JP2009258698A - 環状体、環状体ユニットおよび画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】出力画像上における微小白点およびウロコ状の濃度ムラの画質欠陥の発生が抑制され、良好な出力画像が得られる環状体の提供。
【解決手段】電子写真方式による画像形成装置に用いられ、樹脂を含有する内層と、樹脂を含有し前記内層よりも外周表面側に積層される外層と、の少なくとも2層を有してなり、導電剤として、前記外層にポリアニリンを、前記内層にカーボンブラックを含有し、且つ下記式(1)および式(2)を満たす環状体。
13.0≦C1≦15.0 (1)
21.5≦C2≦25.0 (2)
(上記式(1)および式(2)中、C1は外層を構成する樹脂100質量部に対するポリアニリンの含有量(質量部)を、C2は内層を構成する樹脂100質量部に対するカーボンブラックの含有量(質量部)を、それぞれ表す。)
【選択図】なし
【解決手段】電子写真方式による画像形成装置に用いられ、樹脂を含有する内層と、樹脂を含有し前記内層よりも外周表面側に積層される外層と、の少なくとも2層を有してなり、導電剤として、前記外層にポリアニリンを、前記内層にカーボンブラックを含有し、且つ下記式(1)および式(2)を満たす環状体。
13.0≦C1≦15.0 (1)
21.5≦C2≦25.0 (2)
(上記式(1)および式(2)中、C1は外層を構成する樹脂100質量部に対するポリアニリンの含有量(質量部)を、C2は内層を構成する樹脂100質量部に対するカーボンブラックの含有量(質量部)を、それぞれ表す。)
【選択図】なし
Description
本発明は、環状体、環状体ユニットおよび画像形成装置に関する。
電子写真方式を利用した画像形成装置では、従来、電子写真感光体などの像保持体に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーにより現像し、得られたトナー像を無端ベルトである中間転写ベルト上に静電気的に転写(一次転写工程)した後、転写紙などの被転写媒体上に再度転写(二次転写工程)して画像を形成する画像形成装置が知られている。特に、異なる複数色のトナー像を重ねることでフルカラー画像を得る方式(タンデム方式)の画像形成装置においては、中間転写ベルトが好適に用いられている。この種の画像形成装置においては、導電性を有する導電性中間転写ベルトが広く用いられてきた。
中間転写ベルトにおいては、長期に渡り安定して良好な出力画像を得るために、可撓性や耐折性、引張り破断強度などの機械的強度と共に、表面抵抗率や体積抵抗率などの電気的特性が重要である。
例えば、金属製の一次転写ロールを用い、表面抵抗率(ρs)を9≦ρs≦12に制御し、中間転写ベルトの内面粗さと一次転写ロール表面粗さとの和を1.2μm以下に調製した画像形成装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、二層構成の中間転写ベルトにおいて、ベルト上層の厚さを5μm以上50μm以下に、下層(基層)の厚さを50μm以上200μm以下にし、下層の表面抵抗率(ρs)に対する上層の表面抵抗率(ρs)の比を1000以上、かつ上層の表面抵抗率(ρs)を13.0LogΩ/□以上とすることで、転写性を改善した例が開示されている(例えは、特許文献2参照)。
更に、二層構成の中間転写ベルトにおいて、ベルト上層の体積抵抗率(ρv)を下層の体積抵抗率(ρv)より高く制御することで、トナー飛散を抑制した例が開示されている(例えば、特許文献3参照)。
また、二層構成の中間転写ベルトにおいて、ベルト上層の厚さを5μm以上50μm以下に、下層(基層)の厚さを50μm以上200μm以下にし、下層の表面抵抗率(ρs)に対する上層の表面抵抗率(ρs)の比を1000以上、かつ上層の表面抵抗率(ρs)を13.0LogΩ/□以上とすることで、転写性を改善した例が開示されている(例えは、特許文献2参照)。
更に、二層構成の中間転写ベルトにおいて、ベルト上層の体積抵抗率(ρv)を下層の体積抵抗率(ρv)より高く制御することで、トナー飛散を抑制した例が開示されている(例えば、特許文献3参照)。
本発明の目的は、出力画像上における微小白点およびウロコ状の濃度ムラの画質欠陥の発生が抑制され、良好な出力画像が得られる環状体を提供することにある。
上記課題は、以下の本発明によって達成される。
即ち、請求項1に係る発明は、
電子写真方式による画像形成装置に用いられ、樹脂を含有する内層と、樹脂を含有し前記内層よりも外周表面側に積層される外層と、の少なくとも2層を有してなり、
導電剤として、前記外層にポリアニリンを、前記内層にカーボンブラックを含有し、
且つ下記式(1)および式(2)を満たすことを特徴とする環状体である。
13.0≦C1≦15.0 (1)
21.5≦C2≦25.0 (2)
(上記式(1)および式(2)中、C1は外層を構成する樹脂100質量部に対するポリアニリンの含有量(質量部)を、C2は内層を構成する樹脂100質量部に対するカーボンブラックの含有量(質量部)を、それぞれ表す。)
即ち、請求項1に係る発明は、
電子写真方式による画像形成装置に用いられ、樹脂を含有する内層と、樹脂を含有し前記内層よりも外周表面側に積層される外層と、の少なくとも2層を有してなり、
導電剤として、前記外層にポリアニリンを、前記内層にカーボンブラックを含有し、
且つ下記式(1)および式(2)を満たすことを特徴とする環状体である。
13.0≦C1≦15.0 (1)
21.5≦C2≦25.0 (2)
(上記式(1)および式(2)中、C1は外層を構成する樹脂100質量部に対するポリアニリンの含有量(質量部)を、C2は内層を構成する樹脂100質量部に対するカーボンブラックの含有量(質量部)を、それぞれ表す。)
請求項2に係る発明は、
下記式(3)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の環状体である。
50≦du/(du+dl)×100≦80 (3)
(上記式(3)中、duは外層の膜厚(μm)を、dlは内層の膜厚(μm)を、それぞれ表す。)
下記式(3)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の環状体である。
50≦du/(du+dl)×100≦80 (3)
(上記式(3)中、duは外層の膜厚(μm)を、dlは内層の膜厚(μm)を、それぞれ表す。)
請求項3に係る発明は、
請求項1または請求項2に記載の環状体と、前記環状体を内面側から回転可能に張力がかかった状態で掛け渡す複数の回転部材と、を備えることを特徴とする環状体ユニットである。
請求項1または請求項2に記載の環状体と、前記環状体を内面側から回転可能に張力がかかった状態で掛け渡す複数の回転部材と、を備えることを特徴とする環状体ユニットである。
請求項4に係る発明は、
像保持体と、該像保持体を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電された像保持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記像保持体上の静電潜像をトナー像として顕像化する現像手段と、前記トナー像を中間転写ベルトに転写する一次転写手段と、前記中間転写ベルトに転写されたトナー像を、被転写媒体に転写する二次転写手段と、前記被転写媒体上のトナー像を定着する定着手段と、を備え、前記中間転写ベルトとして請求項1または請求項2に記載の環状体を用いることを特徴とする画像形成装置である。
像保持体と、該像保持体を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電された像保持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記像保持体上の静電潜像をトナー像として顕像化する現像手段と、前記トナー像を中間転写ベルトに転写する一次転写手段と、前記中間転写ベルトに転写されたトナー像を、被転写媒体に転写する二次転写手段と、前記被転写媒体上のトナー像を定着する定着手段と、を備え、前記中間転写ベルトとして請求項1または請求項2に記載の環状体を用いることを特徴とする画像形成装置である。
請求項5に係る発明は、
前記一次転写手段において、中間転写ベルトの内面側に接する一次転写部材の表面が金属製であることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置である。
前記一次転写手段において、中間転写ベルトの内面側に接する一次転写部材の表面が金属製であることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置である。
請求項6に係る発明は、
前記二次転写手段において、中間転写ベルトの内面側に接する二次転写部材の表面が金属製であることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の画像形成装置である。
前記二次転写手段において、中間転写ベルトの内面側に接する二次転写部材の表面が金属製であることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の画像形成装置である。
請求項1に係る発明によれば、ポリアニリンとカーボンブラックとの組合せおよびその含有量が本構成を満たさない場合に比べ、出力画像上における微小白点およびウロコ状濃度ムラの画質欠陥の発生が抑制され、良好な出力画像が得られる。
請求項2に係る発明によれば、外層と内層との膜厚が本構成を満たさない場合に比べ、出力画像上における微小白点およびHTムラの画質欠陥の発生が抑制され、良好な出力画像が得られる。
請求項3に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、出力画像上における微小白点およびウロコ状濃度ムラの画質欠陥の発生が抑制され、良好な出力画像が得られる。
請求項4に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、出力画像上における微小白点およびウロコ状濃度ムラの画質欠陥の発生が抑制され、良好な出力画像が得られる。
請求項5に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、微小白点の画質欠陥が発生しやすい態様においても、出力画像上における微小白点の画質欠陥の発生が抑制され、良好な出力画像が得られる。
請求項6に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、微小白点の画質欠陥が発生しやすい態様においても、出力画像上における微小白点の画質欠陥の発生が抑制され、良好な出力画像が得られる。
以下、図面を参照して好ましい実施形態について詳細に説明する。
図1は、好ましい実施形態に係る画像形成装置の構成の一例(一実施形態)を示す概略図である。本実施形態に係る画像形成装置100は、いわゆるタンデム方式であり、電子写真感光体からなる4つの像保持体101a〜101dの周囲に、その回転方向に沿って順次、帯電装置102a〜102d、露光装置114a〜114d、現像装置103a〜103d、一次転写装置(一次転写ロール)105a〜105d、像保持体のクリーニング装置104a〜104dが配置されている。尚、転写後の像保持体101a〜101dの表面に残留している残留電位を除去するために除電器を備えていてもよい。
図1は、好ましい実施形態に係る画像形成装置の構成の一例(一実施形態)を示す概略図である。本実施形態に係る画像形成装置100は、いわゆるタンデム方式であり、電子写真感光体からなる4つの像保持体101a〜101dの周囲に、その回転方向に沿って順次、帯電装置102a〜102d、露光装置114a〜114d、現像装置103a〜103d、一次転写装置(一次転写ロール)105a〜105d、像保持体のクリーニング装置104a〜104dが配置されている。尚、転写後の像保持体101a〜101dの表面に残留している残留電位を除去するために除電器を備えていてもよい。
また、中間転写ベルト107が、テンションロール106a〜106d、ドライブロール111およびバックアップロール108に掛け渡され、環状体ユニット(中間転写ユニット)107bを形成している。これらのテンションロール106a〜106d、ドライブロール111およびバックアップロール108により、中間転写ベルト107は、各像保持体101a〜101dの表面に接触しながら各像保持体101a〜101dと一次転写ロール105a〜105dとの間を矢印Aの方向に移動することができる。一次転写ロール105a〜105dが中間転写ベルト107を介して像保持体101a〜101dに接触する部位が一次転写部となり、像保持体101a〜101dと一次転写ロール105a〜105dとの接触部には一次転写電圧が印加される。
また、二次転写装置として、中間転写ベルト107および二次転写ベルト116を介してバックアップロール108と二次転写ロール109が対向配置されている。紙等の被転写媒体115が中間転写ベルト107の表面に接触しながら中間転写ベルト107と二次転写ロール109との間を矢印Bの方向に移動し、その後、定着装置110を通過する。二次転写ロール109が中間転写ベルト107および二次転写ベルト116を介してバックアップロール108に接触する部位が二次転写部となり、二次転写ロール109とバックアップロール108との接触部には二次転写電圧が印加される。更に、転写後の中間転写ベルト107と接触するように、中間転写ベルトのクリーニング装置112および113が配置されている。
このような構成のフルカラー画像形成装置100では、像保持体101aが矢印Cの方向に回転するとともに、その表面が帯電装置102aによって一様に帯電された後、レーザー光等の露光装置114aにより第1色目の静電潜像が形成される。形成された静電潜像はその色に対応するトナーを収容した現像装置103aにより、トナーで現像(顕像化)されてトナー像が形成される。なお、現像装置103a〜103dには、各色の静電潜像に対応するトナー(例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)がそれぞれ収容されている。
像保持体101a上に形成されたトナー像は、一次転写部を通過する際に、一次転写ロール105aによって中間転写ベルト107上に静電的に転写(一次転写)される。以降、第1色目のトナー像を保持した中間転写ベルト107上に、一次転写ロール105b〜105dによって、第2色目、第3色目、第4色目のトナー像が順次重ね合わせられるよう一次転写され、最終的にフルカラーの多重トナー像が得られる。
中間転写ベルト107上に形成された多重トナー像は、二次転写部を通過する際に、被転写媒体115に静電的に一括転写される。トナー像が転写された被転写媒体115は、定着装置110に搬送され、加熱および/または加圧により定着処理された後、機外に排出される。
一次転写後の像保持体101a〜101dは、像保持体のクリーニング装置104a〜104dにより残留トナーが除去される。一方、二次転写後の中間転写ベルト107は、中間転写ベルトのクリーニング装置112および113により残留トナーが除去され、次の画像形成プロセスに備える。
〔中間転写ベルト〕
中間転写ベルトを用いた画像形成装置においては、出力画像上にトナー像が抜けた領域(微小白点)が発生する、および出力画像上にウロコ状の濃度ムラが発生する場合があった。
本発明者らは、上記微小白点が発生するという現象は、一次転写手段において中間転写ベルトの内面側に接する一次転写部材および二次転写手段において中間転写ベルトの内面側に接する二次転写部材から中間転写ベルトに流入する電荷が原因であることを見出した。より具体的には、中間転写ベルトに流入する電荷が中間転写ベルトの内部を流れ外周表面に到達すると、中間転写ベルトの内面側から外面側への放電による電流の経路が形成され、放電による電流(以下、「放電電流」と表現する場合がある。)が増大する。この放電電流の増大により微小白点が発生するということを見出した。
また、この放電電流の増大による微小白点は、例えばプロセス速度が高速である等の理由によって印加電圧が上昇するほど、顕著になることを見出した。
中間転写ベルトを用いた画像形成装置においては、出力画像上にトナー像が抜けた領域(微小白点)が発生する、および出力画像上にウロコ状の濃度ムラが発生する場合があった。
本発明者らは、上記微小白点が発生するという現象は、一次転写手段において中間転写ベルトの内面側に接する一次転写部材および二次転写手段において中間転写ベルトの内面側に接する二次転写部材から中間転写ベルトに流入する電荷が原因であることを見出した。より具体的には、中間転写ベルトに流入する電荷が中間転写ベルトの内部を流れ外周表面に到達すると、中間転写ベルトの内面側から外面側への放電による電流の経路が形成され、放電による電流(以下、「放電電流」と表現する場合がある。)が増大する。この放電電流の増大により微小白点が発生するということを見出した。
また、この放電電流の増大による微小白点は、例えばプロセス速度が高速である等の理由によって印加電圧が上昇するほど、顕著になることを見出した。
また、上記ウロコ状の濃度ムラが発生するという現象は、二次転写手段において中間転写ベルトの内面側に接する二次転写部材と中間転写ベルトの内周面とにおいて放電が発生することが原因であることを見出した。より具体的には、放電により中間転写ベルトの内周面に電荷が蓄積し、該電荷が内周面の表面方向に拡散せずに、中間転写ベルトの内部を流れて表面に到達することによって、流れた電荷分布に対応したウロコ状の濃度ムラが発生することを見出した。
これに対応すべく、本実施形態の中間転写ベルト(環状体)は以下のような特徴を有する。
これに対応すべく、本実施形態の中間転写ベルト(環状体)は以下のような特徴を有する。
・ポリアニリンおよびカーボンブラックの含有
本実施形態においては、上記中間転写ベルト107は、樹脂を含有する内層と、樹脂を含有し前記内層よりも外周表面側に積層される外層と、の少なくとも2層を有してなり、導電剤として、前記外層にポリアニリンを、前記内層にカーボンブラックを含有し、且つ下記式(1)および式(2)を満たすことが必要である。
13.0≦C1≦15.0 (1)
21.5≦C2≦25.0 (2)
(上記式(1)および式(2)中、C1は外層を構成する樹脂100質量部に対するポリアニリンの含有量(質量部)を、C2は内層を構成する樹脂100質量部に対するカーボンブラックの含有量(質量部)を、それぞれ表す。)
尚、本実施形態において中間転写ベルト107として用いられている環状体は、少なくとも上記内層および外層を有しており、また更には、上記内層の内周面側の表面に内周表面層や、上記外層の外周面側の表面に外周表面層を有していてもよい。また、上記内層および外層が更に中間層を介して積層されていてもよい。
本実施形態においては、上記中間転写ベルト107は、樹脂を含有する内層と、樹脂を含有し前記内層よりも外周表面側に積層される外層と、の少なくとも2層を有してなり、導電剤として、前記外層にポリアニリンを、前記内層にカーボンブラックを含有し、且つ下記式(1)および式(2)を満たすことが必要である。
13.0≦C1≦15.0 (1)
21.5≦C2≦25.0 (2)
(上記式(1)および式(2)中、C1は外層を構成する樹脂100質量部に対するポリアニリンの含有量(質量部)を、C2は内層を構成する樹脂100質量部に対するカーボンブラックの含有量(質量部)を、それぞれ表す。)
尚、本実施形態において中間転写ベルト107として用いられている環状体は、少なくとも上記内層および外層を有しており、また更には、上記内層の内周面側の表面に内周表面層や、上記外層の外周面側の表面に外周表面層を有していてもよい。また、上記内層および外層が更に中間層を介して積層されていてもよい。
外層に含有される導電剤をポリアニリン、内層に含有される導電剤をカーボンブラックとすることにより、出力画像上における微小白点の発生が抑制される。
即ち、一次転写手段において中間転写ベルト107の内面側に接する一次転写部材(即ち一次転写ロール105a〜105d)、および二次転写手段において中間転写ベルト107の内面側に接する二次転写部材(即ちバックアップロール108)では、中間転写ベルト107に電荷が流入する。流入した電子は中間転写ベルト107の外周表面に到達するが、上記構成によってこの電荷の量を抑制することができ、放電電流の増大が抑制され、微小白点の発生が防止されるものと推察される。
即ち、一次転写手段において中間転写ベルト107の内面側に接する一次転写部材(即ち一次転写ロール105a〜105d)、および二次転写手段において中間転写ベルト107の内面側に接する二次転写部材(即ちバックアップロール108)では、中間転写ベルト107に電荷が流入する。流入した電子は中間転写ベルト107の外周表面に到達するが、上記構成によってこの電荷の量を抑制することができ、放電電流の増大が抑制され、微小白点の発生が防止されるものと推察される。
また、外層に含有されるポリアニリンの量、および内層に含有されるカーボンブラックの量を上記所定の範囲に制御することにより、出力画像上におけるウロコ状濃度ムラの発生が抑制される。
即ち、二次転写手段において中間転写ベルト107の内面側に接する二次転写部材(即ちバックアップロール108)と中間転写ベルト107の内面側との放電により中間転写ベルト107の内周面に蓄積した電荷を、上記構成によって内周面の表面方向に拡散させることができ、ウロコ状濃度ムラの発生が抑制される。
即ち、二次転写手段において中間転写ベルト107の内面側に接する二次転写部材(即ちバックアップロール108)と中間転写ベルト107の内面側との放電により中間転写ベルト107の内周面に蓄積した電荷を、上記構成によって内周面の表面方向に拡散させることができ、ウロコ状濃度ムラの発生が抑制される。
尚、より効果的にウロコ状濃度ムラの発生を抑制する観点からは、前記式(1)は13.3≦C1≦14.7であることが好ましく、13.6≦C1≦14.4であることが特に好ましい。
C1<13.0である場合、一次転写工程および二次転写工程において転写ギャップに必要十分な転写電界が形成されず、転写電界不足による転写不良(濃度低下)が発生してしまう。一方、15.0<C1の場合、一次転写工程において中間転写ベルト107の内面側に接する一次転写部材(即ち一次転写ロール105a〜105d)、および二次転写工程において中間転写ベルト107の内面側に接する二次転写部材(即ちバックアップロール108)から流入する電荷を十分には抑制することができず、微小白点が発生してしまう。
C1<13.0である場合、一次転写工程および二次転写工程において転写ギャップに必要十分な転写電界が形成されず、転写電界不足による転写不良(濃度低下)が発生してしまう。一方、15.0<C1の場合、一次転写工程において中間転写ベルト107の内面側に接する一次転写部材(即ち一次転写ロール105a〜105d)、および二次転写工程において中間転写ベルト107の内面側に接する二次転写部材(即ちバックアップロール108)から流入する電荷を十分には抑制することができず、微小白点が発生してしまう。
また、前記式(2)は22.0≦C2≦24.5であることが好ましく、22.5≦C2≦24.0であることが特に好ましい。
C2<21.5である場合、二次転写工程において中間転写ベルト107の内周表面と二次転写部材(即ちバックアップロール108)との放電により、中間転写ベルト107の内周面に蓄積した電荷を十分には拡散することができず、ウロコ状濃度ムラが発生してしまう。一方、25.0<C2である場合、外層内部に蓄積される電荷が中間転写ベルト107の外周表面に一気に流れるのを十分には抑制することができず、HTムラが発生してしまう。
C2<21.5である場合、二次転写工程において中間転写ベルト107の内周表面と二次転写部材(即ちバックアップロール108)との放電により、中間転写ベルト107の内周面に蓄積した電荷を十分には拡散することができず、ウロコ状濃度ムラが発生してしまう。一方、25.0<C2である場合、外層内部に蓄積される電荷が中間転写ベルト107の外周表面に一気に流れるのを十分には抑制することができず、HTムラが発生してしまう。
・膜厚
また、本実施形態においては、上記中間転写ベルト107は、下記式(3)を満たすことが望ましい。
50≦du/(du+dl)×100≦80 (3)
(上記式(3)中、duは外層の膜厚(μm)を、dlは内層の膜厚(μm)を、それぞれ表す。)
また、本実施形態においては、上記中間転写ベルト107は、下記式(3)を満たすことが望ましい。
50≦du/(du+dl)×100≦80 (3)
(上記式(3)中、duは外層の膜厚(μm)を、dlは内層の膜厚(μm)を、それぞれ表す。)
ここで、二次転写工程においては、中間転写ベルト107の内面側に接する二次転写部材(即ちバックアップロール108)から流入した電荷は外層に注入され、中間転写ベルト107の外層に電荷が局所的に蓄積されて局所的な電界(以下、「局所電界」と表現する場合がある。)が発生する。この局所電界の電界強度が閾値を超えたところで中間転写ベルト107の外周表面に一気に電荷が流れ、二次転写ロール109との間で放電が発生する。放電領域のトナーが逆極性に帯電し被転写媒体に転写されないことによって、出力画像上にトナー像が抜けた領域(HTムラ)が発生するということを、本発明者らは見出した。
これに対し、上記式(3)を満たすことにより、HTムラの発生が抑制される。即ち、外層の膜厚(du)と内層の膜厚(dl)との比を上記の通り所定範囲に制御する(du/(du+dl)×100≦80に制御する)ことで、外層内部に蓄積される電荷の量が抑制され、中間転写ベルト107の外周表面に一気に流れる電荷の量が抑えられ、HTムラの発生が防止される。
これに対し、上記式(3)を満たすことにより、HTムラの発生が抑制される。即ち、外層の膜厚(du)と内層の膜厚(dl)との比を上記の通り所定範囲に制御する(du/(du+dl)×100≦80に制御する)ことで、外層内部に蓄積される電荷の量が抑制され、中間転写ベルト107の外周表面に一気に流れる電荷の量が抑えられ、HTムラの発生が防止される。
また、上記式(3)を満たすことにより、微小白点の発生が抑制される。即ち、外層の膜厚(du)と内層の膜厚(dl)との比を上記の通り所定範囲に制御する(50≦du/(du+dl)×100に制御する)ことで、中間転写ベルト107に流入した後、中間転写ベルト107の外周表面に到達する電荷の量を抑制することができ、放電電流の増大が抑制され、微小白点の発生が防止される。
前記「du/(du+dl)×100」は、55≦du/(du+dl)×100≦76であることが好ましく、61≦du/(du+dl)×100≦74であることがより好ましい。
50≦du/(du+dl)×100であることにより、外層内部に蓄積される電荷が中間転写ベルト107の外周表面に一気に流れるのを抑制することで、HTムラの発生を効果的に防止し、良好な出力画像が得られる。また、du/(du+dl)×100≦80であることにより、一次転写工程および二次転写工程において転写ギャップに必要十分な転写電界が形成され、転写電界の不足による転写不良(濃度低下)が防止され、良好な出力画像が得られる。
50≦du/(du+dl)×100であることにより、外層内部に蓄積される電荷が中間転写ベルト107の外周表面に一気に流れるのを抑制することで、HTムラの発生を効果的に防止し、良好な出力画像が得られる。また、du/(du+dl)×100≦80であることにより、一次転写工程および二次転写工程において転写ギャップに必要十分な転写電界が形成され、転写電界の不足による転写不良(濃度低下)が防止され、良好な出力画像が得られる。
また、本実施形態における中間転写ベルト107として用いられる環状体は、前記内層の厚さと前記外層の厚さとの総膜厚が50μm以上130μm以下であることが望ましい。総膜厚が50μm以上であれば、十分な機械的強度を保持することができ、画像形成装置内での長期の使用においても、より良好な出力画像を得ることができる。また、総膜厚が130μm以下であれば、十分な可撓性を保持することができ、画像形成装置内で長期に掛け渡された状態においても、中間転写ベルトに掛け渡された跡がつくことなく、より良好な出力画像を得ることができる。
中間転写ベルト107における前記内層および前記外層の樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリアルキレンフタレート樹脂、ポリカーボネート/ポリアルキレンフタレートのブレンド材料、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリイミドとポリアミドの共重合体(ポリアミドイミド)等の熱硬化性樹脂に、導電剤を溶解或いは分散させたものが用いられる。
本実施形態の中間転写ベルト107では、外層に導電剤としてポリアニリンが含有される。
また、内層には導電剤としてカーボンブラックが含有される。該カーボンブラックとしては、従来公知のものが使用できるが、特に表面に酸化処理を施したカーボンブラックが好適に用いられる。
・内周表面層、外周表面層および中間層
前述の通り、本実施形態において中間転写ベルト107として用いられている環状体は、少なくとも上記内層および外層を有しており、また更には、上記内層の内周面側の表面に内周表面層や、上記外層の外周面側の表面に外周表面層を有していてもよい。また、上記内層および外層が更に中間層を介して積層されていてもよい。
前述の通り、本実施形態において中間転写ベルト107として用いられている環状体は、少なくとも上記内層および外層を有しており、また更には、上記内層の内周面側の表面に内周表面層や、上記外層の外周面側の表面に外周表面層を有していてもよい。また、上記内層および外層が更に中間層を介して積層されていてもよい。
前記内周表面層および前記外周表面層の材質としては、例えば、前記内層および外層に用いた材料が用いられる。またその他にも、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、フッ化変性樹脂、およびマトリクス樹脂にフッ素樹脂粒子を分散させたもの等も用いられる。
更には、テトラフルオロエチレン樹脂、ヘキサフルオロプロピレン樹脂、テトラフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレン−パーフロロアルコキシエチレン共重合体、ポリビニリデンフロライド樹脂などのフッ素樹脂や硬化型シリコーン樹脂などが好適に用いられる。
また、ポリフェニルサルホン樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリイミド樹脂などに、ステアリン酸塩金属石けん、脂肪酸アミド、テトラフルオロエチレン−パーフロロアルコキシエチレン共重合体、フッ化グラファイト、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化シリコーン樹脂、シリコーン樹脂、ポリオレフィン樹脂、シリコーンゴム、金属または金属酸化物などを原料とする粒子を分散させた材料を用いてもよい。また、これらの材料にシリコーンオイルを含有させてもよい。
更には、テトラフルオロエチレン樹脂、ヘキサフルオロプロピレン樹脂、テトラフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレン−パーフロロアルコキシエチレン共重合体、ポリビニリデンフロライド樹脂などのフッ素樹脂や硬化型シリコーン樹脂などが好適に用いられる。
また、ポリフェニルサルホン樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリイミド樹脂などに、ステアリン酸塩金属石けん、脂肪酸アミド、テトラフルオロエチレン−パーフロロアルコキシエチレン共重合体、フッ化グラファイト、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化シリコーン樹脂、シリコーン樹脂、ポリオレフィン樹脂、シリコーンゴム、金属または金属酸化物などを原料とする粒子を分散させた材料を用いてもよい。また、これらの材料にシリコーンオイルを含有させてもよい。
尚、該内周表面層および外周表面層においても導電剤としてカーボンブラックまたはポリアニリンを含有することが好ましい。
微小白点およびウロコ状濃度ムラの画質欠陥発生の抑制との効果をより効果的に発揮する観点から、上記内周表面層および外周表面層の各々の厚さは厚過ぎないことが好ましく、具体的には10μm以下であることが好ましく、5μm以下であることが特に好ましい。
微小白点およびウロコ状濃度ムラの画質欠陥発生の抑制との効果をより効果的に発揮する観点から、上記内周表面層および外周表面層の各々の厚さは厚過ぎないことが好ましく、具体的には10μm以下であることが好ましく、5μm以下であることが特に好ましい。
前記中間層の材質としては、例えば、前記内層および外層に用いた材料が用いられる。またその他にも、EPDM、SBR、NBR、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリン系ゴム、ノルボルネンゴム等のゴム材料も用いられる。
更には、ポリフェニルサルホン樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリイミド樹脂等を用いてもよい。
更には、ポリフェニルサルホン樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリイミド樹脂等を用いてもよい。
尚、該中間層においても導電剤としてカーボンブラックまたはポリアニリンを含有することが好ましい。
微小白点およびウロコ状濃度ムラの画質欠陥発生の抑制との効果をより効果的に発揮する観点から、上記中間層の厚さは厚過ぎないことが好ましく、具体的には10μm以下であることが好ましく、5μm以下であることが特に好ましい。
微小白点およびウロコ状濃度ムラの画質欠陥発生の抑制との効果をより効果的に発揮する観点から、上記中間層の厚さは厚過ぎないことが好ましく、具体的には10μm以下であることが好ましく、5μm以下であることが特に好ましい。
本実施形態に係る中間転写ベルト107の製造方法は特に限定されないが、例えばポリイミド前駆体溶液を用いて、図2に示すような回転塗布法により好適に製造することができる。
この方法では、中間転写ベルト107の長さに対応した外径を有する円筒成形管11を用意する。円筒成形管11の外周面に沿った位置に、塗布液16を円筒成形管11の外周面上に吐出するためのノズル15を配し、ノズル15は配管を通じて塗布液容器14に接続されており、さらに塗布液容器14は配管を通じて加圧装置17に接続している。また、ノズル15の下方には、吐出された塗布液16を円筒成形管11外周面上において均すためのブレード18が配置されている。
この方法では、中間転写ベルト107の長さに対応した外径を有する円筒成形管11を用意する。円筒成形管11の外周面に沿った位置に、塗布液16を円筒成形管11の外周面上に吐出するためのノズル15を配し、ノズル15は配管を通じて塗布液容器14に接続されており、さらに塗布液容器14は配管を通じて加圧装置17に接続している。また、ノズル15の下方には、吐出された塗布液16を円筒成形管11外周面上において均すためのブレード18が配置されている。
まず、中間転写ベルト107として、前記内層と前記外層との2層からなる中間転写ベルト107の製造方法について説明する。
円筒成形管11を円筒成形管回転方向(矢印D)の向きに回転し、ノズル15から塗布液(内層用塗布液)16を円筒成形管11の外周面上に吐出し、ブレード18で円筒成形管11の外周面上に均す。ノズル15とブレード18は、ノズルおよびブレード移動方向(矢印E)の方向に一定速度で移動し、塗布液16が円筒成形管11の外周面上に一定の厚みで塗布される。なお、塗布液16は加圧装置17によりノズル15から一定量吐出するように調節されている。これにより、円筒成形管11の外周面上に塗布液16塗膜が形成される。
得られた塗布液16塗膜を加熱乾燥させて内層を形成した後、今度は塗布液(外層用塗布液)16を用いてさらに塗布・乾燥工程を繰返すことで、所望の構成膜を得ることができる。その後、冷却して円筒成形管11から構成膜を剥離し、所定の幅で切断することで中間転写ベルト107を得ることができる。
なお、塗布液(内層用塗布液および外層用塗布液)16の樹脂材料としてポリイミド前駆体を用いる場合には、円筒成形管11の外周面上に塗布液16塗膜を形成した後、80℃以上170℃以下で乾燥することにより溶媒を除去し(乾燥工程)、さらに250℃以上350℃以下に加熱することでイミド転化(焼成工程)させてポリイミド樹脂膜を形成する。本実施形態においては、内層の形成および外層の形成(塗布・乾燥工程の繰返し)の後、焼成工程を経ることで所望の構成膜を得ることができる。
尚、中間転写ベルト107に用いる樹脂としてポリイミド樹脂以外の樹脂を適用する場合には、塗布の膜厚、乾燥の際の温度や時間等の条件を適切に調整したうえで、上記のごとく塗布・乾燥工程を繰り返すことにより求められる構成膜が得られる。
円筒成形管11を円筒成形管回転方向(矢印D)の向きに回転し、ノズル15から塗布液(内層用塗布液)16を円筒成形管11の外周面上に吐出し、ブレード18で円筒成形管11の外周面上に均す。ノズル15とブレード18は、ノズルおよびブレード移動方向(矢印E)の方向に一定速度で移動し、塗布液16が円筒成形管11の外周面上に一定の厚みで塗布される。なお、塗布液16は加圧装置17によりノズル15から一定量吐出するように調節されている。これにより、円筒成形管11の外周面上に塗布液16塗膜が形成される。
得られた塗布液16塗膜を加熱乾燥させて内層を形成した後、今度は塗布液(外層用塗布液)16を用いてさらに塗布・乾燥工程を繰返すことで、所望の構成膜を得ることができる。その後、冷却して円筒成形管11から構成膜を剥離し、所定の幅で切断することで中間転写ベルト107を得ることができる。
なお、塗布液(内層用塗布液および外層用塗布液)16の樹脂材料としてポリイミド前駆体を用いる場合には、円筒成形管11の外周面上に塗布液16塗膜を形成した後、80℃以上170℃以下で乾燥することにより溶媒を除去し(乾燥工程)、さらに250℃以上350℃以下に加熱することでイミド転化(焼成工程)させてポリイミド樹脂膜を形成する。本実施形態においては、内層の形成および外層の形成(塗布・乾燥工程の繰返し)の後、焼成工程を経ることで所望の構成膜を得ることができる。
尚、中間転写ベルト107に用いる樹脂としてポリイミド樹脂以外の樹脂を適用する場合には、塗布の膜厚、乾燥の際の温度や時間等の条件を適切に調整したうえで、上記のごとく塗布・乾燥工程を繰り返すことにより求められる構成膜が得られる。
尚、前記中間層を有する構成の場合においても、内層を形成した後、外層を形成する前に、中間層用塗布液を塗布・乾燥する工程を繰り返すことにより形成することができる。
また、前記内周表面層および/または前記外周表面層を有する構成の場合には、内周表面層を塗布乾燥した後に、内層および外層を塗布・乾燥する工程を繰り返すことで内周表面層を、あるいは、内層および外層を塗布乾燥した後に、外周表面層を塗布乾燥する工程を繰り返すことで外周表面層を形成することができる。
また、前記内周表面層および/または前記外周表面層を有する構成の場合には、内周表面層を塗布乾燥した後に、内層および外層を塗布・乾燥する工程を繰り返すことで内周表面層を、あるいは、内層および外層を塗布乾燥した後に、外周表面層を塗布乾燥する工程を繰り返すことで外周表面層を形成することができる。
塗布液16の固形分濃度は、例えば10質量%以上40質量%以下、粘度は1Pa・s以上100Pa・s以下とすることができる。また、塗布液16には、要求される中間転写ベルトの表面抵抗率に応じて所定量のポリアニリン、カーボンブラック等の導電性粒子を分散させておく。分散方法としては、ジェットミル、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、コロイドミル、ペイントシェーカーなどの公知の方法を用いることができる。
また、中間転写ベルト107の厚みは、塗布液16の吐出量とノズル15およびブレード18の移動速度、さらに塗布液16の固形分濃度により調整することができる。中間転写ベルト107の厚みとしては、繰り返し画像出力においても寸法精度などを維持する観点から、50μm以上130μm以下であることが好ましい。
〔像保持体〕
像保持体101a〜101dとしては、公知の電子写真感光体を広く適用することができる。電子写真感光体としては、感光層が無機材料で構成される無機感光体や、感光層が有機材料で構成される有機感光体などを用いることができる。有機感光体においては、露光により電荷を発生する電荷発生層と、電荷を輸送する電荷輸送層を積層する機能分離型有機感光体や、電荷を発生する機能と電荷を輸送する機能を同一の層が果たす単層型有機感光体が好適に用いられる。また、無機感光体においては、感光層がアモルファスシリコンにより構成されているものが、好適に用いられる。
像保持体101a〜101dとしては、公知の電子写真感光体を広く適用することができる。電子写真感光体としては、感光層が無機材料で構成される無機感光体や、感光層が有機材料で構成される有機感光体などを用いることができる。有機感光体においては、露光により電荷を発生する電荷発生層と、電荷を輸送する電荷輸送層を積層する機能分離型有機感光体や、電荷を発生する機能と電荷を輸送する機能を同一の層が果たす単層型有機感光体が好適に用いられる。また、無機感光体においては、感光層がアモルファスシリコンにより構成されているものが、好適に用いられる。
また、像保持体の形状には特に限定はなく、例えば、円筒ドラム状、シート状或いはプレート状等、公知の形状を採用することができる。
〔帯電装置〕
帯電装置102a〜102dとしては、特に制限はなく、例えば、導電性(ここで、「導電性」とは例えば体積抵抗率が107Ω・cm未満を意味する。本明細書においては、特記がない限り同様である。)または半導電性(ここで、「半導電性」とは例えば体積抵抗率が107〜1013Ωcmを意味する。本明細書においては、特記がない限り同様である。)のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器など、公知の帯電器を広く適用することができる。これらの中でも、オゾンの発生が少なく、効率的な帯電を行うことができる接触型帯電器が好ましい。
帯電装置102a〜102dとしては、特に制限はなく、例えば、導電性(ここで、「導電性」とは例えば体積抵抗率が107Ω・cm未満を意味する。本明細書においては、特記がない限り同様である。)または半導電性(ここで、「半導電性」とは例えば体積抵抗率が107〜1013Ωcmを意味する。本明細書においては、特記がない限り同様である。)のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器など、公知の帯電器を広く適用することができる。これらの中でも、オゾンの発生が少なく、効率的な帯電を行うことができる接触型帯電器が好ましい。
帯電装置102a〜102dは、像保持体101a〜101dに対し、通常、直流電流を印加するが、交流電流を更に重畳させて印加してもよい。
〔露光装置〕
露光装置114a〜114dとしては、特に制限はなく、例えば、像保持体101a〜101dの表面に、半導体レーザ光、LED光、液晶シャッタ光等の光源、或いはこれらの光源からポリゴンミラーを介して所望の像様に露光できる光学系機器など、公知の露光装置を広く適用することができる。
露光装置114a〜114dとしては、特に制限はなく、例えば、像保持体101a〜101dの表面に、半導体レーザ光、LED光、液晶シャッタ光等の光源、或いはこれらの光源からポリゴンミラーを介して所望の像様に露光できる光学系機器など、公知の露光装置を広く適用することができる。
〔現像装置〕
現像装置103a〜103dとしては、目的に応じて選択することができる。例えば、一成分系現像剤または二成分系現像剤をブラシ、ローラ等を用い接触或いは非接触させて現像する公知の現像器などが挙げられる。
現像装置103a〜103dとしては、目的に応じて選択することができる。例えば、一成分系現像剤または二成分系現像剤をブラシ、ローラ等を用い接触或いは非接触させて現像する公知の現像器などが挙げられる。
本実施形態の画像形成装置100に用いるトナー(現像剤)は特に限定されず、例えば、結着樹脂と着色剤を含んで構成される。
結着樹脂としては、スチレン類、モノオレフィン類、ビニルエステル類、α−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルエーテル類、ビニルケトン類等の単独重合体および共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。更に、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等も挙げられる。
着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等を代表的なものとして挙げられる。
トナーには、帯電制御剤、離型剤、他の無機粒子等の公知の添加剤を内添加処理や外添加処理してもよい。
離型剤としては、低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等を代表的なものとして挙げられる。
帯電制御剤としては、公知のものを使用することができるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプ等の帯電制御剤を用いることができる。
他の無機粒子としては、粉体流動性、帯電制御等の目的で、平均1次粒径が40nm以下の小径無機粒子を用い、更に必要に応じて、付着力低減の為、それより大径の無機或いは有機粒子を併用してもよい。これらの他の無機粒子は公知のものを使用できる。
また、小径無機粒子については表面処理することにより、分散性が高くなり、粉体流動性をあげる効果が大きくなるため有効である。
また、小径無機粒子については表面処理することにより、分散性が高くなり、粉体流動性をあげる効果が大きくなるため有効である。
トナーの製造方法としては、高い形状制御性を得られることから、乳化重合凝集法や溶解懸濁法等などの重合法が好ましく用いられる。また、これらの方法で得られたトナーをコアにして、更に凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法を行ってもよい。
なお、外添剤を添加する場合、トナーおよび外添剤をヘンシェルミキサー或いはVブレンダー等で混合することによって製造することができる。また、トナーを湿式にて製造する場合は、湿式にて外添することも可能である。
〔一次転写ロール〕
一次転写ロール105a〜105dは単層或いは多層のいずれでもよい。例えば、単層構造の場合は、発泡または無発泡のシリコーンゴム、ウレタンゴム、EPDM等にカーボンブラック等の導電性粒子が適量配合されたロールで構成される。
一次転写ロール105a〜105dは単層或いは多層のいずれでもよい。例えば、単層構造の場合は、発泡または無発泡のシリコーンゴム、ウレタンゴム、EPDM等にカーボンブラック等の導電性粒子が適量配合されたロールで構成される。
また、一次転写ロール105a〜105dとしては、表面が金属で構成されたロールも用いられる。表面が金属で構成された一次転写ロールは、耐環境変動性に優れ、経時でのロール抵抗上昇が抑制され、電源容量および電流地制御の点で好適である。但し、従来においては、一次転写ロールとして表面が金属で構成されたロールを用いた場合には、放電電流の増大による微小白点の画質欠陥が発生しやすいという欠点を有していた。
これに対し、本実施形態に係る中間転写ベルト107を適用することにより、表面が金属で構成された一次転写ロール105a〜105dを用いた場合であっても、微小白点の発生が抑制される。
これに対し、本実施形態に係る中間転写ベルト107を適用することにより、表面が金属で構成された一次転写ロール105a〜105dを用いた場合であっても、微小白点の発生が抑制される。
上記一次転写ロール105a〜105dにおいて表面を構成する金属としては、SUS、鉄、アルミなど従来公知の金属を用いることができるが、特に金属表面にニッケル、銅、クロムなどのメッキ処理を施したものが好適に用いられる。
〔像保持体のクリーニング装置〕
像保持体のクリーニング装置104a〜104dは、一次転写工程後の像保持体101a〜101dの表面に付着する残存トナーを除去するためのものであり、クリーニングブレードの他、ブラシクリーニング、ロールクリーニング等を用いることができる。これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
像保持体のクリーニング装置104a〜104dは、一次転写工程後の像保持体101a〜101dの表面に付着する残存トナーを除去するためのものであり、クリーニングブレードの他、ブラシクリーニング、ロールクリーニング等を用いることができる。これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
〔二次転写ロール〕
二次転写ロール109の層構造は、特に限定されるものではないが、例えば、三層構造の場合、コア層と中間層とその表面を被覆するコーティング層により構成される。コア層は導電性粒子を分散したシリコーンゴム、ウレタンゴム、EPDM等の発泡体で、中間層はこれらの無発泡体で構成される。コーティング層の材料としては、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、パーフルオロアルコキシ樹脂などが挙げられる。二次転写ロール109の体積抵抗率は107Ωcm以下であることが好ましい。また、中間層を除いた2層構造とすることも可能である。
二次転写ロール109の層構造は、特に限定されるものではないが、例えば、三層構造の場合、コア層と中間層とその表面を被覆するコーティング層により構成される。コア層は導電性粒子を分散したシリコーンゴム、ウレタンゴム、EPDM等の発泡体で、中間層はこれらの無発泡体で構成される。コーティング層の材料としては、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、パーフルオロアルコキシ樹脂などが挙げられる。二次転写ロール109の体積抵抗率は107Ωcm以下であることが好ましい。また、中間層を除いた2層構造とすることも可能である。
〔バックアップロール〕
バックアップロール108は、二次転写ロール109の対向電極を形成する。バックアップロール108の層構造は、単層或いは多層のいずれでもよい。例えば単層構造の場合は、シリコーンゴム、ウレタンゴム、EPDM等にカーボンブラック等の導電性粒子が適量配合されたロールで構成される。二層構造の場合は、上記のようなゴム材料で構成される弾性層の外周面を高抵抗層で被覆したロールから構成される。
バックアップロール108は、二次転写ロール109の対向電極を形成する。バックアップロール108の層構造は、単層或いは多層のいずれでもよい。例えば単層構造の場合は、シリコーンゴム、ウレタンゴム、EPDM等にカーボンブラック等の導電性粒子が適量配合されたロールで構成される。二層構造の場合は、上記のようなゴム材料で構成される弾性層の外周面を高抵抗層で被覆したロールから構成される。
また、バックアップロール108としては、表面が金属で構成されたロールも用いられる。表面が金属で構成されたバックアップロールは、耐環境変動性に優れ、経時でのロール抵抗上昇が抑制され、電源容量および電流地制御の点で好適である。但し、従来においては、バックアップロールとして表面が金属で構成されたロールを用いた場合には、放電電流の増大による微小白点の画質欠陥が発生しやすいという欠点を有していた。
これに対し、本実施形態に係る中間転写ベルト107を適用することにより、表面が金属で構成されたバックアップロール108を用いた場合であっても、微小白点の発生が抑制される。
これに対し、本実施形態に係る中間転写ベルト107を適用することにより、表面が金属で構成されたバックアップロール108を用いた場合であっても、微小白点の発生が抑制される。
上記バックアップロール108において表面を構成する金属としては、SUS、鉄、アルミなど従来公知の金属を用いることができるが、特に金属表面にニッケル、銅、クロムなどのメッキ処理を施したものが好適に用いられる。
また、バックアップロール108と二次転写ロール109とのシャフトの間には、通常1kV以上6kV以下の電圧が印加される。バックアップロール108のシャフトへの電圧印加に代えて、バックアップロール108に接触させた電気良導性の電極部材と二次転写ロール109との間に電圧を印加することもできる。上記電極部材としては、金属ロール、導電性ゴムロール、導電性ブラシ、金属プレート、導電性樹脂プレート等が挙げられる。
〔定着装置〕
定着装置110としては、例えば、熱ローラ定着器や加圧ローラ定着器、フラッシュ定着器など公知の定着器を広く適用することができる。
定着装置110としては、例えば、熱ローラ定着器や加圧ローラ定着器、フラッシュ定着器など公知の定着器を広く適用することができる。
〔中間転写ベルトのクリーニング装置〕
中間転写ベルトのクリーニング装置112および113としては、クリーニングブレードの他、ブラシクリーニング、ロールクリーニング等を用いることができ、これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
中間転写ベルトのクリーニング装置112および113としては、クリーニングブレードの他、ブラシクリーニング、ロールクリーニング等を用いることができ、これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
上述した実施の形態においては、像保持体が複数個で構成される所謂タンデム方式の画像形成装置を説明したが、像保持体が1個で、色数分だけ中間転写ベルトが回転・作像プロセスを行う所謂複数サイクル方式(例えば4サイクル方式等)の画像形成装置であっても良い。
また、上述の本実施形態では、少なくとも内層および外層を有し、更には内周表面層、外周表面層および中間層等を有していてもよい前記環状体を、中間転写ベルト107として用いる態様について説明したが、上記環状体は中間転写ベルトの基材としても用いられる。具体的には、基材としての上記環状体の外周面側の表面に、更に弾性層や保護層等を設けた積層体を前記中間転写ベルト107としても用いてもよい。
尚、上記弾性層としては、材質として例えば、EPDM、SBR、NBR、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ノルボルネンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ポリウレタンエラストマーなどのエラストマーや、内部に気泡を含有させることで構造的に弾性を発現する樹脂材料等を用いた弾性層が挙げられる。
上記弾性層の厚さとしては、一般的に20μm以上500μm以下が好ましい。
上記弾性層の厚さとしては、一般的に20μm以上500μm以下が好ましい。
尚、上記保護層としては、材質として例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、フッ化変性樹脂、およびマトリクス樹脂にフッ素樹脂粒子を分散させたもの等が挙げられる。
更には、テトラフルオロエチレン樹脂、ヘキサフルオロプロピレン樹脂、テトラフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレン−パーフロロアルコキシエチレン共重合体、ポリビニリデンフロライド樹脂などのフッ素系樹脂や硬化型シリコーン樹脂、ポリフェニルサルホン樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリイミド樹脂等を用いた保護層が挙げられる。
上記保護層の厚さとしては、一般的に1μm以上100μm以下が好ましい。
更には、テトラフルオロエチレン樹脂、ヘキサフルオロプロピレン樹脂、テトラフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレン−パーフロロアルコキシエチレン共重合体、ポリビニリデンフロライド樹脂などのフッ素系樹脂や硬化型シリコーン樹脂、ポリフェニルサルホン樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリイミド樹脂等を用いた保護層が挙げられる。
上記保護層の厚さとしては、一般的に1μm以上100μm以下が好ましい。
以下、実施例および比較例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
〔実施例1〕
(中間転写ベルトの作製)
−内層用カーボンブラック分散ポリイミド前駆体溶液−
まず、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルからなるポリアミック酸のNMP溶液(イミド転化後の固形分率が18質量%)に、ポリアミック酸の固形分100質量部に対し、カーボンブラック(Special Black 4:Degussa社製)を80質量部となるように添加し、ジェットミル分散機(Geanus PY[衝突部の最小部断面積0.032mm2]:ジーナス社製)を用い、圧力200MPaで分散ユニット部を5回通過させて分散・混合を行い、分散液(A)を得た。
次いで、得られた分散液(A)に対して、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルからなるポリアミック酸のNMP溶液(イミド転化後の固形分率が18質量%)を、ポリアミック酸100質量部に対してカーボンブラックが23.0質量部になるよう添加し、プラネタリー式ミキサー(アイコーミキサー:愛工舎製作所製)を用いて混合・攪拌することにより、内層用カーボンブラック分散ポリイミド前駆体溶液を調製した。
(中間転写ベルトの作製)
−内層用カーボンブラック分散ポリイミド前駆体溶液−
まず、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルからなるポリアミック酸のNMP溶液(イミド転化後の固形分率が18質量%)に、ポリアミック酸の固形分100質量部に対し、カーボンブラック(Special Black 4:Degussa社製)を80質量部となるように添加し、ジェットミル分散機(Geanus PY[衝突部の最小部断面積0.032mm2]:ジーナス社製)を用い、圧力200MPaで分散ユニット部を5回通過させて分散・混合を行い、分散液(A)を得た。
次いで、得られた分散液(A)に対して、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルからなるポリアミック酸のNMP溶液(イミド転化後の固形分率が18質量%)を、ポリアミック酸100質量部に対してカーボンブラックが23.0質量部になるよう添加し、プラネタリー式ミキサー(アイコーミキサー:愛工舎製作所製)を用いて混合・攪拌することにより、内層用カーボンブラック分散ポリイミド前駆体溶液を調製した。
−外層用ポリアニリン分散ポリイミド前駆体溶液−
3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルからなるポリアミック酸のNMP溶液(イミド転化後の固形分率が18質量%)を、ポリアミック酸100質量部に対してポリアニリンが13.0質量部になるよう添加し、プラネタリー式ミキサー(アイコーミキサー:愛工舎製作所製)を用いて混合・攪拌することにより、外層用ポリアニリン分散ポリイミド前駆体溶液を調製した。
3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルからなるポリアミック酸のNMP溶液(イミド転化後の固形分率が18質量%)を、ポリアミック酸100質量部に対してポリアニリンが13.0質量部になるよう添加し、プラネタリー式ミキサー(アイコーミキサー:愛工舎製作所製)を用いて混合・攪拌することにより、外層用ポリアニリン分散ポリイミド前駆体溶液を調製した。
−内層の形成−
図2に示す円筒成形管11として、外径366mm、長さ650mmのアルミニウム製円筒体を用意した。かかるアルミニウム製円筒体は、表面を切削して外径を366mmとした後、球形ガラス粒子によるブラスト処理により、表面粗さRa:0.40μmに粗面化したものである。その円筒成形管11の表面にシリコーン系離型剤(商品名:KS700、信越化学(株)製)を塗布し、300℃で1時間焼き付け処理を施してアルミニウム製円筒体を作製した。さらに、回転塗布工程として、図2に示すように、円筒成型管11を軸方向を水平にして矢印Dの方向に40rpmで回転させた。ブレード18は幅20mm、厚さ0.5mmのSUSからなり、弾力性を有している。ブレード18を円筒成型管11に押付け、ポリイミド前駆体溶液16として前記内層用カーボンブラック分散ポリイミド前駆体溶液を用い、容器14から口径2mmのノズル15を通して押し出した。ポリイミド前駆体溶液16がブレード18を通過する際、ブレード18が押し広げられ、ブレード18と円筒成型管11の間には隙間ができた。次いで、ノズル15とブレード18を矢印Eの方向に120mm/分の速さで移動させた。なお、塗布の際には、円筒成型管11の両端に20mmずつの不塗布領域を設けた。次に、内層用カーボンブラック分散ポリイミド前駆体溶液が塗布された円筒成型管11を水平のまま、6rpmで回転させながら120℃で25分間加熱乾燥させ、内層カーボンブラック分散ポリイミド前駆体乾燥膜を得た。なお、内層カーボンブラック分散ポリイミド前駆体乾燥膜の膜厚は、後に示すイミド化後の膜厚が33μmになるよう、塗布時のノズル15からの押出し液量を調整した。また内層カーボンブラック分散ポリイミド前駆体乾燥膜中の残留NMP量は31質量%であった。
図2に示す円筒成形管11として、外径366mm、長さ650mmのアルミニウム製円筒体を用意した。かかるアルミニウム製円筒体は、表面を切削して外径を366mmとした後、球形ガラス粒子によるブラスト処理により、表面粗さRa:0.40μmに粗面化したものである。その円筒成形管11の表面にシリコーン系離型剤(商品名:KS700、信越化学(株)製)を塗布し、300℃で1時間焼き付け処理を施してアルミニウム製円筒体を作製した。さらに、回転塗布工程として、図2に示すように、円筒成型管11を軸方向を水平にして矢印Dの方向に40rpmで回転させた。ブレード18は幅20mm、厚さ0.5mmのSUSからなり、弾力性を有している。ブレード18を円筒成型管11に押付け、ポリイミド前駆体溶液16として前記内層用カーボンブラック分散ポリイミド前駆体溶液を用い、容器14から口径2mmのノズル15を通して押し出した。ポリイミド前駆体溶液16がブレード18を通過する際、ブレード18が押し広げられ、ブレード18と円筒成型管11の間には隙間ができた。次いで、ノズル15とブレード18を矢印Eの方向に120mm/分の速さで移動させた。なお、塗布の際には、円筒成型管11の両端に20mmずつの不塗布領域を設けた。次に、内層用カーボンブラック分散ポリイミド前駆体溶液が塗布された円筒成型管11を水平のまま、6rpmで回転させながら120℃で25分間加熱乾燥させ、内層カーボンブラック分散ポリイミド前駆体乾燥膜を得た。なお、内層カーボンブラック分散ポリイミド前駆体乾燥膜の膜厚は、後に示すイミド化後の膜厚が33μmになるよう、塗布時のノズル15からの押出し液量を調整した。また内層カーボンブラック分散ポリイミド前駆体乾燥膜中の残留NMP量は31質量%であった。
−外層の形成−
内層カーボンブラック分散ポリイミド前駆体乾燥膜が形成された円筒成形管11の表面に、前記外層用ポリアニリン分散ポリイミド前駆体溶液を、内層の形成に記載の方法により塗布した。
次に、外層用ポリアニリン分散ポリイミド前駆体溶液が塗布された円筒成型管11を水平のまま、6rpmで回転させながら120℃で25分間加熱乾燥させ、外層ポリアニリン分散ポリイミド前駆体乾燥膜を得た。なお、外層ポリアニリン分散ポリイミド前駆体乾燥膜の膜厚は、後に示すイミド化後の膜厚が67μmになるよう、塗布時のノズル15からの押出し液量を調整した。
内層カーボンブラック分散ポリイミド前駆体乾燥膜が形成された円筒成形管11の表面に、前記外層用ポリアニリン分散ポリイミド前駆体溶液を、内層の形成に記載の方法により塗布した。
次に、外層用ポリアニリン分散ポリイミド前駆体溶液が塗布された円筒成型管11を水平のまま、6rpmで回転させながら120℃で25分間加熱乾燥させ、外層ポリアニリン分散ポリイミド前駆体乾燥膜を得た。なお、外層ポリアニリン分散ポリイミド前駆体乾燥膜の膜厚は、後に示すイミド化後の膜厚が67μmになるよう、塗布時のノズル15からの押出し液量を調整した。
得られた内層用カーボンブラック分散ポリイミド前駆体乾燥膜上に、外層用ポリアニリン分散ポリイミド前駆体乾燥膜を積層した円筒成型管11を、200℃で30分間、260℃で30分間、290℃で50分間加熱させて、ポリアニリン・カーボンブラック分散ポリイミド皮膜を形成した。その後、円筒成型管11の温度が室温(25℃)にまで冷えたところで、円筒成型管11よりポリイミド樹脂皮膜を剥離した。得られたポリイミド樹脂皮膜を362mmの幅で切断し、内層と外層とからなる2層構成の中間転写ベルトを得た。得られた中間転写ベルトを2枚つなぎ合わせて周長2111mmの中間転写ベルトを得た。
得られた中間転写ベルトの表面抵抗率は10.07LogΩ/□、体積抵抗率は11.02LogΩ・cmであった。尚、表面抵抗率および体積抵抗率の測定は、中間転写ベルトのプロセス方向20点、プロセス方向に対して直角方向に4点の合わせて80点について測定し平均値を求めた。
得られた中間転写ベルトの表面抵抗率は10.07LogΩ/□、体積抵抗率は11.02LogΩ・cmであった。尚、表面抵抗率および体積抵抗率の測定は、中間転写ベルトのプロセス方向20点、プロセス方向に対して直角方向に4点の合わせて80点について測定し平均値を求めた。
〔実施例2〜28、比較例1〜8〕
実施例1において、外層膜厚(du)、内層膜厚(dl)、外層ポリアニリン(PAn)含有量C1、内層カーボンブラック(CB)含有量C2をそれぞれ表1および表2に示す値とした以外は、実施例1に記載の方法により実施例2〜28および比較例1〜8の中間転写ベルトを作製した。また、それぞれの中間転写ベルトの表面抵抗率および体積抵抗率を表1および表2に示す。
実施例1において、外層膜厚(du)、内層膜厚(dl)、外層ポリアニリン(PAn)含有量C1、内層カーボンブラック(CB)含有量C2をそれぞれ表1および表2に示す値とした以外は、実施例1に記載の方法により実施例2〜28および比較例1〜8の中間転写ベルトを作製した。また、それぞれの中間転写ベルトの表面抵抗率および体積抵抗率を表1および表2に示す。
〔実施例29〕
実施例6において、外層膜厚(du)を表2に示す値とし、且つ以下の方法により前記外層の外周面側の表面に更に外周表面層(厚さ5μm)を形成したこと以外は、実施例6に記載の方法により実施例29の中間転写ベルトを作製した。
−外周表面層の形成方法−
実施例6において内層の形成に用いた内層用カーボンブラック分散ポリイミド前駆体溶液のカーボンブラックの含有量が、ポリアミック酸100質量部に対して22質量部となるように調整した溶液を用い、それ以外は実施例6において外層の形成に適用した方法によって、外周表面層を形成した。
尚、中間転写ベルトの表面抵抗率および体積抵抗率を表2に示す。
実施例6において、外層膜厚(du)を表2に示す値とし、且つ以下の方法により前記外層の外周面側の表面に更に外周表面層(厚さ5μm)を形成したこと以外は、実施例6に記載の方法により実施例29の中間転写ベルトを作製した。
−外周表面層の形成方法−
実施例6において内層の形成に用いた内層用カーボンブラック分散ポリイミド前駆体溶液のカーボンブラックの含有量が、ポリアミック酸100質量部に対して22質量部となるように調整した溶液を用い、それ以外は実施例6において外層の形成に適用した方法によって、外周表面層を形成した。
尚、中間転写ベルトの表面抵抗率および体積抵抗率を表2に示す。
〔実施例30〕
実施例7において、外層膜厚(du)を表2に示す値とし、且つ以下の方法により前記内層の内周面側の表面に更に内周表面層(厚さ5μm)を形成したこと以外は、実施例7に記載の方法により実施例30の中間転写ベルトを作製した。
−内周表面層の形成方法−
実施例7において外層の形成に用いた外層用ポリアニリン分散ポリイミド前駆体溶液のポリアニリンの含有量が、ポリアミック酸100質量部に対して15.4質量部となるように調整した溶液を用い、それ以外は実施例7において前記内層の形成に適用した方法によって、内周表面層を形成した。その後、内周表面層の外周面側に、実施例7に記載の方法によって内層および外層を形成した。
尚、中間転写ベルトの表面抵抗率および体積抵抗率を表2に示す。
実施例7において、外層膜厚(du)を表2に示す値とし、且つ以下の方法により前記内層の内周面側の表面に更に内周表面層(厚さ5μm)を形成したこと以外は、実施例7に記載の方法により実施例30の中間転写ベルトを作製した。
−内周表面層の形成方法−
実施例7において外層の形成に用いた外層用ポリアニリン分散ポリイミド前駆体溶液のポリアニリンの含有量が、ポリアミック酸100質量部に対して15.4質量部となるように調整した溶液を用い、それ以外は実施例7において前記内層の形成に適用した方法によって、内周表面層を形成した。その後、内周表面層の外周面側に、実施例7に記載の方法によって内層および外層を形成した。
尚、中間転写ベルトの表面抵抗率および体積抵抗率を表2に示す。
(表面抵抗率ρsの測定)
図3に表面抵抗率測定装置の断面概略図を示す。GNDに接続された裏面電極23の上に絶縁シート24、さらにその上に測定サンプル27を配置する。測定サンプル27の上に表面電極21とガード電極22を配置し、絶縁シート24を介して裏面電極23と表面電極21およびガード電極22で、測定サンプル27を挟んだサンドイッチ構成となっている。ガード電極22に接続された直流電源25により直流電圧を印加し、表面電極21に接続された微小電流計26により流れる電流量を測定し、表面抵抗率を算出する。
図5に、表面抵抗率測定装置に用いる電極の平面概略図を示す。表面電極21を中心とし、同心円環状にガード電極22が配置されている。ここで、d1〜d3は、それぞれ表面電極21の直径、ガード電極22の内周円の直径、ガード電極22の外周円の直径を表す。これらの値は、測定サンプルの大きさおよび形状に併せて任意に設定可能である。なお、本実施例中の表面抵抗率の測定には、URプローブ(三菱化学社製)を用い、d1〜d3はそれぞれ下記の値とした。
d1=16mm
d2=30mm
d3=40mm
表面抵抗率ρsは下記式(4)にて算出した。
ρs=[π(d2+d1)/(d2−d1)]×(V/I) (4)
(ここで、Vは表面電極21に印加する電圧値(V)を、Iは微小電流計26で検出する電流値(A)をそれぞれ表す。本実施例中の表面抵抗率の測定では、表面電極21に印加する電圧は500Vとした。また、電流値Iは電圧Vを印加してから10s後の値とした。表面抵抗率の測定は温度20℃、相対湿度40%の環境下で行った。)
図3に表面抵抗率測定装置の断面概略図を示す。GNDに接続された裏面電極23の上に絶縁シート24、さらにその上に測定サンプル27を配置する。測定サンプル27の上に表面電極21とガード電極22を配置し、絶縁シート24を介して裏面電極23と表面電極21およびガード電極22で、測定サンプル27を挟んだサンドイッチ構成となっている。ガード電極22に接続された直流電源25により直流電圧を印加し、表面電極21に接続された微小電流計26により流れる電流量を測定し、表面抵抗率を算出する。
図5に、表面抵抗率測定装置に用いる電極の平面概略図を示す。表面電極21を中心とし、同心円環状にガード電極22が配置されている。ここで、d1〜d3は、それぞれ表面電極21の直径、ガード電極22の内周円の直径、ガード電極22の外周円の直径を表す。これらの値は、測定サンプルの大きさおよび形状に併せて任意に設定可能である。なお、本実施例中の表面抵抗率の測定には、URプローブ(三菱化学社製)を用い、d1〜d3はそれぞれ下記の値とした。
d1=16mm
d2=30mm
d3=40mm
表面抵抗率ρsは下記式(4)にて算出した。
ρs=[π(d2+d1)/(d2−d1)]×(V/I) (4)
(ここで、Vは表面電極21に印加する電圧値(V)を、Iは微小電流計26で検出する電流値(A)をそれぞれ表す。本実施例中の表面抵抗率の測定では、表面電極21に印加する電圧は500Vとした。また、電流値Iは電圧Vを印加してから10s後の値とした。表面抵抗率の測定は温度20℃、相対湿度40%の環境下で行った。)
(体積抵抗率ρvの測定)
図4に体積抵抗率測定装置の断面概略図を示す。直流電源25を介してGNDに接続された裏面電極23の上に測定サンプル27を配置する。測定サンプル27の上に表面電極21とガード電極22を配置し、裏面電極23と表面電極21およびガード電極22で、測定サンプル27を挟んだサンドイッチ構成となっている。ガード電極22はGNDに接続されている。裏面電極23に接続された直流電源25により直流電圧を印加し、表面電極21に接続された微小電流計26により流れる電流量を測定し、体積抵抗率を算出する。
図5に、体積抵抗率測定装置に用いる電極の平面概略図を示す。表面電極21を中心とし、同心円環状にガード電極22が配置されている。ここで、d1〜d3は、それぞれ表面電極21の直径、ガード電極22の内周円の直径、ガード電極22の外周円の直径を表す。これらの値は、測定サンプルの大きさおよび形状に併せて任意に設定可能である。なお、本実施例中の体積抵抗率の測定には、URプローブ(三菱化学社製)を用い、d1〜d3はそれぞれ下記の値とした。
d1=16mm
d2=30mm
d3=40mm
体積抵抗率ρvは下記式(5)にて算出した。
ρv=[(π×d12)/4]×(V/I)×(1/t) (5)
(ここで、Vは表面電極21に印加する電圧値(V)を、Iは微小電流計26で検出する電流値(A)を、tは測定サンプルの膜厚(cm)をそれぞれ表す。本実施例中の体積抵抗率の測定では、表面電極21に印加する電圧は500Vとした。また、電流値Iは電圧Vを印加してから10s後の値とした。また、測定サンプルの膜厚tの測定には、マイクロメーターや渦電流式膜厚系など公知のいかなる方法も好適に用いることができるが、本実施例中では、渦電流式膜厚計ISOSCOPE MP30(Fischer社製)にて膜厚を測定した。体積抵抗率の測定は温度20℃、相対湿度40%の環境下で行った。)
図4に体積抵抗率測定装置の断面概略図を示す。直流電源25を介してGNDに接続された裏面電極23の上に測定サンプル27を配置する。測定サンプル27の上に表面電極21とガード電極22を配置し、裏面電極23と表面電極21およびガード電極22で、測定サンプル27を挟んだサンドイッチ構成となっている。ガード電極22はGNDに接続されている。裏面電極23に接続された直流電源25により直流電圧を印加し、表面電極21に接続された微小電流計26により流れる電流量を測定し、体積抵抗率を算出する。
図5に、体積抵抗率測定装置に用いる電極の平面概略図を示す。表面電極21を中心とし、同心円環状にガード電極22が配置されている。ここで、d1〜d3は、それぞれ表面電極21の直径、ガード電極22の内周円の直径、ガード電極22の外周円の直径を表す。これらの値は、測定サンプルの大きさおよび形状に併せて任意に設定可能である。なお、本実施例中の体積抵抗率の測定には、URプローブ(三菱化学社製)を用い、d1〜d3はそれぞれ下記の値とした。
d1=16mm
d2=30mm
d3=40mm
体積抵抗率ρvは下記式(5)にて算出した。
ρv=[(π×d12)/4]×(V/I)×(1/t) (5)
(ここで、Vは表面電極21に印加する電圧値(V)を、Iは微小電流計26で検出する電流値(A)を、tは測定サンプルの膜厚(cm)をそれぞれ表す。本実施例中の体積抵抗率の測定では、表面電極21に印加する電圧は500Vとした。また、電流値Iは電圧Vを印加してから10s後の値とした。また、測定サンプルの膜厚tの測定には、マイクロメーターや渦電流式膜厚系など公知のいかなる方法も好適に用いることができるが、本実施例中では、渦電流式膜厚計ISOSCOPE MP30(Fischer社製)にて膜厚を測定した。体積抵抗率の測定は温度20℃、相対湿度40%の環境下で行った。)
−評価−
図1に示す基本構成を有するフルカラー複合機(DocuColor 8000 Digital Press:富士ゼロックス社製)を改造した画像評価機(2次転写ロールを評価機本体内蔵の電源から切り離して、外部電源(TRek社製 MODEL 610D)に接続し、2次転写ロールに外部から直接電圧を印加できるように改造)に、前記中間転写ベルトを搭載した。プリント時に二次転写ロールに印加される転写電圧を4.0kVに設定した。Cyanベタ(濃度100%)画像で微小白点および転写不良を、Cyanハーフトーン(濃度70%)でウロコ状濃度ムラを、Cyanハーフトーン(濃度30%)でHTムラをそれぞれグレード評価した。尚、評価基準は以下の通りである。結果を表1および表2に示す。
図1に示す基本構成を有するフルカラー複合機(DocuColor 8000 Digital Press:富士ゼロックス社製)を改造した画像評価機(2次転写ロールを評価機本体内蔵の電源から切り離して、外部電源(TRek社製 MODEL 610D)に接続し、2次転写ロールに外部から直接電圧を印加できるように改造)に、前記中間転写ベルトを搭載した。プリント時に二次転写ロールに印加される転写電圧を4.0kVに設定した。Cyanベタ(濃度100%)画像で微小白点および転写不良を、Cyanハーフトーン(濃度70%)でウロコ状濃度ムラを、Cyanハーフトーン(濃度30%)でHTムラをそれぞれグレード評価した。尚、評価基準は以下の通りである。結果を表1および表2に示す。
<微小白点>
G0:発生が無い
G1:わずかに発生が見られる(許容レベル内)
G2:発生が見られる(許容レベル内)
G3:発生が容易に確認できる(許容レベル内)
G4:発生が確認でき許容できなくなるレベル
G5:発生が顕著になり許容レベルを大きく超える
G6:発生数、大きさも大きくなり許容レベルをはるかに超える
<ウロコ状濃度ムラ>
G0:発生が無い
G1:わずかに発生が見られる(許容レベル内)
G2:発生が見られる(許容レベル内)
G3:発生が容易に確認できる(許容レベル内)
G4:発生が確認でき許容できなくなるレベル
G5:発生が顕著になり許容レベルを大きく超える
G6:はっきりとしたウロコ形態が確認できるレベル
G0:発生が無い
G1:わずかに発生が見られる(許容レベル内)
G2:発生が見られる(許容レベル内)
G3:発生が容易に確認できる(許容レベル内)
G4:発生が確認でき許容できなくなるレベル
G5:発生が顕著になり許容レベルを大きく超える
G6:発生数、大きさも大きくなり許容レベルをはるかに超える
<ウロコ状濃度ムラ>
G0:発生が無い
G1:わずかに発生が見られる(許容レベル内)
G2:発生が見られる(許容レベル内)
G3:発生が容易に確認できる(許容レベル内)
G4:発生が確認でき許容できなくなるレベル
G5:発生が顕著になり許容レベルを大きく超える
G6:はっきりとしたウロコ形態が確認できるレベル
<転写不良>
G0:濃度低下がない
G1:わずかに濃度の低下が見られる(許容レベル内)
G2:濃度低下が見られる(許容レベル内)
G3:濃度低下が容易に確認できる(許容レベル内)
G4:濃度低下が確認でき許容できなくなるレベル
G5:濃度低下が顕著になり許容レベルを大きく超える
G6:濃度低下によりドット形状が確認できない
<HTムラ>
G0:発生が無い
G1:わずかに発生が見られる(許容レベル内)
G2:発生が見られる(許容レベル内)
G3:発生が容易に確認できる(許容レベル内)
G4:発生が確認でき許容できなくなるレベル
G5:発生が顕著になり許容レベルを大きく超える
G6:発生数、大きさも大きくなり許容レベルをはるかに超える
G0:濃度低下がない
G1:わずかに濃度の低下が見られる(許容レベル内)
G2:濃度低下が見られる(許容レベル内)
G3:濃度低下が容易に確認できる(許容レベル内)
G4:濃度低下が確認でき許容できなくなるレベル
G5:濃度低下が顕著になり許容レベルを大きく超える
G6:濃度低下によりドット形状が確認できない
<HTムラ>
G0:発生が無い
G1:わずかに発生が見られる(許容レベル内)
G2:発生が見られる(許容レベル内)
G3:発生が容易に確認できる(許容レベル内)
G4:発生が確認でき許容できなくなるレベル
G5:発生が顕著になり許容レベルを大きく超える
G6:発生数、大きさも大きくなり許容レベルをはるかに超える
11 円筒成形管
14 容器
15 ノズル
16 ポリイミド前駆体溶液
17 加圧装置
18 ブレード
21 表面電極
22 ガード電極
23 裏面電極
24 絶縁シート
25 直流電源
26 微小電流計
27 測定サンプル
101a〜101d 像保持体
102a〜102d 帯電装置
103a〜103d 現像装置
104a〜104d 像保持体のクリーニング装置
105a〜105d 一次転写ロール
106a〜106d テンションロール
107 中間転写ベルト
108 バックアップロール
109 二次転写ロール
110 定着装置
111 ドライブロール
112 中間転写ベルトのクリーニングブレード
113 中間転写ベルトのクリーニングブラシ
114a〜114d 像露光装置
115 被転写媒体
116 二次転写ベルト
14 容器
15 ノズル
16 ポリイミド前駆体溶液
17 加圧装置
18 ブレード
21 表面電極
22 ガード電極
23 裏面電極
24 絶縁シート
25 直流電源
26 微小電流計
27 測定サンプル
101a〜101d 像保持体
102a〜102d 帯電装置
103a〜103d 現像装置
104a〜104d 像保持体のクリーニング装置
105a〜105d 一次転写ロール
106a〜106d テンションロール
107 中間転写ベルト
108 バックアップロール
109 二次転写ロール
110 定着装置
111 ドライブロール
112 中間転写ベルトのクリーニングブレード
113 中間転写ベルトのクリーニングブラシ
114a〜114d 像露光装置
115 被転写媒体
116 二次転写ベルト
Claims (6)
- 電子写真方式による画像形成装置に用いられ、樹脂を含有する内層と、樹脂を含有し前記内層よりも外周表面側に積層される外層と、の少なくとも2層を有してなり、
導電剤として、前記外層にポリアニリンを、前記内層にカーボンブラックを含有し、
且つ下記式(1)および式(2)を満たすことを特徴とする環状体。
13.0≦C1≦15.0 (1)
21.5≦C2≦25.0 (2)
(上記式(1)および式(2)中、C1は外層を構成する樹脂100質量部に対するポリアニリンの含有量(質量部)を、C2は内層を構成する樹脂100質量部に対するカーボンブラックの含有量(質量部)を、それぞれ表す。) - 下記式(3)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の環状体。
50≦du/(du+dl)×100≦80 (3)
(上記式(3)中、duは外層の膜厚(μm)を、dlは内層の膜厚(μm)を、それぞれ表す。) - 請求項1または請求項2に記載の環状体と、前記環状体を内面側から回転可能に張力がかかった状態で掛け渡す複数の回転部材と、を備えることを特徴とする環状体ユニット。
- 像保持体と、該像保持体を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電された像保持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記像保持体上の静電潜像をトナー像として顕像化する現像手段と、前記トナー像を中間転写ベルトに転写する一次転写手段と、前記中間転写ベルトに転写されたトナー像を、被転写媒体に転写する二次転写手段と、前記被転写媒体上のトナー像を定着する定着手段と、を備え、
前記中間転写ベルトとして請求項1または請求項2に記載の環状体を用いることを特徴とする画像形成装置。 - 前記一次転写手段において、中間転写ベルトの内面側に接する一次転写部材の表面が金属製であることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記二次転写手段において、中間転写ベルトの内面側に接する二次転写部材の表面が金属製であることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009068767A JP2009258698A (ja) | 2008-03-26 | 2009-03-19 | 環状体、環状体ユニットおよび画像形成装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008082020 | 2008-03-26 | ||
JP2009068767A JP2009258698A (ja) | 2008-03-26 | 2009-03-19 | 環状体、環状体ユニットおよび画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009258698A true JP2009258698A (ja) | 2009-11-05 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009068767A Withdrawn JP2009258698A (ja) | 2008-03-26 | 2009-03-19 | 環状体、環状体ユニットおよび画像形成装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012088650A (ja) * | 2010-10-22 | 2012-05-10 | Ricoh Co Ltd | トナー担持体、現像装置及び画像形成装置 |
JP2012168523A (ja) * | 2011-02-12 | 2012-09-06 | Xerox Corp | 画像形成デバイスのためのエンドレス可撓性部材 |
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JPH1145010A (ja) | 1997-07-24 | 1999-02-16 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2005091789A (ja) | 2003-09-18 | 2005-04-07 | Bridgestone Corp | 転写ベルト |
US7130569B2 (en) * | 2004-07-02 | 2006-10-31 | Xerox Corporation | Polyaniline filled polyimide weldable intermediate transfer components |
JP4649986B2 (ja) | 2004-12-27 | 2011-03-16 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置 |
JP5182915B2 (ja) * | 2007-09-18 | 2013-04-17 | 株式会社ブリヂストン | 導電性エンドレスベルト |
JP4513912B2 (ja) * | 2008-03-21 | 2010-07-28 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置用ベルト、ベルト張架装置及び画像形成装置 |
-
2009
- 2009-03-19 JP JP2009068767A patent/JP2009258698A/ja not_active Withdrawn
- 2009-03-25 US US12/411,028 patent/US8032067B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012088650A (ja) * | 2010-10-22 | 2012-05-10 | Ricoh Co Ltd | トナー担持体、現像装置及び画像形成装置 |
JP2012168523A (ja) * | 2011-02-12 | 2012-09-06 | Xerox Corp | 画像形成デバイスのためのエンドレス可撓性部材 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20090245895A1 (en) | 2009-10-01 |
US8032067B2 (en) | 2011-10-04 |
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