(57)【要約】【課題】導電性が比較的均一な電子写真用転写ベルトを提供すること。強化剤を含有させなくても靭性に優れ、かつ導電性が比較的均一な電子写真用転写ベルトを提供すること。【解決手段】少なくともポリフェニレンスルフィド樹脂および導電剤からなり、表面抵抗の偏差が１以下であることを特徴とする電子写真用転写ベルト。少なくともポリフェニレンスルフィド樹脂、ナイロン樹脂および導電剤からなり、表面抵抗の偏差が１以下であることを特徴とする電子写真用転写ベルト。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともポリフェニレンスルフィド樹脂および導電剤からなり、表面抵抗の偏差が１以下であることを特徴とする電子写真用転写ベルト。
【請求項２】
ナイロン樹脂をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の電子写真用転写ベルト。
【請求項３】
導電剤がカーボンであり、カーボンが凝集体として平均粒径１００〜１００００ｎｍで分散されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真用転写ベルト。
【請求項４】
潜像担持体上に形成されたトナー像を、請求項１〜３のいずれかに記載の転写ベルト上に転写し、転写されたトナー像を記録材にさらに転写する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真用転写ベルト、および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用した画像形成装置においては、トナー像を転写するための中間転写ベルトや直接転写ベルトが使用されている。そのような転写ベルトにはカーボン等の導電剤が配合され、転写ベルトの導電性を半導体領域に設定される。
【０００３】
転写ベルトを構成する樹脂としては、耐熱性、難燃性および剛性等の観点から、エンジニアリングプラスチックとして有用なポリフェニレンスルフィド樹脂（以下、「ＰＰＳ樹脂」と略す）が好ましいことが知られている。転写ベルトは、一般に、ＰＰＳ樹脂およびカーボンを含む樹脂組成物を、環状金型ダイを取り付けた成形機によって押出成形した後、成形物を冷却することによって、シームレス環状形状として製造される。
【０００４】
しかしながら、ＰＰＳ樹脂はカーボンの分散性が必ずしも優れているとは言えず、押出成形時にカーボンの分散状態が変化し、導電性が不均一となる問題があった。例えば、シームレス環状形状の転写ベルトは、成形の際に環状金型ダイの内部において溶融樹脂が合流する領域の導電剤含有割合が他の領域と比較して著しく高くなる傾向にあり、周方向において抵抗値が大きく変動した。転写ベルトにおいて周方向で抵抗値が変動すると、中抜けと飛びちりが発生する。
【０００５】
一方、ガラス繊維等の強化剤を含有しない非強化ＰＰＳ材料の靭性を向上させる方法として、ポリアミド樹脂等を含有せしめたＰＰＳ樹脂組成物が知られている（特許文献１〜３）。またＰＰＳとポリアミドとのブレンドは相溶しにくいが、４，６ナイロンが３００℃以上の高温度で相溶することが報告されている（非特許文献１）。さらに機械的強度に優れた酸化架橋ＰＰＳ樹脂も報告されている（特許文献４〜５）。
【特許文献１】特公昭５９−１４２２号公報
【特許文献２】特開昭５３−６９２５５号公報
【特許文献３】特開平６−４９３５６号公報
【特許文献４】特開平９−２９１２１３公報
【特許文献５】特開昭６２−１９７４２２号公報
【非特許文献１】J.MACROMOL.SCI.PHYS.,B41(3),407-418(2002), Jung-Bum An, Takeshi Suzuki, Toshiaki Ougizawa, Takeshi Inoue, Kenji Mitamura and Kazuo Kawanishi
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は導電性が比較的均一な電子写真用転写ベルトを提供することを目的とする。
【０００７】
本発明はまた、強化剤を含有させなくても靭性に優れ、かつ導電性が比較的均一な電子写真用転写ベルトを提供することを目的とする。
【０００８】
本発明はまた、文字の中抜けやトナーの飛び散りを抑制する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、少なくともポリフェニレンスルフィド樹脂および導電剤からなり、表面抵抗の偏差が１以下であることを特徴とする電子写真用転写ベルトに関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の転写ベルトは導電性が比較的均一であるので、文字の中抜けやトナーの飛びちりを防止できる。
また本発明の転写ベルトにおいてナイロン樹脂を配合させることによって、導電性がより一層均一になるだけでなく、優れた靭性も得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の電子写真用転写ベルトは、少なくともポリフェニレンスルフィド樹脂（以下、ＰＰＳ樹脂という）および導電剤からなり、ＰＰＳ樹脂中に導電剤が分散されてなる構造を有するものである。
【００１２】
本発明の転写ベルトは、ＰＰＳ樹脂中における導電剤の比較的良好な分散を達成するので、表面抵抗の偏差が１以下、特に０．１〜１．０、好ましくは０．１〜０．８である。表面抵抗の偏差が１を越えると、転写ベルトの周方向で抵抗値が比較的大きく変動するので、文字の中抜けやトナーの飛びちりが発生する。
【００１３】
本明細書中、表面抵抗の偏差は、表面抵抗の最大値と最小値との比（最大値／最小値）の常用対数として算出した値である。抵抗偏差は大きいほど、抵抗の変動が大きく、小さいほど、抵抗の変動が小さいことを意味する。
【００１４】
導電剤としては、配合されることによって転写ベルトに導電性を付与できるものであれば特に制限されず、電子写真用転写ベルトの分野で従来から使用されている公知の導電剤が使用可能である。そのような導電剤の具体例として、例えば、カーボン、導電性もしくは半導電性金属酸化物微粒子、導電性高分子等が挙げられる。カーボンの具体例として、例えば、酸性カーボン、アセチレンブラック等が挙げられる。
【００１５】
導電剤、特にカーボンの平均一次粒径は通常、０．５〜１０ｎｍ、好ましくは０．５〜２ｎｍである。
【００１６】
導電剤の配合量は、ＰＰＳ樹脂に対して２〜２０重量％、特に３〜１５重量％が好適である。２種類以上の導電剤が配合される場合、それらの合計量が上記範囲内であればよい。
【００１７】
本発明の転写ベルトにおいて導電剤は微分散されているというわけではなく、比較的大きな凝集体として存在するが、均一に分散されている。そのため、均一な導電性が達成される。例えば、導電剤としてカーボンを使用する場合、当該カーボンは平均粒径１００〜１００００ｎｍ、好ましくは１００〜１０００ｎｍの凝集体として分散される。
【００１８】
本発明で使用されるＰＰＳ樹脂は、いわゆるエンジニアリングプラスチックとして有用なポリフェニレンスルフィドである。ＰＰＳ樹脂の分子量は特に制限されないが、靭性のさらなる向上の観点から、ゲル浸透クロマトグラフ法で求められた分子量分布のピーク分子量が５０００〜１００００００、特に４５０００〜９００００のものを使用するのが好ましい。
【００１９】
ＰＰＳ樹脂の製造方法は特に制限されず、例えば、特公昭５２−１２２４０号公報や特開昭６１−７３３２号公報に記載された方法等のような公知の方法によって製造可能である。
ＰＰＳ樹脂はまた、市販のポリフェニレンサルファイドとして東レ（株）、大日本化学工業（株）より入手することもできる。
【００２０】
ＰＰＳ樹脂は、本発明の効果を損なわない範囲内で、種々の処理を施した上で使用することができる。そのような処理として、例えば、窒素などの不活性ガス雰囲気下あるいは減圧下での熱処理、熱水などによる洗浄処理、および酸無水物、アミン、イソシアネート、官能基含有ジスルフィド化合物などの官能基含有化合物による活性化などが挙げられる。
【００２１】
本発明の転写ベルトはさらにナイロン樹脂を配合させることが好ましい。本発明においては転写ベルトがＰＰＳ樹脂だけでなく、ナイロン樹脂も配合されても、一つのガラス転移温度を持つようになり、少なくとも靭性に優れた転写ベルトが得られる。転写ベルトが少なくとも２種類の樹脂を含有するにも拘わらず、一つのガラス転移温度しか示さないのは、ＰＰＳ樹脂とナイロン樹脂とが有効に相溶しているためである。そのため、転写ベルトは、ＰＰＳ樹脂が本来的に有する良好な耐熱性、難燃性、剛性、耐薬品性、弾性および電気絶縁性と、ナイロン樹脂が本来的に有する良好な靭性および表面光沢性とを同時に発揮する。しかも、ＰＰＳ樹脂とナイロン樹脂との相溶によって、導電剤がより一層、均一に分散するようになる。
【００２２】
「一つのガラス転移温度を持つ」とは、ガラス転移温度を一つだけ持つという意味であり、詳しくは転写ベルト片を示差走査熱分析（以下、ＤＳＣという）法に供したとき、５０℃から１００℃の領域でガラス転移を一回しか起こさない。図１は、本発明の転写ベルト片をＤＳＣ法で測定したときの熱量変化を示したグラフの一例であって、横軸は温度変化を、縦軸は熱量変化を示し、基準線から上方が発熱、基準線から下方が吸熱を示す。例えば、図１に示すようなグラフにおいて、５０℃から１００℃の領域で基準線が略平行に吸熱側へ変化しているところが、ガラス転移が起こっていることを示す。本発明においては、そのようなガラス転移を示す基準線の変化が５０℃から１００℃の領域で一つしか現れない。図１において１００℃から１５０℃の領域に観察される鋭いピークはＰＰＳの結晶化を示している。ＤＳＣ法による測定装置については特に限定されるものではない。測定条件については昇温スピードが重要であり、５℃／ｍｉｎで測定する必要がある。昇温スピードが速すぎたり遅すぎたりすると、Ｔｇの形がくずれたり、測定できない場合があるためである。上記測定条件で測定されるＴｇが一つであれば、当該転写ベルトは導電剤がより一層、均一に分散され、所定の表面抵抗の偏差を有するので、本発明の範囲内のものである。
【００２３】
本発明の転写ベルトがナイロン樹脂を配合されているときに一つだけ有するガラス転移温度は８８℃以下、特に８０〜８８℃であり、好ましくは８０〜８７℃である。
図１の要部拡大図を示す図２において、低温側の基準線と平行に高温側の基準線と重なるように平行線を引き、さらにこれらの平行線の距離（Ｌ）の１／２の高さ（Ｌ／２）のところに直線を引いたとき、当該Ｌ／２直線と吸熱曲線との交点からガラス転移温度（Ｔｇ）を求めることができる。
【００２４】
図３は、転写ベルトがナイロン樹脂を配合されているときにＴｇが２つ（ＰＰＳ樹脂とナイロン樹脂）観察された例である。５０℃から１００℃の領域で基準線が略平行に吸熱側へ変化するガラス転移が２つ観察されるので、そのような転写ベルトは、ＰＰＳ樹脂とナイロン樹脂とが有効に相溶していない。よって、十分な靭性が得られない。しかも、そのような転写ベルトにおいて導電剤は決して均一に分散され得ないので、本発明の範囲外の転写ベルトである。
【００２５】
本発明においては、図４に示すように、ナイロン樹脂の結晶化ピークがＴｇより低い温度領域で観察されることがある。この場合においても、５０℃から１００℃の領域で基準線が略平行に吸熱側へ変化するガラス転移は一つしか観察されていないので、当該測定に供された転写ベルトは本発明の範囲内のものである。
【００２６】
ナイロン樹脂は、本発明ではポリアミドとも呼ばれている樹脂を意味し、２５℃におけるχパラメータが１．３以上、特に１．３〜５．０、好ましくは１．５〜２．５のものであっても、または２５℃におけるχパラメータが１．３未満、特に０．０１以上１．３未満のものであってもよい。
【００２７】
χパラメータは、２種類のポリマー成分の相溶の程度を表すひとつの指標であり、本発明においてはＰＰＳ樹脂を基準とした値を示すものである。χパラメータは大きいほど、基準樹脂と相溶し難いことを意味し、一方で小さいほど相溶し易いことを意味する。
【００２８】
χパラメータはポリマーの側鎖基によっても変化するので、本明細書中、ナイロン樹脂のパラメータは、Ｊ−ＯＣＴＡ（日本総研）を用いて、プログラムＳＵＳＨＩを実行して得ることができる。
【００２９】
ナイロン樹脂は特に制限されず、各種ポリアミドが使用可能である。具体例として、例えば、ε−カプロラクタム、ω−ドデカラクタムなどラクタム類の開環重合によって得られるポリアミド；６−アミノカプロン酸、１１−アミノウンデカン酸、１２−アミノドデカン酸などのアミノ酸から導かれるポリアミド；エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、２，２，４−／２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン、１，３−および１，４−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、ビス（４，４´−アミノシクロヘキシル）メタン、メタおよびパラキシリレンジアミンなどの脂肪族、脂環族または芳香族ジアミンと、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、１，３−および１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、イソフタル酸、テレフタル酸、およびダイマー酸などの脂肪族、脂環族または芳香族ジカルボン酸、またはそれらの酸ハロゲン化物（例えば酸クロリド）などの酸誘導体とから導かれるポリアミドおよびこれらの共重合ポリアミド；ならびにそれらの混合ポリアミド等が挙げられる。本発明においてはこれらのうち通常は、ポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン４６）、メタキシリレンジアミンとアジピン酸とのポリアミド、ポリカプロアミド（ナイロン６）、ポリウンデカンアミド（ナイロン１１）、ポリドデカンアミド（ナイロン１２）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）およびこれらのポリアミド原料を主成分とする共重合ポリアミドが有用である。
【００３０】
ナイロン樹脂の重合方法は特に制限されず、通常は公知の溶融重合法、溶液重合法およびこれらを組合せた方法を採用することができる。
χパラメータ１．３以上のナイロン樹脂は、市販の６ナイロン（東レ社製）、６６ナイロン（デュポン社）等として入手することもできる。
χパラメータ１．３未満のナイロン樹脂は、市販のＭＸＤ６（三菱ガス化学社製）、４，６ナイロン（ＤＳＭジャパンエンプラ社製）等として入手することもできる。
【００３１】
ＰＰＳ樹脂とナイロン樹脂との配合割合は、靭性の観点からは、ＰＰＳ樹脂６０〜９９重量％に対してナイロン樹脂４０〜１重量％が好ましい。難燃性の観点からは、ＰＰＳ樹脂７５〜９９重量％に対してナイロン樹脂２５〜１重量％が好ましい。高弾性率の観点からは、ＰＰＳ樹脂８０〜９９重量％に対してナイロン樹脂２０〜１重量％が好ましい。配合割合はＰＰＳ樹脂とナイロン樹脂との合計量を１００重量％として表すものとする。
【００３２】
本発明の転写ベルトは、例えば、以下に示す方法によって製造できる。
まず、ＰＰＳ樹脂および導電剤、ならびに所望によりナイロン樹脂を含む混合物を溶融混練し、混練物をスリットより押し出し、急冷する。詳しくはそのような混合物を溶融混練するに際し、混練物を比較的細いスリットより押し出し、かつその後、急冷して、樹脂組成物を得る（第１溶融混練工程）。そのようなスリットより混練物を押し出すことによって、ＰＰＳ分子が配向し、当該ＰＰＳ分子間に導電剤が比較的容易に割り込み・侵入するようになり、結果として導電剤の均一分散性が向上する。ナイロン樹脂が配合されていると、配向したＰＰＳ分子間にナイロン分子も比較的容易に割り込み・侵入するようになり、結果としてナイロン分子の分散性も向上する。その後、急冷することによって、混練物中のそのような導電剤やナイロン分子の分散形態が有効に維持される。その結果、樹脂組成物中の導電剤の均一分散が達成される。ナイロン樹脂が配合されている場合は、その結果、ＰＰＳ樹脂とナイロン樹脂との相溶化が達成され、一つのＴｇを示すようになる。
【００３３】
第１溶融混練工程において溶融混練される混合物は、少なくともＰＰＳ樹脂粒子および導電剤、ならびに所望によりナイロン樹脂粒子からなる単なるブレンド混合物であってもよいし（予備混合工程）、またはスリットや冷却方法が特に制限されない従来の溶融混練方法によって少なくともＰＰＳ樹脂および導電剤、ならびに所望によりナイロン樹脂を予め溶融混練、冷却および粉砕してなる混練混合物であってもよい（予備溶融混練工程）。
【００３４】
第１溶融混練工程の溶融混練温度は、ＰＰＳ樹脂（およびナイロン樹脂）の融点以上の温度であり、通常２７０〜３８０℃である。第１溶融混練工程で使用される溶融混練機としては、上記温度に加熱可能で、かつ混練物をスリットから押し出すことができるものであれば特に制限されず、例えば、単軸あるいは２軸の押出混練機、バンバリーミキサー、ニーダーなどが挙げられる。
【００３５】
スリットの間隙距離は通常、３．０ｍｍ以下、特に０．１〜２．０ｍｍが好適であり、相溶化と製造コストとのバランスの観点からは０．５〜１．０ｍｍが好ましい。スリットが太すぎると、ＰＰＳ分子が有効に配向しないため、導電剤が均一分散されない。特にナイロン樹脂を配合した場合は、ＰＰＳ樹脂とナイロン樹脂との相溶化が十分に達成されない。
【００３６】
急冷は、混練物をそのまま５〜６０℃の水に浸漬することによって達成できる。例えば室温で放置冷却する場合など、急冷を行わない場合は、比較的長い冷却時間中においてＰＰＳ分子の凝集が起こり、導電剤の分散形態が有効に維持されないため、導電剤の均一分散が十分に達成されない。特にナイロン樹脂が配合された場合は、比較的長い冷却時間中においてＰＰＳ分子およびナイロン分子それぞれの凝集が起こり、ナイロン分子の微分散形態が有効に維持されないため、相溶化が十分に達成されない。
【００３７】
急冷された混練物は、次工程での処理を容易にするために、通常、粉砕によってペレタイズされる。
【００３８】
特に配合されるナイロン樹脂のχパラメータが１．３未満の場合、第１溶融混練工程において、スリットの間隙距離は特に制限されず、混練物は上記のように比較的細いスリットより押し出さなくてもよい。そのようなナイロン樹脂は、χパラメータ１．３以上のナイロン樹脂と比較してＰＰＳ樹脂と相溶し易いので、スリットを通さなくても、比較的大きな剪断力を付与しつつ加熱して溶融混練するだけで、ＰＰＳ分子間に導電剤およびナイロン分子が割り込み・侵入する。剪断力は、例えば、ＫＴＸ３０（神戸製鋼社製）を用いる場合で、２００ｒｐｍ以上のスクリュー回転数を採用することが好ましい。剪断力が小さすぎると、導電剤の均一分散およびナイロン分子の微分散を実現できない。溶融混練機としては、前記温度に加熱可能で、かつ比較的大きな剪断力を付与可能であれば特に制限されない。なお、この場合においても冷却は急冷で行う。
【００３９】
急冷を行い、所望により粉砕して樹脂組成物を得た後は、当該樹脂組成物を、押出成形法、射出成形法、圧縮成形法、吹込成形法、射出圧縮成形法などの公知の各種成形法に適用して、転写ベルトを得る（成形工程）。ベルト形状は特に制限されず、例えば、シームレス環形状、シート状形状を円筒に加工したもの等が挙げられる。本発明の転写ベルトはシームレス環状形状を有することが好ましい。そのような形状を有する転写ベルトは、前記したように、成形の際に環状金型ダイの内部において溶融樹脂が合流する領域が他の領域と比較して導電剤含有割合が高くなる傾向があるが、本発明の転写ベルトはそのような合流領域においても、他の領域と略同程度の導電剤含有割合を有効に達成できるためである。成形法は、特に押出成形法、射出成形法が好適である。本発明においては、いずれの成形法を採用する場合も、成形後は急冷を行う。急冷することによって、樹脂組成物におけるＰＰＳ樹脂中の導電剤の均一分散が、ベルト成形体においても有効に維持される。特にナイロン樹脂が配合された場合は、急冷によって、樹脂組成物におけるＰＰＳ樹脂とナイロン樹脂との相溶化が、ベルト成形体においても有効に維持され、成形体が一つのＴｇを示すようになる。急冷を行わないと、比較的長い冷却時間中においてＰＰＳ分子の凝集が起こり、導電剤の分散形態が有効に維持されないため、導電剤の均一分散が十分でないベルト成形体が得られる。特にナイロン樹脂が配合された場合において、急冷を行わないと、比較的長い冷却時間中においてＰＰＳ分子およびナイロン分子それぞれの凝集が起こり、ナイロン分子の微分散形態が有効に維持されないため、相溶化が十分でないベルト成形体が得られる。急冷は、第１溶融混練工程における急冷方法と同様の方法によって達成できる。
【００４０】
第１溶融混練工程によって樹脂組成物を得た後、成形工程前に、第２溶融混練工程を実施してもよい。これによって、混練物の溶融粘度を下げ成形時における樹脂の流れ性を改善することが期待できる。
【００４１】
第２溶融混練工程は、スリットの間隙距離が特に制限されないこと以外、第１溶融混練工程と同様である。すなわち、間隙距離が比較的大きいスリットを用いて溶融混練されてよく、混練物は急冷され、通常はペレタイズされる。第２溶融混練工程においても、樹脂組成物における導電剤の均一分散およびＰＰＳ樹脂とナイロン樹脂との相溶化は有効に維持され得る。第２溶融混練工程は繰り返し実施されてもよい。
【００４２】
本発明の転写ベルトには、本発明の効果を損なわない範囲内で、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、結晶核剤、紫外線防止剤、着色剤、難燃剤などの通常の添加剤および少量の他種ポリマーを配合することができる。更に、ＰＰＳの架橋度を制御する目的で、通常の過酸化剤および特開昭５９−１３１６５０号公報に記載されているチオホスフィン酸金属塩などの架橋促進剤または特開昭５８−２０４０４５号公報、特開昭５８−２０４０４６号公報などに記載されているジアルキル錫ジカルボキシレート、アミノトリアゾールなどの架橋防止剤を配合することもできる。
【００４３】
本発明の転写ベルトにおいて、繊維状および／または粒状の強化剤は必須成分ではないが、必要に応じて配合することが可能である。強化剤は、転写ベルト中の樹脂成分１００重量部に対して４００重量部を越えない範囲で配合することが可能である。強化剤を通常は、１０〜３００重量部の範囲で配合することにより強度、剛性、耐熱性、寸法安定性などのさらなる向上を図ることが可能である。
【００４４】
繊維状強化剤としては、ガラス繊維、シラスガラス繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維、石コウ繊維、金属繊維などの無機繊維および炭素繊維等が挙げられる。
粒状の強化剤としては、ワラステナイト、セリサイト、カオリン、マイカ、クレー、ベントナイト、アスベスト、タルク、アルミナシリケートなどの珪酸塩、アルミナ、塩化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタンなどの金属酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイトなどの炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどの硫酸塩、ガラス・ビーズ、窒化ホウ素、炭化珪素、シリカなどが挙げられ、これらは中空であってもよい。
強化剤は２種以上を併用することが可能であり、必要によりシラン系、チタン系などのカップリング剤で予備処理して使用することができる。
【００４５】
添加剤は通常、第１溶融混練工程に供される混合物に予め添加・混合されるが、それぞれ独立して予備溶融混練工程または第２溶融混練工程の直前に添加・混合されても、またはそれらの工程中にサイドフィーダーを用いて添加・混合されてもよい。特に配合量が少ない添加剤は、成形工程直前に添加・混合されてもよい。
【００４６】
本発明の転写ベルトは、感光体上に形成されたトナー像を自己の表面に一旦、転写させた後、転写されたトナー像を紙等の記録材にさらに転写させるための中間転写ベルトであってもよいし、または紙を静電気により吸着し感光体上に形成されたトナー像をその紙に直接転写する直接転写ベルトであってもよい。
【００４７】
本発明の転写ベルトは、前記樹脂組成物からなるベルトをそのまま用いても良いが、転写効率を高めるために、表面だけを硬くすると、本発明の効果をさらに有効に得ることができる。表面だけを硬くする方法として無機材料をコーティングする方法がよいが、その方法は特に限定されるものではない。例えば、「ゾル−ゲル法応用技術の新展開」（ＣＭＣ出版）に記載されているような塗布による方法、「薄膜材料入門」（裳華房）に記載されたＣＶＤ，ＰＶＤ，プラズマコーティングなどの物理化学的方法など、公知の方法を採用できる。表面にコーティングされる無機材料は、本発明の目的を達成できる限り特に制限されず、物性と経済性を考慮すると、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃを含む酸化物系材料が特に好ましい。例えば、アモルファスシリカ薄膜、アモルファスアルミナ薄膜、アモルファスシリカアルミナ薄膜、アモルファスダイヤモンド薄膜などが推奨される。このようなＰＰＳよりも硬度の高い無機薄膜を本発明のベルトにコーティングすることにより、ブレードとの摩擦磨耗寿命が改善されたり、転写性が向上する。
【００４８】
本発明に係る転写ベルトは、中間転写方式の画像形成装置に用いられる転写ベルト、特に継ぎ目のないシームレスベルトに適用できる。本発明に係る転写ベルトは、現像装置に単色トナーのみを持つモノカラー画像形成装置、１つの潜像担持体に対してＹ(イエロー)、Ｍ(マゼンタ)、Ｃ(シアン)、Ｂ(ブラック)の現像器が備わり、各色の現像器ごとに潜像担持体上での現像およびトナー像の転写ベルトへの一次転写を行うサイクル方式フルカラー画像形成装置、１つの潜像担持体に対して１つの現像器が備わった各色の画像形成ユニットが直列に配置され、各色の画像形成ユニットごとに潜像担持体上での現像およびトナー像の転写ベルトへの一次転写を行うタンデム方式フルカラー画像形成装置などに適用することができる。本発明の転写ベルトを適用することにより文字の中抜けやトナーの飛び散りを抑制できる画像形成装置とすることができる。
【００４９】
例えば、図５に示すようなタンデム方式フルカラー画像形成装置において、転写ベルト１は数本のローラー２、３、４等に張架され、当該転写ベルト１に沿って直列に、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）およびＢ（ブラック）の画像形成ユニット５，６，７，８が配置されている。転写ベルト１は矢印の方向に回転され、各画像形成ユニットで潜像担持体（感光体）（９，１０，１１，１２）上に形成されたトナー像が一次転写ローラ（１３，１４，１５，１６）により転写ベルト１上に順次、一次転写される。その後、転写ベルト１上に形成された４色トナー像は二次転写ローラ１７と押圧ローラ２との間で記録材（記録紙）１８に二次転写されるようになっている。
【００５０】
各画像形成ユニット（５、６、７、８）では、潜像担持体（９、１０、１１、１２）は表面を帯電器（例えば、１９）により一様に帯電され、露光器（例えば、２０）により画像に対応する静電潜像を形成される。形成された静電潜像は現像器（例えば、２１）で現像され、トナー像が一次転写ローラ（例えば、１３）によって転写ベルトに転写された後は、図示しないクリーナ等により残留トナーを除去されるようになっている。
【実施例】
【００５１】
（ガラス転移温度）
ガラス転移温度（Ｔｇ）は、ＤＳＣ法により昇温スピード５℃／ｍｉｎで測定した熱量（縦軸）−温度（横軸）のグラフにおける、５０℃から１００℃の領域でのガラス転移部分において、前記した方法によって、Ｌ／２直線と吸熱曲線との交点から求めた。
【００５２】
（ＭＩＴ）
ＭＩＴ値は東洋精機製ＭＩＴ揉疲労試験機ＭＩＴ−Ｄを用いて、加重２５０ｇ、振り角９０°、回数１７５回／分にて計測した。数値は破断したときの振り回数で示し、５サンプルの平均値を取っている。ＭＩＴ値は４０００以上が実用上問題のない範囲であり、５０００以上が好ましく、７０００以上がより好ましい。
【００５３】
（表面抵抗）
抵抗計（ハイレスタ、三菱油化電子社製）を用い、表面抵抗値は測定電圧５００Ｖ、測定時間１０秒で測定した。表面抵抗値の測定は、押出し方向に対して垂直方向について２０ｍｍ間隔で全周にわたって計測を行い、合計２４点の計測値を得、それらの平均値および抵抗偏差について評価した。抵抗偏差については対数で表示した。すなわち導電性の評価で測定した２４点の表面抵抗値Ｒについて、最大値ＲＭＡＸおよび最小値ＲＭＩＮを抽出し、Ｌｏｇ（ＲＭＡＸ／ＲＭＩＮ）を抵抗偏差とした。抵抗偏差は１．０以下が実用上問題のない範囲であり、０．６以下が好ましい。
【００５４】
各実施例および比較例で得られた転写ベルトを図５の構成を有するカラー複写機Color Page Pro（コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製）に装着し、画素率が７％の文字画像（３ポイント、５ポイント）をＡ４版の上質紙（６４ｇ／ｍ２）にプリントした。
連続プリント実施中の１０００枚、５０００枚、１００００枚の時に下記評価用のサンプルを５枚ずつ作成した。
〈文字画像の中抜け〉
高温高湿（３０℃、８０％ＲＨ）でプリントした文字画像を、ルーペで拡大観察し、文字画像に中抜けが発生しているかどうかを目視で評価した。
評価基準
○：１００００枚目のプリント終了まで、中抜けの発生なし；
△：５０００枚目のプリント終了まで、中抜けの発生はないが、１００００枚目のプリントで中抜けが発生した（実用上問題あり）；
×：１０００枚目のプリントで、顕著な中抜け発生あり。
〈トナーの飛び散り〉
低温低湿（１０℃、２０％ＲＨ）でプリントした文字画像を、ルーペで拡大観察し、文字部周辺のトナー飛び散りの状態を目視で評価した。
評価基準
○：１００００枚目のプリント終了まで、トナー飛び散りが少ない；
△：５０００枚目のプリント終了まで、トナー飛び散りが少ないが、１００００枚目のプリントでトナー飛び散りが多かった（実用上問題あり）；
×：１０００枚未満のプリントでトナー飛び散りが増加し、実用上問題となるレベル。
【００５５】
（カーボン凝集体の平均粒径）
転写ベルトにおいて３ヶ所の断面のＴＥＭ写真（倍率２００００倍）を撮影し、島状に形成されたカーボン凝集体の粒径を測定した。測定は任意の２０個の凝集体について行い、それらの平均粒径を求めた。なお、いずれのＴＥＭ写真においても、カーボンの平均一次粒子径は約２ｎｍであった。
【００５６】
本実施例中、二軸押出混練機はＫＴＸ３０（神戸製鋼社製）を用いた。
【００５７】
（実施例１）
ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド；東レ社製、トレリナＥ２１８０）８６ｋｇ、６ナイロン（東レ社製）３ｋｇ、酸性カーボン（デグサ社製）１０ｋｇ、およびアセチレンブラック（デンカ社製）３ｋｇの混合物を二軸押出混練機で２８０℃にて溶融混練した後、混練物を放置冷却し、粉砕して、樹脂組成物ａ１を得た（予備溶融混練工程）。得られた樹脂組成物ａ１のＴｇを測定した。この樹脂組成物ａ１の熱分析結果では、図３と略同様のグラフが得られ、６ナイロンとＰＰＳのそれぞれのＴｇが観測された。次に、該樹脂組成物ａ１を、間隙距離０．９ｍｍのスリットを有する金型ダイを取り付けた二軸押出混練機によってスクリュー回転数１６０ｒｐｍ、２９０℃にて溶融混練し、当該スリットより押し出した後、混練物を２４℃の水に浸漬することによって急冷し、粉砕して、樹脂組成物ａ２を得た（第１溶融混練工程）。この樹脂組成物ａ２のＴｇを測定したところ図１と略同様のグラフが得られ、一つのＴｇだけが観測され、８６．５℃であった。樹脂組成物ａ２を、環状金型ダイを取り付けた成形機によって３００℃にて押出成形した後、シームレス環状形状の中間転写ベルト（厚み１０５μｍ）を得た（成形工程）。この中間転写ベルトを上記項目について評価した。中間転写ベルトのＴｇは樹脂組成物ａ２と同様であった。
【００５８】
（実施例２）
ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド；東レ社製、トレリナＥ２１８０）８４ｋｇ、６ナイロン（東レ社製）６ｋｇおよび酸性カーボン（デグサ社製）１０ｋｇの混合物を二軸押出混練機で２８０℃にて溶融混練した後、混練物を放置冷却し、粉砕して、樹脂組成物ｂ１を得た（予備溶融混練工程）。得られた樹脂組成物ｂ１のＴｇを測定した。この樹脂組成物ｂ１の熱分析結果では、図３と略同様のグラフが得られ、６ナイロンとＰＰＳのそれぞれのＴｇが観測された。次に、該樹脂組成物ｂ１を、間隙距離０．９ｍｍのスリットを有する金型ダイを取り付けた二軸押出混練機によってスクリュー回転数１６０ｒｐｍ、２９０℃にて溶融混練し、当該スリットより押し出した後、混練物を２４℃の水に浸漬することによって急冷し、粉砕して、樹脂組成物ｂ２を得た（第１溶融混練工程）。この樹脂組成物ｂ２のＴｇを測定したところ、図１と略同様のグラフが得られ、一つのＴｇだけが観測され、８６．０℃であった。樹脂組成物ｂ２を、環状金型ダイを取り付けた成形機によって３００℃にて押出成形した後、シームレス環状形状の中間転写ベルト（厚み１０５μｍ）を得た（成形工程）。この中間転写ベルトを上記項目について評価した。中間転写ベルトのＴｇは樹脂組成物ｂ２と同様であった。
【００５９】
（実施例３）
ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド；東レ社製、トレリナＥ２１８０）８４ｋｇ、ＭＸＤ６（三菱ガス化学製）６ｋｇおよび酸性カーボン（デグサ社製）１０ｋｇの混合物を二軸押出混練機でスクリュー回転数３５０ｒｐｍ、２９０℃にて溶融混練した後、混練物を２４℃の水に浸漬することによって急冷し、粉砕して、樹脂組成物ｃ１を得た（第１溶融混練工程）。この樹脂組成物ｃ１のＴｇを測定したところ、図１と略同様のグラフが得られ、一つのＴｇだけが観測され、８７℃であった。樹脂組成物ｃ１を、環状金型ダイを取り付けた成形機によって３００℃にて押出成形した後、シームレス環状形状の中間転写ベルト（厚み１０５μｍ）を得た（成形工程）。この中間転写ベルトを上記項目について評価した。中間転写ベルトのＴｇは樹脂組成物ｃ１と同様であった。
【００６０】
（比較例１）
樹脂組成物ａ１を、スリットを有する金型ダイを取り付けた二軸押出混練機によって溶融混練することなく、環状金型ダイを取り付けた成形機によって押出成形したこと以外、実施例１と同様の方法により、中間転写ベルトを得た。中間転写ベルトのＴｇは、実施例１における樹脂組成物ａ１と同様であった。
【００６１】
（比較例２）
スリットを有する金型ダイを取り付けた二軸押出混練機におけるスリットの間隙距離を４．０ｍｍとしたこと以外、実施例１と同様の方法により、中間転写ベルトを得た。中間転写ベルトのＴｇは、実施例１における樹脂組成物ａ１と同様であった。
【００６２】
（比較例３）
スリットを有する金型ダイを取り付けた二軸押出混練機による溶融混練後において、急冷を行うことなく、２５℃の室内で放置冷却したこと以外、実施例１と同様の方法により、中間転写ベルトを得た。中間転写ベルトのＴｇは、実施例１における樹脂組成物ａ１と同様であった。
【００６３】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の転写ベルトは電子写真式画像形成装置に用いられる直接転写ベルトもしくは中間転写ベルトに応用した場合にベルトの周方向の抵抗安定性と強度に優れたベルトを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の転写ベルト片をＤＳＣで測定したときの熱量変化を示したグラフの一例である。
【図２】図１のグラフの要部拡大図であって、ガラス転移温度の決定方法を説明するため図である。
【図３】従来技術の転写ベルト片をＤＳＣで測定したときの熱量変化を示したグラフの一例である。
【図４】本発明の転写ベルト片をＤＳＣで測定したときの熱量変化を示したグラフの一例である。
【図５】本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【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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