半導電性シームレスベルト
【課題】ベルト端部の亀裂を抑制でき、耐久性に優れた半導電性シームレスベルトを提供する。
【解決手段】少なくとも１つの構成層１を備えた半導電性シームレスベルトであって、上記ベルトの左右両端の開口の少なくとも一方の開口縁部が、円周に沿って、上記ベルトの構成層用材料よりも柔軟な材料（柔軟材料）２によって被覆されている。
【解決手段】少なくとも１つの構成層１を備えた半導電性シームレスベルトであって、上記ベルトの左右両端の開口の少なくとも一方の開口縁部が、円周に沿って、上記ベルトの構成層用材料よりも柔軟な材料（柔軟材料）２によって被覆されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導電性シームレスベルトに関するものであり、詳しくはフルカラーＬＢＰ（レーザービームプリンター）やフルカラーＰＰＣ（プレーンペーパーコピア）等の電子写真技術を採用した電子写真機器において、中間転写ベルトや紙転写搬送ベルト等に用いられる半導電性シームレスベルトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、フルカラーＬＢＰやフルカラーＰＰＣ等の電子写真技術を採用した電子写真機器において、トナー像の転写用，紙転写搬送用，感光体基体用等の用途に、シームレスベルト（無端ベルト）が多用されている。このようなシームレスベルトとしては、例えば、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等のフッ素系樹脂，ポリカーボネート樹脂，ポリイミド樹脂等の樹脂材料に、導電性カーボンブラックを配合したものを、ディッピング法，押出成形法，遠心成形法等の方法により、筒状フィルムに形成したものが用いられている。
【０００３】
このような電子写真機器に搭載される、次世代のシームレスベルトにおいては、特に耐久性が求められている。従来は、中間転写ベルト等のシームレスベルトをユニット化し交換式としていたが、今後はマシン（電子写真機器）本体に組みつけたシステムが検討されており、シームレスベルトにおいてもマシンライフと同等の寿命が求められる。
【０００４】
上記シームレスベルトにおいて、ベルトの寿命を決める要素として、ベルト端部の亀裂があげられる。このようなベルト端部の亀裂の発生原因としては、（１）中間転写ベルト等のシームレスベルトは、複数のローラ間に張架され、屈曲した状態で使用されるため、屈曲による応力がベルト端部に集中しやすいこと、（２）シームレスベルトの蛇行防止用に設けられる寄り止め用ガイドが、ローラ端部に乗り上げることにより、過度の応力がベルト端部に集中すること等があげられる。
【０００５】
そこで、このようなベルト端部の亀裂を防ぎ、ベルトの機械耐久性を向上させる目的で、例えば、半導電性樹脂を使用して可撓性のエンドレスに形成されたシームレスベルトにおいて、上記シームレスベルトの両端部の少なくとも一方に、上記半導電性樹脂よりも小さい弾性率の補強樹脂を一体化したシームレスベルトが提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２５１０７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載のシームレスベルトは、ベルト本体部（中央部）の半導電部分を、半導電性材料を用いて形成する一方、ベルト端部の絶縁部分を、上記半導電性材料よりも小さい弾性率の補強材料を用いて形成している。そして、このような半導電部分と、絶縁部分とからなるシームレスベルトは、半導電性材料と、補強材料とを金型内で略同時に注型し、硬化させた後、シームレスベルトの両端部の絶縁部分の一部を切り落とすことにより作製されている。このような特許文献１に記載のシームレスベルトは、後記の理由により、ベルト端部の亀裂の発生を充分に抑制することができず、耐久性が不充分となりやすい。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、ベルト端部の亀裂を抑制でき、耐久性に優れた半導電性シームレスベルトの提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明の半導電性シームレスベルトは、少なくとも１つの構成層を備えた半導電性シームレスベルトであって、上記ベルトの左右両端の開口の少なくとも一方の開口縁部が、円周に沿って、上記ベルトの構成層用材料よりも柔軟な材料によって被覆されているという構成をとる。
【０００９】
すなわち、本発明者らは、ベルト端部の亀裂を抑制でき、耐久性に優れた半導電性シームレスベルトを得るべく、鋭意研究を重ねた。まず、上記特許文献１に記載のシームレスベルトを用いて、亀裂の発生原因について研究を続けたところ、シームレスベルトの左右両端の開口の開口端面（ベルト端面）に亀裂が発生し、これが成長して、ベルトの耐久性が劣るということを突き止めた。すなわち、ベルトを所定寸法にカットする際に、切り始めと切り終わりの位置ずれや、刃を一気に押し込んだ際の微小破損や、高剛性フィルムをカットすることにより発生する微細なギザギザカット面等の形態ができることにより、ベルト端面（カット面）に亀裂が生じやすく、これらが原因で、ベルト端面（カット面）から亀裂が成長していくことを突き止めた。そこで、このベルト端面からの亀裂を防止すべく、さらに実験を続けた結果、半導電性シームレスベルトの左右両端の開口の少なくとも一方の開口縁部を、円周に沿って、ベルトの構成層用材料よりも柔軟な材料によって被覆すると、ベルト端面からの亀裂を防止でき、耐久性が向上することを見いだし、本発明に到達した。
【発明の効果】
【００１０】
このように、本発明の半導電性シームレスベルトは、ベルトの左右両端の開口の少なくとも一方の開口縁部が、円周に沿って、上記ベルトの構成層用材料よりも柔軟な材料によって被覆されているため、ベルト端部のカット面エッジ部への過度の応力の集中をなくし、応力を分散させることができるとともに、開口端面からの亀裂をも抑制することができる。そのため、画像に影響を与えることなく、耐久性の向上を図ることができる。
【００１１】
また、ポリエーテルスルホン樹脂を用いて基層を形成すると、張力にばらつきの少ない高剛性ベルトを得ることができ、今後の主流になると考えられるタンデム式の高速機に用いた場合でも、色ずれ等のおそれがなくなる。
【００１２】
さらに、上記ポリエーテルスルホン樹脂を用いて形成した基層の表面に、シリコーングラフトアクリル系樹脂を用いて表層を形成してなる多層構造の半導電性シームレスベルトは、転写効率が上がるため、画質がさらに向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００１４】
本発明の半導電性シームレスベルトとしては、例えば、図１に示すように、基層１のみからなる単層構造であって、上記基層１の左右両端の開口の開口縁部が、円周に沿って、上記基層用材料よりも柔軟な材料（柔軟材料）２によって、滑らかに被覆されたものがあげられる。
【００１５】
ここで、基層１の開口縁部とは、図２に示すように、基層１の開口端面３と、この開口端面３に隣接する表面端部４および裏面端部５とを含む意味である。本発明においては、上記開口縁部が上記柔軟材料２により、図示のように被覆されているのであって、これが最大の特徴である。
【００１６】
また、本発明において、ベルトの左右両端の開口の開口縁部とは、ベルトが上記のような単層構造のベルトではなく、多層構造のベルトの場合、つぎのことを意味する。例えば、基層１の表面に表層が直接形成されてなる２層構造のベルトの場合、ベルトの開口縁部とは、基層１および表層の各開口端面と、これらの開口端面に隣接する表層の端部（表面端部）および基層１の端部（裏面端部）とを含む意味である。本発明においては、上記開口縁部が、図２に示すように、上記柔軟材料２により被覆されているのである。
【００１７】
そして、本発明においては、先に述べたように、ベルトの左右両端の開口の少なくとも一方の開口縁部が、上記ベルトの構成層用材料よりも柔軟な材料によって被覆されていなければならない。ここで、ベルトの構成層用材料よりも柔軟な材料とは、ベルトが単層構造の場合は、先に述べたように、基層用材料よりも柔軟（剛性の小さい）な材料のことを意味し、ベルトが多層構造の場合は、いずれの構成層用材料よりも柔軟な材料であることを意味する。
【００１８】
なお、本発明の半導電性シームレスベルトにおける「半導電性」とは、基層１の体積電気抵抗率が、１０4 〜１０16Ω・ｃｍの範囲内、好ましくは１０5 〜１０14Ω・ｃｍの範囲内にあることを意味する。なお、上記体積電気抵抗率は、Hiresta-UP MCP-HT450（三菱化学社製）と、HRS プロープ（三菱化学社製）とを用いて、１００Ｖの電圧を印加した場合の値を示す。
【００１９】
つぎに、構成層の形成材料について説明する。
【００２０】
上記基層１の形成に用いられる基層用材料としては、特に限定はなく、例えば、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアレート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、フッ素系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）系樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、吸水性が低いという点で、ＰＥＳ樹脂が好適に用いられる。
【００２１】
上記ＰＥＳ樹脂としては、芳香族環が、スルホニル基（−ＳＯ2 −）またはエーテル基（−Ｏ−）を介して結合された構造単位を繰り返し単位とするものであれば特に限定はない。上記ＰＥＳ樹脂は、このような構造単位を繰り返し単位として高分子化した固形ポリマーであって、熱によって可塑化し、押出成形等によってフィルム状に成形可能な高分子量体である。この熱による可塑化温度（軟化温度）は、重合度（ｎ）により若干の差はあるものの、通常、２００〜２７０℃程度の範囲内にある。
【００２２】
上記構造単位としては、特に限定はないが、下記の化学式（１）〜（３）で表される構造単位が好適に用いられる。上記ＰＥＳ樹脂としては、上記化学式（１）〜（３）で表される構造単位の１種を単独で繰り返し単位とするものに限定されず、上記化学式（１）〜（３）で表される構造単位の２種以上を繰り返し単位とするものであっても差し支えない。
【００２３】
【化１】
【００２４】
【化２】
【００２５】
【化３】
【００２６】
上記化学式（１）で表される構造単位を繰り返し単位とするＰＥＳ樹脂は、例えば、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホンと、４，４′−ジクロロジフェニルスルホンとの当モルを、有機極性溶媒中で混合し、通常、１５０〜３５０℃の加熱下で、縮合重合することによって合成することができる。
【００２７】
また、上記化学式（２）で表される構造単位を繰り返し単位とするＰＥＳ樹脂は、４，４′−ジクロロフェニルスルホンと、１，４−ジヒドロキシフェニルとの当モルを、有機極性溶媒中で混合し、通常、１５０〜３５０℃の加熱下で、縮合重合することによって合成することができる。
【００２８】
さらに、上記化学式（３）で表される構造単位を繰り返し単位とするＰＥＳ樹脂は、４，４′−ジクロロフェニルスルホンと、４，４−ジヒドロキシジフェニルとの当モルを、有機極性溶媒中で混合し、通常、１５０〜３５０℃の加熱下で、縮合重合することによって合成することができる。
【００２９】
上記有機極性溶媒としては、特に限定はないが、出発原料および合成したＰＥＳ樹脂の双方を溶解可能であるものが好ましく、例えば、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−メチル−２−ピロリドン等があげられる。
【００３０】
なお、上記化学式（３）で表される構造単位は、２つのフェニル基が直結されているものに限定されず、アルキレン基等を介して、２つのフェニル基が結合されていても差し支えない。
【００３１】
上記ＰＥＳ樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）は、１０，０００〜５００，０００の範囲内が好ましく、特に好ましくは２０，０００〜４００，０００の範囲内である。
【００３２】
なお、上記基層用材料には、上記ＰＥＳ樹脂等の樹脂に加えて、導電性充填剤や、Ｎ，Ｎ′−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、トルエン、アセトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等の有機溶剤等を、必要に応じて含有させることも可能である。
【００３３】
上記導電性充填剤としては、特に限定はないが、例えば、カーボンブラック，グラファイト等の導電性粉末、アルミニウム粉末，ステンレス粉末等の金属粉末、導電性酸化亜鉛（ｃ−ＺｎＯ），導電性酸化チタン（ｃ−ＴｉＯ2 ），導電性酸化鉄（ｃ−Ｆｅ3 Ｏ4 ），導電性酸化錫（ｃ−ＳｎＯ2 ）等の導電性金属酸化物、第四級アンモニウム塩，リン酸エステル，スルホン酸塩，脂肪族多価アルコール，脂肪族アルコールサルフェート塩等のイオン性導電剤等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００３４】
上記導電性充填剤の配合割合は、上記樹脂１００重量部（以下「部」と略す）に対して、０．１〜３０部の範囲内が好ましく、特に好ましくは１〜２０部の範囲内である。すなわち、導電性充填剤が０．１部未満であると、転写に必要な電位がベルト表面に発現されず転写効率が悪化する傾向がみられ、逆に３０部を超えると、ベルトの屈曲性が悪化し、機械耐久性が悪化する傾向がみられるからである。
【００３５】
上記基層１を形成する基層用材料は、例えば、ＰＥＳ樹脂等の樹脂に加えて、必要により導電性充填剤や有機溶剤を適宜に配合し、これらを攪拌羽根で混合した後、リングミル，ボールミル，サンドミル等を用いて分散させることにより調製することができる。
【００３６】
上記基層用材料の引張弾性率は、２００〜２０，０００ＭＰａの範囲内が好ましく、特に好ましくは４００〜１５，０００ＭＰａの範囲内である。すなわち、基層用材料の引張弾性率が２００ＭＰａ未満であると、所望の張力が得られず、ベルトがたるみ、転写時に画像が乱れる傾向がみられ、逆に２０，０００ＭＰａを超えると、ローラ当接部の追従性が悪いため、スリップしたり、周囲と干渉したりするおそれがあるからである。
【００３７】
なお、本発明において引張弾性率とは、その材料を用いて形成した乾燥皮膜の引張弾性率を意味し、ＪＩＳ Ｋ ７１２７に準じて測定した値を意味する。
【００３８】
つぎに、上記基層１の開口縁部を被覆する柔軟材料２としては、基層用材料よりも剛性の小さい樹脂を用いる必要があり、例えば、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等のフッ素系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂等の樹脂や、ゴム系材料等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、基層１との弾性率の差が大きくなく、難燃性に優れている点で、フッ素系樹脂が好適に用いられる。
【００３９】
上記柔軟材料２は、例えば、フッ素系樹脂等の樹脂に加えて、必要によりアセトン等の溶剤を適宜に配合することにより調製することができる。
【００４０】
なお、上記柔軟材料２に用いる溶剤は、基層用材料に用いる溶剤とは、異なる種類の溶剤を用いることが好ましい。
【００４１】
上記柔軟材料２の引張弾性率は、上記基層用材料の引張弾性率よりも小さい必要がある。すなわち、柔軟材料２の引張弾性率が基層用材料の引張弾性率よりも高ければ、柔軟材料２の方が基層用材料よりも剛性が高くなり、ベルト端部での亀裂の発生を充分に抑制することができないからである。上記柔軟材料２の引張弾性率は、０．０１〜１０，０００ＭＰａの範囲内が好ましく、特に好ましくは０．１〜７，０００ＭＰａの範囲内である。すなわち、柔軟材料の引張弾性率が０．０１ＭＰａ未満であると、被覆材の耐摩耗性が悪化する傾向がみられ、逆に１０，０００ＭＰａを超えると、ベルト端部の剛性が高くなりすぎ、被覆材から亀裂が発生するおそれがあるからである。
【００４２】
前記図１に示した、本発明の半導電性シームレスベルトは、例えばつぎのようにして作製することができる。すなわち、前記と同様にして、基層用材料を調製し、これを金型（円筒形基体）の表面にスプレーコーティングする。ついで、これを１５０〜３００℃で３〜６時間乾燥することにより、金型の表面に基層１を形成する。その後、金型と基層１との間にエアーを吹き付ける等の方法により脱型した後、基層１の左右両端部を所定寸法にカットする。つぎに、前記と同様にして調製した柔軟材料を用いて、上記基層１の左右両端部を、ディッピング法によりそれぞれコーティングする。ついで、これを風乾した後、６０〜１５０℃で１〜３時間加熱乾燥する。このようにして、上記基層１の左右両端の開口縁部が、柔軟材料２により被覆されてなる半導電性シームレスベルト（図１参照）を得ることができる。
【００４３】
なお、上記基層１は、上記製法以外に、押出成形法、インフレーション法、ブロー成形法、ディッピング法、遠心成形法等により、作製することも可能である。
【００４４】
また、上記柔軟材料２による開口縁部の被覆方法としては、上記のディッピング法に限定されるものではなく、スプレーコーティング法により被覆することも可能である。なお、上記柔軟材料２による被覆は、開口縁部の左右両端部に限定されるものではなく、開口縁部の左右両端部のいずれか一方のみであってもよい。
【００４５】
本発明の半導電性シームレスベルトにおいて、前記図２に示した表面端部４および裏面端部５への柔軟材料２による被覆の幅は、基層１の開口端面３の先端から３ｍｍ以上であることが好ましく、特に好ましくは５ｍｍ以上である。また、柔軟材料２による被覆の厚みは、１０μｍ以上であることが好ましく、特に好ましくは２０μｍ以上である。すなわち、柔軟材料２による被覆がこれより小さいと、ベルト端部の亀裂を充分に抑制することができないおそれがあるからである。
【００４６】
本発明の半導電性シームレスベルトの基層１の厚みは、ベルトの用途に応じて適宜に設定されるが、通常、３０〜３００μｍの範囲内であり、好ましくは５０〜２００μｍの範囲内である。また、本発明の半導電性シームレスベルトは、内周長が９０〜１５００ｍｍで、幅が１００〜５００ｍｍ程度のものが好ましい。すなわち、上記寸法の範囲内に設定すると、電子写真機器等に組み込んで使用するのに適当な大きさとなるからである。
【００４７】
なお、本発明の半導電性シームレスベルトは、前記図１に示したような、基層１のみからなる単層構造に限定されるものではなく、例えば、基層１の外周に、直接または他の層を介して表層が形成されてなる多層構造であっても差し支えない。
【００４８】
上記表層用材料としては、特に限定はなく、例えば、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、通常作業性を考慮して、液状または溶剤可溶タイプが好適に用いられる。また、汚れ防止、塗膜強度、あるいは密着性を向上させる目的で、前記樹脂材料を変性したものを用いてもよく、例えば、変性アクリル系樹脂があげられる。この変性アクリル系樹脂としては、アクリル樹脂の分子構造を母体とし、他の樹脂ないし樹脂成分で変性されたものであれば特に限定はないが、シリコーン変性アクリル系樹脂が好適に用いられる。
【００４９】
上記シリコーン変性アクリル系樹脂としては、例えば、シリコーングラフトアクリル系樹脂があげられる。このシリコーングラフトアクリル系樹脂としては、アクリル系樹脂（主鎖）にシリコーン系樹脂がグラフト重合したものであれば特に限定するものではない。このシリコーングラフトアクリル系樹脂の具体例としては、東亞合成社製のサイマックＵＳ−３８０等があげられる。
【００５０】
なお、上記表層用材料としては、前記樹脂材料に対して、イソシアネート樹脂，アミノ樹脂，フェノール樹脂，キシレン樹脂等の樹脂架橋剤を用いて、樹脂架橋を施した材料や、感光性モノマーまたはポリマーに光重合開始剤を混合した紫外線硬化型材料等を用いても差し支えない。
【００５１】
上記表層用材料は、例えば、変性アクリル系樹脂と、ＤＭＦ，トルエン，アセトン等の有機溶剤とを適宜に配合し、攪拌羽根で混合することにより調製することができる。なお、各層を精度良く形成するためには、隣接する層の形成材料に用いる有機溶剤は、互いに異なった種類のものを使用することが好ましい。すなわち、表層用材料に用いる有機溶剤と、基層用材料に用いる有機溶剤とは、互いに異なった種類のものを使用することが好ましい。
【００５２】
このように、基層１の表面に表層を形成してなる半導電性シームレスベルトは、例えばつぎのようにして作製することができる。すなわち、先に述べたようにして、金型の表面に基層１を形成する。つぎに、上記と同様にして表層用材料を調製し、これを基層１の表面にスプレーコーティングする。ついで、これを１５０〜３００℃で３〜６時間乾燥することにより、基層１の表面に表層を形成する。その後、金型と基層１との間にエアーを吹き付ける等の方法により脱型した後、ベルトの左右両端を所定寸法にカットする。つぎに、前記と同様にして調製した柔軟材料を用いて、上記ベルトの左右両端部をディッピング法によりそれぞれコーティングし、これを風乾した後、６０〜１５０℃で１〜３時間加熱乾燥する。このようにして、上記基層１の表面に表層が直接形成された２層構造からなり、ベルトの左右両端の開口の開口縁部が、柔軟材料２により被覆された半導電性シームレスベルトを得ることができる。
【００５３】
なお、上記表層の形成方法は、上記スプレーコーティング法に限定されるものではなく、ディッピング法等により形成しても差し支えない。
【００５４】
このようにして得られる半導電性シームレスベルトにおいて、上記表層の厚みは、０．１〜２０μｍの範囲内が好ましく、特に好ましくは０．５〜１０μｍの範囲内である。すなわち、表層の厚みが０．１μｍ未満であると、表層の機能が充分に発揮されず、基層１にキズがつきやすくなり、逆に表層の厚みが２０μｍを超えると、変形（ロールの曲率）に追従できず、表層が割れ易くなり、フィルミングが発生するおそれがあるからである。
【００５５】
また、本発明の半導電性シームレスベルトは、前記構造に限定されるものではなく、例えば、基層１と表層との間に熱可塑性樹脂層を介在させた３層構造であっても差し支えない。
【００５６】
上記熱可塑性樹脂層用材料としては、特に限定はないが、熱可塑性樹脂とともに、必要に応じて、メチルエチルケトン（ＭＥＫ），トルエン等の溶剤等が用いられる。なお、この熱可塑性樹脂層用材料中にも、先に述べたような、導電性充填剤を配合しても差し支えない。
【００５７】
上記熱可塑性樹脂としては、特に限定はなく、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ），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），エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ素系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）系樹脂、ポリアミド系樹脂、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）系樹脂、ＥＥＡ（エチレン−アクリル酸エチル共重合体）系樹脂等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、難燃性に優れる点で、ＰＶＤＦ等のフッ素系樹脂を用いることが好ましい。
【００５８】
このように、基層１と表層との間に、熱可塑性樹脂層を介在させてなる３層構造の半導電性シームレスベルトは、例えば、つぎのようにして作製することができる。すなわち、先に述べたようにして、金型の表面に基層１を形成する。ついで、上記と同様にして熱可塑性樹脂層用材料を調製し、これを上記基層１の表面にスプレーコーティング法等によりコーティングして、熱可塑性樹脂層を形成した後、この表面に前記と同様にして表層を形成する。そして、金型と基層１との間にエアーを吹き付ける等の方法により脱型した後、ベルトの左右両端を所定寸法にカットする。つぎに、前記と同様にして調製した柔軟材料を用いて、上記ベルトの左右両端部をディッピング法によりそれぞれコーティングし、これを風乾した後、６０〜１５０℃で１〜３時間加熱乾燥する。このようにして、目的とする半導電性シームレスベルトを得ることができる。
【００５９】
上記熱可塑性樹脂層の厚みは、通常、１０〜２００μｍの範囲内であり、好ましくは１０〜１００μｍの範囲内である。
【００６０】
また、本発明の半導電性シームレスベルトは、前記構造に限定されるものではなく、例えば、基層１と表層との間にゴム弾性層を介在させた３層構造であっても差し支えない。
【００６１】
上記ゴム弾性層用材料としては、ゴム材および加硫剤とともに、必要に応じて、加硫促進剤、溶剤、加工助剤、老化防止剤等が用いられる。なお、このゴム弾性層用材料中にも、先に述べたような、導電性充填剤を配合しても差し支えない。
【００６２】
上記ゴム材としては、特に限定はないが、難燃性の観点から、塩素化ポリエチレンゴム（ＣＰＥ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等が用いられる。これらのなかで、マシンに必要なベルトの抵抗レベルや、転写効率アップに必要な弾力性、耐久性に必要な高硬度等のバランス等を考慮して、最適材料を選定する。
【００６３】
このように、基層１と表層との間に、ゴム弾性層を介在させてなる３層構造の半導電性シームレスベルトは、例えば、つぎのようにして作製することができる。すなわち、先に述べたようにして、金型の表面に基層１を形成する。ついで、上記と同様にしてゴム弾性層用材料を調製し、これを上記基層１の表面にスプレーコーティング法等によりコーティングした後、加熱乾燥（加硫）させることにより、ゴム弾性層を形成する。つぎに、この表面に前記と同様にして表層を形成する。そして、金型と基層１との間にエアーを吹き付ける等の方法により脱型した後、ベルトの左右両端を所定寸法にカットする。つぎに、前記と同様にして調製した柔軟材料を用いて、上記ベルトの左右両端部をディッピング法によりそれぞれコーティングし、これを風乾した後、６０〜１５０℃で１〜３時間加熱乾燥する。このようにして、目的とする半導電性シームレスベルトを得ることができる。
【００６４】
上記ゴム弾性層の厚みは、通常、１０〜２００μｍの範囲内であり、好ましくは１０〜１００μｍの範囲内である。
【００６５】
なお、本発明の半導電性シームレスベルトは、基層１と表層との間に、熱可塑性樹脂層およびゴム弾性層の双方を介在させた４層構造であってもよい。このような４層構造の半導電性シームレスベルトは、例えば、つぎのようにして作製することができる。すなわち、先に述べたようにして、基層１の表面に熱可塑性樹脂層を形成する。ついで、上記と同様にしてゴム弾性層用材料を調製し、これを上記熱可塑性樹脂層の表面にスプレーコーティング法等によりコーティングした後、加熱乾燥（加硫）させることにより、ゴム弾性層を形成する。つぎに、この表面に前記と同様にして表層を形成する。そして、金型と基層１との間にエアーを吹き付ける等の方法により脱型した後、ベルトの左右両端を所定寸法にカットする。つぎに、前記と同様にして調製した柔軟材料を用いて、上記ベルトの左右両端部をディッピング法によりそれぞれコーティングし、これを風乾した後、６０〜１５０℃で１〜３時間加熱乾燥する。このようにして、目的とする半導電性シームレスベルトを得ることができる。
【００６６】
本発明の半導電性シームレスベルトは、フルカラーＬＢＰやフルカラーＰＰＣ等の電子写真技術を採用した電子写真機器において、トナー像の転写用，紙転写搬送用，感光体基体用等の用途に好適に用いられるが、これに限定するものではなく、例えば、フルカラーではない、単色の電子写真複写機の転写ベルト等にも使用することができる。
【実施例】
【００６７】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【００６８】
〔実施例１〕
（基層用材料の調製）
前記化学式（１）で表される構造単位を繰り返し単位とするＰＥＳ樹脂（ＰＥＳ粉末）１００部と、カーボンブラック（昭和キャボット社製、ショウブラックＮ２２０）１０部と、ＤＭＦ溶剤３００部とを配合し、攪拌羽根で混合した後、ミル分散させて基層用材料（引張弾性率：３０００ＭＰａ）を調製した。
【００６９】
（柔軟材料の調製）
ＰＶＤＦ樹脂（ダイキン工業社製、ＶＴ−１００）１００部と、アセトン溶剤３００部とを配合し、攪拌羽根で混合することにより、柔軟材料（引張弾性率：７００ＭＰａ）を調製した。
【００７０】
（シームレスベルトの作製）
金型（円筒形基体）を準備し、この表面に上記基層用材料をスプレーコーティングし、金型の表面に基層を形成した。その後、金型と基層との間にエアーを吹き付け、金型を脱型した後、基層の左右両端を所定寸法にカットした。つぎに、上記柔軟材料を用いて、上記基層の左右両端部をディッピング法によりそれぞれコーティングした。このようにして、基層（厚み８０μｍ）のみからなる単層構造であって、上記基層の左右両端の開口の開口縁部が、柔軟材料により被覆（厚み５０μｍ）されてなるシームレスベルト（図１参照）を作製した。
【００７１】
〔実施例２〕
（基層用材料の調製）
実施例１と同様にして、基層用材料を調製した。
【００７２】
（柔軟材料の調製）
実施例１と同様にして、基層用材料を調製した。
【００７３】
（表層用材料の調製）
シリコーングラフトアクリル系樹脂（東亞合成社製、サイマックＵＳ−３８０）１００部と、トルエン溶剤５００部とを配合し、攪拌羽根で混合して、表層用材料（引張弾性率：１５００ＭＰａ）を調製した。
【００７４】
（シームレスベルトの作製）
実施例１と同様にして、金型（円筒形基体）の表面に基層を形成した。つぎに、この基層の表面に、上記表層用材料をスプレーコーティングし、表層を形成した。その後、金型と基層との間にエアーを吹き付け、金型を脱型した後、ベルトの左右両端を所定寸法にカットした。つぎに、上記柔軟材料を用いて、上記ベルトの左右両端部をディッピング法によりそれぞれコーティングした。このようにして、基層（厚み８０μｍ）の表面に、表層（厚み：約１μｍ）が形成されてなる２層構造であって、ベルトの左右両端の開口の開口縁部が、柔軟材料により被覆（厚み５０μｍ）されてなるシームレスベルトを作製した。
【００７５】
〔比較例１〕
（基層用材料の調製）
実施例１と同様にして、基層用材料を調製した。
【００７６】
（シームレスベルトの作製）
金型（円筒形基体）を準備し、この表面に上記基層用材料をスプレーコーティングし、金型の表面に基層を形成した。その後、金型と基層との間にエアーを吹き付け、金型を脱型した後、基層の左右両端を所定寸法にカットした。このようにして、基層（厚み８０μｍ）のみからなる単層構造であって、上記基層の左右両端の開口の開口縁部が、柔軟材料により被覆されていないシームレスベルトを作製した。
【００７７】
〔比較例２〕
特開２００２−２５１０７８号公報に記載の実施例に準じて、基層の半導電部分の両端に、絶縁部分を形成してなる、単層構造のシームレスベルトを作製した。すなわち、絶縁部分用材料として、ポリアミドイミドワニス（東洋紡績社製、ＮＸ１００、固形分：１５％、引張弾性率：１９６０ＭＰａ）を準備した。また、半導電部分用材料として、上記ポリアミドイミドワニス（東洋紡績社製、ＮＸ１００）に、カーボンブラック（三菱化学社製、♯２４００）を固形分に対し１２重量％分散混合してなるカーボンブラックスラリーを調製した（引張弾性率：２１５６ＭＰａ）。つぎに、内径３００ｍｍの鋼管からなる金型に、上記半導電部分用材料であるカーボンブラックスラリーと、上記絶縁部分用材料であるポリアミドイミドワニスの適当量を略同時に静かに注ぎ、半導電部分３５０ｍｍ、絶縁部分３０ｍｍの割合とし、金型を１３０℃、１時間、２００回転／分で回転させた。そして、２５０℃、２２時間で金型ごとアフターキュアーを行った。その後、得られたベルトの両端をそれぞれ平行に切り落とし、基層（厚み０．１ｍｍ）のみからなる単層構造のシームレスベルトを作製した。
【００７８】
このようにして得られた実施例品および比較例品のシームレスベルトを用い、下記の基準に従ってベンチ耐久試験の評価を行った。これらの結果を下記の表１に併せて示した。
【００７９】
〔ベンチ耐久試験〕
直径１３ｍｍの金属製ローラーを２本準備し、２本の金属製ローラー間にシームレスベルト（幅１５０ｍｍ）を張架した状態で、一方の金属製ローラーをテーブル上に固定した。ついで、テーブルに固定していない他方の金属製ローラーがテーブルの端部になるように配置し、この金属製ローラーの両端にオモリを２ｋｇずつ吊り下げ（総荷重４ｋｇ）、ラボ環境（２５℃×４０％）下で、シームレスベルトを連続回転させた。そして、シームレスベルトに亀裂が確認できるまでの累積回転数を測定した。
【００８０】
【表１】
【００８１】
上記結果から、いずれの実施例品も、ベルトの左右両端の開口の開口縁部が柔軟材料により被覆されており、ベルトの開口端面からの亀裂の発生を抑制することができるため、耐久性が優れていた。
【００８２】
これに対し、比較例１品は、シームレスベルトの開口縁部が柔軟材料により被覆されていないため、耐久性が著しく劣っていた。また、比較例２品は、ベルトの端部が柔軟材料により形成されているため、比較例１品よりも若干耐久性が向上しているものの、ベルトの開口端面（カット面）が柔軟材料により被覆されていないため、ベルトの開口端面（カット面）からの亀裂の発生を抑制することができず、実施例品に比べて、耐久性が劣っていた。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明の半導電性シームレスベルトは、フルカラーＬＢＰ（レーザービームプリンター）やフルカラーＰＰＣ（プレーンペーパーコピア）等の電子写真技術を採用した電子写真機器において、中間転写ベルトや紙転写搬送ベルト等として好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の半導電性シームレスベルトの一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示した半導電性シームレスベルトの要部Ａを模式的に示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１ 基層
２ 柔軟材料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導電性シームレスベルトに関するものであり、詳しくはフルカラーＬＢＰ（レーザービームプリンター）やフルカラーＰＰＣ（プレーンペーパーコピア）等の電子写真技術を採用した電子写真機器において、中間転写ベルトや紙転写搬送ベルト等に用いられる半導電性シームレスベルトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、フルカラーＬＢＰやフルカラーＰＰＣ等の電子写真技術を採用した電子写真機器において、トナー像の転写用，紙転写搬送用，感光体基体用等の用途に、シームレスベルト（無端ベルト）が多用されている。このようなシームレスベルトとしては、例えば、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等のフッ素系樹脂，ポリカーボネート樹脂，ポリイミド樹脂等の樹脂材料に、導電性カーボンブラックを配合したものを、ディッピング法，押出成形法，遠心成形法等の方法により、筒状フィルムに形成したものが用いられている。
【０００３】
このような電子写真機器に搭載される、次世代のシームレスベルトにおいては、特に耐久性が求められている。従来は、中間転写ベルト等のシームレスベルトをユニット化し交換式としていたが、今後はマシン（電子写真機器）本体に組みつけたシステムが検討されており、シームレスベルトにおいてもマシンライフと同等の寿命が求められる。
【０００４】
上記シームレスベルトにおいて、ベルトの寿命を決める要素として、ベルト端部の亀裂があげられる。このようなベルト端部の亀裂の発生原因としては、（１）中間転写ベルト等のシームレスベルトは、複数のローラ間に張架され、屈曲した状態で使用されるため、屈曲による応力がベルト端部に集中しやすいこと、（２）シームレスベルトの蛇行防止用に設けられる寄り止め用ガイドが、ローラ端部に乗り上げることにより、過度の応力がベルト端部に集中すること等があげられる。
【０００５】
そこで、このようなベルト端部の亀裂を防ぎ、ベルトの機械耐久性を向上させる目的で、例えば、半導電性樹脂を使用して可撓性のエンドレスに形成されたシームレスベルトにおいて、上記シームレスベルトの両端部の少なくとも一方に、上記半導電性樹脂よりも小さい弾性率の補強樹脂を一体化したシームレスベルトが提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２５１０７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載のシームレスベルトは、ベルト本体部（中央部）の半導電部分を、半導電性材料を用いて形成する一方、ベルト端部の絶縁部分を、上記半導電性材料よりも小さい弾性率の補強材料を用いて形成している。そして、このような半導電部分と、絶縁部分とからなるシームレスベルトは、半導電性材料と、補強材料とを金型内で略同時に注型し、硬化させた後、シームレスベルトの両端部の絶縁部分の一部を切り落とすことにより作製されている。このような特許文献１に記載のシームレスベルトは、後記の理由により、ベルト端部の亀裂の発生を充分に抑制することができず、耐久性が不充分となりやすい。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、ベルト端部の亀裂を抑制でき、耐久性に優れた半導電性シームレスベルトの提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明の半導電性シームレスベルトは、少なくとも１つの構成層を備えた半導電性シームレスベルトであって、上記ベルトの左右両端の開口の少なくとも一方の開口縁部が、円周に沿って、上記ベルトの構成層用材料よりも柔軟な材料によって被覆されているという構成をとる。
【０００９】
すなわち、本発明者らは、ベルト端部の亀裂を抑制でき、耐久性に優れた半導電性シームレスベルトを得るべく、鋭意研究を重ねた。まず、上記特許文献１に記載のシームレスベルトを用いて、亀裂の発生原因について研究を続けたところ、シームレスベルトの左右両端の開口の開口端面（ベルト端面）に亀裂が発生し、これが成長して、ベルトの耐久性が劣るということを突き止めた。すなわち、ベルトを所定寸法にカットする際に、切り始めと切り終わりの位置ずれや、刃を一気に押し込んだ際の微小破損や、高剛性フィルムをカットすることにより発生する微細なギザギザカット面等の形態ができることにより、ベルト端面（カット面）に亀裂が生じやすく、これらが原因で、ベルト端面（カット面）から亀裂が成長していくことを突き止めた。そこで、このベルト端面からの亀裂を防止すべく、さらに実験を続けた結果、半導電性シームレスベルトの左右両端の開口の少なくとも一方の開口縁部を、円周に沿って、ベルトの構成層用材料よりも柔軟な材料によって被覆すると、ベルト端面からの亀裂を防止でき、耐久性が向上することを見いだし、本発明に到達した。
【発明の効果】
【００１０】
このように、本発明の半導電性シームレスベルトは、ベルトの左右両端の開口の少なくとも一方の開口縁部が、円周に沿って、上記ベルトの構成層用材料よりも柔軟な材料によって被覆されているため、ベルト端部のカット面エッジ部への過度の応力の集中をなくし、応力を分散させることができるとともに、開口端面からの亀裂をも抑制することができる。そのため、画像に影響を与えることなく、耐久性の向上を図ることができる。
【００１１】
また、ポリエーテルスルホン樹脂を用いて基層を形成すると、張力にばらつきの少ない高剛性ベルトを得ることができ、今後の主流になると考えられるタンデム式の高速機に用いた場合でも、色ずれ等のおそれがなくなる。
【００１２】
さらに、上記ポリエーテルスルホン樹脂を用いて形成した基層の表面に、シリコーングラフトアクリル系樹脂を用いて表層を形成してなる多層構造の半導電性シームレスベルトは、転写効率が上がるため、画質がさらに向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００１４】
本発明の半導電性シームレスベルトとしては、例えば、図１に示すように、基層１のみからなる単層構造であって、上記基層１の左右両端の開口の開口縁部が、円周に沿って、上記基層用材料よりも柔軟な材料（柔軟材料）２によって、滑らかに被覆されたものがあげられる。
【００１５】
ここで、基層１の開口縁部とは、図２に示すように、基層１の開口端面３と、この開口端面３に隣接する表面端部４および裏面端部５とを含む意味である。本発明においては、上記開口縁部が上記柔軟材料２により、図示のように被覆されているのであって、これが最大の特徴である。
【００１６】
また、本発明において、ベルトの左右両端の開口の開口縁部とは、ベルトが上記のような単層構造のベルトではなく、多層構造のベルトの場合、つぎのことを意味する。例えば、基層１の表面に表層が直接形成されてなる２層構造のベルトの場合、ベルトの開口縁部とは、基層１および表層の各開口端面と、これらの開口端面に隣接する表層の端部（表面端部）および基層１の端部（裏面端部）とを含む意味である。本発明においては、上記開口縁部が、図２に示すように、上記柔軟材料２により被覆されているのである。
【００１７】
そして、本発明においては、先に述べたように、ベルトの左右両端の開口の少なくとも一方の開口縁部が、上記ベルトの構成層用材料よりも柔軟な材料によって被覆されていなければならない。ここで、ベルトの構成層用材料よりも柔軟な材料とは、ベルトが単層構造の場合は、先に述べたように、基層用材料よりも柔軟（剛性の小さい）な材料のことを意味し、ベルトが多層構造の場合は、いずれの構成層用材料よりも柔軟な材料であることを意味する。
【００１８】
なお、本発明の半導電性シームレスベルトにおける「半導電性」とは、基層１の体積電気抵抗率が、１０4 〜１０16Ω・ｃｍの範囲内、好ましくは１０5 〜１０14Ω・ｃｍの範囲内にあることを意味する。なお、上記体積電気抵抗率は、Hiresta-UP MCP-HT450（三菱化学社製）と、HRS プロープ（三菱化学社製）とを用いて、１００Ｖの電圧を印加した場合の値を示す。
【００１９】
つぎに、構成層の形成材料について説明する。
【００２０】
上記基層１の形成に用いられる基層用材料としては、特に限定はなく、例えば、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアレート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、フッ素系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）系樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、吸水性が低いという点で、ＰＥＳ樹脂が好適に用いられる。
【００２１】
上記ＰＥＳ樹脂としては、芳香族環が、スルホニル基（−ＳＯ2 −）またはエーテル基（−Ｏ−）を介して結合された構造単位を繰り返し単位とするものであれば特に限定はない。上記ＰＥＳ樹脂は、このような構造単位を繰り返し単位として高分子化した固形ポリマーであって、熱によって可塑化し、押出成形等によってフィルム状に成形可能な高分子量体である。この熱による可塑化温度（軟化温度）は、重合度（ｎ）により若干の差はあるものの、通常、２００〜２７０℃程度の範囲内にある。
【００２２】
上記構造単位としては、特に限定はないが、下記の化学式（１）〜（３）で表される構造単位が好適に用いられる。上記ＰＥＳ樹脂としては、上記化学式（１）〜（３）で表される構造単位の１種を単独で繰り返し単位とするものに限定されず、上記化学式（１）〜（３）で表される構造単位の２種以上を繰り返し単位とするものであっても差し支えない。
【００２３】
【化１】
【００２４】
【化２】
【００２５】
【化３】
【００２６】
上記化学式（１）で表される構造単位を繰り返し単位とするＰＥＳ樹脂は、例えば、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホンと、４，４′−ジクロロジフェニルスルホンとの当モルを、有機極性溶媒中で混合し、通常、１５０〜３５０℃の加熱下で、縮合重合することによって合成することができる。
【００２７】
また、上記化学式（２）で表される構造単位を繰り返し単位とするＰＥＳ樹脂は、４，４′−ジクロロフェニルスルホンと、１，４−ジヒドロキシフェニルとの当モルを、有機極性溶媒中で混合し、通常、１５０〜３５０℃の加熱下で、縮合重合することによって合成することができる。
【００２８】
さらに、上記化学式（３）で表される構造単位を繰り返し単位とするＰＥＳ樹脂は、４，４′−ジクロロフェニルスルホンと、４，４−ジヒドロキシジフェニルとの当モルを、有機極性溶媒中で混合し、通常、１５０〜３５０℃の加熱下で、縮合重合することによって合成することができる。
【００２９】
上記有機極性溶媒としては、特に限定はないが、出発原料および合成したＰＥＳ樹脂の双方を溶解可能であるものが好ましく、例えば、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−メチル−２−ピロリドン等があげられる。
【００３０】
なお、上記化学式（３）で表される構造単位は、２つのフェニル基が直結されているものに限定されず、アルキレン基等を介して、２つのフェニル基が結合されていても差し支えない。
【００３１】
上記ＰＥＳ樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）は、１０，０００〜５００，０００の範囲内が好ましく、特に好ましくは２０，０００〜４００，０００の範囲内である。
【００３２】
なお、上記基層用材料には、上記ＰＥＳ樹脂等の樹脂に加えて、導電性充填剤や、Ｎ，Ｎ′−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、トルエン、アセトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等の有機溶剤等を、必要に応じて含有させることも可能である。
【００３３】
上記導電性充填剤としては、特に限定はないが、例えば、カーボンブラック，グラファイト等の導電性粉末、アルミニウム粉末，ステンレス粉末等の金属粉末、導電性酸化亜鉛（ｃ−ＺｎＯ），導電性酸化チタン（ｃ−ＴｉＯ2 ），導電性酸化鉄（ｃ−Ｆｅ3 Ｏ4 ），導電性酸化錫（ｃ−ＳｎＯ2 ）等の導電性金属酸化物、第四級アンモニウム塩，リン酸エステル，スルホン酸塩，脂肪族多価アルコール，脂肪族アルコールサルフェート塩等のイオン性導電剤等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００３４】
上記導電性充填剤の配合割合は、上記樹脂１００重量部（以下「部」と略す）に対して、０．１〜３０部の範囲内が好ましく、特に好ましくは１〜２０部の範囲内である。すなわち、導電性充填剤が０．１部未満であると、転写に必要な電位がベルト表面に発現されず転写効率が悪化する傾向がみられ、逆に３０部を超えると、ベルトの屈曲性が悪化し、機械耐久性が悪化する傾向がみられるからである。
【００３５】
上記基層１を形成する基層用材料は、例えば、ＰＥＳ樹脂等の樹脂に加えて、必要により導電性充填剤や有機溶剤を適宜に配合し、これらを攪拌羽根で混合した後、リングミル，ボールミル，サンドミル等を用いて分散させることにより調製することができる。
【００３６】
上記基層用材料の引張弾性率は、２００〜２０，０００ＭＰａの範囲内が好ましく、特に好ましくは４００〜１５，０００ＭＰａの範囲内である。すなわち、基層用材料の引張弾性率が２００ＭＰａ未満であると、所望の張力が得られず、ベルトがたるみ、転写時に画像が乱れる傾向がみられ、逆に２０，０００ＭＰａを超えると、ローラ当接部の追従性が悪いため、スリップしたり、周囲と干渉したりするおそれがあるからである。
【００３７】
なお、本発明において引張弾性率とは、その材料を用いて形成した乾燥皮膜の引張弾性率を意味し、ＪＩＳ Ｋ ７１２７に準じて測定した値を意味する。
【００３８】
つぎに、上記基層１の開口縁部を被覆する柔軟材料２としては、基層用材料よりも剛性の小さい樹脂を用いる必要があり、例えば、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等のフッ素系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂等の樹脂や、ゴム系材料等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、基層１との弾性率の差が大きくなく、難燃性に優れている点で、フッ素系樹脂が好適に用いられる。
【００３９】
上記柔軟材料２は、例えば、フッ素系樹脂等の樹脂に加えて、必要によりアセトン等の溶剤を適宜に配合することにより調製することができる。
【００４０】
なお、上記柔軟材料２に用いる溶剤は、基層用材料に用いる溶剤とは、異なる種類の溶剤を用いることが好ましい。
【００４１】
上記柔軟材料２の引張弾性率は、上記基層用材料の引張弾性率よりも小さい必要がある。すなわち、柔軟材料２の引張弾性率が基層用材料の引張弾性率よりも高ければ、柔軟材料２の方が基層用材料よりも剛性が高くなり、ベルト端部での亀裂の発生を充分に抑制することができないからである。上記柔軟材料２の引張弾性率は、０．０１〜１０，０００ＭＰａの範囲内が好ましく、特に好ましくは０．１〜７，０００ＭＰａの範囲内である。すなわち、柔軟材料の引張弾性率が０．０１ＭＰａ未満であると、被覆材の耐摩耗性が悪化する傾向がみられ、逆に１０，０００ＭＰａを超えると、ベルト端部の剛性が高くなりすぎ、被覆材から亀裂が発生するおそれがあるからである。
【００４２】
前記図１に示した、本発明の半導電性シームレスベルトは、例えばつぎのようにして作製することができる。すなわち、前記と同様にして、基層用材料を調製し、これを金型（円筒形基体）の表面にスプレーコーティングする。ついで、これを１５０〜３００℃で３〜６時間乾燥することにより、金型の表面に基層１を形成する。その後、金型と基層１との間にエアーを吹き付ける等の方法により脱型した後、基層１の左右両端部を所定寸法にカットする。つぎに、前記と同様にして調製した柔軟材料を用いて、上記基層１の左右両端部を、ディッピング法によりそれぞれコーティングする。ついで、これを風乾した後、６０〜１５０℃で１〜３時間加熱乾燥する。このようにして、上記基層１の左右両端の開口縁部が、柔軟材料２により被覆されてなる半導電性シームレスベルト（図１参照）を得ることができる。
【００４３】
なお、上記基層１は、上記製法以外に、押出成形法、インフレーション法、ブロー成形法、ディッピング法、遠心成形法等により、作製することも可能である。
【００４４】
また、上記柔軟材料２による開口縁部の被覆方法としては、上記のディッピング法に限定されるものではなく、スプレーコーティング法により被覆することも可能である。なお、上記柔軟材料２による被覆は、開口縁部の左右両端部に限定されるものではなく、開口縁部の左右両端部のいずれか一方のみであってもよい。
【００４５】
本発明の半導電性シームレスベルトにおいて、前記図２に示した表面端部４および裏面端部５への柔軟材料２による被覆の幅は、基層１の開口端面３の先端から３ｍｍ以上であることが好ましく、特に好ましくは５ｍｍ以上である。また、柔軟材料２による被覆の厚みは、１０μｍ以上であることが好ましく、特に好ましくは２０μｍ以上である。すなわち、柔軟材料２による被覆がこれより小さいと、ベルト端部の亀裂を充分に抑制することができないおそれがあるからである。
【００４６】
本発明の半導電性シームレスベルトの基層１の厚みは、ベルトの用途に応じて適宜に設定されるが、通常、３０〜３００μｍの範囲内であり、好ましくは５０〜２００μｍの範囲内である。また、本発明の半導電性シームレスベルトは、内周長が９０〜１５００ｍｍで、幅が１００〜５００ｍｍ程度のものが好ましい。すなわち、上記寸法の範囲内に設定すると、電子写真機器等に組み込んで使用するのに適当な大きさとなるからである。
【００４７】
なお、本発明の半導電性シームレスベルトは、前記図１に示したような、基層１のみからなる単層構造に限定されるものではなく、例えば、基層１の外周に、直接または他の層を介して表層が形成されてなる多層構造であっても差し支えない。
【００４８】
上記表層用材料としては、特に限定はなく、例えば、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、通常作業性を考慮して、液状または溶剤可溶タイプが好適に用いられる。また、汚れ防止、塗膜強度、あるいは密着性を向上させる目的で、前記樹脂材料を変性したものを用いてもよく、例えば、変性アクリル系樹脂があげられる。この変性アクリル系樹脂としては、アクリル樹脂の分子構造を母体とし、他の樹脂ないし樹脂成分で変性されたものであれば特に限定はないが、シリコーン変性アクリル系樹脂が好適に用いられる。
【００４９】
上記シリコーン変性アクリル系樹脂としては、例えば、シリコーングラフトアクリル系樹脂があげられる。このシリコーングラフトアクリル系樹脂としては、アクリル系樹脂（主鎖）にシリコーン系樹脂がグラフト重合したものであれば特に限定するものではない。このシリコーングラフトアクリル系樹脂の具体例としては、東亞合成社製のサイマックＵＳ−３８０等があげられる。
【００５０】
なお、上記表層用材料としては、前記樹脂材料に対して、イソシアネート樹脂，アミノ樹脂，フェノール樹脂，キシレン樹脂等の樹脂架橋剤を用いて、樹脂架橋を施した材料や、感光性モノマーまたはポリマーに光重合開始剤を混合した紫外線硬化型材料等を用いても差し支えない。
【００５１】
上記表層用材料は、例えば、変性アクリル系樹脂と、ＤＭＦ，トルエン，アセトン等の有機溶剤とを適宜に配合し、攪拌羽根で混合することにより調製することができる。なお、各層を精度良く形成するためには、隣接する層の形成材料に用いる有機溶剤は、互いに異なった種類のものを使用することが好ましい。すなわち、表層用材料に用いる有機溶剤と、基層用材料に用いる有機溶剤とは、互いに異なった種類のものを使用することが好ましい。
【００５２】
このように、基層１の表面に表層を形成してなる半導電性シームレスベルトは、例えばつぎのようにして作製することができる。すなわち、先に述べたようにして、金型の表面に基層１を形成する。つぎに、上記と同様にして表層用材料を調製し、これを基層１の表面にスプレーコーティングする。ついで、これを１５０〜３００℃で３〜６時間乾燥することにより、基層１の表面に表層を形成する。その後、金型と基層１との間にエアーを吹き付ける等の方法により脱型した後、ベルトの左右両端を所定寸法にカットする。つぎに、前記と同様にして調製した柔軟材料を用いて、上記ベルトの左右両端部をディッピング法によりそれぞれコーティングし、これを風乾した後、６０〜１５０℃で１〜３時間加熱乾燥する。このようにして、上記基層１の表面に表層が直接形成された２層構造からなり、ベルトの左右両端の開口の開口縁部が、柔軟材料２により被覆された半導電性シームレスベルトを得ることができる。
【００５３】
なお、上記表層の形成方法は、上記スプレーコーティング法に限定されるものではなく、ディッピング法等により形成しても差し支えない。
【００５４】
このようにして得られる半導電性シームレスベルトにおいて、上記表層の厚みは、０．１〜２０μｍの範囲内が好ましく、特に好ましくは０．５〜１０μｍの範囲内である。すなわち、表層の厚みが０．１μｍ未満であると、表層の機能が充分に発揮されず、基層１にキズがつきやすくなり、逆に表層の厚みが２０μｍを超えると、変形（ロールの曲率）に追従できず、表層が割れ易くなり、フィルミングが発生するおそれがあるからである。
【００５５】
また、本発明の半導電性シームレスベルトは、前記構造に限定されるものではなく、例えば、基層１と表層との間に熱可塑性樹脂層を介在させた３層構造であっても差し支えない。
【００５６】
上記熱可塑性樹脂層用材料としては、特に限定はないが、熱可塑性樹脂とともに、必要に応じて、メチルエチルケトン（ＭＥＫ），トルエン等の溶剤等が用いられる。なお、この熱可塑性樹脂層用材料中にも、先に述べたような、導電性充填剤を配合しても差し支えない。
【００５７】
上記熱可塑性樹脂としては、特に限定はなく、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ），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），エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ素系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）系樹脂、ポリアミド系樹脂、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）系樹脂、ＥＥＡ（エチレン−アクリル酸エチル共重合体）系樹脂等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、難燃性に優れる点で、ＰＶＤＦ等のフッ素系樹脂を用いることが好ましい。
【００５８】
このように、基層１と表層との間に、熱可塑性樹脂層を介在させてなる３層構造の半導電性シームレスベルトは、例えば、つぎのようにして作製することができる。すなわち、先に述べたようにして、金型の表面に基層１を形成する。ついで、上記と同様にして熱可塑性樹脂層用材料を調製し、これを上記基層１の表面にスプレーコーティング法等によりコーティングして、熱可塑性樹脂層を形成した後、この表面に前記と同様にして表層を形成する。そして、金型と基層１との間にエアーを吹き付ける等の方法により脱型した後、ベルトの左右両端を所定寸法にカットする。つぎに、前記と同様にして調製した柔軟材料を用いて、上記ベルトの左右両端部をディッピング法によりそれぞれコーティングし、これを風乾した後、６０〜１５０℃で１〜３時間加熱乾燥する。このようにして、目的とする半導電性シームレスベルトを得ることができる。
【００５９】
上記熱可塑性樹脂層の厚みは、通常、１０〜２００μｍの範囲内であり、好ましくは１０〜１００μｍの範囲内である。
【００６０】
また、本発明の半導電性シームレスベルトは、前記構造に限定されるものではなく、例えば、基層１と表層との間にゴム弾性層を介在させた３層構造であっても差し支えない。
【００６１】
上記ゴム弾性層用材料としては、ゴム材および加硫剤とともに、必要に応じて、加硫促進剤、溶剤、加工助剤、老化防止剤等が用いられる。なお、このゴム弾性層用材料中にも、先に述べたような、導電性充填剤を配合しても差し支えない。
【００６２】
上記ゴム材としては、特に限定はないが、難燃性の観点から、塩素化ポリエチレンゴム（ＣＰＥ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等が用いられる。これらのなかで、マシンに必要なベルトの抵抗レベルや、転写効率アップに必要な弾力性、耐久性に必要な高硬度等のバランス等を考慮して、最適材料を選定する。
【００６３】
このように、基層１と表層との間に、ゴム弾性層を介在させてなる３層構造の半導電性シームレスベルトは、例えば、つぎのようにして作製することができる。すなわち、先に述べたようにして、金型の表面に基層１を形成する。ついで、上記と同様にしてゴム弾性層用材料を調製し、これを上記基層１の表面にスプレーコーティング法等によりコーティングした後、加熱乾燥（加硫）させることにより、ゴム弾性層を形成する。つぎに、この表面に前記と同様にして表層を形成する。そして、金型と基層１との間にエアーを吹き付ける等の方法により脱型した後、ベルトの左右両端を所定寸法にカットする。つぎに、前記と同様にして調製した柔軟材料を用いて、上記ベルトの左右両端部をディッピング法によりそれぞれコーティングし、これを風乾した後、６０〜１５０℃で１〜３時間加熱乾燥する。このようにして、目的とする半導電性シームレスベルトを得ることができる。
【００６４】
上記ゴム弾性層の厚みは、通常、１０〜２００μｍの範囲内であり、好ましくは１０〜１００μｍの範囲内である。
【００６５】
なお、本発明の半導電性シームレスベルトは、基層１と表層との間に、熱可塑性樹脂層およびゴム弾性層の双方を介在させた４層構造であってもよい。このような４層構造の半導電性シームレスベルトは、例えば、つぎのようにして作製することができる。すなわち、先に述べたようにして、基層１の表面に熱可塑性樹脂層を形成する。ついで、上記と同様にしてゴム弾性層用材料を調製し、これを上記熱可塑性樹脂層の表面にスプレーコーティング法等によりコーティングした後、加熱乾燥（加硫）させることにより、ゴム弾性層を形成する。つぎに、この表面に前記と同様にして表層を形成する。そして、金型と基層１との間にエアーを吹き付ける等の方法により脱型した後、ベルトの左右両端を所定寸法にカットする。つぎに、前記と同様にして調製した柔軟材料を用いて、上記ベルトの左右両端部をディッピング法によりそれぞれコーティングし、これを風乾した後、６０〜１５０℃で１〜３時間加熱乾燥する。このようにして、目的とする半導電性シームレスベルトを得ることができる。
【００６６】
本発明の半導電性シームレスベルトは、フルカラーＬＢＰやフルカラーＰＰＣ等の電子写真技術を採用した電子写真機器において、トナー像の転写用，紙転写搬送用，感光体基体用等の用途に好適に用いられるが、これに限定するものではなく、例えば、フルカラーではない、単色の電子写真複写機の転写ベルト等にも使用することができる。
【実施例】
【００６７】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【００６８】
〔実施例１〕
（基層用材料の調製）
前記化学式（１）で表される構造単位を繰り返し単位とするＰＥＳ樹脂（ＰＥＳ粉末）１００部と、カーボンブラック（昭和キャボット社製、ショウブラックＮ２２０）１０部と、ＤＭＦ溶剤３００部とを配合し、攪拌羽根で混合した後、ミル分散させて基層用材料（引張弾性率：３０００ＭＰａ）を調製した。
【００６９】
（柔軟材料の調製）
ＰＶＤＦ樹脂（ダイキン工業社製、ＶＴ−１００）１００部と、アセトン溶剤３００部とを配合し、攪拌羽根で混合することにより、柔軟材料（引張弾性率：７００ＭＰａ）を調製した。
【００７０】
（シームレスベルトの作製）
金型（円筒形基体）を準備し、この表面に上記基層用材料をスプレーコーティングし、金型の表面に基層を形成した。その後、金型と基層との間にエアーを吹き付け、金型を脱型した後、基層の左右両端を所定寸法にカットした。つぎに、上記柔軟材料を用いて、上記基層の左右両端部をディッピング法によりそれぞれコーティングした。このようにして、基層（厚み８０μｍ）のみからなる単層構造であって、上記基層の左右両端の開口の開口縁部が、柔軟材料により被覆（厚み５０μｍ）されてなるシームレスベルト（図１参照）を作製した。
【００７１】
〔実施例２〕
（基層用材料の調製）
実施例１と同様にして、基層用材料を調製した。
【００７２】
（柔軟材料の調製）
実施例１と同様にして、基層用材料を調製した。
【００７３】
（表層用材料の調製）
シリコーングラフトアクリル系樹脂（東亞合成社製、サイマックＵＳ−３８０）１００部と、トルエン溶剤５００部とを配合し、攪拌羽根で混合して、表層用材料（引張弾性率：１５００ＭＰａ）を調製した。
【００７４】
（シームレスベルトの作製）
実施例１と同様にして、金型（円筒形基体）の表面に基層を形成した。つぎに、この基層の表面に、上記表層用材料をスプレーコーティングし、表層を形成した。その後、金型と基層との間にエアーを吹き付け、金型を脱型した後、ベルトの左右両端を所定寸法にカットした。つぎに、上記柔軟材料を用いて、上記ベルトの左右両端部をディッピング法によりそれぞれコーティングした。このようにして、基層（厚み８０μｍ）の表面に、表層（厚み：約１μｍ）が形成されてなる２層構造であって、ベルトの左右両端の開口の開口縁部が、柔軟材料により被覆（厚み５０μｍ）されてなるシームレスベルトを作製した。
【００７５】
〔比較例１〕
（基層用材料の調製）
実施例１と同様にして、基層用材料を調製した。
【００７６】
（シームレスベルトの作製）
金型（円筒形基体）を準備し、この表面に上記基層用材料をスプレーコーティングし、金型の表面に基層を形成した。その後、金型と基層との間にエアーを吹き付け、金型を脱型した後、基層の左右両端を所定寸法にカットした。このようにして、基層（厚み８０μｍ）のみからなる単層構造であって、上記基層の左右両端の開口の開口縁部が、柔軟材料により被覆されていないシームレスベルトを作製した。
【００７７】
〔比較例２〕
特開２００２−２５１０７８号公報に記載の実施例に準じて、基層の半導電部分の両端に、絶縁部分を形成してなる、単層構造のシームレスベルトを作製した。すなわち、絶縁部分用材料として、ポリアミドイミドワニス（東洋紡績社製、ＮＸ１００、固形分：１５％、引張弾性率：１９６０ＭＰａ）を準備した。また、半導電部分用材料として、上記ポリアミドイミドワニス（東洋紡績社製、ＮＸ１００）に、カーボンブラック（三菱化学社製、♯２４００）を固形分に対し１２重量％分散混合してなるカーボンブラックスラリーを調製した（引張弾性率：２１５６ＭＰａ）。つぎに、内径３００ｍｍの鋼管からなる金型に、上記半導電部分用材料であるカーボンブラックスラリーと、上記絶縁部分用材料であるポリアミドイミドワニスの適当量を略同時に静かに注ぎ、半導電部分３５０ｍｍ、絶縁部分３０ｍｍの割合とし、金型を１３０℃、１時間、２００回転／分で回転させた。そして、２５０℃、２２時間で金型ごとアフターキュアーを行った。その後、得られたベルトの両端をそれぞれ平行に切り落とし、基層（厚み０．１ｍｍ）のみからなる単層構造のシームレスベルトを作製した。
【００７８】
このようにして得られた実施例品および比較例品のシームレスベルトを用い、下記の基準に従ってベンチ耐久試験の評価を行った。これらの結果を下記の表１に併せて示した。
【００７９】
〔ベンチ耐久試験〕
直径１３ｍｍの金属製ローラーを２本準備し、２本の金属製ローラー間にシームレスベルト（幅１５０ｍｍ）を張架した状態で、一方の金属製ローラーをテーブル上に固定した。ついで、テーブルに固定していない他方の金属製ローラーがテーブルの端部になるように配置し、この金属製ローラーの両端にオモリを２ｋｇずつ吊り下げ（総荷重４ｋｇ）、ラボ環境（２５℃×４０％）下で、シームレスベルトを連続回転させた。そして、シームレスベルトに亀裂が確認できるまでの累積回転数を測定した。
【００８０】
【表１】
【００８１】
上記結果から、いずれの実施例品も、ベルトの左右両端の開口の開口縁部が柔軟材料により被覆されており、ベルトの開口端面からの亀裂の発生を抑制することができるため、耐久性が優れていた。
【００８２】
これに対し、比較例１品は、シームレスベルトの開口縁部が柔軟材料により被覆されていないため、耐久性が著しく劣っていた。また、比較例２品は、ベルトの端部が柔軟材料により形成されているため、比較例１品よりも若干耐久性が向上しているものの、ベルトの開口端面（カット面）が柔軟材料により被覆されていないため、ベルトの開口端面（カット面）からの亀裂の発生を抑制することができず、実施例品に比べて、耐久性が劣っていた。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明の半導電性シームレスベルトは、フルカラーＬＢＰ（レーザービームプリンター）やフルカラーＰＰＣ（プレーンペーパーコピア）等の電子写真技術を採用した電子写真機器において、中間転写ベルトや紙転写搬送ベルト等として好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の半導電性シームレスベルトの一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示した半導電性シームレスベルトの要部Ａを模式的に示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１ 基層
２ 柔軟材料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの構成層を備えた半導電性シームレスベルトであって、上記ベルトの左右両端の開口の少なくとも一方の開口縁部が、円周に沿って、上記ベルトの構成層用材料よりも柔軟な材料によって被覆されていることを特徴とする半導電性シームレスベルト。
【請求項２】
上記半導電性シームレスベルトの基層が、ポリエーテルスルホン樹脂を用いて形成されている請求項１記載の半導電性シームレスベルト。
【請求項３】
上記基層の外周に、直接または他の層を介して表層が形成され、上記表層がシリコーングラフトアクリル系樹脂を用いて形成されている請求項２記載の半導電性シームレスベルト。
【請求項４】
上記ベルトの左右両端の開口の少なくとも一方の開口縁部が、フッ素系樹脂により被覆されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導電性シームレスベルト。
【請求項１】
少なくとも１つの構成層を備えた半導電性シームレスベルトであって、上記ベルトの左右両端の開口の少なくとも一方の開口縁部が、円周に沿って、上記ベルトの構成層用材料よりも柔軟な材料によって被覆されていることを特徴とする半導電性シームレスベルト。
【請求項２】
上記半導電性シームレスベルトの基層が、ポリエーテルスルホン樹脂を用いて形成されている請求項１記載の半導電性シームレスベルト。
【請求項３】
上記基層の外周に、直接または他の層を介して表層が形成され、上記表層がシリコーングラフトアクリル系樹脂を用いて形成されている請求項２記載の半導電性シームレスベルト。
【請求項４】
上記ベルトの左右両端の開口の少なくとも一方の開口縁部が、フッ素系樹脂により被覆されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導電性シームレスベルト。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−７１８９９（Ｐ２００６−７１８９９Ａ）
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２５４３３９（Ｐ２００４−２５４３３９）
【出願日】平成１６年９月１日（２００４．９．１）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月１日（２００４．９．１）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Ｆターム（参考）】
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