画像形成装置用エンドレスベルト及び画像形成装置
【課題】トナー離型性やクリーニングブレードによるクリーニング性に優れたエンドレスベルトであって、コスト面において好ましい方式である押出成形において、表面張力を低減させる成分として用いたシリコーンの影響によるサージングなどを起こすことなく、易成形加工性（高生産性）を維持しつつ、発泡などに起因する表面凹凸による外観不良が発生せず、また、耐屈曲性にも優れた画像形成装置用エンドレスベルトを提供する。
【解決手段】熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマーよりなる熱可塑性ポリマー成分を主成分とし、該熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックとを加熱混合、押出成形して得られる画像形成装置用エンドレスベルト。熱可塑性ポリマー成分の弾性率が２０００ＭＰa以上であり、熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックとの加熱混合に先立ち、カーボンブラックにシリコーンが添着されており、シリコーンの含有量がカーボンブラック１００重量部に対して１〜１０重量部、シリコーンの平均分子量が１０００以上１０万未満。
【解決手段】熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマーよりなる熱可塑性ポリマー成分を主成分とし、該熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックとを加熱混合、押出成形して得られる画像形成装置用エンドレスベルト。熱可塑性ポリマー成分の弾性率が２０００ＭＰa以上であり、熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックとの加熱混合に先立ち、カーボンブラックにシリコーンが添着されており、シリコーンの含有量がカーボンブラック１００重量部に対して１〜１０重量部、シリコーンの平均分子量が１０００以上１０万未満。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真式複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ機等に利用される中間転写ベルト、搬送転写ベルト、感光体ベルト等に有用な画像形成装置用エンドレスベルトであって、トナー離型性やクリーニングブレードによるクリーニング性に優れた画像形成装置用シームレスベルトと、この画像形成装置用エンドレスベルトを含む画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＯＡ機器等などの画像形成装置として、感光体、トナーを用いた電子写真方式やトナーではなくゲル状のインクを用いた画像形成装置が考案され上市されている。これらの装置では、感光体からなる像担持体表面に形成したトナー像を、紙などの記録媒体へ転写する前に転写部材に一次転写し、その後、記録媒体に二次転写する中間転写方式や、紙などの記録媒体を転写部材により搬送し、記録媒体に転写する紙搬送方式などが知られている。転写部材としては、継ぎ目の有無に関わらず感光体ベルト、中間転写ベルト、紙搬送転写ベルト、転写分離ベルト、帯電チューブ、現像スリーブ、定着用ベルト、トナー転写ベルト等の導電性、半導電性、絶縁性の各種電気抵抗に制御したエンドレスベルト（シームレスベルト）が用いられている。
【０００３】
例えば、電子写真方式に用いられる中間転写装置は、中間転写体上にトナー像を一旦形成し、次に紙等へトナーを転写させるように構成されている。この中間転写体の表層におけるトナーへの帯電、除電のためにシームレスベルトよりなるエンドレスベルトが用いられている。このシームレスベルトは、マシーンの機種毎に異なった表面電気抵抗や厚み方向電気抵抗（以下「体積電気抵抗」という）に設定され、導電、半導電、又は絶縁性に調整されている。
【０００４】
また、紙搬送転写装置は、紙を一旦搬送転写体上に保持した上で感光体からのトナーを搬送転写体上に保持した紙上へ転写させ、更に除電により紙を搬送転写体より離すように構成されている。この搬送転写体表層においては紙への帯電、除電のためにシーム有り、無しのエンドレスベルトが用いられている。このエンドレスベルトは、上記中間転写ベルトと同様にマシーン機種毎に異なった表面電気抵抗や体積電気抵抗に設定されている。
【０００５】
図１は一般的な中間転写装置の側面図である。図中、１は感光ドラム、６は導電性エンドレスベルトである。１の感光ドラムの周囲には、帯電器２、半導体レーザー等を光源とする露光光学系３、トナーが収納されている現像器４及び残留トナーを除去するためのクリーナー５よりなる電子写真プロセスユニットが配置されている。導電性エンドレスベルト６は、搬送ローラ７，８，９に掛け渡されて、矢印方向に回転する感光ドラムと同調して矢印方向に移動するようになっている。
【０００６】
次に、動作について説明する。まず矢印Ａ方向に回転する感光ドラム１の表面を帯電器２により一様に帯電する。次に、光学系３により図示しない画像読み取り装置等で得られた画像に対応する静電潜像を感光ドラム１上に形成する。静電潜像は現像器４でトナー像に現像される。このトナー像を、静電転写機１０により導電性エンドレスベルト６へ静電転写し、搬送ローラ９と押圧ローラ１２の間で記録紙１１に転写する。
【０００７】
ところで、電子写真式複写機、プリンタ等の画像形成装置に用いられる導電性エンドレスベルトの場合には、機能上２本以上のロールにより高張力で高電圧にて長時間駆動されるため、十分な機械的、電気的耐久性が要求される。
【０００８】
特に、中間転写装置等に使用される中間転写ベルトの場合は、ベルト上でトナーによる画像を形成して紙へ転写するため、駆動中にベルトが弛んだり、伸びたり、蛇行したりすると、画像ズレの原因となるため、高寸法精度（ベルト幅方向の周長差が少ないことと厚みが均一であること）、高弾性率（ベルト周方向の引張り弾性率が高いこと）、高耐屈曲性（割れにくいこと）に優れたものが望まれている。
【０００９】
エンドレスベルトを構成する熱可塑性ポリマー成分として弾性率が所定値以上に大きいものを用いることにより、画像形成装置用のエンドレスベルトとして用いられる際に２本以上のロールに張架されることによる伸びを防止することができる。しかしながら、従来は熱可塑性ポリマー成分の弾性率を大きくすると低ひずみであってもロールに張架した際に割れやすくなる。特に、近年の画像形成装置の小型化によりロール径が小さくなったことにより、さらに割れやすい傾向があった。
また、弾性率が大きいポリマーは、成形時の加熱温度が高く、導電性フィラー等を配合すると著しく割れやすくなり、耐屈曲性に問題があった。
【００１０】
一般的に高弾性率のエンドレスベルトは少しの歪で割れやすいため（高耐屈曲性が悪くなる）、従来よりエンドレスベルトのベースポリマーのアロイ化を、触媒などでコントロールすることにより、高弾性であっても高耐屈曲性を保持する検討がなされてきていた（例えば、特許文献１〜４）。
【００１１】
しかしながら、触媒などを使ってアロイ化をコントロールすると、湿度などの生産環境に敏感に左右されることとなり、生産安定性が悪く、カーボンブラックの凝集が発生してブツの原因になったり、ポリマーの加水分解が急激に起こり、低分子量化や発泡を引き起こしたりするため、好ましくない。
【００１２】
また、近年、カラーレーザプリンタやカラーＬＥＤプリンタ等の電子写真式画像形成装置は、低価格なインクジェット方式の画像形成装置との競争が一層激しくなっている。そのため、電子写真式画像形成装置は、高速での印刷技術でインクジェット方式との差異化を狙い、感光体を４つ並べたタンデム型の紙搬送転写、中間転写方式により高速で印刷する画像形成装置が商品化されてきた。このため、画像形成装置用エンドレスベルトには、より一層の耐久性の向上と画像ズレ防止が益々重要となってきている。
【００１３】
従来、エンドレスベルトについては、その素材の改良により一定の成果を上げてきている。しかしながら、最近では、高速印刷のみならず、画質の向上への要求も高まってきており、特に、広範囲な温度湿度の環境において、高画質な画像が得られること、カラープリンタ用の特殊な紙だけではなく、上質紙、再生紙、裏紙、ＯＨＰフィルムといった様々な用紙においても高画質が得られることが、インクジェットプリンタに対する特長を明確にするために特に重要になってきている。
【００１４】
そのため、トナーにおいては重合トナーの開発も進み、粒径４〜６μｍの小粒径で粒度ばらつきの少ないトナーが商品化されており、転写ベルトへの表面特性、化学特性、電気的特性への改良要求も益々高まってきている。
【００１５】
特に、中間転写装置等に使用される転写ベルトの場合は、感光体上のトナーを静電気力にて直接転写ベルト上に転写（一次転写）し、転写ベルト上でカラー画像を合成した後トナーを紙へ静電力で転写（二次転写）させるため、転写ベルトの表面電気抵抗や体積電気抵抗特性といった電気抵抗特性が重要であるだけでなく、表面物理特性、表面化学特性等においても改良する必要がある。例えば、近年益々小粒径化しているトナーに対するクリーニング性向上させるために、エンドレスベルトの表面は益々平滑性が求められているが、エンドレスベルトの表面が平滑すぎると、残留トナーをかきとるブレードとの摩擦が大きくなり、トナークリーニング性に関係するトラブルが発生しやすくなる。
【００１６】
そこで、従来からトナー離型性やクリーニング性を解決すべく、エンドレスベルトの表面特性改質のために以下の技術が提案されている。
(1) エンドレスベルトにフッ素樹脂を用いる（特許文献５）
(2) エンドレスベルト表面に潤滑性を有する物質をまぶす（特許文献６）
(3) エンドレスベルトをフッ素系塗料にてコーティングする（特許文献７）
(4) エンドレスベルト成形時に長鎖脂肪酸などを混合する（特許文献８）
(5) エンドレスベルトに鎖状シリコーン樹脂を加える（特許文献９）
(6) エンドレスベルトのフィラーであるカーボンブラックにシリコーンで表面処理を施す（特許文献１０）
【００１７】
特許文献５のように、エンドレスベルトにフッ素樹脂を使った場合、線膨張係数が大きくクリープするため、ローラなどに張架して使用する際、たるみがでたり、ローラ部の癖がついたりするため好ましくない。また、フッ素樹脂を主成分として用いるとコスト高となり好ましくない。
【００１８】
また、特許文献６のように、エンドレスベルト表面に潤滑性を有する物質をまぶした場合、クリーニングブレードによるトナーのクリーニングとともに表面にまぶされた潤滑性を有する物質もかきとられてしまい、使用毎にこれをまぶす必要があり、装置を複雑化してしまい、コスト高となり好ましくない。
【００１９】
また、特許文献７のように、エンドレスベルトをフッ素系塗料にてコーティングすると、経時使用によりコート層が剥がれる問題や、コーティングにおける塗布工程、乾燥、硬化工程などタクトタイム増加によるコスト高を招き、好ましくない。
【００２０】
また、特許文献８のように、成形時に長鎖脂肪酸を添加することはコスト的には非常に優れているものの、長鎖脂肪酸は融点が低く、温度条件によってはブリードを引き起こして押出成形時にサージングを起こしたり、エンドレスベルト成形時に基材樹脂の発泡を引き起こし、エンドレスベルト表面が荒れる問題が発生するため好ましくない。
【００２１】
また、特許文献９のように、高分子量の鎖状シリコーン樹脂を添加するものではフッ素樹脂の場合と同様の問題を含み、高分子量であると末端の数が少なく、カーボンブラックや樹脂と反応しないことから、ブリードを起こして成形時にサージングが発生するため好ましくない。
【００２２】
また、特許文献１０のように、カーボンブラックにシリコーンで表面処理することは非常に有効であるものの、該特許は基材樹脂としてポリプロピレンを前提としている。一方で、ポリオレフィン以外の耐熱性を有するエンジニアリングプラスチックを基材樹脂とする場合、ポリオレフィンの成形時に比べて成形条件が高温になるため、シリコーンの官能基の量や種類、分子量を制限したり、官能基の種類によってはカーボンブラックのｐＨや処理条件を制御する必要が発生する。
【特許文献１】特開２００１−２４７６８５号公報
【特許文献２】特開２００３−１２９４８号公報
【特許文献３】特開２００３−１２９４９号公報
【特許文献４】特開２００３−１２９５０号公報
【特許文献５】特開２００２−３６５８６６号公報
【特許文献６】特開平２−２１３８８１号公報
【特許文献７】特開平１１−２１２３７４号公報
【特許文献８】特許第３４７３８０８号公報
【特許文献９】特開２００５−３１６０４０号公報
【特許文献１０】特開２００２−２１４９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は、上記従来の問題点を解決し、トナー離型性やクリーニングブレードによるクリーニング性に優れたエンドレスベルトであって、コスト面において好ましい方式である押出成形において、表面張力を低減させる成分として用いたシリコーンの影響によるサージングなどを起こすことなく、易成形加工性（高生産性）を維持しつつ、発泡などに起因する表面凹凸による外観不良が発生せず、また、耐屈曲性にも優れた画像形成装置用エンドレスベルトを提供することを目的とする。
本発明はまた、このような画像形成装置用エンドレスベルトを備え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】
【００２４】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、弾性率の大きい熱可塑性ポリマー成分を用いると共に、熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックとを加熱混合する前に、シリコーンをカーボンブラックに添着し、場合によっては反応させることにより、シリコーンの分散が良好となり、また、熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックとの親和性が改善し、表面凹凸が少なく、ブリードや発泡を抑えつつ、また、耐屈曲性を上げつつ、エンドレスベルトのトナー離型性やクリーニングブレードによるクリーニング性を改善することができることを見出した。
【００２５】
トナー離型性を改善するためには、トナーと転写ベルトの付着力を低減することと、クリーニングブレードによるクリーニング効率を上げることが重要となる。本発明においては、クリーニング効率を下げない範囲にベルト表面の凹凸を抑えつつ、トナー付着力を低減する対策として、主なトナーの成分がスチレンやエポキシ、ポリエステルであることから、エンドレスベルトの低表面張力化を行うことでトナー離型性を改善する。
【００２６】
エンドレスベルトを押出成形で製造する場合、連続プロセスであるため非常に低コストで生産することができる。しかしながら、トナー離型性を改善するべく、成形材料に表面張力を下げるための物質（以下「表面張力低減物質」と称す場合がある。）を混合すると、基材である熱可塑性ポリマー成分と表面エネルギーが大きく異なってしまうため（特に熱可塑性ポリマー成分がポリエステルやポリアミド、ポリエーテルなどの場合）、混ざり合わずに表面張力低減物質がベルト表面にブリードする。そのため、ブリードした表面張力低減物質が潤滑剤となって、押出成形機に樹脂を投入する際にペレットが滑り、サージングという脈動現象（樹脂が吐出したりしなかったりする）が発生する。サージングが発生すると、エンドレスベルトの厚み変動が発生し生産性が下がったり、空気などを巻き込んで樹脂を押出すため、発泡（フィルム表面のガスがはじけた跡）などの外観不良を引き起こしたりすることとなる。
【００２７】
一方、ブリードしにくい表面張力低減物質として、微粉末のフッ素樹脂やシリコーンゴム、超高分子量のポリエチレンなどがある。これらは、ポリエステルやポリアミドなどの基材樹脂の場合、加熱混合時の温度では溶融せずにフィラーのように分散するため、ブリードしてサージングを起こすようなことは無いものの、これらも表面張力低減物質であるため、基材である熱可塑性樹脂と表面エネルギーが大きく異なってしまい、混ざり合わずにベルト表面に凝集塊となって偏在する。そのため、表面凹凸が大きくなることから、転写ベルト等として使用する際にクリーニング不良が発生する。
【００２８】
これらの表面張力低減物質を溶融させる温度で使用する場合は、加熱混合温度が上がりすぎるため、主成分ポリマーであるポリエステルやポリアミドの分子量が低下し、カーボンブラックの分散性を損ねたり、導電性シームレスベルトとして使用した場合、耐久性などが低下するため好ましくない。
【００２９】
そこで本発明者らは、コスト面で有利な押出成形においてのエンドレスベルトのトナー離型性を改善する方法として、ベルト表面へのブリードを抑えつつ、また、凝集してブツを発生させることなく、表面張力低減物質を混合する方法を検討した結果、主成分である熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックとを加熱混合する前に、予めカーボンブラックに、表面張力低減物質としてのシリコーンを添着させてから加熱混合する手法を見出した。
【００３０】
また、エンドレスベルトを構成する熱可塑性ポリマー成分として弾性率が所定値以上に大きいものを用いることにより、画像形成装置用のエンドレスベルトとして用いられる際に２本以上のロールに張架されることによる伸びを防止することができる。しかして、このように、熱可塑性ポリマー成分として弾性率が所定値以上に大きいものを用いた場合において、熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックとを加熱混合する前に予めカーボンブラックにシリコーンを添着させることにより、シリコーン鎖とポリマー鎖によるインターペネトレート効果（高分子の絡み合い効果）により、カーボンブラックと熱可塑性ポリマー成分との界面強度が向上し、高弾性率の熱可塑性ポリマー成分を用いたことによる割れやすさの問題を解決し、耐屈曲性を高めることができうることを見出した。
本発明は上記知見に基いて達成されたものであり、以下を要旨とする。
【００３１】
［１］ 画像形成装置に用いられるシームレスベルトであって、熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマーよりなる熱可塑性ポリマー成分を主成分とし、該熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックとを加熱混合し、押出成形してなる画像形成装置用エンドレスベルトに於いて、該熱可塑性ポリマー成分の弾性率が２０００ＭＰa以上であって、該熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックとの加熱混合に先立ち、該カーボンブラックにシリコーンが添着されており、該シリコーンの含有量がカーボンブラック１００重量部に対して１〜１０重量部であり、該シリコーンの平均分子量が１０００以上１０万未満であることを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【００３２】
［２］ ［１］において、該熱可塑性ポリマー成分がエステル結合を有することを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【００３３】
［３］ ［２］において、該熱可塑性ポリマー成分のうち少なくとも一成分が芳香族ポリエステルであることを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【００３４】
［４］ ［１］ないし［３］のいずれかにおいて、該カーボンブラックが、ＤＢＰ吸油量５０〜３００ｃｍ３／１００ｇ、比表面積３５〜５００ｍ２／ｇ、揮発分０〜２０％、平均一次粒径２０〜５０ｎｍを満たすことを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【００３５】
［５］ ［１］ないし［４］のいずれかにおいて、耐折曲げ回数が３万回以上であることを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【００３６】
［６］ ［１］ないし［５］のいずれかにおいて、表面張力が３５ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であることを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【００３７】
［７］ ［１］ないし［６］のいずれかにおいて、該熱可塑性ポリマー成分がポリアルキレンテレフタレートを含むことを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【００３８】
［８］ ［１］ないし［７］のいずれかにおいて、該熱可塑性ポリマー成分は、熱可塑性樹脂よりなるか或いは、熱可塑性エラストマーの含有量が３０重量％未満の熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーとの混合物よりなることを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【００３９】
［９］ ［１］ないし［８］のいずれかに記載の画像形成装置用エンドレスベルトを含むことを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、機械的強度を低下させることなく、また表面粗さを悪化させることなく、トナー離型性、クリーニング性に優れた化学的、物理的物性を得ることができ、耐屈曲性などの機械的特性及び表面特性が良好で、トナー離型性及びトナークリーニング性に優れた高画質対応の画像形成装置用エンドレスベルトを提供することが可能となる。
【００４１】
また、熱可塑性ポリマー成分はエステル結合を有するような極性ポリマーであるとカーボンブラックなどのフィラーを分散させる上で好ましく、特にエステル結合を有するポリマーとしてポリブチレンテレフタレートやポリエステルエラストマー、ポリカーボネートなどは非極性ポリマーであるポリオレフィンを除くともっとも安価であるため好ましい。また、特に本発明においてはシリコーンをカーボンブラックに添着させて分散させることを目的としており、そのためカーボンブラックの熱可塑性ポリマーへの分散性が必須であり、ゆえに熱可塑性ポリマー成分がエステル結合を有することが望ましく（請求項２）、特に芳香族ポリエステルを含むことが好ましい（請求項３）。
【００４２】
また、カーボンブラックは、ＤＢＰ吸油量が５０〜３００ｃｍ３／１００ｇ、比表面積が３５〜５００ｍ２／ｇ、揮発分が０〜２０％、平均一次粒径が２０〜５０ｎｍを満たすものを好適に用いることができる（請求項４）。
【００４３】
本発明のエンドレスベルトは、耐折曲げ回数が３万回以上の高い耐屈曲性を示すものであることが好ましい（請求項５）。
【００４４】
また、表面張力は３５ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であることが好ましい（請求項６）。
【００４５】
また、熱可塑性ポリマー成分はポリアルキレンテレフタレートを含むことが好ましい（請求項７）。
【００４６】
また、上記弾性率を確保するために、熱可塑性ポリマー成分は熱可塑性樹脂のみからなるか、或いは、熱可塑性エラストマー含有量が３０重量％未満の熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーとの混合物よりなることが好ましい（請求項８）。
【００４７】
このような本発明の画像形成装置用エンドレスベルトを含む本発明の画像形成装置であれば、長期に亘り、高画質画像を形成することができる（請求項９）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下に本発明の画像形成装置用エンドレスベルト及び画像形成装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００４９】
本発明においては、弾性率が２０００ＭＰａ以上の熱可塑性ポリマー成分を用いると共に、熱可塑性ポリマー成分に加熱混合する前に予めカーボンブラックに所定の平均分子量のシリコーンを所定の割合で添着することにより、エンドレスベルトの成形時や成形後のブリードを防ぎ、カーボンブラックを分散させることにより、シリコーンも均一に分散させて、ベルト表面での凝集を防止し、表面凹凸が小さく表面性状に優れたものとすると共に、高弾性率の熱可塑性ポリマー成分を用いることにより、画像形成装置用エンドレスベルトとして２本以上のロールに張架された際の伸びを防止することができる（即ち、耐クリープ性が向上する）。
【００５０】
熱可塑性ポリマー成分がエステル結合を有しつつ、弾性率を上げて２０００ＭＰａ以上にするためには芳香族ポリエステルを含むことが好ましく、芳香族成分がテレフタル酸であると熱安定性とコストの観点でより一層好ましい。
しかしながら、芳香族ポリエステルを使用すると加熱混合時やエンドレスベルト成形時に高温になりやすく、シランカップリング剤やアルキルシランのような低分子量成分を添加すると、せっかくカーボンブラックに添着しても分解してブリードするため、好ましくない。また、芳香族ポリエステルはシランカップリング剤やアルキルシランのような低分子量成分を添加すると、機械的な耐久性能が著しく低下しやすい。さらに、従来より芳香族ポリエステルは脂肪族ポリエステルと比して溶融粘度の剪断依存性が大きく、シリコーンやアルキルシランなどの低表面張力の材料を加熱混合すると、シリコーンやアルキルシランの影響によりさらに溶融粘度が下がり、カーボンブラックなどが分散しない問題があった。
【００５１】
本発明では、シリコーンの含有量をカーボンブラック１００重量部に対して１〜１０重量部とし、また、その分子量を１０００以上１０万未満とすることにより、効率よくカーボンブラックに添着し、熱可塑性ポリマー成分へのインターペネトレート効果（シリコーン鎖とベースポリマーとの絡み合い効果）を得ることで、高耐屈曲性を発現させると共に、エンドレスベルトのトナーとの離型性を高める。
【００５２】
［シリコーンについて］
本発明において、カーボンブラックに添着するシリコーンの平均分子量は１０００以上１０万未満である。シリコーンの平均分子量が高いと相対的に官能基当量が上がる（官能基が少なくなる）ため、カーボンブラックへ添着しにくくなりグラフト効率が低下し、添着せずにブリードアウトしやすくなるため好ましくない。また、シリコーンの分子量が小さすぎると該熱可塑性ポリマー成分とのインターペネトレート効果が発揮されず、シリコーンの分子量が大きいと上述のようにカーボンブラックに添着されないため、いずれにしても耐屈曲性を向上させることができず好ましくない。また、低分子量のシリコーンは、シロキサンガスが発生し易く、加熱混合、加熱押し出しの際に発泡傷の原因となったりするので好ましくない。また、通常シリコーンは鎖状で存在しているが、低分子量になると環状になりやすく、環状になるとカーボンブラックに添着できないだけでなく、揮発して電子機器部品のスイッチ部などに付き、それらがスイッチ部の熱でシリカ（絶縁）になることでスイッチング不良を起こすため、好ましくない。特に、プリンターなどの製品として使用する際に揮発するようなオリゴマーなどは感光体を汚染する可能性もあり好ましくない。従って、カーボンブラックに添着でき、かつエンドレスベルトとして使用した場合に好適なシリコーンの平均分子量は１０００以上１０万未満であり、より好ましくは３０００以上５万未満である。
【００５３】
なお、シリコーンの平均分子量とはゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定される分子量分布曲線におけるピーク値から求められるポリスチレン換算重量平均分子量のことである。
【００５４】
また、本発明に用いるシリコーンは、本発明の効果を著しく損なわない範囲でグラフト結合やブロック結合で金属成分や他のポリマー成分を部分的に導入することもできる。具体的な例としてメタクリル樹脂を主鎖とし、ポリジメチルシロキサンなどをグラフト結合したものなどを挙げることができる。
【００５５】
シリコーンとして例えば、ジメチルシリコーン、メチルハイドロジェンシリコーン、メチルフェニルシリコーン、アミノ変性シリコーン、アルキル変性シリコーン、フッ素変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、アルコール変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、アルコキシ変性シリコーン、カルボキシ変性シリコーンなどが挙げられ、これらはオイル状もしくはガム状でカーボンブラックに添着されることが好ましい。シリコーンとしては、特にカーボンブラックへのグラフトを目的として、官能基を有するシリコーンであるとさらに好ましい。
これらのシリコーンは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００５６】
シリコーンのブリードを抑制する為には、カーボンブラック１００重量部に対するエンドレスベルト中のシリコーンの含有量は１〜１０重量部とし、好ましくは２〜５重量部とする。このシリコーンの含有量が多すぎると、カーボンブラックに添着されないシリコーンが多くなり、シリコーンは熱可塑性ポリマー成分との相容性が悪いため、表面にブリードしてしまう。また、シリコーンの含有量が少なすぎると、本発明の目的である低表面張力化が達成できず、トナー離型性やクリーニング性の向上に寄与しない。なお、このエンドレスベルト中のシリコーンの含有量は、通常、カーボンブラックへの添着量に等しい。
【００５７】
また、シリコーンとカーボンブラックの官能基はいずれか一方が多すぎると、熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックを加熱混合する際に熱可塑性ポリマー成分が劣化して発泡する原因となったりするため好ましくない。
そのため、添着されるシリコーンの最適量はカーボンブラックの種類や量、目的とするトナー離型性のための表面張力にて決定されるが、カーボンブラックを１０〜５０重量％程度含有するエンドレスベルトにおいては、上述の如くカーボンブラック１００重量部に対してシリコーンを１〜１０重量部添加すると好適である。
【００５８】
［カーボンブラックについて］
カーボンブラックは、エンドレスベルトにした際の機械特性、電気特性、寸法特性、化学特性を考慮して混合されるものであるが、本発明において、シリコーンを添着して用いるカーボンブラックは、加熱混合前にシリコーンを混合するため、粉体品、もしくは粒状品であることが好ましく、また粉体は均一であることが好ましい。
【００５９】
シリコーンを添着して用いるカーボンブラックは、次の理由からｐＨ４以上、ＤＢＰ吸油量５０〜３００ｃｍ３／１００ｇ、比表面積３５〜５００ｍ２／ｇ、揮発分０〜２０％、平均一次粒径２０〜５０ｎｍを満たすカーボンブラックであることが好ましい。
【００６０】
・カーボンブラックのｐＨについて
シリコーンを添着させる際、カーボンブラックのｐＨが低いとシリコーンが加水分解を起こし、シリコーンの分子量が低下し、シリコーンの主鎖であるシロキサン結合が分解されてシラノール基が増える。そのため、熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックを加熱混合する時に分解して低分子量のシロキサンガスが発生し、発泡の原因となるため好ましくない。また、シリコーンが加水分解を起こしカーボンブラックの表面に添着できずにブリードし、サージングを起こしたり、ブリードしたシリコーンが低分子量だと発泡の原因になったりする。また、加熱混合時、又は押出成形時にｐＨを調整し中性にしたとしても、添着時に生成したシラノール基が脱水縮合するため、水を発生し成形機内で蒸気となってこれも発泡の原因となるため好ましくない。従って加熱混合前にカーボンブラックのｐＨを高くすることが望ましく、好ましくはｐＨは４以上がよい。また、カーボンブラックのｐＨの上限は１２以下であることが好ましい。
また、カーボンブラックのｐＨが４以上１０未満であればシリコーンの加水分解が抑制され、重縮合が起こるため、シリコーンがカーボンブラック表面に添着されやすく好ましい。
また、カーボンブラックのｐＨが１０以上の場合は、シリコーンの加水分解よりも重縮合が進行し易くなるものの、ｐＨ４以上１０未満である場合に比べて加水分解される傾向があるため、処理条件などを勘案する必要がある。
従って、シリコーンを添着させるカーボンブラックのｐＨは４以上１２以下、特に４以上１０未満であることが好ましい。
なお、カーボンブラックのｐＨは、例えばビーカーにカーボンブラック１ｇにつき水１０ｍｇを加え、１５分間煮沸したものを室温まで冷却した後、傾斜法、又は遠心分離法にて上澄み液を除去した後の泥状物にガラス電極ｐＨ計の電極を挿入してＪＩＳ Ｚ８８０２に従って計測される。
【００６１】
・カーボンブラックのＤＢＰ吸油量について
カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が大きいほど、カーボンは数珠状に連なった連鎖（カーボンストラクチャクチャー）を形成しやすく、カーボン凝集体が発生しにくい利点と、少ない添加量で導電性を発現しやすいため低コストな利点があったが、その反面、材料配合から成形加工の過程においてカーボンブラックを配合した樹脂に加えられる様々な剪断力によりカーボン連鎖が壊れて電気抵抗率がばらつきやすく、安定しないといった問題点がある。
反対にカーボンブラックのＤＢＰ吸油量が少なすぎると、カーボン連鎖を形成しにくいため導電性を発現させるためのカーボンブラック添加量が多くなりすぎ、材料の耐屈曲性を損なう問題点がある。
また、シリコーンを加熱混合前に添着させる場合、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が多いほど、シリコーンを物理吸着できるため好ましいが、多すぎるとシリコーンによって覆われないカーボンの表面官能基が多くなり、熱可塑性樹脂との加熱混合時における熱可塑性ポリマー成分の劣化の原因となり好ましくない。
従って、好ましいカーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、５０〜３００ｃｍ３／１００ｇである。
【００６２】
・カーボンブラックの粒子径及び比表面積について
カーボンブラックの比表面積が大きいほど、少ない添加重量で導電性が発現するため、機械的強度を割れにくさの点で有利となる反面、カーボンブラック添加量により導電性が急激に変化する傾向にあるため半導電領域にコントロールするためには±０．０５％以内の配合精度が必要であり、エンドレスベルトの抵抗ばらつきを±１オーダー以内で均一にすることが難しい。また、比表面積が大きいカーボンブラックは一般に粒径が小さいため、樹脂中に分散させる場合にカーボンブラック粒子がだまになりやすく、その結果、カーボンの凝集体が成形品に混在し、カーボンの凝集体の箇所に電気が集中し、部分的な絶縁破壊を発生させやすい。また、カーボンブラックの比表面積が小さすぎる（カーボン粒子が大きすぎる）と、カーボン凝集体を形成しにくいため成形品の外観は平滑な反面、カーボン粒子間の接触により導電性発現が左右されやすく電気抵抗率がばらつきやすい。従って、最適化したカーボン粒子径を選択することが重要である。
また、シリコーンを添着させるためには、カーボンブラックの比表面積が小さすぎると添着する官能基が相対的に減少し、シリコーンがカーボンブラックに結合されずブリードするおそれがある。また、カーボンブラックの比表面積が大きすぎると未添着の官能基が存在するため、主成分の熱可塑性ポリマー成分を劣化させたり、吸着水分量が多くなるため、成形前に乾燥する時間が長くなり好ましくない。
従って、好ましいカーボンブラックの平均一次粒径は２０〜５０ｎｍであり、比表面積は３５〜５００ｍ２／ｇである。
【００６３】
・カーボンブラックの揮発分について
カーボンブラックの揮発分が多いほど、その表面特性によりカーボンの分散性は良好になる反面、加熱混練中にガスを発生させるため、成形上不利である。逆に、カーボンブラックの揮発分が少ないほど、加熱混練中のガスが発生しにくいため成形性は良好である反面、カーボンの分散性は悪化する傾向にある。
従って、好ましいカーボンブラックの揮発分量は、０〜２０％である。
【００６４】
カーボンブラックは、上記ＤＢＰ吸油量、比表面積、揮発分、平均一次粒径を満たすものであれば、その種類には特に制限はなく、また、使用するカーボンブラックは１種類であっても２種類以上であっても良い。
【００６５】
例えば、カーボンブラックの種類としては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラックなどが好適に使用でき、この中でもカリウム、カルシウム、ナトリウムなどの灰分とよばれる不純物が少なく外観不良を発生しにくいアセチレンブラックが特に好適に使用できる。また、樹脂を被覆したカーボンブラックや、加熱処理したカーボンブラックや黒鉛化処理したカーボンブラック等の公知の後処理工程を施したカーボンブラックを発明を阻害しない範囲で使用することができる。
【００６６】
更に、分散性を向上させる目的、ガス発生を抑制させる目的でシラン系、アルミネート系、チタネート系、及びジルコネート系等のカップリング剤で処理したカーボンブラックを用いても良い。
【００６７】
カーボンブラックの配合量は用いるカーボンブラックの種類、エンドレスベルトに要求される導電性の程度によっても異なるが、熱可塑性ポリマー成分１００重量部に対して１〜５０重量部とすることが好ましい。この範囲よりも少ないと導電性が発現されなかったり、カーボンブラック分散状態が粗くなり電気抵抗率がばらつきやすくなり、また、接触抵抗が大きく環境に左右されるようになり、画像形成装置にエンドレスベルトとして搭載した場合、環境によっては画像異常を発生させる場合がある。また、多すぎるとエンドレスベルトの剛性が上がり耐久性が損なわれたり、成形性が損なわれたりするため好ましくない。
【００６８】
本発明において、エンドレスベルト、即ち成形材料中のカーボンブラックの含有量（以下「カーボンブラック濃度」と称す場合がある。）が、下記式(i)，(ii)を充たすことが、抵抗値の温度湿度依存性への影響が少なくなるため好ましい。
式(i)：ＬｏｇＹ≧−Ｘ＋２０
式(ii)：ＬｏｇＹ≦−Ｘ＋３０
ただし、Ｘ，Ｙは次の通り。
Ｘ：エンドレスベルト中のカーボンブラックの含有量（重量％）
Ｙ：エンドレスベルトの１００Ｖ印加電圧，１０秒での表面電気抵抗率（Ω）
【００６９】
即ち、例えば、表面電気抵抗率が１×１０６（Ω）のベルトの場合は、カーボンブラック濃度は１４〜２４重量％であり、表面電気抵抗率が１×１０１０（Ω）のベルトの場合は、カーボンブラック濃度は１０〜２０重量％であり、表面電気抵抗率が１×１０１４（Ω）のベルトの場合は、カーボンブラック濃度６〜１６重量％であることが、高温高湿から低温低湿での環境変動に対する、電気抵抗率の変動が少ないエンドレスベルトとすることができる点において好ましい。
【００７０】
Ｘ，Ｙは、特に
ｌｏｇＹ≧−Ｘ＋２１
ｌｏｇＹ≦−Ｘ＋２９
であることが好ましい。
【００７１】
［熱可塑性ポリマー成分について］
本発明において、熱可塑性ポリマー成分は、熱可塑性エラストマー及び／又は熱可塑性樹脂よりなる。
【００７２】
＜熱可塑性樹脂＞
本発明のエンドレスベルトに用いる熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン（高密度，中密度，低密度，直鎖状低密度）、プロピレンエチレンブロック又はランダム共重合体、ゴム又はラテックス成分、例えばエチレン・プロピレン共重合体ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体又はその水素添加誘導体、ポリブタジエン、ポリイソブチレン、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアリレート（Ｐａｒ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）、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）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＥ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリメチルペンテン（ＴＰＸ）、ポリオキシベンジレン（ＰＯＢ）、ポリイミド（ＰＩ）、液晶性ポリエステル、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリビスアミドトリアゾール、ポリアミノビスマレイミド、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、アクリル、ポリフッ素化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ素化ビニル、クロロトリフルオロエチレン、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、アクリル酸アルキルエステル共重合体、ポリエステルエステル共重合体、ポリエーテルエステル共重合体、ポリエーテルアミド共重合体、ポリウレタン共重合体等の１種又はこれらの２種以上の混合物からなるものが使用できる。
【００７３】
本発明のエンドレスベルトに用いる熱可塑性樹脂の中でも、結晶性樹脂として好ましいのは、水酸基、カルボン酸基及びエステル結合の少なくとも１つを有するものであり、結晶化度が２０％以上、９０％未満であれば特に制限はなく汎用の樹脂を用いることができる。
【００７４】
具体的には熱可塑性結晶性樹脂の中でも、ＰＡＴ（ポリアルキレンテレフタレート）が好ましく、なかでもＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）はより好ましく、ＰＢＴは結晶化速度が速いので成形条件による結晶化度の変化が少なく、一般に３０％前後と結晶化度で安定しているので特に好ましい。
【００７５】
また、本発明に用いる結晶性樹脂は、本発明の効果を著しく損なわない範囲で共重合成分を導入することもできる。具体的な例として主鎖にエステル結合を有し、ポリテトラメチレングリコールやポリカプロラクトンのような脂肪族ポリエステルやポリシクロヘキサジメチレンなどの脂環式ポリエステルなどを導入したものなどを挙げることができる。
【００７６】
本発明のエンドレスベルトに用いる熱可塑性結晶性樹脂の分子量としては、重量平均分子量１０，０００〜１００，０００など一般的な分子量の樹脂を用いることができるが、引張り破断伸びなどの機械物性の高い要求がある場合には、高分子量のものが好ましい。具体的には２０，０００以上が好ましく、２５，０００以上であれば更に好ましく、３０，０００以上であれば特に好ましい。
【００７７】
本発明のエンドレスベルトに用いる熱可塑性樹脂の中でも、非晶性樹脂として好ましいのは、水酸基、カルボン酸基及びエステル結合の少なくとも１つを有するものであり、結晶化度が０％以上、１０％未満であれば特に制限はなく汎用の樹脂を用いることができる。
【００７８】
具体的にはＰＣ（ポリカーボネート）やＰＡｒ（ポリアリレート）などのポリエステルやＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）などの側鎖にエステル結合を有する樹脂が好適な例として挙げることができる。なかでもポリエステルが好ましく、ＰＣは特に好適に用いることができる。
【００７９】
また、本発明のエンドレスベルトに用いる非晶性樹脂は、本発明の効果を著しく損なわない範囲で共重合成分を導入することができる。具体的な例として主鎖にエステル結合を有し、ポリテトラメチレングリコールやポリカプロラクトンのような脂肪族ポリエステルやポリシクロヘキサジメチレンなどの脂環式ポリエステルを導入したものなどを挙げることができる。
【００８０】
本発明のエンドレスベルトに用いる非晶性樹脂の分子量に特に制限はなく、例えば、重量平均分子量１０，０００〜１００，０００など一般的な分子量の樹脂を用いることができるが、引張り破断伸びなど機械物性の高い要求がある場合には高分子量のものが好ましい。具体的には２０，０００以上が好ましく、２５，０００以上であれば更に好ましく、３０，０００以上であれば特に好ましい。
【００８１】
＜熱可塑性エラストマー＞
本発明で用いられる熱可塑性エラストマーとしては、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリエーテル系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、塩ビ系等の熱可塑性エラストマー等が使用できる。
【００８２】
熱可塑性エラストマーの特徴は、エンドレスベルトの耐クラック性を大幅に高めることと、柔軟性を付与できる点である。
【００８３】
＜熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーとのアロイ材料＞
熱可塑性ポリマー成分として、熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーとのアロイ材料を用いる場合、熱可塑性エラストマーとしては、熱可塑性樹脂と共通の官能基を持つなど、熱可塑性樹脂との親和性の高い熱可塑性エラストマーを用いることにより、熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーのアロイ分散性が良くなり、耐クラック性の飛躍的な向上や引張り弾性率の調整が可能となり、優れた表面平滑性や、カーボンブラック等の導電性物質分散性が得られるため、好ましい。
【００８４】
従って、熱可塑性樹脂としてポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル及び／又はポリカーボネートを用いる場合には、ポリエステル系、又はポリエーテル系の熱可塑性エラストマーを用いることが好ましい。また、ナイロン等のアミド系熱可塑性樹脂には、ポリアミド系の熱可塑性エラストマーを組み合わせることが好ましい。
【００８５】
ポリエステル系エラストマーとしては、ハード成分に芳香族ポリエステル、ソフト成分に脂肪族ポリエーテルを用いたポリエステルポリエーテルブロック共重合体、ハード成分に芳香族ポリエステル、ソフト成分に脂肪族ポリエステルを用いたポリエステルポリエステルブロック共重合体を用いることができる。
【００８６】
ポリエステルポリエーテルブロック共重合体、ポリエステルポリエステルブロック共重合体としては、より具体的には、次の（Ａ），（Ｂ）を用いることができる。
【００８７】
（Ａ）ポリエステルポリエーテルブロック共重合体
ポリエステルポリエーテルブロック共重合体は、（ａ）炭素数２〜１２の脂肪族及び／又は脂環式ジオールと、（ｂ）芳香族ジカルボン酸又はそのアルキルエステル、及び（ｃ）重量平均分子量が４００〜６，０００のポリアルキレンエーテルグリコールとを原料とし、エステル化反応、又は、エステル交換反応により得られたオリゴマーを重縮合させたものである。炭素数２〜１２の脂肪族及び／又は脂環式ジオールとしては例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられ、好ましくは、１，４−ブタンジオール、エチレングリコールを主成分とするものであり、これらの１種又は２種以上を併用したものを使用することができる。
【００８８】
芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸等があり、好ましくは、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸を主成分とするものであり、これらの２種以上を併用したものでも良い。また、芳香族ジカルボン酸のアルキルエステルとしては、ジメチルテレフタレート、ジメチルイソフタレート、ジメチルフタレート、２，６−ジメチルナフタレート等のジメチルエステルが挙げられ、好ましくはジメチルテレフタレート、２，６−ジメチルナフタレートであり、これらを２種以上併用したものでも良い。また、上記以外に３官能のジオール、その他のジオールや他のジカルボン酸及びそのエステルを少量共重合したものも良く、更に、アジピン酸等の脂肪族ジカルボン酸又は脂環式ジカルボン酸、又は、そのアルキルエステル等を共重合成分として使用したものも良い。
【００８９】
ポリアルキレンエーテルグリコールとしては、重量平均分子量が４００〜６，０００のものが使用されるが、好ましくは５００〜４，０００のものである。ここで、ポリアルキレンエーテルグリコールとしては、ポリエチレングリコール、ポリ（１，２及び１，３−プロピレンエーテル）グリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリヘキサメチレンエーテルグリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのブロック又はランダム共重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランのブロック又はランダム共重合体等が挙げられる。特に好ましくはポリテトラメチレンエーテルグリコールである。ポリアルキレンエーテルグリコールの含有量は、生成するブロック共重合体に対し、５〜９５重量％であることが望ましく、好ましくは１０〜８５重量％であることが望ましい。
【００９０】
（Ｂ）ポリエステルポリエステルブロック共重合体
ポリエステルポリエステルブロック共重合体は、上記（ｃ）重量平均分子量が４００〜６，０００のポリアルキレンエーテルグリコールのかわりに、（ｄ）脂肪族又は脂環式ジカルボン酸と脂肪族ジオールとが縮合したポリエステルオリゴマー、（ｅ）脂肪族ラクトン又は脂肪族モノオールカルボン酸から合成されたポリエステルオリゴマーと、前記（ａ）炭素数２〜１２の脂肪族及び／又は脂環式ジオールと、（ｂ）芳香族ジカルボン酸又はそのアルキルエステルとを原料とし、エステル化反応又はエステル交換反応により得られたオリゴマーを重縮合させたものである。
【００９１】
上記（ｄ）の例としては、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、ジシクロヘキシル−４，４’−ジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸又はコハク酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸のうちの一種以上とエチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール等のジオールのうちの一種以上とを縮合した構造のポリエステルオリゴマーが挙げられ、上記（ｅ）の例としてε−カプロラクトン、ω−オキシカプロン酸等から合成されたポリカプロラクトン系ポリエステルオリゴマーが挙げられる。
【００９２】
本発明に用いられるポリエステル系以外の熱可塑性エラストマーとしては、具体的にはポリスチレン系では、例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンコポリマー、スチレン−イソプレン−スチレンコポリマー、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンコポリマー、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンコポリマー等があり、ポリ塩化ビニル系では、架橋（三次元）塩化ビニル−直鎖塩化ビニルポリマー等があり、オレフィン系としては、ポリエチレン−ＥＰＤＭコポリマー、ポリプロピレン−ＥＰＤＭコポリマー、ポリエチレン−ＥＰＭコポリマーポリプロピレン−ＥＰＭコポリマー、等があり、ポリエステル系としては、ＰＢＴ（１，４−ブタジエンジオール−テレフタル酸縮合物）−ＰＴＭＥＧＴ（ポリテトラメチレングリコール−テレフタル酸縮合物）コポリマー等が挙げられ、ポリアミド系としては、例えばナイロンオリゴマー−ジカルボン酸−ポリエーテルオリゴマーを基本骨格としたコポリマーを挙げることができ、前記ナイロンオリゴマーとしては例えばナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、等があり、ポリエーテルオリゴマーとしては、例えばポリエーテルグリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等を用いることができる。ウレタン系としては例えばポリウレタン−ポリカーボネートポリオールコポリマー、ポリウレタン−ポリエーテルポリオールコポリマー、ポリウレタン−ポリカプロラクトンポリエステルコポリマー、ポリウレタン−アジベートポリエステルコポリマーが挙げられる。
【００９３】
（熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーの重量比）
熱可塑性ポリマー成分として、熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーとのアロイ材料を用いる場合、熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーの重量比に特に制限はない。ただし、一般に熱可塑性樹脂の中で結晶性樹脂は耐薬品性、耐屈曲性に優れ、非晶性樹脂は成形寸法安定性に優れるので、使用目的に応じ、熱可塑性エラストマーとの比率を設定することができるが、本発明では、熱可塑性ポリマー成分の弾性率を２０００ＭＰa以上とするために弾性率が小さい熱可塑性エラストマーの含有量を抑えることが好ましく、なかでも、熱可塑性樹脂／熱可塑性エラストマーの重量比が７０／３０より熱可塑性樹脂を多く、熱可塑性樹脂／熱可塑性エラストマーの重量比が７５／２５〜１００／０が更に好ましく、８０／２０〜１００／０が特に好ましく、８５／１５〜１００／０がとりわけ好ましい。
【００９４】
（熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーの粘度差）
熱可塑性ポリマー成分として、熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーとのアロイ材料を用いる場合、両材料の粘度差が大きすぎると、製造条件を調整しても良好な分散が得られず、また、特にシリコーンを添着したカーボンブラックも、熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーのいずれか一方の相に分散することとなり、不均一分散となりやすいことがあるので、粘度差は小さい方が好ましい。具体的には、熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーを同一条件でＭＦＲ測定したときの比が１／２０〜２０／１程度の範囲に収まることが好ましく、１／１０〜１０／１の範囲となれば更に好ましい。
【００９５】
なお、ＭＦＲの測定方法としてはＪＩＳ Ｋ−７２１０に準拠し、測定温度条件は熱可塑性樹脂組成物の加工温度に近い条件を選択することが好ましい。例えば、ＰＢＴとポリエステルエラストマーを選択した場合、加工温度となる２４０℃を測定温度として設定し、両材料の粘度差を比較することが好ましい。また、荷重としては例えば２．１６ｋｇを選択することで好適に測定できる。
【００９６】
＜熱可塑性ポリマー成分の融点＞
本発明においては、熱可塑性ポリマー成分として以下のＤＳＣ測定による融点が１３０℃以上、２６０℃以下のものを用いることが好ましい。
（ＤＳＣ（示差走査熱量）測定）
セイコー電子工業（株）製ＳＳＣ−５２００（商品名）を使用し、試料を昇温速度２０℃／ｍｉｎにて４００℃まで昇温させ、融解ピーク温度をＤＳＣ測定による融点とする。
【００９７】
熱可塑性ポリマー成分の融点が低すぎると、得られるエンドレスベルトの耐熱性が悪くなり、ローラの癖跡がつきやすくなるばかりか、クリープ性が悪くなるため好ましくない。逆に熱可塑性ポリマー成分の融点が高すぎると、加熱混練時、加熱押し出し時の成形温度が高すぎ、添加成分の揮発で、ベルト表面の外観が荒れる場合がある。熱可塑性ポリマー成分のより好ましい融点は１８０℃以上２５０℃以下、更に好ましくは２００℃以上２４０℃以下である。
【００９８】
＜熱可塑性ポリマー成分の弾性率＞
本発明で用いる熱可塑性ポリマー成分は、弾性率が２０００ＭＰａ以上であることを必須とする。
熱可塑性ポリマー成分の弾性率が２０００ＭＰａ未満では、画像形成装置用のエンドレスベルトとして２本以上のロールに張架される際に、伸びてしまい、画像を悪化させてしまう。従って、熱可塑性ポリマー成分の弾性率は高いほど好ましく、特に２５００ＭＰａ以上であることが好ましい。
ただし、熱可塑性ポリマー成分の弾性率の上限は、通常ロールに張架されたときの耐屈曲性によって決定され、ポリイミドなどの熱硬化性ポリマー成分では通常６０００ＭＰａ以下、ポリエステルなどの熱可塑性ポリマー成分の場合であると３０００ＭＰａ以下である。
なお、この熱可塑性ポリマー成分の弾性率はＪＩＳ−Ｋ７１２７（フィルムの引張弾性率）により測定された値である。
【００９９】
尚、熱可塑性ポリマー成分としては、熱可塑性樹脂の１種又は２種以上を用いても良く、熱可塑性エラストマーの１種又は２種以上を用いても良く、これらを混合して用いても良い。２種以上の熱可塑性ポリマー成分を用いる場合、熱可塑性ポリマー成分の弾性率とは、これらの混合物よりなる弾性率をさす。
【０１００】
［付加的配合材（任意成分）について］
本発明のエンドレスベルトには、各種目的に応じて任意の配合成分を配合することができる。ただし、耐熱エンプラなどには加熱混練時に揮発しないよう、付加的成分の耐熱性に考慮する必要があり、配合の必要が無い場合もある。
【０１０１】
具体的には、イルガホス１６８，イルガノックス１０１０，リン系酸化防止剤などの酸化防止剤、熱安定剤、各種可塑剤、光安定剤、紫外線吸収剤、中和剤、滑剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、架橋剤、架橋助剤、着色剤、難燃剤、分散剤等の各種添加剤を添加することができる。
【０１０２】
更に、本発明の効果を著しく損なわない範囲内で、第２，第３成分として各種熱可塑性樹脂、各種エラストマー、熱硬化性樹脂、フィラー等の配合材を配合することができる。
【０１０３】
熱可塑性樹脂としてはポリプロピレン、ポリエチレン（高密度，中密度，低密度，直鎖状低密度）、プロピレンエチレンブロック又はランダム共重合体、ゴム又はラテックス成分、例えばエチレン・プロピレン共重合体ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエン・スチレンスチレンブロック共重合体又は、その水素添加誘導体、ポリブタジエン、ポリイソブチレン、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアセタール、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリイミド、液晶性ポリエステル、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリビスアミドトリアゾール、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、アクリル、ポリフッ素化ビニリデン、ポリフッ素化ビニル、クロロトリフルオロエチレン、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、アクリル酸アルキルエステル共重合体、ポリエステルエステル共重合体、ポリエーテルエステル共重合体、ポリエーテルアミド共重合体、ポリウレタン共重合体等の１種又はこれらの混合物からなるものが使用できる。
【０１０４】
熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の１種又はこれらの混合物からなるものが使用できる。
【０１０５】
また、各種フィラーとしては、例えば炭酸カルシウム（重質、軽質）、タルク、マイカ、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、ゼオライト、ウオラストナイト、けいそう土、ガラス繊維、ガラスビーズ、ベントナイト、アスベスト、中空ガラス玉、黒鉛、二硫化モリブデン、酸化チタン、炭酸繊維、アルミニウム繊維、スチレンスチール繊維、黄銅繊維、アルミニウム粉末、木粉、もみ殻、グラファイト、金属粉、導電性金属酸化物、有機金属化合物、有機金属塩等のフィラーの他、添加剤として酸化防止剤（フェノール系、硫黄系、リン酸エステル系など）、滑剤、有機・無機の各種顔料、紫外線防止剤、帯電防止剤、分散剤、中和剤、発泡剤、可塑剤、銅害防止剤、難燃剤、架橋剤、流れ性改良剤等を挙げることができる。
【０１０６】
フィラーはエンドレスベルトにした際の機械特性、電気特性、寸法特性、化学特性を考慮して混合されるものである。
更に、用途に要求される性能を満たすものであれば、導電性物質として、カーボンブラックのほかに、カーボンファイバー、グラファイトやカーボンナノチューブ、カーボンナノコイル、フラーレンなどのカーボン系フィラーや各種金属フィラー、金属酸化物系導電性フィラーなどの導電性フィラーを配合してもよく、導電性フィラーのほかに、イオン導電性物質、例えば４級アンモニウム塩などを用いてもよいが、これらの導電性物質の中でも特にカーボンブラックを用いることが電気抵抗率の湿度依存性が小さくなるため好ましいことから、本発明ではカーボンブラックを必須成分とする。
【０１０７】
［カーボンブラックへのシリコーンの添着方法について］
シリコーンをカーボンブラックに添着させるには、カーボンブラックの表面官能基とシリコーンの官能基が化学的に結合されることが望ましく、そのため、官能基の種類によっては添着させる際に一定の加熱を行った方が結合させやすい。また、添着の方法としてはスプレー塗布、ミキサーでの混合などの乾式や、溶液にカーボンブラックとシリコーンを分散混合させ、乾燥して溶液をとばす湿式の方法がある。乾式法はコストに優れ、湿式法は均一に添着できるメリットがあるため、用途によって使い分けるとよい。
【０１０８】
シリコーンのカーボンブラックへの添着は、均一に添着するために、攪拌機能のついたミキサー類を用いて攪拌しながら混合するのが好ましく、さらに攪拌混合時に好ましくは１００℃以上で２時間以上加熱すると、溶媒残渣が少なくなることに加え、カーボンブラック表面に未添着のシリコーンの添着を促すことができるため、加熱混合時や加熱成形時に分解されず、発泡抑制、サージング抑制の点で好ましい。より好ましい加熱温度と時間は例えば１３０〜２８０℃で３〜２４時間であり、この加熱温度が３００℃以上の場合には、シリコーンが分解してシリカになるため好ましくない。
また、混合形態としては乾式法としてミキサー類での攪拌混合だけでなく、湿式法として各種溶剤にてシリコーンを希釈し、その溶液中にカーボンブラックを投入して混合した後、溶剤を各種乾燥機などで除去する方法などもあり、これに限らない。
【０１０９】
［加熱混合について］
本発明においては熱可塑性ポリマー成分と、シリコーンを添着したカーボンブラックとを加熱混合して樹脂組成物とした後にエンドレスベルトを成形することも、熱可塑性ポリマー成分とシリコーンを添着したカーボンブラックを加熱混合してそのままエンドレスベルトを得ることもできる。
【０１１０】
この場合、熱可塑性樹脂組成物を得る段階での加熱混練か樹脂組成物をエンドレスベルトに成形する段階での加熱混練のいずれかで、所望の表面電気抵抗率が得られるような混練条件を調節する。いずれの場合でも、溶融状態でないと十分な分散ができないので、加熱温度はある程度は高い方が好ましく、具体的には結晶性樹脂の融点を目安に用いて、結晶性樹脂の融点以上とすることが好ましく、融点＋１０℃以上であると更に好ましい。また、加熱温度が高すぎると熱分解を引き起こして物性劣化を招くことがあるので高すぎるのも良くはない。具体的には結晶性樹脂の融点を目安に用いて、結晶性樹脂の融点＋８０℃以下が好ましく、融点＋６０℃以下であることが更に好ましい。
【０１１１】
また、加熱混練前には原料の乾燥をすることにより、より良い物性のエンドレスベルトを得られることがあるので乾燥は施しておいた方が好ましい。また、場合によっては、加熱混練して熱可塑性樹脂組成物とした後に、融点以下で熱処理を施して、エンドレスベルトに成形することもできる。
【０１１２】
また、上記の加熱混合前に、熱可塑性樹脂と、シリコーンを添着したカーボンブラックとをミキサーなどで予備混合してもよい。また、熱可塑性樹脂はペレット状、フレーク状、粉末状のものが選択でき、予備混合する場合は、シリコーンを添着したカーボンブラックと同様の嵩密度のものを選定するとよい。
【０１１３】
また、加熱混合時に減圧（脱揮）することにより、分解により発生する低分子量物のオリゴマーや、水分などを除くことができ、エンドレスベルトにした際に発泡やブツの外観不良を低減でき、且つブリードによるサージング発生を抑制することができる。
【０１１４】
本発明においては、熱可塑性ポリマー成分とシリコーンを添着したカーボンブラックとのある特定の分散状態が、良好なカーボンブラックの分散状態とシリコーンの分散状態を作り出し、トナー離形性と電気抵抗値均一性の両方に優れたエンドレスベルトを得られると考えられる。従って加熱混合時の温度、及び熱を受ける時間が重要となるので、得られるエンドレスベルトの分散形態を把握しつつ、加熱混合条件を設定することが望ましい。そのときにアロイ状態の指標となるのが、前述の電気抵抗率の電圧依存性特性と電気抵抗率のばらつきと表面電気抵抗率と体積電気抵抗率の比率である。
【０１１５】
加熱混合手段にも特に制限はなく公知の技術を用いることができる。例えば、まず熱可塑性樹脂、シリコーンを添着したカーボンブラック、及び必要に応じて配合されるその他の添加成分を加熱混合して樹脂組成物とするのであれば、一軸押出機、二軸混練押出機、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダー、プラストグラフ、ニーダーなどを用いることができる。
【０１１６】
特に、熱可塑性樹脂、シリコーンを添着したカーボンブラック、及び必要に応じて配合されるその他の添加成分を例えば二軸混練押出機により混合し、ペレット化した後にエンドレスベルトとなるように成形する手法が好ましく用いられる。
【０１１７】
［成形方法について］
成形方法については、特に限定されるものではなく、連続溶融押出成形法、射出成形法、ブロー成形法、あるいはインフレーション成形法など公知の方法を採用して得ることができるが、特に望ましいのは、連続溶融押出成形法である。特に押し出したチューブの内径を高精度で制御可能な下方押出方式の内部冷却マンドレル方式あるいはバキュームサイジング方式が好ましく、内部冷却マンドレル方式が最も好ましい。
【０１１８】
また、この成形時の温度，滞留時間適正化により、より良好な物性のエンドレスベルトを得ることができるので、各配合組成にあわせて条件を調整することが好ましい。
【０１１９】
［エンドレスベルトの物性］
本発明によれば、以下のような物性を有するエンドレスベルトを得ることができる。
【０１２０】
・表面張力
エンドレスベルトの表面張力が高いとトナーとの親和性が上昇し、付着しやすくなるため好ましくない。
エンドレスベルトの表面張力は３５ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であれば、トナー、その他の構成によってはエンドレスベルトとして使用可能であるが、実用的には３３ｄｙｎｅ／ｃｍ以下が好ましく、３０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であれば特に好ましい。
ただし、表面張力が小さ過ぎると感光体とベルトとの摩擦が少なくなりすぎ、トナー一次転写効率が悪くなるため、表面張力は２７ｄｙｎｅ／ｃｍ以上であることが好ましい。
エンドレスベルトの表面張力は、和光純薬製などの各種濡れ試薬を綿棒用いてベルト表面に塗り（約６ｃｍ２を０．５秒）、塗布２秒後のベルト表面を観察して、濡れているか否かを以下の濡れの判断基準を参考に判断し、２秒間ぬらすのに最も近い標準液を見つけ、その表面張力をもって、試料の表面張力とする。
【０１２１】
＜濡れの判断基準＞
(1) 濡れている場合：液膜が破れを生じないで、塗布された時の状態を保っている
(2) 濡れていない場合：液膜がその周辺で収縮する
【０１２２】
・表面粗さＲａ
エンドレスベルトの表面粗さＲａは０．０２μｍ＜Ｒａ＜０．２５μｍであることが好ましい。表面粗さＲａが０．０２μｍ未満であるとトナーの一次転写効率が悪化してしまう。エンドレスベルトの表面粗さＲａが大きいとクリーニングブレードによるクリーニング性が低下しトナーがすり抜けるため好ましくない。従って本発明のエンドレスベルトは０．０２μｍ＜Ｒａ＜０．２５μｍが好ましく、０．０２μｍ＜Ｒａ＜０．１５μｍであると特に好ましい。
エンドレスベルトの表面粗さＲａは例えばキーエンス製ＶＫ８５００などの非接触式共焦点レーザー顕微鏡などで測定できる。具体的には１００倍のレンズ倍率を使用し、任意の単位面積あたりの表面粗さを測定することができ、例えば面積４０μｍ２においての表面粗さを測定し、その平均値をとることができる。
【０１２３】
・耐屈曲性
本発明のエンドレスベルトを例えば中間転写ベルトとして画像形成装置に用いる場合には、耐屈曲性が悪いとクラックが発生して画像が得られなくなるので、耐屈曲性の良好なエンドレスベルトであることが好ましい。具体的な数値としては、耐折曲げ回数が５００回以上あれば一応エンドレスベルトとして機能を発揮して使用することはできるものの、エンドレスベルトに耐屈曲性を補うための補強テープなどの２次加工が必要となり、コスト的に好ましくない。実用的には５０００回以上が好ましく、１００００回以上であればさらに好ましく、３００００回以上であれば特にクラックが発生しにくくなるので好ましい。
耐屈曲性の程度は、ＪＩＳ Ｐ−８１１５の耐折曲げ回数の測定方法に従うことで定量的に評価でき、耐折曲げ回数の大きいエンドレスベルトほどクラックが入りにくく、耐屈曲性に優れていると判断することができる。
【０１２４】
・表面抵抗率
本発明のエンドレスベルトはカーボンブラックを配合することにより導電性を得ることができる。
抵抗領域は目的により異なるが、表面抵抗率１〜１×１０１６Ω／□の範囲から選定することが好ましい。
【０１２５】
更に好ましい範囲は用途により異なるが、例えば感光体ベルトとして用いる場合には必要に応じて外表面の電荷を内表面に逃がせるように１〜１×１０９Ω／□と低い表面抵抗率が好ましく、中間転写ベルトとして用いる場合には帯電−転写の容易にできる１×１０６〜１×１０１３Ω／□が好ましく、搬送転写ベルトとして用いる場合には帯電しやすく高電圧でも破損しにくい１×１０１０〜１×１０１６Ω／□と高い領域が好ましい。
また、エンドレスベルト１本中の表面抵抗率の分布は狭い方が好ましく、それぞれの好ましい表面抵抗率領域において、１本中の最大値と最小値の差が１桁以内であることが好ましい。
エンドレスベルトの表面抵抗率は例えばダイヤインスツルメント（株）製ハイレスタ，ロレスタやアドバンテスト（株）製Ｒ８３４０Ａなどにより容易に測定することができる。
【０１２６】
・エンドレスベルトの厚み
エンドレスベルトの厚みは５０〜１０００μｍが好ましく、８０〜５００μｍが更に好ましく、１００〜２００μｍであれば特に好ましい。
【０１２７】
［エンドレスベルトの用途について］
本発明のエンドレスベルトは、電子写真式複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ機等の画像形成装置に中間転写ベルト，搬送転写ベルト，感光体ベルトなどとして用いられる。エンドレスベルトはそのままベルトとして使用しても良いし、ドラムあるいはロール等に巻き付けて使用しても良い。
更に蛇行防止や端面補強等の目的のために、所定の寸法のエンドレスベルトの内側及び／又は外側端部近傍に耐熱テープを貼り付けたり、或いはウレタンゴムやシリコンゴム等のテープをベルト内側の端部近傍に貼り合わせても良い。
【実施例】
【０１２８】
以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明の効果を示す。
【０１２９】
＜原料＞
原料は下記のものを用い、配合割合は表１の通りとした。
【０１３０】
（熱可塑性樹脂）
・ＰＢＴ：三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製「ノバデュラン５０４０ＺＳ」
重量平均分子量＝４０，０００
ＰＳ換算重量平均分子量＝１２２，０００
ＭＦＲ（２４０℃、２．１６ｋｇｆ荷重）＝３ｇ／１０分
結晶融点＝２２４℃
【０１３１】
（熱可塑性エラストマー）
・ＰＥＥＲ：東洋紡積（株）製 ポリエステル−ポリエステルエラストマー
「ペルプレンＳ３００１」
ＭＦＲ（２４０℃、２．１６ｋｇｆ荷重）＝１９ｇ／１０分
結晶融点＝２１６℃
【０１３２】
（カーボンブラック）
・カーボンブラック１：電気化学(株)製アセチレンブラック「デンカブラック粒状品」
ｐＨ＝９
ＤＢＰ吸油量＝１８０ｍｌ／１００ｇ
比表面積＝６５ｍ２／ｇ
揮発分＝０％
平均一次粒径＝３９ｎｍ
・カーボンブラック２：デグサ(株)製チャンネルブラック「ＮＩｐｅｘ１５０」
ｐＨ＝４
ＤＢＰ吸油量＝１１０ｍｌ／１００ｇ
比表面積＝１１０ｍ２／ｇ
揮発分＝５％
平均一次粒径＝２５ｎｍ
【０１３３】
（酸化防止剤）
クラリアントジャパン（株）製 リン系酸化防止剤「ＰＥＰＱ」
【０１３４】
（シリコーン）
・シリコーン１：東レダウコーニング（株）製シリコーンオイル「ＳＨ２００」
平均分子量＝４４００
【０１３５】
＜配合＞
熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックを合計で１００重量部として配合し、酸化防止剤とシリコーンは外添とした。また、カーボンブラック濃度はおおよその抵抗値を示す範囲を目標にカーボンブラックの種類ごとに設定した。
【０１３６】
＜カーボンブラックへのシリコーンの添着＞
１５０℃に加熱された３００Ｌのヘンシェルミキサー（ＦＭ３００Ｅ／Ｉ 三井鉱山（株）製）にカーボンブラック３０ｋｇを投入し、続いてカーボンブラックが含浸する程度にイソプロピルアルコールを投入し、カーボンブラック１００重量部に対し表１に示す量のシリコーンを投入して２０分間攪拌加熱混合した。その後、カーボンブラックを棚式乾燥機にて２００℃にて１０時間乾燥しカーボンにシリコーンを添着した。
【０１３７】
＜加熱混練＞
各原料を、二軸混練押出機（ＩＫＧ（株）製 ＰＭＴ３２）を用いて材料ペレット化した。
該押出機はＬ／Ｄ＝３２、２ベント式のものであり、各々のベントより原料投入側にニーディングを配し、原料投入側のベントは開放するのみ、溶融樹脂吐出側は真空ポンプにて−７６０ｍｍＨｇ（−１００ｋＰａ）まで減圧した。樹脂の吐出量は１４ｋｇ／時間とし、シリンダーの温度はホッパーに一番近いシリンダーから原料投入側のベントがついたシリンダーまでを２５０℃、それ以外を２２０℃とし、回転数は１４０ｒｐｍで実施し、吐出された溶融樹脂をストランド状にして水槽を通過させたのち、ペレタイズして所定の大きさのペレットを作成した。
【０１３８】
＜エンドレスベルトの成形方法＞
加熱混練により得られた材料ペレットを１３０℃で１２時間乾燥し、φ１９０ｍｍ、ダイスリップ幅１．０ｍｍの６条スパイラル型環状ダイつき４０ｍｍφの押出機により、環状ダイ下方に溶融チューブ状態で押し出し、押出した溶融チューブを、環状ダイと同一軸線上に支持棒を介して装着した外径１８４ｍｍの冷却マンドレルの外表面（温度９０℃）に接しめて冷却固化させつつ、次に、エンドレスベルトの中に設置されている円筒形の中子と外側に設置されている４点式ベルト引取機により、エンドレスベルトを円筒形に保持した状態で引き取りつつ、３００ｍｍ長の長さで輪切りにして、厚み１４０μｍ、表面抵抗値が１×１０７〜１×１０１２Ωになるように押出し量と引き取り速度、押出温度を調整しつつ、シリンダーの温度とダイスの温度は２６０℃とし、内径１８３ｍｍ、厚さ０．１４ｍｍのシームレスベルトとした。
【０１３９】
＜評価方法＞
評価は必要に応じ、シームレスベルトを必要な大きさに切り開いて実施した。
【０１４０】
・表面電気抵抗率
ダイヤインスツルメント製「ハイレスタＵＰ（ＵＲ端子）」を使用し、５００Ｖで１０秒間と、１００Ｖで１０秒間を、それぞれ２０ｍｍピッチでベルト円周方向に２０点づつ印加して測定した平均値とした。
電圧依存性は、表面電気抵抗率の１００Ｖ値／５００Ｖ値を計算して求めた。
【０１４１】
・耐折曲げ回数
ＪＩＳ Ｐ−８１１５に準拠し、試験片を幅１５ｍｍ、長さ１００ｍｍの大きさに切断し、ＭＩＴ試験機にて折り曲げ速度１７５回／分、回転角度１３５°左右、引張荷重１．０ｋｇｆの条件にて、折り曲げ治具の先端部の曲率半径をＲ＝０．３８ｍｍとして破壊に至る折り曲げ回数を測定した。
【０１４２】
・表面張力
表面張力は和光純薬製などの各種濡れ試薬を綿棒用いてベルト表面に塗り（約６ｃｍ２を０．５秒）、塗布２秒後のベルト表面を観察して、濡れているか否かを以下の濡れの判断基準を参考に判断し、２秒間ぬらすのに最も近い標準液を見つけ、その表面張力をもって、試料の表面張力とした。
（濡れの判断基準）
濡れている場合：液膜が破れを生じないで、塗布された時の状態を保っている
濡れていない場合：液膜がその周辺で収縮する
【０１４３】
・成形性：下記基準で評価した。
◎：問題なし
○：ややサージング
△：サージング
×：著しいサージング
【０１４４】
・発泡の有無：下記基準で評価した。
○：発泡なし（ベルト表面に発泡の後が見られないもの。）
△：微発泡（ベルト表面の一部に発泡の後が見られるものの、流れ方向に２，３
箇所以内であり、画像形成装置用エンドレスベルトとして使用した
際に画質を悪化させないもの。）
×：発泡あり（ベルト全面に発泡の後が見られ、画像形成装置用エンドレスベル
トとして使用した際に画質を悪化させるもの。）
【０１４５】
ブツの有無：下記基準で評価した。
○：ブツなし（ベルト表面に高さ１０μｍ以上のブツがないもの。）
△：小ブツあり（ベルト表面に高さ１０μｍ以上２０μｍ以下の小さなブツがあ
り、鮫肌状で光沢がないが、画像形成装置用エンドレスベルト
として使用した際に画質を悪化させないもの。）
×：大きなブツあり（ベルト表面に高さ２０μｍ以上の大きなブツがあり、画像
形成装置用エンドレスベルトとして使用した際に画質を悪
化させるもの。）
【０１４６】
＜評価結果＞
評価結果を表１に示す。
なお、表１には、用いた熱可塑性ポリマー成分の弾性率をＪＩＳ−Ｋ７１２７（フィルムの引張弾性率）により測定した値を併記した。
【０１４７】
【表１】
【０１４８】
＜考察＞
表１より、次のことが分かる。
【０１４９】
（実施例１〜３、比較例１，７）
ＰＢＴのみをベースポリマーとして使用した。実施例１〜３では、カーボンブラックはＮＩｐｅｘ１５０を使用し、シリコーン添着量をカーボンブラック１００重量部に対して２、５、又は１０重量部と変更したところ、いずれの配合量においても発泡やブツは見られず、成形性も良好であり、シリコーン添着なしの比較例１，７と比べて、耐屈曲性の向上と発泡、ブツの抑制、カーボン粉体の流動性が改善することによる加熱混合時の原料フィードのばらつきを抑えることができた。
【０１５０】
（実施例４、比較例２，５）
ＰＢＴのみをベースポリマーとして使用した。実施例４では、カーボンブラックはデンカブラック粒状品を使用し、シリコーン添加量をカーボンブラック１００重量部に対して２重量部とした。シリコーン添着なしの比較例２，５と比して耐屈曲性が向上している。
【０１５１】
（実施例５，６、比較例６，８，９）
ＰＢＴとＰＥＥＲを９対１（重量比）の割合でベースポリマーとして使用した実施例５，６では、カーボンブラックはデンカブラック粒状品と又はＮＩｐｅｘ１５０を使用し、シリコーン添着量をカーボンブラック１００重量部に対して２又は５重量部とした。いずれも耐屈曲性が向上し、ＮＩｐｅｘ１５０においては成形性、発泡、ブツも改善した。一方、ＰＢＴとＰＥＥＲとを７対３（重量比）の割合でベースポリマーとして用いると弾性率が２０００ＭＰａを下回り、伸びてしまう。また、シリコーンを用いなかった比較例８、９では表面張力が３６以上になってしまうため、トナー離型性を悪化させる。
【０１５２】
（比較例３，４）
ＰＢＴのみをベースポリマーとして使用した。カーボンブラックはデンカブラック粒状品と又はＮＩｐｅｘ１５０を使用し、シリコーン添着量をカーボンブラック１００重量部に対して１５重量部とした。シリコーン添着量が多すぎるため、ブリードしサージングを起こすため、フィルム化できなかった。
【０１５３】
以上の結果から、シリコーンをカーボンブラックに予め添着して配合すると共に、弾性率が２０００ＭＰａ以上の熱可塑性ポリマー成分を用いることにより、高画質対応で高耐久性の画像形成装置用シームレスベルトを提供することができることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】一般的な中間転写装置の側面図である。
【符号の説明】
【０１５５】
１ 感光ドラム
２ 帯電器
３ 露光光学系
４ 現像器
５ クリーナー
６ 導電性エンドレスベルト
７，８，９ 搬送ローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真式複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ機等に利用される中間転写ベルト、搬送転写ベルト、感光体ベルト等に有用な画像形成装置用エンドレスベルトであって、トナー離型性やクリーニングブレードによるクリーニング性に優れた画像形成装置用シームレスベルトと、この画像形成装置用エンドレスベルトを含む画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＯＡ機器等などの画像形成装置として、感光体、トナーを用いた電子写真方式やトナーではなくゲル状のインクを用いた画像形成装置が考案され上市されている。これらの装置では、感光体からなる像担持体表面に形成したトナー像を、紙などの記録媒体へ転写する前に転写部材に一次転写し、その後、記録媒体に二次転写する中間転写方式や、紙などの記録媒体を転写部材により搬送し、記録媒体に転写する紙搬送方式などが知られている。転写部材としては、継ぎ目の有無に関わらず感光体ベルト、中間転写ベルト、紙搬送転写ベルト、転写分離ベルト、帯電チューブ、現像スリーブ、定着用ベルト、トナー転写ベルト等の導電性、半導電性、絶縁性の各種電気抵抗に制御したエンドレスベルト（シームレスベルト）が用いられている。
【０００３】
例えば、電子写真方式に用いられる中間転写装置は、中間転写体上にトナー像を一旦形成し、次に紙等へトナーを転写させるように構成されている。この中間転写体の表層におけるトナーへの帯電、除電のためにシームレスベルトよりなるエンドレスベルトが用いられている。このシームレスベルトは、マシーンの機種毎に異なった表面電気抵抗や厚み方向電気抵抗（以下「体積電気抵抗」という）に設定され、導電、半導電、又は絶縁性に調整されている。
【０００４】
また、紙搬送転写装置は、紙を一旦搬送転写体上に保持した上で感光体からのトナーを搬送転写体上に保持した紙上へ転写させ、更に除電により紙を搬送転写体より離すように構成されている。この搬送転写体表層においては紙への帯電、除電のためにシーム有り、無しのエンドレスベルトが用いられている。このエンドレスベルトは、上記中間転写ベルトと同様にマシーン機種毎に異なった表面電気抵抗や体積電気抵抗に設定されている。
【０００５】
図１は一般的な中間転写装置の側面図である。図中、１は感光ドラム、６は導電性エンドレスベルトである。１の感光ドラムの周囲には、帯電器２、半導体レーザー等を光源とする露光光学系３、トナーが収納されている現像器４及び残留トナーを除去するためのクリーナー５よりなる電子写真プロセスユニットが配置されている。導電性エンドレスベルト６は、搬送ローラ７，８，９に掛け渡されて、矢印方向に回転する感光ドラムと同調して矢印方向に移動するようになっている。
【０００６】
次に、動作について説明する。まず矢印Ａ方向に回転する感光ドラム１の表面を帯電器２により一様に帯電する。次に、光学系３により図示しない画像読み取り装置等で得られた画像に対応する静電潜像を感光ドラム１上に形成する。静電潜像は現像器４でトナー像に現像される。このトナー像を、静電転写機１０により導電性エンドレスベルト６へ静電転写し、搬送ローラ９と押圧ローラ１２の間で記録紙１１に転写する。
【０００７】
ところで、電子写真式複写機、プリンタ等の画像形成装置に用いられる導電性エンドレスベルトの場合には、機能上２本以上のロールにより高張力で高電圧にて長時間駆動されるため、十分な機械的、電気的耐久性が要求される。
【０００８】
特に、中間転写装置等に使用される中間転写ベルトの場合は、ベルト上でトナーによる画像を形成して紙へ転写するため、駆動中にベルトが弛んだり、伸びたり、蛇行したりすると、画像ズレの原因となるため、高寸法精度（ベルト幅方向の周長差が少ないことと厚みが均一であること）、高弾性率（ベルト周方向の引張り弾性率が高いこと）、高耐屈曲性（割れにくいこと）に優れたものが望まれている。
【０００９】
エンドレスベルトを構成する熱可塑性ポリマー成分として弾性率が所定値以上に大きいものを用いることにより、画像形成装置用のエンドレスベルトとして用いられる際に２本以上のロールに張架されることによる伸びを防止することができる。しかしながら、従来は熱可塑性ポリマー成分の弾性率を大きくすると低ひずみであってもロールに張架した際に割れやすくなる。特に、近年の画像形成装置の小型化によりロール径が小さくなったことにより、さらに割れやすい傾向があった。
また、弾性率が大きいポリマーは、成形時の加熱温度が高く、導電性フィラー等を配合すると著しく割れやすくなり、耐屈曲性に問題があった。
【００１０】
一般的に高弾性率のエンドレスベルトは少しの歪で割れやすいため（高耐屈曲性が悪くなる）、従来よりエンドレスベルトのベースポリマーのアロイ化を、触媒などでコントロールすることにより、高弾性であっても高耐屈曲性を保持する検討がなされてきていた（例えば、特許文献１〜４）。
【００１１】
しかしながら、触媒などを使ってアロイ化をコントロールすると、湿度などの生産環境に敏感に左右されることとなり、生産安定性が悪く、カーボンブラックの凝集が発生してブツの原因になったり、ポリマーの加水分解が急激に起こり、低分子量化や発泡を引き起こしたりするため、好ましくない。
【００１２】
また、近年、カラーレーザプリンタやカラーＬＥＤプリンタ等の電子写真式画像形成装置は、低価格なインクジェット方式の画像形成装置との競争が一層激しくなっている。そのため、電子写真式画像形成装置は、高速での印刷技術でインクジェット方式との差異化を狙い、感光体を４つ並べたタンデム型の紙搬送転写、中間転写方式により高速で印刷する画像形成装置が商品化されてきた。このため、画像形成装置用エンドレスベルトには、より一層の耐久性の向上と画像ズレ防止が益々重要となってきている。
【００１３】
従来、エンドレスベルトについては、その素材の改良により一定の成果を上げてきている。しかしながら、最近では、高速印刷のみならず、画質の向上への要求も高まってきており、特に、広範囲な温度湿度の環境において、高画質な画像が得られること、カラープリンタ用の特殊な紙だけではなく、上質紙、再生紙、裏紙、ＯＨＰフィルムといった様々な用紙においても高画質が得られることが、インクジェットプリンタに対する特長を明確にするために特に重要になってきている。
【００１４】
そのため、トナーにおいては重合トナーの開発も進み、粒径４〜６μｍの小粒径で粒度ばらつきの少ないトナーが商品化されており、転写ベルトへの表面特性、化学特性、電気的特性への改良要求も益々高まってきている。
【００１５】
特に、中間転写装置等に使用される転写ベルトの場合は、感光体上のトナーを静電気力にて直接転写ベルト上に転写（一次転写）し、転写ベルト上でカラー画像を合成した後トナーを紙へ静電力で転写（二次転写）させるため、転写ベルトの表面電気抵抗や体積電気抵抗特性といった電気抵抗特性が重要であるだけでなく、表面物理特性、表面化学特性等においても改良する必要がある。例えば、近年益々小粒径化しているトナーに対するクリーニング性向上させるために、エンドレスベルトの表面は益々平滑性が求められているが、エンドレスベルトの表面が平滑すぎると、残留トナーをかきとるブレードとの摩擦が大きくなり、トナークリーニング性に関係するトラブルが発生しやすくなる。
【００１６】
そこで、従来からトナー離型性やクリーニング性を解決すべく、エンドレスベルトの表面特性改質のために以下の技術が提案されている。
(1) エンドレスベルトにフッ素樹脂を用いる（特許文献５）
(2) エンドレスベルト表面に潤滑性を有する物質をまぶす（特許文献６）
(3) エンドレスベルトをフッ素系塗料にてコーティングする（特許文献７）
(4) エンドレスベルト成形時に長鎖脂肪酸などを混合する（特許文献８）
(5) エンドレスベルトに鎖状シリコーン樹脂を加える（特許文献９）
(6) エンドレスベルトのフィラーであるカーボンブラックにシリコーンで表面処理を施す（特許文献１０）
【００１７】
特許文献５のように、エンドレスベルトにフッ素樹脂を使った場合、線膨張係数が大きくクリープするため、ローラなどに張架して使用する際、たるみがでたり、ローラ部の癖がついたりするため好ましくない。また、フッ素樹脂を主成分として用いるとコスト高となり好ましくない。
【００１８】
また、特許文献６のように、エンドレスベルト表面に潤滑性を有する物質をまぶした場合、クリーニングブレードによるトナーのクリーニングとともに表面にまぶされた潤滑性を有する物質もかきとられてしまい、使用毎にこれをまぶす必要があり、装置を複雑化してしまい、コスト高となり好ましくない。
【００１９】
また、特許文献７のように、エンドレスベルトをフッ素系塗料にてコーティングすると、経時使用によりコート層が剥がれる問題や、コーティングにおける塗布工程、乾燥、硬化工程などタクトタイム増加によるコスト高を招き、好ましくない。
【００２０】
また、特許文献８のように、成形時に長鎖脂肪酸を添加することはコスト的には非常に優れているものの、長鎖脂肪酸は融点が低く、温度条件によってはブリードを引き起こして押出成形時にサージングを起こしたり、エンドレスベルト成形時に基材樹脂の発泡を引き起こし、エンドレスベルト表面が荒れる問題が発生するため好ましくない。
【００２１】
また、特許文献９のように、高分子量の鎖状シリコーン樹脂を添加するものではフッ素樹脂の場合と同様の問題を含み、高分子量であると末端の数が少なく、カーボンブラックや樹脂と反応しないことから、ブリードを起こして成形時にサージングが発生するため好ましくない。
【００２２】
また、特許文献１０のように、カーボンブラックにシリコーンで表面処理することは非常に有効であるものの、該特許は基材樹脂としてポリプロピレンを前提としている。一方で、ポリオレフィン以外の耐熱性を有するエンジニアリングプラスチックを基材樹脂とする場合、ポリオレフィンの成形時に比べて成形条件が高温になるため、シリコーンの官能基の量や種類、分子量を制限したり、官能基の種類によってはカーボンブラックのｐＨや処理条件を制御する必要が発生する。
【特許文献１】特開２００１−２４７６８５号公報
【特許文献２】特開２００３−１２９４８号公報
【特許文献３】特開２００３−１２９４９号公報
【特許文献４】特開２００３−１２９５０号公報
【特許文献５】特開２００２−３６５８６６号公報
【特許文献６】特開平２−２１３８８１号公報
【特許文献７】特開平１１−２１２３７４号公報
【特許文献８】特許第３４７３８０８号公報
【特許文献９】特開２００５−３１６０４０号公報
【特許文献１０】特開２００２−２１４９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は、上記従来の問題点を解決し、トナー離型性やクリーニングブレードによるクリーニング性に優れたエンドレスベルトであって、コスト面において好ましい方式である押出成形において、表面張力を低減させる成分として用いたシリコーンの影響によるサージングなどを起こすことなく、易成形加工性（高生産性）を維持しつつ、発泡などに起因する表面凹凸による外観不良が発生せず、また、耐屈曲性にも優れた画像形成装置用エンドレスベルトを提供することを目的とする。
本発明はまた、このような画像形成装置用エンドレスベルトを備え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】
【００２４】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、弾性率の大きい熱可塑性ポリマー成分を用いると共に、熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックとを加熱混合する前に、シリコーンをカーボンブラックに添着し、場合によっては反応させることにより、シリコーンの分散が良好となり、また、熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックとの親和性が改善し、表面凹凸が少なく、ブリードや発泡を抑えつつ、また、耐屈曲性を上げつつ、エンドレスベルトのトナー離型性やクリーニングブレードによるクリーニング性を改善することができることを見出した。
【００２５】
トナー離型性を改善するためには、トナーと転写ベルトの付着力を低減することと、クリーニングブレードによるクリーニング効率を上げることが重要となる。本発明においては、クリーニング効率を下げない範囲にベルト表面の凹凸を抑えつつ、トナー付着力を低減する対策として、主なトナーの成分がスチレンやエポキシ、ポリエステルであることから、エンドレスベルトの低表面張力化を行うことでトナー離型性を改善する。
【００２６】
エンドレスベルトを押出成形で製造する場合、連続プロセスであるため非常に低コストで生産することができる。しかしながら、トナー離型性を改善するべく、成形材料に表面張力を下げるための物質（以下「表面張力低減物質」と称す場合がある。）を混合すると、基材である熱可塑性ポリマー成分と表面エネルギーが大きく異なってしまうため（特に熱可塑性ポリマー成分がポリエステルやポリアミド、ポリエーテルなどの場合）、混ざり合わずに表面張力低減物質がベルト表面にブリードする。そのため、ブリードした表面張力低減物質が潤滑剤となって、押出成形機に樹脂を投入する際にペレットが滑り、サージングという脈動現象（樹脂が吐出したりしなかったりする）が発生する。サージングが発生すると、エンドレスベルトの厚み変動が発生し生産性が下がったり、空気などを巻き込んで樹脂を押出すため、発泡（フィルム表面のガスがはじけた跡）などの外観不良を引き起こしたりすることとなる。
【００２７】
一方、ブリードしにくい表面張力低減物質として、微粉末のフッ素樹脂やシリコーンゴム、超高分子量のポリエチレンなどがある。これらは、ポリエステルやポリアミドなどの基材樹脂の場合、加熱混合時の温度では溶融せずにフィラーのように分散するため、ブリードしてサージングを起こすようなことは無いものの、これらも表面張力低減物質であるため、基材である熱可塑性樹脂と表面エネルギーが大きく異なってしまい、混ざり合わずにベルト表面に凝集塊となって偏在する。そのため、表面凹凸が大きくなることから、転写ベルト等として使用する際にクリーニング不良が発生する。
【００２８】
これらの表面張力低減物質を溶融させる温度で使用する場合は、加熱混合温度が上がりすぎるため、主成分ポリマーであるポリエステルやポリアミドの分子量が低下し、カーボンブラックの分散性を損ねたり、導電性シームレスベルトとして使用した場合、耐久性などが低下するため好ましくない。
【００２９】
そこで本発明者らは、コスト面で有利な押出成形においてのエンドレスベルトのトナー離型性を改善する方法として、ベルト表面へのブリードを抑えつつ、また、凝集してブツを発生させることなく、表面張力低減物質を混合する方法を検討した結果、主成分である熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックとを加熱混合する前に、予めカーボンブラックに、表面張力低減物質としてのシリコーンを添着させてから加熱混合する手法を見出した。
【００３０】
また、エンドレスベルトを構成する熱可塑性ポリマー成分として弾性率が所定値以上に大きいものを用いることにより、画像形成装置用のエンドレスベルトとして用いられる際に２本以上のロールに張架されることによる伸びを防止することができる。しかして、このように、熱可塑性ポリマー成分として弾性率が所定値以上に大きいものを用いた場合において、熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックとを加熱混合する前に予めカーボンブラックにシリコーンを添着させることにより、シリコーン鎖とポリマー鎖によるインターペネトレート効果（高分子の絡み合い効果）により、カーボンブラックと熱可塑性ポリマー成分との界面強度が向上し、高弾性率の熱可塑性ポリマー成分を用いたことによる割れやすさの問題を解決し、耐屈曲性を高めることができうることを見出した。
本発明は上記知見に基いて達成されたものであり、以下を要旨とする。
【００３１】
［１］ 画像形成装置に用いられるシームレスベルトであって、熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマーよりなる熱可塑性ポリマー成分を主成分とし、該熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックとを加熱混合し、押出成形してなる画像形成装置用エンドレスベルトに於いて、該熱可塑性ポリマー成分の弾性率が２０００ＭＰa以上であって、該熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックとの加熱混合に先立ち、該カーボンブラックにシリコーンが添着されており、該シリコーンの含有量がカーボンブラック１００重量部に対して１〜１０重量部であり、該シリコーンの平均分子量が１０００以上１０万未満であることを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【００３２】
［２］ ［１］において、該熱可塑性ポリマー成分がエステル結合を有することを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【００３３】
［３］ ［２］において、該熱可塑性ポリマー成分のうち少なくとも一成分が芳香族ポリエステルであることを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【００３４】
［４］ ［１］ないし［３］のいずれかにおいて、該カーボンブラックが、ＤＢＰ吸油量５０〜３００ｃｍ３／１００ｇ、比表面積３５〜５００ｍ２／ｇ、揮発分０〜２０％、平均一次粒径２０〜５０ｎｍを満たすことを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【００３５】
［５］ ［１］ないし［４］のいずれかにおいて、耐折曲げ回数が３万回以上であることを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【００３６】
［６］ ［１］ないし［５］のいずれかにおいて、表面張力が３５ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であることを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【００３７】
［７］ ［１］ないし［６］のいずれかにおいて、該熱可塑性ポリマー成分がポリアルキレンテレフタレートを含むことを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【００３８】
［８］ ［１］ないし［７］のいずれかにおいて、該熱可塑性ポリマー成分は、熱可塑性樹脂よりなるか或いは、熱可塑性エラストマーの含有量が３０重量％未満の熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーとの混合物よりなることを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【００３９】
［９］ ［１］ないし［８］のいずれかに記載の画像形成装置用エンドレスベルトを含むことを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、機械的強度を低下させることなく、また表面粗さを悪化させることなく、トナー離型性、クリーニング性に優れた化学的、物理的物性を得ることができ、耐屈曲性などの機械的特性及び表面特性が良好で、トナー離型性及びトナークリーニング性に優れた高画質対応の画像形成装置用エンドレスベルトを提供することが可能となる。
【００４１】
また、熱可塑性ポリマー成分はエステル結合を有するような極性ポリマーであるとカーボンブラックなどのフィラーを分散させる上で好ましく、特にエステル結合を有するポリマーとしてポリブチレンテレフタレートやポリエステルエラストマー、ポリカーボネートなどは非極性ポリマーであるポリオレフィンを除くともっとも安価であるため好ましい。また、特に本発明においてはシリコーンをカーボンブラックに添着させて分散させることを目的としており、そのためカーボンブラックの熱可塑性ポリマーへの分散性が必須であり、ゆえに熱可塑性ポリマー成分がエステル結合を有することが望ましく（請求項２）、特に芳香族ポリエステルを含むことが好ましい（請求項３）。
【００４２】
また、カーボンブラックは、ＤＢＰ吸油量が５０〜３００ｃｍ３／１００ｇ、比表面積が３５〜５００ｍ２／ｇ、揮発分が０〜２０％、平均一次粒径が２０〜５０ｎｍを満たすものを好適に用いることができる（請求項４）。
【００４３】
本発明のエンドレスベルトは、耐折曲げ回数が３万回以上の高い耐屈曲性を示すものであることが好ましい（請求項５）。
【００４４】
また、表面張力は３５ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であることが好ましい（請求項６）。
【００４５】
また、熱可塑性ポリマー成分はポリアルキレンテレフタレートを含むことが好ましい（請求項７）。
【００４６】
また、上記弾性率を確保するために、熱可塑性ポリマー成分は熱可塑性樹脂のみからなるか、或いは、熱可塑性エラストマー含有量が３０重量％未満の熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーとの混合物よりなることが好ましい（請求項８）。
【００４７】
このような本発明の画像形成装置用エンドレスベルトを含む本発明の画像形成装置であれば、長期に亘り、高画質画像を形成することができる（請求項９）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下に本発明の画像形成装置用エンドレスベルト及び画像形成装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００４９】
本発明においては、弾性率が２０００ＭＰａ以上の熱可塑性ポリマー成分を用いると共に、熱可塑性ポリマー成分に加熱混合する前に予めカーボンブラックに所定の平均分子量のシリコーンを所定の割合で添着することにより、エンドレスベルトの成形時や成形後のブリードを防ぎ、カーボンブラックを分散させることにより、シリコーンも均一に分散させて、ベルト表面での凝集を防止し、表面凹凸が小さく表面性状に優れたものとすると共に、高弾性率の熱可塑性ポリマー成分を用いることにより、画像形成装置用エンドレスベルトとして２本以上のロールに張架された際の伸びを防止することができる（即ち、耐クリープ性が向上する）。
【００５０】
熱可塑性ポリマー成分がエステル結合を有しつつ、弾性率を上げて２０００ＭＰａ以上にするためには芳香族ポリエステルを含むことが好ましく、芳香族成分がテレフタル酸であると熱安定性とコストの観点でより一層好ましい。
しかしながら、芳香族ポリエステルを使用すると加熱混合時やエンドレスベルト成形時に高温になりやすく、シランカップリング剤やアルキルシランのような低分子量成分を添加すると、せっかくカーボンブラックに添着しても分解してブリードするため、好ましくない。また、芳香族ポリエステルはシランカップリング剤やアルキルシランのような低分子量成分を添加すると、機械的な耐久性能が著しく低下しやすい。さらに、従来より芳香族ポリエステルは脂肪族ポリエステルと比して溶融粘度の剪断依存性が大きく、シリコーンやアルキルシランなどの低表面張力の材料を加熱混合すると、シリコーンやアルキルシランの影響によりさらに溶融粘度が下がり、カーボンブラックなどが分散しない問題があった。
【００５１】
本発明では、シリコーンの含有量をカーボンブラック１００重量部に対して１〜１０重量部とし、また、その分子量を１０００以上１０万未満とすることにより、効率よくカーボンブラックに添着し、熱可塑性ポリマー成分へのインターペネトレート効果（シリコーン鎖とベースポリマーとの絡み合い効果）を得ることで、高耐屈曲性を発現させると共に、エンドレスベルトのトナーとの離型性を高める。
【００５２】
［シリコーンについて］
本発明において、カーボンブラックに添着するシリコーンの平均分子量は１０００以上１０万未満である。シリコーンの平均分子量が高いと相対的に官能基当量が上がる（官能基が少なくなる）ため、カーボンブラックへ添着しにくくなりグラフト効率が低下し、添着せずにブリードアウトしやすくなるため好ましくない。また、シリコーンの分子量が小さすぎると該熱可塑性ポリマー成分とのインターペネトレート効果が発揮されず、シリコーンの分子量が大きいと上述のようにカーボンブラックに添着されないため、いずれにしても耐屈曲性を向上させることができず好ましくない。また、低分子量のシリコーンは、シロキサンガスが発生し易く、加熱混合、加熱押し出しの際に発泡傷の原因となったりするので好ましくない。また、通常シリコーンは鎖状で存在しているが、低分子量になると環状になりやすく、環状になるとカーボンブラックに添着できないだけでなく、揮発して電子機器部品のスイッチ部などに付き、それらがスイッチ部の熱でシリカ（絶縁）になることでスイッチング不良を起こすため、好ましくない。特に、プリンターなどの製品として使用する際に揮発するようなオリゴマーなどは感光体を汚染する可能性もあり好ましくない。従って、カーボンブラックに添着でき、かつエンドレスベルトとして使用した場合に好適なシリコーンの平均分子量は１０００以上１０万未満であり、より好ましくは３０００以上５万未満である。
【００５３】
なお、シリコーンの平均分子量とはゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定される分子量分布曲線におけるピーク値から求められるポリスチレン換算重量平均分子量のことである。
【００５４】
また、本発明に用いるシリコーンは、本発明の効果を著しく損なわない範囲でグラフト結合やブロック結合で金属成分や他のポリマー成分を部分的に導入することもできる。具体的な例としてメタクリル樹脂を主鎖とし、ポリジメチルシロキサンなどをグラフト結合したものなどを挙げることができる。
【００５５】
シリコーンとして例えば、ジメチルシリコーン、メチルハイドロジェンシリコーン、メチルフェニルシリコーン、アミノ変性シリコーン、アルキル変性シリコーン、フッ素変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、アルコール変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、アルコキシ変性シリコーン、カルボキシ変性シリコーンなどが挙げられ、これらはオイル状もしくはガム状でカーボンブラックに添着されることが好ましい。シリコーンとしては、特にカーボンブラックへのグラフトを目的として、官能基を有するシリコーンであるとさらに好ましい。
これらのシリコーンは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００５６】
シリコーンのブリードを抑制する為には、カーボンブラック１００重量部に対するエンドレスベルト中のシリコーンの含有量は１〜１０重量部とし、好ましくは２〜５重量部とする。このシリコーンの含有量が多すぎると、カーボンブラックに添着されないシリコーンが多くなり、シリコーンは熱可塑性ポリマー成分との相容性が悪いため、表面にブリードしてしまう。また、シリコーンの含有量が少なすぎると、本発明の目的である低表面張力化が達成できず、トナー離型性やクリーニング性の向上に寄与しない。なお、このエンドレスベルト中のシリコーンの含有量は、通常、カーボンブラックへの添着量に等しい。
【００５７】
また、シリコーンとカーボンブラックの官能基はいずれか一方が多すぎると、熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックを加熱混合する際に熱可塑性ポリマー成分が劣化して発泡する原因となったりするため好ましくない。
そのため、添着されるシリコーンの最適量はカーボンブラックの種類や量、目的とするトナー離型性のための表面張力にて決定されるが、カーボンブラックを１０〜５０重量％程度含有するエンドレスベルトにおいては、上述の如くカーボンブラック１００重量部に対してシリコーンを１〜１０重量部添加すると好適である。
【００５８】
［カーボンブラックについて］
カーボンブラックは、エンドレスベルトにした際の機械特性、電気特性、寸法特性、化学特性を考慮して混合されるものであるが、本発明において、シリコーンを添着して用いるカーボンブラックは、加熱混合前にシリコーンを混合するため、粉体品、もしくは粒状品であることが好ましく、また粉体は均一であることが好ましい。
【００５９】
シリコーンを添着して用いるカーボンブラックは、次の理由からｐＨ４以上、ＤＢＰ吸油量５０〜３００ｃｍ３／１００ｇ、比表面積３５〜５００ｍ２／ｇ、揮発分０〜２０％、平均一次粒径２０〜５０ｎｍを満たすカーボンブラックであることが好ましい。
【００６０】
・カーボンブラックのｐＨについて
シリコーンを添着させる際、カーボンブラックのｐＨが低いとシリコーンが加水分解を起こし、シリコーンの分子量が低下し、シリコーンの主鎖であるシロキサン結合が分解されてシラノール基が増える。そのため、熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックを加熱混合する時に分解して低分子量のシロキサンガスが発生し、発泡の原因となるため好ましくない。また、シリコーンが加水分解を起こしカーボンブラックの表面に添着できずにブリードし、サージングを起こしたり、ブリードしたシリコーンが低分子量だと発泡の原因になったりする。また、加熱混合時、又は押出成形時にｐＨを調整し中性にしたとしても、添着時に生成したシラノール基が脱水縮合するため、水を発生し成形機内で蒸気となってこれも発泡の原因となるため好ましくない。従って加熱混合前にカーボンブラックのｐＨを高くすることが望ましく、好ましくはｐＨは４以上がよい。また、カーボンブラックのｐＨの上限は１２以下であることが好ましい。
また、カーボンブラックのｐＨが４以上１０未満であればシリコーンの加水分解が抑制され、重縮合が起こるため、シリコーンがカーボンブラック表面に添着されやすく好ましい。
また、カーボンブラックのｐＨが１０以上の場合は、シリコーンの加水分解よりも重縮合が進行し易くなるものの、ｐＨ４以上１０未満である場合に比べて加水分解される傾向があるため、処理条件などを勘案する必要がある。
従って、シリコーンを添着させるカーボンブラックのｐＨは４以上１２以下、特に４以上１０未満であることが好ましい。
なお、カーボンブラックのｐＨは、例えばビーカーにカーボンブラック１ｇにつき水１０ｍｇを加え、１５分間煮沸したものを室温まで冷却した後、傾斜法、又は遠心分離法にて上澄み液を除去した後の泥状物にガラス電極ｐＨ計の電極を挿入してＪＩＳ Ｚ８８０２に従って計測される。
【００６１】
・カーボンブラックのＤＢＰ吸油量について
カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が大きいほど、カーボンは数珠状に連なった連鎖（カーボンストラクチャクチャー）を形成しやすく、カーボン凝集体が発生しにくい利点と、少ない添加量で導電性を発現しやすいため低コストな利点があったが、その反面、材料配合から成形加工の過程においてカーボンブラックを配合した樹脂に加えられる様々な剪断力によりカーボン連鎖が壊れて電気抵抗率がばらつきやすく、安定しないといった問題点がある。
反対にカーボンブラックのＤＢＰ吸油量が少なすぎると、カーボン連鎖を形成しにくいため導電性を発現させるためのカーボンブラック添加量が多くなりすぎ、材料の耐屈曲性を損なう問題点がある。
また、シリコーンを加熱混合前に添着させる場合、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が多いほど、シリコーンを物理吸着できるため好ましいが、多すぎるとシリコーンによって覆われないカーボンの表面官能基が多くなり、熱可塑性樹脂との加熱混合時における熱可塑性ポリマー成分の劣化の原因となり好ましくない。
従って、好ましいカーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、５０〜３００ｃｍ３／１００ｇである。
【００６２】
・カーボンブラックの粒子径及び比表面積について
カーボンブラックの比表面積が大きいほど、少ない添加重量で導電性が発現するため、機械的強度を割れにくさの点で有利となる反面、カーボンブラック添加量により導電性が急激に変化する傾向にあるため半導電領域にコントロールするためには±０．０５％以内の配合精度が必要であり、エンドレスベルトの抵抗ばらつきを±１オーダー以内で均一にすることが難しい。また、比表面積が大きいカーボンブラックは一般に粒径が小さいため、樹脂中に分散させる場合にカーボンブラック粒子がだまになりやすく、その結果、カーボンの凝集体が成形品に混在し、カーボンの凝集体の箇所に電気が集中し、部分的な絶縁破壊を発生させやすい。また、カーボンブラックの比表面積が小さすぎる（カーボン粒子が大きすぎる）と、カーボン凝集体を形成しにくいため成形品の外観は平滑な反面、カーボン粒子間の接触により導電性発現が左右されやすく電気抵抗率がばらつきやすい。従って、最適化したカーボン粒子径を選択することが重要である。
また、シリコーンを添着させるためには、カーボンブラックの比表面積が小さすぎると添着する官能基が相対的に減少し、シリコーンがカーボンブラックに結合されずブリードするおそれがある。また、カーボンブラックの比表面積が大きすぎると未添着の官能基が存在するため、主成分の熱可塑性ポリマー成分を劣化させたり、吸着水分量が多くなるため、成形前に乾燥する時間が長くなり好ましくない。
従って、好ましいカーボンブラックの平均一次粒径は２０〜５０ｎｍであり、比表面積は３５〜５００ｍ２／ｇである。
【００６３】
・カーボンブラックの揮発分について
カーボンブラックの揮発分が多いほど、その表面特性によりカーボンの分散性は良好になる反面、加熱混練中にガスを発生させるため、成形上不利である。逆に、カーボンブラックの揮発分が少ないほど、加熱混練中のガスが発生しにくいため成形性は良好である反面、カーボンの分散性は悪化する傾向にある。
従って、好ましいカーボンブラックの揮発分量は、０〜２０％である。
【００６４】
カーボンブラックは、上記ＤＢＰ吸油量、比表面積、揮発分、平均一次粒径を満たすものであれば、その種類には特に制限はなく、また、使用するカーボンブラックは１種類であっても２種類以上であっても良い。
【００６５】
例えば、カーボンブラックの種類としては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラックなどが好適に使用でき、この中でもカリウム、カルシウム、ナトリウムなどの灰分とよばれる不純物が少なく外観不良を発生しにくいアセチレンブラックが特に好適に使用できる。また、樹脂を被覆したカーボンブラックや、加熱処理したカーボンブラックや黒鉛化処理したカーボンブラック等の公知の後処理工程を施したカーボンブラックを発明を阻害しない範囲で使用することができる。
【００６６】
更に、分散性を向上させる目的、ガス発生を抑制させる目的でシラン系、アルミネート系、チタネート系、及びジルコネート系等のカップリング剤で処理したカーボンブラックを用いても良い。
【００６７】
カーボンブラックの配合量は用いるカーボンブラックの種類、エンドレスベルトに要求される導電性の程度によっても異なるが、熱可塑性ポリマー成分１００重量部に対して１〜５０重量部とすることが好ましい。この範囲よりも少ないと導電性が発現されなかったり、カーボンブラック分散状態が粗くなり電気抵抗率がばらつきやすくなり、また、接触抵抗が大きく環境に左右されるようになり、画像形成装置にエンドレスベルトとして搭載した場合、環境によっては画像異常を発生させる場合がある。また、多すぎるとエンドレスベルトの剛性が上がり耐久性が損なわれたり、成形性が損なわれたりするため好ましくない。
【００６８】
本発明において、エンドレスベルト、即ち成形材料中のカーボンブラックの含有量（以下「カーボンブラック濃度」と称す場合がある。）が、下記式(i)，(ii)を充たすことが、抵抗値の温度湿度依存性への影響が少なくなるため好ましい。
式(i)：ＬｏｇＹ≧−Ｘ＋２０
式(ii)：ＬｏｇＹ≦−Ｘ＋３０
ただし、Ｘ，Ｙは次の通り。
Ｘ：エンドレスベルト中のカーボンブラックの含有量（重量％）
Ｙ：エンドレスベルトの１００Ｖ印加電圧，１０秒での表面電気抵抗率（Ω）
【００６９】
即ち、例えば、表面電気抵抗率が１×１０６（Ω）のベルトの場合は、カーボンブラック濃度は１４〜２４重量％であり、表面電気抵抗率が１×１０１０（Ω）のベルトの場合は、カーボンブラック濃度は１０〜２０重量％であり、表面電気抵抗率が１×１０１４（Ω）のベルトの場合は、カーボンブラック濃度６〜１６重量％であることが、高温高湿から低温低湿での環境変動に対する、電気抵抗率の変動が少ないエンドレスベルトとすることができる点において好ましい。
【００７０】
Ｘ，Ｙは、特に
ｌｏｇＹ≧−Ｘ＋２１
ｌｏｇＹ≦−Ｘ＋２９
であることが好ましい。
【００７１】
［熱可塑性ポリマー成分について］
本発明において、熱可塑性ポリマー成分は、熱可塑性エラストマー及び／又は熱可塑性樹脂よりなる。
【００７２】
＜熱可塑性樹脂＞
本発明のエンドレスベルトに用いる熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン（高密度，中密度，低密度，直鎖状低密度）、プロピレンエチレンブロック又はランダム共重合体、ゴム又はラテックス成分、例えばエチレン・プロピレン共重合体ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体又はその水素添加誘導体、ポリブタジエン、ポリイソブチレン、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアリレート（Ｐａｒ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）、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）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＥ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリメチルペンテン（ＴＰＸ）、ポリオキシベンジレン（ＰＯＢ）、ポリイミド（ＰＩ）、液晶性ポリエステル、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリビスアミドトリアゾール、ポリアミノビスマレイミド、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、アクリル、ポリフッ素化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ素化ビニル、クロロトリフルオロエチレン、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、アクリル酸アルキルエステル共重合体、ポリエステルエステル共重合体、ポリエーテルエステル共重合体、ポリエーテルアミド共重合体、ポリウレタン共重合体等の１種又はこれらの２種以上の混合物からなるものが使用できる。
【００７３】
本発明のエンドレスベルトに用いる熱可塑性樹脂の中でも、結晶性樹脂として好ましいのは、水酸基、カルボン酸基及びエステル結合の少なくとも１つを有するものであり、結晶化度が２０％以上、９０％未満であれば特に制限はなく汎用の樹脂を用いることができる。
【００７４】
具体的には熱可塑性結晶性樹脂の中でも、ＰＡＴ（ポリアルキレンテレフタレート）が好ましく、なかでもＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）はより好ましく、ＰＢＴは結晶化速度が速いので成形条件による結晶化度の変化が少なく、一般に３０％前後と結晶化度で安定しているので特に好ましい。
【００７５】
また、本発明に用いる結晶性樹脂は、本発明の効果を著しく損なわない範囲で共重合成分を導入することもできる。具体的な例として主鎖にエステル結合を有し、ポリテトラメチレングリコールやポリカプロラクトンのような脂肪族ポリエステルやポリシクロヘキサジメチレンなどの脂環式ポリエステルなどを導入したものなどを挙げることができる。
【００７６】
本発明のエンドレスベルトに用いる熱可塑性結晶性樹脂の分子量としては、重量平均分子量１０，０００〜１００，０００など一般的な分子量の樹脂を用いることができるが、引張り破断伸びなどの機械物性の高い要求がある場合には、高分子量のものが好ましい。具体的には２０，０００以上が好ましく、２５，０００以上であれば更に好ましく、３０，０００以上であれば特に好ましい。
【００７７】
本発明のエンドレスベルトに用いる熱可塑性樹脂の中でも、非晶性樹脂として好ましいのは、水酸基、カルボン酸基及びエステル結合の少なくとも１つを有するものであり、結晶化度が０％以上、１０％未満であれば特に制限はなく汎用の樹脂を用いることができる。
【００７８】
具体的にはＰＣ（ポリカーボネート）やＰＡｒ（ポリアリレート）などのポリエステルやＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）などの側鎖にエステル結合を有する樹脂が好適な例として挙げることができる。なかでもポリエステルが好ましく、ＰＣは特に好適に用いることができる。
【００７９】
また、本発明のエンドレスベルトに用いる非晶性樹脂は、本発明の効果を著しく損なわない範囲で共重合成分を導入することができる。具体的な例として主鎖にエステル結合を有し、ポリテトラメチレングリコールやポリカプロラクトンのような脂肪族ポリエステルやポリシクロヘキサジメチレンなどの脂環式ポリエステルを導入したものなどを挙げることができる。
【００８０】
本発明のエンドレスベルトに用いる非晶性樹脂の分子量に特に制限はなく、例えば、重量平均分子量１０，０００〜１００，０００など一般的な分子量の樹脂を用いることができるが、引張り破断伸びなど機械物性の高い要求がある場合には高分子量のものが好ましい。具体的には２０，０００以上が好ましく、２５，０００以上であれば更に好ましく、３０，０００以上であれば特に好ましい。
【００８１】
＜熱可塑性エラストマー＞
本発明で用いられる熱可塑性エラストマーとしては、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリエーテル系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、塩ビ系等の熱可塑性エラストマー等が使用できる。
【００８２】
熱可塑性エラストマーの特徴は、エンドレスベルトの耐クラック性を大幅に高めることと、柔軟性を付与できる点である。
【００８３】
＜熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーとのアロイ材料＞
熱可塑性ポリマー成分として、熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーとのアロイ材料を用いる場合、熱可塑性エラストマーとしては、熱可塑性樹脂と共通の官能基を持つなど、熱可塑性樹脂との親和性の高い熱可塑性エラストマーを用いることにより、熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーのアロイ分散性が良くなり、耐クラック性の飛躍的な向上や引張り弾性率の調整が可能となり、優れた表面平滑性や、カーボンブラック等の導電性物質分散性が得られるため、好ましい。
【００８４】
従って、熱可塑性樹脂としてポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル及び／又はポリカーボネートを用いる場合には、ポリエステル系、又はポリエーテル系の熱可塑性エラストマーを用いることが好ましい。また、ナイロン等のアミド系熱可塑性樹脂には、ポリアミド系の熱可塑性エラストマーを組み合わせることが好ましい。
【００８５】
ポリエステル系エラストマーとしては、ハード成分に芳香族ポリエステル、ソフト成分に脂肪族ポリエーテルを用いたポリエステルポリエーテルブロック共重合体、ハード成分に芳香族ポリエステル、ソフト成分に脂肪族ポリエステルを用いたポリエステルポリエステルブロック共重合体を用いることができる。
【００８６】
ポリエステルポリエーテルブロック共重合体、ポリエステルポリエステルブロック共重合体としては、より具体的には、次の（Ａ），（Ｂ）を用いることができる。
【００８７】
（Ａ）ポリエステルポリエーテルブロック共重合体
ポリエステルポリエーテルブロック共重合体は、（ａ）炭素数２〜１２の脂肪族及び／又は脂環式ジオールと、（ｂ）芳香族ジカルボン酸又はそのアルキルエステル、及び（ｃ）重量平均分子量が４００〜６，０００のポリアルキレンエーテルグリコールとを原料とし、エステル化反応、又は、エステル交換反応により得られたオリゴマーを重縮合させたものである。炭素数２〜１２の脂肪族及び／又は脂環式ジオールとしては例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられ、好ましくは、１，４−ブタンジオール、エチレングリコールを主成分とするものであり、これらの１種又は２種以上を併用したものを使用することができる。
【００８８】
芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸等があり、好ましくは、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸を主成分とするものであり、これらの２種以上を併用したものでも良い。また、芳香族ジカルボン酸のアルキルエステルとしては、ジメチルテレフタレート、ジメチルイソフタレート、ジメチルフタレート、２，６−ジメチルナフタレート等のジメチルエステルが挙げられ、好ましくはジメチルテレフタレート、２，６−ジメチルナフタレートであり、これらを２種以上併用したものでも良い。また、上記以外に３官能のジオール、その他のジオールや他のジカルボン酸及びそのエステルを少量共重合したものも良く、更に、アジピン酸等の脂肪族ジカルボン酸又は脂環式ジカルボン酸、又は、そのアルキルエステル等を共重合成分として使用したものも良い。
【００８９】
ポリアルキレンエーテルグリコールとしては、重量平均分子量が４００〜６，０００のものが使用されるが、好ましくは５００〜４，０００のものである。ここで、ポリアルキレンエーテルグリコールとしては、ポリエチレングリコール、ポリ（１，２及び１，３−プロピレンエーテル）グリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリヘキサメチレンエーテルグリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのブロック又はランダム共重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランのブロック又はランダム共重合体等が挙げられる。特に好ましくはポリテトラメチレンエーテルグリコールである。ポリアルキレンエーテルグリコールの含有量は、生成するブロック共重合体に対し、５〜９５重量％であることが望ましく、好ましくは１０〜８５重量％であることが望ましい。
【００９０】
（Ｂ）ポリエステルポリエステルブロック共重合体
ポリエステルポリエステルブロック共重合体は、上記（ｃ）重量平均分子量が４００〜６，０００のポリアルキレンエーテルグリコールのかわりに、（ｄ）脂肪族又は脂環式ジカルボン酸と脂肪族ジオールとが縮合したポリエステルオリゴマー、（ｅ）脂肪族ラクトン又は脂肪族モノオールカルボン酸から合成されたポリエステルオリゴマーと、前記（ａ）炭素数２〜１２の脂肪族及び／又は脂環式ジオールと、（ｂ）芳香族ジカルボン酸又はそのアルキルエステルとを原料とし、エステル化反応又はエステル交換反応により得られたオリゴマーを重縮合させたものである。
【００９１】
上記（ｄ）の例としては、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、ジシクロヘキシル−４，４’−ジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸又はコハク酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸のうちの一種以上とエチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール等のジオールのうちの一種以上とを縮合した構造のポリエステルオリゴマーが挙げられ、上記（ｅ）の例としてε−カプロラクトン、ω−オキシカプロン酸等から合成されたポリカプロラクトン系ポリエステルオリゴマーが挙げられる。
【００９２】
本発明に用いられるポリエステル系以外の熱可塑性エラストマーとしては、具体的にはポリスチレン系では、例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンコポリマー、スチレン−イソプレン−スチレンコポリマー、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンコポリマー、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンコポリマー等があり、ポリ塩化ビニル系では、架橋（三次元）塩化ビニル−直鎖塩化ビニルポリマー等があり、オレフィン系としては、ポリエチレン−ＥＰＤＭコポリマー、ポリプロピレン−ＥＰＤＭコポリマー、ポリエチレン−ＥＰＭコポリマーポリプロピレン−ＥＰＭコポリマー、等があり、ポリエステル系としては、ＰＢＴ（１，４−ブタジエンジオール−テレフタル酸縮合物）−ＰＴＭＥＧＴ（ポリテトラメチレングリコール−テレフタル酸縮合物）コポリマー等が挙げられ、ポリアミド系としては、例えばナイロンオリゴマー−ジカルボン酸−ポリエーテルオリゴマーを基本骨格としたコポリマーを挙げることができ、前記ナイロンオリゴマーとしては例えばナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、等があり、ポリエーテルオリゴマーとしては、例えばポリエーテルグリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等を用いることができる。ウレタン系としては例えばポリウレタン−ポリカーボネートポリオールコポリマー、ポリウレタン−ポリエーテルポリオールコポリマー、ポリウレタン−ポリカプロラクトンポリエステルコポリマー、ポリウレタン−アジベートポリエステルコポリマーが挙げられる。
【００９３】
（熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーの重量比）
熱可塑性ポリマー成分として、熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーとのアロイ材料を用いる場合、熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーの重量比に特に制限はない。ただし、一般に熱可塑性樹脂の中で結晶性樹脂は耐薬品性、耐屈曲性に優れ、非晶性樹脂は成形寸法安定性に優れるので、使用目的に応じ、熱可塑性エラストマーとの比率を設定することができるが、本発明では、熱可塑性ポリマー成分の弾性率を２０００ＭＰa以上とするために弾性率が小さい熱可塑性エラストマーの含有量を抑えることが好ましく、なかでも、熱可塑性樹脂／熱可塑性エラストマーの重量比が７０／３０より熱可塑性樹脂を多く、熱可塑性樹脂／熱可塑性エラストマーの重量比が７５／２５〜１００／０が更に好ましく、８０／２０〜１００／０が特に好ましく、８５／１５〜１００／０がとりわけ好ましい。
【００９４】
（熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーの粘度差）
熱可塑性ポリマー成分として、熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーとのアロイ材料を用いる場合、両材料の粘度差が大きすぎると、製造条件を調整しても良好な分散が得られず、また、特にシリコーンを添着したカーボンブラックも、熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーのいずれか一方の相に分散することとなり、不均一分散となりやすいことがあるので、粘度差は小さい方が好ましい。具体的には、熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーを同一条件でＭＦＲ測定したときの比が１／２０〜２０／１程度の範囲に収まることが好ましく、１／１０〜１０／１の範囲となれば更に好ましい。
【００９５】
なお、ＭＦＲの測定方法としてはＪＩＳ Ｋ−７２１０に準拠し、測定温度条件は熱可塑性樹脂組成物の加工温度に近い条件を選択することが好ましい。例えば、ＰＢＴとポリエステルエラストマーを選択した場合、加工温度となる２４０℃を測定温度として設定し、両材料の粘度差を比較することが好ましい。また、荷重としては例えば２．１６ｋｇを選択することで好適に測定できる。
【００９６】
＜熱可塑性ポリマー成分の融点＞
本発明においては、熱可塑性ポリマー成分として以下のＤＳＣ測定による融点が１３０℃以上、２６０℃以下のものを用いることが好ましい。
（ＤＳＣ（示差走査熱量）測定）
セイコー電子工業（株）製ＳＳＣ−５２００（商品名）を使用し、試料を昇温速度２０℃／ｍｉｎにて４００℃まで昇温させ、融解ピーク温度をＤＳＣ測定による融点とする。
【００９７】
熱可塑性ポリマー成分の融点が低すぎると、得られるエンドレスベルトの耐熱性が悪くなり、ローラの癖跡がつきやすくなるばかりか、クリープ性が悪くなるため好ましくない。逆に熱可塑性ポリマー成分の融点が高すぎると、加熱混練時、加熱押し出し時の成形温度が高すぎ、添加成分の揮発で、ベルト表面の外観が荒れる場合がある。熱可塑性ポリマー成分のより好ましい融点は１８０℃以上２５０℃以下、更に好ましくは２００℃以上２４０℃以下である。
【００９８】
＜熱可塑性ポリマー成分の弾性率＞
本発明で用いる熱可塑性ポリマー成分は、弾性率が２０００ＭＰａ以上であることを必須とする。
熱可塑性ポリマー成分の弾性率が２０００ＭＰａ未満では、画像形成装置用のエンドレスベルトとして２本以上のロールに張架される際に、伸びてしまい、画像を悪化させてしまう。従って、熱可塑性ポリマー成分の弾性率は高いほど好ましく、特に２５００ＭＰａ以上であることが好ましい。
ただし、熱可塑性ポリマー成分の弾性率の上限は、通常ロールに張架されたときの耐屈曲性によって決定され、ポリイミドなどの熱硬化性ポリマー成分では通常６０００ＭＰａ以下、ポリエステルなどの熱可塑性ポリマー成分の場合であると３０００ＭＰａ以下である。
なお、この熱可塑性ポリマー成分の弾性率はＪＩＳ−Ｋ７１２７（フィルムの引張弾性率）により測定された値である。
【００９９】
尚、熱可塑性ポリマー成分としては、熱可塑性樹脂の１種又は２種以上を用いても良く、熱可塑性エラストマーの１種又は２種以上を用いても良く、これらを混合して用いても良い。２種以上の熱可塑性ポリマー成分を用いる場合、熱可塑性ポリマー成分の弾性率とは、これらの混合物よりなる弾性率をさす。
【０１００】
［付加的配合材（任意成分）について］
本発明のエンドレスベルトには、各種目的に応じて任意の配合成分を配合することができる。ただし、耐熱エンプラなどには加熱混練時に揮発しないよう、付加的成分の耐熱性に考慮する必要があり、配合の必要が無い場合もある。
【０１０１】
具体的には、イルガホス１６８，イルガノックス１０１０，リン系酸化防止剤などの酸化防止剤、熱安定剤、各種可塑剤、光安定剤、紫外線吸収剤、中和剤、滑剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、架橋剤、架橋助剤、着色剤、難燃剤、分散剤等の各種添加剤を添加することができる。
【０１０２】
更に、本発明の効果を著しく損なわない範囲内で、第２，第３成分として各種熱可塑性樹脂、各種エラストマー、熱硬化性樹脂、フィラー等の配合材を配合することができる。
【０１０３】
熱可塑性樹脂としてはポリプロピレン、ポリエチレン（高密度，中密度，低密度，直鎖状低密度）、プロピレンエチレンブロック又はランダム共重合体、ゴム又はラテックス成分、例えばエチレン・プロピレン共重合体ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエン・スチレンスチレンブロック共重合体又は、その水素添加誘導体、ポリブタジエン、ポリイソブチレン、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアセタール、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリイミド、液晶性ポリエステル、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリビスアミドトリアゾール、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、アクリル、ポリフッ素化ビニリデン、ポリフッ素化ビニル、クロロトリフルオロエチレン、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、アクリル酸アルキルエステル共重合体、ポリエステルエステル共重合体、ポリエーテルエステル共重合体、ポリエーテルアミド共重合体、ポリウレタン共重合体等の１種又はこれらの混合物からなるものが使用できる。
【０１０４】
熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の１種又はこれらの混合物からなるものが使用できる。
【０１０５】
また、各種フィラーとしては、例えば炭酸カルシウム（重質、軽質）、タルク、マイカ、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、ゼオライト、ウオラストナイト、けいそう土、ガラス繊維、ガラスビーズ、ベントナイト、アスベスト、中空ガラス玉、黒鉛、二硫化モリブデン、酸化チタン、炭酸繊維、アルミニウム繊維、スチレンスチール繊維、黄銅繊維、アルミニウム粉末、木粉、もみ殻、グラファイト、金属粉、導電性金属酸化物、有機金属化合物、有機金属塩等のフィラーの他、添加剤として酸化防止剤（フェノール系、硫黄系、リン酸エステル系など）、滑剤、有機・無機の各種顔料、紫外線防止剤、帯電防止剤、分散剤、中和剤、発泡剤、可塑剤、銅害防止剤、難燃剤、架橋剤、流れ性改良剤等を挙げることができる。
【０１０６】
フィラーはエンドレスベルトにした際の機械特性、電気特性、寸法特性、化学特性を考慮して混合されるものである。
更に、用途に要求される性能を満たすものであれば、導電性物質として、カーボンブラックのほかに、カーボンファイバー、グラファイトやカーボンナノチューブ、カーボンナノコイル、フラーレンなどのカーボン系フィラーや各種金属フィラー、金属酸化物系導電性フィラーなどの導電性フィラーを配合してもよく、導電性フィラーのほかに、イオン導電性物質、例えば４級アンモニウム塩などを用いてもよいが、これらの導電性物質の中でも特にカーボンブラックを用いることが電気抵抗率の湿度依存性が小さくなるため好ましいことから、本発明ではカーボンブラックを必須成分とする。
【０１０７】
［カーボンブラックへのシリコーンの添着方法について］
シリコーンをカーボンブラックに添着させるには、カーボンブラックの表面官能基とシリコーンの官能基が化学的に結合されることが望ましく、そのため、官能基の種類によっては添着させる際に一定の加熱を行った方が結合させやすい。また、添着の方法としてはスプレー塗布、ミキサーでの混合などの乾式や、溶液にカーボンブラックとシリコーンを分散混合させ、乾燥して溶液をとばす湿式の方法がある。乾式法はコストに優れ、湿式法は均一に添着できるメリットがあるため、用途によって使い分けるとよい。
【０１０８】
シリコーンのカーボンブラックへの添着は、均一に添着するために、攪拌機能のついたミキサー類を用いて攪拌しながら混合するのが好ましく、さらに攪拌混合時に好ましくは１００℃以上で２時間以上加熱すると、溶媒残渣が少なくなることに加え、カーボンブラック表面に未添着のシリコーンの添着を促すことができるため、加熱混合時や加熱成形時に分解されず、発泡抑制、サージング抑制の点で好ましい。より好ましい加熱温度と時間は例えば１３０〜２８０℃で３〜２４時間であり、この加熱温度が３００℃以上の場合には、シリコーンが分解してシリカになるため好ましくない。
また、混合形態としては乾式法としてミキサー類での攪拌混合だけでなく、湿式法として各種溶剤にてシリコーンを希釈し、その溶液中にカーボンブラックを投入して混合した後、溶剤を各種乾燥機などで除去する方法などもあり、これに限らない。
【０１０９】
［加熱混合について］
本発明においては熱可塑性ポリマー成分と、シリコーンを添着したカーボンブラックとを加熱混合して樹脂組成物とした後にエンドレスベルトを成形することも、熱可塑性ポリマー成分とシリコーンを添着したカーボンブラックを加熱混合してそのままエンドレスベルトを得ることもできる。
【０１１０】
この場合、熱可塑性樹脂組成物を得る段階での加熱混練か樹脂組成物をエンドレスベルトに成形する段階での加熱混練のいずれかで、所望の表面電気抵抗率が得られるような混練条件を調節する。いずれの場合でも、溶融状態でないと十分な分散ができないので、加熱温度はある程度は高い方が好ましく、具体的には結晶性樹脂の融点を目安に用いて、結晶性樹脂の融点以上とすることが好ましく、融点＋１０℃以上であると更に好ましい。また、加熱温度が高すぎると熱分解を引き起こして物性劣化を招くことがあるので高すぎるのも良くはない。具体的には結晶性樹脂の融点を目安に用いて、結晶性樹脂の融点＋８０℃以下が好ましく、融点＋６０℃以下であることが更に好ましい。
【０１１１】
また、加熱混練前には原料の乾燥をすることにより、より良い物性のエンドレスベルトを得られることがあるので乾燥は施しておいた方が好ましい。また、場合によっては、加熱混練して熱可塑性樹脂組成物とした後に、融点以下で熱処理を施して、エンドレスベルトに成形することもできる。
【０１１２】
また、上記の加熱混合前に、熱可塑性樹脂と、シリコーンを添着したカーボンブラックとをミキサーなどで予備混合してもよい。また、熱可塑性樹脂はペレット状、フレーク状、粉末状のものが選択でき、予備混合する場合は、シリコーンを添着したカーボンブラックと同様の嵩密度のものを選定するとよい。
【０１１３】
また、加熱混合時に減圧（脱揮）することにより、分解により発生する低分子量物のオリゴマーや、水分などを除くことができ、エンドレスベルトにした際に発泡やブツの外観不良を低減でき、且つブリードによるサージング発生を抑制することができる。
【０１１４】
本発明においては、熱可塑性ポリマー成分とシリコーンを添着したカーボンブラックとのある特定の分散状態が、良好なカーボンブラックの分散状態とシリコーンの分散状態を作り出し、トナー離形性と電気抵抗値均一性の両方に優れたエンドレスベルトを得られると考えられる。従って加熱混合時の温度、及び熱を受ける時間が重要となるので、得られるエンドレスベルトの分散形態を把握しつつ、加熱混合条件を設定することが望ましい。そのときにアロイ状態の指標となるのが、前述の電気抵抗率の電圧依存性特性と電気抵抗率のばらつきと表面電気抵抗率と体積電気抵抗率の比率である。
【０１１５】
加熱混合手段にも特に制限はなく公知の技術を用いることができる。例えば、まず熱可塑性樹脂、シリコーンを添着したカーボンブラック、及び必要に応じて配合されるその他の添加成分を加熱混合して樹脂組成物とするのであれば、一軸押出機、二軸混練押出機、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダー、プラストグラフ、ニーダーなどを用いることができる。
【０１１６】
特に、熱可塑性樹脂、シリコーンを添着したカーボンブラック、及び必要に応じて配合されるその他の添加成分を例えば二軸混練押出機により混合し、ペレット化した後にエンドレスベルトとなるように成形する手法が好ましく用いられる。
【０１１７】
［成形方法について］
成形方法については、特に限定されるものではなく、連続溶融押出成形法、射出成形法、ブロー成形法、あるいはインフレーション成形法など公知の方法を採用して得ることができるが、特に望ましいのは、連続溶融押出成形法である。特に押し出したチューブの内径を高精度で制御可能な下方押出方式の内部冷却マンドレル方式あるいはバキュームサイジング方式が好ましく、内部冷却マンドレル方式が最も好ましい。
【０１１８】
また、この成形時の温度，滞留時間適正化により、より良好な物性のエンドレスベルトを得ることができるので、各配合組成にあわせて条件を調整することが好ましい。
【０１１９】
［エンドレスベルトの物性］
本発明によれば、以下のような物性を有するエンドレスベルトを得ることができる。
【０１２０】
・表面張力
エンドレスベルトの表面張力が高いとトナーとの親和性が上昇し、付着しやすくなるため好ましくない。
エンドレスベルトの表面張力は３５ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であれば、トナー、その他の構成によってはエンドレスベルトとして使用可能であるが、実用的には３３ｄｙｎｅ／ｃｍ以下が好ましく、３０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であれば特に好ましい。
ただし、表面張力が小さ過ぎると感光体とベルトとの摩擦が少なくなりすぎ、トナー一次転写効率が悪くなるため、表面張力は２７ｄｙｎｅ／ｃｍ以上であることが好ましい。
エンドレスベルトの表面張力は、和光純薬製などの各種濡れ試薬を綿棒用いてベルト表面に塗り（約６ｃｍ２を０．５秒）、塗布２秒後のベルト表面を観察して、濡れているか否かを以下の濡れの判断基準を参考に判断し、２秒間ぬらすのに最も近い標準液を見つけ、その表面張力をもって、試料の表面張力とする。
【０１２１】
＜濡れの判断基準＞
(1) 濡れている場合：液膜が破れを生じないで、塗布された時の状態を保っている
(2) 濡れていない場合：液膜がその周辺で収縮する
【０１２２】
・表面粗さＲａ
エンドレスベルトの表面粗さＲａは０．０２μｍ＜Ｒａ＜０．２５μｍであることが好ましい。表面粗さＲａが０．０２μｍ未満であるとトナーの一次転写効率が悪化してしまう。エンドレスベルトの表面粗さＲａが大きいとクリーニングブレードによるクリーニング性が低下しトナーがすり抜けるため好ましくない。従って本発明のエンドレスベルトは０．０２μｍ＜Ｒａ＜０．２５μｍが好ましく、０．０２μｍ＜Ｒａ＜０．１５μｍであると特に好ましい。
エンドレスベルトの表面粗さＲａは例えばキーエンス製ＶＫ８５００などの非接触式共焦点レーザー顕微鏡などで測定できる。具体的には１００倍のレンズ倍率を使用し、任意の単位面積あたりの表面粗さを測定することができ、例えば面積４０μｍ２においての表面粗さを測定し、その平均値をとることができる。
【０１２３】
・耐屈曲性
本発明のエンドレスベルトを例えば中間転写ベルトとして画像形成装置に用いる場合には、耐屈曲性が悪いとクラックが発生して画像が得られなくなるので、耐屈曲性の良好なエンドレスベルトであることが好ましい。具体的な数値としては、耐折曲げ回数が５００回以上あれば一応エンドレスベルトとして機能を発揮して使用することはできるものの、エンドレスベルトに耐屈曲性を補うための補強テープなどの２次加工が必要となり、コスト的に好ましくない。実用的には５０００回以上が好ましく、１００００回以上であればさらに好ましく、３００００回以上であれば特にクラックが発生しにくくなるので好ましい。
耐屈曲性の程度は、ＪＩＳ Ｐ−８１１５の耐折曲げ回数の測定方法に従うことで定量的に評価でき、耐折曲げ回数の大きいエンドレスベルトほどクラックが入りにくく、耐屈曲性に優れていると判断することができる。
【０１２４】
・表面抵抗率
本発明のエンドレスベルトはカーボンブラックを配合することにより導電性を得ることができる。
抵抗領域は目的により異なるが、表面抵抗率１〜１×１０１６Ω／□の範囲から選定することが好ましい。
【０１２５】
更に好ましい範囲は用途により異なるが、例えば感光体ベルトとして用いる場合には必要に応じて外表面の電荷を内表面に逃がせるように１〜１×１０９Ω／□と低い表面抵抗率が好ましく、中間転写ベルトとして用いる場合には帯電−転写の容易にできる１×１０６〜１×１０１３Ω／□が好ましく、搬送転写ベルトとして用いる場合には帯電しやすく高電圧でも破損しにくい１×１０１０〜１×１０１６Ω／□と高い領域が好ましい。
また、エンドレスベルト１本中の表面抵抗率の分布は狭い方が好ましく、それぞれの好ましい表面抵抗率領域において、１本中の最大値と最小値の差が１桁以内であることが好ましい。
エンドレスベルトの表面抵抗率は例えばダイヤインスツルメント（株）製ハイレスタ，ロレスタやアドバンテスト（株）製Ｒ８３４０Ａなどにより容易に測定することができる。
【０１２６】
・エンドレスベルトの厚み
エンドレスベルトの厚みは５０〜１０００μｍが好ましく、８０〜５００μｍが更に好ましく、１００〜２００μｍであれば特に好ましい。
【０１２７】
［エンドレスベルトの用途について］
本発明のエンドレスベルトは、電子写真式複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ機等の画像形成装置に中間転写ベルト，搬送転写ベルト，感光体ベルトなどとして用いられる。エンドレスベルトはそのままベルトとして使用しても良いし、ドラムあるいはロール等に巻き付けて使用しても良い。
更に蛇行防止や端面補強等の目的のために、所定の寸法のエンドレスベルトの内側及び／又は外側端部近傍に耐熱テープを貼り付けたり、或いはウレタンゴムやシリコンゴム等のテープをベルト内側の端部近傍に貼り合わせても良い。
【実施例】
【０１２８】
以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明の効果を示す。
【０１２９】
＜原料＞
原料は下記のものを用い、配合割合は表１の通りとした。
【０１３０】
（熱可塑性樹脂）
・ＰＢＴ：三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製「ノバデュラン５０４０ＺＳ」
重量平均分子量＝４０，０００
ＰＳ換算重量平均分子量＝１２２，０００
ＭＦＲ（２４０℃、２．１６ｋｇｆ荷重）＝３ｇ／１０分
結晶融点＝２２４℃
【０１３１】
（熱可塑性エラストマー）
・ＰＥＥＲ：東洋紡積（株）製 ポリエステル−ポリエステルエラストマー
「ペルプレンＳ３００１」
ＭＦＲ（２４０℃、２．１６ｋｇｆ荷重）＝１９ｇ／１０分
結晶融点＝２１６℃
【０１３２】
（カーボンブラック）
・カーボンブラック１：電気化学(株)製アセチレンブラック「デンカブラック粒状品」
ｐＨ＝９
ＤＢＰ吸油量＝１８０ｍｌ／１００ｇ
比表面積＝６５ｍ２／ｇ
揮発分＝０％
平均一次粒径＝３９ｎｍ
・カーボンブラック２：デグサ(株)製チャンネルブラック「ＮＩｐｅｘ１５０」
ｐＨ＝４
ＤＢＰ吸油量＝１１０ｍｌ／１００ｇ
比表面積＝１１０ｍ２／ｇ
揮発分＝５％
平均一次粒径＝２５ｎｍ
【０１３３】
（酸化防止剤）
クラリアントジャパン（株）製 リン系酸化防止剤「ＰＥＰＱ」
【０１３４】
（シリコーン）
・シリコーン１：東レダウコーニング（株）製シリコーンオイル「ＳＨ２００」
平均分子量＝４４００
【０１３５】
＜配合＞
熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックを合計で１００重量部として配合し、酸化防止剤とシリコーンは外添とした。また、カーボンブラック濃度はおおよその抵抗値を示す範囲を目標にカーボンブラックの種類ごとに設定した。
【０１３６】
＜カーボンブラックへのシリコーンの添着＞
１５０℃に加熱された３００Ｌのヘンシェルミキサー（ＦＭ３００Ｅ／Ｉ 三井鉱山（株）製）にカーボンブラック３０ｋｇを投入し、続いてカーボンブラックが含浸する程度にイソプロピルアルコールを投入し、カーボンブラック１００重量部に対し表１に示す量のシリコーンを投入して２０分間攪拌加熱混合した。その後、カーボンブラックを棚式乾燥機にて２００℃にて１０時間乾燥しカーボンにシリコーンを添着した。
【０１３７】
＜加熱混練＞
各原料を、二軸混練押出機（ＩＫＧ（株）製 ＰＭＴ３２）を用いて材料ペレット化した。
該押出機はＬ／Ｄ＝３２、２ベント式のものであり、各々のベントより原料投入側にニーディングを配し、原料投入側のベントは開放するのみ、溶融樹脂吐出側は真空ポンプにて−７６０ｍｍＨｇ（−１００ｋＰａ）まで減圧した。樹脂の吐出量は１４ｋｇ／時間とし、シリンダーの温度はホッパーに一番近いシリンダーから原料投入側のベントがついたシリンダーまでを２５０℃、それ以外を２２０℃とし、回転数は１４０ｒｐｍで実施し、吐出された溶融樹脂をストランド状にして水槽を通過させたのち、ペレタイズして所定の大きさのペレットを作成した。
【０１３８】
＜エンドレスベルトの成形方法＞
加熱混練により得られた材料ペレットを１３０℃で１２時間乾燥し、φ１９０ｍｍ、ダイスリップ幅１．０ｍｍの６条スパイラル型環状ダイつき４０ｍｍφの押出機により、環状ダイ下方に溶融チューブ状態で押し出し、押出した溶融チューブを、環状ダイと同一軸線上に支持棒を介して装着した外径１８４ｍｍの冷却マンドレルの外表面（温度９０℃）に接しめて冷却固化させつつ、次に、エンドレスベルトの中に設置されている円筒形の中子と外側に設置されている４点式ベルト引取機により、エンドレスベルトを円筒形に保持した状態で引き取りつつ、３００ｍｍ長の長さで輪切りにして、厚み１４０μｍ、表面抵抗値が１×１０７〜１×１０１２Ωになるように押出し量と引き取り速度、押出温度を調整しつつ、シリンダーの温度とダイスの温度は２６０℃とし、内径１８３ｍｍ、厚さ０．１４ｍｍのシームレスベルトとした。
【０１３９】
＜評価方法＞
評価は必要に応じ、シームレスベルトを必要な大きさに切り開いて実施した。
【０１４０】
・表面電気抵抗率
ダイヤインスツルメント製「ハイレスタＵＰ（ＵＲ端子）」を使用し、５００Ｖで１０秒間と、１００Ｖで１０秒間を、それぞれ２０ｍｍピッチでベルト円周方向に２０点づつ印加して測定した平均値とした。
電圧依存性は、表面電気抵抗率の１００Ｖ値／５００Ｖ値を計算して求めた。
【０１４１】
・耐折曲げ回数
ＪＩＳ Ｐ−８１１５に準拠し、試験片を幅１５ｍｍ、長さ１００ｍｍの大きさに切断し、ＭＩＴ試験機にて折り曲げ速度１７５回／分、回転角度１３５°左右、引張荷重１．０ｋｇｆの条件にて、折り曲げ治具の先端部の曲率半径をＲ＝０．３８ｍｍとして破壊に至る折り曲げ回数を測定した。
【０１４２】
・表面張力
表面張力は和光純薬製などの各種濡れ試薬を綿棒用いてベルト表面に塗り（約６ｃｍ２を０．５秒）、塗布２秒後のベルト表面を観察して、濡れているか否かを以下の濡れの判断基準を参考に判断し、２秒間ぬらすのに最も近い標準液を見つけ、その表面張力をもって、試料の表面張力とした。
（濡れの判断基準）
濡れている場合：液膜が破れを生じないで、塗布された時の状態を保っている
濡れていない場合：液膜がその周辺で収縮する
【０１４３】
・成形性：下記基準で評価した。
◎：問題なし
○：ややサージング
△：サージング
×：著しいサージング
【０１４４】
・発泡の有無：下記基準で評価した。
○：発泡なし（ベルト表面に発泡の後が見られないもの。）
△：微発泡（ベルト表面の一部に発泡の後が見られるものの、流れ方向に２，３
箇所以内であり、画像形成装置用エンドレスベルトとして使用した
際に画質を悪化させないもの。）
×：発泡あり（ベルト全面に発泡の後が見られ、画像形成装置用エンドレスベル
トとして使用した際に画質を悪化させるもの。）
【０１４５】
ブツの有無：下記基準で評価した。
○：ブツなし（ベルト表面に高さ１０μｍ以上のブツがないもの。）
△：小ブツあり（ベルト表面に高さ１０μｍ以上２０μｍ以下の小さなブツがあ
り、鮫肌状で光沢がないが、画像形成装置用エンドレスベルト
として使用した際に画質を悪化させないもの。）
×：大きなブツあり（ベルト表面に高さ２０μｍ以上の大きなブツがあり、画像
形成装置用エンドレスベルトとして使用した際に画質を悪
化させるもの。）
【０１４６】
＜評価結果＞
評価結果を表１に示す。
なお、表１には、用いた熱可塑性ポリマー成分の弾性率をＪＩＳ−Ｋ７１２７（フィルムの引張弾性率）により測定した値を併記した。
【０１４７】
【表１】
【０１４８】
＜考察＞
表１より、次のことが分かる。
【０１４９】
（実施例１〜３、比較例１，７）
ＰＢＴのみをベースポリマーとして使用した。実施例１〜３では、カーボンブラックはＮＩｐｅｘ１５０を使用し、シリコーン添着量をカーボンブラック１００重量部に対して２、５、又は１０重量部と変更したところ、いずれの配合量においても発泡やブツは見られず、成形性も良好であり、シリコーン添着なしの比較例１，７と比べて、耐屈曲性の向上と発泡、ブツの抑制、カーボン粉体の流動性が改善することによる加熱混合時の原料フィードのばらつきを抑えることができた。
【０１５０】
（実施例４、比較例２，５）
ＰＢＴのみをベースポリマーとして使用した。実施例４では、カーボンブラックはデンカブラック粒状品を使用し、シリコーン添加量をカーボンブラック１００重量部に対して２重量部とした。シリコーン添着なしの比較例２，５と比して耐屈曲性が向上している。
【０１５１】
（実施例５，６、比較例６，８，９）
ＰＢＴとＰＥＥＲを９対１（重量比）の割合でベースポリマーとして使用した実施例５，６では、カーボンブラックはデンカブラック粒状品と又はＮＩｐｅｘ１５０を使用し、シリコーン添着量をカーボンブラック１００重量部に対して２又は５重量部とした。いずれも耐屈曲性が向上し、ＮＩｐｅｘ１５０においては成形性、発泡、ブツも改善した。一方、ＰＢＴとＰＥＥＲとを７対３（重量比）の割合でベースポリマーとして用いると弾性率が２０００ＭＰａを下回り、伸びてしまう。また、シリコーンを用いなかった比較例８、９では表面張力が３６以上になってしまうため、トナー離型性を悪化させる。
【０１５２】
（比較例３，４）
ＰＢＴのみをベースポリマーとして使用した。カーボンブラックはデンカブラック粒状品と又はＮＩｐｅｘ１５０を使用し、シリコーン添着量をカーボンブラック１００重量部に対して１５重量部とした。シリコーン添着量が多すぎるため、ブリードしサージングを起こすため、フィルム化できなかった。
【０１５３】
以上の結果から、シリコーンをカーボンブラックに予め添着して配合すると共に、弾性率が２０００ＭＰａ以上の熱可塑性ポリマー成分を用いることにより、高画質対応で高耐久性の画像形成装置用シームレスベルトを提供することができることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】一般的な中間転写装置の側面図である。
【符号の説明】
【０１５５】
１ 感光ドラム
２ 帯電器
３ 露光光学系
４ 現像器
５ クリーナー
６ 導電性エンドレスベルト
７，８，９ 搬送ローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に用いられるシームレスベルトであって、熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマーよりなる熱可塑性ポリマー成分を主成分とし、該熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックとを加熱混合し、押出成形してなる画像形成装置用エンドレスベルトに於いて、
該熱可塑性ポリマー成分の弾性率が２０００ＭＰa以上であって、
該熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックとの加熱混合に先立ち、該カーボンブラックにシリコーンが添着されており、
該シリコーンの含有量がカーボンブラック１００重量部に対して１〜１０重量部であり、
該シリコーンの平均分子量が１０００以上１０万未満であることを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【請求項２】
請求項１において、該熱可塑性ポリマー成分がエステル結合を有することを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【請求項３】
請求項２において、該熱可塑性ポリマー成分のうち少なくとも一成分が芳香族ポリエステルであることを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、該カーボンブラックが、ＤＢＰ吸油量５０〜３００ｃｍ３／１００ｇ、比表面積３５〜５００ｍ２／ｇ、揮発分０〜２０％、平均一次粒径２０〜５０ｎｍを満たすことを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、耐折曲げ回数が３万回以上であることを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、表面張力が３５ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であることを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、該熱可塑性ポリマー成分がポリアルキレンテレフタレートを含むことを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、該熱可塑性ポリマー成分は、熱可塑性樹脂よりなるか或いは、熱可塑性エラストマーの含有量が３０重量％未満の熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーとの混合物よりなることを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の画像形成装置用エンドレスベルトを含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
画像形成装置に用いられるシームレスベルトであって、熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマーよりなる熱可塑性ポリマー成分を主成分とし、該熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックとを加熱混合し、押出成形してなる画像形成装置用エンドレスベルトに於いて、
該熱可塑性ポリマー成分の弾性率が２０００ＭＰa以上であって、
該熱可塑性ポリマー成分とカーボンブラックとの加熱混合に先立ち、該カーボンブラックにシリコーンが添着されており、
該シリコーンの含有量がカーボンブラック１００重量部に対して１〜１０重量部であり、
該シリコーンの平均分子量が１０００以上１０万未満であることを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【請求項２】
請求項１において、該熱可塑性ポリマー成分がエステル結合を有することを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【請求項３】
請求項２において、該熱可塑性ポリマー成分のうち少なくとも一成分が芳香族ポリエステルであることを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、該カーボンブラックが、ＤＢＰ吸油量５０〜３００ｃｍ３／１００ｇ、比表面積３５〜５００ｍ２／ｇ、揮発分０〜２０％、平均一次粒径２０〜５０ｎｍを満たすことを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、耐折曲げ回数が３万回以上であることを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、表面張力が３５ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であることを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、該熱可塑性ポリマー成分がポリアルキレンテレフタレートを含むことを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、該熱可塑性ポリマー成分は、熱可塑性樹脂よりなるか或いは、熱可塑性エラストマーの含有量が３０重量％未満の熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーとの混合物よりなることを特徴とする画像形成装置用エンドレスベルト。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の画像形成装置用エンドレスベルトを含むことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−２５９９２（Ｐ２０１０−２５９９２Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８３９５９（Ｐ２００８−１８３９５９）
【出願日】平成２０年７月１５日（２００８．７．１５）
【出願人】（３９３０３２１２５）油化電子株式会社 (36)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１５日（２００８．７．１５）
【出願人】（３９３０３２１２５）油化電子株式会社 (36)
【Ｆターム（参考）】
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