JP2007310120A - Intermediate transfer body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、中間転写体に関する。 The present invention relates to an intermediate transfer member.
近年、フルカラー画像の複写やプリントが可能な電子写真方式の画像形成装置が実用化されている。特にフルカラー画像の記録部材への転写方式としては、中間転写体を用いる2次転写方式が、高速プリント性や全面コピーが可能等の点で有利であり、多用されている。 In recent years, electrophotographic image forming apparatuses capable of copying and printing full-color images have been put into practical use. In particular, as a method for transferring a full-color image to a recording member, a secondary transfer method using an intermediate transfer member is advantageous in terms of high-speed printability and full-surface copying, and is widely used.
中間転写体を用いる2次転写方式とは、感光体等の静電潜像担持体上に順次形成されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色画像を、中間転写体上に順次重ね合わせて転写し、転写されたフルカラーのトナー像を一括して記録部材に転写する方式であり、中間転写方式とも呼ばれるものである。 The secondary transfer method using an intermediate transfer body is a yellow (Y), magenta (M), cyan (C), or black (Bk) color image that is sequentially formed on an electrostatic latent image carrier such as a photoconductor. Are transferred onto the intermediate transfer member in a superimposed manner, and the transferred full-color toner images are transferred to a recording member in a lump, which is also called an intermediate transfer method.
中間転写体としてはポリカーボネート樹脂、PPS、熱可塑性樹脂やポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等が用いられてきたいが、高温高湿環境において、十分な2次転写性が得られなかった。上記課題に対する解決策として、これまで、積層構造の中間転写体による改善が試みられ、特に表面層の低表面エネルギー化についての検討が行われてきた(例えば、特許文献1〜4参照。)。
しかしながら、基体層の上に樹脂を主成分とする表面層を設けた積層構造の中間転写体は、2次転写性能は改善できたものの、多数枚プリントを行ったときに中間転写体表面に傷やクラックが発生し、プリントを行ったときにハーフトーン部に濃度ムラが発生し高品質のトナー画像が得られないという問題が有った。 However, the intermediate transfer body having a laminated structure in which a surface layer mainly composed of a resin is provided on the base layer has improved the secondary transfer performance, but the surface of the intermediate transfer body is damaged when a large number of sheets are printed. And cracks occur, and when printing is performed, there is a problem that density unevenness occurs in the halftone area and a high-quality toner image cannot be obtained.
本発明は、多数枚プリントしても2次転写性能が良好で、表面に傷やクラックが発生せず濃度ムラのない高品質のトナー画像が得られる優れた中間転写体を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an excellent intermediate transfer member that has a good secondary transfer performance even when a large number of sheets are printed, does not cause scratches or cracks on the surface, and provides a high-quality toner image without density unevenness. .
本発明は、下記構成を採ることにより達成される。 The present invention is achieved by adopting the following configuration.
1.
静電潜像担体に担持されたトナー像を、中間転写体に1次転写した後、該トナー像を中間転写体から記録部材へ2次転写する画像形成装置の中間転写体において、該中間転写体に一般式(1)または一般式(2)で表される化合物の内少なくとも一方を含有することを特徴とする中間転写体。
1.
In the intermediate transfer body of the image forming apparatus, the toner image carried on the electrostatic latent image carrier is primarily transferred to the intermediate transfer body and then secondarily transferred from the intermediate transfer body to the recording member. An intermediate transfer member, wherein the body contains at least one of the compounds represented by formula (1) or formula (2).
(式中、R1〜R6は、水素、ハロゲン元素、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリル基から選ばれる官能基を示し、同一でも異なってもよい。)
2.
前記中間転写体が基材層と表面層を有する積層構造で、該表面層に一般式(1)または一般式(2)で表される化合物の少なくとも何れかを含有することを特徴とする前記1に記載の中間転写体。
(Wherein R 1 to R 6 represent a functional group selected from hydrogen, a halogen element, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, and an allyl group, and may be the same or different.)
2.
The intermediate transfer body has a laminated structure having a base material layer and a surface layer, and the surface layer contains at least one of the compounds represented by the general formula (1) or the general formula (2). The intermediate transfer member according to 1.
(式中、R1〜R6は、水素、ハロゲン元素、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリル基から選ばれる官能基を示し、同一でも異なってもよい。)
3.
前記表面層の主構成成分が、熱または光で硬化する硬化性樹脂であることを特徴とする前記1または2に記載の中間転写体。
(Wherein R 1 to R 6 represent a functional group selected from hydrogen, a halogen element, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, and an allyl group, and may be the same or different.)
3.
3. The intermediate transfer member according to
4.
前記硬化性樹脂が、アクリル系樹脂であることを特徴とする前記1〜3の何れか1項に記載の中間転写体。
4).
4. The intermediate transfer member according to any one of items 1 to 3, wherein the curable resin is an acrylic resin.
本発明の中間転写体は、多数枚プリントしても2次転写性能が良好で、表面に傷やクラックが発生せず濃度ムラのない高品質のトナー画像が得られる優れた効果を有する。 The intermediate transfer member of the present invention has excellent secondary transfer performance even when a large number of sheets are printed, and has an excellent effect of obtaining a high-quality toner image without causing scratches or cracks on the surface and without density unevenness.
本発明者らは、多数枚プリントしても2次転写性能が良好で、表面に傷やクラックが発生せず濃度ムラのない高品質のトナー画像が得られる中間転写体について検討を行った。 The present inventors have studied an intermediate transfer body that has a good secondary transfer performance even when a large number of sheets are printed, does not cause scratches or cracks on the surface, and provides a high-quality toner image without density unevenness.
種々検討の結果、可逆的な酸化還元機能をもつ化合物を塗膜中に含有させた中間転写体を用いて画像形成すると、多数枚プリントしても2次転写性能が良好で、表面に傷やクラックが発生するのを防止できることを見出した。 As a result of various studies, when an image is formed by using an intermediate transfer member containing a compound having a reversible redox function in the coating film, the secondary transfer performance is good even when a large number of sheets are printed, and the surface is scratched. It has been found that cracks can be prevented from occurring.
特に2次転写性については、基材層の上に可逆的な酸化還元機能をもつ化合物を含有する表面層を設け、且つ表面層を高硬度化した中間転写体では、押圧に対する変形が少なくなるため、中間転写体からトナー像を2次転写体へ転写する際に、転写圧を加えても中間転写体を変形させなくできる。このため、良好な2次転写性が得られるものと考えられる。 In particular, with regard to secondary transferability, an intermediate transfer body in which a surface layer containing a compound having a reversible redox function is provided on a base material layer and the surface layer has a high hardness reduces deformation due to pressing. Therefore, when transferring the toner image from the intermediate transfer member to the secondary transfer member, the intermediate transfer member can be prevented from being deformed even if a transfer pressure is applied. For this reason, it is considered that good secondary transferability can be obtained.
また、可逆的な酸化還元機能を持つ化合物が、2次転写率を長期的に良好に保ち、且つ傷やクラックの発生を防止できるのは酸化劣化を抑制しているためと考えられる。 In addition, it is considered that the compound having a reversible redox function can maintain the secondary transfer rate in a long term and can prevent generation of scratches and cracks because it suppresses oxidative degradation.
更に、転写性が良好で表面に傷やクラックが発生しない中間転写体を得るため種々検討した結果、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂などを主成分とする熱または光により硬化する硬化型樹脂が2次転写性が良好で表面に傷やクラックが発生しない中間転写体を得のに好ましいことを見出した。これらの樹脂の中では硬化型のアクリル系樹脂が特に好ましかった。 Furthermore, as a result of various investigations to obtain an intermediate transfer body that has good transferability and does not cause scratches or cracks on the surface, it is cured by heat or light mainly composed of epoxy resin, silicone resin, acrylic resin, etc. It has been found that the mold resin is preferable for obtaining an intermediate transfer body having good secondary transfer properties and no scratches or cracks on the surface. Among these resins, curable acrylic resins were particularly preferred.
硬化型のアクリル系樹脂が良好な結果が得られる理由は、他の樹脂と比較して、表面層を構成する様々な構成物質との相溶性に優れ、硬化膜を作製した際の内容物質の均一分散性が優れているためと考えられる。 The reason why curable acrylic resins give good results is that they have better compatibility with various constituent materials that make up the surface layer compared to other resins, This is probably because the uniform dispersibility is excellent.
硬化型のアクリル系樹脂で形成した表面層に紫外線を照射し、表面層を硬化して用いると硬度が増し、2次転写性が更に向上し好ましい。 It is preferable to irradiate the surface layer formed of a curable acrylic resin with ultraviolet rays to cure the surface layer and to increase the hardness and further improve the secondary transferability.
以下、本発明について説明する。 The present invention will be described below.
《一般式(1)、一般式(2)で表される化合物》
本発明で用いられる下記一般式(1)、一般式(2)で表される化合物について説明する。
<< Compounds Represented by General Formula (1) and General Formula (2) >>
The compounds represented by the following general formula (1) and general formula (2) used in the present invention will be described.
(式中、R1〜R6は、水素、ハロゲン元素、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリル基から選ばれる官能基を示し、同一でも異なってもよい。)
一般式(1)、一般式(2)で表される化合物の具体例としては、p−メトキシフェノール、ヒドロキノン、アルキル及びアリール置換ヒドロキノン及びキノン、tert−ブチルカテコール、ピロガルール、銅レジネート、β−ナフトール、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、2,2′−メチレンビス(4−エチル−)6−t−ビブチルフェノール、p−トリルキノン、クロラニル等を挙げることができる。
(Wherein R 1 to R 6 represent a functional group selected from hydrogen, a halogen element, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, and an allyl group, and may be the same or different.)
Specific examples of the compounds represented by the general formula (1) and the general formula (2) include p-methoxyphenol, hydroquinone, alkyl and aryl substituted hydroquinone and quinone, tert-butylcatechol, pyrogallol, copper resinate, β-naphthol. 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, 2,2′-methylenebis (4-ethyl-) 6-t-bibutylphenol, p-tolylquinone, chloranil and the like.
これらの化合物は、これらの化合物を含有する層の全質量に対して10〜10000ppm含有することがが好ましく、100〜2000ppm含有することがより好ましい。 These compounds are preferably contained in an amount of 10 to 10000 ppm, more preferably 100 to 2000 ppm based on the total mass of the layer containing these compounds.
《中間転写体の層構成》
本発明の中間転写体は、基材層のみで構成されていても良いが、基材層の上に表面層を設けた2層構成のものでも良い。更に、基材層と表面層の間に中間層を設けた3層構成のものでも良い。
<Layer structure of intermediate transfer member>
The intermediate transfer member of the present invention may be composed of only a base material layer, but may be of a two-layer structure in which a surface layer is provided on the base material layer. Furthermore, the thing of the 3 layer structure which provided the intermediate | middle layer between the base material layer and the surface layer may be used.
図1は、本発明の中間転写体の一例を示す模式図である。 FIG. 1 is a schematic view showing an example of the intermediate transfer member of the present invention.
図1において、2は中間転写体、21は表面層、23は基材層、24は中間層を示す。 In FIG. 1, 2 is an intermediate transfer member, 21 is a surface layer, 23 is a base material layer, and 24 is an intermediate layer.
図1に示す中間転写体2は、無端状のものが好ましい。図1(a)に示す中間転写体2は、基材層23のみからなる単層構造のものである。図1(b)に示す中間転写体2は、基材層23上に表面層21を設けた2層構造のものである。また、図1(c)に示す中間転写体2は、基材層23の外側に中間層24を設け、中間層24の外側に表面層21を設けた3層構造のものである。
The
以下、基材層と表面層の2層構成の中間転写体について説明する。 Hereinafter, an intermediate transfer member having a two-layer structure of a base material layer and a surface layer will be described.
〈基材層〉
基材層は、クリーニングブレードのあたりをはじめとする中間転写体に加わる負荷によりベルトが変形することを回避し、転写部への影響を低減させる剛性を有するものである。基材層は、ヤング率が200MPa以上となる材料を用いて形成することが好ましく、300MPa以上の材料がより好ましい。
<Base material layer>
The base material layer has rigidity that avoids deformation of the belt due to a load applied to the intermediate transfer member including the cleaning blade and reduces the influence on the transfer portion. The base material layer is preferably formed using a material having a Young's modulus of 200 MPa or more, and more preferably a material of 300 MPa or more.
この様な性能を発現する材料として、例えば、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリイミド、(PEEK)ポリエーテル・エーテルケトン(PEEK)等の樹脂材料が挙げられる。これらの樹脂材料ではヤング率が200MPaを超えるものであり、厚み100〜150μmで、ベルト基材としての機械特性を満足する。 Examples of materials that exhibit such performance include resin materials such as polycarbonate, polyvinylidene fluoride (PVDF), polyimide, and (PEEK) polyether ether ketone (PEEK). These resin materials have a Young's modulus exceeding 200 MPa, have a thickness of 100 to 150 μm, and satisfy the mechanical properties as a belt base material.
また、基材層に使用される材料は、例えば、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフロロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)等の樹脂材料及びこれらを主原料としてなる樹脂材料が挙げられる。更に、前述の脂材料と弾性材料とをブレンドした材料を使用することも可能である。前記弾性材料としては、例えば、ポリウレタン、塩素化ポリイソプレン、NBR、クロロピレンゴム、EPDM、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 The material used for the base layer is, for example, a resin material such as polyimide, polyester, polyetheretherketone, polyamide, polycarbonate, polyvinylidene fluoride (PVDF), polyfluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), and the like. Resin materials mainly composed of these materials are listed. Furthermore, it is also possible to use a material obtained by blending the aforementioned fat material and elastic material. Examples of the elastic material include polyurethane, chlorinated polyisoprene, NBR, chloropyrene rubber, EPDM, hydrogenated polybutadiene, butyl rubber, and silicone rubber. These may be used alone or in combination of two or more.
この中でも、ポリイミド樹脂を含有することが好ましい。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の加熱により形成される。また、ポリアミック酸は、テトラカルボン酸二無水物や、その誘導体とジアミン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り得られる。 Among these, it is preferable to contain a polyimide resin. The polyimide resin is formed by heating polyamic acid that is a precursor of the polyimide resin. The polyamic acid can be obtained by dissolving tetracarboxylic dianhydride or an approximately equimolar mixture of its derivative and diamine in an organic polar solvent and reacting in a solution state.
また、本発明の中間転写体の基材に、例えば、宇部興産社製株のユーピレックスS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にカーボンブラックを分散した材料を用いると、該材料のヤング率は、200MPa以上であり、ベルトの厚み70〜100μmで、ベルト基材としての機械特性を満足させることができる。 In addition, when a material in which carbon black is dispersed in a polybiphenyltetracarboxylic imide-based resin material such as Upilex S manufactured by Ube Industries, Ltd. is used as the base material of the intermediate transfer member of the present invention, the Young's modulus of the material is used. Is 200 MPa or more, and a belt thickness of 70 to 100 μm can satisfy the mechanical properties as a belt substrate.
尚、本発明では、基材層にポリイミド系樹脂を使用する場合、基材層におけるポリイミド系樹脂の含有率が51%以上であることが好ましい。 In addition, in this invention, when using polyimide-type resin for a base material layer, it is preferable that the content rate of the polyimide-type resin in a base material layer is 51% or more.
〈表面層〉
表面層を構成する樹脂は、熱または光により硬化する樹脂が好ましい。
<Surface layer>
The resin constituting the surface layer is preferably a resin that is cured by heat or light.
熱または光により硬化する樹脂としては、紫外線(UV)硬化アクリル樹脂、熱硬化シリコーン、紫外線硬化シリコーン、フッ素エラストマー等を挙げることができる。これらの中では、UV硬化アクリル樹脂が特に好ましい。 Examples of the resin curable by heat or light include ultraviolet (UV) curable acrylic resin, thermosetting silicone, ultraviolet curable silicone, and fluorine elastomer. Among these, UV curable acrylic resin is particularly preferable.
紫外線(UV)硬化アクリル樹脂としては、具体的に、硬化(メタ)アクリル酸樹脂を挙げることができ、硬化(メタ)アクリル酸樹脂の表面層は、例えば(メタ)アクリルモノマーまたはオリゴマーと重合開始剤を含有する塗膜層を形成後、紫外線を照射して得ることができる。 Specific examples of the ultraviolet (UV) cured acrylic resin include a cured (meth) acrylic resin, and the surface layer of the cured (meth) acrylic resin starts polymerization with, for example, a (meth) acrylic monomer or oligomer. After forming the coating layer containing the agent, it can be obtained by irradiating with ultraviolet rays.
硬化アクリルモノマーまたはオリゴマーとしては、アクリロイルオキシ基(CH2=CHCOO−)、またはメタクリロイルオキシ基(CH2=C(CH3)COO−)を複数有する化合物である。 The cured acrylic monomer or oligomer is a compound having a plurality of acryloyloxy groups (CH 2 ═CHCOO—) or methacryloyloxy groups (CH 2 ═C (CH 3 ) COO—).
代表的な化合物例を挙げれば、下記構造のものを挙げることができる。 If the example of a typical compound is given, the thing of the following structure can be mentioned.
紫外線硬化樹脂の重合開始剤としては、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、チオキサントン、ベンゾブチルエーテル、アシロキシムエステル、ジベンゾスロベン、ビスアシルフォスフィンオキサイド等を挙げることができる。 Examples of the polymerization initiator for the ultraviolet curable resin include benzophenone, Michler ketone, 1-hydroxycyclohexyl-phenyl ketone, thioxanthone, benzobutyl ether, acyloxime ester, dibenzothroben, bisacylphosphine oxide and the like.
尚、表面層は、必要に応じ導電性物質、無機フィラーなどの抵抗調整剤等の添加剤を添加して形成することができる。 The surface layer can be formed by adding an additive such as a conductive material, a resistance adjusting agent such as an inorganic filler, if necessary.
表面層の特性は、紫外線硬化アクリルモノマーまたはオリゴマーの種類、とその組成比、紫外線硬化条件等により影響される。 The characteristics of the surface layer are affected by the type of UV curable acrylic monomer or oligomer, its composition ratio, UV curing conditions, and the like.
即ち、中間転写体表面層は、形成する硬化(メタ)アクリル酸樹脂が、2官能以上の官能基を有するモノマーを反応して作製された樹脂であるのが好ましく、5官能以上の官能基を有するモノマーを反応して形成された樹脂、及び、炭素数12以上のアルキル基を有する硬化(メタ)アクリル酸によって造られていること、或いは、2官能オリゴマーと反応してなる樹脂を主要成分として含有することで特によい特性を発揮する。 That is, the intermediate transfer member surface layer is preferably a resin prepared by reacting a monomer having a bifunctional or higher functional group with a cured (meth) acrylic resin to be formed. Mainly composed of a resin formed by reacting a monomer having a monomer and a cured (meth) acrylic acid having an alkyl group having 12 or more carbon atoms, or a resin formed by reacting with a bifunctional oligomer When it is contained, it exhibits particularly good characteristics.
《中間転写体の作製》
中間転写体の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、各層の形成材料及びその溶剤をそれぞれ適宜に配合し、ボールミル等で混練、撹拌して各コーティング液を調製する。このようにして調製したコーティング液の濃度は、層の厚みに応じて適宜に設定される。ついで、各コーティング液をそれぞれ槽に収容し、その一方でアルミニウム、ステンレス等の金属製の軸体を準備して、この軸体を基材層用のコーティング液が収容されている槽中に垂直に立てた状態で入れて浸漬させる。この時、浸漬を数回繰り返して所定の厚さの塗膜を形成させた後、コーティング液中から軸体を引き上げる。ついで、各層のコーティング液を用いて同様の操作を繰り返し、多層構造を形成する。次に、乾燥し溶剤を除去した後、加熱処理(例えば60〜150℃×60分間)や紫外線照射を行い、軸体を抜き取って図1に示す無端状の中間転写体を作製する。
<Preparation of intermediate transfer member>
The method for producing the intermediate transfer member is not particularly limited. For example, each layer forming material and its solvent are appropriately blended, and kneaded and stirred with a ball mill or the like to prepare each coating solution. The concentration of the coating solution thus prepared is appropriately set according to the layer thickness. Next, each coating solution is accommodated in a tank, and on the other hand, a shaft made of metal such as aluminum or stainless steel is prepared, and this shaft is vertically placed in a tank in which the coating liquid for the base material layer is accommodated. Put in a standing condition and immerse. At this time, after dipping is repeated several times to form a coating film having a predetermined thickness, the shaft body is pulled up from the coating solution. Subsequently, the same operation is repeated using the coating liquid of each layer to form a multilayer structure. Next, after drying and removing the solvent, heat treatment (for example, 60 to 150 ° C. × 60 minutes) and ultraviolet irradiation are performed, and the shaft body is extracted to produce the endless intermediate transfer member shown in FIG.
この浸漬法による製法以外にも、押出成形法、スプレーコーティング法、インフレーション法、ブロー成形法等の方法により、中間転写体を作製することが可能である。 In addition to this dipping method, an intermediate transfer member can be produced by methods such as extrusion molding, spray coating, inflation, and blow molding.
無端状(シームレス)の基材層を形成する場合、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。 When forming an endless (seamless) base material layer, for example, a method in which a polyamic acid solution is immersed in the outer peripheral surface of a cylindrical mold, a method in which the polyamic acid solution is applied to the inner peripheral surface, a method in which centrifugation is further performed, or a casting mold It is developed into a ring shape by an appropriate method such as a method of filling in, and the developed layer is dried and formed into a bell-shaped shape, and the molded product is heat-treated to convert the polyamic acid into an imide from the mold. It can be carried out by an appropriate method according to the conventional method such as a recovery method (JP-A 61-95361, JP-A 64-22514, JP-A 3-180309, etc.). In forming the seamless belt, an appropriate treatment such as mold release treatment or defoaming treatment can be performed.
基材層の上に表面層を形成する場合、表面層用塗布液を基材層上にスプレー塗布して塗膜を形成し、塗膜の流動性が無くなる程度まで1次乾燥した後、熱を加えて硬化或いは紫外線を照射して樹脂を硬化し、更に塗膜中の揮発性物質の量を規定量にするため2次乾燥を行って作製する方法が好ましい。 When forming the surface layer on the base material layer, the surface layer coating solution is spray-coated on the base material layer to form a coating film, and after the primary drying to the extent that the fluidity of the coating film is lost, In order to cure the resin by curing or irradiating with ultraviolet rays, and to make the amount of volatile substances in the coating film a prescribed amount, a method of performing secondary drying is preferable.
《画像形成装置》
次に、本発明の中間転写体が使用可能な画像形成装置について説明する。
<Image forming apparatus>
Next, an image forming apparatus that can use the intermediate transfer member of the present invention will be described.
本発明の中間転写体の使用が可能な画像形成装置としては、例えば、複写機やレーザプリンタ等が挙げられるが、特に、5000枚以上の連続プリントが可能な画像形成装置が好ましく用いられる。この様な装置では、短時間に大量のプリント作成を行う分、中間転写体と記録媒体との間に電界が発生し易くなるが、本発明の中間転写体により電界の発生が抑制されて安定した2次転写が行える。 Examples of the image forming apparatus capable of using the intermediate transfer member of the present invention include a copying machine and a laser printer. In particular, an image forming apparatus capable of continuous printing of 5000 sheets or more is preferably used. In such an apparatus, an electric field is easily generated between the intermediate transfer member and the recording medium because a large amount of printing is performed in a short time, but the generation of the electric field is suppressed and stable by the intermediate transfer member of the present invention. Secondary transfer can be performed.
本発明に用いられる画像形成装置は、画像情報に応じた静電潜像を形成する像担持体、像担持体に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置、像担持体上のトナー像を中間転写体上に転写する1次転写手段、中間転写体上のトナー像を紙やOHPシートなどの記録媒体上に転写する2次転写手段等を有する。そして、中間転写体として本発明の中間転写体を用いることにより、2次転写時に剥離放電を発生させずに安定したトナー画像形成を行える。 An image forming apparatus used in the present invention includes an image carrier that forms an electrostatic latent image according to image information, a developing device that forms a toner image by developing the electrostatic latent image formed on the image carrier, and an image A primary transfer unit that transfers the toner image on the carrier onto the intermediate transfer member; and a secondary transfer unit that transfers the toner image on the intermediate transfer member onto a recording medium such as paper or an OHP sheet. By using the intermediate transfer member of the present invention as an intermediate transfer member, stable toner image formation can be performed without causing peeling discharge during secondary transfer.
本発明に用いられる画像形成装置としては、単色のトナーで画像形成を行うモノクロ画像形成装置や、像担持体上のトナー像を中間転写体に順次転写するカラー画像形成装置、各色毎の複数像担持体を中間転写体上に直列配置させたタンデム型カラー画像形成装置等が挙げられる。 The image forming apparatus used in the present invention includes a monochrome image forming apparatus that forms an image with a single color toner, a color image forming apparatus that sequentially transfers a toner image on an image carrier to an intermediate transfer body, and a plurality of images for each color. Examples thereof include a tandem color image forming apparatus in which a carrier is arranged in series on an intermediate transfer member.
図2は、本発明の中間転写体の使用が可能な画像形成装置の一例を示す断面構成図である。 FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus in which the intermediate transfer member of the present invention can be used.
この画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部10Y、10M、10C、10Kと、転写部としての無端ベルト状中間転写体ユニット7と、記録部材Pを搬送する無端ベルト状の給紙搬送手段21及び定着手段としてのベルト式定着装置24とを有する。画像形成装置の本体Aの上部には、原稿画像読み取り装置SCが配置されている。
This image forming apparatus is called a tandem color image forming apparatus, and includes a plurality of sets of
各感光体に形成される異なる色のトナー像の1つとして、イエロー色の画像を形成する画像形成部10Yは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1Y、該感光体1Yの周囲に配置された帯電手段2Y、露光手段3Y、現像手段4Y、1次転写手段としての1次転写ローラ5Y、クリーニング手段6Yを有する。また、別の異なる色のトナー像の1つとして、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部10Mは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1M、該感光体1Mの周囲に配置された帯電手段2M、露光手段3M、現像手段4M、1次転写手段としての1次転写ローラ5M、クリーニング手段6Mを有する。また、更に別の異なる色のトナー像の1つとして、シアン色の画像を形成する画像形成部10Cは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1C、該感光体1Cの周囲に配置された帯電手段2C、露光手段3C、現像手段4C、1次転写手段としての1次転写ローラ5C、クリーニング手段6Cを有する。また、更に他の異なる色のトナー像の1つとして、黒色画像を形成する画像形成部10Kは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1K、該感光体1Kの周囲に配置された帯電手段2K、露光手段3K、現像手段4K、1次転写手段としての1次転写ローラ5K、クリーニング手段6Kを有する。
As one of the different color toner images formed on each photoconductor, an image forming unit 10Y that forms a yellow image includes a drum-shaped
無端ベルト状中間転写体ユニット7は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の第2の像担持体としての無端ベルト状中間転写体70を有する。
The endless belt-like intermediate
画像形成部10Y、10M、10C、10Kより形成された各色の画像は、1次転写ローラ5Y、5M、5C、5Kにより、回動する無端ベルト状中間転写体70上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット20内に収容された記録媒体として用紙等の記録部材Pは、給紙搬送手段21により給紙され、複数の中間ローラ22A、22B、22C、22D、レジストローラ23を経て、2次転写手段としての2次転写ローラ5Aに搬送され、記録部材P上にカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された記録部材Pは、ベルト式定着装置24により定着処理され、排紙ローラ25に挟持されて機外の排紙トレイ26上に載置される。
曲率分離した無端ベルト状中間転写体70は、クリーニング手段6Aにより残留トナーが除去される。
Each color image formed by the
The residual toner is removed from the endless belt-shaped
画像形成処理中、1次転写ローラ5Kは常時、感光体1Kに圧接している。他の1次転写ローラ5Y、5M、5Cはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体1Y、1M、1Cに圧接する。
During the image forming process, the primary transfer roller 5K is always in pressure contact with the
2次転写ローラ5Aは、ここを記録部材Pが通過して2次転写が行われる時にのみ、無端ベルト状中間転写体70に圧接する。
The
また、装置本体Aから筐体8を支持レール82L、82Rを介して引き出し可能にしてある。
Further, the
筐体8は、画像形成部10Y、10M、10C、10Kと、無端ベルト状中間転写体ユニット7とを有する。
The
画像形成部10Y、10M、10C、10Kは、垂直方向に縦列配置されている。感光体1Y、1M、1C、1Kの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット7が配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット7は、ローラ71、72、73、74、76を巻回して回動可能な無端ベルト状中間転写体70、1次転写ローラ5Y、5M、5C、5K及びクリーニング手段6Aとから成る。
The
筐体8の引き出し操作により、画像形成部10Y、10M、10C、10Kと、無端ベルト状中間転写体ユニット7とは、一体となって、本体Aから引き出される。
The
このように感光体1Y、1M、1C、1K上に帯電、露光、現像によりトナー像を形成し、無端ベルト状中間転写体70上で各色のトナー像を重ね合わせ、一括して記録部材Pに転写し、ベルト式定着装置24で加圧及び加熱により固定して定着する。トナー像を記録部材Pに転移させた後の感光体1Y、1M、1C、1Kは、クリーニング装置6Aで転写時に感光体に残されたトナーを清掃した後、上記の帯電、露光、現像のサイクルに入り、次の像形成が行われる。
In this manner, toner images are formed on the
〈記録部材〉
本発明に用いられる記録部材としては、トナー画像を保持する支持体で、通常画像支持体、転写材或いは転写紙といわれるものである。具体的には薄紙から厚紙までの普通紙、アート紙やコート紙等の塗工された印刷用紙、市販されている和紙やはがき用紙、OHP用のプラスチックフィルム、布等の各種転写材を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
<Recording member>
The recording member used in the present invention is a support for holding a toner image, and is usually called an image support, a transfer material or a transfer paper. Specific examples include various types of transfer materials such as plain paper from thin paper to thick paper, coated printing paper such as art paper and coated paper, commercially available Japanese paper and postcard paper, plastic films for OHP, and cloth. However, it is not limited to these.
以下に、実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明の実施態様はこれらに限定されるものではない。 The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the embodiments of the present invention are not limited to these examples.
〔中間転写体の作製〕
〈基材層1の作製〉
「ユーワニスS」(3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA):宇部興産製)とp−フェニレンジアミン(PDA)とからなるポリアミド酸のN−メチル−2−ピロリドン(NMP)の固形分18質量%の溶液100質量部に、導電剤「T−1」(固形分20質量%:三菱マテリアル)を23質量部、ヒドロキノンを0.1質量部添加して、衝突型分散機「GeanusPY」(シーナス社製)を用い、圧力200MPaで、最小面積が1.4mm2で2分割後衝突させ、再度2分割する経路を5回通過させて、混合して、基材層用の導電剤入りのポリアミド酸溶液を作製した。
[Preparation of intermediate transfer member]
<Preparation of base material layer 1>
N-methyl-2-, a polyamic acid composed of “Euvanis S” (3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA): manufactured by Ube Industries) and p-phenylenediamine (PDA) To 100 parts by mass of a solid content of pyrrolidone (NMP) 18% by mass, 23 parts by mass of a conductive agent “T-1” (
上記で作製した基材層用の導電剤入りのポリアミド酸溶液を円筒状金型内面に、ディスペンサーを介して厚さ0.5mmに塗布し、1500rpmで15分間回転させて均一な厚みを有する展開層とした後、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分間加熱した。その後、360℃まで2℃/分の昇温速度で昇温し、更に360℃で30分加熱して溶媒の除去、脱水閉環水の除去、及びイミド転化反応の完結を行った。その後室温に戻し、金型から剥離し、無端ベルト状の「基材層1」を作製した。この基材層の総厚みは100μmであった。 The polyamic acid solution containing the conductive agent for the base material layer prepared above is applied to the inner surface of the cylindrical mold to a thickness of 0.5 mm via a dispenser, and rotated at 1500 rpm for 15 minutes to have a uniform thickness. After forming a layer, hot air at 60 ° C. was applied for 30 minutes from the outside of the mold while rotating at 250 rpm, and then heated at 150 ° C. for 60 minutes. Thereafter, the temperature was raised to 360 ° C. at a rate of 2 ° C./min, and further heated at 360 ° C. for 30 minutes to remove the solvent, remove dehydrated ring-closing water, and complete the imide conversion reaction. Thereafter, the temperature was returned to room temperature, and the mold was peeled from the mold to produce an endless belt-shaped “base material layer 1”. The total thickness of this base material layer was 100 μm.
〈基材層2の作製〉
基材層1の作製において、添加した「ヒドロキノン」を添加しなかった以外は同様にして「基材層2」を作製した。
<Preparation of
“
《中間転写体1の作製》
〈表面層1の形成〉
下記表面層用塗膜組成物を、混合、撹拌して表面層用塗布液を調製した。
<< Preparation of Intermediate Transfer Member 1 >>
<Formation of surface layer 1>
The following surface layer coating composition was mixed and stirred to prepare a surface layer coating solution.
表面層用塗膜組成物
シリコーン樹脂「X22−2269」(信越化学社製) 100質量部
導電性無機粒子「T−1」(固形分濃度20%:三菱マテリアル社製)50質量部
添加剤「ヒドロキノン」 0.01質量部
溶剤「MIBK/MEK(8/2)」 1500質量部
この塗布液を上記で作製した「基材層2」上にスプレー塗布し、その後150℃のオーブン中で60分乾燥を行い熱硬化シリコーンを主成分とする「表面層1」を形成し、「中間転写体1」を作製した。
Coating composition for surface layer Silicone resin “X22-2269” (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 100 parts by mass Conductive inorganic particles “T-1” (
《中間転写体2の作製》
〈表面層2の形成〉
下記表面層用塗膜組成物を、混合、撹拌して表面層用塗布液を調製した。
<< Preparation of
<Formation of
The following surface layer coating composition was mixed and stirred to prepare a surface layer coating solution.
表面層用塗膜組成物
UV硬化型シリコーンハードコート剤「X12−2450」(信越化学社製)
100質量部
重合開始剤「Irgacure184」(チバスペシャリティケミカルズ社製)
1質量部
導電性無機粒子「T−1」(固形分濃度20%:三菱マテリアル社製)50質量部
添加剤「ヒドロキノン」 0.01質量部
溶剤「MIBK/MEK(8/2)」 1500質量部
この塗布液を上記で作製した「基材層1」上にスプレー塗布し、その後30℃のオーブン中で30分1次乾燥を行った後、紫外線強度1kW/cm2の水銀灯で2000mJ/cm2の積算光量を照射し硬化を行いUV硬化シリコーンを主成分とする「表面層2」を形成し、「中間転写体2」を作製した。
Coating composition for surface layer UV curable silicone hard coating agent “X12-2450” (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
100 parts by mass Polymerization initiator “Irgacure 184” (manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
1 part by weight Conductive inorganic particles “T-1” (
《中間転写体3の作製》
〈表面層3の形成〉
下記表面層用塗膜組成物を、混合、撹拌して表面層用塗布液を調製した。
<< Preparation of Intermediate Transfer Member 3 >>
<Formation of surface layer 3>
The following surface layer coating composition was mixed and stirred to prepare a surface layer coating solution.
表面層用塗膜組成
アクリルモノマー「KAYARAD DPHA」(日本化薬社製) 100質量部
重合開始剤「Irgacure184」(チバスペシャリティケミカルズ社製)
1質量部
導電性無機粒子「セルナックスCX−Z210IP」(固形分濃度20%:日産化学社製) 50質量部
添加剤「ヒドロキノン」 0.01質量部
溶剤「MIBK/MEK(8/2)」 1500質量部
この塗布液を上記で作製した「基材層2」上にスプレー塗布し、その後30℃のオーブン中で30分1次乾燥を行った後、紫外線強度1kW/cm2の水銀灯で2000mJ/cm2の積算光量を照射し硬化を行いUV硬化アクリルを主成分とする「表面層3」を形成し、「中間転写体3」を作製した。
Coating composition for surface layer Acrylic monomer “KAYARAD DPHA” (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 100 parts by mass Polymerization initiator “Irgacure 184” (manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
1 part by mass Conductive inorganic particles “Selnax CX-Z210IP” (
《中間転写体4の作製》
中間転写体3の作製において、添加剤「ヒドロキノン」を「p−メトキシフェノール」(関東化学社製)に変えた以外は同様にしてUV硬化アクリルを主成分とする「中間転写体4」を作製した。
<< Preparation of Intermediate Transfer Member 4 >>
In the production of the intermediate transfer member 3, the “intermediate transfer member 4” containing UV-cured acrylic as a main component is prepared in the same manner except that the additive “hydroquinone” is changed to “p-methoxyphenol” (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.). did.
《中間転写体5の作製》
中間転写体1の作製において、添加剤「ヒドロキノン」を添加しない以外は同様にして熱硬化シリコーンを主成分とする「中間転写体5」を作製した。
<< Preparation of Intermediate Transfer Member 5 >>
In the production of the intermediate transfer member 1, an “intermediate transfer member 5” containing thermosetting silicone as a main component was produced in the same manner except that the additive “hydroquinone” was not added.
《中間転写体6の作製》
中間転写体1の作製において、シリコーン樹脂「X22−2269」を液状フッ素エラストマー「SIFEL601」(信越化学社製)に変えた以外は同様にして「中間転写体6」を作製した。
<< Preparation of Intermediate Transfer Member 6 >>
An “intermediate transfer member 6” was prepared in the same manner as in the preparation of the intermediate transfer member 1 except that the silicone resin “X22-2269” was changed to a liquid fluoroelastomer “SIFEL601” (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
《中間転写体7の作製》
表面層を設けず「基材層2」のみのものを「中間転写体7」とした。
<< Preparation of
The “
《中間転写体8の作製》
表面層を設けず「基材層1」のみのものを「中間転写体8」とした。
<< Preparation of
The “
表1に、中間転写体1〜8の基材層の作製に用いた樹脂と化合物(転写剤)添加剤、表面層の作製に用いた樹脂と化合物(添加剤)を示す。 Table 1 shows the resin and compound (transfer agent) additive used for preparing the base material layers of the intermediate transfer members 1 to 8 and the resin and compound (additive) used for preparing the surface layer.
〔評価〕
上記で作製した「中間転写体1〜8」をコニカミノルタビジネステクノロジーズ社製「bizhubC250」に搭載して評価を行った。
[Evaluation]
The “intermediate transfer members 1 to 8” produced above were mounted on “bizhub C250” manufactured by Konica Minolta Business Technologies, Inc. for evaluation.
尚、画像形成には個数基準におけるメディアン径(D50)が4.5μmのトナーと60μmのコートキャリアよりなる2成分現像剤を使用した。 For image formation, a two-component developer comprising a toner having a median diameter (D 50 ) of 4.5 μm on the basis of number and a coat carrier of 60 μm was used.
プリント環境は高温高湿(33℃、80%RH)と低温低湿(10℃、20%RH)で行った。記録媒体としてはA4サイズ上質紙を用いた。プリント原稿はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色の印字率がそれぞれ5%の文字画像、カラーハーフトーン画像、べた白画像、べた画像がそれぞれ1/4等分にある画像を用いた。 The printing environment was high temperature and high humidity (33 ° C., 80% RH) and low temperature and low humidity (10 ° C., 20% RH). A4 size fine paper was used as the recording medium. The printed document used was a character image, a color halftone image, a solid white image, and an image in which the solid image is divided into ¼ equal parts, respectively, for each of yellow, magenta, cyan, and black.
画像評価及び中間転写体外観の評価は、下記の項目について行った。尚、評価基準は◎、○を合格、×は実用上問題があり不合格とする。 The following items were evaluated for image evaluation and evaluation of the appearance of the intermediate transfer member. The evaluation criteria are ◎ and ○ are acceptable, and × is unacceptable due to practical problems.
〈転写率〉
初期及び1万枚プリント終了後(耐久後)、低温低湿で、画素濃度が1.30のソリッド画像(20mm×50mm)を形成し、下記式により転写率を求めて、評価を行った。
<Transfer rate>
Initially and after the end of printing 10,000 sheets (after endurance), a solid image (20 mm × 50 mm) having a pixel density of 1.30 was formed at a low temperature and low humidity, and the transfer rate was determined by the following formula and evaluated.
転写率(%)=(記録部材に転写されたトナーの質量/中間転写体上のトナーの質量)×100
評価基準
◎:転写率が、95%以上で良好
○:転写率が、90%以上、95%未満で実用上問題ないレベル
×:転写率が、90%未満で実用上問題となるレベル。
Transfer rate (%) = (mass of toner transferred to recording member / mass of toner on intermediate transfer member) × 100
Evaluation Criteria A: Good when the transfer rate is 95% or more B: Practical problem when the transfer rate is 90% or more and less than 95% ×: Level where the transfer rate is less than 90% and causes a practical problem.
〈傷の発生〉
高温高湿環境(33℃、80%RH)で10000枚のプリント終了後、中間転写体表面の傷の発生状態を目視で評価した。
<Scratch occurrence>
After the completion of printing 10,000 sheets in a high-temperature and high-humidity environment (33 ° C., 80% RH), the state of scratches on the surface of the intermediate transfer member was visually evaluated.
◎:目視できる傷は無し
○:目視できる傷が、2箇所有り
×:目視できる傷が、3箇所以上有り。
A: There are no visible scratches. O: There are two visible scratches. X: There are three or more visible scratches.
〈ひび割れの発生〉
高温高湿環境(33℃、80%RH)で10000枚のプリント終了後、中間転写体表面にひび割れの発生状態を目視で評価した。
<Occurrence of cracks>
After completion of printing 10,000 sheets in a high temperature and high humidity environment (33 ° C., 80% RH), the occurrence of cracks on the surface of the intermediate transfer member was visually evaluated.
◎:ひび割れの発生は無し
○:ひび割れの発生が、1箇所有り
×:ひび割れの発生が、2箇所以上有り。
◎: No cracking occurred. ○: One crack occurred. ×: Two or more cracks occurred.
〈濃度ムラ〉
高温高湿環境(33℃、80%RH)で10000枚のプリントを行い、10000枚目のプリント画像の中間転写体表面の傷或いはひび割れした場所に対応するハーフトーン画像部の濃度ムラを目視で観察し評価した
◎:傷或いはひび割れに起因するハーフトーン画像部の濃度ムラ無し
○:傷或いはひび割れに起因するハーフトーン画像部の濃度ムラが、2箇所以内で実用上問題ないレベル
×:傷或いはひび割れに起因するハーフトーン画像部の濃度ムラが、3箇所以上有り実用上問題となるレベル。
<Density unevenness>
Print 10,000 sheets in a high-temperature and high-humidity environment (33 ° C, 80% RH), and visually check for uneven density in the halftone image area corresponding to the scratches or cracks on the surface of the intermediate transfer body of the 10,000th printed image. Observed and evaluated ◎: No density unevenness in the halftone image part due to scratches or cracks ○: Level of density unevenness in the halftone image part due to scratches or cracks within practically no problem within 2 places ×: Scratches or There are three or more density irregularities in the halftone image area due to cracks, which is a practical problem.
表2に、評価結果を示す。 Table 2 shows the evaluation results.
表2に示すように、本発明に該当する中間転写体1〜6、8は転写率、傷、ひび割れ、濃度ムラが共に良好な結果となったのに対し、本発明外の比較例1、2の中間転写体5、7はこれらの評価項目のいずれかに問題が見られ、本発明の効果が発現されないことが確認された。
As shown in Table 2, the intermediate transfer members 1 to 6 and 8 corresponding to the present invention showed good results in transfer rate, scratches, cracks, and density unevenness, whereas Comparative Example 1 outside the present invention, It was confirmed that the
2 中間転写体
21 表面層
23 基材層
24 中間層
2
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