JP2012163818A - 中間転写ベルト、画像形成装置、及び、中間転写ベルトの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基層11と、該基層11上に積層されてなる弾性層12と、を備え、該弾性層12は、弾性体と球形樹脂粒子13とを含有し、表面に凹凸形状が形成されてなり、前記球形樹脂粒子13は、前記弾性層12の表面における面方向に配列されてなり、前記弾性層12は、表面における前記球形樹脂粒子13の露出部分の投影面積率が60%以上であり、当該中間転写ベルトの表面における85°反射光測定による光沢度が35%以下であることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
この課題を解決するために比較的柔軟性のある層を基層上に積層した様々な中間転写ベルトが提案されている。
そこで、上記のような問題を発生させずに柔軟性のある表面層を保護する方法として、表面に微粒子を付着させることにより転写性を向上させる提案がなされている。
さらに、シリカのような無機粒子は、像形成を担う潜像担持体として好適に用いられる有機感光体との転写部での接触によって有機感光体の表面を傷つけ、摩耗させやすく、耐久性を低下させるという不具合を生じさせる。
また本発明は、前記中間転写ベルトを備えた長期にわたり高耐久・高画質の電子写真装置を得ることを目的とする。
なお、以降「電子写真装置」を「画像形成装置」と呼称することがある。
すなわち、以下の〔1〕〜〔8〕に記載する発明によって上記課題が解決される。
〔2〕:前記球形樹脂粒子は、体積平均粒子径が異なる2種類以上の粒子群を含むことを特徴とする上記〔1〕に記載の中間転写ベルトである。
〔3〕:前記2種類以上の粒子群は、最も体積平均粒子径が大きいA群と、二番目に体積平均粒子径が大きいB群と、を含み、前記A群の体積平均粒子径aと、前記B群の体積平均粒子径bとが、a/5≦b≦4a/5の関係を満たすことを特徴とする上記〔2〕に記載の中間転写ベルトである。
〔4〕:前記弾性層に存在する前記A群の数量は、前記球形樹脂粒子全体の数量に対して20個数%以上であることを特徴とする上記〔3〕に記載の中間転写ベルトである。
〔5〕:前記A群の体積平均粒子径aは、1.0μm〜5.0μmであることを特徴とする上記〔3〕に記載の中間転写ベルトである。
〔6〕:前記球形樹脂粒子は、シリコーン樹脂粒子であることを特徴とする上記〔1〕に記載の中間転写ベルトである。
〔7〕:上記〔1〕乃至〔6〕のいずれか1項に記載の中間転写ベルトを搭載することを特徴とする画像形成装置である。
〔8〕:上記〔1〕乃至〔6〕のいずれか1項に記載の中間転写ベルトを製造する製造方法であって、前記基層を形成する工程と、前記弾性体を形成する工程と、前記球形樹脂粒子を前記弾性体上に均一に乾燥塗布する工程と、前記球形樹脂粒子を配列及び埋設させることにより当該球形樹脂粒子を均一にならして形成する工程と、を有することを特徴とする中間転写ベルトの製造方法である。
また本発明によれば、転写媒体の種類・表面性状によらず、高い転写性能を初期的のみならず、長期に渡って維持することを実現できる高耐久・高画質な電子写真装置を提供することができる。
次に、本発明に係る中間転写ベルトについてさらに詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
図1には、本発明に好適に用いられる中間転写ベルトの層構成を示す。ただし、この構成に限定されるものではない。
構成としては、比較的屈曲性が得られる剛性な基層11の上に柔軟な弾性層12が積層されており、この弾性層12の最表面には、球形樹脂粒子による層13が形成されている。
まず、基層11について説明する。
この構成材料としては、樹脂中に電気抵抗を調整する充填材(又は、添加材)、いわゆる電気抵抗調整材を含有してなるものが挙げられる。
このような樹脂としては、難燃性の観点から、例えば、PVDF(PolyVinylidene DiFluoride)、ETFE(エチレン・四フッ化エチレン共重合体)などのフッ素系樹脂や、ポリイミド樹脂またはポリアミドイミド樹脂等が好ましく、機械強度(高弾性)や耐熱性の点から、特にポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂が好適である。
金属酸化物としては、例えば、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化珪素等が挙げられる。また、分散性を良くするため、前記金属酸化物に予め表面処理を施したものも挙げられる。
カーボンブラックとしては、例えば、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。
イオン導電剤としては、例えば、テトラアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジルアンモニウム塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルサルフェート、グルセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸アルコールエステル、アルキルベタイン、過塩素酸リチウム等が挙げられ、これらを併用して用いてもよい。
なお、本発明における電気抵抗調整材は、上記例示化合物に限定されるものではない。
つまり、中間転写ベルトとする場合には、前記樹脂成分(例えば、ポリイミド樹脂前駆体又はポリアミドイミド樹脂前駆体)と電気抵抗調整材の配合を適正に調整した塗工液を用いて、電気特性(表面抵抗及び体積抵抗)と機械強度のバランスが取れたシームレスベルトを製造して用いることが好ましい。
次に、上記基層11上に積層する弾性層12について説明する。
弾性層12は、基層11上に積層されてなり、弾性体と後述する球形樹脂粒子13とを含有し、表面に凹凸形状が形成されてなる。より詳しくは、弾性層12は、弾性体が基層11上に積層され、さらに、当該弾性層12の表面における面方向に球形樹脂粒子13が配列されてなる。
弾性体を構成する材料としては、汎用の樹脂・エラストマー・ゴムなどの材料を使用することが可能だが、本発明の効果を十分に発現するに十分な柔軟性(弾性)を有する材料を用いることが好ましく、エラストマー材料やゴム材料を用いるのが良い。
エラストマー材料としては、熱可塑性エラストマーとして、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリエーテル系、ポリウレタン系、ポリオレフィン系、ポリスチレン系、ポリアクリル系、ポリジエン系、シリコーン変性ポリカーボネート系、フッ素系共重合体系等が挙げられる。また、熱硬化性として、ポリウレタン系、シリコーン変性エポキシ系、シリコーン変性アクリル系等が挙げられる。
また、ゴム材料としては、イソプレンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ヒドリンゴム等が挙げられる。
上記各種エラストマー、ゴムの中から、性能が得られる材料を適宜選択する。特に、転写媒体(転写材)である紙の表面性状に凹凸のあるレザック紙のような紙の表面状態に追従させるためにはできるだけ柔らかいものを選択する方が好ましい。
本発明においては、この材料の表面に球形樹脂粒子層を形成する上で、熱可塑性のものよりも熱硬化性のものの方が好ましい。熱硬化性のものの方が、その硬化反応に寄与する官能基の効果により樹脂粒子との密着性に優れ確実に固定化することが可能である。加硫ゴムも同様に好ましい。
弾性体の抵抗値としては、表面抵抗で1×108〜1×1013Ω/□、体積抵抗で1×106〜1×1012Ω・cmとなる様に調整されることが好ましい。
弾性体の膜厚としては、200μm〜2mm程度が好ましい。膜厚が薄いと、転写媒体の表面性状への追従性や転写圧力低減効果が低く好ましくない。厚すぎると、膜の重さが重くなりたわみやすくなり走行性が不安定になったり、ベルトを張架させるためのローラ曲率部での屈曲により亀裂が発生しやすくなるため好ましくない。
球形樹脂粒子13は、弾性層12の表面において面方向に配列されることで、弾性体表面に凹凸形状が形成される。
材料としては特に問わないが、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、などの樹脂を主成分としてなる球形粒子が挙げられる。また、これらの樹脂材料からなる粒子の表面を異種材料で表面処理を施したものでも良い。
これらの樹脂中で、滑性を有し、トナーに対しての離型性、耐磨耗性を付与できる機能の高いものとして、シリコーン樹脂粒子が最も好ましい。シリコーン樹脂粒子が、最も転写率が高くなる傾向がある。
また、最も粒子径が大きい粒子Aが、最もトナーと接触する機会が多い。そのため、粒子Aの材料が何であるかが、特に転写率に影響を与える傾向がある。
これら樹脂を用い、重合法などにより球状の形状に作製された粒子であることが好ましく、本発明においては、真球に近いものほど好ましい。
本発明においては、上記球形樹脂粒子13は弾性層12へ埋設された形態を取ることが好ましく、その埋没率は、50%を超え100%に満たないことが好ましい。50%以下では、電子写真装置での長期使用において粒子の脱離が起きやすく、耐久性に劣る。一方、100%では、粒子による転写性への効果が低減し好ましくない。
また、本発明においては、各々の球形樹脂粒子13が弾性体表面から露出する部分の高さをある程度ばらつかせることが好ましい。これは、弾性層12において弾性体から粒子が露出する部分の高さが揃っている中間転写ベルト(図3)と比較して、球形樹脂粒子13の露出高さがある程度ばらついていた方が、離型性に優れる球形樹脂粒子13とトナー14の接触点数が増え、球形樹脂粒子13の露出高さが均一な場合と比べてさらに優れた転写効率を得ることができるためである。
このように、粒子最表面高さをある程度ばらついた状態にすると、中間転写ベルト表面の85°反射光測定における光沢度が35%以下となる。
1種類のみの球形樹脂粒子を用いて本発明の狙いの表面状態を得ようとした場合、それぞれの粒子の埋没率を変化させる必要があり、量産に適さない。一方、少なくとも2種類以上の平均粒子径が異なる球形樹脂粒子群を組み合わせて使用した場合、それぞれの粒子の埋没率を揃えることによって、比較的容易に本発明の狙いの表面状態を得ることが可能である。
さらに、粒子群の中で最も体積平均粒子径の大きいA群の体積平均粒子径aと、二番目に体積平均粒子径の大きいB群の体積平均粒子径bが、a/5≦b≦4a/5の関係を満たすことが好ましい。bが小さすぎると、球形樹脂粒子13が弾性体から露出する部分の高さのばらつきが大きくなりすぎてしまい、トナー14がB群に接触せず、十分な転写性能を発揮しないほか、特にクリーニングブレードを用いた方式における残トナークリーニング性が悪化したり、凹部に異物がフィルミングしやすくなる。一方、bが大きすぎると球形樹脂粒子13が弾性体から露出する部分の高さのばらつきが十分に得られない。
また、上記と同様の理由から、粒子群の中で最も体積平均粒子径の大きいA群の粒子の数量が、粒子群全体の数量に対して少なくとも20%以上を占めることが望ましい。
弾性体上に球形樹脂粒子13を塗布する際には、十分な量の球形樹脂粒子を供給することが好ましい。球形樹脂粒子供給量が少ないと、粒子で覆われずに弾性体が露出する領域が大きくなり、トナー転写性はもとより、残トナークリーニング性、耐フィルミング性が著しく低下する。
具体的には、弾性体の露出部分と粒子の露出部分の投影面積比について、粒子層の露出部分の投影面積率が60%以上となるよう、十分な量の球形樹脂粒子を供給することが好ましい。粒子面積率が高い方が、転写率も高くなる傾向があり、これは、粒子面積率が高くなるということは、粒子に覆われていない弾性体が露出する領域が減るためだと考えられる。(粒子はトナー転写性が優れている一方、弾性体はトナー転写性が劣る。)
また、2種類の粒子の組み合わせよりも、3種類の粒子の組み合わせの方が、より隙間を埋めやすくなるため粒子面積率を高めやすい傾向がある。
次に、上記本発明の構成のベルトを作製する方法についての一例を説明する。
まず、基層11の作製方法について説明する。
少なくとも樹脂成分を含む塗工液、すなわち前記ポリイミド樹脂前駆体又はポリアミドイミド樹脂前駆体を含む塗工液を用いて基層を製造する方法について説明する。
ポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂製の基体は、円筒状支持体(型)表面に前記前駆体液をノズルやディスペンサーによる螺旋塗工、または広幅のダイによるダイ塗工、または塗布ロールを用いたロール塗工などにより塗工することができる。ここでは、ロール塗工について説明する。
図5に示すような装置により塗工できる。Aは塗料である脱泡した前駆体液を貯留するための塗料パンであり、Cは塗料パンAから塗料Bを連続的に汲み上げるための塗布ローラであり、Dは連続的に汲み上げられた塗料の厚みを塗布ローラCとの隙間で調節して所定塗料厚みにするための規制ローラであり、Eは所定厚みにした塗料(塗膜)を塗布ローラCから転移させて付着させるための円筒状支持体(金型)である。
次に塗布ローラCに円筒状支持体Eをゆっくり回転させながら、塗布ローラの塗料厚み以下まで近づける。塗布ローラ上の塗料は、塗布ローラCと同方向(図5示す方向では「時計回り方向」)に回転する円筒状支持体E上に、塗布ローラCからの塗料が転移され、円筒状支持体E上に所定膜厚の塗料が付着される。
塗布後、円筒状支持体を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形成されたところで金型ごと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、十分にポリイミド樹脂前駆体のイミド化又はポリアミドイミド樹脂前駆体のポリアミドイミド化を行う。
弾性層は、ゴムを有機溶剤に溶解させたゴム塗料を用い、基層11上に塗布形成し、その後、溶剤を乾燥、加硫することで製造することができる。塗布成形法としては、基層11と同じく、螺旋塗工、ダイ塗工、ロール塗工などの既存の塗工法が適用できるが、凹凸転写性を良くする為には弾性体の厚みを厚くすることが必要であり、厚膜を形成する塗工法としては、ダイ塗工、及び螺旋塗工が優れている。ここでは、螺旋塗工について説明する。基層を周方向に回転させながら、丸型、又は広幅のノズルによりゴム塗料を連続的に供給しながら、ノズルを基層11の軸方向に移動させて、基層11上に塗料を螺旋状に塗工する。基層11上に螺旋状に塗工された塗料は、所定の回転速度、乾燥温度を維持させることでレベリングされながら乾燥される。
そして、十分にレベリングしたところで、図6に示すように、粉体供給装置35と押し当て部材33を設置し、回転させながら粉体供給装置35から球状粒子(樹脂粒子)34を表面に均一にまぶし、表面にまぶされた球状粒子34を押し当て部材33により一定圧力にて押し当てる。この押し当て部材33により、金型ドラム31により支持されてなる基層11と弾性体が塗布されてなるベルト32へ粒子34を埋設させつつ、余剰な粒子34を取り除く。本発明では、体積平均粒子径の異なる少なくとも2種類以上の粒子を用いるが、事前に所望の割合で混合したものを、粉体供給装置に供給する。
粒子13の弾性層12中への埋没率の調整は、他の方法によっても可能であるかもしれないが、例えば、押し当て部材(33)の押圧力を加減することにより、容易に果たすことができる。例えば、流延塗工液の粘度、樹脂分含量率、溶剤の使用量、樹脂材質等にもよるが、目安として、流延塗工液の粘度100〜100000mPa・sにおいて、押圧力を、10mN/cm〜1000mN/cmの範囲とすることにより、前記50%<埋没率<100%及びhmax−hmin≦0.2μmを比較的容易に達成することができる。
均一な粒子層を形成後、所定温度、所定時間で加熱することにより、硬化させ弾性層12を形成する。
図7に示す中間転写ユニット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。
また、中間転写ベルト501の内周面には、除電ローラ70が設けられ堆積した電荷が除電されると共に、アースローラ80が設けられ接地されている。
このベルト部材である中間転写ベルト501は、通常、半導体、又は絶縁体で、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。
図7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。
このとき、レーザ光Lによる露光後の感光体ドラム200上の電位は電位センサ204で測定され、また、現像機231による現像後の感光体ドラム200上のトナー濃度は画像濃度センサ205で測定され、測定結果がフィードバックされる。
そして、2次転写対向ローラ510に張架された中間転写ベルト501と2次転写バイアスローラ605によりニップが形成された2次転写部に、上記中間転写ベルト501上のトナー像の先端がさしかかるときに、転写紙Pの先端がこのトナー像の先端に一致するように、レジストローラ610が駆動されて、転写紙ガイド板601に沿って転写紙Pが搬送され、転写紙Pとトナー像とのレジスト合わせが行われる。
図8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。
下記により基層用塗工液を調製し、この塗工液を用いてシームレスベルト基層を製造した。
<基層用塗工液の調製>
先ず、ポリイミド樹脂前駆体を主成分とするポリイミドワニス(U−ワニスA;宇部興産社製)に、予めビーズミルにてN−メチル−2−ピロリドン中に分散させたカーボンブラック(SpecialBlack4;エボニックデグサ社製)の分散液を、カーボンブラック含有率がポリアミック酸固形分の17重量%になるように調合し、よく攪拌混合して塗工液を調製した。
次に、外径340mm、長さ360mmの外面をブラスト処理にて粗面化した金属製の円筒状支持体を型として用い、ロールコート塗工装置に取り付けた。
次に、基層用塗工液Aをパンに流し込み、塗布ローラの回転速度40mm/secで塗料を汲み上げ、規制ローラと塗布ローラのギャップを0.6mmとして、塗布ローラ上の塗料厚みを制御した。円筒状支持体の回転速度を35mm/secに制御して塗布ローラに近づけ、塗布ローラとのギャップ0.4mmとして塗布ローラ上の塗料を均一に円筒状支持体上に転写塗布した後、回転を維持しながら熱風循環乾燥機に投入して、110℃まで徐々に昇温して30分加熱、さらに昇温して200℃で30分加熱し、回転を停止した。その後、これを高温処理の可能な加熱炉(焼成炉)に導入し、段階的に320℃まで昇温して60分加熱処理(焼成)した。
下記に示す各構成材料を混合し、2軸混練機を用いて、十分に混練することでゴム組成物を作成した。
・アクリルゴム ニポールAR12(日本ゼオン株式会社) 100重量部
・ステアリン酸 ビーズステアリン酸つばき(日油株式会社) 1重量部
・赤リン ノーバエクセル140F(燐化学工業株式会社) 10重量部
・水酸化アルミニウム ハイジライトH42M(昭和電工株式会社) 60重量部
・架橋剤 Diak.No1(ヘキサメチレンジアミンカーバメイト)
(デュポン ダウ エラストマージャパン) 0.6重量部
・架橋促進剤 VULCOFAC ACT55
(70% 1,8-ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7と二塩基酸との塩、30% アモルファスシリカ)(Safic alca社)
1重量部
・導電剤 QAP−01(過塩素酸テトラブチルアンモニウム)
(日本カーリット株式会社) 0.3重量部
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、図6の方法を用いて、球形樹脂粒子として、シリコーン樹脂粒子(トスパール130(体積平均粒子径3.0μm品);モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ)50wt%と、シリコーン樹脂粒子(トスパール120(体積平均粒子径2.0μm品);モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ)50wt%を十分に混合した混合粒子をまんべんなく表面にまぶし、ポリウレタンゴムブレードの押し付け部材を押し当てて弾性層に固定化した。
ベルト表面全面の処理を終えた後、ゴム塗料が塗工された円筒状支持体をそのまま回転しながら熱風循環乾燥機に投入して、昇温速度4℃/分で90℃まで昇温して30分加熱した。続いて、昇温速度4℃/分で170℃まで昇温して60分加熱処理した。加熱を停止した後、常温まで徐冷した。十分冷却後、金型から取り外し、中間転写ベルトAを得た。
実施例1における球状樹脂粒子を、シリコーン樹脂粒子(トスパール145(体積平均粒子径4.5μm品);モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ)60wt%と、シリコーン樹脂粒子(トスパール120(体積平均粒子径2.0μm品);モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ)40wt%を十分に混合した混合粒子に代えた他は同じとし、中間転写ベルトBを得た。
実施例1における球状樹脂粒子を、シリコーン樹脂粒子(KMP−590(体積平均粒子径2.0μm品);信越シリコーン)40wt%と、シリコーン樹脂粒子(X−52−854(体積平均粒子径0.8μm品);信越シリコーン)40wt%を十分に混合した混合粒子に代えた他は同じとし、中間転写ベルトCを得た。
実施例1における球状樹脂粒子を、シリコーン樹脂粒子(X−52−1621(体積平均粒子径5.0μm品);信越シリコーン)40wt%と、シリコーン樹脂粒子(KMP−701(体積平均粒子径3.5μm品);信越シリコーン)40wt%と、シリコーン樹脂粒子(X−52−854(体積平均粒子径0.8μm品);信越シリコーン)20wt%を十分に混合した混合粒子に代えた他は同じとし、中間転写ベルトDを得た。
実施例1における球状樹脂粒子を、アクリル樹脂粒子(NMB−0520(体積平均粒子径5.0μm品);新日本石油株式会社)50wt%と、アクリル樹脂粒子(NMB−0320(体積平均粒子径3.5μm品);新日本石油株式会社)50wt%を十分に混合した混合粒子に代えた他は同じとし、中間転写ベルトEを得た。
実施例1における球状樹脂粒子を、メラミン−シリカ樹脂粒子(オプトビーズ6500M(体積平均粒子径6.5μm品);日産化学工業株式会社)40wt%と、メラミン−シリカ樹脂粒子(オプトビーズ3500M(体積平均粒子径3.5μm品);日産化学工業株式会社)30wt%と、メラミン−シリカ樹脂粒子(オプトビーズ2000M(体積平均粒子径2.0μm品);日産化学工業株式会社)30wt%を十分に混合した混合粒子に代えた他は同じとし、中間転写ベルトFを得た。
実施例1における球状樹脂粒子を、シリコーン樹脂粒子(トスパール145(体積平均粒子径4.5μm品);モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ)50wt%と、アクリル樹脂粒子(NMB−0320(体積平均粒子径3.5μm品);新日本石油株式会社)50wt%を十分に混合した混合粒子に代えた他は同じとし、中間転写ベルトGを得た。
実施例1における球状樹脂粒子を、メラミン−シリカ樹脂粒子(オプトビーズ3500M(体積平均粒子径3.5μm品);日産化学工業株式会社)50wt%と、シリコーン樹脂粒子(KMP−590(体積平均粒子径2.0μm品);信越シリコーン)50wt%を十分に混合した混合粒子に代えた他は同じとし、中間転写ベルトHを得た。
実施例1において、粒子層を形成しない他は同じとし、中間転写ベルトIを作製した。
実施例1において、粒子塗布工程において球形樹脂粒子を十分に供給しなかった他は同じとし、中間転写ベルトJを作製した。
実施例1において、球形樹脂粒子としてメラミン−シリカ樹脂粒子(オプトビーズ500S(体積平均粒子径0.5μm品);日産化学工業株式会社)のみを用いた他は同じとし、中間転写ベルトKを作製した。
<光沢度の測定>
ハンディ型光沢計(PG−1M;日本電色工業株式会社)を用いて、各ベルトに対し10点の85°反射光での表面光沢度を測定し、その平均を測定データとした。
<球形樹脂粒子数量比の測定>
各ベルトの表面を走査型電子顕微鏡にて観察し、観察画像から堆積平均粒子径の異なる粒子群の数量比を計算した。
<ベルト表面粒子面積率の測定(球形樹脂粒子の露出部分の投影面積率)>
各ベルトの表面を走査電子顕微鏡にて観察し、その画像を画像処理ソフト(Image−proplus;cyber netics社)を用いて画像を2値化し、弾性体の露出部分と粒子の露出部分の投影面積率を算出した。
<転写率の測定>
転写紙として、表面に凹凸模様を施してある紙(連量215kg紙レザック紙)を用い、これに、青色のベタ画像を出力する操作を実施し、紙に転写する前の中間転写ベルト上の画像トナー量と紙に転写した後に中間転写ベルト上に残ったトナー量を計測し、転写率を算出した。
テストチャートを連続1万枚連続画像出力した後、停止し、上記の方法に従い、転写率を測定した。
<1万枚連続画像出力時点における画像評価>
テストチャートを連続1万枚連続画像出力した後、連量215kg紙レザック紙に全面シアン単色のハーフトーン画像を出力し、異常画像を観察した。
実施例4の構成は、3種類の粒子による組み合わせであるために粒子面積率が高い。さらに、用いられている粒子は全て転写性に優れるシリコーン樹脂粒子である。そのため、本実施例中で最も優れた転写率を示した。
実施例1、実施例2は、実施例4と同様、用いられている粒子は全てシリコーン樹脂粒子であるため、高い転写性を示した。しかし、実施例4と比べると粒子面積率が劣るため、実施例4には及ばない結果になったものと考えられる。
実施例3は、用いられている粒子はシリコーン樹脂粒子であるが、最も粒子形が大きい粒子Aの粒子径が2.0μmであり、他の実施例1、実施例2などと比べて小さい。そのため、転写率もわずかに低くなっている。
実施例5はアクリル樹脂粒子、実施例6はメラミン−シリカ樹脂粒子を用いているが、どちらもシリコーン樹脂粒子に比べてトナー転写性が劣るため、他の実施例より転写率が低くなっている。
実施例7はシリコーン樹脂粒子とアクリル樹脂粒子、実施例8はシリコーン樹脂粒子とメラミン−シリカ樹脂粒子との組み合わせになっている。実施例7では、シリコーン樹脂粒子の方が、粒子径が大きい。粒子径が大きい粒子の方が、より多くトナーと接触する機会があるため、転写率が比較的高くなったものと考えられる。一方、実施例8ではメラミン−シリカ粒子の方が粒子径が大きいため、転写率が比較的低くなったものと考えられる。
比較例2では、粒子を十分に供給しなかったため、粒子が弾性体を完全に覆っていない状態となっている。そのため、弾性体が露出している部分へのトナー固着やクリーニング不良などの不具合が発生した。
比較例3では、単一の平均粒子径を持つ粒子を用いたため、表面の凹凸が小さい状態(図3参照)になっている。そのため、球形樹脂粒子の露出高さがある程度ばらついており、離型性に優れる球形樹脂粒子とトナーの接触点数が多い実施例1〜8に比べて転写率が劣っている。
11 基層
12 弾性層
13 球形樹脂粒子
14 トナー
(図5の符号)
A 塗料パン
B 塗料
C 塗布ロール
D 規制ロール
E 円筒状支持体(金型)
(図6の符号)
31 金型ドラム
32 基層と弾性層を塗布したベルト
33 押し当て部材
34 樹脂粒子
35 粉体塗布装置
(図7の符号)
P 転写紙
L レーザ光
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 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8の符号)
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 駆動ローラ
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
Claims (8)
- 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ベルトであって、
基層と、該基層上に積層されてなる弾性層と、を備え、
該弾性層は、弾性体と球形樹脂粒子とを含有し、表面に凹凸形状が形成されてなり、
前記球形樹脂粒子は、前記弾性層の表面における面方向に配列されてなり、
前記弾性層は、表面における前記球形樹脂粒子の露出部分の投影面積率が60%以上であり、
当該中間転写ベルトの表面における85°反射光測定による光沢度が35%以下であることを特徴とする中間転写ベルト。 - 前記球形樹脂粒子は、体積平均粒子径が異なる2種類以上の粒子群を含むことを特徴とする請求項1に記載の中間転写ベルト。
- 前記2種類以上の粒子群は、最も体積平均粒子径が大きいA群と、二番目に体積平均粒子径が大きいB群と、を含み、
前記A群の体積平均粒子径aと、前記B群の体積平均粒子径bとが、a/5≦b≦4a/5の関係を満たすことを特徴とする請求項2に記載の中間転写ベルト。 - 前記弾性層に存在する前記A群の数量は、前記球形樹脂粒子全体の数量に対して20個数%以上であることを特徴とする請求項3に記載の中間転写ベルト。
- 前記A群の体積平均粒子径aは、1.0μm〜5.0μmであることを特徴とする請求項3に記載の中間転写ベルト。
- 前記球形樹脂粒子は、シリコーン樹脂粒子であることを特徴とする請求項1に記載の中間転写ベルト。
- 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の中間転写ベルトを搭載することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の中間転写ベルトを製造する製造方法であって、
前記基層を形成する工程と、
前記弾性体を形成する工程と、
前記球形樹脂粒子を前記弾性体上に均一に乾燥塗布する工程と、
前記球形樹脂粒子を配列及び埋設させることにより当該球形樹脂粒子を均一にならして形成する工程と、を有することを特徴とする中間転写ベルトの製造方法。
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