JP2017134229A - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide means that suppresses unevenness in the amount of toner to be reversely transferred to improve print quality.SOLUTION: An image forming apparatus comprises: image forming parts that form developer images; a transfer body that carries the developer images formed by the image forming parts; and transfer members that are arranged opposite to the image forming parts and transfer the developer images from the image forming parts to the transfer body. The difference between the maximum value and minimum value of a stress per unit length of a surface of the transfer member is set to 0.105 or less.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic process.

従来の電子写真プロセスを用いた画像形成装置は、中間転写方式を用いたものがあり、例えばブラックK、イエローY、マゼンタM、シアンCの各色に対応する感光ドラム上に形成されたトナー像を、一旦中間転写ベルトに順次、転写(1次転写)して重ね合わせ、その後中間転写ベルト上に担持されているトナー像を記録媒体上に再度転写(2次転写)することにより画像を形成している(例えば、特許文献1参照)。   Conventional image forming apparatuses using an electrophotographic process include those using an intermediate transfer method. For example, a toner image formed on a photosensitive drum corresponding to each color of black K, yellow Y, magenta M, and cyan C is obtained. Then, the images are formed by sequentially transferring (primary transfer) to the intermediate transfer belt and superimposing them, and then transferring the toner image carried on the intermediate transfer belt onto the recording medium again (secondary transfer). (For example, refer to Patent Document 1).

特開2014−106413号公報JP 2014-106413 A

しかしながら、従来の技術においては、1次転写の上流側の1次転写部で中間転写ベルト上に1次転写したトナーが下流側の1次転写部を通過するときに感光ドラム側に一部のトナーが付着する逆転写が発生することがあり、その逆転写するトナー量が均一でないことにより印刷画像にムラが発生してしまい印刷品位が低下してしまうという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、逆転写するトナー量のムラを抑制し、印刷品位を向上させることを目的とする。
However, in the conventional technology, when the toner primarily transferred onto the intermediate transfer belt at the primary transfer portion on the upstream side of the primary transfer passes through the primary transfer portion on the downstream side, a part of the toner is transferred to the photosensitive drum side. There is a case where reverse transfer to which the toner adheres may occur, and the amount of toner to be reversely transferred is not uniform, thereby causing unevenness in the printed image and lowering the print quality.
An object of the present invention is to solve such a problem, and an object of the present invention is to suppress unevenness in the amount of toner to be reversely transferred and improve print quality.

そのため、本発明は、現像剤像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により形成された現像剤像を担持する転写体と、前記転写体を挟み、前記画像形成部と対向配置され、前記現像剤像を前記画像形成部から前記転写体に転写する転写部材と、を有し、前記転写部材の表面の単位長さにおける応力の最大値と最小値の差の最大値を、0.105以下にしたことを特徴とする。   Therefore, the present invention is an image forming unit that forms a developer image, a transfer member that carries the developer image formed by the image forming unit, and the transfer member that is sandwiched between the image forming unit, A transfer member that transfers the developer image from the image forming unit to the transfer body, and a maximum value of a difference between a maximum value and a minimum value of a unit length of the surface of the transfer member is set to 0. It is characterized by being 105 or less.

このようにした本発明は、逆転写するトナー量のムラを抑制し、印刷品位を向上させることができるという効果が得られる。   According to the present invention as described above, the effect of suppressing unevenness in the amount of toner to be reversely transferred and improving the printing quality can be obtained.

実施例における画像形成装置の構成を示す概略側断面図Schematic side sectional view showing the structure of the image forming apparatus in the embodiment 実施例における1次転写ローラの硬度測定の説明図Explanatory drawing of hardness measurement of the primary transfer roller in the embodiment 実施例における1次転写ローラの抵抗測定の説明図Explanatory drawing of the resistance measurement of the primary transfer roller in an Example サンプルNo.1の1次転写ローラの応力を示すグラフSample No. 1 is a graph showing the stress of the primary transfer roller 1 サンプルNo.4の1次転写ローラの応力を示すグラフSample No. 4 is a graph showing the stress of the primary transfer roller 4 サンプルNo.9の1次転写ローラの応力を示すグラフSample No. 9 is a graph showing the stress of the primary transfer roller 9 サンプルNo.13の1次転写ローラの応力を示すグラフSample No. The graph which shows the stress of 13 primary transfer rollers of 13 サンプルNo.15の1次転写ローラの応力を示すグラフSample No. Graph showing the stress of 15 primary transfer rollers 実施例における転写効率を示すグラフGraph showing transfer efficiency in Examples 実施例における逆転写率を示すグラフGraph showing reverse transcription rate in Examples

以下、図面を参照して本発明による画像形成装置の実施例を説明する。   Embodiments of an image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は実施例における画像形成装置の構成を示す概略側断面図である。
図1において、画像形成装置100は、例えば電子写真プロセスを用いるプリンタであり、イエロー:Y、マゼンタ:M、シアン:C、およびブラック:Kの計4色の現像剤としての有色トナーに対応する同一構成の画像形成ユニット8Y、8M、8C、8Kが配列されている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional side view showing the configuration of the image forming apparatus in the embodiment.
In FIG. 1, an image forming apparatus 100 is, for example, a printer that uses an electrophotographic process, and corresponds to colored toners as developers of a total of four colors of yellow: Y, magenta: M, cyan: C, and black: K. Image forming units 8Y, 8M, 8C, and 8K having the same configuration are arranged.

画像形成部としての画像形成ユニット8Y、8M、8C、8Kは、現像剤像としてのトナー像を形成するものである。
各画像形成ユニット8Y、8M、8C、8Kは、それぞれ像担持体としての感光ドラム3Y、3M、3C、3Kを有し、各感光ドラム3Y、3M、3C、3Kの周辺には、それぞれ帯電ローラ4Y、4M、4C、4K、露光装置5Y、5M、5C、5K、現像装置6Y、6M、6C、6K、1次転写ローラ1Y、1M、1C、1K、およびクリーニングブレード7Y、7M、7C、7Kが配設されている。
The image forming units 8Y, 8M, 8C, and 8K as image forming units form toner images as developer images.
Each of the image forming units 8Y, 8M, 8C, and 8K has photosensitive drums 3Y, 3M, 3C, and 3K as image carriers, and a charging roller is provided around each of the photosensitive drums 3Y, 3M, 3C, and 3K. 4Y, 4M, 4C, 4K, exposure devices 5Y, 5M, 5C, 5K, developing devices 6Y, 6M, 6C, 6K, primary transfer rollers 1Y, 1M, 1C, 1K, and cleaning blades 7Y, 7M, 7C, 7K Is arranged.

感光ドラム3Y、3M、3C、3Kは、有機感光ドラムであり、OPC(Organic PhotoConductor)感光層を有するものである。
帯電ローラ4Y、4M、4C、4Kは、帯電電源より帯電バイアス(電圧)が印加されることで感光ドラム3Y、3M、3C、3Kの表面を均一に帯電させるものである。
露光装置5Y、5M、5C、5Kは、LED(Light Emitting Diode)ヘッドを備え、帯電ローラ4Y、4M、4C、4Kにより帯電された感光ドラム3Y、3M、3C、3Kの表面に画像情報に対応した光を照射し、露光することにより静電潜像を形成するものである。
The photosensitive drums 3Y, 3M, 3C, and 3K are organic photosensitive drums that have an OPC (Organic PhotoConductor) photosensitive layer.
The charging rollers 4Y, 4M, 4C, and 4K are configured to uniformly charge the surfaces of the photosensitive drums 3Y, 3M, 3C, and 3K when a charging bias (voltage) is applied from a charging power source.
The exposure devices 5Y, 5M, 5C, and 5K have LED (Light Emitting Diode) heads and support image information on the surfaces of the photosensitive drums 3Y, 3M, 3C, and 3K charged by the charging rollers 4Y, 4M, 4C, and 4K. The electrostatic latent image is formed by irradiating the exposed light and exposing.

現像装置6Y、6M、6C、6Kは、1成分非磁性接触現像方式を用いて感光ドラム3Y、3M、3C、3Kの表面に形成された静電潜像に対し現像剤としてのトナーを付着させてトナー像を形成させるものである。現像装置6Y、6M、6C、6Kには、それぞれYトナー、Mトナー、Cトナー、Kトナーが収容されている。
転写部材としての1次転写ローラ1Y、1M、1C、1Kは、画像形成ユニット8Y、8M、8C、8Kで形成されたトナー像を画像形成ユニット8Y、8M、8C、8Kの感光ドラム3Y、3M、3C、3Kから中間転写ベルト2に転写するものである。
The developing devices 6Y, 6M, 6C, and 6K attach toner as a developer to the electrostatic latent images formed on the surfaces of the photosensitive drums 3Y, 3M, 3C, and 3K by using the one-component nonmagnetic contact developing method. Thus, a toner image is formed. The developing devices 6Y, 6M, 6C, and 6K contain Y toner, M toner, C toner, and K toner, respectively.
The primary transfer rollers 1Y, 1M, 1C, and 1K as transfer members transfer the toner images formed by the image forming units 8Y, 8M, 8C, and 8K to the photosensitive drums 3Y, 3M of the image forming units 8Y, 8M, 8C, and 8K. 3C and 3K are transferred to the intermediate transfer belt 2.

それぞれの1次転写ローラ1Y、1M、1C、1Kは、中間転写ベルト2を挟んでそれぞれの感光ドラム3Y、3M、3C、3Kに対向配置され、印刷動作時に、所定の圧力で感光ドラム3Y、3M、3C、3Kに押圧され、転写電源により転写バイアスが印加されることにより、感光ドラム3Y、3M、3C、3K上のトナー像を中間転写ベルト2上に移動させて1次転写を行う。この1次転写ローラ1Y、1M、1C、1Kは、例えばモノクロ印刷時において、1次転写ローラ1Y、1M、1Cを中間転写ベルト2から離間させる機構と制御部を備えることもできる。   The primary transfer rollers 1Y, 1M, 1C, and 1K are arranged to face the respective photosensitive drums 3Y, 3M, 3C, and 3K with the intermediate transfer belt 2 interposed therebetween, and at the time of printing operation, the photosensitive drums 3Y, The toner images on the photosensitive drums 3Y, 3M, 3C, and 3K are moved onto the intermediate transfer belt 2 by being pressed by 3M, 3C, and 3K, and a transfer bias is applied by a transfer power source, thereby performing primary transfer. The primary transfer rollers 1Y, 1M, 1C, and 1K may include a mechanism and a control unit that separate the primary transfer rollers 1Y, 1M, and 1C from the intermediate transfer belt 2 during monochrome printing, for example.

クリーニングブレード7Y、7M、7C、7Kは、エッジが感光ドラム3Y、3M、3C、3Kに当接するように配設され、1次転写ローラ1Y、1M、1C、1Kにより中間転写ベルト2に転写させることができずに感光ドラム3Y、3M、3C、3Kの表面に残留した転写残トナーを除去するものである。   The cleaning blades 7Y, 7M, 7C, and 7K are disposed so that the edges thereof are in contact with the photosensitive drums 3Y, 3M, 3C, and 3K, and are transferred to the intermediate transfer belt 2 by the primary transfer rollers 1Y, 1M, 1C, and 1K. The transfer residual toner remaining on the surfaces of the photosensitive drums 3Y, 3M, 3C, and 3K without being able to be removed is removed.

転写体としての中間転写ベルト2は、画像形成ユニット8Y、8M、8C、8Kにより形成されたトナー像を担持するものである。この中間転写ベルト2は、駆動ローラ12と、支持ローラ13と、2次転写対向ローラ11とにより張架され、駆動ローラ12の回転駆動により図中矢印Aが示す方向に回転する無端状のものである。   The intermediate transfer belt 2 as a transfer member carries a toner image formed by the image forming units 8Y, 8M, 8C, and 8K. The intermediate transfer belt 2 is stretched around a drive roller 12, a support roller 13, and a secondary transfer counter roller 11, and is endless in the direction indicated by the arrow A in FIG. It is.

2次転写ローラ10は、中間転写ベルト2を挟んで2次転写対向ローラ11と対向するように配設され、2次転写部を形成するものである。2次転写ローラ10は、印刷動作時に、転写電源により転写バイアスが印加されることにより、中間転写ベルト2上のトナー像を印刷媒体としての印刷用紙上に移動させて2次転写を行う。
クリーニングブレード14は、中間転写ベルト2の回転方向における2次転写ローラ10の下流側において中間転写ベルト2に当接するように配置され、2次転写部で印刷用紙上に転写されなかった転写残トナーを除去するものである。
The secondary transfer roller 10 is disposed so as to face the secondary transfer counter roller 11 with the intermediate transfer belt 2 interposed therebetween, and forms a secondary transfer portion. The secondary transfer roller 10 performs a secondary transfer by moving a toner image on the intermediate transfer belt 2 onto a printing sheet as a printing medium by applying a transfer bias from a transfer power source during a printing operation.
The cleaning blade 14 is disposed so as to contact the intermediate transfer belt 2 on the downstream side of the secondary transfer roller 10 in the rotation direction of the intermediate transfer belt 2, and is a transfer residual toner that has not been transferred onto the printing paper at the secondary transfer unit. Is to be removed.

印刷用紙の搬送経路の上流から順に、給紙トレイ17、給紙ローラ41〜47、2次転写ローラ10および2次転写対向ローラ11、定着器15が配設されている。
給紙トレイ17は、印刷を行う前の印刷用紙Pを収容するものである。また、給紙ローラ41〜47は、印刷用紙Pを挟持して2次転写部まで搬送するものである。定着器15は、2次転写部で印刷用紙P上に転写されたトナー像を熱と圧力で印刷用紙Pに定着させるものである。
A paper feed tray 17, paper feed rollers 41 to 47, a secondary transfer roller 10, a secondary transfer counter roller 11, and a fixing device 15 are arranged in order from the upstream side of the printing paper conveyance path.
The paper feed tray 17 accommodates the printing paper P before printing. The paper feed rollers 41 to 47 sandwich the printing paper P and convey it to the secondary transfer unit. The fixing device 15 fixes the toner image transferred onto the printing paper P by the secondary transfer unit to the printing paper P with heat and pressure.

次に、本実施例に用いる感光ドラム3Y、3M、3C、3K(感光ドラム3)を説明する。
感光ドラム3は、アルミニウム、ステンレス鋼等の導電性の支持体上に、電荷発生物質およびバインダー樹脂を主成分とする電荷発生層と、電荷輸送物質およびバインダー樹脂を主成分とした電荷輸送層とを積層して構成される。
Next, the photosensitive drums 3Y, 3M, 3C, and 3K (photosensitive drum 3) used in this embodiment will be described.
The photosensitive drum 3 includes a charge generation layer mainly composed of a charge generation material and a binder resin on a conductive support such as aluminum and stainless steel, and a charge transport layer mainly composed of a charge transport material and a binder resin. It is constituted by laminating.

電荷発生物質には、各種有機顔料、染料が使用できるが、なかでも無金属フタロシアニン、銅塩化インジウム、塩化ガリウム、錫、オキシチタニウム、亜鉛、バナジウム等の金属、またはその酸化物、塩化物の配位したフタロシアニン類、モノアゾ、ビスアゾ、トリスアゾ、ポリアゾ類等のアゾ顔料等が使用でき、これらの物質の微粒子を、例えばポリエステル樹脂、ポリビニルアセテート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルアセトアセタール、ポリビニルプロピオナール、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、セルロースエステル、セルロースエーテル等の各種バインダー樹脂で結着した形の分散層で使用できる。   Various organic pigments and dyes can be used as the charge generation material. Among them, metals such as metal-free phthalocyanine, copper indium chloride, gallium chloride, tin, oxytitanium, zinc and vanadium, or oxides and chlorides thereof are arranged. Azo pigments such as phthalocyanines, monoazo, bisazo, trisazo, polyazo, etc. can be used, and fine particles of these substances can be used, for example, polyester resin, polyvinyl acetate, polyacrylate ester, polymethacrylate ester, polyester, polycarbonate, It can be used in a dispersion layer in a form bound with various binder resins such as polyvinyl acetoacetal, polyvinyl propional, phenoxy resin, epoxy resin, urethane resin, cellulose ester, and cellulose ether.

電荷輸送層としては、例えばカルバゾール、インドール、イミダゾール、オキサゾール、ビラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアジアゾールなどの複素環化合物、アニリン誘導体、ヒドラゾン化合物、芳香族アミン誘導体、スチルベン誘導体、あるいはこれらの化合物からなる基を主鎖もしくは側鎖に有する重合体などの電子供与性物質が使用でき、電荷輸送層のバインダー樹脂は、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等のビニル重合体、ポリエステル、ポリエステルカーボネート、ポリスルホン、ポリイミド、フェノキシ、エポキシ、シリコーン樹脂、およびこれらの共重合体、また部分的架橋硬化物等単独あるいは混合物として使用しても良く、特にポリカーボネートの使用が適している。また、必要に応じて酸化防止剤、増感剤等の各種添加物を含んでも良い。   The charge transport layer is composed of, for example, a heterocyclic compound such as carbazole, indole, imidazole, oxazole, biazole, oxadiazole, pyrazoline, thiadiazole, aniline derivative, hydrazone compound, aromatic amine derivative, stilbene derivative, or these compounds. An electron donating substance such as a polymer having a group in the main chain or side chain can be used, and a binder resin for the charge transport layer is a vinyl polymer such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyvinyl chloride, polyester, polyester carbonate. , Polysulfone, polyimide, phenoxy, epoxy, silicone resin, and copolymers thereof, or partially crosslinked cured products, etc. may be used alone or as a mixture, and polycarbonate is particularly suitable. There. Moreover, you may contain various additives, such as antioxidant and a sensitizer, as needed.

本実施例では、導電性支持体としてアルミニウム管表面にアルマイト処理を用い、電荷発生層には電荷発生物質としてフタロシアニンを用い、またバインダー樹脂としてポリビニルアセタール系樹脂を用いた。電荷輸送層には、電荷輸送物質としてヒドラゾン系化合物を用い、バインダー樹脂としてポリカーボネート系樹脂を用い、更に酸化防止剤を添加したものを用いた。また、感光ドラムの電荷輸送層の膜厚を18μm、感光ドラムの外径を30.0mmとした。   In this example, an alumite treatment was used on the surface of the aluminum tube as the conductive support, phthalocyanine was used as the charge generation material for the charge generation layer, and polyvinyl acetal resin was used as the binder resin. For the charge transport layer, a hydrazone compound was used as the charge transport material, a polycarbonate resin was used as the binder resin, and an antioxidant was further added. The thickness of the charge transport layer of the photosensitive drum was 18 μm, and the outer diameter of the photosensitive drum was 30.0 mm.

次に、本実施例に用いる中間転写ベルト2を説明する。
中間転写ベルト2は、一層または複数の樹脂層から形成される。
成型方法としては、押出し成型、インフレーション成型、射出成型、遠心成型、ディップ成型等を使用しても良い。更に、このようにして形成された基層の表面に、スプレー塗装、ローラ塗装、またはディップ塗装をすることで表面層を形成させても良い。表面層の膜厚は、塗布する材料の濃度や塗布量によって調整される。
Next, the intermediate transfer belt 2 used in this embodiment will be described.
The intermediate transfer belt 2 is formed from a single layer or a plurality of resin layers.
As a molding method, extrusion molding, inflation molding, injection molding, centrifugal molding, dip molding, or the like may be used. Furthermore, the surface layer may be formed by spray coating, roller coating, or dip coating on the surface of the base layer thus formed. The film thickness of the surface layer is adjusted by the concentration of the material to be applied and the coating amount.

基層を構成する樹脂としては、特に限定されるものでなく、耐久性や機械的特性の観点からベルト駆動時の張力変形が一定範囲である材料が望ましく、また蛇行防止手段との摺動を繰り返し受けることによる側部の摩耗、折れ、割れ等のダメージを受け難い材料であることが望ましい。例えば、ポリアミド(PA)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリカーボネート(PC)、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)、アクリルニトリル−エチレンプロピレン−スチレン、ポリアセタール、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニル、ポリ六フッ化エチレンプロピレン、ポリ三フッ化エチレン、ポリアミドイミド、ポリイミド等で構成される。本実施例では、ポリアミドを使用した。   The resin constituting the base layer is not particularly limited, and is preferably a material in which the tensile deformation at the time of belt driving is within a certain range from the viewpoint of durability and mechanical characteristics, and repeated sliding with meandering prevention means. It is desirable that the material be resistant to damage such as side wear, breakage, and cracking. For example, polyamide (PA), polyvinylidene fluoride (PVDF), polybutylene terephthalate (PBT), polycarbonate (PC), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), acrylonitrile-ethylenepropylene-styrene, polyacetal, polyacrylonitrile, It is composed of polyvinyl fluoride, polyhexafluoroethylene propylene, polytrifluoride ethylene, polyamideimide, polyimide and the like. In this example, polyamide was used.

表面層を設ける場合、構成する材料としては、ポリアクリル、ポリアクリルウレタン、ポリエステルウレタン、ポリエーテルウレタン、ポリアミド、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、スチレン化合物、ナフタレン化合物等が好ましく、本実施例では表面層は設けない。   When providing the surface layer, the constituent materials include polyacryl, polyacryl urethane, polyester urethane, polyether urethane, polyamide, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polycarbonate, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, styrene compound, A naphthalene compound or the like is preferable, and no surface layer is provided in this embodiment.

また、所望の導電性を確保するためには、基層、表面層、および基層と表面層の両方に、導電剤を添加することができる。導電材としては、イオン導電剤、電子導電剤、またはその両方を適量配することができる。イオン導電剤として、過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、テトラフルオロボラン酸リチウム、チオシアン酸カリウム、チオシアン酸リチウムなどのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、4級アンモニウム塩、有機リン塩、ホウ素酸塩などが挙げられる。また、電子導電材としては、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等が挙げられる。これらを単独使用、または複数のカーボンブラックを併用することができる。本実施例におけるプリンタに使用される中間転写ベルトには、特にチャンネルブラック、ファーネスブラックが好適に用いられ、その用途によっては酸化処理、グラフト処理等の酸化劣化を防止したものや溶媒への分散性を向上させたものを用いることが好ましい。   Moreover, in order to ensure desired electroconductivity, a electrically conductive agent can be added to a base layer, a surface layer, and both a base layer and a surface layer. As the conductive material, an appropriate amount of an ionic conductive agent, an electronic conductive agent, or both can be provided. As an ionic conductive agent, alkali metal salts, alkaline earth metal salts, quaternary ammonium salts such as lithium perchlorate, sodium perchlorate, lithium trifluoromethanesulfonate, lithium tetrafluoroborate, potassium thiocyanate, lithium thiocyanate, etc. , Organic phosphorus salts, borate salts and the like. Examples of the electronic conductive material include furnace black, channel black, ketjen black, and acetylene black. These can be used alone or in combination with a plurality of carbon blacks. In particular, channel black and furnace black are preferably used for the intermediate transfer belt used in the printer in this embodiment, and depending on the application, those that prevent oxidation deterioration such as oxidation treatment and graft treatment, and dispersibility in solvents. It is preferable to use one having improved

このようにして成型されたベルトの体積抵抗率ρvは、106〜1014Ω・cmであることが好ましく、特に109〜1012Ω・cmであることが好ましい。また、表面抵抗率ρsは、107〜1014Ω/□であることが好ましく、特に109〜1012Ω/□であることが好ましい。本実施例の画像形成装置に使用される中間転写ベルト2の抵抗値は、体積抵抗率ρvが1010Ω・cm、表面抵抗率ρsが1010.5Ω/□のものを使用した。
基層の膜厚は、上述した機械的耐久性の観点から、基層を構成する材料の弾性率の大小によって決定されるが、一般的にその膜厚は60〜200μmである。本実施例におけるプリンタに使用される中間転写ベルトには、100μmのものを使用した。
The volume resistivity ρv of the belt thus molded is preferably 10 6 to 10 14 Ω · cm, and more preferably 10 9 to 10 12 Ω · cm. Further, the surface resistivity ρs is preferably 10 7 to 10 14 Ω / □, and particularly preferably 10 9 to 10 12 Ω / □. As the resistance value of the intermediate transfer belt 2 used in the image forming apparatus of this embodiment, a volume resistivity ρv of 10 10 Ω · cm and a surface resistivity ρs of 10 10.5 Ω / □ were used.
The film thickness of the base layer is determined by the magnitude of the elastic modulus of the material constituting the base layer from the viewpoint of mechanical durability described above, but generally the film thickness is 60 to 200 μm. The intermediate transfer belt used in the printer in this example was 100 μm.

次に、本実施例に用いるトナーを説明する。
現像剤としてのトナーは、ベースとなるトナー粒子に外添剤を混合したものを用いることができる。本実施例では、非磁性一成分の負帯電重合トナーを用い、乳化重合法によって製造されたスチレンアクリル共重合樹脂と着色剤とワックスを混合して凝集させてできたトナー粒子に、外添剤としてシリカおよび酸化チタンの微粉末を加えて混合したものを用いた。トナー粒子は、円形度として0.94〜0.98、平均粒径は7μm程度のものを用い、外添剤には粒径50〜200nmのものを用いた。これは、転写効率、定着の離散剤レス、およびドット再現性や解像度に優れた現像を行うことにより画像のシャープネス、高画像品位を得ることができるものとして選択した。
Next, the toner used in this embodiment will be described.
As the toner as the developer, a toner obtained by mixing an external additive with toner particles serving as a base can be used. In this embodiment, a non-magnetic one-component negatively charged polymerized toner is used, and an external additive is added to toner particles formed by mixing and aggregating a styrene acrylic copolymer resin, a colorant and a wax produced by an emulsion polymerization method. As a mixture, fine powder of silica and titanium oxide was added and mixed. Toner particles having a circularity of 0.94 to 0.98 and an average particle size of about 7 μm were used, and external additives having a particle size of 50 to 200 nm were used. This was selected as one capable of obtaining image sharpness and high image quality by carrying out development with excellent transfer efficiency, fixing no discrete agent, and dot reproducibility and resolution.

次に、本実施例に用いる1次転写ローラ1Y、1M、1C、1K(1次転写ローラ1)を説明する。
1次転写ローラ1は、図2(b)に示すように、導電性支持体1bと、その導電性支持体1b上に設けられ、少なくとも外周面が導電性の弾性層1aとにより形成される。1次転写ローラ1の導電性支持体1bには、帯電電源が接続されている。
Next, the primary transfer rollers 1Y, 1M, 1C, and 1K (primary transfer roller 1) used in this embodiment will be described.
As shown in FIG. 2B, the primary transfer roller 1 is provided on a conductive support 1b and the conductive support 1b, and at least an outer peripheral surface is formed by a conductive elastic layer 1a. . A charging power source is connected to the conductive support 1 b of the primary transfer roller 1.

1次転写ローラは、中間転写ベルトを挟んで感光ドラムに対して副走査線方向に均一に接触(ニップ)することが好ましく、弾性層はゴムの硬さとしてアスカーC70度(以下、ゴム硬度はアスカーC硬度計(高分子計器社製)を用いて測定)以下が好ましく、50度以下がより好ましい。そのため弾性層には、構成される材料として発泡体が用いられることが多く、ポリウレタン発泡体、エピクロルヒドリンゴム(CO、ECO、GCO、GECO)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、エチレンプロピレンゴム(EPM、EPDM)、クロロプレンゴム(CR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、イソプレンゴム(IR)、天然ゴム等の一種もしくは二種以上を混合したものを用いることができる。   The primary transfer roller preferably contacts (nips) the photosensitive drum uniformly in the sub-scanning line direction with the intermediate transfer belt interposed therebetween, and the elastic layer has a rubber hardness of 70 degrees Asker C (hereinafter referred to as rubber hardness). Or less), preferably 50 degrees or less. For this reason, foam is often used for the elastic layer as a constituent material, and polyurethane foam, epichlorohydrin rubber (CO, ECO, GCO, GECO), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), ethylene propylene rubber (EPM, EPDM). ), Chloroprene rubber (CR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), isoprene rubber (IR), natural rubber, or a mixture of two or more thereof.

また、導電性弾性層には、さらにその表面に表面層を設けることができる。表面層を設ける場合、構成する材料としては、ポリアクリル、ポリアクリルウレタン、ポリエステルウレタン、ポリエーテルウレタン、ポリアミド、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、スチレン化合物、ナフタレン化合物等が好ましい。   Moreover, a surface layer can be further provided on the surface of the conductive elastic layer. When providing the surface layer, the constituent materials include polyacryl, polyacryl urethane, polyester urethane, polyether urethane, polyamide, acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polycarbonate, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, styrene compound, naphthalene compound, etc. Is preferred.

また、所望の導電性を確保するためには、弾性層、弾性層表面、および弾性層と弾性層表面の両方に、導電剤を添加することができる。導電剤としては、イオン導電剤、電子導電剤、またはその両方を適量配することができる。イオン導電剤として、過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、テトラフルオロボラン酸リチウム、チオシアン酸カリウム、チオシアン酸リチウムなどのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、4級アンモニウム塩、有機リン塩、ホウ素酸塩などが挙げられる。また、電子導電材としては、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等が挙げられる。これらを単独使用、または複数のカーボンブラックを併用することができる。   Moreover, in order to ensure desired electroconductivity, a electrically conductive agent can be added to an elastic layer, an elastic layer surface, and both an elastic layer and an elastic layer surface. As the conductive agent, an appropriate amount of an ionic conductive agent, an electronic conductive agent, or both can be provided. As an ionic conductive agent, alkali metal salts, alkaline earth metal salts, quaternary ammonium salts such as lithium perchlorate, sodium perchlorate, lithium trifluoromethanesulfonate, lithium tetrafluoroborate, potassium thiocyanate, lithium thiocyanate, etc. , Organic phosphorus salts, borate salts and the like. Examples of the electronic conductive material include furnace black, channel black, ketjen black, and acetylene black. These can be used alone or in combination with a plurality of carbon blacks.

1次転写ローラの導電特性としては、抵抗として109Ω以下が好ましい。弾性層の導電性として、電子導電性、イオン導電性のどちらでも良いが、部分的な抵抗ムラが転写ムラに影響し易いこともあり、抵抗ムラを抑制するために、一般的には電子導電性よりもイオン導電性のものが用いられることが多い。 The conductive property of the primary transfer roller is preferably 10 9 Ω or less as a resistance. As the conductivity of the elastic layer, either electronic conductivity or ionic conductivity may be used. However, partial resistance unevenness may easily affect transfer unevenness. In many cases, ionic conductivity is used rather than conductivity.

ここで、1次転写ローラ1の抵抗測定は、図3に示すように、抵抗測定器52にはハイレジスタンスメータ(4339B ヒューレットパッカード社製)を用い、φ30のSUS製の金属ドラム53に線圧50gf/cmで1次転写ローラ1を接触(ニップ)させ、1次転写ローラ1と金属ドラム53を等速で回転させながら抵抗値を測定する。   Here, as shown in FIG. 3, the resistance of the primary transfer roller 1 is measured by using a high resistance meter (4339B manufactured by Hewlett Packard) as a resistance measuring device 52 and applying a linear pressure to a metal drum 53 made of SUS of φ30. The primary transfer roller 1 is brought into contact (nip) at 50 gf / cm, and the resistance value is measured while rotating the primary transfer roller 1 and the metal drum 53 at a constant speed.

本実施例では、以下の実施例1〜実施例4の1次転写ローラを用いた。
<実施例1>
実施例1の1次転写ローラの導電性弾性層には、ポリウレタン発泡体を用いた。原材料として、ポリオール類、ポリイソシアネート類、触媒、整泡剤、および導電剤を含有している。
In this example, the primary transfer roller of Examples 1 to 4 below was used.
<Example 1>
A polyurethane foam was used for the conductive elastic layer of the primary transfer roller of Example 1. As raw materials, polyols, polyisocyanates, catalysts, foam stabilizers, and conductive agents are contained.

ポリオール類としては、ポリエーテルポリオールまたはポリエステルポリオールが用いられる。ポリエーテルポリオールとしては、多価アルコールに、プロピレンオキシドを付加重合させた重合体、エチレンオキシドを付加重合させた重合体、プロピレンオキシドとエチレンオキシドとを付加重合させた重合体、あるいはそれらの変性体等が用いられる。変性体としては、ポリエーテルポリオールにアクリロニトリルまたはスチレンを付加させたもの、あるいはアクリロニトリルとスチレンの双方を付加させたもの等が挙げられる。ここで、多価アルコールは、1分子中にヒドロキシル基を複数個有する化合物であり、例えばグリセリン、ジプロピレングリコール等が挙げられる。   As the polyols, polyether polyol or polyester polyol is used. Polyether polyols include polymers obtained by addition polymerization of propylene oxide to polyhydric alcohols, polymers obtained by addition polymerization of ethylene oxide, polymers obtained by addition polymerization of propylene oxide and ethylene oxide, or modified products thereof. Used. Examples of the modified body include those obtained by adding acrylonitrile or styrene to polyether polyol, or those obtained by adding both acrylonitrile and styrene. Here, the polyhydric alcohol is a compound having a plurality of hydroxyl groups in one molecule, and examples thereof include glycerin and dipropylene glycol.

ポリオール類と反応させるポリイソシアネート類は、イソシアネート基を複数有する化合物であって、具体的にはトリレンジイソシアネート(TDI)、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)、トリフェニルメタントリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)等の芳香族ポリイソシアネート類、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の脂環族ポリイソシアネート類、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)等の脂肪族ポリイソシアネート類、またはこれらとポリオールとの反応による遊離イソシアネート類プレポリマー類、カルボジイミド変性ポリイソシアネート類等の変性ポリイソシアネート類、さらにはこれらの混合ポリイソシアネート等が用いられる。これらのうち、トリレンジイソシアネートおよびその誘導体、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネートおよびその誘導体が好ましく、これらを混合して使用することもできる。   Polyisocyanates to be reacted with polyols are compounds having a plurality of isocyanate groups, specifically, tolylene diisocyanate (TDI), 4,4-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI). , Aromatic polyisocyanates such as triphenylmethane triisocyanate and xylylene diisocyanate (XDI), alicyclic polyisocyanates such as isophorone diisocyanate (IPDI) and dicyclohexylmethane diisocyanate, and aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate (HDI) Isocyanates, or modified polyisocyanates such as free isocyanate prepolymers by reaction of these with polyols, carbodiimide-modified polyisocyanates, These mixtures polyisocyanate is used for al. Of these, tolylene diisocyanate and derivatives thereof, and 4,4-diphenylmethane diisocyanate and derivatives thereof are preferable, and these can be used in combination.

ポリイソシアネート類のイソシアネート指数(イソシアネートインデックス)は、100以下、または100を越えても良いが、ポリウレタン発泡体の柔軟性を発泡体ローラに適するようにするために、100〜110の範囲であることが好ましい。ここで、イソシアネート指数は、ポリオール類のヒドロキシル基等の活性水素基に対するポリイソシアネート類のイソシアネート基の当量比を百分率で表したものである。   The isocyanate index (isocyanate index) of the polyisocyanates may be 100 or less, or may exceed 100, but is in the range of 100 to 110 in order to make the polyurethane foam suitable for the foam roller. Is preferred. Here, the isocyanate index represents the equivalent ratio of isocyanate groups of polyisocyanates to active hydrogen groups such as hydroxyl groups of polyols in percentage.

次に、触媒は、ポリオール類とポリイソシアネート類とのウレタン化反応(樹脂化反応)、その生成物とポリイソシアネート類との硬化反応(架橋反応)等の各反応を促進させるためのものである。係る触媒として具体的には、トリエチレンジアミン(TEDA)、ジメチルエタノールアミン、N,N´,N´−トリメチルアミノエチルピペラジン等の3級アミン、オクチル酸スズ(スズオクトエート)等の有機金属化合物、酢酸塩、アルカリ金属アルコラート等が用いられる。また、その他の触媒として、発泡体表面における硬化性を向上させるために、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン等のモルホリン系の触媒を用いることもできる。触媒の配合量は、ポリオール類100質量部当たり0.05〜0.5質量部程度である。
導電剤は、イオン導電剤を用いて所定の抵抗値に調整する。
Next, the catalyst is for accelerating each reaction such as urethanization reaction (resinification reaction) between polyols and polyisocyanates, and curing reaction (crosslinking reaction) between the product and polyisocyanates. . Specific examples of the catalyst include triethylenediamine (TEDA), dimethylethanolamine, tertiary amines such as N, N ′, N′-trimethylaminoethylpiperazine, organometallic compounds such as tin octylate (tin octoate), Acetates, alkali metal alcoholates and the like are used. As other catalysts, morpholine catalysts such as N-methylmorpholine and N-ethylmorpholine can also be used in order to improve the curability on the foam surface. The compounding amount of the catalyst is about 0.05 to 0.5 parts by mass per 100 parts by mass of polyols.
The conductive agent is adjusted to a predetermined resistance value using an ionic conductive agent.

続いて、整泡剤としてはポリウレタン発泡体の原料に通常配合されるもののいずれも使用することができるが、例えばオルガノシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合体、シリコーン−グリース共重合体等の非イオン系界面活性剤、またはそれらの混合物、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム等のアニオン系界面活性剤、フェノール系化合物等が挙げられる。整泡剤の配合量は、ポリオール類100質量部当たり0.1〜2.0質量部程度であることが好ましい。   Subsequently, as the foam stabilizer, any of those usually blended in the raw material of polyurethane foam can be used. For example, nonionic systems such as organosiloxane-polyoxyalkylene copolymer, silicone-grease copolymer, etc. Surfactants, or a mixture thereof, anionic surfactants such as sodium dodecylbenzenesulfonate and sodium lauryl sulfate, and phenolic compounds are exemplified. The blending amount of the foam stabilizer is preferably about 0.1 to 2.0 parts by mass per 100 parts by mass of polyols.

ポリウレタン発泡体の原料に、メカニカルフロス(機械的攪拌)法を用い、不活性の造泡用気体を混合泡立て成形型に注入する。また、メカニカルフロス法では、通常の発泡剤を必要としないが、メカニカルフロス法を採用しない場合には、発泡剤を用いて発泡させることができる。そのような発泡剤として、代表的には化学的発泡剤としての水が挙げられる。水は主にポリイソシアネート類と反応(泡化反応)して炭酸ガスを発生する。発泡剤としては、水以外にその他の化学的発泡剤または物理的(機械的)発泡剤を用いることができる。化学的発泡剤としては、有機酸、硼酸等の無機酸類、炭酸アルカリ金属塩、環状カーボネート類、ジアルキルカーボネート等が挙げられる。これらの化学発泡剤は、ポリウレタン発泡体の原料成分との反応または加熱による分解によってガスを発生する。一方、物理的発泡剤としては、ペンタン、シクロペンタン等の炭化水素類、塩化メチレン、空気、窒素ガス、炭酸ガス(二酸化炭素)等のガスが挙げられる。その他のポリウレタン発泡体の原料には、ポリアルキレンオキシドポリオール等のセルオープナー、縮合リン酸エステル等の難燃剤、酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、着色剤等を配合することができる。   An inert foam-forming gas is injected into a mixed foaming mold using a mechanical floss (mechanical stirring) method as a raw material for the polyurethane foam. Moreover, in the mechanical floss method, a normal foaming agent is not required, but when the mechanical floss method is not adopted, foaming can be performed using the foaming agent. Such foaming agents typically include water as a chemical foaming agent. Water mainly reacts with polyisocyanates (foaming reaction) to generate carbon dioxide gas. As the foaming agent, in addition to water, other chemical foaming agents or physical (mechanical) foaming agents can be used. Examples of the chemical foaming agent include inorganic acids such as organic acids and boric acid, alkali metal carbonates, cyclic carbonates, dialkyl carbonates, and the like. These chemical foaming agents generate gas by reaction with raw material components of polyurethane foam or decomposition by heating. On the other hand, examples of the physical blowing agent include hydrocarbons such as pentane and cyclopentane, and gases such as methylene chloride, air, nitrogen gas, and carbon dioxide (carbon dioxide). Other raw materials for polyurethane foams can be blended with cell openers such as polyalkylene oxide polyols, flame retardants such as condensed phosphate esters, antioxidants, plasticizers, ultraviolet absorbers, and colorants.

そして、上述したポリウレタン発泡体の原料を成形型に注入、加熱して反応および硬化させることによりポリウレタン発泡体が製造される。その際の加熱温度は、通常100〜150℃程度で、加熱時間は通常20〜40分程度である。加熱温度が100℃未満で、加熱時間が20分未満の場合にはウレタン化反応が十分に進行せず、加熱温度が150℃を超え、加熱時間が40分を超える場合にはスコーチ(早期架橋)が発生しやすくなって着色したり、ポリウレタン発泡体が劣化したりして好ましくない。   And the polyurethane foam is manufactured by inject | pouring the raw material of the polyurethane foam mentioned above into a shaping | molding die, and making it react and harden | cure. The heating temperature at that time is usually about 100 to 150 ° C., and the heating time is usually about 20 to 40 minutes. When the heating temperature is less than 100 ° C. and the heating time is less than 20 minutes, the urethanization reaction does not proceed sufficiently, and when the heating temperature exceeds 150 ° C. and the heating time exceeds 40 minutes, scorch (early crosslinking) ) Are likely to occur and are colored, and the polyurethane foam is deteriorated.

ポリウレタン発泡体が形成される際の反応は、基本的にはポリオール類とポリイソシアネート類との付加重合反応(ウレタン化反応、樹脂化反応)およびその反応生成物とポリイソシアネート類との架橋(硬化)反応である。このようにして得られるポリウレタン発泡体は、骨格が三次元に網目状に延び、その間には多数の微細なセルが均一に形成された構造を有している。また、ポリウレタン発泡体は、ハードセグメントとソフトセグメントとにより構成されるポリウレタンの性質に基づいて一定の強度と所要の弾力性を発揮することができる。   The reaction when the polyurethane foam is formed basically includes an addition polymerization reaction (urethanization reaction or resinification reaction) between a polyol and a polyisocyanate and crosslinking (curing) between the reaction product and the polyisocyanate. ) Reaction. The polyurethane foam thus obtained has a structure in which a skeleton extends three-dimensionally in a network and a large number of fine cells are uniformly formed therebetween. In addition, the polyurethane foam can exhibit a certain strength and required elasticity based on the properties of polyurethane composed of hard segments and soft segments.

次に、得られたポリウレタン発泡体に導電性芯材を通して、ロール形状に研磨することで1次転写ローラを得ることができる。
実施例1では、1次転写ローラの外径は19.0mm、軸芯径をφ10として作成した。抵抗がおよそ7.1logΩ、ゴム硬度がアスカーC35度、発泡セルの平均セル径が150μmとなるように調整して、成形型の大きさをφ26と、φ22のものを各3本、後述する表1のサンプルNo.1〜6の1次転写ローラを作成した。
Next, a primary transfer roller can be obtained by polishing the resulting polyurethane foam through a conductive core material into a roll shape.
In Example 1, the primary transfer roller was created with an outer diameter of 19.0 mm and an axial core diameter of φ10. The resistance is adjusted to about 7.1 logΩ, the rubber hardness is Asker C35 degrees, and the average cell diameter of the foamed cells is 150 μm. Sample No. 1 1 to 6 primary transfer rollers were prepared.

<実施例2>
実施例2の1次転写ローラの導電性弾性層には、導電性ゴム発泡体を用いた。原材料として、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)を80重量部程度、エピクロルヒドリンゴム(ECO)を20重量部程度の混合物をベースポリマーとして、更にカーボンブラックを10〜20重量部、発泡剤を3〜5重量部、発泡助剤を2〜4重量部、軟化剤を0〜10重量部、架橋剤および架橋助剤を5〜10重量部を混合した。また更に、導電剤、受酸剤、酸化防止剤、老化防止剤、加工助剤、充填剤、顔料、難燃剤、中和剤等少なくとも1種の添加剤を含有させることができる。
<Example 2>
A conductive rubber foam was used for the conductive elastic layer of the primary transfer roller of Example 2. As raw materials, a mixture of about 80 parts by weight of acrylonitrile butadiene rubber (NBR), about 20 parts by weight of epichlorohydrin rubber (ECO) is used as a base polymer, 10 to 20 parts by weight of carbon black, and 3 to 5 parts by weight of a blowing agent. 2 to 4 parts by weight of a foaming aid, 0 to 10 parts by weight of a softening agent, and 5 to 10 parts by weight of a crosslinking agent and a crosslinking aid were mixed. Furthermore, at least one additive such as a conductive agent, an acid acceptor, an antioxidant, an antioxidant, a processing aid, a filler, a pigment, a flame retardant, and a neutralizing agent can be contained.

ベースポリマーの架橋剤成分としては、ECOを架橋させるためのチオウレア系の架橋剤およびその促進剤と、NBRを架橋させるための硫黄および含硫黄系架橋剤からなる少なくとも1種の架橋剤および含硫黄系促進剤とを併用することが望ましい。
次に、ローラの製造方法として、上記配合を混錬、押出し、加硫、成形加工、研磨することでロール形状を作成する。
The cross-linking agent component of the base polymer includes at least one cross-linking agent and sulfur-containing thiourea-based cross-linking agent for cross-linking ECO and an accelerator thereof, and sulfur and a sulfur-containing cross-linking agent for cross-linking NBR. It is desirable to use a system accelerator in combination.
Next, as a method for manufacturing a roller, a roll shape is created by kneading, extruding, vulcanizing, forming, and polishing the above composition.

混錬工程では、ニーダーやオープンロールを用いてポリマーに添加剤を均一に配合する。
押出し工程では、配合されたポリマーを円筒チューブ形状に予備成形される。このとき、圧力、速度、押出し外径、温度を一定に保つことにより、成形後のゴム硬度、抵抗ムラ、発泡ムラをより均一に保つことができる。
In the kneading process, the additive is uniformly blended into the polymer using a kneader or an open roll.
In the extrusion process, the blended polymer is preformed into a cylindrical tube shape. At this time, the rubber hardness, resistance unevenness and foaming unevenness after molding can be kept more uniform by keeping the pressure, speed, extrusion outer diameter, and temperature constant.

加硫工程により、予備成形されたポリマーを発泡および加硫させる。このとき、加硫方式として、連続加硫方式と、加硫缶方式とがあり、常法として用いられることが多い。連続加硫方式は、前工程の押出し工程の直後に連続加硫装置を設置し、押し出されてきたチューブを連続加硫装置によりマイクロウェーブと熱風により加硫する。連続加硫装置の中の温度、長さ、通過速度、マイクロウェーブの強さ等により架橋密度や発泡状態を調整する。加硫缶方式は、蒸気釜を用いて蒸気圧、温度、時間を調整することにより、架橋密度と発泡状態を調整する。発泡セルをより均一にするには連続加硫方式が好ましく、架橋密度を上げて圧縮永久歪を小さくするには加硫缶方式が好ましい。また、更にオーブンを用いて2次加硫することもできる。   The preformed polymer is foamed and vulcanized by the vulcanization process. At this time, the vulcanization method includes a continuous vulcanization method and a vulcanization can method, and is often used as a conventional method. In the continuous vulcanization method, a continuous vulcanizer is installed immediately after the extrusion step in the previous step, and the extruded tube is vulcanized with microwaves and hot air by the continuous vulcanizer. The crosslinking density and foaming state are adjusted by the temperature, length, passing speed, microwave strength, etc. in the continuous vulcanizer. In the vulcanization can method, the crosslinking density and the foaming state are adjusted by adjusting the steam pressure, temperature and time using a steam kettle. The continuous vulcanization method is preferable for making the foamed cells more uniform, and the vulcanization can method is preferable for increasing the crosslinking density and reducing the compression set. Further, secondary vulcanization can be performed using an oven.

次に、得られた発泡ゴムチューブに導電性芯材を通してロール形状に研磨することで1次転写ローラを得ることができる。
実施例2では、1次転写ローラの外径は19.0mm、軸芯径をφ10として作成した。加硫方式を連続加硫方式と加硫缶方式を用いて、それぞれ発泡セルの平均セル径150μm、250μmとし、抵抗がおよそ7.1logΩ、ゴム硬度がアスカーC35度となるように調整し、後述する表2のサンプルNo.7〜10の1次転写ローラを作成した。
Next, a primary transfer roller can be obtained by polishing the foamed rubber tube into a roll shape through a conductive core material.
In Example 2, the primary transfer roller was created with an outer diameter of 19.0 mm and an axial core diameter of φ10. Using the continuous vulcanization method and the vulcanization can method, the vulcanization method was adjusted so that the average cell diameters of the foamed cells were 150 μm and 250 μm, respectively, the resistance was about 7.1 logΩ, and the rubber hardness was Asker C35 degrees. Sample No. in Table 2 7 to 10 primary transfer rollers were prepared.

<実施例3>
実施例3の1次転写ローラは、実施例2で作成した1次転写ローラの表面に、さらにウレタンコートを塗布して樹脂層を作成した。コート方法には、スプレー、ロールコーター、ディッピング等の常法を用いることができる。実施例3では、スプレー塗布を用いてウレタンコートを塗布した1次転写ローラを作成した。
<Example 3>
For the primary transfer roller of Example 3, a urethane layer was further applied to the surface of the primary transfer roller prepared in Example 2 to form a resin layer. As the coating method, conventional methods such as spraying, roll coater, dipping and the like can be used. In Example 3, a primary transfer roller having a urethane coat applied by spray coating was prepared.

原材料としては、溶媒に水系を用いて、ベースポリマーとしてポリウレタン、離型剤としてポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、導電材としてカーボンブラックを添加した。
原材料をスプレー塗布した後、オーブンを用いて乾燥させる。このとき、塗布したコート厚は、5〜10μmになるように調整する。
これにより、抵抗がおよそ7.2logΩ、ゴム硬度がアスカーC40度となる後述する表3のサンプルNo.11〜14の1次転写ローラを作成した。
As raw materials, water was used as a solvent, polyurethane as a base polymer, polytetrafluoroethylene (PTFE) as a release agent, and carbon black as a conductive material were added.
After the raw material is spray-coated, it is dried using an oven. At this time, the applied coat thickness is adjusted to 5 to 10 μm.
As a result, the resistance is about 7.2 logΩ and the rubber hardness is Asker C40 degrees. 11 to 14 primary transfer rollers were prepared.

<実施例4>
実施例4の1次転写ローラは、樹脂層としての樹脂チューブに、実施例1および実施例2で作成したサンプルNo.6およびサンプルNo.10の1次転写ローラを圧入して作成した。
チューブには、樹脂チューブやゴムチューブを用いることができる。樹脂チューブには、例えばポリアミド(PA)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリカーボネート(PC)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)、アクリロニトリル−エチレンプロピレン−スチレン、ポリアセタール、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニル、ポリ六フッ化エチレンプロピレン、ポリ三フッ化エチレン、ポリアミドイミド、ポリイミド等を用いることができる。実施例3では、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)を使用した。
<Example 4>
In the primary transfer roller of Example 4, sample Nos. 1 and 2 prepared in Examples 1 and 2 were formed on a resin tube as a resin layer. 6 and sample no. Ten primary transfer rollers were press-fitted.
As the tube, a resin tube or a rubber tube can be used. Examples of the resin tube include polyamide (PA), polyvinylidene fluoride (PVDF), polybutylene terephthalate (PBT), polycarbonate (PC), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), acrylonitrile-ethylenepropylene-styrene, polyacetal, polyacetal. Acrylonitrile, polyvinyl fluoride, polyhexafluoroethylene propylene, polytrifluoride ethylene, polyamideimide, polyimide and the like can be used. In Example 3, polyvinylidene fluoride (PVDF) was used.

また、チューブには、所望の導電性を確保するため、導電剤を添加することができる。導電剤としては、イオン導電剤、電子導電剤、またはその両方を適量配することができる。本実施例4におけるチューブには、イオン導電剤を添加した。
チューブの膜厚は、1次転写ローラの硬度や弾性、チューブの機械的耐久性などにより左右されるが、本実施例4では、60μmのものを使用した。
Moreover, in order to ensure desired electroconductivity, a electrically conductive agent can be added to a tube. As the conductive agent, an appropriate amount of an ionic conductive agent, an electronic conductive agent, or both can be provided. An ionic conductive agent was added to the tube in Example 4.
The thickness of the tube depends on the hardness and elasticity of the primary transfer roller, the mechanical durability of the tube, etc. In Example 4, a 60 μm one was used.

これにより、抵抗がおよそ7.2logΩ、ゴム硬度がアスカーC48度となる後述する表4のサンプルNo.15、16の1次転写ローラを作成した。
上述した構成の作用について説明する。
実施例1〜実施例4で作成した1次転写ローラ(サンプルNo.1〜16)について以下の評価を行った。
As a result, the resistance is about 7.2 log Ω and the rubber hardness is Asker C 48 degrees. 15 and 16 primary transfer rollers were prepared.
The operation of the above configuration will be described.
The following evaluation was performed about the primary transfer roller (sample No. 1-16) produced in Example 1- Example 4. FIG.

<回転硬度測定>
実施例1〜実施例4と比較例の1次転写ローラについて、図2に示す方法を用いて硬度測定機(微小荷重ロードセルLTS−500GA(共和電業社製))により1次転写ローラ表面の硬度を測定する。なお、図2(a)は1次転写ローラ1および硬度測定機の先端子51の斜視図、図2(a)は1次転写ローラ1および硬度測定機の先端子51の側面図である。
<Rotational hardness measurement>
For the primary transfer rollers of Examples 1 to 4 and Comparative Example, the hardness of the surface of the primary transfer roller was measured by a hardness measuring machine (micro load cell LTS-500GA (manufactured by Kyowa Denki Co., Ltd.)) using the method shown in FIG. taking measurement. 2A is a perspective view of the primary transfer roller 1 and the tip terminal 51 of the hardness measuring machine, and FIG. 2A is a side view of the primary transfer roller 1 and the tip terminal 51 of the hardness measuring machine.

図2において、硬度測定機の先端子(SUS材)51を1次転写ローラ1の表面である弾性層1aに押し付ける。先端子51の形状は、φ2、長さ10mmの円筒形状であり、先端子51の円筒軸を1次転写ローラ1の軸芯1bに平行にして、先端子51を1次転写ローラ1の中心軸方向へ押し込み量Δd(0.4mm)として押圧させる。
この状態で1次転写ローラ1を図中矢印Cが示す方向に回転させながら先端子51に掛かる反発応力Fを1回転以上、本評価では1.25回転(450度回転)させて測定する。
In FIG. 2, the tip terminal (SUS material) 51 of the hardness measuring machine is pressed against the elastic layer 1 a which is the surface of the primary transfer roller 1. The tip terminal 51 has a cylindrical shape of φ2 and a length of 10 mm. The tip terminal 51 is placed in the center of the primary transfer roller 1 with the cylindrical shaft of the tip terminal 51 parallel to the axis 1 b of the primary transfer roller 1. Press in the axial direction as a push amount Δd (0.4 mm).
In this state, while the primary transfer roller 1 is rotated in the direction indicated by the arrow C in the figure, the repulsive stress F applied to the tip terminal 51 is measured by rotating it one or more times, in this evaluation, 1.25 (450 degrees) rotation.

この測定結果に基づいて、応力Fの最大値Fmax、最小値Fmin、最大値と最小値の差Fp―pを算出し、さらに図中矢印Cが示す1次転写ローラ1の表面の周方向における単位長さ(距離)3mmあたりの応力Fの最大値と最小値の差(以下、「単位応力差」という。)ΔFを算出し、単位応力差ΔFの最大値ΔFmaxを算出した。
実施例1のポリウレタン発泡体を用いた1次転写ローラ(ウレタン発泡ローラ)は、表1に示すサンプルNo.1〜6であり、それぞれの最大値Fmax、最小値Fmin、最大値と最小値の差Fp―p、単位応力差ΔFの最大値ΔFmaxは表1に示すとおりである。
Based on the measurement result, the maximum value Fmax, the minimum value Fmin, and the difference Fp-p between the maximum value and the minimum value of the stress F are calculated. Further, the circumferential direction of the surface of the primary transfer roller 1 indicated by the arrow C in the figure is calculated. The difference between the maximum value and the minimum value of stress F per unit length (distance) 3 mm (hereinafter referred to as “unit stress difference”) ΔF was calculated, and the maximum value ΔFmax of unit stress difference ΔF was calculated.
The primary transfer roller (urethane foam roller) using the polyurethane foam of Example 1 is sample No. 1 shown in Table 1. The maximum value Fmax, the minimum value Fmin, the difference between the maximum value and the minimum value Fp-p, and the maximum value ΔFmax of the unit stress difference ΔF are as shown in Table 1.

Figure 2017134229
Figure 2017134229

実施例1のポリウレタン発泡体を用いた1次転写ローラ(ウレタン発泡ローラ)は、例えば、サンプルNo.1の1次転写ローラの反発応力Fは図4(a)に示すグラフとなり、また単位応力差ΔFは図4(b)に示すグラフとなる。図4(a)より、最大値Fmaxは1.901(N)、最小値Fminは1.489(N)、最大値と最小値の差Fp―pは0.412(N)となる。また、図4(b)より、単位応力差の最大値ΔFmaxは0.073(N)となる。   The primary transfer roller (urethane foam roller) using the polyurethane foam of Example 1 is, for example, Sample No. The repulsive stress F of the primary transfer roller 1 is a graph shown in FIG. 4A, and the unit stress difference ΔF is a graph shown in FIG. 4B. 4A, the maximum value Fmax is 1.901 (N), the minimum value Fmin is 1.489 (N), and the difference Fp-p between the maximum value and the minimum value is 0.412 (N). Further, from FIG. 4B, the maximum value ΔFmax of the unit stress difference is 0.073 (N).

実施例1の1次転写ローラ(ウレタン発泡ローラ)は、液体原料のため細かなムラが生じ難く、応力Fが滑らかになる傾向がある。一方で、液体原料の成形型への注入時の流量や液面管理が難しく、形成型の形状により流動痕が生じることがある。
また、例えば、サンプルNo.4の1次転写ローラの反発応力Fは図5(a)に示すグラフとなり、また単位応力差ΔFは図5(b)に示すグラフとなる。図5(a)より、最大値Fmaxは1.709(N)、最小値Fminは1.536(N)、最大値と最小値の差Fp―pは0.173(N)となる。また、図5(b)より、単位応力差の最大値ΔFmaxは0.175(N)となる。
Since the primary transfer roller (urethane foam roller) of Example 1 is a liquid raw material, fine unevenness hardly occurs and the stress F tends to be smooth. On the other hand, it is difficult to manage the flow rate and the liquid level at the time of pouring the liquid raw material into the mold, and the flow mark may be generated depending on the shape of the forming mold.
Also, for example, sample no. 4 is a graph shown in FIG. 5A, and the unit stress difference ΔF is a graph shown in FIG. 5B. 5A, the maximum value Fmax is 1.709 (N), the minimum value Fmin is 1.536 (N), and the difference Fp-p between the maximum value and the minimum value is 0.173 (N). Further, from FIG. 5B, the maximum value ΔFmax of the unit stress difference is 0.175 (N).

図5(a)(b)では、角度320度近傍にウェルドラインが見られる。型径が小さく、研磨シロが小さいと、型の表面近傍は流量の変動が起きやすくウェルドラインが生じやすい。型径を大きくし、研磨シロを大きくすることによりウェルドラインを削り取ってしまうので単位応力差ΔFが小さくなる傾向がみられる。
実施例2の導電性ゴム発泡体を用いた1次転写ローラ(発泡ゴムローラ)は、表2に示すサンプルNo.7〜10であり、それぞれの最大値Fmax、最小値Fmin、最大値と最小値の差Fp―p、単位応力差ΔFの最大値ΔFmaxは表2に示すとおりである。
In FIGS. 5A and 5B, a weld line is seen near an angle of 320 degrees. If the mold diameter is small and the polishing scale is small, the flow rate is likely to fluctuate near the mold surface, and a weld line is likely to occur. Since the weld line is scraped off by increasing the mold diameter and polishing grind, the unit stress difference ΔF tends to decrease.
The primary transfer roller (foamed rubber roller) using the conductive rubber foam of Example 2 is a sample No. shown in Table 2. Table 2 shows the maximum value Fmax, the minimum value Fmin, the difference between the maximum value and the minimum value Fp-p, and the maximum value ΔFmax of the unit stress difference ΔF.

Figure 2017134229
Figure 2017134229

実施例2の導電性ゴム発泡体を用いた1次転写ローラ(発泡ゴムローラ)は、例えば、サンプルNo.9の1次転写ローラの反発応力Fは図6(a)に示すグラフとなり、また単位応力差ΔFは図6(b)に示すグラフとなる。図6(a)より、最大値Fmaxは1.503(N)、最小値Fminは1.298(N)、最大値と最小値の差Fp―pは0.205(N)となる。また、図6(b)より、単位応力差の最大値ΔFmaxは0.143(N)となる。   The primary transfer roller (foam rubber roller) using the conductive rubber foam of Example 2 is, for example, Sample No. 9 is a graph shown in FIG. 6A, and the unit stress difference ΔF is a graph shown in FIG. 6B. 6A, the maximum value Fmax is 1.503 (N), the minimum value Fmin is 1.298 (N), and the difference Fp−p between the maximum value and the minimum value is 0.205 (N). Further, from FIG. 6B, the maximum value ΔFmax of the unit stress difference is 0.143 (N).

実施例2の1次転写ローラ(発泡ゴムローラ)は、周ムラが小さく、最大値と最小値の差Fp―pより局所的な応力Fのムラがみられ、単位応力差ΔFの値が大きくなる傾向がみられる。
加硫缶方式は、加熱開始時、表面から熱が加わるが、連続加硫方式は、マイクロウェーブを使用しているため、ゴム内部にも均一に熱が加わり易く、連続加硫方式の方が、セル斑が小さく均一に発泡する傾向がある。また、加硫方法に関わらず、セル径が小さい方が応力Fのばらつきは小さい。
The primary transfer roller (foamed rubber roller) of Example 2 has small circumferential unevenness, local stress F unevenness is seen from the difference between the maximum value and the minimum value Fp-p, and the unit stress difference ΔF is large. There is a trend.
In the vulcanization can method, heat is applied from the surface at the start of heating, but since the continuous vulcanization method uses microwaves, heat is easily applied evenly inside the rubber, and the continuous vulcanization method is better. The cell spots tend to be small and uniformly foam. Regardless of the vulcanization method, the variation in the stress F is smaller when the cell diameter is smaller.

実施例3の1次転写ローラは、表3に示すサンプルNo.11〜14であり、それぞれの最大値Fmax、最小値Fmin、最大値と最小値の差Fp―p、単位応力差ΔFの最大値ΔFmaxは表3に示すとおりである。   The primary transfer roller of Example 3 is a sample No. shown in Table 3. The maximum value Fmax, the minimum value Fmin, the difference Fp-p between the maximum value and the minimum value, and the maximum value ΔFmax of the unit stress difference ΔF are as shown in Table 3.

Figure 2017134229
Figure 2017134229

実施例3の1次転写ローラは、実施例2の1次転写ローラ(発泡ゴムローラ)の表面をコーティングして少し硬質化することにより、実施例2の1次転写ローラよりも単位応力差ΔFが小さくなり、表面の硬度斑が小さくなった。
実施例3の1次転写ローラは、例えば、サンプルNo.13の1次転写ローラの反発応力Fは図7(a)に示すグラフとなり、また単位応力差ΔFは図7(b)に示すグラフとなる。図7(a)より、最大値Fmaxは1.926(N)、最小値Fminは1.709(N)、最大値と最小値の差Fp―pは0.217(N)となる。また、図7(b)より、単位応力差ΔFの最大値ΔFmaxは0.108(N)となる。
The primary transfer roller of Example 3 has a unit stress difference ΔF larger than that of the primary transfer roller of Example 2 by coating the surface of the primary transfer roller (foamed rubber roller) of Example 2 and making it a little harder. It became smaller and the hardness unevenness of the surface became smaller.
The primary transfer roller of Example 3 is, for example, Sample No. 13 is a graph shown in FIG. 7A, and the unit stress difference ΔF is a graph shown in FIG. 7B. From FIG. 7A, the maximum value Fmax is 1.926 (N), the minimum value Fmin is 1.709 (N), and the difference Fp-p between the maximum value and the minimum value is 0.217 (N). Further, from FIG. 7B, the maximum value ΔFmax of the unit stress difference ΔF is 0.108 (N).

実施例4の1次転写ローラは、表4に示すサンプルNo.15、16であり、それぞれの最大値Fmax、最小値Fmin、最大値と最小値の差Fp―p、単位応力差ΔFの最大値ΔFmaxは表4に示すとおりである。   The primary transfer roller of Example 4 is a sample No. shown in Table 4. Table 4 shows the maximum value Fmax, the minimum value Fmin, the difference between the maximum value and the minimum value Fp-p, and the maximum value ΔFmax of the unit stress difference ΔF.

Figure 2017134229
Figure 2017134229

実施例4の1次転写ローラは、チューブに巻かれることにより、チューブの弾性により硬度が大きくなった。また、局所的な硬度斑がなくなり滑らかな応力変化のみとなり、単位応力差ΔFが非常に小さくなった。
実施例4の1次転写ローラは、例えば、サンプルNo.15の1次転写ローラの反発応力Fは図8(a)に示すグラフとなり、また単位応力差ΔFは図8(b)に示すグラフとなる。図8(a)より、最大値Fmaxは2.458(N)、最小値Fminは2.296(N)、最大値と最小値の差Fp―pは0.162(N)となる。また、図8(b)より、単位応力差ΔFの最大値ΔFmaxは0.047(N)となる。
When the primary transfer roller of Example 4 was wound around the tube, the hardness increased due to the elasticity of the tube. Further, the local hardness unevenness disappeared and only a smooth stress change was obtained, and the unit stress difference ΔF became very small.
The primary transfer roller of Example 4 is, for example, Sample No. The repulsive stress F of the primary transfer roller 15 is a graph shown in FIG. 8A, and the unit stress difference ΔF is a graph shown in FIG. 8B. From FIG. 8A, the maximum value Fmax is 2.458 (N), the minimum value Fmin is 2.296 (N), and the difference Fp-p between the maximum value and the minimum value is 0.162 (N). Further, from FIG. 8B, the maximum value ΔFmax of the unit stress difference ΔF is 0.047 (N).

本実施例では、発泡セルの平均セル径を小さくすること、1次転写ローラの表面にウレタンコートを塗布すること、樹脂チューブに1次転写ローラを圧入すること等により、1次転写ローラの単位応力差ΔFの最大値ΔFmaxを小さくするようにした。   In this embodiment, the unit of the primary transfer roller is achieved by reducing the average cell diameter of the foamed cells, applying a urethane coat to the surface of the primary transfer roller, press-fitting the primary transfer roller into the resin tube, and the like. The maximum value ΔFmax of the stress difference ΔF was reduced.

<印刷試験>
次に、実施例1〜実施例4と比較例の1次転写ローラについて、図1に示すプリンタ1を用いて印刷試験を行った。
印刷試験の条件は、
(1)温湿度環境:NN環境(気温23℃、湿度55%)
(2)1次転写ローラ1の外径:19.0mm、軸芯径:φ10
(3)1次転写ローラ1の線圧:45gf/cm
(4)試験対象の1次転写ローラ1を図1に示す1次転写ローラ1Kの位置に設置
(5)印刷する画像パターンは、C色のベタ画像(全面印刷)
(6)印刷濃度を光学濃度1.25〜1.45の範囲に調整(光学濃度は、光学濃度計X−Rite528(X−Rite社製)で測定)
(7)1次転写ローラ1Kの1次転写電圧を、1000V、1500V、2000Vの3種類
とした。
<Printing test>
Next, a printing test was performed on the primary transfer rollers of Examples 1 to 4 and the comparative example using the printer 1 shown in FIG.
The conditions for the print test are:
(1) Temperature and humidity environment: NN environment (temperature 23 ° C, humidity 55%)
(2) Outer diameter of primary transfer roller 1: 19.0 mm, shaft core diameter: φ10
(3) Linear pressure of the primary transfer roller 1: 45 gf / cm
(4) The primary transfer roller 1 to be tested is installed at the position of the primary transfer roller 1K shown in FIG. 1. (5) The image pattern to be printed is a solid image of C color (entire printing)
(6) Adjust the printing density to an optical density in the range of 1.25 to 1.45 (the optical density is measured with an optical densitometer X-Rite 528 (manufactured by X-Rite))
(7) The primary transfer voltage of the primary transfer roller 1K is set to three types of 1000V, 1500V, and 2000V.

この条件のもと、図1に示す1次転写ローラ1Kの位置でC色のトナー像が中間転写ベルト2からK色感光ドラム3Kへの逆転写トナーの割合である逆転写率を測定した。この逆転写率は、C色感光ドラム3Cから中間転写ベルト2に転写したC色のトナーの単位面積当たりの重量A、およびK色感光ドラム3Kへ逆転写されたC色のトナーの単位面積当たりの重量Bを測定し、重量B/重量A×100(%)を逆転写率として算出した。   Under this condition, the reverse transfer rate, which is the ratio of the reverse transfer toner from the intermediate transfer belt 2 to the K color photosensitive drum 3K, was measured at the position of the primary transfer roller 1K shown in FIG. This reverse transfer rate is determined by the weight A per unit area of the C color toner transferred from the C color photosensitive drum 3C to the intermediate transfer belt 2 and the unit area of the C color toner reversely transferred to the K color photosensitive drum 3K. The weight B was measured, and the weight B / weight A × 100 (%) was calculated as the reverse transcription rate.

なお、C色感光ドラム3Cから中間転写ベルト2に転写されるトナーの転写効率は、図9に示すように、1次転写電圧が1000Vの場合が最も高く、3000Vの場合が最も低い。転写効率は、C色感光ドラム3Cに付着したC色のトナーの単位面積当たりの重量C、中間転写ベルト2に転写されたC色のトナーの単位面積当たりの重量Dを測定し、重量D/重量C×100(%)として算出した。   As shown in FIG. 9, the transfer efficiency of the toner transferred from the C-color photosensitive drum 3C to the intermediate transfer belt 2 is highest when the primary transfer voltage is 1000V and lowest when it is 3000V. The transfer efficiency is determined by measuring the weight C per unit area of the C color toner adhering to the C color photosensitive drum 3C and the weight D per unit area of the C color toner transferred to the intermediate transfer belt 2 by weight D / It calculated as weight Cx100 (%).

また、印刷画像の判定基準は、
○:「濃度ムラ、濃度段差、および横帯スジを確認できない」
×:「濃度ムラ、濃度段差、および横帯スジのいずれかの画像不良、または複数の画像不良が確認できた」
とした。
Also, the criteria for determining the print image are:
○: “Concentration unevenness, density step, and horizontal stripe cannot be confirmed”
×: “Image defect of density unevenness, density step, and horizontal stripe, or multiple image defects could be confirmed”
It was.

ここで、濃度ムラとは、印刷画像の全体にわたって広がるトナー濃度の濃淡のばらつきが発生する現象であり、濃度段差とは、印刷画像にトナー濃度の違いが段差として現れる現象であり、横帯スジとは、印刷画像の1次転写ローラの軸方向である横方向にトナー濃度が異なるスジが現れる現象をいう。
判定は、濃度ムラや横帯スジは測定機による測定が難しいため、濃度差0.05の濃度段差を判定できる検査員により目視観察することにより行った。
Here, the density unevenness is a phenomenon in which the density variation of the toner density spreads over the entire printed image, and the density step is a phenomenon in which a difference in toner density appears as a step in the printed image. The term “printing image” refers to a phenomenon in which streaks with different toner densities appear in the lateral direction, which is the axial direction of the primary transfer roller of a printed image.
The determination was made by visual observation by an inspector who can determine a density step with a density difference of 0.05 because density unevenness and horizontal stripes are difficult to measure with a measuring machine.

<逆転写>
逆転写とは、中間転写ベルト2の回転方向における上流において、中間転写ベルト2上に感光ドラムから1次転写されたトナーの一部が、下流の感光ドラムの表面に逆に転写されることである。この逆転写されるトナー量は1次転写電圧が大きいほど多くなり、図10に示すように、1次転写電圧が大きいほど逆転写率が高くなる。また、逆転写されるトナー量が多くなると、上流に配置されるトナーの色の濃度が低下する。
<評価結果>
評価結果を表5に示す。
<Reverse transcription>
In reverse transfer, a part of the toner primarily transferred from the photosensitive drum onto the intermediate transfer belt 2 is transferred to the surface of the downstream photosensitive drum upstream in the rotation direction of the intermediate transfer belt 2. is there. The amount of toner to be reversely transferred increases as the primary transfer voltage increases. As shown in FIG. 10, the reverse transfer rate increases as the primary transfer voltage increases. Further, when the amount of toner to be reversely transferred increases, the color density of the toner arranged upstream decreases.
<Evaluation results>
The evaluation results are shown in Table 5.

Figure 2017134229
Figure 2017134229

表5に示すように、1次転写電圧が小さく、逆転写率が小さいときは、印刷画像の品位に問題は見られない。しかし、1次転写電圧が大きくなり、逆転写率が一定量増えると、印刷画像の品位に不良がみられるようになる。逆転写率が10%を超える場合でも、1次転写ローラの単位応力差ΔFの最大値ΔFmaxが0.105以下の場合、逆転写による印刷画像の品位に不良が生じなくなる。   As shown in Table 5, when the primary transfer voltage is small and the reverse transfer rate is small, there is no problem in the quality of the printed image. However, when the primary transfer voltage increases and the reverse transfer rate increases by a certain amount, the quality of the printed image becomes defective. Even when the reverse transfer rate exceeds 10%, when the maximum value ΔFmax of the unit stress difference ΔF of the primary transfer roller is 0.105 or less, there is no defect in the quality of the printed image by the reverse transfer.

なお、1次転写ローラの単位応力差ΔFの最大値ΔFmaxは、0が理想的であるが、単位応力差ΔFの最大値ΔFmaxが0となる1次転写ローラの作成は極めて困難である。本実施例では、実施例4のサンプルNo.16の単位応力差ΔFの最大値ΔFmaxが最小の0.039となるが、単位応力差ΔFの最大値ΔFmaxが0.039より小さいものであっても良く、単位応力差ΔFの最大値ΔFmaxが0に近づくほど逆転写による印刷画像の品位に不良が生じなくなる。   The maximum value ΔFmax of the unit stress difference ΔF of the primary transfer roller is ideally 0, but it is extremely difficult to create a primary transfer roller in which the maximum value ΔFmax of the unit stress difference ΔF is 0. In this example, the sample No. Although the maximum value ΔFmax of the unit stress difference ΔF of 16 is the minimum 0.039, the maximum value ΔFmax of the unit stress difference ΔF may be smaller than 0.039, and the maximum value ΔFmax of the unit stress difference ΔF is As the value approaches 0, the quality of the printed image by reverse transfer is less likely to occur.

1次転写ローラ表面の微小な硬度変化により逆転写量のムラが生じることにより、濃度ムラや濃度段差が生じるが、1次転写ローラ表面の硬度変化を所定量以下に管理、即ち1次転写ローラの表面の単位長さにおける応力の最大値と最小値の差である単位応力差ΔFの最大値ΔFmaxを0.105以下にすることで逆転写による印刷画像の品位の不良を抑制することができた。   A non-uniformity in the reverse transfer amount occurs due to a slight change in hardness on the surface of the primary transfer roller, resulting in density unevenness and a density step, but the hardness change on the surface of the primary transfer roller is controlled to a predetermined amount or less, that is, the primary transfer roller By setting the maximum value ΔFmax of the unit stress difference ΔF, which is the difference between the maximum value and the minimum value of the stress in the unit length of the surface, to 0.105 or less, it is possible to suppress poor print image quality due to reverse transfer. It was.

以上説明したように、本実施例では、1次転写ローラの単位応力差ΔFの最大値ΔFmaxを0.105以下にすることにより、逆転写するトナー量のムラを抑制し、印刷品位を向上させることができるという効果が得られる。
なお、本実施例では、画像形成装置をプリンタとして説明したが、それに限られることなく、複写機、ファクシミリ装置、または複合機(MFP)としても良い。
As described above, in this embodiment, by setting the maximum value ΔFmax of the unit stress difference ΔF of the primary transfer roller to 0.105 or less, unevenness in the amount of toner to be reversely transferred is suppressed, and print quality is improved. The effect that it can be obtained.
In this embodiment, the image forming apparatus is described as a printer. However, the image forming apparatus is not limited thereto, and may be a copier, a facsimile machine, or a multifunction peripheral (MFP).

1 1次転写ローラ
1a 弾性層
1b 導電性支持体
2 中間転写ベルト
3 感光ドラム
4 帯電ローラ
5 露光装置
6 現像装置
7、14 クリーニングブレード
8 画像形成ユニット
10 2次転写ローラ
11 2次転写対向ローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Primary transfer roller 1a Elastic layer 1b Conductive support 2 Intermediate transfer belt 3 Photosensitive drum 4 Charging roller 5 Exposure device 6 Developing device 7, 14 Cleaning blade 8 Image forming unit 10 Secondary transfer roller 11 Secondary transfer counter roller

Claims (5)

現像剤像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により形成された現像剤像を担持する転写体と、
前記転写体を挟み、前記画像形成部と対向配置され、前記現像剤像を前記画像形成部から前記転写体に転写する転写部材と、
を有し、
前記転写部材の表面の単位長さにおける応力の最大値と最小値の差の最大値を、0.105以下にしたことを特徴とする画像形成装置。
An image forming unit for forming a developer image;
A transfer member carrying a developer image formed by the image forming unit;
A transfer member that is disposed opposite to the image forming unit with the transfer member interposed therebetween, and transfers the developer image from the image forming unit to the transfer member;
Have
An image forming apparatus, wherein a maximum value of a difference between a maximum value and a minimum value of a unit length of a surface of the transfer member is 0.105 or less.
請求項1に記載の画像形成装置おいて、
前記転写部材は、表面に発泡体を有する弾性層を有することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming apparatus, wherein the transfer member has an elastic layer having a foam on a surface thereof.
請求項2に記載の画像形成装置おいて、
前記転写部材は、さらに前記弾性層の表面に樹脂層を有することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 2,
The image forming apparatus, wherein the transfer member further includes a resin layer on a surface of the elastic layer.
請求項1から請求項3のいずれかに記載の画像形成装置おいて、
前記転写部材は、ローラであることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The image forming apparatus, wherein the transfer member is a roller.
請求項4に記載の画像形成装置おいて、
前記応力の差は、前記ローラの表面の周方向の単位長さにおける応力の最大値と最小値の差であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 4,
The image forming apparatus, wherein the difference in stress is a difference between a maximum value and a minimum value of stress in a unit length in a circumferential direction of the surface of the roller.
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Citations (6)

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