JP2020173321A - 転写ベルト、転写装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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- H01B3/303—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups H01B3/38 or H01B3/302
- H01B3/306—Polyimides or polyesterimides
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Abstract
Description
(A)ポリエーテルスルホン樹脂。
(B)ポリアミドイミド樹脂。
(C)シリコーン、シリコーン変性化合物、フッ素化合物およびフッ素変性化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物。
(D)導電性充填剤
<1> 樹脂基材層と表面層とを少なくとも有し、前記表面層が、ポリアミドイミド樹脂A、シロキサン変性されたイミド系樹脂B、及び、導電剤を含む転写ベルト。
<2> 前記樹脂Bが、シロキサン変性されたポリエーテルイミド樹脂である<1>に記載の転写ベルト。
<3> 前記表面層における前記樹脂Aの含有量WAと前記樹脂Bの含有量WBとの比(WB/WA)が、0.03以上0.30以下である<1>又は<2>に記載の転写ベルト。
<4> 前記表面層における前記樹脂Aの含有量WAと前記樹脂Bの含有量WBとの比(WB/WA)が、0.05以上0.20以下である<3>に記載の転写ベルト。
<5> 前記表面層における100Vの電圧を3秒間印加した際の表面抵抗率が、11.0(logΩ/suq.)以上13.5(logΩ/suq.)以下である<1>乃至<4>のいずれか1つに記載の転写ベルト。
<6> 前記転写ベルトにおける100Vの電圧を5秒間印加した際の体積抵抗率が10.0(logΩ・cm)以上12.5(logΩ・cm)以下である<1>乃至<5>のいずれか1つに記載の転写ベルト。
<7> 前記樹脂基材層が、ポリイミド樹脂を含む<1>乃至<6>のいずれか1つに記載の転写ベルト。
<8> 前記樹脂基材層が、導電剤を含む<1>乃至<7>のいずれか1つに記載の転写ベルト。
<9> 前記樹脂基材層における導電剤の含有量が、前記表面層における導電剤の含有量よりも多い<8>に記載の転写ベルト。
<10> 前記樹脂基材層の平均厚さTRと、前記表面層の平均厚さTSとの比(TR/TS)が、1以上30以下である<1>乃至<9>のいずれか1つに記載の転写ベルト。
<11> 中間転写ベルトである<1>乃至<10>のいずれか1つに記載の転写ベルト。
<12> <1>乃至<11>のいずれか1つに記載の転写ベルトを備える転写装置。
<13> <12>に記載の転写装置を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
<14> 像保持体と、前記像保持体の表面を帯電する帯電装置と、帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を記録媒体の表面に転写する<12>に記載の転写装置と、を備える画像形成装置。
前記<2>に係る発明によれば、前記樹脂Bが、シロキサン変性されたポリイミド樹脂である場合に比べ、凹凸を有する紙に対するトナーの転写性により優れる転写ベルトが提供される。
前記<3>に係る発明によれば、前記WB/WAが、0.03未満又は0.30超である場合に比べ、凹凸を有する紙に対するトナーの転写性により優れる転写ベルトが提供される。
前記<4>に係る発明によれば、前記WB/WAが、0.05未満又は0.20超である場合に比べ、凹凸を有する紙に対するトナーの転写性により優れる転写ベルトが提供される。
前記<5>に係る発明によれば、前記表面層における100Vの電圧を3秒間印加した際の表面抵抗率が、11.0(logΩ/suq.)未満又は13.5(logΩ/suq.)超である場合に比べ、凹凸を有する紙に対するトナーの転写性により優れる転写ベルトが提供される。
前記<6>に係る発明によれば、前記転写ベルトにおける100Vの電圧を5秒間印加した際の体積抵抗率が10.0(logΩ・cm)未満又は12.5(logΩ・cm)超である場合に比べ、凹凸を有する紙に対するトナーの転写性により優れる転写ベルトが提供される。
前記<7>に係る発明によれば、前記樹脂基材層が、ポリアミドイミド樹脂のみを含む場合に比べ、凹凸を有する紙に対するトナーの転写性により優れる転写ベルトが提供される。
前記<8>に係る発明によれば、前記樹脂基材層が、樹脂成分のみを含む場合に比べ、凹凸を有する紙に対するトナーの転写性により優れる転写ベルトが提供される。
前記<9>に係る発明によれば、前記樹脂基材層における導電剤の含有量が、前記表面層における導電剤の含有量以下である場合に比べ、凹凸を有する紙に対するトナーの転写性により優れる転写ベルトが提供される。
前記<10>に係る発明によれば、前記TR/TSが、1未満又は30超である場合に比べ、凹凸を有する紙に対するトナーの転写性により優れる転写ベルトが提供される。
前記<12>、<13>又は<14>に係る発明によれば、転写ベルトがポリイミド樹脂単層である場合に比べ、凹凸を有する紙に対するトナーの転写性に優れる転写装置、プロセスカートリッジ、又は、画像形成装置が提供される。
本実施形態中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本実施形態中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本実施形態において「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
本実施形態において実施形態を図面を参照して説明する場合、当該実施形態の構成は図面に示された構成に限定されない。また、各図における部材の大きさは概念的なものであり、部材間の大きさの相対的な関係はこれに限定されない。
本実施形態において各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。本実施形態において組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計量を意味する。
本実施形態に係る転写ベルトは、樹脂基材層と表面層とを少なくとも有し、前記表面層が、ポリアミドイミド樹脂A、シロキサン変性されたイミド系樹脂B、及び、導電剤を含む。
また、本実施形態に係る転写ベルトは、中間転写ベルトとして好適に用いられる。
しかしながら、上記手法は、表面層には導電剤を含まない系であり、表面層の離型性には優れるが、転写時におけるトナーの放電を十分抑制できず、凹凸を有する紙に対するトナーの転写性に劣ることがある。
本実施形態に係る転写ベルトは、上記構成により、凹凸を有する紙に対するトナーの転写性に優れる。この理由は定かではないが、以下に示す理由によるものと推測される。
前記樹脂基材層と前記表面層との少なくとも2層を有し、かつ前記表面層が、ポリアミドイミド樹脂A、シロキサン変性されたイミド系樹脂B、及び、導電剤を含むことにより、転写時において、凹凸を有する紙と転写ベルトとの間隙によるトナーの放電を抑制し、静電的付着力を低減することに加え、ポリアミドイミド樹脂A及びシロキサン変性されたイミド系樹脂Bを併用することにより、非静電的付着力も低減するか、前記表面層における導電剤の分散性が向上し、前記導電剤の露出部分における放電を分散させ抑制するか、又は、その両方が生じると推定される。
その結果、凹凸を有する紙に対するトナーの転写性(以下、単に「凹凸紙転写性」ともいう。)が向上する。
また、本実施形態に係る転写ベルトは、凹凸を有する紙以外の記録媒体への印刷に適用してもよいことは言うまでもない。
前記凹凸を有する紙としては、例えば、エンボス紙、デボス紙等が挙げられる。
本実施形態に係る転写ベルトは、ポリアミドイミド樹脂A、シロキサン変性されたイミド系樹脂B、及び、導電剤を含む表面層を有する。
前記表面層は、前記樹脂基材層の一方の面側に有していても、両方の面側に有していてもよい。中でも、本実施形態に係る転写ベルトは、樹脂基材層の外周面側に少なくとも表面層を有していることが好ましい。また、前記表面層は、本実施形態に係る転写ベルトにおける最外層であることが好ましい。
前記表面層は、前記表面層に100Vの電圧を3秒間印加した際の表面抵抗率は、凹凸紙転写性の観点から、10.0(logΩ/suq.)以上15.0(logΩ/suq.)以下であることが好ましく、10.5(logΩ/suq.)以上14.0(logΩ/suq.)以下であることがより好ましく、11.0(logΩ/suq.)以上13.5(logΩ/suq.)以下であることが特に好ましい。
なお、前記表面抵抗率の単位logΩ/suq.は、表面抵抗率を単位面積当たりの抵抗値の対数値で表すものあり、log(Ω/suq.)、logΩ/suquare、logΩ/□等とも表記する。
前記表面層における100Vの電圧を3秒間印加した際の表面抵抗率の測定は、以下の方法により行う。
抵抗測定機として、微小電流計(Advantest社製R8430A)を用い、プローブとしてURプローブ(三菱ケミカルアナリテック(株)製)を使用し、表面層の表面抵抗率(logΩ/suq.)について、転写ベルトの表面層を周方向に等間隔で6点、幅方向の中央部及び両端部について3点の計18点、電圧100V、印加時間3秒間、加圧1kgfで測定し、平均値を算出する。また、温度22℃、湿度55%RHの環境下で測定を行うものとする。
前記表面層は、ポリアミドイミド樹脂A(単に「樹脂A」ともいう。)を含む。
ポリアミドイミド樹脂としては、酸無水物基を有する3価のカルボン酸(トリカルボン酸)と、イソシアネート又はジアミンとの重合体が挙げられる。
トリカルボン酸としては、トリメリット酸無水物及びその誘導体が好ましい。トリカルボン酸の他に、テトラカルボン酸二無水物、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸などを併用してもよい。
前記ジアミンは、例えば、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、1,5−ジアミノナフタレン、3,3−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、5−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、6−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、4,4’−ジアミノベンズアニリド、3,5−ジアミノ−3’−トリフルオロメチルベンズアニリド、3,5−ジアミノ−4’−トリフルオロメチルベンズアニリド、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,7−ジアミノフルオレン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)、2,2’,5,5’−テトラクロロ−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジクロロ−4,4’−ジアミノ−5,5’−ジメトキシビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、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−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)−ビフェニル、1,3’−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、4,4’−(p−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、2,2’−ビス[4−(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ビス[4−(4−アミノ−2−トリフルオロメチル)フェノキシ]−オクタフルオロビフェニル等の芳香族ジアミン;ジアミノテトラフェニルチオフェン等の芳香環に結合された2個のアミノ基と当該アミノ基の窒素原子以外のヘテロ原子を有する芳香族ジアミン;1,1−メタキシリレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、4,4−ジアミノヘプタメチレンジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、イソフォロンジアミン、テトラヒドロジシクロペンタジエニレンジアミン、ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダニレンジメチレンジアミン、トリシクロ[6,2,1,02.7]−ウンデシレンジメチルジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)等の脂肪族ジアミン及び脂環式ジアミン等が挙げられる。これらのジアミンは、1種単独で使用してもよいし、それらのうち選択される2種以上を併用してもよい。
ポリアミドイミド樹脂Aの含有量は、凹凸紙転写性の観点から、表面層の全質量に対して、20質量%以上95質量%以下であることが好ましく、40質量%以上90質量%以下であることがより好ましく、50質量%以上85質量%以下であることが更に好ましく、60質量%以上80質量%以下であることが特に好ましい。
前記表面層は、シロキサン変性されたイミド系樹脂B(単に「樹脂B」ともいう。)を含む。
シロキサン変性されたイミド系樹脂Bは、イミド系樹脂をシリコーン樹脂により変性して得られ、シロキサン結合を有するイミド系樹脂である。
変性対象であるイミド系樹脂は、下記に示す未変性イミド系樹脂が好適に挙げられる。
未変性イミド系樹脂とは、未変性のイミド系樹脂であり、イミド系樹脂とは、イミド結合を有する構成単位を含む樹脂を指す。
イミド系樹脂の種類は特に限定されるものではなく、例えばイミド系樹脂としては、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等が挙げられ、これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
ポリアミドイミド樹脂としては、前述したポリイミド樹脂が挙げられる。
未変性イミド系樹脂としては、凹凸紙転写性の観点から、ポリイミド樹脂及びポリエーテルイミド樹脂の少なくとも一方を含むことが好ましく、ポリエーテルイミド樹脂であることがより好ましい。
ポリイミド樹脂としては、例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物との重合体であるポリアミック酸(ポリイミド樹脂の前駆体)のイミド化物が挙げられる。ポリイミド樹脂として具体的には、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物との等モル量を溶媒中で重合反応させてポリアミド酸の溶液として得て、そのポリアミド酸をイミド化して得られたものが挙げられる。
ポリエーテルイミド樹脂は、例えば、エーテル結合を含むジカルボン酸二無水物と、ジアミンとの重合反応により得られたものが挙げられる。つまり、ポリエーテルイミド樹脂は、例えば、エーテル結合を含むジカルボン酸二無水物とジアミンとから誘導される繰り返し単位構造を少なくとも有するポリエーテルイミド樹脂が挙げられる。
ジアミンとしては、ポリアミドイミド樹脂Aにおいて前述したものが好適に用いられる。
シリコーン変性に用いられるシリコーン樹脂としては、公知のシリコーン樹脂から選択でき、例えば、メチル系ストレートシリコーン樹脂、メチルフェニル系ストレートシリコーン樹脂、アクリル樹脂変性シリコーン樹脂、エステル樹脂変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂変性シリコーン樹脂、アルキッド樹脂変性シリコーン樹脂及びゴム系のシリコーン樹脂が挙げられるが、イミド系樹脂への処理のし易さの観点から、ジメチルシロキサン樹脂が特に好ましい。
なお、シロキサン変性されたイミド系樹脂の変性量は、シロキサン変性イミド系樹脂全体の分子量に対するシロキサン基量とする。
シロキサン変性されたイミド系樹脂Bの含有量としては、凹凸紙転写性の観点から、表面層の全質量に対して、0.5質量%以上50質量%以下であることが好ましく、1質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、2質量%以上20質量%以下であることが更に好ましく、3質量%以上15質量%以下であることが特に好ましい。
前記表面層における前記樹脂Aの含有量WAと前記樹脂Bの含有量WBとの比(WB/WA)は、凹凸紙転写性の観点から、0.01以上0.50以下であることが好ましく、0.03以上0.30以下であることがより好ましく、0.04以上0.25以下であることが更に好ましく、0.05以上0.20以下であることが特に好ましい。
前記樹脂A及び前記樹脂Bはそれぞれ独立に、重量平均分子量が5万以上であっても均一に近い状態で混合することが可能であるため、破断耐久性に優れるベルトを得ることができる。
また、混合性の観点から、前記樹脂Bの重量平均分子量は、前記樹脂Aの重量平均分子量よりも小さいことが好ましい。
また、樹脂同士の混合性を高めて破断耐久性に優れるベルトを得る観点から、前記樹脂Aと前記樹脂Bとの重量平均分子量(Mw)の差は、100,000以内であることが好ましく、50,000以内であることがより好ましい。
・カラム:東ソーTSKgelα−M(7.8mm I.D×30cm)
・溶離液:DMF(ジメチルホルムアミド)/30mmLiBr/60mmリン酸
・流速:0.6mL/min
・注入量:60μL
・検出器:RI(示差屈折率検出器)
前記表面層は、導電剤を含む。
導電剤としては、例えば、カーボンブラック;アルミニウム、ニッケル等の金属;酸化イットリウム、酸化スズ等の金属酸化物;チタン酸カリウム、塩化カリウム等のイオン導電性物質;ポリアニリン、ポリピロール、ポリサルフォン、ポリアセチレン等の導電性高分子等が挙げられる。これらのうち、分散性、導電性、経済性の観点から、カーボンブラックが好ましい。カーボンブラックは、導電性に優れ、少ない含有量でも高い導電性を付与することができる。
表面処理カーボンブラックは、その表面に、例えば、カルボキシ基、キノン基、ラクトン基、ヒドロキシ基等を付与して得られる。前記表面処理の方法としては、例えば、高温雰囲気下で空気と接触して反応させる空気酸化法、常温(例えば、22℃)下で窒素酸化物やオゾンと反応させる方法、高温雰囲気下での空気酸化後、低温でオゾンにより酸化する方法等を挙げられる。
導電剤の平均一次粒子径の上限値を50nm以下であれば、表面層内において導電剤の分散性が十分に得られるため、ベルトの表面平滑性が向上し好ましい。一方、導電剤の平均一次粒子径の下限値として、分散時の凝集抑制の観点から、5nm以上であることが好ましく、10nm以上であることがより好ましい。
まず、得られたベルトから、ミクロトームにより、100nmの厚さの測定サンプルを採取し、本測定サンプルをTEM(透過型電子顕微鏡)により観察する。そして、導電剤(導電性粒子)50個の各々の投影面積に等しい円の直径を粒子径として、その平均値を平均一次粒子径とする。
導電剤の含有量としては、凹凸紙転写性の観点から、表面層の全質量に対して、5質量%以上50質量%以下であることが好ましく、10質量%以上45質量%以下であることがより好ましく、15質量%以上35質量%以下であることが特に好ましい。
前記表面層は、上述した成分以外の成分であるその他の成分を含むことができる。
例えば、ベルトの熱劣化を防止するための酸化防止剤、流動性を向上させるための界面活性剤、耐熱老化防止剤等、特に、画像形成装置のベルトに配合される公知の添加剤が挙げられる。また、強度を向上させるため、シリコーンパウダー、シリコーンオイル含有シリカ等のケイ素含有粒子を配合してもよい。
その他の成分の含有量は、表面層の全質量に対して、50質量%以下であることが好ましく、25質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることが特に好ましい。
前記表面層の平均厚さは、適宜調整できるものであるが、耐久性、及び、凹凸紙転写性の観点から、0.5μm以上20μm以下であることが好ましく、1μm以上10μm以下であることがより好ましい。
なお、本実施形態における各層の平均厚さは、以下の方法により測定及び算出するものとする。
転写ベルト表面の面方向に垂直な面の断面を光学顕微鏡又は走査型電子顕微鏡により観察して、各層の厚さを測定する。ベルトの周方向に3点、軸方向に6点の合計18点視野を抽出し、各視野10箇所以上の平均をとり、その値の18点の平均値を平均厚さとする。
本実施形態に係る転写ベルトは、樹脂基材層を有する。
前記樹脂基材層は、樹脂を少なくとも含む層であればよい。
前記樹脂基材層に含まれる樹脂としては、特に制限はなく、公知の樹脂が挙げられるが、凹凸紙転写性の観点から、イミド系樹脂を含むことが好ましく、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、及び、ポリエーテルイミド樹脂よるなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂を含むことがより好ましく、ポリイミド樹脂を含むことが特に好ましい。
また、前記樹脂基材層における樹脂の含有量、好ましくはイミド系樹脂の含有量は、凹凸紙転写性の観点から、前記樹脂基材層の全質量に対し、40質量%以上95質量%以下が好ましく、60質量%以上90質量%以下であることがより好ましい。
更に、前記樹脂基材層におけるポリイミド樹脂の含有量は、凹凸紙転写性の観点から、前記樹脂基材層に含まれる樹脂の全質量に対し、50質量%以上100質量%以下が好ましく、70質量%以上100質量%以下であることがより好ましく、90質量%以上100質量%以下であることが特に好ましい。
前記樹脂基材層に用いられる導電剤としては、前記表面層において前述した導電剤が挙げられ、好ましい態様も同様である。
前記樹脂基材層は、導電剤を1種単独で含んでいても、2種以上を含んでいてもよい。
導電剤の含有量としては、凹凸紙転写性の観点から、樹脂基材層の全質量に対して、1質量%以上50質量%以下であることが好ましく、5質量%以上40質量%以下であることがより好ましく、10質量%以上30質量%以下であることが特に好ましい。
また、前記樹脂基材層における導電剤の含有量は、凹凸紙転写性の観点から、前記表面層における導電剤の含有量よりも多いことが好ましく、前記表面層における導電剤の含有量の1.05倍以上2.0倍以下であることがより好ましく、前記表面層における導電剤の含有量の1.1倍以上1.5倍以下であることが特に好ましい。
また、凹凸紙転写性の観点から、前記樹脂基材層における導電剤と前記表面層における導電剤とは同じ導電剤であることが好ましい。
例えば、ベルトの熱劣化を防止するための酸化防止剤、流動性を向上させるための界面活性剤、耐熱老化防止剤等、特に、画像形成装置のベルトに配合される公知の添加剤が挙げられる。また、強度を向上させるため、シリコーンパウダー、シリコーンオイル含有シリカ等のケイ素含有粒子を配合してもよい。
その他の成分の含有量は、樹脂基材層の全質量に対して、50質量%以下であることが好ましく、25質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることが特に好ましい。
前記樹脂基材層の平均厚さは、適宜調整できるものであるが、耐久性、及び、凹凸紙転写性の観点から、30μm以上300μm以下であることが好ましく、50μm以上150μm以下であることがより好ましく、60μm以上100μm以下であることが特に好ましい。
前記樹脂基材層の平均厚さTRと、前記表面層の平均厚さTSとの比(TR/TS)は、凹凸紙転写性の観点から、1以上40以下であることが好ましく、1以上30以下であることがより好ましく、8以上25以下であることが更に好ましく、10以上20以下であることが特に好ましい。
本実施形態に係る転写ベルトは、前記転写ベルトに100Vの電圧を5秒間印加した際の体積抵抗率は、凹凸紙転写性の観点から、9.0(logΩ・cm)以上13.5(logΩ・cm)以下であることが好ましく、9.5(logΩ・cm)以上13.2(logΩ・cm)以下であることがより好ましく、10.0(logΩ・cm)以上12.5(logΩ・cm)以下であることが特に好ましい。
転写ベルトにおける100Vの電圧を5秒間印加した際の体積抵抗率の測定は、以下の方法により行う。
抵抗測定機として、微小電流計(Advantest社製R8430A)を用い、プローブとしてURプローブ(三菱ケミカルアナリテック(株)製)を使用し、体積抵抗率(logΩ・cm)について、転写ベルトを周方向に等間隔で6点、幅方向の中央部及び両端部について3点の計18点、電圧100V、印加時間5秒間、加圧1kgfで測定し、平均値を算出する。また、温度22℃、湿度55%RHの環境下で測定を行うものとする。
本実施形態に係る転写ベルトを製造する方法は特に限定されないが、例えば、イミド系樹脂及び導電剤を含む混合樹脂ペレットを作製し、溶融押出して樹脂基材層を形成し、前記樹脂A、前記樹脂B及び導電剤を含む表面層形成用分散液を、前記樹脂基材層上に塗布乾燥することにより転写ベルトを製造することができる。
混合樹脂ペレットは、目標とする表面抵抗率、表面粗さ、繰り返し屈曲耐久性、寸法安定性等に応じて、各成分を配合すればよい。
また、表面層形成用分散液の溶剤は、特に制限はなく、公知の溶剤が用いられるが、後述する極性溶剤が好ましく用いられる。
本実施形態に係る転写装置は、本実施形態に係る転写ベルトを備える転写装置である。
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、本実施形態に係る転写装置を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電する帯電装置と、帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を記録媒体の表面に転写する本実施形態に係る転写装置と、を備える画像形成装置である。
また、表面層における表面抵抗率、及び、転写ベルトにおける体積抵抗率については、前述した方法により測定した。
−基材樹脂溶液の調製−
3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルからなるポリアミック酸のN−メチル−2−ピロリドン(NMP)溶液(イミド転化後の固形分率が18質量%)に、ポリアミック酸の固形分100質量部に対し、カーボンブラック粒子(Special Black 4、Degussa社製)を27.5質量部になるよう添加し、混合及び撹拌することにより、カーボンブラック分散ポリイミド前駆体溶液(基材樹脂溶液)を調製した。
・イミド樹脂溶液(A)の調製
イミド系樹脂として、ポリアミドイミド樹脂(HPC−9000(日立化成(株)製)のN−メチル−2−ピロリドン(NMP)溶液(固形分率が13質量%))を用いた。ポリアミドイミド溶液について、樹脂固形分100質量部に対し、カーボンブラック粒子(FW1:Degussa社製)を45質量部になるよう添加し、分散することにより、カーボンブラック分散ポリアミドイミド溶液を調製した。
シロキサン変性イミド樹脂として、シロキサン変性ポリエーテルイミド(Siltem1500、SABICイノベーティブプラスチックス社製)を用いた。シロキサン変性ポリエーテルイミドをNMPへ20質量%となるように溶解させた。
イミド樹脂溶液(A)及びシロキサン変性イミド樹脂溶液(B)について、樹脂固形分の質量比率が20:1となり、かつカーボン量が(A)溶液及び(B)溶液中の樹脂固形分の和100質量部に対し、14質量部となるように混合し、表面層樹脂溶液を得た。
外径278mm、長さ600mmのアルミニウム製円筒体を用意した。
上記アルミニウム製円筒体の外面にアルミニウム製円筒体を回転させ円筒体外面にディスペンサーを介して、500mmの幅で基材樹脂溶液を吐出した。その後、円筒成型管を水平のまま、140℃で30分間加熱乾燥させ、その後最高温度が320℃となるように120分加熱することで、樹脂基材層を作製した。
上記で得られた樹脂基材層の外面上に、樹脂基材層を、アルミニウム円筒体を共に回転させながら表面層樹脂溶液を、ディスペンサーを介して、400mmの幅で基材樹脂溶液を吐出した。その後、円筒体を水平のまま、140℃で15分間加熱乾燥させ、その後最高温度が260℃となるように120分加熱した。その後2層塗布されている箇所の中を363mmの幅にカットし、中間転写ベルトを得た。
イミド樹脂溶液(A)及びシロキサン変性イミド樹脂溶液(B)との混合比を、表1に記載の質量比となるように変更した以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトをそれぞれ作製した。
実施例1の表面層樹脂溶液のカーボン配合比を15質量部とした以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトをそれぞれ作製した。
実施例1の表面層樹脂溶液のカーボン配合比を12質量部とした以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトを作製した。
イミド樹脂溶液(A)及びシロキサン変性イミド樹脂溶液(B)との混合比を、表1に記載の質量比となるように変更した以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトをそれぞれ作製した。
実施例1の表面層樹脂溶液のカーボン配合比を15.5質量部とした以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトを作製した。
実施例1の表面層樹脂溶液のカーボン配合比を10質量部とした以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトを作製した。
実施例1の表層樹脂溶液のカーボン配合比を15.8質量部とした以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトを作製した。
実施例1の表層樹脂溶液のカーボン配合比を9.5質量部とした以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトを作製した。
実施例1において表面層を塗布しなかった以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトを作製した。
実施例1においてシロキサン変性イミド樹脂溶液を使用せず、樹脂溶液Aとカーボンブラックの比率を15質量部となるよう調製した。それ以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトを作製した。
シロキサン変性イミド樹脂として、シロキサン変性ポリエーテルイミド(Siltem1500、SABICイノベーティブプラスチックス社製)を用いた。シロキサン変性ポリエーテルイミドをNMPへ20質量%となるように溶解させた。樹脂固形分100質量部に対し、カーボンブラック粒子(FW1:Degussa社製)を14質量部になるよう添加し、分散することにより、カーボンブラック分散シロキサン変性ポリエーテルイミド樹脂溶液(C)を調製した。イミド樹脂溶液(A)及びシロキサン変性イミド樹脂溶液(B)の代わりに、カーボンブラック分散シロキサン変性ポリエーテルイミド樹脂溶液(C)を使用した以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトを作製した。
各例で製造した転写ベルトについて、下記の評価を実施した。
得られた中間転写ベルトを、Iridesse Production Press(富士ゼロックス(株)製)に内蔵の中間転写ベルトに貼り付け、トナーの転写性を、印刷用紙における画像の白抜けを確認することにより評価した。
また、転写性評価には、エンボス紙(レザック66、151gsm、富士ゼロックスインターフィールド(株)製)を用い、黒色ハーフトーン60%のベタ画像で評価した。
A:用紙の凹部での白抜け無し又はほとんど無し
B:用紙の凹部でやや白抜けしている
C:用紙の凹部でほとんど白抜けしている
PAI1:ポリアミドイミド樹脂(HPC−9000、日立化成(株)製)
PSI1:シロキサン変性ポリエーテルイミド(Siltem1500、SABICイノベーティブプラスチックス社製)
CB:カーボンブラック粒子(Special Black 4、Degussa社製)
PI1:前記基材樹脂溶液より調製されるポリイミド樹脂
10 一次転写部
11 感光体
12 帯電器
13 レーザ露光器
14 現像器
15 中間転写ベルト
16 一次転写ロール
17 感光体クリーナ
20 二次転写部
22 二次転写ロール
25 背面ロール
26 給電ロール
31 駆動ロール
32 支持ロール
33 張力付与ロール
34 クリーニング背面ロール
35 中間転写ベルトクリーナ
40 制御部
42 基準センサ
43 画像濃度センサ
50 用紙収容部
51 給紙ロール
52 搬送ロール
53 搬送ガイド
55 搬送ベルト
56 定着入口ガイド
60 定着装置
100 画像形成装置
Claims (14)
- 樹脂基材層と表面層とを少なくとも有し、
前記表面層が、ポリアミドイミド樹脂A、シロキサン変性されたイミド系樹脂B、及び、導電剤を含む
転写ベルト。 - 前記樹脂Bが、シロキサン変性されたポリエーテルイミド樹脂である請求項1に記載の転写ベルト。
- 前記表面層における前記樹脂Aの含有量WAと前記樹脂Bの含有量WBとの比(WB/WA)が、0.03以上0.30以下である請求項1又は請求項2に記載の転写ベルト。
- 前記表面層における前記樹脂Aの含有量WAと前記樹脂Bの含有量WBとの比(WB/WA)が、0.05以上0.20以下である請求項3に記載の転写ベルト。
- 前記表面層における100Vの電圧を3秒間印加した際の表面抵抗率が、11.0(logΩ/suq.)以上13.5(logΩ/suq.)以下である請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の転写ベルト。
- 前記転写ベルトにおける100Vの電圧を5秒間印加した際の体積抵抗率が10.0(logΩ・cm)以上12.5(logΩ・cm)以下である請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の転写ベルト。
- 前記樹脂基材層が、ポリイミド樹脂を含む請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の転写ベルト。
- 前記樹脂基材層が、導電剤を含む請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の転写ベルト。
- 前記樹脂基材層における導電剤の含有量が、前記表面層における導電剤の含有量よりも多い請求項8に記載の転写ベルト。
- 前記樹脂基材層の平均厚さTRと、前記表面層の平均厚さTSとの比(TR/TS)が、1以上30以下である請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の転写ベルト。
- 中間転写ベルトである請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載の転写ベルト。
- 請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載の転写ベルトを備える転写装置。
- 請求項12に記載の転写装置を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。 - 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電装置と、
帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する請求項12に記載の転写装置と、
を備える画像形成装置。
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