シームレスベルト
【課題】記録媒体（紙）の搬送性に優れ、かつ、清掃性に優れるシームレスベルトを提供すること。
【解決手段】本発明のシームレスベルトは、ポリイミド系樹脂と、導電性フィラーと、フッ素樹脂フィラーとを含み、該導電性フィラーの平均粒径が１００ｎｍ〜１０００ｎｍであり、該フッ素樹脂フィラーの平均粒径が１μｍ〜１０μｍである。好ましい実施形態においては、上記導電性フィラーの平均粒径と前記フッ素樹脂フィラーの平均粒径との比（導電性フィラー：フッ素樹脂フィラー）が、１：４〜１：５０である。
【解決手段】本発明のシームレスベルトは、ポリイミド系樹脂と、導電性フィラーと、フッ素樹脂フィラーとを含み、該導電性フィラーの平均粒径が１００ｎｍ〜１０００ｎｍであり、該フッ素樹脂フィラーの平均粒径が１μｍ〜１０μｍである。好ましい実施形態においては、上記導電性フィラーの平均粒径と前記フッ素樹脂フィラーの平均粒径との比（導電性フィラー：フッ素樹脂フィラー）が、１：４〜１：５０である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シームレスベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット方式の画像表示装置では、記録媒体（紙）の搬送や乾燥を行うため、搬送用ベルトが用いられている。具体的には、帯電させた搬送用ベルト表面に記録媒体を静電吸着させて搬送を行う。このような搬送用ベルトとして、種々のベルトが提案されている。例えば、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）からなる絶縁層（外層）およびＥＴＦＥにカーボンを含有させた導電層（内層）を有する搬送用ベルト（特許文献１）、ポリイミド樹脂を用いた搬送用ベルト（例えば、特許文献２）が提案されている。
【０００３】
しかし、帯電させた搬送用ベルトは、表面にインクが付着しやすく、さらに乾燥して固着したインクの清掃性が悪いという問題がある。そこで、記録媒体の搬送性と清掃性とを十分に満足する搬送用ベルトが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１０３８５７号公報
【特許文献２】特開２００７−３０７７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、記録媒体（紙）の搬送性に優れ、かつ、清掃性に優れるシームレスベルトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のシームレスベルトは、ポリイミド系樹脂と、導電性フィラーと、フッ素樹脂フィラーとを含み、該導電性フィラーの平均粒径が１００ｎｍ〜１０００ｎｍであり、該フッ素樹脂フィラーの平均粒径が１μｍ〜１０μｍである。
好ましい実施形態においては、上記導電性フィラーの平均粒径と前記フッ素樹脂フィラーの平均粒径との比（導電性フィラー：フッ素樹脂フィラー）が、１：４〜１：５０である。
好ましい実施形態においては、本発明のシームレスベルトは、インクジェット用搬送ベルトに用いられる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、特定の平均粒径の導電性フィラーと、フッ素樹脂フィラーとを含むことにより、記録媒体（紙）の搬送性および清掃性に優れるシームレスベルトを得ることができる。具体的には、本発明のシームレスベルトは、特定の平均粒径の導電性フィラーを含むことにより、適度な導電性が付与されて搬送性に優れる。また、特定の平均粒径のフッ素樹脂フィラーを含むことにより、平滑性を損なうことなく優れた撥インク性が付与されたシームレスベルトを得ることができる。このようなシームレスベルトは、優れた撥インク性により、付着したインクが乾燥により固着することを抑制し、かつ、十分な平滑性を有することにより、固着したインクを容易に除去することができるので、清掃性に優れる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明のシームレスベルトは、ポリイミド系樹脂と、導電性フィラーと、フッ素樹脂フィラーとを含む。
【０００９】
Ａ．ポリイミド系樹脂
本発明のシームレスベルトは、ポリイミド系樹脂を含むことにより、難燃性、機械的特性（例えば、強度、難伸長性）および化学的安定性に優れる。また、これらの特性は外部環境により変動しにくい。
【００１０】
上記ポリイミド系樹脂としては、任意の適切なポリイミド系樹脂が採用され得る。例えば、テトラカルボン酸二無水物またはその誘導体とジアミン化合物との共重合体が挙げられる。
【００１１】
上記テトラカルボン酸二無水物の具体例としては、ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）、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が挙げられる。
【００１２】
上記ジアミン化合物の具体例としては、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＤＤＥ）、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（ＰＤＡ）、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、２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、ピペラジン、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｏ（ＣＨ２）２Ｏ（ＣＨ２）ＮＨ２、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓ（ＣＨ２）３ＮＨ２、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｎ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）３ＮＨ２等が挙げられる。なかでも好ましくは、ｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）または４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＤＤＥ）である。
【００１３】
上記ポリイミド系樹脂は、好ましくは、芳香族ポリイミド樹脂である。芳香族ポリイミド樹脂を用いれば、耐熱性および機械強度のより優れるシームレスベルトを得ることができる。芳香族ポリイミド樹脂の具体例としては、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）と４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＤＤＥ）との共重合体、ＢＰＤＡとｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）との共重合体、ＢＰＤＡ、ＤＤＥ、およびＰＤＡの共重合体等が挙げられる。ＢＰＤＡ、ＤＤＥおよびＰＤＡの共重合体におけるＰＤＡ由来の構成単位の含有割合は、ＤＤＥ由来の構成単位に対して、好ましくは２５モル％以下である。
【００１４】
Ｂ．導電性フィラー
本発明のシームレスベルトは、導電性フィラーを含む。導電性フィラーを含むことにより、シームレスベルトに導電性を付与し得る。また、導電性フィラーの種類、平均粒径および含有量を調整することにより、シームレスベルトの表面抵抗率および体積抵抗率を制御することができる。
【００１５】
上記導電性フィラーとしては、任意の適切なものが採用され得る。代表的には、カーボンブラックが採用され得る。
【００１６】
上記カーボンブラックは、所望の導電性に応じて任意の適切なものが採用され得る。上記カーボンブラックの具体例としては、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ケッチンブラック、アセチレンブラック等が挙げられる。カーボンブラックは、用途に応じて、酸化処理、グラフト処理等の処理を施してもよい。酸化処理を施せば、酸化劣化を防止することができる。グラフト処理を施せば、溶媒への分散性を向上させることができる。
【００１７】
上記カーボンブラックは、市販品を用いてもよい。市販品のチャンネルブラックの具体例としては、デグサ・ヒュルス社製の商品名「Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２００」、「Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２」、「ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ ＦＷ２Ｖ」、「Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１」、「Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１８」、「Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ６」、「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。市販品のファーネスブラックの具体例としては、デグサ・ヒュルス社製の商品名「Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ５５０」、「Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ３５０」、「Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ２５０」、「Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ １００」、「Ｐｒｉｎｔｅｘ ３５」、「Ｐｒｉｎｔｅｘ ２５」、三菱化学社製の商品名「ＭＡ ７」、「ＭＡ ７７」、「ＭＡ ８」、「ＭＡ １１」、「ＭＡ １００」、「ＭＡ １００Ｒ」、「ＭＡ ２２０」、「ＭＡ ２３０」、キャボット社製、「ＭＯＮＡＲＣＨ １３００」、「ＭＯＮＡＲＣＨ １１００」、「ＭＯＮＡＲＣＨ １０００」、「ＭＯＮＡＲＣＨ ９００」、「ＭＯＮＡＲＣＨ ８８０」、「ＭＯＮＡＲＣＨ ８００」、「ＭＯＮＡＲＣＨ ７００」、「ＭＯＧＵＬ Ｌ」、「ＲＥＧＡＬ ４００Ｒ」、「ＶＵＬＣＡＮ ＸＣ−７２Ｒ」等が挙げられる。
【００１８】
シームレスベルト中の上記導電性フィラーの平均粒径（平均２次粒子径）は、好ましくは１００ｎｍ〜１０００ｎｍであり、さらに好ましくは１００ｎｍ〜５００ｎｍであり、特に好ましくは１８０ｎｍ〜３００ｎｍである。このような範囲であれば、表面抵抗率および体積抵抗率を所望の範囲に均一性よく制御でき、搬送性に優れるシームレスベルトを得ることができる。なお、本発明において「平均粒径」は、シームレスベルトの断面からＳＥＭにより観察される粒子に外接する円の直径をもとに算出される。
【００１９】
上記導電性フィラーの平均１次粒子径は、好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍであり、さらに好ましくは１０ｎｍ〜５０ｎｍである。
【００２０】
上記導電性フィラーの含有量は、導電性フィラーの種類、粒径および分散性、ならびに必要とされる電気特性に応じて、任意の適切な値に設定され得る。導電性フィラーの含有量は、ポリイミド系樹脂１００重量部に対して、好ましくは５０重量部以下であり、さらに好ましくは１重量部〜３０重量部である。このような範囲であれば、表面抵抗率および体積抵抗率を所望の範囲に制御できて搬送性に優れ、かつ、十分な機械的特性を有するシームレスベルトを得ることができる。１つの実施形態においては、導電性フィラーとしてカーボンブラックを用いて、好ましくはその含有量を５重量部未満、さらに好ましくは１重量部〜４重量部とすることができる。このように導電性フィラーとしてカーボンブラックを用いれば、少量の導電性フィラーにより表面抵抗率および体積抵抗率を制御し得るので、機械的特性に優れたシームレスベルトを得ることができる。
【００２１】
Ｃ．フッ素樹脂フィラー
本発明のシームレスベルトは、フッ素樹脂フィラーを含む。フッ素樹脂フィラーを含むことにより、シームレスベルトに撥インク性を付与することができる。撥インク性を有することで、インクとシームレスベルト表面との接触角が大きくなり、付着面をより小さくすることができ、乾燥によるインクの固着を抑制することができる。このような作用は、シームレスベルトの清掃性に寄与し得る。
【００２２】
上記フッ素樹脂フィラーとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−へキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等の粉末が挙げられる。なかでも好ましくは、ＰＴＦＥの粉末である。フッ素樹脂フィラーとしてＰＴＦＥの粉末を用いれば、撥インク性に特に優れたシームレスベルトを得ることができる。
【００２３】
上記フッ素樹脂フィラーは、市販品を用いてもよい。市販品のＰＴＦＥ粉末の具体例としては、喜多村社製の商品名「ＫＴＬ−４Ｎ」、「ＫＴＬ−８」、「ＫＴＬ−８Ｎ」、「ＫＴＬ−８Ｆ」等が挙げられる。
【００２４】
本発明のシームレスベルト中のフッ素樹脂フィラーの平均粒径（平均１次粒子径）は、好ましくは１μｍ〜１０μｍであり、さらに好ましくは１μｍ〜８μｍである。平均粒子径がこのような範囲のフッ素樹脂フィラーは、シームレスベルトの電気特性のバラツキおよび平滑性への影響が少なく、かつ、分散性に優れる。本発明のシームレスベルトは、上述のように撥インク性に優れることにより、シームレスベルトに付着したインクが乾燥により固着することを抑制し、さらに、十分な平滑性を有することにより、例えば、ブレードでこそげ落とすなどの方法で、この固着したインクを容易に除去することができるので、清掃性に優れる。
【００２５】
本発明のシームレスベルト中の上記導電性フィラーの平均粒径（平均２次粒子径）と上記フッ素樹脂フィラーの平均粒径（平均１次粒子径）との比（導電性フィラー：フッ素樹脂フィラー）は、好ましくは１：４〜１：５０であり、さらに好ましくは１：５〜１：５０であり、特に好ましくは１：５〜１：４０である。このような範囲であれば、導電性フィラーとフッ素樹脂フィラーとが互いの作用を阻害することを防ぎ得る。その結果、搬送性および清掃性が特に優れるシームレスベルトを得ることができる。
【００２６】
上記フッ素樹脂フィラーの含有量は、ポリイミド系樹脂１００重量部に対して、好ましくは１．５重量部〜２０重量部であり、さらに好ましくは１．５重量部〜１０重量部であり、特に好ましくは１．５重量部〜５重量部である。このような範囲であれば、優れた機械的特性および電気特性を維持しつつ、撥インク性に優れるシームレスベルトを得ることができる。
【００２７】
Ｄ．シームレスベルトの形成方法
本発明のシームレスベルトの形成方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。例えば、
（１）溶媒中に上記導電性フィラーを分散させて、導電性フィラー分散液を調製し、
（２）導電性フィラー分散液に、上記フッ素樹脂フィラーと、上記テトラカルボン酸二無水物またはその誘導体と、上記ジアミン化合物とを溶解させた後、重合反応させてポリアミド酸溶液を調製し、
（３）ポリアミド酸溶液を円筒状に展開させた後、加熱して、閉環イミド化反応を進行させることにより、得ることができる。
【００２８】
Ｄ−１．工程（１）
工程（１）においては、溶媒中に上記導電性フィラーを分散させて、導電性フィラー分散液を調製する。このように、工程（２）のポリアミド酸溶液の調製の前に、あらかじめ導電性フィラーを分散させておくことにより、導電性フィラーが均一に分散した状態でポリアミド酸溶液の調製を行うことができる。その結果、電気特性のバラツキの小さいシームレスベルトを得ることができる。また、分散の時間および／または強度により、シームレスベルト中の導電性フィラーの平均粒径（平均２次粒子径）を調整することができる。
【００２９】
上記溶媒としては、有機極性溶媒が好ましく用いられる。溶解性に優れ、後工程の重合反応溶媒と兼用し得るからである。有機極性溶媒の具体例としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、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。なかでも、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド等のＮ，Ｎ−ジアルキルアミド類が好ましい。導電性フィラーの分散溶媒と後工程の重合反応溶媒との兼用に適しているからである。また、低分子量のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドであれば、蒸発、置換または拡散によりポリアミド酸溶液から容易に除去することができる。有機極性溶媒は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３０】
上記有機極性溶媒にクレゾール、フェノール、キシレノール等のフェノール類、ベンゾニトリル、ジオキサン、ブチロラクトン、キシレン、シクロヘキサン、ヘキサン、ベンゼン、トルエン等を単独または組み合わせて混合してもよい。
【００３１】
上記導電性フィラー分散液には、さらに分散剤が添加されていてもよい。分散剤の添加により、上記導電性フィラーを上記溶媒中に好適に分散させて、シームレスベルトの表面抵抗率および体積抵抗率の均一性を向上させ得る。上記分散剤は、本発明の効果が得られる限りにおいて、任意の適切な分散剤が採用され得る。上記分散剤の具体例としては、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−ビニルピぺリドン）、ポリ（Ｎ−ビニルカプロラクタム）、ポリ（Ｎ−ビニルオキサゾリン）等の高分子分散剤；界面活性剤、無機塩等が挙げられる。これらの分散剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３２】
上記導電性フィラーの分散方法は、導電性フィラーの種類、および必要とされる導電性フィラーの平均粒径（平均２次粒子径）に応じて、任意の適切な分散方法を適用できる。当該分散方法として、例えば、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、超音波分散等の方法が挙げられる。上記導電性フィラーの分散状態を調べる方法は、特に制限されず、例えば光学顕微鏡にて観察する方法が挙げられる。
【００３３】
上記導電性フィラーの分散時間および分散強度は、例えば、上述の導電性フィラーの平均粒径（平均２次粒子径）が得られる条件に設定される。導電性フィラーの分散時間は、代表的には、４時間〜８時間である。
【００３４】
Ｄ−２．工程（２）
工程（２）においては、上記導電性フィラー分散液に、上記フッ素樹脂フィラーと、上記テトラカルボン酸二無水物またはその誘導体と、上記ジアミン化合物とを溶解させ、次いで、重合反応させることにより、ポリアミド酸溶液を得る。ポリアミド酸溶液中のポリアミド酸は、略等モルのテトラカルボン酸二無水物またはその誘導体と上記ジアミン化合物とが重合反応して得られる。好ましくは、重合反応は、実質的に無水条件下で行われる。ポリアミド酸が加水分解して低分子化することを防ぐためである。なお、ポリアミド酸溶液としては、１種のポリアミド酸を含むものであってもよく、２種以上のポリアミド酸の混合溶液であってもよい。
【００３５】
上記重合反応時のモノマー濃度（溶媒中におけるテトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分の濃度）は、好ましくは５重量％〜３０重量％である。
【００３６】
上記重合反応時の反応温度は、好ましくは８０℃以下であり、さらに好ましくは５℃〜５０℃である。また、反応時間は、好ましくは０．５時間〜１０時間であり、さらに好ましくは３時間〜９時間である。
【００３７】
上記ポリアミド酸溶液の溶液粘度は、好ましくは、Ｂ型粘度計で１Ｐａ・ｓ（２５℃）〜１０００Ｐａ・ｓ（２５℃）である。溶液粘度がこのような範囲にあれば、次工程の遠心成形時に均一に溶液を展開することができ、厚みの均一なシームレスベルトを得ることができる。上記ポリアミド酸溶液の溶液粘度は、上記重合反応後に得られたポリアミド酸溶液をさらに加熱、撹拌することにより、所望の粘度とすることができる。当該加熱温度は、好ましくは、５０℃〜９０℃である。
【００３８】
好ましくは、上記ポリアミド酸溶液は、上記重合反応後にイミド化触媒が添加される。イミド化触媒の具体例としては、脂肪族３級アミン、芳香族３級アミン、複素環式３級アミン等が挙げられる。なかでも、イミダゾール、ベンズイミダゾール、イソキノリン、キノリン、ジエチルピリジンまたはβ−ピコリン等の含窒素複素環化合物が好ましい。なお、イミド化触媒は、あらかじめ有機溶媒に溶解し、希釈してからポリアミド酸溶液に添加してもよい。
【００３９】
上記イミド化触媒の使用量は、ポリアミド酸溶液のアミド酸１モル当量に対して、好ましくは０．０４モル当量〜０．３モル当量であり、さらに好ましくは０．０５モル当量〜０．２モル当量である。触媒の添加量が０．０４モル当量以下では触媒の効果が十分ではなく、逆にポリアミド酸の低分子化を招いて硬化を妨げ得るので、シームレスベルトを成形できないおそれがある。また０．３モル当量以上添加しても効果の向上は見られない。
【００４０】
上記イミド化触媒は、脱水剤と併用され得る。脱水剤の具体例としては、有機カルボン酸無水物、Ｎ，Ｎ’−ジアルキルカルボジイミド類、低級脂肪酸ハロゲン化物、ハロゲン化低級脂肪酸無水物、アリールホスホン酸ジハロゲン化物、およびチオニルハロゲン化物等が挙げられる。
【００４１】
上記脱水剤の添加方法としては、例えば、イミド化触媒および脱水剤を共に有機溶媒に溶解し、希釈してからポリアミド酸溶液に添加する方法、ポリアミド酸溶液にイミド化触媒のみ添加しておき、工程（３）の直前に脱水剤を素早く混合する方法等が挙げられる。
【００４２】
Ｄ−３．工程（３）
工程（３）においては、上記ポリアミド酸溶液を円筒状に展開させた後、加熱して、閉環イミド化反応を進行させる。
【００４３】
上記ポリアミド酸溶液を円筒状に展開させる方法としては、例えば、円筒形の金型の内周面または外周面に浸漬法、回転遠心成形法、塗布法（例えば、ノズルによるらせん塗布、スプレー塗布）等によりコートする方法、注形型に充填する方法が挙げられる。なかでも好ましくは、回転遠心成形法により円筒形金型内周面に遠心力により展開させる方法である。このような方法によれば、ポリアミド酸溶液を均一に展開させることができる。金型および注形型は、離型処理等の表面処理が施されていてもよい。また、ポリアミド酸溶液は展開前に脱泡処理が施されていてもよい。
【００４４】
上記ポリアミド酸溶液中の溶媒は、展開後、乾燥させて除去し得る。上記ポリアミド酸溶液中の溶媒は、閉環イミド化反応の前に乾燥させて除去してもよく、閉環イミド反応中に除去してもよい。閉環イミド反応の前に乾燥させる場合の乾燥条件は、溶媒の種類、濃度等に応じて適切に設定され得る。代表的には、乾燥温度は５０℃〜１５０℃であり、乾燥時間は１０分〜６０分である。
【００４５】
閉環イミド化反応を進行させるための加熱温度は、好ましくは２５０℃〜４５０℃である。低温で加熱を開始し徐々に昇温させてもよい。加熱方法としては、例えば、円筒形金型を回転させながら加熱する方法、高精度の熱風循環を用いて展開層を加熱する方法およびこれらの方法の組み合わせが挙げられる。このような加熱方法によれば、ポリアミド酸溶液への加熱を均等に行うことができ、導電性フィラーの凝集バラツキを抑制することができる。その結果、シームレスベルトの表面抵抗率および体積抵抗率を均一にすることができる。
【００４６】
上記のとおり、管状に形成することにより、接合部（フィルムを管状とする際に生じる接合部）を有さないシームレスベルトを得ることができる。このようなシームレスベルトは、周長精度に優れるので良好な画像形成に寄与し得、かつ、耐久性にも優れる。
【００４７】
Ｅ．シームレスベルト
本発明のシームレスベルトの表面抵抗率（ρｓ）は、好ましくは１×１０６〜１×１０１３Ω／□であり、さらに好ましくは１×１０１０Ω／□〜１×１０１２Ω／□である。このような範囲であれば、紙を搬送する際に、紙の吸着性と剥離性とを両立でき、搬送性に優れるシームレスベルトを得ることができる。また、インク等の汚れが搬送される紙に転写され難く、良好な画像形成に寄与し得るシームレスベルトを得ることができる。
【００４８】
本発明のシームレスベルトの純水接触角は、好ましくは８０°以上であり、さらに好ましくは８０°〜１２０°である。このような範囲であれば、撥インク性に優れるシームレスベルトを得ることができる。
【００４９】
本発明のシームレスベルト表面粗さＲｚは、好ましくは１．５μｍ以下であり、さらに好ましくは１μｍ以下であり、特に好ましくは０．１μｍ〜０．５μｍである。このような範囲であれば、清掃性に優れるシームレスベルトベルトを得ることができる。
【００５０】
本発明のシームレスベルトの厚みは、使用目的に応じて任意の適切な値に設定され得る。代表的には、５μｍ〜５００μｍであり、好ましくは１０μｍ〜３００μｍであり、さらに好ましくは２０μｍ〜２００μｍである。このような範囲であれば、強度および柔軟性に優れるシームレスベルトを得ることができる。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。
【００５２】
［実施例１］
（ポリアミド酸溶液の調製）
２０００ｇのＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）中に、導電性フィラーとして乾燥したカーボンブラック（テグサジャパン社製、商品名：Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｖ）１４２．３ｇを添加して、ボールミルで６時間（室温）混合した。このＮＭＰ中に、４９６．９ｇの３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）と１８２．５ｇのｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）とを溶解させ、同時に、１２．３ｇのフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）粉末（平均１次粒子径：１μｍ）を加え、室温、窒素雰囲気中で６時間攪拌しながら反応させた。なお、得られるポリイミド系樹脂（固形分）１００重量部に対して、添加したカーボンブラックは２３重量部に相当し、フッ素樹脂粉末は２重量部に相当する。
このようにして、導電性フィラーおよびフッ素樹脂粉末を分散させた、粘度２００Ｐａ・ｓのポリアミド酸溶液を得た。
【００５３】
（成形）
内径３００ｍｍ、長さ９００ｍｍの円筒状金型（ＳＵＳ製）の内面に、上記ポリアミド酸溶液をディスペンサーで厚み１７０μｍに塗布した後、金型を１５００ｒｐｍで１０分間回転させて均一な塗膜を形成した。
次に、金型を２０ｒｐｍで回転させながら、金型の外側より１００℃の熱風を３０分間あてた。その後、３００℃まで２℃／分の昇温速度で昇温し、３００℃で１５分間保持した後、冷却し、金型からベルトを離型し、厚み７５μｍのシームレスベルトを得た。
【００５４】
［実施例２］
フッ素樹脂フィラーとして、平均１次粒子径が８μｍのフッ素樹脂粉末（喜多村社製、商品名「ＫＴＬ−８」）を用いたこと、および、当該フッ素樹脂粉末をポリイミド系樹脂１００重量部に対して３重量部となるように添加したこと以外は、実施例１と同様にして、シームレスベルトを得た。
【００５５】
［比較例１］
ボールミルの分散強度を上げたこと、および、フッ素樹脂フィラーとして、平均１次粒子径が６μｍのフッ素樹脂粉末を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、シームレスベルトを得た。
【００５６】
［比較例２］
ボールミルの分散強度を下げたこと、および、フッ素樹脂フィラーとして、平均１次粒子径が４μｍのフッ素樹脂粉末を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、シームレスベルトを得た。
【００５７】
［比較例３］
フッ素樹脂フィラーとして、平均１次粒子径が１２μｍのフッ素樹脂粉末を用いたこと以外は、実施例２と同様にして、シームレスベルトを得た。
【００５８】
［比較例４］
フッ素樹脂粉末を加えなかったこと以外は実施例１と同様にして、半導電性ベルトを得た。
【００５９】
得られたシームレスベルトについて、以下の評価を行った。評価結果を表１に示す。
＜評価＞
１．平均粒径
得られたシームレスベルトの断面をＳＥＭにより観察し、導電性フィラー（カーボンブラック）の粒径を、それぞれ１００個測定し、シームレスベルト中の導電性フィラーの平均粒径を算出した。
２．接触角
得られたシームレスベルトの表面に純水を少量滴下して、水滴の両端におけるシームレスベルト表面と水滴との接触角を、自動接触角測定装置ＯＣＡ２０（英弘精機社製）を用いて、測定した。
３．表面抵抗率（ρｓ）
ハイレスタＵＰ ＭＣＰ−ＨＴ４５０（三菱油化社製、プローブ：ＵＲ）を用いて、２５℃、６０％ＲＨの条件下、印加電圧５００Ｖ（１０秒後）で測定した。なお、表１に示す値は常用対数値であり、抵抗率の対数が１４以上の場合は「ｏｖｅｒ」と示し、抵抗率の対数が７以下の場合は「ｕｎｄｅｒ」と示した。
４．紙搬送性
得られたシームレスベルトをインクジェットプリンタの紙搬送ベルトとして、ロールに掛け渡して装着し、印刷用紙として普通紙を用いて、室温、湿度５０％ＲＨの環境下で６時間、連続印刷し、紙搬送性を評価した。印刷用紙の吸着性および剥離性が良好で、問題なく印刷できる場合を良好とした。一方、印刷用紙の吸着性および剥離性に問題があり、部分的剥離等の不具合が発生する場合を不良とした。
５．撥インク性
インク（エプソン社製、ＩＣＢＫ５０）を得られたシームレスベルト上に塗布し、５０℃で５分間乾燥させた後、インク付着面を垂直にした際に、乾燥したインクがシームレスベルト上から脱離する場合を良好とした。一方、乾燥したインクがシームレスベルト上に固着した場合を不良とした。
６．清掃性
インク（エプソン社製、ＩＣＢＫ５０）を得られたシームレスベルト上に塗布し、クリーニングブレードでシームレスベルト表面のインクを掻き落とす操作を行った後、シームレスベルト上のインク塗布部分に普通紙を供給した際に、普通紙にシームレスベルトからのインクが転写しない場合を良好とした。一方、普通紙にシームレスベルトからのインクが転写する場合を不良とした。
【００６０】
【表１】
【００６１】
表１に示すとおり、本発明のシームレスベルトは、紙搬送性、撥インク性および清掃性に優れる。
【００６２】
比較例１に示すとおり、シームレスベルト中の導電性フィラーの平均粒径が小さすぎる場合、表面抵抗率が大きくなりすぎるため、紙搬送性に劣る。一方、比較例２に示すように、シームレスベルト中の導電性フィラーの平均粒径が大きすぎる場合、表面抵抗率が小さくなりすぎるため、紙搬送性に劣る。
【００６３】
比較例４に示すとおり、フッ素樹脂フィラーを含まないシームレスベルトは、純水接触角が小さく、撥インク性に劣り、十分な清掃性が得られない。また、比較例３に示すように、フッ素樹脂フィラーの平均粒径が大きすぎる場合は、高い撥インク性を発現するが、十分な清掃性が得られない。これは、粒径の大きいフッ素樹脂フィラーによりシームレスベルトの平滑性が損なわれ、表面の凹凸が固着したインクの除去を妨げているためであると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明のシームレスベルトは、インクジェットプリンタ、電子写真複写機等の画像形成装置における搬送ベルトや転写ベルト等の機能性ベルトとして好適に用いられ得る。好ましくは、インクジェットプリンタ等の液状インクを用いる画像形成装置の搬送ベルト（インクジェット用搬送ベルト）として用いられ得る。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シームレスベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット方式の画像表示装置では、記録媒体（紙）の搬送や乾燥を行うため、搬送用ベルトが用いられている。具体的には、帯電させた搬送用ベルト表面に記録媒体を静電吸着させて搬送を行う。このような搬送用ベルトとして、種々のベルトが提案されている。例えば、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）からなる絶縁層（外層）およびＥＴＦＥにカーボンを含有させた導電層（内層）を有する搬送用ベルト（特許文献１）、ポリイミド樹脂を用いた搬送用ベルト（例えば、特許文献２）が提案されている。
【０００３】
しかし、帯電させた搬送用ベルトは、表面にインクが付着しやすく、さらに乾燥して固着したインクの清掃性が悪いという問題がある。そこで、記録媒体の搬送性と清掃性とを十分に満足する搬送用ベルトが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１０３８５７号公報
【特許文献２】特開２００７−３０７７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、記録媒体（紙）の搬送性に優れ、かつ、清掃性に優れるシームレスベルトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のシームレスベルトは、ポリイミド系樹脂と、導電性フィラーと、フッ素樹脂フィラーとを含み、該導電性フィラーの平均粒径が１００ｎｍ〜１０００ｎｍであり、該フッ素樹脂フィラーの平均粒径が１μｍ〜１０μｍである。
好ましい実施形態においては、上記導電性フィラーの平均粒径と前記フッ素樹脂フィラーの平均粒径との比（導電性フィラー：フッ素樹脂フィラー）が、１：４〜１：５０である。
好ましい実施形態においては、本発明のシームレスベルトは、インクジェット用搬送ベルトに用いられる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、特定の平均粒径の導電性フィラーと、フッ素樹脂フィラーとを含むことにより、記録媒体（紙）の搬送性および清掃性に優れるシームレスベルトを得ることができる。具体的には、本発明のシームレスベルトは、特定の平均粒径の導電性フィラーを含むことにより、適度な導電性が付与されて搬送性に優れる。また、特定の平均粒径のフッ素樹脂フィラーを含むことにより、平滑性を損なうことなく優れた撥インク性が付与されたシームレスベルトを得ることができる。このようなシームレスベルトは、優れた撥インク性により、付着したインクが乾燥により固着することを抑制し、かつ、十分な平滑性を有することにより、固着したインクを容易に除去することができるので、清掃性に優れる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明のシームレスベルトは、ポリイミド系樹脂と、導電性フィラーと、フッ素樹脂フィラーとを含む。
【０００９】
Ａ．ポリイミド系樹脂
本発明のシームレスベルトは、ポリイミド系樹脂を含むことにより、難燃性、機械的特性（例えば、強度、難伸長性）および化学的安定性に優れる。また、これらの特性は外部環境により変動しにくい。
【００１０】
上記ポリイミド系樹脂としては、任意の適切なポリイミド系樹脂が採用され得る。例えば、テトラカルボン酸二無水物またはその誘導体とジアミン化合物との共重合体が挙げられる。
【００１１】
上記テトラカルボン酸二無水物の具体例としては、ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）、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が挙げられる。
【００１２】
上記ジアミン化合物の具体例としては、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＤＤＥ）、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（ＰＤＡ）、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、２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、ピペラジン、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｏ（ＣＨ２）２Ｏ（ＣＨ２）ＮＨ２、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓ（ＣＨ２）３ＮＨ２、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｎ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）３ＮＨ２等が挙げられる。なかでも好ましくは、ｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）または４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＤＤＥ）である。
【００１３】
上記ポリイミド系樹脂は、好ましくは、芳香族ポリイミド樹脂である。芳香族ポリイミド樹脂を用いれば、耐熱性および機械強度のより優れるシームレスベルトを得ることができる。芳香族ポリイミド樹脂の具体例としては、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）と４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＤＤＥ）との共重合体、ＢＰＤＡとｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）との共重合体、ＢＰＤＡ、ＤＤＥ、およびＰＤＡの共重合体等が挙げられる。ＢＰＤＡ、ＤＤＥおよびＰＤＡの共重合体におけるＰＤＡ由来の構成単位の含有割合は、ＤＤＥ由来の構成単位に対して、好ましくは２５モル％以下である。
【００１４】
Ｂ．導電性フィラー
本発明のシームレスベルトは、導電性フィラーを含む。導電性フィラーを含むことにより、シームレスベルトに導電性を付与し得る。また、導電性フィラーの種類、平均粒径および含有量を調整することにより、シームレスベルトの表面抵抗率および体積抵抗率を制御することができる。
【００１５】
上記導電性フィラーとしては、任意の適切なものが採用され得る。代表的には、カーボンブラックが採用され得る。
【００１６】
上記カーボンブラックは、所望の導電性に応じて任意の適切なものが採用され得る。上記カーボンブラックの具体例としては、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ケッチンブラック、アセチレンブラック等が挙げられる。カーボンブラックは、用途に応じて、酸化処理、グラフト処理等の処理を施してもよい。酸化処理を施せば、酸化劣化を防止することができる。グラフト処理を施せば、溶媒への分散性を向上させることができる。
【００１７】
上記カーボンブラックは、市販品を用いてもよい。市販品のチャンネルブラックの具体例としては、デグサ・ヒュルス社製の商品名「Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２００」、「Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２」、「ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ ＦＷ２Ｖ」、「Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１」、「Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１８」、「Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ６」、「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。市販品のファーネスブラックの具体例としては、デグサ・ヒュルス社製の商品名「Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ５５０」、「Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ３５０」、「Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ２５０」、「Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ １００」、「Ｐｒｉｎｔｅｘ ３５」、「Ｐｒｉｎｔｅｘ ２５」、三菱化学社製の商品名「ＭＡ ７」、「ＭＡ ７７」、「ＭＡ ８」、「ＭＡ １１」、「ＭＡ １００」、「ＭＡ １００Ｒ」、「ＭＡ ２２０」、「ＭＡ ２３０」、キャボット社製、「ＭＯＮＡＲＣＨ １３００」、「ＭＯＮＡＲＣＨ １１００」、「ＭＯＮＡＲＣＨ １０００」、「ＭＯＮＡＲＣＨ ９００」、「ＭＯＮＡＲＣＨ ８８０」、「ＭＯＮＡＲＣＨ ８００」、「ＭＯＮＡＲＣＨ ７００」、「ＭＯＧＵＬ Ｌ」、「ＲＥＧＡＬ ４００Ｒ」、「ＶＵＬＣＡＮ ＸＣ−７２Ｒ」等が挙げられる。
【００１８】
シームレスベルト中の上記導電性フィラーの平均粒径（平均２次粒子径）は、好ましくは１００ｎｍ〜１０００ｎｍであり、さらに好ましくは１００ｎｍ〜５００ｎｍであり、特に好ましくは１８０ｎｍ〜３００ｎｍである。このような範囲であれば、表面抵抗率および体積抵抗率を所望の範囲に均一性よく制御でき、搬送性に優れるシームレスベルトを得ることができる。なお、本発明において「平均粒径」は、シームレスベルトの断面からＳＥＭにより観察される粒子に外接する円の直径をもとに算出される。
【００１９】
上記導電性フィラーの平均１次粒子径は、好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍであり、さらに好ましくは１０ｎｍ〜５０ｎｍである。
【００２０】
上記導電性フィラーの含有量は、導電性フィラーの種類、粒径および分散性、ならびに必要とされる電気特性に応じて、任意の適切な値に設定され得る。導電性フィラーの含有量は、ポリイミド系樹脂１００重量部に対して、好ましくは５０重量部以下であり、さらに好ましくは１重量部〜３０重量部である。このような範囲であれば、表面抵抗率および体積抵抗率を所望の範囲に制御できて搬送性に優れ、かつ、十分な機械的特性を有するシームレスベルトを得ることができる。１つの実施形態においては、導電性フィラーとしてカーボンブラックを用いて、好ましくはその含有量を５重量部未満、さらに好ましくは１重量部〜４重量部とすることができる。このように導電性フィラーとしてカーボンブラックを用いれば、少量の導電性フィラーにより表面抵抗率および体積抵抗率を制御し得るので、機械的特性に優れたシームレスベルトを得ることができる。
【００２１】
Ｃ．フッ素樹脂フィラー
本発明のシームレスベルトは、フッ素樹脂フィラーを含む。フッ素樹脂フィラーを含むことにより、シームレスベルトに撥インク性を付与することができる。撥インク性を有することで、インクとシームレスベルト表面との接触角が大きくなり、付着面をより小さくすることができ、乾燥によるインクの固着を抑制することができる。このような作用は、シームレスベルトの清掃性に寄与し得る。
【００２２】
上記フッ素樹脂フィラーとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−へキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等の粉末が挙げられる。なかでも好ましくは、ＰＴＦＥの粉末である。フッ素樹脂フィラーとしてＰＴＦＥの粉末を用いれば、撥インク性に特に優れたシームレスベルトを得ることができる。
【００２３】
上記フッ素樹脂フィラーは、市販品を用いてもよい。市販品のＰＴＦＥ粉末の具体例としては、喜多村社製の商品名「ＫＴＬ−４Ｎ」、「ＫＴＬ−８」、「ＫＴＬ−８Ｎ」、「ＫＴＬ−８Ｆ」等が挙げられる。
【００２４】
本発明のシームレスベルト中のフッ素樹脂フィラーの平均粒径（平均１次粒子径）は、好ましくは１μｍ〜１０μｍであり、さらに好ましくは１μｍ〜８μｍである。平均粒子径がこのような範囲のフッ素樹脂フィラーは、シームレスベルトの電気特性のバラツキおよび平滑性への影響が少なく、かつ、分散性に優れる。本発明のシームレスベルトは、上述のように撥インク性に優れることにより、シームレスベルトに付着したインクが乾燥により固着することを抑制し、さらに、十分な平滑性を有することにより、例えば、ブレードでこそげ落とすなどの方法で、この固着したインクを容易に除去することができるので、清掃性に優れる。
【００２５】
本発明のシームレスベルト中の上記導電性フィラーの平均粒径（平均２次粒子径）と上記フッ素樹脂フィラーの平均粒径（平均１次粒子径）との比（導電性フィラー：フッ素樹脂フィラー）は、好ましくは１：４〜１：５０であり、さらに好ましくは１：５〜１：５０であり、特に好ましくは１：５〜１：４０である。このような範囲であれば、導電性フィラーとフッ素樹脂フィラーとが互いの作用を阻害することを防ぎ得る。その結果、搬送性および清掃性が特に優れるシームレスベルトを得ることができる。
【００２６】
上記フッ素樹脂フィラーの含有量は、ポリイミド系樹脂１００重量部に対して、好ましくは１．５重量部〜２０重量部であり、さらに好ましくは１．５重量部〜１０重量部であり、特に好ましくは１．５重量部〜５重量部である。このような範囲であれば、優れた機械的特性および電気特性を維持しつつ、撥インク性に優れるシームレスベルトを得ることができる。
【００２７】
Ｄ．シームレスベルトの形成方法
本発明のシームレスベルトの形成方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。例えば、
（１）溶媒中に上記導電性フィラーを分散させて、導電性フィラー分散液を調製し、
（２）導電性フィラー分散液に、上記フッ素樹脂フィラーと、上記テトラカルボン酸二無水物またはその誘導体と、上記ジアミン化合物とを溶解させた後、重合反応させてポリアミド酸溶液を調製し、
（３）ポリアミド酸溶液を円筒状に展開させた後、加熱して、閉環イミド化反応を進行させることにより、得ることができる。
【００２８】
Ｄ−１．工程（１）
工程（１）においては、溶媒中に上記導電性フィラーを分散させて、導電性フィラー分散液を調製する。このように、工程（２）のポリアミド酸溶液の調製の前に、あらかじめ導電性フィラーを分散させておくことにより、導電性フィラーが均一に分散した状態でポリアミド酸溶液の調製を行うことができる。その結果、電気特性のバラツキの小さいシームレスベルトを得ることができる。また、分散の時間および／または強度により、シームレスベルト中の導電性フィラーの平均粒径（平均２次粒子径）を調整することができる。
【００２９】
上記溶媒としては、有機極性溶媒が好ましく用いられる。溶解性に優れ、後工程の重合反応溶媒と兼用し得るからである。有機極性溶媒の具体例としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、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。なかでも、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド等のＮ，Ｎ−ジアルキルアミド類が好ましい。導電性フィラーの分散溶媒と後工程の重合反応溶媒との兼用に適しているからである。また、低分子量のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドであれば、蒸発、置換または拡散によりポリアミド酸溶液から容易に除去することができる。有機極性溶媒は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３０】
上記有機極性溶媒にクレゾール、フェノール、キシレノール等のフェノール類、ベンゾニトリル、ジオキサン、ブチロラクトン、キシレン、シクロヘキサン、ヘキサン、ベンゼン、トルエン等を単独または組み合わせて混合してもよい。
【００３１】
上記導電性フィラー分散液には、さらに分散剤が添加されていてもよい。分散剤の添加により、上記導電性フィラーを上記溶媒中に好適に分散させて、シームレスベルトの表面抵抗率および体積抵抗率の均一性を向上させ得る。上記分散剤は、本発明の効果が得られる限りにおいて、任意の適切な分散剤が採用され得る。上記分散剤の具体例としては、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−ビニルピぺリドン）、ポリ（Ｎ−ビニルカプロラクタム）、ポリ（Ｎ−ビニルオキサゾリン）等の高分子分散剤；界面活性剤、無機塩等が挙げられる。これらの分散剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３２】
上記導電性フィラーの分散方法は、導電性フィラーの種類、および必要とされる導電性フィラーの平均粒径（平均２次粒子径）に応じて、任意の適切な分散方法を適用できる。当該分散方法として、例えば、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、超音波分散等の方法が挙げられる。上記導電性フィラーの分散状態を調べる方法は、特に制限されず、例えば光学顕微鏡にて観察する方法が挙げられる。
【００３３】
上記導電性フィラーの分散時間および分散強度は、例えば、上述の導電性フィラーの平均粒径（平均２次粒子径）が得られる条件に設定される。導電性フィラーの分散時間は、代表的には、４時間〜８時間である。
【００３４】
Ｄ−２．工程（２）
工程（２）においては、上記導電性フィラー分散液に、上記フッ素樹脂フィラーと、上記テトラカルボン酸二無水物またはその誘導体と、上記ジアミン化合物とを溶解させ、次いで、重合反応させることにより、ポリアミド酸溶液を得る。ポリアミド酸溶液中のポリアミド酸は、略等モルのテトラカルボン酸二無水物またはその誘導体と上記ジアミン化合物とが重合反応して得られる。好ましくは、重合反応は、実質的に無水条件下で行われる。ポリアミド酸が加水分解して低分子化することを防ぐためである。なお、ポリアミド酸溶液としては、１種のポリアミド酸を含むものであってもよく、２種以上のポリアミド酸の混合溶液であってもよい。
【００３５】
上記重合反応時のモノマー濃度（溶媒中におけるテトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分の濃度）は、好ましくは５重量％〜３０重量％である。
【００３６】
上記重合反応時の反応温度は、好ましくは８０℃以下であり、さらに好ましくは５℃〜５０℃である。また、反応時間は、好ましくは０．５時間〜１０時間であり、さらに好ましくは３時間〜９時間である。
【００３７】
上記ポリアミド酸溶液の溶液粘度は、好ましくは、Ｂ型粘度計で１Ｐａ・ｓ（２５℃）〜１０００Ｐａ・ｓ（２５℃）である。溶液粘度がこのような範囲にあれば、次工程の遠心成形時に均一に溶液を展開することができ、厚みの均一なシームレスベルトを得ることができる。上記ポリアミド酸溶液の溶液粘度は、上記重合反応後に得られたポリアミド酸溶液をさらに加熱、撹拌することにより、所望の粘度とすることができる。当該加熱温度は、好ましくは、５０℃〜９０℃である。
【００３８】
好ましくは、上記ポリアミド酸溶液は、上記重合反応後にイミド化触媒が添加される。イミド化触媒の具体例としては、脂肪族３級アミン、芳香族３級アミン、複素環式３級アミン等が挙げられる。なかでも、イミダゾール、ベンズイミダゾール、イソキノリン、キノリン、ジエチルピリジンまたはβ−ピコリン等の含窒素複素環化合物が好ましい。なお、イミド化触媒は、あらかじめ有機溶媒に溶解し、希釈してからポリアミド酸溶液に添加してもよい。
【００３９】
上記イミド化触媒の使用量は、ポリアミド酸溶液のアミド酸１モル当量に対して、好ましくは０．０４モル当量〜０．３モル当量であり、さらに好ましくは０．０５モル当量〜０．２モル当量である。触媒の添加量が０．０４モル当量以下では触媒の効果が十分ではなく、逆にポリアミド酸の低分子化を招いて硬化を妨げ得るので、シームレスベルトを成形できないおそれがある。また０．３モル当量以上添加しても効果の向上は見られない。
【００４０】
上記イミド化触媒は、脱水剤と併用され得る。脱水剤の具体例としては、有機カルボン酸無水物、Ｎ，Ｎ’−ジアルキルカルボジイミド類、低級脂肪酸ハロゲン化物、ハロゲン化低級脂肪酸無水物、アリールホスホン酸ジハロゲン化物、およびチオニルハロゲン化物等が挙げられる。
【００４１】
上記脱水剤の添加方法としては、例えば、イミド化触媒および脱水剤を共に有機溶媒に溶解し、希釈してからポリアミド酸溶液に添加する方法、ポリアミド酸溶液にイミド化触媒のみ添加しておき、工程（３）の直前に脱水剤を素早く混合する方法等が挙げられる。
【００４２】
Ｄ−３．工程（３）
工程（３）においては、上記ポリアミド酸溶液を円筒状に展開させた後、加熱して、閉環イミド化反応を進行させる。
【００４３】
上記ポリアミド酸溶液を円筒状に展開させる方法としては、例えば、円筒形の金型の内周面または外周面に浸漬法、回転遠心成形法、塗布法（例えば、ノズルによるらせん塗布、スプレー塗布）等によりコートする方法、注形型に充填する方法が挙げられる。なかでも好ましくは、回転遠心成形法により円筒形金型内周面に遠心力により展開させる方法である。このような方法によれば、ポリアミド酸溶液を均一に展開させることができる。金型および注形型は、離型処理等の表面処理が施されていてもよい。また、ポリアミド酸溶液は展開前に脱泡処理が施されていてもよい。
【００４４】
上記ポリアミド酸溶液中の溶媒は、展開後、乾燥させて除去し得る。上記ポリアミド酸溶液中の溶媒は、閉環イミド化反応の前に乾燥させて除去してもよく、閉環イミド反応中に除去してもよい。閉環イミド反応の前に乾燥させる場合の乾燥条件は、溶媒の種類、濃度等に応じて適切に設定され得る。代表的には、乾燥温度は５０℃〜１５０℃であり、乾燥時間は１０分〜６０分である。
【００４５】
閉環イミド化反応を進行させるための加熱温度は、好ましくは２５０℃〜４５０℃である。低温で加熱を開始し徐々に昇温させてもよい。加熱方法としては、例えば、円筒形金型を回転させながら加熱する方法、高精度の熱風循環を用いて展開層を加熱する方法およびこれらの方法の組み合わせが挙げられる。このような加熱方法によれば、ポリアミド酸溶液への加熱を均等に行うことができ、導電性フィラーの凝集バラツキを抑制することができる。その結果、シームレスベルトの表面抵抗率および体積抵抗率を均一にすることができる。
【００４６】
上記のとおり、管状に形成することにより、接合部（フィルムを管状とする際に生じる接合部）を有さないシームレスベルトを得ることができる。このようなシームレスベルトは、周長精度に優れるので良好な画像形成に寄与し得、かつ、耐久性にも優れる。
【００４７】
Ｅ．シームレスベルト
本発明のシームレスベルトの表面抵抗率（ρｓ）は、好ましくは１×１０６〜１×１０１３Ω／□であり、さらに好ましくは１×１０１０Ω／□〜１×１０１２Ω／□である。このような範囲であれば、紙を搬送する際に、紙の吸着性と剥離性とを両立でき、搬送性に優れるシームレスベルトを得ることができる。また、インク等の汚れが搬送される紙に転写され難く、良好な画像形成に寄与し得るシームレスベルトを得ることができる。
【００４８】
本発明のシームレスベルトの純水接触角は、好ましくは８０°以上であり、さらに好ましくは８０°〜１２０°である。このような範囲であれば、撥インク性に優れるシームレスベルトを得ることができる。
【００４９】
本発明のシームレスベルト表面粗さＲｚは、好ましくは１．５μｍ以下であり、さらに好ましくは１μｍ以下であり、特に好ましくは０．１μｍ〜０．５μｍである。このような範囲であれば、清掃性に優れるシームレスベルトベルトを得ることができる。
【００５０】
本発明のシームレスベルトの厚みは、使用目的に応じて任意の適切な値に設定され得る。代表的には、５μｍ〜５００μｍであり、好ましくは１０μｍ〜３００μｍであり、さらに好ましくは２０μｍ〜２００μｍである。このような範囲であれば、強度および柔軟性に優れるシームレスベルトを得ることができる。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。
【００５２】
［実施例１］
（ポリアミド酸溶液の調製）
２０００ｇのＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）中に、導電性フィラーとして乾燥したカーボンブラック（テグサジャパン社製、商品名：Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｖ）１４２．３ｇを添加して、ボールミルで６時間（室温）混合した。このＮＭＰ中に、４９６．９ｇの３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）と１８２．５ｇのｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）とを溶解させ、同時に、１２．３ｇのフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）粉末（平均１次粒子径：１μｍ）を加え、室温、窒素雰囲気中で６時間攪拌しながら反応させた。なお、得られるポリイミド系樹脂（固形分）１００重量部に対して、添加したカーボンブラックは２３重量部に相当し、フッ素樹脂粉末は２重量部に相当する。
このようにして、導電性フィラーおよびフッ素樹脂粉末を分散させた、粘度２００Ｐａ・ｓのポリアミド酸溶液を得た。
【００５３】
（成形）
内径３００ｍｍ、長さ９００ｍｍの円筒状金型（ＳＵＳ製）の内面に、上記ポリアミド酸溶液をディスペンサーで厚み１７０μｍに塗布した後、金型を１５００ｒｐｍで１０分間回転させて均一な塗膜を形成した。
次に、金型を２０ｒｐｍで回転させながら、金型の外側より１００℃の熱風を３０分間あてた。その後、３００℃まで２℃／分の昇温速度で昇温し、３００℃で１５分間保持した後、冷却し、金型からベルトを離型し、厚み７５μｍのシームレスベルトを得た。
【００５４】
［実施例２］
フッ素樹脂フィラーとして、平均１次粒子径が８μｍのフッ素樹脂粉末（喜多村社製、商品名「ＫＴＬ−８」）を用いたこと、および、当該フッ素樹脂粉末をポリイミド系樹脂１００重量部に対して３重量部となるように添加したこと以外は、実施例１と同様にして、シームレスベルトを得た。
【００５５】
［比較例１］
ボールミルの分散強度を上げたこと、および、フッ素樹脂フィラーとして、平均１次粒子径が６μｍのフッ素樹脂粉末を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、シームレスベルトを得た。
【００５６】
［比較例２］
ボールミルの分散強度を下げたこと、および、フッ素樹脂フィラーとして、平均１次粒子径が４μｍのフッ素樹脂粉末を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、シームレスベルトを得た。
【００５７】
［比較例３］
フッ素樹脂フィラーとして、平均１次粒子径が１２μｍのフッ素樹脂粉末を用いたこと以外は、実施例２と同様にして、シームレスベルトを得た。
【００５８】
［比較例４］
フッ素樹脂粉末を加えなかったこと以外は実施例１と同様にして、半導電性ベルトを得た。
【００５９】
得られたシームレスベルトについて、以下の評価を行った。評価結果を表１に示す。
＜評価＞
１．平均粒径
得られたシームレスベルトの断面をＳＥＭにより観察し、導電性フィラー（カーボンブラック）の粒径を、それぞれ１００個測定し、シームレスベルト中の導電性フィラーの平均粒径を算出した。
２．接触角
得られたシームレスベルトの表面に純水を少量滴下して、水滴の両端におけるシームレスベルト表面と水滴との接触角を、自動接触角測定装置ＯＣＡ２０（英弘精機社製）を用いて、測定した。
３．表面抵抗率（ρｓ）
ハイレスタＵＰ ＭＣＰ−ＨＴ４５０（三菱油化社製、プローブ：ＵＲ）を用いて、２５℃、６０％ＲＨの条件下、印加電圧５００Ｖ（１０秒後）で測定した。なお、表１に示す値は常用対数値であり、抵抗率の対数が１４以上の場合は「ｏｖｅｒ」と示し、抵抗率の対数が７以下の場合は「ｕｎｄｅｒ」と示した。
４．紙搬送性
得られたシームレスベルトをインクジェットプリンタの紙搬送ベルトとして、ロールに掛け渡して装着し、印刷用紙として普通紙を用いて、室温、湿度５０％ＲＨの環境下で６時間、連続印刷し、紙搬送性を評価した。印刷用紙の吸着性および剥離性が良好で、問題なく印刷できる場合を良好とした。一方、印刷用紙の吸着性および剥離性に問題があり、部分的剥離等の不具合が発生する場合を不良とした。
５．撥インク性
インク（エプソン社製、ＩＣＢＫ５０）を得られたシームレスベルト上に塗布し、５０℃で５分間乾燥させた後、インク付着面を垂直にした際に、乾燥したインクがシームレスベルト上から脱離する場合を良好とした。一方、乾燥したインクがシームレスベルト上に固着した場合を不良とした。
６．清掃性
インク（エプソン社製、ＩＣＢＫ５０）を得られたシームレスベルト上に塗布し、クリーニングブレードでシームレスベルト表面のインクを掻き落とす操作を行った後、シームレスベルト上のインク塗布部分に普通紙を供給した際に、普通紙にシームレスベルトからのインクが転写しない場合を良好とした。一方、普通紙にシームレスベルトからのインクが転写する場合を不良とした。
【００６０】
【表１】
【００６１】
表１に示すとおり、本発明のシームレスベルトは、紙搬送性、撥インク性および清掃性に優れる。
【００６２】
比較例１に示すとおり、シームレスベルト中の導電性フィラーの平均粒径が小さすぎる場合、表面抵抗率が大きくなりすぎるため、紙搬送性に劣る。一方、比較例２に示すように、シームレスベルト中の導電性フィラーの平均粒径が大きすぎる場合、表面抵抗率が小さくなりすぎるため、紙搬送性に劣る。
【００６３】
比較例４に示すとおり、フッ素樹脂フィラーを含まないシームレスベルトは、純水接触角が小さく、撥インク性に劣り、十分な清掃性が得られない。また、比較例３に示すように、フッ素樹脂フィラーの平均粒径が大きすぎる場合は、高い撥インク性を発現するが、十分な清掃性が得られない。これは、粒径の大きいフッ素樹脂フィラーによりシームレスベルトの平滑性が損なわれ、表面の凹凸が固着したインクの除去を妨げているためであると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明のシームレスベルトは、インクジェットプリンタ、電子写真複写機等の画像形成装置における搬送ベルトや転写ベルト等の機能性ベルトとして好適に用いられ得る。好ましくは、インクジェットプリンタ等の液状インクを用いる画像形成装置の搬送ベルト（インクジェット用搬送ベルト）として用いられ得る。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイミド系樹脂と、導電性フィラーと、フッ素樹脂フィラーとを含み、
該導電性フィラーの平均粒径が１００ｎｍ〜１０００ｎｍであり、
該フッ素樹脂フィラーの平均粒径が１μｍ〜１０μｍである、
シームレスベルト。
【請求項２】
前記導電性フィラーの平均粒径と前記フッ素樹脂フィラーの平均粒径との比（導電性フィラー：フッ素樹脂フィラー）が、１：４〜１：５０である、請求項１に記載のシームレスベルト。
【請求項３】
インクジェット用搬送ベルトに用いられる、請求項１または２に記載のシームレスベルト。
【請求項１】
ポリイミド系樹脂と、導電性フィラーと、フッ素樹脂フィラーとを含み、
該導電性フィラーの平均粒径が１００ｎｍ〜１０００ｎｍであり、
該フッ素樹脂フィラーの平均粒径が１μｍ〜１０μｍである、
シームレスベルト。
【請求項２】
前記導電性フィラーの平均粒径と前記フッ素樹脂フィラーの平均粒径との比（導電性フィラー：フッ素樹脂フィラー）が、１：４〜１：５０である、請求項１に記載のシームレスベルト。
【請求項３】
インクジェット用搬送ベルトに用いられる、請求項１または２に記載のシームレスベルト。
【公開番号】特開２０１１−２４０６１６（Ｐ２０１１−２４０６１６Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１５０８３（Ｐ２０１０−１１５０８３）
【出願日】平成２２年５月１９日（２０１０．５．１９）
【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２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１９日（２０１０．５．１９）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
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