(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部材により循環駆動され、トナー像を記録媒体に転写する画像形成装置用の半導電性エンドレスベルトにおいて、
上記ベルトを構成する樹脂層に、
金属製のローラの外周に厚さ５μｍの樹脂をコーティングした被検体ローラと１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に８ｋＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて上記樹脂を帯電させた場合の上記コロナ放電の発生から０．３秒後における表面電位の最大値が絶対値で３００Ｖ以下である電荷減衰性の高いアクリルウレタン樹脂又はウレタン樹脂を予めコーティングした導電剤を添加したことを特徴とする半導電性エンドレスベルト。
【請求項２】
駆動部材により循環駆動され、静電吸着により保持した記録媒体を４種の画像形成体に搬送して、上記各画像形成体の表面に形成されたトナー像を上記記録媒体に順次転写するタンデム転写方式の転写・搬送用に用いられる半導電性エンドレスベルトであって、
上記ベルトを構成する樹脂層に、
金属製のローラの外周に厚さ５μｍの樹脂をコーティングした被検体ローラと１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に８ｋＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて上記樹脂を帯電させた場合の上記コロナ放電の発生から０．３秒後における表面電位の最大値が絶対値で３００Ｖ以下である電荷減衰性の高いアクリルウレタン樹脂又はウレタン樹脂を予めコーティングした導電剤を添加したことを特徴とする半導電性エンドレスベルト。
【請求項３】
駆動部材により循環駆動され、画像形成体と記録媒体との間に配設され、上記画像形成体の表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に転写保持し、これを記録媒体へと転写する中間転写部材用の半導電性エンドレスベルトであって、
上記ベルトを構成する樹脂層に、
金属製のローラの外周に厚さ５μｍの樹脂をコーティングした被検体ローラと１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に８ｋＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて上記樹脂を帯電させた場合の上記コロナ放電の発生から０．３秒後における表面電位の最大値が絶対値で３００Ｖ以下である電荷減衰性の高いアクリルウレタン樹脂又はウレタン樹脂を予めコーティングした導電剤を添加したことを特徴とする半導電性エンドレスベルト。
【請求項４】
上記コーティングする樹脂の量を、上記導電剤に対して、０．０１〜５０ｗｔ％とした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エンドレスベルト。
【請求項５】
上記導電剤を、カーボン、金属粉、金属酸化物の少なくとも１つあるいはこれらの混合物としたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の半導電性エンドレスベルト。
【請求項６】
上記アクリルウレタン樹脂をコーティングした導電剤において、下記の関係式に示す樹脂の溶剤不溶率（％）を測定する際に使用される溶剤がメチルエチルケトンもしくはトルエンであり、上記アクリルウレタン樹脂の溶剤不溶率が５０％以上であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の半導電性エンドレスベルト。
溶剤不溶率（％）＝（Ｂ／Ａ）×１００
但し、Ａ；樹脂コーティングした導電剤中の樹脂成分の溶剤浸漬前重量
Ｂ；樹脂コーティングした導電剤を溶媒中に、２５℃，２４ｈｒ
浸漬した後の樹脂成分の重量
【請求項７】
ベルト表面粗さを６μｍ以下としたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の半導電性エンドレスベルト。
【請求項８】
上記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の半導電性エンドレスベルトを装着したことを特徴とする画像形成装置。
【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、プリンター等の電子写真装置や静電記録装置等における静電記録プロセスにおいて、感光体表面に形成されたトナー像を、紙などの記録媒体へと転写する際に用いられる半導電性エンドレスベルトと、この半導電性エンドレスベルトを装着して成る画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機、プリンター等の静電記録プロセスにおいては、まず、感光体（潜像保持体）の表面を一様に帯電させ、この感光体に光学系から映像を投写して、光の当たった部分の帯電を消去することによって静電潜像を形成し、次いで、この静電潜像にトナーを供給し、上記トナーの静電的付着によりトナー像を形成し、これを紙、ＯＨＰ、印画紙等の記録媒体へと転写することによりプリントする方法が採られている。
この場合、カラープリンタやカラー複写機においても、基本的には上記プロセスにしたがってプリントが行われるが、カラー印刷の場合には、マゼンダ、イエロー、シアン、ブラックの４色のトナーを用いて色調を再現するため、これらのトナーを所定の割合で重ねて必要な色調を得るための工程が必要となり、これらの工程を行うために、いくつかの方法が提案されている。
まず第１には、モノクロ印刷を行う場合と同様に、感光体上にトナーを供給して静電潜像を可視化する際に、上記マゼンダ、イエロー、シアン、ブラックの４色トナー像を形成する多重現像方式がある。この方式によれば、比較的コンパクトに装置を構成することが可能である反面、階調の制御が非常に難しく、高画質が得られないという問題点があった。
【０００３】
第２には、４つの感光ドラムを設け、各ドラムの潜像を各々マゼンダ、イエロー、シアン、ブラックのトナーで現像することにより、マゼンダによるトナー像、イエローによるトナー像、シアンによるトナー像、ブラックによるトナー像の４つのトナー像を形成し、これらのトナー像が形成された感光ドラムを一列に並べて各トナー像を紙等の記録媒体に順次転写して記録媒体上に重ねることにより、カラー画像を再現するタンデム方式がある。この方式は、良好な画像が得られるものの、４つの感光ドラムと、各感光ドラムごとに設けられた帯電機構および現像機構が一列に並べられた状態となり、装置が大型化するとともに高価なものとなる。
図１にタンデム方式の画像形成装置の印字部構成例を示す。感光体ドラム１、帯電ローラ２、現像ローラ３、現像ブレード４、トナー供給ローラ５及びクリーニングブレード６で構成する印字ユニットをイエローＹ、マゼンダＭ、シアンＣ、ブラックＢの各トナーに対応して４個並べており、駆動ローラ（駆動部材）９により循環駆動されて転写搬送ベルト１０で搬送した用紙上に、トナーを順次転写してカラー画像を形成する。転写搬送ベルト１０の帯電及び除電はそれぞれ帯電ローラ７及び除電ローラ８で行う。また、用紙をベルトに吸着させるための用紙帯電には吸着ローラ（図示せず）が使用される。これらの対応により、オゾンの発生を抑えることができる。吸着ローラでは、用紙を搬送路から転写搬送ベルト１０にのせるとともに、転写搬送ベルト１０への静電吸着を行う。また、転写後の用紙分離は、転写電位を低くすることにより用紙と転写搬送ベルト１０の吸着力を弱くして、曲率分離のみで行うことができる。
【０００４】
ところで、上記転写搬送ベルト１０の材料としては、抵抗体と誘電体とがあり、各々に長所と短所とを持っている。抵抗体ベルトでは電荷の保持時間が短時間であるために、上記タンデム型の転写を用いた場合、転写での電荷注入が少なく、４色の連続する転写でも比較的電圧の上昇が少なく、また、次の用紙の転写に繰り返し使用されるときも電荷が放出されているため、電気的なリセットは必要としない。しかし、環境変動により抵抗値が変化するため、環境変動が転写効率に影響すること、用紙の厚さや幅の影響を受け易いことなどの短所がある。
一方、誘電体ベルトの場合には、注入された電荷の自然放出がないので、電荷の注入、放出ともに電気的にコントロールする必要があるが、電荷が安定に保持されるので、用紙の吸着が確実で高精度な紙補給を行うことができる。また、誘電率は温度や湿度への依存性が低いため、環境に対しても比較的安定な転写プロセスとなる。しかし、転写が繰り返されるごとにベルトに電荷が蓄積されるため、転写電圧が高くなってしまうといった欠点がある。
【０００５】
また、第３の方法として、紙等の記録媒体を転写ドラムに巻き付けてこれを４回転させ、周回ごとに感光体上のマゼンダ、イエロー、シアン、ブラックを順次記録媒体に転写してカラー画像を再現する転写ドラム方式がある。この方式によれば比較的高画質が得られるが、記録媒体が葉書等の厚紙である場合には、これを上記転写ドラムに巻き付けることが困難であり、記録媒体種が制限されてしまうといった問題点がある。
【０００６】
上記多重現像方式、タンデム方式及び転写ドラム方式に対して、良好な画質が得られ、かつ、装置が大型化することもなく、しかも記録媒体種が特に制限されることもない方式として、中間転写方式が提案されている。
この中間転写方式としては、感光体上のトナー像を一旦転写保持するための、ドラムやベルトから成る中間転写部材を設け、この転写部材の周囲にマゼンダによるトナー像、イエローによるトナー像、シアンによるトナー像、ブラックによるトナー像の形成した４つの感光体を配置して４色のトナー像を中間転写部材上に順次転写することにより、この中間転写部材上にカラー画像を形成し、このカラー画像を紙等の記録媒体上に転写するものである。したがって、４色のトナー像を重ね合わせて階調を調整するものであるから、高画質を得ることが可能であり、かつ、タンデム方式のように感光体を１列に並べる必要がないので、装置が大型化することがない。しかも、記録媒体をドラムに巻き付ける必要がないので、記録媒体種が制限されることもない。
また、上記タンデム方式と、中間転写方式とを組合わせたタンデム中間転写方式もある。
【０００７】
図２は、上記中間転写部材として無端ベルト状の中間転写部材（エンドレスベルト）を用い、中間転写方式によりカラー画像の形成を行う画像形成装置の一構成例を示す図である。同図において、１１はドラム状の感光体であり、図中の矢印方向に回転するようになっている。この感光体１１は、一次帯電器１２によって帯電され、次いで画像露光１３によって露光部分の帯電が消去されて静電潜像が形成され、、更に、現像器４１により上記静電潜像が第１色のマゼンダトナーＭで現像されることにより、第１色のマゼンダトナー画像が感光体１１上に形成される。次いで、このトナー画像が、駆動部材である駆動ローラ３０により循環駆動され、上記感光体１１と接触しながら巡回回転するエンドレスベルトから成る中間転写部材２０に転写される。中間転写部材２０への転写は、感光体１１と中間転写部材２０とのニップ部において、電源６１から上記中間転写部材２０に印加される一次転写バイアスによって行われる。この中間転写部材２０に第１色のマゼンダトナー画像が転写された後に、クリーニング装置１４により、感光体１１の表面が清掃され、感光体１１の１回目の現像転写操作が完了する。以降、感光体１１が３回転し、各周回ごとに現像器４２，４３，４４を順次用いて、上記と同様にして、第２色のシアントナー画像、第３色のイエロートナー画像、第４色のブラックトナー画像が感光体１１上に順次形成され、これが各周回ごとに中間転写部材２０に重畳転写されて、中間転写部材２０上に目的の画像に対応した合成カラートナー画像が形成される。なお、図２の画像形成装置においては、感光体１１の周回ごとに現像器４１〜４４が順次入れ替わって、マゼンダトナーＭ、シアントナーＣ、イエロートナーＹ、ブラックトナーＢによる現像が順次行われるようになっている。
【０００８】
次に、上記合成カラートナー画像が形成された中間転写部材２０に転写ローラ２５が当接し、そのニップ部に給紙カセット１９から紙等の記録媒体２６が給送される。これと同時に、電源２９から上記転写ローラ２５に二次転写バイアスが印可され、上記合成カラートナー画像が上記中間転写部材２０から記録媒体２６上に転写されて加熱定着される。合成カラートナー画像を記録媒体２６へ転写した後、上記中間転写部材２０表面の残留トナーは、クリーニング装置３５により除去され、中間転写部材２０は初期状態に戻り、次の画像形成に備えるようになっている。
また、かかる無端ベルト状の中間転写部材（エンドレスベルト）２０としては、従来、半導電性の樹脂フィルムベルトと繊維補強体を有するゴムベルトとが主に用いられている。これらのうち、半導電性の樹脂フィルムベルトとしては、従来、ポリカーボネート、ポリイミドなどの樹脂に導電剤を添加したものが提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記導電性のエンドレスベルトを使用するタンデム方式、中間転写方式及びタンデム中間転写方式の画像形成装置においては、いずれのエンドレスベルトも半導電性領域の抵抗を有することが要求されているが、その抵抗制御は困難を要しているのが実状である。
一般に、上記ベルトの抵抗を制御する方法としては、樹脂などから成る層中にイオン、カーボン、金属酸化物等の導電物質を添加して、その添加量をコントロールする方法が採られているが、イオンを用いた場合には、抵抗のバラツキは少ないものの、比較的高抵抗領域しかカバーできないだけでなく、抵抗が環境に左右されやすい、通電により抵抗が変化しやすい、イオンがブリードして汚染源になりやすいなどの問題を抱えている。
一方、カーボンや金属酸化物等の導電物質を用いた場合には、抵抗が環境に左右されにくい、通電による抵抗の変化が少ない、汚染問題が発生しにくい、必要とする抵抗領域をカバーできる、など多くのメリットがあるものの、抵抗のバラツキが大きいことや、抵抗の電圧依存性が大きいなどの問題を抱えている。そこで、抵抗の再現性・安定性を向上させるため、上記導電物質とともに分散剤を添加する試みが一部で検討されているが、上記添加剤自体が汚染源となりやすいといった新たな問題を生じさせている。
【００１０】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、タンデム方式、中間転写方式及びタンデム中間転写方式の画像形成装置などに使用される、抵抗のバラツキの小さな半導電性エンドレスベルトと、上記半導電性エンドレスベルトを装着した画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、ベルトを構成する樹脂層に添加する導電剤として、電荷減衰性の高い樹脂を予めコーティングした導電剤を用いることにより、抵抗のバラツキの少ない半導電性エンドレスベルトを安定的に得ることができることを見いだし、本発明に到ったものである。なお、本発明の半導電性エンドレスベルトは、タンデム方式、中間転写方式及びタンデム中間転写方式の画像形成装置などの転写部材として用いることができるものである。
すなわち、請求項１に記載の発明は、駆動部材により循環駆動され、トナー像を記録媒体に転写する画像形成装置用の半導電性エンドレスベルトにおいて、上記ベルトを構成する樹脂層に、金属製のローラの外周に厚さ５μｍの樹脂をコーティングした被検体ローラと１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に８ｋＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて上記樹脂を帯電させた場合の上記コロナ放電の発生から０．３秒後における表面電位の最大値が絶対値で３００Ｖ以下である電荷減衰性の高いアクリルウレタン樹脂又はウレタン樹脂を予めコーティングした導電剤を添加したことを特徴とするものである。
また、請求項２に記載の発明は、駆動部材により循環駆動され、静電吸着により保持した記録媒体を４種の画像形成体に搬送して、上記各画像形成体の表面に形成されたトナー像を上記記録媒体に順次転写するタンデム転写方式の転写・搬送用に用いられる半導電性エンドレスベルトであって、上記ベルトを構成する樹脂層に、金属製のローラの外周に厚さ５μｍの樹脂をコーティングした被検体ローラと１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に８ｋＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて上記樹脂を帯電させた場合の上記コロナ放電の発生から０．３秒後における表面電位の最大値が絶対値で３００Ｖ以下である電荷減衰性の高いアクリルウレタン樹脂又はウレタン樹脂を予めコーティングした導電剤を添加したことを特徴とするものである。
また、請求項３に記載の発明は、駆動部材により循環駆動され、画像形成体と記録媒体との間に配設され、上記画像形成体の表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に転写保持し、これを記録媒体へと転写する中間転写部材用の半導電性エンドレスベルトであって、上記ベルトを構成する樹脂層に、金属製のローラの外周に厚さ５μｍの樹脂をコーティングした被検体ローラと１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に８ｋＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて上記樹脂を帯電させた場合の上記コロナ放電の発生から０．３秒後における表面電位の最大値が絶対値で３００Ｖ以下である電荷減衰性の高いアクリルウレタン樹脂又はウレタン樹脂を予めコーティングした導電剤を添加したことを特徴とするものである。
なお、半導電性エンドレスベルトは、一般に、ジョイントありのものと、ジョイントなしのもの（いわゆる、シームレスベルト）があるが、本発明においては、いずれのものであってもよい。
【００１２】
請求項４に記載の半導電性エンドレスベルトは、上記コーティングする樹脂の量を、上記導電剤に対して、０．０１〜５０ｗｔ％としたものである。
請求項５に記載の半導電性エンドレスベルトは、上記導電剤を、カーボン、金属粉、金属酸化物の少なくとも１つあるいはこれらの混合物としたものである。
請求項６に記載の半導電性エンドレスベルトは、上記アクリルウレタン樹脂をコーティングした導電剤において、下記の関係式に示す樹脂の溶剤不溶率（％）を測定する際に使用される溶剤がメチルエチルケトンもしくはトルエンであり、上記アクリルウレタン樹脂の溶剤不溶率が５０％以上であることを特徴とするものである。
溶剤不溶率（％）＝（Ｂ／Ａ）×１００
但し、Ａ；樹脂コーティングした導電剤中の樹脂成分の溶剤浸漬前重量
Ｂ；樹脂コーティングした導電剤を溶媒中に、２５℃，２４ｈｒ
浸漬した後の樹脂成分の重量
請求項７に記載の半導電性エンドレスベルトは、ベルト表面粗さを６μｍ以下としたものである。
また、請求項８に記載の画像形成装置は、上記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の半導電性エンドレスベルトを装着したことを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の半導電性エンドレスベルトは、例えば、上記図１に示した、駆動ローラ９などの駆動部材により駆動され、これに伴い搬送される記録媒体上にトナーを転写するタンデム方式の画像形成装置に用いられる転写搬送ベルト１０や、上記図２に示した、感光体１１と紙等の記録媒体２６間に配設され、駆動ローラ３０などの駆動部材により循環駆動されて、上記感光体１１の表面に形成されたトナー像を一旦転写し、次いで上記記録媒体２６へ転写する中間転写方式の画像形成装置に用いられる中間転写部材２０などに用いられるものである。
【００１４】
本発明は、これらの半導電性エンドレスベルトの樹脂層を形成する樹脂に導電剤を添加する際に、上記導電剤として、予め樹脂をコーティングした導電剤を用いるようにしたもので、これにより、コーティングされていない導電剤である、通常のカーボンや金属酸化物などの導電剤をそのまま添加した場合に比べて、上記導電剤の分散性を制御することが容易となり、抵抗のバラツキや抵抗の電圧依存性を小さくすることができる。
このとき、上記樹脂のコーティング量としては、コーティングされる元の導電剤に対して、０．０１〜５０ｗｔ％、好ましくは０．０１〜３０ｗｔ％、更に好ましくは０．０１〜２０ｗｔ％が適当である。コーティング量が上記範囲よりも少ないと十分な分散性改良の効果は得られず、また、上記範囲よりも多いと、後述するように導電性が十分に得られない。
ところで、単に樹脂をコーティングすると、当然、上記導電剤の有する本来の導電性を損なう方向になり、分散性は制御できるものの導電性を発現しにくくなる。そこで、本発明においては、導電剤にコーティングする樹脂として、体積抵抗が高いにもかかわらず、電荷減衰性の高い（電荷減衰が早い）樹脂を選択することにより、分散性と導電性という二律背反する問題を解決する。
【００１５】
上記電荷減衰性は、コーティングする樹脂を厚みが３〜１０μｍのフィルム状とし、そのフィルム表面と１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、８ｋＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて上記樹脂表面を帯電させてその表面電位の変化を測定することにより求められる。この場合、上記コーティングする樹脂として、０．３秒後における表面電位の最大値が３００Ｖ以下、好ましくは２００Ｖ以下になるような樹脂を選択することが肝要である。
上記表面電位の測定は、例えば、米国ＱＥＡ社（Quality  Engineering  Associates，Inc．）のCharge  Roller  Test  System  ＣＲＴ２０００で測定される。図３にその主要部分の概略図を示す。すなわち、コーティング樹脂を表面に配置した金属製の被検体ローラ７１のシャフト７２両端部をチャック７３にて保持し、小型のスコロトロン放電器８１と表面電位計８２とを所定間隔で離して併設した計測ユニット８０を、上記被検体ローラ７１の表面と１ｍｍの間隔を保って対向配置し、上記被検体ローラ７１を静止させた状態のまま、上記計測ユニット８０を被検体ローラ７１の一端から他端まで一定速度で移動させることにより、被検体ローラ７１に表面電荷を与えつつ、その表面電位を測定する方法が好適に採用される。
表面電位は、温度及び湿度に依存するので、標準条件として常温常湿（２０℃／５０％ＲＨ）の雰囲気下で実施する。また、スコロトロン放電器８１から被検体ローラ７１に与えるコロナ電荷は、負の電荷とし、印加電圧は８ｋＶとする。被検体ローラ７１にコロナ放電を与えてから、０．３秒後の表面電位を測定するように、計測ユニット８０の速度を調整する。
【００１６】
上記コーティングする樹脂は、上述した電荷減衰の条件を満足すれば、いずれの樹脂種であってもよい。このコーティングする樹脂の例としては、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン変性アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ナイロン樹脂、エポキシ樹脂、スチレン樹脂、ブチラール樹脂、塩化ビニリデン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよく、特に、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリルウレタン樹脂が好適であり、更には、後述するベルトを構成する樹脂層に用いられる樹脂と同種の樹脂種を少なくとも一種含むことが好適である。
【００１７】
また、コーティングされる導電剤は、いわゆる導電性物質であり、カーボン、金属、金属酸化物などが挙げられる。例示すると、ケッチェンブラック，アセチレンブラック等の導電性カーボン、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦ，ＳＲＦ，ＦＴ，ＭＴ等のゴム用カーボン、酸化処理を施したインク用カーボン、熱分解カーボン、天然グラファイト、あるいは、アンチモンドープの酸化錫，酸化チタン，酸化亜鉛，ニッケル，銅，銀，ゲルマニウム等の金属または金属酸化物などが挙げられる。
【００１８】
また、上記樹脂をコーティングする方法としては、例えば、ディスパコート、コートマイザーなどが挙げられる。
ディスパコートは、上部に設けられた粉体供給部と、横方向から多段に液体を供給できる多段分散器とを備えたもので、この多段分散器の操作条件を制御して、上記粉体供給部から供給される導電性粉体の表面にコーティング樹脂を含む液体成分を付着させたり、導電性粉体表面を液で濡らす操作を非常に短時間で実施することができる。
コートマイザーは、ジェット噴流中にコーティングすべき導電性粉末を供給して分散層を作り、次に、これと並行する位置にコーティング樹脂を含む液滴の微粒子で作られた霧状の流れを形成して上記被コーティング導電性粉体と衝突させ、上記導電性粉体の表面を樹脂コーティングする方法である。
【００１９】
また、上記樹脂をコーティングした導電剤に関して、下記の関係式に示す、上記樹脂成分の溶剤不溶率を５０％以上、特に７０％以上とすることが好ましい。
溶剤不溶率（％）＝（Ｂ／Ａ）×１００
但し、Ａ；樹脂コーティングした導電剤中の樹脂成分の溶剤浸漬前重量
Ｂ；樹脂コーティングした導電剤を溶媒中に、２５℃，２４ｈｒ
浸漬した後の樹脂成分の重量
上記溶剤不溶率が５０％未満では、上記半導電性エンドレスベルトを、プリンター、複写機、ＦＡＸなどの電子写真装置に装着した場合に、ＯＰＣなどの感光体接触部位に汚染が発生し、画像上に不具合を生じる。
なお、上記溶剤不溶率測定用の溶剤としては、フッ素樹脂に対してはメチルエチルケトンなどを、ポリアミド樹脂に対してはメタノールなどを、アクリルウレタン樹脂に対してはメチルエチルケトン，トルエンなどを、メラミン樹脂に対してはアセトン，イソプロパノールなどを、また、シリコーン樹脂に対してはトルエンなどを用いることが好ましい。
【００２０】
また、上記予め樹脂をコーティングした導電剤を添加する樹脂層としては、いずれの材料でもよいが、例示すると、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリアセタール、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフェニレンエーテル、ポリスルフォン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルイミド、ポリブタジエン、ポリイソブチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、アクリル、アクリル酸アルキルエステル共重合体、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリエステルエステル共重合体、ポリエステルエーテル共重合体、ポリウレタン共重合体の一種または二種以上を混合することもでき、特に、ポリアミド、ポリカーボネート、アクリロニトリル共重合体、ポリフッ化ビニリデンが好適である。
なお、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲内で、上述の成分に加えて、例えば、各種充填剤、カップリング剤、酸化防止剤、滑剤、表面処理剤、顔料、紫外線吸収剤、発泡剤、架橋剤、相溶化剤等の機能性分を適宜配合してもよい。
また、この樹脂層の抵抗は適宜選定されるが、１０６〜１０１３Ω・ｃｍ、特に、１０７〜１０１２Ω・ｃｍの半導電性領域に調整するのが好適である。この抵抗のバラツキの発生しやすい半導電性領域においては、本発明の予め樹脂をコーティングした導電剤を添加することにより、抵抗のバラツキを効果的に低減することができる。
また、上記樹脂層は１層でも、あるいは複数層でもよく、厚みも適宜選択されるが、通常は、５０〜５００μｍの範囲が使用される。
【００２１】
また、本発明の半導電性エンドレスベルトは、例えば、図４（ａ）に示すベルト幅方向の断面図に示すように、図１の画像形成装置における駆動ローラ９、または図２の駆動ローラ３０などの駆動部と接触する面に、上記駆動部材に形成した嵌合部と嵌合する嵌合部（同図の破線）を形成してもよく、本発明の半導電性エンドレスベルトは、このような嵌合部を設け、これを駆動部材に設けた嵌合部（図示せず）に嵌合させて走行させることにより、半導電性エンドレスベルトの幅方向のずれを防止することができる。
この場合、上記嵌合部は、特に制限されるものではないが、上記図４（ａ）に示すように、ベルト周方向（回転方向）に沿って連続する凸状とし、これを駆動ローラ等の駆動部材の周方向に沿って形成した溝に嵌合させることが好ましい。
なお、図４（ａ）では１本の連続する凸状を嵌合部として設けた例を示したが、この嵌合部は、多数の凸部をベルト周方向（回転方向）に沿って一列に並べて突接してもよく、また、図４（ｂ）に示すように、嵌合部を２本以上設けたり、ベルトの幅方向中央部に設けてもよい。更に、嵌合部として、上記図４（ａ），（ｂ）に示したような凸状ではなく、ベルト周方向（回転方向）に沿った溝とし、これを上記駆動ローラ９（あるいは、駆動ローラ３０）などの駆動部材の周方向に沿って形成した凸部と嵌合させるようにしてもよい。
【００２２】
また、本発明の半導電性エンドレスベルトの表面粗さは、特に制限されるものではないが、上記表面粗さをＪＩＳ十点平均粗さＲｚで６μｍ以下、更には３μｍ以下にすることが好ましい。
また、本発明の半導電性エンドレスベルトを用いた画像形成装置としては、図１に示したタンデム方式のものや、図２に示した中間転写方式のもの、あるいはタンデム中間転写方式のものを例示することができるが、これらには限定されるものではない。
なお、図２の装置の場合、本発明の中間転写部材２０を回転させる駆動ローラ３０（または駆動ギア）には、適宜な電源６１から電圧を印加することができ、この場合の電圧は、直流のみの印加または直流に交流を重畳する印加など、印加条件は適宜選択することができる。
また、本発明の半導電性エンドレスベルトの製法は特に制限されるものではなく、例えば、二軸混練機により、予め樹脂をコーティングした導電剤を混練し、得られた混練物を、環状ダイスを使って押出し成形することにより製造することができる。あるいは、静電塗装などの粉体塗装法を適宜採用することができる。
【００２３】
＜実施例＞
以下に、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記に限定されるものではない。
［実施例１］
アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン樹脂（ダイセルポリマー製：セビアンＶ６８０）１００重量部と、以下に示す樹脂コーティングＣＢタイプＡとを二軸混練機によって溶融混練し、得られた混練物を押出し成形して、内径２４５ｍｍ、厚さ１００μｍ、幅２５０ｍｍの寸法を有する半導電性エンドレスベルトを得た。
樹脂コーティングＣＢタイプＡは、ケッチェンブラックカーボン（ライオン製）を用い、予めコーティングする樹脂としてアクリルウレタン樹脂ＥＡＵ６５Ｂ（亜細亜工業製）／ＩＰＤＩ系架橋剤エクセルハードナーＨＸ（亜細亜工業製）を選択した。なお、ＥＡＵ６５ＢとエクセルハードナーＨＸとの比率は、固形分重量比で６対４となるように調整して用いた。
コーティング方法は、スパイラルフロー装置（フロイント製）を用いて、ケッチェンブラックカーボンを流動させた状態で、ＭＥＫ溶剤中に上記アクリルウレタン樹脂と架橋剤とを混合した溶液を霧状で吹き込み、上記ケッチェンブラックカーボン表面に上記樹脂をコーティングするとともに、加温し、予め樹脂をコーティングしたケッチェンブラックカーボン粒子を作製した。
【００２４】
［実施例２］
実施例１において、予めコーティングする樹脂を、ウレタン樹脂ＤＰ３０７（三洋化成製）／ＩＰＤＩ系架橋剤エクセルハードナーＨＸ（亜細亜工業製）とした樹脂コーティングＣＢタイプＢを用いた以外は、上記実施例１と同様にして、半導電性エンドレスベルトを作製した。
なお、ＤＰ３０７とエクセルハードナーＨＸの比率は、固形分重量比で４．５対１なるように調整して用いた。
［実施例３］
実施例１において、ベルトを構成する樹脂を、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン樹脂（セビアンＶ６８０）から、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ダイセルポリマー製：ノバロイＢ１７００）とした以外は、上記実施例１と同様にして、半導電性エンドレスベルトを作製した。
【００２５】
［参考例１］
実施例１において、コーティングの噴霧条件を調節し、コーティング樹脂の量を増量した樹脂コーティングＣＢタイプＣを用いた以外は、上記実施例１と同様にして、半導電性エンドレスベルトを作製した。
［参考例２］
上記実施例１に用いた樹脂コーティングＣＢタイプＡに代えて、上記樹脂コーティングＣＢタイプＡにおける予めコーティングする樹脂を、アクリルウレタン樹脂ＥＡＵ６５Ｂ（亜細亜工業製）のみとした樹脂コーティングＣＢタイプＤを用い、それ以外については上記実施例１と同様にして半導電性エンドレスベルトを作製した。
【００２６】
［比較例１］
上記実施例１に用いた樹脂コーティングＣＢタイプＡに代えて、上記樹脂コーティングＣＢタイプＡにおける予めコーティングする樹脂を、エポキシ樹脂ＡＥＲ６０７１（旭化成製）／硬化剤スミキュアーＭ（住友化学製）とした樹脂コーティングＣＢタイプＥを用い、それ以外については上記実施例１と同様にして半導電性エンドレスベルトを作製した。なお、ＡＥＲ６０７１とスミキュアーＭとの比率は、７対２になるように調整して用いた。
［比較例２］
実施例１において、ケッチェンブラックカーボンを、樹脂コーティングをせずにそのまま用い、それ以外については上記実施例１と同様にして半導電性エンドレスベルトを作製した。
【００２７】
このようにして作製された実施例，参考例及び比較例のそれぞれの半導電性エンドレスベルトについて、下記の基準に従って、各特性を評価した結果を図５の表に示す。
なお、特性の測定及びテスト結果については、以下の基準に従って行った。
（１）予めコーティングする樹脂の帯電電位
帯電ローラと同じ径の金属製ローラの外周に、コーティングする樹脂のみを厚さ５μｍになるように被覆して被検体ローラを作製した。この被検体ローラをＱＥＡ社製ＣＲＴ２０００装置を用い、被検体ローラと１ｍｍの間隔をもって配置されたスコロトロン放電器に８ｋＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて、被検体ローラ表面を帯電させ、０．３秒後における表面電位を測定した。測定は、常温常湿（２０℃／５０％ＲＨ）の雰囲気下で実施した。
(２)コーティングされた樹脂量
予め樹脂をコーティングしたカーボンについて、ＴＧＡ装置を用いて、昇温速度２０℃／ｍｉｎ．で８００℃まで昇温し、その重量変化により、コーティングされた樹脂量を算出した。
(３)溶剤不溶率
予め樹脂コーティングしたカーボンについて、ＭＥＫ溶液中に２５℃で２４時間浸漬した後、１００℃で５時間乾燥させ、乾燥後の重量を測定した。上記ＴＧＡからの浸漬前の樹脂量、及び浸漬前後の重量変化により、以下の式にしたがって溶剤不溶率を算出した。
溶剤不溶率（％）＝（Ｂ／Ａ）×１００
ここで、Ａは樹脂コーティングした導電剤中の樹脂成分の溶剤浸漬前重量を示し、Ｂは良溶媒中に樹脂コーティングした導電剤を、２５℃，２４ｈｒ浸漬した後の樹脂成分の重量を示す。
(４)ベルト表面粗さ
作製した半導電性エンドレスベルトの表面を、表面粗さ測定装置（東京精密製：サーフコム１２０Ａ）を用い、十点平均粗さＲｚを測定した。
(５)ベルトの体積抵抗率及び抵抗のバラツキ
作製した半導電性エンドレスベルトについて、抵抗計（三菱油化学電子社製：ハイレスタ）を用い、印加電圧２５０Ｖにて体積抵抗率を測定した。
また、作製した半導電性エンドレスベルトと金属ドラムとを５００ｇ荷重で圧接し、回転させた状態で、上記半導電性エンドレスベルトと金属ドラム間に２５０Ｖを印加し、上記半導電性エンドレスベルト１周内における最大抵抗と最小抵抗との差を抵抗のバラツキとした。
(６)画像出し及び汚染テスト
作製した半導電性エンドレスベルトとＯＰＣドラムとを１０００ｋｇ荷重で圧接し、４０℃，８５％ＲＨ環境下に２０日間放置した後、上記ＯＰＣドラムをプリンタ装置に装着し、画像出しを１０枚行い、この１０枚のプリント時の画像不良具合にて汚染状態を判断した。このとき、上記圧接部位に相当する画像位置にライン状の不良が発生した場合をＮＧと判定した。
【００２８】
図５に示した、特性測定結果及びテスト結果から明らかなように、本発明の実施例１〜３の半導電性エンドレスベルトは、抵抗のバラツキが小さく、かつ安定した抵抗を有し、プリンターに搭載した際にも、良好な画像を得ることができるとともに、汚染問題も発生しなかった。
これに対して、上記実施例１のコーティング量を増加させた参考例１では、抵抗のバラツキは小さいものの、抵抗が大幅に増加するとともに表面粗さが劣化し、画像もかすかに砂地模様がみられた。一方、実施例１の架橋剤を省略した参考例２では、抵抗と抵抗のバラツキは実施例１と同程度であるが、汚染問題が発生した。
また、コーティング樹脂に電荷減衰の遅い樹脂を用いた比較例１では、抵抗のバラツキも大きく、帯電電位が大幅に増加した。また、画像には砂地模様がみられるとともに、ライン状の不良が発生しＮＧとなった。
また、カーボンを樹脂コーティングせずにそのまま用いた比較例２では、抵抗値は調整できたものの、分散性が悪く、抵抗のバラツキも大きくなり、画像には砂地模様がみられた。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、半導電性エンドレスベルトを作製する際に、上記ベルトを構成する樹脂層に添加する導電剤として、電荷減衰性の高い樹脂をコーティングした導電剤を用いるようにしたので、抵抗のバラツキが小さく、かつ安定した抵抗を有する半導電性エンドレスベルトを得ることができる。
また、上記半導電性エンドレスベルトを、タンデム方式、中間転写方式、あるいはタンデム中間転写方式の画像形成装置に装着することにより、良好な画像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。
【図面の簡単な説明】
【図１】  タンデム方式による画像形成装置の印字部の構成例を示す図である。
【図２】  中間転写方式による画像形成装置の一構成例を示す図である。
【図３】  表面電位の測定方法を示す図である。
【図４】  半導電性エンドレスベルトの幅方向断面図である。
【図５】  本発明による半導電性エンドレスベルトの試作結果を示す図である。
【符号の説明】
１  感光体ドラム、２  帯電ローラ、３  現像ローラ、４  現像ブレード、
５  トナー供給ローラ、６  クリーニングブレード、
７  転写搬送ベルトの帯電ローラ、８  除電ローラ、９  駆動ローラ、
１０  転写搬送ベルト、１１  感光体、１２  一次帯電器、１３  画像露光、
１４  クリーニング装置、１９  給紙カセット、２０  中間転写部材、
２５  転写ローラ、２６  記録媒体、２９  二次転写バイアス用の電源、
３０  駆動ローラ、３５  中間転写部材のクリーニング装置、
４１〜４４  現像器、６１  一次転写バイアス用の電源、７１  被検体ローラ、
７２  シャフト、７３  チャック、８０  計測ユニット、
８１  スコロトロン放電器、８２  表面電位計。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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