JP2023172549A - Resin member and image forming apparatus - Google Patents

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JP2023172549A JP2022084443A JP2022084443A JP2023172549A JP 2023172549 A JP2023172549 A JP 2023172549A JP 2022084443 A JP2022084443 A JP 2022084443A JP 2022084443 A JP2022084443 A JP 2022084443A JP 2023172549 A JP2023172549 A JP 2023172549A
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めぐみ 内野
Megumi Uchino
幸二 佐藤
Koji Sato
洋史 冨永
Hiroshi Tominaga
憲 岡野
Ken Okano
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Abstract

To provide a resin member that can achieve both prevention of a reduction in electric resistance and prevention of molding failure.SOLUTION: A resin member is used for an electrophotographic image forming apparatus. The resin member contains thermoplastic resin and carbon black. The thermoplastic resin contains polyether ether ketone resin and second resin different from the polyether ether ketone resin. A value of the structure volume of the carbon black is 50-250 nm2 ml/100 g. The content ratio of the carbon black in the resin member is 19.0-30.0 mass%. The content ratio of the second resin in the thermoplastic resin is 16.0 mass% or more. A temperature-falling crystallization temperature of the resin member measured in differential scanning calorimetry is 299.0°C or more.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置において用いられる樹脂部材及び中間転写ベルトとして該樹脂部材を備える画像形成装置に関する。 The present disclosure relates to a resin member used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine using an electrophotographic method or an electrostatic recording method, and an image forming apparatus equipped with the resin member as an intermediate transfer belt.

電子写真方式の画像形成装置としては、トナー像を転写材に転写する方法として、感光体上に形成したトナー像をベルト状の中間転写ベルトの上に一次転写したのちに、該トナー像を転写材上に二次転写する中間転写方式を用いるものがある。 In an electrophotographic image forming apparatus, the method of transferring a toner image onto a transfer material is to primarily transfer the toner image formed on a photoreceptor onto a belt-like intermediate transfer belt, and then transfer the toner image. Some use an intermediate transfer method that performs secondary transfer onto a material.

上記中間転写ベルトに用いられる電子写真用ベルトは、感光体表面のトナー像を正確に静電的に転写材上に転写するために、半導電性領域の体積抵抗率を有することに加えて、該部材の場所による体積抵抗率のバラツキが小さいことが好ましい。そのため、画像形成に関わる面内が実質的に均一であることが求められている。中間転写ベルトの電気抵抗値としては、例えば、体積抵抗率が1×10~1×1013Ω・cm、表面抵抗率が1×10~1×1015Ω/□の範囲内に調整したものが多く使用される。電気抵抗値の目標範囲は、中間転写ベルトが使用される画像形成装置の転写部構成やトナー粒子の帯電特性に合わせて最適な範囲が選択される。 In order to accurately electrostatically transfer the toner image on the surface of the photoreceptor onto the transfer material, the electrophotographic belt used as the intermediate transfer belt has a volume resistivity in a semiconductive region, and It is preferable that the variation in volume resistivity depending on the location of the member is small. Therefore, it is required that the plane involved in image formation be substantially uniform. The electrical resistance value of the intermediate transfer belt is adjusted to, for example, a volume resistivity of 1×10 8 to 1×10 13 Ω・cm and a surface resistivity of 1×10 9 to 1×10 15 Ω/□. are often used. As the target range of the electrical resistance value, an optimum range is selected according to the configuration of the transfer section of the image forming apparatus in which the intermediate transfer belt is used and the charging characteristics of the toner particles.

特許文献1には、導電性フィラーを含むポリエーテルエーテルケトン(PEEK)を管状フィルムに押出し、次いで軸方向と直角方向に切断して得られるベルトが開示されている。また、ベルト各部の体積電気抵抗値が10~1017Ω・cmであることが開示されている。 Patent Document 1 discloses a belt obtained by extruding polyetheretherketone (PEEK) containing a conductive filler into a tubular film and then cutting the film in a direction perpendicular to the axial direction. Further, it is disclosed that the volume electrical resistance value of each part of the belt is 10 8 to 10 17 Ω·cm.

特開平06-254941号公報Japanese Patent Application Publication No. 06-254941

しかしながら、導電性フィラーを用いて導電性を発現させている電子写真用ベルトについては、長期間にわたって電子写真画像の形成に供することで、電気抵抗が低下する場合がある。
さらに、導電性フィラーを含有させた中間転写ベルトにおいて、円筒ベルト成形時にベルトの厚みが不安定となって成形不良が生じる場合があることもわかってきた。
本開示の一態様は、電気抵抗の低下の抑制と成形不良の抑制を両立できる樹脂部材に向けたものである。また、本開示は、中間転写ベルトとして該樹脂部材を備えた画像形成装置に向けたものである。
However, when an electrophotographic belt is made to exhibit electrical conductivity using a conductive filler, its electrical resistance may decrease if it is used for forming an electrophotographic image over a long period of time.
Furthermore, it has been found that in intermediate transfer belts containing conductive fillers, the thickness of the belt becomes unstable during molding into a cylindrical belt, resulting in molding defects.
One aspect of the present disclosure is directed to a resin member that can both suppress a decrease in electrical resistance and suppress molding defects. Further, the present disclosure is directed to an image forming apparatus including the resin member as an intermediate transfer belt.

本開示の一態様によれば、
電子写真画像形成装置に用いる樹脂部材であって、
該樹脂部材は、熱可塑性樹脂及びカーボンブラックを含有し、
該熱可塑性樹脂は、第一の樹脂と、該第一の樹脂とは異なる第二の樹脂を含み、
該第一の樹脂は、ポリエーテルエーテルケトンであり、
該カーボンブラックのストラクチャー体積の値が、50~250nm・ml/100gであり、
該樹脂部材中の該カーボンブラックの含有割合が、19.0~30.0質量%であり、
該熱可塑性樹脂中の該第二の樹脂の含有割合が、16.0質量%以上であり、
示走査熱量測定において測定される該樹脂部材の降温結晶化温度が、299.0℃以上である、樹脂部材が提供される。
According to one aspect of the present disclosure,
A resin member used in an electrophotographic image forming apparatus,
The resin member contains a thermoplastic resin and carbon black,
The thermoplastic resin includes a first resin and a second resin different from the first resin,
The first resin is polyetheretherketone,
The structure volume value of the carbon black is 50 to 250 nm 2 ml/100 g,
The content ratio of the carbon black in the resin member is 19.0 to 30.0% by mass,
The content rate of the second resin in the thermoplastic resin is 16.0% by mass or more,
A resin member is provided, in which the cooling crystallization temperature of the resin member measured in differential scanning calorimetry is 299.0° C. or higher.

本開示の他の態様によれば、
未定着のトナー像を担持する第1の像担持体と、
該第1の像担持体の上に形成された該トナー像が一次転写される中間転写ベルトと、
該中間転写ベルトの上に一次転写された該トナー像を第2の像担持体の上に二次転写させるための二次転写手段と、
を備え、
該中間転写ベルトが、上記樹脂部材である画像形成装置が提供される。
According to other aspects of the disclosure:
a first image carrier carrying an unfixed toner image;
an intermediate transfer belt to which the toner image formed on the first image carrier is primarily transferred;
a secondary transfer means for secondarily transferring the toner image primarily transferred onto the intermediate transfer belt onto a second image carrier;
Equipped with
An image forming apparatus is provided in which the intermediate transfer belt is the resin member described above.

本開示によれば、電気抵抗の低下の抑制と成形不良の抑制を両立できる樹脂部材を提供できる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a resin member that can both suppress a decrease in electrical resistance and suppress molding defects.

電子写真用ベルトを中間転写ベルトとして用いた画像形成装置の断面の模式図Schematic diagram of a cross section of an image forming apparatus using an electrophotographic belt as an intermediate transfer belt 電子写真用ベルトの厚み測定箇所の模式図Schematic diagram of the thickness measurement point of an electrophotographic belt

本開示において、数値範囲を表す「XX以上YY以下」や「XX~YY」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。数値範囲が段階的に記載されている場合、各数値範囲の上限及び下限は任意に組み合わせることができる。 In the present disclosure, the descriptions of "XX to YY" and "XX to YY" expressing a numerical range mean a numerical range including the lower limit and upper limit, which are the endpoints, unless otherwise specified. When numerical ranges are described in stages, the upper and lower limits of each numerical range can be arbitrarily combined.

以下、本開示に係る樹脂部材の一例としての電子写真用ベルト、電子写真用ベルトの製造方法、及び電子写真画像形成装置(以下、単に「画像形成装置」ともいう)を図面に則して説明する。 Hereinafter, an electrophotographic belt as an example of a resin member according to the present disclosure, a method for manufacturing the electrophotographic belt, and an electrophotographic image forming apparatus (hereinafter also simply referred to as "image forming apparatus") will be described with reference to the drawings. do.

1.画像形成装置
まず、本開示の一態様に係る、エンドレス形状を有する電子写真用ベルトを中間転写ベルトとして用いた画像形成装置の一実施形態について説明する。図1は、本実施形態の画像形成装置100の概略断面図である。本実施形態の画像形成装置100は、電子写真方式を用いてフルカラー画像を形成することが可能な、中間転写方式を採用したタンデム型のカラーレーザープリンタである。
1. Image Forming Apparatus First, an embodiment of an image forming apparatus according to one aspect of the present disclosure using an electrophotographic belt having an endless shape as an intermediate transfer belt will be described. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus 100 of this embodiment. The image forming apparatus 100 of this embodiment is a tandem color laser printer that employs an intermediate transfer method and is capable of forming full-color images using an electrophotographic method.

画像形成装置100は、複数の画像形成部として第1、第2、第3、第4の画像形成部PY、PM、PC、PKを有する。これら第1、第2、第3、第4の画像形成部PY、PM、PC、PKは、後述する中間転写ベルト7の平坦部分(画像転写面)の移動方向に沿ってこの順に配置されている。第1、第2、第3、第4の画像形成部PY、PM、PC、PKにおける同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用の要素であることを表す符号の末尾のY、M、C、Kを省略して総括的に説明することがある。本実施形態では、画像形成部Pは、後述する感光ドラム1、帯電ローラ2、露光装置3、現像装置4、一次転写ローラ5を有して構成される。 The image forming apparatus 100 includes first, second, third, and fourth image forming sections PY, PM, PC, and PK as a plurality of image forming sections. These first, second, third, and fourth image forming units PY, PM, PC, and PK are arranged in this order along the moving direction of a flat portion (image transfer surface) of the intermediate transfer belt 7, which will be described later. There is. For elements having the same or corresponding functions or configurations in the first, second, third, and fourth image forming units PY, PM, PC, and PK, a code indicating that the element is for one of the colors is used. In some cases, the suffixes Y, M, C, and K may be omitted to provide a comprehensive explanation. In this embodiment, the image forming section P includes a photosensitive drum 1, a charging roller 2, an exposure device 3, a developing device 4, and a primary transfer roller 5, which will be described later.

画像形成部Pは、未定着のトナー像を担持する像担持体(第1の像担持体)としてのドラム型(円筒状)の感光体(電子写真感光体)である感光ドラム1を有する。感光ドラム
1は、例えば、基体としてのアルミニウム製のシリンダーの上に、電荷発生層、電荷輸送層及び表面保護層を順に積層して形成したものである。
感光ドラム1は、図中矢印R1方向(反時計回り)に回転駆動される。回転する感光ドラム1の表面は、帯電手段としてのローラ状の帯電部材である帯電ローラ2によって、所定の極性(本実施形態では負極性)の所定の電位に一様に帯電処理される。帯電工程時に、帯電ローラ2には、負極性の直流成分を含む所定の帯電バイアス(帯電電圧)が印加される。帯電処理された感光ドラム1の表面は、露光手段としての露光装置(レーザースキャナー)3によって画像情報に応じて走査露光され、感光ドラム1上に静電像(静電潜像)が形成される。
The image forming section P includes a photosensitive drum 1 that is a drum-shaped (cylindrical) photosensitive member (electrophotographic photosensitive member) and serves as an image carrier (first image carrier) that carries an unfixed toner image. The photosensitive drum 1 is, for example, formed by laminating a charge generation layer, a charge transport layer, and a surface protection layer in this order on an aluminum cylinder as a base.
The photosensitive drum 1 is rotationally driven in the direction of arrow R1 (counterclockwise) in the figure. The surface of the rotating photosensitive drum 1 is uniformly charged to a predetermined potential of a predetermined polarity (negative polarity in this embodiment) by a charging roller 2, which is a roller-shaped charging member serving as a charging means. During the charging process, a predetermined charging bias (charging voltage) containing a negative direct current component is applied to the charging roller 2. The charged surface of the photosensitive drum 1 is scanned and exposed according to image information by an exposure device (laser scanner) 3 serving as an exposure means, and an electrostatic image (electrostatic latent image) is formed on the photosensitive drum 1. .

感光ドラム1上に形成された静電像は、現像手段としての現像装置4によって現像剤としてのトナーが供給されて現像(可視化)され、感光ドラム1上に未定着のトナー像(現像剤像)が形成される。現像工程時に、現像装置4が備える現像剤担持体としての現像ローラ4aには、負極性の直流成分を含む所定の現像バイアス(現像電圧)が印加される。本実施形態では、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム1上の露光部(イメージ部)に、感光ドラム1の帯電極性と同極性(本実施形態では負極性)に帯電したトナーが付着する。 The electrostatic image formed on the photosensitive drum 1 is developed (visualized) by supplying toner as a developer by a developing device 4 serving as a developing means, and an unfixed toner image (developer image) is formed on the photosensitive drum 1. ) is formed. During the development process, a predetermined development bias (development voltage) containing a negative polarity DC component is applied to the development roller 4a as a developer carrier included in the development device 4. In this embodiment, the exposed area (image area) on the photosensitive drum 1, whose absolute value has decreased by being exposed to light after being uniformly charged, has the same polarity as the charged polarity of the photosensitive drum 1 (in this embodiment). Toner charged to a negative polarity (negative polarity) adheres to the toner.

4個の感光ドラム1と対向するように、中間転写ベルトとしての無端状のベルト(エンドレスベルト)で構成された中間転写ベルト7が配置されている。中間転写ベルト7は、複数の張架ローラとしての駆動ローラ71、テンションローラ72及び二次転写対向ローラ73に掛け渡されて所定の張力で張架されている。中間転写ベルト7は、駆動ローラ71が回転駆動されることで、感光ドラム1と接触して図中矢印R2方向(時計回り)に回転(周回移動)する。
中間転写ベルト7の内周面側には、各感光ドラム1に対応して、一次転写手段としてのローラ状の一次転写部材である一次転写ローラ5が配置されている。一次転写ローラ5は、中間転写ベルト7を介して感光ドラム1に向けて押圧され、感光ドラム1と中間転写ベルト7とが接触する一次転写部(一次転写ニップ)Tを形成する。上述のように感光ドラム1上に形成された未定着のトナー像は、一次転写部Tにおいて、一次転写ローラ5の作用によって、回転している中間転写ベルト7上に一次転写される。
一次転写工程時に、一次転写ローラ5には、トナーの正規の帯電極性(現像工程時の帯電極性)とは逆極性(本実施形態では正極性)の直流電圧である一次転写バイアス(一次転写電圧)が印加される。一次転写ローラ5は、金属製の回転軸と、回転軸の外周面に形成される弾性層によって構成され、所望の抵抗値に調整されたものがしばしば用いられるが、材質がSUM(硫黄及び硫黄複合快削鋼)或いはSUS(ステンレス鋼)等で、スラスト方向にストレートの形状である金属ローラで構成されていてもよい。
An intermediate transfer belt 7, which is an endless belt, is arranged so as to face the four photosensitive drums 1. The intermediate transfer belt 7 is stretched around a plurality of tension rollers, such as a drive roller 71, a tension roller 72, and a secondary transfer opposing roller 73, with a predetermined tension. The intermediate transfer belt 7 contacts the photosensitive drum 1 and rotates (circularly moves) in the direction of arrow R2 (clockwise) in the figure as the drive roller 71 is rotationally driven.
On the inner peripheral surface side of the intermediate transfer belt 7, a primary transfer roller 5, which is a roller-shaped primary transfer member serving as a primary transfer means, is arranged corresponding to each photosensitive drum 1. The primary transfer roller 5 is pressed toward the photosensitive drum 1 via the intermediate transfer belt 7, and forms a primary transfer portion (primary transfer nip) T where the photosensitive drum 1 and the intermediate transfer belt 7 are in contact. The unfixed toner image formed on the photosensitive drum 1 as described above is primarily transferred onto the rotating intermediate transfer belt 7 by the action of the primary transfer roller 5 in the primary transfer portion T.
During the primary transfer process, the primary transfer roller 5 is applied with a primary transfer bias (primary transfer voltage ) is applied. The primary transfer roller 5 is composed of a metal rotating shaft and an elastic layer formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft, and is often adjusted to a desired resistance value. The roller may be made of composite free-cutting steel (composite free-cutting steel) or SUS (stainless steel), and may be configured with a metal roller having a straight shape in the thrust direction.

中間転写ベルト7の外周面側において、二次転写対向ローラ73と対向する位置には、二次転写手段としてのローラ状の二次転写部材である二次転写ローラ8が配置されている。二次転写ローラ8は、中間転写ベルト7を介して二次転写対向ローラ73に向けて押圧され、中間転写ベルト7と二次転写ローラ8とが接触する二次転写部(二次転写ニップ)T´を形成する。
上述のように中間転写ベルト7上に形成されたトナー像は、二次転写部T´において、二次転写ローラ8の作用によって、中間転写ベルト7と二次転写ローラ8とに挟持されて搬送されている第2の像担持体に二次転写される。第2の像担持体は、紙(用紙)などの記録材(シート、転写材)Sである。二次転写工程時に、二次転写ローラ8には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である二次転写バイアス(二次転写電圧)が印加される。二次転写においては、通常、十分な転写効率を確保するために数kVの転写電圧が印加される。
記録材Sは、記録材Sが収納されているカセット12から、ピックアップローラ13に
よって搬送路に供給される。搬送路に供給された記録材Sは、搬送ローラ対14及びレジストローラ対15によって、中間転写ベルト7上のトナー像とタイミングが合わされて二次転写部T´に搬送される。
On the outer peripheral surface side of the intermediate transfer belt 7, a secondary transfer roller 8, which is a roller-shaped secondary transfer member serving as a secondary transfer means, is arranged at a position facing the secondary transfer opposing roller 73. The secondary transfer roller 8 is pressed toward the secondary transfer opposing roller 73 via the intermediate transfer belt 7, and the secondary transfer portion (secondary transfer nip) where the intermediate transfer belt 7 and the secondary transfer roller 8 come into contact Form T'.
The toner image formed on the intermediate transfer belt 7 as described above is conveyed by being sandwiched between the intermediate transfer belt 7 and the secondary transfer roller 8 by the action of the secondary transfer roller 8 in the secondary transfer portion T'. The image is secondarily transferred to the second image bearing member. The second image carrier is a recording material (sheet, transfer material) S such as paper. During the secondary transfer process, a secondary transfer bias (secondary transfer voltage), which is a DC voltage with a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner, is applied to the secondary transfer roller 8. In secondary transfer, a transfer voltage of several kV is usually applied to ensure sufficient transfer efficiency.
The recording material S is supplied to the conveyance path by a pickup roller 13 from a cassette 12 in which the recording material S is stored. The recording material S supplied to the conveyance path is conveyed to the secondary transfer portion T' by a pair of conveyance rollers 14 and a pair of registration rollers 15 in synchronization with the toner image on the intermediate transfer belt 7.

トナー像が転写された記録材Sは、定着手段としての定着装置9に搬送される。定着装置9は加圧ローラ91及び加熱ローラ92を備える。定着装置9は、未定着のトナー像を担持した記録材Sを加熱及び加圧することで、トナー像を記録材S上に定着(溶融、固着)させる。トナー像が定着された記録材Sは、搬送ローラ対16、排出ローラ対17などによって画像形成装置100の装置本体の外部に排出(出力)される。 The recording material S onto which the toner image has been transferred is conveyed to a fixing device 9 as a fixing means. The fixing device 9 includes a pressure roller 91 and a heating roller 92. The fixing device 9 fixes (melts, fixes) the toner image on the recording material S by heating and pressurizing the recording material S carrying the unfixed toner image. The recording material S with the toner image fixed thereon is discharged (output) to the outside of the main body of the image forming apparatus 100 by a pair of transport rollers 16, a pair of discharge rollers 17, and the like.

一次転写工程において中間転写ベルト7に転写されずに感光ドラム1の表面に残留したトナー(一次転写残トナー)は、感光体クリーニング手段4bを兼ねる現像装置4によって現像同時回収される。
また、二次転写工程において記録材Sに転写されずに中間転写ベルト7の表面に残留したトナー(二次転写残トナー)は、中間転写ベルトクリーニング手段としてのベルトクリーニング装置11によって中間転写ベルト7の表面から除去されて回収される。ベルトクリーニング装置11は、中間転写ベルト7の回転方向において二次転写部T´の下流かつ最上流の一次転写部Tyの上流(本実施形態では駆動ローラ71と対向する位置)に配置されている。
ベルトクリーニング装置11は、中間転写ベルト7の表面に当接するように配置されたクリーニング部材としてのクリーニングブレードによって、回転している中間転写ベルト7の表面から二次転写残トナーをかき取って、回収容器11bに収容する。
Toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 without being transferred to the intermediate transfer belt 7 in the primary transfer process (primary transfer residual toner) is collected at the same time as development by the developing device 4, which also serves as the photosensitive member cleaning means 4b.
Further, toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 7 without being transferred to the recording material S in the secondary transfer process (secondary transfer residual toner) is removed from the intermediate transfer belt 7 by a belt cleaning device 11 serving as an intermediate transfer belt cleaning means. removed from the surface and collected. The belt cleaning device 11 is arranged downstream of the secondary transfer section T' and upstream of the most upstream primary transfer section Ty (in the present embodiment, at a position facing the drive roller 71) in the rotational direction of the intermediate transfer belt 7. .
The belt cleaning device 11 scrapes and collects secondary transfer residual toner from the surface of the rotating intermediate transfer belt 7 using a cleaning blade as a cleaning member arranged so as to come into contact with the surface of the intermediate transfer belt 7. It is stored in the container 11b.

このように、画像形成動作では、感光ドラム1から中間転写ベルト7、中間転写ベルト7から記録材Sへのトナー像の電気的転写プロセスが繰り返し行われる。また、多数の記録材Sへの画像形成を繰り返すことで、電気的転写プロセスが更に繰り返し行われることになる。 In this manner, in the image forming operation, the electrical transfer process of the toner image from the photosensitive drum 1 to the intermediate transfer belt 7 and from the intermediate transfer belt 7 to the recording material S is repeatedly performed. Further, by repeating image formation on a large number of recording materials S, the electrical transfer process is further repeated.

2.中間転写ベルト
中間転写ベルト7は、少なくとも基層(基材)を含むものであり、更に表面層(表層)などを有して複数の層から構成される積層体であってもよい。以下に説明するように、基層は、樹脂に導電性フィラーを含有させた半導電性のフィルムである。
2. Intermediate Transfer Belt The intermediate transfer belt 7 includes at least a base layer (base material), and may be a laminate including a plurality of layers, further including a surface layer (surface layer). As explained below, the base layer is a semiconductive film made of a resin containing a conductive filler.

2-1.中間転写ベルトの構成と特性
本発明者らは、導電性の電子写真用ベルトの導電性の安定化を図るうえで、ストラクチャー体積が50~250nm・ml/100gの範囲にあるカーボンブラックを用いることが有効であるとの知見を得ている。そこで、ストラクチャー体積が上記の数値範囲内であるカーボンブラックを熱可塑性樹脂に分散させた樹脂組成物を円筒ダイから溶融押出成形してエンドレス形状の樹脂部材を作製した。
しかしながら、得られた樹脂部材は、膜厚がばらついていた。そこで、本発明者らは、ストラクチャー体積が上記の数値範囲内にあるカーボンブラックを用いて、長期の使用によっても導電性が変化しにくい電子写真用ベルトを得るためには、厚みムラの改善を図る必要があることを認識した。
2-1. Structure and Characteristics of Intermediate Transfer Belt In order to stabilize the conductivity of a conductive electrophotographic belt, the present inventors use carbon black having a structure volume in the range of 50 to 250 nm 2 ml/100 g. We have obtained knowledge that this is effective. Therefore, a resin composition in which carbon black having a structure volume within the above numerical range was dispersed in a thermoplastic resin was melt-extruded from a cylindrical die to produce an endless-shaped resin member.
However, the obtained resin members had variations in film thickness. Therefore, in order to obtain an electrophotographic belt whose conductivity does not easily change even after long-term use by using carbon black with a structure volume within the above numerical range, the present inventors sought to improve the thickness unevenness. I realized that I needed to do more.

ここで、本発明者らは、ストラクチャー体積が上記の数値範囲内にあるカーボンブラックを含む樹脂組成物の円筒押出成形品に膜厚ムラが生じる理由を以下のように推測している。すなわち、円筒押出成形法によって成形される円筒状の樹脂部材を厚みは、樹脂組成物が溶融状態で円筒ダイから押し出され、下方に引き取られるときに調整される。
本発明者らは、当該カーボンブラックを含む樹脂組成物の降温結晶化温度が、ストラクチャー体積が上記の数値範囲よりも大きいカーボンブラックを含む樹脂組成物と比較して
、低下していることを確認した。結晶化温度が低い場合、円筒ダイから押し出された樹脂材料が十分に結晶化されずに引き取られるため、引き取り方向に力が伝わらずに厚みは薄くなる。
厚みが薄くなると、円筒ダイの出口に材料が溜まるが、後ろから押し出されてくるため、あるタイミングで一気に材料が押し出され、厚みが厚くなる。この繰返しにより厚みムラが発生したと考えられる。
Here, the present inventors speculate as follows why film thickness unevenness occurs in a cylindrical extrusion molded product of a resin composition containing carbon black whose structure volume is within the above numerical range. That is, the thickness of a cylindrical resin member molded by the cylindrical extrusion method is adjusted when the resin composition is extruded in a molten state from a cylindrical die and drawn downward.
The present inventors confirmed that the cooling crystallization temperature of the resin composition containing the carbon black is lower than that of a resin composition containing carbon black with a structure volume larger than the above numerical range. did. When the crystallization temperature is low, the resin material extruded from the cylindrical die is taken off without being sufficiently crystallized, so that no force is transmitted in the taking-off direction and the thickness becomes thin.
As the thickness decreases, material accumulates at the exit of the cylindrical die, but because it is pushed out from behind, the material is pushed out all at once at a certain timing, increasing the thickness. It is thought that this repetition caused the thickness unevenness.

そして本発明者らの検討によれば、降温結晶化温度が299.0℃よりも低い場合に、特に厚みムラが発生しやすいとの知見を得た。したがって、安定した導電性と、膜厚の均一性とを高いレベルで両立した電子写真用ベルトを得るためには、ストラクチャー体積が上記の数値範囲内のカーボンブラックを含む樹脂組成物の降温結晶化温度を、299.0℃以上にすることが重要であるとの認識を得た。 According to studies by the present inventors, it has been found that thickness unevenness is particularly likely to occur when the cooling crystallization temperature is lower than 299.0°C. Therefore, in order to obtain an electrophotographic belt that has both stable conductivity and uniform film thickness at a high level, it is necessary to crystallize a resin composition containing carbon black with a structure volume within the above numerical range. It was recognized that it is important to keep the temperature at 299.0°C or higher.

樹脂部材の降温結晶化温度は、299.0℃以上にする必要があるが、299.0~380℃であることが好ましく、299.5~360.0℃であることがより好ましく、300.0~340.0℃であることがさらに好ましい。
樹脂部材の降温結晶化温度は、第二の樹脂の種類や含有量により制御することができる。
The cooling crystallization temperature of the resin member needs to be 299.0°C or higher, preferably 299.0 to 380°C, more preferably 299.5 to 360.0°C, and more preferably 300. More preferably, the temperature is 0 to 340.0°C.
The cooling crystallization temperature of the resin member can be controlled by the type and content of the second resin.

<降温結晶化温度の測定方法>
示走査熱量測定装置(DSC)において、溶融状態から降温する過程で検出されるピーク温度を降温結晶化温度とする。
降温結晶化温度は、樹脂部材を、2~3mg程度に切出してDSC(Q2000、ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製)にサンプルセットし、10℃/minで400℃まで昇温し、その後10℃/minで室温まで降温した時に発現するピーク温度を測定する。
<Method for measuring cooling crystallization temperature>
In a differential scanning calorimeter (DSC), the peak temperature detected during the process of cooling from a molten state is defined as the cooling crystallization temperature.
The cooling crystallization temperature was determined by cutting the resin member into pieces of about 2 to 3 mg, setting the sample in a DSC (Q2000, manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd.), and increasing the temperature to 400°C at a rate of 10°C/min. Then, the peak temperature that appears when the temperature is lowered to room temperature at 10° C./min is measured.

<樹脂材料>
単一の層から構成される中間転写ベルトなど樹脂部材の樹脂材料としては、熱可塑性樹脂を使用する。熱可塑性樹脂は、第一の樹脂と、該第一の樹脂とは異なる第二の樹脂を含む。第一の樹脂は、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)である。PEEK樹脂を用いた中間転写ベルトは、長期にわたる張力負荷を受けても伸びにくく、かつ、クリーニングブレードによる摺擦に対し表面磨耗しにくい。
樹脂部材中の熱可塑性樹脂の含有割合は、70.0~81.0質量%であることが好ましく、75.0~80.0質量%であることがより好ましい。
熱可塑性樹脂中のPEEKの含有割合は、好ましくは84.0質量%以下であり、より好ましくは、例えば、35.0~84.0質量%、50.0~8.0質量%、60.0~8.0質量%、70.0~8.0質量%である。
<Resin material>
A thermoplastic resin is used as a resin material for a resin member such as an intermediate transfer belt composed of a single layer. The thermoplastic resin includes a first resin and a second resin different from the first resin. The first resin is polyetheretherketone (PEEK). Intermediate transfer belts made of PEEK resin do not stretch easily even when subjected to long-term tension loads, and their surfaces are not easily abraded due to rubbing by a cleaning blade.
The content ratio of the thermoplastic resin in the resin member is preferably 70.0 to 81.0% by mass, more preferably 75.0 to 80.0% by mass.
The content ratio of PEEK in the thermoplastic resin is preferably 84.0% by mass or less, more preferably, for example, 35.0 to 84.0% by mass, 50.0 to 8.0% by mass, 60.0% by mass. 0 to 8.0% by mass, and 70.0 to 8.0% by mass.

<第二の樹脂材料>
熱可塑性樹脂は、ポリエーテルエーテルケトンとは異なる第二の樹脂を含有する。第二の樹脂は、PEEK樹脂と同等の物性を維持しながら、降温結晶化温度がPEEK樹脂よりも高い温度を示す樹脂であることが好ましい。
第二の樹脂の降温結晶化温度は、例えば、299.0~350.0℃が好ましく、300.0~330.0℃がより好ましい。
熱可塑性樹脂として、PEEK樹脂の他に、例えば、ポリアリールエーテルケトン(PAEK)、ポリエーテルケトンケトン(PEKK)及びポリエーテルケトン(PEK)などがある。第二の樹脂は、ポリエーテルケトン(PEK)であることが好ましい。また、これらの樹脂を必要に応じて2種類以上選択して混合して用いてもよい。すなわち、熱可塑性樹脂は、さらにPEEK樹脂及び第二の樹脂とは異なる第三の樹脂、第四の樹脂・・
・第nの樹脂を含有してもよい。
<Second resin material>
The thermoplastic resin contains a second resin different from the polyetheretherketone. The second resin is preferably a resin that exhibits a cooling crystallization temperature higher than that of the PEEK resin while maintaining physical properties equivalent to those of the PEEK resin.
The cooling crystallization temperature of the second resin is, for example, preferably 299.0 to 350.0°C, more preferably 300.0 to 330.0°C.
In addition to PEEK resin, examples of thermoplastic resins include polyaryletherketone (PAEK), polyetherketoneketone (PEKK), and polyetherketone (PEK). Preferably, the second resin is polyetherketone (PEK). Furthermore, two or more of these resins may be selected and mixed as necessary. That is, the thermoplastic resin further contains a third resin, a fourth resin, etc. different from the PEEK resin and the second resin.
- May contain an n-th resin.

<第二の樹脂の含有割合>
熱可塑性樹脂中の第二の樹脂の含有割合は、降温結晶化温度を高める観点から、16.0質量%以上である。熱可塑性樹脂中の第二の樹脂の含有割合は、より好ましくは、例えば、16.0~65.0質量%、16.0~50.0質量%、16.0~40.0質量%、16.0~30.0質量%である。
<Content ratio of second resin>
The content rate of the second resin in the thermoplastic resin is 16.0% by mass or more from the viewpoint of increasing the cooling crystallization temperature. The content ratio of the second resin in the thermoplastic resin is more preferably, for example, 16.0 to 65.0% by mass, 16.0 to 50.0% by mass, 16.0 to 40.0% by mass, It is 16.0 to 30.0% by mass.

<樹脂部材における、熱可塑性樹脂中の各樹脂の含有割合の測定>
熱可塑性樹脂中の各樹脂の含有割合の測定は公知の手段に基づいて行いうる。
例えば、熱可塑性樹脂がPEEK及びPEKの場合、PEEK及びPEKの含有割合に応じて降温結晶化温度が変化する。そのため、PEEK及びPEKの含有割合と、降温結晶化温度と、の関係から検量線を取得することで、降温結晶化温度に基づき、各樹脂の含有割合を算出できる。このように、公知の手段で熱可塑性樹脂に含まれる樹脂成分を把握したうえで、降温結晶化温度から各樹脂の含有割合を計算することができる。
<Measurement of content ratio of each resin in thermoplastic resin in resin member>
The content ratio of each resin in the thermoplastic resin can be measured based on known means.
For example, when the thermoplastic resin is PEEK and PEK, the cooling crystallization temperature changes depending on the content ratio of PEEK and PEK. Therefore, by obtaining a calibration curve from the relationship between the content ratios of PEEK and PEK and the cooling crystallization temperature, the content ratio of each resin can be calculated based on the cooling crystallization temperature. In this way, after understanding the resin components contained in the thermoplastic resin by known means, the content ratio of each resin can be calculated from the cooling crystallization temperature.

<導電性フィラー>
中間転写ベルトに導電性を付与するなどの目的で、樹脂材料にはカーボンブラックや金属微粒子などの少なくとも1種類の導電性フィラーが配合される。本開示においては機械物性の観点からカーボンブラックを使用する。すなわち、樹脂部材はカーボンブラックを含有する。カーボンブラックには、その製法や原料により様々な呼称がある。具体的には、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ガスブラックなどである。
<Conductive filler>
At least one type of conductive filler such as carbon black or fine metal particles is blended into the resin material for the purpose of imparting conductivity to the intermediate transfer belt. In this disclosure, carbon black is used from the viewpoint of mechanical properties. That is, the resin member contains carbon black. Carbon black has various names depending on its manufacturing method and raw materials. Specifically, these include Ketjen black, furnace black, acetylene black, thermal black, and gas black.

カーボンブラックとしては、公知の種々のものを用いることができる。具体的には、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ガスブラックが挙げられる。これらの中でも、不純物が少なく、上述の熱可塑性樹脂とともにフィルム形状に成形した場合に異物不良の頻度が少なく、また、所望の導電性を得やすい、アセチレンブラック、ファーネスブラックが好ましい。ファーネスブラックがより好ましい。 Various known carbon blacks can be used. Specific examples include Ketjen black, furnace black, acetylene black, thermal black, and gas black. Among these, acetylene black and furnace black are preferred because they contain few impurities, have a low frequency of foreign particle defects when molded into a film shape with the above-mentioned thermoplastic resin, and can easily obtain the desired conductivity. Furnace black is more preferred.

アセチレンブラックとしては、具体的には、下記のものが挙げられる。以下、いずれも商品名である。「デンカブラック」シリーズ(デンカ(株)製)、「三菱導電フィラー」シリーズ(三菱ケミカル(株)製)、「バルカン」シリーズ(キャボット社製)、「ブリンテックス」シリーズ(デグッサ社製)、「SRF」(旭カーボン(株)製)。
ファーネスブラックとしては、具体的には、「三菱カーボンブラック」シリーズ(三菱ケミカル(株)製)、「トーカブラック」シリーズ(東海カーボン(株)製)、「旭カーボンブラック」シリーズ(旭カーボン(株)製)、「ニテロン」シリーズ(日鉄カーボン(株)製)が挙げられる。
Specific examples of acetylene black include the following. The following are all product names. "Denka Black" series (manufactured by Denka Corporation), "Mitsubishi Conductive Filler" series (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), "Vulcan" series (manufactured by Cabot Corporation), "Brintex" series (manufactured by Degussa Corporation), " SRF” (manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.).
Specifically, furnace blacks include the "Mitsubishi Carbon Black" series (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), the "Toka Black" series (manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.), and the "Asahi Carbon Black" series (manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.). ) and the "Niteron" series (manufactured by Nippon Steel Carbon Co., Ltd.).

<カーボンブラックの含有割合>
カーボンブラックの含有割合は、ベルト部材に必要な導電性を付与できること、ベルト部材の耐屈曲性や弾性率などの機械的強度、及び熱伝導率を考慮して選択される。
樹脂部材中のカーボンブラックの含有割合は、19.0~30.0質量%である。カーボンブラックの含有量を上記の範囲内とすることで、中間転写ベルトなど樹脂部材に適した導電性と、十分な機械強度とを担保することができる。樹脂部材中のカーボンブラックの含有割合が19.0質量%を下回ると、白抜けが発生しやすくなる。
樹脂部材中のカーボンブラックの含有量は、好ましくは20.0~28.0質量%であり、より好ましくは20.0~25.0質量%であり、さらに好ましくは21.0~24.0質量%である。
<Content ratio of carbon black>
The content ratio of carbon black is selected in consideration of the ability to impart necessary electrical conductivity to the belt member, mechanical strength such as bending resistance and elastic modulus, and thermal conductivity of the belt member.
The content of carbon black in the resin member is 19.0 to 30.0% by mass. By setting the content of carbon black within the above range, it is possible to ensure conductivity suitable for resin members such as intermediate transfer belts and sufficient mechanical strength. When the content of carbon black in the resin member is less than 19.0% by mass, white spots are likely to occur.
The content of carbon black in the resin member is preferably 20.0 to 28.0% by mass, more preferably 20.0 to 25.0% by mass, and even more preferably 21.0 to 24.0% by mass. Mass%.

<カーボンブラックの含有割合の測定方法>
樹脂部材の切断片を濃硫酸20mlにより溶解させ、切断片溶解液を得る。切断片溶解液を適宜なアルカリ溶液(例えば1mol/L水酸化ナトリウム水溶液)で中和し、切断片溶解中和液を得る。切断片溶解中和液を水で2倍に希釈したのち、希釈液を乾燥させることによって得られる残留部の質量から、樹脂部材に含有させるカーボンブラックの含有割合を推定できる。
<Measurement method of carbon black content ratio>
A cut piece of the resin member is dissolved in 20 ml of concentrated sulfuric acid to obtain a cut piece solution. The cut fragment solution is neutralized with an appropriate alkaline solution (for example, 1 mol/L sodium hydroxide aqueous solution) to obtain a neutralized cut fragment solution. After diluting the cut fragment dissolving neutralization liquid twice with water, the content ratio of carbon black to be contained in the resin member can be estimated from the mass of the residual portion obtained by drying the diluted liquid.

2-2.中間転写ベルトの製造方法
中間転写ベルトなど樹脂部材の製造方法は、特に制限されず公知の方法を採用しうる。単一の層から構成される中間転写ベルトの基層又は少なくとも二層以上の構成からなる中間転写ベルトの基層は、下記の(1)及び(2)の工程を経て製造される。
(1)樹脂材料(熱可塑性樹脂)、導電性フィラーを樹脂材料の温度が樹脂材料のガラス転移点以上である温度環境下で混合して樹脂組成物を得る混合工程
(2)混合工程で得られた樹脂組成物を、樹脂材料の溶融温度以上の温度で溶融し、円筒チューブ状に成形する成形工程
以下、(1)及び(2)の各工程について説明する。
2-2. Method for Manufacturing Intermediate Transfer Belt The method for manufacturing a resin member such as an intermediate transfer belt is not particularly limited, and any known method may be employed. The base layer of an intermediate transfer belt consisting of a single layer or the base layer of an intermediate transfer belt consisting of at least two layers is manufactured through the following steps (1) and (2).
(1) A mixing step in which a resin material (thermoplastic resin) and a conductive filler are mixed in a temperature environment where the temperature of the resin material is equal to or higher than the glass transition point of the resin material to obtain a resin composition. A molding step of melting the resulting resin composition at a temperature higher than the melting temperature of the resin material and molding it into a cylindrical tube shape. Each step of (1) and (2) will be described below.

<混合工程>
混合工程では、熱可塑性樹脂と導電性フィラーとを、熱可塑性樹脂のガラス転移点以上の温度環境下で混合して樹脂組成物を得る。混合工程に用いる混合機としては、例えば、バレル又はシリンダー内に2本のスクリューを備える二軸スクリュー混練機を使用することができる。
<Mixing process>
In the mixing step, a thermoplastic resin and a conductive filler are mixed in an environment at a temperature equal to or higher than the glass transition point of the thermoplastic resin to obtain a resin composition. As the mixer used in the mixing step, for example, a twin-screw kneader having two screws in a barrel or cylinder can be used.

供給部の供給孔から供給された材料の混合物は、スクリューの回転によってダイに向けて前進しながら、バレル又はシリンダー、スクリュー、及び原料の間の摩擦によって剪断発熱し、溶融混合される。バレル又はシリンダーの外部からの冷却や温度調整、スクリューの回転速度の調整などを行って、原料の温度が高くなりすぎないように制御することが好ましい。 The mixture of materials supplied from the supply hole of the supply section is moved forward toward the die by the rotation of the screw, and is heated by shearing due to friction between the barrel or cylinder, the screw, and the raw material, and is melted and mixed. It is preferable to control the temperature of the raw material so that it does not become too high by cooling the barrel or cylinder from the outside, adjusting the temperature, adjusting the rotational speed of the screw, etc.

導電性フィラーの分散状態を良好にし、機械的、電気的及び光学的な特性に優れた樹脂組成物を得る観点から、混練の際の温度は、例えば、好ましくは300~400℃であり、より好ましくは340~380℃である。二軸スクリュー混練機の先端部には、ストランドダイが通常設置されており、樹脂組成物を棒状に押出し、空冷後、切断してペレット状の樹脂組成物を作製する。混練の際の押し出し量や装置の回転数は、樹脂組成物を均一に混合する観点から適宜設定すればよい。 From the viewpoint of improving the dispersion state of the conductive filler and obtaining a resin composition with excellent mechanical, electrical and optical properties, the temperature during kneading is preferably 300 to 400°C, and more preferably Preferably it is 340-380°C. A strand die is usually installed at the tip of the twin-screw kneader, and the resin composition is extruded into a rod shape, cooled in air, and then cut to produce a pellet-shaped resin composition. The amount of extrusion and the rotation speed of the device during kneading may be appropriately set from the viewpoint of uniformly mixing the resin composition.

なお、混合工程の前に熱可塑性樹脂と導電性フィラーとを、流動式混合機により熱可塑性樹脂のガラス転移点未満の温度環境下で混合する前混合工程を設けてもよい。流動式混合機としては、固体の流動運動を利用して混合する機構をもつ公知の種々のものを用いることができるが、具体的にはヘンシェルミキサーやリボンミキサー、プラネタリーミキサーなどの混合機を用いることができる。
その中でも、混合効率の観点からヘンシェルミキサーを用いることが好ましい。また、流動式混合機の回転数、処理時間、処理量などは、材料に応じて適切に選択すればよい。
Note that, before the mixing step, a pre-mixing step may be provided in which the thermoplastic resin and the conductive filler are mixed using a flow mixer under a temperature environment below the glass transition point of the thermoplastic resin. Various known fluid mixers that have a mechanism for mixing by utilizing fluid motion of solids can be used, but concrete mixers such as Henschel mixers, ribbon mixers, and planetary mixers can be used. Can be used.
Among these, it is preferable to use a Henschel mixer from the viewpoint of mixing efficiency. Further, the rotation speed, processing time, processing amount, etc. of the fluidized mixer may be appropriately selected depending on the material.

<成形工程>
成形工程では、混合工程で得られた樹脂組成物を、樹脂部材に成形する。例えば、円筒チューブ状などのエンドレスベルト形状の樹脂部材へ成形する。成形には、使用する樹脂に応じて押出成形法、インフレーション成形法などの方法を選択することが可能であるが、生産性の観点から円筒押出成形法を用いることが好ましい。樹脂部材は、押出成形物で
あることが好ましい。
押出成形法における押出機としては、バレル又はシリンダー内に1本のスクリューを備える単軸式又は2本以上のスクリューを組み合わせた多軸式のいずれの押出機も使用することができる。供給部の供給孔から供給された上記ペレット状の樹脂組成物は、スクリューの回転によってダイに向けて前進しながら、バレル又はシリンダーからの熱エネルギーとスクリューからの機械エネルギーを受け、実質的に完全に溶融して押出機の先端部へと定量供給される。押出機の先端部には円筒ダイが設置されており、円筒ダイから下方に押出し、下方より引き取ることで、上記樹脂組成物は円筒チューブ状に成形される。
押出成形の際の温度(例えばダイス温度)は特に制限されないが、例えば、好ましくは300~400℃であり、より好ましくは340~380℃である。
<Molding process>
In the molding step, the resin composition obtained in the mixing step is molded into a resin member. For example, it is molded into a resin member in the shape of an endless belt, such as a cylindrical tube shape. For molding, methods such as extrusion molding and inflation molding can be selected depending on the resin used, but it is preferable to use cylindrical extrusion molding from the viewpoint of productivity. The resin member is preferably an extrusion molded product.
As the extruder in the extrusion molding method, any single-screw extruder having one screw in a barrel or cylinder or a multi-screw extruder combining two or more screws can be used. The pellet-shaped resin composition supplied from the supply hole of the supply section receives thermal energy from the barrel or cylinder and mechanical energy from the screw while advancing toward the die by the rotation of the screw, and is substantially completely compressed. It is melted and fed in a fixed amount to the tip of the extruder. A cylindrical die is installed at the tip of the extruder, and the resin composition is molded into a cylindrical tube shape by extruding it downward from the cylindrical die and taking it out from below.
The temperature during extrusion molding (for example, die temperature) is not particularly limited, but is preferably 300 to 400°C, more preferably 340 to 380°C.

なお、単一の層から構成される中間転写ベルトまたは少なくとも二層以上の構成からなる中間転写ベルトの基層の厚さ(すなわち樹脂部材の厚さ)は、特に制限されないが、好ましくは10~500μm程度、より好ましくは50~200μm程度である。 Note that the thickness of the base layer (that is, the thickness of the resin member) of the intermediate transfer belt composed of a single layer or the intermediate transfer belt composed of at least two layers is not particularly limited, but is preferably 10 to 500 μm. about 50 to 200 μm, more preferably about 50 to 200 μm.

2-3.中間転写ベルトの抵抗低下
導電フィラーであるカーボンブラック(以下CB)を熱可塑性樹脂に添加し、混練し、混練物をシート状に成形させて、シートとして導電性を発現させるとき、樹脂中にはシートの表面から裏面にかけて、多数のCBが連結して形成された導電パスが複数存在する。このとき、導電パスの電気抵抗値は、CBからなる導電部の電気抵抗値と、CBとCBとが連結した際の接触部の電気抵抗値との和となる。
2-3. Reduction in resistance of intermediate transfer belt When carbon black (hereinafter referred to as CB), which is a conductive filler, is added to a thermoplastic resin, kneaded, and the kneaded product is formed into a sheet shape to develop conductivity as a sheet, the resin contains A plurality of conductive paths formed by connecting a large number of CBs exist from the front surface to the back surface of the sheet. At this time, the electric resistance value of the conductive path is the sum of the electric resistance value of the conductive part made of CB and the electric resistance value of the contact part when the CBs are connected.

例えば導電性フィラーを用いて導電性を発現させている中間転写ベルトの場合、上述したように、長期間にわたって電子写真画像の形成に供することで、電気抵抗が低下する場合がある。これは、印刷時に、二次転写ローラと中間転写ベルトとの間で放電が起こるためと考えられる。そのような場合に、中間転写ベルトへの通電による負荷が集中し、経時的に中間転写ベルトの電気抵抗値が低下してしまい、白抜けの発生など画像品質を低下させる。 For example, in the case of an intermediate transfer belt that uses a conductive filler to exhibit conductivity, as described above, the electrical resistance may decrease when used for forming an electrophotographic image over a long period of time. This is considered to be because electric discharge occurs between the secondary transfer roller and the intermediate transfer belt during printing. In such a case, the load due to energization on the intermediate transfer belt is concentrated, and the electrical resistance value of the intermediate transfer belt decreases over time, resulting in deterioration of image quality such as occurrence of white spots.

より詳細には、一次転写部で、中間転写ベルトの内周面と一次転写ローラとの間に空隙が生じた場合に、中間転写ベルトと一次転写ローラとの間で放電が生じ、局所的に中間転写ベルトの電気抵抗が低下する。この場合、電気抵抗が低下した部分はトナーが転写されず、白く抜けたような画像(白抜け)が発生する。
また、二次転写部では、中間転写ベルトの外周面と紙との間に空隙が生じた場合に、中間転写ベルトと紙との間で放電が生じる。中間転写ベルト上のトナーの帯電極性が放電により反転し、紙に転写できずに白抜けが発生すると考えられる。これらの現象は、特にCBの分散性が低い場合や、低湿度環境において顕著となる。
More specifically, when a gap occurs between the inner peripheral surface of the intermediate transfer belt and the primary transfer roller in the primary transfer section, electric discharge occurs between the intermediate transfer belt and the primary transfer roller, causing local The electrical resistance of the intermediate transfer belt decreases. In this case, toner is not transferred to the areas where the electrical resistance has decreased, resulting in an image that looks like white spots (white spots).
Furthermore, in the secondary transfer section, when a gap is generated between the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt and the paper, electric discharge occurs between the intermediate transfer belt and the paper. It is thought that the charged polarity of the toner on the intermediate transfer belt is reversed due to discharge, and the toner cannot be transferred to paper, resulting in white spots. These phenomena are particularly noticeable when the dispersibility of CB is low or in a low humidity environment.

これは、多数のCBが連結して形成された導電パスの電気抵抗値が低下したためである。より詳しく見ると導電パス中のCB部(導電部)の電気抵抗値が低下したというよりも、CBとCBとが連結した際の接触部の電気抵抗値が低下したため、このような局所的な放電が発生すると推測できる。
印刷時の電圧印加によるCBとCBとの間の接触部に電界が集中し、長期にわたる印刷における電界集中による発熱により、接触部の周囲の樹脂が炭化し、絶縁破壊を引き起こしたと考えられる。したがって、導電パスの電気抵抗値の低下を起こさないためには、電界集中による発熱を抑制し、接触部の周囲の樹脂を炭化させないことが重要である。
This is because the electrical resistance value of the conductive path formed by connecting a large number of CBs has decreased. Looking more closely, it is not that the electrical resistance value of the CB part (conductive part) in the conductive path has decreased, but rather that the electrical resistance value of the contact part when CB and CB are connected has decreased. It can be assumed that a discharge occurs.
It is thought that an electric field was concentrated at the contact part between the CBs due to voltage application during printing, and heat generation due to the electric field concentration during long-term printing carbonized the resin around the contact part, causing dielectric breakdown. Therefore, in order to prevent a decrease in the electrical resistance value of the conductive path, it is important to suppress heat generation due to electric field concentration and to prevent the resin around the contact portion from carbonizing.

導電パス中のCBとCBとが連結した際の接触部の発熱量Qは、式(1)により示され、発熱量を下げるためには、電圧(V)を下げる、又は抵抗値(R)を高くすることが必要である。
Q=V×V×t/R ・・・(1)
Q:発熱量
V:パス中に流れる電圧
R:接触部の抵抗値
t:時間
電圧(V)は印刷条件によって決定されるため、電圧を下げることはできない。
The amount of heat generated Q at the contact portion when CB and CB in the conductive path are connected is shown by equation (1). In order to reduce the amount of heat generated, the voltage (V) must be lowered or the resistance value (R It is necessary to increase the
Q=V×V×t/R...(1)
Q: Amount of heat generated V: Voltage flowing during the pass R: Resistance value of the contact portion t: Time Since the voltage (V) is determined by printing conditions, the voltage cannot be lowered.

一方、CB粒子間の接触部の抵抗値Rは式(2)で表される。接触部の抵抗値Rを高めるためにはCBのストラクチャー体積aを小さくすることが必要である。
R=ρ/(2×a×n) ・・・(2)
R:接触部の抵抗値
ρ:カーボンブラックの固有抵抗値
a:カーボンブラックのストラクチャー体積
n:接触点の数
On the other hand, the resistance value R of the contact portion between CB particles is expressed by equation (2). In order to increase the resistance value R of the contact portion, it is necessary to reduce the structure volume a of the CB.
R=ρ/(2×a×n)...(2)
R: Resistance value of contact part ρ: Specific resistance value of carbon black a: Structure volume of carbon black n: Number of contact points

2-7.ストラクチャー体積
CBは、球状の一次粒子が複数個ランダムに融着した構造を有している。この構造がCBの最小構造としてストラクチャーと呼ばれ、CB粒子のつながり状態を表す特性のひとつである。
CBのストラクチャー体積に相関する体積指標値αが(3)式で表される。
α=(d)×(D×c1+c2) ・・・(3)
d:一次粒子の個数平均粒径(nm)
D:DBP吸油量(mL/100g)
c1、c2:定数
2-7. Structure Volume CB has a structure in which a plurality of spherical primary particles are randomly fused together. This structure is called a structure as the minimum structure of CB, and is one of the characteristics that expresses the connected state of CB particles.
A volume index value α correlated to the structure volume of the CB is expressed by equation (3).
α=( d2 )×(D×c1+c2)...(3)
d: Number average particle diameter of primary particles (nm)
D: DBP oil absorption (mL/100g)
c1, c2: constant

体積指標値αが小さいほど、CBのストラクチャー体積も小さくなるため、CB粒子間の接触部の抵抗値Rが大きくなり、接触部の発熱量Qが抑制され、中間転写ベルトへの通電による負荷が集中による経時的な電気抵抗値の低下を抑制できると考えられる。 As the volume index value α becomes smaller, the structure volume of the CB also becomes smaller, so the resistance value R of the contact area between the CB particles increases, the heat generation amount Q of the contact area is suppressed, and the load due to energization of the intermediate transfer belt is reduced. It is thought that the decrease in electrical resistance value over time due to concentration can be suppressed.

カーボンブラックのストラクチャー体積は後述の方法で評価され、50~250nm・ml/100gである。ストラクチャー体積が250nm・ml/100gを超える場合には、CBとCBとの間の接触部における電界集中により中間転写ベルトの抵抗低下が発生しやすい。また、ストラクチャー体積が50nm・ml/100gを下回る場合には、CBとCBとの凝集力が大きくなりすぎるため、中間転写ベルト内部での導電性フィラーの分散状態を良好に保つことが難しくなる。 The structure volume of carbon black is evaluated by the method described below and is 50 to 250 nm 2 ·ml/100g. When the structure volume exceeds 250 nm 2 ·ml/100 g, the resistance of the intermediate transfer belt is likely to decrease due to electric field concentration at the contact portion between the CBs. Furthermore, if the structure volume is less than 50 nm 2 ml/100 g, the cohesive force between CBs becomes too large, making it difficult to maintain a good dispersion state of the conductive filler inside the intermediate transfer belt. .

カーボンブラックのストラクチャー体積は、70~230nm・ml/100gであることが好ましく、100~220nm・ml/100gであることがより好ましい。
カーボンブラックのストラクチャー体積は、カーボンブラックの一次粒径とDBP吸油量から算出される評価値であり、カーボンブラックの種類により変わる。そのため、所望のストラクチャー体積にするには、条件に合うカーボンブラックを選べばよい。
The structure volume of carbon black is preferably 70 to 230 nm 2 ·ml/100g, more preferably 100 to 220 nm 2 ·ml/100g.
The structure volume of carbon black is an evaluation value calculated from the primary particle size of carbon black and the DBP oil absorption amount, and varies depending on the type of carbon black. Therefore, in order to obtain the desired structure volume, it is sufficient to select a carbon black that meets the conditions.

ストラクチャー体積(構造体積)aと体積指標値αの間には、式(3)に示すとおり定数c1及びc2に関する自由度がある。一方、本開示に係るストラクチャー体積(構造体積)aは式(4)によって計算される。
a=(1/3)×π×(d/2)×(0.0046×D+0.1435) ・・・(4)
d:カーボンブラックの一次粒子の個数平均粒径(nm)
D:カーボンブラックのDBP吸油量(mL/100g)
There is a degree of freedom regarding the constants c1 and c2 between the structure volume (structural volume) a and the volume index value α, as shown in equation (3). On the other hand, the structure volume a according to the present disclosure is calculated by equation (4).
a=(1/3)×π×(d 2 /2)×(0.0046×D+0.1435) ...(4)
d: Number average particle diameter of primary particles of carbon black (nm)
D: DBP oil absorption amount of carbon black (mL/100g)

2-4.カーボンブラックの一次粒子の個数平均粒径
カーボンブラックの一次粒子の個数平均粒径は、10~30nmであることが好ましい。一次粒子の個数平均粒径が10nm以上であると、フィラーの再凝集が起こりにくい。より好ましくは20~28nmである。
一方、一次粒子の個数平均粒径が30nm以下であると、凝集塊が生じた場合でも分散性が低下しにくく、放電による中間転写ベルトの抵抗低下をより抑制しやすい。そのため、一次粒子の個数平均粒径が上記範囲内のカーボンブラックを用いることにより、より良好な抵抗維持性が得られる。
2-4. Number average particle size of primary particles of carbon black The number average particle size of primary particles of carbon black is preferably 10 to 30 nm. When the number average particle diameter of the primary particles is 10 nm or more, reagglomeration of the filler is less likely to occur. More preferably, it is 20 to 28 nm.
On the other hand, when the number average particle diameter of the primary particles is 30 nm or less, the dispersibility is less likely to decrease even when agglomerates are formed, and it is easier to suppress a decrease in resistance of the intermediate transfer belt due to discharge. Therefore, by using carbon black in which the number average particle diameter of primary particles is within the above range, better resistance maintenance properties can be obtained.

2-5.樹脂部材に含有されているカーボンブラックの一次粒子の個数平均粒径の評価方法
樹脂部材に含有されるカーボンブラックの観察は、走査型電子顕微鏡(SEM)にて実施する。観察前の薄片化試料の作製は以下の方法で実施される。ライカ製「ULTRACUT-S」にて樹脂部材を切断し、厚み40nmの観察用切削片試料を採取した。具体的には、樹脂部材の記録材が接する領域から試料を採取し上記処理を行った。
そして、走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscopy:SEM)としては日立(株)製、S-4700を用いて、加速電圧3kVの測定条件にてSEM画像を取得した。得られたSEM画像の解析には、画像解析ソフトウェアとして、「ImageJ」(フリーソフト)を用いた。そして、カーボンブラックの一次粒子50個の径を測定して、その個数平均値を一次粒子の個数平均粒径とした。
「ImageJ」の具体的な操作は、SEM画像をImageJに取り込み、ノイズを除去したあと2値化処理(大津の2値化法、IEEE TRANSACTIONS ON
SYSTEMS, MAN, AND CYBERNETICS, VOL. SMC-9, NO.1, JANUARY 1979, PP.62-66)を実施してカーボンブラック部を抽出し、計測機能(Analyze Particles)を用いて各カーボンブラックの粒径(最大径)を算出した。
2-5. Method for evaluating the number average particle diameter of primary particles of carbon black contained in a resin member Observation of carbon black contained in a resin member is performed using a scanning electron microscope (SEM). Preparation of a thin sectioned sample before observation is performed by the following method. The resin member was cut using "ULTRACUT-S" manufactured by Leica, and a cut piece sample with a thickness of 40 nm for observation was collected. Specifically, a sample was taken from the region of the resin member in contact with the recording material and subjected to the above treatment.
Then, a SEM image was obtained using a scanning electron microscope (SEM) S-4700 manufactured by Hitachi, Ltd. under the measurement condition of an accelerating voltage of 3 kV. For analysis of the obtained SEM images, "ImageJ" (free software) was used as image analysis software. Then, the diameters of 50 primary particles of carbon black were measured, and the number average value was taken as the number average particle diameter of the primary particles.
The specific operation of "ImageJ" is to import the SEM image into ImageJ, remove noise, and then perform binarization processing (Otsu's binarization method, IEEE TRANSACTIONS ON
SYSTEMS, MAN, AND CYBERNETICS, VOL. SMC-9, NO. 1, JANUARY 1979, PP. 62-66) to extract the carbon black portion, and the particle size (maximum diameter) of each carbon black was calculated using a measurement function (Analyze Particles).

2-6.樹脂部材に含有されているカーボンブラックのDBP吸油量の評価方法
測定を行う中間転写ベルトに含有されているカーボンブラックのDBP(ジブチルフタレート)吸油量は、下記のようにして確認することができる。
中間転写ベルトに含有されているカーボンブラックの観察は、透過型電子顕微鏡(TEM)によって行うことができる。観察前の薄片化試料の作製は、以下の方法で行う。ライカ製「ULTRACUT-S」にて樹脂部材を切断し、厚み40nmの観察用切削片試料を採取した。具体的には、樹脂部材の記録材が接する領域から試料を採取した。
透過型電子顕微鏡(Transmission Electron Microscopy:TEM)としては、日立(株)製、H-7100FAを用いた。そして、TEモード、加速電圧100kV、画像の1辺が3μm以下となるような倍率になる測定条件にてTEM画像を取得した。カーボンブラックの最小構造単位は、一次粒子が連なった一次凝集体であるため、得られたTEM画像よりカーボンブラック一次凝集体における最大フェレ径の分布を解析した。最大フェレ径は、カーボンブラック一次凝集体に外接する長方形の最大長辺の長さに相当する。
2-6. Method for evaluating DBP (dibutyl phthalate) oil absorption of carbon black contained in resin member The DBP (dibutyl phthalate) oil absorption of carbon black contained in the intermediate transfer belt to be measured can be confirmed as follows.
Carbon black contained in the intermediate transfer belt can be observed using a transmission electron microscope (TEM). Preparation of a thin sectioned sample before observation is performed by the following method. The resin member was cut using "ULTRACUT-S" manufactured by Leica, and a cut piece sample with a thickness of 40 nm for observation was collected. Specifically, a sample was taken from the area of the resin member that was in contact with the recording material.
As a transmission electron microscope (TEM), H-7100FA manufactured by Hitachi, Ltd. was used. Then, a TEM image was obtained under measurement conditions such as TE mode, acceleration voltage of 100 kV, and magnification such that one side of the image was 3 μm or less. Since the minimum structural unit of carbon black is a primary aggregate in which primary particles are connected, the distribution of the maximum Feret diameter in the carbon black primary aggregate was analyzed from the obtained TEM image. The maximum Feret diameter corresponds to the length of the longest side of a rectangle circumscribing the carbon black primary aggregate.

得られたTEM画像からの最大フェレ径の解析には、「ImageJ」(フリーソフト)を用い、二値化してカーボンブラックを抽出することで、画像に点在するカーボンブラック一次凝集体の最大フェレ径分布を解析することができる。具体的には、取得したTEM画像について、ノイズを除去した後、2値化処理(大津の2値化法)を実施してカーボンブラック一次凝集体部を抽出し、粒子解析機能を用いてフェレ径を算出した。
このとき、最大フェレ径のピークトップ位置と、カーボンブラックの一次凝集体の大きさの指標であるDBP吸油量とは相関があることが公知である。最大フェレ径のピークトップの数及びピークトップ位置を確認することで、DBP吸油量の異なるカーボンブラッ
クの種類、及びそれぞれのカーボンブラックのDBP吸油量を確認することができる。
例えば、最大フェレ径分布のピークトップ位置が100~160nmでDBP吸油量は93~127ml/100gである。
To analyze the maximum Feret diameter from the obtained TEM image, "ImageJ" (free software) is used to binarize and extract the carbon black, thereby determining the maximum Feret diameter of the primary carbon black aggregates scattered in the image. Diameter distribution can be analyzed. Specifically, after removing noise from the acquired TEM image, we performed binarization processing (Otsu's binarization method) to extract the primary carbon black aggregates, and then used the particle analysis function to extract Ferret's The diameter was calculated.
At this time, it is known that there is a correlation between the peak top position of the maximum Feret diameter and the DBP oil absorption amount, which is an index of the size of the primary aggregate of carbon black. By checking the number and peak top position of the maximum Feret diameter, it is possible to check the types of carbon blacks with different DBP oil absorption amounts and the DBP oil absorption amounts of each carbon black.
For example, the peak top position of the maximum Feret diameter distribution is 100 to 160 nm, and the DBP oil absorption is 93 to 127 ml/100 g.

本開示の一態様によれば、中間転写ベルト体などへの成形性に優れた、電気抵抗の低下の抑制と成形不良の抑制を両立できる電子写真画像形成装置に用いる樹脂部材を得ることができる。すなわち、樹脂部材は中間転写ベルトであることが好ましい。
また、本開示の他の態様によれば、該樹脂部材を用いた画像形成装置を提供することが可能となる。
画像形成装置は、
未定着のトナー像を担持する第1の像担持体と、
該第1の像担持体の上に形成された該トナー像が一次転写される中間転写ベルトと、
該中間転写ベルトの上に一次転写された該トナー像を第2の像担持体の上に二次転写させるための二次転写手段と、を備え、
該中間転写ベルトが、上記樹脂部材である画像形成装置である。
According to one aspect of the present disclosure, it is possible to obtain a resin member for use in an electrophotographic image forming apparatus that has excellent moldability into an intermediate transfer belt or the like, and is capable of suppressing a decrease in electrical resistance and suppressing molding defects. . That is, it is preferable that the resin member is an intermediate transfer belt.
Further, according to another aspect of the present disclosure, it is possible to provide an image forming apparatus using the resin member.
The image forming device is
a first image carrier carrying an unfixed toner image;
an intermediate transfer belt to which the toner image formed on the first image carrier is primarily transferred;
a secondary transfer means for secondarily transferring the toner image primarily transferred onto the intermediate transfer belt onto a second image carrier;
The intermediate transfer belt is an image forming apparatus in which the above-mentioned resin member is used.

以下に、本開示について実施例を用いて具体的に説明する。なお、本開示は実施例に具現化された構成のみに限定されるものではない。また、実施例及び比較例における部数は、特に断りがない限り質量基準である。 The present disclosure will be specifically described below using Examples. Note that the present disclosure is not limited to only the configurations embodied in the examples. Further, the number of parts in Examples and Comparative Examples is based on mass unless otherwise specified.

〔実施例1〕
下記に記載の材料を、二軸混練押出機(株式会社池貝、PCM43)を用いて以下の条件にて溶融・混練を行い、樹脂組成物を作製した。
樹脂材料:PEEK樹脂(商品名:450G;Victrex社製)降温結晶化温度:298.0℃
第二の樹脂:PEK樹脂(商品名:HTP45PF;Victrex社製)降温結晶化温度:320.0℃
導電性フィラー:カーボンブラック(商品名:#44;三菱ケミカル社製)
配合量は、全ベルト材料を100部とし、以下の通りとした。
・PEEK樹脂:62.4部(樹脂を100部としたとき:80部)
・PEK樹脂:15.6部(樹脂を100部としたとき:20部)
・カーボンブラック:22.0部(樹脂部材中の22.0質量%)
二軸混練押出機の条件は以下の通りとした。
押出量:6kg/h
スクリュー回転数:225rpm
バレル制御温度:360℃
[Example 1]
The materials described below were melted and kneaded using a twin-screw kneading extruder (Ikegai Co., Ltd., PCM43) under the following conditions to produce a resin composition.
Resin material: PEEK resin (product name: 450G; manufactured by Victrex) Cooling crystallization temperature: 298.0°C
Second resin: PEK resin (product name: HTP45PF; manufactured by Victrex) Cooling crystallization temperature: 320.0°C
Conductive filler: Carbon black (product name: #44; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
The blending amounts were as follows, with the total belt material being 100 parts.
・PEEK resin: 62.4 parts (resin: 100 parts: 80 parts)
・PEK resin: 15.6 parts (resin: 100 parts: 20 parts)
・Carbon black: 22.0 parts (22.0% by mass in the resin member)
The conditions of the twin-screw kneading extruder were as follows.
Extrusion amount: 6kg/h
Screw rotation speed: 225rpm
Barrel control temperature: 360℃

つづいて、作製した樹脂組成物に対して、先端部にスパイラル円筒ダイ(内径:285mm、スリット幅1.1mm)を備えた単軸押出成形機(株式会社プラスチック工学研究所)を用いて、以下の条件で溶融押出しを行い、本実施例に係る管状チューブ形状の電子写真用ベルト(φ280mm、厚み60μm)を作製した。
単軸押出成形機の条件は以下の通りとした。
押出量:6kg/h
ダイス温度:360℃
Next, using a single screw extrusion molding machine (Plastics Engineering Research Institute Co., Ltd.) equipped with a spiral cylindrical die (inner diameter: 285 mm, slit width 1.1 mm) at the tip of the prepared resin composition, the following steps were performed: Melt extrusion was performed under the following conditions to produce a tubular tube-shaped electrophotographic belt (φ280 mm, thickness 60 μm) according to this example.
The conditions of the single screw extruder were as follows.
Extrusion amount: 6kg/h
Dice temperature: 360℃

〔比較例1~5〕
第二の樹脂の種類とその配合量、カーボンブラックの種類とその配合量を下記の表1に記載した通りとした以外は、実施例1と同様にして電子写真用中間転写ベルトを作製した。
なお、ポリアリールエーテルケトン(PAEK)は、AV-651(ソルベイスペシャルティポリマーズジャパン(株))、降温結晶化温度:285.0℃を用いた。

Figure 2023172549000002
[Comparative Examples 1 to 5]
An electrophotographic intermediate transfer belt was produced in the same manner as in Example 1, except that the type and amount of the second resin and the type and amount of carbon black were as shown in Table 1 below.
As the polyaryletherketone (PAEK), AV-651 (Solvay Specialty Polymers Japan Co., Ltd.) was used, and the cooling crystallization temperature was 285.0°C.
Figure 2023172549000002

実施例1及び比較例1~3に係る電子写真用中間転写ベルトを下記の評価1、2を実施した。その結果を表2に示す。 The following evaluations 1 and 2 were conducted on the electrophotographic intermediate transfer belts according to Example 1 and Comparative Examples 1 to 3. The results are shown in Table 2.

[評価1]
作製した実施例1、及び比較例1~3に係る各電子写真用中間転写ベルトを、厚み測定器デジマチックインジケーターID-C125B((株)ミツトヨ製)を用いてベルトの厚
みを測定した。
厚み測定箇所200は、図2に示す通り、図2中a方向(周方向に垂直、かつ、ベルト
7に沿った方向)に5か所、ベルト7の周方向(図中b)に均等に8か所(ベルト7を円形に置いたときに45度毎に8か所)の全40か所とした(なお、図2に示されるのは、便宜上、40か所のうち15か所である)。40か所の厚みの標準偏差σを算出し、σを平均厚みで割った値を厚みムラ評価値として用いた。厚みムラ評価値が0.1以上で成形不良となることから、0.08未満を成形性A、0.08以上を成形性Bとして評価した。
[Evaluation 1]
The thickness of each of the produced electrophotographic intermediate transfer belts according to Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 was measured using a thickness measuring device Digimatic Indicator ID-C125B (manufactured by Mitutoyo Co., Ltd.).
As shown in FIG. 2, the thickness measurement points 200 are five in the direction a in FIG. There were 8 locations (8 locations at every 45 degrees when the belt 7 was placed in a circle) for a total of 40 locations (for convenience, 15 of the 40 locations are shown in Figure 2). be). The standard deviation σ of the thickness at 40 locations was calculated, and the value obtained by dividing σ by the average thickness was used as the thickness unevenness evaluation value. Since a thickness unevenness evaluation value of 0.1 or more results in poor molding, less than 0.08 was evaluated as moldability A, and 0.08 or more was evaluated as moldability B.

すなわち、厚み測定器を用いて樹脂部材の厚みを40か所測定したときの、厚みの標準偏差σを平均厚みで割った値は、0.08未満であることが好ましい。 That is, when the thickness of the resin member is measured at 40 locations using a thickness measuring device, the value obtained by dividing the standard deviation σ of the thickness by the average thickness is preferably less than 0.08.

[評価2]
実施例1、及び比較例1~3に係る各電子写真用中間転写ベルトを図1に示した電子写真画像形成装置(商品名:imageRUNNER-ADVANCE-C5540;キヤノン社製)の中間転写ベルトとして装着した。この電子写真画像形成装置を用いて、低湿度環境(温度23℃/相対湿度5%)においてA3サイズの普通紙(商品名:CS068;キヤノン社製)を用いて白ベタ画像を600,000枚出力した。
その過程で、白ベタ画像を10,000枚出力する毎に、黒の全面ハーフトーン画像を連続して5枚出力した。得られた60セット目、すなわち600,000枚の白ベタ画像形成後に出力した5枚の全面ハーフトーン画像を目視で観察し、下記の基準に基づき評価した。
ランクA:5枚のハーフトーン画像の全てにおいて、白抜けが確認されなかった。(中間転写体は電気抵抗が低下しにくい、つまり抵抗維持性が高い)。
ランクB:について、5枚のハーフトーン画像のうちの1枚以上白抜けが確認された。

Figure 2023172549000003

表中、CB粒径は、カーボンブラックの個数平均粒径である。 [Evaluation 2]
Each electrophotographic intermediate transfer belt according to Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 was installed as an intermediate transfer belt in an electrophotographic image forming apparatus (product name: imageRUNNER-ADVANCE-C5540; manufactured by Canon Inc.) shown in FIG. did. Using this electrophotographic image forming apparatus, 600,000 solid white images were produced on A3 size plain paper (product name: CS068; manufactured by Canon Inc.) in a low humidity environment (temperature 23°C/relative humidity 5%). Outputted.
In the process, for every 10,000 solid white images, five full black halftone images were successively output. The resulting 60th set, that is, 5 full-page halftone images output after forming 600,000 white solid images, were visually observed and evaluated based on the following criteria.
Rank A: No white spots were observed in all five halftone images. (The intermediate transfer body is less likely to decrease its electrical resistance, that is, it has a high resistance maintenance property.)
Regarding rank B:, white spots were observed in one or more of the five halftone images.
Figure 2023172549000003

In the table, the CB particle size is the number average particle size of carbon black.

実施例1では、白抜け画像が確認されず、抵抗維持性が良好な結果が得られた。それに加えて、成形性も良く、抵抗維持性と成形性の両立が可能な中間転写ベルトが得られた。 In Example 1, no white spots were observed, and good resistance maintenance was obtained. In addition, the intermediate transfer belt had good moldability and was able to achieve both resistance maintenance and moldability.

比較例1及び2では、抵抗維持性は良好な結果となったものの、成形性が低く成形不良となった。これは、どちらの処方も降温結晶化温度が299.0℃より低いために、厚みムラが発生したと考えられる。 In Comparative Examples 1 and 2, although the resistance maintenance property was good, the moldability was low and the molding was defective. This is considered to be because the cooling crystallization temperature of both formulations was lower than 299.0°C, which caused the thickness unevenness.

比較例3では、成形性は良かったが、ストラクチャー体積が大きいために、カーボンとカーボンとの間の接触部における電界集中により中間転写ベルトの抵抗低下が発生したと考えられる。
比較例4では、カーボンブラックの含有割合が少なく、CBとCBの間の距離が離れることで放電時により電界が集中し、樹脂が炭化したため、、中間転写ベルトの抵抗低下が発生したと考えられる。また、カーボンブラックの含有量が少ないと、ベルト部材に必要な導電性が得られない。
比較例5では、ストラクチャー体積が小さく、カーボンブラックの凝集力が大きくなり、分散性が低下したため、中間転写ベルトの抵抗低下が発生したと考えられる。
In Comparative Example 3, the moldability was good, but due to the large structure volume, it is considered that the electric field concentration at the contact portion between the carbons caused a decrease in the resistance of the intermediate transfer belt.
In Comparative Example 4, the content ratio of carbon black was low and the distance between CBs was large, so the electric field was concentrated during discharge and the resin was carbonized, which is thought to have caused a decrease in the resistance of the intermediate transfer belt. . Moreover, if the content of carbon black is small, the conductivity required for the belt member cannot be obtained.
In Comparative Example 5, the structure volume was small, the cohesive force of carbon black was large, and the dispersibility was reduced, which is considered to have caused the resistance of the intermediate transfer belt to decrease.

本開示は以下の構成に関する。
(構成1)
電子写真画像形成装置に用いる樹脂部材であって、
該樹脂部材は、熱可塑性樹脂及びカーボンブラックを含有し、
該熱可塑性樹脂は、第一の樹脂と、該第一の樹脂とは異なる第二の樹脂を含み、
該第一の樹脂は、ポリエーテルエーテルケトンであり、
該カーボンブラックのストラクチャー体積の値が、50~250nm・ml/100gであり、
該樹脂部材中の該カーボンブラックの含有割合が、19.0~30.0質量%であり、
該熱可塑性樹脂中の該第二の樹脂の含有割合が、16.0質量%以上であり、
示走査熱量測定において測定される該樹脂部材の降温結晶化温度が、299.0℃以上である、ことを特徴とする樹脂部材。
(構成2)
前記第二の樹脂の降温結晶化温度が、前記ポリエーテルエーテルケトンの降温結晶化温度よりも高い構成1に記載の樹脂部材。
(構成3)
前記第二の樹脂が、ポリエーテルケトンである構成1又は2に記載の樹脂部材。
(構成4)
前記熱可塑性樹脂中の前記ポリエーテルエーテルケトンの含有割合が、35.0~84.0質量%である構成1~3のいずれかに記載の樹脂部材。
(構成5)
前記カーボンブラックの一次粒子の個数平均粒径が、10~30nmである構成1~4のいずれかに記載の樹脂部材。
(構成6)
前記樹脂部材が、エンドレスベルト形状を有する構成1~5のいずれかに記載の樹脂部材。
(構成7)
前記樹脂部材が、電子写真用ベルトである、構成1~6のいずれかに記載の樹脂部材。(構成8)
未定着のトナー像を担持する第1の像担持体と、
該第1の像担持体の上に形成された該トナー像が一次転写される中間転写ベルトと、
該中間転写ベルトの上に一次転写された該トナー像を第2の像担持体の上に二次転写させるための二次転写手段と、
を備え、
該中間転写ベルトが、構成1~7のいずれかに記載の樹脂部材である画像形成装置。
The present disclosure relates to the following configurations.
(Configuration 1)
A resin member used in an electrophotographic image forming apparatus,
The resin member contains a thermoplastic resin and carbon black,
The thermoplastic resin includes a first resin and a second resin different from the first resin,
The first resin is polyetheretherketone,
The structure volume value of the carbon black is 50 to 250 nm 2 ml/100 g,
The content ratio of the carbon black in the resin member is 19.0 to 30.0% by mass,
The content rate of the second resin in the thermoplastic resin is 16.0% by mass or more,
A resin member characterized in that the cooling crystallization temperature of the resin member measured in differential scanning calorimetry is 299.0° C. or higher.
(Configuration 2)
The resin member according to configuration 1, wherein the cooling crystallization temperature of the second resin is higher than the cooling crystallization temperature of the polyetheretherketone.
(Configuration 3)
The resin member according to configuration 1 or 2, wherein the second resin is polyetherketone.
(Configuration 4)
The resin member according to any one of configurations 1 to 3, wherein the content of the polyetheretherketone in the thermoplastic resin is 35.0 to 84.0% by mass.
(Configuration 5)
The resin member according to any one of configurations 1 to 4, wherein the primary particles of the carbon black have a number average particle size of 10 to 30 nm.
(Configuration 6)
6. The resin member according to any one of configurations 1 to 5, wherein the resin member has an endless belt shape.
(Configuration 7)
The resin member according to any one of configurations 1 to 6, wherein the resin member is an electrophotographic belt. (Configuration 8)
a first image carrier carrying an unfixed toner image;
an intermediate transfer belt to which the toner image formed on the first image carrier is primarily transferred;
a secondary transfer means for secondarily transferring the toner image primarily transferred onto the intermediate transfer belt onto a second image carrier;
Equipped with
An image forming apparatus, wherein the intermediate transfer belt is the resin member according to any one of configurations 1 to 7.

1 感光ドラム、2 一次帯電装置、3 露光装置、4 現像装置、5 一次転写ローラ、7 中間転写ベルト、8 二次転写外ローラ、9 定着装置、12 カセット、13 ピックアップローラ、15 レジストローラ、71 中間転写ベルト張架ローラ(駆動ローラ)、72 中間転写ベルト張架ローラ(テンションローラ)、73 中間転写ベルト張架ローラ(二次転写内ローラ)、10 基層、11 表面層、100 画像形成装置、200 厚み測定箇所
1 Photosensitive drum, 2 Primary charging device, 3 Exposure device, 4 Developing device, 5 Primary transfer roller, 7 Intermediate transfer belt, 8 Secondary transfer outer roller, 9 Fixing device, 12 Cassette, 13 Pick-up roller, 15 Registration roller, 71 Intermediate transfer belt tension roller (drive roller), 72 Intermediate transfer belt tension roller (tension roller), 73 Intermediate transfer belt tension roller (secondary transfer inner roller), 10 Base layer, 11 Surface layer, 100 Image forming device, 200 Thickness measurement point

Claims (8)

電子写真画像形成装置に用いる樹脂部材であって、
該樹脂部材は、熱可塑性樹脂及びカーボンブラックを含有し、
該熱可塑性樹脂は、第一の樹脂と、該第一の樹脂とは異なる第二の樹脂を含み、
該第一の樹脂は、ポリエーテルエーテルケトンであり、
該カーボンブラックのストラクチャー体積の値が、50~250nm・ml/100gであり、
該樹脂部材中の該カーボンブラックの含有割合が、19.0~30.0質量%であり、
該熱可塑性樹脂中の該第二の樹脂の含有割合が、16.0質量%以上であり、
示走査熱量測定において測定される該樹脂部材の降温結晶化温度が、299.0℃以上である、ことを特徴とする樹脂部材。
A resin member used in an electrophotographic image forming apparatus,
The resin member contains a thermoplastic resin and carbon black,
The thermoplastic resin includes a first resin and a second resin different from the first resin,
The first resin is polyetheretherketone,
The structure volume value of the carbon black is 50 to 250 nm 2 ml/100 g,
The content ratio of the carbon black in the resin member is 19.0 to 30.0% by mass,
The content rate of the second resin in the thermoplastic resin is 16.0% by mass or more,
A resin member characterized in that the cooling crystallization temperature of the resin member measured in differential scanning calorimetry is 299.0° C. or higher.
前記第二の樹脂の降温結晶化温度が、前記ポリエーテルエーテルケトンの降温結晶化温度よりも高い請求項1に記載の樹脂部材。 The resin member according to claim 1, wherein the cooling crystallization temperature of the second resin is higher than the cooling crystallization temperature of the polyetheretherketone. 前記第二の樹脂が、ポリエーテルケトンである請求項1に記載の樹脂部材。 The resin member according to claim 1, wherein the second resin is polyetherketone. 前記熱可塑性樹脂中の前記ポリエーテルエーテルケトンの含有割合が、35.0~84.0質量%である請求項1に記載の樹脂部材。 The resin member according to claim 1, wherein the content of the polyetheretherketone in the thermoplastic resin is 35.0 to 84.0% by mass. 前記カーボンブラックの一次粒子の個数平均粒径が、10~30nmである請求項1に記載の樹脂部材。 The resin member according to claim 1, wherein the primary particles of the carbon black have a number average particle diameter of 10 to 30 nm. 前記樹脂部材が、エンドレスベルト形状を有する請求項1に記載の樹脂部材。 The resin member according to claim 1, wherein the resin member has an endless belt shape. 前記樹脂部材が、電子写真用ベルトである、請求項6に記載の樹脂部材。 The resin member according to claim 6, wherein the resin member is an electrophotographic belt. 未定着のトナー像を担持する第1の像担持体と、
該第1の像担持体の上に形成された該トナー像が一次転写される中間転写ベルトと、
該中間転写ベルトの上に一次転写された該トナー像を第2の像担持体の上に二次転写させるための二次転写手段と、
を備え、
該中間転写ベルトが、請求項1~7のいずれか一項に記載の樹脂部材である画像形成装置。
a first image carrier carrying an unfixed toner image;
an intermediate transfer belt to which the toner image formed on the first image carrier is primarily transferred;
a secondary transfer means for secondarily transferring the toner image primarily transferred onto the intermediate transfer belt onto a second image carrier;
Equipped with
An image forming apparatus, wherein the intermediate transfer belt is the resin member according to any one of claims 1 to 7.
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