JP2011059545A - Method for manufacturing intermediate transfer body, and image forming apparatus using the same - Google Patents

Method for manufacturing intermediate transfer body, and image forming apparatus using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an intermediate transfer body having a desired resistance value with high uniformity thereof by stabilizing the addition amount of carbon. <P>SOLUTION: The method for manufacturing an intermediate transfer body includes steps of: preparing a dispersion containing at least carbon black, resin, and a solvent; preparing a coating liquid with an adjusted carbon black content by use of the dispersant; applying the coating liquid to the inner surface or outer surface of a mold, followed by drying or curing to thereby form a film; and demolding the film. In the dispersant, volume average particle size Mv1 of carbon black after dispersion of the carbon black is between 150 nm and 300 nm, volume average particle size Mv2 of carbon black after heating in a sealed container for 24 hours under 60&deg;C-atmosphere is between 100 nm and 200 nm, and the ratio of the Mv2 to the Mv1 (Mv2/Mv1) satisfies 0.33 or more and less than 1. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、コピー・プリンター等の画像形成装置に装備されるシームレスベルト、及びそれを用いた画像形成装置、特にフルカラー画像形成に好適な中間転写ベルト及びそれを用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a seamless belt provided in an image forming apparatus such as a copy printer and the like, and an image forming apparatus using the same, and more particularly to an intermediate transfer belt suitable for full-color image formation and an image forming apparatus using the same.

従来から、シームレスベルトは電子写真装置において様々な用途で用いられている。特に近年のフルカラー電子写真装置においては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色の現像画像を、一旦中間転写媒体上に色重ねし、その後一括して紙などの転写媒体に転写する中間転写ベルト方式が用いられている。 Conventionally, seamless belts have been used in various applications in electrophotographic apparatuses. Particularly in recent full-color electrophotographic apparatuses, an intermediate transfer belt that temporarily superimposes developed images of four colors of yellow, magenta, cyan, and black on an intermediate transfer medium and then collectively transfers them onto a transfer medium such as paper. The method is used.

中間転写ベルト方式は、1つの感光体に対して4色の現像器を用いるシステムがあるが、この方式はプリント速度が遅いという欠点があった。高速プリントが可能な方式としては、感光体を4色分並べ、各色を連続して紙に転写する4連タンデム方式がある。しかし、この方式では紙の環境による変動などもあり、各色画像を重ねる位置精度を合わせることが非常に困難であり、色ずれ画像を引き起こしていた。そこで近年では、4連タンデム方式にも中間転写方式を採用することが主流になってきている。 In the intermediate transfer belt system, there is a system that uses four color developing devices for one photoconductor, but this system has a drawback that the printing speed is slow. As a method capable of high-speed printing, there is a four-tandem tandem method in which photoconductors are arranged for four colors and each color is continuously transferred to paper. However, in this method, there are fluctuations due to the environment of the paper, etc., and it is very difficult to match the position accuracy of overlapping each color image, causing a color misregistration image. Therefore, in recent years, it has become the mainstream to adopt the intermediate transfer method for the quadruple tandem method.

このため、中間転写ベルトとしても従来より高速、位置精度などの要求に対応する特性を満足することが必要となってきている。特に、位置精度に対しては、連続使用によるベルト自体の伸び等の変形による変動を抑えることが求められる。また、中間転写ベルトは装置の広い領域に渡ってレイアウトされ、転写のための高電圧を印加されるため、難燃性も求められている。そこで主に、高弾性率で高耐熱樹脂であるポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などが用いられている。 For this reason, it has become necessary for the intermediate transfer belt to satisfy characteristics corresponding to requirements such as high speed and positional accuracy. In particular, for positional accuracy, it is required to suppress fluctuation due to deformation such as elongation of the belt itself due to continuous use. Further, since the intermediate transfer belt is laid out over a wide area of the apparatus and a high voltage for transfer is applied, flame retardancy is also required. Accordingly, polyimide resins, polyamideimide resins, and the like that are high elastic modulus and high heat resistance resins are mainly used.

また、中間転写ベルト方式においては、帯電したトナーによる画像を電界の作用によって転写を行うため、ある抵抗値に調整される必要がある。抵抗値としては、一般的に表面抵抗値として、1×10^7〜1×10^13Ω/□、体積抵抗値として、1×10^5〜1×10^12Ωcm程度に調整される。 In addition, in the intermediate transfer belt system, an image of charged toner is transferred by the action of an electric field, so that the resistance value needs to be adjusted to a certain value. The resistance value is generally adjusted to a surface resistance value of about 1 × 10 7 to 1 × 10 13 Ω / □ and a volume resistance value of about 1 × 10 5 to 1 × 10 12 Ωcm.

このような抵抗値を調整する方法としては、有機または無機の導電性微粒子を分散したり、導電性高分子やイオン導電剤などの材料を樹脂中に含有することによって調整される。この中でも、カーボンブラックが最も好ましく使用される。 Such a resistance value is adjusted by dispersing organic or inorganic conductive fine particles or by containing a material such as a conductive polymer or an ionic conductive agent in the resin. Among these, carbon black is most preferably used.

中間転写ベルトの樹脂としてポリイミド樹脂やポリアミドイミド樹脂を用いる場合、特にカーボンブラックが好ましく用いられる。ポリイミド樹脂やポリアミドイミド樹脂は、極性溶媒に溶解した樹脂溶液を加熱硬化することにより形成するが、これに用いられる極性溶媒、特にN−メチル−2−ピロリドンがカーボンブラックの分散性に好ましく作用するため好ましく用いられる。 When a polyimide resin or a polyamideimide resin is used as the resin for the intermediate transfer belt, carbon black is particularly preferably used. Polyimide resins and polyamideimide resins are formed by heat-curing a resin solution dissolved in a polar solvent. The polar solvent used for this, particularly N-methyl-2-pyrrolidone, preferably acts on the dispersibility of carbon black. Therefore, it is preferably used.

ポリイミド樹脂やポリアミドイミド樹脂にカーボンブラックを分散させるには、溶媒中でカーボンをビーズミル、ボールミル、ペイントシェーカー、遊星ボールミルなどの汎用の分散機を用いて所望の粒径の微粒子状態に分散する。そして、このカーボンが分散された樹脂溶液を用いて、抵抗値が所望の値で、ばらつきがなく均一な中間転写ベルトを作製する。中間転写ベルトとしての好ましい電気特性のものを得るために、以下のような提案がなされている。
特許文献1〜4では、カーボンブラックの表面処理や分散剤を用いることでポリイミド樹脂へ好適な分散を実現できる方法が提案されている。また特許文献5では、絶縁性微粒子分散液中でポリアミド酸を合成する方法、即ち、予め、絶縁性微粒子を分散させた有機極性溶媒中でジアミン化合物と酸無水化合物を反応させて、ポリアミド酸溶液を調製する方法が提案されている。また特許文献6では、カーボンブラック分散液から塗布液にする際の粒径変動を規定することが提案されている。
In order to disperse carbon black in a polyimide resin or a polyamideimide resin, carbon is dispersed in a fine particle state having a desired particle diameter in a solvent using a general-purpose disperser such as a bead mill, a ball mill, a paint shaker, or a planetary ball mill. Then, using the resin solution in which carbon is dispersed, a uniform intermediate transfer belt having a desired resistance value and no variation is manufactured. In order to obtain a preferable electrical characteristic as an intermediate transfer belt, the following proposals have been made.
Patent Documents 1 to 4 propose a method capable of realizing suitable dispersion in a polyimide resin by using a carbon black surface treatment or a dispersant. In Patent Document 5, a method of synthesizing polyamic acid in an insulating fine particle dispersion, that is, a polyamic acid solution obtained by reacting a diamine compound and an acid anhydride compound in an organic polar solvent in which insulating fine particles are dispersed in advance. A method of preparing is proposed. In Patent Document 6, it is proposed to regulate the particle size variation when the carbon black dispersion is changed to the coating solution.

しかしながら、生産において、生産工程のロットやカーボンブラック及び樹脂等の材料のロットにより、所望の抵抗値を得るためのベルト中のカーボン量やばらつきが変動することにより不良品が発生し、生産が安定しないといった問題があり、さらに上記の従来技術では、一度塗膜にしてからでないと不良品の判別ができないので、生産効率が下がってしまうと言う問題があった。 However, in production, defective products are generated due to fluctuations in the amount and variation of carbon in the belt to obtain the desired resistance value depending on the production process lot and lots of materials such as carbon black and resin. In addition, the above-described conventional technique has a problem that the production efficiency is lowered because the defective product cannot be discriminated unless it is once formed into a coating film.

本発明は、生産工程のロットやカーボンブラック及び樹脂等の材料のロットによらず、安定したカーボン添加量で所望の抵抗値及びその均一性の高い中間転写体、及び該中間転写体を用いた、特にフルカラー画像形成に好適な中間転写方式の画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention uses an intermediate transfer body having a desired resistance value and high uniformity with a stable carbon addition amount, and the intermediate transfer body, regardless of the production process lot or the lot of materials such as carbon black and resin. An object of the present invention is to provide an intermediate transfer type image forming apparatus particularly suitable for full color image formation.

本発明者らは鋭意検討した結果、カーボンブラックを分散したポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂のシームレスベルトの製造において、まず、少なくとも樹脂、溶媒を含有する溶液中にカーボンブラックを分散し、カーボンブラックブラック分散液を作製する工程と、この分散液と樹脂溶液を混合・攪拌することにより、所望のカーボンブラック含有量を調整した塗布液を作製する製造工程とを有するものである。
そして、上記カーボンブラック分散液が、カーボンブラックの体積平均粒径Mv1が150nm以上300nm以下であり、さらに密封系の容器で60℃雰囲気下で24時間加熱した後のカーボンブラックの体積平均粒径Mv2が100nm以上200nm以下であり、かつ前記Mv2とMv1との比(Mv2/Mv1)が0.33以上1未満となるような分散液とすることにより、上記課題を解決できることを見出した。
As a result of intensive studies, the inventors of the present invention, in the manufacture of a polyimide resin or polyamide-imide resin seamless belt in which carbon black is dispersed, first, carbon black is dispersed in a solution containing at least a resin and a solvent, And a manufacturing process for preparing a coating liquid in which a desired carbon black content is adjusted by mixing and stirring the dispersion and the resin solution.
In the carbon black dispersion, the volume average particle diameter Mv1 of carbon black is 150 nm or more and 300 nm or less, and the volume average particle diameter Mv2 of carbon black after being heated in a sealed container at 60 ° C. for 24 hours. It was found that the above problem can be solved by using a dispersion liquid in which the ratio of Mv2 to Mv1 (Mv2 / Mv1) is 0.33 or more and less than 1 in the range of 100 nm to 200 nm.

本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段はとしては、以下の通りである。
即ち、上記課題は、本発明の(1)「像担持体上に形成された潜像をトナーにより現像して得られたトナー像が転写される中間転写体の製造方法であって、少なくともカーボンブラックと樹脂と溶媒とを含む分散液を作製する工程、該分散液を用いてカーボンブラック含有量が調整された塗布液を作製する工程、該塗工液を金型の内面又は外面に塗布し、それを乾燥または硬化させることにより製膜化し、これを脱型する工程とを有するものであり、前記分散液は、カーボンブラック分散後のカーボンブラックの体積平均粒径Mv1が、150nm以上300nm以下であり、密封系の容器で60℃雰囲気下で24時間加熱した後のカーボンブラックの体積平均粒径Mv2が、100nm以上200nm以下であり、前記Mv2と前記Mv1との比(Mv2/Mv1)が0.33以上1未満を満たすことを特徴とする中間転写体の製造方法」、
(2)「前記樹脂がポリイミド、ポリアミド樹脂のいずれかであることを特徴とする前記第(1)項に記載の中間転写体の製造方法」、
(3)「前記カーボンブラック分散液中のカーボンブラック固形分が5wt%〜25wt%であることを特徴とする前記第(1)項または第(2)項に記載の中間転写体の製造方法」、
(4)「前記塗工液のカーボンブラック含有量の調整は、前記分散液に樹脂溶液を加えるものであり、該樹脂溶液は、カーボンブラック分散液中の樹脂と同じ樹脂を含有することを特徴とする前記第(1)項乃至第(3)項のいずれか1に記載の中間転写体の製造方法」、
(5)「前記カーボンブラック分散液中の樹脂固形分が、カーボンブラックに対して4wt%〜40wt%であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1に記載の中間転写体の製造方法。
」により達成される。
また、上記課題は、本発明の(6)「像担持体上に形成されるトナー像を中間転写体上に一次転写を行い、該一次転写画像を被記録媒体に二次転写する画像形成装置に用いられる中間転写体であって、該中間転写体は、前記第(1)項乃至第(5)項のいずれか1に記載の中間転写体の製造方法で製造された中間転写体」、
(7)「シームレスベルトであることを特徴とする前記第(6)項に記載の中間転写体」、
(8)「潜像が形成され、トナー像を担持可能な像担持体と、該像担持体上に形成された潜像をトナーで現像する現像手段と、該現像手段により現像されたトナー像が一次転写される中間転写体と、該中間転写体上に担持されたトナー像を記録媒体に二次転写する転写手段とを有する画像形成装置であって、前記中間転写体が前記第(6)項または第(7)項に記載の中間転写体であることを特徴とする画像形成装置」、
(9)「画像形成装置がフルカラー画像形成装置であって、各色の現像手段を有する複数の潜像担持体を直列に配置してなる前記第(8)項に記載の画像形成装置」により達成される。
The present invention is based on the above findings by the present inventors, and means for solving the above problems are as follows.
That is, the above-described problem is (1) “a method for producing an intermediate transfer member to which a toner image obtained by developing a latent image formed on an image carrier with toner is transferred, and at least carbon A step of preparing a dispersion containing black, a resin and a solvent, a step of preparing a coating liquid having an adjusted carbon black content using the dispersion, and applying the coating liquid to an inner surface or an outer surface of a mold. , Forming a film by drying or curing it, and demolding the film, and the dispersion has a volume average particle size Mv1 of carbon black after carbon black dispersion of 150 nm or more and 300 nm or less The volume average particle size Mv2 of the carbon black after being heated in a sealed container at 60 ° C. for 24 hours is 100 nm or more and 200 nm or less, and the Mv2 and the Mv1 The ratio of (Mv2 / Mv1) are provided methods for producing the intermediate transfer member and satisfies the below 1 0.33 or more ",
(2) "The method for producing an intermediate transfer member according to item (1), wherein the resin is either polyimide or polyamide resin",
(3) “The method for producing an intermediate transfer member according to (1) or (2) above, wherein the carbon black solid content in the carbon black dispersion is 5 wt% to 25 wt%” ,
(4) “Adjustment of the carbon black content of the coating liquid is to add a resin solution to the dispersion, and the resin solution contains the same resin as the resin in the carbon black dispersion. The method for producing an intermediate transfer member according to any one of (1) to (3),
(5) The production of the intermediate transfer member according to any one of claims 1 to 4, wherein the resin solid content in the carbon black dispersion is 4 wt% to 40 wt% with respect to the carbon black. Method.
Is achieved.
Further, the above-described problem is (6) “image forming apparatus for performing a primary transfer of a toner image formed on an image bearing member onto an intermediate transfer member, and performing a secondary transfer of the primary transfer image onto a recording medium. An intermediate transfer body used in the above-mentioned intermediate transfer body, which is manufactured by the method of manufacturing an intermediate transfer body according to any one of (1) to (5),
(7) “Intermediate transfer member according to item (6), which is a seamless belt”,
(8) “An image carrier on which a latent image is formed and capable of carrying a toner image, a developing unit for developing the latent image formed on the image carrier with toner, and a toner image developed by the developing unit The image forming apparatus includes an intermediate transfer body on which the toner image is primarily transferred, and a transfer unit that secondary-transfers the toner image carried on the intermediate transfer body to a recording medium. Or an intermediate transfer member according to item (7),
(9) Achieved by “the image forming apparatus according to the item (8), wherein the image forming apparatus is a full-color image forming apparatus, and a plurality of latent image carriers having developing units for respective colors are arranged in series”. Is done.

本発明によれば、従来技術の問題点を改良した以下の効果を有する画像形成装置に用いる中間転写体、及び該中間転写体を用いた画像形成装置が提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an intermediate transfer member used for an image forming apparatus having the following effects, which has improved the problems of the prior art, and an image forming apparatus using the intermediate transfer member.

<1>の発明によって、生産工程のロットやカーボンブラック及び樹脂等の材料のロットによらず、安定したカーボン添加量で所望の抵抗値及びその均一性の高い中間転写体を得ることができる。
<2>の発明によって、耐熱性、耐薬品性、耐放射線性に優れた中間転写体が得られる。
<3>の発明によって、カーボンブラック分散液の粘度を低くでき、効率よく狙いの粒径まで分散することができる。
<4>の発明によって、該分散液を使って中間転写体塗布液を作製する際のカーボンブラックのショック凝集を抑制することができる。
<5>の発明によって、カーボンブラック分散液中のカーボンブラックの凝集を抑制することができ、安定性の高いカーボンブラック分散液とすることができる。
<6>の発明によって、高耐久の中間転写体とすることができる。
<7>の発明によって、画像を効率よく紙に転写することができる。
<8>の発明によって、長期に亘って異常画像が発生しない高品質な画像形成を行うことができる。
<9>の発明によって、品質を維持したまま、より高速化に適応したフルカラー画像形成に好適な画像形成装置を提供することができる。
According to the invention <1>, an intermediate transfer body having a desired resistance value and high uniformity can be obtained with a stable carbon addition amount regardless of the production process lot or the lot of materials such as carbon black and resin.
According to the invention <2>, an intermediate transfer member excellent in heat resistance, chemical resistance and radiation resistance can be obtained.
According to the invention <3>, the viscosity of the carbon black dispersion liquid can be lowered and can be efficiently dispersed to a target particle size.
According to the invention <4>, shock aggregation of carbon black at the time of preparing an intermediate transfer member coating solution using the dispersion can be suppressed.
According to the invention <5>, the aggregation of carbon black in the carbon black dispersion can be suppressed, and a highly stable carbon black dispersion can be obtained.
According to the invention <6>, a highly durable intermediate transfer member can be obtained.
According to the invention <7>, an image can be efficiently transferred to paper.
According to the invention <8>, it is possible to perform high-quality image formation that does not cause abnormal images over a long period of time.
According to the invention <9>, it is possible to provide an image forming apparatus suitable for full color image formation adapted to higher speed while maintaining quality.

本発明に係る画像形成装置のベルト部材に用いられるシームレスベルトと、それを用いた画像形成装置を説明するための要部模式図である。FIG. 2 is a schematic view of a main part for explaining a seamless belt used for a belt member of an image forming apparatus according to the present invention and an image forming apparatus using the same. 本発明に係る画像形成装置のベルト部材として配備される1つの中間転写ベルトに沿って複数の感光体ドラムが並設されている画像形成装置の一構成例を示す要部模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a main part illustrating a configuration example of an image forming apparatus in which a plurality of photosensitive drums are arranged in parallel along one intermediate transfer belt provided as a belt member of the image forming apparatus according to the present invention. カーボンブラックの分散液を製造するパス方式の分散装置の模式図を示す。1 is a schematic view of a pass-type dispersion apparatus for producing a carbon black dispersion. FIG. カーボンブラックの分散液を製造する循環方式の分散装置の模式図を示す。The schematic diagram of the dispersion apparatus of the circulation system which manufactures the dispersion liquid of carbon black is shown.

電子写真装置においてはいくつかの部材にシームレスベルトが用いられるが、電気的特性を要求される重要な部材の一つとして中間転写ベルトがある。以下、本発明の中間転写ベルトについて説明する。 In an electrophotographic apparatus, a seamless belt is used for several members, and an intermediate transfer belt is one of important members that require electrical characteristics. The intermediate transfer belt of the present invention will be described below.

本発明の中間転写ベルトは、樹脂に電気抵抗を調整する充填剤を含有してなるものである。該樹脂としては、一般に汎用され、市場で入手できるものを用いることができ、難燃性の観点からPVDF、ETFEなどのフッ素系樹脂、ポリイミドまたはポリアミドイミド等が好ましいが、機械的強度の面や抵抗制御充填剤の分散性の面で、ポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂が好ましい。 The intermediate transfer belt of the present invention comprises a resin containing a filler for adjusting electric resistance. As the resin, those generally used and available on the market can be used, and from the viewpoint of flame retardancy, fluorine-based resins such as PVDF and ETFE, polyimide or polyamideimide are preferable, but in terms of mechanical strength, From the viewpoint of dispersibility of the resistance control filler, a polyimide resin or a polyamideimide resin is preferable.

一方、電気抵抗を調整する充填剤としては、金属、金属酸化物、カーボンブラックのような有機又は無機の導電性微粒子やイオン導電剤、導電性高分子が用いられるが、安価で生産性に優れるカーボンブラックが好ましく用いられる。
カーボンブラックとしては、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ガスブラック等が挙げられる。これらの中から、用いる溶媒や樹脂に相性の良いものを選択して用いる。また、これらのカーボンブラックを適宜表面処理したものも用いることができる。
抵抗調整剤としてカーボンブラックを用いるが、前述した他の抵抗調整剤を併用しても良い。
On the other hand, as the filler for adjusting electric resistance, organic or inorganic conductive fine particles such as metals, metal oxides, and carbon black, ionic conductive agents, and conductive polymers are used, but they are inexpensive and excellent in productivity. Carbon black is preferably used.
Examples of carbon black include ketjen black, furnace black, acetylene black, thermal black, and gas black. Among these, a solvent or resin having a good compatibility is selected and used. Also, those obtained by appropriately surface-treating these carbon blacks can be used.
Carbon black is used as the resistance adjusting agent, but other resistance adjusting agents described above may be used in combination.

中間転写ベルトとして使用する場合、抵抗値として、好ましくは表面抵抗で1×10^8〜1×10^13Ω/□、体積抵抗で1×10^6〜1×10^12Ω・cmになる様なカーボンブラック量を含有させるが、機械強度の面から、膜が脆く割れやすくならない程度の添加量で達成できるものを選択する。 When used as an intermediate transfer belt, the resistance value is preferably 1 × 10 ^ 8 to 1 × 10 ^ 13Ω / □ in surface resistance and 1 × 10 ^ 6 to 1 × 10 ^ 12Ω · cm in volume resistance. From the standpoint of mechanical strength, a carbon black that can be achieved with such an added amount that the film is brittle and does not easily break is selected.

本発明における中間転写体のカーボンブラックの含有量は15〜20wt%が良い。これよりも少ないと抵抗値の均一性が得られにくくなり、任意の電位に対する抵抗値の変動が大きくなり好ましくない。また、25wt%以上になると、ベルトの機械強度が低下し、耐久性に劣るので好ましくない。 The carbon black content of the intermediate transfer member in the present invention is preferably 15 to 20 wt%. If it is less than this, it becomes difficult to obtain the uniformity of the resistance value, and the fluctuation of the resistance value with respect to an arbitrary potential becomes large, which is not preferable. On the other hand, if it is 25 wt% or more, the mechanical strength of the belt is lowered and the durability is inferior.

次に、ポリイミド樹脂について説明する。
<ポリイミド>
本発明に用いられるポリイミドは、一般的に知られている芳香族多価カルボン酸無水物また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、芳香族多価カルボン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形加工が行われ、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。反応の概略を下記式(1)に示す。
Next, the polyimide resin will be described.
<Polyimide>
The polyimide used in the present invention is obtained via a polyamic acid (polyimide precursor) by a reaction between a generally known aromatic polycarboxylic acid anhydride or derivative thereof and an aromatic diamine. That is, polyimide is insoluble in solvents due to its rigid main chain structure, and has infusible properties, so it is first soluble in organic solvents from aromatic polycarboxylic anhydrides and aromatic diamines. New polyimide precursor (polyamic acid or polyamic acid) is synthesized, and at this stage, molding is performed by various methods, and then polyamic acid is heated or chemically dehydrated to cyclize (imidize) And polyimide. The outline of the reaction is shown in the following formula (1).

Figure 2011059545
(式中、Ar1は少なくとも1つの炭素6員環を含む4価の芳香族残基を示し、Ar2は少なくとも1つの炭素6員環を含む2価の芳香族残基を示す。)
Figure 2011059545
(In the formula, Ar1 represents a tetravalent aromatic residue containing at least one carbon 6-membered ring, and Ar2 represents a divalent aromatic residue containing at least one carbon 6-membered ring.)

上記芳香族多価カルボン酸無水物の具体例としては、例えば、エチレンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシルフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、1,2,7,8−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。これらは単独または2種以上混合して用いられる。 Specific examples of the aromatic polyvalent carboxylic acid anhydride include, for example, ethylenetetracarboxylic dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4 ′. -Benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,2 ', 3,3'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2 ', 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, bis (3 , 4-Dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride Bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxylphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 2 , 3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2 , 3,4-benzenetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-anthracenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,7 , 8-phenanthrenetetracarboxylic dianhydride and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

次に、芳香族多価カルボン酸無水物と反応させる芳香族ジアミンの具体例としては、例えば、m−フェニレンジアミン、o−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、m−アミノベンジルアミン、p−アミノベンジルアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、ビス(3−アミノフェニル)スルフィド、(3−アミノフェニル)(4−アミノフェニル)スルフィド、ビス(4−アミノフェニル)スルフィド、ビス(3−アミノフェニル)スルフィド、(3−アミノフェニル)(4−アミノフェニル)スルホキシド、ビス(3−アミノフェニル)スルホン、(3−アミノフェニル)(4−アミノフェニル)スルホン、ビス(4−アミノフェニル)スルホン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、1,1−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕エタン、1,1−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕−エタン、1,2−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕エタン、1,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エタン、2,2−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕ブタン、2,2−ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホキシド、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホキシド、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、1,4−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル〕ベンゼン、1,3−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル〕ベンゼン、4,4’−ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)ベンゾイル〕ジフェニルエーテル、4,4’−ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル〕ジフェニルエーテル、4,4’−ビス〔4−(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フェノキシ〕ベンゾフェノン、4,4’−ビス〔4−(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フェノキシ〕ジフェニルスルホン、ビス〔4−{4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ}フェニル〕スルホン、1,4−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ〕−α,α−ジメチルベンジル〕ベンゼン、1,3−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル〕ベンゼン等が挙げられる。これらは単独または2種以上を混合して使用される。本発明の物性を効果的に発現するために、特に、少なくとも成分の1つとして、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを用いることが好ましい。 Next, specific examples of the aromatic diamine to be reacted with the aromatic polycarboxylic acid anhydride include, for example, m-phenylenediamine, o-phenylenediamine, p-phenylenediamine, m-aminobenzylamine, and p-aminobenzyl. Amine, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, bis (3-aminophenyl) sulfide, (3-aminophenyl) (4-aminophenyl) sulfide, bis (4-aminophenyl) sulfide, bis (3-aminophenyl) sulfide, (3-aminophenyl) (4-aminophenyl) sulfoxide, bis (3-aminophenyl) sulfone, (3-aminophenyl) (4-amino Phenyl) sulfone, bis (4-aminophenyl) Ruhon, 3,3′-diaminobenzophenone, 3,4′-diaminobenzophenone, 4,4′-diaminobenzophenone, 3,3′-diaminodiphenylmethane, 3,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylmethane, Bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] methane, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] methane, 1,1-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,1- Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] -ethane, 1,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ethane 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) ) Phenyl] propane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] butane, 2,2-bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3 3-hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 1,3-bis (3-aminophenoxy) Benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (3- Aminophenoxy) biphenyl, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] Ketone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfoxide, bis [4- (4 -Aminophenoxy) phenyl] sulfoxide, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, 1,4-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,3-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 4,4′-bis [3- (4-aminophenoxy) benzoyl] diphenyl ether, 4,4′- [3- (3-aminophenoxy) benzoyl] diphenyl ether, 4,4′-bis [4- (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) phenoxy] benzophenone, 4,4′-bis [4- (4 -Amino-α, α-dimethylbenzyl) phenoxy] diphenylsulfone, bis [4- {4- (4-aminophenoxy) phenoxy} phenyl] sulfone, 1,4-bis [4- (4-aminophenoxy) phenoxy] -Α, α-dimethylbenzyl] benzene, 1,3-bis [4- (4-aminophenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene, and the like. These are used individually or in mixture of 2 or more types. In order to effectively express the physical properties of the present invention, it is particularly preferable to use 4,4'-diaminodiphenyl ether as at least one of the components.

上記芳香族多価カルボン酸無水物成分とジアミン成分とを略等モル用いて有機極性溶媒中で重合反応させることにより、ポリイミド前駆体(ポリアミック酸)を得ることができる。 A polyimide precursor (polyamic acid) can be obtained by carrying out a polymerization reaction in an organic polar solvent using substantially equimolar amounts of the aromatic polycarboxylic anhydride component and the diamine component.

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また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、これらを単独また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。 Examples of the organic polar solvent used in the polymerization reaction of polyamic acid include sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide and diethyl sulfoxide, formamide solvents such as N, N-dimethylformamide and N, N-diethylformamide, and N, N. -Acetamide solvents such as dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide, pyrrolidone solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone, phenol, o-, m-, or p-cresol, Phenolic solvents such as xylenol, halogenated phenol and catechol; ether solvents such as tetrahydrofuran, dioxane and dioxolane; alcohol solvents such as methanol, ethanol and butanol; cellosolve such as butyl cellosolv or hexamethyl Suhoruamido, .gamma.-butyrolactone, etc. may be mentioned, it is desirable to use them alone or as a mixed solvent. The solvent is not particularly limited as long as it dissolves polyamic acid, but N, N-dimethylacetamide and N-methyl-2-pyrrolidone are particularly preferable.

下記にポリアミック酸の製造方法について具体的に説明する。
ポリイミド前駆体を製造する場合の例として、まず、アルゴン、窒素などの不活性ガス雰囲気下において、1種または複数種のジアミンを上記の有機溶媒に溶解するか、またはスラリー状に分散させる。この溶液に前記した少なくとも1種の芳香族多価カルボン酸無水物、またはその誘導体を添加(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)すると、発熱を伴って開環重付加反応が起こり、急速に溶液の粘度増大が見られ、高分子量のポリアミック酸溶液が得られる。この際の反応温度は、通常−20℃〜100℃、望ましくは60℃以下に制御することが好ましい。反応時間は、30分〜12時間程度である。
Below, the manufacturing method of a polyamic acid is demonstrated concretely.
As an example for producing a polyimide precursor, first, one or more kinds of diamines are dissolved in the above organic solvent or dispersed in a slurry state in an inert gas atmosphere such as argon or nitrogen. When at least one aromatic polycarboxylic acid anhydride or derivative thereof is added to this solution (either in a solid state, in a solution state dissolved in an organic solvent, or in a slurry state), it generates heat. A ring-opening polyaddition reaction occurs, and the viscosity of the solution rapidly increases, and a high molecular weight polyamic acid solution is obtained. In this case, the reaction temperature is usually controlled to −20 ° C. to 100 ° C., desirably 60 ° C. or less. The reaction time is about 30 minutes to 12 hours.

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また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。 The above is an example. Contrary to the addition procedure in the reaction, the aromatic polycarboxylic acid anhydride or derivative thereof is first dissolved or diffused in an organic solvent, and the diamine may be added to this solution. Good. The diamine may be added in a solid state, in a solution state dissolved in an organic solvent, or in a slurry state. That is, the mixing order of the acid dianhydride component and the diamine component is not limited. Further, the aromatic tetracarboxylic dianhydride and the aromatic diamine may be simultaneously added to the organic polar solvent for reaction.

上記のようにして、芳香族多価カルボン酸無水物またはその誘導体と、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。 As described above, an aromatic polyvalent carboxylic acid anhydride or derivative thereof and an aromatic diamine component are polymerized in about an equimolar amount in an organic polar solvent, so that the polyamic acid is uniformly dispersed in the organic polar solvent. A polyimide precursor solution is obtained in a dissolved state.

本発明におけるポリイミド前駆体溶液(ポリアミック酸溶液)は、上記のようにして合成したものを使用することが可能であるが、簡便には有機溶媒にポリアミック酸組成物が溶解された状態の、いわゆるポリイミドワニスとして上市されているものを入手して使用することもできる。
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)、リカコート(新日本理化社製)、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。
As the polyimide precursor solution (polyamic acid solution) in the present invention, the one synthesized as described above can be used, but the so-called polyamic acid composition is simply dissolved in an organic solvent. What is marketed as a polyimide varnish can also be obtained and used.
Examples of this include Trenys (manufactured by Toray Industries, Inc.), U-Varnish (manufactured by Ube Industries, Ltd.), Rika Coat (manufactured by Nippon Nippon Chemical Co., Ltd.), Optmer (manufactured by JSR), SE812 (manufactured by Nissan Chemical Industries), CRC8000 ( Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) is a typical example.

合成または入手したポリアミック酸溶液に、必要に応じて充填剤を混合・分散して塗工液が調製される。塗工液を後述のように支持体(成形用の型)に塗布した後、加熱等の処理することにより、ポリイミド前駆体であるポリアミック酸からポリイミドへの転化(イミド化)が行われる。 A coating solution is prepared by mixing and dispersing a filler in the synthesized or obtained polyamic acid solution as necessary. The coating liquid is applied to a support (molding mold) as described later, and then subjected to a treatment such as heating, whereby conversion (imidation) from polyamic acid, which is a polyimide precursor, to polyimide is performed.

ポリアミック酸は、加熱する方法(1)、または化学的方法(2)によってイミド化することができる。加熱する方法(1)は、ポリアミック酸を例えば200〜350℃に加熱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)の加熱する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。
なお、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に加熱して、イミド化を完結させることが好ましい。
The polyamic acid can be imidized by a heating method (1) or a chemical method (2). The heating method (1) is a method of converting polyamic acid to polyimide by heat treatment at, for example, 200 to 350 ° C., and is a simple and practical method for obtaining polyimide (polyimide resin). On the other hand, the chemical method (2) is a method in which a polyamic acid is reacted with a dehydrating cyclization reagent (such as a mixture of a carboxylic acid anhydride and a tertiary amine) and then heat-treated to completely imidize, (1 The method (1) is often used because the method is more complicated and costly than the method of heating.
In order to exhibit the intrinsic performance of polyimide, it is preferable to complete imidization by heating to a temperature above the glass transition temperature of the corresponding polyimide.

イミド化の進行状況(イミド化の程度)は、通常行われているイミド化率の測定手法により評価することができる。
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)、フー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、中でもフーリエ変換赤外分光法(FT-IR法)は最も一般的な方法である。
The progress of imidization (degree of imidization) can be evaluated by a commonly performed method for measuring the imidization rate.
As a method for measuring such an imidization rate, for example, nuclear magnetic resonance spectroscopy calculated from an integration ratio of 1H attributed to an amide group in the vicinity of 9 to 11 ppm and 1H attributed to an aromatic ring in the vicinity of 6 to 9 ppm. Various methods such as a method for NMR (NMR method), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR method), a method for quantifying moisture accompanying imide ring closure, and a carboxylic acid neutralization titration method are used. Outer spectroscopy (FT-IR method) is the most common method.

フーリエ変換赤外分光法(FT-IR法)では、イミド化率を、例えば、下記式(a)のように定義する。
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 ・・・ (a)
In the Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR method), the imidization rate is defined as, for example, the following formula (a).
That is, assuming that (A) is the number of moles of imide groups at the firing stage (imidation treatment stage) and (B) is the number of moles of imide groups when 100% imidized (theoretical), Is done.
Imidation ratio (%) = [(A) / (B)] × 100 (a)

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。 The number of moles of the imide group in this definition can be determined from the absorbance ratio of the characteristic absorption of the imide group measured by the FT-IR method. For example, as a typical characteristic absorption, the imidization ratio can be evaluated using the following absorbance ratio.

(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。
(1) Absorbance ratio between 725 cm −1 (immobilization vibration band of imide ring C═O group) which is one of characteristic absorptions of imide and 1,015 cm −1 of characteristic absorption of benzene ring (2) Characteristics of imide Absorbance ratio between 1,380 cm −1 (inflection band of imide ring C—N group) which is one of absorption and 1,500 cm −1 characteristic absorption of benzene ring (3) One of characteristic absorption of imide Absorbance ratio between 1,720 cm −1 (an oscillating band of imide ring C═O group) and 1,500 cm −1 characteristic absorption of benzene ring (4) 1, which is one of characteristic absorption of imide Absorbance ratio between 720 cm −1 and amide group characteristic absorption 1,670 cm −1 (interaction between amide group N—H bending vibration and CN stretching vibration) and amide group over 3000 to 3300 cm −1 If we confirm that the multiple absorption band of origin has disappeared Further, the reliability of completion of imidization is enhanced.

次に、ポリアミドイミドについて説明する。
<ポリアミドイミド>
ポリアミドイミドは、分子骨格中に剛直なイミド基と柔軟性を付与するアミド基を有する樹脂であり、本発明に用いられるポリアミドイミドとしては一般的に知られている構造のものを使用することができる。
一般的にポリアミドイミド樹脂を合成する方法としては、酸クロライド法(a):酸無水物基を有する3価のカルボン酸の誘導体ハライド、最も代表的には当該誘導体のクロライド化合物とジアミンとを溶媒中で反応させて製造する公知の方法(例えば、特公昭42−15637号公報参照。)が知られている。または別の方法として、イソシアネート法(b):酸無水物基とカルボン酸を含む3価の誘導体と芳香族イソシアネートとを溶媒中で反応させて製造する公知の方法(例えば、特公昭44−19274号公報)等が知られており、いずれも使用することができる。各製造方法について以下に説明する。
Next, polyamideimide will be described.
<Polyamideimide>
Polyamideimide is a resin having a rigid imide group and an amide group imparting flexibility in the molecular skeleton, and the polyamideimide used in the present invention may have a generally known structure. it can.
Generally, as a method for synthesizing a polyamideimide resin, an acid chloride method (a): a derivative halide of a trivalent carboxylic acid having an acid anhydride group, most typically a chloride compound of the derivative and a diamine are used as solvents. There is known a known method for producing it by reacting in the method (for example, see Japanese Examined Patent Publication No. 42-15637). Alternatively, as another method, an isocyanate method (b): a known method for producing a trivalent derivative containing an acid anhydride group and a carboxylic acid and an aromatic isocyanate in a solvent (for example, Japanese Patent Publication No. 44-19274). No.) are known, and any of them can be used. Each manufacturing method will be described below.

(a)酸クロライド法
酸無水物基を有する3価のカルボン酸の誘導体ハライド化合物としては、例えば、下記式(2)および式(3)に示す化合物を使用することができる。
(A) Acid chloride method As a derivative halide compound of a trivalent carboxylic acid having an acid anhydride group, for example, compounds represented by the following formulas (2) and (3) can be used.

Figure 2011059545
(式中、Xはハロゲン元素を示す。)
Figure 2011059545
(In the formula, X represents a halogen element.)

Figure 2011059545
式中、Xはハロゲン元素を示し、Yは−CH−、−CO−、−SO−または−O−を示す)
Figure 2011059545
In the formula, X represents a halogen element, and Y represents —CH 2 —, —CO—, —SO 2 — or —O—).

前記各式において、ハロゲン元素はクロライドが好ましく、誘導体の具体例を挙げると、テレフタル酸、イソフタル酸、4、4’ビフェニルジカルボン酸、4、4’ビフェニルエーテルジカルボン酸、4、4’ビフェニルスルホンジカルボン酸、4、4’ベンゾフェノンジカルボン酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、3、3’、4、4’ベンゾフェノンテトラカルボン酸、3、3、’、4、4’ビフェニルスルホンテトラカルボン酸、3、3’、4、4’ビフェニルテトラカルボン酸、アジピン酸、セバチン酸、マレイン酸、フマール酸、ダイマー酸、スチルベンジカルボン酸、1、4シクロヘキサンジカルボン酸、1、2シクロヘキサンジカルボン酸等の多価カルボン酸の酸クロライドが挙げられる。 In each of the above formulas, the halogen element is preferably chloride, and specific examples of derivatives include terephthalic acid, isophthalic acid, 4, 4 ′ biphenyl dicarboxylic acid, 4, 4 ′ biphenyl ether dicarboxylic acid, 4, 4 ′ biphenyl sulfone dicarboxylic acid. Acid, 4, 4 'benzophenone dicarboxylic acid, pyromellitic acid, trimellitic acid, 3, 3', 4, 4 'benzophenone tetracarboxylic acid, 3, 3,' 4, 4 'biphenylsulfone tetracarboxylic acid, 3, Polyvalent carboxylic acids such as 3 ′, 4 and 4 ′ biphenyltetracarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, maleic acid, fumaric acid, dimer acid, stilbene dicarboxylic acid, 1,4 cyclohexanedicarboxylic acid, and 1,2 cyclohexanedicarboxylic acid Of acid chloride.

一方、ジアミンとしては特に限定されないが、芳香族ジアミン、脂肪族ジアミン、および脂環族ジアミンのいずれも用いられるが、芳香族ジアミンが好ましく用いられる。
芳香族ジアミンとしては、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、オキシジアニリン、メチレンジアミン、ヘキサフルオロイソプロピリデンジアミン、ジアミノ−m−キシリレン、ジアミノ−p−キシリレン、1,4−ナフタレンジアミン、1,5−ナフタレンジアミン、2,6−ナフタレンジアミン、2,7−ナフタレンジアミン、2,2’−ビス−(4−アミノフェニル)プロパン、2,2’−ビス−(4−アミノフェニル)へキサフルオロプロパン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,4−ジアミノジフェニルエーテル、イソプロピリデンジアニリン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、o−トリジン、2,4−トリレンジアミン、1,3−ビス−(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス−(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス−(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2−ビス−[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス−[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス−[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、4,4’−ビス−(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2’−ビス−[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]へキサフルオロプロパン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルスルフィドなどが挙げられる。
On the other hand, the diamine is not particularly limited, and any of aromatic diamine, aliphatic diamine, and alicyclic diamine can be used, and aromatic diamine is preferably used.
Aromatic diamines include m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, oxydianiline, methylenediamine, hexafluoroisopropylidenediamine, diamino-m-xylylene, diamino-p-xylylene, 1,4-naphthalenediamine, 1, 5-naphthalenediamine, 2,6-naphthalenediamine, 2,7-naphthalenediamine, 2,2′-bis- (4-aminophenyl) propane, 2,2′-bis- (4-aminophenyl) hexafluoro Propane, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 3,4-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminobenzophenone 3,4-diaminodiphenyl ether, iso Propylidenedianiline, 3,3′-diaminobenzophenone, o-tolidine, 2,4-tolylenediamine, 1,3-bis- (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis- (4-aminophenoxy) ) Benzene, 1,3-bis- (4-aminophenoxy) benzene, 2,2-bis- [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, bis- [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone Bis- [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 4,4′-bis- (4-aminophenoxy) biphenyl, 2,2′-bis- [4- (4-aminophenoxy) phenyl] Examples include xafluoropropane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, and 3,3′-diaminodiphenyl sulfide.

また、ジアミンとして両末端にアミノ基を有するシロキサン系化合物、例えば1,3−ビス(3−アミノプロピル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、α,ω−ビス(3−アミノプロピル)ポリジメチルシロキサン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシメチル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、α,ω−ビス(3−アミノフェノキシメチル)ポリジメチルシロキサン、1,3,−ビス(2−(3−アミノフェノキシ)エチル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、α,ω−ビス(2−(3−アミノフェノキシ)エチル)ポリジメチルシロキサン、1,3−ビス(3−(3−アミノフェノキシ)プロピル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、α,ω−ビス(3−(3−アミノフェノキシ)プロピル)ポリジメチルシロキサン等を用いればシリコーン変性ポリアミドイミドを得ることができる。 Also, siloxane compounds having amino groups at both ends as diamines, such as 1,3-bis (3-aminopropyl) -1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, α, ω-bis (3-amino Propyl) polydimethylsiloxane, 1,3-bis (3-aminophenoxymethyl) -1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, α, ω-bis (3-aminophenoxymethyl) polydimethylsiloxane, 1, 3, -bis (2- (3-aminophenoxy) ethyl) -1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, α, ω-bis (2- (3-aminophenoxy) ethyl) polydimethylsiloxane, , 3-bis (3- (3-aminophenoxy) propyl) -1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, α, ω-bis (3- (3-aminophenoxy) propi E) If polydimethylsiloxane or the like is used, a silicone-modified polyamideimide can be obtained.

酸クロライド法により本発明におけるポリアミドイミド(ポリアミドイミド樹脂)を得るためには、ポリイミド樹脂の製造の場合と同様に、上記した酸無水物基を有する3価のカルボン酸の誘導体ハライドとジアミンとを有機極性溶媒に溶解した後、低温(0〜30℃)で反応させ、ポリアミドイミド前駆体(ポリアミド−アミック酸)とする。 In order to obtain the polyamideimide (polyamideimide resin) in the present invention by the acid chloride method, the above-described trivalent carboxylic acid derivative halide and diamine having an acid anhydride group are used in the same manner as in the production of the polyimide resin. After dissolving in an organic polar solvent, it is reacted at a low temperature (0 to 30 ° C.) to obtain a polyamideimide precursor (polyamide-amic acid).

使用することのできる有機極性溶媒としては前記ポリイミドと同様であり、ホルムアミド系溶媒(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等)、アセトアミド系溶媒(例えば、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド等)、ピロリドン系溶媒(例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン等)、フェノール系溶媒(例えば、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、カテコール等)、エーテル系溶媒(例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン等)、アルコール系溶媒(例えば、メタノール、エタノール、ブタノール等)、セロソルブ系溶媒(例えば、ブチルセロソルブ等)、またはヘキサメチルホスホルアミド、γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。これらを単独または混合溶媒として用いるのが望ましく、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。特に好ましく用いられる溶媒は、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドンである。 The organic polar solvent that can be used is the same as that of the polyimide, and a formamide solvent (for example, a sulfoxide solvent such as dimethyl sulfoxide and diethyl sulfoxide, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, etc.), Acetamide solvents (eg, N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide, etc.), pyrrolidone solvents (eg, N-methyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone, etc.), phenol solvents ( For example, phenol, o-, m-, or p-cresol, xylenol, halogenated phenol, catechol, etc.), ether solvent (eg, tetrahydrofuran, dioxane, dioxolane, etc.), alcohol solvent (eg, methanol, ethanol, butanol) etc , Cellosolve type solvents (e.g., butyl cellosolve, etc.), or hexamethylphosphoramide, γ- butyrolactone. These are preferably used alone or as a mixed solvent, and are not particularly limited as long as they dissolve polyamic acid. Particularly preferably used solvents are N, N-dimethylacetamide and N-methyl-2-pyrrolidone.

上記により得たポリアミド・ポリアミック酸溶液を支持体(成形用の型)に塗布された後、加熱等の処理することにより、ポリアミック酸からポリイミドへの転化(イミド化)が行われる。
イミド化の方法としては、加熱処理により脱水閉環させる方法、および脱水閉環触媒を用いて化学的に閉環させる方法が挙げられる。加熱処理により脱水閉環させる場合、例えば、反応温度は150〜400℃、好ましくは180〜350℃であり、加熱処理時間は30秒間〜10時間、好ましくは5分間〜5時間である。また、脱水閉環触媒を用いる場合、反応温度は0〜180℃、好ましくは10〜80℃であり、反応時間は数十分間〜数日間、好ましくは2時間〜12時間である。脱水閉環触媒の例としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、安息香酸等の酸無水物等が挙げられる。
After the polyamide / polyamic acid solution obtained as described above is applied to a support (molding mold), conversion (imidation) from polyamic acid to polyimide is performed by treatment such as heating.
Examples of the imidization method include a method of dehydrating and ring-closing by heat treatment, and a method of chemically ring-closing using a dehydrating and ring-closing catalyst. When dehydrating and ring-closing by heat treatment, for example, the reaction temperature is 150 to 400 ° C., preferably 180 to 350 ° C., and the heat treatment time is 30 seconds to 10 hours, preferably 5 minutes to 5 hours. When a dehydration ring closure catalyst is used, the reaction temperature is 0 to 180 ° C., preferably 10 to 80 ° C., and the reaction time is several tens of minutes to several days, preferably 2 to 12 hours. Examples of the dehydration ring closure catalyst include acid anhydrides such as acetic acid, propionic acid, butyric acid, and benzoic acid.

(b)イソシアネート法
イソシアネート法の場合に用いる酸無水物基を有する3価のカルボン酸の誘導体としては、例えば、式(4)または式(5)で示す化合物を使用することができる。
(B) Isocyanate method As the derivative of the trivalent carboxylic acid having an acid anhydride group used in the case of the isocyanate method, for example, a compound represented by the formula (4) or the formula (5) can be used.

Figure 2011059545
(式中、Rは水素、炭素数1〜10のアルキル基またはフェニル基を示す。)
Figure 2011059545
(In the formula, R represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a phenyl group.)

Figure 2011059545
式中、Rは水素、炭素数1〜10のアルキル基またはフェニル基を示し、Yは−CH−、−CO−、−SO−または−O−を示す。)
Figure 2011059545
In the formula, R represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a phenyl group, and Y represents —CH 2 —, —CO—, —SO 2 —, or —O—. )

上記一般式で表される誘導体は何れも使用することができるが、最も代表的には無水トリメリット酸が挙げられる。また、これらの酸無水物基を有する3価のカルボン酸の誘導体は、目的に応じて単独または混合して用いることができる。 Any of the derivatives represented by the above general formula can be used, but the most typical example is trimellitic anhydride. These trivalent carboxylic acid derivatives having an acid anhydride group can be used alone or in combination depending on the purpose.

次に、本発明のポリアミドイミドの合成に用いられる一方の芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルエーテルジイソシアネート、4,4′−〔2,2−ビス(4−フェノキシフェニル)プロパン〕ジイソシアネート、ビフェニル−4,4′−ジイソシアネート、ビフェニル−3,3′−ジイソシアネート、ビフェニル−3,4′−ジイソシアネート、3,3′−ジメチルビフェニル−4,4′−ジイソシアネート、2,2′−ジメチルビフェニル−4,4′−ジイソシアネート、3,3′−ジエチルビフェニル−4,4′−ジイソシアネート、2,2′−ジエチルビフェニル−4,4′−ジイソシアネート、3,3′−ジメトキシビフェニル−4,4′−ジイソシアネート、2,2′−ジメトキシビフェニル−4,4′−ジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、ナフタレン−2,6−ジイソシアネート等が挙げられる。
これらの芳香族ポリイソシアネートは単独で使用することもできるし、組み合わせて使用することもできる。必要に応じてこの一部としてヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、トランスシクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、水添m−キシリレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族、脂環式イソシアネートおよび3官能以上のポリイソシアネートを使用することもできる。
Next, as one aromatic polyisocyanate used for the synthesis of the polyamideimide of the present invention, for example, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, 4,4′-diphenyl ether diisocyanate, 4, 4 '-[2,2-bis (4-phenoxyphenyl) propane] diisocyanate, biphenyl-4,4'-diisocyanate, biphenyl-3,3'-diisocyanate, biphenyl-3,4'-diisocyanate, 3,3'-Dimethylbiphenyl-4,4'-diisocyanate,2,2'-dimethylbiphenyl-4,4'-diisocyanate,3,3'-diethylbiphenyl-4,4'-diisocyanate,2,2'-diethylbiphenyl-4 , 4'-Diisocyanate 3,3'-dimethoxybiphenyl-4,4'-diisocyanate, 2,2'-dimethoxybiphenyl-4,4'-diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, naphthalene-2,6-diisocyanate and the like. .
These aromatic polyisocyanates can be used alone or in combination. Hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, transcyclohexane-1,4-diisocyanate, hydrogenated m-xylylene diene as necessary. Aliphatic such as isocyanate and lysine diisocyanate, alicyclic isocyanate and trifunctional or higher polyisocyanate can also be used.

上記各酸無水物基を有する3価のカルボン酸の誘導体と、芳香族ポリイソシアネートとを有機極性溶媒に溶解調整して得られるポリアミドイミド前駆体を含む溶液を支持体に塗布した後、加熱処理することにより、ポリアミドイミド前駆体からポリアミドイミドへの転化が行われる。この方法によるポリアミドイミドへの転化の際、概略ポリアミック酸を経由することなく(炭酸ガスを発生して)ポリアミドイミドを生成する。下記式(6)に無水トリメリット酸と芳香族イソシアネートとを用いた場合のポリアミドイミド化の例を示す。 After applying a solution containing a polyamidoimide precursor obtained by adjusting the above-described trivalent carboxylic acid derivative having an acid anhydride group and an aromatic polyisocyanate in an organic polar solvent, heat treatment is performed. By doing so, the conversion from the polyamideimide precursor to the polyamideimide is performed. Upon conversion to polyamideimide by this method, polyamideimide is generated without generating a carbonic acid (generally generating carbon dioxide). The following formula (6) shows an example of polyamide imidization when trimellitic anhydride and aromatic isocyanate are used.

Figure 2011059545
(式中、Arは芳香族基を示す。)
Figure 2011059545
(In the formula, Ar represents an aromatic group.)

上記に示した、ポリイミド及びポリアミドイミドは通常単独で使用するが、相溶性を考慮して選択されたものを併用することも可能である。
また、ポリイミド繰返単位とポリアミドイミド繰返単位を有する共重合体であっても良い。
The polyimide and polyamideimide shown above are usually used alone, but those selected in consideration of compatibility can also be used in combination.
Moreover, the copolymer which has a polyimide repeating unit and a polyamideimide repeating unit may be sufficient.

次に、前記ポリイミド前駆体またはポリアミドイミド前駆体を含む塗工液を用いてシームレスベルトを製造する方法としては、円筒上の金型の内面に塗布することにより製膜する方法と、金型の外面に塗布することにより製膜する方法がある。
本発明では、特にどちらの方法でも用いることができる。以下には、内面に製膜する方法の一つである遠心成形について説明する。
Next, as a method of manufacturing a seamless belt using the coating liquid containing the polyimide precursor or the polyamideimide precursor, a method of forming a film by applying to the inner surface of a mold on a cylinder, There is a method of forming a film by applying to the outer surface.
In the present invention, both methods can be used. Hereinafter, centrifugal molding, which is one of methods for forming a film on the inner surface, will be described.

以下の説明は、一例であり条件などこれに限定されるものではない。
遠心成形は円筒状の回転体から構成されるものであり、この円筒状の回転体をゆっくりと回転させながら塗工液を円筒の内面全体に均一になるように塗布・流延(塗膜を形成)する。その後、回転速度を所定速度まで上げ、所定速度に達したら一定速度に維持し、所望の時間回転を継続する。そして、回転させつつ徐々に昇温させながら、約80〜150℃の温度で塗膜中の溶媒を蒸発させていく。この過程では、雰囲気の蒸気(揮発した溶媒等)を効率よく循環して取り除くことが好ましい。自己支持性のある膜が得られたところで常温に戻し、高温処理の可能な加熱炉(焼成炉)に移し、段階的に昇温し、最終的に250℃〜450℃程度の高温加熱処理(焼成)し、十分にポリイミド前駆体またはポリアミドイミド前駆体のイミド化またはポリアミドイミド化を行う。イミド化等が完了後、徐冷して薄膜を型から剥離する。このようにしてシームレスベルトが形成される。なお、型には、剥離しやすいように予め、離型剤または離型層を形成しておくことが好ましい。
The following description is an example and the conditions are not limited thereto.
Centrifugal molding is composed of a cylindrical rotating body. While this cylindrical rotating body is slowly rotated, coating and casting (coating film coating) is performed so that the coating liquid is uniform over the entire inner surface of the cylinder. Form. Thereafter, the rotation speed is increased to a predetermined speed, and when the predetermined speed is reached, the rotation speed is maintained at a constant speed and the rotation is continued for a desired time. And the solvent in a coating film is evaporated at the temperature of about 80-150 degreeC, heating up gradually while rotating. In this process, it is preferable to efficiently circulate and remove atmospheric vapor (such as a volatilized solvent). When a self-supporting film is obtained, it is returned to room temperature, transferred to a heating furnace (firing furnace) capable of high-temperature treatment, heated in steps, and finally heated at about 250 ° C. to 450 ° C. ( Calcination) and sufficiently imidization or polyamide-imidization of the polyimide precursor or polyamide-imide precursor. After completion of imidization and the like, the thin film is peeled off from the mold by slow cooling. A seamless belt is thus formed. In addition, it is preferable to previously form a mold release agent or a mold release layer on the mold so that the mold can be easily peeled off.

次に、上記で使用する塗布液の作製方法について説明する。 Next, a method for preparing the coating solution used above will be described.

本発明における塗布液は、少なくとも、カーボンブラックと樹脂と溶媒を含む分散液を作製する工程と該分散液に樹脂液を混合してカーボンブラックの含有量を所定の量に調整する工程により作製される。 The coating solution in the present invention is prepared by at least a step of preparing a dispersion containing carbon black, a resin and a solvent, and a step of adjusting the content of carbon black to a predetermined amount by mixing the dispersion with the resin solution. The

まず、分散液を作製する工程では、溶媒に少なくともポリイミド又はポリアミドイミドの前駆体溶液、カーボンブラックを混合した溶液を、ビーズミル、ボールミル、ナノマイザー、ペイントシェーカー、ジェットミルなどの分散器を用いてカーボンブラックを分散することにより分散液を作製する。
このとき、必要に応じて各種分散剤などの添加剤を含有しても良い。また、カーボンブラックを予めになんらかの処理を施したものを使用しても良い。
First, in the step of preparing a dispersion, a solution in which at least a polyimide or polyamideimide precursor solution and carbon black are mixed in a solvent is added to a carbon black using a disperser such as a bead mill, a ball mill, a nanomizer, a paint shaker, or a jet mill. To prepare a dispersion.
At this time, you may contain additives, such as various dispersing agents, as needed. Further, carbon black that has been previously subjected to some treatment may be used.

以下に、一例として、ビーズミルによる分散について説明する。
図3には、パス方式によるビーズミル分散装置を示した。
分散タンクA(301)には、分散させる液が投入されており、送液ポンプにて液が分散機(302)に送られる。分散機内にはある大きさのビーズが充填されており、これが内部で高速回転する機構になっており、この回転よるビーズによる摺擦力によりカーボンブラックが微粒化される。微粒化された液は、分散液排出タンクB(304)に回収され、1パスが終了する。
このときの分散力は、分散機内の回転速度、ビーズの種類、径、送液の流量により決まり、これらを適当な条件を設定する。
分散液排出タンクBに回収された液の分散状態が不十分な場合は、分散タンクAへ再度投入し、再度分散を実施する。パス方式では、十分な分散状態の分散液が得られるまで、これを繰り返す。
Hereinafter, dispersion by a bead mill will be described as an example.
FIG. 3 shows a bead mill dispersing apparatus using a pass method.
The dispersion tank A (301) is charged with the liquid to be dispersed, and the liquid is sent to the disperser (302) by a liquid feed pump. The disperser is filled with beads of a certain size, and this has a mechanism that rotates at high speed inside, and carbon black is atomized by the rubbing force by the beads by this rotation. The atomized liquid is collected in the dispersion liquid discharge tank B (304), and one pass is completed.
The dispersion force at this time is determined by the rotational speed in the disperser, the type of beads, the diameter, and the flow rate of the liquid feeding, and these are set to appropriate conditions.
When the dispersion state of the liquid collected in the dispersion liquid discharge tank B is insufficient, the dispersion tank A is charged again and dispersion is performed again. In the pass method, this is repeated until a sufficiently dispersed liquid is obtained.

図4には、循環方式によるビーズミル装置を示した。
図3と異なり、分散機(402)にて分散された液は、分散タンクA(401)に戻る。分散前の液と分散後の液が十分に攪拌されながら分散が進行する。
この方式では、分散機から戻る液の分散状態を評価する。一般的には、分散に要する時間にて管理を行う。
FIG. 4 shows a bead mill apparatus using a circulation system.
Unlike FIG. 3, the liquid dispersed by the disperser (402) returns to the dispersion tank A (401). Dispersion proceeds while the liquid before dispersion and the liquid after dispersion are sufficiently stirred.
In this method, the dispersion state of the liquid returning from the disperser is evaluated. In general, management is performed in the time required for dispersion.

前記分散液のカーボンブラックの含有量は5〜25wt%が好ましく、より好ましくは10〜15wt%である。カーボンブラックの含有量は少ない方が分散させやすいが、生産を考えると無駄が多くコスト高となるため5%以上とする。一方、25%以上になると粘度が大幅に上昇することにより分散効率が低下するため、好ましくない。 The content of carbon black in the dispersion is preferably 5 to 25 wt%, more preferably 10 to 15 wt%. The smaller the carbon black content, the easier it is to disperse. However, considering production, it is wasteful and expensive, so the content is 5% or more. On the other hand, if it is 25% or more, the viscosity is significantly increased, and the dispersion efficiency is lowered.

また、前記分散液のポリイミド又はポリアミドイミドの前駆体固形分は、カーボンブラック100部に対して4〜40wt%が好ましく、より好ましくは10〜30wt%である。
ポリイミド又はポリアミドイミドの前駆体は含有しなくてもカーボンブラックは分散可能であるが、これを含有させないで作製した場合、次工程のカーボンブラック含有量を調整する工程において、本分散液とポリイミド又はポリアミドイミドの前駆体溶液を混合する際に、カーボンブラックがショック凝集を起こし好ましくない。
そこで、ポリイミド又はポリアミドイミドの前駆体固形分をカーボンブラックに対して4wt%以上含有させることが好ましい。一方、40wt%以上になると、溶液の粘度が高くなりすぎて分散効率が低下するので好ましくない。
The precursor solid content of polyimide or polyamideimide in the dispersion is preferably 4 to 40 wt%, more preferably 10 to 30 wt%, based on 100 parts of carbon black.
Carbon black can be dispersed even if it does not contain a polyimide or polyamide imide precursor. However, when it is produced without containing it, in the next step of adjusting the carbon black content, this dispersion and polyimide or When mixing the polyamideimide precursor solution, carbon black is not preferable because it causes shock aggregation.
Therefore, it is preferable to contain 4 wt% or more of the precursor solid content of polyimide or polyamideimide with respect to the carbon black. On the other hand, if it is 40 wt% or more, the viscosity of the solution becomes too high and the dispersion efficiency is lowered, which is not preferable.

分散液には、必要に応じて、各種分散剤などの添加剤を適宜使用しても良い。また、分散にあたっては、プレ混合工程や異なる分散機による多段階分散などの工程をとることもできる。 You may use suitably additives, such as various dispersing agents, to a dispersion liquid as needed. Moreover, in dispersion | distribution, processes, such as a pre-mixing process and multistage dispersion | distribution by a different disperser, can also be taken.

本発明においては、この分散液におけるカーボンの分散状態が重要である。
カーボンブラックの分散状態を表す指標としては、一般的には粒径がある。
粒径を測定する方法としては、遠心分離法、レーザー回折法、動的光散乱法などによる計測器にて計測される。例えば、動的光散乱法の計測器にて測定される粒径としては、体積平均粒径として、150〜300nmに分散された状態が好ましい。
しかしながら、粒径がこの程度に分散されても必ずしも良い品質のものが得られないことが多い。特に、カーボンブラックの製造ロットにより、品質がばらつき、不良となることが多く発生している。
In the present invention, the dispersion state of carbon in this dispersion is important.
As an index representing the dispersion state of carbon black, there is generally a particle size.
As a method for measuring the particle size, measurement is performed with a measuring instrument such as a centrifugal separation method, a laser diffraction method, or a dynamic light scattering method. For example, the particle size measured with a dynamic light scattering method measuring instrument is preferably dispersed in a volume average particle size of 150 to 300 nm.
However, even if the particle size is dispersed to this extent, it is often impossible to obtain a product of good quality. In particular, depending on the production lot of carbon black, quality often varies and becomes defective.

本発明においては、カーボンブラック分散液を密封系の容器に入れ、60℃雰囲気下で24時間加熱し、その加熱前の体積平均粒径(Mv1)と加熱後の体積平均粒径(Mv2)の変動(Mv2/Mv1)を評価・測定する。品質の悪いカーボンブラック分散液は、分散時の粒径は小さくても加熱することによりカーボンブラックの凝集が起きやすいためMv1よりもMv2の値が大きくなりMv2/Mv1の値は1以上となってしまう。
加熱後の体積平均粒径(Mv2)は、100nm以上300nm以下であることが好ましく、100nm以上200nm以下であることがさらに好ましい。
一方で、Mv2/Mv1の値が0.33未満の場合、それを用いて成型された中間転写体の抵抗均一性、各バイアスに対する抵抗の変動、どちらも小さく良好な品質になるものの、必要な抵抗値に制御するためのベルト中のカーボンブラック量が多く必要となるため、中間転写体が脆くなり、電子写真装置における耐久性が劣り好ましくない。
Mv1が300nmの以下に分散されていても、Mv2が上記範囲に収まらない場合は、追加で分散を行いMv2/Mv1が0.33以上、1未満となるように分散時間を延長して調整する。
このように、分散時間を調整することにより、製膜することなく不良品発生の判別ができ、所望の抵抗値及び均一性の高い中間転写体を効率よく生産できる。
In the present invention, the carbon black dispersion is put in a sealed container and heated in an atmosphere of 60 ° C. for 24 hours, and the volume average particle diameter (Mv1) before the heating and the volume average particle diameter (Mv2) after the heating are set. The fluctuation (Mv2 / Mv1) is evaluated and measured. Even if the particle size at the time of dispersion is small, the carbon black dispersion having poor quality is likely to cause aggregation of carbon black by heating, so the value of Mv2 becomes larger than Mv1, and the value of Mv2 / Mv1 becomes 1 or more. End up.
The volume average particle size (Mv2) after heating is preferably from 100 nm to 300 nm, and more preferably from 100 nm to 200 nm.
On the other hand, if the value of Mv2 / Mv1 is less than 0.33, the resistance uniformity of the intermediate transfer member molded using the Mv2 / Mv1 and the resistance variation with respect to each bias are both small and good quality, but necessary. Since a large amount of carbon black in the belt is required to control the resistance value, the intermediate transfer member becomes brittle and the durability in the electrophotographic apparatus is inferior.
If Mv2 is not within the above range even if Mv1 is dispersed below 300 nm, additional dispersion is performed, and the dispersion time is adjusted so that Mv2 / Mv1 is 0.33 or more and less than 1. .
Thus, by adjusting the dispersion time, it is possible to determine the occurrence of defective products without forming a film, and it is possible to efficiently produce an intermediate transfer member having a desired resistance value and high uniformity.

カーボンブラック分散液を加熱する際の温度は40℃〜80℃、好ましくは50℃〜70℃、より好ましくは60℃である。それ以下の温度では分散の悪いカーボンブラック分散液と良いカーボンブラック分散液の差が見られるようになるまで多くの時間を必要とするため好ましくない。逆に80℃以上になると、樹脂前駆体の反応が始まってしまうので好ましくない。
カーボンブラック分散液の加熱時間については12〜72時間、好ましくは18時間〜30時間、より好ましくは24時間である。それ以下の時間では加熱不足により、分散の悪いカーボンブラック分散液と分散の良いカーボンブラック分散液の差が見られない。逆にそれ以上の時間となるとカーボンブラックの凝集が起こりやすくなる。そのため、カーボンブラックの分散状態に関わらず一様に粒径が増大してしまうので好ましくない。
The temperature at which the carbon black dispersion is heated is 40 ° C to 80 ° C, preferably 50 ° C to 70 ° C, more preferably 60 ° C. A temperature lower than that is not preferable because a long time is required until a difference between a poorly dispersed carbon black dispersion and a good carbon black dispersion is observed. Conversely, when the temperature is 80 ° C. or higher, the reaction of the resin precursor starts, which is not preferable.
The heating time of the carbon black dispersion is 12 to 72 hours, preferably 18 to 30 hours, more preferably 24 hours. Below that time, due to insufficient heating, there is no difference between the poorly dispersed carbon black dispersion and the well dispersed carbon black dispersion. On the contrary, when the time is longer than that, the carbon black tends to aggregate. Therefore, it is not preferable because the particle diameter increases uniformly regardless of the dispersion state of carbon black.

上記カーボンブラック分散液の粒子径は、たとえば日機装社製のMicrotracUPA−150EXを使って、分散液を分散溶媒で希釈することにより測定することができる。 The particle size of the carbon black dispersion can be measured by diluting the dispersion with a dispersion solvent using, for example, MicrotracUPA-150EX manufactured by Nikkiso Co., Ltd.

上記で作製された分散液は、次に、ポリイミド又はポリアミドイミドの前駆体溶液を混合・希釈することにより、所定の抵抗値となるように調整される。
分散液にポリイミド又はポリアミドイミドの前駆体溶液を混合する方法は、一般的な攪拌装置を用いることにより攪拌・混合する。ポリイミド又はポリアミドイミドの前駆体溶液は粘度が高いため、これに対応できる機械を選定する。
また、攪拌後は、液中に泡が多く発生しているため、真空脱泡などの方法により十分に泡を取り除くことが好ましい。
また、この工程において、必要に応じて、溶媒やレベリング剤などの添加剤を含有させてもよい。
Next, the dispersion liquid prepared above is adjusted to have a predetermined resistance value by mixing and diluting a polyimide or polyamideimide precursor solution.
The method of mixing the polyimide or polyamideimide precursor solution into the dispersion is performed by stirring and mixing by using a general stirring device. Since the precursor solution of polyimide or polyamideimide has high viscosity, a machine that can cope with this is selected.
Moreover, since many bubbles are generated in the liquid after stirring, it is preferable to sufficiently remove the bubbles by a method such as vacuum defoaming.
Moreover, in this process, you may contain additives, such as a solvent and a leveling agent, as needed.

〈画像形成装置〉
次に、本発明における画像形成装置に装備されるベルト構成部に用いられるシームレスベルトについて、要部模式図を参照しながら以下に詳しく説明する。なお、模式図は一例であってこれに限定されるものではない。
図1の模式図に、ベルト部材等を装備した画像形成装置の要部概略構成を示す。
図1に示すベルト部材を含む中間転写ユニット(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。
<Image forming device>
Next, a seamless belt used in a belt constituting unit provided in the image forming apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to a schematic diagram of a main part. The schematic diagram is an example, and the present invention is not limited to this.
The schematic diagram of FIG. 1 shows a schematic configuration of a main part of an image forming apparatus equipped with a belt member and the like.
The intermediate transfer unit (500) including the belt member shown in FIG. 1 includes an intermediate transfer belt (501) that is an intermediate transfer member stretched around a plurality of rollers. Around the intermediate transfer belt (501), there are a secondary transfer bias roller (605) as a secondary transfer charge applying means of the secondary transfer unit (600), and a belt cleaning blade (504) as an intermediate transfer body cleaning means. A lubricant application brush (505), which is a lubricant application member of the lubricant application means, is disposed so as to face each other.

また、中間転写ベルト(501)の外周面または内周面に図示しない位置検知用マークが設けられる。ただし、中間転写ベルト(501)の外周面側については位置検知用マークがベルトクリーニングブレード(504)の通過域を避けて設ける工夫が必要であり、配置上の困難さを伴うことがあるので、その場合には位置検知用マークを中間転写ベルト(501)の内周面側に設けてもよい。マーク検知用センサとしての光学センサ(514)は、中間転写ベルト(501)が架け渡されている1次転写バイアスローラ(507)とベルト駆動ローラ(508)との間の位置に設けられる。 Also, position detection marks (not shown) are provided on the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the intermediate transfer belt (501). However, on the outer peripheral surface side of the intermediate transfer belt (501), it is necessary to devise a position detection mark that avoids the passing area of the belt cleaning blade (504), which may be difficult to arrange. In this case, a position detection mark may be provided on the inner peripheral surface side of the intermediate transfer belt (501). The optical sensor (514) serving as a mark detection sensor is provided at a position between the primary transfer bias roller (507) and the belt driving roller (508) on which the intermediate transfer belt (501) is stretched.

この中間転写ベルト(501)は、1次転写電荷付与手段である1次転写バイアスローラ(507)、ベルト駆動ローラ(508)、ベルトテンションローラ(509)、2次転写対向ローラ(510)、クリーニング対向ローラ(511)、及びフィードバック電流検知ローラ(512)に張架されている。各ローラは導電性材料で形成され、1次転写バイアスローラ(507)以外の各ローラは接地されている。1次転写バイアスローラ(507)には、定電流または定電圧制御された1次転写電源(801)により、トナー像の重ね合わせ数に応じて所定の大きさの電流または電圧に制御された転写バイアスが印加されている。 The intermediate transfer belt (501) includes a primary transfer bias roller (507), a belt driving roller (508), a belt tension roller (509), a secondary transfer counter roller (510), which are primary transfer charge applying means, and a cleaning device. It is stretched between the counter roller (511) and the feedback current detection roller (512). Each roller is made of a conductive material, and each roller other than the primary transfer bias roller (507) is grounded. The primary transfer bias roller (507) is controlled by a primary transfer power source (801) controlled by a constant current or a constant voltage so that the current or voltage is controlled to a predetermined magnitude according to the number of superimposed toner images. A bias is applied.

中間転写ベルト(501)は、図示しない駆動モータによって矢印方向に回転駆動されるベルト駆動ローラ(508)により、矢印方向に駆動される。
このベルト部材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、本発明においては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。
The intermediate transfer belt (501) is driven in the direction of the arrow by a belt drive roller (508) that is driven to rotate in the direction of the arrow by a drive motor (not shown).
The intermediate transfer belt (501) as the belt member is usually a semiconductor or an insulator and has a single-layer or multi-layer structure, but in the present invention, a seamless belt is preferably used, thereby improving durability. In addition, excellent image formation can be realized. In addition, the intermediate transfer belt is set to be larger than the maximum sheet passing size in order to superimpose the toner images formed on the photosensitive drum (200).

2次転写手段である2次転写バイアスローラ(605)は、2次転写対向ローラ(510)に張架された部分の中間転写ベルト(501)のベルト外周面に対して、後述する接離手段としての接離機構によって、接離可能に構成されている。2次転写バイアスローラ(605)は、2次転写対向ローラ(510)に張架された部分の中間転写ベルト(501)との間に被記録媒体である転写紙(P)を挟持するように配設されており、定電流制御される2次転写電源(802)によって所定電流の転写バイアスが印加されている。 A secondary transfer bias roller (605), which is a secondary transfer means, is in contact with / separating means, which will be described later, with respect to the belt outer peripheral surface of a portion of the intermediate transfer belt (501) stretched around the secondary transfer counter roller (510). It is comprised so that contact / separation is possible by the contact / separation mechanism. The secondary transfer bias roller (605) sandwiches the transfer paper (P) as a recording medium between the secondary transfer counter roller (510) and the intermediate transfer belt (501) stretched between the secondary transfer counter roller (510). A transfer bias having a predetermined current is applied by a secondary transfer power source (802) that is arranged and controlled at a constant current.

レジストローラ(610)は、2次転写バイアスローラ(605)と2次転写対向ローラ(510)に張架された中間転写ベルト(501)との間に、所定のタイミングで転写材である転写紙(P)を送り込む。また、2次転写バイアスローラ(605)には、クリーニング手段であるクリーニングブレード(608)が当接している。該クリーニングブレード(608)は、2次転写バイアスローラ(605)の表面に付着した付着物を除去してクリーニングするものである。 The registration roller (610) is a transfer sheet as a transfer material at a predetermined timing between the secondary transfer bias roller (605) and the intermediate transfer belt (501) stretched around the secondary transfer counter roller (510). Send (P). Further, a cleaning blade (608) as a cleaning unit is in contact with the secondary transfer bias roller (605). The cleaning blade (608) removes and removes adhering material adhering to the surface of the secondary transfer bias roller (605).

このような構成のカラー複写機において、画像形成サイクルが開始されると、感光体ドラム(200)は、図示しない駆動モータによって矢印で示す半時計方向に回転され、該感光体ドラム(200)上に、Bk(ブラック)トナー像形成、C(シアン)トナー像形成、M(マゼンタ)トナー像形成、Y(イエロー)トナー像形成が行われる。中間転写ベルト(501)はベルト駆動ローラ(508)によって矢印で示す時計回りに回転される。この中間転写ベルト(501)の回転に伴って、1次転写バイアスローラ(507)に印加される電圧による転写バイアスにより、Bkトナー像、Cトナー像、Mトナー像、Yトナー像の1次転写が行われ、最終的にBk、C、M、Yの順に中間転写ベルト(501)上に各トナー像が重ね合わせて形成される。 In the color copying machine having such a configuration, when the image forming cycle is started, the photosensitive drum (200) is rotated in a counterclockwise direction indicated by an arrow by a driving motor (not shown), and the photosensitive drum (200) is rotated on the photosensitive drum (200). In addition, Bk (black) toner image formation, C (cyan) toner image formation, M (magenta) toner image formation, and Y (yellow) toner image formation are performed. The intermediate transfer belt (501) is rotated clockwise by the belt driving roller (508) as indicated by an arrow. As the intermediate transfer belt (501) rotates, the primary transfer of the Bk toner image, the C toner image, the M toner image, and the Y toner image is performed by the transfer bias by the voltage applied to the primary transfer bias roller (507). Finally, the toner images are formed on the intermediate transfer belt (501) in the order of Bk, C, M, and Y.

例えば、上記Bkトナー像形成は次のように行われる。
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、電荷の無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。
For example, the Bk toner image formation is performed as follows.
In FIG. 1, a charging charger (203) uniformly charges the surface of the photosensitive drum (200) to a predetermined potential with a negative charge by corona discharge. The timing is determined based on the belt mark detection signal, and raster exposure with laser light is performed based on the Bk color image signal by a writing optical unit (not shown). When this raster image is exposed, the charge proportional to the exposure light amount disappears in the exposed portion of the surface of the photosensitive drum (200) that is initially charged uniformly, and a Bk electrostatic latent image is formed. When the negatively charged Bk toner on the developing roller of the Bk developing device (231K) comes into contact with this Bk electrostatic latent image, the toner adheres to the portion where the charge of the photosensitive drum (200) remains. In other words, toner is attracted to a portion having no charge, that is, an exposed portion, and a Bk toner image similar to the electrostatic latent image is formed.

このようにして感光体ドラム(200)上に形成されたBkトナー像は、感光体ドラム(200)と接触状態で等速駆動回転している中間転写ベルト(501)のベルト外周面に1次転写される。この1次転写後の感光体ドラム(200)の表面に残留している若干の未転写の残留トナーは、感光体ドラム(200)の再使用に備えて、感光体クリーニング装置(201)で清掃される。この感光体ドラム(200)側では、Bk画像形成工程の次にC画像形成工程に進み、所定のタイミングでカラースキャナによるC画像データの読み取りが始まり、そのC画像データによるレーザ光書き込みによって、感光体ドラム(200)の表面にC静電潜像を形成する。 The Bk toner image formed on the photosensitive drum (200) in this way is primary on the belt outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501) rotating at a constant speed while being in contact with the photosensitive drum (200). Transcribed. Some untransferred residual toner remaining on the surface of the photoreceptor drum (200) after the primary transfer is cleaned by the photoreceptor cleaning device (201) in preparation for reuse of the photoreceptor drum (200). Is done. On the photosensitive drum (200) side, the process proceeds to the C image forming process after the Bk image forming process, and reading of the C image data by the color scanner starts at a predetermined timing. A C electrostatic latent image is formed on the surface of the body drum (200).

そして、先のBk静電潜像の後端部が通過した後で、且つC静電潜像の先端部が到達する前にリボルバ現像ユニット(230)の回転動作が行われ、C現像機(231C)が現像位置にセットされ、C静電潜像がCトナーで現像される。以後、C静電潜像領域の現像を続けるが、C静電潜像の後端部が通過した時点で、先のBk現像機(231K)の場合と同様にリボルバ現像ユニットの回転動作を行い、次のM現像機(231M)を現像位置に移動させる。これもやはり次のY静電潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了させる。なお、M及びYの画像形成工程については、それぞれのカラー画像データ読み取り、静電潜像形成、現像の動作が上述のBk、Cの工程と同様であるので説明は省略する。 Then, after the rear end portion of the previous Bk electrostatic latent image passes and before the front end portion of the C electrostatic latent image arrives, the revolver developing unit (230) is rotated, and the C developing machine ( 231C) is set at the development position, and the C electrostatic latent image is developed with C toner. Thereafter, the development of the C electrostatic latent image area is continued. When the rear end portion of the C electrostatic latent image passes, the revolver developing unit is rotated in the same manner as in the previous Bk developing machine (231K). Then, the next M developing machine (231M) is moved to the developing position. This is also completed before the leading edge of the next Y electrostatic latent image reaches the developing position. Note that the M and Y image forming steps are the same as the Bk and C steps described above because the operations of reading color image data, forming an electrostatic latent image, and developing are the same as those described above.

このようにして感光体ドラム(200)上に順次形成されたBk、C、M、Yのトナー像は、中間転写ベルト(501)上の同一面に順次位置合わせされて1次転写される。これにより、中間転写ベルト(501)上に最大で4色が重ね合わされたトナー像が形成される。一方、上記画像形成動作が開始される時期に、転写紙(P)が転写紙カセット又は手差しトレイなどの給紙部から給送され、レジストローラ(610)のニップで待機している。
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。
The Bk, C, M, and Y toner images sequentially formed on the photosensitive drum (200) in this manner are sequentially aligned on the same surface on the intermediate transfer belt (501) and primarily transferred. As a result, a toner image having a maximum of four colors superimposed on the intermediate transfer belt (501) is formed. On the other hand, at the time when the image forming operation is started, the transfer paper (P) is fed from a paper feed unit such as a transfer paper cassette or a manual feed tray, and is waiting at the nip of the registration roller (610).
Then, on the intermediate transfer belt (501), the intermediate transfer belt (501) stretched around the secondary transfer counter roller (510) and the secondary transfer bias roller (605) form a nip. When the leading edge of the toner image approaches, the registration roller (610) is driven so that the leading edge of the transfer paper (P) coincides with the leading edge of the toner image, and is transferred along the transfer paper guide plate (601). The paper (P) is conveyed, and the registration between the transfer paper (P) and the toner image is performed.

このようにして、転写紙(P)が2次転写部を通過すると、2次転写電源(802)によって2次転写バイアスローラ(605)に印加された電圧による転写バイアスにより、中間転写ベルト(501)上の4色重ねトナー像が転写紙(P)上に一括転写(2次転写)される。この転写紙(P)は、転写紙ガイド板(601)に沿って搬送されて、2次転写部の下流側に配置した除電針からなる転写紙除電チャージャ(606)との対向部を通過することにより除電された後、ベルト構成部であるベルト搬送装置(210)により定着装置(270)に向けて送られる(図1参照)。そして、この転写紙(P)は、定着装置(270)の定着ローラ(271)、(272)のニップ部でトナー像が溶融定着された後、図示しない排出ローラで装置本体外に送り出され、図示しないコピートレイに表向きにスタックされる。なお、定着装置(270)は必要によりベルト構成部を備えた構成とすることもできる。 In this way, when the transfer paper (P) passes through the secondary transfer portion, the intermediate transfer belt (501) is transferred by the transfer bias generated by the voltage applied to the secondary transfer bias roller (605) by the secondary transfer power source (802). ) The four-color superimposed toner image on the top is transferred onto the transfer paper (P) at once (secondary transfer). This transfer paper (P) is conveyed along the transfer paper guide plate (601) and passes through a portion facing the transfer paper neutralization charger (606) comprising a static elimination needle disposed downstream of the secondary transfer portion. After being neutralized by this, the belt is conveyed toward the fixing device (270) by the belt conveying device (210) which is a belt component (see FIG. 1). Then, after the toner image is melted and fixed at the nip portion of the fixing rollers (271) and (272) of the fixing device (270), the transfer paper (P) is sent out of the apparatus main body by a discharge roller (not shown). Stacked face up on a copy tray (not shown). Note that the fixing device (270) may be configured to include a belt component if necessary.

一方、上記ベルト転写後の感光体ドラム(200)の表面は、感光体クリーニング装置(201)でクリーニングされ、上記除電ランプ(202)で均一に除電される。また、転写紙(P)にトナー像を2次転写した後の中間転写ベルト(501)のベルト外周面に残留した残留トナーは、ベルトクリーニングブレード(504)によってクリーニングされる。該ベルトクリーニングブレード(504)は、図示しないクリーニング部材離接機構によって、該中間転写ベルト(501)のベルト外周面に対して所定のタイミングで接離されるように構成されている。 On the other hand, the surface of the photosensitive drum (200) after the belt transfer is cleaned by the photosensitive member cleaning device (201) and is uniformly discharged by the discharging lamp (202). The residual toner remaining on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501) after the toner image is secondarily transferred to the transfer paper (P) is cleaned by the belt cleaning blade (504). The belt cleaning blade (504) is configured to contact and separate at a predetermined timing with respect to the belt outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501) by a cleaning member separating and contacting mechanism (not shown).

このベルトクリーニングブレード(504)の上記中間転写ベルト(501)の移動方向上流側には、該中間転写ベルト(501)のベルト外周面に対して接離するトナーシール部材(502)が設けられている。このトナーシール部材(502)は、上記残留トナーのクリーニング時に上記ベルトクリーニングブレード(504)から落下した落下トナーを受け止めて、該落下トナーが上記転写紙(P)の搬送経路上に飛散するのを防止している。このトナーシール部材(502)は、上記クリーニング部材離接機構によって、上記ベルトクリーニングブレード(504)とともに、該中間転写ベルト(501)のベルト外周面に対して接離される。 On the upstream side of the belt cleaning blade (504) in the moving direction of the intermediate transfer belt (501), a toner seal member (502) contacting and separating from the belt outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501) is provided. Yes. The toner seal member (502) receives the falling toner that has dropped from the belt cleaning blade (504) during cleaning of the residual toner, and prevents the falling toner from scattering on the transfer path of the transfer paper (P). It is preventing. The toner seal member (502) is brought into contact with and separated from the belt outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501) together with the belt cleaning blade (504) by the cleaning member separating and contacting mechanism.

このようにして残留トナーが除去された中間転写ベルト(501)のベルト外周面には、上記潤滑剤塗布ブラシ(505)により削り取られた潤滑剤(506)が塗布される。該潤滑剤(506)は、例えば、ステアリン酸亜鉛などの固形体からなり、該潤滑剤塗布ブラシ(505)に接触するように配設されている。また、この中間転写ベルト(501)のベルト外周面に残留した残留電荷は、該中間転写ベルト(501)のベルト外周面に接触した図示しないベルト除電ブラシにより印加される除電バイアスによって除去される。ここで、上記潤滑剤塗布ブラシ(505)及び上記ベルト除電ブラシは、それぞれの図示しない接離機構により、所定のタイミングで、上記中間転写ベルト(501)のベルト外周面に対して接離されるようになっている。 The lubricant (506) scraped by the lubricant application brush (505) is applied to the belt outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501) from which the residual toner has been removed in this way. The lubricant (506) is made of, for example, a solid body such as zinc stearate, and is disposed so as to come into contact with the lubricant application brush (505). Further, residual charges remaining on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501) are removed by a neutralizing bias applied by a belt neutralizing brush (not shown) in contact with the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501). Here, the lubricant application brush (505) and the belt neutralizing brush are brought into and out of contact with the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501) at a predetermined timing by a contact / separation mechanism (not shown). It has become.

ここで、リピートコピーの時は、カラースキャナの動作及び感光体ドラム(200)への画像形成は、1枚目の4色目(Y)の画像形成工程に引き続き、所定のタイミングで2枚目の1色目(Bk)の画像形成工程に進む。また、中間転写ベルト(501)は、1枚目の4色重ねトナー像の転写紙への一括転写工程に引き続き、ベルト外周面の上記ベルトクリーニングブレード(504)でクリーニングされた領域に、2枚目のBkトナー像が1次転写されるようにする。その後は、1枚目と同様動作になる。以上は、4色フルカラーコピーを得るコピーモードであったが、3色コピーモード、2色コピーモードの場合は、指定された色と回数の分について、上記同様の動作を行うことになる。また、単色コピーモードの場合は、所定枚数が終了するまでの間、リボルバ現像ユニット(230)の所定色の現像機のみを現像動作状態にし、ベルトクリーニングブレード(504)を中間転写ベルト(501)に接触させたままの状態にしてコピー動作を行う。 Here, at the time of repeat copying, the operation of the color scanner and the image formation on the photosensitive drum (200) are performed at a predetermined timing following the first color (Y) image forming process. The process proceeds to the image forming process for the first color (Bk). The intermediate transfer belt (501) has two sheets in the area cleaned by the belt cleaning blade (504) on the outer peripheral surface of the belt following the batch transfer process of the first four-color superimposed toner image to the transfer paper. The Bk toner image of the eye is primarily transferred. After that, the operation is the same as the first sheet. The above is a copy mode for obtaining a four-color full-color copy. In the three-color copy mode and the two-color copy mode, the same operation as described above is performed for the designated color and the number of times. In the case of the single color copy mode, only the developing device of the predetermined color of the revolver developing unit (230) is set in the developing operation state until the predetermined number of sheets is completed, and the belt cleaning blade (504) is moved to the intermediate transfer belt (501). The copy operation is performed with the touch panel kept in contact.

上記実施形態では、感光体ドラム1を一つだけ備えた複写機について説明したが、本発明は、例えば、図2に示すような複数の感光体ドラムを一つの中間転写ベルトに沿って並設した画像形成装置にも適用できる。
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。
In the above-described embodiment, the copying machine including only one photosensitive drum 1 has been described. However, the present invention may be configured such that, for example, a plurality of photosensitive drums as illustrated in FIG. 2 are arranged in parallel along one intermediate transfer belt. The present invention can also be applied to the image forming apparatus.
FIG. 2 shows four drums including four photosensitive drums (21BK), (21Y), (21M), and (21C) for forming toner images of four different colors (black, yellow, magenta, and cyan). 1 shows an example of the configuration of a type digital color printer.

図2において、プリンタ本体(10)は電子写真方式によるカラー画像形成を行うための、画像書込部(12)、画像形成部(13)、給紙部(14)、から構成されている。画像信号を元に画像処理部で画像処理して画像形成用の黒(BK)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、シアン(C)の各色信号に変換し、画像書込部(12)に送信する。画像書込部(12)は、例えば、レーザ光源と、回転多面鏡等の偏向器と、走査結像光学系、及びミラー群、からなるレーザ走査光学系であり、上記の各色信号に対応した4つの書込光路を有し、画像形成部(13)の各色毎に設けられた像坦持体(感光体)(21BK、21M、21Y、21C)に各色信号に応じた画像書込を行う。 In FIG. 2, the printer main body (10) includes an image writing unit (12), an image forming unit (13), and a paper feeding unit (14) for forming a color image by electrophotography. Based on the image signal, the image processing unit converts the image into black (BK), magenta (M), yellow (Y), and cyan (C) color signals for image formation, and the image writing unit (12). Send to. The image writing unit (12) is a laser scanning optical system including, for example, a laser light source, a deflector such as a rotary polygon mirror, a scanning imaging optical system, and a mirror group, and corresponds to each color signal described above. Image writing corresponding to each color signal is performed on an image carrier (photoreceptor) (21BK, 21M, 21Y, 21C) provided for each color of the image forming unit (13) having four writing optical paths. .

画像形成部(13)は黒(BK)用、マゼンタ(M)用、イエロー(Y)用、シアン(C)用の各像坦持体である感光体(21BK、21M、21Y、21C)を備えている。この各色用の各感光体としては、通常OPC感光体が用いられる。各感光体(21BK、21M、21Y、21C)の周囲には、帯電装置、上記書込部(12)からのレーザ光の露光部、黒、マゼンタ、イエロー、シアンの各色用の現像装置(20BK、20M、20Y、20C)、1次転写手段としての1次転写バイアスローラ(23BK、23M、23Y、23C)、クリーニング装置(表示略)、及び図示しない感光体除電装置等が配設されている。なお、上記現像装置(20BK、20M、20Y、20C)には、2成分磁気ブラシ現像方式を用いている。ベルト構成部である中間転写ベルト(22)は、各感光体(21BK、21M、21Y、21C)と、各1次転写バイアスローラ(23BK、23M、23Y、23C)との間に介在し、各感光体上に形成された各色のトナー像が順次重ね合わせて転写される。 The image forming unit (13) includes photosensitive members (21BK, 21M, 21Y, and 21C) that are image carriers for black (BK), magenta (M), yellow (Y), and cyan (C). I have. As each photoconductor for each color, an OPC photoconductor is usually used. Around each photosensitive member (21BK, 21M, 21Y, 21C), there are a charging device, a laser beam exposure unit from the writing unit (12), and a developing device (20BK) for each color of black, magenta, yellow, and cyan. , 20M, 20Y, 20C), a primary transfer bias roller (23BK, 23M, 23Y, 23C) as a primary transfer unit, a cleaning device (not shown), a photoconductor neutralizing device (not shown), and the like. . The developing device (20BK, 20M, 20Y, 20C) uses a two-component magnetic brush developing system. The intermediate transfer belt (22), which is a belt component, is interposed between each photoconductor (21BK, 21M, 21Y, 21C) and each primary transfer bias roller (23BK, 23M, 23Y, 23C). The toner images of the respective colors formed on the photoconductor are sequentially superimposed and transferred.

一方、転写紙(P)は、給紙部(14)から給紙された後、レジストローラ(16)を介して、ベルト構成部である転写搬送ベルト(50)に担持される。そして、中間転写ベルト(22)と転写搬送ベルト(50)とが接触するところで、上記中間転写ベルト(22)上に転写されたトナー像が、2次転写手段としての2次転写バイアスローラ(60)により2次転写(一括転写)される。これにより、転写紙(P)上にカラー画像が形成される。このカラー画像が形成された転写紙(P)は、転写搬送ベルト(50)により定着装置(15)に搬送され、この定着装置(15)により転写された画像が定着された後、プリンタ本体外に排出される。 On the other hand, the transfer paper (P) is fed from the paper feeding section (14) and then carried on the transfer conveyance belt (50), which is a belt constituting section, via the registration rollers (16). When the intermediate transfer belt (22) and the transfer conveying belt (50) come into contact with each other, the toner image transferred onto the intermediate transfer belt (22) is transferred to a secondary transfer bias roller (60) as a secondary transfer unit. ) For secondary transfer (collective transfer). Thereby, a color image is formed on the transfer paper (P). The transfer paper (P) on which the color image is formed is conveyed to the fixing device (15) by the transfer conveying belt (50). After the image transferred by the fixing device (15) is fixed, the transfer paper (P) is removed from the printer main body. To be discharged.

なお、上記2次転写時に転写されずに上記中間転写ベルト(22)上に残った残留トナーは、ベルトクリーニング部材(25)によって中間転写ベルト(22)から除去される。このベルトクリーニング部材(25)の下流側には、潤滑剤塗布装置(27)が配設されている。この潤滑剤塗布装置(27)は、固形潤滑剤と、中間転写ベルト(22)に摺擦して固形潤滑剤を塗布する導電性ブラシとで構成されている。該導電性ブラシは、中間転写ベルト(22)に常時接触して、中間転写ベルト(22)に固形潤滑剤を塗布している。固形潤滑剤は、中間転写ベルト(22)のクリーニング性を高め、フィルミィングの発生を防止し耐久性を向上させる作用がある。 Residual toner remaining on the intermediate transfer belt (22) without being transferred during the secondary transfer is removed from the intermediate transfer belt (22) by the belt cleaning member (25). A lubricant application device (27) is disposed downstream of the belt cleaning member (25). The lubricant application device (27) includes a solid lubricant and a conductive brush that rubs the intermediate transfer belt (22) to apply the solid lubricant. The conductive brush is always in contact with the intermediate transfer belt (22) and applies a solid lubricant to the intermediate transfer belt (22). The solid lubricant has an effect of improving the cleaning property of the intermediate transfer belt (22), preventing the occurrence of filming and improving the durability.

以下、実施例に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これら実施例によって制限されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りこれらの実施例を適宜改変したものも本件の発明の範囲内である。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples. However, the present invention is not limited by these examples, and these examples are appropriately modified without departing from the gist of the present invention. Is also within the scope of the present invention.

(カーボンブラック分散液の作製)
・カーボンブラック(Specialblack4;エボニックデグサ社) 12wt%
・ポリイミドワニス(U−ワニスA(固形分18%);宇部興産社) 13.3wt%
・溶媒(N―メチル―2―ピロリドン;三菱化学社) 74.7wt%
上記混合物をよく混合させた溶液を、ビーズミル(アペックスミル;寿工業社製)を用いパス方式にて分散した。ビーズは、φ0.5mmのジルコニアビーズを用いて5時間分散を行い、カーボンブラック分散液Aを作製した。得られたカーボンブラック分散液の一部をガラス瓶に採取して蓋をした後、60℃雰囲気下の乾燥機にて24時間加熱し、評価用カーボンブラック分散液A‘を得た。
(Production of carbon black dispersion)
・ Carbon black (Specialblack4; Evonik Degussa) 12wt%
Polyimide varnish (U-varnish A (solid content 18%); Ube Industries) 13.3 wt%
・ Solvent (N-methyl-2-pyrrolidone; Mitsubishi Chemical Corporation) 74.7 wt%
The solution in which the above mixture was well mixed was dispersed by a pass method using a bead mill (Apex Mill; manufactured by Kotobuki Kogyo Co., Ltd.). The beads were dispersed for 5 hours using zirconia beads having a diameter of 0.5 mm to prepare a carbon black dispersion A. A portion of the obtained carbon black dispersion was collected in a glass bottle, capped, and then heated for 24 hours in a drier at 60 ° C. to obtain a carbon black dispersion A ′ for evaluation.

(体積平均粒径の測定)
分散液A、およびA‘のカーボンブラック体積平均粒径Mv1、Mv2は、N−メチル−2−ピロリドンにて200倍に希釈した液を作製し、マイクロトラックUPA−150EX(日機装社製)にて測定を行い、Mv2/Mv1値を求めた。
(Measurement of volume average particle diameter)
The carbon black volume average particle diameters Mv1 and Mv2 of dispersion A and A ′ were prepared by diluting 200-fold with N-methyl-2-pyrrolidone, and using Microtrac UPA-150EX (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) Measurements were made to determine Mv2 / Mv1 values.

(ベルト用塗布液Aの作製)
次に、上記分散液Aを用いて、下記塗布液を作製した。
・上記分散液A X wt%
・ポリイミド溶液(U−ワニスA(固形分18%);宇部興産) Y wt%
・レベリング剤(FZ2105;東レダウコーニング) 0.02wt%
上記配合におけるカーボン分散液とポリイミド溶液の比率(X及びY)は、各分散液を用いたときに得られる表面抵抗値がおよそ1×10^11Ω/□となるように配合量を調整した。
(Preparation of belt coating solution A)
Next, using the dispersion A, the following coating solution was prepared.
・ The above dispersion AX wt%
・ Polyimide solution (U-varnish A (solid content 18%); Ube Industries) Y wt%
・ Leveling agent (FZ2105; Toray Dow Corning) 0.02wt%
The ratio of the carbon dispersion and the polyimide solution (X and Y) in the above blending was adjusted so that the surface resistance value obtained when each dispersion was used was approximately 1 × 10 11Ω / □.

(シームレスベルトAの作製)
次に、内径100mm、長さ300mmの内面を鏡面仕上げ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Aを円筒内面に均一に流延するように流して塗布した。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、回転数を100rpmに上げ、熱風循環乾燥機に投入して、110℃まで徐々に昇温して60分加熱した。さらに昇温して200℃で20分加熱し、回転を停止、徐冷して取り出し、高温処理の可能な加熱炉(焼成炉)に投入し、段階的に320℃まで昇温して60分加熱処理(焼成)した。
加熱処理を停止した後、常温まで徐冷してから型を取り出し、形成された塗膜を円筒内面から剥離し、膜厚80μmのシームレスベルトAを得た。
(Preparation of seamless belt A)
Next, a metal cylinder having an inner diameter of 100 mm and a length of 300 mm having a mirror-finished inner surface is used as a mold, and the coating liquid A is allowed to flow uniformly over the inner surface of the cylinder while rotating the cylinder at 50 rpm (times / min). It was applied by flowing to spread. When the predetermined amount was completely poured and the coating film was evenly spread, the number of revolutions was increased to 100 rpm, the hot air circulating dryer was introduced, and the temperature was gradually raised to 110 ° C. and heated for 60 minutes. The temperature is further raised and heated at 200 ° C. for 20 minutes, and the rotation is stopped, gradually cooled, taken out, put into a heating furnace (baking furnace) capable of high-temperature treatment, and gradually heated to 320 ° C. for 60 minutes. Heat treatment (firing) was performed.
After stopping the heat treatment, the mold was taken out after being slowly cooled to room temperature, and the formed coating film was peeled off from the inner surface of the cylinder to obtain a seamless belt A having a film thickness of 80 μm.

実施例1で作製した分散液のカーボンブラックとは異なった製造ロットのカーボンブラックに変更した以外は、実施例1と同様にしてカーボンブラック分散液B、ベルト塗布液B、シームレスベルトBを作製し、評価を行った。 Carbon black dispersion liquid B, belt coating liquid B, and seamless belt B were prepared in the same manner as in Example 1 except that the carbon black of the production lot different from the carbon black of the dispersion liquid prepared in Example 1 was changed. And evaluated.

<比較例1>
実施例1および実施例2で作製した分散液のカーボンブラックとは異なった製造ロットのカーボンブラックに変更した以外は、実施例1と同様にしてシームレスベルトCを作製し、評価を行った。
<Comparative Example 1>
A seamless belt C was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the carbon black of the production lot different from the carbon black of the dispersion prepared in Example 1 and Example 2 was used.

<比較例2>
実施例1、実施例2、および比較例1で作製した分散液のカーボンブラックとは異なった製造ロットのカーボンブラックに変更した以外は、実施例1と同様にしてシームレスベルトDを作製し、評価を行った。
<Comparative Example 2>
A seamless belt D was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, except that the carbon black of the production lot different from the carbon black of the dispersion prepared in Example 1, Example 2, and Comparative Example 1 was changed. Went.

実施例1の分散液のカーボンブラック濃度を20wt%、ポリイミドワニス濃度を22.2wt%にした以外は実施例1と同様にして、シームレスベルトEを作製し、評価を行った。 A seamless belt E was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the carbon black concentration of the dispersion liquid of Example 1 was 20 wt% and the polyimide varnish concentration was 22.2 wt%.

<比較例3>
実施例1において、カーボンブラック分散液中のカーボンブラック濃度を35wt%、ポリイミドワニス濃度38.8wt%にした以外は実施例1と同様にして、シームレスベルトFを作製し、評価を行った。
<Comparative Example 3>
A seamless belt F was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the carbon black concentration in the carbon black dispersion was 35 wt% and the polyimide varnish concentration was 38.8 wt%.

<比較例4>
実施例1において、カーボンブラック分散液中にポリイミドワニスを0.67wt%入れたこと以外は実施例1と同様にして、シームレスベルトGを作製し、評価を行った。
<Comparative example 4>
In Example 1, a seamless belt G was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that 0.67 wt% of polyimide varnish was added to the carbon black dispersion.

<比較例5>
実施例1において、カーボンブラック分散液中のポリイミドワニス濃度を33.4wt%にした以外は実施例1と同様にして、シームレスベルトHを作製し、評価を行った。
<Comparative Example 5>
In Example 1, a seamless belt H was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the polyimide varnish concentration in the carbon black dispersion was changed to 33.4 wt%.

<比較例6>
実施例1においてカーボンブラックの分散時間を11時間にした以外は実施例1と同様にして、シームレスベルトIを作製し、評価を行った。
<Comparative Example 6>
A seamless belt I was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the dispersion time of carbon black was 11 hours in Example 1.

(カーボンブラック分散液J、ベルト塗布液Jの作製)
・カーボンブラック(MA100;三菱化学社) 12wt%
・ポリアミドイミドワニス(バイロマックスHR16NN(固形分15%);東洋紡績社) 16wt%
・溶媒(N―メチル―2―ピロリドン;三菱化学社) 72wt%
上記混合物をよく混合させた溶液を、ビーズミル(アペックスミル;寿工業社製)を用いパス方式にて分散した。ビーズは、φ1mmのジルコニアビーズを用いて3時間分散を行い、カーボンブラック分散液Jを作製した。その後は実施例1と同様にして、Mv2/Mv1の値を算出した。
塗布液も実施例1と同様にして行い、ベルト塗布液Jを得た。
(Production of carbon black dispersion liquid J and belt coating liquid J)
・ Carbon black (MA100; Mitsubishi Chemical) 12wt%
・ Polyamideimide varnish (Viromax HR16NN (solid content 15%); Toyobo Co., Ltd.) 16wt%
・ Solvent (N-methyl-2-pyrrolidone; Mitsubishi Chemical Corporation) 72 wt%
The solution in which the above mixture was well mixed was dispersed by a pass method using a bead mill (Apex Mill; manufactured by Kotobuki Kogyo Co., Ltd.). The beads were dispersed for 3 hours using φ 1 mm zirconia beads to prepare a carbon black dispersion J. Thereafter, in the same manner as in Example 1, the value of Mv2 / Mv1 was calculated.
The coating solution was also applied in the same manner as in Example 1 to obtain a belt coating solution J.

(シームレスベルトJの作製)
次に、実施例1と同様にして、内径100mm、長さ300mmの内面を鏡面仕上げ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、上記シームレスベルト塗工液Jを円筒内面に均一に流延するように流して塗布した。
所定の全量を流し終えて塗膜が満遍なく広がった時点で、回転数を100rpmに上げ、熱風循環乾燥機に投入して、120℃まで徐々に昇温して30分間加熱した。
その後、回転を停止し、徐冷して塗膜を形成した円筒を取り出し、高温処理の可能な加熱炉(焼成炉)に投入し、250℃まで昇温して、60分間加熱処理(焼成)した。
次いで、加熱を停止した後、常温まで徐冷してから塗膜を形成した円筒を取り出し、形成された塗膜を円筒内面から剥離し、厚み80μmのシームレスベルトJを作製した。
(Preparation of seamless belt J)
Next, in the same manner as in Example 1, a metal cylinder having an inner diameter of 100 mm and a length of 300 mm having a mirror-finished inner surface was used as a mold, and the cylinder was rotated at 50 rpm (times / minute) while the seamless belt coating was performed. The working fluid J was applied by flowing so as to be uniformly cast on the inner surface of the cylinder.
When the predetermined amount was completely poured and the coating film spread evenly, the number of revolutions was increased to 100 rpm, the hot air circulating dryer was introduced, the temperature was gradually raised to 120 ° C. and heated for 30 minutes.
Thereafter, the rotation is stopped, the cylinder on which the coating film has been formed by slow cooling is taken out, put into a heating furnace (baking furnace) capable of high temperature treatment, heated to 250 ° C., and heated for 60 minutes (baking). did.
Next, after stopping the heating, after slowly cooling to room temperature, the cylinder on which the coating film was formed was taken out, and the formed coating film was peeled off from the inner surface of the cylinder to produce a seamless belt J having a thickness of 80 μm.

得られた各種ベルトの軸方向3点、周方向4点の合計12点における表面抵抗値を測定し、その常用対数値の平均値と標準偏差を求めた。
標準偏差の値としては、0.20以下となることが好ましい。これ以上では抵抗ばらつきが大きく、実使用上好ましくない。
また、各ベルトを図2のタイプの電子写真装置であるImagioMPC4500(リコー)に装備し、テスト画像を1万枚連続出力し、ベルトの耐久性を評価した。
The surface resistance values at a total of 12 points of 3 points in the axial direction and 4 points in the circumferential direction of the obtained various belts were measured, and the average value and standard deviation of the common logarithmic values were obtained.
The standard deviation value is preferably 0.20 or less. Above this, the resistance variation is large, which is not preferable for practical use.
Each belt was mounted on an Image MPC4500 (Ricoh), which is an electrophotographic apparatus of the type shown in FIG. 2, and 10,000 test images were output continuously to evaluate the durability of the belt.

<表面抵抗値の測定>
URSプローブを装備したハイレスタ(ダイアインスツルメンツ社)にて、500V印加10秒後の表面抵抗値を測定した。
<Measurement of surface resistance value>
The surface resistance value 10 seconds after application of 500 V was measured with Hiresta (Dia Instruments) equipped with a URS probe.

表1に各実施例、及び比較例の加熱前後の体積平均粒径とMv2/Mv1の値、ベルト中のカーボンブラック固形分、表面抵抗率の常用対数の平均値、標準偏差、及び1万枚出力耐久評価のベルト異常有無の結果を示す。 Table 1 shows volume average particle diameters and Mv2 / Mv1 values before and after heating of each example and comparative example, carbon black solid content in the belt, average value of logarithm of surface resistivity, standard deviation, and 10,000 sheets. The result of the presence or absence of abnormality of the belt in the output durability evaluation is shown.

Figure 2011059545
Figure 2011059545

Figure 2011059545
Figure 2011059545

表1の結果から、同一の製造方法でもカーボンブラックのロットの違いによって体積平均粒径、ベルト中のカーボン量に差が出ることがわかる。また分散後の粒径が同じ分散液でも、加熱後の粒径に大きな差が出ている。
From the results shown in Table 1, it can be seen that even in the same production method, the volume average particle size and the amount of carbon in the belt differ depending on the lot of carbon black. Even in the case of a dispersion having the same particle size after dispersion, there is a large difference in the particle size after heating.

以上の結果から、カーボンブラック分散液中のカーボンブラックの体積平均粒径Mv1が150nm以上300nm以下であり、密封系の容器で60℃雰囲気下で24時間加熱した後のカーボンブラックの体積平均粒径Mv2が100nm以上200nm以下であり、前記Mv2と前記Mv1との比(Mv2/Mv1)が0.33以上1未満となるものを用いることにより、本発明の範囲内での材料配合比率であれば、カーボンブラックの製造ロットや分散のばらつきによらず、抵抗値のばらつきが小さく、高品質で高耐久なベルトのみを得ることができる。 From the above results, the volume average particle diameter Mv1 of carbon black in the carbon black dispersion is 150 nm or more and 300 nm or less, and the volume average particle diameter of carbon black after being heated in a sealed container at 60 ° C. for 24 hours. By using a material whose Mv2 is 100 nm or more and 200 nm or less and the ratio of Mv2 and Mv1 (Mv2 / Mv1) is 0.33 or more and less than 1, the material mixing ratio is within the scope of the present invention. Regardless of the production lot and dispersion of the carbon black, it is possible to obtain only a high-quality and highly durable belt with a small variation in resistance value.

(図1)
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
(図3)
301 分散投入タンクA
302 分散機
303 送液ポンプ
304 分散液排出タンクB

(図4)
401 分散液タンクA
402 分散機
403 液循環ポンプ
404 攪拌装置
(Figure 1)
P Transfer paper L Exposure means 70 Static elimination roller
80 Ground roller 200 Photoconductor drum 201 Photoconductor cleaning device 202 Static elimination lamp 203 Charge charger 204 Potential sensor 205 Toner image density sensor 210 Belt transport device 230 Revolver development unit 231Y Y developer 231K Bk developer 231C C developer 231M M developer 270 Fixing device 271, 272 Fixing roller 500 Intermediate transfer unit 501 Intermediate transfer belt 502 Toner seal member 503 Charging charger
504 Belt cleaning blade 505 Lubricant application brush 506 Lubricant 507 Primary transfer bias roller 508 Belt drive roller 509 Belt tension controller 510 Secondary transfer counter roller 511 Cleaning counter roller 512 Feedback current detection roller 513 Toner image 514 Optical sensor 600 2 Next transfer unit 601 Transfer paper guide plate 605 Secondary transfer bias roller 606 Transfer paper neutralization charger 608 Cleaning blade 610 Registration roller 801 Primary transfer power source 802 Secondary transfer power source (FIG. 2)
P Transfer paper 10 Printer body 12 Image writing unit 13 Image forming unit 14 Paper feeding unit 15 Fixing device 16 Registration roller 20BK, 20M, 20Y, 20C Developing device 21BK, 21M, 21Y, 21C Photoconductor 22 Intermediate transfer belt 23BK, 23M , 23Y, 23C Primary transfer bias roller 25 Belt cleaning member 26 Belt driven roller 27 Lubricant coating device 50 Transfer conveyor belt 60 Secondary transfer bias roller 70 Bias roller (FIG. 3)
301 Distributed input tank A
302 Dispersing machine 303 Liquid feed pump 304 Dispersing liquid discharge tank B

(Fig. 4)
401 Dispersion liquid tank A
402 Disperser 403 Liquid circulation pump 404 Stirrer

特開2006−348094号JP 2006-348094 A 特開2006−58516号JP 2006-58516 A 特開2007−204531号JP 2007-204531 A 特開2008−152055号JP 2008-152055 A 特開平6−145378号JP-A-6-145378 特開2008−009248号JP 2008-009248 A

Claims (9)

像担持体上に形成された潜像をトナーにより現像して得られたトナー像が転写される中間転写体の製造方法であって、少なくともカーボンブラックと樹脂と溶媒とを含む分散液を作製する工程、該分散液を用いてカーボンブラック含有量が調整された塗布液を作製する工程、該塗工液を金型の内面又は外面に塗布し、それを乾燥または硬化させることにより製膜化し、これを脱型する工程とを有するものであり、前記分散液は、カーボンブラック分散後のカーボンブラックの体積平均粒径Mv1が、150nm以上300nm以下であり、密封系の容器で60℃雰囲気下で24時間加熱した後のカーボンブラックの体積平均粒径Mv2が、100nm以上200nm以下であり、前記Mv2と前記Mv1との比(Mv2/Mv1)が0.33以上1未満を満たすことを特徴とする中間転写体の製造方法。
A method for producing an intermediate transfer member to which a toner image obtained by developing a latent image formed on an image bearing member with toner is transferred, wherein a dispersion containing at least carbon black, a resin and a solvent is produced. A step, a step of preparing a coating liquid in which the carbon black content is adjusted using the dispersion, the coating liquid is applied to the inner surface or the outer surface of a mold, and is formed into a film by drying or curing; The dispersion has a volume average particle size Mv1 of carbon black after carbon black dispersion of 150 nm to 300 nm, and is a sealed container in a 60 ° C. atmosphere. The volume average particle diameter Mv2 of the carbon black after heating for 24 hours is 100 nm or more and 200 nm or less, and the ratio (Mv2 / Mv1) between the Mv2 and the Mv1 is 0.33. Method of manufacturing an intermediate transfer member and satisfies the below upper 1.
前記樹脂がポリイミド、ポリアミド樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項1に記載の中間転写体の製造方法。 The method for producing an intermediate transfer member according to claim 1, wherein the resin is one of polyimide and polyamide resin. 前記カーボンブラック分散液中のカーボンブラック固形分が5wt%〜25wt%であることを特徴とする請求項1または2に記載の中間転写体の製造方法。 The method for producing an intermediate transfer member according to claim 1 or 2, wherein the carbon black solid content in the carbon black dispersion is 5 wt% to 25 wt%. 前記塗工液のカーボンブラック含有量の調整は、前記分散液に樹脂溶液を加えるものであり、該樹脂溶液は、カーボンブラック分散液中の樹脂と同じ樹脂を含有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1に記載の中間転写体の製造方法。 The adjustment of the carbon black content of the coating liquid is to add a resin solution to the dispersion, and the resin solution contains the same resin as the resin in the carbon black dispersion. The method for producing an intermediate transfer member according to any one of 1 to 3. 前記カーボンブラック分散液中の樹脂固形分が、カーボンブラックに対して4wt%〜40wt%であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1に記載の中間転写体の製造方法。 The method for producing an intermediate transfer member according to any one of claims 1 to 4, wherein the resin solid content in the carbon black dispersion is 4 wt% to 40 wt% with respect to the carbon black. 像担持体上に形成されるトナー像を中間転写体上に一次転写を行い、該一次転写画像を被記録媒体に二次転写する画像形成装置に用いられる中間転写体であって、該中間転写体は、請求項1乃至5のいずれか1に記載の中間転写体の製造方法で製造された中間転写体。   An intermediate transfer member used in an image forming apparatus for performing primary transfer of a toner image formed on an image carrier onto an intermediate transfer member and secondary transfer of the primary transfer image onto a recording medium. The intermediate transfer member manufactured by the method of manufacturing an intermediate transfer member according to any one of claims 1 to 5. シームレスベルトであることを特徴とする請求項6に記載の中間転写体。   The intermediate transfer member according to claim 6, wherein the intermediate transfer member is a seamless belt. 潜像が形成され、トナー像を担持可能な像担持体と、該像担持体上に形成された潜像をトナーで現像する現像手段と、該現像手段により現像されたトナー像が一次転写される中間転写体と、該中間転写体上に担持されたトナー像を記録媒体に二次転写する転写手段とを有する画像形成装置であって、前記中間転写体が請求項6または7に記載の中間転写体であることを特徴とする画像形成装置。   A latent image is formed and an image carrier capable of carrying a toner image; a developing unit that develops the latent image formed on the image carrier with toner; and a toner image developed by the developing unit is primarily transferred. 8. An image forming apparatus comprising: an intermediate transfer member; and a transfer unit that secondarily transfers a toner image carried on the intermediate transfer member to a recording medium, wherein the intermediate transfer member is defined in claim 6. An image forming apparatus which is an intermediate transfer member. 画像形成装置がフルカラー画像形成装置であって、各色の現像手段を有する複数の潜像担持体を直列に配置してなる請求項8に記載の画像形成装置。 9. The image forming apparatus according to claim 8, wherein the image forming apparatus is a full-color image forming apparatus, and a plurality of latent image carriers having developing units for respective colors are arranged in series.
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