JP2014132329A - 導電性ベルトおよび電子写真装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、長期に亘る使用によっても電気抵抗値の経時的変動が抑制される導電性ベルトの提供に向けたものである。
【解決手段】
かかる導電性ベルトは、ポリエステルを含むマトリックスと、ポリエーテルエステルアミドを含むドメインとを有する電子写真用の導電性ベルトであって、該導電性ベルトは、シリコーン樹脂を含む粒子を更に含有し、該ドメインは、陽イオンと陰イオンとに解離可能な塩を更に含み、該陰イオンは、所定の構造を有するものである。
【選択図】なし
Description
ポリエステルを含むマトリックスと、ポリエーテルエステルアミドを含むドメインとを有する電子写真用の導電性ベルトであって、該導電性ベルトは、シリコーン樹脂を含む粒子を更に含有し、該ドメインは、陽イオンと陰イオンとに解離可能な塩を更に含み、該陰イオンは、下記式(1)または下記式(2)で表されるものであり、該シリコーン樹脂は、下記式(3)で表される構造単位を含むものである導電性ベルトが提供される;
すなわち、ポリエーテルエステルアミドの非連続相からブリードした塩は、導電性ベルトの表面側に向けて移動し、当該導電性ベルトの電気抵抗の経時的な変動を招来するものと考えられる。
このような考察に基づき、本発明者は、導電性ベルト中に存在させるイオンと、当該イオンとの親和性の高い粒子とを導電性ベルト中に共存させることを検討した。具体的には、ポリエステルを含むマトリックスと、ポリエーテルエステルアミドを含むドメインとを含み、該ドメインに、陰イオン及び陽イオンに解離可能な塩を含有している導電性ベルト中に、さらに、シリコーン樹脂を含む粒子を含有させた。その結果、経時的な電気抵抗の変動をより一層抑制することができる導電性ベルトを得ることができた。本発明は、このような実験結果に基づきなされたものである。
マトリックスに含まれているポリエステルは、ジカルボン酸成分およびジヒドロキシ成分、オキシカルボン酸成分、ラクトン成分、またはこれら成分のうちの複数を用いて、重縮合により製造することができる。そして、結晶性、耐熱性等の観点から、ポリエステルは、ポリアルキレンナフタレート、ポリアルキレンテレフタレートから選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。ポリアルキレンナフタレートおよびポリアルキレンテレフタレート中のアルキレンの炭素数は、結晶性、耐熱性の観点から、2以上16以下が好ましい。中でも、ポリエチレンナフタレートまたはポリエチレンテレフタレートがより好適に用いられる。
PEEAとしては、例えば、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12などのポリアミドブロック単位と、ポリエーテルエステル単位とからなる共重合体を主たる成分とする化合物を挙げることができる。
例えば、ラクタム(例えば、カプロラクタム、ラウリルラクタム等)またはアミノカルボン酸の塩と、ポリエチレングリコールと、ジカルボン酸とから誘導される共重合体などが挙げられる。前記ジカルボン酸の具体例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セパシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸等が挙げられる。
PEEAの製造方法は、特に制限されるものではないが、例えば、溶融重合などの公知の重合方法で製造することができる。勿論、PEEAは、これら化合物に限定されるものではなく、PEEAは、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができ、ブレンドであってもアロイであってもよい。また、市販のPEEA(商品名:ペレスタットNC6321、三洋化成工業(株)製)等を用いることもできる。
塩は、樹脂中で陽イオンと陰イオンに解離することで導電性を発現する物質である。本発明においては、ドメインに含まれるポリエーテルエステルアミドと相溶性の高い塩を使用することが好ましい。
シリコーン樹脂を含む粒子に含まれるシリコーン樹脂について説明する。本発明に係るシリコーン樹脂は、下記式(3)で表される構造単位を含むものである。
本発明における導電性ベルトは、本発明の効果を阻害しない範囲で、その他の成分としての添加剤を含有することができる。かかる添加剤としては、具体的には、例えば、酸化防止剤(例えば、ヒンダードフェノール系、リン、硫黄系など)、紫外線吸収剤、有機顔料、無機顔料、pH調整剤、架橋剤、相溶化剤、離型剤、カップリング剤、滑剤、導電性フィラー(例えば、カーボンブラック、カーボンファイバー、導電性酸化チタン、導電性酸化錫、導電性マイカ)、イオン性液体などが挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合せて用いてもよい。
本発明に係る導電性ベルトは、例えば、上記した各成分を溶融混練することによって得られる樹脂組成物から形成される。ポリエステルと、ポリエーテルエステルアミドとは相溶性が低い。そのため、ポリエステルとPEEAとの混合物を溶融混練することによって、ポリエステルを含むマトリックス中に、PEEAを含むドメインが分散したミクロな構造を有する樹脂組成物が得られる。また、溶融混練時に、上記したようなPEEAと相溶性の高い塩を共存させることにより、PEEAを含むドメイン中に当該塩を偏在させることができる。
そして、上記したマトリックス及びドメインを有する樹脂組成物を、ペレット化し、連続熔融押出成形法、射出成形法、ストレッチブロー成形法、又は、インフレーション成形法などの公知の成形方法を用いることで、シームレス形状の導電性ベルトを形成することができる。
シームレスベルトの成形方法としては、連続熔融押出成形法やストレッチブロー成形法がより好ましい。連続熔融押出成形法としては、例えば、押し出したチューブの内径を高精度で制御可能な下方押出方式の内部冷却マンドレル方式、およびバキュームサイジング方式などが挙げられる。ストレッチブロー成形法による導電性ベルトの製造方法は、例えば以下の工程を含む。前記の樹脂組成物のプリフォームを成形する工程。前記プリフォームを加熱する工程。加熱後の前記プリフォームをシームレスベルト成形用金型に装着し、その後、その成形用金型内に気体を流入し延伸成形を行う工程。その延伸成形により得られる延伸成形物を切断してシームレスなベルトを得る工程。
電子写真装置について説明する。まず、図1により本実施形態の電子写真装置について説明する。本実施形態の電子写真装置は、複数色の電子写真ステーションを本発明の導電性ベルト(以下中間転写ベルトと呼称する)の回転方向に並べて配置した、所謂タンデム型の構成を有する。なお、以下の説明では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に関する構成の符号に、それぞれ、Y、M、C、kの添え字を付しているが、同様の構成については添え字を省略する場合もある。
後述の実施例および比較例に用いた樹脂組成物の材料を、表1から4に示す。なお、各例の材料の配合は表5および7に示す。
二軸押出し機(商品名:TEX30a;日本製鋼所(株)製)を用いて、表5に記載の配合において熱熔融混練して樹脂組成物を調製した。熱熔融混練温度は260℃以上、280℃以下の範囲内となるように調整し、熱熔融混練時間はおよそ3〜5分とした。得られた樹脂組成物をペレット化し、温度140℃で6時間乾燥させた。
次いで、シリンダ設定温度を295℃にした射出成形装置(商品名:SE180D;住友重機械工業(株)製)を用いてプリフォームを作成した。このときの射出成形金型温度は30℃とした。温度500℃の加熱装置にプリフォームを入れて軟化させたのち、プリフォームを500℃で加熱した。
その後、1次ブロー成形機にプリフォームを投入した。そして、金型温度を110℃に保ったブロー金型内で延伸棒とエアーの力(ブローエアー注入部分)でプリフォーム温度155℃、エアー圧力0.3MPa、延伸棒速度1000mm/sでブロー成形してブローボトルを得た。このブローボトルの両端をカットすることにより、ポリエステルを含むマトリックス及びPEEAを含むドメインを有する電子写真用シームレスベルトを得た。得られた導電性ベルトの厚みは70μmであった。この導電性ベルトの評価結果を表6に示す。
樹脂組成物の配合を表5に記載した通りとした以外は、実施例1と同様にして電子写真用シームレスベルトを得た。
なお、実施例4に用いた粒子2については、粒子2のみを、乳棒と乳鉢とを用いて微細化し、平均粒子径が10μmとしたものを用いた。
これらの導電性ベルトの評価結果を表6に示す。
樹脂組成物の配合を表5に記載したようにして、実施例1と同様の方法でペレットを作製した。このペレットを押出機に投入し、環状ダイスに導き、チューブ状に溶融押出し、切断することで導電性ベルトを得た。この導電性ベルトの評価結果を表6に示す。
樹脂組成物の配合を表7に記載した通りとした以外は、実施例1と同様にして電子写真用シームレスベルトを得た。これらの導電性ベルトの評価結果を表8に示す。
102 マトリックス樹脂
Claims (9)
- 前記式(3)中、R0がメチル基である請求項1に記載の導電性ベルト。
- 前記シリコーン樹脂を含む粒子の平均粒子径が1〜10μmである請求項1または2に記載の導電性ベルト。
- 前記シリコーン樹脂を含む粒子の量が、前記塩100質量部に対して33質量部以上、500質量部以下である請求項1〜3のいずれか一項に記載の導電性ベルト。
- 前記シリコーン樹脂を含む粒子の量が、前記塩100質量部に対して100質量部以下である請求項4に記載の導電性ベルト。
- 前記ポリエステルが、ポリエチレンナフタレートまたはポリエチレンテレフタレートである請求項1〜5のいずれか一項に記載の導電性ベルト。
- 前記ポリエステルの含有量が、該ポリエステル及び前記ポリエーテルエステルアミドの総量に対して、50質量%以上である請求項1〜6のいずれか一項に記載の導電性ベルト。
- 電子写真装置の中間転写ベルトとして用いられる請求項1〜5のいずれか一項に記載の導電性ベルト。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の導電性ベルトを中間転写ベルトとして有することを特徴とする電子写真装置。
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