ポリイミド製エンドレスシームレスベルト、その製造方法および画像形成装置
【課題】環境が異なっても安定したベルトの走行性と端部のソリが発生しないポリイミド製エンドレスシームレスベルト、その製造方法および画像形成装置を提供する。
【解決手段】吸湿線膨張率の測定条件として、高湿条件３５℃／８５％（相対湿度）かつ低湿条件３５℃／３５％（相対湿度）で測定されるベルト周方向吸湿線膨張率（ＴＤ）とベルト軸方向吸湿線膨張率（ＭＤ）の比（ＴＤ／ＭＤ）が、０．９≦吸湿線膨張率比（ＴＤ／ＭＤ）≦１．１の範囲にあることを特徴とする。
【解決手段】吸湿線膨張率の測定条件として、高湿条件３５℃／８５％（相対湿度）かつ低湿条件３５℃／３５％（相対湿度）で測定されるベルト周方向吸湿線膨張率（ＴＤ）とベルト軸方向吸湿線膨張率（ＭＤ）の比（ＴＤ／ＭＤ）が、０．９≦吸湿線膨張率比（ＴＤ／ＭＤ）≦１．１の範囲にあることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コピー機やプリンタ等の画像形成装置に配備される、ポリイミド製エンドレスシームレスベルト、その製造方法、および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真装置において、シームレスベルトが部材として用いられている。特に近年のフルカラー電子写真装置においては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の現像画像を、一旦中間転写ベルト上に色重ねし、その後一括して紙などの転写媒体に転写する中間転写ベルトとして、このシームレスベルトが用いられている。
【０００３】
また、ベルト状の搬送装置（転写搬送ベルトなどと呼ばれる）により、記録用紙を搬送しながら像担持体上に形成したトナー像を用紙に転写するように構成された画像形成装置もよく知られている。
【０００４】
このような画像形成装置の方式としては、高速プリントを行うために、感光体を４色分並べて各色を連続して紙に転写する、４連タンデム方式が用いられている。
【０００５】
中間転写ベルト方式では、まず中間転写ベルト上に４色分の画像を転写した後、一括して転写材に転写を行う。また、転写搬送ベルト方式では、搬送ベルトで転写材を搬送し、転写材上に直接４色分の転写を行う。
【０００６】
このようなベルトでは、環境によってベルトの状態が変動するため、上記方式では各色画像を重ねる際の位置精度を合せることが非常に難しく、色ずれ画像などの不具合を引き起こすという問題点があった。
【０００７】
このような方式に使用されるベルトに要求される特性として、特に、位置精度の要求があり、このような位置精度の要求から、ベルトの環境変動を抑制することが求められている。ベルトの環境変動としては、温度や湿度の変動が挙げられ、これらの環境変動によっても、ベルトの周長や軸方向の長さが変動したりするのをできるだけ抑制することが求められている。
【０００８】
そのために、周方向や軸方向の熱線膨張率と吸湿線膨張率が低い材料が望まれている。
【０００９】
また、周方向の線膨張率が大きいと、ベルトの走行不良が発生したり、また、例えば周方向や軸方向の線膨張率があまり大きく異なると、ベルトの平面性が損なわれ、特に端部にソリが発生したりするなどの不具合が発生するという問題点が生じる。
【００１０】
このような中間転写ベルト或いは転写搬送ベルトに使用される材料は、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン、ＥＴＦＥ（エチレン-テトラフロロエチレン）が使用されているが、近年難燃性、高強度、熱特性に極めて優れるポリイミド材料（ポリアミドイミド等のイミド結合を有するポリマーも含む）が多く使用されてきている。
【００１１】
例えばこのようなポリイミド材料等を用いたベルトとしては、カーボンブラック含有量と表面抵抗を規定したポリイミド系中間転写体（特許文献１参照）や導電性微粉末を含有し体積抵抗を規定した遠心成形法により得られるシームレスベルト（特許文献２参照）などが例として挙げられる。
【００１２】
しかし、ポリイミドは耐熱性に優れるものの、吸湿性の点で若干劣ることが従来から指摘されており、さらなる吸湿線膨張率の改良が望まれている。
【００１３】
従来、電子写真用ポリイミドベルトの吸湿線膨張率を改善した例として、ベルト周方向の吸湿線膨張率と（熱）線膨張率を所定の関係に制御し、寸法安定性の改良を図った例（特許文献３参照）、吸湿線膨張係数と引裂強度を同時に制御し、寸法安定性とベルト端部の割れを改良した例（特許文献４参照）が、挙げられる。
【００１４】
また、周方向および軸方向の吸湿または熱線膨張率の関係を規定（周方向の線膨張率が軸方向の９０％以上）した例（特許文献４参照）等が挙げられるが、上記いずれの例も走行性とソリを、十分に、かつ、同時に改善するものではなかった。
【００１５】
また、ポリイミドが使用されるもう一つの理由として、抵抗制御材と親和性が良いことが挙げられる。最も代表的な抵抗制御材であるカーボンブラックは、一般的な樹脂に添加した場合、いわゆる中抵抗領域（代表的には体積抵抗で１０8Ω・cm〜１０12Ω・ｃｍ程度の領域）での抵抗均一性・安定性を得ることが難しく、大きな技術課題を含んでいた。なおポリイミドに添加した場合の抵抗均一性・安定性は優れており、ますますポリイミド製エンドレスシームレスベルトの重要度は増し、特に吸湿線膨張率が改良され、電気特性が制御されたベルトが望まれている。
【特許文献１】特許第２５６０７２７号公報
【特許文献２】特許第３１１６１４３号公報
【特許文献３】特開２００５−２６６４９３号公報
【特許文献４】特開２００５−２５０１３９号公報
【特許文献５】特開２００５−０１４４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みて成されたものであって、中間転写ベルトあるいは転写搬送ベルトを用いた画像形成装置において、環境が異なっても安定したベルトの走行性と端部のソリが発生しない、ポリイミド製エンドレスシームレスベルト、その製造方法および画像形成装置を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、ベルトの走行性と端部のソリが発生せず、かつ、均一な電気特性を有する、ポリイミド製エンドレスシームレスベルト、その製造方法および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】
【００１７】
かかる目的を達成するために、請求項１記載の発明は、吸湿線膨張率の測定条件として、高湿条件３５℃／８５％（相対湿度）かつ低湿条件３５℃／３５％（相対湿度）で測定されるベルト周方向吸湿線膨張率（ＴＤ）とベルト軸方向吸湿線膨張率（ＭＤ）の比（ＴＤ／ＭＤ）が、
０．９≦吸湿線膨張率比（ＴＤ／ＭＤ）≦１．１・・・・・・（１）
上記一般式（１）の範囲にあることを特徴とする。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、揮発分が０．４〜２５重量％、一次粒子径１０〜３０ｎｍ、比表面積３０〜３００ｍ2／ｇ、吸油量３０〜３００ｃｍ3／１００ｇ、ｐＨ４以下の、表面に酸性基を有するカーボンブラックが含有されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、体積抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上１０12Ω・ｃｍ以下の範囲にあることを特徴とする。
【００２０】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載のポリイミド製エンドレスシームレスベルトを、ロールコート工法によって製造することを特徴とする。
【００２１】
請求項５記載の発明は、少なくとも、像担持体に静電潜像を形成する帯電装置と、像担持体上に各色に応じた現像材を用いてトナー像を形成する現像装置と、トナー像を無端状に走行する中間転写体上に順次重ね合わせて一時転写し、該中間転写体上の一時転写画像を転写材に一括して二次転写する中間転写装置と、転写材上のトナー像を加熱または加圧してトナー像を転写材上に定着する定着装置を有する画像形成装置であって、中間転写装置に使用されるシームレスベルトとして、請求項１から３のいずれか１項に記載のポリイミド製エンドレスシームレスベルトを搭載することを特徴とする。
【００２２】
請求項６記載の発明は、少なくとも、像担持体に静電潜像を形成する帯電装置と、像担持体上に各色に応じた現像材を用いてトナー像を形成する現像装置と、トナー像を無端状に走行する転写搬送体上の転写材上に順次重ね合わせて転写する転写搬送装置と、転写材上のトナー像を加熱または加圧してトナー像を転写材上に定着する定着装置を有する画像形成装置であって、転写搬送装置に使用されるシームレスベルトとして、請求項１から３のいずれか１項に記載したポリイミド製エンドレスシームレスベルトを搭載することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、環境が異なっても安定したベルトの走行性と端部のソリが発生しない、ポリイミド製エンドレスシームレスベルト、その製造方法および画像形成装置を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
本発明のシームレスベルトは、電子写真装置等の画像形成装置用ポリイミドエンドレスシームレスベルトに好ましく適用することができる。
このような本発明のシームレスベルトについて、まずベルトの構成材料について説明する。
【００２６】
＜ポリイミド＞
本発明に用いられるポリイミドは、一般的に知られている芳香族多価カルボン酸無水物またはその誘導体と芳香族ジアミンとの反応によって、ポリアミック酸（ポリイミド前駆体）を経由して得られる。すなわち、ポリイミドは、その剛直な主鎖構造により溶媒等に対して不溶であり、また不融の性質を持つため、芳香族多価カルボン酸無水物と芳香族ジアミンから、まず有機溶媒に可溶なポリイミド前駆体（ポリアミック酸、またはポリアミド酸）を合成し、この段階で様々な方法で成型加工が行われ、その後ポリアミック酸を加熱もしくは化学的な方法で脱水反応させて環化（イミド化）しポリイミドとする。反応の概略を下記に示す。
【００２７】
【化１】
【００２８】
上記化学式１において、Ａｒ1は少なくとも１つの炭素６員環を含む４価の芳香族残基を示し、Ａｒ2は少なくとも１つの炭素６員環を含む２価の芳香族残基を示す。
【００２９】
上記芳香族多価カルボン酸無水物の具体例としては、例えば、エチレンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、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、２，２’，３，３’−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、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（２，３−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）エーテル二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシルフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−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、１，２，３，４−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、１，２，７，８−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。これらは単独でまたは２種以上混合して用いられる。
【００３０】
芳香族多価カルボン酸無水物と反応させる芳香族ジアミンの具体例としては、例えば、ｍ−フェニレンジアミン、ｏ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−アミノベンジルアミン、ｐ−アミノベンジルアミン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、ビス（３−アミノフェニル）スルフィド、（３−アミノフェニル）（４−アミノフェニル）スルフィド、ビス（４−アミノフェニル）スルフィド、ビス（３−アミノフェニル）スルフィド、（３−アミノフェニル）（４−アミノフェニル）スルホキシド、ビス（３−アミノフェニル）スルホン、（３−アミノフェニル）（４−アミノフェニル）スルホン、ビス（４−アミノフェニル）スルホン、３，３’−ジアミノベンゾフェノン、３，４’−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、３，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕メタン、ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕メタン、１，１−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕エタン、１，１−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕−エタン、１，２−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕エタン、１，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕エタン、２，２−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕ブタン、２，２−ビス〔３−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、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、１，４−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕ケトン、ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕ケトン、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕スルフィド、ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕スルフィド、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕スルホキシド、ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕スルホキシド、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕スルホン、ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕スルホン、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕エーテル、ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕エーテル、１，４−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）ベンゾイル〕ベンゼン、１，３−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）ベンゾイル〕ベンゼン、４，４’−ビス〔３−（４−アミノフェノキシ）ベンゾイル〕ジフェニルエーテル、４，４’−ビス〔３−（３−アミノフェノキシ）ベンゾイル〕ジフェニルエーテル、４，４’−ビス〔４−（４−アミノ−α，α−ジメチルベンジル）フェノキシ〕ベンゾフェノン、４，４’−ビス〔４−（４−アミノ−α，α−ジメチルベンジル）フェノキシ〕ジフェニルスルホン、ビス〔４−｛４−（４−アミノフェノキシ）フェノキシ｝フェニル〕スルホン、１，４−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェノキシ〕−α，α−ジメチルベンジル〕ベンゼン、１，３−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）−α，α−ジメチルベンジル〕ベンゼン等が挙げられる。これらは単独で、または２種以上を混合して使用することができる。
【００３１】
上記芳香族多価カルボン酸無水物成分とジアミン成分とを略等モル用いて有機極性溶媒中で重合反応させることにより、ポリイミド前駆体（ポリアミック酸）を得ることができる。下記にポリアミック酸の製造方法について具体的に説明する。なお、ポリアミック酸の重合反応に使用される有機極性溶媒としては、例えば、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミドなどのホルムアミド系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミドなどのアセトアミド系溶媒、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンなどのピロリドン系溶媒、フェノール、ｏ−、ｍ−、またはｐ−クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェノール、カテコールなどのフェノール系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン等のエーテル系溶媒、メタノール、エタノール、ブタノール等のアルコール系溶媒、ブチルセロソルブ等のセロソルブ系またはヘキサメチルホスホルアミド、γ−ブチロラクトンなどを挙げることができ、これらを単独または混合溶媒として用いるのが望ましい。溶媒は、ポリアミック酸を溶解するものであれば特に限定されないが、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが特に好ましい。
【００３２】
ポリイミド前駆体を製造する場合の例として、まず、アルゴン、窒素などの不活性ガス雰囲気下において、１種または複数種のジアミンを上記の有機溶媒に溶解するか、またはスラリー状に分散させる。この溶液に前記した少なくとも１種の芳香族多価カルボン酸無水物、またはその誘導体を添加（固体状態のままでも、有機溶媒に溶解した溶液状態でも、スラリー状態でもよい）すると、発熱を伴って開環重付加反応が起こり、急速に溶液の粘度増大が見られ、高分子量のポリアミック酸溶液が得られる。この際の反応温度は、通常−２０℃〜１００℃、望ましくは６０℃以下に制御することが好ましい。反応時間は、３０分〜１２時間程度である。
【００３３】
上記は一例であり、反応における上記添加手順とは逆に、まず芳香族多価カルボン酸無水物またはその誘導体を有機溶媒に溶解または拡散させておき、この溶液中に前記ジアミンを添加させてもよい。ジアミンの添加は、固体状態のままでも、有機溶媒に溶解した溶液状態でも、スラリー状態でもよい。すなわち、酸二無水物成分と、ジアミン成分との混合順序は限定されない。さらに、芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとを同時に有機極性溶媒中に添加して反応させてもよい。
【００３４】
上記のようにして、芳香族多価カルボン酸無水物またはその誘導体と、芳香族ジアミン成分とをおよそ等モル、有機極性溶媒中で重合反応することにより、ポリアミック酸が有機極性溶媒中に均一に溶解した状態でポリイミド前駆体溶液が得られる。
【００３５】
本発明におけるポリイミド前駆体溶液（ポリアミック酸溶液）は、上記のようにして合成したものを使用することが可能であるが、簡便には有機溶媒にポリアミック酸組成物が溶解された状態の、いわゆるポリイミドワニスとして上市されているものを入手して使用することもできる。
【００３６】
このような例としては、トレニース（東レ社製）、Ｕ−ワニス（宇部興産社製）、リカコート（新日本理化社製）、オプトマー（ＪＳＲ社製）、ＳＥ８１２（日産化学社製）、ＣＲＣ８０００（住友ベークライト社製）等が代表的なものとして挙げられる。
【００３７】
合成または入手したポリアミック酸溶液に、充填剤を混合・分散して塗工液が調製される。塗工液を後述のように支持体（成形用の型）に塗布した後、加熱等の処理することにより、ポリイミド前駆体であるポリアミック酸からポリイミドへの転化（イミド化）が行われる。
【００３８】
ポリアミック酸は、加熱する方法（１）、または化学的方法（２）によってイミド化することができる。加熱する方法（１）は、ポリアミック酸を例えば２００〜３５０℃に加熱処理することによってポリイミドに転化する方法であり、ポリイミド（ポリイミド樹脂）を得る簡便かつ実用的な方法である。一方、化学的方法（２）は、ポリアミック酸を脱水環化試薬（カルボン酸無水物と第３アミンの混合物など）により反応した後、加熱処理して完全にイミド化する方法であり、（１）の加熱する方法に比べると煩雑でコストのかかる方法であるため、通常（１）の方法が多く用いられている。なお、ポリイミドの本来的な性能を発揮させるためには、相当するポリイミドのガラス転移温度以上に加熱して、イミド化を完結させることが好ましい。
【００３９】
イミド化の進行状況（イミド化の程度）は、通常行われているイミド化率の測定手法により評価することができる。このようなイミド化率の測定方法としては、例えば、９〜１１ｐｐｍ付近のアミド基に帰属される１Ｈと６〜９ｐｐｍ付近の芳香環に帰属される１Ｈとの積分比から算出する核磁気共鳴分光法（ＮＭＲ法）、フーリエ変換赤外分光法（ＦＴ−ＩＲ法）、イミド閉環に伴う水分を定量する方法、カルボン酸中和滴定法など種々の方法が用いられているが、中でもフ−リエ変換赤外分光法（ＦＴ−ＩＲ法）は最も一般的な方法である。
【００４０】
フーリエ変換赤外分光法（ＦＴ−ＩＲ法）では、イミド化率を、例えば、次のように定義する。すなわち、焼成段階（イミド化処理段階）でのイミド基のモル数を（Ａ）とし、１００％イミド化された場合（理論的）のイミド基のモル数を（Ｂ）とすると、以下の式により表される。
イミド化率（％）＝［（Ａ）／（Ｂ）］×１００
【００４１】
この定義におけるイミド基のモル数は、ＦＴ−ＩＲ法により測定されるイミド基の特性吸収の吸光度比から求めることができる。例えば、代表的な特性吸収として、以下の各吸光度比を用いてイミド化率を評価することができる。
（１）イミドの特性吸収の１つである７２５ｃｍ-1（イミド環Ｃ＝Ｏ基の変角振動帯）と、ベンゼン環の特性吸収１，０１５ｃｍ-1との吸光度比
（２）イミドの特性吸収の１つである１，３８０ｃｍ-1（イミド環Ｃ−Ｎ基の変角振動帯）と、ベンゼン環の特性吸収１，５００ｃｍ-1との吸光度比
（３）イミドの特性吸収の１つである１，７２０ｃｍ-1（イミド環Ｃ＝Ｏ基の変角振動帯）と、ベンゼン環の特性吸収１，５００ｃｍ-1との吸光度比
（４）イミドの特性吸収の１つである１，７２０ｃｍ-1とアミド基の特性吸収１，６７０ｃｍ-1（アミド基Ｎ−Ｈ変角振動とＣ−Ｎ伸縮振動の間の相互作用）との吸光度比
また、３０００〜３３００ｃｍ-1にかけてのアミド基由来の多重吸収帯が消失していることを確認すればさらにイミド化完結の信頼性は高まる。
【００４２】
上記ポリイミド前駆体溶液への充填剤の分散は、ビーズミル、ボールミル、ナノマイザー、ペイントシェーカー、ジェットミルなどの分散器を用いて作製する。
【００４３】
次に、上記ポリイミド前駆体を含む塗工液を用いてシームレスベルトを製造する方法について説明する。
【００４４】
まずポリイミドベルトの最も代表的な製造方法の一つである遠心成形について説明する。ただし以下の説明は一例であり、条件などこれに限定されるものではない。
シームレスベルトを製造する場合、概略次の工程を含むことにより達成できる。
すなわち、当該塗工液を支持体（成形用の型）に塗布・流延する塗布工程（ステップ１）、支持体に塗布・流延された塗膜中の溶媒を加熱により除去する除去工程（ステップ２）、昇温加熱して塗膜中に含まれる前駆体のイミド化を促進する促進工程（ステップ３）、形成された薄膜を支持体から離型し、シームレスベルトとする離型工程（ステップ４）により製造することができる。
【００４５】
まず、支持体（成形用の型）として遠心成型を用いた場合を例として説明する。なお以下の説明は、一例であり条件（設定条件）などは、これに限定されるものではない。
遠心成型は円筒状の回転体から構成されるものであり、この円筒状の回転体をゆっくりと回転させながら塗工液を円筒の内面全体に均一になるように塗布・流延（塗膜を形成）する。その後、回転速度を所定速度まで上げ、所定速度に達したら一定速度に維持し、所望の時間回転を継続する。
【００４６】
そして、回転させつつ徐々に昇温させながら、約８０〜１５０℃の温度で塗膜中の溶媒を蒸発させていく。この過程では、雰囲気の蒸気（揮発した溶媒等）を効率よく循環して取り除くことが好ましい。自己支持性のある膜が得られたところで常温に戻し、高温処理の可能な加熱炉（焼成炉）に移し、段階的に昇温し、最終的に２５０℃〜４５０℃程度の高温加熱処理（焼成）し、十分にポリイミド前駆体またはポリアミドイミド前駆体のイミド化またはポリアミドイミド化を行う。
【００４７】
イミド化等が完了後、徐冷して薄膜を型から剥離する。このようにしてシームレスベルトが形成される。なお、型には、剥離しやすいように予め、離型剤または離型層を形成しておくことが好ましい。本成型方法により、押し出し成形などでは困難である比較的薄い膜厚のものも作製が可能となる。
【００４８】
遠心成型の場合、金型が高速回転するため、ポリイミドの配向度が上がり、周方向と軸方向の物性が異なる傾向があるという欠点がある。この欠点を解消したポリイミド製シームレスエンドレスベルトの製造方法としてロールコート工法が挙げられる。
【００４９】
次に、図１に基づいて、ロールコート工法について説明する。
図１に示すように、Ａは塗料である脱泡したポリアミック酸を貯留するための塗料パンであり、Ｃは塗料パンＡから塗料を連続的に汲み上げるための金属ローラであり、Ｄは連続的に汲み上げられた塗料の厚みを金属ローラＣとの隙間で調節して所定厚さにするための偏芯ローラであり、Ｅは所定厚みにした塗料（塗膜）を金属ローラＣから転移させて付着させるためのワーク（金型）である。
このような製造装置を用いたロールコート法において、例えば下記条件下に、製造を行う。
【００５０】
〔製造条件〕
金属ローラ周速：４０ｍｍ／ｓ
ワーク周速：５５ｍｍ／ｓ
金属ローラギャップ：０．４ｍｍ
偏芯ローラ隙間：０．３ｍｍ
ワーク上Ｗｅｔ膜厚：約１８０μｍ
上記した条件の下に、予め十分に脱泡されたポリアミック酸塗料を塗料パンに流し込む。金属ローラの下部を塗料中に浸漬し、例えば４０ｍｍ／ｓの非常にゆっくりとした速度で金属ローラ表面に塗料を付着、上方に汲み上げていく。その後、金属ローラ上部に設置され、金属ローラと任意の隙間を調整することが出来る偏芯ローラにより、金属ローラ上の塗料厚を調整する。次に金属ローラＣとの隙間を、偏芯ローラＤを用いて、例えば０．４ｍｍに調整し、金属ローラＣと同方向（図１に示す方向では「時計回り方向」）に回転するワーク（金型）Ｅ上に金型ローラＣからの塗料を転移させ、金型Ｅ上に所定膜厚の塗料が付着される。
【００５１】
この後の工程は前述した遠心成型工法と同様に、支持体に塗布・流延された塗膜中の溶媒を加熱により除去する除去工程（ステップ２）、昇温加熱して塗膜中に含まれる前駆体のイミド化を促進する促進工程（ステップ３）、形成された薄膜を支持体から離型し、シームレスベルトとする離型工程（ステップ４）により製造することができる。
【００５２】
また、厚膜ベルトや複層ベルトを製造する場合、除去工程（ステップ２）の後、塗工装置に戻し、さらに塗料を塗布することで任意の膜厚や層構成を有するベルトを製造することが出来る。
【００５３】
ロールコート工法は遠心成型工法に比べて、塗工時の金型回転速度が非常に緩やかなため、ポリイミドの配向性が少なく、周方向と軸方向の物性差が生じにくく、本発明はロールコート工法により周方向と軸方向の吸湿線膨張率の差をなくすことが出来る。
【００５４】
本発明のシームレスベルトの吸湿線膨張率を測定することで、ベルトの走行性や端部ソリを評価することが出来る。
【００５５】
このような吸湿線膨張率の測定方法を、図２を用いて説明する。
まず、図２に示す測定装置について説明する。ａ、ａ’はそれぞれ上部および下部アームであり、下部アームａ’には所定荷重をサンプルに負荷させるための錘ｂが付着し、この錘ｂの下部は平坦（水平）となっている。たとえば錘下部は鏡面仕上げなどの平坦であってもよい。この錘の略鉛直下方向に、たとえば錘下部との距離を測定するレーザマイクロゲージを配置させて構成されている。このゲージにより、たとえば光学的に錘戸の距離を測定して膨張率などを測定する。これら上部および下部アームにサンプル（ベルト）を装着して、線膨張率の測定がたとえば光学的に測定される。
【００５６】
〔線膨張率係数の測定方法〕
上記したような図２に示す測定装置のアームａ、ａ’に、シームレスベルトの中央部周方向、軸方向から所定形状（巾１０ｍｍ、長さ７０ｍｍ）に切断したサンプルのポリイミドシートを装着し、Ａｌ製錘ｂの重量を調整してサンプルにかかる線圧が１５０ｇ／ｃｍになるように調整する。錘ｂの下部には反射型のレーザマイクロゲージｃを測定装置にセットし、錘ｂの下部との距離を測定するようにする。
【００５７】
この伸び測定装置を恒温恒湿槽に入れ、３５℃／３５％（ＲＨ：相対湿度）及び３５℃／８５％（ＲＨ：相対湿度）の両環境での伸び量（ΔＬ）を測定し、次式を用いて吸湿線膨張率を算出した。
吸湿線膨張率（ｐｐｍ／％）＝（ΔＬ／５０ｍｍ）／５０％
【００５８】
検討した結果、周方向と軸方向の吸湿線膨張率比（ＴＤ／ＭＤ）が、下記式（１）式
０．９≦吸湿線膨張率比（ＴＤ／ＭＤ）≦１．１・・・・・・（１）
を満足すると、ベルト端部ソリを低減できることが分かった。
【００５９】
次にベルト端部ソリの測定方法について説明する。
〔端部ソリの測定方法〕
図３に示すように、４０φ（直径４０ｍｍの）丸棒２本をシームレスベルト内部に入れ３ｋｇの荷重をかけ張架する。丸棒に張架されたベルトの左右の端部において、ベルトの中央部の巾をノギスで測定し、４０ｍｍとの差を算出し、左右端部の差の合計を端部ソリと定義した。
【００６０】
次に本発明のベルトに好適に使用されるポリイミド材料以外の材料について、以下に説明する。
本発明は、カーボンブラックを抵抗制御剤に用いても良い。
【００６１】
カーボンブラックは、少なくとも揮発分が０．４〜２５％、一次粒子径１０〜３０ｎｍ、比表面積３０〜３００ｍ2／ｇ、吸油量３０〜３００ｃｍ3／１００ｇ、ｐＨ４以下の表面に酸性基を有するカーボンブラックを用いることが好ましい。このようなカーボンブラックの使用によって、抵抗均一性が高く（換言すれば抵抗のばらつきが少なく）、しかも分散安定性が良好な成膜液組成物を作成できることを見出した。分散安定性が良好なことで回転成型時遠心力による配向が抑えられ、周方向、軸方向の物性の差が低減していくものと推定される。
【００６２】
本明細書中における「酸性カーボンブラック」とは、その表面に酸性基を有するカーボンブラックを意味し、その中でもとりわけｐＨが４以下のカーボンブラックで揮発分が０．４〜２５％のカーボンブラックを用いることが好ましい。
【００６３】
カーボンブラックのｐＨが４以下であると抵抗均一性が高くなる理由は定かでないが、推測するところでは、このようなカーボンブラックではｐＨを左右する表面酸性基が多く存在するため、顔料粒子自体の成膜液溶媒への親和性が上がり、このために微分散が可能になり、その結果、抵抗均一性が上がると思われる。
【００６４】
また、本発明で使用されるカーボンブラックの揮発分が０．４重量％以上であると抵抗均一性が高くなる理由は定かでないが、推測するところでは、このようなカーボンブラックでは表面酸性基が多く存在するため、顔料粒子自体の成膜液溶媒への親和性が上がり、そのために微分散が可能になり、その結果、抵抗均一性が上がると思われる。
【００６５】
ここで、本発明で言う「カーボンブラックのｐＨ」とは、以下の測定法によって得られる値を意味する。
即ち、カーボンブラック試料１〜１０ｇをビーカーに秤量し、試料１ｇにつき１０ｍｌの割合で水を加え、時計皿で覆い、１５分間煮沸する（試料をぬれやすくするため、エタノールなど数滴を加えてもよい）。煮沸後室温まで冷却し、傾斜法または遠心分離法によって上澄み液を除去して、泥状物を残す。この泥状物中にガラス電極ｐＨ計の電極を入れ、ＪＩＳＺ８８０２（ｐＨ測定法）によってｐＨを測定する。この場合、電極の挿入位置により測定値が変化することがあるから、ビーカーを動かして電極の位置を変えて電極面の泥状面が十分に接触するように注意して量り、ｐＨ値が一定になったときの値を読む。
【００６６】
また、本発明では、とりわけ揮発分が０．４％〜２５％の範囲、より好ましくは１５％〜２０％の範囲のカーボンブラックを用いて本発明に使用される成膜液（図１の塗料パンに使用される塗料液）を調整し、中間転写体を作成すると電気抵抗均一性の高い中間転写体が得られる。
【００６７】
さらに、成膜液を遠心成型法等で中間転写体に成型加工する方法にあっては、揮発分が２５重量％を超えるカーボンブラックで成膜液を作成しても、抵抗均一性はこれ以上高くならないので、揮発分が０．４〜２５％の範囲にあるカーボンブラックを用いることが特に望ましい。これは、揮発成分が余り多いとカーボンブラックの分散性の阻害の原因となるためであると考えられる。
【００６８】
本明細書中で言う「カーボンブラックの揮発分」とは、以下の測定方法によって得られる値を意味する。
カーボンブラックの乾燥試料を白金るつぼまたはそれと同形、同容量のふた付き磁器るつぼに、ふた下２ｍｍを超えない程度まで打振して詰め、その質量を量る。これにふたをして電気炉に入れ、脱酸素気流中（窒素気流中）において、９５０±２５℃で正確に７分間加熱した後に取り出し、デジケーター中で室温になるまで放冷して加熱後の質量を量り、次の式によって揮発分を算出する。
Ｖ＝（ＷＤ−ＷＲ）／ＷＤ×１００
上記式において、
Ｖ：揮発分（％）
ＷＤ：乾燥試料の質量（ｇ）
ＷＲ：加熱後の試料の質量（ｇ）
である。
【００６９】
このような酸性カーボンブラックは、例えば、ＭＡ７、ＭＡ８、＃２２００Ｂ（以上三菱化成製）、ＲＡＶＥＮ１２５５（コロンビア製）、ＲＥＧＡＬ４００Ｒ、ＭＯＧＵＬ Ｌ（キヤボット製）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１８、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１７０、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１５０、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｕ、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ４（デグサ社製）等の市販品が使用でき、さらに、上記したような性能を有するカーボンブラックなど、本目的のために新たに製造されたものでも使用可能である。
【００７０】
酸性カーボンブラックの製造方法は、カーボンブラックは一般にチャンネルブラック法、ファーネスブラック法などを用いて行われる。チャンネルブラック法は天然ガス、タウンガスや炭化水素を原料として部分燃焼させて冷たい面に衝突させる。ファーネスブラック法は天然ガスや石油留分を原料として高温雰囲気に保たれ密閉式反応炉中に原料を噴霧し、熱分解する。さらに、これらのカーボンブラックを硝酸等で酸化処理を行い所望の酸性度を得ることができる。
【００７１】
本発明のベルトの原料で用いられるカーボンブラックは、分散安定性に優れるため、体積抵抗が、１０8Ω・ｃｍ以上１０12Ω・ｃｍ以下の範囲、いわゆる中抵抗領域にベルトの電気特性を容易に制御することのできるものを用いることが好ましい。
また、本発明のベルトで使用するカーボンブラックの量は、重量比で１０〜２５重量％の範囲で用いることが望ましい。
添加量が１０重量％未満だと抵抗を均一に制御するのが難しく、２５重量％を超えるとベルトの機械特性が悪化してくる虞がある。
【００７２】
次に、本発明のシームレスベルトが搭載される画像形成装置について説明する。
図４に示す画像形成装置は、中間転写方式を採用した画像形成装置の構成の一例を示したものである。
〔中間転写方式〕
図４において、プリンタ本体１０は電子写真方式によるカラー画像形成を行うための、画像書込部１７、画像形成部１３、給紙部１４、から構成されている。画像信号を元に画像処理部で画像処理して画像形成用の黒（ＢＫ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）の各色信号に変換し、画像書込部１７に送信する。画像書込部１２は、例えば、レーザ光源と、回転多面鏡等の偏向器と、走査結像光学系、及びミラー群、からなるレーザ走査光学系であり、上記の各色信号に対応した４つの書込光路を有し、画像形成部１３の各色毎に設けられた像坦持体（感光体）２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃに各色信号に応じた画像書込を行う。
【００７３】
画像形成部１３は、黒（ＢＫ）用、マゼンタ（Ｍ）用、イエロー（Ｙ）用、シアン（Ｃ）用の各像坦持体である感光体２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃを備えている。この各色用の各感光体としては、通常ＯＰＣ感光体が用いられる。各感光体２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃの周囲には、帯電装置、上記画像書込部１７からのレーザ光の露光部、黒、マゼンタ、イエロー、シアンの各色用の現像装置２０Ｂｋ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｃ、１次転写手段としての１次転写バイアスローラ２３Ｂｋ、２３Ｍ、２３Ｙ、２３Ｃ、クリーニング装置（図示略）、及び、図示しない感光体除電装置等が配設されている。なお、上記現像装置２０Ｂｋ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｃには、２成分磁気ブラシ現像方式を用いている。
【００７４】
ベルト構成部である中間転写ベルト２４は、各感光体２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃと、各１次転写バイアスローラ２３Ｂｋ、２３Ｍ、２３Ｙ、２３Ｃとの間に介在し、各感光体上に形成された各色のトナー像が順次重ね合わせて転写される。
【００７５】
一方、転写紙Ｐは、給紙部１４から給紙された後、レジストローラ１６を介して、ベルト構成部である転写搬送ベルト５０に担持される。そして、中間転写ベルト２４と転写搬送ベルト５０とが接触するところで、上記中間転写ベルト２４上に転写されたトナー像が、２次転写手段としての２次転写バイアスローラ５１により２次転写（一括転写）される。これにより、転写紙Ｐ上にカラー画像が形成される。このカラー画像が形成された転写紙Ｐは、転写搬送ベルト５０により定着装置１５に搬送され、この定着装置１５により転写された画像が定着された後、プリンタ本体１０外に排出される。
【００７６】
〔転写搬送方式〕
図５は、電子写真方式を使用して画像を形成する画像形成装置であり、この画像形成装置は、転写搬送方式を採用したものの一例を示している。図５に示すように、本装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの異なる色の画像を形成する像担持体である感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ（以下、特定しない場合には単に感光体ドラム１１という）を、転写ベルト装置６の転写搬送ベルト６０の移動方向である矢印Ａ方向に沿って間隔を置いてそれぞれ配置した４連タンデム構成の直接転写式の画像形成装置である。
【００７７】
そして、その４つの感光体ドラム１１は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成する各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（以下、特定しない場合には単にトナー像形成部１という）に設けられている。
【００７８】
そのトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、各感光体ドラム１１に対応した現像ユニット１２をそれぞれ備えている。そして、その各トナー像形成部１の位置は、各感光体ドラム１１の回転軸が互いに平行になり、かつ用紙移動方向（矢印しＡ方向）に所定の等ピッチになるようにしてある。
【００７９】
また、このカラーレーザプリンタは、光書込ユニット２と、給紙カセット３，４と、レジストローラ対５と、転写紙（用紙）Ｐを担持した状態でその転写紙Ｐを各トナー像形成部１に順次搬送してそれを定着ユニット７に搬送する転写ベルト装置６とを設けている。なお、この実施例では、この転写ベルト装置６が転写ユニットとしても機能する。
【００８０】
さらに、このカラーレーザプリンタは、排紙トレイ８と、給紙部（手差しトレイ）１４と、トナー補給容器２２等も備えている。
【００８１】
光書込ユニット２は、光源，ポリゴンミラー，ｆθレンズ，反射ミラー等を備えており、画像データに基づいて各感光体ドラム１１の表面に、それぞれの色の画像に対応するレーザ光を照射して走査し、そこに各潜像を形成する。なお、定着ユニット７は、ベルト定着方式による定着装置である。
【００８２】
転写ベルト装置６は、駆動ローラ６３を含む複数の支持ローラ５４、６１、６２、６５、６６により張架されて矢印Ａ方向に回動する転写ベルトである転写搬送ベルト６０と、その転写搬送ベルト６０のベルト面（この例ではベルト外面）をクリーニングするベルトクリーニング装置８５とを備えており、駆動ローラ６３は図示しない駆動源により矢印方向に回転される。
【００８３】
そして、この転写搬送ベルト６０は、画像が転写される転写材である転写紙をベルト面に吸着させて搬送する直接転写搬送ベルトである。
【００８４】
ベルトクリーニング装置８５は、図５に示すように転写搬送ベルト６０の駆動ローラ６３に巻き掛けられたベルト部分（領域Ｌ）の駆動ローラ６３と接する面と反対側の面（外面）にそれぞれ接する回転ブラシ（図示せず）とブレード（図示せず）とを備えていて、回転ブラシの回転速度と転写搬送ベルト６０の移動速度との間に相対速度差を設けている。
【００８５】
転写搬送ベルト６０は、ベルト面に用紙を吸着し、その用紙上にトナー像が順次重ね合わせ状態に転写されていく転写紙を搬送する。
【００８６】
この転写搬送ベルト６０は、複数の支持ローラ５４、６１、６２、６５、６６間に張架されているが、その支持ローラのうち、転写紙移動方向上流側の入口部分の支持ローラ６１には、図示しない電源から所定電圧が印加されたが対向するように転写搬送ベルト６０の外周面に配置されている。
【００８７】
その支持ローラ６１と静電吸着ローラ８０の間に送り込まれた転写紙は、帯電された状態にある転写搬送ベルト６０上に静電吸着され、それが各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋにそれぞれ接触対向する各転写位置で、各色のトナー像が重ね合わせ状態に順次転写されていく。
【００８８】
各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋにそれぞれ対応する各転写位置には、それぞれ転写電界を形成する転写電界形成手段として、ローラ状の転写バイアス印加部材２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋを、それぞれ転写搬送ベルト６０の裏面に接触するように設けている。
【００８９】
その転写バイアス印加部材２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋは、それぞれスポンジ等を外周に設けたバイアスローラであり、そこには各転写バイアス電源９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ（図示せず）からローラの芯金に転写バイアスが印加される。そして、その印加された転写バイアスの作用により、転写搬送ベルト６０に転写電荷が付与され、４つの各転写位置において転写搬送ベルト６０と各感光体ドラム１１の表面との間に所定強度の転写電界が形成される。なお、上記各転写位置において、最良の転写ニップを得るために転写紙と各感光体ドラム１１との接触を最適な状態に保つため、各転写位置の近傍にバックアップローラ６８をそれぞれ設けている。
【００９０】
転写バイアス印加部材２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃと、それらに対応する３つの各バックアップローラ６８は、図示しない揺動ブラケットにそれぞれ回転可能に保持されていて、その揺動ブラケットは回動軸（図示せず）を中心として回動可能になっている。
【００９１】
その揺動ブラケットは、カム軸（図示せず）に固定されたカム（図示せず）が回転することにより回動される。
【００９２】
また、入口側の支持ローラ６１と静電吸着ローラ８０は、共にローラブラケット（図示せず）に回転可能に支持されている。
【００９３】
一方、転写バイアス印加部材２７Ｋとそれに対応するバックアップローラ６８は、出口ブラケット（図示せず）に、軸（図示せず）を中心として回転可能に支持されている。
【００９４】
この出口ブラケットは、転写ベルト装置６を本体に対し着脱する際に、図示しないハンドルを操作することにより時計回り方向に回動し、それにより転写バイアス印加部材２７Ｋとそれに対応するバックアップローラ６８が、ブラック画像用の感光体ドラム１１Ｋから離間する。
【００９５】
駆動ローラ６３に対して、転写搬送ベルト６０の移動方向下流側には、転写搬送ベルト６０の外周面を押し込む支持ローラ５４を設け、駆動ローラ６３に対する転写搬送ベルト６０の巻きつけ角を最適な角度にしている。
【００９６】
その支持ローラ５４のさらに下流側には、バネ５９により押圧付勢されるテンション用の支持ローラ６５を転写搬送ベルト６０の内面に接触状態に設け、それにより転写搬送ベルト６０に所定のテンションを与えるようにしている。
【００９７】
転写紙Ｐは、トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの各転写ニップを通過する際に、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上に形成されている各色のトナー像が、転写電界やニップ圧の作用により、順次重ね合わせ状態に転写されていく。それにより、転写紙Ｐ上にフルカラーのトナー像が形成される。
【００９８】
このトナー像を転写紙Ｐへ転写した後は、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面が各クリーニング装置によりクリーニングされると共に除電され、次の静電潜像の形成に備えられる。
【００９９】
フルカラーのトナー像が形成された転写紙Ｐは、定着ユニット７でそのトナー像が定着された後、切換ガイド２１の切り換え位置に応じて、矢印Ｂの第１の排紙方向、あるいは矢印Ｃの第２の排紙方向に向かう。
【実施例】
【０１００】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例の記載によって限定されて解釈されることはなく、明細書、図面に開示された範囲で解釈される。
【０１０１】
［実施例１〜３及び比較例１〜２］
〔塗工液の調製〕
ビフェニル−３，４，３’，４’−テトラカルボン酸無水物と４，４’−ジアミノジフェニルエーテルとを各等モルで、Ｎ−メチルピロリドン溶媒中で重合反応させ、ポリアミック酸溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液に、予めビーズミルにてＮ−メチル−２−ピロリドン中に分散させたカーボンブラック（キャボット製ＢＰ−Ｌ）分散液を、カーボン含有率がポリアミック酸固形分の１７重量％になるように調合し、よく攪拌混合して塗工液を作製した。
【０１０２】
〔シームレスベルトＡの作製〕
次に、内径１００ｍｍ、長さ３００ｍｍの内面を鏡面仕上げした金属製円筒を型として用い、この円筒型を５０ｒｐｍ（回／分）で回転させながら、上記塗工液を円筒内面に均一に流延するように流して塗布した。所定の全量を流し終えて塗膜がまんべんなく広がった時点で、回転数を１５０ｒｐｍに上げ、熱風循環乾燥機に投入して、１２０℃まで徐々に昇温して３０分加熱した。その後回転を停止し、高温処理の可能な加熱炉（焼成炉）に投入し、３５０℃まで昇温して３０分加熱処理（焼成）した。
【０１０３】
所定時間処理して加熱を停止した後、常温まで徐冷してから型を取り出し、形成された塗膜を円筒内面から剥離し、膜厚６０μｍのポリイミド製シームレスベルトＡを得た。
【０１０４】
〔シームレスベルトＢ〜Ｄの作製〕
回転数１５０ｒｐｍを、２００ｒｐｍ（Ｂ）、１００ｒｐｍ（Ｃ）、９０ｒｐｍ（Ｄ）にした以外は同様に行い、シームレスベルトＢを得た。
【０１０５】
〔シームレスベルトＥの作製〕
シームレスベルトＡの作製で用いた金属製円筒を図１に示すロールコート塗工装置のワークとして取り付けた。同様の塗工液をパンに流し込み、金属ローラの回転速度４０ｍｍ／ｓｅｃで塗料を汲み上げ、偏芯ローラギャップ０．３ｍｍで金属ローラ上の塗料厚みを制御した。金型ワークを３５ｍｍ／ｓｅｃに制御して、金属ローラギャップ０．１ｍｍで塗料を均一に金型上に塗布した後、熱風循環乾燥機に投入して、９０℃まで徐々に昇温して３０分加熱した。その後金型を取り出し、常温まで冷却後再度上記と同様に塗料を塗工した後、熱風循環乾燥機に投入して、１３０℃まで徐々に昇温して４０分加熱した。その後、高温処理の可能な加熱炉（焼成炉）に投入し、３５０℃まで昇温して３０分加熱処理（焼成）した。シームレスベルトＡと同様に円筒内面から剥離し、膜厚６０μｍのポリイミド製シームレスベルトＥを得た。
【０１０６】
シームレスベルトＡ〜Ｅの端部ソリを測定した後、図４に示す中間転写ベルトユニットに装着し走行性を評価した。（１００ｈｒ空回し試験）その後周方向と軸方向の吸湿線膨張率を測定した。なお、端部ソリの許容巾は±６ｍｍである。以下の表１に実施例１〜３および比較例１〜２の評価結果を示す。
【０１０７】
【表１】
【０１０８】
［実施例４〜５］
〔塗工液の調製〕
実施例１および３で用いたカーボンブラックの代わりにＳｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ４（デグサ社製）を用い、カーボンブラック含有率を１６．５重量％にした以外は同様に塗工液を調整した。
【０１０９】
〔シームレスベルトＦの作製〕
シームレスベルトＥと同様にロールコート工法でシームレスベルトＦを作製した。
シームレスベルトＥ，Ｆの周方向４ヶ所、軸方向３ヶ所の体積抵抗を測定し、合計１２ヶ所の体積抵抗値のＭａｘ−Ｍｉｎを偏差とした。中間転写ベルト、転写搬送ベルトとしては、偏差１桁以内が好ましく、０．５桁以内が最も好ましい。実施例４〜５の評価結果を表２に示す。
【０１１０】
【表２】
【０１１１】
［実施例６〜７］
実施例５のシームレスベルトＦを図４および図５に示したような画像形成装置にそれぞれ装着し、中間転写ベルト及び転写搬送ベルトとして、１０万枚通紙試験を行った。両者共に、ベルト走行性、画質（均一性）に問題は無かった。
【０１１２】
以上の結果から、本発明の構成とすることによって、ベルトの走行性と端部のソリが発生せずかつ均一な電気特性を有する中間転写ベルトあるいは転写搬送ベルトおよびそれらを用いた画像形成装置を提供できる。
【０１１３】
以上、本発明について説明したが、上記記載に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明のシームレスベルトの製造方法に使用される装置構成を示す図である。
【図２】本発明のシームレスベルトの線膨張係数を測定するための測定装置の構成を示す図である。
【図３】本発明のシームレスベルトのそりを測定するための説明図である。
【図４】中間転写方式を採用した画像形成装置の構成例を示す図である。
【図５】転写搬送方式を採用した画像形成装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１５】
Ａ 塗料パン
Ｂ 塗料（ポリアミック酸塗布液）
Ｃ 金属ローラ
Ｄ 偏芯ローラ
Ｅ ワーク（金型）
Ｐ 紙（転写紙）
ａ 上部
ａ’ 下部
ｂ 錘
ｃ 計測手段（レーザマイクロゲージ）
１Ｃ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｋ トナー像形成部
２ 光書込ユニット
３、４ 給紙カセット
５ レジストローラ対
６ 転写ベルト装置
７ 定着ユニット
８ 排紙トレイ
１０ 画像形成装置（プリンタ）本体
１１Ｃ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｋ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１ＢＫ 感光体ドラム（像担持体）
１２ 現像ユニット
１３ 画像形成部
１４ 給紙部
１５ 定着装置
１６ レジストローラ
１７ 画像書込部
２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｂｋ 現像装置
２１ 切換ガイド
２２ トナー補給容器
２４ 中間転写ベルト
２３Ｃ、２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｂｋ バイアスローラ
２７Ｃ、２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｋ 転写バイアス印加部材
５０ 転写搬送ベルト
５１ ２次転写バイアスローラ
５９ バネ
６０ 転写搬送ベルト
５４、６１、６２、６５、６６ 支持ローラ
６３ 駆動ローラ
６８ バックアップローラ
８０ 静電吸着ローラ
８５ クリーニング装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コピー機やプリンタ等の画像形成装置に配備される、ポリイミド製エンドレスシームレスベルト、その製造方法、および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真装置において、シームレスベルトが部材として用いられている。特に近年のフルカラー電子写真装置においては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の現像画像を、一旦中間転写ベルト上に色重ねし、その後一括して紙などの転写媒体に転写する中間転写ベルトとして、このシームレスベルトが用いられている。
【０００３】
また、ベルト状の搬送装置（転写搬送ベルトなどと呼ばれる）により、記録用紙を搬送しながら像担持体上に形成したトナー像を用紙に転写するように構成された画像形成装置もよく知られている。
【０００４】
このような画像形成装置の方式としては、高速プリントを行うために、感光体を４色分並べて各色を連続して紙に転写する、４連タンデム方式が用いられている。
【０００５】
中間転写ベルト方式では、まず中間転写ベルト上に４色分の画像を転写した後、一括して転写材に転写を行う。また、転写搬送ベルト方式では、搬送ベルトで転写材を搬送し、転写材上に直接４色分の転写を行う。
【０００６】
このようなベルトでは、環境によってベルトの状態が変動するため、上記方式では各色画像を重ねる際の位置精度を合せることが非常に難しく、色ずれ画像などの不具合を引き起こすという問題点があった。
【０００７】
このような方式に使用されるベルトに要求される特性として、特に、位置精度の要求があり、このような位置精度の要求から、ベルトの環境変動を抑制することが求められている。ベルトの環境変動としては、温度や湿度の変動が挙げられ、これらの環境変動によっても、ベルトの周長や軸方向の長さが変動したりするのをできるだけ抑制することが求められている。
【０００８】
そのために、周方向や軸方向の熱線膨張率と吸湿線膨張率が低い材料が望まれている。
【０００９】
また、周方向の線膨張率が大きいと、ベルトの走行不良が発生したり、また、例えば周方向や軸方向の線膨張率があまり大きく異なると、ベルトの平面性が損なわれ、特に端部にソリが発生したりするなどの不具合が発生するという問題点が生じる。
【００１０】
このような中間転写ベルト或いは転写搬送ベルトに使用される材料は、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン、ＥＴＦＥ（エチレン-テトラフロロエチレン）が使用されているが、近年難燃性、高強度、熱特性に極めて優れるポリイミド材料（ポリアミドイミド等のイミド結合を有するポリマーも含む）が多く使用されてきている。
【００１１】
例えばこのようなポリイミド材料等を用いたベルトとしては、カーボンブラック含有量と表面抵抗を規定したポリイミド系中間転写体（特許文献１参照）や導電性微粉末を含有し体積抵抗を規定した遠心成形法により得られるシームレスベルト（特許文献２参照）などが例として挙げられる。
【００１２】
しかし、ポリイミドは耐熱性に優れるものの、吸湿性の点で若干劣ることが従来から指摘されており、さらなる吸湿線膨張率の改良が望まれている。
【００１３】
従来、電子写真用ポリイミドベルトの吸湿線膨張率を改善した例として、ベルト周方向の吸湿線膨張率と（熱）線膨張率を所定の関係に制御し、寸法安定性の改良を図った例（特許文献３参照）、吸湿線膨張係数と引裂強度を同時に制御し、寸法安定性とベルト端部の割れを改良した例（特許文献４参照）が、挙げられる。
【００１４】
また、周方向および軸方向の吸湿または熱線膨張率の関係を規定（周方向の線膨張率が軸方向の９０％以上）した例（特許文献４参照）等が挙げられるが、上記いずれの例も走行性とソリを、十分に、かつ、同時に改善するものではなかった。
【００１５】
また、ポリイミドが使用されるもう一つの理由として、抵抗制御材と親和性が良いことが挙げられる。最も代表的な抵抗制御材であるカーボンブラックは、一般的な樹脂に添加した場合、いわゆる中抵抗領域（代表的には体積抵抗で１０8Ω・cm〜１０12Ω・ｃｍ程度の領域）での抵抗均一性・安定性を得ることが難しく、大きな技術課題を含んでいた。なおポリイミドに添加した場合の抵抗均一性・安定性は優れており、ますますポリイミド製エンドレスシームレスベルトの重要度は増し、特に吸湿線膨張率が改良され、電気特性が制御されたベルトが望まれている。
【特許文献１】特許第２５６０７２７号公報
【特許文献２】特許第３１１６１４３号公報
【特許文献３】特開２００５−２６６４９３号公報
【特許文献４】特開２００５−２５０１３９号公報
【特許文献５】特開２００５−０１４４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みて成されたものであって、中間転写ベルトあるいは転写搬送ベルトを用いた画像形成装置において、環境が異なっても安定したベルトの走行性と端部のソリが発生しない、ポリイミド製エンドレスシームレスベルト、その製造方法および画像形成装置を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、ベルトの走行性と端部のソリが発生せず、かつ、均一な電気特性を有する、ポリイミド製エンドレスシームレスベルト、その製造方法および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】
【００１７】
かかる目的を達成するために、請求項１記載の発明は、吸湿線膨張率の測定条件として、高湿条件３５℃／８５％（相対湿度）かつ低湿条件３５℃／３５％（相対湿度）で測定されるベルト周方向吸湿線膨張率（ＴＤ）とベルト軸方向吸湿線膨張率（ＭＤ）の比（ＴＤ／ＭＤ）が、
０．９≦吸湿線膨張率比（ＴＤ／ＭＤ）≦１．１・・・・・・（１）
上記一般式（１）の範囲にあることを特徴とする。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、揮発分が０．４〜２５重量％、一次粒子径１０〜３０ｎｍ、比表面積３０〜３００ｍ2／ｇ、吸油量３０〜３００ｃｍ3／１００ｇ、ｐＨ４以下の、表面に酸性基を有するカーボンブラックが含有されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、体積抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上１０12Ω・ｃｍ以下の範囲にあることを特徴とする。
【００２０】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載のポリイミド製エンドレスシームレスベルトを、ロールコート工法によって製造することを特徴とする。
【００２１】
請求項５記載の発明は、少なくとも、像担持体に静電潜像を形成する帯電装置と、像担持体上に各色に応じた現像材を用いてトナー像を形成する現像装置と、トナー像を無端状に走行する中間転写体上に順次重ね合わせて一時転写し、該中間転写体上の一時転写画像を転写材に一括して二次転写する中間転写装置と、転写材上のトナー像を加熱または加圧してトナー像を転写材上に定着する定着装置を有する画像形成装置であって、中間転写装置に使用されるシームレスベルトとして、請求項１から３のいずれか１項に記載のポリイミド製エンドレスシームレスベルトを搭載することを特徴とする。
【００２２】
請求項６記載の発明は、少なくとも、像担持体に静電潜像を形成する帯電装置と、像担持体上に各色に応じた現像材を用いてトナー像を形成する現像装置と、トナー像を無端状に走行する転写搬送体上の転写材上に順次重ね合わせて転写する転写搬送装置と、転写材上のトナー像を加熱または加圧してトナー像を転写材上に定着する定着装置を有する画像形成装置であって、転写搬送装置に使用されるシームレスベルトとして、請求項１から３のいずれか１項に記載したポリイミド製エンドレスシームレスベルトを搭載することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、環境が異なっても安定したベルトの走行性と端部のソリが発生しない、ポリイミド製エンドレスシームレスベルト、その製造方法および画像形成装置を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
本発明のシームレスベルトは、電子写真装置等の画像形成装置用ポリイミドエンドレスシームレスベルトに好ましく適用することができる。
このような本発明のシームレスベルトについて、まずベルトの構成材料について説明する。
【００２６】
＜ポリイミド＞
本発明に用いられるポリイミドは、一般的に知られている芳香族多価カルボン酸無水物またはその誘導体と芳香族ジアミンとの反応によって、ポリアミック酸（ポリイミド前駆体）を経由して得られる。すなわち、ポリイミドは、その剛直な主鎖構造により溶媒等に対して不溶であり、また不融の性質を持つため、芳香族多価カルボン酸無水物と芳香族ジアミンから、まず有機溶媒に可溶なポリイミド前駆体（ポリアミック酸、またはポリアミド酸）を合成し、この段階で様々な方法で成型加工が行われ、その後ポリアミック酸を加熱もしくは化学的な方法で脱水反応させて環化（イミド化）しポリイミドとする。反応の概略を下記に示す。
【００２７】
【化１】
【００２８】
上記化学式１において、Ａｒ1は少なくとも１つの炭素６員環を含む４価の芳香族残基を示し、Ａｒ2は少なくとも１つの炭素６員環を含む２価の芳香族残基を示す。
【００２９】
上記芳香族多価カルボン酸無水物の具体例としては、例えば、エチレンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、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、２，２’，３，３’−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、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（２，３−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）エーテル二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシルフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−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、１，２，３，４−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、１，２，７，８−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。これらは単独でまたは２種以上混合して用いられる。
【００３０】
芳香族多価カルボン酸無水物と反応させる芳香族ジアミンの具体例としては、例えば、ｍ−フェニレンジアミン、ｏ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−アミノベンジルアミン、ｐ−アミノベンジルアミン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、ビス（３−アミノフェニル）スルフィド、（３−アミノフェニル）（４−アミノフェニル）スルフィド、ビス（４−アミノフェニル）スルフィド、ビス（３−アミノフェニル）スルフィド、（３−アミノフェニル）（４−アミノフェニル）スルホキシド、ビス（３−アミノフェニル）スルホン、（３−アミノフェニル）（４−アミノフェニル）スルホン、ビス（４−アミノフェニル）スルホン、３，３’−ジアミノベンゾフェノン、３，４’−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、３，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕メタン、ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕メタン、１，１−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕エタン、１，１−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕−エタン、１，２−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕エタン、１，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕エタン、２，２−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕ブタン、２，２−ビス〔３−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、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、１，４−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕ケトン、ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕ケトン、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕スルフィド、ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕スルフィド、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕スルホキシド、ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕スルホキシド、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕スルホン、ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕スルホン、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕エーテル、ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕エーテル、１，４−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）ベンゾイル〕ベンゼン、１，３−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）ベンゾイル〕ベンゼン、４，４’−ビス〔３−（４−アミノフェノキシ）ベンゾイル〕ジフェニルエーテル、４，４’−ビス〔３−（３−アミノフェノキシ）ベンゾイル〕ジフェニルエーテル、４，４’−ビス〔４−（４−アミノ−α，α−ジメチルベンジル）フェノキシ〕ベンゾフェノン、４，４’−ビス〔４−（４−アミノ−α，α−ジメチルベンジル）フェノキシ〕ジフェニルスルホン、ビス〔４−｛４−（４−アミノフェノキシ）フェノキシ｝フェニル〕スルホン、１，４−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェノキシ〕−α，α−ジメチルベンジル〕ベンゼン、１，３−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）−α，α−ジメチルベンジル〕ベンゼン等が挙げられる。これらは単独で、または２種以上を混合して使用することができる。
【００３１】
上記芳香族多価カルボン酸無水物成分とジアミン成分とを略等モル用いて有機極性溶媒中で重合反応させることにより、ポリイミド前駆体（ポリアミック酸）を得ることができる。下記にポリアミック酸の製造方法について具体的に説明する。なお、ポリアミック酸の重合反応に使用される有機極性溶媒としては、例えば、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミドなどのホルムアミド系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミドなどのアセトアミド系溶媒、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンなどのピロリドン系溶媒、フェノール、ｏ−、ｍ−、またはｐ−クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェノール、カテコールなどのフェノール系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン等のエーテル系溶媒、メタノール、エタノール、ブタノール等のアルコール系溶媒、ブチルセロソルブ等のセロソルブ系またはヘキサメチルホスホルアミド、γ−ブチロラクトンなどを挙げることができ、これらを単独または混合溶媒として用いるのが望ましい。溶媒は、ポリアミック酸を溶解するものであれば特に限定されないが、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが特に好ましい。
【００３２】
ポリイミド前駆体を製造する場合の例として、まず、アルゴン、窒素などの不活性ガス雰囲気下において、１種または複数種のジアミンを上記の有機溶媒に溶解するか、またはスラリー状に分散させる。この溶液に前記した少なくとも１種の芳香族多価カルボン酸無水物、またはその誘導体を添加（固体状態のままでも、有機溶媒に溶解した溶液状態でも、スラリー状態でもよい）すると、発熱を伴って開環重付加反応が起こり、急速に溶液の粘度増大が見られ、高分子量のポリアミック酸溶液が得られる。この際の反応温度は、通常−２０℃〜１００℃、望ましくは６０℃以下に制御することが好ましい。反応時間は、３０分〜１２時間程度である。
【００３３】
上記は一例であり、反応における上記添加手順とは逆に、まず芳香族多価カルボン酸無水物またはその誘導体を有機溶媒に溶解または拡散させておき、この溶液中に前記ジアミンを添加させてもよい。ジアミンの添加は、固体状態のままでも、有機溶媒に溶解した溶液状態でも、スラリー状態でもよい。すなわち、酸二無水物成分と、ジアミン成分との混合順序は限定されない。さらに、芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとを同時に有機極性溶媒中に添加して反応させてもよい。
【００３４】
上記のようにして、芳香族多価カルボン酸無水物またはその誘導体と、芳香族ジアミン成分とをおよそ等モル、有機極性溶媒中で重合反応することにより、ポリアミック酸が有機極性溶媒中に均一に溶解した状態でポリイミド前駆体溶液が得られる。
【００３５】
本発明におけるポリイミド前駆体溶液（ポリアミック酸溶液）は、上記のようにして合成したものを使用することが可能であるが、簡便には有機溶媒にポリアミック酸組成物が溶解された状態の、いわゆるポリイミドワニスとして上市されているものを入手して使用することもできる。
【００３６】
このような例としては、トレニース（東レ社製）、Ｕ−ワニス（宇部興産社製）、リカコート（新日本理化社製）、オプトマー（ＪＳＲ社製）、ＳＥ８１２（日産化学社製）、ＣＲＣ８０００（住友ベークライト社製）等が代表的なものとして挙げられる。
【００３７】
合成または入手したポリアミック酸溶液に、充填剤を混合・分散して塗工液が調製される。塗工液を後述のように支持体（成形用の型）に塗布した後、加熱等の処理することにより、ポリイミド前駆体であるポリアミック酸からポリイミドへの転化（イミド化）が行われる。
【００３８】
ポリアミック酸は、加熱する方法（１）、または化学的方法（２）によってイミド化することができる。加熱する方法（１）は、ポリアミック酸を例えば２００〜３５０℃に加熱処理することによってポリイミドに転化する方法であり、ポリイミド（ポリイミド樹脂）を得る簡便かつ実用的な方法である。一方、化学的方法（２）は、ポリアミック酸を脱水環化試薬（カルボン酸無水物と第３アミンの混合物など）により反応した後、加熱処理して完全にイミド化する方法であり、（１）の加熱する方法に比べると煩雑でコストのかかる方法であるため、通常（１）の方法が多く用いられている。なお、ポリイミドの本来的な性能を発揮させるためには、相当するポリイミドのガラス転移温度以上に加熱して、イミド化を完結させることが好ましい。
【００３９】
イミド化の進行状況（イミド化の程度）は、通常行われているイミド化率の測定手法により評価することができる。このようなイミド化率の測定方法としては、例えば、９〜１１ｐｐｍ付近のアミド基に帰属される１Ｈと６〜９ｐｐｍ付近の芳香環に帰属される１Ｈとの積分比から算出する核磁気共鳴分光法（ＮＭＲ法）、フーリエ変換赤外分光法（ＦＴ−ＩＲ法）、イミド閉環に伴う水分を定量する方法、カルボン酸中和滴定法など種々の方法が用いられているが、中でもフ−リエ変換赤外分光法（ＦＴ−ＩＲ法）は最も一般的な方法である。
【００４０】
フーリエ変換赤外分光法（ＦＴ−ＩＲ法）では、イミド化率を、例えば、次のように定義する。すなわち、焼成段階（イミド化処理段階）でのイミド基のモル数を（Ａ）とし、１００％イミド化された場合（理論的）のイミド基のモル数を（Ｂ）とすると、以下の式により表される。
イミド化率（％）＝［（Ａ）／（Ｂ）］×１００
【００４１】
この定義におけるイミド基のモル数は、ＦＴ−ＩＲ法により測定されるイミド基の特性吸収の吸光度比から求めることができる。例えば、代表的な特性吸収として、以下の各吸光度比を用いてイミド化率を評価することができる。
（１）イミドの特性吸収の１つである７２５ｃｍ-1（イミド環Ｃ＝Ｏ基の変角振動帯）と、ベンゼン環の特性吸収１，０１５ｃｍ-1との吸光度比
（２）イミドの特性吸収の１つである１，３８０ｃｍ-1（イミド環Ｃ−Ｎ基の変角振動帯）と、ベンゼン環の特性吸収１，５００ｃｍ-1との吸光度比
（３）イミドの特性吸収の１つである１，７２０ｃｍ-1（イミド環Ｃ＝Ｏ基の変角振動帯）と、ベンゼン環の特性吸収１，５００ｃｍ-1との吸光度比
（４）イミドの特性吸収の１つである１，７２０ｃｍ-1とアミド基の特性吸収１，６７０ｃｍ-1（アミド基Ｎ−Ｈ変角振動とＣ−Ｎ伸縮振動の間の相互作用）との吸光度比
また、３０００〜３３００ｃｍ-1にかけてのアミド基由来の多重吸収帯が消失していることを確認すればさらにイミド化完結の信頼性は高まる。
【００４２】
上記ポリイミド前駆体溶液への充填剤の分散は、ビーズミル、ボールミル、ナノマイザー、ペイントシェーカー、ジェットミルなどの分散器を用いて作製する。
【００４３】
次に、上記ポリイミド前駆体を含む塗工液を用いてシームレスベルトを製造する方法について説明する。
【００４４】
まずポリイミドベルトの最も代表的な製造方法の一つである遠心成形について説明する。ただし以下の説明は一例であり、条件などこれに限定されるものではない。
シームレスベルトを製造する場合、概略次の工程を含むことにより達成できる。
すなわち、当該塗工液を支持体（成形用の型）に塗布・流延する塗布工程（ステップ１）、支持体に塗布・流延された塗膜中の溶媒を加熱により除去する除去工程（ステップ２）、昇温加熱して塗膜中に含まれる前駆体のイミド化を促進する促進工程（ステップ３）、形成された薄膜を支持体から離型し、シームレスベルトとする離型工程（ステップ４）により製造することができる。
【００４５】
まず、支持体（成形用の型）として遠心成型を用いた場合を例として説明する。なお以下の説明は、一例であり条件（設定条件）などは、これに限定されるものではない。
遠心成型は円筒状の回転体から構成されるものであり、この円筒状の回転体をゆっくりと回転させながら塗工液を円筒の内面全体に均一になるように塗布・流延（塗膜を形成）する。その後、回転速度を所定速度まで上げ、所定速度に達したら一定速度に維持し、所望の時間回転を継続する。
【００４６】
そして、回転させつつ徐々に昇温させながら、約８０〜１５０℃の温度で塗膜中の溶媒を蒸発させていく。この過程では、雰囲気の蒸気（揮発した溶媒等）を効率よく循環して取り除くことが好ましい。自己支持性のある膜が得られたところで常温に戻し、高温処理の可能な加熱炉（焼成炉）に移し、段階的に昇温し、最終的に２５０℃〜４５０℃程度の高温加熱処理（焼成）し、十分にポリイミド前駆体またはポリアミドイミド前駆体のイミド化またはポリアミドイミド化を行う。
【００４７】
イミド化等が完了後、徐冷して薄膜を型から剥離する。このようにしてシームレスベルトが形成される。なお、型には、剥離しやすいように予め、離型剤または離型層を形成しておくことが好ましい。本成型方法により、押し出し成形などでは困難である比較的薄い膜厚のものも作製が可能となる。
【００４８】
遠心成型の場合、金型が高速回転するため、ポリイミドの配向度が上がり、周方向と軸方向の物性が異なる傾向があるという欠点がある。この欠点を解消したポリイミド製シームレスエンドレスベルトの製造方法としてロールコート工法が挙げられる。
【００４９】
次に、図１に基づいて、ロールコート工法について説明する。
図１に示すように、Ａは塗料である脱泡したポリアミック酸を貯留するための塗料パンであり、Ｃは塗料パンＡから塗料を連続的に汲み上げるための金属ローラであり、Ｄは連続的に汲み上げられた塗料の厚みを金属ローラＣとの隙間で調節して所定厚さにするための偏芯ローラであり、Ｅは所定厚みにした塗料（塗膜）を金属ローラＣから転移させて付着させるためのワーク（金型）である。
このような製造装置を用いたロールコート法において、例えば下記条件下に、製造を行う。
【００５０】
〔製造条件〕
金属ローラ周速：４０ｍｍ／ｓ
ワーク周速：５５ｍｍ／ｓ
金属ローラギャップ：０．４ｍｍ
偏芯ローラ隙間：０．３ｍｍ
ワーク上Ｗｅｔ膜厚：約１８０μｍ
上記した条件の下に、予め十分に脱泡されたポリアミック酸塗料を塗料パンに流し込む。金属ローラの下部を塗料中に浸漬し、例えば４０ｍｍ／ｓの非常にゆっくりとした速度で金属ローラ表面に塗料を付着、上方に汲み上げていく。その後、金属ローラ上部に設置され、金属ローラと任意の隙間を調整することが出来る偏芯ローラにより、金属ローラ上の塗料厚を調整する。次に金属ローラＣとの隙間を、偏芯ローラＤを用いて、例えば０．４ｍｍに調整し、金属ローラＣと同方向（図１に示す方向では「時計回り方向」）に回転するワーク（金型）Ｅ上に金型ローラＣからの塗料を転移させ、金型Ｅ上に所定膜厚の塗料が付着される。
【００５１】
この後の工程は前述した遠心成型工法と同様に、支持体に塗布・流延された塗膜中の溶媒を加熱により除去する除去工程（ステップ２）、昇温加熱して塗膜中に含まれる前駆体のイミド化を促進する促進工程（ステップ３）、形成された薄膜を支持体から離型し、シームレスベルトとする離型工程（ステップ４）により製造することができる。
【００５２】
また、厚膜ベルトや複層ベルトを製造する場合、除去工程（ステップ２）の後、塗工装置に戻し、さらに塗料を塗布することで任意の膜厚や層構成を有するベルトを製造することが出来る。
【００５３】
ロールコート工法は遠心成型工法に比べて、塗工時の金型回転速度が非常に緩やかなため、ポリイミドの配向性が少なく、周方向と軸方向の物性差が生じにくく、本発明はロールコート工法により周方向と軸方向の吸湿線膨張率の差をなくすことが出来る。
【００５４】
本発明のシームレスベルトの吸湿線膨張率を測定することで、ベルトの走行性や端部ソリを評価することが出来る。
【００５５】
このような吸湿線膨張率の測定方法を、図２を用いて説明する。
まず、図２に示す測定装置について説明する。ａ、ａ’はそれぞれ上部および下部アームであり、下部アームａ’には所定荷重をサンプルに負荷させるための錘ｂが付着し、この錘ｂの下部は平坦（水平）となっている。たとえば錘下部は鏡面仕上げなどの平坦であってもよい。この錘の略鉛直下方向に、たとえば錘下部との距離を測定するレーザマイクロゲージを配置させて構成されている。このゲージにより、たとえば光学的に錘戸の距離を測定して膨張率などを測定する。これら上部および下部アームにサンプル（ベルト）を装着して、線膨張率の測定がたとえば光学的に測定される。
【００５６】
〔線膨張率係数の測定方法〕
上記したような図２に示す測定装置のアームａ、ａ’に、シームレスベルトの中央部周方向、軸方向から所定形状（巾１０ｍｍ、長さ７０ｍｍ）に切断したサンプルのポリイミドシートを装着し、Ａｌ製錘ｂの重量を調整してサンプルにかかる線圧が１５０ｇ／ｃｍになるように調整する。錘ｂの下部には反射型のレーザマイクロゲージｃを測定装置にセットし、錘ｂの下部との距離を測定するようにする。
【００５７】
この伸び測定装置を恒温恒湿槽に入れ、３５℃／３５％（ＲＨ：相対湿度）及び３５℃／８５％（ＲＨ：相対湿度）の両環境での伸び量（ΔＬ）を測定し、次式を用いて吸湿線膨張率を算出した。
吸湿線膨張率（ｐｐｍ／％）＝（ΔＬ／５０ｍｍ）／５０％
【００５８】
検討した結果、周方向と軸方向の吸湿線膨張率比（ＴＤ／ＭＤ）が、下記式（１）式
０．９≦吸湿線膨張率比（ＴＤ／ＭＤ）≦１．１・・・・・・（１）
を満足すると、ベルト端部ソリを低減できることが分かった。
【００５９】
次にベルト端部ソリの測定方法について説明する。
〔端部ソリの測定方法〕
図３に示すように、４０φ（直径４０ｍｍの）丸棒２本をシームレスベルト内部に入れ３ｋｇの荷重をかけ張架する。丸棒に張架されたベルトの左右の端部において、ベルトの中央部の巾をノギスで測定し、４０ｍｍとの差を算出し、左右端部の差の合計を端部ソリと定義した。
【００６０】
次に本発明のベルトに好適に使用されるポリイミド材料以外の材料について、以下に説明する。
本発明は、カーボンブラックを抵抗制御剤に用いても良い。
【００６１】
カーボンブラックは、少なくとも揮発分が０．４〜２５％、一次粒子径１０〜３０ｎｍ、比表面積３０〜３００ｍ2／ｇ、吸油量３０〜３００ｃｍ3／１００ｇ、ｐＨ４以下の表面に酸性基を有するカーボンブラックを用いることが好ましい。このようなカーボンブラックの使用によって、抵抗均一性が高く（換言すれば抵抗のばらつきが少なく）、しかも分散安定性が良好な成膜液組成物を作成できることを見出した。分散安定性が良好なことで回転成型時遠心力による配向が抑えられ、周方向、軸方向の物性の差が低減していくものと推定される。
【００６２】
本明細書中における「酸性カーボンブラック」とは、その表面に酸性基を有するカーボンブラックを意味し、その中でもとりわけｐＨが４以下のカーボンブラックで揮発分が０．４〜２５％のカーボンブラックを用いることが好ましい。
【００６３】
カーボンブラックのｐＨが４以下であると抵抗均一性が高くなる理由は定かでないが、推測するところでは、このようなカーボンブラックではｐＨを左右する表面酸性基が多く存在するため、顔料粒子自体の成膜液溶媒への親和性が上がり、このために微分散が可能になり、その結果、抵抗均一性が上がると思われる。
【００６４】
また、本発明で使用されるカーボンブラックの揮発分が０．４重量％以上であると抵抗均一性が高くなる理由は定かでないが、推測するところでは、このようなカーボンブラックでは表面酸性基が多く存在するため、顔料粒子自体の成膜液溶媒への親和性が上がり、そのために微分散が可能になり、その結果、抵抗均一性が上がると思われる。
【００６５】
ここで、本発明で言う「カーボンブラックのｐＨ」とは、以下の測定法によって得られる値を意味する。
即ち、カーボンブラック試料１〜１０ｇをビーカーに秤量し、試料１ｇにつき１０ｍｌの割合で水を加え、時計皿で覆い、１５分間煮沸する（試料をぬれやすくするため、エタノールなど数滴を加えてもよい）。煮沸後室温まで冷却し、傾斜法または遠心分離法によって上澄み液を除去して、泥状物を残す。この泥状物中にガラス電極ｐＨ計の電極を入れ、ＪＩＳＺ８８０２（ｐＨ測定法）によってｐＨを測定する。この場合、電極の挿入位置により測定値が変化することがあるから、ビーカーを動かして電極の位置を変えて電極面の泥状面が十分に接触するように注意して量り、ｐＨ値が一定になったときの値を読む。
【００６６】
また、本発明では、とりわけ揮発分が０．４％〜２５％の範囲、より好ましくは１５％〜２０％の範囲のカーボンブラックを用いて本発明に使用される成膜液（図１の塗料パンに使用される塗料液）を調整し、中間転写体を作成すると電気抵抗均一性の高い中間転写体が得られる。
【００６７】
さらに、成膜液を遠心成型法等で中間転写体に成型加工する方法にあっては、揮発分が２５重量％を超えるカーボンブラックで成膜液を作成しても、抵抗均一性はこれ以上高くならないので、揮発分が０．４〜２５％の範囲にあるカーボンブラックを用いることが特に望ましい。これは、揮発成分が余り多いとカーボンブラックの分散性の阻害の原因となるためであると考えられる。
【００６８】
本明細書中で言う「カーボンブラックの揮発分」とは、以下の測定方法によって得られる値を意味する。
カーボンブラックの乾燥試料を白金るつぼまたはそれと同形、同容量のふた付き磁器るつぼに、ふた下２ｍｍを超えない程度まで打振して詰め、その質量を量る。これにふたをして電気炉に入れ、脱酸素気流中（窒素気流中）において、９５０±２５℃で正確に７分間加熱した後に取り出し、デジケーター中で室温になるまで放冷して加熱後の質量を量り、次の式によって揮発分を算出する。
Ｖ＝（ＷＤ−ＷＲ）／ＷＤ×１００
上記式において、
Ｖ：揮発分（％）
ＷＤ：乾燥試料の質量（ｇ）
ＷＲ：加熱後の試料の質量（ｇ）
である。
【００６９】
このような酸性カーボンブラックは、例えば、ＭＡ７、ＭＡ８、＃２２００Ｂ（以上三菱化成製）、ＲＡＶＥＮ１２５５（コロンビア製）、ＲＥＧＡＬ４００Ｒ、ＭＯＧＵＬ Ｌ（キヤボット製）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１８、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１７０、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１５０、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｕ、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ４（デグサ社製）等の市販品が使用でき、さらに、上記したような性能を有するカーボンブラックなど、本目的のために新たに製造されたものでも使用可能である。
【００７０】
酸性カーボンブラックの製造方法は、カーボンブラックは一般にチャンネルブラック法、ファーネスブラック法などを用いて行われる。チャンネルブラック法は天然ガス、タウンガスや炭化水素を原料として部分燃焼させて冷たい面に衝突させる。ファーネスブラック法は天然ガスや石油留分を原料として高温雰囲気に保たれ密閉式反応炉中に原料を噴霧し、熱分解する。さらに、これらのカーボンブラックを硝酸等で酸化処理を行い所望の酸性度を得ることができる。
【００７１】
本発明のベルトの原料で用いられるカーボンブラックは、分散安定性に優れるため、体積抵抗が、１０8Ω・ｃｍ以上１０12Ω・ｃｍ以下の範囲、いわゆる中抵抗領域にベルトの電気特性を容易に制御することのできるものを用いることが好ましい。
また、本発明のベルトで使用するカーボンブラックの量は、重量比で１０〜２５重量％の範囲で用いることが望ましい。
添加量が１０重量％未満だと抵抗を均一に制御するのが難しく、２５重量％を超えるとベルトの機械特性が悪化してくる虞がある。
【００７２】
次に、本発明のシームレスベルトが搭載される画像形成装置について説明する。
図４に示す画像形成装置は、中間転写方式を採用した画像形成装置の構成の一例を示したものである。
〔中間転写方式〕
図４において、プリンタ本体１０は電子写真方式によるカラー画像形成を行うための、画像書込部１７、画像形成部１３、給紙部１４、から構成されている。画像信号を元に画像処理部で画像処理して画像形成用の黒（ＢＫ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）の各色信号に変換し、画像書込部１７に送信する。画像書込部１２は、例えば、レーザ光源と、回転多面鏡等の偏向器と、走査結像光学系、及びミラー群、からなるレーザ走査光学系であり、上記の各色信号に対応した４つの書込光路を有し、画像形成部１３の各色毎に設けられた像坦持体（感光体）２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃに各色信号に応じた画像書込を行う。
【００７３】
画像形成部１３は、黒（ＢＫ）用、マゼンタ（Ｍ）用、イエロー（Ｙ）用、シアン（Ｃ）用の各像坦持体である感光体２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃを備えている。この各色用の各感光体としては、通常ＯＰＣ感光体が用いられる。各感光体２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃの周囲には、帯電装置、上記画像書込部１７からのレーザ光の露光部、黒、マゼンタ、イエロー、シアンの各色用の現像装置２０Ｂｋ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｃ、１次転写手段としての１次転写バイアスローラ２３Ｂｋ、２３Ｍ、２３Ｙ、２３Ｃ、クリーニング装置（図示略）、及び、図示しない感光体除電装置等が配設されている。なお、上記現像装置２０Ｂｋ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｃには、２成分磁気ブラシ現像方式を用いている。
【００７４】
ベルト構成部である中間転写ベルト２４は、各感光体２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃと、各１次転写バイアスローラ２３Ｂｋ、２３Ｍ、２３Ｙ、２３Ｃとの間に介在し、各感光体上に形成された各色のトナー像が順次重ね合わせて転写される。
【００７５】
一方、転写紙Ｐは、給紙部１４から給紙された後、レジストローラ１６を介して、ベルト構成部である転写搬送ベルト５０に担持される。そして、中間転写ベルト２４と転写搬送ベルト５０とが接触するところで、上記中間転写ベルト２４上に転写されたトナー像が、２次転写手段としての２次転写バイアスローラ５１により２次転写（一括転写）される。これにより、転写紙Ｐ上にカラー画像が形成される。このカラー画像が形成された転写紙Ｐは、転写搬送ベルト５０により定着装置１５に搬送され、この定着装置１５により転写された画像が定着された後、プリンタ本体１０外に排出される。
【００７６】
〔転写搬送方式〕
図５は、電子写真方式を使用して画像を形成する画像形成装置であり、この画像形成装置は、転写搬送方式を採用したものの一例を示している。図５に示すように、本装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの異なる色の画像を形成する像担持体である感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ（以下、特定しない場合には単に感光体ドラム１１という）を、転写ベルト装置６の転写搬送ベルト６０の移動方向である矢印Ａ方向に沿って間隔を置いてそれぞれ配置した４連タンデム構成の直接転写式の画像形成装置である。
【００７７】
そして、その４つの感光体ドラム１１は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成する各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（以下、特定しない場合には単にトナー像形成部１という）に設けられている。
【００７８】
そのトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、各感光体ドラム１１に対応した現像ユニット１２をそれぞれ備えている。そして、その各トナー像形成部１の位置は、各感光体ドラム１１の回転軸が互いに平行になり、かつ用紙移動方向（矢印しＡ方向）に所定の等ピッチになるようにしてある。
【００７９】
また、このカラーレーザプリンタは、光書込ユニット２と、給紙カセット３，４と、レジストローラ対５と、転写紙（用紙）Ｐを担持した状態でその転写紙Ｐを各トナー像形成部１に順次搬送してそれを定着ユニット７に搬送する転写ベルト装置６とを設けている。なお、この実施例では、この転写ベルト装置６が転写ユニットとしても機能する。
【００８０】
さらに、このカラーレーザプリンタは、排紙トレイ８と、給紙部（手差しトレイ）１４と、トナー補給容器２２等も備えている。
【００８１】
光書込ユニット２は、光源，ポリゴンミラー，ｆθレンズ，反射ミラー等を備えており、画像データに基づいて各感光体ドラム１１の表面に、それぞれの色の画像に対応するレーザ光を照射して走査し、そこに各潜像を形成する。なお、定着ユニット７は、ベルト定着方式による定着装置である。
【００８２】
転写ベルト装置６は、駆動ローラ６３を含む複数の支持ローラ５４、６１、６２、６５、６６により張架されて矢印Ａ方向に回動する転写ベルトである転写搬送ベルト６０と、その転写搬送ベルト６０のベルト面（この例ではベルト外面）をクリーニングするベルトクリーニング装置８５とを備えており、駆動ローラ６３は図示しない駆動源により矢印方向に回転される。
【００８３】
そして、この転写搬送ベルト６０は、画像が転写される転写材である転写紙をベルト面に吸着させて搬送する直接転写搬送ベルトである。
【００８４】
ベルトクリーニング装置８５は、図５に示すように転写搬送ベルト６０の駆動ローラ６３に巻き掛けられたベルト部分（領域Ｌ）の駆動ローラ６３と接する面と反対側の面（外面）にそれぞれ接する回転ブラシ（図示せず）とブレード（図示せず）とを備えていて、回転ブラシの回転速度と転写搬送ベルト６０の移動速度との間に相対速度差を設けている。
【００８５】
転写搬送ベルト６０は、ベルト面に用紙を吸着し、その用紙上にトナー像が順次重ね合わせ状態に転写されていく転写紙を搬送する。
【００８６】
この転写搬送ベルト６０は、複数の支持ローラ５４、６１、６２、６５、６６間に張架されているが、その支持ローラのうち、転写紙移動方向上流側の入口部分の支持ローラ６１には、図示しない電源から所定電圧が印加されたが対向するように転写搬送ベルト６０の外周面に配置されている。
【００８７】
その支持ローラ６１と静電吸着ローラ８０の間に送り込まれた転写紙は、帯電された状態にある転写搬送ベルト６０上に静電吸着され、それが各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋにそれぞれ接触対向する各転写位置で、各色のトナー像が重ね合わせ状態に順次転写されていく。
【００８８】
各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋにそれぞれ対応する各転写位置には、それぞれ転写電界を形成する転写電界形成手段として、ローラ状の転写バイアス印加部材２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋを、それぞれ転写搬送ベルト６０の裏面に接触するように設けている。
【００８９】
その転写バイアス印加部材２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋは、それぞれスポンジ等を外周に設けたバイアスローラであり、そこには各転写バイアス電源９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ（図示せず）からローラの芯金に転写バイアスが印加される。そして、その印加された転写バイアスの作用により、転写搬送ベルト６０に転写電荷が付与され、４つの各転写位置において転写搬送ベルト６０と各感光体ドラム１１の表面との間に所定強度の転写電界が形成される。なお、上記各転写位置において、最良の転写ニップを得るために転写紙と各感光体ドラム１１との接触を最適な状態に保つため、各転写位置の近傍にバックアップローラ６８をそれぞれ設けている。
【００９０】
転写バイアス印加部材２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃと、それらに対応する３つの各バックアップローラ６８は、図示しない揺動ブラケットにそれぞれ回転可能に保持されていて、その揺動ブラケットは回動軸（図示せず）を中心として回動可能になっている。
【００９１】
その揺動ブラケットは、カム軸（図示せず）に固定されたカム（図示せず）が回転することにより回動される。
【００９２】
また、入口側の支持ローラ６１と静電吸着ローラ８０は、共にローラブラケット（図示せず）に回転可能に支持されている。
【００９３】
一方、転写バイアス印加部材２７Ｋとそれに対応するバックアップローラ６８は、出口ブラケット（図示せず）に、軸（図示せず）を中心として回転可能に支持されている。
【００９４】
この出口ブラケットは、転写ベルト装置６を本体に対し着脱する際に、図示しないハンドルを操作することにより時計回り方向に回動し、それにより転写バイアス印加部材２７Ｋとそれに対応するバックアップローラ６８が、ブラック画像用の感光体ドラム１１Ｋから離間する。
【００９５】
駆動ローラ６３に対して、転写搬送ベルト６０の移動方向下流側には、転写搬送ベルト６０の外周面を押し込む支持ローラ５４を設け、駆動ローラ６３に対する転写搬送ベルト６０の巻きつけ角を最適な角度にしている。
【００９６】
その支持ローラ５４のさらに下流側には、バネ５９により押圧付勢されるテンション用の支持ローラ６５を転写搬送ベルト６０の内面に接触状態に設け、それにより転写搬送ベルト６０に所定のテンションを与えるようにしている。
【００９７】
転写紙Ｐは、トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの各転写ニップを通過する際に、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上に形成されている各色のトナー像が、転写電界やニップ圧の作用により、順次重ね合わせ状態に転写されていく。それにより、転写紙Ｐ上にフルカラーのトナー像が形成される。
【００９８】
このトナー像を転写紙Ｐへ転写した後は、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面が各クリーニング装置によりクリーニングされると共に除電され、次の静電潜像の形成に備えられる。
【００９９】
フルカラーのトナー像が形成された転写紙Ｐは、定着ユニット７でそのトナー像が定着された後、切換ガイド２１の切り換え位置に応じて、矢印Ｂの第１の排紙方向、あるいは矢印Ｃの第２の排紙方向に向かう。
【実施例】
【０１００】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例の記載によって限定されて解釈されることはなく、明細書、図面に開示された範囲で解釈される。
【０１０１】
［実施例１〜３及び比較例１〜２］
〔塗工液の調製〕
ビフェニル−３，４，３’，４’−テトラカルボン酸無水物と４，４’−ジアミノジフェニルエーテルとを各等モルで、Ｎ−メチルピロリドン溶媒中で重合反応させ、ポリアミック酸溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液に、予めビーズミルにてＮ−メチル−２−ピロリドン中に分散させたカーボンブラック（キャボット製ＢＰ−Ｌ）分散液を、カーボン含有率がポリアミック酸固形分の１７重量％になるように調合し、よく攪拌混合して塗工液を作製した。
【０１０２】
〔シームレスベルトＡの作製〕
次に、内径１００ｍｍ、長さ３００ｍｍの内面を鏡面仕上げした金属製円筒を型として用い、この円筒型を５０ｒｐｍ（回／分）で回転させながら、上記塗工液を円筒内面に均一に流延するように流して塗布した。所定の全量を流し終えて塗膜がまんべんなく広がった時点で、回転数を１５０ｒｐｍに上げ、熱風循環乾燥機に投入して、１２０℃まで徐々に昇温して３０分加熱した。その後回転を停止し、高温処理の可能な加熱炉（焼成炉）に投入し、３５０℃まで昇温して３０分加熱処理（焼成）した。
【０１０３】
所定時間処理して加熱を停止した後、常温まで徐冷してから型を取り出し、形成された塗膜を円筒内面から剥離し、膜厚６０μｍのポリイミド製シームレスベルトＡを得た。
【０１０４】
〔シームレスベルトＢ〜Ｄの作製〕
回転数１５０ｒｐｍを、２００ｒｐｍ（Ｂ）、１００ｒｐｍ（Ｃ）、９０ｒｐｍ（Ｄ）にした以外は同様に行い、シームレスベルトＢを得た。
【０１０５】
〔シームレスベルトＥの作製〕
シームレスベルトＡの作製で用いた金属製円筒を図１に示すロールコート塗工装置のワークとして取り付けた。同様の塗工液をパンに流し込み、金属ローラの回転速度４０ｍｍ／ｓｅｃで塗料を汲み上げ、偏芯ローラギャップ０．３ｍｍで金属ローラ上の塗料厚みを制御した。金型ワークを３５ｍｍ／ｓｅｃに制御して、金属ローラギャップ０．１ｍｍで塗料を均一に金型上に塗布した後、熱風循環乾燥機に投入して、９０℃まで徐々に昇温して３０分加熱した。その後金型を取り出し、常温まで冷却後再度上記と同様に塗料を塗工した後、熱風循環乾燥機に投入して、１３０℃まで徐々に昇温して４０分加熱した。その後、高温処理の可能な加熱炉（焼成炉）に投入し、３５０℃まで昇温して３０分加熱処理（焼成）した。シームレスベルトＡと同様に円筒内面から剥離し、膜厚６０μｍのポリイミド製シームレスベルトＥを得た。
【０１０６】
シームレスベルトＡ〜Ｅの端部ソリを測定した後、図４に示す中間転写ベルトユニットに装着し走行性を評価した。（１００ｈｒ空回し試験）その後周方向と軸方向の吸湿線膨張率を測定した。なお、端部ソリの許容巾は±６ｍｍである。以下の表１に実施例１〜３および比較例１〜２の評価結果を示す。
【０１０７】
【表１】
【０１０８】
［実施例４〜５］
〔塗工液の調製〕
実施例１および３で用いたカーボンブラックの代わりにＳｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ４（デグサ社製）を用い、カーボンブラック含有率を１６．５重量％にした以外は同様に塗工液を調整した。
【０１０９】
〔シームレスベルトＦの作製〕
シームレスベルトＥと同様にロールコート工法でシームレスベルトＦを作製した。
シームレスベルトＥ，Ｆの周方向４ヶ所、軸方向３ヶ所の体積抵抗を測定し、合計１２ヶ所の体積抵抗値のＭａｘ−Ｍｉｎを偏差とした。中間転写ベルト、転写搬送ベルトとしては、偏差１桁以内が好ましく、０．５桁以内が最も好ましい。実施例４〜５の評価結果を表２に示す。
【０１１０】
【表２】
【０１１１】
［実施例６〜７］
実施例５のシームレスベルトＦを図４および図５に示したような画像形成装置にそれぞれ装着し、中間転写ベルト及び転写搬送ベルトとして、１０万枚通紙試験を行った。両者共に、ベルト走行性、画質（均一性）に問題は無かった。
【０１１２】
以上の結果から、本発明の構成とすることによって、ベルトの走行性と端部のソリが発生せずかつ均一な電気特性を有する中間転写ベルトあるいは転写搬送ベルトおよびそれらを用いた画像形成装置を提供できる。
【０１１３】
以上、本発明について説明したが、上記記載に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明のシームレスベルトの製造方法に使用される装置構成を示す図である。
【図２】本発明のシームレスベルトの線膨張係数を測定するための測定装置の構成を示す図である。
【図３】本発明のシームレスベルトのそりを測定するための説明図である。
【図４】中間転写方式を採用した画像形成装置の構成例を示す図である。
【図５】転写搬送方式を採用した画像形成装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１５】
Ａ 塗料パン
Ｂ 塗料（ポリアミック酸塗布液）
Ｃ 金属ローラ
Ｄ 偏芯ローラ
Ｅ ワーク（金型）
Ｐ 紙（転写紙）
ａ 上部
ａ’ 下部
ｂ 錘
ｃ 計測手段（レーザマイクロゲージ）
１Ｃ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｋ トナー像形成部
２ 光書込ユニット
３、４ 給紙カセット
５ レジストローラ対
６ 転写ベルト装置
７ 定着ユニット
８ 排紙トレイ
１０ 画像形成装置（プリンタ）本体
１１Ｃ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｋ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１ＢＫ 感光体ドラム（像担持体）
１２ 現像ユニット
１３ 画像形成部
１４ 給紙部
１５ 定着装置
１６ レジストローラ
１７ 画像書込部
２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｂｋ 現像装置
２１ 切換ガイド
２２ トナー補給容器
２４ 中間転写ベルト
２３Ｃ、２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｂｋ バイアスローラ
２７Ｃ、２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｋ 転写バイアス印加部材
５０ 転写搬送ベルト
５１ ２次転写バイアスローラ
５９ バネ
６０ 転写搬送ベルト
５４、６１、６２、６５、６６ 支持ローラ
６３ 駆動ローラ
６８ バックアップローラ
８０ 静電吸着ローラ
８５ クリーニング装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸湿線膨張率の測定条件として、高湿条件３５℃／８５％（相対湿度）かつ低湿条件３５℃／３５％（相対湿度）で測定されるベルト周方向吸湿線膨張率（ＴＤ）とベルト軸方向吸湿線膨張率（ＭＤ）の比（ＴＤ／ＭＤ）が、
０．９≦吸湿線膨張率比（ＴＤ／ＭＤ）≦１．１・・・・・・（１）
前記一般式（１）の範囲にあることを特徴とするポリイミド製エンドレスシームレスベルト。
【請求項２】
揮発分が０．４〜２５重量％、一次粒子径１０〜３０ｎｍ、比表面積３０〜３００ｍ2／ｇ、吸油量３０〜３００ｃｍ3／１００ｇ、ｐＨ４以下の、表面に酸性基を有するカーボンブラックが含有されていることを特徴とする請求項１記載のポリイミド製エンドレスシームレスベルト。
【請求項３】
体積抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上１０12Ω・ｃｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求項１又は２記載のポリイミド製エンドレスシームレスベルト。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のポリイミド製エンドレスシームレスベルトを、ロールコート工法によって製造することを特徴とするポリイミド製エンドレスシームレスベルトの製造方法。
【請求項５】
少なくとも、像担持体に静電潜像を形成する帯電装置と、像担持体上に各色に応じた現像材を用いてトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を無端状に走行する中間転写体上に順次重ね合わせて一時転写し、該中間転写体上の一時転写画像を転写材に一括して二次転写する中間転写装置と、前記転写材上のトナー像を加熱または加圧してトナー像を前記転写材上に定着する定着装置を有する画像形成装置であって、
前記中間転写装置に使用されるシームレスベルトとして、請求項１から３のいずれか１項に記載のポリイミド製エンドレスシームレスベルトを搭載することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
少なくとも、像担持体に静電潜像を形成する帯電装置と、像担持体上に各色に応じた現像材を用いてトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を無端状に走行する転写搬送体上の転写材上に順次重ね合わせて転写する転写搬送装置と、前記転写材上のトナー像を加熱または加圧してトナー像を前記転写材上に定着する定着装置を有する画像形成装置であって、
前記転写搬送装置に使用されるシームレスベルトとして、請求項１から３のいずれか１項に記載したポリイミド製エンドレスシームレスベルトを搭載することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
吸湿線膨張率の測定条件として、高湿条件３５℃／８５％（相対湿度）かつ低湿条件３５℃／３５％（相対湿度）で測定されるベルト周方向吸湿線膨張率（ＴＤ）とベルト軸方向吸湿線膨張率（ＭＤ）の比（ＴＤ／ＭＤ）が、
０．９≦吸湿線膨張率比（ＴＤ／ＭＤ）≦１．１・・・・・・（１）
前記一般式（１）の範囲にあることを特徴とするポリイミド製エンドレスシームレスベルト。
【請求項２】
揮発分が０．４〜２５重量％、一次粒子径１０〜３０ｎｍ、比表面積３０〜３００ｍ2／ｇ、吸油量３０〜３００ｃｍ3／１００ｇ、ｐＨ４以下の、表面に酸性基を有するカーボンブラックが含有されていることを特徴とする請求項１記載のポリイミド製エンドレスシームレスベルト。
【請求項３】
体積抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上１０12Ω・ｃｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求項１又は２記載のポリイミド製エンドレスシームレスベルト。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のポリイミド製エンドレスシームレスベルトを、ロールコート工法によって製造することを特徴とするポリイミド製エンドレスシームレスベルトの製造方法。
【請求項５】
少なくとも、像担持体に静電潜像を形成する帯電装置と、像担持体上に各色に応じた現像材を用いてトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を無端状に走行する中間転写体上に順次重ね合わせて一時転写し、該中間転写体上の一時転写画像を転写材に一括して二次転写する中間転写装置と、前記転写材上のトナー像を加熱または加圧してトナー像を前記転写材上に定着する定着装置を有する画像形成装置であって、
前記中間転写装置に使用されるシームレスベルトとして、請求項１から３のいずれか１項に記載のポリイミド製エンドレスシームレスベルトを搭載することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
少なくとも、像担持体に静電潜像を形成する帯電装置と、像担持体上に各色に応じた現像材を用いてトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を無端状に走行する転写搬送体上の転写材上に順次重ね合わせて転写する転写搬送装置と、前記転写材上のトナー像を加熱または加圧してトナー像を前記転写材上に定着する定着装置を有する画像形成装置であって、
前記転写搬送装置に使用されるシームレスベルトとして、請求項１から３のいずれか１項に記載したポリイミド製エンドレスシームレスベルトを搭載することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２０８２１９（Ｐ２００８−２０８２１９Ａ）
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４６２７７（Ｐ２００７−４６２７７）
【出願日】平成１９年２月２６日（２００７．２．２６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２６日（２００７．２．２６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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