JP2005084169A - ポリイミドフィルム、及びこれを有する転写ロール、転写搬送ベルト、中間転写体、並びにこれらを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の課題は、基材側に起因しない全てのへこみ現象を抑制したポリイミドフィルム、それを有する転写ロール、転写搬送ベルト、及び中間転写体を提供し、該転写ロール、搬送ベルト、及び中間転写体を備えた電子写真方式の画像形成装置を提供することである。
【解決手段】 少なくともポリイミド前駆体を含む塗布液により製造されたポリイミドフィルムであって、前記塗布液を塗布する基材に対して、前記塗布液の着滴直後の接触角と、１分後の接触角との比が、０．６５以下となることを特徴とする電子写真方式の画像形成装置用ポリイミドフィルム、該ポリイミドフィルムを用いた転写ロール、転写搬送ベルト、及び中間転写体、並びにこれらを備えた電子写真方式の画像形成装置。
【選択図】 なし

Description

本発明は複写機やプリンター等の電子写真方式を用いた画像形成装置に用いるポリイミドフィルム、及びこれを有する転写ロール、転写搬送ベルト、中間転写体、並びにこれらを備えた画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式を用いた画像形成装置は、無機又は有機感光体等の像担持体上にコロトロン等の帯電装置を用いて均一に帯電させた後に画像信号を変調したレーザー光等により静電潜像を形成し、現像装置にて該静電潜像を可視化したトナー像とし、しかる後にトナー像を転写装置により記録材へ転写することで所望の画像が得られるものである。

当該転写装置としては、コロトロン等の非接触タイプが使用されてきた。しかし、放電に伴い発生するオゾンが、感光体の性能を劣化させると共に、人体にも影響を与えることが判明したため、接触タイプが多く使用されるようになってきた。該接触タイプの例としては、像担持体に直接接触する転写ロールを有し、この転写ロールと像担持体との間で記録材をニップ搬送しながら、像担持体上のトナー像を転写するものが提案されている。

該接触タイプの転写ロールとしては、アルミニウム製金属ロールを用いたもの（例えば、特許文献１参照。）、金属ロール表面上にＥＰＤＭゴム層を設けたもの（例えば、特許文献２参照。）、若しくは金属ロール表面にエピクロルヒドリンゴム層を設け、更にその表面をＰＦＡチューブで被覆したもの、が提案されている。

しかしながら、金属ロール、或いは低抵抗の導電性ロールを使用する場合には、所定の転写電流を得るための印加電圧領域が狭く、転写ラチチュードが狭くなるという問題が発生した。
また、ＥＰＤＭからなる弾性層を設けた転写ロールを使用した場合、用紙が転写ロールを通過した後、像担持体上の残トナーが転写ロールを汚染し、次の用紙が転写ロールを通過する際に用紙裏面を汚してしまうという問題が発生する。この問題の解決には、クリーニングブレードの設置が提案されている。しかし、ＥＰＤＭやウレタンゴム等の摩擦係数の大きいゴム材料を表面層に使用した場合には、ブレードの摺擦によって転写ロールが損傷したり、また、回転トルクが増大したりする問題が発生した。

上記問題に対して、ＰＦＡ等のフッ素樹脂を含有する層で表面を被覆する転写ロールが提案されているが、球形の重合トナーを使用する場合には十分なクリーニングができず、問題解決に至らなかった。
これに対して、硬質で平滑な転写ロールのクリーニング方法として、金属ブレードを用いる方法が提案されている（例えば、特許文献３参照。）が、ＰＦＡ等のフッ素樹脂のような柔らかい表面の転写ロールでは磨耗が激しく使用できない。

上述の問題を解決する為に、ポリイミドのような表面が硬質、且つ平滑な樹脂チューブを表面層に用いた転写ロールが提案されている（例えば、特許文献４参照。）。これにより、金属ブレードを使用しても表面が磨耗せず、球形トナーを使用した場合でもクリーニング性が良好となり、用紙の裏面汚れが発生し難い転写ロールとなった。

前記ポリイミドチューブを被覆した転写ロールの製造において、熱硬化型ポリイミドを使用する場合には、イミド化する為に高温で焼き付ける必要がある。そのため、下地層と別工程でポリイミドチューブを製造した後、下地層に挿入することとなる。前記ポリイミドチューブは、ポリイミド前駆体にカーボン等の導電剤を分散する工程、基材へ塗布する工程、塗膜を乾燥・イミド化する工程を経て製造される。

ここで、基材上への塗膜形成後〜乾燥工程の間に、基材側に起因しない所謂へこみ現象、若しくは、はじき現象が生じることがある。その結果ポリイミドチューブの表面が凹状になったり、局所的に膜厚が薄くなったりする問題が発生した。このようなポリイミドチューブを前記転写ロールに用いた場合、金属ブレードによりトナーを除去できず、用紙の裏面汚れや転写不良が発生する。従って、ポリイミドチューブを形成する上で、へこみの発生を解消することは実用上、極めて重要である。

また、上記の問題は前記転写ロールの表面層に用いられるポリイミドチューブだけでなく、中間転写ベルト、転写搬送ベルト等電子写真方式の画像形成装置に用いられる、ポリイミドフィルムを使用したベルト、ロール全てにおいて共通の課題である。

ここで、へこみ現象とは、塗布液を基材に塗着後から塗膜が完全に乾燥する迄にその表面に発生する凹部や、該凹部がレベリングしている途中の状態等をいう。また、発生原因としては、外的な要因として異物の塗膜への付着、異物の塗液内への混在が挙げられ、内的な要因としては塗液内に巻込んでいる泡が挙げられ、これら以外の要因も考えられる。異物や泡といった原因については、フィルタリングや清掃や脱泡や消泡剤添加といった対策により改善できる。ここで問題として取上げているのは、基材側に起因しない全てのへこみ現象についてである。

このような問題は、ポリイミドフィルムだけに関するものでなく様々な材料による塗膜において共通の課題であり、一般的に、（１）塗布液に界面活性剤を添加する方法、（２）塗液粘度を高める方法、等が知られている。一番目の界面活性剤の添加する方法に関しては、様々な界面活性剤が提案されている（例えば、特許文献５参照。）。界面活性剤の添加に伴い、塗膜の表面張力差を解消することでへこみ発生を抑制する効果が見られるが、時間が経過すると分離会合を引き起こすことがあり、経時的なへこみの要因となってしまうことがある。２番目の塗布液粘度を高める方法に関しては、塗布液を高粘度化することで、局所的な表面張力の差を抑え、へこみ発生を抑制するものである。しかしながら、塗布方法によっては高粘度化に限界があり、完全に問題を解消するには至らなかった。
特開平６−０９５５２１号公報 特開平６−１２４０４９号公報 特開平６−３２４５８３号公報 特開２００２−１８２４９７号公報 特開平５−３３９５３７号公報

以上から、本発明は、上記従来技術の問題点を解消することを目的とする。すなわち、ポリイミドフィルムの製造工程において、塗布液を基材に塗着してから完全に乾燥する迄に発生するへこみ現象の中で基材側に起因しない全てのへこみ現象の問題を解決したポリイミドフィルム、それを有する転写ロール、転写搬送ベルト、及び中間転写体を提供し、該転写ロール、転写搬送ベルト、及び中間転写体を備えた電子写真方式の画像形成装置を提供することを目的とするものである。

上記目的は以下に示す本発明により解決される。すなわち、本発明は、

［１］ 少なくともポリイミド前駆体を含む塗布液により製造されたポリイミドフィルムであって、前記塗布液を塗布する基材に対して、前記塗布液の着滴直後の接触角と、１分後の接触角との比が、０．６５以下となることを特徴とする電子写真方式の画像形成装置に用いられるポリイミドフィルム。

［２］ 前記塗布液が導電剤を含み、前記ポリイミドフィルムが半導電性であることを特徴とする前記［１］に記載のポリイミドフィルム。

［３］ 前記塗布液の着滴直後の接触角と、１分後の接触角との比が、０．５５以下となることを特徴とする前記［１］又は［２］に記載のポリイミドフィルム。

［４］ 前記塗布液が、熱可塑性ポリイミドを含有することを特徴とする前記［１］〜［３］のいずれかに記載のポリイミドフィルム。

［５］ 前記塗布液が、界面活性剤を含有することを特徴とする前記［１］〜［４］のいずれかに記載のポリイミドフィルム。

［６］ 前記塗布液が、前記界面活性剤を０．００５質量％以上０．０５質量％以下含有することを特徴とする前記［５］に記載のポリイミドフィルム。

［７］ トナー像を被記録体に転写するための転写ロールであって、表面が、前記［１］〜［６］のいずれかに記載のポリイミドフイルムで形成されてなることを特徴とする電子写真方式の画像形成装置に用いられる転写ロール。

［８］ 少なくとも画像情報に応じた静電潜像を形成する像担持体と、該像担持体に形成された静電潜像をトナーによりトナー像として可視化する現像手段と、前記トナー像を被記録体に転写する転写手段と、を備える画像形成装置であって、前記転写手段が、前記［７］に記載の転写ロールを有することを特徴とする電子写真方式の画像形成装置。

［９］ 被記録体を搬送しつつ、トナー像を記録紙に転写するための転写搬送ベルトであって、前記［１］〜［６］のいずれかに記載のポリイミドフイルムを有してなることを特徴とする電子写真方式の画像形成装置に用いられる転写搬送ベルト。

［１０］ 少なくとも画像情報に応じた静電潜像を形成する像担持体と、該像担持体に形成された静電潜像をトナーによりトナー像として可視化する現像手段と、トナー像を被記録体に転写する転写手段と、被記録体を搬送しつつ、トナー像を記録紙に転写する転写搬送手段と、を備える画像形成装置であって、前記転写搬送手段が、前記［９］に記載の転写搬送ベルトを有することを特徴とする電子写真方式の画像形成装置。

［１１］ 像担持体上に形成されたトナー画像が一次転写される中間転写体であって、前記［１］〜［６］のいずれかに記載のポリイミドフイルムを有してなることを特徴とする電子写真方式の画像形成装置に用いられる中間転写体。

［１２］ 画像情報に応じた静電潜像を形成する像担持体と、該像担持体に形成された静電潜像をトナーによりトナー像として可視化する現像手段と、前記像担持体に担持されたトナー像を中間転写体上に転写する中間転写手段と、前記中間転写体上のトナー像を被記録体に転写する転写手段と、を備える画像形成装置であって、前記中間転写体が、前記［１１］に記載の中間転写体であることを特徴とする電子写真方式の画像形成装置。

塗布液を塗布する基材に対する前記塗布液の接触角が、着滴直後の接触角と１分後の接触角の比が０．６５以下となる場合、より好ましくは０．５５以下となる場合、ポリイミドフィルム表面に発生するへこみを抑制することができる。
へこみの発生を抑制したポリイミドフィルムを用いた転写ロール、転写搬送ベルト、中間転写体、及びこれらを備えた電子写真方式の画像形成装置を用いると、画質が向上する。

以下、本発明を詳細に説明する。

＜接触角＞
本発明は、ポリイミド前駆体を含む塗布液を塗布した際、塗布する基材に対して、前記塗布液の着滴直後の接触角と、１分後の接触角との比が、０．６５以下となることを特徴とするポリイミドフィルムである。種々の基材に対し、特定の接触角となるように調整することで、基材側に起因しない全てのへこみ現象の問題を解決した。これにより、基材の種類が異なる場合であっても、塗布液を着滴したときの接触角を測定することのみで、表面の凹部の発生を抑えたポリイミドフィルムを効率よく得ることが可能となった。
本発明のメカニズムは明らかになっていないが、以下のように推測する。表面の凹部の発生は、塗布液を基材に塗着した際の、塗液内に巻き込まれた泡や、局所的に生じた表面張力の差などが原因であると推測した。この原因に対し、基材に対し特定の接触角となる塗布液を用いることで、一旦表面に発生した凹部がレベリングされ、乾燥完了時までには凹部が消滅しているものと思われる。
さらに、鋭意研究の結果、本発明者らは、塗布液着滴直後の接触角と、１分後の接触角との比が、０．６５以下であることが、課題解決に極めて重要であることを見出した。より好ましくは、該接触角の比が、０．５５以下である。

接触角の測定には、協和界面科学株式会社製自動接触角計ＣＡ−Ｘロール型を用いた。接触角の測定方法としては、塗布基材と同構成の平板上に塗布液を約２．０μｌ着滴して液滴を作製し、前記液滴をＣＣＤカメラにて画面に表示し、前記画面上の液滴の３点（液滴両端と上端）を決定することで上述の測定機が算出した数値を接触角とした。

このような基材に対し特定の接触角となるよう塗布液を調整できれば、その他は特に制限はない。例えば、塗布液に界面活性剤を添加したり、塗布溶剤を変更したり、基材表面の状態を変えたりすることで、該接触角となるよう調整することができる。本発明においては、塗布液に界面活性剤を添加し、特定の接触角とすることが好ましい。界面活性剤の添加量は、界面活性剤の種類、及び、塗布する基材の種類・表面状態により大きくことなるが、概ね塗布液中で、０．００５質量％以上０．０５質量％以下であることが好ましい。基材としては、特に制限はないが、アルミニウム、ＳＵＳ等の基材上にシリコーン系離型剤、フッ素系離型剤をコーティングしたもの等を用いることができる。

＜界面活性剤＞
本発明のポリイミドを成膜する時にベナードセル（柚子肌）が発生する場合、界面活性剤の添加が効果的である。界面活性剤の種類としては特に制限がなく、シリコーン系、フッ素系等多種多様のものが使用できるが、選択するに当り、溶媒との相溶性があること、濡れ性が著しく低下しないこと等の項目で問題が発生しない材料を選択することが好ましい。したがって、本発明にかかる特定の接触角となるように、界面活性剤の添加量を調整すれば、界面活性剤の種類を限定することなく使用することが可能である。但し、前述のように、溶媒との相溶性・濡れ性等を考慮する必要があり、用いる界面活性剤の種類が制限される場合もある。

本発明における界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤のいずれも使用することができる。

具体的には、信越化学工業（株）社製ＫＰ３２２、ＫＰ３２４、ＫＰ３４０、ＫＰ３４１、楠本化成（株）社製ＬＳ００９、１７６１、Ｌ１９８５、三菱マテリアル（株）社製ＥＦ３５０、ＥＦ３５１等の界面活性剤が挙げられる。

＜ポリイミド材料＞
本発明に用いられるポリイミド前駆体は、加熱或いは適当な触媒によりイミド化する部分を有するポリアミド酸溶液である。ポリイミド樹脂は、主鎖に環状イミド構造を持ったポリマーであれば、芳香族ポリイミドでも、脂環式ポリイミドでもよい。より具体的なポリイミド樹脂材料としては、例えば、ポリピロメリット酸イミド系のポリイミド樹脂材料、ポリビフィニルテトラカルボン酸イミド酸系樹脂材料等の熱硬化性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂ポリイミド前駆体は、芳香族テトラカルボン酸二無水物又はその誘導体と芳香族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られる。

ポリイミド前駆体の調製において、上記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’−ジフェニルエー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−ジカルボキシフェニル）メタン、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン、β，β−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン、（β，β−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン等が挙げられる。これらは、単独で、又は２種類以上を併用することができる。

また、上記芳香族ジアミンとしては、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’−ジアミノナフタレンビフェニル、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ーテル、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（オキシｐ，ｐ’−ジアニリン：ＯＤＡ）、４，４’−ジアミノジフェニルスフィド、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’−ジアミノアゾベンセン、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。

上記有機極性溶媒としては、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、ヘキサメチルホスオルトリアミド等を挙げることができる。これらの有機極性溶媒は単独で、又は２種類以上の混合物として用いることができる。また、必要に応じて、クレゾール、フェノール、キシレノール等のフェノール類；ヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素類；等を少なくとも１種類、混合することができる。これらは、単独で、又は２種類以上を併用することができる。

具体的なポリイミド樹脂材料としては、ＤｕＰｏｎｔ（株）のカプトンＨＡ等のポリピロメリット酸イミド系のイミド樹脂材、宇部興産（株）のユーピレックスＳ、ユーピレックスＲ等のポリビフェニルテトラカルボン酸イミド系樹脂材料や耐熱皮膜用ポリイミドＵワニスＡ、三井東圧化学工業（株）のＬＡＲＣ−ＴＰＩ（熱可塑性ポリイミド樹脂）等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、等を挙げることができる。

＜導電剤＞
本発明のポリイミドフィルムを電子写真方式の画像形成装置に用いる中間転写ベルト、転写搬送ベルト、これらの基材、転写ロールや帯電ロールの表面層、などに使用する場合、半導電性フィルムであることが好ましい。所望の電気抵抗のフィルムは、カーボンブラック等の導電剤を混合させる等の方法で得られる。

導電剤としては、特に制限はないが、電子伝導性フィラーを用いることが好ましい。電子伝導性フィラーは、電子伝導により導電性を発現し、高温高湿の環境と、低温低湿の環境とでの電気抵抗値の変動が少ない。電子伝導性フィラーのｐＨは５．０以下が好ましく、４．０以下がより好ましい。電子伝導性フィラーのｐＨが５．０以下であると、表面に付着する酸素含有官能基の効果で、ホストポリマー中への分散性が向上し、半導電性ロールの抵抗バラツキを小さくすることができる。さらに、電場依存性も小さくなり、転写電圧による電場集中が起きづらくなる効果もある。

上記電子伝導性フィラーとしては、ｐＨ５．０以下のカーボンブラック（以下、酸性カーボンブラックという）を使用することが好ましい。酸性カーボンブラックは、必要に応じ、酸化処理することで、表面にカルボキシル基、キノン基、ラクトン基、水酸基等を付与してもよい。前記酸化処理の方法としては、高温雰囲気下で空気と接触して反応させる空気酸化法、常温下で窒素酸化物やオゾンと反応させる方法、高温雰囲気下での空気酸化後低温でオゾン酸化する方法、等を挙げることができる。
具体的には、酸性カーボンブラックは、コンタクト法により製造することができる。このコンタクト法としては、チャネル法、ガスブラック法等が挙げられる。

また、酸性カーボンブラックは、ガス又はオイルを原料とするファーネス法により製造することもできる。必要に応じて、ファーネス法による処理を施した後、硝酸等で液相酸化処理を行ってもよい。ファーネス法では、通常高ｐＨ・低揮発分のカーボンブラックしか製造されないが、これに前記液相酸化処理を施すことでｐＨを調整することができる。この為、ファーネス法により得られるカーボンブラックで、後処理によりｐＨが５．０以下となるよう調整されたカーボンブラックも、本発明にいう酸性カーボンブラックに含まれるものとする。

酸性カーボンブラックのｐＨは、カーボンブラックの水性懸濁液を調整し、ガラス電極で測定することで求めることができる。酸性カーボンブラックのｐＨは、酸化処理工程での処理温度、処理時間等の条件によって、適宜調整することができる。

酸性カーボンブラックは、その揮発成分が１重量％以上２５重量％以下、好ましくは２重量％以上２０重量％以下、より好ましくは３．５重量％以上１５重量％以下含まれている。揮発成分が１重量％未満の場合、表面に付着する酸素含有官能基の効果なくなり、ホストポリマーへの分散性が低下することがある。２５重量％より高い場合、ホストポリマーに分散させる際に分解したり、表面の酸素含有官能基に吸着された水等が多くなる等によって、得られる成型品の外観が悪くなるといった問題が生じることがある。従って、揮発成分を上記範囲とすることで、ホストポリマー中への分散をより良好とすることができる。
この揮発成分は、カーボンブラックを９５０℃で７分間加熱したときに、発生する有機揮発成分（カルボキシル基、キノン基、ラクトン基、水酸基等）の割合により求めることができる。

酸性カーボンブラックとして具体的には、キャボット社の「ＲＥＧＡＬ ４００Ｒ」（ｐＨ４．０、揮発成分３．５重量％）、「ＭＯＮＡＲＣＨ １３００」（ｐＨ２．５、揮発成分９．５重量％）、デグサヒユルス（株）製の「Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２００」（ｐＨ２．５、揮発成分２０重量％）、「Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４」（ｐＨ３．０、揮発成分１４重量％）、「ＰＲＩＮＴＥＸ １５０Ｔ」（ｐＨ４．０、揮発成分１０重量％）、「ＰＲＩＮＴＥＸ １４０Ｔ」（ｐＨ５．０、揮発成分５重量％）、「ＰＲＩＮＴＥＸ Ｕ」（ｐＨ５．０、揮発成分５重量％）等が挙げられる。尚、酸性カーボンブラックは、主たる導電性を発現させる電子伝導性フィラーとして用いれば、単独でも、他のカーボンブラックと併用してもよい。

＜転写ロール＞
本発明の転写ロールは、その表面に前記塗布液から形成されたポリイミドフィルムが設けられていることを特徴とする。該ポリイミドフィルムが設けられているロールは転写ロールに限らず、帯電ロール等としても使用可能である。また、該塗布液に導電剤を添加すると、半導電性転写ロールとすることができる。

図１は、本発明の転写ロールの一例を示す模式断面図であり、３０は芯金を、３２は下地層を、３４は表面層を、３６は転写ロールを表す。転写ロール３６は、芯金３０の表面に、下地層３２が設けられ、さらにその表面に表面層３４が設けられた構成を有する。なお、表面層３４や、下地層３２は２層以上の多層構成を有するものであってもよい。

本発明の転写ロールは、別工程で作製された下地層に、ポリイミドフィルムからなるチューブを被覆するプロセスを経て作製される。

＜中間転写体＞
本発明の中間転写体は、前記塗布液から形成されたポリイミドフィルムが設けられていることを特徴とする。また、前記半導電性ポリイミドフィルム表面に複数層の機能層を有するものであってもよい。また、該塗布液にカーボンブラック等の導電剤を添加すると、半導電性の中間転写体とすることができる。

基材のシームレスベルトを形成する場合、例えばポリアミド酸溶液を円筒状金型の外周面に浸漬する方式や、内周面に塗布する方式や更に遠心する方式、或いは注形型に充填する方式などの適宜な方式でリング状に展開し、その展開層を乾燥製膜してベル卜形に成形し、その成形物を加熱処理してポリアミド酸をイミドに転化して型より回収する方法などの従来に準じた適宜な方法により行うことができる（特開昭６１−９５３６１号公報、特開昭６４−２２５１４号公報、特開平３−１８０３０９号公報等）。シームレスベルトの形成に際しては、型の離型処理や脱泡処理などの適宜な処理を施すことができる。

＜転写搬送ベルト＞
本発明の転写搬送ベルトは前記塗布液から形成されたポリイミドフィルムが設けられていることを特徴とする。また、前記ポリイミドフィルム表面に複数層の機能層を有するものであってもよい。また、該塗布液にカーボンブラック等の導電剤を添加すると、半導電性の転写搬送ベルトとすることができる。

＜画像形成装置＞
本発明の画像形成装置は電子写真方式であり、本発明のポリイミドフィルムを表面に有した転写ロール、帯電ロール、本発明のポリイミドフィルム単層、若しくは表層に複数の機能層を有した転写搬送ベルト又は中間転写体を、当該画像形成装置に組み込むものである。

上記したような本発明の画像形成装置のその他の部分は、その他公知の装置を任意に組合せて構成することができるが、少なくとも、像担持体表面を均一に帯電する帯電装置と、その表面が均一に帯電された像担持体上に画像情報に応じた静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、前記像担持体に形成された静電潜像をトナーによりトナー像として可視化する現像装置と、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、を有することが好ましい。

以下、本発明の画像形成装置について、図２を用いて説明する。但し、本発明の画像形成装置は、以下に説明する構成のみに限定されるものではない。

１は感光体ドラムであり、４の帯電装置により表面が一様に帯電され、次いで画像情報に基づき、図示されていない光ビーム走査装置等によって露光され、静電潜像が形成される。感光体１上に形成された静電潜像は、現像器によって現像される。５はブラック用現像器、６はイエロー用現像器、７はマジェンタ用現像器、８はシアン用現像器である。感光体１上のトナー像は、２で示される中間転写体のベルトに一旦転写される。９は、転写用コロナ放電器である。トナー像が転写された中間転写体２は、駆動ローラ２１、テンションローラ２３、バックアップローラ２２及び從動ローラ２４からなる駆動系によって駆動される。記録媒体３は、中間転写体ベルト２と転写ロール１０の間を通過しその間に中間転写体上のトナー像は記録媒体３に転写される。トナー像が転写された記録媒体３は搬送ベルト１４により定着器１５まで搬送され、定着器１５により定着される。なお、１１は記録媒体のフィードローラ、１２は記録媒体用トレイ、１６はベルトクリーナ、１７はベルト位置センサ、２５はクリーニングブレード、２６は金属ローラである。ここで示した画像形成装置は、中間転写体を用いる例であるが、中間転写体を用いず、感光体上に形成されたトナー像を直接記録媒体に転写する構造の画像形成装置も本発明の画像形成装置のなかに含まれることは勿論である。

本発明を以下の実施例により具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものでは無い。

塗布液は、宇部興産（株）製の耐熱皮膜用ポリイミドＵワニスＡに酸性カーボンブラック（デグサヒユルス（株）製／Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ４：ｐＨ３．５）を分散させて体積抵抗値が１０⁶〜１０⁷Ωになるように濃度調整をした後、界面活性剤（楠本化成（株）社製ディスパロン ＬＳ−００９）を３０，０００ｐｐｍ添加して作製した。前記塗布液を基材へ塗布後、乾燥、イミド化を行い、ポリイミドフィルムを作製した。

へこみ評価は塗着直後、塗着直後から５分間放置させての観察、乾燥後の目視による観察により評価を行い、各々について下記の評価基準で評価した。

（評価基準）
○ ； へこみ未発生
× ； 塗膜面内に疎らで、滑らかなへこみ発生
×× ； 塗膜面内一面に、くっきりとしたへこみが発生

上記条件で行った評価結果を表１に示す。塗着直後には、へこみが発生しているが、乾燥する前に５分間放置して様子を観察していると回復した。乾燥後も回復状態を維持した。

実施例１で使用した界面活性剤（楠本化成（株）社製ディスパロン ＬＳ−００９）の添加量を１５，０００ｐｐｍに変更した以外は、実施例１と同様にしてポリイミドフィルムを作製した。また、実施例１と同様の方法により、評価を行なった。その結果を表１に示す。
実施例１と同様、塗着直後には、へこみが多発しているが、乾燥する前に５分間放置して様子を観察していると回復した。乾燥後も回復状態を維持した。

実施例１で使用した界面活性剤（楠本化成（株）社製ディスパロン ＬＳ−００９）の添加量を１３，０００ｐｐｍに変更した以外は、実施例１と同様にしてポリイミドフィルムを作製した。また、実施例１と同様の方法により、評価を行なった。その結果を表１に示す。
実施例１と同様、塗着直後には、へこみが多発しているが、乾燥する前に５分間放置の放置の間に、徐々にへこみが回復し、完全にへこみが消滅した。乾燥後も回復状態を維持した。

＜比較例１〜４＞
塗布液は、界面活性剤濃度以外は実施例１と同条件で調整した。界面活性剤濃度を２５０ｐｐｍ、１，０００ｐｐｍ、５，０００ｐｐｍ、１０，０００ｐｐｍとした塗布液を用いてポリイミドフィルムを作製した。へこみ評価も実施例１と同条件で行った。
上記条件で行った評価結果を表１に示した。塗着直後は界面活性剤濃度に関わらずへこみが塗膜一面に発生したが、１０，０００ｐｐｍのみ塗着直後から５分の間にへこみの回復が見られた。しかし、完全にレベリングされるまでには達しなかった。

上記の実施例、及び比較例の評価結果より、界面活性剤濃度の増加に従い、発生したへこみがレベリングして回復する傾向が強くなることが示唆された。界面活性剤添加により表面張力が低下する為、へこみが発生後にレベリングしていくと考えられる。上記発生現象解明の為に、上記実施例で使用した界面活性剤の濃度を増加させ、基材に対する塗布液の接触角を測定した。接触角の測定には、協和界面科学株式会社製自動接触角計ＣＡ−Ｘロール型を用いた。接触角の測定方法としては、塗布基材と同構成の平板上に塗布液を約２．０μｌ着滴して液滴を作製し、前記液滴をＣＣＤカメラにて画面に表示し、前記画面上の液滴の３点（液滴両端と上端）を決定することで上述の測定機が算出した数値を接触角とした。結果を図３に示す。当該図３は、塗布液を基材に着滴してから３分後に接触角を測定した結果である。界面活性剤濃度を増加させるに従い接触角が低下していくが、１５，０００ｐｐｍを境にして低下量の傾きが緩やかになっている。従って、１５，０００ｐｐｍ以上界面活性剤を増量しても、へこみの回復力に対しての効果は変わらないと思われる。また、各々の界面活性剤濃度における、基材に対する塗布液の接触角の時間依存性を図４に示す。１０，０００ｐｐｍ以下では接触角の経時変化量が緩やかなのに対し、１３，０００ｐｐｍ以上では着滴直後から１分後までの間に急激に低下していることが分かる。この接触角の急激な変化がへこみの回復させる力となっていると考えられる。この事は、へこみ発生状況の結果と一致する。１０，０００ｐｐｍではへこみが回復していく傾向にはあるが完全に回復しないのは、接触角の経時変化が急激で無い為であると考えられる。上記の接触角の急激な変化を数値化する為に、着滴直後と着滴１分後の接触角の比で表した。その結果を表２に示す。着滴直後と着滴１分後の接触角の比が０．６５以下になることが好ましいことが分かった。更に、好ましくは、着滴直後と着滴１分後の接触角の比が０．５５以下の場合であることが分かった。

また、実施例で作製した本発明のポリイミドフィルムを表面に有した転写ロール、帯電ロール、本発明のポリイミドフィルム単層、若しくは表層に複数の機能層を有した転写搬送ベルト又は中間転写体を作製し、これらを組み込んだ画像形成装置を用いて、画像を形成したところ、用紙の裏面汚れや転写不良が発生することがなく、優れた画質を得ることができた。

本発明の半導電性ロールの一例を示す模式断面図である。 本発明の画像形成装置の一例を示す概略図である。 界面活性剤濃度を増加させた時の基材に対する塗布液の接触角を測定した結果を示す図である。 各々の界面活性剤濃度における、基材に対する塗布液の接触角の時間依存性を示す図である。

符号の説明

１ 感光体ドラム
２ 中間転写体ベルト
３ 記録媒体
４ 帯電装置
５ ブラック用現像器
６ イエロー用現像器
７ マジェンタ用現像器
８ シアン用現像器
９ 転写用コロナ放電器
１０ 転写ロール
１１ フィードローラ
１２ トレイ
１４ 搬送ベルト
１５ 定着器
１６ ベルトクリーナ
１７ ベルト位置センサ
２１ 駆動ローラ
２２ バックアップローラ
２３ テンションローラ
２４ 從動ローラ
２５ クリーニングブレード
２６ 金属ローラ
３０ 芯金
３２ 下地層
３４ 表面層
３６ 転写ロール

Claims (12)

1. 少なくともポリイミド前駆体を含む塗布液により製造されたポリイミドフィルムであって、前記塗布液を塗布する基材に対して、前記塗布液の着滴直後の接触角と、１分後の接触角との比が、０．６５以下となることを特徴とする電子写真方式の画像形成装置に用いられるポリイミドフィルム。
2. 前記塗布液が導電剤を含み、前記ポリイミドフィルムが半導電性であることを特徴とする請求項１に記載のポリイミドフィルム。
3. 前記塗布液の着滴直後の接触角と、１分後の接触角との比が、０．５５以下となることを特徴とする請求項１又は２に記載のポリイミドフィルム。
4. 前記塗布液が、熱可塑性ポリイミドを含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のポリイミドフィルム。
5. 前記塗布液が、界面活性剤を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のポリイミドフィルム。
6. 前記塗布液が、前記界面活性剤を０．００５質量％以上０．０５質量％以下含有することを特徴とする請求項５に記載のポリイミドフィルム。
7. トナー像を被記録体に転写するための転写ロールであって、表面が、請求項１〜６のいずれかに記載のポリイミドフイルムで形成されてなることを特徴とする電子写真方式の画像形成装置に用いられる転写ロール。
8. 少なくとも画像情報に応じた静電潜像を形成する像担持体と、該像担持体に形成された静電潜像をトナーによりトナー像として可視化する現像手段と、前記トナー像を被記録体に転写する転写手段と、を備える画像形成装置であって、前記転写手段が、請求項７に記載の転写ロールを有することを特徴とする電子写真方式の画像形成装置。
9. 被記録体を搬送しつつ、トナー像を記録紙に転写するための転写搬送ベルトであって、請求項１〜６のいずれかに記載のポリイミドフイルムを有してなることを特徴とする電子写真方式の画像形成装置に用いられる転写搬送ベルト。
10. 少なくとも画像情報に応じた静電潜像を形成する像担持体と、該像担持体に形成された静電潜像をトナーによりトナー像として可視化する現像手段と、被記録体を搬送しつつ、前記トナー像を転写する転写搬送手段と、を備える画像形成装置であって、前記転写搬送手段が、請求項９に記載の転写搬送ベルトを有することを特徴とする電子写真方式の画像形成装置。
11. 像担持体上に形成されたトナー画像が一次転写される中間転写体であって、請求項１〜６のいずれかに記載のポリイミドフイルムを有してなることを特徴とする電子写真方式の画像形成装置に用いられる中間転写体。
12. 画像情報に応じた静電潜像を形成する像担持体と、該像担持体に形成された静電潜像をトナーによりトナー像として可視化する現像手段と、前記像担持体に担持されたトナー像を中間転写体上に転写する中間転写手段と、前記中間転写体上のトナー像を被記録体に転写する転写手段と、を備える画像形成装置であって、前記中間転写体が、請求項１１に記載の中間転写体であることを特徴とする電子写真方式の画像形成装置。

Images