JP2006139206A - Electroconductive endless belt and image forming apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導電性エンドレスベルト(以下、単に「ベルト」とも称する)およびこれを用いた画像形成装置に関し、詳しくは、複写器、プリンター等の電子写真装置や静電記録装置等における静電記録プロセスにおいて、表面に静電潜像を保持した潜像保持体等の画像形成体表面に現像剤を供給して形成されたトナー像を、紙等の記録媒体へと転写する際に用いられる導電性エンドレスベルト、およびこれを用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a conductive endless belt (hereinafter also simply referred to as a “belt”) and an image forming apparatus using the same, and more particularly, to electrostatic recording in an electrophotographic apparatus such as a copying machine or a printer, an electrostatic recording apparatus, or the like. In the process, a conductive material used for transferring a toner image formed by supplying a developer to the surface of an image forming body such as a latent image holding body holding an electrostatic latent image on the surface onto a recording medium such as paper. The present invention relates to a conductive endless belt and an image forming apparatus using the same.
従来から、複写機、プリンター等における静電記録プロセスでは、まず、感光体(潜像保持体)の表面を一様に帯電させ、この感光体に光学系から映像を投射して光の当たった部分の帯電を消去することによって静電潜像を形成し、次いで、この静電潜像にトナーを供給してトナーの静電的付着によりトナー像を形成し、これを紙、OHP、印画紙等の記録媒体へと転写することにより、プリントする方法が採られている。 Conventionally, in an electrostatic recording process in a copying machine, a printer, etc., first, the surface of a photosensitive member (latent image holding member) is uniformly charged, and an image is projected onto the photosensitive member from an optical system and exposed to light. An electrostatic latent image is formed by erasing the charged portion, and then toner is supplied to the electrostatic latent image to form a toner image by electrostatic adhesion of the toner, which is formed on paper, OHP, photographic paper For example, a method of printing by transferring to a recording medium such as the above is employed.
この場合、カラープリンターやカラー複写機においても、基本的には前記プロセスに従ってプリントが行われるが、カラー印刷の場合には、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの4色のトナーを用いて色調を再現するもので、これらのトナーを所定割合で重ね合わせて必要な色調を得るための工程が必要であり、この工程を行うためにいくつかの方式が提案されている。 In this case, color printers and color copiers basically print according to the above process, but in the case of color printing, the color tone is reproduced using toners of four colors, magenta, yellow, cyan, and black. Therefore, a process for obtaining a necessary color tone by superimposing these toners at a predetermined ratio is required, and several methods have been proposed for performing this process.
まず、第1には、モノクロ印刷を行う場合と同様に、感光体上にトナーを供給して静電潜像を可視化する際に、前記マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの4色のトナーを順次重ねていくことにより現像を行い、感光体上にカラーのトナー像を形成する多重現像方式がある。この方式によれば比較的コンパクトに装置を構成することが可能であるが、この方式では階調の制御が非常に難しく、高画質が得られないという問題点がある。 First, as in the case of monochrome printing, when the electrostatic latent image is visualized by supplying toner onto the photosensitive member, the four colors of magenta, yellow, cyan, and black are sequentially added. There is a multi-development system in which development is performed by superimposing and a color toner image is formed on the photoreceptor. According to this method, it is possible to configure the apparatus relatively compactly, but this method has a problem in that it is very difficult to control gradation and high image quality cannot be obtained.
第2に、4つの感光ドラムを設け、各ドラムの潜像を夫々マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックのトナーで現像することにより、マゼンタによるトナー像、イエローによるトナー像、シアンによるトナー像およびブラックによるトナー像の4つのトナー像を形成し、これらトナー像が形成された感光ドラムを1列に並べて各トナー像を紙等の記録媒体に順次転写して記録媒体上に重ねることにより、カラー画像を再現するタンデム方式がある。この方式は、良好な画像が得られるものの、4つの感光ドラムと、各感光ドラムごとに設けられた帯電機構および現像機構が1列に並べられた状態となり、装置が大型化するとともに高価なものとなる。 Second, four photosensitive drums are provided, and the latent images on each drum are developed with magenta, yellow, cyan, and black toners, respectively, so that a magenta toner image, a yellow toner image, a cyan toner image, and a black toner image are obtained. By forming four toner images of the toner image, arranging the photosensitive drums on which these toner images are formed in a line, sequentially transferring the toner images onto a recording medium such as paper, and superimposing them on the recording medium, a color image is formed. There is a tandem method to reproduce. Although this method can obtain a good image, the four photosensitive drums, the charging mechanism and the developing mechanism provided for each photosensitive drum are arranged in a line, and the apparatus becomes large and expensive. It becomes.
図2にタンデム方式の画像形成装置の印字部構成例を示す。感光体ドラム1、帯電ロール2、現像ロール3、現像ブレード4、トナー供給ロール5およびクリーニングブレード6で構成する印字ユニットをイエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックBの各トナーに対応して4個並べており、駆動ローラ(駆動部材)9により循環駆動されて転写搬送ベルト10で搬送した用紙上に、トナーを順次転写しカラー画像を形成する。転写搬送ベルトの帯電および除電は夫々帯電ロール7および除電ロール8で行う。また、用紙をベルトへ吸着させるための用紙帯電には吸着ローラ(図示せず)が使用される。これらの対応により、オゾンの発生を抑えることができる。吸着ローラでは、用紙を搬送路から転写搬送ベルトに乗せるとともに、転写搬送ベルトへの静電吸着を行う。また、転写後の用紙分離は、転写電圧を低くすることにより用紙と転写搬送ベルトの吸着力を弱くして、曲率分離のみで行うことができる。
FIG. 2 shows a configuration example of a printing unit of a tandem image forming apparatus. A printing unit composed of the
転写搬送ベルト10の材料としては抵抗体と誘電体があり、夫々に長所、短所を持っている。抵抗体ベルトは電荷の保持が短時間であるため、タンデム型の転写に用いた場合、転写での電荷注入が少なく4色の連続する転写でも比較的電圧の上昇が少ない。また、次の用紙の転写に繰り返して使用されるときも電荷が放出されており、電気的なリセットは必要としない。しかし、環境変動により抵抗値が変化するため、転写効率に影響すること、用紙の厚さや幅の影響を受けやすいことなどが短所となっている。
As materials for the transfer /
一方、誘電体ベルトの場合は注入された電荷の自然放出はなく、電荷の注入、放出とも電気的にコントロールしなければならない。しかし、安定に電荷が保持されるので、用紙の吸着が確実で高精度な紙搬送が行える。誘電率は温湿度への依存性も低いため、環境に対しても比較的安定な転写プロセスとなる。欠点は、転写が繰り返されるごとにベルトに電荷が蓄積されるため、転写電圧が高くなることである。 On the other hand, in the case of a dielectric belt, there is no spontaneous release of injected charge, and both charge injection and discharge must be electrically controlled. However, since the charge is stably held, the sheet can be adsorbed reliably and can be conveyed with high accuracy. Since the dielectric constant is less dependent on temperature and humidity, the transfer process is relatively stable to the environment. The drawback is that the transfer voltage increases because charges are accumulated on the belt each time the transfer is repeated.
第3に、紙等の記録媒体を転写ドラムに巻き付けてこれを4回転させ、周回ごとに感光体上のマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックを順次記録媒体に転写してカラー画像を再現する転写ドラム方式もある。この方式によれば比較的高画質が得られるが、記録媒体が葉書等の厚紙である場合には、これを前記転写ドラムに巻き付けることが困難であり、記録媒体種が制限されるという問題点がある。 Thirdly, a recording medium such as paper is wound around a transfer drum, and this is rotated four times, and magenta, yellow, cyan, and black on the photosensitive member are sequentially transferred to the recording medium every rotation to reproduce a color image. There is also a method. According to this method, a relatively high image quality can be obtained. However, when the recording medium is a cardboard such as a postcard, it is difficult to wind the recording medium around the transfer drum, and the type of the recording medium is limited. There is.
前記多重現像方式、タンデム方式および転写ドラム方式に対して、良好な画質が得られ、かつ装置が特に大型化するようなこともなく、しかも記録媒体種が特に制限されるようなこともない方式として、中間転写方式が提案されている。 A system in which good image quality is obtained with respect to the multiple development system, tandem system and transfer drum system, the apparatus is not particularly large, and the type of recording medium is not particularly limited. As an example, an intermediate transfer method has been proposed.
即ち、この中間転写方式は、感光体上のトナー像を一旦転写保持するドラムやベルトからなる中間転写部材を設け、この中間転写部材の周囲にマゼンタによるトナー像、イエローによるトナー像、シアンによるトナー像およびブラックによるトナー像を形成した4つの感光体を配置して4色のトナー像を中間転写部材上に順次転写することにより、この中間転写部材上にカラー画像を形成し、このカラー画像を紙等の記録媒体上に転写するものである。従って、4色のトナー像を重ね合わせて階調を調整するものであるから、高画質を得ることが可能であり、かつタンデム方式のように感光体を1列に並べる必要がないので装置が特に大型化することもなく、しかも記録媒体をドラムに巻き付ける必要もないので記録媒体種が制限されることもないものである。 That is, in this intermediate transfer system, an intermediate transfer member composed of a drum or a belt for temporarily transferring and holding the toner image on the photosensitive member is provided, and a magenta toner image, a yellow toner image, and a cyan toner are provided around the intermediate transfer member. An image and four photoconductors on which a black toner image is formed are arranged, and four color toner images are sequentially transferred onto the intermediate transfer member, thereby forming a color image on the intermediate transfer member. The image is transferred onto a recording medium such as paper. Therefore, since the gradation is adjusted by superimposing the four color toner images, it is possible to obtain high image quality, and it is not necessary to arrange the photoconductors in a row as in the tandem method, so that the apparatus can be used. There is no particular increase in size, and there is no need to wrap the recording medium around the drum, so the type of recording medium is not limited.
中間転写方式によりカラー画像の形成を行う装置として、中間転写部材として無端ベルト状の中間転写部材を用いた画像形成装置を図3に例示する。 As an apparatus for forming a color image by the intermediate transfer method, an image forming apparatus using an endless belt-shaped intermediate transfer member as an intermediate transfer member is illustrated in FIG.
図3中、11はドラム状の感光体であり、図中矢印方向に回転するようになっている。この感光体11は、一次帯電器12によって帯電され、次いで画像露光13により露光部分の帯電が消去され、第1の色成分に対応した静電潜像がこの感光体11上に形成され、更に静電潜像が現像器41により第1色のマゼンタトナーMで現像され、第1色のマゼンタトナー画像が感光体11上に形成される。次いで、このトナー画像が、駆動ローラ(駆動部材)30により循環駆動されて感光体11と接触しながら循環回転する中間転写部材20に転写される。この場合、感光体11から中間転写部材20への転写は、感光体11と中間転写部材20とのニップ部において、中間転写部材20に電源28から印加される一次転写バイアスにより行われる。この中間転写部材20に第1色のマゼンタトナー画像が転写された後、前記感光体11はその表面がクリーニング装置14により清掃され、感光体11の1回転目の現像転写操作が完了する。以降、感光体が3回転し、各周回ごとに現像器42〜44を順次用いて第2色のシアントナー画像、第3色のイエロートナー画像、第4色のブラックトナー画像が順次感光体11上に形成され、これが周回ごとに中間転写部材20に重畳転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が中間転写部材20上に形成される。なお、図3の装置にあっては、感光体11の周回ごとに現像器41〜44が順次入れ替わってマゼンタトナーM、シアントナーC、イエロートナーY、ブラックトナーBによる現像が順次行われるようになっている。
In FIG. 3, reference numeral 11 denotes a drum-shaped photoconductor, which rotates in the direction of the arrow in the figure. The photosensitive member 11 is charged by the
次に、前記合成カラートナー画像が形成された中間転写部材20に転写ローラ25が当接し、そのニップ部に給紙カセット19から紙等の記録媒体26が給送される。これと同時に二次転写バイアスが電源29から転写ローラ25に印加され、中間転写部材20から記録媒体26上に合成カラートナー画像が転写されて加熱定着され、最終画像となる。合成カラートナー画像を記録媒体26へと転写した後の中間転写部材20は、表面の転写残留トナーがクリーニング装置35により除去され、初期状態に戻り次の画像形成に備えるようになっている。
Next, the
また、タンデム方式と中間転写方式とを組み合わせたタンデム中間転写方式もある。図4に、無端ベルト状のタンデム中間転写部材を用いてカラー画像の形成を行うタンデム中間転写方式の画像形成装置を例示する。 There is also a tandem intermediate transfer method that combines a tandem method and an intermediate transfer method. FIG. 4 illustrates an image forming apparatus of a tandem intermediate transfer system that forms a color image using an endless belt-like tandem intermediate transfer member.
図示する装置においては、感光体ドラム52a〜52d上の静電潜像を夫々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックにより現像する第1現像部54a〜第4現像部54dが、タンデム中間転写部材50に沿って順次配置されており、このタンデム中間転写部材50を図中の矢印方向に循環駆動させて、各現像部54a〜54dの感光体ドラム52a〜52d上に形成された4色のトナー像を順次転写することにより、このタンデム中間転写部材50上にカラーのトナー像を形成し、このトナー像を紙等の記録媒体53上に転写することにより、プリントアウトを行う。
In the illustrated apparatus, the first developing
なお、図中、符号55は、タンデム中間転写部材50を循環駆動するための駆動ローラ若しくはテンションローラを示し、符号56は記録媒体送りローラ、符号57は記録媒体送り装置、符号58は記録媒体上の画像を加熱等により定着させる定着装置を示す。また、符号59はタンデム中間転写部材50に電圧を印加する電源装置(電圧印加手段)を示し、この電源装置59は、トナー像を、感光ドラム52a〜52dから上記タンデム中間転写部材50に転写する場合と、タンデム中間転写部材50から記録媒体53上に転写する場合とで、印加する電圧の正負を反転させることができるようになっている。
In the figure,
上記各種画像形成装置において、転写搬送ベルト10や中間転写部材20、タンデム中間転写部材50等として使用される導電性エンドレスベルトとしては、従来、半導電性の樹脂フィルムベルトと、繊維補強体を有するゴムベルトとが主に用いられており、最近では、特に、低コストである等の利点から、種々改良を重ねられた樹脂フィルムベルトが多く提案されてきている。
As the conductive endless belt used as the
かかる樹脂フィルムベルトにおいては、通常、導電性を発現させるために、基材樹脂に対し、導電剤としてカーボンブラックが添加される。しかし、所望の導電性に合わせてカーボンブラックの添加量を増やしていくと、弾性率が高くなる反面、脆さが出てきて耐久性の低下を引き起こすことになる。 In such a resin film belt, carbon black is usually added as a conductive agent to the base resin in order to develop conductivity. However, when the amount of carbon black added is increased in accordance with the desired conductivity, the elastic modulus increases, but on the other hand, brittleness appears and durability is lowered.
このような問題に対し、例えば、特許文献1には、所望の表面抵抗率を得ながら、引張弾性率と耐久性が改善された半導電性ベルトの提供を目的として、ポリイミド系樹脂にカーボンブラックを含有してなる半導電性ベルトにおいて、カーボンブラックの二次凝集の最大粒子径および粒度分布の標準偏差を所定値に規定する技術が記載されている。
近年、画像形成装置の高速化やコンパクト化に伴う機器内温度環境の上昇などにより、ベルトの使用条件については厳しさが増してきている。そのため、かかる厳しい使用条件の下での長期使用時においても安定した性能を発揮することのできる耐久性に優れたベルトへの要求が高まっている。 In recent years, the use conditions of belts have become more severe due to an increase in the temperature environment inside the equipment accompanying the increase in speed and compactness of image forming apparatuses. Therefore, there is an increasing demand for a belt having excellent durability capable of exhibiting stable performance even during long-term use under such severe use conditions.
そこで本発明の目的は、カーボンブラックを添加した樹脂フィルムベルトにおいて、所望の導電性に応じてカーボンブラックの添加量をある程度増やしても、耐久性の低下を生ずることなく、長期にわたり安定した性能を発揮することのできる導電性エンドレスベルトおよびこれを用いた画像形成装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a stable performance over a long period of time without causing a decrease in durability even if the amount of carbon black added is increased to some extent depending on the desired conductivity in a resin film belt to which carbon black is added. It is an object of the present invention to provide a conductive endless belt that can be exhibited and an image forming apparatus using the same.
本発明者らは鋭意検討した結果、ベルト耐久性の指標として材料の破壊靭性(粘り強さ)を用い、その評価法としてEWF(Essential Work of Fracture)法を用いて、これにより求められる物性値である破面形成エネルギーによりベルトを規定することで、上記課題を解決することができることを見出して、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies, the present inventors used the fracture toughness (toughness) of the material as an index of belt durability, and used the EWF (Essential Work of Fracture) method as the evaluation method, and obtained physical property values by this. The inventors have found that the above problems can be solved by defining the belt with a certain fracture surface formation energy, and have completed the present invention.
材料の破壊靱性を評価するためのパラメータとしては種々知られているが、JIS直角引裂き試験や耐折れ試験等の従来用いられていた試験法は、ベルト耐久性を十分評価できるものではなかった。即ち、肉厚材料は脆性的に破壊する(線形的)ため、応力拡大係数Kcによる破壊靱性の評価が可能である一方、ベルトのような薄肉材料は塑性変形を伴って破壊する(非線形的)ため、その破壊靱性の測定には弾塑性破壊靱性値(J積分)による評価が必要となり、煩雑な操作手続が必要であった。よって、いずれにしても従来の試験法は、ベルト材料の評価には不十分なものであった。 Various parameters are known as parameters for evaluating the fracture toughness of materials. However, conventionally used test methods such as a JIS right-angle tear test and a bending resistance test cannot sufficiently evaluate belt durability. That is, since the thick material breaks brittlely (linear), it is possible to evaluate the fracture toughness by the stress intensity factor Kc, while the thin material such as a belt breaks with plastic deformation (nonlinear). Therefore, the measurement of the fracture toughness requires an evaluation based on the elastoplastic fracture toughness value (J integral), and a complicated operation procedure is required. Therefore, in any case, the conventional test method is insufficient for the evaluation of the belt material.
EWF法は、かかる塑性変形を伴う薄肉材料の非線形的な破壊靱性を評価するための簡便な方法であり、破壊エネルギーWfを、塑性変形に費やされるエネルギーWpと、破面を形成するためのエネルギーWeとに分けて評価するものである。本発明においては、EWF法により得られるベルト材料の破壊靱性に関わる物性値を用いてベルトを規定することにより、カーボンブラックを添加したベルトにおいて、従来なしえなかった優れた耐久性を実現したものである。 The EWF method is a simple method for evaluating the nonlinear fracture toughness of a thin-walled material accompanying such plastic deformation, and the fracture energy Wf is determined based on the energy Wp consumed for plastic deformation and the energy for forming a fracture surface. It is divided into We and evaluated. In the present invention, by defining the belt using physical property values related to the fracture toughness of the belt material obtained by the EWF method, a belt added with carbon black has realized excellent durability that could not be achieved conventionally. It is.
即ち、本発明の導電性エンドレスベルトは、静電吸着により保持した記録媒体を、駆動部材により循環駆動されて、4種の画像形成体に搬送し、各トナー像を該記録媒体に順次転写するタンデム方式の転写、搬送用導電性エンドレスベルトにおいて、
熱可塑性樹脂、2種以上の熱可塑性樹脂のポリマーブレンドまたはポリマーアロイ、および、これらのうちのいずれか1種または2種以上と熱可塑エラストマーとのポリマーブレンドまたはポリマーアロイ、からなる群から選ばれる基材樹脂と、カーボンブラックとを含有し、かつ、EWF法により求められる破面形成エネルギーWeが、10kJ/m2以上60kJ/m2以下であることを特徴とするものである。
In other words, the conductive endless belt of the present invention is configured to circulate and drive a recording medium held by electrostatic adsorption to four types of image forming bodies by a driving member, and sequentially transfer each toner image to the recording medium. For conductive endless belts for tandem transfer and transport,
It is selected from the group consisting of a thermoplastic resin, a polymer blend or polymer alloy of two or more thermoplastic resins, and a polymer blend or polymer alloy of any one or two of these and a thermoplastic elastomer. containing a base resin, and carbon black, and the fracture surface formation energy We obtained by EWF method is characterized in that it is 10 kJ / m 2 or more 60 kJ / m 2 or less.
また、本発明の他の導電性エンドレスベルトは、画像形成体と記録媒体との間に配設され、駆動部材により循環駆動されて、前記画像形成体表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に転写保持し、これを記録媒体へと転写する中間転写部材用の導電性エンドレスベルトにおいて、
熱可塑性樹脂、2種以上の熱可塑性樹脂のポリマーブレンドまたはポリマーアロイ、および、これらのうちのいずれか1種または2種以上と熱可塑エラストマーとのポリマーブレンドまたはポリマーアロイ、からなる群から選ばれる基材樹脂と、カーボンブラックとを含有し、かつ、EWF法により求められる破面形成エネルギーWeが、10kJ/m2以上60kJ/m2以下であることを特徴とするものである。
Further, another conductive endless belt of the present invention is disposed between the image forming body and the recording medium, and is circulated and driven by a driving member to temporarily transfer the toner image formed on the surface of the image forming body. In the conductive endless belt for the intermediate transfer member that is transferred and held on the surface and transferred to the recording medium,
It is selected from the group consisting of a thermoplastic resin, a polymer blend or polymer alloy of two or more thermoplastic resins, and a polymer blend or polymer alloy of any one or two of these and a thermoplastic elastomer. containing a base resin, and carbon black, and the fracture surface formation energy We obtained by EWF method is characterized in that it is 10 kJ / m 2 or more 60 kJ / m 2 or less.
さらに、本発明のさらに他の導電性エンドレスベルトは、4種の画像形成体と記録媒体との間に配設され、駆動部材により循環駆動されて、前記4種の画像形成体表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に順次転写保持し、これを記録媒体へと転写するタンデム中間転写部材用の導電性エンドレスベルトにおいて、
熱可塑性樹脂、2種以上の熱可塑性樹脂のポリマーブレンドまたはポリマーアロイ、および、これらのうちのいずれか1種または2種以上と熱可塑エラストマーとのポリマーブレンドまたはポリマーアロイ、からなる群から選ばれる基材樹脂と、カーボンブラックとを含有し、かつ、EWF法により求められる破面形成エネルギーWeが、10kJ/m2以上60kJ/m2以下であることを特徴とするものである。
Furthermore, another conductive endless belt according to the present invention is disposed between the four types of image forming bodies and the recording medium, and is circulated by a driving member to be formed on the surface of the four types of image forming bodies. In the conductive endless belt for a tandem intermediate transfer member that sequentially transfers and holds the toner images to the surface of the toner, and transfers the toner images to a recording medium.
It is selected from the group consisting of a thermoplastic resin, a polymer blend or polymer alloy of two or more thermoplastic resins, and a polymer blend or polymer alloy of any one or two of these and a thermoplastic elastomer. containing a base resin, and carbon black, and the fracture surface formation energy We obtained by EWF method is characterized in that it is 10 kJ / m 2 or more 60 kJ / m 2 or less.
また、本発明の画像形成装置は、上記本発明の導電性エンドレスベルトを用いたことを特徴とするものである。 The image forming apparatus of the present invention is characterized by using the conductive endless belt of the present invention.
本発明の導電性エンドレスベルトによれば、上記構成としたことにより、導電剤として用いるカーボンブラックの添加量をある程度増やした場合でも、耐久性の低下を防止することが可能となる。これにより、所望の導電性を有するとともに、長期にわたり安定した性能を発揮することのできる導電性エンドレスベルトを実現することが可能となる。従って、かかる導電性エンドレスベルトを用いた本発明の画像形成装置によれば、長期使用時においても高品質の画像を安定的に得ることが可能である。 According to the conductive endless belt of the present invention, it is possible to prevent a decrease in durability even when the amount of carbon black used as the conductive agent is increased to some extent by adopting the above configuration. As a result, it is possible to realize a conductive endless belt having desired conductivity and capable of exhibiting stable performance over a long period of time. Therefore, according to the image forming apparatus of the present invention using such a conductive endless belt, it is possible to stably obtain a high-quality image even during long-term use.
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
導電性エンドレスベルトには、一般に、ジョイントありのものとジョイントなしのもの(いわゆるシームレスベルト)とがあるが、本発明においてはいずれのものであってもよい。好ましくはシームレスベルトである。本発明の導電性エンドレスベルトは、前述したように、タンデム方式、中間転写方式およびタンデム中間転写方式の転写部材等として用いることができるものである。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
In general, the conductive endless belt includes a jointed belt and a jointless belt (so-called seamless belt), but any one may be used in the present invention. A seamless belt is preferable. As described above, the conductive endless belt of the present invention can be used as a transfer member for a tandem system, an intermediate transfer system, and a tandem intermediate transfer system.
本発明の導電性エンドレスベルトが、例えば、図2に参照符号10で示す転写搬送ベルトの場合、駆動ローラ9等の駆動部材により駆動され、これに伴い搬送される記録媒体上にトナーが順次転写され、カラー画像が形成される。
When the conductive endless belt of the present invention is, for example, a transfer conveyance belt indicated by
また、本発明の導電性エンドレスベルトが、例えば、図3に参照符号20で示す中間転写部材の場合、これを駆動ローラ30等の駆動部材により循環駆動させ、感光体ドラム(潜像保持体)11と紙等の記録媒体26との間に配設することで、前記感光体ドラム11の表面に形成されたトナー像を一旦転写保持し、次いでこれを記録媒体26へと転写する。なお、図3の装置は、上述したように、中間転写方式によりカラー印刷を行うものである。
Further, when the conductive endless belt of the present invention is an intermediate transfer member indicated by
さらに、本発明の導電性エンドレスベルトが、例えば、図4に参照符号50で示すタンデム中間転写部材の場合、感光体ドラム52a〜52dを備える現像部54a〜54dと紙等の記録媒体53との間に配設されて、駆動ローラ55等の駆動部材により循環駆動され、各感光体ドラム52a〜52dの表面に形成された4色のトナー像を一旦転写保持し、次いでこれを記録媒体53へと転写することで、カラー画像を形成する。
Furthermore, when the conductive endless belt of the present invention is, for example, a tandem intermediate transfer member denoted by
本発明の導電性エンドレスベルトは、熱可塑性樹脂、2種以上の熱可塑性樹脂のポリマーブレンドまたはポリマーアロイ、および、これらのうちのいずれか1種または2種以上と熱可塑エラストマーとのポリマーブレンドまたはポリマーアロイ、からなる群から選ばれる基材樹脂と、カーボンブラックとを含有し、かつ、EWF法により求められる破面形成エネルギーWeが、所定範囲内である点に特徴を有する。 The conductive endless belt of the present invention comprises a thermoplastic resin, a polymer blend or polymer alloy of two or more thermoplastic resins, and a polymer blend or thermoplastic elastomer of any one or two of these and a thermoplastic elastomer. It is characterized in that it contains a base resin selected from the group consisting of polymer alloys and carbon black, and the fracture surface formation energy We determined by the EWF method is within a predetermined range.
EWF法とは、前述したように、材料の靭性評価法の一種であり、塑性変形を伴う薄板、シート、フィルム等の薄肉材料の破壊靱性を評価できる。EWF法における破面形成エネルギーWeは、塑性変形に費やされる塑性変形エネルギーWpと、破面を形成するための破面形成エネルギーWeとにより、下記式、
Wf=Wp・L+We
(Wf:総破壊エネルギー、Wp:塑性変形エネルギー、We:破面形成エネルギー、L:リガメント長さ)にて定義される。本発明では、上記式における破面形成エネルギーWeを用いて、ベルトの破壊靭性を規定している。
As described above, the EWF method is a kind of material toughness evaluation method, and can evaluate the fracture toughness of thin materials such as thin plates, sheets, and films accompanied by plastic deformation. The fracture surface formation energy We in the EWF method is expressed by the following equation using the plastic deformation energy Wp consumed for plastic deformation and the fracture surface formation energy We for forming the fracture surface:
Wf = Wp · L + We
(Wf: total fracture energy, Wp: plastic deformation energy, We: fracture surface formation energy, L: ligament length). In the present invention, the fracture toughness of the belt is defined using the fracture surface formation energy We in the above formula.
具体的には、図5に示すような短冊状のサンプル100を作製して、剃刀で形成したノッチ101間の距離Lをリガメント長さとし、以下のようにして測定を行うことができる。
〈測定法〉
(1)リガメント長さLを変えたサンプルを作製する。
(2)荷重変位曲線から総破面形成エネルギーWFを求める(WF:荷重変位曲線の面積)。
(3)Wf(Wf=WF/L×t、t:フィルム厚さ)をLに対してプロットし、上記式に従って傾きと切片からWp、Weを求める。
Specifically, a strip-shaped
<Measurement method>
(1) Samples with different ligament lengths L are produced.
(2) determining the total fracture surface formation energy W F from the load displacement curve (W F: area of load-displacement curve).
(3) Wf (Wf = W F / L × t, t: film thickness) is plotted against L, and Wp and We are obtained from the slope and intercept according to the above formula.
本発明においては、上記のように定義されるベルトの破面形成エネルギーWeが、10kJ/m2以上60kJ/m2以下であることが必要である。破面形成エネルギーWeが10kJ/m2未満であると、耐久性が不十分となり、使用時にひび割れが発生するおそれがある。また、破面形成エネルギーが10kJ/m2以上であれば耐久性は良好となるが、60kJ/m2を超えると、製造時において、カッターによる押出しチューブからのベルトの切断や端面処理などの2次加工を行うことが極めて困難となってしまう。 In the present invention, the fracture surface formation energy We of the belt as defined above is required to be 10 kJ / m 2 or more 60 kJ / m 2 or less. When the fracture surface formation energy We is less than 10 kJ / m 2 , durability is insufficient, and cracks may occur during use. Although fracture formation energy is good durability if 10 kJ / m 2 or more, when it exceeds 60 kJ / m 2, of at the time of manufacture, such as cutting or the end face treatment of the belt from the extruded tube by the cutter 2 It becomes extremely difficult to perform the next processing.
本発明においては、破面形成エネルギーWeの値を上記範囲とすることのみが重要であり、それ以外の具体的なベルト材料や構成については特に制限されるものではない。基材樹脂としては、前述した熱可塑性樹脂等のうち、ポリアルキレンテレフタレート樹脂、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)やポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)、ポリアルキレンナフタレート樹脂、例えば、ポリエチレンナフタレート樹脂(PEN)やポリブチレンナフタレート樹脂(PBN)、ポリアルキレンテレフタレート樹脂とポリアルキレンナフタレート樹脂とのポリマーブレンドまたはポリマーアロイ、ポリアルキレンテレフタレート樹脂とポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート樹脂(PCT)とのポリマーブレンドまたはポリマーアロイ、ポリアルキレンナフタレート樹脂とポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート樹脂(PCT)とのポリマーブレンドまたはポリマーアロイ、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリアミド樹脂(PA)、ポリアセタール樹脂(POM)、液晶ポリマー、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂(ABS)、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂(PC)、PCT等を好適に挙げることができる。また、これらの1種または2種以上とともに好適に用いることのできる熱可塑性エラストマーとしては、ポリエステル系エラストマー、オレフィン系エラストマーおよびスチレン系エラストマーを挙げることができる。 In the present invention, it is only important that the value of the fracture surface formation energy We is within the above range, and other specific belt materials and configurations are not particularly limited. As the base resin, among the thermoplastic resins described above, polyalkylene terephthalate resins such as polyethylene terephthalate resin (PET), polybutylene terephthalate resin (PBT), polyalkylene naphthalate resins such as polyethylene naphthalate resin ( PEN), polybutylene naphthalate resin (PBN), polymer blend or polymer alloy of polyalkylene terephthalate resin and polyalkylene naphthalate resin, polymer blend of polyalkylene terephthalate resin and polycyclohexylene dimethylene terephthalate resin (PCT) or Polymer alloy, polymer blend or polymer alloy of polyalkylene naphthalate resin and polycyclohexylene dimethylene terephthalate resin (PCT), Preferable examples include rephenylene sulfide resin (PPS), polyamide resin (PA), polyacetal resin (POM), liquid crystal polymer, acrylonitrile-butadiene-styrene resin (ABS), fluororesin, polycarbonate resin (PC), PCT, and the like. it can. Examples of the thermoplastic elastomer that can be suitably used with one or more of these include polyester elastomers, olefin elastomers, and styrene elastomers.
各基材樹脂を用いる場合の好適な破面形成エネルギーWe値としては、例えば、基材樹脂がポリアルキレンテレフタレート樹脂とポリアルキレンナフタレート樹脂とのポリマーブレンドまたはポリマーアロイを主成分とする場合は10kJ/m2以上60kJ/m2以下、ポリアルキレンテレフタレート樹脂とPCTとのポリマーブレンドまたはポリマーアロイを主成分とする場合は10kJ/m2以上60kJ/m2以下、ポリアルキレンナフタレート樹脂とPCTとのポリマーブレンドまたはポリマーアロイを主成分とする場合は10kJ/m2以上60kJ/m2以下、PPSを主成分とする場合は10kJ/m2以上40kJ/m2以下、ポリアルキレンテレフタレート樹脂を主成分とする場合は10kJ/m2以上50kJ/m2以下、ポリアルキレンナフタレート樹脂を主成分とする場合は10kJ/m2以上50kJ/m2以下、PAを主成分とする場合は10kJ/m2以上60kJ/m2以下、POM樹脂を主成分とする場合は10kJ/m2以上40kJ/m2以下、液晶ポリマーを主成分とする場合は10kJ/m2以上40kJ/m2以下、ABSを主成分とする場合は10kJ/m2以上40kJ/m2以下、フッ素樹脂を主成分とする場合は10kJ/m2以上40kJ/m2以下、PC樹脂を主成分とする場合は10kJ/m2以上50kJ/m2以下、PCTを主成分とする場合は10kJ/m2以上50kJ/m2以下である。 A preferable fracture surface formation energy We value when using each base resin is, for example, 10 kJ when the base resin is mainly composed of a polymer blend or polymer alloy of a polyalkylene terephthalate resin and a polyalkylene naphthalate resin. / m 2 or more 60 kJ / m 2 or less, when based on a polymer blend or polymer alloy of polyalkylene terephthalate resin and PCT is 10 kJ / m 2 or more 60 kJ / m 2 or less, the polyalkylene naphthalate resin and the PCT If the main component polymer blends or polymer alloys 10 kJ / m 2 or more 60 kJ / m 2 or less, if the main component of PPS is 10 kJ / m 2 or more 40 kJ / m 2 or less, and composed mainly of a polyalkylene terephthalate resin If it is 10 kJ / m 2 or more 50 kJ / m 2 or less, Real if the main component is sharp emission naphthalate resin 10 kJ / m 2 or more 50 kJ / m 2 or less, or less 60kJ / m 2 10kJ / m 2 or more if a main component PA, if the main component POM resin It is 10 kJ / m 2 or more 40 kJ / m 2 or less, if the main component of the liquid crystal polymer is 10 kJ / m 2 or more 40 kJ / m 2 or less, if the main component ABS is 10 kJ / m 2 or more 40 kJ / m 2 or less , when the fluororesin as a main component 10kJ / m 2 or more 40 kJ / m 2 or less, if the main component PC resin 10kJ / m 2 or more 50 kJ / m 2 or less, if the main component PCT is 10kJ / M 2 or more and 50 kJ / m 2 or less.
本発明においては、上記基材樹脂に添加する導電剤としてカーボンブラックを用いることが必要である。かかるカーボンブラックとしては、特に制限されるものではなく、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等の導電性カーボン;SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT、MT等のゴム用カーボン;酸化処理を施したカラーインク用カーボン、熱分解カーボン、天然グラファイト、人造グラファイト等の汎用のものから適宜選択して用いることができる。また、その添加量としては、使用する基材樹脂の種類にもよるが、10kJ/m2以上の破面形成エネルギーWeを得るためには基材樹脂100重量部に対し20重量部以下とすることが必要であり、より好適には3〜15重量部程度とする。 In the present invention, it is necessary to use carbon black as a conductive agent added to the base resin. Such carbon black is not particularly limited, and conductive carbon such as ketjen black and acetylene black; carbon for rubber such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT, and MT; oxidation treatment It can be appropriately selected from general-purpose materials such as applied color ink carbon, pyrolytic carbon, natural graphite, and artificial graphite. The amount of addition depends on the type of base resin used, but in order to obtain fracture surface formation energy We of 10 kJ / m 2 or more, the amount is 20 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the base resin. More preferably, it is about 3 to 15 parts by weight.
また、カーボンブラック以外の導電剤を併用してもよく、かかる他の導電剤としては、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、オクタデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸・ジメチルエチルアンモニウムの過塩素酸塩、塩素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エトサルフェート塩、ハロゲン化ベンジル塩(臭化ベルジル塩、塩化ベンジル塩等)等の第4級アンモニウムなどの陽イオン界面活性剤;脂肪族スルホン酸、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸塩、高級アルコール燐酸エステル塩等の陰イオン界面活性剤;各種ベタイン等の両性イオン界面活性剤;高級アルコールエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル等の非イオン性帯電防止剤などの帯電防止剤、LiCF2SO2、NaClO4、LiBF4、NaCl等の周期律表第1族の金属塩;Ca(ClO4)2等の周期律表第2族の金属塩:およびこれらの帯電防止剤がイソシアネートと反応する活性水素を有する基(水素基、カルボキシル基、一級乃至二級アミン基等)を1個以上有するものなどが挙げられる。更に、これらと多価アルコール(1,4−ブタンジオール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール等)またはその誘導体との錯体、或いはエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等との錯体などのイオン導電剤;酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅等の金属および金属酸化物;ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマーなどを例示することができる。
Further, a conductive agent other than carbon black may be used in combination. Examples of the other conductive agent include lauryl trimethyl ammonium, stearyl trimethyl ammonium, octadecyl trimethyl ammonium, dodecyl trimethyl ammonium, hexadecyl trimethyl ammonium, modified fatty acid and dimethyl. Cations such as quaternary ammonium such as ethylammonium perchlorate, chlorate, borofluoride, sulfate, ethosulphate salt, benzyl halide salt (verzyl bromide salt, benzyl chloride salt, etc.) Surfactant; Anionic surfactant such as aliphatic sulfonic acid, higher alcohol sulfate, higher alcohol ethylene oxide addition sulfate, higher alcohol phosphate; amphoteric surfactant such as various betaines; higher alcohol Ji alkylene oxide, polyethylene glycol fatty acid esters, polyhydric alcohol fatty acid antistatic agent such as a nonionic antistatic agents such as esters, LiCF 2 SO 2, NaClO 4 , LiBF 4,
これら他の導電剤の添加量は、基材100重量部に対して好ましくは0.1〜100重量部、より好ましくは1〜80重量部程度である。 The addition amount of these other conductive agents is preferably about 0.1 to 100 parts by weight, more preferably about 1 to 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base material.
本発明においては、上記カーボンブラック等の導電剤を適宜配合することにより、ベルトの体積固有抵抗値を、107〜1014Ω・cm、特には108〜1013Ω・cm程度に調整することができる。また、ベルトの表面抵抗値は、100〜1013Ω/cm2程度に調整することが好ましい。 In the present invention, the volume specific resistance value of the belt is adjusted to about 10 7 to 10 14 Ω · cm, particularly about 10 8 to 10 13 Ω · cm by appropriately blending a conductive agent such as carbon black. be able to. The surface resistance value of the belt is preferably adjusted to about 10 0 to 10 13 Ω / cm 2 .
また、本発明のベルトには、本発明の効果を損なわない範囲で、上述の成分に加えて他の機能性成分を適宜添加することも可能であり、例えば、補強材として、アスペクト比が10以上の無機化合物を添加して、機械物性(強度、弾性率、衝撃強度など)の向上を図ることが好ましい。かかる無機化合物としては、例えば、ケイ酸カルシウム水和物ウイスカ(Ca6 ・Si6 O17・(OH)2 )、塩基性水酸マグネシウム水和物ウイスカ(MgSO4 ・5Mg(OH)2・3H2 O)、チタン酸カリウムウイスカ(K2O・6TiO2 およびK2O・8TiO2 )、ホウ酸アルミニウムウイスカ、チタン酸カリウムウイスカ、カーボンウイスカ、黒鉛ウイスカ、炭化チタンウイスカ、導電性チタン酸カリウムウイスカ、導電性チタン酸バリウムウイスカ、導電性酸化チタンウイスカ、ウオラストナイトウイスカ、セピオライトウイスカ、ホウ酸アルミニウムウイスカ、アルミナウイスカ、クロムウイスカ、銅ウイスカ、鉄ウイスカ、ニッケルウイスカ、炭化ケイ素ウイスカ、窒化ケイ素ウイスカ、酸化亜鉛ウイスカおよび炭酸カルシウムウイスカ等を挙げることができ、中でもケイ酸カルシウム水和物ウイスカ、塩基性水酸マグネシウム水和物ウイスカおよびチタン酸カリウムウイスカが好ましく、ケイ酸カルシウム水和物ウイスカがより好ましい。かかる無機化合物の添加量は、基材樹脂100重量部に対し、1〜20重量部程度とすることができる。その他、各種充填材、カップリング剤、酸化防止剤、滑剤、表面処理剤、顔料、紫外線吸収剤、帯電防止剤、分散剤、中和剤、発泡剤、架橋剤、成形改質剤等を配合してもよく、さらに、着色剤を添加して、ベルトに着色を施してもよい。 In addition to the above-described components, other functional components can be appropriately added to the belt of the present invention as long as the effects of the present invention are not impaired. For example, the aspect ratio is 10 as a reinforcing material. It is preferable to improve the mechanical properties (strength, elastic modulus, impact strength, etc.) by adding the above inorganic compounds. Examples of such inorganic compounds include calcium silicate hydrate whisker (Ca 6 · Si 6 O 17 · (OH) 2 ), basic magnesium hydroxide hydrate whisker (MgSO 4 · 5Mg (OH) 2 · 3H). 2 O), potassium titanate whiskers (K 2 O · 6TiO 2 and K 2 O · 8TiO 2 ), aluminum borate whiskers, potassium titanate whiskers, carbon whiskers, graphite whiskers, titanium carbide whiskers, conductive potassium titanate whiskers Conductive barium titanate whisker, conductive titanium oxide whisker, wollastonite whisker, sepiolite whisker, aluminum borate whisker, alumina whisker, chromium whisker, copper whisker, iron whisker, nickel whisker, silicon carbide whisker, silicon nitride whisker, Zinc oxide whisker and carbonated mosquito Etc. can be cited Shiumuuisuka, among others calcium silicate hydrate whisker, basic magnesium water hydrate whiskers and potassium titanate whiskers are preferred, calcium silicate hydrate whiskers is more preferable. The amount of the inorganic compound added can be about 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base resin. In addition, various fillers, coupling agents, antioxidants, lubricants, surface treatment agents, pigments, UV absorbers, antistatic agents, dispersants, neutralizers, foaming agents, crosslinking agents, molding modifiers, etc. Alternatively, a coloring agent may be added to color the belt.
本発明のベルトは、上述の破面形成エネルギーWeに関する条件を満足するものであれば、単一の層からなる単層構造であっても、2以上の層が積層されてなる積層構造であってもよく、特に制限されるものではない。また、積層構造の場合も、異なる組成を有する2以上の層が積層されているものであっても、同じ組成の層を2以上含むものであってもよい。 The belt of the present invention has a laminated structure in which two or more layers are laminated, even if it has a single-layer structure consisting of a single layer, as long as it satisfies the above-described conditions relating to the fracture surface formation energy We. There is no particular limitation. In the case of a laminated structure, two or more layers having different compositions may be laminated, or two or more layers having the same composition may be included.
本発明の導電性エンドレスベルトの厚さは、転写搬送ベルトまたは中間転写部材等の形態に応じて適宜選定されるものであるが、好ましくは50〜200μmの範囲内である。また、その表面粗さとしては、好適には、JIS10点平均粗さRzで10μm以下、特に6μm以下、更には3μm以下とする。 The thickness of the conductive endless belt of the present invention is appropriately selected according to the form of the transfer / conveying belt or the intermediate transfer member, but is preferably in the range of 50 to 200 μm. The surface roughness is preferably 10 μm or less, particularly 6 μm or less, more preferably 3 μm or less in terms of JIS 10-point average roughness Rz.
また、本発明の導電性エンドレスベルトには、図1に一点鎖線で示すように、図2の画像形成装置における駆動ローラ9または図3の駆動ローラ30などの駆動部材と接触する側の面に、該駆動部材に形成した嵌合部(図示せず)と嵌合する嵌合部を形成してもよく、本発明の導電性エンドレスベルトは、このような嵌合部を設け、これを駆動部材に設けた嵌合部(図示せず)と嵌合させて走行させることにより、導電性エンドレスベルトの幅方向のずれを防止することができる。
Further, the conductive endless belt of the present invention has a surface on the side in contact with a driving member such as the driving
この場合、前記嵌合部は、特に制限されるものではないが、図1に示すように、ベルトの周方向(回転方向)に沿って連続する凸条とし、これを駆動ローラ等の駆動部材の周面に周方向に沿って形成した溝に嵌合させるようにすることが好ましい。 In this case, the fitting portion is not particularly limited, but, as shown in FIG. 1, it is formed as a ridge continuous along the circumferential direction (rotation direction) of the belt, and this is a driving member such as a driving roller. It is preferable to be fitted in a groove formed in the circumferential surface along the circumferential direction.
なお、図1(a)では、1本の連続する凸条を嵌合部として設けた例を示したが、この嵌合部は多数の凸部をベルトの周方向(回転方向)に沿って一列に並べて突設してもよく、また嵌合部を2本以上設けたり(図1(b))、ベルトの幅方向中央部に設けてもよい。更に、嵌合部として図1に示した凸条ではなく、ベルトの周方向(回転方向)に沿った溝を設け、これを前記駆動ローラ等の駆動部材の周面に周方向に沿って形成した凸条と嵌合させるようにしてもよい。 In addition, although the example which provided one continuous protruding item | line as a fitting part was shown in Fig.1 (a), this fitting part has many convex parts along the circumferential direction (rotation direction) of a belt. They may be arranged in a row, or two or more fitting portions may be provided (FIG. 1 (b)), or may be provided at the center in the width direction of the belt. Further, a groove along the circumferential direction (rotating direction) of the belt is provided as a fitting portion instead of the convex strip shown in FIG. 1, and this is formed along the circumferential direction on the circumferential surface of the driving member such as the driving roller. You may make it make it fit with the protruding item | line which carried out.
また、本発明の導電性エンドレスベルトを用いた本発明の画像形成装置としては、図2に示すタンデム方式のものや図3に示す中間転写方式のもの、または、図4に示すタンデム中間転写方式のものを例示することができるが、これらには限定されない。尚、図3の装置の場合、本発明の中間転写部材20を回転させる駆動ローラまたは駆動ギアには適宜電源61から電圧を印加することができ、この場合の電圧は直流のみの印加または直流に交流を重量する印加など、印加条件は適時選択することができる。
Further, as the image forming apparatus of the present invention using the conductive endless belt of the present invention, the tandem system shown in FIG. 2, the intermediate transfer system shown in FIG. 3, or the tandem intermediate transfer system shown in FIG. Although the thing can be illustrated, it is not limited to these. In the case of the apparatus shown in FIG. 3, a voltage can be appropriately applied from the power source 61 to the driving roller or driving gear for rotating the
さらに、本発明の導電性エンドレスベルトの製法は特に制限されるべきものではなく、例えば、二軸混練機により主成分としての樹脂材料と導電性材料等の機能性成分とを混練し、得られた混練物を環状ダイスを使って押出し成形することにより製造することができる。または、静電塗装等の粉体塗装法、ディップ法または遠心注型法も好適に採用することができる。 Further, the method for producing the conductive endless belt of the present invention is not particularly limited, and can be obtained, for example, by kneading a resin material as a main component and a functional component such as a conductive material by a biaxial kneader. The kneaded product can be produced by extrusion molding using an annular die. Alternatively, a powder coating method such as electrostatic coating, a dip method, or a centrifugal casting method can also be suitably employed.
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
(実施例1)
PBN樹脂(帝人化成(株)製、商品名 TQB−OT)70重量部と、PET(ユニチカ(株)製、商品名 SA1206)30重量部と、電化ブラック(電気化学工業(株)製)15重量部とを、2軸混練機にて溶融混練し、得られた混練物を押出し成形することにより、内径245mm、厚さ0.1mm、幅250mmの導電性エンドレスベルトを得た。得られたベルトから120×50mmの短冊シートを120mmが周方向になるように10枚切り出し、ノッチ長さを変えた試験片を作製して、前述したEWF試験法に従い、破面形成エネルギーWeを測定した。
Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
(Example 1)
70 parts by weight of PBN resin (manufactured by Teijin Chemicals Ltd., trade name: TQB-OT), 30 parts by weight of PET (manufactured by Unitika Ltd., trade name: SA1206), and electrified black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) 15 A conductive endless belt having an inner diameter of 245 mm, a thickness of 0.1 mm and a width of 250 mm was obtained by melt-kneading the parts by weight with a biaxial kneader and extruding the obtained kneaded product. Ten strips of 120 × 50 mm are cut out from the obtained belt so that 120 mm is in the circumferential direction, test pieces with different notch lengths are produced, and the fracture surface formation energy We is determined according to the EWF test method described above. It was measured.
(実施例2)
PCT樹脂(イーストマンケミカル社製、商品名 THERMX6761)70重量部と、PET(ユニチカ(株)製、商品名 SA1206)30重量部と、電化ブラック(電気化学工業(株)製)15重量部とを、2軸混練機にて溶融混練し、得られた混練物を押出し成形することにより、内径245mm、厚さ0.1mm、幅250mmの導電性エンドレスベルトを得た。得られたベルトから120×50mmの短冊シートを120mmが周方向になるように10枚切り出し、ノッチ長さを変えた試験片を作製して、前述したEWF試験法に従い、破面形成エネルギーWeを測定した。
(Example 2)
70 parts by weight of PCT resin (manufactured by Eastman Chemical Co., Ltd., trade name THERMX6761), 30 parts by weight of PET (trade name: SA1206, manufactured by Unitika Ltd.), 15 parts by weight of electrified black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) Was melt-kneaded with a biaxial kneader, and the resulting kneaded product was extruded to obtain a conductive endless belt having an inner diameter of 245 mm, a thickness of 0.1 mm, and a width of 250 mm. Ten strips of 120 × 50 mm are cut out from the obtained belt so that 120 mm is in the circumferential direction, test pieces with different notch lengths are produced, and the fracture surface formation energy We is determined according to the EWF test method described above. It was measured.
(実施例3)
PPS樹脂(大日本インキ(株)製、商品名 LD−10)100重量部と、ケッチェンブラック(ライオン(株)製、商品名 EC600JD)5重量部とを、2軸混練機にて溶融混練し、得られた混練物を押出し成形することにより、内径245mm、厚さ0.1mm、幅250mmの導電性エンドレスベルトを得た。得られたベルトから120×50mmの短冊シートを120mmが周方向になるように10枚切り出し、ノッチ長さを変えた試験片を作製して、前述したEWF試験法に従い、破面形成エネルギーWeを測定した。
(Example 3)
100 parts by weight of PPS resin (manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd., trade name LD-10) and 5 parts by weight of Ketjen Black (trade name of EC600JD by Lion Corporation) are melt-kneaded in a biaxial kneader. Then, the obtained kneaded product was extruded to obtain a conductive endless belt having an inner diameter of 245 mm, a thickness of 0.1 mm, and a width of 250 mm. Ten strips of 120 × 50 mm are cut out from the obtained belt so that 120 mm is in the circumferential direction, test pieces with different notch lengths are produced, and the fracture surface formation energy We is determined according to the EWF test method described above. It was measured.
(比較例1)
COP樹脂(日本ゼオン(株)製、商品名 1410R)100重量部と、電化ブラック(電気化学工業(株)製)20重量部とを、2軸混練機にて溶融混練し、得られた混練物を押出し成形することにより、内径245mm、厚さ0.1mm、幅250mmの導電性エンドレスベルトを得た。得られたベルトから120×50mmの短冊シートを120mmが周方向になるように10枚切り出し、ノッチ長さを変えた試験片を作製して、前述したEWF試験法に従い、破面形成エネルギーWeを測定した。
(Comparative Example 1)
100 parts by weight of COP resin (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., trade name 1410R) and 20 parts by weight of electrified black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) are melt-kneaded with a twin-screw kneader, and the obtained kneading The product was extruded to obtain a conductive endless belt having an inner diameter of 245 mm, a thickness of 0.1 mm, and a width of 250 mm. Ten strips of 120 × 50 mm are cut out from the obtained belt so that 120 mm is in the circumferential direction, test pieces with different notch lengths are produced, and the fracture surface formation energy We is determined according to the EWF test method described above. It was measured.
(実施例4)
PA12(宇部興産(株)製、商品名 3035U)100重量部と、電化ブラック(電気化学工業(株)製)10重量部とを、2軸混練機にて溶融混練し、得られた混練物を押出し成形することにより、内径245mm、厚さ0.1mm、幅250mmの導電性エンドレスベルトを得た。得られたベルトから120×50mmの短冊シートを120mmが周方向になるように10枚切り出し、ノッチ長さを変えた試験片を作製して、前述したEWF試験法に従い、破面形成エネルギーWeを測定した。
(Example 4)
100 parts by weight of PA12 (manufactured by Ube Industries, Ltd., trade name: 3035U) and 10 parts by weight of electrified black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo) are melt-kneaded with a twin-screw kneader, and the resulting kneaded product Was extruded to obtain a conductive endless belt having an inner diameter of 245 mm, a thickness of 0.1 mm, and a width of 250 mm. Ten strips of 120 × 50 mm are cut out from the obtained belt so that 120 mm is in the circumferential direction, test pieces with different notch lengths are produced, and the fracture surface formation energy We is determined according to the EWF test method described above. It was measured.
(実施例5)
PCT樹脂(イーストマンケミカル社製、商品名 THERMX6761)100重量部と、電化ブラック(電気化学工業(株)製)10重量部とを、2軸混練機にて溶融混練し、得られた混練物を押出し成形することにより、内径245mm、厚さ0.1mm、幅250mmの導電性エンドレスベルトを得た。得られたベルトから120×50mmの短冊シートを120mmが周方向になるように10枚切り出し、ノッチ長さを変えた試験片を作製して、前述したEWF試験法に従い、破面形成エネルギーWeを測定した。
(Example 5)
100 parts by weight of a PCT resin (manufactured by Eastman Chemical Co., Ltd., trade name THERMX6761) and 10 parts by weight of electrified black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) are melt-kneaded with a twin-screw kneader, and the resulting kneaded product Was extruded to obtain a conductive endless belt having an inner diameter of 245 mm, a thickness of 0.1 mm, and a width of 250 mm. Ten strips of 120 × 50 mm are cut out from the obtained belt so that 120 mm is in the circumferential direction, test pieces with different notch lengths are produced, and the fracture surface formation energy We is determined according to the EWF test method described above. It was measured.
(実施例6)
ポリフェニレンオキサイド(PPO)樹脂(日本ジーイープラスチック(株)製、商品名 EBN9003)70重量部と、電化ブラック(電気化学工業(株)製)13重量部とを、2軸混練機にて溶融混練し、得られた混練物を押出し成形することにより、内径245mm、厚さ0.1mm、幅250mmの導電性エンドレスベルトを得た。得られたベルトから120×50mmの短冊シートを120mmが周方向になるように10枚切り出し、ノッチ長さを変えた試験片を作製して、前述したEWF試験法に従い、破面形成エネルギーWeを測定した。
(Example 6)
70 parts by weight of polyphenylene oxide (PPO) resin (manufactured by GE Plastics, Inc., trade name EBN9003) and 13 parts by weight of electrified black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) were melt-kneaded in a biaxial kneader. The obtained kneaded product was extruded to obtain a conductive endless belt having an inner diameter of 245 mm, a thickness of 0.1 mm, and a width of 250 mm. Ten strips of 120 × 50 mm are cut out from the obtained belt so that 120 mm is in the circumferential direction, test pieces with different notch lengths are produced, and the fracture surface formation energy We is determined according to the EWF test method described above. It was measured.
(実施例7)
PEN樹脂(帝人化成(株)製、商品名 テオネックスN8065)100重量部と、電化ブラック(電気化学工業(株)製)15重量部とを、2軸混練機にて溶融混練し、得られた混練物を押出し成形することにより、内径245mm、厚さ0.1mm、幅250mmの導電性エンドレスベルトを得た。得られたベルトから120×50mmの短冊シートを120mmが周方向になるように10枚切り出し、ノッチ長さを変えた試験片を作製して、前述したEWF試験法に従い、破面形成エネルギーWeを測定した。
(Example 7)
100 parts by weight of PEN resin (manufactured by Teijin Kasei Co., Ltd., trade name: Teonex N8065) and 15 parts by weight of electrified black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) were melt-kneaded with a twin-screw kneader, and obtained. By extruding the kneaded product, a conductive endless belt having an inner diameter of 245 mm, a thickness of 0.1 mm, and a width of 250 mm was obtained. Ten strips of 120 × 50 mm are cut out from the obtained belt so that 120 mm is in the circumferential direction, test pieces with different notch lengths are produced, and the fracture surface formation energy We is determined according to the EWF test method described above. It was measured.
(比較例2)
PPS樹脂(大日本インキ(株)製、商品名 LD−10)100重量部と、電化ブラック(電気化学工業(株)製)20重量部とを、2軸混練機にて溶融混練し、得られた混練物を押出し成形することにより、内径245mm、厚さ0.1mm、幅250mmの導電性エンドレスベルトを得た。得られたベルトから120×50mmの短冊シートを120mmが周方向になるように10枚切り出し、ノッチ長さを変えた試験片を作製して、前述したEWF試験法に従い、破面形成エネルギーWeを測定した。
(Comparative Example 2)
100 parts by weight of PPS resin (manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd., trade name LD-10) and 20 parts by weight of electrified black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) are melt-kneaded in a twin-screw kneader to obtain The kneaded product thus obtained was extruded to obtain a conductive endless belt having an inner diameter of 245 mm, a thickness of 0.1 mm, and a width of 250 mm. Ten strips of 120 × 50 mm are cut out from the obtained belt so that 120 mm is in the circumferential direction, test pieces with different notch lengths are produced, and the fracture surface formation energy We is determined according to the EWF test method described above. It was measured.
また、上記各実施例および比較例のベルトを、図2に示す転写搬送ベルトを用いたタンデム方式の画像形成装置に装着し、転写操作を繰り返してA4用紙10万枚の耐久試験を行った。その結果を、回転耐久性として、回転により表面や端部にクラックが生じてベルトが裂け、破断や画像特性への悪影響等が生じないかどうかにつき評価した。
これらの結果を、図6および下記の表1、2中に夫々示す。
Further, the belts of the above examples and comparative examples were mounted on a tandem type image forming apparatus using the transfer conveyance belt shown in FIG. 2, and the endurance test of 100,000 sheets of A4 paper was performed by repeating the transfer operation. The results were evaluated as whether or not the rotation durability caused cracks on the surface and end portions due to the rotation and the belt was torn, resulting in breakage and adverse effects on image characteristics.
These results are shown in FIG. 6 and Tables 1 and 2 below.
上記表1、2に示すように、破面形成エネルギーWeが10kJ/m2以上である実施例のベルトは良好な耐久性を示したが、破面形成エネルギーWeが10kJ/m2未満である比較例のベルトでは、耐久試験の途中でベルトにひび割れが発生した。また、この結果と図6から、10kJ/m2以上の破面形成エネルギーWeを得るにはカーボンブラックの添加量を20重量部以下にする必要があることがわかった。 As shown in Tables 1 and 2 above, the belts of the examples in which the fracture surface formation energy We was 10 kJ / m 2 or more showed good durability, but the fracture surface formation energy We was less than 10 kJ / m 2. In the belt of the comparative example, cracks occurred in the belt during the durability test. From this result and FIG. 6, it was found that the amount of carbon black added must be 20 parts by weight or less in order to obtain a fracture surface formation energy We of 10 kJ / m 2 or more.
1、11、52a〜52d 感光体ドラム
2、7 帯電ロール
3 現像ロール
4 現像ブレード
5 トナー供給ロール
6 クリーニングブレード
8 除電ロール
9、30、55 駆動ローラ(駆動部材)
10 転写搬送ベルト
12 一次帯電器
13 画像露光
14、35 クリーニング装置
19 給紙カセット
20 中間転写部材
25 転写ローラ
26、53 記録媒体
29、61 電源
41、42、43、44 現像器
50 タンデム中間転写部材
54a〜54d 第1現像部〜第4現像部
56 記録媒体送りローラ
57 記録媒体送り装置
58 定着装置
59 電源装置(電圧印加手段)
100 サンプル
101 ノッチ
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
100
Claims (20)
熱可塑性樹脂、2種以上の熱可塑性樹脂のポリマーブレンドまたはポリマーアロイ、および、これらのうちのいずれか1種または2種以上と熱可塑エラストマーとのポリマーブレンドまたはポリマーアロイ、からなる群から選ばれる基材樹脂と、カーボンブラックとを含有し、かつ、EWF法により求められる破面形成エネルギーWeが、10kJ/m2以上60kJ/m2以下であることを特徴とする導電性エンドレスベルト。 Conductive endless belt for tandem transfer and conveyance, in which a recording medium held by electrostatic adsorption is circulated and driven by a driving member, conveyed to four types of image forming bodies, and each toner image is sequentially transferred to the recording medium. In
It is selected from the group consisting of a thermoplastic resin, a polymer blend or polymer alloy of two or more thermoplastic resins, and a polymer blend or polymer alloy of any one or two of these and a thermoplastic elastomer. a base resin, containing carbon black, and the fracture surface formation energy We obtained by EWF method, conductive endless belt, characterized in that it is 10 kJ / m 2 or more 60 kJ / m 2 or less.
熱可塑性樹脂、2種以上の熱可塑性樹脂のポリマーブレンドまたはポリマーアロイ、および、これらのうちのいずれか1種または2種以上と熱可塑エラストマーとのポリマーブレンドまたはポリマーアロイ、からなる群から選ばれる基材樹脂と、カーボンブラックとを含有し、かつ、EWF法により求められる破面形成エネルギーWeが、10kJ/m2以上60kJ/m2以下であることを特徴とする導電性エンドレスベルト。 The toner image formed between the image forming body and the recording medium is circulated and driven by a driving member, and the toner image formed on the surface of the image forming body is once transferred and held on the surface of the image forming body and transferred to the recording medium. In the conductive endless belt for the intermediate transfer member
It is selected from the group consisting of a thermoplastic resin, a polymer blend or polymer alloy of two or more thermoplastic resins, and a polymer blend or polymer alloy of any one or two of these and a thermoplastic elastomer. a base resin, containing carbon black, and the fracture surface formation energy We obtained by EWF method, conductive endless belt, characterized in that it is 10 kJ / m 2 or more 60 kJ / m 2 or less.
熱可塑性樹脂、2種以上の熱可塑性樹脂のポリマーブレンドまたはポリマーアロイ、および、これらのうちのいずれか1種または2種以上と熱可塑エラストマーとのポリマーブレンドまたはポリマーアロイ、からなる群から選ばれる基材樹脂と、カーボンブラックとを含有し、かつ、EWF法により求められる破面形成エネルギーWeが、10kJ/m2以上60kJ/m2以下であることを特徴とする導電性エンドレスベルト。 Arranged between the four types of image forming bodies and the recording medium, and circulated and driven by a driving member, and sequentially transferring and holding the toner images formed on the surfaces of the four types of image forming bodies on the surface of the recording medium. In a conductive endless belt for a tandem intermediate transfer member that transfers this to a recording medium,
It is selected from the group consisting of a thermoplastic resin, a polymer blend or polymer alloy of two or more thermoplastic resins, and a polymer blend or polymer alloy of any one or two of these and a thermoplastic elastomer. a base resin, containing carbon black, and the fracture surface formation energy We obtained by EWF method, conductive endless belt, characterized in that it is 10 kJ / m 2 or more 60 kJ / m 2 or less.
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