像をずれなく用紙に転写するために、その表面が、トナーを引きつける電荷により均一に帯電する必要が有り、かつ転写工程中はその電荷を維持し、転写終了後は速やかにその電荷が除去される必要がある。従って、転写ベルトに要求される電気的特性としては、適切な範囲の導電性を有していること、及びベルト全体の抵抗値が均一であることの双方が要求される。転写ベルトに要求される電気抵抗は、装置の設計によっても異なるが、一般的に材料の体積抵抗率にて１０8 〜１０12Ω・ｃｍであり、１枚のベルトにおける部分的な抵抗の変動は１桁以内、即ちｍａｘ／ｍｉｎにて１０以下、より高性能のものについては、さらに小さい値である。
【０００９】
（２）ベルトの蛇行防止、送紙の安定性の観点よりベルトの形状、特に厚みの均一性、並びにベルト自体の本来的特性としての柔軟性、弾力性、耐久性が当然にして要求される。従って、ゴムベルトの成形の際に発生するウェルドライン、パーティングライン等があってはならない。これらのウェルドライン、パーティングラインは、３ｍｍ以下、特に１ｍｍ以下の肉薄の半導電性ベルトにおいては、電気抵抗の不均一を生じやすく、研磨仕上げの際や使用時にベルトが切断する原因ともなる。
【００１０】
（３）機器全体の価格低減要求により、部品であるベルトのコスト低減も要求される重要な事項であり、転写ベルトの製作の工程ができるだけ少ないことも必要である。
【００１１】
複写機に使用する導電性ベルトに関する技術としては、特開平９−２２２８０９号公報が公知である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平９−２２２８０９号公報には、ＮＢＲや水素添加ＮＢＲを使用した導電性ベルトが開示されているが、導電性カーボンブラックやイオン導電性材料を含有するものであり、ベルトの成形方法としては押出成形とこれによって得られるベルトを研磨により所定厚みに仕上げる方法が記載されている。
【００１３】
カーボンブラック等の導電性フィラーを使用すると、このような導電性フィラーによるゴムの導電性は、ゴム中に分散された導電性フィラー粒子の接触やトンネル効果によるものであることが知られており、導電性フィラー粒子間の距離が変動すると変動する。従って、ベルトを成形する際の原料ゴム組成物の流動によって導電性フィラー粒子間の距離の変動による電気抵抗の不均一が生じやすく、このような体積固有抵抗値のような電気抵抗の変動は、転写ベルトに要求されるいわゆる半導電性領域、即ち体積固有抵抗が１０8 〜１０12Ω・ｃｍの領域において顕著に発生するため、上記従来技術による転写ベルトはその１本内の電気抵抗のばらつきを、精度よく低減することは困難である。
【００１４】
かかるベルト成形の際の原料ゴム組成物の流動によって必然的に発生するベルトの電気抵抗の不均一を防止するには、上記公報に記載のように、原料ゴム組成物の流動に伴うカーボンブラックの粒子の列理を抑制するために、所定の厚み以上のベルトを成形し、これを研磨することが要求される。ベルトの研磨は、工程が一つ増加する上に研磨に要する時間が長く、上述の（３）の要請に対応できるものではない。
【００１５】
一方、イオン導電性化合物を添加する方法は、射出成形を行ってもカーボンブラックを使用する場合のように、列理による電気抵抗の不均一は発生しにくいが、電気抵抗の環境依存性が大きく、好ましいものではない。
【００１６】
本発明の目的は、射出成形法のみで規定の厚みに成形され、研磨工程が不要であって研磨跡がなく、しかも全体の電気抵抗のばらつきが、体積固有抵抗のｍａｘ／ｍｉｎ比が１０未満であり、ＮＢＲを主成分とし、環境条件、特に湿度の変動による電気抵抗の変化が小さい転写ベルトとして好適な半導電性シームレスベルト、並びにその製造方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本願第１発明は、周長が１５０ｍｍ（直径５０ｍｍの円筒形状）以上、幅が２１０ｍｍ〜４５０ｍｍ、厚さが０．３〜３．０ｍｍ、体積固有抵抗が１０８〜１０１２Ω・ｃｍのゴム状弾性を有する半導電性シームレスベルトであって、
アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）を主成分とし、前記ＮＢＲゴム１００重量部に対してポリ塩化ビニルが１０〜３０重量部、及び数平均分子量５００〜５０００の非反応性液状ＮＢＲが添加された原料ゴム組成物を、シームレスの２重円筒金型により形成されるキャビティーを有する金型の１端から注入する射出成形法により成形された、厚さ方向の研磨仕上げ加工のされていないことを特徴とするものである。
また本願第２発明は、周長が１５０ｍｍ以上、幅が２１０ｍｍ〜４５０ｍｍ、厚さが０．３〜３．０ｍｍ、体積固有抵抗が１０８〜１０１２Ω・ｃｍのゴム状弾性を有する半導電性シームレスベルトであって、
アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）ゴムを主成分とし、前記ＮＢＲゴム１００重量部に対してポリ塩化ビニルが１０〜３０重量部、及び可塑剤としてジカルボン酸ジオクチルエステルが５重量％以下添加された原料ゴム組成物を、シームレスの２重円筒金型により形成されるキャビティーを有する金型の１端から注入する射出成形法により成形された、厚さ方向の研磨仕上げ加工のされていないことを特徴とするものである。
【００１８】
射出成形法によってベルトを製造することは公知である。しかし、公知の方法は、外型をベルト幅方向に複数個に分割したものであり、しかも厚みを厚くしてゴムの流れを良くしたものである。従って、分割した外型のパーティング部が存在するためにベルトにパーティングラインとこれによるゴムのはみだし、いわゆるバリが残存し、半導電性シームレスベルトとするためには少なくともこの部分の研磨仕上げ、さらには厚く成形したベルトを研磨して規定の厚みにする工程が欠かせない。
【００１９】
また、導電性カーボンブラック等の導電性充填材を含むＮＢＲを主成分とするゴム組成物を、２重円筒金型を使用して、厚さが３ｍｍ以下、幅２１０ｍｍ以上、周長１５０ｍｍ以上に成形しようとすると、金型キャビティーへの高温下における急速な注入が必要であり、硬化反応を開始して溶融粘度を高めつつ流動するために導電性充填材の列理が起こりやすく、注入部近傍と先端部の間に電気抵抗の相違やパーティング部からのはみ出しに伴って歪んだ原料ゴムの流れが発生し、ベルト全体としての電気抵抗のばらつきを回避することが困難であった。
【００２０】
本発明者らは、上記の構成により、研磨仕上げをいっさい必要とせず、射出成形のみで３ｍｍ以下、特に１ｍｍ以下という薄さの所定厚みを有する、幅が広く周長の長い、全体の電気抵抗のｍａｘ／ｍｉｎ比が１０以下の、表面に研磨跡の全くないＮＢＲ製の半導電性シームレスベルトを得ることに成功し、本発明を完成した。また、金型を２重円筒として幅方向のパーティング部をなくしたので原料ゴムの歪んだ流れが発生せず、ベルトの体積固有抵抗の均一性が一層改善されたものとなる。
【００２１】
厚さが３ｍｍを超えるものは、流動性が確保できるために、他のゴムを使用しても幅２１０ｍｍ以上、周長１５０ｍｍ以上のベルトを比較的容易に成形できる。また、厚さが３ｍｍを超えるものは、半導電性シームレスベルトとしては剛性が高くなって使用時の張力を大きくしなければならず、好ましくない。
【００２２】
幅が２１０ｍｍ未満では、やはり成形はより容易になり、幅が４５０ｍｍを超えると本発明のゴム組成物でも流動が困難で成形できなくなる。
【００２３】
体積固有抵抗が１０8 Ω・ｃｍ未満のベルトは導電性充填材の添加が必要となり、射出成形すると電気抵抗のばらつきが大きくなる。また体積固有抵抗が１０12Ω・ｃｍを超えると転写ベルトとしての性能が発揮されない。
【００２４】
本発明の半導電性シームレスベルトにおいては、前記原料ゴム組成物がＮＢＲゴム１００重量部に対してポリハロゲン化ビニル、ポリオレフィン、ハロゲン化ポリオレフィンから選択される少なくとも１種の熱可塑性樹脂が５〜４０重量部（ゴム材料＋熱可塑性樹脂＝１００重量部とした場合、ゴム材料／熱可塑性樹脂重量比は約９５／５〜７０／３０）配合されていることが好ましい。
【００２５】
ベルトを構成するゴム材料としては、ＮＢＲのみの使用も可能であるが、耐オゾン性を要求される用途に対しては、上述の熱可塑性樹脂を添加・配合することが好ましい。かかる熱可塑性樹脂は、ＮＢＲゴムと相溶性が良好であり、製品である半導電性シームレスベルトの強度や応力緩和、電気抵抗等の物理的特性を低下させることなく、ベルトの耐オゾン性を高めることができる。また射出成形時の加熱により溶融してゴム組成物の流動性を改善し、金型キャビティー内への架橋性ゴム組成物の充填を容易にする作用をも有する。
【００２６】
上記熱可塑性樹脂の添加量が５重量部未満ではゴム組成物の流動性が不十分となり、４０重量部を超えると耐オゾン性は良いが、ベルトとして要求されるゴム弾性が低下し、永久歪や応力緩和等の物理特性も要求を満たさなくなる。熱可塑性樹脂の添加量は、１０〜３０重量部であることが耐オゾン性とゴム弾性のバランスの点で特に好ましい。
【００２８】
ＳＰ値が８．０〜１０．０の可塑剤はＮＢＲや上述の熱可塑性樹脂との相溶性が良く、射出成形時の流動粘度低減効果がある。可塑剤を５重量％を超えて添加するとベルトに付着したトナーを溶解する傾向が強くなり、好ましくない。可塑剤は添加しなくてもよい。
【００２９】
ＳＰ値が８未満の場合には添加しても流動性改善効果が小さく、１０を超えると複写機等の内部に飛散するトナーが融着する場合があり、好ましくない。
【００３０】
また、本発明の半導電性シームレスベルトを形成する前記原料ゴム組成物は、数平均分子量５００〜５０００のＮＢＲオリゴマーを含むものであることが好適である。
【００３１】
このようなＮＢＲオリゴマーは、常温で液状であり、液状ＮＢＲとも称されるが、その添加により、ＮＢＲゴムの架橋ゴム組成物の可塑化効果が大きく、加熱時の流動性が向上し、射出成形が容易に行える。しかもＮＢＲゴムと化学組成が同じであるために特に相溶性が良く、未加硫ゴム組成物のベルトからのブリードアウトが起こらず、トナーを溶解してベルトに付着させる問題も発生しない。
【００３２】
前記ＮＢＲオリゴマーは非反応性であることが特に好適であり、射出成形性向上効果が大きい。ＮＢＲオリゴマーは、カルボキシル基等の反応性の高い官能基を有さず、平均分子量が５００〜５０００程度のものは、実質的に非反応性である。
【００３３】
本発明の半導電性シームレスベルトを形成する前記原料ゴム組成物は、よう素吸着量が３６（ｍｇ／ｇ）以下又はＤＢＰ吸油量が８０（ｍｌ／１００ｇ）以下のカーボンブラックを含有するものであることが好ましい。
【００３４】
かかるカーボンブラックの使用により、ベルト材料の体積固有抵抗に列理による影響を与えずに、物理的特性を向上する効果を得ることができる。よう素吸着量が３６を超えるか、又はＤＢＰ吸油量が８０を超えるカーボンブラックは、導電性が高く、物理的特性を向上する程度に配合すると導電性が発現し、成形に際してベルトの体積固有抵抗にばらつきを生じやすくなる。
【００３５】
本発明の半導電性シームレスベルトを形成する前記原料ゴム組成物は、１次凝集体の平均粒子径が３０μｍ以下のシリカを１〜１０重量％含有するものであることが好ましい。
【００３６】
半導電性領域において、ベルト材料の体積固有抵抗を微調整することが可能である。添加量が１重量％未満では体積固有抵抗は実質上変化せず、添加効果が認められず、５重量％を超えて添加すると射出成形における原料ゴム組成物の流動性が低下する。
【００３７】
シリカの１次凝集体の平均粒子径は、３０μｍを超えると混練時に１次粒子まで分散することが困難となり、目的とする効果が十分に発揮されない。１次粒子の径は１０〜３５ｎｍである。またシリカの１次凝集体の平均粒子径は、小さくても１μｍである。
【００３８】
本発明に使用する前記原料ゴム組成物の加硫曲線は、ｔ10＞０．５ｍｉｎ、ｔ90＜１０ｍｉｎ、ＭL 値＜１．５を充たすものであることが好ましい。これらの数値は、ＲＨＥＯＭＥＴＥＲ  ＭＤＲ２０００（ＭＯＮＳＡＮＴＯ社製）を使用し、温度１７０℃、ダイ振幅速度１００ｃｙｃｌｅ／ｍｉｎ．、振幅角度１°にて測定したものである。
【００３９】
この範囲を逸脱するものは、
イ）成形時の流動がよくない。
ロ）反応が速過ぎて架橋性ゴム組成物がキャビティーに行き渡る前に硬化してしまう。
ハ）硬化が遅過ぎて、金型内には十分行き渡るが脱型時間が長くかかり過ぎる。等の問題を生じ、いわゆる成形性が悪く、好ましくない。
【００４０】
本発明のベルトは、一般的に使用される型締圧が５００ｔｏｎ以下程度の低価格の射出成形機を使用して製造可能である。
【００４１】
本願第１の製造方法の発明は、周長が１５０ｍｍ以上、幅が２１０ｍｍ〜４５０ｍｍ、厚さが０．３〜３．０ｍｍ、体積固有抵抗が１０８〜１０１２Ω・ｃｍのゴム状弾性を有する半導電性シームレスベルトの製造方法であって、
ＮＢＲゴムを主成分とし、前記ＮＢＲゴム１００重量部に対してポリ塩化ビニルが１０〜３０重量部、及び数平均分子量５００〜５０００の非反応性液状ＮＢＲが添加された原料ゴム組成物を、シームレスの２重円筒金型により形成されるキャビティーを有する金型の１端から注入する射出成形法により成形する、厚さ方向の研磨仕上げ加工工程が不要であることを特徴とするものである。
本願第２の製造方法の発明は、周長が１５０ｍｍ以上、幅が２１０ｍｍ〜４５０ｍｍ、厚さが０．３〜３．０ｍｍ、体積固有抵抗が１０８〜１０１２Ω・ｃｍのゴム状弾性を有する半導電性シームレスベルトの製造方法であって、ＮＢＲゴムを主成分とし、前記ＮＢＲゴム１００重量部に対してポリ塩化ビニルが１０〜３０重量部、及び可塑剤としてジカルボン酸ジオクチルエステルが５重量％以下添加された原料ゴム組成物を、シームレスの２重円筒金型により形成されるキャビティーを有する金型の１端から注入する射出成形法により成形する、厚さ方向の研磨仕上げ加工工程が不要であることを特徴とするものである。
【００４２】
【発明の実施の形態】
本発明に使用するＮＢＲゴム原料としては、公知のＮＢＲは限定なく使用可能であり、アクリロニトリル含有量が２０〜５０重量％、より好ましくは２５〜４５重量％のものの使用が好ましい。水素添加ＮＢＲの使用も可能である。
【００４３】
一般的なジエン系ゴム、例えばスチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＩＲ）、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ポリクロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ，ＡＮＭ）等を、特性を変化させない範囲で少量（ＮＢＲ１００重量部に対して１０重量部以下）添加することも可能である。
【００４４】
本発明において使用する熱可塑性樹脂としては、選択して使用するジエン系ゴム原料と相溶性がよく、配合原料ゴム全体としての流動性が改善されるものは限定されることなく使用することができる。このような熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル等のポリハロゲン化ビニル、塩素化ポリエチレン等のハロゲン化ポリオレフィン、アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアセタール、ポリアセタール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、酢酸ビニル・塩化ビニル共重合体、スチレン・アクリル共重合体、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂、並びにスチレン・ブタジエン・スチレン系ブロック共重合体、ポリオレフィンエラストマー、ポリウレタンエラストマー、ポリアミドエラストマー、アイオノマー樹脂等の熱可塑性エラストマーが例示される。これらのなかでも上述のように、ポリハロゲン化ビニル、ポリオレフィン、ハロゲン化ポリオレフィンから選択される樹脂の使用が好適である。これらの熱可塑性樹脂は単独で使用してもよく、また２種以上を併用してもよい。
【００４５】
本発明において好適な可塑剤として使用可能なジカルボン酸ジオクチルエステルを構成するジカルボン酸としては脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸のいずれも使用可能であり、脂肪族ジカルボン酸としてはアジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等が例示され、芳香族ジカルボン酸としてはフタル酸、イソフタル酸等が例示される。
【００４６】
なお、上記の可塑剤においてオクチル基としては種々の異性体が可能であるが、２−エチルヘキシル基が、特性的にはＮＢＲとの相溶性が良好であり、本発明のように少量の添加で射出成形に好適な流動性のよい原料ゴム組成物を得ることができ、またコスト的にも低価格であり好ましい。
【００４７】
使用が好適な可塑剤としては具体的にはジオクチルフタレート（ＤＯＰ，ＳＰ＝８．９）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ，ＳＰ＝８．９）、ジオクチルアジペート（ＤＯＡ，ＳＰ＝８．６）、トリクレジルホスフェート（ＴＣＰ，ＳＰ＝９．７）が例示される。
【００４８】
なお上記のジカルボン酸オクチルエステルに加えて他のジアルキルエステル類、例えばジオクチルアセテート等の可塑剤を使用することも可能であり、これに代えてもしくはこれとともに芳香族ジカルボン酸エステルを一部併用してもかまわない。
【００４９】
本発明の半導電性シームレスベルトに好適なよう素吸着量（Ｉ）が３６（ｍｇ／ｇ）以下又はＤＢＰ吸油量（ｄ）が８０（ｍｌ／１００ｇ）以下であるカーボンブラックとしては、ＳＲＦ（Ｉ＝２４〜３０、ｄ＝６８）、ＧＰＦ（Ｉ＝３５、ｄ＝７７）、ＦＴ、ＭＴ（ｄ＝４３）、ＡＰＦ（Ｉ＝３５）、ＨＭＦ（ｄ＝７１）等が好ましいものとして例示される。これらのカーボンブラックは、いずれもいわゆるストラクチャー構造が小さく、粒子径も４５ｎｍ以上と大きいものである。
【００５０】
補強性のあるカーボンブラックはある程度以上添加すると多少は導電性を発揮するものであるが、よう素吸着量ないしはＤＢＰ吸油量が上記範囲を超えるものは、多量に添加しないと導電性を発現しないため、一般には導電性カーボンブラックには分類されない。上記に例示したカーボンブラックの添加量は、導電性に変化を与えず、補強性を発現するに十分な量であり、ゴム１００重量部に対して２５重量部以下であることが好ましい。この添加量であれば、金型内の架橋性ゴム組成物の流動性が阻害されることはない。
【００５１】
本発明においては、上記の成分の他にゴム用原料として使用される原料は全て使用可能である。具体的には以下に例示する原料が使用可能である。
充填剤：酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム等、クレー、タルク等
ゴム用薬品：加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、プロセスオイル等
着色剤：各種顔料等
一般的にゴム分子の架橋方法としてはイオウ架橋、過酸化物架橋、オキシム架橋、金属酸化物架橋等が知られており、特に限定することなく使用することができるが、架橋速度が調節容易であり、特に射出成形において硬化までの時間を長く設定でき、長い流動時間を確保でき、請求項８に記載の要件の達成が容易に行えることから、本発明のベルトの成形にはイオウ架橋が好適である。
【００５２】
上述の原料ゴム組成物は各成分を当業者において周知の技術により混練することにより製造される。ベルトを射出成形する際の条件も当業者に一般的に使用される条件により行う。一般的には原料ゴム組成物は５０〜１３０℃、好ましくは６０〜１２０℃程度に加熱された状態で射出成形機のプランジャーに送り込まれ、１３０〜２２０℃、好適には１５０℃〜２００℃に加熱された金型内に射出され、数分〜数十分程度の反応時間を置くことによって成形品が製造される。
【００５３】
本発明にしようする原料ゴム組成物は加熱により反応するものであり、金型温度を高くすると、流動性は高くなるが金型内を流動する際の反応による硬化速度が速く、流動中に硬化が進んで却って成形性が低下する。また金型温度が低すぎると流動時間は確保できるが硬化速度が遅くなり、脱型に要する時間が長く、製造上好ましくない。
【００５４】
本発明の導電性シームレスベルトの表面には、必要に応じて潤滑性のコーティングを行うことは好ましい態様であり、高剛性で可とう性のある皮膜、ポリ四フッ化エチレン、グラファイト、窒化ホウ素、二硫化モリブデン等の潤滑性微粉末を含む可とう性樹脂の皮膜等が好ましいコーティング層として例示される。
【００５５】
成形品は２重円筒のキャビティーを構成する外型と中型を２重円筒の中心軸方向に相対移動させることにより脱型することができる。金型の１面または両面に脱型に問題の無いような凹凸を有するしぼを設けることは好適な態様である。
【００５６】
本発明においてベルトの成形に使用する射出成形機は一般的に市販されている縦型射出成形機、横型射出成形機のいずれもが使用可能であるが、金型の設定やゴムの流動の観点より、縦型の射出成形機の使用が好適である。
【００５７】
本発明のベルトを製作するための金型（この金型を以後単に２重円筒金型と称する。）は、外型の内面、中型の外面が円筒状であって、その軸芯が一致しており、円筒のいずれか一端、好ましくは上端よりゴムを注入することにより成形を行う。外型の内面、中型の外面の一方は、感光体に接触するために平滑であることが望ましい。他の面はテンションローラー、駆動ローラーと接触するため、これらとの摩擦力等を考慮して表面状態が選択されるものであり、平滑であっても、サンドブラストなどの処理をして適切な凹凸を設けても良い。
【００５８】
金型のキャビティー形成面や、ゴムと接する面は、各成形毎に離型剤を塗布しても良いが、表面を離型処理して使用することも好ましく、かかる離型処理としては、焼き付け型シリコン離型剤による被覆、テフロンコーティング、ニッケル／テフロン離型メッキ等の耐久性ある離型処理が例示でき、特にベルト表面に塗装を施す場合には逐一離型剤を塗布しなくても良い、耐久性ある離型処理をした金型の使用が好ましい。
【００５９】
得られたベルト成形品は金型のパーティングラインに由来するゴムのはみ出し、いわゆる「ばり」がなく、所定の厚みに成形されている。従って、厚さ方向の研磨等の仕上げが全く不要であり、両端を所定幅になるように切断するだけで完成品を得ることができる。
【００６０】
本発明の製造方法によれば、１本のベルトの成形に要する成形時間は１０分以下、好ましくは５分以下である。
【００６１】
図１に本発明の半導電性シームレスベルトの製造に使用する金型の例の断面を示した。金型は大きく外型１と中型２とから構成されており、外型１は上型部５と横型部６とから構成されており、中型は、中型部２ａと下型部７から構成される。横型部６は、縦方向、即ちベルトの幅方向には全くパーティング部を有しない円筒形状であり、中型部２ａの外面と横型部の内面の間にベルト成形キャビティー１０が形成される。
【００６２】
中型部２ａの上部は略円錐形であり、溝状のランナー部１２が設けられていると同時に、ランナー部１２以外では上型部５の下面と圧接するように形成される。ランナー部１２は、ベルト成形キャビティーの上端で環状ランナー部１４を形成して原料ゴム組成物をベルト成形キャビティーに均一に流動するように構成される。
【００６３】
成形されたベルトは、外型を上方に上昇させることによって脱型され、上端部と下端部を切断すると目的とする半導電性シームレスベルトが得られる。ベルト成形キャビティーを所定厚みとしておくことによって、研磨仕上げをなくすことが可能となる。
【００６４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
〔原料の調整〕
（使用原料）
本発明において使用した原料は表１にまとめて示した。
【００６５】
【表１】
0004115623.tif 000002
（配合）
本発明の半導電性ベルトの評価に使用したゴム材料の配合は、表２にに示した。
【００６６】
【表２】
0004115623.tif 000003
（ベルト成形）
ａ）原料ゴム組成物の調製
加硫剤、加硫促進剤を除く原料成分をバンバリーミキサーにて混練し、排出・冷却後混練ロールにより加硫剤並びに加硫促進剤を混練してリボン状にするという常法により射出成形に使用する原料ゴム組成物を調製した。
【００６７】
ｂ）射出成形
射出成形実験は以下のように行った。
・使用成形機
ゴム射出成形機  ＳＴＩ−１．６−３００（三友工業（株）製）
射出圧力：１３００ｋｇｆ／ｃｍ2
最大型締圧：３００ｔｏｎ
金型温度：１７０℃
・ベルト成形金型
キャビティー：内寸＝３１４ｍｍ（直径１００ｍｍ）、高さ（ベルト幅相当）＝３００ｍｍ
キャビティー間隙、即ちベルト成形厚みは、０．６ｍｍ、１．０ｍｍ、２．５ｍｍ、４．５ｍｍの４種類を準備して使用した。このベルト成形キャビティーを形成する中型、外型はいずれもシームレスであって、パーティング部を有しないものである。
【００６８】
キャビティー内寸を規定する中型の上部に、射出成形機のプランジャーより射出される原料ゴム組成物を案内して製品キャビティーに供給するスプールとランナーが形成されている。
【００６９】
（評価）
（１）電気抵抗値（体積固有抵抗）
電気抵抗測定装置としてハイレスタＩＰ−ＭＣＰ−ＨＴ−２６０（三菱化学製）を、また測定プローブとして三菱化学製ＨＲＳを使用し、印加電圧５００Ｖにて１０秒値を測定した。測定はベルトの周上幅方向に５０ｍｍ間隔で６点、周方向に３０ｍｍ間隔で１２点、計７２点の測定を行い、平均値、最大値（ｍａｘ．）と最小値（ｍｉｎ．）を求め、体積固有抵抗の均一性（体積固有抵抗のばらつき）は、ｍａｘ．／ｍｉｎ．比として求めた。ｍａｘ．／ｍｉｎ．が５未満のものを◎、１０未満のものは○、１０以上のものは画像不良が発生するため、×として表示した。
【００７０】
（２）成形性
成形性は、射出成形に際して、原料ゴム組成物が金型キャビティーを流動する距離を％にて測定し、１００％流れたものを◎、９０％以上流動したものはＡ４サイズ用紙に適用可能な幅のベルトが得られるので○、それ以外は×として表示した。
【００７１】
（３）加硫曲線
ＲＨＥＯＭＥＴＥＲ  ＭＤＲ２０００（ＭＯＮＳＡＮＴＯ社製）を使用し、温度１７０℃、ダイ振幅速度１００ｃｙｃｌｅ／ｍｉｎ．、振幅角度１°にて測定した。
【００７２】
（４）トナー溶解性
ベルトサンプルの表面に市販のトナーを置き、４０℃にて３０日間放置し、トナーの状況を目視にて評価した。
【００７３】
評価の結果は、表３、表４に示した。
【００７４】
（実施例１、２）
実施例１、２、ＮＢＲベースの原料ゴム組成物（配合番号１）を使用し、ベルト成形厚み１．０ｍｍと０．６ｍｍにて成形した例である。
【００７５】
実施例１、２のベルトは、いずれも射出成形のみで所定サイズのベルトが得られ、しかも体積固有抵抗が１０10Ω・ｃｍ台の半導電性であって均一性が極めて優れたものである。
【００７６】
（比較例１〜３）
比較例１〜３のベルトは従来から使用されているＣＲベースの原料ゴム組成物（配合番号６）を使用し、ベルト成形厚み１．０ｍｍ、２．５ｍｍ、４．５ｍｍにて成形したものである。ＣＲゴムはアセチレンブラックを２０部程度添加しないと１０10Ω・ｃｍ台の体積固有抵抗が得られない。かかる原料ゴム組成物を使用して射出成形すると、成形性は悪くはないが、ベルト成形厚みが２．５ｍｍでもｍａｘ．／ｍｉｎ．比は８３と大きく、ベルト成形厚みが１ｍｍ以下のベルトは実質的に使用することができないものである。
【００７７】
（実施例３〜７）
実施例３〜６は、補強のためにＳＲＦカーボンを２０重量部添加したものであり、ベルトの体積固有抵抗は添加しないものとほぼ同じである。加硫曲線測定結果におけるｔ10は１．９であり、ｔ90は４．５、ＭL 値は０．６７である。その結果、いずれも成形性が良好であって、体積固有抵抗の均一性も優れたものであり、しかもトナーの融着も起こりにくいベルトが得られる。
【００７８】
配合番号２に使用した液状ＮＢＲ（ニッポール１３１２）に代えてＤＯＰを使用した配合（配合番号３）、配合番号３におけるシリカ（ニップシール）の添加量を増減した配合（配合番号４、５）を使用しても同じ成形性等の効果が得られ、かつシリカの配合により微小な体積固有抵抗の調整も可能であることが分かる。
【００７９】
なお、配合番号３においてＤＯＰを１０重量部添加すると（配合番号８）、トナーの融着性のみがやや低下した。配合番号３において、可塑剤としてＤＯＰに代えてジエチレングリコールジベンゾエート（ＳＰ値１０．１）を使用すると（配合番号９）トナーの融着性のみがさらに低下した。ただし、ベルト表面にポリウレタン等により形成される保護層を設ける場合には、実用に供することは可能である。
【００８０】
また配合番号２に使用した液状ＮＢＲ（ニッポール１３１２）に代えて反応性の液状ＮＢＲ（ニッポールＤＮ−６０１）を使用すると（配合番号１０）、ベルト成形厚みが１ｍｍ以上の成形においては問題がなかったが、０．６ｍｍの場合は十分な流動性がなく、成形性はよくなかった。
【００８１】
配合番号２の原料ゴム組成物において、硫黄の使用量を３重量部、ノクセラーＴＥＴの添加量を１．０重量部にすると（配合番号１２）加硫曲線測定結果におけるｔ10は０．４、ｔ90は３．２、ＭL 値は０．８２となり、ベルト成形厚みが１ｍｍ以上の成形においては問題がなかったが、０．６ｍｍの場合は十分な流動性がなく、成形性はよくなかった。実施例７はＮＢＲのみを使用し、熱可塑性樹脂を使用しない例（配合番号７）であり、流動性は９０％であった。
【００８２】
（比較例４）
比較例４は配合番号３において、ＳＲＦカーボンに代えてアセチレンブラックを使用した例（配合番号１１）であり、体積固有抵抗は１０8 Ω・ｃｍと低くできるが均一性はよくないものであった。
【００８３】
【表３】
0004115623.tif 000004
【表４】
0004115623.tif 000005
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導電性シームレスベルトの製造に使用する金型の例の断面を示した図
【符号の説明】
１  外型
２  中型
１０  ベルト成形キャビティー
【図１】
0004115623.tif 000006