JP2017067816A - 中間転写体および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】中間転写ベルト10は、基材層12、弾性層14および表面層16を有する。弾性層は、エラストマーおよび金属酸化物粒子を含有するエラストマー組成物からなる。金属酸化物粒子は、少なくとも弾性層の表面に位置している。金属酸化物粒子の表面のうち、少なくとも弾性層の表面に位置している部分は、金属カップリング剤によりカップリング処理されている。金属カップリング剤のラジカル重合性官能基は、表面層を構成するラジカル重合性化合物とラジカル重合により結合している。
【選択図】図1
Description
本発明に係る中間転写体の一実施の形態として、中間転写ベルトについて図面を参照して詳細に説明する。図1Aは、本実施の形態に係る中間転写ベルト10を概略的に示す図である。図1Bは、図1Aにおいて一点鎖線で示される領域の部分拡大断面図であり、中間転写ベルト10の層構造を模式的に示す図である。
中間転写ベルト10の製造方法は、特に限定されない。本実施の形態に係る中間転写ベルト10は、以下の第1の製造方法または第2の製造方法により、製造されうる。
中間転写ベルト10の第1の製造方法は、1)エラストマーと、ラジカル重合性官能基を有する金属カップリング剤によりその表面をカップリング処理されている金属酸化物粒子とを含有する弾性層形成用の第1塗布液A1を基材層12上に塗布して基材層12上に第1塗布液A1の第1液膜A2を形成する工程と、2)第1液膜A2を乾燥させ、硬化させることで弾性層14を形成する工程と、3)前記金属酸化物粒子が少なくとも弾性層14の表面に位置している状態で、ラジカル重合性化合物を含有する表面層形成用の第2塗布液A2を弾性層14上に塗布して弾性層14上に第2塗布液A2の第2液膜B2を形成する工程と、4)第2液膜B2を乾燥させ、前記ラジカル重合性官能基および前記重合性化合物をラジカル重合させることで表面層16を形成する工程と、を含む。
中間転写体ベルト10の第2の製造方法は、1)エラストマーおよび金属酸化物粒子を含有する弾性層形成用の第1塗布液A1’を基材層12上に塗布して基材層12上に第1塗布液A1’の第1液膜B1’を形成する工程と、2)第1液膜B1’を乾燥させ、硬化させることで弾性層14を形成する工程と、3)前記金属酸化物粒子が少なくとも弾性層14の表面に位置している状態で、ラジカル重合性官能基を有する金属カップリング剤を含有するカップリング処理液を弾性層14上に塗布して弾性層14上に前記カップリング処理液の第3液膜を形成する工程と、4)前記第3液膜を乾燥させることで、前記金属酸化物粒子の表面のうち、弾性層14の表面に位置している部分のみを、前記金属カップリング剤によりカップリング処理する工程と、5)ラジカル重合性化合物を含有する表面層形成用の第2塗布液A2を弾性層14上に塗布して弾性層14上に第2塗布液A2の第2液膜B2を形成する工程と、6)第2液膜B2を乾燥させ、前記ラジカル重合性官能基および前記重合性化合物をラジカル重合させることで表面層16を形成する工程と、を含む。
本発明に係る画像形成装置は、感光体に形成されたトナー画像を記録媒体に転写するための中間転写体を少なくとも有する。本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る中間転写体を有する以外は、中間転写体を有する公知の画像形成装置と同様に構成されうる。本発明に係る画像形成装置は、例えば、感光体、感光体を帯電させる帯電装置、帯電した感光体に光を照射して静電潜像を形成する露光装置、静電潜像が形成された感光体にトナーを供給して静電潜像に応じたトナー画像を形成する現像装置、静電潜像に形成されたトナー画像を記録媒体に転写するための中間転写体を含む転写装置、および、トナー画像を記録媒体に定着させる定着装置、を有する。「トナー画像」とは、トナーが画像状に集合した状態をいう。
(樹脂基体の準備)
導電剤としてカーボンブラック(SPECIAL BLACK4;Degussa社製)を、樹脂成分100質量部に対して19質量部となるようにポリアミドイミドの前駆体を主成分とするポリアミドイミドワニス(HR−16NN;東洋紡株式会社製)に添加して、ミキサーを用いて混合することにより基材層形成用の塗布液を調製した。
下記成分を下記量で固形分濃度が20質量%となるようにトルエンに溶解、分散させることにより弾性層形成用の第1塗布液を調製した。
クロロプレンゴム 100質量部
カーボンブラック 40質量部
水酸化アルミニウム 30質量部
酸化マグネシウム 5質量部
酸化亜鉛 10質量部
酸化チタン 10質量部
酸化スズ 15質量部
シランカップリング剤として3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン(KBM−5103;信越化学工業株式会社製)をpH5.2の酢酸水溶液に濃度が10質量%となるように添加し、30分間撹拌することにより、カップリング処理液を調製した。
下記成分を下記量で固形分濃度が10質量%となるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PMA)に溶解、分散させた。次いで、下記成分を分散させた分散液の総重量に対して1重量%の表面張力調整剤(シルフェイスSAG008;日信化学工業株式会社製)をさらに添加することで、表面層形成用の第2塗布液を調製した。
ペンタエリスリトールトリアクリレート 50質量部
ポリウレタンアクリレート 50質量部
重合開始剤 5質量部
(スプレー塗布条件)
ノズルスキャン速度:1〜10mm/秒
ノズル口から第2液膜の表面までの距離:100〜150mm
ノズル数:1
第2塗布液の供給量:1〜5mL/分
酸素流量:2〜6L/分
(照射条件)
光源の種類:高圧水銀ランプ(H04−L41;アイグラフィックス社製)
照射口から第2液膜の表面までの距離:100mm
照射光量:1J/cm2
照射時間:240秒間
表1に示すように、弾性層におけるエラストマーの種類と、金属酸化物粒子の金属酸化物および配合量とを変更した以外は、中間転写体1と同様にして、中間転写体2〜7を作製した。中間転写体2、4、5、7では、金属酸化物粒子として二酸化ケイ素粒子(粒径0.1〜10μm、レオロシール;株式会社トクヤマ製、「レオロシール」は同社の登録商標)をさらに使用した。また、中間転写体4、6では、エラストマーとして、クロロピレンゴムに代えて、ニトリルブタジエンゴム(Nipol DN631;日本ゼオン株式会社製、「Nipol」は同社の登録商標)を使用した。
弾性層形成後のカップリング処理工程を行わず、シランカップリング剤によりあらかじめカップリング処理された金属酸化物粒子を用いて弾性層を形成したこと、および表1に示すように金属酸化物粒子の金属酸化物および配合量を変更したこと以外は、中間転写体1と同様にして、中間転写体8を作製した。
金属酸化物粒子のカップリング処理を行わなかったこと以外は、実施例1と同様にして中間転写体9を作製した。
表1に示すように金属酸化物粒子の金属酸化物および配合量を変更した以外は、中間転写体1と同様にして中間転写体10を得た。
(1)剥離試験
各中間転写体の表面層の接着性を、JIS K5600で規定されているクロスカット法によって測定した。より具体的には、まず、各中間転写体の表面層に、弾性層に達する切り傷を、1mm間隔で、互いに直交する方向のそれぞれに沿って11本ずつ形成して100個の碁盤目(10個×10個)を形成した。次いで、碁盤目部分にセロハンテープを十分に圧着させ、表面層に対して45°の角度に向けてセロハンテープを一気に引き剥がした。そして、剥離が生じていない碁盤目の数の割合(残存率)を求め、下記基準により評価した。残存率が80%以上であれば、実用上問題ない。
(剥離試験の評価基準)
◎:残存率が100%
○:残存率が80%以上かつ100%未満
×:残存率が0%以上かつ80未満
各中間転写体の表面層の接着性を、JIS K7204で規定されている摩耗輪による摩擦試験方法によって測定した。より具体的には、摩耗輪CS−10F、回転数50rpm、荷重250gfの条件で表面層に摩耗輪を3分間接触させ、下記基準により評価した。
(摩耗試験の評価基準)
◎:剥離が確認されなかった
○:部分的に剥離していた
×:完全に剥離していた
10 中間転写ベルト
12 基材層
14 弾性層
16 表面層
30 画像処理部
40 画像形成部
41Y、41M、41C、41K 画像形成ユニット
42 中間転写ユニット
43 二次転写ユニット
50 用紙搬送部
51 給紙部
51a、51b、51c 給紙トレイユニット
52 排紙部
52a 排紙ローラー
53 搬送経路部
53a レジストローラー対
60 定着装置
62 定着ローラー
63 発熱ベルト
64 加圧ローラー
110 画像読取部
111 給紙装置
112 スキャナー
112a CCDセンサー
411 露光装置
412 現像装置
413 感光体ドラム
414 帯電装置
415 ドラムクリーニング装置
422 一次転写ローラー
423、431 支持ローラー
423A バックアップローラー
426 ベルトクリーニング装置
431A 二次転写ローラー
432 二次転写ベルト
D 原稿
S 用紙
Claims (10)
- 基材層と、
前記基材層上に配置されており、エラストマーおよび金属酸化物粒子を含有するエラストマー組成物からなる弾性層と、
前記弾性層上に配置されており、ラジカル重合性化合物のラジカル重合による硬化によって構成されている表面層と、
を有し、
前記金属酸化物粒子は、少なくとも前記弾性層の表面に位置し、
前記金属酸化物粒子の表面のうち、少なくとも前記弾性層の表面に位置している部分は、ラジカル重合性官能基を有する金属カップリング剤によりカップリング処理されており、
前記金属カップリング剤の前記ラジカル重合性官能基は、前記ラジカル重合性化合物とラジカル重合により結合している、
中間転写体。 - 前記エラストマーは、水酸基を有しない、請求項1に記載の中間転写体。
- 前記金属酸化物粒子の表面のうち、前記弾性層の表面に位置している部分のみが、前記金属カップリング剤によりカップリング処理されている、請求項1または請求項2に記載の中間転写体。
- 前記弾性層における前記金属酸化物粒子の含有量は、前記エラストマー100質量部に対して30質量部以上である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の中間転写体。
- 前記金属カップリング剤は、シランカップリング剤である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の中間転写体。
- 前記ラジカル重合性官能基は、ビニル基、スチリル基および(メタ)アクリロイル基からなる群から選択される1以上である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の中間転写体。
- タイプAのマイクロゴム硬度計MD−1により測定したときの前記エラストマー組成物の硬さは、60〜80°である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の中間転写体。
- 前記エラストマー組成物の体積抵抗率は、1×108〜1×1011Ω・cmである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の中間転写体。
- 前記エラストマー組成物は、UL94規格の難燃性試験におけるVTM−2以上の難燃性を有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の中間転写体。
- 感光体に形成されたトナー画像を記録媒体に転写するための中間転写体を少なくとも有する画像形成装置において、
前記中間転写体は、請求項1〜9のいずれか一項に記載の中間転写体である、画像形成装置。
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