JP7031305B2 - 中間転写ベルトおよびそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、中間転写ベルトおよびそれを用いた画像形成装置に関する。

従来から、電子写真装置においては様々な用途でシームレスベルトが部材として用いられている。特に近年のフルカラー電子写真装置においては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の現像画像を一旦中間転写ベルト上に色重ねし、その後一括して紙などの転写媒体に転写する中間転写ベルト方式が用いられている。

このような中間転写ベルト方式は、１つの感光体に対して４色の現像器を用いるシステムで用いられていたがプリント速度が遅いという欠点があった。そのため、高速プリントとしては、感光体を４色分並べ、各色を連続して紙に転写する４連タンデム方式が用いられている。しかし、この方式では紙の環境による変動などもあり、各色画像を重ねる位置精度を合わせることが非常に困難であり、色ずれ画像を引き起こしていた。そこで近年では、４連タンデム方式に中間転写方式を採用することが主流になってきている。

このような情勢の中で中間転写ベルトにおいても、従来よりも要求特性（高速転写、位置精度）が厳しいものとなっており、これらの要求に対応する特性を満足することが必要となってきている。特に、位置精度に対しては、連続使用によるベルト自体の伸び等の変形による変動を抑えることが求められる。また、中間転写ベルトは、装置の広い領域に渡ってレイアウトされ、転写のために高電圧が印加されることから難燃性であることが求められている。このような要求に対応するため、中間転写ベルト材料として主に、高弾性率で高耐熱樹脂であるポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などが用いられている。

ところが、ポリイミド樹脂による中間転写ベルトにおいては、高強度であるためその表面硬度も高いので、トナー像を転写する際にトナー層に高い圧力がかかり、トナーが局部的に凝集し画像の一部が転写されない、いわゆる中抜け画像が発生することがある。また、感光体や用紙などの転写部での接触部材との接触追従性が劣るため、転写部において部分的な接触不良部（空隙）が発生し、転写むらが発生することがある。

近年、フルカラー電子写真を用いてさまざまな用紙に画像を形成することが多くなり、通常の平滑な用紙だけでなく、コート紙のようなスリップ性のある平滑度の高いものからリサイクルペーパーやエンボス紙や和紙やクラフト紙のような表面性の粗いものが使用されることが増えてきている。このような表面性状の異なる用紙への追従性は重要であり、追従性が悪いと、用紙の凹凸状の濃淡むらや色調のむらが発生する。この課題を解決するために比較的柔軟性のあるゴムに難燃剤を配合した弾性層を、基層上に積層した様々な中間転写ベルトが提案されている。しかしながらゴムや難燃剤は温湿度などの影響を受けやすく、抵抗の環境変動が大きくなりやすい。そのため高温高湿環境と低温低湿環境で画像濃度に差が出てしまうという課題があった。

特許文献１ではゴムに赤リンと水酸化アルミニウムを配合させ、難燃性と柔軟性を両立した中間転写ベルトを提案している。しかしながら高温高湿環境と常温常湿環境での抵抗差が１桁以上あり、昨今に要求される画像品質には到達していない。

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、高い難燃性を有し、かつ温湿度変化があっても画像濃度が安定した中間転写ベルトを提供することを目的とする。

上記課題は、下記構成１）により解決される。
１）像担持体上に形成された潜像をトナーにより現像して得られたトナー像が転写される中間転写ベルトであって、
前記中間転写ベルトは、基層と、球形微粒子を含みかつ前記球形微粒子による凹凸形状を有する弾性層とを備えた積層構造を有し、
前記弾性層は、リン系化合物と金属水和物と粘土鉱物とを含み、アクリルゴムまたは水素化ニトリルゴムを含む
ことを特徴とする中間転写ベルト。

本発明によれば、高い難燃性を有し、かつ温湿度変化があっても画像濃度が安定した中間転写ベルトを提供することができる。

本発明の中間転写ベルトの層構成の一例を示す断面図である。 図１の中間転写ベルトの平面図である。 球形微粒子の形状を模式的に示す図である。 球形微粒子の形状を模式的に示す図である。 球形微粒子の形状を模式的に示す図である。 弾性層への球形微粒子の付与方法の一例を示す概略図である。 本発明の画像形成装置の一例を示す要部模式図である。 本発明の画像形成装置の他の一例を示す要部模式図である。

電子写真装置においてはいくつかの部材にシームレスベルトが用いられるが、電気的特性を要求される重要な部材の一つとして中間転写体（中間転写ベルト）がある。以下、本発明の中間転写ベルトについて説明する。

本発明の中間転写ベルトは、シームレスベルトであることができ、これは中間転写ベルト方式の電子写真装置〔いわゆる、像担持体（例えば、感光体ドラム）上に順次形成される複数のカラートナー現像画像を中間転写ベルト上に順次重ね合わせて一次転写を行い、その一次転写画像を記録媒体に一括して二次転写する方式の装置〕における中間転写ベルトとして好適に装備されるものである。

図１は、本発明の中間転写ベルトの層構成の一例を示す断面図であり、図２は、図１の中間転写ベルトの平面図である。
図１の中間転写ベルトは、比較的屈曲性が得られる剛性な基層１１上に、柔軟な弾性層１２が積層されており、その最表面には球形微粒子１３の一部が露出し、弾性層１２に凹凸形状を付与している。好適な形態では、図１および２に示すように、球形微粒子１３の一部または全部が、弾性層１２の厚さ方向に単一の状態で独立して埋め込まれ、これにより前記弾性層の表面に凹凸形状を形成している。なお図１および２に示す形態では、弾性層１２の厚さ方向および／または平面方向における球形微粒子１３の重なり合いや、弾性層１２中への球形微粒子１３の完全埋没が殆どない。

＜基層＞
まず、基層１１について説明する。基層１１は樹脂を含有し、該樹脂中に電気抵抗を調整する充填材（または添加材）、いわゆる電気抵抗調整材を含有してなるものが挙げられる。
このような樹脂としては、難燃性の観点から、例えば、ＰＶＤＦ、ＥＴＦＥなどのフッ素系樹脂や、ポリイミド樹脂またはポリアミドイミド樹脂等が好ましく、機械強度（高弾性）や耐熱性の点から、特にポリイミド樹脂またはポリアミドイミド樹脂が好適である。

電気抵抗調整材としては、金属酸化物、カーボンブラック、イオン導電剤、導電性高分子材料などがある。金属酸化物としては、例えば、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化珪素等が挙げられる。また、分散性を良くするため、前記金属酸化物に予め表面処理を施したものも挙げられる。カーボンブラックとしては、例えば、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ガスブラック等が挙げられる。イオン導電剤としては、例えば、テトラアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジルアンモニウム塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルサルフェート、グルセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪アルコールエステル、アルキルベタイン、過塩素酸リチウム等が挙げられ、これらを併用して用いてもよい。
なお、本発明における電気抵抗調整材は、上記例示化合物に限定されるものではない。
また、本発明の中間転写ベルトの製造の際に用いられる塗工液には必要に応じて、さらに分散助剤、補強材、潤滑材、熱伝導材、酸化防止剤などの添加材を含有してもよい。

前記中間転写ベルトとして好適に装備されるシームレスベルトに使用する場合、抵抗値として、好ましくは表面抵抗で１×１０^８［Ω／□］～１×１０^１３［Ω／□］、体積抵抗で１×１０^８［Ω・ｃｍ］～１×１０^１１［Ω・ｃｍ］になる様に、例えばカーボンブラックのような電気抵抗調整材を含有させることが好ましい。電気抵抗調整材の添加量は、電気特性（表面抵抗及び体積抵抗）を悪化させず、かつ、膜が脆く割れやすくならない程度の機械強度が得られる量に設定するのがよい。

前記基層１１の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３０μｍ～１５０μｍが好ましく、４０μｍ～１２０μｍがより好ましく、５０μｍ～８０μｍが特に好ましい。前記基材層の厚みが、３０μｍ以上であることにより、亀裂が生じにくく、ベルトの裂けを抑制でき、１５０μｍ以下であることにより、曲げによるベルトが割れを抑制できる。また、前記基層の厚みが前記特に好ましい範囲であると耐久性の点で、有利である。基層１１は、走行安定性を高めるために、膜厚ムラはなるべく無くすことが好ましい。

前記基層１１の厚みは、例えば、接触式や渦電流式の膜厚計により測定でき、また、膜の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で測定することもできる。

本発明における電気抵抗調整材の含有量は、例えばカーボンブラックの場合には、基層１１を形成するための塗工液中の全固形分に対し、例えば１０～２５ｗｔ％であり、好ましくは１５～２０ｗｔ％である。また、金属酸化物を使用する場合、その含有量としては、塗工液中の全固形分に対し、例えば１～５０ｗｔ％であり、好ましくは１０～３０ｗｔ％である。前記のような電気抵抗調整材の含有量を採用することにより、抵抗値の均一性が改善され、任意の電位に対する抵抗値の変動が小さくなる。また、中間転写ベルトの機械強度が向上し、実使用上好ましい。

本発明におけるポリイミド、ポリアミドイミドとしては、東レデュポン、宇部興産、新日本理化、ＪＳＲ、ユニチカ、アイ・エス・ティー、日立化成工業、東洋紡績、荒川化学等のメーカーからの一般汎用品を入手し使用することができる。

＜弾性層＞
次に基層１１上に積層する弾性層１２について説明する。弾性層１２を構成する材料としては、汎用の樹脂、エラストマー、ゴムなどの材料を使用することができるが、本発明の効果を十分に発現するに十分な柔軟性（弾性）を有する材料を用いることが好ましく、エラストマー材料やゴム材料を用いるのがよい。
エラストマー材料としては、熱可塑性エラストマーとして、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリエーテル系、ポリウレタン系、ポリオレフィン系、ポリスチレン系、ポリアクリル系、ポリジエン系、シリコーン変性ポリカーボネート系、フッ素系共重合体系等が挙げられる。また、熱硬化性として、ポリウレタン系、シリコーン変性エポキシ系、シリコーン変性アクリル系等が挙げられる。
また、ゴム材料としては、イソプレンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ヒドリンゴム等が挙げられる。
本発明においては、上記各種エラストマー、ゴムの中から所望の性能が得られる材料を適宜選択することができるが、中でも、耐オゾン性、柔軟性、球形微粒子との接着性、難燃性付与、耐環境安定性の面からアクリルゴムが最も好ましい。以下、本発明の好適な例として、弾性層１２がアクリルゴムを含む場合について説明するが、本発明は下記例に制限されない。

本発明の弾性層１２に使用されるアクリルゴムは現在上市されているものであることができ、特に限定されるものではない。しかし、アクリルゴムの各種架橋系（エポキシ基、活性塩素基、カルボキシル基）の中ではカルボキシル基架橋系がゴム物性（特に圧縮永久歪み）及び加工性に優れているので、カルボキシル基架橋系を選択することが好ましい。

カルボキシル基架橋系のアクリルゴムに用いる架橋剤は、アミン化合物が好ましく、多価アミン化合物が最も好ましい。このようなアミン化合物として、具体的には脂肪族多価アミン架橋剤、芳香族多価アミン架橋剤などが挙げられる。脂肪族多価アミン架橋剤としては、ヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンカーバメイト、Ｎ，Ｎ’－ジシンナミリデン－１，６－ヘキサンジアミンなどが挙げられる。 芳香族多価アミン架橋剤としては、４，４’－メチレンジアニリン、ｍ－フェニレンジアミン、４，４’－ジアミノジフェニルエーテル、３，４’－ジアミノジフェニルエーテル、４，４’－（ｍ－フェニレンジイソプロピリデン）ジアニリン、４，４’－（ｐ－フェニレンジイソプロピリデン）ジアニリン、２，２’－ビス〔４－（４－アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、４，４’－ジアミノベンズアニリド、４，４’－ビス（４－アミノフェノキシ）ビフェニル、ｍ－キシリレンジアミン、ｐ－キシリレンジアミン、１，３，５－ベンゼントリアミン、１，３，５－ベンゼントリアミノメチルなどが挙げられる。

上記架橋剤の配合量は、アクリルゴム１００質量部に対し、好ましくは０．０５～２０質量部、より好ましくは０．１～５質量部である。 架橋剤の配合量が０．０５質量部以上であると、架橋が十分に行われ、架橋物の形状維持が容易となる。一方、２０質量部以下であることにより、架橋物が硬くなりすぎず、架橋ゴムとしての弾性などが良好となる。

本発明の弾性層１２においては、さらに架橋促進剤を配合して上記架橋剤に組み合わせて用いてもよい。架橋促進剤も限定はないが、前記多価アミン架橋剤と組み合わせて用いることができる架橋促進剤であることが好ましい。このような架橋促進剤としては、例えば、グアニジン化合物、イミダゾール化合物、第四級オニウム塩、多価第三級アミン化合物、第三級ホスフィン化合物、弱酸のアルカリ金属塩などが挙げられる。グアニジン化合物としては、１，３－ジフェニルグアニジン、１，３－ジオルトトリルグアニジンなどが挙げられる。イミダゾール化合物としては、２－メチルイミダゾール、２－フェニルイミダゾールなどが挙げられる。第四級オニウム塩としては、テトラｎ－ブチルアンモニウムブロマイド、オクタデシルトリ－ｎ－ブチルアンモニウムブロマイドなどが挙げられる。多価第三級アミン化合物としては、トリエチレンジアミン、１，８－ジアザ‐ビシクロ［５．４．０］ウンデセン－７（ＤＢＵ）などが挙げられる。第三級ホスフィン化合物としては、トリフェニルホスフィン、トリ－ｐ－トリルホスフィンなどが挙げられる。弱酸のアルカリ金属塩としては、ナトリウムまたはカリウムのリン酸塩、炭酸塩などの無機弱酸塩あるいはステアリン酸塩、ラウリル酸塩などの有機弱酸塩が挙げられる。

架橋促進剤の使用量は、アクリルゴム１００質量部あたり、好ましくは０．１～２０質量部、より好ましくは０．３～１０質量部である。架橋促進剤の配合量が０．１質量部以上であると、架橋物の引張強さが向上し、熱負荷後の伸び変化または引張強さ変化も小さくなる。架橋促進剤の配合量が２０質量部以下であることにより、架橋時の架橋速度を抑制でき、架橋物表面ヘの架橋促進剤のブルームや、架橋物の高硬度化を抑制できる。

弾性層１２を設けるためのアクリルゴム組成物の調製にあたっては、ロール混合、バンバリー混合、スクリュー混合、溶液混合などの適宜の混合方法が採用できる。配合順序は特に限定されないが、熱で反応や分解しにくい成分を充分に混合した後、熱で反応しやすい成分あるいは分解しやすい成分として、例えば架橋剤などを、反応や分解が起こらない温度で短時間に混合すればよい。

アクリルゴムは、加熱することにより架橋物とすることができる。 加熱温度は、好ましくは１３０～２２０℃、より好ましくは１４０℃～２００℃であり、架橋時間は好ましくは３０秒～５時間である。 加熱方法としては、プレス加熱、蒸気加熱、オーブン加熱、熱風加熱などのゴムの架橋に用いられる方法を適宜選択すればよい。また、一度架橋した後に、架橋物の内部まで確実に架橋させるために、後架橋を行ってもよい。後架橋は、加熱方法、架橋温度、形状などにより異なるが、好ましくは１～４８時間行う。後架橋を行う際の加熱方法、加熱温度は適宜選択すればよい。

一方で弾性層１２の厚さは２００μｍ～６００μｍが好ましく、３００μｍ～５００μｍがさらに好ましい。弾性層１２の厚さが２００μｍ以上であることにより、表面凹凸がある紙種に対する画像品質が十分となり、６００μｍ以下であることにより、中間転写ベルトの軽量化を達成するとともに、たわみや反りを防止し、走行性を安定化することができ、また、ベルトを張架させるためのローラ曲率部での屈曲による亀裂も防止できる。なお、前記厚みの測定方法としては、断面を走査型顕微鏡（ＳＥＭ）で測定することができる。

弾性層１２には、必要に応じて電気特性を調整するための抵抗調整剤、酸化防止剤、補強剤、充填剤、加硫促進剤などの材料を適宜添加してもよい。

中間転写ベルトに必要な抵抗率制御はアクリルゴム単体では抵抗率が高いために導電剤の添加が必要となる。抵抗率の制御としてはカーボンやイオン導電剤の添加が可能であるが、本発明では少量添加で効果がありゴム硬度に影響を与えないイオン導電剤の使用が好ましい。具体的には種々の過塩素酸塩やイオン性液体をアクリルゴム１００質量部に対して０．０１～３質量部添加するのが好ましい。イオン導電剤の添加量が０．０１質量部以上であることにより、抵抗率を下げる効果が得られ、３質量部以下であることにより、ベルト表面への導電剤のブルームまたはブリードを防止できる。
弾性層１２の抵抗値としては、表面抵抗で１×１０^８～１×１０^１３Ω／□、体積抵抗で１×１０^７～１×１０^１２Ω・ｃｍであることが好ましい。

＜球形微粒子＞
次に、上記弾性層１２に含まれる球形微粒子１３について説明する。球形微粒子１３の形状は、トナーの転写効率の点から真球状粒子であることが好ましい。
前記真球状とは、以下のように定義される。
図３Ａから図３Ｃは、本発明に用いられる球形微粒子の形状を模式的に示す図である。
図３Ｂから図３Ｃにおいて、球形微粒子を長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚みｒ３（ただし、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３とする。）で規定するとき、前記長軸と前記短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．９～１．０の範囲であり、前記厚みと前記短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．９～１．０の範囲である球形微粒子を真球状の粒子とする。
前記長軸と短軸との比、及び厚みと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．９以上であることにより、球形微粒子を弾性層の表面に整列して並べることが容易となり、トナーの転写効率が向上する。
前記長軸ｒ１、短軸ｒ２、及び厚みｒ３は、例えば、球形微粒子を平滑な測定面上に均一に分散付着させ、球形微粒子１００個について、カラーレーザー顕微鏡「ＶＫ－８５００」（キーエンス社製）により任意の倍率（例えば、１,０００倍）に拡大して、１００個の球形微粒子の長軸ｒ１（μｍ）、短軸ｒ２（μｍ）、厚みｒ３（μｍ）を測定し、それらの算術平均値から求めることができる。

球形微粒子１３の材料としては特に問わないが、メラミン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、などの樹脂を主成分としてなる球形微粒子が挙げられる。また、これらの樹脂材料からなる粒子の表面を異種材料で表面処理を施したものでもよい。
また、球形微粒子１３はゴム材料を用いて形成することもできる。本発明における球形微粒子は、ゴム材料で作製された球形微粒子の表面を硬い樹脂でコートしたような構成のものも適用可能である。また中空であったり、多孔質であったりしてもよい。

これらの樹脂中で、滑性を有し、ゴムとの接着性、トナーに対しての離型性、耐磨耗性を付与できる機能の高いものとして、メラミン樹脂が最も好ましい。球形微粒子１３は、これら樹脂を用い、重合法などにより球状の形状に作製された粒子であることが好ましく、本発明においては、真球に近いものほど好ましい。また、球形微粒子１３の粒径は、体積平均粒径が、１．０μｍ～５．０μｍであり、単分散粒子であることが望ましい。ここで言う単分散粒子とは、単一粒子径の粒子という意味ではなく、粒度分布が極めてシャープなもののことを指す。具体的には、±（平均粒径×０．５）μｍ以下の分布幅のものでよい。球形微粒子１３の体積平均粒径が１．０μｍ以上であることにより、転写性能を向上でき、５．０μｍ以下であることにより、表面粗さが小さくなり、粒子間の隙間が小さくなるため、転写性能やクリーニング性能が向上する。さらには、球形微粒子１３は絶縁性が高いものが多いため、体積平均粒径が５．０μｍ以下であることにより帯電電位が残留しにくくなり、連続画像出力時の画像乱れを抑制できる。なお、球形微粒子１３を弾性層１２表面に塗布するタイミングは特に限定されず、ゴムの加硫前、加硫後何れでも可能である。

前記球形微粒子１３としては、特に制限はなく、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。前記市販品としては、シリコーン粒子（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社、商品名「トスパール１２０」、商品名「トスパール１４５」、商品名「トスパール２０００Ｂ」）、アクリル粒子（積水化成品工業、商品名「テクポリマーＭＢＸ－ＳＳ」）、メラミン粒子（日本触媒社、商品名「エポスターＳ１２」）などが挙げられる。

弾性層１２中の球形微粒子１３の割合は、例えば弾性層１２のアクリルゴム１００質量部に対し、０．１～１質量部が好ましく、０．２～０．５質量部がさらに好ましい。

＜難燃剤＞
本発明における弾性層１２は、難燃剤としてリン系化合物と金属水和物と粘土鉱物の３種を組み合わせて使用する。３種を組み合わせることにより難燃剤としての相乗効果を発揮し、より少ない量で難燃性を発現できるようになり、温湿度が変化しても抵抗変動を抑えることができる。具体的な抵抗変動としては高温高湿と常温常湿での差が１桁以内にするのが好ましい。

粘土鉱物としては、例えば、バーミキュライト、カオリン、雲母、層状ケイ酸塩等が挙げられる。この中でも、ゴムへの分散性という観点から、層状ケイ酸塩が好ましい。層状ケイ酸塩とは 層間にナトリウムイオン、マグネシウムイオンなどの交換性の金属カチオンを有する層状のケイ酸塩鉱物を意味する。ケイ酸塩鉱物は天然物であってもよく、合成物であってもよい。 層状ケイ酸塩としては、モンモリロナイト、ヘクトライト、サポナイト、スティブンサイト、バイデライト、ノントロナイト等のスメクタイトが挙げられる。中でもモンモリロナイトは難燃性としての効果が高く好適である。これらの層状ケイ酸塩は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。このような材料は市販品としてはビック・ケミー社のクロイサイトが挙げられる。
粘土鉱物の平均粒径は、１μｍ～３０μｍが好ましく、５μｍ～２０μｍがさらに好ましい。

金属水和物としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化ジルコニウム、ドロマイト、ハイドロタルサイト、ヒドロキシスズ酸亜鉛などが挙げられる。中でも水酸化アルミニウムはゴムへの分散性に優れ、難燃性や抵抗環境変動の面から有利であるので特に好ましい。このような材料の市販品としては昭和電工社のハイジライトが挙げられる。
金属水和物の平均粒径は、０．１μｍ～１０μｍが好ましく、１μｍ～３μｍがさらに好ましい。

リン系化合物の具体例としては、例えばトリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、ジフェニルオクチルホスフェート、トリアリルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、２－エチルヘキシルジフェニルホスフェート、トリアリルホスフェート、トリ(ヒドロキシフェニル)ホスフェート、ジエチルビス（ヒドロキシエチル）アミノメチルホスホネート、トリス（３－ヒドロキシプロピル）ホスフィンオキシド、ジブチルヒドロオキシメチルホスフォネート、ジ（ブトキシ）ホスフィニル・プロピルアミド、ジメチルメチルホスフォネート、リン酸グアニジン、トリスジクロロプロピルホスフェート、トリスβ－クロロプロピルホスフェート、ポリブロモスチレン、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸アミド、ポリリン酸メラミン、赤リンなどが挙げられ、高い難燃性を有する点から赤リンが最も好ましい。このような材料は市販品としては燐化学工業のノーバエクセルが挙げられる。
リン系化合物の平均粒径は、１μｍ～５０μｍが好ましく、５μｍ～２０μｍがさらに好ましい。

難燃剤の配合量としては、アクリルゴム１００質量部に対してリン系化合物が１～２０質量部、好ましくは５～１５質量部、金属水和物が１～１５０質量部、好ましくは５～２０質量部、粘土鉱物が１～１０質量部、好ましくは３～７質量部である。難燃剤の配合量を前記範囲に調整することにより、高い難燃性が得られ、また、温湿度変化があっても画像濃度が安定する。

＜中間転写ベルトの表面状態＞
次に、本発明における中間転写ベルト表面状態について説明する。
前記のように、図２は図１の中間転写ベルトの平面図である。図２に示されるように、本発明では均一な粒径の球形微粒子１３が独立して整然と配列する形態を採り、球形微粒子１３同士の重なり合いは殆ど観測されないのが好ましい。この表面を構成する各球形微粒子１３の粒径も均一なほうが好ましく、具体的には、±（平均粒径×０．５）μｍ以下の分布幅となることが好ましい。
なお、図２に示すように球形微粒子１３同士の重なり合いを制限できるような手法を用いることができれば、球形微粒子１３の粒径は、前記分布幅を満たす必要はない。
弾性層１２の表面の面積に対し、球形微粒子１３はその６０％以上の面積を占有することが好ましい。このような占有率を満たすことにより、弾性層１２のアクリルゴムの露出部面積を低下させ、トナーとアクリルゴムとの接触機会を減少でき、良好な転写性が得られる。前記占有率は、６６％以上であるのがさらに好ましい。

図１および図２に示す形態において、前記球形微粒子１３は、弾性層１２中へ一部埋設された形態を取るが、その埋没率は、５０％を超え、１００％に満たないものが好ましく、５１％～９０％であることが、より好ましい。埋没率が５０％を超えることにより、画像形成装置での長期使用においても球形微粒子１３の脱離が抑制され、耐久性が向上する。一方、埋没率が１００％に満たないことにより、球形微粒子１３の存在による転写性能が向上する。
埋没率とは、弾性層１２の厚さ方向に球形微粒子１３の粒径のどのくらいの割合が埋没しているか、を示す率である。なお、ここで言う埋没率が５０％を超え、１００％に満たない、とは、すべての球形微粒子１３の埋没率が５０％を超え、１００％に満たないという意味ではなく、ある視野で見たときの平均埋没率が５０％を超え、１００％に満たなければよい。
埋没率は、弾性層１２表面の任意の箇所を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ、株式会社キーエンス製、装置名：ＶＥ－７８００）用いて断面ＳＥＭ（５,０００倍）で観察することにより、弾性層１２の厚さ方向に球形微粒子１０個の粒径のどのくらいの割合が埋没しているかを求め、その平均値を算出することにより測定できる。
なお、例えば埋没率が５０％の場合は、電子顕微鏡による断面観測において、弾性層１２中へ完全埋没している球形微粒子が殆ど観察されない。本発明において、弾性層１２中に完全に埋没している球形微粒子は、球形微粒子全体に対し、５個数％以下であることが好ましい。

次に、本発明の中間転写ベルトの製造方法の一例を説明する。
まず、基層１１の作製方法について説明する。
基層１１は、例えば樹脂成分として前記ポリイミド樹脂前駆体又はポリアミドイミド樹脂前駆体並びに電気抵抗調整材のような充填剤を含む塗工液を用いて製造することができる。
円筒状の型、例えば、円筒状の金属金型をゆっくりと回転させながら、前記塗工液をノズルやディスペンサーのような液供給装置にて円筒の外面全体に均一になるように塗布・流延（塗膜を形成）する。その後、回転速度を所定速度まで上げ、所定速度に達したら一定速度に維持し、所望の時間回転を継続する。そして、回転させつつ徐々に昇温させながら、約８０～１５０℃の温度で塗膜中の溶媒を蒸発させていく。この過程では、雰囲気の蒸気（揮発した溶媒等）を効率よく循環して取り除くことが好ましい。自己支持性のある膜が形成されたところで金型ごと高温処理の可能な加熱炉（焼成炉）に移し、段階的に昇温し、最終的に２５０℃～４５０℃程度の高温加熱処理（焼成）し、十分にポリイミド樹脂前駆体又はポリアミドイミド樹脂前駆体のイミド化又はポリアミドイミド化を行い、基層１１を形成する。充分に冷却後、引き続き、弾性層１２を積層する。

弾性層１２は、アクリルゴム、架橋剤、架橋促進材等を有機溶剤に溶解させたゴム塗料（アクリルゴム組成物）を用い、基層１１上に塗布形成し、その後、溶剤を乾燥、加硫することで製造することができる。塗布成形法としては、基層１１と同じく、螺旋塗工、ダイ塗工、ロール塗工などの既存の塗工法が適用できるが、凹凸転写性を良くする為には弾性層１２の厚みを厚くすることが必要であり、厚膜を形成する塗工法としては、ダイ塗工、及び螺旋塗工が優れている。ここでは、螺旋塗工について説明する。まず基層１１を周方向に回転させながら、丸型、又は広幅のノズルによりゴム塗料を連続的に供給しながら、ノズルを基層１１の軸方向に移動させて、基層１１上にゴム塗料を螺旋状に塗工する。基層１１上に螺旋状に塗工されたゴム塗料は、所定の回転速度、乾燥温度を維持させることでレベリングされながら乾燥される。その後、さらに所定の加硫温度で加硫（架橋）させて形成される。

＜ベルト表面状態作製方法＞
加硫された弾性層１２は、その後充分に冷却し、引き続いて球形微粒子１３を弾性層１２上へ塗布することで球形微粒子１３を弾性層１２上に固着させて所望のシームレスベルト（中間転写ベルト）を得る。球形微粒子１３の塗布方法としては、図４に示すように、粉体供給装置４５と押し当て部材４３を設置し、金型ドラム４１に、基層１１と弾性層１２を塗布したベルト４２を取り付け、金型ドラム４１を回転させながら粉体供給装置４５から球形微粒子１３を含む流延塗工液を弾性層１２の表面に均一にまぶし、表面にまぶされた球形微粒子１３を押し当て部材４３により一定圧力にて押し当てる。この押し当て部材４３により、弾性層１２へ球形微粒子１３を埋設させつつ、余剰な球形微粒子１３を取り除く。本発明では、特に単分散の球形微粒子１３を用いることにより、このような押し当て部材でのならし工程のみの簡単な工程で、弾性層１２の厚さ方向に（好ましくは平面方向にも）単一の状態で独立して球形微粒子１３を埋め込むことができ、これにより弾性層１２の表面に凹凸形状を形成できる。埋没率は、押し当て部材の押し当て時間の長さにより調整できる。
埋没率の調整は、他の方法によっても可能である。例えば、押し当て部材４３の押圧力を加減することにより埋没率を調整できる。例えば、流延塗工液の粘度、固形分、溶剤の使用量、粒子材質等にも依るが、目安として、流延塗工液の粘度１００～１０００００ｍＰａ・ｓにおいて、押圧力を、１ｍＮ/ｃｍ～１０００ｍＮ/ｃｍの範囲とすることにより、前記５０％を超え、１００％に満たない埋没率を比較的容易に達成することができる。

球形微粒子１３を弾性層１２表面上に均一に並べたのち、回転させながら所定温度、所定時間で加熱することにより、硬化させ球形微粒子１３を埋設させた弾性層１２を形成する。充分に冷却後、金型から基層ごと脱離させ、所望のシームレスベルト（中間転写ベルト）を得る。

こうして作製された中間転写ベルトの抵抗は、カーボンブラック、イオン導電剤の量を可変することにより調整される。この際、球形微粒子１３の大きさや占有面積率によって抵抗が変わりやすいので注意する。抵抗の測定は市販の計測器を使用できるが、たとえばダイアインスツルメンツ社のハイレスタを使用することにより測定することができる。

＜画像形成装置＞
本発明の画像形成装置は、潜像が形成され、トナー像を担持可能な像担持体と、該像担持体上に形成された潜像をトナーで現像する現像手段と、該現像手段により現像されたトナー像が一次転写される中間転写体と、該中間転写体上に担持されたトナー像を記録媒体に二次転写する転写手段とを有してなり、中間転写体が本発明の中間転写ベルトであることを特徴とする。また更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
この場合、前記画像形成装置がフルカラー画像形成装置であって、各色の現像手段を有する複数の潜像担持体を直列に配置してなるものが好ましい。

本発明における電子写真装置（以降、「画像形成装置」と呼称する。）を図面を参照しながら以下に詳しく説明する。なお、下記は一例であって本発明はこれに限定されるものではない。

図５は、本発明の画像形成装置の一例を示す要部模式図である。
図５に示すベルト部材を含む中間転写ユニット５００は、複数のローラに張架された中間転写体である中間転写ベルト５０１などにより構成されている。この中間転写ベルト５０１の周りには、２次転写ユニット６００の２次転写電荷付与手段である２次転写バイアスローラ６０５、中間転写体クリーニング手段であるベルトクリーニングブレード５０４、潤滑剤塗布手段の潤滑剤塗布部材である潤滑剤塗布ブラシ５０５などが対向するように配設されている。

また、中間転写ベルト５０１の外周面または内周面に図示しない位置検知用マークが設けられる。ただし、中間転写ベルト５０１の外周面側については位置検知用マークがベルトクリーニングブレード５０４の通過域を避けて設ける工夫が必要であり、配置上の困難さを伴うことがあるので、その場合には位置検知用マークを中間転写ベルト５０１の内周面側に設けてもよい。マーク検知用センサとしての光学センサ５１４は、中間転写ベルト５０１が架け渡されている１次転写バイアスローラ５０７とベルト駆動ローラ５０８との間の位置に設けられる。

この中間転写ベルト５０１は、１次転写電荷付与手段である１次転写バイアスローラ５０７、ベルト駆動ローラ５０８、ベルトテンションローラ５０９、２次転写対向ローラ５１０、クリーニング対向ローラ５１１、及びフィードバック電流検知ローラ５１２に張架されている。各ローラは導電性材料で形成され、１次転写バイアスローラ５０７以外の各ローラは接地されている。１次転写バイアスローラ５０７には、定電流または定電圧制御された１次転写電源８０１により、トナー像の重ね合わせ数に応じて所定の大きさの電流または電圧に制御された転写バイアスが印加されている。

中間転写ベルト５０１は、図示しない駆動モータによって矢印方向に回転駆動されるベルト駆動ローラ５０８により、矢印方向に駆動される。
このベルト部材である中間転写ベルト５０１は、通常、半導体、又は絶縁体で、単層または多層構造となっているが、本発明においてはシームレスベルトが好ましく用いられ、これによって耐久性が向上すると共に、優れた画像形成が実現できる。また、中間転写ベルトは、感光体ドラム２００上に形成されたトナー像を重ね合わせるために、通紙可能最大サイズより大きく設定されている。

２次転写手段である２次転写バイアスローラ６０５は、２次転写対向ローラ５１０に張架された部分の中間転写ベルト５０１のベルト外周面に対して、後述する接離手段としての接離機構によって、接離可能に構成されている。２次転写バイアスローラ６０５は、２次転写対向ローラ５１０に張架された部分の中間転写ベルト５０１との間に被記録媒体である転写紙Ｐを挟持するように配設されており、定電流制御される２次転写電源８０２によって所定電流の転写バイアスが印加されている。

レジストローラ６１０は、２次転写バイアスローラ６０５と２次転写対向ローラ５１０に張架された中間転写ベルト５０１との間に、所定のタイミングで転写材である転写紙Ｐを送り込む。また、２次転写バイアスローラ６０５には、クリーニング手段であるクリーニングブレード６０８が当接している。該クリーニングブレード６０８は、２次転写バイアスローラ６０５の表面に付着した付着物を除去してクリーニングするものである。

このような構成のカラー複写機において、画像形成サイクルが開始されると、感光体ドラム２００は、図示しない駆動モータによって矢印で示す反時計方向に回転され、該感光体ドラム２００上に、Ｂｋ（ブラック）トナー像形成、Ｃ（シアン）トナー像形成、Ｍ（マゼンタ）トナー像形成、Ｙ（イエロー）トナー像形成が行われる。中間転写ベルト５０１はベルト駆動ローラ５０８によって矢印で示す時計回りに回転される。この中間転写ベルト５０１の回転に伴って、１次転写バイアスローラ５０７に印加される電圧による転写バイアスにより、Ｂｋトナー像、Ｃトナー像、Ｍトナー像、Ｙトナー像の１次転写が行われ、最終的にＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に中間転写ベルト５０１上に各トナー像が重ね合わせて形成される。

例えば、上記Ｂｋトナー像形成は次のように行われる。
図５において、帯電チャージャ２０３は、コロナ放電によって感光体ドラム２００の表面を負電荷で所定電位に一様に帯電する。上記ベルトマーク検知信号に基づき、タイミングを定め、図示しない書き込み光学ユニットにより、Ｂｋカラー画像信号に基づいてレーザ光によるラスタ露光を行う。このラスタ像が露光されたとき、当初一様帯電された感光体ドラム２００の表面の露光された部分は、露光光量に比例する電荷が消失し、Ｂｋ静電潜像が形成される。このＢｋ静電潜像に、Ｂｋ現像器２３１Ｋの現像ローラ上の負帯電されたＢｋトナーが接触することにより、感光体ドラム２００の電荷が残っている部分にはトナーが付着せず、電荷の無い部分つまり露光された部分にはトナーが吸着し、静電潜像と相似なＢｋトナー像が形成される。

このようにして感光体ドラム２００上に形成されたＢｋトナー像は、感光体ドラム２００と接触状態で等速駆動回転している中間転写ベルト５０１のベルト外周面に１次転写される。この１次転写後の感光体ドラム２００の表面に残留している若干の未転写の残留トナーは、感光体ドラム２００の再使用に備えて、感光体クリーニング装置２０１で清掃される。この感光体ドラム２００側では、Ｂｋ画像形成工程の次にＣ画像形成工程に進み、所定のタイミングでカラースキャナによるＣ画像データの読み取りが始まり、そのＣ画像データによるレーザ光書き込みによって、感光体ドラム２００の表面にＣ静電潜像を形成する。

そして、先のＢｋ静電潜像の後端部が通過した後で、且つＣ静電潜像の先端部が到達する前にリボルバ現像ユニット２３０の回転動作が行われ、Ｃ現像機２３１Ｃが現像位置にセットされ、Ｃ静電潜像がＣトナーで現像される。以後、Ｃ静電潜像領域の現像を続けるが、Ｃ静電潜像の後端部が通過した時点で、先のＢｋ現像機２３１Ｋの場合と同様にリボルバ現像ユニットの回転動作を行い、次のＭ現像機２３１Ｍを現像位置に移動させる。これもやはり次のＹ静電潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了させる。なお、Ｍ及びＹの画像形成工程については、それぞれのカラー画像データ読み取り、静電潜像形成、現像の動作が上述のＢｋ、Ｃの工程と同様であるので説明は省略する。

このようにして感光体ドラム２００上に順次形成されたＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像は、中間転写ベルト５０１上の同一面に順次位置合わせされて１次転写される。これにより、中間転写ベルト５０１上に最大で４色が重ね合わされたトナー像が形成される。一方、上記画像形成動作が開始される時期に、転写紙Ｐが転写紙カセット又は手差しトレイなどの給紙部から給送され、レジストローラ６１０のニップで待機している。
そして、２次転写対向ローラ５１０に張架された中間転写ベルト５０１と２次転写バイアスローラ６０５によりニップが形成された２次転写部に、上記中間転写ベルト５０１上のトナー像の先端がさしかかるときに、転写紙Ｐの先端がこのトナー像の先端に一致するように、レジストローラ６１０が駆動されて、転写紙ガイド板６０１に沿って転写紙Ｐが搬送され、転写紙Ｐとトナー像とのレジスト合わせが行われる。

このようにして、転写紙Ｐが２次転写部を通過すると、２次転写電源８０２によって２次転写バイアスローラ６０５に印加された電圧による転写バイアスにより、中間転写ベルト５０１上の４色重ねトナー像が転写紙Ｐ上に一括転写（２次転写）される。この転写紙Ｐは、転写紙ガイド板６０１に沿って搬送されて、２次転写部の下流側に配置した除電針からなる転写紙除電チャージャ６０６との対向部を通過することにより除電された後、ベルト構成部であるベルト搬送装置２１０により定着装置２７０に向けて送られる。そして、この転写紙Ｐは、定着装置２７０の定着ローラ２７１、２７２のニップ部でトナー像が溶融定着された後、図示しない排出ローラで装置本体外に送り出され、図示しないコピートレイに表向きにスタックされる。なお、定着装置２７０は必要によりベルト構成部を備えた構成とすることもできる。

一方、上記ベルト転写後の感光体ドラム２００の表面は、感光体クリーニング装置２０１でクリーニングされ、上記除電ランプ２０２で均一に除電される。また、転写紙Ｐにトナー像を２次転写した後の中間転写ベルト５０１のベルト外周面に残留した残留トナーは、ベルトクリーニングブレード５０４によってクリーニングされる。該ベルトクリーニングブレード５０４は、図示しないクリーニング部材離接機構によって、該中間転写ベルト５０１のベルト外周面に対して所定のタイミングで接離されるように構成されている。

このベルトクリーニングブレード５０４の上記中間転写ベルト５０１の移動方向上流側には、該中間転写ベルト５０１のベルト外周面に対して接離するトナーシール部材５０２が設けられている。このトナーシール部材５０２は、上記残留トナーのクリーニング時に上記ベルトクリーニングブレード５０４から落下した落下トナーを受け止めて、該落下トナーが上記転写紙Ｐの搬送経路上に飛散するのを防止している。このトナーシール部材５０２は、上記クリーニング部材離接機構によって、上記ベルトクリーニングブレード５０４とともに、該中間転写ベルト５０１のベルト外周面に対して接離される。

このようにして残留トナーが除去された中間転写ベルト５０１のベルト外周面には、上記潤滑剤塗布ブラシ５０５により削り取られた潤滑剤５０６が塗布される。該潤滑剤５０６は、例えば、ステアリン酸亜鉛などの固形体からなり、該潤滑剤塗布ブラシ５０５に接触するように配設されている。また、この中間転写ベルト５０１のベルト外周面に残留した残留電荷は、該中間転写ベルト５０１のベルト外周面に接触した図示しないベルト除電ブラシにより印加される除電バイアスによって除去される。ここで、上記潤滑剤塗布ブラシ５０５及び上記ベルト除電ブラシは、それぞれの図示しない接離機構により、所定のタイミングで、上記中間転写ベルト５０１のベルト外周面に対して接離されるようになっている。

ここで、リピートコピーの時は、カラースキャナの動作及び感光体ドラム２００への画像形成は、１枚目の４色目（Ｙ）の画像形成工程に引き続き、所定のタイミングで２枚目の１色目（Ｂｋ）の画像形成工程に進む。また、中間転写ベルト５０１は、１枚目の４色重ねトナー像の転写紙への一括転写工程に引き続き、ベルト外周面の上記ベルトクリーニングブレード５０４でクリーニングされた領域に、２枚目のＢｋトナー像が１次転写されるようにする。その後は、１枚目と同様動作になる。以上は、４色フルカラーコピーを得るコピーモードであったが、３色コピーモード、２色コピーモードの場合は、指定された色と回数の分について、上記同様の動作を行うことになる。また、単色コピーモードの場合は、所定枚数が終了するまでの間、リボルバ現像ユニット２３０の所定色の現像機のみを現像動作状態にし、ベルトクリーニングブレード５０４を中間転写ベルト５０１に接触させたままの状態にしてコピー動作を行う。

上記実施形態では、感光体ドラム１を一つだけ備えた複写機について説明したが、本発明は、例えば、図６の要部模式図に一構成例を示すような、複数の感光体ドラムをシームレスベルトからなる一つの中間転写ベルトに沿って並設した画像形成装置にも適用できる。
図６は、４つの異なる色（ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン）のトナー像を形成するための４つの感光体ドラム２１ＢＫ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃを備えた４ドラム型のデジタルカラープリンタの一構成例を示す。

図６において、プリンタ本体１０１は電子写真方式によるカラー画像形成を行うための、画像書込部１１２、画像形成部１１３、給紙部１４、から構成されている。画像信号を元に画像処理部で画像処理して画像形成用の黒（ＢＫ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）の各色信号に変換し、画像書込部１１２に送信する。画像書込部１１２は、例えば、レーザ光源と、回転多面鏡等の偏向器と、走査結像光学系、及びミラー群、からなるレーザ走査光学系であり、上記の各色信号に対応した４つの書込光路を有し、画像形成部１１３の各色毎に設けられた像坦持体（感光体）２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃに各色信号に応じた画像書込を行う。

画像形成部１１３は黒（ＢＫ）用、マゼンタ（Ｍ）用、イエロー（Ｙ）用、シアン（Ｃ）用の各像坦持体である感光体２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃを備えている。この各色用の各感光体としては、通常ＯＰＣ感光体が用いられる。各感光体２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃの周囲には、帯電装置、上記書込部１１２からのレーザ光の露光部、黒、マゼンタ、イエロー、シアンの各色用の現像装置２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｃ、１次転写手段としての１次転写バイアスローラ２３ＢＫ、２３Ｍ、２３Ｙ、２３Ｃ、クリーニング装置（表示略）、及び図示しない感光体除電装置等が配設されている。なお、上記現像装置２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｃには、２成分磁気ブラシ現像方式を用いている。ベルト構成部である中間転写ベルト２２は、各感光体２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃと、各１次転写バイアスローラ２３ＢＫ、２３Ｍ、２３Ｙ、２３Ｃとの間に介在し、各感光体上に形成された各色のトナー像が順次重ね合わせて転写される。

一方、転写紙Ｐは、給紙部１４から給紙された後、レジストローラ１６を介して、ベルト構成部である転写搬送ベルト５０に担持される。そして、中間転写ベルト２２と転写搬送ベルト５０とが接触するところで、上記中間転写ベルト２２上に転写されたトナー像が、２次転写手段としての２次転写バイアスローラ６０により２次転写（一括転写）される。これにより、転写紙Ｐ上にカラー画像が形成される。このカラー画像が形成された転写紙Ｐは、転写搬送ベルト５０により定着装置１５に搬送され、この定着装置１５により転写された画像が定着された後、プリンタ本体外に排出される。

なお、上記２次転写時に転写されずに上記中間転写ベルト２２上に残った残留トナーは、ベルトクリーニング部材２５によって中間転写ベルト２２から除去される。このベルトクリーニング部材２５の下流側には、潤滑剤塗布装置２７が配設されている。この潤滑剤塗布装置２７は、固形潤滑剤と、中間転写ベルト２２に摺擦して固形潤滑剤を塗布する導電性ブラシとで構成されている。前記導電性ブラシは、中間転写ベルト２２に常時接触して、中間転写ベルト２２に固形潤滑剤を塗布している。固形潤滑剤は、中間転写ベルト２２のクリーニング性を高め、フィルミィングの発生を防止し耐久性を向上させる作用がある。

以下、実施例に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これら実施例によって制限されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りこれらの実施例を適宜改変したものも本発明の範囲内である。

［実施例１、実施例２、実施例３、実施例４］
下記により基層用塗工液を調製し、この塗工液を用いてシームレスベルト基層を製造した。

＜基層用塗工液の調製＞
先ず、ポリイミド樹脂前駆体を主成分とするポリイミドワニス（Ｕ－ワニスＡ；宇部興産社製）に、予めビーズミルにてＮ－メチル－２－ピロリドン中に分散させたカーボンブラック（ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ４；エボニックデグサ社製）の分散液を、カーボンブラック含有率がポリアミック酸固形分の１６．７［質量％］になるように調合し、よく攪拌混合して塗工液を調製した。

＜ポリイミド基層ベルトの作製＞
外径３４０［ｍｍ］、長さ３６０［ｍｍ］の外面をブラスト処理にて粗面化した金属製の円筒状支持体を型として用い、ロールコート塗工装置に取り付けた。続いて、基層用塗工液をパンに流し込み、塗布ローラの回転速度４０［ｍｍ／ｓｅｃ］で塗料を汲み上げ、規制ローラと塗布ローラとのギャップを０．６［ｍｍ］として、塗布ローラ上の塗料厚みを制御した。

その後、円筒状支持体の回転速度を３５［ｍｍ／ｓｅｃ］に制御して塗布ローラに近づけ、塗布ローラとのギャップを０．４［ｍｍ］として塗布ローラ上の塗料を均一に円筒状支持体上に転写塗布した後、回転を維持しながら熱風循環乾燥機に投入して、１１０［℃］まで徐々に昇温して３０分加熱、さらに昇温して２００［℃］で３０分加熱し、回転を停止した。 その後、これを高温処理の可能な加熱炉（焼成炉）に導入し、段階的に３２０［℃］まで昇温して６０分加熱処理（焼成）した。 充分に冷却し、ポリイミド基層ベルトＡを得た。

＜ポリイミド基層ベルトへの弾性層の作製＞
下記表１に示す各成分を同表に示す割合で配合し混練することで各種弾性層形成用ゴム組成物を作成した。

前記表１で使用した各成分は以下の通りである。
アクリルゴム：日本ゼオン株式会社製二ポールＡＲ１２
ステアリン酸：日油株式会社製ビーズステアリン酸つばき
赤リン：燐化学工業株式会社製ノーバエクセル１４０Ｆ
ポリリン酸メラミン：ＡＤＥＫＡ製ＦＰ－２１００ＪＣ
水酸化アルミニウム：昭和電工株式会社製ハイジライトＨ４２Ｍ
水酸化マグネシウム：協和化学工業株式会社製キスマ５Ａ
粘土鉱物：ビック・ケミー社製ＣＬＯＩＳＩＴＥ５（モンモリロナイト）
架橋剤：デュポンダウエラストマージャパン製 Ｄｉａｋ．Ｎｏ１（ヘキサメチレンジアミンカーバメイト）
架橋促進剤：Ｓａｆｉｃ ａｌｃａｎ社製 ＶＵＬＣＯＦＡＣ ＡＣＴ５５（７０％１，８－ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン－７と二塩基酸との塩、３０％アモルファスシリカ）
導電剤：日本カーリット株式会社製 ＱＡＰ－０１（過塩素酸テトラブチルアンモニウム）

次に、このようにして得られたゴム組成物を有機溶剤（ＭＩＢＫ：メチルイソブチルケトン）に溶かして固形分３５［ｗｔ％］のゴム溶液を作製した。この作製したゴム溶液を先に作製したポリイミド基層ベルトが形成された円筒状支持体を回転させながらポリイミド基層ベルト上に、ノズルよりゴム溶液を連続的に吐出しながら支持体の軸方法に移動させ螺旋状に塗工した。 塗布量としては最終的な膜厚が４００［μｍ］になるような液量の条件とした。 その後、ゴム溶液が塗工された円筒状支持体をそのまま回転しながら熱風循環乾燥機に投入して、昇温速度４［℃／分］で９０［℃］まで昇温して３０分加熱した。

その後、乾燥機から取り出して冷却し、この表面に、図４の方法を用いて、球形微粒子１３として、シリコーン球形微粒子（エポスターＳ１２（体積平均粒径１．２［μｍ］品）；日本触媒、真球状の粒子）をまんべんなく表面にまぶし、ポリウレタンゴムブレードの押し付け部材を、押圧力１００［ｍＮ／ｃｍ］で押し当てて弾性層１２に固定化した。 続いて、再び熱風循環乾燥機に投入して、昇温速度４［℃／分］で１７０［℃］まで昇温して６０分加熱処理し、中間転写ベルトＡ（実施例１）、中間転写ベルトＢ（実施例２）、中間転写ベルトＣ（実施例３）、中間転写ベルトＤ（実施例４）を得た。
なお、実施例１～４の中間転写ベルトにおいて、球形微粒子は弾性層の表面の面積に対し６６％の面積を占有していた。また、球形微粒子の弾性層中への埋没率は、５５％であった。

［実施例５］
実施例１～４に示す弾性層形成用ゴム組成物を、表２に示す弾性層形成用ゴム組成物に変更したこと以外は、実施例１～４を繰り返し、中間転写ベルトＥ（実施例５）を得た。

前記表２で使用した各成分は以下の通りである。
水素化ニトリルゴム：日本ゼオン株式会社製 ゼットポール2020Ｌ
ステアリン酸（日油株式会社製 ビーズステアリン酸つばき）
硫黄：鶴見化学工業 200mesh硫黄
酸化亜鉛：正同化学工業 亜鉛華２種
加硫促進剤：大内新興化学工業株式会社製ノクセラーＴＳ（テトラメチルチウラムモノスルフィド）
赤リン：燐化学工業株式会社製ノーバエクセル140Ｆ
水酸化アルミニウム：昭和電工株式会社製ハイジライトＨ42Ｍ
導電剤：日本カーリット株式会社製 ＱＡＰ－０１（過塩素酸テトラブチルアンモニウム）

なお、実施例５の中間転写ベルトにおいて、球形微粒子は弾性層の表面の面積に対し７２％の面積を占有していた。また、球形微粒子の弾性層中への埋没率は、６０％であった。

＜比較例１～３＞
実施例１～４に示す弾性層形成用ゴム組成物を、表３に示す各種弾性層形成用ゴム組成物に変更したこと以外は、実施例１～４を繰り返し、中間転写ベルトＦ（比較例１）、中間転写ベルトＧ（比較例２）、中間転写ベルトＨ（比較例３）を得た。なお使用した各種成分は、実施例１～４と同じである。

なお、比較例１～３の中間転写ベルトにおいて、球形微粒子は弾性層の表面の面積に対し６８％の面積を占有していた。また、球形微粒子の弾性層中への埋没率は、５５％であった。

＜比較例４＞
実施例５に示す弾性層形成用ゴム組成物を、表４に示す弾性層形成用ゴム組成物に変更したこと以外は、実施例５を繰り返し、中間転写ベルトＩ（比較例４）を得た。なお使用した各種成分は、実施例５と同じである。

なお、比較例４の中間転写ベルトにおいて、球形微粒子は弾性層の表面の面積に対し６３％の面積を占有していた。また、球形微粒子の弾性層中への埋没率は、６０％であった。

上記各実施例、比較例の中間転写ベルトＡ～Ｉに対し、以下の評価を行った。

（難燃性）
ＵＬ－９４ Ｖ試験に準拠して行った。

（抵抗環境変動）
三菱化学アナリテックのハイレスタを使い、５００Ｖ１０秒印加時の体積抵抗率を抵抗値として測定した。測定環境は２３℃５０％ＲＨ（ＭＭ環境）、２７℃８０％ＲＨ（ＨＨ環境）の２環境で行った。

（画像濃度）
上記各実施例、比較例の中間転写ベルトＡ～Ｉを、図５の画像形成装置に搭載し、ＭＭ環境とＨＨ環境でＰＯＤグロスコート１２８紙（王子製紙）へシアン、マゼンタの２色ブルーベタ画像を１０枚ずつ出力し、画像濃度を比較した。判定は○が変化なし、△がHH環境で濃度が薄くなるが実使用可能レベル、×がHH環境での濃度が薄すぎて使用不可、とした。

結果を表５に示す。なお、抵抗環境変動における「桁」とは、「ＭＭ環境の抵抗率の常用対数値」から「ＨＨ環境の抵抗率の常用対数値」を減じた値を意味する。

表５の結果から、実施例の中間転写ベルトは、高い難燃性を有しており、かつ温湿度変化があっても画像濃度が安定していることが分かる。

（図１、図２の符号）
１１ 基層
１２ 弾性層
１３ 球形微粒子
（図３Ａ、Ｂ、Ｃの符号）
ｒ１ 長軸
ｒ２ 短軸
ｒ３ 厚み
（図４の符号）
４１ 金型ドラム
４２ 基層と弾性層を塗布したベルト
４３ 押し当て部材
４５ 粉体供給装置
（図５の符号）
Ｐ 転写紙
Ｌ レーザー光
７０ 除電ローラ
８０ アースローラ
２００ 感光体ドラム
２０１ 感光体クリーニング装置
２０２ 除電ランプ
２０３ 帯電チャージャ
２０４ 電位センサー
２０５ 画像濃度センサー
２１０ ベルト搬送装置
２３０ リボルバ現像ユニット
２３１Ｙ Ｙ現像機
２３１Ｋ Ｂｋ現像機
２３１Ｃ Ｃ現像機
２３１Ｍ Ｍ現像機
２７０ 定着装置
２７１、２７２ 定着ローラ
５００ 中間転写ユニット
５０１ 中間転写ベルト
５０２ トナーシール部材
５０３ 帯電チャージャ
５０４ ベルトクリーニングブレード
５０５ 潤滑剤塗布ブラシ
５０６ 潤滑剤
５０７ １次転写バイアスローラ
５０８ ベルト駆動ローラ
５０９ ベルトテンションローラ
５１０ ２次転写対向ローラ
５１１ クリーニング対向ローラ
５１２ フィードバッグ電流検知ローラ
５１３ トナー画像
５１４ 光学センサ
６００ ２次転写ユニット
６０１ 転写紙ガイド板
６０５ ２次転写バイアスローラ
６０６ 転写紙除電チャージャ
６０８ クリーニングブレード
６１０ レジストローラ
８０１ １次転写電源
８０２ ２次転写電源
（図６の符号）
Ｐ 転写紙
１０１ プリンタ本体
１１２ 画像書込部
１１３ 画像形成部
１４ 給紙部
１５ 定着装置
１６ レジストローラ
２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｃ 現像装置
２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃ 感光体
２２ 中間転写ベルト
２３ＢＫ、２３Ｍ、２３Ｙ、２３Ｃ １次転写バイアスローラ
２５ ベルトクリーニング部材
２６ 駆動ローラ
２７ 潤滑剤塗布装置
５０ 転写搬送ベルト
６０ ２次転写バイアスローラ

特開２０１２－１９８３２９号公報

Claims (7)

1. 像担持体上に形成された潜像をトナーにより現像して得られたトナー像が転写される中間転写ベルトであって、
   前記中間転写ベルトは、基層と、球形微粒子を含みかつ前記球形微粒子による凹凸形状を有する弾性層とを備えた積層構造を有し、
   前記弾性層は、リン系化合物と金属水和物と粘土鉱物とを含み、アクリルゴムまたは水素化ニトリルゴムを含む
   ことを特徴とする中間転写ベルト。
2. 前記粘土鉱物が、層状ケイ酸塩であることを特徴とする請求項１に記載の中間転写ベルト。
3. 前記金属水和物が水酸化アルミニウムであることを特徴とする請求項１または２に記載の中間転写ベルト。
4. 前記リン系化合物が赤リンであることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の中間転写ベルト。
5. 前記球形微粒子の一部または全部が、前記弾性層の厚さ方向に単一の状態で独立して埋め込まれ、これにより前記弾性層の表面に凹凸形状を形成していることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の中間転写ベルト。
6. 潜像が形成され、トナー像を担持可能な像担持体と、
   前記像担持体上に形成された潜像をトナーで現像する現像手段と、
   前記現像手段により現像されたトナー像が一次転写される中間転写体と、
   前記中間転写体上に担持されたトナー像を記録媒体に二次転写する転写手段とを有してなり、
   前記中間転写体が請求項１～５のいずれかに記載の中間転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
7. 前記画像形成装置がフルカラー画像形成装置であって、各色の現像手段を有する複数の潜像担持体を直列に配置してなることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。

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