導電性エンドレスベルト
【課題】 従来の熱硬化性樹脂ベルトやゴム積層ベルトのようなコスト的な問題がなく、かつ、これらと同等の優れた表面性および耐久性を有する高性能の導電性エンドレスベルトを提供する。
【解決手段】 ポリエステル系樹脂またはポリエステル系樹脂を主成分とするポリマーブレンドに対し導電剤および架橋剤が配合されてなる架橋性樹脂組成物が、押出成形後に、電子線照射により架橋処理されてなる導電性エンドレスベルトである。ポリエステル系樹脂としては、ポリアルキレンナフタレート樹脂またはポリアルキレンテレフタレート樹脂を好適に用いることができる。
【解決手段】 ポリエステル系樹脂またはポリエステル系樹脂を主成分とするポリマーブレンドに対し導電剤および架橋剤が配合されてなる架橋性樹脂組成物が、押出成形後に、電子線照射により架橋処理されてなる導電性エンドレスベルトである。ポリエステル系樹脂としては、ポリアルキレンナフタレート樹脂またはポリアルキレンテレフタレート樹脂を好適に用いることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター等の電子写真装置や静電記録装置等における静電記録プロセスにおいて、表面に静電潜像を保持した潜像保持体等の画像形成体表面に現像剤を供給して形成されたトナー像を、紙等の記録媒体へと転写する際に用いられる導電性エンドレスベルト（以下、単に「ベルト」とも称する）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンター等における静電記録プロセスでは、まず、感光体（潜像保持体）の表面を一様に帯電させ、この感光体に光学系から映像を投射して光の当たった部分の帯電を消去することによって静電潜像を形成し、次いで、この静電潜像にトナーを供給してトナーの静電的付着によりトナー像を形成し、これを紙、ＯＨＰ、印画紙等の記録媒体へと転写することにより、プリントする方法が採られている。
【０００３】
この場合、カラープリンターやカラー複写機においても、基本的には前記プロセスに従ってプリントが行われるが、カラー印刷の場合には、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの４色のトナーを用いて色調を再現するもので、これらのトナーを所定割合で重ね合わせて必要な色調を得るための工程が必要であり、この工程を行うためにいくつかの方式が提案されている。
【０００４】
まず、第１には、モノクロ印刷を行う場合と同様に、感光体上にトナーを供給して静電潜像を可視化する際に、前記マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの４色のトナーを順次重ねていくことにより現像を行い、感光体上にカラーのトナー像を形成する多重現像方式がある。この方式によれば比較的コンパクトに装置を構成することが可能であるが、この方式では階調の制御が非常に難しく、高画質が得られないという問題点がある。
【０００５】
第２に、４つの感光ドラムを設け、各ドラムの潜像を夫々マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックのトナーで現像することにより、マゼンタによるトナー像、イエローによるトナー像、シアンによるトナー像およびブラックによるトナー像の４つのトナー像を形成し、これらトナー像が形成された感光ドラムを１列に並べて各トナー像を紙等の記録媒体に順次転写して記録媒体上に重ねることにより、カラー画像を再現するタンデム方式がある。この方式は、良好な画像が得られるものの、４つの感光ドラムと、各感光ドラムごとに設けられた帯電機構および現像機構が１列に並べられた状態となり、装置が大型化するとともに高価なものとなる。
【０００６】
図２にタンデム方式の画像形成装置の印字部構成例を示す。感光体ドラム１、帯電ロール２、現像ロール３、現像ブレード４、トナー供給ロール５およびクリーニングブレード６で構成する印字ユニットをイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢの各トナーに対応して４個並べており、駆動ローラ（駆動部材）９により循環駆動されて転写搬送ベルト１０で搬送した用紙上に、トナーを順次転写しカラー画像を形成する。転写搬送ベルトの帯電および除電は夫々帯電ロール７および除電ロール８で行う。また、用紙をベルトへ吸着させるための用紙帯電には吸着ローラ（図示せず）が使用される。これらの対応により、オゾンの発生を抑えることができる。吸着ローラでは、用紙を搬送路から転写搬送ベルトに乗せるとともに、転写搬送ベルトへの静電吸着を行う。また、転写後の用紙分離は、転写電圧を低くすることにより用紙と転写搬送ベルトの吸着力を弱くして、曲率分離のみで行うことができる。
【０００７】
転写搬送ベルト１０の材料としては抵抗体と誘電体があり、夫々に長所、短所を持っている。抵抗体ベルトは電荷の保持が短時間であるため、タンデム型の転写に用いた場合、転写での電荷注入が少なく４色の連続する転写でも比較的電圧の上昇が少ない。また、次の用紙の転写に繰り返して使用されるときも電荷が放出されており、電気的なリセットは必要としない。しかし、環境変動により抵抗値が変化するため、転写効率に影響すること、用紙の厚さや幅の影響を受けやすいことなどが短所となっている。
【０００８】
一方、誘電体ベルトの場合は注入された電荷の自然放出はなく、電荷の注入、放出とも電気的にコントロールしなければならない。しかし、安定に電荷が保持されるので、用紙の吸着が確実で高精度な紙搬送が行える。誘電率は温湿度への依存性も低いため、環境に対しても比較的安定な転写プロセスとなる。欠点は、転写が繰り返されるごとにベルトに電荷が蓄積されるため、転写電圧が高くなることである。
【０００９】
第３に、紙等の記録媒体を転写ドラムに巻き付けてこれを４回転させ、周回ごとに感光体上のマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックを順次記録媒体に転写してカラー画像を再現する転写ドラム方式もある。この方式によれば比較的高画質が得られるが、記録媒体が葉書等の厚紙である場合には、これを前記転写ドラムに巻き付けることが困難であり、記録媒体種が制限されるという問題点がある。
【００１０】
前記多重現像方式、タンデム方式および転写ドラム方式に対して、良好な画質が得られ、かつ装置が特に大型化するようなこともなく、しかも記録媒体種が特に制限されるようなこともない方式として、中間転写方式が提案されている。
【００１１】
即ち、この中間転写方式は、感光体上のトナー像を一旦転写保持するドラムやベルトからなる中間転写部材を設け、この中間転写部材の周囲にマゼンタによるトナー像、イエローによるトナー像、シアンによるトナー像およびブラックによるトナー像を形成した４つの感光体を配置して４色のトナー像を中間転写部材上に順次転写することにより、この中間転写部材上にカラー画像を形成し、このカラー画像を紙等の記録媒体上に転写するものである。従って、４色のトナー像を重ね合わせて階調を調整するものであるから、高画質を得ることが可能であり、かつタンデム方式のように感光体を１列に並べる必要がないので装置が特に大型化することもなく、しかも記録媒体をドラムに巻き付ける必要もないので記録媒体種が制限されることもないものである。
【００１２】
中間転写方式によりカラー画像の形成を行う装置として、中間転写部材として無端ベルト状の中間転写部材を用いた画像形成装置を図３に例示する。
【００１３】
図３中、１１はドラム状の感光体であり、図中矢印方向に回転するようになっている。この感光体１１は、一次帯電器１２によって帯電され、次いで画像露光１３により露光部分の帯電が消去され、第１の色成分に対応した静電潜像がこの感光体１１上に形成され、更に静電潜像が現像器４１により第１色のマゼンタトナーＭで現像され、第１色のマゼンタトナー画像が感光体１１上に形成される。次いで、このトナー画像が、駆動ローラ（駆動部材）３０により循環駆動されて感光体１１と接触しながら循環回転する中間転写部材２０に転写される。この場合、感光体１１から中間転写部材２０への転写は、感光体１１と中間転写部材２０とのニップ部において、中間転写部材２０に電源６１から印加される一次転写バイアスにより行われる。この中間転写部材２０に第１色のマゼンタトナー画像が転写された後、前記感光体１１はその表面がクリーニング装置１４により清掃され、感光体１１の１回転目の現像転写操作が完了する。以降、感光体が３回転し、各周回ごとに現像器４２〜４４を順次用いて第２色のシアントナー画像、第３色のイエロートナー画像、第４色のブラックトナー画像が順次感光体１１上に形成され、これが周回ごとに中間転写部材２０に重畳転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が中間転写部材２０上に形成される。なお、図３の装置にあっては、感光体１１の周回ごとに現像器４１〜４４が順次入れ替わってマゼンタトナーＭ、シアントナーＣ、イエロートナーＹ、ブラックトナーＢによる現像が順次行われるようになっている。
【００１４】
次に、前記合成カラートナー画像が形成された中間転写部材２０に転写ローラ２５が当接し、そのニップ部に給紙カセット１９から紙等の記録媒体２６が給送される。これと同時に二次転写バイアスが電源２９から転写ローラ２５に印加され、中間転写部材２０から記録媒体２６上に合成カラートナー画像が転写されて加熱定着され、最終画像となる。合成カラートナー画像を記録媒体２６へと転写した後の中間転写部材２０は、表面の転写残留トナーがクリーニング装置３５により除去され、初期状態に戻り次の画像形成に備えるようになっている。
【００１５】
また、タンデム方式と中間転写方式とを組み合わせたタンデム中間転写方式もある。図４に、無端ベルト状のタンデム中間転写部材を用いてカラー画像の形成を行うタンデム中間転写方式の画像形成装置を例示する。
【００１６】
図示する装置においては、感光体ドラム５２ａ〜５２ｄ上の静電潜像を夫々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックにより現像する第１現像部５４ａ〜第４現像部５４ｄが、タンデム中間転写部材５０に沿って順次配置されており、このタンデム中間転写部材５０を図中の矢印方向に循環駆動させて、各現像部５４ａ〜５４ｄの感光体ドラム５２ａ〜５２ｄ上に形成された４色のトナー像を順次転写することにより、このタンデム中間転写部材５０上にカラーのトナー像を形成し、このトナー像を紙等の記録媒体５３上に転写することにより、プリントアウトを行う。ここで、上記いずれの装置においても、現像に用いるトナーの配列順は特に制限されるものではなく、任意に選択可能である。
【００１７】
なお、図中、符号５５は、タンデム中間転写部材５０を循環駆動するための駆動ローラ若しくはテンションローラを示し、符号５６は記録媒体送りローラ、符号５７は記録媒体送り装置、符号５８は記録媒体上の画像を加熱等により定着させる定着装置を示す。また、符号５９はタンデム中間転写部材５０に電圧を印加する電源装置（電圧印加手段）を示し、この電源装置５９は、トナー像を、感光ドラム５２ａ〜５２ｄから上記タンデム中間転写部材５０に転写する場合と、タンデム中間転写部材５０から記録媒体５３上に転写する場合とで、印加する電圧の正負を反転させることができるようになっている。
【００１８】
上記各種画像形成装置において、転写搬送ベルト１０や中間転写部材２０、タンデム中間転写部材５０等として使用される導電性エンドレスベルトとしては、従来、半導電性の樹脂フィルムベルトと、繊維補強体を有するゴムベルトとが主に用いられている。このうち樹脂フィルムベルトとしては、例えば、特許文献１に、熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂、または、これと他の熱可塑性樹脂とのポリマーアロイ若しくはポリマーブレンドを基材として用いた導電性エンドレスベルトが記載されている。また、耐久性に優れたベルトとしては、架橋ゴムを基材とした積層ベルトやポリイミド等の熱硬化性樹脂を回転成形したベルトなどが知られており、生産性に優れたベルトの製造方法として、熱可塑性樹脂を押出し成形してベルトを作製する技術も知られている。さらに、特許文献２，３等には、架橋性樹脂を用いたベルトに係る技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−１３２０５３号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】特開平１０−１４７７２０号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献３】特開２０００−２６４４７７号公報（特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
上記各種画像形成装置において使用される導電性エンドレスベルトには、表面性に優れるとともに、良好な耐久性を備えるなど、その使用環境に応じた種々の特性をバランス良く備えていることが要求される。しかしながら、従来の熱硬化性樹脂ベルトやゴム積層ベルトは、性能面では優れるものの非常に高価であるという難点があり、また、熱可塑性樹脂の押出しベルトは、低コストではあるが、熱硬化性樹脂ベルトなどと比較して耐折れ性や耐セット性などの特性面で劣るという難点があり、いずれも十分なものではなかった。
【００２０】
そこで本発明の目的は、従来の熱硬化性樹脂ベルトやゴム積層ベルトのようなコスト的な問題がなく、かつ、これらと同等の優れた表面性および耐久性を有する高性能の導電性エンド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】
【００２１】
本発明者らは鋭意検討した結果、下記構成とすることで、上記課題を解決しうることを見出して、本発明を完成するに至った。
【００２２】
即ち、本発明の導電性エンドレスベルトは、静電吸着により保持した記録媒体を、駆動部材により循環駆動されて、４種の画像形成体に搬送し、各トナー像を該記録媒体に順次転写するタンデム方式の転写、搬送用導電性エンドレスベルトにおいて、
ポリエステル系樹脂またはポリエステル系樹脂を主成分とするポリマーブレンドに対し導電剤および架橋剤が配合されてなる架橋性樹脂組成物が、押出成形後に、電子線照射により架橋処理されてなることを特徴とするものである。
【００２３】
また、本発明の他の導電性エンドレスベルトは、画像形成体と記録媒体との間に配設され、駆動部材により循環駆動されて、前記画像形成体表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に転写保持し、これを記録媒体へと転写する中間転写部材用の導電性エンドレスベルトにおいて、
ポリエステル系樹脂またはポリエステル系樹脂を主成分とするポリマーブレンドに対し導電剤および架橋剤が配合されてなる架橋性樹脂組成物が、押出成形後に、電子線照射により架橋処理されてなることを特徴とするものである。
【００２４】
また、本発明のさらに他の導電性エンドレスベルトは、４種の画像形成体と記録媒体との間に配設され、駆動部材により循環駆動されて、前記４種の画像形成体表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に順次転写保持し、これを記録媒体へと転写するタンデム中間転写部材用の導電性エンドレスベルトにおいて、
ポリエステル系樹脂またはポリエステル系樹脂を主成分とするポリマーブレンドに対し導電剤および架橋剤が配合されてなる架橋性樹脂組成物が、押出成形後に、電子線照射により架橋処理されてなることを特徴とするものである。
【００２５】
本発明において、前記ポリエステル系樹脂としては、ポリアルキレンナフタレート樹脂またはポリアルキレンテレフタレート樹脂を好適に用いることができる。また、前記架橋剤としてはアリル系多官能モノマーが好適であり、樹脂成分１００重量部に対し０．５〜１５重量部にて配合することができる。かかるアリル系多官能モノマーとしては、例えば、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリメタアリルイソシアヌレート、ジアリルモノグリシジルイソシアヌレート等が挙げられる。
【００２６】
さらに、前記導電剤としてはカーボンブラックが好適であり、樹脂成分１００重量部に対し５〜３０重量部にて配合することができる。さらにまた、本発明においては、前記架橋性樹脂組成物が、カルボジイミド化合物を含むことも好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、ポリエステル系樹脂またはこれを主成分とするポリマーブレンド中に導電剤と架橋剤を配合してなる架橋性樹脂組成物を、ベルト形状に押出成形した後、電子線照射により３次元的に架橋処理したベルトとしたことで、従来の熱硬化性樹脂ベルトやゴム積層ベルトのようなコスト的な問題がなく、かつ、これらと同等の優れた表面性および耐久性を有する高性能の導電性エンドレスベルトを実現することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
導電性エンドレスベルトには、一般に、ジョイントありのものとジョイントなしのもの（いわゆるシームレスベルト）とがあるが、本発明においてはいずれのものであってもよい。好ましくはシームレスベルトである。本発明の導電性エンドレスベルトは、前述したように、タンデム方式、中間転写方式およびタンデム中間転写方式の転写部材等として用いることができるものである。
【００２９】
本発明の導電性エンドレスベルトが、例えば、図２に参照符号１０で示す転写搬送ベルトの場合、駆動ローラ９等の駆動部材により駆動され、これに伴い搬送される記録媒体上にトナーが順次転写され、カラー画像が形成される。
【００３０】
また、本発明の導電性エンドレスベルトが、例えば、図３に参照符号２０で示す中間転写部材の場合、これを駆動ローラ３０等の駆動部材により循環駆動させ、感光体ドラム（潜像保持体）１１と紙等の記録媒体２６との間に配設することで、前記感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー像を一旦転写保持し、次いでこれを記録媒体２６へと転写する。なお、図３の装置は、上述したように、中間転写方式によりカラー印刷を行うものである。
【００３１】
さらに、本発明の導電性エンドレスベルトが、例えば、図４に参照符号５０で示すタンデム中間転写部材の場合、感光体ドラム５２ａ〜５２ｄを備える現像部５４ａ〜５４ｄと紙等の記録媒体５３との間に配設されて、駆動ローラ５５等の駆動部材により循環駆動され、各感光体ドラム５２ａ〜５２ｄの表面に形成された４色のトナー像を一旦転写保持し、次いでこれを記録媒体５３へと転写することで、カラー画像を形成する。
【００３２】
本発明の導電性エンドレスベルトは、ポリエステル系樹脂またはポリエステル系樹脂を主成分とするポリマーブレンドに対し導電剤および架橋剤が配合されてなる架橋性樹脂組成物が、押出成形後に、電子線照射により架橋処理されてなる点に特徴を有する。
【００３３】
本発明において用いるポリエステル系樹脂としては、具体的には例えば、ポリアルキレンナフタレート樹脂およびポリアルキレンテレフタレート樹脂を好適に挙げることができ、このうちポリアルキレンナフタレート樹脂としては、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂やポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）樹脂等を好適に用いることができる。これら樹脂は市場で入手可能であり、ＰＥＮ樹脂としては例えば、帝人化成（株）製のＴＮ８０６５Ｓ等、ＰＢＮ樹脂としては例えば、帝人化成（株）製のＴＱＢ−ＯＴ等を用いることができる。
【００３４】
また、ポリアルキレンテレフタレート樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、グリコール変性ＰＥＴ（ＰＥＴＧ）樹脂やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂を好適に用いることができる。これら樹脂も市場で容易に入手可能であり、ＰＥＴ樹脂としては例えば、三菱レイヨン（株）製のＫＣ−２５１等、ＰＢＴ樹脂としては例えば、ポリプラスチックス（株）製の８００ＦＰ等を用いることができる。
【００３５】
また、ポリエステル系樹脂を主成分とするポリマーブレンドとしては、上記ポリアルキレンナフタレート樹脂およびポリアルキレンテレフタレート樹脂のうちいずれか２種以上のポリマーブレンドや、これらのうちのいずれか１種以上とポリエステル系エラストマー、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリシクロヘキシレン・ジメチレン・テレフタレート（ＰＣＴ）樹脂、グリコール変性ＰＣＴ（ＰＣＴＧ）樹脂等とのポリマーブレンドなどを好適に用いることができる。かかるポリエステル系エラストマーとしては、ハードセグメントおよびソフトセグメントにポリエステルを用いたポリエステル−ポリエステル型のもの、並びに、ハードセグメントおよびソフトセグメントにポリエーテルを用いたポリエステル−ポリエーテル型のものの双方を好適に用いることができ、特に制限されるものではない。なお、本発明において「主成分とする」とは、樹脂成分としてポリエステル系樹脂を５０重量％以上含むことを意味する。
【００３６】
架橋剤としては、電子線の照射により架橋反応を発現させうるものであれば特に制限されるものではないが、好適には、アリル系多官能モノマーを用いる。かかるアリル系多官能モノマーとしては、具体的には例えば、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリメタアリルイソシアヌレート、ジアリルモノグリシジルイソシアヌレート（ＤＡ−ＭＧＩＣ）などが挙げられ、中でもＤＡ−ＭＧＩＣは、少量で架橋効果が発現するため好適である。また、他の架橋剤としては、多官能（メタ）アクリル系モノマーとして、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、トリス（メタクリロキシエチル）イソシアヌレートおよびこれらの混合物を用いることもできる。これらは所望に応じ、１種を単独で使用しても、いずれか２種以上の混合物として使用してもよく、その好適配合量としては、樹脂成分１００重量部に対し０．５〜１５重量部、特には、２〜１０重量部程度である。配合量が多すぎると、外観不良や強度低下に繋がるため好ましくない。
【００３７】
導電剤としては、特に制限されるものではなく、公知の電子導電剤やイオン導電剤等を適宜用いることができる。このうち電子導電剤としては、具体的には例えば、ケッチェンブラック，アセチレンブラック等の導電性カーボン、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦ，ＳＲＦ，ＦＴ，ＭＴ等のゴム用カーボン、酸化処理等を施したカラ−（インク）用カーボン、熱分解カーボン、天然グラファイト、人造グラファイト、アンチモンドープの酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属および金属酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー、カーボンウイスカー、黒鉛ウイスカー、炭化チタンウイスカー、導電性チタン酸カリウムウイスカー、導電性チタン酸バリウムウイスカー、導電性酸化チタンウイスカー、導電性酸化亜鉛ウイスカー等の導電性ウイスカー等が挙げられる。また、イオン導電剤としては、具体的には例えば、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウ弗化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩などのアンモニウム塩、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウ弗化水素酸塩、硫酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。
【００３８】
これら導電剤は、１種を単独で用いても、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよく、例えば、電子導電剤とイオン導電剤とを組み合わせて用いることもでき、この場合、印加される電圧の変動や環境の変化に対しても安定して導電性を発現させることができる。
【００３９】
電子導電剤の配合量は、樹脂成分１００重量部に対して、通常１００重量部以下、例えば１〜１００重量部、特には１〜８０重量部、とりわけ１０〜５０重量部である。また、イオン導電剤の配合量は、樹脂成分１００重量部に対して、通常０．０１〜１０重量部、特には０．０５〜５重量部の範囲である。本発明においては特に、導電剤としてカーボンブラックを用いて、これを樹脂成分１００重量部に対し、５〜３０重量部にて配合することが好ましい。
【００４０】
なお、本発明において用いるポリエステル系樹脂は、成形加熱時において加水分解による分子量低下を引き起こしやすいため、本発明に係る架橋性樹脂組成物中には、上記成分に加えてカルボジイミド化合物を含有させることが好ましい。カルボジイミド化合物を配合することで、カルボジイミド基とカルボン酸との反応によりポリエステル系樹脂を再架橋させて分子量の低下を防止し、ベルトの脆化を防止することができ、耐久時におけるベルトの耐割れ性を向上することが可能となる。かかるカルボジイミド化合物は市場で容易に入手可能であり、例えば、日清紡績（株）製の商品名：カルボジライト等を挙げることができる。また、カルボジイミド化合物は、あらかじめマスターバッチ化されたペレット等の形態でも用いることができ、例えば、日清紡績（株）製の商品名：カルボジライトＥペレット等を好適に用いることができる。
【００４１】
かかるカルボジイミド化合物の添加量としては、特に制限されるものではないが、樹脂成分１００重量部に対し、好ましくは０．０５〜３０重量部であり、より好ましくは０．１〜５重量部の範囲内である。
【００４２】
また、本発明の導電性エンドレスベルトには、本発明の効果を損なわない範囲で他の機能性成分を適宜添加することも可能であり、例えば、各種充填材、カップリング剤、酸化防止剤、滑剤、表面処理剤、顔料、紫外線吸収剤、帯電防止剤、分散剤、中和剤、発泡剤、架橋剤等を適宜配合することができる。さらに、着色剤を添加して着色を施してもよい。
【００４３】
本発明のベルトは、上記各種成分が配合されてなる架橋性樹脂組成物を混練りして、円筒状に押出成形した後、電子線を照射することにより３次元的に架橋処理されて形成される。押出成形については常法に従い行えばよく、特に制限されるものではない。また、電子線を照射する際には、例えば、金属製の円筒体を押出されたベルトに挿入して、この円筒体を回転させながら照射を行う方法などを用いることができ、これにより、ベルトの歪みや折れ曲がりを防止しつつ、ベルト全体に均一に電子線照射を行うことができる。使用する電子線照射装置についても特に制限はなく、市販の装置を適宜用いることができ、また、その照射量についても、ベルトの厚みや架橋性樹脂組成物の配合などにより適宜決定すればよく、特に制限されない。また、電子線の照射は、一回で必要な全量を照射してもよいが、照射時の発熱でベルトに変形が見られるような場合は、複数回に分けて照射を行うことが望ましい。
【００４４】
本発明のベルトは、上記架橋性樹脂組成物を用いて押出成形後に電子線照射により架橋処理されてなるものであれば、それ以外の構成については特に制限されるものではない。層構造についても、単層または多層のいずれであってもよく、多層の場合には多層押出の手法を用いて、成形後に適宜電子線照射を行えばよい。
【００４５】
本発明の導電性エンドレスベルトの厚さは、転写搬送ベルトまたは中間転写部材等の形態に応じて適宜選定されるものであるが、好ましくは５０〜２００μｍの範囲内である。また、その表面粗さとしては、好適には、ＪＩＳ１０点平均粗さＲｚで１０μｍ以下、特に６μｍ以下、更には３μｍ以下とする。さらに、体積抵抗率としては、１０2Ω・ｃｍ〜１０13Ω・ｃｍの範囲内程度に調整することが好ましい。
【００４６】
また、本発明の導電性エンドレスベルトには、図１に一点鎖線で示すように、図２の画像形成装置における駆動ローラ９または図３の駆動ローラ３０などの駆動部材と接触する側の面に、該駆動部材に形成した嵌合部（図示せず）と嵌合する嵌合部を形成してもよく、本発明の導電性エンドレスベルトは、このような嵌合部を設け、これを駆動部材に設けた嵌合部（図示せず）と嵌合させて走行させることにより、ベルトの幅方向のずれを防止することができる。
【００４７】
この場合、前記嵌合部は、特に制限されるものではないが、図１に示すように、ベルトの周方向（回転方向）に沿って連続する凸条とし、これを駆動ローラ等の駆動部材の周面に周方向に沿って形成した溝に嵌合させるようにすることが好ましい。
【００４８】
なお、図１（ａ）では、１本の連続する凸条を嵌合部として設けた例を示したが、この嵌合部は多数の凸部をベルトの周方向（回転方向）に沿って一列に並べて突設してもよく、また嵌合部を２本以上設けたり（図１（ｂ））、ベルトの幅方向中央部に設けてもよい。更に、嵌合部として図１に示した凸条ではなく、ベルトの周方向（回転方向）に沿った溝を設け、これを前記駆動ローラ等の駆動部材の周面に周方向に沿って形成した凸条と嵌合させるようにしてもよい。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
実施例１〜９および比較例１〜８
下記の表１〜表４中に夫々示す各配合成分（表中の配合量は全て「重量部」を示す）を二軸混練機により溶融混練して、得られた混練物を環状ダイスを用いて押出成形することにより、内径２２０ｍｍ、厚さ１００μｍ、幅２５０ｍｍの寸法の円筒状のベルトを得た。その後、このベルトに金属製の円筒体を挿入し、円筒体を回転させながらベルト表面に対し電子線照射を行って、各実施例および比較例の導電性エンドレスベルトを得た（比較例１，３，５〜７については電子線照射を行なわなかった）。電子線の照射は、（株）ＮＨＶコーポレーション製の電子線照射装置を用いて、５Ｍｒａｄの照射を６回ずつ行い、全量で３０Ｍｒａｄで一定とした。
得られた各ベルトにつき、以下の手順に従い評価を行った。
【００５０】
＜耐折れ回数＞
東洋精機（株）製のＭＩＴ耐揉疲労試験機を用いて耐折り曲げ回数を測定し、この結果を比較例１を１００として、指数表示した。数値が大なるほど結果が良好である。
【００５１】
＜耐セット性＞
温度３０℃、相対湿度８５％の環境下にて、各ベルトに２ｋｇを張架した張荷した状態で２４時間放置し、その後、実機に装着して走行させた際の走行性により評価を行った。走行性に変化がない場合は「○」、激しい蛇行や空回りを生じた場合は「×」、走行性に多少の変化はあるものの実用上問題ない場合は「△」とした。
【００５２】
＜光沢度＞
堀場製作所製のハンディ光沢計ＩＧ−３２０形を用いて測定を行った。
以上の各評価結果を下記の表１〜４中に示す。
【００５３】
【表１】
＊１）ＰＢＮ：帝人化成（株）製、商品名 ＴＱＢ−ＯＴ
＊２）ＰＥＮ：帝人化成（株）製、商品名 ＴＮ８０６５Ｓ
＊３）ＰＥＴ：三菱レイヨン（株）製、商品名 ＫＣ−２５１
＊４）ＰＢＴ：ポリプラスチックス（株）製、商品名 ８００ＦＰ
＊５）エラストマー：帝人化成（株）製、商品名 ヌーベラン Ｐ４１１０ＡＮ
＊６）カーボンブラック：電気化学工業（株）製、商品名 デンカブラック
＊７）架橋剤（タイク）：日本化成（株）製、トリアリルイソシアヌレート
＊８）架橋剤（ＤＡ−ＭＧＩＣ）：四国化成工業（株）製 ジアリルモノグリシジルイソシアヌレート
＊９）カルボジイミド化合物：日清紡績（株）製、商品名「カルボジライトＥペレット」
【００５４】
【表２】
【００５５】
【表３】
【００５６】
【表４】
【００５７】
上記表１〜表４の結果から明らかなように、架橋剤としてアリル系多官能モノマーを配合した架橋性樹脂組成物を用いた各実施例のベルトにおいては、外観性を損なうことなく、耐折れ回数および耐セット性について良好な結果が得られている。特に、実施例１〜６のＰＢＮベース系のベルトは光沢度も良好であり、電子写真用の転写ベルトなどに好適に使用可能であることが確かめられた。また、架橋剤としては、アリル系多官能モノマー、中でも特にＤＡ−ＭＧＩＣが、少量で架橋効果が発現することから好適であることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る導電性エンドレスベルトの幅方向断面図である。
【図２】画像形成装置の一例としての転写搬送ベルトを用いたタンデム方式の画像形成装置を示す概略図である。
【図３】画像形成装置の他の例としての中間転写部材を用いた中間転写装置を示す概略図である。
【図４】画像形成装置の他の例としてのタンデム中間転写部材を用いたタンデム中間転写装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５９】
１，１１，５２ａ〜５２ｄ 感光体ドラム
２，７ 帯電ロール
３ 現像ロール
４ 現像ブレード
５ トナー供給ロール
６ クリーニングブレード
８ 除電ロール
９，３０，５５ 駆動ローラ（駆動部材）
１０ 転写搬送ベルト
１２ 一次帯電器
１３ 画像露光
１４，３５ クリーニング装置
１９ 給紙カセット
２０ 中間転写部材
２５ 転写ローラ
２６，５３ 記録媒体
２９，６１ 電源
４１，４２，４３，４４ 現像器
５０ タンデム中間転写部材
５４ａ〜５４ｄ 第１現像部〜第４現像部
５６ 記録媒体送りローラ
５７ 記録媒体送り装置
５８ 定着装置
５９ 電源装置（電圧印加手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター等の電子写真装置や静電記録装置等における静電記録プロセスにおいて、表面に静電潜像を保持した潜像保持体等の画像形成体表面に現像剤を供給して形成されたトナー像を、紙等の記録媒体へと転写する際に用いられる導電性エンドレスベルト（以下、単に「ベルト」とも称する）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンター等における静電記録プロセスでは、まず、感光体（潜像保持体）の表面を一様に帯電させ、この感光体に光学系から映像を投射して光の当たった部分の帯電を消去することによって静電潜像を形成し、次いで、この静電潜像にトナーを供給してトナーの静電的付着によりトナー像を形成し、これを紙、ＯＨＰ、印画紙等の記録媒体へと転写することにより、プリントする方法が採られている。
【０００３】
この場合、カラープリンターやカラー複写機においても、基本的には前記プロセスに従ってプリントが行われるが、カラー印刷の場合には、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの４色のトナーを用いて色調を再現するもので、これらのトナーを所定割合で重ね合わせて必要な色調を得るための工程が必要であり、この工程を行うためにいくつかの方式が提案されている。
【０００４】
まず、第１には、モノクロ印刷を行う場合と同様に、感光体上にトナーを供給して静電潜像を可視化する際に、前記マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの４色のトナーを順次重ねていくことにより現像を行い、感光体上にカラーのトナー像を形成する多重現像方式がある。この方式によれば比較的コンパクトに装置を構成することが可能であるが、この方式では階調の制御が非常に難しく、高画質が得られないという問題点がある。
【０００５】
第２に、４つの感光ドラムを設け、各ドラムの潜像を夫々マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックのトナーで現像することにより、マゼンタによるトナー像、イエローによるトナー像、シアンによるトナー像およびブラックによるトナー像の４つのトナー像を形成し、これらトナー像が形成された感光ドラムを１列に並べて各トナー像を紙等の記録媒体に順次転写して記録媒体上に重ねることにより、カラー画像を再現するタンデム方式がある。この方式は、良好な画像が得られるものの、４つの感光ドラムと、各感光ドラムごとに設けられた帯電機構および現像機構が１列に並べられた状態となり、装置が大型化するとともに高価なものとなる。
【０００６】
図２にタンデム方式の画像形成装置の印字部構成例を示す。感光体ドラム１、帯電ロール２、現像ロール３、現像ブレード４、トナー供給ロール５およびクリーニングブレード６で構成する印字ユニットをイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢの各トナーに対応して４個並べており、駆動ローラ（駆動部材）９により循環駆動されて転写搬送ベルト１０で搬送した用紙上に、トナーを順次転写しカラー画像を形成する。転写搬送ベルトの帯電および除電は夫々帯電ロール７および除電ロール８で行う。また、用紙をベルトへ吸着させるための用紙帯電には吸着ローラ（図示せず）が使用される。これらの対応により、オゾンの発生を抑えることができる。吸着ローラでは、用紙を搬送路から転写搬送ベルトに乗せるとともに、転写搬送ベルトへの静電吸着を行う。また、転写後の用紙分離は、転写電圧を低くすることにより用紙と転写搬送ベルトの吸着力を弱くして、曲率分離のみで行うことができる。
【０００７】
転写搬送ベルト１０の材料としては抵抗体と誘電体があり、夫々に長所、短所を持っている。抵抗体ベルトは電荷の保持が短時間であるため、タンデム型の転写に用いた場合、転写での電荷注入が少なく４色の連続する転写でも比較的電圧の上昇が少ない。また、次の用紙の転写に繰り返して使用されるときも電荷が放出されており、電気的なリセットは必要としない。しかし、環境変動により抵抗値が変化するため、転写効率に影響すること、用紙の厚さや幅の影響を受けやすいことなどが短所となっている。
【０００８】
一方、誘電体ベルトの場合は注入された電荷の自然放出はなく、電荷の注入、放出とも電気的にコントロールしなければならない。しかし、安定に電荷が保持されるので、用紙の吸着が確実で高精度な紙搬送が行える。誘電率は温湿度への依存性も低いため、環境に対しても比較的安定な転写プロセスとなる。欠点は、転写が繰り返されるごとにベルトに電荷が蓄積されるため、転写電圧が高くなることである。
【０００９】
第３に、紙等の記録媒体を転写ドラムに巻き付けてこれを４回転させ、周回ごとに感光体上のマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックを順次記録媒体に転写してカラー画像を再現する転写ドラム方式もある。この方式によれば比較的高画質が得られるが、記録媒体が葉書等の厚紙である場合には、これを前記転写ドラムに巻き付けることが困難であり、記録媒体種が制限されるという問題点がある。
【００１０】
前記多重現像方式、タンデム方式および転写ドラム方式に対して、良好な画質が得られ、かつ装置が特に大型化するようなこともなく、しかも記録媒体種が特に制限されるようなこともない方式として、中間転写方式が提案されている。
【００１１】
即ち、この中間転写方式は、感光体上のトナー像を一旦転写保持するドラムやベルトからなる中間転写部材を設け、この中間転写部材の周囲にマゼンタによるトナー像、イエローによるトナー像、シアンによるトナー像およびブラックによるトナー像を形成した４つの感光体を配置して４色のトナー像を中間転写部材上に順次転写することにより、この中間転写部材上にカラー画像を形成し、このカラー画像を紙等の記録媒体上に転写するものである。従って、４色のトナー像を重ね合わせて階調を調整するものであるから、高画質を得ることが可能であり、かつタンデム方式のように感光体を１列に並べる必要がないので装置が特に大型化することもなく、しかも記録媒体をドラムに巻き付ける必要もないので記録媒体種が制限されることもないものである。
【００１２】
中間転写方式によりカラー画像の形成を行う装置として、中間転写部材として無端ベルト状の中間転写部材を用いた画像形成装置を図３に例示する。
【００１３】
図３中、１１はドラム状の感光体であり、図中矢印方向に回転するようになっている。この感光体１１は、一次帯電器１２によって帯電され、次いで画像露光１３により露光部分の帯電が消去され、第１の色成分に対応した静電潜像がこの感光体１１上に形成され、更に静電潜像が現像器４１により第１色のマゼンタトナーＭで現像され、第１色のマゼンタトナー画像が感光体１１上に形成される。次いで、このトナー画像が、駆動ローラ（駆動部材）３０により循環駆動されて感光体１１と接触しながら循環回転する中間転写部材２０に転写される。この場合、感光体１１から中間転写部材２０への転写は、感光体１１と中間転写部材２０とのニップ部において、中間転写部材２０に電源６１から印加される一次転写バイアスにより行われる。この中間転写部材２０に第１色のマゼンタトナー画像が転写された後、前記感光体１１はその表面がクリーニング装置１４により清掃され、感光体１１の１回転目の現像転写操作が完了する。以降、感光体が３回転し、各周回ごとに現像器４２〜４４を順次用いて第２色のシアントナー画像、第３色のイエロートナー画像、第４色のブラックトナー画像が順次感光体１１上に形成され、これが周回ごとに中間転写部材２０に重畳転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が中間転写部材２０上に形成される。なお、図３の装置にあっては、感光体１１の周回ごとに現像器４１〜４４が順次入れ替わってマゼンタトナーＭ、シアントナーＣ、イエロートナーＹ、ブラックトナーＢによる現像が順次行われるようになっている。
【００１４】
次に、前記合成カラートナー画像が形成された中間転写部材２０に転写ローラ２５が当接し、そのニップ部に給紙カセット１９から紙等の記録媒体２６が給送される。これと同時に二次転写バイアスが電源２９から転写ローラ２５に印加され、中間転写部材２０から記録媒体２６上に合成カラートナー画像が転写されて加熱定着され、最終画像となる。合成カラートナー画像を記録媒体２６へと転写した後の中間転写部材２０は、表面の転写残留トナーがクリーニング装置３５により除去され、初期状態に戻り次の画像形成に備えるようになっている。
【００１５】
また、タンデム方式と中間転写方式とを組み合わせたタンデム中間転写方式もある。図４に、無端ベルト状のタンデム中間転写部材を用いてカラー画像の形成を行うタンデム中間転写方式の画像形成装置を例示する。
【００１６】
図示する装置においては、感光体ドラム５２ａ〜５２ｄ上の静電潜像を夫々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックにより現像する第１現像部５４ａ〜第４現像部５４ｄが、タンデム中間転写部材５０に沿って順次配置されており、このタンデム中間転写部材５０を図中の矢印方向に循環駆動させて、各現像部５４ａ〜５４ｄの感光体ドラム５２ａ〜５２ｄ上に形成された４色のトナー像を順次転写することにより、このタンデム中間転写部材５０上にカラーのトナー像を形成し、このトナー像を紙等の記録媒体５３上に転写することにより、プリントアウトを行う。ここで、上記いずれの装置においても、現像に用いるトナーの配列順は特に制限されるものではなく、任意に選択可能である。
【００１７】
なお、図中、符号５５は、タンデム中間転写部材５０を循環駆動するための駆動ローラ若しくはテンションローラを示し、符号５６は記録媒体送りローラ、符号５７は記録媒体送り装置、符号５８は記録媒体上の画像を加熱等により定着させる定着装置を示す。また、符号５９はタンデム中間転写部材５０に電圧を印加する電源装置（電圧印加手段）を示し、この電源装置５９は、トナー像を、感光ドラム５２ａ〜５２ｄから上記タンデム中間転写部材５０に転写する場合と、タンデム中間転写部材５０から記録媒体５３上に転写する場合とで、印加する電圧の正負を反転させることができるようになっている。
【００１８】
上記各種画像形成装置において、転写搬送ベルト１０や中間転写部材２０、タンデム中間転写部材５０等として使用される導電性エンドレスベルトとしては、従来、半導電性の樹脂フィルムベルトと、繊維補強体を有するゴムベルトとが主に用いられている。このうち樹脂フィルムベルトとしては、例えば、特許文献１に、熱可塑性ポリアルキレンナフタレート樹脂、または、これと他の熱可塑性樹脂とのポリマーアロイ若しくはポリマーブレンドを基材として用いた導電性エンドレスベルトが記載されている。また、耐久性に優れたベルトとしては、架橋ゴムを基材とした積層ベルトやポリイミド等の熱硬化性樹脂を回転成形したベルトなどが知られており、生産性に優れたベルトの製造方法として、熱可塑性樹脂を押出し成形してベルトを作製する技術も知られている。さらに、特許文献２，３等には、架橋性樹脂を用いたベルトに係る技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−１３２０５３号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】特開平１０−１４７７２０号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献３】特開２０００−２６４４７７号公報（特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
上記各種画像形成装置において使用される導電性エンドレスベルトには、表面性に優れるとともに、良好な耐久性を備えるなど、その使用環境に応じた種々の特性をバランス良く備えていることが要求される。しかしながら、従来の熱硬化性樹脂ベルトやゴム積層ベルトは、性能面では優れるものの非常に高価であるという難点があり、また、熱可塑性樹脂の押出しベルトは、低コストではあるが、熱硬化性樹脂ベルトなどと比較して耐折れ性や耐セット性などの特性面で劣るという難点があり、いずれも十分なものではなかった。
【００２０】
そこで本発明の目的は、従来の熱硬化性樹脂ベルトやゴム積層ベルトのようなコスト的な問題がなく、かつ、これらと同等の優れた表面性および耐久性を有する高性能の導電性エンド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】
【００２１】
本発明者らは鋭意検討した結果、下記構成とすることで、上記課題を解決しうることを見出して、本発明を完成するに至った。
【００２２】
即ち、本発明の導電性エンドレスベルトは、静電吸着により保持した記録媒体を、駆動部材により循環駆動されて、４種の画像形成体に搬送し、各トナー像を該記録媒体に順次転写するタンデム方式の転写、搬送用導電性エンドレスベルトにおいて、
ポリエステル系樹脂またはポリエステル系樹脂を主成分とするポリマーブレンドに対し導電剤および架橋剤が配合されてなる架橋性樹脂組成物が、押出成形後に、電子線照射により架橋処理されてなることを特徴とするものである。
【００２３】
また、本発明の他の導電性エンドレスベルトは、画像形成体と記録媒体との間に配設され、駆動部材により循環駆動されて、前記画像形成体表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に転写保持し、これを記録媒体へと転写する中間転写部材用の導電性エンドレスベルトにおいて、
ポリエステル系樹脂またはポリエステル系樹脂を主成分とするポリマーブレンドに対し導電剤および架橋剤が配合されてなる架橋性樹脂組成物が、押出成形後に、電子線照射により架橋処理されてなることを特徴とするものである。
【００２４】
また、本発明のさらに他の導電性エンドレスベルトは、４種の画像形成体と記録媒体との間に配設され、駆動部材により循環駆動されて、前記４種の画像形成体表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に順次転写保持し、これを記録媒体へと転写するタンデム中間転写部材用の導電性エンドレスベルトにおいて、
ポリエステル系樹脂またはポリエステル系樹脂を主成分とするポリマーブレンドに対し導電剤および架橋剤が配合されてなる架橋性樹脂組成物が、押出成形後に、電子線照射により架橋処理されてなることを特徴とするものである。
【００２５】
本発明において、前記ポリエステル系樹脂としては、ポリアルキレンナフタレート樹脂またはポリアルキレンテレフタレート樹脂を好適に用いることができる。また、前記架橋剤としてはアリル系多官能モノマーが好適であり、樹脂成分１００重量部に対し０．５〜１５重量部にて配合することができる。かかるアリル系多官能モノマーとしては、例えば、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリメタアリルイソシアヌレート、ジアリルモノグリシジルイソシアヌレート等が挙げられる。
【００２６】
さらに、前記導電剤としてはカーボンブラックが好適であり、樹脂成分１００重量部に対し５〜３０重量部にて配合することができる。さらにまた、本発明においては、前記架橋性樹脂組成物が、カルボジイミド化合物を含むことも好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、ポリエステル系樹脂またはこれを主成分とするポリマーブレンド中に導電剤と架橋剤を配合してなる架橋性樹脂組成物を、ベルト形状に押出成形した後、電子線照射により３次元的に架橋処理したベルトとしたことで、従来の熱硬化性樹脂ベルトやゴム積層ベルトのようなコスト的な問題がなく、かつ、これらと同等の優れた表面性および耐久性を有する高性能の導電性エンドレスベルトを実現することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
導電性エンドレスベルトには、一般に、ジョイントありのものとジョイントなしのもの（いわゆるシームレスベルト）とがあるが、本発明においてはいずれのものであってもよい。好ましくはシームレスベルトである。本発明の導電性エンドレスベルトは、前述したように、タンデム方式、中間転写方式およびタンデム中間転写方式の転写部材等として用いることができるものである。
【００２９】
本発明の導電性エンドレスベルトが、例えば、図２に参照符号１０で示す転写搬送ベルトの場合、駆動ローラ９等の駆動部材により駆動され、これに伴い搬送される記録媒体上にトナーが順次転写され、カラー画像が形成される。
【００３０】
また、本発明の導電性エンドレスベルトが、例えば、図３に参照符号２０で示す中間転写部材の場合、これを駆動ローラ３０等の駆動部材により循環駆動させ、感光体ドラム（潜像保持体）１１と紙等の記録媒体２６との間に配設することで、前記感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー像を一旦転写保持し、次いでこれを記録媒体２６へと転写する。なお、図３の装置は、上述したように、中間転写方式によりカラー印刷を行うものである。
【００３１】
さらに、本発明の導電性エンドレスベルトが、例えば、図４に参照符号５０で示すタンデム中間転写部材の場合、感光体ドラム５２ａ〜５２ｄを備える現像部５４ａ〜５４ｄと紙等の記録媒体５３との間に配設されて、駆動ローラ５５等の駆動部材により循環駆動され、各感光体ドラム５２ａ〜５２ｄの表面に形成された４色のトナー像を一旦転写保持し、次いでこれを記録媒体５３へと転写することで、カラー画像を形成する。
【００３２】
本発明の導電性エンドレスベルトは、ポリエステル系樹脂またはポリエステル系樹脂を主成分とするポリマーブレンドに対し導電剤および架橋剤が配合されてなる架橋性樹脂組成物が、押出成形後に、電子線照射により架橋処理されてなる点に特徴を有する。
【００３３】
本発明において用いるポリエステル系樹脂としては、具体的には例えば、ポリアルキレンナフタレート樹脂およびポリアルキレンテレフタレート樹脂を好適に挙げることができ、このうちポリアルキレンナフタレート樹脂としては、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂やポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）樹脂等を好適に用いることができる。これら樹脂は市場で入手可能であり、ＰＥＮ樹脂としては例えば、帝人化成（株）製のＴＮ８０６５Ｓ等、ＰＢＮ樹脂としては例えば、帝人化成（株）製のＴＱＢ−ＯＴ等を用いることができる。
【００３４】
また、ポリアルキレンテレフタレート樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、グリコール変性ＰＥＴ（ＰＥＴＧ）樹脂やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂を好適に用いることができる。これら樹脂も市場で容易に入手可能であり、ＰＥＴ樹脂としては例えば、三菱レイヨン（株）製のＫＣ−２５１等、ＰＢＴ樹脂としては例えば、ポリプラスチックス（株）製の８００ＦＰ等を用いることができる。
【００３５】
また、ポリエステル系樹脂を主成分とするポリマーブレンドとしては、上記ポリアルキレンナフタレート樹脂およびポリアルキレンテレフタレート樹脂のうちいずれか２種以上のポリマーブレンドや、これらのうちのいずれか１種以上とポリエステル系エラストマー、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリシクロヘキシレン・ジメチレン・テレフタレート（ＰＣＴ）樹脂、グリコール変性ＰＣＴ（ＰＣＴＧ）樹脂等とのポリマーブレンドなどを好適に用いることができる。かかるポリエステル系エラストマーとしては、ハードセグメントおよびソフトセグメントにポリエステルを用いたポリエステル−ポリエステル型のもの、並びに、ハードセグメントおよびソフトセグメントにポリエーテルを用いたポリエステル−ポリエーテル型のものの双方を好適に用いることができ、特に制限されるものではない。なお、本発明において「主成分とする」とは、樹脂成分としてポリエステル系樹脂を５０重量％以上含むことを意味する。
【００３６】
架橋剤としては、電子線の照射により架橋反応を発現させうるものであれば特に制限されるものではないが、好適には、アリル系多官能モノマーを用いる。かかるアリル系多官能モノマーとしては、具体的には例えば、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリメタアリルイソシアヌレート、ジアリルモノグリシジルイソシアヌレート（ＤＡ−ＭＧＩＣ）などが挙げられ、中でもＤＡ−ＭＧＩＣは、少量で架橋効果が発現するため好適である。また、他の架橋剤としては、多官能（メタ）アクリル系モノマーとして、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、トリス（メタクリロキシエチル）イソシアヌレートおよびこれらの混合物を用いることもできる。これらは所望に応じ、１種を単独で使用しても、いずれか２種以上の混合物として使用してもよく、その好適配合量としては、樹脂成分１００重量部に対し０．５〜１５重量部、特には、２〜１０重量部程度である。配合量が多すぎると、外観不良や強度低下に繋がるため好ましくない。
【００３７】
導電剤としては、特に制限されるものではなく、公知の電子導電剤やイオン導電剤等を適宜用いることができる。このうち電子導電剤としては、具体的には例えば、ケッチェンブラック，アセチレンブラック等の導電性カーボン、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦ，ＳＲＦ，ＦＴ，ＭＴ等のゴム用カーボン、酸化処理等を施したカラ−（インク）用カーボン、熱分解カーボン、天然グラファイト、人造グラファイト、アンチモンドープの酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属および金属酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー、カーボンウイスカー、黒鉛ウイスカー、炭化チタンウイスカー、導電性チタン酸カリウムウイスカー、導電性チタン酸バリウムウイスカー、導電性酸化チタンウイスカー、導電性酸化亜鉛ウイスカー等の導電性ウイスカー等が挙げられる。また、イオン導電剤としては、具体的には例えば、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウ弗化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩などのアンモニウム塩、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウ弗化水素酸塩、硫酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。
【００３８】
これら導電剤は、１種を単独で用いても、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよく、例えば、電子導電剤とイオン導電剤とを組み合わせて用いることもでき、この場合、印加される電圧の変動や環境の変化に対しても安定して導電性を発現させることができる。
【００３９】
電子導電剤の配合量は、樹脂成分１００重量部に対して、通常１００重量部以下、例えば１〜１００重量部、特には１〜８０重量部、とりわけ１０〜５０重量部である。また、イオン導電剤の配合量は、樹脂成分１００重量部に対して、通常０．０１〜１０重量部、特には０．０５〜５重量部の範囲である。本発明においては特に、導電剤としてカーボンブラックを用いて、これを樹脂成分１００重量部に対し、５〜３０重量部にて配合することが好ましい。
【００４０】
なお、本発明において用いるポリエステル系樹脂は、成形加熱時において加水分解による分子量低下を引き起こしやすいため、本発明に係る架橋性樹脂組成物中には、上記成分に加えてカルボジイミド化合物を含有させることが好ましい。カルボジイミド化合物を配合することで、カルボジイミド基とカルボン酸との反応によりポリエステル系樹脂を再架橋させて分子量の低下を防止し、ベルトの脆化を防止することができ、耐久時におけるベルトの耐割れ性を向上することが可能となる。かかるカルボジイミド化合物は市場で容易に入手可能であり、例えば、日清紡績（株）製の商品名：カルボジライト等を挙げることができる。また、カルボジイミド化合物は、あらかじめマスターバッチ化されたペレット等の形態でも用いることができ、例えば、日清紡績（株）製の商品名：カルボジライトＥペレット等を好適に用いることができる。
【００４１】
かかるカルボジイミド化合物の添加量としては、特に制限されるものではないが、樹脂成分１００重量部に対し、好ましくは０．０５〜３０重量部であり、より好ましくは０．１〜５重量部の範囲内である。
【００４２】
また、本発明の導電性エンドレスベルトには、本発明の効果を損なわない範囲で他の機能性成分を適宜添加することも可能であり、例えば、各種充填材、カップリング剤、酸化防止剤、滑剤、表面処理剤、顔料、紫外線吸収剤、帯電防止剤、分散剤、中和剤、発泡剤、架橋剤等を適宜配合することができる。さらに、着色剤を添加して着色を施してもよい。
【００４３】
本発明のベルトは、上記各種成分が配合されてなる架橋性樹脂組成物を混練りして、円筒状に押出成形した後、電子線を照射することにより３次元的に架橋処理されて形成される。押出成形については常法に従い行えばよく、特に制限されるものではない。また、電子線を照射する際には、例えば、金属製の円筒体を押出されたベルトに挿入して、この円筒体を回転させながら照射を行う方法などを用いることができ、これにより、ベルトの歪みや折れ曲がりを防止しつつ、ベルト全体に均一に電子線照射を行うことができる。使用する電子線照射装置についても特に制限はなく、市販の装置を適宜用いることができ、また、その照射量についても、ベルトの厚みや架橋性樹脂組成物の配合などにより適宜決定すればよく、特に制限されない。また、電子線の照射は、一回で必要な全量を照射してもよいが、照射時の発熱でベルトに変形が見られるような場合は、複数回に分けて照射を行うことが望ましい。
【００４４】
本発明のベルトは、上記架橋性樹脂組成物を用いて押出成形後に電子線照射により架橋処理されてなるものであれば、それ以外の構成については特に制限されるものではない。層構造についても、単層または多層のいずれであってもよく、多層の場合には多層押出の手法を用いて、成形後に適宜電子線照射を行えばよい。
【００４５】
本発明の導電性エンドレスベルトの厚さは、転写搬送ベルトまたは中間転写部材等の形態に応じて適宜選定されるものであるが、好ましくは５０〜２００μｍの範囲内である。また、その表面粗さとしては、好適には、ＪＩＳ１０点平均粗さＲｚで１０μｍ以下、特に６μｍ以下、更には３μｍ以下とする。さらに、体積抵抗率としては、１０2Ω・ｃｍ〜１０13Ω・ｃｍの範囲内程度に調整することが好ましい。
【００４６】
また、本発明の導電性エンドレスベルトには、図１に一点鎖線で示すように、図２の画像形成装置における駆動ローラ９または図３の駆動ローラ３０などの駆動部材と接触する側の面に、該駆動部材に形成した嵌合部（図示せず）と嵌合する嵌合部を形成してもよく、本発明の導電性エンドレスベルトは、このような嵌合部を設け、これを駆動部材に設けた嵌合部（図示せず）と嵌合させて走行させることにより、ベルトの幅方向のずれを防止することができる。
【００４７】
この場合、前記嵌合部は、特に制限されるものではないが、図１に示すように、ベルトの周方向（回転方向）に沿って連続する凸条とし、これを駆動ローラ等の駆動部材の周面に周方向に沿って形成した溝に嵌合させるようにすることが好ましい。
【００４８】
なお、図１（ａ）では、１本の連続する凸条を嵌合部として設けた例を示したが、この嵌合部は多数の凸部をベルトの周方向（回転方向）に沿って一列に並べて突設してもよく、また嵌合部を２本以上設けたり（図１（ｂ））、ベルトの幅方向中央部に設けてもよい。更に、嵌合部として図１に示した凸条ではなく、ベルトの周方向（回転方向）に沿った溝を設け、これを前記駆動ローラ等の駆動部材の周面に周方向に沿って形成した凸条と嵌合させるようにしてもよい。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
実施例１〜９および比較例１〜８
下記の表１〜表４中に夫々示す各配合成分（表中の配合量は全て「重量部」を示す）を二軸混練機により溶融混練して、得られた混練物を環状ダイスを用いて押出成形することにより、内径２２０ｍｍ、厚さ１００μｍ、幅２５０ｍｍの寸法の円筒状のベルトを得た。その後、このベルトに金属製の円筒体を挿入し、円筒体を回転させながらベルト表面に対し電子線照射を行って、各実施例および比較例の導電性エンドレスベルトを得た（比較例１，３，５〜７については電子線照射を行なわなかった）。電子線の照射は、（株）ＮＨＶコーポレーション製の電子線照射装置を用いて、５Ｍｒａｄの照射を６回ずつ行い、全量で３０Ｍｒａｄで一定とした。
得られた各ベルトにつき、以下の手順に従い評価を行った。
【００５０】
＜耐折れ回数＞
東洋精機（株）製のＭＩＴ耐揉疲労試験機を用いて耐折り曲げ回数を測定し、この結果を比較例１を１００として、指数表示した。数値が大なるほど結果が良好である。
【００５１】
＜耐セット性＞
温度３０℃、相対湿度８５％の環境下にて、各ベルトに２ｋｇを張架した張荷した状態で２４時間放置し、その後、実機に装着して走行させた際の走行性により評価を行った。走行性に変化がない場合は「○」、激しい蛇行や空回りを生じた場合は「×」、走行性に多少の変化はあるものの実用上問題ない場合は「△」とした。
【００５２】
＜光沢度＞
堀場製作所製のハンディ光沢計ＩＧ−３２０形を用いて測定を行った。
以上の各評価結果を下記の表１〜４中に示す。
【００５３】
【表１】
＊１）ＰＢＮ：帝人化成（株）製、商品名 ＴＱＢ−ＯＴ
＊２）ＰＥＮ：帝人化成（株）製、商品名 ＴＮ８０６５Ｓ
＊３）ＰＥＴ：三菱レイヨン（株）製、商品名 ＫＣ−２５１
＊４）ＰＢＴ：ポリプラスチックス（株）製、商品名 ８００ＦＰ
＊５）エラストマー：帝人化成（株）製、商品名 ヌーベラン Ｐ４１１０ＡＮ
＊６）カーボンブラック：電気化学工業（株）製、商品名 デンカブラック
＊７）架橋剤（タイク）：日本化成（株）製、トリアリルイソシアヌレート
＊８）架橋剤（ＤＡ−ＭＧＩＣ）：四国化成工業（株）製 ジアリルモノグリシジルイソシアヌレート
＊９）カルボジイミド化合物：日清紡績（株）製、商品名「カルボジライトＥペレット」
【００５４】
【表２】
【００５５】
【表３】
【００５６】
【表４】
【００５７】
上記表１〜表４の結果から明らかなように、架橋剤としてアリル系多官能モノマーを配合した架橋性樹脂組成物を用いた各実施例のベルトにおいては、外観性を損なうことなく、耐折れ回数および耐セット性について良好な結果が得られている。特に、実施例１〜６のＰＢＮベース系のベルトは光沢度も良好であり、電子写真用の転写ベルトなどに好適に使用可能であることが確かめられた。また、架橋剤としては、アリル系多官能モノマー、中でも特にＤＡ−ＭＧＩＣが、少量で架橋効果が発現することから好適であることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る導電性エンドレスベルトの幅方向断面図である。
【図２】画像形成装置の一例としての転写搬送ベルトを用いたタンデム方式の画像形成装置を示す概略図である。
【図３】画像形成装置の他の例としての中間転写部材を用いた中間転写装置を示す概略図である。
【図４】画像形成装置の他の例としてのタンデム中間転写部材を用いたタンデム中間転写装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５９】
１，１１，５２ａ〜５２ｄ 感光体ドラム
２，７ 帯電ロール
３ 現像ロール
４ 現像ブレード
５ トナー供給ロール
６ クリーニングブレード
８ 除電ロール
９，３０，５５ 駆動ローラ（駆動部材）
１０ 転写搬送ベルト
１２ 一次帯電器
１３ 画像露光
１４，３５ クリーニング装置
１９ 給紙カセット
２０ 中間転写部材
２５ 転写ローラ
２６，５３ 記録媒体
２９，６１ 電源
４１，４２，４３，４４ 現像器
５０ タンデム中間転写部材
５４ａ〜５４ｄ 第１現像部〜第４現像部
５６ 記録媒体送りローラ
５７ 記録媒体送り装置
５８ 定着装置
５９ 電源装置（電圧印加手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電吸着により保持した記録媒体を、駆動部材により循環駆動されて、４種の画像形成体に搬送し、各トナー像を該記録媒体に順次転写するタンデム方式の転写、搬送用導電性エンドレスベルトにおいて、
ポリエステル系樹脂またはポリエステル系樹脂を主成分とするポリマーブレンドに対し導電剤および架橋剤が配合されてなる架橋性樹脂組成物が、押出成形後に、電子線照射により架橋処理されてなることを特徴とする導電性エンドレスベルト。
【請求項２】
画像形成体と記録媒体との間に配設され、駆動部材により循環駆動されて、前記画像形成体表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に転写保持し、これを記録媒体へと転写する中間転写部材用の導電性エンドレスベルトにおいて、
ポリエステル系樹脂またはポリエステル系樹脂を主成分とするポリマーブレンドに対し導電剤および架橋剤が配合されてなる架橋性樹脂組成物が、押出成形後に、電子線照射により架橋処理されてなることを特徴とする導電性エンドレスベルト。
【請求項３】
４種の画像形成体と記録媒体との間に配設され、駆動部材により循環駆動されて、前記４種の画像形成体表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に順次転写保持し、これを記録媒体へと転写するタンデム中間転写部材用の導電性エンドレスベルトにおいて、
ポリエステル系樹脂またはポリエステル系樹脂を主成分とするポリマーブレンドに対し導電剤および架橋剤が配合されてなる架橋性樹脂組成物が、押出成形後に、電子線照射により架橋処理されてなることを特徴とする導電性エンドレスベルト。
【請求項４】
前記ポリエステル系樹脂が、ポリアルキレンナフタレート樹脂である請求項１〜３のうちいずれか一項記載の導電性エンドレスベルト。
【請求項５】
前記ポリエステル系樹脂が、ポリアルキレンテレフタレート樹脂である請求項１〜３のうちいずれか一項記載の導電性エンドレスベルト。
【請求項６】
前記架橋剤がアリル系多官能モノマーであり、樹脂成分１００重量部に対し０．５〜１５重量部にて配合されてなる請求項１〜５のうちいずれか一項記載の導電性エンドレスベルト。
【請求項７】
前記アリル系多官能モノマーが、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリメタアリルイソシアヌレート、ジアリルモノグリシジルイソシアヌレートおよびこれらのうちいずれか２種以上の混合物からなる群から選択される請求項６記載の導電性エンドレスベルト。
【請求項８】
前記導電剤がカーボンブラックであり、樹脂成分１００重量部に対し５〜３０重量部にて配合されてなる請求項１〜７のうちいずれか一項記載の導電性エンドレスベルト。
【請求項９】
前記架橋性樹脂組成物がカルボジイミド化合物を含む請求項１〜８のうちいずれか一項記載の導電性エンドレスベルト。
【請求項１】
静電吸着により保持した記録媒体を、駆動部材により循環駆動されて、４種の画像形成体に搬送し、各トナー像を該記録媒体に順次転写するタンデム方式の転写、搬送用導電性エンドレスベルトにおいて、
ポリエステル系樹脂またはポリエステル系樹脂を主成分とするポリマーブレンドに対し導電剤および架橋剤が配合されてなる架橋性樹脂組成物が、押出成形後に、電子線照射により架橋処理されてなることを特徴とする導電性エンドレスベルト。
【請求項２】
画像形成体と記録媒体との間に配設され、駆動部材により循環駆動されて、前記画像形成体表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に転写保持し、これを記録媒体へと転写する中間転写部材用の導電性エンドレスベルトにおいて、
ポリエステル系樹脂またはポリエステル系樹脂を主成分とするポリマーブレンドに対し導電剤および架橋剤が配合されてなる架橋性樹脂組成物が、押出成形後に、電子線照射により架橋処理されてなることを特徴とする導電性エンドレスベルト。
【請求項３】
４種の画像形成体と記録媒体との間に配設され、駆動部材により循環駆動されて、前記４種の画像形成体表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に順次転写保持し、これを記録媒体へと転写するタンデム中間転写部材用の導電性エンドレスベルトにおいて、
ポリエステル系樹脂またはポリエステル系樹脂を主成分とするポリマーブレンドに対し導電剤および架橋剤が配合されてなる架橋性樹脂組成物が、押出成形後に、電子線照射により架橋処理されてなることを特徴とする導電性エンドレスベルト。
【請求項４】
前記ポリエステル系樹脂が、ポリアルキレンナフタレート樹脂である請求項１〜３のうちいずれか一項記載の導電性エンドレスベルト。
【請求項５】
前記ポリエステル系樹脂が、ポリアルキレンテレフタレート樹脂である請求項１〜３のうちいずれか一項記載の導電性エンドレスベルト。
【請求項６】
前記架橋剤がアリル系多官能モノマーであり、樹脂成分１００重量部に対し０．５〜１５重量部にて配合されてなる請求項１〜５のうちいずれか一項記載の導電性エンドレスベルト。
【請求項７】
前記アリル系多官能モノマーが、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリメタアリルイソシアヌレート、ジアリルモノグリシジルイソシアヌレートおよびこれらのうちいずれか２種以上の混合物からなる群から選択される請求項６記載の導電性エンドレスベルト。
【請求項８】
前記導電剤がカーボンブラックであり、樹脂成分１００重量部に対し５〜３０重量部にて配合されてなる請求項１〜７のうちいずれか一項記載の導電性エンドレスベルト。
【請求項９】
前記架橋性樹脂組成物がカルボジイミド化合物を含む請求項１〜８のうちいずれか一項記載の導電性エンドレスベルト。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−６５５８７（Ｐ２００７−６５５８７Ａ）
【公開日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５５０９９（Ｐ２００５−２５５０９９）
【出願日】平成１７年９月２日（２００５．９．２）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２日（２００５．９．２）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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