JP2001064389A - 導電性ポリイミド及び該導電性ポリイミドを用いた電子写真装置用中間転写ベルト - Google Patents
導電性ポリイミド及び該導電性ポリイミドを用いた電子写真装置用中間転写ベルトInfo
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Abstract
イミドを提供すること、及び導電性フィラーを必要とせ
ず、所望の体積抵抗率を均一に有する電子写真装置用中
間転写ベルトを提供することである。 【解決手段】 繰り返し単位中に酸無水物部分とジアミ
ン部分とを含む芳香族ポリイミドにおいて、前記ジアミ
ン部分を、ベンゼン環の縮合環と、ベンゼン環又はベン
ゼン環の縮合環とを、共役系又は硫黄原子を介して結合
した骨格を有するものとし、もって導電性ポリイミドと
する。また、感光体上に形成されたトナー画像を画像支
持体に転写して画像を形成する電子写真装置に使用され
る中間転写ベルトを、上記導電性ポリイミドから構成す
る。
Description
芳香族ポリイミド、及び電子写真式の複写機、プリンタ
等において、感光体上に形成されたトナー画像を、紙等
に転写するのに使用される中間転写ベルトに関するもの
である。
酸無水物と芳香族ジアミンとを重縮合させてポリアミド
酸とし、該ポリアミド酸を閉環反応によってイミド化す
ることにより合成され、繰り返し単位中に酸無水物部分
とジアミン部分とを含むポリマーである。この芳香族ポ
リイミドは、極めて優れた耐熱性を有するとともに、引
張強度(引張弾性率)が高いという特性を具備するが、
導電性が殆どなく、高い絶縁性を示すものである。
的に、帯電させた感光体の表面に、画像読取装置で得ら
れた画像に対応する静電潜像を形成し、該静電潜像を現
像器によってトナー画像とした後、該トナー画像を中間
転写ベルトに静電転写し、そして該中間転写ベルトから
紙等の画像支持体に再度転写して最終的な画像を形成す
る。
ルトとしては、静電気除去装置を使用することなく静電
気を容易に除去できるように導電性を有し、かつ、正確
で鮮明な画像を形成するために、伸び量が少ない(引張
弾性率が高い)ものであることが要求されている。これ
らの特性を満たす中間転写ベルトの材料としては、従来
より、芳香族ポリイミド樹脂にカーボンブラック、導電
性金属酸化物等の導電性フィラーを分散させたものが主
に使用されている(特開昭63−311263号等)。
フィラーをポリイミド樹脂中に均一に分散させることは
一般に困難であり、その導電性フィラーの不均一な分散
性により、得られる中間転写ベルトの体積抵抗率に部分
的なばらつきが生じていた。このように体積抵抗率に部
分的なばらつきのある中間転写ベルトにおいては、感光
体と離間するポストニップ部で剥離放電が発生し、その
放電発生部分が白抜けする放電抜け現象が発生したり、
トナー相互の静電的反発力や画像エッジ付近のフリンジ
電界の力によって、画像の周囲にトナーが飛散してしま
い(ブラーの発生)、画像支持体に転写される画像がノ
イズの大きいものとなってしまうという問題があった。
新規なポリイミドを提供すること、及び導電性フィラー
を必要とせず、所望の体積抵抗率を均一に有する電子写
真装置用中間転写ベルトを提供することである。
に、本発明は、繰り返し単位中に酸無水物部分とジアミ
ン部分とを含む芳香族ポリイミドであって、該ジアミン
部分が、ベンゼン環の縮合環と、ベンゼン環又はベンゼ
ン環の縮合環とを、共役系又は硫黄原子を介して結合し
た骨格(骨格X)を有することを特徴とする導電性ポリ
イミドを提供するものであり、更には、体積抵抗率が1
09 〜1012Ω・cmであることを特徴とする導電性ポ
リイミドを提供するものである。上記繰り返し単位中に
は、上記骨格Xを有するジアミン部分の1種又は2種以
上が複数含まれていてもよい。
ナー画像を画像支持体に転写して画像を形成する電子写
真装置に使用される中間転写ベルトにおいて、該中間転
写ベルトが、上記導電性ポリイミドから構成されること
を特徴とする電子写真装置用中間転写ベルトを提供する
ものである。本発明の中間転写ベルトは、高い導電性を
有するポリイミドによって構成されるため、導電性フィ
ラーを必要とせず、所望の体積抵抗率を均一に有するも
のとなる。
返し単位中に、芳香族の二酸無水物に由来する酸無水物
部分R1 と、芳香族ジアミンに由来するジアミン部分R
2 とを含み、該ジアミン部分R2 は、図1に示すよう
に、芳香族炭化水素A1 と芳香族炭化水素A2 とを、共
役系又は硫黄原子(結合部分b)を介して結合した骨格
(以下「骨格X」という。)を有する。該芳香族炭化水
素A1 ,A2 はベンゼン環又はベンゼン環の縮合環から
なり、かつ、該芳香族炭化水素A1 ,A2 の一方がベン
ゼン環である場合には、他方の芳香族炭化水素A1 ,A
2 は、ベンゼン環の縮合環からなる。なお、上記一般式
(1) においてmが2以上である場合、各ジアミン部分R
2 の構造は同一であってもよいし、異なっていてもよ
い。
ンゼン環の縮合環としては、ベンゼン環を2個縮合した
ナフタレン環、ベンゼン環を3個縮合したアントラセン
環、フェナントレン環、ベンゼン環を4個縮合したトリ
フェニレン環、ナフタセン環、ベンゾ[a]アントラセ
ン環等が挙げられ、上記芳香族炭化水素A1 ,A2 のい
ずれもがベンゼン環の縮合環である場合、各ベンゼン環
の縮合環は、同一の種類であってもよいし、異なる種類
であってもよい。また、上記結合部分bにおける共役系
としては、例えば−CH=CH−、−C≡C−、−N=
N−等が挙げられる。
に限定されることなく、ピロメリット酸二無水物、ベン
ゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルテト
ラカルボン酸二無水物、ナフタレンジカルボン酸二無水
物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エ
ーテル二無水物、ピリジンテトラカルボン酸二無水物等
が使用される。
ジアミンと上記芳香族の二酸無水物とを重縮合・閉環反
応させることにより得られ、例えば、下記一般式(2)
としてP−(4−アミノ−1−ナフチルアゾ)アニリン
を使用)、下記一般式(3)
としてP−(4−アミノ−1−ナフチルチオ)アニリン
を使用)、下記一般式(6)
として4−(4−アミノ−1−ナフチルアゾ)ナフチル
アミンを使用)、下記一般式(7)
としてP−(4−アミノ−1−アンスラニルアゾ)アニ
リンを使用)、下記一般式(8)
として4−(4−アミノ−1−アンスラニルアゾ)ナフ
チルアミンを使用)、下記一般式(9)
としてP−(4−アミノ−1−フェナンスレニルアゾ)
アニリンを使用)等が挙げられる。
Xを有するジアミン部分R2 において、電子の移動が途
中で遮断されることなく全体として共役系を形成するこ
とによって、導電性が発現され、特にベンゼン環の縮合
環の存在で共役長が伸びることにより、その導電性が向
上するものと考えられる。なお、該ジアミン部分R2に
おける結合部分bの硫黄原子(−S−)は、不対電子を
有することから、転移による格子のひずみが生じ、これ
によってベンゼノイド構造及びキノイド構造を構成する
ため、π共役系を形成することができる。
は、繰り返し単位中のジアミン部分R 2 における芳香族
炭化水素A1 ,A2 の種類(縮合させるベンゼン環の
数)、該芳香族炭化水素A1 ,A2 の結合部分bの種
類、又は該ジアミン部分R2 の繰り返し数mを変えるこ
とにより、その導電性(体積抵抗率)を調整することが
できる。
013Ω・cm、好ましくは109 〜1012Ω・cmの体
積抵抗率を有し得る。特に109 〜1012Ω・cmの体
積抵抗率を有するポリイミドは従来にない新規なもので
あり、このような体積抵抗率を有する導電性ポリイミド
は、その分子構造を特に特定することなく、本発明の範
囲に入るものである。
酸無水物と、上記骨格Xを有する芳香族ジアミンとを、
溶媒中で重縮合させてポリアミド酸とし、該ポリアミド
酸を閉環反応によってイミド化することにより合成する
ことができる。上記溶媒としては、N−メチル−2−ピ
ロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミ
ド等の非プロトン性有機極性溶媒等を使用するのが好ま
しい。
性、強度及び耐熱性を有するため、電子写真装置用の中
間転写ベルト等の材料として好適である。
の導電性ポリイミドから構成され、所望により、通常熱
可塑性樹脂に添加され得る第三成分、例えば、他の種類
の熱可塑性樹脂、ゴム、熱可塑性エラストマー、あるい
は滑剤、可塑剤、熱安定剤、光安定剤、難燃剤、防炎
剤、酸化防止剤、離型剤等の添加剤等を通常使用される
量で含有してもよい。
間転写ベルトを構成するポリマー自体が良好な導電性を
有するため、カーボンブラックや導電性金属酸化物等の
導電性フィラーの混練は不要である。したがって、これ
ら導電性フィラーを分散させた中間転写ベルトに存在し
ていた体積抵抗率の部分的なばらつき、それに起因する
白抜け、ブラーの発生、画像ノイズ等の問題は、本発明
の中間転写ベルトにおいて一挙に解決され、転写精度の
高い高画質な画像の形成が可能となる。
ト法によって製造するのが好ましい。具体的には、芳香
族の二酸無水物と、上記骨格Xを有する芳香族ジアミン
とを、溶媒中で重縮合させ、その溶液を円筒金型に注入
し、100〜200℃で加熱乾燥させながら遠心成形し
て半硬化させた後、350〜450℃の加熱処理を施し
てイミド化し、本硬化させるのが好ましい。
150μm、特に70〜100μmであるのが好まし
い。中間転写ベルトの厚みが50μm未満では、ベルト
駆動時の外乱によってベルト変位量が大きくなり、良好
な転写画質が得られにくい。また、中間転写ベルトの厚
みが150μmを超えると、テンションロール部位での
ベルト表面の変形が大きくなり、特にカラー画像を形成
する場合には、多重トナー像の位置がずれて色ずれが発
生するおそれがある。
109 〜1012Ω・cmであるのが好ましい。中間転写
ベルトの体積抵抗率が109 Ω・cm未満であると、該
中間転写ベルトを帯電させるために付与される電荷が該
中間転写ベルトの導電性によって脱落し易くなるため、
該中間転写ベルトにトナー画像が保持されにくくなって
ブラーが生じ、画像支持体に転写される画像がノイズの
大きいものとなる。一方、中間転写ベルトの体積抵抗率
が1012Ω・cmを超えると、静電転写時における転写
電界によって該中間転写ベルト表面が帯電するため、除
電機構が必要となる。
具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの合成例、
実施例等に限定されるものではない。
DA)50重量%と、P−(4−アミノ−1−ナフチル
アゾ)アニリン(東京化成工業(株)製:ディスパース
ジアゾブラックD(DDB))50重量%とを、N−メ
チル−2−ピロリドン中で攪拌混合し、重縮合させた
後、その溶液を300℃で1時間加熱し、PMDA−D
DBポリイミドを得た。上記PMDAモノマー及びDD
B、そして得られたPMDA−DDBポリイミドについ
て測定したIRスペクトルをそれぞれ図2〜図4に示
す。これらIRスペクトルから判断するに、上記反応に
よって、下記構造式(10)
たことが分かる。
液を、ガラス基板上に下部電極として蒸着した白金の上
に塗布し、300℃で1時間加熱した。形成されたポリ
イミドフィルムは、膜厚0.89μmであった。次い
で、該ポリイミドフィルムの上に、上部電極として金を
蒸着した。なお、電極の面積は1mm2 とした。得られ
た電極に対して、25℃の室温下、電圧を印加したとこ
ろ、印加電圧10-1V〜101.7 Vの領域でオーミック
な振る舞いを示し、このオーミック領域における体積抵
抗率は109 Ω・cmであった。
MDA)50重量%と、P−(4−アミノ−1−ナフチ
ルアゾ)アニリン(東京化成工業(株)製:ディスパー
スジアゾブラックD(DDB))50重量%とを、N−
メチル−2−ピロリドン中で重縮合させ、その溶液をス
テンレススチール製の円筒金型(直径60mm,高さ4
00mm)に注入し、120℃の熱風で乾燥させながら
120分間遠心成形を行った。
態の円筒状フィルムを鉄芯に被せ、30分かけて120
℃から350℃に昇温させることにより、該円筒状フィ
ルムから溶媒を蒸発させた。次いで、450℃で10分
間加熱することにより、該円筒状フィルムを構成してい
るポリアミド酸をイミド化し、本硬化させ、導電性ポリ
イミドからなる中間転写ベルト(80μm厚)を得た。
率を測定したところ、109 Ω・cmであった。また、
該中間転写ベルトを電子写真式複写機(富士ゼロックス
(株)製)に組み込んで画質評価を行ったところ、白抜
け又はブラーの発生はなく、転写精度の高い高画質な画
像が普通紙に形成された。
ポリイミドが得られる。また、この導電性ポリイミドを
使用することにより、導電性フィラーを必要とせず、所
望の体積抵抗率を均一に有する電子写真装置用中間転写
ベルトが得られる。
7)
分R2 の骨格を示す図である。
である。
Claims (4)
- 【請求項1】 繰り返し単位中に酸無水物部分とジアミ
ン部分とを含む芳香族ポリイミドであって、 前記ジアミン部分が、ベンゼン環の縮合環と、ベンゼン
環又はベンゼン環の縮合環とを、共役系又は硫黄原子を
介して結合した骨格を有することを特徴とする導電性ポ
リイミド。 - 【請求項2】 前記繰り返し単位中に、前記骨格を有す
るジアミン部分の1種又は2種以上が複数含まれている
請求項1記載の導電性ポリイミド。 - 【請求項3】 体積抵抗率が109 〜1012Ω・cmで
あることを特徴とする導電性ポリイミド。 - 【請求項4】 感光体上に形成されたトナー画像を画像
支持体に転写して画像を形成する電子写真装置に使用さ
れる中間転写ベルトにおいて、 前記中間転写ベルトが、請求項1乃至3いずれか記載の
導電性ポリイミドから構成されることを特徴とする電子
写真装置用中間転写ベルト。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24513399A JP2001064389A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | 導電性ポリイミド及び該導電性ポリイミドを用いた電子写真装置用中間転写ベルト |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24513399A JP2001064389A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | 導電性ポリイミド及び該導電性ポリイミドを用いた電子写真装置用中間転写ベルト |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001064389A true JP2001064389A (ja) | 2001-03-13 |
Family
ID=17129132
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24513399A Abandoned JP2001064389A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | 導電性ポリイミド及び該導電性ポリイミドを用いた電子写真装置用中間転写ベルト |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001064389A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7979004B2 (en) | 2004-09-24 | 2011-07-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic belt, production method of electrophotographic belt, and electrophotographic apparatus |
-
1999
- 1999-08-31 JP JP24513399A patent/JP2001064389A/ja not_active Abandoned
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7979004B2 (en) | 2004-09-24 | 2011-07-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic belt, production method of electrophotographic belt, and electrophotographic apparatus |
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