JP2023135214A - 無端ベルト、転写装置及び画像形成装置 - Google Patents

無端ベルト、転写装置及び画像形成装置 Download PDF

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宏晃 田中
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健太 山腰
Kenta Yamagoshi
雅人 小野
Masato Ono
雅士 古川
Masashi Furukawa
大輔 種村
Daisuke Tanemura
真路 瀬古
Masamichi Seko
晃一 松本
Koichi Matsumoto
伊織 西村
Iori Nishimura
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Abstract

【課題】電圧が印加された時における局所放電が抑制された無端ベルトの提供。【解決手段】樹脂と、平均一次粒子径が8nm以上20nm以下である粒子と、を含み、X線小角散乱測定により求められる前記粒子の体積頻度分布における、粒径35nm以下の領域のグラフの面積Aに対する、粒径35nmを超える領域のグラフの面積Bの比(面積B/面積A)が0.3以上である単層型の無端ベルト。【選択図】なし

Description

本発明は、無端ベルト、転写装置及び画像形成装置に関する。
特許文献1には、「第1の樹脂と、第1の導電性カーボン粒子と、を含み、外周面の6.3μm×4.2μmの評価領域に存在する前記第1の導電性カーボン粒子の空間分布において、粒子間距離rが0.05μm以上0.30μm以下における、特許文献1における式(1)で表される統計量L(r)の積分値が0以上0.1以下である無端ベルト。」が提案されている。
特開2021-92598号公報
本発明の課題は、樹脂と、平均一次粒子径が8nm以上20nm以下である粒子と、を含む単層型の無端ベルトにおいて、X線小角散乱測定により求められる粒子の体積頻度分布における、粒径35nm以下の領域のグラフの面積Aに対する、粒径35nmを超える領域のグラフの面積Bの比(面積B/面積A)が0.3を超える場合、又は、X線小角散乱測定により求められる粒子の篩下体積積算分布における粒径35nm以下の粒子の割合が70体積%未満の場合と比較して、電圧が印加された時における局所放電が抑制された無端ベルトを提供することである。
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち
<1> 樹脂と、
平均一次粒子径が8nm以上20nm以下である粒子と、を含み、
X線小角散乱測定により求められる前記粒子の体積頻度分布における、粒径35nm以下の領域のグラフの面積Aに対する、粒径35nmを超える領域のグラフの面積Bの比(面積B/面積A)が0.3以下である無端ベルト。
<2> 前記樹脂がポリイミド樹脂を含む<1>に記載の無端ベルト。
<3> 前記比(面積B/面積A)が0以上0.05以下である<1>又は<2>に記載の無端ベルト。
<4> 前記粒子が導電性粒子である<1>~<3>のいずれか1つに記載の無端ベルト。
<5> 前記導電性粒子がカーボンブラックを含む<4>に記載の無端ベルト。
<6> 前記カーボンブラックが塩基性カーボンブラックである<5>に記載の無端ベルト。
<7> 前記グラフに含まれるピークの粒径のうち、最大ピークの粒径が最も小さい<1>~<6>のいずれか1つに記載の無端ベルト。
<8> 前記最大ピークの粒径が8nm以上20nm以下である<7>に記載の無端ベルト。
<9> 樹脂と、
平均一次粒子径が8nm以上20nm以下である粒子と、を含み、
X線小角散乱測定により求められる前記粒子の篩下体積積算分布における粒径35nm以下の前記粒子の割合が70体積%以上である単層型の無端ベルト。
<10> <1>~<9>のいずれか1つに記載の無端ベルトである中間転写体と、
像保持体の表面に形成されたトナー像を前記中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、
前記中間転写体の表面に転写された前記トナー像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、
を備える転写装置。
<11> 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を収容し、前記現像剤により、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<10>に記載の転写装置と、
を備える画像形成装置。
<1>又は<4>に係る発明によれば、樹脂と、平均一次粒子径が8nm以上20nm以下である粒子と、を含む単層型の無端ベルトにおいて、X線小角散乱測定により求められる粒子の体積頻度分布における、粒径35nm以下の領域のグラフの面積Aに対する、粒径35nmを超える領域のグラフの面積Bの比(面積B/面積A)が0.3を超える場合と比較して、電圧が印加された時における局所放電が抑制された無端ベルトが提供される。
<2>に係る発明によれば、樹脂がポリエーテルスルホン樹脂を含む場合と比較して、電圧が印加された時における局所放電が抑制された無端ベルトが提供される。
<3>に係る発明によれば、比(面積B/面積A)が0.05を超える場合と比較して、電圧が印加された時における局所放電が抑制された無端ベルトが提供される。
<5>に係る発明によれば、導電性粒子が金属酸化物を含む場合と比較して、電圧が印加された時における局所放電が抑制された無端ベルトが提供される。
<6>に係る発明によれば、カーボンブラックが酸性カーボンブラックである場合と比較して、電圧が印加された時における局所放電が抑制された無端ベルトが提供される。
<7>に係る発明によれば、グラフに含まれるピークの粒径のうち、最大ピークの粒径が最も大きい場合と比較して、電圧が印加された時における局所放電が抑制された無端ベルトが提供される。
<8>に係る発明によれば、前記最大ピークの粒径が8nm未満、又は20nmを超える場合と比較して、電圧が印加された時における局所放電が抑制された無端ベルトが提供される。
<9>に係る発明によれば、樹脂と、平均一次粒子径が8nm以上20nm以下である粒子と、を含む単層型の無端ベルトにおいて、X線小角散乱測定により求められる粒子の篩下体積積算分布における粒径35nm以下の前記粒子の割合が70体積%未満の場合と比較して、電圧が印加された時における局所放電が抑制された無端ベルトが提供される。
<10>又は<11>に係る発明によれば、樹脂と、平均一次粒子径が8nm以上20nm以下である粒子と、を含む単層型の無端ベルトにおいて、X線小角散乱測定により求められる粒子の体積頻度分布における、粒径35nm以下の領域のグラフの面積Aに対する、粒径35nmを超える領域のグラフの面積Bの比(面積B/面積A)が0.3を超える無端ベルトを備える場合、又は、X線小角散乱測定により求められる粒子の篩下体積積算分布における粒径35nm以下の粒子の割合が70体積%未満の無端ベルトを備える場合と比較して、電圧が印加された時における局所放電が抑制された無端ベルトを備える転写装置、又は画像形成装置が提供される。
本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。 グラフ(体積頻度分布)の一例を示す概略図である。
以下、本発明の一例である実施形態について説明する。これらの説明および実施例は、実施形態を例示するものであり、発明の範囲を制限するものではない。
本明細書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、本明細書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。
各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。
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。
本明細書において、「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。
<無端ベルト>
第一実施形態に係る無端ベルトは、樹脂と、平均一次粒子径が8nm以上20nm以下である粒子と、を含む単層型の無端ベルトである。
また、X線小角散乱測定により求められる前記粒子の体積頻度分布における、粒径35nmを以下の領域のグラフの面積Aに対する、粒径35nmを超える領域のグラフの面積Bの比(面積B/面積A)が0.3以下である。
第一実施形態に係る無端ベルトは、上記構成により、電圧が印加された時における局所放電が抑制される。その理由は、次の通り推測される。
樹脂と、平均一次粒子径が8nm以上20nm以下である粒子と、を含む単層型の無端ベルトにおいて、電圧を印加した場合における局所放電が発生し、目的とする導電経路以外にも電流が流れることがあった。これは、粒径の大きい粒子(以下、「粗大粒子」とも称する)が無端ベルト中に含まれることが原因と考えられる。導電経路中に粗大粒子が存在すると、粗大粒子を起点として局所放電が生じると考えられる。
第一実施形態に係る無端ベルトは、X線小角散乱測定により求められる前記粒子の体積頻度分布における、粒径35nm以下の領域のグラフの面積Aに対する、粒径35nmを超える領域のグラフの面積Bの比(面積B/面積A)が0.3以下である。比(面積B/面積A)を前記範囲内とすることで、粒径35nm以下の粒子の割合が多くなる。そうすると、無端ベルトに含まれる粗大粒子の割合が少なくなるため、粗大粒子を起点とする局所放電の発生が抑制される。
以上のことから、第一実施形態に係る無端ベルトは電圧が印加された時における局所放電が抑制されると考えられる。
第二実施形態に係る無端ベルトは、樹脂と、平均一次粒子径が8nm以上20nm以下である粒子と、を含む単層型の無端ベルトである。
また、X線小角散乱測定により求められる粒子の篩下体積積算分布における粒径35nm以下の粒子の割合が70体積%以上である。
第二実施形態に係る無端ベルトは、上記構成により、電圧が印加された時における局所放電が抑制される。その理由は、次の通り推測される。
第二実施形態に係る無端ベルトは、X線小角散乱測定により求められる粒子の篩下体積積算分布における粒径35nm以下の粒子の割合が70体積%以上である。前記粒径35nm以下の粒子の割合を前記範囲内とすることで、粒径35nm以下の粒子の割合が多くなる。そうすると、無端ベルトに含まれる粗大粒子の割合が少なくなるため、粗大粒子を起点とする局所放電の発生が抑制される。
以上のことから、第二実施形態に係る無端ベルトは電圧が印加された時における局所放電が抑制されると考えられる。
以下、第一又は第二実施形態に係る無端ベルトのいずれにも該当する無端ベルトについて詳細に説明する。ただし、本発明の無端ベルトの一例は、第一又は第二実施形態に係る無端ベルトのいずれか一つに該当する無端ベルトであればよい。
(樹脂)
無端ベルトに含有される樹脂としては、特に限定されないが、ポリイミド樹脂(PI樹脂)、ポリアミドイミド樹脂(PAI樹脂)、芳香族ポリエーテルケトン樹脂(例えば、芳香族ポリエーテルエーテルケトン樹脂等)、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS樹脂)、ポリエーテルイミド樹脂(PEI樹脂)、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
樹脂は、機械的強度及び粒子の分散性の観点から、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、芳香族ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、及びポリフェニレンサルファイド樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、ポリイミド樹脂及びポリアミドイミド樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含むことがより好ましい。中でも、粒子の分散性の観点から、ポリイミド樹脂がさらに好ましい。
樹脂は、1種の樹脂からなるものであってもよく、2種以上の樹脂の混合物であってもよい。
-ポリイミド樹脂-
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は、例えば、下記一般式(I)で示される構成単位を有する樹脂が挙げられる。
一般式(I)中、Rは4価の有機基を表し、Rは2価の有機基を表す。
で表される4価の有機基としては、芳香族基、脂肪族基、環状脂肪族基、芳香族基と脂肪族基とを組み合わせた基、又はそれらが置換された基が挙げられる。4価の有機基として具体的には、例えば、後述するテトラカルボン酸二無水物の残基が挙げられる。
で表される2価の有機基としては、芳香族基、脂肪族基、環状脂肪族基、芳香族基と脂肪族基とを組み合わせた基、又はそれらが置換された基が挙げられる。2価の有機基として具体的には、例えば、後述するジアミン化合物の残基が挙げられる。
ポリイミド樹脂の原料として用いるテトラカルボン酸二無水物として具体的には、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,2’-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)スルホン酸二無水物、ペリレン-3,4,9,10-テトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、エチレンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
ポリイミド樹脂の原料として用いるジアミン化合物の具体例としては、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メタン、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジクロロベンジジン、4,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、1,5-ジアミノナフタレン、m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、3,3’-ジメチル4,4’-ビフェニルジアミン、ベンジジン、3,3’-ジメチルベンジジン、3,3’-ジメトキシベンジジン、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノジフェニルプロパン、2,4-ビス(β-アミノ第三ブチル)トルエン、ビス(p-β-アミノ-第三ブチルフェニル)エーテル、ビス(p-β-メチル-δ-アミノフェニル)ベンゼン、ビス-p-(1,1-ジメチル-5-アミノ-ペンチル)ベンゼン、1-イソプロピル-2,4-m-フェニレンジアミン、m-キシリレンジアミン、p-キシリレンジアミン、ジ(p-アミノシクロヘキシル)メタン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプ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、デカメチレンジアミン、ジアミノプロピルテトラメチレン、3-メチルヘプタメチレンジアミン、4,4-ジメチルヘプタメチレンジアミン、2,11-ジアミノドデカン、1,2-ビス-3-アミノプロボキシエタン、2,2-ジメチルプロピレンジアミン、3-メトキシヘキサメチレンジアミン、2,5-ジメチルヘプタメチレンジアミン、3-メチルヘプタメチレンジアミン、5-メチルノナメチレンジアミン、2,17-ジアミノエイコサデカン、1,4-ジアミノシクロヘキサン、1,10-ジアミノ-1,10-ジメチルデカン、12-ジアミノオクタデカン、2,2-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、ピペラジン、HN(CHO(CHO(CH)NH、HN(CHS(CHNH、HN(CHN(CH(CHNH等が挙げられる。
-ポリアミドイミド樹脂-
ポリアミドイミド樹脂としては、繰り返し単位にイミド結合とアミド結合とを有する樹脂が挙げられる。
より具体的には、ポリアミドイミド樹脂は、酸無水物基を有する3価のカルボン酸化合物(トリカルボン酸ともいう)と、ジイソシアネート化合物又はジアミン化合物と、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。
ジイソシアネート化合物としては、3,3’-ジメチルビフェニル-4,4’-ジイソシアネート、2,2’-ジメチルビフェニル-4,4’-ジイソシアネート、ビフェニル-4,4’-ジイソシアネート、ビフェニル-3,3’-ジイソシアネート、ビフェニル-3,4’-ジイソシアネート、3,3’-ジエチルビフェニル-4,4’-ジイソシアネート、2,2’-ジエチルビフェニル-4,4’-ジイソシアネート、3,3’-ジメトキシビフェニル-4,4’-ジイソシアネート、2,2’-ジメトキシビフェニル-4,4’-ジイソシアネート、ナフタレン-1,5-ジイソシアネート、ナフタレン-2,6-ジイソシアネート等が挙げられる。
ジアミン化合物としては、上記のイソシアネートと同様の構造を有し、イソシアナト基の代わりにアミノ基を有する化合物が挙げられる。
-芳香族ポリエーテルケトン樹脂-
芳香族ポリエーテルケトン樹脂としては、例えば、ベンゼン環等の芳香環がエーテル結合及びケトン結合により直鎖状に結合した樹脂が挙げられる。
芳香族ポリエーテルケトン樹脂としては、例えば、エーテル結合とケトン結合とが交互に配置されたポリエーテルケトン(PEK)、エーテル結合、エーテル結合、及びケトン結合の順に配置されたポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、エーテル結合、ケトン結合、及びケトン結合の順に配置されたポリエーテルケトンケトン(PEKK)、エーテル結合、エーテル結合、ケトン結合、及びケトン結合の順に配置されたポリエーテルエーテルケトンケトン(PEEKK)、エステル結合を含むポリエーテルケトンエステル等が挙げられる。
無端ベルト全体に対する樹脂の含有量としては、例えば60質量%以上86質量%以下が挙げられ、66質量%以上82質量%以下が好ましく、70質量%以上76質量%以下がより好ましい。
(粒子)
無端ベルトは、平均一次粒子径が8nm以上20nm以下である粒子を含む。
粒子としては、特に限定されず、無機粒子、及び樹脂粒子が挙げられる。
目的とする導電経路に電流がより流れやすくなり、電圧が印加された時における局所放電がより抑制される観点から、粒子としては導電性粒子であることが好ましい。
導電性粒子としては、例えば、カーボンブラック、金属(例えばアルミニウムやニッケル等)、金属酸化物(例えば酸化イットリウム、酸化錫等)、イオン導電性物質(例えばチタン酸カリウム、LiCl等)などを含む粒子が挙げられ、無端ベルトに含まれる粗大粒子の割合をより少なくする観点から、これらの中でもカーボンブラックを含む粒子が好ましく挙げられる。
これら導電性粒子は、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
カーボンブラックとしては、例えば、ケッチェンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック(すなわちガスブラック)、アセチレンブラック、等が挙げられる。カーボンブラックとしては、表面が処理されたカーボンブラック(以下、「表面処理カーボンブラック」ともいう)を用いてもよい。
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。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℃)下で窒素酸化物又は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。
カーボンブラックは、後述するpH測定方法によって測定されるpHの値によって、塩基性カーボンブラック、又は酸性カーボンブラックに分けられる。
ここで、後述するpH測定方法によって測定されるpHの値が7以上となるカーボンブラックを塩基性カーボンブラックとする。
一方、後述するpH測定方法によって測定されるpHの値が7未満となるカーボンブラックを酸性カーボンブラックとする。
無端ベルト中における粒子の分散性が向上することにより無端ベルトに含まれる粗大粒子の割合が少なくなる観点から、カーボンブラックは塩基性カーボンブラックであることが好ましい。
なお、カーボンブラックのpHは、JIS Z8802(2011)規定のpH測定方法によって測定される値である。
粒子の平均一次粒子径は8nm以上20nm以下であり、無端ベルトに含まれる粗大粒子の割合がより少なくなる観点から、8nm以上13nm以下であることが好ましく、8nm以上11nm以下であることがより好ましく、8nm以上9nm以下であることが更に好ましい。
粒子の平均一次粒子径は、X線小角散乱(SAXS: Small-angle X-ray Scattering)測定により求められる値である。
X線小角散乱測定装置としては、例えば、株式会社リガク製のSmartLab、NANOPIXmini等が使用可能である。
以下に、粒子の平均一次粒子径の測定手順について説明する。
測定対象の粒子を含む無端ベルトから、シート状の測定サンプルを切り出し、厚み1mmのセルに充填し、カプトンフィルムで封止する。
測定サンプルに対してX線を下記条件で照射して二次元散乱像を得る。
測定は常温常圧下で5分間の積算を実施する。
-X線小角散乱測定条件-
・X線の波長:CuKα 1.5418Å
・qレンジ:0.02~2.00nm-1
得られた二次元散乱像を最大エントロピー法(MEM法)によって解析することで、体積基準の粒度分布を得る。測定される粒度分布を基にして、小径側から体積基準の篩下積算分布(以下、篩下体積積算分布とも称する。)を描く。篩下体積積算分布のうち、積算50%となる粒径(つまり、メジアン径)を平均一次粒子径とする。
-粒度分布-
・比(面積B/面積A)
X線小角散乱測定により求められる粒子の体積頻度分布における、粒径35nm以下の領域のグラフの面積Aに対する、粒径35nmを超える領域のグラフの面積Bの比(面積B/面積A)が0.3以下であり、無端ベルトに含まれる粗大粒子の割合がより少なくなる観点から、0.1以下であることが好ましく、0.07以下であることがより好ましく、0.05以下であることが更に好ましい。
比(面積B/面積A)の測定手順について以下に説明する。
まず、粒子の粒度分布をX線小角散乱測定によって得る。上述の粒子の平均一次粒子径の測定手順に記載した手順と同一の手順で体積基準の粒度分布を得る。測定される粒度分布を基にして、小径側から体積頻度分布を描く。体積頻度分布は、縦軸が頻度(単位:%)であり、横軸が粒径(単位:nm)のグラフとして得る。そして、得られた体積頻度分布における粒径35nm以下の領域のグラフの面積Aに対する、粒径35nmを超える領域のグラフの面積Bの比(面積B/面積A)を算出する。
・体積頻度分布における最大ピークの粒径
無端ベルトに含まれる粗大粒子の割合がより少なくなる観点から、上記グラフ(体積頻度分布)に含まれるピークの粒径のうち、最大ピークの粒径が最も小さいことが好ましい。
ここで、ピークの粒径、及び最大ピークの粒径を、グラフ(体積頻度分布)の一例である図2を用いて説明する。
ピークの粒径とは、グラフ(体積頻度分布)に含まれるピーク(図2中のP1、P2、及びP3)における粒径(図2中のS1、S2、及びS3)を意味する。
最大ピークの粒径とは、グラフ(体積頻度分布)に含まれるピークのうち、ピークにおける頻度の値が最大となるピーク(図2中のP1)における粒径(図2中のS1)を意味する。
ここで、グラフに含まれるピークとは、前後の測定値よりも頻度の値が大きい測定値を示す位置である。
無端ベルトに含まれる粗大粒子の割合が更に少なくなる観点から、最大ピークの平均一次粒子径が8nm以上20nm以下であることが好ましく、8nm以上15nm以下であることがより好ましく、8nm以上10nm以下であることが更に好ましい。
・篩下積算分布
X線小角散乱測定により求められる粒子の篩下体積積算分布における粒径35nm以下の粒子の割合が70体積%以上であり、80体積%以上であることが好ましく、90体積%以上であることがより好ましく、95体積%以上であることが更に好ましい。
篩下体積積算分布における粒径35nm以下の粒子の割合は以下の通り算出する。
既述の粒子の平均一次粒子径の測定手順と同様にして、篩下体積積算分布を描く。そして篩下体積積算分布のうち、粒径35nm以下の粒子の割合を算出する。
(その他の成分)
無端ベルトは、樹脂及び粒子のほかに、その他の成分を含んでもよい。
その他の成分としては、例えば、導電性粒子以外の導電剤、ベルトの強度向上のためのフィラー、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、耐熱老化防止剤等が挙げられる。
無端ベルトにその他の成分が含まれる場合、その他の成分の含有量は、無端ベルトの全質量に対して、0質量%超10質量%以下が好ましく、0質量%超5質量%以下がより好ましく、0質量%超1質量%以下が更に好ましい。
<無端ベルトの特性>
(層構造)
本実施形態に係る無端ベルトは単層型の無端ベルトである。
「単層」とは、その層内に積層による界面を有さないことをいう。具体的には、透過電子顕微鏡において断面を観察したときに積層による界面が確認されない状態をいう。
(無端ベルトの厚み)
厚みは、ベルトの機械的強度の観点から、60μm以上120μm以下であることが好ましく、80μm以上120μm以下であることがより好ましい。
なお、無端ベルトの厚みは、以下のようにして測定する。
即ち、無端ベルトの厚み方向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、測定対象の無端ベルトの厚みを10箇所測定し、この平均値を厚みとする。
<無端ベルトの製造方法>
本実施形態に係る単層型の無端ベルトの製造方法は、樹脂又は樹脂前駆体と、粗粒子と、を含む溶液を、高圧衝突型分散機により分散させて分散液を得る第1工程と、
円筒状の基材上に、分散液を塗布して塗膜を形成する第2工程と、
基材上に形成された塗膜を乾燥させる第3工程と、
乾燥した塗膜を加熱して樹脂皮膜を形成する第4工程と、
基材上に形成された樹脂皮膜を基材から剥離する第5工程と、を有する。
(第1工程)
第1工程は、樹脂又は樹脂前駆体と、粗粒子と、を含む溶液を、高圧衝突型分散機により分散させて分散液を得る工程である。
樹脂又は樹脂前駆体と、粗粒子と、を含む溶液を、高圧衝突型分散機により100MPa以上の圧力で2回以上分散させて分散液を得ることで、粗粒子に含まれる粗大粒子が解砕しやすくなる。そのため、無端ベルトに含まれる粗大粒子の割合が少なくなるため、粗大粒子を起点とする局所放電の発生が抑制される。
ここで、高圧衝突型分散機により溶液に加えられる圧力の値は、高圧衝突型分散機の設定値である。
-樹脂又は樹脂前駆体と、粗粒子と、を含む溶液-
第1工程において用いられる樹脂としては、既述の無端ベルトに含有される樹脂と同一の樹脂が適用される。
第1工程において用いられる樹脂前駆体とは、本実施形態に係る無端ベルトの製造方法に含まれる第1工程から第5工程を経ることで、無端ベルトに含有される樹脂となる化合物である。例えば、無端ベルトに含有される樹脂がポリイミド樹脂である場合、ポリアミック酸が樹脂前駆体に該当する。
粗粒子は、第1工程から第5工程を経ることで、本実施形態に係る無端ベルトに含まれる粒子となる。
粗粒子としては、例えば、キャボット製EMPEROR2000、MONARCH1500、オリオンエンジニアドカーボンズ製FW200、FW285等が挙げられる。
樹脂又は樹脂前駆体と、粗粒子と、を含む溶液は、有機溶剤を含有することが好ましい。
なお、有機溶剤の種類は特に限定されない。
-高圧衝突型分散機-
高圧衝突型分散機とは、加圧した原料同士を衝突させることで分散を行う装置である。
高圧衝突型分散機としては、例えば、ジーナス社製のジーナスPY、ナノマイザー社製ナノマイザー等が挙げられる。
(第2工程)
第2工程は、円筒状の基材上に、分散液を塗布して塗膜を形成する工程である。
円筒状の基材としては、例えば金属製のものが好適に用いられる。また、基材の表面にガラスコート、セラミックコート等を設けてもよく、シリコーン系、フッ素系等の剥離剤を塗布してもよい。
分散液を塗布する前に、分散液を脱泡する操作を実施してもよい。分散液を脱泡することで、塗布時の泡かみ及び塗膜の欠陥発生が抑制される。分散液を脱泡する方法としては、減圧状態にする方法、遠心分離する方法などが挙げられるが、減圧状態とする脱泡が簡便で脱泡能が大きいため適している。
円筒状の基材上に、分散液を塗布する方法としては、例えば、分散液をノズルから吐出させながら、回転する円筒状の基材上を回転軸方向に移動させることによって、円筒状の基材の外周面にらせん状に分散液を塗布する方法(らせん塗布方法)や、該らせん塗布方法の際に基材表面に吐出された分散液に対しブレードを押し当てながら回転軸方向に移動させる方法(ブレード塗布方法)、円筒状の基材を分散液に浸漬して引き上げる浸漬塗布法が挙げられる。
(第3工程)
第3工程は、基材上に形成された塗膜を乾燥させる工程である。
塗膜の乾燥は、例えば金型を回転させながら加熱して溶剤を揮発させることにより行う。金型を回転させなくても分散液が垂れ流れない状態になるまで塗膜を乾燥させることがよい。
第3工程は、例えば塗膜を100℃以上200℃以下の熱風によって乾燥させる工程があげられる。
第3工程を上記工程とすることで、塗膜中に含まれる粗粒子の凝集が抑制される。よって、無端ベルトに含まれる粗大粒子の割合が少なくなるため、粗大粒子を起点とする局所放電の発生が抑制される。
第3工程における塗膜の加熱温度は105℃以上170℃以下であることがより好ましく、110℃以上135℃以下であることが更に好ましい。
第3工程における塗膜の乾燥時間は10分間以上90分間以下であることがより好ましく、30分間以上70分間以下であることが更に好ましい。
(第4工程)
第4工程は、乾燥した塗膜を加熱して樹脂皮膜を形成する工程である。
第4工程では、第3工程における塗膜の加熱温度より高い温度で塗膜を加熱することが好ましい。これにより、塗膜に含まれる溶剤の揮発が促進される。また、樹脂前駆体の反応が進行しやすくなる(例えば、樹脂前駆体としてポリアミック酸を用いた場合、イミド化反応が進行しやすくなり、ポリイミド樹脂になりやすくなる)。

第4工程における加熱条件としては、例えば150℃以上450℃以下(好ましくは200℃以上350℃以下)で、20分間以上180分間以下加熱することが好ましい。
塗膜を加熱する際、加熱の最終温度に達する前に、温度を段階的、又は一定速度で徐々に上昇させて加熱することがよい。
ここで、樹脂前駆体としてポリアミック酸を用いた場合、加熱温度は、例えば用いた原料の種類によって異なり、機械的特性及び電気的特性の観点から、イミド化が完結する温度に設定することが好ましい。
(第5工程)
第5工程は、基材上に形成された樹脂皮膜を基材から剥離する工程である。
樹脂皮膜を基材から剥離する方法は特に限定されず、公知の方法が適用される。
樹脂皮膜を基材から剥離する方法としては、例えば、基材を手で抜き取る方法、基材と樹脂皮膜との間をエアブローした後、基材を抜き取る方法などが挙げられる。
以上の工程を経て単層型の無端ベルトが製造される。
なお、第5工程の後、基材から剥離された樹脂皮膜を任意の幅に切断して無端ベルトを得てもよい(切断工程)。
<無端ベルトの用途>
本実施形態に係る無端ベルトの用途としては、特に限定されないが、例えば、画像形成装置における、中間転写ベルト、定着ベルト、用紙搬送ベルト等が挙げられる。
なお、本実施形態に係る無端ベルト上に、離型層を設けたベルト、又は弾性層及び離型層を順次設けたベルトを、中間転写ベルト、定着ベルト、用紙搬送ベルト等として適用してもよい。
本実施形態に係る無端ベルトは、中間転写ベルトとして用いることが好ましい。
本実施形態に係る無端ベルトは、電圧が印加された時における局所放電が抑制されるため、中間転写ベルトとして用いることで転写不良が抑制されやすくなる。
以下に、本実施形態に係る無端ベルトを中間転写ベルトとして用いた転写装置、及び画像形成装置について説明する。
<転写装置、画像形成装置>
本実施形態に係る転写装置は、中間転写体(すなわち、中間転写ベルト)と、像保持体の表面に形成されたトナー像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を備え、中間転写体として前述の無端ベルトを用いる。
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を収容し、前記現像剤により、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転写装置と、を備え、転写装置として前述の転写装置を用いる。
以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例について図面を参照しつつ説明する。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示した概略構成図である。
なお、中間転写ベルトとして前述の無端ベルトが適用されている。
また、本実施形態に係る画像形成装置において、例えば、転写装置を少なくとも含む部分が、画像形成装置に対して着脱されるカートリッジ構造(プロセスカートリッジ)であってもよい。
本実施形態に係る画像形成装置100は、図1に示すように、例えば、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kと、各画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト15に順次転写(一次転写)させる一次転写部10(つまり、一次転写領域)と、中間転写ベルト15上に転写された重畳トナー像を記録媒体である用紙Kに一括転写(二次転写)させる二次転写部20(つまり、二次転写領域)と、二次転写された画像を用紙K(記録媒体の一例)上に定着させる定着装置60と、を備えている。また、画像形成装置100は、各装置(各部)の動作を制御する制御部40を有している。
画像形成装置100の各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、表面に形成されるトナー像を保持する像保持体の一例として、矢印A方向に回転する感光体11(像保持体の一例)を備えている。
感光体11の周囲には、帯電装置の一例として、感光体11を帯電させる帯電器12が設けられ、静電潜像形成装置の一例として、感光体11上に静電潜像を書込むレーザ露光器13(図中露光ビームを符号Bmで示す)が設けられている。
また、感光体11の周囲には、現像装置の一例として、各色成分トナーが収容されて感光体11上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器14が設けられ、感光体11上に形成された各色成分トナー像を一次転写部10にて中間転写ベルト15に転写する一次転写ロール16が設けられている。
更に、感光体11の周囲には、感光体11上の残留トナーが除去される感光体クリーナ17が設けられ、帯電器12、レーザ露光器13、現像器14、一次転写ロール16及び感光体クリーナ17の電子写真用デバイスが感光体11の回転方向に沿って順次配設されている。これらの画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、中間転写ベルト15の上流側から、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の順に、略直線状に配置されている。
中間転写体である中間転写ベルト15は、体積抵抗率が例えば1×10Ωcm以上1×1014Ωcm以下となるように形成されており、その厚みは、例えば0.1mm程度に構成されている。
中間転写ベルト15は、各種ロールによって図1に示すB方向に目的に合わせた速度で循環駆動(回転)されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ(不図示)により駆動されて中間転写ベルト15を回転させる駆動ロール31、各感光体11の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト15を支持する支持ロール32、中間転写ベルト15に対して張力を与えると共に中間転写ベルト15の蛇行を防止する補正ロールとして機能する張力付与ロール33、二次転写部20に設けられる背面ロール25、中間転写ベルト15上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニング背面ロール34を有している。
一次転写部10は、中間転写ベルト15を挟んで感光体11に対向して配置される一次転写ロール16で構成されている。そして、一次転写ロール16は中間転写ベルト15を挟んで感光体11に圧接配置され、更に一次転写ロール16にはトナーの帯電極性(マイナス極性とする。以下同様。)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体11上のトナー像が中間転写ベルト15に順次、静電吸引され、中間転写ベルト15上において重畳されたトナー像が形成されるようになっている。
二次転写部20は、背面ロール25と、中間転写ベルト15のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール22と、を備えて構成されている。
背面ロール25は、表面抵抗率が1×10Ω/□以上1×1010Ω/□以下となるように形成され、硬度は、例えば、70°(アスカーC:高分子計器社製、以下同様。)に設定される。この背面ロール25は、中間転写ベルト15の裏面側に配置されて二次転写ロール22の対向電極を構成し、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール26が接触配置されている。
一方、二次転写ロール22は、体積抵抗率が107.5Ωcm以上108.5Ωcm以下の円筒ロールである。そして、二次転写ロール22は中間転写ベルト15を挟んで背面ロール25に圧接配置され、更に二次転写ロール22は接地されて背面ロール25との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部20に搬送される用紙K上にトナー像を二次転写する。
なお、二次転写部20における用紙Kの搬送速度としては、例えば50mm/s以上60mm/s以下の範囲が挙げられる。
また、中間転写ベルト15の二次転写部20の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト15上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト15の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ35が接離自在に設けられている。
なお、中間転写ベルト15、一次転写部10(一次転写ロール16)、及び二次転写部20(二次転写ロール22)が、転写装置の一例に該当する。
一方、イエローの画像形成ユニット1Yの上流側には、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)42が配設されている。また、黒の画像形成ユニット1Kの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ43が配設されている。この基準センサ42は、中間転写ベルト15の裏側に設けられたマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部40からの指示により、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは画像形成を開始するように構成されている。
更に、本実施形態に係る画像形成装置では、用紙Kを搬送する搬送手段として、用紙Kを収容する用紙収容部50、この用紙収容部50に集積された用紙Kを予め定められたタイミングで取り出して搬送する給紙ロール51、給紙ロール51により繰り出された用紙Kを搬送する搬送ロール52、搬送ロール52により搬送された用紙Kを二次転写部20へと送り込む搬送ガイド53、二次転写ロール22により二次転写された後に搬送される用紙Kを定着装置60へと搬送する搬送ベルト55、用紙Kを定着装置60に導く定着入口ガイド56を備えている。
次に、本実施形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。
本実施形態に係る画像形成装置では、図示しない画像読取装置や図示しないパーソナルコンピュータ(PC)等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置により画像処理が施された後、画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって作像作業が実行される。
画像処理装置では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Y、M、C、Kの4色の色材階調データに変換され、レーザ露光器13に出力される。
レーザ露光器13では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームBmを画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各々の感光体11に照射している。画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各感光体11では、帯電器12によって表面が帯電された後、このレーザ露光器13によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって、Y、M、C、Kの各色のトナー像として現像される。
画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの感光体11上に形成されたトナー像は、各感光体11と中間転写ベルト15とが接触する一次転写部10において、中間転写ベルト15上に転写される。より具体的には、一次転写部10において、一次転写ロール16により中間転写ベルト15の基材に対しトナーの帯電極性(マイナス極性)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が付加され、トナー像を中間転写ベルト15の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。
トナー像が中間転写ベルト15の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト15は移動してトナー像が二次転写部20に搬送される。トナー像が二次転写部20に搬送されると、搬送手段では、トナー像が二次転写部20に搬送されるタイミングに合わせて給紙ロール51が回転し、用紙収容部50から目的とするサイズの用紙Kが供給される。給紙ロール51により供給された用紙Kは、搬送ロール52により搬送され、搬送ガイド53を経て二次転写部20に到達する。この二次転写部20に到達する前に、用紙Kは一旦停止され、トナー像が保持された中間転写ベルト15の移動タイミングに合わせて位置合わせロール(不図示)が回転することで、用紙Kの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。例えば、用紙Kとしてエンボス紙等の表面に凹凸を有する紙を用いた場合であっても、用紙Kへの良好な転写性が得られる。
二次転写部20では、中間転写ベルト15を介して、二次転写ロール22が背面ロール25に加圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Kは、中間転写ベルト15と二次転写ロール22との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール26からトナーの帯電極性(マイナス極性)と同極性の電圧(二次転写バイアス)が印加されると、二次転写ロール22と背面ロール25との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト15上に保持された未定着トナー像は、二次転写ロール22と背面ロール25とによって加圧される二次転写部20において、用紙K上に一括して静電転写される。
その後、トナー像が静電転写された用紙Kは、二次転写ロール22によって中間転写ベルト15から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール22の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト55へと搬送される。搬送ベルト55では、定着装置60における最適な搬送速度に合わせて、用紙Kを定着装置60まで搬送する。定着装置60に搬送された用紙K上の未定着トナー像は、定着装置60によって熱及び圧力で定着処理を受けることで用紙K上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Kは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙収容部(不図示)に搬送される。
一方、用紙Kへの転写が終了した後、中間転写ベルト15上に残った残留トナーは、中間転写ベルト15の回転に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニング背面ロール34及び中間転写ベルトクリーナ35によって中間転写ベルト15上から除去される。
以上、本実施形態について説明したが、上記実施の形態に限定的に解釈されるものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「部」及び「%」はすべて質量基準である。
<実施例1>
(第1工程)
樹脂又は樹脂前駆体と、粗粒子と、を含む溶液(以下、特定溶液とも称する)として、樹脂又は樹脂前駆体を含む溶液であるポリイミドワニス(JFEケミカル製、JIV300R、固形分率が18質量%)のポリアミック酸の固形分100質量部に対し、粗粒子として塩基性カーボンブラック(キャボット製、EMPEROR2000、平均一次粒子径9nm)11質量部を添加した特定溶液を準備した。準備した特定溶液を高圧衝突型分散機により分散させて分散液を得た。
(第2工程)
円筒状の基材として外径366mm、長さ600mmのアルミニウム製円筒体を用意した。円筒体の外周面にディスペンサーを介して、500mmの幅で塗布液Aを厚さ80μmとなるよう吐出した。
(第3工程)
塗膜が形成された円筒体を水平にしたまま、110℃で67分間、塗膜を加熱乾燥した。
(第4工程)
乾燥した塗膜を最高温度が320℃となるように120分加熱することで樹脂皮膜を形成した。
(第5工程)
基材を手で抜き取ることで、樹脂皮膜を基材から剥離した。
(切断工程)
樹脂皮膜の軸方向中央部を363mmの幅にカットし、無端ベルトを得た。
<実施例2>
第1工程における粗粒子を酸性カーボンブラック(キャボット製、MONARCH1500、平均一次粒子径9nm)に変え、樹脂固形分(ポリアミック酸)100質量部に対する粗粒子(酸性カーボンブラック)の添加量を9質量部とした特定溶液を準備する以外は、実施例1と同様にして無端ベルトを得た。
<実施例3>
第1工程における粗粒子を酸性カーボンブラック(オリオン・エンジニアドカーボンズ製、FW200、平均一次粒子径13nm)に変え、樹脂固形分(ポリアミック酸)100質量部に対する粗粒子(酸性カーボンブラック)の添加量を20質量部とした特定溶液を準備する以外は、実施例1と同様にして無端ベルトを得た。
<実施例4>
実施例3における樹脂固形分(ポリアミック酸)100質量部に対する粗粒子の添加量を24質量部とした以外は、実施例3と同様にして無端ベルトを得た。
<実施例5>
第1工程における樹脂又は樹脂前駆体を含む溶液を、ポリアミドイミドワニス(昭和電工製、HPC9000F、固形分率21%)に変更し、樹脂固形分(ポリアミドイミド樹脂)100質量部に対する粗粒子(塩基性カーボンブラック)の添加量を9質量部とした特定溶液を準備した以外は実施例1と同様にして無端ベルトを得た。
<実施例6>
第1工程における粗粒子を金ナノ粒子(Sigma-Aldrich製、900473、平均一次粒子径10nm)に変え、樹脂固形分(ポリアミック酸)100質量部に対する粗粒子(金ナノ粒子)の添加量を10質量部とした特定溶液を準備する以外は、実施例1と同様にして無端ベルトを得た。
<実施例7>
第1工程における粗粒子を酸性カーボンブラック(オリオン・エンジニアドカーボンズ製、FW200、平均一次粒子径13nm)に変え、樹脂固形分(ポリアミック酸)100質量部に対する粗粒子(酸性カーボンブラック)の添加量を22質量部とした特定溶液を準備する以外は、実施例1と同様にして無端ベルトを得た。
<実施例8>
第1工程における粗粒子を酸性カーボンブラック(オリオン・エンジニアドカーボンズ製、SpecialBlack6(SB6)、平均一次粒子径17nm)に変え、樹脂固形分(ポリアミック酸)100質量部に対する粗粒子(酸性カーボンブラック)の添加量を22質量部とした特定溶液を準備する以外は、実施例1と同様にして無端ベルトを得た。
<実施例9>
実施例8における樹脂固形分(ポリアミック酸)100質量部に対する粗粒子の添加量を24質量部とした以外は、実施例8と同様にして無端ベルトを得た。
<実施例10>
樹脂固形分(ポリアミック酸)100質量部に対する粗粒子(塩基性カーボンブラック)の添加量を10質量部とした特定溶液を準備する以外は、実施例1と同様にして無端ベルトを得た。
<実施例11>
第1工程における粗粒子を酸性カーボンブラック(オリオン・エンジニアドカーボンズ製、FW200、平均一次粒子径13nm)に変え、樹脂固形分(ポリアミック酸)100質量部に対する粗粒子(酸性カーボンブラック)の添加量を19質量部とした特定溶液を準備する以外は、実施例1と同様にして無端ベルトを得た。
<比較例1>
第1工程における粗粒子を酸性カーボンブラック(オリオン・エンジニアドカーボンズ製、SpecialBlack4(SB4)、平均一次粒子径25nm)に変え、樹脂固形分(ポリアミック酸)100質量部に対する粗粒子(酸性カーボンブラック)の添加量を30質量部とした特定溶液を準備する以外は、実施例1と同様にして無端ベルトを得た。
<比較例2>
第1工程における樹脂又は樹脂前駆体を含む溶液を、ポリエーテスルホン(ソルベイ社製、ベラデル3100)を固形分率が18質量%となるように調液したポリエーテスルホンワニスに変更し、樹脂固形分(ポリエーテスルホン)100質量部に対する粗粒子(塩基性カーボンブラック)の添加量を9質量部とした特定溶液を準備する以外は実施例1と同様にして無端ベルトを得た。
<比較例3>
第1工程における粗粒子を金属酸化物:酸化インジウムスズ(Sigma-Aldrich製、790346、平均一次粒子径30nm)に変え、樹脂固形分(ポリアミック酸)100質量部に対する粗粒子(金属酸化物)の添加量を30質量部とした特定溶液を準備する以外は、実施例1と同様にして無端ベルトを得た。
<比較例4>
比較例1における樹脂固形分(ポリアミック酸)100質量部に対する粗粒子の添加量を25質量部とした以外は、比較例1と同様にして無端ベルトを得た。
<評価>
(粒度分布の測定)
各例で得られた無端ベルトについて、既述の手順に従って、粒子の体積頻度分布、及び篩下体積積算分布を得た。
得られた体積頻度分布から、既述の手順に従って、「比(面積B/面積A)」、「グラフに含まれるピークの粒径」、及び「最大ピークの粒径」を算出した。
また、得られた篩下体積積算分布から、既述の手順に従って、「粒径35nm以下の粒子の割合」を算出した。
(局所放電抑制効果の評価)
本実施形態に係る無端ベルトにおいて、ベルト外周面と60μmの間隔を設けた位置に電極を配置し、前記電極に電圧印加し、電圧が1300Vに達してから1秒間の積算放電量(以下、単に「放電量」とも称する)を測定した。下記評価基準により局所放電抑制効果の評価を行った。
ここで、無端ベルトに電圧を印加した場合において、無端ベルトの表面との間に隙間がある電極に対して電流が流れる場合、無端ベルトからの局所放電が原因となる。そのため、測定される電流値の値が低いほど、無端ベルトからの局所放電が抑制されていることを示す。
-評価基準-
A:放電量が110μC未満である。
B:放電量が110μC以上150μC未満である。
C:放電量が150μC以上300μC未満である。
D:放電量が300μC以上である。
(無端ベルトの評価)
-凹凸紙への転写性評価-
各例で得られた無端ベルトを中間転写ベルトとして、富士フイルムビジネスイノベーション社製「DocuColor-7171Pの改造機(すなわち、中間転写ベルトを取り付けたのち、クリーニングブレードをベルト膜厚に合わせ調整を行った改造機)」に組み込み、温度22℃湿度55%RHの環境下、かつ、二次転写領域における記録媒体の搬送速度が366mm/sである条件下おいて、凹凸紙(レザック66、204gsm)にBlue色ベタ画像を形成し、凹部の白抜けを目視評価した。
-評価基準-
A:白抜け未発生
B:若干の色変動発生
C:明確な色変動発生はないが、基準Bよりも色変動発生
D:明確な色変動、白抜け発生
表中の略称について以下に示す。
・CB:カーボンブラック
上記結果から、本実施例の無端ベルトは、電圧が印加された時における局所放電が抑制されていることがわかる。
1Y,1M,1C,1K 画像形成ユニット
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
K 用紙

Claims (11)

  1. 樹脂と、
    平均一次粒子径が8nm以上20nm以下である粒子と、を含み、
    X線小角散乱測定により求められる前記粒子の体積頻度分布における、粒径35nm以下の領域のグラフの面積Aに対する、粒径35nmを超える領域のグラフの面積Bの比(面積B/面積A)が0.3以下である無端ベルト。
  2. 前記樹脂がポリイミド樹脂を含む請求項1に記載の無端ベルト。
  3. 前記比(面積B/面積A)が0以上0.05以下である請求項1又は請求項2に記載の無端ベルト。
  4. 前記粒子が導電性粒子である請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の無端ベルト。
  5. 前記導電性粒子がカーボンブラックを含む請求項4に記載の無端ベルト。
  6. 前記カーボンブラックが塩基性カーボンブラックである請求項5に記載の無端ベルト。
  7. 前記グラフに含まれるピークの粒径のうち、最大ピークの粒径が最も小さい請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の無端ベルト。
  8. 前記最大ピークの粒径が8nm以上20nm以下である請求項7に記載の無端ベルト。
  9. 樹脂と、
    平均一次粒子径が8nm以上20nm以下である粒子と、を含み、
    X線小角散乱測定により求められる前記粒子の篩下体積積算分布における粒径35nm以下の前記粒子の割合が70体積%以上である単層型の無端ベルト。
  10. 請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の無端ベルトである中間転写体と、
    像保持体の表面に形成されたトナー像を前記中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、
    前記中間転写体の表面に転写された前記トナー像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、
    を備える転写装置。
  11. 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を収容し、前記現像剤により、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10に記載の転写装置と、
    を備える画像形成装置。
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