(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アミン化合物含有液と、ポリオール化合物含有液と、イソシアネート化合物含有液と、導電剤と、を混合してなるベルト形成用液をベルト状に成型し、反応させる導電性ベルトの製造方法であって、前記アミン化合物含有液及び前記ポリオール化合物含有液の少なくとも一方と、前記イソシアネート化合物含有液と、の比重差が０．１０以内であることを特徴とする導電性ベルトの製造方法。
【請求項２】
成型が、遠心成型である、請求項１に記載の導電性ベルトの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の導電性ベルトの製造方法により得られ、導電剤が、一方の表面から他方の表面に向かって傾斜分散していることを特徴とする導電性ベルト。
【請求項４】
ウレタン結合とウレア結合とを有するエラストマーを含む請求項３に記載の導電性ベルト。
【請求項５】
ウレタン結合とウレア結合との平均比率が５：９５〜９５：５である請求項４に記載の導電性ベルト。
【請求項６】
１００％ベルト伸長モジュラス強度が、５０〜３００ｋｇｆ／ｃｍ2である請求項３〜５のいずれかに記載の導電性ベルト。
【請求項７】
表面に保護層を有する請求項３〜６のいずれかに記載の導電性ベルト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置等において、画像の転写や用紙の搬送等を行うための各部位に使用される導電性ベルト及びその製造方法に関し、特に、電子写真装置などの画像形成装置において好適に使用することが可能な、導電性ベルト及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真などの画像形成における転写、用紙搬送等に使用される導電性ベルトについての研究が盛んである。かかる導電性ベルトは、所定の電気抵抗を有するのみではなく、種々の特性を有することが必要とされる。
従来、導電性ベルトは、シリコーンゴム、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、ＣＲ、ＵＲ、ＥＰＤＭなどの一般のゴム材料を基材とし、これにフィラー系の物質、例えば公知の導電性カーボン、導電性金属酸化物、カーボン繊維、カーボンビーズ等を添加して所望の電気抵抗値に調整されていた。
しかし、これらの導電性ベルトにおいては、導電層中のフィラー系の物質が偏在してしまうため、電気抵抗値の均一性が悪く、又、電気抵抗値が印加電圧に大きく依存し、長期間使用した場合には、導電層の電気抵抗値が上昇したり、又、徐々に永久伸びが発生してカラー画像を転写した際の画像の転写位置がずれ、転写画像がボケてしまったり、フラーが発生してしまう等の問題があった。
【０００３】
上記問題を解決すべく、導電性ベルトをケブラー繊維やポリエステル繊維、ガラス繊維等のファイバーなどの補強材で補強することによって導電性ベルトの永久伸びを抑制する方法が提案されている。
しかし、この方法の場合、コスト高となり、又、導電性ベルトの厚みが、使用する補強材の太さや巻き方に依存し、ベルトの蛇行やピッチ収縮・伸長が発生し易くなるという問題がある。又、フィラー系の物質が偏在してしまうため、依然として電気抵抗値の面内均一性が悪いという問題がある。したがって、部分的に存在する低抵抗部ではピンホールリークが生じ、転写画像の白抜け、白点、黒点等の発生が起こり易くなってしまい、これを抑制し、高画質の画像を形成するためには、べルト表面には被覆剤を厚めに塗布せざるを得ないという問題がある。また、依然として、導電層の電気抵抗値が印加電圧に大きく依存してしまう問題がある。
【０００４】
これらの問題を解消する目的で、導電性のフィラー系物質を用いない導電性ベルトとして、イオン導電のベルトが提案されている。
しかし、イオン導電のベルトにおいても、電気抵抗値が使用環境（温度・湿度）に依存してしまうため、電源容量の大きい電源を使用せざるを得ないという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち本発明は、永久伸びが発生せず、電気抵抗値の面内均一性に優れ、かつ、電圧依存性のない導電性ベルト及びその効率的な製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞  アミン化合物含有液と、ポリオール化合物含有液と、イソシアネート化合物含有液と、導電剤と、を混合してなるベルト形成用液をベルト状に成型し、反応させる導電性ベルトの製造方法であって、前記アミン化合物含有液及び前記ポリオール化合物含有液の少なくとも一方と、前記イソシアネート化合物含有液と、の比重差が０．１０以内であることを特徴とする導電性ベルトの製造方法である。
＜２＞  成型が、遠心成型である、前記＜１＞に記載の導電性ベルトの製造方法である。
＜３＞  前記＜１＞又は＜２＞に記載の導電性ベルトの製造方法により得られ、導電剤が、一方の表面から他方の表面に向かって傾斜分散していることを特徴とする導電性ベルトである。
＜４＞  ウレタン結合とウレア結合とを有するエラストマーを含む前記＜３＞に記載の導電性ベルトである。
＜５＞  ウレタン結合とウレア結合との平均比率が５：９５〜９５：５である前記＜４＞に記載の導電性ベルトである。
＜６＞  １００％ベルト伸長モジュラス強度が、５０〜３００ｋｇｆ／ｃｍ2である前記＜３＞〜＜５＞のいずれかに記載の導電性ベルトである。
＜７＞  表面に保護層を有する前記＜３＞〜＜６＞のいずれかに記載の導電性ベルトである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の導電性ベルトの製造方法においては、ベルト形成用液をベルト状に成型し、反応させる。また、本発明の導電性ベルトは、前記本発明の導電性ベルトの製造方法によって製造される。以下、本発明の導電性ベルトの製造方法を説明すると共に該説明を通じて本発明の導電性ベルトの詳細をも明らかにする。
【０００８】
［導電性ベルトの製造方法］
（ベルト形成用液）
前記ベルト形成用液は、アミン化合物含有液と、ポリオール化合物含有液と、イソシアネート化合物含有液と、導電剤と、を混合してなる。
【０００９】
−アミン化合物含有液−
前記アミン化合物含有液は、アミン化合物と、溶剤と、必要に応じて適宜選択したその他の成分と、を含有する。
前記アミン化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジアミン、２，５−ジメチルピペラジン、トリエチレンジアミン等の脂肪族アミン、ビフェニルジアミン、３，３−ジクロロベンジン、ビス（アミノフェニル）エーテル、ｐ−アミノ−アニリン等の芳香族ジアミン、などが挙げられる。
これらの中でも、ポリオール化合物との相溶性・反応性や、架橋密度の点から、ヘキサメチレンジアミン、ビフェニルジアミンが好ましい。また、これらのアミン化合物は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１０】
前記溶剤としては、前記アミン化合物を十分に均一に溶解させ得る溶剤であれば特に制限はなく、公知の溶剤、例えば、ＭＥＫ、トルエン、塩化メチレン、酢酸エチル、キシレン、ブチルセロソルブ、及び反応性希釈剤による２〜３の官能基を持つポリオール類等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１１】
前記アミン化合物含有液中における前記アミン化合物の含有量としては、前記アミン化合物の種類などによっても異なり、一概に規定することはできないが、前記溶剤の１００重量部に対し、２〜３０重量部が好ましく、５〜１０重量部がより好ましい。
前記含有量が、２重量部未満である場合には、後述のベルト形成用液における反応の反応性が低く、十分な架橋密度を得ることができないため、導電性ベルトの剛性が低すぎることがあり、また、該導電性ベルトの永久伸びやタック性値の上昇を招くことがある。
一方、前記含有量が、３０重量部を超える場合には、前記ベルト形成用液における反応の反応性が高すぎるため、前記導電性ベルトの剛性が高くなりすぎて、該導電性ベルトの弾性・剛性の十分な均衡を図ることができず、該導電性ベルトが蛇行し易くなることがある。
【００１２】
前記その他の成分としては、例えば、前記アミン化合物の分散性を向上させるための分散剤等の種々の添加剤が挙げられる。
【００１３】
−ポリオール化合物含有液−
前記ポリオール化合物含有液は、ポリオール化合物と、溶剤と、必要に応じて適宜選択したその他の成分と、を含有する。
前記ポリオール化合物としては、例えば、末端にポリオール（ポリヒドロキシル基等）を有するポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール及び両者の共重合体であるポリエーテルポリオール等が挙げられる。また、ブタジエンポリオールやポリイソプレンポリオール等のポリオレフィンポリオール、ポリオール中でエチレン性不飽和モノマーを重合させて得られるポリオールプレポリマー等の一般的なポリオールも挙げられる。
これらの中でも、酸素劣化及び加水分解を防止する観点から、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール等のポリエーテルポリオール化合物や、そのプレポリマー等が好ましい。また、これらのポリオール化合物等は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１４】
前記溶剤は、前記ポリオール化合物を十分に均一に溶解させ得る溶剤であれば特に制限はなく、前記アミン化合物含有液における溶剤と同様の公知の溶剤を好適に使用することができる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１５】
前記ポリオール化合物含有液中における前記ポリオール化合物の含有量としては、前記ポリオール化合物の種類などによっても異なり、一概に規定することはできないが、前記溶剤の１００重量部に対し、５〜９０重量部が好ましく、１０〜３０重量部がより好ましい。
前記含有量が、５重量部未満である場合には、後述のベルト形成用液における反応が著しく遅くなるため、成型・反応時に溶剤による気泡が発生し、導電性ベルトにおけるピンホール、凹凸、及び膜厚ムラの発生や、該導電性ベルトの強度低下を招くことがある。一方、前記含有量が、９０重量部を超える場合には、ポリマーの粘性が高くなるため、後述の、成型時に導電性ベルトの膜厚を均一にすることが困難となり、また、ベルト形成用液における反応の均一性が低下することがある。
【００１６】
前記その他の成分としては、例えば、ポリオール化合物の分散性と表面性を向上させるための、シリコーン系やフッ素系の分散剤等の種々の添加剤が挙げられる。
【００１７】
−イソシアネート化合物含有液−
前記イソシアネート化合物含有液は、イソシアネート化合物と、溶剤と、必要に応じて適宜選択したその他の成分と、を含有する。
前記イソシアネート化合物としては、例えば、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、粗製ＴＤＩ、４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、粗製ＭＤＩ、イソホロンジイソシアネート、各種変性ＭＤＩ、炭素数２〜１８の脂肪族イソシアネート、炭素数４〜１５の脂環式ポリイソシアネート及びこれらのポリイソシアネート混合物や変性物、具体的には、部分的にポリオール類又はジアミン類と反応させて得られるプレポリマー等などが挙げられる。
これらの中でも、４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、脂肪族ジイソシアネート等のソフトセグメントを持つ化合物等が、前記導電性ベルトの剛性を制御し、プレポリマー化したウレタン、ウレア化合物との相溶性・反応性に優れ、かつ、前記ベルト形成用液における急激な反応を抑制できる点から好ましい。
これらのイソシアネート化合物は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１８】
前記イソシアネート化合物としては、アミン化合物とポリオール化合物とを共架橋させ得るものが好ましい。その反応性比としては、０．９５〜１．５０が好ましく、１．０３〜１．１５が特に好ましい。
【００１９】
前記溶剤は、前記イソシアネート化合物を十分に均一に溶解させ得る溶剤であれば、特に制限はなく、前記アミン化合物含有液における溶剤と同様の公知の溶剤を好適に使用することができる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２０】
前記イソシアネート化合物含有液中における前記イソシアネート化合物の含有量としては、前記イソシアネート化合物の種類などによっても異なり、一概に規定することはできないが、前記溶剤の１００重量部に対し、５〜５０重量部が好ましく、１０〜３０重量部がより好ましい。
前記含有量が、５重量部未満である場合には、前記ベルト形成用液における反応の反応性が低く、十分な架橋密度を得ることができないため、前記導電性ベルトの剛性が低すぎることがあり、また、該導電性ベルトにおける永久伸び、膜厚の不均一化、及びタック性値の上昇を招くことがある。
一方、前記含有量が、５０重量部を超える場合には、前記ベルト形成用液における反応の反応性が高く、架橋密度が高くなりすぎて、前記導電性ベルトの剛性が高くなり、該導電性ベルトの弾性・剛性の十分な均衡を図ることができず、該導電性ベルトが蛇行し易くなることがある。
【００２１】
前記その他の成分としては、例えば、イソシアネート化合物の分散性を向上させるための分散剤等の種々の添加剤が挙げられる。
【００２２】
前記アミン化合物含有液の、前記ベルト形成用液中における配合量としては、ベルト形成用液１００重量部に対し、５〜５０重量部が好ましく、１０〜３０重量部がより好ましい。
前記配合量が、５重量部未満である場合には、前記ベルト形成用液における反応の速度が遅いため、前記導電性ベルトを成型機等から離型するまでに長時間を要し、製造上好ましくないことがある。一方、前記配合量が、５０重量部を超える場合には、前記ベルト形成用液における反応において、低分子量化が起こるため、前記導電性ベルトにおける製膜性の低下や脆化を招き、該導電性ベルトを使用する上での不都合を招くことがある。
【００２３】
前記ポリオール化合物含有液の、前記ベルト形成用液中における配合量としては、ベルト形成用液１００重量部に対し、５〜８０重量部が好ましく、１０〜５０重量部がより好ましい。
前記配合量が、５重量部未満である場合には、前記ベルト形成用液における反応において、低分子量化が起こることがあり、また、前記ベルト形成用液において、他の化合物との相溶性が低くなるため、不均一反応が起こることがある。一方、前記配合量が、８０重量部を超える場合には、前記イソシアネート化合物との相溶性が低くなるため低分子量化し、前記導電性ベルトの十分な強度を得ることができないことがある。
【００２４】
前記イソシアネート化合物含有液の、前記ベルト形成用液中における配合量としては、ベルト形成用液１００重量部に対し５〜８０重量部が好ましく、１０〜５０重量部がより好ましい。
前記配合量が、５重量部未満である場合には、前記ベルト形成用液における反応が起こり難く、分子量分布が広がってしまうことがあり、一方、８０重量部を超える場合には、前記ベルト形成用液における反応の反応性が高くなって、前記導電性ベルトのタック性値が上昇し、また、吸湿劣化が起こって前記導電性ベルトの表面が変質がすることがある。
【００２５】
−導電剤−
前記導電剤としては、イオン導電性物質及び導電性カーボンブラックの少なくとも一方を使用することができる。また、前記導電剤は、直接、前記アミン化合物含有液、ポリオール化合物含有液及びイソシアネート化合物含有液(以下、「各化合物の含有液」と称することがある。）と混合して前記ベルト形成用液としてもよいし、一旦溶剤に混合して、導電剤含有液とした後、前記各化合物の含有液と混合して前記ベルト形成用液としてもよい。
【００２６】
前記イオン導電性物質としては、特に制限はなく、具体的には、ラウリルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、オクタデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、エチレンオキシド変性脂肪族、ジメチルアンモニウム塩の過塩素酸塩、ハロゲン塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、スルホン酸塩、エトサルフェート酸等の４級アンモニウム塩等のカチオン性物質、脂肪族スルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸エステル塩、高級アルコールリン酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加リン酸エステル塩等のアニオン性物質、各種ベタイン等の両性物質、高級アルコールエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル等の非イオン性物質、ＬｉＣ１０4、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＮａＣ１０4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＢＦ4，ＮａＳＣＮ，ＫＳＣＮ，ＮａＣｌ等の金属塩、あるいはアンモニウム塩、燐酸塩等の電解質等が好適に挙げられる。
【００２７】
前記導電性カーボンブラックとしては、特に制限されず、具体的には、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック等が好適に挙げられる。
【００２８】
前記イオン導電性物質と前記導電性カーボンブラックとを併用する場合には、その組み合わせとしては、具体的には、アルキルアンモニウム塩とケッチェンブラック、過塩素酸リチウムとファーネスブラック、過塩素酸ナトリウムとアセチレンブラック等の組み合わせが好適に挙げられる。
【００２９】
前記導電剤を前記各化合物の含有液と直接混合して前記ベルト形成用液とする場合の該導電剤の含有量としては、ベルト形成用液１００重量部に対し、１〜５０重量部が好ましく、３〜３０重量部がより好ましい。
前記含有量が、１重量部未満の場合には、前記導電性ベルトの抵抗値が不均一になり、前記導電性ベルト表面における面内ムラが発生して、転写不良が起こることがある。一方、前記含有量が、５０重量部を超える場合には、前記導電性ベルトの剛性が低下したり、該導電性ベルトが脆化し、発生する引き裂き、割れ、表面凹凸等の部分にトナー等の異物が付着したり、該導電性ベルトにおけるクリーニング性が低下することがある。
【００３０】
前記導電剤を一旦溶剤に混合して、前記導電剤含有液として使用する場合、該溶剤としては、導電剤を十分に均一に溶解させ得る溶剤であれば、特に制限はなく、前記溶剤と同様の公知の溶剤を好適に使用することができる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３１】
また、前記導電剤含有液中における導電剤の含有量としては、導電剤の種類等によっても異なり、前記溶剤の１００重量部に対し、０．０１〜５重量部が好ましく、０．１〜３重量部がより好ましい。
前記含有量が、０．０１重量部未満である場合には、前記導電性ベルトの抵抗値が、基材自体の抵抗値に近づくため、十分な転写電界がかかららず、濃度ムラ等の転写不良が発生することがある。一方、前記含有量が、５重量部を超える場合には、導電剤のブルーム、ブリードと反応阻害によって導電性ベルトの剛性の低下を招くことがある。
【００３２】
前記導電剤含有液の、前記ベルト形成用液中における配合量としては、ベルト形成用液１００重量部に対し２〜５０重量部が好ましく、５〜３０重量部がより好ましい。
前記配合量が、２重量部未満である場合には、導電剤の偏在による抵抗ムラが発生することがあり、一方、５０重量部を超える場合には、前記導電性ベルトの補強効果及び導電性ベルトにおける樹脂の粘性の増加によって成型不足が生じ、前記ベルト形成用液のゲル化が起こることがある。
【００３３】
前記アミン化合物と、前記ポリオール化合物と、前記イソシアネート化合物と、前記導電剤との好ましい組み合わせとしては、テトラブチルアンモニウム塩等の４級アンモニウム塩と、ポリエーテルポリオールと、ヘキサメチレンジイソシアネートとの組み合わせ等が好ましく、それらをプレポリマー化した、ジアミンプレポリマーと、ポリオール（プロピレングリコール−エチレングリコール共重合体）と、未端ヒドロキシ４級アンモニウム塩との組み合わせ等がより好ましい。
【００３４】
本発明の導電性ベルトの製造方法においは、ベルト形成用液に含有させる前記アミン化合物含有液及び前記ポリオール化合物含有液の少なくとも一方と、前記イソシアネート化合物含有液と、の比重差を０．１０以内であることが必要である。また、前記アミン化合物含有液及び前記ポリオール化合物含有液の双方と、前記イソシアネート化合物含有液と、の比重差が０．１０以内であることが好ましく、前記アミン化合物含有液と、前記ポリオール化合物含有液と、前記イソシアネート化合物含有液と、の総ての液の比重差が０．１０以内であることがより好ましい。
【００３５】
前記アミン化合物含有液の比重及び前記ポリオール化合物含有液の比重のいずれもが、前記イソシアネート化合物含有液の比重との差において、０．１０を超える場合には、成型時において、前記ベルト形成用液中の各化合物が均一に分散されず、架橋反応が均一に進行しないため、導電性ベルトのおもて面と裏面との物性値（電気抵抗値等）が均一にならず、電圧依存性が生ずる。また、長期間の使用に伴い、導電性ベルトに永久伸びが発生してしまう。一方、前記比重差が０．１０以内であれば、成型時において、該ベルト形成用液中の各化合物が均一に分散され、架橋密度も均一になるため、そのような問題は生じない。
【００３６】
前記導電剤を直接前記各化合物の含有液と混合してベルト形成用液とする場合、前記導電剤と前記各化合物の含有液との比重差としては、０．０１〜０．１５程度が好ましく、０．０１〜０．１５程度がより好ましい。また、前記導電剤を一旦溶剤に混合して導電剤含有液とする場合、該導電剤含有液と前記各化合物の含有液との比重差としては、０．０１〜０．１５程度が好ましく、０．０１〜０．０５程度がより好ましい。
前記比重差が前記範囲内であれば、前記導電剤の傾斜分散の状態をコントロールすることが容易となるため、後述する遠心成型によって、電気抵抗率等の均一性に優れた導電性ベルトを製造することができる。
ここで、前記各化合物の含有液等の比重は、例えば公知の比重計を用い、比重瓶によって、混合液比重として求める方法により測定することができる。
【００３７】
（成型）
前記ベルト状に成型する方法としては、特に制限はなく、ローラ−などを用いて塗布する方法や、型に充填する方法等、公知の方法が挙げられる。これらの中でも、本発明においては、遠心成型が好ましく、例えば図１に示すような遠心成型により、好適に成型することができる。図１は、本発明の導電性ベルトの製造方法において、前記ベルト形成用液をベルト状に遠心成型している状態を説明するための概略説明図である。
【００３８】
図１に示すように、ベルト形成用液１をベルト状に成型するには、回転可能であって、円筒状の型面３ａを有する型３が用いられる。型３の材質、形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば金型等が好ましく挙げられる。型面３ａ（前記ベルト形成用液に直接接する側の面）は、平滑であることが好ましい。
【００３９】
まず、図１に示すように、矢印方向に回転する型３における型面３ａ上に、ベルト形成用液１を流し込む。この時、型３は一定速度で回転しているため、型面３ａが平滑な場合には、その遠心力によって、極めて平滑な表面を有する無端ベルト２が得られる。
【００４０】
次に、無端ベルト２を型３から脱型して、所定長さに裁断した後、シート状に加工し、これを高周波加熱、熱プレス、超音波融着などで接合して所定の寸法にすることによって、導電性ベルトを成型することができる。
【００４１】
以上のようにして得られた導電性ベルトは、成型時に型面３ａに接して形成された平滑面を用紙搬送面として使用することもできるし、成型後導電性べルトを反転して、前記平滑面と反対側の面（以下、適宜「エアー」面と称することがある。）を用紙搬送面として使用することもできる。遠心成型の場合、前記エアー面が鏡面（表面粗さ（Ｒａ）が１μm未満であるような平滑な面）となるため、搬送面が極めて平滑となり、該搬送面を研削・研磨することなく使用すれば、用紙の搬送性、吸着性に優れた導電性ベルトとすることができる。
【００４２】
前記遠心成型の際、型面３ａを有する型３が回転する遠心力によって、ベルト形成用液１に含有される前記導電剤は、前記エアー面から、他方の表面に向かって、後述のように傾斜分散するため、電気抵抗値の安定した導電性ベルトを成型することが可能となる。
【００４３】
（反応）
前記ベルト形成用液の反応は、前記成型時の温度等を適宜調整することにより、成型と共に進行させることができる。また前記ベルト形成用液の反応は、前記成型の終了と同時に完了させることができ、又、前記成型の終了後、適宜温度調節等によって、成型後に完了させることもできる。
前記成型時の温度としては、６０〜１５０℃が好ましく、８０〜１２０℃がより好ましい。又、前記成型の終了後に反応を完了させる場合には、前記成型後、１２０〜１８０℃に温度調整することが好ましく、１４０〜１６０℃に温度調整することがより好ましい。
【００４４】
前記ベルト形成用液の反応においては、所望により、触媒を該ベルト形成用液に添加して用いることができる。前記触媒としては、公知のものを挙げることができ、例えば、有後金属化合物、例えばブチル錫ラウレート、オクチル亜鉛、酢酸ナトリウム等、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のアルコキシド、フェノキシド、３級アミン類、具体的には、トリエチルアミン、トリエチルジアミン、Ｎ−メチルモルホリン、ジメチルアミノメチルフェノール等、４級アンモニウム塩、イミダゾール類やＮｉアセチルアセテート、ジアセチルアセトネートＮｉ等が挙げられる。
【００４５】
以上、本発明の導電性ベルトの製造方法によれば、永久伸びが発生せず、電気抵抗率の均一性に優れ、かつ、電圧依存性の少ない導電性ベルトを効率的に製造することができる。
【００４６】
［導電性ベルト］
本発明の導電性ベルトは、エラストマーと、導電剤と、を含有する。
（エラストマー）
前記エラストマーは、ウレタン結合（−ＮＨＣＯＯ−）とウレア結合（−ＮＨＣＯＮＨ−）とを有する。
【００４７】
前記ウレタン結合は、前記ポリオール化合物と、前記イソシアネート化合物との反応により形成される。
前記ウレア結合は、前記アミン化合物と、前記イソシアネートソ化合物との反応により形成される。
従って、エラストマー中のウレタン結合とウレア結合との平均比率は、前記ベルト形成用液中の前記アミン化合物含有液、前記ポリオール化合物含有液、前記イソシアネート化合物含有液の配合量及び使用する触媒量を前述のように適宜調整することによって、制御することができる。
【００４８】
前記エラストマー中のウレタン結合とウレア結合との平均比率としては、５：９５〜９５：５が好ましく、３０：７０〜７０：３０が特に好ましい。
前記ウレタン結合とウレア結合との平均比率を前記数値範囲内に調整することにより導電性ベルトとしての可撓性を保持しつつ、長期間の使用によっても、永久伸びが発生しないように導電性ベルトを製造することが可能となる。
ここで、前記平均比率は、例えば比重計を用いて、溶液の比重を測定することにより行うことができる。
【００４９】
（導電剤）
前記導電剤のエラストマー中の含有量としては、前記エラストマー１００重量部に対して０．０１〜５重量部が好ましく０．１〜３重量部がより好ましい。
本発明の導電性ベルトの電気体積抵抗率を適切な値に調整するには、前記導電剤の含有量を前記数値範囲内に調整することが必要であり、また、発明における導電性ベルトの電気体積抵抗率としては、１０4〜１０12Ω・ｃｍが好ましい。
前記電気体積抵抗率が１０4Ω・ｃｍ未満の場合には、導電性ベルト上のトナー粒子のリトランスファー及びブラーが発生し、画質濃度の低下と、転写効率の低下が発生することがある一方、１０12Ω・ｃｍを超えると、転写バイアスの印加電源容量の制約によって放電マークが発生し、転写ムラが発生することがある。
【００５０】
前記導電剤は、導電性ベルトの一方の表面から他方の表面に向かって傾斜分散していることが好ましい。ここで図２は、本発明の導電性ベルトにおいて前記導電剤が導電性ベルトの一方の表面から他方の表面に向かって傾斜分散している状態を示す、ベルト断面の概略説明図である。図２は、導電性ベルト４の断面を表し、導電剤５を傾斜分散した状態で含有している。
ここで傾斜分散とは、導電剤の含有密度が、一方のベルト表面から他方のベルト表面に向かって、変化するように分散していることをいう。本発明においては、前記含有密度の変化は、段階的であってもよいし、連続的であってもよく、単調増加的な変化が一般的である。
【００５１】
本発明の導電性ベルトは、１００％ベルト伸長モジュラス強度が、５０〜３００ｋｇｆ／ｃｍ2に調整されていることが好ましい。前記１００％ベルト伸長モジュラス強度が、５０ｋｇｆ／ｃｍ2未満の場合には、前記導電性ベルトの搬送速度が低下し、画像のボケや、前記導電性ベルトの永久伸び・ブラー等が発生することがあり、一方、３００ｋｇｆ／ｃｍ2 を超える場合には、ベルトウォークによって前記導電性ベルトが蛇行したり、前記導電性ベルトに膜厚ムラが発生して、転写距離変動による画質劣化が発生することがある。
ここで、前記１００％ベルト伸長モジュラス強度は、例えば３号ダンベルによるＳ−Ｓ（Ｓｔｒｅｓｓ（応力）−Ｓｔｒａｉｎ（歪み））特性の評価によって、前記導電性ベルトのＳｔｒｅｓｓ（応力）−Ｓｔｒａｉｎ（歪み）曲線の勾配を測定することにより算出することができる。
【００５２】
本発明における導電性ベルトには、離型性、導電性、大磨耗性、表面クリーニング性等を付与することを目的として、保護層を設けることが好ましい。
前記保護層の電気抵抗値としては、特に制限されず、導電性ベルト自体の電気抵抗率として前記数値範囲である、１０4〜１０12Ω・ｃｍに調整すればよい。高電圧印加時の絶縁耐圧を保持することが可能となる点からは、保護層は、導電性ベルトより高い電気抵抗値を持つことが好ましい。
【００５３】
前記保護層は、ディップコーティング、スプレーコーティング、静電塗装、ロールコーター、フローコーターなどの公知の方法によって、塗布形成され、前記導電性ベルト上に設けられる。更に、必要に応じて表面処理、研磨などが施されてもよい。
【００５４】
前記保護層の材料としては、特に制限されず、例えば、摩擦抵抗の低減、感光体への汚染の防止、及び表面粗さの低減による摩耗、電気特性の環境安定化を目的として、フッ素系（ＰＴＦＥ等）、ナイロン系、シリコーン系、ウレタン系等の樹脂を溶剤に分散、溶解した塗料等の公知の材料が挙げられる。
【００５５】
本発明における導電性ベルトの厚みとしては、０．０５〜３ｍｍが好ましく、０．１〜１ｍｍがより好ましい。
前記厚みが、０．０５ｍｍ未満であると、ベルト張架時に導電性ベルトが伸びて、永久伸び簿が発生しやすくなることがあり、一方、３ｍｍを超えると、ベルト張架時の形状追従性がなくなり、ベルト駆動トルクが大きくなり、プーリー部でのクセが発生しやすくなって、ベルト形状、凹み、伸びなどにより感光体ドラムとの均一ニップが困難となることがある。
【００５６】
本発明の導電性ベルトは、画像形成装置における画像転写用ベルトや、用紙搬送用ベルトなどに好適に使用することができる。
図３に、本発明の導電性ベルトを画像形成装置に装着した場合の例を示す。図３において、導電性ベルト１０は、駆動ローラ６と張架ローラ１１とに支持され、３〜２０ｋｇ程度のテンションがかけられている。また、導電性ベルト１０は、対向して配置された感光体８と転写ローラ７とによって把持されている。該画像形成装置においては、露光により感光体８上に潜像が形成され、該潜像上に、現像装置９より現像剤が付着され、感光体８上に画像が形成される。その後、該画像は、導電性ベルト１０によって搬送されてきた用紙等の上に転写される。
なお、該画像形成装置においては、所望により導電性ベルト１０の内面にはこれらが空転・蛇行することがないように、凹凸をつける等各種裏面及び端部に加工を施すことができる。
【００５７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を具体的に示すが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。なお、本実施例において、各化合物含有液等の比重は、比重計（島津製作所(株）製、機械名：自動比重計）によって測定した。
【００５８】
［実施例１］
＜ベルト形成用液の調製＞
前記アミン化合物としてのヘキサメチレンジアミンを２重量部、及び前記溶剤としてのＭＥＫとトルエンとの混合液（混合比：ＭＥＫ／トルエン＝８０／２０）を３０重量部含有するアミン化合物含有液（比重：１．１８（２５℃））５重量部と、前記イソシアネート化合物としてのウレタン変性したＭＤＩ（住友バイエル製スミジュールＰＦ）(硬化剤）を１８重量部、及び前記溶剤としてのトルエンとキシレンとの混合液（混合比：トルエン／キシレン＝５０／５０）を２０重量部含有するイソシアネート化合物含有液（比重：１．０７（２５℃））１５重量部と、前記ポリオール化合物としてのグリセリンにプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドとを付加したポリエーテルポリオール（商品名：旭硝子製エクセノール８２８１９、分子量５０００）を４０重量部、及び前記溶剤としてのキシレンとＭＥＫとの混合液（混合比：キシレン／ＭＥＫ＝８０／２０）を２０重量部含有するポリオール化合物含有液(比重：１．１２(２５℃））２０重量部と、を混合した混合液１００重量部と、前記導電剤としてのテトラブチルアンモニウム過塩素酸塩を０．５部と、前記触媒としてのジブチル錫ラウレートを０．０１重量部と、１，４ブタジオール１重量部と、を混合した後、２分間撹拌（回転数：３０００ｒｐｍ）し、真空脱泡して、ベルト形成用液を調製した。
【００５９】
＜導電性ベルトの製造＞
このベルト形成用液を、回転可能な円筒状の型面（鏡面）を有する型（型の内径φ：１５０ｍｍ、型の奥行き：４００ｍｍ）に流し込み、回転数３００ｒｐｍで遠心成型し、１００℃で１５分間焼成することにより厚みが０．５ｍｍの無端ベルトを得た。
得られた無端ベルトを前記型より脱型し、１４０℃下で６時間熟成させて反応を完了させ、導電性ベルトを得た。
【００６０】
＜エラストマー分子中のウレタン結合とウレア結合との平均比率の測定・評価＞
得られた導電性ベルトのエラストマ−分子中のウレタン結合とウレア結合との平均比率を、表面反射度赤外分光光度計によって測定した赤外分光スペクトルより、強度比・反射率を算出して評価した。その結果、前記平均比率は、ウレタン／ウレア＝３０／７０であった。
【００６１】
＜電気抵抗率及び表面抵抗率の評価＞
得られた導電性ベルトの電気抵抗率を、ＤＣ  ５００Ｖで１０秒間印加し、帯電プローブ（三菱化学(株）製、機械名：ハイレスタＨＲＳ）を用いてＪＩＳ−Ｋ６９１１に準拠して測定（条件：２５℃、５５％ＲＨ相対湿度）した。
また、得られた導電性ベルトの表面抵抗率を、ＤＣ  ５００Ｖで１０秒間印加し、帯電プローブ（三菱化学(株）製、機械名：ハイレスタＨＡ）を用いてＪＩＳ−Ｋ６９１１に準拠して測定（条件：２５℃、５５％ＲＨ相対湿度）した。
その結果、導電性ベルトの電気抵抗率は５×１０8Ω・ｃｍであり、表面抵抗率は７×１０9Ω／□であった。
尚、導電性ベルトの厚みをマイクロメーターケージを用いて測定したところ、０．５５ｍｍであった。
前記結果を表１に示す。
【００６２】
＜モジュラス強度の測定及び永久伸びの評価＞
得られた導電性ベルトの１００％ベルト伸長モジュラス強度を引っ張り試験機（島津製作所社製）を用いて測定したところ、１４０〜１７５ｋｇｆ／ｃｍ2であった。結果を表１に示す。
【００６３】
＜電気抵抗率、表面抵抗率及び１００％ベルト伸長モジュラス強度の安定性の評価＞
得られた導電性ベルトを長さ３３０ｍｍに裁断して、図３に示した画像形成装置に装備し、導電性ベルトに１２ｋｇｆのテンションを付加させた状態で該画像形成装置を４８時間作動（条件：導電性ベルトＡの周速：２６ｃｍ／ｓｅｃ、印加電圧：２ｋｖ）させた。その後、前記同様の測定方法により電気抵抗率、表面抵抗率、及び１００％ベルト伸長モジュラス強度を再度測定した。
その結果、これらの値は、それぞれ電気抵抗率値１×１０9.2Ω・ｃｍ、表面抵抗率値１×１０9.8Ω／□、１００％ベルト伸長モジュラス強度１３０〜２００ｋｇｆ／ｃｍ2 であり、画像形成装置作動の前後においてほとんど変動がなく、安定した値であった。結果を表１に示した。
【００６４】
［実施例２］
実施例１で得られた無端ベルトの一方の面に、アルコール可溶性ナイロン（商品名：ＣＭ８０００、東レ(株）製）の１０ｗｔ％メタノール溶液をスプレー塗装して乾燥し、厚みが２０μｍの保護層を設けた。得られた導電性ベルトについて、実施例１と同様にして電気抵抗率を測定したところ、８×１０8Ω・ｃｍであった。また、実施例１と同様に画像形成装置に装備して作動させ４８時間経過後、同様に電気抵抗率を測定したところ、電気抵抗率値は１×１０8.9Ω・ｃｍであり、画像形成装置の作動前後においてほとんど変動がなく、安定した値であった。
【００６５】
［実施例３］
実施例１で得られた無端ベルトの一方の面に、可溶性フッ素樹脂（商品名：ベルフロン１０００、日本油脂(株）製）の１０ｗｔ％トルエン溶液に導電性カーボンブラックＦＷ２００（デグサ社製）５部を添加して混合撹拌した塗液を、ベル型静電塗装機にて静電塗装し、厚みが３５μｍの保護層を設けた。得られた導電性ベルトの電気抵抗率を測定したところ７×１０8Ω・ｃｍであった。また、実施例１と同様に画像形成装置に装備して作動させ、４８時間経過後、同様に電気抵抗率を測定したところ、電気抵抗率値は１×１０9.2Ω・ｃｍであり、画像形成装置作動の前後においてほとんど変動がなく、安定した値であった。
【００６８】
【表１】
0003755327.tif 000002
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、永久伸びが発生せず、電気抵抗値の均一性に優れ、かつ、電圧依存性のない導電性ベルト及びその効率的な製造方法を提供することができる。
【００７０】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の導電性ベルトを遠心成型により成型しているところを示す概略説明図である。
【図２】  本発明の導電性ベルトにおいて、導電剤が傾斜分散している状態を示す、導電性ベルト断面の概略説明図である。
【図３】  本発明の導電性ベルトを画像形成装置に装着して作動させる状態を示す、概略説明図である。
【符号の説明】
１      ベルト形成用液
２      無端ベルト
３      円筒状の型面を有する型
３ａ    円筒状の型面
４      導電性ベルト
５      導電剤
６      駆動ローラ
７      転写ローラ
８      感光体
９      現像装置
１０    導電性ベルト
１１    張架ローラ
【図１】
0003755327.tif 000003
【図２】
0003755327.tif 000004
【図３】
0003755327.tif 000005