(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加硫後のゴムの体積固有抵抗Ｒ（Ω・ｃｍ）が１０７〜１０１２Ω・ｃｍの半導電性の範囲内であり、Ｒの規格最大値をＲmax 、規格最小値をＲmin としたとき、
ｌｏｇＲmax −ｌｏｇＲmin ≦１、かつＲmax ≧Ｒ≧Ｒmin
を充たす電子写真装置ゴム部材用の半導電性ゴム原料組成物の製造方法であって、
加硫後の体積固有抵抗Ｒ０が、
ｌｏｇＲ０＜０．５（ｌｏｇＲmax ＋ｌｏｇＲmin ）
を充たす基礎原料ゴム組成物を使用し、予め求めた添加量に基づく体積固有抵抗の変化率に基づきｌｏｇＲ＝０．５（ｌｏｇＲmax ＋ｌｏｇＲmin ）となる量のシリカ粉末を、前記基礎原料ゴム組成物に添加して混練することを特徴とする半導電性ゴム原料組成物の製造方法。
【請求項２】
前記シリカ粉末は、１次凝集体の平均粒子径が３０μｍ以下の粒子から構成されたものであり、その添加量が前記原料ゴム組成物中のゴム材料１００重量部に対して１〜３０重量部である請求項１に記載の半導電性ゴム原料組成物の製造方法。
【請求項３】
半導電性ゴム原料組成物製造工程と半導電性ゴム原料組成物を前記シームレスベルト状に成形する成形工程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、
前記半導電性シームレスベルトは体積固有抵抗Ｒが１０７〜１０１２Ω・ｃｍの半導電性の範囲内において前記Ｒの規格最大値をＲmax 、規格最小値をＲmin としたとき、
ｌｏｇＲmax −ｌｏｇＲmin ≦１、かつＲmax≧Ｒ≧Ｒmin を充たすものであり、
前記半導電性ゴム原料組成物製造工程は、加硫後の体積固有抵抗Ｒ０が、
ｌｏｇＲ０＜０．５（ｌｏｇＲmax ＋ｌｏｇＲmin ）
を充たす基礎原料ゴム組成物を使用し、予め求めた添加量に基づく体積固有抵抗の変化率に基づきｌｏｇＲ＝０．５（ｌｏｇＲmax ＋ｌｏｇＲmin ）となる量のシリカ粉末を、前記基礎原料ゴム組成物に添加して混練することを特徴とする半導電性シームレスベルトの製造方法。
【請求項４】
前記シリカ粉末は、１次凝集体の平均粒子径が３０μｍ以下の粒子から構成されたものであり、その添加量が前記原料ゴム組成物中のゴム材料１００重量部に対して１〜３０重量部である請求項３に記載の半導電性シームレスベルトの製造方法。
【請求項５】
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端から前記半導電性ゴム原料組成物を注入する射出成形法により成形する、厚さ方向の研削仕上げ加工跡のない請求項３又は４に記載の半導電性シームレスベルトの製造方法。
【請求項６】
さらに表面側もしくは裏面側の少なくとも一方に少なくとも１層の表皮層を形成した請求項５に記載の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等の画像形成装置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転写ベルト、転写ローラー、感光体帯電用の帯電ローラーなどの半導電性ゴム部材に好適な半導電性ゴム原料組成物の製造方法、並びに半導電性シームレスベルトに関するものである。
【０００２】
本発明の半導電性シームレスベルト、半導電性ゴムローラーなどの半導電性ゴム部材は、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、特に転写ベルトは、複数種のカラートナーを使用するカラー複写機において、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。
【０００３】
【従来の技術】
転写ベルト、転写ローラー、帯電ローラーなどの半導電性ゴム部材が静電写真の原理を応用した複写機、プリンター、ファクシミリ等において使用されていること自体は公知である。
【０００４】
このような半導電性ゴム部材に関しては多くの公知技術が知られており、いずれも、ゴム材料に、必要に応じて導電性カーボンブラック等の導電性充填剤を添加して所望の導電性を付与するものである。
【０００５】
上記の半導電性ゴム部材には、通常以下の特性が要求される。
（１）導電性が、体積固有抵抗にて１０7 〜１０12Ω・ｃｍの範囲であって、用途、機種などに応じて設定される抵抗値を有し、かつその変動が１桁以内、即ち設定される体積固有抵抗をＲとした場合、その設定抵抗値の規格最大値をＲmax 、規格最小値をＲmin としたとき、ｌｏｇＲmax −ｌｏｇＲmin ≦１（即ちＲmax ／Ｒmin ≦１０）となること。
（２）１個の部材の中での抵抗値のばらつきも１桁以内であること。
（３）湿度による抵抗値の変動が大きくないこと。
【０００６】
半導電性ゴム部材は、半導電性ゴム原料組成物を製造し、これを目的とする形状に加硫・成形することによって製造される。この際、半導電性ゴム部材の成形品個々における電気抵抗のばらつきは成形時に受けるせん断力や流動状態が大きく影響するため、従来技術においてはその影響が少ない成形方法、ないしは原料ゴム組成物が使用されている。
【０００７】
原料ゴム組成物としては、導電性充填剤を添加しなくても所望の体積固有抵抗を有する材料を使用する方法、及び導電性充填剤を使用して所望の体積固有抵抗にする方法が知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記の方法において、ゴム材料自体が、目的とする体積固有抵抗に代表される電気抵抗（以下単に抵抗値という場合もある）を有する材料を使用する方法は、混練ロットが異なることによる体積固有抵抗の変動が小さく、また製品内の電気抵抗のばらつきも小さく、電気抵抗の変動が小さいという点では理想的である。しかし、ゴム材料自体の電気抵抗はその化学構造により決定されるものであるために、半導電性といわれる体積固有抵抗が１０7 〜１０12Ω・ｃｍという広い範囲において、目的とする製品に要求される抵抗値に任意に調整・設定することができず、また他の特性、例えば強度等の物理的特性と同時に耐オゾン性、物理的強度などが併せて要求されると対応することがさらに困難になる。
【０００９】
一方、導電性充填剤を添加してゴム製品の電気抵抗値を調整する方法には、イオン性導電材料を添加する方法とカーボンブラック等の電子伝導性材料を使用する方法があり、イオン性導電材料を添加する方法によれば、混練ロットが異なることによる体積固有抵抗の変動が小さく、また製品内の電気抵抗のばらつきも小さいが、上記のゴム材料のみによる場合と同様に抵抗値の中心値の調整可能な範囲が狭く、かつ湿度により製品の抵抗値が大きく変動するという問題がある。
【００１０】
これに対してカーボンブラック等の電子伝導性材料を使用する方法によれば、抵抗値の中心値の調整可能な範囲が広く、耐オゾン性、物理的強度などが併せて要求されても自由に対応可能であり、また抵抗値の湿度依存性も小さい。ところが、カーボンブラックやグラファイトを使用した場合の導電性は、充填剤粒子の接触ないし接近により発現され、かつ個々の充填剤粒子の導電性は良好であるために、充填剤ごとに異なるある一定の添加量を超えると、絶縁材であるゴムの抵抗値から半導電性領域において急激に抵抗値が低下する傾向がある。そのために、１重量部前後の添加量の誤差や混練条件の変動により１桁以上の抵抗値の変動が簡単に発生する。その結果、混練ロットが異なることによる製品の体積固有抵抗の変動が大きく、混練ロットが規格範囲外になると製品は全て規格外となるために、原料ゴム組成物ないし製品を廃棄しなければならなくなるという問題が発生する。
【００１１】
本発明の目的は、ゴム材料自体が半導電性である場合にその抵抗値の調整可能な範囲を拡大し、また電子伝導性材料を使用した場合に、半導電性ゴム部材の混練ロットの変動に基づく体積固有抵抗の変動を１桁以内に調整可能な半導電性ゴム原料組成物の製造方法、及びその半導電性ゴム原料組成物を使用した半導電性シームレスベルトを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく、半導電性領域における加硫ゴムの電気抵抗値の調節方法について鋭意研究したところ、種々の材料のなかで、シリカ粉末を添加した場合に加硫ゴムの電気抵抗値の微調整が可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１７】
本発明は、加硫後のゴムの体積固有抵抗Ｒ（Ω・ｃｍ）が１０７〜１０１２Ω・ｃｍの半導電性の範囲内であり、Ｒの規格最大値をＲmax 、規格最小値をＲminとしたとき、ｌｏｇＲmax −ｌｏｇＲmin ≦１、かつＲmax ≧Ｒ≧Ｒminを充たす電子写真装置ゴム部材用の半導電性ゴム原料組成物の製造方法であって、加硫後の体積固有抵抗Ｒ０が、
ｌｏｇＲ０＜０．５（ｌｏｇＲmax ＋ｌｏｇＲmin ）
を充たす基礎原料ゴム組成物を使用し、予め求めた添加量に基づく体積固有抵抗の変化率に基づき，ｌｏｇＲ＝０．５（ｌｏｇＲmax ＋ｌｏｇＲmin ）となる量のシリカ粉末を、前記基礎原料ゴム組成物に添加して混練することを特徴とする。
【００１８】
上記製造方法によれば、従来、電気抵抗の調整が困難であった電子写真装置ゴム部材において要求される半導電性の領域において、混練原料ロットの変動による抵抗値の変動が小さく、また半導電性ゴム部材成形品個々の抵抗値のばらつきも小さな成形品を製造することができる。シリカ粉末は、原料ゴム組成物に添加することにより半導電性領域における加硫ゴムの体積固有抵抗等の電気抵抗値を変化させることができ、添加量の変動による抵抗値の変動が小さいために微調整が可能である。炭酸カルシウムや酸化チタン等の無機粉末ではこのような効果は得られなかった。
【００１９】
基礎原料ゴム組成物は、加硫するとｌｏｇＲ0 ＜０．５（ｌｏｇＲmax ＋ｌｏｇＲmin ）を満たすものは特に限定なく使用可能であり、導電性充填剤を使用しなくてもゴム材料自体がこれを満たす半導電性材料でも、導電性充填剤を使用したものであってもよい。
【００２０】
導電性充填剤を使用した前記基礎原料ゴム組成物を使用する場合は、カーボンブラックをゴム材料１００重量部に対して１００重量部以下の量を添加して
ｌｏｇＲ0 ＜０．５（ｌｏｇＲmax ＋ｌｏｇＲmin ）
を満たすものとしたものであることが好ましい。
【００２１】
カーボンブラックは、ゴムに補強効果を与え、かつ電気抵抗を低下させるものであるが、ゴム材料１００重量部に対して１００重量部を超えて添加するとゴムの硬度、弾性率が高くなり過ぎ、複写機等のゴム部材として好ましいものではなくなる。弾性率を低下させるためにプロセスオイルや可塑剤を多く添加するとそのブリード、揮散による問題が発生する。カーボンブラックの添加量は、１〜５０重量部であることがより好適である。ただし、ゴム材料自体の体積固有抵抗がｌｏｇＲ0 ＜０．５（ｌｏｇＲmax ＋ｌｏｇＲmin ）を満たすものであれば、カーボンブラックの添加は必要ではない。
【００２２】
シリカ粉末の添加量による電気抵抗値の変化率は、予め複数回の実験を行い、求めておく。この変化率は、使用するゴム原料や添加剤、目的とする抵抗値等に応じて測定する。
【００２３】
前記シリカ粉末は、１次凝集体の平均粒子径が３０μｍ以下の粒子から構成されたものであり、その添加量が前記原料ゴム組成物中のゴム材料１００重量％に対して１〜３０重量部であることが好適である。
【００２４】
シリカの１次凝集体の平均粒子径が、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。
【００２５】
また添加量が原料ゴム組成物中のゴム材料１００重量部に対して１重量部未満では添加効果が十分ではなく、３０重量部以上添加すると成形品の物理特性が要求を満たさない場合が発生する。シリカ粉末の添加量は混練バッチにより異なったものとなるが、３０重量部の添加により、１〜２桁程度の抵抗値の増加が可能であり、実用的である。
【００２６】
シリカ粉末に加えてシランカップリング剤、チタンカップリング剤、ジルコニウムカップリング剤等の公知のカップリング剤を併用することは、均一分散に有効である等の理由により好適な態様である。シリカ粉末は、予めカップリング剤処理をして添加してもよく、カップリング剤処理せずに使用し、他の原材料との混練時にカップリング剤を添加してもよい。
【００２７】
本発明において原料ゴム組成物に使用するゴム材料としては、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素添加ＮＢＲ、ポリクロロプレンゴム（ＣＲ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＨＲ）、エピクロルヒドリン・エチレンオキサイドゴム（ＥＣＯ）、ポリウレタンゴム（ＰＵＲ）の使用が好ましい。
【００２８】
別の本発明は、半導電性ゴム原料組成物製造工程と半導電性ゴム原料組成物を前記シームレスベルト状に成形する成形工程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、
前記半導電性シームレスベルトは体積固有抵抗Ｒが１０７〜１０１２Ω・ｃｍの半導電性の範囲内において前記Ｒの規格最大値をＲmax 、規格最小値をＲmin としたとき、
ｌｏｇＲmax −ｌｏｇＲmin ≦１、かつＲmax≧Ｒ≧Ｒmin を充たすものであり、
前記半導電性ゴム原料組成物製造工程は、加硫後の体積固有抵抗Ｒ０が、
ｌｏｇＲ０＜０．５（ｌｏｇＲmax ＋ｌｏｇＲmin ）
を充たす基礎原料ゴム組成物を使用し、予め求めた添加量に基づく体積固有抵抗の変化率に基づきＲ＝０．５（ｌｏｇＲmax ＋ｌｏｇＲmin ）となる量のシリカ粉末を、前記基礎原料ゴム組成物に添加して混練することを特徴とする。
【００２９】
かかる半導電性シームレスベルトの製造方法によれば、電気抵抗の調整が困難であった半導電性シームレスベルトの領域において、混練原料ロットの変動による抵抗値の変動が小さく、また個々のベルトの抵抗値のばらつきも小さな成形品を製造することができる。
【００３０】
また上述の半導電性シームレスベルトが、ｌｏｇＲmax −ｌｏｇＲmin ≦１、かつＲmax ≧Ｒ≧Ｒmin を充たすことにより、安定した電気特性を有し、帯電、画像形成等において優れた性能を発揮するため、好ましい。
【００３１】
成形原料である半導電性ゴム原料組成物の製造ロットによる電気抵抗のばらつき、また個々のベルト内の電気抵抗のばらつきの小さな半導電性シームレスベルトである。（ｌｏｇＲmax −ｌｏｇＲmin ）はより好ましくは０．６以下である。即ち、本発明によれば、製品に要求される規格値の範囲を狭くしても、混練ロットに基づく不良の少ない電子写真装置用のゴム部材、特に半導電性シームレスベルトを得ることができる。
【００３２】
シームレスベルトの製造方法は、原料ゴム組成物をチューブ状に押し出し、マンドレルに被覆して加硫・成形し、研磨仕上げにより所定厚みのベルトとする方法によっても製造可能であるが、以下の射出成形法によることが好適である。
【００３３】
即ち、上述の半導電性シームレスベルトは、前記半導電性ゴム原料組成物を、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、厚さ方向の研削仕上げ加工跡のないことを特徴とする。なお、研削仕上げとは、砥石により研磨する方法や、刃物で表面を削り取る方法を含む意味である。
【００３４】
製品として要求される厚さのキャビティーを有する金型の使用により、研削仕上げをいっさい必要とせず、射出成形のみで半導電性シームレスベルトが得られ、また、２重円筒として幅方向のパーティング部のない金型を使用することにより原料ゴムの歪んだ流れが発生せず、体積固有抵抗の均一性が一層改善されたベルトが得られる。
【００３５】
上記した半導電性シームレスベルトは、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であることが好ましい。
【００３６】
かかる寸法を有するベルトは、金型キャビティー内の原料ゴム組成物の流動に基づく電気抵抗への影響が大きく、製品の抵抗値の変動が大きいが、本発明によりその変動が抑制される。
【００３７】
上記の半導電性シームレスベルトにおいては、さらに表面側もしくは裏面側の少なくとも一方に少なくとも１層の表皮層が形成されていることが好ましい態様である。
【００３８】
かかる構成によりベルトの弾性率の調整が可能となり、また表皮層に潤滑性材料を使用して潤滑層とすることにより表面への潤滑性付与等のベルト特性の改善が容易に行える。特に、転写ベルトとして使用する場合には、潤滑層の形成により、感光体に臨む表面側においては、付着した余分なトナーのクリーニング除去が容易に行える。また、駆動ローラーに接触する裏面側においては、飛散したトナーの付着防止作用による駆動ローラーのベルト駆動力の変動、並びに塵埃やイオン性物質の付着防止作用によるローラーないしは裏面側に接触して設けられる除電電極とベルトの間の電気抵抗の変動が防止され、好ましい。潤滑層はベルトの両面に設けてもよい。
【００３９】
上記の潤滑層を設けた場合、その表面は、表面粗さがＲz にて２〜７μｍであることが好ましい。近年広く使用されるようになっている微粒子トナーを使用した場合にも表面のクリーニングが十分行え、画像の鮮明さが維持されるとともに、用紙の汚れが防止される。
【００４０】
表皮層は、１層に限定されるものではなく、他の層、例えば潤滑層の密着性向上のためのプライマー層等が設けられていてもよい。
【００４１】
【発明の実施の形態】
図１には、加硫ゴムの体積固有抵抗の半導電性領域における体積固有抵抗の調整方法の例を示した。Ｒ０（１），Ｒ０（２）は、それぞれ異なる混練ロットの基礎原料ゴム組成物から１部をサンプルとして採取し、所定の加硫剤を加えて加硫ゴムシートを作成し、測定した体積固有抵抗である。基礎原料ゴム組成物は、好ましくはカーボンブラックを添加してｌｏｇＲ０＜０．５（ｌｏｇＲmax ＋ｌｏｇＲmin ）を満たす体積固有抵抗を備えたものとする。この基礎原料ゴム組成物にシリカ粉末を添加すると、ゆるやかな変化率にて体積固有抵抗が上昇する。予めほぼ同じ組成の配合にてシリカ粉末の添加による体積固有抵抗の変化率を測定しておき、基礎原料ゴム組成物に基づくＲ０を測定する。このＲ０をもとにして、要求される体積固有抵抗Ｒが、ｌｏｇＲ＝０．５（ｌｏｇＲmax ＋ｌｏｇＲmin ）となるように、予め測定した前記変化率から求めたシリカ粉末を添加する。例えば基礎原料ゴム組成物の加硫ゴムの体積固有抵抗がＲ０（１）の場合、ｘ１が、また基礎原料ゴム組成物の加硫ゴムの体積固有抵抗がＲ０（２）の場合、ｘ２がそれぞれのロットにおけるシリカ粉末の添加量となる。
【００４２】
シリカ粉末の添加量は、グラフから読み取る方式でもよく、計算式から求めてもよい。図１の例においては、Ｒ0 （１）、Ｒ0 （２）のいずれもＲmin 未満であるが、Ｒmin 以上であってもよい。この場合は、基礎原料ゴム組成物は、不良ロットではないが、かかる操作を行うことによって、製品の電気抵抗値の変動をより小さく制御できる。
【００４３】
本発明において使用する原料ゴム材料は、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）、アクリルゴム（ＡＣＭ，ＡＮＭ）等は限定なく使用可能であるが、比較的極性が高く、従ってそれ自体が半導電性に近い体積固有抵抗を有し、成形時の金型内の流動性が良好であることから、前述のようにＮＢＲ、水素添加ＮＢＲ、ＣＲ、ＣＨＲ、ＥＣＯ、ＰＵＲの使用が好ましい。
【００４４】
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。また水素添加ＮＢＲとしてはこれらのＮＢＲを水素添加したゴムが例示される。
【００４５】
本発明においては、ゴムと共に、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熱可塑性樹脂を併用することは好ましい態様である。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等の熱可塑性エラストマーが例示される。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。
【００４６】
本発明において原料ゴム材料に添加して抵抗値が、
ｌｏｇＲ0 ＜０．５（ｌｏｇＲmax ＋ｌｏｇＲmin ）
を満たすようにするために使用する電子伝導性の導電性材料としては公知の導電性材料を使用することができるが、特にカーボンブラックの使用が好ましい。
【００４７】
一般的にゴムに添加して使用される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（Ｉ）が３６（ｍｇ／ｇ）以上又はＤＢＰ吸油量（ｄ）が８０（ｍｌ／１００ｇ）以上であるカーボンブラックの添加は、多量に添加しなくても電気抵抗を低くすることができ、本発明において基礎原料ゴムを作製する場合に特に好ましく使用可能である。
【００４８】
また、重合体自体の電気抵抗が低く、導電性材料を添加する必要のないゴム材料には、カーボンブラックを添加することなくシリカを使用して抵抗値を調整してもよく、また補強性のカーボンブラックを添加して基礎原料ゴムとすることも好適な態様である。
【００４９】
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、可塑剤、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。
【００５０】
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。
【００５１】
本発明の半導電性シームレスベルトの少なくとも片面に好ましく設けられる潤滑層は、比較的硬度の高い樹脂層ないしは潤滑性の優れた材料を含む樹脂層であり、具体的には、ポリ四フッ化エチレン微粉末、窒化ホウ素（ＢＮ）微粉末、二硫化モリブデン微粉末等の潤滑性の高い材料をポリウレタン系塗料などに分散させた潤滑性塗料をコーティングして得られる塗膜層で有ることが好ましい。
【００５２】
本発明において半導電性シームレス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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
図２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。
【００５７】
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ベルトの一端側から均一に流動するように構成される。
【００５８】
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。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。
【００５９】
【実施例】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、配合はいずれも重量部で示した。
【００６０】
〔ベルト成形〕
（Ａ）原料ゴム組成物の調製
（実施例１）
エピクロルヒドリン・エチレンオキサイドゴムＧｅｃｈｒｏｎ３１０６（日本ゼオン）７０部、ＮＢＲ  Ｎ２３０ＳＬ（日本合成ゴム）３０部、酸化亜鉛５部、ステアリン酸１部、ＳＲＦカーボン（シーストＳ，東海カーボン社）３部をバンバリーミキサーにて混練し、基礎原料ゴム組成物１を得た。
【００６１】
基礎原料ゴム組成物１の一部をサンプリングしてゴム１００部に対してイオウ１部、加硫剤バルノックＲ（大内新興化学）１部、並びに加硫促進剤としてノクセラーＴＴ（大内新興化学製）を１．５部、ノクセラーＤＭ（大内新興化学製）を１．０部となるように加えて混練し、シート状の加硫ゴムを作製した。体積固有抵抗Ｒ0 を測定したところ、８．５×１０7 Ω・ｃｍであった。
【００６２】
基礎原料ゴム組成物１にシリカ粉末としてニップシールＶＮ３（１次凝集体平均粒子径：１８μｍ、日本シリカ社）５、１０、２５部を添加して混練した後、上記同様の加硫剤、加硫促進剤を混練ロールにより混練してリボン状にし、下記の射出成形法によりシームレスベルトを作製し、体積固有抵抗を測定した。
【００６３】
シリカ粉末を５部添加したベルトの体積固有抵抗は１．２×１０8 Ω・ｃｍ、１０部添加したベルトの体積固有抵抗は２．２×１０8 Ω・ｃｍ、２５部添加したベルトの体積固有抵抗は４．０×１０8 Ω・ｃｍであり、微妙な抵抗値の調整がされていた。
また成形品であるベルト１本内の体積固有抵抗のばらつきも１桁以内、即ち最大値と最小値の比は１０未満であった。
【００６４】
（実施例２）
Ｇｅｃｈｒｏｎ３１０６を４０部、ＮＢＲ  Ｎ２３０ＳＬを６０部、酸化亜鉛５部、ステアリン酸１部、ＨＡＦカーボン（シースト３，東海カーボン）２０部をバンバリーミキサーにて混練し、基礎原料ゴム組成物２を得た。
【００６５】
基礎原料ゴム組成物２の一部をサンプリングしてゴム１００部に対してイオウ１．５部、並びに加硫促進剤としてノクセラーＴＴを１．５部、ノクセラーＤＭを１．０部となるように加えて混練し、シート状の加硫ゴムを作製した。体積固有抵抗Ｒ0 を測定したところ、２．２×１０ 7Ω・ｃｍであった。
【００６６】
基礎原料ゴム組成物２にシリカ粉末としてニップシールＶＮ３を１０、２０部添加して混練した後、上記同様の加硫剤、加硫促進剤を混練ロールにより混練してリボン状にし、下記の射出成形法によりシームレスベルトを作製し、体積固有抵抗を測定した。
【００６７】
シリカ粉末を１０部添加したベルトの体積固有抵抗は３．５×１０7 Ω・ｃｍ、２０部添加したベルトの体積固有抵抗は３．９×１０7 Ω・ｃｍであり、微妙な抵抗値の調整がされていた。
（実施例３）
ＮＢＲ  Ｎ２３０ＳＬを１００部、酸化亜鉛３部、ＳＲＦカーボン（シーストＳ）５部をバンバリーミキサーにて混練し、基礎原料ゴム組成物３を得た。
【００６８】
基礎原料ゴム組成物３の一部をサンプリングしてゴム１００部に対してイオウ２部、並びに加硫促進剤としてノクセラーＤＭを１．５部、ノクセラーＴＥＴ（大内新興化学製）を０．５部となるように加えて混練し、シート状の加硫ゴムを作製した。体積固有抵抗Ｒ0 を測定したところ、５．６×１０10Ω・ｃｍであった。
【００６９】
基礎原料ゴム組成物１にシリカ粉末としてニップシールＶＮ３を５、１０、１５部を添加して混練した後、上記同様の加硫剤、加硫促進剤を混練ロールにより混練してリボン状にし、下記の射出成形法によりシームレスベルトを作製し、体積固有抵抗を測定した。
【００７０】
シリカ粉末を５部添加したベルトの体積固有抵抗は９．９×１０10Ω・ｃｍ、１０部添加したベルトの体積固有抵抗は１．９×１０11Ω・ｃｍ、１５部添加したベルトの体積固有抵抗は４．６×１０11Ω・ｃｍであり、微妙な抵抗値の調整がされていた。
また成形品であるベルト１本内の体積固有抵抗のばらつきも１桁以内、即ち最大値と最小値の比は１０未満であった。
【００７１】
上記のように、シリカ粉末を添加することによって体積固有抵抗が調整可能であり、しかもシリカ粉末の添加による体積固有抵抗の変化はほぼ一定の傾向を示す結果、混練ロットが変更されて基礎原料ゴム組成物をそのまま加硫して得られるゴムの体積固有抵抗が規格範囲より低い場合であっても、得られるシームレスベルトの体積固有抵抗Ｒは、要求される規格値の範囲が、（ｌｏｇＲmax −ｌｏｇＲmin ）が１以下で、しかも、Ｒmax ≧Ｒ≧Ｒmin を充たすものとすることが可能であり、ロットアウトとなることを防止することができた。
【００７２】
（Ｂ）ベルトの射出成形
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：１３０ＭＰａ（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。
【００７３】
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。
【００７４】
〔評価〕
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、平均値を求めた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における半導電性ゴムの体積固有抵抗の調整方法を模式的に示したグラフ
【図２】半導電性シームレスベルトの製造に使用する金型の例を示した断面図
【図１】
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【図２】
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