無端ベルト及び画像形成装置
【課題】耐久性に優れ、高精細な画像を長期間にわたって形成することに貢献する無端ベルト、及び、高精細な画像を長期間にわたって形成することのできる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】表面から厚さ方向１０μｍまでの深さを有する表面領域において、前記深さ（Ｘ）と弾性率（Ｙ）との関係を表した一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂにおける変数ａが−２．６〜−０．６の範囲にあることを特徴とする無端ベルト１、及び、この無端ベルト１を備えてなることを特徴とする画像形成装置。
【解決手段】表面から厚さ方向１０μｍまでの深さを有する表面領域において、前記深さ（Ｘ）と弾性率（Ｙ）との関係を表した一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂにおける変数ａが−２．６〜−０．６の範囲にあることを特徴とする無端ベルト１、及び、この無端ベルト１を備えてなることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無端ベルト及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、耐久性に優れ、高精細な画像を長期間にわたって形成することに貢献する無端ベルト及び高精細な画像を長期間にわたって形成することのできる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンター及びビデオプリンター等のプリンター、複写機、ファクシミリ、これらの複合機等には、電子写真方式を利用した各種の画像形成装置が採用されている。そして、電子写真方式の画像形成装置には、金属製ドラム体又は弾性ローラに代えて、又は、これらに加えて、熱可塑性樹脂等によって形成された無端ベルトが用いられる。このような無端ベルトとしては、例えば、転写ベルト、中間転写ベルト、転写搬送ベルト、搬送ベルト、定着ベルト及び現像ベルト等が挙げられる。これらの画像形成装置は、無端ベルトの機能等に応じて、例えば、像担持体に現像された現像剤像を記録体に直接転写する直接転写方式と、現像剤像を一旦無端ベルトに転写し、無端ベルトから記録体に転写する中間転写方式（二次転写方式とも称する。）とがある。
【０００３】
直接転写方式は、感光ドラム等の像担持体に形成された静電潜像を現像手段に装備された現像剤担持体から供給される現像剤で現像し、転写手段に電圧を印加することにより、無端ベルト（転写搬送ベルトともいう。）に静電的に吸着されて像担持体と転写手段との間に搬送される記録体に現像された現像剤像を転写し、現像剤像が転写された記録体を加圧ローラ及び定着ローラによって圧着又は加熱圧着し、転写された現像剤像を記録体上に画像や文字として定着する方式である。
【０００４】
中間転写方式は、例えば、像担持体に形成された静電潜像を現像剤で現像し、現像された現像剤像を像担持体に当接又は圧接する無端ベルト（中間転写ベルトともいう。）に転写（一次転写）し、無端ベルトに転写された現像剤像を記録体に転写（二次転写）して、現像剤像が転写された記録体を加圧ローラ及び定着ローラによって圧着又は加熱圧着し、転写された現像剤像を記録体上に画像や文字として定着する方式である。このような中間転写方式の画像形成装置は、現像剤の転写性がよく、画像のカラー化及び高精細化、並びに、画像形成速度の高速化等を比較的実現しやすいことから、広く利用されている。
【０００５】
画像形成装置に装着される無端ベルトとして、例えば、「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、一定荷重印加速度１００ｍＮ／ｍｍ２／６０秒の測定条件におけるベルト表面のユニバーサル硬度を、表側についてＦ１、裏側についてＦ２としたとき、Ｆ１＜Ｆ２の関係を満足することを特徴とする導電性エンドレスベルト」が挙げられる（特許文献１の請求項２）。ここで、「前記表側および裏側のユニバーサル硬度Ｆ１およびＦ２が、いずれもベルト表面から７μｍ以内における値」である（請求項４等参照）。この導電性エンドレスベルトは、表側及び裏側の夫々に用いる混練物を成型して成る二層構造である（実施例及び比較例参照。）。
【０００６】
また、別の無端ベルトとして、例えば、「シロキサン変性ポリイミド樹脂又はシロキサン変性ポリアミドイミド樹脂を含む無端管状ベルトであって、該無端管状ベルトの表面側がポリイミドの性質を有し、その裏面側がシリコーンの性質を有し、かつ、その表面側から裏面側にかけての厚さ方向に物性が連続的に変化する傾斜材料であることを特徴とする無端管状ベルト」が挙げられる（特許文献２の請求項１）。この無端管状ベルトは、「表面側と裏面側の物性に傾斜を有しており、表面側は離型性を裏面側は弾性を有して」いる（０００７欄、００６９欄、０１１１欄等参照。）から、表面側から裏面側に向かってその弾性が増大、すなわち、弾性率が減少している。
【０００７】
ところで、これらの無端ベルトは、通常、複数の支持ローラ（駆動ローラ等を含む。）に張架され、常に、張力がかけられた状態で、無限軌道上の走行及び停止が繰り返されながら、すなわち、通常、複数の支持ローラに張架され、常に、張力がかけられた状態で、屈曲が繰り返されながら、高速で走行する。そうすると、強度の強い材料で無端ベルトを形成しても、無端ベルト特にその表面にクラックが発生することがある。例えば、画像形成装置に装着された無端ベルトの走行及び停止が繰り返されると、無端ベルトの屈曲疲労等によって、無端ベルトにクラックが生じることがある。また、画像形成装置に装着された無端ベルトが停止していると、無端ベルトにおける、前記支持ローラに小さな曲率で巻回された部分の表面側に引張応力が集中する。このような状態で停止していた無端ベルトを走行させると、無端ベルトの表面にクラックが生じることがある。このようにして表面にクラックが生じた無端ベルトは、現像剤を所望のように担持することも他の部材に所望のように供給することもできず、形成される画像の品質を低下させる原因となる。
【０００８】
また、無端ベルトの表面に生じたクラックが成長して大きくなると、そのクラック内に現像剤が侵入して、無端ベルトへの現像剤の固着、現像剤の転写不良等が発生することがある。現像剤は通常ワックス等の粘着性の高い材料を含んでいるから、クラック内への侵入等によって無端ベルトへの現像剤の付着量が過多になると、無端ベルトの表面とクリーニング部材との接触抵抗が大きくなって、クリーニング部材が無端ベルトの進行方向に折れ曲がってしまうという不具合も生じる。
【０００９】
特に、近年の小型軽量化された画像形成装置では、無端ベルトが張架される前記支持ローラが小径化されており、無端ベルトはより一層小さな曲率でこれらの支持ローラに巻回されることになる。また、印刷速度が高速化された画像形成装置では、無端ベルトは小さな曲率で支持ローラの外周面に追従して高速で走行することになる。このような状態で、無端ベルトの走行及び停止が長期間にわたって繰り返されると、無端ベルトの表面にはより大きく深いクラックが発生しやすくなって、前記問題が顕著に発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−２３５５４７号公報
【特許文献２】特開２００７−７２１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
この発明は、耐久性に優れ、高精細な画像を長期間にわたって形成することに貢献する無端ベルトを提供することを、目的とする。
【００１２】
また、この発明は、高精細な画像を長期間にわたって形成することのできる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】
【００１３】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、表面から厚さ方向１０μｍまでの深さを有する表面領域において、前記深さ（Ｘ）と弾性率（Ｙ）との関係を表した一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂにおける変数ａが−２．６〜−０．６の範囲にあることを特徴とする無端ベルトであり、
請求項２は、請求項１に記載の無端ベルトを備えてなることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に係る無端ベルトは、前記表面領域における前記一次近似式の変数ａが−２．６〜−０．６の範囲にあり、前記表面領域において、弾性率の大きな表面から特定の割合で前記表面領域の内部に向かって徐々に弾性率が小さくなるから、すなわち、前記表面領域において、表面から特定の割合で前記表面領域の内部に向かって徐々に弾性が大きくなるから、画像形成装置に装着されて長期間にわたってその走行が停止していても、表面領域に集中する引張り応力に反して表面領域が延伸状態になりにくく、無端ベルトの表面に生じる歪量を低減することができ、表面にクラックが発生することを防止することができる。したがって、この発明によれば、耐久性に優れ、高精細な画像を長期間にわたって形成することに貢献する無端ベルトを提供することができる。
【００１５】
また、この発明に係る画像形成装置はこの発明に係る無端ベルトを備えているから、この発明によれば、高精細な画像を長期間にわたって形成することのできる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、この発明に係る無端ベルトの一実施例である無端ベルトの概略斜視図である。
【図２】図２は、この発明に係る画像形成装置の一実施例であるタンデム型カラー画像形成装置の概略図である。
【図３】図３は、この発明に係る画像形成装置の別の一実施例であるマルチパス型カラー画像形成装置の概略図である。
【図４】図４は、耐久性試験を実施可能なベルト装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明に係る無端ベルトの一実施例である無端ベルト１を図面に基づいて説明する。図１に示されるように、無端ベルト１は、後述する樹脂組成物で環状に形成されて成る。無端ベルト１の厚さは、特に限定されないが、通常、例えば、０．０３〜１ｍｍであるのが好ましく、０．０５〜０．２ｍｍであるのがより好ましく、０．０７〜０．１４ｍｍ程度であるのが特に好ましい。無端ベルト１の厚さが０．０３ｍｍ未満であると、無端ベルト１の機械的強度が低下することがあり、一方、１ｍｍを超えると、無端ベルト１の可撓性が低下してかえって耐久性に劣ることがある。無端ベルト１の幅及び内周径は、無端ベルト１の用途等、すなわち、画像形成装置に配設される位置（構成部分）、張架される複数のローラ間隔等に応じて、所望の幅及び内周径となるように、任意に設定される。その一例を挙げると、例えば、無端ベルト１の幅は２００〜３５０ｍｍであり、内周径は２００〜２，５００ｍｍである。
【００１８】
無端ベルト１は、複数の層が積層されてなる積層構造とされてもよいが、図１に示されるように、単層構造とされるのが好ましい。無端ベルト１が単層構造に形成されると、積層される層の剥離等が生じることなく、また、後述する表面領域における傾きを調整することができないことがある。
【００１９】
この発明の発明者は、後述する実施例及び比較例に示すように、実際に種々の無端ベルトを製造し、クラックの発生状況を比較確認したところ、無端ベルト１の表面近傍特に表面から１０μｍまでの表面領域における弾性率がクラックの発生に大きく関係していることを見出した。また、この発明の発明者は、前記知見に基づいて、無端ベルト１の前記表面領域における弾性率とクラックの発生状況とを比較検討したところ、予想に反して、この領域における弾性率が特定の割合で徐々に減少すると、クラックの発生をより一層長期間にわたって防止することができることを見出した。そして、前記特定の割合は、前記表面領域における深さに対する弾性率の前記一次近似式における変数ａの範囲が−２．６〜−０．６であることも見出した。
【００２０】
したがって、この発明において、無端ベルト１は、表面から厚さ方向１０μｍまでの深さを有する表面領域において、深さ（Ｘ）と弾性率（Ｙ）との関係を表した一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂにおける変数ａが−２．６〜−０．６の範囲にあることが重要であり、−２．０〜−０．７であるのが好ましく、−１．５〜−０．９であるのが特に好ましい。
【００２１】
前記一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂにおいて、Ｘは無端ベルト１の表面からの深さであって、表面の深さを０μｍとしたときに０μｍ以上１０μｍ以下の範囲にあり、Ｙは前記深さ（Ｘ）における弾性率である。
【００２２】
ここで、前記表面は、無端ベルト１の表面であればよいが、より正確には、ＪＩＳ Ｂ０６１０に記載された「粗さ曲線のための中心線平均表面」である。この発明において、無端ベルト１に発生するクラックはその表面の微少亀裂が表面内及び／又は内部に向かって成長するから、前記深さはクラックの原因となる微少亀裂が生じやすい領域、すなわち、表面から深さ１０μｍまでの領域としている。また、この発明において、前記深さは、現像剤の平均粒径は５〜８μｍであることが多く、平均粒径が６〜７μｍであっても、その中には粒径が１０μｍ程度のものが微量に存在するから、このような粒径１０μｍの現像剤が無端ベルト１に侵入することを防止することのできる深さにしている。すなわち、無端ベルト１に侵入する可能性のある現像剤の粒径を考慮して、前記深さは設定されている。したがって、この発明において、前記表面領域は深さ１０μｍまでに限定される理由は特になく、例えば１５μｍ等に設定されてもよい。
【００２３】
前記一次近似式における前記変数ａが−０．６を超えると、前記表面領域における弾性率の減少率が小さすぎて、表面領域が全体的に延伸状態になりやすく、クラックの発生を防止することができない場合がある。一方、前記変数ａが−２．６未満であると、前記表面領域における弾性率の減少率が大きすぎて、表面近傍の弾性率が高い領域のみでは引張り応力に対向することができず、結果、表面近傍のクラックの発生を防止することができない場合がある。
【００２４】
すなわち、前記変数ａが前記範囲内にあると、無端ベルト１が、弾性率の大きな表面から前記割合で内部に向かって徐々に弾性率が小さくなっているから、換言すると、表面から前記割合で内部に向かって徐々に弾性が大きくなっているから、画像形成装置に装着されて長期間にわたってその走行が停止して、支持ローラに巻回された無端ベルト１の外側が延伸状態にあり、その内側が圧縮状態にあることによって、無端ベルト１に異なる応力がかかっていても、外側の表面領域に集中する引張り応力に反して表面領域が延伸状態になりにくく、無端ベルトの表面に生じる歪量を低減することができる。その結果、前記変数ａが前記範囲内にあると、無端ベルト１の表面にクラックが発生することを防止することができる。
【００２５】
このように、前記変数ａが前記範囲内にある場合に無端ベルト１の表面にクラックの発生を防止できる理由は詳細には明らかではないが、同じ樹脂組成のものでも、無端ベルト１を構成している樹脂の配向性や、樹脂の結晶性、充填剤と樹脂との親和性等の状態が無端ベルト１表面で異なることにより、無端ベルト１の表面の内部応力が緩和され、その結果クラックが発生しにくいのではないかと、推定している。特に、後述する実施例及び比較例の結果からすると、現像剤が付着する無端ベルト１表面の極近傍の物性が影響していることから、それらの物性を高度に調整することが、無端ベルト１の性能に重要であると考えている。
【００２６】
ところで、無端ベルト１に現像剤の粒径に対して大きなクラックが発生すると、クラックに現像剤が入り込むため、転写不良が発生することがある。また、無端ベルト１は転写後にクリーニング部材によって押し付けられるため、クラックに入り込んだ現像剤が無端ベルト表面にこすり付けられて固着することがある。さらに、現像剤はワックスや結着樹脂等の粘着性の高い材料を含んでおり、無端ベルト１とクリーニング部材との接触抵抗が高くなり、クリーニング不良や、クリーニング部材が無端ベルト１の進行方向に折れ曲がることがある。ところが、無端ベルト１は、前記変数ａが前記範囲内にあるから、その表面に前記のような大きなクラックが発生することはないから、前記したような現像剤がクラックに進入することによる問題点を実質的に起こすことがない。
【００２７】
この発明において、クラックの発生を防止するには、前記変数ａが重要であり、前記一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂにおける変数ｂは、特に限定されない。変数ｂとしては、例えば、５〜１０であればよい。
【００２８】
前記一次近似式を算出するには、まず、複数の深さ（Ｘ）における弾性率（Ｙ）を測定する。弾性率（Ｙ）の測定は、例えば、ナノインデンテーション法により、実行することができる。ここで、ナノインデンテーション法は、圧子に荷重をかけて無端ベルト１の表面に圧子を押し付け、前記荷重を静的に変化させたときの荷重値と無端ベルト１に侵入した圧子の深さを測定することによって弾性率等を求める方法である。具体的には、測定装置として、例えば、商品名「Ｎａｎｏ Ｉｎｄｅｎｔｅｒ」（ＭＴＳナノインスツルメンツ株式会社製）を用いて、以下の条件で深さ（Ｘ）に対する弾性率（Ｙ）を測定することができる。なお、この装置は、動的な材料特性評価ができるため、無端ベルト１のような薄膜製品における深さ方向の弾性率等のプロファイルを得ることができる。前記測定装置において弾性率は自動的に測定され、その測定結果はＩＳＯ１４５７７に準拠している。
【００２９】
＜ナノインデンテーション法における測定条件＞
・最大荷重：５００ｍＮ
・荷重分解能：５０ｎＮ
・測定方式：連続剛性測定法（ＣＳＭ）
・ＣＳＭ使用周波数：４５Ｈｚ
・ＣＳＭ使用振幅値：２ｎｍ
・押込み方式：歪速度一定方式
・圧子：プリマウント型バーコビッチダイヤモンド圧子
・圧子の形状：三角錐 φ６３．５°、β１２．９５°
・圧子における面と綾線の角度：１４２°
・圧子における先端曲率半径：２０ｎｍ
【００３０】
前記測定装置を用いて測定される、一回のプロファイルデータより、深さ方向のプロファイルが得られる。第１の深さＸ１における第１の弾性率Ｙ１が測定される。次いで、同様にして、第２の深さＸ２における第１の弾性率Ｙ２が測定される。この操作を複数回例えばｎ回行い、深さＸｎと弾性率Ｙｎとの組（Ｘｎ，Ｙｎ）を複数組、例えば、ｎ組測定する。このようにして、深さＸｎと弾性率Ｙｎとの組（Ｘｎ，Ｎ１ｎ）が複数例えばｎ組算出される。
【００３１】
このとき、深さ（Ｘ）は、前記範囲０〜１０μｍから複数の値が選択され、選択される深さ（Ｘ）の数ｎは少なくとも２であればよく、より正確な一次近似式を得るには３以上であるのが好ましい。具体的には、無端ベルト１における表面の平滑な領域を選択し、選択した領域と異なる領域を１０回測定し、測定値の算術平均値とするのが好ましい。ここで、「無端ベルト１における表面の平滑な領域」とは、高度に平坦である必要はなく、目視にて平坦であると認められる領域であればよい。
【００３２】
このようにして得られた、深さＸｎに対する弾性率Ｙｎの一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂを算出する。一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂは、複数例えばｎ組の深さＸｎと弾性率Ｙｎとの組（Ｘｎ，Ｙｎ）を考慮して、通常の手法、例えば、最小二乗法等により、容易に算出される。このようにして、一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂが算出される。
【００３３】
無端ベルト１は、前記特性を有していればよく、その裏面の特性例えば弾性率等は特に限定されない。好ましくは、無端ベルト１における裏面の弾性率と表面の弾性率との関係は、無端ベルト１の表面が大きな弾性率を有していることが好ましい。その理由は、無端ベルトは駆動ローラ部分では曲げられて使用されているため、無端ベルトの内側は圧縮状態になり、無端ベルトの外側では引張り状態になっている。そのため、絶えず表面側には大きい応力がかかり、それらの厚み方向での歪みの違いを緩和するためにも、無端ベルト１の表側の弾性率は大きくすることで内部応力が軽減され、結果としてクラック等が発生しにくくなると考えられる。このように、前記弾性率の大小関係が前記関係であると、支持ローラに張架されても、表面以外の部分から無端ベルト１が損傷することを効果的に防止することができる。さらに、無端ベルト１の裏面においても、裏面から厚さ方向１０μｍまでの深さを有する裏面領域において、深さ（Ｘ）と弾性率（Ｙ）との関係を表した一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂにおける変数ａが−２．６〜−０．６の範囲にあるのが特に好ましい。前記裏面領域が前記特性を満足すると、支持ローラに張架された部分の裏面領域にクラックが発生することを効果的に防止することができる。
【００３４】
無端ベルト１は、導電性が要求される場合には、通常、１×１０９〜１×１０１３Ω・ｃｍの体積抵抗率を有するのが好ましく、１×１０１０〜１×１０１２Ω・ｃｍであるのが特に好ましい。体積抵抗率が前記範囲内にあると、無端ベルト１を画像形成装置に使用した場合に、高品質の画像を形成することができる。前記体積抵抗率は、体積抵抗測定装置（三菱化学株式会社製、商品名：Ｈｉｒｅｓｔａ−ＵＰ、使用プローブ：ＵＲＳ）により測定することができる。
【００３５】
この発明に係る無端ベルトは、樹脂組成物を成形して成る。樹脂組成物は、ある程度の強度を有し、繰返し変形に耐える可撓性に富む樹脂単体又は複数種類の樹脂を含有してなる樹脂組成物であるのがよく、このような樹脂組成物に含有される樹脂としては、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を挙げることができる。熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、アクリル・スチレン共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アセチルセルロース、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、アラミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、架橋型ポリエステル樹脂等のポリエステル系樹脂、フッ素樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂（ＰＥＳＦ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、ポリフェニレンオキシド・ポリスチレン共重合体、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、四フッ化樹脂（ＰＴＦＥ）、ポリメチルペンテン（ＴＰＸ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂及びポリアミド樹脂等の熱硬化性樹脂が好ましく、ポリアミドイミド樹脂及びポリイミド樹脂であるのがより好ましく、ポリアミドイミド樹脂がさらに好ましく、特に、芳香族ポリアミドイミド樹脂が、強度、可撓性、寸法安定性及び耐熱性等の機械的特性がバランスよく優れている点で、好ましい。
【００３６】
前記芳香族ポリアミドイミド樹脂は、トリカルボン酸無水物とジイソシアネート化合物とを反応させるジイソシアネート法により製造することができ、ジイソシアネート法は原料の入手、反応性及び副生成物が少ない等の点で優れている。ジイソシアネート法で製造される芳香族ポリアミドイミド樹脂の他にも、重縮合反応を好適に進めることができるのであれば、ジイソシアネート化合物に代えてジアミン化合物を用いて製造される芳香族ポリアミドイミド樹脂も、好ましい。ジアミン化合物を用いて得られる芳香族ポリアミドイミド樹脂は、ヤング率が高く、無端ベルトを形成する樹脂組成物に含まれる樹脂として好適である。また、トリカルボン酸無水物の一部をテトラカルボン酸二無水物に代えてイミド結合を増加させた芳香族ポリアミドイミド樹脂は、耐湿性に優れている。芳香族ポリアミドイミド樹脂は、適宜の溶媒中で、常圧下、及び、常温下又は加熱下で反応させることにより、容易に合成することができる。
【００３７】
前記トリカルボン酸無水物としては、芳香族トリカルボン酸無水物が好ましく、例えば、トリメリット酸無水物、３，４，４’−ジフェニルエーテルトリカルボン酸無水物、３，４，４’−ベンゾフェノントリカルボン酸無水物、２，３，５−ピリジントリカルボン酸無水物、ナフタレントリカルボン酸無水物、及びこれらの誘導体等が挙げられる。これらの酸無水物は一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
【００３８】
トリカルボン酸無水物の一部に代えて用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−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、２，２’−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン酸二無水物、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、エチレンテトラカルボン酸二無水物、及びこれらの誘導体等が挙げられる。これらのテトラカルボン酸二無水物は一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
【００３９】
前記ジイソシアネート化合物としては、芳香族ジイソシアネート化合物を好ましく挙げることができる。また、ジイソシアネート化合物として、芳香族ジイソシアネート化合物と共に、又は芳香族ジイソシアネート化合物に代えて、脂肪族ジイソシアネート化合物及び／又は脂環式ジイソシアネート化合物を、又はこれらの誘導体であるアミン類を使用することもできる。
【００４０】
芳香族ジイソシアネート化合物として、例えば、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、４，４’−ジイソシアネートジフェニルエーテル、４，４’−ジイソシアネートジフェニルスルホン、４，４’−ジイソシアネートビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジイソシアネートビフェニル、２，４−トルエンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等が挙げられる。また、これらの芳香族ジイソシアネート化合物の誘導体であるジアミン類も原料として利用できる。脂肪族ジイソシアネート化合物としては、例えば、エチレンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。脂環式ジイソシアネート化合物としては、例えば、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、１，３−シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。これらのジイソシアネート化合物の中でも、無端ベルトの耐熱性、機械的特性及び溶解性等を考慮すると、使用する全ジイソシアネート化合物中の６０質量％以上、好ましくは７０質量％以上を、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、２，４−トルエンジイソシアネート、３，３’−ジメチル−４，４’−ジイソシアネートビフェニル、イソホロンジイソシアネート又はこれらの誘導体であるジアミン類とすることが好ましい。さらに、無端ベルト１の寸法安定性を考慮すると、使用する全ジイソシアネート化合物中の７０質量％以上をジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート又はこの誘導体である４，４’−ジアミノジフェニルメタンとすることがより好ましい。
【００４１】
芳香族ポリアミドイミド樹脂を合成する重縮合反応に使用される溶媒としては、溶解性の点で極性溶媒が好ましく、反応性を考慮すると非プロトン性極性溶媒が特に好ましい。非プロトン性極性溶媒として、例えば、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミド類が挙げられ、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミド類としては、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，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、及び、Ｎ，Ｎ−ジメチルメトキシアセトアミド等が挙げられる。また、極性溶媒として、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ピリジン、ジメチルスルホキシド、テトラメチレンスルホン、ジメチルテトラメチレンスルホン等も好ましい。これらの溶媒は、一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
【００４２】
樹脂組成物は導電性付与剤を含有してもよい。導電性付与剤として、例えば、導電性粉末及びイオン導電性物質等を挙げることができる。導電性粉末としては、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の他に、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボン類、また酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属、さらには金属酸化物、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、ナノ粒子等を挙げることができる。イオン導電性物質としては、例えば、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸カルシウム、塩化リチウム等の無機イオン性導電物質等を挙げることができる。これらの中でも、導電性カーボン及びゴム用カーボン類等が好ましく、カーボンブラックが特に好ましい。導電性付与剤は、前記各種物質をその一種を単独で使用することができ、また二種以上を併用することもできる。導電性付与剤の好ましい形状は、球状又は不定形である。球状又は不定形をなす導電性付与剤の粒子のサイズは、一次粒子径として０．０１〜１０μｍ程度が好ましい。導電性付与剤がカーボンブラックの場合、そのＢＥＴ比表面積は、一次粒子径との相関性が強く、５０〜３００ｍ２／ｇであることが好ましく、１００〜２００ｍ２／ｇがより好ましい。
【００４３】
樹脂組成物における導電性付与剤の含有量は、導電性付与剤の導電性及び粒径、並びに、無端ベルトに要求される導電特性等により、適宜調整すればよいが、通常、樹脂組成物と導電性付与剤との全質量１００％に対して、１〜２５質量％であるのが好ましく、５〜２０質量％であるのがより好ましく、１０〜２０質量％であるのが特に好ましい。導電性付与剤の添加量が１質量％より少ないと、導電性物質同士の距離が離れすぎて無端ベルトにおける導電性の発現が悪くなることがあり、一方、導電性付与剤の添加量が２５質量％を超えると、無端ベルトの機械的強度が低下することがある。導電性付与剤を樹脂に分散させるには、公知の方法を適宜選択することができ、公知の方法として、例えば、ミキシングロール、加圧式ニーダー、押出機、三本ロール、ホモジナイザー、ボールミル、ポットミル及びビーズミル等を用いた混合方法が挙げられる。
【００４４】
樹脂組成物は、この発明の目的を阻害しない限り、前記樹脂及び前記導電性付与剤に加えて、他の成分を含有してもよい。他の成分としては、例えば、シリコーン系化合物、フッ素系有機化合物、カップリング剤、滑剤、酸化防止剤、可塑剤、着色剤、帯電防止剤、老化防止剤、補強性充填材、反応助剤、反応抑制剤等の各種添加剤等が挙げられる。また、この樹脂組成物は、この発明の目的を阻害しない限り、他の樹脂が含有されていてもよい。これら他の成分の前記樹脂組成物における含有量は、これら他の成分の添加により前記樹脂組成物に発現させる特性に応じて適宜に決定されることが、できる。
【００４５】
次に、この発明に係る無端ベルトの製造方法を説明する。前記樹脂組成物を公知の成形方法によって環状に成形して無端ベルト１を製造することができる。例えば、無端ベルト１を形成する前記樹脂組成物に含有される樹脂として熱可塑性樹脂を選択した場合には、遠心成形、押出成形、射出成形等により、一方、前記樹脂として熱硬化性樹脂を選択した場合には、遠心成形、ＲＩＭ成形等により、無端ベルト１を成形することができる。これらの成形方法の中でも、材料を問わずに適用可能であり、かつ厚さ精度に優れる等の点で、遠心成形が好ましい。
【００４６】
無端ベルト１を遠心成形によって成形する場合には、無端ベルト１を形成する前記樹脂組成物は成形時の粘度を５０，０００ｍＰａ・ｓ以下に調整するのが好ましい。粘度が５０，０００ｍＰａ・ｓを超えると、厚さの均一な無端ベルト１を製造するのが困難になることがある。樹脂組成物の粘度の下限については、特に限定されるものではないが、１０ｍＰａ・ｓであるのが好ましい。樹脂組成物の粘度が上記範囲を外れる場合は、前記溶媒の添加量等を調節することにより、樹脂組成物の粘度を前記範囲内に調整することができる。
【００４７】
遠心成形によると、流動性の樹脂組成物を円筒形の金型に注入し、金型を回転させて遠心力で金型内周面にフィルム状成形体を均一に成形し、溶媒を乾燥除去して、無端ベルト１が製造される。金型は各種金属管を用いることができる。好適な金型としては、金型の内周面は鏡面研磨されており、鏡面となった内周面はフッ素樹脂やシリコーン樹脂等の離型剤により離型処理され、形成した無端ベルト１が内周面から容易に脱型できるようにされた金属管を挙げることができる。
【００４８】
金型内周面に成形されたフィルム状成形体から溶媒を除去する処理として、以下の一次溶媒除去工程及び二次溶媒除去工程からなる溶媒除去処理を挙げることができる。一次溶媒除去工程では、金型を回転して遠心成形されたフィルム状成形体から、金型を回転したまま５〜６０分間、４０〜２００℃の熱風を金型内に通過させることにより、溶媒が除去される。一次溶媒除去工程に続く二次溶媒除去工程では、フィルム状成形体を金型ごと遠心成形機から取り出し、取り出したフィルム状成形体を加熱炉、例えば、過熱水蒸気炉で、１１０〜３５０℃に１０〜３００分間加熱し、これによってフィルム状成形体中の溶媒を除去する。
【００４９】
フィルム状成形体を均一に成形した後、金型ごとフィルム状成形体を取り出し、又は、フィルム状成形体から溶媒を除去した後、フィルム状成形体を取り出し、放冷する。なお、金型ごとフィルム状成形体を放冷すると、金型とフィルム状成形体との熱膨張率の差により、樹脂組成物でできたフィルム状成形体を脱型することができる。脱型した円筒状のフィルム状成形体の両側端部を除去し、所定幅毎に裁断すれば、無端ベルト１が製造される。
【００５０】
なお、樹脂組成物に含まれる樹脂としてポリアミドイミド樹脂を選択する場合には、上述した遠心成形による他に、ポリアミドイミド樹脂の原料であるトリカルボン酸無水物とジイソシアネート化合物とが一部重合したポリアミド酸の溶液を、金型の内周面や外周面に浸漬方式、遠心方式、塗布方式等によってコートし、又は前記ポリアミド酸の溶液を注形型に充填する等の適宜な方式で筒状に展開し、その展開層を乾燥製膜してベルト形に成形し、その成形物を加熱処理してポリアミド酸をイミドに転化して型より回収する周知の方法（特開昭６１−９５３６１号公報、特開昭６４−２２５１４号公報、特開平３−１８０３０９号公報等）等により、無端ベルト１を製造することもできる。
【００５１】
この発明において、前記変数ａを調整するには、溶媒除去処理における前記一次溶媒除去工程及び／又は前記二次溶媒除去工程の条件を調整すればよい。具体的には、一次溶媒除去工程は、前記のように、金型を回転したまま５〜６０分間、４０〜１５０℃の熱風を金型内に通過させることにより、実施されるが、前記特性を満足するように無端ベルト１を形成するには、この一次溶媒除去工程を以下の条件で行うのが好適である。
【００５２】
加熱温度：１００〜１８０℃
加熱時間：１０〜６０分間
温度上昇速度：１〜１０℃／分
冷却時の温度降下速度：１〜３０℃／分
【００５３】
一方、二次溶媒除去工程は、前記のように、１１０〜３５０℃に１０〜１２０分間加熱して、実施されるが、前記特性を満足するように無端ベルト１を形成するには、この一次溶媒除去工程を以下の条件で行うのが好適である。
【００５４】
加熱温度：１５０〜２８０℃
加熱時間：６０〜２４０分間
温度上昇速度：１〜１０℃／分
冷却時の温度降下速度：５〜３０℃／分
【００５５】
このようにして、前記特性を満足する表面領域を有する無端ベルト基体が作製される。作製された無端ベルト基体を金型から取り出し、放冷する。なお、金型ごと無端ベルト基体を放冷すると、金型と無端ベルト基体との熱膨張率の差により、無端ベルト基体を脱型することができる。脱型した円筒状の無端ベルト基体における両側端部を除去し、所定幅に裁断して、無端ベルト１が製造される。無端ベルト基体を切断する切断機は、無端ベルト基体の切断開始点と切断終了点とが略一致するように、切断することができる装置であればよい。
【００５６】
このようにして製造される無端ベルト１は前記特性を満足する表面領域を有している。したがって、この発明に係る無端ベルトによれば、表面クラックの発生が長期間にわたって効果的に防止されるから、画像形成装置の無端ベルトとして装着されると、高精細な画像を長期間にわたって形成することに大きく貢献することができる。
【００５７】
この発明に係る無端ベルトは、前記した実施例に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。例えば、前記無端ベルト１は、無端ベルト１の蛇行防止部材を備えていないが、この発明において、無端ベルトの少なくとも一方の端部近傍に、無端ベルトの円周方向に延在する桿状、軌条状及び帯状等の細長い形状をなした蛇行防止部材を備えていてもよい。
【００５８】
次に、この発明に係る無端ベルト１を備えた画像形成装置（以下、この発明に係る画像形成装置と称することがある。）の一例を、図２を参照して、説明する。この画像形成装置１０は、中間転写方式のタンデム型カラー画像形成装置である。中間転写方式のタンデム型カラー画像形成装置１０は従来公知の画像形成装置と基本的に同様に構成されているが、この発明に係る無端ベルト１が中間転写ベルト７として装着されている。
【００５９】
図２に示されるように、中間転写ベルト７は、二本の支持ローラ４２、テンションローラ４３及び対向ローラ４４に張架されている。そして、対向ローラ４４の設置位置近傍に、対向ローラ４４と二次転写ローラ４５と電極ローラ４６とを備えて成る二次転写部４０が配置されている。
【００６０】
また、図２に示されるように、画像形成装置１０は、中間転写ベルト７上に四種の現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹが直列に配置されている。現像ユニットＢは、感光体等の像担持体１１Ｂと帯電ローラ１２Ｂと露光手段１３Ｂと現像ローラ２３Ｂ及び筐体２１Ｂを備えた現像手段２０Ｂと転写ローラ１４Ｂとクリーニングブレード１５Ｂとを備えている。現像ユニットＢには黒色現像剤が収納されている。なお、現像ユニットＣ、Ｍ及びＹは、現像ユニットＢと同様に構成され、シアン現像剤２２Ｃ、マゼンタ現像剤２２Ｍ及び黄色現像剤２２Ｙが収納されている。
【００６１】
図２に示されるように、画像形成装置１０における記録体１６の搬送方向下流には、定着ベルトとしての無端ベルト３５を備えた定着手段３０が配置されている。この定着装置３０は、開口を有する筐体３４内に、定着ローラ３１と支持ローラ３３と定着ベルト３５と加圧ローラ３２とを備えて成る圧力熱定着装置である。なお、定着手段３０は、熱ローラ定着装置、加熱定着装置、圧力定着装置等が採用されてもよい。
【００６２】
画像形成装置１０は、次のようにして画像を形成する。まず、現像ユニットＢによって、像担持体１１Ｂの表面に静電潜像が黒色現像剤２２Ｂで現像剤像として可視化され、この現像剤像が中間転写ベルト７上に転写される（一次転写）。続いて、現像ユニットＣ、Ｍ及びＹによって中間転写ベルト７に現像剤像が転写され、カラー像が形成される。カラー像は中間転写ベルト７の回転によって二次転写部４０に至り、二次転写部４０に搬送された記録体１６上に転写される（二次転写）。次いで、カラー像が顕像化された記録体１６は定着手段３０に搬送され、カラー像が永久画像として定着される。このようにして記録体１６にカラー画像が形成される。なお、画像形成装置１０を用いてカラー画像を形成する場合について説明したが、モノクロ画像を形成する場合には中間転写ベルト７に一次転写された現像剤像を直ちに記録体１６に二次転写して定着手段３０に搬送すればよい。
【００６３】
この発明に係る無端ベルト１を備えた画像形成装置（以下、この発明に係る画像形成装置と称することがある。）の別の一例を、図３を参照して、説明する。この画像形成装置５０は、中間転写方式のマルチパス型カラー画像形成装置である。この中間転写方式のマルチパス型カラー画像形成装置５０は従来公知の画像形成装置と基本的に同様に構成されているが、この発明に係る無端ベルト１が中間転写ベルト７として装着されている。
【００６４】
図３に示されるように、中間転写ベルト７は、二本の支持ローラ４２、テンションローラ４３及び対向ローラ４４に張架されている。そして、対向ローラ４４の設置位置近傍に、対向ローラ４４と二次転写ローラ４５と電極ローラ４６とを備えて成る二次転写部４０が配置されている。
【００６５】
また、図３に示されるように、画像形成装置５０は、四種の現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹを内蔵した現像手段２０を備えている。現像手段２０に内蔵された現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹは帯電手段、露光手段等（図３において図示しない。）を内蔵し、それぞれ、黒色現像剤、シアン現像剤、マゼンタ現像剤及び黄色現像剤を収納している。なお、現像手段２０は、現像手段２０の外部であって像担持体１１の近傍に帯電手段、露光手段等が配置されていてもよい。
【００６６】
図３に示されるように、画像形成装置５０における記録体１６の搬送方向下流には定着手段３０が配置されている。定着装置３０は画像形成装置１０の定着装置３０と同様に構成されている。
【００６７】
画像形成装置５０は、次にようにして画像を形成する。まず、現像手段２０の現像ユニットＢによって、像担持体１１の表面に静電潜像が黒色現像剤２２Ｂで現像剤像として可視化され、中間転写ベルト７上に転写される（一次転写）。続いて、像担持体１１及び中間転写ベルト７が１回転して、現像ユニットＣ、Ｍ及びＹによって中間転写ベルト７に各現像剤像が重畳転写され、カラー像が形成される。カラー像は中間転写ベルト７の回転によって二次転写部４０に至り、二次転写部４０に搬送された記録体１６上に転写される（二次転写）。次いで、カラー像が顕像化された記録体１６は定着手段３０に搬送され、カラー像が永久画像として定着される。このようにして、記録体１６にカラー画像が形成される。なお、画像形成装置５０を用いてカラー画像を形成する場合について説明したが、モノクロ画像を形成する場合には中間転写ベルト７に一次転写された現像剤像を直ちに記録体１６に二次転写して定着手段３０に搬送すればよい。
【００６８】
この画像形成装置１０及び５０によれば、中間転写ベルト７として無端ベルト１が装着されているから、長期間にわたって中間転写ベルト７が走行し続けてもまた停止し続けても、中間転写ベルト７の表面にクラックが実質的に発生しない。したがって、これらの画像形成装置によれば、高精細な画像を長期間にわたって形成することができる。
【００６９】
画像形成装置１０及び５０は、電子写真方式の画像形成装置とされているが、この発明において、画像形成装置１０及び５０は、電子写真方式には限定されず、例えば、静電方式の画像形成装置であってもよい。画像形成装置１０及び５０は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置とされる。
【実施例】
【００７０】
（実施例１）
反応容器内で、当量のトリメリット酸無水物と４，４′−ジアミノジフェニルメタンとをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドに溶解し、これを加熱して、固形分濃度（実質的全閉環のポリアミドイミド）２８質量％の芳香族ポリアミドイミド溶液を得た。この溶液に、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドをさらに加え、固形分濃度１５質量％、固形分の比重１．２のポリアミドイミド溶液を調製した。このポリアミドイミド溶液に、導電性付与剤として酸化処理カーボンブラック（商品名「プリンテックス１５０Ｔ」、Ｄｅｇｕｓｓａ社製、ｐＨ５．８、揮発分１０．０％）をポリアミドイミド溶液と導電性付与剤との合計１００質量％に対して１５質量％となるように配合し、ポットミルで２４時間混合分散し、樹脂組成物混合溶液を得た。成形に使用する金型は、内径２２６ｍｍ、外径２４６ｍｍ、長さ４００ｍｍの大きさを有し、金型内面はポリッシングにより鏡面研磨されている。この金型両端の開口部に、リング状の蓋（内径１７０ｍｍ、外径２５０ｍｍ）をそれぞれ嵌合して、金型を閉塞し、調製した混合溶液を１０００ｒｐｍの速度で回転する金型内周に１９０ｇ注入した。
【００７１】
次いで、金型を同速度で回転させて、溶液をレベリングし、熱風乾燥機により金型周囲の温度を１３０℃に保ち、この状態を６０分間保持した（このときの温度上昇速度は６℃／分であった。）。その後、金型の回転を停止し、５０℃の環境下に６時間放置した（このときの温度降下速度は５℃／分であった。）。次いで、金型ごと１９０℃のオーブンに５０分間投入した（このときの温度上昇速度は６℃／分であった。）。次いで、金型をオーブンから取り出し、金型の温度が１分間あたり１２℃下がるように、金型に冷風を当てて冷却し、金型の温度が２５℃になった時点で、金型と無端ベルト成形体の熱膨張差を利用して、無端ベルト成形体を金型から脱型した。無端ベルト成形体の両端部をそれぞれカットして２４０ｍｍの幅とし、外径２２６ｍｍ、厚さ約１００μｍを有する実施例１の無端ベルトを製造した。
【００７２】
（実施例２）
実施例１における熱風乾燥機による乾燥工程の到達温度及び保存時間を、１００℃、３０分間に変更し、さらに、冷風による金型の冷却工程における金型の温度降下速度を１分間あたり５℃となるように変更したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２の無端ベルトを製造した。
（実施例３）
実施例１における冷風による金型の冷却工程における金型の温度降下速度を１分間あたり８℃となるように変更したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例３の無端ベルトを製造した。
【００７３】
（比較例１）
実施例１における熱風乾燥機による乾燥工程の到達温度を１５０℃に変更し、さらに、冷風による金型の冷却工程における金型の温度降下速度を１分間あたり０．５℃となるように変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例１の無端ベルトを製造した。
【００７４】
（比較例２）
実施例１における熱風乾燥機による乾燥工程の到達温度を１００℃に変更し、さらに、冷風による金型の冷却工程における金型の温度降下速度を１分間あたり３５℃となるように変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例１の無端ベルトを製造した。
【００７５】
（弾性率の測定）
前記測定装置を用いて前記条件及び前記方法に準拠して、製造した各無端ベルトの表面領域における深さ（Ｘ）と弾性率（Ｙ）との関係を表した一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂを求めた。その結果を第１表に示す。第１表に示されるように、実施例１〜３の無端ベルトにおける前記一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂの変数ａは前記範囲内にあったのに対して、比較例１及び２の無端ベルトにおける前記一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂの変数ａは前記範囲外であった。
【００７６】
【表１】
【００７７】
（クラックの発生の有無方法）
従来の試験条件よりも厳しい条件下で、下記のようにして耐久性試験を実施した後に各無端ベルトの表面にクラックが発生したか否かを目視で確認した。その結果、実施例１〜３の無端ベルトはいずれもクラックの発生が確認できなかったが、比較例１の無端ベルトは表面に小さいクラックが確認され、比較例２の無端ベルトにもクラックの発生が確認された。
【００７８】
耐久性試験は、図４に示されるベルト装置９０を用いて実施した。このベルト装置９０は、図４に示されるように、中心軸間距離ｄが３９２．５ｍｍに調整された駆動ローラ９１と従動ローラ９２とを備えて成る。前記駆動ローラ９１は、外径４６ｍｍ、長さ４００ｍｍを有するステンレス鋼製軸体（図４において図示しない。）の外周面に、シリコーンゴムを硬化してなる弾性層（外径５０ｍｍ、長さ４００ｍｍ、表面状態研磨、十点平均粗さＲｚ５．０μｍ）を備えて成り、前記従動ローラ９２は、外径４６ｍｍ、長さ４００ｍｍを有するステンレス鋼製軸体（図４において図示しない。）の外周面に、シリコーンゴムを硬化してなる弾性層（外径５０ｍｍ、長さ４００ｍｍ、表面状態研磨、十点平均粗さＲｚ５．０μｍ）を備えて成る。実施例１〜３並びに比較例１及び２と同様にして、幅３００ｍｍ、内周径９４２ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの無端ベルトをそれぞれ製造した。
【００７９】
製造した各無端ベルトを駆動ローラ９１と従動ローラ９２とに張架し、張架された無端ベルト１Ａにかかる張力を５０Ｎ（テンションゲージによる測定値）に調整した。この状態で、駆動ローラ９１を１００ｒｐｍの速度で回転させて、無端ベルト１Ａを５０，０００回回転させて、耐久性試験を実施した。
【符号の説明】
【００８０】
１、１Ａ 無端ベルト
７ 無端ベルト（中間転写ベルト）
３５ 無端ベルト（定着ベルト）
１０、５０ 画像形成装置
１１、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ 像担持体
１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ 帯電ローラ
１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ 露光手段
１４、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ 転写ローラ
１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｍ、１５Ｙ クリーニングブレード
１６ 記録体
２０、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙ 現像手段
２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ、３４ 筐体
２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ 現像剤
２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙ 現像ローラ
３０ 定着装置
３１ 定着ローラ
３２ 加圧ローラ
３３ 定着ベルト支持ローラ
４０ 二次転写部
４２ 支持ローラ
４３ テンションローラ
４４ 対向ローラ
４５ 二次転写ローラ
４６ 電極ローラ
Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙ 現像ユニット
９０ ベルト装置
９１ 駆動ローラ
９２ 従動ローラ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無端ベルト及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、耐久性に優れ、高精細な画像を長期間にわたって形成することに貢献する無端ベルト及び高精細な画像を長期間にわたって形成することのできる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンター及びビデオプリンター等のプリンター、複写機、ファクシミリ、これらの複合機等には、電子写真方式を利用した各種の画像形成装置が採用されている。そして、電子写真方式の画像形成装置には、金属製ドラム体又は弾性ローラに代えて、又は、これらに加えて、熱可塑性樹脂等によって形成された無端ベルトが用いられる。このような無端ベルトとしては、例えば、転写ベルト、中間転写ベルト、転写搬送ベルト、搬送ベルト、定着ベルト及び現像ベルト等が挙げられる。これらの画像形成装置は、無端ベルトの機能等に応じて、例えば、像担持体に現像された現像剤像を記録体に直接転写する直接転写方式と、現像剤像を一旦無端ベルトに転写し、無端ベルトから記録体に転写する中間転写方式（二次転写方式とも称する。）とがある。
【０００３】
直接転写方式は、感光ドラム等の像担持体に形成された静電潜像を現像手段に装備された現像剤担持体から供給される現像剤で現像し、転写手段に電圧を印加することにより、無端ベルト（転写搬送ベルトともいう。）に静電的に吸着されて像担持体と転写手段との間に搬送される記録体に現像された現像剤像を転写し、現像剤像が転写された記録体を加圧ローラ及び定着ローラによって圧着又は加熱圧着し、転写された現像剤像を記録体上に画像や文字として定着する方式である。
【０００４】
中間転写方式は、例えば、像担持体に形成された静電潜像を現像剤で現像し、現像された現像剤像を像担持体に当接又は圧接する無端ベルト（中間転写ベルトともいう。）に転写（一次転写）し、無端ベルトに転写された現像剤像を記録体に転写（二次転写）して、現像剤像が転写された記録体を加圧ローラ及び定着ローラによって圧着又は加熱圧着し、転写された現像剤像を記録体上に画像や文字として定着する方式である。このような中間転写方式の画像形成装置は、現像剤の転写性がよく、画像のカラー化及び高精細化、並びに、画像形成速度の高速化等を比較的実現しやすいことから、広く利用されている。
【０００５】
画像形成装置に装着される無端ベルトとして、例えば、「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、一定荷重印加速度１００ｍＮ／ｍｍ２／６０秒の測定条件におけるベルト表面のユニバーサル硬度を、表側についてＦ１、裏側についてＦ２としたとき、Ｆ１＜Ｆ２の関係を満足することを特徴とする導電性エンドレスベルト」が挙げられる（特許文献１の請求項２）。ここで、「前記表側および裏側のユニバーサル硬度Ｆ１およびＦ２が、いずれもベルト表面から７μｍ以内における値」である（請求項４等参照）。この導電性エンドレスベルトは、表側及び裏側の夫々に用いる混練物を成型して成る二層構造である（実施例及び比較例参照。）。
【０００６】
また、別の無端ベルトとして、例えば、「シロキサン変性ポリイミド樹脂又はシロキサン変性ポリアミドイミド樹脂を含む無端管状ベルトであって、該無端管状ベルトの表面側がポリイミドの性質を有し、その裏面側がシリコーンの性質を有し、かつ、その表面側から裏面側にかけての厚さ方向に物性が連続的に変化する傾斜材料であることを特徴とする無端管状ベルト」が挙げられる（特許文献２の請求項１）。この無端管状ベルトは、「表面側と裏面側の物性に傾斜を有しており、表面側は離型性を裏面側は弾性を有して」いる（０００７欄、００６９欄、０１１１欄等参照。）から、表面側から裏面側に向かってその弾性が増大、すなわち、弾性率が減少している。
【０００７】
ところで、これらの無端ベルトは、通常、複数の支持ローラ（駆動ローラ等を含む。）に張架され、常に、張力がかけられた状態で、無限軌道上の走行及び停止が繰り返されながら、すなわち、通常、複数の支持ローラに張架され、常に、張力がかけられた状態で、屈曲が繰り返されながら、高速で走行する。そうすると、強度の強い材料で無端ベルトを形成しても、無端ベルト特にその表面にクラックが発生することがある。例えば、画像形成装置に装着された無端ベルトの走行及び停止が繰り返されると、無端ベルトの屈曲疲労等によって、無端ベルトにクラックが生じることがある。また、画像形成装置に装着された無端ベルトが停止していると、無端ベルトにおける、前記支持ローラに小さな曲率で巻回された部分の表面側に引張応力が集中する。このような状態で停止していた無端ベルトを走行させると、無端ベルトの表面にクラックが生じることがある。このようにして表面にクラックが生じた無端ベルトは、現像剤を所望のように担持することも他の部材に所望のように供給することもできず、形成される画像の品質を低下させる原因となる。
【０００８】
また、無端ベルトの表面に生じたクラックが成長して大きくなると、そのクラック内に現像剤が侵入して、無端ベルトへの現像剤の固着、現像剤の転写不良等が発生することがある。現像剤は通常ワックス等の粘着性の高い材料を含んでいるから、クラック内への侵入等によって無端ベルトへの現像剤の付着量が過多になると、無端ベルトの表面とクリーニング部材との接触抵抗が大きくなって、クリーニング部材が無端ベルトの進行方向に折れ曲がってしまうという不具合も生じる。
【０００９】
特に、近年の小型軽量化された画像形成装置では、無端ベルトが張架される前記支持ローラが小径化されており、無端ベルトはより一層小さな曲率でこれらの支持ローラに巻回されることになる。また、印刷速度が高速化された画像形成装置では、無端ベルトは小さな曲率で支持ローラの外周面に追従して高速で走行することになる。このような状態で、無端ベルトの走行及び停止が長期間にわたって繰り返されると、無端ベルトの表面にはより大きく深いクラックが発生しやすくなって、前記問題が顕著に発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−２３５５４７号公報
【特許文献２】特開２００７−７２１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
この発明は、耐久性に優れ、高精細な画像を長期間にわたって形成することに貢献する無端ベルトを提供することを、目的とする。
【００１２】
また、この発明は、高精細な画像を長期間にわたって形成することのできる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】
【００１３】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、表面から厚さ方向１０μｍまでの深さを有する表面領域において、前記深さ（Ｘ）と弾性率（Ｙ）との関係を表した一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂにおける変数ａが−２．６〜−０．６の範囲にあることを特徴とする無端ベルトであり、
請求項２は、請求項１に記載の無端ベルトを備えてなることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に係る無端ベルトは、前記表面領域における前記一次近似式の変数ａが−２．６〜−０．６の範囲にあり、前記表面領域において、弾性率の大きな表面から特定の割合で前記表面領域の内部に向かって徐々に弾性率が小さくなるから、すなわち、前記表面領域において、表面から特定の割合で前記表面領域の内部に向かって徐々に弾性が大きくなるから、画像形成装置に装着されて長期間にわたってその走行が停止していても、表面領域に集中する引張り応力に反して表面領域が延伸状態になりにくく、無端ベルトの表面に生じる歪量を低減することができ、表面にクラックが発生することを防止することができる。したがって、この発明によれば、耐久性に優れ、高精細な画像を長期間にわたって形成することに貢献する無端ベルトを提供することができる。
【００１５】
また、この発明に係る画像形成装置はこの発明に係る無端ベルトを備えているから、この発明によれば、高精細な画像を長期間にわたって形成することのできる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、この発明に係る無端ベルトの一実施例である無端ベルトの概略斜視図である。
【図２】図２は、この発明に係る画像形成装置の一実施例であるタンデム型カラー画像形成装置の概略図である。
【図３】図３は、この発明に係る画像形成装置の別の一実施例であるマルチパス型カラー画像形成装置の概略図である。
【図４】図４は、耐久性試験を実施可能なベルト装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明に係る無端ベルトの一実施例である無端ベルト１を図面に基づいて説明する。図１に示されるように、無端ベルト１は、後述する樹脂組成物で環状に形成されて成る。無端ベルト１の厚さは、特に限定されないが、通常、例えば、０．０３〜１ｍｍであるのが好ましく、０．０５〜０．２ｍｍであるのがより好ましく、０．０７〜０．１４ｍｍ程度であるのが特に好ましい。無端ベルト１の厚さが０．０３ｍｍ未満であると、無端ベルト１の機械的強度が低下することがあり、一方、１ｍｍを超えると、無端ベルト１の可撓性が低下してかえって耐久性に劣ることがある。無端ベルト１の幅及び内周径は、無端ベルト１の用途等、すなわち、画像形成装置に配設される位置（構成部分）、張架される複数のローラ間隔等に応じて、所望の幅及び内周径となるように、任意に設定される。その一例を挙げると、例えば、無端ベルト１の幅は２００〜３５０ｍｍであり、内周径は２００〜２，５００ｍｍである。
【００１８】
無端ベルト１は、複数の層が積層されてなる積層構造とされてもよいが、図１に示されるように、単層構造とされるのが好ましい。無端ベルト１が単層構造に形成されると、積層される層の剥離等が生じることなく、また、後述する表面領域における傾きを調整することができないことがある。
【００１９】
この発明の発明者は、後述する実施例及び比較例に示すように、実際に種々の無端ベルトを製造し、クラックの発生状況を比較確認したところ、無端ベルト１の表面近傍特に表面から１０μｍまでの表面領域における弾性率がクラックの発生に大きく関係していることを見出した。また、この発明の発明者は、前記知見に基づいて、無端ベルト１の前記表面領域における弾性率とクラックの発生状況とを比較検討したところ、予想に反して、この領域における弾性率が特定の割合で徐々に減少すると、クラックの発生をより一層長期間にわたって防止することができることを見出した。そして、前記特定の割合は、前記表面領域における深さに対する弾性率の前記一次近似式における変数ａの範囲が−２．６〜−０．６であることも見出した。
【００２０】
したがって、この発明において、無端ベルト１は、表面から厚さ方向１０μｍまでの深さを有する表面領域において、深さ（Ｘ）と弾性率（Ｙ）との関係を表した一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂにおける変数ａが−２．６〜−０．６の範囲にあることが重要であり、−２．０〜−０．７であるのが好ましく、−１．５〜−０．９であるのが特に好ましい。
【００２１】
前記一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂにおいて、Ｘは無端ベルト１の表面からの深さであって、表面の深さを０μｍとしたときに０μｍ以上１０μｍ以下の範囲にあり、Ｙは前記深さ（Ｘ）における弾性率である。
【００２２】
ここで、前記表面は、無端ベルト１の表面であればよいが、より正確には、ＪＩＳ Ｂ０６１０に記載された「粗さ曲線のための中心線平均表面」である。この発明において、無端ベルト１に発生するクラックはその表面の微少亀裂が表面内及び／又は内部に向かって成長するから、前記深さはクラックの原因となる微少亀裂が生じやすい領域、すなわち、表面から深さ１０μｍまでの領域としている。また、この発明において、前記深さは、現像剤の平均粒径は５〜８μｍであることが多く、平均粒径が６〜７μｍであっても、その中には粒径が１０μｍ程度のものが微量に存在するから、このような粒径１０μｍの現像剤が無端ベルト１に侵入することを防止することのできる深さにしている。すなわち、無端ベルト１に侵入する可能性のある現像剤の粒径を考慮して、前記深さは設定されている。したがって、この発明において、前記表面領域は深さ１０μｍまでに限定される理由は特になく、例えば１５μｍ等に設定されてもよい。
【００２３】
前記一次近似式における前記変数ａが−０．６を超えると、前記表面領域における弾性率の減少率が小さすぎて、表面領域が全体的に延伸状態になりやすく、クラックの発生を防止することができない場合がある。一方、前記変数ａが−２．６未満であると、前記表面領域における弾性率の減少率が大きすぎて、表面近傍の弾性率が高い領域のみでは引張り応力に対向することができず、結果、表面近傍のクラックの発生を防止することができない場合がある。
【００２４】
すなわち、前記変数ａが前記範囲内にあると、無端ベルト１が、弾性率の大きな表面から前記割合で内部に向かって徐々に弾性率が小さくなっているから、換言すると、表面から前記割合で内部に向かって徐々に弾性が大きくなっているから、画像形成装置に装着されて長期間にわたってその走行が停止して、支持ローラに巻回された無端ベルト１の外側が延伸状態にあり、その内側が圧縮状態にあることによって、無端ベルト１に異なる応力がかかっていても、外側の表面領域に集中する引張り応力に反して表面領域が延伸状態になりにくく、無端ベルトの表面に生じる歪量を低減することができる。その結果、前記変数ａが前記範囲内にあると、無端ベルト１の表面にクラックが発生することを防止することができる。
【００２５】
このように、前記変数ａが前記範囲内にある場合に無端ベルト１の表面にクラックの発生を防止できる理由は詳細には明らかではないが、同じ樹脂組成のものでも、無端ベルト１を構成している樹脂の配向性や、樹脂の結晶性、充填剤と樹脂との親和性等の状態が無端ベルト１表面で異なることにより、無端ベルト１の表面の内部応力が緩和され、その結果クラックが発生しにくいのではないかと、推定している。特に、後述する実施例及び比較例の結果からすると、現像剤が付着する無端ベルト１表面の極近傍の物性が影響していることから、それらの物性を高度に調整することが、無端ベルト１の性能に重要であると考えている。
【００２６】
ところで、無端ベルト１に現像剤の粒径に対して大きなクラックが発生すると、クラックに現像剤が入り込むため、転写不良が発生することがある。また、無端ベルト１は転写後にクリーニング部材によって押し付けられるため、クラックに入り込んだ現像剤が無端ベルト表面にこすり付けられて固着することがある。さらに、現像剤はワックスや結着樹脂等の粘着性の高い材料を含んでおり、無端ベルト１とクリーニング部材との接触抵抗が高くなり、クリーニング不良や、クリーニング部材が無端ベルト１の進行方向に折れ曲がることがある。ところが、無端ベルト１は、前記変数ａが前記範囲内にあるから、その表面に前記のような大きなクラックが発生することはないから、前記したような現像剤がクラックに進入することによる問題点を実質的に起こすことがない。
【００２７】
この発明において、クラックの発生を防止するには、前記変数ａが重要であり、前記一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂにおける変数ｂは、特に限定されない。変数ｂとしては、例えば、５〜１０であればよい。
【００２８】
前記一次近似式を算出するには、まず、複数の深さ（Ｘ）における弾性率（Ｙ）を測定する。弾性率（Ｙ）の測定は、例えば、ナノインデンテーション法により、実行することができる。ここで、ナノインデンテーション法は、圧子に荷重をかけて無端ベルト１の表面に圧子を押し付け、前記荷重を静的に変化させたときの荷重値と無端ベルト１に侵入した圧子の深さを測定することによって弾性率等を求める方法である。具体的には、測定装置として、例えば、商品名「Ｎａｎｏ Ｉｎｄｅｎｔｅｒ」（ＭＴＳナノインスツルメンツ株式会社製）を用いて、以下の条件で深さ（Ｘ）に対する弾性率（Ｙ）を測定することができる。なお、この装置は、動的な材料特性評価ができるため、無端ベルト１のような薄膜製品における深さ方向の弾性率等のプロファイルを得ることができる。前記測定装置において弾性率は自動的に測定され、その測定結果はＩＳＯ１４５７７に準拠している。
【００２９】
＜ナノインデンテーション法における測定条件＞
・最大荷重：５００ｍＮ
・荷重分解能：５０ｎＮ
・測定方式：連続剛性測定法（ＣＳＭ）
・ＣＳＭ使用周波数：４５Ｈｚ
・ＣＳＭ使用振幅値：２ｎｍ
・押込み方式：歪速度一定方式
・圧子：プリマウント型バーコビッチダイヤモンド圧子
・圧子の形状：三角錐 φ６３．５°、β１２．９５°
・圧子における面と綾線の角度：１４２°
・圧子における先端曲率半径：２０ｎｍ
【００３０】
前記測定装置を用いて測定される、一回のプロファイルデータより、深さ方向のプロファイルが得られる。第１の深さＸ１における第１の弾性率Ｙ１が測定される。次いで、同様にして、第２の深さＸ２における第１の弾性率Ｙ２が測定される。この操作を複数回例えばｎ回行い、深さＸｎと弾性率Ｙｎとの組（Ｘｎ，Ｙｎ）を複数組、例えば、ｎ組測定する。このようにして、深さＸｎと弾性率Ｙｎとの組（Ｘｎ，Ｎ１ｎ）が複数例えばｎ組算出される。
【００３１】
このとき、深さ（Ｘ）は、前記範囲０〜１０μｍから複数の値が選択され、選択される深さ（Ｘ）の数ｎは少なくとも２であればよく、より正確な一次近似式を得るには３以上であるのが好ましい。具体的には、無端ベルト１における表面の平滑な領域を選択し、選択した領域と異なる領域を１０回測定し、測定値の算術平均値とするのが好ましい。ここで、「無端ベルト１における表面の平滑な領域」とは、高度に平坦である必要はなく、目視にて平坦であると認められる領域であればよい。
【００３２】
このようにして得られた、深さＸｎに対する弾性率Ｙｎの一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂを算出する。一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂは、複数例えばｎ組の深さＸｎと弾性率Ｙｎとの組（Ｘｎ，Ｙｎ）を考慮して、通常の手法、例えば、最小二乗法等により、容易に算出される。このようにして、一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂが算出される。
【００３３】
無端ベルト１は、前記特性を有していればよく、その裏面の特性例えば弾性率等は特に限定されない。好ましくは、無端ベルト１における裏面の弾性率と表面の弾性率との関係は、無端ベルト１の表面が大きな弾性率を有していることが好ましい。その理由は、無端ベルトは駆動ローラ部分では曲げられて使用されているため、無端ベルトの内側は圧縮状態になり、無端ベルトの外側では引張り状態になっている。そのため、絶えず表面側には大きい応力がかかり、それらの厚み方向での歪みの違いを緩和するためにも、無端ベルト１の表側の弾性率は大きくすることで内部応力が軽減され、結果としてクラック等が発生しにくくなると考えられる。このように、前記弾性率の大小関係が前記関係であると、支持ローラに張架されても、表面以外の部分から無端ベルト１が損傷することを効果的に防止することができる。さらに、無端ベルト１の裏面においても、裏面から厚さ方向１０μｍまでの深さを有する裏面領域において、深さ（Ｘ）と弾性率（Ｙ）との関係を表した一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂにおける変数ａが−２．６〜−０．６の範囲にあるのが特に好ましい。前記裏面領域が前記特性を満足すると、支持ローラに張架された部分の裏面領域にクラックが発生することを効果的に防止することができる。
【００３４】
無端ベルト１は、導電性が要求される場合には、通常、１×１０９〜１×１０１３Ω・ｃｍの体積抵抗率を有するのが好ましく、１×１０１０〜１×１０１２Ω・ｃｍであるのが特に好ましい。体積抵抗率が前記範囲内にあると、無端ベルト１を画像形成装置に使用した場合に、高品質の画像を形成することができる。前記体積抵抗率は、体積抵抗測定装置（三菱化学株式会社製、商品名：Ｈｉｒｅｓｔａ−ＵＰ、使用プローブ：ＵＲＳ）により測定することができる。
【００３５】
この発明に係る無端ベルトは、樹脂組成物を成形して成る。樹脂組成物は、ある程度の強度を有し、繰返し変形に耐える可撓性に富む樹脂単体又は複数種類の樹脂を含有してなる樹脂組成物であるのがよく、このような樹脂組成物に含有される樹脂としては、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を挙げることができる。熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、アクリル・スチレン共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アセチルセルロース、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、アラミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、架橋型ポリエステル樹脂等のポリエステル系樹脂、フッ素樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂（ＰＥＳＦ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、ポリフェニレンオキシド・ポリスチレン共重合体、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、四フッ化樹脂（ＰＴＦＥ）、ポリメチルペンテン（ＴＰＸ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂及びポリアミド樹脂等の熱硬化性樹脂が好ましく、ポリアミドイミド樹脂及びポリイミド樹脂であるのがより好ましく、ポリアミドイミド樹脂がさらに好ましく、特に、芳香族ポリアミドイミド樹脂が、強度、可撓性、寸法安定性及び耐熱性等の機械的特性がバランスよく優れている点で、好ましい。
【００３６】
前記芳香族ポリアミドイミド樹脂は、トリカルボン酸無水物とジイソシアネート化合物とを反応させるジイソシアネート法により製造することができ、ジイソシアネート法は原料の入手、反応性及び副生成物が少ない等の点で優れている。ジイソシアネート法で製造される芳香族ポリアミドイミド樹脂の他にも、重縮合反応を好適に進めることができるのであれば、ジイソシアネート化合物に代えてジアミン化合物を用いて製造される芳香族ポリアミドイミド樹脂も、好ましい。ジアミン化合物を用いて得られる芳香族ポリアミドイミド樹脂は、ヤング率が高く、無端ベルトを形成する樹脂組成物に含まれる樹脂として好適である。また、トリカルボン酸無水物の一部をテトラカルボン酸二無水物に代えてイミド結合を増加させた芳香族ポリアミドイミド樹脂は、耐湿性に優れている。芳香族ポリアミドイミド樹脂は、適宜の溶媒中で、常圧下、及び、常温下又は加熱下で反応させることにより、容易に合成することができる。
【００３７】
前記トリカルボン酸無水物としては、芳香族トリカルボン酸無水物が好ましく、例えば、トリメリット酸無水物、３，４，４’−ジフェニルエーテルトリカルボン酸無水物、３，４，４’−ベンゾフェノントリカルボン酸無水物、２，３，５−ピリジントリカルボン酸無水物、ナフタレントリカルボン酸無水物、及びこれらの誘導体等が挙げられる。これらの酸無水物は一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
【００３８】
トリカルボン酸無水物の一部に代えて用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−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、２，２’−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン酸二無水物、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、エチレンテトラカルボン酸二無水物、及びこれらの誘導体等が挙げられる。これらのテトラカルボン酸二無水物は一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
【００３９】
前記ジイソシアネート化合物としては、芳香族ジイソシアネート化合物を好ましく挙げることができる。また、ジイソシアネート化合物として、芳香族ジイソシアネート化合物と共に、又は芳香族ジイソシアネート化合物に代えて、脂肪族ジイソシアネート化合物及び／又は脂環式ジイソシアネート化合物を、又はこれらの誘導体であるアミン類を使用することもできる。
【００４０】
芳香族ジイソシアネート化合物として、例えば、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、４，４’−ジイソシアネートジフェニルエーテル、４，４’−ジイソシアネートジフェニルスルホン、４，４’−ジイソシアネートビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジイソシアネートビフェニル、２，４−トルエンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等が挙げられる。また、これらの芳香族ジイソシアネート化合物の誘導体であるジアミン類も原料として利用できる。脂肪族ジイソシアネート化合物としては、例えば、エチレンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。脂環式ジイソシアネート化合物としては、例えば、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、１，３−シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。これらのジイソシアネート化合物の中でも、無端ベルトの耐熱性、機械的特性及び溶解性等を考慮すると、使用する全ジイソシアネート化合物中の６０質量％以上、好ましくは７０質量％以上を、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、２，４−トルエンジイソシアネート、３，３’−ジメチル−４，４’−ジイソシアネートビフェニル、イソホロンジイソシアネート又はこれらの誘導体であるジアミン類とすることが好ましい。さらに、無端ベルト１の寸法安定性を考慮すると、使用する全ジイソシアネート化合物中の７０質量％以上をジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート又はこの誘導体である４，４’−ジアミノジフェニルメタンとすることがより好ましい。
【００４１】
芳香族ポリアミドイミド樹脂を合成する重縮合反応に使用される溶媒としては、溶解性の点で極性溶媒が好ましく、反応性を考慮すると非プロトン性極性溶媒が特に好ましい。非プロトン性極性溶媒として、例えば、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミド類が挙げられ、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミド類としては、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，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、及び、Ｎ，Ｎ−ジメチルメトキシアセトアミド等が挙げられる。また、極性溶媒として、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ピリジン、ジメチルスルホキシド、テトラメチレンスルホン、ジメチルテトラメチレンスルホン等も好ましい。これらの溶媒は、一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
【００４２】
樹脂組成物は導電性付与剤を含有してもよい。導電性付与剤として、例えば、導電性粉末及びイオン導電性物質等を挙げることができる。導電性粉末としては、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の他に、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボン類、また酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属、さらには金属酸化物、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、ナノ粒子等を挙げることができる。イオン導電性物質としては、例えば、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸カルシウム、塩化リチウム等の無機イオン性導電物質等を挙げることができる。これらの中でも、導電性カーボン及びゴム用カーボン類等が好ましく、カーボンブラックが特に好ましい。導電性付与剤は、前記各種物質をその一種を単独で使用することができ、また二種以上を併用することもできる。導電性付与剤の好ましい形状は、球状又は不定形である。球状又は不定形をなす導電性付与剤の粒子のサイズは、一次粒子径として０．０１〜１０μｍ程度が好ましい。導電性付与剤がカーボンブラックの場合、そのＢＥＴ比表面積は、一次粒子径との相関性が強く、５０〜３００ｍ２／ｇであることが好ましく、１００〜２００ｍ２／ｇがより好ましい。
【００４３】
樹脂組成物における導電性付与剤の含有量は、導電性付与剤の導電性及び粒径、並びに、無端ベルトに要求される導電特性等により、適宜調整すればよいが、通常、樹脂組成物と導電性付与剤との全質量１００％に対して、１〜２５質量％であるのが好ましく、５〜２０質量％であるのがより好ましく、１０〜２０質量％であるのが特に好ましい。導電性付与剤の添加量が１質量％より少ないと、導電性物質同士の距離が離れすぎて無端ベルトにおける導電性の発現が悪くなることがあり、一方、導電性付与剤の添加量が２５質量％を超えると、無端ベルトの機械的強度が低下することがある。導電性付与剤を樹脂に分散させるには、公知の方法を適宜選択することができ、公知の方法として、例えば、ミキシングロール、加圧式ニーダー、押出機、三本ロール、ホモジナイザー、ボールミル、ポットミル及びビーズミル等を用いた混合方法が挙げられる。
【００４４】
樹脂組成物は、この発明の目的を阻害しない限り、前記樹脂及び前記導電性付与剤に加えて、他の成分を含有してもよい。他の成分としては、例えば、シリコーン系化合物、フッ素系有機化合物、カップリング剤、滑剤、酸化防止剤、可塑剤、着色剤、帯電防止剤、老化防止剤、補強性充填材、反応助剤、反応抑制剤等の各種添加剤等が挙げられる。また、この樹脂組成物は、この発明の目的を阻害しない限り、他の樹脂が含有されていてもよい。これら他の成分の前記樹脂組成物における含有量は、これら他の成分の添加により前記樹脂組成物に発現させる特性に応じて適宜に決定されることが、できる。
【００４５】
次に、この発明に係る無端ベルトの製造方法を説明する。前記樹脂組成物を公知の成形方法によって環状に成形して無端ベルト１を製造することができる。例えば、無端ベルト１を形成する前記樹脂組成物に含有される樹脂として熱可塑性樹脂を選択した場合には、遠心成形、押出成形、射出成形等により、一方、前記樹脂として熱硬化性樹脂を選択した場合には、遠心成形、ＲＩＭ成形等により、無端ベルト１を成形することができる。これらの成形方法の中でも、材料を問わずに適用可能であり、かつ厚さ精度に優れる等の点で、遠心成形が好ましい。
【００４６】
無端ベルト１を遠心成形によって成形する場合には、無端ベルト１を形成する前記樹脂組成物は成形時の粘度を５０，０００ｍＰａ・ｓ以下に調整するのが好ましい。粘度が５０，０００ｍＰａ・ｓを超えると、厚さの均一な無端ベルト１を製造するのが困難になることがある。樹脂組成物の粘度の下限については、特に限定されるものではないが、１０ｍＰａ・ｓであるのが好ましい。樹脂組成物の粘度が上記範囲を外れる場合は、前記溶媒の添加量等を調節することにより、樹脂組成物の粘度を前記範囲内に調整することができる。
【００４７】
遠心成形によると、流動性の樹脂組成物を円筒形の金型に注入し、金型を回転させて遠心力で金型内周面にフィルム状成形体を均一に成形し、溶媒を乾燥除去して、無端ベルト１が製造される。金型は各種金属管を用いることができる。好適な金型としては、金型の内周面は鏡面研磨されており、鏡面となった内周面はフッ素樹脂やシリコーン樹脂等の離型剤により離型処理され、形成した無端ベルト１が内周面から容易に脱型できるようにされた金属管を挙げることができる。
【００４８】
金型内周面に成形されたフィルム状成形体から溶媒を除去する処理として、以下の一次溶媒除去工程及び二次溶媒除去工程からなる溶媒除去処理を挙げることができる。一次溶媒除去工程では、金型を回転して遠心成形されたフィルム状成形体から、金型を回転したまま５〜６０分間、４０〜２００℃の熱風を金型内に通過させることにより、溶媒が除去される。一次溶媒除去工程に続く二次溶媒除去工程では、フィルム状成形体を金型ごと遠心成形機から取り出し、取り出したフィルム状成形体を加熱炉、例えば、過熱水蒸気炉で、１１０〜３５０℃に１０〜３００分間加熱し、これによってフィルム状成形体中の溶媒を除去する。
【００４９】
フィルム状成形体を均一に成形した後、金型ごとフィルム状成形体を取り出し、又は、フィルム状成形体から溶媒を除去した後、フィルム状成形体を取り出し、放冷する。なお、金型ごとフィルム状成形体を放冷すると、金型とフィルム状成形体との熱膨張率の差により、樹脂組成物でできたフィルム状成形体を脱型することができる。脱型した円筒状のフィルム状成形体の両側端部を除去し、所定幅毎に裁断すれば、無端ベルト１が製造される。
【００５０】
なお、樹脂組成物に含まれる樹脂としてポリアミドイミド樹脂を選択する場合には、上述した遠心成形による他に、ポリアミドイミド樹脂の原料であるトリカルボン酸無水物とジイソシアネート化合物とが一部重合したポリアミド酸の溶液を、金型の内周面や外周面に浸漬方式、遠心方式、塗布方式等によってコートし、又は前記ポリアミド酸の溶液を注形型に充填する等の適宜な方式で筒状に展開し、その展開層を乾燥製膜してベルト形に成形し、その成形物を加熱処理してポリアミド酸をイミドに転化して型より回収する周知の方法（特開昭６１−９５３６１号公報、特開昭６４−２２５１４号公報、特開平３−１８０３０９号公報等）等により、無端ベルト１を製造することもできる。
【００５１】
この発明において、前記変数ａを調整するには、溶媒除去処理における前記一次溶媒除去工程及び／又は前記二次溶媒除去工程の条件を調整すればよい。具体的には、一次溶媒除去工程は、前記のように、金型を回転したまま５〜６０分間、４０〜１５０℃の熱風を金型内に通過させることにより、実施されるが、前記特性を満足するように無端ベルト１を形成するには、この一次溶媒除去工程を以下の条件で行うのが好適である。
【００５２】
加熱温度：１００〜１８０℃
加熱時間：１０〜６０分間
温度上昇速度：１〜１０℃／分
冷却時の温度降下速度：１〜３０℃／分
【００５３】
一方、二次溶媒除去工程は、前記のように、１１０〜３５０℃に１０〜１２０分間加熱して、実施されるが、前記特性を満足するように無端ベルト１を形成するには、この一次溶媒除去工程を以下の条件で行うのが好適である。
【００５４】
加熱温度：１５０〜２８０℃
加熱時間：６０〜２４０分間
温度上昇速度：１〜１０℃／分
冷却時の温度降下速度：５〜３０℃／分
【００５５】
このようにして、前記特性を満足する表面領域を有する無端ベルト基体が作製される。作製された無端ベルト基体を金型から取り出し、放冷する。なお、金型ごと無端ベルト基体を放冷すると、金型と無端ベルト基体との熱膨張率の差により、無端ベルト基体を脱型することができる。脱型した円筒状の無端ベルト基体における両側端部を除去し、所定幅に裁断して、無端ベルト１が製造される。無端ベルト基体を切断する切断機は、無端ベルト基体の切断開始点と切断終了点とが略一致するように、切断することができる装置であればよい。
【００５６】
このようにして製造される無端ベルト１は前記特性を満足する表面領域を有している。したがって、この発明に係る無端ベルトによれば、表面クラックの発生が長期間にわたって効果的に防止されるから、画像形成装置の無端ベルトとして装着されると、高精細な画像を長期間にわたって形成することに大きく貢献することができる。
【００５７】
この発明に係る無端ベルトは、前記した実施例に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。例えば、前記無端ベルト１は、無端ベルト１の蛇行防止部材を備えていないが、この発明において、無端ベルトの少なくとも一方の端部近傍に、無端ベルトの円周方向に延在する桿状、軌条状及び帯状等の細長い形状をなした蛇行防止部材を備えていてもよい。
【００５８】
次に、この発明に係る無端ベルト１を備えた画像形成装置（以下、この発明に係る画像形成装置と称することがある。）の一例を、図２を参照して、説明する。この画像形成装置１０は、中間転写方式のタンデム型カラー画像形成装置である。中間転写方式のタンデム型カラー画像形成装置１０は従来公知の画像形成装置と基本的に同様に構成されているが、この発明に係る無端ベルト１が中間転写ベルト７として装着されている。
【００５９】
図２に示されるように、中間転写ベルト７は、二本の支持ローラ４２、テンションローラ４３及び対向ローラ４４に張架されている。そして、対向ローラ４４の設置位置近傍に、対向ローラ４４と二次転写ローラ４５と電極ローラ４６とを備えて成る二次転写部４０が配置されている。
【００６０】
また、図２に示されるように、画像形成装置１０は、中間転写ベルト７上に四種の現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹが直列に配置されている。現像ユニットＢは、感光体等の像担持体１１Ｂと帯電ローラ１２Ｂと露光手段１３Ｂと現像ローラ２３Ｂ及び筐体２１Ｂを備えた現像手段２０Ｂと転写ローラ１４Ｂとクリーニングブレード１５Ｂとを備えている。現像ユニットＢには黒色現像剤が収納されている。なお、現像ユニットＣ、Ｍ及びＹは、現像ユニットＢと同様に構成され、シアン現像剤２２Ｃ、マゼンタ現像剤２２Ｍ及び黄色現像剤２２Ｙが収納されている。
【００６１】
図２に示されるように、画像形成装置１０における記録体１６の搬送方向下流には、定着ベルトとしての無端ベルト３５を備えた定着手段３０が配置されている。この定着装置３０は、開口を有する筐体３４内に、定着ローラ３１と支持ローラ３３と定着ベルト３５と加圧ローラ３２とを備えて成る圧力熱定着装置である。なお、定着手段３０は、熱ローラ定着装置、加熱定着装置、圧力定着装置等が採用されてもよい。
【００６２】
画像形成装置１０は、次のようにして画像を形成する。まず、現像ユニットＢによって、像担持体１１Ｂの表面に静電潜像が黒色現像剤２２Ｂで現像剤像として可視化され、この現像剤像が中間転写ベルト７上に転写される（一次転写）。続いて、現像ユニットＣ、Ｍ及びＹによって中間転写ベルト７に現像剤像が転写され、カラー像が形成される。カラー像は中間転写ベルト７の回転によって二次転写部４０に至り、二次転写部４０に搬送された記録体１６上に転写される（二次転写）。次いで、カラー像が顕像化された記録体１６は定着手段３０に搬送され、カラー像が永久画像として定着される。このようにして記録体１６にカラー画像が形成される。なお、画像形成装置１０を用いてカラー画像を形成する場合について説明したが、モノクロ画像を形成する場合には中間転写ベルト７に一次転写された現像剤像を直ちに記録体１６に二次転写して定着手段３０に搬送すればよい。
【００６３】
この発明に係る無端ベルト１を備えた画像形成装置（以下、この発明に係る画像形成装置と称することがある。）の別の一例を、図３を参照して、説明する。この画像形成装置５０は、中間転写方式のマルチパス型カラー画像形成装置である。この中間転写方式のマルチパス型カラー画像形成装置５０は従来公知の画像形成装置と基本的に同様に構成されているが、この発明に係る無端ベルト１が中間転写ベルト７として装着されている。
【００６４】
図３に示されるように、中間転写ベルト７は、二本の支持ローラ４２、テンションローラ４３及び対向ローラ４４に張架されている。そして、対向ローラ４４の設置位置近傍に、対向ローラ４４と二次転写ローラ４５と電極ローラ４６とを備えて成る二次転写部４０が配置されている。
【００６５】
また、図３に示されるように、画像形成装置５０は、四種の現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹを内蔵した現像手段２０を備えている。現像手段２０に内蔵された現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹは帯電手段、露光手段等（図３において図示しない。）を内蔵し、それぞれ、黒色現像剤、シアン現像剤、マゼンタ現像剤及び黄色現像剤を収納している。なお、現像手段２０は、現像手段２０の外部であって像担持体１１の近傍に帯電手段、露光手段等が配置されていてもよい。
【００６６】
図３に示されるように、画像形成装置５０における記録体１６の搬送方向下流には定着手段３０が配置されている。定着装置３０は画像形成装置１０の定着装置３０と同様に構成されている。
【００６７】
画像形成装置５０は、次にようにして画像を形成する。まず、現像手段２０の現像ユニットＢによって、像担持体１１の表面に静電潜像が黒色現像剤２２Ｂで現像剤像として可視化され、中間転写ベルト７上に転写される（一次転写）。続いて、像担持体１１及び中間転写ベルト７が１回転して、現像ユニットＣ、Ｍ及びＹによって中間転写ベルト７に各現像剤像が重畳転写され、カラー像が形成される。カラー像は中間転写ベルト７の回転によって二次転写部４０に至り、二次転写部４０に搬送された記録体１６上に転写される（二次転写）。次いで、カラー像が顕像化された記録体１６は定着手段３０に搬送され、カラー像が永久画像として定着される。このようにして、記録体１６にカラー画像が形成される。なお、画像形成装置５０を用いてカラー画像を形成する場合について説明したが、モノクロ画像を形成する場合には中間転写ベルト７に一次転写された現像剤像を直ちに記録体１６に二次転写して定着手段３０に搬送すればよい。
【００６８】
この画像形成装置１０及び５０によれば、中間転写ベルト７として無端ベルト１が装着されているから、長期間にわたって中間転写ベルト７が走行し続けてもまた停止し続けても、中間転写ベルト７の表面にクラックが実質的に発生しない。したがって、これらの画像形成装置によれば、高精細な画像を長期間にわたって形成することができる。
【００６９】
画像形成装置１０及び５０は、電子写真方式の画像形成装置とされているが、この発明において、画像形成装置１０及び５０は、電子写真方式には限定されず、例えば、静電方式の画像形成装置であってもよい。画像形成装置１０及び５０は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置とされる。
【実施例】
【００７０】
（実施例１）
反応容器内で、当量のトリメリット酸無水物と４，４′−ジアミノジフェニルメタンとをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドに溶解し、これを加熱して、固形分濃度（実質的全閉環のポリアミドイミド）２８質量％の芳香族ポリアミドイミド溶液を得た。この溶液に、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドをさらに加え、固形分濃度１５質量％、固形分の比重１．２のポリアミドイミド溶液を調製した。このポリアミドイミド溶液に、導電性付与剤として酸化処理カーボンブラック（商品名「プリンテックス１５０Ｔ」、Ｄｅｇｕｓｓａ社製、ｐＨ５．８、揮発分１０．０％）をポリアミドイミド溶液と導電性付与剤との合計１００質量％に対して１５質量％となるように配合し、ポットミルで２４時間混合分散し、樹脂組成物混合溶液を得た。成形に使用する金型は、内径２２６ｍｍ、外径２４６ｍｍ、長さ４００ｍｍの大きさを有し、金型内面はポリッシングにより鏡面研磨されている。この金型両端の開口部に、リング状の蓋（内径１７０ｍｍ、外径２５０ｍｍ）をそれぞれ嵌合して、金型を閉塞し、調製した混合溶液を１０００ｒｐｍの速度で回転する金型内周に１９０ｇ注入した。
【００７１】
次いで、金型を同速度で回転させて、溶液をレベリングし、熱風乾燥機により金型周囲の温度を１３０℃に保ち、この状態を６０分間保持した（このときの温度上昇速度は６℃／分であった。）。その後、金型の回転を停止し、５０℃の環境下に６時間放置した（このときの温度降下速度は５℃／分であった。）。次いで、金型ごと１９０℃のオーブンに５０分間投入した（このときの温度上昇速度は６℃／分であった。）。次いで、金型をオーブンから取り出し、金型の温度が１分間あたり１２℃下がるように、金型に冷風を当てて冷却し、金型の温度が２５℃になった時点で、金型と無端ベルト成形体の熱膨張差を利用して、無端ベルト成形体を金型から脱型した。無端ベルト成形体の両端部をそれぞれカットして２４０ｍｍの幅とし、外径２２６ｍｍ、厚さ約１００μｍを有する実施例１の無端ベルトを製造した。
【００７２】
（実施例２）
実施例１における熱風乾燥機による乾燥工程の到達温度及び保存時間を、１００℃、３０分間に変更し、さらに、冷風による金型の冷却工程における金型の温度降下速度を１分間あたり５℃となるように変更したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２の無端ベルトを製造した。
（実施例３）
実施例１における冷風による金型の冷却工程における金型の温度降下速度を１分間あたり８℃となるように変更したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例３の無端ベルトを製造した。
【００７３】
（比較例１）
実施例１における熱風乾燥機による乾燥工程の到達温度を１５０℃に変更し、さらに、冷風による金型の冷却工程における金型の温度降下速度を１分間あたり０．５℃となるように変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例１の無端ベルトを製造した。
【００７４】
（比較例２）
実施例１における熱風乾燥機による乾燥工程の到達温度を１００℃に変更し、さらに、冷風による金型の冷却工程における金型の温度降下速度を１分間あたり３５℃となるように変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例１の無端ベルトを製造した。
【００７５】
（弾性率の測定）
前記測定装置を用いて前記条件及び前記方法に準拠して、製造した各無端ベルトの表面領域における深さ（Ｘ）と弾性率（Ｙ）との関係を表した一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂを求めた。その結果を第１表に示す。第１表に示されるように、実施例１〜３の無端ベルトにおける前記一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂの変数ａは前記範囲内にあったのに対して、比較例１及び２の無端ベルトにおける前記一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂの変数ａは前記範囲外であった。
【００７６】
【表１】
【００７７】
（クラックの発生の有無方法）
従来の試験条件よりも厳しい条件下で、下記のようにして耐久性試験を実施した後に各無端ベルトの表面にクラックが発生したか否かを目視で確認した。その結果、実施例１〜３の無端ベルトはいずれもクラックの発生が確認できなかったが、比較例１の無端ベルトは表面に小さいクラックが確認され、比較例２の無端ベルトにもクラックの発生が確認された。
【００７８】
耐久性試験は、図４に示されるベルト装置９０を用いて実施した。このベルト装置９０は、図４に示されるように、中心軸間距離ｄが３９２．５ｍｍに調整された駆動ローラ９１と従動ローラ９２とを備えて成る。前記駆動ローラ９１は、外径４６ｍｍ、長さ４００ｍｍを有するステンレス鋼製軸体（図４において図示しない。）の外周面に、シリコーンゴムを硬化してなる弾性層（外径５０ｍｍ、長さ４００ｍｍ、表面状態研磨、十点平均粗さＲｚ５．０μｍ）を備えて成り、前記従動ローラ９２は、外径４６ｍｍ、長さ４００ｍｍを有するステンレス鋼製軸体（図４において図示しない。）の外周面に、シリコーンゴムを硬化してなる弾性層（外径５０ｍｍ、長さ４００ｍｍ、表面状態研磨、十点平均粗さＲｚ５．０μｍ）を備えて成る。実施例１〜３並びに比較例１及び２と同様にして、幅３００ｍｍ、内周径９４２ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの無端ベルトをそれぞれ製造した。
【００７９】
製造した各無端ベルトを駆動ローラ９１と従動ローラ９２とに張架し、張架された無端ベルト１Ａにかかる張力を５０Ｎ（テンションゲージによる測定値）に調整した。この状態で、駆動ローラ９１を１００ｒｐｍの速度で回転させて、無端ベルト１Ａを５０，０００回回転させて、耐久性試験を実施した。
【符号の説明】
【００８０】
１、１Ａ 無端ベルト
７ 無端ベルト（中間転写ベルト）
３５ 無端ベルト（定着ベルト）
１０、５０ 画像形成装置
１１、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ 像担持体
１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ 帯電ローラ
１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ 露光手段
１４、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ 転写ローラ
１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｍ、１５Ｙ クリーニングブレード
１６ 記録体
２０、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙ 現像手段
２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ、３４ 筐体
２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ 現像剤
２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙ 現像ローラ
３０ 定着装置
３１ 定着ローラ
３２ 加圧ローラ
３３ 定着ベルト支持ローラ
４０ 二次転写部
４２ 支持ローラ
４３ テンションローラ
４４ 対向ローラ
４５ 二次転写ローラ
４６ 電極ローラ
Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙ 現像ユニット
９０ ベルト装置
９１ 駆動ローラ
９２ 従動ローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面から厚さ方向１０μｍまでの深さを有する表面領域において、前記深さ（Ｘ）と弾性率（Ｙ）との関係を表した一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂにおける変数ａが−２．６〜−０．６の範囲にあることを特徴とする無端ベルト。
【請求項２】
請求項１に記載の無端ベルトを備えてなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
表面から厚さ方向１０μｍまでの深さを有する表面領域において、前記深さ（Ｘ）と弾性率（Ｙ）との関係を表した一次近似式Ｙ＝ａＸ＋ｂにおける変数ａが−２．６〜−０．６の範囲にあることを特徴とする無端ベルト。
【請求項２】
請求項１に記載の無端ベルトを備えてなることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２４９９０６（Ｐ２０１０−２４９９０６Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９６７９４（Ｐ２００９−９６７９４）
【出願日】平成２１年４月１３日（２００９．４．１３）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１３日（２００９．４．１３）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
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