JP2010256390A - 電子写真用中間転写ベルト及び電子写真装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子写真装置に装備する中間転写ベルトにおいて、該中間転写ベルトは少なくともポリイミド樹脂と導電剤を含み、500Vの電圧を印加したときの表面の表面抵抗値が、5×1011Ω/□以上1×1013Ω/□未満であり、500Vの電圧を印加したときの表面の表面抵抗値と100Vの電圧を印加したときの体積抵抗値の常用対数値の差が、3.0以上であり、且つ、10Vの電圧を印加したときの体積抵抗値と100Vの電圧を印加したときの体積抵抗値の常用対数値の差が、1.5以下であることを特徴とする中間転写ベルト。
【選択図】図1
Description
その中でも、フルカラー電子写真装置において、感光体上に形成された4色のトナー画像を一旦、中間転写ベルトに転写することにより中間転写ベルト上にフルカラー画像を形成し、その後に紙などの転写媒体に一括転写する方式における中間転写ベルトがある。中間転写ベルトは、複写機のフルカラー化が進み需要が急増している。
しかしながら、中間転写方式においては、高速性を得るため、中間転写ベルトに対峙する各色の色現像装置を直列に配置したタンデム方式と言われる方式が主流となっている。このタンム方式に使用される中間転写ベルトは、走行中に変形による色重ねずれが生じず、繰返し使用に耐えうる高強度のものが要求され、また、難燃性も要求されるため、ポリイミドやポリアミドイミド樹脂が好ましく用いられている。
とりわけクリープ変形性や耐久性の点でポリイミド樹脂が好ましく用いられている。
また、このトナー画像を乱さず高品質な画像を維持したまま紙等の転写材に転写する必要がある。
ポリイミドを用いた中間転写ベルトとして適正な電気特性を規定した様々な提案がなされている。
しかしながら、表面抵抗値と体積抵抗値との関係については規定されておらず、表面抵抗値を高くした場合には、体積抵抗値も高くなり残留電荷が発生し、画像乱れが生じる。 また、残留電荷が発生しない体積抵抗値にすると表面抵抗値が低くなりすぎ、散りが発生してしまい、十分でない。
即ち、上記課題は本発明の、下記(1)〜(6)によって解決される。
(1)電子写真装置に装備する中間転写ベルトにおいて、該中間転写ベルトは少なくともポリイミド樹脂と導電剤を含み、500Vの電圧を印加したときの表面の表面抵抗値が、5×1011Ω/□以上1×1013Ω/□未満であり、500Vの電圧を印加したときの表面の表面抵抗値と100Vの電圧を印加したときの体積抵抗値の常用対数値の差が、3.0以上であり、且つ、10Vの電圧を印加したときの体積抵抗値と100Vの電圧を印加したときの体積抵抗値の常用対数値の差が、1.5以下であることを特徴とする中間転写ベルト、
(2)該中間転写ベルトは、少なくとも、導電剤を含むポリアミック酸溶液を型に塗布する塗布工程、塗布された型を乾燥する乾燥工程、乾燥された型を焼成する工程、焼成した型から脱型する工程を経て製造されるものであり、該塗布工程と乾燥工程を複数回繰り返すことにより製造されることを特徴とする前記第(1)に記載の中間転写ベルト、
(3)複数回繰り返す該塗布・乾燥工程において、導電剤を含むポリアミック酸溶液は同一のものであることを特徴とする前記第(1)又は第(2)に記載の中間転写ベルト、
(4)複数回繰り返す該塗布・乾燥工程において、導電剤を含むポリアミック酸溶液は、導電剤の含有量を順次増加又は減少させたものを用いることを特徴とする前記第(1)又は第(2)に記載の中間転写ベルト、
(5)少なくとも、導電剤を含むポリアミック酸溶液を型に塗布する塗布工程、塗布された型を乾燥する乾燥工程、乾燥された型を焼成する工程、焼成した型から脱型する工程を有し、該塗布工程と乾燥工程を複数回繰り返す製造方法であって、最終の塗布工程前の乾燥工程における乾燥温度を、150℃以下とすることを特徴とする中間転写ベルトの製造方法、
(6)前記第(1)乃至第(4)の何れかに記載の中間転写ベルトを有することを特徴とする電子写真装置。
さらに、これらの中間転写ベルトを用いることによって高品質な画像を提供できる電子写真装置が達成できる。
また、500Vの電圧を印加したときの表面の表面抵抗値と100Vの電圧を印加したときの体積抵抗値の常用対数値の差が、3.0未満であると、表面抵抗値が高めの場合に、濃度不足や濃度むらが生じやすくなり、表面抵抗値が低めの場合には、画像チリが生じやすくなる。
さらに、10Vの電圧を印加したときの体積抵抗値と100Vの電圧を印加したときの体積抵抗値の常用対数値の差が、1.5より大きいと局部放電による白ポチ画像が発生する。
この点において、本発明で用いる電子写真用中間転写ベルトに用いる基層樹脂としては、基層としてポリイミド樹脂が特に好ましい。
ポリイミド樹脂は、熱可塑性タイプ、溶剤可溶タイプ、熱硬化タイプのいずれも使用可能であるが、種種の材料を配合させる必要性、特に電気抵抗を調整するための抵抗調整剤を配合させるために、有機極性溶媒を用いたポリイミド前駆体からなる溶液(ポリイミドワニス)を塗布し、熱硬化させて成形する熱硬化タイプのものが好適である。
本発明に用いられるポリイミドは、まず一般的に知られている芳香族多価カルボン酸無水物あるいはその誘導体と芳香族ジアミンとの反応によって、ポリアミック酸(ポリイミド前駆体)を経由して得られる。すなわち、ポリイミドは、その剛直な主鎖構造により溶媒等に対して不溶であり、また不融の性質を持つため、酸無水物と芳香族ジアミンから、まず有機溶媒に可溶なポリイミド前駆体(ポリアミック酸、またはポリアミド酸)を合成し、この段階で様々な方法で成型加工が行われ、その後ポリアミック酸を加熱もしくは化学的な方法で脱水反応させて環化(イミド化)しポリイミドとする。反応の概略を下記化学反応式を以下に示す。
なお、ポリアミック酸の重合反応に使用される有機極性溶媒としては、例えば、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミドなどのホルムアミド系溶媒、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミドなどのアセトアミド系溶媒、N−メチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドンなどのピロリドン系溶媒、フェノール、o−、m−、またはp−クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェノール、カテコールなどのフェノール系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン等のエーテル系溶媒、メタノール、エタノール、ブタノール等のアルコール系溶媒、ブチルセロソルブ等のセロソルブ系あるいはヘキサメチルホスホルアミド、γ−ブチロラクトンなどを挙げることができ、これらを単独あるいは混合溶媒として用いるのが望ましい。溶媒は、ポリアミック酸を溶解するものであれば特に限定されないが、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドンが特に好ましい。
上記は一例であり、反応における上記添加手順とは逆に、まず芳香族多価カルボン酸無水物あるいはその誘導体を有機溶媒に溶解または拡散させておき、この溶液中に前記ジアミンを添加させてもよい。ジアミンの添加は、固体状態のままでも、有機溶媒に溶解した溶液状態でも、スラリー状態でもよい。すなわち、酸二無水物成分と、ジアミン成分との混合順序は限定されない。さらには、芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとを同時に有機極性溶媒中に添加して反応させてもよい。
上記のようにして、芳香族多価カルボン酸無水物あるいはその誘導体と、芳香族ジアミン成分とをおよそ等モル、有機極性溶媒中で重合反応することにより、ポリアミック酸組成物が有機極性溶媒中に均一に溶解した状態でポリイミド前駆体溶液が得られる。
このような例としては、トレニース(東レ社製)、U−ワニス(宇部興産社製)、オプトマー(JSR社製)、SE812(日産化学社製)、CRC8000(住友ベークライト社製)等が代表的なものとして挙げられる。
焼成のみの方法(1)は、ポリアミック酸を200〜350℃で焼成処理することによってポリイミドに転化する方法であり、ポリイミド(ポリイミド樹脂)を得る簡便かつ実用的な方法である。一方、化学的方法(2)は、ポリアミック酸を脱水環化試薬(カルボン酸無水物と第3アミンの混合物などにより反応した後、加熱処理して完全にイミド化する方法であり、(1)の焼成のみの方法に比べると煩雑でコストのかかる方法であるため、通常(1)の方法が多く用いられている。
しかしながら最近では、(2)の方法の一種であるが、イミダゾールやキノリンなどのアミン類を触媒としてワニスに含有させることによって焼成時におけるイミド化を促進させる方法がとられることも多い。ポリイミドの本来的な性能を発揮させるためには、相当するポリイミドのガラス転移温度以上の温度で焼成して、イミド化を完結させることが必要であるが、これによると、より低温でイミド化が促進され、機械的耐久性も向上すると言われている。しかし、これらの触媒は極少量であり、乾燥・焼成中に分解・昇華するものもあるが、不純物として残留するものもあり好ましくない。
このようなイミド化率の測定方法としては、例えば、9〜11ppm付近のアミド基に帰属される1Hと6〜9ppm付近の芳香環に帰属される1Hとの積分比から算出する核磁気共鳴分光法(NMR法)、フ−リエ変換赤外分光法(FT-IR法)、イミド閉環に伴う水分を定量する方法、カルボン酸中和滴定法など種々の方法が用いられているが、中でもフ−リエ変換赤外分光法(FT-IR法)は最も一般的な方法である。
すなわち、焼成段階(イミド化処理段階)でのイミド基のモル数を(A)とし、100%イミド化された場合(理論的)のイミド基のモル数を(B)とすると、次により表される。
イミド化率=[(A))/(B))]×100
この定義におけるイミド基のモル数は、FT-IR法により測定されるイミド基の特性吸収の吸光度比から求めることができる。例えば、代表的な特性吸収として、以下の吸光度比を用いてイミド化率を評価することができる。
(1)イミドの特性吸収の1つである725cm−1(イミド環C=O基の変角振動帯)と、ベンゼン環の特性吸収1,015cm−1との吸光度比
(2)イミドの特性吸収の1つである1,380cm−1(イミド環C−N基の変角振動帯)と、ベンゼン環の特性吸収1,500cm−1との吸光度比
(3)イミドの特性吸収の1つである1,720cm−1(イミド環C=O基の変角振動帯)と、ベンゼン環の特性吸収1,500cm−1との吸光度比
(4)イミドの特性吸収の1つである1,720cm−1とアミド基の特性吸収1,670cm−1(アミド基N−H変角振動とC−N伸縮振動の間の相互作用)との吸光度比 また、3000〜3300cm−1にかけてのアミド基由来の多重吸収帯が消失していることを確認すればさらにイミド化完結の信頼性は高まる。
配合する材料としては、例えば抵抗調整剤、補強材、レベリング剤、界面活性剤、滑剤、酸化防止剤、触媒等を配合することができる。この中でも特に抵抗調整剤は重要である。
抵抗調整材は、中間転写ベルトを所定の抵抗値に調整する必要上、添加が欠かせない。 抵抗制御剤としては、ポリイミドの抵抗値を調整しうるものなら適用でき、例えば、カーボンブラック、黒鉛、あるいは、銅、スズ、アルミニウム、インジウム等の金属や、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、アンチモンをドープした酸化スズ、スズをドープした酸化インジウム等の金属酸化物微粉末などの充填材やポリエーテルアミドやポリエーテルエステルアミド、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリンなどのような導電性高分子材料、また、テトラアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジル、アンモニウム塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルサルフェート、グルセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪アルコールエステル、アルキルベタイン、過塩素酸リチウムなどのようなイオン導電性材料を用いてもよい。また、これらを併用することも可能である。
なお、本発明における抵抗制御剤は、これらの例示化合物に限定されるものではない。
カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、アセチレンブラク、ケッキェンブラック、チャネルブラック、アセチレンブラックなどのものが使用できるが、これらの表面を酸化処理した酸化処理カーボンブラックが好ましい。
また、必要に応じて分散助剤を用いても良い。さらには、カーボンブラックの表面官能基と、その官能基と反応性を有する有機化合物とを反応させて表面処理したものでも良い。
ポリアミック酸溶液に抵抗調整剤を分散させる分散液作製工程、該工程により得られる分散液を所定の抵抗調整材の含有量に調整する塗布液作製工程、該工程により作製された塗布液を成形用の型(支持体)に塗布・流延する工程、支持体に塗布・流延された塗膜中の溶媒を加熱により除去する乾燥工程、昇温加熱して塗膜中に含まれる前駆体のイミド化を促進する焼成工程、形成された薄膜を支持体から離型しシームレスベルトとすることにより製造される。
ここでは、抵抗制御剤としてカーボンブラクを分散させる方法を例として説明する。
なお、一例でありこれに限定されるものではない。
該分散液にポリイミド前駆体溶液を混合することにより所定のカーボンブラック濃度になるように希釈する。このときの混合方法としては、遠心式攪拌機、ヘンシェルミキサー、ホモジナイザー、遊星式攪拌機などを用いて行なうことができる。 必要に応じて、レベリング剤や触媒などの添加剤をこのときに添加することもできる。
また、攪拌後は真空脱泡機などを用いて脱泡することが好ましい。
本発明の中間転写ベルトの厚さとしては、50〜100μmが好ましい。薄すぎると強度が不足し耐久性に劣り、厚すぎると剛性が多すぎて曲率の小さい駆動ローラにて安定して駆動させるのが困難になる。
成形型(支持体)に一度に前記厚さになるよう塗工し製膜することも可能であるが、本発明においては、塗布液を薄く塗布し、複数回塗布して前記厚さとすることが好ましい。
ポリイミドのシームレスベルトの製膜方法としては、遠心成形法がよく用いられるが、支持体の内面に製膜するため、その表面に層を積層する場合、製膜後、一旦脱型し、別の型に移し別のコーティング方法にて表面層を形成する必要があり、工程が煩雑になる。
このため、本発明の場合、支持体の外面に塗布し、基層、表層と順次積層可能な工法として、ロールコート、ディスペンサーコート、リングコート、ダイコートが好ましい。
多層構成にする場合には、イミド化焼成まで完了したのちに再度、塗布工程及び焼成工程を繰り返し実施して、多層構成を形成する。
この方法で作製した多層構成の中間転写ベルトでは、本発明の特性(抵抗値)のものを作製することが難しく、以下の工程にて実施するほうが好ましい。
導電剤の量の調整に当たっては、順次量を増やす又は減らすことで、層間での急激な物性変化がない傾斜構成をとることが好ましい。
また、導電剤としてのカーボンブラックの含有量としては、5〜25wt%が好ましい。カーボンブラックの含有量が少なすぎると抵抗値のばらつきを制御するのが難しく、また多すぎると膜が脆く屈曲性に劣り耐久性に劣る。
図1の模式図に、ベルト構成部等を装備した電子写真装置の要部概略構成を示す。
図1に示すベルト構成部である中間転写ユニット(500)は、複数のローラに張架された中間転写体である中間転写ベルト(501)などにより構成されている。この中間転写ベルト(501)の周りには、2次転写ユニット(600)の2次転写電荷付与手段である2次転写バイアスローラ(605)、中間転写体クリーニング手段であるベルトクリーニングブレード(504)、潤滑剤塗布手段の潤滑剤塗布部材である潤滑剤塗布ブラシ(505)などが対向するように配設されている。
このベルト構成部である中間転写ベルト(501)は、通常、半導体、または絶縁体で、単層または多層構造となっているが、本発明のシームレスベルトが好ましく用いられ、これによって耐久性が向上すると共に、優れた画像形成が実現できる。また、中間転写ベルトは、感光体ドラム(200)上に形成されたトナー像を重ね合わせるために、通紙可能最大サイズより大きく設定されている。
図1において、帯電チャージャ(203)は、コロナ放電によって感光体ドラム(200)の表面を負電荷で所定電位に一様に帯電する。上記ベルトマーク検知信号に基づき、タイミングを定め、図示しない書き込み光学ユニットにより、Bkカラー画像信号に基づいてレーザ光によるラスタ露光を行う。このラスタ像が露光されたとき、当初一様帯電された感光体ドラム(200)の表面の露光された部分は、露光光量に比例する電荷が消失し、Bk静電潜像が形成される。このBk静電潜像に、Bk現像器(231K)の現像ローラ上の負帯電されたBkトナーが接触することにより、感光体ドラム(200)の電荷が残っている部分にはトナーが付着せず、電荷のない部分つまり露光された部分にはトナーが吸着し、静電潜像と相似なBkトナー像が形成される。
そして、2次転写対向ローラ(510)に張架された中間転写ベルト(501)と2次転写バイアスローラ(605)によりニップが形成された2次転写部に、上記中間転写ベルト(501)上のトナー像の先端がさしかかるときに、転写紙(P)の先端がこのトナー像の先端に一致するように、レジストローラ(610)が駆動されて、転写紙ガイド板(601)に沿って転写紙(P)が搬送され、転写紙(P)とトナー像とのレジスト合わせが行われる。
図2は、4つの異なる色(ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン)のトナー像を形成するための4つの感光体ドラム(21BK),(21Y),(21M),(21C)を備えた4ドラム型のデジタルカラープリンタの一構成例を示す。
[塗布液Iの調製]
まず、下記に示す各構成材料を混合し、φ0.5mmのジルコニアビーズを用いて、ビーズミル分散機にて5時間分散し、カーボン分散液を作製した。
<分散液構成材料>
ポリイミド溶液U−ワニスA(宇部興産 固形分18%) 10重量部
カーボンブラックSpecialblack4(デグサ) 10重量部
N−メチル−2−ピロリドン(三菱化学) 80重量部
上記カーボンブラック分散液 28重量部
ポリイミド溶液U−ワニスA(宇部興産 ;固形分18wt%) 72重量部
ポリエーテル変性シリコンFZ2105(東レダウコーニング) 0.01重量部
外径100mm、長さ300mmの外面を鏡面仕上げした上に離型剤を施した金属製円筒を型として用い、この円筒型を50rpm(回/分)で回転させながら、上記塗工液を円筒外面に均一にディスペンサーを用いて流延して塗布した。塗布量としては最終的な膜厚が30μmになる液量の条件とした。所定の全量を流し終えて塗膜がまんべんなく広がった時点で、回転しながら熱風循環乾燥機に投入して、昇温速度3℃/分で80℃まで昇温して60分加熱した。
その後、一旦取り出して、冷却後、この上に、再度、同様の塗工液を膜厚30μm相当の液量を塗布し、塗膜がまんべんなく広がった時点で、回転しながら熱風循環乾燥機に投入して、昇温速度3℃/分で110℃まで昇温して60分加熱した。
その後、回転を停止し、高温処理の可能な加熱炉(焼成炉)に投入し、昇温速度2℃/分で310℃まで昇温して60分加熱処理(焼成)した。加熱を停止した後、常温まで徐冷した。
十分に冷却した後に、脱型して、膜厚60μmのベルトAを得た。
塗布液IIとして、以下の構成のものを作製した。
[塗布液IIの調製]
塗布液Iで使用のカーボンブラック分散液 25重量部
ポリイミド溶液U−ワニスA(宇部興産 ;固形分18wt%) 75重量部
ポリエーテル変性シリコンFZ2105(東レダウコーニング) 0.01重量部
[シームレスベルトBの作製]
外径100mm、長さ300mmの外面を鏡面仕上げした上に離型剤を施した金属製円筒を型として用い、この円筒型を50rpm(回/分)で回転させながら、上記塗工液Iを円筒外面に均一にディスペンサーを用いて流延して塗布した。塗布量としては最終的な膜厚が30μmになる液量の条件とした。所定の全量を流し終えて塗膜がまんべんなく広がった時点で、回転しながら熱風循環乾燥機に投入して、昇温速度3℃/分で80℃まで昇温して60分加熱した。
その後、一旦取り出して、冷却後、この上に、再度、同様の塗工液IIを膜厚30μm相当の液量を塗布し、塗膜がまんべんなく広がった時点で、回転しながら熱風循環乾燥機に投入して、昇温速度3℃/分で110℃まで昇温して60分加熱した。
その後、回転を停止し、高温処理の可能な加熱炉(焼成炉)に投入し、昇温速度2℃/分で31
0℃まで昇温して60分加熱処理(焼成)した。加熱を停止した後、常温まで徐冷した。
十分に冷却した後に、脱型して、膜厚60μmのベルトBを得た。
ベルトAの作製において、以下のように乾燥条件を変更したものを作製した。
[シームレスベルトCの作製]
外径100mm、長さ300mmの外面を鏡面仕上げした上に離型剤を施した金属製円筒を型として用い、この円筒型を50rpm(回/分)で回転させながら、上記塗工液Iを円筒外面に均一にディスペンサーを用いて流延して塗布した。塗布量としては最終的な膜厚が30μmになる液量の条件とした。所定の全量を流し終えて塗膜がまんべんなく広がった時点で、回転しながら熱風循環乾燥機に投入して、昇温速度3℃/分で140℃まで昇温して60分加熱した。
その後、一旦取り出して、冷却後、この上に、再度、同様の塗工液Iを膜厚30μm相当の液量を塗布し、塗膜がまんべんなく広がった時点で、回転しながら熱風循環乾燥機に投入して、昇温速度3℃/分で140℃まで昇温して60分加熱した。
その後、回転を停止し、高温処理の可能な加熱炉(焼成炉)に投入し、昇温速度2℃/分で310℃まで昇温して60分加熱処理(焼成)した。加熱を停止した後、常温まで徐冷した。
十分に冷却した後に、脱型して、膜厚60μmのベルトCを得た。
ベルトAの作製において、以下のように乾燥条件を変更したものを作製した。
[シームレスベルトDの作製]
外径100mm、長さ300mmの外面を鏡面仕上げした上に離型剤を施した金属製円筒を型として用い、この円筒型を50rpm(回/分)で回転させながら、上記塗工液Iを円筒外面に均一にディスペンサーを用いて流延して塗布した。塗布量としては最終的な膜厚が30μmになる液量の条件とした。所定の全量を流し終えて塗膜がまんべんなく広がった時点で、回転しながら熱風循環乾燥機に投入して、昇温速度3℃/分で160℃まで昇温して60分加熱した。
その後、一旦取り出して、冷却後、この上に、再度、同様の塗工液Iを膜厚30μm相当の液量を塗布し、塗膜がまんべんなく広がった時点で、回転しながら熱風循環乾燥機に投入して、昇温速度3℃/分で160℃まで昇温して60分加熱した。
その後、回転を停止し、高温処理の可能な加熱炉(焼成炉)に投入し、昇温速度2℃/分で310℃まで昇温して60分加熱処理(焼成)した。加熱を停止した後、常温まで徐冷した。
十分に冷却した後に、脱型して、膜厚60μmのベルトDを得た。
塗布液IIIとして、以下の構成のものを作製した。
[塗布液IIIの調製]
塗布液Iで使用のカーボンブラック分散液 27重量部
ポリイミド溶液U−ワニスA(宇部興産 ;固形分18wt%) 73重量部
ポリエーテル変性シリコンFZ2105(東レダウコーニング) 0.01重量部
[シームレスベルトEの作製]
外径100mm、長さ300mmの外面を鏡面仕上げした上に離型剤を施した金属製円筒を型として用い、この円筒型を50rpm(回/分)で回転させながら、上記塗工液Iを円筒外面に均一にディスペンサーを用いて流延して塗布した。塗布量としては最終的な膜厚が20μmになる液量の条件とした。所定の全量を流し終えて塗膜がまんべんなく広がった時点で、回転しながら熱風循環乾燥機に投入して、昇温速度3℃/分で80℃まで昇温して60分加熱した。
その後、一旦取り出して、冷却後、この上に、再度、同様の塗工液IIIを膜厚30μm相当の液量を塗布し、塗膜がまんべんなく広がった時点で、回転しながら熱風循環乾燥機に投入して、昇温速度3℃/分で110℃まで昇温して60分加熱した。さらに、その後、再び取り出して、冷却後、この上に、再度、同様の塗工液IIを膜厚10μm相当の液量を塗布し、塗膜がまんべんなく広がった時点で、回転しながら熱風循環乾燥機に投入して、昇温速度3℃/分で110℃まで昇温して60分加熱した。
その後、回転を停止し、高温処理の可能な加熱炉(焼成炉)に投入し、昇温速度2℃/分で310℃まで昇温して60分加熱処理(焼成)した。加熱を停止した後、常温まで徐冷した。
十分に冷却した後に、脱型して、膜厚60μmのベルトEを得た。
塗布液Iを用いて、以下の方法によりベルトを作製した。
[シームレスベルトFの作製]
次に、外径100mm、長さ300mmの外面を鏡面仕上げした上に離型剤を施した金属製円筒を型として用い、この円筒型を50rpm(回/分)で回転させながら、上記塗工液を円筒外面に均一にディスペンサーを用いて流延して塗布した。塗布量としては最終的な膜厚が30μmになる液量の条件とした。所定の全量を流し終えて塗膜がまんべんなく広がった時点で、回転しながら熱風循環乾燥機に投入して、昇温速度3℃/分で100℃まで昇温して30分加熱した。その後、回転を停止し、高温処理の可能な加熱炉(焼成炉)に投入し、昇温速度2℃/分で310℃まで昇温して60分加熱処理(焼成)した。加熱を停止した後、常温まで徐冷した。次いで、同様の条件にて、この上に30μm相当の液量を塗布、乾燥、焼成し、十分に冷却した後に、脱型して、膜厚60μmのベルトFを得た。
[シームレスベルトGの作製]
外径100mm、長さ300mmの外面を鏡面仕上げした上に離型剤を施した金属製円筒を型として用い、この円筒型を50rpm(回/分)で回転させながら、上記塗工液Iを円筒外面に均一にディスペンサーを用いて流延して塗布した。塗布量としては最終的な膜厚が60μmになる液量の条件とした。所定の全量を流し終えて塗膜がまんべんなく広がった時点で、回転しながら熱風循環乾燥機に投入して、昇温速度3℃/分で80℃まで昇温して90分加熱した。
その後、回転を停止し、高温処理の可能な加熱炉(焼成炉)に投入し、昇温速度2℃/分で310℃まで昇温して60分加熱処理(焼成)した。加熱を停止した後、常温まで徐冷した。
十分に冷却した後に、脱型して、膜厚60μmのベルトGを得た。
塗布液IIを用いて、以下の方法にてベルトを作製した。
[シームレスベルトHの作製]
外径100mm、長さ300mmの外面を鏡面仕上げした上に離型剤を施した金属製円筒を型として用い、この円筒型を50rpm(回/分)で回転させながら、上記塗工液IIを円筒外面に均一にディスペンサーを用いて流延して塗布した。塗布量としては最終的な膜厚が60μmになる液量の条件とした。所定の全量を流し終えて塗膜がまんべんなく広がった時点で、回転しながら熱風循環乾燥機に投入して、昇温速度3℃/分で120℃まで昇温して60分加熱した。
その後、回転を停止し、高温処理の可能な加熱炉(焼成炉)に投入し、昇温速度2℃/分で310℃まで昇温して60分加熱処理(焼成)した。加熱を停止した後、常温まで徐冷した。
十分に冷却した後に、脱型して、膜厚60μmのベルトHを得た。
塗布液IVとして、以下の構成のものを作製した。
[塗布液IVの調製]
塗布液Iで使用のカーボンブラック分散液 23重量部
ポリイミド溶液U−ワニスA(宇部興産 ;固形分18wt%) 77重量部
ポリエーテル変性シリコンFZ2105(東レダウコーニング) 0.01重量部
[シームレスベルトJの作製]
外径100mm、長さ300mmの外面を鏡面仕上げした上に離型剤を施した金属製円筒を型として用い、この円筒型を50rpm(回/分)で回転させながら、上記塗工液Iを円筒外面に均一にディスペンサーを用いて流延して塗布した。塗布量としては最終的な膜厚が30μmになるような液量の条件とした。所定の全量を流し終えて塗膜がまんべんなく広がった時点で、回転しながら熱風循環乾燥機に投入して、昇温速度3℃/分で80℃まで昇温して60分加熱した。
その後、一旦取り出して、冷却後、この上に、再度、同様の塗工液IVを膜厚30μm相当の液量を塗布し、塗膜がまんべんなく広がった時点で、回転しながら熱風循環乾燥機に投入して、昇温速度3℃/分で110℃まで昇温して60分加熱した。
その後、回転を停止し、高温処理の可能な加熱炉(焼成炉)に投入し、昇温速度2℃/分で310℃まで昇温して60分加熱処理(焼成)した。加熱を停止した後、常温まで徐冷した。
十分に冷却した後に、脱型して、膜厚60μmのベルトJを得た。
抵抗値の測定に当たっては、ハイレスターHP(ダイヤインスツルメンツ社製)URSプローブにて25℃/50%の環境下で測定を行った。
<表面抵抗値の測定>
印加バイアスとして、500Vを印加したときの印加後10秒値を500V表面抵抗値とした。
<体積抵抗値の測定>
印加バイアスとして、10Vを印加したときの印加後10秒値を10V体積抵抗値とした。
印加バイアスとして、100Vを印加したときの印加後10秒値を100V体積抵抗値とした。
Log(500V表面抵抗値)−Log(100V体積抵抗値)を算出した。
<文字画像における散りの評価>
青色の10pt大の文字画像をルーペにて観察し、以下のランク評価を実施した。
○;散りは無く良好
△;やや散りが見られる
×;散りが多数見られ、文字がぼやけて見える
<ベタ画像における画像濃度>
○;十分
△;やや薄い
×;薄い
<ハーフトーン画像における白ポチ異常の評価>
○;異常なく良好
△;白い点状の抜けが少し見られる
×;白い点状の抜けが多数見られる
<ハーフトーン画像におけるその他異常画像>
○;異常なく良好
△;わずかに濃度ムラが見られる
×;不均一な模様上のムラが見られる
P 転写紙
L 露光手段
70 除電ローラ
80 アースローラ
200 感光体ドラム
201 感光体クリーニング装置
202 除電ランプ
203 帯電チャージャ
204 電位センサ
205 トナー画像濃度センサ
210 ベルト搬送装置
230 リボルバ現像ユニット
231Y Y現像機
231K Bk現像機
231C C現像機
231M M現像機
270 定着装置
271、272 定着ローラ
500 中間転写ユニット
501 中間転写ベルト
502 トナーシール部材
503 帯電チャージャ
504 ベルトクリーニングブレード
505 潤滑剤塗布ブラシ
506 潤滑剤
507 1次転写バイアスローラ
508 ベルト駆動ローラ
509 ベルトテンションコントローラ
510 2次転写対向ローラ
511 クリーニング対向ローラ
512 フィードバッグ電流検知ローラ
513 トナー画像
514 光学センサ
600 2次転写ユニット
601 転写紙ガイド板
605 2次転写バイアスローラ
606 転写紙除電チャージャ
608 クリーニングブレード
610 レジストローラ
801 1次転写電源
802 2次転写電源
(図2)
P 転写紙
10 プリンタ本体
12 画像書込部
13 画像形成部
14 給紙部
15 定着装置
16 レジストローラ
20BK、20M、20Y、20C 現像装置
21BK、21M、21Y、21C 感光体
22 中間転写ベルト
23BK、23M、23Y、23C 1次転写バイアスローラ
25 ベルトクリーニング部材
26 ベルト従動ローラ
27 潤滑剤塗布装置
50 転写搬送ベルト
60 2次転写バイアスローラ
70 バイアスローラ
Claims (6)
- 電子写真装置に装備する中間転写ベルトにおいて、該中間転写ベルトは少なくともポリイミド樹脂と導電剤を含み、500Vの電圧を印加したときの表面の表面抵抗値が、5×1011Ω/□以上1×1013Ω/□未満であり、500Vの電圧を印加したときの表面の表面抵抗値と100Vの電圧を印加したときの体積抵抗値の常用対数値の差が、3.0以上であり、且つ、10Vの電圧を印加したときの体積抵抗値と100Vの電圧を印加したときの体積抵抗値の常用対数値の差が、1.5以下であることを特徴とする中間転写ベルト。
- 該中間転写ベルトは、少なくとも、導電剤を含むポリアミック酸溶液を型に塗布する塗布工程、塗布された型を乾燥する乾燥工程、乾燥された型を焼成する工程、焼成した型から脱型する工程を経て製造されるものであり、該塗布工程と乾燥工程を複数回繰り返すことにより製造されることを特徴とする請求項1に記載の中間転写ベルト。
- 複数回繰り返す該塗布・乾燥工程において、導電剤を含むポリアミック酸溶液は同一のものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の中間転写ベルト。
- 複数回繰り返す該塗布・乾燥工程において、導電剤を含むポリアミック酸溶液は、導電剤の含有量を順次増加又は減少させたものを用いることを特徴とする請求項1又は2に記載の中間転写ベルト。
- 少なくとも、導電剤を含むポリアミック酸溶液を型に塗布する塗布工程、塗布された型を乾燥する乾燥工程、乾燥された型を焼成する工程、焼成した型から脱型する工程を有し、該塗布工程と乾燥工程を複数回繰り返す製造方法であって、最終の塗布工程前の乾燥工程における乾燥温度を、150℃以下とすることを特徴とする中間転写ベルトの製造方法。
- 請求項1乃至4の何れかに記載の中間転写ベルトを有することを特徴とする電子写真装置。
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