CN111983908A - 带、中间转印带和图像形成装置 - Google Patents

带、中间转印带和图像形成装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及带、中间转印带和图像形成装置，所述带是一种用于图像形成装置的能够保持色调剂图像的带，其包括具有限定所述带外周面的表面层的多层结构。所述带在100V的5秒体积电阻率为10.0logΩ·cm以上且12.5logΩ·cm以下。所述带的外周面在100V的3秒表面电阻率大于11.0logΩ/sq且小于或等于13.5logΩ/sq。所述带的外周面在100V的1秒表面电阻率与所述带的外周面在100V的100秒表面电阻率之差为0.5以下。

Description

带、中间转印带和图像形成装置
技术领域
本公开涉及带、中间转印带和图像形成装置。
背景技术
电子照相图像形成装置(例如，复印机、传真机和打印机)通过将形成在图像保持构件的表面上的色调剂图像转印到记录介质的表面上并将色调剂图像定影到记录介质上而形成图像。当将色调剂图像转印到记录介质上时，使用诸如中间转印带的导电带。
例如，日本特许公开专利申请公布号2010-026432公开了一种用于图像形成装置的多层环带构件，该带构件包括能够保持色调剂图像的高电阻表面层。带构件的后表面(即，环的内表面)在500V的10秒表面电阻率的常用对数为9.0至12.5log(Ω/sq)。带构件的前表面(即，环的外表面)的表面电阻率的变化，即，前表面的100秒与1秒表面电阻率值之差的常用对数在100V时为0.5至1.50log(Ω/sq)，在500V时为0.2log(Ω/sq)以下。带构件的后表面的表面电阻率的变化，即，后表面的100秒与1秒表面电阻率值之差的常用对数在100V和500V时为0.1log(Ω/sq)以下。
日本特许公开专利申请公布号2009-139657公开了一种用于图像形成装置的多层环带构件，该带构件包括能够保持色调剂图像的高电阻表面层。带构件的体积电阻率的常用对数为8.0logΩ·cm以上且11.0logΩ·cm以下。带构件的前表面(即，环的外表面)的表面电阻率的变化(即，前表面的100秒与1秒表面电阻率值之差的常用对数)比带构件的后表面(即，环的内表面)的表面电阻率的变化(即，后表面的100秒与1秒表面电阻率值之差的常用对数)大0.05log(Ω/sq)以上。
发明内容
当使用图像形成装置在表面不规则性大的记录介质(例如，压纹纸张)上形成图像时，取决于保持色调剂图像的带的体积电阻率和表面电阻率、以及由于向带施加电压的时间量导致的表面电阻率的差异，转印性可能变差。
因此，本公开的目的是提供一种带，与带的外周面在100V的3秒表面电阻率为11.0logΩ/sq以下或大于13.5logΩ/sq的情况、带在100V的5秒体积电阻率小于10.0logΩ·cm或大于12.5logΩ·cm的情况或带的外周面在100V下的1秒与100秒表面电阻率值之差大于0.5的情况相比，本公开的带即使在使用表面不规则性大的记录介质时也能够实现高转印性。
根据本公开的第一方面，提供了一种用于图像形成装置的能够保持色调剂图像的带，所述带包括具有限定带外周面的表面层的多层结构；所述带在100V的5秒体积电阻率为10.0logΩ·cm以上且12.5logΩ·cm以下，在100V的5秒体积电阻率自开始施加100V的电压起经过5秒后测量；所述带的外周面在100V的3秒表面电阻率大于11.0logΩ/sq且小于或等于13.5logΩ/sq，在100V的3秒表面电阻率自开始施加100V的电压起经过3秒后测量；所述带的外周面在100V的1秒表面电阻率与所述带的外周面在100V的100秒表面电阻率之差为0.5以下，所述1秒表面电阻率自开始施加100V的电压起经过1秒后测量，所述100秒表面电阻率自开始施加100V的电压起经过100秒后测量。
根据本公开的第二方面，表面层可以包含选自由聚酰亚胺树脂和聚酰胺酰亚胺树脂组成的组中的至少一种。
根据本公开的第三方面，表面层可以由聚酰亚胺树脂组成。
根据本公开的第四方面，表面层可以包含炭黑。
根据本公开的第五方面，炭黑的量可以为所述表面层的总质量的10质量％以上且22质量％以下。
根据本公开的第六方面，炭黑的平均一次粒径可以为2nm以上且20nm以下。
根据本公开的第七方面，所述带的总厚度可以为60μm以上且120μm以下。
根据本公开的第八方面，表面层的厚度可以为所述带的总厚度的3％以上且50％以下。
根据本公开的第九方面，所述多层结构可以包括与表面层相邻布置的基底层。
根据本公开的第十方面，提供了一种包括上述带的中间转印带。
根据本公开的第十一方面，提供了一种包括上述带的图像形成装置。
与带的外周面在100V的3秒表面电阻率为11.0logΩ/sq以下或大于13.5logΩ/sq的情况、带在100V的5秒体积电阻率小于10.0logΩ·cm或大于12.5logΩ·cm的情况、或带的外周面在100V下的1秒与100秒表面电阻率值之差大于0.5的情况相比，即使在使用表面不规则性大的记录介质时，根据本公开的第一和第九方面的带也可以实现高转印性。
与表面层包含除聚酰亚胺树脂或聚酰胺酰亚胺树脂以外的树脂的情况相比，即使在使用表面不规则性大的记录介质时，根据本公开的第二方面的带也可以实现高转印性。
与表面层包含除聚酰亚胺树脂以外的树脂的情况相比，即使在使用表面不规则性大的记录介质时，根据本公开的第三方面的带也可以实现高转印性。
与表面层不包含炭黑的情况相比，即使在使用表面不规则性大的记录介质时，根据本公开的第四方面的带也可以实现高转印性。
与炭黑的量小于表面层的总质量的10质量％或大于表面层的总质量的22质量％的情况相比，即使在使用表面不规则性大的记录介质时，根据本公开的第五方面的带也可以实现高转印性。
与炭黑的平均一次粒径小于2nm或大于20nm的情况相比，即使在使用表面不规则性大的记录介质时，根据本公开的第六方面的带也可以实现高转印性。
与带的总厚度小于60μm或大于120μm的情况相比，即使在使用表面不规则性大的记录介质时，根据本公开的第七方面的带也可以实现高转印性。
与表面层的厚度大于带的总厚度的50％的情况相比，即使在使用表面不规则性大的记录介质时，根据本公开的第八方面的带也可以实现高转印性。
与带的外周面在100V的3秒表面电阻率为11.0logΩ/sq以下或大于13.5logΩ/sq的情况、带在100V的5秒体积电阻率小于10.0logΩ·cm或大于12.5logΩ·cm的情况、或带的外周面在100V下的1秒与100秒表面电阻率值之差大于0.5的情况相比，即使在使用表面不规则性大的记录介质时，根据本发明的第十方面的中间转印带和根据本发明的第十一方面的图像形成装置也可以实现高转印性。
附图说明
将基于以下附图详细描述本公开的示例性实施方式，其中：
图1是示出根据示例性实施方式的图像形成装置的实例的示意图。
具体实施方式
下面描述示例性实施方式。以下描述和以下实施例旨在说明示例性实施方式，而非旨在限制示例性实施方式的范围。
在示例性实施方式中，使用“至(to)”表示的数值范围是指由分别在“至”之前和之后描述的最小值和最大值所指定的范围。
在示例性实施方式中，当以逐步方式描述数值范围时，数值范围的上限或下限可以分别用另一数值范围的上限或下限代替。在示例性实施方式中，数值范围的上限和下限可以用以下实施例中描述的上限和下限代替。
本文使用的术语“步骤”不仅指单个步骤，还指与其他步骤无法区分但实现了该步骤的预期目的的步骤。
在示例性实施方式中，当参考附图描述示例性实施方式时，示例性实施方式的结构不限于附图中示出的结构。附图中所示的构件的尺寸是概念性的，并且不限制构件尺寸之间的相对关系。
在示例性实施方式中描述的每个成分可以包括对应于该成分的多种类型的物质。在示例性实施方式中，在组合物包括对应于该组合物的成分的多种物质的情况下，除非另有说明，否则组合物中成分的含量为组合物中多种物质的总含量。
带
本公开的发明人针对带的电阻率进行了广泛的研究，并且发现了设定带的体积电阻率和带外周面的表面电阻率落入特定范围内并且设定在改变施加电压的时间量时发生的带外周面的表面电阻率的变化的上限，从而即使在使用表面不规则性大的记录介质时，也可以实现高转印性。
基于上述发现而设计的带是根据以下示例性实施方式的带。
根据示例性实施方式的带是用于图像形成装置的能够保持色调剂图像的带，该带包括具有限定带外周面的表面层的多层结构。带在100V的5秒体积电阻率为10.0logΩ·cm以上且12.5logΩ·cm以下。带的外周面在100V的3秒表面电阻率大于11.0logΩ/sq且小于或等于13.5logΩ/sq。带的外周面在100V的1秒表面电阻率与带的外周面在100V的100秒表面电阻率之差为0.5以下。
即使在使用表面不规则性大的记录介质时，根据示例性实施方式的带也可以实现高转印性。
下面描述根据示例性实施方式的带的细节。
根据示例性实施方式的带是用于图像形成装置的能够保持色调剂图像的带。
能够保持色调剂图像的带的实例包括中间转印带。根据示例性实施方式的带可以是开口带或环形带。根据示例性实施方式的带可以是包括表面层、基底层以及除表面层或基底层以外的层的带。
体积电阻率
根据示例性实施方式的带在100V的5秒体积电阻率ρv为10.0logΩ·cm以上且12.5logΩ·cm以下。
根据示例性实施方式的带在100V的5秒体积电阻率ρv优选为11.0logΩ·cm以上且12.5logΩ·cm以下，并且更优选为11.7logΩ·cm以上且12.2logΩ·cm以下。
带的体积电阻率通过以下方法确定。
使用由Advantest Corporation生产的微电流计“R8430A”作为电阻计和由Mitsubishi Chemical Corporation生产的UR探针作为探针，对于沿圆周方向以规定间隔隔开的各6个位置，在宽度方向上的带的中心和两侧(即，共计18个位置)测量带的体积电阻率(logΩ·cm)，其中，施加的电压为100V，电压施加时间为5秒，压力为1kgf。计算体积电阻率值的平均值。以上测量在22℃和55％RH进行。
本文使用的术语“在100V的5秒体积电阻率”是指自开始施加100V的电压起经过5秒后测量的带的体积电阻率。
带外周面的表面电阻率
根据示例性实施方式的带的外周面在100V的3秒表面电阻率ρs1大于11.0logΩ/sq且小于或等于13.5logΩ/sq。
带的外周面在100V的3秒表面电阻率ρs1优选为11.5logΩ/sq以上且13.5logΩ/sq以下，并且更优选为12.5logΩ/sq以上且13.3logΩ/sq以下。
根据示例性实施方式的带的外周面在100V的1秒与100秒表面电阻率值之差，即，[在100V的1秒表面电阻率]-[在100V的100秒表面电阻率]为0.5以下。
上述表面电阻率之差更优选为0.3以下，并且可以为0。
带内周面的表面电阻率
为了减少在转印过程中由于电荷积聚在带的后表面而可能在带的后表面(即，与外周面相对的带的表面：内周面)上发生的放电，根据示例性实施方式的带的内周面在500V的5秒表面电阻率ρs2优选为10.5logΩ/sq以上且13.0logΩ/sq以下，更优选为12.0logΩ/sq以上且13.0logΩ/sq以下，进一步优选为12.0logΩ/sq以上且12.7logΩ/sq以下。
带的表面电阻率通过以下方法确定。
使用由Advantest Corporation生产的微电流计“R8430A”作为电阻计和由Mitsubishi Chemical Corporation生产的UR探针作为探针，对于沿圆周方向以规定间隔隔开的各6个位置，在宽度方向上的带的中心和两侧(即，共计18个位置)测量带的表面电阻率(logΩ/sq)，其中，施加的电压为100V或500V，电压施加时间为1、3、100秒，压力为1kgf。计算表面电阻率值的平均值。以上测量在22℃和55％RH进行。
本文使用的术语“在100V下的3秒表面电阻率”是指自开始施加100V的电压起经过3秒后测量的带的表面电阻率。类似地，本文使用的术语“在100V的1秒表面电阻率”是指自开始施加100V的电压起经过1秒后测量的带的表面电阻率，本文使用的术语“在100V的100秒表面电阻率”是指自开始施加100V的电压起经过100秒后测量的带的表面电阻率，并且本文使用的术语“在500V的5秒表面电阻率”是指从开始施加500V的电压起经过5秒后测量的带的表面电阻率。
将UR探针压在带的外周面上时，可以测量带外周面的表面电阻率ρs1。类似地，将UR探针压在与外周面相对的带的表面(即，带的内周面)上时，可以测量带内周面的表面电阻率ρs2。
为了实现根据示例性实施方式的带的上述体积电阻率和表面电阻率，可以适当地选择包含在表面层中的树脂的类型、选择包含在表面层中的导电剂的类型、选择其粒径并调节上述成分的量和比例。带的体积电阻率和表面电阻率也可以通过调节导电剂颗粒在表面层中的分布来控制。
为了容易地控制带的体积电阻率和表面电阻率，也可以适当地选择包含在与表面层相邻布置的基底层中的树脂的类型、选择包含在基底层中的导电剂的类型、选择其粒径并调节上述成分的量和比例。带的体积电阻率和表面电阻率也可以通过调节导电剂颗粒在基底层中的分布来容易地控制。
表面层
根据示例性实施方式的带包括限定带外周面的表面层。
为了增加机械强度并提高导电剂(例如，炭黑)的分散性，表面层可包括选自由聚酰亚胺树脂和聚酰胺酰亚胺树脂组成的组中的至少一种。特别地，为了增加炭黑颗粒的分散性(具体而言，直径较小的炭黑颗粒的分散性)，表面层可以包括聚酰胺酰亚胺树脂。
为了调节电阻率，表面层可以包括导电剂。特别地，表面层可以包括炭黑。
聚酰胺酰亚胺树脂
表面层可以包括聚酰胺酰亚胺树脂。
聚酰胺酰亚胺树脂可以是包括具有酰亚胺键和酰胺键的重复单元的任何树脂。
聚酰胺酰亚胺树脂的具体实例包括通过将具有酸酐基的三价羧酸化合物(即，三羧酸)与二异氰酸酯或二胺化合物聚合而制备的聚合物。
三羧酸可以是偏苯三酸酐或偏苯三酸酐的衍生物。三羧酸可以与四羧酸二酐、脂肪族二羧酸或芳香族二羧酸等组合使用。
二异氰酸酯化合物的实例包括3,3'-二甲基联苯-4,4'-二异氰酸酯、2,2'-二甲基联苯基-4,4'-二异氰酸酯、联苯-4,4'-二异氰酸酯、联苯-3,3'-二异氰酸酯、联苯-3,4'-二异氰酸酯、3,3'-二乙基联苯-4,4'-二异氰酸酯、2,2'-二乙基联苯-4,4'-二异氰酸酯、3,3'-二甲氧基联苯-4,4'-二异氰酸酯、2,2'-二甲氧基联苯-4,4'-二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯和萘-2,6-二异氰酸酯。
二胺化合物的实例包括具有类似于上述任何异氰酸酯的结构并且包括氨基代替异氰酸酯基的化合物。
表面层可以包括仅一种类型的聚酰胺酰亚胺树脂或两种以上类型的聚酰胺酰亚胺树脂。
表面层中的聚酰胺酰亚胺树脂的含量不受限制，并且可以设定为使得带的体积电阻率和带外周面的表面电阻率落入上述各自的预定范围内。例如，表面层中的聚酰胺酰亚胺树脂的含量优选为表面层的总质量的60质量％以上且95质量％以下，更优选为70质量％以上且95质量％以下，进一步优选为75质量％以上且90质量％以下。
炭黑
表面层可以包括炭黑。
由于炭黑具有高的电导率，因此即使当所使用的炭黑的量较小时，炭黑也能够在很大程度上提高电导率。
包含在表面层中的炭黑的实例包括科琴黑、油炉黑、槽黑、乙炔黑和表面氧化的炭黑(以下，称为“表面处理的炭黑”)。其中，就电阻随时间的稳定性而言，优选表面处理的炭黑。
表面处理的炭黑颗粒可通过将羧基、醌基、内酯基或羟基等附接到炭黑颗粒的表面来制备。处理炭黑颗粒表面的方法的实例包括在高温气氛中使炭黑颗粒与空气接触从而引起反应的空气氧化法、在常温(例如，22℃)使炭黑颗粒与氮氧化物或臭氧进行反应的方法，以及在高温气氛中使炭黑颗粒进行空气氧化并且在低温下使用臭氧将炭黑颗粒氧化的方法。
考虑到炭黑颗粒在表面的分散性和暴露性，包含在表面层中的炭黑的平均一次粒径优选为2nm以上且20nm以下，并且更优选为5nm以上且20nm以下。
在示例性实施方式中，炭黑的平均一次粒径通过以下方法确定。
用切片机从带上取下厚度为100nm的样品。用透射电子显微镜(TEM)观察样品。对于50个炭黑颗粒中的每一个，将面积等于炭黑颗粒的投影面积的圆的直径计算为炭黑颗粒的尺寸。将50个炭黑颗粒的尺寸的平均值视为炭黑的平均一次粒径。
表面层可以包括仅一种类型的炭黑材料或两种以上类型的炭黑材料。
表面层中的炭黑的含量不受限制，并且可以设定为使得带的体积电阻率和带外周面的表面电阻率落入上述各自的预定范围内。表面层中的炭黑的含量优选为表面层的总质量的5质量％以上且40质量％以下，更优选为10质量％以上且30质量％以下，进一步优选为10质量％以上且22质量％以下。
其他成分
表面层可以包括除上述成分以外的成分。
其他成分的实例包括除炭黑以外的导电剂，用于增加带强度的填料、用于防止带因热而劣化的抗氧化剂、用于提高流动性的表面活性剂和耐热抗氧化剂。
在表面层包括其他成分的情况下，表面层中的其他成分的含量优选大于表面层的总质量的0质量％且小于或等于10质量％，更优选地大于0质量％且小于或等于5质量％，进一步优选地大于0质量％且小于或等于1质量％。
厚度
为了增加生产的容易性并减少放电，表面层的厚度优选为1μm以上且40μm以下，并且更优选为3μm以上且20μm以下。
表面层的厚度通过以下方法确定。
用光学显微镜或扫描电子显微镜观察带在厚度方向上的横截面。在10个位置测量表面层的厚度，并且将其平均值视为表面层的厚度。该方法也适用于基底层厚度的测量，如下所述。
基底层
根据示例性实施方式的带具有包括表面层的多层结构。多层结构可以包括与表面层相邻布置的基底层。基底层可以是限定带内周面的层。
为了增加机械强度并提高导电剂(例如，炭黑)的分散性，基底层可以包括选自由聚酰亚胺树脂和聚酰胺酰亚胺树脂组成的组中的至少一种。特别是，为了增加机械强度，基底层可以包括聚酰亚胺树脂。
为了调节电阻率，基底层可以包括导电剂。特别地，基底层可以包括炭黑。
聚酰亚胺树脂
基底层可以包括聚酰亚胺基树脂。
聚酰亚胺基树脂可以是聚酰亚胺树脂或聚酰胺酰亚胺树脂，并且为了增加机械强度，优选为聚酰亚胺树脂。
聚酰亚胺树脂的实例包括通过使聚酰胺酸(即，聚酰亚胺树脂的前体)酰亚胺化而制备的聚酰亚胺树脂，该聚酰亚胺树脂是通过将四羧酸二酐与二胺化合物聚合而制备的聚合物。
聚酰亚胺树脂的实例包括具有由以下通式(I)表示的结构单元的树脂。
Figure BDA0002262219360000091
通式(I)中，R1表示四价有机基团，R2表示二价有机基团。
由R1表示的四价有机基团的实例包括芳香族基团、脂肪族基团、环状脂肪族基团、包含芳香族基团和脂肪族基团的基团，以及通过用取代基取代上述基团而形成的基团。四价有机基团的具体实例包括下述四羧酸二酐的残基。
由R2表示的二价有机基团的实例包括芳香族基团、脂肪族基团、环状脂肪族基团、包含芳香族基团和脂肪族基团的基团，以及通过用取代基取代上述基团而形成的基团。二价有机基团的具体实例包括下述二胺化合物的残基。
用作聚酰亚胺树脂原料的四羧酸二酐的具体实例包括均苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯酮四甲酸二酐、3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐、2,3,3',4-联苯四甲酸二酐、2,3,6,7-萘四甲酸二酐、1,2,5,6-萘四甲酸二酐、1,4,5,8-萘四甲酸二酐、2,2'-双(3,4-二羧基苯基)磺酸二酐、苝-3,4,9,10-四甲酸二酐、双(3,4-二羧基苯基)醚二酐和乙烯四甲酸二酐。
用作聚酰亚胺树脂原料的二胺化合物的具体实例包括4,4'-二氨基二苯醚、4,4'-二氨基二苯甲烷、3,3'-二氨基二苯甲烷、3,3'-二氯联苯胺、4,4'-二氨基二苯硫醚、3,3'-二氨基二苯砜、1,5-二氨基萘、间苯二胺、对苯二胺、3,3'-二甲基-4,4'-联苯二胺、联苯胺、3,3'-二甲基联苯胺、3,3'-二甲氧基联苯胺、4,4'-二氨基二苯砜、4,4'-二氨基二苯丙烷、2,4-双(β-氨基-叔丁基)甲苯、双(对-β-氨基-叔丁基苯基)醚、双(对-β-甲基-δ-氨基苯基)苯、双-对(1,1-二甲基-5-氨基戊基)苯、1-异丙基-2,4-间苯二胺、间苯二甲胺、对苯二甲胺、二(对氨基环己基)甲烷、己二胺、庚二胺、辛二胺、壬二胺、癸二胺、二氨基丙基四亚甲基、3-甲基庚二胺、4,4-二甲基庚二胺、2,11-二氨基十二烷、1,2-双-3-氨基丙氧基乙烷、2,2-二甲基丙二胺、3-甲氧基己二胺、2,5-二甲基庚二胺、3-甲基庚二胺、5-甲基壬二胺、2,17-二氨基二十烷、1,4-二氨基环己烷、1,10-二氨基-1,10-二甲基癸烷、12-二氨基十八烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、哌嗪、H2N(CH2)3O(CH2)2O(CH2)NH2、H2N(CH2)3S(CH2)3NH2和H2N(CH2)3N(CH3)2(CH2)3NH2。
基底层可以包括仅一种类型的聚酰亚胺树脂或两种以上类型的聚酰亚胺树脂。
为了减少放电并增加带的机械强度，基底层中的聚酰亚胺树脂的含量优选为基底层的总质量的60质量％以上且95质量％以下，更优选为70质量％以上且95质量％以下，进一步优选为70质量％以上且90质量％以下。
炭黑
为了例如控制存在于根据示例性实施方式的带上的导电点的数量和带的体积电阻率，基底层可以包括炭黑。
包含在基底层中的炭黑的实例包括科琴黑、油炉黑、槽黑、乙炔黑和表面处理的炭黑，这与包含在表面层中的炭黑的实例相同。包含在基底层中的炭黑的优选实例也与包含在表面层中的炭黑的优选实例相同。
为了提高分散性(特别是在聚酰亚胺树脂中的分散性)，增加基底层的机械强度，并且易于控制存在于带上的导电点的数量和带的体积电阻率，包含在基底层中的炭黑的平均一次粒径优选为20nm以上且40nm以下，更优选为20nm以上且35nm以下，特别优选为20nm以上且28nm以下。
基底层可以包括仅一种类型的炭黑材料或两种以上类型的炭黑材料。
为了提高分散性(特别是在聚酰亚胺树脂中的分散性)，增加基底层的机械强度，并且易于控制带的体积电阻率，基底层中的炭黑的含量优选为基底层的总质量的5质量％以上且40质量％以下，更优选为10质量％以上且30质量％以下，进一步优选为20质量％以上且30质量％以下。
其他成分
基底层可以包括除上述成分以外的成分。
其他成分的实例包括与表面层的其他成分相同的成分。
在基底层包括其他成分的情况下，基底层中的其他成分的含量优选地大于基底层的总质量的0质量％且小于或等于10质量％，更优选地大于0质量％且小于或等于5质量％，进一步优选地大于0质量％且小于或等于1质量％。
厚度
为了增加带的机械强度，基底层的厚度优选为50μm以上且100μm以下，更优选为60μm以上且80μm以下。
总厚度
为了即使在使用表面不规则性大的记录介质时也能实现高转印性，根据示例性实施方式的带的总厚度优选为60μm以上且120μm以下，并且更优选为80μm以上且100μm以下。
为了即使在使用表面不规则性大的记录介质时也能实现高转印性，表面层的厚度与根据示例性实施方式的带的总厚度之比优选为3％以上且50％以下，更优选为3％以上且30％以下，进一步优选为5％以上且30％以下。
带的制备方法
根据示例性实施方式的带的制备方法不受限制，并且可以是能够形成表面层和基底层以使表面层和基底层彼此相邻的任何方法。
根据示例性实施方式的带的制备方法之一如下。
制备包括分散在其中的炭黑颗粒和溶解在其中的聚酰胺酸(即，聚酰亚胺树脂的前体)的涂覆液A。还制备包括分散在其中的炭黑颗粒和溶解在其中的聚酰胺酰亚胺树脂的涂覆液B。
为了分解炭黑的聚集体并提高炭黑颗粒的分散性，在制备涂覆液A和B时，可以使用粉碎机(例如，喷射磨机)进行分散处理。
将涂覆液A涂布到中空或实心圆柱体上。将得到的涂膜干燥以形成基底层。将涂覆液B涂布到基底层上，并且将所得的涂膜干燥以形成表面层。
在干燥由涂覆液A形成的涂膜之后或在基底层上形成表面层之后，对包含在涂覆液A中的聚酰胺酸进行酰亚胺化。即，可以在干燥由涂覆液A形成的涂膜之后或在基底层上形成表面层之后进行用于酰亚胺化的加热。
在用于酰亚胺化的加热中，例如，在150℃以上且450℃以下(优选200℃以上且430℃以下)加热20分钟以上且180分钟以下(优选60分钟以上且150分钟以下)。这引起酰亚胺化反应以生成聚酰亚胺。
用于制备涂覆液A和B的溶剂不受限制，并且可以根据要溶解在溶剂中的树脂等适当地选择。例如，用于制备涂覆液A和B的溶剂可以是下述极性溶剂。
尽管在上述方法中通过涂覆形成基底层，或也可以通过以下方法形成基底层：
制备包含聚酰亚胺树脂和炭黑的颗粒并将该颗粒熔融挤出以形成基底层的方法。
极性溶剂的实例包括N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N,N-二乙基乙酰胺(DEAc)、二甲基亚砜(DMSO)、六甲基磷酰胺(HMPA)、N-甲基己内酰胺、N-乙酰基-2-吡咯烷酮和1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(N,N-二甲基咪唑啉酮，DMI)。上述极性溶剂可以单独使用或两种以上组合使用。
图像形成装置
根据示例性实施方式的图像形成装置包括根据上述示例性实施方式的带。
具体而言，根据示例性实施方式的图像形成装置包括：图像保持构件；充电装置，其对图像保持构件的表面充电；静电潜像形成装置，其在图像保持构件的带电表面上形成静电潜像；显影装置，其包括显影剂(包括色调剂)，并用该显影剂使形成在图像保持构件的表面上的静电潜像显影以形成色调剂图像；转印装置，其将色调剂图像转印到记录介质的表面上；以及根据上述示例性实施方式的带。
下面参考附图描述根据示例性实施方式的图像形成装置。
图1是示出根据示例性实施方式的图像形成装置的示意图。图中所示的图像形成装置的实例包括用作中间转印带的根据示例性实施方式的带。
将根据示例性实施方式的带用作中间转印带，即使在使用表面不规则性大的记录介质(例如，压纹纸张)时，也可以限制转印性的降低并减少凹处白点的形成。
根据示例性实施方式的图像形成装置100例如是图中所示的中间转印图像形成装置，其通常被称为串联图像形成装置。图像形成装置100包括：多个图像形成单元1Y、1M、1C和1K，其通过电子照相系统形成黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)的色调剂图像；一次转印部10，其中将由图像形成单元1Y、1M、1C和1K形成的黄色、品红色、青色和黑色色调剂图像依次转印(一次转印)到中间转印带15；二次转印部20，其中将转印到中间转印带15上的叠加的色调剂图像集中转印(二次转印)到作为记录介质的纸张K；以及定影装置60，其将通过二次转印转印到纸张K上的图像定影到纸张K。图像形成装置100还包括控制器40，其控制各个装置和各部的操作。
包含在图像形成装置100中的每个图像形成单元1Y、1M、1C和1K均包括沿箭头A的方向旋转的感光构件11，其是保持形成在表面上的色调剂图像的图像保持构件的实例。
感光构件11设置有布置在感光构件11的外围的充电器12和激光曝光机13。充电器12(充电单元的实例)对感光构件11进行充电。激光曝光机13(潜像形成单元的实例)将静电潜像写在感光构件11上(在图中，曝光光束用Bm表示)。
感光构件11还设置有布置在感光构件11的外围的显影机14和一次转印辊16。显影机14(显影单元的实例)包括黄色、品红色、青色或黑色色调剂，并用该色调剂将形成在感光构件11上的静电潜像可视化。一次转印辊16将形成在感光构件11上的黄色、品红色、青色或黑色色调剂图像转印到一次转印部10中的中间转印带15。
感光构件11还设置有布置在感光构件11的外围的感光构件清洁器17。感光构件清洁器17去除残留在感光构件11上的色调剂颗粒。将上述电子照相装置，即，充电器12、激光曝光机13、显影机14、一次转印辊16和感光构件清洁器17沿感光构件11的旋转方向依次布置在感光构件11的外围。将图像形成单元1Y、1M、1C和1K在中间转印带15的旋转方向上以黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)的顺序基本线性地排列。
用作中间转印体的中间转印带15的体积电阻率例如为1×106Ωcm以上且1×1014Ωcm以下，并且厚度为例如约0.1mm。
中间转印带15以循环方式(即，旋转)由各种类型的辊以预期的速度沿图中所示的箭头B的方向驱动。各种类型的辊包括：驱动辊31，其由高恒定速度马达(未示出)驱动，并且使中间转印带15旋转；支撑辊32，其支撑沿感光构件11的布置方向基本线性延伸的中间转印带15；张紧辊33，其对中间转印带15施加张力，并用作防止中间转印带15弯曲的校正辊；托辊25，其设置在二次转印部分20中；以及清洁托辊34，其设置在刮除残留在中间转印带15上的色调剂颗粒的清洁部上。
一次转印部10由布置成横过中间转印带15与各自的感光构件11面对的一次转印辊16构成。将一次转印辊16布置成与感光构件11压力接触，其中，中间转印带15置于一次转印辊16和感光构件11之间。向一次转印辊16提供具有与带电的色调剂颗粒的极性(负；以下同样适用)相反的极性的电压(一次转印偏压)。因此，在一次转印部10中产生转印电场，并且将形成在感光构件11上的色调剂图像依次静电吸附到中间转印带15上，以在中间转印带15上形成叠加的色调剂图像。
二次转印部20由托辊25和设置在其上保持有色调剂图像的中间转印带15的一侧上的二次转印辊22构成。
托辊25的表面电阻率为1×107Ω/sq以上且1×1010Ω/sq以下。托辊25的硬度设定为例如70°(由KOBUNSHI KEIKI CO.,LTD.生产的“ASKER C”；以下同样适用)。托辊25设置在中间转印带15的后表面侧，并且用作二次转印辊22的对电极。托辊25设置有由金属制成的供电辊26，通过该供电辊26以稳定方式施加二次转印偏压。
二次转印辊22是体积电阻率为107.5Ωcm以上且108.5Ωcm以下的中空圆柱形辊。将二次转印辊22布置成与托辊25压力接触，其中，中间转印带15置于二次转印辊22和托辊25之间。二次转印辊22接地。在二次转印辊22和托辊25之间施加二次转印偏压。因此，在二次转印部20中产生转印电场，并且将形成在中间转印带15上的色调剂图像转印(二次转印)到传送到二次转印部分20的纸张K。
将中间转印带清洁器35设置在二次转印部20下游位置的中间转印带15上，使得可以改变中间转印带清洁器35与中间转印带15之间的距离。中间转印带清洁器35去除二次转印之后残留在中间转印带15上的色调剂颗粒和纸屑颗粒，并清洁中间转印带15的表面。
中间转印带15、一次转印部10(即，一次转印辊16)和二次转印部20(即，二次转印辊22)对应于转印单元的实例。
将基准传感器(原位传感器)42设置在黄色图像形成单元1Y的上游。基准传感器(原位置传感器)42生成用作基准的基准信号，以确定在图像形成单元1Y、1M、1C和1K中形成图像的时间。将图像浓度传感器43设置在黑色图像形成单元1K的下游。图像浓度传感器43用于调整图像质量。基准传感器42在识别设置在中间转印带15的背面侧上的标记时产生基准信号。在识别到基准信号时，控制器40向图像形成单元1Y、1M、1C和1K发送命令。图像形成单元1Y、1M、1C和1K中的每一个根据该命令开始形成图像。
根据示例性实施方式的图像形成装置还包括以下部件作为用于传送纸张K的单元：包含纸张K的纸盘50；送纸辊51，其在预定定时牵引并传送存储在纸盘50中的纸张K；传送辊52，其传送由送纸辊51牵引的纸张K；传送导向装置53，通过其将由传送辊52传送的纸张K馈送到二次转印部分20中；传送带55，其将用二次转印辊22进行二次转印的纸张K传送到定影装置60；定影入口导向装置56，通过其将纸张K引入定影装置60中。
下面描述使用根据示例性实施方式的图像形成装置形成图像的基本过程。
在根据示例性实施方式的图像形成装置中，使用图像处理装置(未示出)对从图像读取装置(未示出)或个人计算机(PC，未示出)等发送的图像数据进行图像处理，随后，图像形成单元1Y、1M、1C和1K形成图像。
在图像处理装置中，对输入的反射率数据进行包括各种类型的图像编辑(例如，明暗校正、失调校正、亮度/颜色空间转换、伽马校正、边框去除、颜色编辑和图像移动)的图像处理。将已进行图像处理的图像数据转换成黄色、品红色、青色和黑色着色剂阶调数据，并且发送到激光曝光机13。
根据由每个激光曝光机13接收的着色剂阶调数据，激光曝光机13用从半导体激光器等发射的曝光光束Bm照射包含在每个图像形成单元1Y、1M、1C和1K中的感光构件11。在图像形成单元1Y、1M、1C和1K中的每一个的感光构件11的表面已由充电器12充电之后，感光构件11的表面被激光曝光机13扫描并暴露于光束中，因此，在感光构件11的表面上形成静电潜像。在每个图像形成单元1Y、1M、1C和1K中将静电潜像显影为Y、M、C或K色调剂图像。
将形成在图像形成单元1Y、1M、1C和1K的感光构件11上的色调剂图像转印到一次转印部10中的中间转印带15，其中，感光构件11与中间转印带15接触。具体而言，在一次转印部10中，一次转印辊16将具有与带电的色调剂颗粒的极性(负)相反的极性的电压(一次转印偏压)施加到中间转印带15的基底并且将色调剂图像依次叠加在中间转印带15的表面上(一次转印)。
在将色调剂图像依次转印(一次转印)到中间转印带15的表面上之后，移动中间转印带15并且将色调剂图像传送到二次转印部20。当将色调剂图像传送到二次转印部20时，在传送单元中，在将色调剂图像传送到二次转印部20的同时，送纸辊51开始旋转，并且从纸盘50馈送具有期望尺寸的纸张K。由送纸辊51馈送的纸张K通过传送辊52传送，并通过传送导向装置53到达二次转印部20。在纸张K到达二次转印部20之前，暂停纸张K的馈送，并且纸张K和色调剂图像之间的对准通过与其上保持有色调剂图像的中间转印带15的移动同步旋转的对准辊(未示出)来进行。
在二次转印部20中，二次转印辊22被托辊25按压，其中，中间转印带15置于二次转印辊22和托辊25之间。在预定时间传送到二次转印部20的纸张K被插入在中间转印带15和二次转印辊22之间。当通过供电辊26施加具有与带电的色调剂颗粒的极性(负)相同的极性的电压(二次转印偏压)时，在二次转印辊22和托辊25之间产生转印电场。将保持在中间转印带15上的未定影色调剂图像在由二次转印辊22和托辊25加压的二次转印部20中一并静电转印到纸张K。
随后，从中间转印带15上除去已经静电转印色调剂图像的纸张K，并立即由二次转印辊22传送到传送带55，该传送带55沿纸张的传送方向位于二次转印辊22的下游。传送带55根据定影装置60的最佳传送速度将纸张K传送到定影装置60。通过定影装置60的热和压力将存在于传送到定影装置60的纸张K上的未定影的色调剂图像定影到纸张K上。将已在其上形成定影图像的纸张K传送到设置在图像形成装置的排出部分中的排纸盘(未图示)。
在完成向纸张K的转印之后残留在中间转印带15上的色调剂颗粒由于中间转印带15的旋转而被传送至清洁部，并且通过清洁托辊34和中间转印带清洁器35从中间转印带15上除去。
以上描述了示例性实施方式。应当理解，上述示例性实施方式不是限制性的，并且可以对示例性实施方式进行许多修改、变化和改进。
实施例
下面描述本公开的示例。应当注意，本公开不局限于以下示例。在以下描述中，“份”和“％”均以质量计。
实施例1
涂覆液A的制备
将由Orion Engineered Carbons生产的炭黑“SPECIAL Black 4”(平均一次粒径：25nm)添加到包括联苯四羧酸二酐(BPDA)和对苯二胺(PDA)(由Unitika Ltd.生产的“U-IMIDE KX”，固体成分浓度：20质量％)的聚酰胺酸的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶液中，使得炭黑的量与涂覆液A中的总固体含量之比为20质量％以上且30质量％以下。将所得混合物用由Geanus生产的喷射磨分散机“GeanusPY”分散(200N/mm，2.5次)。
为了去除异物和炭黑聚集体，将炭黑分散的聚酰胺酸溶液通过20-μm的不锈钢网。在进一步搅拌溶液的同时，将溶液通过真空脱气15分钟。由此，制备涂覆液A。
涂覆液B的制备
将由Orion Engineered Carbons生产的炭黑“COLOR BLACK FW1”(平均一次粒径：13nm)添加到溶剂可溶性聚酰胺酰亚胺树脂的溶液(酸值：8.0mgKOH/g，固体成分浓度：18质量％，溶剂：N-甲基-2-吡咯烷酮)中，使得炭黑的量与涂覆液B中的总固体含量之比为10质量％以上且22质量％以下。将所得混合物用由Geanus生产的喷射磨分散机“GeanusPY”分散(200N/mm，2.5次)。
为了去除异物和炭黑聚集体，将炭黑分散的聚酰胺酰亚胺树脂溶液通过20-μm的不锈钢网。在进一步搅拌溶液的同时，将溶液通过真空脱气15分钟。由此，制备涂覆液B。
基底层的形成
准备外径为929.5mm的中空圆柱体。
在旋转圆柱体的同时，将涂覆液A通过螺旋涂覆涂布到圆柱体的外表面上。随后，在将圆柱体保持水平的同时，在90℃干燥30分钟。然后，将所得涂膜在320℃加热2小时，以形成长度为350mm且厚度为75μm的基底层。
表面层的形成
在旋转圆柱体的同时，将涂覆液B通过螺旋涂覆涂布到以上述方式制备的基底层上。随后，在将圆柱体保持水平的同时，在90℃干燥30分钟。然后，将所得涂膜在260℃加热2小时，以形成长度为350mm且厚度为5μm的表面层。
从圆柱体上去除表面层和基底层。由此，制备实施例1的带。
实施例2至4
与实施例1相同地制备实施例2至4的带，不同之处在于，在上述范围内适当地改变涂覆液A和B中的炭黑的含量。
实施例5
与实施例1相同地制备实施例5的带，不同之处在于，在上述范围内改变涂覆液A和B中的炭黑的含量，并且将基底层的厚度改变为115μm。
实施例6
与实施例1相同地制备实施例6的带，不同之处在于，在上述范围内改变涂覆液A和B中的炭黑的含量，并且将基底层的厚度改变为40μm，并且将表面层的厚度改变为40μm。
实施例7
与实施例1相同地制备实施例7的带，不同之处在于，在上述范围内改变涂覆液A和B中的炭黑的含量，并且将表面层的厚度改变为15μm。
实施例8
与实施例1相同地制备实施例8的带，不同之处在于，使用按以下方式制备的涂覆液C代替涂覆液B来形成表面层。
涂覆液C的制备
将由Orion Engineered Carbons生产的炭黑“COLOR BLACK FW1”(平均一次粒径：13nm)添加到包括联苯四羧酸二酐(BPDA)和对苯二胺(PDA)(由Unitika Ltd.生产的“U-IMIDE KX”，固体成分浓度：20质量％)的聚酰胺酸的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶液中，使得炭黑的量与涂覆液C中的总固体含量之比为10质量％以上且22质量％以下。将所得混合物用由Geanus生产的喷射磨分散机“GeanusPY”分散(200N/mm，2.5次)。
为了去除异物和炭黑聚集体，将炭黑分散的聚酰胺酸溶液通过20-μm的不锈钢网。在进一步搅拌溶液的同时，将溶液通过真空脱气15分钟。由此，制备涂覆液C。
比较例1至6
与实施例1相同地制备比较例1至6的带，不同之处在于，在上述范围内改变涂覆液A和B中的炭黑的含量。
比较例7
与实施例1相同地制备比较例7的带，不同之处在于，在上述范围内改变涂覆液A和B中的炭黑的含量，并且将基底层的厚度改变为140μm。
比较例8
与实施例1相同地制备比较例8的带，不同之处在于，在上述范围内改变涂覆液A和B中的炭黑的含量，并且将表面层的厚度改变为10μm。
比较例9
与实施例1相同地制备比较例9的带，不同之处在于，使用按以下方式制备的涂覆液D代替涂覆液B来形成表面层。
涂覆液D的制备
将由Orion Engineered Carbons生产的炭黑“SPECIAL Black 4”(平均一次粒径：25nm)添加到溶剂可溶性聚酰胺酰亚胺树脂的溶液(酸值：8.0mgKOH/g，固体成分浓度：18质量％，溶剂：N-甲基-2-吡咯烷酮)中，使得炭黑的量与涂覆液D中的总固体含量之比为10质量％以上且22质量％以下。将所得混合物用由Geanus生产的喷射磨分散机“GeanusPY”分散(200N/mm，2.5次)。
为了去除异物和炭黑聚集体，将炭黑分散的聚酰胺酰亚胺树脂溶液通过20-μm的不锈钢网。在进一步搅拌溶液的同时，将溶液通过真空脱气15分钟。由此，制备涂覆液D。
比较例10和11
与实施例1相同地制备比较例10和11的带，不同之处在于，在上述范围内改变涂覆液A中的炭黑的含量，并且在上述范围内改变涂覆液A中的炭黑的含量之后，使用涂覆液A形成厚度为33μm的基底层，并且通过使用涂覆液A代替涂覆液B而在基底层上形成厚度为67μm的表面层。
测量与评价
对实施例中制备的各带进行以下测量和评价。
表1总结了结果。
通过上述方法测量实施例中制备的各带的体积电阻率和表面电阻率。具体而言，确定以下值(1)至(4)。
(1)在100V的5秒体积电阻率(在表1中表示为“ρv(100V,5sec)”)
(2)带的外周面在100V的3秒表面电阻率(在表1中表示为“ρs1(100V,3sec)”)
(3)带的外周面在100V的1秒与100秒表面电阻率值之差(在表1中表示为“ρs1[100VΔ(100sec-1sec)]”)
(4)带的内周面在500V的10秒表面电阻率(在表1中表示为“ρs2(500V,10sec)”)还通过上述方法测量实施例中制备的各带中包含的层的厚度和带的总厚度。
压纹纸转印性的评价
将各实施例中制备的带用作中间转印带，并按照以下方式评价转印效率。
将中间转印带附接在由富士施乐株式会社生产的“Iridesse(注册商标)生产用压机”上，并进行图像质量评价。
在图像质量评价中，使用压纹纸张“LEATHAC 66”(250gsm)。评价黑色半色调的实心图像(图像浓度：60％)。
G1：在纸张的凹处没有白点。
G2：在纸张的凹处几乎没有白点。
G3：在纸张的凹处有少许白点。
G4：在纸张的大多数凹处有白点。
表1总结了结果。
Figure BDA0002262219360000211
表1中使用的缩写的详细说明如下。
PAI：聚酰胺酰亚胺树脂
PI：聚酰亚胺树脂
CB：炭黑
表1的结果证实，与比较例中制备的带相比，即使在使用表面不规则性大的记录介质时，实施例中制备的带也实现了更高的转印性。
提供对本公开的示例性实施方式的前述描述是为了说明和描述的目的。并非试图穷尽本公开所披露的精确形式或将本公开限制于所披露的精确形式。显然，许多改进和变化对于本领域技术人员是显而易见的。选择并描述所述实施方式是为了能够最好地解释本公开的原理及其实际用途，由此使得本领域的其他技术人员能够理解适用于预计的特定用途的本公开的各种实施方式和各种改进方案。本公开的范围由下述权利要求及其等同物所限定。

Claims (11)

1.一种用于图像形成装置的能够保持色调剂图像的带，所述带包括：
包括限定所述带的外周面的表面层的多层结构，
所述带在100V的5秒体积电阻率为10.0logΩ·cm以上且12.5logΩ·cm以下，所述在100V的5秒体积电阻率自开始施加100V的电压起经过5秒后测量，
所述带的外周面在100V的3秒表面电阻率大于11.0logΩ/sq且小于或等于13.5logΩ/sq，所述在100V的3秒表面电阻率自开始施加100V的电压起经过3秒后测量，
所述带的外周面在100V的1秒表面电阻率与所述带的外周面在100V的100秒表面电阻率之差为0.5以下，所述1秒表面电阻率自开始施加100V的电压起经过1秒后测量，所述100秒表面电阻率自开始施加100V的电压起经过100秒后测量。
2.根据权利要求1所述的带，其中，所述表面层包含选自由聚酰亚胺树脂和聚酰胺酰亚胺树脂组成的组中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的带，其中，所述表面层由聚酰亚胺树脂组成。
4.根据权利要求1或2所述的带，其中，所述表面层包含炭黑。
5.根据权利要求4所述的带，其中，所述炭黑的量为所述表面层的总质量的10质量％以上且22质量％以下。
6.根据权利要求5所述的带，其中，所述炭黑的平均一次粒径为2nm以上且20nm以下。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的带，其中，所述带的总厚度为60μm以上且120μm以下。
8.根据权利要求7所述的带，其中，所述表面层的厚度为所述带的总厚度的3％以上且50％以下。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的带，其中，所述多层结构包括与所述表面层相邻布置的基底层。
10.一种中间转印带，其包括根据权利要求1至9中任一项所述的带。
11.一种图像形成装置，其包括根据权利要求1至9中任一项所述的带。
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