JP2002174959A - 中間体転写体及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

中間体転写体及びそれを備えた画像形成装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】電気特性を維持しつつ、温度及び湿度による寸
法変化が少ない中間転写体及びそれを備えた画像形成装
置を提供すること。 【解決手段】 吸水膨張係数が40ppm/%RH以下
であり、且つイオン伝導性導電剤及び/又は導電性ポリ
マーを含有してなる樹脂材料からなる層を少なくとも一
層有することを特徴とする中間転写体及びそれを備えた
画像形成装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリンタ
等の電子写真方式を用いた、像担持体に形成したトナー
像を一旦中間転写体に転写した後、これを用紙等の記録
媒体に転写して再生画像を得るようにした画像形成装置
に使用される中間転写体及びそれを備えた画像形成装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真方式を用いた画像形成装置は、
無機または有機材料からなる光導電性感光体からなる像
担持体上に一様な電荷を形成し、画像信号を変調したレ
ーザー光等で静電濳像を形成した後、帯電したトナーで
前記静電濳像を現像して可視化したトナー像とする。そ
して、上記トナー像を中間転写体を介して、あるいは直
接記録紙等の転写材に静電的に転写することにより所要
の再生画像を得る。特に、上記像担持体に形成したトナ
ー像を中間転写体に一次転写し、さらに中間転写体上の
トナー像を記録紙に二次転写する方式を採用した画像形
成装置として、特開昭62−206567号公報等に開
示されたものが知られている。
【0003】前記中間転写体方式を採用した画像形成装
置に用いられるベルト材料としては、ポリカーボネイト
樹脂(特開平06−095521号公報)、PVDF
(ポリフッ化ビニリデン)(特開平5−200904号
公報、特開平6−228335号公報)、ポリアルキレ
ンテレフタレート(特開平6−149081号公報)、
PC(ポリカーボネイト)/PAT(ポリアルキレンテ
レフタレート)のブレンド材料(特開平6−14908
3)、ETFE(エチレンテトラフロロエチレン共重合
体)/PC,ETFE/PAT,PC/PATのブレン
ド材料(特開平6−149079号公報)などの熱可塑
性樹脂にカーボンブッラクを分散してなる導電性の無端
ベルトを用いる提案がなされている。
【0004】また、特許番号2560727号(特開昭
63−311263号公報)において、カーボンブラッ
ク分散のポリイミドシームレスベルトが提案されてい
る。さらに、中間転写体方式を採用した画像形成装置に
用いられるベルト材料としては、特開平9−30503
8号公報、特開平10−240020号公報にポリエス
テルなどの織布と弾性部材を積層してなる補強材入り弾
性ベルトが提案されている。
【0005】しかし、半導電性領域で樹脂材料の抵抗値
を制御することは非常に難しく、通常の樹脂材料に通常
の導電性カーボンブラックを添加して所望の抵抗値を安
定して得ることはほとんどできない。このため、半導電
性の中間転写体全数の抵抗値を計測して、選別する必要
があるために、コスト高となっている。また、高分子加
工、43巻、4号、1977、住田等に記載されるよう
に、樹脂材料などの高分子の中にカーボンブラックを添
加していくと、カーボンブラックの添加が少量であるう
ちは導電率が小さく、あるしきい値からカーボンブラッ
クが導体回路を形成し、導電性が急激に向上してしまい
中抵抗値を得ることができないからである。
【0006】前記したカーボンブラック分散のポリカー
ボネイト、カーボンブッラク分散のエチレンテトラフロ
ロエチレン共重合体の場合には、葉書などの中間転写体
の幅より短い用紙を連続して、1000枚以上転写した
後で、ハーフートーン(マゼンタ30%)の画像を転写
すると用紙走行部がしろ抜けする問題が発生した。この
白抜けする画質欠陥は、10℃、15%RHの低温低湿
環境下において特に顕著であった。用紙走行部がしろ抜
けするのは、二次転写部での用紙剥離時に中間体と用紙
間での剥離放電によって、中間転写体の用紙走行部の表
面抵抗率が、周辺部位より低下して、転写効率が、周辺
部位より低下することが原因である。前記した、カーボ
ンブラック分散のポリイミド、ポリカーボネイト、カー
ボンブッラク分散のエチレンテトラフロロエチレン共重
合体の表面抵抗率の電界依存性は、0.8〜1.5桁
(logΩ/□)のレベルであり、転写電圧による電界
集中がおきることで、導電性の大きい部位の周辺の樹脂
成分を劣化させ、表面抵抗率が低下したと考えられる。
【0007】表面抵抗率の電界依存性が大きいのは、前
記した、中間転写体を構成する樹脂成分中にカーボンブ
ラックを均一に分散させることが難しいために、カーボ
ンブラックが不均一に樹脂中に分散しており、そのため
局部的には、導電性の大きい部位があり、そこに電界が
集中することが原因と考えられる。
【0008】抵抗値を安定して制御する手段として、分
子分散の導電剤を樹脂を分散させる方法があり、分子分
散の導電剤としては、イオン伝導性導電剤または導電性
ポリマーをあげることができる。特開平8−25970
9号公報においては、半導電性樹脂シートとして、導電
性ポリマーであるポリアニリンを添加してなるポリイミ
ドシートが提案されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来技術において、ベ
ルトの駆動は、2本以上の金属ローラ、金属の表面の樹
脂層を被覆してなるローラ、ゴムローラなどを用いて行
われる。従来の高価格で一部の法人ユーザーを対象にし
たフルカラー複写機やプリンターは、中小オフィイスや
一般家庭までも含んだ、更に広範囲のユーザーが対象に
なりつつある。こういったユーザーを対象にしたフルカ
ラー複写機やプリンターは、今まで以上に本体の小型
化、低価格化、高速度化が必要になる。
【0010】そのために、ベルト駆動系を簡易な構成と
し、低価格化が必要となってきている。本体の小型化、
ベルト駆動系を簡易な構成とするために、ベルトの周長
が大きく変わって、ベルトテンションが変わった場合
に、安定してベルト駆動速度を得ることが難しなり、ベ
ルトには、M/Cの使用環境において、ベルト周長が一
定の範囲内で変わらないことが求められる。M/Cの使
用環境の温度および湿度が変化することによって、ベル
トの周長が一定以上の範囲を超えて変化して、そのため
にベルトテンションが、ベルト速度を安定して制御でき
る範囲からずれる。例えば、ベルト周長が長くなって、
ベルトテンションが弱くなって、ベルトを駆動させるロ
ーラとのグリップ力が弱くなり、スリップするためにベ
ルト速度が変動することで、多色のトナーを重ねるとき
に位置がずれる問題が発生する。
【0011】更に、高速度化に対応するために感光体を
タンデム構成とする画像形成装置が提案されている。例
えば、タンデム型構成の画像形成装置においては、中間
転写ベルトを、駆動ローラ、導電性ローラ、金属ロー
ラ、テンションローラ等の間複数のローラによってに張
架して配設されている。通常、この中間転写ベルトにお
けるベルト周長の変化に対しては、テンションローラの
位置を変更して対応する構成になっている。
【0012】ここで、図8にベルト周長の変化量とベル
トテンションローラの位置の変化量の関係を示す。例え
ば、ベルト周長が、6mm伸びるとベルトテンションロ
ーラは、外側に3mm移動する。また、図9にベルトテ
ンションローラの位置の変化量のベルト周長とベルトテ
ンションの関係を示す。例えば、ベルトテンション5k
gfの設定で駆動しているベルトにおいて、ベルトの周
長が6mm伸びて、ベルトテンションローラの位置が3
mm変化すると、テンションの支点からベルトテンショ
ンローラが、3mm離れることによって、ベルトテンシ
ョンは、3.5kgfに変化する。ベルトテンションが
弱くなることによって、ベルトを駆動させるローラとの
グリップ力が弱くなり、スリップするためにベルト速度
が変動するなどの問題が生じる場合がある。同じベルト
テンションで駆動させるためには、テンションローラの
位置が、3mm移動してもベルトテンションが変わらな
いようにする必要があり、ベルト駆動系を簡易な構成と
できないために今まで以上に本体の小型化、低価格化の
要求には適さない。
【0013】M/Cの使用環境の温度としては、10℃
15%RHの低温低湿の環境から50℃85%RHの高
温高湿までの環境を想定され、上記範囲において、ベル
ト周長が一定の範囲にあることが望まれる。例えば、前
記した、ポリアニリン分散のポリイミド樹脂シートの場
合には、吸水膨張係数が、92ppm/%RHと大きい
ために、中間転写体として用いた場合には、M/Cの使
用環境ので想定される10℃15%RHから50℃85
%RHの使用範囲において、湿度が15%RHから85
%RHに変化することで、ベルト周長が、0.64%変
化することとなり、例えば、周長1000mmのベルト
においいては、6.4mmの長さが変化することにあ
る。
【0014】特に、複数のトナー像を重ねる中間転写方
式を採用した画像形成装置においては、ベルト駆動系を
簡易な構成とした場合には、前記したベルト周長の変化
によって、ベルト速度が変動し、色ずれなどの問題が発
生する原因となる。そのため、駆動性の安定性を得るた
めにテンションローラの制御範囲を広くすることが必要
であるが、コスト高となってします。また、湿度の高い
環境において、吸水によるベルト周長の大きい場合に、
膨張(ベルト周長の伸び量)が不均一になって、転写部
のニップ形状が不均一になって、転写が安定しないなど
の問題が生じる場合もある。さらに、前記した補強材入
り弾性ベルトの場合においても、ポリエステルなどの織
布を補強材として用いて、ベルト駆動時のテンションに
よる経時な伸びを低減化する試みがなされているが、効
果が不十分である。弾性ベルトの場合には、テンション
による経時的なベルト周長の伸びのために短期間での交
換が必要となる。
【0015】従って、本発明は、前記従来における諸問
題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。
即ち、本発明の目的は、電気特性を維持しつつ、温度及
び湿度による寸法変化が少ない中間転写体及びそれを備
えた画像形成装置を提供することをである。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の手段
により解決される。即ち、本発明は、 <1>吸水膨張係数が40ppm/%RH以下であり、
且つイオン伝導性導電剤及び/又は導電性ポリマーを含
有してなる樹脂材料からなる層を少なくとも一層有する
ことを特徴とする中間転写体。 <2>前記樹脂材料からなる層に、さらに無機系材料を
含有してなることを特徴とする前記<1>に記載の中間
転写体。 <3>前記無機系材料が、繊維形状の無機系導電剤、繊
維形状の無機系充填材、及び疎水処理してなる無機系充
填材から選択される少なくとも一種であることを特徴と
する前記<2>に記載の中間転写体。 <4>前記樹脂材料が、ポリイミド樹脂材料であること
を特徴とする前記<1>〜<3>のいずれかに記載の中
間転写体。 <5>ベルト形状であることを特徴とする前記<1>〜
<4>のいずれかに記載の中間転写体。 <6>前記<1>〜<5>のいずれかに記載の中間転写
体を備えることを特徴とする画像形成装置。
【0017】
【発明の実施の形態】(中間転写体)本発明の中間転写
体は、吸水膨張係数が40ppm/%RH以下であり、
且つイオン伝導性導電剤及び/又は導電性ポリマーを含
有してなる樹脂材料からなる層(以下、「特定の層」と
いう)を少なくとも一層を有することを特徴とする。本
発明の中間転写ベルトは、上記特定の層を有すること
で、イオン伝導性導電剤及び/又は導電性ポリマーによ
る電気特性を維持しつつ、温度及び湿度、特に10℃1
5%RHの低温低湿環境や50℃85%RHの高温高湿
環境による寸法変化が少なくすることができる。特に、
本発明の中間転写体がベルト形状の場合、寸法変化が少
なくすると共に、ベルト周長の寸法変化を一定の範囲と
することができる。このため寸法変化による色ずれなど
の画質欠陥を発生することがなく、高画質を安定して供
給することができる。また、本発明の中間転写体がベル
ト形状の場合、寸法変化が少ないので、テンションロー
ラの移動量を少なくすることができ、駆動系を簡素する
ことができ、本体の小型化、低価格化が可能となる。
【0018】特定の層は、吸水膨張係数が40ppm/
%RH以下であるが、この吸水膨張係数として好ましく
は35ppm/%RH以下であり、より好ましくは30
ppm/%RH以下である。吸水膨張係数が40ppm
/%RHを超えると湿度による寸法変化が大きくなる。
また、吸水膨張係数は、その下限が0ppm/%RHで
あり、小さければ、小さいほど湿度による寸法変化が小
さくなるため好ましい。なお、吸水膨張係数は、経時に
よる変化がないことが好ましい。
【0019】ここで、吸水膨張係数は次のようにして求
められる値である。吸水膨張係数は、図1に示すよう
に、幅25.4mm長さ250mmの試験片200を用
い、試験片200上端を固定して、下端に350gの荷
重202を加えて、40℃、15%RHの環境に24時
間放置後の寸法を計測し、次いで、40℃85%RHの
環境に24時間放置後、寸法を計測し、この繰り返しを
3回行い、40℃15%RHと40℃85%RHの環境
での寸法を求め、この二つの値の差より求めることがで
きる。寸法を計測は、下端の伸び縮みの変位量をマイク
ロインジケーターにて測定する。
【0020】特定の層は、導電剤としてイオン伝導性導
電剤及び/又は導電性ポリマーを含有してなるが、イオ
ン伝導性導電剤としては、スルホン酸塩、アンモニア
塩、各種の界面活性剤(カチオン系、アニオン系、ノニ
オン系等)が挙げられる。導電性ポリマーとしては、例
えば、カルボキシル基に4級アンモニユム塩基を結合す
る(メタ)アクリレートとの各種(例えばスチレン)共
重合体、4級アンモニウム塩基と結合するマレイミドと
メタアクリレートとの共重合体等の4級アンモニウム塩
基を結合するポリマー、ポリスルホン酸ナトリウムなど
のスルホン酸のアルカリ金属塩を結合するポリマー、分
子鎖中に少なくともアルキルオキシドの親水性ユニット
を結合するポリマー(例えば、ポリエチレンオキシド、
ポリエチレングリコール系ポリアミド共重合体、ポリエ
チレンオキド−エピクロルヒドリン共重合体ポリエーテ
ルアミドイミド、ポリエーテルを主セグメントとするブ
ロック型のポリマー)、ポリアニリン、ポリチオフェ
ン、ポリアセチレン、ポリピローラ、ポリフェニレンビ
ニレン等が挙げられる。これらの導電性ポリーマーを脱
ドープ状態、またはドープ状態で用いることができる。
これら導電剤は1種または2種以上を組み合わせ用いる
ことができ、これにより安定した抵抗値を得ることがで
きる。
【0021】イオン伝導性導電剤及び/又は導電性ポリ
マーの添加量は、樹脂成分100重量部に対して、5〜
50重量部であることが好ましく、より好ましくは10
〜40重量部、さらに好ましくは15〜30重量部であ
る。この添加量が5重量部より少ないと所望の導電性を
得ることができないことがある。一方、50重量部より
多いと吸水膨張係数が大きくなりすぎるなどの問題が生
じる場合がある。
【0022】特定の層は、基材として樹脂材料を含有し
てなるが、樹脂材料としては、例えば、ポリイミド、ポ
リエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエ
ーテルケトン、ポリアミド、ポリアリレート、ポリエ−
テルサルフォン、ポリカーボネイト、ポリエステル、ポ
リフッ化ビニリデンなどの樹脂材料およびこれらを主原
料としてなる樹脂材料挙げられる。特に、本発明の中間
転写体がベルト形状である場合、ベルトとしての機械特
性を満足する観点から、ポリイミド樹脂が好ましい。
【0023】ポリイミド樹脂は、ポリイミド樹脂の前駆
体であるポリアミック酸を加熱することによってポリイ
ミド樹脂を形成することができる。ポリアミック酸は、
テトラカルボン酸二無水物またはその誘導体とジアミン
とのほぼ等モル混合物を有機極性溶媒に溶解させ、溶液
状態で反応させることによって得ることができる。この
ようなポリアミック酸としては、特に、芳香族テトラカ
ルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとの反応によって得
られるポリアミック酸が好ましく用いられる。
【0024】芳香族テトラカルボン酸二無水物として
は、ピロメリット酸、ナフタレン−1,4,5,8−テ
トラカルボン酸、ナフタレン−2,3,6,7−テトラ
カルボン酸、2,3,5,6−ビフェニルテトラカルボ
ン酸、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン
酸、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン
酸、3,3’,4,4’−ジフェニルエ−テルテトラカ
ルボン酸、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラ
カルボン酸、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホン
テトラカルボン酸、3,3’,4,4’−アゾベンゼン
テトラカルボン酸、ビス(2,3−ジカルポキシフェニ
ル)メタン、ビス(3,4−ジカルポキシフェニル)メ
タン、β,β−ビス(3,4−ジカルポキシフェニル)
プロパン、β,β−ビス(3,4−ジカルポキシフェニ
ル)ヘキサフオロプロパン等が挙げられる。芳香族ジア
ミン成分としては、m−フェニルジアミン、p−フェニ
ルジアミン、2,4−ジアミノトルエン、2,6−ジア
ミノトルエン、2,4−ジアミノクロロベンゼン、m−
キシリレンジアミン、p−−キシリレンジアミン、1,
4−ジアミノナフタレン、1,5−ジアミノナフタレ
ン、2,6−ジアミノナフタレン、2,4’−ジアミノ
ナフタレビフェニル、ベンジジン、3,3−ジメチルベ
ンジジン、3,3’−ジメトキシベンジジン、3,4’
−ジアミノジフェニルエ−テル、4,4’−ジアミノジ
フェニルエ−テル(オキシ−p,p’−ジアニリン;O
DA)、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、
3,3’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミ
ノフェニルスルホン、4,4’−ジアミノアゾベンゼ
ン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、β,β−ビ
ス(4−アミンフェニル)プロパン等が挙げられる。有
機極性溶媒としては、例えば、N−メチル−2−ピロリ
ドン、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホ
キシド、ヘキサメチルホスホルトリアミド等をあげるこ
とができる。これらの有機極性溶媒には、必要に応じ
て、クレゾ−ル、フェノ−ル、キシレノ−ル等のフェノ
−ル類、ヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素類
を混合することができる、これらの溶媒も、単独で、ま
たは2種類以上の混合物として用いられる。
【0025】ポリイミド樹脂として、より具体的には、
DuPont(株)の「カプトンHA」などのポリピロ
メリット酸イミド系のイミド樹脂材料、宇部興産(株)
の「ユーピレックスS」などのポリビフェニルテトラカ
ルボン酸イミド系樹脂材料、宇部興産(株)の「ユーピ
レックスR」、三井東圧化学工業(株)の「LARC−
TPI」(熱可塑性ポリイミド樹脂)などのポリベンゾ
フェノンテトラカルボン酸イミド酸系樹脂材料などが挙
げられる。これらはいずれも、ヤング率30000kg
/cm2以上であり、厚み70μmから100μmで、
ベルト基材としての機械特性を満足することができる。
【0026】本発明の中間転写体において、特定の層、
即ちイオン伝導性導電剤及び/又は導電性ポリマーを含
有する樹脂材料からなる層を、吸水膨張係数が40pp
m/%RH以下とするには、樹脂材料中に、イオン伝導
性導電剤及び/又は導電性ポリマーと共に、無機系材料
を含有させることが好ましい。イオン伝導性導電剤及び
/又は導電性ポリマーと、この無機系材料と併用するこ
とで、無機系材料の複合効果によって、吸水膨張係数が
40ppm/%RH以下とすることができる。
【0027】無機系材料の添加量は、樹脂成分100重
量部に対して、1重量〜30重量部であることが好まし
く、より好ましくは10〜25重量部、さらに好ましく
は5重量〜20重量部である。1重量部より少ない場合
は、吸水膨張係数を小さくする効果が小さく、30重量
部より大きい場合には、ベルト外観が悪くなるなどの問
題が生じる場合がある。
【0028】無機系材料としては、繊維形状の無機系導
電剤、繊維形状の無機系充填材、及び疎水処理してなる
無機系充填材等が挙げられる。これら無機系材料は一種
単独で用いてもよいし、二種以上併用してもよい。
【0029】繊維形状の導電剤としては、8チタン酸カ
リウムウィスカ(K2O・8TiO2)、6チタン酸カリ
ウムウィスカ(K2O・6TiO2)、ホウ酸アルミウィ
スカ−等を導電処理したものや、酸化亜鉛ウィスカ等が
挙げられ、その平均繊維長さは1〜80μm(より好ま
しくは5〜40μm)であることが好ましく、平均繊維
径は0.1〜2μm(より好ましくは0.2〜1μm)
であることが好ましい。具体的には、平均繊維長さ10
〜20μmで、平均繊維径0.3〜0.6μmである8
チタン酸カリウムウィスカ、6チタン酸カリウムウィス
カなどの表面を導電化処理してなる大塚化学(株)製の
「デントールWK200」、「WK200B」、「WK
300」;ホウ酸アルミウィスカを酸化錫系導電剤でコ
ートしてなる三井金属(株)の「パストラン−V」;繊
維長さ3〜40μm平均繊維径0.2〜2μmの松下ア
ムテック(株)の酸化亜鉛ウィスカ;等が挙げられる。
【0030】繊維形状の導電剤の添加量は、樹脂成分1
00重量部に対して、1重量〜30重量部、好ましく
は、10重量〜25重量部である。1重量部より少ない
場合は、吸水膨張係数を小さくする効果が小さく、30
重量部より大きい場合には、ベルト外観が悪くなるなど
の問題が生じる場合がある。
【0031】繊維形状の無機系充填材料としては、珪酸
マグネシユウムを主成分とする天然鉱物繊維セピオライ
ト、8チタン酸カリウムウィスカ(K2O・8Ti
2)、6チタン酸カリウムウィスカ(K2O・6TiO
2)、ホウ酸アルミウィスカが挙げられ、その平均繊維
長さは1〜80μm(より好ましくは5〜40μm)で
あることが好ましく、平均繊維径は0.1〜2μm(よ
り好ましくは0.2〜1μm)であることが好ましい。
具体的には、平均繊維長さ10〜20μm、平均繊維径
0.3〜0.6μmである8チタン酸カリウムウィスカ
(K2O・8TiO2)、6チタン酸カリウムウィスカ
(K2O・6TiO2)等が挙げられる。また、より具体
的には、大塚化学(株)製の「テイスモ−D」、「テイ
スモ−N」が挙げられる。
【0032】繊維形状の無機充填剤の添加量は、樹脂成
分100重量部に対して、1重量〜30重量部、好まし
くは5重量〜25重量部である。1重量部より少ない場
合は、吸水膨張係数を小さくする効果が小さく、25重
量部より大きい場合には、ベルト外観が悪くなるなどの
問題が生じる場合がある。
【0033】疎水化処理した無機充填剤としては、上記
繊維形状の無機系充填材料や、シリカ、二酸化チタン、
ゼオライト等の球形無機充填剤の表面に、ジメチルジク
ロルシランなどを用いメチルシランを付与する処理した
ものが挙げられる。具体的には、日本アエロジル(株)
製の一次粒径12nmの「RX200」、一次粒径16
nmの「R972」、一次粒径30nmの「NAX5
0」;デグサヒユルス(株)のゼオライトを粉径10n
mの疎水化処理してなる「S108」;二酸化チタンを
疎水化処理してなる一次粒径21nmの二酸化チタン;
等が挙げられる。
【0034】疎水化処理した無機充填剤の添加量は、樹
脂成分100重量部に対して、1重量〜30重量部、好
ましくは、5重量〜25重量部である。1重量部より少
ない場合は、吸水膨張係数を小さくする効果が小さく、
25重量部より大きい場合には、ベルト外観が悪くなる
などの問題が生じる場合がある。
【0035】本発明の中間転写体において、無機系材料
を用いることで、吸水膨張係数を小さくするとともに、
熱膨張係数を小さくする効果もある。無機系材料の熱膨
張係数は、酸化亜鉛が4ppm/°K、ガラス繊維が、
5ppm/°K、チタン酸カリウムが、8ppm/°K
と一般の樹脂材料20〜40ppm/°Kの数分の一と
小さいので、熱膨張係数は、下記式(1)の複合則にも
とづいて、無機系材料を添加すると小さくすることがで
きる。
【0036】 式(1) αc=αm(1−vf)+αfVf (式(1)中、c:無機系材料を添加した複合材料の熱
膨張係数、αm:樹脂材料の熱膨張係数、αf:無機系
材料の熱膨張係数Vf:無機系材料の容積分率を表
す。)
【0037】ここで、熱膨張係数は、島津製作所の熱分
析装置を用い、窒素雰囲気下で長さ20mmの試験片を
昇温速度10℃/minで昇温して、10℃〜50℃ま
での試験片の長さの変化量より求めることができる。
【0038】本発明の中間転写体は、表面抵抗率が1×
1010Ω/□〜1×1014Ω/□、好ましくは1×10
11Ω/□〜1×1013Ω/□であることが好適である。
この表面抵抗率が1014Ω/□より高い場合には、一次
転写部の像担持体と中間転写体が剥離するポストニップ
部で剥離放電が発生し易くなり、放電が発性した部分
は、白抜けする画質欠陥が発生することがある。一方、
109Ω/□未満の場合には、プレニップ部での電界強
度が強くなり、プレニップ部でのギャップ放電が発生し
やすくなるために画質の粒状性が悪化する問題が発生す
ることがある。従って、表面抵抗率を、上記範囲とする
ことで、表面抵抗率が高い場合に発生する放電による白
抜け、表面抵抗率が低い場合に発生する画質が悪化する
問題を防止することができる。なお、この表面抵抗率
は、転写面における表面抵抗率を示す。
【0039】本発明の中間転写体において、表面抵抗率
は、円形電極(例えば、三菱油化(株)製ハイレスター
IPのHRプローブ)を用い、JIS K6991に従
って測定することができる。具体的には、例えば、図2
に示す円形電極を用いて測定することができる。図2
は、表面抵抗率を測定する円形電極の一例を示す概略平
面図(a)及び概略断面図(b)である。図2に示す円
形電極は、第一電圧印加電極Aと板状絶縁体Bとを備え
る。第一電圧印加電極Aは、円柱状電極部Cと、該円柱
状電極部Cの外径よりも大きい内径を有し、且つ円柱状
電極部Cを一定の間隔で囲む円筒状のリング状電極部D
とを備える。第一電圧印加電極Aにおける円柱状電極部
C及びリング状電極部Dと板状絶縁体Bとの間に中間転
写体Tを挟持し、第一電圧印加電極Aにおける円柱状電
極部Cとリング状電極部Dとの間に電圧V(V)を印可
したときに流れる電流I(A)を測定し、下記式(2)
により、中間転写体Tの表面抵抗率ρs(Ω/□)を算
出することができる。ここで、下記式(1)中、d(m
m)は円柱状電極部Cの外径を示す。D(mm)はリン
グ状電極部Dの内径を示す。
【0040】 式(2) ρs=π×(D+d)/(D−d)×(V/I)
【0041】本発明の中間転写体は、体積抵抗率が1×
108Ωcm〜1×1014Ωcm、好ましくは1×10
10Ωcm〜1×1012Ωcmであることが好適である。
この体積抵抗率が108ΩCm未満である場合には、像
担持体から中間転写体に転写された未定着トナー像の電
荷を保持する静電的な力が働きにくくなるため、トナー
同士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)、ノイズの大きい画像が形成されるという問題が
発生することがある。一方、体積抵抗率が1014Ωcm
より高い場合には、電荷の保持力が大きいために、1次
転写での転写電界で中間体表面が帯電するために除電機
構が必要となる問題が発生することがある。従って、体
積抵抗率を、上記範囲とすることで、トナーが飛散して
したり、除電機構を必要とする問題を防止することがで
きる。
【0042】本発明の中間転写体において、体積抵抗率
は、円形電極(例えば、三菱油化(株)製ハイレスター
IPのHRプローブ)を用い、JIS K6991に従
って測定することができる。具体的には、例えば、図3
に示す円形電極を用いて測定することができる。図3
は、体積抵抗率を測定する円形電極の一例を示す概略平
面図(a)及び概略断面図(b)である。図3に示す円
形電極は、第一電圧印加電極A’と第二電圧印加電極
B’とを備える。第一電圧印加電極A’は、円柱状電極
部C’と、該円柱状電極部C’の外径よりも大きい内径
を有し、且つ円柱状電極部C’を一定の間隔で囲む円筒
状のリング状電極部D’とを備える。第一電圧印加電極
A’における円柱状電極部C’及びリング状電極部D’
と第二電圧印加電極B’との間に中間転写体T’を挟持
し、第一電圧印加電極A’における円柱状電極部C’と
第二電圧印加電極B’との間に電圧V(V)を印可した
ときに流れる電流I(A)を測定し、下記式(3)によ
り、中間転写体Tの体積抵抗率ρv(Ωcm)を算出す
ることができる。ここで、下記式(3)中、tは中間転
写体Tの厚さを示す。
【0043】 式(3) ρv=19.6×(V/I)×t
【0044】ここで、中間転写体の転写電圧による抵抗
低下、及びこの抵抗低下による白抜けの発生について、
図4及び図5を参照して説明する。図4は、中間転写体
の二次転写部の抵抗低下を説明する概要図である。図4
に示すように、ベルト状の中間転写体301と転写ロー
ラ303とにより形成される転写部(ニップ部)に、用
紙(記録媒体)304を通過させると同時に転写電圧を
印加し二次転写が行われる。二次転写直後においては、
ドラム状の中間転写体301表面(用紙側)はプラス側
に帯電、用紙304表面(中間転写体側)は、マイナス
側に帯電しているため、中間転写体301と用紙304
との間で剥離放電が発生する。この放電現象によって、
中間転写体301表面が変質して、新しい導電経路がで
きて抵抗が下がる。また、電界依存性が大きい場合、中
間転写体301表面での電界集中をおこすことになり、
中間転写体301表面が変質し易いので、抵抗が低下す
る。
【0045】図5は、ハーフトーンで白抜けが発生する
状況を説明する概要図である。図5に示すように、10
00枚連続コピー後(例えば10℃、15%RHの低温
低湿環境下)の中間転写体400における用紙走行部4
01には、図4で示したような抵抗低下が起こる(図5
中(a))。このような状態で、マゼンタ30%のハー
フトーンをコピーすると、非用紙走行部402よりも抵
抗が低い用紙走行部401には印画されにくくなる(図
5中(b))。この結果、白抜けの発生がおこる。この
白抜けの発生は、特に、用紙走行部401の表面抵抗率
が、非用紙走行部402よりも、1.1桁(logΩ/
□)以上低くなると起こり易くなる。
【0046】本発明の中間転写体は、ベルト形状、或い
はドラム形状のいずれでもよいが、ベルト形状が、他の
サブシステムの配置の自由度、取り扱い易さの点から好
ましい。本発明の中間転写体は、ベルト形状の場合、単
層或いは複数層の弾性層からなり、該弾性層の少なくと
も1層として上記特定の層を有する。一方、ドラム形状
の場合、基体上に、単層或いは複数層の弾性層を有して
なり、該弾性層の少なくとも1層として上記特定の層を
有する。弾性層上に表面コート層を設けた構成をとって
もよいく、この層として特定の層を有してもよい。ま
た、本発明の中間転写体において、上記特定の層を有す
る以外の構成、例えば、層構成、基体の種類などは、従
来公知の構成をとることができる。また、本発明におい
て、中間転写体とは、ベルト形状の場合、タンデム型の
画像形成装置等に用いる用紙搬送ベルトとしても用いる
ことができる。
【0047】本発明の中間転写体は、ベルト形状の場
合、その厚みが50μm〜400μm、好ましくは80
〜200μmであることが、ベルトとしての機械特性を
満足することができる観点から好適である。
【0048】(画像形成装置)本発明の画像形成装置
は、前記本発明の中間転写体を備える。本発明の画像形
成装置は、像担持体に形成されたトナー像を中間転写体
上に一次転写する第一転写手段、及び該中間転写体上に
転写されたトナー像を被転写体に二次転写する第二転写
手段を備え、該中間転写体として前記本発明の中間転写
体を用いる中間転写方式の画像形成装置である。また、
中間転写体上に転写されたトナー像をさらに他の中間転
写体へ転写させる中間転写方式(3次以上の転写を行
う)の画像形成装置であってもよい。さらに本発明の画
像形成装置としては、タンデム型カラー画像形成装置等
に用いられる中間転写ベルトとして、ベルト形状の前記
本発明の中間転写体を備える構成でもよい。
【0049】本発明の画像形成装置としては、中間転写
体方式の画像形成装置であれば、特に限定されるもので
はなく、例えば、現像装置内に単色のトナーのみを収容
する通常のモノカラー画像形成装置や、像担持体上に担
持されたトナー像を中間転写体に順次一次転写を繰り返
すカラー画像形成装置、各色毎の現像器を備えた複数の
像担持体を中間転写体上に2個以上直列に配置したタン
デム型カラー画像形成装置等が挙げられる。具体的に
は、像担持体、像担持体表面を均一に帯電する帯電手
段、像担持体表面を露光し静電潜像を形成する露光手
段、像担持体表面に形成された潜像を現像剤を用いて現
像し、トナー像を形成する現像手段、被転写材上のトナ
ー像を定着する定着手段、像担持体に付着したトナーや
ゴミ等を除去するクリーニング手段、像担持体表面に残
留している静電潜像を除去する除電手段、などの公知手
段を必要に応じて任意に備えることができる。
【0050】本発明の画像形成装置は、転写ベルト(中
間転写体)や搬送ベルトとして、ベルト形状の前記本発
明の中間転写体を複数のローラにより張架され回転可能
に配置される。これら複数のローラのうちの少なくとも
1つとしてテンションローラを備えることが、ベルトの
テンションを簡易に調節できる観点から好ましい。ま
た、ベルトのテンションとしては19.6〜98N(2
〜10kgf)が好ましく、より好ましくは34.3〜
78.4N(3.5〜8.0kgf)である。
【0051】以下に、本発明の画像形成装置の1例とし
て、一次転写を繰り返すカラー画像形成装置を示す。図
6は、本発明の画像形成装置の1例を示す概略構成図で
ある。図6に示す画像形成装置は、像担持体としての感
光体ドラム1、中間転写体としての中間転写ベルト2、
転写電極であるバイアスローラ3、被転写体である用紙
を供給するトレー4、B(ブラック)トナーによる現像
装置5、Y(イエロー)トナーによる現像装置6、M
(マゼンタ)トナーによる現像装置7、C(シアン)ト
ナーによる現像装置8、ベルトクリーナー9、剥離爪1
3、ベルトローラ21、23及び24、バックアップロ
ーラ22、導電性ローラ25、電極ローラ26、クリー
ニングブレード31、用紙トレー4、ピックアップロー
ラ42、並びにフィードローラ43を有してなる。中間
転写ベルト2として、前記本発明の中間転写体を備え
る。また、ベルトローラ23は、テンションローラの役
割を担い、中間転写ベルト2面方向に移動可能に配置さ
れ、中間転写ベルト2のテンションを調節することがで
きる。
【0052】図6に示す画像形成装置において、感光体
ドラム1は矢印A方向に回転し、図示しない帯電装置で
その表面が一様に帯電される。帯電された感光体ドラム
1にレーザー書込み装置などの画像書き込み手段により
第一色(例えば、B)の静電潜像が形成される。この静
電潜像は現像装置5によってトナー現像されて可視化さ
れたトナー像Tが形成される。トナー像Tは感光体ドラ
ム1の回転で導電性ローラ25が配置された一次転写部
に到り、導電性ローラ25からトナー像Tに逆極性の電
界を作用させることにより上記トナー像Tを静電的に中
間転写ベルト2に吸着されつつ中間転写ベルト2の矢印
B方向の回転で一次転写される。
【0053】以下、同様にして第2色のトナー像、第3
色のトナー像、第4色のトナー像が順次形成され中間転
写ベルト2において重ね合わせられて、多重トナー像が
形成される。
【0054】中間転写ベルト2に転写された多重トナー
像は、中間転写ベルト2の回転でバイアスローラ3が設
置された二次転写部に到る。二次転写部は、中間転写ベ
ルト2のトナー像が担持された表面側に設置されたバイ
アスローラ3と該中間転写ベルト2の裏側からバイアス
ローラに対向するごとく配置されたバックアップローラ
22およびこのバックアップローラ22に圧接して回転
する電極ローラ26から構成される。
【0055】用紙41は、用紙トレー4に収容された用
紙束からピックアップローラ42で一枚ずつ取り出さ
れ、フィードローラ43で二次転写部の中間転写ベルト
2とバイアスローラ3との間に所定のタイミングで給送
される。給送された用紙41は、バイアスローラ3及び
バックアップローラ22による圧接搬送と中間転写ベル
ト2の回転により、該中間転写ベルト2に担持されたト
ナー像が転写される。
【0056】トナー像が転写された用紙41は、最終ト
ナー像の一次転写終了まで退避位置にある剥離爪13を
作動せることにより中間転写ベルト2から剥離され、図
示しない定着装置に搬送され、加圧/加熱処理でトナー
像を固定して永久画像とされる。なお、多重トナー像の
用紙41への転写の終了した中間転写ベルト2は、二次
転写部の下流に設けたベルトクリーナー9で残留トナー
の除去が行われて次の転写に備える。また、バイアスロ
ーラ3は、ポリウレタン等からなるクリーニングブレー
ド31が常時当接するごとくとりつけられており、転写
で付着したトナー粒子や紙紛等の異物が除去される。
【0057】単色画像の転写の場合、一次転写されたト
ナー像Tを直ちに二次転写して定着装置に搬送するが、
複数色の重ね合わせによる多色画像の転写の場合、各色
のトナー像が一次転写部で正確に一致するように中間転
写ベルト2と感光体ドラム1との回転を同期させて各色
のトナー像がずれないようにする。上記二次転写部で
は、バイアスローラ3と中間転写ベルト2を介して対向
配置したバックアップローラ22に圧接した電極ローラ
26にトナー像の極性と同極性の出圧(転写電圧)を印
加することで該トナー像を用紙41に静電反発で転写す
る。以上のようにして、画像を形成することができる。
【0058】本発明の画像形成装置の他の1例として、
中間転写方式のタンデム型カラー画像形成装置を示す。
図7は、本発明の画像形成装置の1例を示す概略構成図
である。図7に示す画像形成装置は、複写機、レーザー
ビームプリンター等として使用できるものである。図7
に示す画像形成装置は、ユニット100Y、100M、
100C、100Bkと、記録紙(被転写体)搬送用ベ
ルト106と、転写ローラ107Y、107M、107
C、107Bkと、記録紙搬送ローラ108と、定着器
109とを備えている。中間転写ベルト106として、
ベルト形状の前記本発明の中間転写体を備える。
【0059】ユニット100Y、100M、100C、
100Bkは、矢印の時計方向に所定の周速度(プロセ
ススピード)をもって回転可能にそれぞれ感光体ドラム
101Y、101M、101C、101Bk(図示ない
が、感光体ドラムにはフランジが固定されている。)が
備えらる。感光体ドラム101Y、101M、101
C、101Bkの周囲には、コロトロン帯電器102
Y、102M、102C、102Bkと、露光器103
Y、103M、103C、103Bkと、各色現像器
(イエロー現像器104Y、マゼンタ現像器104M、
シアン現像器104C、ブラック現像器104Bk)
と、感光体クリーナー105Y、105M、105C、
105Bkとがそれぞれ配置されている。
【0060】ユニット100Y、100M、100C、
100Bkは、中間転写ベルト106に対して4つ並列
に、ユニット100Y、100M、100C、100B
kの順に配置されているが、ユニット100Bk、10
0Y、100C、100Mの順等、画像形成方法に合わ
せて適当な順序を設定することができる。
【0061】中間転写ベルト106は、バクアップロー
ラ110、支持ローラ111、112、113によっ
て、矢印の反時計方向に感光体ドラム101Y、101
M、101C、101Bkと同じ周速度をもって回転可
能になっており、支持ローラ112、113の中間に位
置するその一部が感光体ドラム101Y、101M、1
01C、101Bkとそれぞれ接するように配置されて
いる。中間転写ベルト106は、ベルト用クリーニング
装置114が備えられている。支持ローラ111はテン
ションローラの役割を担い、中間転写ベルト106面方
向に移動可能に配置され、中間転写ベルト106のテン
ションを調節することができる。
【0062】転写ローラ107Y、107M、107
C、107Bkは、中間転写ベルト106の内側であっ
て、中間転写ベルト106と感光体ドラム101Y、1
01M、101C、101Bkとが接している部分に対
向する位置にそれぞれ配置され、感光体ドラム101
Y、101M、101C、101Bkと、中間転写ベル
ト106にトナー画像転写する一次転写部(ニップ部)
を形成している。
【0063】バイアスローラ115は、中間転写ベルト
106のトナー像が担持される表面側に、中間転写ベル
ト106を介しバックアップローラ110と対向して配
置されている。この中間転写ベルト106を介したバイ
アスローラ115とバックアップローラ110とで二次
転写部(ニップ部)を形成している。また、バックアッ
プローラ110には、バックアップローラ110に圧接
して回転する電極ローラ26を備える。
【0064】定着器109は、用紙117が上記二次転
写部を通過した後に搬送できるように配置されている。
【0065】図7に示す画像形成装置において、ユニッ
ト100Yにおいては、感光体ドラム101Yを回転駆
動させる。これと連動してコロトロン帯電器102Yが
駆動し、感光体ドラム101Yの表面を所定の極性・電
位に一様に帯電させる。表面が一様に帯電された感光体
ドラム101Yは、次に、露光器103Yによって像様
に露光され、その表面に静電潜像が形成される。
【0066】続いて該静電潜像は、イエロー現像器10
4Yによって現像される。すると、感光体ドラム101
Yの表面にトナー画像が形成される。なお、このときの
トナーは一成分系のものでもよいし二成分系のものでも
よいが、ここでは二成分系トナーである。
【0067】このトナー画像は、感光体ドラム101Y
と中間転写ベルト106との一次転写部(ニップ部)を
通過すると同じに、転写ローラ107Yから印加される
転写バイアスにより形成される電界により、中間転写ベ
ルト106の外周面に順次、一次転写される。
【0068】この後、感光体ドラム101Y上に残存す
るトナーは、感光体クリーナ105Yによって清掃・除
去される。そして、感光体ドラム101Yは、次の転写
サイクルに供される。
【0069】以上の転写サイクルは、ユニット100
M、100C、100Bkでも同様に行われる。即ち、
同様にして第2色のトナー像、第3色のトナー像、第4
色のトナー像が順次形成され中間転写ベルト106にお
いて重ね合わせられて、多重トナー像が形成される。
【0070】中間転写ベルト106に転写された多重ト
ナー像は、転写ベルト106の回転でバイアスローラ1
15が設置された二次転写部(ニップ部)に到る。
【0071】用紙117は、二次転写部の中間転写ベル
ト106とバイアスローラ115との間に所定のタイミ
ングで給送される。給送された用紙117は、バイアス
ローラ115及びバックアップローラ110による圧接
搬送と中間転写ベルト106の回転により、該中間転写
ベルト106に担持されたトナー像が転写される。
【0072】トナー像が転写された用紙117は、定着
器109に搬送され、加圧/加熱処理でトナー像を固定
して永久画像とされる。なお、多重トナー像の用紙11
7への転写の終了した中間転写ベルト106は、二次転
写部の下流に設けたベルト用クリーニング装置114で
残留トナーの除去が行われて次の転写に備える。
【0073】単色画像の転写の場合、一次転写されたト
ナー像を直ちに二次転写して定着器109に搬送する
が、複数色の重ね合わせによる多色画像の転写の場合、
各色のトナー像が一次転写部で正確に一致するように中
間転写ベルト106と各感光体ドラムとの回転を同期さ
せて各色のトナー像がずれないようにする。上記二次転
写部では、バイアスローラ115と中間転写ベルト10
6を介して対向配置したバックアップローラ110に圧
接した電極ローラ116にトナー像の極性と同極性の出
圧(転写電圧)を印加することで該トナー像を用紙11
7に静電反発で転写する。以上のようにして、画像を形
成することができる。
【0074】
【実施例】以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体
的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制
限するものではない。なお、各実施例、比較例の表1に
示す配合例に従って作製した。
【0075】(実施例1)繊維形状の導電剤(大塚化学
(株)製「デントール300」)を用い、N―メチルー
2ピロリドン(NMP)液を分散液とする宇部興産
(株)耐熱皮膜用ポリイミドUワニスA100重量部に
対して、「デントール300」を表1に示す所定量を添
加して、ミキサーなどにより混合する。更に、導電性ポ
リマーとしてポリアニリンを用い、N―メチルー2ピロ
リドン(NMP)200gにポニアニリン粉末20gを
添加し、オートホモミキサーを用いて5000rpmで
1時間攪拌し、溶解させ10wt%濃度の脱ドープ状態
のポリアニリン溶液を得る。繊維形状の導電剤を分散し
てなるポリイミドUワニスAに表1に示す所定量のポリ
アニリン溶液を添加後、攪拌羽根を用いて室温で1時間
攪拌し所望配合量の繊維形状の導電剤、ポリアニリン入
りポリアミド酸溶液を得た。
【0076】上記方法で得られた繊維形状の導電剤、ポ
リアニリン入りポリアミド酸溶液を円筒金型内面に均一
の厚みなる様に塗布後、次に、250rpmで回転させ
ながら、金型の外側より60℃の熱風を30分間あてた
後,150℃で60分間加熱し、その後200℃まで2
℃/分の昇温速度で昇温し、さらに200℃で30分間
加熱した後、室温に戻す。次に、半硬化フィルムを脱型
した後これを、円筒状金型の外側に被せ、200℃から
400℃まで5℃/分の昇温速度で昇温加熱し、脱水閉
環水の除去、及びイミド転化を行った後室温に戻し、金
型より剥離し、厚さ80μmのポリイミドフィルムを得
た。
【0077】(実施例2)繊維形状の導電剤の代わり
に、繊維形状の無機充填剤(大塚化学(株)製の「テイ
スモ−D」)を用いた以外は、実施例1と同じ方法に
て、表1に示す所定量の繊維形状の無機充填剤とポリア
ニリンを添加してなるポリイミドフィルムを得た。
【0078】(実施例3)繊維形状の導電剤の代わり
に、疎水処理してなる無機系充填剤(日本アエロジル
(株)製の「NAX50」)を用いた以外は、実施例1
と同じ方法にて、表1に示す所定量の繊維形状の無機充
填剤とポリアニリンを添加してなるポリイミドフィルム
を得た。
【0079】(実施例4)繊維形状の導電剤の代わり
に、疎水処理してなる無機系充填剤(日本アエロジル
(株)製の「NAX50」)を用いて、実施例1と同じ
方法にて、表1に示す所定量の疎水化処理してなる無機
系充填剤とポリアニリンを添加してなるポリイミドフィ
ルムを得た。
【0080】(比較例1)繊維形状の導電剤を添加せ
ず、宇部興産(株)耐熱皮膜用ポリイミドUワニスAに
ポリアニリン溶液を添加して得られた溶液を用いた以外
は、実施例1と同じ方法にて、表1に示す所定量のポリ
アニリンを添加してなるポリイミドフィルムを得た。
【0081】(比較例2)繊維形状の導電剤の代わり
に、カーボンブラック(電気化学工業(株)製の粒状ア
セチレンブラック)を用いた以外は、実施例1と同じ方
法にて、表1に示す所定量のカーボンブラックとポリア
ニリンを添加してなるポリイミドフィルムを得た。
【0082】(比較例3)繊維形状の導電剤の代わり
に、粒状無機系充填剤(日本アエロジル(株)製の一次
粒径30nmの「AEROSIL50))を用いた以外
は、実施例1と同じ方法にて、表1に示す所定量の粒状
無機系充填剤とポリアニリンを添加してなるポリイミド
フィルムを得た。
【0083】(比較例4)繊維形状の導電剤の代わり
に、カーボンブラック(電気化学工業(株)製の粒状ア
セチレンブラック)を用いた以外は、実施例1と同じ方
法にて、表1に示す所定量のカーボンブラックを添加し
てなるポリイミドフィルムを得た。
【0084】(評価)実施例1〜実施例4および比較例
1〜比較例4のポリイミドフィルム(ベルト)につい
て、以下に示す評価を行った。また、図6の画像形成装
置の中間転写ベルト2として各ポリイミドフィルムを備
え、転写画質、並びに、用紙走行部30000枚コピー
後の表面抵抗率の低下量及び画質欠陥(白抜け)の発生
について評価した。
【0085】―吸水膨張係数及び熱膨張係数― 本実施例おける吸水膨張係数及び熱膨張係数は、上述に
従って、各実施例及び各比較例と同様の組成のベルト試
験片をそれぞれ作製して、測定した。 −表面抵抗率− 本実施例おける表面抵抗率の測定は、図2に示す円形電
極(三菱油化(株)製ハイレスターIPのHRプロー
ブ:円柱状電極部Cの外径Φ16mm、リング状電極部
Dの内径Φ30mm、外径Φ40mm)を用い、電圧1
00V印加し、10秒後の電流値を求め、上述のように
して算出した。
【0086】−体積抵抗率の測定− 本実施例おける体積抵抗率の測定は、図3に示す円形電
極(三菱油化(株)製ハイレスターIPのHRプロー
ブ:円柱状電極部Cの外系Φ16mm、リング状電極部
Dの内径Φ30mm、外径Φ40mm)を用い、電圧1
00V印加し、30秒後の電流値を求め、上述のように
して算出した。
【0087】−表面抵抗率の面内バラツキ− 本実施例おける表面抵抗率の面内バラツキ(ΔR)は、
ベルトを長さ方向に8分割、幅方向に3分割し、ベルト
面内24点について表面抵抗率を計測し、表面抵抗率の
対数値をとり、その最大値と最小値の差として算出し
た。
【0088】−表面抵抗率の電界依存性− 本実施例おける表面抵抗率の電界依存性は、印加電圧1
00V(電界143V/cm)と印加電圧1000V
(電界1429V/cm)との条件下における表面抵抗
率の対数値の差として算出した。
【0089】―吸水によるベルト長さの変化量― 吸水によるベルト長さの変化量(ΔL)は、10%RH
の環境での長さ(L1)を基準として、85%RHのベ
ルト長さ(L2)より、式ΔL(%)=(L2/L1)
×100により算出した。
【0090】―転写画質― 本実施例おける転写画質の評価は、30℃85%RHの
環境において画像を出力し、転写画質にムラがあるかを
目視で評価し、画質上問題がない場合を○とし、画質上
問題がある場合を×として評価した。
【0091】−3000(30K)枚連続コピー後の表
面抵抗率の低下量− 本実施例おける30K枚連続コピー後の表面抵抗率の低
下量は、初期の表面抵抗率と、30K枚連続コピー後の
表面抵抗率との対数値の差として算出した。
【0092】−3000(30K)枚連続コピー後の白
抜け発生状況− 本実施例おける白抜け発生状況は、目視にて判定して、
画質上問題ないレベルを○とし、画質上問題のあるレベ
ルを×として評価した。
【0093】
【表1】
【0094】表1から、比較例1は、導電性ポリマーを
ポリミド樹脂に添加したのみであり、吸水膨張係数が大
きく、前記した湿度によるベルト周長の変化量が大きい
ので、簡素な駆動系をもちいることができない問題があ
り、更には、高温高湿環境での転写部でベルト伸び量に
わずかに違いがあるために転写画質にムラが発生した。
また、比較例2、比較例3は、導電性ポリマーにカーボ
ンブラックまたは粉状の無機充填剤をポリミド樹脂に添
加しており、吸水膨張係数が少なくなったが、まだ不十
分であった。さらに、比較例3は、カーボンブラックの
みをポリイミド樹脂に添加しており、吸水膨張係数は、
小さく、高温高湿環境での転写画質にムラの発生はない
が、電気抵抗のバラツキが大きく、用紙走行部の抵抗低
下が発生する問題があった。
【0095】これら比較例に対し各実施例は、導電性ポ
リマー用いているにもかかわらず、吸水膨張係数が小さ
くなっているため、電気特性を維持しつつ、前記した湿
度及び湿度によるベルト周長の変化量も少なく、転写画
質にムラが生じないことからベルト伸び量が一定である
ことがわかる。
【0096】
【発明の効果】以上、本発明によれば、電気特性を維持
しつつ、温度及び湿度による寸法変化が少ない中間転写
体及びそれを備えた画像形成装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 吸水膨張係数の計測方法を説明する概要図で
ある。
【図2】 表面抵抗率を測定する円形電極の一例を示す
概略平面図(a)及び概略断面図(b)である。
【図3】 体積抵抗率を測定する円形電極の一例を示す
概略平面図(a)及び概略断面図(b)である。
【図4】 中間転写体の転写部の抵抗低下を説明する概
要図である。
【図5】 ハーフトーンで白抜けが発生する状況を説明
する概要図である。
【図6】 本発明の画像形成装置の1例を示す概略構成
図である。
【図7】 本発明の画像形成装置の他の1例を示す概略
構成図である。
【図8】 ベルト周長の変化量とベルトテンションロー
ラの位置の変化の関係を示す図である。
【図9】 ベルトテンションローラの位置の変化量とベ
ルトテンションの変化の関係を示す図である
【符号の説明】
1…感光体ドラム(像担持体) 2…中間転写ベルト(中間転写体) 3…バイアスローラ 4…用紙トレー 5…ブラック現像器 6…イエロー現像器 7…マゼンタ現像器 8…シアン現像器 9…中間転写体クリーナ 10…転写ローラ 13…剥離爪 21…ベルトローラ 22…バックアップローラ 23…ベルトローラ 24…ベルトローラ 25…導電性ローラ 26…電極ローラ 31…クリーニングブレード 41…記録紙 42…ピックアップローラ 43…フィードローラ 100Y、100M、100C、100Bk…ユニット 101Y、101M、101C、101Bk…感光体ド
ラム 102Y、102M、102C、102Bk…コロトロ
ン帯電器 103Y、103M、103C、103Bk…露光器 104Y…イエロー現像器 104M…マゼンタ現像器 104C…シアン現像器 104Bk…ブラック現像器 105Y、105M、105C、105Bk…電子写真
感光体クリーナ 106…中間転写ベルト(中間転写体) 107Y、107M、107C、107Bk…転写ロー
ラ 109…定着器 110…バックアップローラ 111、112、113…支持ローラ 114…ベルト用クリーニング装置 115…バイアスローラ 116…電極ローラ 117…用紙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 79/08 C08L 79/08 Z 101/12 101/12 Fターム(参考) 2H032 AA05 AA15 BA09 BA23 BA30 DA12 4F072 AA02 AA05 AB08 AD45 AE06 AE08 AL11 AL19 4J002 AA031 BC041 BG051 BG071 BH021 BM001 CE001 CH021 CH051 CM011 CM041 DE107 DE137 DE187 DJ007 DJ017 DK007 EN136 EV256 FA047 FA067 FB077 FB117 FD017 FD111 FD116 FD117 FD316 GM01 GQ02 GS00

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸水膨張係数が40ppm/%RH以下
    であり、且つイオン伝導性導電剤及び/又は導電性ポリ
    マーを含有してなる樹脂材料からなる層を少なくとも一
    層有することを特徴とする中間転写体。
  2. 【請求項2】 前記樹脂材料からなる層に、さらに無機
    系材料を含有してなることを特徴とする請求項1に記載
    の中間転写体。
  3. 【請求項3】 前記無機系材料が、繊維形状の無機系導
    電剤、繊維形状の無機系充填材、及び疎水処理してなる
    無機系充填材から選択される少なくとも一種であること
    を特徴とする請求項2に記載の中間転写体。
  4. 【請求項4】 前記樹脂材料が、ポリイミド樹脂材料で
    あることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の
    中間転写体。
  5. 【請求項5】 ベルト形状であ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体。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の中間転
    写体を備えることを特徴とする画像形成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005194528A (ja) * 2003-12-30 2005-07-21 E I Du Pont De Nemours & Co ドープされたポリアニリンを含むポリイミドベース組成物およびそれに関する方法と組成物
JP2006053190A (ja) * 2004-08-09 2006-02-23 Fuji Xerox Co Ltd ポリイミド樹脂無端ベルト及び画像形成装置
JP2007058154A (ja) * 2005-07-26 2007-03-08 Fuji Xerox Co Ltd 中間転写ベルト、その製造方法、及び画像形成装置
JP2010145816A (ja) * 2008-12-19 2010-07-01 Fuji Xerox Co Ltd ベルト搬送装置及び画像形成装置
JP2010256390A (ja) * 2009-04-21 2010-11-11 Ricoh Co Ltd 電子写真用中間転写ベルト及び電子写真装置

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