シームレスイミドベルトの検査方法及びシームレスイミドベルトの製造方法
【課題】複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリなどの電子写真画像形成装置において、感光体ベルト、中間転写ベルト、転写搬送ベルトとして好適に使用でき、ロール跡（巻き癖）が付きにくいか否か、更には画像形成性に優れたシームレスイミドベルトであるか否かを判定するシームレスイミドベルトの検査方法を提供し、更には、前記検査方法を含み、長時間、画像形成装置のロールにベルトを装着し放置した後であっても、ベルトにロール跡の付き難いシームレスイミドベルトの製造方法を提供する。
【解決手段】シームレスイミドベルトの検査方法であって、前記ベルトを少なくとも２本のロールに装着し、前記ロール間に張力を付加して、前記ベルトにロール跡を付け、前記ロール跡を付けたベルト表面状態を測定・定量化することを特徴とするシームレスイミドベルトの検査方法。
【解決手段】シームレスイミドベルトの検査方法であって、前記ベルトを少なくとも２本のロールに装着し、前記ロール間に張力を付加して、前記ベルトにロール跡を付け、前記ロール跡を付けたベルト表面状態を測定・定量化することを特徴とするシームレスイミドベルトの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリなどの電子写真画像形成装置において、感光体ベルト、中間転写ベルト、転写搬送ベルトとして好適に使用できるシームレスイミドベルトであるか否かを判定するシームレスイミドベルトの検査方法、及び、シームレスイミドベルトの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、レーザープリンタ、ビデオプリンタ、ファクシミリおよびそれらの複合機の如き電子写真方式で像を形成記録する装置では、装置寿命の向上などを目的に、感光ドラム等の像担持体にトナー等の記録剤を介し形成された像を印刷シート上に直接定着させる方式を回避して、像担持体上の像を中間転写ベルトに一旦転写し、それを印刷シート上に定着させる中間転写方式が検討されている。また、装置の小型化等を目的に、転写搬送ベルトを使用して転写ベルトに印刷シートの搬送も兼ねさせる方式も検討されている。
【０００３】
前記中間転写方式を用いた画像形成装置に用いられる無端ベルトの材料として、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアルキレンフタレート（ＰＡＴ）、ＰＣ／ＰＡＴのブレンド材料、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等の熱可塑性樹脂からなる半導電性のシームレスイミドベルトが提案されている。
【０００４】
また、近年の高速化の観点から、中間転写体を用いる画像形成装置は、各色毎の現像機を備えた複数の像担持体を中間転写体上に直列に配置し、各色毎に感光体上の顕画像を中間転写体上に転写した後、一括して紙等の被転写体に転写するタンデム式中間転写体方式のカラー画像形成装置等が採用されている。
【０００５】
前記中間転写体は、従来の４サイクルの中間転写ベルトに比べて、その径が大きく、独立した４色の現像機を備えるため、各色毎の色ズレ精度等に関して、高精度の装置設計が要求される。このような画像形成装置に搭載される中間転写体には、高弾性率で耐熱性等に優れたポリイミド樹脂が採用されている（特許文献１）。
【０００６】
また、画像形成装置のコンパクト化も要求されており、装置自体を小さくすることにより、装置内に設置されるロール径も小さくなる傾向にある。但し、ロール径を小さくすると、ロール径が大きな場合に比べて、画像形成装置を使用せず、長時間放置した場合に、ベルト自体にロール跡（巻き癖）がついてしまい、このようなロール跡がついたベルト部分に、画像不良が現れ、問題となっている。
【０００７】
そこで、長時間、画像形成装置を使用しない場合に、ベルトのテンション（張力）を緩める機構を設計したり、ロールの配置を工夫するなど様々な方法が行われている（特許文献２〜４）。
【０００８】
【特許文献１】特開平５−７７２５２号公報
【特許文献２】特開２００５−４９６７８号公報
【特許文献３】特開２００４−１８４４４９号公報
【特許文献４】特開２０００−１１２２６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、画像形成装置自体にベルトのテンションを緩める機構等を配置することは設計上の制約やコスト面でも不利に働くことになる。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリなどの電子写真画像形成装置において、感光体ベルト、中間転写ベルト、転写搬送ベルトとして好適に使用でき、ロール跡（巻き癖）が付き難いか否か、更には画像形成性に優れたシームレスイミドベルトであるか否かを判定するシームレスイミドベルトの検査方法を提供し、更には、前記検査方法を含み、画像形成装置のロールにベルトを搭載（装着）し、長時間放置した後であっても、ベルトにロール跡の付き難いシームレスイミドベルトの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究したところ、下記の検査方法を用いることにより、中間転写ベルト等に好適に用いることができるか否かを判定する方法を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明は、シームレスイミドベルトの検査方法であって、前記ベルトを少なくとも２本のロールに装着し、前記ロール間に張力を付加して、前記ベルトにロール跡を付け、前記ロール跡を付けたベルト表面状態を測定・定量化することを特徴とする。
【００１３】
前記検査方法を用いることにより、ロール跡を付けたベルトの表面状態を測定・定量化することができ、定量化によりベルト自体の弾性率等の機械的強度や、前記ベルトを複写機等の画像形成装置に搭載（装着）し、長時間放置した後に駆動させた場合であっても、優れた画像形成性を得ることができるか否かを判定することができ、有効である。
【００１４】
本発明の検査方法において、前記定量化が、前記ロール跡の付いたベルト表面の凹凸を定量化することであり、前記定量化した凹凸から、前記ベルトを画像形成装置に使用した際の画像形成性の判定に用いることが好ましい。
【００１５】
前記検査方法を用いてベルト表面の凹凸を測定・定量化することにより、前記ベルトを複写機等の画像形成装置に搭載（装着）し、長時間放置した後に駆動させた場合であっても、優れた画像形成性を得ることができるか否かを判定することができ、有効である。
【００１６】
本発明におけるシームレスイミドベルトの製造方法は、テトラカルボン酸成分及びジアミン成分を反応させて得られるシームレスイミドベルトの製造方法において、前記テトラカルボン酸成分及びジアミン成分を反応させてポリアミド酸溶液を製造する工程と、前記ポリアミド酸溶液をイミド転化させる工程と、前記イミド転化により製造されるシームレスイミドベルトに前記検査方法を実施する工程と、を含むことが好ましい。前記検査方法を実施する工程を含むことにより、前記ベルトにロール跡（巻き癖）が付きやすいか否か、更にはそのベルトの画像形成性が優れているか否かを測定・定量化することができ、中間転写ベルト等に有効なベルトであるか否かを見極めることができ、有効である。
【００１７】
本発明におけるシームレスイミドベルトの製造方法は、前記ジアミン成分が、芳香族環を３つ以上有する芳香族ジアミンを含有し、前記芳香族ジアミンが、ジアミン成分全体の５０重量％以上含有されることが好ましい。前記ジアミンを含むことにより、高弾性率で、ロール跡（巻き癖）が付き難く、かつ、画像形成性に優れたシームレスイミドベルトを得ることができ、有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明のシームレスイミドベルトの製造方法及び検査方法については、例えば、下記のように説明することができる。
（１）ポリアミド酸溶液を調製する工程。
（２）円筒状成形型内周面に前記ポリアミド酸溶液を塗布する工程。
（３）塗布後、少なくともそれ自身で支持できるまで、乾燥(加熱)・硬化させて、塗膜面を形成した後、一旦剥離し、円筒状成形型となるシリンダをベルト状塗膜内面に挿入し、イミド転化が終了するまで加熱して、シームレスイミドベルトを形成する工程（なお、途中で剥離することなく、イミド転化が終了するまで加熱して、シームレスイミドベルトを形成してもよい）。
（４）前記ベルトを前記成形型内周面より剥離する工程。
（５）前記剥離したベルトを、画像形成装置に用いられる２本のロールに装着し、ロール間に張力をかけて、ロール跡（巻き癖）をつける工程。
（６）前記ロール跡の付いたベルトを取り外し、更にベルトの不要部分を切断する工程。
（７）前記切断後のベルトの一端を固定し、他端を滑車またはロール（ローラー）等を用いて、吊り下げ、吊り下げたベルトの先端に荷重をかける工程。
（８）前記荷重をかけた状態のベルト表面を、レーザー変位計を用いて、測定し、表面に存在する凹凸を定量化する工程。
【００１９】
上記工程（１）〜（８）について、以下に具体的に説明する。
【００２０】
＜ポリアミド酸溶液の調製＞
まず、本発明のシームレスイミドベルトの製造方法に用いるポリアミド酸溶液は、テトラカルボン酸二無水物またはその誘導体（テトラカルボン酸成分）とジアミン成分を等モル溶媒に溶解し、重合反応させることにより得られるものである。具体的には以下に説明する。
【００２１】
本発明において用いる溶媒として、特に限定されないが、例えば、有機極性溶媒のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等が用いられる。また、上記以外であれば、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメトキシアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルトリアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ピリジン、ジメチルスルホキシド、テトラメチレンスルホン、ジメチルテトラメチレンスルホン等が挙げられるが、特に好ましくは、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）である。これらは単独で又は２種以上を併用することができる。
【００２２】
前記テトラカルボン酸成分としては、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，２’−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、エチレンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。特に、高弾性率のイミドベルトを得るためには、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物やピロメリット酸二無水物を使用することが好ましい。これらは単独で又は２種以上を併用することができる。
【００２３】
前記ジアミン成分としては、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジクロロベンジジン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、１，５−ジアミノナフタレン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニルジアミン、ベンジジン、３，３’−ジメチルベンジジン、３，３’−ジメトキシベンジジン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルプロパン、２，４−ビス（β−アミノ−ｔ−ブチル）トルエン、ビス（ｐ−β−アミノ−ｔ−ブチルフェニル）エーテル、ビス（ｐ−β−メチル−δ−アミノフェニル）ベンゼン、ビス−ｐ−（１，１−ジメチル−５−アミノ−ペンチル）ベンゼン、１−イソプロピル−２，４−ｍ−フェニレンジアミン、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミン、ジ（ｐ−アミノシクロヘキシル）メタン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ジアミノプロピルテトラメチレン、３−メチルへプタメチレンジアミン、４，４−ジメチルヘプタメチレンジアミン、２，１１−ジアミノドデカン、１，２−ビス−３−アミノプロポキシエタン、２，２−ジメチルプロピレンジアミン、３−メトキシヘキサメチレンジアミン、２，５ −ジメチルヘプタメチレンジアミン、３−メチルへプタメチレンジアミン、５−メチルノナメチレンジアミン、２，１１−ジアミノドデカン、２，１７ −ジアミノエイコサデカン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、１，１０−ジアミノ−１，１０−ジメチルデカン、１，１２−ジアミノオクタデカン等が挙げられる。また、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン（ＢＡＰＰ）、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル（ＢＡＰＢ）、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン（ＴＰＥ−Ｑ）、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン（ＴＰＥ−Ｒ）などの芳香族ジアミンがあげられる。特に、前記芳香族ジアミンを使用することにより、機械的強度に優れたベルトを得ることができ、有効である。これらは単独で又は２種以上を併用することができる。
【００２４】
なお、テトラカルボン酸成分とジアミン成分の反応温度は、８０℃以下が好ましく、特に好ましくは５〜５０℃である。ポリアミド酸溶液のポリマー成分は、本発明の目的を達成できるものであれば、上記テトラカルボン酸成分およびジアミン成分を共重合したものでも、ブレンドしたものでも構わない。
【００２５】
上記の反応により得られたポリアミド酸溶液の粘度は上昇するが、そのまま加熱を行うと、ポリアミド酸溶液の粘度が低下する。この現象を利用して、前記ポリアミド酸溶液を所定の粘度に調整することができる。このときの加熱温度は５０〜９０℃が好ましい。
【００２６】
本発明は、導電性を得るために樹脂中に各種導電性フィラーを使用することが好ましい。具体的には、カーボンブラック、アルミニウム、ニッケル、酸化錫、チタン酸カリウム等の無機化合物やポリアニリンやポリピロールなどに代表される導電性高分子を用いることができる。特に、抵抗制御や抵抗低下の観点から、カーボンブラックを用いることが好ましい。
【００２７】
本発明に用いるカーボンブラックとしては、例えば、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等が挙げられ、これらは単独で又は２種以上を併用して使用することができる。
【００２８】
これらのカーボンブラックの種類は、目的とする導電性により適宜選択することができ、中間転写ベルトや転写搬送ベルトなどの中抵抗から高抵抗域（表面抵抗率が１０７〜１０１４Ω／□）において、制電性が必要である場合は、特にファーネスブラックやチャンネルブラックが好適に用いられる。
【００２９】
前記ファーネスブラックとしては、デグサ社製のＳｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ５５０、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ３５０、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ２５０、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ １００、Ｐｒｉｎｔｅｘ ３５、Ｐｒｉｎｔｅｘ ２５、三菱化学社製のＭＡ７、ＭＡ７７、ＭＡ８、ＭＡ１１、ＭＡ１００、ＭＡ１００Ｒ、ＭＡ２２０、ＭＡ２３０、キャボット社製のＭＯＮＡＲＣＨ １３００、ＭＯＮＡＲＣＨ １１００、ＭＯＮＡＲＣＨ １０００、ＭＯＮＡＲＣＨ ９００、ＭＯＮＡＲＣＨ ８８０、ＭＯＮＡＲＣＨ ８００、ＭＯＮＡＲＣＨ ７００、ＭＯＧＵＬＬ、ＲＥＧＡＬ ４００Ｒ、ＵＬＣＡＮ ＸＣ−７２Ｒ等が挙げられる。また、チャンネルブラックとして、デグサ社製のＣｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２００、Ｃｏｌｏｒ Ｂ１ａｃｋ ＦＷ２、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２Ｖ、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１８、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ６、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１７０、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１６０、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ５、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４Ａ、Ｐｒｉｎｔｅｘ １５０Ｔ、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｖ、Ｐｒｉｎｔｅｘ １４０Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ １４０Ｖ等が挙げられる。
【００３０】
また、カーボンブラックはその用途によって、酸化処理、グラフト処理等の酸化劣化を防止したものや、溶剤への分散性を向上させたものを用いることが好ましく、特に、酸化処理されたカーボンブラックを用いることが好ましい。
【００３１】
前記酸化処理カーボンブラックは、カーボンブラックを酸化処理することで、表面に酸素含有官能基（例えば、カルボキシル基、キノン基、ラクトン基、水酸基等）を付与して得ることができるものである。
【００３２】
前記酸化処理は、高温雰囲気下で、空気と接触・反応させる空気酸化法、常温で窒素酸化物やオゾン等と反応させる方法、及び高温での空気酸化後、低温でオゾン酸化する方法等により行うことができる。上記方法により得られる酸化処理カーボンブラックは、一部に過剰な電流が流れ、繰り返しの電圧印加による酸化の影響を受けにくい。また、その表面に付着する酸素含有官能基の効果で、ポリイミド中への分散性が高く、抵抗のバラツキを小さくすることができ、電界依存性も小さくなり、転写電圧による電界集中が起き難くなる。
【００３３】
その結果、転写電圧による電気抵抗の低下を防止し、電気抵抗の均一性を改善し、電界依存性や環境による抵抗の変化が少なく、用紙走行部が白く抜ける等の画質欠陥の発生を抑制することができるため、高画質を得ることのできる中間転写体となる。
【００３４】
前記酸化処理カーボンブラックの含有量は、ポリイミド樹脂に対して１０〜５０重量％程度が好ましく、より好ましくは１２〜３０重量％である。この含有量が１０重量％未満であると、電気抵抗の均一性が低下し、耐久使用時の表面抵抗率の低下が大きくなる場合がある。一方、５０重量％を超えると、所望の抵抗率が得られ難く、また、本発明のシームレスイミドベルトの製造方法により得られるベルトを用いた成型物が脆くなるため、好ましくない。
【００３５】
また、カーボンブラックの添加・分散させる方法としては、例えば、予め本発明に用いることができる有機極性溶媒中にカーボンブラックを添加し、分散させた分散液を調製することが好ましい態様である。
【００３６】
カーボンブラックの分散方法には、公知の分散方法を適用することができる。例えば、溶媒中にカーボンブラックを添加した後、ナノマイザー、ボールミル、サンドミル、バスケットミル、三本ロールミル、プラネタリーミキサー、ビーズミル、ホモジナイザー、超音波などの方法を適宜選択して分散作業を行うことができる。その中でも、特にナノマイザー、ビーズミル、超音波が好ましい。上記分散方法を用いることにより、カーボンブラックの粒度分布が狭く、バラツキの小さい分散液が得られる。その上、ポリアミド酸溶液のカーボン表面への浸透性、吸着性も良好である。
【００３７】
なお、カーボンブラックなどの導電性フィラーと溶媒との親和性を高めるため、分散剤をさらに添加することができる。
【００３８】
上記分散剤としては、本発明の目的にかなうものであれば特に限定されないが、例えば高分子分散剤が挙げられる。高分子分散剤としては、ポリ（Ｎ−ビニル−２−ピロリドン）、ポリ（Ｎ，Ｎ’−ジエチルアクリルアジド）、ポリ（Ｎ−ビニルホルムアミド）、ポリ（Ｎ−ビニルアセトアミド）、ポリ（Ｎ−ビニルフタルアミド）、ポリ（Ｎ−ビニルコハク酸アミド）、ポリ（Ｎ−ビニル尿素）、ポリ（Ｎ−ビニルピペリドン）、ポリ（Ｎ−ビニルカプロールクタム）、ポリ（Ｎ−ビニルオキサゾリン）等が挙げられ、単独又は複数の高分子分散剤を添加することができる。
【００３９】
前記分散剤の添加量は、カーボンブラックを均一に分散させるため、カーボンブラックに対して０．０１〜１０重量％が好ましく、０．１〜５重量％がより好ましい。分散剤の添加量が０．０１重量％未満の場合も１０重量％を超える場合も分散に対する効果が得られない。
【００４０】
また、テトラカルボン酸成分とジアミン成分の反応に寄与する触媒としては、例えばイミダゾール類、第２級アミン、第３級アミン等を用いることができる。例えば、２−メチルイミダゾール、４−メチル−２−フェニルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、イミダゾール、イソキノリン等が挙げられる。触媒の添加量としては、ポリアミド酸溶液中のポリアミド酸1モル当量に対して０．０１〜２モル当量添加することが好ましく、より好ましくは０．０２〜１モル当量である。
【００４１】
また、この他に本発明の目的の範囲内で、界面活性剤や分散安定化剤等を用いることもできる。
【００４２】
＜ポリアミド酸溶液の塗布工程＞ まず、円筒状成形型（例えば、円筒状金型）内にポリアミド酸溶液を供給する。このとき前記溶液の粘度は、塗布厚みや塗布方法、塗布条件、溶液温度等に応じて設定されるが、本発明においては、Ｂ型粘度計で１〜１０００Ｐａ・ｓ（２３℃）が好ましい。これ以外の場合は、遠心成形の際、均一に展開することが困難であり、シームレスイミドベルトの厚みバラツキの原因となる。
【００４３】
円筒状成形型内へのポリアミド酸溶液の塗布方法としては、ポリアミド酸溶液(ワニス)供給用のノズルを成形型内面に沿うようにして挿入し、成形型を回転させながら、ポリアミド酸溶液を供給し、成形型内面に螺旋状に塗布する方法や、螺旋状の塗布を粗く行った後に、成形型との間に、一定のクリアランスを有する走行体（弾丸状、球状）を走行させる方法、ポリアミド酸溶液中に成形型を浸潰して内面に塗布膜を形成し、これを円筒状ダイス等で成膜する方法や、成形型内面の片端部にポリアミド酸溶液を供給した後、この成形型との間に、一定のクリアランスを有する走行体（弾丸状、球状）を走行させる方法、成形型を軸周りに回転させ、内面にポリアミド酸溶液を供給し、遠心力により均一な塗布皮膜とする方法等が挙げられる。
【００４４】
上述の走行体を走行させる方法としては、自重走行法（成形型を垂直に立て、走行体をその自重により下方に走行させる方法）の他、圧縮空気やガス爆発力を利用する方法、牽引ワイヤ等により牽引する方法等が挙げられる。
【００４５】
＜イミド転化工程＞
上記ポリアミド酸溶液を塗布した後の加熱温度は、８０〜２００℃程度の低温で加熱して溶媒を除去し、次いで、２５０〜４００℃程度に昇温してイミド転化を終了する多段加熱法等が用いられる。
【００４６】
上記加熱時間は加熱時間に応じて適宜設定されるが、通常、低温加熱及びその後の高温加熱ともに２０〜６０分程度である。このような多段加熱法を用いれば、イミド転化に伴い発生する閉環水や溶媒の蒸発に起因するベルトにおける微小ボイドの発生を防止することができる。
【００４７】
上記製造方法において、円筒状成形型としては、従来からシームレスイミドベルトの製造に用いられるものであればどのようなものであっても差し支えなく、材質としては耐熱性の観点から、金属、ガラス、セラミックス等各種のものが例示される。
【００４８】
上記加熱により硬化したベルト状塗膜を、円筒状成形型内周面より剥離する。剥離方法としては、例えば、円筒状成形型の端部の周壁面に予め設けられた微小貫通孔に空気を圧送する方法が挙げられる。また、剥離を容易にするためには、予め内周面にシリコーン樹脂等の離型剤を塗布して、離型処理を施すことも、作業性向上にとって、好ましい。
【００４９】
次いで、離型後、円筒状成形型となるシリンダをベルト状塗膜内面に挿入し、加熱によりイミド転化反応を行うこと。このとき用いるシリンダは、公知のものを使用することができるが、例えば、耐熱性の観点から、金属製、ガラス製、セラミックス製などを例示することができる。より好ましいものとしては、線膨張係数が、ポリイミド樹脂より大きいアルミニウム製のものを用いることである。また、シリンダの外径をベルト状塗膜の内径より、一定量小さくすることで、ヒートセットを行うことができ、均一な膜厚の、ムラのないシームレスイミドベルトを得ることができる。
【００５０】
シリンダをベルト状塗膜内面に挿入後、イミド転化反応を促進させるため、２５０〜４００℃で高温加熱する。この際の加熱も、上述した均等に加熱する方法を用いる。ついで、更に乾燥温度よりも低温中に投入して、乾燥温度までの昇温速度を下げるなどの方法を用いることができる。上記工程により、ポリイミド製のシームレスイミドベルトを得ることができる。なお、加熱時間は上記低温加熱及び高温加熱共に、２０〜６０分程度が好ましい。このような多段加熱法を用いることにより、イミド転化反応に伴う水や溶媒の蒸発に起因するシームレスイミドベルトにおける微小ボイドの発生を防止することができ、好ましい態様である。
【００５１】
＜ベルト表面の検査工程＞
前記ベルトを成形型内周面より剥離し、画像形成装置に用いられる少なくとも２本のロールに装着し、ロール間に張力をかけて、ロール跡（巻き癖）をつける。このロール跡を目視等により観察し、評価することができる。なお、ロール間に張力をかける方法としては、一方のロールを固定し、他方のロールに荷重（重りなど）をかけて、吊り下げ、ベルト自体に荷重をかける方法が挙げられる。また、両ロール間の距離を広げて、ベルトに直接荷重をかける方法を用いてもよい。また、ロールの大きさはそれぞれ異なっても良いし、同じ大きさであっても構わない。なお、ロールの直径を小さくすることにより、ロールと接触するベルト部分に、より強いロール跡（巻き癖）を付けることができるため、ベルトの表面凹凸を定量化しやすく、好ましい態様である。
【００５２】
前記ベルトに荷重をかけて、ロール跡を付ける方法としては、例えば、直径７ｍｍ、長さ１００ｍｍのロール（上）と、直径１０ｍｍ、長さ１００ｍｍのロール（下）を用意し、前記ベルト（幅２５ｍｍ、厚さ０．０８ｍｍ）１本を両ロールに装着する。続いて、ベルトを装着した状態で、前記直径１０ｍｍのロール（下）の両端に、各６００ｇの重りを吊り下げ、ベルトに荷重（ロール間に張力を付加）をかけ、ロール跡（巻き癖）を付ける方法等が挙げられる。
【００５３】
なお、ロール跡を付ける条件としては、特に限定されないが、複写機等の画像形成装置に装着し、長時間放置した場合を考慮して、常温の２０〜３０℃が好ましく、より好ましくは２３〜２５℃、湿度は５０〜９０％が好ましく、より好ましくは６０〜８０％、放置時間は１０〜４８時間が好ましく、より好ましくは２０〜３０時間に設定して、行うことが実際の条件に、より適合しており、好ましい態様である。
【００５４】
次に、ロール跡（巻き癖）の付いたベルトを取り外し、ロール跡の付いた部分を中心として切断する。
【００５５】
前記切断後のベルトの一端を固定し、他端を滑車を用いて、吊り下げ、吊り下げたベルトの先端に重りなどを用いて荷重をかける。
【００５６】
前記荷重をかけられた状態のベルト表面に対して、スライドレールに設置されたレーザー変位計を、ベルト表面に沿って移動させ、ベルト表面の凹凸を測定・定量化する。この定量化により、測定したベルトが複写機等の画像形成装置に搭載された際に、画像形成性に優れたベルトになりうるかを判定することができる。また、この検査方法をシームレスイミドベルトの製造方法の工程に含めることにより、画像形成性に優れたベルトを得ることができる。
【実施例】
【００５７】
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。
【００５８】
［実施例１］
（ポリアミド酸溶液の製造工程）
Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）３０３０．３ｇおよびカーボンブラック（スペシャルブラック４、デグサ社製）１４４．１ｇを、ボールミルで室温にて８時間、撹拌・混合し、カーボンブラック分散液を調製した。前記分散液に、テトラカルボン酸成分として、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）２９４．２ｇ（１モル）と、ジアミン成分(芳香族ジアミン成分)として、２，２−ビス[４−（４−アミノフェノキシ）フェニル]プロパン（ＢＡＰＰ）４１０．５ｇ（１モル）とを窒素雰囲気下で、室温にて溶解・重合させた。その後、５０℃にて撹拌を続けて粘度調整を行い、１５０Ｐａ・ｓ（２３℃）のカーボンブラック分散ポリアミド酸溶液(固形分濃度２０重量％)を得た。
【００５９】
（イミドベルトの製造工程）
前記溶液を、内径３００ｍｍ、長さ８００ｍｍの円筒状金型内周面にディスペンサを介して３００ｇを塗布し、１５００ｒｐｍで１０分間回転させて、均一な展開層を得た。熱風を均等に循環させた１３０℃の乾燥炉内で、２５０ｒｐｍで金型を回転させながら、２０分間加熱した。さらに３６０℃まで３０分間で昇温・加熱し、イミド転化を進行させた。続いて、室温に冷却した後、金型内面より剥離し、厚さ８０μｍのシームレスイミドベルトを得た。
【００６０】
［実施例２］
芳香族ジアミン成分として、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン（ＴＰＥ−Ｒ）を使用した以外は、実施例１と同様の方法で、厚さ８０μｍのシームレスイミドベルトを得た。
【００６１】
［実施例３］
芳香族ジアミン成分として、ＢＡＰＰ２０５．３ｇ（０．５モル）とｐ−フェニレンジアミン５４．１ｇ(０．５モル)を使用した以外は、実施例１と同様の方法で、厚さ８０μｍのシームレスイミドベルトを得た。
【００６２】
［比較例１］
芳香族ジアミン成分として、ＢＡＰＰ４１．１ｇ（０．１モル）とｐ−フェニレンジアミン９７．３ｇ(０．９モル)を使用した以外は、実施例１と同様の方法で、厚さ８０μｍのシームレスイミドベルトを得た。
【００６３】
以上の実施例、比較例で得たシームレスイミドベルトについて、下記の特性を評価した。
【００６４】
＜評価方法＞
（ロール跡の評価）
直径７ｍｍ、長さ１００ｍｍのロール（上）と、直径１０ｍｍ、長さ１００ｍｍのロール（下）を用意し、前記ベルト（幅２５ｍｍ、厚さ０．０８ｍｍ）のうち１本を両ロールに装着した。続いて、ベルトを装着した状態で、前記直径１００ｍｍのロール（下）の両端に、各６００ｇの重りを吊り下げ、ベルトに荷重（ロール間に張力を付加）をかけ、ロール跡（巻き癖）をつけた。次にロール跡の付いたベルトを取り出し、ロール跡によるベルト表面の凹凸を、レーザー変位計（キーエンス社製、ＬＫ−０３０）を用いて測定し、ベルトの変位量とした。
【００６５】
（色ムラの評価）
前記製造したベルトを、市販のタンデム式中間転写型画像形成装置の中間転写ベルトとして搭載(装着)し、２５℃×８０％ＲＨ×２４時間放置し、ロール跡を付け、画像形成性（色ムラ）の判定を目視により行った。
【００６６】
なお、画像形成性（色ムラ）の判定は、ロール跡を付けたベルトを、タンデム式中間転写ベルトとして複写機(画像形成装置)に組み込み、普通紙による画像形成(印刷)テストにより行った。色ムラ評価は、ロール跡を付けた直後に試験を行い、色ムラのないものを○、色ムラ（画像欠損・印刷不良）が目視で認識できるものを×とした。
【００６７】
（表面抵抗率）
ハイレスタＵＰ ＭＣＰ−ＨＴ４５０（三菱油化社製、プローブ：ＵＲ）にて印加電圧１００Ｖ、１０秒値の測定条件による２５℃、６０%ＲＨでの表面抵抗率を調べた。
【００６８】
【表１】
【００６９】
表１より、実施例１〜３のシームレスイミドベルトは、芳香族環を３つ以上有する芳香族ジアミンをジアミン成分全体に対して、５０重量％以上配合して、製造したものであり、前記ベルトはロール跡（巻き癖）がほとんど認められず、ベルトの変位量（ベルト表面の凹凸を定量化した値）も小さいことが確認され、前記ベルトを画像形成装置に中間転写ベルトとして搭載し駆動させて、画像形成性を色ムラにより判定したところ、良好な画像形成性を得られることが確認できた。また、ベルトの変位量と色ムラに相関関係が存在することも確認でき、本発明がベルトの検査方法として、有効であることが確認できた。一方、比較例１のシームレスイミドベルトは、芳香族ジアミンが５０重量％未満(１０重量％)を配合して、製造したものであり、前記ベルトはロール跡（巻き癖）がはっきりと認められ、ベルトの変位量も大きいことが確認され、画像形成性を色ムラにより判定したところ、色ムラが認められた。また、ベルトの変位量と色ムラに相関関係が存在することも確認できた。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリなどの電子写真画像形成装置において、感光体ベルト、中間転写ベルト、転写搬送ベルトとして好適に使用できるシームレスイミドベルトであるか否かを判定するシームレスイミドベルトの検査方法、及び、シームレスイミドベルトの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、レーザープリンタ、ビデオプリンタ、ファクシミリおよびそれらの複合機の如き電子写真方式で像を形成記録する装置では、装置寿命の向上などを目的に、感光ドラム等の像担持体にトナー等の記録剤を介し形成された像を印刷シート上に直接定着させる方式を回避して、像担持体上の像を中間転写ベルトに一旦転写し、それを印刷シート上に定着させる中間転写方式が検討されている。また、装置の小型化等を目的に、転写搬送ベルトを使用して転写ベルトに印刷シートの搬送も兼ねさせる方式も検討されている。
【０００３】
前記中間転写方式を用いた画像形成装置に用いられる無端ベルトの材料として、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアルキレンフタレート（ＰＡＴ）、ＰＣ／ＰＡＴのブレンド材料、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等の熱可塑性樹脂からなる半導電性のシームレスイミドベルトが提案されている。
【０００４】
また、近年の高速化の観点から、中間転写体を用いる画像形成装置は、各色毎の現像機を備えた複数の像担持体を中間転写体上に直列に配置し、各色毎に感光体上の顕画像を中間転写体上に転写した後、一括して紙等の被転写体に転写するタンデム式中間転写体方式のカラー画像形成装置等が採用されている。
【０００５】
前記中間転写体は、従来の４サイクルの中間転写ベルトに比べて、その径が大きく、独立した４色の現像機を備えるため、各色毎の色ズレ精度等に関して、高精度の装置設計が要求される。このような画像形成装置に搭載される中間転写体には、高弾性率で耐熱性等に優れたポリイミド樹脂が採用されている（特許文献１）。
【０００６】
また、画像形成装置のコンパクト化も要求されており、装置自体を小さくすることにより、装置内に設置されるロール径も小さくなる傾向にある。但し、ロール径を小さくすると、ロール径が大きな場合に比べて、画像形成装置を使用せず、長時間放置した場合に、ベルト自体にロール跡（巻き癖）がついてしまい、このようなロール跡がついたベルト部分に、画像不良が現れ、問題となっている。
【０００７】
そこで、長時間、画像形成装置を使用しない場合に、ベルトのテンション（張力）を緩める機構を設計したり、ロールの配置を工夫するなど様々な方法が行われている（特許文献２〜４）。
【０００８】
【特許文献１】特開平５−７７２５２号公報
【特許文献２】特開２００５−４９６７８号公報
【特許文献３】特開２００４−１８４４４９号公報
【特許文献４】特開２０００−１１２２６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、画像形成装置自体にベルトのテンションを緩める機構等を配置することは設計上の制約やコスト面でも不利に働くことになる。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリなどの電子写真画像形成装置において、感光体ベルト、中間転写ベルト、転写搬送ベルトとして好適に使用でき、ロール跡（巻き癖）が付き難いか否か、更には画像形成性に優れたシームレスイミドベルトであるか否かを判定するシームレスイミドベルトの検査方法を提供し、更には、前記検査方法を含み、画像形成装置のロールにベルトを搭載（装着）し、長時間放置した後であっても、ベルトにロール跡の付き難いシームレスイミドベルトの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究したところ、下記の検査方法を用いることにより、中間転写ベルト等に好適に用いることができるか否かを判定する方法を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明は、シームレスイミドベルトの検査方法であって、前記ベルトを少なくとも２本のロールに装着し、前記ロール間に張力を付加して、前記ベルトにロール跡を付け、前記ロール跡を付けたベルト表面状態を測定・定量化することを特徴とする。
【００１３】
前記検査方法を用いることにより、ロール跡を付けたベルトの表面状態を測定・定量化することができ、定量化によりベルト自体の弾性率等の機械的強度や、前記ベルトを複写機等の画像形成装置に搭載（装着）し、長時間放置した後に駆動させた場合であっても、優れた画像形成性を得ることができるか否かを判定することができ、有効である。
【００１４】
本発明の検査方法において、前記定量化が、前記ロール跡の付いたベルト表面の凹凸を定量化することであり、前記定量化した凹凸から、前記ベルトを画像形成装置に使用した際の画像形成性の判定に用いることが好ましい。
【００１５】
前記検査方法を用いてベルト表面の凹凸を測定・定量化することにより、前記ベルトを複写機等の画像形成装置に搭載（装着）し、長時間放置した後に駆動させた場合であっても、優れた画像形成性を得ることができるか否かを判定することができ、有効である。
【００１６】
本発明におけるシームレスイミドベルトの製造方法は、テトラカルボン酸成分及びジアミン成分を反応させて得られるシームレスイミドベルトの製造方法において、前記テトラカルボン酸成分及びジアミン成分を反応させてポリアミド酸溶液を製造する工程と、前記ポリアミド酸溶液をイミド転化させる工程と、前記イミド転化により製造されるシームレスイミドベルトに前記検査方法を実施する工程と、を含むことが好ましい。前記検査方法を実施する工程を含むことにより、前記ベルトにロール跡（巻き癖）が付きやすいか否か、更にはそのベルトの画像形成性が優れているか否かを測定・定量化することができ、中間転写ベルト等に有効なベルトであるか否かを見極めることができ、有効である。
【００１７】
本発明におけるシームレスイミドベルトの製造方法は、前記ジアミン成分が、芳香族環を３つ以上有する芳香族ジアミンを含有し、前記芳香族ジアミンが、ジアミン成分全体の５０重量％以上含有されることが好ましい。前記ジアミンを含むことにより、高弾性率で、ロール跡（巻き癖）が付き難く、かつ、画像形成性に優れたシームレスイミドベルトを得ることができ、有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明のシームレスイミドベルトの製造方法及び検査方法については、例えば、下記のように説明することができる。
（１）ポリアミド酸溶液を調製する工程。
（２）円筒状成形型内周面に前記ポリアミド酸溶液を塗布する工程。
（３）塗布後、少なくともそれ自身で支持できるまで、乾燥(加熱)・硬化させて、塗膜面を形成した後、一旦剥離し、円筒状成形型となるシリンダをベルト状塗膜内面に挿入し、イミド転化が終了するまで加熱して、シームレスイミドベルトを形成する工程（なお、途中で剥離することなく、イミド転化が終了するまで加熱して、シームレスイミドベルトを形成してもよい）。
（４）前記ベルトを前記成形型内周面より剥離する工程。
（５）前記剥離したベルトを、画像形成装置に用いられる２本のロールに装着し、ロール間に張力をかけて、ロール跡（巻き癖）をつける工程。
（６）前記ロール跡の付いたベルトを取り外し、更にベルトの不要部分を切断する工程。
（７）前記切断後のベルトの一端を固定し、他端を滑車またはロール（ローラー）等を用いて、吊り下げ、吊り下げたベルトの先端に荷重をかける工程。
（８）前記荷重をかけた状態のベルト表面を、レーザー変位計を用いて、測定し、表面に存在する凹凸を定量化する工程。
【００１９】
上記工程（１）〜（８）について、以下に具体的に説明する。
【００２０】
＜ポリアミド酸溶液の調製＞
まず、本発明のシームレスイミドベルトの製造方法に用いるポリアミド酸溶液は、テトラカルボン酸二無水物またはその誘導体（テトラカルボン酸成分）とジアミン成分を等モル溶媒に溶解し、重合反応させることにより得られるものである。具体的には以下に説明する。
【００２１】
本発明において用いる溶媒として、特に限定されないが、例えば、有機極性溶媒のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等が用いられる。また、上記以外であれば、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメトキシアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルトリアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ピリジン、ジメチルスルホキシド、テトラメチレンスルホン、ジメチルテトラメチレンスルホン等が挙げられるが、特に好ましくは、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）である。これらは単独で又は２種以上を併用することができる。
【００２２】
前記テトラカルボン酸成分としては、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，２’−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、エチレンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。特に、高弾性率のイミドベルトを得るためには、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物やピロメリット酸二無水物を使用することが好ましい。これらは単独で又は２種以上を併用することができる。
【００２３】
前記ジアミン成分としては、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジクロロベンジジン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、１，５−ジアミノナフタレン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニルジアミン、ベンジジン、３，３’−ジメチルベンジジン、３，３’−ジメトキシベンジジン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルプロパン、２，４−ビス（β−アミノ−ｔ−ブチル）トルエン、ビス（ｐ−β−アミノ−ｔ−ブチルフェニル）エーテル、ビス（ｐ−β−メチル−δ−アミノフェニル）ベンゼン、ビス−ｐ−（１，１−ジメチル−５−アミノ−ペンチル）ベンゼン、１−イソプロピル−２，４−ｍ−フェニレンジアミン、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミン、ジ（ｐ−アミノシクロヘキシル）メタン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ジアミノプロピルテトラメチレン、３−メチルへプタメチレンジアミン、４，４−ジメチルヘプタメチレンジアミン、２，１１−ジアミノドデカン、１，２−ビス−３−アミノプロポキシエタン、２，２−ジメチルプロピレンジアミン、３−メトキシヘキサメチレンジアミン、２，５ −ジメチルヘプタメチレンジアミン、３−メチルへプタメチレンジアミン、５−メチルノナメチレンジアミン、２，１１−ジアミノドデカン、２，１７ −ジアミノエイコサデカン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、１，１０−ジアミノ−１，１０−ジメチルデカン、１，１２−ジアミノオクタデカン等が挙げられる。また、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン（ＢＡＰＰ）、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル（ＢＡＰＢ）、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン（ＴＰＥ−Ｑ）、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン（ＴＰＥ−Ｒ）などの芳香族ジアミンがあげられる。特に、前記芳香族ジアミンを使用することにより、機械的強度に優れたベルトを得ることができ、有効である。これらは単独で又は２種以上を併用することができる。
【００２４】
なお、テトラカルボン酸成分とジアミン成分の反応温度は、８０℃以下が好ましく、特に好ましくは５〜５０℃である。ポリアミド酸溶液のポリマー成分は、本発明の目的を達成できるものであれば、上記テトラカルボン酸成分およびジアミン成分を共重合したものでも、ブレンドしたものでも構わない。
【００２５】
上記の反応により得られたポリアミド酸溶液の粘度は上昇するが、そのまま加熱を行うと、ポリアミド酸溶液の粘度が低下する。この現象を利用して、前記ポリアミド酸溶液を所定の粘度に調整することができる。このときの加熱温度は５０〜９０℃が好ましい。
【００２６】
本発明は、導電性を得るために樹脂中に各種導電性フィラーを使用することが好ましい。具体的には、カーボンブラック、アルミニウム、ニッケル、酸化錫、チタン酸カリウム等の無機化合物やポリアニリンやポリピロールなどに代表される導電性高分子を用いることができる。特に、抵抗制御や抵抗低下の観点から、カーボンブラックを用いることが好ましい。
【００２７】
本発明に用いるカーボンブラックとしては、例えば、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等が挙げられ、これらは単独で又は２種以上を併用して使用することができる。
【００２８】
これらのカーボンブラックの種類は、目的とする導電性により適宜選択することができ、中間転写ベルトや転写搬送ベルトなどの中抵抗から高抵抗域（表面抵抗率が１０７〜１０１４Ω／□）において、制電性が必要である場合は、特にファーネスブラックやチャンネルブラックが好適に用いられる。
【００２９】
前記ファーネスブラックとしては、デグサ社製のＳｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ５５０、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ３５０、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ２５０、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ １００、Ｐｒｉｎｔｅｘ ３５、Ｐｒｉｎｔｅｘ ２５、三菱化学社製のＭＡ７、ＭＡ７７、ＭＡ８、ＭＡ１１、ＭＡ１００、ＭＡ１００Ｒ、ＭＡ２２０、ＭＡ２３０、キャボット社製のＭＯＮＡＲＣＨ １３００、ＭＯＮＡＲＣＨ １１００、ＭＯＮＡＲＣＨ １０００、ＭＯＮＡＲＣＨ ９００、ＭＯＮＡＲＣＨ ８８０、ＭＯＮＡＲＣＨ ８００、ＭＯＮＡＲＣＨ ７００、ＭＯＧＵＬＬ、ＲＥＧＡＬ ４００Ｒ、ＵＬＣＡＮ ＸＣ−７２Ｒ等が挙げられる。また、チャンネルブラックとして、デグサ社製のＣｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２００、Ｃｏｌｏｒ Ｂ１ａｃｋ ＦＷ２、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２Ｖ、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１８、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ６、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１７０、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１６０、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ５、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４Ａ、Ｐｒｉｎｔｅｘ １５０Ｔ、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｖ、Ｐｒｉｎｔｅｘ １４０Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ １４０Ｖ等が挙げられる。
【００３０】
また、カーボンブラックはその用途によって、酸化処理、グラフト処理等の酸化劣化を防止したものや、溶剤への分散性を向上させたものを用いることが好ましく、特に、酸化処理されたカーボンブラックを用いることが好ましい。
【００３１】
前記酸化処理カーボンブラックは、カーボンブラックを酸化処理することで、表面に酸素含有官能基（例えば、カルボキシル基、キノン基、ラクトン基、水酸基等）を付与して得ることができるものである。
【００３２】
前記酸化処理は、高温雰囲気下で、空気と接触・反応させる空気酸化法、常温で窒素酸化物やオゾン等と反応させる方法、及び高温での空気酸化後、低温でオゾン酸化する方法等により行うことができる。上記方法により得られる酸化処理カーボンブラックは、一部に過剰な電流が流れ、繰り返しの電圧印加による酸化の影響を受けにくい。また、その表面に付着する酸素含有官能基の効果で、ポリイミド中への分散性が高く、抵抗のバラツキを小さくすることができ、電界依存性も小さくなり、転写電圧による電界集中が起き難くなる。
【００３３】
その結果、転写電圧による電気抵抗の低下を防止し、電気抵抗の均一性を改善し、電界依存性や環境による抵抗の変化が少なく、用紙走行部が白く抜ける等の画質欠陥の発生を抑制することができるため、高画質を得ることのできる中間転写体となる。
【００３４】
前記酸化処理カーボンブラックの含有量は、ポリイミド樹脂に対して１０〜５０重量％程度が好ましく、より好ましくは１２〜３０重量％である。この含有量が１０重量％未満であると、電気抵抗の均一性が低下し、耐久使用時の表面抵抗率の低下が大きくなる場合がある。一方、５０重量％を超えると、所望の抵抗率が得られ難く、また、本発明のシームレスイミドベルトの製造方法により得られるベルトを用いた成型物が脆くなるため、好ましくない。
【００３５】
また、カーボンブラックの添加・分散させる方法としては、例えば、予め本発明に用いることができる有機極性溶媒中にカーボンブラックを添加し、分散させた分散液を調製することが好ましい態様である。
【００３６】
カーボンブラックの分散方法には、公知の分散方法を適用することができる。例えば、溶媒中にカーボンブラックを添加した後、ナノマイザー、ボールミル、サンドミル、バスケットミル、三本ロールミル、プラネタリーミキサー、ビーズミル、ホモジナイザー、超音波などの方法を適宜選択して分散作業を行うことができる。その中でも、特にナノマイザー、ビーズミル、超音波が好ましい。上記分散方法を用いることにより、カーボンブラックの粒度分布が狭く、バラツキの小さい分散液が得られる。その上、ポリアミド酸溶液のカーボン表面への浸透性、吸着性も良好である。
【００３７】
なお、カーボンブラックなどの導電性フィラーと溶媒との親和性を高めるため、分散剤をさらに添加することができる。
【００３８】
上記分散剤としては、本発明の目的にかなうものであれば特に限定されないが、例えば高分子分散剤が挙げられる。高分子分散剤としては、ポリ（Ｎ−ビニル−２−ピロリドン）、ポリ（Ｎ，Ｎ’−ジエチルアクリルアジド）、ポリ（Ｎ−ビニルホルムアミド）、ポリ（Ｎ−ビニルアセトアミド）、ポリ（Ｎ−ビニルフタルアミド）、ポリ（Ｎ−ビニルコハク酸アミド）、ポリ（Ｎ−ビニル尿素）、ポリ（Ｎ−ビニルピペリドン）、ポリ（Ｎ−ビニルカプロールクタム）、ポリ（Ｎ−ビニルオキサゾリン）等が挙げられ、単独又は複数の高分子分散剤を添加することができる。
【００３９】
前記分散剤の添加量は、カーボンブラックを均一に分散させるため、カーボンブラックに対して０．０１〜１０重量％が好ましく、０．１〜５重量％がより好ましい。分散剤の添加量が０．０１重量％未満の場合も１０重量％を超える場合も分散に対する効果が得られない。
【００４０】
また、テトラカルボン酸成分とジアミン成分の反応に寄与する触媒としては、例えばイミダゾール類、第２級アミン、第３級アミン等を用いることができる。例えば、２−メチルイミダゾール、４−メチル−２−フェニルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、イミダゾール、イソキノリン等が挙げられる。触媒の添加量としては、ポリアミド酸溶液中のポリアミド酸1モル当量に対して０．０１〜２モル当量添加することが好ましく、より好ましくは０．０２〜１モル当量である。
【００４１】
また、この他に本発明の目的の範囲内で、界面活性剤や分散安定化剤等を用いることもできる。
【００４２】
＜ポリアミド酸溶液の塗布工程＞ まず、円筒状成形型（例えば、円筒状金型）内にポリアミド酸溶液を供給する。このとき前記溶液の粘度は、塗布厚みや塗布方法、塗布条件、溶液温度等に応じて設定されるが、本発明においては、Ｂ型粘度計で１〜１０００Ｐａ・ｓ（２３℃）が好ましい。これ以外の場合は、遠心成形の際、均一に展開することが困難であり、シームレスイミドベルトの厚みバラツキの原因となる。
【００４３】
円筒状成形型内へのポリアミド酸溶液の塗布方法としては、ポリアミド酸溶液(ワニス)供給用のノズルを成形型内面に沿うようにして挿入し、成形型を回転させながら、ポリアミド酸溶液を供給し、成形型内面に螺旋状に塗布する方法や、螺旋状の塗布を粗く行った後に、成形型との間に、一定のクリアランスを有する走行体（弾丸状、球状）を走行させる方法、ポリアミド酸溶液中に成形型を浸潰して内面に塗布膜を形成し、これを円筒状ダイス等で成膜する方法や、成形型内面の片端部にポリアミド酸溶液を供給した後、この成形型との間に、一定のクリアランスを有する走行体（弾丸状、球状）を走行させる方法、成形型を軸周りに回転させ、内面にポリアミド酸溶液を供給し、遠心力により均一な塗布皮膜とする方法等が挙げられる。
【００４４】
上述の走行体を走行させる方法としては、自重走行法（成形型を垂直に立て、走行体をその自重により下方に走行させる方法）の他、圧縮空気やガス爆発力を利用する方法、牽引ワイヤ等により牽引する方法等が挙げられる。
【００４５】
＜イミド転化工程＞
上記ポリアミド酸溶液を塗布した後の加熱温度は、８０〜２００℃程度の低温で加熱して溶媒を除去し、次いで、２５０〜４００℃程度に昇温してイミド転化を終了する多段加熱法等が用いられる。
【００４６】
上記加熱時間は加熱時間に応じて適宜設定されるが、通常、低温加熱及びその後の高温加熱ともに２０〜６０分程度である。このような多段加熱法を用いれば、イミド転化に伴い発生する閉環水や溶媒の蒸発に起因するベルトにおける微小ボイドの発生を防止することができる。
【００４７】
上記製造方法において、円筒状成形型としては、従来からシームレスイミドベルトの製造に用いられるものであればどのようなものであっても差し支えなく、材質としては耐熱性の観点から、金属、ガラス、セラミックス等各種のものが例示される。
【００４８】
上記加熱により硬化したベルト状塗膜を、円筒状成形型内周面より剥離する。剥離方法としては、例えば、円筒状成形型の端部の周壁面に予め設けられた微小貫通孔に空気を圧送する方法が挙げられる。また、剥離を容易にするためには、予め内周面にシリコーン樹脂等の離型剤を塗布して、離型処理を施すことも、作業性向上にとって、好ましい。
【００４９】
次いで、離型後、円筒状成形型となるシリンダをベルト状塗膜内面に挿入し、加熱によりイミド転化反応を行うこと。このとき用いるシリンダは、公知のものを使用することができるが、例えば、耐熱性の観点から、金属製、ガラス製、セラミックス製などを例示することができる。より好ましいものとしては、線膨張係数が、ポリイミド樹脂より大きいアルミニウム製のものを用いることである。また、シリンダの外径をベルト状塗膜の内径より、一定量小さくすることで、ヒートセットを行うことができ、均一な膜厚の、ムラのないシームレスイミドベルトを得ることができる。
【００５０】
シリンダをベルト状塗膜内面に挿入後、イミド転化反応を促進させるため、２５０〜４００℃で高温加熱する。この際の加熱も、上述した均等に加熱する方法を用いる。ついで、更に乾燥温度よりも低温中に投入して、乾燥温度までの昇温速度を下げるなどの方法を用いることができる。上記工程により、ポリイミド製のシームレスイミドベルトを得ることができる。なお、加熱時間は上記低温加熱及び高温加熱共に、２０〜６０分程度が好ましい。このような多段加熱法を用いることにより、イミド転化反応に伴う水や溶媒の蒸発に起因するシームレスイミドベルトにおける微小ボイドの発生を防止することができ、好ましい態様である。
【００５１】
＜ベルト表面の検査工程＞
前記ベルトを成形型内周面より剥離し、画像形成装置に用いられる少なくとも２本のロールに装着し、ロール間に張力をかけて、ロール跡（巻き癖）をつける。このロール跡を目視等により観察し、評価することができる。なお、ロール間に張力をかける方法としては、一方のロールを固定し、他方のロールに荷重（重りなど）をかけて、吊り下げ、ベルト自体に荷重をかける方法が挙げられる。また、両ロール間の距離を広げて、ベルトに直接荷重をかける方法を用いてもよい。また、ロールの大きさはそれぞれ異なっても良いし、同じ大きさであっても構わない。なお、ロールの直径を小さくすることにより、ロールと接触するベルト部分に、より強いロール跡（巻き癖）を付けることができるため、ベルトの表面凹凸を定量化しやすく、好ましい態様である。
【００５２】
前記ベルトに荷重をかけて、ロール跡を付ける方法としては、例えば、直径７ｍｍ、長さ１００ｍｍのロール（上）と、直径１０ｍｍ、長さ１００ｍｍのロール（下）を用意し、前記ベルト（幅２５ｍｍ、厚さ０．０８ｍｍ）１本を両ロールに装着する。続いて、ベルトを装着した状態で、前記直径１０ｍｍのロール（下）の両端に、各６００ｇの重りを吊り下げ、ベルトに荷重（ロール間に張力を付加）をかけ、ロール跡（巻き癖）を付ける方法等が挙げられる。
【００５３】
なお、ロール跡を付ける条件としては、特に限定されないが、複写機等の画像形成装置に装着し、長時間放置した場合を考慮して、常温の２０〜３０℃が好ましく、より好ましくは２３〜２５℃、湿度は５０〜９０％が好ましく、より好ましくは６０〜８０％、放置時間は１０〜４８時間が好ましく、より好ましくは２０〜３０時間に設定して、行うことが実際の条件に、より適合しており、好ましい態様である。
【００５４】
次に、ロール跡（巻き癖）の付いたベルトを取り外し、ロール跡の付いた部分を中心として切断する。
【００５５】
前記切断後のベルトの一端を固定し、他端を滑車を用いて、吊り下げ、吊り下げたベルトの先端に重りなどを用いて荷重をかける。
【００５６】
前記荷重をかけられた状態のベルト表面に対して、スライドレールに設置されたレーザー変位計を、ベルト表面に沿って移動させ、ベルト表面の凹凸を測定・定量化する。この定量化により、測定したベルトが複写機等の画像形成装置に搭載された際に、画像形成性に優れたベルトになりうるかを判定することができる。また、この検査方法をシームレスイミドベルトの製造方法の工程に含めることにより、画像形成性に優れたベルトを得ることができる。
【実施例】
【００５７】
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。
【００５８】
［実施例１］
（ポリアミド酸溶液の製造工程）
Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）３０３０．３ｇおよびカーボンブラック（スペシャルブラック４、デグサ社製）１４４．１ｇを、ボールミルで室温にて８時間、撹拌・混合し、カーボンブラック分散液を調製した。前記分散液に、テトラカルボン酸成分として、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）２９４．２ｇ（１モル）と、ジアミン成分(芳香族ジアミン成分)として、２，２−ビス[４−（４−アミノフェノキシ）フェニル]プロパン（ＢＡＰＰ）４１０．５ｇ（１モル）とを窒素雰囲気下で、室温にて溶解・重合させた。その後、５０℃にて撹拌を続けて粘度調整を行い、１５０Ｐａ・ｓ（２３℃）のカーボンブラック分散ポリアミド酸溶液(固形分濃度２０重量％)を得た。
【００５９】
（イミドベルトの製造工程）
前記溶液を、内径３００ｍｍ、長さ８００ｍｍの円筒状金型内周面にディスペンサを介して３００ｇを塗布し、１５００ｒｐｍで１０分間回転させて、均一な展開層を得た。熱風を均等に循環させた１３０℃の乾燥炉内で、２５０ｒｐｍで金型を回転させながら、２０分間加熱した。さらに３６０℃まで３０分間で昇温・加熱し、イミド転化を進行させた。続いて、室温に冷却した後、金型内面より剥離し、厚さ８０μｍのシームレスイミドベルトを得た。
【００６０】
［実施例２］
芳香族ジアミン成分として、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン（ＴＰＥ−Ｒ）を使用した以外は、実施例１と同様の方法で、厚さ８０μｍのシームレスイミドベルトを得た。
【００６１】
［実施例３］
芳香族ジアミン成分として、ＢＡＰＰ２０５．３ｇ（０．５モル）とｐ−フェニレンジアミン５４．１ｇ(０．５モル)を使用した以外は、実施例１と同様の方法で、厚さ８０μｍのシームレスイミドベルトを得た。
【００６２】
［比較例１］
芳香族ジアミン成分として、ＢＡＰＰ４１．１ｇ（０．１モル）とｐ−フェニレンジアミン９７．３ｇ(０．９モル)を使用した以外は、実施例１と同様の方法で、厚さ８０μｍのシームレスイミドベルトを得た。
【００６３】
以上の実施例、比較例で得たシームレスイミドベルトについて、下記の特性を評価した。
【００６４】
＜評価方法＞
（ロール跡の評価）
直径７ｍｍ、長さ１００ｍｍのロール（上）と、直径１０ｍｍ、長さ１００ｍｍのロール（下）を用意し、前記ベルト（幅２５ｍｍ、厚さ０．０８ｍｍ）のうち１本を両ロールに装着した。続いて、ベルトを装着した状態で、前記直径１００ｍｍのロール（下）の両端に、各６００ｇの重りを吊り下げ、ベルトに荷重（ロール間に張力を付加）をかけ、ロール跡（巻き癖）をつけた。次にロール跡の付いたベルトを取り出し、ロール跡によるベルト表面の凹凸を、レーザー変位計（キーエンス社製、ＬＫ−０３０）を用いて測定し、ベルトの変位量とした。
【００６５】
（色ムラの評価）
前記製造したベルトを、市販のタンデム式中間転写型画像形成装置の中間転写ベルトとして搭載(装着)し、２５℃×８０％ＲＨ×２４時間放置し、ロール跡を付け、画像形成性（色ムラ）の判定を目視により行った。
【００６６】
なお、画像形成性（色ムラ）の判定は、ロール跡を付けたベルトを、タンデム式中間転写ベルトとして複写機(画像形成装置)に組み込み、普通紙による画像形成(印刷)テストにより行った。色ムラ評価は、ロール跡を付けた直後に試験を行い、色ムラのないものを○、色ムラ（画像欠損・印刷不良）が目視で認識できるものを×とした。
【００６７】
（表面抵抗率）
ハイレスタＵＰ ＭＣＰ−ＨＴ４５０（三菱油化社製、プローブ：ＵＲ）にて印加電圧１００Ｖ、１０秒値の測定条件による２５℃、６０%ＲＨでの表面抵抗率を調べた。
【００６８】
【表１】
【００６９】
表１より、実施例１〜３のシームレスイミドベルトは、芳香族環を３つ以上有する芳香族ジアミンをジアミン成分全体に対して、５０重量％以上配合して、製造したものであり、前記ベルトはロール跡（巻き癖）がほとんど認められず、ベルトの変位量（ベルト表面の凹凸を定量化した値）も小さいことが確認され、前記ベルトを画像形成装置に中間転写ベルトとして搭載し駆動させて、画像形成性を色ムラにより判定したところ、良好な画像形成性を得られることが確認できた。また、ベルトの変位量と色ムラに相関関係が存在することも確認でき、本発明がベルトの検査方法として、有効であることが確認できた。一方、比較例１のシームレスイミドベルトは、芳香族ジアミンが５０重量％未満(１０重量％)を配合して、製造したものであり、前記ベルトはロール跡（巻き癖）がはっきりと認められ、ベルトの変位量も大きいことが確認され、画像形成性を色ムラにより判定したところ、色ムラが認められた。また、ベルトの変位量と色ムラに相関関係が存在することも確認できた。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シームレスイミドベルトの検査方法であって、
前記ベルトを少なくとも２本のロールに装着し、
前記ロール間に張力を付加して、前記ベルトにロール跡を付け、
前記ロール跡を付けたベルト表面状態を測定・定量化することを特徴とするシームレスイミドベルトの検査方法。
【請求項２】
前記定量化が、前記ロール跡の付いたベルト表面の凹凸を定量化することであり、
前記定量化した凹凸から、前記ベルトを画像形成装置に使用した際の画像形成性の判定に用いることを特徴とする請求項１記載のシームレスイミドベルトの検査方法。
【請求項３】
テトラカルボン酸成分及びジアミン成分を反応させて得られるシームレスイミドベルトの製造方法において、
前記テトラカルボン酸成分及びジアミン成分を反応させてポリアミド酸溶液を製造する工程と、
前記ポリアミド酸溶液をイミド転化させる工程と、
前記イミド転化により製造されるシームレスイミドベルトに請求項１又は２記載の検査方法を実施する工程と、を含むことを特徴とするシームレスイミドベルトの製造方法。
【請求項４】
前記ジアミン成分が、芳香族環を３つ以上有する芳香族ジアミンを含有し、
前記芳香族ジアミンが、ジアミン成分全体の５０重量％以上含有されることを特徴とする請求項３記載のシームレスイミドベルトの製造方法。
【請求項１】
シームレスイミドベルトの検査方法であって、
前記ベルトを少なくとも２本のロールに装着し、
前記ロール間に張力を付加して、前記ベルトにロール跡を付け、
前記ロール跡を付けたベルト表面状態を測定・定量化することを特徴とするシームレスイミドベルトの検査方法。
【請求項２】
前記定量化が、前記ロール跡の付いたベルト表面の凹凸を定量化することであり、
前記定量化した凹凸から、前記ベルトを画像形成装置に使用した際の画像形成性の判定に用いることを特徴とする請求項１記載のシームレスイミドベルトの検査方法。
【請求項３】
テトラカルボン酸成分及びジアミン成分を反応させて得られるシームレスイミドベルトの製造方法において、
前記テトラカルボン酸成分及びジアミン成分を反応させてポリアミド酸溶液を製造する工程と、
前記ポリアミド酸溶液をイミド転化させる工程と、
前記イミド転化により製造されるシームレスイミドベルトに請求項１又は２記載の検査方法を実施する工程と、を含むことを特徴とするシームレスイミドベルトの製造方法。
【請求項４】
前記ジアミン成分が、芳香族環を３つ以上有する芳香族ジアミンを含有し、
前記芳香族ジアミンが、ジアミン成分全体の５０重量％以上含有されることを特徴とする請求項３記載のシームレスイミドベルトの製造方法。
【公開番号】特開２００９−２５０７１１（Ｐ２００９−２５０７１１Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９７２０６（Ｐ２００８−９７２０６）
【出願日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
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