JP2010026432A - ベルト部材、転写装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トナー像を担持する高抵抗の表層を有した多層構造のループ状のベルト部材において、ループ内側の面である裏面における表面抵抗率の500V印加時の10sec値が常用対数値log(Ω/□)で9.0〜12.5であり、ループ外側の面であるおもて面における表面抵抗率の100sec値と1sec値との差であるおもて面表面抵抗率変化量が、100V印加時に常用対数値log(Ω/□)で0.5〜1.50及び500V印加時に常用対数値log(Ω/□)で0.2以下であり、上記裏面における表面抵抗率の100sec値と1sec値との差である裏面表面抵抗率変化量が、100V印加時及び500V印加時共に常用対数値log(Ω/□)で0.1以下である。
【選択図】図1
Description
また、請求項2の発明は、請求項1のベルト部材において、上記表面層には少なくともカーボンブラックが添加されていることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2のベルト部材において、上記おもて面側及び上記裏面側に、電子導電性部材とイオン導電性部材とを含む層が設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、潜像担持体上のトナー像が一時的に転写される中間転写体を備えた転写装置において、該中間転写体として、請求項1、2または3のベルト部材を用いることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像をトナー像に現像する現像手段と、該潜像担持体上のトナー像が一時的に転写される中間転写ベルトを有する転写手段とを備えた画像形成装置において、該転写手段として、請求項4の転写装置を用いることを特徴とするものである。
図4に多層ベルトの概略を示す。多層ベルトとは厚み方向に抵抗が異なる構成を有し模式的に図4(a)、図4(b)、図4(c)、図4(d)に示す。図中(○)は導電剤(カーボンブラック:CB)を示し、導電剤が多い部分は抵抗が低いことを示している。
中間転写ベルトの製造方法は限定するものでなく、ディッピング法、遠心成型法、押出成型法、インフレーション法、フローコート塗工法、スプレイ塗工法等内型または外型を用いて全ての製法で製造できるものである。
ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂等単独、又は複数使用できる。強度からポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂が好ましく、導電性カーボンブラック等を添加することで抵抗をコントロールする。
クロロプレンゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリン系ゴム、フッ素系ゴム、シリコーンゴム、アクリルゴム、EPDM、SBR、NBR、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム等が挙げられる。導電剤にはイオン導電剤、カーボンブラック、又は両者添加するハイブリッド添加し抵抗をコントロールする。多くは基層と同一製法により製造することが出来、例えば、基層上に基層と同一製法のスパイラル状に塗布することが好ましい。
本実施形態では、芳香族多価カルボン酸無水物に3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、芳香族ジアミンとしてp−フェニレンジアミン、有機極性溶媒としてN−メチル−2−ピロリドン(NMP)を用いて重合させポリアミック酸溶液を得る。固形分濃度に対して17[%]のアセチレンブラックを添加しアクアマイザー(細川ミクロン社製)を用いて混合撹拌させ、最終固形分濃度が18%のポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミック酸を得た。
このようにして得られたポリアミック酸を遠心成型法により環状体に成型を行った。直径319[mm]の金属製円筒型を100[rpm]で回転させながら、型の内面にディスペンサにて固形分濃度19[%]のポリアミック酸を均等に供給し、次に1000[rpm]、5[min]回転させることで液のレベリングを行う。次に回転数を300[rpm]に下げ、徐々に温度を130[℃]まで上げ、40分乾燥固形化を行う。固形化後円筒型は停止状態で350[℃]まで加熱を行いイミド閉環が行われイミド化が完了しポリイミド被膜を得た。室温まで冷却した円筒型からポリイミド被膜を外し、両端部を330[mm]幅にカットすることで膜厚80[μm]の基層となるシームレス中間転写ベルトを得た。抵抗は導電剤添加量(カーボンブラックの添加量)で調整を行った。
次に、直径319[mm]の円筒型に上記膜厚80[μm]の基層となるシームレス中間転写ベルトをかぶせ両端をテープにて目張りシールを行う。
表層抵抗はカーボンブラックの抵抗、添加量、粒径(2次粒子)によって調整することができる。粒径が大きいと粒子間距離がバラツキ、電流の導通路が形成し易いため抵抗は小さくなり、耐圧が下がることから電圧依存性も大きくなる。カーボン分散液の分散性を高くすることは、カーボン粒子間距離が均等になるにつれ抵抗は上昇し、耐圧が高くなることから電圧依存性も小さくなる。
本実施形態では、基層として芳香族多価カルボン酸無水物に3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、芳香族ジアミンとしてp−フェニレンジアミン、有機極性溶媒としてN−メチル−2−ピロリドン(NMP)を用いて重合させポリアミック酸溶液を得る。固形分濃度に対して17%のアセチレンブラックを添加しアクアマイザー(細川ミクロン社製)を用いて混合撹拌させ、最終固形分濃度が18%のポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミック酸を得た。このようにして得られたポリアミック酸をスパイラル成型法により基層成型を行った。直径319[mm]の金属製円筒型を30[rpm]で回転させながら、型の外面に5[mm]幅のディスペンサを1回転で5[mm]の速度で型の軸方向へ等速で移動させ固形分濃度19[%]のポリアミック酸を均等に塗布する。次に1000[rpm]、5[min]回転させることで液のレベリングを行う。
基層が形成された直径319[mm]の金属製円筒型を40[rpm]で回転させながら、型の外面に5[mm]幅のディスペンサを1回転で5[mm]の速度で型の軸方向へ等速で移動させ弾性材料を均等に塗布する。次に1000[rpm]、5[min]回転させることで液のレベリングを行う。
次に、チリ、残像及び放電画像などの発生を抑制し良好な画像を得ることができるベルト部材の検証のために行った実験について説明する。表1に本実験で用いた実施例1〜3及び比較例1〜6のベルト部材の特性対比表、画像評価及び総合評価などを示す。
本実験におけるベルト部材の体積抵抗率(ρv)の測定は、ハイレスターUP(三菱化学株式会社)を用いて、以下の条件で行った。
・URSプローブ
・レジテーブル:1[mm]厚導電ゴム附き
・測定電圧:100[V]
・測定時間:10[sec]値
・加圧力:2[kgf]
本実験におけるベルト部材の表面抵抗率(ρs)の測定は、ハイレスターUP(三菱化学株式会社)を用いて、以下の条件で行った。
・URSプローブ
・レジテーブル:絶縁
・測定電圧:500[V]
・測定時間:10[sec]値
・加圧力:2[kgf]
・体積抵抗率:log(Ω・cm)
・表面抵抗率:log(Ω/□)
表面抵抗率変化量は図5に示すように、表面抵抗率測定時間が100[sec]のときの表面抵抗率である100[sec]値と、表面抵抗率測定時間が1[sec]のときの表面抵抗率である1[sec]値との差であり、数1で表すことができる。
表面抵抗率電圧依存性(印加電圧が大きくなるほど抵抗が低くなる特性)は500[V]印加時の測定抵抗と100[V]印加時の測定抵抗との差とする。
また、本実施形態によれば、上述した実験の結果からわかるように、上記表層には少なくともカーボンブラックが添加されていることで、高転写電圧を印加してもチリや残留電荷による残像などの発生を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、上述した実験の結果からわかるように、上記おもて面側及び上記裏面側に、電子導電性部材とイオン導電性部材とを含む層である上記表層と上記中間層とが設けられていることで、高転写電圧を印加してもチリや残留電荷による残像の発生を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、潜像担持体である感光体102上のトナー像が一時的に転写される中間転写体である中間転写ベルトを備えた転写装置において、上記中間転写ベルトとして本発明のベルト部材を用いることにより、上述した実験の結果からわかるように、許容できないチリや残像及び放電画像の発生を抑制することができ、良好な画像を得ることができる。
また、本実施形態によれば、潜像を担持する潜像担持体である感光体102と、上記潜像をトナー像に現像する現像手段である現像装置104と、感光体102上のトナー像が一時的に転写される中間転写ベルト201を有する転写手段とを備えた画像形成装置において、上記転写手段として、本発明のベルト部材を中間転写ベルト201として用いた転写装置を用いることで、上述した実験の結果からわかるように、許容できないチリ、残像及び放電画像の発生を抑制することができ、良好な画像を得ることができる。
102 感光体
104 現像装置
200 転写装置
201 中間転写ベルト
Claims (5)
- 画像形成装置に用いられる、トナー像を担持する高抵抗の表面層を有した多層構造のループ状のベルト部材において、
ループ内側の面である裏面における表面抵抗率の500[V]印加時の10[sec]測定値が常用対数値[log(Ω/□)]で9.0〜12.5であり、
ループ外側の面であるおもて面における表面抵抗率の100[sec]測定値と1[sec]測定値との差であるおもて面表面抵抗率変化量が、100[V]印加時に常用対数値[log(Ω/□)]で0.5〜1.50、及び、500[V]印加時に常用対数値[log(Ω/□)]で0.2以下であり、
該裏面における表面抵抗率の100[sec]測定値と1[sec]測定値との差である裏面表面抵抗率変化量が、100[V]印加時及び500[V]印加時共に常用対数値[log(Ω/□)]で0.1以下であることを特徴とするベルト部材。 - 請求項1のベルト部材において、
上記表面層には少なくともカーボンブラックが添加されていることを特徴とするベルト部材。 - 請求項1または2のベルト部材において、
上記おもて面側及び上記裏面側に、電子導電性部材とイオン導電性部材とを含む層が設けられていることを特徴とするベルト部材。 - 潜像担持体上のトナー像が一時的に転写される中間転写体を備えた転写装置において、
該中間転写体として、請求項1、2または3のベルト部材を用いることを特徴とする転写装置。 - 潜像を担持する潜像担持体と、
該潜像をトナー像に現像する現像手段と、
該潜像担持体上のトナー像が一時的に転写される中間転写ベルトを有する転写手段とを備えた画像形成装置において、
該転写手段として、請求項4の転写装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
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