CN101713949B - 转印带电部件及图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种转印带电部件及图像形成装置,该转印带电部件充分确保转印效率,并且相对于中间转印带为非磨损特性,同时为低摩擦特性,且摩擦稳定性优异。一种转印带电部件(62)在将承载于图像承载体(12)上的调色剂像转印于中间转印带(31)上而得到图像的图像形成装置中,经由按压部件(61)与所述中间转印带(31)的内面面接触,并且被按压向所述图像承载体的方向,其中,该转印带电部件(62)为由树脂组合物构成的片材,所述树脂组合物是将非注射成形性超高分子量PE树脂100重量份,导电性碳2~15重量份,选自PTFE树脂粉末、石墨粉末及硅酮树脂粉末中的至少一种的粉末0.5~5重量份混合而制成的。
Description
技术领域
本发明涉及将承载于图像承载体上的调色剂像转印于中间转印带上的转印带电部件及图像形成装置。
背景技术
作为图像形成装置,存在将承载于图像承载体上的调色剂像转印于中间转印带上而得到图像的图像形成装置。该图像形成装置为向被图像承载体和转印辊夹持的中间转印带上转印图像承载体上的调色剂像的方式。
在此,在中间转印带和转印辊接触的附近,形成中间转印带和转印辊隔着小的间隙而对向的部分。在形成该小的间隙的部分形成边界不清晰的转印电场。尤其是在转印区域的上游侧,这是成为所谓的调色剂像的飞散等转印性恶化的主要原因。另一方面,公知的有与转印调色剂像的中间转印带的转印面相反侧的面即中间转印带内面接触的转印刮片(参照专利文献1)。转印刮片和中间转印带隔着小的间隙而对向的部分极小,如上所述边界不清晰的转印电场的形成变小,所述的转印性的恶化也不易发生。但是,使用转印刮片的图像形成装置的转印区域狭窄,可能造成转印效率降低。
已提出使用能够与中间转印带面接触的转印部件代替用刮片的边缘与中间转印带接触的转印刮片的方案(参照专利文献2及专利文献3)。该转印部件例如为长方体,专利文献2中公开有能够用于与中间转印带接触的面的薄膜材料。
但是,专利文献2中记载的与中间转印带的内面面接触的转印部件与中间转印带的接触面积变大。因此,摩擦阻抗变大,伴随中间转印带的移动,与中间转印带的接触不连续。其结果,有时转印电场的产生也变得不稳定。另外,若转印部件的摩擦阻抗不稳定,就会在图像上产生错位。另外,在该情况下,有时导致转印部件从支架上脱落,或转印部件自身发生破碎的现象。
专利文献1:日本特开2007-41242号公报
专利文献2:日本特开平09-120218号公报
专利文献3:日本特开2007-156455号公报
专利文献3公示的技术是以解决上述问题为目的而开发的。通过使支承转印部件的支持部件可摆动,在转印部件上产生大的摩擦力时,转印部件向中间转印带的旋转方向倾斜而减轻从中间转印带承受的摩擦力,在图像形成动作中,转印部件也能够和中间转印带稳定接触。
但是,存在如下问题,即,至今也未得到能够充分确保向中间转印带的转印效率,即使和中间转印带的内面滑动接触也不磨损,并且为低摩擦特性且摩擦稳定性优异的转印部件。
发明内容
本发明是为解决上述问题而开发的。其目的在于提供一种转印带电部件及图像形成装置,用于制造充分确保转印效率,即使和中间转印带的内面滑动接触也不磨损,并且为低摩擦特性且摩擦稳定性优异的转印部件。
本发明涉及一种转印带电部件,在将承载于图像承载体上的调色剂像转印于中间转印带上而得到图像的图像形成装置中,该转印带电部件构成配置于转印调色剂像的中间转印带的转印面的相反侧的面即内面侧的转印部件。该转印带电部件与上述中间转印带的内面接触并且由按压部件被按压向所述图像承载体的方向。
所述转印带电部件为将树脂组合物成形为片材,所述树脂组合物是将非注射成形性超高分子量聚乙烯(以下,将超高分子量聚乙烯记为UHMWPE)树脂100重量份;导电性碳2~15重量份;选自聚四氟乙烯(以下将聚四氟乙烯记为PTFE)树脂粉末、石墨粉末及硅酮树脂粉末中的至少一种的粉末0.5~5重量份混合而成的。
本发明的转印带电部件的特征为,所述非注射成形性聚乙烯树脂重量平均分子量为100万~400万的超高分子量聚乙烯树脂。另外,其特征为,所述非注射成形性UHMWPE树脂的粒子为非球状。
本发明的转印带电部件的特征为,所述非注射成形性UHMWPE树脂的粒子的平均粒径为所述导电性碳的平均粒径及所述粉末的平均粒径的3倍以上。另外,其特征为,所述非射出成形性UHMWPE树脂的粒子的平均粒径为100~200μm,所述导电性碳的平均粒径为1μm以下,所述粉末的平均粒径为1~30μm。
所述导电性碳为科琴碳黑(ケツチエンブラツク)。另外,该科琴碳黑其特征为,一次粒径为30nm~38nm。另外,其特征为,该科琴碳黑的BET比表面积为1000~1500m2/g。
本发明的转印带电部件的特征为,所述PTFE树脂粉末为由烷基乙烯醚(アルキルビニルエ一テル)改性的改性PTFE树脂粉末。另外,其特征为,所述石墨粉末为固定碳98.5重量%以上的人造石墨。另外,其特征为,所述硅酮树脂粉末为球状的硅酮树脂粉末。
本发明的转印带电部件的特征为,所述转印带电部件的表面阻抗值(JIS K7194)为1.0×102~1.0×1012Ω/□(Ω/sq)。所述转印带电部件的片材厚度为0.04~1.0mm。
本发明的转印带电部件的特征为,所述转印带电部件的表面,在所述非注射成形UHMWPE树脂的粒子彼此的粒界配设有所述导电性碳和所述粉末。
本发明提供一种图像形成装置,其具备:承载调色剂像的图像承载体;一边与该图像承载体接触一边移动的中间转印带;用于在向该中间转印带的表面转印所述图像承载体上的调色剂像的转印带电部件;按压部件,其使所述转印带电部件与所述中间转印带的转印调色剂像的转印面相反侧的面即内面进行面接触,同时用于向所述图像承载体的方向按压,其特征为,使用上述本发明的转印带电部件。另外,其特征为,所述按压部件为橡胶、弹性体、海绵中的任一种。
发明效果
本发明的转印带电部件为与中间转印带的内面进行面接触的部件,为由树脂组合物构成的片材。所述树脂组合物是将非注射成形性UHMWPE树脂100重量份、导电性碳2~15重量份、选自PTFE树脂粉末、石墨粉末及硅酮树脂粉末中的至少一种的粉末0.5~5重量份混合而成的。因此,摩擦阻抗低且稳定,该转印带电部件能够和中间转印带的内面稳定接触。因此,该转印带电部件具有均匀且稳定的表面阻抗值,不会产生图像错位。
另外,由于非注射成形性UHMWPE树脂是分子量为100万~400万的非注射成形性UHMWPE树脂,因此,转印带电部件为同时具有低摩擦特性、耐磨损特性。
另外,在转印带电部件中,非注射成形性UHMWPE树脂的粒子为非球状,因此,非注射成形性UHMWPE树脂的粒子彼此容易接触。由此,该粒子彼此容易在压缩成形中融合。因此,该转印带电部件机械强度高。
在本发明的转印带电部件中,非注射成形性UHMWPE树脂的粒子的平均粒径为其它混合材料的平均粒径的3倍以上,因此,其它混合材料容易附着在非注射成形性UHMWPE树脂的粒子上,混合材料的特性容易发挥。尤其是,非射出成形性UHMWPE树脂的粒子的平均粒径为100~200μm,导电性碳的平均粒径为1μm以下,各粉末的平均粒径为1~30μm,因此,混合材料的特性更容易发挥,该转印带电部件的低摩擦特性、导电性的稳定性优异。
使用于所述转印带电部件的导电性碳为科琴碳黑,因此,表面阻抗值的稳定性优异。另外,所述科琴碳黑的一次粒径为30~38nm,因此,即使少量的混合量也能够得到所希望的表面阻抗值。另外,所述科琴碳黑的BET比表面积为1000~1500m2/g,因此,即使少量的混合量,其表面阻抗值的稳定性也更优异。
本发明的转印带电部件,PTFE树脂粉末为由烷基乙烯醚改性的改性PTFE树脂粉末,另外,石墨粉末为固定碳98.5重量%以上的人造石墨,另外,硅酮树脂粉末为球状的硅酮树脂粉末,因此,不会牺牲耐磨损性,低摩擦特性优异。
另外,本发明的转印带电部件用JIS K7194方法测定的表面阻抗值为1.0×102~1.0×1012Ω/□,因此,能够将来自电源的转印偏压施加给中间转印带。
另外,本发明的转印带电部件的片材厚度为0.04~1.0mm,因此,向中间转印带内面的面接触容易。
本发明的转印带电部件的表面为,在所述非注射成形UHMWPE树脂的粒子彼此的粒界配设有所述导电性碳和所述粉末的结构,因此,即使少量的碳混合量,表面阻抗值的稳定性也优异。
本发明的图像形成装置,其特征为应用了本发明的转印带电部件。由于应用本发明的转印带电部件,因此,中间转印带和转印带电部件的摩擦阻抗低且稳定。由此,在该图像形成装置中,不产生图像错位。
在图像形成装置中,按压部件为橡胶、弹性体、海绵中的任一种,因此,容易使转印带电部件与中间转印带内面进行面接触。
附图说明
图1是表示本发明的图像形成装置的图;
图2是表示本发明的图像形成装置的中间转印单元等的图;
图3是表示本发明的转印带电部件的图;
图4是表示本发明的转印带电部件的摩擦系数的历时变化的图;
图5是表示本发明的转印带电部件的磨损深度的图;
图6A是实施例2的片材表面的放大照片;
图6B是实施例2的片材表面的示意图。
符号说明:
10、处理盒
12、感光鼓(图像承载体)
13、带电机构
14、显像装置
15、清洗装置
20、光学单元
30、中间转印单元
31、中间转印带
32、33、34、驱动辊
35、电源
36、二次转印辊
40、记录材料供给单元
50、定影单元
51、定影辊
52、加压辊
53、排出托盘
60、一次转印机构
61、按压部件
62、转印带电部件
62a、接触面
62b、粘结面
63、支承部件
64、压缩弹簧
具体实施方式
下面,参照图1~图3说明本发明的图像形成装置的一实施例。图1所示的图像形成装置为彩色打印机,其具备可形成的调色剂像的颜色不同的四个图像形成位置。如图1所示,该图像形成装置分别具备:与可拆装地安装于各图像形成位置的各颜色对应的处理盒10、光学单元20、中间转印单元30、记录材料供给单元40、定影单元50。在此,光学单元20能够照射与图像信息对应的激光。记录材料供给单元40从各供给盒向二次转印区域输送记录材料P。定影单元50具有定影辊51及加压辊52,对记录材料P上的调色剂像施加热和压力,由此在记录材料P上进行调色剂像的定影。
图2表示图1的处理盒10及中间转印单元30的周边放大图。如图2所示,处理盒10分别具有电子照片感光体(图像承载体)即感光鼓12、带电机构13、显像装置14及清洗装置15。
中间转印单元30具备环状带即中间转印带31及可旋转移动地支承中间转印带31的三个辊32、33、34。另外,中间转印单元30具备将形成于各感光鼓12的调色剂像转印于中间转印带31上的一次转印机构60。
中间转印带31在感光鼓12和一次转印机构60之间移动。在各一次转印区域形成于各感光鼓12上的调色剂像,经由各一次转印机构60以在中间转印带31上重合的方式按顺序转印。
利用图1及图2说明具有上述构成的图像形成装置的图像形成工序。在四个处理盒10的每一个处,感光鼓12经由带电机构13(参照图2)同样地带电。之后,利用从光学单元20照射的激光在感光鼓12上形成静电潜像。然后,上述静电潜像通过显像装置14(参照图2)显像,从而形成调色剂像。
形成于感光鼓12上的调色剂像利用一次转印机构60的作用,一次转印于中间转印带31上。结束了一次转印的感光鼓12经由清洗装置15(参照图2)清洗残留于鼓表面的调色剂。形成于各感光鼓上的各色的调色剂像按顺序重叠转印于中间转印带31上。
另一方面,记录材料P经由记录材料供给单元40从供给盒输送于二次转印区域。输送至二次转印区域的记录材料P通过二次转印辊36的作用转印形成于中间转印带31上的调色剂像。转印调色剂像的记录材料P被输送至定影单元50,经由定影辊51和加压辊52的夹持部定影调色剂像,向排出托盘53上排出。
如图2所示,中间转印带31被张架起来,且通过传递来自驱动机构的驱动而旋转驱动的驱动辊32、33、34进行旋转。另一方面,各处理盒10的感光鼓12以和中间转印带31的旋转圆周速度大致等速的圆周速度旋转。
在中间转印带31的转印有调色剂像的面相反侧的面即中间转印带31的内侧的面,在与各感光鼓12对向的位置配置有作为转印机构的一次转印机构60。在一次转印机构60上连接有电源35,被施加规定电流值的转印偏压。经由电源35向转印装置60供给电流,与转印装置60对向的感光鼓12上的调色剂像被静电拉附到中间转印带31上。
图3表示一次转印机构60的周边放大图。如图3所示,一次转印机构60具备:由支承部件63支承的按压部件61、与按压部件61连接的转印带电部件62。按压部件61为具有导电性的大致长方体的弹性体,通过压缩弹簧64被向中间转印带31的内面侧按压。转印带电部件62为将树脂组合物成形为片材的部件,用接触面62a与中间转印带31的内面接触,用粘结面62b与按压部件61粘结。
中间转印带31移动(旋转)时,转印带电部件62和中间转印带31滑动。按压部件61由橡胶、弹性体、海绵中的任一种形成,使转印带电部件62与中间转印带31的内面进行面接触,并且弹性地按压感光鼓12。
转印带电部件62为由树脂组合物构成的片材,所述树脂组合物为在非注射成形性UHMWPE树脂中混合了导电性碳及从PTFE树脂粉末、石墨粉末、硅酮树脂粉末中选出的至少一种的粉末。导电性碳为用于向转印带电部件62赋予导电性的导电性赋予材料,各粉末为用于向转印带电部件62赋予润滑性的润滑性赋予材料。转印带电部件62为由上述树脂组合物构成的片材,因此,转印带电部件62的导电性、低磨损特性、扭矩稳定性优异。以下,详细地说明构成该树脂组合物的各材料。
用于本发明的树脂组合物的基体树脂为非注射成形性的UHMWPE树脂。UHMWPE树脂为使乙烯聚合而得到的结晶性的热可塑性树脂即聚乙烯树脂(以下,将聚乙烯记为PE),为将平时的2万~30万的分子量提高到50~700万的PE树脂,该树脂具有非粘结性、低摩擦特性,绝缘性高而容易带静电。但在UHMWPE树脂中,特别是分子量超过100万的树脂熔融时的粘度极高,几乎不能流动,因此,利用通常的注射成形法成形非常困难,通过压缩成形或挤压成形来成形。这种非注射成形性的UHMWPE树脂与可注射成形的UHMWPE树脂相比具有低摩擦性,另外,耐磨损性也优异,因此,不使作为相对材料的中间转印带31磨损,也不产生自身的磨损。由此,低摩擦特性及导电性的历时的稳定性优异。在由非注射成形性UHMWPE树脂形成片材时,经由压缩成形而成形为圆筒形后,通过旋转剥离(かつら剥き)的方式进行切削加工来制造。
本发明中应用的非注射成形性UHMWPE树脂的重量平均分子量优选100万~400万。通过将分子量设定在该范围,低摩擦特性更加优异,耐磨损特性提高。作为这种非注射成形性UHMWPE树脂,可以列举三井化学社制、商品名为ハイゼツクスミリオン(一种超高分子量聚乙烯的商品名,其重量平均分子量50万~600万)、ミペロン(一种超高分子量聚乙烯的商品名,重量平均分子量200万)。
理想的是,非注射成形性UHMWPE树脂的粒子为非球状。理想的是即使非球状中也不是具有特定形状的粒子,各粒子分别是不同形状的形状各异粒子。形状各异粒子的UHMWPE树脂在压缩成形时,即使混合有混合材料,粒子间的接触也会大量发生,粒子彼此容易熔融,成形体的拉伸强度、弯曲强度等机械强度提高,片材的耐磨损性优异。
只要非注射成形性UHMWPE树脂的粒子的平均粒径是其它混合材料的平均粒径的3倍以上的大小,混合材料就能够容易地进入UHMWPE树脂的粒子间,同时,UHMWPE树脂的粒子彼此也能够互相接触,因此,片材的机械强度、耐磨损性不会降低,混合材料的特性容易发挥。作为具体的范围,优选非注射成形性UHMWPE树脂的粒子的平均粒径为100~200μm,导电性碳的平均粒径为1μm以下,各粉末的平均粒径为1~30μm,作为混合材料的导电性碳及各粉末的特性更容易发挥。另外,平均粒径为通过激光分析法得到的测定值。作为激光分析粒度分布测定装置,有リ一ズ·アンド·ノ一ズラツプ社制的マイクロトラツクHRA。
作为片材的转印带电部件62其表面阻抗值(JIS K7194)优选1.0×102~1.0×1012Ω/□。表面阻抗值比1.0×1012Ω/□大时不能够确保导电性,不能向中间转印带上转印调色剂像。表面阻抗值比1.0×102Ω/□小时,可能会产生偏压泄露(放电)。发生偏压泄露时,在感光鼓表面或中间转印带表面形成针孔,在该部分产生转印不良,导致图像质量降低。
作为成为导电性赋予材料的导电性碳,有碳纤维或碳纳米管、富勒烯或碳粉末,任一种都可以使用。其中,碳粉末没有形状各异性且性价比优异,因此优选。作为碳粉末有碳黑。通过在导电性碳中采用碳黑,即使少量的混合,片材的表面阻抗值也能够设定在所希望的范围内。少量混合碳的优点为在制造片材时有均匀的分散性,由此,能够抑制低摩擦特性的不稳定性。
作为碳黑可使用利用热裂法碳黑法、乙炔碳黑法等分解法、槽法碳黑法、气炉法碳黑法、油炉法碳黑法、松烟法、灯烟法等不完全燃烧法中的任一种方法制造的碳黑,但是,从导电性的观点考虑,优选使用炉法碳黑、乙炔碳黑、科琴碳黑(注册商标:ケツチエンブラツク),其中,科琴碳黑导电性优异,因此更优选。
尤其是采用一次粒径为30~38nm的科琴碳黑时,即使少量的混合量也可形成能够得到所希望的表面阻抗值的片材,因此优选。另外,采用BET比表面积1000~1500m2/g的科琴碳黑时,即使少量的混合量也可形成为表面阻抗值的稳定性优异的片材,因此优选。作为这种科琴碳黑,可以举出ケツチエンブラツクィンタナシヨナル社(日本一公司名称)制的科琴碳黑EC-600JD。
根据以下理由,导电性碳的混合量优选相对于非注射成形性UHMWPE树脂100重量份为2~15重量份。若导电性碳的混合量比2重量份少,片材的表面阻抗值比1.0×1012Ω/□大,不能够确保导电性,若比15重量份大,片材的表面阻抗值比1.0×102Ω/□小,可能会产生偏压泄露。另外,对低摩擦特性及耐磨损特性也产生恶劣影响。
另外,因为和转印带电部件同样的理由,按压部件61的表面阻抗值也优选1.0×102~1.0×1012Ω/□。按压部件61可以由橡胶、弹性体、海绵中的任一种形成,混合有作为导电性赋予材料的导电性碳。作为导电性碳,根据上述理由适当选用,作为碳黑,可以适当地采用一次粒径30~38nm的科琴碳黑或BET比表面积1000~1500m2/g的科琴碳黑。
通过混合成为润滑性赋予材料的PTFE树脂粉末、石墨粉末、硅酮树脂粉末中任一种以上的粉末,片材的低摩擦特性稳定。另外认为,通过混合这些润滑性赋予材料,导电性碳在非注射成形性UHMWPE树脂的粒子彼此的界面容易均匀分散,即使少量的碳混合量,表面阻抗值的稳定性也优异。
PTFE树脂粉末也可以是成形用的粉末,也可以是固体润滑剂用的粉末。另外,若是用烷基乙烯醚改性的改性PTFE树脂粉末,由于其维持了低摩擦特性且能够提高片材的耐磨损性,因此优选。
石墨粉末大致分为天然石墨和人造石墨。人造石墨由于在制造工序中产生碳化硅,因此阻碍润滑性,难以制造充分进行了石墨化的石墨,因此,一般而言,润滑剂中不适宜使用人造石墨。天然石墨由于产出完全石墨化的石墨,具有非常高的润滑性,适合作为固体润滑剂使用。但是,较多地含有杂质,该杂质使润滑性降低,因此,必须除去杂质,但是,完全地除去杂质困难。
本发明优选的石墨能够维持低摩擦特性且提高片材的耐磨损性,因此,为固定碳98.5%以上的人造石墨。
硅酮树脂粉末可以合适地使用低摩擦特性的稳定性优异的球状的硅酮树脂。本发明的硅酮树脂粉末,由甲基硅倍半氧烷(メチルシルセスキオキサン:methyl silsesquioxane)单元及苯基硅倍半氧烷(フエニルシルセスキオキサン:phenyl silsesquioxane)单元构成,或由苯基硅倍半氧烷单元构成,甲基硅倍半氧烷单元用(CH3)SiO3/2表示、苯基硅倍半氧烷单元用(C6H5)SiO3/2表示,另外,也可以少量含有(CH3)2(C6H5)SiO1/2、(CH3)3SiO1/2、(C6H5)3SiO1/2、(CH3)(C6H5)2SiO1/2、(CH3)2SiO2/2、(C6H5)2SiO2/2、(CH3)(C6H5)SiO2/2及SiO4/2。上述球状的硅酮树脂具有防止耐磨损性降低的特性。作为硅酮树脂粉末,通过采用球状的硅酮树脂粉末,在维持低摩擦特性的同时能够提高片材的耐磨损性,因此优选。
作为润滑性赋予材料的上述粉末的混合量,根据以下的理由,优选相对于非注射成形性UHMWPE树脂100重量份为0.5~5重量份。上述粉末的混合量比0.5重量份少时,不能赋予片材所希望的低摩擦特性,若比5重量份多时,片材的耐磨损特性有降低的可能。
通过使用平均粒径为1~30μm范围的各粉末,片材的低磨损特性的稳定性优异。若粉末的平均粒径为比1μm小的直径,认为可能会降低在制造片材时均匀分散性,对低磨损特性的稳定性产生影响。若是比30μm大的直径时,片材的强度有可能降低。
作为片材的转印带电部件62的厚度为0.04~1.0mm,且通过设定为该范围的厚度,向中间转印带31的内面的面接触变得容易。片材的厚度比0.04mm薄时,片材的使用性恶化,在和按压部件61的粘结作业中不良率提高。片材的厚度比1.0mm厚时,柔软性恶化,因此,向中间转印带31的内面的面接触性降低。
作为片材的转印带电部件62的制造方法如下。称量基体树脂的非注射成形性UHMWPE树脂的粒子,导电性碳,润滑性赋予材料的PTFE树脂粉末、石墨粉末、硅酮树脂粉末中任一种以上的粉末的各原料,制成均匀混合物。向成形模型内投入该均匀混合物,通过由预备成形、烧结、正式成形构成的压缩成形而成形为成形原料即坯料。将该坯料安装在车床上,通过旋转剥离的方式进行切削加工来制造。
在上述实施方式中,例示了使用四个颜色不同的图像形成部的构成,但是,其使用数目不特别限定,可以根据需要适当设定。
另外,在上述实施方式中,虽然例示了激光打印机作为图像形成装置,但本发明不仅限于此,例如,也可以是复印机、传真装置等其它的图像形成装置或组合了这些功能的复合机等其它的图像形成装置。通过在转印部适用本发明,能够得到同样的效果。
实施例
下面,一并表示用于实施例及比较例的原材料。
(1)非注射成形性UHMWPE树脂-1:三井化学社制;ハィゼツクスミリオン(一种超高分子量聚乙烯的商品名)240S、重量平均分子量为200万、由激光分析法得到的平均粒径为120μm、不同形状(马铃薯形状)的粒子。
(2)非注射成形性UHMWPE树脂-2:三井化学社制;ハイゼツクスミリオン(一种超高分子量聚乙烯的商品名)240M、重量平均分子量为240万、由激光分析法得到的平均粒径为160μm、不同形状(马铃薯形状)的粒子。
(3)碳黑:ケツチエンブラツクインタ-ナシヨナル社制;科琴碳黑EC-600JD、一次粒径为34nm(由激光分析法得到的平均粒径为0.5μm以下)、BET比表面积为1270m2/g。
(4)PTFE树脂粉末:喜多村社制;KTL-610、由激光分析法得到的平均粒径为12μm。
(5)石墨粉末:Timcal Graphite and Carbon社制;TIM-REXKS-25、固定碳99.9重量%、由激光分析法得到的平均粒径为25μm。
(6)硅酮树脂粉末:信越化学工业社制;KMP-590、由激光分析法得到的平均粒径为2μm。
(7)可注射成形UHMWPE树脂:三井化学社制,リユブマ一(高滑动性聚乙烯)、重量平均分子量为50万。
(8)聚醚醚酮树脂:ピクトレツクス·エムシ一社制;PEEK-450P。
实施例1~实施例4及比较例1
用烧结的圆筒原形材,经由车削加工得到厚度为0.2mm的片材。由该片材切割成纵10mm、横25mm的试验片。应用该试验片,在以下所示的摩擦磨损试验中测定动摩擦系数、磨损深度。将动摩擦系数的测定结果记于图4,将磨损深度的测定结果记于图5。另外,表面阻抗值依据JIS K7194标准进行测定。将表面阻抗值的测定结果记于表1。另外,图6A表示实施例2的片材表面的显微镜(×500)照片。
比较例2及比较例3
以表1所示的混合比例将原材料经由亨舍尔干式混合机进行干掺和,利用双轴熔融挤压机制造出小球。用注射成形机将该小球成形为直径40mm、长10mm的坯材后,切削加工该坯材,得到厚度为0.2mm、纵10mm、横25mm的试验片。应用该试验片,进行和实施例同样的摩擦磨损试验并测定表面阻抗值。将动摩擦系数的测定结果记于图4,将磨损深度的测定结果记于图5,将表面阻抗值的测定结果记于表1。
[摩擦磨损试验]
在销盘(ピンオンデイスク;pin on disk)型试验机中,使用聚萘二甲酸丁二酯(ポリブチレンナフタレ一ト;Polybutylenenaphthalate)树脂(中间转印带材料)作为相对材料,在将试验片粘贴于橡胶制基体材料的表面的状态(和相对材料的接触面:前端5mm×宽度10mm),在滑动速度为30m/min、面压为0.05MPa、相对材料的表面温度为80℃的条件下试验30小时,测定每10小时的动摩擦系数及试验结束之后的磨损深度。
表1:
如图4、图5及表1所示,本发明的转印带电部件为片材的实施例,表面阻抗值(JIS K7194)在1.0×102~1.0×1012Ω/□范围内,初始摩擦系数低,在30小时的试验运转中摩擦系数的变化小,耐磨损性也不成问题。另外,不含作为本发明的转印带电部件的片材的必须成分的润滑性赋予材料的比较例1和实施例相比较,历时的摩擦系数增高,摩擦特性不稳定。另外,使用了和本发明的转印带电部件的片材的基体树脂不同的树脂的比较例2及比较例3,试验片自身或相对材料的磨损量和实施例相比较显著增大3~9倍。
工业上的应用性
本发明的转印带电部件为由规定的树脂组合物构成的片材,因此摩擦阻抗低且稳定,能够和中间转印带稳定接触。因此,不产生图像错位。因此,可以合适地使用为转印带电部件及使用该转印带电部件的图像形成装置。
Claims (16)
1.一种转印带电部件,在将承载于图像承载体上的调色剂像转印于中间转印带上而得到图像的图像形成装置中,所述转印带电部件经由按压部件与中间转印带的内面进行面接触,并且被按压向所述图像承载体的方向,上述中间转印带的内面为与转印所述调色剂像的转印面相反侧的面,当所述中间转印带移动时,所述转印带电部件与所述中间转印带滑动接触,其特征在于,
该转印带电部件为通过压缩成形将树脂组合物成形之后、利用车削加工制造成片材状的片材,所述树脂组合物是将非注射成形性超高分子量聚乙烯树脂100重量份,导电性碳2~15重量份,从聚四氟乙烯树脂粉末、石墨粉末及硅酮树脂粉末中选出的至少一种粉末0.5~5重量份混合而成的,
所述非注射成形性超高分子量聚乙烯树脂熔融时的粘度高到几乎不流动的程度,采用注射成形法进行成形困难。
2.如权利要求1所述的转印带电部件,其特征在于,所述非注射成形性聚乙烯树脂是重量平均分子量为100万~400万的超高分子量聚乙烯树脂。
3.如权利要求1所述的转印带电部件,其特征在于,所述非注射成形性超高分子量聚乙烯树脂的粒子为非球状。
4.如权利要求1所述的转印带电部件,其特征在于,所述非注射成形性超高分子量聚乙烯树脂的粒子的平均粒径为所述导电性碳的平均粒径及所述粉末的平均粒径的3倍以上。
5.如权利要求1所述的转印带电部件,其特征在于,所述非射出成形性超高分子量聚乙烯树脂的粒子的平均粒径为100~200μm,所述导电性碳的平均粒径为1μm以下,所述粉末的平均粒径为1~30μm。
6.如权利要求1所述的转印带电部件,其特征在于,所述导电性碳为科琴碳黑。
7.如权利要求6所述的转印带电部件,其特征在于,所述科琴碳黑的一次粒径为30~38nm。
8.如权利要求6所述的转印带电部件,其特征在于,所述科琴碳黑的BET比表面积为1000~1500m2/g。
9.如权利要求1所述的转印带电部件,其特征在于,所述聚四氟乙烯树脂粉末为由烷基乙烯醚改性的改性聚四氟乙烯树脂粉末。
10.如权利要求1所述的转印带电部件,其特征在于,所述石墨粉末为固定碳98.5重量%以上的人造石墨。
11.如权利要求1所述的转印带电部件,其特征在于,所述硅酮树脂粉末为球状的硅酮树脂粉末。
12.如权利要求1所述的转印带电部件,其特征在于,所述转印带电部件的表面阻抗值按照JIS K7194标准为1.0×102~1.0×1012Ω/□。
13.如权利要求1所述的转印带电部件,其特征在于,所述转印带电部件的片材厚度为0.04~1.0mm。
14.如权利要求1所述的转印带电部件,其特征在于,所述转印带电部件的表面,在所述非注射成形性超高分子量聚乙烯树脂的粒子彼此的粒界处配设有所述导电性碳和所述粉末。
15.一种图像形成装置,其具备:承载调色剂像的图像承载体;一边与该图像承载体接触一边移动的中间转印带;用于在向该中间转印带的表面转印所述图像承载体上的调色剂像的转印带电部件,当所述中间转印带移动时,所述转印带电部件与所述中间转印带滑动接触;按压部件,其用于使所述转印带电部件与所述中间转印带的转印调色剂像的转印面相反侧的面即内面进行面接触,并且向所述图像承载体的方向按压,其特征在于,
所述转印带电部件由如下所述而制造的片材形成:将非注射成形性超高分子量聚乙烯树脂100重量份,导电性碳2~15重量份,从聚四氟乙烯树脂粉末、石墨粉末及硅酮树脂粉末中选出的至少一种粉末0.5~5重量份混合而成的树脂组合物,通过压缩成形将该树脂组合物成形之后,利用车削加工制造成片材状,
所述非注射成形性超高分子量聚乙烯树脂熔融时的粘度高到几乎不流动的程度,采用注射成形法进行成形困难。
16.如权利要求15所述的图像形成装置,其特征在于,所述按压部件为橡胶、弹性体、海绵中的任一种。
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